JP2023150920A - 支援装置、作業機械、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の作業部位の軌道をより容易に生成することが可能な技術を提供する。【解決手段】本開示の一実施形態に係る支援装置１５０は、ショベル１００の周辺の施工対象の地形形状に関するデータを取得する作業対象形状取得部３０２Ｂと、作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータに基づき、ショベル１００の周辺の地形形状を表す画像を表示する表示装置５０Ａと、ユーザからの入力に応じて、ショベル１００の周辺の地形形状におけるショベル１００の動作時の目標となる点を設定する条件設定部３０２Ｄと、作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータ、及び条件設定部３０２Ｄにより設定される点に基づき、ショベル１００のバケット６の軌道を生成する軌道生成部３０２Ｅと、を備える。【選択図】図６

Description

本開示は、作業機械の支援装置等に関する。

例えば、ティーチングポイントを設定し、そのティーチングポイントに基づき作業機械の作業部位の軌道を生成する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０２１－５０５７６号公報

しかしながら、例えば、特許文献１では、実施にショベルを操作し作業機械を動作させることによってティーチングポイントを設定する必要があり、その結果、作業部位の目標軌道の生成に多くの時間や手間が必要になる可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、作業機械の作業部位の軌道をより容易に生成することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
作業機械の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得する取得部と、
前記取得部により取得されるデータに基づき、前記作業対象の形状を表す画像を表示する表示部と、
前記作業対象の形状における前記作業機械の動作時の目標となる点を設定する設定部と、
前記取得部により取得されるデータ、前記作業対象の目標形状、及び前記設定部により設定される点に基づき、前記作業機械の作業部位の軌道を生成する生成部と、を備える、
支援装置が提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
上述の支援装置を備える、
作業機械が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
支援装置に、
作業機械の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得されるデータに基づき、前記作業対象の形状を表す画像を表示部に表示させる表示ステップと、
前記作業対象の形状における前記作業機械の動作時の目標となる点を設定する設定ステップと、
前記取得ステップで取得されるデータ、前記作業対象の目標形状、及び前記設定ステップで設定される点に基づき、前記作業機械の作業部位の軌道を生成する生成ステップと、を実行させる、
プログラムが提供される。

上述の実施形態によれば、作業機械の作業部位の軌道をより容易に生成することができる。

稼働支援システムの一例を示す図である。 ショベルの一例を示す上面図である。 ショベルの遠隔操作に関する構成の一例を示す図である。 ショベルのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 情報処理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 ショベルの作業部位の目標軌道の生成に関する機能構成の一例を示す機能ブロック図である。 ショベルの作業部位の目標軌道の生成に関する画面の一例を示す図である。 ショベルの作業部位の目標軌道の生成に関する画面の他の例を示す図である。 ショベルの作業部位の目標軌道の生成に関する画面の更に他の例を示す図である。 ショベルの作業部位の目標軌道の生成に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

［稼働支援システムの概要］
まず、図１～図３を参照して、本実施形態に係る稼働支援システムＳＹＳの概要について説明をする。

図１は、稼働支援システムＳＹＳの一例を示す図である。図１において、ショベル１００は、左側面図が示される。図２は、ショベル１００の一例を示す上面図である。図３は、ショベルの遠隔操作に関する構成の一例を示す図である。以下、ショベル１００の上面視でアタッチメントＡＴが延び出す方向（図２の上方向）を"前"と規定して、ショベル１００における方向、或いは、ショベル１００から見た方向を説明する場合がある。

図１に示すように、稼働支援システムＳＹＳは、ショベル１００と、情報処理装置２００とを含む。

稼働支援システムＳＹＳは、情報処理装置２００を用いて、ショベル１００と連携し、ショベル１００の稼働に関する支援を行う。

稼働支援システムＳＹＳに含まれるショベル１００は、１台であってもよいし、複数台であってもよい。

ショベル１００は、稼働支援システムＳＹＳにおいて、稼働に関する支援の対象の作業機械である。

図１、図２に示すように、ショベル１００は、下部走行体１と、上部旋回体３と、ブーム４、アーム５、及び、バケット６を含むアタッチメントＡＴと、キャビン１０とを備える。

下部走行体１は、クローラ１Ｃを用いて、ショベル１００を走行させる。クローラ１Ｃは、左側のクローラ１ＣＬ及び右側のクローラ１ＣＲを含む。クローラ１ＣＬは、走行油圧モータ１ＭＬで油圧駆動される。同様に、クローラ１ＣＬは、走行油圧モータ１ＭＲで油圧駆動される。これにより、下部走行体１は、自走することができる。

上部旋回体３は、旋回機構２を介して下部走行体１に旋回可能に搭載される。例えば、上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ｍで旋回機構２が油圧駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

ブーム４は、左右方向に沿う回転軸を中心として俯仰可能なように、上部旋回体３の前部中央に取り付けられる。アーム５は、左右方向に沿う回転軸を中心として回転可能なように、ブーム４の先端に取り付けられる。バケット６は、左右方向に沿う回転軸を中心として回転可能なように、アーム５の先端に取り付けられる。

バケット６は、エンドアタッチメントの一例であり、例えば、掘削作業に用いられる。

バケット６は、ショベル１００の作業内容に応じて、適宜交換可能な態様で、アーム５の先端に取り付けられている。つまり、アーム５の先端には、バケット６に代えて、バケット６とは異なる種類のバケット、例えば、相対的に大きい大型バケット、法面用バケット、浚渫用バケット等が取り付けられてもよい。また、アーム５の先端には、バケット以外の種類のエンドアタッチメント、例えば、攪拌機、ブレーカ、クラッシャー等が取り付けられてもよい。また、アーム５と、エンドアタッチメントとの間には、例えば、クイックカップリングやチルトローテータ等の予備アタッチメントが設けられてもよい。

ブーム４、アーム５、及び、バケット６は、それぞれ、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により油圧駆動される。

キャビン１０は、オペレータが搭乗し、ショベル１００を操作するための操縦室である。キャビン１０は、例えば、上部旋回体３の前部左側に搭載される。

例えば、ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータの操作に応じて、下部走行体１（即ち、左右の一対のクローラ１ＣＬ，１ＣＲ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を動作させる。

また、ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータによって操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル１００の外部から遠隔操作（リモート操作）が可能に構成されてもよい。ショベル１００が遠隔操作される場合、キャビン１０の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン１０のオペレータの操作装置２６に対する操作、及び外部のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。

例えば、図３に示すように、遠隔操作には、遠隔操作支援装置３００で行われるショベル１００のアクチュエータに関する操作入力によって、ショベル１００が操作される態様が含まれる。

遠隔操作支援装置３００は、例えば、ショベル１００の作業を外部から管理する管理センタ等に設けられる。また、遠隔操作支援装置３００は、可搬型の操作端末であってもよく、この場合、オペレータは、ショベル１００の周辺からショベル１００の作業状況を直接確認しながらショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

ショベル１００は、例えば、後述の通信装置６０を通じて、後述の撮像装置４０が出力する撮像画像に基づくショベル１００の前方を含む周辺の様子を表す画像（以下、「周辺画像」）を遠隔操作支援装置３００に送信してよい。そして、遠隔操作支援装置３００は、ショベル１００から受信される画像（周辺画像）を表示装置に表示させてよい。また、ショベル１００のキャビン１０の内部の出力装置５０（表示装置５０Ａ）に表示される各種の情報画像（情報画面）は、同様に、遠隔操作支援装置３００の表示装置にも表示されてよい。これにより、遠隔操作支援装置３００を利用するオペレータは、例えば、表示装置に表示されるショベル１００の周辺の様子を表す画像や情報画面等の表示内容を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。そして、ショベル１００は、通信装置６０により遠隔操作支援装置３００から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してよい。

また、遠隔操作には、例えば、ショベル１００の周囲の人（例えば、作業者）のショベル１００に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル１００が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル１００は、自機に搭載される音声入力装置（例えば、マイクロフォン）やジェスチャ入力装置（例えば、撮像装置）等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル１００は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体１（左右のクローラ１Ｃ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してもよい。

また、ショベル１００の作業が遠隔監視されてもよい。この場合、遠隔操作支援装置３００と同様の機能を有する遠隔監視支援装置が設けられてもよい。遠隔監視支援装置は、例えば、情報処理装置２００である。これにより、遠隔監視支援装置のユーザである監視者は、遠隔監視支援装置の表示装置に表示される周辺画像を確認しながら、ショベル１００の作業の状況を監視することができる。また、例えば、監視者は、安全性の観点から必要と判断した場合、遠隔監視支援装置の入力装置を用いて、所定の入力を行うことによって、ショベル１００のオペレータによる操作に介入し緊急停止させることができる。

情報処理装置２００は、ショベル１００と通信を行うことにより相互に連携し、ショベル１００の稼働に関する支援を行う。

情報処理装置２００は、例えば、ショベル１００の作業現場内の管理事務所、或いは、ショベル１００の作業現場とは異なる場所にある、ショベル１００の稼働状況等を管理する管理センタ等に設置されるサーバや管理用の端末装置である。管理用の端末装置は、例えば、デスクトップ型のＰＣ（Personal Computer）等の定置型の端末装置であってもよいし、タブレット端末、スマートフォン、ラップトップ型のＰＣ等の可搬型の端末装置（携帯端末）であってもよい。後者の場合、作業現場の作業者や作業を監督する監督者や作業現場を管理する管理者等は、可搬型の情報処理装置２００を所持して作業現場内を移動することができる。また、後者の場合、オペレータは、例えば、可搬型の情報処理装置２００をショベル１００のキャビンに持ち込むことができる。

情報処理装置２００は、例えば、ショベル１００から稼働状態に関するデータを取得する。これにより、情報処理装置２００は、ショベル１００の稼働状態を把握し、ショベル１００の異常の有無等を監視することができる。また、情報処理装置２００は、後述の表示装置２０８を通じて、ショベル１００の稼働状態に関するデータを表示し、ユーザに確認させることができる。

また、情報処理装置２００は、例えば、ショベル１００にコントローラ３０等の処理で利用されるプログラムや参照データ等の各種データをショベル１００に送信する。これにより、ショベル１００は、情報処理装置２００からダウンロードされる各種データを用いて、ショベル１００の稼働に関する各種の処理を行うことができる。

［稼働支援システムのハードウェア構成］
次に、図１～図３に加えて、図４、図５を参照して、稼働支援システムＳＹＳのハードウェア構成について説明する。

＜ショベルのハードウェア構成＞
図４は、ショベル１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

尚、図４では、機械的動力が伝達される経路は二重線、油圧アクチュエータを駆動する高圧の作動油が流れる経路は実線、パイロット圧が伝達される経路は破線、電気信号が伝達される経路は点線でそれぞれ示される。

ショベル１００は、被駆動要素の油圧駆動に関する油圧駆動系、被駆動要素の操作に関する操作系、ユーザとの情報のやり取りに関するユーザインタフェース系、外部との通信に関する通信系、及び各種制御に関する制御系等のそれぞれの構成要素を含む。

≪油圧駆動系≫
図４に示すように、ショベル１００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１（左右のクローラ１Ｃ）、上部旋回体３、及びアタッチメントＡＴ等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータＨＡを含む。また、本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系は、エンジン１１と、レギュレータ１３と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７とを含む。

油圧アクチュエータＨＡには、走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ｍ、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等が含まれる。

尚、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの一部又は全部が電動アクチュエータに置換されてもよい。つまり、ショベル１００は、ハイブリッドショベルや電動ショベルであってもよい。

エンジン１１は、ショベル１００の原動機であり、油圧駆動系におけるメイン動力源である。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン１１は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。エンジン１１は、後述するコントローラ３０による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。

尚、エンジン１１に代えて、或いは、加えて、他の原動機（例えば、電動機）等がショベル１００に搭載されてもよい。

レギュレータ１３は、コントローラ３０の制御下で、メインポンプ１４の吐出量を制御（調節）する。例えば、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、メインポンプ１４の斜板の角度（以下、「傾転角」）を調節する。

メインポンプ１４は、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。メインポンプ１４は、上述の如く、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ３０の制御下で、レギュレータ１３により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量や吐出圧が制御される。

コントロールバルブ１７は、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じて、油圧アクチュエータＨＡを駆動する。コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載される。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、オペレータの操作、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じて、それぞれの油圧アクチュエータに選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータＨＡのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁（「方向切換弁」とも称する）を含む。

≪操作系≫
図４に示すように、ショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６と、油圧制御弁３１と、シャトル弁３２と、油圧制御弁３３とを含む。

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧機器にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン１１により駆動される。

尚、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、メインポンプ１４から吐出される相対的に高い圧力の作動油が所定の減圧弁により減圧された後の相対的に低い圧力の作動油がパイロット圧として各種油圧機器に供給されてよい。

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素の操作を行うために用いられる。具体的には、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータＨＡの操作を行うために用いられ、その結果として、油圧アクチュエータＨＡの駆動対象の被駆動要素のオペレータによる操作を実現することができる。操作装置２６は、それぞれの被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）を操作するためのペダル装置やレバー装置を含む。

例えば、図４に示すように、操作装置２６は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置２６は、パイロットライン２５及びそこから分岐するパイロットライン２５Ａを通じてパイロットポンプ１５から供給される作動油を利用し、操作内容に応じたパイロット圧を二次側のパイロットライン２７Ａに出力する。パイロットライン２７Ａは、シャトル弁３２の一方の入口ポートに接続され、シャトル弁３２の出口ポートに接続されるパイロットライン２７を介して、コントロールバルブ１７に接続される。これにより、コントロールバルブ１７には、シャトル弁３２を介して、操作装置２６における各種被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）に関する操作内容に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ１７は、オペレータ等による操作装置２６に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動することができる。

また、操作装置２６は、電気式であってもよい。この場合、パイロットライン２７Ａ、シャトル弁３２、及び油圧制御弁３３は省略される。具体的には、操作装置２６は、操作内容に応じた電気信号（以下、「操作信号」）を出力し、操作信号は、コントローラ３０に取り込まれる。そして、コントローラ３０は、操作信号の内容に応じた制御指令、つまり、操作装置２６に対する操作内容に応じた制御信号を油圧制御弁３１に出力する。これにより、油圧制御弁３１からコントロールバルブ１７に操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ１７は、操作装置２６の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動することができる。

また、コントロールバルブ１７に内蔵される、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動する制御弁（方向切換弁）は、電磁ソレノイド式であってもよい。この場合、操作装置２６から出力される操作信号がコントロールバルブ１７に、即ち、電磁ソレノイド式の制御弁に直接入力されてもよい。

また、上述の如く、油圧アクチュエータＨＡの一部又は全部は電動アクチュエータに置換されてもよい。この場合、コントローラ３０は、操作装置２６の操作内容や遠隔操作信号で規定される遠隔操作の内容に応じた制御指令を電動アクチュエータ或いは電動アクチュエータを駆動するドライバ等に出力してよい。また、ショベル１００が遠隔操作される場合、操作装置２６は省略されてもよい。

油圧制御弁３１は、操作装置２６の操作対象の被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）ごと且つ被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）の駆動方向（例えば、ブーム４の上げ方向及び下げ方向）ごとに設けられる。つまり、複動式である油圧アクチュエータＨＡごとに、２つの油圧制御弁３１が設けられる。油圧制御弁３１は、例えば、パイロットポンプ１５とコントロールバルブ１７との間のパイロットライン２５Ｂに設けられ、その流路面積（即ち、作動油が通流可能な断面積）を変更可能に構成されてよい。これにより、油圧制御弁３１は、パイロットライン２５Ｂを通じて供給されるパイロットポンプ１５の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側のパイロットライン２７Ｂに出力することができる。そのため、油圧制御弁３１は、パイロットライン２７Ｂとパイロットライン２７の間のシャトル弁３２を通じて、間接的に、コントローラ３０からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ１７に作用させることができる。よって、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から自動運転機能に対応する操作指令に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、自動運転機能によるショベル１００の動作を実現することができる。

また、コントローラ３０は、例えば、油圧制御弁３１を制御し、ショベル１００の遠隔操作を実現してもよい。具体的には、コントローラ３０は、通信装置６０によって、遠隔操作支援装置３００から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御信号を油圧制御弁３１に出力する。これにより、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から遠隔操作の内容に対応するパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、オペレータの遠隔操作に基づくショベル１００の動作を実現することができる。

また、操作装置２６が電気式の場合、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から操作装置２６の操作内容（操作信号）に応じたパイロット圧を直接的にコントロールバルブ１７に供給させ、オペレータの操作に基づくショベル１００の動作を実現することができる。

シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有し、２つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁３２は、操作装置２６の操作対象の被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）ごと且つ被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）の駆動方向ごとに設けられる。シャトル弁３２の２つの入口ポートのうちの一方が操作装置２６（具体的には、操作装置２６に含まれる上述のレバー装置やペダル装置）の二次側のパイロットライン２７Ａに接続され、他方が油圧制御弁３１の二次側のパイロットライン２７Ｂに接続される。シャトル弁３２の出口ポートは、パイロットライン２７を通じて、コントロールバルブ１７の対応する制御弁のパイロットポートに接続される。対応する制御弁とは、シャトル弁３２の一方の入口ポートに接続される上述のレバー装置或いはペダル装置の操作対象である油圧アクチュエータを駆動する制御弁である。そのため、これらのシャトル弁３２は、それぞれ、操作装置２６の二次側のパイロットライン２７Ａのパイロット圧と油圧制御弁３１の二次側のパイロットライン２７Ｂのパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ３０は、操作装置２６の二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を油圧制御弁３１から出力させることで、オペレータの操作装置２６に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御することができる。よって、コントローラ３０は、オペレータの操作装置２６に対する操作状態に依らず、被駆動要素（下部走行体１、上部旋回体３、アタッチメントＡＴ）の動作を制御し、遠隔操作機能や自動運転機能を実現することができる。

油圧制御弁３３は、操作装置２６とシャトル弁３２とを接続するパイロットライン２７Ａに設けられる。油圧制御弁３３は、例えば、その流路面積を変更可能なように構成される。油圧制御弁３３は、コントローラ３０から入力される制御信号に応じて動作する。これにより、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６が操作されている場合に、操作装置２６から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ３０は、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ３０は、例えば、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６から出力されるパイロット圧を減圧させ、油圧制御弁３１から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、油圧制御弁３１及び油圧制御弁３３を制御することで、例えば、操作装置２６の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ１７内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ３０は、例えば、油圧制御弁３１に加えて、油圧制御弁３３を制御することで、ショベル１００の遠隔操作機能や自動運転機能をより適切に実現することができる。

≪ユーザインタフェース系≫
図４に示すように、ショベル１００のユーザインタフェース系は、操作装置２６と、出力装置５０と、入力装置５２とを含む。

出力装置５０は、ショベル１００のユーザ（例えば、キャビン１０のオペレータや外部の遠隔操作のオペレータ）やショベル１００の周辺の人（例えば、作業者や作業車両の運転者）等に向けて各種情報を出力する。

例えば、出力装置５０は、視覚的な方法で各種情報を出力する照明機器や表示装置５０Ａ（図５参照）等を含む。照明機器は、例えば、警告灯（インジケータランプ）等である。表示装置５０Ａは、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。例えば、図２に示すように、照明機器や表示装置５０Ａは、キャビン１０の内部に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータ等に視覚的な方法で各種情報を出力してよい。また、照明機器や表示装置５０Ａは、例えば、上部旋回体３の側面等に設けられ、ショベル１００の周囲の作業者等に視覚的な方法で各種情報を出力してもよい。

また、例えば、出力装置５０は、聴覚的な方法で各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置には、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。音出力装置は、例えば、キャビン１０の内部及び外部の少なくとも一方に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータやショベル１００の周囲の人（作業者等）に聴覚的な方法で各種情報を出力してよい。

また、例えば、出力装置５０は、操縦席の振動等の触覚的な方法で各種情報を出力する装置を含んでもよい。

入力装置５２は、ショベル１００のユーザからの各種入力を受け付け、受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。入力装置５２は、例えば、キャビン１０の内部に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータ等からの入力を受け付ける。また、入力装置５２は、例えば、上部旋回体３の側面等に設けられ、ショベル１００の周辺の作業者等からの入力を受け付けてもよい。

例えば、入力装置５２は、ユーザからの機械的な操作による入力を受け付ける操作入力装置を含む。操作入力装置には、表示装置に実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置２６（レバー装置）に設けられるノブスイッチ等が含まれてよい。

また、例えば、入力装置５２は、ユーザの音声入力を受け付ける音声入力装置を含んでもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。

また、例えば、入力装置５２は、ユーザのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置を含んでもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、ユーザが行うジェスチャの様子を撮像する撮像装置が含まれる。

また、例えば、入力装置５２は、ユーザの生体入力を受け付ける生体入力装置を含んでもよい。生体入力には、例えば、ユーザの指紋、虹彩等の生体情報の入力が含まれる。

≪通信系≫
図４に示すように、本実施形態に係るショベル１００の通信系は、通信装置６０を含む。

通信装置６０は、外部の通信回線に接続し、ショベル１００と別に設けられる装置と通信を行う。ショベル１００と別に設けられる装置には、ショベル１００の外部にある装置の他、ショベル１００のユーザによってキャビン１０に持ち込まれる可搬型の端末装置（携帯端末）が含まれてもよい。通信装置６０は、例えば、４Ｇ（4^th Generation）や５Ｇ（5^th Generation）等の規格に準拠する移動体通信モジュールを含んでよい。また、通信装置６０は、例えば、衛星通信モジュールを含んでもよい。また、通信装置６０は、例えば、ＷｉＦｉ通信モジュールやブルートゥース（登録商標）通信モジュール等を含んでもよい。また、通信装置６０は、接続対象の通信回線に合わせて、複数の通信装置を含んでもよい。

例えば、通信装置６０は、作業現場に構築される局所的な通信回線を通じて、作業現場内の情報処理装置２００や遠隔操作支援装置３００等の外部装置と通信を行う。局所的な通信回線は、例えば、作業現場に構築される局所的な５Ｇ（いわゆるローカル５Ｇ）による移動体通信回線やＷｉＦｉ６によるローカルネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）である。

また、例えば、通信装置６０は、作業現場を含む広域の通信回線、即ち、広域ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）を通じて、作業現場の外部にある情報処理装置２００や遠隔操作支援装置３００等と通信を行う。広域ネットワークは、例えば、広域の移動体通信網や衛星通信網やインターネット網等を含む。

≪制御系≫
図４に示すように、ショベル１００の制御系は、コントローラ３０を含む。また、本実施形態に係るショベル１００の制御系は、操作圧センサ２９と、撮像装置４０と、センサＳ１～Ｓ５とを含む。

コントローラ３０は、ショベル１００に関する各種制御を行う。

コントローラ３０の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、図４に示すように、コントローラ３０は、バスＢ１で接続される、補助記憶装置３０Ａ、メモリ装置３０Ｂ、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０Ｃ、及びインタフェース装置３０Ｄを含む。

補助記憶装置３０Ａは、不揮発性の記憶手段であり、インストールされるプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。補助記憶装置３０Ａは、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等である。

メモリ装置３０Ｂは、例えば、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置３０ＡのプログラムをＣＰＵ３０Ｃが読み込み可能なようにロードする。メモリ装置３０Ｂは、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）である。

ＣＰＵ３０Ｃは、例えば、メモリ装置３０Ｂにロードされるプログラムを実行し、プログラムの命令に従って、コントローラ３０の各種機能を実現する。

インタフェース装置３０Ｄは、例えば、ショベル１００の内部の通信回線に接続するための通信インタフェースとして機能する。インタフェース装置３０Ｄは、接続する通信回線の種類に合わせて、複数の異なる種類の通信インタフェースを含んでよい。

また、インタフェース装置３０Ｄは、記録媒体からのデータの読み取りや記録媒体へのデータの書き込みのための外部インタフェースとして機能する。記録媒体は、例えば、キャビン１０の内部に設置されるコネクタに着脱可能なケーブルで接続される専用ツールである。また、記録媒体は、例えば、ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の汎用の記録媒体であってもよい。これにより、コントローラ３０の各種機能を実現するプログラムは、例えば、可搬型の記録媒体によって提供され、コントローラ３０の補助記憶装置３０Ａにインストールされうる。また、プログラムは、通信装置６０を通じて、ショベル１００の外部の他のコンピュータからダウンロードされ、補助記憶装置３０Ａにインストールされてもよい。

尚、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。即ち、コントローラ３０の機能は、複数のコントローラにより分散して実現される態様であってもよい。

操作圧センサ２９は、油圧パイロット式の操作装置２６の二次側（パイロットライン２７Ａ）のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの被駆動要素（油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ２９による操作装置２６におけるそれぞれの被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）に関する操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

尚、操作装置２６が電気式である場合、操作圧センサ２９は省略される。コントローラ３０は、操作装置２６から取り込まれる操作信号に基づき、操作装置２６を通じたそれぞれの被駆動要素の操作状態を把握することができるからである。

撮像装置４０は、ショベル１００の周辺の画像を取得する。また、撮像装置４０は、取得した画像及び後述の距離に関するデータに基づき、撮像範囲（画角）内におけるショベル１００の周辺の物体の位置及び外形を表す三次元データ（以下、単に「物体の三次元データ」）を取得（生成）してもよい。ショベル１００の周辺の物体の三次元データは、例えば、物体の表面を表す点群の座標情報のデータや距離画像データ等である。

例えば、図２に示すように、撮像装置４０は、上部旋回体３の前方を撮像するカメラ４０Ｆ、上部旋回体３の後方を撮像するカメラ４０Ｂ、上部旋回体３の左方を撮像するカメラ４０Ｌ、及び上部旋回体３の右方を撮像するカメラ４０Ｒを含む。これにより、撮像装置４０は、ショベル１００の上面視において、ショベル１００を中心とする全周、即ち３６０度の角度方向に亘る範囲を撮像することができる。また、オペレータは、出力装置５０（表示装置５０Ａ）や遠隔操作用表示装置を通じて、カメラ４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒの撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認し、上部旋回体３の左方、右方、及び後方の様子を確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作用表示装置を通じて、カメラ４０Ｆの撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認することで、バケット６を含むアタッチメントＡＴの動作を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。以下、カメラ４０Ｆ，４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒを包括的に、或いは、個別に、「カメラ４０Ｘ」と称する場合がある。

カメラ４０Ｘは、例えば、単眼カメラである。また、カメラ４０Ｘは、例えば、ステレオカメラ、ＴＯＦ（Time Of Flight）カメラ等（以下、包括的に「３Ｄカメラ」）のように、二次元の画像に加えて、距離（深度）に関するデータを取得可能であってもよい。

撮像装置４０（カメラ４０Ｘ）の出力データ（例えば、画像データやショベル１００の周辺の物体の三次元データ等）は、一対一の通信線や車載ネットワークを通じて、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺の物体に関する監視を行うことができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺環境を判断することができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘ（カメラ４０Ｆ）の出力データに基づき、撮像画像に映るアタッチメントＡＴの姿勢状態を判断することができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺の物体を基準として、ショベル１００の機体（上部旋回体３）の姿勢状態を判断することができる。

尚、カメラ４０Ｆ，４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒのうちの一部が省略されてもよい。例えば、ショベル１００の遠隔操作が行われない場合、カメラ４０Ｆやカメラ４０Ｌは、省略されてもよい。ショベル１００の前方や左側方の様子は、キャビン１０のオペレータから見て、比較的確認しやすいからである。また、撮像装置４０（カメラ４０Ｘ）に代えて、或いは、加えて、距離センサが上部旋回体３に設けられてもよい。距離センサは、例えば、上部旋回体３の上部に取り付けられ、ショベル１００を基準とする周辺の物体の距離及び方向に関するデータを取得する。また、距離センサは、取得したデータに基づき、センシング範囲内におけるショベル１００の周辺の物体の三次元データ（例えば、点群の座標情報のデータ）を取得（生成）してもよい。距離センサは、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。また、例えば、距離センサは、例えば、ミリ波レーダや超音波センサや赤外線センサ等であってもよい。

センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３との連結部に相当する基端の回転軸回りの姿勢角度（以下、「ブーム角度」）を検出する。センサＳ１は、例えば、ロータリポテンショメータ、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角加速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含む。以下、センサＳ２、センサＳ４についても同様であってよい。また、センサＳ１は、ブームシリンダ７の伸縮位置を検出するシリンダセンサを含んでもよい。以下、センサＳ２についても同様であってもよい。センサＳ１によるブーム角度の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、ブーム４の姿勢状態を把握することができる。

センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４との連結部に相当する基端の回転軸回りの姿勢角度（以下、「アーム角度」）を検出する。センサＳ２によるアーム角度の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、アーム５の姿勢状態を把握することができる。

センサＳ３は、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５との連結部に相当する基端の回転軸回りの姿勢角度（以下、「アーム角度」）を検出する。センサＳ３によるアーム角度の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、バケット６の姿勢状態を把握することができる。

センサＳ４は、所定の基準面（例えば、水平面）に対する機体（例えば、上部旋回体３）の傾斜状態を検出する。センサＳ４は、例えば、上部旋回体３に取り付けられ、ショベル１００（即ち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸回りの傾斜角度（以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」）を検出する。センサＳ４により検出される傾斜角度（前後傾斜角及び左右傾斜角）に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、機体（上部旋回体３）の傾斜状態を把握することができる。

センサＳ５は、上部旋回体３に取り付けられ、上部旋回体３の旋回状態に関する検出情報を出力する。センサＳ５は、例えば、上部旋回体３の旋回角速度や旋回角度を検出する。センサＳ５は、例えば、ジャイロセンサ、レゾルバ、ロータリエンコーダ等を含む。センサＳ５により検出される旋回状態に関する検出情報は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回角度等の旋回状態を把握することができる。

尚、センサＳ４に３軸回りの角速度を検出可能なジャイロセンサ、６軸センサ、ＩＭＵ等が含まれる場合、センサＳ４の検出信号に基づき上部旋回体３の旋回状態（例えば、旋回角速度）が検出されてもよい。この場合、センサＳ５は、省略されてもよい。また、撮像装置４０や距離センサの出力に基づき、上部旋回体３やアタッチメントＡＴ等の姿勢状態を把握することが可能な場合、センサＳ１～Ｓ５の少なくとも一部は省略されてもよい。

≪情報処理装置のハードウェア構成＞
図５は、情報処理装置２００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

情報処理装置２００の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。例えば、図５に示すように、情報処理装置２００は、バスＢ２で接続される、外部インタフェース２０１、補助記憶装置２０２、メモリ装置２０３、ＣＰＵ２０４、高速演算装置２０５、通信インタフェース２０６、入力装置２０７、及び表示装置２０８を含む。

外部インタフェース２０１は、記録媒体２０１Ａからデータの読み取りや記録媒体２０１Ａへのデータの書き込みのためのインタフェースとして機能する。記録媒体２０１Ａには、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）、ＳＤメモリカード、ＵＳＢメモリ等が含まれる。これにより、情報処理装置２００は、記録媒体２０１Ａを通じて、処理で利用する各種データを読み込み、補助記憶装置２０２に格納したり、各種機能を実現するプログラムをインストールしたりすることができる。

尚、情報処理装置２００は、通信インタフェース２０６を通じて、外部装置から処理で利用する各種データやプログラムを取得してもよい。

補助記憶装置２０２は、インストールされた各種プログラムを格納すると共に、各種処理に必要なファイルやデータ等を格納する。補助記憶装置２０２は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Disc）やフラッシュメモリ等を含む。

メモリ装置２０３は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置２０２からプログラムを読み出して格納する。メモリ装置２０３は、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）やＳＲＡＭを含む。

ＣＰＵ２０４は、補助記憶装置２０２からメモリ装置２０３にロードされた各種プログラムを実行し、プログラムに従って情報処理装置２００に関する各種機能を実現する。

高速演算装置２０５は、ＣＰＵ２０４と連動し、相対的に高い速度で演算処理を行う。高速演算装置２０５は、例えば、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）等を含む。

尚、高速演算装置２０５は、必要な演算処理の速度に応じて、省略されてもよい。

通信インタフェース２０６は、外部機器と通信可能に接続するためのインタフェースとして用いられる。これにより、情報処理装置２００は、通信インタフェース２０６を通じて、例えば、ショベル１００等の外部機器と通信することができる。また、通信インタフェース２０６は、接続される機器との間の通信方式等によって、複数の種類の通信インタフェースを有してもよい。

入力装置２０７は、ユーザから各種入力を受け付ける。

入力装置２０７は、例えば、ユーザからの機械的な操作入力を受け付ける操作入力装置を含む。操作入力装置は、例えば、ボタン、トグル、レバー等を含む。また、操作入力装置は、例えば、表示装置２０８に実装されるタッチパネル、表示装置２０８とは別に設けられるタッチパッド等を含む。

また、入力装置２０７は、例えば、ユーザからの音声入力を受付可能な音声入力装置を含む。音声入力装置は、例えば、ユーザの音声を集音可能なマイクロフォンを含む。

また、入力装置２０７は、例えば、ユーザからのジェスチャ入力を受付可能なジェスチャ入力装置を含む。ジェスチャ入力装置は、例えば、ユーザのジェスチャの様子を撮像可能なカメラを含む。

また、入力装置２０７は、例えば、ユーザからの生体入力を受付可能な生体入力装置を含む。生体入力装置は、例えば、ユーザの指紋や虹彩に関する情報を内包する画像データを取得可能なカメラを含む。

表示装置２０８は、ユーザに向けて、情報画面や操作画面を表示する。例えば、表示装置２０８には、上述の遠隔操作用表示装置が含まれる。表示装置２０８は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。

尚、遠隔操作支援装置３００についても、情報処理装置２００と同様、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現され、同様のハードウェア構成が採用されてよい。例えば、遠隔操作支援装置３００は、情報処理装置２００（図６）と同様、ＣＰＵ、メモリ装置、補助記憶装置、インタフェース装置、入力装置、及び表示装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭやＤＲＡＭ等である。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤやＳＳＤやＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、外部の記録媒体と接続するための外部インタフェースやショベル１００等の外部と通信を行う通信インタフェースを含む。入力装置は、例えば、レバー式の操作入力装置を含む。これにより、オペレータは、操作入力装置を用いて、ショベル１００のアクチュエータに関する操作入力を行い、遠隔操作支援装置３００は、通信インタフェースを用いて、操作入力に対応する信号をショベル１００に送信することができる。そのため、オペレータは、遠隔操作支援装置を利用したショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

［作業部位の軌道の生成に関する機能構成］
次に、図１～図５に加えて、図６～図９を参照して、ショベル１００の作業部位の軌道（以下、「目標軌道」）の生成に関する機能構成について説明する。

図６は、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する機能構成の第１例を示すブロック図である。図７は、表示装置５０Ａに表示される、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面の一例（画面７００）を示す図である。図８は、表示装置５０Ａに表示される、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面の他の例（画面８００）を示す図である。図９は表示装置５０Ａに表示される、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面の更に他の例（画面９００）を示す図である。

尚、ショベル１００が遠隔操作される場合、図７、図８と同様の画面が遠隔操作支援装置３００（表示装置）に表示される。

ショベル１００の作業部位は、例えば、バケット６の爪先や背面である。

ショベル１００は、支援装置１５０を含む。支援装置１５０は、ショベル１００の作業に関する支援を行う。

図６に示すように、支援装置１５０は、操作装置２６と、コントローラ３０と、撮像装置４０と、出力装置５０とを含む。また、ショベル１００の遠隔操作が行われる場合、支援装置１５０は、通信装置６０を含んでもよい。

コントローラ３０は、機能部として、動作ログ提供部３０１と、作業支援部３０２とを含む。

尚、稼働支援システムＳＹＳに含まれるショベル１００が複数台である場合、コントローラ３０が動作ログ提供部３０１及び作業支援部３０２のうちの前者のみを含むショベル１００と、後者のみを含むショベル１００とが存在してもよい。この場合、前者のショベル１００は、後者のショベル１００におけるオペレータの操作支援機能（動作提案機能）のために用いられる、ショベル１００の動作ログを取得し情報処理装置２００に提供する機能のみを有する。

情報処理装置２００は、機能部として、動作ログ取得部２００１と、動作ログ記憶部２００２と、教師データ生成部２００３と、機械学習部２００４と、学習済みモデル記憶部２００５と、配信部２００６とを含む。

動作ログ提供部３０１は、ショベル１００の作業部位の目標軌道を生成する機能を実現するための元データである、ショベル１００の動作ログを取得し、情報処理装置２００に提供するための機能部である。具体的には、ショベル１００の運転歴が長く、相対的に経験のあるオペレータ（以下、便宜的に「熟練者」）がショベル１００を操作したときの動作ログを取得し、情報処理装置２００に提供する。

ショベル１００の動作ログは、ショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータと、その作業対象の形状に対して実行された、ショベル１００の動作に関するデータとを含む。ショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータは、例えば、ショベル１００の作業対象としての作業現場の地面の地形形状に関するデータである。ショベル１００の作業対象の形状に関するデータは、例えば、撮像装置４０の画像データやその画像データから得られる、作業対象の三次元データである。ショベル１００の動作に関するデータは、例えば、オペレータの操作内容を表すデータである。オペレータの操作内容を表すデータは、例えば、油圧パイロット式の操作装置２６の場合における操作圧センサ２９の出力データや電気式の操作装置２６の場合における操作装置２６の出力データ（操作信号のデータ）である。また、ショベル１００の動作に関するデータは、オペレータの操作に応じて実際に実行された、ショベル１００の動作状態を表すデータであってもよい。ショベル１００の動作状態を表すデータは、例えば、センサＳ１～Ｓ５の出力データ、或いは、センサＳ１～Ｓ５の出力データから取得される、ショベル１００の姿勢状態に関するデータである。

動作ログ提供部３０１は、動作ログ記録部３０１Ａと、動作ログ記憶部３０１Ｂと、動作ログ送信部３０１Ｃとを含む。

動作ログ記録部３０１Ａは、ショベル１００の動作ログを取得し、動作ログ記憶部３０１Ｂに記録する。例えば、動作ログ記録部３０１Ａは、ショベル１００の動作が実行されるごとに、その動作の実行開始時或いは実行直前のショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータ、及びショベル１００のその動作に関するデータを動作ログ記憶部３０１Ｂに記録する。

動作ログ記憶部３０１Ｂには、ショベル１００の動作ログが蓄積される形で記憶される。例えば、動作ログ記憶部３０１Ｂには、ショベル１００の動作ごとのショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータと、ショベル１００の動作に関するデータとが紐づけられる形で記憶される。具体的には、動作ログ記憶部３０１Ｂには、ショベル１００の動作ごとのショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータ、及びショベル１００の動作に関するデータの対応関係を表すレコードデータが蓄積され、動作ログのデータベースが構築されてよい。

尚、後述の動作ログ送信部３０１Ｃにより情報処理装置２００に送信済みの動作ログ記憶部３０１Ｂの動作ログは、事後的に消去されてもよい。

動作ログ送信部３０１Ｃは、動作ログ記憶部３０１Ｂに記憶される、ショベル１００の動作ログを、通信装置６０を通じて情報処理装置２００に送信する。また、動作ログ送信部３０１Ｃは、ショベル１００の動作ごとのショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータ、及びショベル１００の動作に関するデータの対応関係を表すレコードデータを併せて情報処理装置２００に送信してもよい。

例えば、動作ログ送信部３０１Ｃは、情報処理装置２００から受信される、ショベル１００の動作ログの送信を要求する信号（以下、「送信要求信号」）に応じて、動作ログ記憶部３０１Ｂに記憶される、未送信のショベル１００の動作ログを情報処理装置２００に送信する。また、動作ログ送信部３０１Ｃは、所定のタイミングで、動作ログ記憶部３０１Ｂに記憶される、未送信のショベル１００の動作ログを自動的に情報処理装置２００に送信してもよい。所定のタイミングは、例えば、ショベル１００の稼働停止（キースイッチのオフ）時や稼働開始（キースイッチのオン）時である。

動作ログ取得部２００１は、ショベル１００から受信される、ショベル１００の動作ログを取得する。

動作ログ取得部２００１は、情報処理装置２００のユーザの操作に応じて、或いは、所定のタイミングで自動的に、ショベル１００に送信要求信号を送信することにより、ショベル１００の動作ログを取得する。また、動作ログ取得部２００１は、ショベル１００から所定のタイミングで送信される、ショベル１００の動作ログを取得してもよい。

動作ログ記憶部２００２には、動作ログ取得部２００１により取得された、ショベル１００の動作ログが蓄積される形で記憶される。例えば、動作ログ記憶部２００２には、動作ログ記憶部３０１Ｂの場合と同様、ショベル１００の動作ごとのショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータと、ショベル１００の動作に関するデータとが紐づけられる形で記憶される。

教師データ生成部２００３は、動作ログ記憶部２００２のショベル１００の動作ログに基づき、機械学習用の教師データを生成する。教師データ生成部２００３は、バッチ処理によって、自動的に教師データを生成してもよいし、情報処理装置２００のユーザからの入力に応じて、教師データを生成してもよい。教師データは、入力データとしてのショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータと、正解の出力データとしての入力データに対応するショベル１００の作業部位の軌道（軌跡）を表すデータ（以下、「正解データ」）との組み合わせのデータである。

ショベル１００の作業部位の軌跡を表すデータは、例えば、ショベル１００の動作に関するデータに含まれる、センサＳ１～Ｓ５の出力データに基づき生成される。

機械学習部２００４は、教師データ生成部２００３により生成される教師データのセットに基づき、ベースの学習モデルに機械学習を行わせ、学習済みモデルＬＭを生成する。学習済みモデルＬＭ（ベースの学習モデル）は、例えば、ＤＮＮ（Deep Neural Network）等のニューラルネットワークを含む。

学習済みモデルＬＭは、例えば、ショベル１００の動作の種類、及びショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータを入力条件として、ショベル１００の作業部位の目標軌道を表すデータ、及び予測確率を出力する。また、学習済みモデルＬＭは、ショベル１００の作業部位の目標軌道を表すデータ、及びショベル１００の動作の種類には、例えば、掘削動作、掃出し動作、水平引き動作、転圧動作、ほうき動作等を含む。掃出し動作は、例えば、アタッチメントＡＴを動作させ、バケット６を地面に沿って前方に押し出すことで、バケット６の背面で土砂を前方に掃出す動作である。掃出し動作では、例えば、アタッチメントＡＴは、ブーム４を下げ動作、及びアーム５の開き動作を行う。水平引き動作は、例えば、アタッチメントＡＴを動作させ、バケット６の爪先を地面に沿って略水平に手前に向かって引きつけるように移動させることで、地面の表面の凹凸を均す動作である。水平引き動作では、例えば、アタッチメントＡＴは、ブーム４の上げ動作、アーム５の閉じ動作を行う。転圧動作は、例えば、アタッチメントＡＴを動作させ、バケット６の背面で地面を押し付ける動作である。また、転圧動作は、バケット６を地面に沿って前方に押し出すことで、バケット６の背面で土砂を前方の所定の位置まで掃出した後に、所定の位置の地面をバケット６の背面で地面を押し付ける動作であってもよい。転圧動作では、例えば、アタッチメントＡＴは、地面を押し付ける際にブーム４の下げ動作を行う。ほうき動作は、例えば、上部旋回体３を動作させ、バケット６を地面に沿わせた状態で左右に旋回させる動作である。また、ほうき動作は、例えば、アタッチメントＡＴ及び上部旋回体３を動作させ、バケット６を地面に沿わせた状態で左右交互に旋回させながら、バケット６を前方の押し出す動作であってもよい。ほうき動作では、例えば、上部旋回体３が左右の旋回動作を交互に繰り返す。また、ほうき動作では、例えば、上部旋回体３の左右交互の旋回動作に加えて、掃出し動作の場合と同様、ブーム４の下げ動作及びアーム５の開き動作を行ってもよい。予測確率は、作業部位の目標軌道の信頼度を表す。学習済みモデルＬＭには、上述の如く、熟練者によるショベル１００の操作時の動作ログが反映され、予測確率が高いほど、その作業部位の目標軌道の信頼度が高いと考えられるからである。また、予測確率は、入力条件としてのショベル１００の周辺の作業対象の形状に対する作業部位の目標軌道の適合度を表す。予測確率が高いほど、熟練者が作業対象の形状に対してその候補の動作が適していると判断する可能性が高いと考えられるからである。例えば、学習済みモデルＬＭは、整地作業、法面施工作業、及び盛土作業等の作業ごとに生成される。

学習済みモデル記憶部２００５には、機械学習部２００４により出力される学習済みモデルＬＭが記憶される。

配信部２００６は、学習済みモデルＬＭをショベル１００に配信する。

例えば、配信部２００６は、機械学習部２００４により学習済みモデルＬＭが生成されると、直近で生成された学習済みモデルＬＭをショベル１００に配信する。また、配信部２００６は、ショベル１００から受信される、学習済みモデルＬＭの配信を要求する信号に応じて、学習済みモデル記憶部２００５の最新の学習済みモデルＬＭをショベル１００に配信してもよい。

作業支援部３０２は、オペレータの操作によるショベル１００の作業を支援するための機能部である。

作業支援部３０２は、学習済みモデル記憶部３０２Ａと、作業対象形状取得部３０２Ｂと、動作選択部３０２Ｃと、条件設定部３０２Ｄと、軌道生成部３０２Ｅと、表示処理部３０２Ｆと、動作制御部３０２Ｇとを含む。

学習済みモデル記憶部３０２Ａには、情報処理装置２００から配信され、通信装置６０を通じて受信される学習済みモデルＬＭが記憶される。

作業対象形状取得部３０２Ｂは、撮像装置４０や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周辺の作業対象の形状（地形形状）に関するデータを取得する。

動作選択部３０２Ｃは、入力装置５２を通じて受け付けられる、ユーザ（オペレータ）からの入力に応じて、複数の動作の候補の中からショベル１００の動作（の種類）を選択する。また、ショベル１００が遠隔操作される場合、動作選択部３０２Ｃは、通信装置６０を通じて受け付けられる、遠隔操作支援装置３００を利用するユーザ（オペレータ）からの入力に応じて、複数の動作の候補の中からショベル１００の動作を選択してもよい。

条件設定部３０２Ｄは、入力装置５２を通じて受け付けられる、ユーザ（オペレータ）からの入力に応じて、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する前提条件を設定する。ショベル１００が遠隔操作される場合、条件設定部３０２Ｄは、通信装置６０を通じて受け付けられる、遠隔操作支援装置３００を利用するユーザ（オペレータ）からの入力に応じて、ショベル１００の目標軌道に関する前提条件を設定してもよい。また、条件設定部３０２Ｄは、ユーザからの入力に依らず、自動で、前提条件を設定してもよい。例えば、条件設定部３０２Ｄは、作業対象の形状に関するデータと、その作業対象の形状に対して設定された前提条件との組み合わせのデータの履歴を教師データセットとして用いて生成される学習済みモデルに基づき、前提条件を自動で設定してもよい。この場合、条件設定部３０２Ｄは、ユーザからの入力に応じて、自動で設定済みの前提条件を修正してもよい。

前提条件は、例えば、ショベル１００の周辺の地形形状におけるショベル１００の動作時の目標となる点（以下、「目標点」）である。目標点には、例えば、ショベル１００の動作時に作業部位が通過する目標点やショベル１００の動作時にバケット６の土砂を排土する場所に相当する点等が含まれる。また、前提条件は、目標点におけるバケット６の姿勢状態（バケット６の姿勢角度）を含んでもよい。

軌道生成部３０２Ｅは、作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータ、作業対象の目標形状、動作選択部３０２Ｃにより選択される動作、及び条件設定部３０２Ｄにより設定される前提条件に基づき、ショベル１００の作業部位の目標軌道を生成する。作業対象の目標形状は、例えば、作業対象（作業現場の地面）に対する作業によって形成される、施工対象としての平面或いは曲面を表す目標施工面である。作業対象の目標形状は、例えば、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、ユーザからの平面や曲面を表すパラメータの入力により設定される。また、作業対象の目標形状は、例えば、情報処理装置２００等の外部装置からショベル１００に配信されてもよい。軌道生成部３０２Ｅは、作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータ、作業対象の目標形状、動作選択部３０２Ｃにより選択される動作、及び条件設定部３０２Ｄにより設定される前提条件を入力データとして、学習済みモデルＬＭを適用する。また、軌道生成部３０２Ｅは、作業対象の目標形状、動作選択部３０２Ｃにより選択される動作、及び作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータを入力データとして、学習済みモデルＬＭから作業部位の目標軌道を出力させてもよい。そして、軌道生成部３０２Ｅは、出力された作業部位の目標軌道を、条件設定部３０２Ｄにより設定される前提条件によって最適化することにより、作業部位の目標軌道を生成してもよい。

表示処理部３０２Ｆは、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面を表示装置５０Ａに表示させる（図７、図８参照）。ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面には、例えば、動作選択部３０２Ｃにより選択される、ショベル１００の動作や条件設定部３０２Ｄにより設定される前提条件に関する操作入力をユーザ（オペレータ）が行うための操作画面が含まれる（図。また、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面には、軌道生成部３０２Ｅにより生成される、ショベル１００の作業部位の目標軌道を表示する画面が含まれる。また、ショベル１００が遠隔操作される場合、表示処理部３０２Ｆは、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面に関するデータを、通信装置６０を通じて遠隔操作支援装置３００に送信してもよい。これにより、表示処理部３０２Ｆは、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する画面を遠隔操作支援装置３００（表示装置）に表示させることができる。

例えば、図７、図８に示すように、表示処理部３０２Ｆは、画面７００，８００を表示装置５０Ａに表示させる。

図７に示すように、画面７００は、画像ＴＧ，ＣＧ，ＳＢ，ＰＢ１を含む。

画像ＴＧは、ショベル１００の周辺の地形形状を表す画像である。画像ＴＧは、作業対象形状取得部３０２Ｂにより取得されるデータに基づき生成される。本例では、画像ＴＧは、ショベル１００の外部の所定の視点から見た、ショベル１００の周辺の地形形状を表す画像である。所定の視点は、例えば、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じたユーザ（オペレータ）からの入力に応じて変化させることが可能である。

画像ＣＧは、ショベル１００を表す画像である。

画像ＴＧ，ＣＧの位置関係は、ショベル１００の周辺の地形形状とショベル１００との実際の位置関係と同じになるように設定される。

画像ＳＢは、動作選択部３０２Ｃにより選択可能な候補の動作を表す画像である。本例では、画像ＳＢには、整地作業で実施されうる、ショベル１００候補の動作を表す画像ＳＢ１～ＳＢ５が含まれる。

画像ＳＢ１は、ショベル１００の掘削動作及び排土動作の組み合わせの動作をユーザが選択するための操作用のアイコンである。

画像ＳＢ２は、ショベル１００の掃出し動作をユーザが選択するための操作用のアイコンである。

画像ＳＢ３は、ショベル１００の水平引き動作をユーザが選択するための操作用のアイコンである。

画像ＳＢ４は、ショベル１００のほうき動作をユーザが選択するための操作用のアイコンである。

画像ＳＢ５は、ショベル１００の転圧動作をユーザが選択するための操作用のアイコンである。

ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像ＳＢ１～ＳＢ５の何れか一つを指定し、動作選択部３０２Ｃを通じて、ショベル１００の動作を選択することができる。本例では、画像ＳＢ１にカーソル（図中の梨地）があり、ショベル１００の掘削動作及び排土動作の組み合わせの動作が選択されている状態が表現されている。

尚、画像ＳＢには、画像ＳＢ１～ＳＢ５に加えて、画像ＳＢ１～ＳＢ５に対応する動作とは異なる他の動作をユーザが選択するための操作用アイコンが表示されてもよい。また、画像ＳＢには、画像ＳＢ１～ＳＢ５の少なくとも一つと代えて、画像ＳＢ１～ＳＢ５と異なる他の動作をユーザが選択するための操作用アイコンが表示されてもよい。

本例では、画像ＴＧは、画像領域ＴＧ１，ＴＧ２を含む。

画像領域ＴＧ１は、ショベル１００の周辺（前方）の地面にある凸部を表す。

画像領域ＴＧ２は、ショベル１００の周辺（前方）の地面にある凹部を表す。

また、本例では、画面７００は、目標点に相当する画像Ｐ１，Ｐ２を含む。

画像Ｐ１は、画像領域ＴＧ１に重畳して表示される。

画像Ｐ２は、画像領域ＴＧ２に重畳して表示される。

例えば、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像領域ＴＧ１，ＴＧ２を指定することにより、条件設定部３０２Ｄを通じて、画像Ｐ１，Ｐ２に相当する目標点を設定することができる。ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像ＴＧの全範囲で目標点を設定可能であってもよいし、画像ＴＧの全範囲の中でバケット６の作業部位を届かせることが可能な範囲に限定して目標点を設定可能であってもよい。前者の場合、画像ＴＧの全範囲の中のバケット６の作業部位を届かせることが可能な範囲に目標点が設定されると、画面７００には、エラー（警告）を表す表示内容が表示されてもよい。後者の場合、画像ＴＧの全範囲の中のバケット６の作業部位を届かせることが可能な範囲を表す画像が画像ＴＧに重畳して表示されてもよい。また、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、設定済みの目標点を削除することが可能であってもよい。

また、本例では、画面７００には、画像Ｐ１，Ｐ２のそれぞれに付随するように画像ＲＣ１，ＲＣ２が表示される。

画像ＲＣ１は、画像Ｐ１に相当する目標点に対応するバケット６の姿勢角度の前提条件を表す画像である。

画像ＲＣ２は、画像Ｐ２に相当する目標点に対応するバケット６の姿勢角度の前提条件を表す画像である。

例えば、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像Ｐ１，Ｐ２を指定することにより、条件設定部３０２Ｄを通じて、画像ＲＣ１，ＲＣ２に相当するバケット６の姿勢角度の前提条件を設定することができる。

画像ＰＢ１は、画面８００で選択される動作、及び画面８００で設定される前提条件に沿って、軌道生成部３０２Ｅにバケット６の作業部位の軌道を生成させるための操作用のアイコンである。

例えば、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像ＰＢ１を操作することにより、軌道生成部３０２Ｅを通じてバケット６の目標軌道を生成することができる。

画像ＰＢ１が操作されると、表示装置５０Ａの表示内容が画面７００から画面８００に遷移する。

画面８００は、画面７００と同様、画像ＴＧ，ＣＧ，ＳＢを含む。また、画面８００は、画面７００と同様、画像Ｐ１，Ｐ２を含む。また、画面８００は、画像ＯＧ，ＣＧ１，ＰＢ２を含む。

画像ＯＧは、目標軌道を表す画像である。

画像ＣＧ１は、目標軌道に相当する画像ＯＧに付随する形で表示される、バケット６を表す画像である。

本例では、画像ＯＧは、画像Ｐ１に相当する目標点の土砂を掘削動作で掬って、画像Ｐ２に相当する目標点に排土する動作を実現する目標軌道を表している。画像ＯＧは、バケット６の作業部位が土砂に接触する軌道部分とそれ以外の軌道部分とが区別可能なように表現されてもよい。例えば、画像ＯＧは、バケット６の作業部位が土砂に接触する軌道部分とそれ以外の軌道部分とが異なる色で表示される。

画像ＰＢ２は、画像ＯＧに相当する目標軌道でバケット６の作業部位を移動させる動作を動画像（アニメーション）により画面８００上で再現させるための操作用のアイコンである。

例えば、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像ＰＢ２を操作することにより、目標軌道に相当する画像ＯＧに沿って、バケット６に相当する画像ＣＧ１が移動する動画像を画面８００に表示させることができる。そのため、ユーザは、動画像を確認することによって、目標軌道が適切であるか否かを判断することができる。

また、動画像では、目標軌道に沿ってバケット６を移動させるショベル１００の動作の後の作業対象の形状（地形形状）が表示されてもよい。つまり、画面８００には、画像ＯＧに対応する目標軌道に沿ってバケット６を移動させるように、ショベル１００を動作させた後の予測される、ショベル１００の周辺の作業対象の形状（地形形状）が表示されてもよい。これにより、ユーザは、動画像と予測される地形形状の変化とを確認することによって、目標軌道が適切であるか否かをより適切に判断することができる。

画像ＰＢ１が操作されると、表示装置５０Ａの表示内容が画面８００から画面９００に遷移する。

画面９００は、画面８００と同様、画像ＴＧ，ＣＧ，ＳＢを含む。また、画面９００は、画面８００と同様、画像Ｐ１，Ｐ２を含む。また、画面９００は、画像ＯＧ，ＣＧ１を含む。また、画面９００は、画像ＰＢ３を含む。

画像ＰＢ３は、画像ＯＧに相当する目標軌道でバケット６の作業部位を移動させるように、ショベル１００を自動で動作させるための操作用アイコンである。

例えば、ユーザは、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて、画像ＰＢ３を操作することにより、動作制御部３０２Ｇを通じて、画像ＯＧに相当する目標軌道でバケット６が移動するようにショベル１００を自動で動作させることができる。

尚、ユーザが上述の動画像を確認することなく、ショベル１００に画像ＯＧに相当する目標軌道に沿ってバケット６が移動するようにショベル１００を自動で動作させることが可能であってもよい。この場合、画面８００には、画像ＰＢ２に加えて、画像ＰＢ３に相当する操作用アイコンが表示される。

図７に戻り、動作制御部３０２Ｇは、入力装置５２を通じて受け付けられる、ユーザ（オペレータ）からの入力に応じて、軌道生成部３０２Ｅにより生成される目標軌道に沿ってバケット６の作業部位が移動するように、ショベル１００を動作させる。具体的には、動作制御部３０２Ｇは、センサＳ１～Ｓ５の出力等からバケット６の作業部位の位置を把握しながら、油圧制御弁３１を制御することで、目標軌道に沿ってバケット６の作業部位が移動するようにショベル１００を動作させることができる。

例えば、動作制御部３０２Ｇは、ユーザからの動作実行の指示の入力に応じて、軌道生成部３０２Ｅにより生成される目標軌道に沿ってバケット６の作業部位が移動するように、ショベル１００を動作させる。

また、動作制御部３０２Ｇは、操作装置２６の操作や遠隔操作信号に応じて、オペレータの操作を補助する形で、軌道生成部３０２Ｅにより生成される目標軌道に沿ってバケット６の作業部位が移動するように、ショベル１００を動作させてもよい。

［作業部位の軌道の生成に関する処理］
次に、図１０を参照して、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する処理について説明する。

図１０は、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。

図１０のフローチャートは、例えば、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する機能の作動中に繰り返し実行される。ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する機能は、入力装置５２や遠隔操作支援装置３００（入力装置）を通じて受け付けられる、ユーザからの指示の入力で作動（起動）する。

図１０に示すように、ステップＳ１０２（取得ステップの一例）にて、作業対象形状取得部３０２Ｂは、撮像装置４０からショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得する。

コントローラ３０は、ステップＳ１０２の処理が完了すると、ステップＳ１０４に進む。

ステップＳ１０４（表示ステップの一例）にて、表示処理部３０２Ｆは、ステップＳ１０２で取得されるデータに基づき、地形形状を表す画像を含む設定画面（例えば、画面７００）を表示装置５０Ａや遠隔操作支援装置３００（表示装置）に表示させる。

コントローラ３０は、ステップＳ１０４の処理が完了すると、ステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６にて、動作選択部３０２Ｃは、ユーザからの入力に応じて、ショベル１００の複数の候補の動作の中から一の動作を選択する。

コントローラ３０は、ステップＳ１０６の処理が完了すると、ステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０８にて、条件設定部３０２Ｄ（設定ステップの一例）は、ユーザからの入力に応じて、ショベル１００の作業部位の目標軌道の生成に関する前提条件を設定する。

コントローラ３０は、ステップＳ１０８の処理が完了すると、ステップＳ１１０に進む。

尚、ステップＳ１０６，Ｓ１０８の順序は、ユーザからの入力に応じて前後する場合がある。

ステップＳ１１０（生成ステップの一例）にて、軌道生成部３０２Ｅは、ステップＳ１０６で選択された動作について、ステップＳ１０８で設定される前提条件の下で、ショベル１００の作業部位の目標軌道を生成する。

コントローラ３０は、ステップＳ１１０の処理が完了すると、ステップＳ１１２に進む。

ステップＳ１１２にて、表示処理部３０２Ｆは、ステップＳ１１０で生成された目標軌道を表す画像を表示装置５０Ａや遠隔操作支援装置３００（表示装置）に表示させる。

コントローラ３０は、ステップＳ１１２の処理が完了すると、ステップＳ１１４に進む。

ステップＳ１１４にて、コントローラ３０は、ステップＳ１１２で生成された目標軌道に沿ってバケット６の作業部位を移動させるためのショベル１００の動作の実行を指示する操作入力が受け付けられたか否かを判定する。コントローラ３０は、ショベル１００の動作の実行を指示する操作入力が受け付けられた場合、ステップＳ１１６に進み、それ以外の操作、具体的には、再度、目標軌道を生成するための操作が受け付けられた場合、ステップＳ１０６に戻る。

ステップＳ１１６にて、動作制御部３０２Ｇは、油圧制御弁３１を制御し、直近のステップＳ１１０の処理で生成された目標軌道でバケット６の作業部位が移動するように、ショベル１００を自動で動作させる。

コントローラ３０は、ステップＳ１１６の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

尚、ステップＳ１１６の処理の完了時において、ショベル１００（アタッチメントＡＴ）は、目標軌道の終点にバケット６の作業部位がある状態にあってもよいし。ステップＳ１１４の処理の開始前の姿勢状態に戻されていてもよい。

このように、本例では、支援装置１５０（コントローラ３０）は、作業対象の形状に適合する目標軌道を生成することができる。そのため、ショベル１００の作業効率を向上させることができる。

また、本例では、支援装置１５０は、目標点やバケット６の姿勢角度等の前提条件に適合する目標軌道を生成することができる。そのため、作業対象の形状等を前提とするユーザの判断や意図を反映させて、より適切な目標軌道を生成することができる。

また、本例では、支援装置１５０は、生成した目標軌道に沿ってバケット６の作業部位が移動するように、ショベル１００を自動で動作させることができる。そのため、経験の浅いオペレータであっても、ショベル１００に適切な動作を行わせることが可能となり、その結果、ショベル１００の作業効率をより向上させることができる。

［他の実施形態］
次に、他の実施形態について説明する。

上述の実施形態は、適宜、その内容が組み合わせられてもよいし、変形や変更が加えられてもよい。

例えば、上述の実施形態では、軌道生成部３０２Ｅは、学習済みモデルＬＭを用いずに、目標軌道を生成してもよい。例えば、複数の候補の動作ごとに作業部位の基準となる軌道が予め規定され、軌道生成部３０２Ｅは、動作選択部３０２Ｃにより選択された動作の基準となる軌道を、ショベル１００の周辺の作業対象の形状（地形形状）に関するデータ、及び前提条件に沿って最適化することにより、作業部位の目標軌道を生成してもよい。

また、上述の実施形態やその変形例では、ショベル１００の外部に設置される撮像装置や距離センサ等のデータに基づき、ショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータが取得されてもよい。例えば、作業現場に設置される撮像装置や距離センサのデータが、通信装置６０を通じてショベル１００に受信されることにより、作業対象形状取得部３０２Ｂは、ショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得することができる。また、例えば、作業現場の上空を飛行するドローンに搭載される撮像装置や距離センサのデータが、通信装置６０を通じてショベル１００に受信されることにより、作業対象形状取得部３０２Ｂは、ショベル１００の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得することができる。

また、上述の実施形態やその変形例では、支援装置１５０の機能の一部又は全部は、遠隔操作支援装置３００に移管されてもよい。

また、上述の実施形態やその変形例では、支援装置１５０の機能の一部又は全部は、情報処理装置２００に移管されてもよい。

［作用］
次に、本実施形態に係る稼働支援システムＳＹＳ（操作支援装置）の作用について説明する。

本実施形態では、支援装置は、取得部と、表示部と、設定部と、生成部と、を備える。支援装置は、例えば、支援装置１５０である。取得部は、例えば、作業対象形状取得部３０２Ｂである。表示部は、例えば、表示装置５０Ａである。設定部は、例えば、条件設定部３０２Ｄである。生成部は、例えば、軌道生成部３０２Ｅである。具体的には、取得部は、作業機械の周辺の施工対象の地形形状に関するデータを取得する。作業機械は、例えば、ショベル１００である。また、表示部は、取得部により取得されるデータに基づき、施工対象の地形形状を表す画像を表示する。また、設定部は、施工対象の地形形状における作業機械の動作時の目標となる点（目標点）を設定する。そして、生成部は、取得部により取得されるデータ、施工対象の目標形状、及び設定部により設定される点に基づき、作業機械の作業部位の軌道を生成する。

これにより、作業機械の作業部位の軌道をより容易に生成することができる。また、目標点が設定されることから、例えば、作業機械の周辺の作業対象の形状を視認したユーザの判断や意図を反映させた、より適切な作業部位の軌道を生成することができる。そのため、作業機械の作業効率を向上させることができる。

また、本実施形態では、支援装置は、選択部を備えてもよい。具体的には、選択部は、ユーザからの入力に応じて、作業機械の複数の候補の動作の中から一の動作を選択してもよい。そして、生成部は、取得部により取得されるデータ、及び設定部により設定される点に基づき、作業機械の一の動作による作業部位の軌道を生成してもよい。

これにより、支援装置は、作業機械の動作を規定して作業部位の軌道を生成することができる。そのため、作業機械の作業効率をより向上させることができる。

また、本実施形態では、設定部は、ユーザからの入力に応じて、作業機械の周辺の地形形状における作業機械の動作時の目標となる点（目標点）、及びその点に対応する作業部位の姿勢を設定してもよい。

これにより、支援装置は、作業部位の姿勢に関するユーザの判断や意図を反映させた、より適切な作業部位の軌道を生成することができる。作業機械の作業効率をより向上させることができる。

また、本実施形態では、表示部は、作業機械の周辺の地形形状を表す画像に重畳して、生成部により生成される軌道を表す画像を表示してもよい。

これにより、ユーザは、生成された画像を視覚的に確認することができる。また、ユーザは、作業機械の周辺の地形形状と、生成された軌道とを同時に視認することによって、生成された軌道の妥当性をより適切に判断することができる。

また、本実施形態では、表示部は、作業機械の周辺の地形形状を表す画像に重畳して、生成部により生成される軌道に沿って作業部位が動作する動画像を表示してもよい。

これにより、ユーザは、動画像を確認することによって、生成された軌道の妥当性をより適切に判断することができる。

また、本実施形態では、表示部は、生成部により生成される軌道で作業部位が動作した後に予測される、作業機械の周辺の作業対象の形状を表す画像を表示してもよい。

これにより、生成された軌道に沿って作業部位が動作した後の作業対象の形状を確認することによって、生成された軌道の妥当性をより適切に判断することができる。

また、本実施形態では、支援装置は、ユーザの入力に応じて、生成部により生成される軌道に基づき、作業機械を自動で動作させる制御部を備えてもよい。制御部は、例えば、動作制御部３０２Ｇである。

これにより、相対的に経験の浅いオペレータであっても、目標軌道に沿って作業部位を動作させることができる。そのため、作業効率を向上させることができる。また、ユーザの利便性を向上させることができる。

また、本実施形態では、作業機械は、上述の操作支援装置を備えてもよい。

これにより、作業機械は、より容易に目標軌道を生成することができると共に、作業効率を向上させることができる。

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

１ 下部走行体
１Ｃ，１ＣＬ，１ＣＲ クローラ
１ＭＬ，１ＭＲ 走行油圧モータ
２ 旋回機構
２Ｍ 旋回油圧モータ
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 キャビン
１１ エンジン
１３ レギュレータ
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１７ コントロールバルブ
２６ 操作装置
２９ 操作圧センサ
３０ コントローラ
３１ 油圧制御弁
３２ シャトル弁
３３ 油圧制御弁
４０ 撮像装置
５０ 出力装置
５０Ａ 表示装置
５２ 入力装置
６０ 通信装置
１００ ショベル
１５０ 支援装置
２００ 情報処理装置
３００ 遠隔操作支援装置
３０１ 動作ログ提供部
３０１Ａ 動作ログ記録部
３０１Ｂ 動作ログ記憶部
３０１Ｃ 動作ログ送信部
３０２ 作業支援部
３０２Ａ 学習済みモデル記憶部
３０２Ｂ 作業対象形状取得部
３０２Ｃ 動作選択部
３０２Ｄ 条件設定部
３０２Ｅ 軌道生成部
３０２Ｆ 表示処理部
３０２Ｇ 動作制御部
７００，８００，９００ 画面
２００１ 動作ログ取得部
２００２ 動作ログ記憶部
２００３ 教師データ生成部
２００４ 機械学習部
２００５ 学習済みモデル記憶部
２００６ 配信部
ＡＴ アタッチメント
ＨＡ 油圧アクチュエータ
ＬＭ 学習済みモデル
Ｓ１～Ｓ５ センサ
ＳＹＳ 稼働支援システム

Claims (9)

1. 作業機械の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得する取得部と、
   前記取得部により取得されるデータに基づき、前記作業対象の形状を表す画像を表示する表示部と、
   前記作業対象の形状における前記作業機械の動作時の目標となる点を設定する設定部と、
   前記取得部により取得されるデータ、前記作業対象の目標形状、及び前記設定部により設定される点に基づき、前記作業機械の作業部位の軌道を生成する生成部と、を備える、
   支援装置。
2. ユーザからの入力に応じて、前記作業機械の複数の候補の動作の中から一の動作を選択する選択部を備え、
   前記生成部は、前記取得部により取得されるデータ、及び前記設定部により設定される点に基づき、前記作業機械の前記一の動作による前記作業部位の軌道を生成する、
   請求項１に記載の支援装置。
3. 前記設定部は、ユーザからの入力に応じて、前記作業機械の周辺の地形形状における前記作業機械の動作時の目標となる点、及びその点に対応する前記作業部位の姿勢を設定する、
   請求項１又は２に記載の支援装置。
4. 前記表示部は、前記作業機械の周辺の地形形状を表す画像に重畳して、前記生成部により生成される軌道を表す画像を表示する、
   請求項１乃至３の何れか一項に記載の支援装置。
5. 前記表示部は、前記作業機械の周辺の地形形状を表す画像に重畳して、前記生成部により生成される軌道に沿って前記作業部位が動作する動画像を表示する、
   請求項４に記載の支援装置。
6. 前記表示部は、前記生成部により生成される軌道で前記作業部位が動作した後に予測される、前記作業機械の周辺の前記作業対象の形状を表す画像を表示する、
   請求項４又は５に記載の支援装置。
7. ユーザの入力に応じて、前記生成部により生成される軌道に基づき、作業機械を自動で動作させる制御部を備える、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の支援装置。
8. 請求項１乃至７の何れか一項に記載の支援装置を備える、
   作業機械。
9. 支援装置に、
   作業機械の周辺の作業対象の形状に関するデータを取得する取得ステップと、
   前記取得ステップで取得されるデータに基づき、前記作業対象の形状を表す画像を表示部に表示させる表示ステップと、
   前記作業対象の形状における前記作業機械の動作時の目標となる点を設定する設定ステップと、
   前記取得ステップで取得されるデータ、前記作業対象の目標形状、及び前記設定ステップで設定される点に基づき、前記作業機械の作業部位の軌道を生成する生成ステップと、を実行させる、
   プログラム。

Images