CN117321273A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
在被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业的作业机械中,本发明的显示装置针对每个作业模式,分别显示与作业机械的操控评价相关的实绩值、及为每个作业模式设定的与操控评价相关的目标值。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置。
背景技术
要想使操作员熟练掌握作业机械的操控技能,客观地评价操作员的操控技能并将评价结果提示给操作员是一种有效的手段。专利文献1中公开了一种操作员的技能评价系统。
专利文献1:日本特开2019-207570号公报
发明内容
有时要利用作业机械执行重复进行一系列作业模式的循环作业。因此,有必要使操作员熟练掌握循环作业的操控技能。
本发明的目的在于,使操作员熟练掌握循环作业的操控技能。
根据本发明,提供一种显示装置,其在被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业的作业机械中,针对每个作业模式,分别显示与作业机械的操控评价相关的实绩值、及为每个作业模式设定的与操控评价相关的目标值。
根据本发明,能够使操作员熟练掌握循环作业的操控技能。
附图说明
图1是表示实施方式的作业机械的侧视图。
图2是表示实施方式的作业机械的构成图。
图3是说明实施方式的作业机械的循环作业的图。
图4是说明实施方式的作业机械的作业模式的图。
图5是说明实施方式的作业机械的作业模式的图。
图6是表示实施方式的显示系统的功能模块图。
图7是表示实施方式的条件设定模式下的目标值设定画面的图。
图8是表示实施方式的条件设定模式下的目标值设定方法的流程图。
图9是表示实施方式的主操作员模式下的目标值设定画面的图。
图10是表示实施方式的主操作员模式下的目标值设定方法的流程图。
图11是表示实施方式的显示方法的流程图。
图12是表示实施方式的操作员操控技能评价结果的显示画面的图。
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施方式进行说明,但本发明并不限定于实施方式。以下所说明的实施方式的构成要素可适当地组合。另外,有时也会不使用一部分构成要素。
在实施方式中,为作业机械1设定局部坐标系,参照局部坐标系对各部分的位置关系进行说明。在局部坐标系中,将沿着作业机械1的左右方向(车宽方向)延伸的第一轴设为X轴,将沿着作业机械1的前后方向延伸的第二轴设为Y轴,将沿着作业机械1的上下方向延伸的第三轴设为Z轴。X轴与Y轴正交。Y轴与Z轴正交。Z轴与X轴正交。+X方向是右方,-X方向是左方。+Y方向是前方,-Y方向是后方。+Z方向是上方,-Z方向是下方。
作业机械的概要
图1是表示实施方式的作业机械1的侧视图。实施方式的作业机械1是轮式装载机。以下说明中会酌情将作业机械1称为轮式装载机1。
如图1所示,轮式装载机1具备车身2、铰接机构3、驾驶室4、车轮5及作业机6。轮式装载机1利用车轮5在作业现场行驶。轮式装载机1在作业现场利用作业机6执行作业。作为轮式装载机1所能执行的作业,例示挖掘作业、装载作业、运输作业及除雪作业。
车身2支撑作业机6。车身2包括车身前部2F及车身后部2R。车身前部2F配置在比车身后部2R靠前的位置。车身前部2F与车身后部2R通过铰接机构3而连结。铰接机构3包括铰接缸11。铰接缸11是液压缸。铰接缸11将车身前部2F与车身后部2R连结。通过铰接缸11的伸缩,车身前部2F相对于车身后部2R在左右方向上弯曲。通过车身前部2F相对于车身后部2R的弯曲,轮式装载机1的行驶方向得到调整。
驾驶室4支撑在车身2上。在实施方式中,驾驶室4配置在车身后部2R的上部。在驾驶室4的内部配置有供操作员落坐的座位。
车轮5支撑车身2。车轮5包括前轮5F及后轮5R。前轮5F配置在比后轮5R靠前的位置。前轮5F安装在车身前部2F。后轮5R安装在车身后部2R。
在实施方式中,X轴与前轮5F的旋转轴CXf平行。Z轴与接触地面200的前轮5F的接地面正交。轮式装载机1以直行状态行驶时,前轮5F的旋转轴CXf与后轮5R的旋转轴CXr平行。
作业机6支撑在车身2上。作业机6连结于车身前部2F。作业机6具有动臂12、铲斗13、双臂曲柄14及铲斗连杆15。
动臂12的基端部以可转动的方式连结于车身前部2F。动臂12相对于车身前部2F以转动轴AXa为中心转动。在动臂12的中间部固定有支架16。
铲斗13是用于对挖掘对象进行挖掘的作业部件。铲斗13保持挖掘物300。铲斗13具有铲刃端部13A及开口部13B。
铲斗13的基端部以可转动的方式连结于动臂12的前端部。铲斗13相对于动臂12以转动轴AXb为中心转动。铲斗13配置在比前轮5F靠前的位置。在铲斗13的一部分上固定有支架17。
双臂曲柄14的中间部以可转动的方式连结于动臂12的支架16。双臂曲柄14相对于动臂12的支架16以转动轴AXc为中心转动。双臂曲柄14的下端部以可转动的方式连结于铲斗连杆15的基端部。
铲斗连杆15的前端部以可转动的方式连结于铲斗13的支架17。铲斗连杆15相对于铲斗13的支架17以转动轴AXd为中心转动。双臂曲柄14经由铲斗连杆15连结于铲斗13。
动臂12通过升降缸18而工作。升降缸18是液压缸。升降缸18的基端部连结于车身前部2F。升降缸18的前端部连结于动臂12。动臂12相对于升降缸18以转动轴AXe为中心转动。
铲斗13通过铲斗缸19而工作。铲斗缸19是液压缸。铲斗缸19的基端部连结于车身前部2F。铲斗缸19的前端部连结于双臂曲柄14的上端部。双臂曲柄14相对于铲斗缸19以转动轴AXf为中心转动。
作业机的动作
在实施方式中,作业机6是挖掘作业中铲斗13的开口部13B朝向前方的正铲式(front loading)作业机。通过升降缸18的伸缩,动臂12执行上升动作或下降动作。通过铲斗缸19的伸缩,铲斗13执行收斗(tilt)动作或翻斗(dump)动作。
动臂12的上升动作是指动臂12以转动轴AXa为中心转动,使动臂12的前端部相对于地面200离开的动作。动臂12的下降动作是指动臂12以转动轴AXa为中心转动,使动臂12的前端部向地面200靠近的动作。
若升降缸18伸长,则动臂12执行上升动作。若升降缸18收缩,则动臂12执行下降动作。
铲斗13的收斗动作是指铲斗13以转动轴AXb为中心转动,使铲斗13的开口部13B朝向上方且铲刃端部13A相对于地面200离开的动作。铲斗13的翻斗动作是指铲斗13以转动轴AXb为中心转动,使铲斗13的开口部13B朝向下方且铲刃端部13A向地面200靠近的动作。
若铲斗缸19伸长,则双臂曲柄14以双臂曲柄14的上端部向前方移动、且双臂曲柄14的下端部向后方移动的方式转动。双臂曲柄14的下端部向后方移动时,铲斗13被铲斗连杆15向后方牵引而执行收斗动作。若铲斗缸19收缩,则双臂曲柄14以双臂曲柄14的上端部向后方移动、且双臂曲柄14的下端部向前方移动的方式转动。双臂曲柄14的下端部向前方移动时,铲斗13被铲斗连杆15推向前方而执行翻斗动作。
通过铲斗13的收斗动作,挖掘物300被铲斗13铲起并保持在铲斗13中。通过铲斗13的翻斗动作,铲斗13中保持的挖掘物300被从铲斗13内排出。
作业机械的构成
图2是表示实施方式的作业机械1的构成图。如图2所示,轮式装载机1具备发动机20、动力输出装置(PTO:Power Take Off)21、动力传递装置22、制动装置23、转向泵24、转向控制阀25、铰接缸11、作业机泵26、作业机控制阀27、升降缸18、铲斗缸19、操作装置7、显示装置8、输入装置9、传感器系统30及控制装置40。
发动机20是轮式装载机1的驱动源。发动机20支撑在车身2上。作为发动机20,例示柴油发动机。
动力输出装置21将发动机20的驱动力分配给动力传递装置22、转向泵24及作业机泵26。
动力传递装置22将发动机20的驱动力传递至车轮5。动力传递装置22控制轮式装载机1的速度范围及行进方向。动力传递装置22可以是具有扭矩转换器的变速器,也可以是具有多个变速齿轮的变速器。
制动装置23使行驶的轮式装载机1减速或停止。
转向泵24是通过发动机20所产生的驱动力而工作的液压泵。从转向泵24排出的液压油经由转向控制阀25供给到铰接缸11。转向控制阀25控制从转向泵24向铰接缸11供给的液压油的流量及方向。铰接机构3通过来自转向泵24的液压油而工作。
作业机泵26是通过发动机20所产生的驱动力而工作的液压泵。从作业机泵26排出的液压油经由作业机控制阀27分别供给到升降缸18及铲斗缸19。作业机控制阀27控制从作业机泵26分别向升降缸18及铲斗缸19供给的液压油的流量及方向。作业机6通过来自作业机泵26的液压油而工作。作业机6通过来自作业机泵26的液压油而工作。
操作装置7配置在驾驶室4的内部。操作装置7由操作员来操作。操作装置7包括驱动系统操作装置7A及作业机操作装置7B。
驱动系统操作装置7A生成用于使发动机20、动力传递装置22及制动装置23中的至少一者工作的操作信号。驱动系统操作装置7A包括加速操作部71、制动操作部72、转向操作部73及前进后退操作部74。
加速操作部71的操作是为了调整轮式装载机1的行驶速度。
制动操作部72的操作是为了调整轮式装载机1的行驶速度。
转向操作部73的操作是为了调整轮式装载机1的行驶方向。
前进后退操作部74的操作是为了切换轮式装载机1的前进与后退。
作业机操作装置7B生成用于使作业机6工作的操作信号。作业机操作装置7B包括动臂操作部75及铲斗操作部76。
动臂操作部75的操作是为了使动臂12工作。
铲斗操作部76的操作是为了使铲斗13工作。
显示装置8配置在驾驶室4的内部。显示装置8对显示数据进行显示。驾驶室4的操作员能够看到显示装置8上显示的显示数据。作为显示装置8,例示液晶显示器(LCD:LiquidCrystal Display)或有机电致发光显示器(OELD:Organic ElectroluminescenceDisplay)等平板显示器。
输入装置9配置在驾驶室4的内部。输入装置9由驾驶室4的操作员来操作。输入装置9基于操作员的操作,生成输入数据。作为输入装置9,例示触控面板、操作按钮及计算机用键盘。此外,输入装置9可以是包括光学传感器的非接触型输入装置,也可以是语音输入装置。显示装置8与输入装置9可以是一体的,也可以在驾驶室4的内部分开设置。
传感器系统30检测轮式装载机1的状态。传感器系统30具备发动机转速传感器31、车速传感器32、燃料消耗量传感器33、重量传感器34、动臂角度传感器35及铲斗角度传感器36。
发动机转速传感器31检测表示发动机20每单位时间的转速的发动机转速。作为发动机转速传感器31,例示检测发动机20的曲柄位置的磁传感器。
车速传感器32检测轮式装载机1的行驶速度。作为车速传感器32,例示检测与车轮5连结的驱动轴的旋转速度的磁传感器。
燃料消耗量传感器33检测轮式装载机1的燃料消耗量。作为燃料消耗量传感器33,例示配置在燃料箱内的浮子传感器。
重量传感器34检测铲斗13中保持的挖掘物300的重量。作为重量传感器34,例示检测升降缸18的液压油压力的压力传感器、检测铲斗缸19的液压油压力的压力传感器、及配置在作业机6的至少一部分上的载荷传感器。
动臂角度传感器35检测表示动臂12的角度的动臂角度。所谓动臂角度是指在局部坐标系中动臂12相对于车身2的角度。在实施方式中,动臂角度是连结转动轴AXa与转动轴AXb的线和连结旋转轴CXf与旋转轴CXr的线所成的角度。作为动臂角度传感器35,例示配置在车身前部2F与动臂12的连结部处的角度传感器。
铲斗角度传感器36检测表示铲斗13的角度的铲斗角度。所谓铲斗角度是指在局部坐标系中铲斗13相对于动臂12的角度。在实施方式中,铲斗角度传感器36检测表示局部坐标系中双臂曲柄14相对于动臂12的角度的双臂曲柄角度。在实施方式中,双臂曲柄角度是连结转动轴AXc与转动轴AXf的线和连结转动轴AXa与转动轴AXb的线所成的角度。铲斗角度与双臂曲柄角度一一对应。铲斗角度传感器36通过检测双臂曲柄角度来检测铲斗角度。作为铲斗角度传感器36,例示配置在动臂12与双臂曲柄14的连结部处的角度传感器。
控制装置40包括计算机系统。在实施方式中,控制装置40包括驱动控制装置40A及显示控制装置40B。
驱动控制装置40A基于加速操作部71所生成的操作信号,控制发动机20的输出。通过控制发动机20的输出,调整轮式装载机1的行驶速度。
驱动控制装置40A基于制动操作部72所生成的操作信号,控制制动装置23。通过控制制动装置23,调整轮式装载机1的行驶速度。
驱动控制装置40A基于转向操作部73所生成的操作信号,控制转向控制阀25。通过控制转向控制阀25,调整轮式装载机1的行驶方向。
驱动控制装置40A基于前进后退操作部74所生成的操作信号,控制动力传递装置22。通过控制动力传递装置22,切换轮式装载机1的前进与后退。
驱动控制装置40A基于动臂操作部75所生成的操作信号,控制作业机控制阀27。通过控制作业机控制阀27,使升降缸18受到驱动,从而动臂12工作。
驱动控制装置40A基于铲斗操作部76所生成的操作信号,控制作业机控制阀27。通过控制作业机控制阀27,使铲斗缸19受到驱动,从而铲斗13工作。
作业机械的循环作业
图3是说明实施方式的作业机械1的循环作业的图。轮式装载机1被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业。循环作业由相互关联的多个作业模式构成。循环作业包括轮式装载机1的行驶及作业机6的工作。
在实施方式中,循环作业由6个作业模式构成。在实施方式中,轮式装载机1的一系列的作业模式包括空载前进模式M1、挖掘模式M2、负载后退模式M3、负载前进模式M4、装载模式M5及空载后退模式M6。
一系列作业模式的顺序已被确定。执行空载前进模式M1之后,执行挖掘模式M2。执行挖掘模式M2之后,执行负载后退模式M3。执行负载后退模式M3之后,执行负载前进模式M4。执行负载前进模式M4之后,执行装载模式M5。执行装载模式M5之后,执行空载后退模式M6。
轮式装载机1将重复进行一系列作业模式的循环作业执行多次。执行第一次空载后退模式M6之后,执行第二次空载前进模式M1。
图4及图5都是说明实施方式的作业机械1的作业模式的图。
如图3及图4(A)所示,空载前进模式M1是以向挖掘对象靠近的方式前进的作业模式。在实施方式中,挖掘对象是位于地面200的山体210。所谓山体210是指由沙土构成的山。在空载前进模式M1下,轮式装载机1以向山体210靠近的方式前进。
在空载前进模式M1下,操作员操作驱动系统操作装置7A使轮式装载机1前进,以使轮式装载机1向山体210靠近。使轮式装载机1前进时,操作员操作作业机操作装置7B来控制作业机6的姿态,以使铲斗13能够挖掘山体210。操作员操作作业机操作装置7B来控制作业机6的姿态,以使铲斗13的铲刃端部13A向地面200靠近。通过使轮式装载机1在铲刃端部13A靠近地面200的状态下前进,铲斗13的铲刃端部13A插入山体210的下端部。
如图3及图4(B)所示,挖掘模式M2是利用作业机6的铲斗13对挖掘对象进行挖掘的作业模式。铲斗13的铲刃端部13A插入山体210之后,操作员操作作业机操作装置7B,使铲斗13执行收斗动作。由此,山体210被铲斗13挖掘。铲斗13铲起挖掘物300。挖掘物300被保持在铲斗13中。
如图3及图4(C)所示,负载后退模式M3是在作业机6的铲斗13中保持着挖掘物300的状态下以从挖掘对象离开的方式后退的作业模式。
如图4(C)所示,在负载后退模式M3下,操作员操作驱动系统操作装置7A使轮式装载机1后退,以使轮式装载机1从山体210离开。另外,操作员操作作业机操作装置7B来控制作业机6的姿态,以防止挖掘物300从铲斗13中撒落。
如图3及图5(A)所示,负载前进模式M4是以向装载对象靠近的方式前进的作业模式。在实施方式中,装载对象是可在地面200行驶的运输车辆220的车斗230。作为运输车辆220,例示自卸车。负载后退模式M3结束之后,轮式装载机1以向运输车辆220靠近的方式转向并前进。
在负载前进模式M4下,操作员操作驱动系统操作装置7A使轮式装载机1前进,以使轮式装载机1向运输车辆220靠近。
如图3及图5(B)所示,装载模式M5是将作业机6的铲斗13中保持着的挖掘物300装进装载对象内的作业模式。操作员操作作业机操作装置7B来控制作业机6的姿态,以将铲斗13中保持着的挖掘物300装进运输车辆220的车斗230内。操作员控制作业机6的姿态,以防止挖掘物300从铲斗13中撒落,且铲斗13配置在比车斗230的上端部靠上的位置。
如图3及图5(C)所示,空载后退模式M6是以从装载对象离开的方式后退的作业模式。装载模式M5结束之后,轮式装载机1后退以从运输车辆220离开。
轮式装载机1重复进行包括空载前进模式M1、挖掘模式M2、负载后退模式M3、负载前进模式M4、装载模式M5及空载后退模式M6的循环作业,直至被装进运输车辆220内的挖掘物300达到目标载量为止。
显示系统
图6是表示实施方式的显示系统10的功能模块图。显示系统10具有显示控制装置40B、操作装置7、显示装置8、输入装置9及传感器系统30。
显示控制装置40B包括计算机系统。显示控制装置40B分别与操作装置7、显示装置8、输入装置9及传感器系统30连接。显示控制装置40B具有处理电路41及存储电路42。
处理电路41执行运算处理及控制指令的输出处理。作为处理电路41,例示处理器。作为处理器,例示中央处理器(CPU:Central Processing Unit)或微处理器(MPU:MicroProcessing Unit)。
存储电路42与处理电路41连接。存储电路42用于存储数据。作为存储电路42,例示非易失性存储器或易失性存储器。作为非易失性存储器,例示只读存储器(ROM:Read OnlyMemory)或储存装置(storage)。作为储存装置,例示硬盘驱动器(HDD:Hard Disk Drive)或固态驱动器(SSD:Solid State Drive)。作为易失性存储器,例示随机存取存储器(RAM:Random Access Memory)。
计算机程序存储在存储电路42中。处理电路41通过从存储电路42获取计算机程序并加以执行而发挥预设功能。
处理电路41具有计时部51、状态值获取部52、作业模式判断部53、实绩值计算部54、目标值设定部55、评价部56、引导输出部57及显示控制部58。
存储电路42具有目标值存储部61、引导存储部62及主存储部63。
计时部51用于测量时间。计时部51测量从规定时间点开始经过的时间。
状态值获取部52获取轮式装载机1被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业时的、轮式装载机1的状态值。轮式装载机1的状态值是指表示轮式装载机1的状态的数值。
作为轮式装载机1的状态值,例示发动机转速、轮式装载机1的行驶速度、轮式装载机1的燃料消耗量、铲斗13中保持的挖掘物300的重量、动臂12的角度、铲斗13的角度、加速操作量、制动操作量、转向操作量及轮式装载机1的行进方向(前进或后退)。此外,轮式装载机1的状态值并不限定于上述示例。
发动机转速由发动机转速传感器31来检测。状态值获取部52能够从发动机转速传感器31获取发动机转速。
轮式装载机1的行驶速度由车速传感器32来检测。状态值获取部52能够从车速传感器32获取轮式装载机1的行驶速度。
轮式装载机1的燃料消耗量由燃料消耗量传感器33来检测。状态值获取部52能够从燃料消耗量传感器33获取轮式装载机1的燃料消耗量。
铲斗13中保持的挖掘物300的重量由重量传感器34来检测。状态值获取部52能够从重量传感器34获取铲斗13中保持的挖掘物300的重量。
动臂12的角度由动臂角度传感器35来检测。状态值获取部52能够从动臂角度传感器35获取动臂12的角度。
铲斗13的角度由铲斗角度传感器36来检测。状态值获取部52能够从铲斗角度传感器36获取铲斗13的角度。
加速操作量基于从加速操作部71输出的操作信号推导得出。状态值获取部52能够从加速操作部71获取加速操作量。
制动操作量基于从制动操作部72输出的操作信号推导得出。状态值获取部52能够从制动操作部72获取制动操作量。
转向操作量基于从转向操作部73输出的操作信号推导得出。状态值获取部52能够从转向操作部73获取转向操作量。
轮式装载机1的行进方向基于从前进后退操作部74输出的操作信号推导得出。状态值获取部52能够从前进后退操作部74获取轮式装载机1的行进方向。轮式装载机1的行进方向表示轮式装载机1的前进或后退。
作业模式判断部53基于状态值获取部52所获取的状态值,判断轮式装载机1正在执行的作业模式。作业模式判断部53例如能够基于轮式装载机1的行进方向、铲斗13中保持的挖掘物300的重量、动臂12的角度及铲斗13的角度来判断作业模式。作业模式判断部53能够基于前进后退操作部74的操作信号来判定轮式装载机1是否正在前进。此外,在设置有用于检测车轮5的旋转方向的旋转传感器的情况下,作业模式判断部53也可基于旋转传感器所检测出的车轮5的旋转方向的检测数据来判定轮式装载机1是否正在前进。作业模式判断部53能够从重量传感器34获取铲斗13中保持的挖掘物300的重量的检测数据。作业模式判断部53能够从动臂角度传感器35获取动臂12的角度的检测数据,且能够从铲斗角度传感器36获取铲斗13的角度的检测数据。
例如,当轮式装载机1正在执行挖掘模式M2时,轮式装载机1前进,铲斗13中保持的挖掘物300的重量增加,动臂12的角度被调整成规定角度,铲斗13从铲刃端部13A靠近地面200的状态开始执行收斗动作。因此,作业模式判断部53能够基于轮式装载机1的行进方向、铲斗13中保持的挖掘物300的重量、动臂12的角度及铲斗13的角度,判断出轮式装载机1正在执行的作业模式是挖掘模式M2。
例如,当轮式装载机1正在执行负载后退模式M3时,轮式装载机1后退,铲斗13中保持的挖掘物300的重量固定不变,动臂12的角度及铲斗13的角度以挖掘物300不从铲斗13中撒落的方式维持为固定值。因此,作业模式判断部53能够基于轮式装载机1的行进方向、铲斗13中保持的挖掘物300的重量、动臂12的角度及铲斗13的角度,判断出轮式装载机1正在执行的作业模式是负载后退模式M3。
同样地,作业模式判断部53例如能够基于轮式装载机1的行进方向、铲斗13中保持的挖掘物300的重量、动臂12的角度及铲斗13的角度,判断出轮式装载机1正在执行的作业模式是空载前进模式M1、负载前进模式M4、装载模式M5及空载后退模式M6中的哪一个作业模式。
此外,作业模式判断部53例如也可基于轮式装载机1的行进方向、牵引力、作业机6所承受的负荷、动臂12的角度及铲斗13的角度,来判断轮式装载机1正在执行的作业模式。牵引力例如基于发动机20的输出扭矩、动力传递装置22的输入输出的速度比、及车轮5的负荷半径而算出。例如,当轮式装载机1正在执行挖掘模式M2时,牵引力增加,因此作业模式判断部53能够基于牵引力,判断出轮式装载机1正在执行的作业模式是挖掘模式M2。
实绩值计算部54基于状态值获取部52所获取的状态值,针对多个作业模式中的每个模式计算与轮式装载机1的操控评价相关的实绩值。
目标值设定部55针对多个作业模式中的每个模式设定与轮式装载机1的操控评价相关的目标值。
操控评价包括轮式装载机1的燃耗[Liter/hour]及作业效率[ton/Liter]。
轮式装载机1的燃耗是指轮式装载机1每单位时间的燃料消耗量。轮式装载机1的作业效率是指轮式装载机1相对于燃料消耗量所做的作业量。在实施方式中,轮式装载机1的作业量是指装进装载对象内的挖掘物300的装载量。一次循环作业的装载量等于铲斗13中保持的挖掘物300的重量。
实绩值计算部54基于状态值获取部52所获取的状态值,计算燃耗的实绩值及作业效率的实绩值。实绩值计算部54能够基于燃料消耗量传感器33所检测出的燃料消耗量、及计时部51所测量出的时间,计算燃耗的实绩值。实绩值计算部54能够基于重量传感器34所检测出的挖掘物300的重量、及燃料消耗量传感器33所检测出的燃料消耗量,计算作业效率的实绩值。
与操控评价相关的目标值是预先设定的值,被预先存储在目标值存储部61中。目标值设定部55基于目标值存储部61的存储数据,设定与操控评价相关的目标值。另外,目标值设定部55能够基于来自输入装置9的输入数据,更改(自定义)目标值。
在实施方式中,目标值设定部55能够在条件设定模式及主操作员模式中的任一个设定模式下设定目标值。所谓条件设定模式是指设定操作员的训练条件而自动生成最合适的目标值的设定模式。所谓主操作员模式是指基于熟练操作员的操控模型而生成最合适的目标值的设定模式。
此外,操控评价并不限定于燃耗及作业效率。作为操控评价,例示表示执行一次循环作业所需时间的循环时间、发动机转速、轮式装载机1的移动距离、及在一次循环作业中装进装载对象内的挖掘物300的装载量。如上所述,一次循环作业的装载量等于铲斗13中保持的挖掘物300的重量。
评价部56基于实绩值计算部54计算出的与操控评价相关的实绩值、及目标值设定部55所设定的与操控评价相关的目标值,评价操作员的操控技能。评价部56输出表示操作员的操控技能的评价结果的评价数据。评价部56针对多个作业模式中的每个模式评价操作员的操控技能,且针对多个作业模式中的每个模式输出评价数据。
从评价部56输出的评价数据包括针对多个作业模式中的每个模式算出的实绩值与目标值的差。评价部56针对多个作业模式中的每个模式计算实绩值计算部54所算出的实绩值与目标值设定部55所设定的目标值的差,并输出评价数据。
引导输出部57基于实绩值计算部54所算出的与操控评价相关的实绩值,输出对操作员的操控的引导。引导输出部57输出对操作员的操控的引导,以缩小实绩值与目标值的差。例如,在操作员按照推荐操控模型操控轮式装载机1的情况下,与操控评价相关的实绩值接近于目标值。即,在操作员的操控技能熟练的情况下,实绩值与目标值的差缩小。另一方面,在操作员的轮式装载机1的操控技能不熟练的情况下,实绩值与目标值的差扩大。引导输出部57输出引导,以便操作员能够按照推荐操控模型操控轮式装载机1。引导输出部57针对多个作业模式中的每个模式输出引导。
多个引导模型被预先存储在引导存储部62中。引导输出部57基于实绩值计算部54所算出的与操控评价相关的实绩值、及引导存储部62的存储数据,输出引导。
显示控制部58将实绩值计算部54所算出的与操控评价相关的实绩值、及目标值设定部55所设定的与操控评价相关的目标值显示在显示装置8上。显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式,将实绩值及目标值显示在显示装置8上。
另外,显示控制部58将从评价部56输出的、操作员操控功能的评价数据显示在显示装置8上。显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式,将操控技能的评价数据显示在显示装置8上。
另外,显示控制部58将从引导输出部57输出的对操作员的操控的引导显示在显示装置8上。显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式,将引导显示在显示装置8上。
目标值的设定方法
接下来,对与操控评价相关的目标值的设定方法进行说明。目标值是按照推荐操控模型操控轮式装载机1时获取的与操控评价相关的数值。如上所述,目标值设定部55在条件设定模式及主操作员模式中的至少一个设定模式下设定目标值。
条件设定模式
对条件设定模式进行说明。图7是表示实施方式的条件设定模式下的目标值设定画面的图。
条件设定模式下的目标值例如是通过在试验场上按照推荐操控模型操控轮式装载机1而获取的值。条件设定模式下的目标值是所谓的厂商建议值。目标值是针对多个作业模式中的每个模式设定的。
在实施方式中,为一个作业模式设定多个目标值。在实施方式中,目标值例如是根据操作员的训练条件而自定义的。为一个作业模式准备多个目标值,以使目标值能够自定义。
通过按照推荐操控模型操控轮式装载机1而获取的目标值存储在目标值存储部61中。目标值存储部61中预先存储有与操控评价相关的目标值。
操作员例如能够根据训练现场来设定训练条件。操作员能够通过操作输入装置9来设定训练条件。此外,例如也可由教练员操作输入装置9来设定训练条件。下面,为了便于说明,假设是操作员操作输入装置9来设定训练条件的。
目标值设定部55基于来自输入装置9的输入数据,自定义目标值。在目标值存储部61中,已分别根据假定的多个训练条件,为一个作业模式预先存储了多个目标值。目标值设定部55基于来自输入装置9的输入数据,从为一个作业模式准备的多个目标值中选择特定的目标值。
在实施方式中,操作员经由输入装置9向显示控制装置40B输入发动机模式、轮式装载机1的移动距离、及表示执行一次循环作业所需时间的循环时间的目标值,以作为训练条件。
操作员例如能够基于训练现场的状况,设定发动机模式。作为发动机模式,操作员能够选择“P模式(动力模式)”及“E模式(节能模式)”中的至少一者。所谓P模式是指优先作业效率的发动机模式。所谓E模式是指优先燃耗的发动机模式。
操作员例如能够基于训练现场的大小或挖掘对象与装载对象的相对位置来设定移动距离。作为移动距离,操作员可选择“短(~15m)”、“标准(15~20m)”及“长(20~25m)”中的至少一者。
操作员例如能够基于训练现场的状况来设定循环时间。作为循环时间,操作员能够选择“25~30秒”、“30~35秒”、“35~40秒”、“40~45秒”、“45~50秒”、“50~55秒”、“55~60秒”及“60~65秒”中的至少一者。
如上所述,在实施方式中,操作员能够从发动机模式、移动距离及循环时间几者的多个组合当中,根据训练条件设定任意组合。
在目标值存储部61中,针对发动机模式、移动距离、循环时间及发动机转速几者的多个组合,分别预先存储了表示执行一个作业模式所需时间的作业时间的目标值、燃料消耗量的目标值、移动距离的目标值及发动机转速的目标值。如上所述,目标值是通过在试验场上按照推荐操控模型操控轮式装载机1而获取的。目标值设定部55基于来自输入装置9的输入数据,从目标值存储部61内存储的多个目标值当中,设定符合训练条件的目标值。
如图7所示,用于选择发动机模式的下拉按钮101显示在显示装置8上。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮101,设定发动机模式。另外,选择移动距离的下拉按钮102显示在显示装置8上。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮102,设定移动距离。另外,选择循环时间的下拉按钮103显示在显示装置8上。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮103,设定循环时间。
另外,操作员能够设定引导级别。作为引导级别,操作员能够选择标准或新手用。选择标准时,从引导输出部57输出的引导中包括推荐值。选择新手用时,从引导输出部57输出的引导中不含推荐值。如图7所示,选择引导级别的下拉按钮104显示在显示装置8上。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮104,设定引导级别。
另外,操作员能够修正挖掘物300的比重。另外,操作员能够修正铲斗13的容量。操作员能够经由输入装置9向显示区域105输入数值,来修正挖掘物300的比重。操作员能够经由输入装置9向显示区域106输入数值,来修正铲斗13的容量。此外,在显示区域105及显示区域106分别显示有默认值。在无需进行修正的情况下,设定为默认值。
另外,操作员能够设定关于操控评价能否被判定为良好的公差。操作员能够设定相对于允许判定为良好的目标值的公差。在图7所示的例子中,操控评价包括循环时间、装载量、燃耗及作业效率。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮107,设定相对于循环时间目标值的允许公差。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮108,设定相对于装载量目标值的公差。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮109,设定相对于燃耗目标值的公差。操作员能够经由输入装置9操作下拉按钮110,设定相对于作业效率目标值的公差。
当输入装置9的输入结束,操作员经由输入装置9操作按钮标识111时,目标值设定部55基于通过输入装置9生成的输入数据、及目标值存储部61的存储数据,算出多个作业模式各自的、关于移动距离及发动机转速的目标值。另外,目标值设定部55计算循环时间、装载量、燃耗及作业效率各自的目标值。显示控制部58在显示装置8的显示区域112显示多个作业模式各自的移动距离的目标值。显示控制部58在显示装置8的显示区域113显示多个作业模式各自的发动机转速的目标值。显示控制部58在显示装置8的显示区域114显示循环时间、装载量、燃耗及作业效率各自的目标值。
图8是表示实施方式的条件设定模式下的目标值设定方法的流程图。
操作员操作输入装置9,设定训练条件。如上所述,训练条件包括发动机模式、移动距离及循环时间(步骤SA1)。
当输入训练条件,并操作按钮标识111时,目标值设定部55针对多个作业模式中的每个模式计算轮式装载机1的移动距离(步骤SA2)。
在目标值存储部61中,已分别针对发动机模式、移动距离、循环时间及发动机转速几者的多个组合预先存储了作业时间、燃料消耗量、移动距离及发动机转速各自的目标值。目标值设定部55基于在步骤SA1中输入的来自输入装置9的输入数据,从目标值存储部61内存储的移动距离的多个目标值当中,选择与输入数据相符的移动距离的目标值。
在将轮式装载机1的车身2的前后方向尺寸设为Lb的情况下,从“短(1.0Lb)”、“标准(1.5Lb)”及“长(2.0Lb)”当中选择空载前进模式及负载后退模式的移动距离。从“短(0.8Lb)”、“标准(1.2Lb)”及“长(1.6Lb)”当中选择负载前进模式及空载后退模式的移动距离。
选择好移动距离的目标值之后,目标值设定部55提取与所选择的移动距离的目标值对应的作业时间。作业时间是针对6个作业模式分别提取的。目标值设定部55基于6个作业模式各自的作业时间,计算循环时间(步骤SA3)。
在将执行一个作业模式所需的作业时间设为Tt(n)的情况下,在步骤SA3中算出的循环时间CT由以下数式(1)来表示。其中,n=1~6,Tt(1)表示空载前进模式所需的作业时间,Tt(2)表示挖掘模式所需的作业时间,Tt(3)表示负载后退模式所需的作业时间,Tt(4)表示负载前进模式所需的作业时间,Tt(5)表示装载模式所需的作业时间,Tt(6)表示空载后退模式所需的作业时间。
CT=∑Tt(n)…(1)
目标值设定部55对表示在步骤SA3中算出的循环时间的算出循环时间、及在步骤SA1中输入的目标循环时间加以比较。目标值设定部55对目标循环时间是否为算出循环时间以上进行判断(步骤SA4)。
在步骤SA4中判定为目标循环时间不是算出循环时间以上时(步骤SA4:否),目标值设定部55返回步骤SA3的处理。即,目标值设定部55所算出的算出循环时间比操作员所设定的目标循环时间长时,目标值设定部55在更改上述组合之后,提取与该组合对应的作业时间,并基于6个作业模式各自的作业时间,计算循环时间。
在步骤SA4中判定为目标循环时间为算出循环时间以上时(步骤SA4:是),目标值设定部55基于与在步骤SA2中选择的移动距离对应的作业时间和燃料消耗量、及根据铲斗13的容量所预测的装载量,计算作业效率TL(步骤SA5)。
即,目标值设定部55基于与在步骤SA2中选择的移动距离对应的发动机模式,计算多个作业模式各自的燃料消耗量[cc]。在将一个作业模式下的燃料消耗量设为Ft(n)的情况下,一次循环作业的燃料消耗量F[Liter]由以下数式(2)来表示。其中,n=1~6,Ft(1)表示空载前进模式下的燃料消耗量,Ft(2)表示挖掘模式下的燃料消耗量,Ft(3)表示负载后退模式下的燃料消耗量,Ft(4)表示负载前进模式下的燃料消耗量,Ft(5)表示装载模式下的燃料消耗量,Ft(6)表示空载后退模式下的燃料消耗量。
在将装载量设为Wt的情况下,作业效率TL由以下数式(3)来表示。
目标值设定部55将表示在步骤SA5中算出的作业效率的算出作业效率、及表示已经算出的作业效率的最大值的最大作业效率加以比较。目标值设定部55对算出作业效率是否为最大作业效率以上进行判断(步骤SA6)。
在步骤SA6中判定为算出作业效率不是最大作业效率以上时(步骤SA6:否),目标值设定部55返回步骤SA3的处理。即,目标值设定部55所算出的算出作业效率比已经算出的最大作业效率小时,目标值设定部55更改上述组合,执行步骤SA3至步骤SA6的处理。
在步骤SA6中判定为算出作业效率为最大作业效率以上时(步骤SA6:是),目标值设定部55将算出作业效率确定为最大作业效率。即,将在步骤SA5中算出的算出作业效率作为最大作业效率加以保存(步骤SA7)。
目标值设定部55分别针对上述多个组合重复步骤SA2至步骤SA7的处理。目标值设定部55对是否已完成所有组合的计算进行判断(步骤SA8)。
在步骤SA8中判定为尚未完成计算时(步骤SA8:否),目标值设定部55返回步骤SA3的处理。
在步骤SA8中判定为已完成计算时(步骤SA8:是),目标值设定部55计算燃耗(步骤SA9)。
燃耗LH由以下数式(4)来表示。
循环时间的目标值是在步骤SA3及步骤SA4中算出的。装载量的目标值是基于铲斗13的容量而确定的。燃耗的目标值是在步骤SA9中算出的。作业效率的目标值是在步骤SA6及步骤SA7中算出的。显示控制部58将循环时间、装载量、燃耗及作业效率的目标值显示在显示装置8的显示区域114内(步骤SA10)。
主操作员模式
其次,对主操作员模式进行说明。在主操作员模式下,目标值设定部55基于熟练操作员规范操控轮式装载机1时轮式装载机1的状态值来设定与操控评价相关的目标值,该熟练操作员是不同于受训操作员的其他操作员。
图9是表示实施方式的主操作员模式下的目标值设定画面的图。
熟练操作员经由输入装置9操作显示装置8上显示的按钮标识121。操作按钮标识121之后,熟练操作员开始操控轮式装载机1,使轮式装载机1执行循环作业。通过对按钮标识121的操作,状态值获取部52获取熟练操作员操作轮式装载机1时轮式装载机1的状态值。状态值记录在主存储部63中。
由熟练操作员操控的轮式装载机1的循环作业被执行多次。在实施方式中,由熟练操作员操控的轮式装载机1的循环作业至少被执行16次。循环作业的次数并不限定于此,只要是足以设定目标值的次数即可。
显示控制部58将在多次循环作业中分别获取的状态值显示在显示装置8的显示区域122内。
另外,经由输入装置9操作显示装置8上显示的按钮标识123,由此,目标值设定部55解析主存储部63中记录的状态,生成主数据。所生成的主数据被存储在主存储部63中。此外,经由输入装置9操作显示装置8上显示的按钮标识124,由此,主数据会被从主存储部63中抹除。
另外,目标值设定部55基于主数据,计算循环时间、装载量、燃耗及作业效率各自的目标值。显示控制部58在显示装置8的显示区域125显示循环时间、装载量、燃耗及作业效率各自的目标值。循环时间的目标值可以是多次执行的循环作业的循环时间的平均值。装载量的目标值可以是多次执行的循环作业的装载量的平均值。燃耗的目标值可以是多次执行的循环作业的燃耗的平均值。作业效率的目标值可以是多次执行的循环作业的作业效率的平均值。
图10是表示实施方式的主操作员模式下的目标值设定方法的流程图。
当操作按钮标识121,熟练操作员开始操控轮式装载机1时,状态值获取部52获取熟练操作员操作轮式装载机1时轮式装载机1的状态值。针对多次执行的循环作业分别获取状态值。在实施方式中,循环作业至少执行16次。另外,状态值是针对6个作业模式中的每个模式获取的。状态值记录在主存储部63中(步骤SB1)。
在图10所示的例子中,状态值获取部52所获取的状态值为发动机转速、加速操作量、制动操作量、移动距离、作业时间、装载量及燃料消耗量这7项。
目标值设定部55对在步骤SB1中获取的状态值的有效性进行评价。即,目标值设定部55对在步骤SB1中获取的状态值是否异常进行判断(步骤SB2)。
目标值设定部55基于以下数式(5)及数式(6),评价状态值的有效性。
|CT(m)-Tav|>2×Tsd…(5)
|W(m)-Wav|>2×Wsd…(6)
在数式(5)中,m是获取状态值的次数,若无异常状态值,则m等于循环作业的执行次数。即,在实施方式中,m=1~16。CT(m)是一次循环作业的循环时间[sec.],Tav是与循环时间的获取次数相应的循环时间的平均值,Tsd是与循环时间的获取次数相应的循环时间的标准偏差。
在数式(6)中,m是获取状态值的次数,在实施方式中,m=1~16。W(m)是一次循环作业的装载量[ton],Wav是与装载量的获取次数相应的装载量的平均值,Wsd是与装载量的获取次数相应的装载量的标准偏差。
满足数式(5)及数式(6)的条件的状态值被判定为异常而被排除。
状态值获取部52对是否已完成规定数量的正常状态值的获取进行判断。在实施方式中,规定数量为16。(步骤SB3)。
在步骤SB3中判定为尚未完成状态值的获取时(步骤SB3:否),状态值获取部52返回步骤SB1。重复步骤SB1及步骤SB2的处理,直至完成规定数量的正常状态值的获取为止。
在步骤SB3中判定为已完成规定数量的正常状态值的获取时(步骤SB3:是),目标值设定部55针对多个作业模式中的每个模式,为7项状态值分别计算平均值及标准偏差(步骤SB4)。
另外,目标值设定部55计算7项状态值彼此的相关系数(步骤SB5)。
在将状态值获取部52所获取的状态值设为P[n][k][m],将多个作业模式各自的状态值的平均值设为Pav[n][k],将多个作业模式各自的状态值的标准偏差设为Psd[n][k],将相关系数设为D[n][k][s]的情况下,以下数式(7)及数式(8)成立。此外,n表示作业模式的数量,在实施方式中,作业模式有6个,因此n=1~6。k及s表示状态值的项数,在实施方式中,状态值有7项,因此k、s=1~7。m表示循环作业的次数,在实施方式中,循环作业执行16次,因此m=1~16。
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引导输出部57计算熟练操作员的作业内容与作为训练对象的操作员的作业内容的背离度。在实施方式中,引导输出部57基于马田系统法(MT法:Maharanobis-TaguchiSystem),对包括平均值、标准偏差及相关系数的主数据和操作员操控轮式装载机1时轮式装载机1的状态值进行运算,由此算出7项状态值的背离度。引导输出部57将背离度为预设值以上的状态值作为应该加以改善的操控评价项目而输出引导。计算背离度的方法并不限定于MT法。
显示方法
接下来,对操作员操控技能训练结果的显示方法进行说明。设定目标值之后,开始操作员的训练。
图11是表示实施方式的显示方法的流程图。操作员开始操控轮式装载机1,使轮式装载机1执行重复进行一系列作业模式的循环作业。状态值获取部52获取操作员操控轮式装载机1时的轮式装载机1的状态值(步骤SC1)。
作业模式判断部53基于状态值获取部52所获取的状态值,判断轮式装载机1正在执行的作业模式(步骤SC2)。
在操作员的训练中,至少执行一次循环作业。状态值获取部52获取多个作业模式各自的轮式装载机1的状态值。
当循环作业结束时,实绩值计算部54基于状态值获取部52所获取的状态值,针对多个作业模式中的每个模式,计算与操控评价相关的实绩值(步骤SC3)。
在实施方式中,与操控评价相关的实绩值至少包括装载量的实绩值及燃料消耗量的实绩值。
评价部56计算评价指数E(步骤SC4)。
评价指数E由以下数式(9)来表示。评价指数E是0以上的数值,且当计算结果大于1.2时,取1.2。即,评价指数E是0以上且1.2以下的值。
在数式(9)中,W是装载量的实绩值,Wt是装载量的目标值,F是燃料消耗量的实绩值,Ft是燃料消耗量的目标值。数式(9)分别表示挖掘作业的作业效率的评价指数E、挖掘作业以外的作业的作业效率的评价指数E、及燃耗的评价指数E。
评价部56计算目标指标Et(步骤SC5)。
目标指标Et由以下数式(10)来表示。目标指标Et是0.7以上且0.9以下的值。
Et=1-C…(10)
在数式(10)中,C是相对于目标值的公差。公差C是0.1以上且0.3以下的值。
评价部56基于实绩值及目标值,对操作员的操控技能是否已达成目标进行判断(步骤SC6)。
在实施方式中,评价指数E为目标指标Et以上时,评价部56判定为操作员的操控技能已达成目标。
在步骤SC6中判定为操作员的操控技能未达成目标时(步骤SC6:否),评价部56提取未达成目标的操控评价项目(步骤SC7)。
评价部56计算之所以未能达成目标的问题点及改善方法(步骤SC8)。
例如,在因发动机转速较低导致作业时间变长的情况下,评价部56计算加速操作量的实绩值与目标值的差Δa[%]、及作业时间的实绩值与目标值的差Δt[sec.]。加速操作量的差Δa由以下数式(11)来表示。作业时间的差Δt由以下数式(12)来表示。
Δa=RND(N-Nt)×k …(11)
Δt=RND(T-Tt) …(12)
在数式(11)中,N是发动机转速[rpm]的实绩值,Nt是发动机转速[rpm]的目标值,k是转换系数。在数式(12)中,T是执行一个作业模式所需作业时间[sec.]的实绩值,Tt是作业时间[sec.]的目标值。另外,在数式(11)及数式(12)中,RND表示整数转换。
另外,操作员的操控技能未达成目标时,引导输出部57输出对操作员操控的引导,以缩小实绩值与目标值的差(步骤SC9)。
显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式将实绩值及目标值显示在显示装置8上。另外,显示控制部58将操作员操控技能的评价数据显示在显示装置8上。另外,显示控制部58将从引导输出部57输出的引导显示在显示装置8上(步骤SC10)。
未达成目标时,显示控制部58会在显示区域134显示用于提醒操作员进行改善的消息,例如“将加速器踩下10~20%,使挖掘时间缩短2~3秒!”。
在步骤SC6中判定为操作员的操控技能已达成目标时(步骤SC6:否),评价部56会提取已达成目标的操控评价项目(步骤SC11)。
另外,操作员的操控技能已达成目标时,引导输出部57输出对操作员操控的引导(步骤SC12)。
显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式将实绩值及目标值显示在显示装置8上。另外,显示控制部58显示表明已达成目标的消息(步骤SC13)。
已达成目标时,显示控制部58在显示区域134显示用于称赞操作员的消息,例如“好棒!挖掘量很充足!”。
图12是表示实施方式的操作员操控技能评价结果的显示画面的图。如图12所示,显示控制部58将目标值的设定模式显示于显示装置8的显示区域130。在图12所示的例子中,目标值的设定模式是条件设定模式。另外,显示控制部58将操控评价的实绩值及目标值分别显示于显示装置8的显示区域131。在图12所示的例子中,显示控制部58显示作业效率、装载量、燃耗及循环时间各自的实绩值及目标值作为操控评价项目。在显示区域131中,上段的显示区域131A显示的是实绩值,下段的显示区域131B显示的是目标值。
显示控制部58针对多个作业模式中的每个模式,将实绩值及目标值作为评价数据以雷达图的形式显示出来。显示控制部58针对6个作业模式中的每个模式,将表示燃耗[L/h]的实绩值及目标值的雷达图显示于显示装置8的显示区域132。显示控制部58针对6个作业模式中的每个模式,将表示作业效率[ton/L]的实绩值及目标值的雷达图显示于显示装置8的显示区域133。在燃耗的雷达图中,线Ls表示燃耗的实绩值,线Lr表示燃耗的目标值。在作业效率的雷达图中,线Ls表示作业效率的实绩值,线Lr表示作业效率的目标值。
在实施方式中,作业模式有6个,因此雷达图为六边形。六边形的各个顶点分别表示空载前进模式M1、挖掘模式M2、负载后退模式M3、负载前进模式M4、装载模式M5及空载后退模式M6。
显示控制部58对分别表示多个作业模式的标识进行显示。标识配置在雷达图的顶点。标识包括表示空载前进模式M1的标识M1s、表示挖掘模式M2的标识M2s、表示负载后退模式M3的标识M3s、表示负载前进模式M4的标识M4s、表示装载模式M5的标识M5s、及表示空载后退模式M6的标识M6s。
显示控制部58在显示装置8的显示区域134显示引导。显示控制部58以文字形式显示预设消息作为引导。在图12所示的例子中,显示控制部58显示提醒改善的消息,例如“将加速器松开10~20%,使移动距离缩短1~2米!(提示)强制降档时松开加速器,燃耗会降低!”。
显示控制部58显示与所选标识对应的作业模式的引导,该所选标识是在表示作业模式的6个标识之中经由输入装置9选择的标识。例如,选择标识M1s时,显示空载前进模式M1的操控技能的相关消息作为引导。例如,选择标识M2s时,显示挖掘模式M2的操控技能的相关消息作为引导。标识M3s、标识M4s、标识M5s及标识M6s也同样如此。
如上所述,引导存储部62中存储了多个引导模型。引导存储部62中例如存储有:“使加速器踏板弹回1/4左右”、“将移动距离缩短2~3米”、及“请注意动臂的操作,使后退结束时动臂高度比这次高100~150厘米”等提醒改善的多个消息模型。另外,引导存储部62中例如存储有:“在移动距离方面非常老练”、“充分调动了机械的性能”、及“已能够调整出高效率的动臂高度”等进行称赞的多个消息。引导输出部57基于实绩值,从引导存储部62内存储的消息当中输出最合适的消息。
如参照图7所说明,通过下拉按钮104的操作而将引导级别设定为标准时,提醒改善的消息中包括推荐值,例如“将移动距离缩短1~2米!”。将引导级别设定为新手用时,所显示的提醒改善的消息中也可不含推荐值,例如“将移动距离再缩短一点!”。
如上所述,在通过主操作员模式设定了目标值的情况下,引导输出部57基于MT法(Maharanobis-Taguchi System),计算状态值的背离度。引导输出部57将背离度为预设值以上的状态值作为应该加以改善的操控评价项目而输出引导。例如,作为提醒改善燃耗的消息,引导输出部57例如输出与发动机转速或行驶速度相关的消息,而不输出与动臂12的角度相关的消息。
效果
如以上所说明,根据实施方式,在轮式装载机1被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业时,基于轮式装载机1的状态值,针对多个作业模式中的每个模式计算与操控评价相关的实绩值。另外,针对多个作业模式中的每个模式设定与操控评价相关的目标值。通过针对多个作业模式中的每个模式将与操控评价相关的实绩值及目标值显示在显示装置8上,而针对多个作业模式中的每个模式向操作员提示操控技能的评价结果。通过针对多个作业模式中的每个模式向操作员提示操控技能的评价结果,能够使操作员在短时间内熟练掌握循环作业的操控技能。
操控评价至少包括轮式装载机1的燃耗[Liter/hour]及作业效率[ton/Liter]。最合适的加速器操作因轮式装载机1的作业模式而异。不踩加速器,燃耗会改善,但挖掘量减少,作业时间延长,因此作业效率会变差。在实施方式中,显示系统10从燃耗及作业效率的角度向操作员提示哪个作业模式存在问题、及如何改善。因此,操作员能够熟练掌握可以改善燃耗及作业效率两方面的操控技能。
在实施方式中,一系列作业模式包括空载前进模式M1、挖掘模式M2、负载后退模式M3、负载前进模式M4、装载模式M5及空载后退模式M6。通过针对轮式装载机1的多个作业模式中的每个模式向操作员提示操控技能的评价结果,能够使操作员熟练掌握轮式装载机1的循环作业的操控技能。
轮式装载机1正在执行的作业模式是基于状态值来判断的。因此,显示系统10能够针对多个作业模式中的每个模式,显示与操控评价相关的实绩值及目标值。
评价部56基于实绩值及目标值,输出操作员的操控技能的评价数据。通过将操控技能的客观评价数据显示在显示装置8上,操作员能够熟练掌握操控技能。
操控技能的评价数据是针对多个作业模式中的每个模式显示在显示装置8上的。由此,操作员能够熟练掌握循环作业的操控技能。
评价数据包括针对多个作业模式中的每个模式算出的实绩值与目标值的差。由此,向操作员提示操控技能的客观评价数据。
实绩值及目标值是针对多个作业模式中的每个模式以雷达图的形式显示在显示装置上的。因此,操作员能够直观地确认实绩值与目标值的差。另外,操作员能够直观地确认应该改善一系列作业模式中的哪个作业模式的操控。
引导输出部57针对操控技能不足的作业模式输出用于改善操控的引导。引导被显示在显示装置8上。由此,操作员能够确认应如何进行改善。因此,操作员能够在短时间内熟练掌握操控技能。
引导是针对多个作业模式中的每个模式输出的。由此,操作员能够确认哪个作业模式存在问题、及如何改善。
在雷达图中,显示有表示作业模式的多个标识(M1s、M2s、M3s、M4s、M5s、M6s)。操作员经由输入装置9选择标识,使得与所选择的标识对应的作业模式的引导被显示在显示装置8上。由此,操作员能够确认哪个作业模式存在问题、及如何改善。
多个引导模型已被预先存储在引导存储部62中。引导输出部57能够基于实绩值及引导存储部62的存储数据,输出合适的引导。
引导包括以文字形式表达的消息。由此,操作员能够确认哪个作业模式存在问题、及如何改善。
目标值已被预先存储在目标值存储部61中。目标值是基于目标值存储部61的存储数据来设定的。
目标值设定部55能够基于来自输入装置9的输入数据,更改目标值。目标值例如被自定义为符合训练条件的适当值。
基于熟练操作员的规范操控来设定目标值,使得目标值例如被设定为适合作业现场的适当值。
其他实施方式
在上述实施方式中,计时部51、状态值获取部52、作业模式判断部53、实绩值计算部54、目标值设定部55、评价部56、引导输出部57、显示控制部58、目标值存储部61、引导存储部62及主存储部63也可分别由不同的硬件构成。
在上述实施方式中,装载对象为运输车辆220。装载对象也可以不是运输车辆220。作为装载对象,例示料斗、带式输送机及破碎机中的至少一者。
在上述实施方式中,作业机械1为轮式装载机。作业机械1也可以是具有正铲式作业机的液压挖掘机。作业机械1也可以是具有在挖掘作业中铲斗的开口部朝向后方的反铲式作业机的液压挖掘机。
备注
此外,本申请主张基于2021年05月20日提出申请的日本专利申请(特愿2021-085484)的优先权,该日本专利申请记载的所有内容通过参照被引用在本说明书中。
符号说明
1…轮式装载机(作业机械);2…车身;2F…车身前部;2R…车身后部;3…铰接机构;4…驾驶室;5…车轮;5F…前轮;5R…后轮;6…作业机;7…操作装置;7A…驱动系统操作装置;7B…作业机操作装置;8…显示装置;9…输入装置;10…显示系统;11…铰接缸;12…动臂;13…铲斗;13A…铲刃端部;13B…开口部;14…双臂曲柄;…15铲斗连杆;16…支架;17…支架;18…升降缸;19…铲斗缸;20…发动机;21…动力输出装置;22…动力传递装置;23…制动装置;24…转向泵;25…转向控制阀;26…作业机泵;27…作业机控制阀;30…传感器系统;31…发动机转速传感器;32…车速传感器;33…燃料消耗量传感器;34…重量传感器;35…动臂角度传感器;36…铲斗角度传感器;40…控制装置;40A…驱动控制装置;40B…显示控制装置;41…处理电路;42…存储电路;51…计时部;52…状态值获取部;53…作业模式判断部;54…实绩值计算部;55…目标值设定部;56…评价部;57…引导输出部;58…显示控制部;61…目标值存储部;62…引导存储部;63…主存储部;71…加速操作部;72…制动操作部;73…转向操作部;74…前进后退操作部;75…动臂操作部;76…铲斗操作部;101…下拉按钮;102…下拉按钮;103…下拉按钮;104…下拉按钮;105…显示区域;106…显示区域;107…下拉按钮;108…下拉按钮;109…下拉按钮;110…下拉按钮;111…按钮标识;112…显示区域;113…显示区域;114…显示区域;121…按钮标识;122…显示区域;123…按钮标识;124…按钮标识;125…显示区域;130…显示区域;131…显示区域;131A…显示区域;131B…显示区域;132…显示区域;133…显示区域;134…显示区域;200…地面;210…山体(挖掘对象);220…运输车辆;230…车斗(装载对象);300…挖掘物;AXa…转动轴;AXb…转动轴;AXc…转动轴;AXd…转动轴;AXe…转动轴;AXf…转动轴;CXf…旋转轴;CXr…旋转轴;Lr…线;Ls…线;M1…空载前进模式;M2…挖掘模式;M3…负载后退模式;M4…负载前进模式;M5…装载模式;M6…空载后退模式;M1s…标识;M2s…标识;M3s…标识;M4s…标识;M5s…标识;M6s…标识。
Claims (6)
1.一种显示装置,其特征在于,在被操作员操控以执行重复进行一系列作业模式的循环作业的作业机械中,针对每个所述作业模式,分别显示与所述作业机械的操控评价相关的实绩值、及为每个所述作业模式设定的与所述操控评价相关的目标值。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其中,所述操控评价包括燃耗及作业效率,所述燃耗表示所述作业机械每单位时间的燃料消耗量,所述作业效率表示所述作业机械相对于燃料消耗量所做的作业量。
3.根据权利要求1或2所述的显示装置,其中,所述作业机械具有作业机,
一系列的所述作业模式包括:空载前进模式,以向挖掘对象靠近的方式前进;挖掘模式,利用所述作业机挖掘所述挖掘对象;负载后退模式,在所述作业机中保持着挖掘物的状态下,以从所述挖掘对象离开的方式后退;负载前进模式,以向装载对象靠近的方式前进;装载模式,将所述作业机中保持的挖掘物装进所述装载对象内;以及空载后退模式,以从所述装载对象离开的方式后退,
一系列的所述作业模式的顺序已预先被确定,
按照所述顺序,显示所述实绩值及所述目标值。
4.根据权利要求3所述的显示装置,其以雷达图的形式显示所述实绩值及所述目标值。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其显示标识,所述标识用于表示一系列的所述作业模式中的每一者,
所述标识配置在雷达图的附近。
6.根据权利要求5所述的显示装置,其针对每个所述作业模式显示对所述操作员的操控的引导,以缩小所述实绩值与所述目标值的差。
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