JP2005076448A - 作業機械ディスプレイシステム - Google Patents

作業機械ディスプレイシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2005076448A
JP2005076448A JP2004242844A JP2004242844A JP2005076448A JP 2005076448 A JP2005076448 A JP 2005076448A JP 2004242844 A JP2004242844 A JP 2004242844A JP 2004242844 A JP2004242844 A JP 2004242844A JP 2005076448 A JP2005076448 A JP 2005076448A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
height
tool
display
current
grounding tool
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004242844A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4634760B2 (ja
Inventor
Craig L Koehrsen
エル.コールセン クレイグ
William C Sahm
シー.サーム ウイリアム
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Caterpillar Inc
Original Assignee
Caterpillar Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Caterpillar Inc filed Critical Caterpillar Inc
Publication of JP2005076448A publication Critical patent/JP2005076448A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4634760B2 publication Critical patent/JP4634760B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

【課題】 作業機械ディスプレイシステムを提供する。
【解決手段】 作業機械用のディスプレイシステムおよび方法が提供される。地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップが表示される。地形マップのディスプレイは複数の高さセグメントを含む。複数の高さセグメントのそれぞれは、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有する。作業機械に動作可能に連結された接地ツールの位置が監視される。接地ツールの現在の高さが識別される。接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイは、接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに更新される。
【選択図】 図3

Description

本発明は、ディスプレイシステム、より詳しくは、作業機械用のディスプレイシステムに関する。
作業機械は、例えば建設現場のような地理的位置から土壌または他の材料を掘削するために一般に使用される。作業機械は、典型的に、地理的位置の表面から土壌または材料を除去するために、例えばバケットまたはショベルのような接地ツールを含む。作業機械操作者は、所望の表面構造に一致するように表面を形作るために地理的位置から土壌または他の材料を掘削するための接地ツールの移動を制御することが可能である。
作業機械の接地ツールには油圧システムによって動力を供給し得る。典型的な油圧システムは、接地ツールを装着する作業器具連結装置と相互連結される例えば油圧シリンダであり得る一連の油圧アクチュエータを含む。油圧システムはまた、それぞれの油圧アクチュエータ内へのまたそこからの流体流の速度および方向を制御する一連の制御弁を含んでもよい。それぞれの油圧アクチュエータへのまたそこからの流体流を調和させることによって、作業器具連結装置の運動全体および接地ツールを制御してもよい。
操作者は、例えば、ある長さ、幅、および深さを有するある勾配または溝を有する表面であり得る所望の表面構造を達成するように地理的位置から土壌を掘削するために、作業機械上の接地ツールの運動を制御し得る。多くの場合、所望の表面構造を達成するために、かなりの量の土壌、または他の材料を掘削しなければならない。操作者は、適切な量の材料が掘削された時点、および所望の表面構造が達成された時点を決定するために、地理的位置の表面の現在の高さについて複数の測定を行わなければならない場合がある。
必要とされる測定量を低減するために、作業機械は、作業機械に対する接地ツールの位置を示す位置付けシステムを含んでもよい。例えば、一連の位置センサを接地ツールまたは作業器具連結装置に使用してもよい。センサによって提供される情報に基づき、制御システムは、作業機械に対する接地ツールの位置を決定し得る。この位置情報は、掘削される領域の現在の表面位置を推定するためにその情報を利用し得る操作者に提供されてもよい。このようにして、位置付けシステムは、掘削手順の間に必要な測定時間量を低減することが可能である。
作業機械はまた、位置情報を図形フォーマットで操作者に提供するためのディスプレイシステムを含み得る。例えば、カラフト(Kalafut)らへの(特許文献1)に示されているように、作業機械は、作業機械の本体および作業現場に対する接地ツールの位置を示すように構成されるディスプレイシステムを含んでもよい。ディスプレイシステムが作業機械に対する接地ツールの位置を示すとき、操作者はディスプレイシステムを使用して、地理的位置の表面の現在の高さを推定し得る。
しかし、この種類のディスプレイシステムによって提供される位置情報は、操作者が地理的位置を効率的に掘削することを可能にするには不十分であるかもしれない。例えば、この種類のディスプレイシステムは、所望の表面構造に対する接地ツールの位置を示さない。さらに、この種類のディスプレイシステムは、所望の表面構造に対する現在の地理的位置の現在の表面レベルを示さない。
米国特許第6,453,227号明細書
本発明の開示のディスプレイシステムは1つ以上の上述の課題を解決する。
本発明の開示の一形態は、作業機械の位置情報を表示する方法に関する。地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップが表示される。地形マップのディスプレイは複数の高さセグメントを含む。複数の高さセグメントのそれぞれは、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有する。作業機械に動作可能に連結された接地ツールの位置が監視される。接地ツールの現在の高さが識別される。接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイは、接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに更新される。
本発明の開示の他の形態は、接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムに関する。位置感知システムは接地ツールの現在位置の表示を行う。ディスプレイ装置は、地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示する。地形マップのディスプレイは複数の高さセグメントを含み、これらのセグメントのそれぞれは、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有する。制御部は接地ツールの現在の高さを決定する。制御部は、接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新する。
作業機械10の模範的な実施形態が図1に示されている。作業機械10は、地理的位置から土壌または他の材料を掘削するために一般に使用される例えばエクスカベータまたはバックホーのような任意の種類の機械であり得る。本発明の開示目的に関し、「地理的位置」という用語は、所望の表面構造に一致するように地形表面を形作るために掘削し得る任意の土地の特徴または地形を含むと意図される。例えば、建設現場または採掘現場から材料を掘削するために、作業機械10を使用することが可能である。
図1に示したように、作業機械10は、操作者用の着座領域を含み得るハウジング12を含む。ハウジング12は、垂直軸線34を中心にハウジング12を回転または旋回するように構成されるスイングアセンブリ16に装着し得る。スイングアセンブリ16は、垂直軸線34を中心にハウジング12を旋回する例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧アクチュエータを含んでもよい。加圧流体をスイングアセンブリ16の油圧アクチュエータに導入して、スイングアセンブリ16を移動し得る。導入される加圧流体流の方向および速度はスイングアセンブリ16の移動の方向および速度を制御する。
ハウジング12およびスイングアセンブリ16は台車けん引装置14によって支持される。台車けん引装置14は、作業機械10が動作しているときに作業機械10のために安定した支持を提供できる任意の種類の装置でよい。さらに、台車けん引装置14は、作業現場の周りおよび/または作業現場の間の作業機械10の移動を可能にし得る。例えば、台車けん引装置14は車輪ベースまたは履帯ベースであり得る。さらに、台車けん引装置は、例えばはしけのような水上船でよい。
図1にさらに示したように、作業機械10は、接地ツール24を動作可能に装着する作業器具連結装置18を含む。作業器具連結装置18は、スティック22を動作可能に装着するブーム20を含み得る。スティック22は接地ツール24を動作可能に装着し得る。接地ツール24は、荷26のような土壌、残骸、または他の材料を移動するために作業機械で一般に使用される任意の種類の機構であり得る。例えば、接地ツール24はショベル、バケット、ブレード、またはクラムシェルでよい。
クラウド機構のブーム20は、矢印21で示した方向に移動するためにハウジング12に旋回可能に装着し得る。他の模範的な実施形態では、ブーム20をスイングアセンブリ16に直接装着してもよく、またハウジング12を台車けん引装置14に対して固定してもよい。この代替的実施形態では、スイングアセンブリ16により、ハウジング12に対して垂直軸線を中心にブーム20を旋回することが可能であろう。
ブームアクチュエータ28は、ブーム20とハウジング12との間またはブーム20とスイングアセンブリ16との間に連結し得る。ブームアクチュエータ28は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される1つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、ブームアクチュエータ28は、ハウジング12に対してブーム20を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の装置でよい。加圧流体をブームアクチュエータ28に導入して、ハウジング12に対しブーム20を移動し得る。ブームアクチュエータ28への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、ブーム20の移動の方向および速度を制御し得る。
スティック22は、矢印23で示した方向に移動するためにブーム20の一方の端部に旋回可能に連結される。スティックアクチュエータ30は、スティック22とブーム20との間に連結してもよい。スティックアクチュエータ30は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される1つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、スティックアクチュエータ22は、ブーム20に対してスティック22を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の装置でよい。加圧流体をスティックアクチュエータ30に導入して、ブーム20に対しスティック22を移動し得る。スティックアクチュエータ30への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、スティック22の移動の方向および速度を制御し得る。
接地ツール24は、矢印25で示した方向に移動するためにスティック22の一方の端部に旋回可能に連結される。ツールアクチュエータ32は、接地ツール24とスティック22との間に連結してもよい。ツールアクチュエータ32は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される1つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、ツールアクチュエータ32は、スティック22に対して接地ツール24を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の適切な装置でよい。加圧流体をツールアクチュエータ22に導入して、スティック22に対し接地ツール24を移動し得る。ツールアクチュエータ32への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、スティック22に対する接地ツール24の移動の方向および速度を制御し得る。
図2に概略的に示したように、作業機械10は制御部40を含み得る。制御部40は、例えばメモリ62、二次記憶装置、中央処理ユニットのようなプロセッサ、および入力装置のようなアプリケーションを動かすために必要なすべての構成要素を有するコンピュータを含み得る。当業者は、このコンピュータが、追加のまたは異なる構成要素を含むことができることを理解するであろう。さらに、本発明の形態はメモリに格納されるものとして記載されているが、当業者は、これらの形態も、ハードディスク、フロッピディスク、CD−ROM、あるいは他の形態のRAMまたはROMを含むコンピュータチップおよび二次記憶装置のような他の種類のコンピュータプログラム製品またはコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶するかあるいはそれらから読み取ることができることを理解するであろう。
図2にさらに示したように、制御部40は一連の制御弁42、46、50、および54に動作可能に連結される。制御弁42は、スイングアセンブリ16に通じる流体ラインに配置される。制御弁46は、ブームアクチュエータ28に通じる流体ラインに配置される。制御弁50は、スティックアクチュエータ30に通じる流体ラインに配置される。制御弁54は、ツールアクチュエータ32に通じる流体ラインに配置される。
それぞれの制御弁42、46、50、および54は、油圧アクチュエータのチャンバへの流体流の速度および方向を制御するように構成される。例えば、制御弁42はスイングアセンブリ16の油圧アクチュエータへの流体流の速度および方向を制御する。同様に、制御弁46、50、および54はブームアクチュエータ28、スティックアクチュエータ30、およびツールアクチュエータ32への流体流の速度および方向をそれぞれ制御する。それぞれの制御弁42、46、50、および54は、例えば4つで1組の独立計量弁のような方向制御弁であり得る。代わりに、それぞれの制御弁42、46、50および54は、スプール弁、分割スプール弁、または油圧アクチュエータ内へのまたそこからの流体流の速度および方向を制御するように構成される他の任意の機構でもよい。
制御部40は、制御弁42、46、50、および54の相対位置を制御し、これによって、個々の油圧アクチュエータへの流体流の速度および方向を制御するように構成される。制御弁42、46、50、および54を通して流体流の速度および方向を制御することによって、制御部40はスイングアセンブリ16、ブーム20、スティック22、および接地ツール24の移動の速度および方向を制御し得る。このようにして、制御部40は、作業器具連結装置18の移動の速度および方向全体を制御し得る。
図2に示したように、作業機械10は、作業器具連結装置18および接地ツール24の位置に関する情報を提供する位置感知システム43も含み得る。位置感知システム43は、作業器具連結装置18および接地ツール24の位置を感知するように構成される一連のセンサ44、48、52、および56を含み得る。一連のセンサは、機械的連結装置の要素の相対位置を決定するために一般に使用される任意の種類のセンサでもよい。
模範的な一実施形態では、位置センサ44、48、52、および56は、接地ツール24を支持する作業器具連結装置18のそれぞれの要素の相対位置を決定するように構成し得る。特に、位置センサ44は、垂直軸線34に対するスイングアセンブリ16の回転角を測定するように構成してもよく、位置センサ48は、ハウジング12とブーム20との間の角度を測定するように構成してもよく、位置センサ52は、ブーム20とスティック22との間の回転角を測定するように構成してもよく、また位置センサ54は、スティック22と接地ツール24との間の回転角を測定するように構成してもよい。この情報から、制御部40は、ハウジング12に対する接地ツール24の位置を決定し得る。
代わりに、位置センサ44、48、52、および56は、個々のアクチュエータの相対変位を決定するように、すなわちアクチュエータが延長される距離を決定するように構成してもよい。特に、位置センサ44は、スイングアセンブリ16と関連する油圧アクチュエータの伸長を測定するように構成してもよく、位置センサ48は、ブームアクチュエータ28の伸長を測定するように構成してもよく、位置センサ52は、スティックアクチュエータ30の伸長を測定するように構成してもよく、また位置センサ54は、ツールアクチュエータ32の伸長を測定するように構成してもよい。この情報から、制御部40は、ハウジング12に対する接地ツール24の位置も決定し得る。
当業者に明白であるように、アクチュエータの変位を認識することによって、ハウジング12に対するブーム20、スティック22、および接地ツール24の位置を簡単な三角法の計算によって決定し得る。位置感知システム43はこの位置情報を制御部40に送信する。位置信号を条件付けるために、信号プロセッサ64を含んでもよい。このようにして、位置感知システム43は、制御部40が接地ツール24の現在位置を計算するために必要な情報を提供する。制御部40は位置情報を利用して、接地ツール24の速度、方向、および加速度を決定し得る。
制御部40はまた、特定の表面構造に対する作業機械10および/または接地ツール24の位置を決定し得る。作業機械10は、全地球測位システム(GPS)、または表面構造に対する作業機械の位置の表示を行う他の位置決定機構を含んでもよい。代わりに、全地球測位システムを接地ツール24と連結して、特定の表面構造に対する接地ツール24の位置の表示を行ってもよい。
制御部40は、操作者および/または自動化制御プログラムから移動命令を受けることが可能である。例えば、操作者は、1組の制御レバー58から構成される入力装置を操作して、移動命令を行うことが可能である。1組の制御レバー58は、例えば、スイングアセンブリ16、ブーム20、スティック22、および接地ツール24のそれぞれの運動を制御するための1つのレバーを含んでもよい。1組の制御レバー58を選択的に移動することによって、操作者は、スイングアセンブリ16、ブーム20、スティック22、および接地ツール24のそれぞれの移動の速度および方向を個別または選択的に制御し得る。このようにして、制御レバー58の移動を調和させることによって、操作者は作業器具連結装置18の運動を制御し得る。代わりに、制御部40は、作業サイクル全体を通じて接地ツール18を案内するために作業器具連結装置18および接地ツール24の移動命令を提供する自動化プログラムを含んでもよい。
作業機械10はまた操作者インタフェース60を含み得る。操作者インタフェース60は、操作者と制御部40との間にインタフェースを提供する入力モジュール66およびディスプレイモジュール68を含み得る。入力モジュール66により、操作者は情報を制御部40に入力することができ、これに対し、ディスプレイモジュール68は制御部40から操作者への情報を表示することが可能である。
入力モジュール66は、例えばタッチスクリーン、キーボード、マウス、またはジョイスティックのような入力装置を含んでもよい。操作者は、特定の作業に関する情報を入力モジュール66を通して制御部40に入力し得る。この情報は、特定の地理的位置の所望の表面構造を含んでもよい。例えば、操作者は、特定の地理的位置で掘削すべき溝のある構造パラメータを識別し得る。構造パラメータは、例えば溝の長さ、幅、および深さの測定を含み得る。代わりに、操作者は、特定の地理的位置のある勾配角を特定したいと望むことがある。所望の勾配角構造は、水平表面、傾斜表面、または下降表面であってもよい。所望の表面構造パラメータは、作業機械10の位置に対する距離および角度基準として入力し得ることが考えられる。代わりに、所望の表面構造パラメータは、全地球測位システムによって決定し得るような絶対距離および角度基準として入力してもよい。
入力モジュール66を使用して、他の命令を制御部40に入力してもよい。例えば、操作者は、ある自動化作業サイクルに従うように制御部40に命令してもよい。同様に、入力モジュール66を使用して、制御部40が必要とする他の任意の情報を入力することが可能である。
ディスプレイモジュール68は、作業機械10の操作に関する情報を操作者に提供するように構成し得る。例えば、ディスプレイモジュール68は、接地ツール24の位置に関する情報を図形的または絵図的に表示し得る。同様に、ディスプレイモジュール68を使用して、操作者が必要とするまたは所望する他の任意の情報を表示することも可能である。
ディスプレイモジュール68によって提供される地形マップ70の模範的なディスプレイが、図3に示されている。地形マップディスプレイは、接地ツール24の現在位置の表示を行うツール表示72も含み得る。ディスプレイは、接地ツール24の以前の位置を示す1つ以上の以前のツール表示72’と72”も含み得ることが考えられる。ディスプレイはまた、接地ツール24の先端、または他の部分の移動経路78の表示を提供してもよい。
地形マップ70のディスプレイは一連の高さセグメント74に分割し得る。高さセグメント74のそれぞれは、掘削すべき特定の地理的位置の別個の領域を表し得る。制御部40は、接地ツール24の到達距離内にある特定の地理的位置の部分の別個の領域に対応する三次元配列の高さセグメント74を維持し得る。制御部40は、接地ツール24の現在位置に対応する一連の高さセグメント74を表示し得る。例えば、制御部40は、作業器具連結装置18の現在の動作面と整列するそれらの高さセグメント74を表示することが可能である。
制御部40のメモリ62は、それぞれの高さセグメント74に関する2つの値を記憶し得る。メモリ62は、所望の表面高さ値80および実際の表面高さ値76を記憶し得る。一連の所望の表面高さ値80は、操作者インタフェース60の入力モジュール66を通して操作者が入力してもよい。
制御部40は、作業機械10の操作中に実際の表面高さ値76を更新し得る。制御部40は、接地ツール24が地理的位置の表面と係合したことが制御部40によって決定されたときに、特定の高さセグメント74の実際の表面高さ値76を更新し得る。制御部40は、例えばアクチュエータ28、30、または32の1つが力の増大を受けたとき、あるいは接地ツール24が、対応する実際の表面高さ値76の以前の値よりも低い高さに移動されたときのように、接地ツール24が地理的位置の表面と係合したことを様々な方法によって決定し得る。位置情報を作業機械10の操作者に表示かつ更新する模範的な方法100を図4に示し、以下により詳細に説明する。
操作者は作業機械10を操作して、特定の地理的位置から土壌または他の材料を掘削することが可能である。操作者は、操作者インタフェース60を介して特定の地理的位置の所望の表面構造を入力し得る。所望の表面構造は一連の所望の表面高さ値80として制御部40のメモリ62に記憶し得る。それぞれの所望の表面高さ値80は、特定の地理的位置の別個の領域を表す高さセグメント74に対応し得る。
ディスプレイモジュール68は地形マップ70を操作者に表示し得る(ステップ102)。地形マップ70のディスプレイは、一連の高さセグメント74の所望の表面高さ値80の表示を含んでもよい。地形マップ70のディスプレイはまた、一連の高さセグメント74の実際の表面高さ値76の表示も含んでもよい。
接地ツール24の位置は監視される(ステップ104)。位置感知システム43は接地ツール24の位置を決定し得る。作業機械10のハウジング12に対するまたは他の任意の固定位置に対する接地ツール24の位置を測定してもよい。
ディスプレイモジュール68は、高さセグメント74に対する接地ツール24の現在位置を表示し得る(ステップ105)。実際の表面レベル76および所望の表面レベル80の両方の高さ値に対する接地ツール24の位置を表示してもよい。このようにして、操作者は、所望の表面構造を達成するために除去すべき材料の量を迅速に決定し得る。
制御部40は、接地ツール24が特定の地理的位置の表面と係合しているかどうかを決定し得る(ステップ106)。制御部40は、位置感知システム43によって提供される情報に基づき、接地ツール24が表面と係合していることを決定し得る。メモリ62に記憶された実際の表面高さ値76よりも低い高さに接地ツール24があることを位置感知システム43が示すならば、制御部40は、接地ツール24が地理的位置から材料を除去したこと、および実際の表面高さ値76をそれに応じて更新すべきことを推定し得る。
代わりに、制御部40は、ツールアクチュエータ32、スティックアクチュエータ30、およびブームアクチュエータ28の1つ以上と関連する圧力センサ(図示せず)によって提供される情報に基づき、接地ツール24が表面と係合していることを決定してもよい。これらのアクチュエータの1つの中の圧力またはこれらのアクチュエータの1つと連結された流体ライン内の圧力の増加は、接地ツール24が地理的位置の現在の表面レベルと係合していることを示している可能性がある。このような圧力増加が識別されると、制御部40は位置感知システム43から接地ツール24の現在位置を獲得し、それに応じて実際の表面高さ値を修正し得る。
制御部40はまた、実際の表面高さ値76が変化し、更新すべきかどうかを決定し得る(ステップ108)。接地ツール24が地理的位置の現在の表面に係合した高さが、メモリ62に記憶された高さ値と異なることを制御部40が決定するならば、制御部40は、それに応じて実際の表面高さ値76を更新し得る。実際の表面高さ値76は、材料が地理的位置から除去されるときに減少することがある。実際の表面高さ値76は、操作者が以前の掘削領域に材料を「埋め戻す」かあるいは加えるときに増加またはリセットし得る。
実際の表面高さ値76が更新されるならば、地形マップ70のディスプレイは、高さの変化を反映するように更新することも可能である(ステップ110)。地形マップ70のディスプレイを更新することによって、制御部40は、所望の表面構造に対する地理的位置の現在の表面の位置に関する情報を操作者に提供し得る。このようにして、操作者は、所望の表面構造を達成するために除去すべき材料の量を決定し得る。
制御部40は、接地ツール24の位置を監視し続けることが可能である。制御部40はまた、接地ツール24が地理的位置の現在の表面レベルと係合する時点を決定し、それに応じて地形マップ70のディスプレイを更新し続けることが可能である。更新は、作業機械10の操作中に連続的または定期的に実行し得る。
上述のディスプレイシステムを使用して、位置情報を作業機械の操作者に提供してもよい。ディスプレイシステムは、接地ツールの現在位置、作業される地理的領域の表面の現在の高さ、および所望の表面構造の高さを表示し得る。それぞれの表示は、地理的位置の現在の表面レベルが所望の表面構造の上または下にあるかどうか、また接地ツールが所望の表面構造の上または下にあるかどうかを操作者が決定することが可能であるように、互いに表示してもよい。さらに、ディスプレイによって提供される情報により、操作者は、所望の表面構造を達成するために地理的位置から除去すべき材料の残量を推定することができる。
上述のディスプレイシステムは任意の種類の作業機械に使用し得る。例えば、ディスプレイシステムは、エクスカベータまたはバックホーのような掘削作業機械に使用してもよい。しかし、当業者は、記載したディスプレイシステムを例えばブルドーザまたはモータグレーダのような他の種類の作業機械に使用し得ることを認識するであろう。
本発明の範囲から逸脱することなく、記載したディスプレイシステムにおいて、様々な修正および変更を行うことができることが当業者には明白であろう。開示したディスプレイシステムの他の実施形態は、本明細書に開示したディスプレイシステムの仕様および実施を考慮すれば当業者には明白であろう。仕様および実施例は模範的なものに過ぎないものと考えられ、真の範囲は次の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
本発明による模範的な作業機械の側面図である。 本発明による作業機械の模範的な実施形態のブロック図である。 本発明の模範的な実施形態によるディスプレイの表示である。 本発明に従って情報を操作者に表示する模範的な方法を示したフローチャートである。
符号の説明
10 作業機械
12 ハウジング
14 台車けん引装置
16 スイングアセンブリ
18 作業器具連結装置
20 ブーム
21 方向矢印
22 スティック
23 方向矢印
24 接地ツール
25 方向矢印
26 荷
28 ブームアクチュエータ
30 スティックアクチュエータ
32 接地ツールアクチュエータ
34 垂直軸線
40 制御部
42 制御弁
43 位置感知システム
44 位置センサ
46 制御弁
48 位置センサ
50 制御弁
52 位置センサ
54 制御弁
56 位置センサ
58 制御レバー
60 操作者インタフェース
62 メモリ
64 信号プロセッサ
66 入力モジュール
68 ディスプレイモジュール
70 地形マップ
72 ツール表示
72’ ツール表示
72” ツール表示
74 高さセグメント
76 実際の高さ値
78 移動経路
80 所望の表面構造
100 方法
102 地形マップの表示(ステップ)
104 ツール位置の監視(ステップ)
105 ツール位置の表示(ステップ)
106 ツールが表面にあるか?(ステップ)
108 高さが変化したか?(ステップ)
110 地形マップの更新(ステップ)

Claims (5)

  1. 作業機械の位置情報を表示する方法であって、
    地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するステップであって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有するステップと、
    作業機械に動作可能に連結された接地ツールの位置を監視するステップと、
    接地ツールの現在の高さを識別するステップと、
    接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するステップと、
    を含む方法。
  2. 接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値よりも小さいときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するステップをさらに含む、請求項1に記載の方法。
  3. 接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムであって、
    接地ツールの現在位置を感知するための感知手段と、
    地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するためのディスプレイ手段であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を表すディスプレイ手段と、
    接地ツールの現在の高さを決定するための、および接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するための制御手段と、
    を備えるディスプレイシステム。
  4. 作業機械であって、
    台車けん引装置と、
    台車けん引装置に装着されたハウジングと、
    接地ツールと、
    接地ツールに動作可能に連結されかつ接地ツールの現在位置の表示を提供するように構成された位置感知システムと、
    地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するように構成されたディスプレイ装置であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有するディスプレイ装置と、
    接地ツールの現在の高さを決定するように、また接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するように動作可能な制御部と、
    を備える作業機械。
  5. 接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムであって、
    接地ツールの現在位置の表示を行うように構成された位置感知システムと、
    地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するように構成されたディスプレイ装置であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有するディスプレイ装置と、
    接地ツールの現在の高さを決定するように、また接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するように動作可能な制御部と、
    を備えるディスプレイシステム。
JP2004242844A 2003-08-28 2004-08-23 作業機械ディスプレイシステム Active JP4634760B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US10/653,353 US7113105B2 (en) 2003-08-28 2003-08-28 Work machine display system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005076448A true JP2005076448A (ja) 2005-03-24
JP4634760B2 JP4634760B2 (ja) 2011-02-16

Family

ID=34217873

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004242844A Active JP4634760B2 (ja) 2003-08-28 2004-08-23 作業機械ディスプレイシステム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7113105B2 (ja)
JP (1) JP4634760B2 (ja)
DE (1) DE102004031096A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015194601A1 (ja) * 2014-06-20 2015-12-23 住友重機械工業株式会社 ショベル及びその制御方法
JP2016169571A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2016186210A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 住友建機株式会社 ショベル
WO2017047695A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2019044582A (ja) * 2018-12-25 2019-03-22 住友重機械工業株式会社 ショベル

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7079931B2 (en) * 2003-12-10 2006-07-18 Caterpillar Inc. Positioning system for an excavating work machine
US7386377B2 (en) * 2005-04-07 2008-06-10 Sorensen David I Vehicle and equipment monitoring apparatus
US7516563B2 (en) * 2006-11-30 2009-04-14 Caterpillar Inc. Excavation control system providing machine placement recommendation
US7865285B2 (en) * 2006-12-27 2011-01-04 Caterpillar Inc Machine control system and method
EP2183437B1 (en) * 2007-07-13 2017-09-06 Volvo Construction Equipment AB A method for providing an operator of a work machine with operation instructions and a computer program for implementing the method
US9378663B2 (en) * 2011-06-27 2016-06-28 Caterpillar Inc. Method and system for mapping terrain using machine parameters
US10248133B2 (en) 2011-06-27 2019-04-02 Caterpillar Inc. Method and system for mapping terrain and operating autonomous machines using machine parameters
US8768587B2 (en) * 2012-07-25 2014-07-01 Caterpillar Inc. Worksite management system with gear recommendation
AU2013334552B2 (en) * 2012-10-24 2017-10-26 Precision Planting Llc Agricultural trench depth sensing systems, methods, and apparatus
US9651381B2 (en) 2014-01-10 2017-05-16 Caterpillar Inc. Terrain mapping system using virtual tracking features
US10329733B2 (en) 2015-06-16 2019-06-25 Cpac Systems Ab Method and electronic control unit for determining a vertical position
JP6666142B2 (ja) * 2015-12-25 2020-03-13 株式会社小松製作所 作業車両および作業車両の制御方法
WO2017176773A1 (en) 2016-04-08 2017-10-12 Ace/Avant Concrete Construction Co., Inc. Excavation measurement
CA3063687A1 (en) * 2017-08-29 2019-12-06 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method, and work vehicle
US11015323B2 (en) * 2019-02-07 2021-05-25 Caterpillar Inc. System and method for determining usage of work implement
US11131082B2 (en) * 2019-06-13 2021-09-28 Deere & Company Work vehicle with a payload tracking system
US11236492B1 (en) * 2020-08-25 2022-02-01 Built Robotics Inc. Graphical user interface for real-time management of an earth shaping vehicle

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60105908A (ja) * 1983-11-14 1985-06-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 掘削深さ表示装置
JPS6263724A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 深さ表示装置を備えた作業機
JP2001229384A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Keisei Electric Railway Co Ltd 作業進行状況表示装置とそれを備えた作業機

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4807131A (en) * 1987-04-28 1989-02-21 Clegg Engineering, Inc. Grading system
US5964298A (en) * 1994-06-13 1999-10-12 Giganet, Inc. Integrated civil engineering and earthmoving system
AUPN385195A0 (en) * 1995-06-29 1995-07-20 Hall, David John A system for monitoring a movement of a vehicle tool
US5854988A (en) * 1996-06-05 1998-12-29 Topcon Laser Systems, Inc. Method for controlling an excavator
US6047227A (en) * 1996-11-19 2000-04-04 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operating geography altering machinery relative to a work site
US6363632B1 (en) * 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
EP1278917B1 (en) * 2000-05-05 2009-11-11 Leica Geosystems GR, LLC Laser-guided construction equipment
US6453227B1 (en) * 2000-12-16 2002-09-17 Caterpillar Inc. Method and apparatus for providing a display of a work machine at a work site

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60105908A (ja) * 1983-11-14 1985-06-11 Hitachi Constr Mach Co Ltd 掘削深さ表示装置
JPS6263724A (ja) * 1985-09-17 1987-03-20 Hitachi Constr Mach Co Ltd 深さ表示装置を備えた作業機
JP2001229384A (ja) * 2000-02-17 2001-08-24 Keisei Electric Railway Co Ltd 作業進行状況表示装置とそれを備えた作業機

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3159455A4 (en) * 2014-06-20 2017-06-07 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel and method for controlling same
US10968597B2 (en) 2014-06-20 2021-04-06 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel and control method thereof
KR102528572B1 (ko) * 2014-06-20 2023-05-02 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨 및 그 제어방법
KR20170021792A (ko) * 2014-06-20 2017-02-28 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨 및 그 제어방법
KR20220051438A (ko) * 2014-06-20 2022-04-26 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨 및 그 제어방법
JPWO2015194601A1 (ja) * 2014-06-20 2017-04-20 住友重機械工業株式会社 ショベル及びその制御方法
KR102389935B1 (ko) * 2014-06-20 2022-04-21 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨 및 그 제어방법
EP3418455A1 (en) * 2014-06-20 2018-12-26 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel and control method thereof
WO2015194601A1 (ja) * 2014-06-20 2015-12-23 住友重機械工業株式会社 ショベル及びその制御方法
US10081928B2 (en) 2014-06-20 2018-09-25 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Shovel and control method thereof
JP2016169571A (ja) * 2015-03-13 2016-09-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
JP2016186210A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 住友建機株式会社 ショベル
WO2017047695A1 (ja) * 2015-09-16 2017-03-23 住友重機械工業株式会社 ショベル
US11536004B2 (en) 2015-09-16 2022-12-27 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Excavator that controls toe angle of bucket
JP2019044582A (ja) * 2018-12-25 2019-03-22 住友重機械工業株式会社 ショベル

Also Published As

Publication number Publication date
US20050046599A1 (en) 2005-03-03
JP4634760B2 (ja) 2011-02-16
DE102004031096A1 (de) 2005-03-24
US7113105B2 (en) 2006-09-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4634760B2 (ja) 作業機械ディスプレイシステム
US7079931B2 (en) Positioning system for an excavating work machine
US10006189B2 (en) Construction machine control system, construction machine, and method of controlling construction machine
US9689140B2 (en) Construction machine control system, construction machine, and construction machine control method
JP6522441B2 (ja) 作業機械の作業支援システム
KR101746324B1 (ko) 건설 기계의 제어 시스템, 건설 기계, 및 건설 기계의 제어 방법
CN103890273B (zh) 建筑机械的控制系统及控制方法
CN103917717B (zh) 液压挖掘机的挖掘控制系统
US7293376B2 (en) Grading control system
JP5791827B2 (ja) 作業車両
US20140064897A1 (en) Single stick operation of a work tool
CN103510555A (zh) 挖掘机、用于挖掘机的控制装置和控制挖掘机的方法
CN103354855A (zh) 挖掘控制系统及建筑机械
JP2001098585A (ja) 建設機械の掘削作業ガイダンス装置および掘削制御装置
JP2011043002A (ja) 掘削支援装置
WO2018051536A1 (ja) 建設機械
EP3426852B1 (en) Measuring equipment for determining the result of earthmoving work
JP6841784B2 (ja) 作業機械
JP2019105160A (ja) 作業機械の表示システム及び作業機械
CN112074641B (zh) 控制装置和控制方法
KR102422582B1 (ko) 유압 셔블
JP2020133234A (ja) 作業機械の制御システム、及び制御方法
CN116234962A (zh) 用于作业机器的虚拟边界系统
JP7324100B2 (ja) 作業機械
JP6894464B2 (ja) 作業機械、作業機械の制御方法、施工管理装置および施工管理装置の制御方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070822

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091027

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100125

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100128

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20100226

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20100303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100329

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100709

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101005

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101116

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101119

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4634760

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131126

Year of fee payment: 3

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250