JP2023074222A - 作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 - Google Patents

作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械 Download PDF

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Abstract

Figure 2023074222000001
【課題】操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械を提供することを目的とする。
【解決手段】作業機械3の制御方法は、操作装置35の操作に従って動作を行う機体30を備え、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械3の制御方法である。この制御方法は、作業機械3の稼働状態に関する情報と、現在の操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面を表示装置2に表示させること、を有する。
【選択図】図2

Description

本発明は、操作装置の操作に従って動作を行う機体を備えた作業機械に用いられる、作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械に関する。
関連技術として、自走可能な下部走行体と、下部走行体上に旋回装置を介して旋回可能に搭載された上部旋回体と、上部旋回体の前部に設けられた作業装置と、を備える作業機械(建設機械)としての油圧ショベルが知られている(例えば、特許文献1参照)。関連技術に係る作業機械は、作業装置として、俯仰の動作が可能に設けられたブーム、アーム、バケット及びこれらを駆動する油圧シリンダを有する。この作業機械は、操作レバーの操作に応じて旋回装置及び作業装置に圧油を給排する制御弁を備え、操作レバーの操作と制御弁との対応関係である操作パターン(組合せパターン)を、切換レバーの操作によって切換可能に構成されている。つまり、切換レバーの操作によって操作装置(操作レバー)の操作方向と、ブームシリンダ、アームシリンダ又はバケットシリンダ等の各アクチュエータの動作との対応関係が切り換えられる。
上記関連技術においては、操作パターンの確認作業では、オペレータは、キャブのメンテナンス用ドアを開くことにより、パターン切換弁を露出させる。この状態で、パターン切換弁の切換レバーの位置を目視することにより、操作パターンが自分の好みに合っているか否かを確認することができる。
特開2020-147968号公報
上記関連技術では、オペレータは、切換レバーの位置を目視することで操作パターンを確認するので、この確認作業を怠ると、操作装置の操作に対応して機体(作業装置等)が予期せぬ動作をする可能性があり、オペレータが注意して操作する必要がある。
本発明の目的は、操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械を提供することにある。
本発明の一態様に係る作業機械の制御方法は、操作装置の操作に従って動作を行う機体を備え、前記操作装置の操作と前記機体の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械の制御方法である。前記制御方法は、前記作業機械の稼働状態に関する情報と、現在の前記操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面を表示装置に表示させること、を有する。
本発明の一態様に係る作業機械用制御プログラムは、前記作業機械の制御方法を、1以上のプロセッサに実行させるためのプログラムである。
本発明の一態様に係る作業機械用制御システムは、操作装置の操作に従って動作を行う機体を備え、前記操作装置の操作と前記機体の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械に用いられる。前記作業機械用制御システムは、提示処理部を備える。前記提示処理部は、前記作業機械の稼働状態に関する情報と、現在の前記操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面を表示装置に表示させる。
本発明の一態様に係る作業機械は、前記作業機械用制御システムと、前記機体と、を備える。
本発明によれば、操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム及び作業機械を提供することができる。
図1は、実施形態1に係る作業機械の全体構成を示す概略斜視図である。 図2は、実施形態1に係る作業機械の概略ブロック図である。 図3は、実施形態1に係る作業機械の表示装置の概略外観図である。 図4は、実施形態1に係る作業機械の銘板の概略外観図である。 図5は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示されるホーム画面の一例を示す図である。 図6は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される通知画面の一例を示す図である。 図7は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される表示画面の遷移状態を示す概念図である。 図8は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示されるホーム画面の一例を示す図である。 図9は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示されるホーム画面(カメラ画面)の一例を示す図である。 図10は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される変更画面の一例を示す図である。 図11は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される表示画面の遷移状態を示す概念図である。 図12は、実施形態1に係る作業機械用制御システムにより表示される表示画面の遷移状態を示す概念図である。 図13は、実施形態1に係る作業機械用制御システムの動作例を示すフローチャートである。 図14は、実施形態2に係る作業機械用制御システムにより表示される通知画面の一例を示す図である。 図15は、実施形態2に係る作業機械用制御システムにより表示されるホーム画面の一例を示す図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する趣旨ではない。
(実施形態1)
[1]全体構成
本実施形態に係る作業機械3は、図1に示すように、走行部31と、旋回部32と、作業部33と、を機体30に備えている。また、作業機械3は、図2に示すように、作業機械用制御システム1(以下、単に「制御システム1」ともいう)を更に備えている。その他、機体30は、図1及び図2に示すように、表示装置2、メインスイッチ34、操作装置35、音出力部36、カメラ38、カットオフスイッチ371及びカットオフレバー372等を更に備えている。
本開示でいう「作業機械」は、各種の作業用の機械を意味し、一例として、バックホー(油圧ショベル、ミニショベル等を含む)、ホイルローダー及びキャリア等の作業車両である。作業機械3は、1つ以上の作業を実行可能に構成された作業部33を備えている。作業機械3は、「車両」に限らず、例えば、作業用船舶、ドローン又はマルチコプター等の作業飛翔体等であってもよい。さらに、作業機械3は建設機械(建機)に限らず、例えば、田植機、トラクタ又はコンバイン等の農業機械(農機)であってもよい。本実施形態では、特に断りが無い限り、作業機械3が乗用タイプのバックホーであって、掘削作業、整地作業、溝掘削作業又は積込作業等を作業として実行可能である場合を例に挙げて説明する。より詳細には、本実施形態に係る作業機械3は、作業部33を含む旋回部32が走行部31の全幅(左右一対のクローラ311全幅)の120%以内で全旋回可能な「超小旋回形」、又は後端旋回半径比が120%以内の「後方超小旋回形」であることと仮定する。
また、本実施形態では、説明の便宜上、作業機械3が使用可能な状態での鉛直方向を上下方向D1と定義する。さらに、旋回部32の非旋回状態において、作業機械3(の運転部321)に搭乗したユーザ(オペレータ)から見た方向を基準として、前後方向D2及び左右方向D3を定義する。言い換えれば、本実施形態で用いられる各方向は、いずれも作業機械3の機体30を基準として規定される方向であって、作業機械3の前進時に機体30が移動する方向が「前方」、作業機械3の後退時に機体30が移動する方向が「後方」となる。同様に、作業機械3の右旋回時に機体30の前端部が移動する方向が「右方」、作業機械3の左旋回時に機体30の前端部が移動する方向が「左方」となる。ただし、これらの方向は、作業機械3の使用方向(使用時の方向)を限定する趣旨ではない。
作業機械3は、動力源となるエンジンを備えている。本実施形態では一例として、エンジンはディーゼルエンジンである。エンジンは、燃料タンクから燃料(ここでは軽油)が供給されることにより駆動する。作業機械3においては、例えば、エンジンによって油圧ポンプ41(図2参照)が駆動され、油圧ポンプ41から機体30の各部の油圧アクチュエータ(油圧モータ43及び油圧シリンダ44等を含む)に作動油が供給されることで、機体30が駆動する。このような作業機械3は、例えば、機体30の運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)が、操作レバー351,352(図2参照)等の操作装置35を操作することにより制御される。
本実施形態では、上述したように作業機械3が乗用タイプのバックホーである場合を想定しているので、作業部33は、運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)の操作に従って駆動され、掘削作業等の作業を実行する。ユーザが搭乗する運転部321は、旋回部32に設けられている。
ここで、機体30の運転部321には、表示装置2及び操作装置35が搭載されており、ユーザは、表示装置2に表示される作業機械3に関連する種々の情報を見ながら、操作装置35を操作可能である。一例として、表示装置2の表示画面に、冷却水温及び作動油温等の作業機械3の稼働状態に関する情報が表示されることで、ユーザは、操作装置35の操作に必要な作業機械3の稼働状態に関する情報を、表示装置2で確認することができる。
走行部31は、走行機能を有し、地面を走行(旋回を含む)可能に構成されている。走行部31は、例えば、左右一対のクローラ311及びブレード312等を有している。走行部31は、クローラ311を駆動するための走行用の油圧モータ43(油圧アクチュエータ)等を更に有する。
旋回部32は、走行部31の上方に位置し、走行部31に対して、鉛直方向に沿った回転軸を中心に旋回可能に構成されている。旋回部32は、旋回用の油圧アクチュエータとしての油圧モータ45(図2参照)等を有している。旋回部32には、運転部321の他、エンジン及び油圧ポンプ41等が搭載されている。さらに、旋回部32の前端部には、作業部33が取り付けられるブームブラケット322が設けられている。
作業部33は、1つ以上の作業を実行可能に構成されている。作業部33は、旋回部32のブームブラケット322に支持されており、作業を実行する。作業部33は、バケット331を有する。バケット331は、作業機械3の機体30に取り付けられるアタッチメント(作業具)の一種であって、複数種類のアタッチメントの中から作業の内容に応じて選択される任意の器具からなる。バケット331は、一例として、機体30に対して取り外し可能に取り付けられ、作業の内容に応じて交換される。作業機械3用のアタッチメントとしては、例えば、バケット331の他に、ブレーカ、オーガ、クラッシャ、フォーク、フォーククロー、鉄骨カッタ、アスファルト切削機、草刈機、リッパ、マルチャ、チルトローテータ及びタンパ等の種々の器具がある。
作業部33は、ブーム332、アーム333及び油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44及び油圧モータ等を含む)等を更に有している。バケット331は、アーム333の先端に取り付けられる。
ブーム332は、旋回部32のブームブラケット322にて、回転可能に支持されている。具体的には、ブーム332は、ブームブラケット322にて、水平方向に沿った回転軸を中心に回転可能に支持されている。ブーム332は、ブームブラケット322に支持される基端部から上方に延びる形状を有している。アーム333は、ブーム332の先端に連結されている。アーム333は、ブーム332に対して、水平方向に沿った回転軸を中心に回転可能に支持されている。
作業部33は、動力源としてのエンジンからの動力を受けて動作する。具体的には、エンジンによって油圧ポンプ41が駆動され、作業部33の油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)に油圧ポンプ41から作動油が供給されることで、作業部33の各部(バケット331、ブーム332及びアーム333)が動作する。
本実施形態では特に、作業部33は、ブーム332及びアーム333が個別に回転可能に構成された多関節型の構造を有している。つまり、ブーム332及びアーム333の各々が、水平方向に沿った回転軸を中心に回転することにより、例えば、ブーム332及びアーム333を含む多関節型の作業部33は、全体として伸ばしたり、折りたたんだりする動作が可能である。
走行部31及び旋回部32の各々についても、作業部33と同様に、動力源としてのエンジンからの動力を受けて動作する。つまり、走行部31の油圧モータ43及び旋回部32の油圧モータ45等に、油圧ポンプ41から作動油が供給されることで、旋回部32及び走行部31が動作する。
また、作業機械3は、バケット331(アタッチメント)に動力を供給するためのPTO(Power take-off)等の駆動装置(機構)を更に備えている。具体的には、駆動装置は、エンジンによって駆動される油圧ポンプ41からの作動油を、バケット331に送出し、作動油の流量を調節することでバケット331に供給する動力の大きさを調節する。ここで、駆動装置は、複数(本実施形態では一例として4つ)のPTOポート、つまり出力ポート(以下、「PTO1」、「PTO2」、「PTO3」、「PTO4」という)を有する。PTO1~PTO4は、それぞれ個別に動力、つまり作動油の流量を調節可能である。
図2では、本実施形態に係る作業機械3の油圧回路及び電気回路(電気的な接続関係)を模式的に示す。図2では、実線が高圧の(作動油用の)油路、点線が低圧の(パイロット油用の)油路、一点鎖線の矢印が電気信号の経路を示す。
図2に示すように、作業機械3は、油圧ポンプ41、油圧シリンダ44及び油圧モータ45に加えて、パイロットポンプ42、第1制御弁491~494、第2制御弁47、及び方向切換弁(コントロールバルブ)48等を備えている。図2では、ブーム332の駆動用の1つの油圧シリンダ44のみ図示しているが、アーム333又はバケット331等の駆動用の油圧シリンダ44についても同様の油圧回路が構成されている。また、図2では旋回部32の油圧モータ45のみ図示しているが、走行部31の油圧モータ43についても同様の油圧回路が構成されている。
エンジンにより駆動される油圧ポンプ41からの作動油は、走行部31の油圧モータ43、旋回部32の油圧モータ45、及び作業部33の油圧シリンダ44等に供給される。これにより、油圧モータ43,45及び油圧シリンダ44等の油圧アクチュエータが駆動される。
油圧モータ43,45及び油圧シリンダ44等の油圧アクチュエータには、油圧ポンプ41からの作動油の方向及び流量を切換可能なパイロット式の方向切換弁48が設けられている。方向切換弁48は、パイロットポンプ42から入力指令となるパイロット油が供給されて駆動される。
ここで、各方向切換弁48へのパイロット油の供給路には第1制御弁491~494が設けられている。第1制御弁491~494は、いずれも電磁式の制御弁(電磁弁)からなり、それぞれ方向切換弁48とパイロットポンプ42との間に挿入されている。各第1制御弁491~494は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの制御信号(供給電流)に応じて動作する。具体的には、制御システム1は、操作装置35(操作レバー)の操作に応じて第1制御弁491~494を制御し、例えば、作業部33の展開動作及び縮小動作等を指示する。各第1制御弁491~494は、ここでは(電磁式)比例制御弁であることとするが、これに限らず、例えば、流路の開放/遮断を切替可能な開閉弁であってもよい。
このような方向切換弁及び第1制御弁は、ブーム332の駆動用の油圧シリンダ44及び旋回部32の油圧モータ45だけでなく、アーム333又はバケット331等の駆動用の油圧シリンダ44及び走行部31の油圧モータ43の油圧回路にも設けられている。そのため、操作装置35の操作に応じて、走行部31、旋回部32及び作業部33を動作させることが可能である。
さらに、第1制御弁491~494から見てパイロット油の上流側には、第2制御弁47が設けられている。第2制御弁47は、電磁式の制御弁(電磁弁)からなり、パイロットポンプ42と複数の第1制御弁491~494との間に挿入されている。第2制御弁47は、カットオフスイッチ371を介して電源に接続されており、電源からの供給電流に応じて動作する。ここで、第2制御弁47は、通電状態、つまり制御信号としての電流が供給されている状態で、パイロット油の流路を開放し、非通電状態、つまり制御信号としての電流が遮断されている状態で、パイロット油の流路を遮断する。そのため、第2制御弁47への供給電流が遮断されることで、油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)が駆動不能となり、操作装置35の操作によらずに、油圧アクチュエータが強制的に停止する。
カットオフスイッチ371は、カットオフレバー372に連動している。カットオフレバー372は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付ける。本実施形態では一例として、カットオフレバー372は上下方向D1に沿って操作可能である。カットオフレバー372が可動範囲の上端位置である「上げ位置」にあればカットオフスイッチ371は「オフ」であり、カットオフレバー372が可動範囲の下端位置である「下げ位置」にあればカットオフスイッチ371は「オン」である。そして、カットオフスイッチ371は制御システム1に接続されており、カットオフスイッチ371のオン/オフが制御システム1にて監視されている。
したがって、カットオフレバー372が「下げ位置」にあれば、第2制御弁47が通電状態となり、操作装置35の操作によって油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)が駆動する。これに対して、カットオフレバー372が「上げ位置」にあれば、第2制御弁47が非通電状態となり、操作装置35の操作によらずに油圧アクチュエータが強制的に停止する。そのため、油圧アクチュエータ(油圧シリンダ44等)を駆動するには、ユーザ(オペレータ)は、カットオフレバー372を「下げ位置」に操作する必要がある。
さらに、旋回部32及び走行部31の各々についても、油圧アクチュエータ(油圧モータ43,45等)に油圧ポンプ41から作動油が供給されることで動作するので、カットオフレバー372が「上げ位置」にあれば、旋回部32及び走行部31も駆動不能となる。つまり、カットオフレバー372が「上げ位置」にあれば、作業部33、旋回部32及び走行部31の全てについて、強制的に駆動不能な状態とされる。
要するに、カットオフスイッチ371は、オフのときに作業機械3の動作が制限(禁止を含む)される「ロック状態」にあり、オンのときに作業機械3の動作を制限しない「ロック解除状態」にある。そして、カットオフレバー372が「上げ位置」にあってカットオフスイッチ371がロック状態(オフ)にあれば、操作装置35の操作によらずに作業機械3の動作が強制的に制限される。カットオフレバー372は、このように作業機械3の動作をロックする際に操作されるレバーであって、ゲートロックレバーと同義である。
メインスイッチ34は、機体30の運転部321に配置されており、作業機械3の起動時にユーザ(オペレータ)によって操作される。メインスイッチ34がオフの間は、操作装置35の操作に応じて機体30(走行部31、旋回部32及び作業部33を含む)が動作する状態にはなく、メインスイッチ34がオンして初めて、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態となる。また、メインスイッチ34がオンになれば、表示装置2等にも通電が開始される。本実施形態では一例として、メインスイッチ34は、キーシリンダに連動しており、キーを用いてエンジンの起動操作(イグニッションオン)がなされることによりオンになる。
操作装置35は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付けるためのユーザインターフェースである。本実施形態では、操作装置35は、電気式の操作装置35であって、ユーザの操作に応じた電気信号(操作信号)を制御システム1に出力することにより、ユーザによる各種の操作を受け付ける。本実施形態では一例として、操作装置35は、一対の操作レバー351,352(図2参照)を含んでいる。操作レバー351は運転部321に搭乗したユーザ(オペレータ)から見て右手側に位置し、操作レバー352は運転部321に搭乗したユーザから見て左手側に位置する。したがって、ユーザは、例えば、操作レバー351を右手で、操作レバー352を左手で持ち、これら一対の操作レバー351,352を個別に操作することで作業機械3に種々の動作を実行させる。
操作レバー351,352は、それぞれスティックタイプの操作子であって、例えば、「前」、「後」、「左」及び「右」のいずれかへ傾倒させるように操作されることで、操作に応じた電気信号(操作信号)を出力する。操作装置35は、一例として、操作レバー351を前方に傾倒させる操作、操作レバー351を右方に傾倒させる操作、操作レバー352を前方に傾倒させる操作、及び操作レバー352を右方に傾倒させる操作のそれぞれに対応して、異なる操作信号を出力する。
音出力部36は、ユーザ(オペレータ)に対して音(音声を含む)を出力する。音出力部36は、ブザー又はスピーカ等を含み、電気信号を受けて音を出力する。音出力部36は、制御システム1に接続されており、制御システム1からの音制御信号に応じて、ビープ音又は音声等の音を出力する。本実施形態では、音出力部36は、表示装置2と同様に機体30の運転部321に設けられている。音出力部36は、表示装置2と一体に設けられていてもよい。
カメラ38は、機体30の周辺画像を撮像する機能を有する。カメラ38は、例えば、旋回部32に設けられており、機体30の周辺(前、後、左、右、上、下の少なくとも一方向)の画像を撮像可能に構成されている。カメラ38が撮像する画像は、白黒画像、赤外線画像及びフルカラー画像のいずれであってもよいし、静止画及び動画のいずれであってもよい。本実施形態では一例として、カメラ38は、機体30の後方の画像(周辺画像)をフルカラーの動画として撮像し、周辺画像の画像データをリアルタイムで制御システム1に出力する。
制御システム1は、例えば、CPU(Central Processing Unit)等の1以上のプロセッサと、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等の1以上のメモリとを有するコンピュータシステムを主構成とし、種々の処理(情報処理)を実行する。本実施形態では、制御システム1は、作業機械3全体の制御を行う統合コントローラであって、例えば、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)からなる。ただし、制御システム1は、統合コントローラと別に設けられていてもよいし、1つのプロセッサ、又は複数のプロセッサを主構成としてもよい。制御システム1について詳しくは「[2]制御システムの構成」の欄で説明する。
表示装置2は、機体30の運転部321に配置されており、ユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付け、ユーザに種々の情報を出力するためのユーザインターフェースである。表示装置2は、例えば、ユーザの操作に応じた電気信号を出力することにより、ユーザによる各種の操作を受け付ける。これにより、ユーザ(オペレータ)は、表示装置2に表示される表示画面Dp1(図3参照)を視認でき、また、必要に応じて表示装置2を操作することが可能である。
表示装置2は、図2に示すように、制御部21と、操作部22と、表示部23と、を備えている。表示装置2は、制御システム1と通信可能に構成されており、制御システム1との間でデータの授受が可能である。本実施形態では一例として、表示装置2は作業機械3に用いられる専用のデバイスである。
制御部21は、制御システム1からのデータに従って、表示装置2を制御する。具体的には、制御部21は、操作部22で受け付けたユーザの操作に応じた電気信号を出力したり、制御システム1で生成される表示画面Dp1を表示部23に表示したりする。
操作部22は、表示部23に表示される表示画面Dp1に対するユーザ(オペレータ)による操作入力を受け付けるためのユーザインターフェースである。操作部22は、例えば、ユーザU1(図3参照)の操作に応じた電気信号を出力することにより、ユーザU1による各種の操作を受け付ける。本実施形態では一例として、操作部22は、図3に示すように、機械式の複数(ここでは6つ)の押釦スイッチ221~226を含む。これら複数の押釦スイッチ221~226は、表示部23の表示領域の周縁に沿うように、表示領域に近接して(図3の例では下方に)配置されている。これら複数の押釦スイッチ221~226は、後述する表示画面Dp1に表示される項目に対応付けられており、複数の押釦スイッチ221~226のいずれかが操作されることにより、表示画面Dp1のいずれかの項目が操作(選択)される。
また、操作部22は、タッチパネル及び操作ダイヤル等を含んでいてもよい。この場合においても、操作部22に対する操作により、表示画面Dp1のいずれかの項目が操作(選択)されることになる。
表示部23は、各種の情報を表示する液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのような、ユーザU1(オペレータ)に情報を提示するためのユーザインターフェースである。表示部23は、ユーザに対して各種の情報を表示により提示する。本実施形態では一例として、表示部23は、バックライト付きのフルカラーの液晶ディスプレイであって、図3に示すように、横方向に長い「横長」の表示領域を有している。
また、機体30は、上述した構成に加えて、通信端末、燃料タンク及びバッテリ等を更に備えている。さらには、機体30には、機体30の周辺を撮像するカメラ等、作業機械3の周囲の監視エリアにおける検知対象物を検知するための各種のセンサ類(カメラを含む)が備わっている。
[2]制御システムの構成
次に、本実施形態に係る制御システム1の構成について、図2を参照して説明する。制御システム1は、操作装置35に対する操作に応じて、機体30(走行部31、旋回部32及び作業部33等を含む)の各部を制御する。本実施形態では、操作装置35は、上述したように作業機械3の機体30に搭載されている。制御システム1は、作業機械3の構成要素であって、機体30等と共に作業機械3を構成する。言い換えれば、本実施形態に係る作業機械3は、少なくとも制御システム1と、機体30と、を備えている。
制御システム1は、図2に示すように、取得処理部11と、制御処理部12と、変更処理部13と、提示処理部14と、記憶部15と、を備えている。本実施形態では一例として、制御システム1は1以上のプロセッサを有するコンピュータシステムを主構成とするので、1以上のプロセッサが作業機械用制御プログラムを実行することにより、これら複数の機能部(取得処理部11等)が実現される。制御システム1に含まれる、これら複数の機能部は、複数の筐体に分散して設けられていてもよいし、1つの筐体に設けられていてもよい。
制御システム1は、機体30の各部に設けられたデバイスと通信可能に構成されている。つまり、制御システム1には、少なくとも表示装置2、メインスイッチ34、操作装置35、音出力部36、第1制御弁491~494及びカットオフスイッチ371等が接続されている。これにより、制御システム1は、表示装置2、音出力部36及び第1制御弁491~494等を制御したり、表示装置2、メインスイッチ34、操作装置35及びカットオフスイッチ371から電気信号(操作信号等)を取得したりすることが可能である。本開示でいう「通信可能」とは、有線通信又は無線通信(電波又は光を媒体とする通信)の適宜の通信方式により、直接的、又は通信網(ネットワーク)若しくは中継器等を介して間接的に、情報(データ)を授受できることを意味する。そのため、制御システム1は、各種の情報(データ)の授受を、各デバイスと直接的に行ってもよいし、中継器等を介して間接的に行ってもよい。制御システム1と機体30の各部に設けられたデバイスとは、一例として、CAN(Controller Area Network)等の通信方式にて通信可能である。
取得処理部11は、作業機械3を制御するための操作装置35に対する操作を受け付ける取得処理を実行する。つまり、一対の操作レバー351,352を有する操作装置35が、ユーザの操作に応じた操作信号を出力することで、取得処理部11は、当該操作信号を取得する。これにより、例えば、右側の操作レバー351を前方に傾倒させる操作、又は左側の操作レバー352を前方に傾倒させる操作等、操作レバー351,352の操作内容(操作方向及び操作量)を表す操作信号を、取得処理部11にて取得することが可能である。取得処理部11は、更に、メインスイッチ34及びカットオフスイッチ371の各々のオン/オフについても取得可能に構成されている。
制御処理部12は、操作装置35の操作に応じて機体30を制御する制御処理を実行する。制御処理では、制御処理部12は、機体30の走行部31、旋回部32及び作業部33等の制御を実行する。具体的には、制御処理部12は、取得処理部11が取得した操作装置35の操作に応じて第1制御弁491~494に制御信号を出力することにより、油圧モータ43,45、油圧シリンダ44等の油圧アクチュエータを制御する。
ここで、制御処理部12は、操作パターンに従って、制御処理を実行する。本開示でいう「操作パターン」は、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係を意味し、操作装置35の操作と機体30の動作との組み合わせを示すデータ等を含む。つまり、制御処理部12は、操作パターンとして定められている操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係に従って、操作装置35の操作に応じた機体30の動作を実現する。
例えば、ある操作パターンにおいては、操作装置35における右側の操作レバー351を前方に傾倒させる操作と、機体30におけるブーム332を下げる動作とが対応付けられており、操作装置35における左側の操作レバー352を後方に傾倒させる操作と、機体30におけるアーム333を曲げる動作とが対応付けられている。この場合、取得処理部11が、操作レバー351を前方に傾倒させる操作を受け付けると、制御処理部12は、第1制御弁491~494を制御してブーム332を下げるように作業部33の油圧シリンダ44を駆動させる。同様に、取得処理部11が、操作レバー352を後方に傾倒させる操作を受け付けると、制御処理部12は、第1制御弁491~494を制御してアーム333を曲げるように作業部33の油圧シリンダ44を駆動させる。
変更処理部13は、操作パターンを変更する変更処理を実行する。すなわち、制御処理部12で用いられる操作パターンは固定的ではなく、変更処理部13にて任意に変更可能である。本実施形態では一例として、制御システム1の記憶部15には、予め複数の操作パターンが記憶されており、変更処理部13は、これら複数の操作パターンの中から1つの操作パターンを「現在の操作パターン」として選択する。このように、変更処理部13は、予め定められた複数の操作パターンの中から1つの操作パターンを選択することで、「現在の操作パターン」を設定する。よって、変更処理部13が選択する操作パターンが複数の操作パターン内で切り替えられることにより、「現在の操作パターン」が切り替わることになる。制御処理部12は、変更処理部13で設定された操作パターン(現在の操作パターン)に従って、操作装置35の操作に応じて機体30を制御する制御処理を実行する。
一例として、記憶部15に、操作パターンとして、第1パターン、第2パターン、第3パターン及び第4パターンの4つが記憶されている状態では、変更処理部13は、これら第1~4パターンのうちのいずれかを「現在の操作パターン」として選択する。第1パターン、第2パターン、第3パターン及び第4パターンは、互いに異なる操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係(組み合わせ)を示すデータである。例えば、変更処理部13が、操作パターンとして第1パターンを選択している場合には、制御処理部12は、第1パターンに従って制御処理を実行する。一方、変更処理部13が、操作パターンとして第3パターンを選択している場合には、制御処理部12は、第3パターンに従って制御処理を実行する。
提示処理部14は、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を提示する提示処理を実行する。ここでいう「現在の操作パターン」は、変更処理部13で設定されている操作パターンであって、制御処理部12での制御処理に用いられる操作パターンである。つまり、例えば、変更処理部13で操作パターンとして第1パターンを選択されている場合には、提示処理部14は、第1パターンを示す操作パターン情報を提示する。一方、変更処理部13で操作パターンとして第3パターンを選択されている場合には、提示処理部14は、第3パターンを示す操作パターン情報を提示する。
本開示でいう「提示」は、ユーザ(オペレータ)に対して種々の手段で情報を示すことを意味し、例えば、表示(表示灯の点灯を含む)、音(音声を含む)、印刷、他端末への送信若しくは非一時的記録媒体への書き込み等、又はこれらの組み合わせを含む。本実施形態では一例として、提示処理部14は、操作パターン情報を表示装置2の表示部23に表示させることにより、操作パターン情報の提示を行う。
記憶部15は、各種の情報を記憶するHDD(Hard Disk Drive)又はSSD(Solid State Drive)等の不揮発性のストレージデバイスを含む。記憶部15には、作業機械用制御プログラム等のプログラムが格納(記憶)されている。作業機械用制御プログラムは、例えば、コンピュータ読取可能な非一時的記録媒体に記録されて提供され、制御システム1の読取装置で非一時的記録媒体から読み取られて、記憶部15に記憶される。作業機械用制御プログラムは、サーバ等から電気通信回線を介して制御システム1に提供(ダウンロード)されて、記憶部15に記憶されてもよい。
また、記憶部15は、変更処理部13にて設定される「現在の操作パターン」の候補となる複数の操作パターン(一例として、第1パターン、第2パターン、第3パターン及び第4パターン)等が記憶される。さらに、記憶部15には、変更処理部13にて設定(選択)されている「現在の操作パターン」についても記憶される。
[3]作業機械の制御方法
以下、図4~図13を参照しつつ、主として制御システム1によって実行される作業機械3の制御方法(以下、単に「制御方法」という)の一例について説明する。
本実施形態に係る制御方法は、コンピュータシステムを主構成とする制御システム1にて実行されるので、言い換えれば、作業機械用制御プログラム(以下、単に「制御プログラム」という)にて具現化される。つまり、本実施形態に係る制御プログラムは、制御方法を1以上のプロセッサに実行させるためのコンピュータプログラムである。このような制御プログラムは、例えば、制御システム1及び表示装置2によって協働して実行されてもよい。
ここで、本実施形態に係る制御方法は、操作装置35の操作に従って動作を行う機体30を備え、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械3の制御方法である。言い換えれば、本実施形態に係る制御システム1は、操作装置35の操作に従って動作を行う機体30を備え、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械3に用いられる。すなわち、本実施形態では、制御システム1の制御処理部12が、操作装置35の操作に応じて機体30を制御する制御処理を実行することで、機体30は、操作装置35の操作に従って動作を行うことになる。さらに、制御システム1の変更処理部13が、操作パターンを変更する変更処理を実行することで、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンが変更可能となる。このように、本実施形態に係る制御方法及び制御システム1での制御対象となる作業機械3は、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械3である。
本実施形態では一例として、記憶部15に、操作パターンとして、Aパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンの4つが記憶されており、これら4つのパターンの中から、いずれかの操作パターンが変更処理部13により選択(設定)される。そして、これら4つのパターンは、図4に示すように、機体30に付された銘板39に表記されている。銘板39は、例えば、運転部321に搭乗したオペレータの目につきやすいように運転部321に配置されている。図4の例では、銘板39には、「A」パターンとして「ISO、XX社製、YY社製」向けの操作パターン、「B」パターンとして「ZZ社製、XY社製、YX社製」向けの操作パターン、「C」パターンとして「ZX社製、YZ社製」向けの操作パターン、「D」パターンとして「XYZ社製、YXZ社製」向けの操作パターンが表記されている。
さらに、銘板39においては、Aパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンの各々について、一対の操作レバー351,352の各々の操作方向と機体30の動作との組み合わせを表す図像(アイコン)が表記されている。
例えば、「A」パターンであれば、右側の操作レバー351を前方に傾倒させる操作と、機体30におけるブーム332を下げる動作とが対応付けられ、操作レバー351を後方に傾倒させる操作と、機体30におけるブーム332を上げる動作とが対応付けられ、操作レバー351を右方に傾倒させる操作と、機体30におけるバケット331を開放する動作とが対応付けられ、操作レバー351を左方に傾倒させる操作と、機体30におけるバケット331を閉じる(掘削する)動作とが対応付けられている。さらに、「A」パターンであれば、左側の操作レバー352を前方に傾倒させる操作と、機体30におけるアーム333を伸ばす動作とが対応付けられており、操作レバー352を後方に傾倒させる操作と、機体30におけるアーム333を曲げる動作とが対応付けられ、操作レバー352を右方に傾倒させる操作と、機体30における旋回部32を右旋回させる動作とが対応付けられ、操作レバー352を左方に傾倒させる操作と、機体30における旋回部32を左旋回させる動作とが対応付けられている。
一方、「B」パターンであれば、左側の操作レバー352を前方に傾倒させる操作と、機体30における旋回部32を右旋回させる動作とが対応付けられており、操作レバー352を後方に傾倒させる操作と、機体30における旋回部32を左旋回させる動作とが対応付けられ、操作レバー352を右方に傾倒させる操作と、機体30におけるアーム333を曲げる動作とが対応付けられ、操作レバー352を左方に傾倒させる操作と、機体30におけるアーム333を伸ばす動作とが対応付けられている。
このように、選択される操作パターンによって、操作装置35の操作が異なるため、銘板39に表記されている操作パターンにより、オペレータは、操作パターンを確認しながら操作装置35を操作することができるようになっている。
また、本実施形態に係る制御方法及び制御システム1での制御対象となる作業機械3は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態から、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態への切り替えが可能に構成されている。すなわち、作業機械3は、常に操作装置35の操作に応じて機体30が動作するのではなく、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態もあり得る。以下では、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態を「非稼働状態」、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態を「稼働状態」とも呼ぶ。非稼働状態の例として、メインスイッチ34がオフのとき、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わった直後の起動期間、及びカットオフレバー372が「上げ位置」にあるとき等がある。一方、稼働状態の例として、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わった後の起動期間経過後、及びカットオフレバー372が「下げ位置」にあるとき等がある。要するに、作業機械3は、例えば、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わることで、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない「非稼働状態」から、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する「稼働状態」に切り替わる。
ここで、制御システム1は、制御プログラムを実行させるための予め設定された特定の開始操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を実行する。開始操作は、例えば、作業機械3のエンジンの起動操作、つまりメインスイッチ34のオン操作等である。一方、制御システム1は、予め設定された特定の終了操作が行われた場合に、制御方法に係る下記の各種処理を終了する。終了操作は、例えば、作業機械3のエンジンの停止操作、つまりメインスイッチ34のオフ操作等である。
[3.1]ホーム画面
ここではまず、本実施形態に係る制御方法によって表示装置2の表示部23に表示される表示画面Dp1の構成について説明する。図5等の表示装置2の表示部23に表示される表示画面Dp1を示す図面において、領域を表す一点鎖線、引出線及び参照符号は、いずれも説明のために付しているに過ぎず、実際に表示装置2に表示される訳ではない。
図5に示す表示画面Dp1は、制御方法により表示されるホーム画面Dp11である。ホーム画面Dp11は、稼働状態(操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態)において、表示装置2に表示されることになる基本的な表示画面Dp1である。表示画面Dp1は、ホーム画面Dp11から、操作部22に対する操作に従って、メニュー画面、クレーン画面、モード画面及びPTO画面等を含む様々な表示画面Dp1への遷移が可能である。
ホーム画面Dp11は、図5に示すように、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3、第4領域R4、第5領域R5、第6領域R6、第7領域R7、第8領域R8、第9領域R9及び第10領域R10を含む。
具体的には、表示画面Dp1は、縦方向(上下方向)に4つの領域に分割されている。そして、上から3つの領域は、それぞれ更に横方向(左右方向)に3つの領域に分割されている。これにより、表示画面Dp1は、計10個の領域に分割される。そして、上から2段目の領域は、左から順に、第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3となる。最下段の領域は第4領域R4となる。さらに、上から3段目の領域は、左から順に、第5領域R5、第6領域R6、第7領域R7となり、最上段の領域は、左から順に、第8領域R8、第9領域R9、第10領域R10となる。縦方向のサイズは、縦方向に分割された4つの領域の中では、上から2段目の領域(第1領域R1、第2領域R2、第3領域R3)が最も広い。横方向のサイズは、横方向に分割された3つの領域の中では、真ん中の領域(第2領域R2、第6領域R6、第9領域R9)が最も広い。
ただし、これらの各領域の配置及びサイズは一例に過ぎず、適宜変更可能である。また、各領域が境界線によって明確に分割されていることは必須ではない。例えば、図5の例でも、第2領域R2と第3領域R3とは境界線によって明確に分割されているのに対して、第1領域R1と第2領域R2との間には境界線は存在しない。もちろん、第1領域R1と第2領域R2とが境界線によって明確に分割されていてもよい。
第1領域R1は、縦方向に長い矩形状の領域である。第1領域R1には、例えば、エンジンの燃料(例えば軽油)の残量に関する残量情報G1が表示される。提示処理部14は、残量センサの出力(センサ信号)等に基づいて、表示画面Dp1中の残量情報G1を生成する。
ホーム画面Dp11の大部分を占める第2領域R2は、横方向に長い矩形状の領域である。本実施形態に係る制御方法では、第2領域R2には、作業機械3の稼働状態に関する情報が表示される。一例として、第2領域R2には、冷却水温情報G3及び作動油温情報G2が表示されている。提示処理部14は、冷却水温センサの出力に基づいて、表示画面Dp1(ホーム画面Dp11)中の冷却水温情報G3を生成する。同様に、提示処理部14は、作動油温センサの出力に基づいて、表示画面Dp1(ホーム画面Dp11)中の作動油温情報G2を生成する。
本実施形態では、冷却水温情報G3及び作動油温情報G2は、いずれもアナログメータを模したグラフである。アナログメータにおいては、針が回転し、針の位置によって値が提示される。つまり、冷却水温情報G3は、作業機械3の稼働状態に含まれる冷却水温を指数化し、グラフの針の位置によって表す情報である。同様に、作動油温情報G2は、作業機械3の稼働状態に含まれる作動油温を指数化し、グラフの針の位置によって表す情報である。冷却水温情報G3及び作動油温情報G2が、グラフにて表示されることにより、ユーザにとっては、視認性がよく、作業機械3の稼働状態を感覚的に理解できる、という利点がある。冷却水温情報G3及び作動油温情報G2は、冷却水温及び作動油温を数値等で表す情報だけでなく、例えば、図像(アイコン)の絵柄等により冷却水温及び作動油温を段階的に表す情報等であってもよい。
第3領域R3は、縦方向に長い矩形状の領域である。第3領域R3には、作業機械3の各機能の有効/無効、及び異常/正常等を示す図像(アイコン)Im1が表示される。第3領域R3には、複数の図像Im1を表示可能であって、個々の図像Im1のデザイン(絵柄)によって、例えば、バッテリ、シートベルト、冷却水温、作動油温等の、いずれの機能を表すかを示す。ここで、各図像Im1は、例えば、表示/非表示、表示色又はサイズ等の表示態様によって、各機能の有効/無効及び異常/正常等を示す。提示処理部14は、作業機械3の各部の稼働状態を検知する種々のセンサ(冷却水温センサ及び作動油温センサを含む)の出力を用いて、作業機械3の各部の状態を判断する。そして、提示処理部14は、いずれかの部位で異常値が検知された場合には、その部位の図像Im1の表示色等の表示態様を変化させる等により、警告表示を行う。
第4領域R4は、ホーム画面Dp11の全幅にわたって延びる帯状の領域である。第4領域R4には、表示画面Dp1に対する操作のための各項目が表示される。図5では一例として、第4領域R4には、「メニュー」、「クレーン」、「モード」、「カメラ」、「PTO」、「切替」の6つの項目が、この順で左から並べて配置されている。これら6つの項目には、その真下に位置する操作部22の6つの押釦スイッチ221~226がそれぞれ対応付けられている。例えば、「メニュー」の項目には押釦スイッチ221が、「クレーン」の項目には押釦スイッチ222が、それぞれ対応付けられている。そのため、例えば、「カメラ」の項目に対応する押釦スイッチ224がユーザU1(図3参照)により操作されると、「カメラ」の項目が操作(選択)されることになる。
さらに、本実施形態では、操作部22の操作ダイヤル(又はカーソルキー)等の操作にも対応するように、第4領域R4においては、いずれかの項目がハイライト表示される。図5の例では「メニュー」の項目がハイライト表示されており、操作ダイヤル(又はカーソルキー)等の操作により、ハイライト表示される項目が切り替わる。ユーザU1においては、所望の項目をハイライト表示させた状態で決定ボタンを操作することにより、所望の項目を選択することが可能である。そのため、例えば、「カメラ」の項目にハイライト表示を移動させた状態で決定ボタンが操作されると、「カメラ」の項目が操作(選択)されることになる。また、操作部22がタッチパネルを含む場合には、ユーザU1は、ホーム画面Dp11上の所望の項目をタッチする操作により、所望の項目を選択することが可能である。
第5領域R5には、種々のセンサ(冷却水温センサ及び作動油温センサを含む)にて異常値が検知されていることを示す、警告表示用の図像(アイコン)が表示される。第6領域R6には、例えば、作業機械3において稼働中の作業部33に関する情報が表示される。第7領域R7には、例えば、エンジンの回転数等、作業機械3の稼働状態に関する情報が表示される。第8領域R8には、例えば、現在時刻が表示される。第9領域R9には、例えば、現在表示されている表示画面Dp1が属する項目を示す情報が表示される。第10領域R10には、例えば、作業機械3の稼働時間(アワーメータ)に関する情報が表示される。
[3.2]起動時の表示画面
次に、本実施形態に係る制御方法のうち、特に作業機械3の起動時における表示画面Dp1の表示に係る処理について、詳細に説明する。
本実施形態では、上述したように、作業機械3は、非稼働状態(操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態)から稼働状態(操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態)への切り替えが可能に構成されている。そして、例えば、メインスイッチ34がオフのときには作業機械3は非稼働状態にあり、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わった後の起動期間経過後には、作業機械3は非稼働状態から稼働状態へと切り替わる。
本実施形態に係る制御方法は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)から、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)への切り替え時に、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を提示すること、を有する。すなわち、制御システム1の提示処理部14は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)から、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)への切り替え時に、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を提示する。
具体的には、提示処理部14は、変更処理部13で設定されている操作パターンを「現在の操作パターン」として記憶部15から読み出し、この「現在の操作パターン」を特定可能な態様で示す操作パターン情報を、オペレータに提示する。一例として、「A」パターン、「B」パターン、「C」パターン及び「D」パターンの4つのパターンのうち、「A」パターンが変更処理部13で設定(選択)されている場合、提示処理部14は、現在の操作パターンが「A」パターンであることを示す情報を、操作パターン情報としてオペレータに提示する。
要するに、本実施形態では、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わる起動時のように、作業機械3が非稼働状態から稼働状態へと切り替わる際に、現在の操作パターンが操作パターン情報として提示される。本実施形態のように、操作パターンを変更可能な作業機械3を制御対象とする制御方法(又は制御システム1)では、オペレータは、現在の操作パターンを認識した上で操作装置35を操作することが好ましい。ここで、例えば、切換レバーの位置を目視することで操作パターンを確認することをオペレータに強いた場合、オペレータがこの確認作業を怠ると、操作装置35の操作に対応して機体30が予期せぬ動作をする可能性があり、オペレータが注意して操作する必要がある。これに対して、本実施形態に係る制御方法及び制御システム1によれば、非稼働状態から稼働状態へと切り替わる際には、現在の操作パターンが操作パターン情報として積極的に提示されるので、オペレータは、現在の操作パターンを容易に確認できる。結果的に、操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械3の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム1及び作業機械3を提供することが可能である。
ここで、提示処理部14は、操作パターン情報を表示装置2の表示部23に表示させることにより、操作パターン情報の提示を行う。より詳細には、提示処理部14は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態でホーム画面Dp11が表示される表示装置2に、操作パターン情報を含む通知画面Dp12(図6参照)を表示させることにより、操作パターン情報の提示を行う。つまり、本実施形態では、稼働状態においてホーム画面Dp11が表示される表示装置2の表示部23に、図6に示すような、通知画面Dp12を表示することをもって、操作パターン情報の提示が行われる。これにより、オペレータにおいては、表示装置2に表示される通知画面Dp12から視覚的に現在の操作パターンを認識することが可能となる。
通知画面Dp12は、一例として、図6に示すように、操作パターン情報を含むポップアップウィンドウW1が、ホーム画面Dp11上に重ねて表示された画面である。具体的に、ポップアップウィンドウW1は、第2領域R2に重ねて表示される。ポップアップウィンドウW1には、操作パターン情報としてのマークOb1及びテキストOb2が含まれている。つまり、操作パターン情報は、マークOb1及びテキストOb2を含む。図6の例では、マークOb1は十字矢印、及び「A」パターンであることを示す「A」の文字を象った図像(アイコン)であって、テキストOb2は「現在の操作パターン」のようにマークOb1が現在の操作パターンを表すことを意味する文章である。つまり、図6の例では、通知画面Dp12における操作パターン情報は、現在の操作パターンが「A」パターン(「ISO、XX社製、YY社製」向けの操作パターン)であることを表している。したがって、このような通知画面Dp12が表示装置2に表示されることにより、オペレータに対して現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されることになる。
さらに、通知画面Dp12においては、第4領域R4に表示される項目がホーム画面Dp11とは異なっている。通知画面Dp12における第4領域R4には、右端に「決定」の項目となる決定ボタンOb3が表示されている。つまりホーム画面Dp11における「切替」の項目に代えて「決定」の項目が表示されている。通知画面Dp12が表示されている状態で、「決定」の項目に対応する押釦スイッチ226がユーザU1により操作されると、「決定」の項目(決定ボタンOb3)が操作(選択)されることになる。
本実施形態では、作業機械3の起動時、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、図7に示すように遷移する。すなわち、メインスイッチ34がオフからオンに切り替わると、表示装置2の電源が投入され、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として起動画面Dp10を表示させ、その後、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11の順で表示画面Dp1を遷移させる。
起動画面Dp10は、例えば、「Welcome」又は作業機械3のメーカ名等の、作業機械3が起動中であることを示すテキストを含んでいる。起動画面Dp10は、例えば、表示装置2の電源投入から数秒程度の起動期間にわたって表示され、起動期間が経過すると、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、起動画面Dp10から通知画面Dp12へと遷移する。そして、通知画面Dp12の表示中において、決定ボタンOb3が操作される(押釦スイッチ226が操作される)と、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、通知画面Dp12からホーム画面Dp11へと遷移する。本実施形態では一例として、起動画面Dp10が表示されている起動期間においては、作業機械3は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)にある。一方、通知画面Dp12又はホーム画面Dp11が表示されている期間においては、作業機械3は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)にある。
このように、通知画面Dp12は、表示装置2の電源投入後、ホーム画面Dp11の表示前に、表示装置2に表示される。これにより、オペレータがメインスイッチ34をオンする等により、表示装置2の電源が投入されると、作業機械が非稼働状態から稼働状態に切り替わるに際して、表示装置2に通知画面Dp12が表示されることになる。その結果、オペレータにおいては、特に意識することなく、表示装置2に表示される通知画面Dp12にて現在の操作パターンを容易に把握することが可能である。
また、操作パターン情報の提示は、特定の操作があると終了する。すなわち、本実施形態では、通知画面Dp12の表示中において、決定ボタンOb3が操作される(押釦スイッチ226が操作される)と、通知画面Dp12による操作パターン情報の提示が終了し、表示画面Dp1はホーム画面Dp11へと遷移する。このように、オペレータ(ユーザU1)からの特定の操作(ここでは決定ボタンOb3の操作)をトリガに、操作パターン情報の提示が終了することで、現在の操作パターンを、オペレータに確認させやすくなる。
ただし、起動画面Dp10が表示されている起動期間において、作業機械3が非稼働状態にあることは必須ではなく、起動期間において、作業機械3が操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)にあってもよい。この場合においても、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、図7に示すように、電源投入後、起動画面Dp10、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11の順に遷移する。これにより、作業機械3が非稼働状態から稼働状態へと切り替わる際には、稼働状態となる起動画面Dp10の表示後の通知画面Dp12において、現在の操作パターンが操作パターン情報として提示されることになる。要するに、作業機械3の電源投入後、作業機械3が非稼働状態から稼働状態へと切り替わるに際して、現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されればよい。
同様に、通知画面Dp12又はホーム画面Dp11が表示されている期間において、作業機械3は、必ずしも稼働状態になくてもよく、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)にあってもよい。例えば、メインスイッチ34の操作位置が、オフ位置とエンジンの起動操作(イグニッションオン)位置との間に、表示装置2等へ電源を投入するためのアクセサリ(ACC)オンの位置を含むと想定する。この場合に、メインスイッチ34がオフからアクセサリオンに操作されると、エンジンは起動されないため、機体30としては非稼働状態のままである。このとき、表示装置2等には電源が投入されるため、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、図7に示すように、起動画面Dp10、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11の順に遷移する。この場合、機体30への電源投入後、機体30の基本的な情報がホーム画面Dp11として提示(表示)される前の通知画面Dp12において、現在の操作パターンが操作パターン情報として提示されることになる。
要するに、本実施形態では、少なくとも、作業機械3が非稼働状態から稼働状態へと切り替わる際に、現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されればよい。よって、作業機械3が非稼働状態から稼働状態へと切り替わる際に加えて、例えば、作業機械3が非稼働状態を維持する場合でも、特定のタイミングで操作パターン情報が提示されてもよい。ここで「特定のタイミング」の一例として、上述したアクセサリオンのように、機体30への電源投入後、機体30の基本的な情報が提示される前のタイミング等が挙げられる。
ところで、通知画面Dp12による操作パターン情報の提示は、作業機械3の起動時だけでなく、例えば、カットオフレバー372の操作時等にも行われてもよい。すなわち、提示処理部14は、非稼働状態から稼働状態への切り替え時に、操作パターン情報を提示するのであって、カットオフレバー372が「上げ位置」から「下げ位置」に操作された際にも、操作パターン情報を提示することが好ましい。
具体的には、起動期間の経過後に、カットオフレバー372が「上げ位置」に操作されてカットオフスイッチ371がロック状態(オフ)になると、作業機械3は、操作装置35の操作によらずに作業機械3の動作が強制的に制限される非稼働状態となる。この状態において、オペレータがカットオフレバー372を「下げ位置」に操作し、カットオフスイッチ371がロック解除状態(オン)になると、作業機械3は、非稼働状態から稼働状態へと切り替わることになる。そこで、このようにカットオフレバー372が「上げ位置」から「下げ位置」に操作された場合には、提示処理部14は、表示装置2に通知画面Dp12を表示させることが好ましい。
要するに、通知画面Dp12は、操作に関する特定の事象の発生後、ホーム画面Dp11の表示前に、表示装置2に表示されることが好ましい。ここでいう「特定の事象」は、上述したカットオフレバー372の操作の他、例えば、オペレータの変更(交代)等を含む。つまり、運転部321に搭乗しているオペレータが交代した場合、そのことをシートベルトの着脱等に基づいて検知し、提示処理部14は、表示装置2に通知画面Dp12を表示させることが好ましい。これにより、適切なタイミングにおいて、通知画面Dp12によって現在の操作パターンがオペレータに通知されることになり、オペレータの負担が低減される。
[3.3]稼働状態における表示画面
次に、本実施形態に係る制御方法のうち、特に作業機械3の稼働状態における表示画面Dp1の表示に係る処理について、詳細に説明する。
本実施形態では、上述したように、作業機械3の起動時、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、起動画面Dp10、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11の順で遷移する。つまり、非稼働状態(操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態)から稼働状態(操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態)への切り替えに際して、表示画面Dp1は、起動画面Dp10、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11の順で遷移する。そして、作業機械3の稼働状態においては、基本的には、ホーム画面Dp11が表示される。
ホーム画面Dp11の基本的な構成(レイアウト等)については「[3.1]ホーム画面」で説明した通りである。すなわち、ホーム画面Dp11は、作業機械3の稼働状態に関する情報を含む。作業機械3の稼働状態に関する情報の具体例として、第1領域R1に表示される残量情報G1、並びに第2領域R2に表示される冷却水温情報G3及び作動油温情報G2等がある。つまり、ホーム画面Dp11には、作業機械3の稼働状態に関する各種の情報が表示されるので、オペレータは、表示装置2に表示されるホーム画面Dp11から、作業機械3の操作に必要な各種情報を確認することが可能である。
さらに、本実施形態では、ホーム画面Dp11は、操作パターン情報を含む。ホーム画面Dp11に含まれる操作パターン情報は、通知画面Dp12に含まれる操作パターン情報と同様に、現在の操作パターンを示す情報である。つまり、提示処理部14は、変更処理部13で設定されている操作パターンを「現在の操作パターン」として記憶部15から読み出し、この「現在の操作パターン」を特定可能な態様で示す操作パターン情報を、ホーム画面Dp11内に表示する。これにより、ホーム画面Dp11の操作パターン情報からでも、オペレータは現在の操作パターンを確認することが可能である。
以上説明したように、本実施形態に係る制御方法は、作業機械3の稼働状態に関する情報と、現在の操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面Dp11を表示装置2に表示させること、を有する。すなわち、制御システム1の提示処理部14は、作業機械3の稼働状態に関する情報と、現在の操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面Dp11を表示装置2に表示させる。
要するに、本実施形態では、ホーム画面Dp11において、現在の操作パターンが操作パターン情報として、作業機械3の稼働状態に関する情報と共に提示(表示)される。例えば、切換レバーの位置を目視することで操作パターンを確認することをオペレータに強いた場合、オペレータがこの確認作業を怠ると、操作装置35の操作に対応して機体30が予期せぬ動作をする可能性があり、オペレータが注意して操作する必要がある。これに対して、本実施形態に係る制御方法及び制御システム1によれば、表示装置2に表示されるホーム画面Dp11上に、作業機械3の稼働状態に関する情報と共に、現在の操作パターンが操作パターン情報として積極的に提示(表示)されるので、オペレータは、現在の操作パターンを容易に確認できる。結果的に、操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械3の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム1及び作業機械3を提供することが可能である。
また、本実施形態では、ホーム画面Dp11は、作業機械の機能に関する情報を示す図像Im1を含んでいる。図像Im1は、第3領域R3に表示され、その表示態様によって、作業機械3の各機能の有効/無効、及び異常/正常等を示す。つまり、ホーム画面Dp11は、作業機械3の機能に関する情報を示す図像Im1を更に含む。これにより、オペレータは、ホーム画面Dp11から、現在の操作パターンに加えて、作業機械3の各機能の有効/無効、及び異常/正常等を確認することができる。
ホーム画面Dp11は、一例として、図8に示すように、第6領域R6内に操作パターン情報としてのマークOb4を含んでいる。つまり、ホーム画面Dp11の操作パターン情報は、マークOb4を含む。図8の例では、マークOb4は十字矢印、及び「A」パターンであることを示す「A」の文字を象った図像(アイコン)である。つまり、図8の例では、ホーム画面Dp11における操作パターン情報は、現在の操作パターンが「A」パターン(「ISO、XX社製、YY社製」向けの操作パターン)であることを表している。したがって、このようなホーム画面Dp11が表示装置2に表示されることにより、オペレータに対して現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されることになる。
図8では、ホーム画面Dp11の第6領域R6の一部(マークOb4の周辺)を拡大した図であって、<A>、<B>及び<C>の3パターンの状況における表示例を吹出内に示す。つまり、図8の<A>は、現在の操作パターンが「A」パターンである場合にホーム画面Dp11に表示されるマークOb4を示している。図8の<B>は、現在の操作パターンが「B」パターン(「ZZ社製、XY社製、YX社製」向けの操作パターン)である場合にホーム画面Dp11に表示されるマークOb4を示している。図8の<C>は、現在の操作パターンが「C」パターン(「ZX社製、YZ社製」向けの操作パターン)である場合にホーム画面Dp11に表示されるマークOb4を示している。
このように、ホーム画面Dp11に含まれる操作パターン情報は、通知画面Dp12に含まれる操作パターン情報と同様の態様で表示される。そのため、オペレータにおいては、通知画面Dp12とホーム画面Dp11とを通して一貫して、現在の操作パターンを把握しやすくなる。ここで、ホーム画面Dp11におけるマークOb4の表示サイズは、通知画面Dp12におけるマークOb1の表示サイズに比べて小さいことが好ましい。言い換えれば、通知画面Dp12におけるマークOb1は、表示装置2の表示部23において、ホーム画面Dp11におけるマークOb4よりも大きく表示される。これにより、ホーム画面Dp11と通知画面Dp12とでは、相対的に通知画面Dp12の方が高い視認性で操作パターン情報を提示することが可能となる。したがって、オペレータにとっては、通知画面Dp12が表示された際に現在の操作パターンを認識しやすくなる。
また、本実施形態では、提示処理部14は、ホーム画面Dp11においては、作業機械3の稼働状態に関する情報を表示した上で、空きスペースを利用して操作パターン情報を表示する。そのため、ホーム画面Dp11として、比較的シンプルな画面構成を実現でき、ホーム画面Dp11上での操作パターン情報の表示が邪魔になり難く、オペレータにとっての視認性向上につながる。
ここで、ホーム画面Dp11において、作業機械3の稼働状態に関する情報と、操作パターン情報と、は隣接して配置される。すなわち、操作パターン情報としてのマークOb4は第6領域R6内に表示されるのに対し、作業機械3の稼働状態に関する情報としての冷却水温情報G3及び作動油温情報G2は第2領域R2に表示される。そして、第6領域R6と第2領域R2とは縦方向に並ぶように隣接しているため(図5参照)、作業機械3の稼働状態に関する情報と、操作パターン情報と、は隣接して配置されることになる。これにより、操作パターン情報は、ホーム画面Dp11のうち、作業機械3を操作するオペレータにとって比較的目につきやすい位置に表示されることになる。また、操作パターン情報は、第6領域R6に限らず、例えば、第5領域R5内に表示されてもよい。この場合、第5領域R5は、残量情報G1が表示される第1領域R1と縦方向に並ぶため、作業機械3の稼働状態に関する情報と、操作パターン情報と、は隣接して配置されることになる。
一方で、ホーム画面Dp11において、図像Im1と、操作パターンと、は離間して配置される。すなわち、操作パターン情報としてのマークOb4は第6領域R6内に表示されるのに対し、図像Im1は第3領域R3に表示される。そして、第6領域R6と第3領域R3とは隣接しておらず互いに離間しているため(図5参照)、図像Im1と、操作パターン情報と、は離間して配置されることになる。これにより、操作パターン情報は、図像Im1と混在しにくくなり、ホーム画面Dp11のうち、作業機械3を操作するオペレータにとって比較的目につきやすい位置に表示されることになる。
ところで、提示処理部14は、オペレータ(ユーザU1)の操作に応じて、表示装置2に表示される表示画面Dp1を、図5に示すようなホーム画面Dp11から、他の画面(カメラ画面Dp13等)へ遷移させる。
一例として、ホーム画面Dp11が表示されている状態で、「カメラ」の項目に対応する押釦スイッチ224の操作等により、「カメラ」の項目が操作(選択)されると、ホーム画面Dp11から図9に示すようなカメラ画面Dp13に遷移する。カメラ画面Dp13が表示されている状態で、「カメラ」の項目が操作(選択)されると、カメラ画面Dp13からホーム画面Dp11又は全表示画面に遷移する。ただし、表示画面Dp1の遷移のための操作、及び遷移の順序等は上記例に限らず、適宜変更可能である。
図9に示すカメラ画面Dp13は、ホーム画面Dp11の一種であって、図5に示すホーム画面Dp11から、第2領域R2の表示内容のみが変更された画面である。つまり、第2領域R2以外の表示に関しては、カメラ画面Dp13と図5に示すホーム画面Dp11とで同じである。
カメラ画面Dp13の第2領域R2には、表示対象情報として冷却水温情報G3及び作動油温情報G2に代えて、作業機械3の周辺画像G4を含む情報が表示される。提示処理部14は、カメラ38の出力(画像データ)に基づいて、表示画面Dp1(カメラ画面Dp13)中の周辺画像G4を生成する。ここで、周辺画像G4は、一例として、エンジンの稼働中であって、作業機械3の操作を禁止するカットオフスイッチ371が「ロック状態」から「ロック解除状態」に切り替わることをトリガにして表示される。
また、カメラ画面Dp13、つまり作業機械3の周辺画像G4を含むホーム画面においても、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を含んでいる。具体的には、カメラ画面Dp13は、第6領域R6内に操作パターン情報としてのマークOb4を含んでいる。したがって、カメラ画面Dp13が表示装置2に表示されている状態でも、オペレータに対して現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されることになる。
このように、ホーム画面Dp11のうち、作業機械3の稼働状態に関する情報の少なくとも一部が表示される領域(第2領域R2)には、機体30の周辺画像G4を表示可能である。したがって、ホーム画面Dp11に表示される周辺画像G4にて、オペレータにとって死角となりやすい作業機械3の周辺(ここでは後方)を容易に確認することができる。
ここで、操作パターン情報は、ホーム画面における周辺画像G4を表示可能な領域(第2領域R2)の周囲に配置される。すなわち、操作パターン情報としてのマークOb4は第6領域R6内に表示されるのに対し、周辺画像G4は第2領域R2に表示される。そして、第6領域R6と第2領域R2とは縦方向に並ぶように隣接しているため(図9参照)、操作パターン情報は、周辺画像G4の周囲に配置されることになる。これにより、ホーム画面Dp11に周辺画像G4が表示されている状態でも、操作パターン情報はホーム画面Dp11に表示されることになる。
ところで、ホーム画面Dp11中に操作パターン情報を表示させるか否かは、作業機械3の仕様と種類との少なくとも一方に応じて決定することが好ましい。すなわち、制御システム1の提示処理部14は、常にホーム画面Dp11中に操作パターン情報を表示させることは必須ではなく、作業機械3によってはホーム画面Dp11中に操作パターン情報を表示させない場合があってもよい。これにより、同一の制御方法、制御システム1(又は制御プログラム)を用いながらも、作業機械3の仕様又は種類に応じて、適切な情報を含むホーム画面Dp11を表示することが可能である。
具体的に、本実施形態では、作業機械3に操作パターンを変更する機能が無い場合には、ホーム画面Dp11中に操作パターン情報を表示させない。つまり、提示処理部14は、作業機械3の仕様と種類との少なくとも一方に係るデータを取得し、当該データから、作業機械3に操作パターンを変更する機能が無いと判断した場合、操作パターン情報を含まないホーム画面Dp11を表示装置2に表示させる。一方、作業機械3に操作パターンを変更する機能が有ると判断した場合、提示処理部14は、操作パターン情報を含むホーム画面Dp11を表示装置2に表示させる。これにより、操作パターンを変更する機能が無い作業機械3に関しては、表示装置2に表示されるホーム画面Dp11から操作パターン情報が除かれることになり、必要な情報のみを効率的に表示することができる。
また、ホーム画面Dp11における操作パターン情報は、機体30に付された銘板39(図4参照)の表記に対応することが好ましい。つまり、ホーム画面Dp11の第6領域R6に表示される操作パターン情報は、例えば、銘板39に表記された図像と同様の図像を含むことが好ましい。これにより、オペレータにおいては、銘板39と同様の慣れ親しんだ表記に基づいて、各操作パターンの詳細を把握することができる。
[3.4]操作パターンの変更
次に、本実施形態に係る制御方法のうち、特に操作パターンの変更に関する表示画面Dp1の表示に係る処理について、詳細に説明する。
本実施形態では、上述したように、制御システム1の変更処理部13が、操作パターンを変更する変更処理を実行することで、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンが変更可能である。ここで、操作パターンの設定(変更)は、オペレータ(ユーザU1)の操作に応じて行われる。つまり、オペレータが、Aパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンの中から、任意のパターンを選択することで、現在の操作パターンが変更される。
具体的には、図10に示すように、提示処理部14は、操作パターンを変更するための変更画面Dp14を、表示画面Dp1として表示装置2に表示させる機能を有する。変更画面Dp14で選択される操作パターンは、変更処理部13により「現在の操作パターン」として設定される。これにより、オペレータにおいては、表示装置2にて視覚的に確認しながら、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを決めることができる。
一例として、変更画面Dp14は、図10に示すように、ホーム画面Dp11の第1領域R1~第3領域R3、及び第5領域R5~第7領域R7に代えて、第11領域R11及び第12領域R12を有している。また、変更画面Dp14の第4領域R4には、「上」及び「下」のカーソルの項目、前画面に戻るための「戻る」の項目、並びに「決定」の項目が表示される。
第11領域R11には、操作パターンの選択肢となるAパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンが表示される。第11領域R11では、Aパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンのいずれかがハイライト表示される。第4領域R4のカーソルの操作により、ハイライト表示されるパターンが切り替わる。さらに、Aパターン、Bパターン、Cパターン及びDパターンの各々にはラジオボタンが対応付けられており、選択中のパターンに対応するラジオボタンが「オン」状態となる。図10の例では、「Aパターン」がハイライト表示されており、かつ「Aパターン」が操作パターンとして選択された状態にある。
第12領域R12には、ハイライト表示されている操作パターンに関する詳細情報が、変更後パターン情報として表示される。図10の例では、第12領域R12には、ハイライト表示されている「Aパターン」の詳細情報が表示されている。ここで、変更後パターン情報としての詳細情報は、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係を示す図像(アイコン)を含む。具体的には、詳細情報は、「ISO、XX社製、YY社製」とのテキスト、及び一対の操作レバー351,352の各々の操作方向と機体30の動作との組み合わせを表す図像を含む。第12領域R12に表示される詳細情報は、銘板39(図4参照)の表記に対応する情報であって、例えば、銘板39に表記された図像と同様の図像を含む。
このような変更画面Dp14によれば、図11に示すように、第4領域R4のカーソルの操作により、ハイライト表示されるパターンが切り替わる。これに伴って、第12領域に表示される詳細情報も、ハイライト表示されるパターンの詳細情報に切り替わる。したがって、オペレータにおいては、所望のパターンをハイライト表示させた状態で「決定」の項目を操作することにより、所望のパターンを選択することが可能である。
以上説明したように、変更画面Dp14は、変更後の操作パターンを示す変更後パターン情報(詳細情報)を含む。そのため、オペレータにおいては、変更画面Dp14により、変更しようとしている操作パターンを把握しやすくなり、操作パターンの変更が容易になる。さらに、変更画面Dp14における変更後パターン情報(詳細情報)は、機体30に付された銘板39の表記に対応する。これにより、オペレータにおいては、銘板39と同様の慣れ親しんだ表記に基づいて、各操作パターンの詳細を把握することができる。
ところで、ホーム画面Dp11が表示されている状態で、上述したような変更画面Dp14を表示するには、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、図12に示すように遷移する。すなわち、ホーム画面Dp11において「メニュー」の項目が操作(選択)されると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1としてメニュー画面Dp15を表示させ、その後、車体変更画面Dp16、変更画面Dp14の順で表示画面Dp1を遷移させる。
メニュー画面Dp15は、「車体設定」の他、「モニター設定」、「PTO流量設定」及び「稼働設定」等の種々の項目を含んでいる。メニュー画面Dp15において、(第4領域R4内の)カーソル操作により「車体設定」が選択された状態で「決定」の項目が操作(選択)されると、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、メニュー画面Dp15から車体変更画面Dp16へと遷移する。
車体変更画面Dp16は、「操作パターン」の他、「干渉防止設定」及び「干渉防止解除」等の種々の項目を含んでいる。車体変更画面Dp16は、変更画面Dp14を呼び出すための呼出画面の一種であって、車体変更画面Dp16中の「操作パターン」の項目は、変更画面Dp14を呼び出すための操作を受け付ける呼出オブジェクトOb5として機能する。つまり、車体変更画面Dp16において、(第4領域R4内の)カーソル操作により「操作パターン」と表記された呼出オブジェクトOb5が選択された状態で「決定」の項目が操作(選択)されると、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、車体変更画面Dp16から変更画面Dp14へと遷移する。
また、車体変更画面Dp16は、呼出オブジェクトOb5に対応するように、呼出オブジェクトOb5の右側に操作パターン情報としてのマークOb6を含んでいる。つまり、呼出画面としての車体変更画面Dp16の操作パターン情報は、マークOb6を含む。図12の例では、マークOb6は十字矢印、及び「A」パターンであることを示す「A」の文字を象った図像(アイコン)である。つまり、図12の例では、車体変更画面Dp16における操作パターン情報は、現在の操作パターンが「A」パターン(「ISO、XX社製、YY社製」向けの操作パターン)であることを表している。したがって、このような車体変更画面Dp16が表示装置2に表示されることにより、少なくとも変更画面Dp14を呼び出すに際し、オペレータに対して現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されることになる。
以上説明したように、本実施形態に係る制御方法は、操作パターンを変更するための変更画面Dp14を表示装置2に表示させることと、変更画面Dp14を呼び出すための呼出画面(車体変更画面Dp16)を表示装置2に表示させることと、を有する。すなわち、制御システム1の提示処理部14は、操作パターンを変更するための変更画面Dp14と、変更画面Dp14を呼び出すための呼出画面(車体変更画面Dp16)と、を表示装置2に表示させる。ここで、呼出画面(車体変更画面Dp16)は、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を含む。本開示でいう「呼び出す」とは、変更画面Dp14等の表示画面Dp1を表示装置2に表示させることを意味する。
要するに、本実施形態では、操作パターンの変更に際して、呼出画面(車体変更画面Dp16)において現在の操作パターンが操作パターン情報として提示(表示)される。例えば、切換レバーの位置を目視することで操作パターンを確認することをオペレータに強いた場合、オペレータがこの確認作業を怠ると、操作装置35の操作に対応して機体30が予期せぬ動作をする可能性があり、オペレータが注意して操作する必要がある。これに対して、本実施形態に係る制御方法及び制御システム1によれば、操作パターンが変更される際には、現在の操作パターンが操作パターン情報として積極的に提示(表示)されるので、オペレータは、現在の操作パターンを容易に確認できる。結果的に、操作に係るオペレータの負担を軽減しやすい作業機械3の制御方法、作業機械用制御プログラム、作業機械用制御システム1及び作業機械3を提供することが可能である。
さらに、本実施形態では、操作パターンを変更するための変更画面Dp14は、ホーム画面Dp11から、1以上の画面(ここではメニュー画面Dp15及び車体変更画面Dp16)を経て、呼び出される。つまり、本実施形態に係る制御方法は、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態では、表示装置2にホーム画面Dp11を表示させる。そして、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、ホーム画面Dp11から、ホーム画面Dp11とは別の呼出画面(車体変更画面Dp16)を経て変更画面Dp14に遷移する。このように、階層的な画面構成とすることで、ホーム画面Dp11から、直接的ではなく間接的に、変更画面Dp14が呼び出されることになり、オペレータの操作ミス等により意図せずに変更画面Dp14が開くことが抑制される。
また、呼出画面(車体変更画面Dp16)は、変更画面Dp14を呼び出すための操作を受け付ける呼出オブジェクトOb5を含む。操作パターン情報は、呼出オブジェクトOb5に対応付けて表示される。この構成によれば、オペレータが呼出オブジェクトOb5を操作して変更画面Dp14を呼び出す際に、現在の操作パターンを示す操作パターン情報が目につきやすくなる。
ところで、通知画面Dp12による操作パターン情報の提示は、作業機械3の起動時及びカットオフレバー372の操作時だけでなく、例えば、操作パターンの変更(設定)後にも行われてもよい。すなわち、提示処理部14は、変更画面Dp14で操作パターンの変更が行われた際にも、操作パターン情報を提示することが好ましい。
具体的には、変更画面Dp14において、オペレータがいずれかの操作パターンを選択した状態で「決定」の項目を操作することにより、所望のパターンを設定(選択)した場合に、提示処理部14は、表示装置2に通知画面Dp12を表示させることが好ましい。そして、通知画面Dp12の表示中において、決定ボタンOb3が操作される(押釦スイッチ226が操作される)と、表示装置2に表示される表示画面Dp1は、通知画面Dp12からホーム画面Dp11へと遷移する。
要するに、通知画面Dp12は、特定画面からホーム画面Dp11への遷移時に、表示装置2に表示されることが好ましい。ここでいう「特定画面」は、表示画面Dp1として表示装置2に表示されるホーム画面Dp11以外の画面であって、上述した変更画面Dp14等を含む。これにより、適切なタイミングにおいて、通知画面Dp12によって現在の操作パターンがオペレータに通知されることになり、オペレータの負担が低減される。
ところで、本実施形態に係る制御方法では、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態と、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態とのうち、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態においてのみ、操作パターンを変更可能とする。つまり、作業機械3の状態として非稼働状態と稼働状態とがあるところ、変更処理部13は、非稼働状態でのみ操作パターンを変更するための操作を受付可能であって、稼働状態においては操作パターンを変更するための操作を受け付けない。稼働状態においては、例えば、変更画面Dp14の表示そのものを禁止することで、操作パターンを変更するための操作を受け付けないこととする。ただし、これに限らず、稼働状態において、例えば、変更画面Dp14で「決定」の項目の操作を禁止することにより、操作パターンを変更するための操作を受け付けないこととしてもよい。これにより、作業機械3が稼働状態にある状態で操作パターンが変更されることにより、操作装置35の操作に対応する機体30の動作に急な変化が生じることを回避できる。
ここで、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)と、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)との切り替えは、少なくともカットオフレバー372の操作に応じて行われる。すなわち、カットオフレバー372が「下げ位置」に操作されてカットオフスイッチ371がロック解除状態(オン)にあると、作業機械3は稼働状態となる。この状態では、変更処理部13は、操作パターンを変更するための操作を受け付けない。一方、カットオフレバー372が「上げ位置」に操作されてカットオフスイッチ371がロック状態(オフ)にあると、作業機械3は非稼働状態となるため、変更処理部13は、操作パターンを変更するための操作を受け付ける。これにより、カットオフレバー372の操作により、操作パターンを変更可能な状態と、操作パターンを変更不能な状態と、を簡単に切り替え可能となる。
操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない非稼働状態においてのみ、操作パターンを変更可能とする構成は、変更画面Dp14及び呼出画面(車体変更画面Dp16)を表示する機能とは切り離して単独で採用可能である。要するに、本実施形態に係る制御方法は、操作装置35の操作に従って動作を行う機体30を備え、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械3の制御方法であって、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態と、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態とのうち、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態においてのみ、操作パターンを変更可能とすればよい。この場合に、変更画面Dp14及び呼出画面(車体変更画面Dp16)を表示する機能を採用することは必須ではない。
[3.5]全体処理
次に、制御方法に係る処理の全体の流れについて、図13を参照して説明する。図13は、制御方法に係る処理の一例を示すフローチャートである。
図13に示すように、制御システム1は、まずメインスイッチ34がオンしたか否かを判断する(S1)。メインスイッチ34がオンすると(S1:Yes)、表示装置2の電源が投入され、制御システム1の提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として起動画面Dp10を表示させる(S2)。その後、数秒程度の起動期間が経過すると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として、操作パターン情報を含む通知画面Dp12を表示させる(S3)。
そして、通知画面Dp12の表示中において、決定ボタンOb3が操作される(押釦スイッチ226が操作される)と、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として、操作パターン情報を含むホーム画面Dp11を表示させる(S4)。ここで、通知画面Dp12の表示が決定ボタンOb3の操作をもって終了することは必須ではなく、例えば、通知画面Dp12の表示の開始から一定時間が経過することをもって、通知画面Dp12の表示が終了してもよい。この場合、通知画面Dp12の表示の開始から一定時間が経過すると、決定ボタンOb3の操作によらずに、提示処理部14は、表示画面Dp1を通知画面Dp12からホーム画面Dp11に遷移させる。
ホーム画面Dp11の表示中においては、制御システム1は、変更画面Dp14を呼び出すための操作がなされたか否かを判断する(S5)。具体的に、ホーム画面Dp11において「メニュー」が選択されると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1としてメニュー画面Dp15を表示させ、メニュー画面Dp15において「車体設定」が選択されると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として車体変更画面Dp16を表示させる。車体変更画面Dp16の呼出オブジェクトOb5が選択されると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として変更画面Dp14を表示させる。つまり、これら一連の操作をもって、変更画面Dp14を呼び出すための操作がなされた(S5:Yes)と判断する。これらの一連の操作がなされるまでは、制御システム1は、変更画面Dp14を呼び出すための操作がなされたか否かの判断(S5)を継続する。
変更画面Dp14を呼び出すための操作がなされた場合(S5:Yes)、制御システム1は、作業機械3の動作が制限された「ロック状態」にあるか否かを判断する(S6)。このとき、カットオフレバー372が「下げ位置」にあってカットオフスイッチ371がロック解除状態(オン)にあれば、制御システム1は、「ロック状態」にないと判断し(S6:No)、処理をステップS4に戻す。一方、カットオフレバー372が「上げ位置」にあってカットオフスイッチ371がロック状態(オフ)にあれば、制御システム1は、「ロック状態」にあると判断し(S6:Yes)、処理をステップS7に移行させる。
ステップS7では、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として、操作パターンを変更するための変更画面Dp14を表示させる。変更画面Dp14の表示中、制御システム1の変更処理部13は、オペレータ(ユーザU1)の操作に従って、所望のパターンを「現在の操作パターン」として設定する(S8)。その後、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として、操作パターン情報を含む通知画面Dp12を表示させる(S9)。そして、通知画面Dp12の表示中において、決定ボタンOb3が操作される(押釦スイッチ226が操作される)と、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として、操作パターン情報を含むホーム画面Dp11を表示させる(S4)。
制御システム1は、上記ステップS1~S9の処理を繰り返し実行する。ただし、図13に示すフローチャートは一例に過ぎず、処理が適宜追加又は省略されてもよいし、処理の順番が適宜入れ替わってもよい。
[4]変形例
以下、実施形態1の変形例を列挙する。以下に説明する変形例は、適宜組み合わせて適用可能である。
本開示における制御システム1は、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムのメモリに記録されたプログラムをプロセッサが実行することによって、本開示における制御システム1としての機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムのメモリに予め記録されてもよく、電気通信回線を通じて提供されてもよく、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。また、制御システム1に含まれる一部又は全部の機能部は電子回路で構成されていてもよい。
また、制御システム1の少なくとも一部の機能が、1つの筐体内に集約されていることは制御システム1に必須の構成ではなく、制御システム1の構成要素は、複数の筐体に分散して設けられていてもよい。反対に、実施形態1において、複数の装置(例えば制御システム1及び表示装置2)に分散されている機能が、1つの筐体内に集約されていてもよい。さらに、制御システム1の少なくとも一部の機能がクラウド(クラウドコンピューティング)等によって実現されてもよい。
また、作業機械3の動力源は、ディーゼルエンジンに限らず、例えば、ディーゼルエンジン以外のエンジンであってもよいし、モータ(電動機)、又はエンジンとモータ(電動機)とを含むハイブリッド式の動力源であってもよい。
また、表示装置2は、専用のデバイスに限らず、例えば、ラップトップコンピュータ、タブレット端末又はスマートフォン等の汎用端末であってもよい。さらに、表示部23は、液晶ディスプレイ又は有機ELディスプレイのように、表示画面Dp1を直接的に表示する態様に限らず、例えば、プロジェクタのように、投影により表示画面Dp1を表示する構成であってもよい。表示部23の表示領域は、横長に限らず、縦長であってもよい。
また、操作部22の情報の入力の態様として、押釦スイッチ221~226、タッチパネル及び操作ダイヤル以外の態様を採用してもよい。例えば、操作部22は、キーボード、マウス等のポインティングディバイス、音声入力、ジェスチャ入力又は他の端末からの操作信号の入力等の態様を採用してもよい。
また、操作装置35及び表示装置2等は、機体30に搭載される構成に限らず、例えば、機体30とは別に設けられていてもよい。この場合、操作装置35及び表示装置2等は、機体30と通信可能に構成され、機体30の遠隔操作を実現する。
また、通知画面Dp12、ホーム画面Dp11及び車体変更画面Dp16(呼出画面)の各々における操作パターン情報の表示態様は、上述したようなマークに限らず、例えば、テキスト、写真、表示/非表示若しくはアニメーション等、又はこれらの組み合わせであってもよい。
また、変更処理部13にて設定される操作パターンが、選択肢となる複数のパターンから選択されることは必須ではなく、オペレータ(ユーザU1)により自由にカスタムされてもよい。具体的には、例えば、変更画面Dp14において、オペレータが各操作レバー351,352の各操作に対応付ける機体30の動作を個別に指定することにより、操作パターンを自由にカスタムする。
また、提示処理部14による操作パターン情報の提示の態様は、表示には限らず、例えば、音(音声を含む)、印刷、他端末への送信若しくは非一時的記録媒体への書き込み等、又はこれらの組み合わせであってもよい。
(実施形態2)
本実施形態に係る制御方法は、図14に示すように、通知画面Dp12の表示態様が、実施形態1に係る制御方法と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態では、図14に示すように、通知画面Dp12は、ホーム画面Dp11上に表示されるポップアップウィンドウW1に代えて、より大きな表示サイズで操作パターン情報を表示する。この通知画面Dp12は、操作パターン情報として、操作装置35の操作と機体30の動作との対応関係を示す図像(アイコン)Ob7を含む。すなわち、本実施形態では、表示画面Dp1の大部分を、図像Ob7の表示に割り当てることで、変更画面Dp14の詳細情報と同様に、一対の操作レバー351,352の各々の操作方向と機体30の動作との組み合わせを表す図像Ob7を、操作パターン情報として含む。
さらに、通知画面Dp12における操作パターン情報は、機体30に付された銘板39(図4参照)の表記に対応する。つまり、通知画面Dp12中の図像Ob7は、例えば、銘板39に表記された図像と同様のデザインである。これにより、オペレータにおいては、銘板39と同様の慣れ親しんだ表記に基づいて、各操作パターンの詳細を把握することができる。
また、通知画面Dp12は、「現在の操作パターンはA」のように、「Aパターン」が操作パターンとして選択された状態にあることを示すテキストOb8を含んでいる。したがって、このような通知画面Dp12が表示装置2に表示されることにより、オペレータは、現在の操作パターンを示す操作パターン情報を容易に確認することができる。
本実施形態に係る通知画面Dp12であっても、実施形態1と同様に、操作装置35の操作に応じて機体30が動作しない状態(非稼働状態)から、操作装置35の操作に応じて機体30が動作する状態(稼働状態)への切り替え時に表示される。つまり、作業機械3の起動時、及びカットオフレバー372の操作時等に、表示装置2には、図14に示すような通知画面Dp12が表示されることになる。
実施形態2に係る構成は、実施形態1で説明した種々の構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて採用可能である。
(実施形態3)
本実施形態に係る制御方法は、変更画面Dp14を呼び出す(表示する)ための手順が、実施形態1に係る制御方法と相違する。以下、実施形態1と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。
本実施形態では、図15に示すように、ホーム画面Dp11が変更画面Dp14を呼び出すための呼出オブジェクトOb9を含んでいる。すなわち、ホーム画面Dp11において呼出オブジェクトOb9が操作(選択)されると、提示処理部14は、表示装置2の表示部23に表示画面Dp1として変更画面Dp14を表示させる。このように、本実施形態では、ホーム画面Dp11は、変更画面Dp14を呼び出すための呼出画面の一種であって、表示画面Dp1は、ホーム画面Dp11から直接的に変更画面Dp14に遷移する。
図15の例では、呼出オブジェクトOb9は、実施形態1におけるホーム画面Dp11の「モード」の項目に代えて第4領域R4に配置されている。そのため、ホーム画面Dp11が表示されている状態で、呼出オブジェクトOb9に対応する押釦スイッチ223がユーザU1(図3参照)により操作されると、呼出オブジェクトOb9が操作(選択)され、変更画面Dp14が表示されることになる。
また、呼出オブジェクトOb9は、操作パターン情報としてのマークを含んでいる。図15の例では、呼出オブジェクトOb9のマークは十字矢印、及び「A」パターンであることを示す「A」の文字を象った図像(アイコン)である。つまり、図15の例では、ホーム画面Dp11の呼出オブジェクトOb9に含まれる操作パターン情報は、現在の操作パターンが「A」パターン(「ISO、XX社製、YY社製」向けの操作パターン)であることを表している。したがって、このような呼出オブジェクトOb9が表示装置2に表示されることにより、少なくとも変更画面Dp14を呼び出すに際し、オペレータに対して現在の操作パターンを示す操作パターン情報が提示されることになる。
以上説明したように、本実施形態では、操作パターンを変更するための変更画面Dp14は、ホーム画面Dp11から直接的に呼び出される。そのため、操作パターンの設定(変更)の際、オペレータにとってはホーム画面Dp11から、より少ない手順で変更画面Dp14を開くことが可能となる。
実施形態3に係る構成は、実施形態1又は実施形態2で説明した種々の構成(変形例を含む)と適宜組み合わせて採用可能である。
1 作業機械用制御システム
2 表示装置
3 作業機械
14 提示処理部
30 機体
35 操作装置
39 銘板
Dp11 ホーム画面
Dp12 通知画面
Dp14 変更画面
Dp16 車体変更画面(呼出画面)
G1 残量情報(作業機械の稼働状態に関する情報)
G2 作動油温情報(作業機械の稼働状態に関する情報)
G3 冷却水温情報(作業機械の稼働状態に関する情報)
G4 周辺画像
Im1 図像
Ob4 マーク(操作パターン情報)
R2 第2領域

Claims (12)

  1. 操作装置の操作に従って動作を行う機体を備え、前記操作装置の操作と前記機体の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械の制御方法であって、
    前記作業機械の稼働状態に関する情報と、現在の前記操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面を表示装置に表示させること、を有する、
    作業機械の制御方法。
  2. 前記ホーム画面において、前記作業機械の稼働状態に関する情報と、前記操作パターン情報と、は隣接して配置される、
    請求項1に記載の作業機械の制御方法。
  3. 前記ホーム画面は、前記作業機械の機能に関する情報を示す図像を更に含む、
    請求項1又は2に記載の作業機械の制御方法。
  4. 前記ホーム画面において、前記図像と、前記操作パターンと、は離間して配置される、
    請求項3に記載の作業機械の制御方法。
  5. 前記ホーム画面のうち、前記作業機械の稼働状態に関する情報の少なくとも一部が表示される領域には、前記機体の周辺画像を表示可能である、
    請求項1~4のいずれか1項に記載の作業機械の制御方法。
  6. 前記操作パターン情報は、前記ホーム画面における前記領域の周囲に配置される、
    請求項5に記載の作業機械の制御方法。
  7. 前記ホーム画面中に前記操作パターン情報を表示させるか否かは、前記作業機械の仕様と種類との少なくとも一方に応じて決定する、
    請求項1~6のいずれか1項に記載の作業機械の制御方法。
  8. 前記作業機械に前記操作パターンを変更する機能が無い場合には、前記ホーム画面中に前記操作パターン情報を表示させない、
    請求項7に記載の作業機械の制御方法。
  9. 前記ホーム画面における前記操作パターン情報は、前記機体に付された銘板の表記に対応する、
    請求項1~8のいずれか1項に記載の作業機械の制御方法。
  10. 請求項1~9のいずれか1項に記載の作業機械の制御方法を、
    1以上のプロセッサに実行させるための作業機械用制御プログラム。
  11. 操作装置の操作に従って動作を行う機体を備え、前記操作装置の操作と前記機体の動作との対応関係である操作パターンを変更可能な作業機械に用いられ、
    前記作業機械の稼働状態に関する情報と、現在の前記操作パターンを示す操作パターン情報と、を含むホーム画面を表示装置に表示させる提示処理部を備える、
    作業機械用制御システム。
  12. 請求項11に記載の作業機械用制御システムと、
    前記機体と、を備える、
    作業機械。
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