JP3332738B2 - 作業機械の表示装置 - Google Patents

作業機械の表示装置

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JP3332738B2 JP20585996A JP20585996A JP3332738B2 JP 3332738 B2 JP3332738 B2 JP 3332738B2 JP 20585996 A JP20585996 A JP 20585996A JP 20585996 A JP20585996 A JP 20585996A JP 3332738 B2 JP3332738 B2 JP 3332738B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、手動式の回転数調
節手段によって回転数が変更調節される動力装置の回転
数を検出する回転数検出手段と、前記動力装置の適正回
転数を記憶する適正回転数記憶手段と、前記動力装置の
回転数情報を表示する回転数表示手段と、前記回転数検
出手段及び前記適正回転数記憶手段の情報に基づいて、
前記回転数表示手段の表示作動を制御する表示制御手段
とが設けられた作業機械の表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えばコンバインのような農機や建機等
の作業機械の表示装置では、ディーゼルエンジン等の動
力装置を適正な出力状態に設定させるようにするため
に、動力装置の回転数情報として検出回転数をrpm単
位の数字で示したり、横方向に伸び縮みする目盛り付き
のバーグラフで表示したりしながら、その表示した検出
回転数が予め記憶した適正回転数であるか否かを、回転
数表示部の横脇に設けたランプ等の点灯によって知らせ
るようにしていた。そして、検出回転数が適正回転数か
ら外れている(例えば低い)場合には、作業者が、エン
ジンの回転数を適正回転数に合わせるように、回転数調
節手段であるアクセルレバー等を手動操作することにな
る(例えば、特開平4‐335816号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術では、エンジン回転数が適正回転数になったとき
に回転数表示部の横脇に設けたランプ等が点灯するだけ
であるので、通常は回転数表示部に注目している作業者
がそのランプの点灯を見落とし易いという不具合があっ
た。本発明は、かかる実情に鑑みて為されたものであっ
て、その目的は、作業者が、動力装置の回転数が適正回
転数になったか否かを、より的確に判断できるようにし
て、上記従来技術の不具合を解消させることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1によれば、動力
装置の回転数が変化すると、その検出回転数を表示する
回転数表示部分が設定方向に沿って伸縮する回転数表示
画像によって、動力装置の回転数情報が表示されるとと
もに、動力装置の検出回転数が記憶されている適正回転
数から外れているときと外れていないときとで、上記回
転数表示画像が異なる表示状態に表示される。そして、
動力装置の検出回転数が適正回転数から外れているとき
の表示状態では、手動式の回転数調節手段を操作して動
力装置の検出回転数が適正回転数になるように変更調節
され、動力装置の検出回転数が適正回転数になると、回
転数表示画像の表示状態が、動力装置の検出回転数が適
正回転数から外れていないときの表示状態に変化する。
従って、作業者は、動力装置の回転数の変化に応じて伸
び縮みする回転数表示画像を見て、動力装置の回転数状
態を容易に確認できるようにしながら、その通常見てい
る回転数表示画像の表示状態の変化によって動力装置の
回転数が適正回転数から外れているか否かを確認するの
で、従来のように、回転数表示部の横脇に設けたランプ
等の点灯によって確認するのに比べて、動力装置の回転
数が適正回転数になったか否かを、より的確に判断でき
るようになった。
【0005】又、動力装置の検出回転数が適正回転数に
なったか否かが、回転数表示画像における回転数表示部
分が適正回転数マークで示される適正回転数位置に位置
しているか否かによって表示されるとともに、その適正
回転数マークが、動力装置の検出回転数が適正回転数か
ら外れているときと外れていないときとで異なる表示状
態に表示される。従って、回転数表示画像における回転
数表示部分が適正回転数マークの位置に合っているこ
と、及び、その回転数表示画像の表示状態が変化したこ
との両方の情報から、動力装置の回転数が適正回転数か
ら外れているか否かを、より確実に判断することができ
る。
【0006】請求項2によれば、請求項1において、動
力装置の検出回転数が適正回転数から外れているとき
は、回転数表示画像における回転数表示部分が薄い画像
濃度で表示されるが、動力装置の検出回転数が適正回転
数に一致すると、回転数表示画像における回転数表示部
分が濃い画像濃度で表示される。
【0007】従って、回転数表示画像における回転数表
示部分の画像濃度が薄い状態から濃い状態に変化するこ
とによって、動力装置の回転数が適正回転数になったか
否かを感覚的に判り易い状態で判断することができ、も
って、請求項1の好適な手段が得られる。
【0008】
【0009】
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を作業機械としての
農作業用のコンバインに適用した場合の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。コンバインは、図1に
示すように、左右一対のクローラ走行装置11を備える
機体Vの前部に刈取部12が設けられ、その刈取部12
の後方に、操縦部13、刈取穀稈を脱穀・選別する脱穀
部14、脱穀部14から供給される穀粒を貯溜するグレ
ンタンク15等が搭載されている。ここで、刈取部12
や脱穀部14等が作業部に相当する。
【0011】刈取部12は、先端部に付設された分草具
16、穀稈の引き起こし装置17、引き起こした穀稈の
株元を切断する刈り刃18、及び、刈取穀稈を先端側で
受け取って脱穀部14まで搬送する搬送装置19を備え
ている。又、刈取部12の地面からの高さを検出する超
音波センサS1と、穀稈が触れるとオン作動して刈取り
作業中であることを検出する株元センサS2とが設けら
れている。超音波センサS1による地面からの高さ情報
は、穀稈を刈り取るときの刈高制御に用いられ、株元セ
ンサS2の検出情報は制御起動条件の一つとして用いら
れる。
【0012】又、脱穀部14における扱深さを適正状態
に維持するために、搬送装置19にて搬送される搬送穀
稈の穂先位置を検出するために、稈長方向に所定間隔を
隔てた一対の穂先センサS3(図6参照)が設けられて
いる。そして、この一対の穂先センサS3の間に穀稈の
穂先が位置するように、その穂先センサS3の検出情報
に基づいて、搬送装置19の搬送先端側を後端側に対し
て稈長方向に揺動させて扱深さを調節している。
【0013】左右のクローラ走行装置11は、機体Vに
対して各別に昇降駆動できるように構成されている。こ
れによって、地面の傾きにかかわらず機体Vを水平に維
持したり、設定角度に維持するローリング制御を可能に
している。このために、機体Vの水平に対する傾きを検
出するローリングセンサS4が設けられている。
【0014】脱穀部14は、図2に示すように、扱胴2
1を収納する扱室A、刈取部12から供給される穀稈を
搬送するフィードチェーン22、トウミ23と揺動選別
板24とからなる選別装置B、穀粒回収用の一番口2
5、及び、穀粒と藁屑との混合物を回収するための二番
口26等を備えている。扱室Aで脱穀された処理物のう
ち単粒化したものは、扱室Aの下部に設けられた受網2
7から選別装置Bに漏下し、それ以外の処理物は受網2
7の後端部より選別装置Bに落下する。
【0015】選別装置Bの揺動選別板24は、トウミ2
3の上方に位置するグレンパン28、その後方に位置す
るチャフシーブ29、その下方に位置するグレンシーブ
30等からなる。チャフシーブ29は、処理物移送方向
に並置された複数個の帯板状部材が水平軸芯周りに同時
に角度を変えることにより、隣接する帯板状部材の間隔
(チャフ開度という)が変更され、このチャフ開度を検
出するポテンショメータ利用のチャフ開度センサS8
(図6参照)が設けられている。
【0016】トウミ23は、揺動選別板24上の藁屑を
吹き飛ばすためのものであり、その風力は、ファンケー
スカバー23aの開度を大きくするほどその開口部から
逃げる風量が増加して、揺動選別板24上の処理物に及
ぼす風力(トウミ風力という)が小さくなる。トウミ風
力を検出するポテンショメータ利用のトウミ風力センサ
S9(図6参照)が設けられている。尚、上記藁屑はフ
ァン等によって機外に排出されるが、その排出詰まり状
態を検出する排わらセンサS11(図6参照)が設けら
れている。
【0017】選別装置Bについては、処理物の量、種
類、湿気等の条件に応じて上記のようにチャフ開度及び
トウミ風力を調節する制御(選別制御)が行われる。
尚、グレンシーブ30から漏下する穀粒は揺動選別板2
4の下方に設けられた一番口25から回収されてグレン
タンク15に貯溜され、チャフシーブ29の後端やグレ
ンシーブ30の後端から落下する穀粒と藁屑との混合物
は二番口26から回収されて揺動選別板24に還元され
る。
【0018】次に、動力伝達系を図3に示す。機体Vに
搭載された動力装置としてのディーゼル式のエンジンE
の出力は、脱穀クラッチ31を介して脱穀部14に伝達
されると共に、走行クラッチ32及び無段変速装置33
を介してクローラ走行装置11のミッション部34に伝
達される。ミッション部34に伝達された出力の一部
は、刈取クラッチ35を介して刈取部12に伝達され
る。S7は、脱穀クラッチ31の入切状態を検出する脱
穀スイッチであり、S5は、エンジンEのフライホイー
ルリングギアに磁界を作用させて、単位時間当りの歯数
に対応する周波数の正弦波を得る電磁ピックアップから
なるエンジンEの回転数検出用の回転数センサ(回転数
検出手段に相当する)であり、S6は、ミッション部に
設けた車速検出用の車速センサである。又、ミッション
部34には、ステアリング状態を前進状態、後進状態、
及び中立状態に切り換えるための切換機構が設けられ、
そのステアリングの中立状態を検出する中立スイッチS
12と、後進状態を検出する後進スイッチS13とが設
けられている(図6参照)。
【0019】図5に示すように、前記エンジンEは、ガ
バナ41の調速レバー42を揺動させることによって出
力が変更される。調速レバー42は、図示しないバネ等
によって図の始動用位置に向けて復帰付勢されるととも
に、レリーズワイヤ43によって連動連結された手動調
節レバー44によって人為的に操作され、この手動調節
レバー44は、摩擦保持機構45によって現在の操作位
置で保持できるようになっている。そして、調速レバー
42を手動調節レバー44にて所望の位置に操作させる
ことによって、ガバナ41が設定出力状態に調節され
る。つまり、この手動調節レバー44が、エンジンEの
回転数を変更調節する手動式の回転数調節手段に対応す
る。通常は、手動調節レバー44を始動用位置に操作し
てエンジンEを始動させた後、適正回転数状態となる位
置まで出力増加側に操作する。
【0020】車速を増減するための無段変速装置33
は、シフトレバーによって手動操作されると共に電動モ
ータによって自動操作される。つまり、エンジン回転数
は、エンジン負荷が増加するほど低下するので、エンジ
ン回転数が最適なときは定速走行を行うが、負荷が大き
くなりエンジン回転数が低下すると、車速を下げて刈取
り量即ち脱穀処理量を減少させて負荷を小さくし、逆に
負荷が小さくなってエンジン回転数が最適回転数より高
くなれば、車速を上げて刈取り量即ち脱穀処理量を増加
させるように、無段変速装置33を変速操作して走行速
度を増減する車速制御が行われる。但し、予め設定され
た最高車速より速くなることはない。
【0021】図4に示すように、各制御の起動・停止等
の指令情報を入力したり、コンバインの運転において作
業者に知らせるべき報知情報等の各種情報を表示するた
めの表示パネルユニットCが、液晶ディスプレイモジュ
ールとメンブレンキーボードを組み合わせた一体型のパ
ネルとして、操縦部13のオペレータが見やすく操作し
やすい位置に設けられている。表示パネルユニットCの
前面には、画像表示手段としての表示画面1と、情報入
力用のキー入力部2,3,4とが設けられている。表示
画面1は、ドットマトリックス式の液晶グラフィックデ
ィスプレイで構成され、この画面上に、少なくとも、ア
ワーメータ(稼働時間)、エンジン回転数、負荷状態等
のコンバインの稼働情報を含む各種の報知情報が表示さ
れる。キー入力部2,3,4は、押しボタン式のスイッ
チで構成され、各制御の起動・停止スイッチ2、切換ス
イッチ3及び記憶スイッチ4からなる。
【0022】次に、コンバインの制御構成を図6に示
す。メータ用コントローラ7と制御ユニット8とが、夫
々マイクロコンピュータを利用して構成されるととも
に、RS485インターフェース形式で相互に通信自在
に接続されている。前記センサ類のうちの株元センサS
2、穂先センサS3、回転数センサS5、脱穀スイッチ
S7、排わらセンサS11、中立スイッチS12、及び
後進スイッチS13と、燃料の残量を検出する燃料セン
サS10の各検出情報がメータ用コントローラ7に入力
され、超音波センサS1、ローリングセンサS4、車速
センサS6、チャフ開度センサS8及びトウミ風力セン
サS9の各検出情報が、制御ユニット8に入力されてい
る。そして、上記各センサの情報は、メータ用コントロ
ーラ7によって集中して管理され、前述の報知情報とし
て表示画面1に表示される。
【0023】一方、メータ用コントローラ7からは、扱
深さ調節用のアクチュエータ(揺動用モータ)M1や、
AES(自動エンジン停止)用のアクチュエータ(リレ
ー等)M2に対する駆動信号が出力され、制御ユニット
8からは、刈高制御用及びローリング制御用の各アクチ
ュエータM3〜M4、車速制御用、チャフ開度調節用及
びトウミ風力調節用の各電動モータM5〜M7に対する
駆動信号が出力されている。尚、上記AES用アクチュ
エータM2は、運転状態の異常等が検出されるに伴って
(例えば、前記排わらセンサS11がオンしたときに)
作動してエンジンへの燃料供給をカットし、エンジンを
自動停止させる。そして、メータ用コントローラ7及び
制御ユニット8は、各センサの検出情報や予め設定した
制御情報等に基づいて、各アクチュエータM1〜M4や
電動モータM5〜M7等を駆動して、前述の各制御(扱
深さ制御、AES制御、刈高制御、ローリング制御、選
別制御、車速制御その他)を実行する。
【0024】表示パネルユニットCにおける表示画面1
の表示作動の制御及びキー入力部2,3,4の作動状態
の検出は、メータ用コントローラ7にて行われる。起動
・停止スイッチ2は、前述の各制御に対する起動及び停
止を指示するために、図4に示すように各制御に対応す
る複数のスイッチを有し、各スイッチは起動及び停止に
兼用されている。つまり、作動中の制御に対応するスイ
ッチを押すと、その制御が停止され、停止中の制御に対
応するスイッチを押すとその制御が起動される。切換ス
イッチ3は、制御状態を手動切り換えするために、2つ
の異なる操作状態、具体的には、スイッチを押してアー
スに接続したオン状態と、スイッチを押さないオープン
状態とに切換自在に構成されている。
【0025】前記メータ用コントローラ7は、機械が作
業状態であるか否かを判断するように構成されている。
具体的には、株元センサS2と脱穀スイッチS7とがオ
ン状態で、且つ、中立スイッチS12と後進スイッチS
13とがオフ状態であって、車速が0.05m/sec
以上のときに、機械が作業状態であると判断し、これ以
外のときは、機械が作業状態にないと判断する。
【0026】前記メータ用コントローラ7はメモリ7A
を備えている。そして、このメモリ7Aには、搭載され
たエンジンEに応じて、無負荷状態において設定すべき
適正回転数の情報として、例えば、中心値2600rp
mと、これの上下設定許容範囲の各値が予め記憶されて
いる。つまり、メモリ7Aを利用して、エンジンEの適
正回転数を記憶する適正回転数記憶手段が構成されてい
る。
【0027】前記メータ用コントローラ7を利用して、
前記回転数センサS5及び前記適正回転数記憶手段(メ
モリ7A)の情報に基づいて、前記表示画面1の表示作
動を制御する表示制御手段100が構成されている。そ
して、この表示制御手段100は、エンジンEの検出回
転数が設定回転数(500rpm)以上であって且つ機
械が作業状態でないときは、前記表示画面1に、エンジ
ンEの回転数情報を表示させる一方、エンジンEの検出
回転数が設定回転数(500rpm)以上であって且つ
機械が作業状態であるときは、前記表示画面1に、エン
ジンEの回転数情報に代えて、前記適正回転数からの検
出回転数の偏差で表した負荷情報を表示させる。つま
り、表示画面1が、エンジンEの回転数情報を表示する
回転数表示手段として機能する。
【0028】次に、コンバイン側における各制御状態の
起動について、図7及び図8に示すメータ用コントロー
ラ7での制御フローチャートに基づいて説明する。メイ
ンキーがオン操作されて駆動電源がオンすると、フラグ
等の初期設定を行ってから、制御ユニット8との間での
通信制御処理、各センサの情報に基づく報知情報の管
理、表示画面1に対する表示制御処理、及び、前述の扱
深さ調節等の各作業部についての作業制御処理を行う。
尚、図示しないが、制御ユニット8においても、報知情
報の管理、表示制御処理を除いて、同様の通信制御処理
と作業制御処理を行う。
【0029】表示制御処理(図8)では、表示画面1に
機械各部の制御状態を示す稼働情報を図10に示すよう
に順次表示する。即ち、所定時間(2秒程度)経過まで
は機種表示を行い、所定時間経過後は、システムが正常
状態になるまで異常表示を行い、次に、エンジンが始動
して設定回転数(500rpm)以上になるまでアワー
メータを表示して待機し、エンジン回転数が500rp
mを超えると、刈取作業の作業条件が成立するまでエン
ジン回転表示を行い、さらに、作業状態(刈取状態)に
なるに伴って、エンジン回転数に代えてエンジン負荷を
表示する。
【0030】図10の(イ)はアワーメータ(稼働時
間)表示を示し、(ロ)と(ハ)はエンジン回転数が高
くなるとバーグラフが画面右方向に移動してエンジン回
転数の大きさを表すエンジン回転表示を示し、(ニ)
は、1から4までの数字で表した負荷レベル(数字が大
きいほど負荷が大きい)表示を示す。尚、各表示の左側
には、燃料残量がバーグラフ表示されている。
【0031】つまり、表示画面1は、エンジンEの検出
回転数を表示する回転数表示部分(上記バーグラフ部
分)が回転数の変化に伴って設定方向(画面横方向)に
沿って伸縮する回転数表示画像1aを表示するととも
に、その回転数表示画像1aにおけるエンジンEの適正
回転数位置(2600rpmの位置)を示す適正回転数
マークとしてのチェッカーマーク1bを上記バーグラフ
部分の上側に表示するように構成されている。
【0032】そして、前記表示制御手段100は、エン
ジンEの検出回転数が適正回転数から外れているときと
外れていないときとで、前記回転数表示画像1aの表示
状態及び前記チェッカーマーク1bの表示状態を異なる
状態に表示させるように構成されている。具体的には、
エンジン回転表示処理のフロー(図9)に示すように、
エンジンEの検出回転数をバーグラフ表示した後、エン
ジンEの検出回転数が適正回転数から外れているとき
は、回転数表示画像1aの回転数表示部分を画像濃度が
薄い状態(白黒の市松模様)で表示させる(図10の
(ハ))とともに、チェッカーマーク1bを点滅させ、
エンジンEの検出回転数が適正回転数に一致していると
きは、回転数表示画像1aの回転数表示部分を画像濃度
が濃い状態(黒の塗りつぶし)で表示させる(図10の
(ロ))とともに、チェッカーマーク1bを連続点灯さ
せる。
【0033】〔別実施形態〕次に、表示画面1による表
示の別形態を説明する。図11は、適正回転数マークと
してのチェッカーマーク1bを表示パターンの異なる2
つのマーク(図の例は、白黒のドット模様が反転してい
るマーク)で構成し、エンジンEの検出回転数が適正回
転数から外れているときは、2つのマークが交互に点灯
するように夫々点滅表示させ、エンジンEの検出回転数
が適正回転数に一致すると、その2つのマークを連続点
灯させるものを示す。
【0034】図12は、表示画面1の左端に表示される
燃料の残量表示を、残量が多いほど高くなる階段状のバ
ーグラフ表示させたものを示す。
【0035】回転数表示部分が回転数の変化に伴って設
定方向に伸縮する回転数表示画像1aは、上記実施例の
ような横方向に伸びるバーグラフ式の回転数表示ではな
く、例えば、円弧状部分が円周方向に沿って伸縮する円
グラフ式でもよい。
【0036】回転数画像1aの表示状態を異なる状態に
表示させるのは、回転数表示部分(バーグラフ部分)の
画像濃度を濃淡に変化させるものに限らない。例えば、
エンジンEの検出回転数が適正回転数から外れていると
きは、回転数表示部分(バーグラフ部分)を点滅表示さ
せ、エンジンEの検出回転数が適正回転数に一致する
と、連続点灯させるようにしてもよい。
【0037】回転数表示手段としての表示画面1は、液
晶グラフィックディスプレイ以外の、CRTディスプレ
イ等の画像表示装置が利用できる。
【0038】動力装置Eの回転数を変更調節する手動式
の回転数調節手段は、エンジンEのガバナ41に機械的
に連係した手動レバー44ではなく、制御部に接続され
たボリューム等でもよい。そして、この場合(所謂「電
子ガバナ」)には、そのボリューム等の調節位置の情報
に基づいて、制御部がエンジンEの回転数を所定回転数
になるように制御することになる。又、動力装置Eは、
ディーゼル式のエンジンに限らず、各種のエンジンが使
用できる。
【0039】上記実施例では、本発明を、作業機械とし
ての農作業用のコンバインに適用したものを例示した
が、コンバイン以外の各種農作業用機械や、土木作業用
機械等にも適用できる。そして、作業部や表示部等の具
体構成については、作業機械に応じて適宜設定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】コンバインの側面図
【図2】脱穀部の側面透視図
【図3】コンバインの動力伝達図
【図4】コンバインに備えた表示パネルの正面図
【図5】エンジンの操作部の説明図
【図6】コンバインの制御構成のブロック図
【図7】制御のメインフローチャート
【図8】表示制御のフローチャート
【図9】エンジン回転表示のフローチャート
【図10】稼働情報を表示する表示画面の図
【図11】エンジン回転状態を表示する別形態の表示画
面の図
【図12】稼働情報を表示する別形態の表示画面の図
【符号の説明】 44 回転数調節手段 E 動力装置 S5 回転数検出手段 7A 適正回転数記憶手段 1 回転数表示手段 100 表示制御手段 1a 回転数表示画像 1b 適正回転数マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−42982(JP,A) 特開 平4−335816(JP,A) 特開 平8−89056(JP,A) 特開 平5−338467(JP,A) 特開 平6−48219(JP,A) 特開 昭59−224567(JP,A) 特開 昭56−151312(JP,A) 実開 昭62−58761(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A01D 41/12 - 69/00 G05B 23/00 - 23/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 手動式の回転数調節手段によって回転数
    が変更調節される動力装置の回転数を検出する回転数検
    出手段と、前記動力装置の適正回転数を記憶する適正回
    転数記憶手段と、前記動力装置の回転数情報を表示する
    回転数表示手段と、前記回転数検出手段及び前記適正回
    転数記憶手段の情報に基づいて、前記回転数表示手段の
    表示作動を制御する表示制御手段とが設けられた作業機
    械の表示装置であって、 前記回転数表示手段が、前記動力装置の検出回転数を表
    示する回転数表示部分が回転数の変化に伴って設定方向
    に沿って伸縮する回転数表示画像を表示するように構成
    され、 前記表示制御手段は、前記動力装置の検出回転数が適正
    回転数から外れているときと外れていないときとで、前
    記回転数表示画像の表示状態を異なる状態に表示させる
    ように構成され 前記回転数表示手段が、前記回転数表示画像における前
    記動力装置の適正回転数位置を示す適正回転数マークを
    表示するように構成され、 前記表示制御手段は、前記動力装置の検出回転数が適正
    回転数から外れているときと外れていないときとで、前
    記適正回転数マークの表示状態を異なる状態に表示させ
    るように構成されている 作業機械の表示装置。
  2. 【請求項2】 前記表示制御手段は、前記動力装置の検
    出回転数が適正回転数から外れているときは、前記回転
    数表示画像の回転数表示部分を画像濃度が薄い状態で表
    示させ、且つ、前記動力装置の検出回転数が適正回転数
    に一致しているときは、前記回転数表示画像の回転数表
    示部分を画像濃度が濃い状態で表示させるように構成さ
    れている請求項1記載の作業機械の表示装置。
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