挖掘機械的顯示系統(tǒng)以及挖掘機械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及挖掘機械的顯示系統(tǒng)以及具備其的挖掘機械。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，液壓挖掘機等挖掘機械通過操作員對操作桿進行操作，來驅(qū)動包含鏟斗的 作業(yè)機械，挖掘作為作業(yè)對象的地面等。在這類挖掘作業(yè)中，為了輔助操作員而提出有一種 對作為目標(biāo)的挖掘面進行引導(dǎo)的技術(shù)（例如專利文獻1)。
[0003] 專利文獻1 :日本特開2004-107925號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 在專利文獻1記載的技術(shù)中，作為第一畫面在顯示單元中顯示構(gòu)成三維目標(biāo)地形 的多個小平面，以及至少包含建筑機械的主體和作業(yè)機械的前端部的、建筑機械的整體或 一部分的插圖，并且在該第一畫面中，將構(gòu)成三維目標(biāo)地形的多個小平面中的、其法線方向 在容許誤差的范圍內(nèi)與作業(yè)機械的動作面平行的小平面作為目標(biāo)挖掘面進行識別顯示。
[0005] 然而，對于目標(biāo)地形除三維以外還存在以二維圖像顯示在顯示裝置中的情況。例 如目標(biāo)地形有時以從建筑機械的上方觀察到的二維圖像的形式顯示在顯示裝置中。在這種 情況下，當(dāng)目標(biāo)地形具有不同的面時難以對它們進行區(qū)分顯示。其結(jié)果，對于要從視覺上來 對顯示在顯示裝置中的施工對象的設(shè)計面進行確認的挖掘機械的操作員來說，存在無法 向其提供易于理解的施工相關(guān)信息的可能性。
[0006] 本發(fā)明的目的在于；在挖掘機械的操作員按照設(shè)計面進行施工時，向操作員提供 易于理解的施工相關(guān)信息。
[0007] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種挖掘機械的顯示系統(tǒng)，該挖掘機械包括：作業(yè)機械，其具有 鏟斗；以及主體部，其安裝有上述作業(yè)機械，上述挖掘機械的顯示系統(tǒng)包括：存儲部，其至 少存儲設(shè)計面的位置信息；顯示部，其在畫面中顯示上述設(shè)計面的位置信息；以及處理部， 其將上述設(shè)計面中的第2平面的外緣以不同于上述外緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的形態(tài)顯示在上述 顯示部的畫面中，該第2平面包含位于上述設(shè)計面的第1平面，并且存在于上述第1平面的 周圍的至少一部分。
[0008] 優(yōu)選的是，上述設(shè)計面被多個面要素分割，上述第1平面是上述多個面要素中的1 個，上述第2平面是上述多個面要素中的、位于上述第1平面的周圍的至少1個，并且能夠 看作是與對應(yīng)于上述第1平面的面要素位于同一平面的面要素。
[0009] 優(yōu)選的是，上述處理部將上述設(shè)計面的位置信息、上述外緣、以及與上述挖掘機械 對應(yīng)的圖案顯示在上述顯示部的同一畫面中。
[0010] 優(yōu)選的是，上述處理部將多個不同的上述第1平面、以及與各個上述第1平面對應(yīng) 的上述第2平面的外緣以不同于上述外緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的形態(tài)顯示在上述顯示部的同一 畫面中。
[0011] 優(yōu)選的是，上述處理部將從規(guī)定的方向朝向上述設(shè)計面照射光時所產(chǎn)生的明暗與 上述設(shè)計面一起顯示在上述顯示部的畫面中。
[0012] 優(yōu)選的是，上述處理部從安裝于上述挖掘機械的燈的位置照射上述光。
[0013] 優(yōu)選的是，具有顯示切換部，其發(fā)送用于使上述外緣的內(nèi)側(cè)以不同于上述外緣的 外側(cè)的形態(tài)顯示的顯示切換指令，上述處理部在接收到來自上述顯示切換部的上述顯示 切換指令時，將上述外緣的內(nèi)側(cè)以不同于上述外緣的外側(cè)的形態(tài)顯示在上述顯示部的畫面 中。
[0014] 優(yōu)選的是，上述處理部至少將位于上述鏟斗的正下方的上述第2平面的外緣以不 同于上述外緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的形態(tài)顯示在上述顯示部的畫面中。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種挖掘機械的顯示系統(tǒng)，該挖掘機械包括：作業(yè)機械，其具有 鏟斗；以及主體部，其安裝有上述作業(yè)機械，上述挖掘機械的顯示系統(tǒng)包括：存儲部，其至 少存儲被多個面要素分割的設(shè)計面的位置信息；顯示部，其在畫面中顯示上述設(shè)計面的位 置信息；車輛狀態(tài)檢測部，其至少檢測與上述挖掘機械的當(dāng)前位置有關(guān)的信息；以及處理 部，其將上述設(shè)計面中的第2平面的外緣以不同于上述外緣的內(nèi)側(cè)和外側(cè)的形態(tài)顯示在上 述顯示部的畫面中，并且將與上述挖掘機械對應(yīng)的圖案和上述第2平面的外緣顯示在同一 畫面中，其中，該第2平面包含位于上述設(shè)計面的第1平面，并且存在于上述第1平面的周 圍的至少一部分，上述第2平面存在于由下述2個平面界定的范圍內(nèi)：即在與上述第一平面 正交的方向上與上述第一平面相距規(guī)定距離的位置上的2個平面。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，提供一種挖掘機械，其具備上述挖掘機械的顯示系統(tǒng)。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，在挖掘機械的操作員按照設(shè)計面進行施工時，能夠向操作員提供易 于理解的施工相關(guān)信息。
【附圖說明】
[0018] 圖1是本實施方式涉及的液壓挖掘機100的立體圖。
[0019] 圖2是液壓挖掘機100的側(cè)視圖。
[0020] 圖3是液壓挖掘機100的后視圖。
[0021] 圖4是表示液壓挖掘機100具備的控制系統(tǒng)的框圖。
[0022] 圖5是表示基于設(shè)計地形數(shù)據(jù)示出的設(shè)計地形的圖。
[0023] 圖6是表不引導(dǎo)畫面的一個不例的圖。
[0024] 圖7是表不引導(dǎo)畫面的一個不例的圖。
[0025] 圖8是用于說明求取鏟斗8的齒尖Pb的當(dāng)前位置的方法的一個示例的圖。
[0026] 圖9是用于說明求取鏟斗8的齒尖Pb的當(dāng)前位置的方法的一個示例的圖。
[0027] 圖10是表示在顯示部42的畫面42P中顯示粗挖掘畫面53內(nèi)的設(shè)計面45的示例 的圖。
[0028] 圖11是表示在顯示部42的畫面42P中顯示粗挖掘畫面53內(nèi)的設(shè)計面45的示例 的圖。
[0029] 圖12是用于說明將包含在設(shè)計面45中的平面的外緣以不同于其他部分的形態(tài)來 顯示的處理的圖。
[0030] 圖13是表示設(shè)計面45具有的多個面要素 47a?47e的俯視圖。
[0031] 圖14是表示設(shè)計面45具有的多個面要素 47a?47d的側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0032] 參照附圖來詳細說明用于實施本發(fā)明的方式（實施方式）。下面的實施方式以液 壓挖掘機作為挖掘機械的一個示例來進行說明，不過在下面的實施方式中作為對象的挖掘 機械是安裝鏟斗等配件進行作業(yè)的建筑機械即可，不局限于液壓挖掘機。例如在本實施方 式中作為對象的挖掘機械可以應(yīng)用于反鏟式挖掘裝載機。
[0033] (挖掘機械的整體結(jié)構(gòu)）
[0034] 圖1是本實施方式涉及的液壓挖掘機100的立體圖。圖2是液壓挖掘機100的側(cè) 視圖。圖3是液壓挖掘機100的后視圖。圖4是表示液壓挖掘機100具備的控制系統(tǒng)的框 圖。圖5是表示基于設(shè)計地形數(shù)據(jù)示出的設(shè)計地形的圖。在本實施方式中，作為挖掘機械 的液壓挖掘機100具有作為主體部的車輛主體1和作業(yè)機械2。車輛主體1具有上部回轉(zhuǎn) 體3和行駛裝置5。上部回轉(zhuǎn)體3在發(fā)動機室3EG的內(nèi)部收納有未圖示的動力發(fā)生裝置和 液壓泵等裝置。發(fā)動機室3EG配置在上部回轉(zhuǎn)體3的一端側(cè)。
[0035] 在本實施方式中，液壓挖掘機100例如將柴油發(fā)動機等內(nèi)燃機作為動力發(fā)生裝 置，不過液壓挖掘機100不局限于此。液壓挖掘機100例如也可以具備將內(nèi)燃機、發(fā)電電動 機和蓄電裝置組合而構(gòu)成的、所謂混合動力方式的動力發(fā)生裝置等。
[0036] 上部回轉(zhuǎn)體3具有駕駛室4。駕駛室4載置于上部回轉(zhuǎn)體3的另一端側(cè)。S卩，駕駛 室4配置在與配置有發(fā)動機室3EG的一側(cè)相反的一側(cè)。在駕駛室4內(nèi)，配置圖4所示的顯 示輸入裝置38及操作裝置25。將在后文中對它們進行說明。行駛裝置5具有履帶5a、5b。 行駛裝置5由未圖示的液壓馬達驅(qū)動，通過履帶5a、5b旋轉(zhuǎn)而行駛，從而使液壓挖掘機100 行駛。作業(yè)機械2安裝于上部回轉(zhuǎn)體3的駕駛室4的側(cè)面一側(cè)。
[0037] 此外，液壓挖掘機100可以具備下述行駛裝置，其具備輪胎來取代履帶5a、5b，并 且通過變速箱將未圖示的柴油發(fā)動機的驅(qū)動力傳遞給輪胎而能夠行駛。作為這類液壓挖掘 機100,例如可以是輪式液壓挖掘機。此外，液壓挖掘機100例如也可以是反鏟式挖掘裝載 機，其具備這種具有輪胎的行駛裝置，并且在車輛主體（主體部）安裝有作業(yè)機械，而構(gòu)造 上不具備圖1所示的上部回轉(zhuǎn)體及其回轉(zhuǎn)機構(gòu)。即，反鏟式挖掘裝載機在車輛主體安裝有 作業(yè)機械，并且具備構(gòu)成車輛主體的一部分的行駛裝置。
[0038] 在上部回轉(zhuǎn)體3中，配置有作業(yè)機械2和駕駛室4的一側(cè)為前方，配置有發(fā)動機室 3EG的一側(cè)為后方。其朝向前方時的左側(cè)是上部回轉(zhuǎn)體3的左側(cè)，且其朝向前方時的右側(cè) 是上部回轉(zhuǎn)體3的右側(cè)。此外，