JP2024018270A - 作業支援システム、作業機械、投影装置、制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械とその周囲の作業者との間の連携よって、より適切に作業を進め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作業支援システムＳＹＳは、作業機械ＷＭの周囲の地面等の物体に作業機械ＷＭの予定の動作を表す作業支援画像を投影する投影装置３００を備える。作業支援画像は、例えば、作業機械ＷＭの被駆動部の動作を表す作業支援画像７００，８００，９００や作業機械ＷＭの予定の作業を表す作業支援画像１０００である。【選択図】図６

Description

本開示は、作業支援システム等に関する。

例えば、作業機械の周囲の立ち入り禁止領域を表す画像を対象領域に相当する地面に投影する技術が開示されている（特許文献１参照）。

特開２０１７－１９３９２８号公報

しかしながら、作業機械の周囲を立ち入り禁止領域としてしまうと、例えば、作業機械とその周囲の作業者との間での連携による共同作業を行うことができない可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、作業機械とその周囲の作業者との間の連携よって、より適切に作業を進め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、
作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する投影装置を備える、
作業支援システムが提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影する投影装置を備える、
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、
作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する、
投影装置が提供される。

また、本開示の更に他の実施形態では、
作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影装置から投影させる、
制御装置が提供される。

上述の実施形態によれば、作業機械とその周囲の作業者との間の連携よって、より適切に作業を進めることができる。

作業支援システムの一例を示す図である。 作業機械の一例（ショベル）を示す図である。 作業機械の他の例（クローラクレーン）を示す図である。 作業機械（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。 制御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機能構成の一例を示す図である。 作業機械（ショベル）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第１例を示す俯瞰図である。 作業機械（ショベル）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第２例を示す俯瞰図である。 作業機械（ショベル）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第３例を示す俯瞰図である。 作業機械（ショベル）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第４例を示す俯瞰図である。

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

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

図１は、作業支援システムＳＹＳの一例を示す図である。図２は、作業機械ＷＭの一例（ショベル１００）を示す図である。図３は、作業機械ＷＭの他の例（クローラクレーン４００）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、作業支援システムＳＹＳは、作業機械ＷＭと、制御装置２００と、投影装置３００とを含む。

作業支援システムＳＹＳは、制御装置２００を用いて、投影装置３００から作業機械ＷＭの周囲の物体に所定の画像（以下、便宜的に「作業支援画像」）を投影させることにより、作業機械ＷＭとその周囲の作業者との共同作業を支援する。

図２に示すように、作業機械ＷＭは、例えば、ショベル１００である。また、図３に示すように、作業機械ＷＭは、例えば、クローラクレーン４００であってもよい。また、作業機械ＷＭは、フォークリフトや天井クレーン等の他の作業機械であってもよい。以下、作業機械ＷＭがショベル１００である場合を中心に説明を行う。

作業支援システムＳＹＳに含まれる作業機械ＷＭは１台であってもよいし、複数台であってもよい。

図１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、左右一対のクローラ１Ｃを用いて、ショベル１００を走行させる。左右のクローラ１Ｃは、それぞれ、左側の走行油圧モータ１ＭＬ、及び右側の走行油圧モータ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、掘削作業や整地作業等に用いられる。

また、バケット６には、クレーン作業（吊り作業）用のフックＨＫが取り付けられてもよい。これにより、ショベル１００は、フックＨＫに吊荷を吊り下げて、下部走行体１、上部旋回体３，及びアタッチメントＡＴの少なくとも一つを動作させることにより、吊荷を所定の搬送先まで搬送するクレーン作業（吊り作業）を行うことができる。

フックＨＫは、基端が、アーム５とバケット６との間を連結するバケットピンに回動可能に連結される。これにより、掘削作業等のクレーン作業以外の作業が行われる場合、２本のバケットリンクの間に形成される空間にフックＨＫを収納することができる。

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、遠隔操作には、ショベル１００の外部の遠隔操作支援装置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に送信してよい。そして、遠隔操作支援装置は、ショベル１００から受信される画像（周辺画像）を表示部に表示させてよい。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）に表示される各種の情報画像（情報画面）は、同様に、遠隔操作支援装置の表示部にも表示されてよい。これにより、遠隔操作支援装置を利用するオペレータは、例えば、表示部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、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もよい。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は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル１００は、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等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（「自動運転機能」或いは「ＭＣ（Machine Control：マシンコントロール）機能」）を実現することができる。

自動運転機能には、例えば、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素（アクチュエータ）以外の被駆動要素（アクチュエータ）を自動で動作させる機能（「半自動運機能」或いは「操作支援型ＭＣ機能」）が含まれる。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素（アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（「完全自動運転機能」或いは「全自動型ＭＣ機能」）が含まれてよい。ショベル１００において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン１０の内部は無人状態であってよい。

半自動運転機能や完全自動運転機能等では、例えば、自動運転の対象の被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等では、ショベル１００が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が決定されてもよい。

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。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部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のオペレータや完全自動運転機能による操作に介入しショベル１００を緊急停止させることができる。

制御装置２００は、投影装置３００を制御し、投影装置３００から作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の物体に作業支援画像を投影させる。

制御装置２００は、投影装置３００の制御のための専用の制御装置であってもよいし、投影装置３００を制御可能な汎用の情報処理装置等であってもよい。後者の場合、投影装置３００は、例えば、サーバ装置である。サーバ装置は、クラウドサーバやオンプレミスサーバであってもよいし、エッジサーバであってもよい。また、投影装置３００は、端末装置であってもよい。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。

図１では、便宜的に、作業機械ＷＭと制御装置２００とが別々に描画されるが、制御装置２００は、作業機械ＷＭに内蔵（搭載）されてもよいし、作業機械ＷＭの外部に配置されてもよい。前者の場合、制御装置２００の機能は、コントローラ３０に統合されてもよい。後者の場合、制御装置２００は、例えば、作業機械ＷＭの作業現場の管理事務所等に設けられる。また、制御装置２００は、作業現場の外部から作業現場を監視したり作業現場の安全や作業状況を管理したりする管理センタ等に設けられてもよい。また、制御装置２００は、制御対象の投影装置３００とは別に設けられてもよいし、制御対象の投影装置３００に搭載されていてもよい。

投影装置３００は、制御装置２００の制御下で作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の物体に作業支援画像を投影する。投影装置３００は、例えば、非常に高い輝度の画像を投影可能なレーザ光源のプロジェクタである。

投影対象の物体は、例えば、作業機械ＷＭの周囲の地面である。また、作業機械ＷＭが屋外で作業を行う場合、投影対象の物体は、作業機械ＷＭの周囲の建物の外壁面等であってもよい。また、作業機械ＷＭが屋内で作業を行う場合、投影対象の物体は、作業機械ＷＭの周囲の内壁面や天井面等であってもよい。

図１では、便宜的に、作業機械ＷＭと投影装置３００とが別々に描画されるが、投影装置３００は、作業機械ＷＭに搭載されてもよいし、作業機械ＷＭの外部に配置されてもよい。前者の場合、投影装置３００は、作業機械ＷＭ上で固定されていてもよいし、位置及び姿勢の少なくも一方が変更可能なように作業機械ＷＭに搭載されていてもよい。また、後者の場合、投影装置３００は、その位置が作業現場の中で固定されていてもよいし、作業現場の中で移動可能であってもよい。例えば、投影装置３００は、作業現場の上空を飛行するドローンＤＲＮ（図７～図１０参照）に搭載される。また、投影装置３００は、作業現場の他の作業機械や作業車両に搭載されてもよい。

また、投影装置３００は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。後者の場合、複数台の投影装置３００のうち、作業機械ＷＭの位置に合わせて、作業機械ＷＭの周囲の物体に作業支援画像を適切に投影可能な一部又は全部によって、作業機械ＷＭの周囲の物体に作業支援画像が投影されてもよい。

［作業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、作業支援システムＳＹＳ（ショベル１００、制御装置２００）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、照明装置や表示装置等の出力装置５０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等の出力装置５０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、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、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、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、複数の種類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、作業現場の外にある外部装置と通信を行う。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、測位装置７０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。また、ショベル１００が遠隔操作や完全自動運転によって動作する場合、操作圧センサ２９は省略されてもよい。

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の前方を撮像する前方カメラを含む。また、撮像装置４０は、前方カメラに代えて、或いは、加えて、上部旋回体３の後方を撮像する後方カメラや上部旋回体３の左方を撮像する左方カメラや上部旋回体３の右方を撮像する右方カメラ等を含んでもよい。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や遠隔操作支援装置の表示部を通じて、左方カメラ、右方カメラ、及び後方カメラ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できる。また、オペレータは、遠隔操作支援装置の表示部を通じて、前方カメラ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。

撮像装置４０は、例えば、単眼カメラである。また、撮像装置４０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、撮像装置４０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、撮像装置４０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、撮像装置４０（前方カメラ）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、撮像装置４０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、撮像装置４０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。

測位装置７０は、ショベル１００の位置情報のデータを出力する。測位装置７０は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサを含んでもよい。これにより、測位装置７０は、例えば、世界測地系等のグローバル座標でのショベル１００の位置情報のデータを取得することができる。また、測位装置７０は、例えば、ショベル１００の向きを検出する向き検出装置及びショベル１００の移動速度を検出する速度検出装置を含んでもよい。これにより、測位装置７０は、ショベル１００の向きと移動速度からショベル１００の作業現場における移動履歴を把握し、ショベル１００の移動開始地点を基準とする相対位置のデータを取得することができる。また、測位装置７０は、作業現場に設置される一又は複数の通信機器（ビーコン）と通信可能な通信機器を含んでもよい。これにより、測位装置７０は、作業現場に設置されるビーコンとの間の通信可否の状況や通信強度の状況等に応じて、作業現場の中での相対位置のデータを取得することができる。測位装置７０の出力は、一対一の通信線や車載ネットワーク等を通じてコントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、ショベル１００の絶対位置や作業現場での相対位置を把握することができる。

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～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，Ｓ３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。

＜制御装置のハードウェア構成＞
図５は、制御装置２００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

制御装置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、制御装置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、表示装置２０８、及び音出力装置２０９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、制御装置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、制御装置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制御装置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、制御装置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形態の入力装置（以下、「操作入力装置」）を含む。遠隔操作用の操作装置は、操作入力装置であってよい。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。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。

音出力装置２０９は、制御装置２００のユーザに向けて、音によって各種情報を伝える。音出力装置２０９は、例えば、ブザー、アラーム、スピーカ等である。

［作業支援システムの機能構成］
次に、図６～図１０を参照して、作業支援システムＳＹＳの機能構成について説明する。

図６は、作業支援システムＳＹＳの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図７は、作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第１例（作業支援画像７００）を示す俯瞰図である。図８は、作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第２例（作業支援画像８００）を示す俯瞰図である。図９は、作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第３例（作業支援画像９００）を示す俯瞰図である。図１０は、作業機械ＷＭ（ショベル１００）の周囲の地面に投影される作業支援画像の第４例（作業支援画像１０００）を示す俯瞰図である。

図７～図１０では、ショベル１００の作業現場の上空を飛行するドローンＤＲＮに投影装置３００が搭載される場合が例示される。

図６に示すように、コントローラ３０は、機能部として、ショベルデータ送信部３０１を含む。

ショベルデータ送信部３０１は、ショベル１００で取得される各種データ（以下、「ショベルデータ」）を制御装置２００に送信する。制御装置２００がショベル１００に搭載される場合、ショベルデータは、一対一の通信線や車載ネットワーク等を通じて制御装置２００に送信される。また、制御装置２００がショベル１００の外部に設けられる場合、ショベルデータは、通信装置６０を通じて制御装置２００に送信される。ショベルデータ送信部３０１は、所定周期ごとに、自動でショベルデータを制御装置２００に送信してもよいし、制御装置２００からの要求に応じて、ショベルデータを制御装置２００に送信してもよい。

送信対象のショベルデータには、例えば、ショベル１００の予定の動作を表すデータ（以下、便宜的に「ショベル予定動作データ」）が含まれる。これにより、制御装置２００は、ショベル１００の予定の動作を認識することができる。ショベル１００の予定の動作は、例えば、完全自動運転機能で動作するショベル１００の今後の動作や今後の作業に対応する動作を含む。完全自動運転機能では、予め規定されるルールや周囲の状況等の判断材料によって、ショベル１００の動作が予め決定されるからである。また、ショベル１００の予定の動作には、例えば、ショベル１００がオペレータの操作で動作するのか完全自動運転により動作するのかに依らず、予め作業の段取りが決定されている場合のショベル１００の今後の作業内容に対応する動作を含んでもよい。

ショベル予定動作データには、例えば、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等のショベル１００の被駆動部の予定の動作に関するデータが含まれる。また、ショベル予定動作データには、ショベル１００の予定の作業に関するデータが含まれてもよい。

また、送信対象のショベルデータには、投影装置３００による投影対象を含む、ショベル１００の周囲の物体の形状に関するデータ（以下、便宜的に、「投影対象形状データ」）を含む。投影対象形状データは、例えば、撮像装置４０の出力データ（撮像画像のデータ）である。また、投影対象形状データは、撮像装置４０の出力に基づくショベル１００の周囲の物体の三次元データであってもよい。

尚、投影対象形状データは、ショベル１００の外部で取得されてもよい。例えば、制御装置２００は、作業現場に定置されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の物体の形状に関するデータを取得する。また、制御装置２００は、作業現場を移動する他の作業機械や作業車両に搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の物体の形状に関するデータを取得してもよい。また、制御装置２００は、作業現場の上空を飛行するドローンに搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の物体の形状に関するデータを取得してもよい。

また、送信対象のショベルデータには、測位装置７０から出力される、ショベル１００の位置情報のデータ（以下、「ショベル位置データ」）が含まれてもよい。これにより、制御装置２００は、ショベル１００の絶対位置や作業現場での相対位置を認識することができる。

尚、ショベル１００の位置情報は、ショベル１００の外部で取得されてもよい。例えば、制御装置２００は、作業現場に定置されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、作業現場内でのショベル１００の位置情報を取得する。また、制御装置２００は、作業現場を移動する他の作業機械や作業車両に搭載されるカメラの画像や距離センサの出力と、その作業機械や作業車両に搭載される測位センサの出力に基づき、ショベル１００の位置情報を取得してもよい。また、制御装置２００は、作業現場の上空を飛行するドローンに搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の位置情報を取得してもよい。

また、送信対象のショベルデータには、ショベル１００の姿勢状態に関するデータ（以下、「ショベル姿勢データ」）が含まれてもよい。これにより、制御装置２００は、ショベル１００の姿勢状態を把握することができる。ショベル姿勢データは、例えば、センサＳ１～Ｓ５の出力データである。また、ショベル姿勢データは、例えば、センサＳ１～Ｓ５の出力データに基づき算出された、ショベル１００の下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の姿勢状態のデータであってもよい。

尚、ショベル１００の姿勢状態は、ショベル１００の外部から認識されてもよい。例えば、制御装置２００は、作業現場に定置されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の姿勢状態を認識する。また、制御装置２００は、作業現場を移動する他の作業機械や作業車両に搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の姿勢状態を認識してもよい。また、制御装置２００は、作業現場の上空を飛行するドローンに搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の姿勢状態を認識してもよい。

また、送信対象のショベルデータには、ショベル１００の周辺の人（作業者）の位置に関するデータ（以下、「作業者位置データ」）を含んでもよい。これにより、制御装置２００は、ショベル１００の周囲の作業者の位置を認識することができる。作業者位置データは、例えば、撮像装置４０の出力データである。また、作業者位置データは、撮像装置４０の出力データ基づき認識された作業者のショベル１００から見た位置情報のデータであってもよい。

尚、ショベル１００の周囲の作業者、即ち、ショベル１００の作業現場の作業者の位置情報は、ショベル１００の外部で取得されてもよい。例えば、制御装置２００は、作業現場に定置されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の作業者の位置情報を取得する。また、制御装置２００は、作業現場を移動する他の作業機械や作業車両に搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の作業者の位置情報を取得してもよい。また、制御装置２００は、作業現場の上空を飛行するドローンに搭載されるカメラの画像や距離センサの出力に基づき、ショベル１００の周囲の作業者の位置情報を取得してもよい。

制御装置２００は、機能部として、ショベルデータ取得部２００１と、投影装置データ取得部２００２と、投影制御部２００３とを含む。

ショベルデータ取得部２００１は、コントローラ３０から受信されるショベルデータを取得する。

投影装置データ取得部２００２は、投影装置に関するデータ（以下、「投影装置データ」）を取得する。

投影装置データには、例えば、投影装置３００の位置及び姿勢に関するデータが含まれる。投影装置３００がショベル１００に搭載される場合、投影装置データは、ショベル１００における投影装置３００の搭載位置及び姿勢状態を表すデータであり、投影装置データ取得部２００２は、補助記憶装置２０２等に予め格納されるデータを取得する。また、投影装置３００がショベル１００の作業現場で定置される場合、投影装置データは、定置位置及び姿勢状態を表すデータであり、投影装置データ取得部２００２は、補助記憶装置２０２等に予め格納されるデータを取得する。また、投影装置３００が作業現場内を移動可能な場合、投影装置データは、移動位置及び姿勢状態を表すデータであり、投影装置データ取得部２００２は、投影装置３００或いは投影装置３００が搭載される作業機械、作業車両、ドローン等の機器から受信されるデータを取得する。

投影制御部２００３は、投影装置３００を制御し、ショベル１００の周囲の物体に投影装置３００から作業支援画像を投影させる。

投影制御部２００３は、例えば、ショベルデータ取得部２００１により取得される、ショベル予定動作データに基づき、ショベル１００の予定の動作を表す作業支援画像を生成する。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、投影装置３００からショベル１００の周囲の物体に投影される作業支援画像を視認することによって、ショベル１００の今後の動作を事前に把握しながら、ショベル１００の周囲での作業を進めることができる。そのため、作業支援システムＳＹＳは、ショベル１００の周囲での作業者の作業を許容しつつ、ショベル１００の安全性を向上させることができる。

投影制御部２００３は、ショベル１００の予定の動作が実際に開始された後の所定のタイミングで、投影装置３００からの作業支援画像の投影を停止させる。投影制御部２００３は、例えば、ショベル１００の予定の動作が完了した場合に、投影装置３００からの作業支援画像の投影を停止させる。また、投影制御部２００３は、ショベル１００の予定の動作が開始された場合に、投影装置３００からの作業支援画像の投影を停止してもよい。

例えば、投影制御部２００３は、ショベル１００の被駆動部の予定の動作を表す作業支援画像を投影装置３００からショベル１００の周囲の物体に投影させる（図７～図９参照）。具体的には、投影制御部２００３は、所定時間内（例えば、１５秒以内）に行われる予定の被駆動部の動作を表す作業支援画像を投影装置３００からショベル１００の周囲の物体に投影させてよい。

図７に示すように、本例では、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、今後の所定時間内で予定される上部旋回体３の動作（ショベル１００の旋回動作）を表す作業支援画像７００をショベル１００の周囲の地面に投影している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像７００を視認することで、旋回動作時の上部旋回体３やアタッチメントＡＴとの距離を確保するように移動するなどの退避を行い、安全を確保することができる。

作業支援画像７００は、作業支援画像７０１～７０３を含む。

作業支援画像７０１は、上部旋回体３の予定の旋回動作の方向を表す。

作業支援画像７０１は、上部旋回体３の旋回軸ＡＸを中心とし、現在のアタッチメントＡＴの角度位置ＳＴ１を始端とする円弧状の右回りの矢印によって、上部旋回体３が右旋回する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像７０１の形状によって、ショベル１００が右回りに旋回動作を行うことを直感的に把握することができる。

また、作業支援画像７０１は、上部旋回体３の予定の旋回動作の終了時のアタッチメントＡＴの角度位置ＥＮ１を終端とする円弧状の右回りの矢印によって、上部旋回体３が右旋回する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の旋回動作によって上部旋回体３（アタッチメントＡＴ）がどこまで移動（旋回）するのかを直感的に把握することができる。

作業支援画像７０１は、例えば、上部旋回体３の予定の旋回動作が完了した場合に、投影装置３００からの投影が停止される。また、作業支援画像７０１は、上部旋回体３の予定の旋回動作が開始された場合に、投影装置３００からの投影が停止されてもよい。

作業支援画像７０２，７０３は、上部旋回体３の予定の旋回動作の実行タイミングを表す。

作業支援画像７０２は、上部旋回体３の予定の旋回動作の開始のタイミングを表す。作業支援画像７０２は、作業支援画像７０１の矢印の始端付近に投影され、"５秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の旋回動作が５秒後に開始されることを把握することができる。

作業支援画像７０２の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像７０２は、上部旋回体３の予定の旋回動作の開始後に投影装置３００からの投影が停止されてよい。

作業支援画像７０３は、上部旋回体３の予定の旋回動作の完了タイミングを表す。作業支援画像７０２は、作業支援画像７０１の矢印の終端付近に投影され、"１０秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の旋回動作が１０秒後に完了することを把握することができる。

作業支援画像７０３の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像７０３は、上部旋回体３の予定の旋回動作の完了後に投影装置３００からの投影が停止されよい。

尚、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、上部旋回体３の予定の旋回動作の実行タイミングを表す作業支援画像に代えて、或いは、加えて、実行される時間（期間）を表す作業支援画像をショベル１００の周囲の物体（地面）に投影してもよい。

また、図８に示すように、本例では、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、今後の所定時間内で予定される下部走行体１の動作（ショベル１００の走行動作）を表す作業支援画像８００をショベル１００の周囲の地面に投影している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像８００を視認することで、走行動作時のショベル１００との距離を確保するように移動するなどの退避を行い、安全を確保することができる。

作業支援画像８００は、作業支援画像８０１～８０３を含む。

作業支援画像８０１は、現在の下部走行体１（クローラ１Ｃ）の走行予定の方向の端部位置ＳＴ２を起点とする直線状の矢印によって、下部走行体１が上部旋回体３から見た後方（図中の下向き）に走行する予定であることを表している。また、作業支援画像８０１は、左右一対のクローラ１Ｃの位置に対応させる形の２本の直線状の矢印によって、下部走行体１が上部旋回体３から見た後方（図中の下向き）に走行する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像８０１の形状によって、ショベル１００が後方に走行する予定であることを直感的に把握することができる。

また、作業支援画像８０１は、下部走行体１の予定の走行動作の終了時のクローラ１Ｃの走行予定の方向の端部位置ＥＮ２を終点とする直線状の矢印によって、下部走行体１が上部旋回体３から見た後方に走行する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像８０１の形状によって、ショベル１００が走行動作によってどこまで移動するのかを直感的に把握することができる。

作業支援画像８０１は、例えば、下部走行体１の予定の走行動作が完了した場合に、投影装置３００からの投影が停止される。また、作業支援画像８０１は、下部走行体１の予定の走行動作が開始された場合に、投影装置３００からの投影が停止されてもよい。

作業支援画像８０２，８０３は、下部走行体１の予定の走行動作の実行タイミングを表す。

作業支援画像８０２は、下部走行体１の予定の走行動作の開始のタイミングを表す。作業支援画像８０２は、作業支援画像８０１の矢印の始端付近に投影され、"５秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の走行動作が５秒後に開始されることを把握することができる。

作業支援画像８０２の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像８０２は、下部走行体１の予定の走行動作の開始後に投影装置３００からの投影が停止されてよい。

作業支援画像８０３は、下部走行体１の予定の走行動作の完了タイミングを表す。作業支援画像８０２は、作業支援画像８０１の矢印の終端付近に投影され、"１０秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の走行動作が１０秒後に完了することを把握することができる。

作業支援画像８０３の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像８０３は、下部走行体１の予定の走行動作の完了後に投影装置３００からの投影が停止されよい。

尚、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、下部走行体１の予定の走行動作の実行タイミングを表す作業支援画像に代えて、或いは、加えて、実行される時間（期間）を表す作業支援画像をショベル１００の周囲の物体（地面）に投影してもよい。

また、図９に示すように、本例では、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、今後の所定時間内で予定されるアタッチメントＡＴの動作を表す作業支援画像９００をショベル１００の周囲の地面に投影している。具体的には、作業支援画像９００は、ブーム４及びアーム５の少なくとも一方の動作を伴うアタッチメントＡＴの動作を表す画像である。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像９００を視認することで、アタッチメントＡＴとの距離を確保するように移動するなどの退避を行い、安全を確保することができる。

作業支援画像９００は、作業支援画像９０１～９０３を含む。

作業支援画像９０１は、現在のバケット６の前端位置（ＳＴ３）を起点とする直線状の矢印によって、バケット６が前方に移動する形でブーム４やアーム５が動作する予定であることを表している。また、作業支援画像９０１は、上述の作業支援画像８００と異なり、起点から終点に向かって幅が大きくなるように変化する矢印によってバケット６が前方に移動する形でブーム４やアーム５が動作する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像９０１の形状によって、バケット６が前方に移動する形でショベル１００のアタッチメントＡＴが動作する予定であることを直感的に把握することができる。

また、作業支援画像９０１は、アタッチメントＡＴの予定の動作の終了時のバケット６の前端位置ＥＮ３を終点とする直線状の矢印によって、バケット６が前方に移動する形でブーム４やアーム５が動作する予定であることを表している。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像９０１の形状によって、アタッチメントＡＴの動作によって、バケット６がどこまで移動するのかを直感的に把握することができる。

作業支援画像９０１は、例えば、下部走行体１の予定の走行動作が完了した場合に、投影装置３００からの投影が停止される。また、作業支援画像９０１は、下部走行体１の予定の走行動作が開始された場合に、投影装置３００からの投影が停止されてもよい。

作業支援画像９０２，９０３は、アタッチメントＡＴの予定の動作の実行タイミングを表す。

作業支援画像９０２は、アタッチメントＡＴの予定の動作の開始のタイミングを表す。作業支援画像９０２は、作業支援画像９０１の矢印の始端付近に投影され、"５秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の動作が５秒後に開始されることを把握することができる。

作業支援画像９０２の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像９０２は、アタッチメントＡＴの予定の動作の開始後に投影装置３００からの投影が停止されてよい。

作業支援画像９０３は、アタッチメントＡＴの予定の動作の完了タイミングを表す。作業支援画像９０２は、作業支援画像９０１の矢印の終端付近に投影され、"１０秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００の予定の動作が１０秒後に完了することを把握することができる。

作業支援画像９０３の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像９０３は、アタッチメントＡＴの予定の動作の完了後に投影装置３００からの投影が停止されよい。

尚、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、ブーム４、アーム５、及びバケット６ごとの動作を区別する形の作業支援画像をショベル１００の周囲の物体（地面）に投影してもよい。また、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、アタッチメントＡＴの予定の動作の実行タイミングを表す作業支援画像に代えて、或いは、加えて、実行される時間（期間）を表す作業支援画像をショベル１００の周囲の物体（地面）に投影してもよい。

また、例えば、投影制御部２００３は、ショベル１００の予定の作業を表す作業支援画像を投影装置３００からショベル１００の周囲の物体に投影させる（図１０参照）。具体的には、投影制御部２００３は、次に予定される作業の内容や作業時の被駆動部の動作を表す作業支援画像を投影装置３００からショベル１００の周囲の物体に投影させてよい。

図１０に示すように、本例では、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、ショベル１００の予定のクレーン作業の内容を表す作業支援画像１０００をショベル１００の周囲の地面に投影する。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像１０００を視認することで、作業時のショベル１００との距離を確保するように移動するなどの退避を行い、安全を確保することができる。また、ショベル１００の周囲の作業者は、作業支援画像１０００を視認することで、クレーン作業時の吊荷ＳＬの玉掛け及び玉外し等の支援作業に向けて効率的に行動を開始することができる。

作業支援画像１０００は、作業支援画像１００１～１００７を含む。

作業支援画像１００１は、吊荷ＳＬの搬送元の位置を表す。これにより、仮に吊荷ＳＬの到着前であっても、ショベル１００の周囲の作業者は、吊荷ＳＬの搬送元の位置を容易に把握することができる。

作業支援画像１００２は、吊荷ＳＬの搬送先の位置を表す。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、吊荷ＳＬの搬送先の位置を容易に把握することができる。

作業支援画像１００３は、現在のアタッチメントＡＴの位置から吊荷ＳＬの搬送元の位置へのアタッチメントＡＴの先端のフックＨＫの移動経路を表す。本例では、作業支援画像１００３は、現在のフックＨＫの位置から吊荷ＳＬの搬送元の位置（作業支援画像１００１）に向かう直線状の矢印によって、フックＨＫの二次元的な移動経路を表す。二次元的な移動経路とは、フックＨＫの高さ方向の移動を無視した移動経路を意味する。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、吊荷ＳＬの搬送元へ向けたアタッチメントＡＴ（フックＨＫ）の移動経路を容易に把握することができる。

作業支援画像１００３は、現在のフックＨＫの位置と吊荷ＳＬの搬送元の位置とを直線的に繋ぐ概略的な経路を表してもよいし、実際の予定の移動経路に沿った具体的な経路を表してもよい。後者の場合、作業支援画像１００３は、一部に曲線を含む矢印によってフックＨＫの移動経路を表してもよい。以下、作業支援画像１００４の場合についても同様であってよい。

作業支援画像１００４は、吊荷ＳＬの搬送元から搬送先への移動経路を表す。本例では、作業支援画像１００４は、吊荷ＳＬの搬送元の位置（作業支援画像１００１）から搬送先の位置（作業支援画像１００２）に向かう直線状の矢印によって、吊荷ＳＬ（フックＨＫ）の二次元的な移動経路を表す。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、吊荷ＳＬ（フックＨＫ）の搬送元から搬送先への移動経路を容易に把握することができる。

作業支援画像１００５～１００７は、ショベル１００の予定のクレーン作業の実行タイミングを表す。

作業支援画像１００５は、クレーン作業に伴うショベル１００の予定の動作の開始のタイミングを表す。具体的には、作業支援画像１００５は、現在のアタッチメントＡＴの先端（フックＨＫ）の位置の付近の地面に投影され、"５秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、ショベル１００のクレーン作業に伴うショベル１００の動作が５秒後に開始されることを把握することができる。

作業支援画像１００５の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像１００５は、クレーン作業に伴うショベル１００の予定の動作の開始後に投影装置３００からの投影が停止されてよい。

作業支援画像１００６は、クレーン作業におけるアタッチメントＡＴの先端（フックＨＫ）の搬送元への到着のタイミングを表す。具体的には、作業支援画像１００６は、吊荷ＳＬの搬送元付近の地面に投影され、"１０秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、１０秒後にアタッチメントＡＴの先端（フックＨＫ）が搬送元の位置に到着することを把握することができる。

作業支援画像１００６の文字情報は、例えば、時間の経過に応じてカウントダウン形式で変化する。そして、作業支援画像１００５は、アタッチメントＡＴの先端（フックＨＫ）の搬送元の位置への到着後に投影装置３００からの投影が停止されてよい。

作業支援画像１００７は、クレーン作業におけるアタッチメントＡＴの先端（フックＨＫ）の搬送先への到着のタイミング、つまり、吊荷ＳＬの搬送先への搬送完了のタイミングを表す。具体的には、作業支援画像１００７は、吊荷ＳＬの搬送先付近の地面に投影され、"４０秒後"の文字情報を含む。これにより、ショベル１００の周囲の作業者は、４０秒後に吊荷ＳＬの搬送先への搬送が完了することを把握することができる。

尚、投影装置３００は、投影制御部２００３の制御下で、掘削作業、土砂のダンプトラックへの積込作業、整地作業等のクレーン作業以外の他の作業の内容やその作業時の予定の動作を表す作業支援画像をショベル１００の周囲の物体（地面）に投影してもよい。また、作業機械ＷＭがクローラクレーン４００の場合についても、吊荷の搬送作業の内容を表す作業支援画像がクローラクレーン４００の周囲の物体（地面）に投影装置３００から投影されてもよい。また、作業機械ＷＭがフォークリフトや天井クレーン等の場合についても、荷物の搬送作業の内容を表す作業支援画像がフォークリフトや天井クレーンの周囲の物体に投影装置３００から投影されてもよい。

投影制御部２００３は、例えば、補助記憶装置２０２等に予め格納される作業支援画像を読み出し、投影装置３００に送信することにより、ショベル１００の周囲の物体に投影装置３００から作業支援画像を投影させる。

また、投影装置３００がショベル１００とは別に設けられる場合、投影制御部２００３は、ショベル１００と投影装置３００との位置関係に応じて、補助記憶装置２０２等から読み出した作業支援画像（元画像）を補正してもよい。投影制御部２００３は、ショベル位置データ、投影装置データ等に基づき、ショベル１００と投影装置３００との位置関係を把握することができる。そして、投影制御部２００３は、補正済みの作業支援画像を投影装置３００に送信することにより、ショベル１００の周囲の物体に投影装置３００から作業支援画像を投影させる。これにより、投影装置３００に対するショベル１００の相対位置に合わせて、ショベル１００の周囲の物体の適切な場所に作業支援画像を投影させることができる。

また、投影制御部２００３は、ショベル１００の周囲の作業者の位置に応じて、補助記憶装置２０２等から読み出した作業支援画像（元画像）を補正してもよい。具体的には、投影制御部２００３は、ショベル１００の周囲の作業者と投影装置３００との位置関係に合わせて、作業者の位置の違いによる作業者から見たときの作業支援画像の所望の視認状態からの差異が小さくなるように作業支援画像（元画像）を補正してよい。投影制御部２００３は、ショベル位置データ、作業者位置データ、投影装置データ等に基づき、ショベル１００の周囲の作業者と投影装置３００との位置関係を把握することができる。そして、投影制御部２００３は、補正済みの作業支援画像を投影装置３００に送信することにより、ショベル１００の周囲の物体に投影装置３００から作業支援画像を投影させる。これにより、作業者の位置の違いによる作業者から見た作業支援画像の見え方の違いを抑制し、作業者による作業支援画像の視認性を向上させることができる。

また、ショベル１００の周囲に複数の作業者がいる場合、投影制御部２００３は、複数の作業者のうちのショベル１００の予定の動作によってショベル１００との距離が最も近くなる作業者の位置に応じて、作業支援画像（元画像）を補正してもよい。これにより、ショベル１００の予定の動作によって、ショベル１００との安全性を最も確保する必要がある作業者に対して最も適切な状態の作業支援画像を視認させることができる。

また、投影制御部２００３は、ショベル１００の周囲の物体（地面）の形状に合わせて、補助記憶装置２０２等から読み出した作業支援画像（元画像）を補正してもよい。具体的には、投影制御部２００３は、既知のプロジェクションマッピングに関する画像補正技術を適用することにより、ショベル１００の周囲の物体の形状の凹凸に合わせて、作業支援画像（元画像）を補正してよい。投影制御部２００３は、投影対象形状データに基づき、ショベル１００の周囲の物体の形状を把握することができる。そして、投影制御部２００３は、補正済みの作業支援画像を投影装置３００に送信することにより、ショベル１００の周囲の物体に投影装置３００から作業支援画像を投影させる。これにより、ショベル１００の周囲の物体（地面）の凹凸による作業支援画像の歪みを抑制し、その結果、作業者から見た作業支援画像の視認性の低下を抑制することができる。

また、投影制御部２００３は、投影装置３００がドローンＤＲＮに搭載される場合、ショベル１００の位置に合わせて、ドローンＤＲＮの位置を移動させてもよい。これにより、ショベル１００の周囲の適切な位置に作業支援画像を投影可能なように、投影装置３００の位置を調整することができる。そのため、ショベル１００の周囲の作業者による作業支援画像の視認性を更に向上させることができる。

また、投影制御部２００３は、投影装置３００がドローンＤＲＮに搭載される場合、ショベル１００の周囲の作業者の位置に応じて、ドローンＤＲＮの位置を移動させてもよい。具体的には、投影制御部２００３は、ショベル１００の周囲の作業者の位置に応じて、作業者から見たときの作業支援画像の所望の視認状態からの差異が小さくようにドローンＤＲＮの位置を移動させてよい。これにより、作業者の位置の違いによる作業者から見た作業支援画像の見え方の違いを抑制し、作業者による作業支援画像の視認性を向上させることができる。

［作用］
次に、本実施形態に係る作業支援システム等の作用について説明する。

本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影する。投影装置は、例えば、上述の投影装置３００である。作業機械は、例えば、上述の作業機械ＷＭである。作業機械の予定の動作を表す画像は、例えば、上述の作業支援画像７００，８００，９００，１０００である。

また、本実施形態では、作業支援システムは、投影装置を備えてもよい。作業支援システムは、例えば、上述の作業支援システムＳＹＳである。

また、本実施形態では、作業機械は、作業機械（自機）の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影する投影装置を備えてもよい。

また、本実施形態では、制御装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影装置から投影させてもよい。制御装置は、例えば、上述の制御装置２００である。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲の作業者に作業機械の予定の動作を把握してもらうことができ、その結果、作業者に対して、作業機械の予定の動作に応じた退避行動や次の作業へ向かう行動等を促すことができる。そのため、作業支援システム等は、作業機械とその周囲の作業者との間の連携によって、より適切に、即ち、より効率的且つより安全に作業を進めてもらうことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の作業を表す画像を投影してもよい。作業機械の予定の作業を表す画像は、例えば、上述の作業支援画像１０００である。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲の作業者に作業機械の予定の作業を把握してもらうことができ、その結果、作業者に対して、作業機械の予定の作業に応じた行動を促すことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の被駆動部の直近の予定の動作の方向を表す画像を投影してもよい。被駆動部は、例えば、上述の下部走行体１、上部旋回体３、アタッチメントＡＴ（ブーム４、アーム５、バケット６）等である。作業機械の被駆動部の直近の予定の動作の方向を表す画像は、例えば、上述の作業支援画像７０１，８０１，９０１である。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲の作業者に作業機械の被駆動部の直近の予定の動作の方向を把握してもらうことができ、その結果、作業者に対して、被駆動部の予定の動作の方向に応じた退避行動を促すことができる。そのため、作業支援システム等は、作業機械とその周囲の作業者との間の連携によって、より安全に作業を進めてもらうことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に複数の被駆動部ごとの直近の予定の動作の方向を表す画像を投影してもよい。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲の物体に投影する画像によって、複数の被駆動部のごとに、その予定の動作を表現することができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に複数の被駆動部ごとの直近の予定の動作の方向を動作対象の被駆動部を区別可能な態様で表す画像を投影してもよい。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲に投影する画像によって、予定の動作の対象の被駆動部を、作業機械の周囲の作業者に認識してもらうことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の荷物の搬送作業の搬送経路を表す画像を投影してもよい。作業機械の予定の荷物の搬送作業の搬送経路を表す画像は、例えば、上述の作業支援画像１００３，１００４である。

これにより、作業支援システム等は、搬送作業における搬送経路を作業機械の周囲の作業者に把握してもらうことができ、その結果、作業者に対して、作業機械の予定の搬送作業に応じた退避行動や次の作業へ向かう行動等を促すことができる。そのため、作業支援システム等は、作業機械とその周囲の作業者との間の連携によって、より効率的且つ安全に搬送作業を進めてもらうことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作の実行タイミング及び実行時間の少なくとも一方を表す画像を投影してもよい。作業機械の予定の動作の実行タイミングを表す画像は、例えば、上述の作業支援画像７０２，７０３，８０２，８０３，９０２，９０３，１００５～１００７である。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の予定の動作の実行タイミングや実行時間を作業機械のユーザに把握してもらうことができ、その結果、作業者に対して、実行タイミングや実行時間に合わせた行動を促すことができる。そのため、作業支援システム等は、作業機械とその周囲の作業者との間の連携によって、より効率的且つ安全に搬送作業を進めてもらうことができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の物体の形状に合わせて、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影してもよい。

これにより、作業支援システム等は、例えば、作業機械の周囲の物体の表面の凹凸等による投影される画像の歪み等を抑制し、作業機械の周囲の作業者による投影される画像の視認性を向上させることができる。

また、本実施形態では、投影装置は、作業機械の周囲の人（作業者）の位置に応じて、人（作業者）の位置の違いによる人（作業者）からの見え方の変化が小さくなるように、作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影してもよい。

これにより、作業支援システム等は、作業機械の周囲の作業者の位置の違いによる投影される画像の見え方の変化を抑制し、作業機械の周囲の作業者による投影される画像の視認性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
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
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
６０ 通信装置
７０ 測位装置
１００ ショベル
２００ 制御装置
３００ 投影装置
３０１ ショベルデータ送信部
４００ クローラクレーン
７００ 作業支援画像
７０１～７０３ 作業支援画像
８００ 作業支援画像
８０１～８０３ 作業支援画像
９００ 作業支援画像
９０１～９０３ 作業支援画像
１０００ 作業支援画像
１００１～１００７ 作業支援画像
２００１ ショベルデータ取得部
２００２ 投影装置データ取得部
２００３ 投影制御部
ＡＴ アタッチメント
ＤＲＮ ドローン
ＨＡ 油圧アクチュエータ
ＨＫ フック
Ｓ１～Ｓ５ センサ
ＳＬ 吊荷
ＳＹＳ 作業支援システム
ＷＭ 作業機械

Claims (12)

1. 作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する投影装置を備える、
   作業支援システム。
2. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の作業を表す画像を投影する、
   請求項１に記載の作業支援システム。
3. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の被駆動部の直近の予定の動作の方向を表す画像を投影する、
   請求項１に記載の作業支援システム。
4. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に複数の前記被駆動部ごとの直近の予定の動作の方向を表す画像を投影する、
   請求項３に記載の作業支援システム。
5. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に複数の前記被駆動部ごとの直近の予定の動作の方向を動作対象の前記被駆動部を区別可能な態様で表す画像を投影する、
   請求項４に記載の作業支援システム。
6. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の荷物の搬送作業の搬送経路を表す画像を投影する、
   請求項２に記載の作業支援システム。
7. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作の実行タイミング及び実行時間の少なくとも一方を表す画像を投影する、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の作業支援システム。
8. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の物体の形状に合わせて、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の作業支援システム。
9. 前記投影装置は、前記作業機械の周囲の人の位置に応じて、前記人の位置の違いによる前記人からの見え方の変化が小さくなるように、前記作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する、
   請求項１乃至６の何れか一項に記載の作業支援システム。
10. 作業機械の周囲の物体に作業機械の予定の動作を表す画像を投影する投影装置を備える、
    作業機械。
11. 作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影する、
    投影装置。
12. 作業機械の周囲の物体に前記作業機械の予定の動作を表す画像を投影装置から投影させる、
    制御装置。

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