【手続補正書】
【提出日】平成30年3月19日(2018.3.19)
【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】
車両本体と、前記車両本体に対して揺動可能に取り付けられたブーム、前記ブームに対して揺動可能に取り付けられたアーム、及び、前記アームに対して揺動可能に取り付けられたバケットを有する作業機と、前記ブーム、前記アーム及び前記バケットを操作する操作レバー装置と、
３次元の目標地形を複数の設計面として記憶する設計面情報記憶部とを備えた建設機械において、
前記操作レバー装置の操作量に基づき前記作業機の速度ベクトルを検出または推定する作業機速度ベクトル取得部と、
前記作業機の代表点の位置である作業機位置を検出または推定する作業機位置取得部と、
前記作業機位置取得部で検出または推定された前記作業機位置及び前記作業機速度ベクトル取得部で検出又は推定された前記作業機の速度ベクトルに基づき、前記設計面情報記憶部で記憶した前記複数の設計面から主目標面を取得し、前記複数の設計面を基に次の主目標面となり得る予測目標面を取得する目標面取得部とを備え、
前記目標面取得部は、前記作業機位置に基づき、前記作業機の速度ベクトルの方向に位置する設計面を予測目標面と決定する予測目標面演算部を備えた
ことを特徴とする建設機械。
【請求項２】
請求項１に記載の建設機械において、
前記目標面取得部の前記予測目標面演算部は、更に前記主目標面の位置に基づき、前記作業機の速度ベクトルの方向に位置する設計面を予測目標面と決定する
ことを特徴とする建設機械。
【請求項３】
請求項１に記載の建設機械において、
前記目標面取得部は、前記作業機位置と前記予測目標面との距離が、前記作業機位置と前記主目標面との距離以上である場合には、取得した前記主目標面を保持し、
前記作業機位置と前記予測目標面との距離が、前記作業機位置と前記主目標面との距離より小さい場合には、前記予測目標面を新たな主目標面に切替える主目標面演算部を備えた
ことを特徴とする建設機械。
【請求項４】
請求項１に記載の建設機械において、
前記作業機位置と前記主目標面との位置関係を表示する表示装置を更に備え、
前記表示装置は、前記作業機位置と前記予測目標面との間の距離情報と、前記作業機が前記予測目標面に到達するまでの時間情報との少なくともいずれか１つを予測目標面情報として表示する
ことを特徴とする建設機械。
【請求項５】
請求項１に記載の建設機械において、
前記作業機位置と前記主目標面との位置関係に応じて前記作業機の速度を補正する動作制御部を更に備え、
前記動作制御部は、前記予測目標面と前記作業機位置との間の距離に基づき、前記作業機の速度を制限する
ことを特徴とする建設機械。
【請求項６】
請求項１に記載の建設機械において、
前記予測目標面演算部は、前記作業機位置から設計面を構成する座標点への座標点方向ベクトルを演算し、前記作業機の速度ベクトルと前記座標点方向ベクトルとの成す角度に基づき座標点を選択し、選択した座標点を含む設計面を予測目標面と決定する
ことを特徴とする建設機械。
【請求項７】
請求項１に記載の建設機械において、
前記予測目標面演算部は、前記作業機位置から前記主目標面を構成する複数の座標点への座標点方向ベクトルを演算し、前記作業機の速度ベクトルと前記座標点方向ベクトルとの成す角度に基づき座標点を選択し、選択した座標点を含む設計面を予測目標面と決定する
ことを特徴とする建設機械。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、車両本体と、前記車両本体に対して揺動可能に取り付けられたブーム、前記ブームに対して揺動可能に取り付けられたアーム、及び、前記アームに対して揺動可能に取り付けられたバケットを有する作業機と、前記ブーム、前記アーム及び前記バケットを操作する操作レバー装置と、３次元の目標地形を複数の設計面として記憶する設計面情報記憶部とを備えた建設機械において、前記操作レバー装置の操作量に基づき前記作業機の速度ベクトルを検出または推定する作業機速度ベクトル取得部と、前記作業機の代表点の位置である作業機位置を検出または推定する作業機位置取得部と、前記作業機位置取得部で検出または推定された前記作業機位置及び前記作業機速度ベクトル取得部で検出または推定された前記作業機の速度ベクトルに基づき、前記設計面情報記憶部で記憶した前記複数の設計面から主目標面を取得し、前記複数の設計面を基に次の主目標面となり得る予測目標面を取得する目標面取得部とを備え、前記目標面取得部は、前記作業機位置に基づき、前記作業機の速度ベクトルの方向に位置する設計面を予測目標面と決定する予測目標面演算部を備えたことを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
図１は本発明の建設機械の第１の実施の形態を備えた油圧ショベルを示す斜視図である。図１に示すように、油圧ショベル１は下部走行体９と上部旋回体１０と作業機１５を備えている。下部走行体９は左右のクローラ式走行装置を有し、左右の走行油圧モータ３ｂ、３ａ（左側３ｂのみ図示）により駆動される。上部旋回体１０は下部走行体９上に旋回可能に搭載され、旋回油圧モータ４により旋回駆動される。上部旋回体１０には、原動機としてのエンジン１４と、エンジン１４により駆動される油圧ポンプ装置２とを備えている。下部走行体９と上部旋回体１０とで車両本体を構成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
作業機位置取得部１２０は、従来技術と同様に、測位装置２００からの車体位置信号と車体方位信号と、第１慣性センサ１３ａからの車体ロール角と車体ピッチ角と旋回角速度と、第２慣性センサ１３ｂからのブーム角度と、第３慣性センサ１３ｃからのアーム角度と、第４慣性センサ１３ｄからのバケット角度とを入力し、設計面を定義する３次元座標系における作業機上の代表点（例えばバケット８の歯先の中心）の位置を示す作業機位置信号を演算し、目標面取得部１４０へ出力する。なお、作業機位置信号は、演算して推定する場合を例に説明しているが、これに限るものではなく、直接に検出した作業機位置信号を用いても良い。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
主目標面演算部１４２は、ステップＳ１４２３において、予測目標面を新たな主目標面とする主目標面切替を行う。一方、ステップＳ１４２２で予測目標面距離が１制御周期前の主目標面距離よりも小さくなかった場合または、ステップＳ１４２１で予測目標面が無かった場合には、主目標面演算部１４２は、ステップＳ１４２４において、１制御周期前の主目標面をそのまま主目標面として保持する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
［動作制御部］
動作制御部１５０で行う演算の一例を図８を用いて説明する。図８は本発明の建設機械の第１の実施の形態を構成する制御装置の動作制御部を示すブロック図である。  
動作制御部１５０は、主目標面距離信号を入力し予め設定されたマップに従った信号を出力する４個の関数発生器１５１〜１５４と、予測目標面距離信号を入力し予め設定されたマップに従った信号を出力する２個の関数発生器１５５、１５６と、最小値選択器１５７、１５８とを備えている。動作制御部１５０は、主目標面距離信号と予測目標面距離信号とに応じて作業機１５の速度の補正（抑制）を行うことで、作業機１５の目標面への侵入等を防ぐ。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
図１２に示すように、本発明の建設機械の第２の実施の形態において制御装置１００は、予測目標面演算部１４３と、主目標面演算部１４２とを備えている。予測目標面演算部１４３は、設計面情報記憶部１１０からの車体周囲設計面信号と、作業機位置取得部１２０からの作業機位置信号と、作業機速度ベクトル取得部１３０からの作業機速度ベクトル信号とに加えて、主目標面演算部１４２からの主目標面信号を入力し、予測目標面、予測目標面距離、予測目標面到達時間を演算し、演算した各信号を出力する。主目標面演算部１４２は、第１の実施の形態と同様であるため、その説明を省略する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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