工程机械的显示系统技术方案

工程机械的显示系统具备：移动方向运算部(111b)，其运算铲斗(1c)的预测移动方向；作业工具显示控制部(111e)，由移动方向运算部预测出了铲斗的移动的情况下，该作业工具显示控制部(111e)根据预测移动方向来改变铲斗图像的显示位置，使得在监视器(12)的显示画面上从铲斗图像(50)起到位于预测移动方向侧的区域的面积与将铲斗图像显示于基准位置的情况下的面积相比变大，在不能由移动方向运算部预测出铲斗的移动的情况下，该作业工具显示控制部(111e)在显示画面上的基准位置(C)显示铲斗图像；和目标面显示控制部(111d)，其将在由作业工具显示控制部决定了的显示位置显示了铲斗图像时显示画面内所含的目标面的图像(52，54，56)显示于显示画面。

Display system of construction machinery

A display system of engineering machinery operation: mobile direction (111b), the operation of the bucket (1c) predicts the moving direction; working tool display control unit (111e), by the Ministry of operation to predict the moving direction of the bucket mobile case, the operation tools display control unit (111e) to change the display position of the bucket the image according to the prediction of the direction of movement, the monitor (12) on the display screen of the image from the bucket (50) to predict the moving direction is located in the side of the area and the image displayed on the bucket reference position under the condition of the area is larger than that in the direction of movement cannot be predicted bucket mobile computing section under the condition of the working tool display control unit (111e) in the reference position on the screen display (C) display image control part and a bucket; the target surface display (111d), which will be in operation by the display control unit determines the tool The display position shows the image of the target surface contained in the display screen (52, 54, 56) displayed on the display screen when the bucket image is displayed.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】工程机械的显示系统
本专利技术涉及在通过设置于工程机械的作业装置的前端的作业工具形成规定的目标面时使用的工程机械的显示系统。
技术介绍
已知有下述工程机械的显示系统：在通过设置于工程机械的作业装置的前端的作业工具来进行挖掘作业或堆土作业从而形成规定的目标形状时，通过将形成该目标形状的一部分的面(目标面)和作业工具的图像显示于显示画面从而明示两者的位置关系以支援挖掘作业。日本特开2001-123476号公报中公开了下述显示系统：根据作业工具(铲斗)与目标面的铅垂距离来改变显示画面的比例尺，从而即使作业工具与目标面(目标挖掘面)的铅垂距离发生变化，也能将目标面和作业工具这两方收敛于显示画面内。另外，在日本特开2012-233404号公报中公开了下述显示系统：在将工程机械(挖掘机械)和目标面(显示对象象面)显示于显示画面(引导画面)时，算出表示目标面的截面的上端的高度位置的上部边界线的位置和表示目标面的截面的下端的高度位置的下部边界线的位置，根据该算出的上部边界线或下部边界线与工程机械的位置的上下方向上的位置关系来决定显示画面的显示范围，由此，使显示画面中的目标面的显示位置在上下方向上移动。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2001-123476号公报专利文献2:日本特开2012-233404号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题在挖掘作业中，有时操作员不仅想预先把握作业工具的当前位置的周边目标面的形状，而且还想预先把握计划使作业工具从此处开始移动的场所周边的目标面的形状(例如、存在于显示画面外和/或显示画面的端部的目标面形状)。例如，在配合目标面使目标形状的表面变平坦的完工作业(平整作业)中，与使作业工具的前端在上下方向上反复移动而积极地向前挖掘挖掘对象相比，为了形成平面(目标面)而在目标面附近使作业工具在工程机械的前后方向上移动的情况更多。因此，有时能预先把握与作业工具的当前位置相比靠前方的目标面，会容易地顺畅地前进到完工作业。关于这一点，日本特开2001-123476号公报的技术：以作业工具的当前位置为基准决定了显示范围，因此，有时若不使作业工具实际移动至期望进行目标面的形状把握的场所近傍则其形状不会显现在画面上。另一方面，日本特开2012-233404号公报的技术：以挖掘机械的上下方向上的当前位置为基准决定了显示范围，因此，有时若不使挖掘机械实际移动至期望进行目标面的形状把握的场所近傍则其形状不会显现在画面上。另外，在搭载于工程机械的驾驶室内的显示器上，通常需要显示操作工程机械时所需要的各种各样的信息(例如，通常有剩余燃料、发动机转速、错误信息、对周围进行拍摄的拍摄装置的信息以及作业模式信息等)，因此，显示挖掘机械和目标面的空间很有限。因此，若扩展显示挖掘机械和目标面时的范围来扩大能把握目标面形状的范围，则挖掘机械、作业工具以及目标面的图像尺寸变小，挖掘机械以及作业工具的当前位置和目标面的形状的把握很有可能变得困难。因此，在上述二篇文献的技术中，例如在作业工具的移动目的地的目标面的形状不同于操作员预测出的形状的情况下，需要在判明了目标面的形状的时间点开始进行作业工具的位置的修正操作，恐会阻碍顺畅的完工作业。本专利技术的目的在于提供一种能容易地把握位于作业工具的移动方向上的目标面的形状的工程机械的显示系统。用于解决课题的技术方案本申请包含多个解决上述课题的技术方案，如果要举出一例则设为下述工程机械的显示系统：在通过设置于工程机械的作业装置的前端的作业工具来挖掘规定的目标面时，将所述作业工具的图像和所述目标面的图像显示于显示画面来表示所述作业工具与所述目标面的位置关系，其特征在于，具备：位置姿势运算部，其基于与所述作业装置的位置和姿势有关的状态量来运算所述作业工具的位置和姿势；移动方向运算部，其基于所述位置姿势运算部的运算值和所述作业装置的操作装置的操作量中的至少一方来运算所述作业工具的预测移动方向；作业工具显示控制部，在由所述移动方向运算部预测出了所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部根据所述预测移动方向来改变所述作业工具的图像的显示位置，使得在所述显示画面上从所述作业工具的图像起到位于所述预测移动方向侧的区域的面积与将所述作业工具的图像显示于基准位置的情况下的面积相比变大，在不能由所述移动方向运算部预测出所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部将所述作业工具的图像显示在所述显示画面上的所述基准位置；和目标面显示控制部，其将在由所述作业工具显示控制部决定了的显示位置显示了所述作业工具的图像时所述显示画面内所含的所述目标面的图像显示于所述显示画面。专利技术的效果根据本专利技术，位于作业工具的移动方向上的区域在显示画面上广阔地映现出来，因此能容易地把握位于作业工具的移动方向上的目标面的形状。附图说明图1是本专利技术的第1实施方式涉及的液压挖掘机的电路图。图2是本专利技术的第1实施方式涉及的液压挖掘机的外观图。图3是本专利技术的第1实施方式涉及的控制单元的硬件构成图。图4是本专利技术的第1实施方式涉及的控制单元的功能框图。图5是本专利技术的第1实施方式涉及的距离运算部110的功能框图。图6是本专利技术的第1实施方式涉及的液压挖掘机的坐标系(X-Z坐标系)和各部分的尺寸的说明图。图7是本专利技术的第1实施方式涉及的合成显示部111的功能框图。图8是本专利技术的第1实施方式涉及的移动方向运算部111b所执行的处理的流程图。图9是本专利技术的第1实施方式涉及的监视器的显示画面的坐标系(U-W坐标系)和铲斗图像的爪尖位置的说明图。图10是本专利技术的第1实施方式涉及的显示位置校正部111c所执行的处理的流程图。图11A是表示由本专利技术的第1实施方式涉及的工程机械的显示系统显示的显示画面的一例的图。图11B是表示由本专利技术的第1实施方式涉及的工程机械的显示系统显示的显示画面的一例的图。图11C是表示由本专利技术的第1实施方式涉及的工程机械的显示系统显示的显示画面的一例的图。图12A是表示由本专利技术的第1实施方式涉及的工程机械的显示系统显示的显示画面的一例的图。图12B是表示由本专利技术的第1实施方式涉及的工程机械的显示系统显示的显示画面的一例的图。图13是关于本专利技术的第1实施方式涉及的监视器的显示画面上的铲斗图像的爪尖位置的其他确定方法的说明图。图14是本专利技术的第2实施方式涉及的液压挖掘机的电路图。图15是本专利技术的第1实施方式涉及的控制单元和目标面运算单元的功能框图。具体实施方式以下，关于本专利技术的实施方式利用附图进行说明。此外，在本文中，对将工程机械的显示系统适用于液压挖掘机的例子进行说明，但是，以下实施方式的适用对象不限于液压挖掘机，只要是具有作业装置、并通过设置于该作业装置的前端的作业工具通过挖掘作业或堆土作业来形成规定的目标面的工程机械都可适用。图1所示的液压挖掘机具有：液压泵2；包括由来自该液压泵2的压力油驱动的动臂油缸(boomcylinder)3a、斗杆油缸(armcylinder)3b、铲斗油缸(bucketcylinder)3c、回转马达3d和左右的行驶马达3e、3f的多个液压执行机构；对应于这些液压执行机构3a～3f的每个而设置的多个操作杆装置4a～4f；由这些操作杆装置4a～4f控制、并控制被供给到液压执行机构3a～3f的压力油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种工程机械的显示系统，在通过设置于工程机械的作业装置的前端的作业工具来挖掘规定的目标面时，将所述作业工具的图像和所述目标面的图像显示于显示画面来表示所述作业工具与所述目标面的位置关系，所述工程机械的显示系统的特征在于，具备：位置姿势运算部，其基于与所述作业装置的位置和姿势有关的状态量来运算所述作业工具的位置和姿势；移动方向运算部，其基于所述位置姿势运算部的运算值和所述作业装置的操作装置的操作量中的至少一方来运算所述作业工具的预测移动方向；作业工具显示控制部，在由所述移动方向运算部预测出了所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部根据所述预测移动方向来改变所述作业工具的图像的显示位置，使得在所述显示画面上从所述作业工具的图像起到位于所述预测移动方向侧的区域的面积与将所述作业工具的图像显示于基准位置的情况下的面积相比变大，在不能由所述移动方向运算部预测出所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部将所述作业工具的图像显示在所述显示画面上的所述基准位置；和目标面显示控制部，其将在由所述作业工具显示控制部决定的显示位置显示了所述作业工具的图像时将所述显示画面内所含的所述目标面的图像显示于所述显示画面。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.15 JP 2015-0836641.一种工程机械的显示系统，在通过设置于工程机械的作业装置的前端的作业工具来挖掘规定的目标面时，将所述作业工具的图像和所述目标面的图像显示于显示画面来表示所述作业工具与所述目标面的位置关系，所述工程机械的显示系统的特征在于，具备：位置姿势运算部，其基于与所述作业装置的位置和姿势有关的状态量来运算所述作业工具的位置和姿势；移动方向运算部，其基于所述位置姿势运算部的运算值和所述作业装置的操作装置的操作量中的至少一方来运算所述作业工具的预测移动方向；作业工具显示控制部，在由所述移动方向运算部预测出了所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部根据所述预测移动方向来改变所述作业工具的图像的显示位置，使得在所述显示画面上从所述作业工具的图像起到位于所述预测移动方向侧的区域的面积与将所述作业工具的图像显示于基准位置的情况下的面积相比变大，在不能由所述移动方向运算部预测出所述作业工具的移动的情况下，所述作业工具显示控制部将所述作业工具的图像显示在所述显示画面上的所述基准位置；和目标面显示控制部，其将在由所述作业工具显示控制部决定的显示位置显示了所述作业工具的图像时将所述显示画面内所含的所述目标面的图像显示于所述显示画面。2.根据权利要求1所述的工程机械的显示系统，其特征在于，在由所述移动方向运...

【专利技术属性】
技术研发人员：金成靖彦，枝村学，泉枝穗，黑濑贵彦，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP