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JP7779783B2 - hydraulic excavator - Google Patents
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JP7779783B2 - hydraulic excavator - Google Patents

hydraulic excavator

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JP7779783B2 JP2022052623A JP2022052623A JP7779783B2 JP 7779783 B2 JP7779783 B2 JP 7779783B2 JP 2022052623 A JP2022052623 A JP 2022052623A JP 2022052623 A JP2022052623 A JP 2022052623A JP 7779783 B2 JP7779783 B2 JP 7779783B2
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Description

本発明は、油圧ショベルに関する。 The present invention relates to a hydraulic excavator.

油圧ショベルで土地を造成するに当たり、フロント作業機を操作して効率良く正確に設計地形(目標地形)を形成する作業には熟練を要する。そこで、油圧ショベルの操作経験に乏しいオペレータでも正確に効率良く作業できるように、操作をガイドするいわゆるマシンガイダンス(Machine Guidance、以下MGと略記する)の機能が油圧ショベルに搭載される場合がある。このMGの一種に、フロント作業機により造成中の現在の地形(現況地形)の地表面をレーザスキャナ等の距離計でスキャンし、設計地形データと共に現況地形の測定データをモニタに表示するものがある(特許文献1)。 When developing land with a hydraulic excavator, skill is required to operate the front working equipment to efficiently and accurately form the designed terrain (target terrain). Therefore, hydraulic excavators are sometimes equipped with a so-called machine guidance (MG) function that guides operation so that even operators with little experience in operating hydraulic excavators can work accurately and efficiently. One type of MG uses a rangefinder such as a laser scanner to scan the ground surface of the current terrain (present terrain) being developed by the front working equipment, and displays the measurement data of the present terrain along with the designed terrain data on a monitor (Patent Document 1).

国際公開第2019/175917号International Publication No. 2019/175917

造成中の現況地形は必ずしも単調な形状ではなく、過渡的に起伏を伴う場合がある。この場合、距離計から出射されるレーザ光が手前の地表面で遮られて照射されないエリアが生じ得る。このようにレーザ光を遮る障害物が存在する場合、モニタに表示される測定データが真に現況地形を表しているのかが判然としない場合がある。このような状況では、オペレータはモニタに表示される測定データと造成中の現況地形とを目視で比較して真の現況地形を把握しながら作業を行う必要があり、作業効率が低下するという問題がある。 The current terrain during construction is not necessarily monotonous, and may be undulating from time to time. In this case, the laser light emitted from the rangefinder may be blocked by the ground surface in front, resulting in areas not being illuminated. When there is an obstacle blocking the laser light like this, it can be difficult to determine whether the measurement data displayed on the monitor truly represents the current terrain. In such situations, the operator must visually compare the measurement data displayed on the monitor with the current terrain during construction to determine the true current terrain while working, which reduces work efficiency.

本発明の目的は、現況地形が測定されていないエリアをモニタで確認することができ、作業効率を高めることができる油圧ショベルを提供することにある。 The object of the present invention is to provide a hydraulic excavator that allows areas where the current topography has not been measured to be checked on a monitor, thereby improving work efficiency.

上記目的を達成するために、本発明は、運転室を有する車体と、前記車体に取り付けられたフロント作業機と、前記運転室に設けたモニタと、前記車体の周囲の現況地形における複数の測距点を測距する距離計と、前記車体の周囲を複数のメッシュに分割し、前記距離計の出力に基づく前記現況地形の測定データを前記メッシュ毎に前記モニタに表示させるコントローラとを備え、前記コントローラは、前記距離計の出力に基づき、測距された前記複数の測距点の水平座標を演算し、前記複数の測距点の各測距点について隣接する測距点との水平間隔を演算し、隣接する測距点との水平間隔が前記メッシュのサイズに基づき設定された設定間隔以下の測距点のエリアについては、前記距離計の出力に基いて演算した高さデータを前記現況地形の測定データとして前記メッシュ毎に前記モニタに表示させ、隣接する測距点との水平間隔が前記設定間隔より大きい測位点のエリアについては、前記測距点が存在しない前記メッシュを測定が不能な測定不能エリアとして前記モニタに表示させる油圧ショベルを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a hydraulic excavator comprising a vehicle body having a driver's cab, a front work implement attached to the vehicle body, a monitor provided in the driver's cab, a rangefinder that measures distances to a plurality of rangefinder points on the current terrain around the vehicle body, and a controller that divides the periphery of the vehicle body into a plurality of meshes and displays measurement data of the current terrain based on the output of the rangefinder on the monitor for each of the meshes, wherein the controller calculates horizontal coordinates of the measured rangefinder points based on the output of the rangefinder, calculates the horizontal interval between each of the plurality of rangefinder points and adjacent rangefinders, and displays height data calculated based on the output of the rangefinder on the monitor as measurement data of the current terrain for each of the meshes for areas where the horizontal interval between adjacent rangefinder points is equal to or less than a set interval set based on the size of the mesh, and displays on the monitor meshes where no rangefinder points exist as unmeasurable areas where measurement is not possible, for areas where the horizontal interval between adjacent rangefinder points is greater than the set interval.

本発明によれば、現況地形が測定されていないエリアをモニタで確認することができ、作業効率を高めることができる。 This invention allows areas where the current topography has not been measured to be checked on the monitor, thereby improving work efficiency.

本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの全体構造を表す側面図FIG. 1 is a side view showing the overall structure of a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラの機能ブロック図Functional block diagram of a controller provided in a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルで距離計による現況地形の測定の様子の例を説明する模式図FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of how the current topography is measured by a distance meter in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(設計地形の高さデータの一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of height data of the designed terrain). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(現況地形の高さデータの一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of height data of the current terrain). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(設計地形と現況地形との高さの差分データの一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of difference data in height between the designed topography and the current topography). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(現況地形の断面の一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of a cross section of the current topography). 測定不能エリアの発生原理の説明図Explaining the principle behind the occurrence of unmeasurable areas 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(視界図の一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of a field of view map). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによる現況地形の傾斜量の演算アルゴリズムの例の説明図FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a calculation algorithm for the amount of slope of the current terrain by a controller provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(傾斜量図の一表示例)1 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (a display example of a tilt amount diagram). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(傾斜量図の他の表示例)10 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention (another example of displaying a tilt amount diagram). 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによる現況地形の測定処理の実行手順の全体を表すフローチャート1 is a flowchart showing the overall procedure for executing a measurement process of the current topography by a controller provided in a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるアラームの一表示例を表す図FIG. 10 is a diagram showing an example of an alarm displayed on a monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるアラームの他の表示例を表す図FIG. 10 is a diagram showing another example of an alarm displayed on the monitor provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによる障害物判定の手順の詳細を表したフローチャート1 is a flowchart showing details of an obstacle determination procedure performed by a controller provided in a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによるデータ更新の手順の詳細を表したフローチャート10 is a flowchart showing details of a data updating procedure performed by a controller provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによるガイダンス表示の手順の詳細を表したフローチャート10 is a flowchart showing details of a procedure for displaying guidance by a controller provided in the hydraulic excavator according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルに備わったコントローラによる障害物判定の手順の詳細を表したフローチャート10 is a flowchart showing details of an obstacle determination procedure performed by a controller provided in a hydraulic excavator according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る油圧ショベルに備わったモニタに表示されるガイダンス画面の例(視界図の一表示例)10 is an example of a guidance screen displayed on a monitor provided in a hydraulic excavator according to a second embodiment of the present invention (a display example of a field of view map).

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。 The following describes an embodiment of the present invention using the drawings.

<第1実施形態>
1.油圧ショベル
図1は本発明の第1実施形態に係る油圧ショベルの全体構造を表す側面図である。以降、図1中の左側を油圧ショベル(厳密には旋回体)の前側とする。同図に示した油圧ショベルは、車体1及びフロント作業機2を含んで構成されている。車体1は、走行体3と旋回体4とから構成されている。
First Embodiment
1. Hydraulic Excavator Fig. 1 is a side view showing the overall structure of a hydraulic excavator according to a first embodiment of the present invention. Hereinafter, the left side of Fig. 1 will be referred to as the front side of the hydraulic excavator (strictly speaking, the rotating body). The hydraulic excavator shown in the figure is configured to include a vehicle body 1 and a front work implement 2. The vehicle body 1 is configured to include a running body 3 and a rotating body 4.

1-1.走行体
走行体3は、油圧ショベルの自力走行を可能とする基礎構造体であり、ホイール式の走行体でも良いが本実施形態ではクローラ式の走行体を採用した構成を例示する。走行体3は、トラックフレーム5、アイドラ(従動輪)6、走行駆動装置7、スプロケット(駆動輪)8及び履帯(クローラ)9等を含んで構成されている。トラックフレーム5は、センタフレーム5a及びセンタフレーム5aに連結した平行な左右一対のサイドフレーム5bにより、上方から見てH型に形成されている。左右のサイドフレーム5bの前後の一端側にはアイドラ6が、他端側にはスプロケット8がそれぞれ回転自在に支持されている。スプロケット8の回転軸には、走行駆動装置7の出力軸が連結されている。走行駆動装置7は走行用の油圧モータと減速機からなる。アイドラ6とスプロケット8の間には、環状の履帯9が掛け回されていて、履帯9をスプロケット8で駆動することによって走行体3が自走する。
1-1. Running Body The running body 3 is a foundation structure that enables the hydraulic excavator to travel under its own power. While a wheeled running body may be used, this embodiment illustrates a configuration in which a crawler-type running body is used. The running body 3 includes a track frame 5, idlers (driven wheels) 6, a running drive unit 7, sprockets (driving wheels) 8, and tracks (crawlers) 9. The track frame 5 is formed into an H-shape when viewed from above by a center frame 5a and a pair of parallel left and right side frames 5b connected to the center frame 5a. An idler 6 is rotatably supported at one end of each of the left and right side frames 5b, and a sprocket 8 is rotatably supported at the other end. The output shaft of the running drive unit 7 is connected to the rotation shaft of the sprocket 8. The running drive unit 7 is composed of a hydraulic motor for traveling and a reducer. A circular track 9 is looped between the idler 6 and the sprocket 8, and the running body 3 is self-propelled by driving the track 9 via the sprocket 8.

1-2.旋回体
旋回体4は、走行体3の上部に旋回可能に設けられており、旋回フレーム10、運転室11、カウンタウェイト12、機械室(エンジン室)13等を含んで構成されている。旋回フレーム10は、旋回体4のベースフレームであり、旋回輪14を介してトラックフレーム5のセンタフレーム5aの上部に設けられている。旋回フレーム10には、旋回輪14の付近に旋回モータ(不図示)が搭載されており、旋回モータの出力軸が旋回輪14に設けた歯車と噛み合うことで、走行体3に対して旋回体4が旋回する。旋回モータには電動モータを用いることもできるが、本実施形態では油圧モータが用いてある。
1-2. Swinging Unit The swinging unit 4 is rotatably mounted on the upper part of the running unit 3, and is composed of a swing frame 10, a cab 11, a counterweight 12, a machine room (engine room) 13, etc. The swing frame 10 is the base frame of the swinging unit 4, and is mounted on the upper part of the center frame 5a of the track frame 5 via a swing ring 14. A swing motor (not shown) is mounted on the swing frame 10 near the swing ring 14, and the output shaft of the swing motor meshes with a gear provided on the swing ring 14, causing the swinging unit 4 to swing relative to the running unit 3. Although an electric motor can be used as the swing motor, a hydraulic motor is used in this embodiment.

旋回フレーム10の前部には、フロント作業機2の左右方向の一方側(本例では左側)に位置するように運転室11が設置されている。旋回フレーム10における運転室11の後側には、ボンネットカバーに覆われた機械室13が設置されている。旋回フレーム10の後端には、カウンタウェイト12が取り付けられている。機械室13には、原動機、原動機で駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプから油圧アクチュエータ(ブームシリンダ25等)への圧油を制御するコントロールバルブ等の油圧システム、熱交換器類、タンク類、各種配管や配線等が収容されている。原動機には電動機を用いることもあるが、本例ではエンジン(内燃機関)が用いてある。 A cab 11 is installed at the front of the revolving frame 10, positioned to one side of the front work implement 2 in the left-right direction (the left side in this example). A machinery room 13 covered by a bonnet cover is installed behind the cab 11 on the revolving frame 10. A counterweight 12 is attached to the rear end of the revolving frame 10. The machinery room 13 houses a hydraulic system including a prime mover, a hydraulic pump driven by the prime mover, a control valve that controls pressurized oil from the hydraulic pump to hydraulic actuators (such as the boom cylinder 25), heat exchangers, tanks, various piping and wiring, etc. An electric motor may be used as the prime mover, but in this example, an internal combustion engine is used.

また、運転室11の内部には、モニタ15(図2)が設けられている。モニタ15は、各種データを表示してオペレータの操作を支援するガイダンス装置として機能する。本実施形態において、モニタ15には、距離計S2(後述)による現況地形の測定を指示する地形測定ボタン42(図2)が備わっている。この地形測定ボタン42の操作に伴って入力される測定指示の信号をトリガとして、コントローラ30が、距離計S2による現況地形の測定データを演算しモニタ15に表示出力する。地形測定ボタン42は、図4に示したようにモニタ15の画面に表示されるボタン(アイコン)であっても良いし、押しボタン等の機械的なスイッチであっても良い。機械的なスイッチを採用する場合、地形測定ボタン42はモニタ15の構成要素である必要はなく、運転席に座ったオペレータの手が届く範囲に配置された他の構造物(例えばフロント作業機2を操作する操作レバーやコンソールボックス等)に取り付けても良い。 A monitor 15 (Figure 2) is also provided inside the cab 11. The monitor 15 functions as a guidance device that displays various data to assist the operator in their operations. In this embodiment, the monitor 15 is equipped with a terrain measurement button 42 (Figure 2) that commands measurement of the current terrain using a rangefinder S2 (described below). Operation of this terrain measurement button 42 triggers a measurement command signal, which the controller 30 uses to calculate the current terrain measurement data from the rangefinder S2 and display it on the monitor 15. The terrain measurement button 42 may be a button (icon) displayed on the screen of the monitor 15, as shown in Figure 4, or a mechanical switch such as a push button. If a mechanical switch is used, the terrain measurement button 42 does not need to be a component of the monitor 15, but may be attached to another structure (e.g., a console box or an operating lever for operating the front work implement 2) located within reach of the operator seated in the driver's seat.

1-3.フロント作業機
フロント作業機2は、旋回体4に取り付けられており、作業腕21、バケット(アタッチメント)24、ブームシリンダ25、アームシリンダ26及びバケットシリンダ27を含む多関節型のフロント作業装置である。
1-3 Front Work Unit The front work unit 2 is attached to the rotating body 4 and is an articulated front work device including a work arm 21, a bucket (attachment) 24, a boom cylinder 25, an arm cylinder 26, and a bucket cylinder 27.

作業腕21は、ブーム22及びアーム23を含んで構成されている。ブーム22は、旋回体4の前部に上下方向に回動可能に、アーム23はブーム22の先端に、それぞれ回動可能に連結されている。バケット24は、アーム23の先端に回動可能に装着されている。ブームシリンダ25は、旋回体4及びブーム22に両端が連結されている。アームシリンダ26は、ブーム22及びアーム23に両端が連結されている。バケットシリンダ27は、基端がアーム23に連結される一方で、先端がリンクを介してアーム23の先端部及びバケット24に連結されている。ブームシリンダ25、アームシリンダ26、及びバケットシリンダ27は、いずれも油圧シリンダである。 The working arm 21 is composed of a boom 22 and an arm 23. The boom 22 is rotatably connected to the front of the rotating unit 4 in the vertical direction, and the arm 23 is rotatably connected to the tip of the boom 22. The bucket 24 is rotatably attached to the tip of the arm 23. The boom cylinder 25 is connected at both ends to the rotating unit 4 and the boom 22. The arm cylinder 26 is connected at both ends to the boom 22 and the arm 23. The bucket cylinder 27 has its base connected to the arm 23 and its tip connected to the tip of the arm 23 and the bucket 24 via a link. The boom cylinder 25, arm cylinder 26, and bucket cylinder 27 are all hydraulic cylinders.

また、フロント作業機2には、距離計S2(後述)で検出可能なリフレクタ28が備わっている。リフレクタ28は、例えば距離計S2の出力(具体的には距離計S2で受光した反射レーザ光を光電変換した電気信号の強度)が既知の値である反射部材である。リフレクタ28は、フロント作業機2のアーム23の先端部分、バケット24の基端部分、及びブーム22の長手方向中間部分の少なくとも1か所に設けられていることが望ましい。本実施形態においては、フロント作業機2のアーム23の腹側面の先端部分とブーム22の左側面の長手方向中間部分にリフレクタ28が設けてある。 The front work implement 2 is also equipped with a reflector 28 that can be detected by a range finder S2 (described below). The reflector 28 is a reflective member for which the output of the range finder S2 (specifically, the intensity of the electrical signal obtained by photoelectrically converting the reflected laser light received by the range finder S2) is a known value. The reflector 28 is preferably provided in at least one location: the tip of the arm 23 of the front work implement 2, the base end of the bucket 24, and the longitudinal middle of the boom 22. In this embodiment, the reflector 28 is provided at the tip of the ventral side of the arm 23 of the front work implement 2 and the longitudinal middle of the left side of the boom 22.

1-4.位置センサ
図1に示した油圧ショベルには、車体1の位置データをリアルタイムに取得する位置情報取得装置として位置センサS1(図2)が備わっている。位置センサS1は、例えばRTK-GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite System)といった測位装置である。車体1に設置したアンテナ(不図示)のグローバル座標系の位置データが位置センサS1で取得される。アンテナを2本設置することで、2本のアンテナの位置データから車体1の方位データもコントローラ30(後述)で演算できる。位置センサS1で取得される車体1の位置は、厳密には車体1に設置されたアンテナの位置であるが、車体1の既知の寸法データを用いて車体1の特定位置(例えば距離計S2の位置や車体1の中心位置)に自在に変換可能である。特に図示していないが、基準局GNSS(不図示)からの補正データを受信する無線機が油圧ショベルに搭載される場合もある。この無線機が用いられる場合は、無線機で受信した補正データを用いて車体1の位置データが補正される。
1-4. Position Sensor The hydraulic excavator shown in FIG. 1 is equipped with a position sensor S1 (FIG. 2) as a position information acquisition device that acquires position data of the vehicle body 1 in real time. The position sensor S1 is a positioning device such as an RTK-GNSS (Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite System). The position sensor S1 acquires position data in a global coordinate system of an antenna (not shown) installed on the vehicle body 1. By installing two antennas, the controller 30 (described below) can also calculate the direction data of the vehicle body 1 from the position data of the two antennas. The position of the vehicle body 1 acquired by the position sensor S1 is, strictly speaking, the position of the antenna installed on the vehicle body 1. However, this can be freely converted to a specific position of the vehicle body 1 (for example, the position of the rangefinder S2 or the center position of the vehicle body 1) using known dimensional data of the vehicle body 1. Although not specifically shown, a radio that receives correction data from a reference station GNSS (not shown) may also be installed on the hydraulic excavator. When this radio is used, the position data of the vehicle body 1 is corrected using the correction data received by the radio.

1-5.距離計
また、図1に示した油圧ショベルには、車体1の周囲の現況地形における複数の測距点を測距する距離計S2が備わっている。本実施形態において、距離計S2には、LiDAR(Light Detection and Ranging)が用いてある。距離計S2は、左右方向(ヨー方向)及び上下方向(ピッチ方向)に光軸角度のずれた多数のレーザ光を照射し、各測距点で反射したレーザ光を受光するまでの時間から、各測距点までの距離を測定する。距離計S2の出力により、距離計S2の位置を基準とする各測距点(点群)の位置データが測定データとして得られる。この距離計S2によって地形(地表面の形状)の三次元の測定データ(点群データ)が得られ、距離計S2は地形情報取得装置として機能する。
1-5. Rangefinder The hydraulic excavator shown in FIG. 1 is also equipped with a rangefinder S2 that measures distances to multiple ranging points on the current terrain around the vehicle body 1. In this embodiment, the rangefinder S2 uses LiDAR (Light Detection and Ranging). The rangefinder S2 emits multiple laser beams with optical axis angles shifted in the left-right direction (yaw direction) and the up-down direction (pitch direction), and measures the distance to each ranging point from the time it takes for the laser beam reflected from each ranging point to be received. From the output of the rangefinder S2, position data of each ranging point (point cloud) based on the position of the rangefinder S2 is obtained as measurement data. This rangefinder S2 obtains three-dimensional measurement data (point cloud data) of the terrain (shape of the earth's surface), and the rangefinder S2 functions as a terrain information acquisition device.

2.コントローラ
図2は図1に示した油圧ショベルに備わったコントローラの機能ブロック図である。同図に示したコントローラ30は、距離計S2の出力に基づく現況地形の測定データをモニタ15に表示出力する車載コンピュータであり、入力部31、メモリ32、プロセッサ33、出力部34を含んで構成されている。
2. Controller Figure 2 is a functional block diagram of the controller provided in the hydraulic excavator shown in Figure 1. The controller 30 shown in the figure is an on-board computer that displays and outputs measurement data of the current topography based on the output of the range finder S2 on the monitor 15, and is configured to include an input unit 31, a memory 32, a processor 33, and an output unit 34.

2-1.入力部
入力部31は、信号の入力インターフェースである。図2の例では、位置センサS1、距離計S2、MGシステム(マシンガイダンスシステム)S3、車速計S4及びキースイッチS5の出力が、入力部31を介してリアルタイムにコントローラ30に入力される。入力信号がアナログ信号である場合は、入力部31でデジタル信号に変換される。
2-1. Input Unit The input unit 31 is a signal input interface. In the example of Fig. 2, outputs from a position sensor S1, a distance meter S2, an MG system (machine guidance system) S3, a speedometer S4, and a key switch S5 are input to the controller 30 in real time via the input unit 31. If the input signals are analog signals, they are converted into digital signals by the input unit 31.

MGシステムS3は一種のコンピュータであり、本実施形態ではMGシステムS3をコントローラ30とは別のコンピュータとした場合を例示しているが、コントローラ30にMGシステムS3の機能を持たせても良い。MGシステムS3は、施工現場の設計地形データや地図データを記憶しており、油圧ショベル(自機)の付近の地図データと設計地形データとを出力しコントローラ30に入力する。設計地形データや地図データは、例えば3Dのポリゴンデータである。但し、地図データは、後述するようにモニタ15に現況地形や測定不能エリアと重ねて表示する上では3Dデータである必要はなく、水平座標の位置データのみを持つ平面マップやメッシュのマップ等、2Dデータであっても良い。MGシステムS3からコントローラ30へのデータの入力は、例えば位置センサS1の出力に基づきリアルタイムに実行される構成とすることもできるし、コントローラ30からの要求に応じて実行されるようにすることもできる。 The MG system S3 is a type of computer, and in this embodiment, the MG system S3 is a computer separate from the controller 30, but the controller 30 may also have the functions of the MG system S3. The MG system S3 stores designed terrain data and map data for the construction site, and outputs map data and designed terrain data for the vicinity of the hydraulic excavator (host machine) and inputs them to the controller 30. The designed terrain data and map data are, for example, 3D polygon data. However, the map data does not need to be 3D data when it is displayed on the monitor 15 superimposed on the current terrain and unmeasurable areas, as described below. It may be 2D data, such as a planar map or mesh map containing only horizontal coordinate position data. Data input from the MG system S3 to the controller 30 can be configured to be executed in real time based on the output of the position sensor S1, for example, or can be executed in response to a request from the controller 30.

なお、車速計S4は、油圧ショベルの車速(走行速度)を測定し出力するセンサであり、機械式、電気式、電子式の別を問わない。また、キースイッチS5は、油圧ショベルの電源や原動機を入り切りするスイッチであり、運転室11に設けられている。 The speedometer S4 is a sensor that measures and outputs the vehicle speed (travel speed) of the hydraulic excavator, and may be mechanical, electrical, or electronic. The key switch S5 is a switch that turns the hydraulic excavator's power supply and prime mover on and off, and is located in the driver's cab 11.

2-2.メモリ
メモリ32は記憶装置であり、例えばHDD、RAM、ROM、SSDといった各種記憶媒体で適宜構成される。このメモリ32は、揮発性メモリである主記憶装置32a、不揮発性メモリである補助記憶装置32bを含んでいる。メモリ32の補助記憶装置32bには、モニタ15の表示制御プログラムや表示制御プログラムの実行に必要な各種データが記憶されている。補助記憶装置32bに記憶される各種データには、距離計S2による測距点の測定データ、MGシステムS3から入力された施工現場の設計地形データや地図データ等が含まれる。主記憶装置32aには、入力部31を介して入力される各種データや、補助記憶装置32bから読み込まれた表示制御プログラム、距離計S2による測距点の測定データ、施工現場の設計地形データや地図データ等の各種データ等が適宜一時的に記憶される。主記憶装置32aに読み込まれた表示制御プログラム等に従って、プロセッサ33により各種の表示処理が実行される。
2-2. Memory The memory 32 is a storage device and is appropriately configured with various storage media such as an HDD, RAM, ROM, and SSD. The memory 32 includes a main storage device 32a, which is a volatile memory, and an auxiliary storage device 32b, which is a non-volatile memory. The auxiliary storage device 32b of the memory 32 stores a display control program for the monitor 15 and various data required to execute the display control program. The various data stored in the auxiliary storage device 32b include measurement data of distance measurement points obtained by the rangefinder S2, and design topography data and map data of the construction site input from the MG system S3. The main storage device 32a temporarily stores various data input via the input unit 31, the display control program loaded from the auxiliary storage device 32b, measurement data of distance measurement points obtained by the rangefinder S2, design topography data and map data of the construction site, and the like. Various display processes are executed by the processor 33 in accordance with the display control program loaded into the main storage device 32a.

2-3.プロセッサ
プロセッサ33はCPU等の演算処理装置であり、メモリ32の補助記憶装置32bから主記憶装置32aに読み込まれたプログラムに従って、表示制御信号を生成してモニタ15に出力する。プロセッサ33で実行される機能には、障害物判定機能F1、データ更新機能F2、差分演算機能F3、視界図作成機能F4、及び傾斜量演算機能F5が含まれる。これら各機能は、主記憶装置32aに読み込まれた上記表示制御プログラムに従ってプロセッサ33により実行される。障害物判定機能F1、データ更新機能F2、差分演算機能F3、視界図作成機能F4、傾斜量演算機能F5の各機能については後述する。
2-3. Processor The processor 33 is an arithmetic processing device such as a CPU, and generates and outputs display control signals to the monitor 15 in accordance with a program loaded from the auxiliary storage device 32b of the memory 32 to the main storage device 32a. Functions executed by the processor 33 include an obstacle determination function F1, a data update function F2, a difference calculation function F3, a field of view map creation function F4, and a tilt amount calculation function F5. Each of these functions is executed by the processor 33 in accordance with the display control program loaded into the main storage device 32a. The obstacle determination function F1, data update function F2, difference calculation function F3, field of view map creation function F4, and tilt amount calculation function F5 will be described later.

2-4.出力部
出力部34は出力インターフェースであり、図2の例では、出力部34を介してコントローラ30から表示制御信号が出力され、その表示制御信号がモニタ15に入力される。モニタ15はコントローラ30からの表示制御信号に応じてアラーム等のメッセージやグラフィックスを画面に表示する。
2, a display control signal is output from the controller 30 via the output unit 34, and the display control signal is input to the monitor 15. The monitor 15 displays messages such as alarms and graphics on the screen in response to the display control signal from the controller 30.

2-5.障害物判定機能
障害物判定機能F1は、現況地形の測定データ(地表面の点群データ)を得るために、距離計S2による現況地形の測定の際に距離計S2の測定範囲内に障害物(この例ではフロント作業機2)が重なっていないかを判定する機能である。つまり、現況地形に向かって出射されるレーザ光がフロント作業機2で遮られていないかを判定する機能である。例えば図1のように距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっている場合、測定範囲内の下側領域のレーザ光L1のように地表面に到達するレーザ光もあれば、上側領域のレーザ光L2のようにフロント作業機2に遮られて地表面に到達しないレーザ光もある。この場合、レーザ光L1による測距点P1は真に現況地形を表すデータであるが、レーザ光L2による測距点P2はフロント作業機2の距離情報であって真に現況地形を表すデータではない。前述した通り、フロント作業機2にはレーザ光の反射率が既知のリフレクタ28が備わっており、リフレクタ28で反射したレーザ光による信号強度は既知である。そのため、各測距点についての距離計S2の出力信号に設定強度以上の信号が含まれているかどうかをコントローラ30で判定することにより、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なってるかどうかを判定することができる。出力信号に対して設定する設定強度は、リフレクタ28で反射したレーザ光による既知の信号強度に基づき設定された値(例えば既知の信号強度よりも若干低く設定された値)である。
2-5. Obstacle Determination Function The obstacle determination function F1 is a function that determines whether an obstacle (in this example, the front work implement 2) is overlapping within the measurement range of the rangefinder S2 when the rangefinder S2 measures the current terrain in order to obtain measurement data of the current terrain (point cloud data of the ground surface). In other words, it is a function that determines whether the laser light emitted toward the current terrain is being blocked by the front work implement 2. For example, if the front work implement 2 is overlapping within the measurement range of the rangefinder S2 as shown in FIG. 1, some laser light, such as laser light L1 in the lower region within the measurement range, will reach the ground surface, while other laser light, such as laser light L2 in the upper region, will be blocked by the front work implement 2 and will not reach the ground surface. In this case, the distance measurement point P1 measured by the laser light L1 is data that truly represents the current terrain, but the distance measurement point P2 measured by the laser light L2 is distance information for the front work implement 2 and is not data that truly represents the current terrain. As described above, the front working implement 2 is equipped with the reflector 28, which has a known reflectivity for laser light, and the signal strength of the laser light reflected by the reflector 28 is known. Therefore, by having the controller 30 determine whether the output signal of the rangefinder S2 for each distance measurement point contains a signal of a set strength or greater, it is possible to determine whether the front working implement 2 overlaps within the measurement range of the rangefinder S2. The set strength set for the output signal is a value set based on the known signal strength of the laser light reflected by the reflector 28 (for example, a value set slightly lower than the known signal strength).

なお、本実施形態において、コントローラ30は、地形測定ボタン42からの信号を入力した際、車速計S4で測定される油圧ショベルの車速Vが設定速度V1未満の場合にのみ、距離計S2の出力に基づいて現況地形の測定データを演算する。設定速度V1は、距離計S2による一定の測距精度を確保する観点で設定した値である。つまり、車速Vが設定速度V1以上である状態は、一定の測距精度が望めず、現況地形の測定データを取得するには不向きな状態であると推定される。そこで、本実施形態における障害物判定機能F1では、車速Vが設定速度V1以上である場合が、距離計S2の測定範囲内に障害物が重なっていなくても、測定範囲内に障害物が重なっている場合と同様に扱われるようにしてある。フローチャートを用いて後述するが、本実施形態では、コントローラ30に地形測定を指示しても、距離計S2により現況地形と距離計S2との間にリフレクタ28が検出されたときなど障害物ありと判定された場合、コントローラ30は現況地形の測定を停止させる。つまり、コントローラ30は、車速Vが設定速度V1以上の場合は距離計S2の測定範囲内に障害物がなくても現況地形の測定データを演算せず、車速Vが設定速度V1未満の場合にのみ、障害物がないことを条件に現況地形の測定データを演算する。 In this embodiment, when a signal is input from the terrain measurement button 42, the controller 30 calculates measurement data of the current terrain based on the output of the rangefinder S2 only if the vehicle speed V of the hydraulic excavator measured by the speedometer S4 is less than the set speed V1. The set speed V1 is a value set with the aim of ensuring a certain level of distance measurement accuracy by the rangefinder S2. In other words, when the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1, it is presumed that a certain level of distance measurement accuracy cannot be expected and the state is unsuitable for obtaining measurement data of the current terrain. Therefore, the obstacle determination function F1 in this embodiment treats a case in which the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1 as if an obstacle is present within the measurement range of the rangefinder S2, even if the obstacle is not present within the measurement range of the rangefinder S2. As will be described later using a flowchart, in this embodiment, even if the controller 30 is instructed to measure the terrain, if the rangefinder S2 determines that an obstacle is present, such as when it detects a reflector 28 between the current terrain and the rangefinder S2, the controller 30 stops measuring the current terrain. In other words, when the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1, the controller 30 does not calculate the measurement data of the current terrain even if there are no obstacles within the measurement range of the rangefinder S2, and only when the vehicle speed V is less than the set speed V1 does the controller 30 calculate the measurement data of the current terrain, provided that there are no obstacles.

2-6.データ更新機能
データ更新機能F2は、メモリ32の補助記憶装置32bに記録された距離計S2による測距点の測定データについて測定日時と変化量に基づき更新の要否を判定し、必要に応じて測定データを更新する機能である。
The data update function F2 is a function that determines whether or not the measurement data of the distance measurement points measured by the rangefinder S2, which is recorded in the auxiliary storage device 32b of the memory 32, needs to be updated based on the measurement date and time and the amount of change, and updates the measurement data as necessary.

データ更新機能F2では、コントローラ30により、オペレータの操作に伴って地形測定の指示が入力された際に距離計S2で測定されて主記憶装置32aに記憶された現況地形の現在の測定データが、直近の測定データと比較される。直近の測定データとは、補助記憶装置32bに記憶された対応位置の(つまり水平座標(例えば経緯度)が対応する)測定データ(時刻の異なる測定データが複数記憶されている場合は最新の測定データ)であり、補助記憶装置32bから読み出される。コントローラ30は、現在の測定データと直近の測定データとの差分dHが設定値dH1以上の測距点についてのみ、メモリ32の補助記憶装置32bの測定データを更新する(現在の測定データを記録する)。現在の測定データと直近の測定データとの差分dHとは、水平座標(例えば経緯度)が対応する測距点(又はメッシュ)の高さの変化量である。設定値dH1は、地形造成の凡その進捗を把握する観点で設定した値であり、例えば測定誤差に起因する微差程度の変化量で補助記憶装置32bの測定データが過度に更新されないように設定される。設定値dH1は、固定値を設定することもできるし、例えば直近の測定データの高さデータの10%といったように割合で設定することもできる。設定値dH1に割合を設定する場合、例えば5-30%の間で選択的に設定できる。 In the data update function F2, the controller 30 compares the current measurement data of the current terrain measured by the rangefinder S2 and stored in the main memory device 32a when an operator inputs a terrain measurement command with the most recent measurement data. The most recent measurement data refers to the measurement data for the corresponding position (i.e., the corresponding horizontal coordinates (e.g., longitude and latitude)) stored in the auxiliary memory device 32b (or the most recent measurement data if multiple measurement data from different times are stored), and is read from the auxiliary memory device 32b. The controller 30 updates (records) the measurement data in the auxiliary memory device 32b in the memory 32 only for distance measurement points where the difference dH between the current measurement data and the most recent measurement data is equal to or greater than the set value dH1. The difference dH between the current measurement data and the most recent measurement data is the change in height of the distance measurement point (or mesh) corresponding to the horizontal coordinates (e.g., longitude and latitude). The set value dH1 is set with the aim of grasping the general progress of terrain development and prevents excessive updating of the measurement data in the auxiliary memory device 32b due to slight changes, such as those caused by measurement errors. The set value dH1 can be set to a fixed value, or it can be set as a percentage, such as 10% of the height data of the most recent measurement data. When setting the set value dH1 as a percentage, it can be selectively set between 5-30%, for example.

データ更新機能F2ではまた、コントローラ30は、互いに位置が対応する現在の測定データと直近の測定データとで測定日時を比較する。コントローラ30は、直近の測定データの測定日時から現在の測定データの測定日時までの経過時間Tが設定時間T1以上である測距点についてのみ、補助記憶装置32bの測定データを更新する(現在の測定データを記録する)。設定時間T1は、補助記憶装置32bの現況地形の測定データが必要以上の頻度で更新されることを抑制する観点で任意に設定される値であり、例えば1時間程度が例示できる。 In the data update function F2, the controller 30 also compares the measurement dates and times of the current measurement data and the most recent measurement data, which correspond to each other's positions. The controller 30 updates the measurement data in the auxiliary storage device 32b (records the current measurement data) only for distance measurement points where the elapsed time T from the measurement date and time of the most recent measurement data to the measurement date and time of the current measurement data is equal to or greater than the set time T1. The set time T1 is a value that is set arbitrarily to prevent the measurement data of the current topography in the auxiliary storage device 32b from being updated more frequently than necessary, and can be set to, for example, about one hour.

図3は距離計S2による現況地形の測定の様子の例を説明する模式図である。同図では、フロント作業機2の動作平面(アームシリンダ26及びバケットシリンダ27の中心線を含む面)で切断した断面で現況地形CLが表してある。同図では、現況地形CLの地表面が実線で、設計地形DLの地表面が破線で表してある。同図において距離計S2を用いて現況地形CLを測定すると、距離計S2の各測距点の測定データ(現況地形CLの点群)が取得される。つまり、各レーザ光の光軸(各測距点と距離計S2とを結ぶ線)の距離計S2に対する角度が既知であるため、測距点と距離計S2との距離を測定することで、各レーザ光の光軸上の測距点の位置データが測定データ(点群)として一意に求められる。コントローラ30は、こうして取得された油圧ショベルのローカル座標系における現況地形CLの点群のデータを、位置センサS1で取得された車体1の現在位置に基づいて地図データの座標系(例えばグローバル座標系)のデータに変換する。これにより、位置センサS1で取得された車体1の位置データに基づいて、距離計S2で測定された各測距点の座標データと地図データとの対応付けが行われる。メモリ32の補助記憶装置32bには、こうして地図データ上にマッピングされた現況地形CLの測定データが、直近の測定データからの経過時間や変化量に基づいて前述した条件に従って記憶される。 Figure 3 is a schematic diagram illustrating an example of how the current terrain is measured using the range finder S2. In this figure, the current terrain CL is shown in a cross section cut by the operating plane of the front work implement 2 (a plane including the center lines of the arm cylinder 26 and bucket cylinder 27). In this figure, the ground surface of the current terrain CL is shown by a solid line, and the ground surface of the design terrain DL is shown by a dashed line. When the current terrain CL is measured using the range finder S2 in this figure, measurement data (point cloud of the current terrain CL) of each ranging point of the range finder S2 is obtained. In other words, because the angle of the optical axis of each laser beam (the line connecting each ranging point and the range finder S2) relative to the range finder S2 is known, by measuring the distance between the ranging point and the range finder S2, the position data of the ranging point on the optical axis of each laser beam can be uniquely determined as measurement data (point cloud). The controller 30 converts the point cloud data of the current terrain CL in the hydraulic excavator's local coordinate system thus acquired into data in the coordinate system of the map data (e.g., the global coordinate system) based on the current position of the vehicle body 1 acquired by the position sensor S1. As a result, the coordinate data of each distance measurement point measured by the rangefinder S2 is associated with the map data based on the position data of the vehicle body 1 acquired by the position sensor S1. The measurement data of the current terrain CL thus mapped on the map data is stored in the auxiliary storage device 32b of the memory 32 in accordance with the conditions described above, based on the elapsed time and amount of change since the most recent measurement data.

2-7.差分演算機能
差分演算機能F3は、設計地形データと現況地形CLの測定データとの差分H(図3)を演算しモニタ15に表示出力する機能である。差分演算機能F3で演算した差分H、現在の現況地形CLの測定データ及び設計地形データに基づき、現況地形CLの鉛直断面図に設計地形DLの外形線を重ねたグラフィックス(図7)を、モニタ15に表示することができる。また、設計地形DLの造成完了までの残りの掘削量(差分H)のデータを地図データ上でグラデーションや数値等で表したグラフィックス(図6)をモニタ15に表示することも可能である。差分演算機能F3で表示される画面により、設計地形DLの造成完了までの残りの掘削量がオペレータに視覚的に教示される。
2-7. Difference Calculation Function The difference calculation function F3 is a function that calculates the difference H (FIG. 3) between the design terrain data and the measurement data of the current terrain CL, and displays it on the monitor 15. Based on the difference H calculated by the difference calculation function F3, the measurement data of the current current terrain CL, and the design terrain data, a graphic (FIG. 7) can be displayed on the monitor 15, in which the outline of the design terrain DL is superimposed on a vertical cross section of the current terrain CL. It is also possible to display a graphic (FIG. 6) on the monitor 15 that shows the remaining excavation volume (difference H) until the creation of the design terrain DL is completed, expressed as gradation or numerical values on the map data. The screen displayed by the difference calculation function F3 visually instructs the operator on the remaining excavation volume until the creation of the design terrain DL is completed.

2-7-1.表示例(設計地形)
ここで、図4はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、設計地形DLの高さデータの一表示例である。同図のガイダンス画面には、メッセージ欄41、地形測定ボタン42、設計地形表示ボタン43、現況地形表示ボタン44、差分表示ボタン45、断面表示ボタン46、視界図表示ボタン47、傾斜表示ボタン48、及び表示窓49といったアイコンが表示される。図4のガイダンス画面は、設計地形表示ボタン43を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示されたエリアは距離計S2の測定範囲を包含した油圧ショベル前方のエリアであり、水平2方向に並ぶ境界線で複数のメッシュに区分されている。設計地形DLの高さデータがメッシュ毎に数値で表示されている。高さデータの数値が大きな地点ほど高いことを表しており、図4の例では油圧ショベルの前方の設計地形DLが図3のように上り傾斜の斜面であることが分かる。なお、1つのメッシュに距離計S2の複数の測距点が属する場合、コントローラ30は、それら複数の測距点の高さの統計値(平均値、中央値等)をメッシュの高さデータとして演算する。
2-7-1. Display example (designed terrain)
FIG. 4 shows an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, illustrating an example of elevation data display for the designed terrain DL. The guidance screen in FIG. 4 displays icons such as a message field 41, a terrain measurement button 42, a designed terrain display button 43, a current terrain display button 44, a difference display button 45, a cross-section display button 46, a field of view map display button 47, an inclination display button 48, and a display window 49. The guidance screen in FIG. 4 is displayed on the monitor 15 by operating the designed terrain display button 43. The area displayed in the display window 49 is the area ahead of the hydraulic excavator, encompassing the measurement range of the rangefinder S2, and is divided into multiple meshes by boundary lines aligned in two horizontal directions. The elevation data for the designed terrain DL is displayed numerically for each mesh. The higher the elevation data value, the higher the point. In the example of FIG. 4, it can be seen that the designed terrain DL ahead of the hydraulic excavator is an uphill slope, as shown in FIG. 3. When multiple distance measurement points of the rangefinder S2 belong to one mesh, the controller 30 calculates the statistical value (average value, median value, etc.) of the heights of the multiple distance measurement points as height data for the mesh.

また、この限りではないが、図4では高さの数値に応じてメッシュが色分けされている。本願明細書で言う「色分け」には、同一色の濃淡表現を含む。同図の例では、高い地点ほど濃い色使いとしてあり、地形が一様に傾斜していれば色の変化も一様になる。 In addition, although not limited to this, in Figure 4 the mesh is color-coded according to the height value. In this specification, "color-coded" includes the use of shades of the same color. In the example in the figure, the higher the point, the darker the color, and if the terrain is uniformly sloping, the color change will also be uniform.

2-7-2.表示例(現況地形)
図5はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、現況地形CLの高さデータの一表示例である。図5のガイダンス画面は、現況地形表示ボタン44を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示されたエリアは図4と同様のエリアであり、現況地形CLの高さデータがメッシュ毎に数値で表示されている。図5に例示した高さデータの数値やメッシュの色分けは図4の例に対応している。
2-7-2. Display example (current topography)
Figure 5 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, and is an example of a display of height data for the current terrain CL. The guidance screen in Figure 5 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the current terrain display button 44. The area displayed in the display window 49 is the same as that in Figure 4, and height data for the current terrain CL is displayed as a numerical value for each mesh. The height data numerical values and mesh color coding shown in Figure 5 correspond to the example in Figure 4.

2-7-3.表示例(設計地形と現況地形の差分)
図6はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、設計地形DLと現況地形CLとの高さの差分データの一表示例である。図6のガイダンス画面は、差分表示ボタン45を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示されたエリアは図4及び図5と同様のエリアであり、設計地形DLと現況地形CLとの高さの差分データ(この例では図4及び図5のデータの差分)がメッシュ毎に数値で表示されている。図6の数値が大きい地点ほど設計地形DLと現況地形CLとの高さの差が大きく、図4-図6の例では、油圧ショベルから前方に遠いエリアで設計地形DLと現況地形CLとの差が比較的大きいことが分かる。
2-7-3. Display example (difference between design topography and current topography)
FIG. 6 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, and is an example of a display of height difference data between the design terrain DL and the current terrain CL. The guidance screen in FIG. 6 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the difference display button 45. The area displayed in the display window 49 is the same area as in FIGS. 4 and 5, and height difference data between the design terrain DL and the current terrain CL (in this example, the difference between the data in FIGS. 4 and 5) is displayed numerically for each mesh. The larger the numerical value in FIG. 6, the greater the difference in height between the design terrain DL and the current terrain CL. In the examples of FIGS. 4 to 6, it can be seen that the difference between the design terrain DL and the current terrain CL is relatively large in areas farther forward from the hydraulic excavator.

また、この限りではないが、図6では設計地形DLと現況地形CLとの高度差に応じてメッシュが色分け(同一色の濃淡表現を含む)がされている。図6の例では、設計地形DLと現況地形CLとの高度差が大きいメッシュほど濃い色使いとしてあり、現況地形CLを設計地形DLに近付けるために削るべき地点が濃い色で視覚的にオペレータに伝えられる。 In addition, although not limited to this, in Figure 6, meshes are color-coded (including shades of the same color) according to the difference in altitude between the design terrain DL and the current terrain CL. In the example of Figure 6, meshes with a greater difference in altitude between the design terrain DL and the current terrain CL are colored darker, and the operator is visually informed by the darker color of the areas that need to be cut to bring the current terrain CL closer to the design terrain DL.

2-7-4.表示例(現況地形の断面)
図7はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、現況地形CLの断面の一表示例である。図7のガイダンス画面は、断面表示ボタン46を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示された地形断面は、図3の模式図と同じくフロント作業機2の動作平面で切断した鉛直断面を表している。同図では、現況地形CLの地表面(実線)に加え、設計地形DLの地表面(破線)が表してあり、現況地形CLと設計地形DLの差が模擬的に表されている。現況地形CLの断面は、測定データから演算した現況地形CLの地表面とフロント作業機2の動作平面との交線を演算することで表示できる。同様に、設計地形DLの断面は、設計地形データから演算した設計地形DLの地表面とフロント作業機2の動作平面との交線を演算することで表示できる。なお、図7においては、地形の高さをデータで把握するための目盛りIが、現況地形CLと設計地形DLの起伏部分に重ねて表示してある。目盛りIの高さは、図4や図5で地形の高さを評価する数値に対応している。また、目盛りIにおける高さの色分けと図4及び図5のメッシュの色分けも対応している。
2-7-4. Display example (cross section of current topography)
FIG. 7 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, showing one example of a cross section of the current terrain CL. The guidance screen of FIG. 7 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the cross section display button 46. The terrain cross section displayed in the display window 49 represents a vertical cross section cut by the operating plane of the front work implement 2, as in the schematic diagram of FIG. 3. In this figure, in addition to the ground surface of the current terrain CL (solid line), the ground surface of the design terrain DL (dashed line) is also shown, and the difference between the current terrain CL and the design terrain DL is simulated. The cross section of the current terrain CL can be displayed by calculating the intersection line between the ground surface of the current terrain CL calculated from measurement data and the operating plane of the front work implement 2. Similarly, the cross section of the design terrain DL can be displayed by calculating the intersection line between the ground surface of the design terrain DL calculated from design terrain data and the operating plane of the front work implement 2. In Figure 7, a scale I for grasping the height of the terrain as data is displayed superimposed on the undulating portions of the current terrain CL and the design terrain DL. The height of the scale I corresponds to the numerical value used to evaluate the height of the terrain in Figures 4 and 5. The color coding of the height on the scale I also corresponds to the color coding of the meshes in Figures 4 and 5.

2-8.視界図作成機能
視界図作成機能F4は、距離計S2の出力に基づいて視界図(図9)を作成しモニタ15に表示出力する機能である。視界とは距離計S2の測定範囲である。視界図には、距離計S2で地形が現在測定されているエリアが表示される。この視界図にはまた、距離計S2の測定範囲内ではあるが、地形が現在測定されていないエリア(高さが測定不能なエリア、以下「測定不能エリア」と記載する)が合わせて表示される。
2-8. Sight Map Creation Function The sight map creation function F4 is a function that creates a sight map (Figure 9) based on the output of the rangefinder S2 and displays it on the monitor 15. The sight map is the measurement range of the rangefinder S2. The sight map displays the area where the terrain is currently being measured by the rangefinder S2. This sight map also displays areas within the measurement range of the rangefinder S2 where the terrain is not currently being measured (areas where the height cannot be measured, hereinafter referred to as "unmeasurable areas").

コントローラ30による視界図の演算例について説明する。コントローラ30はまず、位置センサS1で取得した車体1の現在位置データ、メモリ32の補助記憶装置32bから読み込んだ地図データ、及び距離計S2の出力に基づき、各測距点の測定データの水平座標(例えば経緯度)を演算する。この手順は、データ更新機能F2で現況地形データを地図データ上にマッピングする工程と共用の手順とすることができる。具体的には、位置センサS1で取得された車体1の位置データに基づいて、距離計S2で測定された各測距点の座標データと地図データとの対応付けを行う。 An example of the calculation of a field of view map by the controller 30 will now be described. The controller 30 first calculates the horizontal coordinates (e.g., longitude and latitude) of the measurement data for each ranging point based on the current position data of the vehicle body 1 acquired by the position sensor S1, the map data read from the auxiliary storage device 32b of the memory 32, and the output of the rangefinder S2. This procedure can be shared with the process of mapping the current terrain data onto the map data using the data update function F2. Specifically, based on the position data of the vehicle body 1 acquired by the position sensor S1, the coordinate data of each ranging point measured by the rangefinder S2 is associated with the map data.

次に、コントローラ30は、距離計S2の測距点の各測距点について隣接する測距点間の水平方向の間隔Wを演算する。ここで演算する間隔Wは、上下又は左右に隣接する2本のレーザ光がそれぞれ反射した2点の測距点の水平方向の(つまり平面視における)間隔であり、2点の測距点の水平座標から演算できる。コントローラ30は、こうして演算された隣接測距点間の各水平間隔を、設定間隔W1と比較する。設定間隔W1は任意に設定された値であるが、一例として図4に示したメッシュ1つの1辺の長さや対角線の長さを採用することができる。 Next, the controller 30 calculates the horizontal distance W between adjacent ranging points for each of the ranging points of the rangefinder S2. The distance W calculated here is the horizontal distance (i.e., in a planar view) between two ranging points where two adjacent laser beams are reflected, either vertically or horizontally, and can be calculated from the horizontal coordinates of the two ranging points. The controller 30 compares each of the horizontal distances between adjacent ranging points thus calculated with a set distance W1. The set distance W1 is an arbitrarily set value, but as an example, the length of one side or diagonal of one mesh shown in Figure 4 can be used.

そして、コントローラ30は、隣接する測距点との間隔Wが設定間隔W1以下の測距点について、距離計S2の出力に基づき演算した高さデータを、現況地形CLの測定データとしてメモリ32に記録すると共にモニタ15に表示出力する。その際、コントローラ30は、地図データをモニタ15に表示させ、現況地形CLの測定データを地図データに重ねて表示させることもできる。高さデータが表示されたエリアは、現況地形CLが真に測定されたエリアと推定される。コントローラ30はまた、隣接する測距点との間隔Wが設定間隔W1より大きいエリアについて、高さの測定が不能な測定不能エリアである旨をメモリ32に記録すると共にモニタ15に表示出力する。その際、コントローラ30は、地図データをモニタ15に表示させ、測定不能エリアを地図データに重ねてモニタ15に表示出力することもできる。 The controller 30 then records the height data calculated based on the output of the rangefinder S2 for distance measurement points whose spacing W between adjacent distance measurement points is equal to or less than the set spacing W1 in memory 32 as measurement data for the current terrain CL and displays it on the monitor 15. At this time, the controller 30 can also display map data on the monitor 15 and overlay the measurement data for the current terrain CL on the map data. Areas where height data is displayed are presumed to be areas where the current terrain CL was truly measured. The controller 30 also records in memory 32 and displays on the monitor 15 a message indicating that an area whose spacing W between adjacent distance measurement points is greater than the set spacing W1 is an unmeasurable area where height measurement is not possible. At this time, the controller 30 can also display map data on the monitor 15 and overlay the unmeasurable area on the map data.

2-8-1.測定不能エリア
図8は測定不能エリアの発生原理の説明図である。まず、距離計S2の上下又は左右に隣接するレーザ光軸間の角度や図4等のメッシュの大きさは、測定する地形の形状が単調であれば、メッシュの1辺の長さに相当する現実の距離よりも隣接測距点間の水平距離が短くなる想定の下で設定されている。図8に示したように、例えば隣接するレーザ光L3,L4が距離計S2から現況地形CLの単調な上り斜面の測距点P3,P4に照射された場合、測距点P3,P4の間隔Wはメッシュの1辺に相当する距離よりも短くなる。この場合、隣接する測距点P3,P4の間に測距されないエリア(メッシュ)は発生し得ない。
2-8-1. Unmeasurable Areas Figure 8 is an explanatory diagram of the principle behind the occurrence of unmeasurable areas. First, the angle between adjacent laser optical axes on the top, bottom, or left, right, of the rangefinder S2 and the size of the mesh shown in Figure 4 and other figures are set under the assumption that, if the shape of the terrain being measured is monotonous, the horizontal distance between adjacent ranging points will be shorter than the actual distance corresponding to the length of one side of the mesh. As shown in Figure 8, for example, if adjacent laser beams L3 and L4 are irradiated from the rangefinder S2 to ranging points P3 and P4 on a monotonous uphill slope of the current terrain CL, the spacing W between ranging points P3 and P4 will be shorter than the distance corresponding to one side of the mesh. In this case, no unmeasured areas (mesh) will occur between adjacent ranging points P3 and P4.

しかし、図8に示したように測定範囲に窪地Zがあるような場合、隣接するレーザ光L5,L6による測距点P5,P6の水平距離Sが延びる。この場合、隣接する測距点P5,P6の間隔Wがメッシュの1辺に相当する距離よりも長ければ、測距点P5,P6の間に測距されないエリア(メッシュ)が発生し得る。各測距点の地図データ上の位置は求められるので、測距点が1つも存在しないメッシュを測定不能エリアとして地図上で特定することができる。 However, if there is a depression Z in the measurement range as shown in Figure 8, the horizontal distance S between measurement points P5 and P6 measured by adjacent laser beams L5 and L6 will increase. In this case, if the spacing W between adjacent measurement points P5 and P6 is longer than the distance equivalent to one side of the mesh, an area (mesh) where measurement is not possible may occur between measurement points P5 and P6. Since the position of each measurement point on the map data can be determined, meshes with no measurement points can be identified on the map as unmeasurable areas.

2-8-2.表示例(視界図)
図9はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、視界図の一表示例である。図9のガイダンス画面は、視界図表示ボタン47を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示されたエリアは図4-図6と同様のエリアであり、図5と同様に現況地形CLの各地点の高さデータがメッシュ毎に数値及び色分けで表示されている。
2-8-2. Display example (field of view map)
Figure 9 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, and is an example of a display of a field of view map. The guidance screen in Figure 9 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the field of view map display button 47. The area displayed in the display window 49 is the same area as in Figures 4 to 6, and as in Figure 5, the elevation data of each point on the current topography CL is displayed numerically and color-coded for each mesh.

また、図9では、距離計S2により現在測定されている測定範囲が、指示線B1,B2で表されている。指示線B1,B2の間の領域に現在の測距点が集合しており、指示線B1,B2の間において高さデータが表示されているメッシュが、現在高さが測定されている地点を表している。指示線B1,B2の間の測定範囲ではあるものの、図8に示した窪地Zのように測距されないメッシュについては、測定不能エリアAとして表示されている。図9では、測定不能エリアAを表すメッシュについては、白抜き表示すると共に高さの数値も非表示にした場合を例示している。 In addition, in Figure 9, the measurement range currently being measured by the rangefinder S2 is represented by indicator lines B1 and B2. The current measurement points are concentrated in the area between indicator lines B1 and B2, and the meshes between indicator lines B1 and B2 where height data is displayed represent the points where the height is currently being measured. Meshes that are within the measurement range between indicator lines B1 and B2 but are not measured, such as depression Z shown in Figure 8, are displayed as unmeasurable area A. Figure 9 shows an example in which the meshes representing unmeasurable area A are displayed in white and the height values are not displayed.

2-9.傾斜量演算機能
傾斜量算出機能F5は、現況地形CLの各測距点の測定データに基づき現況地形CLの各測距点の傾斜量を演算し表示する機能である。傾斜量は例えば水平面に対する地表面の角度であり、傾斜量の小さい地表面ほど水平に近く、大きい地表面ほど鉛直に近い。コントローラ30は、後述するように現況地形CLの各測距点(本例ではメッシュ)の高さデータに基づき各測距点の傾斜量を演算し、地図データに重ねて傾斜量図(図11、図12)をモニタ15に表示出力する。
2-9. Slope Calculation Function The slope calculation function F5 is a function that calculates and displays the slope of each measurement point on the current terrain CL based on the measurement data of each measurement point on the current terrain CL. The slope is, for example, the angle of the ground surface with respect to the horizontal plane; the smaller the slope of the ground surface, the closer to horizontal it is, and the larger the slope, the closer to vertical it is. As will be described later, the controller 30 calculates the slope of each measurement point on the current terrain CL based on the height data of each measurement point (mesh in this example), and displays a slope map (Figures 11 and 12) on the monitor 15, overlaid on the map data.

2-9-1.傾斜量の演算アルゴリズム
図10はコントローラ30による現況地形の傾斜量の演算アルゴリズムの例の説明図である。同図では距離計S2で測定された現況地形CLの測定データから3行3列の計9つのメッシュM11-M13,M21-M23,M31-M33を抜き出して表してある。メッシュM11-M13,M21-M23,M31-M33の高さをそれぞれH11-H13,H21-H23,H31-H33、メッシュの横方向の間隔をDx、縦方向の間隔をDyとする。この9つのメッシュで表されるエリアの傾斜量IAは、最小二乗法を用いて次のように求めることができる。
2-9-1. Slope Amount Calculation Algorithm Figure 10 is an explanatory diagram of an example of an algorithm for calculating the slope amount of the current terrain by the controller 30. This figure shows nine meshes, M11-M13, M21-M23, and M31-M33, arranged in three rows and three columns, extracted from the measurement data of the current terrain CL measured by the rangefinder S2. The heights of meshes M11-M13, M21-M23, and M31-M33 are H11-H13, H21-H23, and H31-H33, respectively, with the horizontal spacing between the meshes being Dx and the vertical spacing being Dy. The slope amount IA of the area represented by these nine meshes can be calculated using the least squares method as follows:

IA=√(Sx+Sy)…(式1)
Sx=(H11+H21+H31-(H13+H23+H33))/6Dx
Sy=(H11+H12+H13-(H31+H32+H33))/6Dy
IA=√(Sx 2 +Sy 2 )...(Formula 1)
Sx=(H11+H21+H31-(H13+H23+H33))/6Dx
Sy=(H11+H12+H13-(H31+H32+H33))/6Dy

例えば、コントローラ30により、傾斜量を求める9つのメッシュを1メッシュずつずらしつつ上記の式1でIAの値を求めることで、メッシュ毎に傾斜量を演算することができる。 For example, the controller 30 can calculate the amount of tilt for each mesh by shifting the nine meshes for which the amount of tilt is to be calculated by one mesh at a time and calculating the value of IA using the above equation 1.

2-9-2.表示例(傾斜量図-1)
図11はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、傾斜量図の一表示例である。図11のガイダンス画面は、傾斜表示ボタン48を操作してモニタ15に表示させた画面である。表示窓49に表示されたエリアは図4-図6及び図9と同様のエリアであり、メッシュ毎に色分けで傾斜量が表示されている。図11の例では、傾斜量の小さなメッシュほど薄い色、傾斜量の大きなメッシュほど濃い色で表示され、例えば水平に近くなだらかなエリアは全体に薄い色で、起伏の大きなエリアは全体に濃い色で表示される。従って、地表面が水平に近いにせよ急勾配であるにせよ、地表面の凹凸が小さいエリアは傾斜量図の表示上では色変化が小さくなる。また、図5に示した高度表示と異なり、図11の傾斜量図では、高さの高いエリアでも傾斜が緩ければ薄い色で表示され、反対に高さの低いエリアでも勾配が大きければ濃い色で表示される。
2-9-2. Display example (inclination amount diagram-1)
FIG. 11 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, and is an example of a slope map. The guidance screen in FIG. 11 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the slope display button 48. The area displayed in the display window 49 is the same as that shown in FIGS. 4-6 and 9, and the slope is displayed in different colors for each mesh. In the example shown in FIG. 11, meshes with smaller slopes are displayed in lighter colors, while meshes with larger slopes are displayed in darker colors. For example, areas with gentle slopes that are nearly horizontal are displayed in lighter colors overall, while areas with large undulations are displayed in darker colors overall. Therefore, whether the ground surface is nearly horizontal or steeply inclined, areas with minimal surface irregularities will have less color change on the slope map display. Also, unlike the altitude display shown in FIG. 5, in the slope map shown in FIG. 11, areas with gentle slopes even at high elevations are displayed in lighter colors, and conversely, areas with steep slopes even at low elevations are displayed in darker colors.

なお、測定不能エリアAが存在する場合、測定不能エリアAでは上記の式1による傾斜量IAの演算が単純には実行できない。そのため、図11の例では、測定不能エリアAについて、傾斜量は表示せず、図9と同じく白抜きで表示してある。 Note that if an unmeasurable area A exists, it is not possible to simply calculate the amount of tilt IA using the above formula 1 in that area. For this reason, in the example of Figure 11, the amount of tilt is not displayed for the unmeasurable area A, and it is displayed in white, just like in Figure 9.

2-9-3.表示例(傾斜量図-2)
図12はモニタ15に表示されるガイダンス画面の例を表す図であり、傾斜量図の他の表示例である。図12に例示した傾斜量図の第2の例も、例えば傾斜表示ボタン48を操作することでモニタ15に表示される。図12の例が図11の例と相違する点は、表示窓49のメッシュ領域に現況地形CLの高さデータ(図5)が表示され、距離計S2の測定範囲に対応する傾斜量図TDがメッシュ領域に重ねて表示される点である。
2-9-3. Display example (inclination amount diagram-2)
Figure 12 is a diagram showing an example of a guidance screen displayed on the monitor 15, and is another example of the display of a slope map. The second example of the slope map shown in Figure 12 is also displayed on the monitor 15 by operating the slope display button 48, for example. The example of Figure 12 differs from the example of Figure 11 in that the elevation data (Figure 5) of the current terrain CL is displayed in the mesh area of the display window 49, and the slope map TD corresponding to the measurement range of the rangefinder S2 is displayed superimposed on the mesh area.

本実施形態において、距離計S2の現在の測定範囲に相当する傾斜量図TDは、図11に示したようにメッシュ単位で表示することもできるが、図12では測距点単位で高解像に表示した例を表してある。傾斜量の演算アルゴリズムは、縦横に隣接する3行3列の9本のレーザ光で測定された9つの測距点の高さデータを、上記の式1に当てはめることによりIAの値を演算することができる。なお、上記の式1で用いるDxの値については、例えば9つの測距点の左右の間隔の統計値(例えば平均値)を用いることができる。同様に、Dyの値については、例えば9つの測距点の前後の間隔の統計値(例えば平均値)を用いることができる。 In this embodiment, the tilt amount diagram TD corresponding to the current measurement range of the rangefinder S2 can be displayed in mesh units as shown in Figure 11, but Figure 12 shows an example of a high-resolution display in units of distance measurement points. The tilt amount calculation algorithm can calculate the value of IA by applying the height data of nine distance measurement points measured using nine laser beams arranged in three rows and three columns adjacent vertically and horizontally to the above formula 1. Note that the value of Dx used in the above formula 1 can be, for example, a statistical value (e.g., average value) of the left-right spacing of the nine distance measurement points. Similarly, the value of Dy can be, for example, a statistical value (e.g., average value) of the front-to-back spacing of the nine distance measurement points.

図12においても、現在の測定範囲に測定不能エリアAがある場合を例示している。測定不能エリアAは傾斜量情報を表示せず、白抜きで表示されている。また、傾斜量図TDの表示エリア(つまり現在の測定範囲)は、図9に指示線B1,B2で表したようにより簡易な表示としても良い。 Figure 12 also illustrates a case where there is an unmeasurable area A within the current measurement range. Unmeasurable area A does not display any slope information and is displayed in white. Furthermore, the display area of the slope map TD (i.e., the current measurement range) may be displayed in a simpler manner, as shown by the indicator lines B1 and B2 in Figure 9.

3.動作
-ガイダンス-
図13はコントローラ30による現況地形の測定処理の実行手順の全体を表すフローチャートである。図13に示したフローチャートは、例えばキースイッチS5(図2)からの信号に基づき油圧ショベルの電源が入った(コントローラ30に通電された)ことをトリガとしてスタートする。コントローラ30は、油圧ショベルの電源が入っている間、同図のフローを常時実行する。
3. Actions - Guidance -
Figure 13 is a flowchart showing the overall procedure for executing processing for measuring the current topography by the controller 30. The flowchart shown in Figure 13 is started by being triggered, for example, by the power-on of the hydraulic excavator (power being supplied to the controller 30) based on a signal from the key switch S5 (Figure 2). The controller 30 constantly executes the flow shown in the figure while the power of the hydraulic excavator is on.

ステップS10
図13のフローを開始すると、コントローラ30は、まずキースイッチS5からの信号に基づき油圧ショベルの電源が入った状態が継続しているかを判定する(ステップS10)。キースイッチS5がオフになった場合、コントローラ30は終了処理を実行して図13のフローを終える。
Step S10
13 starts, the controller 30 first determines whether the power to the hydraulic excavator remains on based on a signal from the key switch S5 (step S10). If the key switch S5 is turned off, the controller 30 executes a termination process and ends the flow of FIG.

ステップS20
キースイッチS5がオンであれば、コントローラ30はオペレータによる現況地形CLの測定指示がされたかを判定する(ステップS20)。地形測定ボタン42がオペレータにより操作されておらず、現況地形CLの測定を指示する信号がモニタ15から入力されていない場合、コントローラ30はステップS20からステップS10に手順を戻す。
Step S20
If the key switch S5 is on, the controller 30 determines whether the operator has issued an instruction to measure the current topography CL (step S20). If the operator has not operated the topography measurement button 42 and a signal instructing measurement of the current topography CL has not been input from the monitor 15, the controller 30 returns the procedure from step S20 to step S10.

ステップS30
地形測定ボタン42がオペレータにより操作され、現況地形CLの測定を指示する信号がモニタ15から入力された場合、コントローラ30は、リアルタイムに入力される各センサの最新の出力値をメモリ32の主記憶装置32aに一時記憶する(ステップS30)。ここで一次記憶するセンサ出力は、例えば位置センサS1、距離計S2、MGシステムS3、車速計S4の出力である。
Step S30
When the operator operates the terrain measurement button 42 and a signal instructing measurement of the current terrain CL is input from the monitor 15, the controller 30 temporarily stores the latest output values of each sensor, which are input in real time, in the main storage device 32a of the memory 32 (step S30). The sensor outputs temporarily stored here are, for example, the outputs of the position sensor S1, the distance meter S2, the MG system S3, and the speedometer S4.

ステップS40
オペレータからの指示に応じて必要なセンサ出力を一次記憶すると、コントローラ30は、距離計S2の出力に基づき距離計S2の測定範囲内に障害物(フロント作業機2)が重なっていないかを判定する(ステップS40)。このステップS40の手順は、前述した障害物判定機能F1に相当する。ステップS40の手順の詳細については後述する(図16)。
Step S40
After temporarily storing the necessary sensor outputs in response to instructions from the operator, the controller 30 determines whether an obstacle (front working implement 2) is present within the measurement range of the range finder S2 based on the output of the range finder S2 (step S40). The procedure in step S40 corresponds to the obstacle determination function F1 described above. The procedure in step S40 will be described in detail later (FIG. 16).

ステップS50
距離計S2の測定範囲内に障害物が重なっていると判定した場合、コントローラ30はモニタ15に信号を出力し、モニタ15にアラームを表示出力させてステップS10に手順を戻す(ステップS50)。
Step S50
If it is determined that an obstacle is overlapping within the measurement range of the range finder S2, the controller 30 outputs a signal to the monitor 15, causes the monitor 15 to display an alarm, and returns the procedure to step S10 (step S50).

図14はアラームの一表示例を表す図である。後述するように、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっていると、ステップS40で“障害物あり”と判定される。図14の表示例は、現況地形CLの測定をフロント作業機2が阻害していることをオペレータにアラームメッセージで知らせる例である。メッセージ欄41に「フロントを上げて下さい」というメッセージを併せて表示出力し、距離計S2の測定範囲の外にフロント作業機2を移動させる操作をオペレータに促している。 Figure 14 shows an example of an alarm display. As will be described later, if the front working implement 2 overlaps the measurement range of the distance meter S2, it is determined in step S40 that an "obstacle is present." The display example in Figure 14 is an example in which an alarm message is displayed to notify the operator that the front working implement 2 is obstructing the measurement of the current terrain CL. The message "Raise the front" is also displayed in message field 41, urging the operator to move the front working implement 2 out of the measurement range of the distance meter S2.

また、図15はアラームの他の表示例を表す図である。本実施形態では、油圧ショベルが一定速度以上で移動している場合、ステップS40で障害物がある場合と同様に扱われ、“障害物あり”と判定される。図15の表示例では、そのような場面でメッセージ欄41に「停車して下さい」というアラームメッセージを出力し、車体1を停車させる操作をオペレータに促す例を表している。 Figure 15 shows another example of an alarm display. In this embodiment, if the hydraulic excavator is moving at a certain speed or above, it is treated in step S40 as if there is an obstacle, and a determination is made that "obstacle present." The display example in Figure 15 shows an example in which, in such a situation, an alarm message saying "Please stop" is output in message field 41, urging the operator to stop the vehicle body 1.

図14及び図15の例ではアラームメッセージを出力する例を表しているが、コントローラ30によりモニタ15に備わった又は別途設置したスピーカ等に指令信号が入力され、アラームメッセージと共にアラーム音が出力されるようにしても良い。 The examples in Figures 14 and 15 show an example of outputting an alarm message, but the controller 30 may input a command signal to a speaker or the like provided on the monitor 15 or installed separately, so that an alarm sound is output along with the alarm message.

ステップS60
距離計S2の測定範囲内に障害物は重なっていないと判定した場合、コントローラ30は、現況地形CLの測定(実測)を実行し、リアルタイムに入力される各種センサの現在の出力値を改めて主記憶装置32aに一次記憶する(ステップS60)。コントローラ30は、この実測手順において現況地形CLの各測距点の測定データを、測定日時のデータと共に主記憶装置32aに一次記憶する。なお、本実施形態において、このステップS60の現況地形CLの測定中、コントローラ30はインターロックをかけて油圧ショベルの動作を不能にする。その際、例えば図5に示したように、ガイダンス画面のメッセージ欄41に“地形測定中、車体操作はできません”といった現在の状況をオペレータに知らせるメッセージをモニタ15に表示する。
Step S60
If it is determined that no obstacles are overlapping within the measurement range of the range finder S2, the controller 30 measures the current terrain CL (actual measurement) and temporarily stores the current output values of the various sensors, which are input in real time, in the main memory device 32a (step S60). During this measurement procedure, the controller 30 temporarily stores the measurement data of each distance measurement point on the current terrain CL, along with the measurement date and time data, in the main memory device 32a. In this embodiment, during the measurement of the current terrain CL in step S60, the controller 30 applies an interlock to disable operation of the hydraulic excavator. At this time, for example, as shown in FIG. 5, a message informing the operator of the current situation, such as "Machine operation is not permitted during terrain measurement," is displayed in the message field 41 of the guidance screen on the monitor 15.

ステップS70
現況地形CLの測定を実行したら、コントローラ30は、メモリ32の補助記憶装置32bに記憶された現況地形CLの測定データの更新処理を実行する(ステップS70)。このステップS70の手順は、前述したデータ更新機能F2に相当する。ステップS70の手順の詳細については後述する(図17)。
Step S70
After measuring the current topography CL, the controller 30 updates the measurement data of the current topography CL stored in the auxiliary storage device 32b of the memory 32 (step S70). This step S70 corresponds to the data update function F2 described above. The details of the step S70 will be described later (FIG. 17).

ステップS80
測定データのデータベースを更新したら、コントローラ30は、オペレータが選択した形態で距離計S2の現在の測定範囲の各種情報をモニタ15に表示出力し、ステップS10に手順を戻す(ステップS80)。このステップS80の手順では、オペレータの選択に応じて、差分演算機能F3、視界図作成機能F4、傾斜量演算機能F5等が、適宜実行される。ステップS80の手順の詳細については後述する(図18)。
Step S80
After updating the measurement data database, the controller 30 displays various information about the current measurement range of the rangefinder S2 on the monitor 15 in the format selected by the operator, and returns to step S10 (step S80). In step S80, the difference calculation function F3, field of view map creation function F4, slope calculation function F5, etc. are executed as appropriate, depending on the operator's selection. The details of step S80 will be described later (FIG. 18).

以上の通り、本実施形態において、コントローラ30は、現況地形CLをリアルタイムに表示するのではなく、オペレータによる地形測定ボタン42の操作に伴って入力される測定指示をトリガとし、現況地形CLの測定データを演算しモニタ15に表示出力する。 As described above, in this embodiment, the controller 30 does not display the current terrain CL in real time, but rather uses a measurement instruction input by the operator when he operates the terrain measurement button 42 as a trigger to calculate measurement data for the current terrain CL and display it on the monitor 15.

-障害物判定-
図16はコントローラ30による図13の障害物判定(ステップS40)の手順の詳細を表したフローチャートである。
- Obstacle detection -
FIG. 16 is a flowchart showing the details of the procedure for obstacle determination (step S40) of FIG. 13 by the controller 30.

ステップS41
ステップS40の手順を開始すると、コントローラ30は、ステップS30で読み込んだ距離計S2の出力に基づき、現況地形CLと距離計S2との間にリフレクタ28が検出されるかを判定する(ステップS41)。リフレクタ28が検知されるか否かは、前述した通り、各測距点で反射して距離計S2で検出された各レーザ光による信号強度を設定強度と比較し、設定強度以上の信号強度が検知されるか否かで判定できる。距離計S2の出力に設定強度以上の信号が含まれていれば、コントローラ30は、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっていると判定し、図16のフローを終了して(図13のステップS50に手順を移して)アラームを出力する(例えば図14)。
Step S41
When the procedure of step S40 starts, the controller 30 determines whether or not a reflector 28 is detected between the current terrain CL and the rangefinder S2 based on the output of the rangefinder S2 read in step S30 (step S41). As described above, whether or not the reflector 28 is detected can be determined by comparing the signal strength of each laser beam reflected at each distance measurement point and detected by the rangefinder S2 with a set strength and determining whether or not a signal strength equal to or greater than the set strength is detected. If the output of the rangefinder S2 includes a signal equal to or greater than the set strength, the controller 30 determines that the front working implement 2 is within the measurement range of the rangefinder S2, ends the flow of FIG. 16 (advances to step S50 of FIG. 13), and issues an alarm (e.g., FIG. 14).

ステップS42
距離計S2の出力に設定強度以上の信号が含まれていなければ、コントローラ30は、ステップS30で読み込んだ車速計S4の出力に基づき車速Vが設定速度V1未満であるかを判定する(ステップS42)。車速Vが設定速度V1以上である場合、コントローラ30は、図16のフローを終了して(図13のステップS50に手順を移して)アラームを出力する(例えば図15)。本実施形態では、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっていなくても、車速Vが設定速度V1以上で現況地形CLの測定に適していない状況である場合には、距離計S2の測定範囲内に障害物がある場合と同様に扱ってアラームを出力するようにしている。
Step S42
If the output of the rangefinder S2 does not include a signal of equal to or greater than the set intensity, the controller 30 determines whether the vehicle speed V is less than the set speed V1 based on the output of the vehicle speedometer S4 read in step S30 (step S42). If the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1, the controller 30 ends the flow of Fig. 16 (advancees to step S50 of Fig. 13) and outputs an alarm (see, for example, Fig. 15). In this embodiment, even if the front working implement 2 does not overlap within the measurement range of the rangefinder S2, if the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1 and the situation is not suitable for measuring the current topography CL, the situation is treated as if there is an obstacle within the measurement range of the rangefinder S2 and an alarm is output.

距離計S2の出力に設定強度以上の信号が含まれておらず、かつ車速Vが設定速度V1未満である場合、障害物がなく現況地形CLの測定に適した状態であると推定される。この場合、コントローラ30は、図16のフローを終了して(図13のステップS60に手順を移して)現況地形CLを測定する。 If the output of the rangefinder S2 does not include a signal of a set intensity or greater, and the vehicle speed V is less than the set speed V1, it is assumed that there are no obstacles and that the conditions are suitable for measuring the current terrain CL. In this case, the controller 30 ends the flow in Figure 16 (advances to step S60 in Figure 13) and measures the current terrain CL.

-データ更新-
図17はコントローラ30による図13のデータ更新(ステップS70)の手順の詳細を表したフローチャートである。
-Data update-
FIG. 17 is a flowchart showing the details of the procedure for updating data (step S70) of FIG. 13 by the controller 30.

ステップS71
ステップS70の手順を開始すると、コントローラ30は、ステップS60で一次記憶した現況地形CLの現在の測定データを、同一時刻の油圧ショベルの位置データに基づき、施工現場の座標系(例えばグローバル座標系)のデータに変換する(ステップS71)。本実施形態では、施工現場の敷地を施工現場の座標系(例えばグローバル座標系)で多数のメッシュ(図4)に分割し、距離計S2による測定データをメッシュの高さデータに変換することとする。複数の測距点が同一メッシュに属する場合、統計値(平均値や中央値)をメッシュの高さデータとして演算することができる。
Step S71
When the procedure of step S70 is started, the controller 30 converts the current measurement data of the current topography CL temporarily stored in step S60 into data in the coordinate system of the construction site (for example, the global coordinate system) based on the position data of the hydraulic excavator at the same time (step S71). In this embodiment, the construction site is divided into a large number of meshes (FIG. 4) in the coordinate system of the construction site (for example, the global coordinate system), and the measurement data by the rangefinder S2 is converted into height data for the meshes. When multiple measurement points belong to the same mesh, statistical values (average value or median value) can be calculated as height data for the mesh.

ステップS72
現在の測定データを現場座標系に変換したら、コントローラ30は、測定データの座標データに基づき、これら現在の測定データの一部又は全部のメッシュが過去に測定済であるかを判定する(ステップS72)。いずれのメッシュの測定データも補助記憶装置32bに記憶されておらず、現在の測定データの全てのメッシュが未測定である場合、コントローラ30は、ステップS77のデータ更新の手順に移行する。反対に少なくとも1つのメッシュの測定データが補助記憶装置32bに記憶されている場合、コントローラ30は、ステップS73の手順に移行する。
Step S72
After converting the current measurement data into the on-site coordinate system, the controller 30 determines, based on the coordinate data of the measurement data, whether some or all of the meshes of the current measurement data have been measured in the past (step S72). If no mesh measurement data is stored in the auxiliary storage device 32b and all meshes of the current measurement data have not been measured, the controller 30 proceeds to the data update procedure in step S77. Conversely, if measurement data for at least one mesh is stored in the auxiliary storage device 32b, the controller 30 proceeds to the procedure in step S73.

ステップS73
現在の測定データの測定範囲の少なくとも一部が測定済みのエリアに重複する場合、コントローラ30は、現在の測定データと位置が対応する直近の測定データの測定日時を補助記憶装置32bから読み込み、主記憶装置32aに一次記憶する(ステップS73)。
Step S73
If at least a portion of the measurement range of the current measurement data overlaps with an area that has already been measured, the controller 30 reads the measurement date and time of the most recent measurement data whose position corresponds to the current measurement data from the auxiliary memory device 32b and temporarily stores it in the main memory device 32a (step S73).

ステップS74
続いて、コントローラ30は、互いに位置が対応する現在の測定データと直近の測定データについて、互いの測定日時の差分をとって経過時間Tを演算し、経過時間Tが補助記憶装置32bから読み込んだ設定時間T1未満であるかを判定する(ステップS74)。経過時間Tが設定時間T1以上である場合、コントローラ30は、ステップS77のデータ更新の手順に移行する。経過時間Tが設定時間T1未満である場合、コントローラ30は、ステップS75の手順に移行する。
Step S74
Next, the controller 30 calculates the elapsed time T by taking the difference between the measurement dates and times of the current measurement data and the most recent measurement data, which correspond to each other, and determines whether the elapsed time T is less than the set time T1 read from the auxiliary storage device 32b (step S74). If the elapsed time T is equal to or greater than the set time T1, the controller 30 proceeds to the data update procedure in step S77. If the elapsed time T is less than the set time T1, the controller 30 proceeds to the procedure in step S75.

ステップS75
経過時間Tが設定時間T1に満たない場合、コントローラ30は、互いに位置が対応する現在の測定データと直近の測定データについて、高さデータの差分dHを演算する(ステップS75)。
Step S75
If the elapsed time T is less than the set time T1, the controller 30 calculates the height data difference dH between the current measurement data and the most recent measurement data that correspond to each other in position (step S75).

ステップS76
次に、コントローラ30は、ステップS75で演算した差分dHが補助記憶装置32bから読み込んだ設定値dH1未満であるかを判定する(ステップS76)。差分dHが設定値dH1以上である場合、コントローラ30は、ステップS77のデータ更新の手順に移行する。差分dHが設定値dH1未満である場合、コントローラ30は、補助記憶装置32bの測定データの更新を実行することなく図17のフローを終えてステップS80(図13)に手順を移す。
Step S76
Next, the controller 30 determines whether the difference dH calculated in step S75 is less than the set value dH1 read from the auxiliary storage device 32b (step S76). If the difference dH is equal to or greater than the set value dH1, the controller 30 proceeds to the data update procedure in step S77. If the difference dH is less than the set value dH1, the controller 30 ends the flow of FIG. 17 without updating the measurement data in the auxiliary storage device 32b and proceeds to step S80 (FIG. 13).

ステップS77
ステップS72,S74,S76の判定が満たされなかった場合、コントローラ30は、今回の測定で得られた現在の測定データ(各メッシュ及び各測距点の高さデータ)を測定日時と紐づけてメモリ32の補助記憶装置32bに記録する(ステップS77)。つまり、今回の測定で得られた測定データの全てのメッシュが未測定である場合、前回の測定から設定時間T1以上が経過している場合、前回の測定データとの差分dHが設定値dH1以上である場合に、補助記憶装置32bの測定データが更新される。こうして補助記憶装置32bの測定データを更新したら、コントローラ30は、図17のフローを終えてステップS80(図13)に手順を移す。
Step S77
If the determinations in steps S72, S74, and S76 are not satisfied, the controller 30 links the current measurement data (height data for each mesh and each ranging point) obtained in the current measurement with the measurement date and time and records them in the auxiliary storage device 32b of the memory 32 (step S77). That is, if all meshes included in the measurement data obtained in the current measurement have not yet been measured, if a set time T1 or more has elapsed since the previous measurement, or if the difference dH from the previous measurement data is a set value dH1 or more, the measurement data in the auxiliary storage device 32b is updated. After updating the measurement data in the auxiliary storage device 32b in this way, the controller 30 ends the flow of FIG. 17 and proceeds to step S80 (FIG. 13).

なお、測定不能エリアA’(図11等)の測定データは、現況地形CLの測定データとは区別され、補助記憶装置32bの現況地形CLの測定データには反映されない。 Note that the measurement data for the unmeasurable area A' (Figure 11, etc.) is distinguished from the measurement data for the current topography CL and is not reflected in the measurement data for the current topography CL in the auxiliary storage device 32b.

-表示処理-
図18はコントローラ30による図13のガイダンス表示(ステップS80)の手順の詳細を表したフローチャートである。ステップS80の手順を開始すると、コントローラ30は、オペレータによりモニタ15のガイダンス画面で選択操作されている表示形態を判定する(ステップS81-S86)。具体的には、モニタ15からの信号に基づき、設計地形表示ボタン43、現況地形表示ボタン44、差分表示ボタン45、断面表示ボタン46、視界図表示ボタン47、傾斜表示ボタン48のいずれが選択操作されているかを判定する。そして、コントローラ30は、操作に応じた表示形態で操作に応じたデータをモニタ15に表示出力する(ステップS81a-S86a)。
- Display processing -
Figure 18 is a flowchart showing the details of the procedure for displaying the guidance shown in Figure 13 by the controller 30 (step S80). When the procedure in step S80 starts, the controller 30 determines the display mode selected by the operator on the guidance screen of the monitor 15 (steps S81-S86). Specifically, based on a signal from the monitor 15, the controller 30 determines which of the design terrain display button 43, current terrain display button 44, difference display button 45, cross section display button 46, field of view map display button 47, and slope display button 48 has been selected. The controller 30 then displays data corresponding to the operation on the monitor 15 in a display mode corresponding to the operation (steps S81a-S86a).

具体的には、設計地形表示ボタン43が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して設計地形DLのデータ(例えば図4)を表示出力する(ステップS81,S81a)。現況地形表示ボタン44が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して現況地形CLの測定データ(例えば図5)を表示出力する(ステップS82,S82a)。差分表示ボタン45が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して設計地形DLと現況地形CLとの差分dHのデータ(例えば図6)を表示出力する(ステップS83,S83a)。断面表示ボタン46が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して設計地形DL及び現況地形CLとの断面(例えば図7)を表示出力する(ステップS84,S84a)。視界図表示ボタン47が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して視界図(例えば図9)を表示出力する(ステップS85,S85a)。傾斜表示ボタン48が操作されていれば、コントローラ30はモニタ15に表示制御信号を出力して傾斜量図(例えば図11や図12)を表示出力する(ステップS86,S86a)。 Specifically, if the Design Terrain Display button 43 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display the design terrain DL data (e.g., Figure 4) (steps S81 and S81a). If the Current Terrain Display button 44 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display the measurement data of the current terrain CL (e.g., Figure 5) (steps S82 and S82a). If the Difference Display button 45 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display the data of the difference dH between the design terrain DL and the current terrain CL (e.g., Figure 6) (steps S83 and S83a). If the Cross-Section Display button 46 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display a cross-section of the design terrain DL and the current terrain CL (e.g., Figure 7) (steps S84 and S84a). If the field of view map display button 47 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display a field of view map (e.g., Figure 9) (steps S85, S85a). If the tilt display button 48 is operated, the controller 30 outputs a display control signal to the monitor 15 to display a tilt amount map (e.g., Figure 11 or Figure 12) (steps S86, S86a).

ステップS81a-86aのいずれかの手順を実行したら、コントローラ30はオペレータにより測定終了の操作がされたかを判定し(ステップS87)、測定終了の操作がされていなければステップS81に手順を戻す。測定終了の操作は、例えばモニタ15のガイダンス画面に表示させた終了ボタンFB(図4)が操作されたことを、モニタ15からの信号に基づき識別して判定できる。オペレータにより測定終了の操作がされた場合、コントローラ30は図18のフローを終えてステップS10(図13)に手順を戻す。 After executing any of steps S81a-86a, the controller 30 determines whether the operator has performed an operation to end the measurement (step S87), and if not, returns to step S81. The operation to end the measurement can be determined, for example, by identifying the operation of the end button FB (Figure 4) displayed on the guidance screen of the monitor 15 based on a signal from the monitor 15. If the operator has performed an operation to end the measurement, the controller 30 ends the flow in Figure 18 and returns to step S10 (Figure 13).

-効果-
(1)本実施形態によれば、上記の通り、距離計S2の出力に基づき、高さが測定不能な測定不能エリアAが測定範囲に存在する場合には、測定不能エリアAがモニタ15に表示される。このように、本実施形態によれば、オペレータは、距離計S2により現在測定されているエリアのみならず、測定できていないエリアをモニタ15のガイダンス表示により明確に確認することができ、真に現況地形CLを表しているエリアを把握することができる。
-effect-
(1) According to this embodiment, as described above, if an unmeasurable area A whose height cannot be measured exists within the measurement range based on the output of the rangefinder S2, the unmeasurable area A is displayed on the monitor 15. As described above, according to this embodiment, the operator can clearly confirm not only the area currently being measured by the rangefinder S2 but also areas that have not yet been measured through the guidance display on the monitor 15, and can grasp the areas that truly represent the current topography CL.

また、一般にバケット先端の位置を設計地形と共にリアルタイムにモニタに表示するガイダンスの形態もある。しかし、そのようなガイダンス表示の場合、バケット先端の位置を演算するための基礎情報を得るために、車体の傾斜角を検出する傾斜センサ(例えばIMU)や、ブーム、アーム及びバケットの角度を検出する複数の角度センサを要する。それに対し、本実施形態の場合、ガイダンス画面を表示させる上で傾斜センサや角度センサを必要とせず、油圧ショベルの部品点数や製造コストが抑制できることもメリットである。
(2)また、測定不能エリアAを地図データに重ねてモニタ15に表示することで、地図上における測定不能エリアAの位置を正確にオペレータに知らせることができる。
但し、上記の本質的効果(1)を得る限りにおいて、測定不能エリアAを地図データに重ねて表示する機能は必須ではない。例えばローカル座標系で測定不能エリアAを表示させるような場合には、位置センサS1や地図データは必ずしも必要ではない。
Also, there is a type of guidance that generally displays the position of the bucket tip together with the design terrain on a monitor in real time. However, in order to obtain basic information for calculating the position of the bucket tip, such guidance display requires an inclination sensor (e.g., an IMU) that detects the inclination angle of the vehicle body and multiple angle sensors that detect the angles of the boom, arm, and bucket. In contrast, the present embodiment does not require an inclination sensor or angle sensor to display the guidance screen, which has the advantage of reducing the number of parts and manufacturing costs of the hydraulic excavator.
(2) Furthermore, by displaying the unmeasurable area A on the monitor 15 in a state where it is superimposed on the map data, the position of the unmeasurable area A on the map can be accurately notified to the operator.
However, as long as the above-mentioned essential effect (1) is obtained, the function of displaying the unmeasurable area A superimposed on the map data is not essential. For example, when displaying the unmeasurable area A in the local coordinate system, the position sensor S1 and the map data are not necessarily required.

(3)設計地形DLと現況地形CL(測定地形)との差分dHをモニタ15に表示出力するので、設計地形DLを造成するまでに必要な掘削量が確認でき、造成作業の進捗状況が把握し易い。その際、図6に示したようなメッシュ表示(平面視)で差分dHを表示することで、差分dHの分布状況をオペレータに分かり易く提示することができる。また、図7に示したように断面で差分dHを表示することで、設計地形DLに対する現況地形CLをオペレータに視覚的に提示することができる。 (3) The difference dH between the design terrain DL and the current terrain CL (measured terrain) is displayed on the monitor 15, allowing the operator to confirm the amount of excavation required to create the design terrain DL and easily grasp the progress of the creation work. By displaying the difference dH in a mesh display (plan view) as shown in Figure 6, the distribution of the difference dH can be presented to the operator in an easy-to-understand manner. Furthermore, by displaying the difference dH in a cross section as shown in Figure 7, the current terrain CL relative to the design terrain DL can be visually presented to the operator.

(4)フロント作業機2にリフレクタ28を設置したことで、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっているかが判定できる。距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっている場合には、現況地形CLの測定をフロント作業機2が阻害している旨のアラームをモニタ15に表示出力することができる。これにより、現況地形CLの測定の際に距離計S2の測定範囲の外にフロント作業機2を移動させるようにオペレータに促すことができる。こうして距離計S2の測定範囲内からフロント作業機2が外れることで、フロント作業機2による現況地形CLの測定の阻害を回避することができる。フロント作業機2の測距を避けて真に現況地形CLを測定することで、オペレータは地形造成の出来を妥当に判断することができる。 (4) By installing a reflector 28 on the front working implement 2, it is possible to determine whether the front working implement 2 is within the measurement range of the rangefinder S2. If the front working implement 2 is within the measurement range of the rangefinder S2, an alarm can be displayed and output on the monitor 15 to indicate that the front working implement 2 is interfering with the measurement of the current terrain CL. This makes it possible to prompt the operator to move the front working implement 2 out of the measurement range of the rangefinder S2 when measuring the current terrain CL. By moving the front working implement 2 out of the measurement range of the rangefinder S2 in this way, it is possible to avoid the front working implement 2 interfering with the measurement of the current terrain CL. By avoiding the distance measurement of the front working implement 2 and truly measuring the current terrain CL, the operator can make an appropriate judgment on the success of the terrain creation.

(5)リフレクタ28がフロント作業機2のアーム23の先端部分とブーム22の長手方向中間部分に設けられているので、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっている場合、距離計S2で合理的にフロント作業機2を検知することができる。これによりフロント作業機2が距離計S2の測定範囲内に干渉することによる地形測定への影響を合理的に排除できる。 (5) Because the reflector 28 is provided at the tip of the arm 23 of the front work implement 2 and at the longitudinal middle of the boom 22, when the front work implement 2 overlaps within the measurement range of the rangefinder S2, the front work implement 2 can be detected rationally by the rangefinder S2. This rationally eliminates the impact on terrain measurement caused by the front work implement 2 interfering with the measurement range of the rangefinder S2.

(6)仮に距離計S2から随時入力される測定データを基にリアルタイムに現況地形CLをモニタ15に表示する場合、距離計S2の測定範囲内でフロント作業機2が動き回ると、フロント作業機2の測定データが表示に反映され現況地形CLが判然としない場合がある。また、表示を見ながらフロント作業機2を操作する場合、通常は距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なるため、現況地形CLを確認するためには確認すべきエリアからフロント作業機2を動かして改めて表示を確認しなければならない。また、現況地形CLのリアルタイム表示はコントローラ30にも負荷がかかる。 (6) If the current terrain CL is displayed on the monitor 15 in real time based on measurement data input from the rangefinder S2 as needed, and the front working implement 2 moves around within the measurement range of the rangefinder S2, the measurement data of the front working implement 2 may be reflected in the display, making the current terrain CL unclear. Furthermore, when operating the front working implement 2 while looking at the display, the front working implement 2 usually overlaps the measurement range of the rangefinder S2, so in order to check the current terrain CL, the front working implement 2 must be moved away from the area to be checked and the display must be checked again. Furthermore, displaying the current terrain CL in real time places a load on the controller 30.

それに対し、本実施形態では、現況地形CLをリアルタイム表示するのではなく、地形測定ボタン42の操作に伴って入力される測定指示をトリガとして現況地形CLが測定されてモニタ15に表示出力される。つまり、オペレータが任意のタイミングで現況地形CLを測定し確認することができる。従って、例えば造成作業中に現況地形CLの出来を確認したくなったら、造成を中断してフロント作業機2を距離計S2の測定範囲内から外した上で測定を手動で指示するといった手順で、適時にかつ精度良く現況地形CLを確認することができる。地形測定の際にフロント作業機2を距離計S2の測定範囲の外に動かし忘れても、前述した通りフロント作業機2が距離計S2の測定範囲内に入っていることが通知されるので、フロント作業機2が現況地形CLの測定データに影響することは合理的に回避できる。また、現況地形CLをリアルタイム表示する場合に比べ、オペレータが所望する任意のタイミングで現況地形CLを表示することにより、コントローラ30の負荷も軽減される。 In contrast, in this embodiment, rather than displaying the current terrain CL in real time, the current terrain CL is measured and displayed on the monitor 15 in response to a measurement command input by operating the terrain measurement button 42. In other words, the operator can measure and check the current terrain CL at any time. Therefore, for example, if the operator wants to check the current terrain CL during construction work, he or she can stop construction, move the front work implement 2 out of the measurement range of the rangefinder S2, and then manually issue a measurement command. This procedure allows the current terrain CL to be checked timely and accurately. Even if the operator forgets to move the front work implement 2 out of the measurement range of the rangefinder S2 during terrain measurement, as described above, the front work implement 2 is notified that it is within the measurement range of the rangefinder S2, thereby rationally preventing the front work implement 2 from affecting the measurement data of the current terrain CL. Furthermore, compared to displaying the current terrain CL in real time, displaying the current terrain CL at the operator's desired time reduces the load on the controller 30.

加えて、バケットと設計地形の位置関係をリアルタイム表示する場合に比べ、例えば図7の画面を例に挙げても、現況地形CLと設計地形DLとの関係を静的に表示したシンプルなガイダンス画面がオペレータに提示される。必要以上の情報の表示を避けて静的にシンプルにガイダンス画面を表示することで、オペレータに作業の進捗を分かり易く知らせることができる。 In addition, compared to displaying the positional relationship between the bucket and the design terrain in real time, for example, the screen in Figure 7 shows a simple guidance screen that statically displays the relationship between the current terrain CL and the design terrain DL. By displaying a simple, static guidance screen that avoids displaying more information than necessary, the operator can be informed of the progress of the work in an easy-to-understand manner.

但し、上記の本質的効果(1)を得る限りにおいては、測定範囲や測定不能エリアAがリアルタイムに表示されるようにしても良い。 However, as long as the essential effect (1) above is achieved, the measurement range and unmeasurable area A may be displayed in real time.

(7)また、本実施形態では、車速Vが設定速度V1未満の場合にのみ現況地形CLの測定データが演算され、車速Vが設定速度V1以上の場合に現況地形CLは測定されない。速い速度以上で移動している状態では距離計S2の測定データの信頼性が低下し得るが、車速Vが設定速度V1未満の場合にのみ現況地形CLが測定されることで、現況地形CLの測定データの信頼性が確保できる。 (7) Furthermore, in this embodiment, measurement data for the current terrain CL is calculated only when the vehicle speed V is less than the set speed V1, and the current terrain CL is not measured when the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1. While the reliability of the measurement data from the rangefinder S2 can decrease when traveling at a high speed or higher, the reliability of the measurement data for the current terrain CL can be ensured by measuring the current terrain CL only when the vehicle speed V is less than the set speed V1.

但し、上記の本質的効果(1)を得る限りにおいては、車速Vによらず現況地形CLの測定データの演算が実行されるようにしても良い。 However, as long as the essential effect (1) described above is achieved, calculation of the measurement data for the current terrain CL may be performed regardless of the vehicle speed V.

(8)また、現況地形CLを新たに測定する際、直近の測定データとの差分dHが設定値dH1以上の測距点についてのみメモリ32(補助記憶装置32b)のデータが更新される。変化のない測定データまで既存のデータに置き換える場合に比べ、既存のデータに対して一定の変化がある測定データ(初測定の測定データを含む)についてのみ更新することで、データ更新のためのデータ通信や保存に伴うコントローラ30の負荷を抑制できる。 (8) Furthermore, when the current terrain CL is newly measured, the data in memory 32 (auxiliary storage device 32b) is updated only for distance measurement points where the difference dH from the most recent measurement data is equal to or greater than the set value dH1. Compared to replacing unchanged measurement data with existing data, updating only measurement data that has changed to a certain extent from existing data (including measurement data from the first measurement) reduces the load on the controller 30 associated with data communication and storage for data updates.

但し、上記の本質的効果(1)を得る限りにおいては、差分dHによらず現況地形CLの測定データが更新されるようにしても良い。 However, as long as the essential effect (1) described above is achieved, the measurement data for the current topography CL may be updated regardless of the difference dH.

(9)オペレータは運転室11から現況地形CLを目視できるため、現況地形CLの測定データによる確認は造成作業の節目節目で行われることが想定される。そのため、前回の測定から間もないエリアについてまで過度に測定データを更新する必要性は必ずしも高くない。 (9) Because the operator can visually check the current topography CL from the driver's cab 11, it is expected that the current topography CL will be checked using measurement data at key points during the construction work. Therefore, there is not necessarily a strong need to update measurement data excessively for areas where measurements have been taken only recently.

そこで、本実施形態では、現況地形CLを新たに測定する際、直近の測定データの測定日時からの経過時間Tが設定時間T1以上の測距点についてのみメモリ32(補助記憶装置32b)のデータが更新される。このように過度なデータ更新を避けることで、データ更新処理のためにデータ通信や保存に伴うコントローラ30の負荷を抑制できる。 In this embodiment, when the current topography CL is newly measured, the data in memory 32 (auxiliary storage device 32b) is updated only for distance measurement points where the elapsed time T from the measurement date and time of the most recent measurement data is equal to or greater than the set time T1. By avoiding excessive data updates in this way, the load on the controller 30 associated with data communication and storage for data update processing can be reduced.

但し、前記の測定から間もないエリアであっても、造成の進捗に一定以上の変化が認められるエリアについてデータ更新すべき場合は、前回の測定時からの経過時間によらず測定データを更新するようにしても良い。 However, even if the above-mentioned measurements were taken recently, if data needs to be updated for an area where a certain level of change in development progress is observed, the measurement data may be updated regardless of the time elapsed since the last measurement.

(10)本実施形態においては、図11や図12のように現況地形CLの傾斜量を地図データに重ねてモニタ15に表示出力することができる。この場合、単に現況地形CLの出来を判断するための参考になるだけでなく、例えば油圧ショベルが接地する地面の傾斜量等をデータで知ることができ、車体1が移動する先のエリアの勾配をオペレータに知らせることもできる。 (10) In this embodiment, the amount of slope of the current terrain CL can be superimposed on the map data and displayed on the monitor 15, as shown in Figures 11 and 12. In this case, it is not only useful for determining the quality of the current terrain CL, but also provides data such as the amount of slope of the ground on which the hydraulic excavator will be touching down, and can also inform the operator of the gradient of the area to which the vehicle body 1 will be moving.

但し、上記の本質的効果(1)を得る限りにおいて、傾斜量図の表示機能は必須ではない。 However, as long as the essential effect (1) above is achieved, the function to display the gradient map is not essential.

(11)図18を用いて説明したように、オペレータの表示切り換え操作に応じ、現況地形CLの測定データを、差分dHのマッピング表示(図6)や断面表示(図7)、視界図(図9)、傾斜量図(図11及び図12)等の種々の形態で提示することができる。これにより一又は複数の所望の形態で現況地形CLを確認することにより、オペレータは造成作業の現在の状態を柔軟に把握することができる。 (11) As explained using Figure 18, in response to the operator's display switching operation, the measurement data for the current topography CL can be presented in various forms, such as a mapping display of the difference dH (Figure 6), a cross-sectional display (Figure 7), a field of view map (Figure 9), and a slope map (Figures 11 and 12). This allows the operator to flexibly grasp the current state of the construction work by checking the current topography CL in one or more desired forms.

<第2実施形態>
第1実施形態では、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっている場合に現況地形CLの測定を実行することなくアラームを出力し、フロント作業機2を測定範囲の外に動かすようにオペレータに操作を促す例を説明した。それに対し、第2実施形態では、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっていても現況地形CLの測定を実行するができ、フロント作業機2により現況地形CLが測定できないエリアは測定不能エリアAとして視界図に表示される。
Second Embodiment
In the first embodiment, an example was described in which, if the front working implement 2 overlaps within the measurement range of the rangefinder S2, an alarm is output without measuring the current terrain CL, and the operator is prompted to move the front working implement 2 out of the measurement range. In contrast, in the second embodiment, measurement of the current terrain CL can be performed even if the front working implement 2 overlaps within the measurement range of the rangefinder S2, and an area in which the current terrain CL cannot be measured by the front working implement 2 is displayed on the field of view map as an unmeasurable area A.

図19は第2実施形態におけるコントローラ30による図13の障害物判定(ステップS40)の手順の詳細を表したフローチャートである。図19に示したように、本実施形態では第1実施形態におけるリフレクタ検知の手順(ステップS41)が省略され、現況地形CLの測定が指示された場合、単純に車速Vが設定速度V1未満であるかが判定される(ステップS42)。車速Vが設定速度V1以上である場合、コントローラ30は、図19のフローを終了して(図13のステップS50に手順を移して)アラームを出力する(例えば図15)。反対に、車速Vが設定速度V1未満である場合、コントローラ30は、図16のフローを終了して(図13のステップS60に手順を移して)現況地形CLを測定する。 Figure 19 is a flowchart showing details of the obstacle determination procedure (step S40) of Figure 13 performed by the controller 30 in the second embodiment. As shown in Figure 19, in this embodiment, the reflector detection procedure (step S41) in the first embodiment is omitted, and when a command to measure the current terrain CL is issued, it is simply determined whether the vehicle speed V is less than the set speed V1 (step S42). If the vehicle speed V is equal to or greater than the set speed V1, the controller 30 ends the flow of Figure 19 (advances to step S50 of Figure 13) and outputs an alarm (e.g., Figure 15). Conversely, if the vehicle speed V is less than the set speed V1, the controller 30 ends the flow of Figure 16 (advances to step S60 of Figure 13) and measures the current terrain CL.

図20は第2実施形態においてモニタ15に表示されるガイダンス画面(視界図)の一表示例である。図20のガイダンス画面は、視界図表示ボタン47を操作してモニタ15に表示させた画面であり、図9に示した第1実施形態の視界図に相当する図である。図20ではフロント作業機2が距離計S2の測定範囲内に重なった状態を仮定し、指示線B1,B2で表された距離計S2の現在の測定範囲に、窪地Z(図8)による地形由来の測定不能エリアAの他、フロント作業機2に起因する測定不能エリアA’が表示されている。 Figure 20 is an example of a guidance screen (field of view map) displayed on the monitor 15 in the second embodiment. The guidance screen in Figure 20 is a screen displayed on the monitor 15 by operating the field of view map display button 47, and is a diagram equivalent to the field of view map of the first embodiment shown in Figure 9. In Figure 20, it is assumed that the front working implement 2 overlaps the measurement range of the rangefinder S2, and in addition to the unmeasurable area A due to the terrain caused by the depression Z (Figure 8), an unmeasurable area A' due to the front working implement 2 is displayed within the current measurement range of the rangefinder S2 represented by the indication lines B1 and B2.

フロント作業機2に起因する測定不能エリアA’については、第1実施形態と同様にリフレクタ28を検知して距離計S2の測定範囲内におけるフロント作業機2の位置を推定することにより識別することができる。また、フロント作業機2は、距離計S2から見て地表面に対して不連続(浮いた状態)又はオーバーハング状態である。このことを考慮し、例えば上下に隣接する2本のレーザ光による2つの測距点を比較して、下側のレーザ光による測距点P7よりも上側のレーザ光による測距点P8が車体1に近い場合、測距点P8はフロント作業機2等の障害物であると推定できる。このように測距点同士の位置関係に基づいてフロント作業機2を判別する場合、リフレクタ28は省略可能である。以上のようなアルゴリズムを適用することにより、をコントローラ30によりフロント作業機2を判別し、測定不能エリアA’を視界図に反映させることができる。 As in the first embodiment, the unmeasurable area A' caused by the front work implement 2 can be identified by detecting the reflector 28 and estimating the position of the front work implement 2 within the measurement range of the rangefinder S2. Furthermore, the front work implement 2 is discontinuous (floating) or overhanging relative to the ground surface when viewed from the rangefinder S2. Taking this into consideration, for example, by comparing two vertically adjacent measurement points using two laser beams, if measurement point P8 using the upper laser beam is closer to the vehicle body 1 than measurement point P7 using the lower laser beam, it can be estimated that measurement point P8 is an obstacle such as the front work implement 2. When the front work implement 2 is identified based on the relative positions of the measurement points in this way, the reflector 28 can be omitted. By applying the algorithm described above, the front work implement 2 can be identified by the controller 30, and the unmeasurable area A' can be reflected in the field of view map.

なお、測定不能エリアA’の測定データは、測定不能エリアAの測定データと同様、現況地形CLの測定データとは区別され、ステップS77(図17)の手順で補助記憶装置32bの現況地形CLの測定データには反映されない。 Note that, like the measurement data for the unmeasurable area A, the measurement data for the unmeasurable area A' is distinguished from the measurement data for the current topography CL, and is not reflected in the measurement data for the current topography CL in the auxiliary storage device 32b in step S77 (Figure 17).

以上の点を除き、その他の構成やコントローラ30による処理等について、本実施形態は第1実施形態と同様である。 Apart from the above, the rest of the configuration and processing by the controller 30 of this embodiment are the same as those of the first embodiment.

本実施形態においても、第1実施形態と同様の効果が得られる。また、本実施形態の場合、距離計S2の測定範囲内にフロント作業機2が重なっていても現況地形CLが測定できる。これにより、例えば運転室11から見て地形測定したいエリアからフロント作業機2が明らかに外れている場合、フロント作業機2を一々距離計S2の測定範囲の外に動かさなくてもオペレータは目的の情報を確認することができる。 This embodiment also achieves the same effects as the first embodiment. Furthermore, in this embodiment, the current terrain CL can be measured even if the front work implement 2 overlaps the measurement range of the rangefinder S2. As a result, for example, if the front work implement 2 is clearly outside the area where the terrain needs to be measured as viewed from the driver's cab 11, the operator can confirm the desired information without having to move the front work implement 2 out of the measurement range of the rangefinder S2 each time.

<変形例>
以上の実施形態において、距離計S2は、複数のレーザ光を送受信して現況地形CLの点群データを得るタイプを例に挙げて説明したが、レーザ光で現況地形CLを走査して点群データを得るタイプでも良い。また、距離計S2にLiDARを採用した場合を例に挙げて説明したが、ステレオカメラ、ミリ波レーダ、レーザーレーダ、超音波センサ、単眼カメラ等も距離計S2として採用できる。
<Modification>
In the above embodiment, the rangefinder S2 has been described as an example of a type that transmits and receives multiple laser beams to obtain point cloud data of the current topography CL, but it may also be a type that obtains point cloud data by scanning the current topography CL with laser beams. Also, while the rangefinder S2 has been described as an example of a type that uses LiDAR, a stereo camera, millimeter-wave radar, laser radar, an ultrasonic sensor, a monocular camera, etc. may also be used as the rangefinder S2.

油圧ショベルには、ブーム、アーム及びバケットの角度を測定する角度センサや車体1の傾斜を測定する傾斜センサが設けられていないが、油圧ショベルにこれらセンサを搭載しても良い。 The hydraulic excavator is not equipped with angle sensors to measure the angles of the boom, arm, and bucket, or inclination sensors to measure the inclination of the vehicle body 1, but these sensors may be installed in the hydraulic excavator.

図4等に測定範囲を多数のメッシュに分割した表示を例示したが、メッシュの1つ当たりの大きさの設定は距離計S2で得られる測距点の点群データのピッチの制約の範囲で適宜変更可能である。メッシュを小さくすれば、それだけ高解像に測定データを表示することができる。メッシュの縦横比の設定も変更可能である。 Figure 4 and other figures show an example of a display in which the measurement range is divided into multiple meshes, but the size of each mesh can be changed as appropriate within the constraints of the pitch of the point cloud data of the measurement points obtained by the rangefinder S2. The smaller the mesh, the higher the resolution at which the measurement data can be displayed. The aspect ratio of the mesh can also be changed.

また、図9等で測定不能エリアAを白抜きで表示した例を表したが、特定の色又は模様(黒、ハッチング等)で塗り潰して測定不能エリアAを表示しても良い。測定不能エリアA’(図20)も同様である。 In addition, while Figure 9 and other figures show an example in which the unmeasurable area A is displayed in white, the unmeasurable area A may also be displayed by filling it with a specific color or pattern (black, hatching, etc.). The same applies to the unmeasurable area A' (Figure 20).

1…車体、2…フロント作業機、11…運転室、15…モニタ、22…ブーム、23…アーム、24…バケット、28…リフレクタ、30…コントローラ、32…メモリ、42…地形測定ボタン、A,A’…測定不能エリア、CL…現況地形、dH…直近の測定データとの差分、dH1…設定値、DL…設計地形、IA…傾斜量、H…設計地形データと現況地形の測定データとの差分、P1-P6…測距点、S1…位置センサ、S2…距離計、T…経過時間、T1…設定時間、V…車速、V1…設定速度、W…水平間隔、W1…設定間隔 1...Vehicle body, 2...Front implement, 11...Driver's cab, 15...Monitor, 22...Boom, 23...Arm, 24...Bucket, 28...Reflector, 30...Controller, 32...Memory, 42...Terrain measurement button, A, A'...Unmeasurable area, CL...Current terrain, dH...Difference from most recent measurement data, dH1...Set value, DL...Design terrain, IA...Slope amount, H...Difference between design terrain data and measurement data of current terrain, P1-P6...Distance measurement point, S1...Position sensor, S2...Distance meter, T...Elapsed time, T1...Set time, V...Vehicle speed, V1...Set speed, W...Horizontal interval, W1...Set interval

Claims (11)

運転室を有する車体と、
前記車体に取り付けられたフロント作業機と、
前記運転室に設けたモニタと、
前記車体の周囲の現況地形における複数の測距点を測距する距離計と、
前記車体の周囲を複数のメッシュに分割し、前記距離計の出力に基づく前記現況地形の測定データを前記メッシュ毎に前記モニタに表示させるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記距離計の出力に基づき、測距された前記複数の測距点の水平座標を演算し、
前記複数の測距点の各測距点について隣接する測距点との水平間隔を演算し、
隣接する測距点との水平間隔が前記メッシュのサイズに基づき設定された設定間隔以下の測距点のエリアについては、前記距離計の出力に基いて演算した高さデータを前記現況地形の測定データとして前記メッシュ毎に前記モニタに表示させ、隣接する測距点との水平間隔が前記設定間隔より大きい測点のエリアについては、前記測距点が存在しない前記メッシュを測定が不能な測定不能エリアとして前記モニタに表示させることを特徴とする油圧ショベル。
a vehicle body having a driver's cab;
a front working implement attached to the vehicle body;
a monitor provided in the driver's cab;
a rangefinder for measuring distances to a plurality of measurement points on the current terrain around the vehicle body;
a controller that divides the periphery of the vehicle body into a plurality of meshes and displays the measurement data of the current topography based on the output of the rangefinder on the monitor for each mesh ,
The controller
calculating horizontal coordinates of the plurality of distance measurement points based on the output of the rangefinder;
calculating a horizontal distance between each of the plurality of distance measuring points and an adjacent distance measuring point;
A hydraulic excavator characterized in that, for areas where the horizontal spacing between adjacent measurement points is less than a set spacing set based on the size of the mesh , height data calculated based on the output of the rangefinder is displayed on the monitor as measurement data of the current terrain for each mesh , and for areas where the horizontal spacing between adjacent measurement points is greater than the set spacing, the meshes where no measurement points exist are displayed on the monitor as unmeasurable areas where measurement is not possible.
請求項1に記載の油圧ショベルにおいて、
前記車体の位置データを取得する位置センサを備え、
前記コントローラには、施工現場の地図データが記憶されており、
前記コントローラは、
前記位置センサで取得された前記車体の位置データに基づいて、前記距離計で測定された前記複数の測距点の座標データと前記地図データとの対応付けを行い、
前記地図データを前記モニタに表示し、
前記モニタに表示される前記地図データのうち前記隣接する測距点との水平間隔が前記設定間隔以下の測距点のエリアについては、前記距離計の出力に基づき演算した高さデータを重ねて、前記現況地形の測定データを表示し、前記モニタに表示される地図データのうち隣接する測距点との水平間隔が前記設定間隔より大きいエリアについては、測定が不能な測定不能エリアである旨を重ねて表示させる
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 1,
a position sensor for acquiring position data of the vehicle body;
The controller stores map data of the construction site,
The controller
based on the vehicle body position data acquired by the position sensor, the coordinate data of the plurality of distance measurement points measured by the rangefinder is associated with the map data;
Displaying the map data on the monitor;
For areas of the map data displayed on the monitor where the horizontal distance between adjacent measuring points is less than the set distance, height data calculated based on the output of the rangefinder is overlaid and the measurement data of the current topography is displayed, and for areas of the map data displayed on the monitor where the horizontal distance between adjacent measuring points is greater than the set distance, a message indicating that the area is an unmeasurable area where measurement is not possible is overlaid.
請求項2に記載の油圧ショベルにおいて、
前記コントローラには、設計地形データが記憶されており、
前記コントローラは、前記設計地形データと前記現況地形の測定データとの差分を前記モニタに表示出力することを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 2,
The controller stores design terrain data,
The hydraulic excavator is characterized in that the controller displays and outputs a difference between the designed topography data and the measurement data of the current topography on the monitor.
請求項1に記載の油圧ショベルにおいて、
前記フロント作業機は、前記距離計で検出可能なリフレクタが取付けられており、
前記コントローラは、前記距離計により前記現況地形と前記距離計との間に前記リフレクタが検出されたときには、前記現況地形の測定を停止させる
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 1,
The front working implement is provided with a reflector that can be detected by the range finder,
The hydraulic excavator is characterized in that the controller stops measuring the current topography when the range finder detects the reflector between the current topography and the range finder.
請求項1に記載の油圧ショベルにおいて、
前記フロント作業機は、前記距離計で検出可能なリフレクタが取付けられており、
前記コントローラは、前記距離計により前記現況地形と前記距離計との間に前記リフレクタが検出されたときには、前記現況地形の測定を前記フロント作業機が阻害していることを前記モニタに表示出力する
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 1,
The front working implement is provided with a reflector that can be detected by the range finder,
When the rangefinder detects the reflector between the current terrain and the rangefinder, the controller displays on the monitor a message indicating that the front working implement is obstructing measurement of the current terrain.
請求項4に記載の油圧ショベルにおいて、
前記リフレクタは、前記フロント作業機のアームの先端部分、バケットの基端部分、及びブームの長手方向中間部分の少なくとも1か所に設けられていることを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 4,
The hydraulic excavator is characterized in that the reflector is provided at least at one of the tip end portion of the arm of the front working machine, the base end portion of the bucket, and the longitudinal intermediate portion of the boom.
請求項1に記載の油圧ショベルにおいて、
前記距離計による前記現況地形の測定を指示する地形測定ボタンを備え、
前記コントローラは、前記地形測定ボタンの操作に伴って入力される測定指示をトリガとして前記現況地形の測定データを演算し前記モニタに表示出力する
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 1,
a terrain measurement button for instructing measurement of the current terrain by the rangefinder;
The hydraulic excavator is characterized in that the controller calculates measurement data of the current topography and displays it on the monitor in response to a measurement instruction input in response to operation of the topography measurement button.
請求項7に記載の油圧ショベルにおいて、
前記コントローラは、車速が設定速度未満の場合にのみ前記現況地形の測定データを演算することを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 7,
The hydraulic excavator is characterized in that the controller calculates the measurement data of the current topography only when the vehicle speed is less than a set speed.
請求項7に記載の油圧ショベルにおいて、
前記コントローラは、
前記現況地形の測定データについて対応座標の直近の測定データと比較し、
前記直近の測定データとの差分が設定値以上の測距点についてのみ測定データを更新する
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 7,
The controller
The measurement data of the current topography is compared with the most recent measurement data of the corresponding coordinates;
The hydraulic excavator is characterized in that the measurement data is updated only for distance measurement points where the difference from the most recent measurement data is equal to or greater than a set value.
請求項7に記載の油圧ショベルにおいて、
前記コントローラは、
前記現況地形の測定データについて対応座標の直近の測定データと比較し、
前記直近の測定データの測定日時からの経過時間が設定時間以上の測距点についてのみ測定データを更新する
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 7,
The controller
The measurement data of the current topography is compared with the most recent measurement data of the corresponding coordinates;
a hydraulic excavator, characterized in that measurement data is updated only for distance measurement points for which the elapsed time from the measurement date and time of the most recent measurement data is equal to or longer than a set time;
請求項2に記載の油圧ショベルにおいて、
前記コントローラは、
前記現況地形の測定データに基づき前記現況地形の傾斜量を演算し、
前記傾斜量を前記地図データに重ねて前記モニタに表示出力する
ことを特徴とする油圧ショベル。
The hydraulic excavator according to claim 2,
The controller
Calculating the amount of slope of the current topography based on the measurement data of the current topography;
The hydraulic excavator is characterized in that the amount of tilt is displayed on the monitor while being superimposed on the map data.
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