CN107542122B - 挖土机的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种能够使操作者客观地理解自身的操作情况并有助于提高操作效率的挖土机的显示装置。一种挖土机的显示装置，所述挖土机具有包含动臂、斗杆及端接附件的附属装置，显示装置具有：操作分析开始输入部，开始挖土机的操作分析并存储该操作分析的履历；及稳定度确认输入部，显示基于操作分析结果的挖土机的稳定度信息。

Description

挖土机的显示装置

技术领域

本申请主张基于2016年6月27日申请的日本专利申请第2016-127001号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种挖土机的显示装置。

背景技术

已知有显示针对施工机械的操作的燃料消耗率的好坏判定的显示装置(例如，参考专利文献1)。

专利文献1：日本特开2008-240361号公报

然而，专利文献1的显示装置仅显示与燃料消耗率相关的好坏判定。因此，操作者无法客观地理解自身的操作具体是何种操作。并且，无法理解具体进行何种操作时能够改善自身的操作效率。

发明内容

鉴于上述情况，优选提供一种能够使操作者客观地理解自身的操作情况并有助于提高操作效率的挖土机的显示装置。

本发明的一实施方式所涉及的挖土机的显示装置为具有包含动臂、斗杆及端接附件的附属装置的挖土机的显示装置，其特征在于，

所述显示装置具有：

操作分析开始输入部，开始所述挖土机的操作分析并存储该操作分析的履历；及

稳定度确认输入部，显示基于所述操作分析结果的所述挖土机的稳定度信息。

发明效果

根据上述机构，能够提供一种能够使操作者客观地理解自身的操作情况并有助于提高操作效率的挖土机的显示装置。

附图说明

图1是挖土机的侧视图。

图2是表示图1的挖土机的结构例的框图。

图3是说明本发明的实施方式所涉及的挖土机的显示装置的处理的流程图。

图4是表示开始操作分析的开始画面的一例的图。

图5是表示开始操作分析的开始画面的另一例的图。

图6是表示履历画面的一例的图。

图7是表示第1稳定度确认画面的一例的图。

图8是表示第2稳定度确认画面的一例的图。

图9是表示第3稳定度确认画面的一例的图。

图中：1-下部行走体，2-回转机构，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-引擎，14-主泵，15-先导泵，17-控制阀，26-操作装置，30-控制器，30a-一次存储部，31-主存储部，40-显示装置，41-图像显示部，400-菜单画面，410-主画面，420-履历画面，430-第1稳定度确认画面，431-挖土机动作显示区域，440-第2稳定度确认画面，441-挖土机动作显示区域，450-第3稳定度确认画面，451-挖土机动作显示区域，51～55-压力传感器，50S-操作分析开始按钮，50C-稳定度确认按钮，S1-动臂角度传感器，S2-斗杆角度传感器，S3-铲斗角度传感器，S4-动臂加速度传感器，S5-斗杆加速度传感器，S6-铲斗加速度传感器，S7-回转角速度传感器，S8-加速度传感器，S9-摄像机。

具体实施方式

图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机(挖掘机)的侧视图。挖土机的下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5，斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。作为端接附件，可利用斜坡用铲斗、疏浚用铲斗等。

动臂4、斗杆5及铲斗6作为附属装置的一例构成挖掘附属装置，分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9被液压驱动。动臂4上安装有动臂角度传感器S1，斗杆5上安装有斗杆角度传感器S2，铲斗6上安装有铲斗角度传感器S3。挖掘附属装置上可设置有铲斗倾斜机构。

动臂角度传感器S1检测动臂4的转动角度。

斗杆角度传感器S2检测斗杆5的转动角度。

铲斗角度传感器S3检测铲斗6的转动角度。挖掘附属装置具备铲斗倾斜机构时，铲斗角度传感器S3追加检测围绕倾斜轴的铲斗6的转动角度。

动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3可以是利用可变电阻器的电位计、检测所对应的液压缸的行程量的行程传感器、检测围绕连结销的转动角度的旋转编码器等。

动臂4上安装有动臂加速度传感器S4，斗杆5上安装有斗杆加速度传感器S5，铲斗6上安装有铲斗加速度传感器S6。

动臂加速度传感器S4为能够通过一个设备测定动臂4的XYZ轴三个方向的加速度的三轴加速度传感器。

斗杆加速度传感器S5为能够通过一个设备测定斗杆5的XYZ轴三个方向的加速度的三轴加速度传感器。

铲斗加速度传感器S6为能够通过一个设备测定铲斗6的XYZ轴三个方向的加速度的三轴加速度传感器。

另外，动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3可以是检测相对于水平面的倾斜来检测相对于上部回转体3的转动角度的加速度传感器。此时，动臂加速度传感器S4、斗杆加速度传感器S5、铲斗加速度传感器S6并非必需。

上部回转体3上设置有驾驶室即驾驶室10，且搭载有引擎11等动力源。并且，上部回转体3上安装有回转角速度传感器S7、加速度传感器S8及摄像机S9。

回转角速度传感器S7例如为陀螺仪传感器，检测上部回转体3的回转角速度。另外，回转角速度传感器S7也可以是分解器、旋转编码器等。

加速度传感器S8为能够通过一个设备测定上部回转体3的XYZ轴三个方向的加速度的三轴加速度传感器。

摄像机S9为获取挖土机的周边图像的装置。本实施方式中，摄像机S9为安装于上部回转体3的后侧的一台或多台摄像机。

驾驶室10内设置有控制器30、显示装置40。

控制器30作为进行挖土机的驱动控制的主控制部发挥作用。本实施方式中，控制器30由包含CPU及内部存储器的运算处理装置构成。控制器30的各种功能通过由CPU执行存储于内部存储器的程序来实现。

显示装置40根据来自控制器30的指令输出各种信息。本实施方式中，作为显示装置40，利用直接连接于控制器30的车载液晶显示器，也可利用触摸面板等。本实施方式的显示装置40显示分析操作者的挖土机操作的操作分析信息等。并且，本实施方式的显示装置40也可以是平板电脑或智能手机等移动电话、PC(个人计算机)等。

接着，参考图2对挖土机的基本系统进行说明。挖土机的基本系统主要包含引擎11、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、控制器30及引擎控制装置(ECU)74等。

引擎11为挖土机的驱动源，例如为以维持规定的转速的方式运行的柴油引擎。引擎11的输出轴连接于主泵14及先导泵15的输入轴。

主泵14为经由高压液压管路16向控制阀17供给工作油的液压泵，例如为斜板式可变容量型液压泵。主泵14能够通过变更斜板的角度(偏转角)来调整活塞的行程长度，从而改变吐出流量即泵输出。主泵14的斜板通过调整器14a被控制。调整器14a与针对电磁比例阀(未图示)的控制电流的变化对应地改变斜板的偏转角。例如，通过增加控制电流，调整器14a加大斜板的偏转角，从而增加主泵14的吐出流量。并且，通过减少控制电流，调整器14a减小斜板的偏转角，从而减少主泵14的吐出流量。

先导泵15为用于经由先导管路25向各种液压控制设备供给工作油的液压泵，例如为固定容量型液压泵。

控制阀17为液压控制阀。控制阀17根据与后述的操纵杆或踏板26A～26C的操作方向及操作量相应的压力变化，例如对动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达1A(左用)、行走用液压马达1B(右用)及回转用液压马达2A中的一个或多个，选择性地供给从主泵14通过高压液压管路16供给的工作油。另外，以下说明中，将动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用液压马达1A(左用)、行走用液压马达1B(右用)及回转用液压马达2A统称为“液压驱动器”。

动臂缸7上连接有压力传感器51。压力传感器51检测动臂缸7的杆侧的压力与缸底的压力。斗杆缸8上连接有压力传感器52。压力传感器52检测斗杆缸8的杆侧的压力与缸底的压力。铲斗缸9上连接有压力传感器53。压力传感器53检测铲斗缸9的杆侧的压力与缸底的压力。

在回转用液压马达2A的左右连接有压力传感器54与压力传感器55。

操作装置26为用于由操作者操作液压驱动器的装置。操作装置26通过先导管路25a将经由先导管路25从先导泵15被供给的工作油供给至与各个液压驱动器对应的流量控制阀的先导端口。另外，将供给至各个先导端口的工作油的压力设为与对应于各个液压驱动器的操纵杆或踏板26A～26C的操作方向及操作量相应的压力。另外，本实施方式中，操作杆26A为配置于对动臂4与铲斗6进行操作的驾驶座右侧的操作杆。操作杆26B为配置于对斗杆5与上部回转体3进行操作的驾驶座左侧的操作杆。

控制器30为用于控制挖土机的控制装置，例如，由具备CPU、RAM、R OM等的计算机构成。控制器30的CPU一边从ROM读取与挖土机的动作和功能对应的程序来加载至RAM，一边执行程序，由此执行分别与这些程序对应的处理。

控制器30进行主泵14的吐出流量的控制。例如，根据负控阀(未图示)的负控压改变上述控制电流，并经由调整器14a控制主泵14的吐出流量。

引擎控制装置(ECU)74为控制引擎11的装置。例如，基于来自控制器30的指令，根据由操作者通过后述的引擎转速调整转盘75设定的引擎转速(模式)，向引擎11输出用于控制引擎11的转速的燃料喷射量等。

引擎转速调整转盘75为设置于驾驶室10内的用于调整引擎的转速的转盘，本实施方式中，设为能够以4个阶段切换引擎转速。即，设为能够通过引擎转速调整转盘75，以SP模式、H模式、A模式及怠速模式这4个阶段来切换引擎转速。另外，图2表示通过引擎转速调整转盘75选择了S P模式的状态。

SP模式为欲将工作量放在优先地位时选择的转速模式，利用最高的引擎转速。H模式为欲兼顾工作量与燃料消耗率时选择的转速模式，利用第二高的引擎转速。A模式为欲一边将燃料消耗率放在优先地位，一边使挖土机以低噪音运行时选择的转速模式，利用第三高的引擎转速。怠速模式为欲将引擎设为怠速状态时选择的转速模式，利用最低的引擎转速。引擎11根据通过引擎转速调整转盘75设定的转速模式的引擎转速控制成恒定转速。另外，在此，示出了基于引擎转速调整转盘75的4个阶段的引擎转速调整的例子，但并不限于4个阶段，可以是任意阶段。

并且，挖土机中，为了辅助由驾驶员进行的驾驶，将显示装置40配置于驾驶室10的驾驶座附近。驾驶员能够利用显示装置40的输入部42，向控制器30输入信息或指令。并且，通过将挖土机的运行情况和控制信息、操作分析信息显示于显示装置40的图像显示部41，能够向驾驶员提供信息。

显示装置40包含图像显示部41及输入部42。显示装置40固定于驾驶座内的控制台。另外，通常，从就坐于驾驶座的驾驶员侧观察，在右侧配置有动臂4，驾驶员通常一边观察安装于动臂4的前端的斗杆5、铲斗6，一边运行挖土机。驾驶室10的右侧前方的框架为妨碍驾驶员的视野的部分，但本实施方式中，利用该部分设置显示装置40。由此，在原本会妨碍视野的部分配置显示装置40，因此显示装置40本身不会大幅妨碍驾驶员的视野。虽然还受框架的宽度的影响，但可以以图像显示部41成为纵长的方式构成显示装置40，以便显示装置40整体进入框架宽度内。

本实施方式的显示装置40的图像显示部41具有作为操作分析开始输入部的操作分析开始按钮，其开始操作分析并存储该操作分析的履历。并且，图像显示部41具有作为稳定度确认输入部的稳定度确认按钮，其显示基于操作分析的挖土机的稳定度信息。这一点将进行后述。

本实施方式中，显示装置40经由CAN、LIN等通信网络连接于控制器30。另外，显示装置40可经由专用线连接于控制器30。

并且，显示装置40包含作为输入部42的开关面板。开关面板为包含各种硬件开关的面板。本实施方式中，开关面板包含作为硬件按钮的照明开关42a、刮水器开关42b及玻璃窗清洗器开关42c、画面切换按钮42d及光标移动按钮42e。照明开关42a为用于切换安装于驾驶室10外部的照明的点亮、关闭的开关。刮水器开关42b为用于切换刮水器的工作、停止的开关。并且，玻璃窗清洗器开关42c为用于喷射玻璃窗清洗液的开关。画面切换按钮42d为用于切换显示于显示装置40的图像显示部41上的画面的按钮。光标移动按钮42e为移动显示于显示装置40的图像显示部41上的光标来选择、确定各种设定项目等的按钮。

并且，显示装置40从蓄电池70接收电力的供给而工作。另外，蓄电池70通过由引擎11的交流发电机11a(发电机)发电的电力进行充电。蓄电池70的电力还供给至控制器30及显示装置40以外的挖土机的电气安装件72等。并且，引擎11的启动装置11b通过来自蓄电池70的电力被驱动，从而启动引擎11。

如上述，引擎11通过引擎控制装置(ECU)74被控制。从ECU74始终向控制器30发送表示引擎11的状态的各种数据(例如，表示通过水温传感器11c检测出的冷却水温(物理量)的数据)。

首先，从作为可变容量式液压泵的主泵14的调整器14a向控制器30供给表示斜板偏转角的数据。并且，表示主泵14的吐出压力的数据从吐出压力传感器14b发送至控制器30。这些数据(表示物理量的数据)存储于一次存储部30a。并且，储存有由主泵14吸入的工作油的罐与主泵14之间的管路上设置有油温传感器14c，表示在该管路中流动的工作油的温度的数据从油温传感器14c供给至控制器30。

并且，对操纵杆或踏板26A～26C进行操作时，通过液压传感器15a、15b检测通过先导管路25a而发送至控制阀17的先导压，表示检测出的先导压的数据供给至控制器30。而且，来自压力传感器51～55的各压力值供给至控制器30。

从引擎转速调整转盘75始终向控制器30发送表示引擎转速的设定状态的数据。

本实施方式的控制器30首先将各检测值存储于一次存储部30a。一次存储部30a为用于存储各种信息的装置。本实施方式中，作为一次存储部30a，使用半导体存储器等非易失性存储介质。

关于向一次存储部30a的存储，若存储规定容量，则依次被删除。本实施方式中，当检测出的压力值超过阈值时，控制器30将存储于一次存储部30a的检测值(以下，还称作操作履历)移动至主存储部31。主存储部31的容量有限，但其为能够永久存储数据的存储器。

主存储部31或一次存储部30a可存储由控制器30进行操作分析时使用的与挖土机操作相关的基准数据等。

控制器30根据来自液压传感器15a、15b的先导压、来自各压力传感器51～55的压力值、来自吐出压力传感器14b的吐出压力、与通过动臂加速度传感器S4、斗杆加速度传感器S5、铲斗加速度传感器S6、加速度传感器S8检测出的加速度信息，进行操作分析。

控制器30对检测出的加速度信息与存储于主存储部31或一次存储部30a的基准数据进行比较，当超过阈值时，将基于操作分析的稳定度信息显示于显示装置40的图像显示部41上。本实施例中，稳定度信息通过矢量显示。稳定度信息存储于主存储部31。

接着，参考图3对本实施方式的一系列工作流程进行具体说明。

图3(A)是说明开始操作分析的处理的流程图。图3(B)是说明在图像显示部41上显示操作分析的处理的流程图。

图3(A)中，操作者希望进行操作分析时，在步骤(以下，简称为S T)1中，按压显示于图像显示部41上的操作分析开始按钮50S，输入操作分析开始。并且，操作者进行挖土机的操作。

如此一来，控制器30在ST2中获取来自各加速度传感器的加速度信息。本实施方式中，控制器30获取来自动臂加速度传感器S4、斗杆加速度传感器S5、铲斗加速度传感器S6及加速度传感器S8的加速度信息。并且，控制器30对所获取的加速度信息与主存储部31或一次存储部30a的基准数据进行比较，由此判定是否超过阈值。

当所获取的加速度信息不超过阈值时(ST2的否)，控制器30反复进行ST2的处理。

当所获取的加速度信息超过阈值时(ST2的是)，控制器30将超过阈值的前后的操作情况作为操作分析履历而存储于主存储部31(ST3)。所存储的操作情况的时间可设为超过阈值的前后5秒钟。

在此，参考图4、图5，对显示于图像显示部41上的操作分析开始按钮50S的一例进行说明。图4是表示开始操作分析的开始画面的一例的图。图5是表示开始操作分析的开始画面的另一例的图。

图4所示的操作分析开始按钮50S显示于菜单画面400上。菜单画面400通常是在开始挖土机操作时最先显示的画面。

因此，操作者能够在开始挖土机操作之前输入针对自身的挖土机操作的操作分析的开始。另外，在由操作者按压该操作分析开始按钮50S之后，菜单画面400上的操作分析开始按钮50S的部位被切换为稳定度确认按钮50C。当然，在菜单画面400上也可显示操作分析开始按钮50S与稳定度确认按钮50C双方。

菜单画面400上显示有各种设定项目。并且，本实施方式中，在图像显示部41上显示有能够在各种设定项目上移动的选择区域CS。图示例的选择区域CS中，作为一例显示有光标区域CS。因此，能够通过对光标区域CS进行移动操作来进行语言变更、画面亮度等的调整。并且，还能够进行向维护信息画面、时间调整画面等的移动。光标区域CS的移动操作可通过图2所示的光标移动按钮42e进行。另外，图像显示部41为触摸面板等时，可通过触摸操作等显示能够在各种设定项目上移动的选择区域。

操作分析开始按钮50S可显示于图5所示的主画面410上。主画面410通常是在挖土机的操作期间显示的画面。另外，图4所示的菜单画面400与图5的主画面410能够通过图2所示的画面切换按钮42d进行画面切换。

如图5所示，主画面410包含日期和时间显示区域41a、行走模式显示区域41b、端接附件显示区域41c、引擎控制状态显示区域41e、引擎工作时间显示区域41f、冷却水温显示区域41g、燃料余量显示区域41h、转速模式显示区域41i、工作油温显示区域41k、摄像机图像显示区域41m、警报显示区域41p及方向显示图标41x、操作分析开始按钮50S。

另外，在由操作者按压该操作分析开始按钮50S之后，主画面410上的操作分析开始按钮50S的部位被切换为稳定度确认按钮50C。当然，主画面410上可显示有操作分析开始按钮50S与稳定度确认按钮50C双方。

日期和时间显示区域41a为图像显示当前的日期和时间的区域。

行走模式显示区域41b为图像显示当前的行走模式的区域。行走模式表示利用可变容量泵的行走用液压马达的设定状态。具体而言，行走模式具有低速模式及高速模式。低速模式以模拟“龟”的标记显示，高速模式以模拟“兔”的标记显示。

端接附件显示区域41c为图像显示当前安装的端接附件的图像的区域。图5所示的实施方式中，显示有模拟铲斗的标记。

引擎控制状态显示区域41e为图像显示引擎11的控制状态的区域。图5所示的实施方式中，驾驶员能够识别作为引擎11的控制状态选择有“自动减速、自动停止模式”。此外，引擎11的控制状态中有“自动减速模式”、“自动停止模式”、“手动减速模式”等。

引擎工作时间显示区域41f为图像显示引擎11的累积工作时间的区域。图5所示的实施方式中，显示有使用单位“hr(时间)”的值。

冷却水温显示区域41g为图像显示当前的引擎冷却水的温度状态的区域。

燃料余量显示区域41h为图像显示储存于燃料罐的燃料的余量状态的区域。

转速模式显示区域41i为图像显示当前的转速模式的区域。转速模式例如包含上述的SP模式、H模式、A模式及怠速模式IDLE这4个模式。图5所示的实施方式中，显示有表示SP模式的记号“SP”。

工作油温显示区域41k为图像显示工作油罐内的工作油的温度状态的区域。

摄像机图像显示区域41m为图像显示摄像机图像的区域。本实施方式中，挖土机具备用于拍摄驾驶员的视野以外的部分的摄像机S9(参考图1。)。摄像机S9将所拍摄的摄像机图像发送至显示装置40的转换处理部40a。由此，驾驶员能够通过显示装置40的主画面410观察摄像机S9所拍摄的摄像机图像。

方向显示图标41x为表示拍摄显示于显示画面的摄像图像的摄像装置的方向与挖土机(上部回转体3的附属装置)的方向之间的相对关系的图标。

操作分析开始按钮50S优选显示于主画面410上的引擎工作时间显示区域41f与冷却水温显示区域41g之间，但并不限定于此。

如图5所示，操作分析开始按钮50S显示于在挖土机的操作期间显示的主画面410上，因此操作者在操作挖土机的中途也能够输入针对自身的挖土机操作的操作分析的开始。

接着，参考图3(B)，对在显示装置40的图像显示部41上显示基于操作分析的挖土机的稳定度信息的一系列处理进行具体说明。

图3(B)中，操作者希望确认操作分析结果时，步骤21中，按压显示于图像显示部41上的稳定度确认按钮50C来输入操作分析结果的确认。

若操作者在ST1中按压操作分析开始按钮50S，则本实施例的显示装置40将操作分析结束之后的菜单画面400或主画面410上的操作分析开始按钮50S切换为稳定度确认按钮50C。

因此，在ST21时，稳定度确认按钮50C显示于图4的菜单画面400或主画面410上的操作分析开始按钮50S的部位。

操作者能够在等待自卸车期间等不进行挖土机操作的时间段按压稳定度确认按钮50C，观察与自身的挖土机操作相关的稳定度信息。

在ST21中，若操作者按压稳定度确认按钮50C，则显示装置40将图6所示的履历画面420显示于图像显示部41上(ST22)。

在履历画面420上显示图3(A)的ST3中由控制器30存储于主存储部31的操作分析履历一览。

在图6所示的履历画面420上能够显示操作分析履历421～423等多个操作分析履历。例如，所图示的操作分析履历421中显示有超过阈值时的日期和时间数据421a与分析种类421b。也同样显示有其他操作分析履历422、423。本实施方式中，显示有“效率分析”或“稳定度分析”。效率分析在控制器30检测到超过阈值的压力值时被显示。稳定度分析在控制器30检测到超过阈值的加速度时被显示。

ST23中，若操作者从履历画面420的操作分析履历一览中选择所希望的操作分析履历，则显示装置40将图7所示的第1稳定度确认画面430显示于图像显示部41(ST24)。本实施方式中，假设操作者选择了履历画面420上的操作分析履历422(稳定度分析)来展开以下的说明。另外，图7表示进行挖掘时的操作的一例。

第1稳定度确认画面430包含挖土机动作显示区域431。

挖土机动作显示区域431为通过挖土机模型来动态地显示基于控制器30所分析的操作分析的挖土机稳定度的区域。本实施方式中，动画播放基于存储于主存储部31的超过阈值的前后5秒(合计10秒)的操作履历的挖土机的动作。

挖土机动作显示区域431具有通过挖土机模型来动画播放操作履历的动作显示部431a与显示动作显示部431a的播放位置的拖动条431b。拖动条431b中，时刻随着块431c向右侧移动而经过。拖动条431b为沿左右方向延伸的条，条的长度相当于动画的播放时间。显示于拖动条431b上的时刻T2为加速度超过阈值的时刻，时刻T1为时刻T2的5秒前的时刻。并且，右端位置是指从超过阈值的时点经过5秒之后(5S)的时点。

另外，图7中记载的各显示区域表示从超过阈值的时点经过5秒之后(5S)的时点的状态。

挖土机动作显示区域431中，与动画播放联动而分别矢量显示有施加于附属装置的力M和欲使挖土机主体位移的力H。图7的例子中，示出向附属装置施加有力M时施加于以挖土机主体的力作为欲使挖土机主体位移的力H，该施加于挖土机主体的力以履带CR与地面之间的接触区域的前端作为支点P。

为了便于说明，图7所示的挖土机动作显示区域431中示出时刻T1与时刻T2的挖土机的情况。以虚线表示时刻T2的动臂4的位置。

图7中，示出动臂4的下降动作停止，动臂4的加速度超过阈值时的显示例。

图7所示的挖土机动作显示区域431中，矢量显示有在时刻T1施加于附属装置的力M1(加速度)和作用于挖土机主体的欲使其位移的力H1。即，向附属装置施加的力M与施加于挖土机主体的力H的各个力的大小和方向显示为箭头的方向和长度。图示例的施加于附属装置的力M1为欲使动臂缸7收缩的力(欲使附属装置下降的力)。

通过操作者进行动臂下降操作，向动臂缸7的杆侧供给工作油，在动臂4产生朝下的力。以M1表示该力。此时，若对附属装置施加力M1，则以支点P为中心，在挖土机主体的后部产生力H1。

在时刻T1作用于挖土机主体后部的力H1较小，因此上部回转体3不会大幅振动。另一方面，若附属装置朝下移动，则由于铲斗6中装有土砂，因此基于附属装置的朝下的力矩变大。

之后，若操作者突然终止动臂下降操作，则基于附属装置的朝下的力矩LM施加于动臂缸7的缸底，因此作为其反作用，在时刻T2沿动臂提升方向产生力M2。此时，以支点P为中心，通过基于附属装置的朝下的力矩LM，在挖土机主体的后部产生朝上的力矩UM。

通过向该挖土机主体的后部产生的朝上的力矩UM，产生作用于挖土机主体的欲使其位移的力H2。

挖土机动作显示区域431中矢量显示有在动臂4的加速度超过阈值的时刻T2施加于附属装置的力M2和作用于挖土机主体的欲使其位移的力H2。图示例的施加于附属装置的力M2为欲使动臂缸7伸长的力(欲提升附属装置的力)。

施加于附属装置的力M1、M2的方向和大小(矢量的方向和长度)能够通过配置于动臂4等附属装置的加速度传感器或动臂角度传感器S1计算。

欲使其位移的力H1与H2能够通过以下的要领计算。首先，通过动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3等姿势传感器与加速度传感器、缸体的压力传感器计算出在附属装置中产生的朝下的力矩LM(惯性力)。接着，根据计算出的附属装置的朝下的力矩LM(惯性力)与相对于成为挖土机主体的旋转中心的支点P的力矩的平衡，计算出在挖土机主体的后部产生的朝上的力矩UM，并计算欲使其位移的力H1与H2。

图7中示出如下情况，即，在时刻T2，若欲使动臂缸7伸长的力M2变大，则作用于挖土机主体的欲使其位移的力H2变大，从而产生晃动。另外，上述施加于附属装置的力M1、M2及欲使其位移的力H1、H2的矢量显示包含在稳定度信息中。

因此，操作者能够通过确认挖土机动作显示区域431的各矢量显示，识别通过自身的挖土机操作而作用于挖土机主体的欲位移的力，从而客观地理解挖土机主体晃动的机理。并且，操作者能够根据挖土机动作显示区域431的各矢量显示(稳定度信息)获得稳定地操作挖土机的提示。

本实施方式的图像显示部41中显示的稳定度的显示并不限定于图7。

回到图3(B)，在ST24中，显示装置40可在将图7所示的第1稳定度确认画面430显示于图像显示部41之后，将图8所示的第2稳定度确认画面440显示于图像显示部41。并且，显示装置40也可仅显示第2稳定度确认画面440。

第2稳定度确认画面440包含挖土机动作显示区域441。第2稳定度确认画面440具有与第1稳定度确认画面430大致相同的显示区域，附属装置的操作也相同。对共同的部分标注共同符号。图8中，也示出动臂4的下降动作停止，动臂4的加速度超过阈值时的显示例。

挖土机动作显示区域441具有通过挖土机模型动画播放操作履历的动作显示部441a与显示动作显示部441a的播放位置的拖动条441b。拖动条441b中，时刻随着块441c向右侧移动而经过。拖动条441b为沿左右方向延伸的条，条的长度相当于动画的播放时间。显示于拖动条441b上的时刻T2为加速度超过阈值的时刻，时刻T1为时刻T2的5秒前的时刻。并且，右端位置是指从超过阈值的时点经过5秒之后(5S)的时点。

另外，图8中记载的各显示区域表示从超过阈值的时点经过5秒之后(5S)的时点的状态。

挖土机动作显示区域441中，与动画播放联动而分别矢量显示有施加于附属装置的力N和作用于挖土机主体的地点X的力J。图8的例子中，示出向附属装置施加有力N时，以履带CR与地面的接触区域的后端作为支点X2而作用于挖土机主体的前部的力J。

为了便于说明，图8所示的挖土机动作显示区域441中示出时刻T1与时刻T2的挖土机的情况。以虚线表示时刻T2的动臂4的位置。

力J包含在时刻T1通过挖土机主体的重力而施加于地面的力J1和在时刻T2施加于挖土机主体的来自地面的反作用力J2。

图8所示的挖土机动作显示区域441中矢量显示有在时刻T1施加于附属装置的力N1和在地点X通过挖土机主体的重力而施加于地面的力J1。图示例的施加于附属装置的力N1为欲使动臂缸7收缩的力(欲使附属装置下降的力)。

另外，虚线的下箭头K表示附属装置未与地面接触时，通过挖土机主体的重量而施加于地面的力(朝下的力)。

通过操作者进行动臂下降操作，向动臂缸7的杆侧供给工作油，在动臂4产生朝下的力。以N1表示该力。此时，若对附属装置施加力N1，则由于铲斗6的前端与地面接触，因此以支点X为中心，在挖土机主体的前部产生朝上的力。

在时刻T1作用于挖土机主体的前部的力较小，因此不会提升上部回转体3，但通过挖土机主体的重量而施加于地面的力(朝下的力)变成较小的力J1。

之后，操作者持续进行动臂下降操作时，对动臂4沿下降方向作用有力N2。此时，由于铲斗6的前端与地面接触，因此无法使动臂4下降。因此，相对于支点X，在挖土机主体的前部产生的朝上的力逐渐变大。在时刻T2，若在挖土机主体的前部产生的朝上的力变得大于通过挖土机主体的重量而施加于地面的朝下的力，则挖土机主体的前部被提升。

并且，挖土机动作显示区域441中以矢量显示有在施加于动臂4的力超过阈值的时刻T2施加于附属装置的力N2和施加于挖土机主体的地点X的来自地面的反作用力J2。图示例的施加于附属装置的力N2为欲使动臂缸7收缩的力(欲使附属装置下降的力)。

施加于附属装置的力N1、N2的方向能够通过动臂角度传感器S1计算。施加于附属装置的力N1、N2的方向和长度能够根据来自压力传感器51的缸体压力计算。

施加于附属装置的力N1、N2的方向和大小(矢量的方向和长度)能够根据动臂角度传感器S1的检测值、来自压力传感器51的缸体压力等计算。

作用于挖土机主体的前部的力J1、J2能够根据施加于附属装置的力N1、N2的方向和大小与支点X之间的关系计算。相对于支点X，施加于挖土机主体的来自地面的反作用力J2大于挖土机的重量时，履带CR离开地面，挖土机主体被提升。

图8中示出，在时刻T2，若欲使动臂缸7收缩的力N2变大，则施加于挖土机主体的前侧的来自地面的反作用力J2变大，产生欲从前侧提升挖土机主体的力。

另外，上述施加于附属装置的力N1、N2及作用于挖土机主体的前部的力J1、J2的矢量显示包含在稳定度信息中。

因此，操作者能够通过确认挖土机动作显示区域441的各矢量显示，识别通过自身的挖土机操作而施加于挖土机主体的来自地面的反作用力，从而客观地理解挖土机主体摇晃的机理。并且，操作者能够根据挖土机动作显示区域441的各矢量显示(稳定度信息)获得稳定地操作挖土机的提示。

本实施方式的图像显示部41中显示的稳定度的显示并不限定于图7、图8。

显示装置40可将图9所示的第3稳定度确认画面450显示于图像显示部41上。

第3稳定度确认画面450包含挖土机动作显示区域451。第3稳定度确认画面450具有与第1稳定度确认画面430大致相同的显示区域，省略共同部分的说明。

图9中示出，在进行挖掘时，斗杆5的关闭动作期间，在铲斗前端产生的推力与通过该推力而在挖土机主体产生的朝前的力的显示例。为了便于说明，将任意时刻的显示例作为一例来示出。

图9的例子中，示出对斗杆5沿关闭方向施加有力L时，在铲斗6的前端产生的推力S与通过该推力S施加于挖土机主体的力作为欲使挖土机主体位移的力K。

挖土机动作显示区域451为通过挖土机模型显示基于控制器30所分析的操作分析的挖土机的稳定度的区域。

挖土机动作显示区域451具有通过挖土机模型动画播放操作履历的动作显示部451a与显示动作显示部451a的播放位置的拖动条451b。拖动条451b与上述拖动条431b、441b相同。

挖土机动作显示区域451中，与动画播放联动而分别矢量显示有附属装置所输出的推力S、欲使挖土机主体位移的力(拖拽力)K及施加于斗杆5(附属装置)的力L。图示例中的施加于斗杆5的力L为欲使斗杆缸8伸长的力。欲使挖土机主体位移的力K相当于推力S的反方向的力。

通过操作者进行斗杆关闭操作，向斗杆缸8的缸底侧供给工作油，在斗杆5产生关闭方向的力。以L表示该力。此时，若对附属装置施加力L，则由于铲斗6的前端位于地下，因此沿关闭方向产生推力S。因此，挖土机主体中向前方产生力K。

此时，铲斗6的前端位于地下较深的位置时，无法关闭斗杆5。因此，在时刻T2，若欲使挖土机主体位移的力K变得大于通过挖土机的重量而在履带CR与地面之间产生的摩擦力，则挖土机主体向前方被拖拽。

施加于斗杆5的力L的方向和大小能够根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2的检测值、来自压力传感器52的缸体压力等计算。本实施方式中，使用斗杆缸8的底部压力。

施加于附属装置的推力S能够通过以下要领计算。首先，根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3计算附属装置的姿势，而且不仅利用施加于斗杆5的力L，还利用施加于动臂4和铲斗6的力计算挖掘力。并且，根据计算出的挖掘力计算附属装置所输出的推力S。推力S相当于挖掘力的水平分量。并且，相当于该推力S的力作为力K而施加于挖土机主体。

另外，挖土机动作显示区域451不限于图示例，可分别以矢量显示施加于附属装置的推力S的反作用力、欲使挖土机主体位移的力K的反作用力及欲伸长斗杆缸8的力。

并且，上述施加于斗杆5的力L、推力S、欲使挖土机主体位移的力K的矢量显示包含在稳定度信息中。

因此，操作者能够通过确认挖土机动作显示区域451的各矢量显示，识别通过自身的挖土机操作而施加于挖土机主体和附属装置的力，从而客观地理解挖土机主体向前方被拖拽的机理。并且，操作者能够根据挖土机动作显示区域451的各矢量显示(稳定度信息)获得稳定地操作挖土机的提示。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于上述实施方式，能够在不脱离本发明的范围内，对上述实施方式加以各种变形及取代。

Claims (4)

1.一种挖土机的显示装置，所述挖土机具有包含动臂、斗杆及端接附件的附属装置，其特征在于，

所述显示装置具有：

操作分析开始输入部，开始所述挖土机的操作分析并存储该操作分析的履历；及

稳定度确认输入部，基于所述操作分析结果，通过挖土机的模型显示所述挖土机的操作履历，显示与所述挖土机的动作联动的施加于所述附属装置的力，并显示与作用于所述挖土机的载荷相关的稳定度信息。

2.根据权利要求1所述的挖土机的显示装置，其特征在于，

显示与所述挖土机的动作联动的挖土机主体的位移，由此进行所述稳定度信息的显示。

3.根据权利要求1所述的挖土机的显示装置，其特征在于,

显示与所述挖土机的动作联动的施加于挖土机主体的来自地面的反作用力，由此进行所述稳定度信息的显示。

4.根据权利要求2或3所述的挖土机的显示装置，其特征在于，

动态地显示所述挖土机的所述模型。

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