DE69716672T2

DE69716672T2 - Steuerverfaren für einen Bagger

Info

Publication number: DE69716672T2
Application number: DE69716672T
Authority: DE
Inventors: Vernon J. Brabec; Richard W. Davidson
Original assignee: Topcon Corp
Current assignee: Topcon Corp
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1997-06-04
Publication date: 2003-09-18
Anticipated expiration: 2017-06-05
Also published as: AU2472397A; EP0811728B1; DE69716672D1; JPH10103925A; JP2004027830A; JP3452461B2; JP4198170B2; US5854988A; AU708037B2; EP0811728A1; JP2007077800A

Description

Hintergrund der Erfindung

Diese Erfindung betrifft allgemein Maschinensteuersysteme für Bagger und betrifft spezieller ein Verfahren zur Verwendung eines Tastbildschirm-Steuerfeldes zum Eingeben und Anzeigen von Daten zur Steuerung eines Baggers.

Beschreibung des Standes der Technik

Bagger sind grabende Maschinen, die typischerweise auf Raupenketten montiert sind. Ein Bagger besitzt eine Schaufel, die am Ende eines zweigliedrigen Gestänges montiert ist. Das eine der Glieder, Ausleger genannt, ist an einem Baggerunterwagen drehbar angebracht und erstreckt sich in Aufwärtsrichtung nach außen. Das andere Glied, Knüppel genannt, ist an einem Ende schwenkbar zu dem äußeren Ende des Auslegers befestigt und erstreckt sich von dem Drehpunkt des Auslegers nach unten. Die Baggerschaufel ist schwenkbar an dem äußeren Ende des Knüppels angebracht. Drei Hydraulikzylinder bewegen unabhängig voneinander den Ausleger, den Knüppel und die Baggerschaufel unter der Kontrolle einer Bedienperson oder eines Maschinensteuersystems. Ein weiterer Hydraulikantrieb dreht den Baggerunterwagen relativ zur Raupenkette, um die Baggerschaufel für Arbeitsgänge wie Auskippen erneut zu positionieren.
Einen Bagger effizient zu betreiben, erfordert eine erfahrene Bedienperson. Jede der Verbindungen zwischen Baggerunterwagen, Ausleger, Knüppel und Schaufel sind Drehgelenke, so dass das Ausfahren oder Einfahren eines einzelnen Hydraulikzylinders, oder Stellgliedes bewirkt, dass sich die Grabekante der Baggerschaufel in einem Kreisbogen bewegt. Jedoch schliessen die meisten Baggerungsprojekte die Schaffung von fertig bearbeiteten Flächen ein, die entweder horizontal oder geneigt eben sind. So müssen mehrere Zylinder gleichzeitig gesteuert werden, um mit der Baggerschaufel ebene Flächen auszuheben. Typischerweise werden durch die Bedienperson zwei Steuerhebel genutzt, wobei jeder Steuerhebel nach links und rechts bewegbar ist, um das Ausfahren und Einfahren von einem Zylinder zu steuern, und nach vorn und hinten bewegbar ist, um das Ausfahren und Einfahren eines weiteren Zylinders zu steuern.
Ein Problem, dem man mit einem Bagger begegnet, ist, wie der Bedienperson die Tiefe, in der die Schneidkante der Schaufel gräbt, angezeigt werden soll, so dass durch den Baggerungsvorgang die genaue Höhe über dem Bezugsnormal oder das genaue Planum erreicht wird. Ein entsprechendes Problem ist, dass sich die Schneidkante der Schaufel nicht im Blick der Bedienperson befinden kann. Eine bekannte Möglichkeit zum Anzeigen der Tiefe ist es, Winkelsensoren zu nutzen, die die relativen Winkel zwischen Baggerunterwagen, Ausleger, Knüppel und Schaufel messen, und die Tiefe der Schaufel zu berechnen, indem Prinzipien der Geometrie verwendet werden, die durch die gemessenen Winkel und die Längen der Glieder gegeben sind. Die berechnete Tiefe wird der Bedienperson anschließend angezeigt, wie es zum Beispiel im US-Patent 4 129 224 offenbart ist.
Eine Erweiterung zu diesem Konzept ist, Informationen der gemessenen Tiefe und/ oder des gemessenen Gefälles zu nutzen, um die Bewegung der Baggerschaufel automatisch zu steuern. Zum Beispiel wird im US-Patent 4 129 224 der den Knüppel bewegende Hydraulikzylinder durch die Bedienperson gesteuert, wobei das Maschinensteuersystem den Auslegerzylinder und den Schaufelzylinder automatisch steuert, um eine lineare Bewegung der Baggerschaufel zu erhalten.
Solchen früheren Maschinensteuersystemen für Bagger fehlte eine effiziente Vorrichtung zum Eingeben von Einstellungen der Tiefe und des Gefälles und zum Anzeigen der Stellung der Schaufel während des Baggerungsvorgangs.
Die Druckschrift EP 0 404 623 offenbart eine Maschine, die an einem LKW montiert ist, um eine Strassendecke zu reparieren. Eine Videokamera nimmt das Bild des zu reparierenden Strassenbereichs auf, das auf einem Tastbildschirm angezeigt wird, der in unterschiedliche Bereiche aufgeteilt ist. Wenn die Bedienperson einen oder mehrere Bereiche berührt, wird die Maschine, die verschiedene, den Bereichen des Tastbildschirms zugeordnete Mittel aufweist, Reparaturmaterial entsprechend den berührten Bereichen verteilen.
Die Druckschrift WO-A-96/10116 offenbart ein Verfahren zum Eingeben von Anweisungen für ein Baggersteuersystem, um den Neigungswinkel eines Werkzeugs, das mit einem Rahmen des Baggers schwenkbar verbunden ist, zu steuern. Dieses bekannte Verfahren sieht die Bereitstellung einer Anzeigevorrichtung und einer Einrichtung zum Eingeben eines Kippanweisungssignals an das Steuersystems des Baggers vor. Die Eingabeeinrichtung enthält Wählschalter.

Abriss der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuersystems zum Steuern eines Baggers bereit, wie es in Anspruch 1 definiert ist.
Das Anzeigefeld stellt eine Reihe von Bildschirmen dar, die Informationen für die Bedienperson übertragen und es der Bedienperson erlauben, Betriebsarten auszuwählen und Daten zur Festlegung der Steuerparameter für die verschiedenen Betriebsarten einzugeben. Das Anzeigefeld ist berührungsempfindlich, so dass eine Dateneingabe durch die Bedienperson vorgenommen wird, die das Feld an verschiedenen Stellen, die durch die verschiedenen Bildschirme definiert sind, berührt. Das Anzeigefeld und sein Verfahren zum Eingeben und Anzeigen von Daten sind für die Verwendung mit einem Maschinensteuersystem eines Baggers, das die Winkel zwischen Baggerunterwagen, Ausleger, Knüppel und Baggerschaufel mißt, und das die Hydraulikzylinder steuert, um die Baggerschaufel zum Graben auf eine gewünschte Kontur zu führen.
Das Verfahren erlaubt in erster Linie die Eingabe und Anzeige von Daten bei einem Betriebsmodus "Systemeinstellung". Während der Systemeinstellung wird ein Bildschirm mit einem Menü zur Systemeinstellung angezeigt, das es der Bedienperson ermöglicht, aus mehreren Einstellroutinen zu wählen. Eine Systemeinstellroutine ist ein Diagnosetest, der durch Berühren des Anzeigefeldes auf einem mit "Test" gekennzeichneten Kästchen ausgelöst werden kann. Das Maschinensteuersystem wird einen Diagnosetest durchlaufen, wobei die Ergebnisse durch einen anderen Bildschirm angezeigt werden. Ein weitere Systemeinstellroutine ist die Auswahl von Maßeinheiten. Das Berühren eines Teils des mit "Einheiten" gekennzeichneten Bildschirms wird bewirken, dass ein weiterer Bildschirm erscheint, der es der Bedienperson erlaubt, für Entfernungsmessungen zwischen Meter und Fuß zu wählen. Eine weitere Systemeinstellroutine ist ein Technikermenü, auf das während eines anfänglichen Kalibrierungsverfahrens, das die Geometrie des Baggers und die Messungen der Winkelsensoren einbezieht, zugegriffen werden kann.
Eine vierte Systemeinstellroutine erlaubt es der Bedienperson, die Eigenschaften von mehrfachen Baggerschaufeln festzulegen und auszuwählen, welche Baggerschaufel zu einem speziellen Zeitpunkt in Gebrauch ist. Das Berühren eines Teiles des mit "Baggerschaufel einstellen" gekennzeichneten Systemeinstell- Bildschirms bewirkt, dass das Anzeigefeld einen Bildschirm mit mehreren Kästchen, eines für jede Baggerschaufel, anzeigt. Das Drücken eines dieser Kästchen bewirkt, dass das Anzeigefeld einen Kalibrierungsschirm anzeigt, der es der Bedienperson erlaubt, Daten einzugeben, die die relevante Geometrie der Baggerschaufel aufbauen, so dass das Maschinensteuersystem weiß, wo die Schneidkante der Schaufel positioniert wird.
Viele der Bildschirme weisen mit "Anwenderunterstützung" gekennzeichnete Kästchen auf, wobei das Drücken des Kästchens Anwenderunterstützung eines Bildschirms bewirkt, dass das Anzeigefeld weitere Bildschirme mit erläuternden Informationen darstellt, die zur Unterstützung der Bedienperson beabsichtigt sind. Das Drücken eines mit "Verlassen" gekennzeichneten Kästchens auf einem Bildschirm für Anwenderunterstützung wird die Bedienperson zu dem vorherigen Bildschirm zurückführen.
Die Bedienperson greift auf die Betriebsarten vom Bildschirm Meü für Systemeinstellung zu, indem ein mit "nächster Modus" gekennzeichnetes Kästchen gedrückt wird. Fortgesetztes Drücken des Kästchens "Nächster Modus" bewirkt, dass das Anzeigefeld alle Betriebsarten durchläuft und in den Systemeinstellmodus zurückkehrt. Im Verfahren nach der vorliegenden Erfindung gibt es drei grundlegende Betriebsarten, den Neigungsmodus, den Tiefenmodus und den Lasermodus. Wiederholtes Drücken des Kästchens "nächster Modus" wird den Gefällemodus, den Tiefenmodus, den Lasermodus und den Systemeinstellmodus der Reihe nach durchlaufen.
Die Betriebsarten besitzten jeweils einen Einstellbildschirm und einen Anzeigebildschirm. Der Einstellbildschirm wird verwendet, um Daten über Tiefe und Neigung in das Maschinensteuersystem einzugeben, während der Anzeigeschirm die aktuelle Schaufelstellung relativ zur gewünschten Kontur beim Ausbaggern anzeigt. Die Daten werden eingegeben, um durch die Bedienperson, die den Bildschirm an Kästchen berührt, die auf dem Bildschirm gekennzeichnet sind, einen Betriebsmodus einzustellen. Für das gewünschte Gefälle oder die gewünschte Tiefe wird ein digitaler Wert eingegeben, indem ein oder mehrere Kästchen gedrückt werden, bis der angezeigte Wert dem gewünschten Wert entspricht. Nachdem ein Betriebsmodus eingestellt ist, drückt die Bedienperson einen Triggerschalter, um die automatische Maschinensteuerung zu aktivieren und den Anzeigebildschirm darzustellen. Wenn der Triggerschalter nicht gedrückt ist, wird die Anzeige fünf Minuten nach der letzten Eingabe durch das Berührungsfeld in den Anzeigebildschirm schalten. Der Anzeigebildschirm stellt die gewünschte Kontur durch eine Linie und dazugehörige Daten über Tiefe und Gefälle dar und zeigt eine grafische Darstellung der durch das Maschinensteuersystem bestimmten aktuellen Schaufelstellung relativ zu der gewünschten Kontur.
Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Vorteile sind nicht allumfassend, wobei einem Durchschnittsfachmann viele zusätzliche Merkmale und Vorteile hinsichtlich der Zeichnungen, Beschreibung und Ansprüche davon deutlich werden. Darüber hinaus soll angemerkt werden, dass die in der Beschreibung verwendete Sprache prinzipiell zur Lesbarkeit und zum Zweck von Unterweisungen ausgewählt worden ist und nicht ausgewählt worden sein kann, um den erfinderischen Gegenstand zu skizzieren oder zu umschreiben, wobei eine Anwendung auf die Ansprüchen notwendig ist, um einen solchen erfinderischen Gegenstand zu bestimmen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Es zeigen
Fig. 1 die Seitenansicht eines Baggers, der eine Böschung planiert;
Fig. 2 das Blockbild eines Maschinensteuersystems, das in Verbindung mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 3A und 3B Bildschirmdiagramme der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 das Bildschirmdiagramm eines Betriebsmodus zur Systemeinstellung der vorliegenden Erfindung;
Fig. 5A die Ansicht eines Anzeigebildschirms, der im Betriebsmodus zur Systemeinstellung genutzt wird;
Fig. 5B und Fig. 5C Bildschirme zur Anwenderunterstützung für den Einstellbetriebsmodus;
Fig. 5D einen Bildschirm, der den Zugang durch einen Techniker vorsieht;
Fig. 6 einen Bildschirm, der genutzt wird, um Einheiten im Systemeinstellmodus auszuwählen;
Fig. 7 einen Bildschirm, der genutzt wird, um die Ergebnisse eines Systemtests im Systemeinstellmodus anzuzeigen;
Fig. 8A einen Bildschirm, der verwendet wird, um in dem Systemeinstellmodus eine Baggerschaufel auszuwählen; und
Fig. 8B, 8C und 8D Bildschirme, die verwendet werden, um Informationen für die Auswahl der Schaufel einzugeben;
Fig. 9 das Bildschirmdiagramm eines Betriebsmodus Gefälle der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10A einen Einstellbildschirm für den Betriebsmodus Gefälle; und
Fig. 10B einen Bildschirm zur Anwenderunterstützung für den Betriebsmodus Gefälle;
Fig. 11A und Fig. 11B Anzeigebildschirme für den Betriebsmodus Gefälle;
Fig. 12 ein Bildschirmdiagramm für den Betriebsmodus Tiefe der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13A einen Einstellbildschirm für den Betriebsmodus Tiefe; und
Fig. 13B einen Bildschirm zur Anwenderunterstützung für den Betriebsmodus Tiefe;
Fig. 14 einen Anzeigebildschirm für den Betriebsmodus Tiefe;
Fig. 15A und Fig. 15B Seitenansichten eines Baggers, der eine festgelegte Tiefe planiert;
Fig. 16 einen Einstellbildschirm für einen Betriebsmodus Mehrfachprofile der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 einen Anzeigebildschirm für den Betriebsmodus Mehrfachprofile;
Fig. 18 die Seitenansicht eines Baggers, der in einem Betriebsmodus Mehrfachprofile arbeitet;
Fig. 19 ein Bildschirmdiagramm eines Betriebsmodus Laser der vorliegenden Erfindung;
Fig. 20 einen Einstellbildschirm für den Lasermodus;
Fig. 21 einen Anzeigebildschirm für den Lasermodus;
Fig. 22 einen weiteren Anzeigebildschirm für den Lasermodus, der ebenfalls Mehrfachprofile darstellt;
Fig. 23A, 23B und 23C Bildschirme zur Anwenderunterstützung für den Lasermodus;
Fig. 24 eine Seitenansicht eines Baggers, der im Lasermodus arbeitet.

Ausführliche Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels

Die Fig. 1 bis 24 der Zeichnungen stellen verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung nur zu veranschaulichenden Zwecken dar. Ein Fachmann wird aus der folgenden Erörterung ohne weiteres erkennen, dass alternative Ausführungsbeispiele der hier dargestellten Strukturen und Verfahren eingesetzt werden können, ohne von den Prinzipien der hier beschriebenen Erfindung abzuweichen.
Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Anwendung eines Tastbildschirm- Steuerfeldes zum Eingeben und Anzeigen von Daten, um den Aushub durch einen Bagger zu steuern. Gemäß Fig. 1 weist ein Bagger 10 einen Baggerunterwagen 12 auf, der auf Raupenketten 14 drehbar montiert ist. Ein Ausleger 16 ist an dem Gelenk 17 auf dem Baggerunterwagen 12 schwenkbar befestigt und erstreckt sich nach außen. Ein Hydraulikzylinder 18 (oder ein Paar von Zylindern), die durch eine in einer Kabine 20 sitzende Bedienperson oder durch ein Maschinensteuersystem gesteuert werden, bewegt den Ausleger während der Ausbaggerung relativ zu dem Baggerunterwagen um das Gelenk 17. Der Knüppel 22 ist an einem Drehgelenk 23 schwenkbar zu dem äußeren Ende des Auslegers 16 montiert. Ebenso bewegt der Hydraulikzylinder 24 während eines Aushubes den Knüppel relativ zu dem Ausleger um das Drehgelenk 23. Am Drehgelenk 27 ist eine Baggerschaufel 26 schwenkbar zu einem äußeren Ende des Knüppels 22 befestigt. Ein Hydraulikzylinder 28 bewegt die Schaufel beim Ausbaggern relativ zu dem Knüppel um das Drehgelenk 27.
In Fig. 1 ist der eine Böschung grabende Bagger 10 gezeigt. Es ist anzumerken, dass eine untere Fläche 32 der Baggerschaufel 26 vorzugsweise parallel zu der Böschung 30 verläuft. Die Schaufel 26 besitzt eine Schneidkante 34, die sich beim Ausbaggern in die Erde gräbt.
Fig. 2 ist ein Blockbild eines Maschinensteuersystems 36, welches das Verfahren der vorliegenden Erfindung nutzt. Das Maschinensteuersystem 36 enthält drei Winkelsensoren 38, 40 und 42, die dem Systemregler 44 Daten über die Winkel jeweils des Auslegers 16, des Knüppels 22 und der Baggerschaufel 26 zur Verfügung stellen. Die Sensoren sind am Bagger in der Nähe der Drehgelenke 17, 23 und 27 von Ausleger, Knüppel bzw. Schaufel angebracht. Der Systemregler 44 ist ein programmierter Prozessor, der die tatsächliche Stellung der Schaufel beim Ausbaggern bestimmt durch die Kenntnis der von den Winkelsensoren gemessenen Winkeln und der Geometrien von Ausleger 16, Knüppel 22 und Baggerschaufel 26. Die Funktion des Systemreglers 44 ist in dieser Hinsicht an sich bekannt und wird hier nicht weiter offenbart. Der Systemregler 44 ist mit dem Bedienperson-Steuerfeld 46 und einem Triggerschalter 48, die nachstehend ausführlicher erörtert werden, verbunden. Der Systemregler 44 sendet Steuersignale an den Regler 50 des Hydraulikventils, der die Bewegung des Auslergerzylinders 18, des Knüppelzylinders 24 und des Schaufelzylinders 28 steuert. In das Maschinensteuersystem ist wahlweise ein Laserempfänger 51 einbezogen. Der Laserempfänger 51 detektiert die Erhöhung, bei der ein Referenz-Laserstrahl auf einen an dem Bagger angebrachten Mast trifft, womit ein Höhenbezug bewirkt wird.
Das Blockbild von Fig. 2 stellt außerdem zwei Steuerhebel 49 dar, die eine Steuereingabe per Hand in den Regler 50 des Hydraulikventils bewirken. Die Bedienperson bewegt die Steuerhebel zur Steuerung der Bewegung der Zylinder von Baggerschaufel, Knüppel und Ausleger, wenn mit manueller Steuerung gearbeitet wird. Bei automatischer Steuerung steuert die Bedienperson im bevorzugten Ausführungsbeispiel per Hand nur den Knüppelzylinder 24, und der Systemregler 44 steuert automatisch den Zylinder 28 der Baggerschaufel und den Zylinder 18 des Auslegers zum Ausbaggern auf das gewünschte Gefälle oder die gewünschte Tiefe.
Das Bedienperson-Steuerfeld 46 stellt eine Einrichtung zum Eingeben von Daten durch die Bedienperson in den Systemregler 44 zur Verfügung, um die Funktionsparameter des Maschinensteuersystems 36 festzulegen. Das Steuerfeld 46 bewirkt außerdem eine Anzeige von Informationen für die Bedienperson, so dass die Bedienperson den Ausbaggerungsvorgang entweder per Hand gesteuert durch die Bedienperson oder automatisch durch das Maschinensteuersystem 36 überwachen kann.
Die Fig. 3A und 3B veranschaulichen einige der Bildschirme, die durch das Steuerfeld 46 während des Betriebes nach der Methode der vorliegenden Erfindung angezeigt werden. Für die Bedienperson sind vier Einstellbildschirme 60, 64, 68 und 72 nacheinander zugänglich durch Berühren eines mit "Nächster Modus" bezeichneten Kästchens. Nach anfänglichem Einschalten zeigt das Steuerfeld 46 einen Bildschirm 61 an, welcher derselbe ist wie der angezeigte Bildschirm, wenn das System zuletzt abgeschaltet wurde. Durch Berühren des Kästchens 62 "Nächster Modus" auf dem Bildschirm 61 erscheint der Bildschirm 64 zur Gefälleeinstellung. Das Berühren des Kästchens 62 "Nächster Modus" auf dem Bildschirm 64 zur Gefälleeinstellung bewirkt, dass ein Einstellbildschirm 68 für den Tiefenmodus erscheint. Ebenso bewirkt das Berühren des Kästchens 62 "Nächster Modus" auf dem Einstellbildschirm 68 Tiefenmodus, dass der Lasermodus-Einstellbildschirm 72 erscheint. Das Berühren des Kästchens 62 "Nächster Modus" auf dem Lasermodus-Einstellbildschirm 72 bewirkt, dass ein Systemeinstellbildschirm 60 erscheint. Schließlich bewirkt das Berühren des Kästchens 62 "Nächster Modus" auf dem Systemeinstellbildschirm 60, dass der Gefälleinstell- Bildschirm 64 erneut erscheint.
In den Fig. 3B und 4 bis 8 ist die Funktion des Systemeinstellmodus veranschaulicht. Wie es in Fig. 5A am besten dargestellt ist, enthält der Bildschirm 60 Systemeinstellung das Kästchen 62 "nächster Modus", ein Kästchen 76 "Anwenderunterstützung", ein Kontrastkästchen 78, ein Kästchen 122 Baggerschaufel auswählen und vier funktionelle Kästchen 80, 82, 84 und 86. Das Berühren des Kästchens 62 "nächster Modus" wechselt den Bildschirm wie oben beschrieben in den Einstellbildschirm 64 Gefällemodus. Das Berühren des Kästchens 76 "Anwenderunterstützung" ändert den Bildschirm zur Anzeige einer textlichen Erläuterung der Systemeinstellverfahrens, um die Bedienperson beim Betreiben des Systems gemäß den Fig. 5B und 5C zu unterstützen. Wenn der Bildschirm 88 Anwenderunterstützung mehrere Informationsseiten zum Anzeigen aufweist, ist ein Kästchen "nächste Seite" vorgesehen, um es der Bedienperson zu ermöglichen, die Bildschirme zu durchlaufen, wobei ein Kästchen "vorige Seite" vorgesehen ist, um in die zuvor angezeigten Bildschirme zurückzukehren. Der Bildschirm 88 Anwenderunterstützung besitzt ein Kästchen 90 "Verlassen", das die Anzeige in den Bildschirm 60 für Systemeinstellmenü zurückführt, wenn das Kästchen 90 berührt wird. Das Kästchen 76 "Anwenderunterstützung" ist ein Eingabekästchen, das den meisten der Einstell- und Anzeigebildschirme gemeinsam ist. Bildschirme 88 zur Anwenderunterstützung erscheinen durchweg in allen Bildschirmsequenzen, die in Fig. 3 offenbart sind (und außerdem in den Fig. 5B, 5C, 10B, 13B und 23A bis 23C ausführlich gezeigt sind), wobei alle Bildschirme für Anwenderunterstützung auf die gleiche Art und Weise wie oben beschrieben mit Ausnahme des textlichen Inhalts arbeiten. Das Kästchen 78 Kontrast (Fig. 5A) des Systemeinstellmenü- Bildschirms ist ein weiteres Eingabekästchen, das vielen der Bildschirme gemeinsam ist. Das Berühren der linken Seite des Kontrastkästchens 78 dunkelt den Kontrast des Bildschirms ab, während das Berühren der rechten Seite des Kästchens den Kontrast des Bildschirms heller macht. Dies erlaubt der Bedienperson, den Kontrast des Bildschirms einzustellen, damit er für die Betrachtungs- und Beleuchtungszustände geeignet ist.
Das funktionelle Kästchen 80 des Bildschirms 60 für Systemeinstellungsmenü (Fig. 5A) ist mit "Einheiten" bezeichnet. Das Berühren dieses Kästchens wechselt den Bildschirm in einen Bildschirm 92 zur Auswahl von Einheiten, der in Fig. 6 dargestellt ist. Der Bildschirm 92 zur Auswahl von Einheiten besitzt zwei Kästchen 94 und 96, von denen eines Meter als Einheit einer Entfernungsmessung und das andere davon Fuß als Einheit einer Entfernungsmessung auswählt. Sobald die Auswahl vorgenommen worden ist, berührt die Bedienperson das Kästchen 98 "Verlassen", um in den Systemeinstellmenü-Bildschirm 60 zurückzukehren.
Das funktionelle Kästchen 82 des Bildschirms 60 für Systemeinstellungsmenü (Fig. 5A) ist mit "Test" gekennzeichnet. Das Berühren dieses Kästchens wechselt den Bildschirm in einen Bildschirm 100 für Systemtest, der in Fig. 7 gezeigt ist, und führt den Systemregler 44, um eine Reihe von Tests hinsichtlich des Bedienperson-Steuerfeldes 46, des Ventilreglers 50, der Winkelsensoren 38, 40 und 42 und des Laserempfängers 51 durchzuführen. Die Testergebnisse werden auf dem Bildschirm 100 Systemtest angezeigt. Wenn die Bedienperson den Test wiederholen will, wird das Berühren eines mit "erneut Testen" gekennzeichneten Kästchens 102 bewirken, dass dies stattfindet. Sobald das Testen beendet ist, berührt die Bedienperson das Kästchen 98 "Verlassen", um zu dem Bildschirm 60 Systemeinstellungsmenü zurückzukehren. Das funktionelle Kästchen 84 des Bildschirms 60 Systemeinstellungsmenü (Fig. 5A) ist mit "Technikermenü" gekennzeichnet. Das Berühren dieses Kästchens bewirkt, dass ein Passwort-Bildschirm 103 (Fig. 5D) angezeigt wird. Sobald das genaue Passwort durch einen geschulten Techniker eingegeben ist, wird ein Zugang für zusätzliche Bildschirme bereitgestellt um die Sensoren zu kalibrieren und geometrische Daten in den Systemregler 44 einzugeben.
Das funktionelle Kästchen 86 des Bildschirms 60 Systemeinstellungsmenü (Fig. 5A) ist mit "Baggerschaufel einstellen" bezeichnet. Das Berühren dieses Kästchens wechselt den Bildschirm in einen Bildschirm 104 Baggerschaufel einstellen, der in Fig. 5A dargestellt ist, und gibt der Bedienperson die Möglichkeit, die Geometrien von bis zu fünf unterschiedlichen Baggerschaufeln festzulegen. Um die Eigenschaften einer Baggerschaufel einzugeben, berührt die Bedienperson eines der Kästchen 106 "Baggerschaufel" auf dem Bildschirm, und es erscheint eine weitere Reihe in den Fig. 8B bis 8D dargestellten Bildschirmen, auf denen sich die Bedienperson durch den Vorgang des Eingebens der passenden Daten schrittweise bewegt.
Gemäß Fig. 8B wird mit dem Bildschirm 108 für Schaufeleinstellablauf die Länge der Baggerschaufel, gemessen zwischen dem Drehgelenkpunkt 27 und der Schneidkante 34, eingestellt. Das Kästchen 300 zeigt einen Wert für die Länge der Schaufel an. Die Kästchen 302 und 304 werden durch die Bedienperson berührt, um den Wert der Schaufellänge einzugeben. Anschließend wird ein Kästchen "nächste" berührt, um zum nächsten Schritt fortzuschreiten.
Der nächste Bildschirm 110 (Fig. 8C) stellt für die Schaufel einen Nullposition ein. Die Bedienperson positioniert die Schaufel 26, so dass sich die Schneidkante 34 vertikal unterhalb des Drehpunktes 17 befindet, und berührt anschließend den Bildschirm am Kästchen 306. Dies ermöglicht es, dass das Maschinensteuersystem 36 den Baggerschaufelwinkel bestimmt, bei dem sich die Schneidkante direkt unterhalb des Drehpunktes befindet.
Der dritte Bildschirm 112 (Fig. 8D) in der Schaufeleinstellung stellt eine Höhenposition für die Baggerschaufel ein. Die Bedienperson positioniert die Schaufel 26, so dass ihre untere Fläche 32 horizontal ist. Die Bedienperson berührt anschließend den Schirm am Kästchen 308, um dem Maschinensteuersystem 36 anzuzeigen, den Baggerschaufelwinkel zu messen und diese Messung als horizontale Position dieser Schaufel zu speichern. Der Ablauf Schaufeleinstellung kann für mehrere Baggerschaufeln wiederholt werden. Sobald die Eigenschaften einer Baggerschaufel in das System eingegeben sind, werden sie gespeichert und immer dann genutzt, wenn diese Baggerschaufel ausgewählt wird. Dies erlaubt die schnelle Änderung von Schaufeln während des Ausbaggerns, ohne die Baggerschaufel erneut kennzeichnen oder das System erneut kalibrieren zu lassen.
Der Bildschirm 60 des Systemeinstellmenüs (Fig. 5A) zeigt im Kästchen 122 Baggerschaufel auswählen, welche Baggerschaufel ausgewählt wurde. Jetzt kann die Bedienperson Baggerschaufeln wie gewünscht ändern. Das Kästchen 122 Baggerschaufel auswählen auf dem Bildschirm Gefällemodus einstellen kann durch die Bedienperson berührt werden, um sich aufeinander folgend durch die Liste von Baggerschaufeln zu bewegen, die in das System eingegeben wurden. Natürlich wird die Bedienperson die Änderung zu der neuen Baggerschaufel physikalisch machen müssen, muß aber die Kalibrierungsdaten nicht erneut eingeben.
Vom Bildschirm 60 Systemeinstellmenü ändert das Berühren des Kästchens 62 "nächster Modus" den Bildschirm in den Bildschirm 64 für Gefällemodus einstellen. Die Funktion im Gefällemodus erlaubt es der Bedienperson, eine Hügelseite mit einer Kontur zu versehen oder zum Beispiel die geneigten Seiten eines Kanals zu graben. Fig. 1 zeigt den eine Böschung aushebenden Bagger. Gemäß den Fig. 9 bis Fig. 11 besteht der Gefällemodus aus dem Einstellbildschirm 64, einem Anzeigebildschirm 114 und einem Anwenderunterstützung-Bildschirm 88. Fig. 10B stellt die auf dem Bildschirm 88 Anwenderunterstützung angezeigte Mitteilung dar.
In der Mitte des Bildschirms 64 für Gefällemodus einstellen befinden sich gemäß Fig. 10A die Kästchen 116, 118, 120 zum Eingeben und Anzeigen von Daten. Das Kästchen 116 besitzt einen Pfeil, eine vierstellige Zahl und eine Markierung "Arbeitsgefälle in %". Durch Berühren des Anzeigekästchens 116 kann die Bedienperson die Richtung des Pfeils oder den Wert des Gefälles ändern. Einmaliges Berühren des Anzeigekästchens 116 bewirkt, dass der Pfeil aufleuchtet. Zur Änderung der Polarität des Gefälles berührt die Bedienperson eines der Pfeilkästchen 118 oder 120. Das erneute Berühren des Anzeigekästchens 116 bewirkt, dass die ganz linke Ziffer aufleuchtet, und während sie aufleuchtet wird das Berühren der Pfeilkästchen 118 oder 120 bewirken, dass sich der Wert dieser Ziffer nach oben oder unten ändert, abhängig davon, welches Pfeilkästchen berührt wird. Nochmaliges Berühren des Anzeigekästchens bewirkt, dass die zweite Ziffer aufleuchtet und es erlaubt, ihren Wert zu ändern. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis der gewünschte Wert für das Gefälle eingegeben wurde. Das System wird automatisch den mit weiter keinen Änderungen eingegebenen Wert nach einer leichten Verzögerung annehmen.
Sobald der Wert für das gewünschte Gefälle eingegeben wurde, ist der Bagger zum Ausbaggern bereit, um eine fertig bearbeitete Fläche zu erzeugen, die dieses Gefälle aufweist. Die Bedienperson positioniert per Hand die Baggerschaufel in einer gewünschten Schnitttiefe und stellt den Schaufelwinkel ein. Um die automatiche Steuerung zu starten, drückt die Bedienperson den Triggerschalter 48, der an oder in der Nähe der Steuerhebel 49 für Zylindersteuerung angeordnet sind. Das Auslösen des Triggerschalters 48 bewirkt, dass der Systemregler eine automatische Steuerung der Baggerschaufel beginnt, um die Schneidkante 34 der Baggerschaufel 26 zwangszuführen, so dass sie sich parallel zu dem gewünschten Gefälle 30 (Fig. 1) bewegt. Die Bedienperson bewegt den Steuerhebel 49, der den Zylinder des Knüppels steuert, wobei das Maschinensteuersystem 36 automatisch die Zylinder von Ausleger und Baggerschaufel steuert, um die Baggerschaufel entlang des gewünschten Gefälles zu bewegen.
Das Aktivieren des Triggerschalters bewirkt außerdem, dass das Steuerfeld 46 Bildschirme vom Einstellbildschirm 64 in den Anzeigebildschirm 114 (Fig. 11A bis 11B) wechselt. Der Bildschirm wird außerdem in den Anzeigebildschirm wechseln, wenn seit der letzten Eingabeaktivität fünf Sekunden vergangen sind. Der Anzeigebildschirm 114 besitzt an seiner oberen Seite einen Wert 124, der das gewünschte Gefälle und eine geneigte Linie 126 anzeigt, die das gewünschte Gefälle visuell darstellt. Die Baggerschaufel 26 wird auf dem Bildschirm 114 durch ein Bildsymbol 128 grafisch dargestellt, das wie das Profil der Baggerschaufel geformt ist. Die Zahl 130, die die gemessene Neigung der Unterseite der Baggerschaufel darstellt, erscheint in der Mitte des Baggerschaufel-Bildsymbols 128. Auf diese Weise kann die Bedienperson die Ausrichtung der Schaufel im Verhältnis zu dem gewünschten Gefälle sehen, und es können vor dem Starten einer automatischen Steuerung am Winkel der Baggerschaufel Einstellungen vorgenommen werden. Fig. 11A zeigt eine horizontale Fläche mit einem Gefälle von 0%, während Fig. 11B ein Gefälle von 100% zeigt, eine Fläche, die um 45º geneigt ist.
Wenn der Schnitt beendet ist, muß die Bedienperson die Ladung in die Baggerschaufel abkippen. Der Triggerschalter wird durch die Bedienperson freigegeben, was den Bagger aus einer automatischen Steuerung herausnimmt und es der Bedienperson ermöglicht, die Baggerschaufel zum Auskippen per Hand zu steuern. Anschließend kann die Bedienperson an der gleichen Böschung zusätzliche Schnitte vornehmen oder den gewünschten Gefällewert ändern oder den Bagger, wie es geeignet ist, bewegen.
Ein weiterer Betriebsmodus ist das Ausbaggern auf eine festgelegte Tiefe. Wenn die Bedienperson eine festgelegte Tiefe schneiden will, wird das Kästchen 62 "nächster Modus" berührt, bis der Bildschirm 68 Tiefenmodus einstellen erscheint (Fig. 13A). Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung im Tiefenmodus ist in den Fig. 12 bis Fig. 15 dargestellt. Der Bildschirm 68 für Tiefenmodus einstellen besitzt drei Kästchen 132, 134 und 136 zum Eingeben und Anzeigen von Daten wie die Kästchen 116, 118 und 120 zum Eingeben und Anzeigen von Daten des Bildschirms Gefälle einstellen (Fig. 10A). Die Kästchen werden durch die Bedienperson berührt, bis der Wert der gewünschten Schnitttiefe angezeigt wird. Fig. 13B zeigt die Mitteilung des Anwenderunterstützungs-Bildschirms für den Tiefenmodus.
Die Tiefe wird in Bezug auf ein gewisses Tiefenbezugsnormal definiert, und der Bildschirm 68 zum Einstellen des Tiefenmodus sieht zwei Möglichkeiten zum Einstellen des Bezugsnormals vor. Ein Kästchen 138 "Bezug einstellen" am Einstellbildschirm erlaubt der Bedienperson die Grabungstiefe in Bezug auf die Flurhöhe oder ein anderes Bezugsnormal zu bestimmen. Die Bedienperson positioniert die Baggerschaufel so, dass sich die Schneidkante in Bodenhöhe oder auf einem anderen bekannten Bezugsnormal befindet, und berührt anschließend das Kästchen 138 "Bezug einstellen". Dieser Ablauf stellt die Tiefenmessung an dieser Position auf Null, so dass die Eingabe der gewünschten Tiefe am Einstellbildschirm 68 relativ zu diesem Bezug gemessen wird. Wenn der Bagger zwischen Grabungsabläufen bewegt wird, wird empfohlen, dass das Tiefenbezugsnormal erneut hergestellt wird, um die Genauigkeit der Ausbaggerung zu sichern.
Das zweite Verfahren zum Einstellen des Tiefenbezugsnormal ist es, die Baggerschaufel auf die gewünschte Tiefe des Schnittes zu positionieren und anschließend auf dem Einstellbildschirm 68 das Kästchen 140 "Tiefe anpassen" zu berühren. Damit wird das Maschinensteuersystem 36 informiert, dass die gewünschte Schnitttiefe sich an der Position der Baggerschaufel befindet. Wenn das Kästchen "Tiefe anpassen" gedrückt wird, dann ignoriert das System den angezeigten Wert der gewünschten Tiefe. Der Modus "Tiefe anpassen" ist besonders brauchbar, um das Ausbaggern einem vorherigen Schnitt, so wie nach einem erneuten Positionieren des Baggers, anzupassen.
Sobald die gewünschte Tiefe eingegeben und das Bezugsnormal aufgebaut wurde, dann ist das System bereit zum Ausbaggern in einem Modus mit festgelegter Tiefe. Wiederum löst die Bedienperson eine automatische Steuerung aus, indem der Triggerschalter 48 aktiviert wird. Dies bewirkt, dass das Maschinensteuersystem 36 seine automatische Steuerung der Baggerschaufel beginnt und außerdem die Anzeige in den Bildschirm 142 "Tiefe anzeigen" wechselt, der in Fig. 14 gezeigt ist. Der Anzeigebildschirm 142 besitzt an seiner oberen Seite einen Wert 144, der die gewünschte Tiefe anzeigt, und eine Linie 146, die die gewünschte Tiefe visuell darstellt. Die Baggerschaufel 26 wird auf dem Bildschirm 142 durch ein Baggerschaufel-Bildsymbol 148 grafisch dargestellt. Die Zahl 150, die die gemessene Position der Schneidkante 34 der Baggerschaufel 26 in Bezug auf die gewünschte Tiefe darstellt, erscheint in der Mitte des Baggerschaufel- Bildsymbols 148. Die Funktion "Schneiden" oder "Füllen" erscheint im Baggerschaufel-Bildsymbol, um anzugeben, ob sich die Baggerschaufel oberhalb oder unterhalb der gewünschten Steigung befindet. Ein Wert 149 unterhalb des Baggerschaufel- Bildsymbols 150 zeigt die Neigung der Unterseite der Baggerschaufel an. Die Fig. 15A und 15B zeigen den Bagger 10, der in dem Modus mit feststehender Tiefe ausbaggert, um eine Fläche mit abgeflachtem Boden zu graben. Die Fig. 15B zeigt, dass eine Ausbaggerung mit feststehender Tiefe selbst dann möglich ist, wenn sich der Schnitt unter Wasser befindet oder anderweitig für die Bedienperson nicht sichtbar ist.
Der Anzeigebildschirm 142 für Tiefe besitzt außerdem an der unteren Seite zwei Kästchen 152 und 154 zum Eingeben in einen anderen Betriebsmodus - Materialprofile. Das Berühren des Kästchens 152 "Ein/Aus" bewirkt, dass der Bildschirm zu einem Anzeigebildschirm 156 für Materialprofile (Fig. 17) wechselt, während das Berühren des Kästchens 154 "Wechsel" bewirkt, dass der Bildschirm in den Einstellbildschirm 158 für Materialprofile (Fig. 16) wechselt.
Manchmal erfordert eine Ausbaggerungsarbeit das Abgraben bis zu einer bestimmten Tiefe und das anschließende Anschütten mit Bettungsmaterial, eine Rohrverlegung auf dem Bettungsmaterial, das Abdecken des Rohres mit Abdeckmaterial und das anschließende Anschütten mit noch mehr Material. Der Modus Materialprofile erlaubt es der Bedienperson, zahlreiche Tiefen festzulegen und zu wählen, welche von diesen Tiefen die automatische Steuerung des Baggers regeln wird.
Gemäß Fig. 16 erlaubt eine Eingabe in den Einstellbildschirm 158 für Materialprofile die Eingabe von Daten, um drei Tiefen von Füllmaterial oberhalb der Tiefe zu bestimmen, die durch den Bildschirm 142 für Tiefenmodus aufgebaut wird. Diese Tiefen werden eingegeben und durch die Kästchen 160 bis 168 in der gleichen Art und Weise wie oben beschrieben angezeigt. Die im Einstellbildschirm für Materialprofile angezeigten Werte sind die Dicken der Schichten. Sobald die Schichttiefen eingegeben sind, löst die Bedienperson den Triggerschalter 48 aus, der bewirkt, dass das Maschinensteuersystem 36 die automatische Steuerung startet und außerdem bewirkt, dass der Anzeigebildschirm 156 für Materialprofile (Fig. 17) erscheint. Der Bildschirm 156 ist dem Anzeigebildschirm 142 für Tiefe (Fig. 14) ähnlich, jedoch mit der Hinzufügung von die Materialprofile anzeigenden Linien. Der Wert im Baggerschaufel-Bildsymbol 148 zeigt die Position der Baggerschaufel im Verhältnis zu der Linie unmittelbar unter ihr an. Wenn die Baggerschaufel zum Beispiel in die mittlere Schicht 170 angehoben wird, wird die Linie 172 eine durchgezogene anstatt eine gestrichelte sein, und der Wert in dem Baggerschaufel-Bildsymbol wird die Position der Baggerschaufel im Verhältnis zu diesem Niveau anzeigen.
Fig. 18 veranschaulicht den Bagger 10, der einen Drängraben verfüllt, indem der Betriebsmodus Materialprofile verwendet wird. Eine Ausbaggerungsarbeit kann das Ausheben eines Drängrabens nach unten auf eine bestimmte Tiefe 200 und das anschließende Anschütten mit Bettungsmaterial 202 auf eine weitere Tiefe 204, das anscließende Verlegen des Rohres 206 auf dem Bettungsmaterial sowie das Abdecken des Rohres mit Abdeckmaterial 208 auf eine andere Tiefe 210 und anschließend das Anfüllen mit noch mehr Material 212 auf einer noch anderen Tiefe 214 erforderlich machen. Das Arbeiten im Modus Materialprofile ermöglicht der Bedienperson, automatisch auf die Tiefe 200 auszubaggern, dann die Tiefe 204 mit Bettungsmaterial anzufüllen, anschließend auf die Tiefe 210 mit Abdeckmaterial anzufüllen und dann auf die Tiefe 214 mit einer oberen Materialschicht anzufüllen, wobei alles unter automatischer Regelung verläuft.
Ein weiterer Betriebsmodus, der Lasermodus, ist in den Fig. 19 bis Fig. 24 dargestellt. Die Funktion des Lasermodus ist dem Tiefenmodus dadurch ähnlich, dass gemäß Fig. 19 vom Lasermodus-Anzeigebildschirm 174 auf den Modus Materialprofile zugegriffen werden kann. Gemäß Fig. 24 erfordert der Lasermodus zwei zusätzliche Ausrüstungsteile. Das eine ist ein Lasersender 176, der einen Laserbezugsstrahl 178, typischerweise einen rotierenden oder ein Gebläse überstreichenden Strahl erzeugt. Der Laserbezugsstrahl 178 wird vorzugsweise auf das gleiche Gefälle eingestellt wie der Boden der ausgebaggerten Fläche, entweder horizontal oder in einem Winkel. Das zweite zusätzliche Ausrüstungsteil ist ein Laserempfänger 180, der an dem Bagger 10 angebracht ist. Der Laserempfänger besitzt einen Mast 182 und einen ortsveränderlichen Sensor 184, der sich an dem Mast nach oben oder unten bewegt, bis er den Laserbezugsstrahl 178 abtastet. Der Laserempfänger gibt Daten, die die Erhöhung des Laserbezugsstrahls angeben, in den Systemregler 44 ein, der diese Daten für sein Tiefenbezugsnormal verwendet.
Der in Fig. 20 gezeigte Bildschirm 72 zum Einstellen des Lasermodus, besitzt eine Anordnung von Kästchen 186 bis 188 zum Eingeben und Anzeige von Daten, die es der Bedienperson erlauben, die gewünschte Tiefe der ausgebaggerten Fläche im Verhältnis zu dem Laserbezugsstrahl 178 einzugeben. Der Einstellbildschirm 72 besitzt außerdem eine weitere Anordnung von Dateneingabe- und -anzeigekästchen 190 bis 192, die es der Bedienperson erlauben, das gewünschte Gefälle der ausgebaggerten Fläche einzugeben. Wenn das Gefälle Null ist, dann ist der definierte Schnitt mit der gewünschten Tiefe horizontal. Wenn das Gefälle nicht Null ist, dann wird der Schnitt durch die Linie definiert, die mit dem gewünschten Gefälle durch einen Punkt verläuft, der durch die gewünschte Tiefe an einem Punkt, der sich in vertikaler Ausrichtung mit dem Drehgelenkpunkt 17 des Auslegers befindet, bestimmt wird.
Nachdem die Parameter eingegeben wurden, ist die Funktion im Lasermodus ähnlich der im Tiefenmodus. Fig. 21 zeigt den Anzeigebildschirm 174 für eine Tiefenmodus-Funktion, während Fig. 22 den Anzeigebildschirm 156 zum Betrieb im Modus Mehrfachprofile darstellt. Die Bildschirme 88 zur Anwenderunterstützung für den Lasermodus sind in Fig. 23 gezeigt.
Aus der obigen Beschreibung wird verständlich werden, dass die hier offenbarte Erfindung ein neuartiges und vorteilhaftes Verfahren zur Verwendung eines Tastbildschirm-Steuerfeldes zum Eingeben und Anzeigen von Daten zur Verfügung stellt, um eine Ausbaggerung durch einen Bagger zu steuern. Die vorhergehende Erörterung offenbart und beschreibt lediglich beispielhafte Verfahren und Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung. Wie durch diejenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, verständlich wird, kann die Erfindung in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne von dem Schutzumfang, wie in den Ansprüchen definiert, abzuweichen. Zum Beispiel wurde der Begriff "berührungsempfindlich" verwendet, um das mit dem Verfahren der vorliegenden Erfindung verwendete Anzeigefeld zu beschreiben. Es ist nicht beabsichtigt, dass dieser Begriff nur auf Felder beschränkt werden soll, die es erforderlich machen, dass die Bedienperson das Feld körperlich berührt, und nicht beabsichtigt ist, Anzeigefelder auszuschliessen, die auf Nähe anstelle des wirklichen körperlichen Kontaktes angewiesen sind. Folglich ist es beabsichtigt, dass die Darstellung der vorliegenden Erfindung veranschaulichend sein soll aber nicht den Umfang der Erfindung, der in den folgenden Ansprüchen erläutert wird, einschränken soll.

Claims

1. Verfahren zum Betreiben eines Maschinensteuersystems (36) zum Steuern eines Baggers (10), um eine Oberfläche in eine gewünschten Kontur auszubaggern, wobei der Bagger eine Baggerschaufel aufweist und das Maschinensteuersystem (36) ein Anzeigefeld mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm an einer für eine Bedienperson zugänglichen Position zur Eingabe von Steuerdaten in das mit dem Bagger zusammenarbeitende Maschinensteuersystem (36) umfasst,

wobei das Verfahren die Schritte umfasst:

Empfangen von Eingangsdaten von einer Bedienperson durch Berühren des berührungsempfindlichen Bildschirms des Anzeigefeldes, um eine gewünschte Kontur der auszubaggernden Oberfläche zu definieren;

Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigefeld, die die gewünschte Kontur der auszubaggernden Oberfläche darstellen; und

Steuern der Bewegung der Baggerschaufel als Ergebnis der Eingabedaten, um die gewünschte Kontur der auszubaggernden Oberfläche auszuheben.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gewünschte Kontur ein Gefälle und/oder mindestens eine Tiefe der auszubaggernden Oberfläche ist und bei dem der Schritt des Eingebens von Daten ein gewünschtes Gefälle der auszubaggernden Oberfläche und/oder mindestens eine gewünschte Tiefe definiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem der Schritt des Eingebens von Daten das Berühren des Anzeigefeldes an einer definierten Stelle umfasst, um eine digitale Anzeige eines Wertes zu ändern, der das gewünschte Gefälle und/oder mindestens eine gewünschte Tiefe darstellt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen einer Darstellung des gewünschten Gefälles und/oder mindestens einer gewünschten Tiefe und eine Darstellung der Baggerschaufel umfasst.

5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen eines dem gewünschten Gefälle entsprechenden Wertes und einer Linie, die in einem Winkel entsprechend dem gewünschten Gefälle ausgerichtet ist, umfasst.

6. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen eines Wertes entsprechend der Neigung einer Bodenfläche der Baggerschaufel und eine grafische Darstellung der Orientierung der Baggerschaufel umfasst.

7. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen eines Wertes entsprechend der mindestens einen gewünschten Tiefe umfasst.

8. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen eines Wertes entsprechend der Tiefe der Baggerschaufel relativ zu der mindestens einen gewünschten Tiefe umfasst.

9. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem der Schritt des Anzeigens das Anzeigen einer grafischen Darstellung der Position der Baggerschaufel in Bezug auf die mindestens eine gewünschte Tiefe umfasst.

10. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin den Schritt des Positionierens der Baggerschaufel an einer Referenzposition und dann des Berührens des Anzeigefeldes an einer definierten Stelle umfassend, um eine Referenzhöhe der Schaufel einzustellen, wobei die Tiefe der Schaufel in Bezug auf die Referenzposition gemessen wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, weiterhin den Schritt des Positionierens der Baggerschaufel an einer Referenzposition und dann des Berührens des Anzeigefeldes an einer definierten Stelle umfassend, um die gewünschte Tiefe der Schaufel gleich der Referenzposition einzustellen.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 und 9 bis 11, bei dem die auszubaggernde Fläche eine Mehrzahl von Flächen bei unterschiedlichen Tiefen umfasst und bei dem der Schritt des Eingebens von Daten eine gewünschte Tiefe jeder der Mehrzahl von Flächen definiert.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem der Schritt des Eingebens von Daten das Anzeigen eines ersten Bildschirms umfasst, der eine Anzeige der Daten enthält und bei dem der Schritt des Anzeigens von Informationen, die die gewünschte Kontur darstellen, das Anzeigen eines zweiten Bildschirmes umfasst, der eine Anzeige einer grafischen Darstellung der Schaufel enthält, die die Position der Schaufel in Bezug auf die gewünschte Kontur der auszubaggernden Oberfläche angibt.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem die Bedienperson zwischen dem ersten und dem zweiten Bildschirm hin- und herschaltet, indem sie einen Triggerschalter aktiviert und deaktiviert.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem das Drücken des Triggerschalters einen automatischen Modus des Steuern der Bewegung der Baggerschaufel aktiviert.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, weiterhin den Schritt des Vorsehens eines für die Bedienperson zugänglichen Triggerschalters und des Initiierens einer automatischen Steuerung der Ausbaggerung durch Aktivieren des Triggerschalters umfassend.

17. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die gewünschte Kontur entweder ein Gefälle oder eine Tiefe der auszubaggernden Oberfläche ist und bei dem das Auswählen zwischen einem gewünschten Gefälle und einer gewünschten Tiefe das Berühren des Anzeigefeldes an einer definierten Stelle umfasst, um zwischen einem Bildschirm entsprechend der Gefällesteuerung und einem Bildschirm entsprechend der Tiefensteuerung umzuschalten.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, weiterhin den Schritt des Vorsehens einer Laserhöhenreferenz mittels eines Lasersenders, der einen Laserstrahl bei einer bekannten planaren Orientierung emittiert und mittels eines an dem Bagger befestigten Laserempfängers umfassend, der den Laserstrahl detektiert und die Höhe des Baggers in Bezug auf den Laserstrahl definiert.

19. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die gewünschte Kontur eine Tiefe der abgestuften Fläche ist und bei dem der Schritt des Eingebens von Daten eine gewünschte Tiefe der abgestuften Fläche in Bezug auf den Laserstrahl definiert.

20. Verfahren nach Anspruch 19, bei dem der Schritt des Eingebens von Daten das Berühren des Anzeigefeldes an einer definierten Stelle umfasst, um eine digitale Anzeige eines die gewünschte Tiefe der auszubaggernden Oberfläche darstellenden Wertes in Bezug auf den Laserstrahl zu ändern.

21. Verfahren nach Anspruch 18, bei dem die gewünschte Kontur ein Gefälle der auszubaggernden Oberfläche ist und bei dem der Schritt des Eingebens von Daten eine Höhe eines Referenzpunkt es in Bezug auf den Laserstrahl definiert und der Schritt des Eingebens von Daten weiterhin ein gewünschtes Gefälle der auszubaggernden Oberfläche längs einer Linie durch den Referenzpunkt definiert.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Schritt des Eingebens von Daten das Berühren des Anzeigefeldes an einer bestimmten Stelle umfasst, um eine digitale Anzeige eines das gewünschte Gefälle der auszubaggernden Oberfläche darstellenden Wertes zu ändern und das Berühren des Anzeigefeldes an einer anderen definierten Stelle umfasst, um eine digitale Anzeige eines die Höhe des Referenzpunktes in Bezug auf den Laserstrahl darstellenden Wertes zu ändern.

23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22, weiterhin den Schritt des Definierens der Eigenschaften der Baggerschaufel umfassend, indem das Anzeigefeld berührt wird, um die Schaufel darstellende Daten einzugeben.

24. Verfahren nach Anspruch 23, weiterhin die Schritt des Definierens von Eigenschaften von mehreren Baggerschaufeln und Auswählen zwischen den mehreren Baggerschaufeln durch Berühren des Anzeigefeldes umfassend.

25. Verfahren nach Anspruch 23, bei dem der Schritt des Definierens von Eigenschaften der Baggerschaufel das Eingeben von Daten, die eine Länge zwischen einer Schwenkbefestigung der Schaufel und einer Schneidkante der Schaufel darstellen, durch Eingeben eines digitalen Wertes durch Berühren des Anzeigefeldes, umfasst, das Definieren einer ersten Referenzposition der Schaufel durch Orientieren der Schaufel derart, dass die Schneidkante vertikal mit der Schwenkbefestigung ausgerichtet ist, und das Berühren des Anzeigefeldes einschließt und weiterhin das Definieren einer zweiten Referenzposition der Schaufel durch Orientieren der Schaufel, derart, dass eine Bodenfläche der Schaufel horizontal ist und Berühren des Anzeigefeldes umfasst.

26. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 25, weiterhin die Schritte umfassend:

Vorhersehen eines Triggerschalters;

Auswählen zwischen einem Modus der Gefällesteuerung und einem Modus der Tiefensteuerung durch Berühren des Anzeigefeldes;

wenn der Modus der Gefällesteuerung ausgewählt wird, dann

Eingeben von Daten durch Berühren des Anzeigefeldes, um ein gewünschtes Gefälle der auszubaggernden Oberfläche zu definieren;

Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigefeld, die das gewünschte Gefälle der auszubaggernden Oberfläche darstellen;

Betätigen des Triggerschalters;

Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigefeld, die die Position der Baggerschaufel relativ zu dem gewünschten Gefälle darstellen; und

automatisches Steuern des Weges der Baggerschaufel, um das gewünschte Gefälle anzupassen, wenn der Modus der Tiefensteuerung ausgewählt wird, dann:

Eingeben von Daten durch Berühren des Anzeigefeldes, um eine gewünschte Tiefe der auszubaggernden Oberfläche zu definieren;

Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigefeld, die die gewünschte Tiefe der auszubaggernden Oberfläche definieren;

Betätigen des Triggerschalters;

Anzeigen von Informationen auf dem Anzeigefeld, die die Position der Baggerschaufel relativ zu der gewünschten Tiefe darstellen und

automatische Steuern des Weges der Baggerschaufel, um die gewünschte Tiefe anzupassen.