作业车辆以及显示控制方法与流程

文档序号:15103087发布日期:2018-08-04 16:13阅读:158来源:国知局

本发明涉及作业车辆以及显示控制方法,尤其是涉及具有铲斗的作业车辆以及该作业车辆中的显示控制方法。



背景技术:

以往,已知有液压挖掘机等作业车辆。这样的作业车辆具有主体部和与该主体部连接的工作装置。例如,液压挖掘机的工作装置从主体部侧起依次具有动臂、斗杆以及铲斗。

在日本特开2009-243073号公报(专利文献1)中,作为作业车辆的一例而公开了一种液压挖掘机。该液压挖掘机具备驾驶室、工作装置、显示装置以及显示位置控制部。工作装置通过驾驶室内的操作员的操作而动作。显示装置设置在驾驶室中,用于显示规定的图像。显示位置运算部与工作装置的动作相应地变更显示装置中的图像的显示位置。

详细而言,上述显示装置是设置在驾驶室的前表面的透明的显示器。显示位置运算部使规定的图像显示在显示位置中的、与将工作装置的前端部和驾驶室内的操作员的视点位置连结的直线交叉的位置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-243073号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

然而,设置在驾驶室的前表面的显示装置的显示区域被限制在该前表面的范围内。因此,在驾驶室的前表面设置有显示装置的作业车辆中,也假定有无法使作业支援信息等的规定图像的显示位置追随于工作装置的前端部的情况。因此,为了提高作业车辆的操作性,期待开发出能够应对这种状况的作业车辆。

本发明是鉴于上述的问题点而完成的,其目的在于,提供一种能够通过适当地对作业支援信息的显示进行控制而提高作业车辆的操作性的作业车辆以及该作业车辆中的显示控制方法。

用于解决课题的方案

根据本发明的一方案,作业车辆具备:工作装置,其具有铲斗;主体部,其安装有工作装置,且具有驾驶室;显示装置,其设置在驾驶室中,与作业现场的实景重合地显示作业支援信息;铲斗位置检测部,其对铲斗的位置进行检测;以及显示控制部,其对显示装置中的显示内容进行控制,基于检测到的位置,使作业支援信息追随于铲斗的动作地显示在该铲斗的周边。显示控制部在因铲斗的移动而使作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,对作业支援信息与显示区域内的铲斗的相对位置进行变更而使作业支援信息显示于显示装置。

根据上述的结构,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,对作业支援信息与铲斗的相对位置进行变更而显示作业支援信息,因此,能够确保作业支援信息的继续显示。因此,能够提高作业车辆的操作性。此外,与作业支援信息不显示在铲斗的周边的结构相比,能够提高作业车辆的操作性。

优选的是,显示控制部使多个作业支援信息按照预先确定的排列显示于显示装置,在因铲斗的移动而使多个作业支援信息的至少一个接近边界的情况下,对作业支援信息的排列进行变更。

根据上述的结构,即便存在无法追随于铲斗的动作的作业支援信息,也能够继续显示该作业支援信息。

优选的是,显示控制部以从驾驶室观察时在铲斗的左侧的位置或右侧的位置能视觉确认到作业支援信息的方式,对显示装置中的作业支援信息的显示位置进行控制。

根据上述的结构,作业支援信息至少不显示在铲尖的下侧。因此,能够实现对操作员来说作业性优异的显示。

优选的是,铲斗能够沿驾驶室的前后方向进行移动。显示控制部在因铲斗向后方的移动而使作业支援信息接近边界的情况下,使在右侧的位置以及左侧的位置中的一方的位置显示的作业支援信息显示在右侧的位置以及左侧的位置中的另一方的位置。

根据上述的结构,即便铲斗接近驾驶室,也能够使作业支援信息的显示位置追随于铲斗。

优选的是,工作装置设置在驾驶室的右侧。一方的位置是右侧的位置。另一方的位置是左侧的位置。

根据上述的结构,能够实现与工作装置相对于主体部的安装位置相适的作业支援信息的显示。

优选的是,铲斗能够沿驾驶室的上下方向进行移动。显示控制部在因铲斗向上方的移动而使作业支援信息接近边界的情况下,在显示区域的上端区域对作业支援信息与铲斗的相对位置进行变更。

根据上述的结构,在与作业支援信息将要无法追随于铲斗的动作之前显示的位置相同或接近的位置显示作业支援信息。因此,与在其他位置显示作业支援信息的情况相比,能够实现对操作员来说便利性优异的显示。

优选的是,铲斗能够沿驾驶室的上下方向进行移动。显示控制部在因铲斗向下方的移动而使作业支援信息接近边界的情况下,在显示区域的下端区域对作业支援信息与铲斗的相对位置进行变更。

根据上述的结构,在与作业支援信息将要无法追随于铲斗的动作之前显示的位置相同或接近的位置显示作业支援信息。因此,与在其他位置显示作业支援信息的情况相比,能够实现对操作员来说便利性优异的显示。

根据本发明的另一方案,作业车辆具备:工作装置,其具有铲斗;主体部,其安装有工作装置,且具有驾驶室;显示装置,其设置在驾驶室中,与作业现场的实景重合地显示作业支援信息;铲斗位置检测部,其对铲斗的位置进行检测;以及显示控制部,其对显示装置中的显示内容进行控制,基于检测到的位置,使作业支援信息追随于铲斗的动作地显示在该铲斗的周边。显示控制部在因铲斗的移动而使作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,将作业支援信息设为非显示。

根据上述的结构,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下将作业支援信息设为非显示,由此对操作员来说容易视觉确认前方情况。因此,能够提高作业车辆的操作性。此外,与作业支援信息不显示在铲斗的周边的结构相比,能够提高作业车辆的操作性。

优选的是,显示控制部使多个作业支援信息显示于显示装置。显示控制部在因铲斗的移动而使多个作业支援信息接近边界的情况下,将至少一个作业支援信息设为非显示。

根据上述的结构,能够使多个支援信息中的上述至少一个作业支援信息以外的作业支援信息追随于铲斗的动作。

优选的是,显示控制部基于检测到的位置,来判断作业支援信息是否接近边界。

根据上述的结构,能够判断作业支援信息是否接近边界。

优选的是,显示控制部基于作业支援信息的显示位置,来判断作业支援信息是否接近边界。

根据上述的结构,能够判断作业支援信息是否接近边界。

优选的是,显示控制部基于将检测到的位置和表示操作员的视点的基准位置连结的假想线与显示区域的交点的位置,来判断作业支援信息是否接近边界。

根据上述的结构,能够判断作业支援信息是否接近边界。

根据本发明的又一方案,在作业车辆中执行一种显示控制方法,该作业车辆包括:工作装置,其具有铲斗;主体部,其安装有工作装置,且具有驾驶室;以及显示装置,其设置在驾驶室中,与作业现场的实景重合地显示作业支援信息。显示控制方法具备下述步骤:对铲斗的位置进行检测;以及基于检测到的位置,使作业支援信息追随于铲斗的动作地显示在该铲斗的周边,并且,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,对作业支援信息与显示区域内的铲斗的相对位置进行变更。

根据上述的结构,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,对作业支援信息与铲斗的相对位置进行变更而显示作业支援信息,因此,能够确保作业支援信息的继续显示。因此,根据上述显示控制方法,能够提高作业车辆的操作性。此外,与作业支援信息不显示在铲斗的周边的结构相比,能够提高作业车辆的操作性。

根据本发明的再一方案,在作业车辆中执行一种显示控制方法,该作业车辆包括:工作装置,其具有铲斗;主体部,其安装有工作装置,且具有驾驶室;以及显示装置,其设置在驾驶室中,与作业现场的实景重合地显示作业支援信息。显示控制方法具备下述步骤:对铲斗的位置进行检测;以及基于检测到的位置,使作业支援信息追随于铲斗的动作地显示在该铲斗的周边,并且,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下,将作业支援信息设为非显示。

根据上述的结构,在作业支援信息接近显示装置的显示区域的边界的情况下将作业支援信息设为非显示,由此对操作员来说容易视觉确认前方情况。因此,根据上述显示控制方法,能够提高作业车辆的操作性。此外,与作业支援信息不显示在铲斗的周边的结构相比,能够提高作业车辆的操作性。

发明效果

根据上述的结构,由于能够适当地对作业支援信息的显示进行控制,因此能够提高作业车辆的操作性。

附图说明

图1是对实施方式的作业车辆的外观进行说明的图。

图2是表示作业车辆具备的控制系统的构成的框图。

图3是表示一方案中的显示装置的显示内容的图。

图4是用于说明铲斗向上方移动了的情况下的、作业支援信息的显示位置的图。

图5是用于说明铲斗向上方移动了的情况下的、多个作业支援信息各自的显示位置的图。

图6是用于说明铲斗向下方移动了的情况下的、作业支援信息的显示位置的图。

图7是用于说明铲斗向下方移动了的情况下的、多个作业支援信息各自的显示位置的图。

图8是用于说明铲斗向接近驾驶室的方向(后方)移动了的情况下的、作业支援信息的显示位置的图。

图9是用于说明作业支援信息的显示处理的流程图。

图10是用于说明铲斗向上方移动了的情况下的、多个作业支援信息各自的显示位置的图。

图11是表示具有与显示装置不同的结构的其他显示装置的图。

具体实施方式

以下,基于附图对本发明的实施方式进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,对同一部件标注相同的附图标记。它们的名称以及功能也相同。因此,不再重复对它们的详细说明。

<A.整体结构>

图1是对实施方式的作业车辆101的外观进行说明的图。如图1所示,作为实施方式的作业车辆101,在本例中,以液压挖掘机举例进行说明。

作业车辆101主要具有行驶体1、回转体3以及工作装置4。作业车辆101的主体部由行驶体1和回转体3构成。在主体部安装有工作装置4。行驶体1具有左右一对履带。回转体3被装配为能够借助行驶体1的上部的回转机构进行回转。回转体3具有驾驶室8等。

工作装置4在回转体3中被轴支承为能够沿上下方向工作,进行砂土的挖掘等的作业。工作装置4包括动臂5、斗杆6以及铲斗7。工作装置4设置在驾驶室8的右侧。

动臂5的基部以可动的方式与回转体3连结。斗杆6以可动的方式与动臂5的前端连结。铲斗7以可动的方式与斗杆6的前端连结。铲斗7相对于驾驶室8能够沿上下方向移动。另外,铲斗7相对于驾驶室8也能够沿前后方向移动。铲斗7具有铲尖7A。

驾驶室8具有挡风玻璃2。挡风玻璃2由框架9固定。详细而言,挡风玻璃2由挡风玻璃2A和比挡风玻璃2A靠下侧的挡风玻璃2B构成。更详细而言,挡风玻璃2A设置在上部的开口框9A的内侧(开口框内),挡风玻璃2B设置在下部的开口框9B的内侧。

显示装置44安装在作业车辆101的驾驶室8的驾驶席的前方。在本例中,显示装置44由将向驾驶室8入射的外部光透过的构件(薄膜等)和投影机(投影仪)构成。由投影机投影的影像作为真实图像而显示于将外部光透过的构件(薄膜等)。显示装置44的显示区域设置在作业车辆101的驾驶室8的前表面的开口框9A内。驾驶室8的操作员能够通过显示装置44的显示区域来目视包含工作装置4在内的作业现场的实景。显示装置44与作业现场的实景重合地显示用于支援由操作员进行的工作装置4的操作(作业)的信息(作业支援信息)。显示装置44作为在操作员的视野中直接映出影像的平视显示器发挥功能。

显示装置44的薄膜等的将外部光透过的构件与挡风玻璃2A重叠设置。显示装置44在到挡风玻璃2A的缘部为止的范围内具有显示区域。需要说明的是,挡风玻璃2A的大小可以与显示装置44的显示区域相同,也可以为不同的情况。

在本例中,作为显示装置44,针对在将向驾驶室8入射的外部光透过的构件(薄膜等)上显示由投影机(投影仪)投影的影像的结构进行说明,但不局限于此,也可以采用具备作为透明的显示器(例如透过型的液晶显示器)的显示装置44的结构。

<B.控制系统的构成>

图2是表示作业车辆101所具备的控制系统的构成的框图。如图2所示,作业车辆101具有操作装置10、工作装置控制器20、工作装置驱动装置30以及显示系统40。

(b1.操作装置10)

操作装置10具有操作构件11L、11R、操作检测部12、行驶操作构件13以及行驶操作检测部14。

操作构件11L、11R用于供操作员对工作装置4以及回转体3进行操作。详细而言,操作构件11R用于供操作员对动臂5和铲斗7进行操作。操作构件11L用于供操作员对回转体3和斗杆6进行操作。

操作检测部12检测操作员对操作构件11L、11R进行的操作

行驶操作构件13用于供操作员对作业车辆101的行驶进行操作。行驶操作检测部14与行驶操作构件13的操作内容相应地产生先导流量。作业车辆101以与先导流量相应的速度进行移动。

(b2.工作装置控制器20)

工作装置控制器20具有存储部21和运算部22。存储部21由RAM(Random Access Memory)以及ROM(Read Only Memory)等存储器构成。运算部22由CPU(Central Processing Unit)等运算处理装置构成。

工作装置控制器20主要对工作装置4的动作和回转体3的回转进行控制。详细而言,工作装置控制器20与操作构件11L、11R的操作相应地生成用于使工作装置4以及回转体3动作的控制信号。工作装置控制器20将所生成的控制信号向工作装置控制装置27输出。

(b3.工作装置驱动装置30)

工作装置驱动装置30具有比例控制阀31。比例控制阀31基于来自工作装置控制器20的控制信号进行动作。详细而言,比例控制阀31将与控制信号相应的流量的工作油向液压缸以及回转马达供给。由此,工作装置4动作,回转体3回转。

(b4.显示系统40)

显示系统40的显示装置44显示作业支援信息等各种图像。显示系统40具有铲斗位置检测部41、显示控制部43以及显示装置44。需要说明的是,在显示系统40中,作为操作员的视点位置而预先设定有规定的基准位置。

铲斗位置检测部41具有铲斗角度传感器411、斗杆角度传感器412以及动臂角度传感器413。

铲斗角度传感器411对铲斗7相对于规定的基准位置的相对角度进行检测。斗杆角度传感器412对斗杆6相对于规定的基准位置的相对角度进行检测。动臂角度传感器413对动臂5相对于规定的基准位置的相对角度进行检测。

铲斗位置检测部41基于检测到的三个相对角度的信息,对铲斗7相对于作业车辆主体的位置进行检测。详细而言,铲斗位置检测部41对车身坐标系中的铲斗7的位置进行检测。铲斗位置检测部41例如检测铲斗7的铲尖7A的位置来作为铲斗7的位置。

显示控制部43基于检测到的铲斗7的位置,使作业支援信息显示于显示装置44。详细而言,显示控制部43对显示装置44中的显示内容进行控制,使作业支援信息追随于铲斗7的动作地显示在铲斗7的周边。更详细而言,显示控制部43在因铲斗7的移动而使作业支援信息接近显示装置44的显示区域440的边界441(参照图3)的情况下,变更作业支援信息与铲斗7的相对位置而使该作业支援信息显示于显示装置44。需要说明的是,边界441的内侧是显示区域440。

显示控制部43典型地是基于显示区域440中的作业支援信息的显示位置(坐标),来判断作业支援信息是否接近显示区域440的边界441。另外,作业支援信息的显示位置由铲斗7的位置决定。

然而,作业支援信息是否接近边界441的判断不局限于上述的方法。例如,显示控制部43也可以基于检测到的铲斗7的位置,来判断作业支援信息是否接近边界441。在该情况下,显示控制部43能够通过铲斗7是否接近三维的预先确定的区域(以下称为“三维区域Q”)的边界来判断作业支援信息是否接近边界441。

需要说明的是,三维区域Q在作业车辆101中典型地是由三维的坐标系(详细而言,车身坐标系)的各坐标值规定。这些坐标值由作业车辆的制造商等预先设定。更详细而言,三维区域Q根据车身坐标系中的显示装置44的设置位置而被规定。进一步详细而言,三维区域Q根据作业车辆101的显示区域的位置而被规定。

具体而言,三维区域Q是作业支援信息92能够追随于铲斗7的区域。详细而言,在着眼于一个作业支援信息的情况下,三维区域Q被规定为,能够不使作业支援信息相对于铲斗7的相对位置发生变化地使该作业支援信息显示于显示装置44的、铲斗7的位置。

然而,如上所述,作业支援信息的显示位置由铲斗7的位置决定。因此,铲斗7接近三维区域Q的边界意味着作业支援信息在显示区域440中接近边界441。

另外,针对作业支援信息是否接近显示区域440的边界441的判断,显示控制部43也可以基于将检测到的铲斗7的位置和操作员的视点位置(上述的基准位置)连结的假想线与该显示区域440的交点的位置(显示区域R内的坐标值),来判断作业支援信息是否接近边界441。

以下对显示控制部43进一步详细进行说明。显示控制部43具有图像生成部431和显示位置运算部432。

图像生成部431生成在显示装置44显示的图像。图像生成部431生成表示车速计、发动机旋转计、燃料计、油温计等的图像。此外,图像生成部431生成表示多个作业支援信息的图像。关于作业支援信息的具体例,通过图3等进行说明。

详细而言,图像生成部431与对作业车辆101的动力系统进行控制的控制器(未图示)连接。图像生成部431接收由各种传感器检测到的信息以及与控制器的控制内容相关的信息等。图像生成部431基于该接收到的信息,生成使显示装置44显示的图像。

显示位置运算部432对显示装置44中的图像的显示位置进行运算,在算出的显示位置显示图像。详细而言,显示位置运算部算出显示装置44中的作业支援信息的显示位置,在该算出的位置显示作业支援信息。

具体而言,显示位置运算部432基于由铲斗位置检测部41检测到的铲斗7的位置和上述的基准位置,算出显示装置44中的作业支援信息的显示位置。详细而言,显示位置运算部432算出从驾驶室8观察时在铲斗7的周边能视觉确认到作业支援信息的显示位置。由显示位置运算部432算出的显示位置的详细内容见后述(图3~8等)。

更详细而言,显示控制部43算出显示装置44上的铲斗-7的位置以及铲斗7的铲尖7A的位置。通过这样的算出处理,能够使作业支援信息的显示位置追随于铲斗7的移动。需要说明的是,显示控制部43由CPU等运算处理装置、RAM以及ROM等存储装置来实现。

<C.用户接口>

接着,基于图3~图8对显示装置44中的作业支援信息的显示方法进行说明。

(c1.作业支援信息的显示方式)

图3是表示一方案中的显示装置44的显示内容的图。如图3所示,显示控制部43在显示装置44的显示区域440显示多个作业支援信息91~94。详细而言,显示控制部43使多个作业支援信息91~94显示于在铲斗7的周边能分别视觉确认到多个作业支援信息91~94的位置。优选的是,显示控制部43使多个作业支援信息91~94显示在比铲斗7的铲尖7A靠上方的位置。

另外,在图3的例子中,显示控制部43以从驾驶室8观察时在铲斗7的左侧的位置能视觉确认到作业支援信息91、92的方式,对显示装置44中的作业支援信息91、92的显示位置进行控制。此外,显示控制部43以从驾驶室8观察时在铲斗7的右侧的位置能视觉确认到作业支援信息93、94的方式,对显示装置44中的作业支援信息93、94的显示位置进行控制。

作业支援信息91表示正对罗盘。正对罗盘表示作业车辆101是否处于与设计面数据正对的状态。另外,正对罗盘在不处于正对状态的情况下,以圆的内部的箭头的旋转角表示偏移量。在作业车辆101未与设计面数据正对的情况下,显示控制部43也可以通过消去作业支援信息91的圆的内部的箭头等的处理,以与图3所示的方式不同的方式使作业支援信息91显示于显示装置44。另外,即便在作业车辆无论朝向哪个方向都无法与设计面数据正对的情况下,显示控制部43也可以以与图3所示的方式不同的方式使作业支援信息91显示于显示装置44。

作业支援信息92表示设计面与铲尖的剖面(横剖面)。

作业支援信息93表示光条。光条在精挖掘时显示。与后述的作业支援信息94相比,光条更为详细地显示设计面与铲尖7A之间的距离。作业支援信息94表示设计面方向以及设计面与铲尖7A之间的距离。作业支援信息94在粗挖掘时和精挖掘时显示。

需要说明的是,图3所示的作业支援信息91~94是一例,显示装置44所显示的作业支援信息不局限于此。

另外,详细内容见后述,各作业支援信息91~94追随于铲斗7的上下方向的移动(图4~图7)。另外,各作业支援信息91~94追随于铲斗7的驾驶室8的前后方向的移动(图8)。

(c2.向上方的追随处理以及在上端部的边界处理)

(1)第一例

图4是用于说明铲斗7向上方移动了的情况下的、作业支援信息92的显示位置的图。如图4所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下高的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下高的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

在铲斗7处于状态(A)所示的位置的情况下,显示系统40将作业支援信息92显示在从驾驶室8的操作员观察时处于铲斗7的左侧的位置P1。详细而言,显示系统40的显示控制部43使作业支援信息92显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

当铲斗7从状态(A)向上方移动时,显示控制部43进行如下的处理:基于由铲斗位置检测部41依次检测的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。更详细而言,显示控制部43以与铲斗7的相对位置关系成为恒定的方式使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。

当铲斗7到达了状态(B)所示的位置的情况下,显示控制部43使作业支援信息92显示于位置P2。位置P2是比状态(A)所示的位置P1高的位置,且是铲斗7的左侧的位置。需要说明的是,在该情况下,铲斗7与作业支援信息的位置关系也被保持为恒定,因此,作业支援信息92被显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

在状态(B)之后铲斗7进一步向上方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,显示装置44的显示区域中的上下方向的宽度比铲斗7的上下方向的可动范围窄,因此,作业支援信息92无法追随于铲斗7。

对此,显示控制部43停止使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动的处理。具体而言,如状态(C)所示,显示控制部43使作业支援信息92显示在比位置P2高的位置P3。位置P3是显示装置44的上端区域。准确地说,位置P3是铲斗7将要移动到三维区域Q外之前的作业支援信息的显示位置。

需要说明的是,在状态(C)下,显示控制部43使作业支援信息92显示于位置P3,但不局限于此。显示控制部43在铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,也可以在显示装置44的显示区域的左角或右角等显示作业支援信息92。例如,显示控制部43也可以在上部区域的左角(左上方的角的区域)显示作业支援信息92。

将上述的处理总结为以下的(i)~(iii)。

(i)显示控制部43在铲斗7处于三维区域Q内的情况下,基于检测到的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。显示控制部43在铲斗7处于三维区域Q外的情况下,不使显示装置44中的作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。

根据上述的结构,即便在铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下(详细而言,在无法使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的情况下),也能够通过停止追随而确保作业支援信息92的继续显示。因此,根据作业车辆101,能够如上述那样适当地对作业支援信息的显示进行控制。因此,能够提高作业车辆101的操作性。

(ii)另外,显示控制部43在铲斗7处于三维区域Q内的情况下,以从驾驶室8观察时在铲斗7的周围能视觉确认到作业支援信息92的方式对显示装置44中的作业支援信息92的显示位置进行控制。根据该结构,与从驾驶室8观察时在铲斗7的周围无法视觉确认到作业支援信息92的结构相比,能够提高作业车辆101的操作性。

(iii)另外,显示控制部43在因铲斗7向上方向的移动而使铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,在显示区域440的上端区域显示作业支援信息92。根据该结构,在与将要无法追随之前显示的位置相同或接近的位置显示作业支援信息。因此,与在其他区域显示作业支援信息92的情况相比,能够实现对操作员来说便利性优异的显示。

(2)第二例

图5是用于说明铲斗7向上方移动了的情况下的、多个作业支援信息91、92、94各自的显示位置的图。如图5所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下高的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下高的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

在铲斗7处于状态(A)所示的位置的情况下,显示系统40将三个作业支援信息91、92、94分别显示于位置P11、P12、P13。需要说明的是,位置P11、P12是从操作员观察时处于铲斗7的左侧的位置。位置P13是从操作员观察时处于铲斗7的右侧的位置。更详细而言,显示控制部43使作业支援信息91、92、94显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。另外,显示作业支援信息91的位置P11高于显示作业支援信息92的位置P12以及显示作业支援信息94的位置P13。

当铲斗7从状态(A)向上方移动时,显示控制部43进行如下的处理:基于由铲斗位置检测部41依次检测的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息91、92、94的显示位置追随于铲斗7的移动。更详细而言,显示控制部43以各个作业支援信息91、92、94与铲斗7的相对位置关系成为恒定的方式,使作业支援信息91、92、94的显示位置追随于铲斗7的移动。

在铲斗7到达了状态(B)所示的位置的情况下,显示控制部43使三个作业支援信息91、92、94分别显示于位置P14、P15、P16。位置P14、P15、P16分别是比状态(A)所示的位置P11、P12、P13高的位置。位置P14、P15是从操作员观察时处于铲斗7的左侧的位置。位置P16是从操作员观察时处于铲斗7的右侧的位置。需要说明的是,在该情况下,由于铲斗7与作业支援信息的位置关系被保持为恒定,因此,作业支援信息91、92、94也显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。另外,显示作业支援信息91的位置P14高于显示作业支援信息92的位置P15以及显示作业支援信息94的位置P16。

在状态(B)之后铲斗7进一步向上方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,最初,作业支援信息91无法追随于铲斗7。详细而言,三个作业支援信息91、92、94中的至少作业支援信息91无法追随于铲斗7。更详细而言,由于作业支援信息91的存在,因此位于作业支援信息91的下方的作业支援信息92也无法追随于铲斗7。

因此,显示控制部43停止使作业支援信息91的显示位置追随于铲斗7的移动的处理。详细而言,显示控制部43对显示区域440内的铲斗7与多个作业支援信息91、92、94的相对位置进行变更。具体而言,显示控制部43对多个作业支援信息91、92、94的排列进行变更。典型地是,显示控制部43以使三个作业支援信息91、92、94的显示位置在上下方向(高度方向)上相同的方式对三个作业支援信息91、92、94的排列进行变更。例如,在作业支援信息94的显示位置高于作业支援信息92的显示位置的情况下,显示控制部43通过使作业支援信息91与作业支援信息92在横向上相邻地排列,从而使作业支援信息91、92的显示位置的高度与作业支援信息94的显示位置的高度一致。

具体而言,如状态(C)所示,显示控制部43使三个作业支援信息91、92、94分别显示于高度相同的位置P17、P18、P19。需要说明的是,位置P17、P18、P19是显示区域440的上端区域。

需要说明的是,在状态(C)下,显示控制部43使作业支援信息91显示在从操作员观察时的作业支援信息92的右侧,但不局限于此。显示控制部43也可以在无法使作业支援信息91追随于铲斗7的情况下,使作业支援信息91显示在从操作员观察时的作业支援信息92的左侧。

将上述的处理总结为以下的(i)~(iii)。

(i)显示控制部43在因铲斗7的移动而使作业支援信息接近显示装置44的显示区域440的边界441的情况下,对该作业支援信息与显示区域440内的铲斗7的相对位置进行变更,使该作业支援信息显示于显示装置44。

根据上述的结构,在作业支援信息接近显示装置44的显示区域440的边界441的情况下,变更作业支援信息与铲斗7的相对位置而显示作业支援信息,因此,能够确保作业支援信息的继续显示。因此,能够提高作业车辆101的操作性。此外,与作业支援信息不显示在铲斗7的周边的结构相比,能够提高作业车辆101的操作性。

(ii)显示控制部43在因铲斗7向上方的移动而使作业支援信息接近边界441的情况下,在显示区域440的上端区域对作业支援信息与铲斗7的相对位置进行变更。

根据上述的结构,在与作业支援信息将要无法追随于铲斗7的动作之前显示的位置相同或接近的位置显示作业支援信息。因此,与在其他位置显示作业支援信息的情况相比,能够实现对操作员来说便利性优异的显示。

(iii)显示控制部43使多个作业支援信息91、92、94按照预先确定的排列而显示于显示装置44。显示控制部43在因铲斗7的移动而使多个作业支援信息91、92、94中的至少一个接近边界441的情况下,变更作业支援信息的排列。根据该结构,即便存在无法追随于铲斗7的作业支援信息(例如图中的作业支援信息91),也能够继续显示该作业支援信息。

(c3.向下方的追随处理以及在下端部的边界处理)

(1)第一例

图6是用于说明铲斗7向下方移动了的情况下的、作业支援信息92的显示位置的图。如图6所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下低的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下低的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

在铲斗7处于状态(A)所示的位置的情况下,显示系统40将作业支援信息92显示在铲斗7的左侧的位置P21。详细而言,显示系统40的显示控制部43使作业支援信息92显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

当铲斗7从状态(A)向下方移动时,显示控制部43进行如下的处理:基于由铲斗位置检测部41依次检测的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。更详细而言,显示控制部43以与铲斗7的相对位置关系成为恒定的方式使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动。

在铲斗7到达了状态(B)所示的位置的情况下,显示控制部43使作业支援信息92显示于位置P22。位置P22是比状态(A)所示的位置P1低的位置,且是铲斗7的左侧的位置。需要说明的是,在该情况下,铲斗7与作业支援信息的位置关系也被保持为恒定,因此,作业支援信息92显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

在状态(B)之后铲斗7进一步向下方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,显示装置44的显示区域中的上下方向的宽度比铲斗7的上下方向的可动范围窄,因此,作业支援信息92无法追随于铲斗7。

因此,显示控制部43停止使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动的处理。具体而言,如状态(C)所示,显示控制部43使作业支援信息92显示在比位置P22低的位置P23。位置P23是显示装置44的下端区域。准确地说,位置P23是铲斗7将要向三维区域Q外移动之前的作业支援信息的显示位置。

需要说明的是,在状态(C)下,显示控制部43使作业支援信息92显示于位置P23,但不局限于此。显示控制部43在铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,也可以在显示装置44的显示区域的左角或右角等显示作业支援信息92。例如,显示控制部43也可以在下部区域的左角(左上方的角的区域)显示作业支援信息92。

如以上那样,显示控制部43在因铲斗7向下方的移动而使铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,在显示区域440的下端区域(图6的情况下为位置P23)显示作业支援信息92。根据该结构,在与将要无法追随之前显示的位置相同或接近的位置显示作业支援信息。因此,与在其他区域显示作业支援信息的情况相比,能够实现对操作员来说便利性优异的显示。

(2)第二例

图7是用于说明铲斗7向下方移动了的情况下的、多个作业支援信息91、92各自的显示位置的图。如图7所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下低的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下低的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

在铲斗7处于状态(A)所示的位置的情况下,显示系统40将三个作业支援信息91、92分别显示于位置P31、P32。需要说明的是,位置P31、P32是从操作员观察时处于铲斗7的左侧的位置。详细而言,显示系统40的显示控制部43使作业支援信息91、92显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。另外,显示作业支援信息91的位置P31高于显示作业支援信息92的位置P32。

当铲斗7从状态(A)向下方移动时,显示控制部43进行如下的处理:基于由铲斗位置检测部41依次检测的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息91、92的显示位置追随于铲斗7的移动。更详细而言,显示控制部43以各个作业支援信息91、92与铲斗7的相对位置关系成为恒定的方式,使作业支援信息91、92的显示位置追随于铲斗7的移动。

当铲斗7到达了状态(B)所示的位置的情况下,显示控制部43使两个作业支援信息91、92分别显示在位置P33、P34。位置P33、P34分别是比状态(A)所示的位置P31、P32低的位置。位置P33、P34是从操作员观察时处于铲斗7的左侧的位置。需要说明的是,在该情况下,铲斗7与作业支援信息的位置关系也被保持为恒定,因此,作业支援信息91、92显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。另外,显示作业支援信息91的位置P33高于显示作业支援信息92的位置P34。

在状态(B)之后铲斗7进一步向下方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,最初,作业支援信息92无法追随于铲斗7。详细而言,两个作业支援信息91、92中的至少作业支援信息92无法追随于铲斗7。更详细而言,由于作业支援信息92的存在,因此位于作业支援信息92的上方的作业支援信息91也无法追随于铲斗7。

因此,显示控制部43停止使作业支援信息92的显示位置追随于铲斗7的移动的处理。详细而言,显示控制部43对显示区域440内的铲斗7与多个作业支援信息91、92的相对位置进行变更。具体而言,显示控制部43对多个作业支援信息91、92的排列进行变更。典型地是,显示控制部43以使两个作业支援信息91、92的显示位置在上下方向(高度方向)上相同的方式对作业支援信息91、92的排列进行变更。例如,显示控制部43通过使作业支援信息91与作业支援信息92在横向上相邻地排列,从而使作业支援信息91、92的显示位置的高度相同。

具体而言,如状态(C)所示,显示控制部43使作业支援信息91、92分别显示在高度相同的位置P35、P36。需要说明的是,位置P35、P36是显示区域440的下端区域。

需要说明的是,在状态(C)下,显示控制部43使作业支援信息91显示在从操作员观察时的作业支援信息92的左侧,但不局限于此。显示控制部43在无法使作业支援信息91追随于铲斗7的情况下,也可以使作业支援信息91显示在从操作员观察时的作业支援信息92的右侧。

如以上那样,显示控制部43在因铲斗7的移动而使作业支援信息接近显示装置44的显示区域440的边界441的情况下,对该作业支援信息与铲斗7的相对位置进行变更而使该作业支援信息显示于显示装置44。详细而言,显示控制部43在因铲斗7向下方的移动而使作业支援信息接近边界441的情况下,在显示区域440的下端区域对作业支援信息与铲斗7的相对位置进行变更。

更详细而言,显示控制部43使多个作业支援信息91、92按照预先确定的排列显示于显示装置44。显示控制部43在因铲斗7的移动而使多个作业支援信息91、92、94中的至少一个接近边界441的情况下,变更作业支援信息的该排列。根据上述的结构,即便存在无法追随于铲斗7的作业支援信息,也能够继续显示该作业支援信息。

(c4.向后方的追随处理以及边界处理)

图8是用于说明铲斗7向接近驾驶室8的方向(后方)移动了的情况下的、作业支援信息94的显示位置的图。如图8所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下接近驾驶室8的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下接近驾驶室8的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

在铲斗7处于状态(A)所示的位置的情况下,显示系统40将作业支援信息94显示于从驾驶室8的操作员观察时处于铲斗7的右侧的位置P41。详细而言,显示系统40的显示控制部43使作业支援信息94显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

当铲斗7从状态(A)向后方(驾驶室8侧)移动时,显示控制部43进行如下的处理:基于由铲斗位置检测部41依次检测的铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息94的显示位置追随于铲斗7的移动。更详细而言,显示控制部43以与铲斗7的相对位置关系成为恒定的方式使作业支援信息94的显示位置追随于铲斗7的移动。

在铲斗7到达了状态(B)所示的位置的情况下,显示控制部43使作业支援信息94显示于位置P42。位置P42是从操作员观察时位于铲斗7的右侧的位置。需要说明的是,在该情况下,铲斗7与作业支援信息的位置关系也被保持为恒定,因此,作业支援信息94显示在比铲斗7的铲尖7A高的位置。

在状态(B)之后铲斗7进一步向后方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,显示装置44的显示区域中的铲斗7的右侧的宽度变窄。详细而言,显示装置44中的铲斗7的视觉确认区域扩大,因此,从操作员观察时位于铲斗7的右侧的铲斗的周边的区域变窄。由此,显示控制部43无法在从操作员观察时的铲斗7的右侧显示作业支援信息94。详细而言,显示控制部43在从操作员观察时的铲斗7的右侧的区域,无法使作业支援信息94追随于铲斗7的移动。

因此,显示控制部43对铲斗7与作业支援信息94的相对位置进行变更。详细而言,显示控制部43为了使作业支援信息94的显示位置追随于铲斗7的移动,停止使作业支援信息94的显示位置显示在从操作员观察时的铲斗7的右侧,而使作业支援信息94的显示位置显示在从操作员观察时的铲斗7的左侧。这样,显示控制部43使作业支援信息94的显示位置显示在相对于铲斗7为相反侧的位置。典型地是,显示控制部43使作业支援信息94显示在比铲斗7的铲尖7A靠上方的位置。

然后,显示控制部43使作业支援信息94追随于铲斗7的向后方的移动。例如,在铲斗7到达了状态(C)的位置的情况下,显示控制部43使作业支援信息94显示于位置P43。

如以上那样,显示控制部43在因铲斗7的移动而使作业支援信息94接近显示装置44的显示区域440的边界441的情况下,对作业支援信息94与铲斗7的相对位置进行变更而使作业支援信息94显示于显示装置44。

详细而言,显示控制部43在因铲斗7向后方(驾驶室8方向)的移动而使作业支援信息94接近边界441的情况下,使在铲斗7的右侧的位置显示的作业支援信息94显示于铲斗7的左侧的位置。根据该结构,即便铲斗7接近驾驶室8,也能够使作业支援信息94的显示位置追随于铲斗7。

需要说明的是,在将工作装置设置于从驾驶室观察时在左前方能视觉确认到的位置这样的作业车辆中,将显示控制部43构成为:在因铲斗7向后方(驾驶室8方向)的移动而使作业支援信息94接近边界441的情况下,使在铲斗7的左侧的位置显示的作业支援信息94显示于铲斗7的右侧的位置即可。

<D.控制结构>

图9是用于说明作业支援信息的显示处理的流程图。如图9所示,显示控制部43在步骤S1中算出全局坐标系上的作业车辆101的三维位置信息。显示控制部43在步骤S2中算出车身坐标系上的铲斗7的位置以及铲尖7A的位置。在步骤S3中,显示控制部43算出全局坐标上的铲斗7的位置以及铲尖7A的位置。需要说明的是,算出全局坐标系上的铲斗7的位置等是为了使利用了预先存储的目标地形信息的信息显示于显示装置44。

在步骤S4中,显示控制部43基于铲斗7的铲尖在全局坐标中的当前位置与上述目标地形信息,算出目标设计地形与铲尖7A的距离信息。在步骤S5中,显示控制部43基于在步骤S4中算出的距离信息而生成作业支援信息的显示内容。

在步骤S6~S8中,显示控制部43基于铲斗7的当前位置(例如,铲尖7A的当前位置)而算出作业支援信息的显示位置。详细而言,在步骤S6中,显示控制部43基于在步骤S2中算出的铲斗7的位置,来判断铲斗7是否处于三维区域Q内。更详细而言,显示控制部43基于由铲斗位置检测部41检测到的铲斗位置,来判断铲斗7是否处于三维区域Q内。

在判断为铲斗7处于三维区域Q内的情况下(步骤S6中为是),在步骤S7中,显示控制部43基于铲斗7的位置,使显示装置44中的作业支援信息的显示位置追随于铲斗7的移动。在判断为铲斗7处于三维区域Q外的情况下(步骤S6中为否),显示控制部43不使显示装置44中的作业支援信息的显示位置追随于铲斗7的移动(步骤S8)。

步骤S7以及S8之后,在步骤S9中,显示控制部43在通过步骤S5算出的显示位置显示作业支援信息。

<E.变形例>

(e1.第一变形例)

在上述中,以显示装置44设置在开口框9A内的结构举例进行了说明,但不局限于此。在开口框9B内也可以配备其他显示装置。详细而言,驾驶室8也可以为具备透明的双显示器的结构。在该情况下,显示控制部43对两个显示装置中的显示进行控制。

即便是这样构成的作业车辆,也能够得到与上述作业车辆101中得到的效果同样的效果。需要说明的是,在该情况下,作业支援信息也能够显示在下侧的显示装置。因此,在铲斗7向下方移动的情况下,显示控制部43能够使作业支援信息追随于铲斗7直至比图6等所示的情况靠下方的位置。

(e2.第二变形例)

图10是用于说明铲斗7向上方移动了的情况下的、多个作业支援信息91、92、94各自的显示位置的图。如图10所示,铲斗7在状态(B)下处于比在状态(A)下高的位置。另外,铲斗7在状态(C)下处于比在状态(B)下高的位置。需要说明的是,状态(A)以及状态(B)表示铲斗7处于三维区域Q内的情况。另一方面,状态(C)表示铲斗7处于三维区域Q外的情况。

详细而言,图10的状态(A)表示与图5的状态(A)相同的状态。图10的状态(B)表示与图5的状态(B)相同的状态。因此,在此不再重复图10的状态(A)以及状态(B)的说明。

在状态(B)之后铲斗7进一步向上方移动且铲斗7从三维区域Q内移动到了三维区域Q外的情况下,最初,作业支援信息91无法追随于铲斗7。详细而言,三个作业支援信息91、92、94中的至少作业支援信息91无法追随于铲斗7。更详细而言,由于作业支援信息91的存在,因此位于作业支援信息91的下方的作业支援信息92也无法追随于铲斗7。因此,显示控制部43将作业支援信息91设为非显示。

这样,显示控制部43在因铲斗7的移动而使作业支援信息91接近显示装置44的显示区域440的边界441的情况下,将作业支援信息91设为非显示。

根据上述的结构,在作业支援信息91接近显示区域440的边界441的情况下,通过将作业支援信息91设为非显示,对操作员来说容易视觉确认前方情况。另外,通过将作业支援信息91设为非显示,能够使其他作业支援信息92、94追随于铲斗。因此,能够提高作业车辆的操作性。

(e3.第三变形例)

作业车辆101也可以具备结构与显示装置44不同的显示装置。具体而言,作业车辆101也可以具备组合器来作为显示装置。

图11是表示具有与实施方式的显示装置44不同的结构的其他显示装置的图。如图11所示,显示装置70设置于驾驶室8,且具有投影机71、透镜光学系统72以及组合器73。

投影机71是投影仪。透镜光学系统72设置在投影机71与组合器73之间。透镜光学系统72具有多个透镜。透镜光学系统72的多个透镜中的一部分透镜能够沿光轴方向移动。

组合器73设置在挡风玻璃2A上。需要说明的是,组合器73也可以设置在挡风玻璃2A和挡风玻璃2B上。组合器73由反射一部分光且将剩余的光透过的半反射镜构成。组合器73将由投影机71投影的影像向驾驶室8内的操作员侧反射,并且将来自驾驶室8的外部的光向驾驶室8的内部透过。

因此,在显示装置70中,操作员能够将投影于组合器73的影像作为与驾驶室8前方的实景重合地显示的虚像进行捕获。

这样,即便是具备利用了组合器73的显示装置70的作业车辆,也能够起到与实施方式的作业车辆101同样的效果。

(e4.第四变形例)

在上述中,以作业支援信息在显示装置44的显示区域440的整个区域中追随于铲斗7的移动的结构举例进行了说明。详细而言,以作业支援信息追随于铲斗7的移动直至显示装置44的显示区域440的端部区域(典型地是上端区域以及下端区域)的结构举例进行了说明。然而,不局限于此。

也可以将显示系统40构成为,在显示装置44的显示区域440(显示画面)的一部分区域内,使作业支援信息追随于铲斗7的移动。作为该一部分区域,例如能够为包括显示装置44的显示区域440的中央部且不包括显示装置44的显示区域440的四个端部(上端部、下端部、左端部、右端部)中的至少一个端部的区域。需要说明的是,也可以将显示系统40构成为由操作员进行一部分区域的设定。

另外,在该情况下,将比上述的三维区域Q窄的三维区域Q’设定为规定的区域且如以下那样构成显示控制部43即可。显示控制部43在铲斗处于三维区域Q’内的情况下,基于检测到的铲斗的位置,使显示装置44中的作业支援信息的显示位置追随于铲斗7的移动。显示控制部43在铲斗7处于三维区域Q’外的情况下,不使显示装置44中的作业支援信息的显示位置追随于铲斗7的移动。

根据该结构,能够仅在显示区域的一部分区域使作业支援信息追随于铲斗7的移动。

(e5.第五变形例)

在上述中,以显示装置44在开口框9A内的显示区域进行显示的结构举例进行了说明,但不局限于此。也可以采用显示装置44将开口框9B内也作为显示区域进行显示的结构。即,驾驶室8也可以为具备透明的双显示器的结构。在该情况下,显示控制部43对两个显示区域中的显示进行控制。需要说明的是,也可以采用对开口框9B的显示区域设置其他显示装置的结构。

即便是这样构成的作业车辆,也能够获得与上述的作业车辆101所获得的效果同样的效果。需要说明的是,在该情况下,作业支援信息也可以显示在下侧的显示装置的显示区域。

需要说明的是,作为作业车辆的一例,以液压挖掘机举例进行了说明,但也可以应用于反铲式挖土装载机或其他作业车辆。

此次公开的实施方式是例示,本发明并非仅限制于上述内容。本发明的范围由权利请求保护的范围示出,包含与权利请求保护的范围同等的含义及范围内的全部变更。

附图标记说明

1 行驶体,2、2A、2B 挡风玻璃,3 回转体,4 工作装置,5 动臂,6 斗杆,7 铲斗,7A 铲尖,8 驾驶室,9 框架,9A、9B 开口框,10 操作装置,11L、11R 操作构件,12、12L、12R 操作检测部,13 行驶操作构件,14 行驶操作检测部,20 工作装置控制器,21存储部,22 运算部,27 工作装置控制装置,30 工作装置驱动装置,31 比例控制阀,40 显示系统,41 铲斗位置检测部,43 显示控制部,44、70 显示装置,71 投影机,72 透镜光学系统,73 组合器,91、92、93、94 作业支援信息,101 作业车辆,411 铲斗角度传感器,412斗杆角度传感器,413动臂角度传感器,431 图像生成部,432 显示位置运算部,440 显示区域,441 边界。

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