JP3477311B2 - 建設機械の作業モニタ装置 - 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、移動式クレーン等
の建設機械の作業モニタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、モニタを有するマイクロコンピュ
ータ制御による作業モニタ装置を搭載した移動式クレー
ンがある。移動式クレーンは安全を確保するための過負
荷防止装置や各種過巻防止装置などが装備されておりシ
ステムが複雑になっている。そこで、作業モニタ装置の
モニタにシステムの現在の状態や操作説明などを表示す
ることによりオペレータの迅速かつ容易な操作を可能と
している。また、操作をより一層容易にするために各種
情報の表示においてヘルプ機能が組み込まれている場合
もある。一般的にヘルプ機能とは、オペレータ等が会話
式アプリケーションソフトを実行中に操作に困った時に
その対処方法や詳細な説明を容易な手段例えばＨＥＬＰ
キーを操作することで得ることができるものであり、そ
の後すぐ元の状態に復帰できると言う特徴を持つもので
ある。

【０００３】一方、システムに異常が発生した場合に、
システムの稼働情報に優先させて異常情報を表示器に表
示し迅速にオペレータに知らせるクレーンの過負荷防止
装置が提案されている（特開昭５８−２２４９８８号公
報）。

【発明が解決しようとする課題】しかし、異常情報は他
の通常の情報より優先させて表示する必要はあるもの
の、いきなり現在の作業に関する情報がすべて異常情報
に置き換えられたのでは、オペレータに混乱が生じ、現
在の作業の適正な中断と異常に対する適正な対応が迅速
に取れないという問題が生じる。また、異常時の表示を
扱う操作が、通常時の表示情報に関する操作、例えばヘ
ルプ機能に関する操作などと共通性がないと迅速な対応
が困難となる問題も生じる。

【０００４】本発明の目的は、上記の問題点を解決する
ため、移動式クレーン等の建設機械システムに異常が発
生した場合に、作業モニタの一部に異常が発生した旨表
示し、次に、システムの通常の表示におけるヘルプ機能
と同様な操作により通常の表示に優先して異常情報の詳
細な情報を表示する建設機械の作業モニタ装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】実施の形態の図１および
図２に対応づけて本発明を説明する。上記目的を達成す
るために、請求項１記載の発明は、情報を表示する表示
手段２と、建設機械の各種異常を検出する異常検出手段
４と、１以上の操作部材を有しオペレータが入力指示す
る入力手段３と、表示手段２と、異常検出手段４と、入
力手段３とを制御する制御手段１とを備えた建設機械の
作業モニタ装置に適用され、制御手段１は、通常時には
操作に関連する第１の情報を表示し、異常検出手段４に
より異常が検出されると第１の情報の表示の一部におい
て異常に関連する第２の情報を表示し、第１の情報のみ
が表示されているときに１以上の操作部材のうちの所定
の操作部材１００が操作されると、第１の情報に関連す
る第３の情報を表示し、第２の情報が表示されていると
きに所定の操作部材１００が操作されると、第３の情報
の表示に優先して第２の情報に関連する第４の情報を表
示するよう表示手段２を制御するものである。これによ
り、異常が検出されると第１の情報の大部分を表示した
まま、異常が発生した旨を表わす第２の情報を表示し、
オペレータに異常を知らせることができる。また、通常
の第１の情報から第３の情報への表示操作と、異常が発
生した場合の第２の情報から第４の情報への表示操作が
統一でき、オペレータの操作が容易かつ迅速に行える。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の建設機械の作業
モニタ装置において、第３の情報は第１の情報に関連す
る詳細情報であり、第４の情報は第２の情報に関連する
詳細情報としたものである。請求項３記載の発明は、請
求項１記載の建設機械の作業モニタ装置において、第２
の情報は異常が発生した旨表示する情報であり、第４の
情報は異常の原因と対策に関する情報としたものであ
る。請求項４記載の発明は、請求項３記載の建設機械の
作業モニタ装置において、建設機械の異なる機種の中か
ら自己の機種を決定するための機種決定手段をさらに備
え、制御手段１は異なる機種のそれぞれに対応する制御
データを有し、第２の情報および第４の情報は、決定さ
れた機種に対応する制御データに基づく内容としたもの
である。これにより、機種に応じたきめ細かい表示サポ
ートが可能となる。

【０００６】なお、本発明の構成を説明している上記課
題を解決するための手段の項では、分かりやすく説明す
るため実施の形態の図に対応づけて説明したが、これに
より本発明が実施の形態に限定されるものではない。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１〜図９を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１は本発明の一実施の形態である
移動式クレーンの作業モニタ装置のシステム構成図であ
る。１はマイクロコンピュータやＲＯＭ・ＲＡＭなどの
メモリやその他の周辺装置からなる制御装置であり、作
業モニタ装置の制御を行うとともに移動式クレーン全体
の制御も行う。２は文字・グラフィック等の表示が可能
なモニタであり、操作に関連する情報やシステムの異常
情報などを表示する。３はオペレータがキースイッチに
より入力指示する入力装置である。本実施の形態では、
モニタ２と入力装置３は図２に示すとおり中央にモニタ
２を配置しその周辺に入力装置３のキースイッチが配列
され一体に形成されている。４は各種センサであり、例
えば、バッテリ電圧をチェックするセンサや、ブームの
対地角度を検出するブーム角度センサなど、移動式クレ
ーン全体に配置されている全てのセンサを示す。５は制
御装置１に接続された移動式クレーンの作動等に関連す
る外部出力要素である。例えば、ブーム起伏ウインチの
駆動装置を駆動するための電磁リレー、警報ブザーなど
移動式クレーンの作動に関連するすべての要素が含まれ
る。

【０００８】図３は制御装置１における制御フローを示
す図である。図３に示すように、制御装置１の制御は、
センサ入力ルーチン６、演算ルーチン７、制御ルーチン
８、異常発生表示ルーチン９とからなる制御モジュール
と、機能１〜ｍルーチンおよびヘルプ処理ルーチン１２
からなるアプリケーションモジュールの大きく２つに分
類することができる。これらのモジュールはデータを共
有しながら時分割制御によりマルチタスク制御され並行
処理される。

【０００９】図３において、センサ入力ルーチン６はセ
ンサ４からの入力を数値化して演算可能な値を出力し、
センサ変換値ＲＡＭ領域１３に格納する。センサ４自体
に異常が生じ測定が不能であったり、数値化するときに
異常が生じた場合などはその内容をコード化し異常情報
ＲＡＭ領域１４に格納する。例えば、ブーム角度センサ
４の配線が断線していたり荷重センサ４が短絡していた
りした場合は本ルーチンにて検出される。

【００１０】演算ルーチン７はセンサ変換値ＲＡＭ領域
１３および演算データＲＯＭ領域１５のデータから目的
の値を計算するルーチンである。演算データＲＯＭ領域
１５に格納されているデータは演算を行うために必要な
固定データであり、あらかじめＲＯＭに設定されてい
る。演算ルーチン７の演算結果は演算値ＲＡＭ領域１６
（ＲＡＭ領域）に格納される。演算ルーチン７における
演算において異常が生じた場合は同様に異常内容をコー
ド化して異常情報ＲＡＭ領域１４に格納する。

【００１１】制御ルーチン８は演算値ＲＡＭ領域１６と
制御データＲＯＭ領域１７にそれぞれ格納されているデ
ータの比較を行い外部出力要素５を制御するルーチンで
ある。制御データＲＯＭ領域１７には機種ごとの異なる
制御データがＲＯＭ化されて格納されており、後述する
制御データ選択機能により選択された機種に対応した制
御データが選択されて使用される。制御ルーチン８にお
いて演算値ＲＡＭ領域１６と制御データＲＯＭ領域１７
のデータを比較演算することにより、規定値以上すなわ
ちシステムとして異常値であると判定された場合は、同
様に異常内容をコード化して異常情報ＲＡＭ領域１４に
格納する。転倒モーメントを一例として説明する。この
場合、荷重センサ４で吊荷重に対応する信号を入力し、
ブーム角度センサ４によりブーム（不図示）の対地角度
信号を入力し、センサ入力ルーチン６を経て演算ルーチ
ン７でモーメントを演算し、制御ルーチン７で許容モー
メントに関するデータと比較演算するが、許容値を超え
る場合は「作業範囲オーバー」の異常としてコード化さ
れた内容が異常情報ＲＡＭ領域１４に格納される。

【００１２】異常発生表示ルーチン９は、異常情報ＲＡ
Ｍ領域１４にコード化された異常情報が格納されると、
モニタ２の一部に異常が発生した旨の情報を異常コード
情報とともに表示するルーチンである。この時点ではま
だ詳細な異常情報は表示されておらず、モニタ２には異
常が発生した旨の表示以外は前の表示内容が継続して表
示される。

【００１３】アプリケーションモジュールの機能１ルー
チンは、オペレータとの会話形式で処理され、複数ある
機種の中から目的の機種を選択するためのルーチンであ
る。ここで選択された機種に関する情報は制御データ識
別データＲＡＭ領域１８に格納される。制御データ識別
データＲＡＭ領域１８のデータは前述した制御ルーチン
で使用する機種に対応した制御データを選択するための
データである。機能２ルーチンは、機能１ルーチンと同
様にオペレータとの会話形式で処理され、システムの他
の機能を有するルーチンである。これらの機能ルーチン
が本実施の形態ではｍ個まで存在するが、これらは排他
的であり同時に機能ルーチン１〜ｍが複数実行されるこ
とはない。

【００１４】ヘルプ処理ルーチンは、アプリケーション
モジュールの各機能ルーチンから入力装置３の特定のキ
ーが押されるたびに呼び出される共有ルーチンである。
本実施の形態では、アプリケーションモジュールの各機
能ルーチンの実行中において、いずれかの表示項目の詳
細内容を知りたい場合、あるいは操作方法の詳細説明を
知りたい場合に、この特定キーを操作することによりそ
れらの詳細内容が得られるヘルプ機能を有しており、ヘ
ルプ処理ルーチンはこのヘルプ機能を実行する。本実施
の形態では、特定のキーは図２における［＊］キー１０
０が説明キーとして割り当てられている。また、異常が
発生した旨表示されているときにこの説明キー１００を
操作すると、その異常の原因対策などの詳細内容が表示
されるようにもなっている。

【００１５】１９はヘルプ処理ルーチンにより使用され
る操作に関する操作説明データが格納されているＲＯＭ
領域である。２０は同様にヘルプ処理ルーチンで使用さ
れるシステムの異常に関する原因と対策データが格納さ
れているＲＯＭ領域である。この操作説明データおよび
原因対策データは、本実施の形態では選択される機種間
において共通の内容が設定されているが、前述の機種の
選択に対応してそれぞれの機種に応じた内容を持たせる
ことにより、きめ細かい表示のサポートも可能である。

【００１６】次に、操作説明データとシステム異常原因
対策データの表示の制御の流れについて説明する。図３
に示したアプリケーションモジュールの各機能ルーチン
では、各機能ルーチンの処理内容に応じてモニタ２に表
示がなされ、オペレータと会話形式に処理が進められて
いる。

【００１７】異常情報ＲＡＭ領域１４のデータは、制御
モジュールの中の各ルーチンが異常処理実行時に設定さ
れる。アプリケーションモジュールと制御モジュールは
マルチタスクによる並行処理が行われているためアプリ
ケーションモジュールの中の機能ルーチンを実行中にも
異常情報ＲＡＭ領域１４のデータは設定されたり解除さ
れたりする。異常情報が設定されると異常表示ルーチン
９は異常が発生した旨をモニタ２の一部に表示する。従
って、アプリケーションモジュールの機能ルーチンを実
行中に何らかの異常が発生すると、実行中の機能ルーチ
ンの表示の一部に異常が生じた旨が表示され、オペレー
タは即座に異常の発生を認知することができる。

【００１８】図４はＲＯＭ領域１９に格納された操作説
明データの構成を示す図である。各アプリケーションで
表示される項目をそれぞれ項目１、２、．．．、ｎと
し、各項目をそれぞれ詳細に説明する内容を説明データ
１、２、．．．、ｎとして格納されている。インデック
ス部には各項目とそれに対応する説明データの参照関係
が格納されており、表示データ部には説明データの表示
内容が格納されている。図５はＲＯＭ領域２０に格納さ
れたシステム異常原因対策データの構成を示す図であ
る。制御モジュールで異常情報ＲＡＭ領域１４に格納さ
れた異常コードは異常コード１、２、．．．、ｐとコー
ド化されている。各異常コードに対応するその異常の原
因と対策などを説明する内容は原因対策データ１、
２、．．．、ｐとしてシステム異常原因対策データＲＯ
Ｍ領域に格納されている。インデックス部には各異常コ
ードとそれに対応する原因対策データの参照関係が格納
されており、表示データ部には原因対策データの表示内
容が格納されている。

【００１９】今、オペレータが図２の説明キー１００を
押したとする。異常発生表示がされているいないにかか
わらず、現在表示されている機能ルーチンにおいて、ヘ
ルプ機能により詳細内容が表示されるべき項目Ｎｏ．を
引数としてヘルプ処理ルーチン１２がコールされる。ヘ
ルプ処理ルーチン１２では呼び出しがかかると最初に異
常情報ＲＡＭ領域１４を参照して、システム異常発生の
有無を判定する。異常が発生していれば、異常情報ＲＡ
Ｍ領域１４の中の異常コードをもとに、システム異常原
因対策データ２０のインデックス部を検索して異常コー
ドに対応する原因対策データを得、それを表示する。異
常が複数発生していれば（異常コードが複数存在）、オ
ペレータの指示入力により次の異常、前の異常の原因対
策データを表示する。

【００２０】システム異常が発生していなければ、渡さ
れた項目Ｎｏ．をもとに操作説明データのインデックス
部を検索して項目Ｎｏ．に対応する説明データを得、そ
れを表示する。

【００２１】以下具体的な表示例を示す。図６は、例え
ば、アプリケーションモジュールの機能１ルーチンによ
る制御データ選択機能の画面が表示されている場合であ
る。ここではまだ異常は発生していないため画面には異
常発生表示はない。制御データ選択機能は複数の機種に
対応した複数の制御データのうち１つをオペレータが選
ぶためのものである。選択項目がハイライト表示されて
おり図２のキー１０１、１０２、１０３、１０４を使用
して項目を選択してキー１０５により決定を行う。図６
では項目「１：ＫＨ１００」が選択されハイライト表示
されている。ここで、キー１０５により決定する前に選
択すべき項目の詳細内容を見て確認したい場合がある。
その場合、説明キー１００を押すと図７に示したように
選択項目の詳細内容が表示される。この操作が、異常が
発生していない通常の場合のヘルプ機能である。

【００２２】次に、システムに異常が発生したとする。
ここでは、バッテリ電圧が低下した場合を説明する。バ
ッテリ電圧センサ４によりバッテリ電圧が検出され、所
定の電圧値を下回っていることが制御ルーチン８で判定
されると、異常情報ＲＡＭ領域１４にバッテリ電圧異常
コード１０２が格納され、異常発生表示ルーチンが図８
のとおりモニタ２の上部に異常発生表示を行う。ここ
で、オペレータが通常のヘルプ機能で使用する説明キー
１００を押すと、図９のとおり異常コード１０２の詳細
情報である異常の原因と対策内容が表示される。

【００２３】このようにして、異常が発生した場合に
は、まず現在の表示の一部に異常が発生した旨が表示さ
れ、次に、オペレータが通常操作におけるヘルプ機能の
操作キーである説明キー１００を押すことによって、シ
ステム異常の詳細データである原因と対策内容の表示を
得ることができる。また、段階的に表示させることによ
り、異常が突然発生してもオペレータは混乱せず、さら
に操作キーが統一されているため迅速かつ容易に異常の
原因と対策内容を得ることができる。また、このときオ
ペレータが異常発生表示に気がつかず、通常のヘルプ機
能のつもりで説明キー１００を操作しても、システム異
常が発生している場合はモニタ２にその原因対策データ
が表示される。このため、オペレータは確実に異常の発
生を認識することができる。

【００２４】以上のように、移動式クレーンにおいて作
業中異常が発生した場合、その異常内容と原因と対策と
を迅速かつ容易に知ることができるので、異常状態を速
やかに正常状態に戻し作業の中断時間を短縮することが
できる。

【００２５】以上、本実施の形態で制御の流れを詳細に
説明したが、本発明は本実施の形態の制御方法に限定さ
れるものではない。本発明の特徴を実現するにはいろい
ろな制御方法が考えられる。また、ＲＯＭやＲＡＭに格
納されたデータの構成や使用方法についても本実施の形
態の構成や方法に限定されるものではない。さらに、本
実施の形態ではモニタ２と入力装置３が一体のもので説
明をしたが、これに限定される必要はなく、それぞれ分
離されているものでもよい。また、異常が発生した場合
の表示においては、「異常発生」の表示とともに「異常
コード」を表示しているがこれに限定される必要はな
い、例えば異常コードに代えて異常内容の概略を表示し
てもよい。

【００２６】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１の
発明によれば、異常が検出されると第１の情報の表示の
一部において異常に関連する第２の情報を表示するの
で、突然異常が発生しても第１の情報はすべて置き換わ
らず、オペレータは混乱することなく、異常発生の確実
な認知と異常に対応するための現在の作業の中断を第１
の情報の残りの表示を利用して適正かつ迅速に行える。
また、通常時の第１の情報から第３の情報への表示の所
定の操作部材と、異常が検出されている場合の第２の情
報から第４の情報への表示の所定の操作部材を統一して
いるので、異常が発生した場合のオペレータの操作が通
常時の操作と同じとなり、第４の情報への表示を容易か
つ迅速に行える。さらに、異常が検出され第２の情報が
表示されているときに所定の操作部材が操作されると、
通常時の第３の情報の表示に優先して異常時の第４の情
報を表示するので、オペレータが異常検出による第２の
表示に気がつかず、通常時の第１の情報から第３の情報
への表示操作のつもりでその操作部材を操作しても、異
常が検出されている場合は表示手段には異常に関連する
第４の表示がなされるので、オペレータは確実に異常の
発生を認識することができる。請求項２の発明によれ
ば、第３の情報は第１の情報に関連する詳細情報とし、
第４の情報は第２の情報に関連する詳細情報としてお
り、情報が概略から段階的に詳細な内容になるため、そ
の情報の把握が容易かつ確実なものとなる。請求項３の
発明によれば、第２の情報は異常が発生した旨表示する
情報であり、第４の情報は異常の原因と対策に関する情
報としているので、異常内容とその異常に対する原因と
対策内容が容易かつ迅速に得ることができる。請求項４
の発明によれば、異常が発生した場合の第２の情報およ
び第４の情報を選択された機種に応じた内容にしている
ため、機種に応じたきめ細かい表示サポートが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の作業モニタ装置の一実施形態の構成図
である。

【図２】本実施の形態のモニタと入力装置の正面図であ
る。

【図３】本実施の形態の制御フローを示す図である。

【図４】本実施の形態の操作説明データの構成を示す図
である。

【図５】本実施の形態のシステム異常原因対策データの
構成を示す図である。

【図６】本実施の形態の通常表示画面の一例を示す図で
ある。

【図７】図６において詳細内容が表示された場合の一例
を示す図である。

【図８】図６において異常が発生した場合の表示の一例
を示す図である。

【図９】図８において異常の原因と対策内容が表示され
た場合の一例を示す図である。

【符号の説明】

１ 制御装置 ２ モニタ ３ 入力装置 ４ センサ ５ 外部出力要素 ６ センサ入力ルーチン ７ 演算ルーチン ８ 制御ルーチン ９ 異常発生表示ルーチン １０ 機能１ルーチン １１ 機能２ルーチン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−267586（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−135688（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−33386（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−224988（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B66C 15/00 B66C 13/16 B66C 23/88 B66C 23/90 G05B 23/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を表示する表示手段と、 建設機械の各種異常を検出する異常検出手段と、 １以上の操作部材を有しオペレータが入力指示する入力
   手段と、 前記表示手段と、前記異常検出手段と、前記入力手段と
   を制御する制御手段とを備えた建設機械の作業モニタ装
   置において、 前記制御手段は、 通常時には操作に関連する第１の情報を表示し、 前記異常検出手段により前記異常が検出されると前記第
   １の情報の表示の一部において前記異常に関連する第２
   の情報を表示し、 前記第１の情報のみが表示されているときに前記１以上
   の操作部材のうちの所定の操作部材が操作されると、前
   記第１の情報に関連する第３の情報を表示し、 前記第２の情報が表示されているときに前記所定の操作
   部材が操作されると、前記第３の情報の表示に優先して
   前記第２の情報に関連する第４の情報を表示するよう前
   記表示手段を制御することを特徴とする建設機械の作業
   モニタ装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の建設機械の作業モニタ装
   置において、 前記第３の情報は前記第１の情報に関連する詳細情報で
   あり、 前記第４の情報は前記第２の情報に関連する詳細情報で
   あることを特徴とする建設機械の作業モニタ装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の建設機械の作業モニタ
   装置において、 前記第２の情報は前記異常が発生した旨表示する情報で
   あり、 前記第４の情報は前記異常の原因と対策に関する情報で
   あることを特徴とする建設機械の作業モニタ装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の建設機械の作業モニタ装
   置において、 建設機械の異なる機種の中からいずれか一つの機種を決
   定するための機種決定手段をさらに備え、 前記制御手段は前記異なる機種のそれぞれに対応する制
   御データを有し、 前記第２の情報および前記第４の情報は、前記決定され
   た機種に対応する前記制御データに基づく内容であるこ
   とを特徴とする建設機械の作業モニタ装置。