(57)【要約】  作業機械の表示システムは、バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、バケットの形状及び寸法の情報を用いてバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、生成部によって生成された描画情報に基づいてバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、バケットの形状及び寸法の情報は、バケットの側面視において、バケットの刃先とバケットを作業機に取り付けるバケットピンとの距離、バケットピンとバケットの外側における所定位置との距離、及びバケットピンとバケットの刃先とを結ぶ直線と、バケットピンと所定位置とを結ぶ直線とのなす角度を含む。
2016056674.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、
前記バケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、
前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、
前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記バケットピンと前記バケットの外側における所定位置との距離、
及び前記バケットピンと前記バケットの刃先とを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記所定位置とを結ぶ直線とのなす角度を含む、
作業機械の表示システム。
【請求項２】
バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、
前記バケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、
前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、
前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記バケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの直線とのなす角度、
前記バケットの側面視において前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線の長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線とのなす角度と、
を含む、
作業機械の表示システム。
【請求項３】
前記生成部は、
前記バケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記バケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記バケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項２に記載の作業機械の表示システム。
【請求項４】
前記表示部は、
前記バケットを側面視した画像とともに、前記作業機械の施工対象の目標形状を示す目標施工面の情報を表示する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械の表示システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業機械の表示システムを有する、作業機械。
【請求項６】
作業機械が有するバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、
前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、
前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記バケットピンと前記バケットの外側における所定位置との距離、
及び前記バケットピンと前記バケットの刃先とを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記所定位置とを結ぶ直線とのなす角度を含む、表示方法。
【請求項７】
作業機械が有するバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、
前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、
前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記バケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの直線とのなす角度、
前記バケットの側面視において前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線の長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線とのなす角度と、を含む、表示方法。
【請求項８】
前記バケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記バケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記バケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項７に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の表示システム、作業機械及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、油圧ショベル等の作業機械は、オペレータが操作レバーを操作することで、バケットを含む作業機が駆動されて、作業対象となる地面等を掘削する等の施工を行う。例えば、特許文献１には、バケットを側面から見た画像が表示部に表示されることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１７２４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機に取り付けられているバケットの種類が変更された場合、表示部に表示されたバケットの形状が、変更されたバケットの形状に対応していないと、作業機械のオペレータに変更されたバケットを示す際、表示部に表示されたバケットと目標面との関係が適切に表示されない可能性がある。その結果、作業機械のオペレータに違和感を与える可能性がある。【０００５】
本発明は、複数種類のバケットを表示部に表示させるにあたって、オペレータの違和感を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、前記バケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、前記刃先の位置、前記バケットピンの位置、及び前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を含む、作業機械の表示システムである。【０００７】
本発明は、バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、前記バケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、前記刃先の位置、前記バケットピンの位置、及び前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を含む、作業機械の表示システムである。【０００８】
本発明は、バケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、前記バケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、前記バケットの側面視における底面の長さ、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの長さ、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの直線とのなす角度、前記バケットの側面視において前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線の長さ、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線とのなす角度と、を含む、作業機械の表示システムである。【０００９】
前記生成部は、前記バケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記バケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記バケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成することが好ましい。【００１０】
前記表示部は、前記バケットを側面視した画像とともに、前記作業機械の施工対象の目標形状を示す目標施工面の情報を表示することが好ましい。【００１１】
本発明は、前述した作業機械の表示システムを有する作業機械である。【００１２】
本発明は、作業機械が有するバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、前記バケットピンと前記バケットの外側における所定位置との距離、及び前記バケットピンと前記バケットの刃先とを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記所定位置とを結ぶ直線とのなす角度を含む、表示方法である。【００１３】
本発明は、作業機械が有するバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記バケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記バケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、前記バケットの形状及び寸法の情報は、前記バケットの側面視において、前記バケットの刃先と前記バケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットの底面を示す直線とのなす角度、前記バケットの側面視における底面の長さ、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの長さ、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記バケットを前記作業機に連結する部分から前記刃先までにおける前記バケットの外側の少なくとも１つの位置までの直線とのなす角度、前記バケットの側面視において前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線の長さ、前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底面におけるバケット背面側終端の位置とを結ぶ直線とのなす角度と、を含む、表示方法である。【００１４】
前記バケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記バケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記バケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記バケットの外側の少なくとも１つの位置を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成することが好ましい。【００１５】
本発明は、複数種類のバケットを表示部に表示させるにあたって、オペレータの違和感を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、実施形態に係る作業機械の斜視図である。
【図２】図２は、油圧ショベルの制御システムを示す図である。
【図３】図３は、ガイダンス画像の一例を示す図である。
【図４】図４は、バケットの形状及び寸法の情報を説明するための側面図である。
【図５】図５は、第１部分の第１描画情報と、第２部分の第２描画情報とを示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図７】図７は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図８】図８は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図９】図９は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。
【図１２】図１２は、比較例に係るバケットの表示例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施形態に係る表示システム及び実施形態に係る表示方法によるバケットの表示例を示す図である。
【図１４】図１４は、法面施工用のバケットを示す側面図である。
【図１５】図１５は、図１４に示される法面加工用のバケットに対応する描画情報を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態の変形例に係る描画情報を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１８】
＜作業機械の全体構成＞
図１は、実施形態に係る作業機械の斜視図である。作業機械の一例である油圧ショベル１００は、本体部としての車両本体１と作業機２とを有する。車両本体１は、旋回体である上部旋回体３と走行体としての走行装置５とを有する。上部旋回体３は、機械室３ＥＧの内部に、動力発生装置であるエンジン及び油圧ポンプ等の装置を収容している。
【００１９】
実施形態において、油圧ショベル１００は、動力発生装置であるエンジンに、例えばディーゼルエンジン等の内燃機関が用いられるが、動力発生装置は内燃機関に限定されない。油圧ショベル１００の動力発生装置は、例えば、内燃機関と発電電動機と蓄電装置とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド方式の装置であってもよい。また、油圧ショベル１００の動力発生装置は、内燃機関を有さず、蓄電装置と発電電動機とを組み合わせた装置であってもよい。
【００２０】
上部旋回体３は、運転室４を有する。運転室４は、上部旋回体３の他端側に設置されている。すなわち、運転室４は、機械室３ＥＧが配置されている側とは反対側に設置されている。運転室４内には、図２に示される、表示部２９及び操作装置２５が配置される。上部旋回体３の上方には、手すり９が取り付けられている。
【００２１】
走行装置５の上には、上部旋回体３が搭載されている。走行装置５は、履帯５ａ，５ｂを有している。走行装置５は、左右に設けられた油圧モータ５ｃの一方又は両方によって駆動される。走行装置５の履帯５ａ，５ｂが回転することにより、油圧ショベル１００を走行させる。作業機２は、上部旋回体３の運転室４の側方側に取り付けられている。
【００２２】
作業機２は、ブーム６とアーム７と作業具の一例であるバケット８とブームシリンダ１０とアームシリンダ１１とバケットシリンダ１２とを有する。ブーム６の基端部は、ブームピン１３を介して車両本体１の前部に回動可能に取り付けられている。アーム７の基端部は、アームピン１４を介してブーム６の先端部に回動可能に取り付けられている。アーム７の先端部には、バケットピン１５を介してバケット８が取り付けられている。バケット８は、リンクピン１６及びリンク１７を介してバケットシリンダ１２と連結されている。バケット８は、バケットピン１５を中心として回動する。バケット８は、バケットピン１５とは反対側に複数の刃８Ｂが取り付けられている。刃先８Ｔは、刃８Ｂの先端である。
【００２３】
バケット８は、複数の刃８Ｂを有していなくてもよい。つまり、図１に示すような複数の刃８Ｂを有しておらず、刃先が鋼板によってストレート形状に形成されたようなバケットであってもよい。作業機２は、例えば、チルトバケットを備えていてもよい。チルトバケットとは、バケットチルトシリンダを備え、バケットが左右にチルト傾斜することで油圧ショベル１００が傾斜地にあっても、斜面、平地を自由な形に成形したり、整地したりすることができる。バケット８は、底板プレートによる転圧作業もできるバケットであってもよい。
【００２４】
図１に示されるブームシリンダ１０、アームシリンダ１１及びバケットシリンダ１２は、それぞれ作動油の圧力によって駆動される油圧シリンダである。以下において、作動油の圧力を、適宜油圧と称する。ブームシリンダ１０はブーム６を駆動して、昇降させる。アームシリンダ１１は、アーム７を駆動して、アームピン１４の周りを回動させる。バケットシリンダ１２は、バケット８を駆動して、バケットピン１５の周りを回動させる。
【００２５】
上部旋回体３の上部には、アンテナ２１，２２が取り付けられている。アンテナ２１，２２は、油圧ショベル１００の現在位置を検出するために用いられる。アンテナ２１，２２は、図２に示されるグローバル座標演算部２３と電気的に接続されている。
【００２６】
図２は、油圧ショベル１００の制御システム１０１を示す図である。制御システム１０１は、油圧ショベル１００の動作、例えば走行、作業機２の動作及び上部旋回体３の動作等を制御する。実施形態において、制御システム１０１は、グローバル座標演算部２３と、操作装置２５と、作業機コントローラ２６と、センサコントローラ２７と、表示コントローラ２８と、表示部２９とを含む。制御システム１０１のうち、表示コントローラ２８及び表示部２９が実施形態に係る表示システム１０２である。操作装置２５は、コントロールバルブ３７を制御することにより、内燃機関３５によって駆動される油圧ポンプ３６からブームシリンダ１０、アームシリンダ１１、バケットシリンダ１２、油圧モータ５ｃ及び上部旋回体３を旋回させる旋回モータ３８に供給される作動油の流量を制御する。
【００２７】
グローバル座標演算部２３は、油圧ショベル１００の位置を検出する位置検出装置である。グローバル座標演算部２３は、ＲＴＫ−ＧＮＳＳ（Real  Time  Kinematic  -  Global  Navigation  Satellite  Systems、ＧＮＳＳは全地球航法衛星システムをいう）を利用して油圧ショベル１００の現在位置を検出する位置検出装置である。以下の説明において、アンテナ２１，２２を、適宜ＧＮＳＳアンテナ２１，２２と称する。ＧＮＳＳアンテナ２１，２２が受信したＧＮＳＳ電波に応じた信号は、グローバル座標演算部２３に入力される。グローバル座標演算部２３は、グローバル座標系におけるＧＮＳＳアンテナ２１，２２の設置位置を求める。
【００２８】
グローバル座標演算部２３は、グローバル座標系で表される２つの基準位置データＰ１，Ｐ２を取得する。グローバル座標演算部２３は、２つの基準位置データＰ１，Ｐ２に基づいて、上部旋回体３の配置を示す旋回体配置データを生成する。実施形態において、旋回体配置データには、２つの基準位置データＰ１，Ｐ２の少なくとも一方と、２つの基準位置データＰ１，Ｐ２に基づいて生成された上部旋回体３の方位の情報とが含まれる。これら２個のＧＮＳＳアンテナ２１，２２によりＧＰＳコンパスを構成し、上部旋回体３の方位の情報を得るようにしてもよい。つまり、グローバル座標演算部２３は、両方のＧＮＳＳアンテナ２１，２２の基準位置データＰ１、Ｐ２は出力せず、２つのＧＮＳＳアンテナ２１，２２の相対位置から方位角を算出し、その方位角を旋回体の方位としてもよい。
【００２９】
操作装置２５は、左操作レバー２５Ｌ、右操作レバー２５Ｒ、左走行用レバー２５ＦＬ及び右走行用レバー２５ＦＲを有している。油圧ショベル１００のオペレータは、左操作レバー２５Ｌ及び右操作レバー２５Ｒを操作することにより、作業機２及び上部旋回体３の動作を制御し、作業対象となる地面等に対して、例えば掘削等の施工を行う。オペレータは、左走行用レバー２５ＦＬ及び右走行用レバー２５ＦＲを操作することにより、油圧モータ５ｃを駆動させて油圧ショベル１００を走行させる。実施形態において、左操作レバー２５Ｌ、右操作レバー２５Ｒ、左走行用レバー２５ＦＬ及び右走行用レバー２５ＦＲはパイロット圧方式のレバーであるが、これに限定されない。左操作レバー２５Ｌ、右操作レバー２５Ｒ、左走行用レバー２５ＦＬ及び右走行用レバー２５ＦＲは、例えば、電気方式のレバーであってもよい。
【００３０】
作業機制御部の一例である作業機コントローラ２６は、処理部２６Ｐ及び記憶部２６Ｍを有する。作業機コントローラ２６は、作業機２の動作を制御する装置である。処理部２６Ｐは作業機２の動作を制御し、記憶部２６Ｍは作業機２の動作を制御するために必要なコンピュータプログラム及び制御用のデータを記憶する。油圧ショベル１００の施工時において、作業機２の位置、実施形態ではバケット８の刃先８Ｔの位置が、施工対象の目標形状を示す目標施工面を侵食しないように作業機２を制御する。この制御を、以下において適宜、作業機制御と称する。実施形態において、刃先８Ｔの位置は表示コントローラ２８によって求められるが、表示コントローラ２８以外の装置によって求められてもよい。
【００３１】
センサコントローラ２７は、処理部２７Ｐ及び記憶部２７Ｍを有する。センサコントローラ２７は、油圧ショベル１００の状態を検出する各種のセンサ類が接続される。センサコントローラ２７は、各種のセンサ類から取得した情報を、油圧ショベル１００が有する他の装置が取り扱うことのできる形式に変換して出力する。油圧ショベル１００の状態の情報は、例えば、油圧ショベル１００の姿勢の情報及び作業機２の姿勢の情報等である。図２に示される例では、油圧ショベル１００の状態の情報を検出するセンサ類として、ＩＭＵ（Inertial  Measurement  Unit：慣性計測装置）２４、第１作業機姿勢検出部１８Ａ、第２作業機姿勢検出部１８Ｂ及び第３作業機姿勢検出部１８Ｃがセンサコントローラ２７に接続されているが、接続されるセンサ類はこれらに限定されない。
【００３２】
ＩＭＵ２４は、油圧ショベル１００の角速度及び加速度を検出する。油圧ショベル１００の角速度及び加速度から、油圧ショベル１００の姿勢角が得られる。第１作業機姿勢検出部１８Ａはブームシリンダ１０の動作量を検出し、第２作業機姿勢検出部１８Ｂはアームシリンダ１１の動作量を検出し、第３作業機姿勢検出部１８Ｃはバケットシリンダ１２の動作量を検出する。ブームシリンダ１０の動作量、アームシリンダ１１の動作量及びバケットシリンダ１２の動作量から、作業機２の姿勢を表す情報が得られる。作業機２の姿勢を表す情報は、例えば、ブーム６と上部旋回体３とのなす角度θ１、ブーム６とアーム７とのなす角度θ２、及びアーム７とバケット８とのなす角度θ３によって規定される。第１作業機姿勢検出部１８Ａ、第２作業機姿勢検出部１８Ｂ、及び第３作業機姿勢検出部１８Ｃは、角度θ１，角度θ２，及び角度θ３を検出するポテンショメータであってもよい。
【００３３】
センサコントローラ２７は、グローバル座標演算部２３によって求められた油圧ショベル１００のグローバル座標における位置及び上部旋回体３の方位の情報と、ＩＭＵ２４によって得られた油圧ショベル１００の角速度及び加速度の情報と、作業機２の姿勢を表す情報とを取得する。センサコントローラ２７は、取得した油圧ショベル１００のグローバル座標における位置及び上部旋回体３の方位の情報と、作業機２の姿勢を表す情報とを、表示コントローラ２８に出力する。センサコントローラ２７の処理部２７Ｐは、センサコントローラ２７の機能を実現する。記憶部２７Ｍは、センサコントローラ２７の機能を実現するために必要なコンピュータプログラム及びデータを記憶する。
【００３４】
表示コントローラ２８は、処理部２８Ｐ及び記憶部２８Ｍを有する。表示コントローラ２８には、表示部２９が接続される。表示部２９は、画像を表示する装置であり、例えば操作機能と表示機能とを備えたタッチパネルを用いることができる。表示部２９は、例えば液晶表示パネル又は有機ＥＬ（Electro  Luminescence）パネル等が用いられる。表示コントローラ２８は、表示部２９に表示される画像の描画情報を生成する。図２に示される例では、表示部２９に、油圧ショベル１００が施工対象を施工する際のガイダンス画像ＩＧの一例が表示されている。ガイダンス画像ＩＧは、油圧ショベル１００及びバケット８を側面から見た状態、すなわちバケット８を側面視したときの画像である。
【００３５】
また、ガイダンス画像ＩＧには、例えば施工対象の目標形状を示す目標施工面７０の断面を示す線（後述する目標施工面線７９）、施工対象ではないが油圧ショベル１００の接地面、及び周囲の地面の断面を示す線が表示される。つまり、表示コントローラ２８は、ガイダンス画像ＩＧに地形の断面を示す画像を表示する。ガイダンス画像ＩＧには、バケット８を含む油圧ショベル１００の全体を表示させてもよいし、作業機２を含むバケット８を抽出して表示させてもよい。あるいは、ガイダンス画像ＩＧには、バケット８を抽出して表示させてもよい。
【００３６】
表示コントローラ２８は、センサコントローラ２７から取得した油圧ショベル１００のグローバル座標における位置及び上部旋回体３の方位と、作業機２の姿勢を表す情報と、作業機２の寸法を示す情報とを用いて、作業機２の位置を求める。作業機２の寸法を示す情報は、例えば表示コントローラ２８の記憶部２８Ｍに予め記憶される。表示コントローラ２８によって求められる作業機２の位置は、例えばバケット８の刃先８Ｔの位置である。表示コントローラ２８によって求められたバケット８の刃先８Ｔの位置は、グローバル座標系における位置である。表示コントローラ２８は、ガイダンス画像ＩＧを表示部２９に表示させる場合、求めた刃先８Ｔの位置と、目標施工面７０とを同時に表示部２９に表示させる。油圧ショベル１００のオペレータは、表示部２９に表示されたガイダンス画像ＩＧから、刃先８Ｔの位置と目標施工面７０との位置関係を容易に把握できるので、作業効率が向上する。実施形態において、刃先８Ｔの位置は表示コントローラ２８によって求められるが、表示コントローラ２８以外の装置によって求められてもよい。
【００３７】
表示コントローラ２８は、例えば、ガイダンス画像ＩＧを表示部２９に表示させる場合、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて、バケット８の側面を描画するための描画情報を生成する。実施形態において、表示コントローラ２８は、生成部の一例である。表示部２９は、表示コントローラ２８によって生成された描画情報に基づいて、バケット８の側面の画像を表示する。
【００３８】
表示コントローラ２８の処理部２８Ｐは、表示コントローラ２８の機能、例えばバケット８を側面視した画像を描画するための描画情報を生成したり、ガイダンス画像ＩＧに含まれる目標施工面７０の描画情報を生成したりする。記憶部２８Ｍは、表示コントローラ２８の機能を実現するために必要なコンピュータプログラム及びデータを記憶する。このデータには、例えば、目標施工面７０を生成するための設計地形の情報及び作業機２の寸法の情報等が含まれる。
【００３９】
表示コントローラ２８には、入力装置２８Ｉが接続されている。入力装置２８Ｉは、バケット８の形状及び寸法の情報を表示コントローラ２８に入力したり、表示部２９の表示を切り替えたりする指令を表示コントローラ２８に出力する。実施形態において、入力装置２８Ｉは、タッチパネル式、又はハードキー若しくはスイッチ等の操作部材によって構成されたものである。入力装置２８Ｉがタッチパネル式である場合は、前述のように表示部２９がタッチパネルであって、入力装置２８Ｉ及び表示部２９は一体となったものである。
【００４０】
作業機コントローラ２６の処理部２６Ｐ、センサコントローラ２７の処理部２７Ｐ及び表示コントローラ２８の処理部２８Ｐは、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサ及びメモリによって実現される。作業機コントローラ２６の記憶部２６Ｍ、センサコントローラ２７の記憶部２７Ｍ及び表示コントローラ２８の記憶部２８Ｍは、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Random  Access  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Random  Access  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically  Erasable  Programmable  Random  Access  Memory）等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク及び光磁気ディスクのうち少なくとも１つが用いられる。
【００４１】
＜ガイダンス画像ＩＧ＞
図３は、ガイダンス画像ＩＧの一例を示す図である。実施形態において、ガイダンス画像ＩＧは、目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの位置関係を示す。ガイダンス画像ＩＧは、施工対象の一例である地面が目標施工面７０で示されたものと同じ形状になるように、油圧ショベル１００のオペレータに対して作業機２の操作を案内させるための画像である。
【００４２】
ガイダンス画像ＩＧは、表示部２９の画面２９Ｐに表示される。ガイダンス画像ＩＧは、施工エリアの設計地形、すなわち目標施工面７０を含む設計面４５及び油圧ショベル１００の現在位置を示す正面図５３ａと、目標施工面７０及び油圧ショベル１００の位置関係を示す側面図５３ｂとを含む。ガイダンス画像ＩＧの正面図５３ａは、複数の三角形ポリゴンによって正面視による設計地形を表現している。正面図５３ａに示されるように、表示コントローラ２８は、複数の三角形ポリゴンをまとめて設計面４５又は目標施工面７０として表示部２９に表示させる。図３は、設計地形が法面である場合に、油圧ショベル１００が法面に向かい合った状態を示している。正面図５３ａは、設計地形、すなわち目標施工面７０を含む設計面４５と油圧ショベル１００の現在位置とを鳥瞰図のような３次元形態で表示するものであってもよい。
【００４３】
また、複数の設計面４５から目標作業対象として選択された目標施工面７０は、他の設計面４５と異なる色で表示される。例えば、表示部２９にタッチパネルが用いられる場合、油圧ショベル１００のオペレータが画面２９Ｐに表示された複数の設計面４５の中から目標施工面７０に相当する場所を指で触れることで、目標施工面７０を選択することができる。図３の正面図５３ａでは、油圧ショベル１００の現在位置が、油圧ショベル１００を背面から見たアイコン６１で示されているが、他のシンボルによって示されてもよい。正面図５３ａは、油圧ショベル１００を目標施工面７０に対して正対させるための情報を含んでいる。油圧ショベル１００を目標施工面７０に対して正対させるための情報は、油圧ショベル１００（バケット８の刃先８Ｔ）と目標施工面１００との位置関係を演算した結果に基づいて、正対コンパス７３として表示される。正対コンパス７３は、例えば、矢印形状の指針７３Ｉが矢印ＲＤで示すように回転して、目標施工面７０に対する正対方向と油圧ショベル１００を旋回させるべき方向を案内するための絵柄又はアイコンといった姿勢情報である。
【００４４】
ガイダンス画像ＩＧは、目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの位置関係を示す画像と、目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの間の距離を示す距離情報とを含む。実施形態において、側面図５３ｂは、目標施工面線７９と、側面視による油圧ショベル１００のアイコン７５と、側面視によるバケット８のアイコン９０と、油圧ショベル１００が接地する地面ＬＮＤとを含む。目標施工面線７９は目標施工面７０の断面を示す。目標施工面線７９は、バケット８の刃先８Ｔの現在位置を通る作業機中心と平行な平面と設計面４５との交線を算出することにより求められる。交線は、表示コントローラ２８の処理部２８Ｐが求める。作業機中心と平行な平面は、例えば、図１に示されるバケットピン１５の幅方向中心を通り、かつバケットピン１５が延びる方向と直交する平面である。
【００４５】
側面図５３ｂにおいて、目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの間の距離を示す距離情報は、グラフィック情報８４を含む。目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの間の距離は、例えば刃先８Ｔから鉛直方向（重力方向）に目標施工面７０に向かって下ろした線が目標施工面７０と交わる点と、刃先８Ｔとの距離である。また、目標施工面７０とバケット８の刃先８Ｔとの間の距離は、刃先８Ｔから目標施工面７０に垂線を下ろしたときの交点と、刃先８Ｔとの距離であってもよい。
【００４６】
グラフィック情報８４は、バケット８の刃先８Ｔと目標施工面７０との距離をグラフィックで示した情報である。グラフィック情報８４は、バケット８の刃先８Ｔの位置を示すための案内用の指標である。ガイダンス画像ＩＧに、目標施工面線７９と油圧ショベル１００との位置関係を示すために、両者の距離を図示しない数値で表示してもよい。油圧ショベル１００のオペレータは、目標施工面線７９に沿ってバケット８の刃先８Ｔを移動させることによって、現在の地形が設計地形（目標施工面７０）になるように、容易に掘削することができる。
【００４７】
図２に示される表示コントローラ２８は、前述したように、バケット８の形状及び寸法の情報を用いてバケット８の側面を描画するための描画情報を生成する。この描画情報に基づいて表示部２９に表示されたバケット８は、側面視の画像が表示される。バケット８の側面視とは、バケットピン１５が延びる方向からバケット８を見ることである。バケット８の側面視には、バケット８の底面８ＢＴを示す画像が含まれる。
【００４８】
図４は、バケット８の形状及び寸法の情報を説明するための側面図である。バケット８は、バケットピン１５から刃先８Ｔまでの外側８Ｋ、すなわち開口部８Ｇとは対向する部分が突出している。バケット８は、幅方向に対向して設けられた一対の側面８Ｓ同士を有するが、バケット８の外側８Ｋは一対の側面８Ｓ同士と接合する。バケット８の幅方向は、バケットピン１５が延びる方向でもある。
【００４９】
バケット８は、取付部８Ｆ及びバケットピン１５を介して図１に示されるアーム７に取り付けられる。また、バケット８は、取付部８Ｆ、リンク１７及びリンクピン１６を介して図１に示されるバケットシリンダ１２に取り付けられる。取付部８Ｆは、バケット８をバケットピン１５の周りに回動させるためにバケット８を作業機２に連結する部分である。より詳細には、取付部８Ｆは、バケットシリンダ１２とバケット８とを連結する部分であるとともに作業機２のアーム７とバケット８とを連結する部分であって、リンクピン１６が取り付けられる第１部分である。取付部８Ｆのバケットピン１５側の部分をアーム側８ＦＢと称し、リンクピン１６側をリンク側８ＦＲと称する。
【００５０】
バケット８の外側８Ｋは、曲面部８ＨＨと底面８ＢＴとを有する。曲面部８ＨＨは、取付部８Ｆから刃先８Ｔに至るまでの間であって、曲面で形成されている部分である。底面８ＢＴは、刃先８Ｔから取付部８Ｆに至るまでの間であって、平面で形成されている部分である。このため、バケット８を側面８Ｓ側から見ると、底面８ＢＴは直線になる。底面８ＢＴと曲面部８ＨＨとの境界が位置Ａである。曲面部８ＨＨは、バケットピン１５から位置Ａまでの間である。底面８ＢＴは、刃先８Ｔから位置Ａまでの間である。位置Ａは、バケット８の背面側、すなわち曲面部８ＨＨ側にあり、底面８ＢＴの背面側終端である。位置Ａは、底面８ＢＴにおけるバケット背面側終端の位置である。
【００５１】
バケットピン１５の中心軸線ＡＸ１は、バケット８の回動中心である。バケット８の側面視において、バケット８の刃先８Ｔ及びバケットピン１５、より具体的には刃先８Ｔ及びバケットピン１５の中心軸線ＡＸ１を結ぶ直線を第１直線ＬＮ１と称する。また、バケット８の側面視において、バケット８の底面８ＢＴを示す直線を適宜、第２直線ＬＮ２と称する。
【００５２】
図２に示される表示コントローラ２８の記憶部２８Ｍは、バケット８の形状及び寸法を表す情報を記憶している。バケット８の形状及び寸法を表す情報は、バケット８の側面視において、バケット長さＬ３、角度α、位置Ｑ、位置Ｓ、及び取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの少なくとも１つの位置を含む。実施形態において、バケット８の外側８Ｋの位置というときは、外側８Ｋの表面の位置をいうものとする。
【００５３】
バケット長さＬ３は、バケット８の側面視において、バケット８の刃先８Ｔとバケットピン１５との距離、より具体的には刃先８Ｔとバケットピン１５の中心軸線ＡＸ１との距離（第１直線ＬＮ１に相当）である。バケット長さＬ３は、刃先８Ｔ及びバケットピン１５を結ぶ直線である。角度αは、バケット８の側面視において、第１直線ＬＮ１と第２直線ＬＮ２とのなす角度である。位置Ｑは、バケット８の側面視において、バケット８の刃先８Ｔの位置である。以下において、刃先８Ｔの位置を適宜、刃先位置Ｑと称する。位置Ｓは、バケット８の側面視において、バケットピン１５の位置、より具体的にはバケットピン１５の中心軸線ＡＸ１の位置である。取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの少なくとも１つの位置は、図４に示される例では位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち少なくとも１つである。取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの位置は４個に限定されるものではなく、５個以上であってもよいし、３個以下であってもよい。
【００５４】
図４に示される角度φａ，φｂ，φｃ，φｄ，φｅは、第１直線ＬＮ１と、中心軸線ＡＸ１及び位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを結んだそれぞれの直線とのなす角度である。角度φａは、バケット８の刃先８Ｔ及びバケットピン１５を結ぶ直線とバケットピン１５と底面８ＢＴにおけるバケット背面側終端の位置Ａまでの直線とのなす角度である。長さＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ，ＬＥは、中心軸線ＡＸ１と、位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを結んだそれぞれの直線の長さを示す。位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ及び位置Ｅは、バケット８の外側８Ｋの位置であるので、位置Ａ、位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ及び位置Ｅによってバケット８の外側８Ｋの形状の概略を把握することができる。位置Ｂ、位置Ｃ及び位置Ｄは、バケット８の曲面部８ＨＨにおける外側８Ｋの位置であり、位置Ｅは、取付部８Ｆのリンク側８ＦＲの位置である。バケット長さＬ３、長さＬＡ，ＬＢ，ＬＣ，ＬＤ，ＬＥ、角度φａ，φｂ，φｃ，φｄ，φｅも、バケット８の形状及び寸法を表す情報となる。
【００５５】
バケット８の形状及び寸法の情報から、バケット８の側面視における底面８ＢＴの長さＬＢＴ、すなわち第２直線ＬＮ２の長さＬＢＴ、及び角度αが得られる。底面８ＢＴの長さＬＢＴは式（１）で、角度αは式（２）で求められる。角度φａは、第１直線ＬＮ１と、中心軸線ＡＸ１及び位置Ａを結ぶ直線とのなす角度、長さＬＡはバケット８の側面視におけるバケットピン１５、具体的には中心軸線ＡＸ１と位置Ａとを結ぶ直線の長さである。長さＬＡは、バケット８の側面視においてバケットピン１５と底面８ＢＴにおけるバケット背面側終端の位置Ａとを結ぶ直線の長さである。角度αは角度φａから求めることができるので、バケット８の形状及び寸法を表す情報に角度αが含まれなくてもよい。
ＬＢＴ＝√｛Ｌ３２＋ＬＡ２−２×Ｌ３×ＬＡ×ｃｏｓ（φａ）｝・・（１）
α＝ｃｏｓ−１｛（Ｌ３２＋ＬＢＴ２−ＬＡ２）／（２×Ｌ３×ＬＢＴ）｝・・（２）
【００５６】
図５は、第１部分８Ｆの第１描画情報９１と、第２部分８ＧＰの第２描画情報９２とを示す図である。表示コントローラ２８は、第１描画情報９１及び第２描画情報９２を用いて、バケット８を側面視したときの画像を表示するための描画情報を生成する。この場合、例えば、表示コントローラ２８は、油圧ショベル１００の作業機２に現在取り付けられているバケット８の形状及び寸法の情報に合うように、第１描画情報９１及び第２描画情報９２を変形させる。次に、表示コントローラ２８は、バケットピン１５から刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの少なくとも１つの位置と、バケットピン１５の位置Ｓとを少なくとも通る図形の情報を生成する。表示コントローラ２８は、変形後の第１描画情報９１及び第２描画情報９２及び本体部の情報を、バケット８を側面視したときの画像を表示するための描画情報とする。
【００５７】
第１描画情報９１は、第１部分８Ｆの画像を表示部２９に表示させるための情報であり、複数の画素の集合である。第２描画情報９２は、第２部分８ＧＰの画像を表示部２９に表示させるための情報であり、複数の画素の集合である。第２部分８ＧＰは、第１部分８Ｆからバケット８の刃先８Ｔまで、かつバケット８の開口部８Ｇからバケット８の内側に向かって所定の範囲を占める部分であり、側面８Ｓの一部及び刃８Ｂを含む。
【００５８】
第１描画情報９１は、位置Ｅ及びバケットピン１５の位置Ｓの他に、基準となる位置Ｒが設定されている。位置Ｒは、取付部８Ｆのリンク側８ＦＲに相当する部分９４Ｒ、かつ第２描画情報９２側の位置である。第２描画情報９２は、刃先位置Ｑ及びバケットピン１５の位置Ｓの他に、基準となる位置Ｐが設定されている。位置Ｐは、刃８Ｂ側であって、バケット８の内側の位置である。
【００５９】
実施形態において、第１描画情報９１及び第２描画情報９２は基準の要素となる。表示コントローラ２８は、油圧ショベル１００の作業機２に現在取り付けられているバケット８の形状及び寸法を表す情報を用いて第１描画情報９１及び第２描画情報９２を変形又は回転させることにより、バケット８の描画情報を生成する。次に、バケット８を側面視した画像を描画するための描画情報を生成して表示部２９に表示させる方法、すなわち実施形態に係る表示方法を説明する。実施形態に係る表示方法は、表示コントローラ２８が実行する。
【００６０】
図６から図１１は、実施形態に係る表示方法の処理例を説明するための図である。図６から図１１中において、第２描画情報９２の刃先位置Ｑとバケットピン１５の位置Ｓとを結ぶ第１直線ＬＮ１がｘ軸、第１直線ＬＮ１と直交する軸をｙ軸とする。図６は、第２描画情報９２の画像を示している。第１直線ＬＮ１と、刃先位置Ｑ及び位置Ｐを結ぶ直線とのなす角度をαｉとする。
【００６１】
実施形態に係る表示方法が実行される場合、図２に示される入力装置２８Ｉから、作業機２に取り付けられているバケット８を指定する指令が入力される。すると、表示コントローラ２８の処理部２８Ｐは、指定されたバケット８の形状及び寸法を表す情報を、記憶部２８Ｍから読み出す。実施形態において、バケット８の形状及び寸法を表す情報は、少なくとも位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ、刃先位置Ｑ、バケットピン１５の位置Ｓ及びバケット長さＬ３を含む。この他に、バケット８の形状及び寸法を表す情報には、長さＬＡ及び角度φａが含まれる。
【００６２】
処理部２８Ｐは、図７に示されるように、第２描画情報９２の刃先位置Ｑとバケットピン１５の位置Ｓとの距離が、読み出されたバケット長さＬ３に相当する画素数となるように、第２描画情報９２の縦横比を保ったまま第２描画情報９２の寸法を変更する。次に、処理部２８Ｐは、バケット長さＬ３、長さＬＡ及び角度φａと、式（１）及び式（２）とから、指定されたバケット８の角度αを求める。求められた角度αを、以下の説明では角度αｒとして説明する。
【００６３】
角度αｒが得られたら、処理部２８Ｐは、第２描画情報９２を変更する。この場合、例えば処理部２８Ｐは、図８に示されるように、第１直線ＬＮ１と、刃先位置Ｑ及び位置Ｐを結ぶ直線（第２直線ＬＮ２に相当）とのなす角度αｉがαｒになるように、第２描画情報９２全体をｘ軸と平行な方向に移動させて変形させる。このとき、処理部２８Ｐは、刃先位置Ｑ及びバケットピン１５の位置Ｓを同じ位置に保持し、かつ位置Ｐのｙ座標の位置を同じ位置に保持した状態で、第２描画情報９２全体を変形させる。変形後、第１直線ＬＮ１と、刃先位置Ｑ及び位置Ｐを結ぶ直線とのなす角度がαｒになると、刃先位置Ｑと位置Ｐと位置Ａとは同一直線上に並ぶ。刃先位置Ｑと位置Ａとを結ぶ直線は、第２直線ＬＮ２に相当する。
【００６４】
次に、処理部２８Ｐは、図９に示されるように、第１描画情報９１のバケットピン１５の位置Ｓを、第２描画情報９２のバケットピン１５の位置Ｓに一致させる。そして、処理部２８Ｐは、第１描画情報９１を変更する。第１描画情報９１を変更する際も、第１描画情報９１の縦横比を保ったまま第１描画情報９１の寸法を変更する。この場合、例えば処理部２８Ｐは、第１描画情報９１の位置Ｅが、指定されたバケット８の位置Ｅに相当する座標になるように、第１描画情報９１を回転させるとともに、表示部２９に表示させるための寸法を変更する。ここまでの処理により、第１描画情報９１及び第２描画情報９２の刃先位置Ｑ、バケットピン１５の位置Ｓ、バケット長さＬ３及び第１直線ＬＮ１と第２直線ＬＮ２とのなす角度αｒが、画像上において、作業機２に取り付けられているバケット８と同じ値となる。
【００６５】
処理部２８Ｐは、図１０に示されるように、位置Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｒ，Ｓを通る図形９６の情報を生成する。実施形態において、図形９６は、位置Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｒ，Ｓを通る閉曲線である。処理部２８Ｐは、図１１に示されるように、閉曲線である図形９６上及び図形９６内の画素を第３描画情報９８とする。第３描画情報９８は、図形９６内の画素を含めず、図形９６の形状（閉曲線）のみを含めたものであってもよい。このように、処理部２８Ｐは、図形９６を生成することにより第３描画情報９８を得る。処理部２８Ｐは、第１描画情報９１と、第２描画情報９２と、第３描画情報９８とを結合し、バケット８を側面視した画像を描画するための描画情報９０ｉ（図１１参照）を生成する。描画情報９０ｉが表示部２９に表示されると、図３に示されるアイコン９０となる。このような処理により、処理部２８Ｐは、描画情報９０ｉを生成する。生成された描画情報９０ｉは、記憶部２８Ｍに記憶される。
【００６６】
図１２は、比較例に係るバケット８の表示例を示す図である。図１３は、実施形態に係る表示システム１０２及び実施形態に係る表示方法によるバケット８の表示例を示す図である。図１２及び図１３は、いずれもガイダンス画像ＩＧが表示部２９に表示されている。ガイダンス画像ＩＧは、油圧ショベル１００のグローバル座標系における位置と現在の地形又は設計地形とが表示されるので、作業機２のバケット８と現在の地形との関係が表示部２９に表示される。
【００６７】
実施形態において、ガイダンス画像ＩＧに表示される地面ＬＮＤは、施工対象の目標形状を示す目標施工面７０の断面を示す線（目標施工面線７９）、施工対象ではないが油圧ショベル１００の接地面、及び周囲の地面の断面を示す画像（例えば線画像）のいずれかあるいは両者であってもよい。図１２及び図１３は、油圧ショベル１００が接地する地面ＬＮＤ（接地面）の断面を示す画像、この例では線画像を表示した例である。
【００６８】
比較例は、バケット８のバケット長さＬ３、角度α及び底面８ＢＴの直線に相当する部分の長さのみによって生成された描画情報に基づいて、表示部２９にバケット８を側面視したときの画像であるアイコン９００を表示する。この場合、アイコン９００は、バケット８の形状を再現できないことがある。このため、例えば、油圧ショベル１００がバケット８を地面ＬＮＤに接触させた場合、図１２に示されるように、オペレータが操作装置２５を操作し、バケット８を含む作業機２を目視しながらバケット８を地面ＬＮＤに接触させたにも関わらず、ガイダンス画像ＩＧにおいて、アイコン９００が地面ＬＮＤから離れたように表示されることがある。
【００６９】
ガイダンス画像ＩＧの表示と実際の作業機２の状態とが一致せず、油圧ショベル１００のオペレータは違和感を覚える可能性がある。つまり、図１２に示される比較例においては、バケット８の側面視を表示するための描画情報を生成するために必要な情報である、バケット８の外側８Ｋに関する情報を、最適化する必要がある。
【００７０】
実施形態において説明した、表示システム１０２及び実施形態に係る表示方法によれば、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて適切に生成された描画情報に基づき、表示部２９にバケット８を側面視したときの画像であるアイコン９０を表示することができる。このように、アイコン９０は、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて適切な表示がなされるので、例えば、油圧ショベル１００のバケット８を地面ＬＮＤに接触させた場合、図１３に示されるように、ガイダンス画像ＩＧにはアイコン９０が地面ＬＮＤに接触する様子が表示される。このように、ガイダンス画像ＩＧの表示と実際の作業機２の状態とが一致するため、油圧ショベル１００のオペレータは違和感を覚えず、ガイダンス画像ＩＧから実際の作業機２の状態を把握できる。
【００７１】
実施形態において、取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの位置は、バケット８の側面視において、開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置を含むことが好ましい。中心軸線ＡＸ１と直交するバケット８の断面において第１直線ＬＮ１と直交する仮想線ＩＬと開口部８Ｇを規定するバケット８の開口端との交点をＸａ、仮想線ＩＬとバケット８の外側８Ｋとの交点をＸｂとしたとき、開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置とは、交点Ｘａと交点Ｘｂとの距離が最も長いときの交点Ｘｂを含む外側８Ｋを部位をいう。このようにすれば、表示コントローラ２８は、バケット８の深さ、すなわちバケット８の開口部８Ｇからの距離が最も大きい部分を通る図形９６を生成することができる。その結果、表示コントローラ２８は、図形９６ｂを用いた描画情報９０を生成して、バケット８の画像の適切な表示を実現できる。
【００７２】
取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８の外側８Ｋの位置が１つである場合、この位置は、バケット８の側面視において、開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置であることが好ましい。上述と同様、開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置とは、交点Ｘａと交点Ｘｂとの距離が最も長いときの交点Ｘｂを含む外側８Ｋを部位をいう。このようにすれば、表示コントローラ２８は、バケット８の深さ、すなわちバケット８の開口部８Ｇからの距離が最も大きい部分を通る図形９６を生成することができる。その結果、表示コントローラ２８は、図形９６ｂを用いた描画情報９０を生成して、バケット８の画像の適切な表示を実現できる。
【００７３】
図１４は、法面施工用のバケット８ａを示す側面図である。図１４に示される法面施工用のバケット８ａは、一枚の平板である底板８ＢＰがバケット８ａの幅方向に設けられる。底板８ＢＰは、対向して配置される一対の側面８Ｓａ同士と接合する。さらに、法面施工用のバケット８ａは、底板８ＢＰの端部（刃先８Ｔａと反対側の端部）と側面８Ｓａの端部（バケット８ａの開口側とは反対側の端部）とに接合する背面板８Ｂａを有する。法面施工用のバケット８ａは、取付部８Ｆ及びバケットピン１５を介して作業機２のアーム１７に取り付けられ、取付部８Ｆ、図１に示されるリンク１７及びリンクピン１６を介して、図１に示されるバケットシリンダ１２に取り付けられる。
【００７４】
法面施工用のバケット８ａは、底板８ＢＰの外側の全面が底面８ＢＴａになる。底板８ＢＰの背面板８Ｂａ側の端部が、底面８ＢＴａと底面８ＢＴａ以外の部分との境界となる位置Ａである。位置Ａは、法面施工用のバケット８ａの開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置である。法面施工用のバケット８ａも、刃先８Ｔａから位置Ａまでの長さが底面８ＢＴａの長さＬＢＴとなる。法面施工用のバケット８ａも、図４に示されるバケット８と同様に、式（１）及び式（２）を用いて、底面８ＢＴａの長さＬＢＴ、すなわち第２直線ＬＮ２の長さＬＢＴ、及び第１直線ＬＮ１と第２直線ＬＮ２とのなす角度αが得られる。
【００７５】
図１５は、図１４に示される法面加工用のバケット８ａに対応する描画情報９０ａｉを示す図である。表示コントローラ２８の処理部２８Ｐは、バケット８と同様に、法面加工用のバケット８ａの形状及び寸法の情報を用いて、法面加工用のバケット８ａを側面視した画像を描画するための描画情報９０ａｉを生成する。図２に示される表示部２９は、この描画情報９０ａｉに基づいて法面加工用のバケット８ａを側面視した画像を表示する。
【００７６】
描画情報９０ａｉは、第１描画情報９１ａと、第２描画情報９２ａと、第３描画情報９８ａとが処理部２８Ｐによって結合されることによって生成される。第２描画情報９２ａは、第１直線ＬＮ１と第２直線ＬＮ２とのなす角度が、作業機２に取り付けられている法面施工用のバケット８ａの第１直線ＬＮ１と第２直線ＬＮ２とのなす角度αｒになるように変形される。この変形の処理は、前述した通りである。
【００７７】
第３描画情報９８ａは、バケットピン１５の位置Ｓと、位置Ｒと、位置Ａと、位置Ｐとを通る図形９６ａ上及び図形９６ａ内の画素の集合である。法面施工用のバケット８ａにおいては、取付部８Ｆから刃先８Ｔまでにおけるバケット８ａの外側８Ｋの位置として、位置Ａが用いられる。第３描画情報９８ａは、図形９６内の画素を含まず、図形９６の形状を示す外形線のみを含むものであってもよい。図形９６ａは、位置Ｒ及び位置Ｐの少なくとも一方を通らなくてもよい。すなわち、図形９６ａは、少なくとも位置Ｑと、位置Ａと、位置Ｓとを通ればよい。
【００７８】
このように、法面施工用のバケット８ａも、通常のバケット８と同様に、描画情報９０ａｉが生成される。法面施工用のバケット８ａも、法面施工用のバケット８ａの形状及び寸法の情報を用いて生成されるので、実際に作業機２に取り付けられている法面施工用のバケット８ａの形状が表示部２９の画面上で再現される。その結果、ガイダンス画像ＩＧの表示と実際の作業機２の状態とが一致するため、油圧ショベル１００のオペレータは違和感を覚えず、ガイダンス画像ＩＧから実際の作業機２の状態を把握できる。
【００７９】
変形例．
図１６は、実施形態の変形例に係る描画情報９０ｂｉを示す図である。変形例において、第１描画情報９１ｂ寸法及び姿勢の少なくとも一方を変更する処理、及び第２描画情報９２ｂの寸法及び姿勢の少なくとも一方を変更する処理は、前述した第１描画情報９１及び第２描画情報９２と同様である。表示コントローラ２８の処理部２８Ｐは、第３描画情報９８ｂを生成するにあたって、刃先位置Ｑと、図４に示されるバケット８の外側８Ｋにおける所定位置Ｈと、バケットピン１５の位置Ｓとを通る図形９６ｂの情報を生成する。図形９６ｂは、位置Ｑ，Ｈ，Ｓを通る二次曲線、三次曲線、双曲線等とすることができる。変形例において、バケットピン１５の位置Ｓとバケット８の外側における所定位置Ｈとを通る直線を第３直線ＳＨと称する。
【００８０】
生成部を含む表示コントローラ２８は、少なくとも、バケット８の刃先８Ｔとバケット８を作業機２に取り付けるバケットピン１５との距離、バケットピン１５とバケット８の外側８Ｋにおける所定位置Ｈとの距離ＬＨ、さらにバケット８の刃先８Ｔとバケットピン１５とを結ぶ第１直線ＬＮ１と第３直線ＳＨとのなす角度φｈといったバケット８の形状及び寸法の情報を用いて、図形９６ｂを生成することができる。表示コントローラ２８は、これらのバケット８の形状及び寸法の情報に基づき、前述の式（１）及び式（２）を演算することで、バケット８を側面視した画像を描画するための描画情報を生成することができる。
【００８１】
処理部２８Ｐは、図形９６ｂ上の画素と、図形９６ｂと、第１描画情報９１ｂ及び第２描画情報９２ｂとで囲まれる部分の画素とを第３描画情報９８ｂとする。処理部２８Ｐは、第１描画情報９１ｂと、第２描画情報９２ｂと、第３描画情報９８ｂとを結合し、バケット８を側面視した画像を描画するための描画情報９０ｂｉを生成する。第３描画情報９８ｂは、図形９６ｂ内の画素を含まず、図形９６ｂの形状を示す外形線のみを含むものであってもよい。
【００８２】
前述した実施形態では、図１０に示されるように、位置Ｐ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｒ，Ｓを通る図形９６の情報が生成されている。すなわち、図形９６は、第１描画情報９１上の位置Ｒ及び第２描画情報９２上の位置Ｐを通り、さらにバケット８の外側８Ｋにおける複数の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通る。変形例の図形９６ｂは、第１描画情報９１ｂ上の位置Ｒ及び第２描画情報９２ｂ上の位置Ｐを通らず、刃先位置Ｑと、バケットピン１５の位置Ｓと、バケット８の外側８Ｋにおける少なくとも１つの所定位置Ｈとを通る。このようにしても、図形９６ｂはバケット８の外側８Ｋにおける所定位置Ｈを通るので、描画情報９０ｂｉが用いられることにより、実際に作業機２に取り付けられているバケット８に近い形状が表示部２９の画面上で表現される。
【００８３】
前述した実施形態の第３描画情報９８のように、図形９６が第１描画情報９１上の位置Ｒ及び第２描画情報９２上の位置Ｐを通るようにすることで、第３描画情報９８の外側の輪郭を滑らかにできるので、油圧ショベル１００のオペレータの違和感をより低減できる。図形９６は、第１描画情報９１上の位置Ｒ及び第２描画情報９２上の位置Ｐのうち少なくとも一方を通るようにしてもよい。この場合も、図形９６が位置Ｒ又は位置Ｐを通った部分は、第３描画情報９８の外側の輪郭が滑らかになる。
【００８４】
図形９６は、バケット８の外側８Ｋにおける複数の位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを通るようにすることで、第３描画情報９８の外側の形状を、より実際のバケット８に近づけることができるので好ましい。しかし、変形例の図形９６ｂのように、バケット８の外側８Ｋにおける少なくとも１つの所定位置Ｈを通れば、前述した比較例（図１２参照）よりも第３描画情報９８の外側の形状を、実際のバケット８に近づけることができる。
【００８５】
バケット８の外側８Ｋにおける所定位置Ｈは、バケット８の外側８Ｋの少なくとも１つの位置であればよい。表示コントローラ２８は、複数の所定位置Ｈを用いることにより、バケット８の輪郭をより正確に表現できる。所定位置Ｈは、図４に示されるバケット８の側面視において、開口部８Ｇからの距離が最も遠い位置とすることが好ましい。このようにすれば、表示コントローラ２８は、バケット８の深さ、すなわちバケット８の開口部８Ｇからの距離が最も大きい部分を通る図形９６ｂを生成することができる。その結果、表示コントローラ２８は、図形９６ｂを用いた描画情報９０ｂｉを生成して、バケット８の画像の適切な表示を実現できる。
【００８６】
以上、実施形態及び変形例は、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて、バケット８を側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、この描画情報に基づいてバケット８を側面視した画像を表示部２９に表示する。このようにすることで、実施形態及び変形例は、実際に作業機２に取り付けられているバケット８の形状を表現して表示部２９に表示させることができるので、オペレータの違和感を低減できる。また、実施形態及び変形例は、オペレータに対して施工状態に関する情報を理解しやすく提供することができる。
【００８７】
実施形態及び変形例は、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて描画情報を生成するので、バケットの種類に応じて、バケットの形状を示した複数のグラフィックデータ（画像情報）を表示コントローラ２８の記憶部２８Ｍに記憶させる必要はない。このため、実施形態及び変形例は、複数種類のバケットのいずれかを表示部２９に表示させるにあたって、描画情報を生成するための情報を保存しておくための記憶容量を低減できるので、ハードウェア資源の負荷を低減することができる。また、実施形態及び変形例は、バケットの形状を示したグラフィックデータ（画像情報）を予め記憶する必要がないため、グラフィックデータ（画像情報）を予め作成する手間を省け、例えば様々な曲面部８ＨＨを有したバケット８に対応した表示を実行することができる。また、バケット８の形状及び寸法の情報は、油圧ショベル１００のキャリブレーションの情報として油圧ショベルが有する制御装置の記憶部等に予め記憶されている。このため、実施形態及び変形例は、既に油圧ショベル１００が有する情報を利用できるという利点もある。
【００８８】
実施形態及び変形例では、油圧ショベル１００内の表示部２９にバケット８の側面視の画像を表示させるが、これに限定されない。例えば、油圧ショベル１００が管制施設からの遠隔操作で操作される場合、管制施設の操作装置に設けられた表示装置の画面にバケット８の側面視の画像を表示させてもよい。この場合、管制施設の処理装置が、バケット８の形状及び寸法の情報を用いて、バケット８の側面視の画像を描画するための描画情報を生成してもよい。また、油圧ショベル１００の表示コントローラ２８が生成した描画情報を、管制施設の処理装置が通信により取得し、描画情報に基づく画像を管制施設の表示装置に表示させてもよい。管理装置の表示装置は、画像の表示機能を備えた携帯端末装置であってもよい。
【００８９】
本実施形態及び変形例は、前述した内容に限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、本実施形態及び変形例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【符号の説明】
【００９０】
１  車両本体
２  作業機
３  上部旋回体
８、８ａ  バケット
８Ｂ  刃
８Ｋ  外側
８ＨＨ  曲面部
８Ｔ，８Ｔａ  刃先
８Ｓ，８Ｓａ  側面
８ＢＰ  底板
８ＢＴ，８ＢＴａ  底面
８Ｂａ  背面板
１５  バケットピン
１６  リンクピン
１７  リンク
２３  グローバル座標演算部
２５  操作装置
２６  作業機コントローラ
２７  センサコントローラ
２８  表示コントローラ
２８Ｉ  入力装置
２９  表示部
４５  設計面
６１，７５，９０，９００  アイコン
７０  目標施工面
７９  目標施工面線
９０ｉ，９０ａｉ，９０ｂｉ  描画情報
９１，９１ａ，９１ｂ  第１描画情報
９２，９２ａ，９２ｂ  第２描画情報
９８，９８ａ，９８ｂ  第３描画情報
１００  油圧ショベル
１０１  制御システム
１０２  表示システム
Ｌ３  バケット長さ
ＬＮ１  第１直線
ＬＮ２  第２直線
Ｑ  刃先位置
【図１】
2016056674.tif 000003
【図２】
2016056674.tif 000004
【図３】
2016056674.tif 000005
【図４】
2016056674.tif 000006
【図５】
2016056674.tif 000007
【図６】
2016056674.tif 000008
【図７】
2016056674.tif 000009
【図８】
2016056674.tif 000010
【図９】
2016056674.tif 000011
【図１０】
2016056674.tif 000012
【図１１】
2016056674.tif 000013
【図１２】
2016056674.tif 000014
【図１３】
2016056674.tif 000015
【図１４】
2016056674.tif 000016
【図１５】
2016056674.tif 000017
【図１６】
2016056674.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月27日(2016.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するバケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、
前記バケットは、
一枚の平板である底板と、
対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、
前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、
を有する法面施工用のバケットであり、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記バケットピンと前記底板の前記背面板側の端部との距離、
及び前記バケットピンと前記法面施工用のバケットの刃先とを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底板の前記背面板側の端部とを結ぶ直線とのなす角度を含む、
作業機械の表示システム。
【請求項２】
開口部を有するバケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、
前記バケットは、
一枚の平板である底板と、
対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、
前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、
を有する法面施工用のバケットであり、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記法面施工用のバケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記法面施工用のバケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの直線とのなす角度、
を含む、
作業機械の表示システム。
【請求項３】
前記生成部は、
前記法面施工用のバケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記法面施工用のバケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記法面施工用のバケットの外側における前記底板の前記背面板側の端部を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項２に記載の作業機械の表示システム。
【請求項４】
前記表示部は、
前記法面施工用のバケットを側面視した画像とともに、前記作業機械の施工対象の目標形状を示す目標施工面の情報を表示する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械の表示システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の作業機械の表示システムを有する、作業機械。
【請求項６】
作業機械が有して開口部を有するバケットであり、一枚の平板である底板と、対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、を有する法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記バケットピンと前記底板の前記背面板側の端部との距離、
及び前記バケットピンと前記法面施工用のバケットの刃先とを結ぶ直線と、前記バケットピンと前記底板の前記背面板側の端部とを結ぶ直線とのなす角度を含む、表示方法。
【請求項７】
作業機械が有して開口部を有するバケットであり、一枚の平板である底板と、対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、を有する法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記法面施工用のバケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記法面施工用のバケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの直線とのなす角度、を含む、表示方法。
【請求項８】
前記法面施工用のバケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記法面施工用のバケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記法面施工用のバケットの外側における前記底板の前記背面板側の端部を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項７に記載の表示方法。
【手続補正書】
【提出日】平成28年10月3日(2016.10.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するバケットが取り付けられた作業機を有する作業機械の表示システムであって、
前記バケットは、
一枚の平板である底板と、
対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、
前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、
を有する法面施工用のバケットであり、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成する生成部と、
前記生成部によって生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示する表示部と、を含み、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記法面施工用のバケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記法面施工用のバケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの直線とのなす角度、
を含み、
前記生成部は、
前記法面施工用のバケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記法面施工用のバケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第２描画情報は前記刃先の位置と前記バケットピンの位置と前記法面施工用のバケットの刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置とが設定されると共に、前記第２描画情報の変更は、前記第２描画情報における前記刃先の位置及び前記バケットピンの位置を結ぶ直線と前記刃先の位置及び前記刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置を結ぶ直線とのなす角度が、前記法面施工用のバケットの形状の情報における前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と前記刃先及び前記底板の前記背面側の端部を結ぶ直線とのなす角度になるように、前記第２描画情報における前記刃先の位置及び前記バケットピンの位置を保持して前記刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置を前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と平行な方向に移動させる方向に前記第２描画情報を変形させることにより行い、
前記第１描画情報及び前記第２描画情報を用いて前記描画情報を生成する、
作業機械の表示システム。
【請求項２】
前記生成部は、
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記法面施工用のバケットの外側における前記底板の前記背面板側の端部を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項１に記載の作業機械の表示システム。
【請求項３】
前記表示部は、
前記法面施工用のバケットを側面視した画像とともに、前記作業機械の施工対象の目標形状を示す目標施工面の情報を表示する、請求項１または請求項２に記載の作業機械の表示システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械の表示システムを有する、作業機械。
【請求項５】
作業機械が有する作業機が有して開口部を有するバケットであり、一枚の平板である底板と、対向して配置され前記底板と接合する一対の側面と、前記底板における前記バケットの刃先と反対側の端部と、前記側面における前記開口側とは反対側の端部とに接合する背面板と、を有する法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報を用いて前記法面施工用のバケットを側面視した画像を描画するための描画情報を生成し、
生成された前記描画情報に基づいて前記法面施工用のバケットを側面視した画像及び地形の断面を示す画像を表示し、
前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報は、前記法面施工用のバケットの側面視において、
前記法面施工用のバケットの刃先と前記法面施工用のバケットを前記作業機に取り付けるバケットピンとの距離、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記法面施工用のバケットの底面を示す直線とのなす角度、
前記法面施工用のバケットの側面視における底面の長さ、
前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの長さ、
前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と、前記バケットピンから前記底板の前記背面板側の端部までの直線とのなす角度、を含み、
前記法面施工用のバケットを駆動するバケットシリンダ及び前記作業機のアームと前記法面施工用のバケットとを連結する部分である第１部分の第１描画情報と、前記第１部分から前記刃先までの部分である第２部分の第２描画情報とを用いて、前記法面施工用のバケットの形状及び寸法の情報に基づいて前記第１描画情報及び前記第２描画情報を変更させ、
前記第２描画情報は前記刃先の位置と前記バケットピンの位置と前記法面施工用のバケットの刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置とが設定されると共に、前記第２描画情報の変更は、前記第２描画情報における前記刃先の位置及び前記バケットピンの位置を結ぶ直線と前記刃先の位置及び前記刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置を結ぶ直線とのなす角度が、前記法面施工用のバケットの形状の情報における前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と前記刃先及び前記底板の前記背面側の端部を結ぶ直線とのなす角度になるように、前記第２描画情報における前記刃先の位置及び前記バケットピンの位置を保持して前記刃側における前記法面施工用のバケットの内側の位置を前記刃先及び前記バケットピンを結ぶ直線と平行な方向に移動させる方向に前記第２描画情報を変形させることにより行い、
前記第１描画情報及び前記第２描画情報を用いて前記描画情報を生成する、表示方法。
【請求項６】
前記第１部分から前記刃先に至るまでの間にある位置であって、前記法面施工用のバケットの外側における前記底板の前記背面板側の端部を通る図形の情報を生成することにより第３描画情報を得て、
前記第１描画情報、前記第２描画情報及び前記第３描画情報を用いて前記描画情報を生成する、請求項５に記載の表示方法。
【国際調査報告】
2016056674.tif 000019
2016056674.tif 000020