JP7413949B2 - アタッチメントの目標速度変更システム - Google Patents

Description

本発明は、作業機械のアタッチメントの動作の目標速度を変更する、アタッチメントの目標速度変更システムに関する。

特許文献１に開示されているように、予め教示した掘削位置と放土位置とに基づいて、ショベルに一連の繰り返し動作を自動で行わせることが行われている。

特開２００１－１８２０９１号公報

ところで、自動運転では、アタッチメントが目標速度で繰り返し動作される。しかし、作業現場によっては、目標速度の一部を、その作業現場に即したものに変更したい場合がある。この場合に、ティーチングし直すなどして、目標速度のすべてを設定し直すのは、作業効率が悪い。

本発明の目的は、作業効率を向上させることが可能なアタッチメントの目標速度変更システムを提供することである。

本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有する作業機械における、アタッチメントの目標速度変更システムであって、前記アタッチメントの特定部位の目標軌跡を、前記アタッチメントの動作の目標速度と関連付けた情報として設定する目標軌跡設定手段と、前記目標軌跡を表示する表示装置と、前記目標軌跡に含まれる区間であって、前記目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間として作業者に選択させる区間選択手段と、前記変更対象区間内での前記目標速度の変更可能な速度範囲を変更可能範囲として設定する範囲設定手段と、前記変更対象区間内での前記目標速度を前記変更可能範囲内において前記作業者に変更させる速度変更手段と、を有し、前記範囲設定手段は、前記変更対象区間の開始点である変更開始点および前記変更対象区間の終了点である変更終了点における前記アタッチメントに関する情報に基づいて、前記アタッチメントが実現可能な速度範囲内で、前記変更可能範囲を設定することを特徴とする。

本発明によると、作業機械のアタッチメントの特定部位の目標軌跡が、アタッチメントの動作の目標速度と関連付けられた情報として設定される。目標軌跡は、表示装置に表示される。アタッチメントの動作の目標速度の一部を、その作業現場に即したものに変更したい場合、作業者は、目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間として選択する。すると、変更対象区間内での目標速度の変更可能な速度範囲が変更可能範囲として設定されるので、作業者は、変更可能範囲内において変更対象区間内での目標速度を変更することができる。よって、目標速度の一部を変更するために、目標速度のすべてを設定し直さなくて済むので、作業効率を向上させることができる。

目標速度変更システムの構成図である。 目標速度変更システムの回路図である。 第１実施形態におけるディスプレイに表示された目標軌跡および目標点を示す図であり、変更対象区間内での目標速度が変更される前の状態を示す図である。 第１実施形態におけるディスプレイに表示された目標軌跡および目標点を示す図であり、変更対象区間内での目標速度が遅くされた後の状態を示す図である。 第１実施形態におけるディスプレイに表示された目標軌跡および目標点を示す図であり、変更対象区間内での目標速度が速くされた後の状態を示す図である。 目標速度変更処理のフローチャートである。 第２実施形態におけるディスプレイに表示された目標軌跡および目標点を示す図であり、変更対象区間内での目標速度が変更される前後の状態を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

［第１実施形態］
（目標速度変更システムの構成）
本発明の第１実施形態によるアタッチメントの目標速度変更システム（目標速度変更システム）は、作業機械のアタッチメントの動作の目標速度を変更するものである。目標速度変更システム１の構成図である図１に示すように、目標速度変更システム１は、作業機械２と、携帯端末３と、を有している。

（作業機械の構成）
図１に示すように、作業機械２は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２は、下部走行体２１と、上部旋回体２２と、旋回装置２４と、アタッチメント３０と、シリンダ４０と、を有している。

下部走行体２１は、作業機械２を走行させる部分であり、例えばクローラを備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。旋回装置２４は、上部旋回体２２を旋回させることが可能である。

アタッチメント３０は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット（先端アタッチメント）３３と、を備える。ブーム３１は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アーム３２は、上下方向に回動可能にブーム３１に取り付けられる。バケット３３は、上下方向に回動可能にアーム３２に取り付けられる。バケット３３は、作業対象（土砂など）の、掘削、ならし、すくい、などの作業を行う部分である。なお、バケット３３は、アーム３２に取り付けられる先端アタッチメントの一例であり、先端アタッチメントはこれに限定されず、ニブラやクランプアーム等であってもよい。

シリンダ４０は、アタッチメント３０を油圧で回動させることが可能である。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。

ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回動可能に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。

アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。

バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回動可能に取り付けられたリンク部材３４に、回動可能に取り付けられる。

また、作業機械２は、操作レバー５１（図２参照）と、角度センサ５２と、傾斜角センサ６０と、を有している。

操作レバー５１は、旋回装置２４およびアタッチメント３０を動作させるためにオペレータにより操作される。操作レバー５１は、キャブ２３内に設けられている。

角度センサ５２は、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度を検出する。角度センサ５２は、例えば、エンコーダ、レゾルバ、又は、ジャイロセンサである。本実施形態では、上部旋回体２２の前方が下部走行体２１の前方と一致するときの上部旋回体２２の旋回角度を０°としている。

傾斜角センサ６０は、アタッチメント３０の姿勢を検出する。傾斜角センサ６０は、ブーム傾斜角センサ６１と、アーム傾斜角センサ６２と、バケット傾斜角センサ６３と、を備える。

ブーム傾斜角センサ６１は、ブーム３１に取り付けられ、ブーム３１の姿勢を検出する。ブーム傾斜角センサ６１は、水平線に対するブーム３１の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、ブーム傾斜角センサ６１は、ブームフットピン（ブーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、ブームシリンダ４１のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

アーム傾斜角センサ６２は、アーム３２に取り付けられ、アーム３２の姿勢を検出する。アーム傾斜角センサ６２は、水平線に対するアーム３２の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、アーム傾斜角センサ６２は、アーム連結ピン（アーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、アームシリンダ４２のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

バケット傾斜角センサ６３は、リンク部材３４に取り付けられ、バケット３３の姿勢を検出する。バケット傾斜角センサ６３は、水平線に対するバケット３３の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、バケット傾斜角センサ６３は、バケット連結ピン（バケット基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、バケットシリンダ４３のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

（携帯端末の構成）
図１に示すように、携帯端末３は、作業現場にいる作業者により操作される端末であり、例えばタブレット端末である。携帯端末３は、作業機械２と相互に通信可能である。なお、携帯端末３は、スマートフォン等であってもよい。

（目標速度変更システムの回路構成）
目標速度変更システム１の回路図である図２に示すように、作業機械２は、コントローラ１１と、作業機械側通信装置１２と、記憶装置１３と、を有している。

コントローラ（目標軌跡設定手段）１１は、バケット３３の先端の目標軌跡を、アタッチメント３０の動作の目標速度と関連付けた情報として設定する。ここで、アタッチメント３０の動作の目標速度には、上部旋回体２２の旋回速度も含まれる。また、バケット３３の先端は、アタッチメント３０の特定部位の一例であり、アタッチメント３０の特定部位はこれに限定されず、例えば、アーム３２の先端等であってもよい。

また、コントローラ（目標軌跡設定手段）１１は、目標軌跡上の特定時間毎の目標点を設定する。本実施形態において、特定時間は１秒である。

ここで、本実施形態では、実際に作業機械２を動作させるティーチングにより、目標軌跡を設定している（オンラインティーチング）。具体的には、オペレータが操作レバー５１を操作することで、旋回装置２４およびアタッチメント３０を動作させる。このときの上部旋回体２２の旋回角度が、角度センサ５２により検出される。また、このときのアタッチメント３０の姿勢が、傾斜角センサ６０により検出される。コントローラ１１は、検出した上部旋回体２２の旋回角度、および、検出したアタッチメント３０の姿勢に基づいて、目標軌跡を設定する。特定時間は、角度センサ５２および傾斜角センサ６０の検出値のサンプリング時間である。

なお、作業機械２を実際に動作させることなく、上部旋回体２２の旋回角度の情報およびアタッチメント３０の姿勢の情報をコントローラ１１に入力することで、目標軌跡を設定してもよい（オフラインティーチング）。この場合、特定時間毎の情報をコントローラ１１に入力することで、目標軌跡を設定してよい。

作業機械側通信装置１２は、携帯端末３の後述する携帯端末側通信装置１６と通信可能である。記憶装置１３は、コントローラ１１が設定した目標軌跡および目標点を記憶可能である。

コントローラ１１は、目標軌跡および目標点に基づいて、自動運転指令を生成する。自動運転指令は、旋回装置２４およびアタッチメント３０を自動で動作させるための指令である。そして、コントローラ１１は、自動運転指令に基づいて、旋回装置２４およびアタッチメント３０を自動で動作させることが可能である。作業機械２は、自動運転指令に基づいて自動運転されることになる。

図２に示すように、携帯端末３は、携帯端末側コントローラ１５と、携帯端末側通信装置１６と、携帯端末側記憶装置１７と、タッチパネル１８と、ディスプレイ１９と、を有している。

携帯端末側通信装置１６は、作業機械２の作業機械側通信装置１２と通信可能である。携帯端末側コントローラ１５は、携帯端末側通信装置１６を介して、作業機械２から目標軌跡および目標点を受信する。ディスプレイ１９に表示された目標軌跡７１および目標点７２を示す図である図３に示すように、ディスプレイ（表示装置）１９は、目標軌跡７１および目標点７２を表示する。

なお、図３に示す目標軌跡７１は、持ち上げ旋回時のものであるが、これに限定されず、復帰旋回時のもの等であってもよい。持ち上げ旋回とは、バケット３３で掬った土砂等を保持した状態で、上部旋回体２２を旋回させる動作である。復帰旋回とは、バケット３３で保持していた土砂等を排出した後に、上部旋回体２２を旋回させて、バケット３３を掘削位置に復帰させる動作である。

図２に戻って、携帯端末側記憶装置１７は、作業機械２から受信した目標軌跡および目標点を記憶可能である。タッチパネル（入力装置）１８は、作業者からの入力を受け付ける。なお、タッチパネル１８は、入力装置の一例であり、入力装置はこれに限定されず、例えば、キーボード等であってもよい。

図３に示すように、ディスプレイ１９は、目標速度の大小に応じて目標軌跡７１の表示態様を異ならせる。例えば、高速域（シリンダ４０や旋回装置２４の最大速度の７０％以上）と、中速域（シリンダ４０や旋回装置２４の最大速度の４０～７０％）と、低速域（シリンダ４０や旋回装置２４の最大速度の４０％未満）とで、表示色が異なるように、目標軌跡７１が表示される。図３においては、低速域の区間を実線で図示し、中速域の区間を点線で図示し、高速域の区間を２点鎖線で図示している。また、低速域に属する目標点７２を〇で図示し、中速域に属する目標点７２を△で図示し、高速域に属する目標点７２を□で図示している。

ティーチングによって、アタッチメント３０の動作の目標速度と関連付けられて設定された目標軌跡７１ではあるが、作業現場によっては、安全上の理由等によって、目標速度の一部を、その作業現場に即したものに変更したい場合がある。

このような場合、携帯端末３において、変更モードが起動される。この変更モードにおいて、携帯端末側コントローラ（区間選択手段）１５は、目標軌跡７１に含まれる区間であって、目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間７３として作業者に選択させる。具体的には、携帯端末側コントローラ１５は、目標速度の変更対象となる区間の開始点である変更開始点７４、および、目標速度の変更対象となる区間の終了点である変更終了点７５を作業者にそれぞれ選択させることで、変更対象区間７３を作業者に選択させる。作業者は、タッチパネル１８を操作して、変更開始点７４および変更終了点７５をそれぞれ選択する。具体的には、作業者は、変更開始点７４としたい目標点７２が表示されたタッチパネル１８の部位をタッチする。変更終了点７５についても同様である。図３においては、矢印Ａで示す目標点７２が変更開始点７４として選択され、矢印Ｂで示す目標点７２が変更終了点７５として選択されることで、変更対象区間７３が選択されている。

次に、携帯端末側コントローラ（範囲設定手段）１５は、変更対象区間７３内での目標速度の変更可能な速度範囲を変更可能範囲として設定する。携帯端末側コントローラ１５は、変更開始点７４および変更終了点７５におけるアタッチメント３０に関する情報に基づいて、アタッチメント３０が実現可能な速度範囲内で、変更可能範囲を設定する。

ここで、アタッチメント３０に関する情報は、変更開始点７４および変更終了点７５における目標速度である。目標速度は、シリンダ４０のロッドの目標とする伸縮速度や、上部旋回体２２の目標とする旋回速度である。なお、アタッチメント３０に関する情報は、上記の目標速度に限定されず、アタッチメント３０の姿勢に関する情報などであってもよい。アタッチメント３０の姿勢に関する情報には、シリンダ４０のロッドの長さの情報、ブーム３１、アーム３２、および、バケット３３の位置情報などが含まれてよい。アタッチメント３０が実現可能な速度範囲とは、シリンダ４０のロッドの可動範囲内でロッドが実現可能な伸縮速度の範囲や、上部旋回体２２が実現可能な旋回速度の範囲である。

次に、携帯端末側コントローラ（速度変更手段）１５は、変更対象区間７３内での目標速度を変更可能範囲内において作業者に変更させる。これは、以下のようにして行われる。

まず、携帯端末側コントローラ（時間変更手段）１５は、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間を作業者に変更させる。上述したように、特定時間は１秒である。そして、変更開始点７４と変更終了点７５との間に目標点７２が２つある場合、所要時間は３秒である。作業者は、タッチパネル１８を操作して、所要時間を変更する。

次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内での目標速度を、変更後の所要時間に応じた目標速度に変更する。ここで、ディスプレイ１９に表示された目標軌跡７１および目標点７２を示す図である図４に示すように、所要時間が３秒から４秒に変更された場合を考える。この場合、変更開始点７４から４秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされる。具体的には、携帯端末側コントローラ１５は、目標軌跡７１上において、変更対象区間７３内に目標点７２を１つ追加することで、変更対象区間７３内での目標速度を遅くする。

携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内で目標点７２を追加した際に、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔を調整する。本実施形態では、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔が等間隔に調整されるが、これに限定されない。

一方、ディスプレイ１９に表示された目標軌跡７１および目標点７２を示す図である図５に示すように、所要時間が３秒から２秒に変更された場合を考える。この場合、変更開始点７４から２秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が速くされる。具体的には、携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内にある目標点７２を１つ削除することで、変更対象区間７３内での目標速度を速くする。

携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内で目標点７２を削除した際に、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔を調整する。本実施形態では、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔が等間隔に調整されるが、これに限定されない。

このように、アタッチメント３０の動作の目標速度の一部を、その作業現場に即したものに変更したい場合、作業者は、目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間７３として選択する。すると、変更対象区間７３内での目標速度の変更可能な速度範囲が変更可能範囲として設定されるので、作業者は、変更可能範囲内において変更対象区間７３内での目標速度を変更することができる。よって、目標速度の一部を変更するために、目標速度のすべてを設定し直さなくて済むので、作業効率を向上させることができる。

また、アタッチメント３０に関する情報は、変更開始点７４および変更終了点７５における目標速度である。変更開始点７４および変更終了点７５における目標速度から、目標速度の変更可能範囲を好適に設定することができる。

また、変更対象区間７３内に目標点７２が追加されることで、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされる。また、変更対象区間７３内にある目標点７２が削除されることで、変更対象区間７３内での目標速度が速くされる。このように、変更対象区間７３内で目標点７２を増減することで、変更対象区間７３内での目標速度を好適に変更することができる。

また、変更対象区間７３内で目標点７２が追加または削除された際に、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔が調整される。これにより、例えば、変更対象区間７３内での目標速度のばらつきが低減するように、目標点７２の間隔を自動的に調整することができる。

また、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間が変更されると、変更対象区間内での目標速度が、変更後の所要時間に応じた目標動度に変更される。例えば、所要時間が３秒から４秒に変更されると、変更開始点７４から４秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされる。同様に、所要時間が３秒から２秒に変更されると、変更開始点７４から２秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が速くされる。このように、変更後の目標速度を具体的に決めなくても、変更後の所要時間から変更後の目標速度が決まるので、作業者は、変更対象区間７３内での目標速度を直感的に変更することができる。

また、携帯端末３に、目標軌跡７１が表示される。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末３で、バケット３３の先端の目標軌跡７１を確認することができる。作業者は、携帯端末３を操作して、変更対象区間７３を選択し、変更可能範囲内において目標速度を変更する。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末３で、目標速度の一部を変更することができる。

また、目標速度の大小に応じて、目標軌跡７１の表示態様を異ならせて、ディスプレイ１９に表示される。例えば、高速域と、中速域と、低速域とで、表示色が異なるように、目標軌跡７１が表示される。これにより、ディスプレイ１９を見た作業者に、目標速度の違いを視覚的に認識させることができる。

ここで、携帯端末側コントローラ（全時間算出手段）１５は、変更対象区間７３内での目標速度が変更される前に、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間を全時間として算出する。図３において、全時間は１１秒である。携帯端末側コントローラ（調整手段）１５は、変更対象区間７３内での目標速度が変更された場合に、全時間を一定に保つように、目標軌跡７１上における変更対象区間７３以外の区間の目標速度を調整する。

図４に示すように、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされた場合、携帯端末側コントローラ１５は、全時間である１１秒を一定に保つように、例えば、図３に矢印Ｃで示す目標点７２を削除する。これにより、図４に示すように、全時間は１１秒に保たれる。

一方、図５に示すように、変更対象区間７３内での目標速度が速くされた場合、携帯端末側コントローラ１５は、全時間である１１秒を一定に保つように、例えば、矢印Ｄで示す目標点７２を追加する。これにより、図５に示すように、全時間は１１秒に保たれる。

このように、変更対象区間７３内での目標速度が変更される前に、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間が全時間として算出される。そして、変更対象区間７３内での目標速度が変更された場合に、全時間を一定に保つように、目標軌跡７１上における変更対象区間７３以外の区間の目標速度が調整される。例えば、全時間が１１秒であって、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされ、全時間が１１秒よりも長くなる場合には、変更対象区間７３以外の区間の目標速度を速くすることで、全時間が１１秒に保たれる。同様に、全時間が１１秒であって、変更対象区間７３内での目標速度が速くされ、全時間が１１秒よりも短くなる場合には、変更対象区間７３以外の区間の目標速度を遅くすることで、全時間が１１秒に保たれる。これにより、変更対象区間７３以外の区間におけるバケット３３の先端の目標速度を作業者が手入力しなくても、目標軌跡７１の全区間での所要時間を保ったまま、変更対象区間７３内での目標速度を変更することができる。

（目標速度変更システムの動作）
次に、目標速度変更処理のフローチャートである図６を用いて、目標速度変更システム１の動作を説明する。

まず、携帯端末３の携帯端末側コントローラ１５は、変更モードを起動させる（ステップＳ１）。携帯端末３の携帯端末側記憶装置１７には、作業機械２から受信した目標軌跡７１および目標点７２が記憶されている。次に、携帯端末側コントローラ１５は、目標軌跡７１および目標点７２をディスプレイ１９に表示させる（ステップＳ２）。このとき、目標速度の大小に応じて、目標軌跡７１の表示態様を異ならせて、ディスプレイ１９に表示される。

次に、携帯端末側コントローラ１５は、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間である全時間を算出する（ステップＳ３）。次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３を作業者に選択させる（ステップＳ４）。具体的には、変更開始点７４および変更終了点７５を作業者に選択させることで、変更対象区間７３を作業者に選択させる。

次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更可能範囲を設定する（ステップＳ５）。次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間を作業者に変更させる（ステップＳ６）。そして、携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内での目標速度を、変更後の所要時間に応じた目標速度に変更する（ステップＳ７）。具体的には、変更対象区間７３内で目標点７２を追加または削除することで、変更対象区間７３内での目標速度を変更する。

次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔を調整する（ステップＳ８）。次に、携帯端末側コントローラ１５は、全時間を一定に保つように、目標軌跡７１上における変更対象区間７３以外の区間の目標速度を調整する（ステップＳ９）。具体的には、変更対象区間７３以外の区間において、目標点７２を追加または削除することで、全時間を一定に保つ。

次に、携帯端末側コントローラ１５は、変更の終了を作業者が指示したか否かを判定する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０において、変更の終了を作業者が指示していないと判定した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、携帯端末側コントローラ１５は、ステップＳ６に戻る。一方、ステップＳ１０において、変更の終了を作業者が指示したと判定した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、携帯端末側コントローラ１５は、変更内容を携帯端末側記憶装置１７に保存し（ステップＳ１１）、本フローを終了する。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る目標速度変更システム１によれば、作業機械２のバケット３３の先端の目標軌跡７１が、アタッチメント３０の動作の目標速度と関連付けられた情報として設定される。目標軌跡７１は、ディスプレイ１９に表示される。アタッチメント３０の動作の目標速度の一部を、その作業現場に即したものに変更したい場合、作業者は、目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間７３として選択する。すると、変更対象区間７３内での目標速度の変更可能な速度範囲が変更可能範囲として設定されるので、作業者は、変更可能範囲内において変更対象区間７３内での目標速度を変更することができる。よって、目標速度の一部を変更するために、目標速度のすべてを設定し直さなくて済むので、作業効率を向上させることができる。

また、アタッチメント３０に関する情報は、変更開始点７４および変更終了点７５における目標速度である。変更開始点７４および変更終了点７５における目標速度から、目標速度の変更可能範囲を好適に設定することができる。

また、変更対象区間７３内に目標点７２が追加されることで、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされる。また、変更対象区間７３内にある目標点７２が削除されることで、変更対象区間７３内での目標速度が速くされる。このように、変更対象区間７３内で目標点７２を増減することで、変更対象区間７３内での目標速度を好適に変更することができる。

また、変更対象区間７３内で目標点７２が追加または削除された際に、変更対象区間７３内にある目標点７２の間隔が調整される。これにより、例えば、変更対象区間７３内での目標速度のばらつきが低減するように、目標点７２の間隔を自動的に調整することができる。

また、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間が変更されると、変更対象区間７３内での目標速度が、変更後の所要時間に応じた目標速度に変更される。例えば、所要時間が３秒から４秒に変更されると、変更開始点７４から４秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされる。同様に、所要時間が３秒から２秒に変更されると、変更開始点７４から２秒で変更終了点７５に到達するように、変更対象区間７３内での目標速度が速くされる。このように、変更後の目標速度を具体的に決めなくても、変更後の所要時間から変更後の目標速度が決まるので、作業者は、変更対象区間７３内での目標速度を直感的に変更することができる。

また、携帯端末３に、目標軌跡７１が表示される。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末３で、バケット３３の先端の目標軌跡７１を確認することができる。作業者は、携帯端末３を操作して、変更対象区間７３を選択し、変更可能範囲内において目標速度を変更する。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末３で、目標速度の一部を変更することができる。

また、目標速度の大小に応じて、目標軌跡７１の表示態様を異ならせて、ディスプレイ１９に表示される。例えば、高速域と、中速域と、低速域とで、表示色が異なるように、目標軌跡７１が表示される。これにより、ディスプレイ１９を見た作業者に、目標速度の違いを視覚的に認識させることができる。

また、変更対象区間７３内での目標速度が変更される前に、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間が全時間として算出される。そして、変更対象区間７３内での目標速度が変更された場合に、全時間を一定に保つように、目標軌跡７１上における変更対象区間７３以外の区間の目標速度が調整される。例えば、全時間が１１秒であって、変更対象区間７３内での目標速度が遅くされ、全時間が１１秒よりも長くなる場合には、変更対象区間７３以外の区間の目標速度を速くすることで、全時間が１１秒に保たれる。同様に、全時間が１１秒であって、変更対象区間７３内での目標速度が速くされ、全時間が１１秒よりも短くなる場合には、変更対象区間７３以外の区間の目標速度を遅くすることで、全時間が１１秒に保たれる。これにより、変更対象区間７３以外の区間におけるバケット３３の先端の目標速度を作業者が手入力しなくても、目標軌跡７１の全区間での所要時間を保ったまま、変更対象区間７３内での目標速度を変更することができる。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態の目標速度変更システムについて、図面を参照しつつ説明する。なお、第１実施形態と共通する構成およびそれにより奏される効果については説明を省略し、主に、第１実施形態と異なる点について説明する。なお、第１実施形態と同じ部材については、第１実施形態と同じ符号を付している。

（目標速度変更システムの構成）
第１実施形態の目標速度変更システム１では、図３～図５に示すように、変更対象区間７３内で目標点７２を追加または削除することで、変更対象区間７３内での目標速度を変更していた。

本実施形態の目標速度変更システム１０１では、携帯端末３のディスプレイ１９に表示された目標軌跡７１および目標点７２を示す図である図７に示すように、携帯端末側コントローラ（速度変更手段）１５は、変更対象区間７３における特定時間を増減させることで、変更対象区間７３内での目標速度を変更する。

上述したように、特定時間は１秒である。変更開始点７４と変更終了点７５とが隣り合っている場合、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間は、１秒である。つまり、バケット３３の先端は、変更開始点７４から変更終了点７５まで１秒で移動する。

ここで、変更対象区間７３における特定時間を２秒に変更した場合、バケット３３の先端は、変更開始点７４から変更終了点７５まで２秒で移動するようになる。つまり、変更対象区間７３内での目標速度が遅くなる。

一方、変更対象区間７３における特定時間を０．５秒に変更した場合、バケット３３の先端は、変更開始点７４から変更終了点７５まで０．５秒で移動するようになる。つまり、変更対象区間７３内での目標速度が速くなる。

このように、変更対象区間７３における特定時間を増減させることで、変更対象区間７３内での目標速度を好適に変更することができる。

なお、変更対象区間７３内での目標速度が変更された場合に、変更対象区間７３以外の区間の目標速度が調整されることで、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間である全時間が一定に保たれるのは、第１実施形態と同様である。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る目標速度変更システム１０１によれば、変更対象区間７３における特定時間が増減されることで、変更対象区間７３内での目標速度が変更される。例えば、変更対象区間７３における特定時間が１秒のときに、これを１秒よりも長くすることで、変更対象区間７３内での目標速度が遅くなる。同様に、変更対象区間７３における特定時間が１秒のときに、これを１秒よりも短くすることで、変更対象区間７３内での目標速度が速くなる。このように、変更対象区間７３における特定時間を増減させることで、変更対象区間７３内での目標速度を好適に変更することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、携帯端末３の携帯端末側コントローラ１５は、変更対象区間７３内での目標速度の変更可能な速度範囲を変更可能範囲として設定しているが、変更可能範囲の設定は、作業機械２のコントローラ１１や、図示しないサーバが行ってもよい。同様に、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間の変更や、目標軌跡７１の全区間をバケット３３の先端が移動するのに要する時間である全時間の算出、目標軌跡７１上における変更対象区間７３以外の区間の目標速度の調整は、携帯端末３の携帯端末側コントローラ１５ではなく、作業機械２のコントローラ１１やサーバが行ってもよい。

また、第１実施形態では、変更開始点７４から変更終了点７５までバケット３３の先端が移動するのに要する時間である所要時間を変更することで、変更対象区間７３内での目標速度を変更しているが、変更対象区間７３内での目標速度を直接変更する構成であってもよい。

また、携帯端末３のディスプレイ１９を表示装置として説明したが、表示装置はこれに限定されない。ディスプレイ１９に表示されると説明した上述の内容が、作業機械２のキャブ２３内に設けられた表示装置や、図示しないサーバに接続されたモニター等に表示されてもよい。同様に、携帯端末３のタッチパネル１８を入力装置として説明したが、入力装置はこれに限定されない。タッチパネル１８が受け付けると説明した上述の操作が、作業機械２のキャブ２３内に設けられた入力装置や、図示しないサーバに接続されたキーボード等に対して行われてもよい。

１，１０１ 目標速度変更システム
２ 作業機械
３ 携帯端末
１１ コントローラ（目標軌跡設定手段）
１２ 作業機械側通信装置
１３ 記憶装置
１５ 携帯端末側コントローラ（区間選択手段、範囲設定手段、速度変更手段、時間変更手段、全時間算出手段、調整手段）
１６ 携帯端末側通信装置
１７ 携帯端末側記憶装置
１８ タッチパネル（入力装置）
１９ ディスプレイ（表示装置）
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ キャブ
２４ 旋回装置
３０ アタッチメント
３１ ブーム
３２ アーム
３３ バケット（先端アタッチメント）
３４ リンク部材
４０ シリンダ
４１ ブームシリンダ
４２ アームシリンダ
４３ バケットシリンダ
５１ 操作レバー
５２ 角度センサ
６０ 傾斜角センサ
６１ ブーム傾斜角センサ
６２ アーム傾斜角センサ
６３ バケット傾斜角センサ
７１ 目標軌跡
７２ 目標点
７３ 変更対象区間
７４ 変更開始点
７５ 変更終了点

Claims (9)

1. 下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有する作業機械における、アタッチメントの目標速度変更システムであって、
   前記アタッチメントの特定部位の目標軌跡を、前記アタッチメントの動作の目標速度と関連付けた情報として設定する目標軌跡設定手段と、
   前記目標軌跡を表示する表示装置と、
   前記目標軌跡に含まれる区間であって、前記目標速度の変更対象となる区間を変更対象区間として作業者に選択させる区間選択手段と、
   前記変更対象区間内での前記目標速度の変更可能な速度範囲を変更可能範囲として設定する範囲設定手段と、
   前記変更対象区間内での前記目標速度を前記変更可能範囲内において前記作業者に変更させる速度変更手段と、
   を有し、
   前記範囲設定手段は、前記変更対象区間の開始点である変更開始点および前記変更対象区間の終了点である変更終了点における前記アタッチメントに関する情報に基づいて、前記アタッチメントが実現可能な速度範囲内で、前記変更可能範囲を設定することを特徴とするアタッチメントの目標速度変更システム。
2. 前記アタッチメントに関する情報は、前記変更開始点および前記変更終了点における前記目標速度であることを特徴とする請求項１に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
3. 前記目標軌跡設定手段は、前記目標軌跡上の特定時間毎の目標点を設定し、
   前記速度変更手段は、
   前記目標軌跡上において、前記変更対象区間内に前記目標点を追加することで、前記変更対象区間内での前記目標速度を遅くし、
   前記変更対象区間内にある前記目標点を削除することで、前記変更対象区間内での前記目標速度を速くすることを特徴とする請求項１又は２に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
4. 前記速度変更手段は、前記変更対象区間内で前記目標点を追加または削除した際に、前記変更対象区間内にある前記目標点の間隔を調整することを特徴とする請求項３に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
5. 前記目標軌跡設定手段は、前記目標軌跡上の特定時間毎の目標点を設定し、
   前記速度変更手段は、前記変更対象区間における前記特定時間を増減させることで、前記変更対象区間内での前記目標速度を変更することを特徴とする請求項１又は２に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
6. 前記変更開始点から前記変更終了点まで前記特定部位が移動するのに要する時間である所要時間を前記作業者に変更させる時間変更手段を有し、
   前記速度変更手段は、前記変更対象区間内での前記目標速度を、変更後の前記所要時間に応じた前記目標速度に変更することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
7. 前記作業機械と相互に通信可能な携帯端末を有し、
   前記携帯端末は、前記表示装置と、前記区間選択手段と、前記速度変更手段と、を有することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
8. 前記表示装置は、前記目標速度の大小に応じて前記目標軌跡の表示態様を異ならせることを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。
9. 前記変更対象区間内での前記目標速度が変更される前に、前記目標軌跡の全区間を前記特定部位が移動するのに要する時間を全時間として算出する全時間算出手段と、
   前記変更対象区間内での前記目標速度が変更された場合に、前記全時間を一定に保つように、前記目標軌跡上における前記変更対象区間以外の区間の前記目標速度を調整する調整手段と、
   を有することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標速度変更システム。

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