CN1133782C - 挖掘机械的目标挖掘面设定装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种挖掘机械的目标挖掘面设定装置，相对设置在车体(1B)外部的外部基准(R)平行地设定目标挖掘面(T)，相对该目标挖掘面控制前装置(1A)，沿目标挖掘面(T)可连续地进行挖掘，包括用于设定上述目标挖掘面(T)的输入装置(7)、检测上述前装置(1A)的关于位置和姿势的状态量的检测装置(8a、8b)、使用上述输入装置和检测装置的信号运算上述车体(1B)和外部基准(R)及目标挖掘面(T)的位置关系的第一运算装置(11b、11c；11b、11s、11t)、使用由上述第一运算装置运算的位置关系进行图像运算处理并生成输出表示上述车体、外部基准及目标挖掘面的位置关系的图像信号的第二运算装置(11e-11h，11j)。

Description

挖掘机械的目标挖掘面设定装置
技术领域
本发明涉及一种设定液压挖掘机等的挖掘机械的作业条件的挖掘机械的目标挖掘面设定装置。
背景技术
在液压挖掘机中，操作人员由分别的手动操作杆操作活动臂等的前部件，但是仅以目视前构件的动作难以判断是否正确地挖掘着规定深度的沟或规定斜度的倾斜面。因此，预先设定挖掘面的深度和倾斜面的斜度自动挖掘控制使之成为该设定的深度和斜度的技术方案为人所知。为了进行自动挖掘控制，需要设定目标挖掘面。作为为了设定目标挖掘面应用两座标显示装置的装置有记载于特开昭62-185932号公报中的挖掘机械的监视装置和记载于特开平5-287782号公报中的挖掘机械。
在记载于特开昭62-185932号公报和特开平5-287782号公报中的挖掘机械中，将车体和目标挖掘面图像显示在监视器中，并且显示着从车体到目标挖掘面的深度和斜度。
另外，作为利用由设在车体外部的激光灯塔形成的激光基准面、水相等的外部基准与液压挖掘机组合，长距离地连续地挖掘从外部基准起一定深度·倾斜的面的方式，例如有特开平9-53253号公报所记载的建筑机械的区域控制挖掘控制的挖掘区域设定装置。在记载于特开平9-53253号公报中的挖掘区域设定装置中，将激光接收器设置在前构件上，用激光补正伴随着车体的移动的上下方向的偏移，形成直线状的连续的挖掘面。在该挖掘区域设定装置中，设定相对激光基准面的目标挖掘面，设定车体与目标挖掘面的关系。
发明的概述
但是，在记载于特开昭62-185932号公报和特开平5-287782号公报中的挖掘机械中没有使用外部基准，因此，也不能显示外部基准，是没有考虑显示的方案。
另外，在记载于特开平9-53253号公报中的挖掘区域设定装置中，从由设定器设定的激光基准面(外部基准)到目标挖掘面的深度只是以数值显示在监视器上，因此有容易产生设定误差的问题。
即、在使用激光基准面(外部基准)的方式中，对于从激光基准面等的外部基准起的一定深度的面进行长距离连续的挖掘，但是为此需要用外部基准反复进行目标挖掘面的设定。因此，为了进行正确地设定，操作人员不仅需要把握认识车体与目标挖掘面的位置关系，而且还需要把握认识激光基准面和目标挖掘面的位置关系。但是，仅用原来的数值或仅显示车体和目标挖掘面的位置关系的方式难以在视觉上掌握激光基准面和目标挖掘面的位置关系，容易产生设定误差。
本发明的目的是提供一种容易进行使用外部基准沿长距离连续地挖掘规定深度的面时的目标挖掘面的设定的、相对外部基准难以产生设定误差的挖掘机械的目标挖掘面设定装置、其记录媒体和显示装置。
(1)为了达到上述目的，本发明的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，相对设置在车体外部基准平行地设定目标挖掘面，相对该目标挖掘面控制前装置，沿目标挖掘面可连续地进行挖掘，其特征在于，包括用于设定上述目标挖掘面的输入装置、检测上述前装置的关于位置和姿势的状态量的检测装置、使用上述输入装置和检测装置的信号运算上述车体和外部基准及目标挖掘面的位置关系的第一运算装置、使用由上述第一运算装置运算的位置关系进行图像运算处理并生成输出表示上述车体、外部基准及目标挖掘面的位置关系的图像信号的第二运算装置。
通过用这样的构成将外部基准、目标挖掘面和车体的位置关系显示在图像显示装置上，操作人员通过观看该显示不仅在视觉上把识车体和目标挖掘面的位置关系，而且还在视觉上把握·认识外部基准与目标挖掘面的位置关系，可以确认设定状态是否是适当，因此，可以容易地进行使用外部基准沿长距离连续地挖掘到规定深度的面的情况的目标挖掘面的设定，难以产生设定误差。
(2)在上述(1)中，最好是，上述第一运算装置具有使用上述检测装置的信号来运算车体相对上述外部基准的位置关系的第一装置和使用至少上述输入装置的信号设定上述外部基准与目标挖掘面的位置关系的第二装置。
(3)另外，在上述(1)中，最好是，上述输入装置包括输入从上述外部基准到上述目标挖掘面的深度的数值输入装置，上述第一运算装置具有第三运算装置和第一设定装置，该第三运算装置使用上述前装置相对上述外部基准处于规定的位置关系时的上述检测装置的信号来运算上述车体和外部基准的位置关系，上述第一设定装置使用上述数值输入装置的信号来设定上述外部基准与目标挖掘面的位置关系。
(4)在上述(3)中，最好是，上述第一运算装置还具有第四运算装置，该第四运算装置使用上述第三运算装置的运算值和上述第一设定装置的设定值运算上述车体与目标挖掘面的位置关系，上述第二运算装置具有第一变换装置和第二变换装置，该第一变换装置将上述第三运算装置的运算值以车体作为基准变换为设定在显示装置的显示部上的监视器座标系的值，进行将上述车体与外部基准的位置关系显示在上述显示部的处理，该第二变换装置将上述第四运算装置的运算值以上述车体作为基准变换为上述监视器座标的值，进行使上述车体和目标挖掘面的位置关系显示在上述显示部上的处理。
(5)另外，在上述(1)中，上述输入装置也可以是包括在上述前装置所具有的作业工具处于目标深度时被操作的直接示教指示装置，这时，上述第一运算装置具有第四运算装置、第五运算装置和第六运算装置，该第四运算装置使用操作上述直接示教指示装置时的上述检测装置的信号运算上述车体和目标挖掘面的位置关系，该第五运算装置使用上述前装置相对上述外部基准处于规定位置关系时的上述检测装置的信号来运算上述车体与外部基准的位置关系，上述第六运算装置使用上述第四及第五运算装置的运算值来运算上述外部基准和目标挖掘面的位置关系。
(6)在上述(5)中，最好是，上述第一运算装置还具有使用上述第四及第五运算装置的运算值来运算上述车体和目标挖掘面的位置关系的第七运算装置，上述第二运算装置具有第一变换装置和第二变换装置，上述第一变换装置将上述第五运算装置的运算值变换为以车体作为基准设定在显示装置的显示部上的监视器座标系的值，进行将上述车体与外部基准的位置关系显示在上述显示部的处理，该第二变换装置将上述第四运算装置或上述第七运算装置的运算值以上述车体作为基准变换为上述监视器座标的值，进行使上述车体和目标挖掘面的位置关系显示在上述显示部上的处理。
(7)另外，在上述(1)中，最好是，上述输入装置包括设定上述外部基准的斜度的装置，上述第一运算装置也包括上述斜度的设定值，运算上述车体和外部基准和目标挖掘面的位置关系，上述第二运算装置产生上述图像信号，以显示对应于上述斜度的上述外部基准和目标挖掘面。
(8)另外，在上述(1)中，目标挖掘面设定装置还包括使用上述第二运算装置的图像信号以上述位置关系显示表示上述车体的图像和表示上述外部基准及目标挖掘面的直线的显示装置。
(9)另外，在上述(1)中，最好是，上述第一运算装置包含于第一控制单元，上述第二运算装置包含于与上述第一控制单元分体的第二控制单元。
(10)另外，为了达到上述目的，本发明的记录媒体，记录挖掘机械的目标挖掘面设定程序，该挖掘机械相对设置在车体外部的外部基准平行地设定目标挖掘面，相对该目标挖掘面控制前装置，可沿目标挖掘面连续地挖掘，其特征在于，该程序使用来自用于设定上述目标挖掘面的输入装置的信号、来自检测关于上述前装置的位置和姿势的状态量的检测装置的信号而使计算机运算上述车体和外部基准和目标挖掘面的位置关系，使用该运算的位置关系使计算机进行图像运算处理，使计算机产生·输出表示上述车体和外部基准和目标挖掘面的位置关系的图像信号。
(11)另外，为了达到上述目的，本发明的显示装置，是挖掘机械的目标挖掘面设定装置的显示装置，该挖掘机械相对设置在车体外部的外部基准平行地设定目标挖掘面，相对该目标挖掘面控制前装置，可沿目标挖掘面连续地挖掘，其特征在于，它具有显示部，该显示部取入表示预运算的上述车体和外部基准和目标挖掘面的位置关系的图像信号，用上述位置关系显示表示上述车体的图像和表示上述外部基准及目标挖掘面的直线。
附图的简单说明
图1是与液压挖掘机的液压驱动装置一起地表示本发明的第一实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的图。
图2是与激光灯塔及由其形成的激光基准面一起地表示使用本发明的液压挖掘机的外观的图。
图3是与控制单元的硬件构成一起地表示图1所示的目标挖掘面设定装置的图。
图4是与控制单元的处理功能一起地表示图1所示的目标挖掘面设定装置的图。
图5是图1所示的设定器的构成图。
图6是表示图4所示的数值输入方式所产生的设定·显示处理部的处理功能的方框线图。
图7是表示使用本发明的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的液压挖掘机的各部分尺寸、所使用的座标系、车体和激光基准面和目标挖掘面的关系的说明图。
图8是用于本发明的第一实施例的显示装置(监视器)的座标系的说明图。
图9是本发明的目标挖掘面设定装置的显示装置中的第一显示例的说明图。
图10是表示使用了本发明的目标挖掘面设定装置及显示装置的挖掘方法的说明图。
图11是表示应用于本发明的第二实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的、由数值输入方式产生的设定·显示处理部的处理功能的方框线图。
图12是用于本发明的第二实施例的显示装置(监视器)的座标系的说明图。
图13是表示应用于本发明的第三实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的、由数值输入方式产生的设定·显示处理部的处理功能的方框线图。
图14是用于本发明的第三实施例的显示装置(监视器)的座标系的说明图。
图15表示应用于本发明的第四实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的、由直接示教方式产生的设定·显示处理部的处理功能的的方框线图。
图16表示应用于本发明的第五实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的、由直接示教方式产生的设定·显示处理部的处理功能的的方框线图。
图17表示应用于本发明的第六实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的、由操纵示教方式产生的设定·显示处理部的处理功能的的方框线图。
图18是本发明的目标挖掘面设定装置的显示装置中的第二显示例的说明图。
图19是本发明的目标挖掘面设定装置的显示装置中的第三显示例的说明图。
图20是与控制单元的处理功能一起地表示本发明的另一实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置的图。
图21是表示图20所示的控制单元的设定处理部及显示处理单元的处理功能的方框线图。
用于实施本发明的最佳形态
以下用附图说明本发明的实施例。
图1～图10是表示本发明的第一实施例的挖掘机械的目标挖掘面设定装置及其显示装置的图，它们是将本发明使用于液压挖掘机时的图。
在图1中液压挖掘机包括：液压泵2；包括由来自该液压泵2的压力油驱动的动臂缸3a、斗臂缸3b、铲斗缸3c、回转马达3d及左右的行驶马达3e、3f的多个液压作动器；分别对应于这些液压作动器3a～3f设置的多个操作杆装置4a～4f；由这些操作杆装置4a～4f控制的、控制供给到液压作动器3a～3f的压力油流量的多个流量控制阀5a～5f；在液压泵2的排出压力成为设定值以上时打开的溢流阀6；输入操作杆装置4a～4f的操作信号并控制流量控制阀5a～5f的控制单元9。这些构成驱动液压挖掘机的被驱动部件的液压驱动装置。
在本实施例中，操作杆装置4a～4f是输出作为操作信号的电信号的电杆装置，流量控制阀5a～5f是将电信号变换为先导压的电液压变换装置，例如是两端具有比例电磁阀的电·液压操作方式的阀。控制单元9输入操作杆装置4a～4f的操作信号，通过生成对应于输入信号的流量控制阀驱动信号来驱动·控制流量控制阀5a～5f。
另外，如图2所示，液压挖掘机由多关节形的前装置1A和车体1B构成，该多关节形的前装置1A由沿垂直方向分别转动的动臂1a、斗臂1b及铲斗(作业工具)1c组成，该车体1B由上部回转体1d和下部行走体1e组成。前装置1A的动臂1a的基端支承在上部回转体1d的前部。
图2的动臂1a、斗臂1b、铲斗1c、上部回转体1d及下部行走体1e分别由图1所示的动臂缸3a、斗臂缸3b、铲斗缸3c、回转马达3d及左右行走马达3e、3f驱动，其动作由操作杆装置4a～4f指示。
在以上那样的液压挖掘机上设有本实施例的目标挖掘面设定装置。该目标挖掘面设定装置由设定器7、角度检测器8a、8b、8c、激光接收器10b、二座标显示监视器(显示装置)12、处理功能构成，上述设定器7用于想沿直线挖掘完成的目标挖掘面的设定。上述角度检测器8a、8b、8c分别设在动臂1a、斗臂1b、铲斗1c的转动支点上，并检测作为关于前装置1A的位置和姿势的状态量的各自的转动角度。上述激光接收器10b接收由设在车体外部的激光灯塔10a形成的激光，并设置在斗臂1b的侧面上。上述二座标显示监视器(显示装置)12设置在驾驶室内的驾驶席斜前方的拐角部。上述处理功能包含于上述控制单元9中。由激光灯座10a形成的激光提供激光基准面(外部基准)R。
图3表示控制单元9的硬件构成。控制单元9具有输入部91、由微型计算机构成的中央处理装置(CPU)92、只读存储器(ROM)93、随机存取存储器(RAM)94、输出部95。输入部91输入来自操作杆装置4a～4f的操作信号、来自设定器7的指示信号(设定信号及主开关信号)、来自角度检测器8a、8b、8c的角度信号、来自激光接收器10b的激光接收信号，进行A/D变换。ROM93是存储控制程序(后述)的记录媒体，CPU92根据记忆在ROM93中的控制程序对从输入部91取入的信号进行规定的运算处理。RAM94暂时地存储运算途中的数值。输出部95制作对应于CPU92中的运算结果的输出用的信号，将其信号输出到流量控制阀5a～5f，另外，使车体1B和激光基准面R和目标挖掘面显示在监视器12上。
图4是表示存储在控制单元9的ROM93中的控制程序的概要的功能方框图。控制单元9具有设定·显示处理部11和进行区域限制挖掘控制的挖掘控制部14，该设定·显示处理部11设定目标挖掘面并进行朝向监视器12的显示处理。
设定·显示处理部11输入角度检测器8a、8b、8c的检测信号、来自设定器7的信号，来自激光接收器10b的信号，由相对液压挖掘机的车体1B设定的x-z座标系(后述)运算目标挖掘面和激光基准面，设定目标挖掘面，将目标挖掘面及激光基准面座标变换为相对表示在二座标显示监视器12上的液压挖掘机的模式图固定地设定的xm-zm座标系(后述)的值，进行将它们与液压挖掘机的模式图重叠地进行显示的合成处理。另外，进行显示激光基准面目标挖掘面的距离及斜度数据、铲斗与激光基准面的深度方向的距离等的数值的合成处理。
挖掘控制部14根据由设定·显示处理部11设定的目标挖掘面进行产生相对流量控制阀5a～5f的指令信号的处理，以进行公知的区域限制挖掘控制。
设定器7如图5所示地由设在操作面板或把手上的开关等的操作装置构成，由设定从激光基准面R起的深度的上升键7a、下降键7b、设定斜度的上升键7c、下降键7d、直接示教按钮7e及显示部7f、7g构成。在数值输入方式的情况下，通过操作上升键7a、下降键7b，可以设定从激光基准面R起的深度，设定结果被显示部7f显示。另外，在直接示教方式的情况下，在操作直接示教钮7e时，运算设定相对其时的车体1B的目标挖掘面，作为从激光基准面起的深度运算设定相对激光基准面R的铲斗的位置。另外，无论在任何情况下，通过操作上升键7c、下降键7d都可以设定激光基准面及目标挖掘面的斜度，设定结果被显示部7g显示。设定器7将由操作人员输入的挖掘面的直接示教信号或挖掘深度信号及斜度信号输出到设定·显示处理部11。
以下使用图6对设定·显示处理部11的处理功能进行说明。该处理功能是数值输入方式下的处理功能，它以液压挖掘机的车体1B作为基准进行朝向监视器座标的变换。
图6是用框线图表示设定·显示处理部11的处理功能的图，设定·显示处理部11具有铲斗爪尖的座标运算部11a、车体与激光基准面的位置关系运算部11b、激光基准面和目标挖掘面的位置关系(深度)存储部11c、车体与目标挖掘面的位置关系运算·存储部11d、将车体与激光基准面位置关系变换为监视器座标的运算部11e、将车体与目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11f、激光基准面的图像生成运算11g、目标挖掘面的图像生成运算部11h、设定值的显示运算部11i、车体的图像生成运算部11j的各功能。
铲斗爪尖的座标运算部11a根据相对图7所示的车体1B被设定的x-z座标系及各部尺寸和角度检测器8a、8b、8c的检测信号由以下的式(1)和式(2)运算铲斗爪尖的x-z座标系的座标值(Pvx、Pvz)。
Pvx＝LV×cos(αB+αA+αV)+LA×cos(αB+αA)+LB×cosαB+LF1                                            …(1)
Pvz＝-LV×sin(αB+αA+αV)-LA×sin(αB+αA)-LB×sinαB+LF2                                            …(2)
LV：铲斗长度(铲斗转动中心与铲斗爪尖间的距离)
LA：斗臂长度(斗臂转动中心与铲斗转动中心间的距离)
LB：动臂长度(动臂转动中心与斗臂转动中心间的距离)
LF1：x-z座标系中的动臂转动中心的X座标值
LF2：x-z座标系中的动臂转动中心的Z座标值
αB：动臂转动角度
αA：斗臂转动角度
αV：铲斗转动角度
在此，x-z座标系是以液压挖掘机的车体1B的规定位置、例如以车体1B的底面中央部作为原点的直交座标系。另外，图7用符号T表示目标挖掘面。
车体与激光基准面的位置关系运算部11b从由激光接收器10b接收了激光10的激光接收器10b的x-z座标系的座标值(PLx，PLz)和由设定器7设定的斜度β运算x-z座标系中的激光基准面R的一次式。
在此，由激光接收器10b接收了激光10的激光接收器10b的x-z座标系的座标值(PLx，PLz)根据各部尺寸和角度检测器8a、8b的检测信号与上式(1)和式(2)同样地由以下的式(1A)及式(2A)运算。
PLx＝LF×cos(αB+αA-αL)+LB×cosαB+LF1    …(1A)
PLz＝-LF×sin(αB+αA-αL)-LB×sinαB+LF2   …(2A)
LF：斗臂转动中心与激光接收器10b间的距离
αL：相对斗臂转动中心和铲斗转动中心之间直线的激光接收器的安装角度
另外，x-z座标系中的激光基准面R的一次式由于是通过座标值(PLx，PLz)的斜度β的直线，成为以下的式(3)。
Z＝tanβ·X+(PLz-tanβ·PLx)                    …(3)
激光基准面与目标挖掘的位置关系(深度)存储部11c存储相对由设定器7设定的激光基准面R的深度设定值Ld。
车体与目标挖掘面的位置关系运算·存储部11d从由运算部11b运算的车体与激光基准面的位置关系和存储在存储部11c中的深度设定值Ld由以下的式(4)运算x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。例如，如果激光基准面R的一次式是Z＝tanβ·X+(PLz-tanβ·PLx)、深度设定值是Ld，则目标挖掘面T的一次式成为Z＝tanβ·x+(PLz-tanβ·PLx)+Ld                          …(4)
将车体与激光基准面的位置关系变换为监视器座标的运算部11e将激光基准面R的一次式例如Z＝tanβ·X+(PLz-tanβ·PLx)转换为图8所示的监视器12的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。在图8中，xm-zm座标系的座标面由两维的点阵构成，将由座标(xm1，zm1)，(xm2，zm2)包围的区域作为显示范围。另外，在显示部20上固定地显示液压挖掘机的模式图12c，xm-zm座标系的原点Om与车体1B的x-z座标系原点对合，设定在由其模式图12c表示的液压挖掘机的底面中央。
在此，xm1假定为相当于x-z座标系的x1时，分度K＝xm1/x1。因此，激光基准面的一次式Z＝tanβ·X+(PLz-tanβ·PLx)在xm-zm座标系中成为Zm＝tanβ·xm+(PLz-tanβ·PLx)×K    …(6)
将车体与目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11f与运算部11e同样地将目标挖掘面T的一次式、例如上述式(4)Z＝tanβ·x+(PLz-tanβ·PLx)+Ld变换为图8所示的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。这时，在与运算部11e同样地分度K＝xm1/x1时，目标挖掘面T的一次式在xm-zm座标系中成为Zm＝tanβ·xm+{(PLz-tanβ·PLx)+Ld}×K                              …(7)
激光基准面的图像生成部运算部11g进行生成·处理将由运算部11e获得的激光基准面R的一次式作为直线显示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理，以将激光基准面R的直线作为虚线12a表示在图9中的方式显示在监视器12的显示部20上。
目标挖掘面的图像生成运算部11h进行生成·输出将由运算部11f获得的目标挖掘面T的直线显示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理，以将目标挖掘面T的直线作为实线12b表示在图9中的方式显示在监视器12的显示器20上。
液压挖掘机的车体图像生成运算部11j用模式图生成液压挖掘机的车体1B的图像，进行生成·输出将生成的模式图使液压挖掘机的底面中央与原点Om一致地固定地表示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理，将其模式图以在图9中用12c所表示地那样地显示在监视器12的显示部20上。
设定值的显示运算部11i输入并运算目标挖掘面T的斜度β、激光基准面R与目标挖掘面T的深度方向的距离Ld及从激光基准面到铲斗爪尖的距离LPv等的数据。在此，距离LPv的运算式成为以下的式(8)。
LPv＝Pvz-tanβ·Pvx-(PLz-tanβ·PLx)            …(8)
而且，运算显示部11i，进行用数值将目标挖掘面T的斜度(设定斜度)β、激光基准面R与目标挖掘面T的深度方向的距离(设定深度)Ld及从激光基准面R到铲斗爪尖的距离(爪尖深度)LPv显示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理，将其如图9所示地例如显示在监视器12的显示部20的左上部。
如上所述，车体1B和目标挖掘面T和激光基准面R的位置关系及附属于其的数值如图9所示地显示在监视器12的显示部20上。
以下使用图6和图10对本实施例的目标挖掘面的数值输入方式的设定步骤及根据其目标挖掘面从激光基准面(外部基准)R连续地挖掘规定深度·斜度的面的操作步骤进行说明。
首先，对挖掘开始位置的目标挖面的设定作业及挖掘作业进行说明。
(步骤1)
最初，如图10所示，操作人员操作激光灯塔10a，以相对欲设定的目标挖掘面平行的方式设定激光基准面。
(步骤2)
接着，操作人员使用图5所示的设定器7的键7a、7b输入设定从激光基准面R到目标挖掘面T的深度(高度)Ld。根据该设定操作，存储部11c存储相对由设定器7设定的激光基准面R的目标挖掘面T的深度设定值Ld。操作人员再使用设定器7的键7a、7b设定斜度β。
(步骤3)
接着，操作人员如图10所示地使前装置1A运动，以使安装在斗臂1b上的激光接收器10b接收激光，根据该操作，运算部10b从由激光接收器10b接收了激光时的激光接收器10b的x-z座标系的座标值(PLx，PLz)和由设定器7设定的斜度β由式(3)运算车体1B的x-z座标系中的激光基准面R的一次式。另外，运算·存储部11d从由运算部11b运算的车体1B与激光基准面R的基本关系和存储在存储部11c中的深度设定值Ld由式(4)运算并存储车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。
另外，步骤2的操作和步骤3的直到运算激光基准面R的一次式的操作也可在步骤3后进行步骤2。
(步骤4)
步骤2和步骤3的操作设定结果再进行运算部11e～11j的运算处理，如图9所示，在监视器12的显示部20上用模式图12c、虚线12a和实线12b分别显示车体1B、激光基准面R及目标挖掘面T，在显示部20的左上部显示目标挖掘面T的斜度β、目标挖掘面T的相对激光基准面的设定深度Ld及从激光基准面R到铲斗爪尖的距离LPv。
操作人员通过观看监视器12的显示，在视觉上把握认识车体与目标挖掘面的位置关系、激光基准面与目标挖掘面的位置关系，可以确认设定状态是否适当。
(步骤5)
操作人员操作前装置1A，由区域限制挖掘控制自动挖掘存储在运算·存储部11d中的目标挖掘面T。
(步骤6)
在规定范围的目标挖掘面的挖掘完成时，如图10所示地移动车体1B。
以下对移动后的目标挖掘面的设定作业及挖掘作业进行说明。
(步骤7)
车体移动后，操作人员如图10所示地移动前装置1A，以使安装在斗臂1b上的激光接收器10b接收激光信号。根据该操作，运算部11b运算车体1B与激光基准面R的位置关系，补正由车体1B的移动所产生的车体位置的变化。
在此，由于存储在存储部11c中的设定时由设定器7设定的相对激光基准面的深度设定值Ld没有变化，因此，运算·存储部11d由上述式(4)从由运算部11b运算的车体1B与激光基准面R的位置关系和存储在存储部11c中的深度设定值Ld运算并更新存储车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。由此，在车体1B移动后，由于车体1B的移动所带来的相对激光基准面R的车体1B的位置变化被补正，也可相对处于相对激光基准面R的规定位置关系的目标挖掘面T继续进行区域限制挖掘控制。
(步骤8)
操作人员操作前装置1A，由区域限制挖掘控制自动挖掘存储在运算·存储部11d中的目标挖掘面T。
(步骤9)
以后，通过反复进行步骤6～步骤8，一边移动车体1B一边以激光基准面R为基准自动挖掘相对激光基准面规定深度、斜度的面。
根据如上所述地构成的本实施例，由于在设在驾驶室内的监视器12上与车体1B的模式图12c重叠地显示表示目标挖掘面T和激光基准面R的线12a、12b，不仅可以在视觉上认识车体1B和目标挖掘面T的位置关系，而且也可以在视觉上认识激光基准面R和目标挖掘面T的位置关系，不会产生沿长度距离连续地挖掘到规定深度时的目标挖掘面T的设定误差，可以容易地进行目标挖掘面T的设定。
另外，通过用数值表示外部基准面R与目标挖掘面T的距离及斜度数据，作业工具与激光基准面R的距离等，可以容易明白地将车体1B和目标挖掘面T·激光基准面R的位置关系显示给操作人员，可以更加可靠地防止目标挖掘面T的设定误差。
以下，使用图11和图12对本发明的第二实施例的设定·显示处理部11A处理功能进行说明。该处理功能在由数值输入方式进行的情况下，以目标挖掘面为基准进行向监视器座标的变换。另外，在图11中，与图6相同的符号表示相同的部分。
本实施例的液压挖掘机的构造与图1和图2所示的相同，本实施例的控制单元的硬件构成也与图3所示的相同。
在图11中，设定·显示处理部11A与图6所示的设定·显示处理部不同的点是具有将激光基准面和目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11k、将车体与目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11Af、激光基准面图像生成运算部11Ag、目标挖掘面图像生成运算部11Ah、车体的图像生成运算部11Aj，以代替图6中的运算部11e～11h、11j。
将激光基准面和目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11k使用存储在存储部11c中的相对激光基准面R的目标挖掘面T的深度设定值Ld运算以目标挖掘面T上的规定位置(例如x-z座标系的x轴和目标挖掘面T的交点)为原点设定的中间的直角座标系中的激光基准面R的一次式。接着，将该一次式变换为图12所示的监视器12的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。在图12中，在显示部20上显示目标挖掘面T的线12b，xm-zm座标系的原点Om固定地设定在与目标挖掘面T上的上述设定位置对应的线12b上的位置。向xm-zm座标系的座标变换方法与用第一实施例中的运算部11e说明的相同。
将车体与目标挖掘面的位置关系转换为监视器座标的运算部11Af使用用运算部11d运算的车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式运算上述中间的座标系中的车体1B的位置，将其值变换为图12所示的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。作为车体1B的位置使用x-z座标系的原点O的位置。
激光基准面图像生成运算部11Ag进行生成输出将由运算部11k获得的激光基准部R的一次式作为直线显示的图像信号的处理将激光基准面R的直线显示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理。
车体的图像生成运算部11Aj用模式图生成液压挖掘机的车体1B的图像，进行生成·输出将生成的模式图表示在显示部20的xm-zm座标面上的用运算部11Af运算的座标位置上的图像信号的处理，将其模式图显示在监视器12的显示部20上。
目标挖掘面的图像生成运算部11Ah用由设定器7设定的斜度β进行生成输出通过显示部20的xm-zm座标的原点Om的斜度β的直线的图像信号，将目标挖掘面T的直线显示在监视器12的显示部20上。
如上所述那样，车体1B和目标挖掘面T和激光基准面R的位置关系如图9的所示地显示在监视器12的显示部20上。
根据本实施例也可以获得与第一实施例相同效果。
以下，使用图13及图14对本发明的第三实施例的设定·显示处理部11B处理功能进行说明。该处理功能是在由数值输入方式进行的情况，将激光基准面作为基准进行向监视器座标的变换。另外，在图13中与图6相同的符号表示相同的部分。
本实施例的液压挖掘机的构造与图1和图2所示的相同，本实施例的控制单元的硬件构成也与图3所示的相同。
在图13中，设定·显示处理部11B与图6所示的设定·显示处理部不同的点是具有将车体和激光基准面的位置关系变换为监视器座标的运算部11Be、将激光基准面和目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11Bk、车体的图像生成运算部11Bj、目标挖掘面图像生成运算部11Bh、激光基准面图像生成运算部11Bg，以代替图6中的运算部11e～11h、11j。
将车体与激光基准面的位置关系变换为监视器座标的运算部11Be使用由运算部11b运算的车体1B的x-z座标系中的激光基准面R的一次式，运算以激光基准面R上的规定位置(例如x-z座标系的x轴和激光基准面R的交点)为原点设定的中间的直角座标系中的车体1B的位置，将其值变换为图14所示的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。作为车体1B的位置使用x-z座标系的原点O的位置。另外，在图14中，在显示部20上显示激光基准面R的线12a，xm-zm座标系的原点Om固定地设定在与激光基准面R上的上述设定位置对应的线12a上的位置。向xm-zm座标系的座标变换方法与用第一实施例中的运算部11e说明的相同。
将激光基准面和目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11Bk使用存储在存储部11c中的相对激光基准面R的目标挖掘面T的深度设定值Ld运算上述中间的直角座标系中的目标挖掘面T的一次式，再将该一次式变换为图14所示的监视器12的显示部20上的xm-zm座标系的座标值。
车体的图像生成运算部11Bj用模式图生成液压挖掘机的车体1B的图像，进行生成·输出将生成的模式图表示在显示部20的xm-zm座标面上的用运算部11Be运算的座标位置上的图像信号的处理，将其模式图显示在监视器12的显示部20上。
目标挖掘面的图像生成运算部11Bh进行生成·输出将由运算部11Bk获得的目标挖掘面T的一次式作为直线显示在显示部20的xm-zm座标面上的图像信号的处理，将目标挖掘面T的直线显示在监视器12的显示部20上。
目标挖掘面的图像生成运算部11Bg用由设定器7设定的斜度β行生成输出通过显示部20的xm-zm座标的原点Om的斜度β的直线的图像信号，将激光基准面的直线显示在监视器12的显示部20上。
如上所述那样，车体1B和目标挖掘面T和激光基准面R的位置关系如图9的所示地显示在监视器12的显示部20上。
即使使用本实施例也可以获得与第一实施例相同的效果。
以下，使用图7及图15对本发明的第四实施例的设定·显示处理部11C处理功能进行说明。该处理功能在由直接示教方式进行的情况下的处理功能。另外，在图15中与图6相同的符号表示相同的部分。
本实施例的液压挖掘机的构造与图1和图2所示的相同，本实施例的控制单元的硬件构成也与图3所示的相同。
在图15中，设定·显示处理部11C与图6所示的设定·显示处理部11的不同点是具有车体与目标挖掘面的位置关系运算·存储部11s、激光基准面和目标挖掘面的位置关系(深度)存储部11t，用来代替图6中的激光基准面和目标挖掘面的位置关系(深度)存储部11c和车体与目标挖掘面的位置关系运算·存储部11d，。
车体与目标挖掘面的位置关系运算·存储部11s由铲斗爪尖的x-z座标系的座标值(Pcx，Pcz)和由设定器7设定的激光基准面R的斜度β以以下的式(9)运算存储车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。该铲斗爪尖的x-z座标系的座标值(Pcx，Pcz)在从设定器7输入直接示教信号时由铲斗爪尖的座标运算部11a运算。
z＝tanβ·x+(Pcz-tanβ·Pcx)                    …(9)
激光基准面和目标挖掘面的位置关系(深度)存储部11t由运算部11d运算的车体1B和激光基准面R的位置关系(从由激光接收器10b接收了激光时的激光接收器10b的x-z座标系的座标值(PLx，PLz)和由设定器7设定的斜度β计算的、用上述式(3)表示的x-z座标系中的激光基准面R的一次式)和存储在运算·存储部11s中车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的上述式(9)的一次式运算存储激光基准面R和目标挖掘面T的深度方向的距离Ld。在此，深度方向的距离Ld的运算式成为以下的式(10)。
Ld＝(目标挖掘面的一次式的截距)-(激光基准面的一次式的截距)                                                 …(10)
另外，图中的虚线表示车体移动后的处理的流动，车体移动后，由上述式(4)从由运算部11b运算的车体1B的x-z座标系中的激光基准面R的一次式(上述的式(3))和存储在运算·存储部11t中的激光基准面R和目标挖掘面T的深度方向的距离Ld运算车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。
Z＝tanβ·x+(PLz-tanβ·PLx)+Ld              …(4)
运算部11e～11i的处理功能与图6所示的第一实施例中的相同。但是，运算部11f作为车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式在车体移动前的最初的挖掘位置中使用上式(9)，在车体移动后使用上式(4)将目标挖掘面T的一次式变换为监视器12上的座标系xm-zm座标。
以上所述地处理的结果，车体和目标挖掘面和激光基准面的位置关系及附属于其数值如图9所示地显示在显示器12上。
以下，使用图15和图10对本实施例的目标挖掘面的直接示教方式的设定步骤和根据其目标挖掘面连续地挖掘从激光基准面(外部基准)R起的规定深度·斜度的面的处理步骤进行说明。
首先，对挖掘开始位置的目标挖掘面的设定作业及挖掘作业进行说明。
(步骤1)
最初，如图10所示，操作人员操作激光灯座10a，以相对欲设定的目标挖掘面平行的方式设定激光基准面R。
(步骤2)
接着，操作人员如图7中用双点划线所示那样地，运动前装置1A，将铲斗1c的爪尖移动到想挖掘的点，按压图5所示的直接示教键7e。另外，在该前后，操作人员使用设定器7的键7c、7d设定斜度β。
根据该设定操作，运算部11a根据图7所示的车体1B的x-z座标系及各部尺寸用式(1)和式(2)运算铲斗爪尖的x-z座标系的座标值(Pcx，Pcz)。另外，运算·存储部11s用式(9)从其铲斗爪尖的x-z座标系的座标值(Pcx，Pcz)和激光基准面的斜度β运算存储车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式。
(步骤3)
接着，操作人员如图10所示地，为了使安装在斗臂1b上的激光接收器10b接收激光而移动前装置1A。根据该设定操作，运算部11b由式(3)从由激光接收器10b接收了激光时的激光接收器10b的x-z座标系的座标值(PLx，PLz)和由设定器7设定的斜度β运算车体1B的x-z座标系中的激光基准面R的一次式。另外，运算·存储部11t由式(10)从由运算部11b运算的车体1B和激光基准面R的位置关系和存储在运算·存储部11s中的车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面T的一次式运算存储深度设定值Ld。
另外，步骤2和步骤3的至运算激光基准面R的一次式的操作也可以在步骤3后进行步骤2。
(步骤4)
步骤2和步骤3的操作设定结果再进行运算部11e～11j的运算处理，如图9所示，在监视器12的显示部20上用模式图12c、虚线12a和实线12b分别显示车体1b、激光基准面R及目标挖掘面T，在显示部20的左上部显示目标挖掘面T的斜度β、目标挖掘面T的相对激光基准面的设定深度Ld及从激光基准面R到铲斗爪尖的距离LPv。
操作人员通过观看监视器12的显示，在视觉上把握认识车体与目标挖掘面的位置关系、激光基准面与目标挖掘面的位置关系，可以确认设定状态是否适当。
(步骤5)
操作人员操作前装置1A由区域限制挖掘控制自动挖掘存储在运算·存储部11s中的目标挖掘面T。
(步骤6)
在规定范围的目标挖掘面的完成时，如图10所示地移动车体1B。
以下对移动后的目标挖掘面的设定作业及挖掘作业进行说明。
(步骤7)
车体移动后，操作人员如图10所示地移动前装置1A，以使安装在斗臂1b上的激光接收器10b接收激光信号。根据该操作，运算部11b运算车体1B与激光基准面R的位置关系，补正由车体1B的移动所产生的车体位置的变化。
在此，由于存储在运算·存储部11t中的相对激光基准面的深度设定值Ld没有变化，因此，运算·存储部11s由上述式(4)从由运算部11b运算的车体1B与激光基准面R的位置关系和存储在运算存储部11t中的深度设定值Ld运算并更新存储车体1B的x-z座标系中的目标挖掘面的一次式。由此，在车体1B移动后，车体1B的移动所带来的相对激光基准面R的车体1B的位置变化被补正，相对处于相对激光基准面R的规定位置关系的目标挖掘面T继续进行区域限制挖掘控制。
(步骤8)
操作人员操作前装置1A，由区域限制挖掘控制自动挖掘存储在运算·存储部11s中的目标挖掘面T。
(步骤9)
以后，通过反复步骤6～步骤8，一边移动车体1B一边以激光基准面为基准自动挖掘相对激光基准面规定深度、斜度的面。
根据以上那样地构成的本实施例，即使用直接示教方式也可以获得与第一实施例相同的效果。
在图15所示的实施例中，进行用运算部11b、运算·存储部11s、11t运算车体和激光基准面R和目标挖掘面T的位置关系后的向监视器座标的变换并生成·输出图像信号的处理与图6所示的第一实施例中的运算部的11e～11h、11j相同。运算部的11e～11h、11j是以车体为基准进行向监视器座标的变换的情况。但是，向监视器座标的变换与第二和第三实施例相同，也可以以目标挖掘面或激光基准面为基准进行。
图16和图17是表示那样情况下的设定·显示处理部的处理功能的方框图。图16表示作为本发明的第五实施例的以目标挖掘面为基准进行向监视器座标的变换时的设定·显示处理部11D的处理功能。图17表示作为本发明的第六实施例的、以激光基准面为基准进行向监视器座标的变换时的设定·显示处理部11E的处理功能。在图16中，与图11和图15相同的符号表示同一部分，在图17中与图13和图15相同的符号表示同一部分。
即使采用这些实施例，在直接示教方式中也可以获得与第一实施例相同的效果。
以下，用图18对本发明的目标挖掘面设定装置的显示装置中的第二显示例进行说明。
如图9中所说明的那样，在监视器12的显示部20上显示激光基准面R的直线12a、目标挖掘面T的直线12b、液压挖掘机的车体1B的模式图12c。但在本例中，为了使目标挖掘面和铲斗前端的位置关系更加明确，在显示部20的画面上重叠地显示现在的铲斗前端的位置12d，而且，作为显示部20的画面上的辅助线显示沿车体1B的下部行走体表示地面的线12e。由此，可以更加正确地把握包括现在的作业工具的位置和与地面的关系在内的现状。
以下，用图19对本发明的目标挖掘面设定装置的显示装置中的第三显示例进行说明。
在本例中，相对图18的表示例，用铲斗的模式图12f表示铲斗等的作业工具的位置，而且通过具有检测车体前后方向倾斜的倾斜计，对应于被检测出的倾斜地表示沿车体1B的下部行走体表示地面的线12e及车体1B的模式图12c。因此，可以更加正确地把握包括现在的作业工具的位置和车体的倾斜、地面的状态在内的现状。
由图20和图21说明本发明的另一实施例。本实施例从设在控制单元中的设定·显示处理部分离显示处理部，将显示处理部设在与控制单元分体的显示处理单元中。在图20和图21中，在分别与图4和图6同等的部件上标注相同的符号。
在图20中，控制单元9F具有设定处理部11Fa和进行区域限制挖掘控制的挖掘控制部14。该设定处理部11Fa设定目标挖掘面T，并且运算车体1B和激光基准面R和目标挖掘面T的位置关系。另外，还具有与控制单元9F分体的显示处理单元11Fb。
在图21中，设定处理部11Fa具有铲斗爪尖的座标运算部11a、车体与激光基准面的位置关系运算部11b、激光基准面与目标挖掘面的位置关系(深度)存储部11c、车体和目标挖掘面的位置关系运算·存储部11d的各功能。显示处理单元11Fb具有将车体与激光基准面的位置关系变换为监视器座标的运算部11e、将车体与目标挖掘面的位置关系变换为监视器座标的运算部11f、激光基准面的图像生成运算部11g、目标挖掘面的图像生成运算部11h、设定值的显示运算部11i、车体的图像生成运算部11j的各功能。
监视器12设定在驾驶室内的驾驶席斜前方的拐角部，控制单元9Fa设定例如驾驶室内的驾驶席后方下部，显示处理单元9b设置在例如驾驶室侧方的操纵箱上。
即使采用本实施例也能获得与第一实施例相同的效果。
另外，根据本实施例，由于由专用的处理单元11Fb进行生成·输出图像信号的处理，因此容易使显示处理单元11Fb具有生成输出通过通讯卫星的维修·检修信息等、其它的信息的图像信号，可以使显示装置用于多目的。
另外，本发明的目标挖掘面设定装置和显示装置其详细构成不限定于上述的例子，可以进行种种的变形。作为一例，在上述实施例中，作为外部标准使用的是激光产生的激光基准面，但是，也可以是水相等的其它的外部基准。在将水相作为外部基准时，只要使铲斗的爪尖与水相接触地使前装置运动，在其状态下按压触发开关，用那时的角度检测器8a、8b、8c的检测值由运算部11b运算车体和激光基准面的位置关系即可。另外，在使用激光基准面时，虽然在斗臂侧面上设置了激光接收器10b，但也可以代替激光接收器10b，在斗臂侧面上用嵌条、油漆等赋予前基准标记，在激光与该标记接触时通过按压触发开关而与水相的情况相同地用运算部11b运算车体和激光基准面的位置关系。
另外，本发明，在目标挖掘面设定后的挖掘时，不限于区域限制挖掘控制，也可以进行其它的挖掘控制。另外，作为朝向显示装置的显示例，在表示在图9、图18或图19中的例子中，也可以在描绘目标挖掘面和外部基准面时改变显示颜色或线种类来使在视觉上容易区别。
另外，在上述实施例中，操作杆为电杆，但也是液压控制杆。另外，作为检测前装置1A的位置和姿势的状态量的装置使用的检测转动角的角度计，但也可以是检测液压缸的行程的装置。
产业上的可利用性。若采用本发明，可以容易地进行使用外部基准沿长距离连续地挖掘到规定深度情况的目标挖掘面的设定。

Claims (9)

1.挖掘机械的目标挖掘面设定装置，相对设置在车体(1B)外部的外部基准(R)平行地设定目标挖掘面(T)，相对该目标挖掘面控制前装置(1A)，沿目标挖掘面(T)可连续地进行挖掘，其特征在于，包括用于设定上述目标挖掘面(T)的输入装置(7)、检测上述前装置(1A)的关于位置和姿势的状态量的检测装置(8a、8b)、使用上述输入装置和检测装置的信号运算上述车体(1B)和外部基准(R)及目标挖掘面(T)的位置关系的第一运算装置(11b、11c；11b、11s、11t)、使用由上述第一运算装置运算的位置关系进行图像运算处理并生成输出表示上述车体、外部基准及目标挖掘面的位置关系的图像信号的第二运算装置(11e-11h，11j)。
2.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述第一运算装置具有使用上述检测装置(8a、8b)的信号来运算车体(1B)相对上述外部基准(R)位置关系的第一装置(11b)、和使用至少上述输入装置(7)的信号来设定上述外部基准(R)与目标挖掘面(T)的位置关系的第二装置(11c；11s、11t)。
3.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述输入装置(7)包括输入从上述外部基准(R)到上述目标挖掘面(T)的深度的数值输入装置(7a、7b)；上述第一运算装置具有第三运算装置(11b)和第一设定装置(11c)，该第三运算装置使用上述前装置(1A)相对上述外部基准处于规定的位置关系时的上述检测装置(8a、8b)的信号来运算上述车体(1B)和外部基准(R)的位置关系，上述第一设定装置(11c)使用上述数值输入装置(7a、7b)的信号来设定上述外部基准与目标挖掘面的位置关系。
4.如权利要求3所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述第一运算装置还具有第四运算装置(11d)，该第四运算装置使用上述第三运算装置(11b)的运算值和上述第一设定装置(11c)的设定值运算上述车体(1B)与目标挖掘面(T)的位置关系，上述第二运算装置具有第一变换装置(11e、11g)和第二变换装置(11f、11h)，该第一变换装置(11e、11g)将上述第三运算装置(11b)的运算值以车体(1B)作为基准变换为设定在显示装置(12)的显示部(20)上的监视器座标系的值，进行将上述车体(1B)与外部基准(R)的位置关系显示在上述显示部的处理，该第二变换装置(11f、11h)将上述第四运算装置(11d)的运算值以上述车体(1B)作为基准变换为上述监视器座标的值，进行使上述车体和目标挖掘面的位置关系显示在上述显示部上的处理。
5.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述输入装置(7)包括在上述前装置(1A)所具有的作业工具(1C)处于目标深度时被操作的直接示教指示装置(7e)，上述第一运算装置具有第四运算装置(11a、11s)、第五运算装置(11b)和第六运算装置(11t)，该第四运算装置(11a、11s)使用操作上述直接示教指示装置(7e)时的上述检测装置(8a、8b、8c)的信号，运算上述车体(1B)和目标挖掘面(T)的位置关系，该第五运算装置(11b)使用上述前装置相对上述外部基准(R)处于规定位置关系时的上述检测装置(8a、8b)的信号来运算上述车体与外部基准的位置关系，上述第六运算装置(11t)使用上述第四及第五运算装置的运算值来运算上述外部基准和目标挖掘面的位置关系。
6.如权利要求5所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述第一运算装置还具有使用上述第五及第六运算装置(11b、11t)的运算值来运算上述车体(1B)和目标挖掘面(T)的位置关系的第七运算装置(11s)，上述第二运算装置具有第一变换装置(11e、11g)和第二变换装置(11f、11h)，上述第一变换装置(11e，11g)将上述第五运算装置(11b)的运算值以车体(1B)作为基准变换为设定在显示装置(12)的显示部(20)上的监视器座标系的值，进行将上述车体与外部基准(R)的位置关系显示在上述显示部上的处理，该第二变换装置(11f、11h)将上述第四运算装置(11a、11s)或上述第七运算装置(11s)的运算值以上述车体作为基准变换为上述监视器座标的值，进行使上述车体(1B)和目标挖掘面的位置关系显示在上述显示部上的处理。
7.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述输入装置(7)包括设定上述外部基准(R)的斜度的装置(7c、7d)；上述第一运算装置(11b、11c；11b、11s、11t)也包括上述斜度的设定值地运算上述车体(1B)和外部基准(R)和目标挖掘面(T)的位置关系，上述第二运算装置(11e-11h，11j)产生上述图像信号，以显示对应于上述斜度的上述外部基准和目标挖掘面。
8.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，该目标挖掘面设定装置还包括使用上述第二运算装置(11e-11h、11j)的图像信号用上述位置关系显示表示上述车体(1B)的图像(12c)和表示上述外部基准(R)及目标挖掘面(T)的直线(12a、12b)的显示装置(12，20)。
9.如权利要求1所述的挖掘机械的目标挖掘面设定装置，其特征在于，上述第一运算装置(11b、11c；11Fa)包含于第一控制单元(9F)，上述第二运算装置(11e-11h、11j)包含于与上述第一控制单元分体的第二控制单元(11Fb)。
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