CN109757114A - 作业机械的显示控制装置、作业机械、作业机械的显示控制方法 - Google Patents

Abstract

控制线决定部判定工作装置的作业状态是否是规定作业状态。显示控制部生成显示信号，该显示信号包含施工对象的目标面、或表示与目标面不同且构成铲斗的侵入抑制对象的面的控制线。显示控制部根据作业状态是否是规定作业状态，使显示信号中的控制线或目标面的显示方式不同。

Description

作业机械的显示控制装置、作业机械、作业机械的显示控制 方法

技术领域

本发明涉及具备工作装置的作业机械、该作业机械所具备的显示控制装置、显示控制方法。

背景技术

就具备工作装置的建设机械而言，记载有如下技术，即，在判定为作业方式是成形作业的情况下，沿着表示挖掘对象目标形状的设计面使铲斗移动；在判定为作业方式是铲尖对准作业的情况下，在以设计面为基准的规定位置使铲斗停止(例如，参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2012/127912号

发明内容

发明所要解决的课题

在形成斜坡的情况下，以斜坡为目标形状使铲斗移动。该情况下，必须进行对象的挖掘及挖掘过的表面的夯实这两个作业。该情况下，通过如下的方法等形成斜坡：留出夯实余量对对象进行挖掘，之后，以相当于夯实余量的量通过铲斗将对象夯实至成为目标的斜坡的位置。以不侵入工作装置所施工的对象精加工的目标形状的方式进行控制，并在此基础上通过上述的方法形成斜坡，在该情况下，在进行留出夯实余量的挖掘时，在比目标斜坡位置向例如上方偏移的位置设定控制目标来进行挖掘作业，结束挖掘作业之后，在原来的目标斜坡位置设定控制目标(解除偏移)来进行夯实作业。因此，在重复进行挖掘作业和夯实作业那样的情况下，作业机械的操作人员需要多次切换设定工作装置的控制目标的位置。如此，作业机械的操作人员需要在每次切换作业之际设定控制目标，作业变得复杂。

本发明一方面的目的在于，在切换作业机械的控制线有无偏移的情况下，抑制作业机械的操作人员混乱。

用于解决课题的技术方案

根据本发明的第一方面，显示控制装置是具有具备铲斗的工作装置、并用于对施工对象进行施工的作业机械的显示控制装置，其中，具备显示控制部，该显示控制部生成包含所述施工对象的目标线、以及表示与所述目标线不同且构成所述铲斗的侵入抑制对象的线的控制线中至少一方的显示信号，根据所述作业机械的作业状态是否是规定作业状态，使所述显示信号中的所述控制线及所述目标线中至少一方的显示方式不同。

发明效果

根据上述方面，在切换作业机械的控制线有无偏移的情况下，能够抑制作业机械的操作人员混乱。

附图说明

图1是表示工作装置的姿态的例子的图；

图2是表示第一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图；

图3是表示第一实施方式的液压挖掘机的控制系的结构的概略框图；

图4是表示第一实施方式的工作装置控制装置的结构的框图；

图5是表示第一实施方式的显示控制装置的结构的框图；

图6是作业模式是挖掘模式时输入输出装置所显示的画面的例子；

图7是作业模式是夯实模式时输入输出装置所显示的画面的例子；

图8是表示第一实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图；

图9是表示第一实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图；

图10是表示第一实施方式的显示控制装置的动作的流程图；

图11是表示第二实施方式的工作装置控制装置的结构的框图；

图12是表示第二实施方式的显示控制装置的结构的框图；

图13是在第二实施方式中输入输出装置所显示的画面的例子；

图14是表示第二实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图；

图15是表示第二实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图；

图16是表示第二实施方式的显示控制装置的动作的流程图；

图17是偏移功能有效时另一实施方式的输入输出装置所显示的画面的例子；

图18是偏移功能无效时另一实施方式的输入输出装置所显示的画面的第一例；

图19是偏移功能无效时另一实施方式的输入输出装置所显示的画面的第二例；

图20是表示控制线的显示切换中的滞后的例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行详细说明。

〈坐标系〉

图1是表示工作装置的姿态的例子的图。

在以下的说明中，规定三维现场坐标系(Xg，Yg，Zg)及三维车身坐标系(Xm，Ym，Zm)，基于此对位置关系进行说明。

现场坐标系是以设于施工现场的GNSS基准站的位置为基准点、由沿南北延伸的Xg轴、沿东西延伸的Yg轴、沿竖直方向延伸的Zg轴构成的坐标系。作为GNSS的例子，可举出GPS(Global Positioning System)。

车身坐标系是以后述的液压挖掘机100的回转体120所规定的代表点O为基准、由沿前后延伸的Xm轴、沿左右延伸的Ym轴、沿上下延伸的Zm轴构成的坐标系。以回转体120的代表点O为基准，将前方称为+Xm方向、后方称为－Xm方向、左方称为+Ym方向、右方称为－Ym方向、上方向称为+Zm方向、下方向称为－Zm方向。

后述的液压挖掘机100的工作装置控制装置126能够通过运算，将某一坐标系中的位置转换成另一坐标系中的位置。例如，工作装置控制装置126能够将车身坐标系中的位置转换成现场坐标系中的位置，也能够逆向转换。

〈第一实施方式〉

《液压挖掘机》

图2是表示第一实施方式的液压挖掘机的结构的立体图。第一实施方式中，作为作业机械的一例对液压挖掘机100进行说明。需要说明的是，其他实施方式的作业机械不一定是液压挖掘机100。

液压挖掘机100具备：通过油压工作的工作装置110、支承工作装置110的回转体120、支承回转体120的行走体130。

工作装置110具备：大臂111、小臂112、铲斗113、大臂油缸114、小臂油缸115、铲斗油缸116。

大臂111安装于回转体120，支承小臂112。大臂111的基端部经由大臂销P1安装于回转体120的前部。

小臂112将大臂111和铲斗113连结。小臂112的基端部经由小臂销P2安装于大臂111的前端部。

铲斗113具备用于挖掘砂土等的铲、和用于搬运挖掘出的砂土的容器。铲斗113具备向铲的后端侧延长的铲斗底面113A。铲斗113的基端部经由铲斗销P3安装于小臂112的前端部。需要说明的是，铲斗113也可以是例如像斜坡铲斗那样以平整为目的的铲斗，也可以是不具备容器的铲斗。

大臂油缸114是用于使大臂111工作的液压油缸。大臂油缸114的基端部安装于回转体120。大臂油缸114的前端部安装于大臂111。

小臂油缸115是用于驱动小臂112的液压油缸。小臂油缸115的基端部安装于大臂111。小臂油缸115的前端部安装于小臂112。

铲斗油缸116是用于驱动铲斗113的液压油缸。铲斗油缸116的基端部安装于小臂112。铲斗油缸116的前端部安装于铲斗113。

在回转体120具备供操作人员搭乘的驾驶室121。驾驶室121配置在回转体120的前方且工作装置110的左侧(+Ym侧)。在驾驶室121的内部，设有用于操作工作装置110的操作装置1211。根据操作装置1211的操作量，向大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116供给液压油，工作装置110进行驱动。

《液压挖掘机的控制系》

图3是表示第一实施方式的液压挖掘机的控制系的结构的概略框图。

液压挖掘机100具备：行程检测器117、操作装置1211、位置方位运算器123、倾斜检测器124、液压装置125、工作装置控制装置126、显示控制装置127、输入输出装置128。

行程检测器117检测大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116各自的行程长度。由此，工作装置控制装置126能够基于大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116各自的行程长度，检测工作装置110在车身坐标系中的位置及姿态角。

操作装置1211具备：设于驾驶室121右侧的操作杆1212、设于驾驶室121左侧的操作杆1213。操作装置1211检测操作杆1212的前后方向及左右方向的操作量、以及操作杆1213的前后方向及左右方向的操作量，并将与检测到的操作量对应的操作信号向工作装置控制装置126输出。第一实施方式的操作装置1211产生的操作信号的生成方式是PPC(Pressure Proportional Control)方式。PPC方式是指如下方式：通过压力传感器检测由操作杆1212及操作杆1213的操作生成的先导油压，并生成操作信号。通过操作杆1212和操作杆1213，进行大臂111的操作、小臂112的操作、铲斗113的操作、及回转体120的回转操作。

位置方位运算器123运算回转体120的位置及回转体120朝向的方位。位置方位运算器123具备从构成GNSS的人造卫星接收测位信号的第一接收器1231及第二接收器1232。第一接收器1231及第二接收器1232分别设于回转体120的不同位置。位置方位运算器123基于第一接收器1231接收到的测位信号，检测现场坐标系中回转体120的代表点O(车身坐标系的原点)的位置。

位置方位运算器123利用第一接收器1231接收到的测位信号和第二接收器1232接收到的测位信号，以检测到的第二接收器1232的设置位置相对于第一接收器1231的设置位置的关系，运算回转体120的方位。

倾斜检测器124测量回转体120的加速度及角速度，并基于测量结果检测回转体120的姿态(例如，表示相对于Xm轴的旋转的侧倾，表示相对于Ym轴的旋转的俯仰、以及表示相对于Zm轴的旋转的横摆)。倾斜检测器124例如设于驾驶室121的下表面。作为倾斜检测器124的例子，可举出IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量装置)。

液压装置125具备液压油箱、液压泵、流量控制阀、及电磁比例控制阀。液压泵由未图示的发动机的动力驱动，经由流量调整阀向大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116供给液压油。电磁比例控制阀基于从工作装置控制装置126接收的控制指令，限制从操作装置1211供给的先导油压。流量控制阀具有杆状的滑阀，并根据滑阀的位置调节向大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116供给的液压油的流量。滑阀通过经电磁比例控制阀调节过的先导油压驱动。

工作装置控制装置126基于位置方位运算器123运算出的位置及方位、倾斜检测器124检测到的回转体120的倾斜角、以及行程检测器117检测到的行程长度，确定铲斗113的位置。另外，工作装置控制装置126基于经确定的铲斗113的姿态及目标面，决定工作装置110的作业模式。工作装置控制装置126基于经决定的作业模式，向液压装置125的电磁比例控制阀输出大臂油缸114的控制指令、小臂油缸115的控制指令、及铲斗油缸116的控制指令。

显示控制装置127基于来自工作装置控制装置126的信号生成显示信号，向输入输出装置128输出。显示控制装置127将从输入输出装置128输入的输入信号向工作装置控制装置126输出。

输入输出装置128根据从显示控制装置127输入的显示信号，显示画面。输入输出装置128具备显示画面的显示部1281。另外，输入输出装置128根据使用者的操作生成输入信号，向显示控制装置127输出。作为输入输出装置128的例子，可举出触摸面板、监视器、移动终端等。输入输出装置128是显示装置的一例。另外，输入输出装置128也可以与显示控制装置127构成一体。该情况下，作为显示装置的输入输出装置128具备显示控制装置127和显示部1281。需要说明的是，在其他实施方式中，液压挖掘机100也可以单独地具备输入装置和输出装置来代替输入输出装置128。作为输入装置的例子，可举出按钮及开关等。输入装置设于驾驶室121内可供操作人员操作的位置。例如，输入装置也可以设于操作杆1212上或操作杆1213上。

《工作装置的姿态》

这里，参照图1对工作装置110的姿态进行说明。工作装置控制装置126算出工作装置110的姿态，基于该姿态生成工作装置110的控制指令。作为工作装置110的姿态，工作装置控制装置126算出以大臂销P1为基准的大臂111的姿态角α、以小臂销P2为基准的小臂112的姿态角β、以铲斗销P3为基准的铲斗113的姿态角γ、以及车身坐标系中铲斗113的轮廓点的位置。以下，也将以大臂销P1为基准的大臂111的姿态角α简称为大臂111的姿态角α、以小臂销P2为基准的小臂112的姿态角β简称为小臂112的姿态角β、以铲斗销P3为基准的铲斗113的姿态角γ简称为铲斗113的姿态角γ。

大臂111的姿态角α由从大臂销P1向回转体120的上方向(+Zm方向)延伸的半直线、与从大臂销P1向小臂销P2延伸的半直线的夹角表示。需要说明的是，根据回转体120的姿态(俯仰角)θ的不同，回转体120的上方向(+Zm方向)未必与竖直上方向(+Zg方向)一致。

小臂112的姿态角β由从大臂销P1向小臂销P2延伸的半直线、与从小臂销P2向铲斗销P3延伸的半直线的夹角表示。

铲斗113的姿态角γ由从小臂销P2向铲斗销P3延伸的半直线、与从铲斗销P3向铲斗113的铲尖E延伸的半直线的夹角表示。

这里，以回转体120为基准的铲斗113的姿态角η等于大臂111的姿态角α、小臂112的姿态角β、及铲斗113的姿态角γ之和。以下，将以回转体120为基准的铲斗113的姿态角η也称为工作装置110末端的姿态角η。工作装置110末端的姿态角η等于从铲斗销P3向回转体120的上方向(+Z方向)延伸的半直线、与从铲斗销P3向铲斗113的铲尖E延伸的半直线的夹角。

铲斗113的铲尖E的位置可根据大臂111的尺寸L1、小臂112的尺寸L2、铲斗113的尺寸L3、大臂111的姿态角α、小臂112的姿态角β、铲斗113的姿态角γ、铲斗113的轮廓形状、回转体120的代表点O的位置、及代表点O与销P1的位置关系求出。大臂111的尺寸L1是从大臂销P1至小臂销P2的距离。小臂112的尺寸L2是从小臂销P2至铲斗销P3的距离。铲斗113的尺寸L3是从铲斗销P3至铲尖E的距离。代表点O与大臂销P1的位置关系例如由车身坐标系中大臂销P1的位置表示。另外，代表点O与大臂销P1的位置关系例如也可以由其他坐标系表示。例如，代表点O与大臂销P1的位置关系也可以由以代表点O为原点的极坐标系表示。例如，代表点O与大臂销P1的位置关系也可以由从代表点O至大臂销P1的距离、以代表点O为基准的大臂销P1绕Xm轴的偏转角、及以代表点O为基准的大臂销P1绕Ym轴的偏转角表示。

《干预控制》

工作装置控制装置126基于铲斗113的位置及工作装置110末端的姿态角η，决定工作装置110的作业模式。作为作业模式的例子，可举出挖掘模式、夯实模式等。挖掘模式是指，通过工作装置110挖掘砂土的作业模式。夯实模式是指，通过工作装置110的铲斗底面113A拍打砂土从而将场地压实的作业模式。需要说明的是，在其他实施方式中，作业模式不限于这些。

在作业模式是挖掘模式的情况下，工作装置控制装置126以工作装置110不侵入在施工现场设定的后述的控制线的方式，限制工作装置110向施工对象接近的方向上的速度。控制线是构成工作装置110的侵入抑制对象的线。以下，将工作装置控制装置126限制工作装置110的速度也称为干预控制。作为挖掘模式下的控制线的例子，可举出：在表示施工现场的目标地形的目标面的位置设定的线，或距目标面离开规定距离(偏移距离)的线。通过使控制线离开目标面，能够留出夯实余量对砂土进行挖掘，其中，该夯实余量是用于通过工作装置110的夯实作业而在控制线与目标面之间将场地压实的量。由此，工作装置110能够均等地留出待夯实的砂土。

在作业模式是夯实模式的情况下，工作装置控制装置126以工作装置110不侵入施工现场的目标面的方式，限制工作装置110向施工对象接近的方向上的速度。即，夯实模式下的控制线设定在与施工现场的目标面相同的位置。通过使控制线的位置与目标面的位置一致，能够通过由工作装置110的铲斗底面113A拍打场地将施工对象压实至目标面的位置。

在干预控制下，工作装置控制装置126以工作装置110不侵入控制线的方式，生成大臂油缸114的控制指令，并向液压装置125的电磁比例控制阀输出该控制指令。由此，驱动大臂111，以使铲斗113的速度成为与铲斗113与控制线的距离对应的速度。即，工作装置控制装置126根据大臂油缸114的控制指令使大臂111上升，从而限制铲斗113的速度。

需要说明的是，其他实施方式中，在干预控制下，也可以是，输出小臂油缸115的控制指令或铲斗油缸116的控制指令。即，其他实施方式中，在干预控制下，也可以通过使小臂112上升来限制铲斗113的速度，还可以直接限制铲斗113的速度。

《工作装置控制装置》

工作装置控制装置126具备：处理器1261、主存储器1262、存储器1263、接口1264。

在存储器1263，储存有用于控制工作装置110的程序。作为存储器1263的例子，可举出HDD(Hard Disk Drive)、非易失性存储器等。存储器1263既可以是与工作装置控制装置126的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口1264或通信线路与工作装置控制装置126连接的外部介质。

处理器1261从存储器1263读取程序并加载到主存储器1262，根据程序执行处理。另外，处理器1261根据程序在主存储器1262确保存储区域。接口1264与行程检测器117、操作装置1211、位置方位运算器123、倾斜检测器124、液压装置125的电磁比例控制阀、显示控制装置127、及其他周边设备连接，进行信号的交换。

程序也可以用于实现工作装置控制装置126所发挥的功能的一部分。例如，程序也可以通过与已经储存在存储器1263中的其他程序的组合、或与安装于其他装置中的其他程序的组合使功能得到发挥。

图4是表示第一实施方式的工作装置控制装置的结构的框图。

工作装置控制装置126具备：作业机械信息存储部200、操作量取得部201、操作量存储部202、检测信息取得部203、姿态确定部204、目标施工数据存储部205、目标面确定部206、偏移取得部207、偏移存储部208、作业模式决定部209、控制线决定部210、距离确定部211、目标速度决定部212、工作装置控制部213、控制指令输出部214。

作业机械信息存储部200储存大臂111的尺寸L1、小臂112的尺寸L2、铲斗113的尺寸L3、铲斗113的形状、及回转体120的代表点O的位置与大臂销P1的位置关系。

操作量取得部201从操作装置1211取得表示操作量(先导油压或电气杆的角度)的操作信号。例如，操作量取得部201取得大臂111的操作量、小臂112的操作量、铲斗113的操作量、及回转的操作量。

操作量存储部202储存大臂111的操作量、小臂112的操作量、铲斗113的操作量、及回转的操作量。

检测信息取得部203取得位置方位运算器123、倾斜检测器124、行程检测器117各自检测到的信息。例如，检测信息取得部203取得回转体120在现场坐标系中的位置信息、回转体120朝向的方位、回转体120的姿态、大臂油缸114的行程长度、小臂油缸115的行程长度、及铲斗油缸116的行程长度。

姿态确定部204基于检测信息取得部203取得的信息，确定工作装置110末端的姿态角η。姿态确定部204通过以下的步骤确定工作装置110末端的姿态角η。姿态确定部204根据大臂油缸114的行程长度，算出大臂111的姿态角α。姿态确定部204根据小臂油缸115的行程长度，算出小臂112的姿态角β。姿态确定部204根据铲斗油缸116的行程长度，算出铲斗113的姿态角γ。然后，姿态确定部204将大臂111的姿态角α、小臂112的姿态角β、及铲斗113的姿态角γ相加，从而算出工作装置110末端的姿态角η。

另外，姿态确定部204基于检测信息取得部203取得的信息和作业机械信息存储部200储存的信息，确定工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置。姿态确定部204通过以下的步骤确定工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置。姿态确定部204基于大臂111的姿态角α和作业机械信息存储部200储存的大臂111的尺寸L1，确定车身坐标系中小臂销P2的位置。姿态确定部204基于小臂销P2的位置、小臂112的姿态角β、作业机械信息存储部200储存的小臂112的尺寸L2，确定车身坐标系中铲斗销P3的位置。姿态确定部204基于铲斗销P3的位置、铲斗113的姿态角γ、作业机械信息存储部200储存的铲斗113的尺寸L3，确定车身坐标系中铲尖E的位置。然后，姿态确定部204基于检测信息取得部203取得的回转体120在现场坐标系中的位置信息、回转体120朝向的方位、及回转体120的姿态，将车身坐标系中的铲尖E的位置转换成现场坐标系中的位置。

另外，姿态确定部204基于算出的姿态角η、作业机械信息存储部200储存的铲斗113的形状、检测信息取得部203检测到的回转体120的姿态，求出现场坐标系中铲斗底面113A的倾斜度。现场坐标系中铲斗底面113A的倾斜度是指，例如铲斗底面113A与Zg轴的夹角。姿态确定部204通过以下的步骤确定现场坐标系中铲斗底面113A的倾斜度。姿态确定部204基于作业机械信息存储部200储存的铲斗113的形状，求出车身坐标系的Zm－Xm平面中将铲斗销P3和铲尖E相连的直线、与表示铲斗底面113A的线段的夹角μ。姿态确定部204对将铲斗销P3和铲尖E相连的直线与表示铲斗底面113A的线段的夹角μ、和工作装置110末端的姿态角η进行加法运算，从而算出车身坐标系中铲斗底面113A的倾斜度。车身坐标系中铲斗底面113A的倾斜度是指，铲斗底面113A与Zm轴的夹角。然后，姿态确定部204将检测信息取得部203检测到的回转体120的倾斜度与车身坐标系中铲斗底面113A的倾斜度相加，从而确定现场坐标系中铲斗底面113A的倾斜度。

姿态确定部204将工作装置110的铲尖E的位置、及铲斗底面113A的倾斜度向显示控制装置127输出。

目标施工数据存储部205储存目标施工数据，该目标施工数据表示施工现场中的挖掘对象的目标形状。目标施工数据是以现场坐标系表示的三维数据，是由表示目标面的多个三角形多边形构成的立体地形数据等。构成目标施工数据的三角形多边形分别具有与相邻的另一三角形多边形共用的边。即，目标施工数据表示由多个平面构成的连续平面。目标施工数据从外部存储介质被读取、或经由网络从外部服务器被接收，从而储存在目标施工数据存储部205。

目标面确定部206基于目标施工数据存储部205储存的目标施工数据、和姿态确定部204确定的铲斗113的铲尖E的位置，确定目标面。例如，目标面确定部206将目标施工数据之中、位于铲斗113的铲尖E的竖直下方的面或最接近铲尖E的面确定为目标面。另外，目标面确定部206确定目标面在现场坐标系中的倾斜度。

偏移取得部207取得显示控制装置127所设定的、控制线相对于目标面的偏移距离。

偏移存储部208储存偏移取得部207取得的偏移距离。

作业模式决定部209基于姿态确定部204确定的铲斗底面113A的倾斜度、和目标面确定部206确定的目标面的倾斜度，决定工作装置110的作业模式。例如，作业模式决定部209在铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差、即铲斗底面113A与目标面的夹角θ在规定角度以上的情况下，决定为不是夯实模式的作业模式、即非夯实模式。作为非夯实模式的一例，可举出挖掘模式，故而，后文以挖掘模式进行说明。另外，作业模式决定部209在铲斗底面113A与目标面的夹角θ低于规定角度的情况下，将作业模式决定成夯实模式。例如，在挖掘作业时，边将铲尖E朝向目标面边向施工对象下移工作装置110，故而，铲斗底面113A与目标面的夹角θ变大。而在夯实作业时，边将铲斗底面113A朝向目标面边向施工对象下移工作装置110，故而，铲斗底面113A与目标面的夹角θ变小。

作业模式决定部209将经决定的作业模式向显示控制装置127输出。

控制线决定部210基于偏移存储部208储存的偏移距离、和作业模式决定部209决定的作业模式，决定控制线，该控制线表示铲斗底面113A的控制目标。控制线决定部210在作业模式是挖掘模式的情况下，在自目标面确定部206确定的目标面的位置向上方向(+Zg方向)移动了偏移距离的位置设定控制线。另外，控制线决定部210在作业模式是夯实模式的情况下，在目标面确定部206确定的目标面的位置设定控制线。需要说明的是，在其他实施方式中，也可以是，控制线决定部210在作业模式是夯实模式的情况下，以不设定控制线的方式工作装置控制装置126不进行干预控制。另外，控制线决定部210基于作业模式决定部209决定的作业模式，将表示是否需要显示控制线的偏移位向显示控制装置127输出。偏移位在需要显示控制线的情况下指示1，在无需显示控制线的情况下指示0。

距离确定部211确定铲斗113的铲尖E与控制线的距离。

目标速度决定部212基于操作量取得部201取得的操作杆1212及操作杆1213的操作量，决定以回转体120为基准的大臂111的目标速度、以大臂111为基准的小臂112的目标速度、及以小臂112为基准的铲斗113的目标速度。以下，也将以回转体120为基准的大臂111的速度简称为大臂111的速度、以大臂111为基准的小臂112的速度简称为小臂112的速度、以小臂112为基准的铲斗113的速度简称为铲斗113的速度。另外，以下，也将以回转体120为基准的铲斗113的速度称为工作装置110末端的速度。

工作装置控制部213基于距离确定部211确定的铲斗113的铲尖E与控制线的距离，进行以铲斗113不侵入到控制线下方的方式控制工作装置110的干预控制。工作装置控制部213根据表示铲斗113的铲尖E与控制线之间的距离和工作装置110末端的限制速度的关系的限制速度表，决定大臂111在垂直方向上的限制速度。作为限制速度表的例子，可举出铲斗113的铲尖E与控制线的距离越接近0工作装置110末端的垂直方向分量的速度越接近0的表。以下，将垂直方向向下的速度以正数表示，将垂直方向向上的速度以负数表示。需要说明的是，在本实施方式中，工作装置控制部213决定大臂111在垂直方向上的限制速度，但不限于此，例如也可以是，决定法线方向上的限制速度。

在工作装置110末端在垂直方向上的限制速度小于大臂111、小臂112和铲斗113的目标速度的垂直方向分量之和的情况下，工作装置控制部213从工作装置110末端在垂直方向上的限制速度减去小臂112的目标速度的垂直方向分量和铲斗113的目标速度的垂直方向分量，从而算出大臂111在垂直方向上的限制速度。工作装置控制部213根据大臂111在垂直方向上的限制速度，算出大臂111的限制速度。

控制指令输出部214将工作装置控制部213生成的大臂111的控制指令、小臂112的控制指令、及铲斗113的控制指令向液压装置125的电磁比例控制阀输出。

《显示控制装置》

显示控制装置127具备：处理器1271、主存储器1272、存储器1273、接口1274。

在存储器1273，储存有用于控制输入输出装置128的显示的程序。作为存储器1273的例子，可举出HDD、非易失性存储器等。存储器1273既可以是与显示控制装置127的总线直接连接的内部介质，也可以是经由接口1274或通信线路与显示控制装置127连接的外部介质。

处理器1271从存储器1273读取程序并加载到主存储器1272，根据程序执行处理。另外，处理器1271根据程序在主存储器1272确保存储区域。接口1274与工作装置控制装置126及输入输出装置128连接，进行信号的交换。

程序也可以用于实现显示控制装置127所发挥的功能的一部分。例如，程序也可以通过与已经储存在存储器1273中的其他程序的组合、或与安装于其他装置中的其他程序的组合使功能得到发挥。

图5是表示第一实施方式的显示控制装置的结构的框图。

显示控制装置127具备：偏移输入部300、偏移存储部301、作业模式取得部302、偏移位取得部303、姿态取得部304、目标施工数据存储部305、目标线确定部306、控制线确定部307、显示控制部308。

偏移输入部300从液压挖掘机100的操作人员经由输入输出装置128接收控制线相对于目标面的偏移距离的输入。偏移输入部300将被输入的偏移距离向工作装置控制装置126输出。

偏移存储部301储存被输入偏移输入部300的偏移距离。

作业模式取得部302从工作装置控制装置126取得工作装置110的作业模式。

偏移位取得部303从工作装置控制装置126取得表示是否需要显示控制线的偏移位。

姿态取得部304从工作装置控制装置126取得工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置、及铲斗底面113A在现场坐标系中的倾斜度。

目标施工数据存储部305存储目标施工数据，该目标施工数据表示施工现场中的挖掘对象的目标形状。目标施工数据从外部存储介质被读取、或经由网络从外部服务器被接收，从而储存在目标施工数据存储部305。目标施工数据存储部305储存的目标施工数据与目标施工数据存储部205储存的数据相同。

目标线确定部306基于目标施工数据存储部305储存的目标施工数据、和姿态取得部304取得的铲斗113的铲尖E的位置，确定输入输出装置128的画面中显示的目标线。目标线由工作装置110的驱动面(通过铲斗113且与Ym轴正交的面)与目标施工数据的相交线表示。目标线确定部306通过以下的步骤确定目标线。目标线确定部306根据目标施工数据，将位于铲斗113的铲尖E的竖直下方的面或最接近铲尖E的面确定为目标面。然后，目标线确定部306将通过目标面的工作装置110的驱动面与目标施工数据的相交线确定为目标线。

控制线确定部307基于偏移存储部301储存的偏移距离和偏移位取得部303取得的偏移位，决定输入输出装置128的画面中显示的控制线有无显示以及显示的位置。控制线确定部307在偏移位指示1的情况下，决定显示控制线。此时，在自目标线确定部306确定的目标线向上方向(+Zg方向)移动了与偏移存储部301储存的偏移距离相当的距离的位置，控制线确定部307设定控制线。另外，控制线确定部307在偏移位指示0的情况下，将控制线的显示方式决定为非显示。偏移位在作业模式是夯实模式的情况下指示0，故而，控制线确定部307判定偏移位指示1还是指示0是判定工作装置110的作业是否是规定作业的一例。需要说明的是，在偏移距离是0的情况下，与偏移位的值无关(与铲斗底面113A与目标面的夹角θ无关)，控制线的显示方式为非显示。

显示控制部308基于作业模式取得部302取得的作业模式、姿态取得部304取得的信息、目标施工数据存储部305储存的目标施工数据、目标线确定部306确定的目标线、控制线确定部307决定的控制线有无显示，生成显示信号，该显示信号表示输入输出装置128中显示的画面。显示控制部308在偏移位是1的情况下，生成使目标线、控制线和铲斗113的位置显示的显示信号。显示控制部308在偏移位是0的情况下，生成使目标线和铲斗113的位置显示的显示信号。即，在偏移位是0的情况下，显示控制部308将控制线设为非显示。需要说明的是，在其他实施方式中，也可以是，显示控制部308在偏移位是0的情况下，使控制线在与目标线相同的位置显示。使控制线在与目标线相同的位置显示是将控制线设为非显示的一例。此外，作为将控制线设为非显示的另一例，可举出：将控制线消去；将控制线的颜色设为与背景色同色、将控制线的线型切换成表示该位置上不存在控制线的线型(例如单点划线)等。

图6是作业模式是挖掘模式时输入输出装置所显示的画面的例子。

在作业模式是挖掘模式的情况(偏移位是1的情况)下，显示控制部308生成使目标线、控制线和铲斗113的位置显示的显示信号，从而在输入输出装置128显示如图6所示的图像。即，在输入输出装置128显示包含如下内容的画面：目标线G1；控制线G2；铲斗113的图形G3；表示铲斗底面113A的线段G4；表示作业模式是否是夯实模式的夯实图标G5；表示控制线的偏移功能是否被设定以及在偏移功能被设定的情况下是否有效的偏移图标G6。“偏移功能被设定”是指如下状态：工作装置控制装置126基于偏移位，决定将偏移功能设为有效还是设为无效。“偏移功能非设定”是指如下状态：工作装置控制装置126与作业模式无关地将偏移功能设为无效。“偏移功能有效”是指如下状态：在偏移功能被设定的基础上，工作装置控制装置126基于作业模式将控制面设定在自目标面离开规定的偏移距离的位置。“偏移功能无效”是指如下状态：在偏移功能被设定的基础上，工作装置控制装置126基于作业模式将控制面设定在与目标面相同的位置。此时，目标线G1和控制线G2以不同的方式显示。例如，目标线G1以实线显示，控制线G2以虚线显示。另外，图形G3的位置基于姿态取得部304取得的铲尖E的位置决定，图形G3的倾斜度基于姿态取得部304取得的铲斗底面113A的倾斜度决定。另外，夯实图标G5以表示不是夯实模式的方式显示。另外，偏移图标G6以表示控制线的偏移功能被设定、且偏移功能为有效的方式显示。需要说明的是，在图6中，将铲斗底面113A与目标面的夹角记作θ，但角度θ在输入输出装置所显示的画面中既可以显示也可以不显示。

图7是作业模式是夯实模式时输入输出装置所显示的画面的例子。

在作业模式是夯实模式的情况(偏移位是0的情况)下，显示控制部308生成使目标线和铲斗113的位置显示的显示信号，从而在输入输出装置128显示如图7所示的图像。即，在输入输出装置128显示包含目标线G1、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、偏移图标G6且不包含控制线G2的画面。此时，夯实图标G5以表示是夯实模式的方式显示。另外，偏移图标G6以表示控制线的偏移功能被设定、但偏移功能为无效的方式显示。

即，输入输出装置128的显示部1281根据液压挖掘机100的作业状态是否是夯实模式，以不同的方式显示目标线及控制线中的至少一方。需要说明的是，显示控制部308也可以是，在作业模式是夯实模式的情况下，生成使控制线G2和铲斗113的位置显示的显示信号，从而在输入输出装置128显示在图7中目标线G1的位置显示控制线G2的图像。

《工作装置控制装置的动作》

这里，对第一实施方式的液压挖掘机100的工作装置控制装置126的动作的概略进行说明。首先，液压挖掘机100的工作装置控制装置126将工作装置110的驱动面与目标面的相交线确定为目标线。工作装置控制装置126在目标线的位置设定控制线。在偏移距离***作人员等设定的情况下，工作装置控制装置126将控制线设定在自目标线的位置离开偏移距离的位置。工作装置控制装置126在基于作业模式的判定等判断为偏移功能无效的情况下，与操作人员对偏移距离的设定无关地，将控制线的位置重新设定在目标线的位置。

以下，对第一实施方式的液压挖掘机100的控制方法进行说明。

在以下所示的液压挖掘机100的控制之前，液压挖掘机100的操作人员经由输入输出装置128，向显示控制装置127输入控制线相对于目标面的偏移距离。显示控制装置127的偏移输入部300使被输入的偏移距离储存在偏移存储部301，另外将该偏移距离向工作装置控制装置126输出。工作装置控制装置126的偏移取得部207从显示控制装置127取得偏移距离，将所取得的偏移距离储存在偏移存储部208。以后经操作人员输入偏移距离时，工作装置控制装置126对偏移存储部208中储存的偏移距离进行更新，显示控制装置127对偏移存储部301中储存的偏移距离进行更新。

图8及图9是表示第一实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图。工作装置控制装置126每隔规定的控制周期执行以下所示的控制。

操作量取得部201从操作装置1211取得大臂111的操作量、小臂112的操作量、铲斗113的操作量、及回转的操作量，并使其储存在操作量存储部202(步骤S1)。检测信息取得部203取得位置方位运算器123、倾斜检测器124、行程检测器117各自检测到的信息(步骤S2)。

姿态确定部204根据各液压油缸的行程长度算出大臂111的姿态角α、小臂112的姿态角β、及铲斗113的姿态角γ(步骤S3)。另外，姿态确定部204基于算出的姿态角α、β、γ；作业机械信息存储部200储存的大臂111的尺寸L1、小臂112的尺寸L2、铲斗113的尺寸L3及铲斗113的形状；检测信息取得部203取得的回转体120的位置、方位及姿态；算出工作装置110末端的姿态角η、现场坐标系中铲斗底面113A的倾斜度、及铲尖E的位置(步骤S4)。

目标面确定部206将目标施工数据存储部205储存的目标施工数据之中位于铲尖E的竖直下方的面或最接近铲尖E的面确定为目标面(步骤S5)。目标面确定部206算出经确定的目标面在现场坐标系中的倾斜度(步骤S6)。

接着，作业模式决定部209判定铲斗底面113A与目标面的夹角是否在规定角度以上(步骤S7)。在铲斗底面113A与目标面的夹角在规定角度以上的情况下(步骤S7：是)，作业模式决定部209将作业模式决定为非夯实模式(步骤S8)。另一方面，在铲斗底面113A与目标面的夹角低于规定角度的情况下(步骤S7：否)，作业模式决定部209将作业模式决定为夯实模式(步骤S9)。

当步骤S8或步骤S9中决定作业模式时，作业模式决定部209将经决定的作业模式向显示控制装置127输出(步骤S10)。

控制线决定部210判定作业模式决定部209决定的作业模式是否是非夯实模式(步骤S11)。在作业模式是非夯实模式的情况下(步骤S11：是)，决定在输入输出装置128使控制线显示，对偏移位设置1(步骤S12)。另外，在使目标面确定部206确定的目标面向上方向移动偏移存储部208储存的偏移距离的位置，控制线决定部210设定控制线(步骤S13)。

另一方面，在作业模式不是非夯实模式的情况下(步骤S11：否)，决定在输入输出装置128使控制线不显示，对偏移位设置0(步骤S14)。另外，控制线决定部210在目标面确定部206确定的目标面的位置设定控制线(步骤S15)。

控制线决定部210在步骤S13或步骤S15中决定控制线时，目标速度决定部212基于步骤S1中操作量取得部201取得的操作量，算出大臂111、小臂112及铲斗113的目标速度(步骤S16)。

距离确定部211确定控制线决定部210决定的控制线与铲斗113的铲尖E的距离(步骤S17)。接着，工作装置控制部213基于距离确定部211确定的距离，确定工作装置110末端的限制速度(步骤S18)。接着，工作装置控制部213基于小臂112及铲斗113的目标速度和工作装置110末端的限制速度，算出大臂111的限制速度(步骤S19)。工作装置控制部213基于大臂111的限制速度及大臂111的目标速度，生成大臂111的控制指令(步骤S20)。例如，工作装置控制部213在大臂111的目标速度大于大臂111的限制速度的情况下，基于大臂111的限制速度生成大臂111的控制指令，在大臂111的目标速度在大臂111的限制速度以下的情况下，基于大臂111的目标速度生成大臂111的控制指令。另外，工作装置控制部213基于小臂112的目标速度生成小臂112的控制指令，并基于铲斗113的目标速度生成铲斗113的控制指令(步骤S21)。

工作装置控制部213生成大臂111、小臂112及铲斗113的控制指令时，控制指令输出部214将该控制指令向液压装置125的电磁比例控制阀输出(步骤S22)。由此，液压装置125使大臂油缸114、小臂油缸115、及铲斗油缸116驱动。

图10是表示第一实施方式的显示控制装置的动作的流程图。

工作装置控制装置126执行上述的步骤S1至步骤S22的动作时，将工作装置110的作业模式、偏移位、及工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置、及铲斗底面113A在现场坐标系中的倾斜度向显示控制装置127输出。

显示控制装置127的作业模式取得部302从工作装置控制装置126取得工作装置110的作业模式(步骤S51)。偏移位取得部303从工作装置控制装置126取得偏移位(步骤S52)。另外，姿态取得部304从工作装置控制装置126取得工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置及铲斗底面113A在现场坐标系中的倾斜度(步骤S53)。

接着，显示控制部308基于姿态取得部304取得的铲尖E的位置及铲斗底面113A的倾斜度，决定铲斗113的图形G3的位置及倾斜度、以及表示铲斗底面113A的线段G4的位置及倾斜度(步骤S54)。

接着，目标线确定部306根据目标施工数据存储部305储存的目标施工数据，将姿态取得部304取得的位于铲斗113的铲尖E的竖直下方的面或最接近铲尖E的面确定为目标面(步骤S55)。目标线确定部306将通过目标面的工作装置110的驱动面与目标施工数据的相交线确定为目标线G1(步骤S56)。

接着，显示控制部308判定作业模式取得部302取得的作业模式是否是夯实模式(步骤S57)。在作业模式是夯实模式的情况下(步骤S57：是)，显示控制部308决定将夯实图标G5以表示是夯实模式的方式显示(步骤S58)。另一方面，在作业模式不是夯实模式的情况下(步骤S57：否)，显示控制部308决定将夯实图标G5以表示不是夯实模式的方式显示(步骤S59)。

显示控制部308决定夯实图标G5的方式时，控制线确定部307判定偏移位取得部303取得的偏移位是否指示1(步骤S60)。在偏移位指示1的情况下(步骤S60：是)，控制线确定部307在自目标线确定部306确定的目标线G1向上方向移动了与偏移存储部301储存的偏移距离相当的距离的位置，设定控制线G2(步骤S61)。接着，显示控制部308决定将偏移图标G6以表示偏移功能有效的方式显示(步骤S62)。然后，显示控制部308生成使目标线G1、控制线G2、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、及偏移图标G6显示的显示信号(第一显示信号)(步骤S63)。

另一方面，在偏移位指示0的情况下(步骤S60：否)，控制线确定部307决定将控制线G2设为非显示(步骤S64)。接着，显示控制部308决定将偏移图标G6以表示偏移功能无效的方式显示(步骤S65)。然后，显示控制部308生成使目标线G1、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、及偏移图标G6显示的显示信号(第二显示信号)(步骤S66)。

显示控制部308在步骤S63或步骤S66中生成显示信号时，将该显示信号向输入输出装置128输出(步骤S67)。由此，如图6或图7所示的画面显示于输入输出装置128。

《作用、效果》

这样，第一实施方式的工作装置控制装置126在判定为工作装置110进行的作业不是夯实作业的情况下，以不侵入控制线的方式控制铲斗113，其中，该控制线表示处于与施工对象的目标面不同的位置且构成铲斗113的侵入抑制对象的线。另一方面，工作装置控制装置126在判定为作业是夯实作业的情况下，以不侵入目标面的方式控制铲斗113。

由此，在从挖掘作业变换到夯实作业时，即使不通过操作人员手动地将控制线的偏移功能设为非设定状态，工作装置控制装置126也会自动地将控制线的偏移功能设为无效。因此，根据第一实施方式，工作装置控制装置126能够简化操作人员的操作。

另外，第一实施方式的显示控制装置127判定工作装置110进行的作业是否是夯实作业，在判定为不是夯实作业的情况下，生成使至少包含表示与施工对象的目标线不同的线且构成铲斗113的侵入抑制对象的线的控制线G2、和铲斗113的图形G3在内的画面显示的第一显示信号。另一方面，显示控制装置127在判定为作业是夯实作业的情况下，生成使目标线G1和铲斗113的图形G3显示的第二显示信号。此时，第二显示信号中，表示与目标线不同的线的控制线G2被设为非显示。

由此，即使工作装置控制装置126将控制线的偏移功能暂时设为无效，也将与该无效化一致地切换输入输出装置128的显示。因此，即使工作装置控制装置126根据作业模式自动地切换控制线，也能够防止使操作人员混乱。

另外，第一实施方式的显示控制装置127使表示控制线的偏移功能是否被设为无效的偏移图标G6显示。由此，除控制线G2有无显示以外，操作人员还确认偏移图标G6，从而能够在视觉上识别控制线的偏移功能是否被设为无效。

另外，第一实施方式的显示控制装置127使表示工作装置110进行的作业是否是夯实作业的夯实图标G5显示。由此，操作人员能够在视觉上识别偏移功能为了进行夯实作业而被设为无效。

另外，第一实施方式的工作装置控制装置126在作业模式是挖掘模式的情况下，将控制线设定在向上方离开目标面的位置。由此，容易留出用于通过工作装置110的夯实作业在控制线与目标面之间将场地压实的夯实余量对砂土进行整形。另外，第一实施方式的工作装置控制装置126在铲斗底面113A与目标面的夹角θ大于规定值的情况下，判定为作业模式是挖掘模式。由此，工作装置控制装置126不经操作人员操作即能够确定作业模式。

另外，第一实施方式的工作装置控制装置126在作业模式是夯实模式的情况下，将控制线设定于目标面的位置。由此，工作装置110能够在压实时在目标面的位置拍打场地。另外，第一实施方式的工作装置控制装置126在铲斗底面113A与目标面的夹角θ小于规定值的情况下，判定为作业模式是夯实模式。由此，工作装置控制装置126不经操作人员操作即能够确定作业模式。

〈第二实施方式〉

存在如下情形：在工作装置110进行挖掘作业的过程中，发现从斜坡突出的岩石等障碍物。在障碍物突出的情况下，无法进行夯实等作业，故而，设想通过铲斗113的铲尖E将障碍物压入地中、或使铲斗113的铲尖E咬入到斜坡下方将障碍物挖出。这种情况下，与铲斗底面113A与目标面的夹角θ的大小无关，必须暂时将控制线的偏移功能设为非设定。第二实施方式中，除铲斗底面113A的倾斜度以外，液压挖掘机100还能够以操作人员的判断来手动地切换将偏移功能设为设定还是非设定，对该液压挖掘机100进行说明。就偏移功能而言，操作人员能够手动地将偏移功能设为设定或非设定。在偏移功能被设为非设定的情况下，工作装置控制装置126不使控制线偏移。另一方面，在偏移功能被设定的情况下，工作装置控制装置126像第一实施方式那样，基于铲斗底面113A与目标面的夹角θ，决定将偏移功能设为有效还是设为无效。即，在偏移功能被设定、且基于铲斗底面113A与目标面的夹角θ判定为偏移功能有效的情况下，工作装置控制装置126将控制线偏移。

需要说明的是，在偏移功能是非设定的情况下，工作装置控制装置126与偏移功能无效的情况同样地，将控制线设定于目标面的位置。因此，在偏移功能是非设定的情况下，显示控制装置127与偏移功能无效的情况同样地，将控制线设为非显示。

《工作装置控制装置》

图11是表示第二实施方式的工作装置控制装置的结构的框图。

除第一实施方式的结构以外，第二实施方式的工作装置控制装置126还具备切换位取得部215及切换位存储部216。切换位取得部215从显示控制装置127取得表示将偏移功能设为设定还是非设定的偏移切换位。在偏移切换位是0的情况下，偏移功能为非设定。而在偏移切换位是1的情况下，偏移功能被设定。切换位存储部216储存切换位取得部215取得的偏移切换位。切换位取得部215是设定信息输入部的一例。

《显示控制装置》

图12是表示第二实施方式的显示控制装置的结构的框图。

除第一实施方式的结构以外，第二实施方式的显示控制装置127还具备切换位输入部309及切换位存储部310。切换位输入部309经由输入输出装置128从操作人员接收表示将偏移功能设为设定还是非设定的偏移切换位的输入。例如，操作人员按下输入输出装置128所显示的偏移图标G6，从而偏移切换位被切换。切换位输入部309将偏移切换位向工作装置控制装置126输出。切换位存储部310储存被输入到切换位输入部309的偏移切换位。需要说明的是，偏移切换位是表示是否在自目标面的位置偏移的位置设定控制线的偏移设定信息的一例。

图13是第二实施方式的输入输出装置所显示的画面的例子。

在切换位存储部310储存的偏移切换位指示0的情况下，如图13所示，偏移图标G6以表示偏移功能被手动地设为非设定的方式显示。即，偏移功能以手动的方式成为非设定，故而，以与图7中的偏移图标G6(表示偏移为无效的方式)不同的方式显示。此时，操作人员按下偏移图标G6时，切换位输入部309将偏移切换位切换成1。图13所示的例子中，偏移功能是非设定，故而，与铲斗底面113A与目标面的夹角θ是否在规定角度以上无关，控制线设定于目标面的位置。

另一方面，在切换位存储部310储存的偏移切换位指示1的情况下，如图6或图7所示，偏移图标G6以表示偏移功能为有效的方式或以表示偏移功能为无效的方式显示。此时，操作人员按下偏移图标G6时，切换位输入部309将偏移切换位切换成0。

《工作装置控制装置的动作》

这里，对第二实施方式的液压挖掘机100的控制方法进行说明。

在以下所示的液压挖掘机100的控制之前，液压挖掘机100的操作人员经由输入输出装置128，向显示控制装置127输入控制线相对于目标面的偏移距离。显示控制装置127的偏移输入部300使被输入的偏移距离储存在偏移存储部301，另外，将该偏移距离向工作装置控制装置126输出。工作装置控制装置126的偏移取得部207从显示控制装置127取得偏移距离，并使取得的偏移距离储存在偏移存储部208。

图14及图15是表示第二实施方式的工作装置控制装置的动作的流程图。工作装置控制装置126每隔规定的控制周期执行以下所示的控制。

需要说明的是，图14中步骤S101至步骤S110的处理是分别与图8中步骤S1至步骤S10的处理相同的内容。

工作装置控制装置126执行步骤S110的处理时，控制线决定部210判定作业模式决定部209决定的作业模式是否是非夯实模式、且切换位存储部216储存的偏移切换位是否是1(步骤S111)。在作业模式是非夯实模式、且偏移切换位是1的情况下(步骤S111：是)，决定在输入输出装置128使控制线显示，并对偏移位设置1(步骤S112)。另外，控制线决定部210将使目标面确定部206确定的目标面向上方向移动了偏移存储部208储存的偏移距离的面决定成控制线(步骤S113)。

另一方面，在作业模式不是非夯实模式的情况、或偏移切换位是0的情况下(步骤S111：否)，决定在输入输出装置128使控制线不显示，并对偏移位设置0(步骤S114)。另外，控制线决定部210将目标面确定部206确定的目标面决定成控制线(步骤S115)。然后，工作装置控制装置126执行从步骤S116至步骤S122的处理。图15中步骤S116至步骤S122的处理是分别与图9的步骤S16至步骤S22的处理相同的内容。

图16是表示第二实施方式的显示控制装置的动作的流程图。

工作装置控制装置126执行上述的步骤S101至步骤S126的动作时，将工作装置110的作业模式、偏移位、及工作装置110的铲尖E在现场坐标系中的位置、及铲斗底面113A在现场坐标系中的倾斜度向显示控制装置127输出。显示控制装置127执行图16所示的控制。

需要说明的是，图16中步骤S151至步骤S159的处理是分别与图10的步骤S51至步骤S159的处理相同的内容。

步骤S158或步骤S159中显示控制部308决定夯实图标G5的方式时，控制线确定部307判定切换位存储部310储存的偏移切换位是否是1(步骤S160)。在偏移切换位是1的情况下(步骤S160：是)，控制线确定部307判定偏移位取得部303取得的偏移位是否指示1(步骤S161)。在偏移位指示1的情况下(步骤S161：是)，在自目标线确定部306确定的目标线G1向上方向移动了与偏移存储部301储存的偏移距离相当的距离的位置，控制线确定部307设定控制线G2(步骤S162)。接着，显示控制部308决定将偏移图标G6以表示偏移功能有效的方式显示(步骤S163)。然后，显示控制部308生成使目标线G1、控制线G2、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、及偏移图标G6显示的显示信号(第一显示信号)(步骤S164)。

另一方面，在偏移位指示0的情况下(步骤S161：否)，控制线确定部307决定将控制线G2设为非显示(步骤S165)。接着，显示控制部308决定将偏移图标G6以表示偏移功能无效的方式显示(步骤S166)。然后，显示控制部308生成使目标线G1、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、及偏移图标G6显示的显示信号(第二显示信号)(步骤S167)。

另外，在偏移切换位指示0的情况下(步骤S160：否)，控制线确定部307决定将控制线G2设为非显示(步骤S168)。接着，显示控制部308决定将偏移图标G6以表示偏移功能为非设定的方式显示(步骤S169)。然后，显示控制部308生成使目标线G1、铲斗113的图形G3、表示铲斗底面113A的线段G4、夯实图标G5、及偏移图标G6显示的显示信号(第二显示信号)(步骤S170)。

显示控制部308在步骤S164、步骤S167或步骤S170中生成显示信号时，将该显示信号向输入输出装置128输出(步骤S171)。由此，如图6、图7或图13所示的画面显示于输入输出装置128。

《作用、效果》

这样，根据第二实施方式，工作装置控制装置126及显示控制装置127基于来自操作人员的输入，对将偏移功能设为设定还是非设定进行切换。由此，在斜坡上存在障碍物的情况等，想要以操作人员的判断将偏移功能暂时设为非设定时，操作人员能够以手动的方式对将偏移功能设为设定还是非设定进行切换，还能够在视觉上识别其状态。

另外，根据第二实施方式，显示控制装置127使表示控制线的偏移功能被设定还是为非设定的偏移图标G6显示。由此，操作人员通过确认偏移图标G6，能够在视觉上识别控制线的偏移功能被设定还是为非设定。

〈其他实施方式〉

以上，参照附图对一个实施方式进行了详细说明，但具体结构不限于上述内容，能够进行各种设计变更等。

例如，上述实施方式的显示控制装置127基于偏移位判定是否应显示控制线，但不限于此。例如，其他实施方式的显示控制装置127也可以是，基于从工作装置控制装置126取得的作业模式，判定是否应显示控制线。另外，其他实施方式的显示控制装置127还可以是，从工作装置控制装置126取得铲斗底面113A的倾斜度，基于铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差、即铲斗底面113A与目标面的夹角θ，判定是否应显示控制线。另外，其他实施方式的显示控制装置127还可以是，基于铲斗底面113A与控制线的夹角、目标线与表示铲斗底面113A的线段G4的夹角、或控制线与表示铲斗底面113A的线段G4的夹角，判定是否应显示控制线。需要说明的是，判定偏移位是1还是0、判定从工作装置控制装置126取得的作业模式、比较铲斗底面113A的倾斜度和目标面的倾斜度、比较铲斗底面113A的倾斜度和控制线的倾斜度、比较表示铲斗底面113A的线段G4的倾斜度和目标线的倾斜度、比较表示铲斗底面113A的线段G4的倾斜度和控制线的倾斜度均是判定工作装置110进行的作业是否是规定作业的一例。此外，在其他实施方式中，显示控制装置127也可以是，不进行是否是规定作业的判定，仅基于铲斗底面113A与目标面的夹角，判断是否应显示控制线。

在上述的实施方式中，工作装置控制装置126判定是否应显示控制线之际，使用了铲斗底面113A或表示铲斗底面113A的线段G4，但不限于此。例如，工作装置控制装置126也可以是，不使用铲斗底面113A，而使用表示铲斗113的倾斜度的其他的面或线来判定是否应显示控制线。即，工作装置控制装置126也可以是，基于铲斗113与目标面的夹角、铲斗113与目标线的夹角、或铲斗113与控制线的夹角，判定是否应显示控制线。

图17是偏移功能有效时其他实施方式的输入输出装置所显示的画面的例子。图18是偏移功能无效时其他实施方式的输入输出装置所显示的画面的第一例。

另外，上述实施方式的显示控制装置127说明了对目标线和控制线的显示进行切换的情况，但不限于此。例如，其他实施方式的显示控制装置127也可以是，不显示控制线G2而显示目标线G1的方式。该情况下，也可以是，在偏移功能有效时，如图17所示，在自初始的目标线G1的位置H1向上方向移动了偏移高度H的位置H2，显示目标线G1；在偏移功能从该状态变为无效时，如图18所示，使目标线G1的位置回到初始的位置H1(这样向下方向移动偏移高度H)。需要说明的是，其他实施方式的显示控制装置127也可以是在图17中的目标线G1的位置显示控制线G2来代替目标线G1的方式，与上述同样地偏移功能为无效时，在图18中的目标线G1的位置使控制线G2显示来代替目标线G1，从而，改变控制线G2的显示位置。

另外，作为其他实施方式，图19是偏移功能从偏移功能有效的图17的显示状态被切换时的输入输出装置所显示的画面的第二例。如图19所示，也可以是，将目标线G1的位置恢复到初始的位置H1，并进一步显示参考线G5，该参考线G5表示偏移有效时的目标线G1的位置。进一步地，在其他实施方式中，也可以是，图19中在目标线G1被显示的位置使控制线G2显示。

需要说明的是，作为使目标线G1及控制线G2中至少一方的显示方式不同的例子，在图7、图17、图18、图19进行了举例，但不限于此。例如，其他实施方式中，也可以改变目标线G1或控制线G2的颜色或透明度。

另外，上述的实施方式的显示控制装置127为了显示铲斗113的位置而显示铲斗113的图形G3及表示铲斗底面113A的线段G4，但不限于此。例如，其他实施方式的显示控制装置127也可以显示铲斗113的图形G3及表示铲斗底面113A的线段G4中的任一方。另外，其他实施方式的显示控制装置127也可以代替图形G3及线段G4，而显示表示铲斗113的铲尖E的位置的点。

另外，上述的实施方式的显示控制装置127显示夯实图标G5及偏移图标G6，但在其他实施方式中，也可以不显示夯实图标G5，也可以不显示偏移图标G6。

另外，上述的实施方式的工作装置控制装置126在工作装置110的作业模式是夯实模式的情况下，进行干预控制，但不限于此。例如，在其他实施方式中，也可以是，在工作装置110的作业模式是夯实模式的情况下，不进行干预控制。

图20是表示控制线的显示切换中的滞后的例子的图。

另外，上述实施方式的显示控制装置127基于铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差是否在规定角度以上，决定控制线G2有无显示。另一方面，在其他实施方式中，显示控制装置127也可以是，对控制线G2的显示切换的判定所使用的角度设定滞后，以使即使铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差在规定角度的上下进行浮动，控制线G2也不会闪变。例如，如图18所示，显示控制装置127在偏移位是0的情况下，在铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差为Th1以上时将偏移位设为1；在偏移位是1的情况下，在铲斗底面113A的倾斜度与目标面的倾斜度之差低于Th2时将偏移位设为0。

另外，在上述实施方式中，工作装置控制装置126判定工作装置110的作业，但不限于此。例如，在其他实施方式中，也可以是，操作人员手动地对工作装置控制装置126或显示控制装置127设定作业模式。另外，在上述实施方式中，工作装置控制装置126基于铲斗底面113A与目标面的夹角θ判定作业模式，之后基于该作业模式决定偏移位，但不限于此。例如，在其他实施方式中，工作装置控制装置126也可以不对作业模式进行判定，或与作业模式的判定分开地，基于角度θ决定偏移位。

在上述实施方式中，基于铲斗底面113A与目标面的夹角θ决定作业模式，但不限于此。例如，在其他实施方式中，工作装置控制装置126也可以在判定为工作装置110在上下方向上反复动作的情况下，判定为作业模式是夯实模式。该情况下，作业模式决定部209也可以对操作量存储部202储存的操作量的时间序列进行解析，在对小臂112或大臂111的动作方向进行切换的操作在规定时间内出现多次的情况下，判定为使工作装置110在上下方向上反复动作的操作被执行。另外，在其他实施方式中，作业模式决定部209也可以对操作量存储部202储存的操作量的时间序列进行解析，在大臂111的操作方向进行了切换的时刻的大臂111的操作量、与对该时刻的大臂111的操作量进行低通滤波处理后得到的值之比在规定值以上的情况下，判定为使工作装置110在上下方向上反复动作的操作被执行。需要说明的是，夯实模式的判定也可以通过除上述以外的方法进行。然后，显示控制部308也可以在作业模式由作业模式决定部209判定为夯实模式的情况下，将控制线设为非显示。

在上述实施方式中，在判定为夯实模式的情况下将控制线设为非显示，但不限于该例，例如，也可以在判定为平整模式的情况下将控制线设为非显示。平整模式是指，通过铲斗底面113A将砂土与场地摩擦从而对场地进行平整的作业模式。在平整模式(平整作业)中，在将铲斗底面113A朝向目标面的状态下将铲斗底面113A与目标面摩擦，故而，也可以基于铲斗底面113A与目标面的夹角θ判定为平整模式，还可以基于其他的方法判定平整模式。

另外，在其他实施方式中，也可以通过多个装置实现作为显示控制装置的功能。例如，在其他实施方式中，也可以是，显示控制装置127的功能的一部分或全部配置于工作装置控制装置126。另外，在其他实施方式中，也可以是，显示控制装置127的功能的一部分或全部配置于设于液压挖掘机100内的其他装置、或经由网络连接的其他装置(移动终端或服务器装置等)。在这种情况下，上述多个装置、或其组合是显示控制装置的一例。另外，在其他实施方式中，显示控制装置127或输入输出装置128也可以配置于设于液压挖掘机100外部的远程操作席的周围。

产业上的可利用性

根据上述方式，在对作业机械的控制线有无偏移进行切换的情况下，能够抑制作业机械的操作人员混乱。

标记说明

100…液压挖掘机 110…工作装置 111…大臂 112…小臂 113…铲斗 120…回转体 126…工作装置控制装置 127…显示控制装置 128…输入输出装置 130…行走体300…偏移输入部 301…偏移存储部 302…作业模式取得部 303…偏移位取得部 304…姿态取得部 305…目标施工数据存储部 306…目标线确定部 307…控制线确定部 308…显示控制部 309…切换位输入部 310…切换位存储部 G1…目标线 G2…控制线 G3…图形G4…线段 G5…夯实图标 G6…偏移图标

Claims (11)

1.一种作业机械的显示控制装置，该作业机械具有具备铲斗的工作装置，并用于对施工对象进行施工，其中，

具备显示控制部，该显示控制部生成包含所述施工对象的目标线、以及表示与所述目标线不同且构成所述铲斗的侵入抑制对象的线的控制线中至少一方的显示信号，根据所述作业机械的作业状态是否是规定作业状态，使所述显示信号中的所述控制线及所述目标线中至少一方的显示方式不同。

2.如权利要求1所述的作业机械的显示控制装置，其中，

所述显示控制部取得控制线的偏移距离，并在所述作业状态不是规定作业状态的情况下，基于所述偏移距离在自所述目标线偏移的位置显示所述控制线。

3.如权利要求1或2所述的作业机械的显示控制装置，其中，

在所述作业状态不是规定作业状态的情况下，所述显示控制部生成第一显示信号，该第一显示信号使所述控制线显示。

4.如权利要求1至3中任一项所述的作业机械的显示控制装置，其中，

在所述作业状态是规定作业状态的情况下，所述显示控制部生成第二显示信号，该第二显示信号使所述目标线显示并将所述控制线设为非显示。

5.如权利要求1至4中任一项所述的作业机械的显示控制装置，其中，

具备作业判定部，该作业判定部在所述铲斗、与所述目标线或所述控制线的夹角低于规定值的情况下，判定为所述工作装置的作业状态是规定作业状态。

6.如权利要求5所述的作业机械的显示控制装置，其中，

所述规定作业状态包括夯实模式或平整模式。

7.如权利要求1至6中任一项所述的作业机械的显示控制装置，其中，

具备设定信息输入部，该设定信息输入部接收表示是否对所述控制线的偏移功能进行设定的偏移设定信息的输入，

所述显示控制部基于所述偏移设定信息，使所述显示信号中的所述控制线或所述目标线的显示的方式不同。

8.如权利要求1至7中任一项所述的作业机械的显示控制装置，其中，

具备控制线确定部，该控制线确定部基于所述铲斗与所述施工对象的目标线的夹角，对表示与所述目标线不同且构成所述铲斗的侵入抑制对象的线的控制线的显示方式进行确定，

在所述铲斗与所述目标线的夹角为规定值以上的情况下，所述显示控制部使所述控制线显示。

9.一种作业机械，其中，具备：

权利要求1至8中任一项所述的作业机械的显示控制装置；

工作装置，其具备铲斗。

10.一种显示装置，其中，具备：

显示部，该显示部根据用于对施工对象进行施工的作业机械的作业状态是否是规定作业状态，将所述施工对象的目标线、以及表示与所述目标线不同且构成作业机械的铲斗的侵入抑制对象的线的控制线中的至少一方以不同的方式显示。

11.一种显示控制方法，其中，包括：

生成包含施工对象的目标线、或表示与所述目标线不同且构成作业机械的铲斗的侵入抑制对象的线的控制线的显示信号，根据所述作业机械的作业状态是否是规定作业状态，使所述显示信号中的所述控制线或所述目标线的显示方式不同。