JP4812613B2

JP4812613B2 - ホイール式作業機械

Info

Publication number: JP4812613B2
Application number: JP2006352018A
Authority: JP
Inventors: 勇樹後藤; 和弘一村; 陽一古渡; 恵一郎中村
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-12-27
Filing date: 2006-12-27
Publication date: 2011-11-09
Anticipated expiration: 2026-12-27
Also published as: JP2008162335A

Description

本発明は、ホイールローダーなどのホイール式作業機械に係り、特に、走行状態に至る前の走行可能状態を検出し、画像表示装置や警報音発生装置などの情報提示部の駆動を制御する手段に関する。

ホイール式作業機械は、一般道を走行可能な性能を有しているので、道路交通法の規定により、少なくとも一般道を前進走行する場合においては、オペレータに走行速度を表示することが義務付けられている。また、オペレータの監視負担を軽減するため、後進走行中は後方監視カメラにて撮像された画像を表示装置に表示することが望ましい。さらに、走行安全性を高めるため、走行中は周囲に注意を呼びかけるための警報音を警報装置から発することが望ましい。

近年、建設機械等の作業機械の分野においても、表示装置の電子化が進んでおり、従来より、作業機械の稼働状態に応じた各種の画面を１つの表示装置上に表示することが行われている。本願出願人は先に、油圧ショベル等の建設機械の運転室内に配置される表示装置として、表示装置の画面部を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のうち１乃至複数の領域は予め決められた情報を表示するための固定表示領域とし、その他の領域は表示制御部に入力される情報の中から選択可能な情報が表示される可変表示領域として画面部に表示するものを提案した（例えば、特許文献１参照。）。

この技術をホイール式作業機械に応用すれば、エンジンを始動した状態を表示する基本画面や吊り作業時の状態を表示する吊り作業表示画面を固定表示領域に表示し、走行速度表示画面を可変表示領域に表示することにより、基本画面又は吊り作業表示画面に表示される各種の情報と共に走行速度情報をオペレータに表示することができる。
特開２００６−０１６９１５号公報

表示装置に表示すべき情報は多岐にわたるので、全ての情報を１画面で表示することは実際上不可能であり、複数の画面を適宜切り換えて、作業機械の稼働状態に応じた適宜の画面を表示装置に表示させる必要がある。特許文献１に開示の表示装置においては、表示装置に供えられたボタンを操作することにより、表示装置に表示される画面を切り換えている。

しかしながら、かかる表示画面切換方式によると、ホイール式作業機械を前進走行させる場合には、走行停止状態にあるホイール式作業機械を前進走行状態に移行させる以前にオペレータがボタン操作を行って表示装置に走行速度表示画面を表示させなくてはならず、また、ホイール式作業機械を後進走行させる場合には、走行停止状態にあるホイール式作業機械を後進走行状態に移行させる以前にオペレータがボタン操作を行って表示装置に後方監視カメラの撮像画面を表示させなくてはならならないので、操作が面倒であるばかりでなく、適切なタイミングで表示装置に所要の表示画面を表示させることが難しいという問題がある。また、情報提示部として警報装置を備えた場合にも同様の問題がある。

本発明は、かかる従来技術の問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ホイール式作業機械が走行停止状態から走行状態に移行される以前の適切なタイミングで情報提示部を走行時の状態に自動的に切換可能なホイール式作業機械を提供することにある。

本発明は、前記課題を解決するため、第１に、オペレータが操作するシフトレバー、駐車ブレーキレバー、フットブレーキペダル及びアクセルペダルと、前記各部の操作状態を検出し、前記各部の操作状態に応じた出力信号を出力する検出部と、オペレータ又は外部に向けて所要の情報を提示する情報提示部と、オペレータが操作し、前記情報提示部の駆動状態を切り換える駆動状態切換部と、前記検出部の出力信号を入力し、前記情報提示部の駆動を制御する制御部とを備えたホイール式作業機械において、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力して前記情報提示部の駆動状態を強制的に走行時の駆動状態にロックし、前記駆動状態切換部の操作を無効にするという構成にした。

かかる構成によると、シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、アクセルペダルが踏み込まれる以前の所定のタイミングで情報提示部の駆動状態を強制的に走行時の駆動状態にロックするので、例えば表示装置に走行速度表示画面を表示したり、或いは警報装置から警報音を発生するなど、走行時においてオペレータ又は外部に向けて提示すべき情報を自動的かつ確実に情報提示部に提示することができる。また、そのタイミングで駆動状態切換部の操作を無効にするので、オペレータによる情報提示部の駆動状態の変更が防止され、この点からも走行時においてオペレータ又は外部に向けて提示すべき情報を確実に情報提示部に提示することができる。

また本発明は第２に、前記第１の構成のホイール式作業機械において、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられたときに前記ロック信号を出力するという構成にした。

走行停止状態にあったホイール式作業機械を走行状態に移行するためには、通常、フットブレーキペダルを踏み込んだ状態でシフトレバーを走行停止位置から走行位置に切り換え、次いで駐車ブレーキレバーを制動状態から制動解除状態に切り換え、次いでフットブレーキペダルから足を離してフットブレーキを制動状態から制動解除状態に切り換え、最後にアクセルペダルを踏み込むという手順がとられる。ホイール式作業機械が走行状態に移行したタイミングで走行時に提示すべき情報を情報提示部に提示するためには、アクセルペダルが踏み込まれる以前の任意の段階で当該情報を情報提示部に提示すれば良いが、情報提示部に提示される情報が走行時に提示すべき情報にロックされた後においては、ラジエター水温や燃料残量などのホイール式作業機械の状態を示す他の情報が情報提示部に提示されなくなる場合があるので、情報をロックするタイミングがあまりに早すぎると、ホイール式作業機械の状態を確認できず、支障を来す場合がある。シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた場合には、ホイール式作業機械が走行状態に移行する可能性が高いので、シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられたときにロック信号を出力することにより、走行時に提示すべき情報とその他の情報とを情報提示部にバランス良く提示することができ、ホイール式作業機械の操作を良好なものにすることができる。

また本発明は第３に、前記第１の構成のホイール式作業機械において、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられ、かつ前記駐車ブレーキレバーが制動位置から制動解除位置に切り換えられたときに前記ロック信号を出力するという構成にした。

かかる構成によると、ホイール式作業機械が走行停止位置から走行位置に移行する可能性がより高くなった段階で、情報提示部に走行時に提示すべき情報を提示することができるので、情報提示部への各種情報の提示をより好適なものにすることができる。

また本発明は第４に、前記第１の構成のホイール式作業機械において、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられ、前記駐車ブレーキレバーが制動位置から制動解除位置に切り換えられ、かつ前記フットブレーキペダルが制動位置から制動解除位置に切り換えられたときに前記ロック信号を出力するという構成にした。

かかる構成によると、ホイール式作業機械が走行停止位置から走行位置に移行する可能性が最も高くなった段階で、情報提示部に走行時に提示すべき情報を提示することができるので、情報提示部への各種情報の提示を最適化することができる。

また本発明は第５に、前記第１乃至第４の構成のホイール式作業機械において、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが一定時間踏み込まれなかったとき、ロック解除信号を出力して前記駆動状態切換部の操作を有効にするという構成にした。

シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられたにも拘わらず、アクセルペダルが踏み込まれず、ホイール式作業機械が走行状態に移行しない場合において、情報提示部に走行時に提示すべき情報を提示し続けると、ホイール式作業機械の状態を示す他の情報が情報提示部に提示されず、ホイール式作業機械の運転に支障を来すおそれがある。そこで、シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、アクセルペダルが一定時間踏み込まれなかったときに、ロック解除信号を出力して前記駆動状態切換部の操作を有効にすると、オペレータが必要に応じて所望の情報を情報提示部に提示させることができるので、ホイール式作業機械の運転を適正に行うことができる。

また本発明は第６に、前記第１乃至第５の構成のホイール式作業機械の表示装置において、前記情報提示部が画像表示装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から前進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記画像表示装置の表示画面を走行速度表示画面にロックするという構成にした。

かかる構成によると、ホイール式作業機械が前進走行を開始する以前に画像表示装置に走行速度表示画面を確実に表示させることができるので、一般道におけるホイール式作業機械の走行が可能になる。

また本発明は第７に、前記第１乃至第５の構成のホイール式作業機械の表示装置において、前記情報提示部が画像表示装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から後進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記画像表示装置の表示画面を後方監視カメラが撮像した後方監視画面にロックするという構成にした。

かかる構成によると、ホイール式作業機械が後進走行を開始する以前に画像表示装置に後方監視カメラが撮像した後方監視画面を確実に表示させることができるので、ホイール式作業機械の後進走行を安全に行うことができる。

また本発明は第８に、前記第１乃至第５の構成のホイール式作業機械の表示装置において、前記情報提示部が警報音発生装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から前進位置又は後進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記警報音発生装置の駆動状態を警報音発生状態にロックするという構成にした。

かかる構成によると、ホイール式作業機械が前進走行又は後進走行を開始する以前に警報音発生装置から所要の警報音を発生させることができるので、ホイール式作業機械の前進走行又は後進走行を安全に行うことができる。

本発明に係るホイール式作業機械は、シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、アクセルペダルが踏み込まれる以前の所定のタイミングで、表示装置や警報装置などの情報提示部の駆動状態を強制的に走行時の駆動状態にロックし、かつそのタイミングで情報提示部の駆動状態をマニュアルで切り換える駆動状態切換部の操作を無効にするので、ホイール式作業機械が実際に走行を開始する以前に、情報提示部に所要の情報を確実に提示することができ、ホイール式作業機械の操作性を高めることができる。

以下、本発明に係るホイール式作業機械の一実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。図１は実施形態に係るホイール式作業機械の要部構成図、図２は前進走行時の画像表示装置の表示画面を示す説明図、図３は画像表示装置に表示されるメインメニュー画面を示す説明図である。

図１に示すように、本例のホイール式作業機械は、シフトレバーの操作位置を検出するシフト位置検出部１と、駐車ブレーキレバーの制動状態を検出する駐車ブレーキ検出部２と、フットブレーキペダルの制動状態を検出するフットブレーキ検出部３と、アクセルペダルの操作状態を検出するアクセルペダル検出部４と、ホイール式作業機械の走行速度を検出する走行速度検出部５と、ホイール式作業機械の後方部分を撮像する後方監視カメラ６と、オペレータにホイール式作業機械に関する各種の画像情報を提示する画像表示装置（情報提示部）７と、前記各検出部１〜５の出力信号及び前記後方監視カメラ６の撮像画像を入力し、前記画像表示装置に入力信号に応じた画像情報を表示する制御部８とから主に構成されている。

画像表示装置７は、画像が表示される表示部１１と、オペレータが表示部１１に表示される画像を選択するために操作する画面切換スイッチ（駆動状態切換部）１２と、画面切換スイッチ１２から出力されるスイッチ信号を入力し、表示部１１に表示される画像を入力されたスイッチ信号に応じた画像に切り換える表示切換判定部１３とを備えている。

制御部８は、シフト位置検出部１の出力信号ａ、駐車ブレーキ検出部２の出力信号ｂ、フットブレーキ検出部３の出力信号ｃを取り込んで、ホイール式作業機械が走行直前の状態になったか否かを判定する走行可能判定部２１と、前記各出力信号ａ，ｂ，ｃ及びアクセルペダル検出部４の出力信号ｄを取り込んでホイール式作業機械が実際に走行状態に移行したか否かを判定する走行操作判定部２２と、前記各出力信号ａ，ｂ，ｃ、アクセルペダル検出部４の出力信号ｄ、走行速度検出部５の出力信号ｅ及び後方監視カメラ６の撮像画像ｆを取り込んで画像表示装置７に表示させる画像処理制御部２３と、走行可能判定部２１、走行操作判定部２２及び画像処理制御部２３を制御する中央処理部（ＣＰＵ）２４と、ＣＰＵ２４を介して走行可能判定部２１に接続されたタイマー２５とを備えている。

走行可能判定部２１は、シフト位置検出部１の出力信号ａ、駐車ブレーキ検出部２の出力信号ｂ、フットブレーキ検出部３の出力信号ｃに基づいてホイール式作業機械が走行可能な状態になったか否か及びシフトレバーを操作することによって選択された走行状態が前進走行であるか後進走行であるかを判定し、前進走行可能な状態になったと判定された場合には、ロック信号ｇを出力して画像表示装置７に図２に例示する走行速度表示画面を表示し、また、後進走行可能な状態になったと判定された場合には、ロック信号ｈを出力して画像表示装置７に後方監視カメラ６の撮像画像を表示する。さらに、走行可能判定部２１は、シフト位置検出部１の出力信号ａの入力からアクセルペダル検出部４の出力信号ｄの入力までの時間をカウントしており、タイマー２５の設定時間が経過してもアクセルペダル検出部４からの出力信号ｄの入力がなかった場合には、ロック解除信号ｉを出力して画面切換スイッチ１２の操作による表示画面の変更を有効にする。なお、図２の例では、前進走行可能と判定された場合の画像表示装置７の表示画面が、走行速度表示画面３１、水温表示画面３２、燃料残量表示画面３３、アワーメータ表示画面３４、作業状態表示画面３５及び現在時刻表示画面３６を含んで構成されているが、少なくとも走行速度表示画面３１が含まれていれば足りる。

表示画面の変更が有効になった場合には、画像表示装置７の表示部１１には、図３に例示するメインメニュー画面４０を表示することもできるし、このメインメニュー画面４０から選択された他の画面を表示することもできる。なお、図３の例では、メインメニュー画面４０が時刻設定欄４１、ＡＴＴ（死角監視アタッチメント）調整欄４２、稼働状況欄４３、メンテナンス設定欄４４とから構成されているが、その他任意の項目を含めることもできる。

走行可能判定部２１は、シフトレバーが前進又は後進の走行位置に切り換えられたときにホイール式作業機械が走行可能な状態になったと判定するように構成することもできるし、シフトレバーが前進又は後進の走行位置に切り換えられ、かつ駐車ブレーキが制動解除位置に操作されたときにホイール式作業機械が走行可能な状態になったと判定するように構成することもできるし、シフトレバーが前進又は後進の走行位置に切り換えられ、駐車ブレーキが制動解除位置に操作され、かつフットブレーキが制動解除位置に操作されたときにホイール式作業機械が走行可能な状態になったと判定するように構成することもできる。

本実施形態のホイール式作業機械は、ホイール式作業機械が実際に走行を開始する以前に、画像表示装置７に走行速度表示画面３１又は後方監視カメラ６の撮像画像を自動的かつ確実に表示できるので、ホイール式作業機械の走行を安全に行うことができる。また、本実施形態のホイール式作業機械は、シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、アクセルペダルが一定時間踏み込まれなかったとき、ロック解除信号を出力して前記駆動状態切換部の操作を有効にするので、走行停止状態においてオペレータが必要に応じて所望の情報を画像表示装置７に表示させることができ、ホイール式作業機械の運転を適正に行うことができる。

なお、前記実施形態においては、情報提示部として画像表示装置７を備えたが、かかる構成に代えて、ホイール式作業機械の外部に警報を発する警報音発生装置などの警報装置を備えることもできる。警報装置としては、ブザーなども適用可能であるが、ホイール式作業機械の周囲にいる作業員などへの警報効果が顕著であることから、「前進します」或いは「バックします」などの音声を発する音声発生装置を適用することが特に望ましい。情報提示部として警報装置を備えた場合には、制御部８によってホイール式作業機械が走行可能状態になったと判定されたとき、警報装置を駆動し、ロック解除信号が出力された場合には、図示しないオンオフスイッチを操作することによって駆動を停止できるようにする。

実施形態に係るホイール式作業機械の要部構成図である。前進走行時の画像表示装置の表示画面を示す説明図である。画像表示装置に表示されるメインメニュー画面を示す説明図である。

符号の説明

１シフト位置検出部
２駐車ブレーキ検出部
３フットブレーキ検出部
４アクセルペダル検出部
５走行速度検出部
６後方監視カメラ
７画像表示装置（情報提示部）
８制御部８
３１走行速度表示画面

Claims

オペレータが操作するシフトレバー、駐車ブレーキレバー、フットブレーキペダル及びアクセルペダルと、前記各部の操作状態を検出し、前記各部の操作状態に応じた出力信号を出力する検出部と、オペレータ又は外部に向けて所要の情報を提示する情報提示部と、オペレータが操作し、前記情報提示部の駆動状態を切り換える駆動状態切換部と、前記検出部の出力信号を入力し、前記情報提示部の駆動を制御する制御部とを備えたホイール式作業機械において、
前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力して前記情報提示部の駆動状態を強制的に走行時の駆動状態にロックし、前記駆動状態切換部の操作を無効にすることを特徴とするホイール式作業機械。
前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられときに前記ロック信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のホイール式作業機械。
前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられ、かつ前記駐車ブレーキレバーが制動位置から制動解除位置に切り換えられたときに前記ロック信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のホイール式作業機械。
前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられ、前記駐車ブレーキレバーが制動位置から制動解除位置に切り換えられ、かつ前記フットブレーキペダルが制動位置から制動解除位置に切り換えられたときに前記ロック信号を出力することを特徴とする請求項１に記載のホイール式作業機械。
前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から走行位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが一定時間踏み込まれなかったとき、ロック解除信号を出力して前記駆動状態切換部の操作を有効にすることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のホイール式作業機械。
前記情報提示部が画像表示装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から前進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記画像表示装置の表示画面を走行速度表示画面にロックすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のホイール式作業機械。
前記情報提示部が画像表示装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から後進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記画像表示装置の表示画面を後方監視カメラが撮像した後方監視画面にロックすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のホイール式作業機械。
前記情報提示部が警報音発生装置であり、前記制御部は、前記シフトレバーが走行停止位置から前進位置又は後進位置に切り換えられた後、前記アクセルペダルが踏み込まれる以前にロック信号を出力し、前記警報音発生装置の駆動状態を警報音発生状態にロックすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のホイール式作業機械。