挖掘机械的控制系统以及挖掘机械的制作方法_5

文档序号:9583313阅读:来源:国知局
431的侵入的扩大。
[0126]在刃尖8T位于目标挖掘地形431的上方时,刃尖8T越是靠近目标挖掘地形431,动臂6的限制垂直速度分量Vcy_bm_lmt的绝对值越小,并且朝向与目标挖掘地形431平行的方向的动臂6的限制速度的速度分量(以下,酌情称作限制水平速度分量)VcX_bm_lmt的绝对值也越小。因此,在刃尖8T位于目标挖掘地形431的上方时,刃尖8T越靠近目标挖掘地形431,动臂6的朝向与目标挖掘地形431垂直的方向的速度、动臂6的朝向与目标挖掘地形431平行的方向的速度均越减速。通过由液压挖掘机100的操作人员同时操作左操作杆25L以及右操作杆25R,由此动臂6、斗杆7以及铲斗8同时动作。此时,假设输入动臂6、斗杆7以及铲斗8的各目标速度Vc_bm、Vc_am、Vc_bkt地说明前述的控制的话,如下所述。
[0127]图14示出目标挖掘地形431与铲斗8的刃尖8T之间的距离d比第一规定值dthl小、铲斗8的刃尖8T从位置Pnl向位置Pn2移动的情况下的动臂6的限制速度的变化的一例。位置Pn2处的刃尖8T与目标挖掘地形431之间的距离比位置Pnl处的刃尖8T与目标挖掘地形431之间的距离小。因此,位置Pn2处的动臂6的限制垂直速度分量Vcy_bm_lmt2比位置Pnl处的动臂6的限制垂直速度分量Vcy_bm_lmtl小。因此,位置Pn2处的动臂限制速度Vc_bm_lmt2比位置Pnl处的动臂限制速度Vc_bm_lmtl小。另外,位置Pn2处的动臂6的限制水平速度分量VcX_bm_lmt2比位置Pnl处的动臂6的限制水平速度分量Vcx_小。但是,此时,不对斗杆目标速度Vc_am以及铲斗目标速度Vc_bkt进行限制。因此,不对斗杆目标速度的垂直速度分量Vcy_am以及水平速度分量VcX_am、铲斗目标速度的垂直速度分量Vcy_bkt以及水平速度分量Vcx_bkt进行限制。
[0128]如前所述,由于不对斗杆7进行限制,因此,与操作人员的挖掘意愿对应的斗杆操作量MA的变化反映为铲斗8的刃尖8T的速度变化。因此,本实施方式能够抑制目标挖掘地形431的侵入的扩大,并且能够抑制操作人员的挖掘时的操作中的不协调感。
[0129]刃尖8T的刃尖位置P4不局限于利用GNSS进行测位,也可以利用其他测位机构进行测位。因此,刃尖8T与目标挖掘地形431之间的距离d不限于利用GNSS进行测位,也可以利用其他测位机构进行测位。铲斗限制速度的绝对值比铲斗目标速度的绝对值小。铲斗限制速度例如也可以利用例如与前述的斗杆限制速度相同的方法来算出。需要说明的是,也可以一并进行斗杆7的限制和铲斗8的限制。
[0130]以上,说明了以避免液压挖掘机100的作业机2侵入挖掘对象的方式控制作业机2的动作速度的挖掘控制。挖掘控制也可以是在根据作业机2的铲斗8的刃尖8T的位置与作为挖掘对象的目标施工信息T的位置信息检测到铲斗8移动到就要侵入挖掘对象的位置的情况下,使作业机2的动臂6进行上升动作的控制。接下来,对液压挖掘机100正在执行挖掘控制时,从图5所示的管理中心110的管理服务器111向液压挖掘机100发送目标施工信息T并由通信部40接收了时的控制进行说明。
[0131](在挖掘控制中通信部40接收到目标施工信息T的情况)
[0132]图15是示出液压挖掘机100与管理中心110的图。在本实施方式中,目标施工信息T例如根据液压挖掘机100的施工对象由管理中心110制作成,并存储于管理服务器111。如前所述,设计面信息TI包含目标施工信息T,目标施工信息T包含表示挖掘对象的目标形状的施工信息。存储于管理服务器111的目标施工信息T经由管理中心110的通信装置112以及天线112A向液压挖掘机100发送。
[0133]在液压挖掘机100的点火钥匙103接通的时刻,从蓄电器104向包含通信部40的设备进行供电。在通信部40使用具备无线通信的功能的通信部的情况下,在从蓄电器104向包含通信部40的设备进行供电之后,液压挖掘机100经由天线40A与管理服务器111进行无线通信,从管理服务器111接收目标施工信息T。不限于点火钥匙103接通的时刻,只要点火钥匙103接通,就向包含通信部40的设备进行供电,能够从管理服务器111、终端装置之类的外部装置接收目标施工信息T的状态持续。
[0134]从管理服务器111发送来的目标施工信息T经由液压挖掘机100的天线40A而由通信部40接收。显示控制装置28的存储部28M存储由通信部40接收的目标施工信息T。在图15所示的例子中,存储部28M存储有多个目标施工信息T_A、T_B、T_C、...T_V、T_Wo标注于目标施工信息T的附图标记A、B、C、...V、W是设计面信息的文件名。
[0135]在液压挖掘机100执行挖掘控制的情况下,操作人员操作图2所示的开关29S,向显示控制装置28发送执行挖掘控制的指令。此时,操作人员通过显示控制装置28的未图示的输入部来选择成为挖掘控制的对象的目标施工面41的范围。显示控制装置28的处理部28P从存储部28M读取与所选择的范围对应的目标施工信息T,生成目标挖掘地形数据U,向作业机控制装置26发送。在该例中,与所选择的范围对应的是文件名A的目标施工信息T_A,根据目标施工信息T_A生成目标挖掘地形数据U_A。作业机控制装置26使用目标挖掘地形数据U_A来执行挖掘控制。
[0136]从管理服务器111发送来的新的目标施工信息Τη包含将显示控制装置28的存储部28Μ的目标施工信息Τ更新为新的目标施工信息Τη的含义的命令(更新命令)PC。当从管理服务器111发送新的目标施工信息Τη以及更新命令PC,液压挖掘机100的通信部40接收它们时,显示控制装置28的处理部28Ρ将通信部40接收到的新的目标施工信息Τη存储于存储部28Μ。于是,当前存储于存储部28Μ的目标施工信息Τ改写为通信部40接收到的新的目标施工信息Τη而被更新。这样,在本实施方式中,处理部28Ρ确定是否将存储部28Μ所存储的目标施工信息Τ更新为新的目标施工信息Τη。处理部28Ρ根据新的目标施工信息Τ生成目标挖掘地形数据U_n,作业机控制装置26根据该目标挖掘地形数据U_n执行挖掘控制。在文件名A的目标施工信息T_A改写为新的目标施工信息T_An的情况下,处理部28P根据新的目标施工信息T_An生成目标挖掘地形数据U_An,作业机控制装置26根据该目标挖掘地形数据U_An执行挖掘控制。
[0137]在从管理服务器111向液压挖掘机100发送新的目标施工信息Τη的时刻,作业机控制装置26例如使用根据目标施工信息Τ_Α生成的目标挖掘地形数据U_A来执行挖掘控制。当通信部40接收包含文件名A的新的目标施工信息T_An的新的目标施工信息Τη时,存储部28Μ将当前的目标施工信息Τ_Α改写为新的目标施工信息Τ_Αη。在该时刻,由于作业机控制装置26正执行挖掘控制,因此作业机控制装置26根据基于新的目标施工信息Τ_An而生成的目标挖掘地形数据U_An来执行挖掘控制。
[0138]但是,在通信部40接收新的目标施工信息T_An之前的目标施工信息T_A的内容与新的目标施工信息T_An的内容不同的情况下,若在挖掘控制的执行过程中更新为新的目标施工信息T_An,则液压挖掘机的操作人员无法识别目标施工信息T_A已被更新为目标施工信息T_An,而是在认为相对于更新前的目标施工信息T_A对作业机2执行挖掘控制的情况下操作作业机2,存在感到不协调的可能性。其结果是,存在目标形状被施工成液压挖掘机100的操作人员不希望的形状的可能性。为了避免该情况,在作业机控制装置26执行挖掘控制的情况下,在执行中的挖掘控制结束之前,控制系统200不使用执行中的挖掘控制所使用的目标施工信息T_A以外的设计面信息。因此,控制系统200在作业机控制装置26执行挖掘控制的过程中处于等待更新为新的目标施工信息T_An的状态,在挖掘控制处于执行过程中的情况下,不使用新的目标施工信息T_An地继续进行挖掘控制。
[0139]因此,在本实施方式中,在执行挖掘控制的情况下,作业机控制装置26仅使用根据执行中的挖掘控制所使用的目标施工信息T_A生成的目标挖掘地形数据U_A继续进行挖掘控制。通过这样做,控制系统200在进行使用了液压挖掘机100的信息化施工时,不会进行对于液压挖掘机100的操作人员来说不希望的施工信息的更新,因此操作人员能够没有不协调感地操作作业机2。
[0140]例如,在通信部40接收了文件名A的新的目标施工信息T_An的情况下,存储部28M不将执行中的挖掘控制所使用的目标施工信息T_A更新为通信部40接收到的新的目标施工信息^六!!。存储部28M将执行中的挖掘控制未使用的、文件名B、C、D、..*V、W的目标施工信息T_B、T_C、...T_V、T_ff更新为新的目标施工信息T_Bn、T_Cn、...T_Vn、T_Wn。S卩,在作业机控制装置26进行挖掘控制正使用中的设计面信息的文件名(在该例中是A)与通信部40接收到的新的设计面信息的文件名(在该例中是A)相同时,显示控制装置28的处理部28P不将挖掘控制所使用的设计面信息更新为通信部40接收到的新的设计面信息。处理部28P也可以在接收新的设计面信息时,生成表示已接收了新的设计面信息TI的接收信息,并在显示部29显示接收信息。作为接收信息,能够使用规定的图标、注意标志以及文字信息中的至少一方。例如,处理部28P也可以在判断为使用中的设计面信息的文件名(在该例中是A)与通信部40接收到的新的设计面信息的文件名(在该例中是A)相同之后,生成表示相同的接收信息并显示于显示部29。另外,在处理部28P在不执行挖掘控制时接收了新的设计面信息的情况下也可以将接收信息显示于显示部29。并且,在作业机控制装置26进行挖掘控制正使用中的设计面信息的文件名(在该例中是A)与通信部40接收到的新的设计面信息的文件名(在该例中是B、C、.*V、W)不相同时,处理部28P将在挖掘控制中使用的设计面信息更新为通信部40接收到的新的设计面信息。若利用目标施工信息T的文件名确定有无目标施工信息T的更新,则能够容易且可靠地确定有无更新。
[0141]通过这样做,作业机控制装置26能够仅使用根据执行中的挖掘控制所使用的目标施工信息T_A生成的目标挖掘地形数据U_A来继续进行挖掘控制。另外,在挖掘控制中未使用的目标施工信息T_B、T_C等被更新为新的目标施工信息T_Bn、T_Cn等。在这种情况下,存储部28M例如将新的目标施工信息T_An暂时存储于缓冲存储器,在挖掘控制结束时或者使发动机35停止而液压挖掘机100停车时等,将在挖掘控制中所使用的目标施工信息T_A更新为通信部40接收到的新的目标施工信息T_An。
[0142](控制例)
[0143]图16是示出挖掘控制中的控制例(施工信息的更新控制)的流程图。在步骤S101中,显示控制装置28的处理部28P判定通信部40是否从管理服务器111接收新的目标施工信息Τη。在通信部40接收了新的目标施工信息Τη的情况下(步骤S101中为是),处理部28Ρ使处理进入步骤S102。在通信部40未接收新的目标施工信息Τη的情况下(步骤S101中为否),处理结束。
[0144]在步骤S102中,处理部28Ρ判定作业机控制装置26是否执行挖掘控制。例如,作业机控制装置26在挖掘控制中向显示控制装置28发送挖掘控制的执行信号0Ρ。显示控制装置28的处理部28Ρ在接收执行信号0Ρ的期间判定为挖掘控制处于执行中(步骤S102中为是)。在这种情况下,进入步骤S103,显示控制装置28的处理部28Ρ不将当前挖掘控制所使用的目标施工信息Τ更新为在步骤S101中通信部40所接收到的新的目标施工信息Τη0
[0145]在挖掘控制未处于执行中的情况下(步骤S102中为否),例如,在显示控制装置28的处理部28Ρ未接收执行信号0Ρ的情况下,处理部28Ρ使处理进入步骤S104。在步骤S104中,处理部28Ρ将当前存储部28Μ保持的目标施工信息Τ更新为在步骤S101中通信部40所接收到的新的目标施工信息Τη。
[0146]在本实施方式中,显示控制装置28的处理部28P根据目标施工信息T的文件名来确定是否将作业机控制装置26在挖掘控制中使用的目标施工信息T更新为通信部40接收到的新的目标施工信息Τη。除此之外,例如,显示控制装置28的处理部28Ρ也可以在挖掘控制正使用中的目标施工信息Τ的位置信息与通信部40接收到的新的目标施工信息Τη的位置信息相同时不将挖掘控制所使用的目标施工信息Τ更新为通信部40接收到的新的目标施工信息Τη。在这种情况下,例如,在挖掘控制正使用中的目标施工信息Τ的目标施工面41 (参照图4)与新的目标施工信息Τη的目标施工面41视为同一平面的情况下,两者的位置信息能够视作相同。
[0147]在本实施方式中,显示控制装置28的处理部28Ρ除了在挖掘控制未处于执行中的情况之外,也可以在液压挖掘机100处于切断、即点火钥匙103断开的状态的情况下将挖掘控制所使用的目标施工信息Τ更新为通信部40接收到的新的目标施工信息Τη。例如,在点火钥匙103接通时,在通信部40接收新的目标施工信息Τη的情况下,显示控制装置28的处理部28Ρ使存储部28Μ的缓冲存储器暂时存储新的目标施工信息Τη。并且,在点火钥匙103断开的时刻,处理部28Ρ利用存储于缓冲存储器的新的目标施工信息Τη更新当前存储于存储部28Μ的目标施工信息Τ。若如此,则在点火钥匙103接通时,不更新挖掘控制所使用的目标施工信息Τ,因此,不会进行液压挖掘机100的操作人员不希望的目标施工信息的更新,操作人员能够识别目标施工信息已被更新而操作作业机2。
[0148]在这样的情况下,显示控制装置28的处理部28Ρ从管理服务器111接收与新的目标施工信息Τη —并发送来的更新命令PC,在断开点火钥匙103之前保持更新命令PC。通过保持更新命令P
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