ES2956877T3 - Sistema mejorado para mostrar información - Google Patents

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ES2956877T3 ES20201620T ES20201620T ES2956877T3 ES 2956877 T3 ES2956877 T3 ES 2956877T3 ES 20201620 T ES20201620 T ES 20201620T ES 20201620 T ES20201620 T ES 20201620T ES 2956877 T3 ES2956877 T3 ES 2956877T3
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Abstract

Se describe una máquina operadora (1) autopropulsada equipada con una cabina (13) y un sistema para mostrar información a un operador (O) presente en la cabina (13). El sistema de visualización incluye al menos un elemento de visualización móvil (3).). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema mejorado para mostrar información
La presente invención se refiere a un sistema mejorado para mostrar información a los operadores de máquinas operativas autopropulsadas.
Se sabe que las unidades de visualización se montan en el panel de las cabinas de los manipuladores telescópicos o "elevadores telescópicos", los cuales muestran información al operador que es necesaria para el control correcto de la máquina, como diagramas de carga, velocidad de traslación, datos medidos por sensores distribuidos en el vehículo y, sobre todo, índices que representan la condición de estabilidad del vehículo.
Un problema frecuentemente reportado por los operadores es que, mientras están operando el brazo telescópico de elevación, es necesario que observen cuidadosamente el aparato de elevación y la carga que lleva, tanto para realizar correctamente las operaciones que se están llevando a cabo como por razones de seguridad obvias; sin embargo, por exactamente las mismas razones y precisamente mientras están operando el brazo, el operador debe monitorear la pantalla para estar al tanto de la variación de los diversos parámetros que muestra.
Esta situación es bastante incómoda para los operadores de los manipuladores telescópicos, lo cual no solo afecta negativamente la eficiencia del trabajo, sino que también puede resultar en errores en la ejecución de las maniobras.
El documento DE102015214761 describe un "head-up display" para automóviles, que muestra al conductor varios parámetros relacionados con el vehículo.
El documento GB2536882 también describe un "display de visualización frontal" para automóviles, donde se proporciona un controlador que puede obtener información sobre la posición de la cabeza del conductor para determinar si el contenido mostrado en la pantalla está obstruyendo la vista del propio conductor.
El documento US2014043269 describe una pantalla para automóviles que puede ser movida desde la posición del conductor a la del pasajero, mediante un guía; dependiendo de la posición, la pantalla mostrará información o dará acceso a diferentes funciones.
El documento DE102015002171 describe una pantalla retráctil para automóviles que ajusta su posición para satisfacer mejor la vista del conductor.
El documento US2016193920 describe un display virtual de excavadora que se mueve a lo largo del parabrisas, de manera que siempre está cerca del cucharón desde el punto de vista del operador.
El propósito técnico que forma la base de la invención es proporcionar una máquina operativa autopropulsada que supere los límites del estado anterior descrito anteriormente.
El propósito técnico especificado se logra mediante la máquina operativa realizada de acuerdo con la reivindicación 1.
Otras características y ventajas adicionales de la presente invención son más evidentes en la descripción no limitativa de una modalidad preferida de la máquina propuesta, tal como se ilustra en las figuras adjuntas, en las cuales:
- Figura 1 es una vista axonométrica de la máquina según la invención.
- Figura 2 es una vista axonométrica del interior de la cabina de la máquina de la Figura 1, según una primera modalidad.
- Las Figuras 3 y 4 son vistas del interior de la cabina de la máquina de la Figura 1 en dos configuraciones de funcionamiento diferentes de otra modalidad no conforme a la invención.
Con referencia a las Figuras adjuntas, el numeral de referencia 1 denota en su totalidad una máquina operativa autopropulsada según la invención. Más en detalle, la máquina 1 según la invención es un manipulador telescópico y puede ser rotatorio (como el de la Figura 1) o fijo o también del tipo articulado.
La máquina 1 propuesta comprende un carro o chasis móvil sobre ruedas, una cabina del conductor, un brazo de elevación telescópico 11, que puede estar montado sobre una plataforma giratoria 12 que, si está presente, también tiene la cabina 13, el brazo está equipado, en su extremo distal, con un dispositivo de acoplamiento 110, también del tipo normalmente utilizado en los manipuladores telescópicos fabricados por el Solicitante, que permite el reemplazo del aparato 111 y su conexión a los aparatos hidráulicos y electrónicos de la máquina 1.
El término aparato 111, como se muestra esquemáticamente en las Figuras 3 y 4, significa tanto un accesorio para enganchar una carga 2, como un tenedor, un dispositivo de transferencia lateral, un cabrestante, un agarre, etc., como también un accesorio para elevar personas y, si es necesario, también una carga, como una jaula.
El brazo 11 está articulado a la plataforma giratoria 12, de manera que oscila verticalmente, bajo la acción de un cilindro hidráulico u otro actuador similar, entre una posición inferior, sustancialmente horizontal, y una posición superior en la que el brazo 11 está cerca de la vertical.
El brazo 11 es extensible y retráctil y, más precisamente, comprende una pluralidad de segmentos insertados uno dentro del otro, coaxiales entre sí y diseñados para desplazarse a lo largo de la dirección axial.
La elongación y retracción del brazo 11 también son producidas por uno o más cilindros hidráulicos u otros actuadores.
La rotación de la plataforma 12 también es producida por un actuador preferiblemente hidráulico, asociado por ejemplo con una cremallera, de la misma manera que es preferible que el actuador que mueve el equipo con respecto a una o más de sus articulaciones sea hidráulico.
Los actuadores hidráulicos están sometidos a un distribuidor electrohidráulico, montado en la máquina 1, que es controlado mediante los comandos presentes en la cabina 13, según métodos conocidos.
En la práctica, la máquina 1 según la invención incluye comandos en la cabina 13, como joystick, pedales, botones, etc., accionados por el operador O (ver Figura 2); al actuar sobre los comandos, se generan señales recibidas desde el distribuidor 14 que luego ajusta el funcionamiento de los actuadores del brazo 11, del aparato 111 y de la plataforma 13 (o de otros elementos móviles).
La invención también se refiere al caso en el que los actuadores de accionamiento son del tipo electromecánico y no hidráulico.
Según un aspecto importante de la invención, la máquina 1 incluye un sistema para mostrar información a un operador 0 presente en la cabina 13, el sistema incluye al menos un elemento de visualización móvil 3.
El elemento de visualización móvil 3 está especialmente diseñado para mostrar información al operador O sobre la condición de estabilidad de la máquina, con especial referencia a cuánto se acerca, instante a instante, el momento de vuelco al que está sometida la máquina al umbral de peligro, más allá del cual hay una limitación o inhibición de los momentos del brazo.
En efecto, los manipuladores telescópicos están equipados con un sistema para controlar el momento de vuelco (por ejemplo, el momento longitudinal) y tienen un índice que representa el grado de proximidad a la condición peligrosa.
Este índice puede ser, por ejemplo, una barra graduada, por ejemplo, definida por una serie de LEDs, posicionada en la pantalla.
Además, el elemento de visualización 3 también puede mostrar al operador O la información y los datos que, en el estado anterior descrito anteriormente, son mostrados por la pantalla clásica, es decir, a modo de ejemplo no limitativo, como los diagramas de carga, la velocidad de traslación, los datos medidos por sensores distribuidos en el vehículo, etc.
Según una modalidad particular, mostrada en la Figura 2, el elemento de visualización 3 es una pantalla "física", en el sentido de que es una pantalla, por ejemplo, del tipo táctil o "pasiva", preparada en un dispositivo de visualización electrónico 31, que comprende una carcasa, una interfaz de usuario (que puede incluir botones, palancas u otros comandos similares, además o como alternativa a la electrónica de la funcionalidad táctil) y uno o más microprocesadores o microcontroladores que controlan la visualización de los datos de funcionamiento de la máquina 1 y la transmisión de información y comandos mediante la mencionada interfaz de usuario.
Si el elemento de visualización 3 es una pantalla física, también puede estar definido por la combinación de varios medios para mostrar la información mencionada anteriormente, por ejemplo, una pantalla más uno o más indicadores físicos ubicados en el dispositivo de visualización 31 mencionado anteriormente.
Más en detalle, en una modalidad particular y no limitante de la invención, también puede haber la barra graduada formada por la mencionada sucesión de elementos de visualización, lo cual permite al operador tener una idea inmediata del grado de proximidad a la condición peligrosa debido al momento de vuelco detectado.
Por ejemplo, la barra puede estar compuesta por LEDs de diferentes colores; considerando la sucesión entre LEDs verdes, LEDs amarillos y LEDs rojos se obtiene una idea intuitiva de cuán inminente es la condición potencialmente riesgosa.
Además, o alternativamente, el índice graduado puede representarse "virtualmente" en la pantalla, es decir, no está en forma de LEDs u otros elementos similares, sino en forma de índices gráficos.
Un aspecto importante del elemento de visualización 3 según la invención es que puede moverse automáticamente, de manera que se pueda posicionar dentro de la cabina 13 en una posición conveniente para el operador O, especialmente durante el uso del brazo operativo 11.
Con este fin, según una primera modalidad, el sistema de visualización según la invención incluye un mecanismo que soporta el dispositivo de visualización 31 y permite el movimiento.
Por ejemplo, el mecanismo puede consistir en uno o más brazos articulados o uno o más carros que se desplazan a lo largo de una guía, que se extiende, por ejemplo, a lo largo de un soporte vertical de la cabina 13 o aún otras soluciones.
Si no es de acuerdo con la invención, el movimiento es manual, el mecanismo puede ser reconfigurado mediante la acción del operador O, quien en este caso tira del dispositivo 31 equipado con la pantalla 3 a la posición deseada y el mecanismo también es capaz de mantener en posición el dispositivo de visualización 31, una vez que se ha ubicado donde sea más conveniente para el operador O del manipulador telescópico.
Según una modalidad no según la presente invención, mostrada esquemáticamente en las Figuras 3 y 4, el sistema de visualización comprende un dispositivo de proyección luminosa 32, ubicado dentro de la cabina 13, diseñado para proyectar el mencionado elemento de visualización 3 sobre una superficie S, por ejemplo, la superficie interna del parabrisas o una ventana de la cabina 13, de tal manera que sea reflejado y visto por el operador O.
En la práctica, en este caso, el dispositivo de proyección 32 envía un haz de luz que representa una unidad de visualización 3 con la información útil para controlar el manipulador telescópico 1 y, en particular, para la ejecución de las maniobras del brazo de elevación telescópico 11.
El dispositivo de proyección 32 está diseñado para ajustar la posición de la pantalla 3 proyectada a lo largo de la superficie reflectante S, es decir, puede moverla por orden del operador O, en caso de activación manual, o automáticamente, lo cual es una opción que se discute a continuación.
En este caso, la pantalla 3 no es "física", en el sentido de que no es una pantalla, sino que es "virtual", ya que está definida por un haz de luz reflejada, emitida por un proyector 32.
En una versión particular de la invención, que puede ser accionada tanto en el caso de una pantalla "física" como de una pantalla "virtual", la pantalla 3 en cuestión se mueve automáticamente.
En este caso, la máquina 1 propuesta puede incluir, en primer lugar, medios para detectar al menos un parámetro relacionado con la posición del brazo operativo 11 y para producir una señal de posición, en función del parámetro de posición.
Los medios de detección pueden incluir uno o más sensores de posición, diseñados para determinar la posición relativa de la carga 2 (o en cualquier caso del aparato 111), con respecto a una referencia, por ejemplo, el carro de la máquina 1 o la posición del operador O en la cabina 13 u otra posición.
Uno de estos sensores puede medir el ángulo entre el brazo 11 y el carro, y otro la deslizamiento o elongación del brazo 11, y ambos pueden consistir en codificadores, conectados adecuadamente a palancas para determinar el ángulo, o a cables para determinar la longitud, o sensores de posición incluidos en los cilindros de accionamiento o incluso otros tipos de sensores.
En esta versión, la máquina 1 también puede incluir medios de procesamiento diseñados para recibir la señal de posición mencionada anteriormente y que comprenden un módulo de posicionamiento configurado para producir una señal de posicionamiento en función de la señal de movimiento y diseñado para establecer la posición objetivo del elemento de visualización 3.
Debe tenerse en cuenta que, en esta descripción, los medios de procesamiento pueden comprender unidades de procesamiento que se presentan aquí como divididas en módulos funcionales separados con el fin de describir las funciones de manera clara y completa.
En la práctica, la unidad de procesamiento puede consistir en un único dispositivo electrónico, también del tipo comúnmente presente en este tipo de máquina, como una unidad de control, debidamente programada para realizar las funciones descritas; los diversos módulos pueden corresponder a unidades de hardware y/o software que forman parte del dispositivo programado.
Alternativamente o, además, las funciones pueden ser realizadas por una pluralidad de dispositivos electrónicos en los cuales los módulos funcionales mencionados anteriormente pueden ser distribuidos.
En términos generales, la unidad de procesamiento puede tener uno o más microprocesadores o microcontroladores para la ejecución de las instrucciones contenidas en los módulos de memoria y los mencionados módulos funcionales también pueden estar distribuidos en una pluralidad de calculadoras locales o remotas basadas en la arquitectura de la red en la que residen.
Según la modalidad de la invención con una pantalla física 3 que se mueve gracias a un mecanismo de movimiento, este último puede estar conectado a medios de movimiento, por ejemplo, motores eléctricos, que están diseñados para recibir la señal de movimiento mencionada anteriormente y accionar el mecanismo de movimiento en consecuencia.
En el caso de una solución que no cumple con la invención con una pantalla virtual 3, es el dispositivo de proyección 32 el que está diseñado para recibir la señal de movimiento y mover en consecuencia el elemento de visualización proyectado 3, variando la dirección de proyección del haz de luz.
Preferiblemente, el módulo de posicionamiento de los medios de procesamiento está configurado de tal manera que produce una señal de movimiento diseñada para posicionar el elemento de visualización 3 en una posición en la cual, en relación con el punto de vista de un operador O en la cabina 13, permanece cerca del aparato 111 o de la carga 2 y preferiblemente está al lado.
Por ejemplo, la posición de la pantalla 3 puede ajustarse de tal manera que sea integral con la imagen del aparato 111 o de la carga 3 desde el punto de vista del operador O; en otras palabras, considerando las líneas de visión desde la posición del operador O dirigidas hacia la pantalla 3 y hacia la carga 2 (o aparato 111), estas podrían tener una distancia angular sustancialmente constante.
En el caso de una pantalla virtual 3, su representación proyectada en la superficie S del parabrisas podría mantenerse a una distancia sustancialmente constante con respecto a la distancia relativa de la imagen de la carga 2 (o aparato 111) tal como es vista por el operador O dentro del parabrisas.
En particular, el brazo operativo 11 es capaz de elevarse y descender o extenderse y retraerse, lo cual, desde la perspectiva del operador O, siempre implica que la carga 2 y el aparato 111 que la lleva se ven elevados o descendidos.
Por esta razón, si el aparato 111 no realiza movimientos laterales de la carga 2, sino que es, por ejemplo, una horquilla fija o una jaula fija, la pantalla 3 se elevará y descenderá automáticamente, en función del movimiento del brazo 11, con un recorrido que se ajusta en función de la excursión vertical de la carga 2 (o del aparato 111) desde el punto de vista del operador O, de modo que la dirección de visualización de la pantalla 3 esté siempre cerca de la dirigida hacia la carga 2, es decir, a una distancia en la que sea posible mirar de una a otra.
En un caso, será el dispositivo de visualización 31 el que se eleva y desciende (visualización física), en el otro caso será el reflejo en la superficie interna del parabrisas del haz de luz que constituye la visualización virtual 3.
Si, por otro lado, el aparato 2 también tiene movimientos laterales, como un cabrestante oscilante o una horquilla giratoria, etc., entonces la posición de la pantalla 3 también se ajustará en dirección lateral, es decir, horizontal, en función de la posición de la carga 2 (o del aparato 111).

Claims (1)

REIVINDICACIONES
1.Un manipulador telescópico (1) equipado con una cabina (13) y un sistema para mostrar información a un operador (O) presente en la cabina (13), en el que dicho sistema de visualización incluye al menos un elemento de visualización móvil (3) diseñado para mostrar información al operador (O) sobre la condición de estabilidad de la máquina;
en el que dicho elemento de visualización (3) es una pantalla,
caracterizado porque dicho elemento de visualización (3) puede moverse automáticamente, de manera que pueda posicionarse dentro de la cabina (13) en una posición conveniente para el operador (O), durante el uso de un brazo operativo (11) del manipulador telescópico (1);
en el que el sistema de visualización mencionado anteriormente incluye tanto un dispositivo de visualización (31,32) asociado con el elemento de visualización (3) y un mecanismo diseñado para permitir el movimiento del dispositivo de visualización (31).
El manipulador telescópico (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, que comprende un brazo operativo (11) diseñado para levantar y mover un aparato de carga (111) y:
medios para detectar al menos un parámetro relacionado con la posición de dicho brazo (11) y producir una señal de posición en función del parámetro de posición;
medios de procesamiento diseñados para recibir dicha señal de posición y que comprenden un módulo de posicionamiento configurado para producir una señal de posicionamiento en función de la señal de movimiento y diseñado para establecer la posición objetivo del elemento de visualización (3).
El manipulador telescópico (1) de acuerdo con la reivindicación anterior, en el que el sistema de visualización incluye medios de movimiento, conectados a dicho mecanismo de movimiento, diseñados para recibir dicha señal de movimiento y accionar el mecanismo en consecuencia.
El manipulador telescópico (1) de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 2 y 3, en el que dicho módulo de posicionamiento se configura de tal manera que produce una señal de movimiento diseñada para posicionar el elemento de visualización (3) en una posición en la cual, en relación a un punto de vista de un operador (O) en la cabina (13), se mantiene cerca del aparato (111) o de la carga (2).
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