本發(fā)明涉及作業(yè)機(jī)械的顯示系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)械以及顯示方法。
背景技術(shù):
一般而言,液壓挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械由操作員操作操作桿,來驅(qū)動包含鏟斗的作業(yè)機(jī),實施對作業(yè)對象的地面等進(jìn)行挖掘等施工。例如,在專利文獻(xiàn)1中,記載有將側(cè)視鏟斗的圖像顯示于顯示部的技術(shù)。
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-172431號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在安裝于作業(yè)機(jī)的鏟斗的種類發(fā)生了變更的情況下,如果顯示于顯示部的鏟斗的形狀不與發(fā)生了變更的鏟斗的形狀相對應(yīng),則在向作業(yè)機(jī)械的操作員顯示發(fā)生了變更的鏟斗時,存在顯示于顯示部的鏟斗和目標(biāo)面之間的關(guān)系不被準(zhǔn)確地顯示的可能性。其結(jié)果,存在給作業(yè)機(jī)械的操作員造成不適感的可能性。
本發(fā)明的目的在于在使顯示部顯示多種鏟斗時,降低操作員的不適感。
本發(fā)明是具有安裝了鏟斗的作業(yè)機(jī)的作業(yè)機(jī)械的顯示系統(tǒng),包括:生成部,其利用上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視上述鏟斗的圖像的描繪信息;以及顯示部,其基于由上述生成部生成的上述描繪信息,來顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像以及表示地形截面的圖像,上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息包括在上述鏟斗的側(cè)視時:上述鏟斗的齒尖與將上述鏟斗安裝到上述作業(yè)機(jī)的鏟斗銷之間的距離;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和表示上述鏟斗的底面的直線所構(gòu)成的角度;上述齒尖的位置;上述鏟斗銷的位置;以及從將上述鏟斗與上述作業(yè)機(jī)連結(jié)的部分開始到上述齒尖的上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置。
本發(fā)明是具有安裝了鏟斗的作業(yè)機(jī)的作業(yè)機(jī)械的顯示系統(tǒng),包括:生成部,其利用上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視上述鏟斗的圖像的描繪信息;以及顯示部,其基于由上述生成部生成的上述描繪信息來顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像以及表示地形截面的圖像,上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息包括在上述鏟斗的側(cè)視時:上述鏟斗的齒尖與將上述鏟斗安裝到上述作業(yè)機(jī)的鏟斗銷之間的距離;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和表示上述鏟斗的底面的直線所構(gòu)成的角度;上述齒尖的位置;上述鏟斗銷的位置;以及從將上述鏟斗與上述作 業(yè)機(jī)連結(jié)的部分開始到上述齒尖的上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置。
本發(fā)明是具有安裝了鏟斗的作業(yè)機(jī)的作業(yè)機(jī)械的顯示系統(tǒng),包括:生成部,其利用上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視上述鏟斗的圖像的描繪信息;以及顯示部,其基于由上述生成部生成的上述描繪信息,來顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像以及表示地形截面的圖像,上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息包括在上述鏟斗的側(cè)視時:上述鏟斗的齒尖與將上述鏟斗安裝到上述作業(yè)機(jī)的鏟斗銷之間的距離;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和表示上述鏟斗的底面的直線所構(gòu)成的角度;上述鏟斗在側(cè)視時底面的長度;從上述鏟斗銷開始到上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置為止的長度,上述鏟斗的外側(cè)是指自將上述鏟斗與上述作業(yè)機(jī)連結(jié)的部分到上述齒尖;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和從上述鏟斗銷開始到上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置為止的直線所構(gòu)成的角度,上述鏟斗的外側(cè)是指自將上述鏟斗與上述作業(yè)機(jī)連結(jié)的部分到上述齒尖;在上述鏟斗的側(cè)視時連接上述鏟斗銷和上述底面的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置的直線的長度;以及連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線與連接上述鏟斗銷和上述底面的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置的直線所構(gòu)成的角度。
優(yōu)選上述生成部使用第一部分的第一描繪信息和第二部分的第二描繪信息,并基于上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息來改變上述第一描繪信息以及上述第二描繪信息,通過生成圖形的信息而得到第三描繪信息,利用上述第一描繪信息、上述第二描繪信息以及上述第三描繪信息來生成上述描繪信息,其中,上述第一部分是連結(jié)驅(qū)動上述鏟斗的鏟斗缸以及上述作業(yè)機(jī)的斗桿與上述鏟斗的部分,上述第二部分是從上述第一部分到上述齒尖的部分,上述圖形是通過位于從上述第一部分到上述齒尖之間的位置的、上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置的圖形。
優(yōu)選上述顯示部顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像、以及表示上述作業(yè)機(jī)械的施工對象的目標(biāo)形狀的目標(biāo)施工面的信息。
本發(fā)明是具有上述作業(yè)機(jī)械的顯示系統(tǒng)的作業(yè)機(jī)械。
本發(fā)明是顯示方法,包括:利用作業(yè)機(jī)械所具有的鏟斗的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視上述鏟斗的圖像的描繪信息;以及基于由上述生成部生成的上述描繪信息,來顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像以及表示地形截面的圖像,上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息包括在上述鏟斗的側(cè)視時:上述鏟斗的齒尖和將上述鏟斗安裝到上述作業(yè)機(jī)的鏟斗銷之間的距離;上述鏟斗銷與 上述鏟斗的外側(cè)中的規(guī)定位置之間的距離;以及連接上述鏟斗銷和上述鏟斗的齒尖的直線與連接上述鏟斗銷和上述規(guī)定位置的直線所構(gòu)成的角度。
本發(fā)明是顯示方法,包括:利用作業(yè)機(jī)械所具有的鏟斗的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視上述鏟斗的圖像的描繪信息;以及基于由上述生成部生成的上述描繪信息,來顯示側(cè)視上述鏟斗的圖像以及表示地形截面的圖像,上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息包括在上述鏟斗的側(cè)視時:上述鏟斗的齒尖與將上述鏟斗安裝到上述作業(yè)機(jī)的鏟斗銷之間的距離;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和表示上述鏟斗的底面的直線所構(gòu)成的角度;上述鏟斗在側(cè)視時底面的長度;從上述鏟斗銷開始到上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置為止的長度,上述鏟斗的外側(cè)是指自將上述鏟斗與上述作業(yè)機(jī)連結(jié)的部分到上述齒尖;連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線和從上述鏟斗銷開始到上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置為止的直線所構(gòu)成的角度,上述鏟斗的外側(cè)是指自將上述鏟斗與上述作業(yè)機(jī)連結(jié)的部分到上述齒尖;在上述鏟斗的側(cè)視時連接上述鏟斗銷和上述底面的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置的直線的長度;以及連接上述齒尖以及上述鏟斗銷的直線與連接上述鏟斗銷和上述底面的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置的直線所構(gòu)成的角度。
優(yōu)選上述顯示方法包括:使用第一部分的第一描繪信息和第二部分的第二描繪信息,并基于上述鏟斗的形狀以及尺寸的信息來改變上述第一描繪信息以及上述第二描繪信息,通過生成圖形的信息而得到第三描繪信息,利用上述第一描繪信息、上述第二描繪信息以及上述第三描繪信息來生成上述描繪信息,其中,上述第一部分是連結(jié)驅(qū)動上述鏟斗的鏟斗缸以及上述作業(yè)機(jī)的斗桿與上述鏟斗的部分,上述第二部分是從上述第一部分到上述齒尖的部分,上述圖形是通過位于從上述第一部分到上述齒尖之間的位置的、上述鏟斗的外側(cè)的至少一個位置的圖形。
本發(fā)明在使顯示部顯示多種鏟斗時,能夠降低操作員的不適感。
附圖說明
圖1是實施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的立體圖。
圖2是表示液壓挖掘機(jī)的控制系統(tǒng)的圖。
圖3是表示指引圖像的一個示例的圖。
圖4是用于說明鏟斗的形狀以及尺寸的信息的側(cè)視圖。
圖5是表示第一部分的第一描繪信息和第二部分的第二描繪信息的圖。
圖6是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖7是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖8是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖9是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖10是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖11是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。
圖12是表示比較例涉及的顯示鏟斗的示例的圖。
圖13是表示基于實施方式涉及的顯示系統(tǒng)以及實施方式涉及的顯示方法來顯示鏟斗的示例的圖。
圖14是表示斜面施工用的鏟斗的側(cè)視圖。
圖15是表示與圖14所示的斜面加工用的鏟斗對應(yīng)的描繪信息的圖。
圖16是表示實施方式的變形例涉及的描繪信息的圖。
符號說明
1 車輛主體
2 作業(yè)機(jī)
3 上部回轉(zhuǎn)體
8、8a 鏟斗
8B 鏟齒
8K 外側(cè)
8HH 曲面部
8T、8Ta 齒尖
8S、8Sa 側(cè)面
8BP 底板
8BT、8BTa 底面
8Ba 背面板
15 鏟斗銷
16 連接銷
17 連接部件
23 全局坐標(biāo)運(yùn)算部
25 操作裝置
26 作業(yè)機(jī)控制器
27 傳感器控制器
28 顯示控制器
28I 輸入裝置
29 顯示部
45 設(shè)計面
61、75、90、900 圖標(biāo)
70 目標(biāo)施工面
79 目標(biāo)施工面線
90i、90ai、90bi 描繪信息
91、91a、91b 第一描繪信息
92、92a、92b 第二描繪信息
98、98a、98b 第三描繪信息
100 液壓挖掘機(jī)
101 控制系統(tǒng)
102 顯示系統(tǒng)
L3 鏟斗長度
LN1 第一直線
LN2 第二直線
Q 齒尖位置
具體實施方式
對于用于實施本發(fā)明的方式(實施方式),一邊參照附圖一邊詳細(xì)地進(jìn)行說明。
作業(yè)機(jī)械的整體結(jié)構(gòu)
圖1是實施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的立體圖。作為作業(yè)機(jī)械的一個示例的液壓挖掘機(jī)100具有作為主體部的車輛主體1和作業(yè)機(jī)2。車輛主體1具有作為回轉(zhuǎn)體的上部回轉(zhuǎn)體3和作為行走體的行走裝置5。上部回轉(zhuǎn)體3的發(fā)動機(jī)室3EG內(nèi)部,收納有作為動力產(chǎn)生裝置的發(fā)動機(jī)以及液壓泵等裝置。
在實施方式中,液壓挖掘機(jī)100的作為動力產(chǎn)生裝置的發(fā)動機(jī)可以使用例如柴油發(fā)動機(jī)等內(nèi)燃機(jī),但是動力產(chǎn)生裝置不限于內(nèi)燃機(jī)。液壓挖掘機(jī)100的動力產(chǎn)生裝置例如也可以是由內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電電動機(jī)以及蓄電裝置組合而成的所謂的混合動力方式的裝置。此外,液壓挖掘機(jī)100的動力產(chǎn)生裝置也可以不具有內(nèi)燃機(jī),而是由蓄電裝置和發(fā)電電動機(jī)組合而成的裝置。
上部回轉(zhuǎn)體3具有駕駛室4。駕駛室4被設(shè)置于上部回轉(zhuǎn)體3的另一端側(cè)。即,駕駛室4被設(shè)置在與配置發(fā)動機(jī)室3EG一側(cè)相反的一側(cè)。在駕駛室4內(nèi)如圖2所示配置有顯示部29以及操作裝置25。在上部回轉(zhuǎn)體3的上方,安裝有扶手9。
在行走裝置5上,搭載有上部回轉(zhuǎn)體3。行走裝置5具有履帶5a、5b。行走裝置5由在左右設(shè)置的液壓馬達(dá)5c中的一方或者雙方驅(qū)動。通過行走裝置5的履帶5a、5b的旋轉(zhuǎn),來使液壓挖掘機(jī)100行走。作業(yè)機(jī)2被安裝在上部回轉(zhuǎn)體3的駕駛室4的側(cè)面一側(cè)。
作業(yè)機(jī)2具有動臂6、斗桿7、作為作業(yè)部件的一個示例的鏟斗8、動臂缸10、斗桿缸11以及鏟斗缸12。動臂6的基端部通過動臂銷13以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在車輛主體1的前部。斗桿7的基端部通過斗桿銷14以能夠轉(zhuǎn)動的方式安裝在動臂6的前端部。在斗桿7的前端部,通過鏟斗銷15安裝有鏟斗8。鏟斗8通過連接銷16以及連接部件17與鏟斗缸12連結(jié)。鏟斗8以鏟斗銷15為中心轉(zhuǎn)動。鏟斗8在與鏟斗銷15的相反側(cè)安裝有多個鏟齒8B。齒尖8T是鏟齒8B的前端。
鏟斗8也可以不具有多個鏟齒8B。換而言之,也可以不具有如圖1所示的多個鏟齒8B,而是齒尖用鋼板形成為平直形狀的鏟斗。作業(yè)機(jī)2例如也可以具備傾斜斗。傾斜斗具備鏟斗傾斜缸,可以使鏟斗向左右傾斜,所以即使液壓挖掘機(jī)100處于傾斜地面,也能夠?qū)⑿逼旅?、平地成形或平整為任意的形狀。鏟斗8也可以是能夠基于底板的板部進(jìn)行碾壓作業(yè)的鏟斗。
圖1所示的動臂缸10、斗桿缸11以及鏟斗缸12分別是通過液壓油的壓力被驅(qū)動的液壓缸。在下面,可將液壓油的壓力稱為液壓。動臂缸10驅(qū)動動臂6,使其升降。斗桿缸11驅(qū)動斗桿7,使其圍繞斗桿銷14轉(zhuǎn)動。鏟斗缸12驅(qū)動鏟斗8,使其圍繞鏟斗銷15轉(zhuǎn)動。
在上部回轉(zhuǎn)體3的上部,安裝有天線21、22。天線21、22用于檢測液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置。天線21、22與圖2所示的全局坐標(biāo)運(yùn)算部23電連接。
圖2是表示液壓挖掘機(jī)100的控制系統(tǒng)101的圖??刂葡到y(tǒng)101控制液壓挖掘機(jī)100的動作,例如行走、作業(yè)機(jī)2的動作以及上部回轉(zhuǎn)體3的動作等。在實施方式中,控制系統(tǒng)101包括全局坐標(biāo)運(yùn)算部23、操作裝置25、作業(yè)機(jī)控制器26、傳感器控制器27、顯示控制器28以及顯示部29??刂葡到y(tǒng)101中的顯示控制器28以及顯示部29是實施方式涉及的顯示系統(tǒng)102。操作裝置25通過控制控制閥37,來控制從由內(nèi)燃機(jī)35驅(qū)動的液壓泵36向動臂缸10、斗桿缸11、鏟斗缸12、液壓馬達(dá)5c以及使上部回轉(zhuǎn)體3回轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)38供給的液壓油的流量。
全局坐標(biāo)運(yùn)算部23是檢測液壓挖掘機(jī)100的位置的位置檢測裝置。全局坐標(biāo)運(yùn)算部23是利用RTK-GNSS(Real Time Kinematic–Global Navigation Satellite Systems;實時動態(tài)-全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng),GNSS稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))來檢測液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置的位置檢測裝置。在下面的說明中,可將天線21、22稱為GNSS天線21、22。與GNSS天線21、22接收到的GNSS電波對應(yīng)的信號輸入到全局坐標(biāo)運(yùn)算部23。全局坐標(biāo)運(yùn)算部23求取GNSS天線21、22在全局坐標(biāo)系中的設(shè)置位置。
全局坐標(biāo)運(yùn)算部23獲取由全局坐標(biāo)系表示的兩個基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2。全局坐標(biāo)運(yùn)算部23基于兩個基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2,生成表示上部回轉(zhuǎn)體3的配置的回轉(zhuǎn)體配置數(shù)據(jù)。在實施方式中,回轉(zhuǎn)體配置數(shù)據(jù)包括兩個基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2中的至少一方和基于兩個基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2而生成的上部回轉(zhuǎn)體3的方位的信息。也可以通過這兩個GNSS天線21、22構(gòu)成GPS羅盤,得到上部回轉(zhuǎn)體3的方位的信息。換而言之,全局坐標(biāo)運(yùn)算部23也可以不輸出兩個GNSS天線21、22的基準(zhǔn)位置數(shù)據(jù)P1、P2,而是根據(jù)兩個GNSS天線21、22的相對位置來算出方位角,將該方位角作為回轉(zhuǎn)體的方位。
操作裝置25具有左操作桿25L、右操作桿25R、左行走桿25FL以及右行走桿25FR。液壓挖掘機(jī)100的操作員通過操作左操作桿25L以及右操作桿25R,來控制作業(yè)機(jī)2以及上部回轉(zhuǎn)體3的動作,對作為作業(yè)對象的地面等進(jìn)行例如挖掘等施工。操作員通過操作左行走桿25FL以及右行走桿25FR,來驅(qū)動液壓馬達(dá)5c,使液壓挖掘機(jī)100行走。在實施方式中,左操作桿25L、右操作桿25R、左行走桿25FL以及右行走桿25FR是先導(dǎo)壓力方式的桿,但是不限于此。左操作桿25L、右操作桿25R、左行走桿25FL以及右行走桿25FR也可以是例如電動方式的桿。
作為作業(yè)機(jī)控制部的一個示例的作業(yè)機(jī)控制器26具有處理部26P以及存儲部26M。作業(yè)機(jī)控制器26是控制作業(yè)機(jī)2的動作的裝置。處理部26P控制作業(yè)機(jī)2的動作,存儲部26M存儲用于控制作業(yè)機(jī)2的動作所需的計算機(jī)程序以及控制用的數(shù)據(jù)。在液壓挖掘機(jī)100施工時,以作業(yè)機(jī)2的位置,在實施方式中是以鏟斗8的齒尖8T的位置不侵入表示施工對象的目標(biāo)形狀的目標(biāo)施工面的方式來控制作業(yè)機(jī)2。下面可將該控制稱為作業(yè)機(jī)控制。在實施方式中,齒尖8T的位置由顯示控制器28求取,但是也可以由顯示控制器28以外的裝置求取。
傳感器控制器27具有處理部27P以及存儲部27M。傳感器控制器27與檢測液壓挖掘機(jī)100的狀態(tài)的各種傳感器類連接。傳感器控制器27將從各種傳感器 類獲取的信息變換成液壓挖掘機(jī)100所具有的其他裝置能夠處理的形式并輸出。液壓挖掘機(jī)100的狀態(tài)的信息例如是液壓挖掘機(jī)100的姿態(tài)信息以及作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)信息等。在圖2所示的示例中,作為檢測液壓挖掘機(jī)100的狀態(tài)信息的傳感器類,IMU(Inertial Measurement Unit:慣性測量裝置)24、第一作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18A、第二作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18B以及第三作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18C與傳感器控制器27連接,但是連接的傳感器類不限于此。
IMU24檢測液壓挖掘機(jī)100的角速度以及加速度。根據(jù)液壓挖掘機(jī)100的角速度以及加速度,得到液壓挖掘機(jī)100的姿態(tài)角。第一作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18A檢測動臂缸10的動作量,第二作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18B檢測斗桿缸11的動作量,第三作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18C檢測鏟斗缸12的動作量。根據(jù)動臂缸10的動作量、斗桿缸11的動作量以及鏟斗缸12的動作量,來得到表示作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)的信息。表示作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)的信息例如由動臂6與上部回轉(zhuǎn)體3所構(gòu)成的角度θ1、動臂6與斗桿7所構(gòu)成的角度θ2以及斗桿7與鏟斗8所構(gòu)成的角度θ3來規(guī)定。第一作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18A、第二作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18B以及第三作業(yè)機(jī)姿態(tài)檢測部18C也可以是檢測角度θ1、角度θ2以及角度θ3的電位計。
傳感器控制器27獲取由全局坐標(biāo)運(yùn)算部23求出的液壓挖掘機(jī)100在全局坐標(biāo)中的位置以及上部回轉(zhuǎn)體3的方位的信息、由IMU24得到的液壓挖掘機(jī)100的角速度以及加速度的信息、以及表示作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)的信息。傳感器控制器27將獲取的液壓挖掘機(jī)100在全局坐標(biāo)中的位置以及上部回轉(zhuǎn)體3的方位的信息和表示作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)的信息,向顯示控制器28輸出。傳感器控制器27的處理部27P實現(xiàn)傳感器控制器27的功能。存儲部27M存儲實現(xiàn)傳感器控制器27的功能所需的計算機(jī)程序以及數(shù)據(jù)。
顯示控制器28具有處理部28P以及存儲部28M。顯示控制器28與顯示部29連接。顯示部29是顯示圖像的裝置,能夠利用例如具備操作功能和顯示功能的觸控面板。顯示部29使用例如液晶顯示面板或者有機(jī)EL(Electro Luminescence)面板等。顯示控制器28生成顯示于顯示部29的圖像的描繪信息。在圖2所示的示例中,顯示部29顯示液壓挖掘機(jī)100對施工對象進(jìn)行施工時的指引圖像IG的一個示例。指引圖像IG是從側(cè)視液壓挖掘機(jī)100以及鏟斗8的狀態(tài),即側(cè)視鏟斗8時的圖像。
此外,在指引圖像IG中,顯示例如示出表示施工對象的目標(biāo)形狀的目標(biāo)施工面70的截面的線(后述的目標(biāo)施工面線79)、不是施工對象但是表示液壓挖掘機(jī)100的接地面以及周圍地面的截面的線。換而言之,顯示控制器28在指引圖 像IG顯示表示地形截面的圖像。在指引圖像IG,可以顯示包含鏟斗8的液壓挖掘機(jī)100的整體,也可以提取包含作業(yè)機(jī)2的鏟斗8來顯示?;蛘?,在指引圖像IG也可以提取鏟斗8來顯示。
顯示控制器28利用從傳感器控制器27獲取的液壓挖掘機(jī)100在全局坐標(biāo)中的位置以及上部回轉(zhuǎn)體3的方位、表示作業(yè)機(jī)2的姿態(tài)的信息、以及表示作業(yè)機(jī)2的尺寸的信息,來求取作業(yè)機(jī)2的位置。表示作業(yè)機(jī)2的尺寸的信息被預(yù)先存儲于例如顯示控制器28的存儲部28M。由顯示控制器28求出的作業(yè)機(jī)2的位置是例如鏟斗8的齒尖8T的位置。由顯示控制器28求取的鏟斗8的齒尖8T的位置是全局坐標(biāo)系中的位置。顯示控制器28在使顯示部29顯示指引圖像IG的情況下,使求出的齒尖8T的位置和目標(biāo)施工面70同時顯示在顯示部29上。液壓挖掘機(jī)100的操作員根據(jù)顯示部29所顯示的指引圖像IG,能夠容易地把握齒尖8T的位置與目標(biāo)施工面70之間的位置關(guān)系,從而提高作業(yè)效率。在實施方式中,齒尖8T的位置由顯示控制器28求取,但是也可以由顯示控制器28以外的裝置求取。
顯示控制器28例如在使顯示部29顯示指引圖像IG的情況下,利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,生成用于描繪鏟斗8的側(cè)面的描繪信息。在實施方式中,顯示控制器28是生成部的一個示例。顯示部29基于由顯示控制器28生成的描繪信息,來顯示鏟斗8的側(cè)面的圖像。
顯示控制器28的處理部28P實現(xiàn)顯示控制器28的功能,例如生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息,或生成指引圖像IG所含的目標(biāo)施工面70的描繪信息。存儲部28M存儲實現(xiàn)顯示控制器28的功能所需的計算機(jī)程序以及數(shù)據(jù)。在該數(shù)據(jù)中,例如包含用于生成目標(biāo)施工面70的設(shè)計地形的信息以及作業(yè)機(jī)2的尺寸信息等。
顯示控制器28與輸入裝置28I連接。輸入裝置28I將鏟斗8的形狀以及尺寸的信息輸入顯示控制器28或者將切換顯示部29的顯示的指令輸出到顯示控制器28。在實施方式中,輸入裝置28I是觸控面板式的,或者是由硬按鍵或者開關(guān)等操作部件來構(gòu)成的。在輸入裝置28I是觸控面板式的情況下,如上述那樣顯示部29是觸控面板,輸入裝置28I以及顯示部29是一體的。
作業(yè)機(jī)控制器26的處理部26P、傳感器控制器27的處理部27P以及顯示控制器28的處理部28P由例如如CPU(Central Processing Unit,中央處理器)那樣的處理器以及存儲器來實現(xiàn)。作業(yè)機(jī)控制器26的存儲部26M、傳感器控制器27的存儲部27M以及顯示控制器28的存儲部28M使用RAM(Random Access Memory,隨機(jī)存取存儲器)、ROM(Random Access Memory,只讀存儲器)、快閃存儲器、EPROM(Erasable Programmable Random Access Memory,可擦可編程只讀存儲器),EEPROM(Electrically Erasable Programmable Random Access Memory,電可擦可編程只讀存儲器)等非易失性或者易失性半導(dǎo)體存儲器、磁盤、軟盤以及磁光盤中的至少一個。
指引圖像IG
圖3是表示指引圖像IG的一個示例的圖。在實施方式中,指引圖像IG表示目標(biāo)施工面70與鏟斗8的齒尖8T之間的位置關(guān)系。指引圖像IG是用來引導(dǎo)液壓挖掘機(jī)100的操作員操作作業(yè)機(jī)2,以使作為施工對象的一個示例的地面成為與以目標(biāo)施工面70表示的形狀相同形狀的圖像。
指引圖像IG顯示于顯示部29的畫面29P。指引圖像IG包含:主視圖53a,其表示施工區(qū)域的設(shè)計地形、即包含目標(biāo)施工面70的設(shè)計面45以及液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置;以及側(cè)視圖53b,其表示目標(biāo)施工面70以及液壓挖掘機(jī)100的位置關(guān)系。指引圖像IG的主視圖53a由多個三角多邊形來表現(xiàn)正視的設(shè)計地形。如主視圖53a所示那樣,顯示控制器28匯集多個三角多邊形作為設(shè)計面45或者目標(biāo)施工面70,來顯示于顯示部29。圖3在設(shè)計地形是斜面的情況下,表示液壓挖掘機(jī)100與斜面相向的狀態(tài)。主視圖53a也可以用俯視圖那樣的三維方式來顯示設(shè)計地形,即顯示包含目標(biāo)施工面70的設(shè)計面45與液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置。
此外,從多個設(shè)計面45中作為目標(biāo)作業(yè)對象選擇出的目標(biāo)施工面70以與其他設(shè)計面45不同的顏色顯示。例如,在顯示部29利用觸控面板的情況下,液壓挖掘機(jī)100的操作員從顯示于畫面29P的多個設(shè)計面45中用手指觸摸與目標(biāo)施工面70相當(dāng)?shù)牟课?,就能夠選擇目標(biāo)施工面70。在圖3的主視圖53a中,液壓挖掘機(jī)100的當(dāng)前位置以從背面觀察液壓挖掘機(jī)100的圖標(biāo)61表示,但是也可以用其他的標(biāo)記表示。主視圖53a包含用于使液壓挖掘機(jī)100與目標(biāo)施工面70正對的信息。用于使液壓挖掘機(jī)100與目標(biāo)施工面70正對的信息是基于運(yùn)算液壓挖掘機(jī)100(鏟斗8的齒尖8T)和目標(biāo)施工面100之間的位置關(guān)系而得到的結(jié)果,作為正對羅盤73被顯示。正對羅盤73是例如圖案或者圖標(biāo)這樣的姿態(tài)信息,其使箭頭形狀的指針73I按箭頭RD所示那樣旋轉(zhuǎn),用于引導(dǎo)相對于目標(biāo)施工面70的正對方向和要使液壓挖掘機(jī)100回轉(zhuǎn)的方向。
指引圖像IG包含:表示目標(biāo)施工面70和鏟斗8的齒尖8T之間的位置關(guān)系的圖像;以及表示目標(biāo)施工面70和鏟斗8的齒尖8T之間的距離的距離信息。在 實施方式中,側(cè)視圖53b包含目標(biāo)施工面線79、側(cè)視時的液壓挖掘機(jī)100的圖標(biāo)75、側(cè)視時的鏟斗8的圖標(biāo)90以及與液壓挖掘機(jī)100接觸的地面LND。目標(biāo)施工面線79表示目標(biāo)施工面70的截面。目標(biāo)施工面線79通過算出與通過鏟斗8的齒尖8T的當(dāng)前位置的作業(yè)機(jī)中心平行的平面、和設(shè)計面45之間的交線來求取。交線由顯示控制器28的處理部28P求取。與作業(yè)機(jī)中心平行的平面例如是通過圖1所示的鏟斗銷15的寬度方向中心,并且與鏟斗銷15所延伸的方向正交的平面。
在側(cè)視圖53b,表示目標(biāo)施工面70與鏟斗8的齒尖8T之間的距離的距離信息包含圖形信息84。目標(biāo)施工面70與鏟斗8的齒尖8T之間的距離是從例如齒尖8T沿垂直方向(重力方向)朝向目標(biāo)施工面70引出的線與目標(biāo)施工面70相交的點和齒尖8T之間的距離。此外,目標(biāo)施工面70與鏟斗8的齒尖8T之間的距離也可以是從齒尖8T向目標(biāo)施工面70引出垂線時的交點與齒尖8T之間的距離。
圖形信息84是以圖形表示鏟斗8的齒尖8T與目標(biāo)施工面70之間的距離的信息。圖形信息84是用于表示鏟斗8的齒尖8T的位置的引導(dǎo)用指標(biāo)。在指引圖像IG中,為了表示目標(biāo)施工面線79與液壓挖掘機(jī)100之間的位置關(guān)系,也可以用未圖示的數(shù)值來顯示兩者的距離。液壓挖掘機(jī)100的操作員通過使鏟斗8的齒尖8T沿著目標(biāo)施工面線79移動,能夠容易地進(jìn)行挖掘而使當(dāng)前的地形變?yōu)樵O(shè)計地形(目標(biāo)施工面70)。
如圖2所示的顯示控制器28如上述那樣,利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪鏟斗8的側(cè)面的描繪信息?;谠撁枥L信息而顯示于顯示部29的鏟斗8顯示的是側(cè)視時的圖像。鏟斗8的側(cè)視是指從鏟斗銷15延伸的方向觀察鏟斗8。在鏟斗8的側(cè)視時,包含表示鏟斗8的底面8BT的圖像。
圖4是用于說明鏟斗8的形狀以及尺寸的信息的側(cè)視圖。在鏟斗8中,從鏟斗銷15到齒尖8T的外側(cè)8K、即與開口部8G相向的部分突出。鏟斗8具有在寬度方向上相向設(shè)置的一對側(cè)面8S,鏟斗8的外側(cè)8K與一對側(cè)面8S接合。鏟斗8的寬度方向也是鏟斗銷15延伸的方向。
鏟斗8通過安裝部8F以及鏟斗銷15安裝于圖1所示的斗桿7。此外,鏟斗8通過安裝部8F、連接部件17以及連接銷16安裝于圖1所示的鏟斗缸12。安裝部8F是為了使鏟斗8圍繞鏟斗銷15轉(zhuǎn)動而使鏟斗8與作業(yè)機(jī)2連結(jié)的部分。更加詳細(xì)而言,安裝部8F是將鏟斗缸12和鏟斗8連結(jié)起來的部分并且是將作業(yè)機(jī)2的斗桿7與鏟斗8連結(jié)起來的部分,是安裝有連接銷16的第一部分。將安裝部8F的鏟斗銷15側(cè)的部分稱為斗桿側(cè)8FB,將連接銷16側(cè)稱為連接側(cè)8FR。
鏟斗8的外側(cè)8K具有曲面部8HH和底面8BT。曲面部8HH是從安裝部8F到齒尖8T之間的、由曲面形成的部分。底面8BT是從齒尖8T到安裝部8F之間的、以平面形成的部分。因此,若從側(cè)面8S觀察鏟斗8,則底面8BT呈直線。底面8BT與曲面部8HH之間的交界是位置A。曲面部8HH是從鏟斗銷15到位置A之間的部分。底面8BT是從齒尖8T到位置A之間的部分。位置A位于鏟斗8的背面?zhèn)?,即位于曲面?HH側(cè),是底面8BT的背面?zhèn)鹊慕K端。位置A是底面8BT的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置。
鏟斗銷15的中心軸線AX1是鏟斗8的轉(zhuǎn)動中心。在鏟斗8的側(cè)視時,將鏟斗8的齒尖8T以及鏟斗銷15,更具體而言,將連接齒尖8T以及鏟斗銷15的中心軸線AX1的直線稱為第一直線LN1。此外,在鏟斗8的側(cè)視時,可將表示鏟斗8的底面8BT的直線稱為第二直線LN2。
如圖2所示的顯示控制器28的存儲部28M存儲表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息。表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息在鏟斗8的側(cè)視時,包含鏟斗長度L3、角度α、位置Q、位置S以及從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K中的至少一個位置。在實施方式中,提到鏟斗8的外側(cè)8K的位置時,是指外側(cè)8K的表面的位置。
鏟斗長度L3在鏟斗8的側(cè)視時,是鏟斗8的齒尖8T與鏟斗銷15的距離,更具體而言,是齒尖8T與鏟斗銷15的中心軸線AX1之間的距離(與第一直線LN1相當(dāng))。鏟斗長度L3是連接齒尖8T以及鏟斗銷15的直線。角度α在鏟斗8的側(cè)視時,是第一直線LN1和第二直線LN2所構(gòu)成的角度。位置Q在鏟斗8的側(cè)視時,是鏟斗8的齒尖8T的位置。在下面,可將齒尖8T的位置稱為齒尖位置Q。位置S在鏟斗8的側(cè)視時,是鏟斗銷15的位置,更具體而言,是鏟斗銷15的中心軸線AX1的位置。從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K中的至少一個位置在圖4所示的示例中是位置A、B、C、D中的至少一個。從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K的位置不限于四個,可以是五個以上,也可以是三個以下。
如圖4所示的角度是第一直線LN1與連接中心軸線AX1以及位置A、B、C、D、E而成的各個直線所構(gòu)成的角度。角度是連接鏟斗8的齒尖8T以及鏟斗銷15的直線與從鏟斗銷15到底面8BT的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置A的直線所構(gòu)成的角度。長度LA、LB、LC、LD、LE表示連接中心軸線AX1與位置A、B、C、D、E而成的各個直線的長度。位置A、位置B、位置C、位置D以及位置E是鏟斗8的外側(cè)8K的位置,因此通過位置A、位置 B、位置C、位置D以及位置E就能夠把握鏟斗8的外側(cè)8K的大概形狀。位置B、位置C以及位置D是鏟斗8的曲面部8HH的外側(cè)8K的位置,位置E是安裝部8F的連接側(cè)8FR的位置。鏟斗長度L3、長度LA、LB、LC、LD、LE、角度也是表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息。
根據(jù)鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,能夠得到鏟斗8在側(cè)視時的底面8BT的長度LBT即第二直線LN2的長度LBT、以及角度α。底面8BT的長度LBT由式(1)求取,角度α由式(2)求取。角度是第一直線LN1和連接中心軸線AX1以及位置A的直線所構(gòu)成的角度,長度LA是鏟斗8在側(cè)視時將鏟斗銷15具體而言是中心軸線AX1和位置A連接的直線的長度。長度LA是鏟斗8在側(cè)視時連接鏟斗銷15與底面8BT中的鏟斗背面?zhèn)鹊慕K端的位置A的直線的長度。角度α能夠根據(jù)角度求取,因此表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息也可以不包含角度α。
α=cos-1{(L32+LBT2-LA2)/(2×L3×LBT)}··(2)
圖5是表示第一部分8F的第一描繪信息91和第二部分8GP的第二描繪信息92的圖。顯示控制器28利用第一描繪信息91以及第二描繪信息92,來生成用于顯示側(cè)視鏟斗8時的圖像的描繪信息。該情況下,例如,顯示控制器28以與當(dāng)前安裝于液壓挖掘機(jī)100的作業(yè)機(jī)2的鏟斗8的形狀以及尺寸的信息匹配的方式,使第一描繪信息91以及第二描繪信息92變形。接著,顯示控制器28生成至少通過從鏟斗銷15到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K的至少一個位置和鏟斗銷15的位置S的圖形的信息。顯示控制器28將變形后的第一描繪信息91、第二描繪信息92以及主體部的信息作為用于顯示側(cè)視鏟斗8時的圖像的描繪信息。
第一描繪信息91是用于使顯示部29顯示第一部分8F的圖像的信息,是多個像素的集合。第二描繪信息92是用于使顯示部29顯示第二部分8GP的圖像的信息,是多個像素的集合。第二部分8GP是從第一部分8F到鏟斗8的齒尖8T,并且從鏟斗8的開口部8G朝向鏟斗8的內(nèi)側(cè)占據(jù)規(guī)定范圍的部分,包含側(cè)面8S的一部分以及鏟齒8B。
第一描繪信息91除了位置E以及鏟斗銷15的位置S之外,設(shè)定有作為基準(zhǔn)的位置R。位置R是與安裝部8F的連接側(cè)8FR相當(dāng)?shù)牟糠?4R的、第二描繪信息92側(cè)的位置。第二描繪信息92除了齒尖位置Q以及鏟斗銷15的位置S之外,設(shè)定有作為基準(zhǔn)的位置P。位置P是鏟齒8B側(cè)的、鏟斗8的內(nèi)側(cè)的位置。
在實施方式中,第一描繪信息91以及第二描繪信息92為基準(zhǔn)要素。顯示控 制器28利用表示當(dāng)前安裝于液壓挖掘機(jī)100的作業(yè)機(jī)2的鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,來使第一描繪信息91以及第二描繪信息92變形或者旋轉(zhuǎn),生成鏟斗8的描繪信息。下面,說明生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息并使顯示部29加以顯示的方法,即說明實施方式涉及的顯示方法。實施方式涉及的顯示方法由顯示控制器28執(zhí)行。
從圖6到圖11是用于說明實施方式涉及的顯示方法的處理示例的圖。在從圖6至圖11中,將連接第二描繪信息92的齒尖位置Q和鏟斗銷15的位置S的第一直線LN1作為x軸,將與第一直線LN1正交的軸作為y軸。圖6表示第二描繪信息92的圖像。將第一直線LN1和連接齒尖位置Q以及位置P的直線所構(gòu)成的角度設(shè)為αi。
在執(zhí)行實施方式涉及的顯示方法的情況下,從圖2所示的輸入裝置28I,輸入用于指定安裝于作業(yè)機(jī)2的鏟斗8的指令。這樣,顯示控制器28的處理部28P從存儲部28M讀取表示指定的鏟斗8的形狀以及尺寸的信息。在實施方式中,表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息至少包含位置A、B、C、D、E、齒尖位置Q、鏟斗銷15的位置S以及鏟斗長度L3。除此之外,表示鏟斗8的形狀以及尺寸的信息還包含長度LA以及角度
如圖7所示,處理部28P以使第二描繪信息92的齒尖位置Q與鏟斗銷15的位置S之間的距離成為與讀取出的鏟斗長度L3相當(dāng)?shù)南袼財?shù)的方式,保持第二描繪信息92的縱橫比不變地變更第二描繪信息92的尺寸。接著,處理部28P根據(jù)鏟斗長度L3、長度LA以及角度式(1)以及式(2),來求取指定的鏟斗8的角度α。將求出的角度α在以下的說明中作為角度αr進(jìn)行說明。
若能夠得到角度αr,則處理部28P變更第二描繪信息92。該情況下,如圖8所示,例如處理部28P按照第一直線LN1和連接齒尖位置Q以及位置P的直線(與第二直線LN2相當(dāng))所構(gòu)成的角度αi成為αr的方式,來使第二描繪信息92整體向與x軸平行的方向移動并變形。此時,處理部28P使齒尖位置Q以及鏟斗銷15的位置S保持在固定位置,并且使位置P的y坐標(biāo)的位置保持在固定位置的狀態(tài)下,使第二描繪信息92整體變形。變形后,如果第一直線LN1和連接齒尖位置Q以及位置P的直線所構(gòu)成的角度成為αr,則齒尖位置Q、位置P和位置A排在同一直線上。連接齒尖位置Q和位置A的直線與第二直線LN2相當(dāng)。
下面,如圖9所示那樣,處理部28P使第一描繪信息91的鏟斗銷15的位置S與第二描繪信息92的鏟斗銷15的位置S相一致。而且,處理部28P變更第一描繪信息91。在變更第一描繪信息91時,也保持第一描繪信息91的縱橫比不變 地變更第一描繪信息91的尺寸。該情況下,例如處理部28P以第一描繪信息91的位置E成為與指定的鏟斗8的位置E相當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)的方式,來旋轉(zhuǎn)第一描繪信息91,并且變更用于使顯示部29顯示的尺寸。通過上述的處理,第一描繪信息91以及第二描繪信息92的齒尖位置Q、鏟斗銷15的位置S、鏟斗長度L3以及第一直線LN1和第二直線LN2所構(gòu)成的角度αr在圖像上成為與安裝于作業(yè)機(jī)2的鏟斗8相同的值。
如圖10所示,處理部28P生成通過位置P、A、B、C、D、R、S的圖形96的信息。在實施方式中,圖形96是通過位置P、A、B、C、D、R、S的封閉曲線。如圖11所示,處理部28P將作為封閉曲線的圖形96上以及圖形96內(nèi)的像素作為第三描繪信息98。第三描繪信息98也可以不包含圖形96內(nèi)的像素,而僅僅包含圖形96的形狀(封閉曲線)。這樣,處理部28P通過生成圖形96來得到第三描繪信息98。處理部28P結(jié)合第一描繪信息91、第二描繪信息92以及第三描繪信息98,來生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息90i(參照圖11)。描繪信息90i顯示于顯示部29時,成為如圖3所示的圖標(biāo)90。通過這樣的處理,處理部28P生成描繪信息90i。生成的描繪信息90i被存儲于存儲部28M。
圖12是表示比較例涉及的顯示鏟斗8的示例的圖。圖13是表示基于本實施方式涉及的顯示系統(tǒng)102以及實施方式涉及的顯示方法來顯示鏟斗8的示例的圖。圖12以及圖13均是指引圖像IG顯示于顯示部29。在指引圖像IG中,顯示液壓挖掘機(jī)100在全局坐標(biāo)系中的位置與當(dāng)前的地形或者設(shè)計地形,因此作業(yè)機(jī)2的鏟斗8與當(dāng)前的地形之間的關(guān)系被顯示在顯示部29中。
在實施方式中,指引圖像IG所顯示的地面LND可以是表示示出施工對象的目標(biāo)形狀的目標(biāo)施工面70的截面的線(目標(biāo)施工面線79)、以及盡管不是施工對象但是表示液壓挖掘機(jī)100的接觸地面及周圍地面的截面的圖像(例如線圖像)中的任一方或者雙方。圖12以及圖13是表示與液壓挖掘機(jī)100接觸的地面LND(接地面)的截面的圖像,在本示例中是顯示了線圖像的示例。
在比較例中,基于僅由鏟斗8的鏟斗長度L3、角度α以及與底面8BT的直線相當(dāng)?shù)牟糠值拈L度生成的描繪信息,來使顯示部29顯示側(cè)視鏟斗8時的圖像亦即圖標(biāo)900。該情況下,圖標(biāo)900有時會無法再現(xiàn)鏟斗8的形狀。因此,例如,在使液壓挖掘機(jī)100的鏟斗8與地面LND接觸的情況下,如圖12所示,盡管操作員操作操作裝置25,一邊目視包含鏟斗8的作業(yè)機(jī)2,一邊使鏟斗8與地面LND接觸,但在指引圖像IG中有時會顯示為圖標(biāo)900未與地面LND接觸。
指引圖像IG的顯示與實際的作業(yè)機(jī)2的狀態(tài)不一致,存在液壓挖掘機(jī)100 的操作員感覺到不適感的可能性。換而言之,對于圖12所示的比較例,需要對為了生成用于顯示鏟斗8的側(cè)視時的描繪信息所需的信息的、與鏟斗8的外側(cè)8K有關(guān)的信息進(jìn)行最佳化。
根據(jù)如在本實施方式中說明的顯示系統(tǒng)102以及本實施方式涉及的顯示方法,基于利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息而準(zhǔn)確生成的描繪信息,能夠使顯示部29顯示側(cè)視鏟斗8時的圖像亦即圖標(biāo)90。這樣,圖標(biāo)90使用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息而進(jìn)行準(zhǔn)確顯示,因此例如在使液壓挖掘機(jī)100的鏟斗8與地面LND接觸的情況下,如圖13所示,在指引圖像IG中顯示圖標(biāo)90與地面LND接觸的情形。這樣,指引圖像IG的顯示與實際的作業(yè)機(jī)2的狀態(tài)一致,因此液壓挖掘機(jī)100的操作員不會感覺到不適感,根據(jù)指引圖像IG能夠把握實際的作業(yè)機(jī)2的狀態(tài)。
在實施方式中,優(yōu)選從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K的位置在鏟斗8的側(cè)視時,包含距離開口部8G的距離最遠(yuǎn)的位置。在與中心軸線AX1正交的鏟斗8的截面中,將與第一直線LN1正交的虛擬線IL和規(guī)定開口部8G的鏟斗8的開口端之間的交點作為Xa,將虛擬線IL與鏟斗8的外側(cè)8K之間的交點作為Xb時,距離開口部8G的距離最遠(yuǎn)的位置是指包含在交點Xa與交點Xb之間的距離為最長時的交點Xb的外側(cè)8K的部位。這樣,顯示控制器28能夠生成通過鏟斗8的深度即距離鏟斗8的開口部8G的距離最大的部分的圖形96。其結(jié)果,顯示控制器28生成使用圖形96b的描繪信息90,能夠?qū)崿F(xiàn)鏟斗8的圖像的準(zhǔn)確顯示。
在從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8的外側(cè)8K的位置是一個的情況下,優(yōu)選該位置在鏟斗8的側(cè)視時是距離開口部8G的距離最遠(yuǎn)的位置。與上述同樣地,距離開口部8G的距離最遠(yuǎn)位置是指包含在交點Xa和交點Xb之間的距離最長時的交點Xb的外側(cè)8K的部位。這樣,顯示控制器28能夠生成通過鏟斗8的深度即距離鏟斗8的開口部8G的距離最大的部分的圖形96。其結(jié)果,顯示控制器28生成利用圖形96b的描繪信息90,能夠?qū)崿F(xiàn)鏟斗8的圖像的準(zhǔn)確顯示。
圖14是表示斜面施工用的鏟斗8a的側(cè)視圖。在圖14所示的斜面施工用的鏟斗8a中,作為一塊平板的底板8BP被設(shè)置于鏟斗8a的寬度方向上。底板8BP與對置配置的一對側(cè)面8Sa彼此接合。并且,斜面施工用的鏟斗8a具有與底板8BP的端部(與齒尖8Ta相反側(cè)的端部)和側(cè)面8Sa的端部(與鏟斗8a的開口側(cè)相反側(cè)的端部)接合的背面板8Ba。斜面施工用的鏟斗8a通過安裝部8F以及鏟斗銷15安裝于作業(yè)機(jī)2的斗桿17,安裝部8F通過圖1所示的連接部件17以 及連接銷16安裝于圖1所示的鏟斗缸12。
斜面施工用的鏟斗8a的底板8BP外側(cè)的整個面成為底面8BTa。底板8BP的背面板8Ba側(cè)的端部是底面8BTa與底面8BTa以外的部分之間的交界的位置A。位置A是距離斜面施工用的鏟斗8a的開口部8G的距離最遠(yuǎn)的位置。斜面施工用的鏟斗8a中也是從齒尖8Ta到位置A的長度為底面8BTa的長度LBT。斜面施工用的鏟斗8a中也與圖4所示的鏟斗8同樣地,使用式(1)以及式(2),能夠得到底面8BTa的長度LBT,即第二直線LN2的長度LBT以及第一直線LN1與第二直線LN2所構(gòu)成的角度α。
圖15是表示與圖14所示的斜面加工用的鏟斗8a對應(yīng)的描繪信息90ai的圖。顯示控制器28的處理部28P與鏟斗8同樣地,利用斜面加工用的鏟斗8a的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪側(cè)視斜面加工用的鏟斗8a的圖像的描繪信息90ai。圖2所示的顯示部29基于該描繪信息90ai,來顯示側(cè)視斜面加工用的鏟斗8a的圖像。
描繪信息90ai是通過處理部28P將第一描繪信息91a、第二描繪信息92a以及第三描繪信息98a結(jié)合而生成。第二描繪信息92a按照使第一直線LN1和第二直線LN2所構(gòu)成的角度成為安裝于作業(yè)機(jī)2的斜面施工用的鏟斗8a的第一直線LN1與第二直線LN2所構(gòu)成的角度αr的方式來變形。該變形的處理與上述相同。
第三描繪信息98a是通過鏟斗銷15的位置S、位置R、位置A、位置P的圖形96a上以及圖形96a內(nèi)的像素的集合。在斜面施工用的鏟斗8a,利用位置A作為從安裝部8F到齒尖8T的鏟斗8a的外側(cè)8K的位置。第三描繪信息98a也可以不包含圖形96a內(nèi)的像素,而僅僅包含表示圖形96a的形狀的外形線。圖形96a也可以不通過位置R以及位置P中的至少一方。即,圖形96a至少通過位置Q、位置A以及位置S即可。
這樣,斜面施工用的鏟斗8a也與通常的鏟斗8同樣,生成描繪信息90ai。斜面施工用的鏟斗8a也使用斜面施工用的鏟斗8a的形狀以及尺寸的信息來生成,因此實際安裝于作業(yè)機(jī)2的斜面施工用的鏟斗8a的形狀在顯示部29的畫面上再現(xiàn)。其結(jié)果,指引圖像IG的顯示與實際的作業(yè)機(jī)2的狀態(tài)一致,因此液壓挖掘機(jī)100的操作員不會感到不適感,根據(jù)指引圖像IG能夠把握實際的作業(yè)機(jī)2的狀態(tài)。
變形例
圖16是表示實施方式的變形例涉及的描繪信息90bi的圖。在變形例中,變更第一描繪信息91b的尺寸以及姿態(tài)中的至少一方的處理以及變更第二描繪信息 92b的尺寸以及姿態(tài)中的至少一方的處理與上述的第一描繪信息91以及第二描繪信息92相同。顯示控制器28的處理部28P在生成第三描繪信息98b時,生成通過齒尖位置Q、圖4所示的鏟斗8的外側(cè)8K的規(guī)定位置H以及鏟斗銷15的位置S的圖形96b的信息。圖形96b能夠采用通過位置Q、H、S的二次曲線、三次曲線、雙曲線等。在變形例中,將通過鏟斗銷15的位置S和鏟斗8的外側(cè)的規(guī)定位置H的直線稱為第三直線SH。
包含生成部的顯示控制器28至少利用鏟斗8的齒尖8T與將鏟斗8安裝到作業(yè)機(jī)2的鏟斗銷15之間的距離、鏟斗銷15與鏟斗8的外側(cè)8K的規(guī)定位置H之間的距離LH、以及連接鏟斗8的齒尖8T與鏟斗銷15的第一直線LN1和第三直線SH所構(gòu)成的角度這樣的鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,就能夠生成圖形96b。顯示控制器28基于這些鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,來運(yùn)算上述的式(1)以及式(2),由此能夠生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息。
處理部28P將由圖形96b上的像素、圖形96b、第一描繪信息91b以及第二描繪信息92b圍成的部分的像素作為第三描繪信息98b。處理部28P結(jié)合第一描繪信息91b、第二描繪信息92b、第三描繪信息98b,生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息90bi。第三描繪信息98b也可以不包含圖形96b內(nèi)的像素,而僅僅包含表示圖形96b的形狀的外形線。
在上述實施方式中,如圖10所示那樣,生成通過位置P、A、B、C、D、R、S的圖形96的信息。即,圖形96通過第一描繪信息91上的位置R以及第二描繪信息92上的位置P,并且通過鏟斗8的外側(cè)8K的多個位置A、B、C、D。變形例的圖形96b不通過第一描繪信息91b上的位置R以及第二描繪信息92b上的位置P,而通過齒尖位置Q、鏟斗銷15的位置S、鏟斗8的外側(cè)8K中至少一個規(guī)定位置H。即便這樣,由于圖形96b通過鏟斗8的外側(cè)8K的規(guī)定位置H,因此通過使用描繪信息90bi,就能夠在顯示部29的畫面上表現(xiàn)與實際安裝于作業(yè)機(jī)2的鏟斗8相近的形狀。
如上述實施方式的第三描繪信息98那樣,通過使得圖形96通過第一描繪信息91上的位置R以及第二描繪信息92上的位置P,能夠平滑地形成第三描繪信息98的外側(cè)的輪廓,因此能夠進(jìn)一步地降低液壓挖掘機(jī)100的操作員的不適感。圖形96也可以通過第一描繪信息91上的位置R以及第二描繪信息92上的位置P中的至少一方。該情況下,圖形96通過位置R或者位置P的部分的第三描繪信息98的外側(cè)的輪廓會變得平滑。
由于通過使圖形96通過鏟斗8的外側(cè)8K中的多個位置A、B、C、D,能夠 使第三描繪信息98的外側(cè)形狀更加接近實際的鏟斗8,故優(yōu)選。但是,如變形例的圖形96b那樣,如果通過鏟斗8的外側(cè)8K中的至少一個規(guī)定位置H,則與上述比較例(參照圖12)相比,能夠使第三描繪信息98的外側(cè)形狀更接近實際的鏟斗8。
鏟斗8的外側(cè)8K上的規(guī)定位置H是鏟斗8的外側(cè)8K上的至少一個位置即可。顯示控制器28能夠通過使用多個規(guī)定位置H,進(jìn)一步準(zhǔn)確地表現(xiàn)鏟斗8的輪廓。優(yōu)選規(guī)定位置H在圖4所示的鏟斗8的側(cè)視時,是距離開口部8G的距離最遠(yuǎn)的位置。這樣,顯示控制器28能夠生成通過鏟斗8的深度即距離鏟斗8的開口部8G的距離最大的部分的圖形96b。其結(jié)果,顯示控制器28生成利用圖形96b的描繪信息90bi,能夠?qū)崿F(xiàn)鏟斗8的圖像的準(zhǔn)確顯示。
以上,實施方式以及變形例利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,生成用于描繪側(cè)視鏟斗8的圖像的描繪信息,基于該描繪信息,使顯示部29顯示側(cè)視鏟斗8的圖像。由此,實施方式以及變形例能夠表現(xiàn)實際安裝于作業(yè)機(jī)2的鏟斗8的形狀來顯示在顯示部29上,因此能夠降低操作員的不適感。此外,實施方式以及變形例能夠?qū)Σ僮鲉T提供易于理解的與施工狀態(tài)有關(guān)的信息。
實施方式以及變形例利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息來生成描繪信息,因此無需根據(jù)鏟斗的種類,使顯示控制器28的存儲部28M存儲表示鏟斗形狀的多個圖形數(shù)據(jù)(圖像信息)。因此,實施方式以及變形例在使顯示部29顯示多種鏟斗中的任一種時,能夠降低預(yù)先存儲用于生成描繪信息的信息的存儲容量,因此能夠降低硬件資源的負(fù)荷。此外,實施方式以及變形例無需預(yù)先存儲表示鏟斗形狀的圖形數(shù)據(jù)(圖像信息),因此省去預(yù)先生成圖形數(shù)據(jù)(圖像信息)的工作,能夠執(zhí)行與具有例如各種曲面部8HH的鏟斗8對應(yīng)的顯示。此外,鏟斗8的形狀以及尺寸的信息作為液壓挖掘機(jī)100的校準(zhǔn)信息已預(yù)先存儲在液壓挖掘機(jī)所有的控制裝置的存儲部等中。因此,實施方式以及變形例還存在能夠利用液壓挖掘機(jī)100已有的信息這一優(yōu)點。
在實施方式以及變形例中,使液壓挖掘機(jī)100內(nèi)的顯示部29顯示鏟斗8的側(cè)視圖像,但是不限于此。例如,在液壓挖掘機(jī)100受到管控設(shè)施的遠(yuǎn)程操作而被操作的情況下,也可以使設(shè)于管控設(shè)施的操作裝置的顯示裝置的畫面顯示鏟斗8的側(cè)視圖像。該情況下,管控設(shè)施的處理裝置也可以利用鏟斗8的形狀以及尺寸的信息,來生成用于描繪鏟斗8的側(cè)視圖像的描繪信息。此外,也可以是由管控設(shè)施的處理裝置通過通信獲取液壓挖掘機(jī)100的顯示控制器28所生成的描繪信息,并使基于描繪信息的圖像顯示于管控設(shè)施的顯示裝置。管理裝置的顯示裝 置也可以是具備圖像顯示功能的便攜式終端裝置。
本實施方式以及變形例不限定于上述內(nèi)容。此外,上述結(jié)構(gòu)要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員容易想到的、實質(zhì)相同的、所謂的均等范圍的結(jié)構(gòu)要素。并且,上述結(jié)構(gòu)要素能夠適當(dāng)?shù)亟M合。并且,在不脫離本實施方式以及變形例宗旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換或者變更。