(57)【要約】  本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体（１）と、下部走行体（１）に旋回可能に搭載される上部旋回体（３）と、上部旋回体（３）に搭載されるキャビン（１０）と、上部旋回体（３）に取り付けられたカメラ（Ｓ６）と、上部旋回体（３）に取り付けられたアタッチメントと、キャビン（１０）内に設けられた第１表示装置（Ｄ３）及び第２表示装置（Ｄ３Ｓ）と、バケット（６）の爪先の高さと所定の目標高さとの距離を算出するコントローラ（３０）と、を有する。第１表示装置（Ｄ３）は、カメラ（Ｓ６）が撮像した画像及びショベルの稼働情報の少なくとも一方とその距離に基づく爪先ガイダンス情報とを表示し、第２表示装置（Ｄ３Ｓ）は、目標地形画像及びショベルを表す画像の少なくとも一方を表示する。
2017138552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載される運転室と、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、
前記運転室内に設けられた第１表示装置と、
前記運転室内に設けられた第２表示装置と、
前記アタッチメントの作業部位の高さと所定の目標高さとの距離を算出する制御装置と、を有し、
前記第１表示装置は、ショベルの稼働情報と前記距離に基づく作業部位ガイダンス情報とを表示し、
前記第２表示装置は、目標地形画像及び前記ショベルを表す画像の少なくとも一方を表示する、
ショベル。
【請求項２】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に搭載される運転室と、
前記上部旋回体に取り付けられたカメラと、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、
前記運転室内に設けられた第１表示装置と、
前記運転室内に設けられた第２表示装置と、
前記アタッチメントの作業部位の高さと所定の目標高さとの距離を算出する制御装置と、を有し、
前記第１表示装置は、前記カメラが撮像した画像及びショベルの稼働情報の少なくとも一方と前記距離に基づく作業部位ガイダンス情報とを表示し、
前記第２表示装置は、目標地形画像及び前記ショベルを表す画像の少なくとも一方を表示する、
ショベル。
【請求項３】
前記第１表示装置は、前記運転室内の運転席の右前方に取り付けられる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記第１表示装置は、前記運転室内の運転席に正面を向いて座る操作者が視認可能な位置に取り付けられる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項５】
前記第２表示装置が前記運転室のフロントガラスを覆う範囲は、前記第１表示装置が前記フロントガラスを覆う範囲より小さい、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
前記第２表示装置は、前記第１表示装置よりも前記運転室内の運転席に近い位置に取り付けられる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項７】
前記距離は、前記アタッチメントを構成するバケットの爪先の高さと前記目標高さとの距離である、
請求項１に記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、前記作業部位ガイダンス情報として前記距離の大きさに応じて前記第１表示装置の表示画面の一部領域又は全体領域の色を変化させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項９】
前記作業部位ガイダンス情報は、前記距離の大きさを表すバーゲージ及び数値の少なくとも一方を含む、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１０】
前記作業部位ガイダンス情報は、目標面を表す図形と前記アタッチメントを表す図形とを含む、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１１】
前記第２表示装置は、前記目標地形画像に対する前記ショベルの位置関係を表す画像を表示する、
請求項１に記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マシンガイダンス機能を有するショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
建設機械としてのショベルの操作者には、アタッチメントによる掘削などの作業を効率的且つ正確に行うために、熟練した操作技術が要求される。そこで、ショベルの操作経験が少ない操作者でも作業を効率的且つ正確に行うことができるように、ショベルの操作をガイドするショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
特許文献１のショベルは、掘削等の作業を行うための操作をガイドするガイダンス情報を提供するための案内画像を表示する１台の表示装置をキャビン内に備える。【０００４】
しかしながら、ガイダンス情報をそれ以外の情報と共に１台の表示装置で表示すると案内画像が見にくくなってしまうおそれがある。【０００５】
そこで、ガイダンス情報以外の情報を表示する小画面のモニタとは別に、ガイダンス情報を表示するための大画面のモニタを右ピラーに取り付けるようにしたショベルが知られている（特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−７４３１９号公報
【特許文献２】特開２０１４−１３６９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２の大画面のモニタは、掘削等の作業を行うために操作者がショベルの前方やその周辺を視認する際の視界の妨げになり、ひいては効率的で安全な作業の妨げとなるおそれがある。【０００８】
上述に鑑み、掘削作業中に必要なガイダンス情報をより見易く且つ前方視界を妨げることなく操作者に提示できるショベルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の実施例に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される運転室と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、前記運転室内に設けられた第１表示装置と、前記運転室内に設けられた第２表示装置と、前記アタッチメントの作業部位の高さと所定の目標高さとの距離を算出する制御装置と、を有し、前記第１表示装置は、ショベルの稼働情報と前記距離に基づく作業部位ガイダンス情報とを表示し、前記第２表示装置は、目標地形画像及び前記ショベルを表す画像の少なくとも一方を表示する。
【発明の効果】
【００１０】
上述の手段により、掘削作業中に必要なガイダンス情報をより見易く且つ前方視界を妨げることなく操作者に提示できるショベルを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係るショベルの側面図である。
【図２】図１のショベルの駆動制御系の構成を示す図である。
【図３】マシンガイダンス装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】キャビンの内部の斜視図である。
【図５】キャビンの内部の上面図である。
【図６Ａ】第１表示装置に表示される出力画像の一例を示す図である。
【図６Ｂ】第２表示装置に表示される出力画像の一例を示す図である。
【図６Ｃ】地形画像表示部に表示される画像の一例を示す図である。
【図７Ａ】第１表示装置に表示される出力画像の別の一例を示す図である。
【図７Ｂ】第２表示装置に表示される出力画像の別の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は本発明の実施例に係るショベル（掘削機）の側面図である。ショベルの下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載される。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられる。エンドアタッチメントとして、法面用バケット、浚渫用バケット等が用いられてもよい。
【００１３】
ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例として掘削アタッチメントを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられる。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられてもよい。
【００１４】
ブーム角度センサＳ１はブーム４の回動角度を検出する。本実施例では、ブーム角度センサＳ１は水平面に対する傾斜を検出して上部旋回体３に対するブーム４の回動角度を検出する加速度センサである。
【００１５】
アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出する。本実施例では、アーム角度センサＳ２は水平面に対する傾斜を検出してブーム４に対するアーム５の回動角度を検出する加速度センサである。
【００１６】
バケット角度センサＳ３はバケット６の回動角度を検出する。本実施例では、バケット角度センサＳ３は水平面に対する傾斜を検出してアーム５に対するバケット６の回動角度を検出する加速度センサである。掘削アタッチメントがバケットチルト機構を備える場合、バケット角度センサＳ３はチルト軸回りのバケット６の回動角度を追加的に検出する。
【００１７】
ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ等であってもよい。ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３は、掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢センサを構成する。
【００１８】
上部旋回体３には運転室であるキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載される。また、上部旋回体３には機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、及びカメラＳ６が取り付けられる。また、通信装置Ｓ７及び測位装置Ｓ８が取り付けられてもよい。
【００１９】
機体傾斜センサＳ４は水平面に対する上部旋回体３の傾斜を検出する。本実施例では、機体傾斜センサＳ４は上部旋回体３の前後軸及び左右軸回りの傾斜角を検出する２軸加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベルの旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。
【００２０】
旋回角速度センサＳ５は、例えばジャイロセンサであり、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。旋回角速度センサＳ５は、レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。
【００２１】
カメラＳ６はショベルの周辺の画像を取得する装置である。本実施例では、カメラＳ６は上部旋回体３に取り付けられる１又は複数台のカメラである。
【００２２】
通信装置Ｓ７は、ショベルと外部との間の通信を制御する装置である。通信装置Ｓ７は、例えば、外部のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）測量システムとショベルとの間の無線通信を制御する。ショベルは、通信装置Ｓ７を用いることで無線通信を介して目標施工面に関する情報等を含む設計データを取得できる。この場合、通信装置Ｓ７は、目標施工面情報取得部として機能する。但し、ショベルは、半導体メモリ等を用いて設計データを取得してもよい。この場合、ショベルのキャビン１０内に設置された半導体メモリ等の読み取りデバイスが目標施工面情報取得部として機能する。
【００２３】
測位装置Ｓ８は、ショベルの位置に関する情報を取得する位置情報取得部の一例であり、例えば、ショベルの位置及び向きを測定する。本実施例では、測位装置Ｓ８は、電子コンパスを組み込んだＧＮＳＳ受信機であり、ショベルの存在位置の緯度、経度、高度を測定し、且つ、ショベルの向きを測定する。
【００２４】
キャビン１０内には、入力装置Ｄ１、音声出力装置Ｄ２、第１表示装置Ｄ３、第２表示装置Ｄ３Ｓ、記憶装置Ｄ４、ゲートロックレバーＤ５、コントローラ３０、及びマシンガイダンス装置５０が設置される。
【００２５】
コントローラ３０は、ショベルの駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施例では、コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。
【００２６】
マシンガイダンス装置５０は、ショベルの操作をガイドする。本実施例では、マシンガイダンス装置５０は、例えば、操作者が設定した目標施工面とバケット６の先端（爪先）位置との鉛直方向における距離を視覚的に且つ聴覚的に操作者に報知する。これにより、マシンガイダンス装置５０は操作者によるショベルの操作をガイドする。マシンガイダンス装置５０は、その距離を視覚的に操作者に知らせるのみであってもよく、聴覚的に操作者に知らせるのみであってもよい。具体的には、マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。マシンガイダンス装置５０の各種機能はＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０に組み込まれていてもよい。
【００２７】
入力装置Ｄ１は、ショベルの操作者がマシンガイダンス装置５０に各種情報を入力するための装置である。本実施例では、入力装置Ｄ１は、第１表示装置Ｄ３の周囲に取り付けられるメンブレンスイッチである。入力装置Ｄ１は、第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓのそれぞれに対応付けて個別に設置されていてもよい。この場合、入力装置Ｄ１としてタッチパネルが用いられてもよい。
【００２８】
音声出力装置Ｄ２は、マシンガイダンス装置５０からの音声出力指令に応じて各種音声情報を出力する。本実施例では、音声出力装置Ｄ２として、マシンガイダンス装置５０に直接接続される車載スピーカが利用される。音声出力装置Ｄ２として、ブザー等の警報器が利用されてもよい。
【００２９】
第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓは、マシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種画像情報を出力する。本実施例では、第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓとして、マシンガイダンス装置５０に直接接続される車載液晶ディスプレイが利用される。第１表示装置Ｄ３にはカメラＳ６が撮影したカメラ画像が表示される。第２表示装置Ｄ３Ｓにカメラ画像が表示されてもよい。本実施例では、第２表示装置Ｄ３Ｓの画面サイズは第１表示装置Ｄ３の画面サイズより大きい。但し、第２表示装置Ｄ３Ｓの画面サイズは第１表示装置Ｄ３の画面サイズ以下であってもよい。
【００３０】
記憶装置Ｄ４は、各種情報を記憶するための装置である。本実施例では、記憶装置Ｄ４として、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体が用いられる。記憶装置Ｄ４は、設計データ等、マシンガイダンス装置５０等が出力する各種情報を記憶する。
【００３１】
ゲートロックレバーＤ５は、ショベルが誤って操作されるのを防止する機構である。本実施例では、ゲートロックレバーＤ５は、キャビン１０のドアと運転席との間に配置される。キャビン１０から操作者が退出できないようにゲートロックレバーＤ５が引き上げられた場合に、各種操作装置は操作可能となる。一方、キャビン１０から操作者が退出できるようにゲートロックレバーＤ５が押し下げられた場合には、各種操作装置は操作不能となる。
【００３２】
図２は、図１のショベルの駆動制御系の構成例を示す図である。図２において、機械的動力系は二重線、高圧油圧ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は細実線でそれぞれ示される。
【００３３】
エンジン１１はショベルの動力源である。本実施例では、エンジン１１はエンジン負荷の増減にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン１１における燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ブースト圧等は、エンジンコントローラユニット（ＥＣＵ）Ｄ７により制御される。
【００３４】
エンジン１１の回転軸には油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの回転軸が接続される。メインポンプ１４には高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７が接続される。
【００３５】
コントロールバルブ１７は、ショベルの油圧系の制御を行う油圧制御装置である。左右の走行用油圧モータ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、旋回用油圧モータ等の油圧アクチュエータは、高圧油圧ラインを介してコントロールバルブ１７に接続される。旋回用油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。
【００３６】
パイロットポンプ１５にはパイロットラインを介して操作装置２６が接続される。操作装置２６はレバー及びペダルを含む。操作装置２６は、油圧ライン及びゲートロック弁Ｄ６を介してコントロールバルブ１７に接続される。
【００３７】
ゲートロック弁Ｄ６は、コントロールバルブ１７と操作装置２６とを接続する油圧ラインの連通・遮断を切り換える。本実施例では、ゲートロック弁Ｄ６は、コントローラ３０からの指令に応じて油圧ラインの連通・遮断を切り換える電磁弁である。コントローラ３０は、ゲートロックレバーＤ５が出力する状態信号に基づいてゲートロックレバーＤ５の状態を判定する。そして、コントローラ３０は、ゲートロックレバーＤ５が引き上げられた状態にあると判定した場合に、ゲートロック弁Ｄ６に対して連通指令を出力する。連通指令を受けると、ゲートロック弁Ｄ６は開いて油圧ラインを連通させる。その結果、操作装置２６に対する操作者の操作が有効となる。一方、コントローラ３０は、ゲートロックレバーＤ５が引き下げられた状態にあると判定した場合に、ゲートロック弁Ｄ６に対して遮断指令を出力する。遮断指令を受けると、ゲートロック弁Ｄ６は閉じて油圧ラインを遮断する。その結果、操作装置２６に対する操作者の操作が無効となる。
【００３８】
圧力センサ２９は、操作装置２６の操作内容を圧力の形で検出する。圧力センサ２９は、検出値をコントローラ３０に対して出力する。
【００３９】
図２はコントローラ３０と第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓとの接続関係を示す。本実施例では、第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓはマシンガイダンス装置５０を介してコントローラ３０に接続される。第１表示装置Ｄ３、第２表示装置Ｄ３Ｓ、マシンガイダンス装置５０、及びコントローラ３０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介して接続されてもよい。
【００４０】
第１表示装置Ｄ３は画像を生成する変換処理部Ｄ３ａを含む。本実施例では、変換処理部Ｄ３ａは、カメラＳ６の出力に基づいて表示用のカメラ画像を生成する。カメラＳ６は、例えば専用線を介して第１表示装置Ｄ３に接続されている。
【００４１】
変換処理部Ｄ３ａは、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０の出力に基づいて表示用の画像を生成する。本実施例では、変換処理部Ｄ３ａは、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０が出力する各種情報を画像信号に変換する。コントローラ３０が出力する情報は、例えば、エンジン冷却水の温度を示すデータ、作動油の温度を示すデータ、燃料の残量を示すデータ、尿素水の残量を示すデータ等を含む。マシンガイダンス装置５０が出力する情報は、バケット６の先端（爪先）位置を示すデータ、作業対象の法面の向きを示すデータ、ショベルの向きを示すデータ、ショベルを法面に正対させるための操作方向を示すデータ等を含む。
【００４２】
第２表示装置Ｄ３Ｓは、第１表示装置Ｄ３と同様、画像を生成する変換処理部Ｄ３Ｓａを含む。本実施例では、第２表示装置Ｄ３ＳはカメラＳ６に直接的には接続されていない。そのため、変換処理部Ｄ３Ｓａはカメラ画像を生成しない。但し、変換処理部Ｄ３Ｓａは、第２表示装置Ｄ３ＳがカメラＳ６に直接的に接続されている場合にはカメラ画像を生成してもよい。
【００４３】
変換処理部Ｄ３Ｓａはマシンガイダンス装置５０の出力に基づいて表示用の画像を生成する。本実施例では、変換処理部Ｄ３Ｓａはマシンガイダンス装置５０が出力する各種情報を画像信号に変換する。但し、コントローラ３０の出力に基づいて表示用の画像を生成してもよい。
【００４４】
変換処理部Ｄ３ａは、第１表示装置Ｄ３が有する機能としてではなく、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０が有する機能として実現されてもよい。変換処理部Ｄ３Ｓａについても同様である。この場合、カメラＳ６は、第１表示装置Ｄ３ではなく、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０に接続される。
【００４５】
第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓは、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０はエンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０、第１表示装置Ｄ３、及び第２表示装置Ｄ３Ｓ以外に、ショベルの電装品７２等にも供給される。エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。
【００４６】
エンジン１１は、エンジンコントローラユニットＤ７により制御される。エンジンコントローラユニットＤ７からは、エンジン１１の状態を示す各種データがコントローラ３０に常時送信される。エンジン１１の状態を示す各種データは、ショベルの稼働情報の一例であり、例えば、稼働情報取得部としての水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータを含む。コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）３０ａにこのデータを蓄積しておき、必要なときに第１表示装置Ｄ３に送信できる。
【００４７】
コントローラ３０には以下のようにショベルの稼働情報として各種のデータが供給され、コントローラ３０の一時記憶部３０ａに格納される。
【００４８】
例えば、可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａから斜板傾転角を示すデータがコントローラ３０に供給される。また、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータが、吐出圧力センサ１４ｂからコントローラ３０に供給される。これらのデータは一時記憶部３０ａに格納される。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路には油温センサ１４ｃが設けられており、その管路を流れる作動油の温度を表すデータが油温センサ１４ｃからコントローラ３０に供給される。レギュレータ１４ａ、吐出圧力センサ１４ｂ、油温センサ１４ｃは稼働情報取得部の例である。
【００４９】
燃料収容部５５における燃料収容量検出部５５ａから燃料収容量を示すデータがコントローラ３０に供給される。本実施例では、燃料収容部５５としての燃料タンクにおける燃料収容量検出部５５ａとしての燃料残量センサから燃料の残量状態を示すデータがコントローラ３０に供給される。
【００５０】
具体的には、燃料残量センサは、液面に追従するフロートと、フロートの上下変動量を抵抗値に変換する可変抵抗器（ポテンショメータ）とで構成される。この構成により、燃料残量センサは、第１表示装置Ｄ３で燃料の残量状態を無段階表示させることができる。燃料収容量検出部の検出方式は、使用環境等に応じて適宜選択され得るものであり、燃料の残量状態を段階表示させることができる検出方式が採用されてもよい。これらの構成は、尿素水タンクについても同様である。
【００５１】
操作装置２６を操作した際にコントロールバルブ１７に作用するパイロット圧が圧力センサ２９で検出され、検出したパイロット圧を示すデータがコントローラ３０に供給される。
【００５２】
本実施例では、ショベルはキャビン１０内にエンジン回転数調整ダイヤル７５を備える。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン１１の回転数を調整するためのダイヤルであり、エンジン回転数を４段階で切り換えできるようにする。エンジン回転数調整ダイヤル７５からはエンジン回転数の設定状態を示すデータがコントローラ３０に送信される。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリングモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるようにする。図２は、エンジン回転数調整ダイヤル７５でＨモードが選択された状態を示す。
【００５３】
ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジン１１をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。そして、エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定に回転数制御される。
【００５４】
次に、図３を参照し、マシンガイダンス装置５０の各種機能要素について説明する。図３は、マシンガイダンス装置５０の構成例を示す機能ブロック図である。
【００５５】
マシンガイダンス装置５０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、入力装置Ｄ１、通信装置Ｓ７、測位装置Ｓ８、コントローラ３０等が出力する情報を受信する。そして、受信した情報と記憶装置Ｄ４に記憶された情報とに基づいて各種演算を実行し、その演算結果を音声出力装置Ｄ２、第１表示装置Ｄ３、第２表示装置Ｄ３Ｓ等に出力する。
【００５６】
マシンガイダンス装置５０は、例えば、アタッチメントの作業部位の高さを算出し、その作業部位の高さと所定の目標高さとの距離の大きさに応じた制御指令を音声出力装置Ｄ２及び第１表示装置Ｄ３の少なくとも一方に出力する。制御指令を受けた音声出力装置Ｄ２はその距離の大きさを表す音を出力する。制御指令を受けた第１表示装置Ｄ３はその距離の大きさを表す画像を表示する。目標高さは、目標深さを含む概念であり、例えば３次元マシンガイダンス（ＧＮＳＳデータを利用するマシンガイダンス）においては、記憶装置Ｄ４に記憶された設計データと現在のショベルの位置及び向きとから自動的に算出される高さである。２次元マシンガイダンス（ＧＮＳＳデータを利用しないマシンガイダンス）においては、例えば、既知の緯度、経度、及び高度を有する基準位置に作業部位を接触させた後でその基準位置に対する鉛直距離として操作者が入力する高さである。以下では、第１表示装置Ｄ３に表示されるアタッチメントの作業部位の高さと目標高さとの距離の大きさに関する情報を「作業部位ガイダンス情報」とする。操作者は、作業部位ガイダンス情報を見ることでその距離の大きさの推移を確認しながら作業を進めることができる。
【００５７】
マシンガイダンス装置５０は、上述のガイダンスを行うため、傾斜角算出部５０１、高さ算出部５０２、距離算出部５０３、操作方向表示部５０４等を含む。
【００５８】
傾斜角算出部５０１は、機体傾斜センサＳ４からの検出信号に基づいて水平面に対する上部旋回体３の傾斜角であるショベルの傾斜角を算出する。すなわち、傾斜角算出部５０１は、機体傾斜センサＳ４からの検出信号を用いてショベルの傾斜角を算出する。
【００５９】
高さ算出部５０２は、傾斜角算出部５０１が算出した傾斜角と、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３のそれぞれの検出信号から算出されたブーム４、アーム５、バケット６の角度とに基づいて基準面に対するアタッチメントの作業部位の高さを算出する。本実施例では、バケット６の先端で掘削を行うため、バケット６の先端（爪先）がアタッチメントの作業部位に相当する。バケット６の背面で土砂をならすような作業をするときにはバケット６の背面がアタッチメントの作業部位に相当する。バケット６以外のエンドアタッチメントとしてブレーカを用いた場合にはブレーカの先端がアタッチメントの作業部位に相当する。基準面は、例えば、ショベルが位置する水平面である。
【００６０】
距離算出部５０３は、高さ算出部５０２が算出した作業部位の高さと目標高さとの距離を算出する。本実施例では、高さ算出部５０２が算出したバケット６の先端（爪先）の高さと目標高さとの距離を算出する。
【００６１】
操作方向表示部５０４は、ショベルを作業対象としての法面に正対させるための操作方向を表す画像を出力画像上に表示する機能要素である。本実施例では、操作方向表示部５０４は、法面に正対する向きを設計データから自動的に導き出し、ショベルを法面に正対させるための操作方向を示す矢印を地形画像上に重畳表示する。地形画像は、例えば、目標施工面の３次元ＣＧ画像である目標地形画像を含む。操作方向表示部５０４は、ショベルを法面に正対させるための操作方向を表す画像を地形画像が表示された部分以外の部分に表示してもよい。操作方向を表す画像は、旋回方向を表す画像であってもよく、進行方向を表す画像であってもよい。
【００６２】
次に図４を参照し、第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓのそれぞれの取付位置の一例について説明する。図４は、キャビン１０の内部の斜視図であり、運転席１０Ｓからショベルの前方を見たときの様子を示す。図４の例では第１表示装置Ｄ３は運転席１０Ｓの右前方にある右ピラー１０Ｒの幅に収まるように右ピラー１０Ｒに取り付けられている。正面を向いて運転席に座る操作者が作業中に視認できるようにするためである。具体的には、操作者がフロントガラスＦＧを通してバケット６を中心視野で捉えたときに第１表示装置Ｄ３を周辺視野で捉えることができるようにするためである。第２表示装置Ｄ３Ｓは右サイドガラスＲＧの前に設置されている。操作者がフロントガラスＦＧを通してバケット６を見るときの邪魔にならないようにするためである。したがって、第２表示装置Ｄ３Ｓがキャビン１０のフロントガラスＦＧを覆う範囲は、第１表示装置Ｄ３がフロントガラスＦＧを覆う範囲より小さい。第２表示装置Ｄ３Ｓは、操作者がフロントガラスＦＧを通してバケット６を見るときの邪魔にならない限りにおいて、左ピラー１０Ｌに取り付けられてもよい。図４の例では、第２表示装置Ｄ３Ｓは第１表示装置Ｄ３よりも運転席１０Ｓに近い位置に取り付けられる。第２表示装置Ｄ３Ｓに付属の入力装置に対する操作を行い易くするためである。その操作は、例えば、画面を拡大或いは縮小する操作、画面をスクロールする操作、画面を切り替える操作、各種閾値を設定する操作等である。各種閾値は例えば警報発令条件等を含む。
【００６３】
次に図５を参照し、第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓのそれぞれの取付位置の別の一例について説明する。図５は、キャビン１０の内部の上面図であり、運転席１０Ｓを真上から見たときの様子を示す。図５の例では、第１表示装置Ｄ３は図４のときと同様に右ピラー１０Ｒに取り付けられている。第２表示装置Ｄ３Ｓは、画面を水平に近い状態にして右コンソール１０ＣＲの上に取り付けられている。操作者は、運転席１０Ｓに座った状態で右を向くことで第２表示装置Ｄ３Ｓの画面を見下ろすことができる。また、図５の例においても、第２表示装置Ｄ３Ｓは第１表示装置Ｄ３よりも運転席１０Ｓに近い位置に取り付けられている。
【００６４】
次に図６Ａ及び図６Ｂを参照し、図３のマシンガイダンス装置５０を用いた場合に表示される出力画像の一例について説明する。図６Ａは、第１表示装置Ｄ３に表示される出力画像Ｇｘの一例を示し、図６Ｂは、第２表示装置Ｄ３Ｓに表示される出力画像Ｇｙの一例を示す。
【００６５】
図６Ａに示すように、第１表示装置Ｄ３に表示される出力画像Ｇｘは、時刻表示部４１１、回転数モード表示部４１２、走行モード表示部４１３、アタッチメント表示部４１４、エンジン制御状態表示部４１５、尿素水残量表示部４１６、燃料残量表示部４１７、冷却水温表示部４１８、エンジン稼働時間表示部４１９、カメラ画像表示部４２０、第１作業ガイダンス表示部４３０を有する。回転数モード表示部４１２、走行モード表示部４１３、アタッチメント表示部４１４、及び、エンジン制御状態表示部４１５は、ショベルの設定状態表示部の具体例である。尿素水残量表示部４１６、燃料残量表示部４１７、冷却水温表示部４１８、及び、エンジン稼働時間表示部４１９は、ショベルの運転状態表示部の具体例である。各部に表示される画像は、第１表示装置Ｄ３の変換処理部Ｄ３ａによって、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０から送信される各種データ及びカメラＳ６から送信されるカメラ画像から生成される。
【００６６】
時刻表示部４１１は、現在の時刻を表示する。図６Ａに示す例では、デジタル表示が採用され、現在時刻（１０時５分）が示されている。
【００６７】
回転数モード表示部４１２は、エンジン回転数調整ダイヤル７５によって設定されている回転数モードをショベルの稼働情報として画像表示する。回転数モードは、例えば、上記したＳＰモード、Ｈモード、Ａモード及びアイドリングモードの４つを含む。図６Ａに示す例では、ＳＰモードを表す記号「ＳＰ」が表示されている。
【００６８】
走行モード表示部４１３は走行モードをショベルの稼働情報として表示する。走行モードは、可変容量モータを用いた走行用油圧モータの設定状態を表す。例えば、走行モードは、低速モード及び高速モードを有し、低速モードでは「亀」を象ったマークが表示され、高速モードでは「兎」を象ったマークが表示される。図６Ａに示す例では、「亀」を象ったマークが表示されており、操作者は低速モードが設定されていることを認識できる。
【００６９】
アタッチメント表示部４１４は、装着されているアタッチメントを表す画像をショベルの稼働情報として表示する。ショベルには、バケット６、削岩機、グラップル、リフティングマグネット等の様々なエンドアタッチメントが装着される。アタッチメント表示部４１４は、例えば、これらのエンドアタッチメントを象ったマーク及びアタッチメントに対応する番号を表示する。図６Ａに示す例では、エンドアタッチメントとしてバケット６が装着されており、図６Ａに示すように、アタッチメント表示部４１４は空欄となっている。エンドアタッチメントとして削岩機が装着されている場合には、例えば、アタッチメント表示部４１４には削岩機を象ったマークが、削岩機の出力の大きさを示す数字と共に表示される。
【００７０】
エンジン制御状態表示部４１５はエンジン１１の制御状態をショベルの稼働情報として表示する。図６Ａに示す例では、エンジン１１の制御状態として「自動減速・自動停止モード」が選択されている。「自動減速・自動停止モード」は、非操作状態の継続時間に応じて、エンジン回転数を自動的に低減し、さらにはエンジン１１を自動的に停止させる制御状態を意味する。その他、エンジン１１の制御状態には、「自動減速モード」、「自動停止モード」、「手動減速モード」等がある。
【００７１】
尿素水残量表示部４１６は、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態をショベルの稼働情報として画像表示する。図６Ａに示す例では、現在の尿素水の残量状態を表すバーゲージが表示されている。尿素水の残量は、尿素水タンクに設けられている尿素水残量センサが出力するデータに基づいて表示される。
【００７２】
燃料残量表示部４１７は、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を稼働情報として表示する。図６Ａに示す例では、現在の燃料の残量状態を表すバーゲージが表示されている。燃料の残量は、燃料タンクに設けられている燃料残量センサが出力するデータに基づいて表示される。
【００７３】
冷却水温表示部４１８は、エンジン冷却水の温度状態をショベルの稼働情報として表示する。図６Ａに示す例では、エンジン冷却水の温度状態を表すバーゲージが表示されている。エンジン冷却水の温度は、エンジン１１に設けられている水温センサ１１ｃが出力するデータに基づいて表示される。
【００７４】
エンジン稼働時間表示部４１９は、エンジン１１の累積稼働時間をショベルの稼働情報として表示する。図６Ａに示す例では、運転者によりカウントがリスタートされてからの稼働時間の累積が、単位「ｈｒ（時間）」と共に表示されている。エンジン稼働時間表示部４１９には、ショベル製造後の全期間の生涯稼働時間又は操作者によりカウントがリスタートされてからの区間稼働時間が表示される。
【００７５】
カメラ画像表示部４２０は、カメラＳ６によって撮影された画像を表示する。図６Ａに示す例では、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラによって撮影された画像がカメラ画像表示部４２０に表示されている。カメラ画像表示部４２０には、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左側カメラ又は上面右端に取り付けられた右側カメラによって撮像されたカメラ画像が表示されてもよい。カメラ画像表示部４２０には、左側カメラ、右側カメラ、及び後方カメラのうちの複数のカメラによって撮影された画像が並ぶように表示されてもよい。さらに、カメラ画像表示部４２０には、左側カメラ、右側カメラ、及び後方カメラの少なくとも２つによって撮像された複数のカメラ画像の合成画像が表示されてもよい。合成画像は、例えば、俯瞰画像であってもよい。
【００７６】
各カメラは上部旋回体３の一部がカメラ画像に含まれるように設置されている。表示される画像に上部旋回体３の一部が含まれることで、操作者は、カメラ画像表示部４２０に表示される物体とショベルとの間の距離感を把握し易くなる。
【００７７】
カメラ画像表示部４２０には、表示中のカメラ画像を撮影したカメラＳ６の向きを表すカメラアイコン４２１が表示されている。カメラアイコン４２１は、ショベルの設定状態表示部の別の一例であり、ショベルの上面視の形状を表すショベルアイコン４２１ａと、表示中のカメラ画像を撮像したカメラＳ６の向きを表す帯状の方向表示アイコン４２１ｂとで構成されている。
【００７８】
図６Ａに示す例では、ショベルアイコン４２１ａの下側（アタッチメントの反対側）に方向表示アイコン４２１ｂが表示されており、カメラ画像表示部４２０には、後方カメラによって撮影されたショベルの後方の画像が表示されていることが表されている。例えば、カメラ画像表示部４２０に右側カメラによって撮影された画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４２１ａの右側に方向表示アイコン４２１ｂが表示される。また、例えばカメラ画像表示部４２０に左側カメラによって撮影された画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４２１ａの左側に方向表示アイコン４２１ｂが表示される。
【００７９】
操作者は、例えばキャビン１０内に設けられている画像切替スイッチを押下することで、カメラ画像表示部４２０に表示する画像を他のカメラにより撮影された画像等に切り替えることができる。
【００８０】
ショベルにカメラＳ６が設けられていない場合には、カメラ画像表示部４２０の代わりに、異なる情報が表示されてもよい。
【００８１】
第１作業ガイダンス表示部４３０は、各種作業のためのガイダンス情報を表示する。図６Ａに示す例では、第１作業ガイダンス表示部４３０は、作業部位ガイダンス情報の一例である爪先ガイダンス情報を表示する位置表示画像４３１を含む。位置表示画像４３１は、複数のセグメント４３１ａが縦方向に配列されたバーゲージであり、アタッチメントの作業部位（例えばバケット６の先端）から目標施工面までの距離の大きさを表す。具体的には、バケット６の先端から目標施工面までの距離に応じて７つのセグメントのうちの１つであるバケット位置表示セグメントが他のセグメントとは異なる色で表示される。図６Ａに示す例では、上から３つ目のセグメントがバケット位置表示セグメントとして他のセグメントとは異なる色で表示されている。位置表示画像４３１は、バケット６の先端から目標施工面までの距離をより高精度に表示できるように、より多くのセグメントで構成されてもよい。
【００８２】
このように、マシンガイダンス装置５０は、距離の大きさに応じて第１表示装置Ｄ３の表示画面の一部領域の色を変化させる。但し、マシンガイダンス装置５０は、距離の大きさに応じて表示画面の全体領域の色を変化させてもよい。この場合、色が変化する領域が大きいため、操作者は、周辺視野で色の変化を容易に確認できる。
【００８３】
表示画面の一部領域は、例えば、第１作業ガイダンス表示部４３０の１つのセグメント４３１ａのような比較的小さな領域であり、表示画面の全体領域は、例えば、第１作業ガイダンス表示部４３０の枠内の全体領域のような比較的大きな領域である。表示画面の全体領域は、カメラ画像表示部４２０の全体領域であってもよく、出力画像Ｇｘの全体領域であってもよい。
【００８４】
より具体的には、最も下にあるセグメントを目標施工面のレベルを表す基準セグメントとした場合、バケット６の先端から目標施工面までの距離が大きいほど、より上にあるセグメントがバケット位置表示セグメントとして他のセグメントとは異なる色で表示される。バケット６の先端から目標施工面までの距離が小さいほど、より下にあるセグメントがバケット位置表示セグメントとして他のセグメントとは異なる色で表示される。そして、バケット位置表示セグメントは、バケット６の先端から目標施工面までの距離の変化に応じて上下に動くように表示される。操作者は、位置表示画像４３１を見ることで、バケット６の先端から目標施工面までの現在の距離を把握できる。最も下にあるセグメント以外のセグメントが基準セグメントとして設定されてもよい。
【００８５】
位置表示画像４３１は、数値画像４３１ｂを含む。数値画像４３１ｂはアタッチメントの作業部位（例えばバケット６の先端）と目標施工面との距離を数値で示す。図６Ａに示す例では目標施工面の鉛直上方０．５０メートルのところにバケット６の先端が位置することが示されている。数値画像４３１ｂの符号「＋」は目標施工面より高い位置にバケット６が存在することを表し、符号「−」は目標施工面より低い位置にバケット６が存在することを表す。
【００８６】
上述のように、出力画像Ｇｘはショベルの稼働情報を含む表示部と、カメラＳ６が撮像したカメラ画像を含む表示部と、爪先ガイダンス情報を含む表示部とを有する。但し、ショベルの稼働情報を含む表示部及びカメラ画像を含む表示部のうちの一方は省略されてもよい。例えば、出力画像Ｇｘは、カメラ画像を含む表示部と爪先ガイダンス情報を含む表示部のみを有していてもよく、稼働情報を含む表示部と爪先ガイダンス情報を含む表示部のみを有していてもよい。
【００８７】
次に、第２表示装置Ｄ３Ｓに表示される出力画像Ｇｙについて説明する。図６Ｂに示す例では、出力画像Ｇｙは、第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓ及び地形画像表示部４４０を有する。各部に表示される画像は、第２表示装置Ｄ３Ｓの変換処理部Ｄ３Ｓａによって、マシンガイダンス装置５０から送信される各種データから生成される。
【００８８】
第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓは、各種作業のためのガイダンス情報を表示する。図６Ｂに示す例では、第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓは、第１目標施工面表示画像４３２、第２目標施工面表示画像４３３、及び数値情報画像４３４を含む。
【００８９】
第１目標施工面表示画像４３２は、バケット６と目標施工面との関係を爪先ガイダンス情報として模式的に表示する。第１目標施工面表示画像４３２には、操作者がキャビン１０に座ってショベルの前方を見たときのバケット６と目標施工面とが、バケットアイコン４５１及び目標施工面画像４５２とで模式的に表示される。バケットアイコン４５１は、バケット６を表す図形であり、バケット６をキャビン１０から見た形で表されている。目標施工面画像４５２は、目標面としての地面を表す図形であり、実際の目標施工面に対するバケット６の傾斜角（図６Ｂに示す例では１０．０°）と共に表示される。バケットアイコン４５１と目標施工面画像４５２との間隔は、実際のバケット６の先端から目標施工面までの距離に応じて変化するように表示される。バケット６の傾斜角も同様に、実際のバケット６と目標施工面との位置関係に応じて変化するように表示される。
【００９０】
操作者は、第１目標施工面表示画像４３２を見ることで、バケット６と目標施工面との位置関係や、目標施工面の傾斜角を把握できる。第１目標施工面表示画像４３２には、操作者の視認性を高めるために、実際の傾斜角よりも大きくなるように目標施工面画像４５２が表示されていてもよい。操作者は、第１目標施工面表示画像４３２に表示される目標施工面画像４５２から大体の傾斜角を認識できる。また、操作者は、正確な傾斜角を知りたい場合には、目標施工面画像４５２の下に数値表示されている傾斜角を見ることで、実際の傾斜角を知ることができる。
【００９１】
第２目標施工面表示画像４３３は、側面から見たときのバケット６と目標施工面との関係を爪先ガイダンス情報として模式的に表示する。第２目標施工面表示画像４３３には、バケットアイコン４５１及び目標施工面画像４５２が表示される。バケットアイコン４５１は、バケット６を側面から見た形で表されている。目標施工面画像４５２は、水平面に対する傾斜角（図６Ｂに示す例では２０．０°）と共に表示される。バケットアイコン４５１と目標施工面画像４５２との間隔は、実際のバケット６の先端から目標施工面までの距離に応じて変化するように表示される。傾斜角は、実際のバケット６と目標施工面との位置関係に応じて変化するように表示される。
【００９２】
操作者は、第２目標施工面表示画像４３３を見ることで、バケット６と目標施工面との位置関係や、目標施工面の傾斜角を把握できる。第２目標施工面表示画像４３３には、操作者の視認性を高めるために、実際の傾斜角よりも大きくなるように目標施工面画像４５２が表示されていてもよい。操作者は、第２目標施工面表示画像４３３に表示される目標施工面画像４５２から大体の傾斜角を認識できる。また、操作者は、正確な傾斜角を知りたい場合には、目標施工面画像４５２の下に数値表示されている傾斜角を見ることで、実際の傾斜角を知ることができる。
【００９３】
数値情報画像４３４は、バケット６の先端と目標施工面との位置関係を示す各種数値を爪先ガイダンス情報として表示する。図６Ｂに示す例では、数値情報画像４３４には、目標施工面からバケット６の先端までの高さ（バケット６の先端と目標施工面との鉛直方向の距離であり、図６Ｂに示す例では１．００メートル）が表示されている。数値情報画像４３４には、旋回軸からバケット６の先端までの距離（図６Ｂに示す例では３．５０メートル）が表示されている。数値情報画像４３４には、基準方位に対する上部旋回体３の旋回角度等、他の数値情報が表示されていてもよい。
【００９４】
地形画像表示部４４０は、作業現場の地形画像を表示する。地形画像は、例えば、２次元地形画像、３次元地形画像等を含む。地形画像は、例えば、所定の方位（例えば北）が画面上方に対応するように表示される。図６Ｂに示す例では、地形画像表示部４４０は、測位装置Ｓ８が取得したショベルの位置に関する情報と、記憶装置Ｄ４に記憶された目標施工面に関する情報とに基づいて生成される３次元地形画像を表示する。３次元地形画像は、北が画面上方に対応するように表示され、目標施工面の３次元ＣＧ画像（目標地形画像）と、ショベルの３次元ＣＧ画像４４０ａと、ショベルを作業対象としての法面に正対させるための操作方向を表す操作方向表示画像４４０ｂと、方向ずれ表示画像４４０ｃとを含む。作業対象としての法面は他の面と区別可能に表示されてもよい。図６Ｂに示す例では、作業対象としての法面はドッドパターンでハッチングされ、他の地面と区別できるように示されている。ショベルの３次元ＣＧ画像４４０ａが表示される画像位置は、ショベルの位置に関する情報に基づいて決定される。操作方向表示画像４４０ｂ及び方向ずれ表示画像４４０ｃは、マシンガイダンス装置５０の操作方向表示部５０４が生成する画像である。
【００９５】
操作方向表示画像４４０ｂは、ショベルを作業対象に正対させるための操作方向を表す円形画像であり、矢印ＡＲ１及び目盛りＧ１を含む。方向ずれ表示画像４４０ｃは、作業対象の向きに対するショベルの向きのずれを表す円形画像であり、線分Ｌ１及び目盛りＧ２を含む。
【００９６】
操作方向表示画像４４０ｂは、地形画像と同様に、所定の方位（例えば北）が画面上方に対応するように表示される。図６Ｂの例では、北が画面上方に対応するように地形画像が表示されているため、操作方向表示画像４４０ｂも、北が画面上方に対応するように表示されている。南が画面上方に対応するように地形画像が表示されている場合には、操作方向表示画像４４０ｂも、南が画面上方に対応するように表示される。一方、方向ずれ表示画像４４０ｃは、上部旋回体３の前方が画面上方に対応するように表示されている。
【００９７】
矢印ＡＲ１は、ショベルが向くべき方向を表す。図６Ｂの例では、南西方向（現在のショベルの向きに対して右斜め前方）を向くべきであることを表している。この場合、操作者は、上部旋回体３を右回りに旋回させることで、或いは、ショベルを右斜め前方に移動させることでショベルを法面に正対させることができる。
【００９８】
目盛りＧ１、Ｇ２は、ショベルの向きを表す。図６Ｂの例では、目盛りＧ１は、円形画像の上端に配置される上側目盛りと、円形画像の下端に配置される下側目盛りとを含む。上側目盛り及び下側目盛りはそれぞれ５本の線分で構成され、中心の最長線分である主目盛りが上部旋回体３の左右軸に対応する。目盛りＧ２は、円形画像の左端に配置される左側目盛りと、円形画像の右端に配置される右側目盛りとを含む。左側目盛り及び右側目盛りはそれぞれ５本の線分で構成され、中心の最長線分である主目盛りが上部旋回体３の左右軸に対応する。目盛りＧ１、Ｇ２は円形画像の外側に表示されていてもよい。
【００９９】
線分Ｌ１は、作業対象としての法面の延長方向を表す線分、すなわち、法面の延長方向に平行な線分を表す。図６Ｂの例では、方向ずれ表示画像４４０ｃは、上部旋回体３の左右軸に対して法面の延長方向が上面視で約４５度ずれている状態を表している。線分Ｌ１は円形画像の中心を通り、円形画像の直径と同じ長さを有する。但し、線分Ｌ１は円形画像の中心を通らなくてもよい。線分Ｌ１の長さは円形画像の直径と同じでなくてもよい。例えば、線分Ｌ１は円形画像からはみ出ていてもよい。
【０１００】
次に、図６Ｃを参照し、出力画像Ｇｙにおける地形画像表示部４４０に表示される画像の別の一例について説明する。図６Ｃの地形画像表示部４４０に表示される画像、及び、図６Ｂの地形画像表示部４４０に表示される画像は、同じ作業現場の同じ時刻の状態を表している。
【０１０１】
図６Ｃの画像は、ショベルの後方斜め上から作業現場を見たときの状態を表している点で、ショベルの右側方斜め上から作業現場を見たときの状態を表す図６Ｂの画像と相違する。また、操作方向表示画像４４０ｂの表示を省略している点で図６Ｂの画像と相違する。
【０１０２】
図６Ｃの画像と図６Ｂの画像とは、例えば、タッチパネルに対するスワイプ、フリック等のタッチ操作により切り替えられる。
【０１０３】
地形画像表示部４４０は、第１表示装置Ｄ３よりも操作者に近い位置に設けられた第２表示装置Ｄ３Ｓ内に表示される。これにより、ショベルの操作者は、キャビン１０内において操作装置２６を操作していないときに地形画像表示部４４０で作業現場の全容とその作業現場におけるショベルの位置とを確認できる。そして、次の施工作業の段取り、次の施工作業のためのショベルの配置等を検討し且つ確認できる。上述の例では目標地形画像の例を示したが、現在の施工状況（現在の地形情報）と目標地形画像との組み合わせが表示される場合には、操作者は、作業現場の全体の施工状況を確認した上で施工作業の段取り等を検討し且つ確認できる。図６Ｂの例では、地形画像表示部４４０は、操作対象のショベルを表す画像が含まれる領域を表示しているが、カーソル操作又はスワイプ等のタッチ操作に応じた画面スクロールにより、操作対象のショベルを表す画像が含まれない領域を表示してもよい。或いは、操作対象のショベルを表す画像のみを表示してもよい。すなわち、地形画像表示部４４０は目標地形画像及びショベルを表す画像の少なくとも一方を表示してもよい。ピンチイン、ピンチアウト等のタッチ操作に応じて表示対象となっている画像の縮尺を変更してもよい。表示対象となる作業領域の大きさは、施工現場全体、当日施工する範囲等、任意の大きさに切り替え可能であってもよい。
【０１０４】
このように、ショベルの操作中には、図６Ａ及び図６Ｂに示す画面の組み合わせが第１表示装置Ｄ３及び第２表示装置Ｄ３Ｓに表示される。操作者は、フロントガラスＦＧを通してバケット６を中心視野で捉え、且つ、第１表示装置Ｄ３に表示された出力画像Ｇｘを周辺視野で捉えながら掘削作業を行うことができる。また、必要に応じて第２表示装置Ｄ３Ｓに顔を向けて第２表示装置Ｄ３Ｓに表示された出力画像Ｇｙを見ることで、バケット６の先端と目標施工面との詳細な位置関係、目標施工面とショベルとの位置関係等を確認できる。また、操作者は、例えば、タッチパネルに対するスワイプ、ピンチイン、ピンチアウト、フリック等のタッチ操作により、表示される地形画像の位置、範囲、向き等を変更できる。
【０１０５】
次に図７Ａ及び図７Ｂを参照し、図３のマシンガイダンス装置５０を用いた場合に表示される出力画像の一例について説明する。図７Ａは、第１表示装置Ｄ３に表示される出力画像Ｇｘの別の一例を示し、図７Ｂは、第２表示装置Ｄ３Ｓに表示される出力画像Ｇｙの別の一例を示す。図７Ａの出力画像Ｇｘは、図６Ｂに示す例では出力画像Ｇｙの第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓに表示されていた第１目標施工面表示画像４３２、第２目標施工面表示画像４３３、及び数値情報画像４３４を第１作業ガイダンス表示部４３０に含む点で図６Ａの出力画像Ｇｘと相違する。すなわち、第１表示装置Ｄ３は、バーゲージばかりでなく、バケット６の図形と目標施工面の断面図とを用いて爪先ガイダンス情報を表示する。しかしながら、その他の点では図６Ａの出力画像Ｇｘと共通する。図７Ｂの出力画像Ｇｙは、地形画像表示部４４０が全画面表示された点で図６Ｂの出力画像Ｇｙと相違するがその他の点で共通する。
【０１０６】
このように、図７Ｂの出力画像Ｇｙは図６Ｂの出力画像Ｇｙよりも地形画像表示部４４０が大きいため、作業現場の地形画像に関し、図６Ｂの出力画像Ｇｙよりもさらに詳細な情報を表示できる。そして、操作者は、操作中にその詳細な情報を視認できる。第２表示装置Ｄ３Ｓが操作中の操作者の視界を妨げることもない。
【０１０７】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【０１０８】
例えば、上述の実施例では、位置表示画像４３１、第１目標施工面表示画像４３２、第２目標施工面表示画像４３３、及び数値情報画像４３４が第１作業ガイダンス表示部４３０及び第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓの何れか一方に表示されている。しかしながら、位置表示画像４３１、第１目標施工面表示画像４３２、第２目標施工面表示画像４３３、及び数値情報画像４３４の少なくとも１つは第１作業ガイダンス表示部４３０及び第２作業ガイダンス表示部４３０Ｓの双方に表示されていてもよい。
【０１０９】
本願は、２０１６年２月９日に出願した日本国特許出願２０１６−０２３０９７号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【０１１０】
１・・・下部走行体  ２・・・旋回機構  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  ６・・・バケット  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  １０・・・キャビン  １０ＣＲ・・・右コンソール  １０Ｌ・・・左ピラー  １０Ｒ・・・右ピラー  １０Ｓ・・・運転席  １１・・・エンジン  １１ａ・・・オルタネータ  １１ｂ・・・スタータ  １１ｃ・・・水温センサ  １４・・・メインポンプ  １４ａ・・・レギュレータ  １４ｂ・・・吐出圧力センサ  １４ｃ・・・油温センサ  １５・・・パイロットポンプ  １７・・・コントロールバルブ  ２６・・・操作装置  ２９・・・圧力センサ  ３０・・・コントローラ  ３０ａ・・・一時記憶部  ５０・・・マシンガイダンス装置  ５５・・・燃料収容部  ５５ａ・・・燃料収容量検出部  ７０・・・蓄電池  ７２・・・電装品  ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル  ４１１・・・時刻表示部  ４１２・・・回転数モード表示部  ４１３・・・走行モード表示部  ４１４・・・アタッチメント表示部  ４１５・・・エンジン制御状態表示部  ４１６・・・尿素水残量表示部  ４１７・・・燃料残量表示部  ４１８・・・冷却水温表示部  ４１９・・・エンジン稼働時間表示部  ４２０・・・カメラ画像表示部  ４２１・・・カメラアイコン  ４２１ａ・・・ショベルアイコン  ４２１ｂ・・・方向表示アイコン  ４３０・・・第１作業ガイダンス表示部  ４３０Ｓ・・・第２作業ガイダンス表示部  ４３１・・・位置表示画像  ４３１ａ・・・セグメント  ４３１ｂ・・・数値画像  ４３２・・・第１目標施工面表示画像  ４３３・・・第２目標施工面表示画像  ４３４・・・数値情報画像  ４４０・・・地形画像表示部  ４４０ａ・・・ショベルの３次元ＣＧ画像  ４４０ｂ・・・操作方向表示画像  ４４０ｃ・・・方向ずれ表示画像  ４５１・・・バケットアイコン  ４５２・・・目標施工面画像  ５０１・・・傾斜角算出部  ５０２・・・高さ算出部  ５０３・・・距離算出部  ５０４・・・操作方向表示部  ＡＲ１・・・矢印  Ｄ１・・・入力装置  Ｄ２・・・音声出力装置  Ｄ３・・・第１表示装置  Ｄ３Ｓ・・・第２表示装置  Ｄ３ａ、Ｄ３Ｓａ・・・変換処理部  Ｄ４・・・記憶装置  Ｄ５・・・ゲートロックレバー  Ｄ６・・・ゲートロック弁  Ｄ７・・・エンジンコントローラユニット  ＦＧ・・・フロントガラス  Ｇ１、Ｇ２・・・目盛り  Ｇｘ、Ｇｙ・・・出力画像  Ｌ１・・・線分  ＲＧ・・・右サイドガラス  Ｓ１・・・ブーム角度センサ  Ｓ２・・・アーム角度センサ  Ｓ３・・・バケット角度センサ  Ｓ４・・・機体傾斜センサ  Ｓ５・・・旋回角速度センサ  Ｓ６・・・カメラ  Ｓ７・・・通信装置  Ｓ８・・・測位装置
【図１】
2017138552.tif 000003
【図２】
2017138552.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【国際調査報告】
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