JP3332739B2 - 作業機械の表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動力装置の回転数
情報や負荷情報等を表示する作業機械の表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】上記作業機械の表示装置では、作業機械
の一例である農作業用のコンバインを作業者が適切に運
転操作して所定の作業（刈り取り作業等）を行うため
に、ディーゼルエンジン等の動力装置の回転数情報やそ
の負荷情報（通常、無負荷時のエンジン回転数からの回
転数ダウン量で負荷の大きさを表す）を作業者に知らせ
るようにしているが、従来では、例えば操縦部等の表示
パネルにおいて、回転数（ｒｐｍ）を数字表示させると
ともに、負荷の大きさをバーグラフで表示させるように
していた（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、機械が
作業（例えばコンバインでの刈取作業）を行っていない
ときには、負荷は通常小さいので負荷情報はそれほど必
要でないのに対して、作業状態では、作業に伴う負荷
（脱穀負荷等）の増大量を知る必要があるというよう
に、機械が作業状態であるか否かによって、回転数と負
荷についての必要性が変わるにもかかわらず、上記従来
技術では、回転数と負荷とを別の表示部に同時に表示さ
せていたので、作業者にとって、その両表示情報のうち
の必要な方の情報をいちいち選んで確認するという面倒
な手間が必要であった。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、上記従来技術の不
具合を解消させるべく、動力装置の回転数情報と負荷情
報とを、同一表示箇所における画像情報として、機械が
作業状態であるか否かによって自動的に切り換え表示さ
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、機械
が作業状態でないときは、動力装置の検出回転数が画像
表示手段に表示され、機械が作業状態になると、動力装
置の負荷が検出されてその検出負荷が画像表示手段に表
示されるようにして、動力装置の回転数と負荷の両情報
が画像情報として自動的に切り換えて表示される。

【０００５】従って、作業者は、同一表示箇所に画像情
報として自動的に切り換え表示される動力装置の回転数
又は負荷の情報を見て、その時点で必要な情報を得るこ
とができるので、従来のように、回転数と負荷の両情報
が同時に別の表示箇所に表示されている場合に、そのう
ちの一方をいちいち選んで表示内容を確認するという面
倒な手間を要することなく、動力装置の回転数と負荷の
状態について適切な情報を得ることができる。

【０００６】又、画像表示手段の主表示部に、機械の非
作業状態と作業状態との切換に伴って動力装置の回転数
情報と負荷情報とが切り換え表示されるとともに、その
主表示部の回転数表示情報として、動力装置の検出回転
数を表示する部分が回転数の変化に伴って設定方向に沿
って移動する画像が表示され、一方、画像表示手段の補
助表示部に、機械の非作業状態と作業状態のいずれにお
いても、動力装置の回転数情報が数字情報にて表示され
る。

【０００７】従って、動力装置の回転数の変化に伴って
設定方向に移動する画像にて視覚的に判り易い状態で表
示された回転数情報や、動力装置の負荷情報を、画像表
示手段に備えた表示部のうちの、例えば表示画面の中央
側部分に設定されて最も見やすい主表示部において容易
に確認できるようにしながら、同時に、画像表示手段の
表示部のうちの、例えば表示画面の端部寄りに設定され
た補助表示部において、回転数情報を数字情報で表示し
て定量的な情報として確認させることができる。

【０００８】しかも、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適正回転数に一致しているとき
とで、補助表示部における回転数情報の表示状態が異な
る表示状態に表示される。

【０００９】従って、回転数の変化とともに移動する画
像及び数字による定量的な回転数情報の両表示によっ
て、動力装置の現在の回転数状態を適切に知ることがで
き、且つ、動力装置の回転数が適正回転数に一致してい
るか否かを、より確実に判断することができる。

【００１０】請求項２によれば、請求項１において、動
力装置が始動した後、その回転数が設定回転数未満のと
きは、画像表示手段に機械の稼働時間情報が表示され
る。

【００１１】従って、作業機械の運転開始時等の動力装
置の始動時に、機械の稼働時間情報が自動的に表示され
るので、現在の機械の稼働時間を確実に確認することが
でき、もって、請求項１の好適な手段が得られる。

【００１２】請求項３によれば、請求項１又は２におい
て、機械各部への駆動電源からの電力供給がオンされる
のに伴って、画像表示手段に機械の機種情報が少なくと
も所定時間表示される。

【００１３】従って、作業機械の運転開始時にキースイ
ッチ等を操作してメイン電源をオンすると、機械の機種
情報が自動的に表示されるので、その機種表示から正規
の機種であるかどうかを確認させることにより、誤った
機種の制御がなされて正常な作業ができない等の不具合
を未然に防止することができ、もって、請求項１又は２
の好適な手段が得られる。

【００１４】

【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。

【００１５】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。

【００１６】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５参照）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。

【００１７】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。

【００１８】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。

【００１９】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５参照）が設けられている。

【００２０】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５参照）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５参照）が設けら
れている。

【００２１】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。

【００２２】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５参照）。

【００２３】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。

【００２４】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、画像情報を表示する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、このキー入力部２，３，４は、押しボタン式のスイ
ッチで構成された各制御の起動・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。

【００２５】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ている。そし
て、表示画面１は、画面中央部の比較的広い領域を主表
示部１Ａに、画面右端部寄りの比較的狭い領域を補助表
示部１Ｂとして、主表示部１Ａには、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を表示し、補助表示部１
Ｂには、必要に応じて、エンジン回転数を数字（ｒｐ
ｍ）にて表示する（図８参照）。

【００２６】次に、コンバインの制御構成を図５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。

【００２７】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。

【００２８】表示パネルユニットＣにおけるキー入力部
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。

【００２９】前記メータ用コントローラ７を利用して、
機械が作業状態であるか否かを検出する作業状態検出手
段１０１が構成されている。具体的には、株元センサＳ
２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Ｓ１３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、作業状態で
ないと判断する。

【００３０】前記メータ用コントローラ７に備えられた
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２６００ｒｐｍ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。

【００３１】前記メータ用コントローラ７を利用して、
前記表示画面１の作動を制御する制御手段１００が構成
され、この制御手段１００は、前記回転数センサＳ５及
び前記作業状態検出手段１０１の情報に基づいて、機械
の非作業状態においてはエンジンＥの回転数情報を表示
させ、機械の作業状態においてはエンジンＥの負荷を判
別してその負荷情報を表示させるように、表示画面１の
表示を自動的に切り換えるように構成されている。具体
的には、図８（ロ）〜（ニ）に示すように、機械の非作
業状態と作業状態との切換に伴って、表示画面１の主表
示部１ＡにエンジンＥの回転数情報と負荷情報（負荷の
大きさは１から４までの数字で表され、数字が大きいほ
ど負荷が大きい）とを切り換えて表示させるとともに、
その主表示部１Ａに表示させる回転数情報として、エン
ジンＥの検出回転数を表示する部分であるバー部分１ａ
が回転数の変化に伴って設定方向に沿って移動するバー
グラフ画像を表示する。尚、このバーグラフ画像には、
適正回転数位置を示す適正回転数マーク１ｂが表示され
ている。

【００３２】同時に、前記制御手段１００は、機械の非
作業状態と作業状態のいずれにおいても、表示画面１の
補助表示部１ＢにエンジンＥの回転数情報を数字情報
（ｒｐｍ）にて表示させるとともに、エンジンＥの検出
回転数が前記メモリ７Ａに記憶させた適正回転数（２６
００ｒｐｍ）から外れているときと適正回転数に一致し
ているときとで、補助表示部１Ｂの回転数表示状態を異
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、図８（ニ）に示すように、適正回転数から外れてい
るときに表示されている「ｒｐｍ」の文字が、適正回転
数に一致すると、図８（ハ）に示すように「ＯＫ」に変
わるとともに、補助表示部１Ｂの画像全体が白黒反転の
画像に変わる。尚、図８（ロ）の画面では、適正回転数
から外れているときには、適正回転数マーク１ｂが点滅
表示され、適正回転数に一致すると連続点灯に変化す
る。

【００３３】又、前記制御手段１００は、図示しないエ
ンジンキーを操作して、機械各部への駆動電源からの電
力供給がオンされるのに伴って、表示画面１に機械の機
種情報を少なくとも所定時間（２秒程度）表示させると
ともに、上記エンジンキーを操作して、エンジンＥが始
動した後、その回転数が設定回転数（５００ｒｐｍ）未
満のときは、図８（イ）に示すように、前記表示画面１
に、機械の稼働時間（アワーメータ）情報を表示させる
ように構成されている。

【００３４】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６及び図７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。

【００３５】表示制御処理（図７）では、表示画面１の
主表示部１Ａに機械各部の制御状態を示す稼働情報を図
８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５００ｒｐｍ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、エンジン負荷を表示す
る。

【００３６】

【００３７】〔別実施形態〕 次に、画像表示手段１による表示の別形態を説明する。
画像表示手段（表示画面１）は、上記実施例のように、
回転数を表示する部分１ａが回転数の変化に伴って設定
方向に沿って移動する回転数表示画像は、上記実施例の
ような横方向に伸びるバーグラフ画像ではなく、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で
もよい。負荷を表す画像は、数字に限らず、負荷の大き
さが判断できる記号や、例えば「小、中、大」等の文字
でもよい。

【００３８】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】画像表示手段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。

【００４０】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、作業状態であるか否かの検出手段等について
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】コンバインの制御構成のブロック図

【図６】制御のメインフローチャート

【図７】表示制御のフローチャート

【図８】稼働情報を表示する表示画面の図

【符号の説明】

Ｅ 動力装置 Ｓ５ 回転数検出手段 １０１ 作業状態検出手段 １ 画像表示手段 １Ａ 主表示部 １Ｂ 補助表示部 １００ 制御手段 ７Ａ 適正回転数記憶手段

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４−335819（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−319139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−224567（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 (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 動力装置の回転数を検出する回転数検出
   手段と、機械が作業状態であるか否かを検出する作業状
   態検出手段と、画像情報を表示する画像表示手段と、そ
   の画像表示手段の作動を制御する制御手段とが設けら
   れ、 前記制御手段は、前記回転数検出手段及び前記作業状態
   検出手段の情報に基づいて、機械の非作業状態において
   は前記動力装置の回転数情報を表示させ、機械の作業状
   態においては前記動力装置の負荷を判別してその負荷情
   報を表示させるように、前記画像表示手段の表示を自動
   的に切り換えるように構成され、 前記画像表示手段が、主表示部と補助表示部とを備えて
   構成され、 前記制御手段は、機械の非作業状態と作業状態との切換
   に伴って、前記主表示部に前記動力装置の回転数情報と
   負荷情報とを切り換えて表示させるとともに、その主表
   示部に表示させる回転数情報として、前記動力装置の検
   出回転数を表示する部分が回転数の変化に伴って設定方
   向に沿って移動する画像を表示するように構成され、且
   つ、機械の非作業状態と作業状態のいずれにおいても、
   前記補助表示部に前記動力装置の回転数情報を数字情報
   にて表示させるように構成され、 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が設けられ、 前記制御手段は、前記動力装置の検出回転数が前記適正
   回転数記憶手段に記憶させた適正回転数から外れている
   ときと適正回転数に一致しているときとで、前記補助表
   示部の回転数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】 前記制御手段は、前記動力装置が始動し
   た後、その回転数が設定回転数未満のときは、前記画像
   表示手段に機械の稼働時間情報を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。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、機械各部への駆動電源
   からの電力供給がオンされるのに伴って、前記画像表示
   手段に機械の機種情報を少なくとも所定時間表示させる
   ように構成されている請求項１又は２記載の作業機械の
   表示装置。