JP2023151634A - 建設機械の作業支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】自由かつ簡便に仮想壁を設定することを目的とする。【解決手段】建設機械と、管理装置と、支援装置とを含む建設機械の作業支援システムであって、前記管理装置は、前記支援装置において取得された空間中の複数の点の座標値に基づき特定された面を、仮想壁として前記建設機械に設定させる設定指示部を有する、建設機械の作業支援システムである。【選択図】図１

Description

本発明は、建設機械の作業支援システムに関する。

従来では、ショベル等の掘削機の作業範囲を区切る仮想的な壁である仮想壁を設定し、仮想壁の外側にある物体とショベルとの接触を防止する技術が知られている。

国際公開２０１９／１８９０３０号

上述した従来の技術では、仮想壁を設定するために、ショベルの作業範囲にロードコーン等の目印を設置する必要があり、自由かつ簡便に仮想壁を設定することができない。

そこで、上記課題に鑑み、自由かつ簡便に仮想壁を設定することを目的とする。

本発明の実施形態に係る建設機械の作業支援システムは、建設機械と、管理装置と、支援装置とを含む建設機械の作業支援システムであって、前記管理装置は、前記支援装置において取得された空間中の複数の点の座標値に基づき特定された面を、仮想壁として前記建設機械に設定させる設定指示部を有する、建設機械の作業支援システムである。

本発明の実施形態に係る建設機械の作業支援システムは、建設機械と、支援装置とを含む建設機械の作業支援システムであって、前記支援装置は、空間中の複数の点の座標値を取得し、取得した前記空間中の複数の点の座標値に基づき特定された面を仮想壁として前記建設機械に設定させる設定指示部を有する、建設機械の作業支援システムである。

自由かつ簡便に仮想壁を設定することができる。

建設機械の作業支援システムのシステム構成の一例を示す図である。 ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。 管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 作業支援システムの有する各装置の機能構成を説明する図である。 仮想壁の設定の仕方を説明する図である。 作業支援システムの動作を説明するシーケンス図である。 支援装置の画面遷移を説明する第一の図である。 支援装置の画面遷移を説明する第二の図である。 支援装置の画面遷移を説明する第三の図である。 ショベルの表示例を示す図である。

以下に、図面を参照して、本実施形態の建設機械の作業支援システムについて説明する。図１は、建設機械の作業支援システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態では、ショベル１００を建設機械の一例として説明する。

本実施形態の建設機械の作業支援システムＳＹＳは、ショベル１００と、管理装置２００と、支援装置３００とを含む。以下の説明では、建設機械の作業支援システムＳＹＳを、単に作業支援システムＳＹＳと表現する。

本実施形態の作業支援システムＳＹＳにおいて、ショベル１００と、管理装置２００と、支援装置３００とは、ネットワーク等を介して接続される。

本実施形態のショベル１００は、自機の稼働状況を示す稼働情報を取得し、管理装置２００に送信し、管理装置２００から各種の情報を受信する。

ショベル１００の稼働情報とは、具体的には、自機の現在位置を示す位置情報、自機の向きを示す向き情報、自機の姿勢を示す姿勢情報、作業内容を示す作業内容情報、負荷率を記す負荷率情報、稼働時間の累積時間を示す累積時間情報、燃料噴射量を含む燃料情報、ＣＯ_２排出量、作業量等を含む。

また、本実施形態のショベル１００は、支援装置３００を用いて設定された仮想壁に自機が接触しないように、動作を制御する。本実施形態の仮想壁とは、ショベル１００の作業範囲を区切る仮想的な壁である。言い換えれば、仮想壁とは、ショベル１００が跨ぐことが禁止された面である。

本実施形態のショベル１００は、支援装置３００を用いて仮想壁が設定されると、仮想壁の位置にあたかも実際の壁が存在するかのように周囲の環境を認識し、ショベル１００がその（実在しない）壁に接触しないようにショベル１００の動きを制限する。つまり、仮想壁は、仮想壁の先にある物体とショベル１００との接触を防止する仮想的な防護壁として機能する。

管理装置２００は、ショベル１００から、稼働情報を受信し、稼働情報に含まれる状態情報が示すショベル１００の作業内容毎に、稼働情報を集計する。そして、管理装置２００は、ショベル１００が作業を休止している状態である期間の内、エンジンが駆動中に各アクチュエータ動作を停止している期間（アイドリング状態の期間）を特定し、特定された期間における燃料に関する情報を、ショベル１００の表示装置４０に表示させる。

ショベル１００が作業を休止している状態である期間には、エンジン駆動中に各アクチュエータ動作を停止している期間（アイドリング状態の期間）の他に、エンジンを停止している期間も存在する。

上記の如く、ショベル１００の各アクチュエータ動作を停止している状態とは、ショベル１００の原動機としてのエンジン１１がオンとされ、且つ、レバー操作が行われていない状態と、エンジン１１がオフとされている状態と、を含む。

尚、原動機として、エンジンを用いずに電動モータを利用してもよい。この場合、電動モータへ電力を供給するため蓄電装置も搭載される。蓄電装置は、電力を蓄えるための装置であり、例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である。この場合、ショベル１００は、インバータを用いて電動モータを制御することで、蓄電装置にて蓄電された電力によりメインポンプ１４を回転駆動させる。

また、本実施形態の管理装置２００は、支援装置３００に対し、空間中の複数の点を設定させるためのガイド画像を表示させる。そして、管理装置２００は、支援装置３００において、複数の点が設定され、各点の座標値が入力されると、各点の座標値から面を特定し、特定された面を仮想壁として、ショベル１００に設定させる。

支援装置３００は、例えば、ショベル１００の作業を支援するための端末装置である。具体的には、本実施形態の支援装置３００は、ショベル１００の作業を支援する作業者Ｐに装着される眼鏡型のウェアラブル端末等であり、拡張現実機能を有するＡＲ（Augmented Reality）グラスであってもよい。作業者Ｐは、ショベル１００を操作するオペレータとは別の人物であってもよい。

本実施形態の支援装置３００の表示装置には、仮想壁となる面を特定する空間中の複数の点を設定するためのガイド画像が表示され、支援装置３００の装着者により、複数の点を設定する操作が行われると、各点の座標値を取得し、管理装置２００に送信する。なお、本実施形態の座標値とは、空間中の点を示す３次元座標であり、世界座標系の座標値である。

なお、図１の例では、管理装置２００は１台の情報処理装置により実現されるものとしたが、これに限定されない。管理装置２００は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。言い換えれば、管理装置２００により実現される機能は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。

また、図１の例では、支援装置３００は、作業者Ｐに装着されるＡＲグラスとしたが、これに限定されない。本実施形態の支援装置３００は、例えば、スマートフォン等のような、可搬型のタブレット型端末であってもよい。

次に、本実施形態のショベル１００について説明する。図１では、ショベル１００の側面図を示す。

ショベル１００は、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３を有する。ショベル１００において、下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。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、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。

ブーム４、アーム５、バケット６は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成している。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はブーム４の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、ブーム角度センサＳ１は加速度センサであり、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度（以下、「ブーム角度」とする。）を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム４を最も下げたときに最小角度となり、ブーム４を上げるにつれて大きくなる。

アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、アーム角度センサＳ２は加速度センサであり、ブーム４に対するアーム５の回動角度（以下、「アーム角度」とする。）を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム５を最も閉じたときに最小角度となり、アーム５を開くにつれて大きくなる。

バケット角度センサＳ３はバケット６の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、バケット角度センサＳ３は加速度センサであり、アーム５に対するバケット６の回動角度（以下、「バケット角度」とする。）を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット６を最も閉じたときに最小角度となり、バケット６を開くにつれて大きくなる。

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はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、又は、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。

ブームシリンダ７にはブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂが取り付けられている。アームシリンダ８にはアームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂが取り付けられている。

バケットシリンダ９にはバケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂが取り付けられている。ブームロッド圧センサＳ７Ｒ、ブームボトム圧センサＳ７Ｂ、アームロッド圧センサＳ８Ｒ、アームボトム圧センサＳ８Ｂ、バケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂは、集合的に「シリンダ圧センサ」とも称される。

ブームロッド圧センサＳ７Ｒはブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（以下、「ブームロッド圧」とする。）を検出し、ブームボトム圧センサＳ７Ｂはブームシリンダ７のボトム側油室の圧力（以下、「ブームボトム圧」とする。）を検出する。アームロッド圧センサＳ８Ｒはアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（以下、「アームロッド圧」とする。）を検出し、アームボトム圧センサＳ８Ｂはアームシリンダ８のボトム側油室の圧力（以下、「アームボトム圧」とする。）を検出する。

バケットロッド圧センサＳ９Ｒはバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（以下、「バケットロッド圧」とする。）を検出し、バケットボトム圧センサＳ９Ｂはバケットシリンダ９のボトム側油室の圧力（以下、「バケットボトム圧」とする。）を検出する。

上部旋回体３には運転室であるキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載されている。また、エンジン１１の排出機構の近傍には、ＣＯ_２排出量を検出するためのセンサが設けられていてもよい。

さらに、上部旋回体３には、コントローラ３０、表示装置４０、入力装置４２、音声出力装置４３、記憶装置４７、測位装置Ｐ１、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、撮像装置Ｓ６及び通信装置Ｔ１が取り付けられている。

上部旋回体３には、電力を供給する蓄電部、及び、エンジン１１の回転駆動力を用いて発電する電動発電機等が搭載されていてもよい。蓄電部は、例えば、キャパシタ、又は、リチウムイオン電池等である。電動発電機は、電動機として機能して機械負荷を駆動してもよく、発電機として機能して電気負荷に電力を供給してもよい。

コントローラ３０は、ショベル１００の駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ３０の各種機能は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。各種機能は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、オペレータによるショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能の少なくとも１つを含んでいてもよい。

表示装置４０は、各種情報を表示するように構成されている。表示装置４０は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。

入力装置４２は、オペレータが各種情報をコントローラ３０に入力できるように構成されている。入力装置４２は、キャビン１０内に設置されたタッチパネル、ノブスイッチ及びメンブレンスイッチ等の少なくとも１つを含む。

音声出力装置４３は、音声を出力するように構成されている。音声出力装置４３は、例えば、コントローラ３０に接続される車載スピーカであってもよく、ブザー等の警報器であってもよい。本実施形態では、音声出力装置４３は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力するように構成されている。

記憶装置４７は、各種情報を記憶するように構成されている。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、ショベル１００の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル１００の動作が開始される前に各種機器を介して取得する情報を記憶してもよい。

記憶装置４７は、例えば、通信装置Ｔ１等を介して取得される目標施工面に関するデータを記憶していてもよい。目標施工面は、ショベル１００のオペレータが設定したものであってもよく、施工管理者等が設定したものであってもよい。

測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きを測定できるように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置Ｐ１は、例えばＧＮＳＳコンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを検出し、検出値をコントローラ３０に対して出力する。そのため、測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きを検出する向き検出装置としても機能し得る。向き検出装置は、上部旋回体３に取り付けられた方位センサであってもよい。

機体傾斜センサＳ４は上部旋回体３の傾斜を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は仮想水平面に対する上部旋回体３の前後軸回りの前後傾斜角及び左右軸回りの左右傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、ショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点で互いに直交する。

旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出するように構成されている。旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出或いは算出するように構成されていてもよい。本実施形態では、旋回角速度センサＳ５は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサＳ５は、レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。

撮像装置Ｓ６は、空間認識装置の一例であり、ショベル１００の周辺の画像を取得するように構成されている。本実施形態では、撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の前方の空間を撮像する前カメラＳ６Ｆ、ショベル１００の左方の空間を撮像する左カメラＳ６Ｌ、ショベル１００の右方の空間を撮像する右カメラＳ６Ｒ、及び、ショベル１００の後方の空間を撮像する後カメラＳ６Ｂを含む。

撮像装置Ｓ６は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置４０に出力する。撮像装置Ｓ６は、ステレオカメラ、距離画像カメラ等であってもよい。また、撮像装置Ｓ６は、３次元距離画像センサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等の他の空間認識装置で置き換えられてもよく、他の空間認識装置とカメラとの組み合わせで置き換えられてもよい。

前カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の天井、すなわちキャビン１０の内部に取り付けられている。但し、前カメラＳ６Ｆは、キャビン１０の屋根、ブーム４の側面等、キャビン１０の外部に取り付けられていてもよい。左カメラＳ６Ｌは、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、右カメラＳ６Ｒは、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、後カメラＳ６Ｂは、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。

通信装置Ｔ１は、ショベル１００の外部にある外部機器との通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置Ｔ１は、衛星通信網、携帯電話通信網又はインターネット網等を介した外部機器との通信を制御する。外部機器は、例えば、外部施設に設置されたサーバ等の管理装置２００や、ショベル１００の周囲の作業者が携帯しているスマートフォン等の支援装置３００である。

次に図２を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図２は、ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図２は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインを、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。

油圧システムは、エンジン１１によって駆動される左メインポンプ１４Ｌから、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、且つ、エンジン１１によって駆動される右メインポンプ１４Ｒから右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。

左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。

制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ１Ｌへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ１Ｌが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ１Ｒへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ１Ｒが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。

左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。右レギュレータ１３Ｒは、右メインポンプ１４Ｒの吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、右レギュレータ１３Ｒは、例えば、右メインポンプ１４Ｒの吐出圧に応じて右メインポンプ１４Ｒの斜板傾転角を調節することによって、右メインポンプ１４Ｒの吐出量を制御する。左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるポンプ吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。なお、ポンプ吸収馬力は、左メインポンプ１４Ｌの吸収馬力と右メインポンプ１４Ｒの吸収馬力との合計である。

左吐出圧センサ２８Ｌは、吐出圧センサ２８の一例であり、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。右吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。

ここで、図２の油圧システムで採用されるネガティブコントロール制御について説明する。

左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。右センターバイパス管路４０Ｒには、最も下流にある制御弁１７６Ｒと作動油タンクとの間に右絞り１８Ｒが配置されている。右メインポンプ１４Ｒが吐出した作動油の流れは、右絞り１８Ｒで制限される。そして、右絞り１８Ｒは、右レギュレータ１３Ｒを制御するための制御圧を発生させる。右制御圧センサ１９Ｒは、制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

コントローラ３０は、制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。

具体的には、図２で示されるように、ショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油についても同様である。

上述のような構成により、図２の油圧システムは、待機状態においては、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒのそれぞれにおける無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油が左センターバイパス管路４０Ｌで発生させるポンピングロス、及び、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油が右センターバイパス管路４０Ｒで発生させるポンピングロスを含む。また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒのそれぞれから必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに供給できる。

次に、アクチュエータを自動的に動作させる構成について説明する。ブーム操作レバー２６Ａは、操作装置２６としての電気式操作レバーの一例であり、ブーム４を操作するために用いられる。ブーム操作レバー２６Ａは、操作方向及び操作量を検出し、検出した操作方向及び操作量を操作データ（電気信号）としてコントローラ３０に対して出力する。手動制御時において、ブーム上げ方向にブーム操作レバー２６Ａが操作された場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ａの操作量に応じて比例弁３１ＡＬの開度を制御する。

これにより、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、ブーム操作レバー２６Ａの操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、手動制御時において、ブーム下げ方向にブーム操作レバー２６Ａが操作された場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ａの操作量に応じて比例弁３１ＡＲの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、ブーム操作レバー２６Ａの操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、電磁弁としての比例弁３１の一例であるブーム比例弁３１Ａを構成する。比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ３０は、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。

比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ３０は、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲを介して制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。

この構成により、コントローラ３０は、自動掘削制御の際には、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、ブーム４を自動的に上げることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、ブーム４を自動的に下げることができる。

アーム操作レバー２６Ｂは、操作装置２６としての電気式操作レバーの別の一例であり、アーム５を操作するために用いられる。アーム操作レバー２６Ｂは、操作方向及び操作量を検出し、検出した操作方向及び操作量を操作データ（電気信号）としてコントローラ３０に対して出力する。手動制御時において、アーム開き方向にアーム操作レバー２６Ｂが操作された場合、コントローラ３０は、アーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じて比例弁３１ＢＲの開度を制御する。

これにより、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、アーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。また、手動制御時において、アーム閉じ方向にアーム操作レバー２６Ｂが操作された場合、コントローラ３０は、アーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じて比例弁３１ＢＬの開度を制御する。これにより、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、アーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートとに作用させる。

比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、比例弁３１の一例であるアーム比例弁３１Ｂを構成する。比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ３０は、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が調節する電流指令に応じて動作する。コントローラ３０は、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調節する。比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、アーム５を自動的に閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、アーム５を自動的に開くことができる。

これにより、自動掘削制御においては、アーム操作レバー２６Ｂの操作量に応じて、アームシリンダ８及びブームシリンダ７が自動で動作することにより、作業部位の速度制御、若しくは、位置制御が実行される。

ショベル１００は、上部旋回体３を自動的に左旋回・右旋回させるための構成、バケット６を自動的に開閉させるための構成、及び、下部走行体１を自動的に前進・後進させるための構成を備えていてもよい。この場合、旋回用油圧モータ２Ａに関する油圧システム部分、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システム部分、左側走行用油圧モータ１Ｌの操作に関する油圧システム部分、及び、右側走行用油圧モータ１Ｒの操作に関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。

次に、図３を参照して、本実施形態の管理装置２００のハードウェア構成について説明する。図３は、管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

本実施形態の管理装置２００は、それぞれバスＢで相互に接続されている入力装置２０１、出力装置２０２、ドライブ装置２０３、補助記憶装置２０４、メモリ装置２０５、演算処理装置２０６及びインターフェース装置２０７を含むコンピュータである。

入力装置２０１は、各種の情報の入力を行うための装置であり、例えばタッチパネル等により実現される。出力装置２０２は、各種の情報の出力を行うためものであり、例えばディスプレイ等により実現される。インターフェース装置２０７は、ネットワークに接続する為に用いられる。

後述する各部により実現される作業支援プログラムは、管理装置２００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。作業支援プログラムは、例えば、記憶媒体２０８の配布やネットワークからのダウンロード等によって提供される。作業支援プログラムを記録した記憶媒体２０８は、情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記憶媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記憶媒体を用いることができる。

また、作業支援プログラムは、作業支援プログラムを記録した記憶媒体２０８がドライブ装置２０３にセットされると、記憶媒体２０８からドライブ装置２０３を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。ネットワークからダウンロードされた作業支援プログラムは、インターフェース装置２０７を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。

補助記憶装置２０４は、管理装置２００にインストールされた作業支援プログラムを格納すると共に、管理装置２００による各種の必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置２０５は、管理装置２００の起動時に補助記憶装置２０４から作業支援プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置２０６はメモリ装置２０５に格納された作業支援プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。

また、本実施形態の支援装置３００は、管理装置２００と同様に、演算処理装置とメモリ装置とを含むコンピュータである。また、支援装置３００は、出力装置としての表示装置を含み、入力装置としてのハードウェアスイッチ等を有してもよい。ハードウェアスイッチは、例えば、支援装置３００において、空間中の点を設定する際に操作される操作ボタン等であってよい。

また、支援装置３００は、図３に示す各装置に加え、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能を実現するＧＰＳ受信部や、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）、撮像装置を含む。ＧＰＳ受信部は、ＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信する。ＩＭＵは、支援装置３００の加速度と支援装置３００が向いている方向とを検出する慣性計測装置である。さらに、本実施形態の支援装置３００は、集音装置を有しており、音声データを取得してもよい。

次に、図４を参照して、本実施形態の作業支援システムＳＹＳの有する各装置の機能構成について説明する。図４は、作業支援システムの有する各装置の機能構成を説明する図である。

はじめに、支援装置３００の機能構成から説明する。本実施形態の支援装置３００は、入力受付部３１０、表示制御部３２０、座標値取得部３３０、通信制御部３４０を有する。

入力受付部３１０は、支援装置３００に対する各種の入力を受け付ける。具体的には、入力受付部３１０は、入力装置に対する作業者Ｐからの入力操作や、集音装置により取得された音声データによる操作指示を受け付ける。

表示制御部３２０は、通信制御部３４０を介して管理装置２００から受信した画像データを表示装置に表示させる。ここで管理装置２００から受信した画像データとは、空間中の点の設定をガイドするガイド画像であってもよいし、管理装置２００において設定された仮想壁の画像であってもよい。

座標値取得部３３０は、入力受付部３１０により、空間中の点を設定する操作を受け付けると、このときの支援装置３００の位置を示す位置情報と、支援装置３００の装着者である作業者Ｐの視線方向とに基づき、空間中の点の座標値を取得する。

言い換えれば、座標値取得部３３０は、支援装置３００の位置を示す位置情報と、支援装置３００が向いている方向に基づき、空間中の点の座標値を取得する。なお、支援装置３００が向いている方向とは、作業者Ｐの視線方向である。以下の説明では、作業者Ｐの視線方向を視線ベクトルと表現する。

通信制御部３４０は、支援装置３００と管理装置２００との通信を制御する。また、通信制御部３４０は、支援装置３００とショベル１００との通信を制御してもよい。

次に、管理装置２００の機能構成について説明する。管理装置２００は、表示制御部２１０、通信制御部２２０、座標値保持部２３０、面特定部２４０、設定指示部２５０を有する。

表示制御部２１０は、支援装置３００からの要求に応じて、座標点の設定をガイドするガイド画像を示す画像データを支援装置３００に送信し、支援装置３００の表示装置に表示させる。また、表示制御部２１０は、設定指示部２５０により設定された仮想壁の画像を支援装置３００の表示装置や、ショベル１００の表示装置４０に表示させる。

通信制御部２２０は、管理装置２００と支援装置３００との通信を制御する。また、通信制御部２２０は、管理装置２００とショベル１００との通信を制御する。

座標値保持部２３０は、支援装置３００において設定された座標値を取得して保持する。座標値保持部２３０には、仮想壁の設定に必要となる複数の座標値が保持される。

面特定部２４０は、座標値保持部２３０に保持された複数の座標値のそれぞれが示す複数の点から面を特定する。

なお、本実施形態では、面を特定するための複数の座標値として、３点の座標値を設定してもよい。また、本実施形態では、面を特定するための座標値として、２点の座標値を設定し、２点の座標値と、重力方向とに基づき面を特定してもよい。

設定指示部２５０は、特定された面を仮想壁とし、仮想壁を示す情報を支援装置３００とショベル１００とに送信する。仮想壁を示す情報とは、面を特定する３点の座標値であってもよい。また、仮想壁を示す情報とは、面を特定する２点の座標値と、重力方向とを示す情報であってもよい。

次に、ショベル１００の機能構成について説明する。ショベル１００の機能構成は、コントローラ３０が、ＲＯＭ等の記憶装置に格納されたプログラムを読み込むことで実現される。

ショベル１００は、仮想壁設定部１１０、動作制御部１２０、表示制御部１３０を有する。

仮想壁設定部１１０は、管理装置２００から取得した仮想壁を示す情報を取得し、仮想壁を設定する。具体的には、仮想壁設定部１１０は、管理装置２００から取得した仮想壁を示す情報を記憶装置４７に格納し、ショベル１００が動作する際に、仮想壁となる面とショベル１００との位置関係とに基づき動作を制御させる。

動作制御部１２０は、仮想壁設定部１１０が設定した仮想壁に自機が接触しないように、動作を制御する。言い換えれば、本実施形態の動作制御部１２０は、仮想壁とショベル１００との位置関係に基づいてアクチュエータの動きを制限する。具体的には、動作制御部１２０は、ショベル１００が、仮想壁までの距離が所定の距離以内となる位置まで仮想壁に接近した場合に、ショベル１００の動作を停止させてもよい。

表示制御部１３０は、ショベル１００の表示装置４０における表示を制御する。具体的には、表示制御部１３０は、ショベル１００の表示装置４０に、仮想壁を示す情報に基づき設定される仮想壁の画像を表示させる。

ここで、図５を参照して、本実施形態の仮想壁の設定の仕方について説明する。図５は、仮想壁の設定の仕方を説明する図である。

本実施形態では、例えば、作業者Ｐに、支援装置３００を装着した状態で、複数の位置の異なる地点から空間中の点を視認させ、視線ベクトルが交わった位置を、空間中の点として定義する。

本実施形態では、例えば、作業環境内に設置された電柱、フェンス、及び地面等の対象物にマーカを配置し、このマーカを作業者Ｐに視認させることで、マーカの位置を空間中の点の位置とする。

図５の例では、電柱５１ａ、５１ｂのそれぞれに、マーカＭ１、マーカＭ２、マーカＭ３が取り付けられている。

本実施形態では、まず、作業者Ｐが地点Ｅ１からマーカＭ１、マーカＭ２、マーカＭ３のそれぞれを、支援装置３００を介して視認する。このとき、作業者Ｐは、支援装置３００に表示されたガイド画像内にマーカＭ１、マーカＭ２、マーカＭ３のそれぞれが入るように、視線方向を調整する。

このとき、支援装置３００では、地点Ｅ１からマーカＭ１に向かう視線ベクトルＹｍ１１、地点Ｅ１からマーカＭ２に向かう視線ベクトルＹｍ２１、地点Ｅ１からマーカＭ３に向かう視線ベクトルＹｍ３１が特定される。

次に、作業者Ｐが地点Ｅ２からマーカＭ１、マーカＭ２、マーカＭ３のそれぞれを、支援装置３００を介して視認する。このとき、作業者Ｐは、支援装置３００に表示されたガイド画像内にマーカＭ１、マーカＭ２、マーカＭ３のそれぞれが入るように視線方向を調整する。

このとき、支援装置３００では、地点Ｅ２からマーカＭ１に向かう視線ベクトルＹｍ１２、地点Ｅ２からマーカＭ２に向かう視線ベクトルＹｍ２２、地点Ｅ２からマーカＭ３に向かう視線ベクトルＹｍ３２が特定される。

このように、複数の異なる地点から、各マーカを視認すると、マーカ上で視線ベクトルが交差する。なお、図５の例では、作業者Ｐが、複数の異なる地点からマーカを視認する例を説明したが、この作業は、複数の作業者によって行われてもよい。具体的には、例えば、地点Ｅ１から各マーカを視認する作業者と、地点Ｅ２から各マーカを視認する作業者とが、別々の人物であってもよい。また、各地点からマーカを視認する作業は、各地点毎に独立したタイミングで行われてもよい。

図５の例では、視線ベクトルＹｍ１１と視線ベクトルＹｍ２１とがマーカＭ１の位置で交差し、視線ベクトルＹｍ１２と視線ベクトルＹｍ２２とはマーカＭ２の位置で交差し、視線ベクトルＹｍ１３と視線ベクトルＹｍ２３とはマーカＭ３の位置で交差する。

本実施形態では、このように、空間中において、視線ベクトルが交差した３点の座標値を取得する。つまり、本実施形態では、空間中において視線ベクトルが交差した点を、仮想壁を設定するための空間中の点とする。そして、本実施形態では、座標値を取得した３点を含む面を、仮想壁ＶＭとする。

なお、本実施形態では、空間中の点を示す位置に、マーカを設置するものとして説明したが、これに限定されない。本実施形態では、マーカが設置されていなくてもよく、作業者Ｐが視認できるものがあればよい。具体的には、例えば、電柱５１ａ、５１ｂの模様等のように、既に存在するものをマーカの代わりとしてもよい。

また、図５の例では、作業環境内に電柱が設置されているものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、作業環境内にマーカを配置する対象物が設置されていなくてもよい。その場合には、例えば、作業環境内にドローン等の飛行体を飛行させ、この飛行体をマーカの代わりとしてもよい。

このように、本実施形態では、作業環境内にマーカを配置しなくても、仮想壁の設定を行うことができる。また、本実施形態では、作業者Ｐが、作業領域内の特定の点を視認するだけで仮想壁を設定することができ、仮想壁を設定するための設備（ロードコーン等）が不要となる。

また、図５の例では、作業者Ｐが空間中の３点を２つの異なる地点から視認するものとしたが、これに限定されない。本実施形態では、空間中において４点以上の点が設定されてもよい。この場合、管理装置２００の面特定部２４０は、点との距離が最短となる面を特定し、設定指示部２５０により、特定された面を仮想壁に設定すればよい。

また、本実施形態では、作業者Ｐが視認する空間中の点は、２つであってもよい。この場合、支援装置３００は、２つの点の座標値と、重力方向とに基づき、仮想壁ＶＭとなる面を特定できる。

次に、図６を参照して、本実施形態の作業支援システムＳＹＳの動作について説明する。図６は、作業支援システムの動作を説明するシーケンス図である。

本実施形態の作業支援システムＳＹＳにおいて、支援装置３００は、管理装置２００に対して、仮想壁の設定の開始要求を送信する（ステップＳ６０１）。なお、設定の開始要求は、支援装置３００の入力装置に対する操作によって行われてもよい。

管理装置２００は、開始要求を受けて、支援装置３００に対してメニュー画面の表示指示を送信する（ステップＳ６０２）。支援装置３００は、表示指示を受けて、表示装置にメニュー画面を表示させる（ステップＳ６０３）。

支援装置３００は、メニュー画面において、仮想壁の設定の選択を受け付けると、管理装置２００に対して仮想壁の設定要求を送信する（ステップＳ６０４）。管理装置２００は、この要求を受けて、設定画面の表示指示を支援装置３００に送信する（ステップＳ６０５）。

支援装置３００は、表示指示を受け付けて、仮想壁の設定画面を表示装置に表示させる（ステップＳ６０６）。続いて、支援装置３００は、仮想壁を設定するための操作を受け付ける（ステップＳ６０７）。

具体的には、支援装置３００は、入力受付部３１０により、複数の点を設定する操作を受け付けて、座標値取得部３３０により、各点の座標値を取得する。

続いて、支援装置３００は、取得した各点の座標値を管理装置２００に送信する（ステップＳ６０８）。

管理装置２００は、座標値を取得すると、座標値保持部２３０により、取得した座標値を保持する（ステップＳ６０９）。続いて、管理装置２００は、面特定部２４０により、保持された座標値に基づき、仮想壁となる面を特定する（ステップＳ６１０）。

続いて、管理装置２００は、表示制御部２１０により、支援装置３００に対して、仮想壁の表示指示を送信する（ステップＳ６１１）。仮想壁の表示指示には、仮想壁を示す情報が含まれてよい。

支援装置３００は、この表示指示を受け付けて、表示制御部３２０により、仮想壁を示す情報に基づき表示装置に仮想壁の画像を表示させる（ステップＳ６１２）。なお、仮想壁の画像は、管理装置２００において生成されて、支援装置３００に仮想壁の画像を示す画像データが送信されてもよい。

また、管理装置２００は、設定指示部２５０により、ショベル１００に対して、仮想壁の設定指示を送信する（ステップＳ６１３）。仮想壁の設定指示には、仮想壁を示す情報が含まれてよい。

ショベル１００は、仮想壁設定部１１０により、仮想壁の設定指示を受け付けると、動作制御部１２０により、仮想壁を示す情報に基づき仮想壁を設定する（ステップＳ６１４）。このとき、ショベル１００は、表示制御部１３０により、設定された仮想壁の画像を表示装置４０に表示させてもよい。

続いて、ショベル１００は、動作制御部１２０により、仮想壁から自機までの距離が所定の距離未満となった場合に、自機の動作を停止させる動作制御を開始する（ステップＳ６１５）。

次に、図７乃至図９を参照して、支援装置３００の表示装置における画面遷移について説明する。図７は、支援装置の画面遷移を説明する第一の図である。

図７に示す画面３０１は、図６のステップＳ６０３において、支援装置３００の表示装置に表示されるメニュー画面の一例である。

画面３０１には、作業支援の種類を示す一覧３０１ａが表示されている。作業支援の種類としては、例えば、既存仮想壁表示、新規仮想壁設定、メンテナンス情報表示等が含まれる。画面３０１では、「新規仮想壁設定」が選択されている。

なお、支援装置３００が透過型の表示装置を有するＡＲグラスである場合には、一覧３０１ａは、支援装置３００を装着している作業者Ｐが見ている風景の上に重ねて表示されるＡＲ画像として表示される。

また、支援装置３００が一般的なスマートフォンである場合には、一覧３０１ａは、スマートフォンのディスプレイに表示される。

画面３０１において、「新規仮想壁設定」が選択された状態で、支援装置３００から設定要求を送信する操作が行われると、画面３０１は、画面３０２に遷移する。

画面３０２は、図６のステップＳ６０６で支援装置３００に表示される設定画面の一例である。また、画面３０２から後述する画面３０５までは、図６のステップＳ６０７において行われる設定において、支援装置３００に表示される画面の例を示す。

画面３０２には、空間中の点を設定させめためのガイド画像３０２ａと、ガイド画像内に目印を入れるように作業者Ｐに指示するメッセージ３０２ｂが表示される。

画面３０３は、作業者Ｐが、メッセージ３０２ｂに従って、マーカＭ１がガイド画像３０２ａ内に入る（ガイド画像３０２ａと重なる）方向を向いた状態を示している。本実施形態では、マーカＭ１がガイド画像３０２ａと重なると、作業者Ｐによって、支援装置３００に対し、１つの目の点を設定する操作が行われる。

画面３０３では、１つ目の点が設定されたことを示すメッセージ３０３ａが表示されている。この状態は、例えば、図５において、地点Ｅ１からマーカＭ１までの視線ベクトルＹｍ１１が特定された状態である。

本実施形態では、同様にして、作業者Ｐが、地点Ｅ１において、マーカＭ２、Ｍ３がガイド画像３０２ａと重なる方向を向き、２つ目、３つ目の点を設定する操作が行われる。

ここで、支援装置３００が透過型の表示装置を有するＡＲグラスである場合には、ガイド画像３０２ａとメッセージ３０２ｂ、３０３ａとは、支援装置３００を装着している作業者Ｐが見ている風景の上に重ねて表示されるＡＲ画像として画面３０２、３０３に表示される。つまり、ガイド画像３０２ａとメッセージ３０２ｂ、３０３ａとは、実際の風景である電柱５１ａとマーカＭ１、Ｍ３に重畳された状態で作業者Ｐに視認される。

また、支援装置３００が一般的なスマートフォンである場合には、画面３０２、３０３に表示される画像は、支援装置３００が有する撮像装置により撮像された風景の画像と、ＡＲ画像であるガイド画像３０２ａとメッセージ３０２ｂ、３０３ａとが重畳された画像となる。

図８は、支援装置の画面遷移を説明する第二の図である。図８に示す画面３０４は、地点Ｅ１において、３つの点が設定された後に支援装置３００に表示される画面の一例である。画面３０４では、他の計測地点に移動することを指示するメッセージ３０４ａが表示されている。

画面３０５は、地点Ｅ２において、作業者Ｐが、マーカＭ２がガイド画像３０２ａと重なる方向を向き、マーカＭ２を３つ目の点に設定する操作を行った状態を示している。画面３０５では、地点Ｅ２における３つ目の点が設定されたことを示すメッセージ３０５ａが表示されている。

この状態は、例えば、図５において、地点Ｅ２からマーカＭ１までの視線ベクトルＹｍ１２、地点Ｅ２からマーカＭ２までの視線ベクトルＹｍ２２、地点Ｅ２からマーカＭ２までの視線ベクトルＹｍ３２が特定された状態である。

本実施形態の支援装置３００は、このように、位置が異なる複数の地点のそれぞれにおいて、複数の空間中の点が設定されると、座標値取得部３３０により、各地点から、空間中の各点までの視線ベクトルを求める。そして、支援装置３００は、座標値取得部３３０により、視線ベクトルが交差する点の３次元座標を取得する。

なお、支援装置３００が透過型の表示装置を有するＡＲグラスである場合には、ガイド画像３０２ａとメッセージ３０４ａ、３０５ａとは、支援装置３００を装着している作業者Ｐが見ている風景の上に重ねて表示されるＡＲ画像として画面３０４、３０５に表示される。つまり、ガイド画像３０２ａとメッセージ３０４ａ、３０５ａとは、実際の風景である電柱５１ｂとマーカＭ２に重畳された状態で作業者Ｐに視認される。

また、支援装置３００が一般的なスマートフォンである場合には、画面３０４、３０５に表示される画像は、支援装置３００が有する撮像装置により撮像された風景の画像と、ＡＲ画像であるガイド画像３０２ａとメッセージ３０４ａ、３０５ａとが重畳された画像となる。

図９は、支援装置の画面遷移を説明する第三の図である。図９に示す画面３０６は、図６のステップＳ６１２において支援装置３００に表示される画面の一例である。画面３０６では、図８までの設定により取得された、３点の座標値に基づき特定された面が、仮想壁ＶＭとして表示されている。言い換えれば、画面３０６では、仮想壁を示す情報に基づき仮想壁ＶＭの画像が表示されている。

なお、本実施形態では、仮想壁ＶＭが設定されときに、仮想壁ＶＭに対して規制される方向が設定されてもよい。具体的には、例えば、画面３０６において、仮想壁ＶＭは、矢印Ｂ１が示す方向への進入を禁止し、矢印Ｂ２方向への進入は許容するように設定されてもよいし、矢印Ｂ２が示す方向への進入を禁止し、矢印Ｂ１方向への進入は許容するように設定されてもよい。この設定は、例えば、画面３０１に示すメニュー画面などにおいて、設定項目として設けられていてもよいし、画面３０６に示すように、仮想壁ＶＭの画像が表示された状態において、作業者Ｐによって行われてもよい。

また、本実施形態では、仮想壁ＶＭの画像が表示された後に、支援装置３００を装着した作業者Ｐが移動した場合に、作業者Ｐの視点に合わせた形状で仮想壁ＶＭの画像を表示させる。

図８の画面３０７は、支援装置３００を装着した作業者Ｐが、電柱５１ｂの真横に移動し、電柱５１ｂの方向（画面３０６に示す矢印Ａ方向）を向いたときに、支援装置３００に表示される画面の一例を示す。

画面３０７では、電柱５１ｂの左側に仮想壁ＶＭの画像が表示されている。本実施形態では、このように仮想壁ＶＭを設定することで、例えば、ショベル１００が、仮想壁ＶＭまでの距離が所定の距離以内となる位置まで仮想壁ＶＭに接近した場合に、ショベル１００の動作を停止させることができる。したがって、ショベル１００が電柱５１ｂに接触することを防止できる。

また、本実施形態では、複数の座標値に基づき仮想壁ＶＭの画像が表示された後に、仮想壁ＶＭの画像の表示位置を移動させる指示を受け付けて、仮想壁ＶＭの画像の表示位置を移動させてもよい。

画面３０８は、画面３０７において表示された仮想壁ＶＭの画像の表示位置が、電柱５１ｂから所定の距離離れた場所に移動された状態を示す。

本実施形態では、例えば、支援装置３００に画面３０７が表示された状態において、作業者Ｐにより、仮想壁ＶＭの画像の表示位置を移動させる距離と方向を指示する操作を受け付けて、指示に応じた位置に仮想壁ＶＭの画像を表示させてもよい。言い換えれば、本実施形態の支援装置３００は、画面３０７が表示された状態において、作業者Ｐにより、仮想壁ＶＭの画像の表示位置を変更する操作を受け付けて、仮想壁ＶＭの画像の表示の位置を変更させてもよい。

仮想壁ＶＭの画像の表示位置を変更することとは、具体的には、仮想壁を示す情報に含まれる座標値を、表示位置の変更後と対応する座標値に変換することである。

仮想壁ＶＭの画像を移動させる距離と方向を指示する操作（仮想壁の位置を変更する操作）は、例えば、音声データによって行われてもよい。この場合、支援装置３００は、集音装置により音声データを取得して音声認識を行い、認識結果に応じて仮想壁ＶＭの画像を移動させてもよい。

この処理は、管理装置２００において行われてもよい。具体的には、管理装置２００は、支援装置３００から音声データを受信し、受信した音声データに対する音声認識を行った結果が示す指示を支援装置３００に送信してもよい。支援装置３００は、管理装置２００から送信された指示に応じて、仮想壁ＶＭの画像を移動させてもよい。

このように、本実施形態では、設定された仮想壁ＶＭの画像を表示させた後に、表示された仮想壁の画像の位置等を修正することができる。

なお、支援装置３００が透過型の表示装置を有するＡＲグラスである場合には、仮想壁ＶＭの画像は、支援装置３００を装着している作業者Ｐが見ている風景の上に重ねて表示されるＡＲ画像として画面３０６、３０７、３０８に表示される。つまり、仮想壁ＶＭの画像は、実際の風景である電柱５１ｂと重畳された状態で作業者Ｐに視認される。

また、支援装置３００が一般的なスマートフォンである場合には、画面３０６、３０７、３０８に表示される画像は、支援装置３００が有する撮像装置により撮像された風景の画像と、ＡＲ画像である仮想壁ＶＭの画像とが重畳された画像となる。

本実施形態では、このように、３点の座標値に基づき特定された面から離れた位置に仮想壁ＶＭを設定することができる。このように仮想壁ＶＭを設定することで、例えば、ショベル１００のアタッチメントの一部が電柱５１ｂ等の対象物に接触することを防止でき、より安全性を向上させることができる。

次に、仮想壁がショベル１００に設定された場合について説明する。図１０は、ショベルの表示例を示す図である。図１０に示す画像表示部４１は、図６のステップＳ６１４において、ショベル１００に表示装置４０に表示される画面の一例である。

図１０に示す表示装置４０は、画像表示部４１と、入力装置４２とを有する。画像表示部４１は、各種の画像が表示される画面である。入力装置４２は、各種のメニュースイッチが含まれる。

まず、画像表示部４１について説明する。図１０に示されるように、画像表示部４１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、燃費表示領域４１ｄ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、エンジン稼働時間表示領域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、エアコン運転状態表示領域４１ｍ、画像表示領域４１ｎ、及びメニュー表示領域４１ｐ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、回転数モード表示領域４１ｉ、及びエアコン運転状態表示領域４１ｍは、ショベル１００の設定状態に関する情報である設定稼働情報を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄ、エンジン稼働時間表示領域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は、ショベル１００の稼動状態に関する情報である稼動稼働情報を表示する領域である。

具体的には、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画像を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄは、コントローラ３０によって算出された燃費情報を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄは、生涯平均燃費又は区間平均燃費を表示する平均燃費表示領域４１ｄ１、瞬間燃費を表示する瞬間燃費表示領域４１ｄ２を含む。

エンジン制御状態表示領域４１ｅは、エンジン１１の制御状態を表示する領域である。エンジン稼働時間表示領域４１ｆは、エンジン１１の累積稼働時間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、エンジン回転数調整ダイヤル７５によって設定された現在の回転数モードを画像で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画像で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。

エアコン運転状態表示領域４１ｍは、現在の吹出口の位置を表示する吹出口表示領域４１ｍ１、現在の運転モードを表示する運転モード表示領域４１ｍ２、現在の設定温度を表示する温度表示領域４１ｍ３、及び現在の設定風量を表示する風量表示領域４１ｍ４を含む。

画像表示領域４１ｎは、撮像装置Ｓ６が撮像した画像を表示する領域である。図６の例では、画像表示領域４１ｎは、設定された仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１及び後方画像ＣＢＴを表示している。

画像ＦＶ１は、例えば、前カメラＳ６Ｆによって撮像された画像に、仮想壁を示す情報に基づき生成された仮想壁ＶＭの画像を重畳した画像である。仮想壁ＶＭの画像は、例えば、仮想壁を示す情報と、ショベル１００の現在の位置を示す位置情報と、ショベル１００の向きと、に基づき、表示制御部１３０により、ＡＲ画像として生成された画像である。

また、画像表示領域４１ｎは、上方に位置する第１画像表示領域４１ｎ１と下方に位置する第２画像表示領域４１ｎ２を有する。図１０の例では、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１を第１画像表示領域４１ｎ１に配置し、且つ、後方画像ＣＢＴを第２画像表示領域４１ｎ２に配置している。但し、画像表示領域４１ｎは、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１を第２画像表示領域４１ｎ２に配置し、且つ、後方画像ＣＢＴを第１画像表示領域４１ｎ１に配置してもよい。

また、画像表示領域４１ｎでは、第１画像表示領域４１ｎ１に表示させる画像を、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１から俯瞰画像へ、また、俯瞰画像から仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１へ、切り換えることができる。切り換えの操作は、入力装置４２の何れかのスイッチにより行われてもよい。

本実施形態の俯瞰画像とは、例えば、表示制御部１３０によって生成される仮想視点画像であり、後カメラＳ６Ｂ、左カメラＳ６Ｌ、及び右カメラＳ６Ｒのそれぞれが取得した画像に基づいて生成される。

また、図１０の例では仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像と後方画像ＣＢＴとは上下に隣接して配置されているが、間隔を空けて配置されていてもよい。また、図１０の例では、画像表示領域４１ｎが縦長の領域であるが、画像表示領域４１ｎは横長の領域であってもよい。

画像表示領域４１ｎが横長の領域である場合、画像表示領域４１ｎは、左側に第１画像表示領域４１ｎ１として仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像を配置し、右側に第２画像表示領域４１ｎ２として後方画像ＣＢＴを配置してもよい。この場合、左右に間隔を空けて配置してもよいし、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像と、後方画像ＣＢＴと、の位置を入れ換えてもよい。

さらに、本実施形態では、第１画像表示領域４１ｎ１と第２画像表示領域４１ｎ２のそれぞれに、アイコン画像４１ｘが表示される。アイコン画像４１ｘは、撮像装置Ｓ６の位置と上部旋回体３のアタッチメントの向きとの相対的関係を表す画像である。

本実施形態のアイコン画像４１ｘは、ショベル１００の画像４１ｘＭと、ショベル１００の前方を示す画像４１ｘＦ、ショベル１００の後方を示す画像４１ｘＢ、を含む。また、アイコン画像４１ｘは、ショベル１００の左側を示す画像４１ｘＬ、ショベル１００の右側を示す画像４１ｘＲ、キャビン１０内を示す画像４１ｘＩを含む。

画像４１ｘＦ、４１ｘＢ、４１ｘＬ、４１ｘＲ、４１ｘＩは、それぞれが、ショベル１００の前方を撮像する前カメラＳ６Ｆ、ショベル１００の後方を撮像する後カメラＳ６Ｂ、ショベル１００の左方を撮像する左カメラＳ６Ｌ、ショベル１００の右方を撮像する右カメラＳ６Ｒに対応している。また、画像４１ｘＩは、キャビン１０内部のカメラに対応している。

本実施形態では、アイコン画像４１ｘにおいて、各カメラと対応付けられた画像が選択されると、選択された画像と対応するカメラによって撮像された画像データが画像表示領域４１ｎに表示される。

図１０の例では、第１画像表示領域４１ｎ１では、画像４１ｘＦの表示態様が、画像４１ｘＢ、４１ｘＬ、４１ｘＲ、画像４１ｘＩの表示態様と異なっている。このため、第１画像表示領域４１ｎ１には、画像４１ｘＦと対応する前カメラＳ６Ｆで撮像された画像データに基づく画像ＦＶ１が表示されていることがわかる。

また、第２画像表示領域４１ｎ２では、画像４１ｘＢの表示態様が、画像４１ｘＦ、４１ｘＬ、４１ｘＲ、４１ｘＩの表示態様と異なっている。このため、第２画像表示領域４１ｎ２には、画像４１ｘＢと対応する後カメラＳ６Ｂで撮像された画像データが示す画像が表示されていることがわかる。

メニュー表示領域４１ｐは、タブ４１ｐ１～４１ｐ７を有する。図１０の例では、画像表示部４１の最下部に、タブ４１ｐ１～４１ｐ７が左右に互いに間隔を空けて配置されている。タブ４１ｐ１～４１ｐ７には、各種情報を表示するためのアイコン画像が表示される。

タブ４１ｐ１には、メニュー詳細項目を表示するためのメニュー詳細項目アイコン画像が表示されている。オペレータによりタブ４１ｐ１が選択されると、タブ４１ｐ２～４１ｐ７に表示されているアイコン画像がメニュー詳細項目に関連付けされたアイコン画像に切り換わる。

タブ４１ｐ４には、デジタル水準器に関する情報を表示するためのアイコン画像が表示されている。オペレータによりタブ４１ｐ４が選択されると、後方画像ＣＢＴがデジタル水準器に関する情報を示す画面に切り換わる。但し、後方画像ＣＢＴに重畳したり、後方画像ＣＢＴが縮小したりしてデジタル水準器に関する情報を示す画面が表示されてもよい。

また、本実施形態では、俯瞰画像を表示させた際に、俯瞰画像がデジタル水準器に関する情報を示す画面に切り換わってもよく、俯瞰画像に重畳したり、俯瞰画像が縮小したりしてデジタル水準器に関する情報を示す画面が表示されてもよい。

タブ４１ｐ５には、画像表示部４１に表示されているメイン画面を積み込み作業画面に遷移させるためのアイコン画像が表示されている。オペレータにより、後述するタブ４１ｐ５と対応する入力装置４２が選択されると、画像表示部４１に表示されたメイン画面が積み込み作業画面に遷移する。なお、このとき、画像表示領域４１ｎは継続して表示され、メニュー表示領域４１ｐが、積み込み作業に関する情報を表示させる領域に切り替わる。

タブ４１ｐ６には、情報化施工に関する情報を表示するためのアイコン画像が表示されている。オペレータによりタブ４１ｐ６が選択されると、後方画像ＣＢＴが情報化施工に関する情報を示す画面に切り換わる。但し、後方画像ＣＢＴに重畳したり、後方画像ＣＢＴが縮小したりして情報化施工に関する情報を示す画面が表示されてもよい。また、俯瞰画像又は仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１が情報化施工に関する情報を示す画面に切り換わってもよく、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像に重畳したり、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像が縮小したりしてデジタル水準器に関する情報を示す画面が表示されてもよい。

タブ４１ｐ７には、クレーンモードに関する情報を表示するためのアイコン画像が表示されている。オペレータによりタブ４１ｐ７が選択されると、後方画像ＣＢＴがクレーンモードに関する情報を示す画面に切り換わる。但し、後方画像ＣＢＴに重畳したり、後方画像ＣＢＴが縮小したりしてクレーンモードに関する情報を示す画面が表示されてもよい。また、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像がクレーンモードに関する情報を示す画面に切り換わってもよく、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像に重畳したり、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像が縮小したりしてクレーンモードに関する情報を示す画面が表示されてもよい。

タブ４１ｐ２、４１ｐ３には、アイコン画像が表示されていない。このため、オペレータによりタブ４１ｐ２、４１ｐ３が操作されても、画像表示部４１に表示される画像に変化は生じない。

なお、タブ４１ｐ１～４１ｐ７に表示されるアイコン画像は上記した例に限定されるものではなく、他の情報を表示するためのアイコン画像が表示されていてもよい。

次に、入力装置４２について説明する。図１０に示されるように、入力装置４２は、オペレータによるタブ４１ｐ１～４１ｐ７の選択、設定入力等が行われる１又は複数のボタン式のスイッチにより構成されている。

図１０の例では、入力装置４２は、上段に配置された７つのスイッチ４２ａ１～４２ａ７と、下段に配置された７つのスイッチ４２ｂ１～４２ｂ７と、を含む。スイッチ４２ｂ１～４２ｂ７は、スイッチ４２ａ１～４２ａ７のそれぞれの下方に配置されている。

但し、入力装置４２のスイッチの数、形態、及び配置は、上記した例に限定されるものではなく、例えば、ジョグホイール、ジョグスイッチ等により複数のボタン式のスイッチの機能を１つにまとめた形態であってもよいし、入力装置４２が表示装置４０と別体になっていてもよい。また、画像表示部４１と入力装置４２が一体となったタッチパネルでタブ４１ｐ１～４１ｐ７を直接操作する方式でもよい。

スイッチ４２ａ１～４２ａ７は、タブ４１ｐ１～４１ｐ７の下方に、それぞれタブ４１ｐ１～４１ｐ７に対応して配置されており、それぞれタブ４１ｐ１～４１ｐ７を選択するスイッチとして機能する。

スイッチ４２ａ１～４２ａ７がそれぞれタブ４１ｐ１～４１ｐ７の下方に、それぞれタブ４１ｐ１～４１ｐ７に対応して配置されているので、オペレータは直感的にタブ４１ｐ１～４１ｐ７を選択できる。

図１０では、例えば、スイッチ４２ａ１が操作されるとタブ４１ｐ１が選択されて、メニュー表示領域４１ｐが１段表示から２段表示に変更されて第１メニューに対応するアイコン画像がタブ４１ｐ２～４１ｐ７に表示される。また、メニュー表示領域４１ｐが１段表示から２段表示に変更されたことに対応して、後方画像ＣＢＴの大きさが縮小される。このとき、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像の大きさは変更されることなく維持されるので、オペレータがショベル１００の周囲を確認するときの視認性が悪化しない。

また、表示制御部１３０は、スイッチ４２ａ５が操作されると、タブ４１ｐ５が選択されたものとし、画像表示部４１の表示を積み込み作業画面に遷移させる。

具体的には、表示制御部１３０は、スイッチ４２ａ５が操作されると、画像表示領域４１ｎは維持したまま、メニュー表示領域４１ｐを積み込み作業に関する情報を表示させる作業情報表示領域とする。

このように、本実施形態では、積み込み作業画面においても、画像表示領域４１ｎに継続して撮像画像が表示されるため、オペレータがショベル１００の周囲を確認するときの視認性が悪化しない。

スイッチ４２ｂ１は、画像表示領域４１ｎに表示される撮像画像を切り換えるスイッチである。スイッチ４２ｂ１が操作されるごとに画像表示領域４１ｎの第１画像表示領域４１ｎ１に表示される撮像画像が、例えば、後方画像、左方画像、右方画像、及び俯瞰画像の間で切り換わるように構成されている。

また、スイッチ４２ｂ１が操作されるごとに画像表示領域４１ｎの第２画像表示領域４１ｎ２に表示される撮像画像が、例えば、後方画像、左方画像、右方画像、及び俯瞰画像の間で切り換わるように構成されていてもよい。

また、表示制御部１３０は、スイッチ４２ｂ１の操作に応じて、アイコン画像４１ｘにおける画像４１ｘＦ、４１ｘＢ、４１ｘＬ、４１ｘＲ、４１ｘＩの表示態様を変更してもよい。

また、スイッチ４２ｂ１が操作されるごとに画像表示領域４１ｎの第１画像表示領域４１ｎ１に表示される撮像画像と第２画像表示領域４１ｎ２に表示される撮像画像とが入れ換わるように構成されていてもよい。

このように、入力装置４２としてのスイッチ４２ｂ１は、第１画像表示領域４１ｎ１又は第２画像表示領域４１ｎ２に表示される画面を切り換えてもよいし、第１画像表示領域４１ｎ１と第２画像表示領域４１ｎ２に表示される画面を切り換えてもよい。また、第２画像表示領域４１ｎ２に表示される画面を切り換えるためのスイッチを別に設けてもよい。

スイッチ４２ｂ２、４２ｂ３は、エアコンの風量を調節するスイッチである。図１０の例では、スイッチ４２ｂ２が操作されるとエアコンの風量が小さくなり、スイッチ４２ｂ３が操作されるとエアコンの風量が大きくなるように構成されている。

スイッチ４２ｂ４は、冷房・暖房機能のＯＮ・ＯＦＦを切り換えるスイッチである。図１０の例では、スイッチ４２ｂ４が操作されるごとに冷房・暖房機能のＯＮ・ＯＦＦが切り換わるように構成されている。

スイッチ４２ｂ５、４２ｂ６は、エアコンの設定温度を調節するスイッチである。図１０の例では、スイッチ４２ｂ５が操作されると設定温度が低くなり、スイッチ４２ｂ６が操作されると設定温度が高くなるように構成されている。

スイッチ４２ｂ７は、エンジン稼働時間表示領域４１ｆの表示を切り換得るスイッチである。

また、スイッチ４２ａ２～４２ａ６、４２ｂ２～４２ｂ６は、それぞれのスイッチ又はスイッチ近傍に表示された数字を入力可能に構成されている。また、スイッチ４２ａ３、４２ａ４、４２ａ５、４２ｂ４は、メニュー画面にカーソルが表示された際、カーソルをそれぞれ左、上、右、下に移動させることが可能に構成されている。

なお、スイッチ４２ａ１～４２ａ７、４２ｂ１～４２ｂ７に与えられる機能は一例であり、他の機能が実行できるように構成されていてもよい。

このように、本実施形態では、画像表示領域４１ｎに仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１（又は俯瞰画像）及び後方画像ＣＢＴが表示されている状態で、タブ４１ｐ１が選択されると、これらの画像を表示した状態でタブ４１ｐ２～４１ｐ７に第１メニュー詳細項目が表示される。このため、オペレータは、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１（又は俯瞰画像）及び後方画像ＣＢＴを確認しながら、第１メニュー詳細項目を確認できる。

また、画像表示領域４１ｎには、タブ４１ｐ１が選択される前後で大きさが変更されることなく仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１又は俯瞰画像が表示される。オペレータがショベル１００の周囲を確認するときの視認性が悪化しない。

以上のように、本実施形態では、仮想壁ＶＭの画像を含む画像ＦＶ１をショベル１００の表示装置４０に表示させることで、ショベル１００のオペレータに対して、仮想壁ＶＭが設定されたことを把握させることができる。

また、本実施形態では、例えば、ショベル１００が仮想壁ＶＭに接近し、ショベル１００の動作が停止された場合に、ショベル１００が仮想壁ＶＭに接近したことを示す通知を表示させてもよい。このとき、表示装置４０には、仮想壁ＶＭの画像が共に表示されてもよい。

本実施形態では、このように、仮想壁への接近をショベル１００のオペレータに通知することで、オペレータに対し、ショベル１００の動作が停止した理由を把握させることができる。

このように、本実施形態では、ＡＲ機能を有する支援装置３００を用いて、作業者Ｐに、空間中の任意の複数の点を設定させ、この複数の点に基づき、ショベル１００が跨ぐことが禁止された面である仮想壁を設定する。

したがって、本実施形態によれば、仮想壁を設定するための事前の計測や設備の設置が不要となる。また、本実施形態では、支援装置３００を装着した作業者Ｐが、視認できる点であれば、任意の点を空間中の点に設定でき、仮想壁を設定できる。したがって、本実施形態では、例えば、ロードコーン等の設備を設定することが困難な場所や、作業者Ｐが立ち入ることが困難な場所であっても、容易に仮想壁を設定することができる。

また、本実施形態では、仮想壁を設定するめたに、ロードコーン等を常設する必要がなく、一時的なマーカ等を設置するだけでよい。また、本実施形態では、マーカの代わりに、既存の物体を目印に用いて仮想壁を設定することもできる。したがって、本実施形態によれば、作業環境に、仮想壁を設定するためだけに配置されるものをなくすことができ、作業環境を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、仮想壁を設定する作業と、ショベル１００の操作とを独立として行うことができる。したがって、本実施形態によれば、ショベル１００による作業を行う前の段階で、作業環境に仮想壁を設定することができる。

また、本実施形態の作業支援システムＳＹＳでは、支援装置３００において取得された複数の点の座標値が、管理装置２００に送信され、管理装置２００を介して、ショベル１００に仮想壁が設定されるものとしたが、これに限定されない。

本実施形態では、支援装置３００は、管理装置２００の機能を有していてもよい。この場合、支援装置３００は、複数の空間中の点の座標値を取得すると、この座標値に基づき特定された面を仮想壁とし、ショベル１００に対して仮想壁の設定指示を行えばよい。つまり、本実施形態の支援装置３００は、管理装置２００の有する面特定部２４０、設定指示部２５０を有していてもよい。

また、本実施形態では、ショベル１００が管理装置２００の機能を有してもよい。この場合、支援装置３００は、複数の空間中の点の座標値を取得すると、取得した座標値をショベル１００に送信する。ショベル１００は、支援装置３００から複数の空間中の点の座標値を受信すると、この座標情報に基づき面を特定し、特定された面を仮想壁として自機に設定する。つまり、本実施形態のショベル１００は、管理装置２００の有する面特定部２４０、設定指示部２５０を有していてもよい。

このように、支援装置３００とショベル１００とが直接通信を行うようにすれば、通信の負荷を軽減することができる。また、例えば、インターネット等に接続することが困難な地域等においても、仮想壁を簡単に設定することができる。

以上のように、本実施形態によれば、自由かつ簡便に仮想壁を設定することができる。

なお、本実施形態では、ショベル１００を建設機械の一例としたが、本実施形態は、ショベル１００以外の建設機械にも適用することができる。具体的には、例えば、本実施形態は、クレーン等の建設機械にも適用することができる。

以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
３０ コントローラ
４０ 表示装置
１００ ショベル
１１０ 仮想壁設定部
１２０ 動作制御部
１３０ 表示制御部
２００ 管理装置
２３０ 座標値保持部
２４０ 面特定部
２５０ 設定指示部
３００ 支援装置
３２０ 表示制御部
３３０ 座標値取得部

Claims (8)

1. 建設機械と、管理装置と、支援装置とを含む建設機械の作業支援システムであって、
   前記管理装置は、
   前記支援装置において取得された空間中の複数の点の座標値に基づき特定された面を、仮想壁として前記建設機械に設定させる設定指示部を有する、建設機械の作業支援システム。
2. 建設機械と、支援装置とを含む建設機械の作業支援システムであって、
   前記支援装置は、
   空間中の複数の点の座標値を取得し、取得した前記空間中の複数の点の座標値に基づき特定された面を仮想壁として前記建設機械に設定させる設定指示部を有する、建設機械の作業支援システム。
3. 前記建設機械は、
   前記仮想壁と前記建設機械との位置関係に基づいて、前記建設機械の動きを制限する動作制御部を有する、請求項１又は２記載の建設機械の作業支援システム。
4. 前記空間中の複数の点の座標値は、
   前記支援装置に表示された、前記空間中の複数の点を設定するためのガイド画像と、前記空間中の複数の点と対応する複数の目印のそれぞれと、が重なったことを示す操作を、前記支援装置が受け付けたときの、前記支援装置の位置を示す位置情報と、前記支援装置の向きとに基づき設定される、請求項３記載の建設機械の作業支援システム。
5. 前記支援装置は、
   特定された前記面の画像を、前記仮想壁の画像として表示させる、請求項３又は４記載の建設機械の作業支援システム。
6. 前記支援装置は、
   前記仮想壁の画像が表示された後に、前記仮想壁の位置を変更する操作を受け付けて、前記仮想壁の画像の位置を変更させる、請求項５記載の建設機械の作業支援システム。
7. 前記建設機械は、
   撮像装置を有し、前記撮像装置により撮像された画像と、設定された前記仮想壁の画像とを重畳して表示装置に表示させる、請求項３乃至５の何れか一項に記載の建設機械の作業支援システム。
8. 前記空間中の複数の点は２つの点であり、
   前記仮想壁とされる前記面は、前記２つの点の座標値と、重力方向とに基づき特定される、請求項３乃至６の何れか一項に記載の建設機械の作業支援システム。

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