本发明专利技术提供一种施工目标指示装置（３０），用于为建筑机械（１）的操作者显示便于操作的信息。在此施工目标指示装置（３０）中，设置在建筑机械（１）的驾驶室中的激光测距装置（２０）自动测量施工面（１５）和基准标记（１７）以及铲斗（６）的实时位置；计算装置（３２）计算施工面（１５）和铲斗（６）的截面形状，以及计算对应于目标坡面的假想线，并且产生表示施工面（１５）和铲斗（６）的截面形状和假想线的图像；显示装置（３４）将此图像显示在显示屏上。操作者可以通过沿着显示图像上的假想线移动铲斗（６）来进行正确的挖掘作业。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及施工目标指示装置，这种装置可使用在通过液压挖掘机等作业机械进行的施工面的挖掘作业等中。
技术介绍
在过去，例如，为了在土木作业现场，将挖掘场所指示给液压挖掘机等作业机，被称为“定位桩”或“导向杆(トンボ)”的基准标记(栓系在表示基准面和线等的桩子以及桩子之间的绳子等的临时设置物)设置在土木作业现场中。通过将液压挖掘机的铲斗底部和铲斗刃部等与所设置的基准标记对准，进行作业机的操纵。但是，在过去实施的施工方法中存在这样的问题，即，随着铲斗离开基准标记，目标将看不见，从而与目标之间就产生了位置偏差、降低了施工精度。为了解决此问题，人们提出的方案有通过进行普通的杆操作可以使作业机直线移动，而且通过与杆的位移量几乎成正比的速度，作业机操作和微操作的切换可以简单地进行的作业机操作装置(参照专利文献1)，和设置水平的外部基准从而进行挖掘施工的坡面挖掘控制装置(参照专利文献2)。如图1所示，对于专利文献1所述的作业机操作装置，如果对与设置在控制装置40内的切换开关41～43连接的模式切换开关44进行操作，则杆位移传感器45、46的输出信号将输入直线模式控制部47中，并通过直线模式控制部47将控制指令信号输出给吊杆驱动系统48、臂驱动系统49、铲斗驱动系统50。由此，可使铲斗转动支点或铲斗刃部直线移动。对于专利文献1所述的作业机操作装置，可以进行圆弧式控制方式，此圆弧式控制方式与操作杆51、52的操作方向和操作量，以及构成作业机的各要素的摆动相对应；和直线式控制方式，该直线式控制方式根据操作杆51、52的操作方向和操作量，使铲斗的转动支点或铲斗刃部上下方向或前后方向直线移动，而且仅仅通过模式切换开关44的操作，就可以对上述两种控制方式进行切换。因此，在作业机中不需要为了直线控制而特别增加操作系统，通过过去已使惯了的通常的杆操作，就可以进行直线控制。另外，对于直线模式，通过一般的作业机操作，就可以将铲斗的转动支点或铲斗刃部向上下方向或前后方向移动。由此，由于杆操作没有不适合感，并且通过杆操作量还可以对作业机进行无级调速。因此，对于使用直线模式的作业较频繁的水平挖掘和垂直挖掘具有以下优点，即，以极其简单的操作就可以很容易地应付，从而可以提高作业效率。另外，如图2所示，对于专利文献2所述的坡面挖掘控制装置，沿着目标坡面前进方向，将外部基准60设置在水平方向上，并通过设置在操纵席的操作器对从外部基准60到目标坡面上的基准点的垂直距离hry、水平距离hrx、目标坡面的角度θr进行设定。在使设置在铲斗前端的前面基准61与外部基准一致的状态下，通过导通外部基准设定开关，控制装置计算从车体中心O到外部基准的垂直距离hfy、水平距离hfx，并且将这些值作为校正值计算相对于车体中心O的目标坡面的基准点的垂直距离hsy、水平距离hsx；根据该值和用设定器输入的角度对以车体62为基准的目标坡面进行设定，以此进行区域限制的挖掘控制。由此，即使由于车体的横向移动引起车体和已设定的斜面之间的位置关系发生变化，也可无差别地挖掘形成坡面。专利文献1特开平5-295754号公报专利文献2再公表特许(再公布的专利)98/036131号公报
技术实现思路
对于专利文献1所述的作业机操作装置，虽然作业机可进行直线控制，但是，为了直线进行控制，在作业机的活动部中必须分别设置吊杆角度传感器、臂角度传感器、铲斗角度传感器。另外，对于专利文献2所述的坡面挖掘控制装置，准确地水平设置外部基准60的作业比较烦琐，而且机械操纵者必须用肉眼高精度地使位于远处的铲斗基准61和外部基准60对准，无法简单地进行操作。本专利技术的目的在于提供一种可以给操作者显示信息的装置，该装置结构简单，并自动测量施工面的地形和基准标记的位置从而使作业机的操作变得更容易。根据本专利技术，一种对作业机的操作者进行指示的装置，包括测量装置，在作业机进行作业的期间，测量作为当前的作业对象的施工面和位于施工面的附近的其它物体的位置；基准点检测部，从测量装置测量的施工面和其它物体的位置中，检测相当于设置在施工面的附近的基准标记的基准点；假想线计算部，根据基准点检测部检测的基准点，计算与应该形成的目标面相应的假想线；显示数据制作部，根据测量装置测量的位置和假想线计算部计算的假想线，制作出用于显示至少表示施工面和假想线位置的图像的显示数据；显示装置，接受来自上述显示数据制作部的上述显示数据，并将上述图像显示在显示画面上。因此，作为当前的作业对象的施工面的位置和相当于应该形成的目标面的假想线的位置可以显示在显示画面上。由于作业机的操作者可以从显示的图像中判断施工面和目标面之间的位置关系，所以可以很容易地判断应该如何对作业机进行操作并对施工面施加何种程度的加工。由测量装置检测的位于施工面的附近的其它物体的位置也可以与施工面和假想线的位置一起显示。在检测的其它物体中通常包括设置在施工面附近的基准标记和直接作用于作业机的施工面的作用部件(例如，液压挖掘机情况下的挖掘铲斗)等。由于人的图案辨别能力非常高，所以通过观察显示图像，操作者可以很容易判断哪一个是作用部件，哪一个是施工面，哪一个是假想线，并且很容易判断应该以何种方式移动作业机。在优选的实施方式中，可以计算由测量装置检测的施工面和其它物体(基准标记和作用部件等)的截面形状，也可计算假想线，而且，表示施工面、其它物体的截面形状和假想线的图像可以显示在显示画面上。上述测量装置可以按照在作业机移动或者转换方向时与作业机一起移动或者转换方向的方式设置。由此，通过作业机移动或者转换方向，施工面也进行移动，经常位于当前的施工面和施工面附近的其它物体的位置可以被测量，该当前的施工面和假想线的位置可以显示在显示画面上。测量装置可以连续检测施工面和其它物体的位置。由此，在通过作业机进行作业的期间，施工面和假想线的实际的实时位置显示在显示画面上。上述基准点检测部可以从测量装置测量的施工面和其它物体的位置中，自动地检测满足规定的几何学条件的位置作为基准点。或者，基准点检测部还可以从测量装置测量的施工面和其它物体的位置中，检测由操作者指定的位置作为基准点。可以通过检测作为基准点的多个位置，并使假想线通过该多个基准点的方式来计算该假想线。本专利技术的指示装置还可以包括作用部件检测部，其检测作业机的上述作用部件的位置。根据所检测的作用部件的位置，与施工面和假想线的位置一起，作用部件的位置也可以显示在显示画面上。作为检测作用部件的位置的方法，可以采用从测量装置测量的施工面和其它物体的位置中通过例如图案匹配或者区域判断等处理来检测相当于作用部件的位置的方法。或者，可以通过安装在各部件上的位移传感器测定作业机具有的多个部件的位移，从测定的多个部件的位移中求出作用部件的位置。而且，也可以利用规定的偏移量对所检测的作用部件的位置进行校正，并将所校正的作用部件的位置与施工面和假想线的位置一起显示。在优选的实施方式中，通过测量装置测量作为液压挖掘机的作用部件的挖掘铲斗的内侧面的位置，采用挖掘铲斗厚度的偏差量对该内侧面的位置按照基本相当于挖掘铲斗的外侧面的位置的方式进行校正。而且，被校正的挖掘铲斗的内侧面的位置与施工面和假想线的位置一起显示。操作者可以正确地掌握作用部件的位置。也可以对操作者的要求进本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种对作业机的操作者进行指示的装置（３０），其特征在于，包括：测量装置（２０），在所述作业机进行作业期间，测量作为当前作业对象的施工面和位于所述施工面附近的其它物体的位置；基准点检测部（１０２），从所述测量装置测量的所述施工 面和其它物体的位置中，检测相当于设置在所述施工面附近的基准标记的基准点；假想线计算部（１０４），根据所述基准点检测部检测的所述基准点，计算与应该形成的目标面相应的假想线；显示数据制作部（１１０），根据所述测量装置测量的所述位 置和所述假想线计算部计算的所述假想线，制作用于显示至少表示所述施工面和所述假想线的位置的图像的显示数据；显示装置（３４），接受来自所述显示数据制作部的所述显示数据，并将所述图像显示在显示画面上。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：横山佑喜，影山雅人，宫田圭介，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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