DE112016001101T5

DE112016001101T5 - Anzeigesystem und Baumaschine

Info

Publication number: DE112016001101T5
Application number: DE112016001101.6T
Authority: DE
Inventors: Daiki Arimatsu; Yuki Shimano; Takeshi Takaura; Jason Anetsberger
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-07-15
Filing date: 2016-07-15
Publication date: 2017-11-30
Also published as: US20170016211A1; KR20170108124A; CN107407074A; JP6987186B2; KR20200014949A; JPWO2017010563A1; JP6730279B2; JP2020159192A; WO2017010563A1; CN107407074B; US10794047B2

Abstract

Es ist ein Anzeigesystem vorgesehen, das umfasst: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt; eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche eine Position eines Fahrzeugkörpers, der eine Arbeitsmaschine stützt, angeben; eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche eine Bearbeitungsposition eines Bearbeitungsziels angeben, das durch die Arbeitsmaschine bearbeitet wird; und eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein Bild anzeigt, welches die Bearbeitungsposition basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten angibt, und ein Bild anzeigt, welches eine spezifische Position des Fahrzeugkörpers auf der Anzeigeeinheit angibt.

Description

[Gebiet der Technik]
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Anzeigesystem und eine Baumaschine.
[Allgemeiner Stand der Technik]
Wenn eine Baumaschine eine Arbeit durchführt, muss ein Positionierungsvorgang zwischen einem Bearbeitungsziel und einer Baumaschine durchgeführt werden. Patentliteratur 1 offenbart ein Verfahren zur Unterstützung eines Positionierungsvorgangs zwischen einem Bearbeitungsziel und einer Baumaschine durch ein Anzeigesystem.
[Entgegenhaltungsliste]
[Patentliteratur]

Patentliteratur 1: internationale Veröffentlichung Nr. 2014/054354

[Zusammenfassung]
[Technisches Problem]
Wenn die Baumaschine die Arbeit für das Bearbeitungsziel durchführt, muss die Baumaschine zu einer geeigneten Position bewegt werden. Aus diesem Grund gibt es einen Bedarf an einem Verfahren für eine Bedienungsperson der Baumaschine zur Unterstützung des Positionierungsvorgangs zwischen dem Bearbeitungsziel und der Baumaschine.
Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, ein Anzeigesystem zu schaffen, das in der Lage ist, den Positionierungsvorgang zwischen dem Bearbeitungsziel und der Baumaschine zu unterstützen. Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht ferner darin, eine Baumaschine zu schaffen, die den hochgenauen Positionierungsvorgang für das Bearbeitungsziel durchführen kann.
[Lösung des Problems]
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist ein Anzeigesystem vorgesehen, das umfasst: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt; eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche eine Position eines Fahrzeugkörpers, der eine Arbeitsmaschine stützt, angeben; eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche eine Bearbeitungsposition eines Bearbeitungsziels angeben, das durch die Arbeitsmaschine bearbeitet wird; und eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein Bild anzeigt, welches die Bearbeitungsposition basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten angibt, und ein Bild anzeigt, welches eine spezifische Position des Fahrzeugkörpers auf der Anzeigeeinheit angibt.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung ist ein Anzeigesystem vorgesehen, das an einem Bagger, der eine Arbeitsmaschine und einen die Arbeitsmaschine stützenden Fahrzeugkörper enthält, befestigt ist, wobei die Arbeitsmaschine ein Arbeitselement enthält, das eine Schneidenspitze und ein Verbindungselement enthält, das das Arbeitselement und den Fahrzeugkörper miteinander verbindet, wobei der Fahrzeugkörper einen oberen Schwenkkörper enthält, der um eine Schwenkachse herum schwenken kann, während er durch einen unteren Fahrkörper gestützt wird, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt; eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche eine Position des Fahrzeugkörpers angeben; eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche eine Bearbeitungsposition eines Bearbeitungsziels angeben, das einen Mittelpunkt eines Kanals enthält, der durch die Arbeitsmaschine in einer Breitenrichtung gebaut wird; eine Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit, die Schneidenspitzenpositionsdaten erfasst, welche eine Position der Schneidenspitze angeben; und eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein Bild, das die Bearbeitungsposition basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten angibt, ein Bild, das eine spezifische Position des Fahrzeugkörpers angibt, und ein Bild, das die Position der Schneidenspitze basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten angibt, auf der Anzeigeeinheit zusammen anzeigt.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung ist eine Baumaschine vorgesehen, die das Anzeigesystem gemäß dem ersten oder zweiten Aspekt enthält.
[Vorteilhafte Wirkungen der Invention]
Gemäß den Aspekten der Erfindung ist das Anzeigesystem vorgesehen, das den Positionierungsvorgang zwischen dem Bearbeitungsziel und der Baumaschine unterstützen kann. Ferner ist die Baumaschine gemäß den Aspekten der Erfindung vorgesehen, die den hochgenauen Positionierungsvorgangs für das Bearbeitungsziel durchführen kann.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Baumaschine gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt;
2 ist eine schematische Seitenansicht, die ein Beispiel der Baumaschine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
3 ist eine schematische Rückansicht, die ein Beispiel der Baumaschine gemäß der dritten Ausführungsform darstellt;
4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel der Baumaschine gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
7 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
9 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform darstellt;
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt;
11 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß einer dritten Ausführungsform darstellt;
12 ist ein schematisches Diagramm, das eine spezifische Position gemäß einer vierten Ausführungsform darstellt;
13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fernbedienungsverfahrens einer Baumaschine darstellt;
14 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Fernbedienungsverfahrens einer Baumaschine darstellt; und
15 ist eine Seitenansicht, die ein Beispiel einer Baumaschine darstellt.
[Beschreibung von Ausführungsformen]
Nachstehend werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen gemäß der Erfindung beschrieben, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Komponenten der Ausführungsformen, die nachstehend beschrieben werden sollen, können miteinander geeignet kombiniert werden. Ferner gibt es einen Fall, bei dem ein Teil der Komponenten nicht verwendet wird.
<Erste Ausführungsform>
Es wird eine erste Ausführungsform beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Baumaschine 100 gemäß der Ausführungsform darstellt. In der Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem die Baumaschine 100 der Bagger 100 ist.
Wie in 1 dargestellt, enthält der Bagger 100 eine Arbeitsmaschine 1, die durch einen hydraulischen Druck betrieben wird, einen Fahrzeugkörper 2, der die Arbeitsmaschine 1 stützt, und eine Fahrvorrichtung 3, die den Fahrzeugkörper 2 stützt. Der Fahrzeugkörper 2 kann um eine Schwenkachse RX herum schwenken, während er durch die Fahrvorrichtung 3 gestützt wird. Der Fahrzeugkörper 2 ist an der Fahrvorrichtung 3 angeordnet. In der nachstehenden Beschreibung wird der Fahrzeugkörper 2 zutreffend als der obere Schwenkkörper 2 bezeichnet und die Fahrvorrichtung 3 wird zutreffend als der untere Fahrkörper 3 bezeichnet.
Der obere Schwenkkörper 2 enthält eine Kabine 4, die durch eine Bedienungsperson besetzt wird, einen Maschinenraum 5, der einen Motor oder eine Hydraulikpumpe beherbergt, und ein Handlauf 6. Die Kabine 4 enthält einen Fahrersitz 4S, auf dem die Bedienungsperson sitzt. Der Maschinenraum 5 ist hinter der Kabine 4 angeordnet. Der Handlauf 6 ist vor dem Maschinenraum 5 angeordnet.
Der untere Fahrkörper 3 enthält ein Paar von Raupenketten 7. Der Bagger 100 fährt durch die Drehung der Raupenketten 7. Außerdem kann der untere Fahrkörper 3 die Fahrzeugräder (Reifen) sein.
Die Arbeitsmaschine 1 wird durch den oberen Schwenkkörper 2 gestützt. Die Arbeitsmaschine 1 enthält einen Löffel 11 mit einer Schneidenspitze 10, einen Stiel 12, der mit dem Löffel 11 verbunden ist, und einen Ausleger 13, der mit dem Stiel 12 verbunden ist. Der Löffel 11 ist ein Arbeitselement, das die Schneidenspitze 10 enthält. Der Stiel 12 und der Ausleger 13 sind Verbindungselemente, die den Löffel 11 und den oberen Schwenkkörper 2 miteinander verbinden.
Die Schneidenspitze 10 des Löffels 11 kann eine Spitze einer konvexen Schaufel sein, die in dem Löffel 11 vorgesehen ist. Die Schneidenspitze 10 des Löffels 11 kann eine Spitze einer geraden Schaufel sein, die in dem Löffel 11 vorgesehen ist.
Der Löffel 11 und der Stiel 12 sind durch einen Löffelbolzen miteinander verbunden. Der Löffel 11 wird durch den Stiel 12 gestützt, um um eine Drehachse AX1 herum drehbar zu sein. Der Stiel 12 und der Ausleger 13 sind durch einen Stielbolzen miteinander verbunden. Der Stiel 12 wird durch den Ausleger 13 gestützt, um um eine Drehachse AX2 herum drehbar zu sein. Der Ausleger 13 und der Fahrzeugkörper 2 sind durch einen Auslegerbolzen miteinander verbunden. Der Ausleger 13 wird durch den Fahrzeugkörper 2 gestützt, um um eine Drehachse AX3 herum drehbar zu sein.
Die Drehachse AX1, die Drehachse AX2 und die Drehachse AX3 sind zueinander parallel. Die Drehachsen AX1, AX2, und AX3 und die Schwenkachse RX sind innerhalb eines Raums senkrecht zueinander. In der nachstehenden Beschreibung wird die axiale Richtung jeder der Drehachsen AX1, AX2, und AX3 zutreffend als die Fahrzeugbreitenrichtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezeichnet, und die Richtung senkrecht zu den Drehachsen AX1, AX2, und AX3 und der Schwenkachse RX wird zutreffend als die Vorwärts-Rückwärts-Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezeichnet.
2 ist eine schematische Seitenansicht, die den Bagger 100 gemäß der Ausführungsform darstellt. 3 ist eine schematische Rückansicht, die den Bagger 100 gemäß der Ausführungsform darstellt.
Wie in 1 und 2 dargestellt, enthält der Bagger 100 einen Hydraulikzylinder 20, der die Arbeitsmaschine 1 antreibt. Der Hydraulikzylinder 20 wird durch Hydrauliköl angetrieben. Der Hydraulikzylinder 20 enthält einen Löffelzylinder 21, der den Löffel 11 antreibt, einen Stielzylinder 22, der den Stiel 12 antreibt, und einen Auslegerzylinder 23, der den Ausleger 13 antreibt.
Wie in 2 dargestellt, enthält der Bagger 100 einen Löffelzylinderhubsensor 14, der in dem Löffelzylinder 21 angeordnet ist, einen Stielzylinderhubsensor 15, der in dem Stielzylinder 22 angeordnet ist, und einen Auslegerzylinderhubsensor 16, der in dem Auslegerzylinder 23 angeordnet ist. Der Löffelzylinderhubsensor 14 erfasst eine Löffelzylinderlänge als die Hublänge des Löffelzylinders 21. Der Stielzylinderhubsensor 15 erfasst eine Stielzylinderlänge als die Hublänge des Stielzylinders 22. Der Auslegerzylinderhubsensor 16 erfasst eine Auslegerzylinderlänge als die Hublänge des Auslegerzylinders 23.
Wie in 2 und 3 dargestellt, enthält der Bagger 100 eine Positionserfassungsvorrichtung 30, die die Position des oberen Schwenkkörpers 2 erfasst. Die Positionserfassungsvorrichtung 30 enthält einen Fahrzeugkörperpositionssensor 31, der die Position des oberen Schwenkkörpers 2 erfasst, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, einen Stellungserfassungssensor 32, der die Stellung des oberen Schwenkkörpers 2 erfasst, und einen Richtungssensor 33, der die Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 erfasst. Außerdem kann der Richtungssensor 33 von der Positionserfassungsvorrichtung 30 getrennt vorgesehen sein.
Das globale Koordinatensystem (das XgYgZg-Koordinatensystem) ist ein Koordinatensystem, das eine absolute Position angibt, die durch ein globales Positionierungssystem (GPS) definiert ist. Die Positionserfassungsvorrichtung 30 erfasst die dreidimensionale Position des oberen Schwenkkörpers 2, die durch das globale Koordinatensystem definiert ist, den Neigungswinkel des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der horizontalen Ebene und die Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Referenzrichtung.
Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 enthält einen GPS-Empfänger. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst die dreidimensionale Position des oberen Schwenkkörpers 2, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst die Xg-Richtungsposition, die Yg-Richtungsposition und die Zg-Richtungsposition des oberen Schwenkkörpers 2.
Der obere Schwenkkörper 2 ist mit einer GPS-Antenne 31A versehen. Die GPS-Antenne 31A ist in dem Handlauf 6 des oberen Schwenkkörpers 2 vorgesehen. Außerdem kann die GPS-Antenne 31A an einem Gegengewicht, das im hinteren Teil des Maschinenraums 5 angeordnet ist, angeordnet sein. Die GPS-Antenne 31A empfängt eine Funkwelle von einem GPS-Satelliten und gibt basierend auf der empfangenen Funkwelle an den Fahrzeugkörperpositionssensor 31 ein Signal aus. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst die Installationsposition P1 der Antenne 31A, die durch ein globales Koordinatensystem basierend auf dem von der GPS-Antenne 31A zugeführten Signal definiert ist. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst die absolute Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 basierend auf der Installationsposition P1 der Antenne 31A.
Die GPS-Antenne 31A ist in der Fahrzeugbreitenrichtung an zwei Positionen vorgesehen. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst eine jede von der Installationsposition P1a einer GPS-Antenne 31A und der Installationsposition P1b der anderen GPS-Antenne 31A. In der Ausführungsform ist der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 an einer Position vorgesehen, aber kann in jeder GPS-Antenne 31A vorgesehen sein. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31A erfasst die absolute Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 durch die Durchführung eines Berechnungsprozesses basierend auf der Installationsposition P1a und der Installationsposition P1b. In der Ausführungsform ist die absolute Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 zwischen der Installationsposition P1a und der Installationsposition P1b angeordnet. Außerdem kann die absolute Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 in einer beliebigen von der Installationsposition P1a und der Installationsposition P1b angeordnet sein.
Der Stellungserfassungssensor 32 enthält eine Trägheitsmesseinheit (IMU). Der Stellungserfassungssensor 32 ist in dem oberen Schwenkkörper 2 vorgesehen. Der Stellungserfassungssensor 32 ist an dem unteren Teil der Kabine 4 angeordnet. Der Stellungserfassungssensor 32 erfasst eine Stellung als den Neigungswinkel des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der horizontalen Ebene (die XgYg-Ebene). Der Neigungswinkel des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der horizontalen Ebene enthält den Neigungswinkel θa des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Fahrzeugbreitenrichtung und den Neigungswinkel θb des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Vorwärts-Rückwärts-Richtung.
Der Richtungssensor 33 weist eine Funktion der Erfassung der Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Referenzrichtung, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, basierend auf der Installationsposition P1a einer GPS-Antenne 31A und der Installationsposition P1b der anderen GPS-Antenne 31A. Die Referenzrichtung ist beispielsweise der Norden. Der Richtungssensor 33 erfasst die Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Referenzrichtung durch die Durchführung eines Berechnungsprozesses basierend auf der Installationsposition P1a und der Installationsposition P1b. Der Richtungssensor 33 berechnet eine Linie, die die Installationsposition P1a und die Installationsposition P1b verbindet, und erfasst die Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 bezüglich der Referenzrichtung basierend auf einem Winkel, der zwischen der berechneten Linie und der Referenzrichtung ausgebildet wird. Während er von der von der Positionserfassungsvorrichtung 30 getrennt ist, kann der Richtungssensor 33 außerdem als ein Richtungssensor eingerichtet sein, der eine Richtung durch ein Verfahren (beispielsweise ein Verfahren zur Verwendung eines magnetischen Sensors) erfasst, das sich von dem vorstehend beschriebenen Verfahren unterscheidet.
Der Bagger 100 enthält einen Schneidenspitzenpositionssensor 34, der die relative Position der Schneidenspitze 10 bezüglich des oberen Schwenkkörpers 2 erfasst. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 erfasst die Position der Schneidenspitze 10 der Arbeitsmaschine 1 bezüglich des oberen Schwenkkörpers 2, die durch ein lokales Koordinatensystem definiert ist.
Das lokale Koordinatensystem (das XYZ-Koordinatensystem) ist ein Koordinatensystem, das eine relative Position basierend auf dem oberen Schwenkkörper 2 des Baggers 100 angibt.
Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 der Ausführungsform wird verwendet, um die relative Position der Schneidenspitze 10 bezüglich des oberen Schwenkkörpers 2 basierend auf dem Erfassungsergebnis des Löffelzylinderhubsensors 14, dem Erfassungsergebnis des Stielzylinderhubsensors 15, dem Erfassungsergebnis des Auslegerzylinderhubsensors 16, der Länge L11 des Löffels 11, der Länge L12 des Stiels 12, und der Länge L13 des Auslegers 13 zu erfassen.
Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 berechnet den Neigungswinkel θ11 der Schneidenspitze 10 des Löffels 11 bezüglich des Stiels 12 basierend auf der Löffelzylinderlänge, die durch den Löffelzylinderhubsensor 14 erfasst wird. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 erfasst den Neigungswinkel θ12 des Stiels 12 bezüglich des Auslegers 13 basierend auf der Stielzylinderlänge, die durch den Stielzylinderhubsensor 15 erfasst wird. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 berechnet den Neigungswinkel θ13 des Auslegers 13 bezüglich des oberen Schwenkkörpers 2 basierend auf der Auslegerzylinderlänge, die durch den Auslegerzylinderhubsensor 16 erfasst wird. Außerdem kann der Schneidenspitzenpositionssensor 34 ein Winkelsensor sein, der einen Potentiometer verwendet, und der Winkelsensor kann den Neigungswinkel θ11 des Löffels 11, den Neigungswinkel θ12 des Stiels 12 und den Neigungswinkel θ13 des Auslegers 13 erfassen.
Die Länge L11 des Löffels 11 ist eine Entfernung zwischen der Schneidenspitze 10 des Löffels 11 und der Drehachse AX1 (dem Löffelbolzen). Die Länge L12 des Stiels 12 ist eine Entfernung zwischen der Drehachse AX1 (dem Löffelbolzen) und der Drehachse AX2 (dem Stielbolzen). Die Länge L13 des Auslegers 13 ist eine Entfernung zwischen der Drehachse AX2 (dem Stielbolzen) und der Drehachse AX3 (dem Auslegerbolzen).
Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 erfasst die relative Position der Schneidenspitze 10 bezüglich der Drehachse AX3 des oberen Schwenkkörpers 2 basierend auf dem Neigungswinkel θ11, dem Neigungswinkel θ12, dem Neigungswinkel θ13, der Länge L11, der Länge L12 und der Länge L13.
Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 erfasst ferner die absolute Position Pb der Schneidenspitze 10 basierend auf der absoluten Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2, die durch die Positionserfassungsvorrichtung 30 erfasst wird, und der relativen Position zwischen der Drehachse AX3 des oberen Schwenkkörpers 2 und der Schneidenspitze 10. Die relative Position zwischen der absoluten Position Pg und der Drehachse AX3 sind vorgegebene Daten, die von den Betriebsdaten des Baggers 100 abgeleitet werden. Folglich kann der Schneidenspitzenpositionssensor 34 die absolute Position Pb der Schneidenspitze 10 basierend auf der absoluten Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2, der relativen Position zwischen der Drehachse AX3 des oberen Schwenkkörpers 2 und der Schneidenspitze 10 und den Betriebsdaten des Baggers 100 erfassen.
Als Nächstes werden eine Steuervorrichtung 50 und ein Anzeigesystem 60 des Baggers 100 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Funktionsblockdiagramm, das ein Beispiel des Baggers 100 gemäß der Ausführungsform darstellt. Wie in 4 dargestellt, enthält der Bagger 100 eine Betätigungseingabevorrichtung 40, die durch die Bedienungsperson des Baggers 100 betätigt wird, die Steuervorrichtung 50, die den Bagger 100 steuert, und das Anzeigesystem 60.
Die Steuervorrichtung 50 enthält eine Fahrsteuervorrichtung 51, die den unteren Fahrkörper 3 steuert, eine Schwenksteuervorrichtung 52, die das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 steuert, eine Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 53, die die Arbeitsmaschine 1 steuert, und eine Anzeigesteuervorrichtung 54, die das Anzeigesystem 60 steuert.
Die Betätigungseingabevorrichtung 40 ist in der Kabine 4 angeordnet. Die Betätigungseingabevorrichtung 40 enthält eine Betätigungseinheit 41, die ein Arbeitsmaschinenbetätigungssignal für die Betätigung des unteren Fahrkörpers 3, des oberen Schwenkkörpers 2 und der Arbeitsmaschine 1 erzeugt, und eine Eingabeeinheit 42, die ein Eingabesignal für die Betätigung des Anzeigesystems 60 erzeugt.
Die Betätigungseinheit 41 enthält ein Fahrbetätigungselement, ein Schwenkbetätigungselement und ein Arbeitsmaschinenbetätigungselement, die durch die Bedienungsperson betätigt werden. Ein jeder von dem Fahrbetätigungselement, dem Schwenkbetätigungselement und dem Arbeitsmaschinenbetätigungselement enthält einen Steuerknüppel oder einen Betätigungshebel. Durch die Betätigung des Fahrbetätigungselements wird von der Betätigungseinheit 41 ein Fahrbetätigungssignal für die Betätigung des unteren Fahrkörpers 3 ausgegeben. Durch die Betätigung des Schwenkbetätigungselements wird von der Betätigungseinheit 41 ein Schwenkbetätigungssignal für die Betätigung des oberen Schwenkkörpers 2 ausgegeben. Durch die Betätigung des Arbeitsmaschinenbetätigungselements wird von der Betätigungseinheit 41 ein Arbeitsmaschinenbetätigungssignal für die Betätigung der Arbeitsmaschine 1 ausgegeben. Das Fahrbetätigungssignal wird an die Fahrsteuervorrichtung 51 ausgegeben. Das Schwenksteuersignal wird an die Schwenksteuervorrichtung 52 ausgegeben. Das Arbeitsmaschinenbetätigungssignal wird an die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 53 ausgegeben.
Die Fahrsteuervorrichtung 51 steuert einen Hydraulikmotor für das Antreiben der Raupenkette 7. Die Fahrsteuervorrichtung 51 treibt basierend auf dem Fahrbetätigungssignal die Raupenkette 7 an. Die Schwenksteuervorrichtung 52 steuert den Hydraulikmotor für das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2. Die Schwenksteuervorrichtung 52 schwenkt basierend auf dem Schwenkbetätigungssignal den oberen Schwenkkörper 2. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 53 steuert den Hydraulikzylinder 20 für das Antreiben der Arbeitsmaschine 1. Die Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 53 treibt basierend auf dem Arbeitsmaschinenbetätigungssignal die Arbeitsmaschine 1 an.
Die Eingabeeinheit 42 enthält eine Eingabevorrichtung, wie etwa einen Eingabeknopf, eine Tastatur und ein Touch Panel, die durch die Bedienungsperson betätigt wird. Durch die Betätigung der Eingabeeinheit 42 wird von der Eingabeeinheit 42 das Eingabesignal für die Betätigung des Anzeigesystems 60 ausgegeben. Das Eingabesignal wird an die Anzeigesteuervorrichtung 54 ausgegeben.
Das Anzeigesystem 60 enthält die Anzeigesteuervorrichtung 54 und eine Anzeigeeinheit 55, die einen Anzeigebildschirm für die Anzeige eines Bildes darauf aufweist. Die Anzeigeeinheit 55 enthält eine Flachbildschirmanzeige, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische Elektrolumineszenzanzeige (OELD). Die Anzeigeeinheit 55 ist beispielsweise in der Kabine 4 angeordnet. Die Bedienungsperson kann die Betätigungseingabevorrichtung 40 betätigen, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut. Außerdem kann, wie nachstehend beschrieben wird, wenigstens die Anzeigeeinheit 55 oder die Betätigungseingabevorrichtung 40 an einer entfernten Stelle, die von dem Bagger 100 entfernt ist, vorgesehen sein, wenn der Bagger 100 fernbetätigt wird.
Die Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält ein Computersystem. Die Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält einen Prozessor, wie etwa eine CPU (zentrale Verarbeitungseinheit), eine Speichervorrichtung, wie etwa einen Nurlesespeicher (ROM) oder einen Direktzugriffsspeicher (RAM), und eine Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 (eine Eingabe-/Ausgabeeinheit).
In der nachstehenden Beschreibung wird die absolute Position Pg zutreffend als die aktuelle Position Pg beschrieben. Die Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 angeben, der die Arbeitsmaschine 1 stützt, eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit 62, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche die Bearbeitungsposition Pc des Bearbeitungsziels, das durch die Arbeitsmaschine 1 bearbeitet wird, angeben, eine Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63, die Schneidenspitzenpositionsdaten erfasst, welche die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angeben, und eine Berechnungseinheit für eine spezifische Position 64, die spezifische Positionsdaten berechnet, welche die spezifische Position Ps basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten angeben.
Die Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält ferner eine Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65, die basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten Fahrzeugkörperbilddaten erzeugt, die ein Draufsichtbild 2G enthalten, das den oberen Schwenkkörper 2 und den unteren Fahrkörper 3 angibt, eine Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66, die Bearbeitungspositionsbilddaten erzeugt, welche ein Bild 200 enthält, das basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten die Bearbeitungsposition Pc angibt, eine Bilddatenerzeugungseinheit 67 für eine spezifische Position, die Bilddaten für eine spezifische Position erzeugt, welche ein Bild 300 enthalten, das die spezifische Position Ps basierend auf den Daten über eine spezifische Position angibt, und eine Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68, die Schneidenspitzenpositionsbilddaten erzeugt, die ein Bild 400 enthalten, das basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten die Schneidenspitze 10 angibt.
Ferner enthält die Anzeigesteuervorrichtung 54 eine Anzeigesteuervorrichtung 70, die ein Bild steuert, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird.
Ferner enthält die Anzeigesteuervorrichtung 54 eine Speichereinheit 69, die verschiedene Daten speichert. In der Ausführungsform speichert die Speichereinheit 69 die Betriebsdaten von wenigstens der Arbeitsmaschine 1 (dem Löffel 11, dem Stiel 12 und dem Ausleger 13), dem oberen Schwenkkörper 2 oder der Fahrvorrichtung 3 des Baggers 100.
Der Prozessor der Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält die Fahrzeugpositionsdatenerfassungseinheit 61, die Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit 62, die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63, die Berechnungseinheit für eine spezifische Position 64, die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65, die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66, die Bilddatenerzeugungseinheit 67 für eine spezifische Position, die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68, und die Anzeigesteuervorrichtung 70. Die Speichervorrichtung der Anzeigesteuervorrichtung 54 enthält die Speichereinheit 69.
Die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst von der Positionserfassungsvorrichtung 30 durch die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 die Fahrzeugkörperpositionsdaten, die die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2, der die Arbeitsmaschine 1 stützt, angeben. Die aktuelle Position Pg ist eine aktuelle absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 basierend auf der Installationsposition P1a und der Installationsposition P1b der Antenne 31. Die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst von dem Fahrzeugkörperpositionssensor 31 die Fahrzeugkörperpositionsdaten, die die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 angeben.
Die Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit 62 erfasst von einer Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 durch die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 die Bearbeitungspositionsdaten, die die Bearbeitungsposition Pc des Bearbeitungsziels, das durch die Arbeitsmaschine 1 bearbeitet wird, angeben, und speichert die Bearbeitungspositionsdaten. Die Bearbeitungsposition Pc ist eine absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 ist eine externe Vorrichtung, die außerhalb des Baggers 100 vorgesehen ist. Das Bearbeitungsziel gibt ein Ziel, wie etwa eine Bodenfläche, die durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut wird, an. Die Bauausführung mit der Arbeitsmaschine 1 enthält wenigstens eines von Ausheben, Bodenfräsen, Bodenverdichten, Längsabschrägung, Querabschrägung und Begradigung durch die Arbeitsmaschine 1. Außerdem kann das Bearbeitungsziel ein Gebäude sein.
Die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 ist beispielsweise an einem entfernten Ort vorgesehen, der von dem Bagger 100 getrennt ist. Die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 ist in einer Baufirma vorgesehen. Die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 enthält ein Computersystem. Die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 erzeugt Gestaltungstopographiedaten, die die Gestaltungstopographie als die Zielform der Baufläche angeben. Die Gestaltungstopographiedaten geben eine zweidimensionale oder eine dreidimensionale Zielform an, die nach der Bauausführung durch die Arbeitsmaschine 1 erfasst wird. Die Bearbeitungspositionsdaten, die die Bearbeitungsposition Pc angeben, sind Daten, die die Bearbeitungsposition Pc, die durch die Arbeitsmaschine 1 in den Gestaltungstopographiedaten gebaut wird, angeben. Die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 enthält eine Funkwellenkommunikationsvorrichtung und kann eine Funkkommunikation mit der Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 und der Anzeigesteuervorrichtung 54 durchführen. Die Gestaltungstopographiedaten, die die Bearbeitungspositionsdaten enthalten, welche durch die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 erzeugt werden, werden zu der Anzeigesteuervorrichtung 54 drahtlos übertragen. Außerdem können die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 und die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 miteinander durch eine Leitung verbunden sein, um die Gestaltungstopographiedaten von der Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 zu der Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 zu übertragen. Ferner kann die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 eine Lesevorrichtung sein, die ein Speichermedium enthält, welches die Gestaltungstopographiedaten speichert, und in welchem die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 die Gestaltungstopographiedaten von dem Speichermedium lesen kann. Die Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit 62 erfasst von der Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 die Bearbeitungspositionsdaten, die die Bearbeitungsposition Pc angeben.
Die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63 erfasst von dem Schneidenspitzenpositionssensor 34 durch die Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung 56 die Schneidenspitzenpositionsdaten, die die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angeben. Die aktuelle Position Pb ist eine aktuelle absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 erfasst die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 basierend auf der absoluten Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2, der relativen Position zwischen der Drehachse AX3 des oberen Schwenkkörpers 2 und der Schneidenspitze 10 und den Betriebsdaten des Baggers 100. Die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63 erfasst von dem Schneidenspitzenpositionssensor 34 die Schneidenspitzenpositionsdaten, die die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angeben.
Die Berechnungseinheit für spezifische Position 64 berechnet basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten, die durch die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst werden, die Daten über eine spezifische Position, die die spezifische Position Ps angeben, in der die relative Position bezüglich der aktuellen Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 fixiert ist. Die spezifische Position Ps ist eine absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Wie in 2 und 3 dargestellt, enthält die spezifische Position Ps in der Ausführungsform beispielsweise eine beliebige Position auf der Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2. In der Ausführungsform wird die spezifische Position Ps durch den Schnittpunkt zwischen der Schwenkachse RX und der unteren Fläche des oberen Schwenkkörpers 2 eingestellt. Da die Daten über eine spezifische Position sequentiell berechnet werden, ist es möglich, die genaue spezifische Position Ps zu erhalten, die mit der Bewegung oder der Stellung des Baggers 100 übereinstimmt.
Die aktuelle Position Pg wird beispielsweise basierend auf der Installationsposition P1 der GPS-Antenne 31 bestimmt, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die spezifische Position Ps wird beispielsweise basierend auf der Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2 bestimmt, aber die Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
Die aktuelle Position Pg und die spezifische Position Ps sind voneinander getrennt. Die relative Position zwischen der aktuellen Position Pg und der spezifische Position Ps ist fixiert. Die relative Position zwischen der aktuellen Position Pg und der spezifischen Position Ps sind vorgegebene Daten, die von den Betriebsdaten des Baggers 100 abgeleitet werden. Die Berechnungseinheit für spezifische Position 64 berechnet basierend auf der aktuellen Position Pg, die durch die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst wird, und den Betriebsdaten des Baggers 100 die spezifische Position Ps, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist.
Die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 erzeugt basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten, die durch die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst werden, Fahrzeugkörperbilddaten, die das Draufsichtbild 2G (nachstehend zutreffend als das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2 bezeichnet) enthalten, das den oberen Schwenkkörper 2 und den unteren Fahrkörper 3 angibt. Die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 erzeugt die graphischen Daten (das Draufsichtbild) des oberen Schwenkkörpers 2 in der Draufsicht. Die Größe und die Gestalt des Baggers 100 sind vorgegebene Daten. Die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 erzeugt das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2, um basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2 an der aktuellen Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 anzuordnen. Außerdem können die Fahrzeugkörperbilddaten oder die Schneidenspitzenpositionsbilddaten, wie nachstehend beschrieben, erzeugt werden. In einem Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, das das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2 und ein Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1 enthält, werden basierend auf den Betriebsdaten als der Gestaltdimension des oberen Schwenkkörpers 2 oder der Arbeitsmaschine 1 (einschließlich des Löffels 11) des Baggers 100 beispielsweise die dreidimensionalen Modelldaten des Gitterrahmens in einer vorbestimmten Speichereinheit im Voraus gespeichert. Die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 oder die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 kann hier das Draufsichtbild 100G erzeugen, indem basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten, die durch die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst werden, und den Schneidenspitzenpositionsdaten, die durch die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63 erfasst werden, die dreidimensionalen Modelldaten verwendet werden. Außerdem können die Fahrzeugkörperbilddaten oder die Schneidenspitzenpositionsbilddaten im Voraus als graphische Daten, die eine Indexmarkierung 300 oder eine Indexmarkierung 400 enthalten, in einer vorbestimmten Speichereinheit gespeichert sein, so dass die Anzeigeposition der graphischen Daten angezeigt wird, während sie basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten oder den Schneidenspitzenpositionsdaten geändert wird. In diesem Falle zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 54 auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 basierend auf dem relativen Positionsverhältnis zwischen den Fahrzeugkörperpositionsdaten und den Bearbeitungspositionsdaten die graphischen Daten an, die die Indexmarkierung 300 enthalten, ohne die spezifische Position Ps durch die Berechnungseinheit für eine spezifische Position 64 sequentiell zu berechnen.
Die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66 erzeugt basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten, die durch die Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit 62 erfasst werden, die Bearbeitungspositionsbilddaten, die das Bild 200 enthalten, welches die Bearbeitungsposition Pc des Bearbeitungsziels angibt. Die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66 erzeugt die graphischen Daten (das Draufsichtbild), die das Bearbeitungsziel in der Draufsicht angeben, und die graphischen Daten (das Draufsichtbild), die die Bearbeitungsposition Pc in der Draufsicht angeben. Die Bearbeitungsposition Pc ist eine absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66 erzeugt das Bild 200, das basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten die Bearbeitungsposition Pc angibt. In der Ausführungsform enthält das Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, eine Führungslinie 200, die angezeigt wird, um auf der Bearbeitungsposition Pc überlagert zu sein.
Die Bilddatenerzeugungseinheit für spezifische Position 67 erzeugt die Bilddaten der spezifischen Position, die das Bild 300 enthalten, welches basierend auf den Daten über eine spezifische Position, die durch die Berechnungseinheit für eine spezifische Position 64 berechnet werden, die spezifische Position Ps angibt. Die Bilddatenerzeugungseinheit für spezifische Position 67 erzeugt die graphischen Daten, die die spezifische Position Ps in der Draufsicht angeben. Wie vorstehend beschrieben, ist die spezifische Position Ps eine absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Bilddatenerzeugungseinheit für spezifische Position 67 erzeugt basierend auf den Daten über eine spezifische Position das Draufsichtbild der spezifischen Position Ps. In der Ausführungsform enthält das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, die Indexmarkierung 300, die angezeigt wird, um an der spezifischen Position Ps überlagert zu sein.
Die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 erzeugt basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten, die durch die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63 erfasst werden, die Schneidenspitzenpositionsbilddaten, die ein Bild enthalten, welches die Schneidenspitze 10 angibt, und das Bild 400, welches die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt. Die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 erzeugt die graphischen Daten (das Draufsichtbild), die die Schneidenspitze 10 in der Draufsicht angeben, und die graphischen Daten (das Draufsichtbild), die die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 in der Draufsicht angeben. Die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 ist eine absolute Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 erzeugt basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten ein Bild, das die Schneidenspitze 10 angibt, und das Bild 400, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt. In der Ausführungsform enthält das Bild 400, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, die Indexmarkierung 400, die angezeigt wird, um an der Schneidenspitze 10 überlagert zu werden.
Ferner erzeugt die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 auch die graphischen Daten (das Draufsichtbild), die die Arbeitsmaschine 1 angeben, die den Löffel 11, den Stiel 12 und den Ausleger 13 umfasst, als auch die graphischen Daten der Schneidenspitze 10. Das heißt, das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, welches das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2 und das Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1 enthält, wird durch die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 und die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 erzeugt. Das Draufsichtbild 1G enthält das Bild des Löffels 11, und das Bild des Löffels 11 ändert sich infolge der Bewegung des Löffels 11 und der Betrachtungsrichtung des Löffels 11 in der Draufsicht. Ferner ändert sich in dem Draufsichtbild 1G das Bild der Arbeitsmaschine 1 infolge der Bewegung der Arbeitsmaschine 1 und der Betrachtungsrichtung der Arbeitsmaschine 1 in der Draufsicht.
Die Anzeigesteuervorrichtung 70 steuert ein Bild, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 zeigt basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten und den Daten über eine spezifische Position das Bild 200 an, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und das Bild 300, das die spezifische Position Ps auf der Anzeigeeinheit 55 angibt. Ferner zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 zusammen mit dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, an. Ferner zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt und das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 in einem überlagerten Zustand an.
Ferner zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 das Bild 400, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 zusammen mit dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, an.
Als Nächstes wird ein Anzeigebeispiel eines Bildes durch die Anzeigeeinheit 55 des Anzeigesystems 60 gemäß der Ausführungsform beschrieben. 5 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinheit 55 gemäß der Ausführungsform darstellt. In der nachstehenden Beschreibung wird ein Beispiel beschrieben, bei dem eine Computer unterstützte Bauausführung an der Baufläche (das Bearbeitungsziel) durch den Bagger 100 durchgeführt wird. Die Computer unterstützte Bauausführung ist ein System, das durch Fokussierung auf eine Bauausführung unter den Bauschritten, die eine Untersuchung, eine Gestaltung, eine Bauausführung, eine Aufsicht, eine Inspektion und ein Management enthalten, und unter Verwendung elektronischer Information, die aus den Schritten erfasst wird, eine hocheffiziente und hochgenaue Bauausführung basierend auf einer Informations- und Kommunikationstechnologie (ICT) realisiert. Da ferner die elektronische Information, die durch die Bauausführung erfasst wird, in den anderen Schritten verwendet wird, ist es möglich, die Produktivität zu verbessern und die Qualität bei den gesamten Bauschritten sicherzustellen. Der Bagger 100 kann die Computer unterstützte Bauausführung durchführen und die Bewegung der Arbeitsmaschine 1 automatisch steuern. Der Bagger 100 gebaut die aktuelle Topographie als die Zieltopographie durch die Arbeitsmaschine 1 basierend auf den Gestaltungstopographiedaten, die die Zieltopographie der Baufläche angeben und die von der Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 zugeführt werden. Das Bearbeitungsziel enthält die Topographie, die als die Zieltopographie gebaut werden soll oder die Topographie, die in einem vorbestimmten Schritt der Zieltopographie gebaut wurde.
In der nachstehenden Beschreibung wird angenommen, dass die Zieltopographie ein Kanal CH ist, der auf der Bodenfläche ausgebildet ist. Das heißt, das Bearbeitungsziel der Arbeitsmaschine 1 ist der Kanal CH, der auf der Bodenfläche ausgebildet ist, und die Bearbeitungsposition Pc ist die Position des Kanals CH. Der Kanal CH erstreckt sich in einer vorbestimmten Richtung mit einer spezifischen Breite und einer spezifischen Tiefe. In dem Kanal CH, der durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut wird, enthält die Bearbeitungsposition Pc wenigstens die Mittelpunktposition des Kanals CH in der Breitenrichtung und beide Endpositionen des Kanals CH in der Breitenrichtung.
Die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66 erzeugt die Bearbeitungspositionsbilddaten, die das Bild 200 enthalten, das basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten die Bearbeitungsposition Pc angibt. Wie in 5 dargestellt, zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 basierend auf den Betriebsdaten des Baggers 100 auf der Anzeigeeinheit 55 die graphischen Daten an, die den Bagger 100 in der Seitenansicht angeben. Ferner zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 auf der Anzeigeeinheit 55 das dreidimensionale Bild der Gestaltungstopographiedaten an, die den Kanal CH als die Zieltopographie angeben.
Die Bearbeitungsposition Pc, die durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut wird, enthält den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung und beide Enden des Kanals CH in der Breitenrichtung. Die Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit 66 erzeugt basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten ein Bild 201, das den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und ein Bild 202, das beide Enden des Kanals CH angibt. Wie in 5 dargestellt, enthält das Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, die Führungslinie 200, die angezeigt wird, um an der Bearbeitungsposition Pc überlagert zu sein. Die Führungslinie 200 ist angeordnet, um wenigstens an einem Teil des Kanals CH als der Bearbeitungsposition Pc überlagert zu sein. Die Führungslinie 200 enthält eine zentrale Führungslinie 201, die angezeigt wird, um an dem Mittelpunkt des Kanals CH überlagert zu sein, und eine Kantenführungslinie 202, die angezeigt wird, um an beiden Enden des Kanals CH (beide obere Enden des Kanals CH) in der Breitenrichtung an der Unterseite des Kanals CH überlagert zu sein. Außerdem kann in dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, die Unterseite oder beide Enden des Kanals CH in verschiedenen Farben anstatt Linien angezeigt werden.
6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinheit 55 darstellt. Die Bilddatenerzeugungseinheit für spezifische Position 67 erzeugt die Bilddaten einer spezifischen Position, die das Bild 300 enthalten, die basierend auf den Daten über eine spezifische Position die spezifische Position Ps angeben. Wie vorstehend beschrieben, erzeugt die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten und den Betriebsdaten des Baggers 100 die Fahrzeugkörperbilddaten, die das Draufsichtbild 2G enthalten, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt.
In der Ausführungsform wird die spezifische Position Ps durch die Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2 eingestellt. Wie in 6 dargestellt, enthält das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, die Indexmarkierung 300, die angezeigt wird, um auf der Schwenkachse RX als die spezifische Position Ps überlagert zu sein. Die Indexmarkierung 300 ist beispielsweise eine Kreuzmarke (eine kreuzförmige Marke).
Wie in 6 dargestellt, zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 beides an, ein Bild, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, welche die Führungslinie 200 enthält, und ein Bild, das die spezifische Position Ps angibt, die die Indexmarkierung 300 enthält. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 zeigt die Indexmarkierung 300 an, so dass der Mittelpunkt der Indexmarkierung 300 mit der spezifischen Position Ps übereinstimmt. Die Führungslinie 200 als ein Bild, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und die Indexmarkierung 300 als ein Bild, das die spezifische Position Ps angibt, geben eine absolute Position an, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Bedienungsperson, die den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, kann die relative Position zwischen dem oberen Schwenkkörper 2 und dem Kanal CH, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, visuell erkennen.
Ferner zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70, wie in 6 dargestellt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, zusammen mit dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, an. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 zeigt auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 in einem überlagerten Zustand das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, und das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, an. Die Form und die Gestalt des Draufsichtbildes 2G werden unter Berücksichtigung von beispielsweise den Betriebsdaten des Baggers 100 angezeigt. Die Position der Form des Draufsichtbildes 2G gibt eine absolute Position an, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Bedienungsperson, die den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, kann das Positionsverhältnis zwischen dem Kanal CH und dem oberen Schwenkkörper 2 und das Größenverhältnis zwischen dem Kanal CH und dem oberen Schwenkkörper 2 als auch die relative Position zwischen dem oberen Schwenkkörper 2 und dem Kanal CH, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, visuell erkennen. Außerdem kann die Anzeigesteuervorrichtung 70 lediglich das Bild 200 und das Bild 300 zusammen auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anzeigen. Sogar durch eine solche Anzeige kann die Bedienungsperson die relative Position zwischen dem oberen Schwenkkörper 2 und dem Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung visuell erkennen.
Ferner erzeugt die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten die Schneidenspitzenpositionsbilddaten, die das Bild 400 enthalten, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt. Die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 enthält den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Fahrzeugbreitenrichtung. Wie in 6 dargestellt, enthält das Bild 400, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, die Indexmarkierung 400, die angezeigt wird, um an der Schneidenspitze 10 überlagert zu sein. Die Indexmarkierung 400 ist beispielsweise eine Kreuzmarke (eine kreuzförmige Marke).
Die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 erzeugt basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten und den Betriebsdaten des Baggers 100 ferner die Arbeitsmaschinenbilddaten, die das Draufsichtbild 1G enthalten, das die Arbeitsmaschine 1 angibt. Durch das Draufsichtbild 2G und das Draufsichtbild 1G wird das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, erzeugt.
Wie in 6 dargestellt, zeigt die Anzeigesteuervorrichtung 70 auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 ein Bild an, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, die die Indexmarkierung 400 enthält, zusammen mit einem Bild, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, welche die Führungslinie 200 enthält, einem Bild, das die spezifische Position Ps angibt, die die Indexmarkierung 300 enthält, einem den oberen Schwenkkörper 2 angebenden Bild, das das Draufsichtbild 2G enthält, und einem die Arbeitsmaschine 1 angebenden Bild, das das Draufsichtbild 1G enthält. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 zeigt die Indexmarkierung 400 an, so dass der Mittelpunkt der Indexmarkierung 400 mit der aktuellen Position Pb der Schneidenspitze 10 (der Mittelpunktposition der Schneidenspitze 10 in der Fahrzeugbreitenrichtung) übereinstimmt. Die Indexmarkierung 400 als ein Bild, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, gibt ebenfalls eine absolute Position an, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, ähnlich der Führungslinie 200 und der Indexmarkierung 300. Die Bedienungsperson, die den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, kann die relative Position, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist, unter der Schneidenspitze 10, dem oberen Schwenkkörper 2 und dem Kanal CH visuell erkennen. Außerdem kann das Draufsichtbild 1G, das die Arbeitsmaschine 1 angibt, das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, und das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, beispielsweise als ein Bild angezeigt werden, das in einer einfachen rechteckigen Form angezeigt wird, so dass wenigstens die Form der Arbeitsmaschine 1 erkannt wird.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 7, 8, und 9 ein Verwendungsbeispiel des Anzeigesystems 60 beschrieben. Wie in 7 dargestellt, werden das Draufsichtbild, das den Kanal CH als das Bearbeitungsziel angibt, und das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, welches das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, und das Draufsichtbild 1G enthält, das die Arbeitsmaschine 1 angibt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 zur selben Zeit angezeigt. Das Draufsichtbild, das den Kanal CH angibt, und das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 angibt, geben eine absolute Position an, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Bedienungsperson des Baggers 100 kann mithilfe des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinheit 55 die relative Position zwischen dem Kanal CH und dem Bagger 100 visuell erkennen.
In dem in 7 dargestellten Zustand sind der Kanal CH und der Bagger 100 voneinander getrennt. In einem Zustand, bei dem der Bagger von dem Kanal CH getrennt ist, kann der Bagger 100 den Kanal CH unter Verwendung der Arbeitsmaschine 1 nicht bauen.
Die Bedienungsperson betätigt folglich die Betätigungseinheit 41, um während der Betrachtung des Anzeigebildschirms der Anzeigeeinheit 55 für die Bauausführung des Kanals CH durch die Arbeitsmaschine 1 des Baggers 100 den Bagger 100 zu dem Kanal CH zu bewegen. Das heißt, wenn der Bagger 100 an einer Position angeordnet ist, wo der Kanal CH lediglich durch das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 nicht gebaut werden kann, treibt die Bedienungsperson durch Betätigung des Fahrbetätigungselements der Betätigungseinheit 41 den unteren Fahrkörper 3 an, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, so dass der Bagger 100 an der Zielposition, wo der Kanal CH durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut werden kann, angeordnet ist.
Wenn der untere Fahrkörper 3 angetrieben wird, so dass sich der Bagger 100 bewegt, bewegt sich das Draufsichtbild 100G, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird, nicht und der Hintergrund (das Bild 200) bewegt sich mit der Bewegung des Baggers 100. Das Draufsichtbild 100G, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird, kann sich hier bewegen und der Hintergrund (das Bild 200) kann sich mit der Bewegung des Baggers 100 möglicherweise nicht bewegen. Der Fahrzeugkörperpositionssensor 31 der Positionserfassungsvorrichtung 30 beobachtet kontinuierlich die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 (der Bagger 100). Die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst kontinuierlich die Fahrzeugkörperpositionsdaten, die die aktuelle Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 angeben. Folglich kann die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten die Fahrzeugkörperbilddaten für die Bewegung des Draufsichtbildes 100G, das den Bagger 100 auf dem Anzeigebildschirm angibt, synchron mit der Bewegung des oberen Schwenkkörpers 2 erzeugen. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 kann das Draufsichtbild 100G, das den Bagger 100 auf dem Anzeigebildschirm angibt, synchron mit der Bewegung des oberen Schwenkkörpers 2 bewegen.
Ferner, wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, dreht sich das Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird, ebenfalls mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 der Positionserfassungsvorrichtung 30 überwacht kontinuierlich die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10. Die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 68 erfasst kontinuierlich die Schneidenspitzenpositionsdaten, die die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angeben. Folglich kann die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten die Schneidenspitzenbilddaten für die Bewegung oder die Drehung des Draufsichtbildes 1G der Arbeitsmaschine 1 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 oder der Bewegung des Baggers 100 erzeugen. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 kann das Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 oder der Bewegung des Baggers 100 bewegen oder drehen.
8 ist ein Diagramm, das den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 darstellt, wenn sich der Bagger 100 von einer Position bewegt, die in 7 dargestellt ist. Die Zielposition des Baggers 100, in der mithilfe der Arbeitsmaschine 1 der Kanal CH ausgebildet werden kann, ist die absolute Position des Baggers 100, in der der Mittelpunkt (die zentrale Führungslinie 201) des Kanals CH mit der spezifischen Position Ps (der Schwenkachse RX) des oberen Schwenkkörpers 2 übereinstimmt. Während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, treibt die Bedienungsperson des Baggers 100 den unteren Fahrkörper 3 durch Betätigen des Fahrbetätigungselements der Betätigungseinheit 41 an, so dass die zentrale Führungslinie 201 mit der Indexmarkierung 300 übereinstimmt. Wie vorstehend beschrieben, kann die Bedienungsperson den Bagger 100 bewegen, so dass die zentrale Führungslinie 201 mit dem Mittelpunkt der Indexmarkierung 300 übereinstimmt, aber kann den Bagger 100 bewegen, so dass die zentrale Führungslinie 201 auf den Linien, die die Kreuzmarke der Indexmarkierung 300 ausbilden, überlagert ist.
In der Ausführungsform werden die Führungslinie 200 als ein Bild, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und die Indexmarkierung 300 als ein Bild, das die spezifische Position Ps des oberen Schwenkkörpers 2 angibt, auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 zur selben Zeit angezeigt. Wenn der Bagger 100 zu dem Kanal CH als dem Bearbeitungsziel bewegt wird, kann aus diesem Grund die Bedienungsperson einen Positionierungsvorgang zwischen dem Kanal CH und dem Bagger 100, der sich zu dem Kanal CH hin bewegt, problemlos durchführen, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut. Außerdem wird in der Ausführungsform der Positionierungsvorgang zwischen dem Kanal CH und dem Bagger 100 durch Ausrichten des Mittelpunkts der Unterseite des Kanals CH in der Breitenrichtung mit der Schwenkachse RX des Baggers 100 durchgeführt.
Wie in 8 dargestellt, schwenkt die Bedienungsperson den oberen Schwenkkörper 2 bezüglich des unteren Fahrkörpers 3, während sie den Antrieb des unteren Fahrkörpers 3 stoppt, indem sie das Schwenkbetätigungselement der Betätigungseinheit 41 betätigt, so dass der Kanal CH durch die Arbeitsmaschine 1 nach dem Mittelpunkt (beispielsweise dem Kreuzungspunkt der Linien, die die Kreuzmarke ausbilden) der Indexmarkierung 300 ausgebildet wird, der angibt, dass die Schwenkachse RX mit der zentralen Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH angibt, übereinstimmt. Wenn die Mittelpunktposition der Schneidenspitze 10 des Löffels 11 mit der Position der zentralen Führungslinie 201 übereinstimmt, während der Mittelpunkt (beispielsweise der Kreuzungspunkt der Linien, die die Kreuzmarke ausbilden) der Indexmarkierung 300, der angibt, dass die Schwenkachse RX mit der zentralen Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH angibt, übereinstimmt, kann der Kanal CH selbstverständlich ohne ein Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 direkt ausgebildet werden.
9 ist ein Diagramm, das den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 darstellt, wenn der obere Schwenkkörper 2 von einer Position, die in 8 dargestellt ist, schwenkt. Wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, schwenkt das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 und den unteren Fahrkörper 3 angibt, die auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt werden, mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 ebenfalls mit. Der Richtungssensor 33 der Positionserfassungsvorrichtung 30 überwacht kontinuierlich die Richtung des oberen Schwenkkörpers 2, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst kontinuierlich die Fahrzeugkörperrichtungsdaten, die die aktuelle Richtung des oberen Schwenkkörpers 2 angeben. Folglich kann die Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit 65 basierend auf den Fahrzeugkörperrichtungsdaten die Fahrzeugkörperbilddaten für das Schwenken des Draufsichtbildes 2G des oberen Schwenkkörpers 2 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 erzeugen. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 schwenkt das Draufsichtbild 2G des oberen Schwenkkörpers 2 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2. In diesem Falle kann der Teil der Fahrvorrichtung 3 in dem Draufsichtbild 2G in einem Schwenkzustand nicht angezeigt werden, sogar wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt. Zum Beispiel, wenn eine Schwenkpositionserfassungsvorrichtung vorgesehen ist, um das relative Positionsverhältnis zwischen dem oberen Schwenkkörper 2 und der Fahrvorrichtung 3 zu erfassen, können als Antwort auf die tatsächliche Position die Teile des oberen Schwenkkörpers 2 und der Fahrvorrichtung 3 in dem Draufsichtbild 2G angezeigt werden.
Ferner, wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, schwenkt das Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1, das auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 angezeigt wird, auch mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2. Der Schneidenspitzenpositionssensor 34 der Positionserfassungsvorrichtung 30 überwacht kontinuierlich die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10, die durch ein globales Koordinatensystem definiert ist. Die Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit 61 erfasst kontinuierlich die Schneidenspitzenpositionsdaten, die die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angeben. Folglich kann die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten die Schneidenspitzenpositionsbilddaten für das Schwenken des Draufsichtbildes 1G der Arbeitsmaschine 1 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 erzeugen. Die Anzeigesteuervorrichtung 70 kann das Draufsichtbild 1G der Arbeitsmaschine 1 auf dem Anzeigebildschirm synchron mit dem Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 schwenken.
Wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, während, wie in 9 dargestellt, die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH angibt, mit der Indexmarkierung 300 übereinstimmt, die die Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2 angibt, stimmt die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH angibt, mit der Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 angibt, überein. Das heißt, wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, während die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH angibt, mit der Indexmarkierung 300 übereinstimmt, die die Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2 angibt, stimmt der Mittelpunkt des Kanals CH mit dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 des Löffels 11 in der Fahrzeugbreitenrichtung überein. Folglich ist es möglich, einen Ausgrabungsprozess für das Ausbilden des Kanals CH zu beginnen, während der Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung mit dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 des Löffels 11 übereinstimmt.
Da, wie vorstehend beschrieben, gemäß der Ausführungsform das Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc des Bearbeitungsziels angibt, das durch die Arbeitsmaschine 1 bearbeitet wird, und das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, auf dem Anzeigebildschirm des Anzeigesystems 60 angezeigt werden, kann die Bedienungsperson einen Positionierungsvorgang zwischen dem Bearbeitungsziel und dem Bagger 100, der sich zu dem Bearbeitungsziel bewegt, durch Betätigung der Betätigungseinheit 41 problemlos durchführen, während sie den Anzeigebildschirm anschaut.
Ferner wird in der Ausführungsform das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, zusammen mit dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, auf dem Anzeigebildschirm angezeigt. Aus diesem Grund, kann die Bedienungsperson das Positionsverhältnis zwischen der Bearbeitungsposition Pc, der spezifischen Position Ps und dem oberen Schwenkkörper 2 visuell erkennen.
Ferner werden gemäß der Ausführungsform, das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, und das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, in einem überlagerten Zustand auf dem Anzeigebildschirm angezeigt. Aus diesem Grund kann die Bedienungsperson den Positionierungsvorgang zwischen der Bearbeitungsposition Pc und der spezifischen Position Ps problemlos durchführen, während sie das Draufsichtbild 2G, das auf dem Bild 300 überlagert wird, anschaut.
Ferner wird gemäß der Ausführungsform, das Bild 400, das die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angibt, zusammen mit dem Bild 200, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, und dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, auf dem Anzeigebildschirm angezeigt. Aus diesem Grund kann die Bedienungsperson das Positionsverhältnis zwischen der Bearbeitungsposition Pc, der spezifischen Position Ps und der Schneidenspitze 10 visuell erkennen.
Ferner wird gemäß der Ausführungsform der Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der axialen Richtung (der Fahrzeugbreitenrichtung) der Drehachse AX1 als die aktuelle Position Pb der Schneidenspitze 10 angezeigt. Aus diesem Grund kann die Bedienungsperson das Positionsverhältnis zwischen dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10, der Bearbeitungsposition Pc und der spezifischen Position Ps visuell erkennen.
Gemäß der Ausführungsform enthält die spezifische Position Ps ferner die Schwenkachse RX des oberen Schwenkkörpers 2. Aus diesem Grund, wenn, wie unter Bezugnahme auf 8 und 9 beschrieben, der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, während das Bild 201, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, mit dem Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, übereinstimmt, wird der hochgenaue Positionierungsvorgang zwischen dem Kanal CH als dem Bearbeitungsziel und dem Löffel 11, der die Schneidenspitze 10 enthält, durchgeführt.
Ferner wird gemäß der Ausführungsform der Mittelpunkt des Kanals CH, der als die Bearbeitungsposition Pc durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut wird, in der Breitenrichtung angezeigt. Aus diesem Grund kann die Bedienungsperson das Positionsverhältnis zwischen dem Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung, der Bearbeitungsposition Pc und der spezifischen Position Ps visuell erkennen.
Ferner enthält gemäß der Ausführungsform das Bild 300, das die spezifische Position Ps angibt, die Indexmarkierung 300, die angezeigt wird, um an der spezifischen Position Ps überlagert zu sein. Folglich kann die Bedienungsperson die spezifische Position Ps visuell und problemlos erkennen.
Ferner enthält gemäß der Ausführungsform ein Bild, das die Bearbeitungsposition Pc angibt, die Führungslinie 200, die angezeigt wird, um an der Bearbeitungsposition Pc überlagert zu sein. Folglich kann die Bedienungsperson die Bearbeitungsposition Pc visuell und problemlos erkennen.
<Zweite Ausführungsform>
Es wird eine zweite Ausführungsform beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung wird dasselbe Bezugszeichen derselben oder einer äquivalenten Komponente wie der Komponente der vorstehend beschrieben Ausführungsform zugewiesen und deren Beschreibung wird vereinfacht oder ausgelassen.
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der Ausführungsform und insbesondere ein Beispiel des Draufsichtbildes 100G, das den Bagger 100 angibt, darstellt, welches das Draufsichtbild 2G, das den oberen Schwenkkörper 2 angibt, und das Draufsichtbild 1G, das die Arbeitsmaschine 1 angibt, enthält. Wie in 10 dargestellt, kann das Draufsichtbild 100G in einer Gitterrahmenart angezeigt werden, die die Form mehrerer Komponenten des Baggers 100 angibt. In der Gitterrahmenart ist das Bild des Baggers 100 unter mehreren Gittern transparent (um nicht ausgefüllt zu werden). Ein Bild, das den Kanal CH und die Bodenfläche als das Bearbeitungsziel angibt, wird durch das Draufsichtbild 100G angezeigt. Das heißt, es ist möglich, die Führungslinie 200 (201, 202) sogar in dem überlagerten Teil des Draufsichtbildes 100G visuell zu erkennen. Folglich kann die Bedienungsperson leicht bewirken, dass die Indexmarkierung 300 mit der zentralen Führungslinie 201 übereinstimmt, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut.
<Dritte Ausführungsform>
Es wird eine dritte Ausführungsform beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung wird dasselbe Bezugszeichen derselben oder einer äquivalenten Komponente wie der Komponente der vorstehend beschrieben Ausführungsform zugewiesen und deren Beschreibung wird vereinfacht oder ausgelassen.
11 stellt ein Beispiel eines Anzeigesystems gemäß der Ausführungsform und insbesondere ein Beispiel des Draufsichtbildes 100G dar, das den Bagger 100 angibt. Wie in 11 dargestellt, kann in dem Draufsichtbild 100G wenigstens die äußere Form des Baggers 100 durch eine gestrichelte Linie oder eine durchgezogene Linie angezeigt werden und der andere Teil kann in einer transparenten oder halbtransparenten Farbe angezeigt werden. Außerdem kann das Draufsichtbild 100G in einer halbtransparenten Farbe angezeigt werden, ohne die äußere Form anzuzeigen. Wenn das Draufsichtbild in einer halbtransparenten Farbe angezeigt wird, wird ein Bild, das den Bagger 100 angibt, in einer hellen Farbe angezeigt. Das heißt, das Draufsichtbild 100G kann angezeigt werden, um die Form des Baggers 100 zu erkennen. Sogar in einem solchen Falle kann die Bedienungsperson, da die Führungslinie 200 (201, 202) in dem überlagerten Teil des Draufsichtbildes 100G visuell erkannt werden kann, leicht bewirken, dass die Indexmarkierung 300 mit der zentralen Führungslinie 201 übereinstimmt, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut.
<Vierte Ausführungsform>
Es wird eine vierte Ausführungsform beschrieben. In der nachstehenden Beschreibung wird dasselbe Bezugszeichen derselben oder einer äquivalenten Komponente wie der Komponente der vorstehend beschrieben Ausführungsform zugewiesen und deren Beschreibung wird vereinfacht oder ausgelassen.
In der Ausführungsform wird ein modifiziertes Beispiel eines Verfahrens zur Einstellung der spezifische Position Ps beschrieben. 12 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Einstellung der spezifischen Position Ps gemäß der Ausführungsform darstellt. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen wird die spezifische Position Ps als der Kreuzungspunkt zwischen der Schwenkachse RX und der unteren Fläche des oberen Schwenkkörpers 2 eingestellt. Wie in 12 dargestellt, kann die spezifische Position Ps als der Kreuzungspunkt zwischen der Schwenkachse RX und der Ebene, die die Lauffläche CF des unteren Fahrkörpers 3 enthält, eingestellt werden.
Wie in 2 und 3 dargestellt, gibt es eine Möglichkeit, dass der Bagger 100 abhängig von dem Zustand der Bodenform der Baufläche des Baggers 100, wie in Fig. dargestellt 2, in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung (als Längsneigung) geneigt sein kann oder in der Fahrzeugbreitenrichtung (als Querneigung) geneigt sein kann. Folglich wird die Schwenkachse RX bezüglich der horizontalen Ebene (der XgYg-Ebene) geneigt. Wenn die Schwenkachse RX mit der Neigung des Baggers 100 geneigt wird, wenn die spezifische Position Ps als der obere Schwenkkörper 2 eingestellt wird, ändert sich die spezifische Position Ps innerhalb der XgYg-Ebene.
In der Ausführungsform ist, wie in 12 dargestellt, die spezifische Position Ps als der Kreuzungspunkt zwischen der Schwenkachse RX und der Ebene, die die Lauffläche CF des unteren Fahrkörpers 3 enthält, eingestellt. Das heißt, die spezifische Position Ps ist als der Kreuzungspunkt zwischen der Schwenkachse RX und der Bodenfläche, auf der der untere Fahrkörper 3 fährt, eingestellt. Die Neigung der Ebene, die die Lauffläche CF des unteren Fahrkörpers 3 enthält, wird durch den Stellungserfassungssensor 32 erfasst. Die aktuelle Position der Schwenkachse RX, die im Wesentlichen in der gleichen Höhe wie die Installationsposition P1 angeordnet ist, wird von der aktuellen Position Pg des oberen Schwenkkörpers 2 abgeleitet, die durch den Fahrzeugkörperpositionssensor 31 erfasst wird. Eine Entfernung von der aktuellen Position der Schwenkachse RX, die im Wesentlichen in der gleichen Höhe wie die Installationsposition P1 angeordnet ist, bis zu der Lauffläche CF des unteren Fahrkörpers 3 in einer Richtung parallel zu der Schwenkachse RX sind vorgegebene Daten, die von den Betriebsdaten des Baggers 100 abgeleitet werden. Folglich kann die Berechnungseinheit für eine spezifische Position 64 die absolute Position des Kreuzungspunktes zwischen der Ebene, die die Lauffläche CF des unteren Fahrkörpers 3 enthält, und der Schwenkachse RX als der spezifischen Position Ps basierend auf dem Erfassungsergebnis des Fahrzeugkörperpositionssensors 31, dem Erfassungsergebnis des Stellungserfassungssensors 32, und den Betriebsdaten des Baggers 100, die in der Speichereinheit 69 gespeichert sind, berechnen.
Außerdem ist in der ersten Ausführungsform bis zu der vierten Ausführungsform ein Beispiel beschrieben worden, das die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung angibt, simultan anzeigt. Sogar wenn das Bearbeitungsziel nicht der Kanal ist, können ein Bild, das die Baubearbeitungsposition angibt, und ein Bild, das die spezifische Position angibt, auf der Anzeigeeinheit 55 zur selben Zeit angezeigt werden.
Wenn das Bearbeitungsziel der Kanal ist, können beispielsweise die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, und die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, angezeigt werden, während die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung angibt, nicht angezeigt werden. Sogar in diesem Falle, kann die Bedienungsperson den Positionierungsvorgang des Baggers 100 problemlos durchführen, wenn der Bagger 100 die Zielposition des Kanals CH betritt.
Die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, und die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, können angezeigt werden, während die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung angibt, nicht angezeigt werden. Sogar in diesem Falle kann die Bedienungsperson den Positionierungsvorgang des Baggers 100 problemlos durchführen, wenn der Bagger 100 die Zielposition des Kanals CH betritt.
Die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, können angezeigt werden, während die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 angibt, nicht angezeigt wird.
Die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung angibt, können angezeigt werden, während die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, nicht angezeigt wird.
Die Indexmarkierung 300, die die Schwenkachse RX angibt, die zentrale Führungslinie 201, die den Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, und die Indexmarkierung 400, die den Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung angibt, können angezeigt werden, während die Kantenführungslinie 202, die beide Enden (die Kanalbreite) des Kanals CH in der Breitenrichtung angibt, nicht angezeigt wird.
Außerdem ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Indexmarkierung 300 an der Schwenkachse RX angeordnet ist. Folglich, wenn der obere Schwenkkörper 2 schwenkt, nachdem die Indexmarkierung 300 mit der zentralen Führungslinie 201 übereinstimmt, kann der Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung mit dem Mittelpunkt des Kanals CH in der Breitenrichtung übereinstimmen. Außerdem gibt es einen Fall, bei dem die Mittelpunktposition der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung von der Position der Schwenkachse RX in der Fahrzeugbreitenrichtung als der axialen Richtung der Drehachse AX3 verschieden ist. In vielen Fällen beträgt eine Entfernung zwischen der Mittelpunktposition der Schneidenspitze 10 in der Fahrzeugbreitenrichtung und der Position der Schwenkachse RX in der Fahrzeugbreitenrichtung jedoch beispielsweise einige Zentimeter oder weniger. Da eine Entfernung zwischen der Mittelpunktposition der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung und der Position der Schwenkachse RX in der Fahrzeugbreitenrichtung kurz ist, kann der Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 auf diese Weise mit dem Mittelpunkt des Kanals CH im Wesentlichen übereinstimmen, wenn die Indexmarkierung 300 mit der zentralen Führungslinie 201 übereinstimmt.
Außerdem ist die Position der Indexmarkierung 300 nicht auf eine Position auf der Schwenkachse RX beschränkt, und kann eine Position sein, die von der Schwenkachse RX in der Fahrzeugbreitenrichtung oder der Vorwärts-Rückwärts-Richtung abweicht. Die Position der Indexmarkierung 300 in der Fahrzeugbreitenrichtung kann beispielsweise eine Position zwischen der Schwenkachse RX in der Fahrzeugbreitenrichtung und dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung oder eine Position sein, die mit dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 oder der Arbeitsmaschine 1 in der Breitenrichtung übereinstimmt. Ferner kann die Position der Indexmarkierung 300 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung beispielsweise die Position, die der Mittelpunktposition in der Fahrzeugbreitenrichtung entspricht, die Position der Schwenkachse RX, die Position der Drehachse AX3 oder die Position zwischen der Schwenkachse RX und der Drehachse AX3 sein. Wenn die Indexmarkierung 300 auf diese Weise angezeigt wird, kann die Position der Indexmarkierung 300 als ein Bild, das die spezifische Position des Fahrzeugkörpers 2 angibt, in wenigstens einer beliebigen Position des Fahrzeugkörpers 2 (auf dem Draufsichtbild 2G) angeordnet sein.
Ferner ist die Position der Indexmarkierung 400 nicht auf die Position an dem Mittelpunkt der Schneidenspitze 10 in der Breitenrichtung an der Position der Schneidenspitze 10, wie in 6 dargestellt, und dergleichen, beschränkt. Die Position der Indexmarkierung 400 kann eine Position sein, die von der Schneidenspitze 10 verschieden ist, so lange die Position der Mittelpunkt in der Breitenrichtung ist. Auf diese Weise kann die Position der Indexmarkierung 400 auf den Löffel 11 oder in der Nähe des Löffels 11 eingestellt werden.
Ferner kann die spezifische Position Ps basierend auf der Schwenkachse RX eingestellt sein, und kann als die spezifische Position des oberen Schwenkkörpers 2, als die axiale Richtung (der Fahrzeugkörper Breitenrichtung) der Drehachse AX3 eingestellt werden. Die spezifische Position Ps kann beispielsweise den Mittelpunkt des oberen Schwenkkörpers 2 als die axiale Richtung (der Fahrzeugkörper Breitenrichtung) der Drehachse AX3 enthalten. Das heißt, die Indexmarkierung 300 kann angezeigt werden, um mit dem Mittelpunkt des oberen Schwenkkörpers 2 in der Fahrzeugbreitenrichtung übereinzustimmen.
Außerdem wird in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen die Indexmarkierung 300 oder die Indexmarkierung 400 als die Kreuzmarke eingestellt. Die Linien, die die Kreuzmarke ausbilden, können durchgezogene Linien oder gestrichelte Linien sein. Ferner kann die Indexmarkierung 300 oder die Indexmarkierung 400 eine Kreismarke (eine Marke mit runder Form) oder eine Punktmarke (eine punktförmige Marke) sein. Ferner ist die Indexmarkierung 300 oder die Indexmarkierung 400 nicht auf die Marke beschränkt. Die Farbe des gewünschten Anzeigeteils kann von der Umgebungsfarbe verschieden sein.
Außerdem sind in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen, die Betätigungseingabevorrichtung 40 und das Anzeigesystem 60 in dem Bagger 100 vorgesehen. Die Betätigungseingabevorrichtung 40 und das Anzeigesystem 60, das die Anzeigeeinheit 55 enthält, können außerhalb des oberen Schwenkkörpers 2 vorgesehen sein. Die Betätigungseingabevorrichtung 40 und wenigstens die Anzeigeeinheit 55 und die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 56 des Anzeigesystems 60 können beispielsweise an einem entfernten Ort, getrennt von dem Bagger 100 angeordnet sein. Das heißt, der Bagger 100 kann durch die Betätigungseingabevorrichtung 40, die an dem entfernten Ort vorgesehen ist, fernbetätigt werden. 13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Verfahrens zur Fernbetätigung des Baggers 100 von einem Fernbetätigungsraum 1000 aus darstellt. Der Fernbetätigungsraum 1000 ist an einem entfernten Ort vorgesehen, der von dem Bagger 100 entfernt ist. Der Fernbetätigungsraum 1000 und der Bagger 3 können durch eine Kommunikationsvorrichtung gemäß einer Funkkommunikation miteinander kommunizieren. Wie in 13 dargestellt, ist der Fernbetätigungsraum 1000 mit einem Anzeigesystem 60 vorgesehen, der die Anzeigeeinheit 55 und eine Monitoreinheit 1400, den Fahrersitz 4S und die Betätigungseingabevorrichtung 40 enthält, die verwendet werden, um den Bagger 100 fernzubetätigen.
Die Betätigungseingabevorrichtung 40, die in dem Fernbetätigungsraum 1000 vorgesehen ist, enthält die Betätigungseinheit 41, die ein Arbeitsmaschinenbetätigungssignal für die Betätigung des unteren Fahrkörpers 3, des oberen Schwenkkörpers 2 und der Arbeitsmaschine 1 des Baggers 100 erzeugt, die an einem entfernten Ort vorhanden ist, und eine Eingabeeinheit 42, die ein Eingabesignal für die Betätigung des Anzeigesystems 60 erzeugt.
Die Betätigungseinheit 41 enthält einen rechten Betätigungshebel 410R, einen linken Betätigungshebel 410L, einen rechten Fahrhebel 412R und einen linken Fahrhebel 412L. Wenn die Betätigungseinheit 41 betätigt wird, wird basierend auf der Betätigungsrichtung und dem Betätigungsbetrag ein Arbeitsmaschinenbetätigungssignal zu dem Bagger 100 drahtlos übertragen. Folglich wird der Bagger 100 fernbetätigt. In der Ausführungsform, wenn der rechte Betätigungshebel 410R in einer neutralen Position vorwärts geneigt wird, bewegt sich der Ausleger 13 nach unten. Wenn unterdessen der rechte Betätigungshebel rückwärts geneigt wird, bewegt sich der Ausleger 13 nach oben. Wenn der rechte Betätigungshebel 410R in einer neutralen Position nach rechts geneigt wird, wird die Abladeaktivität des Löffels 11 durchgeführt. Unterdessen, wenn der rechte Betätigungshebel nach links geneigt wird, wird eine Harkaktivität des Löffels 11 durchgeführt.
Wenn der linke Betätigungshebel 410L in einer neutralen Position nach rechts geneigt wird, schwenkt der obere Schwenkkörper 2 nach rechts. Unterdessen, wenn der linke Betätigungshebel nach links geneigt wird, schwenkt der obere Schwenkkörper 2 nach links. Wenn der linke Betätigungshebel 410L in einer neutralen Position rückwärts geneigt wird, wird die Harkaktivität des Stiels 12 durchgeführt. Unterdessen, wenn der linke Betätigungshebel vorwärts geneigt wird, wird der Stiel 12 verlängert. Außerdem kann das Verhältnis zwischen der Neigungsrichtung der Betätigungseinheit 41 und der Betätigungsrichtung der Arbeitsmaschine 1 oder des oberen Schwenkkörpers 2 nicht die vorstehend beschriebene Beziehung sein.
Wenn der rechte Fahrhebel 412R in einer neutralen Position vorwärts geneigt wird, bewegt sich die rechte Raupenkette 7 vorwärts. Unterdessen, wenn der rechte Fahrhebel rückwärts geneigt wird, bewegt sich die rechte Raupenkette 7 rückwärts. Wenn der linke Fahrhebel 412L in einer neutralen Position vorwärts geneigt wird, bewegt sich die linke Raupenkette 7 vorwärts. Unterdessen, wenn der linke Fahrhebel rückwärts geneigt wird, bewegt sich die linke Raupenkette 7 rückwärts.
Die Eingabeeinheit 42 enthält eine Eingabevorrichtung, z.B. einen Eingabeknopf, eine Tastatur und ein Touch Panel, die durch die Bedienungsperson in dem Fernbetätigungsraum 1000 betätigt wird. Wenn die Eingabeeinheit 42 betätigt wird, wird ein Eingabesignal für die Betätigung des Anzeigesystems 60 von der Eingabeeinheit 42 ausgegeben.
Die Anzeigeeinheit 55 enthält eine Flachbildschirmanzeige, wie etwa eine Flüssigkristallanzeige oder eine organische Elektrolumineszenzanzeige (OELD). Die Bedienungsperson in dem Fernbetätigungsraum 1000 kann die Betätigungseingabevorrichtung 40 betätigen, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut.
Die Bedienungsperson an dem entfernten Ort kann das Fahren des unteren Fahrkörpers 3, das Schwenken des oberen Schwenkkörpers 2 und das Arbeiten der Arbeitsmaschine 1 in dem Bagger 100 durch Steuern der Steuervorrichtung 50 durch die Betätigung der Betätigungseingabevorrichtung 40 steuern, während sie die Anzeigeeinheit 55 des Anzeigesystems 60, das an dem entfernten Ort angeordnet ist, anschaut. In diesem Falle werden das Erfassungsergebnis des Fahrzeugkörperpositionssensor 31, des Stellungserfassungssensors 32, des Richtungssensors 33 und des Schneidenspitzenpositionssensors 34, die in dem Bagger 100 vorgesehen sind, zu der Eingabe-/Ausgabe-Einheit 56 des Anzeigesystems 60, die an dem entfernten Ort angeordnet ist, durch eine Funkkommunikation übertragen. Die Eingabe-/Ausgabe-Einheit 56, die an dem entfernten Ort angeordnet ist, kann beispielsweise basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten, die von dem Fahrzeugkörperpositionssensor 31 zugeführt werden, und den Bearbeitungspositionsdaten, die durch die Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung 57 erzeugt werden, das Bearbeitungspositionsbild und das spezifische Positionsbild auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anzeigen, die an dem entfernten Ort angeordnet ist. Ferner wird das Betätigungssignal durch eine Funkkommunikation der Betätigungseinheit 41 der Fahrsteuervorrichtung 51, der Schwenksteuervorrichtung 52 und der Arbeitsmaschinensteuervorrichtung 53 zugeführt, die in dem Bagger 100 vorgesehen sind. Die Bedienungsperson an dem entfernten Ort kann die Betätigungseinheit 41 betätigen, während sie den Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 55 anschaut, die an dem entfernten Ort angeordnet ist.
14 ist ein Diagramm, das ein Verfahren zur Fernbetätigung des Baggers 100 durch ein tragbares Endgerät 2000 darstellt. Das tragbare Endgerät 2000 enthält das Anzeigesystem 60, das die Anzeigeeinheit 55 und die Betätigungseingabevorrichtung 40 enthält, die den Bagger 100 fernbetätigt.
Außerdem ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben worden, in dem die Baumaschine der Bagger 100 ist. Die Baumaschine kann ein in 15 dargestellter Bulldozer 100B sein. Ähnlich dem Bagger 100 enthält der Bulldozer 100B ebenfalls einen Fahrzeugkörper 2B, der eine Arbeitsmaschine 1B stützt, eine Kabine 4B, und eine Fahrvorrichtung 3B, die fährt, während sie den Fahrzeugkörper 2 stützt. Die Arbeitsmaschine 1B enthält eine Schaufel 11B, die einem Arbeitselement mit einer Schneidenspitze 10B entspricht, und einen Stiel 12B, der einem Verbindungselement entspricht, der die Schaufel 11B und den Fahrzeugkörper 2B miteinander verbindet. Die Arbeitsmaschine 1B wird durch einen Hydraulikzylinder 20B angetrieben. Das Arbeitselement 11B wird durch den Stiel 12B gestützt, um sich nach oben und nach unten um eine Drehachse AX3B herum zu bewegen. Der Stiel 12B der Arbeitsmaschine 1B wird durch den Fahrzeugkörper 2B durch das Verbindungselement gestützt, das in der Drehachse AX3B vorgesehen ist. Wenn die Baumaschine der Bulldozer 100B ist, wird die spezifische Position Ps beispielsweise als der Mittelpunkt des Fahrzeugkörpers 2B in der Fahrzeugbreitenrichtung als die axiale Richtung der Drehachse AX3B eingestellt.
Außerdem ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel der Computer unterstützten Bauausführung beschrieben worden, bei dem die Bauausführung basierend auf den Gestaltungstopographiedaten, die den Kanal CH angeben, durchgeführt wird. Sogar bei dem tatsächlichen Kanal, in dem der Kanal CH ausgebildet wird, kann das Anzeigesystem 60 eingesetzt werden, indem die Gestaltungstopographiedaten verwendet werden, die den Kanal CH angeben, der durch Einstellen des Kanals als das Bearbeitungsziel ausgebildet wird.
Außerdem ist in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ein Beispiel beschrieben worden, bei dem die Arbeitsmaschine 1 den Kanal CH der Bodenfläche als das Bearbeitungsziel, das durch die Arbeitsmaschine in der Baufläche des Bauortes gebaut wird, betritt. Das heißt, das Bearbeitungsziel wird als ein Objekt, wie etwa eine Bodenfläche, die durch die Arbeitsmaschine 1 gebaut wird, eingestellt. Wenn das Bearbeitungsziel ein Transportfahrzeug, ein Anhänger, ein Parkplatz oder, wie nachstehend, ein Instandhaltungsplatz ist, und Daten, die diese Positionen (die Bearbeitungsposition Pc) angeben, für das Anzeigesystem 60 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet werden, kann die Arbeit effizient durchgeführt werden. In einem solchen Falle kann die Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit 63 oder die Schneidenspitzenpositionsbilddatenerzeugungseinheit 68 des Anzeigesystems 60 nicht vorgesehen sein.
Wenn beispielsweise das Anzeigesystem 60 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn eine Last in ein Transportfahrzeug, wie etwa einen Muldenkipper, durch die Arbeitsmaschine der Baumaschine geladen wird, kann der Positionierungsvorgang zwischen der Baumaschine und dem Transportfahrzeug als dem Bearbeitungsziel hochgenau durchgeführt werden. Ferner, gibt es einen Fall, bei dem die Baumaschine auf einen Anhänger geladen wird, wenn die Baumaschine zu einem entfernten Ort bewegt wird. Die Baumaschine kann jedoch auf eine Ladevorrichtung des Anhängers unter Verwendung des Anzeigesystems 60 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sachgemäß geladen werden. Das heißt, die Bedienungsperson der Baumaschine kann die Baumaschine auf den Anhänger laden, während sie den Positionierungsvorgang zwischen der Baumaschine und dem Anhänger als dem Bearbeitungsziel durch das Anzeigesystem 60 hochgenau durchführt.
Ferner, wenn das Anzeigesystem 60 der vorstehend beschriebenen Ausführungsform verwendet wird, wenn die Baumaschine zu einem vorbestimmten Parkplatz bewegt wird und die Baumaschine an einer spezifischen Installationsposition des Parkplatzes angeordnet wird, kann der Positionierungsvorgang zwischen der Baumaschine und dem Parkplatz als dem Bearbeitungsziel hochgenau durchgeführt werden. Ferner, wenn das Anzeigesystem 60 der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen verwendet wird, wenn die Baumaschine zu einem Instandhaltungsplatz bewegt wird und die Baumaschine oder die Arbeitsmaschine in einer spezifischen Instandhaltungsposition angeordnet ist, kann der Positionierungsvorgang zwischen der Baumaschine oder der Arbeitsmaschine und dem Instandhaltungsplatz als dem Bearbeitungsziel hochgenau durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Arbeitsmaschine
1G: Draufsichtbild
2: Fahrzeugkörper (oberer Schwenkkörper)
2G: Draufsichtbild
3: Fahrvorrichtung (unterer Fahrkörper)
4: Kabine
4S: Fahrersitz
5: Maschinenraum
6: Handlauf
7: Raupenkette
10: Schneidenspitze
11: Löffel
12: Stiel
13: Ausleger
14: Löffelzylinderhubsensor
15: Stielzylinderhubsensor
16: Auslegerzylinderhubsensor
20: Hydraulikzylinder
21: Löffelzylinder
22: Stielzylinder
23: Auslegerzylinder
30: Positionserfassungsvorrichtung
31: Fahrzeugkörperpositionssensor
31A: GPS-Antenne
32: Stellungserfassungssensor
33: Richtungssensor
34: Schneidenspitzenpositionssensor
40: Betätigungseingabevorrichtung
41: Betätigungseinheit
42: Eingabeeinheit
50: Steuervorrichtung
51: Fahrsteuervorrichtung
52: Schwenksteuervorrichtung
53: Arbeitsmaschinensteuervorrichtung
54: Anzeigesteuervorrichtung
55: Anzeigeeinheit
56: Eingabe-Ausgabe-Schnittstellenvorrichtung (Eingabe-/Ausgabe-Einheit)
57: Konstruktionsdatenerzeugungsvorrichtung
60: Anzeigesystem
61: Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit
62: Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit
63: Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit
64: Berechnungseinheit für spezifische Position
65: Fahrzeugkörperbilddatenerzeugungseinheit
66: Bearbeitungspositionsbilddatenerzeugungseinheit
67: Bilddatenerzeugungseinheit für spezifische Position
68: Bilddatenerzeugungseinheit für eine Schneidenspitzenposition
69: Speichereinheit
70: Anzeigesteuervorrichtung
100: Bagger (Baumaschine)
100G: Draufsichtbild
200: Führungslinie
201: zentrale Führungslinie
202: Kantenführungslinie
300: Indexmarkierung
400: Indexmarkierung
AX1: Drehachse
AX2: Drehachse
AX3: Drehachse
CH: Kanal
Pc: Bearbeitungsposition
Pg: absolute Position
Ps: spezifische Position
RX: Schwenkachse

Claims

Anzeigesystem, umfassend: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt; eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche eine Position eines Fahrzeugkörpers, der eine Arbeitsmaschine stützt, angeben; eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche eine Bearbeitungsposition eines Bearbeitungsziels, das durch die Arbeitsmaschine bearbeitet wird, angeben; und eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein Bild, welches die Bearbeitungsposition basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten angibt, und ein Bild, welches eine spezifische Position des Fahrzeugkörpers auf der Anzeigeeinheit angibt, anzeigt.
Anzeigesystem gemäß Anspruch 1, wobei die Anzeigesteuervorrichtung ein Bild, das den Fahrzeugkörper angibt, der basierend auf den Fahrzeugkörperpositionsdaten auf der Anzeigeeinheit angezeigt wird, zusammen mit einem Bild, das die Bearbeitungsposition angibt, und einem Bild, das die spezifische Position angibt, anzeigt.
Anzeigesystem gemäß Anspruch 2, wobei die Anzeigesteuervorrichtung ein Bild anzeigt, das den Fahrzeugkörper angibt, und ein Bild, das die spezifische Position auf der Anzeigeeinheit in einem überlagerten Zustand angibt.
Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Arbeitsmaschine ein Arbeitselement aufweist, das eine Schneidenspitze und ein Verbindungselement aufweist, das das Arbeitselement und den Fahrzeugkörper miteinander verbindet, wobei das Anzeigesystem ferner eine Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit umfasst, die Schneidenspitzenpositionsdaten erfasst, welche eine Position der Schneidenspitze angeben, und wobei die Anzeigesteuervorrichtung ein Bild, das die Position der Schneidenspitze basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten auf der Anzeigeeinheit angibt, zusammen mit einem Bild, das die Bearbeitungsposition angibt, und einem Bild, das die spezifische Position angibt, anzeigt.
Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bearbeitungsposition einen Mittelpunkt in einer Breitenrichtung eines Kanals aufweist, der durch die Arbeitsmaschine konstruiert wird.
Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Fahrzeugkörper einen oberen Schwenkkörper aufweist, der um eine Schwenkachse herum schwenken kann, während er durch einen unteren Fahrkörper gestützt wird, und wobei die spezifische Position die Schwenkachse des oberen Schwenkkörpers umfasst.
Anzeigesystem, das an einem Bagger, welcher eine Arbeitsmaschine und einen die Arbeitsmaschine stützenden Fahrzeugkörper aufweist, befestigt ist, wobei die Arbeitsmaschine ein Arbeitselement, das eine Schneidenspitze aufweist, und ein Verbindungselement umfasst, das das Arbeitselement und den Fahrzeugkörper miteinander verbindet, wobei der Fahrzeugkörper einen oberen Schwenkkörper aufweist, der um eine Schwenkachse herum schwenken kann, während er durch einen unteren Fahrkörper gestützt wird, wobei das Anzeigesystem umfasst: eine Anzeigeeinheit, die ein Bild anzeigt; eine Fahrzeugkörperpositionsdatenerfassungseinheit, die Fahrzeugkörperpositionsdaten erfasst, welche eine Position des Fahrzeugkörpers angeben; eine Bearbeitungspositionsdatenspeichereinheit, die Bearbeitungspositionsdaten speichert, welche eine Bearbeitungsposition eines Bearbeitungsziels angeben, die einen Mittelpunkt in einer Breitenrichtung eines Kanals aufweist, der durch die Arbeitsmaschine konstruiert wird; eine Schneidenspitzenpositionsdatenerfassungseinheit, die Schneidenspitzenpositionsdaten erfasst, welche eine Position der Schneidenspitze angeben; und eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein Bild, das die Bearbeitungsposition basierend auf den Bearbeitungspositionsdaten angibt, ein Bild, das eine spezifische Position des Fahrzeugkörpers angibt, und ein Bild, das die Position der Schneidenspitze basierend auf den Schneidenspitzenpositionsdaten angibt, auf der Anzeigeeinheit zusammen anzeigt.
Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Anzeigeeinheit und eine Eingabe-/Ausgabeeinheit außerhalb des Fahrzeugkörpers vorgesehen sind.
Baumaschine, die umfasst: das Anzeigesystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.