WO2019031509A1 - ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法 - Google Patents

ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法 Download PDF

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貴志 西
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住友建機株式会社
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    • E02F3/36—Component parts
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    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
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    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2004—Control mechanisms, e.g. control levers

Definitions

  • the present invention relates to a shovel, a display device for the shovel, and a display method for the shovel.
  • a shovel having a function for guiding the operation of the shovel is known (see, for example, Patent Document 1).
  • a machine guidance function for example, information such as work status is displayed on the screen of a display device installed in front of the driver's seat.
  • Examples of the information such as the working state include an image that schematically displays the relationship between the bucket and the target construction surface.
  • the bucket and the target construction surface when the operator is seated in the cabin and looking forward of the shovel are schematically displayed with the bucket icon and the target construction surface.
  • the bucket and the target construction surface when viewed from the side are schematically displayed with the bucket icon and the target construction surface.
  • the operator can confirm the working condition by the shovel such as the positional relationship between the bucket and the target construction surface, the inclination angle of the target construction surface, and the like by viewing the image etc. displayed on the display device.
  • the shovel according to the embodiment of the present invention is a shovel having a machine guidance function or a machine control function, and is provided on a lower traveling body, an upper revolving body rotatably mounted on the lower traveling body, and the upper revolving body. It has a driver's cab to be mounted, an attachment attached to the upper revolving superstructure, and a display device provided in the driver's cab, and the display device has a working site of the attachment and a target construction surface set in advance. Displaying an image including a first figure representing a relative relationship with the second figure and a second figure moving according to the movement of the work site.
  • FIG. 1 Side view of a shovel according to an embodiment of the present invention Diagram showing a configuration example of a drive control system of a shovel Block diagram showing a configuration example of a machine guidance device A diagram showing an example of an output image displayed in the guidance mode A diagram showing a first configuration example of a work guidance display unit A diagram showing a first configuration example of a work guidance display unit A diagram showing a first configuration example of a work guidance display unit A diagram showing a second configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a second configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a second configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a second configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a third configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a third configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a third configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a fourth configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a fourth configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a fourth configuration example of the work guidance display unit A diagram showing a fourth configuration
  • FIG. 1 is a side view of a shovel according to an embodiment of the present invention.
  • the upper swing body 3 is mounted on the lower traveling body 1 of the shovel PS so as to be rotatable via the swing mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4.
  • a bucket 6 is attached to an end of the arm 5 as an end attachment (working site).
  • As the end attachment a slope bucket, a weir bucket, a breaker or the like may be attached.
  • the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 constitute a digging attachment as an example of the attachment, and are hydraulically driven by the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 respectively.
  • a boom angle sensor S1 is attached to the boom 4
  • an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5
  • a bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6.
  • the excavation attachment may be provided with a bucket tilt mechanism.
  • the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3 may be referred to as "posture sensor".
  • the boom angle sensor S1 detects a pivot angle of the boom 4.
  • the boom angle sensor S ⁇ b> 1 is, for example, an acceleration sensor that detects an inclination with respect to a horizontal surface and detects a pivot angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3.
  • the arm angle sensor S2 detects the rotation angle of the arm 5.
  • the arm angle sensor S ⁇ b> 2 is, for example, an acceleration sensor that detects an inclination with respect to a horizontal surface and detects a rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4.
  • the bucket angle sensor S3 detects the rotation angle of the bucket 6.
  • the bucket angle sensor S3 is, for example, an acceleration sensor that detects an inclination with respect to a horizontal surface and detects a rotation angle of the bucket 6 with respect to the arm 5.
  • the bucket angle sensor S3 When the digging attachment includes a bucket tilt mechanism, the bucket angle sensor S3 additionally detects the rotation angle of the bucket 6 about the tilt axis.
  • the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3 are a potentiometer using a variable resistor, a stroke sensor for detecting a stroke amount of a corresponding hydraulic cylinder, a rotary encoder for detecting a rotation angle around connection, etc. It may be
  • the upper revolving superstructure 3 is mounted with a power source such as the engine 11, etc., a counterweight 3w, and a vehicle body inclination sensor S4, and is covered by a cover 3a.
  • the vehicle body inclination sensor S4 detects the inclination angle of the upper swing body 3.
  • the vehicle body inclination sensor S4 is, for example, an acceleration sensor that detects the inclination with respect to the horizontal plane and detects the inclination angle of the upper swing body 3.
  • An imaging device 80 is provided on the top of the cover 3 a of the upper swing body 3.
  • the imaging device 80 includes a left camera 80L that captures an image of the left side, a right camera 80R that captures an image of the right side, and a rear camera 80B that captures an image of the rear.
  • the left camera 80L, the right camera 80R, and the rear camera 80B are digital cameras having imaging elements such as CCD and CMOS, for example, and send the captured images to the display device 40 provided in the cabin 10.
  • the upper revolving superstructure 3 is provided with a cabin 10 as a driver's cab.
  • a GPS device (GNSS receiver) P1 and a transmitter T1 are provided at the top of the cabin 10.
  • the GPS device P1 detects the position of the shovel PS by the GPS function, and supplies position data to the machine guidance device 50 in the controller 30.
  • the transmission device T1 transmits information to the outside of the shovel PS.
  • a controller 30 a display device 40, an audio output device 43, an input device 45, and a storage device 47 are provided.
  • the controller 30 functions as a main control unit that performs drive control of the shovel PS.
  • the controller 30 is configured by an arithmetic processing unit including a CPU and an internal memory. Various functions of the controller 30 are realized by the CPU executing a program stored in the internal memory.
  • the controller 30 also functions as a machine guidance device 50 that guides the operation of the shovel PS.
  • the machine guidance device 50 executes a machine guidance function to guide the operation of the shovel PS.
  • the machine guidance device 50 notifies the operator of work information such as the distance between the target construction surface, which is the surface of the target topography set by the operator, and the work site of the attachment, for example.
  • the target construction surface may be set in the reference coordinate system.
  • the reference coordinate system is, for example, a world geodetic system.
  • the world geodetic system is a three-dimensional orthogonal XYZ with the origin at the center of gravity of the earth, the X axis in the direction of the intersection of the Greenwich meridian and the equator, the Y axis in the direction of 90 degrees east, and the Z axis in the north pole direction.
  • any point on the construction site may be defined as a reference point, and the target construction surface may be set based on the relative positional relationship with the reference point.
  • the distance between the target construction surface and the work site of the attachment is, for example, the distance between the tip of the bucket 6 as an end attachment (toe), the back surface of the bucket 6, the tip of a breaker as an end attachment, etc. is there.
  • the machine guidance device 50 notifies the operator of the work information via the display device 40, the voice output device 43, etc., and guides the operation of the shovel PS.
  • the machine guidance device 50 may execute a machine control function to automatically support the operation of the shovel by the operator.
  • the boom 4, the arm 5, and the tip of the bucket 6 coincide with each other when the operator is performing the digging operation.
  • Assist the movement of the bucket 6 More specifically, for example, when the operator performs an arm closing operation, at least one of the boom cylinder 7 and the bucket cylinder 9 is automatically expanded and contracted to match the target construction surface with the tip position of the bucket 6 .
  • the operator may move the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 at the same time to operate the one operating lever and simultaneously perform the digging operation while aligning the target construction surface with the tip position of the bucket 6. it can.
  • the machine guidance device 50 is incorporated in the controller 30, but the machine guidance device 50 and the controller 30 may be provided separately.
  • the machine guidance device 50 is configured by an arithmetic processing device including a CPU and an internal memory, as with the controller 30.
  • the various functions of the machine guidance device 50 are realized by the CPU executing a program stored in the internal memory.
  • the display device 40 displays an image including various work information in accordance with an instruction from the machine guidance device 50 included in the controller 30.
  • the display device 40 is, for example, an on-vehicle liquid crystal display connected to the machine guidance device 50.
  • the voice output device 43 outputs various voice information in accordance with a voice output command from the machine guidance device 50 included in the controller 30.
  • the voice output device 43 includes, for example, an on-vehicle speaker connected to the machine guidance device 50. Further, the voice output device 43 may include an alarm device such as a buzzer.
  • the input device 45 is a device for the operator of the shovel PS to input various information to the controller 30 including the machine guidance device 50.
  • the input device 45 includes, for example, a membrane switch provided on the surface of the display device 40.
  • the input device 45 may be configured to include a touch panel and the like.
  • the storage device 47 is a device for storing various information.
  • the storage device 47 is, for example, a non-volatile storage medium such as a semiconductor memory.
  • the storage device 47 stores various information output by the controller 30 and the like including the machine guidance device 50.
  • the gate lock lever 49 is provided between the door of the cabin 10 and the driver's seat, and is a mechanism that prevents the shovel PS from being operated erroneously.
  • the operator gets into the driver's seat and pulls up the gate lock lever 49, the operator can not leave the cabin 10 and the various operating devices can be operated.
  • the operator depresses the gate lock lever 49, the operator can exit from the cabin 10 and the various operating devices become inoperable.
  • FIG. 2 is a view showing a configuration example of a drive control system of the shovel PS.
  • the display device 40 is provided in the cabin 10, and displays an image including work information and the like supplied from the machine guidance device 50.
  • the display device 40 is connected to the controller 30 including the machine guidance device 50 via, for example, a communication network such as CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network), a dedicated line, or the like.
  • a communication network such as CAN (Controller Area Network) or LIN (Local Interconnect Network), a dedicated line, or the like.
  • the display device 40 includes a conversion processing unit 40 a that generates an image to be displayed on the image display unit 41.
  • the conversion processing unit 40 a generates an image including a captured image to be displayed on the image display unit 41 based on the image data obtained from the imaging device 80.
  • Image data is input to the display device 40 from each of the left camera 80L, the right camera 80R, and the rear camera 80B.
  • the conversion processing unit 40 a converts data to be displayed on the image display unit 41 among various data input from the controller 30 to the display device 40 into an image signal.
  • the data input from the controller 30 to the display device 40 includes, for example, data indicating the temperature of engine cooling water, data indicating the temperature of hydraulic oil, data indicating the remaining amount of urea water, data indicating the remaining amount of fuel, etc. Including.
  • the conversion processing unit 40a outputs the converted image signal to the image display unit 41, and causes the image display unit 41 to display an image generated based on a photographed image or various data.
  • the conversion processing unit 40 a may be provided not in the display device 40 but in, for example, the controller 30. In this case, the imaging device 80 is connected to the controller 30.
  • the display device 40 has a switch panel 42 as an input unit.
  • the switch panel 42 is a panel including various hardware switches.
  • the switch panel 42 has a light switch 42a, a wiper switch 42b, and a window washer switch 42c.
  • the light switch 42 a is a switch for switching on / off of a light attached to the outside of the cabin 10.
  • the wiper switch 42b is a switch for switching between activation and deactivation of the wiper.
  • the window washer switch 42c is a switch for injecting a window washer fluid.
  • the display device 40 operates by receiving power supply from the storage battery 70.
  • the storage battery 70 is charged with the power generated by the alternator 11 a (generator) of the engine 11.
  • the power of the storage battery 70 is also supplied to the controller 30 and the electrical components 72 of the shovel PS other than the display device 40.
  • the starter 11 b of the engine 11 is driven by the power from the storage battery 70 to start the engine 11.
  • the engine 11 is connected to the main pump 14 and the pilot pump 15 and controlled by an engine control unit (ECU) 74. From the ECU 74, various data indicating the state of the engine 11 (for example, data indicating the cooling water temperature (physical quantity) detected by the water temperature sensor 11c) are constantly transmitted to the controller 30. The controller 30 can store this data in the internal storage unit 30 a and can transmit it to the display device 40 as appropriate.
  • ECU engine control unit
  • the main pump 14 is a hydraulic pump for supplying hydraulic fluid to the control valve 17 via a high pressure hydraulic line.
  • the main pump 14 is, for example, a swash plate type variable displacement hydraulic pump.
  • the pilot pump 15 is a hydraulic pump for supplying hydraulic oil to various hydraulic control devices via a pilot line.
  • the pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump.
  • the control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic system in the shovel PS.
  • the control valve 17 selectively supplies the hydraulic fluid discharged by the main pump 14 to, for example, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, the traveling hydraulic motor, the turning hydraulic motor, and the like.
  • the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9, the traveling hydraulic motor, and the turning hydraulic motor may be referred to as "hydraulic actuators".
  • the control levers 26A to 26C are provided in the cabin 10 and are used by the operator to operate the hydraulic actuator. When the control levers 26A to 26C are operated, hydraulic fluid is supplied from the pilot pump to the pilot port of the flow control valve corresponding to each of the hydraulic actuators. Each pilot port is supplied with hydraulic oil at a pressure corresponding to the direction and amount of operation of the corresponding control lever 26A to 26C.
  • the control lever 26A is a boom control lever.
  • the boom cylinder 7 can be hydraulically driven to operate the boom 4.
  • the control lever 26B is an arm control lever.
  • the arm cylinder 8 can be hydraulically driven to operate the arm 5.
  • the control lever 26C is a bucket control lever.
  • the bucket cylinder 9 can be hydraulically driven to operate the bucket 6.
  • the shovel PS may be provided with an operation lever for driving a traveling hydraulic motor, a hydraulic motor for turning, etc., an operation pedal, and the like.
  • the controller 30 acquires, for example, various data described below.
  • the data acquired by the controller 30 is stored in the storage unit 30a.
  • the regulator 14 a of the main pump 14 which is a variable displacement hydraulic pump sends data indicating the swash plate angle to the controller 30.
  • the discharge pressure sensor 14 b also sends data indicating the discharge pressure of the main pump 14 to the controller 30.
  • These data are stored in the storage unit 30a.
  • an oil temperature sensor 14c provided in a pipe line between the main pump 14 and a tank in which the hydraulic fluid drawn by the main pump 14 is stored is a controller 30 that represents data representing the temperature of the hydraulic oil flowing through the pipe line.
  • the pressure sensors 15a, 15b detect the pilot pressure sent to the control valve 17 when the operating levers 26A to 26C are operated, and send data indicating the detected pilot pressure to the controller 30.
  • Switch levers 27 are provided on the control levers 26A to 26C. The operator can send a command signal to the controller 30 by operating the switch button 27 while operating the operation levers 26A to 26C.
  • An engine speed adjustment dial 75 is provided in the cabin 10 of the shovel PS.
  • the engine speed adjustment dial 75 is a dial for adjusting the engine speed, and can switch the engine speed in stages, for example.
  • the engine speed adjustment dial 75 is provided so as to be able to switch the engine speed in four stages of the SP mode, the H mode, the A mode, and the idling (IDLE) mode.
  • the engine speed adjustment dial 75 sends data indicating the setting state of the engine speed to the controller 30. Note that FIG. 2 shows a state in which the H mode is selected by the engine speed adjustment dial 75.
  • the SP mode is a rotation speed mode selected when priority is given to the amount of work, and uses the highest engine rotation speed.
  • the H mode is a rotational speed mode that is selected when it is desired to balance work amount and fuel consumption, and utilizes the second highest engine rotational speed.
  • the A mode is a rotational speed mode selected when it is desired to operate the shovel PS with low noise while giving priority to fuel consumption, and utilizes the third highest engine rotational speed.
  • the idling mode is a rotation speed mode selected when it is desired to put the engine into an idling state, and utilizes the lowest engine rotation speed.
  • the engine 11 is controlled to a constant rotational speed by the engine rotational speed in the rotational speed mode set by the engine rotational speed adjustment dial 75.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the machine guidance device 50. As shown in FIG. 3
  • the controller 30 controls the operation of the entire shovel PS including the ECU 74.
  • the controller 30 controls the gate lock valve 49a to be in the closed state when the gate lock lever 49 is pressed down, and to open the gate lock valve 49a when the gate lock lever 49 is pulled up.
  • the gate lock valve 49a is a switching valve provided in an oil passage between the control valve 17 and the operation levers 26A to 26C and the like. Although the gate lock valve 49a is configured to open and close according to a command from the controller 30, it is mechanically connected to the gate lock lever 49 and configured to open and close according to the operation of the gate lock lever 49. Good.
  • the gate lock valve 49a blocks the flow of hydraulic oil between the control valve 17 and the control levers 26A to 26C and the like, and invalidates the operation of the control levers 26A to 26C and the like. Further, when the gate lock valve 49a is in the open state, hydraulic fluid is communicated between the control valve 17 and the operation lever or the like to make the operation of the operation levers 26A to 26C or the like effective.
  • the controller 30 detects the operation amount of each lever from the pilot pressure detected by the pressure sensors 15a and 15b in a state where the gate lock valve 49a is opened and the operation of the operation levers 26A to 26C is enabled.
  • the controller 30 controls whether to perform guidance by the machine guidance device 50 in addition to control of the operation of the entire shovel PS. Specifically, when the controller 30 determines that the shovel PS is at rest, the controller 30 sends a guidance cancellation instruction to the machine guidance device 50 so as to cancel the guidance by the machine guidance device 50.
  • controller 30 may output a guidance stop command to the machine guidance device 50 when outputting an automatic idle stop command to the ECU 74.
  • controller 30 may output a guidance stop command to the machine guidance device 50 when it is determined that the gate lock lever 49 is in the depressed state.
  • the machine guidance device 50 receives various signals and data supplied to the controller 30 from the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, the bucket angle sensor S3, the vehicle body inclination sensor S4, the GPS device P1, the input device 45 and the like.
  • the machine guidance device 50 calculates the actual operating position of the attachment such as the bucket 6 based on the received signals and data. Then, the machine guidance device 50 compares the actual movement position of the attachment with the target construction surface, and calculates, for example, the distance between the bucket 6 and the target construction surface. The machine guidance device 50 also calculates the distance from the turning central axis of the shovel PS to the tip of the bucket 6, the inclination angle of the target construction surface, and the like, and transmits these to the display device 40 as operation information.
  • the machine guidance device 50 and the controller 30 are separately provided, the machine guidance device 50 and the controller 30 are communicably connected to each other through the CAN.
  • the machine guidance device 50 includes a height calculation unit 503, a comparison unit 504, a display control unit 505, and a guidance data output unit 506.
  • the height calculator 503 determines the height of the tip (tip) of the bucket 6 from the angles of the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 obtained from the detection signals of the boom angle sensor S 1, the arm angle sensor S 2, and the bucket angle sensor S 3. Calculate the
  • the comparison unit 504 compares the height of the tip (toe) of the bucket 6 calculated by the height calculation unit 503 with the position of the target construction surface indicated in the guidance data output from the guidance data output unit 506. Further, the comparison unit 504 obtains the inclination angle of the target construction surface with respect to the shovel PS. Various data obtained by the height calculation unit 503 and the comparison unit 504 are stored in the storage device 47.
  • the display control unit 505 transmits the height of the bucket 6, the inclination angle of the target construction surface, and the like obtained by the comparison unit 504 to the display device 40 as operation information.
  • the display device 40 displays on the screen the work information sent from the display control unit 505 together with the photographed image sent from the imaging device 80.
  • the display screen configuration of the display device 40 will be described later. Further, the display control unit 505 can issue an alarm to the operator via the voice output device 43 when the bucket 6 is at a position lower than the target construction surface.
  • the guidance mode is an operation mode selected when executing the machine guidance function or the machine control function. In this embodiment, it starts when the guidance mode button (not shown) is pressed.
  • the guidance mode is selected, for example, when performing slope preparation with the shovel PS.
  • FIG. 4 is a view showing an example of an output image displayed in the guidance mode. In the example of FIG. 4, the reference position and the target construction surface are already set.
  • the output image Gx displayed on the image display unit 41 of the display device 40 has a time display unit 411, a rotation speed mode display unit 412, a traveling mode display unit 413, an engine control state display unit 415, A urea water remaining amount display unit 416, a fuel remaining amount display unit 417, a cooling water temperature display unit 418, an engine operating time display unit 419, a camera image display unit 420, and a work guidance display unit 430 are provided.
  • the rotation speed mode display unit 412, the travel mode display unit 413, and the engine control state display unit 415 are display units that display information related to the setting state of the shovel PS.
  • the urea water remaining amount display unit 416, the fuel remaining amount display unit 417, the cooling water temperature display unit 418, and the engine operating time display unit 419 are display units that display information regarding the operating state of the shovel PS.
  • the image displayed on each unit is generated by the conversion processing unit 40 a of the display device 40 using various data transmitted from the controller 30 or the machine guidance device 50 and the camera image transmitted from the imaging device 80.
  • the time display unit 411 displays the current time.
  • a digital display is adopted, and the current time (10:05) is shown.
  • the rotation speed mode display unit 412 displays an image of the rotation speed mode set by the engine rotation speed adjustment dial 75 as operation information of the shovel PS.
  • the rotational speed mode includes, for example, the four modes described above: SP mode, H mode, A mode and idling mode.
  • SP mode the four modes described above: SP mode, H mode, A mode and idling mode.
  • H mode the four modes described above: SP mode, H mode, A mode and idling mode.
  • SP mode the symbol “SP” representing the SP mode is displayed.
  • the traveling mode display unit 413 displays the traveling mode as operation information of the shovel PS.
  • the traveling mode represents the setting state of a traveling hydraulic motor using a variable displacement motor.
  • the traveling mode has a low speed mode and a high speed mode, and in the low speed mode, a mark representing a “turtle” is displayed, and in the high speed mode, a mark representing a “eyebrow” is displayed.
  • a mark representing “turtle” is displayed, and the operator can recognize that the low speed mode is set.
  • the engine control state display unit 415 displays the control state of the engine 11 as operation information of the shovel PS.
  • the “automatic deceleration / automatic stop mode” is selected as the control state of the engine 11.
  • the “automatic deceleration / automatic stop mode” means a control state in which the engine speed is automatically reduced according to the duration of the non-operation state, and the engine 11 is automatically stopped.
  • the control state of the engine 11 includes an "automatic deceleration mode", an "automatic stop mode", a "manual deceleration mode” and the like.
  • the urea water remaining amount display unit 416 displays an image of the remaining amount state of the urea water stored in the urea water tank as the operation information of the shovel PS.
  • a bar gauge indicating the current state of remaining urea water is displayed.
  • the remaining amount of urea aqueous solution is displayed based on data output from a urea aqueous solution remaining amount sensor provided in the urea aqueous solution tank.
  • the remaining fuel amount display unit 417 displays the remaining amount state of fuel stored in the fuel tank as operation information.
  • a bar gauge indicating the current fuel remaining amount state is displayed.
  • the remaining amount of fuel is displayed based on data output from a remaining fuel amount sensor provided in the fuel tank.
  • the coolant temperature display unit 418 displays the temperature state of the engine coolant as operation information of the shovel PS.
  • a bar gauge that indicates the temperature state of the engine coolant is displayed.
  • the temperature of the engine coolant is displayed based on data output from a water temperature sensor 11 c provided in the engine 11.
  • the engine operating time display unit 419 displays the accumulated operating time of the engine 11 as operating information of the shovel PS.
  • the accumulation of the operation time after the restart of the count by the driver is displayed together with the unit “hr (hour)”.
  • the engine operation time display unit 419 displays the lifetime operation time of the entire period after the manufacture of the shovel or the section operation time after the counting is restarted by the operator.
  • the camera image display unit 420 displays an image captured by the imaging device 80.
  • an image captured by the rear camera 80 ⁇ / b> B attached to the upper surface rear end of the upper swing body 3 is displayed on the camera image display unit 420.
  • the camera image display unit 420 may display a camera image captured by the left camera 80L attached to the upper left end of the upper swing body 3 or the right camera 80R attached to the upper right end. Further, the camera image display unit 420 may display images taken by a plurality of cameras among the left camera 80L, the right camera 80R, and the rear camera 80B in a row.
  • the camera image display unit 420 may display a composite image of a plurality of camera images captured by at least two of the left camera 80L, the right camera 80R, and the rear camera 80B.
  • the composite image may be, for example, an overhead image.
  • Each camera is installed so that a part of upper revolving unit 3 is included in the camera image. Since a part of upper revolving unit 3 is included in the displayed image, the operator can easily grasp the sense of distance between the object displayed on camera image display unit 420 and shovel PS.
  • a camera icon 421 indicating the orientation of the imaging device 80 which has captured the camera image being displayed is displayed.
  • the camera icon 421 is configured of a shovel icon 421a representing the shape of the shovel PS, and a band-like direction display icon 421b representing the direction of the imaging device 80 that has captured the camera image being displayed.
  • the camera icon 421 is a display unit that displays information on the setting state of the shovel PS.
  • the direction display icon 421 b is displayed below the shovel icon 421 a (opposite side of the attachment). This represents that the image behind the shovel PS taken by the rear camera 80B is displayed on the camera image display unit 420.
  • the direction display icon 421b is displayed on the right of the shovel icon 421a.
  • the direction display icon 421b is displayed on the left side of the shovel icon 421a.
  • the operator can switch an image displayed on the camera image display unit 420 to an image or the like captured by another camera by pressing an image switching switch provided in the cabin 10.
  • the work guidance display unit 430 displays guidance information for various work.
  • 5A to 5C are diagrams showing a first configuration example of the work guidance display unit 430. As shown in FIG. In the example of FIGS. 5A to 5C, the work guidance display unit 430 displays a position display image 431, a first target construction surface display image 432, and a second target construction surface display for displaying toe guidance information which is an example of work site guidance information.
  • the image 433, the bucket left end information image 434, the bucket right end information image 435, the side view numerical information image 436, the front view numerical information image 437, the attachment image 438, the distance format image 439 and the target setting image 440 are included.
  • the position display image 431 is a change in the relative distance from the work site (tip) of the bucket 6 to the target construction surface due to the change in the display position of the work site (tip) of the bucket 6 with respect to the display position of the target construction surface.
  • 5 is an example of a first image represented by changing a display position.
  • the position display image 431 is a bar gauge in which a plurality of figures (segments) are arranged in the vertical direction.
  • the position display image 431 has a target segment G1 and a plurality of segments G2.
  • the target segment G1 is a graphic representing the position of the target construction surface. In this embodiment, it is a figure (straight line) which shows that relative distance from a work part (tip) of bucket 6 to a target construction side is in a predetermined range.
  • the predetermined range is a range preset as a range of appropriate relative distance. When the relative distance is within the predetermined range, it means that the work site of the bucket 6 is at an appropriate position.
  • the target segment G1 is arranged at the same height as the second image.
  • the second image represents the change in the size of the distance of the working part of the attachment relative to the target construction surface by changing the display format at the same part.
  • the display format at the same place includes, for example, an icon, a background color, a numerical value, and the like.
  • the change in the display format of the second image is a change in at least one of the icon shape, the color, and the numerical value.
  • the second image is a combination of the bucket left end information image 434 and the bucket right end information image 435.
  • the target segment G1 is disposed at the same height as each of the bucket left end information image 434 and the bucket right end information image 435.
  • the target segment G1, the bucket left end information image 434 and the bucket right end information image 435 are arranged such that the heights at the centers in the vertical direction coincide with each other.
  • the segments G2 are figures respectively corresponding to predetermined relative distances.
  • the segment G2 having a smaller corresponding relative distance is disposed closer to the target segment G1, and the segment G2 having a greater corresponding relative distance is disposed farther from the target segment G1.
  • Each segment G2 indicates the movement direction of the bucket 6 together with the relative distance.
  • the moving direction of the bucket 6 is a direction in which the work site of the bucket 6 approaches the target construction surface.
  • the segment G2D represents approaching the target construction surface when the bucket 6 is moved downward
  • the segment G2U represents approaching the target construction surface when the bucket 6 is moved upward.
  • the position display image 431 displays the segment G2 corresponding to the actual relative distance from the work site (tip) of the bucket 6 to the target construction surface in a predetermined color different from the other segments G2.
  • a segment G2 displayed in a color different from that of the other segments G2 is referred to as a segment G2A.
  • the position display image 431 indicates the relative distance and the moving direction by displaying the segment G2A in a predetermined color.
  • the segment G2 farther from the target segment G1 is displayed in a predetermined color as the segment G2A as the relative distance from the work site (tip) of the bucket 6 to the target construction surface is larger.
  • the segment G2 closer to the target segment G1 is displayed as a segment G2A in a predetermined color.
  • the segment G2A is displayed so that the position changes in the vertical direction according to the change in the relative distance.
  • the segment G2A is displayed in the first color when the relative distance is larger than the maximum value of the predetermined range.
  • the first color is, for example, an inconspicuous color such as white or yellow. This is because when the relative distance is larger than the maximum value of the predetermined range, it is less necessary to alert the operator.
  • the segment G2A is displayed in the second color when the relative distance is within the predetermined range. The second color is a noticeable color such as green. This is to inform the operator that the bucket 6 is in the proper position.
  • the segment G2A is displayed in the third color when the relative distance is smaller than the minimum value in the predetermined range. The third color is a noticeable color such as red. This is to alert the operator that there is a risk that the target construction surface may be scraped by the work area of the bucket 6.
  • the position display image 431 displays the target segment G1 in a predetermined color different from the other segments when the actual relative distance of the bucket 6 is within the predetermined range. That is, the position display image 431 indicates that the relative distance is within the predetermined range by displaying the target segment G1 in a predetermined color.
  • the target segment G1 is preferably displayed in the second color described above. This is to inform the operator that the bucket 6 is in the proper position.
  • segment G2A and the target segment G1 are displayed in a predetermined color
  • the other segments G2 may be displayed in an inconspicuous color (such as a color the same as or similar to the background color) or are displayed. It does not have to be.
  • the first target construction surface display image 432 schematically displays the relationship between the bucket 6 and the target construction surface.
  • the bucket 6 and the target construction surface when viewed from the side are schematically displayed by a bucket icon G3 as a first figure and a target construction surface image G4.
  • the bucket icon G3 is a graphic representing the left side 6l (see FIG. 1) of the bucket 6.
  • the bucket icon G3 may be a graphic representing the right side surface of the bucket 6, or may be represented in a shape when the bucket 6 is viewed from the side.
  • the target construction surface image G4 is a figure representing the ground as a target construction surface, and is represented in a shape when the ground as a target construction surface is viewed from the side.
  • the target construction surface image G4 is an angle formed between a horizontal line and a line representing the target construction surface in a vertical plane that cuts the bucket 6 vertically (a target slope angle ⁇ , hereinafter referred to as “vertical inclination angle” ) May be displayed together.
  • the vertical distance between the bucket icon G3 and the target construction surface image G4 is displayed so as to change according to the change in the distance between the tip of the actual bucket 6 and the target construction surface.
  • the relative inclination angle between the bucket icon G3 and the target construction surface image G4 is also displayed so as to change according to the change in the relative inclination angle between the actual bucket 6 and the target construction surface.
  • the display height and the display angle of the target construction surface image G4 are configured to change in a state where the bucket icon G3 is fixed.
  • the display height and the display angle of the bucket icon G3 may be changed in a state where the target construction surface image G4 is fixed, and the display heights of the bucket icon G3 and the target construction surface image G4 may be changed.
  • the display angle may be changed.
  • the first target construction surface display image 432 schematically displays the actual movement of the bucket 6.
  • the motion in the front-rear direction of the bucket 6 when viewed from the side is schematically displayed at a relative position between the bucket icon G3 and the animation icon G21 as the second figure.
  • the animation icon G21 is set at a predetermined position with respect to the target construction surface image G4.
  • the position of the animation icon G21 is configured to change according to the actual movement (for example, movement distance, movement speed) of the bucket 6 in the front-rear direction.
  • the animation icon G21 is a figure which is displayed below the target construction surface image G4 and is represented by two dots (dots) of the same size.
  • the animation icon G21 when the bucket 6 moves in a direction (backward direction) approaching the operator, the animation icon G21 is in the forward direction opposite to the movement direction of the bucket 6, for example, along the target construction surface image G4. Is configured to move downward to the left. Thereby, the relative position of the bucket icon G3 with respect to the animation icon G21 moves in the backward direction. Therefore, the operator can easily recognize that the bucket 6 is moving in a direction (backward direction) approaching the operator. Also, when the bucket 6 moves in a direction to move away from the operator (forward direction), the animation icon G21 is backward in the opposite direction to the movement direction of the bucket 6, for example, upper right along the target construction surface image G4.
  • the relative position of the bucket icon G3 to the animation icon G21 moves in the forward direction. Therefore, the operator can easily recognize that the bucket 6 is moving in a direction away from the operator (forward direction). Further, since the animation icon G21 is set at a predetermined position with respect to the target construction surface image G4, the relative relationship between the bucket icon G3 and the animation icon G21 is arbitrary on the bucket 6 and the actual ground. It is equal to the relative relationship with the point. Therefore, when the bucket 6 moves fast, the animation icon G21 on the screen also moves fast.
  • the next animation icon G21 is displayed on the opposite screen end (for example, the right end).
  • the timing at which the next animation icon G21 appears may be any timing, for example, before the animation icon G21 disappears from the screen.
  • the animation icon G21 moves downward to the left along the target construction surface image G4 in the order of FIGS. 5A, 5B, and 5C. Therefore, the operator can recognize that the bucket 6 is moving in a direction (backward direction) approaching the operator.
  • the animation icon G21 may be, for example, a graphic represented by one or more dots.
  • the animation icon G21 is represented by a plurality of dots, the plurality of dots may all be dots of the same size, or may include dots of different sizes.
  • a plurality of figures represented by one or more dots may be simultaneously displayed. In this case, the plurality of figures are displayed, for example, at intervals along the target construction surface image G4. .
  • the animation icon G21 may be a graphic represented by one or more lines.
  • 6A to 6C are diagrams showing a second configuration example of the work guidance display unit 430.
  • the animation icon G21 is a graphic represented by two lines extending downward from the target construction surface image G4.
  • the animation icon G21 moves in the lower left along the target construction surface image G4 in the order of FIGS. 6A, 6B, and 6C. Therefore, the operator can recognize that the bucket 6 is moving in a direction (backward direction) approaching the operator.
  • the animation icon G21 may be, for example, a graphic represented by one or more lines.
  • the plurality of lines may all be lines of the same length, and may include lines of different lengths.
  • a plurality of figures represented by one or more lines may be simultaneously displayed, and in this case, the plurality of figures are displayed, for example, at intervals along the target construction surface image G4. .
  • the animation icon G21 may be a graphic represented by a mesh (shaded).
  • 7A to 7C are diagrams showing a third configuration example of the work guidance display unit 430.
  • the animation icon G21 is a figure which is displayed below the target construction surface image G4 and is represented by two meshes of the same size.
  • the animation icon G21 moves in the lower left along the target construction surface image G4 in the order of FIGS. 7A, 7B, and 7C. Therefore, the operator can recognize that the bucket 6 is moving in a direction (backward direction) approaching the operator.
  • the animation icon G21 may be, for example, a graphic represented by one or more meshes.
  • the plurality of meshes may all be meshes of the same size, and may include meshes of different sizes.
  • a plurality of figures represented by one or more meshes may be simultaneously displayed, and in this case, the plurality of figures may be displayed, for example, at intervals along the target construction surface image G4. .
  • the animation icon G21 may be a combination of the figures shown in FIGS. 5A to 5C, 6A to 7C and 7A to C, or may be another figure.
  • the animation icon G21 may be a graphic (for example, an arrow) representing the moving direction of the actual bucket 6 before and after.
  • the animation icon G21 is configured to blink according to the actual movement (for example, movement distance, movement speed) of the bucket 6 in the front-rear direction. For example, when the bucket 6 moves fast, the animation icon G21 on the screen also blinks fast.
  • the operator looks at the first target construction surface display image 432 configured as described above, the positional relationship between the bucket 6 and the target construction surface, the approximate vertical inclination angle of the target construction surface, and the back and forth of the bucket 6 You can understand the movement of the direction.
  • a target construction surface image G4 may be displayed which is inclined to be larger than the actual inclination angle in order to enhance the visibility of the operator.
  • the second target construction surface display image 433 schematically displays the relationship between the bucket 6, the target construction surface, and the work site.
  • the second target construction surface display image 433 shows a bucket icon G5 as a first figure, the bucket 6, the target construction surface and the work site when the operator is sitting in the cabin 10 and looking ahead of the shovel PS,
  • the target construction surface image G6 and the work site image G7 are schematically displayed.
  • the bucket icon G5 is a graphic representing the front face 6f (see FIG. 1) of the bucket 6.
  • the bucket icon G5 may be a figure representing the back surface 6b (see FIG. 1) of the bucket 6, and in the form of the bucket 6 when the operator sits in the cabin 10 and looks ahead of the shovel PS. It may be represented.
  • the target construction surface image G6 is a figure representing the ground as a target construction surface, and is represented in a form in which the operator sits in the cabin 10 and looks in front of the shovel PS.
  • the target construction surface image G6 is an angle formed between a line representing the target construction surface and the horizontal line in the vertical plane crossing the bucket 6 (the target slope angle ⁇ , hereinafter referred to as “lateral tilt angle” ) May be displayed together.
  • the work site image G7 is a graphic showing the work site of the bucket 6.
  • the work site is a site of the tip of the bucket 6 selected by the operator. The operator can select the left end (the left end toe), the right end (the right end toe), the center (the center toe), and the like among the tips of the bucket 6 as the work site.
  • the “left and right” is the left and right when the operator is seated in the cabin 10 and looking in front of the shovel PS.
  • the left end of the bucket 6 is selected as the work site. Therefore, the work site image G7 is displayed superimposed on the left end of the tip of the bucket icon G5.
  • the vertical distance between the bucket icon G5 and the target construction surface image G6 is displayed so as to change according to the change in the distance between the tip of the actual bucket 6 and the target construction surface.
  • the relative inclination angle between the bucket icon G5 and the target construction surface image G6 is also displayed so as to change according to the change in the relative inclination angle between the actual bucket 6 and the target construction surface.
  • the work site image G7 corresponds to the position display image 431.
  • the distance between the target construction surface image G6 and the work site image G7 corresponds to the distance between the target segment G1 and the segment G2A in the position display image 431.
  • the second target construction surface display image 433 schematically displays the actual movement of the bucket 6.
  • the operation of the bucket 6 in the left-right direction when the operator is sitting in the cabin 10 and looking ahead of the shovel PS is a bucket icon G5 and an animation icon G22 as a second figure.
  • the position relative to is displayed schematically.
  • the animation icon G22 is set to a predetermined position with respect to the target construction surface image G6.
  • the position of the animation icon G22 is configured to change in accordance with the actual lateral movement (for example, movement distance, movement speed) of the bucket 6.
  • 8A to 8C show a fourth configuration example of the work guidance display unit 430. As shown in FIG. In the example of FIGS.
  • the animation icon G22 is displayed below the target construction surface image G6, and is a graphic represented by two dots (dots) of the same shape.
  • the animation icon G22 when the bucket 6 moves leftward due to the swinging of the upper swing body 3, the animation icon G22 is in the direction opposite to the swing direction of the upper swing body 3, for example, along the target construction surface image G6. And is configured to move in the right direction.
  • the position of the bucket icon G5 relative to the animation icon G22 moves in the left direction, so that the operator can easily recognize that the bucket 6 is moving in the left direction.
  • the animation icon G22 is in the opposite direction to the swing direction of the upper swing body 3, for example, the left direction along the target construction surface image G6. It is configured to move to Thus, the position of the bucket icon G5 relative to the animation icon G22 moves in the right direction, so that the operator can easily recognize that the bucket 6 is moving in the right direction. Further, since the animation icon G22 is set at a predetermined position with respect to the target construction surface image G6, the relative relationship between the bucket icon G5 and the animation icon G22 is arbitrary on the bucket 6 and the actual ground. It is equal to the relative relationship with the point. Therefore, when the bucket 6 moves fast, the animation icon G22 on the screen also moves fast.
  • the animation icon G22 moves to the screen end (for example, the right end) and disappears from the screen, the next animation icon G22 is on the opposite screen end (for example, the left end) appear.
  • the timing at which the next animation icon G22 appears may be any timing, for example, before the animation icon G22 disappears from the screen.
  • the animation icon G22 moves to the right along the target construction surface image G6 in the order of FIGS. 8A, 8B, and 8C. Therefore, the operator can recognize that the bucket 6 is moving in the left direction.
  • the animation icon G22 is not limited to the figures shown in FIGS. 8A to C, and may be various figures, for example, the animation icons G21 shown in FIGS. 5A to 5C, 6A to 6C, and 7A to C. It may be a similar figure.
  • the animation icon G23 may be a graphic (for example, an arrow) indicating the actual movement direction of the bucket 6 in the left and right direction.
  • the animation icon G22 is configured to blink according to the actual movement of the bucket 6 in the left-right direction (for example, movement distance, movement speed). For example, when the bucket 6 moves fast, the animation icon G22 on the screen also blinks fast.
  • the operator looks at the second target construction surface display image 433 configured as described above, the positional relationship between the bucket 6 and the target construction surface, the approximate horizontal inclination angle of the target construction surface, and the left and right of the bucket 6 You can understand the movement of the direction.
  • the bucket left end information image 434 as a second image displays the distance between the tip left end of the bucket 6 and the target construction surface.
  • the bucket left end information image 434 is displayed at the lower part of the first target construction surface display image 432.
  • the bucket left end information image 434 displays a left end distance G8 and a direction icon G9.
  • the left end distance G8 is a numerical value indicating the distance between the tip left end of the bucket 6 and the target construction surface.
  • the left end distance G8 is displayed as a positive value when the left end tip of the bucket 6 is positioned above the target construction surface.
  • the left end distance G8 is displayed as a negative value when the left end tip of the bucket 6 is located below the target construction surface.
  • the left end distance G8 is 0.00 m in the example of FIGS. 5A to 5C.
  • the operator can know an accurate left end distance by looking at the left end distance G8 numerically displayed in the bucket left end information image 434.
  • the direction icon G9 is a graphic indicating the moving direction of the bucket 6.
  • the moving direction of the bucket 6 is a direction in which the tip end of the left end of the bucket 6 approaches the target construction surface.
  • a figure having the same shape as the two segments G2A and the target segment G1 is displayed as the direction icon G9.
  • the background color of the direction icon G9 and the bucket left end information image 434 is displayed so as to change according to the change of the left end distance G8.
  • the bucket right end information image 435 as a second image displays the distance between the tip right end of the bucket 6 and the target construction surface.
  • the bucket right end information image 435 is displayed at the lower part of the second target construction surface display image 433 adjacent to the right side of the bucket left end information image 434. That is, the bucket left end information image 434 and the bucket right end information image 435 are displayed at the same height.
  • the bucket right end information image 435 displays the right end distance G10 and the direction icon G11.
  • the right end distance G10 is a numerical value indicating the distance between the tip right end of the bucket 6 and the target construction surface.
  • the right end distance G10 is displayed as a positive value when the right end tip of the bucket 6 is positioned above the target construction surface.
  • the right end distance G10 is displayed as a negative value when the right end tip of the bucket 6 is located below the target construction surface.
  • the right end distance G10 is 0.03 m in the example of FIGS. 5A to 5C, which is different from the value of the left end distance G8. This is because in the example of FIGS. 5A to 5C, the tip of the bucket 6 is inclined with respect to the target construction surface.
  • the direction icon G11 is a graphic indicating the moving direction of the bucket 6.
  • the moving direction of the bucket 6 is a direction in which the right end tip of the bucket 6 approaches the target construction surface. In the example of FIGS.
  • the right end tip of the bucket 6 is located above the target construction surface, and the relative distance from the right end tip of the bucket 6 to the target construction surface is within a predetermined range.
  • a graphic having the same shape as G2A and the target segment G1 is displayed.
  • the background color of the direction icon G11 and the bucket right end information image 435 is displayed so as to change according to the change of the right end distance G10.
  • the background of the bucket left end information image 434 is displayed in the first color when the left end distance G8 is larger than the maximum value of the predetermined range.
  • the first color is, for example, an inconspicuous color such as white or yellow. This is because when the left end distance G8 is larger than the maximum value of the predetermined range, it is less necessary to alert the operator.
  • the background of the bucket left end information image 434 is displayed in the second color when the left end distance G8 is within the predetermined range.
  • the second color is a noticeable color such as green. This is to inform the operator that the tip left end of the bucket 6 is at an appropriate position.
  • the background of the bucket left end information image 434 is displayed in the third color when the left end distance G8 is smaller than the minimum value of the predetermined range.
  • the third color is a noticeable color such as red. This is to warn the operator that there is a risk that the target construction surface may be scraped by the left end of the tip end of the bucket 6.
  • the side view numerical value information image 436 displays the relationship between the bucket 6 and the target construction surface when viewed from the side.
  • the side-view numerical value information image 436 is displayed below the bucket left end information image 434.
  • the side-view numerical value information image 436 displays the vertical bucket angle G12 and the vertical bucket icon G13.
  • the vertical bucket angle G12 is a numerical value indicating the relative angle between the back surface of the bucket 6 and the target construction surface in the vertical plane that longitudinally cuts the bucket 6.
  • the vertical bucket angle G12 is 10.34 ° in the example of FIGS. 5A to 5C. The operator can know the correct vertical bucket angle by looking at the value of the vertical bucket angle G12 numerically displayed in the side-view numerical value information image 436.
  • the vertical bucket icon G13 is a figure schematically representing the vertical bucket angle G12.
  • the vertical bucket icon G13 is represented, for example, in the form of the bucket 6 and the target construction surface when the bucket 6 is viewed from the side with respect to the target construction surface.
  • the inclination of the bucket portion in the vertical bucket icon G13 is represented by three stages of inclination.
  • the three stages of inclination respectively indicate that the vertical bucket angle G12 is a positive value, zero, or a negative value.
  • the inclination of the bucket portion in the vertical bucket icon G13 may be fixed, or may be displayed so as to change according to the change of the vertical bucket angle G12.
  • the front view numerical value information image 437 displays the relationship between the bucket 6 and the target construction surface when the operator sits in the cabin 10 and looks in front of the shovel PS.
  • the front view numerical value information image 437 is displayed in the lower part of the bucket right end information image 435 adjacent to the right side of the side view numerical value information image 436.
  • the front view numerical value information image 437 displays the horizontal bucket angle G14 and the horizontal bucket icon G15.
  • the lateral bucket angle G14 is a numerical value indicating the relative angle between the toe line of the bucket 6 and the target construction surface in the vertical plane crossing the bucket 6.
  • the lateral bucket angle G14 is 12.11 ° in the example of FIGS. 5A to 5C.
  • the operator can know the correct lateral bucket angle by looking at the value of the lateral bucket angle G14 numerically displayed in the front view numerical value information image 437.
  • the horizontal bucket icon G15 is a figure that schematically represents the horizontal bucket angle G14.
  • the horizontal bucket icon G15 is represented, for example, in the form of the bucket 6 and the target construction surface when the operator is seated in the cabin 10 and looking forward of the shovel PS based on the target construction surface.
  • the inclination of the bucket portion in the horizontal bucket icon G15 is expressed by three stages of inclination as in the case of the vertical bucket icon G13.
  • the slopes of three levels indicate that the lateral bucket angle G14 is a positive value, zero, or a negative value.
  • the inclination of the bucket portion in the horizontal bucket icon G15 may be fixed, or may be displayed so as to change according to the change of the horizontal bucket angle G14.
  • the attachment image 438 is an image representing the attached attachment.
  • the attachment image 438 is displayed at the lower end of the work guidance display unit 430.
  • Various end attachments such as a bucket 6, a rock drilling machine, a grapple, and a lifting magnet are attached to the shovel PS.
  • the attachment image 438 displays, for example, marks corresponding to these end attachments and numbers corresponding to the attachments.
  • the attachment number is registered in advance.
  • the attachment image 438 shows that the bucket 6 corresponding to the number 1 is attached as an end attachment.
  • a rock drilling machine is mounted as the end attachment, for example, a mark representing the rock drilling machine is displayed in the attachment image 438 together with a number corresponding to the rock drilling machine.
  • the distance format image 439 is an image representing a display format of the left end distance G8 displayed in the bucket left end information image 434 and the right end distance G10 displayed in the bucket right end information image 435.
  • the distance format image 439 is displayed on the lower end of the work guidance display unit 430 adjacent to the right side of the attachment image 438.
  • the left end distance G8 and the right end distance G10 are displayed in either a vertical distance display format or a normal distance display format.
  • the vertical distance is the distance in the vertical direction with respect to the target construction surface.
  • the normal distance is the distance in the normal direction to the target construction surface.
  • the operator can select the display form of the left end distance G8 and the right end distance G10 as the vertical distance display form or the normal distance display form.
  • the left end distance G8 and the right end distance G10 are displayed in the display format selected by the operator.
  • the distance format image 439 displays a mark representing the display format selected by the operator. In the example of FIGS. 5A to 5C, the left end distance G8 and the right end distance G10 are displayed in the vertical distance display format.
  • the target setting image 440 is an image indicating whether a target value or a target construction surface has been set.
  • the target setting image 440 is displayed on the lower end of the operation guidance display unit 430 adjacent to the right side of the distance format image 439.
  • the target setting image 440 displays a mark corresponding to whether a target value or a target construction surface has been set.
  • the target setting image 440 indicates that the target value and the target setting image have already been set.
  • the shovel PS displays the first target construction surface display image 432 and / or the second target construction surface display image 433 according to the operation of the actual bucket 6.
  • the positions of the animation icons G21 and G22 move. Thereby, the operator can easily grasp the operation (for example, movement direction, movement speed) of the bucket 6 by looking at the operation guidance display unit 430. That is, the visibility is improved.
  • the present invention Is not limited to this.
  • the first target construction surface display image 432 and the second target construction surface display image 433 may schematically display the actual movement of the bucket 6.
  • the shovel may include an independent display device 40S separate from the display device 40. Similar to the display device 40, for example, the display device 40S includes a conversion processing unit that generates an image for display based on the output of the controller 30 or the machine guidance device 50.
  • the display device 40S is attached to, for example, a mounting stay extending vertically upward from the floor of the cabin 10.
  • the display device 40 may be, for example, a monitor that displays a main screen, an information display / setting screen, and the like.
  • the display device 40S may be, for example, a dedicated monitor regarding a function using an ICT such as a machine guidance function or a machine control function. However, the display device 40 may display information related to functions using ICT such as a machine guidance function and a machine control function, and the display device 40S may display a main screen, an information display / setting screen, etc. .
  • FIG. 9 is a view showing a configuration example of an output image displayed on the display device 40 in the survey mode.
  • FIG. 10 is a diagram showing a configuration example of an output image displayed on another display device 40S in the survey mode.
  • the display device 40 displays a main screen, an information display / setting screen, etc.
  • the display device 40S is information on functions using ICT such as a machine guidance function, a machine guidance function, and a machine control function. Is displayed.
  • the output image Gx1 displayed on the image display unit 41 of the display device 40 has a time display unit 411, a rotational speed mode display unit 412, an attachment display unit 414, an engine control state Display unit 415, urea water remaining amount display unit 416, fuel remaining amount display unit 417, cooling water temperature display unit 418, engine operating time display unit 419, camera image display unit 420, average fuel consumption display unit 441, hydraulic oil temperature display unit 442 Have.
  • the output image Gx2 displayed on the image display unit 41s of the display device 40S has a work guidance display unit 430.

Landscapes

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Abstract

本発明の実施形態に係るショベルは、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を有するショベルであって、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される運転室と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記運転室内に設けられた表示装置と、を備え、前記表示装置は、前記アタッチメントの作業部位と事前に設定された目標施工面との相対的な関係を表す第１図形と、前記作業部位の動きに対応して移動する第２図形と、を含む画像を表示する。

Description

ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法
　本発明は、ショベル、ショベルの表示装置及びショベルの表示方法に関する。
　従来、ショベルの操作をガイドする機能（以下「マシンガイダンス機能」という。）を有するショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。マシンガイダンス機能を有するショベルでは、例えば、運転席の前方に設置されている表示装置の画面上に作業状態等の情報が表示される。
　作業状態等の情報としては、バケットと目標施工面との関係を模式的に表示する画像が挙げられる。この画像には、例えば、操作者がキャビンに座ってショベルの前方を見たときのバケット及び目標施工面が、バケットアイコン及び目標施工面で模式的に表示される。また、この画像には、例えば、側面から見たときのバケット及び目標施工面が、バケットアイコン及び目標施工面で模式的に表示される。
　操作者は、表示装置に表示される画像等を見ることで、バケットと目標施工面との位置関係、目標施工面の傾斜角度等のショベルによる作業状態を確認できる。
国際公開第２０１７／０４７６５４号
　しかしながら、上記のショベルでは、操作時にバケットが動いているにも関わらず、画像に大きな変化がないため、操作者はバケットが動いているかどうかを容易に判断することが困難であった。
　そこで、上記課題に鑑み、作業部位の動作の視認性を向上させることが可能なショベルを提供することを目的とする。
　本発明の実施形態に係るショベルは、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を有するショベルであって、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載される運転室と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記運転室内に設けられた表示装置と、を備え、前記表示装置は、前記アタッチメントの作業部位と事前に設定された目標施工面との相対的な関係を表す第１図形と、前記作業部位の動きに対応して移動する第２図形と、を含む画像を表示する。
　本発明の実施形態によれば、作業部位の動作の視認性を向上させることが可能なショベルを提供することができる。
本発明の実施形態に係るショベルの側面図 ショベルの駆動制御系の構成例を示す図 マシンガイダンス装置の構成例を示すブロック図 ガイダンスモードの際に表示される出力画像の一例を示す図 作業ガイダンス表示部の第１構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第１構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第１構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第２構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第２構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第２構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第３構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第３構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第３構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第４構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第４構成例を示す図 作業ガイダンス表示部の第４構成例を示す図 測量モードの際に表示装置に表示される出力画像の構成例を示す図 測量モードの際に別の表示装置に表示される出力画像の構成例を示す図
　以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
　最初に、図１を参照して、本発明の実施形態に係るショベルの全体構成について説明する。図１は本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。
　ショベルＰＳの下部走行体１には、旋回機構２を介して旋回可能に上部旋回体３が搭載されている。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が取り付けられている。アーム５の先端には、エンドアタッチメント（作業部位）としてバケット６が取り付けられている。エンドアタッチメントとしては、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。
　ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例として掘削アタッチメントを構成し、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によりそれぞれ油圧駆動される。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。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられてもよい。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を「姿勢センサ」と称することもある。
　ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、水平面に対する傾斜を検出して、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度を検出する加速度センサである。
　アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度を検出する。アーム角度センサＳ２は、例えば、水平面に対する傾斜を検出して、ブーム４に対するアーム５の回動角度を検出する加速度センサである。
　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。バケット角度センサＳ３は、例えば、水平面に対する傾斜を検出して、アーム５に対するバケット６の回動角度を検出する加速度センサである。
　掘削アタッチメントがバケットチルト機構を備える場合、バケット角度センサＳ３は、チルト軸回りのバケット６の回動角度を追加的に検出する。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、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、連結回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ等であってもよい。
　上部旋回体３は、エンジン１１等の動力源、カウンタウエイト３ｗ、車体傾斜センサＳ４が搭載され、カバー３ａにより覆われている。車体傾斜センサＳ４は、上部旋回体３の傾斜角度を検出する。車体傾斜センサＳ４は、例えば、水平面に対する傾斜を検出して、上部旋回体３の傾斜角度を検出する加速度センサである。
　上部旋回体３のカバー３ａ上部には、撮像装置８０が設けられている。撮像装置８０は、上部旋回体３からキャビン１０に向かって、左側を撮像する左側カメラ８０Ｌ、右側を撮像する右側カメラ８０Ｒ、後方を撮像する後方カメラ８０Ｂを有する。左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂは、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、それぞれ撮影した画像をキャビン１０内に設けられている表示装置４０に送る。
　上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられている。キャビン１０の頂部には、ＧＰＳ装置（ＧＮＳＳ受信機）Ｐ１、及び送信装置Ｔ１が設けられている。ＧＰＳ装置Ｐ１は、ショベルＰＳの位置をＧＰＳ機能により検出し、位置データをコントローラ３０内のマシンガイダンス装置５０に供給する。送信装置Ｔ１は、ショベルＰＳの外部に向けて情報を発信する。また、キャビン１０内には、コントローラ３０、表示装置４０、音声出力装置４３、入力装置４５、及び記憶装置４７が設けられている。
　コントローラ３０は、ショベルＰＳの駆動制御を行う主制御部として機能する。コントローラ３０は、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成されている。コントローラ３０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されているプログラムを実行することで実現される。コントローラ３０は、ショベルＰＳの操作をガイドするマシンガイダンス装置５０としても機能する。
　マシンガイダンス装置５０は、マシンガイダンス機能を実行し、ショベルＰＳの操作をガイド（案内）する。本実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、例えば、操作者が設定した目標地形の表面である目標施工面とアタッチメントの作業部位との距離等といった作業情報を操作者に報知する。目標施工面は、基準座標系で設定してもよい。基準座標系は、例えば世界測地系である。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、Ｘ軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向に、Ｙ軸を東経９０度の方向に、そしてＺ軸を北極の方向にとる三次元直交ＸＹＺ座標系である。また、施工現場の任意の点を基準点と定め、基準点との相対的な位置関係により目標施工面を設定してもよい。目標施工面とアタッチメントの作業部位との距離は、例えば、エンドアタッチメントとしてのバケット６の先端（爪先）、バケット６の背面、エンドアタッチメントとしてのブレーカの先端等と目標施工面との間の距離である。マシンガイダンス装置５０は、表示装置４０や音声出力装置４３等を介して、作業情報を操作者に報知し、ショベルＰＳの操作をガイドする。
　マシンガイダンス装置５０は、マシンコントロール機能を実行し、操作者によるショベルの操作を自動的に支援してもよい。例えば、マシンガイダンス装置５０は、マシンコントロール機能を実行する場合、操作者が掘削操作を行っているときに、目標施工面とバケット６の先端位置とが合致するようにブーム４、アーム５、及びバケット６の動きをアシストする。より具体的には、例えば、操作者がアーム閉じ操作を行っているときにブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一方を自動的に伸縮させて目標施工面とバケット６の先端位置とを合致させる。この場合、操作者は、１本の操作レバーを操作するだけで、ブーム４、アーム５、及びバケット６を同時に動かして目標施工面とバケット６の先端位置とを合わせながら掘削作業を行うことができる。
　本実施形態では、マシンガイダンス装置５０がコントローラ３０に組み込まれているが、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とは別に設けられてもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含む演算処理装置で構成される。マシンガイダンス装置５０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。
　表示装置４０は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの指令に応じて各種の作業情報を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される車載液晶ディスプレイである。
　音声出力装置４３は、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０からの音声出力指令に応じて各種音声情報を出力する。音声出力装置４３は、例えば、マシンガイダンス装置５０に接続される車載スピーカを含む。また、音声出力装置４３は、ブザー等の警報器を含んでもよい。
　入力装置４５は、ショベルＰＳの操作者がマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に各種情報を入力するための装置である。入力装置４５は、例えば、表示装置４０の表面に設けられるメンブレンスイッチを含んで構成される。また、入力装置４５は、タッチパネル等を含んで構成されてもよい。
　記憶装置４７は、各種情報を記憶するための装置である。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、マシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０等が出力する各種情報を記憶する。
　ゲートロックレバー４９は、キャビン１０のドアと運転席との間に設けられ、ショベルＰＳが誤って操作されるのを防止する機構である。操作者が運転席に乗り込んでゲートロックレバー４９を引き上げると、操作者はキャビン１０から退出できなくなると共に各種操作装置が操作可能になる。操作者がゲートロックレバー４９を押し下げると、操作者はキャビン１０から退出可能になると共に、各種操作装置は操作不能になる。
　次に、図２を参照して、ショベルＰＳの駆動制御系の構成例について説明する。図２は、ショベルＰＳの駆動制御系の構成例を示す図である。
　表示装置４０は、キャビン１０に設けられ、マシンガイダンス装置５０から供給される作業情報等を含む画像を表示する。表示装置４０は、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）等の通信ネットワーク、専用線等を介してマシンガイダンス装置５０を含むコントローラ３０に接続されている。
　表示装置４０は、画像表示部４１に表示する画像を生成する変換処理部４０ａを有する。変換処理部４０ａは、撮像装置８０から得られる画像データに基づいて画像表示部４１上に表示する撮影画像を含む画像を生成する。表示装置４０には、左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ、及び後方カメラ８０Ｂのそれぞれから画像データが入力される。
　また、変換処理部４０ａは、コントローラ３０から表示装置４０に入力される各種データのうち画像表示部４１に表示させるデータを画像信号に変換する。コントローラ３０から表示装置４０に入力されるデータは、例えば、エンジン冷却水の温度を示すデータ、作動油の温度を示すデータ、尿素水の残量を示すデータ、燃料の残量を示すデータ等を含む。
　変換処理部４０ａは、変換した画像信号を画像表示部４１に出力し、撮影画像や各種データに基づいて生成した画像を画像表示部４１に表示させる。
　なお、変換処理部４０ａは、表示装置４０ではなく、例えば、コントローラ３０に設けられてもよい。この場合、撮像装置８０は、コントローラ３０に接続される。
　表示装置４０は、入力部としてのスイッチパネル４２を有する。スイッチパネル４２は、各種ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネル４２は、ライトスイッチ４２ａ、ワイパースイッチ４２ｂ、及びウィンドウォッシャスイッチ４２ｃを有する。
　ライトスイッチ４２ａは、キャビン１０の外部に取り付けられるライトの点灯・消灯を切り替えるためのスイッチである。ワイパースイッチ４２ｂは、ワイパーの作動・停止を切り替えるためのスイッチである。ウィンドウォッシャスイッチ４２ｃは、ウィンドウォッシャ液を噴射するためのスイッチである。
　表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０は、エンジン１１のオルタネータ１１ａ（発電機）で発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０及び表示装置４０以外のショベルＰＳの電装品７２等にも供給される。また、エンジン１１のスタータ１１ｂは、蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動させる。
　エンジン１１は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５に接続され、エンジン制御装置（ＥＣＵ）７４により制御される。ＥＣＵ７４からは、エンジン１１の状態を示す各種データ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温（物理量）を示すデータ等）がコントローラ３０に常時送信される。コントローラ３０は内部の記憶部３０ａにこのデータを蓄積し、適宜、表示装置４０に送信できる。
　メインポンプ１４は、高圧油圧ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給するための油圧ポンプである。メインポンプ１４は、例えば、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
　パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給するための油圧ポンプである。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量型油圧ポンプである。
　コントロールバルブ１７は、ショベルＰＳにおける油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ、及び旋回用油圧モータ等に、メインポンプ１４が吐出する作動油を選択的に供給する。なお、以下では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、走行用油圧モータ、及び旋回用油圧モータを、「油圧アクチュエータ」という場合がある。
　操作レバー２６Ａ～２６Ｃは、キャビン１０内に設けられ、操作者によって油圧アクチュエータの操作に用いられる。操作レバー２６Ａ～２６Ｃが操作されると、パイロットポンプから油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁のパイロットポートに作動油が供給される。各パイロットポートには、対応する操作レバー２６Ａ～２６Ｃの操作方向及び操作量に応じた圧力の作動油が供給される。
　本実施形態では、操作レバー２６Ａは、ブーム操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ａを操作すると、ブームシリンダ７を油圧駆動させて、ブーム４を操作できる。操作レバー２６Ｂは、アーム操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ｂを操作すると、アームシリンダ８を油圧駆動させて、アーム５を操作できる。操作レバー２６Ｃは、バケット操作レバーである。操作者が操作レバー２６Ｃを操作すると、バケットシリンダ９を油圧駆動させて、バケット６を操作できる。なお、ショベルＰＳには、操作レバー２６Ａ～２６Ｃの他に、走行用油圧モータや旋回用油圧モータ等を駆動させる操作レバー、操作ペダル等が設けられてもよい。
　コントローラ３０は、例えば以下で説明する各種データを取得する。コントローラ３０が取得したデータは、記憶部３０ａに格納される。
　可変容量式油圧ポンプであるメインポンプ１４のレギュレータ１４ａは、斜板角度を示すデータをコントローラ３０に送る。また、吐出圧力センサ１４ｂは、メインポンプ１４の吐出圧力を示すデータをコントローラ３０に送る。これらのデータ（物理量を表すデータ）は記憶部３０ａに格納される。また、メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられている油温センサ１４ｃは、管路を流れる作動油の温度を表すデータをコントローラ３０に送る。
　圧力センサ１５ａ，１５ｂは、操作レバー２６Ａ～２６Ｃが操作された際にコントロールバルブ１７に送られるパイロット圧を検出し、検出したパイロット圧を示すデータをコントローラ３０に送る。操作レバー２６Ａ～２６Ｃには、スイッチボタン２７が設けられている。操作者は、操作レバー２６Ａ～２６Ｃを操作しながらスイッチボタン２７を操作することで、コントローラ３０に指令信号を送ることができる。
　ショベルＰＳのキャビン１０内には、エンジン回転数調整ダイヤル７５が設けられている。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジンの回転数を調整するためのダイヤルであり、例えば、エンジン回転数を段階的に切り替えることができる。本実施形態では、エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリング（ＩＤＬＥ）モードの４段階にエンジン回転数を切り替えることができるように設けられている。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に送る。なお、図２には、エンジン回転数調整ダイヤル７５によりＨモードが選択された状態が示されている。
　ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、２番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルＰＳを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、３番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードのエンジン回転数で一定回転数に制御される。
　次に、図３を参照して、ショベルＰＳのコントローラ３０及びマシンガイダンス装置５０に設けられている各種機能について説明する。図３は、マシンガイダンス装置５０の構成例を示すブロック図である。
　コントローラ３０は、ＥＣＵ７４を含むショベルＰＳ全体の動作を制御する。コントローラ３０は、ゲートロックレバー４９が押し下げられている状態では、ゲートロック弁４９ａを閉状態とし、ゲートロックレバー４９が引き上げられている状態では、ゲートロック弁４９ａを開状態とするように制御する。ゲートロック弁４９ａは、コントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等との間の油路に設けられている切替弁である。なお、ゲートロック弁４９ａは、コントローラ３０からの指令によって開閉する構成になっているが、ゲートロックレバー４９と機械的に接続され、ゲートロックレバー４９の動作に応じて開閉する構成であってもよい。
　ゲートロック弁４９ａは、閉状態において、コントロールバルブ１７と操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等との間の作動油の流れを遮断して操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作を無効にする。また、ゲートロック弁４９ａは、開状態において、コントロールバルブ１７と操作レバー等との間で作動油を連通させて操作レバー２６Ａ～２６Ｃ等の操作を有効にする。
　コントローラ３０は、ゲートロック弁４９ａが開状態となり、操作レバー２６Ａ～２６Ｃの操作が有効になった状態で、圧力センサ１５ａ，１５ｂによって検出されるパイロット圧から、各レバーの操作量を検出する。
　コントローラ３０は、ショベルＰＳ全体の動作の制御に加えて、マシンガイダンス装置５０によるガイダンスを行うか否かを制御する。具体的には、コントローラ３０は、ショベルＰＳが休止中であると判定したときは、マシンガイダンス装置５０によるガイダンスを中止するように、マシンガイダンス装置５０にガイダンス中止指令を送る。
　また、コントローラ３０は、オートアイドルストップ指令をＥＣＵ７４に対して出力する際に、ガイダンス中止指令をマシンガイダンス装置５０に出力してもよい。あるいは、コントローラ３０は、ゲートロックレバー４９が押し下げられた状態にあると判定した場合に、ガイダンス中止指令をマシンガイダンス装置５０に出力してもよい。
　次に、マシンガイダンス装置５０について説明する。マシンガイダンス装置５０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、車体傾斜センサＳ４、ＧＰＳ装置Ｐ１、入力装置４５等から、コントローラ３０に供給される各種信号及びデータを受信する。
　マシンガイダンス装置５０は、受信した信号及びデータに基づいてバケット６等のアタッチメントの実際の動作位置を算出する。そして、マシンガイダンス装置５０は、アタッチメントの実際の動作位置と目標施工面とを比較し、例えばバケット６と目標施工面との間の距離等を算出する。マシンガイダンス装置５０は、ショベルＰＳの旋回中心軸からバケット６の爪先までの距離や、目標施工面の傾斜角度等も算出し、これらを作業情報として表示装置４０に送信する。
　なお、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とが別に設けられている場合には、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とは、ＣＡＮを通じて互いに通信可能に接続される。
　マシンガイダンス装置５０は、高さ算出部５０３、比較部５０４、表示制御部５０５、及びガイダンスデータ出力部５０６を有する。
　高さ算出部５０３は、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の検出信号から求められるブーム４、アーム５、及びバケット６の角度から、バケット６の先端（爪先）の高さを算出する。
　比較部５０４は、高さ算出部５０３が算出したバケット６の先端（爪先）の高さと、ガイダンスデータ出力部５０６から出力されるガイダンスデータにおいて示される目標施工面の位置とを比較する。また、比較部５０４は、ショベルＰＳに対する目標施工面の傾斜角度を求める。高さ算出部５０３や比較部５０４において求められた各種データは、記憶装置４７に記憶される。
　表示制御部５０５は、比較部５０４によって求められたバケット６の高さや目標施工面の傾斜角度等を、作業情報として表示装置４０に送信する。表示装置４０は、撮像装置８０から送られる撮影画像と共に、表示制御部５０５から送られる作業情報を画面に表示する。表示装置４０の表示画面構成については後述する。また、表示制御部５０５は、バケット６が目標施工面よりも低い位置になった場合等には、音声出力装置４３を介して操作者に警報を発することができる。
　次に、図４を参照して、ガイダンスモードの際に表示される出力画像の一例について説明する。ガイダンスモードは、マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を実行する際に選択される動作モードである。本実施形態では、ガイダンスモードボタン（図示せず）が押下された場合に開始する。ガイダンスモードは、例えば、ショベルＰＳで法面整形を行う際に選択される。図４は、ガイダンスモードの際に表示される出力画像の一例を示す図である。図４の例では、基準位置及び目標施工面は既に設定されている。
　図４に示されるように、表示装置４０の画像表示部４１に表示される出力画像Ｇｘは、時刻表示部４１１、回転数モード表示部４１２、走行モード表示部４１３、エンジン制御状態表示部４１５、尿素水残量表示部４１６、燃料残量表示部４１７、冷却水温表示部４１８、エンジン稼働時間表示部４１９、カメラ画像表示部４２０、作業ガイダンス表示部４３０を有する。回転数モード表示部４１２、走行モード表示部４１３、及びエンジン制御状態表示部４１５は、ショベルＰＳの設定状態に関する情報を表示する表示部である。尿素水残量表示部４１６、燃料残量表示部４１７、冷却水温表示部４１８、及びエンジン稼働時間表示部４１９は、ショベルＰＳの運転状態に関する情報を表示する表示部である。各部に表示される画像は、表示装置４０の変換処理部４０ａによって、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０から送信される各種データ及び撮像装置８０から送信されるカメラ画像を用いて生成される。
　時刻表示部４１１は、現在の時刻を表示する。図４の例では、デジタル表示が採用され、現在時刻（１０時５分）が示されている。
　回転数モード表示部４１２は、エンジン回転数調整ダイヤル７５によって設定されている回転数モードをショベルＰＳの稼働情報として画像表示する。回転数モードは、例えば、上記したＳＰモード、Ｈモード、Ａモード及びアイドリングモードの４つを含む。図４の例では、ＳＰモードを表す記号「ＳＰ」が表示されている。
　走行モード表示部４１３は、走行モードをショベルＰＳの稼働情報として表示する。走行モードは、可変容量モータを用いた走行用油圧モータの設定状態を表す。例えば、走行モードは、低速モード及び高速モードを有し、低速モードでは「亀」を象ったマークが表示され、高速モードでは「兎」を象ったマークが表示される。図４の例では、「亀」を象ったマークが表示されており、操作者は低速モードが設定されていることを認識できる。
　エンジン制御状態表示部４１５は、エンジン１１の制御状態をショベルＰＳの稼働情報として表示する。図４の例では、エンジン１１の制御状態として「自動減速・自動停止モード」が選択されている。「自動減速・自動停止モード」は、非操作状態の継続時間に応じて、エンジン回転数を自動的に低減し、さらにはエンジン１１を自動的に停止させる制御状態を意味する。その他、エンジン１１の制御状態には、「自動減速モード」、「自動停止モード」、「手動減速モード」等がある。
　尿素水残量表示部４１６は、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態をショベルＰＳの稼働情報として画像表示する。図４の例では、現在の尿素水の残量状態を表すバーゲージが表示されている。尿素水の残量は、尿素水タンクに設けられている尿素水残量センサが出力するデータに基づいて表示される。
　燃料残量表示部４１７は、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を稼働情報として表示する。図４の例では、現在の燃料の残量状態を表すバーゲージが表示されている。燃料の残量は、燃料タンクに設けられている燃料残量センサが出力するデータに基づいて表示される。
　冷却水温表示部４１８は、エンジン冷却水の温度状態をショベルＰＳの稼働情報として表示する。図４の例では、エンジン冷却水の温度状態を表すバーゲージが表示されている。エンジン冷却水の温度は、エンジン１１に設けられている水温センサ１１ｃが出力するデータに基づいて表示される。
　エンジン稼働時間表示部４１９は、エンジン１１の累積稼働時間をショベルＰＳの稼働情報として表示する。図４の例では、運転者によりカウントがリスタートされてからの稼働時間の累積が、単位「ｈｒ（時間）」と共に表示されている。エンジン稼働時間表示部４１９には、ショベル製造後の全期間の生涯稼働時間又は操作者によりカウントがリスタートされてからの区間稼働時間が表示される。
　カメラ画像表示部４２０は、撮像装置８０によって撮影された画像を表示する。図４の例では、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラ８０Ｂによって撮影された画像がカメラ画像表示部４２０に表示されている。カメラ画像表示部４２０には、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左側カメラ８０Ｌ又は上面右端に取り付けられた右側カメラ８０Ｒによって撮像されたカメラ画像が表示されてもよい。また、カメラ画像表示部４２０には、左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ及び後方カメラ８０Ｂのうちの複数のカメラによって撮影された画像が並ぶように表示されてもよい。また、カメラ画像表示部４２０には、左側カメラ８０Ｌ、右側カメラ８０Ｒ及び後方カメラ８０Ｂの少なくとも２つによって撮像された複数のカメラ画像の合成画像が表示されてもよい。合成画像は、例えば、俯瞰画像であってもよい。
　各カメラは上部旋回体３の一部がカメラ画像に含まれるように設置されている。表示される画像に上部旋回体３の一部が含まれることで、操作者は、カメラ画像表示部４２０に表示される物体とショベルＰＳとの間の距離感を把握し易くなる。
　カメラ画像表示部４２０には、表示中のカメラ画像を撮影した撮像装置８０の向きを表すカメラアイコン４２１が表示されている。カメラアイコン４２１は、ショベルＰＳの形状を表すショベルアイコン４２１ａと、表示中のカメラ画像を撮像した撮像装置８０の向きを表す帯状の方向表示アイコン４２１ｂとで構成されている。カメラアイコン４２１は、ショベルＰＳの設定状態に関する情報を表示する表示部である。
　図４の例では、ショベルアイコン４２１ａの下側（アタッチメントの反対側）に方向表示アイコン４２１ｂが表示されている。これは、後方カメラ８０Ｂによって撮影されたショベルＰＳの後方の画像がカメラ画像表示部４２０に表示されていることを表す。例えば、カメラ画像表示部４２０に右側カメラ８０Ｒによって撮影された画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４２１ａの右側に方向表示アイコン４２１ｂが表示される。また、例えばカメラ画像表示部４２０に左側カメラ８０Ｌによって撮影された画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４２１ａの左側に方向表示アイコン４２１ｂが表示される。
　操作者は、例えば、キャビン１０内に設けられている画像切替スイッチを押下することで、カメラ画像表示部４２０に表示する画像を他のカメラにより撮影された画像等に切り替えることができる。
　ショベルＰＳに撮像装置８０が設けられていない場合には、カメラ画像表示部４２０の代わりに、異なる情報が表示されてもよい。
　作業ガイダンス表示部４３０は、各種作業のためのガイダンス情報を表示する。図５Ａ～Ｃは、作業ガイダンス表示部４３０の第１構成例を示す図である。図５Ａ～Ｃの例では、作業ガイダンス表示部４３０は、作業部位ガイダンス情報の一例である爪先ガイダンス情報を表示する、位置表示画像４３１、第１目標施工面表示画像４３２、第２目標施工面表示画像４３３、バケット左端情報画像４３４、バケット右端情報画像４３５、側面視数値情報画像４３６、正面視数値情報画像４３７、アタッチメント画像４３８、距離形式画像４３９及び目標設定画像４４０を含む。
　位置表示画像４３１は、目標施工面の表示位置に対するバケット６の作業部位（先端）の表示位置の変化により、バケット６の作業部位（先端）から目標施工面までの相対距離の大きさの変化を、表示箇所を変化させることで表す第１画像の一例である。図５Ａ～Ｃの例では、位置表示画像４３１は、複数の図形（セグメント）が縦方向に配列されたバーゲージである。位置表示画像４３１は、目標セグメントＧ１と、複数のセグメントＧ２とを有する。
　目標セグメントＧ１は、目標施工面の位置を表す図形である。本実施形態では、バケット６の作業部位（先端）から目標施工面までの相対距離が所定範囲内であることを示す図形（直線）である。所定範囲は、適切な相対距離の範囲として予め設定された範囲である。相対距離が所定範囲内であることは、バケット６の作業部位が適切な位置にあることを意味する。目標セグメントＧ１は、第２画像と同じ高さに配置される。第２画像は、目標施工面に対するアタッチメントの作業部位の距離の大きさの変化を、同一箇所における表示形式を変化させることで表す。同一箇所における表示形式は、例えば、アイコン、背景色、数値等を含む。第２画像の表示形式の変化は、アイコン形状、色、及び、数値の少なくともいずれかの変化である。本実施形態では、第２画像は、バケット左端情報画像４３４とバケット右端情報画像４３５の組み合わせである。目標セグメントＧ１は、バケット左端情報画像４３４及びバケット右端情報画像４３５のそれぞれと同一の高さに配置されている。例えば、目標セグメントＧ１、バケット左端情報画像４３４及びバケット右端情報画像４３５は、上下方向の中央の高さが一致するように配置されている。
　セグメントＧ２は、それぞれ所定の相対距離に対応する図形である。対応する相対距離が小さいセグメントＧ２ほど、目標セグメントＧ１の近くに配置され、対応する相対距離が大きいセグメントＧ２ほど、目標セグメントＧ１から遠くに配置される。各セグメントＧ２は、相対距離と共に、バケット６の移動方向を示す。バケット６の移動方向は、バケット６の作業部位を目標施工面に近づける方向である。本実施形態では、セグメントＧ２Ｄは、バケット６を下方に移動させれば目標施工面に近づくことを表し、セグメントＧ２Ｕは、バケット６を上方に移動させれば目標施工面に近づくことを表す。
　位置表示画像４３１は、バケット６の作業部位（先端）から目標施工面までの実際の相対距離に対応するセグメントＧ２を、他のセグメントＧ２とは異なる所定の色で表示する。他のセグメントＧ２と異なる色で表示されるセグメントＧ２をセグメントＧ２Ａという。位置表示画像４３１は、セグメントＧ２Ａを所定の色で表示することにより、相対距離及び移動方向を示す。バケット６の作業部位（先端）から目標施工面までの相対距離が大きいほど、目標セグメントＧ１から遠いセグメントＧ２がセグメントＧ２Ａとして所定の色で表示される。また、バケット６の作業部位（先端）から目標施工面までの相対距離が小さいほど、目標セグメントＧ１に近いセグメントＧ２がセグメントＧ２Ａとして所定の色で表示される。このように、セグメントＧ２Ａは、相対距離の変化に応じて、上下方向に位置が変化するように表示される。
　セグメントＧ２Ａは、相対距離が所定範囲の最大値より大きい場合、第１色で表示される。第１色は、例えば、白や黄色などの目立たない色である。これは、相対距離が所定範囲の最大値より大きい場合、操作者に注意喚起する必要性が低いためである。また、セグメントＧ２Ａは、相対距離が所定範囲内の場合、第２色で表示される。第２色は、緑などの目立つ色である。これは、バケット６が適切な位置にあることを操作者にわかりやすく知らせるためである。また、セグメントＧ２Ａは、相対距離が所定範囲の最小値より小さい場合、第３色で表示される。第３色は、赤などの目立つ色である。これは、バケット６の作業部位により目標施工面が余計に削られる恐れがあることを操作者に注意喚起するためである。
　また、位置表示画像４３１は、バケット６の実際の相対距離が所定範囲内である場合、目標セグメントＧ１を、他のセグメントと異なる所定の色で表示する。すなわち、位置表示画像４３１は、目標セグメントＧ１を所定の色で表示することにより、相対距離が所定範囲内であることを示す。目標セグメントＧ１は、上述の第２色で表示されるのが好ましい。これは、バケット６が適切な位置にあることを操作者にわかりやすく知らせるためである。
　なお、セグメントＧ２Ａ及び目標セグメントＧ１が所定の色で表示されている間、他のセグメントＧ２は、目立たない色（背景色と同一又は類似する色など）で表示されてもよいし、表示されていなくてもよい。
　第１目標施工面表示画像４３２は、バケット６と目標施工面との関係を模式的に表示する。第１目標施工面表示画像４３２には、側面から見たときのバケット６と目標施工面とが、第１図形としてのバケットアイコンＧ３及び目標施工面画像Ｇ４で模式的に表示される。バケットアイコンＧ３は、バケット６の左側面６ｌ（図１を参照）を表す図形である。但し、バケットアイコンＧ３は、バケット６の右側面を表す図形であってもよく、バケット６を側面から見たときの形で表されていてもよい。目標施工面画像Ｇ４は、目標施工面としての地面を表す図形であり、目標施工面としての地面を側面から見たときの形で表されている。目標施工面画像Ｇ４は、バケット６を縦断する鉛直面における目標施工面を表す線分と水平線との間に形成される角度（目標法面角度θであり、以下、「縦傾斜角」とする。）と共に表示されてもよい。バケットアイコンＧ３と目標施工面画像Ｇ４との縦間隔は、実際のバケット６の先端と目標施工面との距離の変化に応じて変化するように表示される。バケットアイコンＧ３と目標施工面画像Ｇ４との相対傾斜角も同様に、実際のバケット６と目標施工面との相対傾斜角の変化に応じて変化するように表示される。本実施形態では、バケットアイコンＧ３が固定された状態で、目標施工面画像Ｇ４の表示高さ及び表示角度が変化するように構成されている。但し、目標施工面画像Ｇ４が固定された状態で、バケットアイコンＧ３の表示高さ及び表示角度が変化するように構成されてもよく、バケットアイコンＧ３及び目標施工面画像Ｇ４のそれぞれの表示高さ及び表示角度が変化するように構成されてもよい。
　第１目標施工面表示画像４３２は、バケット６の実際の動きを模式的に表示する。第１目標施工面表示画像４３２には、側面から見たときのバケット６の前後方向の動作が、バケットアイコンＧ３と第２図形としてのアニメーションアイコンＧ２１との相対的な位置で模式的に表示される。アニメーションアイコンＧ２１は、目標施工面画像Ｇ４に対して予め定められた位置に設定される。アニメーションアイコンＧ２１の位置は、実際のバケット６の前後方向の動作（例えば、移動距離、移動速度）に応じて変化するように構成されている。図５Ａ～Ｃの例では、アニメーションアイコンＧ２１は、目標施工面画像Ｇ４の下方に表示されており、２つの同一サイズのドット（点）で表される図形である。本実施形態では、バケット６が操作者に近づく方向（後方向）に移動する場合、アニメーションアイコンＧ２１は、バケット６の移動方向とは反対方向である前方向、例えば、目標施工面画像Ｇ４に沿って左下方へ移動するように構成されている。これにより、バケットアイコンＧ３のアニメーションアイコンＧ２１に対する相対的な位置が後方向に移動する。そのため、操作者は、バケット６が操作者に近づく方向（後方向）に移動していることを容易に認識できる。また、バケット６が操作者から遠ざかる方向（前方向）に移動する場合、アニメーションアイコンＧ２１は、バケット６の移動方向とは反対方向である後方向、例えば、目標施工面画像Ｇ４に沿って右上方へ移動するように構成されている。これにより、バケットアイコンＧ３のアニメーションアイコンＧ２１に対する相対的な位置が前方向に移動する。そのため、操作者は、バケット６が操作者から遠ざかる方向（前方向）に移動していることを容易に認識できる。また、アニメーションアイコンＧ２１は、目標施工面画像Ｇ４に対して予め定められた位置に設定されるため、バケットアイコンＧ３とアニメーションアイコンＧ２１との相対的な関係は、バケット６と実際の地面における任意の点との相対的な関係と等しい関係になる。このため、バケット６が早く動くと、画面上におけるアニメーションアイコンＧ２１も早く移動する。また、バケット６の動きに伴って、アニメーションアイコンＧ２１が画面端部（例えば左端部）まで移動し、画面から消える際に、反対側の画面端部（例えば右端部）に次のアニメーションアイコンＧ２１が現れる。但し、次のアニメーションアイコンＧ２１が現れるタイミングは、任意のタイミングであってよく、例えばアニメーションアイコンＧ２１が画面から消える前であってもよい。
　図５Ａ～Ｃの例では、図５Ａ、図５Ｂ、図５Ｃの順番でアニメーションアイコンＧ２１が目標施工面画像Ｇ４に沿って左下方へ移動している。そのため、操作者は、バケット６が操作者に近づく方向（後方向）に移動していると認識できる。なお、アニメーションアイコンＧ２１は、例えば１つ又は３つ以上のドットで表される図形であってもよい。アニメーションアイコンＧ２１が複数のドットで表される場合、複数のドットはすべてが同一サイズのドットであってもよく、異なるサイズのドットを含んでいてもよい。また、１つ又は３つ以上のドットで表される図形が同時に複数表示されていてもよく、この場合、複数の図形は、例えば目標施工面画像Ｇ４に沿って間隔を有して表示される。
　また、アニメーションアイコンＧ２１は、１又は複数のライン（線）で表される図形であってもよい。図６Ａ～Ｃは、作業ガイダンス表示部４３０の第２構成例を示す図である。図６Ａ～Ｃの例では、アニメーションアイコンＧ２１は、目標施工面画像Ｇ４から下方に延びる２本のラインで表される図形である。図６Ａ～Ｃの例では、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃの順番でアニメーションアイコンＧ２１が目標施工面画像Ｇ４に沿って左下方へ移動している。そのため、操作者は、バケット６が操作者に近づく方向（後方向）に移動していると認識できる。なお、アニメーションアイコンＧ２１は、例えば１つ又は３つ以上のラインで表される図形であってもよい。アニメーションアイコンＧ２１が複数のラインで表される場合、複数のラインは全てが同一長さのラインであってもよく、異なる長さのラインを含んでいてもよい。また、１つ又は３つ以上のラインで表される図形が同時に複数表示されていてもよく、この場合、複数の図形は、例えば目標施工面画像Ｇ４に沿って間隔を有して表示される。
　また、アニメーションアイコンＧ２１は、メッシュ（網掛け）で表される図形であってもよい。図７Ａ～Ｃは、作業ガイダンス表示部４３０の第３構成例を示す図である。図７Ａ～Ｃの例では、アニメーションアイコンＧ２１は、目標施工面画像Ｇ４の下方に表示されており、２つの同一サイズのメッシュで表される図形である。図７Ａ～Ｃの例では、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃの順番でアニメーションアイコンＧ２１が目標施工面画像Ｇ４に沿って左下方へ移動している。そのため、操作者は、バケット６が操作者に近づく方向（後方向）に移動していると認識できる。なお、アニメーションアイコンＧ２１は、例えば１つ又は３つ以上のメッシュで表される図形であってもよい。アニメーションアイコンＧ２１が複数のメッシュで表される場合、複数のメッシュは全てが同一サイズのメッシュであってもよく、異なるサイズのメッシュを含んでいてもよい。また、１つ又は３つ以上のメッシュで表される図形が同時に複数表示されていてもよく、この場合、複数の図形は、例えば目標施工面画像Ｇ４に沿って間隔を有して表示される。
　さらに、アニメーションアイコンＧ２１は、図５Ａ～Ｃ、図６Ａ～Ｃ及び図７Ａ～Ｃに示された図形を組み合わせたものであってもよく、他の図形であってもよい。
　また、アニメーションアイコンＧ２１は、実際のバケット６の前後の移動方向を表す図形（例えば矢印）であってもよい。この場合、アニメーションアイコンＧ２１は、実際のバケット６の前後方向の動作（例えば、移動距離、移動速度）に応じて点滅するように構成される。例えば、バケット６が早く動くと、画面上におけるアニメーションアイコンＧ２１も早く点滅する。
　操作者は、上記のように構成される第１目標施工面表示画像４３２を見ることで、バケット６と目標施工面との位置関係、目標施工面の大体の縦傾斜角、及びバケット６の前後方向の動作を把握できる。なお、第１目標施工面表示画像４３２には、操作者の視認性を高めるために、実際の傾斜角よりも大きくなるように傾けられた目標施工面画像Ｇ４が表示されていてもよい。
　第２目標施工面表示画像４３３は、バケット６と目標施工面と作業部位との関係を模式的に表示する。第２目標施工面表示画像４３３には、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときのバケット６と目標施工面と作業部位とが、第１図形としてのバケットアイコンＧ５、目標施工面画像Ｇ６及び作業部位画像Ｇ７で模式的に表示される。バケットアイコンＧ５は、バケット６の前面６ｆ（図１を参照）を表す図形である。但し、バケットアイコンＧ５は、バケット６の背面６ｂ（図１を参照）を表す図形であってもよく、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときのバケット６の形で表されていてもよい。目標施工面画像Ｇ６は、目標施工面としての地面を表す図形であり、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときの形で表されている。目標施工面画像Ｇ６は、バケット６を横断する鉛直面における目標施工面を表す線分と水平線との間に形成される角度（目標法面角度θであり、以下、「横傾斜角」とする。）と共に表示されてもよい。作業部位画像Ｇ７は、バケット６の作業部位を示す図形である。作業部位は、バケット６の先端のうち、操作者により選択された部位である。操作者は、バケット６の先端のうち、左端（左端の爪先）、右端（右端の爪先）、中央（中央の爪先）などを作業部位として選択できる。なお、「左右」は、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときの左右である。図５Ａ～Ｃの例では、作業部位として、バケット６の左端が選択されている。このため、バケットアイコンＧ５の先端左端に作業部位画像Ｇ７が重畳して表示されている。バケットアイコンＧ５と目標施工面画像Ｇ６との縦間隔は、実際のバケット６の先端と目標施工面との距離の変化に応じて変化するように表示される。バケットアイコンＧ５と目標施工面画像Ｇ６との相対傾斜角も同様に、実際のバケット６と目標施工面との相対傾斜角の変化に応じて変化するように表示される。また、作業部位画像Ｇ７は、位置表示画像４３１と対応している。具体的には、目標施工面画像Ｇ６と作業部位画像Ｇ７との間の距離は、位置表示画像４３１における目標セグメントＧ１とセグメントＧ２Ａと間の距離に対応している。
　第２目標施工面表示画像４３３は、バケット６の実際の動きを模式的に表示する。第２目標施工面表示画像４３３には、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときのバケット６の左右方向の動作が、バケットアイコンＧ５と第２図形としてのアニメーションアイコンＧ２２との相対的な位置で模式的に表示される。アニメーションアイコンＧ２２は、目標施工面画像Ｇ６に対して予め定められた位置に設定される。アニメーションアイコンＧ２２の位置は、実際のバケット６の左右方向の動作（例えば、移動距離、移動速度）に応じて変化するように構成されている。図８Ａ～Ｃは、作業ガイダンス表示部４３０の第４構成例を示す図である。図８Ａ～Ｃの例では、アニメーションアイコンＧ２２は、目標施工面画像Ｇ６の下方に表示されており、２つの同一形状のドット（点）で表される図形である。本実施形態では、上部旋回体３が旋回することによりバケット６が左方向に移動する場合、アニメーションアイコンＧ２２は、上部旋回体３の旋回方向とは反対方向、例えば、目標施工面画像Ｇ６に沿って右方向へ移動するように構成されている。これにより、バケットアイコンＧ５のアニメーションアイコンＧ２２に対する相対的な位置が左方向に向かって移動するので、操作者はバケット６が左方向に移動していることを容易に認識できる。また、上部旋回体３が旋回することによりバケット６が右方向に移動する場合、アニメーションアイコンＧ２２は、上部旋回体３の旋回方向とは反対方向、例えば、目標施工面画像Ｇ６に沿って左方向へ移動するように構成されている。これにより、バケットアイコンＧ５のアニメーションアイコンＧ２２に対する相対的な位置が右方向に向かって移動するので、操作者はバケット６が右方向に移動していることを容易に認識できる。また、アニメーションアイコンＧ２２は、目標施工面画像Ｇ６に対して予め定められた位置に設定されるため、バケットアイコンＧ５とアニメーションアイコンＧ２２との相対的な関係は、バケット６と実際の地面における任意の点との相対的な関係と等しい関係になる。このため、バケット６が早く動くと、画面上におけるアニメーションアイコンＧ２２も早く移動する。また、バケット６の動きに伴って、アニメーションアイコンＧ２２が画面端部（例えば右端部）まで移動し、画面から消える際に、反対側の画面端部（例えば左端部）に次のアニメーションアイコンＧ２２が現れる。但し、次のアニメーションアイコンＧ２２が現れるタイミングは、任意のタイミングであってよく、例えばアニメーションアイコンＧ２２が画面から消える前であってもよい。
　図８Ａ～Ｃの例では、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃの順番でアニメーションアイコンＧ２２が目標施工面画像Ｇ６に沿って右方向へ移動している。そのため、操作者は、バケット６が左方向に移動していると認識できる。なお、アニメーションアイコンＧ２２は、図８Ａ～Ｃに示される図形に限定されず、種々の図形であってよく、例えば図５Ａ～Ｃ、図６Ａ～Ｃ及び図７Ａ～Ｃに示したアニメーションアイコンＧ２１と同様の図形であってもよい。
　また、アニメーションアイコンＧ２３は、実際のバケット６の左右の移動方向を表す図形（例えば矢印）であってもよい。この場合、アニメーションアイコンＧ２２は、実際のバケット６の左右方向の動作（例えば、移動距離、移動速度）に応じて点滅するように構成される。例えば、バケット６が早く動くと、画面上におけるアニメーションアイコンＧ２２も早く点滅する。
　操作者は、上記のように構成される第２目標施工面表示画像４３３を見ることで、バケット６と目標施工面との位置関係、目標施工面の大体の横傾斜角、及びバケット６の左右方向の動作を把握できる。
　第２画像としてのバケット左端情報画像４３４は、バケット６の先端左端と目標施工面との間の距離を表示する。図５Ａ～Ｃの例では、バケット左端情報画像４３４は、第１目標施工面表示画像４３２の下部に表示されている。バケット左端情報画像４３４は、左端距離Ｇ８と方向アイコンＧ９とを表示する。左端距離Ｇ８は、バケット６の先端左端と目標施工面との間の距離を示す数値である。左端距離Ｇ８は、バケット６の左端先端が目標施工面より上方に位置する場合、正の値で表示される。また、左端距離Ｇ８は、バケット６の左端先端が目標施工面より下方に位置する場合、負の値で表示される。左端距離Ｇ８は、図５Ａ～Ｃの例では、０．００ｍとなっている。操作者は、バケット左端情報画像４３４に数値表示されている左端距離Ｇ８を見ることで、正確な左端距離を知ることができる。方向アイコンＧ９は、バケット６の移動方向を示す図形である。バケット６の移動方向は、バケット６の左端先端を目標施工面に近づける方向である。図５Ａ～Ｃの例では、バケット６の左端先端が目標施工面に位置するため、方向アイコンＧ９として、２つのセグメントＧ２Ａ及び目標セグメントＧ１と同一形状の図形が表示される。方向アイコンＧ９及びバケット左端情報画像４３４の背景の色は、左端距離Ｇ８の変化に応じて変化するように表示される。
　第２画像としてのバケット右端情報画像４３５は、バケット６の先端右端と目標施工面との間の距離を表示する。図５Ａ～Ｃの例では、バケット右端情報画像４３５は、第２目標施工面表示画像４３３の下部に、バケット左端情報画像４３４の右側に隣接して表示されている。すなわち、バケット左端情報画像４３４と、バケット右端情報画像４３５と、は同一の高さに表示されている。バケット右端情報画像４３５は、右端距離Ｇ１０と方向アイコンＧ１１とを表示する。右端距離Ｇ１０は、バケット６の先端右端と目標施工面との間の距離を示す数値である。右端距離Ｇ１０は、バケット６の右端先端が目標施工面より上方に位置する場合、正の値で表示される。また、右端距離Ｇ１０は、バケット６の右端先端が目標施工面より下方に位置する場合、負の値で表示される。右端距離Ｇ１０は、図５Ａ～Ｃの例では、左端距離Ｇ８の値とは違い、０．０３ｍとなっている。これは、図５Ａ～Ｃの例では、バケット６の先端が目標施工面に対して傾斜しているためである。操作者は、バケット右端情報画像４３５に数値表示されている右端距離Ｇ１０を見ることで、正確な右端距離を知ることができる。方向アイコンＧ１１は、バケット６の移動方向を示す図形である。バケット６の移動方向は、バケット６の右端先端を目標施工面に近づける方向である。図５Ａ～Ｃの例では、バケット６の右端先端は目標施工面より上方に位置し、バケット６の右端先端から目標施工面までの相対距離が所定範囲内であるため、方向アイコンＧ１１として、セグメントＧ２Ａ及び目標セグメントＧ１と同一形状の図形が表示される。方向アイコンＧ１１及びバケット右端情報画像４３５の背景の色は、右端距離Ｇ１０の変化に応じて変化するように表示される。
　具体的には、バケット左端情報画像４３４の背景は、左端距離Ｇ８が所定範囲の最大値より大きい場合、第１色で表示される。第１色は、例えば、白や黄色などの目立たない色である。これは、左端距離Ｇ８が所定範囲の最大値より大きい場合、操作者に注意喚起する必要性が低いためである。また、バケット左端情報画像４３４の背景は、左端距離Ｇ８が所定範囲内の場合、第２色で表示される。第２色は、緑などの目立つ色である。これは、バケット６の先端左端が適切な位置にあることを操作者にわかりやすく知らせるためである。また、バケット左端情報画像４３４の背景は、左端距離Ｇ８が所定範囲の最小値より小さい場合、第３色で表示される。第３色は、赤などの目立つ色である。これは、バケット６の先端左端により目標施工面が余計に削られる恐れがあることを操作者に注意喚起するためである。バケット右端情報画像４３５についても同様である。
　側面視数値情報画像４３６は、側面から見たときのバケット６と目標施工面との間の関係を表示する。図５Ａ～Ｃの例では、側面視数値情報画像４３６は、バケット左端情報画像４３４の下部に表示されている。側面視数値情報画像４３６は、縦バケット角度Ｇ１２と縦バケットアイコンＧ１３とを表示する。縦バケット角度Ｇ１２は、バケット６を縦断する鉛直面における、バケット６の背面と目標施工面との間の相対角度を示す数値である。縦バケット角度Ｇ１２は、図５Ａ～Ｃの例では、１０．３４°となっている。操作者は、側面視数値情報画像４３６に数値表示されている縦バケット角度Ｇ１２の値を見ることで、正確な縦バケット角度を知ることができる。縦バケットアイコンＧ１３は、縦バケット角度Ｇ１２を模式的に表す図形である。縦バケットアイコンＧ１３は、例えば、目標施工面を基準として、バケット６を側面から見たときの、バケット６及び目標施工面の形で表される。本実施形態では、縦バケットアイコンＧ１３におけるバケット部分の傾きは３段階の傾きで表される。３段階の傾きはそれぞれ、縦バケット角度Ｇ１２が正値、ゼロ、又は、負値であることを表す。但し、縦バケットアイコンＧ１３におけるバケット部分の傾きは、固定されていてもよく、縦バケット角度Ｇ１２の変化に応じて変化するように表示されてもよい。
　正面視数値情報画像４３７は、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときのバケット６と目標施工面との間の関係を表示する。図５Ａ～Ｃの例では、正面視数値情報画像４３７は、バケット右端情報画像４３５の下部に、側面視数値情報画像４３６の右側に隣接して表示されている。正面視数値情報画像４３７は、横バケット角度Ｇ１４と横バケットアイコンＧ１５とを表示する。横バケット角度Ｇ１４は、バケット６を横断する鉛直面における、バケット６の爪先線と目標施工面との間の相対角度を示す数値である。横バケット角度Ｇ１４は、図５Ａ～Ｃの例では、１２．１１°となっている。操作者は、正面視数値情報画像４３７に数値表示されている横バケット角度Ｇ１４の値を見ることで、正確な横バケット角度を知ることができる。横バケットアイコンＧ１５は、横バケット角度Ｇ１４を模式的に表す図形である。横バケットアイコンＧ１５は、例えば、目標施工面を基準として、操作者がキャビン１０内に座ってショベルＰＳの前方を見たときの、バケット６及び目標施工面の形で表される。本実施形態では、横バケットアイコンＧ１５におけるバケット部分の傾きは、縦バケットアイコンＧ１３の場合と同様、３段階の傾きで表される。３段階の傾きはそれぞれ、横バケット角度Ｇ１４が正値、ゼロ、又は、負値であることを表す。但し、横バケットアイコンＧ１５におけるバケット部分の傾きは、固定されていてもよく、横バケット角度Ｇ１４の変化に応じて変化するように表示されてもよい。
　アタッチメント画像４３８は、装着されているアタッチメントを表す画像である。図５Ａ～Ｃの例では、アタッチメント画像４３８は、作業ガイダンス表示部４３０の下端に表示されている。ショベルＰＳには、バケット６、削岩機、グラップル、リフティングマグネット等の様々なエンドアタッチメントが装着される。アタッチメント画像４３８は、例えば、これらのエンドアタッチメントを象ったマーク及びアタッチメントに対応する番号を表示する。アタッチメントの番号は予め登録されている。図５Ａ～Ｃの例では、アタッチメント画像４３８は、エンドアタッチメントとして番号１に対応するバケット６が装着されていることを示している。エンドアタッチメントとして削岩機が装着されている場合には、例えば、アタッチメント画像４３８には削岩機を象ったマークが、削岩機に対応する番号と共に表示される。
　距離形式画像４３９は、バケット左端情報画像４３４に表示される左端距離Ｇ８と、バケット右端情報画像４３５に表示される右端距離Ｇ１０と、の表示形式を表す画像である。図５Ａ～Ｃの例では、距離形式画像４３９は、作業ガイダンス表示部４３０の下端に、アタッチメント画像４３８の右側に隣接して表示されている。左端距離Ｇ８及び右端距離Ｇ１０は、鉛直距離表示形式、又は、法線距離表示形式のいずれかの形式で表示される。鉛直距離は、目標施工面に対する鉛直方向の距離である。法線距離は、目標施工面に対する法線方向の距離である。操作者は、左端距離Ｇ８及び右端距離Ｇ１０の表示形式を、鉛直距離表示形式又は法線距離表示形式に選択可能である。左端距離Ｇ８及び右端距離Ｇ１０は、操作者により選択された表示形式で表示される。距離形式画像４３９は、操作者により選択された表示形式を象ったマークを表示する。図５Ａ～Ｃの例では、左端距離Ｇ８及び右端距離Ｇ１０は、鉛直距離表示形式で表示されている。
　目標設定画像４４０は、目標値や目標施工面を設定済みか否か、を表す画像である。図５Ａ～Ｃの例では、目標設定画像４４０は、作業ガイダンス表示部４３０の下端に、距離形式画像４３９の右側に隣接して表示されている。目標設定画像４４０は、目標値や目標施工面が設定済みか否かに対応するマークを表示する。図５Ａ～Ｃの例では、目標設定画像４４０は、目標値及び目標設定画像が既に設定されていることを表している。
　以上に説明したように、本発明の実施形態に係るショベルＰＳでは、実際のバケット６の動作に応じて、第１目標施工面表示画像４３２及び／又は第２目標施工面表示画像４３３に表示されるアニメーションアイコンＧ２１、Ｇ２２の位置が移動する。これにより、操作者は、作業ガイダンス表示部４３０を見ることにより、バケット６の動作（例えば、移動方向、移動速度）を容易に把握することができる。即ち、視認性が向上する。
　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。
　例えば、上記の実施形態では、第１目標施工面表示画像４３２又は第２目標施工面表示画像４３３がバケット６の実際の動きを模式的に表示する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１目標施工面表示画像４３２及び第２目標施工面表示画像４３３がバケット６の実際の動きを模式的に表示してもよい。
　ショベルは、表示装置４０とは別の独立した表示装置４０Ｓを備えていてもよい。表示装置４０Ｓは、例えば表示装置４０と同様、コントローラ３０又はマシンガイダンス装置５０の出力に基づいて表示用の画像を生成する変換処理部を有する。表示装置４０Ｓは、例えばキャビン１０の床から鉛直上方に延びる取付用ステーに取り付けられる。表示装置４０は、例えば、メイン画面、情報表示・設定画面等を表示するモニタであってよい。表示装置４０Ｓは、例えば、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のＩＣＴを利用した機能に関する専用モニタであってよい。但し、表示装置４０は、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のＩＣＴを利用した機能に関する情報を表示してもよく、表示装置４０Ｓは、メイン画面、情報表示・設定画面等を表示してもよい。
　図９は、測量モードの際に表示装置４０に表示される出力画像の構成例を示す図である。図１０は、測量モードの際に別の表示装置４０Ｓに表示される出力画像の構成例を示す図である。
　図９及び図１０の例では、表示装置４０はメイン画面、情報表示・設定画面等を表示し、表示装置４０Ｓはマシンガイダンス機能、マシンガイダンス機能、マシンコントロール機能等のＩＣＴを利用した機能に関する情報を表示している。
　具体的には、図９に示されるように、表示装置４０の画像表示部４１に表示される出力画像Ｇｘ１は、時刻表示部４１１、回転数モード表示部４１２、アタッチメント表示部４１４、エンジン制御状態表示部４１５、尿素水残量表示部４１６、燃料残量表示部４１７、冷却水温表示部４１８、エンジン稼働時間表示部４１９、カメラ画像表示部４２０、平均燃費表示部４４１、作動油温表示部４４２を有する。一方、図１０に示されるように、表示装置４０Ｓの画像表示部４１ｓに表示される出力画像Ｇｘ２は、作業ガイダンス表示部４３０を有する。
　本国際出願は、２０１７年８月９日に出願した日本国特許出願第２０１７－１５４０６１号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。
１　　　下部走行体
２　　　旋回機構
３　　　上部旋回体
４　　　ブーム
５　　　アーム
６　　　バケット
１０　　キャビン
３０　　コントローラ
４０　　表示装置
４１　　画像表示部
５０　　マシンガイダンス装置
４３０　作業ガイダンス表示部
４３２　第１目標施工面表示画像
４３３　第２目標施工面表示画像
Ｇ３　　バケットアイコン
Ｇ４　　目標施工面画像
Ｇ５　　バケットアイコン
Ｇ６　　目標施工面画像
Ｇ２１　アニメーションアイコン
Ｇ２２　アニメーションアイコン
ＰＳ　　ショベル

Claims (14)

  1. 　マシンガイダンス機能又はマシンコントロール機能を有するショベルであって、
    　下部走行体と、
    　前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
    　前記上部旋回体に搭載される運転室と、
    　前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
    　前記運転室内に設けられた表示装置と、
    　を備え、
    　前記表示装置は、前記アタッチメントの作業部位と目標施工面との相対的な関係を表す第１図形と、前記作業部位の動きに対応して変化する第２図形と、を含む画像を表示する、
    　ショベル。
  2. 　前記第２図形は、前記作業部位の動きに対応して移動する、
    　請求項１に記載のショベル。
  3. 　前記第２図形は、前記作業部位の移動方向とは反対方向に移動する、
    　請求項２に記載のショベル。
  4. 　前記第１図形は、前記作業部位の形状を模式的に表した図形を含む、
    　請求項１に記載のショベル。
  5. 　前記第２図形は、前記目標施工面よりも下方に表示される、
    　請求項１に記載のショベル。
  6. 　前記第１図形は、前記作業部位及び前記目標施工面を側面から見たときの図形であり、
    　前記第２図形は、前記作業部位の前後方向の動きに対応して移動する、
    　請求項１に記載のショベル。
  7. 　前記第１図形は、前記作業部位及び前記目標施工面を正面から見たときの図形であり、
    　前記第２図形は、前記上部旋回体の旋回方向の動きに対応して移動する、
    　請求項１に記載のショベル。
  8. 　前記第２図形は、点、線分、網掛け、又はこれらの組み合わせである、
    　請求項１に記載のショベル。
  9. 　前記第２図形が前記表示装置の画面の一方の端部から消える際に、前記表示装置の画面の他方の端部から次の前記第２図形が現れる、
    　請求項２に記載のショベル。
  10. 　前記第２図形は、同時に複数表示される、
    　請求項１に記載のショベル。
  11. 　前記第２図形は、前記作業部位の動きに対応して点滅する、
    　請求項１に記載のショベル。
  12. 　前記第２図形は、前記作業部位の移動方向を表す図形である、
    　請求項１１に記載のショベル。
  13. 　アタッチメントを有するショベルの表示装置であって、
    　前記表示装置は、前記アタッチメントの作業部位と目標施工面との相対的な関係を表す第１図形と、前記作業部位の動きに対応して変化する第２図形と、を含む画像を表示する、
    　ショベルの表示装置。
  14. 　アタッチメントを有するショベルの表示方法であって、
    　前記アタッチメントの作業部位と目標施工面との相対的な関係を表す第１図形と、前記作業部位の動きに対応して変化する第２図形と、を含む画像を表示する、
    　ショベルの表示方法。
    　
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