JP6502476B2 - 作業機械の表示システム及び作業機械 - Google Patents
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Description
図1は、本実施の形態に係るモニタ表示水準器を表示する表示システムを備えた作業機械の斜視図である。作業機械の一例である油圧ショベル100は、本体部としての車両本体1と作業機2とを有する。車両本体1は、旋回体である上部旋回体3と走行体としての走行装置5とを有する。上部旋回体3は、機械室3EGの内部に、エンジン及び油圧ポンプ等の装置を収容している。
図3は、ガイダンス画像IGの一例を示す図である。ガイダンス画像IGは、目標施工面70とバケット8の刃先8Tとの位置関係を示す。ガイダンス画像IGは、施工対象の一例である地面が目標施工面70で示されたものと同じ形状になるように、油圧ショベル100のオペレータに対して作業機2の操作を案内させるための画像である。
表示部29の表示画面、例えばガイダンス画像IGの表示領域には、モニタ表示水準器40が表示される。モニタ表示水準器40は、気泡管水準器を上面からみた表示態様となっている。モニタ表示水準器40は、極座標系で示され、泡41の中心位置が傾斜位置として油圧ショベル100の傾きの大きさと傾きの方向とを示している。泡41は、極座標系上の傾斜位置を示す。モニタ表示水準器40には、標線Lが表示される。標線Lは、予め設定した傾きの大きさを示す指標であり、極座標系の原点を中心にした円で示される。
図4に示すように、演算部31は、IMU24によって取得されたピッチ角θpとロール角θrとを用い(図4(a)参照)、次式(1),(2)を適用して極座標上の傾斜位置P1(x1,y1)(図4(b)参照)を求める。
x1=−A・sinθr・cosθp …(1)
x2=−A・sinθp …(2)
なお、Aは定数である。
図5に示すように、表示処理部32は、泡41の傾きの大きさが標線Lを超える場合、モニタ表示水準器40の色を変えて、オペレータに傾きが標線Lを超えたことを知らしめる。なお、泡41が標線Lを超えるか否かは、泡41の円中心(傾斜位置P1)が標線を超えたか否かで判断する。この色変更は、明度、輝度、彩度などの各種色要素を変更するものであってもよい。また、色変更は、各色要素の値を大きくしてもよいし、小さくしてもよい。いずれにしても、泡41の傾きの大きさが標線Lを超えたことを示せばよい。
図8に示すように、傾きの大きさr1をもつ標線L1(図8(a)参照)を、傾きの大きさr1よりも大きい傾きの大きさr2(>r1)をもつ標線L2(図8(b)参照)に変更してもよい。この変更は、標線設定処理部34によって設定される。油圧ショベル100による作業内容が、高い水平維持を必要な場合には傾きの小さいr1をもつ標線L1に設定し、それほど高い水平維持が必要のない作業内容である場合には傾きの大きいr2をもつ標線L2に設定することが好ましい。
図9に示すように、モニタ表示水準器40の表示倍率を変更してもよい。表示倍率を大きくすることは、極座標の中心Oから半径方向の座標目盛幅を大きくして拡大表示することである。この場合、泡41の傾きの大きさr1の変化を精度高く観測することができる。この表示倍率を大きくすることは、表示感度を大きくすることでもある。表示感度を大きくすることは、式(1),(2)の定数Aを大きくすることである。なお、図9(b)に示すように表示倍率に応じて泡41の大きさも対応して変化させるようにしてもよい。図9(b)では、表示倍率が大きくなったので、この表示倍率に応じて泡41の円を大きな泡41´としている。
標線設定、倍率設定、色変更設定、泡変更設定などの各種設定を行う場合、表示画面29P上のモニタ表示水準器40のアイコンをタッチすることによって選択する。この選択によって、図10に示す設定メニュー画面PUが表示画面29P上にポップアップ表示される。設定メニュー画面PUには、標線設定m1、倍率設定m2、色変更設定m3、泡変更設定m4の各メニュー項目が表示される。各メニュー項目のいずれかを選択すると、選択した項目の設定画面が表示される。また、戻りアイコンI2を選択すると設定メニュー画面PUが表示画面29P上から消える。
図10の標線設定m1が選択されると、図11に示した標線設定画面PU1が表示される。標線設定画面PU1には、画面左側に調整バーB1が表示され、この調整バーB1上のスライダSL1をドラッグすることによって、標線Lの傾きの大きさrを設定することができる。画面右側には、調整中のモニタ表示水準器40の表示状態が表示される。画面下側の設定アイコンI1を選択すると、現在調整した内容が設定される。一方、戻りアイコンI2を選択すると、現在調整中の内容がキャンセルされて、設定メニュー画面PUに戻る。
図10の倍率設定m2が選択されると、図13に示した倍率設定画面PU2が表示される。倍率設定画面PU2には、画面左側に調整バーB2が表示され、この調整バーB2上のスライダSL2をドラッグすることによって、表示倍率を設定することができる。画面左側には、さらに、表示倍率の変更に伴って泡41の大きさを同期させるか否かのチェックボックスCB1が表示される。チェックボックスCB1をチェックすると、泡41の大きさが表示倍率に応じて同期する設定がなされる。この同期の設定がなされると、泡41の大きさが表示倍率に応じで拡縮する。画面右側には、調整中のモニタ表示水準器40の表示状態が表示される。画面下側の設定アイコンI1を選択すると、現在調整した内容が設定される。一方、戻りアイコンI2を選択すると、現在調整中の内容がキャンセルされて、設定メニュー画面PUに戻る。なお、この倍率設定画面PU2は、標線設定画面PU1´と同様に、調整バーB2及びスライダSL2に替えて表示倍率を数値入力できるものであってもよい。
図10の色変更設定m3が選択されると、図14に示した色変更設定画面PU3が表示される。色変更設定画面PU3には、画面左上側に色サンプル50が表示される。また、画面左下側には、各種の色変更設定が表示されている。具体的には、モニタ表示水準器40全体の色を設定するチェックボックスCB11、泡41が標線L未満の時の色と標線L以上の時の色を設定するチェックボックスCB12,CB13、泡41の傾きの大きさの変化に伴って色を連続的に変化させる全体グラデーションのチェックボックスCB14,CB15、泡41の傾きの大きさの変化に伴って色を段階的に変化させる全体グラデーションのチェックボックスCB16,CB17、標線L自体の色を設定する標線のチェックボックスCB18が設けられている。チェックボックスCB11、CB12,CB13、CB14,CB15、CB16,CB17の4つのカテゴリは択一的に選択されるものである。各チェックボックスCB11〜CB18に対する色設定は、対応する色設定チェックボックスCBGを選択し、選択された項目に対する色を色サンプル50から選択し、選択された色が色ボックスBGに表示される。なお、泡41が標線Lを超えた場合にモニタ表示水準器40の画面を点滅させるチェックボックスを設けてもよい。画面右側には、色設定中のモニタ表示水準器40の表示状態が表示される。この場合、泡41を移動させて色の変化を繰り返し表示する。画面下側の設定アイコンI1を選択すると、現在調整した内容が設定される。一方、戻りアイコンI2を選択すると、現在調整中の内容がキャンセルされて、設定メニュー画面PUに戻る。
図10の泡変更設定m4が選択されると、図15に示した泡変更設定画面PU4が表示される。泡変更設定画面PU4には、画面左上には、調整バーB3が表示され、この調整バーB3上のスライダSL3をドラッグすることによって、泡の大きさを設定することができる。画面左中央には、色サンプル51が表示される。また、画面左下側には、泡の色を設定するチェックボックスCB20と、泡41が標線Lを超えた場合に泡を点滅させるチェックボックスCB21とが設けられる。ボックスB11には、色サンプル51で選択した色が表示される。画面右側には、泡設定中のモニタ表示水準器40の表示状態が表示される。画面下側の設定アイコンI1を選択すると、現在調整した内容が設定される。一方、戻りアイコンI2を選択すると、現在調整中の内容がキャンセルされて、設定メニュー画面PUに戻る。
Claims (7)
- 走行体を有する作業機械の傾斜角を検出する傾斜センサが検出したピッチ角とロール角をもとに、前記作業機械の傾きの大きさと傾きの方向とを示す極座標上の傾斜位置を演算する演算部と、
前記傾斜位置と予め設定した傾きの大きさを示す標線とを極座標表示したモニタ表示水準器、および前記作業機械と目標作業対象として選択された目標施工面との位置関係を表示した正対コンパスを、各種情報を表示する表示部の表示画面上の所定領域に表示する表示処理部と、
前記モニタ表示水準器の前記極座標表示の画面に表示する前記傾きの大きさの表示倍率を変更設定する設定処理部と、
を備え、
前記表示処理部は、前記設定処理部によって前記表示倍率が変更された場合、前記モニタ表示水準器における前記傾斜位置の表示位置と前記標線が示す傾きの大きさの表示とを変更し、前記傾斜位置を、前記極座標表示の画面上で前記傾斜位置を中心とした図形として表示し、前記表示倍率の変更に応じて前記図形の大きさを変化させることを特徴とする作業機械の表示システム。 - 前記表示処理部は、前記傾斜位置の傾きの大きさが前記標線を超えた場合に、前記極座標表示の画面の色を変更することを特徴とする請求項1に記載の作業機械の表示システム。
- 前記設定処理部は、前記標線が示す傾きの大きさを変更設定する標線設定処理部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の作業機械の表示システム。
- 前記設定処理部は、前記極座標表示の画面の色の変更設定を行う色変更設定処理部を備えたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載の作業機械の表示システム。
- 前記傾斜位置は、前記極座標表示の画面上で該傾斜位置を中心とした円である泡として表示することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の作業機械の表示システム。
- 前記傾斜センサを前記作業機械内に設け、前記演算部、前記表示部、前記表示処理部、前記設定処理部の少なくとも1つは、前記作業機械外に設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載の作業機械の表示システム。
- 請求項1〜5のいずれか一つに記載の作業機械の表示システムを備えたことを特徴とする作業機械。
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