DE112012000290B4

DE112012000290B4 - Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine und Erdbewegungsmaschine

Info

Publication number: DE112012000290B4
Application number: DE112012000290.3T
Authority: DE
Inventors: Azumi Nomura; Takahiro Hashimoto; Etsuo Fujita; Ryo Fukano
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2015-07-16
Anticipated expiration: 2032-12-01
Also published as: KR20140088043A; CN103857852B; WO2014054194A1; JP5426742B1; KR101512254B1; DE112012000290T5; CN103857852A; JP2014074315A

Abstract

Ein Anzeigesystem (28) einer Erdbewegungsmaschine umfasst: eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die Informationen erfasst, die eine derzeitige Position und eine Stellung der Erdbewegungsmaschine betreffen, die eine Arbeitsausrüstung aufweist, die eine Schaufel umfasst; eine Speichereinheit (43), die Positionsinformationen über eine Zieloberfläche speichert, die eine Zielform eines zu bearbeitenden Objekts angeben; eine Anzeigeeinheit (42), die die Schaufel und Positionsinformationen einer Entwurfsoberfläche und der Zieloberfläche auf einem Bildschirm anzeigt; und eine Verarbeitungseinheit (44), die eine Position einer Schneide der Schaufel auf der Grundlage der Informationen berechnet, die die derzeitige Position und die Stellung der Erdbewegungsmaschine betreffen, und die, wenn zumindest ein Teil der Schaufel einen vorbestimmten Bereich in einer Peripherie der Zieloberfläche in einer Richtung betritt, die orthogonal zu der Zieloberfläche ist, eine Bewegungsbahn der Schneide, die auf der Grundlage der Position der Schneide berechnet wird und in dem vorbestimmten Bereich vorhanden ist, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit (42) anzeigt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine bzw. eines Baggers und eine Erdbewegungsmaschine bzw. einen Bagger, die dieses Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine umfasst.
Hintergrund
Im Allgemeinen hebt eine Erdbewegungsmaschine, wie beispielsweise ein Bagger, beispielsweise einen Boden bzw. Erde eines zu bearbeitenden Objekts aus, wenn eine Bedienungsperson einen Bedienungshebel bzw. einen Betätigungshebel betätigt, um eine Arbeitsausrüstung anzusteuern bzw. anzutreiben, die eine Schaufel bzw. einen Löffel umfasst. Beispielsweise offenbart die Patentdruckschrift 1 eine Technik, die es ermöglicht, dass eine Bewegungsbahn der Tiefe von Schneiden einer Schaufel bei einem Ausbaggern mittels eines Tieflöffel-Modderprahms auf einer Überwachungsanzeige bzw. Monitoranzeige für eine kurze Zeitdauer aufrechterhalten wird.
Zitierungsliste
Patentdruckschrift

Patentdruckschrift 1: Japanische Patentoffenlegungsschrift Nr. JP 2009-150 218 A

Kurzzusammenfassung
Technisches Problem
Wenn ein Teil einer Entwurfsoberfläche eines Bauarbeitziels als eine Zieloberfläche eingestellt bzw. gesetzt wird, benötigt, wenn ein Bagger einen Boden bzw. Erde eines zu bearbeitenden Objekts entsprechend dieser Zieloberfläche aushebt, eine Bedienungsperson der Erdbewegungsmaschine insbesondere Informationen über die Umgebung der Zieloberfläche. Entsprechend der Technik, die in der Patentdruckschrift 1 offenbart ist, wird die Bewegungsbahn der Schneiden von einer flachen Position zu einer Zielausbaggertiefe aufrecht erhalten, wobei folglich ein Bildschirm einer Anzeigevorrichtung ebenso Informationen anzeigt, die zu Informationen über die Umgebung der Zieloberfläche unterschiedlich sind. Folglich ist die Technik gemäß der Patentdruckschrift 1 voraussichtlich nicht in der Lage, Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, einer Bedienungsperson der Erdbewegungsmaschine klar bzw. verständlich bereitzustellen, wenn ein Teil einer Entwurfsoberfläche eines Bauarbeitziels als eine Zieloberfläche eingestellt ist und die Bedienungsperson einen Boden bzw. Erde eines zu bearbeitenden Objekts entsprechend dieser Zieloberfläche aushebt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, einer Bedienungsperson klar bereitzustellen, wenn eine Bedienungsperson einer Erdbewegungsmaschine Bauarbeiten entsprechend einer Entwurfsoberfläche fortsetzt.
Lösung der Aufgabe
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine bereitgestellt, wobei die Erdbewegungsmaschine eine Arbeitsausrüstung, die eine Schaufel umfasst, und einem Hauptkörper umfast, der an die Arbeitsausrüstung angebracht ist, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die Informationen erfasst, die eine derzeitige Position und eine Stellung der Erdbewegungsmaschine betreffen; eine Speichereinheit, die Positionsinformationen einer Entwurfsoberfläche eines zu bearbeitenden Objekts und Positionsinformationen einer Zieloberfläche speichert, die eine Zielform angeben; eine Anzeigeeinheit, die die Schaufel und Positionsinformationen der Entwurfsoberfläche und der Zieloberfläche auf einem Bildschirm anzeigt; und eine Verarbeitungseinheit, die eine Position einer Schneide der Schaufel auf der Grundlage der Informationen berechnet, die die derzeitige Position und die Stellung des Baggers betreffen, und, wenn zumindest ein Teil der Schaufel einen vorbestimmten Bereich in einer Peripherie der Zieloberfläche in einer Richtung, die orthogonal zu der Zieloberfläche ist, betritt, eine Bewegungsbahn der Schneide, die auf der Grundlage der Position der Schneide berechnet wird und die in dem vorbestimmten Bereich vorhanden ist, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit anzeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass, wenn die Schaufel den vorbestimmten Bereich erneut betritt, nachdem die Schaufel aus dem vorbestimmten Bereich hinaus gegangen ist, die Verarbeitungseinheit die Bewegungsbahn der Schneide, die bereits angezeigt worden ist, löscht und auf dem Bildschirm die Bewegungsbahn der Schneide der Schaufel anzeigt, die den vorbestimmten Bereich erneut betreten hat.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen der Schaufel und einem vorbestimmten Bereich, der ein Raum ist, der sich in einer Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche ist, und einen Aushubbereich durch die Schaufel umfasst, die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass der vorbestimmte Bereich, der den Aushubbereich umfasst, größer als eine Breite der Schaufel ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass auf der Grundlage einer Drehung eines oberen Schwenkkörpers, an dem die Arbeitsausrüstung angebracht ist, die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass auf der Grundlage einer Bewegung des Hauptkörpers die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass, wenn eine Zieloberfläche nicht länger ein zu bearbeitendes Ojekt ist, oder wenn die Zieloberfläche geändert wird, die Verarbeitungseinheit die Bewegungsbahn löscht, die auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass eine Größe des vorbestimmten Bereichs veränderbar ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Größe des vorbestimmten Bereichs eine Größe umfasst, die einer Toleranz entspricht, wenn Bauarbeiten entsprechend der Entwurfsoberfläche ausgeführt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass auf der Grundlage einer Entfernung zwischen der Schneide der Schaufel und der Zieloberfläche oder der Entwurfsoberfläche die Verarbeitungseinheit ein Geräusch als einen Alarm aussendet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass auf der Grundlage einer Entfernung zwischen der Schneide der Schaufel und der Zieloberfläche oder der Entwurfsoberfläche die Verarbeitungseinheit eine Betriebsart eines Aussendens des Geräusches ändert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es zu bevorzugen, dass die Verarbeitungseinheit einen Führungsindikator, der die Position der Schneide der Schaufel angibt, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit anzeigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Erdbewegungsmaschine bereitgestellt, die ein Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine umfasst.
Die vorliegende Erfindung kann Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, einer Bedienungsperson klar bereitstellen, wenn eine Bedienungsperson einer Erdbewegungsmaschine Bauarbeiten entsprechend einer Entwurfsoberfläche fortsetzt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen Bagger 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht.
2 zeigt eine Seitenansicht des Baggers 100.
3 zeigt eine Rückenansicht des Baggers 100.
4 zeigt ein Blockschaubild, das ein Steuerungssystem veranschaulicht, das in dem Bagger 100 beinhaltet ist.
5 zeigt eine Darstellung, die eine Entwurfsgeografie veranschaulicht, die durch Entwurfsgeografiedaten angegeben ist.
6 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel eines Führungsbildschirms veranschaulicht.
7 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel des Führungsbildschirms veranschaulicht.
8 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines Beispiels eines Verfahrens zum Berechnen von derzeitigen Positionen von Schneiden P3 einer Schaufel 8.
9 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines Beispiels des Verfahrens zum Berechnen von derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8.
10 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem eine Bewegungsbahn TLi der Schneiden P3 der Schaufel 8 auf einem Bildschirm 42P einer Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird.
11 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Anzeigeverarbeitung zum Anzeigen der Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht.
12 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht, der die Schneidenbewegungsbahn TLi anzeigt.
13 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht, der die Schneidenbewegungsbahn TLi anzeigt.
14 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht, der die Schneidenbewegungsbahn TLi anzeigt.
15 zeigt eine Darstellung, die einen Zustand des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht, der die Schneidenbewegungsbahn TLi anzeigt.
16 zeigt eine Darstellung, die eine Anzeigebetriebsart der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht.
17 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines vorbestimmten Bereichs, der ein Raum ist, der sich in eine Richtung ausbreitet, die vertikal zu einer Zieloberfläche 70 ist, und der einen Aushubbereich der Zieloberfläche 70 durch die Schaufel 8 umfasst.
18 zeigt eine Darstellung, die eine Anzeigebetriebsart der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht, wenn sich die Schaufel 8 bewegt.
19 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verarbeitungsprozesses einer Anzeigesteuerung der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht, wenn sich die Schaufel 8 bewegt.
20 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schaufel 8 und einem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulicht.
21 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulicht.
22 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulicht.
23-1 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines vorbestimmten Bereichs, der ein Raum ist, der sich in eine Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, und der einen Aushubbereich der Zieloberfläche 70 durch die Schaufel 8 umfasst.
23-2 zeigt eine Darstellung zur Beschreibung eines vorbestimmten Bereichs, der ein Raum ist, der sich in eine Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, und der einen Aushubbereich der Zieloberfläche 70 durch die Schaufel 8 umfasst.
24-1 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulicht.
24-2 zeigt eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulicht.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Ausführungsform (ein Ausführungsbeispiel) zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben. Inhalte, die in dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel offenbart sind, schränken in keinerlei Weise die vorliegende Erfindung ein. Ferner ist, obwohl mit dem nachfolgenden Ausführungsbeispiel ein Bagger als ein Beispiel einer Erdbewegungsmaschine beschrieben wird, die Erdbewegungsmaschine, auf die das nachfolgende Ausführungsbeispiel abzielt, in keinerlei Weise auf den Bagger eingeschränkt, solange die Erdbewegungsmaschine eine Aushub- oder Auffüllfunktion aufweist.
<Gesamtkonfiguration der Erdbewegungsmaschine>
1 zeigt eine perspektivische Darstellung, die einen Bagger 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel veranschaulicht. 2 zeigt eine Seitenansicht des Baggers 100. 3 zeigt eine Rückenansicht des Baggers 100. 4 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Steuerungssystem veranschaulicht, das in dem Bagger 100 beinhaltet ist. 5 zeigt eine Darstellung, die eine Entwurfsgeographie veranschaulicht, die durch Entwurfsgeographiedaten angegeben ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst der Bagger 100 als eine Erdbewegungsmaschine einen Fahrzeughauptkörper 1, der ein Hauptkörper ist, und eine Arbeitsausrüstung 2. Der Fahrzeughauptkörper 1 umfasst einen oberen Schwenkkörper 3 und eine Fahrvorrichtung bzw. ein Fahrwerk 5. Innerhalb eines Kraftmaschinenraums 3EG sind eine Leistungserzeugungsvorrichtung und eine Vorrichtung, wie beispielsweise eine Hydraulikpumpe, die nicht gezeigt sind, untergebracht. Der Kraftmaschinenraum 3EG ist bei einer Endseite des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet.
Obwohl der Bagger 100 eine Brennkraftmaschine, wie beispielsweise eine Dieselkraftmaschine, als eine Leistungserzeugungsvorrichtung in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel verwendet, ist der Bagger 100 nicht hierauf begrenzt. Der Bagger 100 kann beispielsweise mit einer sogenannten Hybrid-Leistungserzeugngsvorrichtung ausgestattet sein, die durch Kombinieren einer Brennkraftmaschine, eines Generatormotors und einer elektrischen Speichervorrichtung gebildet wird.
Der obere Schwenkkörper 3 weist einen Führerstand 4 auf. Der Führerstand 4 ist auf der anderen Endseite des oberen Schwenkkörpers 3 platziert. Das heißt, der Führerstand 4 ist auf einer Seite angeordnet, die entgegengesetzt zu einer Seite ist, bei der der Kraftmaschinenraum 3EG angeordnet ist. In dem Führerstand 4 sind eine Anzeigeeingabevorrichtung 38 und eine Betätigungsvorrichtung 25, die in 4 veranschaulicht sind, angeordnet. Diese Vorrichtungen werden nachstehend beschrieben. Die Fahrvorrichtung bzw. das Fahrwerk 5 weist Raupenketten 5a und 5b auf. Die Fahrvorrichtung 5 fährt den Bagger 100 durch Antreiben eines Hydraulikmoters, der nicht veranschaulicht ist, wobei sie die Raupenketten 5a und 5b dreht. Die Arbeitsausrüstung 2 ist an dem Führerstand 4 des oberen Schwenkkörpers 3 angebracht.
Zusätzlich kann der Bagger 100 eine Fahrvorrichtung bzw. ein Fahrwerk aufweisen, das Reifen anstelle der Raupenketten 5a und 5b aufweist, und das fahren kann, indem eine Antriebskraft einer Dieselkraftmaschine, die nicht veranschaulicht ist, zu den Reifen über ein Getriebe übertragen wird. Beispielsweise kann der Bagger 100 gemäß dieser Ausführungsform ein Radbagger sein. Ferner kann der Bagger 100 ein Tieflöffelbagger sein, der ein derartiges Fahrwerk aufweist, das Reifen aufweist, wobei die Arbeitsausrüstung an einen Fahrzeughauptkörper (Hauptkörper) angebracht ist, und der einen Aufbau ohne oberen Schwenkkörper und Drehmechanismus, wie es in 1 veranschaulicht ist, anwendet. Das heißt, der Tieflöffelbagger weist ein Fahrwerk auf, bei dem die Arbeitsausrüstung an den Fahrzeughauptkörper angebracht ist, um einen Teil des Fahrzeughauptkörpers zu bilden.
Mit dem oberen Schwenkkörper 3 ist eine Seite, auf der die Arbeitsausrüstung 2 und der Führerstand 4 angeordnet sind, die Frontseite, und eine Seite, auf der der Kraftmaschinenraum 3EG angeordnet ist, ist die Rückseite. Die linke Seite, wenn man der Frontseite gegenüber steht, ist die linke Seite des oberen Schwenkkörpers 3, und eine rechte Seite, wenn man der Frontseite gegenüber steht, ist die rechte Seite des oberen Schwenkkörpers 3. Ferner ist mit dem Bagger 100 oder dem Fahrzeughauptkörper 1 die Seite der Fahrvorrichtung bzw. des Fahrwerks 5, basierend auf dem oberen Schwenkkörper 3, eine untere Seite, und die Seite des oberen Schwenkkörpers 3 ist, basierend auf der Fahrvorrichtung 5, eine obere Seite. Wenn der Bagger 100 auf einer horizontalen Oberfläche platziert ist, ist die untere Seite eine vertikale Richtung, das heißt eine Richtung eines Aufbringens der Schwerkraft, wobei die obere Seite eine zu der vertikalen Richtung entgegengesetzte Seite ist.
Die Arbeitsausrüstung 2 weist einen Ausleger 6, einen Arm 7, einen Löffel bzw. eine Schaufel 8, einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11 und einen Schaufelzylinder 12 auf. Ein Basisendabschnitt des Auslegers 6 ist schwenkbar an einem Frontabschnitt des Fahrzeughauptkörpers 1 mittels eines Auslegerbolzens 13 angebracht. Ein Basisendabschnitt des Arms 7 ist schwenkbar an einem Frontendabschnitt des Auslegers 6 mittels eines Armbolzens 14 angebracht. An dem Frontendabschnitt des Arms 7 ist die Schaufel bzw. der Löffel 8 schwenkbar mittels eines Schaufelbolzens 15 angebracht.
Wie es in 2 veranschaulicht ist, ist die Länge des Auslegers 6, das heißt die Länge von dem Auslegerbolzen 13 zu dem Armbolzen 14 L1. Die Länge des Arms 7, das heißt die Länge von der Mitte des Armbolzens 14 zu der Mitte des Schaufelbolzens 15 ist L2. Die Länge der Schaufel 8, das heißt die Länge von der Mitte des Schaufelbolzens 15 zu den Aushubrandabschnitten P3 der Schaufel 8 ist L3. Die Schneiden P3 sind Frontenden von Messern bzw. Zähnen 8B, die an der zu dem Schaufelbolzen 15 entgegengesetzten Seite der Schaufel 8 angebracht sind.
Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Schaufelzylinder 12, die in 1 veranschaulicht sind, sind Hydraulikzylinder, die durch einen Betriebsöldruck (nachstehend zweckentsprechend als ein ”Hydraulikdruck” bezeichnet) angesteuert bzw. angetrieben werden. Der Auslegerzylinder 10 treibt den Ausleger 6 an, um sich aufwärts und abwärts zu bewegen. Der Armzylinder 11 treibtden Arm 7 an, um sich um den Armbolzen 14 zu drehen. Der Schaufelzylinder 12 treibt die Schaufel 8 an, sich um den Schaufelbolzen 15 zu drehen. Ein Proportionalsteuerungsventil 37, das in 4 veranschaulicht ist, ist zwischen den Hydraulikzylindern, wie beispielsweise dem Auslegerzylinder 10, dem Armzylinder 11 und dem Schaufelzylinder 12, und Hydraulikpumpen, die nicht veranschaulicht sind, angeordnet. Eine elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26, die nachstehend beschrieben wird, steuert das Proportionalsteuerungsventil 37, um die Strömungsrate des Betriebsöls zu steuern, das dem Auslegerzylinder 10, dem Armzylinder 11 und dem Schaufelzylinder 12 zuzuführen ist. Als Ergebnis werden Betriebe des Auslegerzylinders 10, des Armzylinders 11 und des Schaufelzylinders 12 gesteuert.
Wie es in 2 veranschaulicht ist, sind der Ausleger 6, der Arm 7 und die Schaufel 8 mit einem ersten Hubsensor 16, einem zweiten Hubsensor 17 bzw. einem dritten Hubsensor 18 versehen. Der erste Hubsensor 16, der zweite Hubsensor 17 und der dritte Hubsensor 18 sind Stellungserfassungseinheiten, die die Stellung der Arbeitsausrüstung 2 erfassen. Der erste Hubsensor 16 erfasst eine Hublänge des Auslegerzylinders 10. Eine Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 (siehe 4), die nachstehend beschrieben wird, berechnet einen Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6 in Bezug auf eine Za-Achse eines Fahrzeughauptkörperkoordinatensystems, das nachstehend beschrieben wird, aus der Hublänge des Auslegerzylinders 10, die durch den ersten Hubsensor 16 erfasst wird. Der zweite Hubsensor 17 erfasst eine Hublänge des Armzylinders 11. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 berechnet einen Neigungswinkel θ2 des Arms 7 in Bezug auf den Ausleger 6 aus der Hublänge des Armzylinders 11, die durch den zweiten Hubsensor 17 erfasst wird. Der dritte Hubsensor 18 erfasst die Hublänge des Schaufelzylinders 12. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 berechnet einen Neigungswinkel θ3 der Schaufel 8 in Bezug auf den Arm 7 aus der Hublänge des Schaufelzylinders 12, die durch den dritten Hubsensor 18 erfasst wird.
Der Fahrzeughauptkörper 1 weist eine Positionserfassungseinheit 19 auf. Die Positionserfassungseinheit 19 erfasst eine derzeitige Position des Baggers 100. Die Positionserfassungseinheit 19 weist zwei RTK-GNSS-Antennen (Real Time Kinematic-Global Navigation Satellite Systems bzw. Echtzeitkinematik-Globales Navigationssatellitensystem) 21 und 22 (nachstehend zweckentsprechend als ”GNSS-Antennen 21 und 22” bezeichnet), einen dreidimensionalen Positionssensor 23 und einen Neigungswinkelsensor 24 auf. Die GNSS-Antennen 21 und 22 sind in dem Fahrzeughauptkörper 1, genauer gesagt dem oberen Schwenkkörper 3 eingebaut. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die GNSS-Antennen 21 und 22 mit einem bestimmten Abstand zueinander entlang einer Ya-Achse des Fahrzeughauptkörperkoordinatensystems eingebaut, das nachstehend beschrieben wird. Zusätzlich können die Positionserfassungseinheit 19 und die vorstehend genannten Stellungserfassungsabschnitte (diese Fahrzeugzustandserfassungseinheiten) einen Fahrzeugzustand, wie beispielsweise die Position und die Stellung der Erdbewegungsmaschine, erfassen.
Zusätzlich sind die GNSS-Antennen 21 und 22 vorzugsweise bei dem oberen Schwenkkörper 3 sowie bei beiden Endpositionen des Baggers 100 eingebaut, wobei sie nach links und rechts beabstandet sind. Ferner können die Antennen bei dem oberen Schwenkkörper 3 und hinter einem Gegengewicht (einem Rückenende des oberen Schwenkkörpers 3), das nicht veranschaulicht ist, oder dem Führerstand 4 eingebaut sein. Auf jeden Fall verbessert sich, wenn die GNSS-Antennen 21 und 22 bei Positionen eingebaut sind, die voneinander so weit wie möglich beabstandet sind, eine Genauigkeit einer Erfassung der derzeitigen Position des Baggers 100. Ferner sind die GNSS-Antennen 21 und 22 vorzugsweise bei Positionen eingebaut, bei denen sie so weit wie möglich eine Sicht einer Bedienungsperson nicht blockieren. Ferner können die Positionserfassungseinheit 19 und die Stellungserfassungseinheiten (diese Fahrzeugszustandserfassungseinheiten) einen Fahrzeugzustand, wie beispielsweise die derzeitige Position und die Stellung der Erdbewegungsmaschine (des Baggers 100 in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel) erfassen.
Signale, die GNSS-Funkwellen entsprechend, die durch die GNSS-Antennen 21 und 22 empfangen werden, werden dem dreidimensionalen Positionssensor 23 eingegeben. Der dreidimensionale Positionssensor 23 erfasst Positionen von Einbaupositionen P1 und P2 der GNSS-Antennen 21 und 22. Wie es in 3 veranschaulicht ist, erfasst der Neigungswinkelsensor 24 einen Neigungswinkel θ4 (nachstehend zweckentsprechend als ein ”Rollwinkel θ4” bezeichnet) in einer Richtung, in der die Schwerkraft aufgebracht ist, das heißt in einer Breitenrichtung des Fahrzeughauptkörpers 1 in Bezug auf eine vertikale Richtung Ng. Zusätzlich bedeutet in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Breitenrichtung eine Breitenrichtung der Schaufel 8, wobei sie mit der Breitenrichtung des oberen Schwenkkörpers 3, das heißt den Links- und Rechts-Richtungen übereinstimmt. Unterdessen stimmen, wenn die Arbeitsausrüstung 2 eine Kippschaufel aufweist, die nachstehend beschrieben wird, die Breitenrichtung der Schaufel und die Breitenrichtung des oberen Schwenkkörpers 3 in einigen Fällen nicht überein.
Der Bagger 100 weist die Betätigungsvorrichtung 25, die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26, eine Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 27 und ein Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine (nachstehend zweckentsprechend als ein ”Anzeigesystem” bezeichnet) 101 auf. Die Betätigungsvorrichtung 25 weist Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31, Arbeitsausrüstungsbetätigungserfassungseinheiten 32, Fahrbetätigungselemente 33 und Fahrbetätigungserfassungseinheiten 34 auf. Das Arbeitsausrüstungsbetätigungselement 31 ist ein Element, das die Bedienungsperson verwendet, um die Arbeitsausrüstung 2 zu betätigen bzw. zu bedienen, wobei sie beispielsweise ein Joystick bzw. Handsteuergeber oder ein Betätigungshebel ist. Ferner gibt es zwei Paare der Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31 und der Arbeitsausrüstungsbetätigungserfassungseinheiten 32 (in 4 ist lediglich ein Paar veranschaulicht). Die Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31 sind rechts und links von einem Bedienungspersonensitz, der nicht veranschaulicht ist, in dem Führungsstand 4 eingebaut. Beispielsweise ist es möglich, die Schaufel 8 und den Ausleger 6 zu bedienen bzw. zu betätigen, indem das Arbeitsausrüstungsbetätigungselement 31 betätigt wird, das rechts eingebaut ist, und es ist möglich, den Arm 7 und den oberen Schwenkkörper 3 zu bedienen bzw. zu betätigen, indem das Arbeitsausrüstungsbetätigungselement 31 betätigt wird, das links eingebaut ist. Die Arbeitsausrüstungsbetätigungserfassungseinheiten 32 erfassen einen Inhalt von Bedienungen bzw. Betätigungen der Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31 und senden Erfassungssignale an die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26.
Das Fahrbetätigungselement 33 ist ein Element, das die Bedienungsperson verwendet, um ein Fahren des Baggers 100 zu betätigen, wobei es beispielsweise ein Joystick bzw. Handsteuergeber oder ein Betätigungshebel ist. Ferner gibt es zwei Paare der Fahrbetätigungselemente 33 und der Fahrbetätigungserfassungseinheiten 34 (in 4 ist lediglich ein Paar veranschaulicht). Die Fahrbetätigungselemente 33 sind nebeneinander links und rechts vor dem Bedienungspersonensitz, der nicht veranschaulicht ist, in dem Führerstand 4 eingebaut. Es ist möglich, die rechte Raupenkette 5a zu betätigen, indem das Fahrbetätigungselement 33 betätigt wird, das auf der rechten Seite eingebaut ist, und es ist möglich, die linke Raupenkette 5b zu betätigen, indem das Fahrbetätigungselement 33 betätigt wird, das auf der linken Seite eingebaut ist. Die Fahrbetätigungserfassungseinheiten 34 erfassen einen Inhalt von Betätigungen der Fahrbetätigungselemente 33 und senden Erfassungssignale an die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26.
Die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26 weist eine Arbeitsausrüstungsspeichereinheit 35, die zumindest ein RAM (Random Access Memory bzw. Speicher mit wahlfreiem Zugriff) und/oder ROM (Read Only Memory bzw. Nur-Lese-Speicher) umfasst, und eine Betriebseinheit 36 auf, wie beispielsweise eine CPU (Central Processing Unit bzw. zentrale Verarbeitungseinheit). Die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26 steuert hauptsächlich die Arbeitsausrüstung 2. Die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26 erzeugt ein Steuerungssignal zur Betätigung der Arbeitsausrüstung 2 entsprechend einer Betätigung bzw. Bedienung des Arbeitsausrüstungsbetätigungselements 31 und gibt das Steuerungssignal an die Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 27 aus. Die Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 27 weist das Proportionalsteuerungsventil 37 auf und steuert das Proportionalsteuerungsventil 37 auf der Grundlage des Steuerungssignals von der elektronischen Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26. Ein Betätigungsöl bzw. Betriebsöl fließt aus dem Proportionalsteuerungsventil 37 mit einer Strömungsrate, die zu dem Steuerungssignal von der elektronischen Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26 passt, wobei es zu zumindest einem des Auslegerzylinders 10, des Armzylinders 11 und des Schaufelzylinders 12 zugeführt wird. Dann werden der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Schaufelzylinder 12, die in 1 veranschaulicht sind, entsprechend dem Betriebsöl, das von dem Proportionalsteuerungsventil 37 zugeführt wird, angetrieben bzw. angesteuert. Als Ergebnis setzt sich die Arbeitsausrüstung 2 in Betrieb.
<Anzeigesystem 28>
Das Anzeigesystem 28 ist ein System, das der Bedienungsperson Informationen zum Ausheben eines Bodens in einem Arbeitsbereich und zum Formen des Bodens in eine Form, die ähnlich zu einer Entwurfsoberfläche ist, die nachstehend beschrieben wird, bereitstellt. Das Anzeigesystem 28 umfasst den vorstehend genannten Auslegerzylinder 10, den Armzylinder 11, den Schaufelzylinder 12, den dreidimensionalen Positionssenor 23, den Neigungswinkelsensor 24, den ersten Hubsensor 16, den zweiten Hubsensor 17 und den dritten Hubsensor 18, sowie zusätzlich die Anzeigeeingabevorrichtung 38 als eine Anzeigevorrichtung, die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 und eine Geräuscherzeugungsvorrichtung 46, die einen Lautsprecher zum Aussenden eines Warngeräusches umfasst.
Die Anzeigeeingabevorrichtung 38 weist eine Berührungsfeldeingabeeinheit bzw. Touch-Panel-Eingabeeinheit 41 und eine Anzeigeeinheit 42 auf, wie beispielsweise eine LCD (Liquid Crystal Display bzw. Flüssigkristallanzeige). Die Anzeigeeingabevorrichtung 38 zeigt einen Leitsystembildschirm bzw. Führungsbildschirm an, der Informationen für einen Aushub bereitstellt. Ferner zeigt der Führungsbildschirm verschiedene Tasten an. Die Bedienungsperson, die ein Bedienungspersonal (ein Servicepersonal im Falle einer Wartung oder Reparatur des Baggers 100) ist, kann verschiedene Funktionen des Anzeigesystems 28 durch Berühren von verschiedenen Tasten auf dem Führungsbildschirm ausführen. Der Führungsbildschirm wird nachstehend ausführlich beschrieben.
Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 führt verschiedene Funktionen des Anzeigesystems 28 aus. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 ist eine elektronische Steuerungsvorrichtung, die eine Speichereinheit 43, die zumindest ein RAM und/oder ein ROM umfasst, und eine Verarbeitungseinheit 44 aufweist, wie beispielsweise eine CPU. Die Speichereinheit 43 speichert Arbeitsausrüstungsdaten. Die Arbeitsausrüstungsdaten umfassen die vorstehend genannte Länge L1 des Auslegers 6, die Länge L2 des Arms 7 und die Länge L3 der Schaufel 8. Ferner umfassen die Arbeitsdaten minimale Werte und maximale Werte des Neigungswinkels θ1 des Auslegers 6 des Neigungswinkels θ2 des Arms 7 und des Neigungswinkels θ3 der Schaufel 8.
Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 und die elektronische Arbeitsausrüstungssteuerungsvorrichtung 26 können miteinander über eine drahtlose oder eine verdrahtete Kommunikationseinheit kommunizieren. Die Speichereinheit 43 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 speichert Entwurfsgeographiedaten, die im Voraus erzeugt werden. Die Entwurfsgeographiedaten sind Informationen, die die Form und die Position einer dreidimensionalen Entwurfsgeographie betreffen. Die Entwurfsgeographie bezieht sich auf eine Zielform eines Bodens, der ein zu bearbeitendes Objekt ist. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 zeigt den Führungsbildschirm auf der Anzeigeeingabevorrichtung 38 beruhend auf den Entwurfsgeographiedaten und Informationen, wie beispielsweise Erfassungsergebnissen von verschiedenen Sensoren, an. Genauer gesagt ist, wie es in 5 veranschaulicht ist, die Entwurfsgeographie mit einer Vielzahl von Entwurfsoberflächen 45 konfiguriert, die jeweils durch ein dreieckiges Polygon dargestellt werden. Zusätzlich ist in 5 lediglich ein Bezugszeichen 45 einer Vielzahl von Entwurfsoberflächen veranschaulicht, wobei Bezugszeichen der anderen Entwurfsoberflächen nicht dargestellt sind. Das zu bearbeitende Zielobjekt ist eine Entwurfsoberfläche oder eine Vielzahl von Entwurfsoberflächen aus diesen Entwurfsoberflächen 45. Die Bedienungsperson wählt eine Entwurfsoberfläche oder eine Vielzahl von Entwurfsoberflächen aus diesen Entwurfsoberflächen 45 als die Zieloberfläche 70 aus. Die Zieloberfläche 70 ist eine Oberfläche, die von nun an unter einer Vielzahl von Entwurfsoberflächen 45 auszuheben ist. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 lässt die Anzeigeeingabevorrichtung 38 den Führungsbildschirm anzeigen, der die Bedienungsperson über die Position der Zieloberfläche 70 benachrichtigt.
<Führungsbildschirm>
Die 6 und 7 sind Darstellungen, die Beispiele des Führungsbildschirms veranschaulichen. Der Führungsbildschirm ist ein Bildschirm, der eine Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 zeigt und der die Arbeitsausrüstung 2 des Baggers 100 führt bzw. anleitet, um einen Boden, der ein zu bearbeitendes Objekt ist, in die gleiche Form wie die Zieloberfläche 70 zu formen. Wie es in den 6 und 7 veranschaulicht ist, umfasst der Führungsbildschirm einen Grobaushubbetriebsart-Führungsbildschirm (nachstehend zweckentsprechend als ein ”Grobaushubbildschirm 53” bezeichnet) und einen Feinaushubbetriebsartführungsbildschirm (nachstehend zweckentsprechend als ein ”Feinaushubbildschirm 54” bezeichnet).
(Grobaushubbildschirm 53)
Der Grobaushubbildschirm 53, der in 6 veranschaulicht ist, wird auf einem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt. Der Grobaushubbildschirm 53 umfasst eine Draufsicht 53a, die eine Entwurfsgeographie eines Arbeitsbereichs (eine Entwurfsoberfläche 45, die die Zieloberfläche 70 umfasst) und eine derzeitige Position des Baggers 100 veranschaulicht, und eine Seitenansicht 53b, die eine Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und dem Bagger 100 veranschaulicht. Die Draufsicht 53a des Grobaushubbildschirms 53 stellt eine Entwurfsgeographie durch eine Vielzahl von dreieckigen Polygonen dar, die von oben gesehen werden. Genauer gesagt stellt die Draufsicht 53a eine Entwurfsgeographie dar, die als eine Projektionsoberfläche eine Drehoberfläche veranschaulicht, die eine Oberfläche ist, auf der sich der Bagger 100 dreht. Somit ist die Draufsicht 53a eine Vogelansicht, die den Bagger 100 von oben veranschaulicht, wobei, wenn sich der Bagger 100 neigt, die Entwurfsoberfläche sich ebenso neigt.
Ferner wird die Zieloberfläche 70, die als ein zu bearbeitendes Zielobjekt aus der Vielzahl von Entwurfsoberflächen 45 ausgewählt wird, durch eine Farbe angezeigt, die von denen der anderen Entwurfsoberflächen 45 unterschiedlich ist. Zusätzlich kann, obwohl in 6 die derzeitige Position des Baggers 100 durch ein Piktogramm 61 des Baggers, der von oben gesehen wird, angegeben ist, die derzeitige Position durch andere Symbole angegeben werden. Ferner umfasst die Draufsicht 53a Informationen, die den Bagger 100 dazu bringt, der Zieloberfläche 70 gegenüber zu stehen. Die Informationen, die den Bagger 100 dazu bringen, der Zieloberfläche 70 gegenüber zu stehen, werden als ein Zieloberflächengegenüberstellungskompass 73 angezeigt. Der Zieloberflächengegenüberstellungskompass 73 ist beispielsweise ein Piktogramm eines pfeilförmigen Zeigers 73I, der sich in einer Pfeil-R-Richtung dreht und der eine Richtung anzeigt, die der Zieloberfläche 70 gegenüberliegt, und eine Richtung anzeigt, in die der Bagger 100 gedreht werden muss. Die Bedienungsperson des Baggers 100 kann den Grad eines Gegenüberstehens in Bezug auf die Zieloberfläche 70 von dem Zieloberflächengegenüberstellungskompass 73 überprüfen.
Die Seitenansicht 53b des Grobaushubbildschirms 53 umfasst ein Bild, das eine Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 zeigt, und Entfernungsinformationen, die eine Entfernung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 angeben. Genauer gesagt umfasst die Seitenansicht 53b eine Entwurfsoberflächenlinie 74, eine Zieloberflächenlinie 79 und ein Piktogramm 75 des Baggers 100, der von der Seite gesehen wird. Die Entwurfsoberflächenlinie 74 zeigt einen Querschnitt der Entwurfsoberfläche 45 an, die zu der Zieloberfläche 70 unterschiedlich ist. Die Zieloberflächenlinie 79 zeigt den Querschnitt der Zieloberfläche 70 an. Wie es in 5 veranschaulicht ist, werden die Entwurfsoberflächenlinie 74 und die Zieloberflächenlinie 79 hergeleitet, indem eine Schnittlinie 80 einer Oberfläche 77, die auf den derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 verläuft, und der Entwurfsoberfläche 45 berechnet werden. Die Schnittlinie 80 wird durch die Verarbeitungseinheit 44 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 berechnet. Ein Verfahren zum Berechnen von derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 wird nachstehend beschrieben.
In der Seitenansicht 53b wird die Zieloberflächenlinie 79 durch eine Farbe angezeigt, die zu der der Entwurfsoberflächenlinie 74 unterschiedlich ist. Zusätzlich werden die Zieloberflächenlinie 79 und die Entwurfsoberflächenlinie 74 durch sich ändernde Linientypen in 6 dargestellt. Ferner werden in der Seitenansicht 53b ein Bereich, der näher an einer Untergrundseite ist als die Zieloberflächenlinie 79 und die Entwurfsoberflächenlinie 74, und ein Bereich, der näher an einer Luftseite als diese Linien ist, durch unterschiedliche Farben angegeben. In 6 wird der Farbunterschied durch Anwenden einer Schraffur bei dem Bereich dargestellt, der näher an der Untergrundseite als die Zieloberflächenlinie 79 und die Entwurfsoberflächenlinie 74 ist.
Die Entfernungsinformation, die die Entfernung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 angibt, umfasst numerische Wertinformationen 83 und Grafikinformationen 84. Die numerische Wertinformationen 83 sind ein numerischer Wert, der die kürzeste Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 angibt. Die Grafikinformationen 84 sind Informationen, die eine Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 als eine Grafik angeben. Die Grafikinformationen 84 sind ein Führungsindikator, der die Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 angibt. Genauer gesagt umfassen die Grafikinformationen 84 Indexbalken 84a und Indexmarkierungen 84b der Indexbalken 84a, die eine Position angeben, bei der die Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 Null entspricht. Jeder Indexbalken 84a ist entsprechend der kürzesten Entfernung zwischen dem Frontende der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 beleuchtet. Zusätzlich kann durch eine Betätigung der Eingabeeinheit 41 durch die Bedienungsperson des Baggers 100 ein Einschalten/Ausschalten einer Anzeige der Grafikinformationen 84 geändert werden.
Wie es vorstehend beschrieben ist, zeigt der Grobaushubbildschirm 53 eine relative Positionsbeziehung zwischen der Zieloberflächenlinie 79 und dem Bagger 100 sowie einen numerischen Wert an, der die kürzeste Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberflächenlinie 79 angibt. Die Bedienungsperson des Baggers 100 kann auf einfache Weise einen Boden bzw. Erde ausheben, sodass die derzeitige Geographie in eine Entwurfsgeographie geformt wird, indem die Schneiden P3 der Schaufel 8 entlang der Zieloberflächenlinie 79 bewegt werden. Zusätzlich zeigt der Grobaushubbildschirm 53 eine Bildschirmumschalttaste 65 an, die den Führungsbildschirm umschaltet. Die Bedienungsperson kann den Grobaushubbildschirm 53 zu dem Feinaushubbildschirm 54 umschalten, indem die Bildschirmumschalttaste 65 betätigt wird.
(Feinaushubbildschirm 54)
Der Feinaushubbildschirm 54, der in 7 veranschaulicht ist, wird auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeinheit 42 angezeigt. Der Feinaushubbildschirm 54 veranschaulicht die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und dem Bagger 100 in einem größeren Detail als der Grobaushubbildschirm 53. Das heißt, der Feinaushubbildschirm 54 veranschaulicht die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 in einem größeren Detail als der Grobaushubbildschirm 53. Der Feinaushubbildschirm 54 umfasst eine Frontansicht 54a, die die Zieloberfläche 70 und die Schaufel 8 zeigt, sowie eine Seitenansicht 54b, die die Zieloberfläche 70 und die Schaufel 8 zeigt. Die Frontansicht 54a des Feinaushubbildschirms 54 umfasst ein Piktogramm 89, das die Schaufel 8 anzeigt, die von der Front gesehen wird, und eine Linie 78 (nachstehend zweckentsprechend als eine „Zieloberflächenlinie 78” bezeichnet), die einen Querschnitt der Zieloberfläche 70 angibt, die von der Front gesehen wird. ”Von der Front gesehen” ist eine Ansicht, die von einer Richtung gesehen wird, die orthogonal zu einer Richtung ist, in die sich der Schaufelbolzen 15, der in den 1 und 2 veranschaulicht ist, erstreckt.
Die Zieloberflächenlinie 78 wird wie nachstehend beschrieben gefunden. Eine Schnittlinie, die erhalten wird, wenn eine vertikale Linie von den Schneiden P3 der Schaufel 8 in einer vertikalen Richtung (Schwerkraftrichtung) gezogen wird, und die Oberfläche, die diese vertikale Linie beinhaltet, die Zieloberfläche 70 kreuzen, ist die Zieloberflächenlinie 78. Das heißt, diese Schnittlinie ist die Zieloberflächenlinie 78 in einem globalen Koordinatensystem. Unterdessen kann unter Bedingungen, dass eine Schnittlinie eine Positionsbeziehung parallel zu einer Linie in Aufwärts- und Abwärtsrichtungen des Fahrzeughauptkörpers 1 aufweist, die Schnittlinie, die erhalten wird, wenn eine Linie von den Schneiden P3 der Schaufel 8 zu der Zieloberfläche 70 gezogen wird, und die Oberfläche, die diese Linie umfasst, die Zieloberfläche 70 kreuzt, die Zieloberflächenlinie 78 sein. Das heißt, die Schnittlinie ist die Zieloberflächenlinie 78 in dem Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem. Die Bedienungsperson kann auswählen, in welchen der Koordinatensysteme die Zieloberflächenlinie 78 angezeigt wird, indem die Schalttaste der Eingabeeinheit 41 betätigt wird, die nicht veranschaulicht ist.
Die Seitenansichten 54b des Feinaushubbildschirms 54 umfasst ein Piktogramm 90 der Schaufel 8, die von einer Seite gesehen wird, eine Entwurfsoberflächenlinie 74 und die Zieloberflächelinie 79. Ferner zeigen die Frontansichten 54a und die Seitenansicht 54b des Feinaushubbildschirms 54 jeweils Informationen an, die die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Schaufel 8 angeben. „Von einer Seite gesehen” ist eine Ansicht, die aus einer Richtung gesehen wird, in der sich der Schaufelbolzen 15, der in den 1 und 2 veranschaulicht ist, erstreckt (eine Drehmittelachsenrichtung der Schaufel 8).
Die Informationen, die die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Schaufel 8 in der Frontansicht 54a anzeigen, umfassen Entfernungsinformationen 86a und Winkelinformationen 86b. Die Entfernungsinformationen 86a geben eine Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 in der Za-Richtung in dem Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem an. Unterdessen kann die Entfernungsinformation 86a, die in der Frontansicht 54a veranschaulicht ist, eine Entfernung in einem globalen Koordinatensystem Z sein. Diese Entfernung ist eine Entfernung zwischen der Zieloberflächenlinie 78 und einer nächsten Position der Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 in der Breitenrichtung in Bezug auf die Zieloberfläche 70. Zusätzlich kann die Entfernungsinformation 86a auf eine Nicht-Anzeige eingestellt sein. In der Frontansicht 54a ist eine Markierung 86c, die die nächste Position anzeigt, auf dem Piktogramm 89 in der Frontansicht der Schaufel 8 überlagert und angezeigt. Die Winkelinformationen 86b sind Informationen, die einen Winkel zwischen der Zieloberfläche 70 und der Schaufel 8 angeben. Genauer gesagt sind die Winkelinformationen 86b ein Winkel zwischen einer virtuellen Linie, die auf den Schneiden P3 der Schaufel 8 verläuft, und der Zieloberflächenlinie 78.
In der Seitenansicht 54b umfassen Informationen, die die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Schaufel 8 angeben, Entfernungsinformationen 87a und Winkelinformationen 87b. Die Entfernungsinformationen 87a geben die kürzeste Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 an, das heißt die Entfernung zwischen dem Frontende der Schaufel 8 in einer Richtung, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, und der Zieloberfläche 70. Alternativ hierzu kann in der Seitenansicht 54b die Entfernung zwischen den Schneiden der Schaufel 8 und einem Punkt, bei dem sich die Linie, die von den Schneiden in die vertikale Richtung gezogen wird, und die Zieloberfläche 70 kreuzen, die Entfernungsinformation 87a sein. Ferner sind die Winkelinformationen 87b Informationen, die einen Winkel zwischen der Zieloberfläche 70 und der Schaufel 8 angeben. Genauer gesagt sind die Winkelinformationen 87b, die in der Seitenansicht 54b angezeigt werden, ein Winkel zwischen einer Bodenoberfläche der Schaufel 8 und der Zieloberflächenlinie 79.
Der Feinaushubbildschirm 54 umfasst die Grafikinformationen 84, die die vorstehend beschriebene Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 als eine Grafik angeben. Die Grafikinformationen 84 umfassen ähnlich zu den Grafikinformationen 84 des Grobaushubbildschirms 53 die Indexbalken 84a und die Indexmarkierungen 84b. Wie es vorstehend beschrieben ist, zeigt der Feinaushubbildschirm 54 eine relative Positionsbeziehung zwischen den Zieloberflächenlinien 78 und 79 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 im Detail an. Die Bedienungsperson des Baggers 100 kann einfacher einen Boden derart ausheben, dass die derzeitige Geographie in die gleiche Form wie eine dreidimensionale Entwurfsgeographie geformt wird, indem die Schneiden P3 der Schaufel 8 entlang der Zieloberflächenlinien 78 und 79 bewegt werden. Zusätzlich zeigt der Feinaushubbildschirm 54 die Bildschirmumschalttaste 65 ähnlich zu dem vorstehenden beschriebenen Grobaushubbildschirm 53 an. Die Bedienungsperson kann den Feinaushubbildschirm 54 zu dem Grobaushubbildschirm 53 durch eine Betätigung der Bildschirmumschalttaste 65 umschalten.
<Verfahren zum Berechnen von derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8>
Die Zieloberflächenlinie 79 wird aus derzeitigen Positionen der Scheneiden P3 der Schaufel 8 berechnet. Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 berechnet die derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 in dem globalen Koordinatensystem {X, Y, Z} auf der Grundlage von Erfassungsergebnissen beispielsweise des dreidimensionalen Positionssensors 23, des ersten Hubsensors 16, des zweiten Hubsensors 17, des dritten Hubsensors 18 und des Neigungswinkelsensors 24. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 wie nachstehend beschrieben berechnet.
Die 8 und 9 zeigen Darstellungen zur Beschreibung von Beispielen des Verfahrens zum Berechnen von derzeitigen Positionen der Schneiden P3. 8 zeigt eine Seitenansicht des Baggers 100 und 9 zeigt eine Rückenansicht des Baggers 100. Um die derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 zu berechnen, berechnet die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 ein Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem {Xa, Ya, Za}, dessen Ursprung die Einbauposition P1 der vorstehend genannten GNSS-Antenne 21 ist, wie es in den 8 und 9 veranschaulicht ist. In diesem Beispiel sind Front- und Rückrichtungen des Baggers 100, das heißt eine Ya-Achsenrichtung eines Koordinatensystems (Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem) COM des Fahrzeughauptkörpers 1 in Bezug auf die Y-Achsenrichtung eines globalen Koordinatensystems COG geneigt. Ferner ist die Koordinate des Auslegerbolzens 13 in dem Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem COM (0, Lb1, –Lb2), wobei sie in der Speichereinheit 43 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 im Voraus gespeichert ist.
Der dreidimensionale Positionssensor 23, der in den 2 und 4 veranschaulicht ist, erfasst die Einbaupositionen P1 und P2 der GNSS-Antennen 21 und 22. Ein Einheitsvektor in der Ya-Achsenrichtung wird entsprechend einer Gleichung (1) aus den Koordinatenpositionen der erfassten Einbaupositionen P1 und P2 berechnet. Ya = (P1 – P2)/|P1 – P2|
Wie es in 8 veranschaulicht ist, gelten, wenn ein Vektor Z' eingeführt wird, der auf der Oberfläche verläuft, die durch zwei Vektoren Ya und Z dargestellt wird, und der vertikal zu Ya ist, Beziehungen gemäß einer Gleichung (2) und einer Gleichung (3). c in Gleichung (3) ist eine Konstante. Z' wird wie in Gleichung (4) entsprechend Gleichung (2) und Gleichung (3) ausgedrückt. Ferner wird, wenn ein Vektor, der vertikal zu Ya und Z ist, X' ist, X' wie in Gleichung (5) ausgedrückt. (Z', Ya) = 0 (2) Z' = (1 – c) × Z + c × Ya (3) Z' = Z + {(Z, Ya)/((Z, Ya) – 1)} × (Ya – Z) (4) X' = Ya ⊥ Z' (5)
Wie es in 9 veranschaulicht ist, wird das Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem COM nur um den Rollwinkel θ4 um die Ya-Achse gedreht, wobei es dann wie in Gleichung (6) ausgedrückt wird.
Ferner werden die derzeitigen Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 des vorstehend genannten Auslegers 6, des vorstehend genannten Arms 7 und der vorstehend genannten Schaufel 8 aus Erfassungsergebnissen des ersten Hubsensors 16, des zweiten Hubsensors 17 und des dritten Hubsensors 18 berechnet. Die Koordinaten (xat, yat, zat) der Schneiden P3 der Schaufel 8 in dem Fahrzeughauptkörperkoordinatensystem COM können entsprechend einer Gleichung (7), einer Gleichung (8) und einer Gleichung (9) unter Verwendung der Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 sowie der Längen L1, L2 und L3 des Auslegers 6, des Arms 7 und der Schaufel 8 berechnet werden. Die Schneiden P3 der Schaufel 8 bewegen sich in einer Ya-Za-Oberfläche bzw. Ebene des Fahrzeughauptkörperkoordinatensystems COM. Die Koordinate der Schneide P3 der Schaufel 8 in dem globalen Koordinatensystem COG kann entsprechend einer Gleichung (10) berechnet werden. Die Koordinaten der Schneiden P3 in dem globalen Koordinatensystem COG sind Positionen der Schneiden P3. xat = 0 (7) yat = Lb1 + L1 × sinθ1 + L2 × sin(θ1 + θ2) + L3 × sin(θ1 + θ2 + θ3) (8) zat = –Lb2 + L1 × cosθ1 + L2 × cos(θ1 + θ2) + L3 × cos (θ1 + θ2 + θ3) (9) P3 = xat·Xa + yat·Ya + zat·Za + P1 (10)
Die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 berechnet die derzeitigen Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8, die wie vorstehend beschrieben berechnet werden, und die Schnittlinie 80 einer dreidimensionalen Geografie und einer Oberfläche bzw. Ebene (nachstehend zweckentsprechend als ”eine Ya-Za-Oberfläche 77” bezeichnet), die auf den Schneiden P3 der Schaufel 8 verläuft, wie es in 5 gezeigt ist, auf der Grundlage der Entwurfsgeografiedaten, die in der Speichereinheit 43 gespeichert sind. Ferner zeigt die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 einen Abschnitt dieser Schnittlinie 80, die auf der Zieloberfläche 70 verläuft, auf den Führungsbildschirm als die vorstehend genannte Zieloberflächenlinie 79 an. Als nächstes wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, die in 4 veranschaulicht ist, eine Bewegungsbahn der Schneiden P3, die die Schaufel 8 zum Ausheben eines Bodens bzw. von Erde eines zu bearbeitenden Objekts nimmt, auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 der Anzeigeeingabevorrichtung 38 anzeigt.
<Bewegungsbahnanzeige der Schneiden P3 der Schaufel 8>
10 zeigt eine Darstellung, die ein Beispiel veranschaulicht, in dem die Bewegungsbahn TLi der Schneiden P3 der Schaufel 8 auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel berechnet die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, genauer gesagt die Verarbeitungseinheit 44, Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 auf der Grundlage von Informationen, die eine derzeitige Position des Baggers 100 betreffen. Ferner zeigt die Verarbeitungseinheit 44 die Bewegungsbahn (nachstehend zweckentsprechend als eine ”Schneidenbewegungsbahn” bezeichnet) TLi der Schneiden P3, die auf der Grundlage der Positionen der Schneiden P3 berechnet wird und die in einem vorbestimmten Bereich AI vorhanden ist, wenn zumindest ein Teil der Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI betritt, der eine Peripherie der Zieloberfläche 70 in einer Richtung ist, die orthogonal zu der Zieloberfläche 70 ist, als Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 an. Hierdurch kann die Bedienungsperson des Baggers 100 auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 einen Zustand eines tatsächlichen Aushubs durch die Schaufel 8 entsprechend der Schneidenbewegungsbahn TLi überprüfen. Als Ergebnis kann die Bedienungsperson Bauarbeiten fortsetzen, während eine derzeitige Bauarbeitensituation überprüft wird, indem die Schneidenbewegungsbahn TLi betrachtet wird, sodass sich die Arbeitseffizienz verbessert. Ferner wird, wenn die Schneiden P3 außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI sind, die Schneidenbewegungsbahn nicht angezeigt. Das heißt, eine zusätzliche Information, die zu der Information über die Umgebung der Entwurfsoberfläche (oder der Zieloberfläche) unterschiedlich ist, wird nicht auf dem Bildschirm 42P angezeigt, sodass das Anzeigesystem 28 Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, der Bedienungsperson klar bereitstellen kann, wenn die Bedienungsperson des Baggers 100 Bauarbeiten entsprechend der Entwurfsoberfläche fortsetzt.
Obwohl mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein Beispiel beschrieben wird, in dem die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem vorstehend genannten Feinaushubbildschirm 54 angezeigt wird, kann die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Grobaushubbildschirm 53 angezeigt werden. Wie es in 10 veranschaulicht ist, wird die Schneidenbewegungsbahn TLi in der Seitenansicht 54b des Feinaushubbildschirms 54 angezeigt. Das heißt, die Schneidenbewegungsbahn TLi ist eine Bewegungsbahn der Schneiden P3 der Schaufel 8, die von einer Seite gesehen wird.
Die Seitenansicht 54b zeigt das Piktogramm 90 der Schaufel 8 an, die von der Seite gesehen wird. Ferner zeigt die Seitenansicht 54b eine Zieloberflächenlinie 79, die den Querschnitt der Zieloberfläche 70 angibt, die von der Seite gesehen wird, sowie eine Bodenoberflächenziehlinie Lu und eine Untergrundziehlinie Ld an, die den vorbestimmten Bereich AI in einer Richtung definieren, die orthogonal zu der Zieloberfläche 70 ist (doppeltpunktiert-gestrichelte Linien in 10). Die Bodenoberflächenziehlinie Lu und die Untergrundziehlinie Ld sind parallel zu der Zieloberflächenlinie 79. Die Frontansicht 54a zeigt das Piktogramm 89 der Schaufel 8 an, das von der Frontansicht gesehen wird, die Zielziehlinie 78, die den Querschnitt der Zieloberfläche 70 angibt, die von der Frontansicht gesehen wird, und eine erste Oberfläche Pu sowie eine zweite Oberfläche Pd an, die nachstehend beschrieben werden.
Der vorbestimmte Bereich AI ist ein Bereich, der durch die erste Oberfläche Pu, die parallel zu der Zieloberfläche 70 ist, die bei einer vorbestimmten Entfernung tu zu der Bodenoberfläche von der Zieloberfläche 70 in einer Richtung positioniert ist, die orthogonal zu der Zieloberfläche 70 ist (in einer Richtung, in der sich eine gestrichelte Linie n in 10 erstreckt), und die zweite Oberfläche Pd umgeben ist, die parallel zu der Zieloberfläche 70 ist, die bei einer vorbestimmten Entfernung td zu dem Untergrund positioniert ist. Eine Schnittlinie der ersten Oberfläche Pu und der Ya-Za-Oberfläche 77 (siehe 5), auf der die Schneiden P3 der Schaufel 8 verlaufen, ist die Bodenoberflächenziehlinie Lu, und die Schnittlinie 80 der zweiten Fläche Pd und der Ya-Za-Ebene 77 ist die Untergrundziehlinie Ld.
In 10 ist die Schneidenbewegungsbahn TLi eine durchgezogene Linie, die in dem vorbestimmten Bereich AI gezogen ist. In 10 ist eine gestrichelte Linie, die außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI gezogen ist (eine Außenseite der Bodenoberflächenziehlinie Lu in diesem Beispiel), ebenso eine Bewegungsbahn (die nachstehend zweckentsprechend als eine ”Außenbereichbewegungsbahn” bezeichnet wird) TLe der Schneiden P3 der Schaufel 8. In diesem Beispiel ist die Außenbereichbewegungsbahn TLe zum Zwecke der Beschreibung offenbart, wobei sie auf dem tatsächlichen Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 nicht angezeigt wird.
Die vorbestimmten Entfernungen tu und td, die den vorbestimmten Bereich AI definieren, können die gleiche Länge oder unterschiedliche Längen aufweisen. Wenn die vorbestimmten Entfernungen tu und td unterschiedliche Längen aufweisen, ist die vorbestimmte Entfernung td vorzugsweise kürzer als die vorbestimmte Entfernung tu, um eine Präzision in den Bauarbeiten zu erreichen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weisen die vorbestimmten Entfernungen tu und td die gleiche Länge auf, d. h. es gilt tu = td. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entsprechen die Größe des vorbestimmten Bereichs AI, d. h. die Längen der vorbestimmten Bereiche tu und td der Toleranz bei Bauarbeiten der Zieloberfläche 70 durch den Bagger 100. Hierdurch ist es möglich, eine Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Entwurfsoberfläche 45 (die Zieloberfläche 70) übermäßig ausgehoben wird, und eine Verringerung der Präzision bei den Bauarbeiten zu verhindern. Ferner können die Längen der vorbestimmten Entfernungen tu und td veränderbar sein. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 44 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 30 die Anzeigeeinheit 42 der Anzeigeeingabevorrichtung 38, die in 4 veranschaulicht ist, veranlassen, ein Menü zur Änderung der vorbestimmten Entfernungen tu und td anzuzeigen, wobei die Bedienungsperson des Baggers 100 einen Änderungswert über die Eingabeeinheit 41 eingeben kann. Hierdurch ist es, auch wenn es erforderlich ist, den vorbestimmten Bereich AI in Abhängigkeit einer Entwurfsänderung oder einer vorherrschenden Situation bei einem Bauarbeitenort zu ändern, möglich, diese Änderung flexibel handzuhaben, wobei dementsprechend eine Arbeitseffizienz verbessert wird.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entspricht der vorbestimmte Bereich AI einem Bereich, der durch ein Bezugszeichen 84G unter einer Vielzahl von Indexbalken 84a der Grafikinformationen 84 angegeben wird. Das heißt, eine Größe, die tu + td entspricht, was die Größe des vorbestimmten Bereichs AI in der Richtung ist, die orthogonal zu der Zieloberfläche 70 ist, entspricht dem Bereich der Vielzahl von Indexbalken 84a, die durch das Bezugszeichen 84G angegeben sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden, solange die Schneiden P3 der Schaufel 8 sich in diesem Bereich bewegen, Bauarbeiten innerhalb eines Toleranzbereichs bei einem Entwurf der Zieloberfläche 70 durchgeführt.
Ein Bereich, der durch ein Bezugszeichen 84B einer Vielzahl von Indexbalken 84a der Grafikinformationen 84 angegeben wird, gibt eine Außenseite des vorbestimmten Bereichs AI auf der Bodenoberflächenseite an. Ein Bereich, der durch ein Bezugszeichen 84Y einer Vielzahl von Indexbalken 84a der Grafikinformationen 84 angegeben wird, gibt eine Außenseite des vorbestimmten Bereichs AI auf der Untergrundseite an. Dieser Bereich gibt an, dass ein Aushub der Zieloberfläche 70 über den Toleranzbereich bei einem Entwurf der Zieloberfläche 70 hinausgeht. Ein Bereich, der durch ein Bezugszeichen 84R einer Vielzahl von Indexbalken 84a der Grafikinformationen 84 angegeben wird, gibt eine Außenseite des vorbestimmten Bereichs AI bei der tiefsten Untergrundseite an. Dieser Bereich gibt an, dass ein Aushub der Zieloberfläche 70 weit über den Toleranzbereich bei einem Entwurf der Zieloberfläche 70 hinausgeht.
Eine Vielzahl von Indexbalken 84a der Grafikinformationen 84 zeigt Positionsbeziehungen zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 bei einem Aushub durch den Bagger 100 an. Das heißt, eine Anzeigebetriebsart des Indexbalkens 84a ändert sich entsprechend einer Entfernung zwischen den Schneiden P3 und der Zieloberfläche 70. Beispielsweise wird der Indexbalken 84a in dem Bereich des Bezugszeichens 84B in blau angezeigt, der Indexbalken 84a in dem Bereich des Bezugszeichens 84G wird in grün angezeigt, der Indexbalken 84a in dem Bereich des Bezugszeichens 84Y wird in gelb angezeigt und der Indexbalken 84a in dem Bereich des Bezugszeichens 84R wird in rot angezeigt.
Dementsprechend wird, wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI auf der Bodenoberflächenseite sind, der Indexbalken 84A in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84B angegeben ist, in blau angezeigt. Ferner wird, wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich AI sind, der Indexbalken 84a in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84B angegeben ist, in blau angezeigt, und der Indexbalken 84a in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84G angegeben ist, wird in grün angezeigt. Wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI auf der Untergrundseite sind, wird der Indexbalken 84a in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84B angegeben ist, in blau angezeigt, der Indexbalken 84a in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84G angegeben ist, wird in grün angezeigt, und der Indexbalken 84a in dem Bereich, der durch das Bezugszeichen 84Y angegeben ist, wird in gelb angezeigt. Somit wird zusätzlich zu einer Anzeige der Schneidenbewegungsbahn TLi eine Anzeigebetriebsart des Indexbalkens 84a entsprechend der Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 geändert, sodass die Bedienungsperson des Baggers 100 leichter lernen kann, ob ein Aushub, der die Schneiden P3 der Schaufel 8 verwendet, über den vorbestimmten Bereich AI um die Zieloberfläche 70 herum hinausgeht oder nicht. Als Ergebnis kann die Bedienungsperson die Schneiden P3 der Schaufel 8 in einfacher Weise in dem vorbestimmten Bereich AI während eines Aushubs halten, sodass sich eine Präzision der Bauarbeiten verbessert.
Die Schneidenbewegungsbahn TLi wird in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt, wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI betreten. Hierdurch kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 die Schneidenlbewegungsbahn TLi anzeigen, wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 den tatsächlichen vorbestimmten Bereich AI ausheben, sodass die Bedienungsperson des Baggers 100 eine Bauarbeitsituation in einem ausreichend erforderlichen Bereich überprüfen kann. Zusätzlich ist die Schneidenbewegungsbahn TLi nicht hierauf begrenzt, und sie kann in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt werden, wenn ein Teil der Schaufel 8, d. h. die hintere Oberfläche den vorbestimmten Bereich AI betritt. Somit muss in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel die Schneidenbewegungsbahn TLi nur angezeigt werden, wenn zumindest ein Teil der Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI betritt.
Die Schneidenbewegungsbahn TLi wird außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI nicht angezeigt, wobei, wenn die Zieloberfläche 70 einmal ausgehoben ist, d. h., wenn beispielsweise die normale Oberfläce ein Boden des zu bearbeitenden Objekts (die Zieloberfläche 70) ist, ein Aushub eines nach oben und unten gerichteten Baggerns und Bohrens auf eine vorbestimmte Tiefe unter Verwendung der Schaufel 8 beendet, wobei, nachdem die Schneiden P3 der Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich AI hinaus gehen, der Außenbereich TLe außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI nicht angezeigt wird. Nachdem die Schneiden P3 der Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich AI herausgegangen sind, wird die Schneidenbewegungsbahn TLi, die in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt wird, angezeigt gelassen, bis die Schneiden P3 den vorbestimmten Bereich AI das nächste Mal betreten. Hierdurch kann die Bedienungsperson des Baggers 100 eine Aushubhistorie eines Bodens eines zu bearbeitenden Objekts durch die Schneiden P3 der Schaufel 8 auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 überprüfen. Ferner zeigt die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 die Außenbereichsbewegungsbahn TLe außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI nicht an, sodass es möglich ist, die Bedienungsperson Informationen über die Umgebung der Zieloberfläche 70, die für einen Betrieb erforderlich sind, zuverlässig erkennen zu lassen. Des Weiteren zeigt die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 die Außenbereichsbewegungsbahn TLe außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI nicht an, und sie speichert keine Daten über die Außenbereichsbewegungsbahn TLe in der Speichereinheit 43. Dementsprechend ist es möglich, eine Speicherkapazität der Speichereinheit 43 effizient und wirksam zu verwenden.
Obwohl die Außenbereichsbewegungsbahn TLe bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel nicht angezeigt wird, ist das vorliegende Ausführungsbeispiel nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 Anzeigebetriebsarten der Schneidenbewegungsbahn TLi und der Außenbereichsbewegungsbahn TLe variieren, um auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt zu werden. Als ein Beispiel kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 die Schneidenbewegungsbahn TLi durch eine rote durchgezogene Linie anzeigen, wobei sie die Außenbereichsbewegungsbahn TLe durch eine weniger deutliche Farbe als die der Schneidenbewegungsbahn TLi (beispielsweise hellblau in diesem Beispiel) und eine gestrichelte Linie, die dünner als die durchgezogene Linie ist, die die Schneidenbewegungsbahn TLi angibt, anzeigt. Hierdurch kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 die Bedienungsperson des Baggers 100 die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI erkennen lassen. Ferner kann die Bedienungsperson die Außenbereichsbewegungsbahn TLe betrachten, sodass es, wenn beispielsweise die Schaufel 8 zu einem Boden des zu bearbeitenden Objekts bewegt wird, möglich ist, die Außenbereichsbewegungsbahn TLe zu verwenden, um das Verfahren zum Betreiben der Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31 zu verbessern und eine Arbeitseffizienz zu verbessern.
Somit ist, auch wenn Anzeigebetriebsarten der Schneidenbewegungsbahn TLi und der Außenbereichsbewegungsbahn TLe variiert werden, um auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt zu werden, die Außenbereichsbewegungsbahn TLe außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI weniger deutlich als die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI. Dementsprechend wird, auch wenn die Außenbereichsbewegungsbahn TLe auf dem Bildschirm 42P angezeigt wird, die Bedienungsperson des Baggers 100 nicht daran gehindert, die Schneidenbewegungsbahn TLi zu erkennen. Als Ergebnis kann das Anzeigesystem 28 Informationen, die ein Bauarbeitenergebnis betreffen, der Bedienungsperson klar bereitstellen, wenn die Bedienungsperson des Baggers 100 Bauarbeiten entsprechend der Entwurfsoberfläche fortsetzt.
Wie es vorstehend beschrieben ist, müssen in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel Anzeigebetriebsarten der Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI und der Außenbereichsbewegungsbahn TLe außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI lediglich variiert werden. Ein Variieren von Anzeigebetriebsarten von beiden umfasst ein Anzeigen von beiden und ein Variieren der Anzeigebetriebsarten von beiden und zusätzlich ein Anzeigen lediglich der Schneidenbewegungsbahn TLi ohne ein Anzeigen der Außenbereichsbewegungsbahn TLe.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 ein Geräusch als eine Warnung auf der Grundlage einer Entfernung zwischen den Schneiden P3 der Schaufel 8 und der Zieloberfläche 70 oder der Entwurfsoberfläche 45, die nicht als die Zieloberfläche 70 eingestellt ist, aussenden. Wenn beispielsweise die Schneiden P3 aus dem vorbestimmten Bereich AI auf einer Untergrundseite eines zu bearbeitenden Objekts hinaus gehen, d. h., die Schneiden P3 bewegen sich näher zu der Untergrundseite als die Untergrundziehlinie Ld, kann die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 die Geräuscherzeugungsvorrichtung 46, die in 6 veranschaulicht ist, veranlassen, ein Warngeräusch auszusenden. Ferner ist, wenn ein Aushub der Schneiden P3 der Schaufel 8 über die Zieloberfläche 70 oder die Entwurfsoberfläche 45 hinaus geht, eine Arbeit, wie beispielsweise ein Auffüllen, erforderlich, wobei folglich Bauarbeiten der Entwurfsoberfläche 45 (der Zieloberfläche 70) nicht effizient voranschreiten. Folglich sendet die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 ein Geräusch auch als eine Warnung auf der Grundlage der Entfernung zwischen den Schneiden P3 und der Entwurfsoberfläche 45 aus. Somit ist es durch ein Ändern einer Betriebsart zum Aussenden eines Geräuschs als eine Warnung auf Grundlage der Entfernung zwischen den Schneiden P3 und der Zieloberfläche 70 oder der Entwurfsoberfläche 45 möglich, die Bedienungsperson des Baggers 100 zu veranlassen zu erkennen, dass ein Aushub weit über die Zieloberfläche 70 oder die Entwurfsoberfläche 45 hinausgeht. Dementsprechend kann die Bedienungsperson einen übermäßigen Aushub minimieren, indem die Aushubmenge eingestellt bzw. justiert wird.
Ferner kann, wenn die Schneiden P3 noch weiter hin zu der Untergrundseite gehen, d. h. wenn die Schneiden P3 der Schaufel 8 noch weiter zu der Untergrundseite von der Zieloberfläche 70 gehen, die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 einen Pegel eines Warngeräusches erhöhen, indem beispielsweise ein Warngeräusch verstärkt wird. Das heißt, die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 kann den Pegel des Warngeräusches weiter erhöhen, wenn die Entfernung zwischen der Zieloberfläche 70 und den Schneiden P3 der Schaufel 8 länger wird. Hierdurch ist es möglich, die Bedienungsperson den Grad eines übermäßigen Aushubes der Zieloberfläche 70 erkennen zu lassen. Als nächstes wird ein Beispiel einer Anzeigeverarbeitung der Schneidenbewegungsbahn TLi beschrieben.
<Anzeigeverarbeitung der Schneidenbewegungsbahn TLi>
11 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel einer Anzeigeverarbeitung zum Anzeigen der Schneidenbewegungsbahn TLi auf einem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulicht. Die 12 bis 15 zeigen Darstellungen, die Zustände auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 veranschaulichen, der die Schneidenbewegungsbahn TLi anzeigt. Zum Anzeigen der Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42, die in 4 veranschaulicht ist, berechnet in Schritt S101 die Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, genauer gesagt die Verarbeitungseinheit 44 die Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 (nachstehend zweckentsprechend als ”Schneidenpositionen” bezeichnet). Das Verfahren zum Berechnen von Schneidenpositionen ist wie vorstehend beschrieben.
Als nächstes vergleicht die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenpositionen, die in Schritt S101 berechnet werden, und die Position des vorbestimmten Bereichs AI, der in 12 veranschaulicht ist, in Schritt S102, wobei sie, wenn die Schneidenpositionen in dem vorbestimmten Bereich AI sind (Ja in Schritt 102) zu Schritt S103 voranschreitet. Wenn die Schneidenpositionen nicht in dem vorbestimmten Bereich AI sind (Nein in Schritt S102), wiederholt die Verarbeitungseinheit 44 Schritt S101 und Schritt S102.
In Schritt S102 vergleicht die Verarbeitungseinheit 44 beispielsweise die Schneidenpositionen (die Koordinaten der Schneiden P3 in dem globalen Koordinatensystem COG) sowie die Bodenoberflächenziehlinie Lu und die Untergrundziehlinie Ld, die in 12 veranschaulicht sind (die Koordinaten in dem globalen Koordinatensystem COG), wobei, wenn die Schneidenpositionen zwischen der Bodenoberflächenziehlinie Lu und der Untergrundziehlinie Ld liegen, die Schneidenpositionen als in dem vorbestimmten Bereich AI liegend betrachtet werden. Ferner erkennt, wenn die Schneidenpositionen nicht zwischen der Bodenoberflächenziehlinie Lu und der Untergrundziehlinie Ld liegen, die Verarbeitungseinheit 44, dass die Schneidenpositionen außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI liegen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden, auch wenn die Schneidenpositionen auf der Bodenoberflächenziehlinie Lu oder der Untergrundziehlinie Ld liegen, die Schneidenpositionen als in dem vorbestimmten Bereich AI liegend betrachtet. Anstelle der Positionen der Bodenoberflächenziehlinie Lu und der Untergrundziehlinie Ld können Positionen der ersten Oberfläche Pu und der zweiten Oberfläche Pd, die in 10 veranschaulicht sind (Koordinaten in dem globalen Koordinatensystem COG), verwendet werden.
In Schritt S103 schreitet, wenn die Schneidenbewegungsbahn TLi ebenso auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 in dem vorbestimmten Bereich AI auf der Verlaufsrichtungsseite der Schaufel 8, genauer gesagt der Schneiden P3, bereits angezeigt wird (Ja in Schritt S103), die Verarbeitungseinheit 44 in der Verarbeitung zu Schritt S104 voran. In Schritt S104 löscht die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi, d. h. sie löscht eine Anzeige der Schneidenverlaufsbahn TLi auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42, wobei sie dann zu der Verarbeitung in Schritt S105 voranschreitet. In Schritt S103 schreitet, wenn die Schneidenverlaufsbahn TLi noch nicht in dem vorbestimmten Bereich AI auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird (Nein in Schritt S103), die Verarbeitungseinheit 44 zu einer Verarbeitung in Schritt S105 voran.
In Schritt S105 zeigt die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi auf der Grundlage der derzeitigen Schneidenpositionen auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 an, wie es in 13 veranschaulicht ist. In diesem Fall wird die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI, d. h. zwischen der Bodenoberflächenziehlinie Lu und der Untergrundziehlinie Ld angezeigt. In 13 zeigt ein Schnittpunkt der Schneidenbewegungsbahn TLi und der Bodenoberflächenziehlinie Lu eine Position an, bei der die Schneiden P3 der Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI betreten.
Die Verarbeitungseinheit 44 kann die Schneidenbewegungsbahn TLi beispielsweise anzeigen, indem Schneidenpositionen in dem gleichen Koordinatensystem wie das der Bodenoberflächenziehlinie Lu und der Untergrundziehlinie Ld angezeigt werden und die Schneidenpositionen, die bereits in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt werden, und die Schneidenpositionen, die neu angezeigt werden, durch eine Linie verbunden werden und die Schneidenpositionen angezeigt werden. Das heißt, die Verarbeitungseinheit 44 zeigt die Schneidenbewegungsbahn TLi an, indem Schneidenpositionen bei einem vorbestimmten Zyklus berechnet werden, wenn die Schneiden P3 sich in dem vorbestimmten Bereich AI bewegen und in dem eine Vielzahl von berechneten Schneidenpositionen (Punkten) durch eine Linie (beispielsweise eine Gerade) verbunden werden. Zusätzlich unterbricht, wenn die Schneiden P3 eine Bewegung in dem vorbestimmten Bereich AI stoppen (beispielsweise wenn die Bedienungsperson einen Betrieb der Arbeitsausrüstungsbetätigungselemente 31 stoppt), die Verarbeitungseinheit 44 vorzugsweise eine Verarbeitung zum Berechnen der Schneidenpositionen bei dem vorbestimmten Zyklus. Ferner können, wenn die Schneiden P3 eine Bewegung stoppen, wie es vorstehend beschrieben ist, Schneidenpositionen (Punkte) möglicherweise nicht angezeigt werden, ohne eine Verarbeitung zum Berechnen der Schneidenpositionen zu unterbrechen. Das heißt, die Verarbeitungseinheit 44 berechnet die Schneidenpositionen bei Stellen, bei denen die Schneiden stoppen, wobei sie dann neue Schneidenpositionen nicht berechnet, solange ein Stoppen der Schneiden fortgesetzt wird, auch nachdem ein vorbestimmter Zyklus abgelaufen ist. Der Grund hierfür ist, dass, wenn neue Schneidenpositionen berechnet werden und Punkte angezeigt werden, eine Vielzahl von Punkten überlagert werden und bei den im Wesentlichen gleichen Positionen angezeigt werden, wobei die Schneidenbewegungsbahn TLi schwer gesehen wird. Das heißt, wenn Schneidenpositionen in dem vorbestimmten Bereich AI zum ersten Mal angezeigt werden, entsprechen die Schneidenpositionen der Schneidenbewegungsbahn TLi. Die Schneidenbewegungsbahn TLi ist ein Satz von Schneidenpositionen (die erhalten werden, indem Punkte durch eine Gerade verbunden werden), wobei sie eine Route anzeigt, auf der sich die Schneiden P3 der Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich AI bewegen. Zusätzlich löscht, obwohl die Schneidenbewegungsbahn TLi erhalten wird, indem eine Vielzahl von Punkten durch eine Gerade verbunden wird, und, wenn eine Begrenzung bezüglich der Anzahl von Punkten im Voraus eingestellt ist, die Schneidenbewegungsbahn TLi der Anzahl von Punkten, die dieser Begrenzung entspricht, berechnet wird und dann Punkte berechnet werden, die neue Schneidenpositionen angeben, die Verarbeitungseinheit 44 die Punkte in einer Reihenfolge von dem ältesten Punkt, wobei sie die Schneidenbewegungsbahn TLi aktualisiert und anzeigt.
Als nächstes berechnet in Schritt S106 die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenpositionen. Als nächstes vergleicht die Verarbeitungseinheit 44 in Schritt S107 die Schneidenpositionen, die in Schritt S106 berechnet werden, und die Positionen in dem vorbestimmten Bereich AI, der in 13 veranschaulicht ist. Wenn die Schneidenpositionen außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI sind (Ja in Schritt S107), schreitet die Verarbeitungseinheit 44 in der Verarbeitung zu Schritt S108 voran. Wenn die Schneidenpositionen nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI sind (Nein in Schritt S107), d. h. die Schneidenpositionen liegen in dem vorbestimmten Bereich AI, wiederholt die Verarbeitungseinheit 44 Schritt S105 und Schritt S106. Das heißt, die Verarbeitungseinheit 44 setzt ein Anzeigen der Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI auf der Grundlage der berechneten Schneidenpositionen fort, bis die Schneidenpositionen aus dem vorbestimmten Bereich AI hinaus gehen.
Wenn die Schneidenpositionen außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI sind (Ja in Schritt S107), stoppt die Verarbeitungseinheit 44 in Schritt S108 ein Anzeigen der Bewegungsbahn der Schneiden P3 außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI, wobei die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI gelassen wird, wie es in 14 veranschaulicht ist. In 14 gibt ein Schnittpunkt AUSSERHALB (OUT) der Schneidenbewegungsbahn TLi und der Bodenoberflächenziehlinie Lu auf einer Endseite der Schneidenbewegungsbahn TLi die Position an, bei der die Schneiden P3 der Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich AI hinaus gehen. Zusätzlich kann, wie es vorstehend beschrieben ist, die Verarbeitungseinheit 44 die Art der Bewegungsbahn der Schneiden P3 außerhalb des vorbestimmten Bereichs AI von der der Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI variieren und die Bewegungsbahn anzeigen.
Als nächstes wird ein Löschen der Schneidenbewegungsbahn TLi, die bereits auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, in Schritt S104 beschrieben. Es wird ein Fall als ein Beispiel beschrieben, bei dem die Schaufel 8 einen Boden bzw. Erde des zu bearbeitenden Objekts einmal aushebt und aus dem vorbestimmten Bereich AI um die Zieloberfläche 70 herum hinaus geht. In diesem Fall setzt in den vorstehend genannten Schritt S108 der Bildschirm 42P ein Anzeigen der Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich fort, wie es in 15 veranschaulicht ist. Wenn die Umgebung der Zieloberfläche 70 in diesem Zustand wieder geschoben wird, kommt die Schaufel 8 dicht an die Bodenoberflächenziehlinie Lu nahe der Zieloberfläche 70 (die Zieloberflächenlinie 79 in 15), wie es in 15 veranschaulicht ist. Ferner löscht, wenn beispielsweise zumindest ein Teil der Schaufel 8, d. h. die Schneiden P3 die Bodenoberflächenziehlinie Lu passiert und den vorbestimmten Bereich AI betritt, die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi, die in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt wird, wobei sie die neue Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI von einem Zustand anzeigt, der in 12 veranschaulicht ist.
Somit löscht, wenn die Schaufel 8 (die Schneiden P3 in diesem Beispiel) den vorbestimmten Bereich AI erneut betreten, nachdem die Schaufel 8 (die Schneiden P3 in diesem Beispiel) aus dem vorbestimmten Bereich AI hinaus gehen, die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi, die bereits angezeigt wird. Ferner zeigt die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi der Schaufel 8, die den vorbestimmten Bereich AI erneut betreten hat, auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 an. Wenn die Schaufel 8 einen Boden bzw. Erde eines zu bearbeitenden Objekts mehrere Male aushebt, wird, wenn die zuvor angezeigte Schneidenbewegungsbahn TLi nicht gelöscht wird, eine Vielzahl von Schneidenbewegungsbahnen TLi auf dem Bildschirm 42P angezeigt, wobei folglich die Bedienungsperson des Baggers 100 Schwierigkeiten bei einem Betrachten der Schneidenbewegungsbahn TLi hat, die dem derzeitigen Aushub entspricht.
Wie es vorstehend beschrieben ist, löscht, wenn die Schneidenbewegungsbahn TLi, die dem zweiten oder einem nachfolgenden Aushub entspricht, auf dem Bildschirm 42P angezeigt wird, die Verarbeitungseinheit 44 die vorherige Schneidenbewegungsbahn TLi, sodass die Bedienungsperson die Schneidenbewegungsbahn TLi, die dem derzeitigen Aushub entspricht, zuverlässig erkennen kann. Ferner wird jedes Mal, wenn die Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI neu betritt und die neue Schneidenbewegungsbahn TLi angezeigt wird, die Schneidenbewegungsbahn TLi, die bereits angezeigt wird, gelöscht, sodass Daten der Schneidenbewegungsbahn TLi, die bereits angezeigt wird, ebenso aus der Speichereinheit 43 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 gelöscht werden. Als Ergebnis ist es möglich zu verhindern, dass Daten der Schneidenbewegungsbahn TLi einen Speicherbereich der Speichereinheit 43 besetzen, und dementsprechend die Speichereinheit 43 effizient und wirksam zu verwenden, was insbesondere effektiv ist, wenn eine Speicherkapazität der Speichereinheit 43 klein ist.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann, wenn die derzeitige Zieloberfläche 70 nicht länger ein zu bearbeitendes Objekt ist oder wenn die derzeitige Zieloberfläche 70 zu einer anderen Zieloberfläche geändert wird, die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi, die auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, löschen, d. h. zurücksetzen. Hierdurch wird, wenn beispielsweise ein Boden eines zu bearbeitenden Objekts geändert wird, die vorherige Schneidenbewegungsbahn TLi zuverlässig gelöscht, sodass es möglich ist zu verhindern, dass vorherige Informationen mit der derzeitigen Schneidenbewegungsbahn TLi bei Bauarbeiten eines neuen Bodens eines zu bearbeitenden Objekts vermischt werden.
Ferner wird in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, wenn die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI einmal angezeigt wird, bis die Schneiden P3 der Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich AI erneut betreten, die Schneidenbewegungsbahn TLi fortgesetzt angezeigt, solange die Schneidenbewegungsbahn TLi nicht zurückgesetzt ist. Dementsprechend kann die Bedienungsperson des Baggers 100 zuverlässig die Schneidenbewegungsbahn TLi, die auf dem Bildschirm 42P angezeigt wird, überprüfen. Als Ergebnis kann die Bedienungsperson eine ausreichende Zeit zur Überprüfung einer Bauarbeitensituation sicherstellen, eine Arbeitsprozedur zum Ausheben überprüfen, einen Betriebsprozess der Schaufel 8 überprüfen oder das Verfahren zum Betreiben der Schaufel 8 studieren.
<Anzeige der Schneidenbewegungsbahn TLi, wenn sich die Schaufel 8 bewegt>
16 zeigt eine Darstellung, die eine Anzeigebetriebsart der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht. Die 17, 23-1 und 23-2 zeigen Darstellungen zur Beschreibung eines vorbestimmten Bereichs, der ein Raum ist, der sich in einer Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, und der einen Aushubbereich der Zieloberfläche 70 durch die Schaufel 8 umfasst. 18 zeigt eine Darstellung, die eine Anzeigebetriebsart der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht, wenn sich die Schaufel 8 bewegt. Obwohl die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Grobaushubbildschirm 53 in diesem Beispiel angezeigt wird, kann die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Feinaushubbildschirm 54 angezeigt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel löscht die Verarbeitungseinheit 44 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, die in 4 veranschaulicht ist, zumindest einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi, wenn zumindest ein Teil der Schaufel 8 (Piktogramm 90) aus einem Bereich AS hinaus geht, der sich in einer Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, und der als ein vorbestimmter Bereich definiert ist (nachstehend zweckentsprechend als ein ”vorbestimmter Bereich in horizontaler Richtung” bezeichnet), der den Aushubbereich der Zieloberfläche 70 durch die Schaufel 8 umfasst.
Wie es in den 23-1 und 23-2 veranschaulicht ist, ist ein Bereich, der durch Linien LBl und LBr, die in der Zieloberfläche 70 verlaufen, und einer Grenzziehlinie Ll und einer Grenzziehlinie Lr umgeben ist, die parallel zu der Zieloberfläche 70 sind und parallel zu den Linien LBl und LBr sind, als der ”vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS” definiert. Das heißt, der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS ist ein Bereich eines rechteckigen Parallelepipeds oder eines Kubus und ist ein Raum, der sich in einer Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, wobei A2, die in 23-1 veranschaulicht sind (ein Bereich, der zwischen der Grenzziehlinie Ll und der Grenzziehlinie Lr eingepfercht ist und eine Fläche, die durch die Linie LBl und die Linie LBr eingepfercht ist), Kopf- und Bodenoberflächen des rechteckigen Parallelepipeds oder des Kubus sind, wobei die Zieloberfläche 70 und der Bereich, der durch die Grenzziehlinie Ll und die Grenzziehlinie Lr eingepfercht ist, wie es in den 23-1 und 23-2 veranschaulicht ist, zwei gegenüberliegende Seitenoberflächen A1 des rechteckigen Parallelepipeds oder des Kubus sind. Ferner wird der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS, der in den 16, 18 und 20 bis 22 veranschaulicht ist, als eine Vogelansicht bezeichnet, wenn dieser vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS von oberhalb des Baggers 100 gesehen wird. Der Bereich (A2), der durch die Grenzziehlinie Ll und die Grenzziehlinie Lr eingepfercht ist, ist ein Aushubbereich der Zieloberfläche 70. Obwohl ein Bereich des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS, der die Zieloberfläche 70 überlappt, in 23-1 schraffiert ist, ist der Bereich des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS nicht in einer Richtung begrenzt, in der sich die Linien LBl und LBr und die Grenzziehlinien Ll und Lr erstrecken.
Das heißt, der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS, der in der Draufsicht 53a in 16 veranschaulicht ist, ist ein Raum, der sich in der Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche 70 ist, beide Seiten der Schaufel 8, die die Zieloberfläche 70 aushebt, in der Breitenrichtung und einen Bereich (vorbestimmter Bereich in horizontaler Richtung AS) umfasst, der durch die Grenzziehlinien Ll und Lr umgeben ist, die auf beiden Seiten der Schaufel 8 in der Breitenrichtung gesetzt sind, wie es in der Draufsicht 53a veranschaulicht ist, die in 16 veranschaulicht ist. Der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS umfasst einen Bereich der Zieloberfläche 70, die durch die Schaufel 8 auszuheben ist.
Ferner wird der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS im Detail beschrieben. Wie es in 17 veranschaulicht ist, ist der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS ein Bereich, der um Entfernungen Wl und Wr von einer Mittenachse Cl der Schaufel 8 in der Breitenrichtung hin zu der linken Seite und der rechten Seite der Schaufel 8 in einer Breitenrichtung beabstandet ist. Eine Linie, die um die Entfernung Wl von der Mittelachse Cl der Schaufel 8 in der Breitenrichtung hin zu der linken Seite in der Breitenrichtung beabstandet ist und die parallel zu der Mittelachse Cl in der Breitenrichtung ist, ist die Grenzziehlinie Ll. Ferner ist eine Linie, die um die Entfernung Wr von der Mittellinie Cl der Schaufel 8 in der Breitenrichtung hin zu der rechten Seite in der Breitenrichtung beabstandet ist und die parallel zu der Mittelachse Cl in der Breitenrichtung ist, die Grenzziehlinie Lr. Obwohl die Längen der Entfernungen Wr und Wl nicht spezifisch begrenzt sind, ist die Summe der Entfernungen Wr und Wl (Wr + Wl) größer als die Breite (maximale Breite) W der Schaufel 8. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Entfernungen Wr und Wl und die Breite W der Schaufel 8 gleich groß eingestellt (Wr = Wl = W). Das heißt, die Summe der Entfernungen Wr und Wl ist zwei Mal die Breite W der Schaufel 8 (Wl + Wr = 2 × W). Ferner können die Längen der Entfernungen Wr und Wl variabel sein.
Die Seitenansicht 53b in 16 veranschaulicht die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI. Ein Bereich AT1, der in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS in der Draufsicht 53a schraffiert ist, ist ein Bereich, in dem die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI angezeigt wird (das Gleiche trifft unten zu). Wenn der vorbestimmte Bereich AI und der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS gleichzeitig eingestellt werden, wenn die Zieloberfläche 70 eingestellt wird, und in der Speichereinheit 43 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, die in 4 veranschaulicht ist, gespeichert werden. Der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS wird beispielsweise durch Positionsinformationen (beispielsweise die Koordinaten in dem globalen Koordinatensystem COG) über die Grenzziehlinien Ll und Lr eingestellt, die in der Speichereinheit 43 gespeichert sind. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden der vorbestimmte Bereich AI und der vorbestimmte Bereich in horizontaler Richtung AS, die einmal eingestellt werden, aufrecht erhalten, bis die derzeitige Zieloberfläche 70 nicht länger ein zu bearbeitendes Objekt ist oder die Zieloberfläche 70 zu einer anderen Zieloberfläche geändert worden ist.
18 veranschaulicht einen Zustand, bei dem der Bagger 100 (die Piktogramme 61 und 75 in den 16 und 18) sich in eine rechte Richtung (eine Richtung, die durch einen Pfeil R angegeben ist) von dem in 16 veranschaulichten Zustand dreht. Entsprechend dieser Drehung ändert sich die Positionsbeziehung zwischen der Schaufel 8 des Baggers 100 und der Zieloberfläche 70, wobei dann sich der Zeiger 73I des Zieloberflächengegenüberstellungskompasses 73, der in der Draufsicht 53a angezeigt ist, ebenso dreht.
Wie es in der Seitenansicht 53b in 18 gezeigt ist, löscht, wenn zumindest ein Teil der Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS infolge einer Drehung des Baggers 100 hinaus geht, die Verarbeitungseinheit 44 zumindest einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi entsprechend der Positionsbeziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS. In 18 wird der gelöschte Abschnitt der Schneidenbewegungsbahn TLi durch eine gestrichelte Linie angegeben, der ein Bezugszeichen TLi' zugewiesen ist. Wie die Positionsbeziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS berücksichtigt wird, um einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi zu löschen, wird nachstehend im Detail beschrieben. Wie es in 18 veranschaulicht ist, wird TLi' der Schneidenbewegungsbahn TLi gelöscht und die Schneidenbewegungsbahn TLi wird angezeigt. Im Nachgang hierzu wird die Größe des Bereichs AT2 (siehe 18), der in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS in der Draufsicht 53a schraffiert ist, im Vergleich zu dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS, in dem die gesamte Schaufel 8 beinhaltet ist (der Bereich AT2, der in 18 veranschaulicht), ebenso klein. Wenn der Bagger 100 sich in die linke Richtung von diesem Zustand dreht und die gesamte Schaufel 8 den vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS betritt, führt die Verarbeitungseinheit 44 die Schneidenbewegungsbahn TLi zu dem ursprünglichen Zustand zurück. Das heißt, die Verarbeitungseinheit 44 zeigt die gesamte Schneidenbewegungsbahn TLi an. Als Ergebnis werden die Schneidenbewegungsbahnen TLi' und TLi, die in 18 veranschaulicht sind, vollständig als die Schneidenbewegungsbahn TLi angezeigt. Zusätzlich wird, wenn die gesamte Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS hinaus geht, eine Anzeige der gesamten Schneidenbewegungsbahn TLi gelöscht. Zusätzlich trifft, obwohl ein Fall mit dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, bei dem sich der gesamte Bagger 100 dreht, das gleiche bei einem Fall zu, bei dem die Fahrwertvorrichtung 5 nicht betrieben wird und sich nur der obere Schwenkkörper 3 dreht.
Hierdurch wird, wenn die Bedienungsperson des Baggers 100 einen zu einem Aushub unterschiedlichen Betrieb ausführt, indem zumindest ein Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi gelöscht wird, eine Anzeige, die für einen Aushubbetrieb irrelevant ist, auf dem Bildschirm 42P nicht angezeigt. Als Ergebnis ist es möglich, die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Bedienungsperson, die den Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 überprüft, einen störenden Eindruck hat. Ein zu einem Aushub unterschiedlicher Betrieb bedeutet beispielsweise ein Drehen des Baggers 100, um Dreck, der durch die Schaufel 8 ausgehoben wird, beispielsweise auf einen Kipplastwagen zu laden. Als Nächstes wird ein Verarbeitungsprozess einer Anzeigesteuerung der Schneidenbewegungsbahn TLi beschrieben, wenn sich die Schaufel 8 bewegt.
Die Beziehung zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS wird unter Verwendung der 19 bis 22, 24-1 und 24-2 beschrieben. 19 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel eines Verarbeitungsprozesses einer Anzeigesteuerung der Schneidenbewegungsbahn TLi veranschaulicht, wenn sich die Schaufel 8 bewegt. Die 20 bis 22, 24-1 und 24-2 zeigen Darstellungen, die Beziehungen zwischen der Schaufel 8 und dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS veranschaulichen. Ein Bezugszeichen LC in den 20 bis 22, 24-1 und 24-2 gibt die Seite des Baggers 100 an, und ein Bezugszeichen TC gibt eine Richtung an, in der der Ausleger 6 der Arbeitsausrüstung 2 des Baggers 100 ausgerichtet ist, und ist eine Seite weg von dem Bagger 100. In Schritt S201 schreitet, während die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird (Ja in Schritt S201), die Verarbeitungseinheit 44 der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39, die in 4 veranschaulicht ist, zu einer Verarbeitung in Schritt S202 voran. Wenn die Schneidenbewegungsbahn TLi auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 nicht angezeigt wird (Nein in Schritt S201), beendet die Verarbeitungseinheit 44 die Anzeigesteuerung der Schneidenbewegungsbahn TLi.
In Schritt S202 berechnet die Verarbeitungseinheit 44 die derzeitige Position der Schaufel 8 und entscheidet, ob die berechnete derzeitige Position der Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt oder nicht. Die derzeitige Position der Schaufel 8 kann unter Verwendung des vorstehend beschriebenen Verfahrens zum Berechnen der Positionen der Schneiden P3 der Schaufel 8 berechnet werden. Das heißt, die Koordinaten der Schneiden P3 müssen nur mit einer Koordinate einer Position der Schaufel 8 ersetzt werden, die berechnet werden muss.
Wenn die Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt (Ja in Schritt S202), schreitet die Verarbeitungseinheit 44 in der Verarbeitung zu Schritt S203 voran. Beispielsweise veranschaulichen die 20, 21, 24-1 und 24-2, dass die Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt. 24 veranschaulicht einen Zustand, in dem ein Eckabschnitt 8C der Schaufel 8 in Kontakt mit der Grenzziehlinie Lr auf der rechten Seite der Schaufel 8 ist. Auch in diesem Fall ist die Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung, solange die Schaufel 8 nicht über die Grenzziehlinie Lr hinausgeht. In einem derartigen Fall hält die Verarbeitungseinheit 44 in Schritt S203 eine Anzeige der Schneidenbewegungsbahn TLi aufrecht, wie sie ist.
Wenn die derzeitige Position der Schaufel 8 nicht in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt, d. h., wenn die derzeitige Position außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS liegt (Nein in Schritt S202), schreitet die Verarbeitungseinheit 44 in der Verarbeitung zu Schritt S204 voran. Beispielsweise veranschaulicht 22, dass die Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS liegt. In diesem Fall kreuzt ein Endabschnitt 8T der Schaufel 8 die Grenzziehlinie Lr auf der rechten Seite der Schaufel 8, wobei ein Teil der Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS liegt. In diesem Fall löscht die Verarbeitungseinheit 44 in Schritt S204 die Schneidenbewegungsbahn TLi entsprechend der Positionsbeziehung in Bezug auf die Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS.
Ein Bereich, der durch die Verarbeitungseinheit 44 gelöscht wird, wenn die Verarbeitungseinheit 44 zumindest einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi löscht, wird unter Verwendung von 22 beschrieben. Wie es vorstehend beschrieben ist, ist ein Teil der Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS in dem in 22 veranschaulichten Beispiel. In diesem Fall löscht die Verarbeitungseinheit 44 auf der Grundlage einer Position (der Eckabschnitt 8C der Schaufel 8 der Seite des Bezugszeichens TC in diesem Beispiel) eines Abschnitts in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS, der am Weitesten weg von dem Bagger 100 ist, den Abschnitt der Schneidenbewegungsbahn TL1, der weiter von dem Bagger 100 als diese Position weg ist. Ferner kann auf der Grundlage einer Position CP, bei der der Endabschnitt 8T die Grenzziehlinie Lr auf der rechten Seite der Schaufel 8 kreuzt, die Verarbeitungseinheit 44 den Abschnitt der Schneidenbewegungsbahn TLi löschen, der weiter von dem Bagger 100 weg ist als diese Position.
Ein Bereich AT2, der in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS schraffiert ist, der in 22 veranschaulicht ist, ist ein Bereich, in dem die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI angegeben ist. In diesem Beispiel ist auf der Grundlage der Position CP anstelle des Heckabschnitts 8C der Schaufel 8 die Länge des Bereichs AT2 in der Richtung, in der sich die Grenzziehlinien Ll und Lr erstrecken, kürzer und die Länge der Schneidenbewegungsbahn TLi, die auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, ist kürzer.
Ferner wird ein weiteres Beispiel beschrieben, in dem die Verarbeitungseinheit 44 zumindest einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi löscht. Nachstehend wird ein Bereich zum Löschen der Schneidenbewegungsbahn TLi unter Verwendung der 24-1 und 24-2 beschrieben. Während 24-1 veranschaulicht, dass ein Teil der Schaufel 8 außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung ist, auch wenn die Schaufel 8 nicht außerhalb des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS ist, wie es in 24-2 veranschaulicht ist, kann zumindest ein Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi entsprechend einer nachstehend beschriebenen Verarbeitung gelöscht werden.
Die Verarbeitungseinheit 44 führt die nachfolgende Verarbeitung aus, um zumindest einen Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi zu löschen. Die Verarbeitungseinheit 44 berechnet zuerst einen Schnittpunkt PM1 der Grenzziehlinie Lr und einer Mittellinie CLB der Schaufel 8 in der Breitenrichtung. Als Nächstes zeichnet die Verarbeitungseinheit 44 eine vertikale Linie VL in Bezug auf die Mittellinie CLB von dem Schnittpunkt PM1 auf dieser Grenzziehlinie Lr. Ferner berechnet die Verarbeitungseinheit 44 einen Schnittpunkt PM2 der Mittelachse Cl der Schaufel 8 in der Breitenrichtung und der vertikalen Linie VL. Als Ergebnis löscht die Verarbeitungseinheit 44 auf der Grundlage einer Position (der Schnittpunkt PM2 in diesem Beispiel) eines Abschnitts in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS, die am Weitesten von dem Bagger 100 entfernt ist, den Abschnitt der Schneidenbewegungsbahn TLi, der weiter von dem Bagger 100 als diese Position entfernt ist. Ein Bereich AT3, der in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS schraffiert ist, der in den 24-1 und 24-2 veranschaulicht ist, ist ein Bereich, in dem die Schneidenbewegungsbahn TLi in dem vorbestimmten Bereich AI angegeben ist.
Obwohl in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel zumindest ein Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi auf der Grundlage davon gelöscht wird, ob zumindest ein Teil der Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt oder nicht, sind Bedingungen zum Löschen zumindest eines Teils der Schneidenbewegungsbahn TLi nicht hierauf begrenzt. Bedingungen zum Löschen zumindest eines Teils der Schneidenbewegungsbahn TLi können beispielsweise umfassen, dass der obere Schwenkkörper 3 des Baggers 100 sich dreht oder der Fahrzeughauptkörper 1 des Baggers sich bewegt (einschließlich einer Drehung bei derselben Position oder einer Bewegung zu einer unterschiedlichen Position). Obwohl die Position der Schaufel 8 berechnet werden muss, um zu entscheiden, ob zumindest ein Teil der Schaufel 8 in dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS liegt oder nicht, können die Drehung des oberen Schwenkkörpers und die Bewegung des Baggers 100 aus Fahrzeuginformationen des Baggers 100 erfasst werden (beispielsweise Drehungspositionsinformationen, die von einem Drehungspositionserfassungssensor erhalten werden, der nicht veranschaulicht ist), wobei folglich die Position der Schaufel 8 nicht berechnet werden muss. Dementsprechend ist es durch ein Umfassen einer Drehung des oberen Schwenkkörpers 3 oder einer Bewegung des Baggers 100 in Bedingungen zum Löschen zumindest eines Teils der Schneidenbewegungsbahn TLi einfach, über diese Bedingungen zu entscheiden.
Eine Abmessung Wr + Wl des vorbestimmten Bereichs in horizontaler Richtung AS in der Breitenrichtung, die in 17 veranschaulicht ist, ist größer als die Breite W der Schaufel 8, wobei sie in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel doppelt so groß ist, wobei die Abmessung nicht hierauf begrenzt ist. Aufgrund beispielsweise einer Schwingung bzw. Vibration des Baggers 100 oder einer leichten Drehung des oberen Schwenkkörpers 3 geht zumindest ein Teil der Schaufel 8 aus dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS heraus und kehrt dann unmittelbar zu dem vorbestimmten Bereich in horizontaler Richtung AS in einigen Fällen zurück. In diesem Fall besteht, wenn die Abmessung WR + Wl gleich groß gemacht wird wie die Breite W der Schaufel 8, eine Möglichkeit, dass ein Löschen und Anzeigen zumindest eines Teils der Schneidenbewegungsbahn TLi häufig umgeschaltet werden, wodurch ein störendes Gefühl bei der Bedienungsperson des Baggers 100 erzeugt wird. Indem die Abmessung Wr + Wl größer als die Breite W der Schaufel 8 gemacht wird, ist es möglich, die vorstehend genannte Frequenz eines Umschaltens zu verringern. Indem die Abmessung Wr + Wl doppelt so groß wie die Breite W der Schaufel 8 oder größer gemacht wird, wobei sie weiter bevorzugt doppelt so groß gemacht wird, ist es möglich zu verhindern, dass zumindest ein Teil der Schneidenbewegungsbahn TLi häufig gelöscht und eingeschaltet wird.
Obwohl das vorliegende Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben worden ist, schränkt der vorstehend beschriebene Inhalt in keinerlei Weise das vorliegende Ausführungsbeispiel ein. Ferner umfassen die vorstehend beschriebenen Komponenten Komponenten, auf die ein Fachmann in einfacher Weise kommen kann, die im Wesentlichen das Gleiche sind und die in einem äquivalenten Umfang liegen. Des Weiteren können die vorstehend beschriebenen Komponenten in adäquater Weise kombiniert werden. Weiterhin können die Komponenten in verschiedenerlei Weise entfernt, ersetzt oder ausgetauscht werden, ohne von dem Gedanken der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise ist ein Inhalt eines jeweiligen Führungsbildschirms nicht auf den vorstehend beschriebenen eingeschränkt und kann in adäquater Weise verändert werden. Ferner kann ein Teil oder die Gesamtheit von Funktionen der Anzeigesteuerungsvorrichtung 39 durch einen Computer ausgeführt werden, der außerhalb des Baggers 100 bereitgestellt ist. Des Weiteren ist ein zu bearbeitendes Zielobjekt nicht auf die vorstehend beschriebene Oberfläche beschränkt, und kann ein Punkt, eine Linie oder eine dreidimensionale Form sein. Die Eingabeeinheit 41 der Anzeigeeingabevorrichtung 38 ist nicht auf einen Berührungsfeldtyp begrenzt und kann mit Bedienungselementen, wie beispielsweise festen Tasten und Schaltern, gebildet werden.
Obwohl die Arbeitsausrüstung 2 den Ausleger 6, den Arm 7 und die Schaufel bzw. den Löffel 8 aufweist, die in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bereitgestellt sind, ist die Arbeitsausrüstung 2 nicht hierauf begrenzt und muss lediglich zumindest die Schaufel bzw. den Löffel 8 aufweisen. Ferner ist, obwohl der erste Hubsensor 16, der zweite Hubsensor 17 und der dritte Hubsensor 18 Neigungswinkel des Auslegers 6, des Armes 7 und der Schaufel 8 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel erfassen, eine Erfassungseinheit, die Neigungswinkel erfasst, nicht hierauf begrenzt. Beispielsweise können Winkelsensoren bereitgestellt sein, die Neigungswinkel des Auslegers 6, des Armes 7 und der Schaufel 8 erfassen.
Obwohl die Schaufel bzw. der Löffel 8 in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel bereitgestellt ist, ist die Schaufel bzw. der Löffel nicht hierauf begrenzt und kann eine Kippschaufel sein. Die Kippschaufel ist eine Schaufel, die einen Schaufelneigungszylinder aufweist, der eine geneigte Oberfläche oder eine flache Oberfläche in eine gewünschte Form formt und ebnet, indem die Schaufel nach links und rechts geneigt wird, auch wenn ein Bagger auf einer schiefen Oberfläche ist, und der ebenso einen Walzverdichtungsbetrieb unter Verwendung einer Bodenplatte ausführen kann.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeughauptkörper
2: Arbeitsausrüstung
3: Oberer Schwenkkörper
4: Führerstand
5: Fahrwerk bzw. Fahrvorrichtung
8: Schaufel bzw. Löffel
8B: Schneide bzw. Messer bzw. Zahn
19: Positionserfassungseinheit
21, 22: Antenne
23: dreidimensionaler Positionssensor
24: Neigungswinkelsensor
28: Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine (Anzeigesystem)
38: Anzeigeeingabevorrichtung
39: Anzeigesteuerungsvorrichtung
41: Eingabeeinheit
42: Anzeigeeinheit
42B: Bildschirm
43: Speichereinheit
44: Verarbeitungseinheit
45: Entwurfsoberfläche
46: Geräuscherzeugungsvorrichtung
70: Zieloberfläche
78: Linie (Zieloberflächenlinie)
79: Zieloberflächenlinie
84: Grafikinformationen
100: hydraulischer Bagger
AI: vorbestimmter Bereich
AS: vorbestimmter Bereich in horizontaler Richtung
AT1, AT2: Bereich
Ld: Untergrundziehlinie
Ll, Lr: Grenzziehlinie
Lu: Bodenoberflächenziehlinie
P3: Schneide bzw. Zahn
Tle: Außenbereichsbewegungsbahn
Tli: Schneidenbewegungsbahn

Claims

Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine, wobei die Erdbewegungsmaschine eine Arbeitsausrüstung, die eine Schaufel umfasst, und einem Hauptkörper umfast, der an die Arbeitsausrüstung angebracht ist, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die Informationen erfasst, die eine derzeitige Position und eine Stellung der Erdbewegungsmaschine betreffen; eine Speichereinheit, die Positionsinformationen einer Entwurfsoberfläche eines zu bearbeitenden Objekts und Positionsinformationen einer Zieloberfläche speichert, die eine Zielform angeben; eine Anzeigeeinheit, die die Schaufel und Positionsinformationen der Entwurfsoberfläche und der Zieloberfläche auf einem Bildschirm anzeigt; und eine Verarbeitungseinheit, die eine Position einer Schneide der Schaufel auf der Grundlage der Informationen berechnet, die die derzeitige Position und die Stellung des Baggers betreffen, und, wenn zumindest ein Teil der Schaufel einen vorbestimmten Bereich in einer Peripherie der Zieloberfläche in einer Richtung, die orthogonal zu der Zieloberfläche ist, betritt, eine Bewegungsbahn der Schneide, die auf der Grundlage der Position der Schneide berechnet wird und die in dem vorbestimmten Bereich vorhanden ist, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit anzeigt.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1, wobei, wenn die Schaufel den vorbestimmten Bereich erneut betritt, nachdem die Schaufel aus dem vorbestimmten Bereich hinaus gegangen ist, die Verarbeitungseinheit die Bewegungsbahn der Schneide, die bereits angezeigt worden ist, löscht und auf dem Bildschirm die Bewegungsbahn der Schneide der Schaufel anzeigt, die den vorbestimmten Bereich erneut betreten hat.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei, auf der Grundlage einer Positionsbeziehung zwischen der Schaufel und einem vorbestimmten Bereich, der ein Raum ist, der sich in einer Richtung ausbreitet, die vertikal zu der Zieloberfläche ist, und einen Aushubbereich durch die Schaufel umfasst, die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 3, wobei der vorbestimmte Bereich, der den Aushubbereich umfasst, größer als eine Breite der Schaufel ist.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf der Grundlage einer Drehung eines oberen Schwenkkörpers, an dem die Arbeitsausrüstung angebracht ist, die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, wobei auf der Grundlage einer Bewegung des Hauptkörpers die Verarbeitungseinheit zumindest einen Teil der Bewegungsbahn löscht.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei, wenn eine Zieloberfläche nicht länger ein zu bearbeitendes Ojekt ist, oder wenn die Zieloberfläche geändert wird, die Verarbeitungseinheit die Bewegungsbahn löscht, die auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit angezeigt wird.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei eine Größe des vorbestimmten Bereichs veränderbar ist.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 8, wobei die Größe des vorbestimmten Bereichs eine Größe umfasst, die einer Toleranz entspricht, wenn Bauarbeiten entsprechend der Entwurfsoberfläche ausgeführt werden.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei auf der Grundlage einer Entfernung zwischen der Schneide der Schaufel und der Zieloberfläche oder der Entwurfsoberfläche die Verarbeitungseinheit ein Geräusch als einen Alarm aussendet.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 10, wobei, auf der Grundlage einer Entfernung zwischen der Schneide der Schaufel und der Zieloberfläche oder der Entwurfsoberfläche die Verarbeitungseinheit eine Betriebsart eines Aussendens des Geräusches ändert.
Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Verarbeitungseinheit einen Führungsindikator, der die Position der Schneide der Schaufel angibt, auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit anzeigt.
Erdbewegungsmaschine, die ein Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.