WO2019181817A1 - 建設機械 - Google Patents

Abstract

建設機械（１０）の記憶部（７４）は、建設機械（１０）の特定部位が移動する移動先として設定される目標位置に当該特定部位を移動させるために前記建設機械の動作の目標として設定される動作目標を記憶する。演算部（５５）は、前記動作目標と建設機械（１０）の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する。前記制御装置は、前記指標値が所定の第１の条件を満たす場合に振動付与装置に第１の振動付与動作を行わせ、前記指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置に第２の振動付与動作を行わせるように構成されている。

Description

建設機械

　本発明は、油圧ショベル等の建設機械に関する。

　油圧ショベル等の建設機械による作業は、操作室の操作者が操作レバー等を操作することにより行われる。前記作業時に、前記建設機械のアタッチメントを目標軌道に沿って移動させると効率的に作業を行うことができるので好ましい。

　前記アタッチメントを前記目標軌道に沿って移動させる方法として、ブーム、アーム及びアタッチメント等の操作レバーの操作量を教示する機構を用いた方法が知られている。このような建設機械では、当該機構は、アタッチメントが目標軌道に沿って移動するように操作レバーの操作量を教示する（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

　特許文献１の建設機械は、アタッチメント等の作業目標面を設定する設定手段と、操作レバーの操作によりアタッチメントが作業目標面に接近する場合にアタッチメントの作業目標面への接近の度合いと動作方向に応じて、作業目標面に沿った動作となるように操作レバーに補助力を付与して操作を操作者に教示する電磁アクチュエータと、を備えている。

　操作者が操作レバーによりアタッチメント等を操作し、アタッチメントが作業目標面から外れそうになると、アタッチメントが作業目標面に近づくように電磁アクチュエータにより操作レバーに補助力が付与されることで操作が教示される。

　特許文献２の建設機械は、当該建設機械の現在位置及び姿勢の情報を検出する車両状態検出部と、作業対象の目標面の位置情報を記憶する記憶部と、アタッチメントの刃先の方向を含む情報及び目標面と直交する方向を含む情報等に基づいてアタッチメントの刃先が目標面と正対するために必要な上部旋回体の旋回量を示す目標旋回情報を求めて、目標旋回情報に対応する画像を表示装置に表示する処理部と、音発生装置と、を備えている。

　処理部は、目標面に対するアタッチメントの刃先の位置を表示装置に表示し、アタッチメントの刃先ベクトルと目標面とが平行に近くになるにしたがって音発生装置から発生する音の間隔を短くすることで操作を教示する。

　しかし、特許文献１では、電動アクチュエータの補助力によって操作レバーが直接動かされるため操作者が煩わしく感じることがある。また、特許文献２では、操作者が直接アタッチメントの先端を目視しているときに当該操作者が表示装置を見ると視線が途切れてしまい好ましくない場合があり、また、音発生装置による音が作業現場の騒音で前記操作者が聞きづらい場合がある。このため、特許文献１，２における操作の教示手段には改善の余地がある。

特開２００７－００９４３２号公報 国際公開第２０１５／１７３９３５号パンフレット

　本発明は、操作者の視線が途切れたり、教示音が聞きづらくなったりすることなく、且つ、操作レバーの動作の煩わしさも低減しつつ、操作者に確実に操作を教示することができる建設機械を提供することを目的とする。

　提供されるのは、建設機械であって、下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体と、当該上部旋回体に回動自在に連結された作業装置と、当該作業装置の先端に連結されたアタッチメントと、前記下部走行体、前記上部旋回体、前記作業装置および前記アタッチメントのうちの少なくとも一つを操作するための操作者による操作を受ける操作部と、当該操作部を操作する操作者の身体に接触する部位の少なくとも一部である対象部位に振動を与える振動付与装置と、前記建設機械の特定部位が移動する移動先として設定される目標位置に当該特定部位を移動させるために前記建設機械の動作の目標として設定される動作目標を記憶する記憶部と、前記動作目標と前記建設機械の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する演算部と、前記振動付与装置の動作を制御する制御装置と、を備える。前記振動付与装置は、第１の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第１の振動付与動作と、前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第２の振動付与動作と、を行うことが可能である。前記制御装置は、前記演算部により演算される前記指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部により演算される前記指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第２の振動付与動作を行わせるように構成されている。

本発明の実施形態に係る建設機械を示す平面図である。 前記実施形態に係る建設機械を示す側面図である。 前記実施形態に係る建設機械の操作室を示す斜視図である。 前記実施形態に係る建設機械において、着脱可能な振動付与装置が取り付けられた操作レバーを示す正面図である。 前記実施形態に係る建設機械の構成を示すブロック図である。 本発明の概念を示すフローチャートである。 前記実施形態に係る建設機械において、目標軌道からアタッチメントの先端部までの距離を指標値とする場合の制御の一例を示すフローチャートである。 前記実施形態に係る建設機械において、アタッチメントの先端部が描く軌道の目標として設定される目標軌道について説明するための側面図である。 前記実施形態に係る建設機械において、アタッチメントの先端部が目標位置に移動するときの前記目標軌道に対する前記先端部の距離について説明するための側面図である。 前記実施形態に係る建設機械において、アタッチメントの先端部が描く軌道の目標として設定される直線的な目標軌道における目標位置に当該アタッチメントの先端部を移動させるときの前記目標軌道に対する前記先端部の距離について説明するための側面図である。 前記実施形態に係る建設機械において、前記目標軌道からアタッチメントの先端部までの距離を指標値とする場合の制御の他の例を示すフローチャートである。 目標位置からアタッチメントの先端部までの距離について説明するための側面図である。 アタッチメントの先端部が前記目標位置に接近するときの前記建設機械の動作の一例を説明するための側面図である。 前記実施形態に係る建設機械における上部旋回体の旋回動作を説明するための平面図である。 前記実施形態に係る建設機械における上部旋回体の旋回動作を説明するためのグラフである。 前記実施形態に係る建設機械における上部旋回体の旋回動作を説明するためのグラフである。

　図面を参照して、本発明の実施形態に係る建設機械１０について詳しく説明する。図１及び図２に示すように、建設機械１０は、油圧ショベルであり、下部走行体１２と、下部走行体１２上に旋回軸１３を介して旋回可能に設けられた上部旋回体１４と、上部旋回体１４に設けられた作業装置１５と、アタッチメント２５と、を備えている。本実施形態では、前記作業装置１５は、ブーム２１と、アーム２３と、を含む。また、本実施形態では、前記アタッチメント２５は、バケットであるが、これに限らず、例えばグラップル、圧砕機（破砕機）、ブレーカ、フォークなどであってもよい。

　上部旋回体１４は、前記下部走行体１２に連結される旋回フレームと、当該旋回フレーム上に搭載される操作室（キャブ）１６と、前記旋回フレーム上に搭載される機械室１７と、を有する。前記操作室１６は、前記旋回フレームの前部であって左右方向の一方に偏った部位に配置されている。前記機械室１７は、前記旋回フレームの後部に配置されている。当該機械室１７にはエンジンやカウンタウエイト１８が搭載されている。

　前記建設機械１０は、前記下部走行体１２、前記上部旋回体１４、前記作業装置１５および前記バケット２５を動かす複数のアクチュエータをさらに備える。前記複数のアクチュエータは、ブームシリンダ２２と、アームシリンダ２４と、バケットシリンダ２７と、旋回モータ２８（図５参照）と、図略の走行駆動装置と、を含む。

　前記ブームシリンダ２２は、上部旋回体１４に対してブーム２１を回動させるためのアクチュエータである。当該ブームシリンダ２２の基端部は前記上部旋回体１４に対して回動可能に軸支されている。前記ブームシリンダ２２の先端部はピン２２ａを介してブーム２１に回動可能に連結されている。前記ブーム２１の先端部には、アーム２３が連結されている。

　前記アームシリンダ２４は、前記ブーム２１に対して前記アーム２３を回動させるためのアクチュエータである。当該アームシリンダ２４の基端部及び先端部は前記ブーム２１及び前記アーム２３のそれぞれに回動可能に軸支されている。前記アーム２３の先端部には、前記バケット２５が連結されている。

　前記バケットシリンダ２７は、前記アーム２３に対して前記バケット２５を回動させるためのアクチュエータである。当該バケットシリンダ２７の基端部は前記アーム２３に回動可能に軸支されている。前記バケットシリンダ２７の先端部は、前記アタッチメント２５であるバケット２５が当該バケットシリンダ２７により前記アーム２３に対して回動するようにリンク部２６を介して前記アーム２３及びバケット２５に軸支されている。

　前記建設機械１０は、第１角度センサ４１と、第２角度センサ４２と、第３角度センサ４３と、第４角度センサ４４と、複数の外界状態検知部と、複数の負荷計測部と、をさらに備える。

　前記第１角度センサ４１は、上部旋回体１４に回転可能に軸支されるブーム２１の回転軸部分に設けられ、上部旋回体１４に対するブーム２１の回転角度を計測する。前記第２角度センサ４２は、ブーム２１に回転可能に軸支されるアーム２３の回転部分に設けられ、ブーム２１に対するアーム２３の回転角度を計測する。

　前記第３角度センサ４３は、アーム２３に回転可能に軸支されるバケット（アタッチメント）２５に設けられ、アーム２３に対するバケット２５の回転角度を計測する。前記第４角度センサ４４は、下部走行体１２に旋回可能に設けられた上部旋回体１４の旋回軸１３に設けられ、下部走行体１２に対する上部旋回体１４の回転角度を計測する。前記第４角度センサ４４は、上部旋回体１４の旋回量（旋回角度）を検出することができる。第１～第４角度センサ４１、４２、４３、４４によって、バケット（アタッチメント）２５及び作業装置１５の姿勢が検出される。

　前記第１～第４角度センサ４１～４４のそれぞれは、例えばロータリエンコーダにより構成される。前記第１～第４角度センサ４１～４４のそれぞれは、一定の周期で計測対象の角度を検出し、その検出した角度のデータを制御装置へ逐次送信する。

　前記複数の外界状態検知部は、建設機械１０の周辺の状態である外界状態を検知する装置である。前記複数の外界状態検知部は、３次元スキャナ４５と、複数のエリアセンサと、傾斜センサ４８と、を含む。

　前記３次元スキャナ４５は、対象物の凹凸を検知して当該対象物の３Ｄデータを取得することができる装置である。本実施形態では、当該３次元スキャナ４５は、操作室１６に配置され、建設機械１０の前方に広がる視野を有し、当該視野における外界の状態を検知する。前記３次元スキャナ４５は、取得した３Ｄデータを制御装置へ送信する。

　前記複数のエリアセンサは、前記建設機械１０の周辺にある第１のエリア内に第１の周辺物が位置している場合に当該第１の周辺物を検出可能な第１のエリアセンサ４６と、前記建設機械１０の周辺にある第２のエリア内に第２の周辺物が位置している場合に当該第２の周辺物を検出可能な第２のエリアセンサ４７と、を含む。図１及び図２に示すように、本実施形態では、前記第１のエリア及び前記第２のエリアは、建設機械１０の後方の互いに異なるエリアである。前記第１のエリアセンサ４６及び前記第２のエリアセンサ４７のそれぞれは、例えば赤外線センサなどにより構成される。前記第１及び第２のエリアセンサのそれぞれは、計測対象のエリア内において周辺物が位置していることを検出すると、その検出したデータを制御装置へ送信する。

　前記第１の周辺物及び前記第２の周辺物のそれぞれは、前記建設機械１０以外の移動体、静止物などの種々の物を含み得る。具体的には、前記第１の周辺物及び前記第２の周辺物のそれぞれは、例えば、車両、建物、土砂やアスファルトなどの地面の表層部分などであってもよい。

　前記傾斜センサ４８は、建設機械１０の水平方向や水平面に対する傾きを計測する。当該傾斜センサ４８は、一定の周期で水平方向や水平面に対する建設機械１０の傾斜角度を検出し、その検出した傾斜角度のデータを制御装置へ逐次送信する。

　前記複数の負荷計測部は、図５に示すように、前記ブームシリンダ２２に加わる負荷（保持圧）の大きさを計測する負荷計測部５１と、前記アームシリンダ２４に加わる負荷（保持圧）の大きさを計測する負荷計測部５２と、前記バケットシリンダ２７に加わる負荷（保持圧）の大きさを計測する負荷計測部５３と、を含む。また、前記複数の負荷計測部は、下部走行体１２を駆動するアクチュエータとしての前記走行駆動装置に加わる負荷（保持圧）の大きさを計測する図略の負荷計測部と、上部旋回体１４を旋回させるアクチュエータとしての前記旋回モータ２８に加わる負荷（保持圧）の大きさを計測する負荷計測部５４と、をさらに含む。前記複数の負荷計測部のそれぞれは、例えば圧力センサにより構成される。前記複数の負荷計測部のそれぞれは、一定の周期で計測対象の負荷を計測し、その計測した負荷のデータを制御装置へ逐次送信する。

　なお、前記複数の外界状態検知部は、３次元スキャナ４５、エリアセンサ４６，４７、傾斜センサ４８に限定されない。外界状態検知部は、３次元スキャナ、エリアセンサ、傾斜センサの他、例えば、距離計測器、カメラ等のように外界状態を計測できる他の機器であっても差し支えない。

　前記複数の負荷計測部のそれぞれは、前記圧力センサに限定されない。前記複数の負荷計測部のそれぞれは、対応するアクチュエータに加わる負荷の大きさを検出できるものであればよく、ひずみゲージなど他の計測器であっても差し支えない。

　前記建設機械１０は、操作者による操作を受ける操作部と、前記建設機械１０のうち前記操作部を操作する操作者の身体に接触する部分であって前記操作部以外の部分である接触部と、当該操作部を操作する操作者の身体に接触する部位の少なくとも一部である対象部位に振動を与える複数の振動付与装置と、をさらに備える。当該対象部位は、例えば、前記操作部の少なくとも一部であってもよく、前記接触部の少なくとも一部であってもよい。

　具体的には、図３に示すように、前記操作部は、操作者による操作を受ける左右一対の操作レバー６１を含む。前記接触部は、操作者が着座するシート６２と、操作者が腕を置く左右一対のアームレスト６３と、を含む。前記一対の操作レバー６１、シート６２、一対のアームレスト６３及び前記複数の振動付与装置は、前記操作室１６に設けられている。

　前記複数の振動付与装置は、前記一対の操作レバー６１にそれぞれ設けられた一対の振動付与装置６４と、前記一対のアームレスト６３にそれぞれ設けられた一対の振動付与装置６５と、を含む。

　前記一対の振動付与装置６４は、前記一対の操作レバー６１にそれぞれ振動を与える。当該一対の振動付与装置６４は前記一対の操作レバー６１に設けられているので、操作者が手でつかむ操作レバー６１を介して、確実に操作者に警告情報が伝達される。なお、実施形態では、前記一対の振動付与装置６４が操作部の一例である操作レバー６１に設けられているが、これに限定されず、振動付与装置が図略の操作ペダルやハンドルなどの他の操作部に設けられていてもよい。

　前記一対の振動付与装置６５は、前記一対のアームレスト６３にそれぞれ振動を与える。当該一対の振動付与装置６５は前記一対のアームレスト６３に備えられているので、操作者の腕を介して振動が伝えられ、操作者への前記警告情報の知覚を促すことができる。

　なお、この実施形態では、前記振動付与装置が設けられる前記接触部として、前記一対のアームレスト６３を例示したが、これに限定されない。振動付与装置は、前記接触部としてのシート６２（シートクッション、シートバック、フットレスト、ヘッドレストを含む）や、床に設けられてもよい。

　図４に示すように、前記一対の振動付与装置６４のそれぞれは、操作レバー６１に着脱可能に設けられている。具体的には、前記一対の振動付与装置６４のそれぞれは、対応する操作レバー６１を囲うようにして配置され、締結部材６６によって締結されている。なお、実施形態では、振動付与装置６４が操作レバー６１のうち上下に延びているバーに配置されているが、これに限定されない。振動付与装置６４は前記操作レバー６１のノブの部分に装着されてもよく、前記操作レバー６１のうち前記バーの基端部に配置されてもよい。操作者に振動を伝達することができれば、振動付与装置６４の形状や取付態様は問われない。

　次に、前記建設機械１０の機能構成を図５に示すブロック図を用いて説明する。図５に示すように、建設機械１０は、前記操作室１６と、当該建設機械１０のうち当該操作室１６以外の部分である本体１１と、を備える。当該本体１１は、演算部５５と、制御装置５６と、通信装置５７と、を備える。前記操作室１６は、図３及び図５に示すように、前記一対の操作レバー６１を含む操作部、前記シート６２及び前記一対のアームレスト６３の他、通信装置７１と、制御装置７２と、インターフェース７３と、記憶部７４と、目標生成部７５と、前記振動付与装置６４，６５と、をさらに備える。前記演算部５５、前記制御装置５６、前記制御装置７２、前記記憶部７４及び前記目標生成部７５はコントローラを構成する。当該コントローラは、例えばコンピュータなどにより構成される。

　前記演算部５５は、前記第１角度センサ４１、前記第２角度センサ４２、前記第３角度センサ４３および前記第４角度センサ４４から入力される角度情報に基づいて機械座標系における建設機械１０の特定部位の座標を演算する。本実施形態では、当該特定部位は、アタッチメント２５の先端部である。当該演算部５５は、建設機械１０の機械座標系における上部旋回体１４、ブーム２１、アーム２３、及びアタッチメント２５の姿勢も演算する。演算部５５により演算された座標情報及び姿勢情報は、制御装置５６に入力される。前記通信装置５７は、制御装置５６から出力される情報を操作室１６の通信装置７１に送信する。

　前記制御装置５６には、外界状態検知部（３次元スキャナ）４５、外界状態検知部（エリアセンサ）４６、４７、外界状態検知部（傾斜センサ）４８、負荷計測部５１、５２、５３、旋回モータの負荷計測部５４、および走行駆動装置の負荷計測部からそれぞれ出力される信号が入力される。さらに制御装置５６は、ブームシリンダ２２、アームシリンダ２４、バケットシリンダ２７、旋回モータ２８および前記走行駆動装置の動作を制御するための信号をそれぞれ出力する。

　前記建設機械１０の前記操作室１６に設けられる前記通信装置７１は、前記本体１１の通信装置５７と情報を相互に伝達する。当該通信装置７１が受信した情報は、制御装置７２に入力される。前記インターフェース７３は当該制御装置７２に接続されている。

　前記記憶部７４は、前記建設機械１０の特定部位が移動する移動先として設定される目標位置に当該特定部位を移動させるために建設機械１０の動作の目標として設定される動作目標を記憶する。本実施形態では、当該動作目標は、目標軌道、減速目標タイミング、及び減速目標旋回量の少なくとも一つを含む。

　前記目標軌道は、前記目標位置に向かって前記特定部位が移動するときに当該特定部位が描く軌道の目標として設定される。

　前記減速目標タイミングは、前記上部旋回体１４の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体１４が減速動作を開始するタイミングの目標として設定される。

　前記減速目標旋回量は、前記上部旋回体１４の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体１４が減速動作を開始するときの旋回量の目標として設定される。

　前記目標軌道、前記減速目標タイミング及び前記減速目標旋回量は、予め設定されて前記記憶部７４に記憶されていてもよく、前記インターフェース７３等を介して前記操作者により設定されて前記記憶部７４に記憶されてもよい。前記目標軌道としては、例えば図８に示すように、建設機械１０の特定部位の目標位置Ｇ及び目標姿勢のうち少なくとも一方の時系列を表わす目標軌道Ｒ１、Ｒ２を挙げることができる。当該目標軌道Ｒ１，Ｒ２は、前記特定部位として設定されたアタッチメント２５の先端部がその時点で配置されている位置Ｐ１（現在位置Ｐ１）と目標位置Ｇとを結ぶ仮想の経路である。当該目標軌道Ｒ１，Ｒ２は、例えば図８に示すように位置Ｐ１と目標位置Ｇとを結ぶ線分により表される。当該線分は、曲線であってもよく、直線であってもよく、曲線と直線の組み合わせであってもよい。

　前記演算部５５は、前記動作目標と前記建設機械１０の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する。当該指標値の具体例については後述する。

　前記目標生成部７５は、前記動作目標を生成する。前記目標生成部７５は、例えば、前記建設機械１０の状況に関する情報（機械情報）に基づいて前記動作目標を生成する。当該建設機械１０の状況は、前記複数の外界状態検知部により検知される前記外界状態を含む。本実施形態では、前記目標生成部７５は、外界状態検知部４５、４６、４７、４８の検知結果に応じて、例えば図８に示すような目標軌道Ｒ１、Ｒ２を生成する。

　制御装置７２は、建設機械１０の特定部位の位置および姿勢のうち少なくとも一方、または当該位置および当該姿勢のうち少なくとも一方の時系列を表わす状態軌道（実際の軌道）を、前記目標軌道Ｒ１、Ｒ２に関連づけられた所定の複数の条件のそれぞれと比較する。前記制御装置７２は、前記複数の条件に対応するように予め設定された複数の互いに異なる振動パターンにしたがって振動付与装置６４、６５を振動させるように構成される。したがって、前記制御装置７２は、前記複数の条件の何れかが満たされている場合には、その満たされた条件に対応する振動パターンに従って前記振動付与装置６４，６５を振動させる。

　具体的には、前記振動付与装置６４，６５のそれぞれは、第１の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第１の振動付与動作と、前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第２の振動付与動作と、を行うことが可能である。

　前記制御装置７２は、前記演算部５５により演算される前記指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部５５により演算される前記指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第２の振動付与動作を行わせるように構成されている。

　前記インターフェース７３は、機械座標系における前記目標位置、すなわち、建設機械１０の特定部位の移動先となる前記目標位置を、操作者が入力することが可能なように構成されている。前記目標位置は、前記インターフェース７３を用いて前記操作者が当該目標位置に相当する座標を入力することにより特定されてもよい。また、前記目標位置は、次のように特定されてもよい。すなわち、建設機械１０に設けられた３次元スキャナ又は撮像装置によって建設機械１０の周囲の画像情報が取得され、前記３次元スキャナにより取得された３次元画像又は前記撮像装置により撮像された画像上において操作者が前記目標位置に相当する位置を選択し、選択された当該位置を制御装置７２が前記目標位置に相当する座標に変換することにより、前記目標位置が特定されてもよい。また、インターフェース７３は、前記機械座標系における建設機械１０の上部旋回体１４、作業装置１５、アタッチメント２５の位置および姿勢を操作者が入力することが可能なように構成されている。

　さらに、前記目標生成部７５は、前記目標軌道を生成した後、外界状態検知部４５、４６、４７、４８の検知結果に応じて目標軌道Ｒ１、Ｒ２を修正するように構成されていてもよい。例えば、建設機械１０の操作中に障害物が当該建設機械１０の周辺に進入してきた場合には、当該障害物に関する情報（例えば位置情報）が、前記外界状態検知部により検知され、前記制御装置５６に入力され、前記通信装置５７，７１を介して前記制御装置７２に入力される。そして、前記目標生成部７５は、当該障害物に関する情報に基づいて、前記特定部位が前記目標位置に移動するときに、前記作業装置１５及び前記アタッチメント２５がその障害物と接触せずに当該障害物を回避することができるように目標軌道Ｒ１、Ｒ２を修正する。このように外界状態検知部４５、４６、４７、４８によって外界状態を検知し、当該外界状態検知部４５、４６、４７、４８の検知結果に応じて目標生成部７５が目標軌道を生成する（目標軌道を修正する）場合には、外界状況が変化しても、操作者に確実に操作を教示して操作性を向上させることができる。

　前記特定部位は、前記建設機械１０のうちの何れかの部位である。具体的に、当該特定部位は、例えば、前記アタッチメント２５の先端部に設定される。当該特定部位は、予め設定されていてもよく、前記インターフェース７３を用いて操作者が入力する情報に基づいて設定されてもよい。

　前記演算部５５は、前記第１～第４角度センサ４１～４４から入力される前記角度情報に基づいてアタッチメント２５の先端部の座標を演算する。さらに、前記演算部５５は、演算された当該アタッチメント２５の先端部の前記座標と、前記インターフェース７３を用いて入力された前記目標位置の座標とに基づいて、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置までの距離（目標距離）を残り距離指標値として演算する。

　また、操作者が操作レバー６１を操作することによりアタッチメント２５の位置および姿勢が変化した場合であっても、演算部５５は、アタッチメント２５の先端部と前記目標位置までの前記目標距離を残り距離指標値として演算する。

　前記制御装置７２は、前記残り距離指標値（前記目標距離）に応じて前記振動付与装置６４，６５を振動させるように構成されていてもよい。かかる場合、前記記憶部７４は、複数の残り距離判定条件を記憶している。当該複数の残り距離判定条件は、あらかじめ設定されて記憶部７４に記憶されていてもよく、インターフェース７３により入力された情報に基づいて記憶されていてもよい。前記制御装置７２は、前記残り距離指標値（前記目標距離）が前記複数の残り距離判定条件の何れかを満たす場合に、その残り距離判定条件に対応する振動パターンにしたがって振動付与装置６４、６５を振動させる。

　例えば、前記複数の残り距離判定条件は、第１の残り距離判定条件、第２の残り距離判定条件及び第３の残り距離判定条件を含む。前記第１の残り距離判定条件は、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置までの前記目標距離が１ｍより大きく且つ２ｍ以下であるという条件に設定され、前記第２の残り距離判定条件は、前記目標距離が０．５ｍより大きく且つ１ｍ以下であるという条件に設定され、前記第３の残り距離判定条件は、前記目標距離が０．５ｍ以下であるという条件に設定される。

　前記目標距離が前記第１の残り距離判定条件を満たす場合、前記制御装置７２は、振動付与装置６４、６５を第１の振動パターン、具体的には例えば低周波域（小さい振動数）の振動パターンで振動させる。また、前記目標距離が前記第２の残り距離判定条件を満たす場合、前記制御装置７２は、振動付与装置６４、６５を第２の振動パターン、具体的には例えば中周波域（第１振動パターンよりも大きい振動数）で振動させる。前記目標距離が前記第３の残り距離判定条件を満たす場合、前記制御装置７２は、振動付与装置６４、６５を第３の振動パターン、具体的には例えば高周波域（前記第２の振動パターンよりもさらに大きい振動数）で振動させる。

　なお、この実施形態に係る建設機械１０は、前記本体１１に設けられた通信装置５７と、前記操作室１６に設けられた通信装置７１とが、互いに無線で情報を伝達するように構成されているが、これに限定されない。当該建設機械１０では、前記通信装置５７と前記通信装置７１とが有線で接続されていてもよい。さらには、当該建設機械１０では、通信装置５７，７１を省略して、制御装置５６と制御装置７２を１つの制御装置により構成してもよい。

　また、建設機械１０に、前記本体１１に設けられた通信装置５７と、前記操作室１６に設けられた通信装置７１とが互いに無線で情報を伝達する場合には、前記本体１１に対して前記操作室１６が距離を隔てた位置に設けられ、前記操作部６１は、操作者が建設機械１０を遠隔操作する遠隔操作用操作部であってもよい。

　次に、以上に述べた建設機械１０の動作を図６に示すフローチャートに基づいて説明する。図６に示すように、前記建設機械１０の制御が開始されると、制御装置５６、７２は、前記動作目標と建設機械１０の実際の状態との隔たりの指標となる指標値が所定の条件を満たしているか否かを判定する（ＳＴＥＰ１）。具体的に、前記所定の条件は、少なくとも第１の条件及び第２の条件を含み、前記制御装置５６，７２は、前記指標値が前記第１の条件を満たしているか否かを判定するとともに、前記指標値が前記第２の条件を満たしているか否かを判定する。

　前記指標値が所定の条件を満たしている場合には（ＳＴＥＰ１でＹＥＳ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ２に示す処理を行う。前記指標値が所定の条件を満たしていない場合には（ＳＴＥＰ１でＮＯ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ１に示す処理を再び行う。

　前記制御装置５６，７２は、前記指標値が前記第１の条件を満たしている場合には、前記振動付与装置６４、６５に前記第１の振動付与動作を行わせる。また、前記制御装置５６，７２は、前記指標値が前記第２の条件を満たしている場合には、前記振動付与装置６４，６５に前記第２の振動付与動作を行わせる。前記振動付与装置６４，６５の前記第１の振動付与動作は、例えば前記操作者が接触する前記操作レバー６１などの前記対象部位に前記第１の振動パターンを有する振動を与え、前記第２の振動付与動作は、前記対象部位に前記第２の振動パターンを有する振動を与える。このことは、前記動作目標に対する前記建設機械１０の動作の隔たりを、互いに異なる前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンの振動によって操作者に知覚させることを可能にする。具体的には、前記建設機械１０では、前記操作者は、前記隔たりが前記第１の条件に対応する第１の状況及び前記第２の条件に対応する第２の状況の何れかであることを知覚することができるだけでなく、前記建設機械１０の状況が前記第１の状況から前記第２の状況に変化したこと、及び前記建設機械１０の状況が前記第２の状況から前記第１の状況に変化したことを知覚することができる。したがって、前記建設機械１０では、前記動作目標に対する当該建設機械１０の実際の状態の隔たりを前記操作者に伝えるときに、操作者の視線が途切れたり、教示音が聞きづらくなったりすることがなく、前記操作レバーの動作の煩わしさも低減しつつ、操作者に確実に操作を教示して当該建設機械１０の操作性を向上させることができる。

　次に、前記建設機械１０の動作の具体例を図７に示すフローチャートに基づいて説明する。図７に示す具体例では、前記指標値は、前記目標軌道から特定部位までの距離Ｌ５（図９参照）である距離指標値である。

　前記建設機械１０の制御が開始されると、前記演算部５５は目標軌道Ｒ１，Ｒ２からアタッチメント２５の先端部（特定部位）までの距離Ｌ５（前記距離指標値）を演算する（ＳＴＥＰ１１）。

　前記制御装置５６，７２は、目標軌道から特定部位までの距離（距離指標値）が所定の距離範囲（所定の許容範囲）内であるか否かを判定する（ＳＴＥＰ１２）。前記指標値が所定の許容範囲を超えている場合には（ＳＴＥＰ１２でＹＥＳ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ１３に示す処理を行う。前記指標値が所定の許容範囲を超えていない場合には（ＳＴＥＰ１２でＮＯ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ１１に示す処理を再び行う。前記許容範囲は、予め設定されて前記記憶部７４に記憶されていてもよく、前記インターフェース７３等を介して前記操作者により設定されて前記記憶部７４に記憶されてもよい。

　前記制御装置５６，７２は、前記目標軌道からアタッチメント２５の先端部までの距離である前記距離指標値が満たす条件に対応する振動付与動作を前記振動付与装置６４，６５に行わせる（ＳＴＥＰ１３）。具体的には、前記記憶部７４は、第１の条件及び第２の条件を記憶している。前記第１の条件は、前記距離指標値が所定の第１の距離範囲内であるという条件であり、前記第２の条件は、前記距離指標値が前記第１の距離範囲とは異なる所定の第２の距離範囲内であるという条件である。前記第１の距離範囲及び前記第２の距離範囲は、何れも前記許容範囲の上限値（最大値）よりも大きい距離範囲に設定されている。すなわち、前記第１の距離範囲の下限値（最小値）及び前記第２の距離範囲の下限値（最小値）は、何れも前記許容範囲の上限値よりも大きい。

　この態様では、前記目標軌道に対する前記特定部位の距離である前記距離指標値の大きさに応じて、操作部および接触部の少なくとも一方が前記第１の振動パターン又は前記第２の振動パターンに従って振動する。このことは、前記特定部位から前記目標軌道までの距離を前記振動を介して前記操作者が知覚することを可能にし、前記特定部位が前記目標位置まで前記目標軌道に近い軌道を通って誘導されることを可能にする。

　また、アタッチメント２５の先端部が警告対象物の位置（目標位置Ｇ）に近づくほど、振動付与装置６４、６５による前記第１の振動パターン及び第２の振動パターンは、断続的な振動から連続的な振動に変化するように設定されていてもよい。また、前記第１の振動パターン及び第２の振動パターンは、アタッチメント２５の先端部が警告対象物の位置（目標位置Ｇ）に近づくほど、振動の周波数及び振幅の少なくとも一方が大きくなるように設定されていてもよい。

　図７に示すような制御が行われることにより、操作者は、建設機械１０の特定部位であるアタッチメント２５の先端部から目標軌道までの距離の変化を振動によって知覚することできる。

　次に、前記建設機械１０の動作のさらに他の具体例を図８及び図９に基づいて説明する。前記建設機械１０が図８に示す姿勢をとる場合、建設機械１０のアタッチメント２５の先端部は位置Ｐ１に位置している。前記目標軌道Ｒ１，Ｒ２は、図８に示すように略円弧状の軌道Ｒ１、Ｒ２に設定されている。当該目標軌道Ｒ１，Ｒ２は、アタッチメント２５の先端部が位置Ｐ１から目標軌道Ｒ１を通って位置Ｐ２へ移動し、さらに位置Ｐ２から目標軌道Ｒ２を通って目標位置Ｇへ移動することを目標とする軌道である。

　当該目標軌道Ｒ１，Ｒ２は例えば次のように生成される。図８に示すにように、前記アタッチメント２５の先端部がその時点で配置されている位置Ｐ１は、地面から上方に離れた位置であり、前記目標位置Ｇは、地面上の位置であり、前記位置Ｐ１よりも前方の位置である。前記アタッチメント２５の先端部が前記位置Ｐ１から目標位置Ｇまで移動するためには、前記ブームシリンダ２２を伸縮させるための操作レバー、前記アームシリンダ２４を伸縮させるための操作レバー及び前記バケットシリンダ２７を伸縮させるための操作レバーが同時に操作される。かかる場合、前記目標生成部７５は、例えば、これらの操作レバーが受ける操作量が一定に保持された状態で前記特定部位を前記位置Ｐ１から前記目標位置Ｇに移動させることが可能な軌道を生成し、生成された当該軌道が前記目標軌道として記憶部７４に記憶される。ただし、前記目標軌道の生成方法は、上記の具体例に限定されない。

　図９において二点鎖線で示されるアタッチメント２５は、操作レバー６１が実際に操作されたときにアタッチメント２５が実際に通る位置（通過位置）である。当該通過位置では、アタッチメント２５の先端部は、目標軌道Ｒ１から距離Ｌ５（指標値）だけ離れた位置にある。この距離Ｌ５が前記所定の許容範囲を超えている場合には、振動付与装置６４、６５（図３参照）が前記振動付与動作を行う。

　所定の複数の条件（本実施形態では、前記第１の条件及び第２の条件）のそれぞれは、特定部位が目標軌道から所定の距離範囲内であるという条件を含む。前記複数の条件は、複数の異なる状況にそれぞれ対応している。具体的には、前記第１の条件が満たされる場合には、前記建設機械１０の状況は、前記特定部位から前記目標軌道までの距離が前記第１の距離範囲内に含まれているという状況である。前記第２の条件が満たされる場合には、前記建設機械１０の状況は、前記特定部位から前記目標軌道までの距離が前記第２の距離範囲内に含まれているという状況である。

　この実施形態では、特定部位から目標軌道までの距離に応じて、操作部６１および接触部６２、６３の少なくとも一方が振動するので、特定部位を目標位置まで最適に近い軌道で誘導することができ、操作性を向上させることができる。

　なお、図７～図９に示す実施形態は、前記目標軌道と特定部位（アタッチメント２５の先端部）との距離である距離指標値が前記第１の距離範囲内又は前記第２の距離範囲内であるという条件を満たす場合に前記振動付与動作が行われるものであったが、これに限定されない。本発明の建設機械は、例えば、前記距離だけでなく、アタッチメント２５等の姿勢も考慮するものであってもよい。このような変形例として次のような形態を挙げることができる。

　すなわち、当該変形例の場合、前記動作目標は、目標姿勢を含む。当該目標姿勢は、前記目標位置Ｇにおける特定部位（第２の特定部位）の姿勢の目標として設定される。また、当該変形例では、前記指標値は、前記目標姿勢と前記第２の特定部位の実際の姿勢との隔たりの指標となる姿勢指標値を含む。前記第２の特定部位は、例えばバケット２５に設定される。すなわち、前記目標姿勢の対象となる前記第２の特定部位は、上述した前記目標軌道の対象となる前記特定部位（例えばバケット２５の先端部）と異なる部位に設定されてもよい。また、当該変形例では、前記第１の条件は、前記姿勢指標値が所定の第１の姿勢範囲内であるという条件を含み、前記第２の条件は、前記姿勢指標値が前記第１の姿勢範囲とは異なる所定の第２の姿勢範囲内であるという条件を含む。

　前記演算部５５は、前記第１角度センサ４１、前記第２角度センサ４２、前記第３角度センサ４３および前記第４角度センサ４４から入力される角度情報に基づいて機械座標系における建設機械１０の第２の特定部位の座標を演算することができるので、当該第２の特定部位の姿勢が前記第１の姿勢範囲内であるか否かについて判定することができ、また、前記第２の特定部位の姿勢が前記第２の姿勢範囲内であるか否かについて判定することができる。

　具体的には、建設機械１０の一例である図８及び図９に示す油圧ショベルは、例えば掘削作業、ならし作業などの種々の作業を行うことができる。前記掘削作業は地盤を掘り取るために行われる作業であるので、当該掘削作業を開始するときにはバケット２５の先端部が地面に接するように当該バケット２５が配置される。一方、前記ならし作業は前記バケット２５の底面の一部を用いて地面を平坦にならすために行われる作業であるので、当該ならし作業を開始するときには前記バケット２５の底面の一部が地面に接するように当該バケット２５が配置される。従って、前記バケット２５の先端部が前記位置Ｐ１から目標位置Ｇに向かって移動した後に行われる次の作業が例えば前記掘削作業である場合には、当該目標位置Ｇにおける前記バケット２５の目標姿勢は、バケット２５の先端部が地面に接するような姿勢である。一方、前記次の作業が例えば前記ならし作業である場合には、前記目標位置Ｇにおける前記バケット２５の目標姿勢は、バケット２５の底面の一部が地面に接するような姿勢である。なお、前記次の作業が当該ならし作業である場合には、図８における前記目標位置Ｇは、地面から少し上方に離れた位置に設定される。

　次に、アタッチメント２５の先端部を地面に沿って直線的に移動させるときの動作について説明する。図１０に示す建設機械１０の姿勢では、作業装置１５が前方（車両前方）に伸び、アタッチメント２５の先端部は地面における位置Ｐ３に配置されている。前記アタッチメント２５の先端部が移動する移動先としての目標位置Ｐ４は地面において前記位置Ｐ３よりも下部走行体に近い位置Ｐ４に設定されている。目標軌道は、前記位置Ｐ３から前記目標位置Ｐ４までの地面に沿って設定される。この実施形態では、前記位置Ｐ３から前記目標位置Ｐ４までアタッチメント２５の先端部を用いていわゆる水平引きという作業が行われる。この水平引き作業では、施工面（地面）に対して直線的にアタッチメント２５の先端部を移動させることが目標とされる。すなわち、前記水平引き作業では、アタッチメント２５の先端部の目標軌道は、位置Ｐ３から目標位置Ｐ４までの地面にならった（地面に沿った）直線的な軌道である。

　ところで、油圧ショベルのような建設機械１０は、上部旋回体１４に対するブーム２１の動き、ブーム２１に対するアーム２３の動き、アーム２３に対するアタッチメント２５の動きが、基本的に全て円弧運動である。したがって、アタッチメント２５の先端部を下方に向けた姿勢を維持して前記アタッチメント２５を地面に沿って直線的に移動させることは難しい。具体的な建設機械１０の水平引き動作の一例を示すと、アタッチメント２５の先端部を位置Ｐ３から目標位置Ｐ４へ移動させる際には、ブーム２１を上方へ回動させながらアーム２３を下方へ回動させ、さらにアタッチメント２５の先端が下方を向くように回動させる。アタッチメント２５の先端部を前記目標位置Ｐ４から前記位置Ｐ３に戻す際には、ブーム２１を下方へ回動させながらアーム２３を上方へ回動させ、さらにアタッチメント２５の先端部が下方を向くように回動させる。

　本実施形態では、実際に操作レバー６１が操作されてアタッチメント２５が地面に沿って直線的に移動する際に、図１０において二点鎖線で示されるようにアタッチメント２５の先端部が地面から距離Ｌ６（指標値）だけ離れることがある。この距離Ｌ６が所定の距離範囲（所定の許容範囲）を超えている場合には、振動付与装置６４、６５（図３参照）が振動する。これにより、アタッチメント２５が地面（目標軌道）から離れていることが操作者に伝えられる。この動作が繰り返されることにより、アタッチメント２５の先端部が前記位置Ｐ３から前記目標位置Ｐ４まで地面にならって移動するような操作が可能になる。建設機械１０では、アタッチメント２５の先端部を地面などにならって直線的に移動させる操作が求められることが多い。本実施形態では、操作者が初心者や初級者である場合に難しい水平引き動作であっても、アタッチメント２５の先端部から目標軌道（地面）までの距離（指標値）が前記許容範囲を超えると、振動付与装置６４、６５が振動して操作が教示される。これにより、操作者は、アタッチメント２５の先端部が地面にならって直線的に移動するような操作を容易に行うことができる。

　次に、前記建設機械１０の動作の具体例を図１１に示すフローチャートに基づいて説明する。図１１に示す具体例では、前記残り距離指標値は、アタッチメント２５の先端部から目標位置まで距離（目標距離）である。

　前記建設機械１０の制御が開始されると、前記演算部５５は、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置までの距離を演算し、残り距離指標値を演算する（ＳＴＥＰ２１）。

　前記制御装置５６，７２は、アタッチメント２５の先端部から目標位置までの距離である前記残り距離指標値が、所定の条件を満たしているか否かを判定する。言い換えると、前記制御装置５６，７２は、前記目標距離が所定の距離範囲に含まれているか否かを判定する（ＳＴＥＰ２２）。具体的には、本実施形態では、前記制御装置５６，７２は、前記目標距離が前記第１の残り距離判定条件、前記第２の残り距離判定条件及び前記第３の残り距離判定条件を満たしているか否かをそれぞれ判定する。

　前記残り距離指標値が、所定の距離範囲に含まれている場合、具体的には、前記残り距離指標値が前記第１の残り距離判定条件、前記第２の残り距離判定条件及び前記第３の残り距離判定条件の何れかの条件を満たしている場合には（ＳＴＥＰ２２でＹＥＳ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ２３に示す処理を行う。前記残り距離指標値が所定の距離範囲に含まれていない場合には（ＳＴＥＰ２２でＮＯ）、前記制御装置５６，７２は、ＳＴＥＰ２１に示す処理を再び行う。

　前記制御装置５６，７２は、前記目標位置からアタッチメント２５の先端部までの距離である前記目標距離が満たす条件に対応する振動パターンに従って前記振動付与装置６４，６５を振動させる（ＳＴＥＰ２３）。具体的には、アタッチメント２５の先端部が前記目標位置に近づく過程において、前記目標距離が、前記第１の残り距離判定条件を満たす距離範囲に含まれる値、前記第２の残り距離判定条件を満たす距離範囲に含まれる値、及び前記第３の残り距離判定条件を満たす距離範囲に含まれる値の順に変化する場合に、前記第１～第３の振動パターンは、例えば次のように変化する。振動付与装置６４、６５による前記第１～第３の振動パターンは、前記過程において、断続的な振動から連続的な振動に変化するように設定されていてもよい。また、前記第１～第３の振動パターンは、前記過程において、振動の周波数及び振幅の少なくとも一方が次第に大きくなるように設定されていてもよい。

　図１１に示すような制御が行われることにより、操作者は、建設機械１０の特定部位であるアタッチメント２５の先端部から前記目標位置までの前記目標距離の変化を振動によって教示することできる。

　次に、前記建設機械１０の動作のさらに他の具体例を図１２及び図１３に基づいて説明する。前記建設機械１０が図１２に示す姿勢をとる場合、建設機械１０のアタッチメント２５は、本体１１に近く且つ高い位置にある。建設機械１０の前方には、凹部１が形成されており、当該凹部１の底が前記目標位置Ｇとして操作者により入力され、前記制御装置５６，７２に記憶されている。図１２に示す姿勢では、前記特定部位としてのアタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの距離（目標位置）は、Ｌ１である。

　図１２は、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの距離が目標距離Ｌ２、目標距離Ｌ３及び目標距離Ｌ４の順に小さくなるときの前記アタッチメント２５の位置及び姿勢を示している。前記目標距離Ｌ２は、前記第１の残り距離判定条件、すなわち、前記アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの距離が１ｍより大きく且つ２ｍ以下であるという条件を満たす。前記目標距離Ｌ３は、前記第２の残り距離判定条件、すなわち、前記アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの距離が０．５ｍより大きく且つ１ｍ以下であるという条件を満たす。前記目標距離Ｌ４は、前記第３の残り距離判定条件、すなわち、前記アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの距離が０．５ｍ以下であるという条件を満たす。

　前記アタッチメント２５の先端部が図１２に示す位置から前記目標位置Ｇに近づき、当該アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの前記目標距離が図１３に示すＬ２になって前記第１の残り距離判定条件を満たす距離範囲内に含まれると、前記制御装置５６，７２は、振動付与装置６４、６５（図３参照）を、第１の振動数で振動させる。

　前記アタッチメント２５がさらに移動し、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの目標距離が図１３に示すＬ３になって前記第２の条件を満たす距離範囲内に含まれると、前記制御装置５６，７２は、振動付与装置６４、６５（図３参照）を、第２の振動数で振動させる。当該第２の振動数は、前記第１の振動数よりも大きい。前記アタッチメント２５がさらに移動し、アタッチメント２５の先端部から前記目標位置Ｇまでの目標距離が図１３に示すＬ４になって前記第３の条件を満たす距離範囲内に含まれると、前記制御装置５６，７２は、振動付与装置６４、６５（図３参照）を、第３の振動数で振動させる。当該第３の振動数は、前記第２の振動数よりも大きい。

　次に、本発明のさらに他の実施形態について説明する。図１４に示す実施形態は、上部旋回体１４の旋回動作を開始させる位置である位置Ｐ５から当該旋回動作を停止させる位置の目標として設定される目標位置Ｐ６に向けて上部旋回体１４を旋回させるときの動作に関するものである。具体的に、図１４に示すように、建設機械１０は、上部旋回体１４が車両前方を向いているとともに作業装置１５が前方に伸びた状態であり、アタッチメント２５の先端部は位置Ｐ５にある。目標軌道は、作業装置１５が姿勢を維持した状態で上部旋回体１４が旋回するときのアタッチメント２５の先端部の軌道である。前記記憶部７４は、上部旋回体１４、ブーム２１、アーム２３及びアタッチメント２５の大きさ、関節間の長さ及び重量を記憶しており、前記演算部５５は、角度センサ４１、４２、４３、４４の角度情報から現在の上部旋回体１４、ブーム２１、アーム２３及びアタッチメント２５のそれぞれの位置および姿勢を演算する。前記演算部５５は、アタッチメント２５の先端部が位置Ｐ５にある場合だけでなく、旋回中の任意の位置において、上部旋回体１４、ブーム２１、アーム２３及びアタッチメント２５のそれぞれの位置及び姿勢を演算することができる。

　本実施形態では、制御装置７２は、旋回時に発生する慣性力及び目標軌道から、上部旋回体１４を旋回させる操作レバー６１の理想的な操作量を演算し、操作部６１の実際の操作量でアタッチメント２５の先端部が目標位置Ｐ６及び目標姿勢に到達するように操作者に教示する。

　このようにすることで、建設機械１０の旋回作業において、操作者に旋回操作を教示して上部旋回体１４の旋回時の操作性を向上させることができる。

　この実施形態では、上述の実施形態と同様に、建設機械１０の特定部位を前記目標位置Ｐ６に移動させるために当該建設機械１０の動作の目標として動作目標が設定され、当該動作目標は、減速目標タイミング及び減速目標旋回量の少なくとも一方である。当該動作目標は、前記目標生成部７５により生成され、前記記憶部７４に記憶される。また、当該動作目標と前記建設機械１０の実際の状態との隔たりの指標となる指標値が前記演算部５５により演算される。当該指標値は、前記動作目標が前記減速目標タイミングである場合には時間指標値であり、前記動作目標が前記減速目標旋回量である場合には旋回指標値である。本実施形態では、前記特定部位は、例えばバケット２５の先端部に設定されるが、これに限定されず、例えばアーム２３の一部分やブーム２１の一部分に設定されてもよい。

　以下、本実施形態について具体的に説明する。図１５は、この実施形態に係る建設機械１０における上部旋回体１４の旋回動作を説明するためのグラフである。

　図１５のグラフ（Ａ）に示すように旋回用の前記操作レバー６１（図３及び図４参照）が中立位置にあるときには、図１５のグラフ（Ｂ）に示すように上部旋回体１４は下部走行体１２に対して旋回動作していないため旋回速度がゼロであり、図１５のグラフ（Ｃ）に示すように位置Ｐ５（旋回開始位置）において停止している。操作者は、上部旋回体１４に旋回動作を行わせる場合、前記操作レバー６１に旋回操作を与える。具体的には、グラフ（Ａ）に示すように、例えばフルレバーに相当する操作量の旋回操作が前記操作レバー６１に対して与えられると、グラフ（Ｂ）に示すように上部旋回体１４の旋回速度が次第に増加し、グラフ（Ｃ）に示すように上部旋回体１４の旋回量（旋回角度）が次第に増加する（図１５における加速区間）。これにより、図１４に示すように上部旋回体１４は位置Ｐ５から目標位置Ｐ６に向かって一方向（矢印の方向）に旋回する。

　前記建設機械１０はタイマーを備え、当該タイマーは、前記操作レバー６１に旋回操作が与えられた時点からの経過時間を計測する。当該タイマーにより計測される経過時間は演算部５５や制御装置５６に入力される。また、上部旋回体１４の旋回量（旋回角度）は、前記第４角度センサ４４により計測され、計測された旋回量は演算部５５や制御装置５６に入力される。計測される旋回量は、旋回開始位置Ｐ５を基準とする旋回量（位置Ｐ５からの旋回角度）であってもよく、予め設定された任意の基準位置を基準とする旋回量（当該基準位置からの旋回角度）であってもよい。

　図１５のグラフ（Ａ）に示すように前記フルレバーに相当する操作量の旋回操作が前記操作レバー６１に継続して与えられる場合、旋回速度は、グラフ（Ｂ）に示すようにフルレバーの最高速度に到達した後、当該最高速度に維持される（図１５における定常旋回区間）。この定常旋回区間では、上部旋回体１４は一定の旋回速度で旋回する。

　その後、操作者は、バケット２５の先端部（特定部位）の位置が目標位置Ｐ６に近くなると、グラフ（Ａ）に示すように前記操作レバー６１が前記フルレバーの位置から中立位置に戻るように前記操作レバー６１に対して旋回減速操作を与える。当該旋回減速操作は、上部旋回体１４の旋回動作を停止させるための操作である。当該旋回減速操作が行われると、前記建設機械１０において上部旋回体１４に対して旋回ブレーキ作用が働く。これにより、グラフ（Ｂ）に示すように、前記旋回速度が次第に低下する（図１５における減速区間）。そして、当該旋回速度がゼロになると、上部旋回体１４の旋回動作が停止する。

　ここで、前記旋回ブレーキ作用について簡単に説明する。建設機械１０は、上部旋回体１４を旋回駆動する油圧モータと、当該油圧モータの油圧源としての油圧ポンプと、油圧モータの回転方向（上部旋回体１４の旋回方向）を切り換えるためのコントロールバルブと、上部旋回体１４を左右双方向に駆動するために油圧モータの両側のポートに接続された右旋回油路及び左旋回油路と、各旋回油路にそれぞれ接続されたブレーキ弁としての一対のリリーフ弁と、を備える。前記操作レバー６１が例えばフルレバー位置から前記中立位置に戻ると、前記油圧ポンプから前記油圧モータへの作動油の供給が停止するとともに、前記リリーフ弁のリリーフ作動によって前記旋回ブレーキ作用が働き、前記油圧モータが減速する。前記旋回減速操作が行われた時点から前記旋回動作が停止するまでに必要な時間、及び前記旋回減速操作が行われた時点から前記旋回動作が停止するまでに上部旋回体１４が旋回する旋回量は、当該旋回減速操作の時点における上部旋回体１４の運動エネルギーと、前記旋回ブレーキ作用の特性（ブレーキ力の特性）とにより決まる。前記旋回ブレーキ作用の特性は一般に建設機械に特有のものである。従来、操作者は、目標位置に特定部位を停止させるための前記旋回減速操作のタイミングを感覚的に判断していた。これに対し、本実施形態は、前記旋回減速操作の好ましいタイミングを操作者に対して教示することを可能にする。具体的には次の通りである。

　まず、以下では、前記動作目標が減速目標旋回量である場合について説明する。

　本実施形態において、前記旋回ブレーキ作用の特性は、前記建設機械１０において予め記憶部に記憶されている。前記運動エネルギーは、慣性モーメントと角速度に基づいて算出される。具体的に、運動エネルギーは、例えば、ブーム２１、アーム２３及びバケット２５の位置及び姿勢と、旋回速度と、バケット２５に積載された土砂等の積載物の重量と、に基づいて算出される。前記位置及び姿勢、前記旋回速度、並びに前記積載物の重量は、前記角度センサ４１、４２、４３、４４の角度情報および負荷計測部５１、５２、５３、５４の保持圧情報などに基づいて、前記演算部５５により演算される。前記演算部５５は、上部旋回体１４の旋回動作中において常時又は周期的に、前記運動エネルギーを演算する。

　前記目標生成部７５は、演算された当該運動エネルギーと前記記憶部に記憶された前記ブレーキ力の特性とに基づいて、前記旋回減速操作を前記操作レバー６１が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要旋回量を演算する。当該予測所要旋回量は、上部旋回体１４の旋回動作中において常時又は周期的に、前記目標生成部７５により演算される。図１５のグラフ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、前記特定部位が前記目標位置Ｐ６に達した時点で上部旋回体１４の旋回動作が停止するような理想的なタイミングで前記操作レバー６１が前記旋回減速操作を受けた場合の旋回動作の挙動を示している。本実施形態では、前記旋回速度が一定である場合、前記予測所要旋回量も一定になるので、当該予測所要旋回量はグラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐ６から旋回量Ｐｃを減算した値に相当する。言い換えると、当該予測所要旋回量は、旋回量Ｐｃから旋回量Ｐ６までの大きさに相当する旋回量である。

　また、前記目標生成部７５は、前記位置Ｐ５の座標、前記目標位置Ｐ６の座標などの情報に基づいて、前記目標位置Ｐ６に対応する停止目標旋回量を演算する。当該停止目標旋回量は、前記位置Ｐ５から移動を開始した前記特定部位を前記目標位置Ｐ６において停止させることができる前記上部旋回体１４の旋回量であり、グラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐ６である。前記目標生成部７５は、前記停止目標旋回量と前記予測所要旋回量とに基づいて前記減速目標旋回量を演算する。前記減速目標旋回量は、前記上部旋回体１４の旋回動作を停止させるための前記旋回減速操作を前記操作レバー６１が受けることにより前記上部旋回体１４が減速動作を開始するときの旋回量の目標である。当該減速目標旋回量は、グラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐｃである。

　前記演算部５５は、上部旋回体１４の旋回動作中において常時又は周期的に、前記旋回指標値を演算する。前記旋回指標値は、当該旋回指標値が演算される時点における前記上部旋回体１４の旋回量を表す指標値である。

　前記制御装置は、前記演算部５５により演算される前記旋回指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部５５により演算される前記旋回指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第２の振動付与動作を行わせる。

　前記第１の条件は、例えば、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量Ｐｃに達する前の所定の第１の旋回量範囲Ｐｒ１内であるという条件であり、前記第２の条件は、例えば、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量Ｐｃに達する前で且つ前記第１の旋回量範囲Ｐｒ１よりも前記減速目標旋回量Ｐｃに近い所定の第２の旋回量範囲Ｐｒ２内であるという条件である。本実施形態の具体例では、前記第１の旋回量範囲Ｐｒ１は、グラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐａ以上で旋回量Ｐｂ未満の範囲であり、前記第２の旋回量範囲Ｐｒ２は、グラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐｂ以上で旋回量Ｐｃ未満の範囲である。

　前記演算部５５により演算される前記旋回指標値が前記第１の旋回量範囲Ｐｒ１内である場合には、前記第１の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置６４，６５により前記対象部位に与えられ、当該旋回指標値が前記第２の旋回量範囲Ｐｒ２内である場合には、前記第２の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置６４，６５により前記対象部位に与えられる。これにより、操作者は、前記上部旋回体１４の旋回量が前記減速目標旋回量Ｐｃに達する前に、前記上部旋回体１４の旋回量が前記減速目標旋回量Ｐｃに近づいていることを、前記第１の振動パターンを有する振動と前記第２の振動パターンを有する振動とにより段階的に知覚することができる。

　また、本実施形態では、前記旋回指標値が前記第１の旋回量範囲Ｐｒ１内である場合に比べて、当該第１の旋回量範囲Ｐｒ１よりも前記減速目標旋回量Ｐｃに近い前記第２の旋回量範囲Ｐｒ２内である場合の方が、振動付与装置６４，６５による振動の周波数が大きくなる、又は、振動の振幅が大きくなる。このことは、前記減速目標旋回量Ｐｃが近づいていることを、操作者が振動の周波数または振幅の変化によって段階的に知覚することを可能にし、前記特定部位を前記目標位置Ｐ６又はその近傍において停止させることをさらに容易にする。

　次に、前記動作目標が減速目標タイミングである場合について説明する。

　前記目標生成部７５は、前記演算部５５により演算された前記運動エネルギーと前記記憶部に記憶された前記ブレーキ力の特性とに基づいて、前記旋回減速操作を前記操作レバー６１が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要時間を演算する。当該予測所要時間は、上部旋回体１４の旋回動作中において常時又は周期的に、前記目標生成部７５により演算される。本実施形態では、前記旋回速度が一定である場合、前記予測所要時間も一定になるので、当該予測所要時間はグラフ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の横軸における時間ｔｃから時間ｔｄまでの時間の長さに相当する。

　また、前記目標生成部７５は、前記上部旋回体１４が前記停止目標旋回量Ｐ６まで旋回するのに必要な時間（停止目標時間ｔｄ）を演算する。当該停止目標時間ｔｄは、例えば、前記運動エネルギーと前記ブレーキ特性とに基づいて演算される。前記目標生成部７５は、前記停止目標時間ｔｄと前記予測所要時間とに基づいて前記減速目標タイミングを演算する。前記減速目標タイミングは、前記上部旋回体の旋回動作を停止させるための前記旋回減速操作を前記操作レバー６１が受けることにより前記上部旋回体１４が減速動作を開始するタイミングの目標である。当該減速目標タイミングは、グラフ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の横軸における時間ｔｃである。

　前記演算部５５は、上部旋回体１４の旋回動作中において常時又は周期的に、前記時間指標値を演算する。前記時間指標値は、前記減速目標タイミングｔｃとの時間差の指標となる時間指標値であって当該時間指標値が演算される時点である現在時点を表す指標値である。

　前記制御装置は、前記演算部５５により演算される前記時間指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部５５により演算される前記時間指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置６４，６５に前記第２の振動付与動作を行わせる。前記第１の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングｔｃよりも前の所定の第１の時間範囲ｔｒ１内であるという条件であり、前記第２の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングよりも前で且つ前記第１の時間範囲ｔｒ１よりも前記減速目標タイミングｔｃに近い所定の第２の時間範囲ｔｒ２内であるという条件である。本実施形態の具体例では、前記第１の時間範囲ｔｒ１は、グラフ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の横軸における時間ｔａ以上で時間ｔｂ未満の範囲であり、前記第２の時間範囲ｔｒ２は、当該横軸における時間ｔｂ以上で時間ｔｃ未満の範囲である。

　前記演算部５５により演算される前記時間指標値が前記第１の時間範囲ｔｒ１内である場合には、前記第１の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置６４，６５により前記対象部位に与えられ、当該時間指標値が前記第２の時間範囲ｔｒ２内である場合には、前記第２の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置６４，６５により前記対象部位に与えられる。これにより、操作者は、前記上部旋回体１４の旋回量が前記減速目標タイミングｔｃに達する前に、前記上部旋回体１４の旋回動作が前記減速目標タイミングｔｃに近づいていることを、前記第１の振動パターンを有する振動と前記第２の振動パターンを有する振動とにより段階的に知覚することができる。

　また、本実施形態では、前記時間指標値が前記第１の時間範囲ｔｒ１内である場合に比べて、当該第１の時間範囲ｔｒ１よりも前記減速目標タイミングｔｃに近い前記第２の時間範囲ｔｒ２内である場合の方が、振動付与装置６４，６５による振動の周波数が大きくなる、又は、振動の振幅が大きくなる。このことは、前記減速目標タイミングｔｃが近づいていることを、操作者が振動の周波数または振幅の変化によって段階的に知覚することを可能にし、前記特定部位を前記目標位置Ｐ６又はその近傍において停止させることをさらに容易にする。

　図１６は、上部旋回体１４の旋回動作を説明するためのグラフであり、図１５に示す実施形態の変形例である。この変形例は、前記旋回減速操作を前記操作レバー６１が受けるタイミングと、前記ブレーキ力が実際に作用し始めるタイミングとの間にギャップが生じることを考慮した制御を行うものである。すなわち、当該変形例では、前記油圧モータによる応答遅れ時間を考慮した制御が行われる。

　当該応答遅れ時間は、図１６の横軸における時間ｔｅから時間ｔｃまでの時間の長さに相当する。具体的に、図１６のグラフ（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記のような応答遅れが生じる場合には、操作者が前記フルレバーの位置から中立位置に戻す前記旋回減速操作を前記操作レバー６１に与える時間ｔｅと、前記ブレーキ力が作用して前記旋回速度の減速が開始される時間ｔｃとの間に、時間差（応答遅れ時間）が生じる。この応答遅れ時間（すなわち、時間ｔｃから時間ｔｅを減算した値）に関する特性は、前記記憶部に予め記憶されている。

　従って、この変形例では、前記目標生成部７５は、上述した前記減速目標旋回量Ｐｃを演算するとともに、前記減速目標旋回量Ｐｃよりも前記応答遅れ時間に対応する大きさだけ早い時点の旋回量に相当する第２目標旋回量Ｐｅを演算する。また、この変形例では、前記目標生成部７５は、上述した前記減速目標タイミングｔｃを演算するとともに、前記減速目標タイミングｔｃよりも前記応答遅れ時間に対応する大きさだけ早い時点の第２目標タイミングｔｅを演算する。

　具体的に、前記目標生成部７５は、図１５に示す実施形態と同様にして前記停止目標旋回量と前記予測所要旋回量とに基づいて前記減速目標旋回量Ｐｃを演算し、この減速目標旋回量Ｐｃから、前記応答遅れ時間に対応する大きさの旋回量を減算した第２目標旋回量Ｐｅを算出する（図１６のグラフ（Ｂ），（Ｃ））。この変形例では、前記第１の旋回量範囲Ｐｒ１は、図１６のグラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐａ以上で旋回量Ｐｂ未満の範囲であり、前記第２の旋回量範囲Ｐｒ２は、図１６のグラフ（Ｃ）の縦軸における旋回量Ｐｂ以上で旋回量Ｐｅ未満の範囲である。

　また、前記目標生成部７５は、図１５に示す実施形態と同様にして前記停止目標時間と前記予測所要時間とに基づいて前記減速目標タイミングｔｃを演算し、この減速目標タイミングｔｃから、前記応答遅れ時間に対応する大きさの時間を減算した第２目標タイミングｔｅを算出する（図１６のグラフ（Ｂ），（Ｃ））。この変形例では、前記第１の時間範囲ｔｒ１は、図１６のグラフ（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の横軸における時間ｔａ以上で時間ｔｂ未満の範囲であり、前記第２の時間範囲ｔｒ２は、当該横軸における時間ｔｂ以上で時間ｔｅ未満の範囲である。

　前記油圧モータによる応答遅れが生じる場合には、この変形例のように当該応答遅れ時間を考慮した制御が行われることにより、当該応答遅れを加味した情報の伝達を操作者に行うことができる。当該変形例におけるその他の特徴は、図１５に示す前記実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する。なお、上部旋回体１４が油圧式アクチュエータ（油圧モータ）により旋回駆動されるものでなく、上記のような応答遅れが生じないか若しくは応答遅れが小さい場合には、図１６に示す制御が行われる必要はなく、図１５に示す制御が行われればよい。

　次に上記で説明した以外の作用効果について説明する。制御装置５６、７２は、次のような制御を行ってもよい。具体的に、前記制御装置は、建設機械１０の特定部位の位置および姿勢のうち少なくとも一方、または当該位置および当該姿勢のうち少なくとも一方の時系列を表わす軌道（状態軌道）が、目標軌道に対する所定の複数の条件の何れかに対応しているときに、前記複数の条件毎に設定された振動パターンにしたがって振動付与装置６４、６５を振動させる。これにより、操作者の視線が途切れたり、教示音が聞きづらくなったりすることがない。さらに、例えば操作レバー６１は、振動するだけで、補助力によって動くわけではないので、操作レバー６１の動作の煩わしさも低減し、操作者に確実に操作を教示して操作性を向上させることができる。

　また、振動付与装置６４は操作部６１のグリップに設けられているので、操作者が手でつかむ操作部のグリップを介して振動を確実に操作者に知覚させ、視線を途切らせたり煩わしさを与えたりすることなく操作を教示することができる。

　また、振動付与装置６４は、操作レバー６１に着脱可能であるので、標準的な操作部６１に後付けによって振動付与装置６４を装着することができる。

　また、振動付与装置６５は、アームレスト６３に設けられているので、操作者の腕を介して振動を伝えることで、より操作者への知覚を促すことができる。

　また、所定の条件および所定の複数の振動パターンは、変更可能又は調整可能である。このため、それぞれの操作者の感じ易いように、振動パターンを設定してより一層振動を知覚しやすいようにできる。

　また、実施形態では、振動付与装置６４、６５を、操作部６１と接触部６３の両方に備えたが、これに限定されず、振動付与装置６４、６５を、操作部６１および接触部６２、６３の少なくとも一方に備えていればよい。

　また、実施形態では、外界状態検知部４５、４６、４７、４８を建設機械１０に設けたが、これに限定されず、建設機械１０の周囲に外界状態検知部４５、４６、４７、４８を配置して建設機械１０の外部から外界状態を検知してもよい。

　また、実施形態では、目標軌道からアタッチメント２５先端部等の距離が所定の距離以上離れた場合に振動付与装置６４、６５を振動させ、目標位置に近づくにつれて振動付与装置６４、６５を振動させてもよいが、これに限定されず、振動する条件を逆にし、目標軌道からアタッチメント２５先端部等の距離が所定の距離以内の場合に振動付与装置６４、６５を振動させ、目標位置に近づくにつれて振動付与装置６４、６５による振動を弱めるようにしてもよい。

　以上のように、建設機械の様々な状況の変化を的確に操作者に伝えることができる建設機械が提供される。

　[１]提供されるのは、建設機械であって、下部走行体と、当該下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体と、当該上部旋回体に回動自在に連結された作業装置と、当該作業装置の先端に連結されたアタッチメントと、前記下部走行体、前記上部旋回体、前記作業装置および前記アタッチメントのうちの少なくとも一つを操作するための操作者による操作を受ける操作部と、当該操作部を操作する操作者の身体に接触する部位の少なくとも一部である対象部位に振動を与える振動付与装置と、前記建設機械の特定部位が移動する移動先として設定される目標位置に当該特定部位を移動させるために前記建設機械の動作の目標として設定される動作目標を記憶する記憶部と、前記動作目標と前記建設機械の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する演算部と、前記振動付与装置の動作を制御する制御装置と、を備える。前記振動付与装置は、第１の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第１の振動付与動作と、前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第２の振動付与動作と、を行うことが可能である。前記制御装置は、前記演算部により演算される前記指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部により演算される前記指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第２の振動付与動作を行わせるように構成されている。

　この建設機械では、前記記憶部は前記建設機械の動作の目標として設定される前記動作目標を記憶し、前記演算部は当該動作目標と前記建設機械の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する。前記制御装置は、前記指標値が前記第１の条件を満たす場合には前記第１の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第１の振動付与動作を前記振動付与装置に行わせ、前記指標値が前記第２の条件を満たす場合には前記第１の振動パターンとは異なる前記第２の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第２の振動付与動作を前記振動付与装置に行わせる。このことは、前記動作目標に対する前記建設機械の実際の状態の隔たりを、互いに異なる前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンを有する振動によって操作者に知覚させることを可能にする。具体的には、前記建設機械では、前記操作者は、前記隔たりが前記第１の条件に対応する第１の状況及び前記第２の条件に対応する第２の状況の何れかであることを知覚することができるだけでなく、前記建設機械の状況が前記第１の状況から前記第２の状況に変化したこと、及び前記建設機械の状況が前記第２の状況から前記第１の状況に変化したことを知覚することができる。このことは、前記建設機械の様々な状況の変化を的確に操作者に伝えることを可能にする。このように前記建設機械では、前記動作目標に対する当該建設機械の実際の状態の隔たりが上記のような振動を介して前記操作者に伝えられるので、前記建設機械の状態を表示装置や音発生装置などを介して伝える必要がなく、また、前記建設機械の状態を操作レバーに補助力を付与して伝える必要もない。したがって、前記建設機械では、前記動作目標に対する当該建設機械の実際の状態の隔たりを前記操作者に伝えるときに、操作者の視線が途切れたり、教示音が聞きづらくなったりすることがなく、且つ、前記操作レバーの動作の煩わしさも低減しつつ、操作者に確実に操作を教示して当該建設機械の操作性を向上させることができる。

　[２]前記建設機械において、当該建設機械の周辺の状態である外界状態を検知する外界状態検知部と、当該外界状態検知部により検知される前記外界状態を含む情報に基づいて前記動作目標を生成する目標生成部と、をさらに備えていることが好ましい。

　この態様では、前記外界状態検知部によって検知される外界状態を含む情報に基づいて前記動作目標が生成されるので、前記外界状態が変化した場合であっても、生成される当該動作目標は、変化後の外界状態が考慮されたものとなる。このことは、変化後の外界状態に対応する前記動作目標に基づいて、前記建設機械の実際の状況の前記隔たりを前記操作者に伝えることを可能にする。これにより、前記外界状態が変化した場合であっても、操作者に確実に操作を教示して前記建設機械の操作性を向上させることができる。

　[３]前記建設機械において、前記動作目標は、前記特定部位が前記目標位置に向かって移動するときに当該特定部位が描く軌道の目標である目標軌道を含み、前記指標値は、前記特定部位と前記目標軌道との距離である距離指標値を含み、前記第１の条件は、前記距離指標値が所定の第１の距離範囲内であるという条件を含み、前記第２の条件は、前記距離指標値が前記第１の距離範囲とは異なる所定の第２の距離範囲内であるという条件を含むことが好ましい。

　この態様では、前記目標軌道に対する前記特定部位の距離である前記距離指標値の大きさに応じて、前記対象部位に、前記第１の振動パターンを有する振動又は前記第２の振動パターンを有する振動が付与される。このことは、前記特定部位から前記目標軌道までの距離を前記振動によって前記操作者が知覚することを可能にし、これにより、前記特定部位が前記目標位置まで前記目標軌道に近い軌道を通って誘導されることを可能にする。

　[４]前記建設機械において、前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンの少なくとも一方は、前記目標位置と前記特定部位との距離が小さくなるにつれて、前記振動の周波数が大きくなる、又は、前記振動の振幅が大きくなるように設定されていることが好ましい。

　この態様では、前記特定部位から前記目標位置までの距離が小さくなるにつれて、振動付与装置による振動の周波数が大きくなる又は振動の振幅が大きくなるので、前記操作者は、前記周波数の変化または前記振幅の変化によって前記距離の変化を知覚することができる。

　[５]前記建設機械は、前記動作目標を生成する目標生成部をさらに備え、前記動作目標は、前記上部旋回体の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体が減速動作を開始するタイミングの目標である減速目標タイミングを含み、前記目標生成部は、前記旋回減速操作を前記操作部が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要時間を演算し、少なくとも前記予測所要時間を含む情報に基づいて前記減速目標タイミングを演算するように構成されていてもよい。

　この態様では、前記目標生成部は、前記予測所要時間を演算し、前記予測所要時間を含む情報に基づいて前記減速目標タイミングを演算する。このように演算された前記減速目標タイミングに関する情報は、例えば前記減速目標タイミングと一致する時点で振動付与装置により与えられる振動によって操作者に伝えられてもよく、また、前記減速目標タイミングよりも前の時点で振動付与装置により与えられる振動によって操作者に伝えられてもよい。前記操作者は、前記振動によって伝えられた前記減速目標タイミングに関する情報に基づいて前記減速目標タイミングを知覚することができる。このことは、前記特定部位を前記目標位置又はその近傍において停止させることを容易にする。

　具体的には、当該予測所要時間は、例えば、上部旋回体が油圧式アクチュエータ（油圧モータ）により旋回駆動される場合には、上部旋回体の慣性モーメント、上部旋回体の旋回速度などに基づいて演算される運動エネルギーと、前記建設機械における油圧回路が備えるブレーキ特性とに基づいて演算される。前記慣性モーメントは、例えば、作業装置の位置及び姿勢、アタッチメントの位置及び姿勢、アタッチメントに積載される積載物の重量などに応じて定まる。

　[６]前記建設機械において、前記指標値は、前記減速目標タイミングとの時間差の指標となる時間指標値であって当該時間指標値が演算される時点である現在時点を表す時間指標値を含み、前記第１の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングよりも前の所定の第１の時間範囲内であるという条件を含み、前記第２の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングよりも前で且つ前記第１の時間範囲よりも前記減速目標タイミングに近い所定の第２の時間範囲内であるという条件を含むことが好ましい。

　この態様では、前記指標値は、前記減速目標タイミングと前記建設機械の実際の状態に対応する時点（現在時点）との時間の差の指標となる前記時間指標値を含む。当該時間指標値が前記第１の時間範囲内である場合には、前記第１の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置により前記対象部位に与えられ、当該時間指標値が前記第２の時間範囲内である場合には、前記第２の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置により前記対象部位に与えられる。これにより、操作者は、前記減速目標タイミングに到達する前に、前記減速目標タイミングが近づいていることを、前記第１の振動パターンを有する振動と前記第２の振動パターンを有する振動とにより段階的に知覚することができる。このことは、前記特定部位を前記目標位置又はその近傍において停止させることをさらに容易にする。

　［７］前記建設機械は、前記動作目標を生成する目標生成部をさらに備え、前記動作目標は、前記上部旋回体の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体が減速動作を開始するときの旋回量の目標である減速目標旋回量を含み、前記目標生成部は、前記旋回減速操作を前記操作部が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要旋回量を演算し、前記目標位置に対応する停止目標旋回量と前記予測所要旋回量とを含む情報に基づいて前記減速目標旋回量を演算するように構成されていてもよい。

　この態様では、前記目標生成部は、前記予測所要旋回量を演算し、前記停止目標旋回量と前記予測所要旋回量とを含む情報に基づいて前記減速目標旋回量を演算する。このように演算された前記減速目標旋回量に関する情報は、例えば上部旋回体の旋回量が前記減速目標旋回量に達した時点で振動付与装置により与えられる振動によって操作者に伝えられてもよく、また、前記上部旋回体の旋回量が前記減速目標旋回量に達する前の時点で振動付与装置により与えられる振動によって操作者に伝えられてもよい。前記操作者は、前記振動によって伝えられた前記減速目標旋回量に関する情報に基づいて前記減速目標旋回量を知覚することができる。このことは、前記特定部位を前記目標位置又はその近傍において停止させることを容易にする。

　具体的には、当該予測所要旋回量は、例えば、上部旋回体が油圧式アクチュエータにより旋回駆動される場合には、上部旋回体の旋回時における運動エネルギーと、前記建設機械における油圧回路が備えるブレーキ特性とに基づいて演算される。

　［８］前記建設機械において、前記指標値は、当該指標値が演算される時点における前記上部旋回体の旋回量を表す旋回指標値を含み、前記第１の条件は、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量に達する前の所定の第１の旋回量範囲内であるという条件を含み、前記第２の条件は、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量に達する前で且つ前記第１の旋回量範囲よりも前記減速目標旋回量に近い所定の第２の旋回量範囲内であるという条件を含むことが好ましい。

　この態様では、前記指標値は、前記減速目標旋回量と上部旋回体の実際の旋回量との差の指標となる前記旋回指標値を含む。当該旋回指標値が前記第１の旋回量範囲内である場合には、前記第１の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置により前記対象部位に与えられ、当該旋回指標値が前記第２の旋回量範囲内である場合には、前記第２の振動パターンを有する振動が前記振動付与装置により前記対象部位に与えられる。これにより、操作者は、前記上部旋回体の旋回量が前記減速目標旋回量に達する前に、前記上部旋回体の旋回量が前記減速目標旋回量に近づいていることを、前記第１の振動パターンを有する振動と前記第２の振動パターンを有する振動とにより段階的に知覚することができる。このことは、前記特定部位を前記目標位置又はその近傍において停止させることをさらに容易にする。

　[９]前記建設機械において、例えば、前記第２の振動パターンは、前記第１の振動パターンに比べて、前記振動の周波数が大きくなる、又は、前記振動の振幅が大きくなるように設定されていることが好ましい。

　この態様では、前記時間指標値が前記第１の時間範囲内である場合に比べて、当該第１の時間範囲よりも前記減速目標タイミングに近い前記第２の時間範囲内である場合の方が、振動付与装置による振動の周波数が大きくなる、又は、振動の振幅が大きくなる。このことは、前記減速目標タイミングが近づいていることを、操作者が振動の周波数または振幅の変化によって段階的に知覚することを可能にし、前記特定部位を前記目標位置又はその近傍において停止させることをさらに容易にする。

　［１０］前記建設機械において、前記動作目標は、前記目標位置における前記特定部位の姿勢の目標である目標姿勢を含み、前記指標値は、前記目標姿勢と前記特定部位の実際の姿勢との隔たりの指標となる姿勢指標値を含み、前記第１の条件は、前記姿勢指標値が所定の第１の姿勢範囲内であるという条件を含み、前記第２の条件は、前記姿勢指標値が前記第１の姿勢範囲とは異なる所定の第２の姿勢範囲内であるという条件を含んでいてもよい。

　この態様では、前記目標姿勢と前記特定部位の実際の姿勢との隔たりの大きさに応じて、前記対象部位に、前記第１の振動パターンを有する振動又は前記第２の振動パターンを有する振動が付与される。このことは、前記目標姿勢に対する前記特定部位の姿勢の前記隔たりの大きさを前記振動によって前記操作者が知覚することを可能にし、これにより、前記特定部位の姿勢が前記目標姿勢に誘導されることを可能にする。

　[１１]前記建設機械において、前記振動付与装置は、前記操作部のグリップに設けられていることが好ましい。

　この態様では、振動付与装置は操作部のグリップに設けられているので、操作者が手でつかむ操作部のグリップを介して前記振動付与装置による振動を確実に操作者に知覚させることができ、これにより、視線を途切らせたり煩わしさを与えたりすることなく前記操作者に操作を教示することができる。

　[１２]前記建設機械において、前記振動付与装置は、前記操作部の操作レバーに着脱可能であることが好ましい。

　この態様では、標準仕様では前記振動付与装置が設けられていない建設機械の操作部の操作レバーに対して、当該振動付与装置をオプションとして装着することができる。

　[１３]前記建設機械において、前記対象部位は、アームレストを含み、前記振動付与装置は、前記アームレストに設けられることにより当該アームレストを振動させることが好ましい。

　この態様では、前記アームレストに設けられた振動付与装置による振動が、前記操作者の腕が載せられる前記アームレストを介して当該操作者に伝えられる。これにより、前記操作者は、前記動作目標に対する前記建設機械の実際の状態の隔たりを、前記アームレストに付与される振動を介して知覚することができる。

　[１４]前記建設機械において、前記第１の条件、前記第２の条件、前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンの少なくとも一つは、変更可能又は調整可能であることが好ましい。

　この態様では、前記操作者は、前記条件および前記振動パターンを、当該操作者が知覚し易いように変更又は調整することにより、当該振動を一層知覚しやすくなる。

 

Claims (14)

1. 　建設機械であって、
   　下部走行体と、
   　当該下部走行体に旋回可能に設けられた上部旋回体と、
   　当該上部旋回体に回動自在に連結された作業装置と、
   　当該作業装置の先端に連結されたアタッチメントと、
   　前記下部走行体、前記上部旋回体、前記作業装置および前記アタッチメントのうちの少なくとも一つを操作するための操作者による操作を受ける操作部と、
   　当該操作部を操作する操作者の身体に接触する部位の少なくとも一部である対象部位に振動を与える振動付与装置と、
   　前記建設機械の特定部位が移動する移動先として設定される目標位置に当該特定部位を移動させるために前記建設機械の動作の目標として設定される動作目標を記憶する記憶部と、
   　前記動作目標と前記建設機械の実際の状態との隔たりの指標となる指標値を演算する演算部と、
   　前記振動付与装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
   　前記振動付与装置は、第１の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第１の振動付与動作と、前記第１の振動パターンとは異なる第２の振動パターンを有する振動を前記対象部位に与える第２の振動付与動作と、を行うことが可能であり、
   　前記制御装置は、前記演算部により演算される前記指標値が所定の第１の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第１の振動付与動作を行わせ、前記演算部により演算される前記指標値が前記第１の条件とは異なる所定の第２の条件を満たす場合に前記振動付与装置に前記第２の振動付与動作を行わせるように構成されている、建設機械。
2. 　請求項１に記載の建設機械であって、
   　当該建設機械の周辺の状態である外界状態を検知する外界状態検知部と、
   　当該外界状態検知部により検知される前記外界状態を含む情報に基づいて前記動作目標を生成する目標生成部と、をさらに備える建設機械。
3. 　請求項１又は請求項２に記載の建設機械であって、
   　前記動作目標は、前記特定部位が前記目標位置に向かって移動するときに当該特定部位が描く軌道の目標である目標軌道を含み、
   　前記指標値は、前記特定部位と前記目標軌道との距離である距離指標値を含み、
   　前記第１の条件は、前記距離指標値が所定の第１の距離範囲内であるという条件を含み、
   　前記第２の条件は、前記距離指標値が前記第１の距離範囲とは異なる所定の第２の距離範囲内であるという条件を含む、建設機械。
4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の建設機械であって、
   　前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンの少なくとも一方は、前記目標位置と前記特定部位との距離が小さくなるにつれて、前記振動の周波数が大きくなる、又は、前記振動の振幅が大きくなるように設定されている、建設機械。
5. 　請求項１に記載の建設機械であって、
   　前記動作目標を生成する目標生成部をさらに備え、
   　前記動作目標は、前記上部旋回体の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体が減速動作を開始するタイミングの目標である減速目標タイミングを含み、
   　前記目標生成部は、前記旋回減速操作を前記操作部が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要時間を演算し、少なくとも前記予測所要時間を含む情報に基づいて前記減速目標タイミングを演算する、建設機械。
6. 　請求項５に記載の建設機械であって、
   　前記指標値は、前記減速目標タイミングとの時間差の指標となる時間指標値であって当該時間指標値が演算される時点である現在時点を表す時間指標値を含み、
   　前記第１の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングよりも前の所定の第１の時間範囲内であるという条件を含み、
   　前記第２の条件は、前記時間指標値が前記減速目標タイミングよりも前で且つ前記第１の時間範囲よりも前記減速目標タイミングに近い所定の第２の時間範囲内であるという条件を含む、建設機械。
7. 　請求項１に記載の建設機械であって、
   　前記動作目標を生成する目標生成部をさらに備え、
   　前記動作目標は、前記上部旋回体の旋回動作を停止させるための旋回減速操作を前記操作部が受けることにより前記上部旋回体が減速動作を開始するときの旋回量の目標である減速目標旋回量を含み、
   　前記目標生成部は、前記旋回減速操作を前記操作部が受けたと仮定した時点から前記旋回動作が停止するまでの予測所要旋回量を演算し、前記目標位置に対応する停止目標旋回量と前記予測所要旋回量とを含む情報に基づいて前記減速目標旋回量を演算する、建設機械。
8. 　請求項７に記載の建設機械であって、
   　前記指標値は、当該指標値が演算される時点における前記上部旋回体の旋回量を表す旋回指標値を含み、
   　前記第１の条件は、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量に達する前の所定の第１の旋回量範囲内であるという条件を含み、
   　前記第２の条件は、前記旋回指標値が前記減速目標旋回量に達する前で且つ前記第１の旋回量範囲よりも前記減速目標旋回量に近い所定の第２の旋回量範囲内であるという条件を含む、建設機械。
9. 　請求項６又は８に記載の建設機械であって、
   　前記第２の振動パターンは、前記第１の振動パターンに比べて、前記振動の周波数が大きくなる、又は、前記振動の振幅が大きくなるように設定されている、建設機械。
10. 　請求項１に記載の建設機械であって、
    　前記動作目標は、前記目標位置における前記特定部位の姿勢の目標である目標姿勢を含み、
    　前記指標値は、前記目標姿勢と前記特定部位の実際の姿勢との隔たりの指標となる姿勢指標値を含み、
    　前記第１の条件は、前記姿勢指標値が所定の第１の姿勢範囲内であるという条件を含み、
    　前記第２の条件は、前記姿勢指標値が前記第１の姿勢範囲とは異なる所定の第２の姿勢範囲内であるという条件を含む、建設機械。
11. 　請求項１～１０のいずれか１項に記載の建設機械であって、
    　前記振動付与装置は、前記操作部のグリップに設けられている、建設機械。
12. 　請求項１～１１のいずれか１項に記載の建設機械であって、
    　前記振動付与装置は、前記操作部の操作レバーに着脱可能である、建設機械。
13. 　請求項１～１２のいずれか１項に記載の建設機械であって、
    　前記対象部位は、アームレストを含み、
    　前記振動付与装置は、前記アームレストに設けられることにより当該アームレストを振動させる、建設機械。
14. 　請求項１～１３のいずれか１項に記載の建設機械であって、
    　前記第１の条件、前記第２の条件、前記第１の振動パターン及び前記第２の振動パターンの少なくとも一つは、変更可能又は調整可能である、建設機械。
    
     

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