JP7344117B2 - ショベル、及び、ショベルと協働する支援装置 - Google Patents

Description

本開示は、ショベル、及び、ショベルと協働する支援装置に関する。

ショベルを操作する操作者は、アタッチメントによる掘削等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正確に作業できるように、ショベルの操作をガイドするシステム（以下、「マシンガイダンスシステム」とする。）が知られている（例えば、特許文献１参照）。

マシンガイダンスシステムを有効に利用するには、目標面等の入力等の各種設定を事前に行う必要がある。これらの設定は、通常、ショベルの運転室内に設置された表示装置に表示される設定画面を通じて行われる。設定画面の表示は、例えば、表示装置の近くに設けられたハードウェアスイッチを押すことで実現されている（例えば、特許文献２参照）。

国際公開第２０１６／０９８７４１号 国際公開第２０１５／１６３３８１号

しかしながら、上述の構成では、ショベルの操作者は、設定画面を表示させるために表示装置のところまで手を伸ばしてハードウェアスイッチを押す必要がある。特に、マシンガイダンスシステムによる施工支援等の情報通信技術（Information and Communications Technology (ICT)）を利用した施工支援に関する設定画面（以下、「ＩＣＴ設定画面」とする。）は、頻繁に利用される場合がある。そのため、設定画面の表示のためにハードウェアスイッチを押すことに操作者が煩わしさを感じるおそれがある。

そこで、操作者がＩＣＴ設定画面をより簡単に操作できるようにするショベルを提供することが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載された運転室と、前記運転室内に設けられた表示装置と、前記運転室内に設けられた音声入力装置と、音声認識機能を備えた制御装置と、前記上部旋回体に取り付けられた撮像装置と、を有し、前記表示装置は、施工支援に関する設定画面を表示し、前記制御装置は、前記音声入力装置を通じて入力された音声を認識し、認識結果に応じて前記設定画面に関する処理を実行し、前記制御装置は、前記設定画面における設定項目の数値を表す音声を認識して前記設定画面における前記設定項目の数値を変更し、前記音声認識機能の実行中においては、前記表示装置には、複数の前記設定項目と、前記撮像装置が撮像したカメラ画像と、ショベルの運転状態を表す画像とが同時に表示される。

上述の手段により、操作者がＩＣＴ設定画面をより簡単に操作できるようにするショベルが提供される。

本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 図１のショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。 図１のショベルに搭載される基本システムの別の構成例を示す図である。 ショベルに搭載されるコントローラの構成例を示す図である。 支援装置に搭載されるコントローラの構成例を示す図である。 メイン画面の一例を示す図である。 情報表示・設定画面の一例を示す図である。 設定変更処理のフローチャートである。 表示装置に表示される画像の一例を示す図である。 表示装置に表示される画像の別の一例を示す図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。 表示装置の別の構成例を示す図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。 本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 ２つの表示装置を備えたショベルのシステム構成図である。 図１６のショベルの運転室内から前方を見たときの図である。 表示装置に表示される画像の更に別の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係るショベルについて説明する。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。

図１は、本発明の実施形態に係るショベルＰＳを例示する側面図である。ショベルＰＳの下部走行体１には、旋回機構２を介して旋回自在に上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が取り付けられている。アーム５の先端には、エンドアタッチメント（作業部位）としてバケット６が取り付けられている。

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ている。そして、ブーム４は、ブームシリンダ７により駆動され、アーム５は、アームシリンダ８により駆動され、バケット６は、バケットシリンダ９により駆動される。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が取り付けられている。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を集合的に「姿勢センサ」と称することもある。姿勢センサは、アタッチメントの姿勢を検出する。例えば、アタッチメントの作業部位の位置を導き出すことができるようにするためである。

ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度であるブーム角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、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。

アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度であるアーム角度を検出する。アーム角度センサＳ２は、例えば、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。

バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度であるバケット角度を検出する。バケット角度センサＳ３は、例えば、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。

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、又は、連結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の少なくとも１つは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。

上部旋回体３には、エンジン１１等の動力源及び車体傾斜センサＳ４等が搭載されている。車体傾斜センサＳ４は、上部旋回体３の傾斜角を検出する。車体傾斜センサＳ４は、例えば、水平面に対する傾斜を検出して、上部旋回体３の傾斜角を検出する加速度センサである。

上部旋回体３には、撮像装置８０が設けられている。撮像装置８０は、ショベルＰＳの左方の空間を撮像する左カメラ８０Ｌ、右方の空間を撮像する右カメラ８０Ｒ、及び、後方の空間を撮像するバックカメラ８０Ｂを含む。左カメラ８０Ｌ、右カメラ８０Ｒ及びバックカメラ８０Ｂのそれぞれは、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、撮影した画像を運転室１０内に設けられている表示装置４０に送る。

上部旋回体３には、運転室１０が設けられている。運転室１０内には、コントローラ３０、表示装置４０、音声出力装置４３及び記憶装置４７等が設けられている。また、運転室１０には、ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｄ１及び通信装置Ｔ１が取り付けられている。ＧＰＳ装置Ｄ１は、ショベルＰＳの位置を検出し、検出した位置に関するデータをコントローラ３０に供給する。通信装置Ｔ１は、外部との通信を制御し、外部から取得したデータをコントローラ３０に供給する。通信装置Ｔ１は、例えば、衛星通信網、携帯電話通信網及び無線ＬＡＮ等の少なくとも１つを介して外部から情報を取得できるように構成されている。

コントローラ３０は、ショベルＰＳの駆動制御を行う主制御部として機能する制御装置である。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ている。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ているプログラムを実行することで実現される。

コントローラ３０は、ショベルＰＳの操作をガイドする制御装置であるマシンガイダンス装置５０としても機能する。マシンガイダンス装置５０は、例えば、施工支援としてマシンガイダンス機能を実行する場合、操作者が設定した目標地形の表面である目標面とアタッチメントの作業部位との距離等、アタッチメントの作業部位と目標面との相対的な関係を表す作業情報を視覚的に或いは聴覚的に操作者に知らせる。目標面とアタッチメントの作業部位との距離は、例えば、エンドアタッチメントとしてのバケット６の先端（爪先）、バケット６の背面、又は、エンドアタッチメントとしてのブレーカの先端等と目標面との間の距離である。マシンガイダンス装置５０は、表示装置４０及び音声出力装置４３等の少なくとも１つを介して、作業情報を操作者に認識させてショベルＰＳの操作をガイドする。マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳを自動的に或いは半自動的に動作させるマシンコントロール機能を実行してもよい。例えば、マシンガイダンス装置５０は、施工支援として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の少なくとも１つ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。

図１の例では、マシンガイダンス装置５０はコントローラ３０に組み込まれているが、コントローラ３０の外部に設けられていてもよい。この場合、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。そして、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。

表示装置４０は、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される液晶ディスプレイである。

音声出力装置４３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。音声出力装置４３は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続されるスピーカを含む。また、音声出力装置４３は、ブザー等の警報器であってもよい。

記憶装置４７は、各種情報を記憶するための装置である。図１の例では、記憶装置４７として、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体が採用されている。

ゲートロックレバー４９は、ショベルＰＳが誤って操作されるのを防止する機構であり、運転室１０のドアと運転席との間に設けられている。ゲートロックレバー４９は、運転室１０からの操作者の退出を妨げるように引き上げられたときに各種操作装置を有効にし、操作者の退出が可能となるように押し下げられたときに各種操作装置を無効にする。

図２Ａ及び図２Ｂは、ショベルＰＳに搭載される基本システムの構成例を示す図である。図２Ｂの構成は、操作者が携帯するスマートフォン等の携帯端末である支援装置ＳＤとショベルＰＳとが協働している点で、図２Ａの構成と異なる。表示装置４０は、マシンガイダンス装置５０から供給される作業情報等を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、ＣＡＮ若しくはＬＩＮ等の通信ネットワークを構成するケーブル又は専用線等を介してマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に接続されている。

表示装置４０は、画像表示部４１に表示する画像を生成する変換処理部４０ａを有する。変換処理部４０ａは、撮像装置８０から得られる画像データに基づき、画像表示部４１上に表示する、実写画像を含む画像を生成する。表示装置４０には、左カメラ８０Ｌ、右カメラ８０Ｒ及びバックカメラ８０Ｂのそれぞれから画像データが入力される。

変換処理部４０ａは、例えば、コントローラ３０から表示装置４０に入力される各種データのうち画像表示部４１に表示させるデータを画像信号に変換する。コントローラ３０から表示装置４０に入力されるデータは、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、尿素水の残量を示すデータ、及び、燃料の残量を示すデータ等の少なくとも１つを含む。

変換処理部４０ａは、変換した画像信号を画像表示部４１に出力し、実写画像及び各種データ等の少なくとも１つに基づいて生成した画像を画像表示部４１に表示させる。変換処理部４０ａは、表示装置４０ではなく、例えば、コントローラ３０に設けられてもよい。この場合、撮像装置８０は、コントローラ３０に接続される。

表示装置４０は、入力装置４２を備えていてもよい。入力装置４２は、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０又はコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。図２Ａ及び図２Ｂの例では、入力装置４２は、スイッチパネルに設けられた押しボタンスイッチである。入力装置４２は、例えば、メンブレンスイッチであってもよく、タッチパネルであってもよい。具体的には、入力装置４２は、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを有する。

表示切換ボタン４２ａは、画像表示部４１に表示される画像を切り換えるためのボタンである。表示切換ボタン４２ａは、押される度に、画像表示部４１に表示される画面を切り換える。画像表示部４１に表示される画面は、メイン画面及び情報表示・設定画面を含む。

方向ボタン４２ｂは、方向を入力する操作部の一例である。図２Ａ及び図２Ｂの例では、上下左右の４方向を入力できるように構成された十字ボタンが方向ボタン４２ｂとして採用されている。方向ボタン４２ｂは、上ボタン、下ボタン、左ボタン及び右ボタンの独立した４つのボタンの組み合わせであってもよい。操作者は、方向ボタン４２ｂの操作により、画面を切り替えたり、画面内に表示されるカーソルを移動させたり、カーソル移動により選択された項目の数値を変更したりすることができる。

音声入力装置４４は、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に各種情報を音声で入力するための装置である。図２Ａ及び図２Ｂの例では、音声入力装置４４は、運転室１０内に取り付けられたマイクロフォンである。音声入力装置４４は、ショベルＰＳの周囲で発せられた音を拾えるようにショベルＰＳの外側に向けて上部旋回体３に設置されたマイクロフォンであってもよい。

コントローラ３０は、図２Ｂに示すように、操作者が携帯する支援装置ＳＤが搭載している音声入力装置４４Ｄを通じて入力された音声を利用できるように構成されていてもよい。図２Ｂの支援装置ＳＤは、例えば、スマートフォン、タブレットＰＣ又はボイスレコーダ等の携帯端末であり、コントローラ３０Ｄ、表示装置４０Ｄ、音声入力装置４４Ｄ、通信装置Ｔ１Ｄ及び記憶装置４７Ｄを含む。コントローラ３０Ｄ、表示装置４０Ｄ、音声入力装置４４Ｄ、通信装置Ｔ１Ｄ及び記憶装置４７Ｄは、それぞれ、ショベルＰＳに搭載されているコントローラ３０、表示装置４０、音声入力装置４４、通信装置Ｔ１及び記憶装置４７と同様に機能する。

表示装置４０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４０以外のショベルＰＳ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てエンジン１１を始動させる。

エンジン１１は、エンジンコントローラ（ＥＣＵ）７４により制御される。エンジン１１の回転軸は、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に連結されている。ＥＣＵ７４は、エンジン１１の状態を示す各種データ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータ等）をコントローラ３０に向けて送信する。コントローラ３０は、記憶部３０ａにこれらのデータを蓄積し、必要に応じて表示装置４０に送信する。

メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給するための油圧ポンプである。メインポンプ１４は、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５により実現されていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。

コントロールバルブ１７は、ショベルＰＳにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、例えば、１又は複数の油圧アクチュエータに、メインポンプ１４が吐出する作動油を選択的に供給するように構成されている。油圧アクチュエータは、例えば、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、走行用油圧モータ及び旋回用油圧モータ等を含む。

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータを操作するために用いる装置であり、運転室１０内に設けられている。操作装置２６が操作されると、対応する流量制御弁のパイロットポートにパイロットポンプ１５から作動油が供給される。パイロットポートには、操作装置２６の操作内容に応じた圧力の作動油が供給される。操作内容は、例えば、操作方向及び操作量を含む。

コントローラ３０は、ショベルＰＳ全体の動作を制御する。コントローラ３０は、ゲートロックレバー４９が押し下げられている状態では、ゲートロック弁４９ａを閉状態とし、ゲートロックレバー４９が引き上げられている状態では、ゲートロック弁４９ａを開状態とする。ゲートロック弁４９ａは、コントロールバルブ１７と操作装置２６との間の油路に設けられている切換弁である。ゲートロック弁４９ａは、コントローラ３０からの指令に応じて開閉する。但し、ゲートロック弁４９ａは、ゲートロックレバー４９と機械的に接続され、ゲートロックレバー４９の動作に応じて開閉してもよい。

ゲートロック弁４９ａは、閉状態において、コントロールバルブ１７と操作装置２６との間の作動油の流れを遮断して操作装置２６を無効にする。また、ゲートロック弁４９ａは、開状態において、コントロールバルブ１７と操作装置２６との間で作動油を連通させて操作装置２６を有効にする。

コントローラ３０は、ゲートロック弁４９ａが開状態となり、操作装置２６が有効になった状態で、圧力センサ１５ａ、１５ｂによって検出されるパイロット圧から、操作装置２６の操作内容を検出する。

また、コントローラ３０は、例えば以下で説明するような各種データを取得する。コントローラ３０が取得したデータは、記憶部３０ａに格納される。

メインポンプ１４のレギュレータ１４ａは、斜板角度を示すデータをコントローラ３０に対して出力する。吐出圧力センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータをコントローラ３０に対して出力する。作動油タンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられている油温センサ１４ｃは、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に対して出力する。圧力センサ１５ａ、１５ｂは、操作装置２６が操作された際に生成されるパイロット圧を検出し、検出したパイロット圧を示すデータをコントローラ３０に対して出力する。

操作装置２６としての操作レバーには、入力装置４２の別の一例としてのスイッチボタン２６Ｓが設けられている。操作者は、操作レバーを操作しながらスイッチボタン２６Ｓを操作することで、コントローラ３０に対して指令信号を出力できる。

ショベルＰＳの運転室１０内には、エンジン回転数調整ダイヤル７５が設けられている。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る。操作者は、例えば、エンジン回転数調整ダイヤル７５を回すことで、エンジン回転数を段階的に切り換えることができる。本実施形態では、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段階で操作者がエンジン回転数を切り換えることができるように設けられている。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に対して出力する。図２Ａ及び図２Ｂは、エンジン回転数調整ダイヤル７５によりＨモードが選択された状態を示している。

ＳＰモードは、作業量を優先させる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る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ＰＳを稼働させる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、エンジンをアイドリング状態にする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。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回転数に制御される。

次に、図３Ａを参照し、マシンガイダンス装置５０に設けられている各種機能について説明する。図３Ａは、ショベルＰＳに搭載されるコントローラ３０の構成例を示す図である。

コントローラ３０は、ショベルＰＳ全体の動作の制御に加えて、マシンガイダンス装置５０によるガイダンスを行うか否かを制御する。具体的には、コントローラ３０は、ショベルＰＳが休止中であると判定したときは、マシンガイダンス装置５０によるガイダンスを中止するように、ガイダンス中止指令をマシンガイダンス装置５０に出力する。

コントローラ３０は、オートアイドルストップ指令をＥＣＵ７４に対して出力する際に、ガイダンス中止指令をマシンガイダンス装置５０に出力してもよい。或いは、コントローラ３０は、ゲートロックレバー４９が押し下げられた状態にあると判定した場合に、ガイダンス中止指令をマシンガイダンス装置５０に出力してもよい。

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、車体傾斜センサＳ４、ＧＰＳ装置Ｄ１、通信装置Ｔ１、入力装置４２及び音声入力装置４４等の少なくとも１つ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４７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４３及び表示装置４０等の少なくとも１つに出力する。

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間の距離の大きさに応じた制御指令を音声出力装置４３及び表示装置４０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４３はその距離の大きさを表す音を出力する。制御指令を受けた表示装置４０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、基準点に作業部位を接触させた後でその基準点に対する鉛直距離として操作者が入力する高さである。基準点は、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４０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間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。

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、目標設定部５０４、音声認識部５０５及び音声操作部５０６等を含む。

傾斜角算出部５０１は、車体傾斜センサ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ＰＳの傾斜角を算出する。

高さ算出部５０２は、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。この算出は、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角度、アーム角度及びバケット角度とに基づく。基準面は、例えば、ショベルＰＳが位置する平面を含む仮想平面である。図３Ａの例では、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の背面で土砂を均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。

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間の距離を算出する。図３Ａの例では、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。

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、例えば、２つの時点のそれぞれ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つの時点のそれぞれにおけるバケット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された時点、又は、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。

目標設定部５０４は、２つの時点のそれぞれ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４０に幾何学的情報を表示してもよい。幾何学的情報は、ショベルＰＳ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つの時点のそれぞれにおけるバケット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４０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。本実施形態では、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。

音声認識部５０５は、ショベルＰＳの操作者が発した音声を認識する。図３Ａの例では、音声認識エンジンを用い、音声入力装置４４を通じて入力された音声を文字列に変換する。音声認識部５０５は、認識した音声を表す文字列を表示装置４０に表示させてもよい。操作者が発した音声とマシンガイダンス装置５０が認識した音声とが一致しているか否かを操作者に確認させるためである。音声認識エンジンは、１又は複数の音声認識辞書を利用し、入力された音声を文字列に変換する。音声認識辞書は、例えば、記憶装置４７に記憶されている。音声認識辞書は、関西弁、東北弁又は九州弁といった方言毎に用意されていてもよい。この場合、音声認識部５０５は、例えば、ＧＰＳ装置Ｄ１の出力に基づいて検出されたショベルＰＳの現在位置に基づき、使用する音声認識辞書を切り換えてもよい。音声認識部５０５は、例えば、ショベルＰＳが東北地方に位置すると判定した場合、東北弁に適した音声認識辞書を使用してもよい。また、音声認識部５０５は、入力された音声の特徴（アクセント及びイントネーション等）に基づいて操作者が使用する方言を識別するように構成されていてもよい。この場合、音声認識部５０５は、操作者が使用する方言に合わせて音声認識辞書を切り換えてもよい。

音声認識部５０５は、ショベルＰＳの操作者を識別するように構成されていてもよい。この場合、音声認識部５０５は、声紋認証技術を用いてもよい。音声認識部５０５は、例えば、所定の合言葉が発せられたときに、取得した声紋データと既登録の声紋データとを照合し、発話者が既登録の操作者であるか否かを判定する。

音声認識部５０５は、学習機能を備えていてもよい。音声認識部５０５は、例えば、操作者が音声の入力をやり直したと判断した場合、次回以降、１回目に入力された音声を、２回目に入力された音声として認識するように学習してもよい。例えば、音声認識部５０５は、１回目に入力された癖のある音声を把握できなかった後で、２回目に入力された音声を認識できた場合、次回以降においては、１回目に入力された癖のある音声を、２回目に入力された音声と同じ音声として認識するように学習してもよい。その結果、音声認識部５０５は、最初は認識できなかった癖のある音声を認識できるようになる。また、音声認識部５０５は、例えば、第１時点で認識した音声が所定の登録コマンドであると判定できなかった場合であって、その後に、登録コマンドに対応する処理を開始させるための操作が手動で行われた場合、第１時点で認識した音声が登録コマンドを表していたと判断してもよい。そして、音声認識部５０５は、次回以降、第１時点で認識した音声と同じ音声を認識した場合には、登録コマンドが発話されたと見なし、その登録コマンドに対応する処理を自動的に開始させてもよい。登録コマンドは、所定の処理を開始させるためのきっかけとなる既登録の音声であり、例えば、メイン画面の表示を開始させるための既登録の音声「メイン表示」を含む。この場合、登録コマンドに対応する処理を開始させるための手動操作は、例えば、表示切換ボタン４２ａの押下である。

音声認識部５０５は、声紋認証技術等を用いて操作者を識別している場合には、操作者の音声の特徴を操作者毎に学習してもよい。

マシンガイダンス装置５０は、運転室１０内に設置された音声入力装置４４ではなく支援装置ＳＤに搭載された音声入力装置４４Ｄを通じて入力された音声を利用できるように構成されていてもよい。この場合、支援装置ＳＤは、図３Ｂに示すように、音声認識部５０５Ｄを備えていてもよい。図３Ｂは、音声認識部５０５Ｄを備えたコントローラ３０Ｄを有する支援装置ＳＤの構成例を示す。この構成では、音声認識部５０５Ｄは、ショベルＰＳに設けられたコントローラ３０が有する音声認識部５０５と同様に機能する。そして、音声認識部５０５Ｄは、通信装置Ｔ１Ｄを通じて音声認識結果をコントローラ３０に向けて送信する。コントローラ３０は、通信装置Ｔ１を介し、支援装置ＳＤから送信された音声認識結果を受信する。この構成により、ショベルＰＳの操作者は、運転室１０内にいる場合には、運転室１０内に設置された音声入力装置４４を通じて音声を入力でき、運転室１０から外に出た場合には、支援装置ＳＤに搭載された音声入力装置４４Ｄを通じて音声を入力できる。但し、支援装置ＳＤに搭載された音声入力装置４４Ｄを利用できる場合、運転室内に設置された音声入力装置４４は省略されてもよい。この場合、ショベルＰＳの操作者は、運転室１０内にいる場合であっても、支援装置ＳＤに搭載された音声入力装置４４Ｄを通じて音声を入力できる。また、支援装置ＳＤに搭載された音声入力装置４４Ｄを利用する場合であっても、音声の認識は、音声認識部５０５で行われてもよい。この場合、音声入力装置４４Ｄは、通信装置Ｔ１Ｄを介し、音声認識結果ではなく、音声情報をコントローラ３０に向けて送信するだけでよい。

音声操作部５０６は、音声認識結果に応じて各種操作を行う。図３Ａの例では、音声操作部５０６は、音声認識部５０５が音声操作部５０６を起動させるための所定の音声（以下、「起動音声」とする。）を認識した場合に起動する。また、音声操作部５０６は、操作者からの音声入力が所定時間無かった場合に停止する。音声認識部５０５が音声操作部５０６を停止させるための所定の音声（以下、「停止音声」とする。）を認識した場合に停止してもよい。図３Ｂの音声認識部５０５Ｄが起動音声又は停止音声を認識した場合も同様である。起動音声は、例えば「すみとも起動」である。停止音声は、例えば「すみとも終了」である。

音声操作部５０６は、マシンコントロール機能を開始させるための所定の音声（以下、「ＭＣ音声」とする。）を認識した場合にマシンコントロール機能を開始させてもよい。ＭＣ音声は、例えば、「ＭＣ（エムシー）オン」である。この構成により、ショベルＰＳの操作者は、操作レバーの先端に設けられたスイッチボタン２６Ｓを操作することなく、マシンコントロール機能を開始させることができる。

音声認識部５０５は、例えば、起動音声を認識した場合、取得した声紋データと既登録の声紋データとを照合し、発話者が既登録の操作者であるか否かを判定する。そして、音声操作部５０６は、音声認識部５０５により既登録の操作者であると判定された場合に限り起動するように構成されていてもよい。支援装置ＳＤにおける音声認識部５０５Ｄが、発話者が既登録の操作者であるか否かを判定する場合も同様である。

音声操作部５０６は、例えば、音声認識結果に応じてＩＣＴ設定画面に関する処理を実行する。ＩＣＴ設定画面に関する処理は、例えば、図５の階層情報表示領域４１ｎに表示される画像の切り換え、主要領域Ｒ２における設定項目の選択、及び、設定項目の設定値の入力等を含む。

次に、表示装置４０に表示される画面の構成例について説明する。図４は、表示装置４０の画像表示部４１に表示されるメイン画面４１Ｖの一例を示す図である。

メイン画面４１Ｖは、日時表示領域４１ａ、走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、平均燃費表示領域４１ｄ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、エンジン作動時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、回転数モード表示領域４１ｉ、尿素水残量表示領域４１ｊ、作動油温表示領域４１ｋ及びカメラ画像表示領域４１ｍを含む。走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ及び回転数モード表示領域４１ｉのそれぞれは、ショベルＰＳの設定状態を表示する設定状態表示部の例である。平均燃費表示領域４１ｄ、エンジン作動時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ及び作動油温表示領域４１ｋのそれぞれは、ショベルＰＳの運転状態を表示する運転状態表示部の例である。

日時表示領域４１ａは、現在の日時を表示する領域である。走行モード表示領域４１ｂは、現在の走行モードを表すアイコンを表示する領域である。アタッチメント表示領域４１ｃは、現在装着されているアタッチメントを表すアイコンを表示する領域である。平均燃費表示領域４１ｄは、現在の平均燃費を表示する領域である。エンジン制御状態表示領域４１ｅは、エンジン１１の制御状態を表すアイコンを表示する領域である。冷却水温表示領域４１ｇは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。燃料残量表示領域４１ｈは、燃料タンク５５に貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。回転数モード表示領域４１ｉは、現在の回転数モードを表示する領域である。尿素水残量表示領域４１ｊは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を表示する領域である。作動油温表示領域４１ｋは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。カメラ画像表示領域４１ｍは、カメラ画像を表示する領域である。

次に、図５を参照し、表示装置４０に表示される情報表示・設定画面について説明する。図５は、表示装置４０の画像表示部４１に表示される情報表示・設定画面４１ＶＣの一例を示す図である。情報表示・設定画面４１ＶＣは、カメラ画像表示領域４１ｍの代わりに階層情報表示領域４１ｎを有する点で図４のメイン画面４１Ｖと相違する。しかしながら、情報表示・設定画面４１ＶＣは、その他の点でメイン画面４１Ｖと共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。

階層情報表示領域４１ｎは、階層構造を有する情報を表示する領域である。図５の例では、階層情報表示領域４１ｎは、１階層につき５つのタブを用いて２層の階層構造を有する情報を表示する。

図５は、階層情報表示領域４１ｎで特定の設定項目の設定値が変更される様子を示している。具体的には、図５は、操作者が表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを用いて２層目の５番目のタブ内にある設定項目の設定値を変更する様子を示している。

操作者は、最初に、表示切換ボタン４２ａを押して表示装置４０に情報表示・設定画面４１ＶＣを表示させる。具体的には、メイン画面４１Ｖが表示されている状態、すなわち、階層情報表示領域４１ｎではなくカメラ画像表示領域４１ｍが表示されている状態で、表示切換ボタン４２ａを押してカメラ画像表示領域４１ｍを階層情報表示領域４１ｎに切り換える。そのとき、情報表示・設定画面４１ＶＣの階層情報表示領域４１ｎには、１層目の１番目のタブ「Ａ」が選択状態であり、２～５番目の４つのタブ「Ｂ」～「Ｅ」が非選択状態である第１画像（図示せず。）が表示される。

図５では、１層目の５番目のタブ「Ｅ」が選択状態である画像が階層情報表示領域４１ｎに表示されている。破線で囲まれた領域は、各種情報が表示される主要領域Ｒ１を表している。破線は実際には表示されない。

第１画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、燃費情報画面である。燃費情報画面の主要領域Ｒ１には、例えば、燃費（例えば単位時間当たりの燃料消費量）の過去の推移等が表示される。

第１画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第２画像（図示せず。）に切り換えられる。第２画像では、１層目の２番目のタブ「Ｂ」が選択状態である。第２画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、機械状態情報画面である。機械状態情報画面の主要領域Ｒ１には、例えば、エンジン回転数等の過去の推移等が表示される。

第２画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第３画像（図示せず。）に切り換えられる。また、第３画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第４画像（図示せず。）に切り換えられる。

第３画像では、１層目の３番目のタブ「Ｃ」が選択状態である。第４画像では、１層目の４番目のタブ「Ｄ」が選択状態である。第３画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、メンテナンス情報画面であり、第４画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、アタッチメントオプション情報画面である。

第４画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５画像（図示せず。）に切り換えられる。第５画像では、１層目の５番目のタブ「Ｅ」が選択状態である。第５画像は、主要領域Ｒ１に２層目の５つのタブを含む。第５画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、マシンガイダンス装置５０等の情報通信技術を利用した施工支援に関する設定画面（ＩＣＴ設定画面）である。施工支援は、例えば、マシンガイダンス機能を実行してショベルＰＳによる施工を支援すること、マシンコントロール機能を実行してショベルＰＳによる施工を支援すること、及び、ペイロードに関する情報を表示してショベルＰＳによる施工を支援すること、の少なくとも１つを含む。マシンガイダンス機能を実行してショベルＰＳによる施工を支援することは、例えば、アタッチメントの作業部位と目標面との相対的な位置関係を表示してショベルＰＳによる施工を支援することを含む。ペイロードに関する情報は、例えば、ショベルＰＳと協働するダンプトラックの最大積載量、及び、そのダンプトラックに積載可能な被掘削物の残重量等を含む。ペイロードに関するＩＣＴ設定画面は、「４トン」又は「１０トン」といったダンプトラックの種別（ダンプＩＤ）、及び、「砂」、「粘度」又は「コンクリート」といった被掘削物の種別（マテリアルＩＤ）等を設定項目として含む。ダンプトラックの種別は、例えば、ダンプトラックの最大積載量を導き出すために利用され、被掘削物の種別は、例えば、ダンプトラックに積載可能な被掘削物の残重量を導き出すために利用される。

第５画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第１画像に切り換えられる。一方、第５画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの下部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｖ画像（図示せず。）に切り換えられる。

第５Ｖ画像では、２層目の１番目のタブ「Ｖ」が選択状態であり、２～５番目の４つのタブ「Ｗ」～「Ｚ」が非選択状態である。一点鎖線で囲まれた領域は、各種設定項目の設定値が表示される主要領域Ｒ２を表している。一点鎖線は実際には表示されない。第５Ｖ画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、ＩＣＴ設定画面のうちの１つである目標面設定画面である。目標面設定画面では、例えば、目標高さ及び目標法面角度等が設定される。

第５Ｖ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｗ画像（図示せず。）に切り換えられる。第５Ｗ画像では、２層目の２番目のタブ「Ｗ」が選択状態である。主要領域Ｒ２には、第５Ｖ画像の場合と同様に、設定項目の設定値が表示される。第５Ｗ画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、ＩＣＴ設定画面のうちの１つであるブザー設定画面である。ブザー設定画面では、例えば、ブザー音の周波数（高低）及び音量等が設定される。

第５Ｗ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｘ画像（図示せず。）に切り換えられる。第５Ｘ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｙ画像（図示せず。）に切り換えられる。第５Ｙ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｚ画像（図示せず。）に切り換えられる。第５Ｘ画像では、２層目の３番目のタブ「Ｘ」が選択状態である。第５Ｙ画像では、２層目の４番目のタブ「Ｙ」が選択状態である。第５Ｚ画像では、２層目の５番目のタブ「Ｚ」が選択状態である。第５Ｘ画像～第５Ｚ画像のそれぞれの主要領域Ｒ２には、第５Ｖ画像の場合と同様に、設定項目の設定値が表示される。

第５Ｘ画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、ＩＣＴ設定画面のうちの１つである測量設定画面である。測量設定画面では、例えば、測量モードの使用を有効にするか否か等が設定される。第５Ｙ画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、ＩＣＴ設定画面のうちの１つである基準点設定画面である。基準点設定画面では、例えば、バケットベンチセット機能の使用を有効にするか否か等が設定される。バケットベンチセット機能は、バケット６に関するベンチマーク（基準点）を設定する機能である。バケットベンチセット機能が有効の場合、操作者は、バケット６の爪先を基準点に接触させた状態でスイッチボタン２６Ｓの１つであるバケットベンチセットボタン（図示せず。）を押すことで、そのときのバケット６の爪先の座標を原点として登録できる。第５Ｚ画像が階層情報表示領域４１ｎに表示された画面は、例えば、ＩＣＴ設定画面のうちの１つである旋回角度基準設定画面である。旋回角度基準設定画面では、例えば、旋回ベンチセット機能の使用を有効にするか否か等が設定される。旋回ベンチセット機能は、旋回角度の基準を設定する機能である。旋回ベンチセット機能が有効の場合、操作者は、旋回操作によって上部旋回体３を所望の方向に方向付けた状態でスイッチボタン２６Ｓの１つである旋回ベンチセットボタン（図示せず。）を押すことで、そのときの旋回角度をゼロ度として登録できる。

第５Ｚ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｖ画像に切り換えられる。一方、第５Ｚ画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの下部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｚ１画像（図示せず。）に切り換えられる。

第５Ｚ１画像では、２層目の５番目のタブ「Ｚ」の主要領域Ｒ２における１番目の設定項目が選択状態であり、２番目の設定項目が非選択状態である。

第５Ｚ１画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの下部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｚ２画像に切り換えられる。図５は、第５Ｚ２画像が表示された状態を示している。第５Ｚ２画像では、２層目の５番目のタブ「Ｚ」の主要領域Ｒ２における２番目の設定項目が選択状態であり、１番目の設定項目が非選択状態である。選択状態にある２番目の設定項目は、カーソルで指示されていてもよい。

第５Ｚ２画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの上部分又は下部分を押すと、階層情報表示領域４１ｎに表示される画像は、第５Ｚ１画像に切り換えられる。一方、第５Ｚ２画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの右部分を押すと、２番目の設定項目の設定値が所定の増分だけインクリメント（増大）される。第５Ｚ２画像が表示された状態で操作者が方向ボタン４２ｂの左部分を押すと、２番目の設定項目の設定値が所定の減分だけデクリメント（低減）される。

上述の説明では、例として第５Ｖ画像から第５Ｚ画像を挙げたが、各画像における設定項目は、統合されてもよく、分離されてもよい。また、各画像に別の設定項目が追加されてもよい。

以上のような手順で操作者は任意の設定項目の設定値を変更できる。具体的には、操作者は、表示切換ボタン４２ａを押して情報表示・設定画面４１ＶＣを表示させた後で、方向ボタン４２ｂの右部分を４回押すことでＩＣＴ設定画面を表示させる。方向ボタン４２ｂの左部分を１回押すことでＩＣＴ設定画面を表示させてもよい。その後、操作者は、方向ボタン４２ｂの下部分を１回押し、更に、方向ボタン４２ｂの右部分を４回押すことで旋回角度基準設定画面を表示させる。方向ボタン４２ｂの下部分を１回押し、更に、方向ボタン４２ｂの左部分を１回押すことで旋回角度基準設定画面を表示させてもよい。その後、操作者は、方向ボタン４２ｂの下部分を２回押すことで旋回角度基準設定画面の２番目の設定項目を選択状態にした上で、方向ボタン４２ｂの右部分又は左部分を押すことで、２番目の設定項目の設定値を増減させることができる。

このように、入力装置４２の表示切換ボタン４２ａには、表示装置４０に表示されている画面を情報表示・設定画面４１ＶＣに切り換える機能が割り当てられている。また、入力装置４２の方向ボタン４２ｂには、表示装置４０に表示されている画面をＩＣＴ設定画面に切り換える機能が割り当てられている。そのため、操作者は、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを操作してＩＣＴ設定画面を表示させることができる。

また、入力装置４２の方向ボタン４２ｂには、ＩＣＴ設定画面に表示される複数の設定項目のうちの１つを選択する機能と、各設定項目の値を変更する機能とが割り当てられている。そのため、操作者は、方向ボタン４２ｂを操作して各設定項目の値を変更できる。

次に、図６～図８を参照し、運転室１０内に設けられた音声入力装置４４を用いてＩＣＴ設定画面における設定項目を変更する処理（以下、「設定変更処理」とする。）について説明する。図６は、設定変更処理のフローチャートである。マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳの稼働中、所定の制御周期で繰り返しこの設定変更処理を実行する。図７及び図８は表示装置４０に表示される画像の例を示す。

最初に、マシンガイダンス装置５０は、音声認識部５０５が起動音声を認識したか否かを判定する（ステップＳＴ１）。例えば、「すみとも起動」という音声を認識したか否かを判定する。

音声認識部５０５が起動音声を認識していないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、マシンガイダンス装置５０は、音声操作部５０６を起動させることなく、ステップＳＴ１の判定を繰り返す。

音声認識部５０５が起動音声を認識したと判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、マシンガイダンス装置５０は、音声操作部５０６を起動させる（ステップＳＴ２）。

起動した音声操作部５０６は、音声認識部５０５の認識結果に応じてＩＣＴ設定画面に関する処理を実行する（ステップＳＴ３）。

マシンガイダンス装置５０は、例えば、音声認識部５０５が起動音声を認識したと判定した場合、音声操作部５０６を起動させた上で、ＩＣＴ設定画面を構成する複数の画面に割り当てられている設定項目の一覧表を表示する。操作者による設定項目の設定を支援するためである。一覧表を見た操作者は、どのような設定項目があるのかを知ることができ、或いは、どのような設定項目があったかを思い出すことができる。一覧表は、全ての設定項目の名称の一覧表であってもよく、一部の設定項目の名称の一覧表であってもよい。或いは、全ての設定項目の名称と現在の設定値の組み合わせの一覧表であってもよく、一部の設定項目の名称と現在の設定値の組み合わせの一覧表であってもよい。

マシンガイダンス装置５０は、設定項目の推奨値に関する情報を表示してもよく、設定項目の推奨値に関する情報を音声出力してもよい。マシンガイダンス装置５０は、例えば、「３日前の設定を流用しますか？」といったメッセージを表示或いは音声出力してもよく、「○○県○○市の現場で使用した設定を流用しますか？」といったメッセージを表示或いは音声出力してもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、入力装置４２を通じた操作者の操作入力、又は、音声入力装置４４を通じた操作者の音声入力に応じ、推奨した設定値を含む一覧表を表示するか否か、或いは、推奨した設定値を採用するか否か等を決定してもよい。なお、マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳが過去に行った作業に関する情報を含む様々な情報に基づき、どのような設定値を推奨値とするかを学習するように構成されていてもよい。そして、マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳの現在位置、日付及び現在時刻等と学習結果とに基づき、設定項目の推奨値に関する情報を導き出してもよい。

図７は、メイン画面４１Ｖ上にポップアップ表示された一覧表４１Ｐを示す。図７の一覧表４１Ｐは、一部の設定項目の名称と現在の設定値の組み合わせ、すなわち、設定項目「目標高さ」とその設定値「××ｃｍ」の組み合わせ、及び、設定項目「目標法面角度」とその設定値「未設定」の組み合わせを示している。「未設定」は、「目標法面角度」の設定値が未設定であることを表している。

マシンガイダンス装置５０は、「一覧表を表示して下さい」、「何を設定すればいい？」といった所定の音声が音声認識部５０５で認識された場合に設定項目の一覧表を表示してもよい。

操作者は、一覧表にある設定項目「△△」の内容が分からない場合、或いは、その内容を忘れてしまっている場合、「△△って何？」といった質問を発することでその設定項目の内容の説明をマシンガイダンス装置５０に求めることができる。そのような質問が音声認識部５０５で認識された場合、マシンガイダンス装置５０は、その設定項目の内容を説明する画面を表示させてもよく、その設定項目の内容に関する音声メッセージを音声出力装置４３から出力させてもよい。

音声操作部５０６は、例えば、「目標高さ○○ｃｍ」という音声が音声認識部５０５で認識された場合、一覧表４１Ｐにおける設定項目「目標高さ」の設定値を「○○ｃｍ」に変更する。このとき、音声操作部５０６は、目標高さの設定値を他の画像と区別可能に表示させてもよい。例えば、音声操作部５０６は、目標高さの設定値を点滅させてもよく、反転表示させてもよい。設定値が未確定であることを知らせるため、また、操作者による確認を促すためである。音声操作部５０６は、「目標高さ○○ｃｍですね」といった音声メッセージを音声出力装置４３から出力させてもよい。

操作者は、点滅している設定値が所望の値でなければ、「違う、××ｃｍだよ」というように、不同意を表す言葉を発した上で、所望の値を発話し直すようにする。「違う」のような不同意を表す言葉の発話は省略されてもよい。音声操作部５０６は、別の値が音声認識部５０５で認識された場合、目標高さをその別の値に変更した上で点滅を継続させる。

操作者は、点滅している設定値が所望の値であれば、「はい」、「そうです」又は「ＯＫ」といった同意を表す言葉を発する。同意を表す言葉の後に所望の値を発話してもよい。音声操作部５０６は、同意を表す言葉が音声認識部５０５で認識された場合、目標高さを○○ｃｍで確定し、その点滅を停止させる。これにより、目標高さの設定は完了する。「目標法面角度」についても同様である。

図８は、「目標高さ」の設定値が「○○ｃｍ」で確定され、且つ、「目標法面角度」の設定値が「●●度」で確定されたときの一覧表４１Ｐを示す。図８の一覧表４１Ｐは、設定項目「目標高さ」の設定値「××ｃｍ」が「○○ｃｍ」に変更されたこと、及び、「目標法面角度」の設定値「未設定」が「●●度」に変更されたことを示している。

音声操作部５０６は、操作者が声を発する前に、「目標高さはどうしますか？」といった音声メッセージを出力して目標高さの設定を促してもよい。また、目標高さの設定が完了したときに、例えば「目標法面角度はどうしますか？」のように、他の関連する設定項目の設定を促してもよい。或いは、上述のように、「３日前の設定値を流用しますか？」といった音声メッセージを出力して適切な設定値を提案してもよい。

音声操作部５０６が起動した後、マシンガイダンス装置５０は、操作者の発話がない時間が所定時間を上回ったか否かを判定している（ステップＳＴ４）。

操作者の発話がない時間が所定時間を上回っていないと判定している場合（ステップＳＴ４のＮＯ）、マシンガイダンス装置５０は、音声操作部５０６を停止させることなく、音声操作部５０６を継続的に機能させる。

操作者の発話がない時間が所定時間を上回ったと判定した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、マシンガイダンス装置５０は、音声操作部５０６を停止させる（ステップＳＴ５）。

音声操作部５０６は、所定の条件が満たされた場合、「他にご用件はございますか」といった音声メッセージを出力し、音声操作部５０６の停止を促してもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、操作者による「ありません」、「特にないよ」といった発話を受けたときに、音声操作部５０６を停止させる。所定の条件は、例えば、全ての設定項目の設定が完了した場合、及び、操作者の発話がない時間が所定時間を上回った場合等の少なくとも１つを含む。音声操作部５０６は、音声認識部５０５が「すみとも停止」等の停止音声を認識した場合に、音声操作部５０６を強制的に停止させてもよい。これは、使用されていない音声操作部５０６を速やかに停止させるためである。すなわち、操作者が意図せずに発した言葉に応じて音声操作部５０６が設定項目の設定値を誤って設定してしまうのを防止するためである。

次に、図９～図１１を参照し、設定変更処理の別の例について説明する。図９～図１１は、それぞれ、表示装置４０に表示される画像の別の例を示す。

音声操作部５０６は、例えば、「目標高さ○○ｃｍ」という音声が音声認識部５０５で認識された場合、ＩＣＴ設定画面のうちの１つである目標面設定画面を表示させ、且つ、設定項目のうちの１つである目標高さの設定値を○○ｃｍに変更する。図９は、目標面設定画面における設定項目「目標高さ」の設定値が「○○ｃｍ」に変更されたときの画像表示部４１の状態を示す。このとき、音声操作部５０６は、目標高さの設定値を他の画像と区別可能に表示させてもよい。例えば、音声操作部５０６は、目標高さの設定値を点滅させてもよく、反転表示させてもよい。設定値が未確定であることを知らせるため、また、操作者による確認を促すためである。音声操作部５０６は、「目標高さ○○ｃｍですね」といった音声メッセージを音声出力装置４３から出力させてもよい。

操作者は、表示されている設定値が所望の値でなければ、「違う、××ｃｍだよ」というように、「違う」のような不同意を表す言葉を発した上で、所望の値を発話し直すようにする。不同意を表す言葉の発話は省略されてもよい。音声操作部５０６は、別の値が音声認識部５０５で認識された場合、目標高さをその別の値に変更した上で反転表示を継続させる。

操作者は、反転表示されている設定値が所望の値であれば、「はい」、「そうです」又は「ＯＫ」といった同意を表す言葉を発する。同意を表す言葉の後に所望の値を発話してもよい。音声操作部５０６は、同意を表す言葉が音声認識部５０５で認識された場合、目標高さを○○ｃｍで確定し、その反転表示を停止させる。これにより、目標高さの設定は完了する。

その後、音声操作部５０６は、例えば「目標法面角度はどうしますか？」のように、目標面設定画面における他の設定項目の設定を促してもよい。この場合、音声操作部５０６は、目標法面角度及びその設定値を他の画像と区別可能に表示させてもよい。図９は、一例として、目標法面角度及びその設定値を反転表示させた状態を示している。

この場合、操作者は、「目標法面角度●●度」といった発話で目標法面角度を設定してもよい。「目標法面角度」の発話を省略して「●●度」と発話するだけでもよい。図１０は、「目標法面角度」の設定値が「●●度」に変更された後で且つ確定される前の画像表示部４１の状態を示す。具体的には、「●●度」が反転表示された状態を示す。

或いは、音声操作部５０６は、目標高さの設定を完了させた後で、「目標法面角度は、昨日の設定値を用いますか？」といった提案を行うことで、次の設定項目である目標法面角度の設定を促してもよい。操作者は、この提案を受け入れる場合には、「はい」等の同意を表す言葉を発するだけでよい。

操作者は、１回の発話で同じ設定画面に属する複数の設定項目の設定を行ってもよい。例えば、「目標高さ○○ｃｍ、目標法面角度●●度」といった発話で目標高さと目標法面角度を纏めて設定してもよい。この場合、音声操作部５０６は、目標面設定画面を表示させ、目標高さの設定値を○○ｃｍに変更し、且つ、目標法面角度の設定値を●●度に変更する。このとき、音声操作部５０６は、目標面設定画面にある目標高さ及び目標法面角度のそれぞれの設定値を反転表示させてもよい。また、音声操作部５０６は、「目標高さ○○ｃｍ、目標法面角度●●度ですね」といった音声メッセージを音声出力装置４３から出力させてもよい。操作者による確認を促すためである。

図１１は、目標面設定画面における設定項目「目標高さ」の設定値が「○○ｃｍ」に変更され、且つ、設定項目「目標法面角度」の設定値が「●●度」に変更されたときの画像表示部４１の状態を示す。また、図１１は、目標高さ及び目標法面角度のそれぞれの確定前の設定値が反転表示されているときの画像表示部４１の状態を示す。

また、操作者は、１回の発話で複数の設定画面に属する複数の設定項目の設定を行ってもよい。この場合、音声操作部５０６は、１つの設定画面を表示し、その１つの設定画面における１つの設定項目の変更後の設定値の表示を点滅させて操作者に確認を促す。操作者による確認（確定）は、例えば、同意を表す言葉の発話による。そして、その１つの設定項目の設定値が確定された後で、別の設定画面を表示し、その別の設定画面にある別の設定項目の変更後の設定値の表示を点滅させて操作者に確認を促す。更に別の設定画面にある更に別の設定項目についても同様である。

操作者は、マシンガイダンス装置５０に音声指令を与えることで、バケットベンチセット機能に関する基準点、及び、旋回ベンチセット機能に関する基準等の少なくとも１つを設定してもよい。操作者は、例えば、バケット６の爪先を基準点に接触させた状態で「バケットベンチセット」と発話することで、そのときのバケット６の爪先の座標を原点として登録してもよい。また、操作者は、例えば、旋回操作によって上部旋回体３を所望の方向に方向付けた状態で「旋回ベンチセット」と発話することで、そのときの旋回角度をゼロ度として登録してもよい。

操作者は、マシンガイダンス装置５０に音声指令を与えることで、ＩＣＴ設定画面におけるタブの切り換えを行ってもよい。タブの切り換えに用いられる音声指令は、例えば、「一番右のタブ」、「左から３番目のタブ」等を含む。タブにアイコンが付されている場合には操作者はアイコンの特徴を発話すればよい。例えば、タブにバケット６のアイコンが付されている場合には操作者は「バケットのタブ」を発話すればよい。タブに名称（番号、アルファベット等を含む。）が付されている場合には操作者はタブの名称を発話すればよい。タブが色分けされている場合には操作者はタブの色を発話すればよい。

操作者は、マシンガイダンス装置５０に音声指令を与えることで、過去の設定値を利用してもよい。過去の設定値を利用するための音声指令は、例えば、「○月○日の設定値を利用」、「○○県○○市の現場での設定値を利用」というように、日時、場所等で設定値を特定する音声指令を含む。この場合、音声操作部５０６は、複数の設定値を纏めて変更する。

操作者は、ＩＣＴ設定画面を構成する複数の画面を所定の時間間隔で且つ所定の順番で切り換えて表示させるための音声指令をマシンガイダンス装置５０に与えてもよい。マシンガイダンス装置５０は、例えば、「設定画面を５秒刻みで順番に見せて」といった音声指令が音声認識部５０５で認識された場合、ＩＣＴ設定画面を構成する複数の画面を５秒刻みで順番に切り換えて表示させる。この機能により、操作者は、複数の画面に割り当てられている複数の設定項目の設定値を容易に確認できる。

図９及び図１０を参照して説明した設定変更処理では、図７及び図８を参照して説明した設定変更処理と異なり、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを用いて各種設定項目の設定値を変更する際に表示される情報表示・設定画面（図５参照。）と同じ画面が表示される。そのため、操作者は、各種設定項目の設定値を変更する音声操作に慣れた後は、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを用いる場合であっても、各種設定項目の設定値を容易に変更できるようになる。情報の階層構造を把握できるためである。同じ理由により、操作者は、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを用いて各種設定項目の設定値を変更する操作に慣れた後は、音声操作による場合であっても、各種設定項目の設定値を容易に変更できるようになる。

上述のように、本発明の実施形態に係るショベルＰＳは、下部走行体１と、下部走行体１に旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に搭載された運転室１０と、運転室１０内に設けられた表示装置４０と、運転室１０内に設けられた音声入力装置４４と、音声認識機能を実現する音声認識部５０５を備えた制御装置としてのマシンガイダンス装置５０と、を有する。表示装置４０は、情報通信技術を利用した施工支援に関する設定画面であるＩＣＴ設定画面を表示し、マシンガイダンス装置５０は、音声入力装置４４を通じて入力された音声を認識し、認識結果に応じてＩＣＴ設定画面に関する処理を実行する。この構成により、ショベルＰＳは、操作者がＩＣＴ設定画面をより簡単に操作できるようにする。具体的には、操作者は、表示切換ボタン４２ａ及び方向ボタン４２ｂを用いることなく、ＩＣＴ設定画面に関する処理を実行させることができる。そのため、操作者は、操作レバーから手を離さずにＩＣＴ設定画面に関する処理を実行させることもできる。その結果、ショベルＰＳの操作性は向上する。また、操作者は、情報の階層構造を把握していない場合であっても、音声操作により所望の設定項目の設定値を直接的に変更できる。

マシンガイダンス装置５０は、音声認識結果に応じたＩＣＴ設定画面に関する処理の一例として、音声認識結果に応じたＩＣＴ設定画面における設定項目の値の入力を実行してもよい。マシンガイダンス装置５０は、例えば、音声認識結果に基づき、ペイロードに関するＩＣＴ設定画面におけるダンプＩＤ及びマテリアルＩＤ等の設定項目の値を入力してもよい。また、マシンガイダンス装置５０は、音声認識結果に応じたＩＣＴ設定画面に関する処理の別の一例として、音声認識結果に応じたＩＣＴ設定画面における複数の設定項目の値の一括入力を実行してもよい。

ショベルＰＳの操作者は、撮像装置８０が撮像した画像に基づいてダンプトラックの種別を画像認識するようにマシンガイダンス装置５０が構成されている場合であって、その種別が誤認識されていると判断したとき、音声認識機能を利用して、誤認識された種別を修正してもよい。操作者は、例えば、マシンガイダンス装置５０により最大積載量４トンのダンプトラックが最大積載量１０トンのダンプトラックであると誤認識されていると判断したとき、「４トン」を発話し、その誤認識された内容を修正してもよい。

マシンガイダンス装置５０は、対話形式で動作してもよい。例えば、音声認識結果に応じて適切なタイミングで適切な音声メッセージを出力することで操作者との円滑なコミュニケーションを図り、操作者による漏れのない適切な設定値の入力を促すようにしてもよい。

ショベルＰＳは、望ましくは、ＩＣＴ設定画面における設定項目の値を手入力する入力装置４２を有する。また、ショベルＰＳは、望ましくは、音声認識結果に関する音声を出力する音声出力装置４３を有する。音声認識結果に関する音声は、音声認識結果が正しいか否かを操作者に確認させるための音声を含む。例えば、認識した音声が「○○ｃｍ」の場合、音声認識結果に関する音声は、「○○ｃｍ」、「○○ｃｍで正しいですか？」等を含む。但し、音声出力装置４３及び入力装置４２の少なくとも一方は省略されてもよい。ショベルＰＳは、音声認識結果が正しいか否かを操作者に確認させるため、音声認識結果に関する情報を表示装置４０に表示させてもよい。

マシンガイダンス装置５０は、運転室１０内に設けられた音声入力装置４４ではなく、支援装置ＳＤの音声入力装置４４Ｄを通じて入力された音声を認識し、音声認識結果に応じてＩＣＴ設定画面に関する処理を実行するように構成されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施形態が説明された。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、上述の実施形態を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。

例えば、上述の実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳが操作されているときには、カメラ画像表示領域４１ｍでカメラ画像を表示するように構成されている。そして、ショベルＰＳが操作されていないときに、所定の入力に応じて、カメラ画像表示領域４１ｍにおけるカメラ画像の代わりに、階層情報表示領域４１ｎにおける情報を表示させる。しかしながら、マシンガイダンス装置５０は、カメラ画像表示領域４１ｍにおけるカメラ画像と同時に階層情報表示領域４１ｎにおける情報を表示させてもよい。

また、上述の実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、２Ｄマシンガイダンス装置として機能するが、２Ｄマシンコントロール装置、３Ｄマシンガイダンス装置、又は、３Ｄマシンコントロール装置として機能してもよい。

マシンガイダンス装置５０は、図１２に示すように、画像表示部４１にステータス表示ウィンドウ４１Ｗを表示させてもよい。ステータス表示ウィンドウ４１Ｗは、ショベルＰＳ又はマシンガイダンス装置５０の動作状態を表示する。図１２は、「現在、音声操作部が起動しています。」というテキストメッセージをステータス表示として表示している。操作者は、ステータス表示ウィンドウ４１Ｗを見ることで、音声操作部５０６が起動しているか否かを容易に把握できる。

マシンガイダンス装置５０は、図１３に示すように、表示装置４０の上部に設けられたインジケータ６０を制御してもよい。インジケータ６０は、例えばＬＥＤで構成され、ＬＥＤを点灯或いは消灯させることで、音声認識機能が動作しているか否かを操作者等に知らせる。図１３の左図は、音声認識機能が動作していないときにインジケータ６０が消灯している状態を示し、図１３の右図は、音声認識機能が動作しているときにインジケータ６０が点灯している状態を示す。

マシンガイダンス装置５０は、図１４に示すように、音声認識機能が動作しているか否かをステータス表示ウィンドウ４１Ｗに表示してもよい。図１４は、「オペレータの音声を認識できます。」というテキストメッセージを表示することで音声認識機能が動作していることを操作者に知らせるようにしている。マシンガイダンス装置５０は、操作者が発した言葉を認識できなかった場合に、その旨をステータス表示ウィンドウ４１Ｗに表示してもよい。マシンガイダンス装置５０は、テキストメッセージ以外に、アイコン又はアニメーション等を表示させてもよい。

ショベルＰＳは、ショベルＰＳの周囲にいる管理者等が視認可能な位置にインジケータ６０を備えていてもよい。ショベルＰＳは、例えば図１５に示すように、運転室１０の屋根に取り付けられたインジケータ６０Ａ、カウンタウェイトに取り付けられたインジケータ６０Ｂ、及び、運転室１０内に取り付けられたインジケータ６０Ｃ等の少なくとも１つを備えていてもよい。ショベルＰＳの周囲にいる管理者等は、インジケータ６０Ａ～６０Ｃの少なくとも１つを見ることで、自身が発した言葉が認識され得るか否か等を把握できる。

ショベルＰＳは、表示装置４０とは別の独立した表示装置４０Ｓを備えていてもよい。図１６は、表示装置４０と表示装置４０Ｓを備えたショベルＰＳのシステム構成図である図１６の構成は、表示装置４０Ｓを備える点で、図２Ａの構成と異なる。図１７は、図１６のショベルＰＳの運転室１０内から前方を見たときの図である。

表示装置４０Ｓは、コントローラ３０又はコントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０Ｓは、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される液晶ディスプレイである。表示装置４０Ｓは、画像表示部４１Ｓに表示する画像を生成する変換処理部４０ａＳを有する。変換処理部４０ａＳは、コントローラ３０から表示装置４０Ｓに入力される各種データのうち画像表示部４１Ｓに表示させるデータを画像信号に変換する。そして、変換処理部４０ａＳは、変換した画像信号を画像表示部４１Ｓに出力し、実写画像や各種データに基づいて生成した画像を画像表示部４１Ｓに表示させる。

表示装置４０Ｓは、入力装置４２Ｓを備える。入力装置４２Ｓは、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。図１６の例では、入力装置４２Ｓは、スイッチパネルに設けられた押しボタンスイッチである。入力装置４２は、例えば、メンブレンスイッチであってもよく、タッチパネルであってもよい。

本実施形態では、表示装置４０Ｓは、図１７に示すように、運転室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ている。

図１６及び図１７に示す構成では、表示装置４０は、例えば、メイン画面又は情報表示・設定画面等を表示するモニタであってもよい。表示装置４０Ｓは、例えば、マシンガイダンス機能又は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もよい。但し、表示装置４０は、マシンガイダンス機能又は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４０Ｓは、メイン画面又は情報表示・設定画面等を表示してもよい。また、図１７では、表示装置４０Ｓは運転席ＤＳの左前方に取り付けられているが、運転席ＤＳの右前方に取り付けられていてもよい。

また、図１６及び図１７に示す構成では、表示装置４０Ｓは、音声入力装置、音声出力装置及びインジケータを備えることで、上記実施形態で実現された機能を実現してもよい。更に、表示装置４０Ｓは、音声入力装置、音声出力装置、インジケータ及びマシンガイダンス装置を備えることで、上記実施形態で実現された機能を実現してもよい。具体的に、表示装置４０Ｓは、ＩＣＴ設定画面を構成する複数の画面に割り当てられている設定項目の一覧を表示する一覧表４１Ｐ、音声認識機能の動作状態を表示するステータス表示ウィンドウ４１Ｗを表示させてもよい。

音声入力装置４４は、運転室１０内に複数設けられていてもよい。音声入力装置４４は、図１７に示すように、中央音声入力装置４４Ｃ、左音声入力装置４４Ｌ及び右音声入力装置４４Ｒを含んでいてもよい。図１７の例では、中央音声入力装置４４Ｃは運転席ＤＳの前方に設置され、左音声入力装置４４Ｌは運転席ＤＳの左前方に設置され、右音声入力装置４４Ｒは運転席ＤＳの右前方に設置されている。この構成により、マシンガイダンス装置５０は、工事現場等の雑音が大きい場所であっても、運転席ＤＳに着座する操作者が発した音声を確実に認識できる。複数の音声入力装置と協働することで、耐雑音音声認識技術を利用して操作者の音声と雑音とを空間的に区別して操作者の音声を抽出できるためである。その結果、音声の誤認識によるショベルＰＳ等の誤動作を防止できる。

また、図１７の例では、ショベルＰＳは、表示装置４０に加えて表示装置４０Ｓを備えているが、表示装置４０Ｓを備えることなく、２つ又は３つ以上の画像表示部を含む表示装置４０を備えていてもよい。その場合、例えば、１つの画像表示部にメイン画面又は情報表示・設定画面等が表示され、別の１つの画像表示部にマシンガイダンス機能又は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が表示されてもよい。

次に、図１８を参照し、マシンコントロール機能に関する設定項目が表示されるＩＣＴ設定画面の別の一例について説明する。図１８は、マシンコントロール機能に関する設定項目が表示されるＩＣＴ設定画面の別の一例であるマシンコントロール設定画面を示す。図１８のマシンコントロール設定画面には、ブーム上げ速度、ブーム下げ速度、バケット開き速度、バケット閉じ速度及び目標掘削角度が設定項目として表示されている。図１８の例では、マシンコントロール機能は、アーム５の開閉操作が行われたときに、バケット６の先端を目標面に沿って移動させるようにブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自動的に伸縮させる機能である。ブームシリンダ７の自動的な伸縮は、ブーム操作の有無及びブーム操作レバーの操作量とは無関係に、ブームシリンダ７を伸縮させることを意味する。アームシリンダ８及びバケットシリンダ９についても同様である。目標面は、例えば、法面又は水平面である。

ブーム上げ速度、ブーム下げ速度、バケット開き速度、バケット閉じ速度及び目標掘削角度は、それぞれ、マシンコントロール機能を実行する際に利用されるパラメータである。図１８の例では、ブーム上げ速度は、アーム角度の単位角度当たりのブームシリンダ７の伸長量で表され、ブーム下げ速度は、アーム角度の単位角度当たりのブームシリンダ７の収縮量で表される。また、バケット開き速度は、アーム角度の単位角度当たりのバケットシリンダ９の伸長量で表され、バケット閉じ速度は、アーム角度の単位角度当たりのバケットシリンダ９の収縮量で表される。目標掘削角度は、バケット６の背面と目標面との間に形成される角度で表される。図１８の例では、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中に目標掘削角度が維持されるようにブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自動的に伸縮させる。目標掘削角度は、例えば、バケット６の爪先が目標面と接しているときにバケット６の後端部が目標面より上にあるときに正値となり、バケット６の後端部が目標面と接しているときにバケット６の爪先が目標面より上にあるときに負値となる。

ブーム上げ速度は、典型的には、マシンコントロール機能を利用して形成された実際の掘削面の高さが目標面を下回っている場合にインクリメントされ、目標面を上回っている場合にデクリメントされる。ブーム下げ速度は、典型的には、実際の掘削面の高さが目標面を下回っている場合にデクリメントされ、目標面を上回っている場合にインクリメントされる。バケット開き速度は、典型的には、マシンコントロール機能の実行中におけるバケット６の背面と目標面との間に形成される実際の角度である掘削角度が全体的に目標掘削角度を下回っている場合にインクリメントされ、掘削角度が全体的に目標掘削角度を上回っている場合にデクリメントされる。目標掘削角度は、典型的には、実際の掘削面の凹凸等を考慮して必要に応じて増減される。

図１８のマシンコントロール設定画面は、画像Ｇ１～Ｇ５を含む。画像Ｇ１は、各設定項目をインクリメントする際に利用されるソフトウェアボタン（増加ボタン）であり、画像Ｇ１ａ～Ｇ１ｅを含む。具体的には、画像Ｇ１ａは、ブーム上げ速度をインクリメントする際に利用される増加ボタンであり、画像Ｇ１ｂは、ブーム下げ速度をインクリメントする際に利用される増加ボタンであり、画像Ｇ１ｃは、バケット開き速度をインクリメントする際に利用される増加ボタンであり、画像Ｇ１ｄは、バケット閉じ速度をインクリメントする際に利用される増加ボタンであり、画像Ｇ１ｅは、目標掘削角度をインクリメントする際に利用される増加ボタンである。画像Ｇ２は、各設定項目をデクリメントする際に利用されるソフトウェアボタン（減少ボタン）であり、画像Ｇ２ａ～Ｇ２ｅを含む。具体的には、画像Ｇ２ａは、ブーム上げ速度をデクリメントする際に利用される減少ボタンであり、画像Ｇ２ｂは、ブーム下げ速度をデクリメントする際に利用される減少ボタンであり、画像Ｇ２ｃは、バケット開き速度をデクリメントする際に利用される減少ボタンであり、画像Ｇ２ｄは、バケット閉じ速度をデクリメントする際に利用される減少ボタンであり、画像Ｇ２ｅは、目標掘削角度をデクリメントする際に利用される減少ボタンである。図１８の例では、各設定項目は、９段階の調節ができるように構成されている。具体的には、プラス側に４段階で、且つ、マイナス側に４段階の調節ができるように構成されている。

画像Ｇ３は、増加ボタン及び減少ボタンの少なくとも１つを用いて行われた各設定項目の調整結果の全てを有効にするためのソフトウェアボタン（適用ボタン）である。

画像Ｇ４は、増加ボタン及び減少ボタンの少なくとも１つを用いて行われた各設定項目の調整結果の全てをリセットするためのソフトウェアボタン（リセットボタン）である。

画像Ｇ５は、前回の適用ボタンの押下の後に増加ボタン及び減少ボタンの少なくとも１つを用いて行われた各設定項目の調節結果をキャンセルするためのソフトウェアボタン（キャンセルボタン）である。

マシンコントロール設定画面は、「旋回時ブーム上げ速度」を設定項目として含んでいてもよい。旋回時ブーム上げ速度は、マシンコントロール機能のうちの別の１つである第１支援機能の際に利用される。第１支援機能は、旋回操作とブーム上げ操作とを含む複合操作が行われたときに、上部旋回体３の旋回速度に応じてブーム４の上げ速度を調節するようにブームシリンダ７を自動的に伸縮させる機能である。旋回時ブーム上げ速度は、例えば、旋回角度の単位角度当たりのブームシリンダ７の伸長量で表される。

マシンコントロール設定画面は、「旋回時ブーム下げ速度」を設定項目として含んでいてもよい。旋回時ブーム下げ速度は、マシンコントロール機能のうちの別の１つである第２支援機能の際に利用される。第２支援機能は、旋回操作とブーム下げ操作とを含む複合操作が行われたときに、上部旋回体３の旋回速度に応じてブーム４の下げ速度を調節するようにブームシリンダ７を自動的に伸縮させる機能である。旋回時ブーム下げ速度は、例えば、旋回角度の単位角度当たりのブームシリンダ７の収縮量で表される。

マシンコントロール設定画面は、「ブーム上げ時旋回速度」を設定項目として含んでいてもよい。ブーム上げ時旋回速度は、マシンコントロール機能のうちの更に別の１つである第３支援機能の際に利用される。第３支援機能は、旋回操作とブーム上げ操作とを含む複合操作が行われたときに、ブーム４の上げ速度に応じて旋回速度を調節するように旋回用油圧モータを自動的に回転させる機能である。ブーム上げ時旋回速度は、例えば、ブームシリンダ７の単位伸長量当たりの旋回用油圧モータの回転角度で表される。

マシンコントロール設定画面は、「ブーム下げ時旋回速度」を設定項目として含んでいてもよい。ブーム下げ時旋回速度は、マシンコントロール機能のうちの更に別の１つである第４支援機能の際に利用される。第４支援機能は、旋回操作とブーム下げ操作とを含む複合操作が行われたときに、ブーム４の下げ速度に応じて旋回速度を調節するように旋回用油圧モータを自動的に回転させる機能である。ブーム下げ時旋回速度は、例えば、ブームシリンダ７の単位伸長量当たりの旋回用油圧モータの回転角度で表される。

この構成により、ショベルＰＳの操作者は、入力装置４２及び音声入力装置４４の少なくとも１つを利用してマシンコントロール設定画面における各設定項目を設定できる。すなわち、操作者は、マシンガイダンス装置５０を手動で操作することに加え、マシンガイダンス装置５０に音声指令を与えることによっても、マシンコントロール設定画面における各設定項目を設定できる。

本願は、２０１７年８月１４日に出願した日本国特許出願２０１７－１５６６５２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。

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・・・運転室 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 １５ａ、１５ｂ・・・圧力センサ １７・・・コントロールバルブ ２６・・・操作装置 ２６Ｓ・・・スイッチボタン ３０・・・コントローラ ３０ａ・・・記憶部 ４０・・・表示装置 ４０ａ・・・変換処理部 ４１・・・画像表示部 ４１Ｐ・・・一覧表 ４１Ｖ・・・メイン画面 ４１ＶＣ・・・情報表示・設定画面 ４１Ｗ・・・ステータス表示ウィンドウ ４２・・・入力装置 ４２ａ・・・表示切換ボタン ４２ｂ・・・方向ボタン ４３・・・音声出力装置 ４４・・・音声入力装置 ４７・・・記憶装置 ４９・・・ゲートロックレバー ４９ａ・・・ゲートロック弁 ５０・・・マシンガイダンス装置 ６０・・・インジケータ ７０・・・蓄電池 ７２・・・電装品 ７４・・・エンジンコントローラ ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル ８０・・・撮像装置 ８０Ｂ・・・バックカメラ ８０Ｌ・・・左カメラ ８０Ｒ・・・右カメラ ５０１・・・傾斜角算出部 ５０２・・・高さ算出部 ５０３・・・距離算出部 ５０４・・・目標設定部 ５０５・・・音声認識部 ５０６・・・音声操作部 ＤＳ・・・運転席 Ｄ１・・・ＧＰＳ装置 ＰＳ・・・ショベル 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・・・車体傾斜センサ Ｔ１・・・通信装置

Claims (12)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に搭載された運転室と、
   前記運転室内に設けられた表示装置と、
   前記運転室内に設けられた音声入力装置と、
   音声認識機能を備えた制御装置と、
   前記上部旋回体に取り付けられた撮像装置と、を有し、
   前記表示装置は、施工支援に関する設定画面を表示し、
   前記制御装置は、前記音声入力装置を通じて入力された音声を認識し、認識結果に応じて前記設定画面に関する処理を実行し、
   前記制御装置は、前記設定画面における設定項目の数値を表す音声を認識して前記設定画面における前記設定項目の数値を変更し、
   前記音声認識機能の実行中においては、前記表示装置には、複数の前記設定項目と、前記撮像装置が撮像したカメラ画像と、ショベルの運転状態を表す画像とが同時に表示される、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、音声の認識結果に応じて施工支援に関する前記設定画面を前記表示装置に表示する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、音声の認識結果に応じて前記設定画面における前記設定項目の値を入力する、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記制御装置は、音声の認識結果に応じて前記設定画面における複数の前記設定項目の値を纏めて入力する、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記設定画面における前記設定項目の値を手入力する入力装置を有する、
   請求項１に記載のショベル。
6. 音声の認識結果に関する音声を出力する音声出力装置を有する、
   請求項１に記載のショベル。
7. 前記表示装置は、複数の表示装置で構成されている、
   請求項１に記載のショベル。
8. 前記表示装置は、ステータス表示ウィンドウを表示する、
   請求項１に記載のショベル。
9. インジケータを更に有する、
   請求項１に記載のショベル。
10. 前記音声入力装置は、複数の音声入力装置で構成されている、
    請求項１に記載のショベル。
11. 下部走行体と、
    前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
    前記上部旋回体に搭載された運転室と、
    前記運転室内に設けられた表示装置と、
    制御装置と、
    前記上部旋回体に取り付けられた撮像装置と、を有し、
    前記表示装置は、情報通信技術を利用した施工支援に関する設定画面を表示し、
    前記制御装置は、携帯端末の音声入力装置を通じて入力された音声の音声認識機能による認識結果に応じて前記設定画面に関する処理を実行し、
    前記制御装置は、前記設定画面における設定項目の数値を表す音声を認識して前記設定画面における前記設定項目の数値を変更し、
    前記音声認識機能の実行中においては、前記表示装置には、複数の前記設定項目と、前記撮像装置が撮像したカメラ画像と、ショベルの運転状態を表す画像とが同時に表示される、
    ショベル。
12. 下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載された運転室と、前記運転室内に設けられ且つ施工支援に関する設定画面を表示する表示装置と、通信装置と、音声入力装置を通じて入力された音声の認識結果に応じて前記設定画面に関する処理を実行する制御装置と、前記上部旋回体に取り付けられた撮像装置と、を有するショベルと協働する支援装置であって、
    前記音声入力装置と、
    前記音声入力装置を通じて入力された、前記設定画面における設定項目の数値を表す音声の音声認識機能による認識結果に応じて、前記設定画面における前記設定項目の数値を変更する指令を送信する通信装置と、を有し、
    前記音声認識機能の実行中においては、前記表示装置には、複数の前記設定項目と、前記撮像装置が撮像したカメラ画像と、ショベルの運転状態を表す画像とが同時に表示される、
    支援装置。

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