(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業機械の位置情報を表示する方法であって、
地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するステップであって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域における現在の表面構造を示す実際の表面高さ値を有するステップと、
作業機械に動作可能に連結された接地ツールの位置を監視するステップと、
接地ツールの現在の高さを識別するステップと、
接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するステップと、
前記地理的位置における対応する別個の領域が埋め戻される場合、埋め戻された領域に対応する前記高さセグメントのための実際の表面高さ値を、リセットするステップと、
を含む方法。
【請求項２】
接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値よりも小さいときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記接地ツールに作動的に関連づけられたセンサが、該接地ツールが前記地理的位置の表面レベルと係合していることを示す場合、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの表示を更新するステップをさらに含む請求項１に記載の方法。
【請求項４】
接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムであって、
接地ツールの現在位置を感知するための感知手段と、
地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するためのディスプレイ手段であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域における現在の表面構造を示す実際の表面高さ値を表すディスプレイ手段と、
前記接地ツールが前記地理的位置における表面高さに位置決めされる場合、接地ツールの現在の高さを決定するための、および接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新し、前記地理的位置における対応する別個の領域が埋め戻される場合、埋め戻された領域に対応する前記高さセグメントのための実際の表面高さ値を、リセットする制御手段と、
を備えるディスプレイシステム。
【請求項５】
作業機械であって、
台車けん引装置と、
台車けん引装置に装着されたハウジングと、
接地ツールと、
接地ツールに動作可能に連結されかつ接地ツールの現在位置の表示を提供するように構成された位置感知システムと、
地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するように構成されたディスプレイ装置であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域における現在の表面構造を示す実際の表面高さ値を有するディスプレイ装置と、
接地ツールの現在の高さを決定するように、また接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新し、前記地理的位置における対応する別個の領域が埋め戻される場合、埋め戻された領域に対応する前記高さセグメントのための実際の表面高さ値を、リセットするように動作可能な制御部と、を備える作業機械。
【請求項６】
前記接地ツールを作動的に支持する作業器具連結装置をさらに含む請求項５記載の作業機械。
【請求項７】
前記作業器具連結装置を垂直軸線に対し旋回させるように構成されるスイングアセンブリをさらに含み、該作業器具連結装置は、前記接地ツールを作動的に取付けるスティックと、該スティックを作動的に支持するブームとを含み、前記位置感知システムは、該接地ツール、該スティック、該ブーム、および、該スイングアセンブリに作動的に接続される少なくとも一つのセンサを含む請求項６記載の作業機械。
【請求項８】
接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムであって、
接地ツールの現在位置の表示を行うように構成された位置感知システムと、
地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示するように構成されたディスプレイ装置であって、地形マップのディスプレイが複数の高さセグメントを含み、複数の高さセグメントのそれぞれが、地理的位置の別個の領域における現在の表面構造を示す実際の表面高さ値を有するディスプレイ装置と、
接地ツールの現在の高さを決定するように、また接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新し、前記地理的位置における対応する別個の領域が埋め戻される場合、埋め戻された領域に対応する前記高さセグメントのための実際の表面高さ値を、リセットするように動作可能な制御部と、
を備えるディスプレイシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイシステム、より詳しくは、作業機械用のディスプレイシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業機械は、例えば建設現場のような地理的位置から土壌または他の材料を掘削するために一般に使用される。作業機械は、典型的に、地理的位置の表面から土壌または材料を除去するために、例えばバケットまたはショベルのような接地ツールを含む。作業機械操作者は、所望の表面構造に一致するように表面を形作るために地理的位置から土壌または他の材料を掘削するための接地ツールの移動を制御することが可能である。
【０００３】
作業機械の接地ツールには油圧システムによって動力を供給し得る。典型的な油圧システムは、接地ツールを装着する作業器具連結装置と相互連結される例えば油圧シリンダであり得る一連の油圧アクチュエータを含む。油圧システムはまた、それぞれの油圧アクチュエータ内へのまたそこからの流体流の速度および方向を制御する一連の制御弁を含んでもよい。それぞれの油圧アクチュエータへのまたそこからの流体流を調和させることによって、作業器具連結装置の運動全体および接地ツールを制御してもよい。
【０００４】
操作者は、例えば、ある長さ、幅、および深さを有するある勾配または溝を有する表面であり得る所望の表面構造を達成するように地理的位置から土壌を掘削するために、作業機械上の接地ツールの運動を制御し得る。多くの場合、所望の表面構造を達成するために、かなりの量の土壌、または他の材料を掘削しなければならない。操作者は、適切な量の材料が掘削された時点、および所望の表面構造が達成された時点を決定するために、地理的位置の表面の現在の高さについて複数の測定を行わなければならない場合がある。
【０００５】
必要とされる測定量を低減するために、作業機械は、作業機械に対する接地ツールの位置を示す位置付けシステムを含んでもよい。例えば、一連の位置センサを接地ツールまたは作業器具連結装置に使用してもよい。センサによって提供される情報に基づき、制御システムは、作業機械に対する接地ツールの位置を決定し得る。この位置情報は、掘削される領域の現在の表面位置を推定するためにその情報を利用し得る操作者に提供されてもよい。このようにして、位置付けシステムは、掘削手順の間に必要な測定時間量を低減することが可能である。
【０００６】
作業機械はまた、位置情報を図形フォーマットで操作者に提供するためのディスプレイシステムを含み得る。例えば、カラフト（Ｋａｌａｆｕｔ）らへの（特許文献１）に示されているように、作業機械は、作業機械の本体および作業現場に対する接地ツールの位置を示すように構成されるディスプレイシステムを含んでもよい。ディスプレイシステムが作業機械に対する接地ツールの位置を示すとき、操作者はディスプレイシステムを使用して、地理的位置の表面の現在の高さを推定し得る。
【０００７】
しかし、この種類のディスプレイシステムによって提供される位置情報は、操作者が地理的位置を効率的に掘削することを可能にするには不十分であるかもしれない。例えば、この種類のディスプレイシステムは、所望の表面構造に対する接地ツールの位置を示さない。さらに、この種類のディスプレイシステムは、所望の表面構造に対する現在の地理的位置の現在の表面レベルを示さない。
【０００８】
【特許文献１】米国特許第６，４５３，２２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の開示のディスプレイシステムは１つ以上の上述の課題を解決する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の開示の一形態は、作業機械の位置情報を表示する方法に関する。地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップが表示される。地形マップのディスプレイは複数の高さセグメントを含む。複数の高さセグメントのそれぞれは、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有する。作業機械に動作可能に連結された接地ツールの位置が監視される。接地ツールの現在の高さが識別される。接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイは、接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに更新される。
【００１１】
本発明の開示の他の形態は、接地ツールを有する作業機械用のディスプレイシステムに関する。位置感知システムは接地ツールの現在位置の表示を行う。ディスプレイ装置は、地理的位置の現在の表面構造を示す地形マップを表示する。地形マップのディスプレイは複数の高さセグメントを含み、これらのセグメントのそれぞれは、地理的位置の別個の領域の実際の表面高さ値を有する。制御部は接地ツールの現在の高さを決定する。制御部は、接地ツールの現在の高さが、接地ツールの位置に対応する高さセグメントの実際の表面高さ値の変化を示すときに、接地ツールの位置に対応する高さセグメントのディスプレイを更新する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
作業機械１０の模範的な実施形態が図１に示されている。作業機械１０は、地理的位置から土壌または他の材料を掘削するために一般に使用される例えばエクスカベータまたはバックホーのような任意の種類の機械であり得る。本発明の開示目的に関し、「地理的位置」という用語は、所望の表面構造に一致するように地形表面を形作るために掘削し得る任意の土地の特徴または地形を含むと意図される。例えば、建設現場または採掘現場から材料を掘削するために、作業機械１０を使用することが可能である。
【００１３】
図１に示したように、作業機械１０は、操作者用の着座領域を含み得るハウジング１２を含む。ハウジング１２は、垂直軸線３４を中心にハウジング１２を回転または旋回するように構成されるスイングアセンブリ１６に装着し得る。スイングアセンブリ１６は、垂直軸線３４を中心にハウジング１２を旋回する例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧アクチュエータを含んでもよい。加圧流体をスイングアセンブリ１６の油圧アクチュエータに導入して、スイングアセンブリ１６を移動し得る。導入される加圧流体流の方向および速度はスイングアセンブリ１６の移動の方向および速度を制御する。
【００１４】
ハウジング１２およびスイングアセンブリ１６は台車けん引装置１４によって支持される。台車けん引装置１４は、作業機械１０が動作しているときに作業機械１０のために安定した支持を提供できる任意の種類の装置でよい。さらに、台車けん引装置１４は、作業現場の周りおよび／または作業現場の間の作業機械１０の移動を可能にし得る。例えば、台車けん引装置１４は車輪ベースまたは履帯ベースであり得る。さらに、台車けん引装置は、例えばはしけのような水上船でよい。
【００１５】
図１にさらに示したように、作業機械１０は、接地ツール２４を動作可能に装着する作業器具連結装置１８を含む。作業器具連結装置１８は、スティック２２を動作可能に装着するブーム２０を含み得る。スティック２２は接地ツール２４を動作可能に装着し得る。接地ツール２４は、荷２６のような土壌、残骸、または他の材料を移動するために作業機械で一般に使用される任意の種類の機構であり得る。例えば、接地ツール２４はショベル、バケット、ブレード、またはクラムシェルでよい。
【００１６】
クラウド機構のブーム２０は、矢印２１で示した方向に移動するためにハウジング１２に旋回可能に装着し得る。他の模範的な実施形態では、ブーム２０をスイングアセンブリ１６に直接装着してもよく、またハウジング１２を台車けん引装置１４に対して固定してもよい。この代替的実施形態では、スイングアセンブリ１６により、ハウジング１２に対して垂直軸線を中心にブーム２０を旋回することが可能であろう。
【００１７】
ブームアクチュエータ２８は、ブーム２０とハウジング１２との間またはブーム２０とスイングアセンブリ１６との間に連結し得る。ブームアクチュエータ２８は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される１つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、ブームアクチュエータ２８は、ハウジング１２に対してブーム２０を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の装置でよい。加圧流体をブームアクチュエータ２８に導入して、ハウジング１２に対しブーム２０を移動し得る。ブームアクチュエータ２８への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、ブーム２０の移動の方向および速度を制御し得る。
【００１８】
スティック２２は、矢印２３で示した方向に移動するためにブーム２０の一方の端部に旋回可能に連結される。スティックアクチュエータ３０は、スティック２２とブーム２０との間に連結してもよい。スティックアクチュエータ３０は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される１つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、スティックアクチュエータ２２は、ブーム２０に対してスティック２２を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の装置でよい。加圧流体をスティックアクチュエータ３０に導入して、ブーム２０に対しスティック２２を移動し得る。スティックアクチュエータ３０への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、スティック２２の移動の方向および速度を制御し得る。
【００１９】
接地ツール２４は、矢印２５で示した方向に移動するためにスティック２２の一方の端部に旋回可能に連結される。ツールアクチュエータ３２は、接地ツール２４とスティック２２との間に連結してもよい。ツールアクチュエータ３２は、例えば流体モータまたは油圧シリンダのような油圧動力が供給される１つ以上のアクチュエータであり得る。代わりに、ツールアクチュエータ３２は、スティック２２に対して接地ツール２４を移動できるような当業者に容易に明白な他の任意の適切な装置でよい。加圧流体をツールアクチュエータ２２に導入して、スティック２２に対し接地ツール２４を移動し得る。ツールアクチュエータ３２への加圧流体流の方向および速度を制御し、これによって、スティック２２に対する接地ツール２４の移動の方向および速度を制御し得る。
【００２０】
図２に概略的に示したように、作業機械１０は制御部４０を含み得る。制御部４０は、例えばメモリ６２、二次記憶装置、中央処理ユニットのようなプロセッサ、および入力装置のようなアプリケーションを動かすために必要なすべての構成要素を有するコンピュータを含み得る。当業者は、このコンピュータが、追加のまたは異なる構成要素を含むことができることを理解するであろう。さらに、本発明の形態はメモリに格納されるものとして記載されているが、当業者は、これらの形態も、ハードディスク、フロッピディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、あるいは他の形態のＲＡＭまたはＲＯＭを含むコンピュータチップおよび二次記憶装置のような他の種類のコンピュータプログラム製品またはコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶するかあるいはそれらから読み取ることができることを理解するであろう。
【００２１】
図２にさらに示したように、制御部４０は一連の制御弁４２、４６、５０、および５４に動作可能に連結される。制御弁４２は、スイングアセンブリ１６に通じる流体ラインに配置される。制御弁４６は、ブームアクチュエータ２８に通じる流体ラインに配置される。制御弁５０は、スティックアクチュエータ３０に通じる流体ラインに配置される。制御弁５４は、ツールアクチュエータ３２に通じる流体ラインに配置される。
【００２２】
それぞれの制御弁４２、４６、５０、および５４は、油圧アクチュエータのチャンバへの流体流の速度および方向を制御するように構成される。例えば、制御弁４２はスイングアセンブリ１６の油圧アクチュエータへの流体流の速度および方向を制御する。同様に、制御弁４６、５０、および５４はブームアクチュエータ２８、スティックアクチュエータ３０、およびツールアクチュエータ３２への流体流の速度および方向をそれぞれ制御する。それぞれの制御弁４２、４６、５０、および５４は、例えば４つで１組の独立計量弁のような方向制御弁であり得る。代わりに、それぞれの制御弁４２、４６、５０および５４は、スプール弁、分割スプール弁、または油圧アクチュエータ内へのまたそこからの流体流の速度および方向を制御するように構成される他の任意の機構でもよい。
【００２３】
制御部４０は、制御弁４２、４６、５０、および５４の相対位置を制御し、これによって、個々の油圧アクチュエータへの流体流の速度および方向を制御するように構成される。制御弁４２、４６、５０、および５４を通して流体流の速度および方向を制御することによって、制御部４０はスイングアセンブリ１６、ブーム２０、スティック２２、および接地ツール２４の移動の速度および方向を制御し得る。このようにして、制御部４０は、作業器具連結装置１８の移動の速度および方向全体を制御し得る。
【００２４】
図２に示したように、作業機械１０は、作業器具連結装置１８および接地ツール２４の位置に関する情報を提供する位置感知システム４３も含み得る。位置感知システム４３は、作業器具連結装置１８および接地ツール２４の位置を感知するように構成される一連のセンサ４４、４８、５２、および５６を含み得る。一連のセンサは、機械的連結装置の要素の相対位置を決定するために一般に使用される任意の種類のセンサでもよい。
【００２５】
模範的な一実施形態では、位置センサ４４、４８、５２、および５６は、接地ツール２４を支持する作業器具連結装置１８のそれぞれの要素の相対位置を決定するように構成し得る。特に、位置センサ４４は、垂直軸線３４に対するスイングアセンブリ１６の回転角を測定するように構成してもよく、位置センサ４８は、ハウジング１２とブーム２０との間の角度を測定するように構成してもよく、位置センサ５２は、ブーム２０とスティック２２との間の回転角を測定するように構成してもよく、また位置センサ５４は、スティック２２と接地ツール２４との間の回転角を測定するように構成してもよい。この情報から、制御部４０は、ハウジング１２に対する接地ツール２４の位置を決定し得る。
【００２６】
代わりに、位置センサ４４、４８、５２、および５６は、個々のアクチュエータの相対変位を決定するように、すなわちアクチュエータが延長される距離を決定するように構成してもよい。特に、位置センサ４４は、スイングアセンブリ１６と関連する油圧アクチュエータの伸長を測定するように構成してもよく、位置センサ４８は、ブームアクチュエータ２８の伸長を測定するように構成してもよく、位置センサ５２は、スティックアクチュエータ３０の伸長を測定するように構成してもよく、また位置センサ５４は、ツールアクチュエータ３２の伸長を測定するように構成してもよい。この情報から、制御部４０は、ハウジング１２に対する接地ツール２４の位置も決定し得る。
【００２７】
当業者に明白であるように、アクチュエータの変位を認識することによって、ハウジング１２に対するブーム２０、スティック２２、および接地ツール２４の位置を簡単な三角法の計算によって決定し得る。位置感知システム４３はこの位置情報を制御部４０に送信する。位置信号を条件付けるために、信号プロセッサ６４を含んでもよい。このようにして、位置感知システム４３は、制御部４０が接地ツール２４の現在位置を計算するために必要な情報を提供する。制御部４０は位置情報を利用して、接地ツール２４の速度、方向、および加速度を決定し得る。
【００２８】
制御部４０はまた、特定の表面構造に対する作業機械１０および／または接地ツール２４の位置を決定し得る。作業機械１０は、全地球測位システム（ＧＰＳ）、または表面構造に対する作業機械の位置の表示を行う他の位置決定機構を含んでもよい。代わりに、全地球測位システムを接地ツール２４と連結して、特定の表面構造に対する接地ツール２４の位置の表示を行ってもよい。
【００２９】
制御部４０は、操作者および／または自動化制御プログラムから移動命令を受けることが可能である。例えば、操作者は、１組の制御レバー５８から構成される入力装置を操作して、移動命令を行うことが可能である。１組の制御レバー５８は、例えば、スイングアセンブリ１６、ブーム２０、スティック２２、および接地ツール２４のそれぞれの運動を制御するための１つのレバーを含んでもよい。１組の制御レバー５８を選択的に移動することによって、操作者は、スイングアセンブリ１６、ブーム２０、スティック２２、および接地ツール２４のそれぞれの移動の速度および方向を個別または選択的に制御し得る。このようにして、制御レバー５８の移動を調和させることによって、操作者は作業器具連結装置１８の運動を制御し得る。代わりに、制御部４０は、作業サイクル全体を通じて接地ツール１８を案内するために作業器具連結装置１８および接地ツール２４の移動命令を提供する自動化プログラムを含んでもよい。
【００３０】
作業機械１０はまた操作者インタフェース６０を含み得る。操作者インタフェース６０は、操作者と制御部４０との間にインタフェースを提供する入力モジュール６６およびディスプレイモジュール６８を含み得る。入力モジュール６６により、操作者は情報を制御部４０に入力することができ、これに対し、ディスプレイモジュール６８は制御部４０から操作者への情報を表示することが可能である。
【００３１】
入力モジュール６６は、例えばタッチスクリーン、キーボード、マウス、またはジョイスティックのような入力装置を含んでもよい。操作者は、特定の作業に関する情報を入力モジュール６６を通して制御部４０に入力し得る。この情報は、特定の地理的位置の所望の表面構造を含んでもよい。例えば、操作者は、特定の地理的位置で掘削すべき溝のある構造パラメータを識別し得る。構造パラメータは、例えば溝の長さ、幅、および深さの測定を含み得る。代わりに、操作者は、特定の地理的位置のある勾配角を特定したいと望むことがある。所望の勾配角構造は、水平表面、傾斜表面、または下降表面であってもよい。所望の表面構造パラメータは、作業機械１０の位置に対する距離および角度基準として入力し得ることが考えられる。代わりに、所望の表面構造パラメータは、全地球測位システムによって決定し得るような絶対距離および角度基準として入力してもよい。
【００３２】
入力モジュール６６を使用して、他の命令を制御部４０に入力してもよい。例えば、操作者は、ある自動化作業サイクルに従うように制御部４０に命令してもよい。同様に、入力モジュール６６を使用して、制御部４０が必要とする他の任意の情報を入力することが可能である。
【００３３】
ディスプレイモジュール６８は、作業機械１０の操作に関する情報を操作者に提供するように構成し得る。例えば、ディスプレイモジュール６８は、接地ツール２４の位置に関する情報を図形的または絵図的に表示し得る。同様に、ディスプレイモジュール６８を使用して、操作者が必要とするまたは所望する他の任意の情報を表示することも可能である。
【００３４】
ディスプレイモジュール６８によって提供される地形マップ７０の模範的なディスプレイが、図３に示されている。地形マップディスプレイは、接地ツール２４の現在位置の表示を行うツール表示７２も含み得る。ディスプレイは、接地ツール２４の以前の位置を示す１つ以上の以前のツール表示７２’と７２”も含み得ることが考えられる。ディスプレイはまた、接地ツール２４の先端、または他の部分の移動経路７８の表示を提供してもよい。
【００３５】
地形マップ７０のディスプレイは一連の高さセグメント７４に分割し得る。高さセグメント７４のそれぞれは、掘削すべき特定の地理的位置の別個の領域を表し得る。制御部４０は、接地ツール２４の到達距離内にある特定の地理的位置の部分の別個の領域に対応する三次元配列の高さセグメント７４を維持し得る。制御部４０は、接地ツール２４の現在位置に対応する一連の高さセグメント７４を表示し得る。例えば、制御部４０は、作業器具連結装置１８の現在の動作面と整列するそれらの高さセグメント７４を表示することが可能である。
【００３６】
制御部４０のメモリ６２は、それぞれの高さセグメント７４に関する２つの値を記憶し得る。メモリ６２は、所望の表面高さ値８０および実際の表面高さ値７６を記憶し得る。一連の所望の表面高さ値８０は、操作者インタフェース６０の入力モジュール６６を通して操作者が入力してもよい。
【００３７】
制御部４０は、作業機械１０の操作中に実際の表面高さ値７６を更新し得る。制御部４０は、接地ツール２４が地理的位置の表面と係合したことが制御部４０によって決定されたときに、特定の高さセグメント７４の実際の表面高さ値７６を更新し得る。制御部４０は、例えばアクチュエータ２８、３０、または３２の１つが力の増大を受けたとき、あるいは接地ツール２４が、対応する実際の表面高さ値７６の以前の値よりも低い高さに移動されたときのように、接地ツール２４が地理的位置の表面と係合したことを様々な方法によって決定し得る。位置情報を作業機械１０の操作者に表示かつ更新する模範的な方法１００を図４に示し、以下により詳細に説明する。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
操作者は作業機械１０を操作して、特定の地理的位置から土壌または他の材料を掘削することが可能である。操作者は、操作者インタフェース６０を介して特定の地理的位置の所望の表面構造を入力し得る。所望の表面構造は一連の所望の表面高さ値８０として制御部４０のメモリ６２に記憶し得る。それぞれの所望の表面高さ値８０は、特定の地理的位置の別個の領域を表す高さセグメント７４に対応し得る。
【００３９】
ディスプレイモジュール６８は地形マップ７０を操作者に表示し得る（ステップ１０２）。地形マップ７０のディスプレイは、一連の高さセグメント７４の所望の表面高さ値８０の表示を含んでもよい。地形マップ７０のディスプレイはまた、一連の高さセグメント７４の実際の表面高さ値７６の表示も含んでもよい。
【００４０】
接地ツール２４の位置は監視される（ステップ１０４）。位置感知システム４３は接地ツール２４の位置を決定し得る。作業機械１０のハウジング１２に対するまたは他の任意の固定位置に対する接地ツール２４の位置を測定してもよい。
【００４１】
ディスプレイモジュール６８は、高さセグメント７４に対する接地ツール２４の現在位置を表示し得る（ステップ１０５）。実際の表面レベル７６および所望の表面レベル８０の両方の高さ値に対する接地ツール２４の位置を表示してもよい。このようにして、操作者は、所望の表面構造を達成するために除去すべき材料の量を迅速に決定し得る。
【００４２】
制御部４０は、接地ツール２４が特定の地理的位置の表面と係合しているかどうかを決定し得る（ステップ１０６）。制御部４０は、位置感知システム４３によって提供される情報に基づき、接地ツール２４が表面と係合していることを決定し得る。メモリ６２に記憶された実際の表面高さ値７６よりも低い高さに接地ツール２４があることを位置感知システム４３が示すならば、制御部４０は、接地ツール２４が地理的位置から材料を除去したこと、および実際の表面高さ値７６をそれに応じて更新すべきことを推定し得る。
【００４３】
代わりに、制御部４０は、ツールアクチュエータ３２、スティックアクチュエータ３０、およびブームアクチュエータ２８の１つ以上と関連する圧力センサ（図示せず）によって提供される情報に基づき、接地ツール２４が表面と係合していることを決定してもよい。これらのアクチュエータの１つの中の圧力またはこれらのアクチュエータの１つと連結された流体ライン内の圧力の増加は、接地ツール２４が地理的位置の現在の表面レベルと係合していることを示している可能性がある。このような圧力増加が識別されると、制御部４０は位置感知システム４３から接地ツール２４の現在位置を獲得し、それに応じて実際の表面高さ値を修正し得る。
【００４４】
制御部４０はまた、実際の表面高さ値７６が変化し、更新すべきかどうかを決定し得る（ステップ１０８）。接地ツール２４が地理的位置の現在の表面に係合した高さが、メモリ６２に記憶された高さ値と異なることを制御部４０が決定するならば、制御部４０は、それに応じて実際の表面高さ値７６を更新し得る。実際の表面高さ値７６は、材料が地理的位置から除去されるときに減少することがある。実際の表面高さ値７６は、操作者が以前の掘削領域に材料を「埋め戻す」かあるいは加えるときに増加またはリセットし得る。
【００４５】
実際の表面高さ値７６が更新されるならば、地形マップ７０のディスプレイは、高さの変化を反映するように更新することも可能である（ステップ１１０）。地形マップ７０のディスプレイを更新することによって、制御部４０は、所望の表面構造に対する地理的位置の現在の表面の位置に関する情報を操作者に提供し得る。このようにして、操作者は、所望の表面構造を達成するために除去すべき材料の量を決定し得る。
【００４６】
制御部４０は、接地ツール２４の位置を監視し続けることが可能である。制御部４０はまた、接地ツール２４が地理的位置の現在の表面レベルと係合する時点を決定し、それに応じて地形マップ７０のディスプレイを更新し続けることが可能である。更新は、作業機械１０の操作中に連続的または定期的に実行し得る。
【００４７】
上述のディスプレイシステムを使用して、位置情報を作業機械の操作者に提供してもよい。ディスプレイシステムは、接地ツールの現在位置、作業される地理的領域の表面の現在の高さ、および所望の表面構造の高さを表示し得る。それぞれの表示は、地理的位置の現在の表面レベルが所望の表面構造の上または下にあるかどうか、また接地ツールが所望の表面構造の上または下にあるかどうかを操作者が決定することが可能であるように、互いに表示してもよい。さらに、ディスプレイによって提供される情報により、操作者は、所望の表面構造を達成するために地理的位置から除去すべき材料の残量を推定することができる。
【００４８】
上述のディスプレイシステムは任意の種類の作業機械に使用し得る。例えば、ディスプレイシステムは、エクスカベータまたはバックホーのような掘削作業機械に使用してもよい。しかし、当業者は、記載したディスプレイシステムを例えばブルドーザまたはモータグレーダのような他の種類の作業機械に使用し得ることを認識するであろう。
【００４９】
本発明の範囲から逸脱することなく、記載したディスプレイシステムにおいて、様々な修正および変更を行うことができることが当業者には明白であろう。開示したディスプレイシステムの他の実施形態は、本明細書に開示したディスプレイシステムの仕様および実施を考慮すれば当業者には明白であろう。仕様および実施例は模範的なものに過ぎないものと考えられ、真の範囲は次の特許請求の範囲およびそれらの等価物によって示されることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明による模範的な作業機械の側面図である。
【図２】本発明による作業機械の模範的な実施形態のブロック図である。
【図３】本発明の模範的な実施形態によるディスプレイの表示である。
【図４】本発明に従って情報を操作者に表示する模範的な方法を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００５１】
１０    作業機械
１２    ハウジング
１４    台車けん引装置
１６    スイングアセンブリ
１８    作業器具連結装置
２０    ブーム
２１    方向矢印
２２    スティック
２３    方向矢印
２４    接地ツール
２５    方向矢印
２６    荷
２８    ブームアクチュエータ
３０    スティックアクチュエータ
３２    接地ツールアクチュエータ
３４    垂直軸線
４０    制御部
４２    制御弁
４３    位置感知システム
４４    位置センサ
４６    制御弁
４８    位置センサ
５０    制御弁
５２    位置センサ
５４    制御弁
５６    位置センサ
５８    制御レバー
６０    操作者インタフェース
６２    メモリ
６４    信号プロセッサ
６６    入力モジュール
６８    ディスプレイモジュール
７０    地形マップ
７２    ツール表示
７２’    ツール表示
７２”    ツール表示
７４    高さセグメント
７６    実際の高さ値
７８    移動経路
８０    所望の表面構造
１００    方法
１０２    地形マップの表示（ステップ）
１０４    ツール位置の監視（ステップ）
１０５    ツール位置の表示（ステップ）
１０６    ツールが表面にあるか？（ステップ）
１０８    高さが変化したか？（ステップ）
１１０    地形マップの更新（ステップ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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