JPH09221792A - 建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置 - Google Patents

建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置

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JPH09221792A
JPH09221792A JP8030625A JP3062596A JPH09221792A JP H09221792 A JPH09221792 A JP H09221792A JP 8030625 A JP8030625 A JP 8030625A JP 3062596 A JP3062596 A JP 3062596A JP H09221792 A JPH09221792 A JP H09221792A
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洋 渡▲辺▼
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宏之 足立
Kazuhiro Shibamori
一浩 柴森
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純一 細野
Toshiaki Nishida
利明 西田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 当該建設機械のユーザでも故障の内容を知る
ことができ、しかも重要度の高い故障を識別することが
できる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置の提
供。 【解決手段】 油圧ショベルの干渉防止装置の故障診断
表示装置を、制御ユニット7のCPU7aに内蔵され、
干渉防止装置を構成する機器の故障を判定する判定手段
と、制御ユニット7のRAM7dに内蔵され、上述の判
定手段の判定結果を、例えば類似の機器の故障を含む群
ごとに分けて記憶する記憶手段と、制御ユニット7のC
PU7aに内蔵され、上述の記憶手段に記憶される判定
結果に基づいて、故障表示の対象のうちの重要度の高い
故障表示を選定する故障表示選定手段と、この故障表示
選定手段の選定に応じた該当する故障表示をおこなう表
示器14とで構成してある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、油圧ショベル等の
建設機械に備えられ、油圧機器の制御や、当該建設機械
の動作状態に関連した内容の表示が可能な電子制御装置
を構成する機器の故障を診断し、表示する故障診断表示
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、建設機械に備えられた油圧機器の
制御機能や、当該建設機械の動作状態に関連した内容の
表示機能を有する電子制御装置を構成する機器の故障を
判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表示す
る故障表示手段とを備え、自動的に故障表示手段に該当
する故障を表示させることにより、故障に対する修理を
おこないやすくした故障診断表示装置が公知である。
【0003】この種の第1の従来技術としては、電子制
御装置を構成する制御ユニットに、表示用ターミナルを
接続し、制御ユニットに内蔵される判定手段で判定され
る故障の内容を、その表示用ターミナルで表示するよう
にしたものがある。表示用ターミナルは、故障の修理作
業を実施するサービスマンが所持するものであり、故障
を生じている当該建設機械のユーザ側は、一般にこれを
備えていない。
【0004】また、第2の従来技術としは、予め電子制
御装置を構成する個々の機器の故障の内容に対応する複
数の故障No.を予め数字で設定しておき、運転席の後
方のカバーの下方に配置される電子制御装置に含まれる
制御ユニットの表示部に、該当する故障No.を表示さ
せるようにしたものがある。この従来技術では、故障が
複数の場合には、順次それらの故障No.が表示され
る。
【0005】また、第3の従来技術としては、エンジン
回転数、フロントの高さ位置、油温などの当該建設機械
の通常動作時の状態に関連する内容、すなわち「通常表
示」をおこなう操作パネルの同一の表示画面の一部分
に、故障表示用のエリアを設定し、そのエリアに該当す
る複数の故障内容を順次表示するようにしたものがあ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した第1の従来技
術では、サービスマンが表示用ターミナルを持参するま
で、ユーザは故障の内容を知ることができず、ユーザに
焦燥感や不安感を与えやすい問題がある。
【0007】また、第2の従来技術では、故障の内容を
知る際に運転席後方のカバーの開閉動作が必要となり、
このため故障確認作業が煩雑になるとともに、故障N
o.が順次表示されるだけなので、どの故障No.に相
当する故障が最も重要度の高い故障なのか識別できず、
これらのために故障修理作業に手間取り、作業能率の向
上を見込めない問題がある。
【0008】また、第3の従来技術では、故障表示のエ
リアを確保するために、本来必要な通常表示のエリアが
小さくなり、通常表示の表示形態に制約を与えるととも
に、故障が複数の場合、故障表示のエリアに故障内容が
順次表示されるだけなので、前述した第2の従来技術と
同様にどの故障表示に対応する故障が最も重要度が高い
のか識別できず、故障修理作業の能率の向上を見込めな
い問題がある。なお、この第3の従来技術では、上述し
た通常表示のエリアを十分に大きく確保しようとすると
きは、故障表示のために専用パネルを別に設けなければ
ならず、仮にこのように専用パネルを別に設けるとすれ
ば、装置費用が高くなってしまう。
【0009】本発明は、上記した従来技術における実情
に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、当該建設
機械のユーザでも故障の内容を知ることができ、しかも
重要度の高い故障を識別することができる建設機械の電
子制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【0010】また、第2の目的は、故障表示のための専
用パネルを設けずに当該故障表示をおこなわせることが
できる建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置を提
供することにある。
【0011】また、第3の目的は、煩雑な作業を要する
ことなく故障の内容を知ることができる建設機械の電子
制御装置の故障診断表示装置を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明の請求項1に係る発明は、当該建設機
械に設けられる油圧機器の制御機能、及び当該建設機械
の動作状態に関連した内容の表示機能の少なくとも一方
の機能を有する電子制御装置を構成する個々の機器の故
障を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を表
示する故障表示手段とを備えた建設機械の電子制御装置
の故障診断表示装置において、上記判定手段の判定結果
を、故障内容に応じて群ごとに分けて記憶する記憶手段
と、上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故
障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する
故障表示選定手段とを備え、上記故障表示手段は、上記
故障表示選定手段で選定された該当する故障表示をおこ
なう構成にしてある。
【0013】上述のように構成した請求項1に係る発明
では、電子制御装置を構成する機器に故障を生じると、
故障が生じたことが判定手段で判定され、記憶手段に該
当する故障が記憶される。故障表示選定手段は、記憶手
段に記憶された故障が複数の場合、重要度の高いものを
故障表示の対象として選定する。故障表示手段は、その
重要度の高い故障を表示する。したがって、ユーザにあ
っても故障の内容を知ることができるとともに、故障表
示手段に表示される故障が重要度の高い故障であると認
識することができる。
【0014】また、上記第2の目的を達成するために、
本発明の請求項6に係る発明は、請求項1に係る発明に
おいて、上記故障表示手段が、当該建設機械の通常動作
時の状態に関連する内容である通常表示が選択的に可能
な構成にしてある。
【0015】上述のように構成した請求項6に係る発明
では、特に、故障表示手段で該当する故障表示をおこな
うことができるとともに、選択的に、すなわち上述した
故障表示に代えて、当該建設機械の通常動作時の状態に
関連する内容である通常表示をおこなうことができる。
すなわち、故障表示と通常表示を同一画面上に同時に表
示することなく、これらの故障表示と通常表示とに兼用
できる。これにより、故障表示のためのパネルと通常表
示のためのパネルを別個に設けなくて済む。また、通常
表示の表示形態に制約を与えなくて済む。
【0016】また、上記第3の目的を達成するために、
本発明の請求項7に係る発明は、請求項1に係る発明に
おいて、上記故障表示手段が、当該建設機械の運転席の
近傍に配置され、故障表示をおこなう表示部が露出され
る形態の表示器から成る構成にしてある。
【0017】上述のように構成した請求項7に係る発明
では、特に、表示部が露出していることから、カバーの
開閉動作等の煩雑な作業を要することなく運転席のオペ
レータは表示部の故障表示を見ることができ、該当する
故障の内容を容易に知ることができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明の建設機械の電子制
御装置の故障診断表示装置の実施の形態を図に基づいて
説明する。図1は本発明の一実施形態が適用される建設
機械の一例として挙げた油圧ショベルの側面図、図2は
図1に示す油圧ショベルの平面図、図3は図1に示す油
圧ショベルに備えられる油圧駆動装置を示す回路図、図
4は図1に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す斜視
図、図5は本発明の一実施形態に備えられる表示器を示
す正面図、図6は本発明の一実施形態に備えられる制御
ユニットの構成を示すブロック図である。
【0019】図1,2に示す油圧ショベルは、本体を構
成する車体1Bと、この車体1Bに装着される作業機を
構成するフロント装置1Aとから成っている。車体1B
は、下部走行体1fと上部旋回体1eとから成ってい
る。下部走行体1fは、左走行モータ3f、及び右走行
モータ3gによって駆動する。上部旋回体1eは旋回モ
ータ3eによって駆動する。この上部旋回体1e上に
は、運転室3hを設けてある。
【0020】フロント装置1Aは、鉛直方向に回動可能
なロアーブーム1aと、左右方向に回動可能なアッパブ
ーム1dと、このアッパブーム1dの先端に装着され、
鉛直方向に回動可能なアーム1bと、このアーム1bの
先端に鉛直方向の回動可能に装着したバケット1cとを
備えている。また、ロアーブーム1aを回動させるブー
ムシリンダ3a、アッパブーム1dを回動させるオフセ
ットシリンダ3d、アーム1bを回動させるアームシリ
ンダ3b、バケット1cを回動させるバケットシリンダ
3cを備えている。
【0021】なお、ロアーブーム1aの回動角を検出す
るブーム角センサ6aと、アッパブーム1dの回動角を
検出するオフセット角センサ6cと、アーム1bの回動
角を検出するアーム角センサ6bを備えている。
【0022】上述した図1,2に示した油圧ショベル
は、図3に示す油圧駆動装置を備えている。この油圧駆
動装置は、油圧ポンプ2及びパイロットポンプ8と、油
圧ポンプ2からブームシリンダ3aに供給される圧油の
流れを制御するブーム用流量制御弁10aと、油圧ポン
プ2からアームシリンダ3bに供給される圧油の流れを
制御するアーム用流量制御弁10bと、油圧ポンプ2か
らバケットシリンダ3cに供給される圧油の流れを制御
するバケット用流量制御弁10cと、油圧ポンプ2から
オフセットシリンダ3dに供給される圧油の流れを制御
するオフセット用流量制御弁10dと、油圧ポンプ2か
ら旋回モータ3eに供給される圧油の流れを制御する旋
回用流量制御弁10eと、油圧ポンプ2から左右走行モ
ータ3f,3gに供給される圧油の流れを制御する左走
行用流量制御弁10f、右走行用流量制御弁10gとを
備えている。
【0023】また、ブーム用流量制御弁10aを切換え
制御するブーム用操作装置9a、アーム用流量制御弁1
0bを切換え制御するアーム用操作装置9b、バケット
用流量制御弁10cを切換え制御するバケット用操作装
置9c、オフセツト用流量制御弁10dを切換え制御す
るオフセット用操作装置9d、旋回用流量制御弁10e
を切換え制御する旋回用操作装置9e、左走行用流量制
御弁10fを切換え制御する左走行用操作装置9f、右
走行用流量制御弁10gを切換え制御する右走行用操作
装置9gを備えている。これらの操作装置9a〜9g
は、前述したパイロットポンプ8に接続されている。
【0024】また、ブーム用操作装置9aと、ブーム用
流量制御弁10aの油圧駆動部50a,50bとは、そ
れぞれパイロットライン40a,40bで接続されてい
る。アーム用操作装置9bと、アーム用流量制御弁10
bの油圧駆動部51a,51bとは、それぞれパイロッ
トライン41a,41bで接続されている。バケット用
操作装置9cと、バケット用流量制御弁10cの油圧駆
動部52a,52bとは、それぞれパイロットライン4
2a,42bで接続されている。オフセット用操作装置
9dと、オフセット用流量制御弁10dの油圧駆動部5
3a,53bとは、それぞれパイロットライン43a,
43bで接続されている。旋回用操作装置9eと、旋回
用流量制御弁10eの油圧駆動部54a,54bとは、
それぞれパイロットライン44a,44bで接続されて
いる。左走行用操作装置9fと、左走行用流量制御弁1
0fの油圧駆動部55a,55bとは、それぞれパイロ
ットライン45a,45bで接続されている。右走行用
操作装置9gと、右走行用流量制御弁10gの油圧駆動
部56a,56bとは、それぞれパイロットライン46
a,46bで接続されている。
【0025】なお、ブーム上げをおこなわせるパイロッ
ト圧を導くパイロットライン40aには、比例電磁減圧
弁11aを設けてあり、アーム1bの巻き込み動作をお
こなわせるパイロット圧を導くパイロットライン41a
には、比例電磁減圧弁11bを設けてあり、オフセット
シリンダ3dを収縮させ、図2の運転室3h側からみて
オフセット1dを左方向に回動させるパイロット圧を導
くパイロットライン43bには、比例電磁減圧弁11c
を設けてある。
【0026】図3に示すように、前述したブーム角セン
サ6a、アーム角センサ6b、オフセット角センサ6c
は、それぞれ信号線を介して制御ユニット7に接続され
ている。この制御ユニット7は、例えば図4に示すよう
に運転室3h内に配置される運転席3iの斜め後方に配
置されている。また、この制御ユニット7は、マイクロ
コンピュータから成り、図6に示すように、ブーム角セ
ンサ6a、アーム角センサ6b、オフセット角センサ6
cの信号を入力するA/D変換器7bと、論理判断、演
算機能を有する中央処理装置すなわちCPU7aと、制
御プログラムを記憶するリード・オンリ・メモリすなわ
ちROM7cと、情報の書き込みが自在なランダム・ア
クセス・メモリすなわちRAM7dとを備えている他、
D/A変換器7eと、比例電磁減圧弁11a,11b,
11cを駆動する信号を出力する比例弁ドライバ7f
と、後述の表示器14に表示信号を出力するモニタ出力
部7gとを備えている。
【0027】なお、前述したブーム角センサ6a、アー
ム角センサ6b、オフセット角センサ6cと、比例電磁
減圧弁11a,11b,11cと、制御ユニット7と、
表示器14とによって、バケット1c等のフロント部材
が運転室3hに干渉しないように防止する干渉防止装置
が構成されている。
【0028】この干渉防止装置では、センサ6a,6
b,6cで検出されA/D変換器7bから入力される信
号に基づいて、CPU7aは、フロント装置1Aの位
置、姿勢を演算し、その位置、姿勢が運転室3hと干渉
を生じるかどうか判定し、干渉を生じると判定された場
合には、比例電磁減圧弁11a〜11cのうち、例えば
その位置、姿勢に関わるフロント装置1Aの構成部材に
関連する比例電磁減圧弁に駆動信号を出力する制御をお
こなう。これにより、例えば該当するフロント装置1A
の構成部材は停止し、運転室3hとの干渉を未然に防ぐ
ことができる。また、この干渉防止装置は、当該油圧シ
ョベルの通常動作時の状態に関連する内容の通常表示、
例えばフロント装置1Aの高さ位置を表示する機能も有
する。すなわち、CPU7aの演算により得られたフロ
ント装置1Aの高さ位置に相当する表示信号が、モニタ
出力部7gから表示器14に出力され、表示器14で表
示されるようになっている。
【0029】本実施形態では、例えば、上述の干渉防止
装置を故障診断の対象である電子制御装置としてある。
すなわち、本実施形態が適用される電子制御装置は、図
6に示すように、ブーム角センサ6a、アーム角センサ
6b、オフセット角センサ6cと、比例電磁減圧弁11
a,11b,11cと、制御ユニット7と、表示器14
とによって構成されている。
【0030】そして特に、本実施形態は、制御ユニット
7のCPU7aに内蔵され、電子制御装置すなわち干渉
防止装置を構成する機器の故障を判定する判定手段と、
制御ユニット7のRAM7dに内蔵され、上述の判定手
段の判定結果を故障内容に応じて群ごとに分けて記憶す
る記憶手段、例えば、干渉防止装置を構成する個々の機
器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに分けて記憶
する記憶手段と、制御ユニット7のCPU7aに内蔵さ
れ、上述の記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、
故障表示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定す
る故障表示選定手段と、この故障表示選定手段で選定さ
れた該当する故障表示をおこなう故障表示手段、すなわ
ち前述の表示器14とによって構成されている。
【0031】なお、図9は記憶手段であるRAM7dで
記憶される判定結果の内容、すなわち故障フラグ、及び
故障表示フラグの内容を示す図である。この図9に示す
ように、ROM7cに記憶されるプログラムメモリの故
障は、フラグNo.01とし、A群に含まれるように設
定してある。また、干渉防止装置を構成する個々の機器
のうちの類似の機器の故障、例えばセンサ6a,6b,
6cの入力関係の故障、すなわち、ブーム角センサ故
障、アーム角センサ故障、オフセット角センサ故障は、
それぞれこの順にフラグNo.11,12,13とし、
B群に含まれるように設定してある。また、別の類似の
機器の故障、例えば比例電磁減圧弁11a,11b,1
1cに対する出力関係の故障、すなわち、ブーム比例弁
出力故障、アーム比例弁出力故障、オフセット比例弁出
力故障は、それぞれこの順にフラグNo.21,22,
23とし、C群に含まれるように設定してある。また、
故障の重要度の順位は、後述するようにA群の故障を最
重要とし、次にB群の故障、その次がC群の故障となっ
ている。同じ群の中の各フラグNo.のものは同順位に
なっている。
【0032】また、上述した表示器14は、例えば図4
に示すように運転室3h内に配置される運転席3iの近
傍、例えば斜め前方に配置してあり、故障表示をおこな
う表示部14a等が露出される形態になっている。この
表示器14は、図5に示すように、上述した干渉防止装
置を構成する機器に関連する故障表示と、当該油圧ショ
ベルの通常動作時の状態に関連する内容である通常表示
とを選択的に切換えて同一画面に表示可能なパネル、す
なわち表示部14aと、この表示部14aの表示を切換
える切換スイッチ14bとを備えている。例えば、切換
スイッチ14bの目盛を「A」または「B」に合わせた
ときには、通常表示がおこなわれ、「C」に合わせたと
きには、故障表示がおこなわれるようになっている。ま
た、例えば「A」は駆動中の「エンジン回転数」を表示
するものであり、「B」はフロント装置1Aの現実の高
さ位置を表示するようになっている。
【0033】また、表示器14は、切換スイッチ14b
がB位置の時にフロント装置1Aの現実の「水平方向長
さ」であるリーチと、バケット1cによる掘削深さと、
バケット1cの左右方向の移動量に相当するオフセット
量のいずれかを選択的に表示部14aに表示可能であ
り、これらの「リーチ」「深さ(掘削深さ)」「オフセ
ット(オフセット量)」のいずれかを選択する切換スイ
ッチ14dと、この切換スイッチ14dで指示された内
容を表示させる表示指示ランプ14d1,14d2,1
4d3とを備えている。また、フロント装置1Aの高さ
の制限を指示するスイッチ14eと、その制限がONと
なったことを表示するランプ14fとを備えている。ま
た、オフセット量の制限を指示するスイッチ14gと、
その制限がONとなったこと表示するランプ14hも備
えている。さらに、掘削深さの制限を指示するスイッチ
14iと、その制限がONとなったことを表示するラン
プ14jも備えている。また、上述した干渉防止装置を
構成する機器に故障を生じたときに点灯してオペレータ
に知らせるシステム異常ランプ14kも備えている。
【0034】以上のように構成した本実施形態によって
実施される干渉防止装置の診断、表示処理について、図
7〜17に基づいて説明する。なお、図7は図6に示す
制御ユニットで実施される処理の概略手順を示すフロー
チャート、図8は図7に示す概略手順に従属する詳細手
順を示すフローチャート、図9は前述したように、図6
に示す制御ユニットにおいて記憶される故障フラグ、及
び故障表示フラグの内容を示す図、図10は図7に示す
概略手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図
11は図10に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順
を示すフローチャート、図12は図7に示す概略手順に
従属する詳細手順を示すフローチャート、図13は図1
2に示す詳細手順にさらに従属する詳細手順を示すフロ
ーチャート、図14は図7に示す概略手順に従属する詳
細手順を示すフローチャート、図15は図7に示す概略
手順に従属する詳細手順を示すフローチャート、図16
は図5に示す表示器で表示される通常表示の一例を示す
図、図17は図5に示す表示器で表示される故障表示の
一例を示す図である。 はじめに、図7の手順100に
示すように、制御ユニット7のCPU7aに含まれる判
定手段で、ROM7cに記憶されているプログラムメモ
リに故障を生じていないかどうか判定される。このと
き、まず、図8の手順110に示すように、CPU7a
でプログラムメモリ領域の総和ΣMを求める演算がおこ
なわれる。次に同図8の手順120に移り、上述の総和
ΣMが設定値Aに等しいかどうか判定される。ここで、
設定値Aは正常な状態のプログラムメモリ領域の総和で
あり、例えばRAM7dに予め記憶させておく。したが
って、上述の手順120の判定に際し、この設定値Aは
CPU7aに呼び出される。
【0035】手順120の判定で総和ΣMが設定値Aに
等しく、プログラムメモリに故障を生じていないと判定
されたときは、同図8の手順130に移る。この手順1
30では、CPU7aで、図9に示すようにRAM7d
に記憶されているフラグNo.01をOFFに設定する
処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理であ
る。 次に説明を簡単にするために途中の処理の説明を
省略して図7の手順700に移る。
【0036】手順700では、CPU7aに内蔵される
故障表示選定手段で、故障表示の対象を選定する処理が
おこなわれる。すなわち、まず図14の手順710に示
すように、故障フラグA群がONがどうか判定される。
今は、図9に例示するフラグNo.01が上述のように
OFFであることから、このフラグNo.01が属する
A群はOFFである。また、例えばB群、C群もOFF
となっているものとする。したがって、手順720,7
30を経て手順740に移る。この手順740では、故
障表示フラグをOFFに設定する処理がなされる。ここ
までが故障表示選定手段の処理である。次に、前述した
図7の手順800に移る。
【0037】手順800はモニタ出力部7gから表示器
14に出力される表示信号に関する処理であり、図15
の手順810に示すように、上述の故障表示選定手段で
選定された故障表示フラグがOFFかどうか判定され
る。今、この故障表示フラグはOFFであることから手
順820に移る。手順820では、CPU7aにおいて
別に演算されているフロント装置1Aの現実の高さ位置
を表示する表示信号が、表示器14に出力される。この
とき、図16に示すように、表示器14の切換スイッチ
14bの目盛を「B」に合わせておくと、表示部14a
に、フロント装置1Aの現実の高さ位置が例えば2.6
mであると表示される。以上は、プログラムメモリも含
めて干渉防止装置を構成する機器に故障を生じていない
ときになされる処理である。
【0038】前述した図8の手順120の判定で、プロ
グラムメモリ領域の総和ΣMが設定値Aに等しくないと
判定されたときは、このプログラムメモリに故障を生じ
ている場合であり、同図8の手順140に移る。この手
順140では、CPU7aで、RAM7dに記憶されて
いるフラグNo.01を呼び出し、これをONに設定す
る処理がおこなわれる。ここまでは判定手段の処理であ
る。次に、上述と同様に説明を簡単にするために途中の
処理の説明を省略して前述した図7,図14の手順70
0に移る。
【0039】今、フラグNo.01がONであることに
伴ってA群がONであることから、図14の手順700
に関連する手順710の故障表示選定手段における判定
がイエスとなり、手順750に移る。手順750では、
故障表示フラグをA群中の故障を生じているフラグN
o.、すなわち今の場合はフラグNo.01に設定する
処理がなされる。ここまでが故障表示選定手段の処理で
ある。次に前述した図7,図15に示す手順800に移
る。
【0040】今、故障表示フラグはフラグNo.01で
あり、OFFではないことから、図15の手順800に
関連する手順810の判定がノーとなり、手順830に
移る。手順830では、フラグNo.01に相当する表
示信号がモニタ出力部7gから表示器14に出力され
る。このとき、図5に示す表示器14のシステム異常ラ
ンプ14kが点灯し、故障を発生していることを知らせ
るとともに、図17に示すように、表示器14の切換ス
イッチ14bの目盛を「C」に合わせることにより、表
示部14aに、フラグNo.01に対応する故障表示で
ある「E01」が表示される。したがって、E01の表
示が、プログラムメモリ故障を示す故障表示であるとい
う関係を予め知っておくことにより、あるいは対照表な
どにより知ることにより、当該油圧ショベルのオペレー
タ、すなわちユーザは容易にプログラムメモリに故障を
生じていることを認識できる。
【0041】上記では説明を簡単にするために、図7の
手順200,300,400,500,600について
は説明を省略したが、実際には図7,8の手順100の
処理の次は、図7の手順200に移る。この手順200
では、図1に示すブーム角センサ6a、アーム角センサ
6b、オフセット角センサ6cから出力される信号を制
御ユニット7のA/D変換器7bを介して入力し、RA
M7dに書き込む。次に手順300に移り、センサ6
a,6b,6cの入力関係、すなわちセンサ自体、ある
いはセンサと制御ユニット7とを接続する信号線に故障
を生じていないかどうか診断される。
【0042】手順300では、CPU7aに含まれる判
定手段により、図10の手順310に示すようにブーム
角センサ6aの故障診断、手順320に示すようにアー
ム角センサ6bの故障診断、手順330に示すようにオ
フセット角センサ6cの故障診断がなされる。これらの
センサ6a,6b,6cの故障診断は、それぞれ同様の
手順で実施される。例えばブーム角センサ6aの故障の
判定については、図11に示すとおりである。
【0043】すなわち、手順311で、現実に入力され
ているブーム角αが、予めROM7cに記憶されている
ブーム角上限値Vmaxよりも大きいかどうか判定され
る。ここで大きくないと判定されたときは正常であり、
手順312に移る。この手順312では、現実に入力さ
れているブーム角αが、予めROM7cに記憶されてい
るブーム角下限値Vminよりも小さいかどうか判定さ
れる。ここで小さくないと判定された場合は正常であ
り、手順313に移り、RAM7dに予め設定されてい
るフラグNo.11をOFFにする処理がおこなわれ
る。ここまでが判定手段の処理である。この場合には、
前述のプログラムメモリの故障診断の場合と同様な手順
により、他にも故障がないときには、表示器14の表示
部14aでフロント装置1Aの高さ位置が表示可能な状
態となる。
【0044】また、手順311の判定で現実に入力され
ているブーム角αがブーム角上限値Vmaxよりも大き
いと判定されたとき、また、現実に入力されているブー
ム角αがブーム角下限値Vminよりも小さいと判定さ
れたときは、ブーム角センサ6a入力関係に故障を生じ
ているときであり、手順314に移る。この手順314
では、RAM7dに予め設定されているフラグNo.1
1をONとする処理がおこなわれる。ここまでが判定手
段の処理である。その後、途中の処理の説明を省略して
図7の手順700に移る。この手順700では、前述の
プログラムメモリの故障診断の場合と同様に、CPU7
aに内蔵される故障表示選定手段で故障表示の選定処理
がなされる。
【0045】すなわち、図7,14の手順700に関連
する手順710で、故障フラグA群はONかどうか判定
される。今はフラグNo.11がONであることから、
図9に示すB群がONとなっている。したがって、手順
710の判定はノーとなり、手順720に移る。この手
順720では、故障フラグB群がONかどうか判定され
る。今、B群がONであることから、手順720の判定
がイエスとなり、手順760に移る。この手順760で
は、故障表示フラグをB群のブーム角センサ故障に対応
するフラグNo.11に設定する処理がおこなわれる。
ここまでが故障表示選定手段の処理である。
【0046】次に、図7,図15の手順800、すなわ
ち手順810に移り、故障表示フラグがOFFかどうか
判定される。今はOFFでないことから、図15の手順
830に移り、フラグNo.11に相当する表示信号が
モニタ出力部7gから表示器14に出力される。このと
き、図5に示す表示器14のシステム異常ランプ14k
が点灯し、故障を発生していることを知らせるととも
に、同図5の表示器14の切換スイッチ14bの目盛を
「C」に合わせることにより、表示部14aに、フラグ
No.11に対応する「E11」が表示される。したが
って、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブーム
角センサ6aに関連した故障を生じていることを認識で
きる。
【0047】上記では、ブーム角センサ6aの故障の場
合を例に挙げて説明したが、アーム角センサ6b、オフ
セット角センサ6cの故障の場合も同様であり、いずれ
も図9に示すB群がONとなる。したがって、故障表示
選定手段においておこなわれる図14の手順720の判
定は共にイエスとなり、手順760において、B群中の
該当するフラグNo.が故障表示フラグとして設定され
る。このとき、例えば3つのセンサ6a,6b,6cの
全てが故障しているときは、それぞれのフラグNo.1
1,12,13が故障表示フラグに設定され、表示器1
4の表示部14aにおいて、例えば所定時間ごとに順次
「E11」「E12」「E13」の故障表示がなされ
る。
【0048】また、前述したA群に属するプログラムメ
モリの故障と、B群に属するセンサ故障とが同時に発生
した場合は、図14の手順710において、まずA群の
故障の有無を判定することから明らかなように、A群の
故障を最も重要度の高い故障として、「E01」が表示
器14の表示部14aに表示される。
【0049】図7に示す手順300のセンサ故障診断の
次は、手順400に移り、当該干渉防止制御のための演
算が、センサ6a,6b,6cから出力される信号値に
基づいておこなわれる。この干渉防止制御は前にも触れ
たように、バケット1c等のフロント装置1Aと運転室
3hとの干渉を防止するための制御である。手順400
の演算に基づいて、同図7の手順500に示すように比
例電磁減圧弁11a,11b,11cへの出力制御がな
される。例えば、オフセット量が干渉し得る値に近づい
たときには、CPU7aからD/A変換器7e、比例弁
ドライバ7fを介して比例電磁減圧弁11cに駆動信号
が出力される。これにより比例電磁減圧弁11cは、オ
フセット用流量制御弁10dの油圧駆動部53bに接続
されるパイロットライン43bを流れるパイロット圧を
減圧するように駆動する。これに伴い、例えばオフセッ
ト用流量制御弁10dが中立位置となるように強制的に
切換えられ、オフセットシリンダ3dが作動を停止す
る。これによりフロント装置1Aも動きを停止し、運転
室3hとの干渉が未然に防止される。
【0050】このような図7の手順500の次は、同図
7の手順600に移り、比例電磁減圧弁11a,11
b,1cと制御ユニット7とを接続する信号線等に故障
を生じていないかどうかの診断、すなわち比例電磁減圧
弁出力関係の故障診断がおこなわれる。
【0051】手順600では、CPU7aに含まれる判
定手段で、図12の手順610に示すようにブームに関
連した比例電磁減圧弁11a出力の故障診断、手順62
0に示すようにアームに関連した比例電磁減圧弁11b
出力の故障診断、手順630に示すようにオフセットに
関連した比例電磁減圧弁11cの故障診断がなされる。
これらの比例電磁減圧弁出力の故障診断は、それぞれ同
様の手順で実施される。例えば、ブームに関連した比例
電磁減圧弁11a出力の故障の判定については、図13
に示すとおりである。
【0052】すなわち、手順611で、比例電磁減圧弁
11aの出力電流IBを入力する。次に手順612に移
り、比例電磁減圧弁11aに対する指令値IBrと上述
の出力電流IBとの差ΔIを求める演算をおこなう(Δ
I=IBr−IB)。次に手順613に移り、差ΔIが、
予めROM7cに記憶される許容値δよりも大きいかど
うか判定される。ここで大きくないと判定されたときは
正常であり、手順614に移る。手順614では、RA
M7dに予め設定されているフラグNo.21をOFF
にする処理がおこなわれる。ここまでが判定手段の処理
である。この場合には、前述のプログラムメモリの故障
診断の場合と同様な手順により、他にも故障がないとき
には、表示器14の表示部14aでフロント装置1Aの
高さ位置が表示可能な状態となる。
【0053】また、手順613の判定で差ΔIが許容値
δよりも大きいと判定されたときは、ブームに関連した
比例電磁減圧弁出力に故障を生じているときであり、手
順615に移る。この手順615では、RAM7dに予
め設定されているフラグNo.21をONとする処理が
おこなわれる。ここまでが判定手段の処理である。その
後、図7の手順700に移り、前述のプログラムメモリ
の故障診断の場合と同様に、CPU7aに内蔵される故
障表示選定手段で故障表示の選定処理がなされる。
【0054】すなわち、図7,14の手順700に関連
する手順710で、故障フラグA群はONかどうか判定
される。今はフラグNo.21がONであることから、
図9に示すようにC群がONとなっている。したがっ
て、手順710の判定はノーとなり、また手順720の
判定もノーとなり、手順730に移る。この手順730
では、故障フラグC群がONかどうか判定される。今、
C群がONであることから、手順730の判定がイエス
となり、手順770に移る。この手順770では、故障
表示フラグを、C群のブームに関連した比例電磁減圧弁
出力の故障に対応するフラグNo.21に設定する処理
がおこなわれる。ここまでが故障表示選定手段の処理で
ある。
【0055】次に、図7,図15の手順800、すなわ
ち手順810に移り、故障表示フラグがOFFかどうか
判定される。今はOFFでないことから、図15の手順
830に移り、フラグNo.21に相当する表示信号が
モニタ出力部7gから表示器14に出力される。このと
き、図5に示す表示器14のシステム異常ランプ14k
が点灯し、故障を発生していることを知らせるととも
に、同図5の表示器14の切換スイッチ14bの目盛を
「C」に合わせることにより、表示部14aに、フラグ
No.21に対応する「E21」が表示される。したが
って、当該油圧ショベルのオペレータは、容易にブーム
に関連した比例電磁減圧弁出力の故障を生じていること
を認識できる。
【0056】上記では、ブームに関連した比例電磁弁出
力の故障の場合を例に挙げて説明したが、アームに関連
した比例電磁弁出力の故障、及びオフセットに関連した
比例電磁弁出力の故障の場合も同様であり、いずれも図
9に示すC群がONとなる。したがって、故障表示選定
手段においておこなわれる図14の手順730の判定は
イエスとなり、手順770において、C群中の該当する
フラグNo.が故障表示フラグとして設定される。この
とき、例えば3つ比例電磁弁出力の全てが故障している
ときは、それぞれのフラグNo.21,22,23が故
障表示フラグに設定され、表示器14の表示部14aに
おいて、例えば所定時間ごとに順次「E21」「E2
2」「E23」の故障表示がなされる。
【0057】また、前述したA群に属するプログラムメ
モリの故障と、B群に属するセンサ入力関係の故障と、
C群に属する比例弁出力関係の故障とが同時に発生した
場合は、図14の手順710において、まずA群の故障
の有無を判定することから明らかなように、A群の故障
を最も重要度の高い故障として、「E01」が表示器1
4の表示部14aに表示される。A群の故障とC群の故
障とが同時に発生した場合も同様に「E01」が表示さ
れる。また、B群の故障とC群の故障とが同時に発生し
た場合は、重要度の高いB群の「E11」「E12」
「E13」のうちの該当するものが表示される。
【0058】以上のように構成した本実施形態によれ
ば、表示器14のシステム異常ランプ14kが点灯した
とき、この表示器14の切換スイッチ14bの目盛をC
に合わせれば、オペレータすなわち当該油圧ショベルの
ユーザが容易に表示部14aの故障表示により故障の内
容を知ることができる。したがって、ユーザに、干渉防
止制御装置の故障の内容が明確でないことに伴う焦燥
感、不安感を与えることがなく、ユーザに対するサービ
ス性を向上させることができる。また、最も重要度の高
い故障の内容が表示部14aに表示されるので、表示部
14aの故障の内容を確認したユーザあるいは当該油圧
ショベルのサービスマンは、故障の修理に対処しやす
く、これにより故障修理作業の能率を向上させることが
できる。
【0059】また、1つのパネルすなわち表示部14a
で、エンジン回転数、フロント装置1Aの高さ等の油圧
ショベルの状態を表示する通常表示と、電子制御装置で
ある干渉防止装置の故障表示とを選択的に表示させるこ
とができ、したがって、表示のためのエリアを十分に確
保できるとともに、故障表示のための専用パネル等を設
ける必要がなく、経済的である。
【0060】また、運転席3iのオペレータ等は、露出
されている表示器14の表示部14aを見るだけで故障
の内容を確認することができる。すなわち、故障確認が
容易であり、この点も故障修理作業の能率の向上に貢献
する。
【0061】なお、上記実施形態では、表示器14の表
示部14aに干渉防止装置を構成する機器の個々の故
障、すなわちプログラムメモリの故障、センサ6a,6
b,6cの入力関連の故障、比例電磁減圧弁11a,1
1b,11c出力関連の故障を表示させるようにした
が、本発明はこのようにすることに限られない。例えば
A群、B群、C群のそれぞれに対応して、「EA」「E
B」「EC」のように、故障を生じている機器の属する
群を表示するようにしてもよい。この場合、EAと表示
されたときはメモリプログラムの故障、EBと表示され
たときはセンサ入力の故障、ECと表示されたときは比
例電磁減圧弁出力の故障であると予め決めておけば、オ
ペレータはその表示を見て、容易に故障の種類を、すな
わちどの群に属する故障かを把握することができる。
また、上記実施形態では、適用される電子制御装置の一
例として干渉防止装置を挙げたが、本発明はこれに限ら
れない。各種の油圧機器の制御、例えば自動掘削軌跡制
御装置とか、エンジン回転数制御装置とか、センサ及び
制御ユニットを含むような各種の建設機械の電子制御装
置の診断、表示に有効である。
【0062】また、本実施形態では、油圧ショベルの状
態を表示する通常表示と電子制御装置の故障表示を選択
するスイッチを設けたが、これを通常表示の状態で故障
が起きると、制御ユニットで自動的に選択して故障を表
示するようにしてもよい。このようにすれば、通常の表
示がセンサの故障により正しい数値を表示しなくなって
しまう前に、センサの故障を表示することができる。
【0063】
【発明の効果】以上のように本発明の各請求項に係る発
明によれば、当該建設機械のユーザが容易に故障の内容
を知ることができ、そのユーザに故障の内容が明確でな
いことに伴う焦燥感、不安感を与えることがなく、ユー
ザに対するサービス性を従来に比べて向上させることが
できる。また、重要度の高い故障の内容をユーザ等に認
識させることができ、これに伴い従来に比べて故障の修
理に対処しやすくなり、この電子制御装置に関連した故
障修理作業の能率を向上させることができる。
【0064】また特に、請求項6に係る発明によれば、
建設機械の通常動作時の状態に関連する内容を表示する
通常表示と、電子制御装置を構成する機器の故障表示と
を1つの故障表示手段において選択的に表示させること
ができ、したがって、十分な表示エリアを確保できると
ともに、故障表示のための専用パネル等を設ける必要が
なく、経済的である。
【0065】また特に、請求項7に係る発明によれば、
露出されている表示器の表示部を見るだけで、電子制御
装置を構成する機器の故障の内容を確認することができ
る。すなわち、故障確認が容易であり、この点も故障修
理作業の能率の向上に貢献する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態が適用される建設機械の一
例として挙げた油圧ショベルの側面図である。
【図2】図1に示す油圧ショベルの平面図である。
【図3】図1に示す油圧ショベルに備えられる油圧駆動
装置を示す回路図である。
【図4】図1に示す油圧ショベルの運転室の内部を示す
斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態に備えられる表示器を示す
正面図である。
【図6】本発明の一実施形態に備えられる制御ユニット
の構成を示すブロック図である。
【図7】図6に示す制御ユニットで実施される処理の概
略手順を示すフローチャートである。
【図8】図7に示す概略手順に従属する詳細手順を示す
フローチャートである。
【図9】図6に示す制御ユニットにおいて記憶される故
障フラグ、及び故障表示フラグの内容を示す図である。
【図10】図7に示す概略手順に従属する詳細手順を示
すフローチャートである。
【図11】図10に示す詳細手順にさらに従属する詳細
手順を示すフローチャートである。
【図12】図7に示す概略手順に従属する詳細手順を示
すフローチャートである。
【図13】図12に示す詳細手順にさらに従属する詳細
手順を示すフローチャートである。
【図14】図7に示す概略手順に従属する詳細手順を示
すフローチャートである。
【図15】図7に示す概略手順に従属する詳細手順を示
すフローチャートである。
【図16】図5に示す表示器で表示される通常表示の一
例を示す図である。
【図17】図5に示す表示器で表示される故障表示の一
例を示す図である。
【符号の説明】
1A フロント装置 1a ロアブーム 1b アーム 1c バケット 1d アッパブーム 1e 上部旋回体 1f 下部走行体 1B 車体 2 油圧ポンプ 3a ブームシリンダ 3b アームシリンタ 3d オフセットシリンダ 3h 運転室 3i 運転席 6a ブーム角センサ 6b アーム角センサ 6c オフセット角センサ 7 制御ユニット 7a CPU(中央処理装置) 7b A/D変換器 7c ROM(リード・オンリ・メモリ) 7d RAM(ランダム・アクセス・メモリ) 7e D/A変換器 7f 比例弁ドライバ 7g モニタ出力部 9a ブーム用操作装置 9b アーム用操作装置 9d オフセット用操作装置 10a ブーム用流量制御弁 10b アーム用流量制御弁 10d オフセット用流量制御弁 11a 比例電磁減圧弁 11b 比例電磁減圧弁 11c 比例電磁減圧弁 14 表示器 14a 表示部 14b 切換スイッチ 14k システム異常ランプ 40a パイロットライン 40b パイロットライン 41a パイロットライン 43b パイロットライン 50a 油圧駆動部 51a 油圧駆動部 53b 油圧駆動部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細野 純一 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内 (72)発明者 西田 利明 茨城県土浦市神立町650番地 日立建機株 式会社土浦工場内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 建設機械に設けられる油圧機器の制御機
    能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能
    の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成す
    る個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手
    段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機
    械の電子制御装置の故障診断表示装置において、 上記判定手段の判定結果を、故障内容に応じて群ごとに
    分けて記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表
    示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障
    表示選定手段とを備え、 上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定され
    た該当する故障表示をおこなうことを特徴とする建設機
    械の電子制御装置の故障診断表示装置。
  2. 【請求項2】 建設機械に設けられる油圧機器の制御機
    能、及び建設機械の動作状態に関連した内容の表示機能
    の少なくとも一方の機能を有する電子制御装置を構成す
    る個々の機器の故障を判定する判定手段と、この判定手
    段の判定結果を表示する故障表示手段とを備えた建設機
    械の電子制御装置の故障診断表示装置において、 上記判定手段の判定結果を、上記電子制御装置を構成す
    る個々の機器のうちの類似の機器の故障を含む群ごとに
    分けて記憶する記憶手段と、 上記記憶手段に記憶される判定結果に基づいて、故障表
    示の対象のうちの重要度の高い故障表示を選定する故障
    表示選定手段とを備え、 上記故障表示手段は、上記故障表示選定手段で選定され
    た該当する故障表示をおこなうことを特徴とする請求項
    1記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
  3. 【請求項3】 上記故障表示手段で表示する故障表示
    が、上記群の中に含まれる上記電子制御装置を構成する
    個々の機器の故障に関連した内容であることを特徴とす
    る請求項1または2記載の建設機械の電子制御装置の故
    障診断表示装置。
  4. 【請求項4】 上記故障表示手段で表示する故障表示
    が、上記群を示す内容であることを特徴とする請求項1
    または2記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表示
    装置。
  5. 【請求項5】 上記電子制御装置を構成する機器が、セ
    ンサと、該センサから出力される信号に応じて所定のア
    クチュエータを駆動させる信号を出力する制御ユニット
    とを含むことを特徴とする請求項1または2記載の建設
    機械の電子制御装置の故障診断表示装置。
  6. 【請求項6】 上記故障表示手段は、当該建設機械の通
    常動作時の状態に関連する内容の表示である通常表示を
    選択的に可能にするものであることを特徴とする請求項
    1または2記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表
    示装置。
  7. 【請求項7】 上記故障表示手段は、当該建設機械の運
    転席の近傍に配置され、故障表示をおこなう表示部が露
    出される形態の表示器から成ることを特徴とする請求項
    1または2記載の建設機械の電子制御装置の故障診断表
    示装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999054558A1 (fr) * 1998-04-17 1999-10-28 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Controleur d'affichage de machine de construction
JP2007224531A (ja) * 2006-02-22 2007-09-06 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の故障診断装置
JP2010270523A (ja) * 2009-05-22 2010-12-02 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械の干渉防止装置

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