WO2016084695A1 - 設定装置 - Google Patents

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WO2016084695A1
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辰徳 小野塚
英治 松崎
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日本精機株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements

Definitions

  • the present invention relates to a setting device that enables a setting operation by an operator.
  • the present invention is suitable as a setting device for a construction machine such as a hydraulic excavator, a work vehicle for agriculture or transportation.
  • Patent Document 1 A conventional setting device is disclosed in Patent Document 1, for example.
  • This document includes display means arranged in front of the work vehicle and input means equipped with a touch panel or the like at a hand position away from the display means in order to emphasize operability. This prompts the user to switch the image to the display means.
  • an object of the present invention is to provide a setting device that can quickly perform a setting operation while paying attention to the problems described above and placing input means at hand and placing importance on operability.
  • the setting device of the present invention Display means for displaying vehicle information of the vehicle; Input means using a mutual capacitive touch panel that can be operated with an indicator such as a fingertip of an operator who has boarded the vehicle at a position away from the display means; Control means for controlling the display of the display means based on the vehicle information and a signal from the input means, The control means includes Inputting the signal based on a change in electric field generated when the indicator approaches the input means; Determine whether this signal is within a predetermined threshold, Based on the determination result, the display unit changes display before the indicator approaches the input unit and the indicator contacts the input unit.
  • control means changes the display of the display means based on the determination result so that guide information regarding the operation of the input means is displayed from the normal display.
  • control means returns the display means to the normal display when there is no operation of the input means for a predetermined time after changing the display of the display means based on the determination result. To do.
  • the present invention relates to a setting device that enables a setting operation by an operator, and can perform a setting operation quickly while placing input means at hand and placing importance on operability.
  • the figure which shows the vehicle-mounted example of the setting apparatus by embodiment of this invention The block diagram which shows the electric circuit structure by embodiment same as the above.
  • the figure which shows the example of a display by embodiment same as the above. The figure which shows the example of a display by embodiment same as the above.
  • FIG. 1 shows a work vehicle equipped with a crawler-type undercarriage, in which a setting device is mounted.
  • a display means 1 and an input means 2 are provided in a cab 3. Yes.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electric circuit configuration according to the setting device.
  • the display means 1 is provided on the front side of the cab 3 so that an operator (operator) who has boarded the driver's seat 4 can visually recognize the display means 1.
  • the display means 1 uses a liquid crystal display panel installed in the pillar 5 of the cab 3.
  • the display means 1 can display based on a control signal from the control means 6, for example, a vehicle such as a state of each mechanism, a warning at the time of abnormality, maintenance information, a photographed image from the camera (photographing means) 7, etc. Information, time, work time, etc. can be displayed.
  • the input means 2 is provided closer to the driver's seat 4 than the display means 1, and in this case, the input means 2 is provided beside the driver's seat 4 so that the operator who is seated can easily operate at hand.
  • a mutual capacitive touch panel can be applied as the input means 2.
  • the transmission electrode and the reception electrode are arranged in a grid pattern, and a change in the signal received by each reception electrode when a pulse is input to each transmission electrode (the electric field) Change) can be discriminated and output. Therefore, the control means 6 can determine the operator's fingertip by a signal from the input means 2 even when wearing gloves or the like.
  • control means 6 determines whether or not the operator's finger (indicator) has approached based on the signal from the input means 2 based on whether or not the signal is within a predetermined threshold value. To do.
  • the predetermined threshold is set on the assumption that the finger is not in contact with the input means 2, and in this case, the predetermined threshold is set on the assumption that the input means 2 and the finger are within 10 cm.
  • control means 6 can determine whether or not the operator's finger has touched the input means 2 by providing another threshold value, and the operation position or It is possible to determine a change in the operation position and determine whether or not there is an input operation such as a tap operation or a swipe operation.
  • the control means 6 includes a CPU and a storage unit, and a known microcomputer that controls by transmitting a control signal to the display means 1 or the like by calculating a predetermined program can be applied. Further, the control means 6 inputs various vehicle information in addition to the signal from the input means 2 and performs a drawing process for displaying the vehicle information on the display means 1 based on a predetermined program.
  • control means 6 can separately provide a circuit configuration for performing the display process of the display means 1 based on the vehicle information and a circuit configuration for performing the above-described process related to the input means 2 so as to communicate with each other. At this time, it is conceivable to increase the degree of freedom of installation of the display unit 1 and the input unit 2 by providing a wireless communication circuit.
  • the control means 6 displays a normal display screen on the display means 1 based on the vehicle information (step S1).
  • the display means 1 outputs time information 1a, various measurement value information 1b, and a photographed image 1d outside the vehicle as visual assistance.
  • the display contents and combinations can be selected according to the preference and necessity of the operator using the setting device of the present invention.
  • control means 6 compares the signal from the input means 2 with the above-mentioned predetermined threshold value, and determines whether or not the finger of the input means 2 has approached (step S2). In this determination result, when the input unit 2 approaches the finger, the output of the display unit 1 is switched to a screen that displays guide information regarding the setting operation.
  • guide information can be interrupted and displayed by reducing the normal display screen or changing the layout (step S3).
  • the display unit 1 can display the setting item (menu) 1d like “VOL adjustment”.
  • the operator can confirm that the fingertip has approached the input unit 2 without looking at the input unit 2 by switching the screen of the display unit 1, and setting items when the input unit 2 is simultaneously touched. 1d can be confirmed in advance.
  • the interrupt display area of the guide information on the lowermost side of the display unit 1, it is possible to reduce a sense of incongruity in accordance with the positional relationship with the input unit 2 disposed at the lower side of the display unit 1. Even when the user operates the display means 1 and the input means 2 while visually recognizing them, the distance of the line of sight movement can be reduced.
  • the control means 6 determines whether or not there is no touch operation on the input means 2 for a predetermined time (for example, 5 seconds) after the above-described screen switching, for example, when the operator's hand approaches the input means 2. (Step S4). When there is no operation for a predetermined time or more, the control means 6 considers that there is no intention to operate and switches the screen so that the output from the display means 1 returns to the normal display.
  • a predetermined time for example, 5 seconds
  • Step S5 when the control unit 6 detects that the input unit 2 has been tapped within the predetermined time, the control unit 6 performs a process of selecting which setting item to change or a change target from among a plurality of setting items.
  • the display means 1 displays the up and down arrows 1e indicating the operation direction above and below the setting item 1d.
  • the control unit 6 When the target setting item is selected by the above process, the control unit 6 performs a setting change process for displaying on the display unit 1 together with an arrow indicating the operation direction for variables and options that can be set (step S6). For example, as shown in FIG. 7, the display unit 1 displays a display 1 f indicating the “large / small” direction in the VOL adjustment and a left / right arrow 1 g. In this case, the operator can select and adjust a variable such as a volume by a left and right swipe operation.
  • setting operations by the input means 2 can be performed simply and with few erroneous operations by performing only tap operations and vertical and horizontal swipe operations without performing complicated gesture authentication.
  • Such a setting device includes a display unit 1 that displays vehicle information of a vehicle, and a mutual capacitive touch panel that can be operated with an indicator such as a fingertip of an operator who has boarded the vehicle at a position remote from the display unit 1.
  • the control means 6 for controlling the display of the display means 1 based on the vehicle information and the signal from the input means 1, the control means 6 having the indicator as the input means 2.
  • the signal based on the change in the electric field generated when approaching the signal is input, and it is determined whether or not the signal is within a predetermined threshold value. Based on the determination result, the indicator approaches the input means 2 And before the said indicator contacts the input means 2, the display of the display means 1 is changed.
  • the input device 2 is placed at hand, and a setting device capable of performing a setting operation quickly while placing importance on operability is obtained.
  • control means 6 changes the display of the display means 1 so that the guide information related to the operation of the input means 2 is displayed from the normal display based on the determination result, before touching the position of the input means 2. It can be confirmed from.
  • control means 6 returns the display means 1 to the normal display when the input means 2 is not operated for a predetermined time after changing the display of the display means 1 based on the determination result.
  • the presence or absence of guide information can be automatically switched according to the situation of the person.
  • the present invention relates to a setting device, and is suitable as, for example, an interface mounted on a moving body including an automobile, a motorcycle, an agricultural machine, or a construction machine.

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Abstract

　手元に入力手段を置き操作性を重視しながらも、迅速に設定操作できる設定装置を提供する。　車両の車両情報を表示する表示手段１と、この表示手段１から離れた位置に、前記車両に搭乗した作業者の指先等の指示体で操作可能な相互容量方式タッチパネルを用いた入力手段２と、前記車両情報と入力手段１からの信号とに基づいて、表示手段１の表示を制御する制御手段６と、を備え、制御手段６は、前記指示体が入力手段１に接近する際に生じる電界の変化に基づく前記信号を入力し、この信号が所定しきい値内である否かを判定処理し、この判定結果に基づいて、前記指示体が入力手段２に接近し、且つ前記指示体が入力手段２に接触する前に表示手段１の表示を変更させる。

Description

設定装置
　本発明は、オペレータによる設定操作を可能にする設定装置に関し、例えば、油圧ショベル等の建設機械、農業用、或いは運搬用の作業車両の設定装置として好適である。
　従来の設定装置は、例えば、特許文献１に開示されるものがある。この文献には、作業車手前に配置された表示手段と、操作性を重視するために、表示手段とは離れた手元位置にタッチパネルなどを搭載する入力手段とを備えており、入力手段を動作させることで表示手段への画像切り替えを促す。
特開２００２－３０７９７８号公報
　しかしながら、特許文献１記載の設定装置は、入力手段が表示手段から離れて配置されていることから、オペレータにとって入力手段の位置把握と表示手段の表示確認との両方を視認するための視線移動が大きく、手元にある事により操作性は良いものの設定操作に時間を要してしまうという問題があった。　
　そこで本発明の目的は、上述した問題に着目し、手元に入力手段を置き操作性を重視しながらも、迅速に設定操作できる設定装置を提供することにある。　
　本発明の設定装置は、
車両の車両情報を表示する表示手段と、
この表示手段から離れた位置に、前記車両に搭乗した作業者の指先等の指示体で操作可能な相互容量方式タッチパネルを用いた入力手段と、
前記車両情報と前記入力手段からの信号とに基づいて、前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記指示体が前記入力手段に接近する際に生じる電界の変化に基づく前記信号を入力し、
この信号が所定しきい値内である否かを判定処理し、
この判定結果に基づいて、前記指示体が前記入力手段に接近し、且つ前記指示体が前記入力手段に接触する前に前記表示手段の表示を変更させることを特徴とする。
　また、前記制御手段は、前記判定結果に基づいて、通常表示から前記入力手段の操作に関するガイド情報が表示されるように前記表示手段の表示を変更することを特徴とする。
　また、前記制御手段は、前記判定結果に基づいて、前記表示手段の表示を変更してから所定時間、前記入力手段の操作が無い場合に、前記表示手段を前記通常表示に戻すことを特徴とする。
　本発明は、オペレータによる設定操作を可能にする設定装置に関し、手元に入力手段を置き操作性を重視しながらも、迅速に設定操作できる。
本発明の実施形態による設定装置の車載例を示す図。 同上実施形態による電気回路構成を示すブロック図。 同上実施形態による制御手順を示す図。 同上実施形態による表示例を示す図。 同上実施形態による表示例を示す図。 同上実施形態による表示例を示す図。 同上実施形態による表示例を示す図。
　以下、本発明の設定装置を建設用の作業車両（油圧ショベル）に適用したものを例に挙げて図面を用いて説明する。
　図１は、クローラ式の下部走行体を備えた作業車両に設定装置が実装されたものを示し、設定装置として、表示手段１と、入力手段２とを運転室（キャブ）３内に備えている。また、図２は、設定装置に係る電気回路構成を示す図である。
　表示手段１は、運転席４に搭乗したオペレータ（作業者）が視認可能なように、運転室３の前方側に設けられる。この場合、表示手段１は、運転室３のピラー５に設置される液晶表示パネルを適用している。また、表示手段１は、制御手段６からの制御信号に基づいて表示することができ、例えば、各機構の状態や異常時の警告、メンテナンス情報やカメラ（撮影手段）７からの撮影画像など車両情報や、時刻や作業時間などを表示できる。
　入力手段２は、表示手段１よりも運転席４の近傍に設けられ、この場合、着座したオペレータが手元で操作し易いように運転席４の脇に備えられる。入力手段２は、相互容量方式のタッチパネルを適用でき、送信電極と受信電極とが格子状に配置され、各送信電極にパルスを入力したときの各受信電極で受信される信号の変化（電界の変化）を判別可能にして出力できる。従って、制御手段６は、入力手段２からの信号によって、手袋等を着用した状態であっても、作業者の指先を判定できる。
　また、制御手段６は、入力手段２からの信号に基づいて、作業者の指（指示体）が接近したか否かを前記信号が所定しきい値内であるか否かに基づいて判定処理する。なお、この所定しきい値は、指が入力手段２に接触する前を想定して設定され、この場合、入力手段２と指とが概ね１０ｃｍ以内である場合を想定して設定される。
　また、制御手段６は、別のしきい値を設けて、作業者の指が入力手段２に接触したか否かを判定でき、この際のタッチ座標を求める座標判定処理によって、操作位置や、操作位置の変化を判定し、タップ操作やスワイプ操作等の入力操作の有無を判別できる。
　制御手段６は、ＣＰＵ及び記憶部を有し、所定プログラムを演算することによって、表示手段１などに制御信号を送信して制御する周知のマイクロコンピュータを適用できる。また、制御手段６は、入力手段２からの信号の他に各種の車両情報を入力しており、所定プログラムに基づいて、車両情報を表示手段１に表示させる描画処理も行う。
　なお、制御手段６は、車両情報に基づく表示手段１の表示処理を行う回路構成と、入力手段２に係る上述処理を行う回路構成とを別々に設けて通信接続することもできる。この際、無線通信回路を備えることによって、表示手段１や入力手段２の設置自由度を高めることも考えられる。
　次に図３乃至図６を用いて、制御手段６の処理手順と表示例について示す。
　制御手段６は、車両情報に基づいて通常の表示画面を表示手段１に表示させる（ステップＳ１）。この場合、図４に示すように、表示手段１には、時刻情報１ａ、各種計測値情報１ｂ、視覚補助として車外の撮影画像１ｄが出力される。なお、この表示内容や組み合わせについては、本発明の設定装置を用いて、作業者の好みや必要に応じて選択できる。
　この状態で制御手段６は、入力手段２からの信号と上述した所定しきい値とを比較し、入力手段２の指が近づいたか否かを判定処理（ステップＳ２）する。この判定結果において、入力手段２が指に近づいた場合には、設定操作についてガイド情報を表示する画面に表示手段１の出力を切り替える。
　例えば、図５に示すように、通常表示の画面を縮小したりレイアウトを変更するなどして、ガイド情報を割り込み表示させることができる（ステップＳ３）。この場合、表示手段１は、「ＶＯＬ調整」のように設定項目（メニュー）１ｄを表示できる。また、オペレータは、表示手段１の画面が切り替わることによって、入力手段２を視認しなくても手探りで指先が入力手段２に近づいたことを確認でき、同時に入力手段２に触れた場合の設定項目１ｄを事前に確認できる。
　また、ガイド情報の割り込み表示エリアは、表示手段１の最も下側に表示することによって、表示手段１の下側で手元に配置された入力手段２との位置関係に合わせて違和感を低減できるだけでなく、表示手段１と入力手段２との両方を視認しながら操作する場合にあっても、視線移動の距離を小さくできる。
　制御手段６は、作業者の手が入力手段２に近づくなどして、上述の画面の切り替わり後、所定時間（例えば、５秒）入力手段２に対してタッチ操作が無いか否かを判定する（ステップＳ４）。制御手段６は、所定時間以上操作が無い場合には、操作意志がないものとみなして表示手段１による出力が通常表示へ戻るように画面切り替えする。
　また、制御手段６は、該所定時間内に入力手段２がタップ操作されたことを検出した場合に、複数の設定項目のうち何れの設定項目を変更するのか、変更対象を選択する処理を行う（ステップＳ５）。この場合、表示手段１は、図６に示すように、設定項目１ｄの上下に、それぞれ操作方向を示す上下の矢印１ｅを表示する。作業者は、これらガイド情報の表示によって、入力手段２をタップ操作した場合にＶＯＬ調整を選択でき、上下にスワイプ操作した場合に他の設定項目が選択できることを予想でき、このガイド情報に従って、変更したい設定項目を選択できる。
　上記処理によって、対象の設定項目が選択された場合、制御手段６は、設定できる変量や選択肢について操作方向を示す矢印とともに表示手段１に表示させる設定変更処理を行う（ステップＳ６）。例えば、表示手段１は、図７に示すように、ＶＯＬ調整における「大小」の方向を示す表示１ｆ及び左右の矢印１ｇを表示する。この場合、作業者は、左右のスワイプ操作によって、音量等の変量を選択し調整できる。
　これら処理手順によって、作業者は、表示手段１の表示を視認しながら入力手段２を操作する際に、入力手段２を視認せずとも表示手段１の表示によって、指先と入力手段２との相対的な位置関係を確認できるため、視線移動の少ない入力インターフェースとなる。特に、傾いた状態で操作する機会の多い作業車両にあっては、入力手段２の位置が手探りで捉えにくいため有利である。また、入力手段２に触れる前にガイド情報を表示することによって、操作を容易にできるだけでなく、画面切り替えの予測や確認が行えるため迅速な操作が可能になる。
　また、入力手段２による設定操作において、複雑なジェスチャー認証を行わずに、タップ操作と縦横のスワイプ操作のみとすることで、単純で誤操作の少ない設定作業を行うことができる。
　斯かる設定装置は、車両の車両情報を表示する表示手段１と、この表示手段１から離れた位置に、前記車両に搭乗した作業者の指先等の指示体で操作可能な相互容量方式タッチパネルを用いた入力手段２と、前記車両情報と入力手段１からの信号とに基づいて、表示手段１の表示を制御する制御手段６と、を備え、制御手段６は、前記指示体が入力手段２に接近する際に生じる電界の変化に基づく前記信号を入力し、この信号が所定しきい値内である否かを判定処理し、この判定結果に基づいて、前記指示体が入力手段２に接近し、且つ前記指示体が入力手段２に接触する前に表示手段１の表示を変更させる。
　従って、手元に入力手段２を置き操作性を重視しながらも、迅速に設定操作できる設定装置となる。
　また、制御手段６は、前記判定結果に基づいて、通常表示から入力手段２の操作に関するガイド情報が表示されるように表示手段１の表示を変更することによって、入力手段２の位置を触れる前から確認できる。
　また、制御手段６は、前記判定結果に基づいて、表示手段１の表示を変更してから所定時間、入力手段２の操作が無い場合に、表示手段１を前記通常表示に戻すことによって、作業者の状況に応じてガイド情報の有無を自動的に切り替えることができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施の形態に適用可能である。
　本発明は、設定装置に関し、例えば、自動車やオートバイ、あるいは農業機械や建設機械を備えた移動体に搭載されるインターフェースとして好適である。
１　表示手段
２　入力手段
３　運転室
４　運転席
５　ピラー
６　制御手段
７　カメラ

Claims (3)

  1. 　車両の車両情報を表示する表示手段と、
    この表示手段から離れた位置に、前記車両に搭乗した作業者の指先等の指示体で操作可能な相互容量方式タッチパネルを用いた入力手段と、
    前記車両情報と前記入力手段からの信号とに基づいて、前記表示手段の表示を制御する制御手段と、を備え、
    前記制御手段は、
    前記指示体が前記入力手段に接近する際に生じる電界の変化に基づく前記信号を入力し、
    この信号が所定しきい値内である否かを判定処理し、
    この判定結果に基づいて、前記指示体が前記入力手段に接近し、且つ前記指示体が前記入力手段に接触する前に前記表示手段の表示を変更させることを特徴とする設定装置。
  2. 　前記制御手段は、前記判定結果に基づいて、通常表示から前記入力手段の操作に関するガイド情報が表示されるように前記表示手段の表示を変更することを特徴とする請求項１に記載の設定装置。
  3. 　前記制御手段は、前記判定結果に基づいて、前記表示手段の表示を変更してから所定時間、前記入力手段の操作が無い場合に、前記表示手段を前記通常表示に戻すことを特徴とする請求項２に記載の設定装置。
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