JP6279856B2 - ショベル用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、ショベルで発生した異常を表示するショベル用表示装置に関する。

ショベルで発生した異常を表示するショベル用表示装置として、例えば特許文献１が知られている。このショベル用表示装置は、ショベルの故障に関する情報を対話形式で表示する。

特開２００２−３３２６６４号公報

しかしながら、上述の従来技術では、点検方法が文章で表示されるにすぎないため、その表示を見ても、点検すべき箇所が実際にどこにあるのか直ぐに分からなければ、点検作業が長引くおそれがある。

例えば、「コネクタのピンの導通チェックをして下さい」と表示されても、そのコネクタが実際にどこにあるのかを正確に知っていなければ、ショベル内の複雑な部品搭載環境の中から、そのコネクタの位置を探し出さなければならない。その結果、点検の作業時間が非常に長くなり、点検作業の効率が低下するおそれがある。特に、ショベルは構造が大きいため、配線を一方の端部で確認しても、他方の端部がどこに繋がっているかの判断が極めて困難である。更に、点検作業時間が長くなるほど掘削、積込み等の作業時間が短くなってしまうため、施工期間にも影響を及ぼすようになってしまう。

そこで、点検の作業性を上げることができる、ショベル用表示装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、
下部走行体と、
該下部走行体に搭載された上部旋回体と、
該上部旋回体に取り付けられたブームと、
該ブームを駆動するブームシリンダと、
該ブームシリンダの圧力を検出するブーム圧力センサと、
前記ブームと連結したアームと、
該アームを駆動するアームシリンダと、
該アームシリンダの圧力を検出するアーム圧力センサと、
前記ブームシリンダ及び前記アームシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、
該油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧力センサと、
該油圧ポンプを回転駆動するエンジンと、
該エンジンの回転によって発電する発電機と、
該発電機で発生した電力を蓄電する蓄電池と、
該蓄電池からの電力をコネクタを介して受け、前記ブーム圧力センサの検出値がコネクタを介して入力され、前記アーム圧力センサの検出値がコネクタを介して入力されるコントローラとを有するショベル用の表示装置であって、
前記ショベルで発生した異常と、前記異常に関わる配線のショベル内における配索状態を、ショベルの内部が立体的及び透過的に示された状態で、且つ、貫通穴を貫通する又は配線固定部に固定される前記配線が構造物よりも明示的に描画された状態で示す配置図とを表示する表示部を備えた、ショベル用表示装置が提供される。

一態様によれば、点検の作業性を上げることができる。

ショベルの一例を示した側面図 ショベルの一例を示した平面図 ショベルとショベル用表示装置との関係の一例を示した図 ショベル用表示装置での表示例を示した図 ショベル用表示装置に表示されるフローチャートの一例を示した図 ショベル用表示装置での表示例を示した図 ショベル用表示装置に表示される部品配置図の一例を示した図 ショベル用表示装置に表示される部品詳細図の一例を示した図

図１は、ショベルの一例を示した側面図である。ショベル１００の下部走行体１には、旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回自在に搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられて配置されている。ブーム４の先端に、アーム５が連結されて取り付けられ、アーム５の先端にバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。ブームシリンダ７は、ブーム４を油圧駆動することにより、ブーム４を上下方向に移動させることができる。アームシリンダ８は、アーム５を油圧駆動することにより、アーム５を開閉動作させることができる。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載される。キャビン１０には運転席が設けられており、運転者は運転席に着座しながらショベル１００を操作する。

以上のような構成のショベルにおいて、運転者によるショベルの運転を補助するために入力表示装置を運転席の近傍に配置する。運転者は入力表示装置の表示入力機能を利用して情報や指令をショベルの制御部に入力することができる。また、ショベルの運転状況や制御情報を入力表示装置の表示部に表示させることで、運転者に情報を提供することができる。

本実施形態では、その入力表示装置として、キャビン１０内に固定される常設型表示機器を用いてもよいし、携帯型情報機器（一般に「携帯端末」と称される。）を用いてもよい。より具体的には、携帯端末としての多機能型携帯情報端末であるいわゆるスマートフォン、タブレット端末等が、入力表示装置として運転席の近傍に配置される。

図２は、入力表示装置４０の取り付け部５０が設けられたキャビン１０の平面図である。

入力表示装置４０を取り付けるための取り付け部５０は、設置台５２と、設置台５２に支持された搭載部５４とを含む。

なお、一般的に、運転席６０に着座した運転者からみて右側にブーム４が配置されており、運転者はブーム４の先端に取り付けられたアーム５やバケット６を視認しながらショベルを運転することが多い。キャビン１０の前方右側のフレーム１０ａは運転者の視界の妨げとなる部分であるが、本実施形態では、この部分を利用して入力表示装置４０の取り付け部５０を設けている。これにより、もともと視界の妨げとなっていた部分に入力表示装置４０が配置されるので、入力表示装置４０自体が運転者の視界を妨げることは無い。フレーム１０ａの幅にもよるが、入力表示装置４０全体がフレーム１０ａの幅に入るように、入力表示装置４０を縦にして搭載部５４に固定して配置することが好ましい。

図３は、ショベル１００の構成を示すブロック図である。

ショベルの駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、及びコントローラ３０で構成される。

エンジン１１は、ショベルの駆動源であり、例えば、所定の回転数を維持するように動作するエンジンである。エンジン１１の出力軸はメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に接続される。エンジン１１は、メインポンプ１４を回転駆動する。

メインポンプ１４は、高圧油圧ライン１６を介して作動油をコントロールバルブ１７に供給する油圧ポンプであり、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプであり、例えば、固定容量型油圧ポンプである。

コントロールバルブ１７は、油圧ショベルにおける油圧システムを制御する油圧制御バルブである。コントロールバルブ１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右用）、走行用油圧モータ（左用）、及び旋回用油圧モータのうちの一又は複数のものに対し、メインポンプ１４から供給された作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ（右用）、走行用油圧モータ（左用）、及び旋回用油圧モータを集合的に「油圧アクチュエータ」と称する。

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置であり、パイロットライン２５を介して、パイロットポンプ１５から供給された作動油を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに供給する。なお、パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応するレバー又はペダル２６Ａ〜２６Ｃの操作方向及び操作量に応じた圧力とされる。

コントローラ３０は、油圧アクチュエータの動作速度を制御するための制御装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータで構成される。コントローラ３０のＣＰＵは、ショベルの動作や機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭに展開しながらプログラムを実行することで、それぞれに対応する処理を実行させる。

図３はショベルのコントローラ３０（制御装置）と入力表示装置４０との接続を示すブロック図である。本実施形態では、図３に示すように、取り付け部５０は、スイッチパネル５１を含む。スイッチパネル５１は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルであり、搭載部５４に取り付けられる。本実施形態では、スイッチパネル５１は、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ５１ａ、ワイパースイッチ５１ｂ、及びウインドウォッシャスイッチ５１ｃを含む。ライトスイッチ５１ａは、キャビン１０の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り換えるためのスイッチである。ワイパースイッチ５１ｂは、ワイパーの作動・停止を切り換えるためのスイッチである。また、ウインドウォッシャスイッチ５１ｃは、ウインドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。

入力表示装置４０が取り付け部５０の搭載部５４に取り付けられると、接続部５８を介して入力表示装置４０はショベルのコントローラ３０にデータ通信可能に接続される。コントローラ３０はショベルに備えられている蓄電池７０（例えば、２４Ｖバッテリ）から電力が供給されて駆動される。コントローラ３０は、蓄電池７０からの電力を、接続部５８を介して、入力表示装置４０に供給することができる。接続部５８は、例えば、マイクロＵＳＢコネクタのような配線同士を接触させる接触式のコネクタでもよいし、非接触式のコネクタでもよい。

また、入力表示装置４０は、蓄電池７０からコントローラ３０を介して間接的に電力供給を受けるのではなく、蓄電池７０から直接的に電力供給を受けてもよい。入力表示装置４０が蓄電池７０から直接的に電力供給を受ける場合、接続部５８は、例えば、コントローラ３０と結ぶデータ専用通信線のコネクタである。

なお、蓄電池７０はエンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０以外のショベルの電装品７２にも供給される。また、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。オルタネータ１１ａは、エンジン１１の回転によって発電する。

エンジン１１は、エンジン制御装置（ＥＣＵ）７４により制御されている。ＥＣＵ７４からは、エンジン１１の状態を示す各種データ（例えば、水温センサ１３０によって検出された冷却水温（物理量）を示すデータ）がコントローラ３０に常時送信されている。したがって、コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに入力表示装置４０に送信することができる。

また、ＥＣＵ７４からは、尿素水タンク１１０の状態を示す各種データ（例えば、尿素水センサ１１１によって段階的に計測された尿素水（物理量）を示すデータ）がコントローラ３０に常時送信されている。したがって、コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに入力表示装置４０に送信することができる。尿素水タンク１１０は、エンジンの排ガス中の窒素酸化物を浄化するための尿素水を蓄えるための液体還元剤タンクである。

さらに、コントローラ３０には以下のように各種のデータが供給され、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。

まず、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａから斜板角度を示すデータがコントローラ３０に供給される。また、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータが、吐出圧力センサ１４ｂからコントローラ３０に送られる。メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクには、油温センサ１４ｃが設けられており、タンク内の作動油の温度を表すデータが、油温センサ１４ｃからコントローラ３０に供給される。これらのデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。吐出圧力センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧を検出するポンプ圧力センサの一例である。

また、レバー又はペダル２６Ａ〜２６Ｃを操作した際にコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧が、油圧センサ１５ａ、１５ｂで検出され、検出したパイロット圧を示すデータがコントローラ３０に送られる。このデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。

また、燃料タンク１２０の状態を示す各種データ（例えば、燃料センサ１２１によってリニアに計測された燃料（物理量）を示すデータ）がコントローラ３０に供給される。燃料タンク１２０は、エンジン１１の動力を得るための燃料を蓄えるタンクである。このデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。

また、ブームボトム圧センサ７ｂによって検出されたブームシリンダ７内の油圧（物理量）を示すデータが、コントローラ３０に供給される。このデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。ブームピストン７ａがブームシリンダ７内の油圧によってスライドすることによって、ブームピストン７ａに連結されるブーム４が駆動される（図２参照）。ブームボトム圧センサ７ｂは、ブームシリンダ７内の圧力を検出するブーム圧力センサの一例であり、ブームシリンダ７内の圧力の検出値をコネクタ１７０を介してコントローラ３０に対して出力する。当該検出値は、コネクタ１７１を介してコントローラ３０に入力される。

また、アームシリンダ圧センサ８ｂによって検出されたアームシリンダ８内の油圧（物理量）を示すデータが、コントローラ３０に供給される。このデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。アームピストン８ａがアームシリンダ８内の油圧によってスライドすることによって、アームピストン８ａに連結されるアーム５が駆動される（図１参照）。アームシリンダ圧センサ８ｂは、アームシリンダ８内の圧力を検出するアーム圧力センサの一例であり、アームシリンダ８内の圧力の検出値をコネクタ１７０を介してコントローラ３０に対して出力する。当該検出値は、コネクタ１７１を介してコントローラ３０に入力される。

また、バケットシリンダ圧センサ９ｂによって検出されたバケットシリンダ９内の油圧（物理量）を示すデータが、コントローラ３０に供給される。このデータ（物理量を表すデータ）は一時記憶部３０ａに格納される。バケットピストン９ａがバケットシリンダ９内の油圧によってスライドすることによって、バケットピストン９ａに連結されるバケット６が駆動される（図１参照）。

また、本実施形態では、図３に示すように、ショベルは、キャビン１０内にエンジン回転数調整ダイヤル７５を備える。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルであり、本実施形態ではエンジン回転数を４段階で切り換えできるようにする。また、エンジン回転数調整ダイヤル７５からは、エンジン回転数の設定状態を示すデータがコントローラ３０に常時送信されている。また、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリングモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。なお、図３は、エンジン回転数調整ダイヤル７５でＨモードが選択された状態を示す。

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される作業モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される作業モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される作業モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される作業モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン１１は、調整ダイヤル７５で設定された作業モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。

本実施形態では、運転者が入力表示装置４０の音声入力機能を使用したいときに操作するスイッチ４２が、例えば、レバー２６Ａに設けられる。スイッチ４２を運転者が操作すると、信号がコントローラ３０に送られる。コントローラ３０はこの信号に基づいて入力表示装置４０に制御信号を送り、入力表示装置４０の音声入力機能をＯＮとする。

このように、運転者は操縦レバーから手を離さずにスイッチ４２を容易に操作することができ、入力表示装置４０の音声入力機能を利用して、指令をショベルの制御装置に入力することができる。

例えば、運転者は、入力表示装置４０の音声入力機能を利用して、エンジン回転数を増大させる機能、走行モードを切り換える機能、ショベルに取り付けられたカメラが撮影した画像を入力表示装置４０のディスプレイ４１上に表示する機能、コントローラ３０とショベルの外部にある管理装置９０との通信を確立する機能等を実行する。

例えば、ショベルには、運転者の視界以外の部分を撮影するための撮像装置８０が設けられている場合がある。例えば、キャビン１０が向いている方向と反対の方向（後方）を撮像し、その映像を運転者に提供するためのいわゆるバックモニタ用のカメラである。本実施形態では、撮像装置８０で得られた映像データはコントローラ３０に送られる。コントローラ３０は、送られてきた映像データを入力表示装置４０に送り、入力表示装置４０のディスプレイ４１に映像を表示させる。これにより、運転者は撮像装置８０で撮像した映像を入力表示装置４０で視認することができる。

以上のような構成のショベルにおいて、コントローラ３０は上述の各種データを含む情報に基づいて、ショベルに異常が発生したか否かを判定する。そして、異常が発生したと判定すると、判定した時刻より所定の時間前の時刻ｔ１から、異常が発生したと判定した時刻ｔ２までに、一時記憶部３０ａに蓄積していたデータを、入力表示装置４０に送信する。

入力表示装置４０は、コントローラ３０から送られてくるデータを時系列で表示したり、グラフにしてディスプレイ４１に表示したりする。ショベルの運転者は、入力表示装置４０に表示された時系列データやグラフを見て、異常発生前のショベルの状態を把握し、例えばどのような異常であるか、どの部分に起因する異常であるか等を判定することができる。

また、上述のようにコントローラ３０から送られてくるデータを、通信用コントローラ１４０の無線通信機能（例えば、パケット通信）を用いて、通信ネットワーク９３を介して遠隔の管理装置９０に送信し、管理装置９０で表示することとしてもよい。管理装置９０は、例えばショベルのメーカーやサービスセンタに設置されたコンピュータであり、専門のスタッフが該当するショベルの状況を遠隔にいながら把握することができる。したがって、ショベルの修理に出向く前に、予め故障発生の原因を特定したり、推定したりすることができる。これにより、ショベルの修理に必要な部品等を持参することができ、メンテナンスや修理に費やす時間を短縮することができる。

あるいは、異常が発生したと判定した場合、コントローラ３０は、一時記憶部３０ａに蓄積していたデータを、コントローラ３０内の異常情報記憶部３０ｂに転送しておくこととしてもよい。異常情報記憶部に転送したデータは、その後に必要となった時点で、入力表示装置４０に送って表示したり、通信用コントローラ１４０からさらに通信ネットワーク９３を介してサービスセンタの管理装置９０に送ったりすることとしてもよい。サービスセンタでは管理装置９０の表示部に異常発生時のデータを表示して、異常発生の部位や種類を推定することができる。

管理装置９０は、サービスセンタに配備される常設型コンピュータでもよいし、作業担当者が携帯可能な携帯型コンピュータでもよい。より具体的には、携帯端末としての多機能型携帯情報端末であるいわゆるスマートフォン、タブレット端末等である。管理装置９０が携帯型であることにより、点検・修理現場に持ち運びできるため、管理装置９０のディスプレイ９１を見ながら、点検・修理作業を実施できる。その結果、点検・修理の作業効率が向上する。

また、管理装置９０は、サービス本部に配備されたサーバ９４を介して間接的にショベルと無線通信可能な装置であってもよいし、サーバ９４を介さずに直接ショベルと無線通信可能な装置であってもよい。

管理装置９０は、ショベルに搭載された通信用コントローラ１４０と通信ネットワーク９３を介して直接又は間接的に無線通信可能な通信回路部９２を有している。通信回路部９２は、通信用コントローラ１４０又はサーバ９４から送信されたデータを受信する。管理装置９０は、通信回路部９２で受信されたデータに基づいて生成された情報を表示するディスプレイ９１を備えている。

管理装置９０のディスプレイ９１は、入力表示装置４０のディスプレイ４１と同様に、タッチパネル機能のような表示入力機能を備えてよい。作業担当者は、ディスプレイ９１の表示入力機能を利用して、指令等の入力情報をディスプレイ９１に入力することができる。入力された情報は、通信回路部９２を介して、ショベルの通信用コントローラ１４０又はサーバ９４に送信される。

ディスプレイ９１は、ショベルに発生した異常がコントローラ３０により検出された場合、その検出された異常を表示可能な画像表示部である。コントローラ３０は、検出された異常情報を、ＧＰＳ機能を用いて取得した現在位置情報とともに、通信用コントローラ１４０を介してサーバ９４又は管理装置９０に送信する。

また、コントローラ３０は、コントローラ３０により検出された異常情報を入力表示装置４０のディスプレイ４１に表示させてもよい。コントローラ３０は、例えば、その表示を見たユーザからの許可指令がディスプレイ４１に入力されてから、ショベルの異常検出情報と現在位置情報を、通信用コントローラ１４０を介してサーバ９４又は管理装置９０に送信する。

管理装置９０は、通信用コントローラ１４０又はサーバ９４から、その検出された異常情報を、通信回路部９２によって取得し、ディスプレイ９１上に視覚的に表示させることができる。サービス担当者は、管理装置９０のディスプレイ９１上に表示される現在位置情報を確認することにより、異常が発生したショベルの現場に自ら急行することが可能となり、その現場に別の担当者を急行させることも可能となる。また、その現場に到着した作業担当者は、携帯型の管理装置９０のディスプレイ９１上に表示される異常情報を確認しながら、点検・修理作業を行うことができる。

図３において、黒正方形（■）は、部品と配線とを接続又は配線と配線とを接続するためのコネクタを表す。センサやコントローラ等の部品に設けられたコネクタと、配線の先端に設けられたコネクタとが連結することによって、部品と配線とが接続される。同様に、一方の配線の先端に設けられたコネクタと、他方の配線の先端に設けられたコネクタとが連結することによって、配線と配線とが接続される。コネクタには、雄型コネクタと雌型コネクタがある。

コネクタ１７０は、キャビン１０の内側から外側へ又は外側から内側への出入り口に配置されたコネクタである。コネクタ１７０は、キャビン１０の内側に配置された部品に繋がれた配線と、キャビン１０の外側に配置された部品に繋がれた配線とを接続する。図３において、例えば、点線の内側がキャビン１０の内側を表し、点線の外側がキャビン１０の外側を表す。

例えば、コネクタ１７０は、キャビン１０の外側に配置された蓄電池７０に繋がれた配線と、キャビン１０の内側に配置されたヒューズボックス７１に繋がれた配線とを接続する。ヒューズボックス７１は、蓄電池７０と各部品とを結ぶ電源配線に挿入されるヒューズを収容している。蓄電池７０は、ヒューズボックス７１に収容されるヒューズが挿入された電源配線を介して、コントローラ３０等の各部品に電力を供給する。

コネクタ１７１は、コントローラ３０とコントローラ３０に繋がれる配線とを接続するためのコネクタである。

このように、ショベルの配線は、複雑であり、その本数も非常に多い。このため、コネクタの数も多い。さらに、ショベルは構造が大きいため、配線を一方の端部で確認しても、他方の端部がどこに繋がっているかの判断が極めて困難である。

ディスプレイ９１は、ユーザからの表示指令操作がディスプレイ９１に入力されることにより、ショベルで発生し検出された異常と共に、その異常に関わる配線の配置を示す配線配置図とを一画面で表示する。このように表示されることにより、点検作業者は、ショベルで発生した異常に関わる配線の配置を直ぐに正確に知ることができるため、点検の作業性が向上する。特に、携帯型の管理装置９０のディスプレイ９１に配線配置図を表示させることによって、配線配置図を見ながらショベルの点検作業ができるため、点検の作業性の向上効果は極めて高い。

例えば、ディスプレイ９１に表示された配線配置図によって、ショベルに生じた異常に関わる配線の配置を作業者に視覚的に知らせることができるため、ショベル内の実際の配線群の中から、その異常に関わる配線を突き止めやすい。また、ショベル内の実際の配線とディスプレイ９１に表示された配線配置図とを目視で突き合わせながら点検作業を進めることができるため、点検作業を効率よく進めることができる。

配線配置図は、各配線がシャベル内のどこに配置され、どのように配索されているのかを掲載した図面であることが好ましい。このような配線配置図であれば、その配線配置図をディスプレイ９１上で見た担当者は、ショベルに発生した異常に関連する配線がどこに配置されどのように配索されているのかを容易に把握できる。

また、配線配置図は、管理装置９０に予め保存された図面でもよいし、サーバ９４からダウンロードされた図面でもよい。管理装置９０又はサーバ９４は、コントローラ３０により検出された異常情報を受信し、その受信した異常情報に基づいて、その受信した異常情報に予め関連付けされた配線を掲載した配線配置図を、ディスプレイ９１に表示させることができる。

ショベルで発生した異常とその異常に関わる配線の配置図とは、同じ表示画面でディスプレイ９１に表示されてもよいし、異なる表示画面でディスプレイ９１に表示されてもよい。また、ショベルで発生した異常とその異常に関わる配線の配置図とは、同じタイミングでディスプレイ９１に表示されてもよいし、異なるタイミングでディスプレイ９１に表示されてもよい。ショベルで発生した異常とその異常に関わる配線の配置図とがまとめて表示されることで、それらを瞬時に把握できるため、点検作業の効率化が可能である。

また、配線配置図は、各配線の配索状態を立体的に示した図面であることが好ましい。これにより、ショベル内の実際の配線とディスプレイ９１上の配線配置図とを容易に突き合わせることができ、不具合箇所を見つけやすい。

また、携帯型の管理装置９０は、カメラ機能及び通信機能を有してよい。管理装置９０は、例えば、実際のショベル内の配線の写真をカメラ機能を用いて撮影し、通信機能を用いて代理店やサービス拠点等の遠隔地に送信できる。これにより、代理店やサービス拠点等の遠隔地において、実際のショベル内の写真を確認することができるので、メンテナンスの現場では、的確なサポートを受けることができる。

また、携帯型の管理装置９０は、ＧＰＳ機能を有してよい。管理装置９０は、例えば、ＧＰＳ機能を用いることにより、代理店やサービス拠点等の遠隔地にいる担当者に、管理装置９０を携帯している作業者がどこにいるのかを容易に知らせることができる。

図４は、ディスプレイ９１上に表示される表示画面の第１例である。図４に例示される表示画面１５４は、ブームボトム圧センサ７ｂの信号異常の表示と、ワイヤハーネス１６０，１６１，１６２を立体的に掲載した配線配置図１５０の表示とが並べて配置された点検資料画面である。ワイヤハーネス１６０，１６１，１６２は、ブームボトム圧センサ７ｂの信号異常に関わる配線である。

表示画面１５４がブームボトム圧センサ７ｂの異常に関する点検資料画面であることが、表示画面１５４の左上側に表示されている。図４の場合、異常が検出されたショベルの機種がＡＢであること、その検出された異常の故障コードがＤ１であること、ショベルで検出された異常の内容がブームボトム圧センサ７ｂの信号異常であることが記されている。

一方、ワイヤハーネス１６０−１６２に関する配線配置図１５０は、表示画面１５４の下側に表示されている。配線配置図１５０は、ショベルの内部に配置されたワイヤハーネス１６０−１６２の配索状態を、シャベルの内部を立体的且つ透過的に示した斜視図である。

配線配置図１５０には、ワイヤハーネス１６０−１６２がコントローラ３０とブームボトム圧センサ７ｂとを複数のコネクタを介して結ぶ配線であることが明示的に描画されている。また、配線配置図１５０には、ワイヤハーネス１６０−１６２とコントローラ３０とブームボトム圧センサ７ｂとの空間的な位置関係が明示的に描画されている。

配線配置図１５０には、更に、ワイヤハーネス１６０−１６２がショベル内をどのように配索されているのかが明示的に描画されている。例えば図２のように、実際のワイヤハーネス１６０−１６２は、ブーム４の根元部に位置するブームボトム圧センサ７ｂから、ブーム４の根元部を支持する一対の縦フレーム４ａを経て、キャビン１０内の運転席６０の後部に位置するコントローラ３０まで配索されている。貫通穴４ｂは、ブーム４の根元部を回転可能に両側から挟んで支持する一対の縦フレーム４ａに形成されている。ワイヤハーネス１６０−１６２は、ブーム４に対して右側の縦フレーム４ａの右側面の外側から、ブーム４に対して左側の縦フレーム４ａの左側面の外側に貫けるように配索されている。そして、ワイヤハーネス１６０−１６２は、運転席６０の下方においてキャビン１０の床下の空間を左右方向に横切ってから、運転席６０の左下側においてキャビン１０の床下の空間をキャビン１０の後部に向けて配索されている。

このように、ワイヤハーネス１６０−１６２は、キャビン１０の床下の空間を配索されているため、その配索状態が分かり辛い。特に、ワイヤハーネス１６０−１６２以外の他の複数のワイヤハーネスも、キャビン１０の床下の空間を配索されていると、その配索状態は一層把握しにくくなる。また、キャビン１０の床下の空間を見ただけでは、ワイヤハーネス１６０−１６２がどんな信号を送信しているのか判別しにくい。

しかしながら、本発明の一実施形態では、このような実際のワイヤハーネス１６０−１６２の配索状態が、図４の表示画面１５４に描かれた配線配置図１５０に立体的に表現されている。配線配置図１５０を見ることによって、ワイヤハーネス１６０−１６２が、ショベルのフロント部に配置されたブームボトム圧センサ７ｂから、２つの貫通穴４ｂを経由していることを容易に理解できる。また、配線配置図１５０を見ることによって、ワイヤハーネス１６０−１６２が、キャビン１０内に配置された構造物１８２を避けるようにキャビン１０内に設置された配管１８０の中を通っていることを容易に理解できる。さらに、配線配置図１５０を見ることによって、ワイヤハーネス１６０−１６２が、配管１８０の中を通ってから、運転席６０の後部の壁面１８１に取り付けられたコントローラ３０まで延びていることを容易に理解できる。

また、配線配置図１５０を見ることによって、ワイヤハーネス１６０−１６２が複数の配線固定部１８３で固定されている箇所を容易に理解できる。図示の場合、配線固定部１８３は、貫通穴４ｂとコネクタ１７０との間で、ワイヤハーネス１６０−１６２を固定している。ショベルの振動は特に大きいため、どの配線がどの箇所で正しく固定されているかどうかは、ショベルの配線の信頼性を向上させる上で、重要な点検項目である。したがって、配線配置図１５０を見ることにより、配線固定部１８３の点検の作業性が向上する結果、ショベルの配線の信頼性が向上する。

このように、配線配置図１５０を見ることによって、図３のような単なる配線図を見る場合に比べて、ショベル内の実際の配線とディスプレイ９１上の配線配置図とを容易に突き合わせることができるため、不具合箇所を見つけやすい。

また、配線配置図１５０には、ワイヤハーネス１６０−１６２の色情報がワイヤハーネス１６０−１６２の絵の近くに表示されている。例えば、Ｗ１６０，Ｇｒ１６１，ＢＷ１６２は、それぞれ、ワイヤハーネス１６０が白色、ワイヤハーネス１６１が緑色、ワイヤハーネス１６２が茶色であることを示している。これにより、ショベル内の実際の配線に着色された色とディスプレイ９１上の配線配置図１５０内に示された色情報とを容易に突き合わせることができるため、不具合箇所を見つけやすい。

また、配線配置図１５０には、ワイヤハーネス１６０−１６２に接続されるコネクタの情報が、各コネクタの絵から延びる引き出し線で引き出されて表示されている。例えば、コネクタの端子番号情報、コネクタの端子に接続されるワイヤハーネスの番号情報、コネクタ形状などが表示されている。これにより、電気系の不具合が生じた際に配線を確認する機会が多いショベルでも、テスター等を用いて断線していないか等の確認の際に、コネクタのどの位置にどんな配線が差し込まれているのかを簡単に把握できる。このため、短時間で点検作業を終了させることができる。さらに、点検作業時に、コネクタの取り違え、端子の取り違え、ワイヤハーネスの接続ミス等を防止できる。

また、図４に示されるように、ディスプレイ９１は、配線配置図１５０と共に、ショベルで発生した異常に関する情報を提供するための画像１５１とを一画面で表示してもよい。配線配置図１５０と共に画像１５１を並べて表示することにより、ショベルで発生した異常に関する詳細な情報を作業者に豊富に提供できる。

例えば、画像１５１は、ショベルで発生した異常を診断するための診断手順であることが好ましい。これにより、配線配置図１５０を見ながら、画像１５１に示された診断手順に従ってトラブルシューティングができるため、ショベルで検出された異常の発生原因を容易に且つ効率よく特定できる。

図５は、画像１５１の一例である。図５の画像１５１は、ブームボトム圧センサ７ｂの信号異常を診断するための診断手順を示したフローチャートである。

ステップＳ１０には、各コネクタの接続状態を目視等で点検することが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０（図４）を見ることで、ステップＳ１０で点検すべき各コネクタは、コネクタ７ｃ，７ｄ，１７０，１７１であると容易に把握できるとともに、それらの位置も容易に把握できる。

図５のステップＳ２０には、ブームボトム圧センサ７ｂの電圧を確認することが記載されている。作業者は、管理装置９０のサービス支援機能にディスプレイ９１の入力機能によってアクセスし、ディスプレイ９１上に表示されるサービス支援画面上で、ブームボトム圧センサ７ｂの電圧を確認する。

ステップＳ２０においてブームボトム圧センサ７ｂの電圧がＶ１以上である場合、作業者は、ブームボトム圧センサ７ｂとワイヤハーネス１６０−１６２とを結ぶコネクタ７ｃを外し（ステップＳ３０）、ステップＳ４０の点検作業を実施する。

ステップＳ４０には、コネクタ７ｃのワイヤハーネス側のＣ１番端子（例えば、図４に示したコネクタ７ｃの１番端子）の電圧をテスター等で測定することが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ４０で電圧測定すべきＣ１番端子がどこにあるのか容易に把握できる。

ステップＳ５０には、Ｃ１番端子の電圧がＶ２以上である場合、Ｈ１番のワイヤハーネス（例えば、図４に示したワイヤハーネス１６０）が不良であることと、Ｈ１番のワイヤハーネスの交換が必要であることとが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ５０で交換すべきＨ１番のワイヤハーネスがどこにあるのかを容易に把握できる。

ステップＳ６０には、Ｃ１番端子の電圧がＶ３以下である場合、コントローラ３０が不良であることと、コントローラ３０の交換が必要であることとが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ６０で交換すべきコントローラ３０がどこにあるのかを容易に把握できる。

一方、ステップＳ２０においてブームボトム圧センサ７ｂの電圧がＶ４以下である場合、作業者は、ブームボトム圧センサ７ｂとワイヤハーネス１６０−１６２とを結ぶコネクタ７ｃを外し（ステップＳ７０）、ステップＳ８０の点検作業を実施する。

ステップＳ８０には、コネクタ７ｃのブームボトム圧センサ７ｂ側のＣ２番端子（例えば、図４に示したコネクタ７ｃの２番端子）とＣ３番端子（例えば、図４に示したコネクタ７ｃの３番端子）との間の抵抗をテスター等で測定することが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ８０で抵抗測定すべきＣ２番端子及びＣ３番端子がどこにあるのか容易に把握できる。

ステップＳ９０には、ステップＳ８０で測定した抵抗値が抵抗Ｒ１以外の場合、ブームボトム圧センサ７ｂが不良であることと、ブームボトム圧センサ７ｂの交換が必要であることとが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ９０で交換すべきブームボトム圧センサ７ｂがどこにあるのかを容易に把握できる。

ステップＳ１００は、ステップＳ８０で測定した抵抗値が抵抗Ｒ１に等しい場合、Ｈ２番のワイヤハーネス（例えば、図４に示したワイヤハーネス１６１）が不良であることと、Ｈ２番のワイヤハーネスの交換が必要であることとが記載されている。作業者は、画像１５１のフローチャートに並べて表示された配線配置図１５０を見ることで、ステップＳ１００で交換すべきＨ２番のワイヤハーネスがどこにあるのかを容易に把握できる。

また、ディスプレイ９１は、配線配置図１５０の中で診断手順に対応する箇所を強調表示してもよい。例えば、画像１５１上のフローチャートのいずれかのステップがタッチ操作されることで、ディスプレイ９１は、配線配置図１５０の中でそのタッチ操作されたステップに関連する箇所を強調表示する。これにより、点検すべき箇所がどこにあるのかをディスプレイ９１上で分かりやすくなるので、ショベル内の実際の点検すべき箇所を容易に探し出すことができる。

強調表示される箇所は、コネクタやセンサ等の部品でもよいし、ワイヤハーネス等の配線でもよい。また、部品や配線などの絵情報が強調表示されことに限らず、端子番号やワイヤハーネス番号等の文字情報が強調表示されてもよい。また、強調表示の具体例として、明滅表示、拡大表示、囲み表示、着色表示、線幅拡幅表示などが挙げられる。図４には、端子配列が拡大表示されたコネクタにおいて、端子の位置を表す線幅が拡幅表示されている例が示されている。

図６は、ディスプレイ９１上に表示される表示画面の第２例である。上述の表示画面例と同様の構成についての説明は省略する。ディスプレイ９１は、配線配置図１５０と共に、ショベルで発生した異常に関する情報を提供するための複数種の画像１５１，１５２，１５３とを一画面で表示してもよい。配線配置図１５０と共に画像１５１，１５２，１５３を並べて表示することにより、ショベルで発生した異常に関する詳細な情報を作業者に一層豊富に提供できる。

図７は、画像１５２の一例である。図７の画像１５２は、ショベルで発生した異常に関わる配線に接続されるブームボトム圧センサ７ｂの位置を示す配置図である。図７の画像１５２は、ショベルの全体図１５２ａと、ブームボトム圧センサ７ｂがショベルに装着された状態を斜視図で示した拡大図１５２ｂとを示す。これにより、ブームボトム圧センサ７ｂがどんな場所にどのような形態でショベルに取り付けられているのかを画像１５２を見ることによって容易に理解できるため、実際のショベルにおいてブームボトム圧センサ７ｂを容易に見つけ出すことができる。

なお、画像１５２は、異常診断手順内の各ステップに対応する部品（すなわち、コネクタやセンサなどの診断対象部品）の配置を示す配置図であってよい。

図８は、画像１５３の一例である。図８の画像１５３は、ショベルで発生した異常に関わる配線に接続されるブームボトム圧センサ７ｂの詳細図である。図８の画像１５３は、ブートボトム圧センサ７ｂの外観形状と、内部回路と、型式と、品番とを表示した表である。これらの情報を表示することにより、誤った部品に交換されることを防止でき、いちいちパーツリストを閲覧する必要もなくなる。

以上、ショベル用表示装置を実施形態例により説明したが、本発明は上記実施形態例に限定されるものではない。他の実施形態例の一部又は全部との組み合わせや置換などの種々の変形及び改良が、本発明の範囲内で可能である。

例えば、スワイプ操作、ピンチイン操作、ピンチアウト操作、タップ操作等がディスプレイ９１に対して行われることで、ディスプレイ９１に表示される画像のスクロール、縮小表示、拡大表示等を実行できる。例えば、ピンチアウト操作又はスワイプ操作がディスプレイ９１に対して行われることで、図４に例示された表示画面１５４の細部を容易に確認できる。表示画面１５４の全体を確認したい場合には、ピンチイン操作がディスプレイ９１に対して行われることで、配線の配置の全体を一見して確認することができる。

また、配線配置図が管理装置９０のディスプレイ９１に表示される例を示したが、配線配置図が入力表示装置４０のディスプレイ４１に表示されてもよい。これにより、携帯型の管理装置９０を修理現場に忘れても、ショベルに搭載されたディスプレイ４１を見ることによって点検作業の効率が低下することを抑えることができる。

また、建設機械の一例としてショベルを挙げて説明したが、表示装置をショベル以外の他の建設機械に用いることも可能である。

１ 下部走行体
１Ａ、１Ｂ 油圧モータ
２ 旋回機構
２Ａ 旋回用油圧モータ
３ 上部旋回体
４ ブーム
４ａ 縦フレーム
４ｂ 貫通穴
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
７ａ ブームピストン
７ｂ ブームボトム圧センサ
７ｃ，７ｄ コネクタ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１０ａ フレーム
１１ エンジン
１４ メインポンプ
１４ａ レギュレータ
１４ｂ 吐出圧力センサ
１４ｃ 油温センサ
１５ パイロットポンプ
１６ 高圧油圧ライン
１７ コントロールバルブ
２５ パイロットライン
２６ 操作装置
２６Ａ，２６Ｂ，２６Ｃ レバー又はペダル
３０ コントローラ
３０ａ 一時記憶部
３０ｂ 異常情報記憶部
４０ 入力表示装置（ショベル用表示装置の一例）
４１ ディスプレイ（表示部の一例）
５０ 取り付け部
５１ スイッチパネル
５１ａ ライトスイッチ
５１ｂ ワイパースイッチ
５１ｃ ウインドウォッシャスイッチ
５２ 設置台
５４ 搭載部
５８ 接続部
６０ 運転席
７０ 蓄電池
７１ ヒューズボックス
７２ 電装品
７５ エンジン回転数調整ダイヤル
８０ 撮像装置
９０ 管理装置（ショベル用表示装置の一例）
９１ ディスプレイ（表示部の一例）
９２ 通信回路部
９３ 通信ネットワーク
９４ サーバ
１００ ショベル
１１０ 尿素水タンク
１１１ 尿素水センサ
１２０ 燃料タンク
１２１ 燃料センサ
１３０ 水温センサ
１４０ 通信用コントローラ
１５０ 配線配置図
１５１，１５２，１５３ 画像
１５２ａ 全体図
１５２ｂ 拡大図
１５４ 表示画面
１６０−１６９ ワイヤハーネス
１７０，１７１ コネクタ
１８０ 配管
１８１ 壁面
１８２ 構造物
１８３ 配線固定部

Claims (11)

1. 下部走行体と、
   該下部走行体に搭載された上部旋回体と、
   該上部旋回体に取り付けられたブームと、
   該ブームを駆動するブームシリンダと、
   該ブームシリンダの圧力を検出するブーム圧力センサと、
   前記ブームと連結したアームと、
   該アームを駆動するアームシリンダと、
   該アームシリンダの圧力を検出するアーム圧力センサと、
   前記ブームシリンダ及び前記アームシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、
   該油圧ポンプの吐出圧を検出するポンプ圧力センサと、
   該油圧ポンプを回転駆動するエンジンと、
   該エンジンの回転によって発電する発電機と、
   該発電機で発生した電力を蓄電する蓄電池と、
   該蓄電池からの電力をコネクタを介して受け、前記ブーム圧力センサの検出値がコネクタを介して入力され、前記アーム圧力センサの検出値がコネクタを介して入力されるコントローラとを有するショベル用の表示装置であって、
   前記ショベルで発生した異常と、前記異常に関わる配線のショベル内における配索状態を、ショベルの内部が立体的及び透過的に示された状態で、且つ、貫通穴を貫通する又は配線固定部に固定される前記配線が構造物よりも明示的に描画された状態で示す配置図とを表示する表示部を備えた、ショベル用表示装置。
2. 前記表示部は、前記配置図と共に、前記異常の診断手順とを表示する、請求項１に記載のショベル用表示装置。
3. 前記表示部は、前記診断手順を示したフローチャートを表示する、請求項２に記載のショベル用表示装置。
4. 前記表示部は、前記配置図の中で前記診断手順に対応する箇所を強調表示する、請求項２又は３に記載のショベル用表示装置。
5. 前記表示部は、前記診断手順に対応する部品の位置を示す配置図を表示する、請求項２から４のいずれか一項に記載のショベル用表示装置。
6. 前記表示部は、前記配線に接続される部品の位置を示す配置図を表示する、請求項１に記載のショベル用表示装置。
7. 前記表示部は、前記部品の品番を表示する、請求項５又は６に記載のショベル用表示装置。
8. 前記表示部は、前記部品の形状を表示する、請求項５から７のいずれか一項に記載にショベル用表示装置。
9. 前記表示部は、前記配置図の中で前記異常に関わる箇所を強調表示する、請求項１から３のいずれか一項に記載のショベル用表示装置。
10. 前記ショベルと直接又は間接的に無線通信可能な、請求項１から９のいずれか一項に記載のショベル用表示装置。
11. 携帯可能な、請求項１０に記載のショベル用表示装置。

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