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1. (WO2019031511) SHOVEL, DISPLAY DEVICE OF SHOVEL, AND METHOD FOR DISPLAYING SHOVEL
Document

明 細 書

発明の名称 ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0004   0005   0006  

課題を解決するための手段

0007  

発明の効果

0008  

図面の簡単な説明

0009  

発明を実施するための形態

0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123  

符号の説明

0124  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12  

明 細 書

発明の名称 : ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法

技術分野

[0001]
 本発明は、ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法に関する。

背景技術

[0002]
 従来、運転室内に配置される表示入力装置の表示部の画面に、バケットの先端と目標施工面との間の距離を示す距離情報や、目標施工面とバケットとの間の角度を示す角度情報を表示させるショベルが知られている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特許第5426743号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0004]
 ところで、法面等の施工面の仕上げ時における施工面の精度確認や目標施工面の設定の際、所定の2地点間の距離や角度を計測する必要がある。
[0005]
 しかしながら、上記のショベルでは、実際のバケットの刃先と目標施工面との相対的な位置関係は表示されるが、2地点間の距離や角度は表示されない。そのため、施工面の精度確認や目標施工面の設定の際に、操作者が容易に2地点間の距離や角度を確認できない。
[0006]
 そこで、上記課題に鑑み、2地点間の位置関係の視認性を向上させることが可能なショベルを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007]
 本発明の実施形態に係るショベルは、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を有するショベルであって、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るアタッチメントと、前記運転室内に設けられた表示装置と、を備え、前記表示装置は、2つの時点における前記アタッチメントの2つの先端位置の関係を示す複数の数値情報と、前記複数の数値情報のそれぞれに対応する複数の図形と、を含む画像を表示する。

発明の効果

[0008]
 本発明の実施形態によれば、2地点間の位置関係の視認性を向上させることが可能なショベルを提供することができる。

図面の簡単な説明

[0009]
[図1] 本発明の実施形態に係るショベルの側面図
[図2] 図1のショベルの駆動制御系の構成例を示す図
[図3] マシンガイダンス装置の構成例を示すブロック図
[図4] キャビンの内部の斜視図
[図5] 法面整形が所望の精度で行われているかを確認する操作手順のフローチャート
[図6] 整形した法面の断面図
[図7] 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の第1構成例を示す図(1)
[図8] 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の第1構成例を示す図(2)
[図9] 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の第2構成例を示す図(1)
[図10] 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の第2構成例を示す図(2)
[図11] 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の構成例を示す図
[図12] 測量モードの際に別の表示装置に表示される出力画像の構成例を示す図

発明を実施するための形態

[0010]
 以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
[0011]
 図1は、本発明の実施形態に係るショベル(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。
[0012]
 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の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。
[0013]
 ブーム角度センサS1は、ブーム4の回動角度を検出する。本実施形態では、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。
[0014]
 アーム角度センサS2は、アーム5の回動角度を検出する。本実施形態では、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。
[0015]
 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。本実施形態では、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。
[0016]
 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に関する情報を検出する姿勢センサを構成する。姿勢センサは、ジャイロセンサの出力を組み合わせて掘削アタッチメントの姿勢に関する情報を検出してもよい。
[0017]
 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の後端部には、カウンタウエイト3wが設けられている。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。
[0018]
 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。本実施形態では、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。
[0019]
 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。旋回角速度センサS5は、例えば下部走行体1と上部旋回体3との間の相対回転を実現する旋回機構2に関連して設けられるセンタージョイントに取り付けられていてもよい。
[0020]
 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。本実施形態では、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。
[0021]
 キャビン10内には、入力装置D1、音声出力装置D2、表示装置D3、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。
[0022]
 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。本実施形態では、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。
[0023]
 マシンガイダンス装置50は、マシンガイダンス機能を実行し、ショベルの操作をガイド(案内)する。本実施形態では、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。バケット6の先端位置は、例えば、爪先位置である。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。
[0024]
 マシンガイダンス装置50は、マシンコントロール機能を実行し、操作者によるショベルの操作を自動的に支援してもよい。例えば、マシンガイダンス装置50は、マシンコントロール機能を実行する場合、操作者が掘削操作を行っているときに、目標施工面とバケット6の先端位置とが合致するようにブーム4、アーム5、及びバケット6の動きをアシストする。より具体的には、例えば、操作者がアーム閉じ操作を行っているときにブームシリンダ7及びバケットシリンダ9の少なくとも一方を自動的に伸縮させて目標施工面とバケット6の先端位置とを合致させる。この場合、操作者は、1本の操作レバーを操作するだけで、ブーム4、アーム5、及びバケット6を同時に動かして目標施工面とバケット6の先端位置とを合わせながら掘削作業を行うことができる。
[0025]
 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。本実施形態では、入力装置D1は、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としてタッチパネルが用いられてもよい。
[0026]
 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。本実施形態では、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。
[0027]
 表示装置D3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。本実施形態では、表示装置D3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。また、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。
[0028]
 記憶装置D4は、各種情報を記憶するための装置である。本実施形態では、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。
[0029]
 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。本実施形態では、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。
[0030]
 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。
[0031]
 エンジン11は、ショベルの動力源である。本実施形態では、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。
[0032]
 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。
[0033]
 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。
[0034]
 パイロットポンプ15には、パイロットライン及びゲートロック弁D6を介して操作装置26が接続される。操作装置26は、操作レバー及び操作ペダルを含む。また、操作装置26は、パイロットラインを介してコントロールバルブ17に接続される。
[0035]
 操作装置26としての操作レバーの先端には、スイッチ26Sとしてのノブスイッチが設けられている。操作者は、操作レバーから手を離さずに指でスイッチ26Sとしてのノブスイッチを操作できる。スイッチ26Sは、ペダルスイッチであってもよい。操作者は、操作レバーから手を離さずに足でスイッチ26Sとしてのペダルスイッチを操作できる。
[0036]
 ゲートロック弁D6は、パイロットポンプ15と操作装置26とを接続するパイロットラインの連通・遮断を切り換える。本実施形態では、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パイロットラインの連通・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。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は開いてパイロット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は閉じてパイロットラインを遮断する。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。
[0037]
 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。
[0038]
 また、図2は、コントローラ30と表示装置D3との接続関係を示す。本実施形態では、表示装置D3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。表示装置D3、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。
[0039]
 表示装置D3は、画像を生成する変換処理部D3aを含む。本実施形態では、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表示装置D3に接続されている。
[0040]
 また、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。本実施形態では、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の先端位置を示すデータ、目標施工面に関するデータ等を含む。
[0041]
 変換処理部D3aは、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。この場合、カメラS6は、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。
[0042]
 表示装置D3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及び表示装置D3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を始動させる。
[0043]
 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にエンジン11の状態を示す各種データを蓄積しておき、必要なときに表示装置D3に送信できる。
[0044]
 また、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る。各種のデータは、コントローラ30の一時記憶部30aに格納される。
[0045]
 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が設けられている。油温センサ14cは、その管路を流れる作動油の温度を表すデータをコントローラ30に供給する。レギュレータ14a、吐出圧力センサ14b、及び油温センサ14cは稼働情報取得部の具体例である。
[0046]
 また、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。本実施形態では、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。
[0047]
 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、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。
[0048]
 また、操作装置26が操作されたとき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で検出される。圧力センサ29は、検出したパイロット圧を示すデータをコントローラ30に供給する。
[0049]
 本実施形態では、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。また、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(IDLE)モードの4段階でエンジン回転数を切り換えることができる。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。
[0050]
 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。
[0051]
 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の構成例を示すブロック図である。
[0052]
 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、コントローラ30等が出力する情報を受信する。そして、マシンガイダンス装置50は、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、表示装置D3等に出力する。
[0053]
 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。また、制御指令を受けた表示装置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、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。基準位置は、典型的には、既知の緯度、経度、及び高度を有する。以下では、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。
[0054]
 マシンガイダンス装置50は、上述のガイダンス等を行うため、傾斜角算出部501、高さ算出部502、距離算出部503、目標設定部504、測量部505等を含む。
[0055]
 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。
[0056]
 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、及びバケット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。基準面は、例えば、ショベルが位置する平面を含む仮想平面である。本実施形態では、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。
[0057]
 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。本実施形態では、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。
[0058]
 目標設定部504は、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能で用いる目標値を設定する。目標設定部504は、2つの時点における掘削アタッチメントの所定部位の位置に関する情報に基づいて目標値を設定する。例えば、2つの時点におけるバケット6の先端の位置座標に基づき、それら2つの座標点を通る仮想直線と水平面との間に形成される角度を算出し、その角度を目標法面角度として設定する。2つの時点はそれぞれ、所定の条件が満たされた時点である。例えば、所定のスイッチが押下された時点、掘削アタッチメントが静止したまま所定時間が経過した時点等を含む。目標法面角度はゼロ度を含んでいてもよい。
[0059]
 また、目標設定部504は、2つの時点における掘削アタッチメントの所定部位の位置に関する情報を用いて表示装置D3に幾何学的情報を表示する。幾何学的情報は、ショベルによる測量の結果に関する情報である。目標設定部504は、例えば、2つの時点におけるバケット6の先端の位置座標に基づき、それら2つの座標点を通る仮想直線と水平面との間に形成される角度を幾何学的情報として表示装置D3に表示する。2つの座標点をそのまま幾何学的情報として表示してもよく、2つの座標点の間の水平距離及び鉛直距離を幾何学的情報として表示してもよい。ここでは、2つの時点のうちの第1の時点は、上述のように所定の条件が満たされた時点である。一方、2つの時点のうちの第2の時点は、現在時点である。このように、幾何学的情報は、第1の時点で登録された所定部位の座標点と、現在時点における所定部位の座標点との位置関係を操作者に認識させるために表示される。
[0060]
 測量部505は、2つの時点における掘削アタッチメントの所定部位の位置に関する情報に基づいて、2つの時点における掘削アタッチメントの所定部位の位置の関係を示す数値情報を算出する。例えば、2つの時点におけるバケット6の先端の位置情報に基づいて、2つの座標点間の水平距離、鉛直距離、直線距離、法面角度等の2つの座標点間の位置関係の数値情報を算出する。
[0061]
 また、測量部505は、2つの時点における掘削アタッチメントの所定部位の位置に関する情報を用いて、表示装置D3に算出した数値情報ごとに、数値情報と対応する図形を表示する。例えば、2つの時点におけるバケット6の先端の位置座標に基づいて、それら2つの座標点間の水平距離、鉛直距離、直線距離、法面角度ごとに、それぞれに対応する図形を表示する。
[0062]
 次に、図4を参照し、キャビン10内に設けられた各種装置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、表示装置D3は、運転席10Sの右前方にある右ピラー10R及び左前方にある左ピラー10Lのうち、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。
[0063]
 操作装置26としての操作レバーは、左操作レバー26Lと右操作レバー26Rで構成される。左操作レバー26Lの先端には、スイッチ26Sが設けられている。操作者は、操作レバーから手を離さずにスイッチ26Sを指で操作できる。スイッチ26Sは、右操作レバー26Rの先端に設けられていてもよく、左操作レバー26L及び右操作レバー26Rのそれぞれの先端に設けられていてもよい。
[0064]
 図4の例では、スイッチ26Sは、基準設定ボタン26S1と測量モードボタン26S2とを含む。基準設定ボタン26S1は、基準位置を設定するためのボタンである。測量モードボタン26S2は、測量モードを開始させ、又は終了させるためのボタンである。
[0065]
 測量モードは、ショベルの動作モードのうちの1つである。ショベルの動作モードは、測量モード及びガイダンスモードを含む。
[0066]
 測量モードは、ショベルを用いて測量を行う際に選択される動作モードである。本実施形態では、測量モードボタン26S2が押下された場合に開始する。測量モードは、例えば、所定の2地点間の位置関係を測定する場合や、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能で用いる目標値を設定する場合に選択される。
[0067]
 ガイダンスモードは、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を実行する際に選択される動作モードである。本実施形態では、ガイダンスモードボタン(図示せず。)が押下された場合に開始する。ガイダンスモードは、例えば、ショベルで法面整形を行う場合に選択される。
[0068]
 次に、図5及び図6を参照し、施工の途中、若しくは、施工後において、法面整形が所望の精度で行われているかを確認する方法について説明する。図5は、法面整形が所望の精度で行われているかを確認する操作手順のフローチャートである。図6は、整形した法面の断面図である。図6の破線で示すバケット6は、整形した法面の第1の時点におけるバケット6の状態を示し、実線で示すバケット6は、整形した法面の第2の時点におけるバケット6の状態を示す。
[0069]
 最初に、操作者は、測量モードを開始させる(ステップST1)。例えば、操作者は、左操作レバー26Lの測量モードボタン26S2を押下して測量モードを開始させる。
[0070]
 その後、操作者は、図6に示されるように、バケット6の爪先を整形した法面SLの第1地点P1に合わせる(ステップST2)。例えば、操作者は、左操作レバー26L及び右操作レバー26Rを操作して掘削アタッチメントを動かし、バケット6の爪先を整形した法面SLの第1地点P1に接触させる。コントローラ30は、姿勢センサの出力を利用してバケット6の爪先の位置を第1地点P1の座標として算出できる。
[0071]
 その後、操作者は、左操作レバー26Lの基準設定ボタン26S1を押下して第1地点P1の座標を登録する(ステップST3)。例えば、操作者は、バケット6の爪先を第1地点P1に接触させたまま基準設定ボタン26S1を押下して第1地点P1の座標を原点として登録する。操作者は、バケット6の爪先を第1地点P1に接触させたまま掘削アタッチメントを所定時間静止させることで第1地点P1の座標を原点として登録してもよい。第1地点P1の座標は、例えば、ショベルの旋回軸上の一点の座標、ブームフートピン上の一点の座標等である基準座標に対する相対座標として登録されてもよい。また、基準座標は、例えば世界測地系で設定してもよい。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、X軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向に、Y軸を東経90度の方向に、そしてZ軸を北極の方向にとる三次元直交XYZ座標系である。さらに、施工現場の任意の点を原点と定め、原点と定めた任意の点からの相対的な位置関係により第1地点と第2地点の位置を測量してもよい。
[0072]
 その後、操作者は、バケット6の爪先を整形した法面SLの第2地点P2に合わせる(ステップST4)。例えば、操作者は、左操作レバー26L及び右操作レバー26Rを操作して掘削アタッチメントを動かし、バケット6の爪先を整形した法面SLの第2地点P2に接触させる。コントローラ30は、姿勢センサの出力を利用してバケット6の爪先の位置を第2地点P2の座標として算出できる。
[0073]
 その後、操作者は、左操作レバー26Lの測量モードボタン26S2を長押しして第2地点P2の座標を登録する(ステップST5)。例えば、操作者は、バケット6の爪先を第2地点P2に接触させた状態で測量モードボタン26S2を長押しして第2地点P2の座標を第1地点P1の座標に対する相対座標として登録する。操作者は、バケット6の爪先を第2地点P2に接触させた状態で掘削アタッチメントを所定時間静止させることで第2地点P2の座標を第1地点P1の座標に対する相対座標として登録してもよい。第2地点P2の座標は、例えば、基準座標に対する相対座標として登録されてもよい。また、上述の例では、測量モードボタン26S2を長押しすることで、第1地点P1の座標と区別して第2地点P2の座標を登録するが、長押し以外の方法で第2地点P2の座標を登録してもよい。例えば、ボタン押下回数の違いで第1地点P1の座標と第2地点P2の座標とを区別して登録してもよい。具体的には、ボタンをワンクリックしたときに第1地点P1の座標を登録し、ボタンをダブルクリックしたときに第2地点P2の座標を登録してもよい。この場合、第1地点P1の座標及び第2地点P2の座標の登録に同じボタンが用いられてもよい。また、基準設定ボタン26S1の長押し、ダブルクリック等を行うことで、第2地点P2の座標を登録してもよい。さらに、操作者は、第1地点P1の座標が登録されたことを音声出力、表示等により認識できる場合には、単に、1回目の基準設定ボタン26S1の押下により第1地点P1の座標を登録し、2回目の基準設定ボタン26S1の押下により第2地点P2の座標を登録してもよい。さらに、基準設定ボタン26S1と測量モードボタン26S2の他に、第3のボタンが設けられてもよい。この場合、操作者は、測量モードボタン26S2の押下により測量モードを開始させ、基準設定ボタン26S1の押下により第1地点P1の座標を登録し、第3のボタンの押下により第2地点P2の座標を登録することができる。
[0074]
 マシンガイダンス装置50は、第1地点P1の座標と第2地点P2の座標とに基づいて、第1地点P1と第2地点P2との間の水平距離X、鉛直距離Z、直線距離L、法面角度θ等の2地点間の位置関係に関する情報を算出する。その後、マシンガイダンス装置50は、算出した水平距離X、鉛直距離Z、直線距離L、法面角度θ等の数値情報と、数値情報のそれぞれに対応したアイコンの情報とを含む制御指令を表示装置D3に出力する。制御指令を受けた表示装置D3は、水平距離X、鉛直距離Z、直線距離L、法面角度θ等の数値を、それぞれに対応した図形としてのアイコンと共に表示する。これにより、操作者は、施工の途中、若しくは、施工後において、表示装置D3を見ることで、法面SLの整形が所望の精度で行われているかどうかを容易に確認できる。また、測量モードで計測した位置関係に基づいて、施工された施工面が目標施工面に対して許容範囲内であるかどうかを確認することができる。そのため、作業性が向上する。
[0075]
 その後、操作者は、測量モードを終了させる(ステップST6)。
[0076]
 次に、図7及び図8を参照し、測量モードの際に表示される出力画像Gxの第1構成例について説明する。図7及び図8は、測量モードの際に表示装置D3に表示される出力画像Gxの第1構成例を示す図である。
[0077]
 図7に示されるように、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、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に関する情報を表示する表示部である。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に関する情報を表示する表示部である。各部に表示される画像は、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を用いて生成される。
[0078]
 時刻表示部411は、現在の時刻を表示する。図7の例では、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。
[0079]
 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7の例では、SPモードを表す記号「SP」が表示されている。
[0080]
 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7の例では、「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。
[0081]
 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7の例では、エンドアタッチメントとして標準的なバケット6が装着されているため、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。
[0082]
 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7の例では、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。
[0083]
 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7の例では、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。
[0084]
 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7の例では、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。
[0085]
 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7の例では、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。
[0086]
 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7の例では、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。
[0087]
 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7の例では、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。また、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。また、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。
[0088]
 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。
[0089]
 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。カメラアイコン421は、ショベルの設定状態に関する情報を表示する表示部である。
[0090]
 図7の例では、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が表示されている。これは、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カメラ画像表示部420に表示されていることを表す。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。
[0091]
 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。なお、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。
[0092]
 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7の例では、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、第1目標施工面表示画像432、第2目標施工面表示画像433、左右車体傾斜表示画像434、前後車体傾斜表示画像435、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439を含む。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、左右車体傾斜表示画像434、前後車体傾斜表示画像435、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439は、それぞれ異なる領域に位置する。左右車体傾斜表示画像434及び前後車体傾斜表示画像435は、ショベルの車体傾斜状態に関する情報を表示する表示部である。水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439は、所定の2地点間の関係を示す数値情報と、数値情報のそれぞれに対応する図形とを含む画像を表示する表示部である。そのため、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439は、測量モード画面とも称される。
[0093]
 位置表示画像431は、目標施工面の表示位置に対するバケット6の作業部位(先端)の表示位置の変化により、バケット6の作業部位(先端)から目標施工面までの相対距離の大きさの変化を、表示箇所を変化させることで表す画像である。図7の例では、位置表示画像431は、複数の図形(セグメント)が縦方向に配列されたバーゲージである。位置表示画像431は、目標セグメントG1と、複数のセグメントG2とを有する。
[0094]
 目標セグメントG1は、目標施工面の位置を表す図形である。本実施形態では、バケット6の作業部位(先端)から目標施工面までの相対距離が所定範囲内であることを示す図形(直線)である。所定範囲は、適切な相対距離の範囲として予め設定された範囲である。相対距離が所定範囲内であることは、バケット6の作業部位が適切な位置にあることを意味する。
[0095]
 セグメントG2は、それぞれ所定の相対距離に対応する図形である。対応する相対距離が小さいセグメントG2ほど、目標セグメントG1の近くに配置され、対応する相対距離が大きいセグメントG2ほど、目標セグメントG1から遠くに配置される。各セグメントG2は、相対距離と共に、バケット6の移動方向を示す。バケット6の移動方向は、バケット6の作業部位を目標施工面に近づける方向である。本実施形態では、セグメントG2Dは、バケット6を下方に移動させれば目標施工面に近づくことを表し、セグメントG2Uは、バケット6を上方に移動させれば目標施工面に近づくことを表す。
[0096]
 位置表示画像431は、バケット6の作業部位(先端)から目標施工面までの実際の相対距離に対応するセグメントG2を、他のセグメントG2とは異なる所定の色で表示する。他のセグメントG2と異なる色で表示されるセグメントG2をセグメントG2Aという。位置表示画像431は、セグメントG2Aを所定の色で表示することにより、相対距離及び移動方向を示す。バケット6の作業部位(先端)から目標施工面までの相対距離が大きいほど、目標セグメントG1から遠いセグメントG2がセグメントG2Aとして所定の色で表示される。また、バケット6の作業部位(先端)から目標施工面までの相対距離が小さいほど、目標セグメントG1に近いセグメントG2がセグメントG2Aとして所定の色で表示される。このように、セグメントG2Aは、相対距離の変化に応じて、上下方向に位置が変化するように表示される。
[0097]
 セグメントG2Aは、相対距離が所定範囲の最大値より大きい場合、第1色で表示される。第1色は、例えば、白や黄色などの目立たない色である。これは、相対距離が所定範囲の最大値より大きい場合、操作者に注意喚起する必要性が低いためである。また、セグメントG2Aは、相対距離が所定範囲内の場合、第2色で表示される。第2色は、緑などの目立つ色である。これは、バケット6が適切な位置にあることを操作者にわかりやすく知らせるためである。また、セグメントG2Aは、相対距離が所定範囲の最小値より小さい場合、第3色で表示される。第3色は、赤などの目立つ色である。これは、バケット6の作業部位により目標施工面が余計に削られる恐れがあることを操作者に注意喚起するためである。
[0098]
 また、位置表示画像431は、バケット6の実際の相対距離が所定範囲内である場合、目標セグメントG1を、他のセグメントと異なる所定の色で表示する。すなわち、位置表示画像431は、目標セグメントG1を所定の色で表示することにより、相対距離が所定範囲内であることを示す。目標セグメントG1は、上述の第2色で表示されるのが好ましい。これは、バケット6が適切な位置にあることを操作者にわかりやすく知らせるためである。
[0099]
 なお、セグメントG2A及び目標セグメントG1が所定の色で表示されている間、他のセグメントG2は、目立たない色(背景色と同一又は類似する色など)で表示されてもよいし、表示されていなくてもよい。
[0100]
 第1目標施工面表示画像432は、ガイダンスモードが選択されている場合に、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。また、第1目標施工面表示画像432は、測量モードが選択されている場合には、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してもよく、バケット6と目標施工面との関係を表示しなくてもよい。図7の例では、第1目標施工面表示画像432は、網掛けされて、バケット6と目標施工面との関係を表示していない場合を示している。
[0101]
 第2目標施工面表示画像433は、ガイダンスモードが選択されている場合に、操作者がキャビン10内に座ってショベルの前方を見たときのバケット6と目標施工面との関係を爪先ガイダンス情報として模式的に表示する。また、第2目標施工面表示画像433は、測量モードが選択されている場合には、操作者がキャビン10内に座ってショベルの前方を見たときのバケット6と目標施工面との関係を爪先ガイダンス情報として模式的に表示してもよく、操作者がキャビン10内に座ってショベルの前方を見たときのバケット6と目標施工面との関係を表示しなくてもよい。図7の例では、第2目標施工面表示画像433は、網掛けされて、操作者がキャビン10内に座ってショベルの前方を見たときのバケット6と目標施工面との関係を表示していない場合を示している。
[0102]
 左右車体傾斜表示画像434は、左右方向におけるショベルの水平面に対する傾斜の状態を表示する。図7の例では、左右車体傾斜表示画像434は、第1目標施工面表示画像432の下部に表示されている。左右車体傾斜表示画像434は、横ショベル角度G31と横ショベルアイコンG32とを表示する。横ショベル角度G31は、左右方向におけるショベルの水平面に対する角度を示す数値である。横ショベル角度G31は、図7の例では、0.02°となっている。操作者は、左右車体傾斜表示画像434を見ることで、正確な横ショベル角度G31を知ることができる。横ショベルアイコンG32は、横ショベル角度G31を模式的に表す図形である。横ショベルアイコンG32は、例えば、水平面を基準として、ショベルを後方から見たときの、ショベル及び水平面の形で表される。本実施形態では、横ショベルアイコンG32におけるショベル部分の傾きは固定されている。但し、横ショベルアイコンG32におけるショベル部分の傾きは、横ショベル角度G31の変化に応じて変化するように表示されてもよい。
[0103]
 前後車体傾斜表示画像435は、前後方向におけるショベルの水平面に対する傾斜の状態を表示する。図7の例では、前後車体傾斜表示画像435は、第2目標施工面表示画像433の下部に、左右車体傾斜表示画像434の右側に隣接して表示されている。前後車体傾斜表示画像435は、縦ショベル角度G33と縦ショベルアイコンG34とを表示する。縦ショベル角度G33は、前後方向におけるショベルの水平面に対する角度を示す数値である。縦ショベル角度G33は、図7の例では、0.07°となっている。操作者は、前後車体傾斜表示画像435を見ることで、正確な縦ショベル角度G33を知ることができる。縦ショベルアイコンG34は、縦ショベル角度G33を模式的に表す図形である。縦ショベルアイコンG34は、例えば、水平面を基準として、ショベルを側面から見たときの、ショベル及び水平面の形で表される。本実施形態では、縦ショベルアイコンG34におけるショベル部分の傾きは固定されている。但し、縦ショベルアイコンG34におけるショベル部分の傾きは、縦ショベル角度G33の変化に応じて変化するように表示されてもよい。
[0104]
 水平距離表示画像436は、所定の2地点(例えば、前述の第1地点P1、第2地点P2)間の水平距離情報を表示する。図7の例では、水平距離表示画像436は、左右車体傾斜表示画像434の下部に表示されている。水平距離表示画像436は、水平距離G35と水平距離アイコンG36とを表示する。水平距離G35は、所定の2地点間の水平距離を示す数値である。水平距離G35は、図7の例では、0.86フィート(ft)となっている。水平距離アイコンG36は、水平距離G35を模式的に表す図形である。図7の例では、水平距離アイコンG36は、水平距離G35の左側に表示されている。但し、水平距離アイコンG36は、水平距離G35の右側に表示されていてもよい。水平距離アイコンG36は、例えば、水平面を示す第1線分と、第1線分の一方の端点を始点として第1線分に対して所定の角度を有して延びる第2線分と、第1線分と平行な第2図形としての双方向矢印とで表される。第2線分の始点の位置は、第1線分の右側の端点であってもよく、第1線分の左側の端点であってもよい。また、第2線分の始点の位置は、第1地点P1の水平面からの高さと第2地点P2の水平面からの高さとの大小関係に応じて変更されるように構成されていてもよい。例えば、第2地点P2の水平面からの高さが第1地点P1の水平面からの高さよりも低い場合、第2線分の始点は、第1線分の右側の端点となるように表示される。一方、第2地点P2の水平面からの高さが第1地点P1の水平面からの高さよりも高い場合、第2線分の始点は、第1線分の左側の端点となるように表示される。また、第1地点P1の水平面からの高さと第2地点P2の水平面からの高さが等しい場合には、第2線分は、第1線分と重なるように表示される。図7の例では、第2線分は、第1線分の右側の端点から左上方に延びるように表され、図8の例では、第2線分は、第1線分の左側の端点から右上方に延びるように表されている。また、図7及び図8の例では、双方向矢印は第2線分の上側に表されている。但し、双方向矢印は第1線分の下側に表されていてもよい。操作者は、水平距離表示画像436を見ることで、2地点間の水平距離G35を知ることができる。また、水平距離アイコンG36と対応して水平距離G35が表示されるので、操作者は、水平距離G35を容易に認識することができる。
[0105]
 鉛直距離表示画像437は、所定の2地点(例えば、前述の第1地点P1、第2地点P2)間の鉛直距離情報を表示する。図7の例では、鉛直距離表示画像437は、前後車体傾斜表示画像435の下部に、水平距離表示画像436の右側に隣接して表示されている。鉛直距離表示画像437は、鉛直距離G37と鉛直距離アイコンG38とを表示する。鉛直距離G37は、所定の2地点間の鉛直距離を示す数値である。鉛直距離G37は、図7の例では、0.86ftとなっている。鉛直距離アイコンG38は、鉛直距離G37を模式的に表す図形である。図7の例では、鉛直距離アイコンG38は、鉛直距離G37の左側に表示されている。但し、鉛直距離アイコンG38は、鉛直距離G37の右側に表示されていてもよい。鉛直距離アイコンG38は、例えば、水平距離アイコンG36と同様に構成された第1線分及び第2線分と、第1線分に垂直な第2図形としての双方向矢印とで表される。図7の例では、双方向矢印は第1線分及び第2線分の左側に表されている。但し、双方向矢印は第1線分及び第2線分の右側に表されていてもよい。操作者は、鉛直距離表示画像437を見ることで、2地点間の鉛直距離G37を知ることができる。また、鉛直距離アイコンG38と対応して鉛直距離G37が表示されるので、操作者は、鉛直距離G37を容易に認識することができる。
[0106]
 直線距離表示画像438は、所定の2地点(例えば、前述の第1地点P1、第2地点P2)間の直線距離情報を表示する。図7の例では、直線距離表示画像438は、水平距離表示画像436の下部に表示されている。直線距離表示画像438は、直線距離G39と直線距離アイコンG40とを表示する。直線距離G39は、所定の2地点間の直線距離を示す数値である。直線距離G39は、図7の例では、1.22ftとなっている。直線距離アイコンG40は、直線距離G39を模式的に表す図形である。図7の例では、直線距離アイコンG40は、直線距離G39の左側に表示されている。但し、直線距離アイコンG40は、直線距離G39の右側に表示されていてもよい。直線距離アイコンG40は、例えば、水平距離アイコンG36と同様に構成された第1線分及び第2線分と、第2線分に平行な第2図形としての双方向矢印とで表される。図7の例では、双方向矢印は第2線分の上側に表されている。操作者は、直線距離表示画像438を見ることで、2地点間の直線距離G39を知ることができる。また、直線距離アイコンG40と対応して直線距離G39が表示されるので、操作者は、直線距離G39を容易に認識することができる。
[0107]
 角度表示画像439は、水平面に対する所定の2地点を結ぶ線分の角度情報を表示する。図7の例では、角度表示画像439は、鉛直距離表示画像437の下部に、直線距離表示画像438の右側に隣接して表示されている。角度表示画像439は、角度G41と角度アイコンG42とを表示する。角度G41は、水平面に対する所定の2地点を結ぶ線分の角度に関する数値である。角度G41は、図7の例では、「1:1」のように、鉛直方向の長さ(高さ)と水平方向の長さとの比で表されている。但し、角度G41は、百分率(%)、千分率(‰)等で表されてもよく、度数法、弧度法、時間表記法等の他の単位系で表されてもよい。図7の「1:1」は度数法の45°に対応する。角度アイコンG42は、角度G41を模式的に表す図形である。図7の例では、角度アイコンG42は、角度G41の左側に表示されている。但し、角度アイコンG42は、角度G41の右側に表示されていてもよい。角度アイコンG42は、例えば、水平距離アイコンG36と同様に構成された第1線分及び第2線分と、第1線分と第2線分との間に配置された第2図形としての円弧とで表される。操作者は、角度表示画像439を見ることで、水平面に対する所定の2地点を結ぶ線分の角度を知ることができる。また、角度アイコンG42と対応して角度G41が表示されるので、操作者は、角度G41を容易に認識することができる。
[0108]
 測量モードでは、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439は、ショベルの車体傾斜状態に関する情報を表示する表示部と同時に表示されてよい。また、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439は、ショベルの運転状態に関する情報を表示する表示部、及びショベルの設定状態に関する表示部の少なくとも一方と同時に表示されてもよい。図7の例では、表示装置D3は、水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439と、車体傾斜画像(左右車体傾斜表示画像434及び前後車体傾斜表示画像435)と、ショベルの運転状態に関する情報を表示する表示部(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)と、ショベルの設定状態に関する情報を表示する表示部(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、及びカメラアイコン421)と、を同時に表示している。
[0109]
 以上に説明したように、測量モードでのショベルの操作中には、表示装置D3は、図7に示される所定の2地点間の関係を示す数値情報(例えば、直線距離、水平距離、鉛直距離、角度)と、数値情報のそれぞれに対応する図形とを含む画像を表示する。そのため、操作者は、所定の2地点間の直線距離、水平距離、鉛直距離、及び角度を容易に認識することができる。即ち、視認性が向上する。これにより、操作者が法面等の施工面の整形が目標施工面に対して所望の精度で行われているか容易に確認できるようになり、作業性が向上する。
[0110]
 上記実施の形態では、測量モードは施工の途中や施工後に利用する例を示したが、施工前の目標面の設定の際に利用してもよい。この場合、丁張りの2つの箇所を第1地点と第2地点として測量を行い、第1地点と第2地点の位置関係に基づいて基準面を設定する。例えば、丁張り上の第1地点と第2地点とを直線で結んだ線が基準面となる。この基準面に対する高さ(深さ)を目標施工面として設定することで、測量モードを利用した目標施工面の設定を容易に行うことができる。測量モードで測定した基準面を目標施工面として設定してもよい。
[0111]
 また、上記の実施形態では、横ショベル角度G31及び縦ショベル角度G33が、水平距離G35、鉛直距離G37、直線距離G39、及び角度G41よりも大きいサイズで表示されているが、これに限定されない。例えば、横ショベル角度G31及び縦ショベル角度G33は、水平距離G35、鉛直距離G37、直線距離G39、及び角度G41よりも小さいサイズで表示されていてもよく、同じサイズで表示されていてもよい。また、横ショベル角度G31、縦ショベル角度G33、水平距離G35、鉛直距離G37、直線距離G39、及び角度G41の少なくともいずれかが強調して表示されていてもよい。強調表示としては、例えば異なる色、太字、網掛け等が挙げられる。
[0112]
 次に、図9及び図10を参照し、測量モードの際に表示される出力画像の第2構成例について説明する。図9及び図10は、測量モードの際に表示装置D3に表示される出力画像Gxの第2構成例を示す図である。
[0113]
 第2構成例の出力画像Gxは、表示装置D3の作業ガイダンス表示部430に表示される水平距離表示画像436、鉛直距離表示画像437、直線距離表示画像438、及び角度表示画像439の図形の形状が、第1構成例の出力画像Gxと異なる。具体的には、第2構成例では、作業ガイダンス表示部430に、第1構成例における水平距離アイコンG36、鉛直距離アイコンG38、直線距離アイコンG40、及び角度アイコンG42に代えて、水平距離アイコンG36a、鉛直距離アイコンG38a、直線距離アイコンG40a、及び角度アイコンG42aが表示される。なお、その他の構成については、第1構成例と同様である。以下では、第1構成例と同様の構成の説明を省略する。
[0114]
 水平距離アイコンG36aは、水平距離G35を模式的に表す図形である。水平距離アイコンG36aは、例えば、所定の2地点を示す2つの点と、2つの点を結ぶ第3線分と、所定の2地点間の水平距離を示す第3図形としての双方向矢印とで表される。2つの点の位置は、第1地点P1の水平面からの高さと第2地点P2の水平面からの高さとの大小関係に応じて変更されるように構成されていてもよい。例えば、第2地点P2の水平面からの高さが第1地点P1の水平面からの高さよりも低い場合、左側に配置される点が右側に配置される点よりも上側に表示される。一方、第2地点P2の水平面からの高さが第1地点P1の水平面からの高さよりも高い場合、右側に配置される点が左側に配置される点よりも下側に表示される。また、第1地点P1の水平面からの高さと第2地点P2の水平面からの高さが等しい場合には、左側に配置される点と右側に配置される点とが上下方向の同一の位置に表示される。図9の例では、左側に配置される点は、右側に配置される点よりも上側に表され、図10の例では、左側に配置される点は、右側に配置される点よりも下側に表されている。また、図9及び図10の例では、双方向矢印は第3線分の上側に表されている。但し、双方向矢印は第3線分の下側に表されていてもよい。操作者は、水平距離表示画像436を見ることで、2地点間の水平距離G35を知ることができる。また、水平距離アイコンG36aと対応して水平距離G35が表示されるので、操作者は、水平距離G35を容易に認識することができる。
[0115]
 鉛直距離アイコンG38aは、鉛直距離G37を模式的に表す図形である。鉛直距離アイコンG38aは、例えば、水平距離アイコンG36aと同様に構成された2つの点及び第3線分と、所定の2地点間の鉛直距離を示す第3図形としての双方向矢印とで表される。図9の例では、双方向矢印は左側に配置される点の左側に表されている。但し、双方向矢印は右側に配置される点の右側に表されていてもよい。操作者は、鉛直距離表示画像437を見ることで、2地点間の鉛直距離G37を知ることができる。また、鉛直距離アイコンG38aと対応して鉛直距離G37が表示されるので、操作者は、鉛直距離G37を容易に認識することができる。
[0116]
 直線距離アイコンG40aは、直線距離G39を模式的に表す図形である。直線距離アイコンG40aは、例えば、水平距離アイコンG36aと同様に構成された2つの点及び第3線分と、第3線分に平行な第3図形としての双方向矢印とで表される。図9の例では、双方向矢印は第3線分の上側に表されている。但し、双方向矢印は第3線分の下側に表示されていてもよい。操作者は、直線距離表示画像438を見ることで、2地点間の直線距離G39を知ることができる。また、直線距離アイコンG40aと対応して直線距離G39が表示されるので、操作者は、直線距離G39を容易に認識することができる。
[0117]
 角度アイコンG42aは、角度G41を模式的に表す図形である。角度アイコンG42aは、例えば、水平距離アイコンG36aと同様に構成された2つの点及び第3線分と、水平面を示す第4線分と、第3線分と第4線分との間に配置された第3図形としての円弧とで表される。操作者は、角度表示画像439を見ることで、水平面に対する所定の2地点を結ぶ線分の角度を知ることができる。また、角度アイコンG42aと対応して角度G41が表示されるので、操作者は、角度G41を容易に認識することができる。
[0118]
 以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
[0119]
 ショベルは、表示装置D3とは別の独立した表示装置D3Sを備えていてもよい。表示装置D3Sは、例えば表示装置D3と同様、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変換処理部を有する。表示装置D3Sは、例えばキャビン10の床から鉛直上方に延びる取付用ステーに取り付けられる。表示装置D3は、例えば、メイン画面、情報表示・設定画面等を表示するモニタであってよい。表示装置D3Sは、例えば、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のICTを利用した機能に関する専用モニタであってよい。但し、表示装置D3は、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のICTを利用した機能に関する情報を表示してもよく、表示装置D3Sは、メイン画面、情報表示・設定画面等を表示してもよい。
[0120]
 図11は、測量モードの際に表示装置D3に表示される出力画像の構成例を示す図である。図12は、測量モードの際に別の表示装置D3Sに表示される出力画像の構成例を示す図である。
[0121]
 図11及び図12の例では、表示装置D3はメイン画面、情報表示・設定画面等を表示し、表示装置D3Sはマシンガイダンス機能、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のICTを利用した機能に関する情報を表示している。
[0122]
 具体的には、図11に示されるように、表示装置D3に表示される出力画像Gx1は、時刻表示部411、回転数モード表示部412、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、平均燃費表示部441、作動油温表示部442を有する。一方、図12に示されるように、表示装置D3Sに表示される出力画像Gx2は、作業ガイダンス表示部430を有する。
[0123]
 本国際出願は、2017年8月9日に出願した日本国特許出願第2017-154060号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

符号の説明

[0124]
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
10  キャビン
30  コントローラ
430 作業ガイダンス表示部
431 位置表示画像
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 左右車体傾斜表示画像
435 前後車体傾斜表示画像
436 水平距離表示画像
437 鉛直距離表示画像
438 直線距離表示画像
439 角度表示画像
D3  表示装置
G31 横ショベル角度
G32 横ショベルアイコン
G33 縦ショベル角度
G34 縦ショベルアイコン
G35 水平距離
G36,G36a 水平距離アイコン
G37 鉛直距離
G38,G38a 鉛直距離アイコン
G39 直線距離
G40,G40a 直線距離アイコン
G41 角度
G42,G42a 角度アイコン

請求の範囲

[請求項1]
 マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を有するショベルであって、
 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るアタッチメントと、
 前記運転室内に設けられた表示装置と、
 を備え、
 前記表示装置は、2つの時点における前記アタッチメントの2つの先端位置の関係を示す複数の数値情報と、前記複数の数値情報のそれぞれに対応する複数の図形と、を含む画像を表示する、
 ショベル。
[請求項2]
 前記複数の図形の各々は、異なる領域に表示される、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項3]
 互いに対応する前記数値情報と前記図形とは、同一の領域に表示される、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項4]
 前記複数の数値情報は、前記アタッチメントの2つの先端位置の間の直線距離、水平距離、鉛直距離、及び水平面に対する角度を含む、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項5]
 前記複数の図形の各々は、水平面を示す第1線分と、前記第1線分の一方の端点を始点として前記第1線分に対して所定の角度を有して延びる第2線分と、前記複数の図形のそれぞれに応じた形状を有する第2図形と、を含む、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項6]
 前記複数の図形の各々は、前記アタッチメントの2つの先端位置に対応する2つの点と、前記2つの点を結ぶ第3線分と、前記複数の図形のそれぞれに応じた形状を有する第3図形と、を含む、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項7]
 前記表示装置は、前記数値情報及び前記図形を表示する表示部と、前記ショベルの車体傾斜状態を表示する表示部とを同時に表示する、
 請求項1に記載のショベル。
[請求項8]
 前記ショベルの車体傾斜状態を表示する表示部は、前記ショベルの形で表されるショベルアイコンを含み、
 前記ショベルアイコンは、前記ショベルの車体傾斜状態に応じて変化する、
 請求項7に記載のショベル。
[請求項9]
 前記ショベルアイコンは、前記ショベルを後方から見たときの前記ショベルの形で表され、左右方向における前記ショベルの水平面に対する傾斜角度の変化に応じて変化する、
 請求項8に記載のショベル。
[請求項10]
 前記ショベルアイコンは、前記ショベルを側面から見たときの前記ショベルの形で表され、前後方向における前記ショベルの水平面に対する傾斜角度の変化に応じて変化する、
 請求項8に記載のショベル。
[請求項11]
 前記ショベルの車体傾斜状態を表示する表示部は、左右方向及び前後方向の少なくともいずれかにおける前記ショベルの水平面に対する角度であるショベル角度を含み、
 前記表示装置は、前記複数の数値情報及び前記ショベル角度の少なくともいずれかを強調して表示する、
 請求項7に記載のショベル。
[請求項12]
 アタッチメントを有するショベルの表示装置であって、
 前記表示装置は、2つの時点における前記アタッチメントの2つの先端位置の関係を示す複数の数値情報と、前記複数の数値情報のそれぞれに対応する複数の図形と、を含む画像を表示する、
 ショベルの表示装置。
[請求項13]
 アタッチメントを有するショベルの表示方法であって、
 2つの時点における前記アタッチメントの2つの先端位置の関係を示す複数の数値情報と、前記複数の数値情報のそれぞれに対応する複数の図形と、を含む画像を表示する、
 ショベルの表示方法。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]