KR101849250B1

KR101849250B1 - 작업 기계의 표시 시스템

Info

Publication number: KR101849250B1
Application number: KR1020137007989A
Authority: KR
Inventors: 가즈히로 시바모리; 유타카 와타나베; 히데노부 츠카다; 게이이치로 나카무라; 유키 고토; 고타 후지에다
Original assignee: 히다치 겡키 가부시키 가이샤
Priority date: 2010-09-29
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2018-04-16
Also published as: EP2623679A1; EP2623679A4; US20130176120A1; JP5341044B2; CN103154391A; EP2623679B1; WO2012043691A1; US8847745B2; CN103154391B; JP2012072617A; KR20130124304A

Abstract

작업 기계의 표시 시스템에 있어서, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시하고, 또한 효율적으로 표시한다. 표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은 충전 경고에 관련된 이상 정보 신호를 입력하고, 대응하는 경고 아이콘(34a)을, 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 기본정보 간이 표시 기능(53e)은 기본정보 화상(31, 32) 대신에 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시하고, 기본정보 표시 영역(41) 중 기본정보 간이 화상 표시 영역 외에는 빈 영역(44)이 발생한다. 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 경고 아이콘(34a)의 표시 내용 「충전 경고」와 간단한 대처 방법에 관련된 문자정보(제 2 경고 표시(37))를 빈 영역(44)에 표시한다. 오퍼레이터는 경고 아이콘(34a)에 부가하여 제 2 경고 표시(37)를 봄으로써, 「충전 경고」에 대하여 확실히 인식하고, 그 내용에 대해서도 이해할 수 있다.

Description

작업 기계의 표시 시스템{DISPLAY SYSTEM FOR WORKING MACHINE}

본 발명은 유압 셔블 등의 작업 기계의 운전실에 배치되어 오퍼레이터에게 각종 정보를 인식시키기 위한 작업 기계의 표시 시스템에 관한 것이다.

작업 기계의 일례인 유압 셔블의 운전실에는, 오퍼레이터가 유압 셔블의 차체 상태의 기본정보를 확인할 수 있도록 각종 계기류가 설치된다. 이와 같은 계기류로서는, 예를 들어 냉각수의 수온계, 작동유의 유온계, 연료의 잔량계, 엔진의 회전수계 등이 있다. 또, 그 외에도, 유압 셔블을 가동하고 있는 시간을 나타내는 시간계, 게이트 잠금 레버의 전환 위치 정보 등도 적절히 표시된다.

최근, 상기와 같은 계기류의 정보를 포함하는 유압 셔블에 관한 각종 정보는, 액정 디스플레이 등의 모니터에 일괄하여 표시하도록 되어 가고 있다. 이와 같은 모니터에는, 통상시(정상시)에는 냉각수의 온도, 연료의 잔량 등의 차체 상태의 기본정보가 표시되어 있으나, 예를 들어 유압 셔블에 이상이 발생한 경우에는, 이상 발생이나 그 내용, 대처 방법 등의 경고정보를 표시하여 오퍼레이터에게 통지하지 않으면 안 된다.

또한, 운전실 내에서 기계의 조작을 행하는 오퍼레이터에게 있어서 후방의 시야가 충분히 얻어지지 않기 때문에, 유압 셔블의 후방 위치에 감시용 카메라를 장착하여, 이 카메라 화상을 모니터에 표시하는 경우도 있다. 이에 의해, 후방에 있어서의 보조적인 시야를 확보할 수 있어, 안전한 작업을 가능하게 한다.

그런데, 이와 같은 모니터는, 오퍼레이터의 시야 확보의 관점에서 가능한 한 컴팩트한 것이 바람직하며, 또, 최근에는 유압 셔블의 다기능화에 따라 표시되는 정보도 증가하는 경향에 있어, 따라서 보다 많은 정보를 한정된 표시 영역에 효율적으로 표시할 필요가 있다.

즉, 기본정보는 항상 표시할 필요가 있는 한편, 경고정보는 통상시에는 불필요하나, 이상시에는 오퍼레이터가 확실히 인식할 수 있도록 표시할 필요가 있고, 또한 전환 표시를 효율적으로 행할 필요가 있다.

통상시에는 기본정보를 표시하고, 이상시에는 경고정보를 표시하는 종래 기술로서, 특허문헌 1에는 두 개의 기술이 개시되어 있다. 제 1 종래 기술은, 이상시에 경고 아이콘을 점등시킴과 함께, 경고 아이콘의 내용에 관련된 문자정보를 전환 표시한다. 제 2 종래 기술은, 이상시에 기본정보에 겹쳐서, 경고 아이콘의 내용에 관련된 문자정보를 표시한다.

특허문헌 1 : 일본 특허 제3293762호 공보

제 1 종래 기술에 있어서의 경고 아이콘은, 작은 표시 영역에, 오퍼레이터가 직감적으로 인식할 수 있도록 표시할 수 있는 점에서 유효하나, 오퍼레이터는, 경고 아이콘을 본 것만으로는 그 경고 아이콘이 무엇을 의미하고 있는 것인지, 즉 경고 아이콘의 내용을 이해할 수 있다고는 할 수 없다. 따라서, 경고 아이콘의 내용에 관련된 문자정보를 전환 표시할 필요가 있다.

그러나, 자동 전환 표시의 경우, 오퍼레이터의 의도에 반하는 자동 전환이 이루어지면, 오퍼레이터는 필요한 기본정보를 확인할 수 없어, 작업에 지장을 초래할 가능성이 있어 바람직하지 않다. 또, 수동 전환 표시의 경우, 작업중에 오퍼레이터에게 전환 조작을 강요하게 되어, 오퍼레이터의 집중력 저하를 초래할 가능성이 있어 바람직하지 않다.

제 2 종래 기술과 같이, 기본정보에 경고정보(경고 내용)을 겹쳐서 표시하면, 기본정보는 항상 표시되어, 오퍼레이터는 기본정보를 확인할 수 있음과 함께 경고 내용도 이해할 수 있다. 그러나, 겹침 영역의 화질이 다소 저하되어, 오퍼레이터는 기본정보를 확인하기 어렵다는 과제가 있다.

본원발명의 목적은, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시하고, 또한 효율적으로 표시할 수 있는 작업 기계의 표시 시스템을 제공하는 것이다.

(1) 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 작업 기계의 기본정보에 관련된 화상을 표시하는 기본정보 표시 영역과 경고 아이콘을 표시하는 경고 아이콘 표시 영역을 갖는 모니터와, 기본정보에 관련된 화상을 표시하는 기본정보 표시 기능 과 경고 아이콘을 표시하는 제 1 경고 표시 기능을 갖는 표시 제어장치를 구비한 작업 기계의 표시 시스템에 있어서, 상기 표시 제어 장치는, 소정 신호에 의거하여 상기 기본정보 화상 대신에, 기본정보 화상보다 작은 기본정보 간이 화상을 재표시하는 기본정보 간이 표시 기능과, 상기 기본정보 표시 영역 중 기본정보 간이 화상이 표시된 영역 이외의 영역에, 경고 아이콘의 표시 내용을 포함하는 경고정보를 표시하는 제 2 경고 표시 기능을 더 갖는다.

(2) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 작업 기계의 이상을 검출하는 이상 검출 수단을 더 구비하고, 상기 소정 신호는 이상 검출 수단으로부터 얻어지는 이상 검출 신호이다.

경고 아이콘은, 작은 표시 영역에, 오퍼레이터가 직감적으로 인식할 수 있도록 표시할 수 있는 점에서 유효하나, 오퍼레이터는, 경고 아이콘을 본 것만으로는 그 경고 아이콘이 무엇을 의미하고 있는 것인지, 즉 경고 아이콘의 내용을 이해할 수 있다고는 할 수 없다. 따라서, 경고 아이콘의 내용에 관련된 문자정보를 표시할 필요가 있다. 종래 기술에 있어서, 자동 전환 표시, 수동 전환 표시, 겹침 표시가 개시되어 있으나, 모두 기본정보를 확인할 수 없다, 조작이 번거롭다, 기본정보가 확인하기 어렵다는 과제가 있었다.

본 발명과 같이, 기본정보 간이 표시 기능이, 기본정보 간이 화상이 표시하고, 제 2 경고 표시 기능이, 기본정보 표시 영역 중 기본정보 간이 화상이 표시된 영역 이외의 영역(빈 영역)에, 경고 아이콘의 표시 내용을 포함하는 경고정보를 표시함으로써, 오퍼레이터는, 경고정보를 봄으로써 경고정보에 대하여 확실히 인식하고, 그 표시 내용에 대해서도 이해할 수 있다.

이 때, 기본정보를 확인할 수 없다, 조작이 번거롭다, 기본정보가 확인하기 어렵다는 문제점은 생기지 않는다. 이에 의해, 표시 시스템은, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시할 수 있다.

또, 제 2 경고 표시 기능이, 빈 영역에 경고정보를 표시함으로써, 한정된 표시 영역에 많은 정보를 효율적으로 표시할 수 있다.

(3) 상기 (2)에 있어서, 바람직하게는, 상기 이상 검출 신호에 관련된 이상의 중요도를 판정하는 중요도 판정 수단을 구비하고, 상기 기본정보 간이 표시 기능과 상기 제 2 경고 표시 기능은 상기 이상 검출 신호에 관련된 이상이 중대한 정도인 경우에 작동한다.

이에 의해, 이상이 경미한 정도인 경우에는, 기본정보 간이 표시 기능과 제 2 경고 표시 기능은 작동하지 않고, 기본정보 화상의 표시가 계속되어, 표시 전환의 번거로움을 회피할 수 있다.

(4) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 작업 기계 주변을 촬영하는 카메라를 더 구비하며, 상기 모니터는, 카메라로부터 얻어지는 카메라 화상을 표시하는 카메라 화상 표시 영역을 더 갖고, 표시 제어 장치는 카메라 화상 표시 기능을 더 갖는다.

(5) 상기 (4)에 있어서, 바람직하게는, 작업 기계의 무조작 상태를 검출하는 무조작 상태 검출 수단을 더 구비하고, 상기 표시 제어 장치는, 상기 무조작 상태 검출 수단으로부터 얻어지는 무조작 상태 검출 신호에 의거하여, 상기 카메라 화상 표시 영역에, 상기 경고정보에 관련된 정보를 표시하는 제 3 경고 표시 기능을 갖는다.

무조작 상태를 검출함으로써 카메라 화상을 소거하더라도 안전을 확보할 수 있다. 따라서, 제 3 경고 표시 기능은, 카메라 화상 표시 영역에, 경고정보에 관련된 정보를 표시할 수 있다. 오퍼레이터는, 관련 정보를 봄으로써 경고정보에 대하여 더 확실히 인식할 수 있다.

또, 제 3 경고 표시 기능이, 카메라 화상 표시 영역에, 관련 정보를 표시함으로써, 한정된 표시 영역에 많은 정보를 효율적으로 표시할 수 있다.

(6) 상기 (1)에 있어서, 바람직하게는, 상기 경고 아이콘 표시 영역은 복수의 경고 아이콘을 표시 가능하고, 상기 제 1 경고 표시 기능은 중요도에 따라 복수의 경고 아이콘을 나란히 표시한다.

(7) 상기 (6)에 있어서, 바람직하게는, 회전에 의해 경고 아이콘을 선택하고, 압하에 의해 선택한 경고 아이콘을 결정하는 로터리 스위치를 더 구비하고, 상기 제 2 경고 표시 기능은, 상기 로터리 스위치에 의해 결정한 경고 아이콘의 표시 내용을 포함하는 경고정보를 표시한다.

본 발명에 의하면, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시하고, 또한 효율적으로 표시할 수 있다.

도 1은 유압 셔블의 외관을 나타낸 도면이다.
도 2는 유압 셔블의 운전실의 내부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 표시 시스템을 포함하는 유압 셔블의 전체 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 제어장치의 기능 블록을 나타낸 도면이다.
도 5는 통상시의 표시 화면의 일례이다.
도 6은 이상시의 표시 화면의 일례이다(제 1 예).
도 7은 이상시의 표시 화면의 일례이다(제 2 예).
도 8은 이상시의 표시 화면의 일례이다(제 3 예).
도 9는 이상시의 표시 화면의 일례이다(제 4 예).
도 10은 제어장치의 기능 블록을 나타낸 도면이다(변형례).
도 11은 이상시의 표시 화면의 일례이다(변형례).

이하에 본 발명의 실시형태를 도면을 참조하면서 설명한다.

∼구성∼

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관련된 작업 기계의 일례로서 나타낸 유압 셔블의 외관을 나타낸 도면이다. 유압 셔블은 크롤러식의 하부 주행체(1)와, 하부 주행체(1)에 대하여 선회 가능하게 설치된 상부 선회체(2)와, 굴착 작업 수단 등을 구비하는 프론트 작업기(3)로 개략적으로 구성되어 있다.

하부 주행체(1)에는 좌우의 주행 모터(도시 생략)가 배치되고, 이 주행 모터에 의해 크롤러가 회전 구동되어, 전방 또는 후방으로 주행한다. 상부 선회체(2)에는, 유압 셔블의 조작 장치 등이 배치된 운전실(4)(나중의 도 2 참조), 엔진 등의 원동기(도시 생략), 및 선회 모터(도시 생략) 등이 구비되어 있고, 이 선회 모터에 의해 상부 선회체(2)가 하부 주행체(1)에 대하여 오른쪽 방향 또는 왼쪽 방향으로 선회된다. 프론트 작업기(3)는 붐(3a), 아암(3b) 및 버킷(3c)으로 구성되어 있고, 붐(3a)은 붐 실린더(3d)에 의해 상하 이동되고, 아암(3b)은 아암 실린더(3e)에 의해 덤프측(개방하는 측) 또는 크라우드측(그러넣는 측)으로 조작되고, 버킷(3c)은 버킷 실린더(3f)에 의하여 덤프측 또는 크라우드측으로 조작된다.

또, 이 유압 셔블에는, 오퍼레이터의 사각(死角)이 되는 영역을 없애 안전하고 효율적인 작동을 가능하게 하기 위하여, 후방감시용 카메라(10)가 카운터 웨이트에 부착되어 설치되어 있다.

도 2는 유압 셔블의 운전실(캡)(4)의 내부를 개략적으로 나타낸 도면이다. 운전실(4)의 내부에는, 오퍼레이터가 착석하는 운전석(5)이 설치되어 있고, 그 주위에는, 유압 셔블(건설기계)에 관한 계기류 등의 각종 정보를 표시하는 모니터(6)나, 하부 주행체(1)에 의한 주행, 상부 선회체(2)에 의한 선회, 프론트 작업기(3)에 의한 토사의 굴삭 등과 같은 작업을 행하기 위한 조작 레버 등의 조작 장치(7) 등이 설치되어 있다.

모니터(6)는 예를 들어 액정화면으로 구성되어 있고, 통상시(정상시)에는 냉각수의 수온계(31)나 연료의 잔량계(32)와 같은 차체 상태의 기본정보와 카메라 화상(33)을 표시한다(도 5 참조). 모니터(6)는 모니터 표시부(6a)와 모니터 조작부(6b)로 구성된다(도 3 참조).

운전석(5) 앞측의 좌측부(캡(4)의 입구측)에 게이트 잠금 레버(8)가 설치되어 있다. 게이트 잠금 레버(8)는 운전석(5)의 입구를 제한하는 내림 위치와 운전석(5)의 입구를 개방하는 올림 위치로 선택적으로 조작된다.

도 3은 표시 시스템과 함께 엔진 시스템, 유압 구동 시스템, 조작 파일럿 시스템을 포함하는 유압 셔블의 전체 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

유압 셔블은 엔진(11)에 의해 유압펌프(15)를 회전 구동하고, 유압펌프(15)로부터 토출되는 압유에 의해 아암 실린더(3e) 등의 유압 액추에이터(17)를 구동하여, 굴삭 등 필요한 작업을 행한다.

엔진 시스템은 엔진(11)과 연료 분사 장치(12)를 갖는다. 제어 장치(50)는 엔진(11)의 실(實) 회전수가 목표 회전수로 되도록 연료 분사 장치(12)를 제어하여, 엔진(11)의 회전수와 출력 토오크를 제어한다.

또한, 엔진(11)의 배기관에는 DPF 장치(13)가 설치되어 있다. DPF 장치(13)는 엔진(11)으로부터 배출되는 입자 형상 물질을 포집한다. 엔진(11)과 DPF 장치(13) 사이에 설치된 재생용 연료 분사 장치(14)가 설치되어 있다. 재생용 연료 분사 장치(14)는 연료를 분사하여 배기 가스를 승온시키고, DPF 장치(13)의 필터에 퇴적한 입자 형상 물질을 연소 제거한다. 제어장치(50)는 이들의 재생 제어를 행한다.

유압 구동 시스템은, 유압 펌프(15)와 제어 밸브(16)와 유압 액추에이터(17)를 갖는다. 유압 펌프(15)는 엔진(11)에 의해 회전 구동되어 압유를 토출한다. 제어 밸브(16)는 이 압유의 방향과 유량을 제어하고, 압유를 유압 액추에이터(17)에 공급한다. 이에 의해 유압 액추에이터(17)는 구동된다.

조작 파일럿 시스템은, 파일럿 펌프(18)와 조작 장치(7)와 전환 밸브(19)와 셔틀 밸브(20)와 압력 센서(22)를 갖는다. 파일럿 펌프(18)는 엔진(11)에 의해 회전 구동되어 파일럿 1차압을 발생시킨다. 조작 장치(7)는 그 조작 방향과 조작량에 의거하여 파일럿 조작압(PL1, PL2)을 발생시킨다. 파일럿 조작압(PL1, PL2)은 제어 밸브(16)에 부여되고, 이에 의해 제어 밸브(16)는 전환된다. 전환 밸브(19)는 파일럿 라인 상에 설치되고, 게이트 잠금 레버(8)(도 1)의 올림 위치, 내림 위치에 의거하여 ON/OFF 제어되어, 파일럿 조작압의 발생을 가능하게 하고, 또한 파일럿 1차압을 차단한다. 셔틀 밸브(20)는 복수의 파일럿 조작압 중 최고 압력을 추출하여 출력한다. 압력 센서(22)는 셔틀 밸브(20)의 출력 포트에 접속되고, 셔틀 밸브(20)의 출력압인 최고 압력을 검출함으로써 조작 유무를 검출한다.

표시 시스템은, 각 제어 시스템의 정보를 적절히, 표시 신호로서 모니터(6)에 보내어, 이들의 정보를 모니터 표시부(6a)에 표시한다. 또, 표시 시스템은 모니터 조작부(6b)를 거쳐 오퍼레이터의 지령을 제어 장치(50)에 입력하여, GUI(그래픽 유저 인터페이스)로서 기능한다. 모니터 조작부(6b)는 예를 들어 로터리 스위치이고, 회전 조작하는 회전식 스위치로서의 기능과 압하에 의해 ON/OFF를 전환하는 버튼식 스위치로서의 기능의 양쪽 기능을 갖는다.

각 시스템은 제어 장치(50)에 의해 제어된다.

∼제어∼

도 4는 제어 장치(50)의 기능 블록을 나타낸 도면이다. 제어 장치(50)는 차체 제어 장치(51)와 엔진 제어 장치(52)와 표시 제어 장치(53)를 갖고, 이들 제어 장치(51∼53)는 통신 라인(54)을 개재하여 서로 접속되어, 차체 네트워크를 구성하고 있다.

차체 제어 장치(51)는 유압 구동 시스템의 제어를 행한다. DPF 장치(13)에 설치된 차압(差壓) 센서(21) 등의 각종 센서(24)의 신호를 입력하고, 이 신호에 의거하여 소정의 연산 처리를 행한다. 예를 들어, 조작 장치(7)의 조작 방향과 조작량을 검출하고, 그 조작 방향과 조작량에 따른 유량을 토출하도록 유압 펌프(15)의 경전각(용량)을 제어한다(도 3 참조). 또, 게이트 잠금 레버(8)에 설치된 위치 센서의 검출 신호에 의거하여, 내림 위치를 검출하여 전환 밸브(19)를 연통(連通) 위치에 전환 조작 장치(7)의 조작을 가능(잠금 해제)하게 하고, 올림 위치를 검출하여 전환 밸브(19)를 차단 위치로 전환 조작 장치(7)의 조작을 불가능(잠금)하게 한다. 또한, 차체 제어 장치(51)는 이상 판정 기능(51a)을 갖고, 이상 판정 기능(51a)은 센서(24)로부터의 정보에 의거하여 이상이 발생하였는지 여부를 판정한다. 이상 판정 기능(51a)은, 미리 설정된 테이블에 의거하여 그 이상 정보의 중요도도 판정한다. 차체 제어 장치(51)는 무조작 상태 검출 기능(51b)을 갖고, 게이트 잠금 레버(8)에 설치된 위치 센서의 검출 신호에 의거하여 잠금 상태인지, 또는, 압력 센서(22)의 압력 신호가 일정 시간 검출되지 않으면, 무조작 상태라고 판정한다.

엔진 제어 장치(52)는 차체 제어 장치(51)의 지령이나 엔진 회전수 센서(도시 생략) 등의 각종 센서(25)의 신호에 의거하여 엔진 시스템의 제어를 행한다. 엔진 제어 장치(52)는 이상 판정 기능(52a)을 갖고, 이상 판정 기능(52a)은 센서(25)로부터의 정보에 의거하여 이상이 발생하였는지 여부를 판정한다. 이상 판정 기능(52a)은 미리 설정된 테이블에 의거하여 그 이상 정보의 중요도도 판정한다.

표시 제어 장치(53)는 각종 센서(24, 25)로부터의 각종 신호나 차체 제어 장치(51), 엔진 제어 장치(52)의 연산 처리 결과를 통신 라인(54)을 거쳐 수신하고, 표시 신호로서 모니터(6)에 보내고, 그들 정보를 모니터 표시부(6a)에 표시한다.

표시 제어 장치(53)의 기능의 상세에 대하여 설명한다. 표시 제어 장치(53)는 기본정보 표시 기능(53a), 제 1 경고 표시 기능(53b), 카메라 화상 표시 기능(53c), 메뉴 항목 표시 기능(53d)에 부가하여, 특징적인 구성으로서, 기본정보 간이 표시 기능(53e), 제 2 경고 표시 기능(53f), 제 3 경고 표시 기능(53g)을 갖고, 각 기능은 후술하는 표시 제어를 행한다.

기본정보 표시 기능(53a)은 센서(24, 25)로부터의 각종 신호를 입력하고, 냉각수의 수온계(31)나 연료의 잔량계(32)의 기본정보에 관련된 화상을 기본정보 표시 영역(41)에 표시한다(도 5 참조). 기본정보 화상(31, 32)은 오퍼레이터가 보기 쉽고 인식하기 쉽도록, 큰 원 그래프로 표시된다.

제 1 경고 표시 기능(53b)은, 통신 라인(54)을 거쳐 이상 판정 기능(51a) 또는 이상 판정 기능(52a)으로부터의 이상 정보 신호를 입력하고, 입력된 이상 정보에 대응하는 경고 아이콘(34)을 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다 (도 6∼9 참조). 제 1 경고 표시 기능은 복수의 경고 아이콘을 나란히 표시할 수 있다.

카메라 화상 표시 기능(53c)은, 카메라(10)로부터 얻어지는 카메라 화상에 관련된 화상신호를 입력하고, 카메라 화상(33)을 카메라 화상 영역(43)에 표시한다(도 5 참조).

메뉴 항목 표시 기능(53d)은 모니터 조작부(6b)를 거쳐 입력된 오퍼레이터의 전환 지령에 의거하여, 기본정보 표시 영역(41)과 경고 아이콘 표시 영역(42)과 카메라 화상 영역(43)을 포함하는 전 영역(45)에 메뉴 항목 화면을 표시한다. 또한, 메뉴 항목 화면에 있어서, 모니터 조작부(6b)를 거쳐 입력된 오퍼레이터의 선택 지령에 의거하여, 선택 항목에 관련된 화면을 표시한다. 상세에 대해서는 생략한다.

기본정보 간이 표시 기능(53e)은, 이상 정보 신호가 입력되면, 기본정보 화상(31, 32) 대신에, 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시한다(도 6, 7, 9 참조). 기본정보 간이 화상(35)은 수온계(31)의 간이 화상이며, 기본정보 간이 화상(36)은 잔량계(32)의 간이 화상이다. 기본정보 간이 화상(35, 36)은, 기본정보 화상(31, 32)보다 작고, 또한, 작게 하더라도 기본정보를 인식하기 쉽도록 기본정보 화상(31, 32)과는 다른 표시 형식으로 변경되어 표시된다. 예를 들어, 막대 그래프 형식으로 기본정보 표시 영역(41)의 오른쪽 부분에 표시된다.

제 2 경고 표시 기능(53f)은, 이상 정보 신호가 입력되면, 경고 아이콘(34)의 표시 내용과 이상 정보에 대한 간단한 대처 방법에 관련된 문자정보인 제 2 경고 표시(37)를, 기본정보 표시 영역(41) 중 기본정보 간이 화상(35, 36)이 표시된 영역 이외의 빈 영역(44)에 표시한다(도 6, 7, 9 참조).

제 3 경고 표시 기능(53g)은, 통신 라인(54)을 거쳐 무조작 상태 검출 기능(51b)으로부터의 무조작 상태 검출 신호를 입력하고, 카메라 화상(33)을 소거하고, 이상 정보의 보다 상세한 정보, 대상 부품의 부품 번호, 긴급 연락처 등 이상 정보에 관련된 정보인 제 3 경고 표시(38)를 카메라 화상 영역(43)에 표시한다(도 7 참조).

∼동작∼

표시 시스템의 동작을 표시 화면(도 5∼9)을 이용하여 설명한다.

도 5는 통상시의 표시 화면의 일례이다.

통상시, 모니터(6)의 모니터 표시부(6a)의 기본정보 표시 영역(41)에는, 유압 셔블의 차체 상태의 기본정보에 관련된 화상인 냉각수의 수온계(31)나 연료의 잔량계(32)가 표시되고, 카메라 화상 영역(43)에는, 카메라(10)로부터 얻어지는 카메라 화상(33)이 표시되어 있다. 한편, 경고 아이콘 표시 영역(42)에는 아무것도 표시되어 있지 않다.

오퍼레이터는, 수온계(31)나 잔량계(32)를 보면서 차체 상태를 확인하고, 카메라 화상(33a)을 보면서 주위의 안전을 확인하고, 굴삭 등의 작업을 행한다. 한편, 어느 경고 아이콘(34)도 표시되어 있지 않음으로써 이상이 없음을 확인한다.

도 6은 이상시의 표시 화면의 제 1 예이며, 충전 경고를 표시하고 있다.

유압 셔블은 전기 계통을 갖고 있다. 예를 들어, 엔진(11)은 배터리에 의해 통전된 스타터가 구동함으로써 기동한다. 배터리의 전압이 규정치 이하이면, 스타터가 구동하지 않아 엔진(11)을 기동할 수 없다.

엔진 제어 장치(52)는 센서(25)로부터 신호를 입력하고, 엔진 제어 장치(52)의 이상 판정 기능(52a)은 이 입력 신호에 의거하여 이상이 발생하였는지 여부를 판정하고, 이상 발생이라고 판정하면, 통신 라인(54)을 거쳐 표시 제어 장치(53)에 이상 정보 신호를 출력한다.

표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은, 충전 경고에 관련된 이상 정보 신호를 입력하고, 대응하는 경고 아이콘(34a)을, 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 기본정보 간이 표시 기능(53e)은, 기본정보 화상(31, 32) 대신에 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시하고, 기본정보 표시 영역(41) 중 기본정보 간이 화상(35, 36)이 표시되는 영역 외에는 빈 영역(44)이 발생한다. 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 경고 아이콘(34a)의 표시 내용 「충전 경고」와 간단한 대처 방법에 관련된 문자정보(제 2 경고 표시(37))를 빈 영역(44)에 표시한다. 또한, 카메라 화상(33)의 표시는 계속된다. 이와 같이, 표시 제어 장치(53)는 한정된 표시 영역에 많은 정보를 효율적으로 표시할 수 있다.

오퍼레이터는, 경고 아이콘(34a)에 부가하여 제 2 경고 표시(37)를 봄으로써, 「충전 경고」에 대하여 확실히 인식하고, 그 내용에 대해서도 이해할 수 있다. 이 때, 자동 전환에 의해 기본정보를 확인할 수 없게 되는 것이나, 수동 전환 조작에 따른 번거로움과 같은 문제점은 생기지 않는다. 또, 겹침 표시에 의해 기본정보를 확인하기 어렵다는 문제점도 없다.

오퍼레이터는, 간이 수온계(35)나 간이 잔량계(36)를 보면서 차체 상태를 확인하고, 카메라 화상(33)을 보면서 주위의 안전을 확인하면서, 얼터네이터나 배터리 등의 전기 계통을 점검하기 위하여, 다른 작업에 지장이 생기지 않는 곳까지 유압 셔블을 이동한다.

도 7은 이상시의 표시 화면의 제 2 예이며, DPF 재생 금지 경고를 표시하고 있다.

DPF 장치(13)에는 필터가 설치되고, 필터는 입자 형상 물질을 포집한다. 유압 셔블의 장기간의 사용에 의해 필터의 막힘이 발생한다. 자동 재생 제어가 적절히 행해지거나, 오퍼레이터가 수동 재생을 적절히 행하면, 입자 형상 물질은 연소 제거되어, 필터의 막힘은 해소된다. 그러나, 적절한 재생이 행해재지 않으면, 입자 형상 물질은 계속 퇴적되어, 필터는 더 이상의 입자 형상 물질을 포집할 수 없게 된다. 이 상태에서 재생을 행하면 이상 연소에 의한 필터의 용손(溶損)이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 차체 제어 장치(51)는, 입자 형상 물질의 퇴적량이 한계치를 초과하면, 재생 금지라고 판단하고 재생 제어를 정지함과 함께, 통신 라인(54)을 거쳐 표시 제어 장치(53)에 이상 정보 신호를 출력한다.

표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은, 재생 금지 경고에 관련된 이상 정보 신호를 입력하고, 대응하는 경고 아이콘(34b)을, 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 기본정보 간이 표시 기능(53e)은, 기본정보 화상(31, 32) 대신에 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시하고, 기본정보 표시 영역(41) 중 기본정보 간이 화상(35, 36)이 표시되는 영역 외에는 빈 영역(44)이 발생한다. 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 경고 아이콘(34b)의 표시 내용 「DPF 재생 금지 경고」와 간단한 대처 방법에 관련된 문자 정보(제 2 경고 표시(37))를 빈 영역(44)에 표시한다.

한편, DPF 장치(13)가 입자 형상 물질을 포집할 수 없으면, 엔진(11)으로부터 입자 형상 물질이 그대로 배출되기 때문에, 유압 셔블은 실질적으로 더 이상 작업할 수 없다. 즉, 유압 셔블은 무조작 상태가 된다.

무조작 상태 검출 기능(51b)은, 게이트 잠금 레버(8)에 설치된 위치 센서의 검출 신호에 의거하여 잠금 상태인지, 또는, 조작 파일럿 시스템의 압력 센서(22)의 압력 신호가 일정 시간 검출되어 있지 않다고 하여, 무조작 상태를 검출한다. 제 3 경고 표시 기능(53g)은, 통신 라인(54)을 거쳐 무조작 상태 검출 기능(51b)으로부터의 무조작 상태 검출 신호를 입력하고, 카메라 화상(33)을 소거하고, DPF 재생 금지 경고의 보다 상세한 정보, 필터의 부품 번호, 긴급 연락처 등 이상 정보에 관련된 정보(제 3 경고 표시(38))를 카메라 화상 영역(43)에 표시한다.

제 2 경고 표시(37)는 빈 영역(44)에 표시되는데, 정보를 더 추가 표시하는 편이 바람직한 경우도 있다. 예를 들어, 오퍼레이터는 DPF 재생 금지의 원인이나 현황을 확인하고 싶은 경우도 있다. 또, 필터 교환의 보다 구체적인 방법을 확인하고 싶다. 그러나, 빈 영역(44)에서는 충분히 표시할 수 없는 경우도 있다. 제 3 경고 표시(38)가 카메라 화상 영역(43)에 표시되고, 오퍼레이터는 제 3 경고 표시(38)를 봄으로써 DPF 재생 금지의 원인, 현황, 보다 구체적인 대처 방법에 대하여 확실히 인식할 수 있다.

오퍼레이터는, 바로 제 3 경고 표시(38)의 긴급 연락처에 필터의 부품 번호를 전달하고 필터의 교환을 의뢰한다.

또한, 카메라 화상(33)은, 후방의 안전 확인을 위하여 항상 표시하는 것이 바람직하나, 무조작 상태가 검출된 경우에는 안전상의 문제는 발생하지 않기 때문에, 소거하더라도 문제 없다.

도 8은 이상시의 표시 화면의 제 3 예이며, 연료 잔량 경고를 표시하고 있다.

연료 잔량은 잔량계(32)에 의해 항상 확인할 수 있다. 또, 연료 잔량 경고에 대응하는 경고 아이콘(34c)은 빈번하게 표시되는 것이며, 오퍼레이터는, 경고 아이콘(34c)을 본 것만으로 연료 잔량 경고임을 이해할 수 있어, 더 이상의 정보를 필요로 하지 않으며, 한편, 빈번한 표시 전환(기본정보 화상(31, 32) → 기본정보 간이 화상(35,36))을 번거롭다고 느끼는 경우도 있다.

이상 판정 기능(51a)은 미리 설정된 테이블에 의거하여 그 이상 정보의 중요도도 판정한다. 예를 들어, 연료 잔량 경고의 중요도에 대하여 경미한 정도라고 판정한다.

표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은, 연료 잔량 경고에 관련된 이상 정보 신호를 입력하고, 대응하는 경고 아이콘(34c)을, 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 한편, 이상이 경미한 정도인 경우에는, 기본정보 간이 표시 기능(53e)와 제 2 경고 표시 기능(53f)은 작동하지 않고, 기본정보 화상(31, 32)의 표시가 계속된다. 이에 의해, 오퍼레이터는 표시 전환의 번거로움을 느끼는 일이 없다.

또한, 제 1 예 및 제 2 예에 있어서, 이상 판정 기능(51a, 52a)은 이상 정보의 중요도에 대하여 중대한 정도라고 판정하고, 기본정보 간이 표시 기능(53e)과 제 2 경고 표시 기능(53f)이 작동하고 있으나, 상세를 생략하고 있다.

도 9는 이상시의 표시 화면의 제 4 예이며, 복수의 경고를 표시하고 있다.

유압 셔블의 각 구성은 통신 라인(54)을 거쳐 제어되기 때문에, 서로 영향을 준다. 따라서, 이상 판정 기능(51a, 52a)은 복수의 이상 정보를, 통신 라인(54)을 거쳐 표시 제어 장치(53)에 출력할 가능성이 있다. 이상 판정 기능(51a, 52a)은 중요도 판정 기능도 아울러 갖고 있어, 이상 정보에는 중요도에 관련된 정보도 부가된다.

표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은, 복수의 이상 정보 신호를 입력하고, 대응하는 경고 아이콘(34d∼h)을, 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 경고 아이콘(34d∼h)은 중요도에 의거하여 우선순위가 정해지고, 우선순위가 높은 것부터 순서대로 왼쪽부터 늘어놓여진다. 기본정보 간이 표시 기능(53e)은, 기본정보 화상(31, 32) 대신에 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시하고, 기본정보 표시 영역(41) 중 기본정보 간이 화상(35, 36)이 표시되는 영역 외에는 빈 영역(44)이 발생한다.

초기 상태로서, 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 우선순위가 높은 경고 아이콘(34d)의 표시 내용 「오버히트 경고」와 간단한 대처 방법에 관련된 문자정보를 빈 영역(44)에 표시한다.

오퍼레이터가 로터리 스위치(모니터 조작부(6b))를 회전하면, 경고 아이콘을 반전 표시하는 커서가 이동하고, 원하는 경고 아이콘을 선택할 수 있다. 예를 들어, 커서가 경고 아이콘(34g)으로 이동했을 때, 오퍼레이터가 로터리 스위치를 압하하면, 경고 아이콘(34g)으로 결정한다.

제 2 경고 표시 기능(53f)은, 결정된 경고 아이콘(34g)의 표시 내용 「엔진 배기 온도 경고」와 간단한 대처 방법에 관련된 문자정보(제 2 경고 표시(37))를 빈 영역(44)에 표시한다. 이에 의해, 경고 아이콘(34)이 복수 개 표시된 경우에도, 원하는 경고 아이콘의 내용 등에 대해서도 이해할 수 있다.

∼효과∼

(1) 종래 기술에 있어서 이하의 과제가 있었다. 즉, 경고 아이콘은, 작은 표시 영역에, 오퍼레이터가 직감적으로 인식할 수 있도록 표시할 수 있는 점에서 유효하나, 오퍼레이터는, 경고 아이콘을 본 것만으로는 그 경고 아이콘이 무엇을 의미하고 있는 것인지, 즉 경고 아이콘의 내용을 이해할 수 있다고는 할 수 없다. 따라서, 경고 아이콘의 내용에 관련된 문자 정보를 표시할 필요가 있다. 이 때, 자동 전환 표시로는 기본정보를 확인할 수 없게 되고, 수동 전환 표시로는 조작에 따른 번거로움이 생기며, 또한 겹침 표시에서는 기본정보를 확인하기 어렵다.

이에 비하여 본 실시형태에 있어서는, 표시 제어 장치(53)가, 경고 아이콘(34)의 표시 내용과 간단한 대처 방법에 관련된 문자 정보(제 2 경고 표시(37))를 빈 영역(44)에 표시한다. 오퍼레이터는, 경고 아이콘(34)에 부가하여 제 2 경고 표시(37)를 봄으로써 경고 정보에 대하여 확실히 인식하고, 그 내용에 대해서도 이해할 수 있다. 이 때, 자동 전환 표시에 의해 기본정보를 확인할 수 없게 되고, 수동 전환 조작에 따른 번거로움, 겹침 표시에 의해 기본정보를 확인하기 어렵다는 문제점은 생기지 않는다.

이에 의해, 표시 시스템은, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시할 수 있다.

(2) 제 2 경고 표시(37)에 부가하여, 정보를 더 추가 표시하는 편이 바람직한 경우도 있다. 그러나, 빈 영역(44)에서는 충분히 표시할 수 없는 경우도 있다.

이에 비하여 본 실시형태에 있어서는, 표시 제어 장치(53)가 제 2 경고 표시(37)에 관련된 정보(제 3 경고 표시(38))를 카메라 화상 영역(43)에 표시한다. 오퍼레이터는 제 3 경고 표시(38)를 봄으로써 경고 정보에 대하여 더 확실히 인식할 수 있다. 또, 차체 제어 장치(51)가 무조작 상태를 검출하기 때문에, 안전을 확보하면서, 카메라 화상(33)을 소거할 수 있다.

(3) 표시 제어 장치(53)가 제 2 경고 표시(37)를 빈 영역(44)에 표시하고, 제 3 경고 표시(38)를 카메라 화상 영역(43)에 표시함으로써, 한정된 표시 영역에 많은 정보를 효율적으로 표시할 수 있다.

이상에 의해, 표시 시스템은, 기본정보를 항상 표시함과 함께, 이상시에는 오퍼레이터가 경고 내용을 확실히 인식할 수 있도록 표시하고, 또한 효율적으로 표시할 수 있다.

∼변형례∼

(1) 본 실시형태는, 카메라 화상(33)을 표시하는 카메라 화상 표시 영역(43)과 카메라 화상 표시 기능(53c)과 무조작 상태 검출 기능(51b)과 제 3 경고 표시 기능(53g)을 구비하고, 이들 구성을 구비하는 것이 보다 바람직하나, 이들 구성은 필수는 아니다.

도 10은 이 변형례에 관련된 제어 장치(50)의 기능 블록을 나타낸 도면이다. 도 11은 이상시의 표시 화면의 일례이다.

표시 제어 장치(53)의 제 1 경고 표시 기능(53b)은 경고 아이콘(34a)을 경고 아이콘 표시 영역(42)에 표시한다. 기본정보 간이 표시 기능(53e)이 기본정보 간이 화상(35, 36)을 표시하면, 빈 영역(44)이 발생한다. 제 2 경고 표시 기능(53f)은 제 2 경고 표시(37)를 빈 영역(44)에 표시한다.

이에 의해, 상기 제 1 및 제 3 효과와 동일한 효과가 얻어진다.

(2) 본 실시형태에 있어서, 이상 검출 신호에 관련된 이상이 경미한 정도인 경우에는, 기본정보 간이 표시 기능(53e)과 제 2 경고 표시 기능(53f)은 작동하지 않으나(도 8 참조), 이상의 경중에 관계없이, 기본정보 간이 표시 기능(53e)과 제 2 경고 표시 기능(53f)이 작동하도록 해도 된다. 이 변형례에 있어서도, 상기 제 1∼제 3 효과와 동일한 효과가 얻어진다.

1 : 하부 주행체
2 : 상부 선회체
3 : 작업 프론트
4 : 운전실
5 : 운전석
6 : 모니터
6a : 모니터 표시부
6b : 모니터 조작부(로터리 스위치)
7 : 조작 장치
8 : 게이트 잠금 레버
10 : 카메라
11 : 엔진
12 : 연료 분사 장치
13 : DPF 장치
14 : 재생용 연료 분사 장치
15 : 유압 펌프
16 : 제어 밸브
17 : 유압 액추에이터
18 : 파일럿 펌프
19 : 전환 밸브
20 : 셔틀 밸브
21 : 차압 센서
22 : 압력 센서
24, 25 : 각종 센서
31 : 수온계 (기본정보 화상)
32 : 잔량계 (기본정보 화상)
33 : 카메라 화상
34 : 경고 아이콘
35 : 간이 수온계 (기본정보 간이 화상)
36 : 간이 잔량계 (기본정보 간이 화상)
37 : 제 2 경고 표시
38 : 제 3 경고 표시
41 : 기본정보 표시 영역
42 : 경고 아이콘 표시 영역
43 : 카메라 화상 영역
44 : 빈 영역
45 : 전 영역
50 : 제어 장치
51 : 차체 제어 장치
51a : 이상 판정 기능
51b : 무조작 상태 검출 기능
52 : 엔진 제어 장치
52a : 이상 판정 기능
53 : 표시 제어 장치
53a : 기본정보 표시 기능
53b : 제 1 경고 표시 기능
53c : 카메라 화상 표시 기능
53d : 메뉴 항목 표시 기능
53e : 기본정보 간이 표시 기능
53f : 제 2 경고 표시 기능
53g : 제 3 경고 표시 기능
54 : 통신 라인

Claims

작업 기계의 기본정보에 관련된 화상(31, 32)을 표시하는 기본정보 표시 영역(41)과 경고 아이콘(34)을 표시하는 경고 아이콘 표시 영역(42)을 갖는 모니터(6, 6a)와, 기본정보에 관련된 화상을 표시하는 기본정보 표시 기능(53a)과 경고 아이콘을 표시하는 제 1 경고 표시 기능(53b)을 갖는 표시 제어 장치(53)를 구비한 작업 기계의 표시 시스템에 있어서,
작업 기계의 이상을 검출하는 이상 검출 수단(24, 25, 51a, 52a)을 더 구비하고,
상기 표시 제어 장치는,
상기 이상 검출 수단으로부터 얻어지는 이상 검출 신호에 의거하여 상기 기본정보 화상 대신에, 기본정보 화상보다 작은 기본정보 간이 화상(35, 36)을 재표시하는 기본정보 간이 표시 기능(53e)과,
상기 기본정보 표시 영역 중 기본정보 간이 화상이 표시된 영역 이외의 빈 영역(44)에, 경고 아이콘의 표시 내용을 포함하는 경고 정보(37)를 표시하는 제 2 경고 표시 기능(53f)을 더 갖는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 이상 검출 신호에 관련된 이상의 중요도를 판정하는 중요도 판정 수단(51a, 52a)을 구비하고,
상기 기본정보 간이 표시 기능(53e)과 상기 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 상기 이상 검출 신호에 관련된 이상이 중대한 정도인 경우에 작동하는
것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,
작업 기계 주변을 촬영하는 카메라(10)를 더 구비하며,
상기 모니터는, 카메라로부터 얻어지는 카메라 화상(33)을 표시하는 카메라 화상 표시 영역(43)을 더 갖고,
표시 제어 장치는, 카메라 화상 표시 기능(53c)을 더 갖는
것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
제 3 항에 있어서,
작업 기계의 무조작 상태를 검출하는 무조작 상태 검출 수단(8, 22, 51b)을 더 구비하며,
상기 표시 제어 장치는,
상기 무조작 상태 검출 수단으로부터 얻어지는 무조작 상태 검출 신호에 의거하여, 상기 카메라 화상 표시 영역(43)에, 상기 경고 정보에 관련된 정보(38)를 표시하는 제 3 경고 표시 기능(53g)
을 갖는 것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 경고 아이콘 표시 영역(42)은 복수의 경고 아이콘(34a∼h)을 표시 가능하고,
상기 제 1 경고 표시 기능(53b)은, 중요도에 따라 복수의 경고 아이콘을 나란히 표시하는
것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
제 5 항에 있어서,
회전에 의해 경고 아이콘을 선택하고, 압하에 의해 선택한 경고 아이콘을 결정하는 로터리 스위치(6b)를 더 구비하고,
상기 제 2 경고 표시 기능(53f)은, 상기 로터리 스위치에 의해 결정한 경고 아이콘의 표시 내용을 포함하는 경고 정보(37)를 표시하는
것을 특징으로 하는 작업 기계의 표시 시스템.
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