控制土方机器制造技术

本公开内容涉及控制土方机器。本发明专利技术是基于通过仅使用一个到四个控制器(CO)和至少一个显示部件来控制操作者(5)可控的土方机器(E)的操作的构思，所述至少一个显示部件用于显示所述一个到四个控制器(CO)可选且可控的控制。用于控制土方机器(E)的操作的选择和控制既可以有线地、又可以无线地发送到控制单元(CU)。因此，所述一个到四个控制器(CO)既可以附连地进行操作，又可以拆卸地进行操作。此外，所述控制系统(CS)被布置为确定所述一个到四个控制器(CO)相对于土方机器(E)的地点。

Control earthmoving machines

The present disclosure relates to the control of earthmoving machines. The invention is based on the idea of controlling the operation of an earthmoving machine (E) controlled by an operator (5) by using only one to four controllers (CO) and at least one display unit, which is used to display the optional and controllable control of the one to four controllers (CO). The selection and control for controlling the operation of earthmoving machines (E) can be wired or wirelessly transmitted to the control unit (CU). Therefore, the one to four controllers (CO) can be operated either by attachment or by disassembly. In addition, the control system (CS) is arranged to determine the location of the one to four controllers (CO) relative to the earthmoving machine (E).

【技术实现步骤摘要】
控制土方机器
本专利技术涉及一种用于控制土方机器的控制系统、设备、计算机程序产品和包含在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序。
技术介绍
不同类型的土方机器可以在不同的工事场所被用来将土壤或岩石材料移到另一地点或者将它们处理成期望的形状。土方机器被用在例如挖掘工事和道路建设中。土方机器具有用户界面，这些用户界面包含用于供操作者与土方机器交互的多个显示部件和多个控制器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新颖的改进的用于土方机器的控制系统。进一步的目的是提供一种新颖的改进的配备有所述控制系统的土方机器。本专利技术的目的通过独立权利要求中陈述的内容来实现。本专利技术的实施例在从属权利要求中公开。本专利技术是基于通过仅使用一个到四个控制器和至少一个显示部件来控制操作者可控的土方机器的操作的构思，至少一个显示部件用于显示一个到四个控制器可选且可控的控制。用于控制土方机器的操作的选择和控制既可以有线地、又可以无线地发送到控制单元。因此，一个到四个控制器既可以附连地进行操作，又可以拆卸地进行操作。此外，控制系统被布置为确定一个到四个控制器相对于土方机器的地点。本专利技术的控制系统的优点是，土方机器的操作者可以定制用于根据他或她自己的期望用一个到四个控制器控制土方机器的操作的方式。另一优点是操作者在任何情况下都无需伸手触及任何其他的按钮或开关，如果期望的话。根据实施例，所公开的控制系统中的一个到四个控制器的操作模式取决于一个到四个控制器中的每个是被附连、还是被拆卸。根据实施例，一个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于这些控制器和土方机器之间的距离。根据实施例，一个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于这些控制器和土方机器的土方工具之间的距离。根据实施例，土方机器的土方工具考虑以下各项中的至少一个根据以手动、半自动和自动的方式中的至少一种方式设置的坐标系在三维空间中移动：操作者的地点、操作者的方位、相对于土方工具和土方机器中的至少一个的地点和方位中的至少一个的一个到四个控制器的地点和一个到四个控制器的方位。根据实施例，一个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于彼此之间的距离。根据实施例，控制器的量为两个到四个，并且两个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于彼此之间的距离。根据实施例，一个到四个控制器中的每个的操作模式取决于检测到的障碍物与土方工具和土方机器中的至少一个之间的距离。根据实施例，一个到四个控制器的操作模式取决于当前登录到控制系统中的用户做出的或针对该用户做出的用户特定的调整。根据实施例，可用调整的范围取决于当前登录的用户的技能水平数据，技能水平数据由以下各项中的至少一个限定：土方机器的使用小时数、相应土方机器的使用小时数、能力水平，能力水平是通过考试或测试中的至少一个实现和通过中的至少一个的。根据实施例，一个到四个控制器可控的土方机器的操作是以下中的至少一个：驱动系统、外设装置、维护系统、道路导航系统、工事场所导航系统、相对于工事场所定位土方工具、相对于载物台移动土方工具、称重系统、自动化系统、测量系统和处理控制。根据实施例，控制系统通过以下信号中的至少一个给出反馈：图形、增强现实、虚拟现实、视听、视觉照射、触觉和力反馈。根据实施例，具有管理员特权的用户通过编辑用户的技能水平数据来限定技能水平。根据实施例，具有管理员特权的用户通过在云服务中编辑用户的技能水平数据来限定技能水平，并且土方机器从云服务检索该数据。根据实施例，至少一个控制单元被配置为从一个到四个控制器接收用于至少控制土方机器的驱动和工具的选择和控制。根据实施例，至少一个控制单元被配置为从一个到四个控制器接收用于控制以下操作中的至少一个的选择和控制：相对于载物架移动工具以及驱动土方机器。根据实施例，至少一个控制单元被配置为从一个到四个控制器接收用于控制土方机器的操作者可控的土方机器的所有操作的选择和控制。根据实施例，控制器的量为两个。根据实施例，土方机器是以下机器中的一个：挖掘机、推土机、平路机、夯实机、打桩机、深部稳定机、表面顶部钻机。上述实施例可以组合形成具有所公开的必要特征的合适的解决方案。附图说明一些实施例在附图中被更详细地描述，其中图1是设有两个控制器的挖掘机的示意性侧视图，图2是操作者在舱室的外部操作土方机器的示意图，图3是示出一些可行的土方机器的示意图，图4a-4c是用于在透明显示单元上显示土方图像的一些可能的布置的示意性侧视图，图5是设有一个或两个头戴式显示单元的耳麦的示意性前视图，以及图6是设有头戴式显示单元的头盔的示意性前视图。为了清晰起见，附图以简化的方式示出所公开的解决方案的一些实施例。在附图中，相似的标号标识相似的元件。具体实施方式图1示出了土方机器E，土方机器E在这种情况下是包括其上布置有吊杆2的可移动载物架1的挖掘机。在吊杆2的远端是工具3，在这种情况下是铲斗。吊杆2可以以通用的方式移动。操作者5可以选择吊杆2和铲斗如何对控制器CO的控制做出响应的方式。用户在一些情况下可能偏好半自动控制，其中，铲斗根据给定控制、以预先配置的或预先编程的方式移动，而在其他情况下，用户可能偏好更传统的方式，例如，通过控制铲斗以使得铲斗和吊杆2中的每个关节被单独地控制。土方机器包括用于相对于载物架1移动土方工具的致动部件。这些致动部件可以包括例如不同种类的电布置、机械布置和液压布置，这些布置可能包括例如不同种类的泵、致动筒或控制阀、以及本领域技术人员通常已知的用于实现工具3和机器E的回转、旋转、倾斜、缩放和其他类似的移动的其他种类的部件。在载物架1上的是用于操作者5的控制舱室4。在舱室4的内部的是显示部件，该显示部件包括例如至少一个透明显示单元6，操作者5可以通过所述至少一个透明显示单元6监视工具3的操作，并且显示可选的和可控的控制。显示单元6也可以是一些其他的种类。另外，显示部件、显示部件或显示单元6的一部分可以像控制器CO那样是无线的或可拆卸的。图1进一步公开了土方机器E及其操作组件可以配备有例如用于采集位置数据并且感测控制器CO的周围环境和地点的传感器11和测量装置。而且，土方机器E可以包括用于确定土方机器E的位置和方向的一个或多个导航或位置确定系统12，诸如全球导航卫星系统(GNSS)。根据实施例，技能水平、用户账户或这二者可以进行以下操作中的至少一个：强迫、授权、拒绝和限制至少一些控制、特征或这二者的使用。根据实施例，有经验的操作者5期望使用四个控制器CO(用于两个手的控制器以及用于双脚的控制器)、以及操作者5可以控制铲斗例如向左走、向右走、向前走、向后走、向上走和向下走的半自动控制。操作者5还可以选择铲斗到达这些方向、相对于水平面或垂直面所成的角度。他的脚所用的控制器CO期望驱动土方机器E。另一个脚可以控制速度以及是向前进、还是向后退，并且另一个脚可以控制例如是笔直走、还是向左转或向右转。当驱动土方机器时，铲斗(即，工具)的控制可以包括以下控制中的至少一个：像控制工具的位置或对齐这样地控制工具、以及控制土方工具相对于载物架的移动。用户可以从各种替代选择他或她在每个土方机器E中、在每种情形下期望哪种种类的反馈信号。可选的反馈信号至少是：图形、增强现实、虚拟现实、视听、视觉照射、触觉和力反馈。与土方机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制土方机器的控制系统，所述控制系统包括：一个到四个控制器和至少一个控制单元，所述控制系统进一步包括至少一个显示部件，所述至少一个显示部件用于显示所述一个到四个控制器(CO)可选且可控的控制，其特征在于：所述至少一个控制单元被配置为从所述一个到四个控制器接收用于控制所述一个到四个控制器可控的土方机器的所有操作的选择和控制；所述一个到四个控制器既能够附连地进行操作，又能够拆卸地进行操作；以及所述控制系统进一步包括用于确定所述一个到四个控制器中的每个相对于土方机器的地点的部件。

【技术特征摘要】
2017.11.24 FI 201760521.一种用于控制土方机器的控制系统，所述控制系统包括：一个到四个控制器和至少一个控制单元，所述控制系统进一步包括至少一个显示部件，所述至少一个显示部件用于显示所述一个到四个控制器(CO)可选且可控的控制，其特征在于：所述至少一个控制单元被配置为从所述一个到四个控制器接收用于控制所述一个到四个控制器可控的土方机器的所有操作的选择和控制；所述一个到四个控制器既能够附连地进行操作，又能够拆卸地进行操作；以及所述控制系统进一步包括用于确定所述一个到四个控制器中的每个相对于土方机器的地点的部件。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器的操作模式取决于所述一个到四个控制器中的每个是被附连、还是被拆卸。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于这些控制器和土方机器之间的距离。4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于这些控制器和土方机器的土方工具之间的距离。5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述土方机器的土方工具考虑以下各项中的至少一个在根据以手动、半自动和自动的方式中的至少一种方式设置的坐标系的三维空间中移动：操作者的地点、操作者的方位、相对于土方工具和土方机器中的至少一个的地点和方位中的至少一个的所述一个到四个控制器的地点和所述一个到四个控制器的方位。6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制器的量为两个到四个，并且所述两个到四个控制器中的每个在被拆卸时的操作模式取决于彼此之间的距离。7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器的操作模式取决于土方机器的土方工具和土方机器中的至少一个与检测到的障碍物之间的距离。8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器的操作模式取决于当前登录到所述控制系统中的用户做出的或针对该用户做出的用户特定的调整。9.根据权利要求8所述的控制系统，其特征在于，可用调整的范围取决于当前登录的用户的技能水平数据，所述技能水平数据由以下各项中的至少一个限定：土方机器的使用小时数、相应土方机器的使用小时数和能力水平，其中，所述能力水平是通过考试和测试中的至少一个实现和通过中的至少一个的。10.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述一个到四个控制器可控的土方机器的操作是以下中的至少一个：驱动系统、外设装置、维护系统、道路导航系统、...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·霍坎南，M·凡萨嫩，
申请(专利权)人：诺瓦特伦有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI