(57)【要約】【課題】本発明は、掘削装置の作業領域を決定する方法及び掘削装置に関する。【解決手段】掘削装置の作業領域を定義する方法には、少なくとも１つの現在の入力パラメータを決定するステップと、前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップと、ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップと、入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップと、が含まれる。前記現在の入力パラメータは、例えば掘削装置の配向または掘削孔パラメータであってよい。【選択図】図３
2013253470.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削装置の作業領域を定義する方法であって、
掘削装置が、可動キャリヤと、キャリヤに対し枢動される少なくとも１つのブームと、ブーム上に配置された堀削ユニットと、少なくとも１つの制御ユニットおよびそれに接続された少なくとも１つのディスプレイ装置と、を含み、
掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するステップと、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップと、
ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップと、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
掘削装置の位置を決定するステップと、
前記作業領域を決定するためのさらなる入力パラメータとして、掘削装置の決定した前記位置を使用するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの掘削孔パラメータが、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向、および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含み、かつ作業領域が、掘削装置を移動させることなく現在の位置から堀削可能である１つ以上の掘削孔を指示することによって表示されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含むブームの運動モデルを固定到達範囲パラメータとして記憶するステップと、運動モデル情報を前記作業領域を決定するための基礎として使用するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ブームの少なくとも１つの継手の移動範囲を決定するステップと、前記作業領域を決定するための少なくとも１つの固定到達範囲パラメータとして移動範囲を使用するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
掘削ユニットが少なくとも１つの削岩機と工具を含み、
前記方法には、工具の配向を決定するステップと、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するステップと、がさらに含まれ、
前記作業領域の前記グラフィック表現が、作業領域との関係における工具の位置の表示を含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
掘削装置において、
掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するための手段と、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定し、かつ前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成された少なくとも１つの制御ユニットと、
掘削装置の前記作業領域をグラフィック表現として表示するように構成された少なくとも１つのディスプレイと、
を含むことを特徴とする掘削装置。
【請求項８】
少なくとも１つのディスプレイが、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示するように構成されていることを特徴とする請求項７に記載の掘削装置。
【請求項９】
到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含むブームの運動モデルを固定到達範囲パラメータとして記憶し、運動モデル情報を前記作業領域を決定するための基礎として使用するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項７または８のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１０】
掘削ユニットが少なくとも１つの削岩機と工具とを含み、
掘削装置には、工具の配向を決定し、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するための手段がさらに含まれ、
ディスプレイが、作業領域との関係における工具の位置を表示することにより前記作業領域の前記グラフィック表現を表示するように構成されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１１】
少なくとも１つの掘削孔パラメータが、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１２】
掘削装置の配向を決定するための手段が、傾斜センサー、角度センサーおよび／または直線移動センサーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１３】
制御ユニットとディスプレイのうちの少なくとも１つが掘削装置から遠隔して位置設定されていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれか一項に記載の掘削配置。
【請求項１４】
少なくとも１つのディスプレイを含む掘削装置のユーザーインターフェースにおいて、  ディスプレイが、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうち少なくとも１つに基づいて決定されるグラフィック表現として掘削装置の作業領域を表示し、かつ前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変化に応答して動的に前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成されていることを特徴とするユーザーインターフェース。
【請求項１５】
ロックドリルリグが請求項７〜１３のいずれか一項に記載の掘削装置であることを特徴とするロックドリルリグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
単なる非限定的例としてみなすべきである開示される実施形態は、掘削装置に関し、より詳細には掘削装置の作業領域のディスプレイ上での提示に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、例えば堀削計画などに基づくものであり得る事前に決定された掘削孔パラメータを使用するのが通常である。掘削装置を軌道移動する場合、掘削装置の位置は、グラフィックユーザーインターフェースのディスプレイ上に堀削計画の１つ以上の計画対象掘削孔との関係において表示されてよい。
【０００３】
掘削装置の何らかの作業領域すなわち掘削装置の位置からの堀削範囲を提示する領域を表示するユーザーインターフェースも、同様に公知である。しかしながら、このような形で掘削範囲を提示する場合、作業領域は典型的に掘削装置のまわりに示される固定領域として定義される。すなわち固定された形状の作業領域は、掘削装置の場所との関係においてのみ更新される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、この種の固定作業領域は、つねに近似に過ぎず、真の作業領域を反映していない。したがってオペレータは、例えば堀削を最適化しようとする場合に、情報に信頼を置くことができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以下では、本発明の一部の態様を基本的に理解できるようにするため、本発明の簡略化された非限定的な要約が提示されている。本発明の異なる態様には、独立請求項中で定義されている通りの方法、アセンブリ、ユーザーインターフェースおよび掘削装置が含まれる。本発明のさらなる実施形態が、従属請求項中で開示されている。
【０００６】
一態様によると、掘削装置の作業領域を定義する方法には、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するステップと、前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップと、ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップと、入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップと、が含まれる。このような掘削装置は、好ましくは、可動キャリヤと、キャリヤに対し枢動される少なくとも１つのブームと、ブーム上に配置された堀削ユニットと、少なくとも１つの制御ユニットおよびそれに接続された少なくとも１つのディスプレイ装置と、を含んでいる。
【０００７】
別の態様によると、掘削装置の構成は、掘削の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するための手段と、前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定し、かつ入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し、前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成された少なくとも１つの制御ユニットと、掘削装置の前記作業領域をグラフィック表現として表示するように構成された少なくとも1つのディスプレイと、が含まれる。
【０００８】
第３の態様によると、掘削装置のユーザーインターフェースは、少なくとも１つのディスプレイを含み、ここでこのディスプレイは、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうち少なくとも１つに基づいて決定されるグラフィック表現として掘削装置の作業領域を表示するように構成されている。
【０００９】
一実施形態によると、少なくとも１つのディスプレイは、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示するように構成されている。
【００１０】
第２の実施形態によると、ブームの運動モデルが、固定到達範囲パラメータとして記憶され、この運動モデルは、到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含み、運動モデル情報は前記作業領域を決定するための基礎として使用される。
【００１１】
第３の実施形態によると、掘削装置の配向を決定するための手段は、少なくとも１つの検出装置を含む。
【００１２】
第４の実施形態によると、ブームの少なくとも１つの継手の移動範囲が決定され、この移動範囲は、前記作業領域を決定するための固定到達範囲パラメータとして使用される。
【００１３】
第５の実施形態によると、掘削ユニットは少なくとも１つの掘削機と工具とを含み、装置には、工具の配向を決定し、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するための手段がさらに含まれ、ディスプレイは、作業領域との関係における工具の位置を表示することにより作業領域のグラフィック表現を表示するように構成されている。
【００１４】
第６の実施形態によると、掘削装置の位置は決定され、前記作業領域を決定するためのさらなる入力パラメータとして使用される。
【００１５】
第７の実施形態によると、少なくとも１つの掘削孔パラメータは、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含む。
【００１６】
第８の実施形態によると、掘削装置の配向を決定するためには、傾斜センサー、角度センサーおよび／または直線移動センサーのうちの少なくとも１つが使用される。
【００１７】
第９の実施形態によると、制御ユニットとディスプレイのうちの少なくとも１つは、掘削装置から遠隔して位置設定されている。
【００１８】
第１０の実施形態によると、掘削装置は上述の構成を含む。
【００１９】
本発明の方法および装置の利点は、実際の現在の入力パラメータを使用することで、掘削装置を中心として提示される規定のパラメータに基づく固定作業領域の近似を使用して達成される定義よりもはるかに正確な作業領域の定義がオペレータに表示されるという点にある。こうして、オペレータは、例えば、掘削装置を移動させることなく掘削孔を堀削できるか否かを、より正確に評価することができる。
【００２０】
以下では、添付の図面を参照しながら好ましい実施形態を用いて本発明についてより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１ａ】掘削装置を概略的に示す図である。
【図１ｂ】他の異なる掘削装置を概略的に示す図である。
【図２】掘削装置の作業領域を定義するための構成を概略的に示す図である。
【図３】掘削装置の作業領域を定義するための方法を概略的に示す図である。
【図４ａ】作業領域のグラフィック表現を概略的に示す図である。
【図４ｂ】作業領域の他の異なるグラフィック表現を概略的に示す図である。
【図４ｃ】作業領域の他の異なるグラフィック表現を概略的に示す図である。
【図４ｄ】作業領域の他の異なるグラフィック表現を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
技術の進歩に伴って、発明の概念をさまざまな形で実施することが可能である、ということは、当業者にとって自明である。本発明およびその実施形態は、上述の実施例に限定されず、請求の範囲内で変動してよい。
【００２３】
図１ａに示されている掘削装置１は、それに対し配置された１つ以上の堀削ブーム３を有する可動キャリヤ２を含む。掘削ユニット７は、送りビーム４、堀削機５およびブーム３の片端に配置された送り装置を含む。堀削機５は、送りビーム４上に可動な形で配置され、こうして動作中送りビーム４に沿って移動することができる。堀削機器６が、堀削機５に対し配置されている。堀削機器６は、それ自体公知の要領で互いに接続されている１つ以上のロッド６ａおよび工具６ｂ、例えば堀削ビットを含む。掘削装置１は同様に、例えばブーム３を可動キャリヤ２に、送りビーム４をブーム３に、またはブーム３の複数の区分、例えば図１ｂ中の第１のブーム区分３ａおよび第２のブーム区分３ｂを互いに連接する１つまたは複数の継手１１をも含んでいてよい。
【００２４】
このタイプの掘削装置およびその動作ならびに以上で言及したものを含めた構造的部分は、一般に公知であり、したがって、これらについてさらに詳しく説明する必要なはい。
【００２５】
掘削装置１はさらに、少なくとも１つの制御ユニット８、少なくとも１つのディスプレイ９および少なくとも１つの検出装置１０を含んでいてよい。これらは、例えば図２に関連してより詳細に記述される。異なる実施形態において、制御ユニット８およびディスプレイ９は、掘削装置１の１つまたは複数の物理的部分として少なくとも部分的に形成されていてよく、あるいは、それらのうちの一方または両方を掘削装置１から遠隔して位置設定してもよい。掘削装置１も同様に遠隔制御されてよい。
【００２６】
図１ｂは、記述された作業領域の定義が適用されてよい別のタイプの掘削装置を概略的に示す。図１ａに関連して説明されているものと類似の機能を有する構造的部品には、それと同じ参照番号が用いられる。当業者にとっては、これらが単なる例にすぎないこと、そして請求項中に記載されている作業領域の定義が、他の多くのタイプの掘削装置に対し適用可能であることは明白である。
【００２７】
図２は、掘削装置１の作業領域を定義するための構成を概略的に示している。このような掘削装置は、以上で説明した通り、可動キャリヤ２、キャリヤ２との関係において可動である少なくとも１つのブーム３、送りビーム４、堀削機５およびブーム３上に配置された送り装置を含む掘削ユニット、ならびに少なくとも１つの制御ユニット８およびそれに接続された少なくとも１つのディスプレイ装置９を含んでいてよい。以上で説明した図１ａおよび１ｂは、このような掘削装置の一部の実施例を概略的に示すが、制御ユニットおよびディスプレイ装置は前記図には示されていない。一変形例では、図２の配置が、堀削装置の外側、例えば遠隔制御装置またはシステム内に実施されることが認識される。
【００２８】
構成には、少なくとも１つの検出装置１０、少なくとも１つの制御ユニット８および少なくとも１つのディスプレイ９が含まれていてよい。前記少なくとも１つの制御ユニット８は、コンピュータプログラムコードを含む少なくとも１つのメモリーおよび少なくとも１つのプロセッサを含んでいてよく、メモリーおよびコンピュータプログラムコードは、少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて掘削ユニット３の到達範囲を記述する作業領域を決定し、かつコンピュータプログラムコードが少なくとも１つのプロセッサ内で実行される場合に入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定するように構成されている。より詳細には、掘削ユニット３の到達範囲は、掘削ユニットに取付けられた堀削機器の到達範囲ひいては工具６ｂの移動範囲の境界を記述する。異なる実施形態において、メモリーおよびコンピュータプログラムコードはさらに、本明細書中で開示されているさまざまな方法ステップまたは機能、またはそれらの組合せを実行するように構成されていてよい。
【００２９】
現在の入力パラメータは、動作中に変化する場合があり、作業領域のサイズ、形状および／または位置に影響を及ぼすかもしれない動的に可変的なパラメータである。一部の実施形態では、現在の入力パラメータは、少なくとも１つの検出装置１０の出力であってよく、またはそれに基づいて決定されてよい。ただし、一部の入力パラメータは、他の情報源、例えば制御ユニット８内に収集または記憶された情報から受け取られてよく、これらのパラメータを、検出装置由来の入力パラメータに加えて使用してもよい。
【００３０】
現在の入力パラメータには、掘削装置１の配向が含まれていてよく、この配向は、一部の実施形態において、例えば掘削装置１の掘削計画との関係における方向など、方向および／または傾きを含む場合がある。現在の入力は、少なくとも１つの現在適用されている掘削孔パラメータを含んでいてよい。ただし、現在の入力パラメータが、作業領域の決定に必要な他の可変的情報も含んでいてよいということが認識されるものである。入力パラメータは例えば、ブーム３がキャリヤ２に取付けられている点の位置、工具の配向、キャリヤ２との関係における掘削装置の上部部分の揺動角度、掘削装置の位置、または工具６ｂの現在の到達範囲または移動境界に影響を及ぼす他の任意のパラメータ、またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。
【００３１】
固定到達範囲パラメータは、ブームの少なくとも１つの継手の考えられる継手角度すなわち移動範囲や、少なくとも１つのブーム区分３ａ、３ｂの寸法および／または他の特性や、考えられるブーム区分３ａ、３ｂの互いとの関係における移動範囲や、掘削装置の位置づけシステム内で使用されている点との関係における、ブームがキャリヤ２に取付けられている点の位置や、メモリー内に記憶され例えば掘削装置の前記継手およびブームの特性および／または他の固定された特徴を用いて決定されてよいブームの運動モデルや、または作業領域のサイズ、形状および／または位置および工具の移動境界に影響を及ぼすそれらの任意の組合せを含み得る。運動モデルについては、本明細書の以下の部分でさらに詳しく説明されている。
【００３２】
本明細書において、１つの物体の配向は、物体の長さ方向および／または横方向での物体の方向および／または傾きについての情報を含んでいてよい。掘削孔パラメータは、例えば、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向、掘削孔の位置またはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。
【００３３】
１つまたは複数の検出装置１０は、掘削装置の配向を決定するための手段および／または、以上で列挙した他の入力パラメータなどの他の関連するパラメータを検出するための手段を含んでいてよい。こうして、１つまたは複数の検出装置１０は、それ自体公知の１つ以上のセンサー、例えば傾斜センサー、角度センサーおよび／または直線移動センサーを含んでいてよい。
【００３４】
ディスプレイは、グラフィック表現として掘削装置の前記作業領域を提示するように構成されてよい。このようなグラフィック表現の一部の実施例が、図４ａ〜４ｄに関連して記述されている。
【００３５】
図３は、掘削装置の作業領域を定義するための方法を概略的に示している。この方法は、少なくとも１つの現在の入力パラメータを決定するステップ３０１と、少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップ３０２と、ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップ３０３と、現在の入力パラメータの変更に応答して動的に、前記作業領域を再決定し、かつ前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップ３０４と、を少なくとも含む。
【００３６】
異なる実施形態において、現在の入力パラメータは、掘削装置の配向、送りビームの一つの位置、送りビームの一つの配向、工具の配向、掘削装置の位置またはそれらの任意の組合せを含んでいてよいが、これらに限定されるわけではない。
【００３７】
少なくとも１つの固定到達範囲パラメータは、ブームの継手の移動範囲、少なくとも１つのブーム区分３ａ、３ｂの寸法および／または他の特性、考えられるブーム区分３ａ、３ｂの互いとの関係における移動範囲、掘削装置の位置づけシステム内で使用される点との関係における、ブームがキャリヤ２に取付けられている点の位置、例えば前記継手およびブーム特性および／または掘削装置の他の固定された特徴を用いて決定されてよいブームの運動モデル、または、作業領域のサイズおよび形状ならびに工具の移動境界に影響を及ぼすそれらの任意の組合せを含んでいてよいが、これらに限定されるわけではない。
【００３８】
同様にして、このときこの方法は、前記入力パラメータおよび／または固定到達範囲パラメータの１つまたは複数を決定する１つまたは複数のステップを含んでいてよい。一実施形態において、ブームの運動モデルは、寸法、継手および考えられる継手角度、すなわちブームの到達範囲および工具６ｂの移動範囲の境界に影響を及ぼすブームおよびその区分の１つまたは複数の継手の移動範囲、を少なくとも含んでいてよい。掘削装置１の上部部分は同様に、キャリヤ２との関係において、例えばキャリヤ２の横軸を中心として揺動可能であってもよく、これは同様にブーム３の到達範囲ひいては工具６ｂの移動範囲の境界にも影響を及ぼしうる。
【００３９】
異なる実施形態において、図３に関連して記述されている方法は、掘削装置の配向を決定するために傾きセンサーの情報を使用するステップを含んでいてよい。
【００４０】
異なる実施形態において、前記作業領域の前記グラフィック表現は、作業領域との関係における工具の位置の表現を含んでいてよい。このようなグラフィック表現の一実施例が、図４ｄに関連して記述されている。
【００４１】
さらなる実施形態では、この方法は同様に、堀削すべき少なくとも１つの掘削孔の傾斜設定値、方向および／または深さおよび／または他の掘削孔パラメータをメモリーから検索するステップをも含んでいてよい。一部の他の実施形態においては、この目的で構成されたユーザーインターフェースを用いてオペレータが類似の情報を手作業で入力してもよい。前記作業領域の前記グラフィック表現は、掘削孔がキャリヤを移動させることなく現在の位置から堀削可能であるか否かの表現を含んでいてよい。掘削孔パラメータは、例えば単一の掘削孔の方向および傾斜であってもよいし、あるいは既定の堀削計画に基づくものであってもよい。他の実施形態では、掘削孔および掘削孔パラメータを、堀削時に現場で決定してよく、予め定義されたパラメータが全く存在しない場合もあり、かつ／または掘削孔の場所が未知である場合もある。一部の実施形態では、掘削孔パラメータは全く未知であるかもしれないが、ユーザーインターフェースは、一定のタイプの掘削孔、すなわち一定のパラメータを有する掘削孔、例えば垂直掘削孔または１２度の傾斜を伴う掘削孔のための作業領域を表示する場合がある。
【００４２】
一部のさらなる実施形態において、方法はさらに、多数の掘削孔が堀削できる位置および配向まで掘削装置をナビゲートするステップを含んでいてよい。このようなグラフィック表現の実施例は、図４ｂおよび４ｃに関連して、記述されている。
【００４３】
作業領域は同様に、掘削装置１の配向以外の入力パラメータに基づいて決定されてもよい。例えば、作業領域を決定するための基礎として使用される入力パラメータは、掘削孔関連パラメータ、例えば、堀削するべく計画されている少なくとも１つの掘削孔の傾斜設定値、方向および深さを含んでいてよく、作業領域はこの情報に基づいて表示されてよい。他の実施形態では、入力パラメータは、上述の任意のパラメータまたはそれらの任意の組合せを含んでいてよい。掘削装置の配向を使用しないこの決定は、例えば実質的に平坦な地面上で作業する場合、適切に正確な作業領域の決定を提供し得る。
【００４４】
一部の実施形態においては、掘削装置の位置および配向を決定するために、衛星測位システム（ＧＮＳＳ）、例えばＧａｌｉｌｅｏ、ＧＰＳまたはＧｌｏｎａｓｓ座標系を使用してよい。
【００４５】
一実施形態においては、堀削すべき少なくとも１つの掘削孔の掘削孔パラメータに基づいて、作業領域１２を決定してよい。掘削装置１の現在の場所から前記掘削孔を堀削するのに必要とされる堀削ブーム３などの少なくとも１つの継手１１の１つまたは複数の継手角度は、掘削孔パラメータに基づいて決定可能である。このとき、必要とされる継手角度を、前記少なくとも１つの継手１１の１つまたは複数の考えられる移動範囲と比較することができる。必要とされる１つまたは複数の継手角度がそれぞれの１つまたは複数の継手の１つまたは複数の移動範囲外にある場合には、掘削装置１の現在の配向および／または位置から掘削孔に到達しかつ／または堀削することはできない。すなわち、これらは前記作業領域の外側にある。逆運動学に基づくこのタイプの方法は、作業領域を決定する方法の一例にすぎない。
【００４６】
図４ａは、ディスプレイ上における作業領域のグラフィック表現を概略的に示す。この実施形態においては、以上で説明された通りに決定された作業領域１２は、ディスプレイ９上で、掘削装置１との関係において示されている。さらに、堀削すべき一部の掘削孔１３も同様に表示されているが、明確さを期して以下の図においてはそのうちのいくつかのみが付番されている。当業者にとっては、異なる陰影または網掛けなどを用いる、異なる色を用いるなどの他の多くの対応する形で作業領域を例示することもできる、ということは明白である。図４ａに破線によって表現されている別の作業領域１２’は、少なくとも１つの現在の入力パラメータの変更、例えば掘削装置１の傾きの変更に応答して再決定された作業領域の位置、サイズおよび形状の考えられる変更を例示している。一部の実施形態において、作業領域は、例えば多数のブームを含む掘削装置において各ブームを用いてどの領域に到達できるかの決定などに基づいて、複数の下位領域に分割されてよい。さらに、一部の実施形態においては、堀削が許容されていない領域を、表示された作業領域から除外してよく、あるいは同じユーザーインターフェース内に同時に別個に表示してもよい。
【００４７】
図４ｂは、別の実施形態の作業領域のグラフィック表現を概略的に示す。この実施形態では、以上で説明した通りに決定された作業領域は、掘削装置１の現在の位置から、すなわち掘削装置１を移動させることなく堀削可能である掘削孔１３’を示すため、図４ｂ中の記号＋などのような異なる記号を用いることによって例示されている（明確さを期して図にはそのうちの１つのみに付番されている）。図４ｂでは、掘削装置１の現在の位置からは堀削不能である掘削孔１３を示すために、記号×が使用されている。当業者にとっては、掘削装置の現在の位置から堀削可能なまたは堀削不能な掘削孔１３、１３’の提示が、例えば異なる色、異なるタイプまたは幅のラインなどを用いることによって、数多くの対応する形でも例示可能である、ということは明白である。
【００４８】
図４ｃは、さらに別の実施形態の作業領域のグラフィック表現を概略的に示す。この実施形態では、以上で説明した通りに決定された作業領域は、図４ａの視覚的作業領域１２と、掘削装置１の現在の位置から堀削可能または堀削不能である掘削孔１３、１３’、１３’’の異なる視覚的提示とを組合せる形で示されている。これは、多くの場合において、図４ａのものと比較してより有益な作業領域１２の表現方法であり得る。というのも、例えば典型的な掘削孔タイプについて一般に決定される作業領域１２の内部に入ると考えられる場合であっても、その傾斜設定値または他のパラメータまたは特性を理由として現在の位置から堀削できない掘削孔１３’’が存在するかもしれないと考えられるからである。同様にして、一部の場合において、作業領域１２の外側にある一部の掘削孔は、それらが好適な特性を有する場合、掘削装置１を移動させることなく堀削することが可能であるかもしれない。
【００４９】
図４ｄは、さらに別の実施形態の作業領域のグラフィック表現を概略的に示す。この実施形態は、図４ａのものと類似しているが、以上で説明された通りに決定された作業領域との関係における工具６ｂの現在の位置も同様に表示される。一方で、掘削装置１はディスプレイ上に示されていない。実際、掘削装置１がディスプレイ上に示されている領域との関係においてどこに位置設定されているかがオペレータにとって自明（例えばディスプレイの中央下部）である場合、以上で説明した実施形態において掘削装置１の表示ステップも同様に不必要である。一部の実施形態において、掘削装置１および作業領域１２は、より大きな地図、例えば一般堀削計画図上に例示されてよく、その場合には、明確さを期して、ディスプレイ上に掘削装置１も表示することが必要となるかもしれない。
【００５０】
一実施形態において、堀削装置の制御システムは、決定された作業領域および堀削が計画されている少なくとも１つの掘削孔に基づいて以下のもの、すなわち掘削装置１を移動させる必要性、掘削装置の傾きを変更する必要性および最も近い掘削孔または堀削するよう選択された掘削孔を堀削するためにブームを移動させる必要性、のうちの少なくとも１つをオペレータに指示してよい。制御システムはオペレータに対し、例えばブームが一定の掘削孔に到達するために移動させられるべき方向および／または変更すべき現在の入力パラメータおよび／または掘削孔に到達するためにとるべき行動に関する指令を与えることができる。
【００５１】
以上で記述した方法、配置およびユーザーインターフェースは、手動式、半自動式または自動式掘削装置１内で使用されてよい。一部の実施形態において、制御システムは、堀削すべき掘削孔に到達するために必要とされる各継手の角度を計算することなどによってオペレータを誘導し、オペレータに指令を与えることができる。一部のさらなる実施形態において、制御システムは、キャリヤ２および／または堀削ユニット７がオペレータにより手動でまたは自動で選択された掘削孔に向かって誘導された後、自動的に堀削すべき掘削孔の出発点に掘削ユニット７を位置づけしてもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１    掘削装置
２    可動キャリヤ
３    ブーム
３ａ    第２のブーム
４    送りブーム
５    掘削機
６    堀削機器
７    掘削ユニット
８    制御ユニット
９    ディスプレイ
１０    検出装置
１１    継手
【図１ａ】
2013253470.tif 000003
【図１ｂ】
2013253470.tif 000004
【図２】
2013253470.tif 000005
【図３】
2013253470.tif 000006
【図４ａ】
2013253470.tif 000007
【図４ｂ】
2013253470.tif 000008
【図４ｃ】
2013253470.tif 000009
【図４ｄ】
2013253470.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
一態様によると、掘削装置の作業領域を定義する方法には、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するステップと、前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップと、ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップと、入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップと、が含まれる。ここで、作業領域は、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示される。このような掘削装置は、好ましくは、可動キャリヤと、キャリヤに対し枢動される少なくとも１つのブームと、ブーム上に配置された堀削ユニットと、少なくとも１つの制御ユニットおよびそれに接続された少なくとも１つのディスプレイ装置と、を含んでいる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
別の態様によると、掘削装置の構成は、掘削の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するための手段と、前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定し、かつ入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し、前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成された少なくとも１つの制御ユニットと、掘削装置の前記作業領域を、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによってグラフィック表現として表示するように構成された少なくとも1つのディスプレイと、が含まれる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
第３の態様によると、掘削装置のユーザーインターフェースは、少なくとも１つのディスプレイを含み、ここでこのディスプレイは、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうち少なくとも１つに基づいて決定されるグラフィック表現として掘削装置の作業領域を表示するように構成されている。ここで、作業領域は、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
第１の実施形態によると、ブームの運動モデルが、固定到達範囲パラメータとして記憶され、この運動モデルは、到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含み、運動モデル情報は前記作業領域を決定するための基礎として使用される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第２の実施形態によると、掘削装置の配向を決定するための手段は、少なくとも１つの検出装置を含む。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
第３の実施形態によると、ブームの少なくとも１つの継手の移動範囲が決定され、この移動範囲は、前記作業領域を決定するための固定到達範囲パラメータとして使用される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
第４の実施形態によると、掘削ユニットは少なくとも１つの掘削機と工具とを含み、装置には、工具の配向を決定し、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するための手段がさらに含まれ、ディスプレイは、作業領域との関係における工具の位置を表示することにより作業領域のグラフィック表現を表示するように構成されている。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第５の実施形態によると、掘削装置の位置は決定され、前記作業領域を決定するためのさらなる入力パラメータとして使用される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第６の実施形態によると、少なくとも１つの掘削孔パラメータは、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含む。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第７の実施形態によると、掘削装置の配向を決定するためには、傾斜センサー、角度センサーおよび／または直線移動センサーのうちの少なくとも１つが使用される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第８の実施形態によると、制御ユニットとディスプレイのうちの少なくとも１つは、掘削装置から遠隔して位置設定されている。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第９の実施形態によると、掘削装置は上述の構成を含む。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削装置の作業領域を定義する方法であって、
掘削装置が、可動キャリヤと、キャリヤに対し枢動される少なくとも１つのブームと、ブーム上に配置された堀削ユニットと、少なくとも１つの制御ユニットおよびそれに接続された少なくとも１つのディスプレイ装置と、を含み、
掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するステップと、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定するステップと、
ディスプレイ上に前記作業領域のグラフィック表現を表示するステップと、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するステップと、
を含み、
少なくとも一つのディスプレイが、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示するように構成されることを特徴とする方法。
【請求項２】
掘削装置の位置を決定するステップと、
前記作業領域を決定するためのさらなる入力パラメータとして、掘削装置の決定した前記位置を使用するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも１つの掘削孔パラメータが、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向、および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含み、かつ作業領域が、掘削装置を移動させることなく現在の位置から堀削可能である１つ以上の掘削孔を指示することによって表示されることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含むブームの運動モデルを固定到達範囲パラメータとして記憶するステップと、運動モデル情報を前記作業領域を決定するための基礎として使用するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
ブームの少なくとも１つの継手の移動範囲を決定するステップと、前記作業領域を決定するための少なくとも１つの固定到達範囲パラメータとして移動範囲を使用するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
掘削ユニットが少なくとも１つの削岩機と工具を含み、
前記方法には、工具の配向を決定するステップと、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するステップと、がさらに含まれ、
前記作業領域の前記グラフィック表現が、作業領域との関係における工具の位置の表示を含んでいることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
掘削装置において、
掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうちの少なくとも１つを決定するための手段と、
前記少なくとも１つの現在の入力パラメータおよび少なくとも１つの固定到達範囲パラメータに基づいて制御ユニット内で掘削ユニットの到達範囲を定義する作業領域を決定し、かつ前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変更に応答して動的に前記作業領域を再決定し前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成された少なくとも１つの制御ユニットと、
掘削装置の前記作業領域をグラフィック表現として表示するように構成された少なくとも１つのディスプレイと、
を含み、
少なくとも１つのディスプレイが、掘削装置の現在の位置から堀削可能な１つ以上の掘削孔を指示することによって作業領域を表示するように構成されていることを特徴とする掘削装置。
【請求項８】
到達範囲に影響を及ぼすブームの寸法、継手および継手の移動範囲を少なくとも含むブームの運動モデルを固定到達範囲パラメータとして記憶し、運動モデル情報を前記作業領域を決定するための基礎として使用するための手段をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の掘削装置。
【請求項９】
掘削ユニットが少なくとも１つの削岩機と工具とを含み、
掘削装置には、工具の配向を決定し、前記作業領域を決定するための現在の入力パラメータとしてそれを使用するための手段がさらに含まれ、
ディスプレイが、作業領域との関係における工具の位置を表示することにより前記作業領域の前記グラフィック表現を表示するように構成されていることを特徴とする請求項７又は８に記載の掘削装置。
【請求項１０】
少なくとも１つの掘削孔パラメータが、掘削孔の傾斜、掘削孔の方向および掘削孔の位置のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７〜９のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１１】
掘削装置の配向を決定するための手段が、傾斜センサー、角度センサーおよび／または直線移動センサーのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項７〜１０のいずれか一項に記載の掘削装置。
【請求項１２】
制御ユニットとディスプレイのうちの少なくとも１つが掘削装置から遠隔して位置設定されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれか一項に記載の掘削配置。
【請求項１３】
少なくとも１つのディスプレイを含む掘削装置のユーザーインターフェースにおいて、  ディスプレイが、掘削装置の配向および掘削孔パラメータという現在の入力パラメータのうち少なくとも１つに基づいて決定されるグラフィック表現として掘削装置の作業領域を表示し、かつ前記少なくとも１つの現在の入力パラメータの変化に応答して動的に前記作業領域の前記グラフィック表現を更新するように構成されていることを特徴とするユーザーインターフェース。
【請求項１４】
ロックドリルリグが請求項７〜１２のいずれか一項に記載の掘削装置であることを特徴とするロックドリルリグ。