挖掘机械的显示系统、挖掘机械以及挖掘机械的显示方法技术方案

挖掘机械的显示系统基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的、表示所述工作装置的转动量的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，挖掘机械的显示系统根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，并将与所选择的一方对应的图像显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】挖掘机械的显示系统、挖掘机械以及挖掘机械的显示方法
本专利技术涉及挖掘机械的显示系统、挖掘机械以及挖掘机械的显示方法。
技术介绍
一般，液压挖掘机通过由操作人员对操作杆进行操作来驱动包括铲斗在内的工作装置。此时，在对规定斜度的坡地或者规定深度的槽等进行挖掘的情况下，操作人员仅靠目视观察工作装置的动作，难以判断是否在按照作为目标的形状准确地挖掘。另外，若要操作人员能够高效地将这样的规定斜度的坡地按照作为目标的形状准确地挖掘，需要熟练作业。因此，例如，有将位于工作装置的前端的铲斗的位置信息显示于显示装置，从而辅助操作人员的技术。例如，在专利文献1中记载有使正对罗盘仪显示图标的技术，所述图标表示相对于目标面的正对方向与用于使液压挖掘机回转的方向。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-172431号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在专利文献1中，没有明确记载如何使正对罗盘仪移动，因此希望向操作人员提示用于使铲斗与目标面正对的更确切的信息。本专利技术的目的在于，向操作人员提示用于使铲斗与目标面正对的确切信息。用于解决课题的手段本专利技术是一种挖掘机械的显示系统，其使用于挖掘机械，该挖掘机械能够使包含工作装置的上部回转体以规定的回转中心轴作为中心而回转，所述工作装置具有铲斗，所述挖掘机械的显示系统包括：车辆状态检测部，其检测与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息；存储部，其至少存储表示工作对象的目标形状的目标面的位置信息；以及处理部，其基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，所述第一目标回转信息以及第二目标回转信息表示包含所述工作装置在内的所述上部回转体的回转量，所述处理部根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，并将与所选择的一方对应的图像显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值。优选构成为，在所述挖掘机械存在于所述目标面的上方的情况下或者所述挖掘机械的周围被所述目标面包围的情况下，所述处理部选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息中的、绝对值较大的一方。优选构成为，在无法确定所述目标回转信息的情况或者无法求出所述目标回转信息的情况下，所述处理部使显示于所述显示装置的与所述目标回转信息对应的图像的显示形态与所述目标回转信息确定或者能够求出所述目标回转信息时的图像的显示形态不同。优选构成为，所述处理部使显示于所述显示装置的画面的所述姿态信息的形态在所述铲斗的所述铲尖与所述目标面正对之前和正对之后不同。优选构成为，所述铲斗通过以第一轴为中心转动且以与所述第一轴正交的第二轴为中心转动，从而使铲尖相对于与所述第一轴以及所述第二轴正交的第三轴倾斜，所述挖掘机械的显示系统还具有检测所述铲斗的倾斜角度的铲斗倾斜检测部，所述处理部根据所述铲斗的倾斜角检测部检测到的所述铲斗的倾斜角度以及与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出所述铲斗的铲尖的方向。本专利技术是一种挖掘机械的显示系统，其使用于挖掘机械，该挖掘机械能够使包含工作装置的上部回转体以规定的回转中心轴作为中心而回转，所述工作装置具有铲斗，所述挖掘机械的显示系统包括：车辆状态检测部，其检测与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息；存储部，其至少存储表示工作对象的目标形状的目标面的位置信息；以及处理部，其基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，所述第一目标回转信息以及第二目标回转信息表示包含所述工作装置在内的所述上部回转体的回转量，所述处理部根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，将与所选择的一方对应的图像和与所述挖掘机械对应的图像以及与所述目标面对应的图像一并显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值，所述处理部使显示于所述显示装置的画面的所述图像的形态在所述铲斗的所述铲尖与所述目标面正对之前和正对之后不同。本专利技术是一种挖掘机械，其包括：上部回转体，其安装有具有铲斗的工作装置，以规定的回转中心轴为中心而回转；行驶装置，其配备在所述上部回转体的下方；以及前述的挖掘机械的显示系统。本专利技术是一种挖掘机械的显示方法，其使用于挖掘机械，该挖掘机械能够使包含工作装置的上部回转体以规定的回转中心轴作为中心而回转，所述工作装置具有铲斗，在所述挖掘机械的显示方法中，基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，所述第一目标回转信息以及第二目标回转信息表示包含所述工作装置在内的所述上部回转体的回转量，根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，并将与所选择的一方对应的图像显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值。优选构成为，在所述挖掘机械存在于所述目标面的上方的情况下或者所述挖掘机械的周围被所述目标面包围的情况下，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息中的、绝对值较大的一方。本专利技术能够向操作人员提示用于使铲斗与目标面正对的确切的信息。附图说明图1是本实施方式的液压挖掘机的立体图。图2是本实施方式的液压挖掘机所具备的铲斗的主视图。图3是本实施方式的液压挖掘机所具备的其他例的铲斗的立体图。图4是液压挖掘机的侧视图。图5是液压挖掘机的后视图。图6是示出液压挖掘机所具备的控制系统的框图。图7是示出利用设计地形数据表示的设计地形的图。图8是示出引导画面的一例的图。图9是示出引导画面的一例的图。图10是用于对铲斗与目标面正对的情况进行说明的图。图11是用于对铲斗与目标面正对的情况进行说明的图。图12是用于对铲尖矢量进行说明的图。图13是示出目标面的法线矢量的图。图14是示出正对罗盘仪与目标转动角之间的关系的图。图15是示出姿态信息显示控制的一例的流程图。图16是用于对求出铲尖矢量的方法的一例进行说明的图。图17是用于对求出铲尖矢量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种挖掘机械的显示系统，其使用于挖掘机械，该挖掘机械能够使包含工作装置的上部回转体以规定的回转中心轴作为中心而回转，所述工作装置具有铲斗，所述挖掘机械的显示系统包括：车辆状态检测部，其检测与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息；存储部，其至少存储表示工作对象的目标形状的目标面的位置信息；以及处理部，其基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，所述第一目标回转信息以及第二目标回转信息表示包含所述工作装置在内的所述上部回转体的回转量，所述处理部根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，并将与所选择的一方对应的图像显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种挖掘机械的显示系统，其使用于挖掘机械，该挖掘机械能够使包含工作装置的上部回转体以规定的回转中心轴作为中心而回转，所述工作装置具有铲斗，所述挖掘机械的显示系统包括：车辆状态检测部，其检测与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息；存储部，其至少存储表示工作对象的目标形状的目标面的位置信息；以及处理部，其基于包含所述铲斗的铲尖的方向的信息、包含与所述目标面正交的方向的信息、包含回转中心轴的方向的信息，求出使所述铲斗的铲尖与所述目标面正对所必需的第一目标回转信息以及第二目标回转信息，所述铲斗的铲尖的方向根据与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出，所述第一目标回转信息以及第二目标回转信息表示包含所述工作装置在内的所述上部回转体的回转量，所述处理部根据所获得的所述第一目标回转信息和所述第二目标回转信息、以及第一角度和第二角度，选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息，并将与所选择的一方对应的图像显示于显示装置的画面，所述第一角度与所述第二角度分别是与所述回转中心轴正交并且与所述工作装置的动作平面平行的轴和穿过所述回转中心轴以及所述目标面的各个端部的各条假想线所成的角度中的最小值和最大值。2.根据权利要求1所述的挖掘机械的显示系统，其中，在所述挖掘机械存在于所述目标面的上方的情况下或者所述挖掘机械的周围被所述目标面包围的情况下，所述处理部选择所述第一目标回转信息或者所述第二目标回转信息中的、绝对值较大的一方。3.根据权利要求1所述的挖掘机械的显示系统，其中，在无法确定所述目标回转信息的情况或者无法求出所述目标回转信息的情况下，所述处理部使显示于所述显示装置的与所述目标回转信息对应的图像的显示形态与所述目标回转信息确定或者能够求出所述目标回转信息时的图像的显示形态不同。4.根据权利要求2所述的挖掘机械的显示系统，其中，在无法确定所述目标回转信息的情况或者无法求出所述目标回转信息的情况下，所述处理部使显示于所述显示装置的与所述目标回转信息对应的图像的显示形态与所述目标回转信息确定或者能够求出所述目标回转信息时的图像的显示形态不同。5.根据权利要求1～4中任一项所述的挖掘机械的显示系统，其中，所述处理部使显示于所述显示装置的画面的所述图像的形态在所述铲斗的所述铲尖与所述目标面正对之前和正对之后不同。6.根据权利要求1～4中任一项所述的挖掘机械的显示系统，其中，所述铲斗通过以第一轴为中心转动且以与所述第一轴正交的第二轴为中心转动，从而使铲尖相对于与所述第一轴以及所述第二轴正交的第三轴倾斜，所述挖掘机械的显示系统还具有检测所述铲斗的倾斜角度的铲斗倾斜检测部，所述处理部根据所述铲斗的倾斜角检测部检测到的所述铲斗的倾斜角度以及与所述挖掘机械的当前位置以及姿态相关的信息而求出所述铲斗的铲尖的方向。7.根据权利要求5所述的挖掘机械的显示系统，其中，所述铲斗通过以第一轴为中心转动且以与所述第一轴正交的第二轴为中心转动，从而使铲尖相对于与所述第一轴以及所述第二轴正交的第三轴倾斜，所述挖掘机械的显示系统还具有检测所述铲斗的倾斜角度的铲斗倾斜检测部，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：有松大毅，山村正男，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP