DE112022001804T5

DE112022001804T5 - Bagger und Baggerunterstützungssystem

Info

Publication number: DE112022001804T5
Application number: DE112022001804.6T
Authority: DE
Inventors: Yoshinori Aoki
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2021-03-29
Filing date: 2022-03-28
Publication date: 2024-03-07
Also published as: CN116964281A; US20240011247A1; WO2022210620A1; JPWO2022210620A1

Abstract

Ein Bagger enthält eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Fahrfläche zu bestimmen, wobei die Steuereinheit einen Fahrhydraulikmotor entsprechend einem Ergebnis der Bestimmung steuert.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf einen Bagger und ein Unterstützungssystem des Baggers.
[Hintergrundtechnik]
Eine Technik für einen herkömmlichen Bagger ist bekannt, die Bewegung des Baggers einschränkt, wenn basierend auf Übergang der Position eines Ansatzstücks, Information über eine aktuelle Form des Bodens als ein Arbeitsziel und der Position des Baggers ein Zustand des Baggers als ein instabiler Zustand bestimmt wird.
[Verwandter Stand der Technik]
[Patentdokumente]
[Patentdokument 1] Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2016-172963
[Zusammenfassung der Erfindung]
[Durch die Erfindung zu lösendes Problem]
Bei der vorstehend beschriebenen herkömmlichen Technik wird der Zustand des Baggers, der durch den Zustand des Bodens (Fahrfläche) verursacht wird, nicht erwähnt. Bei einem Fall, bei dem der Bagger mit einer hohen Geschwindigkeit auf einem unebenen Boden fährt, kann der Körper schwingen und den Körper beschädigen. Außerdem besteht bei Beförderungsarbeiten mit der herkömmlichen Technik eine Wahrscheinlichkeit, dass durch das Schwingen des Körpers Lasten herunterfallen.
In Anbetracht der vorstehend genannten Umstände ist es daher eine Aufgabe, das Schwingen des Körpers auf einem unebenen Boden zu verringern.
[Mittel zur Lösung des Problems]
Ein Bagger gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Bagger, der eine Steuereinheit umfasst, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Fahrfläche zu bestimmen, wobei die Steuereinheit einen Fahrhydraulikmotor gemäß einem Ergebnis der Bestimmung steuert.
Die Verwaltungsvorrichtung umfasst: eine Informationshalteeinheit, die die Fahrflächeninformationen speichert; eine Bestimmungseinheit, die den Zustand der Fahrfläche des anderen Baggers auf der Grundlage der Positionsinformationen und der von dem anderen Bagger empfangenen Fahrflächeninformationen bestimmt; und eine Steuerbefehlseinheit, die einen Steuerbefehl des Hydraulikmotors zum Fahren zu dem anderen Bagger auf der Grundlage des Ergebnisses der Bestimmung durch die Bestimmungseinheit überträgt. Die Bestimmungseinheit ist konfiguriert, den Zustand der Fahrfläche des anderen Baggers auf der Grundlage der von dem anderen Bagger empfangenen Positionsinformationen und der Fahrflächeninformationen zu bestimmen.
[Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung]
Das Schwingen des Körpers auf dem Boden in einem unebenen Zustand kann reduziert werden.
[Kurzbeschreibung der Zeichnungen]

1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines Unterstützungssystems für einen Bagger darstellt;
2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Antriebssystems des Baggers darstellt;
3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines an dem Bagger installierten Hydrauliksystems darstellt;
4 ist ein Diagramm, das einen Überblick über Betrieb des Baggers darstellt;
5 enthält erste Diagramme, die Änderung bei Beschleunigung des Baggers darstellen;
6 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebe eines Baggers einer Ausführungsform darstellt;
7 ist ein zweites Diagramm, das Änderung bei Beschleunigung des Baggers darstellt;
8 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebe eines Baggers gemäß einer anderen Ausführungsform darstellt;
9 ist ein Diagramm, das Erzeugung von Karteninformationen durch eine Verwaltungsvorrichtung darstellt;
10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Verwaltungsvorrichtung darstellt;
11 ist ein Diagramm, das Funktionen der Verwaltungsvorrichtung darstellt;
12 ist ein erstes Ablaufdiagramm, das Betriebe der Verwaltungsvorrichtung darstellt; und
13 ist ein zweites Ablaufdiagramm, das Betriebe der Verwaltungsvorrichtung darstellt.

[Ausführungsformen zur Ausführung der Erfindung]
(Ausführungsformen)
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Systemkonfiguration eines Unterstützungssystems für einen Bagger darstellt.
Ein Baggerunterstützungssystem SYS gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst einen Bagger 100, eine Verwaltungsvorrichtung 200 und eine Unterstützungsvorrichtung 300. Bei der folgenden Beschreibung wird das Unterstützungssystem SYS des Baggers einfach als das Unterstützungssystem SYS bezeichnet.
In dem Unterstützungssystem SYS gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind der Bagger 100, die Verwaltungsvorrichtung 200 und die Unterstützungsvorrichtung 300 via ein Netzwerk oder dergleichen verbunden.
Der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform bestimmt auf der Grundlage von Änderung bei Beschleunigung, die von einem Beschleunigungssensor von sich selbst detektiert wird, den Zustand einer Fahrfläche (Boden), auf der er sich bewegt. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass die Fahrfläche uneben ist, führt der Bagger 100 außerdem Steuerung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit aus. Ferner überträgt der Bagger 100 Fahrfläche Fahrflächeninformationen, die ein Ergebnis von Bestimmung des Zustands der Fahrfläche und die Positionsinformationen über sich selbst enthalten, an die Verwaltungsvorrichtung 200.
Außerdem überträgt der Bagger 100 die Positionsinformationen über sich selbst an die Verwaltungsvorrichtung 200 und steuert die Fahrgeschwindigkeit entsprechend einem Befehl der Verwaltungsvorrichtung 200.
Mit anderen Worten, der Bagger 100 überträgt kontinuierlich die Positionsinformationen über sich selbst an die Verwaltungsvorrichtung 200, und in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich die Fahrfläche während der Fahrt in einem unebenen Zustand befindet, überträgt der Bagger 100 das Ergebnis von Bestimmung des Zustands der Fahrfläche in Verknüpfung mit den Positionsinformationen an die Verwaltungsvorrichtung 200.
Als Reaktion auf den Empfang der Fahrflächeninformationen von dem Bagger 100 erzeugt die Verwaltungsvorrichtung 200 Karteninformationen unter Verwendung der Fahrflächeninformationen. Darüber hinaus bestimmt die Verwaltungsvorrichtung 200 auf der Grundlage der empfangenen Positionsinformationen und Karteninformationen, als Reaktion auf Empfang der Positionsinformationen von dem Bagger 100 den Zustand der Fahrfläche, auf der der Bagger 100 fährt. In dem Fall, in dem bestimmt wird, dass der Zustand der Fahrfläche uneben ist, weist die Verwaltungsvorrichtung 200 den Bagger 100 ferner an, die Fahrgeschwindigkeit zu steuern.
Die Unterstützungsvorrichtung 300 ist eine Vorrichtung, die zum Beispiel einen Bediener unterstützt, der den Bagger 100 bedient, und dem Bediener Informationen zur Verfügung stellt, indem er verschiedene Informationen von der Verwaltungsvorrichtung 200 oder dergleichen empfängt und die Informationen auf einem Bildschirm anzeigt.
Es ist anzumerken, dass bei dem Beispiel in 1, obwohl davon ausgegangen wird, dass die Unterstützungsvorrichtung 300 in dem Unterstützungssystem SYS enthalten ist, diese jedoch als solche nicht eingeschränkt ist. Die Unterstützungsvorrichtung 300 muss nicht in dem Unterstützungssystem SYS enthalten sein.
Darüber hinaus wird bei dem Beispiel in 1 davon ausgegangen, dass, obwohl davon ausgegangen wird, dass die Verwaltungsvorrichtung 200 durch eine Informationsverarbeitungsvorrichtung implementiert wird, diese als solche nicht eingeschränkt ist. Die Verwaltungsvorrichtung 200 kann durch mehrere Informationsverarbeitungsvorrichtungen implementiert sein. Mit anderen Worten, Funktionen, die durch die Verwaltungsvorrichtung 200 implementiert sind, können durch mehrere Informationsverarbeitungsvorrichtungen implementiert sein.
Im Folgenden wird der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 1 stellt eine Seitenansicht des Baggers 100 dar.
Der Bagger 100 umfasst einen unteren Fahrkörper 1, einen Drehmechanismus 2 und einen oberen Drehkörper 3. In dem Bagger 100 ist auf dem unteren Fahrkörper 1 der obere Drehkörper 3 installiert, der sich via den Drehmechanismus 2 drehen kann. Darüber hinaus weist der untere Fahrkörper 1 ein Raupenband 1a auf, bei dem es sich um eine Raupe (Raupenkette) handelt, die durch den Fahrhydraulikmotor 20 drehend angetrieben wird. Das Raupenband 1a weist mehrere Schuhplatten auf.
An dem oberen Drehkörper 3 ist ein Ausleger 4 angebracht. An der Spitze des Auslegers 4 ist ein Arm 5 angebracht; an der Spitze des Arms 5 ist eine Schaufel 6 als ein Endansatzstück angebracht.
Der Ausleger 4, der Arm 5 und die Schaufel 6 bilden ein Aushubansatzstück als ein Beispiel für ein Ansatzstück. Darüber hinaus wird der Ausleger 4 durch den Auslegerzylinder 7 angetrieben, der Arm 5 wird durch den Armzylinder 8 angetrieben und die Schaufel 6 wird durch den Schaufelzylinder 9 angetrieben. An dem Ausleger 4 ist ein Auslegerwinkelsensor S1 angebracht, an dem Arm 5 ist ein Armwinkelsensor S2 angebracht und an der Schaufel 6 ist ein Schaufelwinkelsensor S3 angebracht.
Der Auslegerwinkelsensor S1 ist konfiguriert, den Drehwinkel des Auslegers 4 zu detektieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Auslegerwinkelsensor S1 ein Beschleunigungssensor und kann den Drehwinkel des Auslegers 4 in Bezug auf den oberen Drehkörper 3 detektieren (nachfolgend als der Auslegerwinkel bezeichnet). Der Auslegerwinkel wird zum Beispiel zum kleinsten Winkel, wenn der Ausleger 4 in die niedrigste Position kommt, und wird größer, wenn der Ausleger 4 in eine höhere Position angehoben wird.
Der Armwinkelsensor S2 ist konfiguriert, den Drehwinkel des Arms 5 zu detektieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Armwinkelsensor S2 ein Beschleunigungssensor und kann den Drehwinkel des Arms 5 in Bezug auf den Ausleger 4 (nachfolgend als der Armwinkel bezeichnet) detektieren. Der Armwinkel wird zum Beispiel zum kleinsten Winkel, wenn der Arm 5 am meisten geschlossen ist, und wird größer, wenn der Arm 5 weiter geöffnet ist.
Der Schaufelwinkelsensor S3 ist konfiguriert, den Drehwinkel der Schaufel 6 zu detektieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Schaufelwinkelsensor S3 ein Beschleunigungssensor und kann den Drehwinkel der Schaufel 6 in Bezug auf den Arm 5 (nachfolgend als der Armwinkel bezeichnet) detektieren. Der Winkel der Schaufel wird zum Beispiel minimal, wenn die Schaufel 6 am meisten geschlossen ist, und wird größer, wenn die Schaufel 6 weiter geöffnet ist.
Jeder von dem Auslegerwinkelsensor S1, dem Armwinkelsensor S2 und dem Schaufelwinkelsensor S3 kann ein Potentiometer unter Verwendung eines variablen Widerstands; ein Hubsensor zur Detektion eines Hubbetrages eines entsprechenden Hydraulikzylinders; einen Drehgeber zur Detektion eines Drehwinkels um einen Kopplungsstift; einen Kreiselsensor; eine Kombination von einem Beschleunigungssensor und einem Kreiselsensor; oder dergleichen sein.
Ein Auslegerstangendrucksensor S7R und ein Auslegerbodendrucksensor S7B sind an dem Auslegerzylinder 7 angebracht. Ein Armstangendrucksensor S8R und ein Armbodendrucksensor S8B sind an dem Armzylinder 8 angebracht. Ein Schaufelstangendrucksensor S9R und ein Schaufelbodendrucksensor S9B sind an dem Schaufelzylinder 9 angebracht. Der Auslegerstangendrucksensor S7R, der Auslegerbodendrucksensor S7B, der Armstangendrucksensor S8R, der Armbodendrucksensor S8B, der Schaufelstangendrucksensor S9R und der Schaufelbodendrucksensor S9B werden kollektiv als die „Zylinderdrucksensoren“ bezeichnet.
Der Auslegerstangendrucksensor S7R detektiert den Druck der Ölkammer auf der Stangenseite des Auslegerzylinders 7 (nachfolgend als der „Auslegerstangendruck“ bezeichnet), und der Auslegerbodendrucksensor S7B detektiert den Druck der Ölkammer auf der Bodenseite des Auslegerzylinders 7 (nachfolgend als der „Auslegerbodendruck“ bezeichnet). Der Armstangendrucksensor S8R detektiert den Druck der Ölkammer auf der Stangenseite des Armzylinders 8 (nachfolgend als der „Armstangendruck“ bezeichnet), und der Armbodendrucksensor S8B detektiert den Druck der Ölkammer auf der Bodenseite des Armzylinders 8 (nachfolgend als der „Armbodendruck“ bezeichnet).
Der Schaufelstangendrucksensor S9R detektiert den Druck der Ölkammer auf der Stangenseite des Schaufelzylinders 9 (nachfolgend als der „Schaufelstangendruck“ bezeichnet), und der Schaufelbodendrucksensor S9B detektiert den Druck der Ölkammer auf der Bodenseite des Schaufelzylinders 9 (nachfolgend als der „Schaufelbodendruck“ bezeichnet).
Der obere Drehkörper 3 ist mit einer Kabine 10 als die Fahrerkabine ausgestattet und hat eine Energiequelle wie beispielsweise einen Motor 11 installiert. Darüber hinaus sind an dem oberen Drehkörper 3 eine Steuerung 30 (eine Steuereinheit), eine Anzeigevorrichtung 40, eine Eingabevorrichtung 42, eine Tonausgabevorrichtung 43, eine Speichervorrichtung 47, eine Positionierungsvorrichtung P1, ein Maschinenneigungssensor S4, ein Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5, eine Bildgebungsvorrichtung S6 und eine Kommunikationsvorrichtung T1 angebracht. In dem oberen Drehkörper 3 können eine Batterie zur Stromversorgung und ein Motor-Generator zur Stromerzeugung unter Verwendung der Drehantriebsleistung des Motors 11 installiert sein. Die Batterie kann beispielsweise ein Kondensator oder eine Lithium-Ionen-Batterie sein. Der Motor-Generator kann als ein Motor fungieren, um die mechanische Last anzutreiben, oder kann als ein Generator fungieren, um die elektrische Last mit Strom zu versorgen.
Die Steuerung 30 fungiert als eine Hauptsteuereinheit zur Steuerung von Antrieb des Baggers 100. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Steuerung 30 mit einem Computer ausgestattet, der eine CPU, einen RAM, einen ROM und dergleichen enthält. Verschiedene Funktionen, die von der Steuerung 30 bereitgestellt werden, werden beispielsweise durch die CPU implementiert, die ein im ROM gespeichertes Programm ausführt. Die verschiedenen Funktionen umfassen beispielsweise mindestens eine von einer Maschinenführungsfunktion zum Führen einer manuellen Betätigung des Baggers 100, die von einem Bediener durchgeführt wird, und einer Maschinensteuerfunktion zur automatischen Unterstützung einer manuellen Betätigung des Baggers 100, die von dem Bediener durchgeführt wird.
Die Anzeigevorrichtung 40 ist konfiguriert, verschiedene Informationen anzuzeigen. Die Anzeigevorrichtung 40 kann via ein Kommunikationsnetzwerk, wie beispielsweise ein CAN mit der Steuerung 30 verbunden sein, oder kann via Standleitungen mit der Steuerung 30 verbunden sein.
Die Eingabevorrichtung 42 ist so konfiguriert, dass ein Bediener verschiedene Informationen in die Steuerung 30 eingeben kann. Die Eingabevorrichtung 42 kann beispielsweise mindestens eines von einem Touch-Panel, einem Knopfschalter und einem in der Kabine 10 installierten Membranschalter umfassen.
Die Tonausgabevorrichtung 43 ist konfiguriert, Toninformationen auszugeben. Die Tonausgabevorrichtung 43 kann beispielsweise ein mit der Steuerung 30 verbundener, in das Fahrzeug eingebauter Lautsprecher oder eine Alarmvorrichtung, wie beispielsweise ein Summer, sein. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Tonausgabevorrichtung 43 konfiguriert, als Reaktion auf Tonausgabebefehle von der Steuerung 30 verschiedene Toninformationen durch Ton auszugeben.
Die Speichervorrichtung 47 ist konfiguriert, verschiedene Informationen zu speichern. Die Speichervorrichtung 47 ist beispielsweise ein nichtflüchtiges Speichermedium wie ein Halbleiterspeicher. Die Speichervorrichtung 47 kann Informationen speichern, die von verschiedenen Vorrichtungen während Betätigungen des Baggers 100 ausgegeben werden, und kann Informationen speichern, die via die verschiedenen Vorrichtungen erhalten werden, bevor Betätigungen des Baggers 100 gestartet werden. Die Speichervorrichtung 47 kann zum Beispiel Daten speichern, die sich auf eine Zielausbildungsebene beziehen, die via die Kommunikationsvorrichtung T1 oder dergleichen erhalten wurden. Die Zielausbildungsebene kann von dem Bediener des Baggers 100 oder von einer Bauleitung oder dergleichen festgelegt werden.
Die Positionierungsvorrichtung P1 ist konfiguriert, die Position des oberen Drehkörpers 3 zu messen. Die Positionierungsvorrichtung P1 kann konfiguriert sein, die Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 zu messen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Positionierungsvorrichtung P1 beispielsweise ein GNSS-Kompass, der die Position und Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 detektiert und die detektierten Werte an die Steuerung 30 ausgibt. Daher kann die Positionierungsvorrichtung P1 auch als eine Ausrichtungsdetektionsvorrichtung fungieren, um die Ausrichtung des oberen Drehkörpers 3 zu detektieren. Die Ausrichtungsdetektionsvorrichtung kann ein Richtungssensor sein, der an dem oberen Drehkörper 3 angebracht ist.
Der Maschinenneigungssensor S4 ist konfiguriert, die Neigung des oberen Drehkörpers 3 zu detektieren. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Maschinenneigungssensor S4 ein Beschleunigungssensor zur Detektion des Neigungswinkels um die Vorne-Hinten-Achse und des Neigungswinkels um die Rechts-Links-Achse des oberen Drehkörpers 3 in Bezug auf eine virtuelle horizontale Ebene. Die Vorne-Hinten-Achse und die Rechts-Links-Achse des oberen Drehkörpers 3 sind beispielsweise im Mittelpunkt des Baggers als Punkt entlang des Schwenkpunkts des Baggers 100 orthogonal zueinander.
Der Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 ist konfiguriert, die Drehwinkelgeschwindigkeit des oberen Drehkörpers 3 zu detektieren. Der Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 kann konfiguriert sein, die Drehwinkelgeschwindigkeit des oberen Drehkörpers 3 zu detektieren oder zu berechnen. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 ein Kreiselsensor. Der Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 kann ein Resolver, ein Drehgeber oder dergleichen sein.
Die Bildgebungsvorrichtung S6 ist ein Beispiel für eine Raumerkennungsvorrichtung, und ist konfiguriert, Bilder in der Umgebung des Baggers 100 aufzunehmen. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die Bildgebungsvorrichtung S6 eine Vorwärtskamera S6F, um ein Bild des Raums vor dem Bagger 100 aufzunehmen; eine linke Kamera S6L, um ein Bild des Raums links von dem Bagger 100 aufzunehmen; eine rechte Kamera S6R, um ein Bild des Raums rechts vom Bagger 100 aufzunehmen; und eine hintere Kamera S6B, um ein Bild des Raums hinter dem Bagger 100 aufzunehmen.
Die Bildgebungsvorrichtung S6 ist beispielsweise eine monokulare Kamera mit einem Bildgebungselement wie beispielsweise einem CCD oder CMOS und gibt ein aufgenommenes Bild an die Anzeigevorrichtung 40 aus. Die Bildgebungsvorrichtung S6 kann eine Stereokamera, eine Tiefenbildkamera oder dergleichen sein. Darüber hinaus kann die Bildgebungsvorrichtung S6 durch eine andere Raumerkennungsvorrichtung, wie beispielsweise einen dreidimensionalen Entfernungsbildsensor, einen Ultraschallsensor, ein Millimeterwellenradar, ein LIDAR oder einen Infrarotsensor, oder durch eine Kombination aus einer anderen Raumerkennungsvorrichtung und einer Kamera ersetzt sein.
Die Vorwärtskamera S6F ist zum Beispiel an der Decke der Kabine 10, nämlich an der Innenseite der Kabine 10, angebracht. Die Vorwärtskamera S6F kann jedoch auch an der Außenseite der Kabine 10 angebracht sein, beispielsweise an dem Dach der Kabine 10 oder an einer Seitenfläche des Auslegers 4. Die linke Kamera S6L ist an dem linken Ende in der oberen Ebene des oberen Drehkörpers 3 angebracht; die rechte Kamera S6R ist an dem rechten Ende in der oberen Ebene des oberen Drehkörpers 3 angebracht; und die hintere Kamera S6B ist an dem hinteren Ende in der oberen Ebene des oberen Drehkörpers 3 angebracht.
Die Raumerkennungsvorrichtung kann konfiguriert sein, Objekte in der Umgebung des Baggers 100 zu detektieren. Das Objekt ist beispielsweise eine Geländeform (Neigung, Loch oder dergleichen), eine elektrische Leitung, einen Versorgungsmast, eine Person, ein Tier, ein Fahrzeug, eine Baumaschine, ein Gebäude, eine Wand, einen Helm, eine Sicherheitsweste, Arbeitskleidung, eine vorbestimmte Markierung auf einem Helm oder dergleichen. Die Raumerkennungsvorrichtung 70 kann konfiguriert sein, um in der Lage zu sein, mindestens eines von einem Typ, Position, Form und dergleichen des Objekts zu identifizieren. Die Raumerkennungsvorrichtung kann konfiguriert sein, um in der Lage zu sein, Personen von anderen Objekten als Personen zu unterscheiden. Die Raumerkennungsvorrichtung kann konfiguriert sein, einen Abstand von der Raumerkennungsvorrichtung oder dem Bagger 100 zu einem von der Raumerkennungsvorrichtung erkannten Objekt zu berechnen.
Die Kommunikationsvorrichtung T1 ist konfiguriert, Kommunikation mit einer externen Vorrichtung außerhalb des Baggers 100 zu steuern. Bei der vorliegenden Ausführungsform steuert die Kommunikationsvorrichtung T1 Kommunikation mit der externen Vorrichtung via ein Satellitenkommunikationsnetz, ein zellulares Telefonkommunikationsnetz, das Internet oder dergleichen. Die externe Vorrichtung kann beispielsweise eine Verwaltungsvorrichtung 200, wie beispielsweise ein in einer externen Einrichtung installierter Server, oder eine Unterstützungsvorrichtung 300, wie beispielsweise ein Smartphone, das von einem Bediener in der Umgebung des Baggers 100 mitgeführt wird, sein.
Die externe Vorrichtung ist beispielsweise konfiguriert, um in der Lage zu sein, Bauinformationen über einen oder mehrere Bagger 100 zu verwalten. Die Bauinformation umfassen beispielsweise Informationen über mindestens eines von den Arbeitsstunden, Kraftstoffverbrauch, Auslastung und dergleichen des Baggers 100. Die Auslastung ist zum Beispiel die Menge an ausgehobener Erde und Sand, die Menge an Erde und Sand, die auf die Ladefläche eines Muldenkippers geladen wurde, und dergleichen.
Der Bagger 100 kann konfiguriert sein, die Bauinformationen über den Bagger 100 in vorbestimmten Zeitintervallen via die Kommunikationsvorrichtung T1 an die externe Vorrichtung zu übertragen. Mit dieser Konfiguration kann ein Bediener, ein Verwalter oder dergleichen außerhalb des Baggers 100 verschiedene Informationen, einschließlich der Bauinformationen, über eine Anzeigevorrichtung, wie beispielsweise einen Monitor, der mit der Verwaltungsvorrichtung 200 oder der Unterstützungsvorrichtung 300 verbunden ist, visuell erkennen.
Die externe Vorrichtung kann eine Kommunikationsvorrichtung sein, die auf einem Muldenkipper installiert ist, der mit einer Vorrichtung zur Messung von Ladegewicht ausgestattet ist, oder es kann eine Kommunikationsvorrichtung sein, die mit einer Fahrzeugwaage verbunden ist, die das Gewicht des Muldenkippers misst. Bei diesem Fall kann der Bagger 100 das Gewicht der auf der Ladefläche des Muldenkippers geladenen Erde und des Sandes oder dergleichen auf der Grundlage der Informationen vom Muldenkipper oder der Fahrzeugwaage erhalten.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 2 eine Konfiguration eines Antriebssystems des Baggers 100 beschrieben. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration eines Antriebssystems des Baggers darstellt. In 2 sind ein mechanisches Leistungsübertragungssystem, Hochdruckhydraulikleitungen, Steuerleitungen und ein elektrisches Steuersystem mit Doppellinien, fetten durchgezogenen Linien, gestrichelten Linien bzw. gepunkteten Linien gekennzeichnet.
Wie in 2 dargestellt, umfasst das Antriebssystem des Baggers 100 in erster Linie einen Motor 11, Regler 13, Hauptpumpen 14, eine Vorsteuerpumpe 15, Steuerventile 17, eine Betätigungsvorrichtung 26, Abgabedrucksensoren 28, Betätigungsdrucksensoren 29, eine Steuerung 30, Proportionalventile 31, eine Arbeitsmodus-Wahlvorrichtung 32 und dergleichen.
Der Motor 11 ist die Antriebsquelle des Baggers. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist der Motor 11 beispielsweise ein Dieselmotor, der arbeitet, um eine vorbestimmte Drehgeschwindigkeit beizubehalten. Darüber hinaus ist die Ausgabewelle des Motors 11 mit den jeweiligen Eingabewellen der Hauptpumpen 14 und der Vorsteuerpumpe 15 gekoppelt.
Die Hauptpumpe 14 führt den Steuerventilen 17 via die Hochdruck-Hydraulikleitungen Hydrauliköl zu. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Hauptpumpe 14 eine Taumelscheiben-Hydraulikpumpe mit variabler Verdrängung.
Der Regler 13 steuert die Abgabemenge der Hauptpumpe 14. Bei der vorliegenden Ausführungsform stellt der Regler 13 als Reaktion auf einen Steuerbefehl der Steuerung 30 den Neigungswinkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 14 ein, um die Abgabemenge der Hauptpumpe 14 zu steuern.
Die Vorsteuerpumpe 15 versorgt via die Vorsteuerleitungen verschiedene hydraulische Steuervorrichtungen, einschließlich der Betätigungsvorrichtung 26 und der Proportionalventile 31, mit Hydrauliköl. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Vorsteuerpumpe 15 eine Hydraulikpumpe mit fester Verdrängung.
Die Steuerventile 17 bilden eine hydraulische Steuervorrichtung, die das Hydrauliksystem des Baggers steuert. Die Steuerventile 17 umfassen Steuerventile 171 bis 176 und ein Ablassventil 177. Die Steuerventile 17 können das von den Hauptpumpen 14 abgegebene Hydrauliköl über die Steuerventile 171 bis 176 selektiv einem oder mehreren hydraulischen Aktuatoren zuführen.
Die Steuerventile 171 bis 176 steuern die Strömungsrate des Hydrauliköls, das von den Hauptpumpen 14 zu den hydraulischen Aktuatoren strömt, und die Strömungsrate des Hydrauliköls, das von den hydraulischen Aktuatoren zu dem Hydrauliköltank strömt. Die hydraulischen Aktuatoren umfassen den Auslegerzylinder 7, den Armzylinder 8, den Schaufelzylinder 9, einen linken Fahrhydraulikmotor 20L, ein rechter Fahrhydraulikmotor 20R und einen Drehhydraulikmotor 2A.
Das Ablassventil 177 steuert eine Strömungsrate des Hydrauliköls, das in den Hydrauliköltank strömt, ohne einen hydraulischen Aktuator zu durchströmen, unter dem von der Hauptpumpe 14 abgegebenen Hydrauliköl (nachfolgend als die „Ablassströmungsrate“ bezeichnet). Das Ablassventil 177 kann außerhalb der Steuerventile 17 angeordnet sein.
Die Betätigungsvorrichtung 26 ist eine Vorrichtung, die von dem Bediener zur Betätigung der hydraulischen Aktuatoren verwendet wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform führt die Betätigungsvorrichtung 26 das von der Vorsteuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl via die Vorsteuerleitungen dem Vorsteueranschluss eines entsprechenden Steuerventils zu. Der Druck (Vorsteuerdruck) des Hydrauliköls, das jedem der Vorsteueranschlüsse zugeführt wird, ist ein Druck, der von der Betätigungsrichtung und dem Betätigungsbetrag eines Hebels oder eines Pedals (nicht dargestellt) der Betätigungsvorrichtung 26 abhängt, die jedem der hydraulischen Aktuatoren entsprechen.
Die Abgabedrucksensoren 28 detektieren den Abgabedruck der Hauptpumpen 14. Bei der vorliegenden Ausführungsform geben die Abgabedrucksensoren 28 die detektierten Werte an die Steuerung 30 aus.
Die Betätigungsdrucksensoren 29 detektieren die Inhalte einer von dem Bediener unter Verwendung der Betätigungsvorrichtung 26 durchgeführten Betätigung. Bei der vorliegenden Ausführungsform detektiert jeder der Betätigungsdrucksensoren 29 die Betätigungsrichtung und den Betätigungsbetrag des Hebels oder Pedals der Betätigungsvorrichtung 26, die einem der hydraulischen Aktuatoren entspricht, in Form von Druck und gibt den detektierten Wert an die Steuerung 30 aus. Die Inhalte einer Betätigung an der Betätigungsvorrichtung 26 können unter Verwendung anderer Sensoren als den Betätigungsdrucksensoren detektiert werden.
Die Steuerung 30 ist eine Steuereinheit, die den gesamten Bagger 100 steuert. Funktionen der Steuerung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform werden später detailliert beschrieben.
Das Proportionalventil 31 arbeitet als Reaktion auf einen von der Steuerung 30 ausgegebenen Steuerbefehl. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Proportionalventil 31 ein Magnetventil, das den von der Vorsteuerpumpe 15 in den Vorsteueranschluss des Ablassventils 177 in den Steuerventilen 17 eingeleiteten Sekundärdruck als Reaktion auf einen von der Steuerung 30 ausgegebenen Strombefehl einstellt. Das Proportionalventil 31 arbeitet, beispielsweise, um den in den Vorsteueranschluss des Ablassventils 177 eingeleiteten Sekundärdruck zu vergrößern, wenn der Strombefehl größer wird.
Die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 ist eine Wählvorrichtung, mit der der Bediener einen Arbeitsmodus (Fahrmodus) auswählen kann, der es dem Bediener ermöglicht, zwischen mehreren verschiedenen Arbeitsmodi zu wechseln. Darüber hinaus werden von der Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 Daten, die den Einstellzustand der Drehzahl des Motors und den Einstellzustand der Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristik entsprechend dem Arbeitsmodus anzeigen, konstant an die Steuerung 30 übertragen.
Die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 kann den Arbeitsmodus in mehreren Stufen umschalten, einschließlich eines SP-Modus, eines H-Modus, eines A-Modus und eines IDLE-Modus. Mit anderen Worten, die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann die Einstellungsbedingungen des Baggers 100 umschalten.
Es ist anzumerken, dass der SP-Modus ein Beispiel für einen ersten Modus und der H-Modus ein Beispiel für einen zweiten Modus ist. Darüber hinaus stellt 2 einen Zustand dar, in dem der SP-Modus durch die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 ausgewählt wurde.
Der SP-Modus ist ein Modus, der in dem Fall zu wählen ist, wenn es wünschenswert ist, die Arbeitsrate zu priorisieren, bei der die höchste Drehzahl des Motors und die höchsten Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristika verwendet werden. Der Modus H ist ein Modus, der in dem Fall zu wählen ist, in dem ein Gleichgewicht zwischen der Arbeitsrate und der Kraftstoffeffizienz wünschenswert ist, wobei die zweithöchste Drehzahl des Motors und die zweithöchsten Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristika verwendet werden.
Der Modus A ist ein Modus zur Verbesserung von präziser Bedienbarkeit und Sicherheit durch Abmilderung der Beschleunigungscharakteristik oder der Verzögerungscharakteristik eines hydraulischen Aktuators entsprechend einer Hebelbetätigung, die in dem Fall auszuwählen ist, in dem ein geräuscharmer Betrieb des Baggers wünschenswert ist, und die die dritthöchste Drehzahl des Motors und die dritthöchste Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristika verwendet. Der Modus IDLE ist ein Modus, der in dem Fall zu wählen ist, in dem es wünschenswert ist, den Motor in einen Leerlaufzustand zu schalten, und der die niedrigste Drehzahl des Motors und die niedrigsten Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristika verwendet.
Die Drehzahl des Motors 11 wird so gesteuert, dass sie konstant bei einer Drehzahl des Motors liegt, die dem via die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 ausgewählten Arbeitsmodus entspricht. Darüber hinaus wird die Öffnung des Ablassventils 177 auf der Grundlage der Ablassventil-Öffnungscharakteristik des durch die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 festgelegten Arbeitsmodus gesteuert. Die Ablassventil-Öffnungscharakteristik wird später beschrieben.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann jeder der vorstehend beschriebenen Arbeitsmodi als die Einstellbedingung des Baggers 100 bezeichnet werden, und Informationen, die die Einstellbedingung darstellen, können als die Einstellbedingungsinformationen bezeichnet werden. Die Einstellbedingungsinformationen sind Informationen, in denen ein bestimmtes Element mit einem Wert des Elements verknüpft wird. Das bestimmte Element ist zum Beispiel ein Element, das einen Zustand einer Drehzahl des Motors anzeigt, die jedem Arbeitsmodus entspricht, oder ein Element, das einen Zustand der Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristik anzeigt. Daher enthalten die Einstellbedingungsinformationen gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Element, das den Zustand der Drehzahl des Motors entsprechend jedem Arbeitsmodus und einen Wert des Elements angibt, und ein Element, das den Zustand der Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristik und einen Wert des Elements angibt.
Obwohl ein ECO-Modus als einer der Modi festgelegt ist, die durch die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 in dem Konfigurationsdiagramm in 2 ausgewählt werden, kann ein ECO-Modus-Schalter separat von der Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 vorgesehen sein. In diesem Fall kann die Drehzahl des Motors, die jedem mit der Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 ausgewählten Modus entspricht, eingestellt werden; im Falle, dass der ECO-Modus-Schalter eingeschaltet ist, kann die Beschleunigungs-/Verzögerungscharakteristik, die jedem Modus der Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32 entspricht, schrittweise geändert werden.
Darüber hinaus kann der Wechsel von Arbeitsmodus auch durch Toneingabe implementiert sein. In diesem Fall ist der Bagger mit einer Toneingabevorrichtung ausgestattet, die die von dem Bediener an die Steuerung 30 ausgegebenen Töne als Eingabe empfängt. Darüber hinaus ist die Steuerung 30 mit einer Tonerkennungseinheit ausgestattet, die die über die Toneingabevorrichtung eingegebenen Töne unterscheidet.
Auf diese Weise wird der Arbeitsmodus durch eine Modus-Auswahleinheit ausgewählt, die die Arbeitsmodus-Wählvorrichtung 32, einen ECO-Modus-Schalter, eine Tonerkennungseinheit und dergleichen umfasst.
Als Nächstes werden Funktionen der Steuerung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Die Steuerung 30 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Zustandsbestimmungseinheit 301, eine Geschwindigkeitssteuereinheit 302, eine Informationssammeleinheit 303 und eine Kommunikationseinheit 304.
Die Zustandsbestimmungseinheit 301 bestimmt den Zustand einer Fahrfläche (Boden), auf der der Bagger 100 fährt. Insbesondere bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ob der Absolutwert eines Amplitudenwerts von Beschleunigung des Körpers, der von dem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 oder dergleichen detektiert wird, größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, und bestimmt in dem Fall, in dem der Absolutwert des Amplitudenwerts der Beschleunigung größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, dass der Zustand der Fahrfläche ein unebener Zustand mit Unebenheiten ist, die kleiner als der Hauptkörper des Baggers 100 sind.
In dem Fall, in dem die Zustandsbestimmungseinheit 301 bestimmt, dass der Zustand der Fahrfläche ein unebener Zustand ist, stellt die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 auf eine niedrigere Geschwindigkeit ein.
Die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 steuert den Fahrmodus des Motorreglers 50. Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Fahrmodus einen Zwangsfeststellmodus (Niedriggeschwindigkeitsmodus) und einen variablen Modus (Hochgeschwindigkeitsmodus). In dem Zwangsfeststellmodus wird die Motorleistung des Fahrhydraulikmotors 20 zwangsweise auf einer niedrigen Drehgeschwindigkeitseinstellung fixiert. In dem variablen Modus ist die Motorleistung in einem Zustand, der zwischen der niedrigen Drehzahleinstellung und einer hohen Drehzahleinstellung umschaltbar ist. Der Fahrmodus kann einen manuellen Feststellmodus umfassen. Der manuelle Feststellmodus ist zum Beispiel ein Fahrmodus, der unter Verwendung des Schalters 31 eingestellt wird. In dem manuellen Feststellmodus ist die Motorleistung wie in dem Fall des Zwangsfeststellmodus auf die niedrige Drehzahleinstellung fixiert.
In dem Fall, in dem beispielsweise eine vorbestimmte Bedingung erfüllt ist, gibt die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 einen Befehl an das Magnetventil 27 aus, damit die Steuerpumpe 15 mit dem Motorregler 50 kommuniziert. In dem Fall, in dem die Steuerpumpe 15 und der Motorregler 50 miteinander kommunizieren, arbeitet der Motorregler 50 in dem Zwangsfeststellmodus. In diesem Fall fixiert der linke Motorregler 50L die Motorleistung des linken Fahrhydraulikmotors 20L auf die niedrige Drehzahleinstellung und der rechte Motorregler 50R fixiert die Motorleistung des rechten Fahrhydraulikmotors 20R auf die niedrige Drehzahleinstellung.
Die Informationssammeleinheit 303 sammelt Fahrflächeninformationen, in denen die Positionsinformationen, die die Position des Baggers 100 darstellen, ein Bestimmungsergebnis der Zustandsbestimmungseinheit 301 und ein Arbeitsmodus des Baggers 100 miteinander verknüpft sind. Die Fahrflächeninformationen werden in der Speichervorrichtung 47 oder dergleichen gespeichert.
Die Kommunikationseinheit 304 überträgt und empfängt Informationen zwischen dem Bagger 100 und einer externen Vorrichtung. Insbesondere überträgt die Kommunikationseinheit 304 die von der Informationssammeleinheit 303 gesammelten Fahrflächeninformationen an die Verwaltungsvorrichtung 200.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 3 das an dem Bagger 100 installierte Hydrauliksystem beschrieben. 3 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel für eine Konfiguration des an dem Bagger installierten Hydrauliksystems darstellt. Das Hydrauliksystem in 3 zirkuliert das Hydrauliköl von den vom Motor 11 angetriebenen Hauptpumpen 14L und 14R via zentrale Bypass-Rohrleitungen 40L und 40R und Parallel-Rohrleitungen 42L und 42R zu dem Hydrauliköltank. Die Hauptpumpen 14L und 14R entsprechen der Hauptpumpe 14 in 3.
Die linke zentrale Bypass-Rohrleitung 40L ist eine Hydraulikölleitung, die durch die in den Steuerventilen 17 angeordneten Steuerventile 171L bis 175L führt. Die rechte zentrale Bypass-Rohrleitung 40R ist eine Hydraulikölleitung, die durch die in den Steuerventilen 17 angeordneten Steuerventile 171R bis 175R führt.
Das Steuerventil 171L ist ein Schieberventil, um das von der Hauptpumpe 14L abgegebene Hydrauliköl dem linken Fahrhydraulikmotor 20L zuzuführen und um den von dem linken Fahrhydraulikmotor 20L abgegeben Hydraulikölstrom umzuschalten, um das Hydrauliköl in den Hydrauliköltank abzugeben.
Das Steuerventil 171R ist ein Schieberventil als ein Gerade-Fahrt-Ventil. Das Steuerventil 171R schaltet den Strom des Hydrauliköls um, um das Hydrauliköl von der linken Hauptpumpe 14L jedem von dem linken Fahrhydraulikmotor 20L und dem rechten Fahrhydraulikmotor 20R zuzuführen, um die Geradheit des unteren Fahrkörpers 1 zu erhöhen.
Insbesondere in dem Fall, in dem der Fahrhydraulikmotor 20 und einer der anderen hydraulischen Aktuatoren gleichzeitig betätigt werden, wird das Steuerventil 171R so umgeschaltet, dass die Hauptpumpe 14L das Hydrauliköl sowohl dem linken Fahrhydraulikmotor 20L als auch dem rechten Fahrhydraulikmotor 20R zuführen kann. In dem Fall, in dem keiner der anderen hydraulischen Aktuatoren betätigt ist, wird das Steuerventil 171R umgeschaltet, so dass die Hauptpumpe 14L das Hydrauliköl dem linken Fahrhydraulikmotor 20L zuführen kann, und die Hauptpumpe 14R das Hydrauliköl dem rechten Fahrhydraulikmotor 20R zuführen kann.
Das Steuerventil 172L ist ein Schieberventil, das das von der Hauptpumpe 14L abgegebene Hydrauliköl einem optionalen hydraulischen Aktuator zuführt und die Strömung des von dem optionalen hydraulischen Aktuator abgegebenen Hydrauliköls umschaltet, um das Hydrauliköl in den Hydrauliköltank abzugeben. Der optionale hydraulische Aktuator ist beispielsweise ein Greifer-Öffnungs-/-Schließ-Zylinder.
Das Steuerventil 172R ist ein Schieberventil, um das von der Hauptpumpe 14R abgegebene Hydrauliköl dem rechten Fahrhydraulikmotor 20R zuzuführen und um den von dem Fahrhydraulikmotor 20R abgegebenen Hydraulikölstrom umzuschalten, um das Hydrauliköl in den Hydrauliköltank abzugeben.
Das Steuerventil 173L ist ein Schieberventil, um das von der Hauptpumpe 14L abgegebene Hydrauliköl dem Drehhydraulikmotor 2A zuzuführen und um den von dem Drehhydraulikmotor 2A abgegebenen Hydraulikölstrom umzuschalten, um das Hydrauliköl in den Hydrauliköltank abzugeben.
Das Steuerventil 173R ist ein Schieberventil, um das von der Hauptpumpe 14R abgegebene Hydrauliköl dem Endansatzstück-Zylinder 9 zuzuführen und um das Hydrauliköl in dem Endansatzstück-Zylinder 9 in den Hydrauliköltank abzugeben.
Die Steuerventile 174L und 174R sind Schieberventile um das von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebene Hydrauliköl dem Auslegerzylinder 7 zuzuführen und um den Hydraulikölstrom umzuschalten, um das Hydrauliköl in dem Auslegerzylinder 7 in den Hydrauliköltank abzugeben. Bei der vorliegenden Ausführungsform arbeitet das Steuerventil 174L nur in dem Fall, in dem eine Aufwärtsbetätigung des Auslegers 4 ausgeführt wird, und arbeitet nicht in dem Fall, in dem eine Abwärtsbetätigung des Auslegers 4 ausgeführt wird.
Die Steuerventile 175L und 175R sind Schieberventile, um das von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebene Hydrauliköl dem Armzylinder 8 zuzuführen und um den Hydraulikölstrom umzuschalten, um das Hydrauliköl in dem Armzylinder 8 in den Hydrauliköltank abzugeben.
Die Parallel-Rohrleitung 42L ist eine Hydraulikölleitung, die parallel zu der zentralen Bypass-Rohrleitung 40L verläuft. Die Parallel-Rohrleitung 42L kann in dem Fall, in dem die Strömung des Hydrauliköls durch die zentrale Bypass-Rohrleitung 40L durch eines der Steuerventile 171L bis 174L eingeschränkt oder unterbrochen wird, das Hydrauliköl einem weiter stromabwärts gelegenen Steuerventil zuführen. Die Parallel-Rohrleitung 42R ist eine Hydraulikölleitung, die parallel zu der zentralen Bypass-Rohrleitung 40R verläuft. Die Parallel-Rohrleitung 42R kann in dem Fall, in dem die Strömung des Hydrauliköls durch die zentrale Bypass-Rohrleitung 40R durch eines der Steuerventile 172R bis 174R eingeschränkt oder unterbrochen ist, das Hydrauliköl einem weiter stromabwärts gelegenen Steuerventil zuführen.
Die Pumpenregler 13L und 13R stellen als Antwort auf den jeweiligen Abgabedruck der Hauptpumpen 14L und 14R die Neigungswinkel der Taumelscheiben der Hauptpumpen 14L bzw. 14R ein, um die Abgabemengen der Hauptpumpen 14L und 14R zu steuern. Die Pumpenregler 13L und 13R entsprechen dem Pumpenregler 13 in 3. Der Pumpenregler 13Loder 13R stellt den Neigungswinkel der Taumelscheibe der Hauptpumpe 14Loder 14R ein, zum Beispiel in dem Fall eines Anstiegs des Abgabedrucks der Hauptpumpe 14Loder 14R, um die Abgabemenge zu verringern. Auf diese Weise wird die aufgenommene Pferdestärke der Hauptpumpe 14, die durch ein Produkt von dem Abgabedruck und der Abgabemenge ausgedrückt wird, gesteuert, um die Ausgabepferdestärke des Motors 11 nicht zu überschreiten.
Die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L und die rechte Fahrbetätigungsvorrichtung 26R sind Beispiele für die Betätigungsvorrichtung 26. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist sie mit einer Kombination von einem Fahrbetätigungshebel und einem Fahrbetätigungspedal konfiguriert.
Die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L dient zur Betätigung des linken Fahrhydraulikmotors 20L. Die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L legt einen Vorsteuerdruck entsprechend dem Betätigungsbetrag an den Vorsteueranschluss des Steuerventils 171L an, indem sie das von der Steuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Insbesondere veranlasst die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L, dass in dem Fall, in dem sie in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Vorsteuerdruck auf den linken Vorsteueranschluss des Steuerventils 171L veranlasst, und bewirkt, dass in dem Fall, in dem sie in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, der Vorsteuerdruck auf den rechten Vorsteueranschluss des Steuerventils 171L wirkt.
Die rechte Fahrbetätigungsvorrichtung 26R dient zur Betätigung des rechten Fahrhydraulikmotors 20R. Die rechte Fahrbetätigungsvorrichtung 26R legt einen Vorsteuerdruck entsprechend dem Betätigungsbetrag an den Vorsteueranschluss des Steuerventils 172R an, indem sie das von der Steuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl verwendet. Insbesondere veranlasst die rechte Fahrbetätigungsvorrichtung 26R, dass in dem Fall, in dem sie in der Vorwärtsrichtung betätigt wird, der Vorsteuerdruck auf den rechten Vorsteueranschluss des Steuerventils 172R wirkt, und veranlasst, dass in dem Fall, in dem sie in der Rückwärtsrichtung betätigt wird, der Vorsteuerdruck auf den linken Vorsteueranschluss des Steuerventils 172R wirkt.
Das Magnetventil 27 veranlasst die Steuerpumpe 15 in dem Fall, in dem es einen Kommunikationsbefehl von der Steuerung 30 erhält, mit dem Motorregler 50 zu kommunizieren. In diesem Fall arbeitet der Motorregler 50 in einem Zwangsfeststellmodus. Andererseits, in dem Fall, in dem ein Kommunikationsbefehl von der Steuerung 30 nicht empfangen wird, unterbricht das Magnetventil 27 Kommunikation zwischen der Steuerpumpe 15 und dem Motorregler 50. In diesem Fall arbeitet der Motorregler 50 in einem variablen Modus.
Das Druckreduzierventil 33 steuert, als Reaktion auf einen Befehl von der Steuerung 30, einen Hubbetrag (Bewegungsbetrag) eines Schiebers, der in jedem der Steuerventile 171L und 172R enthalten ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist das Druckreduzierventil 33 in dem Fall, in dem ein Strömungsratenreduktionsprozess durch den Fahrhydraulikmotor 20, die Hauptpumpe 14, den Motor 11 und dergleichen ausgeführt wird, nicht unbedingt erforderlich.
Die Abgabedrucksensoren 28L und 28R sind Beispiele für den Abgabedrucksensor 28 in 3. Der Abgabedrucksensor 28L detektiert den Abgabedruck der Hauptpumpe 14L und gibt den detektierten Wert an die Steuerung 30 aus. Der Abgabedrucksensor 28R detektiert den Abgabedruck der Hauptpumpe 14R und gibt den detektierten Wert an die Steuerung 30 aus.
Die Betätigungsdrucksensoren 29L und 29R sind Beispiele für den Betätigungsdrucksensor 29 in 3. Der Betätigungsdrucksensor 29L detektiert die Inhalte eines von dem Bediener an der linken Fahrbetätigungsvorrichtung 26L ausgeführten Betätigung in der Form von Druck und gibt den detektierten Wert an die Steuerung 30 aus. Der Betätigungsdrucksensor 29R detektiert die Inhalte eines von dem Bediener an der rechten Fahrbetätigungsvorrichtung 26R durchgeführten Betätigung in der Form von Druck und gibt den detektierten Wert an die Steuerung 30 aus. Die Inhalte einer Betätigung sind zum Beispiel die Betätigungsrichtung, der Betätigungsbetrag (der Betätigungswinkel) oder dergleichen.
Ein Auslegerbetätigungshebel, ein Armbetätigungshebel, ein Schaufelbetätigungshebel und ein Drehbetätigungshebel (keiner davon abgebildet) sind Betätigungsvorrichtungen zum Auf- und Abwärtsbewegen des Auslegers 4, zum Öffnen und Schließen des Arms 5, zum Öffnen und Schließen der Schaufel 6 bzw. zum Drehen des oberen Drehkörpers 3. Wie die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L verwenden diese Betätigungsvorrichtungen das von der Steuerpumpe 15 abgegebene Hydrauliköl, um einen Vorsteuerdruck, der dem Ausmaß der Hebelbetätigung entspricht, entweder an den linken oder rechten Vorsteueranschluss eines Steuerventils anzulegen, das jedem der hydraulischen Aktuatoren entspricht.
Darüber hinaus wird ein Betätigungsinhalt des Bedieners an jeder dieser Betätigungsvorrichtungen in der Form von Druck durch den entsprechenden Betätigungsdrucksensor im Wesentlichen auf die gleiche Weise wie durch den Betätigungsdrucksensor 29L detektiert, und der detektierte Wert wird an die Steuerung 30 ausgegeben.
Darüber hinaus können die Betätigungsvorrichtungen 26 (die linke Fahrbetätigungsvorrichtung 26L, die rechte Fahrbetätigungsvorrichtung 26R, der linke Fahrhebel 26DL, der rechte Fahrhebel 26DR, etc.) von einem elektrischen Typ sein, der ein elektrisches Signal (nachfolgend als „Betätigungssignal“ bezeichnet) ausgibt, anstatt von einem hydraulischen Vorsteuertyp, der einen Vorsteuerdruck ausgibt. In diesem Fall wird das elektrische Signal (Betätigungssignal) von der Betätigungsvorrichtung 26 in die Steuerung 30 eingegeben, die Steuerung 30 steuert jedes der Steuerventile 171 bis 175 in den Steuerventilen 17 entsprechend dem eingegebenen elektrischen Signal, und dadurch werden Betätigungen verschiedener hydraulischer Aktuatoren entsprechend dem Betätigungsinhalt an der Betätigungsvorrichtung 26 implementiert. Zum Beispiel können die Steuerventile 171 bis 175 in den Steuerventilen 17 elektromagnetische Magnetschieberventile sein, die durch Befehle von der Steuerung 30 gesteuert werden. Darüber hinaus kann beispielsweise zwischen der Steuerpumpe 15 und dem Vorsteueranschluss jedes der Steuerventile 171 bis 175 ein hydraulisches Steuerventil (nachfolgend als ein „Betätigungssteuerventil“ bezeichnet) angeordnet sein, das als Reaktion auf ein elektrisches Signal von der Steuerung 30 arbeitet. Das Betätigungssteuerventil kann zum Beispiel ein Proportionalventil sein. In diesem Fall, in dem Fall, in dem eine manuelle Betätigung unter Verwendung einer elektrischen Betätigungsvorrichtung 26 ausgeführt wird, steuert die Steuerung 30 das Betätigungssteuerventil durch ein elektrisches Signal, das dem Ausmaß der Betätigung (z.B. einem Ausmaß der Hebelbetätigung) entspricht, um den Vorsteuerdruck zu erhöhen oder zu verringern, und kann dadurch veranlassen, dass jedes der Steuerventile 171 bis 175 entsprechend dem Betätigungsinhalt an der Betätigungsvorrichtung 26 arbeitet.
Hier wird die in dem Hydrauliksystem in 3 eingesetzte Negativsteuerung (nachfolgend auch als eine „Negacon-Steuerung“ bezeichnet) beschrieben.
Die zentralen Bypass-Rohrleitungen 40L und 40R sind jeweils mit Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R zwischen den jeweiligen Steuerventilen 175L und 175R, die sich am weitesten stromabwärts befinden, und dem Hydrauliköltank ausgestattet. Die Ströme des von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebenen Hydrauliköls werden durch die Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R begrenzt. Darüber hinaus erzeugen die Negativsteuerdrosseln 18L und 18R Steuerdrücke zur Steuerung der Pumpenregler 13L bzw. 13R (nachfolgend auch als „Negacon-Drücke“ bezeichnet).
Die Negativsteuerdrucksensoren 19L und 19R sind Sensoren zur Detektion der Steuerdrücke, die stromaufwärts der Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R erzeugt werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform geben die Negativsteuerdrucksensoren 19L und 19R die jeweils detektierten Werte an die Steuerung 30 aus.
Die Steuerung 30 gibt Befehle entsprechend den Negativsteuerdrücken an die Pumpenregler 13L und 13R aus. Als Reaktion auf die Befehle stellen die Pumpenregler 13L und 13R die jeweiligen Neigungswinkel der Taumelscheiben der Hauptpumpen 14L und 14R ein, um die Abgabemengen der Hauptpumpen 14L und 14R zu steuern. Insbesondere verringern die Pumpenregler 13L und 13R die jeweiligen Abgabemengen der Hauptpumpen 14L und 14R, während der Negativsteuerdruck größer wird, und erhöhen die Abgabemengen der Hauptpumpen 14L und 14R, während der Negativsteuerdruck kleiner wird.
In einem Fall, in dem keiner der hydraulischen Aktuatoren betätigt ist, gelangt das von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebene Hydrauliköl über die zentralen Bypass-Rohrleitungen 40L bzw. 40R zu den Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R. Die Ströme des von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebenen Hydrauliköls erhöhen dann die Negativsteuerdrücke, die stromaufwärts der Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R erzeugt werden. Infolgedessen verringern die Pumpenregler 13L und 13R die Abgabemengen der Hauptpumpen 14L bzw. 14R bis auf die minimal zulässige Abgabemenge, um Druckverluste (Pumpverluste) zu unterdrücken, wenn das abgegebene Hydrauliköl durch die zentralen Bypass-Rohrleitungen 40L bzw. 40R strömt.
Andererseits, in dem Fall, in dem einer der hydraulischen Aktuatoren betätigt wird, strömt das von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebene Hydrauliköl in einen zu betätigenden hydraulischen Aktuator durch ein Steuerventil, das dem zu betätigenden hydraulischen Aktuator entspricht. Die Ströme des von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebenen Hydrauliköls reduzieren oder eliminieren dann die Mengen, die zu den Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R gelangen, wodurch die stromaufwärts der Negativsteuerdrosseln 18L bzw. 18R erzeugten Negativsteuerdrücke reduziert werden. Infolgedessen erhöhen die Pumpenregler 13L und 13R die Abgabemengen der Hauptpumpen 14L und 14R, um zu veranlassen, dass eine ausreichende Menge des Hydrauliköls in dem zu betätigenden hydraulischen Aktuator zirkuliert, um den zu betätigenden hydraulischen Aktuator sicher anzutreiben.
Mit der vorstehend beschriebenen Konfiguration kann das Hydrauliksystem in 3 in dem Fall, in dem keiner der hydraulischen Aktuatoren betätigt wird, verschwenderischen Energieverbrauch in jeder der Hauptpumpen 14L und 14R unterdrücken. Der verschwenderische Energieverbrauch umfasst Pumpverlust, der in den zentralen Bypass-Rohrleitungen 40L und 40R durch das von den Hauptpumpen 14L und 14R abgegebene Hydrauliköl entsteht. In dem Fall, in dem ein hydraulischer Aktuator betätigt wird, ist konfiguriert, dem zu betätigenden hydraulischen Aktuator eine notwendige und ausreichende Menge des Hydrauliköls von jeder der Hauptpumpen 14L und 14R sicher zuzuführen.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf 4 und 5 ein Überblick über Betriebe des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 4 ist ein Diagramm, das einen Überblick über Betriebe des Baggers darstellt.
Von einem in 4 dargestellten Boden R wird angenommen, dass er in einem unebenen Zustand ist, in dem Unebenheiten aufgrund von Kies (Steinen), Steinbrüchen, Rillen und dergleichen vorhanden sind, obwohl die Größe dieser Objekte kleiner als der Hauptkörper des Baggers 100 ist. In dem Fall, in dem der Bagger 100 auf dem Boden R fährt, wird der Körper ständig geschwenkt, und die Änderung bei Beschleunigung des Körpers wird groß. Mit anderen Worten, in dem Fall, in dem der Boden R (Fahrfläche) in einem unebenen Zustand ist, wird der Amplitudenwert von Beschleunigung, die von dem Beschleunigungssensor des Baggers 100 detektiert wird, groß.
Es ist anzumerken, dass es vorteilhaft ist, den Beschleunigungssensor des Baggers 100 an einer Position vorzusehen, die der Drehpunkt des oberen Drehkörpers 3 und des Drehmechanismus 2 ist, und dass der Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 oder dergleichen verwendet werden kann.
Darüber hinaus kann bei der folgenden Beschreibung ein Zustand einer Fahrfläche, in dem der Amplitudenwert von Beschleunigung (Absolutwert) größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist, als ein unebener Zustand bezeichnet werden, und ein Zustand einer Fahrfläche, in dem der Amplitudenwert von Beschleunigung (Absolutwert) kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert ist, kann als ein glatter Zustand oder ein weicher Zustand bezeichnet werden.
Mit anderen Worten, der unebene Zustand einer Fahrfläche ist ein Zustand (erster Zustand), in dem eine Geschwindigkeitssteuerung durch die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 erforderlich ist, und der glatte Zustand oder der weiche Zustand einer Fahrfläche ist ein Zustand (zweiter Zustand), in dem Geschwindigkeitssteuerung durch die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 nicht erforderlich ist.
Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Ausführungsform Unebenheit mit einer Höhendifferenz, die kleiner als die Höhe des Raupenbandes 1a ist, als ein von der Zustandsbestimmungseinheit 301 zu bestimmender Zustand der Fahrfläche betrachtet.
Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform der Unebenheitsgrad einer Fahrfläche auf der Grundlage des Amplitudenwerts der von dem Beschleunigungssensor des Baggers 100 detektierten Beschleunigung bestimmt werden. Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform die Steuerung 30 die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 entsprechend dem ermittelten Unebenheitsgrad der Fahrfläche begrenzen.
Beispielsweise variiert die Größe des in dem Boden vorhandenen Kies (Steine). Daher kann bei der vorliegenden Ausführungsform je nach Größe der Steine der Unebenheitsgrad der Fahrfläche bestimmt werden. Darüber hinaus kann der Unebenheitsgrad der Fahrfläche mehrere Niveaus aufweisen. Außerdem können die mehreren Niveaus drei oder mehr Niveaus sein, und in diesem Fall kann die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 auch entsprechend den drei oder mehr Niveaus begrenzt sein.
Zum Beispiel angenommen, dass große Steine (mit einem Durchmesser von 64 mm oder mehr) und kleine Steine (mit einem Durchmesser von weniger als 64 mm) auf dem Boden vorhanden sind. In diesem Fall wird bei der vorliegenden Ausführungsform bestimmt, dass der Unebenheitsgrad bei einer Fahrfläche, auf der Steine mit größeren Durchmessern vorhanden sind, größer als bei einer Fahrfläche ist, auf der Steine mit kleineren Durchmessern vorhanden sind.
Darüber hinaus kann die Steuerung 30 die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 auf einer Fahrfläche mit größerem Unebenheitsgrad begrenzen, um niedriger zu sein als die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 auf einer Fahrfläche mit kleinerem Unebenheitsgrad.
Ferner kann der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform Informationen, die den Unebenheitsgrad einer Fahrfläche darstellen, als Teil der Fahrflächeninformationen zusammen mit den Positionsinformationen auf der Fahrfläche an die Verwaltungsvorrichtung 200 übertragen.
Als Reaktion auf Erhalt dieser Informationen gibt die Verwaltungsvorrichtung 200 die Position der Fahrfläche und den Unebenheitsgrad der Fahrfläche in Bauplanungszeichnungen wieder.
Indem der Zustand der Fahrfläche bei der vorliegenden Ausführungsform auf diese Weise in den Bauplanungszeichnungen widergespiegelt wird, können andere Bagger 100 als der Bagger 100 die Informationen, die den Zustand der Fahrfläche darstellen, teilen.
Es ist anzumerken, dass der Unebenheitsgrad der Fahrfläche durch ein anderes Maß als den Amplitudenwert von Beschleunigung bestimmt werden kann. Insbesondere kann der Unebenheitsgrad der Fahrfläche auf der Grundlage eines Ergebnisses von Analyse eines von der Bildgebungsvorrichtung S6 aufgenommenen Bildes der Fahrfläche bestimmt werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 5 Änderung bei Beschleunigung des Baggers 100 beschrieben. 5 enthält erste Diagramme, die Änderung bei Beschleunigung darstellen. 5(A) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Änderung bei Beschleunigung darstellt, wenn der Bagger 100 auf einer Fahrfläche in einem glatten Zustand oder einem weichen Zustand fährt. 5(B) ist ein Diagramm, das ein Beispiel für Änderung bei Beschleunigung darstellt, wenn der Bagger 100 auf einer unebenen Fahrfläche fährt.
Wie aus 5 ersichtlich ist, ist der Amplitudenwert von Beschleunigung (Absolutwert), wenn der Bagger 100 auf einer Fahrfläche in einem unebenen Zustand fährt, größer als der Amplitudenwert von Beschleunigung (Absolutwert), wenn der Bagger 100 auf einer Fahrfläche in einem glatten Zustand oder einem weichen Zustand fährt.
Es ist anzumerken, dass der Fall, in dem die Wellenform von Beschleunigung wie in 5(A) dargestellt ist, ein Fall ist, in dem der Bagger 100 auf einer ebenen (glatten) Fahrfläche mit wenig Kies, Unebenheiten oder dergleichen fährt. In dem Fall, in dem die Fahrfläche eben ist, hängt die Änderung von Beschleunigung des Baggers 100 nicht von der Härte der Fahrfläche oder dem Fahrmodus ab und ist in dem in 5(A) dargestellten Umfang gering. In dem Fall, in dem der Arbeitsort ein sandiger Boden, gepflasterte Fläche oder dergleichen ist, wird die Fahrfläche als einen relativ ebenen (glatten) Unebenheitsgrad aufweisend bestimmt.
Darüber hinaus ist der Fall, in dem die Wellenform von Beschleunigung wie in 5(A) dargestellt ist, der Fall, wenn der Bagger 100 auf einer unebenen, aber weichen Fahrfläche fährt. In dem Fall, in dem die Fahrfläche aus weicher Erde und Sand oder dergleichen besteht, wird erwartet, dass die Änderung von Beschleunigung des Baggers 100 in dem in 5(A) dargestellten Ausmaß gering ist, selbst wenn es einige Unebenheiten, Erde und Sand oder dergleichen gibt.
Darüber hinaus ist der Fall, in dem die Wellenform von Beschleunigung wie in 5(B) dargestellt ist, ein Fall, in dem der Bagger 100 auf einer unebenen Fahrfläche in einem unebenen Zustand fährt, auf der Kies, Unebenheiten und dergleichen vorhanden sind. Darüber hinaus wird die Änderung bei Beschleunigung des Baggers 100 größer, wenn die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 größer wird.
In einem Zustand, wie in 5(B) dargestellt, wird der Körper des Baggers 100 stark geschwenkt. Infolge dessen, wenn die Schuhplatten, die das Raupenband 1a des unteren Fahrkörpers 1 bilden, mit der Fahrfläche in Kontakt kommen, werden die Schuhplatten gegen die Fahrfläche geschlagen, was das Fortschreiten von Beschädigung der Struktur beeinträchtigen kann.
Daher wird bei der vorliegenden Ausführungsform ein vorbestimmter Schwellenwert für den Amplitudenwert von Beschleunigung (absoluter Wert) des Baggers 100 festgelegt, und wenn der Amplitudenwert von Beschleunigung größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert wird, wird die Geschwindigkeit des Baggers 100 begrenzt.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 6 Betriebe des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 6 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebe des Baggers veranschaulicht.
Der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform detektiert Beschleunigung durch den Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 oder dergleichen (Schritt S601). Mit anderen Worten, die Steuerung 30 erhält von der Zustandsbestimmungseinheit 301 einen Wert der von dem Drehwinkelgeschwindigkeitssensor S5 oder dergleichen detektierten Beschleunigung.
Als Nächstes ermittelt die Steuerung 30 durch die Zustandsbestimmungseinheit 301, ob der absolute Amplitudenwert von Beschleunigung größer als oder gleich dem vorbestimmten Wert ist (Schritt S602). Mit anderen Worten bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 301 hier, ob die Fahrfläche, auf der der Bagger 100 fährt, ein unebener Zustand ist.
Es ist anzumerken, dass der vorbestimmte Schwellenwert ein im Voraus festgelegter Wert sein kann, bei der Auslieferung des Baggers 100 vom Werk festgelegt werden kann oder von einem Manager oder dergleichen des Baggers 100 festgelegt werden kann.
Wenn in Schritt S602 der Amplitudenwert von Beschleunigung kleiner als der vorbestimmte Wert ist, geht der Bagger 100 zu Schritt S604 über, der später beschrieben wird.
Wenn in Schritt S602 der Amplitudenwert von Beschleunigung größer als oder gleich dem vorbestimmten Schwellenwert ist, veranlasst die Steuerung 30 die Geschwindigkeitssteuereinheit 302, Steuerung zur Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 durchzuführen (Schritt S603).
Insbesondere kann die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 den Fahrmodus des Baggers 100 von einem Hochgeschwindigkeitsmodus in einen Niedriggeschwindigkeitsmodus umschalten. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 die Obergrenze der Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 begrenzen, indem sie die Steuerventile 171 und 172 zur Steuerung der Strömungsrate des Hydrauliköls steuert.
In diesem Fall, beispielsweise in dem Fall, in dem ein Betätigungssteuerventil (Proportionalventil), das als Reaktion auf ein elektrisches Signal von der Steuerung 30 arbeitet, zwischen der Steuerpumpe 15 und den Vorsteueranschlüssen der Steuerventile 171L und R angeordnet ist, kann die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 das Betätigungssteuerventil als Reaktion auf das Bestimmungsergebnis der Zustandsbestimmungseinheit 301 steuern. Ferner kann die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 in dem Fall, in dem ein elektromagnetisches Magnetschieberventil als die Steuerventile 171L und R verwendet wird, das elektromagnetische Magnetschieberventil entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Zustandsbestimmungseinheit 301 steuern. Auf diese Weise können Betätigungssteuerventile, elektromagnetische Magnetschieberventile und dergleichen auch zur Änderung der Antriebskraft des Fahrhydraulikmotors verwendet werden.
Mit anderen Worten, in Schritt S603 kann die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 steuern, um niedriger als die aktuelle Fahrgeschwindigkeit zu sein.
Als Nächstes sammelt und speichert die Steuerung 30 die Fahrflächeninformationen durch die Informationssammeleinheit 303 (Schritt S604). Insbesondere erzeugt die Informationssammeleinheit 303 Fahrflächeninformationen, bei denen ein von der Zustandsbestimmungseinheit 301 erhaltenes Bestimmungsergebnis des Zustands einer Fahrfläche mit Positionsinformationen verknüpft wird, die die aktuelle Position des Baggers 100 darstellen, und speichert die Fahrflächeninformationen in der Speichervorrichtung 47 oder dergleichen.
Es ist anzumerken, dass die Informationssammeleinheit 303 als die Fahrflächeninformationen Informationen festlegen kann, in denen ein Bestimmungsergebnis des Zustands einer Fahrfläche, die Positionsinformationen über den Bagger 100 und die Geschwindigkeitsinformationen, die die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 nach der Geschwindigkeitssteuerung durch die Geschwindigkeitssteuereinheit 302 darstellen, miteinander verknüpft sind.
Als Nächstes bestimmt die Steuerung 30, ob der Bagger 100 Fahren gestoppt hat (Schritt S605). In Schritt S605 kehrt die Steuerung 30 in dem Fall, in dem der Bagger 100 Fahren nicht gestoppt hat, d.h. in dem Fall, in dem der Bagger 100 fährt, zu Schritt S601 zurück.
In Schritt S605 beendet in dem Fall, in dem Fahren gestoppt ist, die Steuerung 30 den Prozess.
Bei der vorliegenden Ausführungsform wird auf diese Weise der Zustand der Fahrfläche, auf der der Bagger 100 fährt, in Abhängigkeit von der Änderung bei Beschleunigung des Baggers 100 bestimmt. Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass sich die Fahrfläche in einem unebenen Zustand befindet, die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 reduziert.
Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Änderung bei Beschleunigung des Baggers 100 in einem Bereich, in dem die Fahrfläche uneben ist, automatisch reduziert werden. Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Verringerung der Änderung bei Beschleunigung das Schwingen des Körpers des Baggers 100 unterdrückt werden, die Ermüdung oder dergleichen des Bedieners kann verringert werden und der Fahrkomfort kann verbessert werden.
Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Erschütterung der Struktur durch Unterdrückung des Schwingens des Körpers verringert; daher kann der Einfluss auf das Fortschreiten von Verschlechterung des Körpers verringert werden.
Darüber hinaus werden bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem bestimmt wird, dass eine Fahrfläche uneben ist, Fahrflächeninformationen, einschließlich Positionsinformationen über den Bagger 100, wenn die Bestimmung durchgeführt wurde, gesammelt und gespeichert.
Daher kann der Bagger 100 bei der vorliegenden Ausführungsform durch Steuern der Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 auf der Grundlage der Fahrflächeninformationen, wenn der Bagger 100 erneut in einem Bereich fährt, in dem der Bagger 100 einmal gefahren ist, auf der Fahrfläche in einem unebenen Zustand fahren, während ein Zustand des Amplitudenwerts von Beschleunigung des Baggers 100 aufrechterhalten wird, kleiner zu sein als der vorbestimmte Schwellenwert ist.
Insbesondere kann bei der vorliegenden Ausführungsform in dem Fall, in dem die Fahrflächeninformationen in der Speichervorrichtung 47 gespeichert sind, die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 verringert werden, bevor die durch die Fahrflächeninformationen angegebenen Positionsinformationen erreicht werden. Auf diese Weise ist es möglich, den Bagger 100 unter Bezugnahme auf die Fahrflächeninformationen selbst im Falle von Fahren auf einer unebenen Fahrfläche zu veranlassen, zu fahren, um so das Schwingen des Körpers zu unterdrücken.
Darüber hinaus können bei der vorliegenden Ausführungsform die Fahrflächeninformationen mit anderen Baggern 100 geteilt werden. Insbesondere kann der Bagger 100 die Fahrflächeninformationen an andere Bagger 100, die sich an dem gleichen Arbeitsort befinden, übermitteln. In dem Fall, in dem der Bagger 100 die Fahrflächeninformationen von einem anderen Bagger 100 empfängt, kann der Bagger 100 die empfangenen Fahrflächeninformationen darüber hinaus in der Speichervorrichtung 47 speichern.
Auf diese Weise kann der Bagger 100 bei der vorliegenden Ausführungsform durch die Halten der von den anderen Baggern 100 gesammelten Fahrflächeninformationen selbst in einem Bereich, in dem der Bagger 100 nicht gefahren ist, fahren, um so das Schwingen des Körpers zu unterdrücken, und der Fahrkomfort des Bediener kann verbessert werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 7 Änderung bei Beschleunigung des Baggers 100 in dem Fall von Anwendung der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 7 ist ein zweites Diagramm, das Änderung bei Beschleunigung des Baggers darstellt.
Bei dem Beispiel in 7 wird der Amplitudenwert von Beschleunigung zum Zeitpunkt T1 während Fahrens in dem Hochgeschwindigkeitsmodus größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert TH.
In diesem Fall bestimmt die Steuerung 30 zum Zeitpunkt T1, dass sich die Fahrfläche in einem unebenen Zustand befindet, und reduziert die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100. Bei dem Beispiel in 7 ist ersichtlich, dass nach Reduzierung der Fahrgeschwindigkeit der Amplitudenwert von Beschleunigung kleiner als der vorbestimmte Schwellenwert TH wird und der Amplitudenwert allmählich abnimmt.
Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform selbst in dem Fall, in dem der Bagger 100 an einem Ort fährt, an dem eine Fahrfläche uneben ist, das Schwingen des Körpers des Baggers 100 unterdrückt werden und der Fahrkomfort des Bedieners kann verbessert werden.
(Weitere Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine weitere Ausführungsform beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ermittelt die Zustandsbestimmungseinheit 301 der Steuerung 30 den Zustand einer Fahrfläche, basierend auf Bilddaten und der Härte der Fahrfläche.
Insbesondere bezieht sich die Zustandsbestimmungseinheit 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform auf Bilddaten einer Fahrfläche, die von der Bildgebungsvorrichtung S6 erfasst wurden, und ein Detektionsergebnis der Härte der Fahrfläche, um in dem Fall, in dem ein Bild der Fahrfläche, das durch die Bilddaten dargestellt ist, und die Härte der Fahrfläche, die durch das Detektionsergebnis dargestellt ist, eine vorbestimmte Bedingung erfüllen, zu bestimmen, dass der Zustand der Fahrfläche ein unebener Zustand (erster Zustand) ist.
Es ist anzumerken, dass, obwohl angenommen wird, dass es sich bei den Bilddaten um Bilddaten der Fahrfläche handelt, die von der Bildgebungsvorrichtung S6 abgebildet werden, dies an sich keine Einschränkung darstellt. Die Bilddaten müssen einfach Bilddaten sein, die durch Aufnehmen der Fahrfläche erhalten wurden, und können Bilddaten sein, die von einer außerhalb des Baggers 100 befindlichen Bildgebungsvorrichtung aufgenommen wurden.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf 8 die Betriebe des Baggers 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 8 ist ein Ablaufdiagramm, das Betriebe eines Baggers gemäß einer weiteren Ausführungsform darstellt.
Der Bagger 100 erhält die Bilddaten der Fahrfläche von der Bildgebungsvorrichtung S6 durch die Zustandsbestimmungseinheit 301 der Steuerung 30 (Schritt S801). Es ist anzumerken, dass es sich bei den hier erhaltenen Bilddaten um Bilddaten der Fahrfläche handeln kann, die von der Vorwärtskamera S6F, die Bilder eines Raums vor dem Bagger 100 detektiert, aufgenommen wurden, bevor der Bagger 100 startet zu fahren.
Als Nächstes detektiert die Steuerung 30 die Härte der Fahrfläche durch die Zustandsbestimmungseinheit 301 (Schritt S802). Bevor der Bagger 100 hier startet zu fahren, wird die Fahrfläche mit der Schaufel 6 ausgehoben, und die Härte der Fahrfläche wird entsprechend der Absenkgeschwindigkeit des Zahnendes der Schaufel 6 bei der Ausführung der Aushebung bestimmt.
Insbesondere detektiert die Zustandsbestimmungseinheit 301 den von dem Armwinkelsensor S2 detektierten Drehwinkel des Arms 5 und den von dem Zylinderdrucksensor detektierten Zylinderdruck. Darüber hinaus kann die Zustandsbestimmungseinheit 301 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Härte der Fahrfläche stufenweise auf der Grundlage jeweiliger Schwellenwerte, die für den Drehwinkel des Arms 5 und für den Zylinderdruck eingestellt sind, detektieren.
Als Nächstes bestimmt die Zustandsbestimmungseinheit 301, ob das Bild, das durch das von der Bildgebungsvorrichtung S6 erhaltene Bild dargestellt wird, und die in Schritt S802 detektierte Härte der Fahrfläche die vorbestimmte Bedingung erfüllen (Schritt S803).
Die vorbestimmte Bedingung ist zum Beispiel, dass die Härte der Fahrfläche größer als oder gleich einer bestimmten Härte ist und dass Unebenheiten der Fahrfläche auf dem Bild detektiert werden.
Wenn in Schritt S803 das Bild und die Härte der Fahrfläche nicht der vorbestimmten Bedingung entsprechen, geht die Steuerung 30 zu Schritt S805 über, der später beschrieben wird.
Der Fall, in dem die vorbestimmte Bedingung nicht erfüllt ist, ist zum Beispiel ein Fall, in dem Unebenheit der Fahrfläche aus dem Bild detektiert wird, aber die Härte der Fahrfläche kleiner als eine bestimmte Härte ist, ein Fall, in dem die Härte der Fahrfläche größer als oder gleich der bestimmten Härte ist, aber Unebenheit aus dem Bild nicht detektiert wird, oder dergleichen.
Wenn in Schritt S803 das Bild und die Härte der Fahrfläche die vorbestimmte Bedingung erfüllen, fährt die Steuerung 30 mit Schritt S804 fort. Die Verarbeitung von Schritt S804 bis Schritt S806 in 8 ist im Wesentlichen die gleiche wie die Verarbeitung von Schritt S603 bis Schritt S605 in 6; daher wird Beschreibung dieser Schritte weggelassen.
Auf diese Weise kann bei der vorliegenden Ausführungsform auf der Grundlage der von der Bildgebungsvorrichtung S6 des Baggers 100 erhaltenen Bilddaten und der Härte der Fahrfläche der Zustand der Fahrfläche detektiert werden, und die Fahrgeschwindigkeit des Baggers 100 kann entsprechend dem Zustand der Fahrfläche gesteuert werden. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform das Schwingen des Körpers unterdrückt werden, und der Fahrkomfort des Bedieners kann verbessert werden.
Es ist anzumerken, dass, obwohl die Steuerung 30 bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform an dem Bagger 100 installiert ist, die Steuerung 30 auch außerhalb des Baggers 100 installiert sein kann. In diesem Fall kann die Steuerung 30 zum Beispiel eine Steuervorrichtung sein, die in einem Fernsteuerraum installiert ist. In diesem Fall kann die Anzeigevorrichtung 40 mit der in dem Fernsteuerraum vorgesehenen Steuervorrichtung verbunden sein. Darüber hinaus kann die in dem Fernsteuerraum installierte Steuervorrichtung Ausgabesignale von verschiedenen an dem Bagger 100 angebrachten Sensoren empfangen, um den Zustand der Fahrfläche und den Unebenheitsgrad der Fahrfläche zu bestimmen. Darüber hinaus kann beispielsweise bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform die Anzeigevorrichtung 40 als eine Anzeigeeinheit in der Unterstützungsvorrichtung 300 fungieren. In diesem Fall kann die Unterstützungsvorrichtung 300 mit der Steuerung 30 des Baggers 100 oder der in dem Fernsteuerraum installierten Steuerung verbunden sein.
(Weitere Ausführungsform)
Im Folgenden wird eine noch weitere Ausführungsform beschrieben. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden in der Verwaltungsvorrichtung 200 die Karteninformationen anhand der von dem Bagger 100 empfangenen Fahrflächeninformationen erzeugt.
9 ist ein Diagramm, das Erzeugung von Karteninformationen durch eine Verwaltungsvorrichtung darstellt. Die Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform erzeugt die Karteninformationen, wobei die von dem Bagger 100 empfangenen Fahrflächeninformationen mit den Karteninformationen verknüpft werden.
9 stellt ein Beispiel dar, bei dem beispielsweise ein Bild, das durch Aufnahme von oben von einem Flussbett, das einen Arbeitsbereich, in dem Arbeiten durch den Bagger 100 ausgeführt werden sollen, einschließt, erhalten wird, auf einer Anzeigevorrichtung wie beispielsweise der Verwaltungsvorrichtung 200 angezeigt wird.
Das auf der Anzeigevorrichtung angezeigte Bild ist ein Bild eines Flussbettes, das einen Bereich 91 mit einer unebenen Fahrfläche und einen Bereich 92 mit einer glatten Fahrfläche enthält und auch Bilder eines Flusses 94, eines Ufers 95 und einer Straße 96 an dem Ufer enthält.
Der Bereich 91 umfasst einen Arbeitsbereich 93, in dem der Bagger 100 arbeitet. In dem Arbeitsbereich 93 kann zum Beispiel eine Arbeit zum Vergraben eines Wasserkanals für Wasserzufuhr zu dem Fluss ausgeführt werden. In dem Bereich 92 ist zum Beispiel ein Materiallager 92a oder dergleichen vorgesehen.
In dem Fall, in dem der Bagger 100 in dem Bereich 91 fährt, empfängt die Verwaltungsvorrichtung 200 von dem Bagger 100 die Fahrflächeninformationen, die die Positionsinformationen über den Bagger 100 und Informationen, die angeben, dass die Fahrfläche uneben ist.
Ferner empfängt in dem Fall, in dem der Bagger 100 in dem Bereich 92 fährt, die Verwaltungsvorrichtung 200 von dem Bagger 100 die Fahrflächeninformationen, die die Positionsinformationen über den Bagger 100 und Informationen, die angeben, dass die Fahrfläche eben (glatt) ist, umfassen.
Als Reaktion auf Empfang der Fahrflächeninformationen einschließlich der Positionsinformationen und eines Bestimmungsergebnisses des Zustands der Fahrfläche auf diese Weise, erzeugt die Verwaltungsvorrichtung 200 Karteninformationen, in denen die Fahrflächeninformationen mit den aus den Positionsinformationen identifizierten Karteninformationen verknüpft werden.
Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf 10 eine Hardwarekonfiguration der Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 10 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für eine Hardwarekonfiguration einer Verwaltungsvorrichtung darstellt.
Die Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist ein Computer, der eine Eingabevorrichtung 201, eine Ausgabevorrichtung 202, eine Laufwerksvorrichtung 203, eine Hilfsspeichervorrichtung 204, eine Speichervorrichtung 205, eine arithmetisch/logische Verarbeitungsvorrichtung 206 und eine Schnittstellenvorrichtung 207 umfasst, die via einen Bus B miteinander verbunden sind.
Die Eingabevorrichtung 201 ist eine Vorrichtung zur Eingabe verschiedener Informationen und wird zum Beispiel durch ein Touch-Panel, eine Tastatur oder dergleichen implementiert. Die Ausgabevorrichtung 202 ist eine Vorrichtung zur Ausgabe verschiedener Informationen und wird zum Beispiel durch eine Anzeige oder dergleichen implementiert. Die Schnittstellenvorrichtung 207 dient zum Anschluss an ein Netzwerk.
Ein Kartenerstellungsprogramm, das von später zu beschreibenden Einheiten implementiert wird, ist zumindest ein Teil verschiedener Programme zur Steuerung der Verwaltungsvorrichtung 200. Das Kartenerstellungsprogramm wird zum Beispiel durch Verteilung eines Aufzeichnungsmediums 208, Herunterladen aus dem Netzwerk oder dergleichen bereitgestellt. Als das Aufzeichnungsmedium 208, auf dem das Kartenerstellungsprogramm aufgezeichnet wird, können verschiedene Arten von Speichermedien verwendet werden, wie zum Beispiel ein Aufzeichnungsmedium, auf dem Informationen optisch, elektrisch oder magnetisch aufgezeichnet werden, ein Halbleiterspeicher, auf dem Informationen elektrisch aufgezeichnet werden, wie beispielsweise ein ROM oder ein Flash-Speicher, und dergleichen.
Sobald das Aufzeichnungsmedium 208, auf dem das Kartenerstellungsprogramm gespeichert ist, in das Laufwerk 203 eingesetzt ist, wird das Kartenerstellungsprogramm von dem Aufzeichnungsmedium 208 via das Laufwerk 203 in die Hilfsspeichervorrichtung 204 installiert. Das aus dem Netzwerk heruntergeladene Kartenerstellungsprogramm wird via die Schnittstellenvorrichtung 207 in der Hilfsspeichervorrichtung 204 installiert.
Die Hilfsspeichervorrichtung 204 speichert das in der Verwaltungsvorrichtung 200 installierte Kartenerstellungsprogramm und speichert auch die durch die Ausführung des Kartenerstellungsprogramms erzeugten Karteninformationen, verschiedene Dateien und Daten, die von der Verwaltungsvorrichtung 200 benötigt werden, und dergleichen. Die Speichervorrichtung 205 liest und speichert das Kartenerstellungsprogramm aus der Hilfsspeichervorrichtung 204, wenn die Verwaltungsvorrichtung 200 aktiviert ist. Darüber hinaus führt die arithmetisch/logische Verarbeitungsvorrichtung 206 verschiedene Prozesse durch, die später entsprechend dem in der Speichervorrichtung 205 gespeicherten Kartenerstellungsprogramm beschrieben werden.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 11 Funktionen der Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 11 ist ein Diagramm, das Funktionen der Verwaltungsvorrichtung veranschaulicht.
Die Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst eine Kommunikationssteuereinheit 210, eine Karteninformations-Erzeugungseinheit 220, eine Karteninformations-Halteeinheit 230, eine Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 und eine Steuerbefehlseinheit 250.
Die Kommunikationssteuereinheit 210 steuert Übertragen und Empfangen von Informationen zu und von externen Vorrichtungen einschließlich des Baggers 100.
Die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 erzeugt Karteninformationen, indem sie die von der Kommunikationssteuereinheit 210 von dem Bagger 100 empfangenen Fahrflächeninformationen verwendet. Insbesondere identifiziert die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 auf der Grundlage der in den Fahrflächeninformationen enthaltenen Positionsinformationen Karteninformationen über einen Bereich, der die Positionsinformationen enthält. Die Karteninformationen können zum Beispiel von einem externen Server in dem Netzwerk bezogen werden.
Als Nächstes verknüpft die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 die erhaltenen Karteninformationen mit den Fahrflächeninformationen, um Karteninformationen zu erzeugen.
Es ist zu beachten, dass beispielsweise die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Karteninformationen auf der Grundlage eines Bereichs identifizieren kann, der durch Positionsinformationen angegeben wird, die in den mehrmals während eines bestimmten Zeitraums empfangenen Fahrflächeninformationen enthalten sind.
Die Karteninformations-Halteeinheit 230 speichert die von der Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 erzeugten Karteninformationen 231. Die Karteninformationen 231 sind Informationen, in denen die Fahrflächeninformationen 231a mit den Karteninformationen 231b verknüpft werden. Mit anderen Worten, die Karteninformationen 231 sind Informationen, die Informationen enthalten, die den Zustand der Fahrfläche in dem durch die Karteninformationen angegebenen Bereich angeben. Außerdem kann es sich bei den Karteninformationen 231 zum Beispiel um Bauplanungszeichnungen handeln.
Zusätzlich, anders als die Fahrflächeninformationen 231a und die Karteninformationen 231b, können die Karteninformationen 231 der vorliegenden Ausführungsform auch Informationen enthalten, die die Bodenbeschaffenheit des durch die Karteninformationen angezeigten Bereichs darstellen, sowie (Informationen, die die Form der Fahrfläche und das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein eines Hangs darstellen. Es ist anzumerken, dass die Fahrflächeninformationen 231a gemäß der vorliegenden Ausführungsform Informationen enthalten können, die den Unebenheitsgrad der Fahrfläche darstellen.
Darüber hinaus, obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform davon ausgegangen wird, dass die Verwaltungsvorrichtung 200 eine Vorrichtung ist, die die Karteninformationen erzeugt und hält, wobei die Karteninformationen mit den Fahrflächeninformationen verknüpft werden, ist diese jedoch nicht als solche eingeschränkt. Die Verwaltungsvorrichtung 200 kann die Fahrflächeninformationen als die Karteninformationen halten.
Basierend auf den von dem Bagger 100 empfangenen Positionsinformationen und den Karteninformationen bestimmt die Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 den Zustand der Fahrfläche in dem Bereich, in dem der Bagger 100, der die Positionsinformationen übermittelt hat, fährt.
Die Steuerbefehlseinheit 250 weist den Bagger 100 an, Geschwindigkeitssteuerung entsprechend dem Bestimmungsergebnis der Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 durchzuführen. Insbesondere in dem Fall, in dem die Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 bestimmt, dass die Fahrfläche des Bereichs, in dem der Bagger 100 fährt, uneben ist, überträgt die Steuerbefehlseinheit 250 via die Kommunikationssteuereinheit 210 einen Befehl zum Umschalten auf einen Arbeitsmodus, in dem der Bagger 100 mit einer niedrigeren Geschwindigkeit fährt.
Als Nächstes werden unter Bezugnahme auf 12 und 13 Betriebe der Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. 12 ist ein erstes Ablaufdiagramm, das Betriebe der Verwaltungsvorrichtung darstellt. 12 stellt einen Prozess von Erzeugung von Karteninformationen durch die Verwaltungsvorrichtung 200 dar.
Die Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Fahrflächeninformationen von dem Bagger 100 durch die Kommunikationssteuereinheit 210 (Schritt S1201). Als Nächstes erhält die Verwaltungsvorrichtung 200 die Karteninformationen über einen Bereich, der den in den Fahrflächeninformationen enthaltenen Positionsinformationen entspricht, durch die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 (Schritt S1202). Es ist anzumerken, dass die Karteninformationen von einem externen Server in dem Netzwerk via die Kommunikationssteuereinheit 210 bezogen werden können.
Als Nächstes erzeugt die Karteninformations-Erzeugungseinheit 220 Karteninformationen, in denen die in Schritt S1202 erhaltenen Karteninformationen mit den Fahrflächeninformationen verknüpft werden (Schritt S1203). Als Nächstes veranlasst die Verwaltungsvorrichtung 200 die Karteninformations-Halteeinheit 230, die erzeugten Karteninformationen 231 zu halten (Schritt S1204), und beendet den Prozess.
13 ist ein zweites Ablaufdiagramm, das Betriebe der Verwaltungsvorrichtung darstellt. 13 stellt ein Verfahren zur Bestimmung des Zustands der Fahrfläche des Baggers 100 und ein Verfahren zur Steuerung der Geschwindigkeit des Baggers 100 durch die Verwaltungsvorrichtung 200 dar.
Die Verwaltungsvorrichtung 200 gemäß der vorliegenden Ausführungsform empfängt die Positionsinformationen von dem Bagger 100 über die Kommunikationssteuereinheit 210 (Schritt S1301).
Als Nächstes bezieht sich die Verwaltungsvorrichtung 200 auf die Karteninformationen 231, die in der Karteninformations-Halteeinheit 230 durch die Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 gehalten werden (Schritt S1302), um den Zustand der Fahrfläche in dem durch die Positionsinformationen angegebenen Bereich zu bestimmen (Schritt S1303).
Insbesondere identifiziert die Fahrflächenbestimmungseinheit 240 beispielsweise Karteninformationen, die Karteninformationen einschließlich der durch die Positionsinformationen angegebenen Position enthalten, aus den in der Karteninformations-Halteeinheit 230 gehaltenen Karteninformationen 231. Darüber hinaus stellt die Fahrbereichs-Bestimmungseinheit 240 den Zustand der Fahrfläche, der durch die in den identifizierten Karteninformationen enthaltenen Fahrflächeninformationen angegeben ist, als den Zustand der Fahrfläche des Baggers 100, der die Positionsinformationen erhalten hat, ein.
In Schritt S1303 beendet darüber hinaus die Verwaltungsvorrichtung 200 den Prozess in dem Fall, in dem der Zustand der Fahrfläche als ein ebener Zustand bestimmt wird.
Darüber hinaus weist in Schritt S1303 die Verwaltungsvorrichtung 200 in dem Fall, in dem der Zustand der Fahrfläche als ein unebener Zustand bestimmt wird, durch die Steuerbefehlseinheit 250 den Bagger 100, der die Positionsinformationen erhalten hat, an, die Geschwindigkeit zu steuern (Schritt S1304), und beendet den Prozess.
Bei der vorliegenden Ausführungsform kann auf diese Weise in der Verwaltungsvorrichtung 200 durch Bestimmung des Zustands der Fahrfläche, auf der der Bagger 100 fährt, die Verarbeitungslast auf der Steuerung 30 des Baggers 100 reduziert werden.
Darüber hinaus werden die Karteninformationen gemäß der vorliegenden Ausführungsform in der Verwaltungsvorrichtung 200 gehalten; daher können die Karteninformationen von mehreren Baggern 100 geteilt werden. Darüber hinaus kann der Bagger 100 gemäß der vorliegenden Ausführungsform den Bagger 100 veranlassen, mit einer Geschwindigkeit zu fahren, die dem Zustand der Fahrfläche entspricht, selbst in einem Bereich, in dem der Bagger 100 noch nie gefahren ist.
Es ist anzumerken, dass, obwohl bei der vorliegenden Ausführungsform davon ausgegangen wird, dass ein Geschwindigkeitssteuerbefehl an den Bagger 100 entsprechend dem Ergebnis der Bestimmung des Zustands der Fahrfläche durch die Verwaltungsvorrichtung 200 übertragen wird, diese als solche nicht eingeschränkt ist. Die Informationen einschließlich des Ergebnisses der Bestimmung des Zustands der Fahrfläche und der Inhalte des Befehls an den Bagger 100, die von der Verwaltungsvorrichtung 200 übertragen werden, können auch an die Unterstützungsvorrichtung 300 übertragen werden.
An der Unterstützungsvorrichtung 300 ist es durch Anzeigen der von der Verwaltungsvorrichtung 200 erhaltenen Informationen auf der Anzeigeeinheit möglich, den Zustand der Fahrfläche einem anderen Arbeiter als dem Bediener des Baggers 100 an dem Arbeitsort mitzuteilen.
Darüber hinaus kann bei der vorliegenden Ausführungsform beispielsweise auf der Unterstützungsvorrichtung 300, wenn die die Position des Arbeitsorts identifizierenden Informationen eingegeben und an die Verwaltungsvorrichtung 200 übertragen werden, die Verwaltungsvorrichtung 200 auf die Karteninformationen 231 verweisen und die Karteninformationen über den Bereich, der dem Arbeitsort entspricht, an die Unterstützungsvorrichtung 300 übertragen.
Die Unterstützungsvorrichtung 300 zeigt die von der Verwaltungsvorrichtung 200 empfangenen Karteninformationen an. Zu diesem Zeitpunkt können die Karteninformationen beispielsweise, wie in 9 dargestellt, ein Bild anzeigen, das einen Bereich identifiziert, in dem die Fahrfläche uneben ist, und ein Bild, das einen Bereich identifiziert, in dem die Fahrfläche eben ist, in einem Bereich, der den gesamten Arbeitsort anzeigt.
Mit anderen Worten können auf der Unterstützungsvorrichtung 300 die Karteninformationen so angezeigt werden, dass ein Bereich, in dem die Fahrgeschwindigkeit begrenzt werden muss, von einem Bereich unterschieden wird, in dem die Fahrgeschwindigkeit an dem Arbeitsort nicht begrenzt sein muss.
Auf diese Weise ist es möglich, einem Arbeiter, der an dem Arbeitsort arbeitet, durch das Anzeigen der Karteninformationen auf der Unterstützungsvorrichtung 300 zu veranlassen, den Zustand der Fahrfläche des gesamten Arbeitsorts visuell zu erfassen.
Wie vorstehend beschrieben, wurden die Ausführungsformen unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese spezifischen Beispiele beschränkt. Geeignete konstruktive Änderungen, die von Fachleuten an diesen spezifischen Beispielen vorgenommen werden, fallen ebenfalls in den Umfang der vorliegenden Erfindung, solange sie die Merkmale der vorliegenden Erfindung umfassen. Die in den vorstehend beschriebenen spezifischen Beispielen enthaltenen Elemente sowie die Anordnung, Zustand, Form und dergleichen der Elemente sind nicht auf diese Beispiele beschränkt und können in geeigneter Weise geändert werden. Die in den vorstehend beschriebenen spezifischen Beispielen enthaltenen Elemente können in geeigneter Weise kombiniert werden, solange kein technischer Widerspruch auftritt.
Darüber hinaus beansprucht die vorliegende internationale Anmeldung Priorität der am 29. März 2021 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-056037 , und der gesamte Inhalt von japanischer Patentanmeldung Nr. 2021-056037 wird hiermit durch Bezugnahme aufgenommen.
[Liste von Bezugszeichen]

30: Steuerung
100: Bagger
200: Verwaltungsvorrichtung
210: Kommunikationssteuereinheit
220: Karteninformations-Erzeugungseinheit
230: Karteninformations-Halteeinheit
240: Fahrbereichs-Bestimmungseinheit
250: Steuerbefehlseinheit 250
300: Unterstützungsvorrichtung
301: Zustandsbestimmungseinheit
302: Geschwindigkeitssteuereinheit
303: Informationssammlungseinheit
304: Kommunikationseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2016172963 [0003]
JP 2021056037 [0211]

Claims

Bagger, umfassend: eine Steuereinheit, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Fahrfläche zu bestimmen, wobei die Steuereinheit einen Fahrhydraulikmotor entsprechend einem Ergebnis der Bestimmung steuert.
Bagger nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Beschleunigungssensor, wobei die Steuereinheit den Zustand der Fahrfläche auf der Grundlage eines Amplitudenwertes von von dem Beschleunigungssensor detektierter Beschleunigung bestimmt.
Bagger nach Anspruch 2, wobei die Steuereinheit eine Fahrgeschwindigkeit in Reaktion darauf reduziert, dass der Amplitudenwert von Beschleunigung größer als oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert wird.
Bagger nach Anspruch 1, wobei die Steuereinheit den Zustand der Fahrfläche auf der Grundlage von Bilddaten, die durch Abbilden der Fahrfläche erhalten werden, und der Härte der Fahrfläche bestimmt.
Bagger nach Anspruch 4, wobei in einem Fall, in dem bestimmt wird, dass ein durch die Bilddaten angezeigtes Bild der Fahrfläche und die Härte der Fahrfläche eine vorbestimmte Bedingung erfüllen, die Steuereinheit die Fahrgeschwindigkeit reduziert.
Bagger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend: eine Speichervorrichtung, die konfiguriert ist, Positionsinformationen zu erhalten, die eine Position darstellen, an der die Steuereinheit die Bestimmung ausführt, und Fahrflächeninformationen speichert, in denen die Positionsinformationen mit Informationen, die das Ergebnis der Bestimmung darstellen, verknüpft werden.
Bagger nach Anspruch 6, wobei die Steuereinheit den Fahrhydraulikmotor auf der Grundlage von Positionsinformationen, die eine Position des Baggers darstellen, und den in der Speichervorrichtung gespeicherten Fahrflächeninformationen steuert.
Baggerunterstützungssystem, umfassend: einen Bagger; und eine Verwaltungsvorrichtung für Bagger, wobei der Bagger eine Steuereinheit enthält, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Fahrfläche zu bestimmen, wobei die Steuereinheit einen Fahrhydraulikmotor gemäß einem Ergebnis der Bestimmung steuert und an die Verwaltungsvorrichtung Fahrflächeninformationen überträgt, in denen Positionsinformationen, die eine Position darstellen, wenn die Bestimmung ausgeführt wird, mit Informationen, die das Ergebnis der Bestimmung darstellen, verknüpft werden, wobei die Verwaltungsvorrichtung umfasst eine Informationshalteeinheit, die konfiguriert ist, die Fahrflächeninformationen zu speichern, und eine Bestimmungseinheit, die konfiguriert ist, einen Zustand einer Fahrfläche, auf der ein anderer Bagger fährt, auf der Grundlage der von dem anderen Bagger empfangenen Positionsinformationen und der Fahrflächeninformationen zu bestimmen, und eine Steuerbefehlseinheit, die konfiguriert ist, einen Steuerbefehl eines Fahrhydraulikmotors an den anderen Bagger entsprechend einem Ergebnis der Bestimmung durch die Bestimmungseinheit zu übermitteln.