液压挖掘机的位置引导系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术的课题在于提供一种能够使液压挖掘机容易地移动到适合于作业的位置的液压挖掘机的位置引导系统及其控制方法。在液压挖掘机的位置引导系统中，最佳作业位置运算部将目标面（70）和可作业范围（76）重合的可挖掘范围（79）成为最大的车辆主体的位置作为最佳作业位置进行计算。显示部显示表示最佳作业位置的导向画面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
将液压挖掘机等作业车辆引导到目标作业对象的位置引导系统是公知的。例如，专利文献I中公开的位置引导系统具有表示三维设计地形的设计数据。设计地形由多个设计面构成，选择设计面的一部分作为目标面。另外，通过GPS等位置测量装置检测液压挖掘机的当前位置。位置引导系统在显示部显示表示液压挖掘机的当前位置的导向画面，由此，将液压挖掘机引导到目标面。导向画面包括侧视时的液压挖掘机、目标面和铲斗前端的动作范围。现有技术文献专利文献专利文献1:(日本)特开2001 - 98585号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题在所述位置引导系统中，操作者能够将导向画面中的目标面和铲斗前端的动作范围的位置关系作为判断液压挖掘机是否在适合于作业的位置的参考。但是，正确地判断液压挖掘机是否位于适合进行作业的位置是并不容易的。即使参考导向画面中的目标面和铲斗前端的动作范围的位置关系，将液压挖掘机移动到适合进行作业的位置也是不容易的。本专利技术的课题是提供一种能够使液压挖掘机容易地移动到适合于进行作业的位置的。本专利技术第一方面提供一种液压挖掘机的位置引导系统，其将液压挖掘机引导到作业区域内的目标面。液压挖掘机具有车辆主体和安装于车辆主体上的工作装置。位置引导系统具备地形数据存储部、工作装置数据存储部、位置检测部、最佳作业位置运算部和显示部。地形数据存储部存储表示目标面的位置的地形数据。工作装置数据存储部存储工作装置数据。工作装置数据表示工作装置能够到达的车辆主体的周围的可作业范围。位置检测部检测车辆主体的当前位置。最佳作业位置运算部基于地形数据、工作装置数据和车辆主体的当前位置，将目标面与可作业范围重合的可挖掘范围成为最大的车辆主体的位置作为最佳作业位置算出。显示部显示表示最佳作业位置的导向画面。本专利技术第二方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，可挖掘范围是在侧视时表示目标面的截面的线段和可作业范围重叠起来的部分。本专利技术第三方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，导向画面包括表示侧视时的目标面的截面、液压挖掘机和最佳作业位置的侧视图。本专利技术第四方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，导向画面包括表示俯视时的目标面、液压挖掘机和最佳作业位置的俯视图。本专利技术第五方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，还具备现状面检测部和现状面存储部。现状面检测部检测最新的现状面。现状面存储部存储并更新由现状面检测部检测出的最新的现状面。最佳作业位置是基于车辆主体位于现状面上时的可作业范围的高度位置来计算的。本专利技术第六方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，还具备现状面检测部和现状面存储部。现状面检测部检测最新的现状面。现状面存储部存储并更新由现状面检测部检测出的最新的现状面。最佳作业位置运算部基于现状面和目标面之差的大小，将目标面分为已挖掘区域和未挖掘区域。最佳作业位置运算部将与车辆主体最近的未挖掘区域设为可挖掘范围的对象。本专利技术第七方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，最佳作业位置运算部在现状面或目标面的倾角为规定的阈值以上时，在导向画面中不显示最佳作业位置。本专利技术第八方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，在从液压挖掘机看目标面为上坡斜面或水平面的情况下，最佳作业位置为可作业范围的边界线和目标面的交点中距车辆主体远的一交点与目标面的顶上部一致的位置。本专利技术第九方面的液压挖掘机的位置引导系统在第一方面的液压挖掘机的位置引导系统的基础上，在从液压挖掘机看目标面为下坡斜面的情况下，最佳作业位置为可作业范围的边界线和目标面的交点中距车辆主体主体近的一交点与目标面的顶上部一致的位置。本专利技术第十方面提供一种液压挖掘机，其具备权利要求1 9中任一项所述的液压挖掘机的位置引导系统。本专利技术第十一方面的液压挖掘机的位置引导系统的控制方法，其为将液压挖掘机引导到作业区域内的目标面的位置引导系统的控制方法。液压挖掘机具有车辆主体和安装于车辆主体的工作装置。液压挖掘机的位置引导系统的控制方法包括如下的步骤。在第一步骤中，检测车辆主体的当前位置。在第二步骤中，基于地形数据、工作装置数据和车辆主体的当前位置，计算目标面和可作业范围重合的可挖掘范围成为最大的车辆主体的位置作为最佳作业位置。地形数据表示目标面的位置。工作装置数据表示工作装置能够到达的车辆主体的周围的可作业范围。在第三步骤中，显示表示最佳作业位置的导向画面。专利技术效果在本专利技术的第一方面的液压挖掘机的位置引导系统中，计算目标面和可作业范围重合的可挖掘范围成为最大的车辆主体的位置作为最佳作业位置。而且，在显示部显示表示最佳作业位置的导向画面。因此，操作员以导向画面上的最佳作业位置为目标使液压挖掘机移动，由此能够将液压挖掘机容易地移动到适合进行作业的位置。在本专利技术第二方面的液压挖掘机的位置引导系统中，计算在侧视时工作装置可到达的目标面上的范围成为最大的位置作为最佳作业位置。因此，操作员在最佳作业位置操作工作装置，由此能够高效地进行作业。在本专利技术第三方面的液压挖掘机的位置引导系统中，操作员可以通过侧视图确认最佳作业位置。因此，操作员能够容易地进行液压挖掘机的前后的位置调整。在本专利技术第四方面的液压挖掘机的位置引导系统中，由于操作员可以通过俯视图确认最佳作业位置。因此，操作员能够容易地进行液压挖掘机的左右位置调整。在本专利技术第五方面的液压挖掘机的位置引导系统中，基于车辆主体位于现状面上时的可作业范围的高度位置计算最佳作业位置。作业区域内的地面未必是平坦的，而且多有起伏。因此，有时在从目标面离开的位置的车辆主体的高度位置和之后与目标面接近时的车辆主体的高度位置不同。因此，假如在基于车辆主体的当前位置的可作业范围的高度位置计算最佳作业位置时，难以精确地计算最佳作业位置。于是，在本方面的液压挖掘机的位置引导系统中，即使在从目标面离开的位置计算最佳作业位置的情况，也可基于车辆主体位于现状面上时的可作业范围的高度位置计算最佳作业位置。由此，即使在有起伏的某作业区域内，也能够精确地计算最佳作业位置。在本专利技术第六方面的液压挖掘机的位置引导系统中，即使在因进行断续的挖掘而未挖掘区域和已挖掘区域混合的情况下，已经不需要挖掘的已挖掘区域从最佳作业位置的计算被排除。因此，能够精确地计算有效的最佳作业位置。在本专利技术第七方面的液压挖掘机的位置引导系统中，在现状面或目标面的倾角为规定的阈值以上时，最佳作业位置不在导向画面中显示。例如，规定的阈值设定为表示液压挖掘机能够稳定地作业的界限的斜面的角度。由此，能够在液压挖掘机可稳定地作业的范围内，在导向画面中显示最佳作业位置。在本专利技术第八方面的液压挖掘机的位置引导系统中，在从液压挖掘机看目标面为上坡斜面或水平面的情况下，计算以使工作装置伸长的状态到达目标面的顶上部的位置作为最佳作业位置。因此，例如在上坡斜面比液压挖掘机大得多的情况下，操作员能够操作液压挖掘机，从顶上部一边沿上坡斜面下降一边按顺序进行挖掘。在本专利技术第九方面的液压挖掘机的位置引导系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.02.22 JP 2011-0362001.一种液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于，将具有车辆主体和安装于所述车辆主体的工作装置的液压挖掘机引导到作业区域内的目标面，该位置引导系统包括: 地形数据存储部，其存储表示所述目标面的位置的地形数据； 工作装置数据存储部，其存储表示所述工作装置能够到达的所述车辆主体周围的可作业范围的工作装置数据； 位置检测部，其检测所述车辆主体的当前位置； 最佳作业位置运算部，其基于所述地形数据、所述工作装置数据和所述车辆主体的当前位置，将所述目标面和所述可作业范围重合的可挖掘范围成为最大的所述车辆主体的位置作为最佳作业位置算出； 显示部，其显示表示所述最佳作业位置的导向画面。2.如权利要求1所述的液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于， 所述可挖掘范围是在侧视时表示所述目标面的截面的线段和所述可作业范围重合的部分。3.如权利要求1所述的液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于， 所述导向画面包括表示侧视时的所述目标面的截面、所述液压挖掘机和所述最佳作业位置的侧视图。4.如权利要求1所述的液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于， 所述导向画面包括表示俯视时的所述目标面、所述液压挖掘机和所述最佳作业位置的俯视图。5.如权利要求1所述的液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于，还包括: 现状面检测部，其检测最新的现状面； 现状面存储部，其存储并更新由所述现状面检测部检测到的最新的现状面； 基于所述车辆主体位于所述现状面上时的所述可作业范围的高度位置算出所述最佳作业位置。6.如权利要求1所述的液压挖掘机的位置引导系统，其特征在于，还包括: 现状面检测部，其检测最新的现...

【专利技术属性】
技术研发人员：深野亮，藤田悦夫，安东正生，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：
国别省市：