DE112014000075B4

DE112014000075B4 - Steuersystem für Erdbewegungsmaschine und Erdbewegungsmaschine

Info

Publication number: DE112014000075B4
Application number: DE112014000075.2T
Authority: DE
Inventors: Daiki Arimatsu; Azumi Nomura
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2034-06-04
Also published as: KR20160006169A; US9945095B2; CN105339560A; JPWO2015186201A1; KR101821470B1; DE112014000075T5; CN105339560B; US20160251824A1; JP5921692B1; WO2015186201A1

Abstract

Steuersystem zum Steuern einer Erdbewegungsmaschine, die eine Arbeitsmaschine umfasst, wobei das System folgendes umfasst:eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um Konstruktionsinformationen zu speichern, die eine Zielform eines zu konstruierenden Objekts angeben, das von der Arbeitsmaschine konstruiert wird, wobei die Konstruktionsinformationen aktualisiert werden;eine Arbeitsmaschinensteuereinheit, die zur Ausführung der Grabsteuerung , um das zu konstruierende Objekt zu konstruieren, nicht abzutragen, auf der Basis der in der Speichereinheit gespeicherten Konstruktionsinformationen konfiguriert ist; undeine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob aktualisierende Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung von der Arbeitsmaschinensteuereinheit zu verwenden sind, auf neue Konstruktionsinformationen zu aktualisieren sind, demgemäß, ob die Grabsteuerung ausgeführt wird.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine (kann auch als Baggermaschine bezeichnet werden) und eine solche Erdbewegungsmaschine.
Hintergrund
Neuerdings wird bei Erdbewegungsmaschinen, darunter eine Arbeitsmaschine, wie ein Bagger oder ein Bulldozer, eine Erdbewegungsmaschine vorgeschlagen, die eine Eigenposition und Konstruktionsinformationen, die eine Geländezielform unter zu grabenden Objekten angeben, vergleicht, eine Haltung der Arbeitsmaschine ermittelt und berechnet und die Bewegung der Arbeitsmaschine steuert, um die Gelände-Zielform nicht abzutragen. Die Konstruktion mit einer solchen Erdbewegungsmaschine wird als computerunterstützte Konstruktion bezeichnet. Beispielsweise beschreibt die WO 95/ 30 059 A1 eine Grabsteuervorrichtung, die den Aushub durchführen kann, wobei ein Bereich, in dem sich ein Frontalgerät bewegen kann, eingeschränkt ist.
Des Weiteren offenbart JP 2014 - 055 407 A eine Betriebsunterstützungsvorrichtung, die ein Anzeigeelement aufweist, auf dem Daten zu einem Bereich, in dem ein Arbeitsvorgang durchzuführen ist, und zu einem Bereich, in dem der Arbeitsvorgang bereits abgeschlossen ist, angezeigt werden. Über eine Betriebselement kann durch einen Bediener ein bestimmter Bereich in dem Anzeigeelement festgelegt werden. Durch eine Steuereinheit wird ein Arbeitsvorgang in dem festgelegten Bereich automatisch gesteuert.
Dokumente zum Stand der Technik:

Patentliteratur 1: WO 1995/030059 A
Patentliteratur 2: JP 2014 - 055 407 A
Patentliteratur 3: JP 2013 - 217 138 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Dadurch, dass die Konstruktionsinformationen, die die Geländezielform unter zu grabenden Gegenständen angeben, aktualisiert werden, während die Arbeitsmaschine so gesteuert wird, dass sie die Gelände-Zielform nicht abträgt, wird die Bewegung der Arbeitsmaschine auf der Basis der aktualisierten Konstruktionsinformationen gesteuert. Der Maschinenführer erkennt dann nicht, dass die Konstruktionsinformationen aktualisiert wurden, und bedient die Arbeitsmaschine während er erkennt, dass die Arbeitsmaschine mit Bezug auf die Konstruktionsinformationen vor der Aktualisierung gesteuert wird. Daher könnte sich der Maschinenführer unsicher fühlen.
Ein Ziel der vorliegende Erfindung ist die Bereitstellung, bei der Durchführung computerunterstützter Konstruktion unter Verwendung der Erdbewegungsmaschine, eines Steuersystems für eine Erdbewegungsmaschine, und eine Erdbewegungsmaschine, in der keine unbeabsichtigten Konstruktionsinformationen für den Maschinenführer der Erdbewegungsmaschine aktualisiert werden, und der Maschinenführer eine Arbeitsmaschine ohne ein Gefühl der Unsicherheit betreiben kann.
Lösung des Problems
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem zum Steuern einer Erdbewegungsmaschine, die eine Arbeitsmaschine umfasst, wobei das System folgendes umfasst: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um Konstruktionsinformationen zu speichern, die eine Zielform eines zu konstruierenden Objekts angeben, das von der Arbeitsmaschine konstruiert wird, wobei die Konstruktionsinformationen aktualisiert werden; eine Arbeitsmaschinensteuereinheit, die zur Ausführung der Grabsteuerung, um das zu konstruierende Objekt zu konstruieren, nicht abzutragen, auf der Basis der in der Speichereinheit gespeicherten Konstruktionsinformationen konfiguriert ist; und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung von der Arbeitsmaschinensteuereinheit zu verwenden sind, auf neue Konstruktionsinformationen zu aktualisieren sind, demgemäß, ob die Grabsteuerung ausgeführt wird.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, nicht auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, wenn ein Dateiname der Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden und ein Dateiname der neuen Konstruktionsinformationen gleich sind, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, wenn Positionsinformationen der Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, und Positionsinformationen der neuen Konstruktionsinformationen gleich sind, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die anders sind als die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung nicht durchführt, oder sich die Erdbewegungsmaschine in einem ausgeschalteten Zustand befindet, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass das Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine folgendes umfasst: einen Schalter, der konfiguriert ist, um zu wählen, ob die Grabsteuerung durchgeführt wird, wobei wenn die Grabsteuerung mit einer Betätigung des Schalters unterbunden wird, nachdem die Grabsteuerung mit einer Betätigung des Schalters durchgeführt wurde, die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert werden.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, und sich die Arbeitsmaschine beabstandet von dem zu konstruierenden Objekt befindet, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
In der vorliegenden Erfindung ist es bevorzugt, dass während der Durchführung der Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit, die Verarbeitungseinheit Empfangsinformationen, die angeben, dass neue Konstruktionsinformationen empfangen wurden, auf einer Anzeigeeinheit anzeigt.
Die vorliegende Erfindung umfasst ein Steuersystem zum Steuern einer Erdbewegungsmaschine, die eine Arbeitsmaschine umfasst, wobei das System folgendes umfasst: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um Konstruktionsinformationen zu speichern, d.h. Informationen bezüglich eines zu konstruierenden Objekts, das von der Arbeitsmaschine konstruiert wird, und wenn neue Konstruktionsinformationen empfangen wurden, die gespeicherten Konstruktionsinformationen auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren; eine Arbeitsmaschinensteuereinheit, die zur Ausführung der Grabsteuerung, um das zu konstruierende Objekt zu konstruieren, nicht abzutragen, auf der Basis der in der Speichereinheit gespeicherten Konstruktionsinformationen konfiguriert ist; und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung nicht durchführt, wobei wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren, um die Konstruktionsinformationen, die anders sind als die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren.
Gemäß der vorliegende Erfindung umfasst eine Erdbewegungsmaschine das Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine.
Die vorliegende Erfindung kann bei der Durchführung von computerunterstützter Konstruktion unter Verwendung der Erdbewegungsmaschine ein Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine, und eine Erdbewegungsmaschine bereitstellen, in der keine unbeabsichtigte Konstruktionsinformationen für den Maschinenführer der Erdbewegungsmaschine aktualisiert werden und der Maschinenführer ein Arbeitsmaschine ohne ein unsicheres Gefühl betreiben kann.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht für einen Bagger gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
2 ist ein Blockdiagramm, und erläutert eine Konfiguration eines hydraulischen Systems und ein Steuersystem des Baggers.
3A ist eine Seitenansicht des Baggers.
3B ist eine Rückansicht des Baggers.
4 ist ein schematisches Diagramm und erläutert ein Beispiel der Konstruktionsinformationen, die eine Zielform für ein zu grabendes Objekt angeben.
5 ist ein Blockdiagramm und erläutert einen Arbeitsmaschinenregler und einen Anzeigeregler.
6 ist ein Diagramm und erläutert ein Beispiel einer Grab-Zielgeländeform, die in einer Anzeigeeinheit angezeigt wird.
7 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Zusammenhang zwischen einer Zielgeschwindigkeit, einer vertikalen Geschwindigkeitskomponente, und einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente.
8 ist ein Diagramm und erläutert ein Verfahren zur Berechnung der vertikalen Geschwindigkeitskomponente und der horizontalen Geschwindigkeitskomponente.
9 ist ein Diagramm und erläutert ein Verfahren zur Berechnung der vertikalen Geschwindigkeitskomponente und der horizontalen Geschwindigkeitskomponente.
10 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Abstand zwischen einer Schneidspitze und einer Grab-Zielgeländeform.
11 ist ein Graph und erläutert ein Beispiel der Grenzgeschwindigkeitsinformationen.
12 ist ein schematisches Diagramm und erläutert ein Verfahren der Berechnung einer vertikalen Geschwindigkeitskomponente einer Grenzgeschwindigkeit eines Auslegers.
13 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Zusammenhang zwischen der vertikalen Geschwindigkeitskomponente einer Grenzgeschwindigkeit eines Auslegers und der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers.
14 ist ein Diagramm und erläutert ein Beispiel der Änderung der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers auf Grund der Bewegung der Schneidspitze.
15 ist ein Diagramm und erläutert einen Bagger und ein Verwaltungszentrum.
16 ist ein Flussdiagramm und erläutert ein Beispiel der Steuerung (Steuerung der Aktualisierung der Konstruktionsinformationen) während der Grabsteuerung.

Beschreibung von Ausführungsformen
Ausführungsformen zur Umsetzung der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
<Gesamtkonfiguration der Erdbewegungsmaschine>
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Erdbewegungsmaschine (kann auch als Grabmaschine oder Baggermaschine bezeichnet werden) gemäß einer Ausführungsform. 2 ist ein Blockdiagramm und erläutert eine Konfiguration eines hydraulischen Systems 300 und eines Steuersystems 200 für einen Bagger 100. Der Bagger 100 als die Erdbewegungsmaschine umfasst einen Fahrzeugkörper 1 als eine Körper-Haupteinheit und eine Arbeitsmaschine 2. Der Fahrzeugkörper 1 umfasst einen oberen Schwenkkörper 3 als Schwenkkörper und eine Fahrvorrichtung 5 als Fahrkörper. Der obere Schwenkkörper 3 beherbergt Geräte, wie einen Antriebsmaschine 35 als eine Krafterzeugungsvorrichtung und hydraulische Pumpen 36 und 37 und dergleichen im Inneren eines Antriebsmaschineraums 3EG. Der Antriebsmaschineraum 3EG ist an einem Ende des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet.
In der vorliegenden Ausführungsform verwendet der Bagger 100 eine Verbrennungskraftmaschine, wie eine Diesel-Antriebsmaschine, als die Antriebsmaschine 35 als eine Krafterzeugungsvorrichtung. Allerdings ist die Krafterzeugungsvorrichtung nicht darauf beschränkt. Die Krafterzeugungsvorrichtung des Baggers 100 kann eine sogenannte Hybridsystemvorrichtung sein, die eine Kombination aus einer Verbrennungskraftmaschine, einer Generator-Antriebsmaschine und einer Speichervorrichtung ist. Weiterhin kann die Krafterzeugungsvorrichtung des Baggers 100 eine Vorrichtung der elektrisch betriebenen Art sein, die eine Kombination aus einem Generator-Antriebsmaschine und einer Speichervorrichtung ist, ohne dass eine Verbrennungskraftmaschine mit eingeschlossen ist.
Der oberen Schwenkkörper 3 umfasst ein Führerhaus 4. Das Führerhaus 4 ist an der anderen Endseite des oberen Schwenkkörpers 3 angebracht. D.h. das Führerhaus 4 ist auf einer Seite gegenüber der Seite angebracht, auf der der Antriebsmaschineraum 3EG angebracht ist. Im Inneren des Führerhauses 4 sind eine Anzeigeeinheit 29 und eine Betriebsvorrichtung 25, wie in 2 erläutert, und ein Fahrersitz (nicht erläutert) und dergleichen angeordnet. Diese Geräte werden nachstehend beschrieben. Handläufe 9 sind an den oberen Abschnitten des oberen Schwenkkörpers 3 befestigt.
Die Fahrvorrichtung 5 trägt den oberen Schwenkkörper 3. Die Fahrvorrichtung 5 umfasst Raupenbänder 5a und 5b. Einer oder beide Fahrmotoren 5c, die auf der rechten und linken Seite der Fahrvorrichtung 5 bereitgestellt sind, wird (werden) angetrieben, und die Raupenbänder 5a und 5b werden gedreht, so dass sich der Bagger 100 schwenken lässt, um sich fortzubewegen, oder um sich vorwärts und rückwärts zu bewegen. Die Arbeitsmaschine 2 ist am oberen Schwenkkörper 3 auf der Seite des Führerhauses 4 befestigt.
Der Bagger 100 kann Räder statt der Raupenbänder 5a und 5b umfassen, und kann eine Fahrvorrichtung umfassen, die in der Lage ist, sich durch Übertragen von Antriebskraft der Antriebsmaschine 35 über ein Getriebe auf die Räder fortzubewegen. Ein Beispiel für einen solchen Bagger 100 umfasst einen Radbagger. Weiterhin kann der Bagger 100 ein Baggerlader sein, der eine solche Fahrvorrichtung mit Rädern und weiterhin eine Struktur umfasst, in der eine Arbeitsmaschine an dem Fahrzeugkörper (Körper-Haupteinheit) befestigt ist, und der obere Schwenkkörper 3, wie in 1 erläutert, und ein Schwenkmechanismus davon nicht eingeschlossen sind. D.h. bei dem Baggerlader ist die Arbeitsmaschine an dem Fahrzeugkörper und einer Fahrvorrichtung, die einen Teil des Fahrzeugkörpers aufbaut, befestigt.
In dem oberen Schwenkkörper 3 ist die Seite, auf der die Arbeitsmaschine 2 und das Führerhaus 4 angeordnet sind, eine Vorderseite, und die Seite, auf der der Antriebsmaschineraum 3EG angeordnet ist, ist eine Rückseite. D.h. in der vorliegenden Ausführungsform ist die Vorwärts- und Rückwärts-Richtung eine x-Richtung. Von vorne gesehen ist die linke Seite eine linke Seite des oberen Schwenkkörpers 3, und die rechte Seite ist eine rechte Seite des oberen Schwenkkörpers 3. Die rechte und linke Richtung des oberen Schwenkkörpers 3 werden auch Breite-Richtung genannt. D.h. in der vorliegenden Ausführungsform ist die rechte und linke Richtung eine y-Richtung. In dem Bagger 100 oder dem Fahrzeugkörper 1 ist die Seite der Fahrvorrichtung 5 eine untere Seite auf der Basis des oberen Schwenkkörpers 3, und die Seite des oberen Schwenkkörpers 3 ist eine obere Seite auf der Basis der Fahrvorrichtung 5. D.h. in der vorliegenden Ausführungsform ist die Auf- und Ab-Richtung eine z-Richtung. In einem Fall, wobei der Bagger 100 auf einer horizontalen Ebene angebracht ist, ist die untere Seite eine vertikale Richtung, d.h. in Richtung der Wirkung der Schwerkraft, und die obere Seite geht in eine Richtung entgegen der vertikalen Richtung.
Die Arbeitsmaschine 2 umfasst einen Ausleger 6, einen Arm 7, einen Löffel 8 als ein Arbeitsgerät, einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11, und einen Löffelzylinder 12. Ein Basisendabschnitt des Auslegers 6 ist über einen Auslegerbolzen 13 drehbar an einem vorderen Abschnitt des oberen Schwenkkörpers 3 des Fahrzeugkörpers 1 befestigt. Ein Basisendabschnitt des Arms 7 ist über einen Armbolzen 14 drehbar an einem Spitzen-Abschnitt des Auslegers 6 befestigt. Der Löffel 8 ist über einen Löffelbolzen 15 an einem Spitzen-Abschnitt des Arms 7 befestigt, wobei der Spitzen-Abschnitt auf einer dem Basisendabschnitt entgegengesetzten Seite liegt. Der Löffel 8 dreht sich um den Löffelbolzen 15. Eine Vielzahl von Spitzen 8B ist an dem Löffel 8 auf einer dem Löffelbolzen 15 entgegen gesetzten Seite befestigt. Eine Schneidspitze 8T ist eine Spitze der Schneide 8B.
Der Löffel 8 braucht keine Vielzahl von Spitzen 8B zu umfassen. D.h. der Löffel 8 kann ein Löffel sein, der nicht die Schneiden 8B, wie in 1 erläutert, umfasst und in der die Schneidspitze zu eine geraden Form mit einer Stahlplatte ausgebildet ist. Die Arbeitsmaschine 2 kann einen Kipplöffel mit einer einzigen Schneide umfassen. Der Kipplöffel ist ein Löffel, der einen Kippzylinder umfasst und mit der ein Gefälle oder ein ebener Grund ausgebildet und zu einer freien Form nivelliert werden kann, auch wenn sich der Bagger 100 auf schrägem Gelände befindet, derart, dass der Löffel nach links und rechts gekippt wird. Zusätzlich kann die Arbeitsmaschine 2 einen geneigten Löffel oder ein Bohraufsatz, einschließlich Bohrchip oder dergleichen anstelle des Löffels 8 umfassen.
Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinders 11 und der Löffelzylinder 12, die in 1 erläutert sind, sind hydraulische Zylinder, die durch Arbeitsöl ausgefahren/eingefahren und angetrieben werden. Der Auslegerzylinder 10 wird ausgefahren/eingefahren, um den Ausleger 6 auf und ab zu treiben und zu bewegen. Der Armzylinder 11 wird ausgefahren/eingefahren, um zu bewirken, dass sich der Arm 7 unter Verwendung des Armbolzens 14 als ein Stützpunkt dreht. Der Löffelzylinder 12 wird ausgefahren/eingefahren, um zu bewirken, dass sich der Löffel 8 über ein Gelenk unter Verwendung des Löffelbolzens 15 als ein Stützpunkt dreht. Wenn der Auslegerzylinder 10, der Armzylinders 11 und der Löffelzylinder 12 unterschiedslos im Kollektiv genannt werden, werden sie entsprechend als hydraulische Zylinder 10, 11, und 12 bezeichnet.
Ein Richtungssteuerventil 64, das in 2 erläutert ist, ist zwischen den hydraulischen Zylindern, wie der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Löffelzylinder 12, und den hydraulischen Pumpen 36 und 37, die in 2 erläutert sind, bereitgestellt. Das Richtungssteuerventil 64 kontrolliert eine Fließgeschwindigkeit des aus den hydraulische Pumpen 36 und 37 an den Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11, Löffelzylinder 12 und dergleichen gelieferten Arbeitsöls und schaltet eine Richtung, in die das Arbeitsöl fließt. Mit der Kontrolle der Fließgeschwindigkeit des Arbeitsöls werden die Ausfahr/Einfahrbeträge der hydraulischen Zylinder 10, 11 und 12 gesteuert, und mit der Schaltsteuerung der Richtung, in die das Arbeitsöl fließt, wird die Schaltsteuerung durchgeführt, um zu bewirken, dass die hydraulischen Zylinder 10, 11 und 12 einen Ausfahrbetrieb und einen Einfahrbetrieb durchführen. Das Richtungssteuerventil 64 umfasst ein Bewegungsrichtungssteuerventil zum Antreiben eines Fahrmotors 5c und ein Arbeitsmaschinen-Richtungssteuerventil zur Steuerung von Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11, Löffelzylinder 12, und einen Schwenkmotor 38, der bewirkt, dass der obere Schwenkkörper 3 geschenkt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform setzt die Betriebsvorrichtung 25 ein hydraulisches Pilotdrucksystem ein. Das auf einen vorbestimmten hydraulischen Pilotdruck durch ein Entspannungsventil (nicht erläutert) entspannte Arbeitsöl, wird aus der hydraulischen Pumpe 36 auf der Basis eines Auslegerbetriebs, Löffelbetriebs, Armbetriebs und eines Schwenkbetriebs an die Betriebsvorrichtung 25 geliefert. Wenn das auf den vorbestimmten hydraulischen Pilotdruck eingestellte und aus der Betriebsvorrichtung 25 gelieferte Arbeitsöl eine Spule (nicht erläutert) des Richtungssteuerventils 64 betreibt, wird die Fließgeschwindigkeit des durch das Richtungssteuerventil 64 fließenden Arbeitsöls eingestellt, und die Fließgeschwindigkeit des Arbeitsöls, das aus den hydraulische Pumpen 36 und 37 an den Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11, Löffelzylinder 12, Schwenkmotor 38 oder den Fahrmotor 5c geliefert wird, wird eingestellt. Als Ergebnis wird der Betrieb des Auslegerzylinders 10, Armzylinders 11, Löffelzylinders 12 und dergleichen gesteuert.
Weiterhin steuert eine Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26, die in 2 erläutert ist, die Steuerventile 27, die in 2 erläutert sind, so dass der hydraulische Pilotdruck des Arbeitsöls, das aus der Betriebsvorrichtung 25 an das Richtungssteuerventil 64 geliefert wird, geregelt wird. Daher wird die Fließgeschwindigkeit des Arbeitsöls, das aus dem Richtungssteuerventil 64 an den Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11 und Löffelzylinder 12 geliefert wird, gesteuert. Als Ergebnis kann die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 den Betrieb des Auslegerzylinders 10, Armzylinders 11, Löffelzylinders 12 und dergleichen steuern.
Antennen 21 und 22 sind am oberen Abschnitte des oberen Schwenkkörpers 3 befestigt. Die Antennen 21 und 22 werden zum Nachweis einer aktuellen Position des Baggers 100 verwendet. Die Antennen 21 und 22 sind ein Teil einer Positionsdetektionseinheit 19, die in 2 erläutert ist, zum Nachweis einer aktuellen Position des Baggers 100, und sind mit den Positionsdetektionsvorrichtungen 19A elektrisch verbunden. Die Positionsdetektionsvorrichtung 19A funktioniert als ein dreidimensionaler Positionssensor und weist die aktuelle Position des Baggers 100 unter Verwendung eines kinematischen globalen Realzeitnavigationssatellitensystems (RTK-GNSS) nach. In der folgenden Beschreibung sind die Antennen 21 und 22 entsprechend als GNSS Antennen 21 und 22 bezeichnet. Signale gemäß GNSS-Radiowellen, die von den GNSS Antennen 21 und 22 empfangen werden, werden in die Positionsdetektionsvorrichtungen 19A eingegeben. Die Positionsdetektionsvorrichtungen 19A weisen die Installationspositionen der GNSS-Antennen 21 und 22 nach. Die Positionsdetektionseinheit 19A umfasst zum Beispiel einen dreidimensionalen Positionssensor.
Die GNSS-Antennen 21 und 22 sind auf dem oberen Schwenkkörper 3 und an beiden Endpositionen des Baggers 100 zweckdienlich angebracht, wobei die Positionen nach rechts und links, wie in 1 erläutert, voneinander getrennt sind. In der vorliegenden Ausführungsform können die GNSS-Antennen 21 und 22 an den Handläufen 9 befestigt sein, die an beiden Seites des oberen Schwenkkörpers 3 rechts bzw. links befestigt sind. Die Positionen der GNSS-Antennen 21 und 22, die am oberen Schwenkkörper 3 befestigt sind, sind nicht auf die Handläufe 9 beschränkt. Wen aber die GNSS-Antennen 21 und 22 in Positionen so weit wie möglich getrennt voneinander angebracht sind, ist die Nachweisgenauigkeit der aktuellen Position des Baggers 100 verbessert, und ist somit zweckdienlich. Weiterhin ist es zweckdienlich, die GNSS-Antennen 21 und 22 in Positionen anzubringen, die die Sicht des Maschinenführers nicht beeinträchtigen.
Wie in 2 erläutert, umfasst das hydraulische System 300 des Baggers 100 die Antriebsmaschine 35 als eine Stromerzeugungsquelle und die hydraulischen Pumpen 36 und 37. Die hydraulischen Pumpen 36 und 37 werden von der Antriebsmaschine 35 angetrieben und leiten das Arbeitsöl ab. Das aus den hydraulischen Pumpen 36 und 37 abgeleitete Arbeitsöl wird an den Auslegerzylinder 10, den Armzylinder 11 und den Löffelzylinder 12 geliefert. Weiterhin umfasst der Bagger 100 den Schwenkmotor 38. Der Schwenkmotor 38 ist eine hydraulische Antriebsmaschine und wird durch das Arbeitsöl angetrieben, das aus den hydraulischen Pumpen 36 und 37 abgeleitet wird. Der Schwenkmotor 38 bewirkt das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3. Zu beachten ist, dass obgleich in 2 die beiden hydraulischen Pumpen 36 und 37 erläutert sind, nur eine hydraulische Pumpe bereitgestellt zu sein braucht. Als Schwenkmotor 38 kann ein Elektromotor anstelle eines hydraulischen Motors verwendet werden. Alternativ kann der Schwenkmotor 38 eine Konfiguration aufweisen, in der eine hydraulische Antriebsmaschine und ein Elektromotor integriert sind, der Elektromotor erzeugt Energie, wenn der obere Schwenkkörper 3 schwenkt, während die Geschwindigkeit reduziert wird, und speichert die elektrische Energie in einer Sekundärbatterie oder dergleichen, und der Elektromotor unterstützt die hydraulische Antriebsmaschine, wenn der obere Schwenkkörper 3 schwenkt, während eine Geschwindigkeit zunimmt.
Das Steuersystem 200, als ein Steuersystem der Erdbewegungsmaschine, umfasst die Positionsdetektionseinheit 19, eine Globalkoordinatenberechnungseinheit 23, eine Trägheitsmesseinheit (IMU) 24 als Nachweisvorrichtung, die eine Winkelgeschwindigkeit und Beschleunigung nachweist, die Betriebsvorrichtung 25, die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 als Arbeitsmaschinensteuereinheit, eine Sensorsteuervorrichtung 39, eine Anzeigesteuervorrichtung 28 als Reglereinheit, eine Anzeigeeinheit 29, eine Kommunikationseinheit 40 und weiterhin die Hubsensoren 16, 17, und 18. Die Betriebsvorrichtung 25 ist eine Vorrichtung zum Betreiben der Arbeitsmaschine 2 und Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3, der in 1 erläutert ist. Wenn die Arbeitsmaschine 2 durch die Betriebsvorrichtung 25 betrieben wird, wird das Arbeitsöl gemäß einer Betriebsmenge an die hydraulischen Zylinder 10, 11, und 12 oder den Schwenkmotor 38 beim Empfang eines Befehls vom Maschinenführer geliefert.
Beispielsweise umfasst die Betriebsvorrichtung 25 einen linken Betriebshebel 25L, der auf der linken Seite, betrachtet vom Maschinenführer aus, angebracht ist, wenn der Maschinenführer auf dem Fahrersitz sitzt, und einen rechten Betriebshebel 25R, der auf der rechten Seite, betrachtet vom Maschinenführer aus, angeordnet ist. Vorwärts- und Rückwärts- und Rechts- und Linksbetrieb des linken Betriebshebels 25L und des rechten Betriebshebels 25R entsprechen dem Betrieb von zwei Achsen. Beispielsweise entspricht der Betrieb des rechten Betriebshebels 25R in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung dem Betrieb des Auslegers 6. Wenn der rechte Betriebshebel 25R vorwärts betrieben wird, wird der Ausleger 6 gesenkt, und wenn er nach rückwärts betrieben wird, wird er Ausleger 6 angehoben. D.h. Hebe- und Senkbetrieb des Auslegers 6 werden gemäß dem Betrieb des rechten Betriebshebels 25R in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung ausgeführt. Der Betrieb des rechten Betriebshebels 25R nach links und rechts entspricht dem Betrieb der Löffel 8. Wenn der rechte Betriebshebel 25R nach links betrieben wird, führt der Löffel 8 einen Grabbetrieb durch, und wenn er nach rechts betrieben wird, führt der Löffel 8 Bodenentfernung (Entsorgung) durch. D.h. Grab- und Bodenentfernungsbetrieb des Löffels 8 werden gemäß dem Betrieb des rechten Betriebshebels 25R nach links und rechts ausgeführt. Der Betrieb des linken Betriebshebels 25L in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung entspricht dem Betrieb des Arms 7. Wenn der linke Betriebshebel 25L vorwärts betrieben wird, führt der Arm 7 Bodenentfernung (Entsorgung) durch, und wenn er rückwärts betrieben wird, führt der Arm 7 einen Grabbetrieb durch. Der Betrieb des linken Betriebshebels 25L nach links und rechts entspricht dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3. Wenn der linke Betriebshebel 25L nach links betrieben wird, schwenkt der obere Schwenkkörper 3 nach links, und wenn er nach rechts betrieben wird, schwenkt der obere Schwenkkörper 3 nach rechts. Der oben beschriebene Zusammenhang zwischen den Betriebsrichtungen der Betriebshebel 25R und 25L und der Bewegung der Arbeitsmaschine 2 und des oberen Schwenkkörpers 3 sind beispielhaft erläutert. Daher kann der Zusammenhang zwischen den Betriebsrichtungen der Betriebshebel 25R und 25L und der Bewegung der Arbeitsmaschine 2 und des oberen Schwenkkörpers 3 ein von dem oben beschriebenen Zusammenhang verschiedener Zusammenhang sein. Zu beachten ist, dass eine Fortbewegungsbetriebsvorrichtung zum Betreiben der Fahrvorrichtung 5, die in 1 erläutert ist, im Inneren des Führerhauses 4 bereitgestellt ist. Die Fortbewegungsbetriebsvorrichtung ist zum Beispiel aus einem Hebel konfiguriert und ist vor dem Fahrersitz (nicht erläutert) angeordnet. Wenn der Maschinenführer den Hebel betreibt, wird die Fahrvorrichtung 5 angetrieben, um zu ermöglichen, dass der Bagger 100 Schwenkbewegung oder Fortbewegung vorwärts oder rückwärts durchführt.
Der hydraulische Pilotdruck wird gemäß dem Betrieb des rechten Betriebshebels 25R in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung einer Pilotölpassage 450 verfügbar gemacht, und ein Betrieb des Auslegers 6 durch den Maschinenführer wird angenommen. Eine im rechten Betriebshebel 25R eingeschlossene Ventilvorrichtung wird gemäß einem Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R geöffnet, und das Arbeitsöl wird an die Pilotölpassage 450 geliefert. Weiterhin weist ein Drucksensor 66 einen Druck des Arbeitsöls in der Pilotölpassage 450 dann als hydraulischen Pilotdruck nach. Der Drucksensor 66 überträgt den nachgewiesenen hydraulischen Pilotdruck an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 als einen Ausleger-Betriebsbetrag MB. Der Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wird hierin im Folgenden entsprechend als Ausleger-Betriebsbetrag MB bezeichnet. Für die Pilotölpassage 50 zwischen der Betriebsvorrichtung 25 und dem Auslegerzylinder 10 sind ein Drucksensor 68, ein Steuerventil (hierin im Folgenden entsprechend als Zwischenventil bezeichnet) 27C und ein Wechselventil 51 bereitgestellt. Das Zwischenventil 27C und das Wechselventil 51 werden nachstehend beschrieben.
Der hydraulische Pilotdruck wird der Pilotölpassage 450 gemäß dem Betrieb des rechten Betriebshebels 25R nach links und rechts verfügbar gemacht, und ein Betrieb des Löffels 8 durch den Maschinenführer wird angenommen. Die im rechten Betriebshebel 25R eingeschlossene Ventilvorrichtung wird gemäß dem Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R geöffnet, und das Arbeitsöl wird an die Pilotölpassage 450 geliefert. Weiterhin weist der Drucksensor 66 einen Druck des Arbeitsöls in der Pilotölpassage 450 dann als hydraulischen Pilotdruck nach. Der Drucksensor 66 überträgt den nachgewiesenen hydraulischen Pilotdruck als Löffel-Betriebsbetrag MT an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26. Der Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R nach links und rechts wird hierin im Folgenden entsprechend als Löffel-Betriebsbetrag MT bezeichnet.
Der hydraulische Pilotdruck wird der Pilotölpassage 450 gemäß dem Betrieb des linken Betriebshebels 25L in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung verfügbar gemacht, und ein Betrieb des Arms 7 durch den Maschinenführer wird angenommen. Eine im linken Betriebshebel 25L eingeschlossene Ventilvorrichtung wird gemäß einem Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L geöffnet, und das Arbeitsöl wird an die Pilotölpassage 450 geliefert. Weiterhin weist der Drucksensor 66 einen Druck des Arbeitsöls in der Pilotölpassage 450 dann als hydraulischen Pilotdruck nach. Der Drucksensor 66 überträgt den nachgewiesenen hydraulischen Pilotdruck als einen Arm-Betriebsbetrag MA an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26. Der Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung wird hierin im Folgenden entsprechend als Arm-Betriebsbetrag MA bezeichnet.
Der hydraulische Pilotdruck wird der Pilotölpassage 450 gemäß dem Betrieb des linken Betriebshebels 25L in die linke und linke Richtung verfügbar gemacht, und ein Betrieb des oberen Schwenkkörpers 3 durch den Maschinenführer wird angenommen. Die im linken Betriebshebel 25L eingeschlossene Ventilvorrichtung wird gemäß dem Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L geöffnet, und das Arbeitsöl wird an die Pilotölpassage 450 geliefert. Weiterhin weist der Drucksensor 66 einen Druck des Arbeitsöls in der Pilotölpassage 450 dann als hydraulischen Pilotdruck nach. Der Drucksensor 66 überträgt den nachgewiesenen hydraulischen Pilotdruck als Schwenkbetriebsbetrag MR auf die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26. Der Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L nach links und rechts wird hierin im Folgenden entsprechend als Schwenkbetriebsbetrag MR bezeichnet.
Mit dem Betrieb des rechten Betriebshebels 25R liefert die Betriebsvorrichtung 25 den hydraulischen Pilotdruck mit einer Größenordnung gemäß dem Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R an das Richtungssteuerventil 64. Mit dem Betrieb des linken Betriebshebels 25L liefert die Betriebsvorrichtung 25 den hydraulischen Pilotdruck mit einer Größenordnung gemäß dem Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L an das Richtungssteuerventil 64. Mit dem hydraulischen Pilotdruck wird die Spule des Richtungssteuerventils 64 betrieben.
Die Steuerventile 27 sind in der Pilotölpassage 450 bereitgestellt. Der Betriebsbetrag des rechten Betriebshebels 25R und des linken Betriebshebels 25L wird durch den an der Pilotölpassage 450 angebrachten Drucksensor 66 nachgewiesen. Ein Signal des durch den Drucksensor 66 nachgewiesenen hydraulischen Pilotdrucks wird in die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 eingegeben. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 gibt ein Steuersignal N mit Bezug auf die Pilotölpassage 450 gemäß dem eingegebenen hydraulischen Pilotdrucke an die Steuerventile 27 aus. Die Steuerventile 27, die das Steuersignal N empfangen haben, öffnen/schließen die Pilotölpassage 450.
Der Betriebsbetrag des linken Betriebshebels 25L und des rechten Betriebshebels 25R werden zum Beispiel durch ein Potentiometer und einen Hall IC nachgewiesen, und die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 kann das Richtungssteuerventil 64 und die Steuerventile 27 auf der Basis der Nachweiswerte steuern, und dadurch die Arbeitsmaschine 2 und den Schwenkmotor 38 steuern. Wie vorstehend beschrieben, können der linke Betriebshebel 25L und der rechte Betriebshebel 25R ein elektrisches System einsetzen.
Das Steuersystem 200 umfasst den ersten Hubsensor 16, den zweiten Hubsensor 17, und den dritten Hubsensor 18, wie vorstehend beschrieben. Beispielsweise ist der erste Hubsensor 16 am Auslegerzylinder 10, der zweite Hubsensor 17 am Armzylinder 11 bereitgestellt bzw. der dritte Hubsensor 18 am Löffelzylinder 12 bereitgestellt. Jeder der Hubsensoren 16, 17, und 18 kann einen Drehencoder verwenden, der zum Beispiel das Ausfahren/Einfahren einer Zylinderstange (nicht erläutert) nachweist. Es kann aber auch ein Abstandssensor verwendet werden.
Der erste Hubsensor 16 weist eine Hublänge LS1 des Auslegerzylinders 10 nach. Genauer weist der erste Hubsensor 16 einen Ausfahr/Einfahr-Betrag der Zylinderstange des Auslegerzylinders 10 nach. Der erste Hubsensor 16 weist einen Verschiebungsbetrag entsprechend dem Ausfahren/Einfahren des Auslegerzylinders 10 nach und gibt den nachgewiesenen Betrag an die Sensor-Steuervorrichtung 39 aus. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet eine Zylinderlänge des Auslegerzylinders 10 (hierin im Folgenden, entsprechend als Auslegerzylinderlänge bezeichnet) entsprechend dem Verschiebungsbetrag des ersten Hubsensors 16. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet aus der berechneten Auslegerzylinderlänge den Neigungswinkel θ1 (siehe 3A) des Auslegers 6 mit Bezug auf eine Richtung (z-Achsenrichtung) senkrecht zu einer horizontalen Ebene in einem Lokalkoordinatensystem des Baggers 100, genauer in einem Lokalkoordinatensystem des Fahrzeugkörpers 1, und gibt den berechneten Winkel an der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 und der Anzeigesteuervorrichtung 28 aus.
Der zweite Hubsensor 17 weist eine Hublänge LS2 des Armzylinders 11 nach. Genauer weist der zweite Hubsensor 17 einen Ausfahr/Einfahr-Betrag der Zylinderstange des Armzylinders 11 nach. Der zweite Hubsensor 17 weist einen Verschiebungsbetrag entsprechend dem Ausfahren/Einfahren des Armzylinders 11 nach und gibt den nachgewiesenen Betrag an der Sensor-Steuervorrichtung 39 aus. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet eine Zylinderlänge des Armzylinders 11 (hierin im Folgenden entsprechend als Armzylinderlänge bezeichnet) entsprechend dem Verschiebungsbetrag der zweiten Hubsensor 17.
Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet aus der durch den zweiten Hubsensor 17 nachgewiesenen Armzylinderlänge einen Neigungswinkel θ2 (siehe 3A) des Arms 7 mit Bezug auf den Ausleger 6 und gibt den berechneten Winkel an der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 und der Anzeigesteuervorrichtung 28 aus. Der dritte Hubsensor 18 weist eine Hublänge LS3 des Löffelzylinders 12 nach. Genauer weist der dritte Hubsensor 18 einen Ausfahr/Einfahr-Betrag der Zylinderstange des Löffelzylinders 12 nach. Der dritte Hubsensor 18 weist einen Verschiebungsbetrag entsprechend dem Ausfahren/Einfahren des Löffelzylinders 12 nach und gibt den nachgewiesenen Betrag an die Sensor-Steuervorrichtung 39 aus. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet eine Zylinderlänge des Löffelzylinders 12 (hierin im Folgenden, entsprechend als Löffelzylinderlänge bezeichnet) entsprechend dem Verschiebungsbetrag des dritten Hubsensors 18.
Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet aus der durch den dritte Hubsensor 18 nachgewiesenen Löffelzylinderlänge einen Neigungswinkel θ3 (siehe 3A) der in dem Löffel 8 eingeschlossenen Schneidspitze 8T des Löffels 8 mit Bezug auf den Arm 7 und gibt den berechneten Winkel an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 und die Anzeigesteuervorrichtung 28 aus. Der Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6, der Neigungswinkel θ2 des Arms 7, und der Neigungswinkel θ3 des Löffels 8 können durch den an dem Ausleger 6 befestigten Drehencoder und Messen des Neigungswinkels des Auslegers 6, den am Arm 7 befestigten Drehencoder und Messen des Neigungswinkels des Arms 7 und den an dem Löffel 8 befestigten Drehencoder und Messen des Neigungswinkels des Löffels8 erhalten werden, anders als dadurch, dass sie mit dem ersten Hubsensor 16 und dergleichen gemessen werden.
Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 umfasst eine Arbeitsmaschinenspeichereinheit 26M wie ein Random Access Memory (RAM) und ein Read Only Memory (ROM), und eine Arbeitsmaschinenverarbeitungseinheit 26P wie ein zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), und dergleichen. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 steuert die Steuerventile 27 und das Zwischenventil 27C auf der Basis der Nachweiswerte des Drucksensors 66, der in 2 erläutert ist.
Das Richtungssteuerventil 64, das in 2 erläutert ist, ist zum Beispiel ein Proportionalsteuerventil und wird durch das aus der Betriebsvorrichtung 25 gelieferte Arbeitsöl gesteuert. Das Richtungssteuerventil 64 ist zwischen den hydraulischen Aktoren, wie Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11, Löffelzylinder 12, und dem Schwenkmotor 38 und den hydraulischen Pumpen 36 und 37 angeordnet. Das Richtungssteuerventil 64 steuert die Fließgeschwindigkeit des aus den hydraulische Pumpen 36 und 37 an den Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11, Löffelzylinder 12, und den Schwenkmotor 38 gelieferten Arbeitsöls.
Die im Steuersystem 200 eingeschlossene Positionsdetektionseinheit 19 weist die Position des Baggers 100 nach. Die Positionsdetektionseinheit 19 umfasst die oben beschriebenen GNSS-Antennen 21 und 22. Ein Signal gemäß der durch die GNSS-Antennen 21 und 22 empfangenen GNSS-Radiowelle wird in die Globalkoordinatenberechnungseinheit 23 eingegeben. Die GNSS-Antenne 21 empfängt einen Referenzpositionsdatenwert P1, der eine Eigenposition anzeigt, von einem Positionierungssatelliten. Die GNSS-Antenne 22 empfängt einen Referenzpositionsdatenwert P2, der eine Eigenposition anzeigt, von einem Positionierungssatelliten. Die GNSS-Antennen 21 und 22 empfangen den Referenzpositionsdatenwert P1 und P2 in einem vorbestimmten Zyklus. Die Referenzpositionsdatenwert P1 und P2 sind Informationen der Positionen, an denen die GNSS-Antennen 21 und 22 angebracht sind. Die GNSS-Antennen 21 und 22 und die Positionsdetektionseinheit 19 geben den Referenzpositionsdatenwert P1 und P2 an die Globalkoordinatenrechnereinheit 23 immer dann aus, wenn Daten empfangen werden.
Die Globalkoordinatenrechnereinheit 23 gewinnt die zwei Referenzpositionsdatenwerte P1 und P2 (eine Vielzahl von Referenzpositionsdatenwerten), die in dem Globalkoordinatensystem ausgedrückt sind. Die Globalkoordinatenrechnereinheit 23 erzeugt einen Schwenkkörperanordnungsdatenwert, der die Anordnung des oberen Schwenkkörpers 3 angibt, auf der Basis der zwei Referenzpositionsdaten P1 und P2. In der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Schwenkkörperanordnungsdatenwert einen Referenzpositionsdatenwert P der beiden Referenzpositionsdatenwerte P1 und P2 und einen Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q, der auf der Basis der zwei Referenzpositionsdatenwerte P1 und P2 erzeugt wurde. Der Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q wird auf der Basis eines Winkels bestimmt, der durch das Azimut, das aus dem Referenzpositionsdatenwert P bestimmt wird, der durch die GNSS-Antennen 21 und 22 gewinnt wird, mit Bezug auf ein Referenz-Azimut (zum Beispiel Norden) der Globalkoordinaten aufgespannt wird. Der Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q gibt ein Azimut an, in das der obere Schwenkkörper 3, d.h. die Arbeitsmaschine 2, hineinragt. Die Globalkoordinatenrechnereinheit 23 aktualisiert die Schwenkkörperanordnungsdaten, d.h. den Referenzpositionsdatenwert P und den Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q, und gibt die aktualisierten Daten an die Anzeigesteuervorrichtung 28 immer dann aus, wenn die zwei Referenzpositionsdatenwerte P1 und P2 von den GNSS-Antennen 21 und 22 mit einer vorbestimmten Frequenz gewonnen werden.
Die IMU 24 ist am oberen Schwenkkörper 3 befestigt. Die IMU 24 weist einen Betriebsdatenwert nach, der einen Betrieb des oberen Schwenkkörpers 3 angibt. Die durch die IMU 24 nachgewiesenen Betriebsdaten sind Beschleunigung und eine Winkelgeschwindigkeit (Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω). Die IMU 24 kann einen Rollwinkel (Neigungswinkel θ4) oder einen Anstellwinkel (Neigungswinkel θ5) des Baggers 100 ausgeben. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Betriebsdaten die Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω, bei der der obere Schwenkkörper 3 um ein Schwenkachse z des oberen Schwenkkörpers 3 schwenkt, der in 1 erläutert ist.
3A ist eine Seitenansicht des Baggers 100. 3B ist eine Rückansicht des Baggers 100. Die IMU 24, wie in 3A und 3B erläutert, weist den Neigungswinkel θ4, d.h. einen Rollwinkel des Fahrzeugkörpers 1 nach links und rechts, den Neigungswinkel θ5, d.h. einen Anstellwinkel des Fahrzeugkörpers 1 in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung, die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit (Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω) nach. Die IMU 24 aktualisiert die Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω, den Neigungswinkel θ4, und den Neigungswinkel θ5 mit einer vorbestimmten Frequenz. Ein Aktualisierungszyklus in der IMU 24 ist zweckmäßigerweise kürzer als ein Aktualisierungszyklus in der Globalkoordinatenrechnereinheit 23. Die Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω, der Neigungswinkel θ4 und der Neigungswinkel θ5, die durch die IMU 24 nachgewiesen werden, werden an die Sensor-Steuervorrichtung 39 ausgegeben. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 wendet eine Filterverarbeitung und dergleichen auf die Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω, den Neigungswinkel θ4 und den Neigungswinkel θ5 an, und gibt dann die verarbeiteten Daten an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 und die Anzeigesteuervorrichtung 28 aus.
Die Anzeigesteuervorrichtung 28 gewinnt die Schwenkkörperanordnungsdaten (den Referenzpositionsdatenwert P und den Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q) aus der Globalkoordinatenrechnereinheit 23. In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Anzeigesteuervorrichtung 28 Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenwert S, der eine dreidimensionale Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 als Arbeitsmaschinenpositionsdatenwert angibt. Die Anzeigesteuervorrichtung 28 erzeugt dann den Grab-Zielgeländeformdatenwert U als Information, die eine Zielform für ein zu grabendes Objekt angibt, unter Verwendung des Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenwerts S und der Konstruktions-Zielinformationen T, die nachstehend beschrieben sind. Die Anzeigesteuervorrichtung 28 leitet den angezeigten Grab-Zielgeländeformdatenwert Ua auf der Basis des Grab-Zielgeländeformdatenwerts U ab und zeigt die Grab-Zielgeländeform 431 in der Anzeigeeinheit 29 auf der Basis des angezeigten Grab-Zielgeländeformdatenwerts Ua an. In der vorliegenden Ausführungsform speichert die Anzeigesteuervorrichtung 28 Entwurfsflächeninformationen T, die von der Kommunikationseinheit 40 von einer Außenseite des Baggers 100 über drahtlose Verbindung durch eine Antenne 40A gesammelt wurden, in einer Speichereinheit 28M. Die Entwurfsflächeninformationen TI umfassen Konstruktionszielinformationen T, die nachstehend beschrieben sind, auf die hierin im Folgenden entsprechend als Konstruktionszielinformationen T Bezug genommen wird. Die Entwurfsflächeninformationen TI sind Informationen bezüglich eines zu grabenden Objekts, das von der Arbeitsmaschine 2 gegraben wird. Genauer umfassen die Informationen, die das zu grabende Objekt betreffen, Konstruktionsinformationen (Konstruktionszielinformationen T), die eine Zielform des zu grabenden Objekts angeben. Die Entwurfsflächeninformationen TI können Informationen bezüglich einer Geländeform eines Teils umfassen, der nicht durch den Bagger 100 konstruiert zu werden braucht. Unterdessen können die Entwurfsflächeninformationen TI nur die Informationen bezüglich eine Geländeform eines Teils umfassen, der konstruktiv gegraben werden muss, d.h. nur die Konstruktionsinformationen, die die Zielform angeben, und die Entwurfsflächeninformationen TI und die Konstruktionszielinformationen T sind die gleichen. Die Kommunikationseinheit 40 kann die Konstruktionszielinformationen T von einer Außenseite des Baggers 100 durch kabelgebundene Übertragung oder Kabelverbindung, wie nachstehend beschrieben, übernehmen. Einzelheiten der Konstruktionszielinformationen T sind nachstehend beschrieben.
Die Anzeigeeinheit 29 ist eine Flüssigkristallanzeigevorrichtung oder dergleichen, und ein Bildschirmtastfeld kann verwendet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. In der vorliegenden Ausführungsform sind ein Schalter 29S und eine Eingabeeinheit 291 neben einer Anzeigeeinheit 29 angebracht. Der Schalter 29S ist eine Eingabevorrichtung zum Wählen, ob die nachstehend beschriebene Grabsteuerung durchgeführt wird. Wenn ein Bildschirmtastfeld für die Anzeigeeinheit 29 verwendet wird, sind der Schalter 29S und die Eingabeeinheit 291 integral, und durch Berühren der Anzeigeeinheit 29 arbeiten Funktionen, die dem Schalter 29S und der Eingabeeinheit 291 zugeordnet sind. Die Eingabeeinheit 29I wird zum Wählen einer Konstruktionszielfläche, einschließlich der auf der Anzeigeeinheit 29 anzuzeigenden Grab-Zielgeländeform 43I oder zum Wählen eines Bereichs der Konstruktionszielfläche, die ein Objekt der nachstehend beschriebenen Grabsteuerung durch den Führer des Baggers 100 ist, verwendet.
Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 gewinnt die Schwenkwinkelgeschwindigkeit ω, die eine Schwenkgeschwindigkeit angibt, bei der der obere Schwenkkörper 3 um die Schwenkachse z schwenkt, die in 1 erläutert ist, von der Sensor-Steuervorrichtung 39. Weiterhin gewinnt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 den Ausleger-Betriebsbetrag MB, Löffel-Betriebsbetrag MT, Arm-Betriebsbetrag MA, und den Schwenk-Betriebsbetrag MR, und Signale, die die obigen Beträge angeben, aus dem Drucksensor 66. Weiterhin gewinnt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 Arbeitsmaschinenwinkel, wie den Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6, den Neigungswinkel θ2 des Arms 7, und den Neigungswinkel θ3 des Löffels 8, und Fahrzeugkörper Neigungswinkel s, wie den Neigungswinkel θ4 und den Neigungswinkel θ5 aus den Sensor-Steuervorrichtung 39.
Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 gewinnt die Grab-Zielgeländeformdaten U aus der Anzeigesteuervorrichtung 28. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 berechnet eine Position der Schneidspitze 8T (hierin im Folgenden, entsprechend als Schneidspitzenposition bezeichnet) des Löffels 8 aus den Arbeitsmaschinewinkeln und den aus der Sensor-Steuervorrichtung 39 gewonnenen Fahrzeugkörper-Neigungswinkeln s. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 stellt den Ausleger-Betriebsbetrag MB, den Löffel-Betriebsbetrag MT, und die Arm-Betriebsbetrag MA-Eingabe aus der Betriebsvorrichtung 25 auf der Basis eines Abstands zwischen den Grab-Zielgeländeformdaten U und der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 2 ein, so dass die Schneidspitze 8T des Löffels 8 entlang der Grab-Zielgeländeformdaten U so bewegt wird, dass sie sich nicht eingräbt und die Grab-Zielgeländeformdaten U abträgt. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 erzeugt das Steuersignal N zur Steuerung der Arbeitsmaschine 2, so dass sich die Schneidspitze 8T des Löffels 8 entlang der Grab-Zielgeländeformdaten U bewegt, und gibt das Signal an die Steuerventile 27 aus, die in 2 erläutert sind. Mit einer solchen Verarbeitung wird die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 2 zur Annäherung an die Grab-Zielgeländeformdaten U gemäß dem Abstand zu den Grab-Zielgeländeformdaten U gesteuert.
Jeweils zwei der Steuerventile 27 sind jeweils am Auslegerzylinder 10 und Armzylinder 11 bereitgestellt, und die Löffelzylinder 12 sind gemäß der Steuersignal N-Ausgabe aus der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 geöffnet/geschlossen. Die Spule des Richtungssteuerventils 64 wird auf der Basis des Betriebs des linken Betriebshebels 25L oder des rechten Betriebshebels 25R und eines offen/geschlossen-Befehls aus den Steuerventilen 27 betrieben, und das dem Auslegerzylinder 10, Armzylinder 11 und dem Löffelzylinder 12 gelieferte Arbeitsöl wird eingestellt.
Die Globalkoordinatenrechnereinheit 23 weist die Referenzpositionsdaten P1 und P2 der GNSS-Antennen 21 und 22 im Globalkoordinatensystem nach. Das Globalkoordinatensystem ist ein dreidimensionales Koordinatensystem, das durch (X, Y, Z) auf der Basis einer Referenzposition PG eines Referenzpostens 60 als eine Referenz, die als eine n einem Arbeitsbereich GD des Baggers 100 aufgestellte Referenz dient, angegeben ist. Wie in 3A erläutert, ist die Referenzposition PG an einer Spitze 60T des im Arbeitsbereich GD angebrachten Referenzpflocks 60 positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform ist das Globalkoordinatensystem ein Koordinatensystem in dem GNSS.
Die Anzeigesteuervorrichtung 28, die in 2 erläutert ist, berechnet eine Position des Lokalkoordinatensystems, betrachtet im Globalkoordinatensystem, auf der Basis eines Nachweisergebnisses der Positionsdetektionseinheit 19. Das Lokalkoordinatensystem ist ein durch (x, y, z) unter Verwendung des Baggers 100 als eine Referenz angegebenes dreidimensionales Koordinatensystem. In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Referenzposition PL des Lokalkoordinatensystems auf einem Schwenkkreis für das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 3 positioniert. In der vorliegenden Ausführungsform berechnet die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Position des Lokalkoordinatensystems, betrachtet im Globalkoordinatensystem, wie folgt.
Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet den Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6 mit Bezug auf eine Richtung (z-Achsenrichtung) senkrecht zu einer horizontalen Ebene in dem Lokalkoordinatensystem aus der durch den ersten Hubsensor 16 nachgewiesenen Auslegerzylinderlänge. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet den Neigungswinkel θ2 des Arms 7 mit Bezug auf den Ausleger 6 aus der durch den zweiten Hubsensor 17 nachgewiesenen Armzylinderlänge. Die Sensor-Steuervorrichtung 39 berechnet den Neigungswinkel θ3 des Löffels 8 mit Bezug auf den Arm 7 aus der durch den dritten Hubsensor 18 nachgewiesenen Löffelzylinderlänge.
Die Arbeitsmaschine Speichereinheit 26M der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 speichert Daten der Arbeitsmaschine 2 (hierin im Folgenden entsprechend als Arbeitsmaschinendaten bezeichnet). Die Arbeitsmaschinendaten umfassen eine Länge L1 des Auslegers 6, eine Länge L2 des Arms 7, und eine Länge L3 des Löffels 8. Wie in 3A erläutert, entspricht die Länge L1 des Auslegers 6 einer Länge vom Auslegerbolzen 13 zum Armbolzen 14. Die Länge L2 des Arms 7 entspricht einer Länge vom Armbolzen 14 zum Löffelbolzen 15. Die Länge L3 des Löffels 8 entspricht einer Länge vom Löffelbolzen 15 bis zur Schneidspitze 8T des Löffels 8. Die Schneidspitze 8T ist eine Spitze der Schneide 8B, die in 1 erläutert ist. Weiterhin umfassen die Arbeitsmaschinendaten Positionsinformationen der Referenzposition PL des Lokalkoordinatensystems zum Auslegerbolzen 13.
4 ist ein schematisches Diagramm und erläutert ein Beispiel der Konstruktionsinformationen, die eine Zielform für ein zu grabendes Objekt angeben. Wie in 4 erläutert, umfassen die Konstruktionszielinformationen T also ein Objekt, das durch die in dem Bagger 100 eingeschlossene Arbeitsmaschine 2 auszuheben ist, und ein fertiges Ziel des zu grabenden Objekts nach dem Graben umfasst eine Vielzahl von jeweils durch dreikantige Vielecke ausgedrückte Konstruktions-Zielflächen 41. Die Konstruktionszielinformationen T können Konstruktionsinformationen konfigurieren, die eine Zielform für ein zu grabendes Objekt durch Informationen angeben, die mindestens eine der Linien oder Punkte anstelle der mit Flächen, wie die Konstruktionszielfläche 41, zusammenhängenden Informationen angeben. D.h. die Konstruktionszielinformationen T können einfach Konstruktionsinformationen sein, die eine Zielform für ein zu grabendes Objekt durch Informationen, einschließlich mindestens einer Form von Flächen, Linien und Punkten angeben. In 4 ist nur eine der Vielzahl von Konstruktions-Zielflächen 41 mit dem Bezugszeichen 41 bezeichnet, und die Bezugszeichen der anderen Konstruktions-Zielflächen 41 sind weggelassen. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 steuert die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine 2 in einer Richtung, in der die Arbeitsmaschine 2 dem zu grabenden Objekt nahe kommt, so dass sie eine Grenzgeschwindigkeit oder weniger ist, so dass der Löffel 8 daran gehindert wird, die Grab-Zielgeländeformdaten Ua, d.h. die Grab-Zielgeländeform 43I, abzutragen. Diese Steuerung wird entsprechend als Grabsteuerung bezeichnet. Als Nächstes wird die durch die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 ausgeführte Grabsteuerung beschrieben.
<Grabsteuerung>
5 ist ein Blockdiagramm und erläutert die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 und die Anzeigesteuervorrichtung 28. 6 ist ein Diagramm und erläutert ein Beispiel der Grab-Zielgeländeform 43I, die auf der Anzeigeeinheit 29 angezeigt wird. 7 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Zusammenhang zwischen einer Zielgeschwindigkeit, einer vertikalen Geschwindigkeitskomponente und einer horizontalen Geschwindigkeitskomponente. 8 ist ein Diagramm und erläutert ein Verfahren zur Berechnung der vertikalen Geschwindigkeitskomponente und der horizontalen Geschwindigkeitskomponente. 9 ist ein Diagramm und erläutert ein Verfahren zur Berechnung der vertikalen Geschwindigkeitskomponente und der horizontalen Geschwindigkeitskomponente. 10 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Abstand zwischen der Schneidspitze und einer Konstruktions-Zielfläche. 11 ist ein Graph und erläutert ein Beispiel der Grenzgeschwindigkeitsinformationen. 12 ist ein schematisches Diagramm und erläutert ein Verfahren der Berechnung einer vertikalen Geschwindigkeitskomponente einer Grenzgeschwindigkeit des Auslegers. 13 ist ein schematisches Diagramm und erläutert einen Zusammenhang zwischen der vertikalen Geschwindigkeitskomponente der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers und der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers. 14 ist ein Diagramm und erläutert ein Beispiel der Änderung der Grenzgeschwindigkeit auf Grund von Bewegung der Schneidspitze.
Wie in 2 und 5 erläutert, erzeugt die Anzeigesteuervorrichtung 28 die Grab-Zielgeländeformdaten U und gibt die Daten an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 aus. Die Grabsteuerung (kann auch als Aushubsteuerung bezeichnet werden) wird ausgeführt, wenn der Führer des Baggers 100 die Ausführung der Grabsteuerung unter Verwendung der Schalter 29S wählt, der in 2 erläutert ist (Grabsteuerungsmodus). Sie ist so definiert, dass die Grabsteuerung in der Durchführung ist, auch wenn die Arbeitsmaschine 2 aktuell gerade mit dem Graben beschäftigt ist oder die Arbeitsmaschine 2 in dem Zustand gestoppt wird, in dem der Grabsteuerungsmodus aktiviert ist. Wenn der Maschinenführer die Beendigung des Grabsteuerungsmodus und den Betrieb der Arbeitsmaschine 2 wünscht, betätigt der Maschinenführer den Schalter 29S, um den Grabsteuerungsmodus zu beenden. Weiterhin, wenn der Maschinenführer den Zustand für einen Zündschlüssel 103 nach AUS gedreht (ausgeschaltet) hat, um die Antriebsmaschine 35 zu stoppen, wird der Grabsteuerungsmodus automatisch beendet. Wenn ein von einem Firmenserver 111 übermittelter Aktualisierungsbefehl PC empfangen wurde, wenn der Zündschlüssel 103 schon nach AUS gedreht wurde, wird der Aktualisierungsprozess der Konstruktionszielinformationen T ausgeführt wie nachstehend beschrieben.
Als ein Verfahren der Übermittlung an den Grabsteuerungsmodus gibt es ein Verfahren der Übermittlung an den Grabsteuerungsmodus (der Grabsteuerungsmodus ist in Ausführung), wenn ein Abstand zwischen der Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und einer vorbestimmten Position der Grab-Zielgeländeformdaten U (Grab-Zielgeländeform 43I) innerhalb eines vorbestimmten Abstands liegt. Zur Beendigung des Grabsteuerungsmodus kann der Grabsteuerungsmodus beendet werden, wenn der Löffel 8 oder die Arbeitsmaschine 2 bewegt werden und von dem zu grabenden Objekt beabstandet sind, und die Position der Schneidspitze 8T und die vorbestimmten Position der Grab-Zielgeländeformdaten U (Grab-Zielgeländeform 43I) den vorbestimmten Abstand überschreiten.
Bei der Durchführung der Grabsteuerung erzeugt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 ein Ausleger-Befehlssignal CBI, das für die Grabsteuerung erforderlich ist, und ein Arm-Befehlssignal und ein Löffel-Befehlssignal, je nach Bedarf, unter Verwendung des Ausleger-Betriebsbetrags MB, des Arm-Betriebsbetrags MA, des Löffel-Betriebsbetrags MT, der Grab-Zielgeländeformdaten U, die aus der Anzeigesteuervorrichtung 28 gewonnen werden, und der Arbeitsmaschinewinkel θ1, θ2, und θ3, die aus der Sensor-Steuervorrichtung 39 gewonnen werden, und treibt die Steuerventile 27 und das Zwischenventil 27C an, um die Arbeitsmaschine 2 zu steuern.
Die Anzeigesteuervorrichtung 28 wird im Einzelnen beschrieben. Die Anzeigesteuervorrichtung 28 umfasst eine Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A, eine Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B, und eine Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C. Die Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A ist ein Teil der Speichereinheit 28M der Anzeigesteuervorrichtung 28 und speichert die Konstruktionszielinformationen T als die Informationen, die die Zielform im Arbeitsbereich GD angeben. Die Konstruktionszielinformationen T umfassen Koordinaten- und Winkeldaten, die zum Erzeugen der Grab-Zielgeländeformdaten U erforderlich sind, als die Informationen, die die Zielform für ein zu grabendes Objekt angeben. Die Konstruktionszielinformationen T umfassen Positionsinformationen der Vielzahl von Konstruktions-Zielflächen 41.
Die Konstruktionszielinformationen T, die für die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 zur Steuerung der Arbeitsmaschine 2 oder zum Anzeigen der Grab-Zielgeländeformdaten Ua in der Anzeigeeinheit 29 erforderlich sind, um die Grabsteuerung auszuführen, werden vom Firmenserver 111 eines Verwaltungszentrums 110 auf die Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A zum Beispiel über drahtlose Verbindung über die Antenne 40A und die Kommunikationseinheit 40, die in 2 und 5 erläutert ist, heruntergeladen. Weiterhin können die Konstruktionszielinformationen T so heruntergeladen werden, dass ein Personal Computer oder eine Mobiltelefonvorrichtung, d.h. eine Vorrichtung mit einem Endgerät, die die Konstruktionszielinformationen T speichert, mit der Anzeigesteuervorrichtung 28 durch drahtlose Verbindung verbunden ist und die Konstruktionszielinformationen T auf die Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A heruntergeladen werden, oder die Konstruktionszielinformationen T werden in einer Speichervorrichtung, wie ein universeller serieller Bus (USB)-Speicher, der in der Regel kein Zubehör des Baggers 100 ist und von einem Administrator tragbar ist, oder dergleichen gespeichert, und die Speichervorrichtung ist mit der Anzeigesteuervorrichtung 28 über Kabel verbunden und die Konstruktionszielinformationen T kann an die Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A übermittelt werden. In diesem Fall umfasst die Drahtverbindung eine Verbindung zwischen der Speichervorrichtung und der Anzeigesteuervorrichtung 28 über Kabel, wie ein Nachrichtenkabel, und direkte Verbindung der Speichervorrichtung mit einem in der Anzeigesteuervorrichtung 28 bereitgestellten Verbindungsport, und dergleichen. Als weiteres Beispiel können die Konstruktionszielinformationen Tso derart heruntergeladen werden, dass ein Personal Computer oder eine Mobiltelefonvorrichtung, d.h. eine Vorrichtung mit einem Endgerät, die die Konstruktionszielinformationen T speichert, durch Verbindung über Kabel mit der Anzeigesteuervorrichtung 28 verbunden ist und die Konstruktionszielinformationen T auf die Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A heruntergeladen werden. Beim Herunterladen der Konstruktionszielinformationen T durch die Verbindung über Kabel mit der Speichervorrichtung oder die Verbindung über Kabel der Endgerät-Vorrichtung wird eine Eingabe/AusgabeVorrichtung, einschließlich eines Eingabe/Ausgabe-Ports, als Kommunikationseinheit 40 verwendet. D.h. die oben beschriebene Kommunikationseinheit 40 kann mit externen Geräte, wie der Firmenserver 111, ein Personal Computer, eine Mobiltelefonvorrichtung, und einer Speichervorrichtung kommunizieren.
Die Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B erzeugt Schwenkzentrumspositionsdaten XR, die eine Position eines Schwenkzentrums des Baggers 100 angeben, der die Schwenkachse z des oberen Schwenkkörpers 3 auf der Basis des Referenzpositionsdatenwerts P und des Schwenkkörper-Azimutdatenwerts Q, der aus der Globalkoordinatenrechnereinheit 23 gewonnen wurde, quert. Die x-y-Koordinaten des Schwenkzentrumspositionsdatenwerts XR stimmen mit den x-y Koordinaten der Referenzposition PL des Lokalkoordinatensystems überein.
Die Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B erzeugt die Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S, die eine aktuelle Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 auf der Basis der Schwenkzentrumspositionsdaten XR, des Arbeitsmaschinewinkels θ1, θ2, und θ3 der Arbeitsmaschine 2, und der Arbeitsmaschinendaten L1, L2, und L3 und der Positionsinformationen der Referenzposition PL des Lokalkoordinatensystems zum Auslegerbolzen 13 angeben, die aus der Arbeitsmaschinenspeichereinheit 26M der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 erhalten wird. Die Arbeitsmaschinenverarbeitungseinheit 26P erzeugt sogar auch in der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S, die eine aktuelle Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 auf der Basis des Arbeitsmaschinewinkels θ1, θ2 und θ3, der Arbeitsmaschinendaten L1, L2, und L3 und der Positionsinformationen der Referenzposition PL des Lokalkoordinatensystems am Auslegerbolzen 13 angeben.
Die Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B gewinnt den Referenzpositionsdatenwert P und den Schwenkkörper-Azimutdatenwert Q aus der Globalkoordinatenrechnereinheit 23 mit einer vorbestimmten Frequenz. Daher kann die Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B die Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S mit einer vorbestimmten Frequenz aktualisieren. Die Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B gibt die aktualisierten Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S an die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C aus.
Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C gewinnt die Konstruktionszielinformationen T, die in der Konstruktionszielinformationsspeichereinheit 28A gespeichert sind, und die Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S aus den Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B. Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C stellt einen Schnittpunkt einer senkrechten Line, die durch eine Schneidspitzenposition P4 der Schneidspitze 8T zum aktuellen Zeitpunkt hindurchläuft, und der Konstruktions-Zielfläche 41 in dem lokalen Koordinatensystem, als eine Grabobjektposition 44 ein. Die Grabobjektposition 44 ist ein Punkt direkt unter der Schneidspitzenposition P4 des Löffels 8. Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C gewinnt, wie in 4 erläutert, eine Linienkreuzung 43 einer Ebene 42 der Arbeitsmaschine 2, die in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des oberen Schwenkkörpers 3 definiert ist und durch die Grabobjektposition 44 hindurchläuft, und die durch die Vielzahl von Konstruktions-Zielflächen 41 ausgedrückten Konstruktionszielinformationen T als eine Kandidatenlinie der Grab-Zielgeländeform 43I auf der Basis der Konstruktionszielinformationen T und der Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S. Die Grabobjektposition 44 ist ein Punkt auf der Kandidatenlinie. Die Ebene 42 ist eine Ebene (Betriebsebene), auf der die Arbeitsmaschine 2 betrieben wird.
Die Betriebsebene der Arbeitsmaschine 2 ist ein Ebene parallel zur x-z-Ebene des Baggers 100, betrachtet z-achsenseitig im Lokalkoordinatensystems des Baggers 100 im Fall des Baggers 100, wie in 1 erläutert, wobei der Ausleger 6 und der Arm 7 sich nicht in Richtung der y-Achse bewegen. Die Betriebsebene der Arbeitsmaschine 2 ist eine Ebene senkrecht zur Achse, um die sich der Arm 7 dreht, d.h. eine Achsenlinie des Armbolzens 14, die in 1 erläutert ist, betrachtet z-achsenseitig im Lokalkoordinatensystem des Baggers 100 in einem Fall, wobei der Bagger die Struktur der Arbeitsmaschine 2 aufweist, in der mindestens einer des Auslegers 6 und des Arms 7 sich in der Richtung der y-Achse bewegen. Hierin wird im Folgenden die Betriebsebene der Arbeitsmaschine 2 als Armbetriebsebene bezeichnet.
Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C bestimmt einen oder eine Vielzahl von Wendepunkten vor und nach der Grabobjektposition 44 der Konstruktionszielinformationen T und Linien vor und nach dem Wendepunkten als die Grab-Zielgeländeformen 43I, die zu grabende Objekte sind. In dem Beispiel, das in 4 erläutert ist, werden zwei Wendepunkte Pv1 und Pv2, und Linien vor und nach den zwei Wendepunkten als die Grab-Zielgeländeformen 431 bestimmt. Dann erzeugt die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C Positionsinformationen von einem oder einer Vielzahl der Wendepunkte vor und nach der Grabobjektposition 44 und Winkelinformationen der Linien vor und nach den Wendepunkten als Grab-Zielgeländeformdaten U, d.h. die Informationen, die die Zielform des zu grabenden Objekts angeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Grab-Zielgeländeform 431 durch eine Linie definiert. Allerdings kann die Grab-Zielgeländeform 431 zum Beispiel durch eine Ebene auf der Basis der Breite des Löffels 8 und dergleichen definiert werden. Die so erzeugten Grab-Zielgeländeformdaten U umfassen Informationen eines Teils der Vielzahl von Konstruktions-Zielflächen 41. Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C gibt die erzeugten Grab-Zielgeländeformdaten U an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 aus. In der vorliegenden Ausführungsform tauschen die Anzeigesteuervorrichtung 28 und die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 Signale direkt aus. Allerdings können die Anzeigesteuervorrichtung 28 und Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 Signale über eine fahrzeuginterne Signalleitung wie zum Beispiel ein Controller Area Network (CAN) austauschen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Grab-Zielgeländeformdaten U Informationen eines Teils, in dem die Ebene 42 als die Betriebsebene, in der die Arbeitsmaschine 2 betrieben wird, und einer Konstruktions-Zielfläche (erste Konstruktions-Zielfläche) 41, die die Zielform angibt. Die Ebene 42 ist die x-y-Ebene im Lokalkoordinatensystem (x, y, z), das in 3A und 3B erläutert ist. Die Grab-Zielgeländeformdaten U, die durch Schneiden der Vielzahl von Konstruktions-Zielflächen 41 mit der Ebene 42 erhalten werden, werden entsprechend als Vorwärts-Rückwärts-Richtung-Grab-Zielgeländeformdaten U bezeichnet.
Die Anzeigesteuervorrichtung 28 zeigt die Grab-Zielgeländeform 43I auf der Anzeigeeinheit 29 auf der Basis der Vorwärts-Rückwärts-Richtung-Grab-Zielgeländeformdaten U als ersten Grab-Zielgeländeform Informationen an. Als Anzeigeinformationen werden die Anzeige-Grab-Zielgeländeformdaten Ua verwendet. Ein Bild, das eine Positionsbeziehung zwischen der Grab-Zielgeländeform 431 und der Schneidspitze 8T angibt, die als die zu grabenden Objekte des Löffels 8 eingestellt ist, wie in 2 erläutert, wird auf der Anzeigeeinheit 29 auf der Basis der Anzeige-Grab-Zielgeländeformdaten Ua angezeigt. Die Anzeigesteuervorrichtung 28 zeigt die Grab-Zielgeländeform (Anzeige-Grab-Zielgeländeform) 431 auf der Anzeigeeinheit 29 auf der Basis der Anzeige-Grab-Zielgeländeformdaten Ua an. Die Vorwärts-Rückwärts-Richtung-Grab-Zielgeländeformdaten U, die an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 ausgegeben werden, werden für die Grabsteuerung verwendet. Die für die Grabsteuerung verwendeten Grab-Zielgeländeformdaten U werden entsprechend als Arbeitsgrab-Zielgeländeformdaten U bezeichnet.
Die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C gewinnt, wie vorstehend beschrieben, die Löffel-Schneidspitzenpositionsdaten S aus der Löffel-Schneidspitzenpositionsdatenerzeugungseinheit 28B mit einer vorbestimmten Frequenz. Daher kann die Grab-Zielgeländeformdatenerzeugungseinheit 28C die Vorwärts-Rückwärts-Richtung-Grab-Zielgeländeformdaten U mit einer vorbestimmten Frequenz aktualisieren und die aktualisierten Daten an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 ausgeben. Als Nächstes wird die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 im Einzelnen beschrieben.
Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 umfasst die Arbeitsmaschinenspeichereinheit 26M und die vorstehend beschriebene Arbeitsmaschinenverarbeitungseinheit 26P. Eine Konfiguration der Arbeitsmaschinenverarbeitungseinheit 26P umfasst, wie im Einzelnen in 5 erläutert, eine Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52, eine Abstandsgewinnungseinheit 53, eine Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54, und eine Arbeitsmaschinensteuereinheit 57. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 führt die Grabsteuerung unter Verwendung der Grab-Zielgeländeform 431 auf der Basis der oben beschriebenen Vorwärts-Rückwärts-Richtung-Grab-Zielgeländeformdaten U aus. Wie vorstehend beschrieben, wird in der vorliegenden Ausführungsform die Grab-Zielgeländeform 43I für die Anzeige verwendet, und die Grab-Zielgeländeform 43I wird für die Grabsteuerung verwendet. Erstere wird als Anzeige-Grab-Zielgeländeform bezeichnet, und letztere wird als Grabsteuerungszielgrabgeländeform bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben, sind in der vorliegenden Ausführungsform die Funktionen der Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52, Abstandsgewinnungseinheit 53, Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54, und der Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 durch die Arbeitsmaschinenverarbeitungseinheit 26P verwirklicht, die in 2 erläutert sind. Als Nächstes wird die Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 beschrieben.
Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 bestimmt eine Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm, eine Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am, und eine Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt. Die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm ist dann eine Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T, wenn nur der Auslegerzylinder 10 angetrieben wird. Die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am ist dann eine Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T, wenn nur der Armzylinder 11 angetrieben wird. Die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt ist dann eine Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T, wenn nur der Löffelzylinder 12 angetrieben wird. Die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm wird gemäß dem Ausleger-Betriebsbetrag MB berechnet. Die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am wird gemäß dem Arm-Betriebsbetrag MA berechnet. Die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt wird gemäß dem Löffel-Betriebsbetrag MT berechnet.
Die Arbeitsmaschinenspeichereinheit 26M speichert Zielgeschwindigkeitsinformationen, die einen Zusammenhang zwischen dem Ausleger-Betriebsbetrag MB und der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm definieren. Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 bestimmt die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm entsprechend dem Ausleger-Betriebsbetrag MB durch Referenzieren auf die Zielgeschwindigkeitsinformationen. Die Zielgeschwindigkeitsinformationen sind ein Graph, in dem zum Beispiel die Größenordnung der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm entsprechend dem Ausleger-Betriebsbetrag MB beschrieben wird. Die Zielgeschwindigkeitsinformationen können eine Form eines Plateaus, ein numerischer Ausdruck oder dergleichen sein. Die Zielgeschwindigkeitsinformationen umfasst Informationen, die einen Zusammenhang zwischen dem Arm-Betriebsbetrag MA und der Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am definieren. Die Zielgeschwindigkeitsinformationen umfasst Informationen, die einen Zusammenhang zwischen dem Löffel-Betriebsbetrag MT und der Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt definieren. Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 bestimmt die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am entsprechend dem Arm-Betriebsbetrag MA durch Referenzieren auf die Zielgeschwindigkeitsinformationen. Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 bestimmt die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt entsprechend dem Löffel-Betriebsbetrag MT durch Referenzieren auf die Zielgeschwindigkeitsinformationen. Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 überführt, wie in 7 erläutert, die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm in eine Geschwindigkeitskomponente (hierin im Folgenden entsprechend als vertikale Geschwindigkeitskomponente bezeichnet) Vcy_bm in einer Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 (Grab-Zielgeländeformdaten U) und eine Geschwindigkeitskomponente (hierin im Folgenden entsprechend als horizontal Geschwindigkeitskomponente bezeichnet) Vcx_bm in einer Richtung parallel zur Grab-Zielgeländeform 431 (Grab-Zielgeländeformdaten U).
Beispielsweise gewinnt die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 als erstes den Neigungswinkel θ5 aus der Sensor-Steuervorrichtung 39, und erhält eine Neigung in eine Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 mit Bezug auf eine vertikale Achse des Globalkoordinatensystems. Dann erhält die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 einen Winkel β2 (siehe 8), der eine Neigung der vertikalen Achse des Lokalkoordinatensystems und die Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 aus diesen Neigungen ausdrückt.
Als Nächstes überführt die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52, wie in 8 erläutert, die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm in eine Geschwindigkeitskomponente VL1_bm in Richtung der vertikalen Achse des Lokalkoordinatensystems und eine Geschwindigkeitskomponente VL2_bm in Richtung der horizontalen Achse von dem Winkel β2, der durch die vertikale Achse des Lokalkoordinatensystems und die Richtung der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm aufgespannt wird, durch eine trigonometrische Funktion. Dann überführt, wie in 9 erläutert, die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 die Geschwindigkeitskomponente VL1_bm in Richtung der vertikalen Achse des Lokalkoordinatensystems und die Geschwindigkeitskomponente VL2_bm in Richtung der horizontalen Achse durch eine trigonometrische Funktion in die vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm mit Bezug auf die Grab-Zielgeländeform 431 und eine horizontale Geschwindigkeitskomponente Vcx_bm aus einer Neigung β1, die durch die vertikale Achse des Lokalkoordinatensystems und die Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 aufgespannt wird. Gleichermaßen überführt die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am in eine vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_am in Richtung der vertikalen Achse des Lokalkoordinatensystems und eine horizontale Geschwindigkeitskomponente Vcx_am. Die Zielgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 52 überführt die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt in eine vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt in Richtung der vertikalen Achse des Lokalkoordinatensystems und eine horizontale Geschwindigkeitskomponente Vcx_bkt.
Die Abstandsgewinnungseinheit 53 gewinnt, wie in 10 erläutert, einen Abstand d zwischen der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und der Grab-Zielgeländeform 43I. Genauer berechnet die Abstandsgewinnungseinheit 53 einen kürzesten Abstand d zwischen der Schneidspitze 8T der Löffel 8 und der Grab-Zielgeländeform 43I aus den erhaltenen Positionsinformationen der Schneidspitze 8T und den Grab-Zielgeländeformdaten U, die die Position der Grab-Zielgeländeform 431 angeben. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Grabsteuerung auf der Basis des kürzesten Abstands d zwischen der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und der Grab-Zielgeländeform 431 ausgeführt.
Die Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54 berechnet eine Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2, die in 1 erläutert ist, als Ganzes auf der Basis des Abstands d zwischen der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und der Grab-Zielgeländeform 43I. Die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes ist eine zulässige Bewegungsgeschwindigkeit der Schneidspitze 8T in einer Richtung in der die Schneidspitze 8T des Löffels 8 nahe an die Grab-Zielgeländeform 43I herankommt. Die Arbeitsmaschinenspeichereinheit 26M, die in 2 erläutert ist, speichert Grenzgeschwindigkeitsinformationen, die einen Zusammenhang zwischen dem Abstand d und der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt definieren.
11 erläutert ein Beispiel der Grenzgeschwindigkeitsinformationen. Die horizontale Achse in 11 stellt den Abstand d dar, und die vertikale Achse stellt die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt dar. In der vorliegenden Ausführungsform, ist der Abstand d ein positiver Wert, wenn die Schneidspitze 8T außerhalb der Grab-Zielgeländeform 431, d.h. auf der Seite der Arbeitsmaschine 2 des Baggers 100 positioniert ist, und der Abstand d ist ein negativer Wert, wenn die Schneidspitze 8T innerhalb der Grab-Zielgeländeform 43I, d.h. auf einer stärker innen gelegenen Seite des zu grabenden Objekts als die Grab-Zielgeländeform 431 positioniert ist. Beispielsweise kann auch gesagt werden, wie in 10 erläutert, der Abstand d ist ein positiver Wert, wenn die Schneidspitze 8T oberhalb der Grab-Zielgeländeform 43I positioniert ist, und der Abstand d ist ein negativer Wert, wenn die Schneidspitze 8T unterhalb der Grab-Zielgeländeform 431 positioniert ist. Weiterhin kann auch gesagt werden, der Abstand d ist ein positiver Wert, wenn sich die Schneidspitze 8T in einer Position befindet, in der die Schneidspitze 8T die Grab-Zielgeländeform 431 nicht abträgt, und der Abstand d ist ein negativer Wert, wenn sich die Schneidspitze 8T in einer Position befindet, in der die Schneidspitze 8T die Grab-Zielgeländeform 43I abträgt. Wenn die Schneidspitze 8T auf der Grab-Zielgeländeform 43I positioniert ist, d.h. wenn die Schneidspitze 8T mit der Grab-Zielgeländeform 43I in Kontakt ist, ist der Abstand d 0.
In der vorliegenden Ausführungsform ist eine Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T ein positiver Wert, wenn die Schneidspitze 8T von einer Innenseite zu einer Außenseite der Grab-Zielgeländeform 431 übergeht, und eine Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T ist ein negativer Wert, wenn die Schneidspitze 8T von einer Außenseite zu einer Innenseite der Grab-Zielgeländeform 431 übergeht. D.h. die Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T ist ein positiver Wert, wenn die Schneidspitze 8T von der Grab-Zielgeländeform 431 nach oben geht, und die Geschwindigkeit der Schneidspitze 8T ist ein negativer Wert, wenn die Schneidspitze 8T nach unten geht.
In den Grenzgeschwindigkeitsinformationen ist eine Neigung der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt, dann wenn der Abstand d zwischen d1 und d2 liegt, kleiner als eine Neigung, dann wenn der Abstand d von d1 bis d2, Grenzen eingeschlossen, beträgt, d1 ist größer als 0. d2 ist kleiner als 0. Bei einem Betrieb nahe der Grab-Zielgeländeform 43I, um die Grenzgeschwindigkeit noch feiner einzustellen, wird die Neigung dann, wenn der Abstand d zwischen d1 und d2 beträgt, kleiner gemacht als die Neigung dann, wenn der Abstand d d1 oder mehr und d2 oder weniger beträgt. Wenn der Abstand d d1 oder mehr beträgt, ist die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt ein negativer Wert, und die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt wird kleiner, wenn der Abstand d größer wird. D.h. wenn der Abstand d d1 oder mehr beträgt, wird die Geschwindigkeit des Abwärtsgehens entlang der Grab-Zielgeländeform 431 größer, und ein absoluter Wert der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt wird größer, wenn die Schneidspitze 8T von der Grab-Zielgeländeform 431 über der Grab-Zielgeländeform 431 stärker beabstandet ist. Wenn der Abstand d 0 oder weniger beträgt, ist die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt ein positiver Wert, und die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt wird größer, wenn der Abstand d kleiner wird. D.h. wenn der Abstand d der Schneidspitze 8T des Löffels 8, der von der Grab-Zielgeländeform 431 beabstandet ist, 0 oder weniger beträgt, wird die von der Grab-Zielgeländeform 431 nach oben gehende Geschwindigkeit größer, und der absolute Wert der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt wird größer, wenn die Schneidspitze 8T von der Grab-Zielgeländeform 431 unterhalb der Grab-Zielgeländeform 43Istärker beabstandet ist.
Wenn der Abstand d ein erster vorbestimmten Wert dthl oder mehr ist, ist die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt Vmin. Der erste vorbestimmte Wert dthl ist ein positiver Wert und größer ist als d1. Vmin ist kleiner als der minimale Wert der Zielgeschwindigkeit. D.h. wenn der Abstand d der erste vorbestimmte Wert dthl oder mehr ist, wird die Begrenzung des Betriebs der Arbeitsmaschine 2 nicht durchgeführt. Wenn daher die Schneidspitze 8T im Wesentlichen beabstandet von der Grab-Zielgeländeform 431 über der Grab-Zielgeländeform 431 ist, wird die Begrenzung des Betriebs der Arbeitsmaschine 2, d.h. die Grabsteuerung nicht durchgeführt. Wenn der Abstand d kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert dthl, wird die Begrenzung des Betriebs der Arbeitsmaschine 2 durchgeführt. Genauer, wenn der Abstand d kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert dthl, wird die Begrenzung des Betriebs des Auslegers 6 durchgeführt, wie nachstehend beschrieben.
Die Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54 berechnet eine vertikale Geschwindigkeitskomponente (hierin im Folgenden entsprechend als Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente des Auslegers 6 bezeichnet) Vcy_bm_lmt der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers 6 aus der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes, der Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am und der Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt. Die Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54 berechnet, wie in 12 erläutert, eine Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 durch Subtrahieren der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_am der Arm-Zielgeschwindigkeit und der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt der Löffel-Zielgeschwindigkeit von der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes.
Die Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54 überführt, wie in 13 erläutert, die Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 in eine Grenzgeschwindigkeit (Ausleger-Grenzgeschwindigkeit) Vc_bm_lmt des Auslegers 6. Die Grenzgeschwindigkeitsbestimmungseinheit 54 erhält einen Zusammenhang zwischen der Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 und einer Richtung einer Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt von dem Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6, dem Neigungswinkel θ2 des Arms 7, dem Neigungswinkel θ3 der Löffel 8, dem Referenzpositionsdatenwert der GNSS-Antennen 21 und 22, den Grab-Zielgeländeformdaten U und dergleichen und überführt die Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 in die Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt. Die Berechnung dieses Falls wird durch ein Umkehrverfahren der Berechnung zum Erhalten der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm in der Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 431 mit der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm durchgeführt.
Das Wechselventil 51, das in 2 erläutert ist, wählt einen größeren hydraulischen Pilotdruck des hydraulischen Pilotdrucks, der durch das Zwischenventil 27C erzeugt wird, auf der Basis der Betriebs des Auslegers 6 und des hydraulischen Pilotdrucks, der auf der Basis eines Auslegerinterventionsbefehls CBI erzeugt wird, und liefert den gewählten hydraulischen Pilotdruck an das Richtungssteuerventil 64. Wenn der hydraulische Pilotdruck auf der Basis des Auslegerinterventionsbefehls CBI größer ist als der hydraulische Pilotdruck, der auf der Basis des Betriebs des Auslegers 6 erzeugt wird, wird das Richtungssteuerventil 64 entsprechend dem Auslegerzylinder 10 durch den hydraulischen Pilotdruck auf der Basis des Auslegerinterventionsbefehls CBI betrieben. Als Ergebnis wird das Antreiben des Auslegers 6 auf der Basis der Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt verwirklicht.
Die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 steuert die Arbeitsmaschine 2. Die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 steuert den Auslegerzylinder 10, den Armzylinder 11, und den Löffelzylinder 12 durch Ausgeben eines Arm-Befehlssignals CA, eines Ausleger-Befehlssignals CB, eines Auslegerinterventionsbefehls CBI, und eines Löffel-Befehlssignals CT an die Steuerventile 27 und das Zwischenventil 27C, die in 2 erläutert sind. Das Arm-Befehlssignal CA, das Ausleger-Befehlssignal CB, der Auslegerinterventionsbefehl CBI, und das Löffel-Befehlssignal CT umfassen aktuelle Werte gemäß einer Ausleger-Befehlsgeschwindigkeit, einer Arm-Befehlsgeschwindigkeit bzw. einer Löffel-Befehlsgeschwindigkeit.
Der auf der Basis des Hubbetriebs des Auslegers 6 erzeugte hydraulische Pilotdruck, ist größer als der hydraulische Pilotdruck auf der Basis des Auslegerinterventionsbefehls CBI, das Wechselventil 51 wählt den hydraulischen Pilotdruck auf der Basis eines Hebelbetriebs. Das Richtungssteuerventil 64 entsprechend dem Auslegerzylinder 10 wird durch den durch das Wechselventil 51 gewählten hydraulischen Pilotdruck auf der Basis der Betriebs des Auslegers 6 betrieben. D.h. der Ausleger 6 wird auf der Basis der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm, angetrieben und wird somit nicht auf der Basis der Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt angetrieben.
Wenn der auf der Basis der Betriebs des Auslegers 6 erzeugte hydraulische Pilotdruck größer ist als der hydraulische Pilotdruck auf der Basis des Auslegerinterventionsbefehls CBI, wählt die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 die Ausleger- Zielgeschwindigkeit Vc_bm, die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am, und die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt als die Ausleger-Befehlsgeschwindigkeit, die Arm-Befehlsgeschwindigkeit bzw. die Löffel-Befehlsgeschwindigkeit. Die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 bestimmt die Geschwindigkeiten (Zylindergeschwindigkeiten) des Auslegerzylinders 10, des Armzylinders 11, und des Löffelzylinders 12 gemäß der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm, der Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am und der Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt. Dann steuert die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 die Steuerventile 27 auf der Basis der bestimmten Zylindergeschwindigkeiten, um dadurch den Auslegerzylinder 10, den Armzylinder 11 und den Löffelzylinder 12 zu betreiben.
Wie vorstehend beschrieben, betreibt bei normalem Betrieb die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 den Auslegerzylinder 10, den Armzylinder 11 und den Löffelzylinder 12 gemäß dem Ausleger-Betriebsbetrag MB, dem Arm-Betriebsbetrag MA, und dem Löffel-Betriebsbetrag MT. Daher wird der Auslegerzylinder 10 bei der Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm betrieben, der Armzylinder 11 wird bei der Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am betrieben, und der Löffelzylinder 12 wird bei der Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt betrieben.
Wenn unterdessen der hydraulische Pilotdruck auf der Basis des Auslegerinterventionsbefehls CBI größer ist als der auf der Basis der Betriebs des Auslegers 6 erzeugte hydraulische Pilotdruck, wählt das Wechselventil 51 den aus dem Zwischenventil 27C ausgegebenen hydraulischen Pilotdruck auf der Basis eines Interventionsbefehls. Als Ergebnis wird der Ausleger 6 mit der Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt betrieben, und der Arm 7 wird mit der Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am betrieben. Weiterhin wird der Löffel 8 mit der Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt betrieben.
Wie mit Bezug auf 12 beschrieben, wird die Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 durch Subtraktion der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_am der Arm-Zielgeschwindigkeit und der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt der Löffel-Zielgeschwindigkeit von der Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes berechnet. Wenn daher die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes kleiner ist als eine Summe der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_am der Arm-Zielgeschwindigkeit und der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt der Löffel-Zielgeschwindigkeit, wird die Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 zu einem negativen Wert, mit dem der Ausleger 6 angehoben wird.
Daher wird die Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt zu einem negativen Wert. In diesem Fall senkt die Arbeitsmaschinensteuereinheit 57 den Ausleger 6 ab und reduziert die Geschwindigkeit als die Ausleger-Zielgeschwindigkeit Vc_bm. Daher kann unterbunden werden, dass der Löffel 8 die Grab-Zielgeländeform 43I abträgt, während beim Maschinenführer ein Gefühl der Unsicherheit weitgehend unterdrückt wird.
Wenn die Grenzgeschwindigkeit Vcy_lmt der Arbeitsmaschine 2 als Ganzes größer ist als eine Summe der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_am der Arm-Zielgeschwindigkeit und der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt der Löffel-Zielgeschwindigkeit, ist die Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 ein positiver Wert. Daher wird die Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt zu einem positiven Wert. In diesem Fall wird, auch wenn die Betriebsvorrichtung 25 in einer Richtung betrieben wird, die den Ausleger 6 absenkt, wird der Ausleger 6 auf der Basis des Befehlssignals aus dem Zwischenventil 27C, das in 2 erläutert sind, angehoben. Daher kann die Abtragung der Grab-Zielgeländeform 43I augenblicklich abgestellt werden.
Wenn die Schneidspitze 8T oberhalb der Grab-Zielgeländeform 43I positioniert ist, wird ein absoluter Wert der Grenze der vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt des Auslegers 6 kleiner, und ein absoluter Wert einer Geschwindigkeitskomponente (hierin im Folgenden entsprechend als Grenze der horizontalen Geschwindigkeitskomponente bezeichnet) Vcx_bm_lmt der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers 6 in einer Richtung parallel zur Grab-Zielgeländeform 43I wird kleiner, wenn sich die Schneidspitze 8T näher an der Grab-Zielgeländeform 43I befindet. Wenn daher die Schneidspitze 8T oberhalb der Grab-Zielgeländeform 43I positioniert ist, nehmen sowohl die Geschwindigkeit des Auslegers 6 in der Richtung senkrecht zur Grab-Zielgeländeform 43I, als auch die Geschwindigkeit des Auslegers 6 in der Richtung parallel zur Grab-Zielgeländeform 431 ab, wenn sich die Schneidspitze 8T näher an der Grab-Zielgeländeform 43I befindet. Der linke Betriebshebel 25L und der rechte Betriebshebel 25R werden gleichzeitig durch den Führer des Baggers 100 betrieben, so dass der Ausleger 6, der Arm 7 und der Löffel 8 gleichzeitig betrieben werden. Die oben beschrieben Steuerung wird wie folgt unter der Annahme betrieben, dass die Zielgeschwindigkeit Vc_bm, Vc_am und Vc_bkt des Auslegers 6, des Arms 7, und des Löffels 8 dabei eingegeben werden.
14 erläutert ein Beispiel der Änderung der Grenzgeschwindigkeit des Auslegers 6 dann, wenn der Abstand d zwischen der Grab-Zielgeländeform 431 und der Schneidspitze 8T des Löffels 8 kleiner ist als der erste vorbestimmte Wert dthl, und die Schneidspitze 8T des Löffels 8 sich von einer Position Pn1 zu einer Position Pn2 bewegt. Ein Abstand zwischen der Schneidspitze 8T und der Grab-Zielgeländeform 43I an der Position Pn2 ist kleiner als ein Abstand zwischen der Schneidspitze 8T und der Grab-Zielgeländeform 431 an der Position Pn1. Daher ist eine Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt2 des Auslegers 6 an der Position Pn2 kleiner als eine Grenze der vertikalen Geschwindigkeitskomponente Vcy_bm_lmt1 des Auslegers 6 an der Position Pn1. Daher wird eine Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt2 an der Position Pn2 kleiner als eine Ausleger-Grenzgeschwindigkeit Vc_bm_lmt1 an der Position Pn1. Weiterhin wird eine Grenze der horizontalen Geschwindigkeitskomponente Vcx_bm_lmt2 des Auslegers 6 an der Position Pn2 kleiner als eine Grenze der horizontalen Geschwindigkeitskomponente Vcx_bm_lmt1 des Auslegers 6 an der Position Pn1. Zu beachten ist, dass dann die Begrenzung nicht mit Bezug auf die Arm-Zielgeschwindigkeit Vc_am und die Löffel-Zielgeschwindigkeit Vc_bkt durchgeführt wird. Daher wird die Begrenzung nicht mit Bezug auf die vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_amt und die horizontale Geschwindigkeitskomponente Vcx_am der Arm-Zielgeschwindigkeit, und die vertikale Geschwindigkeitskomponente Vcy_bkt und die horizontale Geschwindigkeitskomponente Vcx_bkt der Löffel-Zielgeschwindigkeit durchgeführt.
Wie vorstehend beschrieben wird dadurch, dass die Begrenzung des Arms 7 nicht durchgeführt wird, die Änderung des Arm-Betriebsbetrags MA entsprechend dem beabsichtigten Graben des Maschinenführers als die Geschwindigkeitsänderung der Schneidspitze 8T des Löffels 8 wiedergegeben. Daher kann die vorliegende Ausführungsform das Gefühl der Unsicherheit des Maschinenführers in einem Betrieb beim Graben unterbinden, während die Ausweitung der Abtragung der Grab-Zielgeländeform 431 unterbunden wird.
Die Schneidspitzenposition P4 der Schneidspitze 8T kann nicht nur durch GNSS sondern auch durch weitere Messeinrichtungen gemessen werden. Daher kann der Abstand d zwischen der Schneidspitze 8T und der Grab-Zielgeländeform 431 nicht nur durch den GNSS, sondern auch durch weitere Messeinrichtungen gemessen werden. Ein absoluter Wert der Löffel-Grenzgeschwindigkeit ist kleiner als ein absoluter Wert der Löffel-Zielgeschwindigkeit. Der Löffel Grenzgeschwindigkeit kann durch eine Technik entsprechend der oben beschriebenen Arm-Grenzgeschwindigkeit berechnet werden. Zu beachten ist, dass die Begrenzung des Löffels 8 zusammen mit der Begrenzung des Arms 7 durchgeführt werden kann.
Die Grabsteuerung zum Steuern der Betriebsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine 2, so dass die Arbeitsmaschine 2 des Baggers 100 ein zu grabendes Objekt nicht abträgt, wurde vorstehend beschrieben. Die Grabsteuerung kann eine Steuerung sein, die bewirkt, dass der Ausleger 6 der Arbeitsmaschine 2 einen Hubbetrieb durchführt, wenn nachgewiesen wird, dass sich der Löffel 8 in eine Position bewegt, in der es wahrscheinlicher ist, dass der Löffel 8 das zu grabende Objekt auf der Basis der Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 der Arbeitsmaschine 2 und der Positionsinformationen der Konstruktionszielinformationen T als das zu grabende Objekt abträgt . Als Nächstes wird die Steuerung, wann die Konstruktionszielinformationen T vom Firmenserver 111 des Verwaltungszentrums 110, das in 5 erläutert ist, zum Bagger 100 übermittelt und die Kommunikationseinheit 40 die übermittelten Konstruktionszielinformationen T empfangen hat, wenn der Bagger 100 die Grabsteuerung ausführt, beschrieben.
(Ein Fall, in dem die Kommunikationseinheit 40 die Konstruktionszielinformationen T während die Grabsteuerung empfangen hat)
15 ist ein Diagramm und erläutert den Bagger 100 und das Verwaltungszentrum 110. In der vorliegenden Ausführungsform werden die Konstruktionszielinformationen T im Verwaltungszentrum 110 gemäß einem zu konstruierenden Objekt des Baggers 100 erzeugt, und auf dem Firmenserver 111 gespeichert. Wie vorstehend beschrieben, umfassen die Entwurfsflächeninformationen TI die Konstruktionszielinformationen T, und die Konstruktionszielinformationen T umfassen die Konstruktionsinformationen, die die Zielform des zu grabenden Objekts angeben. Die auf dem Firmenserver 111 gespeicherten Konstruktionszielinformationen T werden an den Bagger 100 über einen Übermittlungsvorrichtung 112 und einen Antenne 112A des Verwaltungszentrums 110 übermittelt.
Die Energiezufuhr erfolgt von einem Kondensator 104 zu den Geräten einschließlich Kommunikationseinheit 40 dann, wenn der Zündschlüssel 103 des Baggers 100 auf EIN gedreht wird. Wenn die Kommunikationseinheit 40 mit einer drahtlosen Übermittlungsfunktion verwendet wird, nachdem die Energieversorgung aus dem Kondensator 104 zu den Geräte einschließlich der Kommunikationseinheit 40 durchgeführt wurde, führt der Bagger 100 eine drahtlose Nachrichtenübermittlung mit dem Firmenserver 111 über die Antenne 40A durch und empfängt die Konstruktionszielinformationen T vom Firmenserver 111. Solange der Zündschlüssel 103 auf EIN ist, unabhängig von der Zeit, zu der der Zündschlüssel 103 auf EIN gedreht wird, wird die Energieversorgung der Geräte einschließlich Kommunikationseinheit 40 durchgeführt, und ein Zustand, in dem die Konstruktionszielinformationen T aus einem externen Gerät wie dem Firmenserver 111 oder einer Anschlussvorrichtung empfangen werden können, wird weitergeführt.
Die die aus dem Firmenserver 111 übermittelten Konstruktionszielinformationen T werden von der Kommunikationseinheit 40 über die Antenne 40A des Baggers 100 empfangen. Die Speichereinheit 28M der Anzeigesteuervorrichtung 28 speichert die von der Kommunikationseinheit 40 empfangenen Konstruktionszielinformationen T. In dem Beispiel von 15 speichert die Speichereinheit 28M eine Vielzahl von Elementen von Konstruktionszielinformationen T_A, T_B, T_C,... T_V, T_W. Die Referenzzeichen A, B, C,... V, W, die an den Konstruktionszielinformationen T befestigt sind, sind Dateinamen der Entwurfsflächeninformationen.
Wenn der Bagger 100 den Grabbetrieb ausführt, betreibt der Maschinenführer den Schalter 29S, der in 2 erläutert ist, um einen Befehl zur Ausführung der Grabsteuerung an die Anzeigesteuervorrichtung 28 zu übermitteln. Der Maschinenführer wählt dann einen Bereich der Konstruktions-Zielfläche 41, d.h. die ein Objekt der Grabsteuerung sein soll, mit einer Eingabeeinheit (nicht erläutert) der Anzeigesteuervorrichtung 28 aus. Eine Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 liest die Konstruktionszielinformationen T entsprechend dem gewählten Bereich aus der Speichereinheit 28M aus und erzeugt und überträgt die Grab-Zielgeländeformdaten U an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26. In diesem Beispiel sind die Konstruktionszielinformationen entsprechend dem gewählten Bereich die Konstruktionszielinformationen T_A mit einem Dateinamen A, und aus den Konstruktionszielinformationen T_A werden Grab-Zielgeländeformdaten U_A erzeugt. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 führt die Grabsteuerung unter Verwendung der Grab-Zielgeländeformdaten U_A aus.
Neue Konstruktionszielinformationen Tn, die aus dem Firmenserver 111 übertragen werden, umfassen einen Befehl (Aktualisierungsbefehl) PC zum Aktualisieren der Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M der Anzeigesteuervorrichtung 28 auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn. Die neuen Konstruktionszielinformationen Tn und der Aktualisierungsbefehl PC werden vom Firmenserver 111 übermittelt, und wenn die Kommunikationseinheit 40 des Baggers 100 diese Informationen und den Befehl empfängt, speichert die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die über die den Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, in der Speichereinheit 28M. Dann werden die Konstruktionszielinformationen T, die derzeit in der Speichereinheit 28M gespeichert sind, mit den neuen Konstruktionszielinformationen Tn überschrieben, die von der Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, und werden aktualisiert. Wie vorstehend beschrieben, bestimmt in der vorliegenden Ausführungsform die Verarbeitungseinheit 28P, ob die Konstruktionszielinformationen T, die in der Speichereinheit 28M gespeichert sind, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden. Die Verarbeitungseinheit 28P erzeugt Grab-Zielgeländeformdaten U_n auf der Basis der neuen Konstruktionszielinformationen T, und die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 führt die Grabsteuerung auf der Basis der Grab-Zielgeländeformdaten U_n aus. Wenn die Konstruktionszielinformationen T_A mit dem Dateinamen A mit den neuen Konstruktionszielinformationen T_An überschrieben werden, erzeugt die Verarbeitungseinheit 28P Grab-Zielgeländeformdaten U_An auf der Basis der neuen Konstruktionszielinformationen T_An, und die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 führt die Grabsteuerung auf der Basis der Grab-Zielgeländeformdaten U_An aus.
Angenommen wird, dass zu der Zeit, zu der die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aus dem Firmenserver 111 an den Bagger 100 übermittelt werden, die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung unter Verwendung der aus den Konstruktionszielinformationen T_A erzeugten Grab-Zielgeländeformdaten U_A ausführt. Wenn die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn einschließlich der neuen Konstruktionszielinformationen T_An mit dem Dateinamen A empfangen hat, überschreibt die Speichereinheit 28M die aktuellen Konstruktionszielinformationen T_A mit den neuen Konstruktionszielinformationen T_An. Dann führt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung aus, und damit führt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung auf der Basis der Grab-Zielgeländeformdaten U_An aus, die auf der Basis der neuen Konstruktionszielinformationen T_A erzeugt wurden.
Wenn allerdings der Inhalt der Konstruktionszielinformationen T_A, bevor die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen T_An empfängt, und der Inhalt der neuen Konstruktionszielinformationen T_An verschieden sind, und wenn die Konstruktionszielinformationen T_A während der Durchführung der Grabsteuerung auf die neuen Konstruktionszielinformationen T_An aktualisiert werden, erkennt der Führer des Baggers nicht, dass die Konstruktionszielinformationen T_A auf Konstruktionszielinformationen T_An aktualisiert wurden, und betreibt die Arbeitsmaschine 2, während er erkennt, dass die Grabsteuerung an der Arbeitsmaschine 2 mit Bezug auf die Konstruktionszielinformationen T_A vor der Aktualisierung durchgeführt wird, und kann ein Gefühl der Unsicherheit entwickeln. Als Ergebnis kann die Zielform zu einer Form konstruiert werden, die nicht vom Führer des Baggers 100 beabsichtigt ist. Um diese Situation zu vermeiden, verwendet das Steuersystem 200 keine Entwurfsflächeninformationen, die anders sind als die Konstruktionszielinformationen T_A, die für die laufende Grabsteuerung verwendet werden, bis die laufende Grabsteuerung abgeschlossen ist, wenn die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung ausführt. Daher setzt das Steuersystem 200 die Grabsteuerung ohne Verwendung der neuen Konstruktionszielinformationen T_An in ein Zustand des Wartens auf Aktualisieren auf die neuen Konstruktionszielinformationen T_An fort, und die Grabsteuerung wird von der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 durchgeführt.
Wenn daher in der vorliegenden Ausführungsform die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung ausführt, setzt die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung unter Verwendung nur der Grab-Zielgeländeformdaten U_A fort, die aus den Konstruktionszielinformationen T_A erzeugt wurden, die für die laufende Grabsteuerung verwendet werden. Dabei führt das Steuersystem 200 keine Aktualisierung, bei der Durchführung computerunterstützter Konstruktion unter Verwendung des Baggers 100, der Konstruktionsinformationen, die nicht durch den Führer des Baggers 100 beabsichtigt sind, durch. Daher kann der Maschinenführer die Arbeitsmaschine 2 ohne das Gefühl der Unsicherheit betreiben.
Beispielsweise, wenn die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen T_An mit dem Dateiname A empfangen hat, aktualisiert die Speichereinheit 28M die Konstruktionszielinformationen T_A , die für die laufende Grabsteuerung verwendet werden, nicht auf die neuen durch die Kommunikationseinheit 40 empfangenen Konstruktionszielinformationen T_An. Die Speichereinheit 28M aktualisiert Konstruktionszielinformationen T_B, T C,... T_V, T_W mit den Dateinamen B, C, D,... V, W, die nicht für die laufende Grabsteuerung verwendet werden, nicht auf neue Konstruktionszielinformationen T_Bn, T_Cn,... T_Vn, T_Wn. D.h. die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 aktualisieren die Entwurfsflächeninformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen durch die Kommunikationseinheit 40 empfangenen Entwurfsflächeninformationen, wenn der Dateiname (in diesem Beispiel A) der Entwurfsflächeninformationen, die für die Grabsteuerung von der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 verwendet werden, und der Dateiname (in diesem Beispiel A) der neuen Entwurfsflächeninformationen, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen werden, die gleichen sind. Die Verarbeitungseinheit 28P kann nach dem Empfang neuer Entwurfsflächeninformationen Empfangsinformationen erzeugen, die angeben, dass die neuen Entwurfsflächeninformationen TI empfangen wurden, und kann die Empfangsinformationen auf der Anzeigeeinheit 29 anzeigen. Als Empfangsinformationen können mindestens eines von einem vorbestimmten Icon, einen Warnzeichen und eine Buchstabeninformation verwendet werden. Beispielsweise kann, wenn die Verarbeitungseinheit 28P bestimmt hat, dass der Dateiname (in diesem Beispiel A) der Entwurfsflächeninformationen, die gerade verwendet werden, und der Dateiname (in diesem Beispiel A) der neuen Entwurfsflächeninformationen, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, die gleichen sind, die Verarbeitungseinheit 28P Empfangsinformationen erzeugen, die bedeuten, dass diese Informationselemente gleich sind, und kann die Empfangsinformationen auf der Anzeigeeinheit 29 anzeigen. Weiterhin kann die Verarbeitungseinheit 28P die Empfangsinformationen auf der Anzeigeeinheit 29 anzeigen, nachdem die die neuen Entwurfsflächeninformationen empfangen wurden, während die Grabsteuerung nicht ausgeführt wird. Die Verarbeitungseinheit 28P aktualisiert dann die Entwurfsflächeninformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf neue Entwurfsflächeninformationen, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, wenn der Dateiname (in diesem Beispiel A) der Entwurfsflächeninformationen, die für die Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 verwendet werden, und der Dateiname (B, C,... , V, W) der neuen Entwurfsflächeninformationen, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, nicht die gleichen sind. Wenn die Zweckmäßigkeit der Aktualisierung der Konstruktionszielinformationen T gemäß dem Dateiname der Konstruktionszielinformationen T bestimmt wird, kann die Zweckmäßigkeit der Aktualisierung unschwer und zuverlässig bestimmt werden.
Dabei kann die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung unter Verwendung nur der Grab-Zielgeländeformdaten U_A fortsetzen, die aus den Konstruktionszielinformationen T_A erzeugt wurden, die für die laufende Grabsteuerung verwendet werden. Weiterhin werden die Konstruktionszielinformationen T_B, T_C, oder dergleichen, die nicht für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionszielinformationen T_Bn, T_Cn, oder dergleichen aktualisiert. In diesem Fall speichert die Speichereinheit 28M temporär die neuen Konstruktionszielinformationen T_An in einen Puffer, und wenn die Grabsteuerung abgeschlossen ist oder wenn der Antriebsmaschine 35 gestoppt und der Bagger 100 angehalten wird, aktualisiert die Speichereinheit 28M die Konstruktionszielinformationen T_A, die für die Grabsteuerung verwendet wurden, auf die neuen Konstruktionszielinformationen T_An, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden.
(Steuerungsbeispiel)
16 ist ein Flussdiagramm und erläutert ein Beispiel für die Steuerung (Aktualisierung der Steuerung der Konstruktionsinformationen) während der Grabsteuerung. In Schritt S101 bestimmt die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28, ob die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aus dem Firmenserver 111 empfangen hat. Wenn die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn empfangen hat (JA in Schritt S101), macht die Verarbeitungseinheit 28P mit der Verarbeitung in Schritt S102 weiter. Wenn die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn (NEIN in Schritt S101) nicht empfangen, wird die Verarbeitung beendet.
In Schritt S102 bestimmt die Verarbeitungseinheit 28P, ob die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung ausführt. Beispielsweise überträgt während der Grabsteuerung die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 ein Ausführungssignal OP der Grabsteuerung an die Anzeigesteuervorrichtung 28. Die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 bestimmt, dass die Grabsteuerung durchgeführt wird, während das Ausführungssignal OP empfangen wird (JA in Schritt S102). In diesem Fall geht die Verarbeitung mit Schritt S103 weiter, und die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 aktualisiert die Konstruktionszielinformationen T, die derzeit für die Grabsteuerung verwendet werden, nicht auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 in Schritt S101 empfangen wurden.
Wenn die Grabsteuerung nicht ausgeführt wird (NEIN in Schritt S102), zum Beispiel wenn die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 das Ausführungssignal OP nicht empfängt, macht die Verarbeitungseinheit 28P mit der Verarbeitung in Schritt S104 weiter. In Schritt S104 aktualisiert die Verarbeitungseinheit 28P die Konstruktionszielinformationen T, die derzeit in der Speichereinheit 28M gehalten werden, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die in Schritt S101 durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden.
In der vorliegenden Ausführungsform bestimmt die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28, ob die Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 verwendet werden, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn , die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, auf der Basis des Dateinamens der Konstruktionszielinformationen T zu aktualisieren sind. Anders als vorstehend, wenn die Positionsinformationen der Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung verwendet werden, und die Positionsinformationen der neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, die gleichen sind, kann die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, aktualisieren. In diesem Fall, zum Beispiel wenn die Konstruktions-Zielfläche 41 der Konstruktionszielinformationen T (siehe 4), die für die Grabsteuerung verwendet werden, und die Konstruktions-Zielfläche 41 der neuen Konstruktionszielinformationen Tn als die gleiche Ebene angesehen werden können, können die Positionsinformationen von beiden Flächen als gleich angesehen werden.
In der vorliegenden Ausführungsform kann die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, aktualisieren, wenn der Bagger 100 ohne Schlüssel ist, wenn der Zündschlüssel 103 AUS ist, anders als in dem Fall, in dem die Grabsteuerung nicht ausgeführt wird. Wenn beispielsweise die Kommunikationseinheit 40 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn empfangen hat, wenn der Zündschlüssel 103 auf EIN steht, speichert die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die neuen Konstruktionszielinformationen Tn temporär im Puffer der Speichereinheit 28M. Wenn dann der Zündschlüssel 103 nach AUS gedreht wird, aktualisiert die Verarbeitungseinheit 28P die Konstruktionszielinformationen T, die derzeit in der Speichereinheit 28M gespeichert sind, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die im Puffer gespeichert sind. Wenn dabei der Zündschlüssel 103 auf EIN steht, werden die Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht aktualisierten, und somit wird die Aktualisierung der Konstruktionszielinformationen, die nicht durch den Führer des Baggers 100 beabsichtigt ist, nicht durchgeführt, und der Maschinenführer kann erkennen, dass die Konstruktionszielinformationen aktualisiert wurden und kann die Arbeitsmaschine 2 betreiben.
In diesem Fall empfängt die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 den Aktualisierungsbefehl PC, der zusammen mit den neuen Konstruktionszielinformationen Tn übermittelt wurde, aus den zentralen Firmenserver 111, und hält den Aktualisierungsbefehl PC zurück, bis der Zündschlüssel 103 nach AUS gedreht ist. Durch Zurückhalten des Aktualisierungsbefehls PC schiebt die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 das Aktualisieren der Konstruktionszielinformationen T auf. Wenn der Aktualisierungsbefehl PC und das AUS des Zündschlüssels 103 manifestiert sind, hält die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Energieversorgung aus dem Kondensator 104 unter Verwendung eines selbstunterhaltenden Stromkreises (nicht erläutert) aufrecht, bis die Verarbeitung der Aktualisierung abgeschlossen ist. In diesem Zustand aktualisiert die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die im Puffer gespeichert sind. Wenn die Aktualisierung abgeschlossen ist, löscht die Verarbeitungseinheit 28P den Aktualisierungsbefehl PC, und der selbstunterhaltende Stromkreis unterbricht die Energieversorgung aus dem Kondensator 104.
Wenn der Zündschlüssel 103 auf AUS gedreht wird und der Antriebsmaschine 35 gestoppt und der Bagger 100 angehalten wird, können die Geräte wie die Kommunikationseinheit 40 für eine vorbestimmte Zeit gestartet werden und können in der Lage sein, den Aktualisierungsbefehl PC zusammen mit den neuen Konstruktionszielinformationen Tn aus dem zentralen Firmenserver 111 über die Antenne 40A zu empfangen. In diesem Fall werden zum Beispiel ein Zeitsteuerprogramm zum Starten der Anzeigesteuervorrichtung 28 selbst und die Kommunikationseinheit 40 zu einer vorbestimmten Zeit in die Anzeigesteuervorrichtung 28 eingebaut. Das Zeitsteuerprogramm führt den Prozess der Lieferung von Energie an die Vorrichtungen wie die Kommunikationseinheit 40 aus dem Kondensator 104 aus, wenn die vorbestimmte Zeit, zum Beispiel nachts, gekommen ist. Weiterhin führt die Anzeigesteuervorrichtung 28 die Aktualisierungsteuerung der Zielkonstruktionsinformationen durch. D.h. die Speichereinheit 28M aktualisiert die gespeicherten Konstruktionszielinformationen T auf die neuen empfangenen Konstruktionszielinformationen Tn, und nachdem das Aktualisieren abgeschlossen ist, unterbricht das Zeitsteuerprogramm die Energieversorgung aus dem Kondensator 104 an die Geräte wie die Kommunikationseinheit 40. Wie vorstehend beschrieben, werden die Konstruktionszielinformationen T auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert, während der Bagger 100 unterbrochen ist. Wenn daher der Maschinenführer den Zündschlüssel 103 auf EIN dreht und die Arbeit nach dem Aktualisieren beginnt, kann der Maschinenführer die Arbeit auf der Basis der neuen Konstruktionszielinformationen Tn beginnen, und somit kann der Maschinenführer in effektiver Weise mit der Konstruktion fortfahren.
Weiterhin, wenn der Führer des Baggers 100 den Schalter 29S betreibt, um den Grabsteuerungsmodus in einem Zustand des Grabsteuerungsmodus zu beenden, unter dem die Grabsteuerung durchgeführt wird, werden die Konstruktionszielinformationen T, die n dem Grabsteuerungsmodus verwendet wurden, auf die neuen, in dem Puffer gespeicherten Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert, und die neuen Konstruktionszielinformationen Tn können als die Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M aktualisiert werden. Da die Absicht besteht, den Grabsteuerungsmodus durch den Maschinenführer zu beenden, wenn der Grabsteuerungsmodus aktiviert wird, nachdem der Grabsteuerungsmodus durch den oben beschrieben Prozess beendet wurde, kann der Maschinenführer kann die Arbeitsmaschine 2 ohne eine Gefühl der Unsicherheit betreiben, auch wenn die Grabsteuerung mit den aktualisierten Konstruktionszielinformationen T ausgeführt wird.
Die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 kann die für die Grabsteuerung zu verwendenden Konstruktionszielinformationen T auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisieren , die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, wenn die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 die Grabsteuerung ausführt und die Löffel 8 der Arbeitsmaschine 2 von dem zu grabenden Objekt entfernt ist. Beispielsweise berechnet die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26P oder die Anzeigesteuervorrichtung 28 einen Abstand zwischen der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und dem zu grabende Objekt, und als Ergebnis ist die Schneidspitze 8T des Löffels 8 von dem Objekt durch einen vorbestimmten Abstand oder mehr beabstandet, der Grabsteuerungsmodus kann automatisch beendet werden, und der Zustand wird zu einem Zustand der Nichtdurchführung der Grabsteuerung, und die Konstruktionszielinformationen T können auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden. Hier kann ein Abstand zwischen einer vorbestimmten Position der Arbeitsmaschine 2 und dem zu grabenden Objekt anstelle des Abstands zwischen der Position der Schneidspitze 8T des Löffels 8 und dem zu grabende Objekt berechnet werden. Wie vorstehend beschrieben, wird, wenn der Löffel 8 oder die Arbeitsmaschine 2 von dem zu grabenden Objekt beabstandet ist, die Grabsteuerung nicht ausgeführt. Daher kann der Maschinenführer sogar wenn die Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden, die Arbeitsmaschine 2 ohne das Gefühl der Unsicherheit betreiben. Weiterhin besteht insofern ein Vorteil, als die Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M unverzüglich auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden.
Wenn die Positionsinformationen der Konstruktionszielinformationen T , die für die Grabsteuerung verwendet werden, und die Positionsinformationen der neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, als gleich angesehen werden können, kann die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Konstruktionszielinformationen T, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, aktualisieren. In diesem Fall wird die Grabsteuerung auf der Basis der Grab-Zielgeländeformdaten Un ausgeführt, die aus den neuen Konstruktionszielinformationen Tn erzeugt wurden, die als die gleichen wie die Konstruktionszielinformationen T angesehen werden können. Daher schreitet die Grabsteuerung entsprechend dem Fall der Verwendung der aus den Konstruktionszielinformationen T erzeugten Grab-Zielgeländeformdaten U ein. Als Ergebnis ist bei der Durchführung der computerunterstützten Konstruktion unter Verwendung des Baggers 100, auch wenn die Konstruktionszielinformationen T auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden, die als die gleichen wie die Konstruktionszielinformationen T betrachtet werden können, wie vorstehend beschrieben, die Zielform des zu grabenden Objekts unverändert. Es gibt daher keine Aktualisierung, die vom Maschinenführer nicht beabsichtigt ist, und der Maschinenführer kann die Arbeitsmaschine 2 ohne das Gefühl der Unsicherheit betreiben. Weiterhin, wie vorstehend beschrieben, wenn die Positionsinformationen der erhaltenen Konstruktionszielinformationen T und die Positionsinformationen der neuen Konstruktionszielinformationen Tn als gleich angesehen werden können, wenn die erhaltenen Konstruktionszielinformationen T auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert werden, kann der Führer des Baggers 100 die Arbeitsmaschine 2 ohne das Gefühl der Unsicherheit betreiben. Weiterhin besteht insofern ein Vorteil, als die Konstruktionszielinformationen T in der Speichereinheit 28M unverzüglich auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert wird.
Weiterhin kann, wenn die Verarbeitungseinheit 28P der Anzeigesteuervorrichtung 28 die Konstruktionszielinformationen T zur Verwendung für die Grabsteuerung auf die neuen Konstruktionszielinformationen Tn aktualisiert, die durch die Kommunikationseinheit 40 empfangen wurden, die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26, auch wenn ein Befehl zur Ausführung der Grabsteuerung vorliegt, die Grabsteuerung nicht durchführen. Auf diesem Weg wird bei der Durchführung der computerunterstützten Konstruktion unter Verwendung des Baggers 100 die Aktualisierung der Konstruktionszielinformationen T, die durch den Maschinenführer nicht beabsichtigt ist, nicht durchgeführt. Daher kann der Maschinenführer die Arbeitsmaschine 2 ohne das Gefühl der Unsicherheit betreiben.
Der Zustand des Wartens auf die Aktualisierung auf die neuen Konstruktionszielinformationen T_An während der Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 26 umfasst die folgenden Fälle. Zusätzlich zu dem Zustand des Haltens der neuen Konstruktionszielinformationen T_An in ein Zustand des Einmalspeicherns der neuen Informationen in dem Puffer, wie vorstehend beschrieben, sind ein Zustand, in dem die Geländedatenerzeugungseinheit 28C der Anzeigesteuervorrichtung 28 nicht den Prozess des Erhaltens der Grab-Zielgeländeform 43I durchführt, oder ein Zustand, in dem, auch wenn der Prozess des Erhaltens der Grab-Zielgeländeform 431 durchgeführt wurde, die Geländedatenerzeugungseinheit 28C keine Aktualisierung auf die neuen Grab-Zielgeländeform 43I durchführt, auch wenn die neuen Konstruktionszielinformationen T_An gewonnen wurden, die Zustände des Wartens auf Aktualisierung. Weiterhin ist ein Zustand der Nichtannahme der neuen Konstruktionszielinformationen T_An oder Grab-Zielgeländeform 43I von einer Außenseite des Baggers 100 während der Durchführung der Grabsteuerung ebenfalls der Zustand des Wartens auf Aktualisierung. Beispielsweise ist ein Zustand der Nichtannahme der neuen Konstruktionszielinformationen T_An, auch wenn die neuen Informationen an den Bagger 100 von einer Außenseite übermittelt wurden, der Zustand des Wartens auf Aktualisierung. Weiterhin ist zum Beispiel ein Zustand, in dem die Grab-Zielgeländeform 43I auf der Basis der neuen Konstruktionszielinformationen T_An in einer externen Vorrichtung wie dem Firmenserver 111 erzeugt oder gespeichert wird, und die Grab-Zielgeländeform 43I nicht angenommen wird, auch wenn die Geländeform an den Bagger 100 übermittelt wurde, ebenfalls der Zustand des Wartens auf Aktualisierung.
In diesem Fall wird die neue Grab-Zielgeländeform 43I, die an den Bagger 100 übermittelt wurde, zu den neuen Konstruktionszielinformationen T_An. Wie vorstehend beschrieben, kann, auch wenn die neuen Konstruktionszielinformationen T_An oder die neuen Grab-Zielgeländeform 43I, die zur Erzeugung der Grab-Zielgeländeform 431 erforderlich sind, direkt von einer Außenseite des Baggers 100 übermittelt werden, das Steuersystem 200 die Annahme der Konstruktionszielinformationen T_An verweigern.
Obgleich die vorliegende Ausführungsform beschrieben wurde, wird die vorliegende Ausführungsform durch den oben beschriebenen Inhalt nicht beschränkt. Weiterhin umfassen die oben beschriebenen Konfigurationselemente Sachen, auf die ein Fachmann leicht kommen kann, im Wesentlichen gleiche Sachen und Sachen im Umfang von Äquivalenten. Weiterhin können die oben beschriebenen Konfigurationselemente entsprechend kombiniert werden. Weiterhin können verschiedene Streichungen, Substitutionen, Änderungen der Konfigurationselemente vorgenommen werden, ohne vom Geist der vorliegenden Ausführungsform abzuweichen. Beispielsweise umfasst die Arbeitsmaschine 2 den Ausleger 6, den Arm 7, und den Löffel 8 d.h. ein Arbeitswerkzeug. Allerdings ist das Arbeitswerkzeug, das an der Arbeitsmaschine 2 befestigt ist, nicht darauf und nicht auf den Löffel 8 beschränkt.
Weiterhin wurde in der vorliegenden Ausführungsform die Aktualisierungssteuerung der Konstruktionszielinformationen beschrieben, wie in 16 erläutert, wobei der Bagger 100 als Beispiel herangezogen wurde. Allerdings kann die Aktualisierungssteuerung der Konstruktionszielinformationen mit Bezug auf einen Bulldozer oder einen Motorgrader (oder Planierfahrzeug) verwirklicht werden, der ermöglicht, dass die Grabsteuerung, die zum Steuern der Schneide entlang der Grab-Zielgeländeformdaten U in der Lage ist, nicht in die Grab-Zielgeländeformdaten U eingräbt oder sie abträgt, wie die vorliegende Ausführungsform, unter Verwendung von erforderlichen Geräten, wie die Kommunikationseinheit 40, die Verarbeitungseinheit 28P und die Speichereinheit 28M. Somit kann der Maschinenführer den Betrieb der Arbeitsmaschine bei der computerunterstützten Konstruktion entsprechend ausführen.
Bezugszeichenliste

1: FAHRZEUGKÖRPER
2: ARBEITSMASCHINE
3: OBERER SCHWENKKÖRPER
5: FAHRVORRICHTUNG
6: AUSLEGER
7: ARM
8: LÖFFEL
8B: SCHNEIDE
8T: SCHNEIDSPITZE
19: POSITIONSDETEKTIONSEINHEIT
20: DREIDIMENSIONALER POSITIONSSENSOR
21 und 22: ANTENNE
23: GLOBALKOORDINATENBERECHNUNGSEINHEIT
25: BETRIEBSGERÄT
26: ARBEITSMASCHINENSTEUERGERÄT
27: STEUERVENTIL
28: ANZEIGESTEUERGERÄTE
28M: SPEICHEREINHEIT
28P: VERARBEITUNGSEINHEIT
29: ANZEIGEEINHEIT
29S: SCHALTER
29I: EINGABEEINHEIT
35: ANTRIEBSMASCHINE
36 und 37: HYDRAULISCHE PUMPE
39: SENSOR-STEUERGERÄT
40: KOMMUNIKATIONSEINHEIT
41: KONSTRUKTIONSZIELFLÄCHE
43I: GRAB-ZIELGELÄNDEFORM
44: GRAB-OBJEKTPOSITION
52: ZIELGESCHWINDIGKEITSBESTIMMUNGSEINHEIT
53: ABSTANDSGEWINNUNGSEINHEIT
54: GRENZGESCHWINDIGKEITSEBESTIMMUNGSEINHEIT
57: ARBEITSMASCHINENSTEUEREINHEIT
100: BAGGER
103: ZÜNDSCHLÜSSEL
110: FIRMENZENTRALE
111: FIRMENSERVER
200: STEUERSYSTEM

Claims

Steuersystem zum Steuern einer Erdbewegungsmaschine, die eine Arbeitsmaschine umfasst, wobei das System folgendes umfasst: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist, um Konstruktionsinformationen zu speichern, die eine Zielform eines zu konstruierenden Objekts angeben, das von der Arbeitsmaschine konstruiert wird, wobei die Konstruktionsinformationen aktualisiert werden; eine Arbeitsmaschinensteuereinheit, die zur Ausführung der Grabsteuerung , um das zu konstruierende Objekt zu konstruieren, nicht abzutragen, auf der Basis der in der Speichereinheit gespeicherten Konstruktionsinformationen konfiguriert ist; und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, um zu bestimmen, ob aktualisierende Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung von der Arbeitsmaschinensteuereinheit zu verwenden sind, auf neue Konstruktionsinformationen zu aktualisieren sind, demgemäß, ob die Grabsteuerung ausgeführt wird.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 1, wobei, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen nicht aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 2, wobei in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, wenn ein Dateiname der Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, und ein Dateiname der neuen Konstruktionsinformationen gleich sind, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach Anspruch 2, wobei in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, wenn Positionsinformationen der Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, und Positionsinformationen der neuen Konstruktionsinformationen gleich sind, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, nicht auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei in einem Fall, wobei die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die anders sind als die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung nicht durchführt, oder sich die Erdbewegungsmaschine in einem ausgeschalteten Zustand befindet, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, umfassend: einen Schalter, der konfiguriert ist, um zu wählen, ob die Grabsteuerung ausgeführt werden soll, wobei wenn die Grabsteuerung mit einer Betätigung des Schalters unterbunden wird, nachdem die Grabsteuerung mit einer Betätigung des Schalters durchgeführt wurde, die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert werden.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, und die Arbeitsmaschine von dem zu konstruierenden Objekt beabstandet ist, die Verarbeitungseinheit die Konstruktionsinformationen, die für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen aktualisiert.
Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei, während der Durchführung der Grabsteuerung durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit, die Verarbeitungseinheit Empfangsinformationen, die angeben, dass neue Konstruktionsinformationen empfangen wurden, auf einer Anzeigeeinheit anzeigt.
Steuersystem zum Steuern einer Erdbewegungsmaschine, die eine Arbeitsmaschine umfasst, wobei das System folgendes umfasst: eine Speichereinheit, die konfiguriert ist Konstruktionsinformationen zu speichern, d.h. Informationen bezüglich eines zu konstruierenden Objekts, das von der Arbeitsmaschine konstruiert wird, und wenn neue Konstruktionsinformationen empfangen wurden, die gespeicherten Konstruktionsinformationen auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren; eine Arbeitsmaschinensteuereinheit, die zur Ausführung der Grabsteuerung, um das zu konstruierende Objekt zu konstruieren, nicht abzutragen, auf der Basis der in der Speichereinheit gespeicherten Konstruktionsinformationen konfiguriert ist; und eine Verarbeitungseinheit, die konfiguriert ist, die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung zu verwenden sind, auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren, wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit nicht die Grabsteuerung ausführt, wobei wenn die Arbeitsmaschinensteuereinheit die Grabsteuerung durchführt, die Verarbeitungseinheit konfiguriert ist, um die die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen zu aktualisieren, um die Konstruktionsinformationen, die anders sind als die Konstruktionsinformationen, die durch die Arbeitsmaschinensteuereinheit für die Grabsteuerung verwendet werden, auf die neuen Konstruktionsinformationen, zu aktualisieren.
Erdbewegungsmaschine umfassend das Steuersystem für eine Erdbewegungsmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10.