DE112015000241T5

DE112015000241T5 - Arbeitsfahrzeuge und Verfahren zum Erfassen des Kippwinkels

Info

Publication number: DE112015000241T5
Application number: DE112015000241.3T
Authority: DE
Inventors: Yuto Fujii; Tsutomu Iwamura; Daiki Arimatsu; Katsuhiro Ikegami; Masanobu Seki
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2016-09-15
Anticipated expiration: 2035-12-10
Also published as: KR20170069174A; DE112015000241B4; KR101779525B1; CN105829616A; JP6058218B2; US9689145B1; US20170167116A1; WO2016076444A1; CN105829616B; JPWO2016076444A1

Abstract

Ein hydraulischer Bagger (CM) ist mit einer Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit (284D) und einer Löffelinformationsberechnungseinheit (282A) bereitgestellt. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit (284D) erzeugt Kippzylinderlagedaten, die angeben, dass eine Lage eines Kippzylinders (30) entweder eine erste Lage (P1) ist, in der ein Löffel (8) im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert wird, oder eine zweite Lage (P2) ist, in der der Löffel (8) im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert wird, beim Betrachten des Löffels (8) von einer Fahrzeugkörperseite (1) aus. Die Löffelinformationsberechnungseinheit (282A) erfasst einen Kippwinkel (δ) des Löffels (8) auf der Grundlage der Hublänge basierend auf den Kippzylinderlagedaten.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug und ein Verfahren zur Erfassung eines Kippwinkels.
Beschreibung der einschlägigen Technik
Ein Arbeitsfahrzeug, das mit einem kippbaren Löffel bereitgestellt ist, der in der Lage ist, um das Zentrum einer Kippachse zu rotieren, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Ein kippbarer Löffel wird durch einen mit dem Löffel gekoppelten Kippzylinder rotiert.
Um einen Kippwinkel zu erfassen, der ein Rotationswinkel des Löffels um das Zentrum einer Kippachse ist, ist ein Verfahren zur Verwendung eines Neigungssensors zum Detektieren des Neigungswinkels des Löffels bekannt (siehe Patentdokument 1).
STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
Entgegenhaltungen

Patentdokument 1: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2014-55407

KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Der Neigungssensor weist einen Flüssigkeits-Neigungssensor auf, der den Neigungswinkel auf der Grundlage einer Änderung im Flüssigkeitsniveau als Reaktion auf die Bewegung des Löffels detektiert. Es ist schwer, den Kippwinkel zu erfassen, da Messwerte in Abhängigkeit von der Stellung des Löffels entsprechend den Bewegungen des Arbeitsgeräts, wie Ausleger oder Arm, nicht exakt nachgewiesen werden können, wenn der Flüssigkeits-Neigungssensor verwendet wird.
Demnach wird ein Verfahren in Betracht gezogen, um die Hublänge eines Kippzylinders nachzuweisen und den Kippwinkel auf der Grundlage der Hublänge unter Verwendung des Cosinus-Satzes zu berechnen. Gemäß diesem Verfahren ist es möglich, den Kippwinkel mit größerer Genauigkeit nachzuweisen, ohne sich auf die Stellung des Löffels zu verlassen. Da sich allerdings das Kippwinkel-Berechnungsverfahren in Abhängigkeit davon unterscheidet, ob der Kippzylinder so angeordnet ist, dass der Löffel im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert wird, oder ob der Kippzylinder so angeordnet ist, dass der Löffel im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert wird, wenn der Löffel von der Seite des Fahrzeugkörpers aus betrachtet wird, ist das Verfahren kompliziert und erfordert, dass die Bedienperson zuvor die Lage des Kippzylinders eingibt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Arbeitsfahrzeugs und eines Verfahrens zur Erfassung eines Kippwinkels, wobei der Kippwinkel in Anbetracht der obigen Bedingungen leicht nachgewiesen werden kann.
Lösung des Problems
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt ist mit einem Fahrzeugkörper, einem Arbeitsgerät, einem Kippzylinder, einer Hublängendetektiereinheit, einer Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit und einer Löffelinformationsberechnungseinheit ausgestattet. Das Arbeitsgerät weist einen Löffel auf, der zur Rotation um eine Kippachse konfiguriert ist. Der Kippzylinder ist konfiguriert, um zu bewirken, dass der Löffel um die Kippachse rotiert. Die Hublängendetektiereinheit ist konfiguriert, um eine Hublänge des Kippzylinders zu detektieren. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit ist konfiguriert, um Kippzylinderlagedaten zu erzeugen, die angeben, ob eine Lage des Kippzylinders eine erste Lage oder eine zweite Lage ist, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus. Der in der ersten Lage angeordnete Löffel wird im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert. Der in der zweiten Lage angeordnete Löffel wird im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert. Die Löffelinformationsberechnungseinheit ist konfiguriert, um einen Kippwinkel des Löffels auf der Grundlage der Hublänge basierend auf den Kippzylinderlagedaten zu erfassen.
Gemäß dem Arbeitsfahrzeug wie im ersten Aspekt kann der Kippwinkel unter Verwendung eines geeigneten Verfahrens zur Berechnung des Kippwinkels, je nachdem, ob sich der Kippzylinder in der ersten Lage oder in der zweiten Lage befindet, leicht erfasst werden.
Das Arbeitsfahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt ist mit einer Anzeigeeinheit und einer Anzeigesteuerung ausgestattet. Die Anzeigesteuerung ist konfiguriert, um zu bewirken, dass ein Selektionsbildschirm zum Auswählen der ersten Lage oder zweiten Lage auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit erzeugt die Kippzylinderlagedaten auf der Grundlage der Selektionsergebnisse des Selektionsbildschirms.
Das Arbeitsfahrzeug gemäß einem dritten Aspekt ist mit dem zweiten Aspekt verwandt, und die Anzeigesteuerung ist konfiguriert, um zu bewirken, dass ein erstes Muster und ein zweites Muster als erste Lage auf der Anzeigeeinheit angezeigt werden. Wenn der Löffel im ersten Muster angeordnet ist, ist ein erster Endteil des Kippzylinders, der mit dem Löffel gekoppelt ist, links von der Kippachse angeordnet, und ein zweiter gegenüber dem ersten Endteil des Kippzylinders angeordneter Endteil ist unterhalb einer Kopplungslinie angeordnet, die die Kippachse und den ersten Endteil koppelt, bei Betrachtung des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus. Wenn der Löffel im zweiten Muster angeordnet ist, ist der erste Endteil rechts von der Kippachse angeordnet und der zweite Endteil ist über der Kopplungslinie angeordnet, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus. Der Anzeigesteuerung ist konfiguriert, um zu bewirken, dass ein drittes Muster und ein viertes Muster auf der Anzeigeeinheit als zweite Position angezeigt werden. Wenn der Löffel im dritten Muster angeordnet ist, ist der erste Endteil rechts von der Kippachse angeordnet und der zweite Endteil ist unterhalb der Kopplungslinie angeordnet, bei Betrachtung des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus. Wenn der Löffel im vierten Muster angeordnet ist, ist der erste Endteil links von der Kippachse angeordnet und der zweite Endteil ist über der Kopplungslinie angeordnet, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus.
Das Arbeitsfahrzeug gemäß einem vierten Aspekt ist mit einem der ersten bis dritten Aspekte verwandt, und die Löffelinformationsberechnungseinheit ist konfiguriert, um eine von einer ersten Rechengleichung entsprechend der ersten Lage und einer zweiten Rechengleichung entsprechend der zweiten Lage auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten auszuwählen. Die Löffelinformationsberechnungseinheit ist zur Verwendung einer gewählten Rechengleichung konfiguriert, um den Kippwinkel des Löffels auf der Grundlage der Hublänge zu erfassen.
Das Arbeitsfahrzeug gemäß einem fünften Aspekt ist mit dem zweiten oder dritten Aspekt verwandt, und die Anzeigesteuerungsanzeigen sind konfiguriert, um zu bewirken, dass eine Löffeldatei, die die Kippzylinderlagedaten angibt, auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit ist konfiguriert, um Kippzylinderlagedaten auf der Grundlage eines Selektionsergebnisses der Löffeldatei zu erfassen.
Ein Verfahren zur Erfassung eines Kippwinkels gemäß einem sechsten Aspekt weist einen Schritt, der die Kippzylinderlagedaten erzeugt, die angeben, ob eine Lage eines Kippzylinders eine erste Lage oder eine zweite Lage ist, beim Betrachten eines Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, und einen Schritt, der einen Kippwinkel des Löffels auf der Grundlage einer Hublänge des Kippzylinders basierend auf den Kippzylinderlagedaten erhält, auf. Der Löffel, der in der ersten Lage angeordnet ist, wird im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert. Der Löffel, der in der zweiten Lage angeordnet ist, wird im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert. Der Löffel ist an der Vorderseite eines Fahrzeugkörpers angeordnet.
Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung können ein Arbeitsfahrzeug und ein Verfahren zur Erfassung eines Kippwinkels bereitgestellt werden, wobei der Neigungswinkel leicht nachgewiesen werden kann.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines hydraulischen Baggers.
2 ist eine seitliche Querschnittsansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung eines Kippzylinders und eines Löffels.
3 ist eine Vorderansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders und des Löffels, wie von der Fahrzeugkörperseite aus betrachtet.
4 ist eine Vorderansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders und des Löffels, wie von der Fahrzeugkörperseite aus betrachtet.
5 ist eine Vorderansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders und des Löffels, wie von der Fahrzeugkörperseite aus betrachtet.
6 ist eine Vorderansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders und des Löffels, wie von der Fahrzeugkörperseite aus betrachtet.
7 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert den hydraulischen Bagger.
8 ist eine schematische Rückseitenansicht und erläutert den hydraulischen Bagger.
9 ist eine schematische Draufsicht und erläutert den hydraulischen Bagger.
10 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert den Löffel.
11 ist eine schematische Vorderansicht und erläutert den Löffel.
12 ist ein Blockschaubild und erläutert eine funktionelle Konfiguration eines Steuersystems.
13 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erfassung des Kippwinkels.
14 ist eine schematische Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erfassung des Kippwinkels.
15 erläutert Selektionsbildschirme einer ersten Lage und einer zweiten Lage des Kippzylinders, wie von der Fahrzeugkörperseite aus betrachtet.
16 ist eine Ansicht und erläutert einen Dimensionseingabebildschirm einer Anzeigeeinheit.
17 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erfassung des Kippwinkels.
18 ist eine Ansicht und erläutert einen weiteren Dimensionseingabebildschirm der Anzeigeeinheit.
Beschreibung von Ausführungsformen
(Gesamtkonfiguration eines hydraulischen Baggers CM)
Eine Konfiguration eines hydraulischen Baggers CM als Beispiel eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform soll unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Einzelnen erläutert werden. Die Positionsbeziehungen der Konfigurationen werden hier nachstehend unter Bezugnahme auf ein globales Koordinatensystem und eines lokales Koordinatensystem erläutert.
Das Globalkoordinatensystem bezieht sich auf einen Ursprung Pg (siehe 7), der in einem Arbeitsbereich angeordnet und auf der Erde fixiert ist. Das Globalkoordinatensystem ist durch ein kartesisches XgYgZg-Koordinatensystem definiert. Die Xg-Achsen-Richtung ist eine Richtung in einer horizontalen Ebene, die Yg-Achsen-Richtung ist eine Richtung orthogonal zur Xg-Achsen-Richtung in der horizontalen Ebene, und die Zg-Achsen-Richtung ist eine Richtung orthogonal sowohl zur Xg-Achsen-Richtung als auch zur Yg-Achsen-Richtung. Daher ist die Xg-Achse orthogonal zur YgZg-Ebene, die Yg-Achse ist orthogonal zur XgZg-Ebene, und die Zg-Achse ist orthogonal zur XgYg-Ebene. Die XgYg-Ebene ist parallel zur horizontalen Ebene und die Zg-Achsen-Richtung verläuft in vertikaler Richtung. Weiterhin sind die jeweiligen Rotationsrichtungen um die Xg-Achse, die Yg-Achse und die Zg-Achse die θXg-Richtung, die θYg-Richtung, und die θZg-Richtung.
Das lokale Koordinatensystem bezieht sich auf einen Ursprung P0 (siehe 7), fixiert an einem Fahrzeugkörper 1 des hydraulischen Baggers CM. Der Ursprung P0, der die Referenzposition des lokalen Koordinatensystems ist, ist im Zentrum der Umdrehung AX eines drehenden Aufbaus 3 angeordnet. Das lokale Koordinatensystem ist durch ein kartesisches XYZ-Koordinatensystem definiert. Der X-Achsen-Richtung ist eine Richtung in einer vorbestimmten horizontalen Ebene, die Y-Achsen-Richtung ist eine Richtung orthogonal zur X-Achsen-Richtung in der vorbestimmten horizontalen Ebene, und die Z-Achsen-Richtung ist eine Richtung orthogonal sowohl zur X-Achsen-Richtung als auch zur Y-Achsen-Richtung. Die X-Achse ist orthogonal zur YZ-Ebene, die Y-Achse ist orthogonal zur XZ-Ebene, und die Z-Achse ist orthogonal zur XY-Ebene. Weiterhin sind die jeweiligen Rotationsrichtungen um die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse die θx-Richtung, die θy-Richtung und die θz-Richtung.
1 ist eine perspektivische Ansicht und erläutert eine Gesamtkonfiguration des hydraulischen Baggers CM. Der hydraulische Bagger CM ist mit dem Fahrzeugkörper 1 und Arbeitsgerät 2 ausgestattet. Der hydraulische Bagger CM weist ein daran befestigtes Steuersystem 200 zur Ausführung der Grabsteuerung auf.
In der folgenden Erläuterung sind „vorne," „hinten," „links" und „rechts" durch die Positionsbeziehungen definiert, wenn die Befestigungsposition des Arbeitsgeräts 2 in Vorwärtsrichtung ist, wie vom Fahrzeugkörper 1 aus betrachtet. Die Vorwärts-rückwärts-Richtung ist die X-Achsen-Richtung und die Links-rechts-Richtung ist die Y-Achsen-Richtung. Der Links-rechts-Richtung ist das Gleiche wie die Breite-Richtung des Fahrzeugs (nachfolgende als "Fahrzeug-Breite-Richtung“ bezeichnet).
Der Fahrzeugkörper 1 weist den drehenden Aufbau 3, ein Fahrerhaus 4 und eine Fahrvorrichtung 5 auf. Der drehende Aufbau 3 ist auf der Fahrvorrichtung 5 angeordnet. Die Fahrvorrichtung 5 trägt den drehenden Aufbau 3. Der drehende Aufbau 3 ist in der Lage, um das Zentrum der Drehachse AX zu rotieren. Ein Fahrersitz 4S, auf dem die Bedienperson sitzt, ist im Inneren des Fahrerhauses 4 bereitgestellt. Die Bedienperson bedient den hydraulischen Bagger CM im Fahrerhaus 4. Die Fahrvorrichtung 5 weist ein Paar von Gleisketten 5Cr auf. Das Paar von Gleisketten 5Cr rotiert und ermöglicht dadurch das Verfahren des hydraulischen Baggers CM.
Der drehende Aufbau 3 weist einen Motorraum 9, in dem ein Motor und eine hydraulische Pumpe und dergleichen eingehaust sind, und ein im rückwärtigen des drehenden Aufbau 3 bereitgestelltes Gegengewicht auf. Ein Handlauf 22 ist vor dem Motorraum 9 auf dem drehenden Aufbau 3 bereitgestellt.
Der Arbeitsgerät 2 ist mit dem drehenden Aufbau 3 verbunden. Der Arbeitsgerät 2 weist einen Ausleger 6, einen Arm 7, einen Löffel 8, einen Auslegerzylinder 10, einen Armzylinder 11, einen Löffelzylinder 12, und einen Kippzylinder (Löffel-Kippzylinder) 30 auf.
Der Ausleger 6 ist mit dem drehenden Aufbau 3 über einen Auslegerbolzen 13 verbunden. Der Arm 7 ist mit dem Ausleger 6 über einen Armbolzen 14 verbunden. Der Löffel 8 ist mit dem Arm 7 über einen Löffelbolzen 15 und einen Kippbolzen 80 verbunden. Der Auslegerzylinder 10 treibt den Ausleger 6 an. Der Armzylinder 11 treibt den Arm 7 an. Der Löffelzylinder 12 und der Kippzylinder 30 treiben den Löffel 8 an. Das proximale Ende des Auslegers 6 ist mit dem drehenden Aufbau 3 verbunden. Der distale Endteil des Auslegers 6 ist mit dem proximalen Endteil des Arms 7 verbunden. Der distale Endteil des Arms 7 ist mit dem proximalen Endteil des Löffels 8 verbunden. Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11, der Löffelzylinder 12 und der Kippzylinder 30 sind alles hydraulische Zylinder und werden durch hydraulisches Fluid angetrieben.
Das Arbeitsgerät 2 weist einen ersten Hubsensor 16, einen zweiten Hubsensor 17, einen dritten Hubsensor 18 und einen vierten Hubsensor 19 auf. Der erste Hubsensor 16 ist an dem Auslegerzylinder 10 angeordnet und detektiert eine Hublänge des Auslegerzylinders 10 (hier nachfolgend als "Auslegerzylinderlänge“ bezeichnet). Der zweite Hubsensor 17 ist auf dem Armzylinder 11 angeordnet und detektiert eine Hublänge des Armzylinders 11 (hier nachfolgend als "Armzylinderlänge“ bezeichnet). Der dritte Hubsensor 18 ist auf dem Löffelzylinder 12 angeordnet und detektiert eine Hublänge des Löffelzylinders 12 (hier nachfolgend als „Löffelzylinderlänge“ bezeichnet). Der vierte Hubsensor 19 ist auf dem Kippzylinder 30 angeordnet und detektiert eine Hublänge des Kippzylinders 30 (hier nachfolgend als "Kippzylinder länge“ bezeichnet).
Der vierte Hubsensor 19 ist ein Beispiel einer "Hublängendetektiereinheit" gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Der Löffel 8, der Kippzylinder 30 und der vierte Hubsensor 19 konfigurieren die „Löffelvorrichtung" gemäß der vorliegenden Ausführungsform.
Der Ausleger 6 ist in der Lage, relativ zu dem drehenden Aufbau 3 um das Zentrum einer Auslegerachse J1 zu rotieren, die eine Rotationsachse ist. Der Arm 7 ist in der Lage, relativ zu Ausleger 6 um das Zentrum einer Armachse J2 zu rotieren, die eine Rotationsachse parallel zur Auslegerachse J1 ist. Der Löffel 8 ist in der Lage, bezüglich des Arms 7 um das Zentrum einer Löffelachse J3 zu rotieren, die eine Rotationsachse parallel zur Auslegerachse J1 und Armachse J2 ist. Der Löffel 8 ist in der Lage, relativ zu Arm 7 um das Zentrum einer Kippachse J4 zu rotieren, die eine zur Löffelachse J3 orthogonale Rotationsachse ist. Der Auslegerbolzen 13 weist die Auslegerachse J1 auf. Der Armbolzen 14 weist die Armachse J2 auf. Der Löffelbolzen 15 weist die Löffelachse J3 auf. Der Kippbolzen 80 weist die Kippachse J4 auf.
Die Auslegerachse J1, die Armachse J2 und die Löffels-Achse J3 sind parallel zur Y-Achse. Die Kippachse J4 ist senkrecht zur Y-Achse. Der Ausleger 6, der Arm 7 und der Löffel 8 sind alle in der Lage, in θy-Richtung zu rotieren.
(Konfiguration von Löffel 8)
Als Nächstes wird eine Konfiguration des Löffels 8 erläutert. 2 ist eine seitliche Querschnittsansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders 30 und des Löffels 8, wie in radialer Richtung senkrecht zur Kippachse J4 betrachtet. 3 ist eine Vorderansicht und erläutert eine Konfiguration der nächsten Umgebung des Kippzylinders 30 und des Löffels 8, wie in einer axialen Richtung parallel zur Kippachse J4 betrachtet.
Der Löffel 8, der in der Referenzposition angeordnet ist, ist in 2 veranschaulicht. 3 erläutert den Löffel 8, wie von der Fahrzeugkörper 1-Seite aus betrachtet. Der in der Referenzposition angeordnete Löffel 8 ist mit durchgezogenen Linien dargestellt, und der Löffel 8, der so weit wie in die linke und rechte Endposition geneigt ist, ist mit gestrichelten Linien in 3 dargestellt. Die Referenzposition des Löffels 8 bezieht sich auf eine Position des Löffels 8, während die obere Kante oder die untere Kante des Löffels 8 parallel zur horizontalen Ebene sind, wenn angenommen wird, dass die Kippachse J4 in der horizontalen Ebene mit eingeschlossen ist. Der Kippwinkel des Löffels 8 beträgt "0 Grad" in der Referenzposition des Löffels 8. Die Kipp-Endposition bezeichnet die Position des Löffels 8, wenn der Löffel 8 so weit wie der größte Kippwinkel gekippt ist.
Der Löffel 8 ist ein kippbarer Löffel. Das Arbeitsgerät 2 weist den Löffel 8 auf, der in der Lage ist, relativ zu Arm 7 um das Zentrum der Löffelachse J3 und das Zentrum der Kippachse J4, die orthogonal zur Löffelachse J3 ist, zu rotieren. Der Löffel 8 wird von Arm 7 rotierbar um das Zentrum der Löffelachse J3 des Löffelbolzens 15 gelagert. Der Löffel 8 wird von Arm 7 rotierbar um das Zentrum der Kippachse J4 des Kippbolzens 80 gelagert.
Der Löffel 8 ist mit dem distalen Endteil des Arms 7 über ein Verbindungselement 90 verbunden. Der Löffelbolzen 15 koppelt den Arm 7 und das Verbindungselement 90. Der Kippbolzen 80 koppelt das Verbindungselement 90 und den Löffel 8. Der Löffel 8 ist über das Verbindungselement 90 rotierbar mit dem Arm 7 verbunden.
Der Löffel 8 weist eine Bodenplatte 81, eine Rückenplatte 82, ein obere Platte 83, eine linke Seitenplatte 84 und eine rechte Seitenplatte 85 auf. Ein Öffnungsabschnitt 86 des Löffels 8 wird von der Bodenplatte 81, der oberen Platte 83, der linken Seitenplatte 84 und der rechten Seitenplatte 85 gebildet.
Der Löffel 8 weist eine Klammer 87 auf, die auf einem oberen Teil der oberen Platte 83 bereitgestellt ist. Die Klammer 87 koppelt das Verbindungselement 90 und den Kippbolzen 80.
Das Verbindungselement 90 weist ein Plattenelement 91 und die Klammern 92 und 93 auf. Die Klammer 92 ist auf der oberen Fläche des Plattenelements 91 bereitgestellt. Die Klammer 93 ist auf der unteren Fläche des Plattenelements 91 bereitgestellt. Die Klammer 92 koppelt den Arm 7 und ein unten erwähntes zweites Verbindungselement 95. Die Klammer 93 ist auf einem oberen Teil der Klammer 87 angeordnet und koppelt den Kippbolzen 80 und die Klammer 87.
Der Löffelbolzen 15 koppelt die Klammer 92 des Verbindungselements 90 und den distalen Endteil des Arms 7. Der Kippbolzen 80 koppelt die Klammer 93 des Verbindungselements 90 und die Klammer 87 des Löffels 8. Als Ergebnis sind das Verbindungselement 90 und der Löffel 8 in der Lage, um das Zentrum der Löffelachse J3 relativ zu dem Arm 7 zu rotieren, und der Löffel 8 ist in der Lage, um das Zentrum der Kippachse J4 relativ zu dem Verbindungselement 90 zu rotieren.
Das Arbeitsgerät 2 weist ein erstes Verbindungselement 94 und das zweite Verbindungselement 95 auf. Das erste Verbindungselement 94 ist über einen ersten Verbindungsbolzen 94P rotierbar mit dem Arm 7 verbunden. Das zweite Verbindungselement 95 ist über einen zweiten Verbindungsbolzen 95P rotierbar mit der Klammer 92 verbunden.
Der proximale Endteil des ersten Verbindungselements 94 ist mit dem Arm 7 über den ersten Verbindungsbolzen 94P verbunden. Der proximale Endteil des zweiten Verbindungselements 95 ist mit der Klammer 92 über den zweiten Verbindungsbolzen 95P verbunden. Der distale Endteil des ersten Verbindungselements 94 und der distal Endteil des zweiten Verbindungselements 95 sind über einen Löffelzylinder-Kopfbolzen 96 miteinander gekoppelt.
Der distale Endteil des Löffelzylinders 12 ist über den Löffelzylinder-Kopfbolzen 96 mit dem distalen Endteil des ersten Verbindungselements 94 und dem distalen Endteil des zweiten Verbindungselements 95 rotierbar verbunden. Das Verbindungselement 90 rotiert auf Grund der Extension und Kontraktion des Löffelzylinders 12 mit dem Löffel 8 um das Zentrum der Löffelachse J3. Die Kippachse J4 des Kippbolzens 80 rotiert auf Grund der Rotation des Löffels 8 um das Zentrum der Löffelachse J3 mit dem Löffel 8 um das Zentrum der Löffelachse J3.
Der Kippzylinder 30 ist mit dem Löffel 8 und dem Verbindungselement 90 gekoppelt, wie in 3 dargestellt. Der Kippzylinder 30 bewirkt, dass der Löffel 8 um das Zentrum der Kippachse J4 rotiert. Ein erster Endteil 30A des Kippzylinders 30 ist rotierbar mit einer auf dem Löffel 8 bereitgestellten Klammer 88 gekoppelt. Der erste Endteil 30A ist in der Lage, um das Zentrum einer ersten Zylinder-Rotationsachse J5 zu rotieren. Der erste Endteil 30A ist der distale Endteil des Zylinderkörpers des Kippzylinders 30. Die Klammer 88 ist in einer Position weg von der Kippachse J4 in Fahrzeug-Breite-Richtung angeordnet. Die Klammer 88 ist auf dem oberen Endteil des Löffels 8 in Fahrzeug-Breite-Richtung angeordnet. Ein zweiter Endteil 30B des Kippzylinders 30 ist mit einer auf dem Verbindungselement 90 bereitgestellten Klammern 97 rotierbar verbunden. Der zweite Endteil 30B ist in der Lage, um das Zentrum einer zweiten Zylinder-Rotationsachse J6 zu rotieren. Die Klammer 97 ist auf der unteren Fläche des Plattenelements 91 angeordnet. Die Klammer 97 ist in einer im Wesentlichen dreieckigen Gestalt, wie in einer Ansicht von vorne zu sehen, ausgebildet.
In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Endteil 30A des Kippzylinders 30 unterhalb der Kippachse J4 angeordnet, bei Betrachtung des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus, und wenn der Löffel 8 in der Referenzposition angeordnet ist. Der erste Endteil 30A ist zwischen der Kippachse J4 und dem Löffel 8 angeordnet. Der erste Endteil 30A ist auf der gleichen Seite wie der Löffel 8 relativ zur horizontalen Ebene (XgYg-Ebene) angeordnet, die durch die Kippachse J4 hindurchläuft.
Der erste Endteil 30A des Kippzylinders 30 ist weg von der Kippachse J4 in Fahrzeug-Breite-Richtung, beim Betrachten des Löffels 8 von der Seite des Fahrzeugkörpers 1 aus, angeordnet, und wenn der Löffel 8 in der Referenzposition angeordnet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der erste Endteil 30A links von der Kippachse J4 angeordnet. Der erste Endteil 30A ist auf der gleichen Seite wie die linke Seitenplatte 84 relativ zur vertikalen Ebene (Z-Ebene) angeordnet, die durch die Kippachse J4 hindurchläuft. Der erste Endteil 30A ist zwischen der linken Seitenplatte 84 des Löffels 8 und der Kippachse J4 angeordnet.
Ferner ist der zweite Endteil 30B des Kippzylinders 30 von einer Achsenkopplungslinie W (Beispiel einer "Kopplungslinie"), die durch die Kippachse J4 hindurchläuft, und der ersten Zylinder-Rotationsachse J5 beabstandet, beim Betrachten des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus, und wenn der Löffel 8 in der Referenzposition angeordnet ist. D.h. der zweite Endteil 30B ist nicht auf der Achsenkopplungslinie W angeordnet. In der vorliegenden Ausführungsform ist der zweite Endteil 30B unterhalb der Achsenkopplungslinie W angeordnet. Der zweite Endteil 30B ist zwischen der Achsenkopplungslinie W und dem Löffel 8 angeordnet. Der zweite Endteil 30B ist auf der gleichen Seite wie der Löffel 8 relativ zur Achsenkopplungslinie W angeordnet. Der zweite Endteil 30B ist auf der gleichen Seite wie der Löffel 8 relativ zu einer horizontalen Linie angeordnet.
Damit ist der erste Endteil 30A links von der Kippachse J4 angeordnet und der zweite Endteil 30B ist unterhalb der Achsenkopplungslinie W angeordnet, beim Betrachten des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus. Als Ergebnis rotiert der Kippzylinder 30 den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension und rotiert den Löffel 8 entgegen dem Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion. In der vorliegenden Ausführungsform wird die Lage des Kippzylinders 30, so dass der Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert wird, als "erste Lage P1“ bezeichnet. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Muster, wenn der erste Endteil 30A links von der Kippachse J4 angeordnet ist und der zweite Endteil 30B unterhalb der Achsenkopplungslinie W angeordnet ist, als „erstes Muster PT1“ bezeichnet.
Ferner weist die "erste Lage P1" des Kippzylinders 30 den ersten Endteil 30A rechts von der Kippachse J4 angeordnet und den zweiten Endteil 30B über der Achsenkopplungslinie W angeordnet auf, bei Betrachtung des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite aus, wie durch den Kippzylinder 30a in 4 veranschaulicht. Auch in diesem Fall ist der Kippzylinder 30a in der Lage, den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension zu rotieren. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Muster, wenn der erste Endteil 30A rechts von der Kippachse J4 angeordnet ist und der zweite Endteil 30B über der Achsenkopplungslinie W angeordnet ist, als „zweites Muster PT2“ bezeichnet.
Indes wird in der vorliegenden Ausführungsform die Lage des Kippzylinders 30, derart, dass der Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert wird, als "zweite Lage P2“ bezeichnet.
Die "zweite Lage P2" des Kippzylinders 30 weist den ersten Endteil 30A rechts von der Kippachse J4 angeordnet und den zweiten Endteil 30B unterhalb der Achsenkopplungslinie W angeordnet auf, beim Betrachten des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus, wie durch den Kippzylinder 30b in 5 veranschaulicht. Auch in diesem Fall ist der Kippzylinder 30b in der Lage, den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion zu rotieren. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Muster, wenn der erste Endteil 30A rechts von der Kippachse J4 angeordnet ist und der zweite Endteil 30B unterhalb der Achsenkopplungslinie W angeordnet ist, als "drittes Muster PT3“ bezeichnet.
Die "zweite Lage P2" des Kippzylinders 30 weist den ersten Endteil 30A links von der Kippachse J4 angeordnet und den zweite Endteil 30B über der Achsenkopplungslinie W angeordnet auf, beim Betrachten des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus, wie durch den Kippzylinder 30c in 6 veranschaulicht. In diesem Fall ist der Kippzylinder 30c in der Lage, den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion zu rotieren. In der vorliegenden Ausführungsform wird das Muster, wenn der erste Endteil 30A links von der Kippachse J4 angeordnet ist und der zweite Endteil 30B über der Achsenkopplungslinie W angeordnet ist, als "viertes Muster PT4“ bezeichnet.
(Stellung des hydraulischen Baggers CM)
7 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert den hydraulischen Bagger. 8 ist eine schematische Rückseitenansicht und erläutert den hydraulischen Bagger. 9 ist eine schematische Draufsicht und erläutert den hydraulischen Bagger.
In der folgenden Erläuterung ist eine Auslegerlänge L1 der Abstand zwischen der Auslegerachse J1 und der Armachse J2, eine Armlänge L2 ist der Abstand zwischen der Armachse J2 und der Löffelachse J3 und eine Löffellänge L3 ist der Abstand zwischen der Löffelachse J3 und einem distalen Endteil 8a des Löffels 8. Der distale Endteil 8a des Löffels 8 ist die Scharspitze des Löffels 8.
Der hydraulische Bagger CM ist mit einer Positionsdetektiervorrichtung 20 bereitgestellt. Die Positionsdetektiervorrichtung 20 detektiert Fahrzeugkörperpositionsdaten P, die die aktuelle Position des Fahrzeugkörpers 1 angeben, und Fahrzeugkörperstellungsdaten Q, die die Stellung des Fahrzeugkörpers 1 angeben. Die Fahrzeugkörperpositionsdaten P weisen Informationen auf, die die aktuelle Position (Xg-Position, Yg-Position und Zg-Position) des Fahrzeugkörpers 1 im Globalkoordinatensystem angeben. Die Fahrzeugkörperstellungsdaten Q weisen Positionsinformationen über den drehenden Aufbau 3 auf, die die θXg-Richtung, die θYg-Richtung und die θZg-Richtung betreffen.
Die Fahrzeugkörperstellungsdaten Q weisen folgendes auf: einen Neigungswinkel (Wankwinkel) θ1 (8) in Links-rechts-Richtung des sich relativ zur horizontalen Ebene (XgXy-Ebene) hin und her drehenden Aufbaus 3, einen Neigungswinkel (Steigungswinkel) θ2 (7) in Vor-zurück-Richtung des relativ zur horizontalen Ebene drehenden Aufbaus 3 und einen Neigungswinkel (Scherwinkel) θ3 (9), der durch einen Referenz-Azimut (z.B. Norden) in Globalkoordinaten und den Azimut, dem der drehende Aufbau 3 (Arbeitsgerät 2) zugewandt ist, gebildet wird.
Die Positionsdetektiervorrichtung 20 weist eine Antenne 21, einen Positionssensor 23 und einen Neigungssensor 24 auf. Die Antenne 21 ist eine Antenne zum Nachweisen der aktuellen Position des Fahrzeugkörpers 1. Die Antenne 21 ist eine Antenne für ein globales Navigationssatellitensystem (GNSS). Die Antenne 21 gibt ein Signal, das einer empfangenen Radiowelle (GNSS-Radiowelle) entspricht, an den Positionssensor 23 aus.
Der Positionssensor 23 weist einen dreidimensionalen Positionssensor und eine Globalkoordinatenberechnungseinheit auf. Der Positionssensor 23 weist eine Aufstellposition Pr der Antenne 21 im Globalkoordinatensystem auf. Die Globalkoordinatenberechnungseinheit berechnet die Fahrzeugkörperpositionsdaten P, die die aktuelle Position des Fahrzeugkörpers 1 angeben, auf der Grundlage der Aufstellposition Pr der Antenne 21 im Globalkoordinatensystem. Das Globalkoordinatensystem ist ein dreidimensionales Koordinatensystem auf der Grundlage einer im Arbeitsbereich eingerichteten Referenzposition Pg. Wie in 7 erläutert, ist die Referenzposition Pg eine Position am distalen Ende eines Referenzmarkersatzes im Arbeitsbereich.
Der Neigungssensor 24 befindet sich auf dem drehenden Aufbau 3.
Der Neigungssensor 24 weist eine Trägheitsmesseinheit (IMU) auf. Die Positionsdetektiervorrichtung 20 verwendet den Neigungssensor 24, um Fahrzeugkörperstellungsdaten Q zu erfassen, die den Wankwinkel θ1 und den Steigungswinkel θ2 einschließen.
10 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert den Löffel 8. 11 ist eine schematische Vorderansicht und erläutert den Löffel 8.
In der folgenden Erläuterung ist eine Kipplänge L4 der Abstand zwischen der Löffelachse J3 und der Kippachse J4, und eine Breite L5 des Löffels 8 ist der Abstand zwischen der linken Seitenplatte 84 und der rechten Seitenplatte 85.
Ein Kippwinkel δ ist ein Rotationswinkel des Löffels 8 um das Zentrum der Kippachse und ist ein Rotationswinkel des Löffels 8 relativ zur XY-Ebene im lokalen Koordinatensystem. Ein Verfahren zur Erfassung des Kippwinkels δ im Folgenden beschrieben. Ein Kippachsenwinkel ε ist ein Neigungswinkel der Kippachse J4 relativ zur XY-Ebene im lokalen Koordinatensystem. Der Neigungswinkel (absoluter Kippachsenwinkel) der Kippachse J4 relativ zur horizontalen Ebene im Globalkoordinatensystem wird durch eine unten erwähnte Sensorsteuerung 32 berechnet.
(Konfiguration von Steuersystem 200)
12 ist ein Blockschaubild und erläutert die funktionelle Konfiguration des an dem hydraulischen Bagger CM angebrachten Steuersystems 200.
Das Steuersystem 200 ist mit der Positionsdetektiervorrichtung 20, einer Bedienvorrichtung 25, einer Arbeitsgerätesteuerung 26, einem Drucksensor 66, einem Steuerventil 27, einem Richtungssteuerventil 64, einer Anzeigesteuerung 28, einer Anzeigeeinheit 29, einer Eingabeeinheit 36 und der Sensorsteuerung 32 bereitgestellt.
Die Anzeigeeinheit 29 ist zum Beispiel ein Monitor. Ein Einstellbildschirm des Löffels 8 und ein unten erwähntes Zielkonstruktionsterrain und dergleichen werden auf der Anzeigeeinheit 29 angezeigt. Die Anzeigeeinheit 29 weist einen Benutzerschnittstellen(HMI)-Monitor als Leitmonitor für die Computer-unterstützte Konstruktion auf.
Die Eingabeeinheit 36 empfängt einen Eingabevorgang von einer Bedienperson. Ein interaktives Bedienfeld auf der Anzeigeeinheit 29 und dergleichen können als Eingabeeinheit 36 verwendet werden. Die Eingabeeinheit 36 gibt die Inhalte des Eingabevorgangs durch die Bedienperson an die Anzeigesteuerung 28 weiter.
Die Bedienvorrichtung 25 ist im Fahrerhaus 4 angeordnet. Die Bedienvorrichtung 25 wird von der Bedienperson bedient. Die Bedienvorrichtung 25 empfängt Vorgänge durch die Bedienperson zum Antreiben des Arbeitsgeräts 2. Die Bedienvorrichtung 25 ist eine Art von hydraulischer Pilotdruck-Bedienvorrichtung. Die Bedienvorrichtung 25 weist einen ersten Bedienhebel 25R, einen zweiten Bedienhebel 25L und einen dritten Bedienhebel 25P auf.
Der erste Bedienhebel 25R ist beispielsweise auf der rechten Seite des Bedienperson-Sitzes 4S angeordnet. Der zweite Bedienhebel 25L ist beispielsweise auf der linken Seite des Bedienperson-Sitzes 4S angeordnet. Der dritte Bedienhebel 25P ist beispielsweise auf dem ersten Bedienhebel 25R angeordnet. Der dritte Bedienhebel 25P kann auf dem zweiten Bedienhebel 25L angeordnet sein. Die vor und zurück und links und rechts Bewegungen des ersten Bedienhebels 25R und des zweiten Bedienhebels 25L entsprechen Bewegungen auf zwei Achsen.
Der Ausleger 6 und der Löffel 8 werden durch den ersten Bedienhebel 25R bedient. Ein Vor-zurück-Richtungsbetrieb des ersten Bedienhebels 25R entspricht einem Betrieb des Auslegers 6, und Auf-und-ab-Bewegungen des Auslegers 6 werden als Reaktion auf die Vor-zurück-Richtungsbetriebe ausgeführt. Der Links-rechts-Richtungsbetrieb des ersten Bedienhebels 25R entspricht einem Betrieb des Löffels 8, und es werden Grab- und Freigabe-Bewegungen des Löffels 8 als Reaktion auf die Links-rechts-Richtungsbetriebe ausgeführt. Die Rotation des Löffels 8 um das Zentrum der Löffelachse J3 wird durch die Links-rechts-Richtungsbetriebe des ersten Bedienhebels 25R bedient.
Der Arm 7 und der drehende Aufbau 3 werden durch den zweiten Bedienhebel 25L bedient. Eine Bedienung des zweiten Bedienhebels 25L in Vor-zurück-Richtung entspricht einer Bedienung des Arms 7, und Freigabe- und Grab-Bewegungen des Arms 7 werden als Reaktion auf die Vor-zurück-Richtungsbetriebe ausgeführt. Eine Bedienung des zweiten Bedienhebels 25L in Links-rechts-Richtung entspricht dem Drehen des drehenden Aufbaus 3 und die Links-rechts-Drehbewegungen des drehenden Aufbaus 3 werden als Reaktion auf die Links-rechts-Richtungsbetriebe ausgeführt.
Die Kippbewegung des Löffels 8 um das Zentrum der Kippachse J4 wird mit dem dritten Bedienhebel 25P betrieben.
Der hydraulische Pilotdruck einer hydraulischen Pilotdruckleitung 450 wird als Reaktion auf den Bedienbetrag der Bedienvorrichtung 25 eingestellt, und als Ergebnis wird das Richtungssteuerventil 64 angetrieben. Das Richtungssteuerventil 64 stellt die Menge an hydraulischem Fluid ein, die an die hydraulischen Zylinder (der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11, der Löffelzylinder 12 und der Kippzylinder 30) geliefert wird. Ein Drucksensor 66 zum Detektieren des hydraulischen Pilotdrucks ist an der hydraulischen Pilotdruckleitung 450 angeordnet. Das Detektierergebnis des Drucksensors 66 wird an die Arbeitsgerätsteuerung 26 ausgegeben. Das Steuerventil 27 ist ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil. Das Steuerventil 27 stellt den hydraulischen Pilotdruck auf der Grundlage eines Steuersignals aus der Arbeitsgerätsteuerung 26 ein.
Die Sensorsteuerung 32 weist eine Arbeitsgerätwinkelberechnungseinheit 281A, eine Löffelinformationsberechnungseinheit 282A und eine Kippachsenwinkelberechnungseinheit 283A auf.
Die Arbeitsgerätwinkelberechnungseinheit 281A berechnet einen Rotationswinkel α des Auslegers 6 relativ zur vertikalen Richtung des Fahrzeugkörpers 1 auf der Grundlage der Auslegerzylinderlänge, die auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem ersten Hubsensor 16 erfasst wird. Die Arbeitsgerätwinkelberechnungseinheit 281A berechnet einen Rotationswinkel β des Arms 7 relativ zu dem Ausleger 6 auf der Grundlage der Armzylinderlänge, die auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem zweiten Hubsensor 17 erfasst wird. Die Arbeitsgerätwinkelberechnungseinheit 281A berechnet einen Rotationswinkel γ des Löffels 8 relativ zu Arm 7 auf der Grundlage der Löffelzylinderlänge, die auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem dritten Hubsensor 18 erfasst wird.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A berechnet den Neigungswinkel δ des Löffels 8 relativ zur XY-Ebene im lokalen Koordinatensystem auf der Grundlage der Kippzylinderlänge, die auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem vierten Hubsensor 19 erhalten wird.
13 und 14 sind schematische Ansichten zur Erläuterung eines Verfahrens zum Berechnen des Neigungswinkels, das von der Löffelinformationsberechnungseinheit 282A durchgeführt wird. Der Löffel 8 in Referenzposition ist in 13 veranschaulicht und ein gekippter Löffel 8 ist in 14 veranschaulicht.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erfasst eine Länge M1 eines ersten Linienabschnitts “a”, der den ersten Endteil 30A des Kippzylinders 30 und die Kippachse J4 verbindet, aus der Anzeigesteuerung 28. Die Länge M1 des ersten Linienabschnitts “a” ist der gerade Linienabstand zwischen der ersten Zylinder-Rotationsachse J5 und der Kippachse J4.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erfasst eine Länge M2 eines zweiten Linienabschnitts “b”, der den zweiten Endteil 30B des Kippzylinders 30 und die Kippachse J4 verbindet, aus der Anzeigesteuerung 28. Die Länge M2 des zweiten Linienabschnitts “b” ist der gerade Linienabstand zwischen der zweiten Zylinder-Rotationsachse J6 und der Kippachse J4.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erfasst einen Referenzwinkel ω’ (siehe 13), der durch den ersten Linienabschnitt “a” und den zweiten Linienabschnitt “b” gebildet wird, wenn der Löffel 8 in der Referenzposition aus der Anzeigesteuerung 28 angeordnet ist.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A speichert die Länge M1 des ersten Linienabschnitts “a”, die Länge M2 des zweiten Linienabschnitts “b”, und den Referenzwinkel ω'.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A berechnet die Kippzylinderlänge auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem vierten Hubsensor 19. Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A verwendet den Cosinus-Satz zur Berechnung eines aktuellen Neigungswinkels ω (siehe 14) in einem Zustand des Gekippseins auf der Grundlage der Länge M1 des ersten Linienabschnitts “a”, der Länge M2 des zweiten Linienabschnitts “b” und der Kippzylinderlänge.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erfasst „Kippzylinder-Lagedaten“, die angeben, ob der Kippzylinder 30 in der ersten Lage P1 oder der zweiten Lage P2 angeordnet ist, aus der Anzeigesteuerung 28. Die erste Lage P1 bezeichnet die Lagen des Kippzylinders 30 und des Kippzylinders 30a, der den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert, wie in 3 und 4 veranschaulicht. Die zweite Lage P2 bezeichnet die Lagen des Kippzylinders 30c und des Kippzylinders 30c, der den Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert, wie in 5 und 6 veranschaulicht.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A wählt eine einer folgenden ersten Rechengleichung Eq1 und einer zweiten Rechengleichung Eq2 auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten.
Erste Rechengleichung Eq1: ω-ω’ = Kippwinkel δ im Uhrzeigersinn
Zweite Rechengleichung Eq2: ω-ω’ = Kippwinkel δ gegen den Uhrzeigersinn
Die erste Rechengleichung Eq1 ist eine Rechengleichung entsprechend der ersten Lage P1. Der Wert, der sich aus der Subtraktion des Referenzwinkels ω' aus dem Neigungswinkel ω in der ersten Rechengleichung Eq1 ableitet, wird als Kippwinkel δ im Uhrzeigersinn berechnet. Dies beruht darauf, dass der Löffel 8 auf Grund der Extension des in der ersten Lage P1 angeordneten Kippzylinders 30 im Uhrzeigersinn rotiert wird.
Die zweite Rechengleichung Eq2 ist eine Rechengleichung entsprechend der zweite Lage P2. Der Wert, der sich durch Subtraktion des Referenzwinkels ω' aus dem Neigungswinkel ω in der zweiten Rechengleichung Eq2 ableitet, wird als Kippwinkel gegen den Uhrzeigersinn berechnet. Dies beruht darauf, dass der Löffel 8 auf Grund der Extension des in der zweiten Lage P2 angeordneten Kippzylinders 30 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn rotiert wird.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A bezieht sich auf die Kippzylinderlagedaten und wählt die erste Rechengleichung Eq1, wenn detektiert wird, dass der Kippzylinder 30 in der ersten Lage P1 angeordnet ist. Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A bezieht sich auf die Kippzylinderlagedaten und wählt die zweite Rechengleichung Eq2, wenn detektiert wird, dass der Kippzylinder 30 in der zweiten Lage P2 angeordnet ist. Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erfasst die Kippwinkel δ im oder gegen den Uhrzeigersinn auf der Grundlage des Neigungswinkels ω und des Referenzwinkels ω'. Wenn der Löffel 8 in der Referenzposition angeordnet ist, wie in 13 erläutert, beträgt der Neigungswinkel "0 Grad“, da der Neigungswinkel ω und der Referenzwinkel ω' übereinstimmen.
Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A erzeugt Löffeldaten R, die die Gestalt und Position des Löffels 8 in der Bewegungsebene des Arbeitsgeräts 2 angeben, auf der Grundlage der Rotationswinkel α bis γ, die durch die Arbeitsgerätwinkelberechnungseinheit 281A, die durch den Neigungssensor 24 erfassten Fahrzeugkörperstellungsdaten Q und den Kippwinkel δ berechnet werden.
Die Kippachsenwinkelberechnungseinheit 283A berechnet den Winkel (absoluter Kippachsenwinkel) der Kippachse J4 relativ zur horizontalen Ebene auf der Grundlage der Rotationswinkel α bis γ und die Fahrzeugkörperstellungsdaten Q. Speziell berechnet die Kippachsenwinkelberechnungseinheit 283A den Winkel (Kippachsenwinkel ε) der Kippachse J4 im lokale Koordinatensystem auf der Grundlage der Rotationswinkel α bis γ und berechnet den absoluten Kippachsenwinkel im Globalkoordinatensystem auf der Grundlage des Kippachsenwinkels ε und der Fahrzeugkörperstellungsdaten Q.
Die Sensorsteuerung 32 gibt die Rotationswinkel α bis γ, den Kippachsenwinkel ε, den absoluten Kippachsenwinkel und die Löffeldaten R an die Anzeigesteuerung 28 und die Arbeitsgerätesteuerung 26 aus.
Die Anzeigesteuerung 28 erfasst die Fahrzeugkörperpositionsdaten P und die Fahrzeugkörperstellungsdaten Q aus der Positionsdetektiervorrichtung 20. Die Anzeigesteuerung 28 erfasst die Löffeldaten R aus der Sensorsteuerung 32. Die Anzeigesteuerung 28 weist eine Zielkonstruktionsterrainerlangungseinheit 284A, eine Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B, eine Anzeigesteuerung 284C und eine Kippzylinder Lagedatenerzeugungseinheit 284D auf.
Die Zielkonstruktionsterrainerlangungseinheit 284A speichert Zielkonstruktionsinformationen (dreidimensionale Zielkonstruktionsterraindaten S), die ein stereoskopisches Konstruktionsterrain angeben, das ein dreidimensionales Zielkonstruktionsterrain des Grabobjekts ist. Die dreidimensionalen Zielkonstruktionsterraindaten S weisen Koordinaten- und Winkeldaten des Zielkonstruktionsterrain auf, die zur Erzeugung von Zielkonstruktionsterraindaten T erforderlich sind. Allerdings können die dreidimensionalen Zielkonstruktionsterraindaten S in die Anzeigesteuerung 28 beispielsweise über eine drahtlose Übermittlungsvorrichtung eingegeben werden, oder sie können in die Anzeigesteuerung 28 aus einem externen Speicher und dergleichen eingegeben werden.
Die Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B erzeugt die Zielkonstruktionsterraindaten T, die das Zielkonstruktionsterrain angeben, das eine zweidimensionale Zielgestalt eines Grabobjekts in der Bewegungsebene des Arbeitsgeräts 2 ist, auf der Grundlage der Fahrzeugkörperpositionsdaten P, der Fahrzeugkörperstellungsdaten Q, der Löffeldaten R, und der dreidimensionalen Zielkonstruktionsterraindaten S. Die Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B gibt die Zielkonstruktionsterraindaten T an die Arbeitsgerätesteuerung 26 aus.
Die Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B ist in der Lage, die Position in lokalen Koordinaten zu berechnen, beim Betrachten im Globalkoordinatensystem, auf der Grundlage der Fahrzeugkörperpositionsdaten P, der Fahrzeugkörperstellungsdaten Q und der Löffeldaten R. Die Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B wandelt die an die Arbeitsgerätesteuerung 26 ausgegebenen Zielkonstruktionsterraindaten T in lokale Koordinaten um, jedoch werden im Globalkoordinatensystem andere Berechnungen durchgeführt.
Die Anzeigesteuerung 284C bewirkt, dass das Zielkonstruktionsterrain auf der Anzeigeeinheit 29 auf der Grundlage der Zielkonstruktionsterraindaten T angezeigt wird, die durch die Zielkonstruktionsterrainberechnungseinheit 284B erzeugt werden. Ferner, bewirkt die Anzeigesteuerung 284C, dass die Stellung des hydraulischen Baggers CM relativ zum Zielkonstruktionsterrain auf der Anzeigeeinheit 29 auf der Grundlage der Löffeldaten R angezeigt wird.
Die Anzeigesteuerung 284C bewirkt, dass ein Selektionsbildschirm wählt, ob sich der Kippzylinder 30 auf der Anzeigeeinheit 29 in der ersten Lage P1 oder der zweiten Lage P2 befindet. 15 ist ein Beispiel des Selektionsbildschirms. 15 erläutert vier Formen, die den Kippzylinder 30 (unten rechts), einen Kippzylinder 30a (oben links), einen Kippzylinder 30b (unten links) und einen Kippzylinder 30c (oben rechts) darstellen, die jeweils in 3 bis 6 veranschaulicht sind. Der Selektionsbildschirm in 15 zeigt den Kippzylinder 30, den Kippzylinder 30a, den Kippzylinder 30b und den Kippzylinder 30c, wie von der Fahrzeugkörperseite 1 aus betrachtet, auf die gleiche Weise an wie in 3 bis 6. Der Kippzylinder 30 und der Kippzylinder 30a sind Beispiele des Kippzylinders in der ersten Lage P1, und der Kippzylinder 30b und der Kippzylinder 30c sind Beispiele des Kippzylinders in der zweiten Lage P2. Der Kippzylinder 30 ist ein Beispiel des ersten Musters PT1, der Kippzylinder 30a ist ein Beispiel des zweiten Musters PT2, der Kippzylinder 30b ist ein Beispiel des dritten Musters PT3 und der Kippzylinder 30c ist ein Beispiel des vierten Musters PT4.
Wie vorstehend beschrieben ist, obgleich die Berechnung des Kippwinkels durch die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A nur Informationen über den in der ersten Lage P1 oder der zweiten Lage P2 angeordnetem Kippzylinder benötigt, auf Grund der vier Muster PT1 bis PT4, die auf dem Selektionsbildschirm angezeigt werden, wie in 15 veranschaulicht, die Bedienperson in der Lage, die Lage leicht auszuwählen, die mit der tatsächlichen Gestalt des Kippzylinders im Einklang steht.
Die Anzeigesteuerung 284C führt eine Prüfmarkierung in den ausgewählten Kippzylinder ein, wenn die Eingabeeinheit 36 eine Selektionsbedienung von der Bedienperson empfängt. In der vorliegenden Ausführungsform wird angenommen, dass der Kippzylinder 30 im ersten Muster PT1 ausgewählt wird und dass somit die Prüfmarkierung in den Kippzylinder 30 eingeführt wird, wie in 15 veranschaulicht.
Weiterhin bewirkt die Anzeigesteuerung 284C, dass die Anzeigeeinheit 29 einen Dimensionseingabebildschirm für den Kippzylinder 30 anzeigt, der von der Bedienperson ausgewählt wird. 16 ist ein Beispiel des Dimensionseingabebildschirms. 16 erläutert Eingabefelder für die Länge M1 des ersten Linienabschnitts “a”, die Länge M2 des zweiten Linienabschnitts “b” und den Referenzwinkel ω'. Die Anzeigesteuerung 284C zeigt die durch die Bedienperson in die Eingabefelder eingegebenen Werte an.
Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D erzeugt Kippzylinderlagedaten, die anzeigen, dass die Lage die erste Lage P1 ist, wenn die Selektion des Kippzylinders der ersten Lage P1 durch die Bedienperson von der Eingabeeinheit 36 angegeben wird.
Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D erzeugt Kippzylinderlagedaten, die anzeigen, dass die Lage die zweite Lage P2 ist, wenn die Selektion des Kippzylinders der zweiten Lage P2 durch die Bedienperson von der Eingabeeinheit 36 angegeben wird.
In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D die Kippzylinderlagedaten, die angeben, dass die Lage die erste Lage P1 ist, da angenommen wird, dass der Kippzylinder 30 gewählt wird. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D überträgt die erzeugten Kippzylinderlagedaten an die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A der Sensorsteuerung 32.
Weiterhin überträgt die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D die Länge M1 der erste Linienabschnitt “a”, die Länge M2 der zweite Linienabschnitt “b” und den mit der Eingabeeinheit 36 eingegebenen Referenzwinkel ω‘ auf die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A.
Die Arbeitsgerätesteuerung 26 weist eine Arbeitsgerätesteuereinheit 26A und eine Speichereinheit 26C auf. Die Arbeitsgerätesteuereinheit 26A steuert die Bewegungen des Arbeitsgeräts 2 durch Erzeugen von Steuerbefehlen für das Steuerventil 27 auf der Grundlage der Zielkonstruktionsterraindaten T und der aus der Anzeigesteuerung 28 erfassten Löffeldaten R. Die Arbeitsgerätesteuereinheit 26A führt beispielsweise eine begrenzte Grabsteuerung zur automatischen Steuerung von mindestens einem Teil der Bewegungen des Arbeitsgeräts 2 durch. Speziell bestimmt die Arbeitsgerätesteuereinheit 26A eine Grenzgeschwindigkeit als Reaktion auf den Abstand des Löffels 8 von dem Zielkonstruktionsterrain und steuert das Arbeitsgerät 2, so dass die Geschwindigkeit in Richtung des sich dem Zielkonstruktionsterrain nähernden Arbeitsgeräts 2 gleich oder kleiner ist als die Grenzgeschwindigkeit. Folglich wird die Position des Löffels 8 relativ zu dem Zielkonstruktionsterrain gesteuert, und es wird verhindert, dass sich der Löffel 8 sich in das Zielkonstruktionsterrain eingräbt. Die Arbeitsgerätesteuereinheit 26A kann einen Teil der Planierarbeiten zur Bewegung des Löffels 8 entlang dem Zielkonstruktionsterrain automatisch steuern.
Verschiedene Typen von Programmen und Daten, die erforderlich sind, dass die Arbeitsgerätesteuereinheit 26A die Bewegungen des Arbeitsgeräts steuert, sind in der Speichereinheit 26C gespeichert.
(Verfahren zur Erfassung des Kippwinkels δ)
Ein Verfahren zur Erfassung des Kippwinkels δ durch das Steuersystem 200 wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. 17 ist ein Ablaufdiagramm zur Erläuterung eines Verfahrens zur Erfassung des Kippwinkels δ.
In Schritt S1 empfängt die Eingabeeinheit 36 einen Bedienperson-Vorgang zum Auswählen entweder des Kippzylinders der ersten Lage P1 oder des Kippzylinders der zweiten Lage P2.
In Schritt S2 gibt die Eingabeeinheit 36 an, ob die erste Lage P1 oder die zweite Lage P2 für die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D gewählt wurde.
In Schritt S3 erzeugt die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D die Kippzylinderlagedaten, die angeben, dass die Lage des Kippzylinders 30 die erste Lage P1 oder die zweite Lage P2 ist, und überträgt die Kippzylinderlagedaten auf die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A.
In Schritt S4 berechnet die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A die Kippzylinderlänge des Kippzylinders 30 auf der Grundlage der Detektierergebnisse aus dem vierten Hubsensor 19.
In Schritt S5 verwendet die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A den Cosinus-Satz zur Berechnung des Neigungswinkels ω (siehe 14) auf der Grundlage der Länge M1 des ersten Linienabschnitts “a”, der Länge M2 des zweiten Linienabschnitts “b” und der Kippzylinderlänge.
In Schritt S6 wählt die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A entweder die erste Rechengleichung Eq1 entsprechend der ersten Lage P1 oder die zweite Rechengleichung-Eq2 entsprechend der zweiten Lage P2 auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten.
In Schritt S7 verwendet die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A die gewählte Rechengleichung (die erste Rechengleichung Eq1 oder die zweite Rechengleichung Eq2), um den Kippwinkel δ durch Subtraktion des Referenzwinkels ω' aus dem Neigungswinkel ω zu erfassen.
(Merkmale)
Der hydraulische Bagger CM (Beispiel des Arbeitsfahrzeugs) ist mit der Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D und der Löffelinformationsberechnungseinheit 282A bereitgestellt. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D erzeugt die Kippzylinderlagedaten, die angeben, dass die Lage des Kippzylinders 30 in der ersten Lage P1 ist, in der der Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert, oder die zweite Lage P2 ist, in der der Löffel 8 im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert, beim Betrachten des Löffels 8 von der Fahrzeugkörperseite 1 aus. Die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A wählt entweder die erste Rechengleichung Eq1 entsprechend der ersten Lage P1 oder die zweite Rechengleichung Eq2 entsprechend der zweiten Lage P2 auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten aus, und verwendet die ausgewählte Rechengleichung, um den Kippwinkel δ des Löffels 8 auf der Grundlage der Hublänge zu erfassen.
Auf diese Weise kann der Kippwinkel δ leicht durch die Wahl der geeigneten Rechengleichung, je nachdem ob die Lage des Kippzylinders 30 die erste Lage P1 oder die zweite Lage P2 ist, erfasst werden.
(Weitere Ausführungsformen)
Obwohl bisher eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben wurde, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und es können verschiedene Modifikationen im Umfang der Erfindung vorgenommen werden.
Obgleich die Anzeigesteuerung 284C bewirkt, dass der Selektionsbildschirm den Kippzylinder in der ersten Lage P1 oder den Kippzylinder in der zweiten Lage P2 auf der Anzeigeeinheit 29 in der obigen Ausführungsform anzeigt, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Beispielsweise kann die Anzeigesteuerung 284C bewirken, dass eine Löffeldatei, die zuvor erzeugte Kippzylinderlagedaten angibt, auf der Anzeigeeinheit 29 angezeigt wird, wie in 18 erläutert. In diesem Fall bezieht sich, wenn eine gewünschte Löffeldatei durch die Bedienperson über die Eingabeeinheit 36 ausgewählt wird, die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D auf die gewählte Löffeldatei und ruft die in der Löffeldatei beinhalteten Kippzylinderlagedaten ab. Die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit 284D überträgt dann die abgerufenen Kippzylinderlagedaten auf die Löffelinformationsberechnungseinheit 282A.
Obgleich der Rotationswinkel α des Auslegers 6, der Rotationswinkel β des Arms 7, und der Rotationswinkel γ des Löffels 8 in der obigen Ausführungsform durch Hubsensoren nachgewiesen werden, kann der Rotationswinkel durch ein Winkeldetektierinstrument, wie ein Drehgeber und dergleichen, nachgewiesen werden.
Obgleich der hydraulische Bagger CM in der obigen Ausführungsform mit dem Fahrerhaus 4 bereitgestellt ist, kann das Fahrerhaus 4 weggelassen werden.
Obgleich ein Beispiel des hydraulischen Baggers CM als Arbeitsfahrzeug verwendet wird, können die obigen Ausführungsformen auch auf ein anderes Arbeitsfahrzeug angewendet werden, wie ein Bulldozer oder ein Radlader.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung ist für den Bereich von Arbeitsfahrzeugen geeignet, da der Kippwinkel leicht gemäß der vorliegenden Erfindung erfasst werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugkörper
2: Arbeitsgerät
6: Ausleger
7: Arm
8: Löffel
10: Auslegerzylinder
11: Armzylinder
12: Löffelzylinder
16–19: Erste bis vierte Hubsensoren
26: Arbeitsgerätsteuerung
28: Anzeigesteuerung
29: Anzeigeeinheit
30, 30a, 30b, 30c: Kippzylinder
32: Sensorsteuerung
36: Eingabeeinheit
70: Kippwinkelsensor
282A: Löffelinformationsberechnungseinheit
284D: Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit
P1: Erste Lage
P2: Zweite Lage
PT1–PT4: Erste bis vierte Muster

Claims

Arbeitsfahrzeug folgendes aufweisend: einen Fahrzeugkörper; ein Arbeitsgerät mit einem Löffel, der zur Rotation um eine Kippachse konfiguriert ist; einen Kippzylinder, der konfiguriert ist, um zu bewirken, dass der Löffel um die Kippachse rotiert; eine Hublängendetektiereinheit, die zum Detektieren einer Hublänge des Kippzylinders konfiguriert ist; eine Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit, die konfiguriert ist, um Kippzylinderlagedaten zu erzeugen, die angeben, ob eine Lage des Kippzylinders eine erste Lage oder eine zweite Lage ist, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, wobei der Löffel, der in der ersten Lage angeordnet ist, im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert wird, wobei der in der zweiten Lage angeordnete Löffel, im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert wird; und eine Löffelinformationsberechnungseinheit, die zur Erfassung eines Kippwinkels des Löffels basierend auf der Hublänge auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten konfiguriert ist.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, weiterhin folgendes aufweisend: eine Anzeigeeinheit; und eine Anzeigesteuerung, die konfiguriert ist, um zu bewirken, dass ein Selektionsbildschirm zum Auswählen der ersten Lage oder der zweiten Lage auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, wobei die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit die Kippzylinderlagedaten auf der Grundlage eines Selektionsergebnisses von dem Selektionsbildschirm erzeugt.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2, wobei die Anzeigesteuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass ein erstes Muster und ein zweites Muster auf der Anzeigeeinheit als die erste Lage angezeigt werden, wenn der Löffel im ersten Muster angeordnet ist, ein erster Endteil des Kippzylinders mit dem Löffel gekoppelt ist, der links von der Kippachse angeordnet ist, und ein zweiter Endteil, der gegenüber dem ersten Endteil des Kippzylinder bereitgestellt ist, unterhalb von einer Kopplungslinie angeordnet ist, die die Kippachse und den ersten Endteil koppelt, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, wenn der Löffel im zweiten Muster angeordnet ist, der erste Endteil rechts von der Kippachse angeordnet ist und der zweite Endteil über der Kopplungslinie angeordnet ist, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, die Anzeigesteuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass ein drittes Muster und ein viertes Muster auf der Anzeigeeinheit als die zweite Position angezeigt werden, wenn der Löffel im dritten Muster angeordnet ist, der erste Endteil rechts von der Kippachse angeordnet ist und der zweite Endteil unterhalb der Kopplungslinie angeordnet ist, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, und wenn der Löffel im vierten Muster angeordnet ist, der erste Endteil links von der Kippachse angeordnet ist und der zweite Endteil über der Kopplungslinie angeordnet ist, beim Betrachten des Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus.
Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Löffelinformationsberechnungseinheit konfiguriert ist, um eine von einer ersten Rechengleichung entsprechend der ersten Lage und einer zweiten Rechengleichung entsprechend der zweiten Lage auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten auszuwählen, die Löffelinformationsberechnungseinheit konfiguriert ist, um eine ausgewählte Rechengleichung zu verwenden, um den Kippwinkel des Löffels auf der Grundlage der Hublänge zu erfassen.
Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Anzeigesteuerung konfiguriert ist, um zu bewirken, dass eine Löffeldatei, die die Kippzylinderlagedaten angibt, auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, und die Kippzylinderlagedatenerzeugungseinheit konfiguriert ist, um die Kippzylinderlagedaten auf der Grundlage eines Selektionsergebnisses der Löffeldatei zu erfassen.
Verfahren zur Erfassung eines Kippwinkels, wobei das Verfahren folgendes aufweist: einen Schritt der Erzeugung von Kippzylinderlagedaten, die angeben, ob eine Lage eines Kippzylinders eine erste Lage oder eine zweite Lage ist, beim Betrachten eines Löffels von der Fahrzeugkörperseite aus, wobei der in der ersten Lage angeordnete Löffel im Uhrzeigersinn auf Grund der Extension rotiert wird, wobei der in der zweiten Lage angeordnete Löffel, im Uhrzeigersinn auf Grund der Kontraktion rotiert wird, der Löffel, der an der Vorderseite eines Fahrzeugkörpers angeordnet ist; und einen Schritt des Erfassens eines Kippwinkels des Löffels auf der Grundlage einer Hublänge des Kippzylinders auf der Grundlage der Kippzylinderlagedaten.