DE112013000124T5

DE112013000124T5 - Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine,Erdbewegungsmaschine und Anzeigecomputerprogramm einer Erdbewegungsmaschine

Info

Publication number: DE112013000124T5
Application number: DE112013000124.1T
Authority: DE
Inventors: Azumi Nomura; Takashi Kurihara
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-12-31
Anticipated expiration: 2033-07-24
Also published as: DE112013000124B4; CN103906879A; US9650755B2; WO2014054327A1; US20150345114A1; JP5624101B2; JP2014074319A; KR20150022922A; CN103906879B

Abstract

Ein Anzeigesystem 101 einer Erdbewegungsmaschine umfasst eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung des Baggers 100 als eine Erdbewegungsmaschine zu erfassen; eine Speichereinheit 43, die eingerichtet ist, um zumindest Positionsinformationen einer Zieloberfläche, die eine Zielform eines zu bearbeitenden Objekts angibt, zu speichern; eine Schaufelneigungserfassungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Neigungswinkel der Schaufel zu erfassen; und eine Verarbeitungseinheit 44, die eingerichtet ist, um einen Winkel zwischen der Kante und der Zieloberfläche aus einer Position der Kante der Schaufel, die basierend auf dem Neigungswinkel der Schaufel und den Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung des Baggers 100 erhalten wird, zu erhalten, und um Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel angeben, auf einem Bildschirm einer Anzeigeeinheit 42 basierend auf dem erhaltenen Kantenneigungswinkel anzuzeigen.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine, eine mit diesem ausgestattete Erdbewegungsmaschine, und ein Anzeigecomputerprogramm einer Erdbewegungsmaschine, das in einem Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine verwendet wird.
Hintergrund
Üblicherweise bedient ein Bediener einer Erdbewegungsmaschine einen Betätigungshebel, sodass eine Arbeitsmaschine, umfassend eine einen Löffel bzw. eine Schaufel, angetrieben wird. Wenn dabei ein Abhang bzw. Hang mit einer vorbestimmten Neigung oder eine Grube mit einer vorbestimmten Tiefe abgetragen wird, ist es für den Bediener schwierig zu beurteilen, ob der Abhang oder die Grube gemäß einer angestrebten Form genau abgetragen wird, nur durch visuelles Erkennen der Bewegung der Arbeitsmaschine. Ebenso wird es von dem Bediener erwartet, ein hohes Ausmaß von Können aufzuweisen, um effizient und genau den Abhang mit einer vorbestimmten Neigung gemäß der angestrebten Form abzutragen. Daher ist beispielsweise eine Technologie des Anzeigens von Positionsinformationen der sich an einer Spitze der Arbeitsmaschine positionierten Schaufel auf einer Anzeigevorrichtung zum Unterstützen des Bedieners bekannt (beispielsweise Patentliteratur 1).
Zitierliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: WO 2002/040783 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Nebenbei bemerkt ist als die an der Arbeitsmaschine der Erdbewegungsmaschine bzw. des Baggers angebrachte Schaufel eine in einer Vorwärts-Rückwärts- bzw. Front-Heck-Richtung und in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung des Baggers schwenkbare Schaufel (siehe den in 1 veranschaulichten Pfeil SW) bekannt. Eine solche Schaufel rotiert um eine Schaufelachse (eine Achse an einer Position, an der ein Arm und die Schaufel gekoppelt sind) mit einer parallelen Positionsbeziehung mit einer Achse, um die der Arm und ein Ausleger der Arbeitsmaschine rotieren. Weiterhin gibt es eine sogenannte Verkippungsschaufel, die um eine Achse senkrecht zu der Schaufelachse rotiert, um die die Schaufel rotiert. Das heißt, dass die Verkippungsschaufel eine Schaufel ist, die dazu fähig ist, eine Erdbewegungs- bzw. Abtragungsarbeit in einem Zustand des Schwenkens der Schaufel in einer Rechts- und Linksrichtung des Baggers (siehe den in 1 veranschaulichten Pfeil TIL), und Neigen der Schaufel entweder nach rechts oder nach links, durchzuführen. Die in der Patentliteratur 1 offenbarte Technologie zeigt ein Symbol einer Schaufel an, die gemäß einem Winkel einer hinteren Fläche der Schaufel bezüglich einer horizontalen Ebene rotiert, die durch die eine Steuereinheit berechnet wird. Jedoch ist die in der Patentliteratur 1 offenbarte Technologie für eine Schaufel gedacht, die dazu fähig ist, nur um eine Schaufelachse in einer parallelen Positionsbeziehung mit einer Achse, um die sich ein Arm und ein Ausleger der Arbeitsmaschine drehen, zu rotieren, jedoch wird weder eine Beschreibung noch eine Anregung bezüglich einer Verkippungsschaufel bereitgestellt.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einem Bediener einer Erdbewegungsmaschine mit einer Verkippungsschaufel Informationen zum Unterstützen einer Operation bereitzustellen.
Lösung des Problems
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine, die in einer Erdbewegungsmaschine mit einer Arbeitsmaschine umfassend eine Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren, und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt, und einer Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist, auf: eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung bzw. Stellung der Erdbewegungsmaschine zu erfassen; eine Schaufelneigungs- bzw. Kipperfassungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Neigungs- bzw. Kippwinkel der Schaufel zu erfassen; eine Speichereinheit, die eingerichtet ist, um zumindest Positionsinformationen einer Soll- bzw. Zielfläche, die eine Soll- bzw. Zielform eines zu bearbeitenden Objekts angibt, zu speichern; und eine Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Winkel zwischen der Kante und der Sollfläche als einen Kantenneigungswinkel von einer Position der Kante der Schaufel, die basierend auf dem Neigungswinkel der Schaufel und den Informationen bezüglich der gegenwärtigen Position und der Haltung der Erdbewegungsmaschine erhalten wird, zu beziehen, und zum Anzeigen von Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel angeben, auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung basierend auf dem erhaltenen Neigungswinkel.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um einen Winkel zwischen einer Schnittlinie, in der eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse, die durch die Kante der Schaufel verläuft, die Soll- bzw. Zielfläche schneidet, und der Kante als den Kantenneigungswinkel zu erhalten.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um eine Gestalt bzw. ein Format der auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigenden Haltungsinformationen bevor und nachdem die Kante der Schaufel der Solloberfläche gegenübersteht, unterschiedlich zu machen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um die Haltungsinformationen an einem Endabschnitt bzw. Randabschnitt des Bildschirms der Anzeigevorrichtung anzuzeigen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung gilt vorzugsweise, dass die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um die Haltungsinformationen auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigen, wenn die Erdbewegungsmaschine einen Hang bzw. Abhang bearbeitet.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Erdbewegungsmaschine auf: eine Arbeitsmaschine mit einer Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt; eine Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist; eine Fahrvorrichtung, die in der Karosserieeinheit enthalten ist; und das Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Anzeigecomputerprogramm einer Erdbewegungsmaschine, die für eine Erdbewegungsmaschine mit einer Arbeitsmaschine umfassend eine Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren, und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt, und einer Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist, verwendet wird, auf: eine Prozedur des Beziehens bzw. Erhaltens einer Position der Kante der Schaufel basierend auf einem Neigungswinkel der Schaufel und Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung der Erdbewegungsmaschine; eine Prozedur des Erhaltens bzw. Beziehens eines Winkels zwischen einer Schnittlinie, in der eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse, die durch die Kante der Schaufel verläuft, die Solloberfläche schneidet, und der Kante, von der Position der Kante als ein Kantenneigungswinkel; und eine Prozedur des Anzeigens von Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel angeben, auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung basierend auf dem erhaltenen Kantenneigungswinkel.
Die vorliegende Erfindung kann einem Bediener einer Erdbewegungsmaschine mit einer Verkippungsschaufel Informationen zum Unterstützen einer Operation bereitstellen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Baggers 100 gemäß einem vorliegenden Ausführungsbeispiel.
2 ist eine Frontansicht einer Schaufel 9, die in dem Bagger 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel enthalten ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht einer Schaufel 9a gemäß einem weiteren Beispiel, die in dem Bagger 100 des vorliegenden Ausführungsbeispiels enthalten ist.
4 ist eine Seitenansicht des Baggers 100.
5 ist eine Heckansicht des Baggers 100.
6 ist ein Blockdiagramm, das ein in dem Bagger 100 enthaltenes Steuersystem veranschaulicht.
7 ist eine Darstellung, die eine Design- bzw. Ausgestaltungstopographie veranschaulicht, die durch Ausgestaltungstopographiedaten angegeben ist.
8 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Führungsbildschirms veranschaulicht.
9 ist eine Darstellung, die ein Beispiel eines Führungsbildschirms veranschaulicht.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Haltungsinformationenanzeigesteuerung veranschaulicht.
11 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Erhalten bzw. Beziehen der gegenwärtigen Kantenposition.
12 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Erhalten bzw. Beziehen einer gegenwärtigen Kantenposition.
13 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Erhalten bzw. Beziehen einer gegenwärtigen Kantenposition.
14 ist eine Darstellung zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Erhalten bzw. Beziehen einer gegenwärtigen Kantenposition.
15 ist eine erläuternde Darstellung einer Technologie des Erhaltens bzw. Beziehens eines Kantenneigungswinkels.
16 ist eine erläuternde Darstellung einer Technologie des Erhaltens bzw. Beziehens eines Kantenneigungswinkels.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Es wird ein Ausführungsbeispiel zum Implementieren der vorliegenden Erfindung (Ausführungsbeispiel) detailliert mit Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht durch die in dem nachstehenden Ausführungsbeispiel beschriebenen Inhalte beschränkt. Weiterhin wird in den nachstehenden Ausführungsbeispielen ein Bagger als ein Beispiel einer Erdbewegungsmaschine beschrieben. Jedoch ist die Erdbewegungsmaschine nicht auf den Bagger beschränkt, solange diese eine Funktion zum Abtragen oder Auffüllen eines Objekts aufweist.
<Gesamtkonfiguration einer Erdbewegungsmaschine>
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Baggers 100 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel. 2 ist eine Frontansicht einer Schaufel 9, die in bzw. an dem Bagger 100 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel enthalten ist. 3 ist eine perspektivische Ansicht einer Schaufel 9a hinsichtlich eines weiteren Beispiels, die in dem Bagger 100 gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel enthalten ist. 4 ist eine Seitenansicht des Baggers 100. 5 ist eine Heckansicht des Baggers 100. 6 ist ein Blockdiagramm, das ein in dem Bagger 100 enthaltenes Steuersystem veranschaulicht. 7 ist eine Darstellung, die eine Design- bzw. Ausgestaltungstopographie veranschaulicht, die durch Design- bzw. Ausgestaltungstopographiedaten angegeben ist.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel umfasst der Bagger 100 als eine Erdbewegungsmaschine einen Fahrzeugkörper 1 als eine Karosserieeinheit, und eine Arbeitsmaschine 2. Der Fahrzeugkörper 1 umfasst einen oberen Schwenkkörper 3 und eine Fahrvorrichtung 5. Der obere Schwenkkörper 3 beinhaltet Vorrichtungen, wie etwa eine Krafterzeugungsvorrichtung und eine Hydraulikpumpe (nicht veranschaulicht), innerhalb eines Maschinenraums 3EG. Der Maschinenraum 3EG ist an einer Endseite des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet.
Der Bagger 100 in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel weist eine Brennkraftmaschine, wie etwa einen Dieselmotor, als die Krafterzeugungsvorrichtung auf. Jedoch ist der Bagger 100 nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Der Bagger 100 kann eine sogenannte Hybridsystemkrafterzeugungsvorrichtung enthalten, die eine Kombination einer Brennkraftmaschine, eines Generatormotors und einer Elektrizitätsspeichervorrichtung ist.
Der obere Schwenkkörper 3 umfasst eine Bedienerkabine 4. Die Bedienerkabine 4 befindet sich an der anderen Endseite des oberen Schwenkkörpers 3. Das heißt, dass die Bedienerkabine 4 an einer Seite entgegengesetzt des Maschinenraums 3EG angeordnet ist. In der Bedienerkabine 4 sind eine Anzeigeeingabevorrichtung 38 und eine Betätigungsvorrichtung 25, die in 6 veranschaulicht sind, angeordnet. Diese Vorrichtungen werden nachstehend beschrieben. Die Fahrvorrichtung 5 lagert den oberen Schwenkkörper 3. Die Fahrvorrichtung 5 umfasst Gleiskettenbänder 5a und 5b. Die Fahrvorrichtung 5 führt eine Fahrt durch Antreiben eines Hydraulikmotors (nicht veranschaulicht) und einer Drehung der Gleiskettenbänder 5a und 5b durch, wodurch ein Fahren des Baggers 100 bewirkt wird. Die Arbeitsmaschine 2 ist an dem oberen Schwenkkörper 3 an der Seite der Bedienerkabine 4 angebracht.
Es sei angemerkt, dass der Bagger 100 anstatt der Gleiskettenbänder 5a und 5b Räder umfassen kann, und eine Fahrvorrichtung umfassen kann, die dazu fähig ist, durch Übertragen einer Antriebskraft eines Dieselmotors (nicht veranschaulicht) an die Räder, einen Antrieb durchzuführen. Beispielsweise kann als der Bagger 100 einer solchen Ausgestaltung ein Radbagger angewendet werden. Alternativ kann der Bagger 100 beispielsweise ein Tieflöffelbagger sein, der eine solche Fahrvorrichtung mit Rädern umfasst, wobei eine Arbeitsmaschine an einem Fahrzeugkörper (Karosserieeinheit) angebracht ist und einen Aufbau aufweist, der nicht mit einem oberen Schwenkkörper und einem Schwenkmechanismus wie in 1 ausgestattet ist. Das heißt, dass bei dem Tieflöffelbagger die Arbeitsmaschine an dem Fahrzeugkörper angebracht ist, und eine Fahrvorrichtung aufweist, die einen Teil des Fahrzeugkörpers bildet. Durch Anbringen einer Verkippungsschaufel an eine Schaufel der Arbeitsmaschine des Tieflöffelbaggers wird eine Arbeit, wie etwa ein Abtragen eines Abhangs, möglich.
Bei dem oberen Schwenkkörper 3 ist die Seite, an der die Arbeitsmaschine 2 und die Bedienerkabine 4 angeordnet sind, eine Frontseite, und die Seite, an der der Maschinenraum 3EG angeordnet ist, ist eine Heckseite. Der Front zugewandt, ist die linke Seite eine linke Seite des oberen Schwenkkörpers 3, und die rechte Seite ist eine rechte Seite des oberen Schwenkkörpers 3. Ebenso ist bei dem Bagger 100 oder dem Fahrzeugkörper 1 die Seite der Fahrvorrichtung 5 basierend auf dem oberen Schwenkkörper 3 eine untere Seite, und die Seite des oberen Schwenkkörpers 3 basierend auf der Fahrvorrichtung 5 ist eine obere Seite. In einem Fall, in dem der Bagger 100 in einer horizontalen Ebene installiert ist, befindet sich die untere Seite in der Vertikalrichtung, das heißt, in der Richtung der Wirkung der Schwerkraft, und die obere Seite befindet sich in einer Richtung entgegengesetzt der Vertikalrichtung.
Die Arbeitsmaschine 2 umfasst einen Ausleger 6, einen Arm 7, eine Schaufel 9, einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11, einen Schaufelzylinder 12 und einen Neigungszylinder 13. Es sei angemerkt, dass der Pfeil SW und die Pfeile TIL, die in den 1 und 2 veranschaulicht sind, eine rotierbare Richtung der Schaufel 9 angeben. Ein Basisendabschnitt des Auslegers 6 ist schwenkbar an einen Frontabschnitt des Fahrzeugkörpers 1 über einen Auslegerbolzen 14 angebracht. Ein Basisendabschnitt des Arms 7 ist schwenkbar an einem Spitzenabschnitt des Auslegers 6 über einen Armbolzen 15 angebracht. Ein Koppelelement 8 ist an einem Spitzenabschnitt des Arms 7 über einen Schaufelbolzen 16 angebracht. Das Koppelelement 8 ist an der Schaufel 9 über eine Neigungsbolzen 17 angebracht. Das Koppelelement 8 ist mit dem Schaufelzylinder 12 über einen (nicht veranschaulichten) Bolzen gekoppelt, und der Schaufelzylinder 12 fährt aus und fährt ein, sodass die Schaufel 9 schwenkt (siehe SW veranschaulicht in 1). Das heißt, dass die Schaufel 9 angebracht ist, um um eine Achse senkrecht zu einer Erstreckungsrichtung des Arms 7 zu rotieren. Der Auslegerbolzen 14, der Armbolzen 14 und der Schaufelbolzen 16 sind in einer parallelen Positionsbeziehung angeordnet. Das heißt, dass sich Mittelachsen der Bolzen in einer gegenseitigen parallelen Positionsbeziehung befinden.
Es sei angemerkt, dass ”senkrecht”, wie nachstehend beschrieben, eine Positionsbeziehung bezeichnet, in der zwei Objekte, wie etwa zwei Linien (oder Achsen), eine Linie (Achse) und eine Oberfläche, oder eine Oberfläche und eine Oberfläche, senkrecht zueinander stehen. Beispielsweise sind eine Ebene umfassend eine Linie (oder Achse) und eine Ebene umfassend eine andere Linie (Achse) parallel, und wenn eine der Ebenen aus der Vertikalrichtung betrachtet wird, wird ein Zustand, in dem eine Linie und eine andere Linie senkrecht zueinander sind, als ”eine Linie und eine andere Linie sind senkrecht zueinander” ausgedrückt. Das gleiche trifft bei einer Linie (Achse) und einer Oberfläche, sowie bei einer Oberfläche und einer Oberfläche zu.
(Schaufel 9)
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Schaufel 9 als Verkippungsschaufel bezeichnet. Die Schaufel 9 ist mit dem Arm 7 über das Koppelelement 8 und über den Schaufelbolzen 16 gekoppelt. Weiterhin ist in dem Koppelelement 8 die Schaufel 9 an dem Koppelelement 8 an einer Seite der Schaufel 9 entgegengesetzt der Seite, an der der Schaufelbolzen 16 über den Neigungsbolzen 17 angebracht ist, angebracht. Der Neigungsbolzen 17 verläuft senkrecht zu dem Schaufelbolzen 16. Das heißt, dass eine Ebene umfassend eine Mittelachse des Neigungsbolzens 17 senkrecht zu einer Mittelachse des Schaufelbolzens 16 verläuft. Wie vorstehend beschrieben ist die Schaufel 9 an dem Koppelelement 8 angebracht, um dazu fähig zu sein, um um die Mittelachse des Neigungsbolzens 17 über den Neigungsbolzen 17 zu rotieren (siehe die Pfeile TIL in den 1 und 2). Mit einem solchen Aufbau ist die Schaufel 9 dazu fähig, um um die Mittelachse (erste Achse) des Schaufelbolzens 16 zu rotieren, und um die Mittelachse (zweite Achse) des Neigungsbolzen 17 zu rotieren. Die Mittelachse, die sich in der Axialrichtung des Schaufelbolzens 16 erstreckt, ist eine erste Achse AX1, und die Mittelachse in der Erstreckungsrichtung des Neigungsbolzens 17 senkrecht zu dem Schaufelbolzen 16 ist eine zweite Achse AX2, die senkrecht zu der ersten Achse AX1 verläuft. Daher kann die Schaufel 9 um die erste Achse AX1 rotieren, und um die zweite Achse AX2 rotieren. Das heißt, das wenn eine dritte Achse AX3 in einer senkrechten Positionsbeziehung mit sowohl der ersten Achse AX1 als auch der zweiten Achse AX2 als eine Referenz genommen wird, die Schaufel 9 nach rechts und links bezüglich der Referenz rotieren kann (der in 2 veranschaulichte Pfeil TIL). Durch Rotieren der Schaufel 9 entweder nach rechts oder nach links kann eine Kante 9T (genauer gesagt eine Kantenanordnung 9TG) bezüglich des Bodens geneigt werden.
Die Schaufel 9 umfasst eine Vielzahl von Zähnen bzw. Klingen 9B. Die Vielzahl von Klingen 9B ist an der Schaufel 9 an einem Endabschnitt an einer Seite entgegengesetzt der Seite, an die der Neigungsbolzen 17 der Schaufel 9 angebracht ist, angebracht. Die Vielzahl von Klingen 9B ist in einer Linie in einer Richtung senkrecht zu dem Neigungsbolzen 17 angeordnet, das heißt, in einer parallelen Positionsbeziehung mit der ersten Achse AX1. die Kante 9T ist ein Spitzenabschnitt des Zahns bzw. der Klinge 9B. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel bezieht sich die Kantenanordnung 9TG auf die Vielzahl von Kanten 9T, die in einer Reihe angeordnet und aufgereiht sind. Die Kantenanordnung 9TG ist eine Zusammenfassung der Kanten 9T. Um die Kantenanordnung 9TG auszudrücken, wird in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel eine gerade Linie LBT, die die Vielzahl der Kanten 9T verbindet (nachstehend vereinfacht als Kantenanordnungslinie bezeichnet) verwendet.
Der Neigungszylinder 13 koppelt die Schaufel 8 und das Koppelelement 8. Das heißt, dass eine Spitze einer Kolbenstange des Neigungszylinders 13 mit einer Körperseite der Schaufel 9 gekoppelt ist, und eine Zylinderrohrseite des Neigungszylinders 13 mit dem Koppelelement 8 gekoppelt ist. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, während zwei Neigungszylinder 13 und 13 die Schaufel 9 und das Koppelelement 8 an sowohl der rechten als auch der linken Seite koppeln, kann zumindest ein Neigungszylinder 13 sowohl die Schaufel 9 als auch das Koppelelement 8 koppeln. Ein Neigungszylinder 13 fährt aus, und der andere Neigungszylinder 13 fährt ein, sodass die Schaufel 9 um den Neigungsbolzen 17 rotiert. Als eine Folge können die Neigungszylinder 13 und 13 die Kante 9T bezüglich der dritten Achse AX3 neigen, genauer gesagt, die Kantenanordnung 9TG, die eine Zusammenfassung der Kanten 9T ist und durch eine Kantenanordnungslinie LBT ausgedrückt wird.
Das Ausfahren/Einfahren der Neigungszylinder 13 und 13 kann durch eine Betätigungsvorrichtung, wie etwa einen Schiebeschalter oder ein Trittpedal (nicht veranschaulicht) innerhalb der Bedienerkabine 4 durchgeführt werden. In einem Fall, in dem die Betätigungsvorrichtung der Schiebeschalter ist, bedient der Bediener des Baggers 100 den Schiebeschalter, sodass ein Hydrauliköl von/zu den Neigungszylindern 13 und 13 zugeführt/entladen wird, sodass sich die Neigungszylinder 13 und 13 ausfahren/einfahren. Als eine Folge rotiert die Verkippungsschaufel (Schaufel 9) (die Kante 9T neigt sich) nach rechts oder links (der in 2 veranschaulichten Pfeil TIL), um den Umfang entsprechend dem Betätigungsumfang basierend auf der dritten Achse AX3.
Die in 3 veranschaulichte Schaufel 9a ist eine Art einer Verkippungsschaufel, und wird hauptsächlich zum Bearbeiten eines Abhangs verwendet. Die Schaufel bzw. der Löffel 9a rotiert um die Mittelachse des Neigungsbolzens 17. Die Schaufel 9a umfasst ein Blatt einer plattenähnlichen Klinge (Zahn) 9Ba an einem Endabschnitt entgegengesetzt der Seite, an der der Neigungsbolzen 17 angebracht ist. Die Kante 9Ta, die ein Spitzenabschnitt der Klinge bzw. des Zahns 9Ba ist, ist ein linearer Abschnitt in einer Richtung senkrecht zu der Mittelachse des Neigungsbolzens 17, das heißt, in einer parallelen Positionsbeziehung mit der in 2 veranschaulichten ersten Achse AX1, und erstreckt sich in Richtung der Breiterichtung der Schaufel 9a. Wenn die Schaufel 9a eine Klinge 9Ba umfasst, geben die Kante 9Ta und die Kantenanordnung 9TGa die gleiche Position an. Um die Kante 9Ta oder die Kantenanordnung 9TGa auszudrücken, wird in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der Begriff Kantenanordnungslinie LBT verwendet. Die Kantenanordnungslinie LBT ist eine gerade Linie in eine Richtung, in der sich die Kante 9Ta erstreckt.
Wie in 4 veranschaulicht ist, beträgt die Länge des Auslegers 6, das heißt, die Länge von dem Auslegerbolzen 14 bis zu dem Armbolzen 15, L1. Die Länge des Arms 7, das heißt, die Länge von dem Zentrum des Armbolzens 15 zu dem Zentrum des Schaufelbolzens 16 beträgt L2. die Länge des Koppelelements 8, das heißt, die Länge von dem Zentrum des Schaufelbolzens 16 zu dem Zentrum des Neigungsbolzens 17 beträgt L3. Die Länge L3 des Koppelelements 8 ist ein Rotationsradius der Schaufel 9, wenn die Schaufel 9 um die Mittelachse des Schaufelbolzens 16 rotiert. Die Länge der Schaufel 9, das heißt, die Länge von dem Zentrum des Neigungsbolzens 17 zu dem Zentrum der Kante 9T der Schaufel 9 beträgt L4.
Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11, der Schaufelzylinder 12 und der Neigungszylinder 13, die in 1 veranschaulicht sind, sind Hydraulikzylinder, wobei ein Ausfahren/Einfahren sowie Geschwindigkeiten von diesen entsprechend gemäß Hydrauliköldrücken (nachstehend wenn angemessen als Hydraulikdrücke bezeichnet) oder Durchflussraten der Hydrauliköle angepasst und angetrieben werden. Der Auslegerzylinder 10 treibt den Ausleger 6 an, und bewirkt ein Schwenken des Auslegers 6 nach oben und nach unten. Der Armzylinder 11 treibt den Arm 7 an, und bewirkt, dass der Arm 7 um die Mittelachse des Armbolzens 15 rotiert. Der Schaufelzylinder 12 treibt die Schaufel 9 an, und bewirkt, dass die Schaufel 9 um die Mittelsachse des Schaufelbolzens 16 rotiert. Ein Proportionalsteuerventil 37, das in 6 veranschaulicht ist, ist zwischen den Hydraulikzylindern des Auslegerzylinders 10, des Armzylinders 11, des Schaufelzylinders 12 und des Neigungszylinders 13, sowie einer Hydraulikpumpe (nicht veranschaulicht) angeordnet. Ein elektronisches Arbeitsmaschinensteuerventil 26, das nachstehend beschrieben ist, steuert das Proportionalsteuerventil 37, sodass die Durchflussraten des Hydrauliköls, das dem Auslegerzylinder 10, dem Armzylinder 11, dem Schaufelzylinder 12 und dem Neigungszylinder 13 zugeführt wird, gesteuert werden. Als eine Folge werden Operationen des Auslegerzylinders 10, des Armzylinders 11, des Schaufelzylinders 12 und des Neigungszylinders 13 gesteuert.
Wie in 4 veranschaulicht ist, sind ein erster Hubsensor 18A, ein zweiter Hubsensor 18B und ein dritter Hubsensor 18C, sowie ein Schaufelneigungssensor 18D als eine Schaufelneigungserfassungseinheit entsprechend an dem Ausleger 6, dem Arm 7 und der Schaufel 9 bereitgestellt. Der erste Hubsensor 18A, der zweite Hubsensor 18B und der dritte Hubsensor 18C sind Haltungserfassungseinheiten, die eine Haltung der Arbeitsmaschine 2 erfassen. Der erste Hubsensor 18A erfasst eine Hublänge des Auslegerzylinders 10. Eine Anzeigesteuervorrichtung 39 (siehe 6), die nachstehend beschrieben ist, berechnet einen Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6 bezüglich einer Za-Achse in einem Fahrzeugkörperkoordinatensystem, das nachstehend beschrieben wird, aus der Hublänge des Auslegerzylinders 10, die durch den ersten Hubsensor 18A erfasst wird. Der zweite Hubsensor 18B erfasst eine Hublänge des Armzylinders 11. Die Anzeigesteuervorrichtung 39 berechnet einen Neigungswinkel θ2 des Arms 7 bezüglich des Auslegers 6 aus der Hublänge des Armzylinders 11, die durch den zweiten Hubsensor 18B erfasst wird. Der dritte Hubsensor 18C erfasst eine Hublänge des Schaufelzylinders 12. Die Anzeigesteuervorrichtung 39 berechnet einen Neigungswinkel θ3 der Schaufel 9 bezüglich des Arms 7 aus der Hublänge des Schaufelzylinders 12, die durch den dritten Hubsensor 18C erfasst wird. Der Schaufelneigungssensor 18D erfasst einen Neigungswinkel θ4 der Schaufel 9, das heißt den Neigungswinkel θ4 der Kante 9T oder der Kantenanordnung 9TG der Schaufel 9 bezüglich der dritten Achse AX3. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel gilt, dass weil die Kantenanordnung 9TG durch die Kantenanordnungslinie LBT ausgedrückt ist, wie vorstehend beschrieben ist, der Neigungswinkel θ4 der Schaufel 9 ein Neigungswinkel der Kantenanordnungslinie LBT bezüglich der Referenz ist, wobei die dritte Achse AX3 die Referenz ist.
Wie in 4 veranschaulicht ist, umfasst der Fahrzeugkörper 1 eine Positionserfassungseinheit 19. Die Positionserfassungseinheit 19 erfasst eine gegenwärtige Position des Baggers 100. Die Positionserfassungseinheit 19 umfasst zwei Antennen 21 und 22 (nachstehend vereinfacht als GNSS-Antennen 21 und 22 bezeichnet), die für globale Echtzeitkinematiknavigationssatellitensysteme (RTK-GNSS, wobei GNSS ”Global Navigation Satellite System” bedeutet) verwendet werden, einen dreidimensionalen Positionssensor 23 und einen Neigungswinkelsensor 24. Die GNSS-Antennen 21 und 22 sind an dem Fahrzeugkörper 1 installiert, genauer gesagt an dem oberen Schwenkkörper 3. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel sind die GNSS-Antennen 21 und 22 um eine bestimmte Distanz entfernt voneinander entlang einer Ya-Achse in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem Xa-Ya-Za, das nachstehend beschrieben wird, installiert.
Es sei angemerkt, dass die GNSS-Antennen 21 und 22 lediglich an dem oberen Schwenkkörper 3 installiert sein können, wobei diese an beiden Endpositionen in einer Front-Heck-Richtung voneinander entfernt (die Ya-Achsenrichtung in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem Xa-Ya-Za) oder in der Rechts-Links-Richtung (der Xa-Achsenrichtung in dem Fahrzeugkörperkoordinatesystem Xa-Ya-Za) des Baggers 100 angebracht sind. Alternativ können die GSNN-Antennen 21 und 22 an dem oberen Schenkkörper 3 installiert sein, und hinter einem (nicht veranschaulichten) Gegengewicht (Heckende des oberen Schenkkörpers 3) oder an der Bedienerkabine 4 angebracht sein. In jedem Fall wird die Erfassungsgenauigkeit der gegenwärtigen Position des Baggers 100 verbessert, wenn die GNSS-Antennen 21 und 22 an Positionen installiert sind, die soweit wie möglich voneinander entfernt sind. Weiterhin gilt vorzugsweise, dass die GNSS-Antennen 21 und 22 an Positionen installiert sind, die nicht die Sicht des Bedieners behindern. Zusätzlich können Fahrzeugzustände, wie etwa eine gegenwärtige Position und eine Haltung der Erdbewegungsmaschine (des Baggers 100 des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels) durch die Positionserfassungseinheit 19 als eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit und eine Haltungserfassungseinheit erfasst werden.
Ein Signal gemäß einer durch die GNSS-Antennen 21 und 22 empfangenen Funkwelle wird in den dreidimensionalen Positionssensor 23 eingegeben. Der dreidimensionale Positionssensor 23 erfasst Installationspositionen P1 und P2 der GNSS-Antennen 21 und 22. Wie in 5 veranschaulicht ist, erfasst der Neigungswinkelsensor 24 einen Neigungswinkel θ5 (nachstehend angemessen als Rollwinkel θ5 bezeichnet) in der Breiterichtung des Fahrzeugkörpers 1 bezüglich der Schwerkraftwirkrichtung, das heißt der Vertikalrichtung Ng. Es sei angemerkt, dass in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel die Breiterichtung eine Breiterichtung der Schaufel 9 bedeutet, und mit einer Breiterichtung des oberen Schwenkkörpers 3, das heißt der Rechts-Links-Richtung, übereinstimmt. Jedoch gilt in einem Fall, in dem die Arbeitsmaschine 2 eine nachstehend beschriebene Verkippungsschaufel umfasst, dass die Breiterichtung der Schaufel 9 und die Breiterichtung des oberen Schwenkkörpers 3 nicht miteinander übereinstimmen.
Wie in 6 veranschaulicht ist, umfasst der Bagger 100 die Betätigungsvorrichtung 25, die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26, eine Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 27 und ein Anzeigesystem 101 der Erdbewegungsmaschine (nachstehend angemessen als ein Anzeigesystem bezeichnet). Die Betätigungsvorrichtung 25 umfasst eine Arbeitsmaschinenoperationsvorrichtung 31, eine Arbeitsmaschinenoperationserfassungseinheit 32, eine Fahroperationsvorrichtung 33 und eine Fahroperationserfassungseinheit 34. Die Arbeitsmaschinenoperationsvorrichtung 31 ist eine Vorrichtung, die zum Bedienen der Arbeitsmaschine 2 durch den Bediener verwendet wird, und ist beispielsweise ein Joystick oder ein Betätigungshebel. Weiterhin sind die Arbeitsmaschinenoperationsvorrichtung 31 und die Arbeitsmaschinenoperationserfassungseinheit 32 zwei Anlagen (nur eine Anlage ist in 6 veranschaulicht). Die Arbeitsmaschinenoperationselemente 31 sind rechts und links von einem Bedienersitz (nicht veranschaulicht) in der Bedienerkabine 4 installiert. Beispielsweise wird das Arbeitsmaschinenoperationselement 31, das an der rechten Seite installiert ist, bedient, sodass die Schaufel 9 und der Ausleger 6 bewirkt werden können, um zu arbeiten, und das Arbeitsmaschinenoperationselement 31, das zur Linken installiert ist, wird betätigt, sodass der Arm 7 und der obere Schwenkkörper 3 bewirkt werden können, um zu arbeiten. Die Arbeitsmaschinenoperationserfassungseinheit 32 erfasst Operationsinhalte der Arbeitsmaschinenoperationsvorrichtung 31, und überträgt die Operationsinhalte an die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 als ein Erfassungssignal.
Die Fahroperationsvorrichtung 33 ist eine Vorrichtung, die zum Bewirken eines Fahrens des Baggers 100 durch den Bediener verwendet wird, und ist beispielsweise ein Joystick oder ein Bedienhebel. Weiterhin sind das Fahroperationselement 33 und die Fahroperationserfassungseinheit 34 zwei Anlagen (nur eine Anlage ist in 6 veranschaulicht). Die Fahroperationselemente 33 sind in Reihe rechts und links vor dem Fahrer- bzw. Bedienersitz (nicht veranschaulicht) in der Bedienerkabine 4 installiert. Das Fahroperationselement 33, das an der rechten Seite installiert ist, wird betätigt, sodass das Gleiskettenband 5a an der rechten Seite bewirkt werden kann, um zu arbeiten, und das Fahroperationselement 33, das an der linken Seite installiert ist, wird betätigt, sodass das Gleiskettenband 5b an der linken Seite bewirkt werden kann, um zu arbeiten. Die Fahroperationserfassungseinheit 34 erfasst Operationsinhalte der Fahroperationsvorrichtung 33, und überträgt die Operationsinhalte an die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 als ein Erfassungssignal.
Wie in 6 veranschaulicht ist, umfasst die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 eine arbeitsmaschinenseitige Speichereinheit 35, die einen Schreib-Lese-Speicher (RAM) und/oder einen Lesespeicher (ROM) sowie eine Arithmetikeinheit 36, wie etwa eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), umfasst. Die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 steuert hauptsächlich die Arbeitsmaschine 2. Die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 erzeugt ein Steuersignal zum Bewirken, dass die Arbeitsmaschine 2 gemäß einer Operation des Arbeitsmaschinenoperationselements 31 arbeitet, und gibt das Signal an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 27 aus. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 27 umfasst ein Proportionalsteuerventil 37, und das Proportionalsteuerventil 37 wird basierend auf einem Steuersignal von der elektronischen Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 gesteuert. Das Hydrauliköl bei einer Durchflussrate gemäß dem Steuersignal von der elektronischen Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 fließt aus dem Proportionalsteuerventil 37, und wird mindestens einem, des Auslegerzylinder 10, des Armzylinders 11 und des Schaufelzylinders 12, zugeführt. Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11, der Schaufelzylinder 12 und der Neigungszylinder 13, die in 1 veranschaulicht sind, werden gemäß dem von dem Proportionalsteuerventil 37 zugeführten Hydrauliköl angetrieben. Als eine Folge arbeitet die Arbeitsmaschine 2.
<Anzeigesystem 101>
Ein Anzeigesystem 101 ist ein System zum Bereitstellen von Informationen zum Abtragen des Bodens in einem Arbeitsbereich, um den Boden in einer Form, wie einer nachstehend beschriebenen Ausgestaltungsfläche, zu bearbeiten, an den Bediener. Das Anzeigesystem 101 umfasst Hubsensoren, wie etwa einen ersten Hubsensor 18A, einen zweiten Hubsensor 18B und einen dritten Hubsensor 18C, eine Anzeigeeingabevorrichtung 38 als eine Anzeigevorrichtung, eine Anzeigesteuervorrichtung 39 und eine Tonerzeugungsvorrichtung 46 umfassend einen Lautsprecher und dergleichen zum Wiedergeben eines Warntons, zusätzlich zu dem dreidimensionalen Positionssensor 23, dem Neigungswinkelsensor 24 und dem Schaufelneigungssensor 18D, die vorstehend beschrieben sind. Weiterhin umfasst das Anzeigesystem 101 die in 4 veranschaulichte Positionserfassungseinheit 19. Zur Vereinfachung sind in 6 der dreidimensionale Positionssensor 27 und der Neigungswinkelsensor 24 in der Positionserfassungseinheit 19 veranschaulicht, und die beiden Antennen 21 und 22 sind weggelassen.
Die Anzeigeeingabevorrichtung 38 ist eine Anzeigevorrichtung, die eine Eingabeeinheit der Berührungsart 41 und eine Anzeigeeinheit 42, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige (LCD), umfasst. Die Anzeigeeingabevorrichtung 38 zeigt einen Führungsbildschirm zum Bereitstellen von Informationen zum Durchführen einer Abtragung an. Weiterhin zeigt der Führungsbildschirm verschiedene Tasten an. Der Bediener, als ein Anwender (oder ein Techniker, wenn der Bagger 100 inspiziert oder repariert wird), kann verschiedene Arten von Funktionen des Anzeigesystems 101 durch Berühren der verschiedenen Tasten auf dem Führungsbildschirm ausführen. Der Führungsbildschirm wird nachstehend detailliert beschrieben.
Die Anzeigesteuervorrichtung 39 führt die verschiedenen Funktionen des Anzeigesystems 101 aus. Die Anzeigesteuervorrichtung 39 ist eine elektronische Steuervorrichtung, die eine Speichereinheit 43 mit einem RAM und/oder einem ROM, sowie eine Verarbeitungseinheit 44, wie etwa eine CPU, umfasst. Die Speichereinheit 43 speichert Arbeitsmaschinendaten. Die Arbeitsmaschinendaten umfassen die Länge L1 des Auslegers 6, die Länge L2 des Arms 7, die Länge L3 des Koppelelements 8 und die Länge L4 der Schaufel 9, wie vorstehend beschrieben. Wenn die Schaufel 9 ausgetauscht wird, werden bezüglich der Länge L3 des Koppelelements 8 und der Länge L4 der Schaufel 9 als Arbeitsmaschinendaten Werte gemäß den Größen der ausgetauschten Schaufel 9 aus der Eingabeeinheit 41 eingegeben und in der Speichereinheit 43 gespeichert. Weiterhin umfassen die Arbeitsmaschinendaten einen Minimalwert und einen Maximalwert von jedem der Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6, des Neigungswinkels θ2 des Arms 7 und des Neigungswinkels θ3 der Schaufel 9. Die Verarbeitungseinheit 44 zeigt auf der Anzeigeeinheit 42 den Führungsbildschirm und Haltungsinformationen zum Führen des Bedieners des Baggers 100 über eine Operation der Schaufel 9 durch Lesen und Ausführen eines Anzeigecomputerprogramms der Erdbewegungsmaschine gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, das in der Speichereinheit 43 gespeichert ist, an.
Die Anzeigesteuervorrichtung 39 und die elektronische Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 sind miteinander über eine drahtlose oder verdrahtete Kommunikationseinrichtung kommunikationsfähig. Die Speichereinheit 43 der Anzeigesteuervorrichtung 39 speichert Design- bzw. Auslegungstopographiedaten, die zuvor erzeugt wurden. Die Ausgestaltungstopographiedaten sind Informationen bezüglich einer Form und einer Position der dreidimensionalen Design- bzw. Ausgestaltungstopographie und sind Informationen über die Ausgestaltungsoberfläche 45. Die Ausgestaltungstopographie gibt die Zielform des Bodens an, der ein zu bearbeitendes Objekt ist. Die Anzeigesteuervorrichtung 39 bewirkt die Anzeigeeingabevorrichtung 38, den Führungsbildschirm basierend auf den Ausgestaltungstopographiedaten und Informationen, wie etwa Erfassungsergebnissen von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren, anzuzeigen. Genauer gesagt, wie in 7 veranschaulicht ist, besteht die Design- bzw. Ausgestaltungstopographie aus einer Vielzahl von Ausgestaltungsoberflächen 45, die durch Dreieckspolygone ausgedrückt sind. Es sei angemerkt, dass in 7 eine der Vielzahl von Ausgestaltungsoberflächen mit dem Bezugszeichen 45 versehen ist, und die Bezugszeichen der anderen Ausgestaltungsoberflächen weggelassen wurden. Das zu bearbeitende Zielobjekt ist eine einer Vielzahl von Ausgestaltungsoberflächen aus den Ausgestaltungsoberflächen 45. Der Bediener wählt eine aus einer Vielzahl von Ausgestaltungsoberflächen 45 aus den Ausgestaltungsoberflächen 45 als eine Soll- bzw. Zieloberfläche 70 aus. Die Zieloberfläche 70 ist eine unter der Vielzahl von Ausgestaltungsoberflächen 45 abzutragende Fläche bzw. Oberfläche. Die Anzeigesteuervorrichtung 39 bewirkt die Anzeigeeingabevorrichtung 38, den Führungsbildschirm zum Informieren des Bedieners über eine Position der Zieloberfläche 70 anzuzeigen.
<Führungsbildschirm>
Die 8 und 9 sind Darstellungen, die Beispiele des Führungsbildschirms veranschaulichen. Der Führungsbildschirm ist ein Bildschirm, der eine Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 angibt, und führt den Bediener des Baggers 100 bezüglich der Arbeitsmaschine 2, sodass der Boden als zu bearbeitendes Objekt in die gleiche Form wie die Zieloberfläche 70 geformt werden kann. Wie in den 8 und 9 veranschaulicht ist, umfasst der Führungsbildschirm einen Führungsbildschirm bzw. bildschirmanzeige in einem Grobabtragungsmodus (nachstehend vereinfacht als Grobabtragungsbildschirm 53 bezeichnet) und einen Führungsbildschirm in einem Feinabtragungsmodus (nachstehend angemessen als Feinabtragungsbildschirm 54 bezeichnet).
(Beispiel des Grobabtragungsbildschirms 53)
Der in 8 veranschaulichte Grobabtragungsbildschirm 53 wird an einem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt. Der Grobabtragungsbildschirm 53 umfasst eine Frontansicht 53a, welche die Ausgestaltungstopographie eines Arbeitsbereichs (die Ausgestaltungsoberfläche 45 mit der Zieloberfläche 70) sowie die gegenwärtige Position des Baggers 100, und eine Seitenansicht 53b, welche die Positionsbeziehung zwischen der Solloberfläche 70 und dem Bagger 100 veranschaulicht. Die Frontansicht 53a des Grobabtragungsbildschirms 53 drückt die Ausgestaltungstopographie in einer Frontansicht mit einer Vielzahl von Dreieckspolygonen aus. 8 veranschaulicht einen Zustand, in dem, wenn die Ausgestaltungstopographie ein Abhang ist, der Bagger 100 dem Abhang gegenübersteht. Daher neigt sich in der Frontansicht 53a die Ausgestaltungsoberfläche, die die Ausgestaltungstopographie darstellt, wenn sich der Bagger 100 neigt.
Weiterhin wird die aus der Vielzahl von Ausgestaltungsoberfläche 45 ausgewählte Zieloberfläche 70 (nur eine Ausgestaltungsoberfläche ist mit dem Bezugszeichen in 8 versehen) als das zu bearbeitende Zielobjekt in einer unterschiedlichen Farbe von den anderen Ausgestaltungsoberflächen 45 angezeigt. Es sei angemerkt, dass in der Frontansicht 53a von 8 die gegenwärtige Position des Baggers 100 durch ein Element bzw. Icon 61 des Baggers 100 in einer Rückansicht angegeben ist. Jedoch kann die gegenwärtige Position durch andere Symbole angegeben werden. Weiterhin umfasst die Frontansicht 53a Informationen zum Bewirken, dass der Bagger 100 der Solloberfläche 70 gegenübersteht. Die Informationen zum Bewirken, dass der Bagger 100 der Solloberfläche 70 gegenübersteht, werden als ein Ausrichtungskompass 73 angezeigt. Der Ausrichtungskompass 73 ist eine Haltungsinformation, wie etwa ein Bild oder ein Piktogramm, in dem ein Indikator 73I mit einer Pfeilform in einer Pfeilrichtung R rotiert, und führt bzw. lenkt eine Ausrichtungsrichtung bezüglich der Zieloberfläche 70 und einer Richtung, in die der Bagger 100 zu rotieren ist, oder einer Richtung, in die die Schaufel 9 bezüglich der dritten Achse AX3 zu neigen ist. Die Haltungsinformation ist eine Information bezüglich einer Haltung der Schaufel 9, und umfasst ein Bild, einen numerischen Wert, eine Ziffer und dergleichen. Es sei angemerkt, dass zum Bewirken, dass der Bagger 100 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, die Fahrvorrichtung 5 bewirkt werden kann, zu arbeiten, sodass der Bagger 100 bewegt wird, um der Zieloberfläche 70 gegenüberzustehen. Der Bediener des Baggers 100 kann das Ausmaß der Ausrichtung zu der Zieloberfläche 70 durch den Ausrichtungskompass 73 bestätigen. Der Ausrichtungskompass 73 rotiert gemäß dem Ausmaß der Ausrichtung zu der Zieloberfläche 70, und wenn der Bagger 100 oder die Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, zeigt beispielsweise die Ausrichtungsrichtung des Indikators 73I beispielsweise aus Sicht des Bedieners nach oben des Bildschirms 42P. Wenn beispielsweise der Indikator 73I eine dreieckige Form aufweist, wie in 8 veranschaulicht ist, wenn die Spitze des Dreiecks mehr nach oben zeigt, steht der Bagger 100 oder die Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 mehr gegenüber. Daher kann der Bediener den Bagger 100 oder die Schaufel 9 einfach bewirken, der Zieloberfläche 70 durch Bedienen des Baggers 100 basierend auf einem Drehwinkel des Indikators 73I gegenüberzustehen.
Die Seitenansicht 53b des Grobabtragungsbildschirms 53 umfasst ein Bild, das die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 angibt, sowie Distanzinformationen, die die Distanz zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 angeben. Genauer gesagt umfasst die Seitenansicht 53b eine Zieloberflächenlinie 79 und ein Piktogramm 75 des Baggers 100 in einer Seitenansicht. Die Zieloberflächenlinie 79 gibt einen Querschnitt der Zieloberfläche 70 an. Die Zieloberflächenlinie 79 wird, wie in 7 veranschaulicht, durch Berechnen einer Schnittlinie 80 einer Ebene 77, die durch die gegenwärtige Position der Kante 9T der Schaufel 9 und der Ausgestaltungsoberfläche 45 verläuft, erhalten. Die Schnittlinie 80 wird durch die Verarbeitungseinheit 44 der Anzeigesteuervorrichtung 39 erhalten. Ein Verfahren des Erhaltens der gegenwärtigen Position der Kante 9T der Schaufel 9 wird nachstehend beschrieben.
In der Seitenansicht 53b umfassen die Distanzinformationen, die die Distanz zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 angeben, grafische Informationen 84. Die Distanz zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 ist eine Distanz zwischen einem Punkt, bei dem sich eine von der Kante 9T gezogene Linie in Richtung der Zieloberfläche 70 in der Vertikalrichtung (die Schwerkraftrichtung) mit der Zieloberfläche 70 schneidet, und der Kante 9T. Alternativ kann die Distanz zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 eine Distanz zwischen einem Schnittpunkt, wenn eine senkrechte Linie zu der Solloberfläche 70 von der Kante 9T gezogen wird (die Senkrechte und die Solloberfläche 70 schneiden sich bei einem rechten Winkel), mit der Kante 9T sein. Die grafischen Informationen 84 sind Informationen, die grafisch die Distanz zwischen der Kante 9T der Schaufel 9 und der Zieloberfläche 70 angeben. Die grafischen Informationen 84 sind ein Führungsindex zum Angeben der Position der Kante 9T der Schaufel 9. Genauer gesagt umfassen die grafischen Informationen 84 Indexbalken 84a und eine Indexmarkierung 84b, die eine Position angibt, bei dem die Distanz zwischen der Kante der Schaufel 9 und der Zieloberfläche 70 aus den Indexbalken 84a Null entspricht. Die Indexbalken 84a werden gemäß einer kürzesten Distanz zwischen einer Spitze der Schaufel 9 und der Solloberfläche 70 aufgeleuchtet. Es sei angemerkt, dass ein EIN/AUS der Anzeige der grafischen Informationen 84 durch eine Operation der Eingabeeinheit 41 durch den Bediener des Baggers 100 geändert werden kann.
Eine Distanz (numerischer Wert, nicht veranschaulicht) zum Angeben einer Positionsbeziehung zwischen der Zieloberflächenlinie 79 und dem Bagger 100, wie vorstehend beschrieben, kann auf dem Grobabtragungsbildschirm 53 angezeigt werden. Der Bediener des Baggers 100 kann leicht den Boden abtragen, sodass die gegenwärtige Topographie durch Bewegen der Kante 9T der Schaufel 9 entlang der Zieloberflächenlinie 79 zu der Ausgestaltungstopographie wird. Es sei angemerkt, dass ein Bildschirmumschaltschalter 65 zum Umschalten des Führungsbildschirms auf dem Grobabtragungsbildschirm 53 angezeigt wird. Der Bediener kann von dem Grobabtragungsbildschirm 53 zu dem Feinabtragungsbildschirm 54 durch Betätigen des Bildschirmumschaltschalters 65 umschalten.
(Beispiel eines Feinabtragungsbildschirms 54)
Der Feinabtragungsbildschirm 54, der in 9 veranschaulicht ist, wird auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt. Der Feinabtragungsbildschirm 54 gibt die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und dem Bagger 100 in größerem Detail als der Grobabtragungsbildschirm 53 an. Das heißt, dass der Feinabtragungsbildschirm 54 die Positionsbeziehung zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 in größerem Detail als der Grobabtragungsbildschirm 53 angibt. Der Feinabtragungsbildschirm 54 umfasst eine Frontansicht 54a, die eine Zieloberfläche 70 und die Schaufel 9 veranschaulicht, und eine Seitenansicht 54b, die die Zieloberfläche 70 und die Schaufel 9 veranschaulicht. Die Frontansicht 54a des Feinabtragungsbildschirms 54 umfasst ein Piktogramm 89, das die Schaufel 9 in einer Frontansicht angibt, und eine Linie 78, die einen Querschnitt der Zieloberfläche 70 in einer Frontansicht angibt (nachstehend angemessen als Zieloberflächenlinie 78 bezeichnet). Die Frontansicht ist eine Ansicht der Schaufel 9 aus einer Richtung senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Schaufelbolzens 16, der in den 1 und 2 veranschaulicht ist (die Rotationsmittelachsenrichtung der Schaufel 9), und von der Hinterseite des Baggers 100.
Die Zieloberflächenlinie 78 kann wie folgt bezogen bzw. erhalten werden. Wenn eine Senkrechte von der Kante 9T der Schaufel 9 in der Vertikalrichtung (der Schwerkraftrichtung) herabgezogen wird, ist eine Schnittlinie, die entsteht, wenn eine Ebene umfassend die Senkrechte sich mit der Zieloberfläche 70 schneidet, die Zieloberflächenlinie 78. Das heißt, dass diese die Zieloberflächenlinie 78 in dem globalen Koordinatensystem ist. Alternativ, wenn eine Linie von der Kante 9T der Schaufel 9 in Richtung der Zieloberfläche 70 gezogen wird, kann eine Schnittlinie, die entsteht, wenn eine Ebene umfassend die Linie sich mit der Zieloberfläche 70 schneidet, die Zieloberflächenlinie 78 zu einer Bedingung sein, dass die Linie in einer parallelen Positionsbeziehung mit einer Linie in der Oben-Unten-Richtung des Fahrzeugkörpers 1 verläuft. Das heißt, dass diese die Zieloberflächenlinie 78 in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem ist. Welches der Koordinatensysteme zum Anzeigen der Zieloberflächenlinie 78 verwendet wird, kann durch den Nutzer durch Betätigen eines Umschaltschalters (nicht veranschaulicht) in der Eingabeeinheit 71 ausgewählt werden.
Ein Piktogramm 90 der Schaufel 9 in einer Seitenansicht und die Zieloberflächenlinie 79 sind in der Seitenansicht 54b des Feinabtragungsbildschirms 54 enthalten. Weiterhin werden Informationen, die eine Positionsbeziehung zwischen der Soll- bzw. Zieloberfläche 70 und der Schaufel 9 angeben, wie vorstehend beschrieben, in jeder der Frontansicht 54a und der Seitenansicht 54b des Feinabtragungsbildschirms 54 angezeigt. Die Seitenansicht ist eine Ansicht aus der Erstreckungsrichtung der Mittelachse des Schaufelbolzens 16, der in den 1 und 2 veranschaulicht ist (Rotationsmittelachsenrichtung der Schaufel 9), und aus einer linken Seite des Baggers 100.
Die Informationen, die die Positionsbeziehung zwischen der Solloberfläche 70 und der Schaufel 9 angeben, umfassen Neigungsinformationen 86c der Schaufel 9 in der Frontansicht 54a. Die Neigungsinformationen 86c geben eine Neigung der Kante 9T der Schaufel 9 bezüglich der Zieloberfläche 70 an. Genauer gesagt geben die Neigungsinformationen 86c das Ausmaß eines Winkels zwischen der Kantenanordnungslinie LBT, die durch die Kante 9T der Schaufel 9 verläuft, und der Solloberflächenlinie 78 an (θe, wie in 9 veranschaulicht). Die Frontansicht 54a kann Distanzinformationen umfassen, die eine Distanz zwischen der Kante 9T und der Zieloberfläche 70 in einer Za-Richtung in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem (oder in einer Z-Richtung in dem globalen Koordinatensystem) angeben, als die Informationen, die die Positionsbeziehung zwischen der Solloberfläche 70 und der Schaufel 9 angeben. Diese Distanz ist eine Distanz zwischen einer Position am nächsten zu der Zieloberfläche 70 unter den Positionen in der Breiterichtung der Kante 9T der Schaufel 9 und der Zieloberfläche 70. Das heißt, wie vorstehend beschrieben, dass die Distanz zwischen der Zieloberfläche 70 und der Kante 9T der Schaufel 9 eine Distanz zwischen einem Punkt sein kann, bei dem eine von der Kante 9T in Richtung der Zieloberfläche 70 in der Vertikalrichtung gezogene Linie sich mit der Solloberfläche 70 schneidet, und der Kante 9T. Alternativ kann die Distanz zwischen der Kante 9T der Schaufel 9 und der Zieloberfläche 70 eine Distanz zwischen einem Schnittpunkt, wenn eine Senkrechte von der Kante 9T zu der Zieloberfläche 70 gezogen wird (die Senkrechte und die Zieloberfläche 70 verlaufen senkrecht zueinander), und der Kante 9T sein.
Der Feinabtragungsbildschirm 54 umfasst die grafischen Informationen 84, die grafisch die vorstehend beschriebene Distanz zwischen der Kante 9T der Schaufel 9 und der Zieloberfläche 70 angeben. Die grafischen Informationen 84 umfassen die Indexbalken 84a und die Indexmarkierung 84b gleichermaßen wie die grafischen Informationen 84 des Grobabtragungsbildschirms 53. Wie vorstehend beschrieben wird die relative Positionsbeziehung zwischen den Zieloberflächenlinien 78 und 79 und der Kante 9T der Schaufel 9 auf dem Feinabtragungsbildschirm 54 detailliert angezeigt. Der Bediener des Baggers 100 kann leichter und genauer den Boden abtragen, sodass die gegenwärtige Topographie in die gleiche Form wie eine dreidimensionale Ausgestaltungstopographie gebracht wird, durch Bewegen der Kante 9T der Schaufel 9 entlang den Zieloberflächenlinien 78 und 79. Es sei angemerkt, dass der Bildschirmumschaltschalter 65 auf dem Feinabtragungsbildschirm 54 gleichermaßen wie bei dem vorstehend beschriebenen Grobabtragungsbildschirm 53 angezeigt wird. Der Bediener kann den Feinabtragungsbildschirm 54 durch Betätigen des Bildschirmumschaltschalters 65 auf dem Grobabtragungsbildschirm 53 umschalten. Als Nächstes wird eine Steuerung des Anzeigens von Haltungsinformationen (nachstehend angemessen als Haltungsinformationenanzeigesteuerung bezeichnet) auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 in dem Bagger 100, der eine Verkippungsschaufel enthält, beschrieben, wobei die Haltungsinformationen (beispielsweise ein Bild, ein numerischer Wert, eine Ziffer und dergleichen) bereitgestellt sind, um dem Bediener des Baggers 100 einen Operationsindex bereitzustellen.
<Beispiel einer Haltungsinformationenanzeigesteuerung>
10 ist ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel einer Haltungsinformationenanzeigesteuerung veranschaulicht. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel wird die Haltungsinformationenanzeigesteuerung durch die in dem in 6 veranschaulichten Anzeigesystem 101 enthaltene Anzeigesteuervorrichtung 39 realisiert. Um die Haltungsinformationenanzeigesteuerung auszuführen, bezieht in Schritt S101 die Anzeigesteuervorrichtung 39, genauer gesagt die Verarbeitungseinheit 44, den Neigungswinkel θ4 der Schaufel 9 (nachstehend angemessen als Schaufelneigungswinkel bezeichnet) sowie die gegenwärtige Position des Baggers 100. Der Schaufelneigungswinkel θ4 wird durch den in den 4 und 6 veranschaulichten Schaufelneigungssensor 18D erfasst. Weiterhin wird die gegenwärtige Position des Baggers 100 durch die GNSS-Antennen 21 und 22 sowie den dreidimensionalen Positionssensor 23, die in 6 veranschaulicht sind, erfasst. Die Verarbeitungseinheit 44 bezieht Informationen, die den Schaufelneigungswinkel θ4 angeben, von dem Schaufelneigungssensor 18D, und bezieht bzw. erhält Informationen, die die gegenwärtige Position des Baggers 100 angeben, von dem dreidimensionalen Positionssensor 23.
Als Nächstes fährt der Prozess mit Schritt S102 fort und die Verarbeitungseinheit 44 erhält bzw. bezieht die gegenwärtige Position der Kante 9T der Schaufel 9 (nachstehend angemessen als gegenwärtige Kantenposition bezeichnet). Die gegenwärtige Kantenposition wird basierend auf dem Schaufelneigungswinkel θ4, der der Neigungswinkel der Schaufel 9 bezüglich der in den 2 oder 4 veranschaulichten dritten Achse AX3 ist, und Informationen bezüglich der gegenwärtigen Position und der Haltung des Baggers 100 erhalten. Das nächste ist ein Beispiel einer Technologie des Beziehens bzw. Erhaltens der gegenwärtigen Kantenposition.
(Beispiel einer Technologie des Erhaltens der gegenwärtigen Kantenposition)
Die 11 bis 14 sind Darstellungen zum Beschreiben eines Beispiels eines Verfahrens zum Beziehen bzw. Erhalten der gegenwärtigen Kantenposition. 11 ist eine Seitenansicht des Baggers 100, 12 ist eine Rückansicht des Baggers 100, 13 ist eine Darstellung, die eine sich neigende Schaufel 9 veranschaulicht, und 14 ist eine Darstellung, die eine gegenwärtige Kantenposition auf der Ya-Za-Ebene in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem veranschaulicht. In der gegenwärtigen Technologie ist die gegenwärtige Kantenposition eine Position der Kante 9T in der Breiterichtungsmitte der Schaufel 9. Bei dem Beziehen der gegenwärtigen Kantenposition bezieht die Anzeigesteuervorrichtung 39 das Fahrzeugkörperkoordinatensystem [Xa, Ya, Za] durch Verwenden der Installationsposition P1 der GNSS-Antenne 21 als Ausgangspunkt, wie in 11 veranschaulicht ist. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel, unter der Annahme, dass die Front-Heck-Richtung des Baggers 100, das heißt die Ya-Achsenrichtung des Koordinatensystems (Fahrzeugkörperkoordinatensystem) COM des Fahrzeugkörpers 1 bezüglich der Y-Achsenrichtung eines globalen Koordinatensystems COG geneigt ist. Zusätzlich sind die Koordinaten des Auslegerbolzens 14 in dem Fahrzeugkoordinatensystem COM (0, Lb1, -Lb2), und ist in der Speichereinheit 43 der Anzeigesteuervorrichtung 39 zuvor gespeichert.
Der dreidimensionale Positionssensor 23, der in den 4 und 6 veranschaulicht ist, erfasst (berechnet) die Installationspositionen P1 und P2 der GNSS-Antennen 21 und 22. Die Verarbeitungseinheit 44 bezieht die Koordinaten der erfassten Installationspositionen P1 und P2, und berechnet einen Einheitsvektor in der Ya-Axialrichtung durch Verwenden von Ausdruck (1). In Ausdruck (1) geben P1 und P2 die entsprechenden Koordinaten der Installationspositionen P1 und P2 an. Ya = (P1 – P2)/|P1 – P2| (1)
Wie in 11 veranschaulicht, wird die Beziehung zwischen Ausdruck (2) und Ausdruck (3) hergestellt, wenn ein Vektor Z', der durch eine durch zwei Vektoren von Ya und Z ausgedrückte Ebene, die senkrecht zu Ya verläuft, eingeführt wird. ”c” ist eine Konstante von Ausdruck (3). Z' wird durch Ausdruck (4) aus den Ausdrücken (2) und (3) ausgedrückt. Weiterhin wird X' durch Ausdruck (5) ausgedrückt, wobei ein senkrecht zu Ya und Z' verlaufender Vektor X' ist. (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 in 12 veranschaulicht ist, wird das Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM durch Rotieren des Koordinatensystems [X', Ya, Z'] um die Ya-Achse um den vorstehend beschriebenen Rollwinkel θ5 erhalten. Daher wird das Fahrzeugkörperkoordinatensystem durch Ausdruck (6) ausgedrückt.
Weiterhin bezieht die Verarbeitungseinheit 44 Erfassungsergebnisse des ersten Hubsensors 18A, des zweiten Hubsensors 18B und des dritten Hubsensors 18C, und erhält die gegenwärtigen Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 des Auslegers 6, des Arms 7 und der Schaufel 9 durch Verwenden der erhaltenen Erfassungsergebnisse. Die Koordinaten P3 (xa3, ya3, za3) der zweiten Achse AX2 in der Breiterichtungsmitte des Neigungsbolzens 17 in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM können durch die Ausdrücke (7), (8) und (9) durch Verwenden der Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3 sowie der Längen L1, L2 und L3 des Auslegers 6, des Arms 7 und des Koppelelements 8 erhalten werden. xa3 = 0 (7) ya3 = Lb1 + L1 × sinθ1 + L2 × sin(θ1 + θ2) + L3 × sin(θ1 + θ2 + θ3) (8) za3 = –Lb2 + L1 × cosθ1 + L2 × cos(θ1 + θ2) + L3 × cos(θ1 + θ2 + θ3) (9)
Die Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4) der gegenwärtigen Kantenposition basierend auf den Koordinaten P3 (xa3, ya3, za3) in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM können durch die Ausdrücke (10), (11) und (12) durch Verwenden des Schaufelneigungswinkels θ4, der durch den Schaufelneigungssensor 18D erfasst wird, sowie der Länge L4 der Schaufel 9 erhalten werden. Ausdruck (10) ist ein Ausdruck zum Erhalten einer Distanz von xa4, die in 13 veranschaulicht ist. Ausdruck (11) ist ein Ausdruck des Erhaltens einer Distanz (ya4) zwischen den Koordinaten ya3 und ya4', die in 14 veranschaulicht ist. Ausdruck (12) ist ein Ausdruck zum Erhalten einer Distanz (za4) zwischen den Koordinaten za3 und za4', die in 14 veranschaulicht ist. Die Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4) sind, wie in 13 veranschaulicht ist, Koordinaten der Kante 9T an einer Position einer Mittelachse CLb der Schaufel 9 in der Breiterichtung, das heißt an einer Position einer Hälfte der Breite W der Schaufel 9 von beiden Seiten der Schaufel 9(W × (1/2) = W/2). xa4 = L4 × cos(π – θ4) (10) ya4 = L4 × sin(π – θ4) × sin(θ1 + θ2 + θ3 – π) (11) za4 = L4 × sin(π – θ4) × cos(θ1 + θ2 + θ3 – π) (12)
Die Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4) sind eine Position der Kante 9T in der Breiterichtungsmitte der Schaufel 9, wenn sich die Schaufel 9 um den Neigungswinkel θ4 bezüglich der dritten Achse AX3 neigt, wie in 13 veranschaulicht ist. Der Schaufelneigungswinkel θ4 ist ein Winkel der Kantenanordnungslinie LBT, die eine gerade Linie ist, welche die Kanten 9T der Vielzahl von Klingen 9B basierend auf der dritten Achse AX3 verbindet. Wenn der Schaufelneigungswinkel θ4 von der Seite des oberen Schwenkkörpers 3 des Baggers 100 betrachtet wird, ist die Richtung im Uhrzeigersinn eine positive Richtung. Wie aus 13 ersichtlich wird, kann xa4 wie Ausdruck (10) durch Verwenden des Schaufelneigungswinkels θ4 und der Länge L4 der Schaufel 9 erhalten werden. Weiterhin, wie aus 14 ersichtlich wird, können ya4 und za4 wie Ausdrücke (11) und (12) durch Verwenden der Neigungswinkel θ1, θ2, θ3 und θ4 sowie der Länge L4 der Schaufel 9 erhalten werden. Wie in 3 veranschaulicht ist, ist eine Distanz L4a, die durch Berechnen von L4 × sin(π – θ4) erhalten wird, die in 14 veranschaulichte Distanz L4a.
Wie vorstehend beschrieben basieren die Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4) auf den Koordinaten P3 (xa3, ya3, za3) der zweiten Achse AX2. Daher können die Koordinaten (xat, yat, zat) der Kante 9T der Schaufel 9 in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM, wie aus 14 ersichtlich wird, durch Verwenden der Koordinaten P3 (xa3, ya3, za3), der Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4) sowie Verwenden der Ausdrücke (13), (14) und (15) erhalten werden. Die Koordinaten P4 (xat, yat, zat) der gegenwärtigen Kantenposition in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM sind die Koordinaten der Kante 9T in der Breiterichtungsmitte der Schaufel 9, gleich den Koordinaten P4' (xa4, ya4, za4). Die Kante 9T der Schaufel 9 bewegt sich innerhalb der Ya-Za-Ebene in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM. Die Koordinaten P4G der gegenwärtigen Kantenposition in dem globalen Koordinatensystem COG können durch Ausdruck (16) erhalten werden. xat = xa3 – xa4 (13) yat = ya3 – ya4 (14) zat = za3 – za4 (15) P4G = xat·Xa + yat·Ya + zat·Za + P1 (16)
Das Verarbeitungssystem 44 versetzt die Verarbeitung zu Schritt S103, nach dem Erhalten der gegenwärtigen Kantenposition in dem globalen Koordinatensystem COG in Schritt S102. In Schritt S103 bezieht bzw. erhält die Verarbeitungseinheit 44 den Winkel zwischen der Kante 9T und der Zieloberfläche 70 aus der gegenwärtigen Kantenposition, die in Schritt S102 erhalten wird, als den Kantenneigungswinkel.
Es sei angemerkt, dass wenn beispielsweise die Zieloberflächenlinie 79, die in den 8 und 9 veranschaulicht ist, und dergleichen erhalten wird, die Verarbeitungseinheit 44 die Schnittlinie 80 der dreidimensionalen Ausgestaltungstopographie und der Ya-Za-Ebene 77, die durch die Kante 9T der Schaufel 9 verläuft (Ebene 77 in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem), wie in 7 veranschaulicht ist, basierend auf der wie vorstehend beschriebenen berechneten gegenwärtigen Kantenposition und der in der Speichereinheit 43 gespeicherten Ausgestaltungstopographiedaten berechnet. Die Verarbeitungseinheit 44 zeigt anschließend einen Abschnitt in der Schnittlinie 80, die durch die Zieloberfläche 70 verläuft, auf dem Führungsbildschirm als die vorstehend beschriebene Solloberflächenlinie 79 an. Es sei angemerkt, dass die Schnittlinie 80 mit der Y-Z-Ebene 77 in dem globalen Koordinatensystem berechnet werden kann, und welches Koordinatensystem zum Berechnen verwendet wird, kann durch den Bediener durch Betätigen eines Umschaltschalters (nicht veranschaulicht) der Eingabeeinheit 41 geändert werden. Als Nächstes wird eine Technologie zum Erhalten des Kantenneigungswinkels beschrieben.
(Kantenneigungswinkel)
Die 15 und 16 sind veranschaulichende Darstellungen einer Technologie des Erhaltens bzw. Beziehens eines Kantenneigungswinkels. Ein Kantenneigungswinkel θd, der in 16 veranschaulicht ist, ist ein Winkel θd, der aus einer Schnittlinie CPL einer Neigungsrotationsfläche PRT und einer in 15 veranschaulichten Zieloberfläche 70, sowie der Kante 9T, genauer gesagt die Kantenanordnungslinie LBT, besteht. Der Winkel zwischen der Schnittlinie CPL und der Kantenanordnungslinie LBT umfasst einen Winkel θd', wie in 16 veranschaulicht ist. Ein kleinerer Winkel des Winkels θd und des Winkels θd' wird ausgewählt. Die Neigungsrotationsfläche PRT ist eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse AX2, die eine Mittelachse des Neigungsbolzens 17 ist, und durch mindestens einen Teil der Schaufel 9 verläuft. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel verläuft die Neigungsrotationsfläche PRT durch die Kante 9T der in der Schaufel 9 enthaltenen Klinge 9B. Genauer gesagt verläuft die Neigungsrotationsfläche PRT durch die Vielzahl von Kanten 9T. Daher befindet sich die Kantenanordnungslinie LBT, die eine gerade Linie ist, die die Kanten 9T der Vielzahl von Klingen 9B verbindet, in einer parallelen Positionsbeziehung mit der Neigungsrotationsfläche PRT, und ist in der Neigungsrotationsfläche PRT enthalten.
Die Neigungsrotationsfläche PRT verläuft senkrecht (schneidet) die Zieloberfläche 70. Der Winkel zwischen der Schnittlinie CPL der beiden Oberflächen und der Kantenanordnungslinie LBT stellt das Neigungsausmaß der Schaufel 9 dar, genauer gesagt der Kante 9T bezüglich der Zieloberfläche 70. Daher wird der Winkel zwischen der Schnittlinie CPL der beiden Oberflächen und der Kantenanordnungslinie LBT als der Kantenneigungswinkel θd verwendet.
Wenn die Neigungsrotationsfläche PRT bezogen bzw. erhalten wird, bezieht beispielsweise die Verarbeitungseinheit 44 die zweite Achse AX2 von der Position der Schaufel 9, berechnet eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse AX2, die in der Axialrichtung der zweiten Achse AX2 positioniert ist und durch einen Abschnitt der Schaufel 9 verläuft, und verwendet die erhaltene Ebene als die Neigungsrotationsfläche PRT. In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel verläuft die Neigungsrotationsfläche PRT durch eine Vielzahl von Kanten 9T der Schaufel 9. Daher verwendet die Verarbeitungseinheit 44 eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse AX2, die durch die Vielzahl von Kanten 9T verläuft, genauer gesagt, die Kantenanordnungslinie LBT, als die Neigungsrotationsfläche PRT. Die Position der Schaufel 9 (Kante 9T) kann aus den Informationen, die durch den dreidimensionalen Positionssensor 23 und den Neigungswinkelsensor 24, den Informationen der Neigungswinkel θ1, θ2 und θ3, die durch den ersten, zweiten, dritten Hubsensor 18A, 18B und 18C erfasst werden, sowie den Neigungswinkel θ4, der durch den Schaufelneigungssensor 18D erfasst wird, und dergleichen erhalten werden. Die Kantenanordnungslinie LBT kann durch Verwenden der gegenwärtigen Kantenposition, die in Schritt S102 erhalten wird, erhalten werden. Beispielsweise kann die Verarbeitungseinheit 44 eine gerade Linie (die durch die zweifach gepunktete Linie in 16 veranschaulichte LBT), die durch die gegenwärtige Kantenposition verläuft, senkrecht zu der zweiten Achse AX2 und um den Neigungswinkel θ4 bezüglich der dritten Achse AX3 geneigt als die Kantenanordnungslinie LBT erhalten. Die Kantenanordnungslinie LBT wird in dem globalen Koordinatensystem COG erhalten.
Als Nächstes berechnet die Verarbeitungseinheit 44 die Schnittlinie CPL der Neigungsrotationsfläche PRT und der Zieloberfläche 70. Dabei erhält die Verarbeitungseinheit 44 die Schnittlinie CPL basierend auf den Informationsdefinitionen der Zieloberfläche 70, die aus den zuvor erzeugten Ausgestaltungstopographiedaten erhalten wurden, und speichert diese in der Speichereinheit 43 der Anzeigesteuervorrichtung 39, die in 6 veranschaulicht ist, sowie die Positionsinformationen der Neigungsrotationsfläche PRT. Die Schnittlinie CPL wird beispielsweise in dem globalen Koordinatensystemen COG erhalten.
Als Nächstes erhält die Verarbeitungseinheit 44 einen Winkel θtg, der durch eine Referenzposition (eine Achse oder eine Oberfläche) HL und der Kantenanordnungslinie LBT in dem globalen Koordinatensystem COG definiert ist, sowie einen Winkel θpt, der durch die Referenzposition HL und die Schnittlinie CPL definiert ist. Die Verarbeitungseinheit 44 erhält anschließend eine Differenz zwischen θtg und θpt, und verwendet die Differenz als den Kantenneigungswinkel θd. Mit der vorstehend beschriebenen Technologie kann die Verarbeitungseinheit 44 den Kantenneigungswinkel θd erhalten.
In dem vorstehend beschriebenen Beispiel werden zur Vereinfachung der Beschreibung die Kantenanordnungslinie LBT und die Schnittlinie CPL in dem globalen Koordinatensystem COG erhalten. Jedoch können die Koordinatensysteme zwischen den beiden nur das gleiche sein, wenn der Kantenneigungswinkel θd erhalten wird. Daher erhält die Verarbeitungseinheit 44 die Kantenanordnungslinie LBT und die Neigungsrotationsfläche PRT in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM, als Beispiel, und konvertiert die Zieloberfläche 70 in das Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM, wodurch die Schnittlinie CPL in dem Fahrzeugkörperkoordinatensystem COM erhalten wird, um den Kantenneigungswinkel θd zu erhalten.
Wenn der Kantenneigungswinkel θd in Schritt S103 erhalten wurde, zeigt in Schritt S104 die Verarbeitungseinheit 44 die Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel 9 angeben, auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 basierend auf dem erhaltenen Kantenneigungswinkel θd an. Die Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich der Schaufel 9 angeben, sind beispielsweise der durch ein Bild ausgedrückte Ausrichtungskompass 73. Das in 16 veranschaulichte Beispiel veranschaulicht zur Vereinfachung den Ausrichtungskompass 73. In Wirklichkeit kann der Ausrichtungskompass 73 in der Fronatansicht 53a des Grobabtragungsbildschirms 53, der auf dem Bildschirm 42P der in 8 veranschaulichten Anzeigeeinheit 42 beispielsweise angezeigt wird, angezeigt werden, oder kann in der Fontansicht 54a des Feinabtragungsbildschirms 54, der auf dem Bildschirm 42P der in 9 veranschaulichten Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, angezeigt werden. In der nächsten Beschreibung wird angenommen, dass der Ausrichtungskompass 73 auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel zeigt die Verarbeitungseinheit 44 den Winkel des Indikators 73I des Ausrichtungskompass 73 in einer Form an, die einen Winkel gemäß dem Ausmaß des Kantenneigungswinkels θd veranschaulicht. Das heißt, dass wenn die Oben-Unten-Richtung des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42 eine Referenz ist (ein Winkel von 0 Grad), wird der Indikator 73I entweder nach rechts oder links bezüglich der Referenz um einen Winkel entsprechend dem Kantenneigungswinkel θd geneigt (in der Zeichnung des Ausrichtungskompasses 73 auf der linken Seite von 16 veranschaulichtes θd) und angezeigt.
Dies ermöglicht, dass der Bediener des Baggers 100 intuitiv wahrnimmt, zu welchem Ausmaß die Kante 9T oder die Kantenanordnung 9TG der Schaufel 9 bezüglich der Zieloberfläche 70 geneigt ist. Als eine Folge kann der Bediener intuitiv wahrnehmen, um welches Ausmaß die Schaufel 9 um die zweite Achse AX2 rotiert ist, kann die Schaufel 9 bewirken, der Zieloberfläche 70 gegenüber zu stehen, und daher kann die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Wie vorstehend beschrieben informiert die Verarbeitungseinheit 44 den Bediener des Baggers 100 über einen Operationsindex: der Ausrichtungskompass 73 als die Information zum Unterstützen des Bedieners (Manipulator). In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann der Ausrichtungskompass 73 das Ausmaß der Neigung der Schaufel 9 bezüglich der Zieloberfläche 70 als einen Operationsindex anzeigen, wodurch die Operation des Bedieners unterstützt wird. Wie vorstehend beschrieben kann das Anzeigesystem einem Bediener einer Erdbewegungsmaschine mit einer Verkippungsschaufel Informationen zum Unterstützen einer Operation bereitstellen. Diese Informationen sind effektiv zum Unterstützen der Operation des Bedieners, insbesondere wenn eine Schaufel 9 als die Verkippungsschaufel bewirkt wird, um der Zieloberfläche 70 gegenüber zu stehen.
Die Verarbeitungseinheit 44 verwendet eine Neigung des Indikators 73I des Ausrichtungskompasses 73 als den Kantenneigungswinkel θd, wie vorstehend beschrieben und in 16 veranschaulicht. Weiterhin neigt und zeigt die Verarbeitungseinheit 44 die Richtung des Neigens des Indikators 73I in einer Richtung entgegengesetzt einer Richtung, in der die Breiterichtungsmittelachse CLb der Schaufel 9 bezüglich einer Achse AXN senkrecht zu der Schnittlinie CPL und der Zieloberfläche 70 (siehe 16) geneigt wird, an, wenn die Schaufel 9 aus der Seite der Bedienerkabine 4 des Baggers 100 betrachtet wird. In dem in 16 veranschaulichten Beispiel wird die Breiterichtungsmittelachse CLb in Richtung der rechten Seite bezüglich der Achse AXN geneigt (in der in 16 veranschaulichten R-Richtung). Daher wird der Indikator 73I links (in der in 16 veranschaulichten L-Richtung) bezüglich eines oberen Teils des Bildschirms (die Richtung, die durch das Bezugszeichen U in 16 angegeben ist) geneigt und angezeigt.
Dies ermöglicht dem Bediener des Baggers 100, nur die Schaufel 9 oder den oberen Sprengkörper 3 derart zu betätigen, dass der Indikator 73I einem oberen Teil des Bildschirms gegenübersteht, während der Indikator 73I betrachtet wird, wodurch leicht bewirkt wird, dass die Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht. Zusätzlich wird die Beziehung zwischen der Neigungsrichtung der Schaufel 9 (die Neigung der Breitrichtungsmittelachse CLb der Schaufel 9 bezüglich der Achse AXN) und der Neigungsrichtung des Indikators 73I wie vorstehend beschrieben angezeigt, wodurch die Richtung, in die die Schaufel 9 um die Mittelachse der zweiten Achse AX2 rotiert, um der Zieloberfläche 70 gegenüberzustehen (die TILR-Richtung in dem Fall von 16), und die Rotationsrichtung des Indikators 73I (die R-Richtung in dem Fall von 16) stimmt miteinander überein. Es sei angemerkt, dass in dem Fall von 16, wenn die Rotationsrichtung des Indikators 73I die L-Richtung ist, die Richtung, in der die Schaufel 9 um die Mittelachse der zweiten Achse AX2 rotiert, um der Zieloberfläche 70 gegenüberzustehen, die Richtung wird, die durch TILL angegeben ist, und daher stimmen beide Richtungen miteinander überein. Daher kann der Bediener intuitiv die Operationsrichtung wahrnehmen, wenn die Schaufel 9 bewirkt wird, um der Zieloberfläche 70 gegenüberzustehen, durch Bestätigen der Bewegung des Indikators 73I, wodurch die Arbeitseffizienz und Genauigkeit der Arbeit verbessert werden. Es sei angemerkt, dass ”die Schaufel 9 steht der Zieloberfläche 70 gegenüber” bedeutet, dass eine Kantenanordnung 91TG der Schaufel 9 parallel zu der Zieloberfläche 70 steht. Genauer gesagt werden die Kantenanordnungslinie LBT und die vorstehend beschriebene Schnittlinie CPL parallel zueinander.
Die Verarbeitungseinheit 44 kann die Neigungsinformationen 86c und/oder die Zieloberflächenlinie 78, die in 9 veranschaulicht sind, gemäß dem Ausmaß des Kantenneigungswinkels θd (in 9 θe) anstatt des Rotierens des Indikators 73I des Ausrichtungskompasses 73, oder zusätzlich zum Rotieren des Indikators 73I bewegen. Das heißt, dass die Verarbeitungseinheit 44 das Ausmaß des Winkels zwischen den Neigungsinformationen 86c entsprechend der Kantenanordnungslinie LBT und der Zieloberflächenlinie 78 gemäß dem Ausmaß des Kantenneigungswinkels θd ändern kann. Dies kann ebenso dem Bediener des Baggers 100 Informationen zum Unterstützen der Operation bereitstellen, insbesondere die Informationen zum Unterstützen der Operation, wenn die Schaufel 9 bewirkt wird, um der Zieloberfläche 70 gegenüberzustehen.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel macht die Verarbeitungseinheit 44 das Anzeigeformat des Ausrichtungskompasses 73, der auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, bevor und nachdem die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, unterschiedlich. Wenn die Kante 9T der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, macht beispielsweise die Verarbeitungseinheit 44 die Farbe des Ausrichtungskompasses 73 unterschiedlich vor dem Gegenüberstehen, ändert die Schattierungen des Abtastkompasses 73, oder lässt den Ausrichtungskompass 73 blinken. Dies ermöglicht, dass der Bediener des Baggers 100 zuverlässig erkennen kann, dass die Kante 9T der Schaufel 9 und die Zieloberfläche 70 einander gegenüberstehen, wodurch die Arbeitseffizienz verbessert wird. Wenn weiterhin die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, kann das Format der Ausgestaltung des Abtastungskompasses 73 vor und nach dem Gegenüberstehen geändert und angezeigt werden. Wenn beispielsweise die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, kann der Ausrichtungskompass 73 als die Haltungsinformation in Buchstaben geändert werden, die angeben ”Gegenüberstehen vollendet”, und anzeigen, oder eine vorbestimmte Markierung, die intuitiv das Vollenden des Gegenüberstehens benachrichtigt, kann als die Haltungsinformation angezeigt werden. Weiterhin kann als die Haltungsinformation eine Ziffer entsprechend dem Kantenneigungswinkel θd auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 anstatt des Ausrichtungskompasses 73 oder zusätzlich zu dem Ausrichtungskompass 73 angezeigt werden. Der Bediener kann den Bagger 100 bedienen, um zu bewirken, dass die Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, sodass das Ausmaß des angezeigten Kantenneigungswinkels θd nahe bei Null liegt.
In dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel kann die Verarbeitungseinheit 44 eine Benachrichtigung mit Tönen verwenden, wenn das Format des Ausrichtungskompasses 73, der auf dem Bildschirm 42P der Anzeigeeinheit 42 angezeigt wird, geändert wird. In diesem Fall benachrichtigt die Verarbeitungseinheit 44 die Töne zu einem vorbestimmten Intervall über die in 6 veranschaulichte Tonerzeugungsvorrichtung 46 bevor die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, und reduziert das Intervall der Klänge, wenn die Kantenanordnungslinie LBT und die vorstehend beschriebene Schnittlinie CPL zueinander parallel werden. Wenn die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, stoppt die Verarbeitungseinheit 44 die Benachrichtigung mit Tönen nach dem kontinuierlichen Benachrichtigen der Töne für eine vorbestimmte Zeit. Dies ermöglicht, dass der Bediener des Baggers 100 erkennt, dass die Kante 9T der Schaufel 9 der Zieloberfläche 70 gegenübersteht, nicht nur durch eine visuelle Anzeige durch den Ausrichtungskompass 73, sondern ebenso durch Töne, wodurch die Arbeitseffizienz weiterhin verbessert wird.
Die Verarbeitungseinheit 44 zeigt vorzugsweise den Ausrichtungskompass 73 an einem Endabschnitt des Bildschirms 42P der Anzeigeeinheit 42, wie in den 8 und 9 gezeigt ist, an (in dem in den 8 und 9 veranschaulichten Beispiel an einem rechten oberen Endabschnitt aus Sicht des Bedieners des Baggers 100). Dies ermöglicht, dass der Ausrichtungskompass 73 in einer Position angezeigt wird, die nicht hinderlich ist, dass der Führungsbildschirm auf dem Bildschirm 42P angezeigt wird, wodurch der Bediener zuverlässig den Führungsbildschirm erkennen kann. Weiterhin gilt vorzugsweise, dass die Haltungsinformationenanzeigesteuerung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel ausgeführt wird, wenn der Bagger 100 mit der Schaufel 9 als eine Verkippungsschaufel einen Abhang bearbeitet, und der Ausrichtungskompass 73 wird angezeigt. Die Verkippungsschaufel wird oftmals für eine Bearbeitung eines Abhangs verwendet, und bei der Bearbeitung eines Abhangs wird der Ausrichtungskompass 73 basierend auf der Haltungsinformationenanzeigesteuerung gemäß dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel angezeigt, wodurch die Arbeitseffizienz der Bearbeitung eines Abhangs verbessert werden kann.
In der vorstehenden Beschreibung verläuft die Neigungsrotationsfläche PRT durch die Kanten 9T der Vielzahl von Klingen 9B, die in der Schaufel 9 enthalten sind. Durch Ausführen der Haltungsinformationenanzeigesteuerung durch Verwenden der Neigungsrotationsfläche PRT kann der Kantenneigungswinkel θd an einer Position erhalten werden, wo die Kante 9T der Klinge 9B die Zieloberfläche 70 bearbeitet. Als eine Folge kann die Führungsgenauigkeit für eine Operation durch Verwenden des Ausrichtungskompasses 73, die für den Bediener des Baggers 100 durchgeführt wird, verbessert werden. Es sei angemerkt, dass die Neigungsrotationsfläche PRT lediglich eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse AX2 sein kann, die die Mittelachse des Neigungsbolzens 17 ist, und durch mindestens einen Teil der Schaufel 9 verläuft. Während vorzugsweise der Kantenneigungswinkel θd innerhalb eines Bereichs erhalten wird, in dem die Kante 9T der Klinge 9B nahe der Position ist, an der die Zieloberfläche 70 bearbeitet wird, kann in Anbetracht einer Abnutzung der Kante 9T der Klinge 9B die Neigungsrotationsfläche PRT eine Ebene sein, die durch einen sich von der Kante 9T der Schaufel 9 unterscheidenden Abschnitt verläuft. Daher kann die Neigungsrotationsfläche PRT lediglich eine solche Ebene sein.
Während dieses beschrieben wurde, ist das gegenwärtige Ausführungsbeispiel nicht durch die vorstehend beschriebenen Inhalte beschränkt. Ebenso umfassen die vorstehend beschriebenen Konfigurationselemente Dinge, die, wie einem Fachmann leicht ersichtlich ist, im Wesentlichen die gleichen sind und sogenannte Äquivalente darstellen. Weiterhin können die vorstehend beschriebenen Konfigurationselemente angemessen kombiniert werden. Weiterhin können verschiedene Arten von Weglassungen, Austauschungen oder Durchwechslungen durchgeführt wird, ohne von dem Wesentlichen des gegenwärtigen Ausführungsbeispiels abzuweichen.
Beispielsweise ist der Inhalt jedes Führungsbildschirms bzw. -bildschirmanzeige nicht auf die vorstehende Beschreibung beschränkt, und kann angemessen ausgetauscht werden. Weiterhin können ein Teil oder alle der Funktionen der Anzeigesteuervorrichtung 39 durch einen außerhalb des Baggers 100 angeordneten Computer ausgeführt werden. Weiterhin ist ein zu bearbeitendes Zielobjekt nicht auf die vorstehend beschriebene Gefälleebene beschränkt, und kann eine gepunktete, lineare oder eine dreidimensionale Form aufweisen. Die Eingabeeinheit 41 der Anzeigeeingabevorrichtung 38 ist nicht auf die Eingabeeinheit der berührungsempfindlichen Art beschränkt, und kann aus einem Betätigungselement konfiguriert sein, wie etwa ein Taster und ein Schalter. Das heißt, dass die Anzeigeeingabevorrichtung 38 einen Aufbau aufweisen kann, in dem die Anzeigeeinheit 42 und die Eingabeeinheit 41 separiert sind.
In dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Arbeitsmaschine 2 den Ausleger 6, den Arm 7 und die Schaufel 9. Jedoch ist die Arbeitsmaschine 2 nicht auf die vorstehende Konfiguration beschränkt, und kann lediglich eine sein, die mindestens eine Schaufel 9 umfasst, die eine Verkippungsschaufel ist. Weiterhin erfassen in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der erste Hubsensor 18A, der zweite Hubsensor 18B und der dritte Hubsensor 18C Neigungswinkel des Auslegers 6, des Arms 7 und der Schaufel 9. Jedoch ist die Erfassungseinrichtung des Neigungswinkels nicht auf die vorstehenden Sensoren beschränkt. Beispielsweise kann ein Winkelsensor, der die Neigungswinkel des Auslegers 6, des Arms 7 und der Schaufel 9 erfasst, bereitgestellt sein.
Weiter wird in dem gegenwärtigen Ausführungsbeispiel der Schaufelneigungswinkel θ4 durch den Schaufelneigungssensor 18D, der in den 4 und 6 veranschaulicht ist, erfasst. Jedoch ist ein Erfassen des Schaufelneigungswinkels nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise kann der Schaufelneigungswinkel θ4 durch Verwenden eines Hubsensors erfasst werden, der die Hublänge des Neigungszylinders 13 erfasst, anstatt des Schaufelneigungssensors 18D. In diesem Fall erhält die Anzeigesteuervorrichtung 39, genauer gesagt die Verarbeitungseinheit 44, den Neigungswinkel der Kante 9T der Kantenanordnung 9TG der Schaufel 9 bezüglich der dritten Achse AX3 als den Schaufelneigungswinkel θ4 aus der Hublänge der Neigungszylinder 13 und 13, die durch den Hubsensor erfasst wird.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkörper
2: Arbeitsmaschine
3: oberer Schwenkkörper
5: Fahrvorrichtung
6: Ausleger
7: Arm
8: Koppelelement
9 und 9a: Schaufel bzw. Löffel
9B und 9Ba: Klinge bzw. Zahn
9T und 9Ta: Kante
9TG und 9TGa: Kantenanordnung
10: Auslegerzylinder
11: Armzylinder
12: Schaufelzylinder
13: Neigungszylinder
15: Armbolzen
16: Schaufelbolzen
17: Neigungsbolzen
18D: Schaufelneigungssensor
19: Positionserfassungseinheit
25: Betätigungsvorrichtung
38: Anzeigeeingabevorrichtung
39: Anzeigesteuervorrichtung
42: Anzeigeeinheit
42P: Bildschirm
43: Speichereinheit
44: Verarbeitungseinheit
70: Zieloberfläche
73: Ausrichtungskompass
73I: Indikator
100: Bagger
101: Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine (Anzeigesystem)
AX1: erste Achse
AX2: zweite Achse
AX3: dritte Achse
CPL: Schnittlinie
LBT: Kantenanordnungslinie
PRT: Neigungsrotationsfläche
θ4: Schaufelneigungswinkel (Neigungswinkel)
θd: Kantenneigungswinkel

Claims

Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine, das in einer Erdbewegungsmaschine mit einer Arbeitsmaschine umfassend eine Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt, und einer Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist, verwendet wird, wobei das Anzeigesystem der Erdbewegungsmaschine aufweist: eine Fahrzeugzustandserfassungseinheit, die eingerichtet ist, um Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung der Erdbewegungsmaschine zu erfassen; eine Schaufelneigungserfassungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Neigungswinkel der Schaufel zu erfassen; eine Speichereinheit, die eingerichtet ist, um zumindest Positionsinformationen einer Zieloberfläche, die eine Zielfläche eines zu bearbeitenden Objekts angibt, zu speichern; und eine Verarbeitungseinheit, die eingerichtet ist, um einen Winkel zwischen der Kante und der Zieloberfläche als einen Kantenneigungswinkel aus einer Position der Kante der Schaufel, die basierend auf dem Neigungswinkel der Schaufel und den Informationen bezüglich der gegenwärtigen Position und der Haltung der Erdbewegungsmaschine erhalten wird, zu erhalten, und um Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel angeben, auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung basierend auf dem erhaltenen Kantenneigungswinkel anzuzeigen.
Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um einen Winkel zwischen einer Schnittlinie, auf der eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse, die durch die Kante der Schaufel verläuft, die Zieloberfläche schneidet, und der Kante als den Kantenneigungswinkel zu erhalten.
Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um ein Format der Haltungsinformationen, die auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigen sind, bevor und nachdem die Kante der Schaufel der Zieloberfläche gegenübersteht, unterschiedlich zu machen.
Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um die Haltungsinformationen an einem Endabschnitt des Bildschirms der Anzeigevorrichtung anzuzeigen.
Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Verarbeitungseinheit eingerichtet ist, um die Haltungsinformationen auf dem Bildschirm der Anzeigevorrichtung anzuzeigen, wenn die Erdbewegungsmaschine einen Hang bearbeitet.
Erdbewegungsmaschine, mit: einer Arbeitsmaschine umfassend eine Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt; einer Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist; einer Fahrvorrichtung, die in der Karosserieeinheit enthalten ist; und dem Anzeigesystem einer Erdbewegungsmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5.
Anzeigecomputerprogramm einer Erdbewegungsmaschine, das für eine Erdbewegungsmaschine mit einer Arbeitsmaschine umfassend eine Schaufel, die eingerichtet ist, um um eine erste Achse zu rotieren und um eine zweite Achse senkrecht zu der ersten Achse zu rotieren, sodass sich eine Kante bezüglich einer dritten Achse senkrecht zu der ersten Achse und zu der zweiten Achse neigt, und einer Karosserieeinheit, an der die Arbeitsmaschine angebracht ist, wobei das Anzeigecomputerprogramm aufweist: eine Prozedur zum Erhalten einer Position der Kante der Schaufel basierend auf einem Neigungswinkel der Schaufel und Informationen bezüglich einer gegenwärtigen Position und einer Haltung der Erdbewegungsmaschine; eine Prozedur zum Erhalten eines Winkels zwischen einer Schnittlinie, in der eine Ebene senkrecht zu der zweiten Achse, die durch die Kante der Schaufel verläuft, die Zieloberfläche schneidet, und der Kante aus der Position der Kante als ein Kantenneigungswinkel; und eine Prozedur zum Anzeigen von Haltungsinformationen, die Informationen bezüglich einer Haltung der Schaufel angeben, auf einem Bildschirm einer Anzeigevorrichtung basierend auf dem erhaltenen Kantenneigungswinkel.