JP4526689B2 - 建設機械の施工案内装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーショベル、ブルドーザ等の建設機械により建設作業を行う場合に、掘削位置、掘削量等を視覚的に判断できる様にした建設機械の施工案内装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
建設機械の運転は複雑な操作のものが多く、熟練したオペレータを必要としているが、現状では熟練したオペレータがなかなか育ちにくい状況となっている。
【０００３】
この為、建設機械に於いても、運転の電子制御化が進みオペレータに熟練度が要求されない様になってきている。
【０００４】
図１１、図１２に於いて、油圧ショベル１及び従来の建設機械制御システムの概略について説明する。
【０００５】
走行部２に機械室３が旋回可能に設けられ、該機械室３は油圧駆動回路、制御装置等を有する。該機械室３の前側に運転室４が設けられ、該運転室４には操作レバー、運転の状況等の情報が表示される表示器１１が設けられている。又、前記機械室３には施工具を有する作業腕が取付けられている。該作業腕はブーム５、アーム６、バケット７から成る有関節腕であり、後述する様に各関節腕には相対変位を検出する検出器が設けられている。尚、施工具として油圧ショベルではバケット７が該当し、図示していないがブルドーザではブレードが該当する。
【０００６】
前記機械室３の前端に前記ブーム５が上下方向に回動可能に設けられ、該ブーム５には前記アーム６が上下方向に回動可能に設けられ、又該アーム６の先端には施工具である前記バケット７が上下方向に回動可能に設けられている。前記ブーム５はブームシリンダ８により回動され、前記アーム６はアームシリンダ９により回動され、又前記バケット７はバケットシリンダ１０により回動される。
【０００７】
前記操作レバー（図示せず）の操作により前記機械室３の旋回が行われ、又前記ブームシリンダ８、アームシリンダ９、バケットシリンダ１０を介して前記ブーム５、アーム６、バケット７の屈伸が行われる。
【０００８】
前記ブーム５の支持部にはブーム角度検出エンコーダ１２が設けられ、該ブーム角度検出エンコーダ１２により前記ブーム５の機械室３に対する相対回転角度が検出される。前記アーム６の回動支持部にはアーム角度検出エンコーダ１３が設けられ、該アーム角度検出エンコーダ１３により前記アーム６のブーム５に対する相対回転角度が検出される。前記バケット７の回動支持部にはバケット角度検出エンコーダ１４が設けられ、該バケット角度検出エンコーダ１４により前記バケット７のアーム６に対する相対回転角度が検出される。
【０００９】
又、前記機械室３の所要位置には本体２軸傾斜センサ１５が設けられ、前記油圧ショベル１（機械室３）の水平に対する傾斜角が検出される様になっている。
【００１０】
前記ブーム角度検出エンコーダ１２、アーム角度検出エンコーダ１３、バケット角度検出エンコーダ１４、本体２軸傾斜センサ１５からの検出信号は演算処理部（ＣＰＵ）１６に入力される。又、該演算処理部１６には基準高さ、例えばグランドレベル（ＧＬ）が基準値として入力される。
【００１１】
前記ブーム５の長さ、アーム６の長さ及びバケット７の刃先７ａの回動半径は既知の数値であるので、前記ブーム角度検出エンコーダ１２、アーム角度検出エンコーダ１３、バケット角度検出エンコーダ１４からの検出角度により前記バケット刃先７ａの油圧ショベル１に対する位置が、即ち機械基準位置に対する相対位置が演算により求められ、又前記本体２軸傾斜センサ１５からの傾斜角度から更にグランドレベル（ＧＬ）に対するバケット刃先７ａの位置、掘削角度が演算できる。尚、グランドレベルとしては実際のグランドレベルに代えレーザ光線により示される場合が多い。
【００１２】
尚、角度を直接検出する前記エンコーダに代えて、角度変位を直線的に検出するシリンダタイプの直線変位検出装置でもよい。
【００１３】
次に、前記機械室３には前記油圧ショベル１の位置（機械基準位置）を検出する機械位置検出手段が設けられ、施工現場での油圧ショベル１の絶対位置、向きが検出される様になっている。前記機械位置検出手段としてＧＰＳ装置１８が用いられ、機械の向きを検出する機械向き検出手段としては、自動追尾装置を使って視準点を視準する手段、ＧＰＳ装置を２個使用する手段、回転レーザ装置を用いる手段、コンパス、ジャイロを使用する手段等がある。
【００１４】
図１１、図１２では前記機械位置検出手段としてＧＰＳ装置１８を用いた場合が示されている。
【００１５】
該ＧＰＳ装置１８は前記ブーム５の回動中心と一致した位置に設けられる。前記油圧ショベル１の位置データは前記ＧＰＳ装置１８により検出され、作業の方向はジャイロ１９により検出され、検出された位置データ、作業方向のデータは前記演算処理部１６に入力される。又、施工データは前記演算処理部１６の記憶部２０に予め入力されている。
【００１６】
前記ＧＰＳ装置１８により前記ブーム５の中心位置の位置、高さの位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ）が測定される。この測定結果と、前記ブーム角度検出エンコーダ１２、アーム角度検出エンコーダ１３、バケット角度検出エンコーダ１４、本体２軸傾斜センサ１５からのデータに基づき前記バケット刃先７ａの位置が前記演算処理部１６で演算により検出される。又前記バケット７の掘削方向は前記ジャイロ１９の検出結果により求められる。前記表示器１１には求められたバケット刃先７ａの位置（座標位置）と前記施工データの該当する位置とが照合され、該施工データに基づき施工が行われる。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した建設機械では、自動化が進み、オペレータが操作しなくても建設作業が略できる迄になっているが、施工場所の予測性が困難であること、更に不測の事態を招かない様にするには高価な監視装置、安全装置を必要とすること等があり、現実的にはオペレータの判断が必要であり、表示装置に表示される施工データ等に基づきオペレータが建設機械の操作を行っている。
【００１８】
オペレータの作業としては、運転室４から前記バケット７の動き、作業範囲を監視（作業部を監視）しながら、又運転室４内の表示器１１に表示された施工データを見ながら、作業を行っていた。単純な反復動作により平面を施工する等の簡単な建設作業であれば作業部を監視しながら、又表示器１１の施工データを見ながらの作業で問題ないが、複雑な作業の組合わせの場合には作業部の監視と、表示装置の施工データの確認を繰返し行う必要がある。当然両者を同時に監視、観察することはできないことから、施工の精度、安全性に問題が残っており、更に実質的に施工速度が上がらないという問題もある。
【００１９】
本発明は斯かる実情に鑑み、施工データを視覚的に判断でき、而も作業部を監視する際の視野に同時に表示する様にし、作業性の向上、安全性の向上を図るものである。
【００２０】
【課題を解決する為の手段】
本発明は、予め施工データを記憶する為の記憶部と、施工案内用図形パターンを表示する表示装置と、前記記憶部に記憶された施工データに基づき施工案内図形パターンを演算し前記表示装置上に表示させる為の表示制御演算部と、オペレータの視野内に配置され前記表示装置からの光束をオペレータに向け反射させる為の半透鏡を含む投影系とを具備し、該半透鏡を通して施工部像と前記投影系から投影された施工案内図形パターン像とをオペレータが重合わせて観察可能に構成した建設機械の施工案内装置に係り、又、建設機械の少なくとも位置、向きを逐次検出する為の建設機械位置検出部と、予め施工データを記憶する為の記憶部と、施工案内用図形パターンを表示する表示装置と、前記建設機械位置検出部からの建設機械位置検出データと前記記憶部に記億された施工データに基づき施工部位置に対応した施工案内図形パターンを演算し前記表示装置上に表示させる為の表示制御演算部と、オペレータの視野内に配置され前記表示装置からの光束をオペレータに向け反射させる為の半透鏡を含む投影系とを具備し、該半透鏡を通して施工部像と前記投影系から投影された施工案内図形パターン像とをオペレータが重合わせて観察可能に構成した建設機械の施工案内装置に係り、又前記投影系が、施工案内図形パターン像を所望結像面上に投影する様結像状態を変更する為の結像状態制御部を有する建設機械の施工案内装置に係り、又オペレータの視準方向を検知する視準方向検知手段を有し、該視準方向検知手段の検出する視準方向に基づいて、視準方向に向けて表示装置の施工案内図形パターンを変更する建設機械の施工案内装置に係り、又記憶部には施工データに関連する文字情報が記憶され、必要に応じて読出され表示装置に表示される建設機械の施工案内装置に係り、又記憶部には施工データに関連する埋設情報が記憶され、必要に応じて施工位置の埋設情報として表示装置に表示される建設機械の施工案内装置に係るものである。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態を説明する。
【００２２】
図１は本発明の原理を示すものであり、図４は本実施の形態での制御ブロック図であり、図４中、図１２中で示したものと同等のものには同符号を付してあり、機械的構成については図１１で示したものと同様であるので、図１１を参照して説明する。
【００２３】
先ず、図１に於いて本発明の原理を説明する。
【００２４】
オペレータの作業に必要とされる全視野をカバーするに充分な大きさを有する半透明球面反射鏡２２が設けられ、該半透明球面反射鏡２２に対向して表示装置２３（好ましくは液晶表示装置）が設けられる。該表示装置２３は前記半透明球面反射鏡２２に沿って移動可能であると共に傾斜角度が変更可能となっており、後述する姿勢可変駆動部４５により姿勢が変更されると共に該表示装置姿勢可変駆動部４５はオペレータの視線２１の方向に追従して位置の変更及び角度の変更がなされる様になっている。
【００２５】
前記表示装置２３には施工部３１位置に合致した施工案内図形パターン２４がリアルタイムで表示される様になっており、前記表示装置２３に表示された施工案内図形パターン２４は図示しない投影光学系を介して前記半透明球面反射鏡２２に投影され、更に該半透明球面反射鏡２２でオペレータに向って反射され、オペレータは半透明球面反射鏡２２で反射され形成される施工案内図形パターン２４の虚像を視認する様になっている。
【００２６】
該施工案内図形パターン２４の虚像が形成される位置は前記施工部３１と合致しており、オペレータは前記半透明球面反射鏡２２を通して見られる施工部３１の距離にある像と施工案内図形パターン２４の像とを重合して視認する状態となる。
【００２７】
表示装置２３に表示された施工案内図形パターン２４は一対一の対応で虚像を作るから、任意の物平面（Xo，Yo，Zo）座標、即ち施工部３１の位置に虚像を形成するには、前記表示装置２３から発せられる光束が前記半透明球面反射鏡２２で反射され、オペレータの瞳に入射する際の前記光束の位置、反射される角度が決定されればよい。
【００２８】
更に、前記半透明球面反射鏡２２での反射位置、反射方向は前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標から逆算することで求められる。即ち、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標で虚像が形成されるとした場合は、オペレータの瞳に入射する光束の方向が分かり、この光束と前記半透明球面反射鏡２２との交点が前記表示装置２３から発せられる光束の反射位置であり、又オペレータの瞳に入射する光束の方向から前記表示装置２３からの光束が前記半透明球面反射鏡２２で反射する方向が分かる。
【００２９】
而して、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標と前記オペレータの瞳の位置が既知とすれば、前記半透明球面反射鏡２２での光束の反射位置、該半透明球面反射鏡２２での反射角を求められた値となる様、前記表示装置２３の位置｛座標（X1，Y1，Z1）｝、照射方向を決定すればよい。
【００３０】
尚、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標と半透明球面反射鏡２２との距離、該半透明球面反射鏡２２とオペレータとの位置関係は以下の如く求められる。
【００３１】
前記半透明球面反射鏡２２と油圧ショベル１の機械基準位置との位置関係は、前記運転室４の機械的構造から求められ、前記オペレータの瞳と前記半透明球面反射鏡２２との位置関係は前記機械基準位置と運転室４内のオペレータの位置及び瞳位置検出器により求められる。例えばヘルメット４４等にオペレータの頭部の位置を検出する為の、頭部位置検出センサ４１ａを取付けると共に瞳の位置、方向を検出する瞳検出センサ４１ｂを装着する
【００３２】
次に、機械基準位置が前記ＧＰＳ装置１８により求められ、油圧ショベル１の方向がジャイロ１９等の機械向き検出手段により求められる。更に、施工データより、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標が得られるので、施工データと機械基準位置、機械方向から、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標と機械基準位置との位置関係が求められる。前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標と機械基準位置との位置関係が得られることで、前記物平面（Xo，Yo，Zo）座標とオペレータの瞳との位置関係が求められ、前記半透明球面反射鏡２２での光束の反射位置、該半透明球面反射鏡２２での反射角が求められる。
【００３３】
図２、図３は施工部３１の位置、状態が変化した場合の、前記表示装置２３の位置、該表示装置２３から発せられる光束の状態を示している。
【００３４】
図２は施工部３１に仮想水平面２６を形成する場合であり、図３は仮想傾斜面２７を形成する場合を示している。
【００３５】
前記表示装置２３は前記姿勢可変駆動部４５により前記半透明球面反射鏡２２に沿って移動されると共に光束の半透明球面反射鏡２２への入射角が求められた反射角と対応する様に表示装置２３の傾斜角が調整される。
【００３６】
例えば図２で示される様に仮想水平面２６の虚像を形成する場合は、前記表示装置２３の一端から発せられる光束により形成される虚像と、他端から発せられる虚像を結ぶ線が水平となる様に前記表示装置２３の前記半透明球面反射鏡２２に対する位置、傾斜角が設定される。従って、前記表示装置２３の位置は半透明球面反射鏡２２の水平中心線よりも下側で且つ表示面は下向き姿勢となる。
【００３７】
又、図３に示される仮想傾斜面２７の虚像を形成する場合は、前記表示装置２３の一端から発せられる光束により形成される虚像と、他端から発せられる虚像を結ぶ線が所望の傾斜角を有する様に前記表示装置２３の前記半透明球面反射鏡２２に対する位置、傾斜角が設定される。従って、前記表示装置２３の位置は半透明球面反射鏡２２の水平中心線と略同位置で表示面は上向き姿勢となる。
【００３８】
図４により、本実施の形態の基本構成を説明する。
【００３９】
尚、図４中、図１２中で示したものと同等のものには同符号を付している。
【００４０】
前記演算処理部１６には前記ＧＰＳ装置１８、ジャイロ１９により検出された、機械基準位置の３次元の位置、及び油圧ショベル１の向きの信号が入力され、又前記本体２軸傾斜センサ１５により検出された油圧ショベル１の水平に対する傾き、傾き方向の信号が入力される。前記、ＧＰＳ装置１８、ジャイロ１９、本体２軸傾斜センサ１５の信号から前記演算処理部１６は油圧ショベル１の機械基準位置、及び向き、姿勢を演算する。
【００４１】
又、前記演算処理部１６には前記ブーム角度検出エンコーダ１２、アーム角度検出エンコーダ１３、バケット角度検出エンコーダ１４からブーム５の運転室４に対する相対角度、アーム６のブーム５に対する相対角度、バケット７のアーム６に対する相対角度の検出信号が入力され、前記演算処理部１６に於いて前記刃先７ａの機械基準位置に対する相対位置が演算され、この演算結果と演算された機械基準位置から前記刃先７ａの絶対位置が演算される。
【００４２】
前記演算処理部１６には表示制御演算部４０が接続され、該表示制御演算部４０にはオペレータの視準方向検出手段４１からの検出信号が入力される。視準方向検出手段４１は前述した様にオペレータの頭部位置検出器４１ａ、瞳検出器４１ｂ等から構成されている。前記表示制御演算部４０は表示駆動制御部４２を介して前記表示装置２３の表示を制御し、又表示装置姿勢制御部４３を介して姿勢可変駆動部４５を駆動する。該姿勢可変駆動部４５の駆動により、前記表示装置２３の位置、方向が変更される。
【００４３】
又、前記演算処理部１６は油圧制御演算部４６を介して油圧回路４８を制御する。前記油圧制御演算部４６は前記演算処理部１６からの指令信号に基づき前記油圧回路４８を制御し、前記ブームシリンダ８、アームシリンダ９、バケットシリンダ１０が駆動される。
【００４４】
前記油圧制御演算部４６には操作検出部４７が接続され、該操作検出部４７は運転室４内に設けられた運転モード切替えレバー３６の状態から、運転モードが手動か、自動かを判断し、前記油圧制御演算部４６による油圧回路４８の制御態様を手動か、自動かに切替える。
【００４５】
手動制御が選択される場合は、施工部３１が複雑な形状をしており、オペレータの高度な判断が必要とされる場合等であり、自動制御が選択される場合は、バケットの動きが単調な反復作業、例えば水平面を形成する場合、傾斜平面を形成する場合、或は直線部分の溝掘り等である。前記油圧制御演算部４６によりブームシリンダ８、アームシリンダ９、バケットシリンダ１０が協調制御され、前記刃先７ａの直線的な動きが実現される。
【００４６】
図５により、前記施工案内図形パターン２４が表示された状態での施工作業に付いて説明する。
【００４７】
オペレータが施工部３１の位置を決定し、油圧ショベル１を移動させ、油圧ショベル１の向きを決定する。次に、オペレータが該施工部３１に対応した施工案内図形パターン２４を表示させる。
【００４８】
前記演算処理部１６は前記刃先７ａの位置に基づき施工部３１の位置を判断し、前記施工データの中から該当する位置の施工案内図形パターン２４を選択、或は作成し、施工案内図形パターン２４の画像データ、及び前記機械基準位置に対する施工部３１の位置情報を前記表示制御演算部４０に送出する。
【００４９】
該表示制御演算部４０には前記視準方向検出手段４１から瞳位置、オペレータの視準方向のデータが入力されており、施工部３１の位置情報と前記瞳位置、オペレータの視準方向のデータから、表示装置２３の位置、方向を演算し、演算結果に基づき表示装置姿勢制御部４３に姿勢変更制御信号を送出する。該表示装置姿勢制御部４３は姿勢変更制御信号を基に前記姿勢可変駆動部４５を駆動し、前記表示装置２３を所定の位置、所定の傾きとなる様位置、方向を変更する。
【００５０】
又、前記表示制御演算部４０は、施工部３１の位置情報と前記瞳位置情報から前記表示装置２３に表示させる際の、施工案内図形パターン２４の画面上での傾き、画面上での位置等を演算し、演算結果に基づく表示制御信号と共に前記画像データを前記表示駆動部４２に送出する。
【００５１】
前記表示駆動部４２は前記表示制御演算部４０から送出された画像データ、表示制御信号に基づき前記表示装置２３を駆動し、所定の施工案内図形パターン２４を、所定の状態で表示させる。
【００５２】
而して、前記表示装置２３に表示された施工案内図形パターン２４は前記半透明球面反射鏡２２の所定位置に所定角度で投影され、施工案内図形パターン２４の虚像が施工部３１の距離に該施行部３１と重合する様に形成される。
【００５３】
オペレータは施工案内図形パターン２４に従って掘削作業を進行していけばよく、従来の単なる表示装置に表示される施工データと施工部３１とを見比べながら掘削作業を進めるという煩雑な作業から解放される。
【００５４】
尚、図５中、３２，３３は前記ブーム５、アーム６、バケット７の屈伸、起伏及び機械室３を旋回する為の作業レバーであり、３４，３５は走行を操作する為のペダルであり、３６は前述した様に運転モードを手動、自動の選択をする為の運転モード切替えレバーである。
【００５５】
第２の実施の形態として、簡易化した建築機械の施工案内装置を説明する。
【００５６】
パワーショベル、ブルドーザ等の建築作業機械は、実際には前方の狭い範囲を作業することが多い。極端な、上方や下方、左右方向、斜め方向の作業は非常に少ない。その方向を見る時は安全確認等の場合が多い。この場合に簡易的構成として、オペレータの視準方向に追従して、虚像を変更する為の視準方向検出手段４１、表示姿勢制御部４３、姿勢可変駆動部４５は省略できる。
【００５７】
又、掘削作業の初期段階ではそれほどの精度は必要ない。精度を有する場合は最後の仕上げ作業である。その初期作業段階では、前方の範囲のみに施工案内図形パターンが形成されれば充分である。従って、表示装置２３は略固定され、形成される虚像も略固定の状態にできる。
【００５８】
更に、第３の実施の形態として、掘削作業自体が前後方向の距離、上下方向の深さを必要としない場合を説明する。例えば、平面的に一定の形に掘削したり、削る場合には、単に施工案内図形パターンを形成し、その案内に従って作業を行えばよい。この場合、建設機械本体がどこにあるかを検知するＧＰＳ装置１８、ジャイロ１９、バケットの刃先の位置を検知する角度検出エンコーダ１２，１３，１４は必要ない。最も基本的な構成である。
【００５９】
図７〜図１０は施工案内図形パターン２４の例を示している。
【００６０】
図７に示されるものは切削ライン５１を単純表示した例であり、図８では切削ライン５１に加えて、運転ガイドライン５２、距離情報マーカ５３を合わせて表示したものである。尚、該運転ガイドライン５２、距離情報マーカ５３は識別し易い様に適宜色を変えて表示する。
【００６１】
図９は施工部３１の現状のデータが施工データとしてある場合であり、切削ライン５１と共に作業内容、例えば切、盛等の情報を表示する。或は、作業内容に応じ、切削部については赤表示、盛り部分については緑表示等に色分けしてもよい。
【００６２】
図１０は施工データとして３次元のデータがある場合で、施工案内図形パターン２４を立体表示とし、施工案内図形パターン２４の切削線が現状の地形で隠れている部分については破線で示した場合である。
【００６３】
又、付属的な情報として、工事区画名、ポイント名等の文字情報を表示する。更に、施工の注意情報として、電気、ガス、水道等の埋設情報としての位置を表示する。これらの情報は施工情報と共に記憶部２０に記憶されている。そして必要に応じて表示される。
【００６４】
前記表示装置２３は液晶表示装置が好ましいが、更にプロジェクターを用いて投影してもよい。前記表示装置２３、半透明球面反射鏡２２等により投影系が構成され、前記表示制御演算部４０、表示駆動部４２、表示装置姿勢制御部４３、姿勢可変駆動部４５等により、結像状態制御部が構成されるが、投影位置、投影方向を変更する手段としては、前記表示装置２３を機械的に動かす代りに、光学的な光束偏向手段を用いて光束の入射位置、入射角を変更する様にしてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上述べた如く本発明によれば、建設機械の少なくとも位置、向きを逐次検出する為の建設機械位置検出部と、予め施工データを記憶する為の記憶部と、施工案内用図形パターンを表示する表示装置と、前記建設機械位置検出部からの建設機械位置検出データと前記記憶部に記億された施工データに基づき施工部位置に対応した施工案内図形パターンを演算し前記表示装置上に表示させる為の表示制御演算部と、オペレータの視野内に配置され前記表示装置からの光束をオペレータに向け反射させる為の半透鏡を含む投影系とを具備し、該半透鏡を通して施工部像と前記投影系から投影された施工案内図形パターン像とをオペレータが重合わせて観察可能に構成したので、施工データを施工部に重合わせて視覚的に視認でき、施工データと施工部の状態を交互に観察する等の煩雑さから解放され、作業性の向上、安全性の向上が図れるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理を示す説明図である。
【図２】同前本発明の原理を示す説明図であり、施工部の位置が変った場合の説明図である。
【図３】同前本発明の原理を示す説明図であり、施工部の位置が変った場合の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態の概略構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に於いて、施工案内図形パターンが表示された施工状態を示す説明図である。
【図６】頭部位置検出センサ及び瞳検出センサを示す説明図である
【図７】本発明の実施の形態に於ける施工案内図形パターンの一例を示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に於ける施工案内図形パターンの一例を示す説明図である。
【図９】本発明の実施の形態に於ける施工案内図形パターンの一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態に於ける施工案内図形パターンの一例を示す説明図である。
【図１１】本発明が実施される油圧ショベル説明図である。
【図１２】従来例の概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ 油圧ショベル
３ 機械室
４ 運転室
７ バケット
８ ブームシリンダ
９ アームシリンダ
１０ バケットシリンダ
１５ 本体２軸傾斜センサ
１８ ＧＰＳ装置
１９ ジャイロ
２０ 記憶部
２２ 半透明球面反射鏡
２３ 表示装置
２４ 施工案内図形パターン
３１ 施工部
３６ 運転モード切替えレバー
４０ 表示制御演算部
４１ 視準方向検出手段
４２ 表示駆動制御部
４３ 表示装置姿勢制御部
４５ 姿勢可変駆動部

Claims (6)

1. 予め施工データを記憶する為の記憶部と、施工案内図形パターンを表示する表示装置と、オペレータの頭部の位置を検出すると共にオペレータの瞳の位置、方向を検出する視準方向検知手段と、前記記憶部に記憶された施工データに基づき施工案内図形パターンを演算し前記表示装置上に表示させる為の表示制御演算部と、オペレータの視野内に配置され前記表示装置からの光束をオペレータに向け反射させる為の半透鏡を含む投影系と、オペレータの視準方向に追従して前記光束の照射位置、方向を変更する表示装置姿勢位置可変駆動部とを具備し、前記半透鏡を通して施工部像と前記投影系から投影された施工案内図形パターン像とをオペレータが重合わせて観察可能に構成したことを特徴とする建設機械の施工案内装置。
2. 建設機械の少なくとも位置、向きを逐次検出する為の建設機械位置検出部と、予め施工データを記憶する為の記憶部と、オペレータの頭部の位置を検出すると共にオペレータの瞳の位置、方向を検出する視準方向検知手段と、施工案内図形パターンを表示する表示装置と、前記建設機械位置検出部からの建設機械位置検出データと前記記憶部に記憶された施工データに基づき施工部位置に対応した施工案内図形パターンを演算し前記表示装置上に表示させる為の表示制御演算部と、オペレータの視野内に配置され前記表示装置からの光束をオペレータに向け反射させる為の半透鏡を含む投影系と、オペレータの視準方向に追従して前記光束の照射位置、方向を変更する表示装置姿勢位置可変駆動部とを具備し、前記半透鏡を通して施工部像と前記投影系から投影された施工案内図形パターン像とをオペレータが重合わせて観察可能に構成したことを特徴とする建設機械の施工案内装置。
3. 前記投影系が、施工案内図形パターン像を所望結像面上に投影する様結像状態を変更する為の結像状態制御部を有する請求項１又は請求項２の建設機械の施工案内装置。
4. 前記視準方向検知手段の検出する視準方向に基づいて、視準方向に向けて前記表示装置の施工案内図形パターンを変更する請求項１又は請求項２の建設機械の施工案内装置。
5. 前記記憶部には施工データに関連する文字情報が記憶され、必要に応じて読出され前記表示装置に表示される請求項１又は請求項２の建設機械の施工案内装置。
6. 前記記憶部には施工データに関連する埋設情報が記憶され、必要に応じて施工位置の埋設情報として前記表示装置に表示される請求項１又は請求項２の建設機械の施工案内装置。

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