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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024134478
(43)【公開日】2024-10-03
(54)【発明の名称】傾斜状態表示装置および施工支援システム
(51)【国際特許分類】
E02F 3/40 20060101AFI20240926BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20240926BHJP
【ＦＩ】
E02F3/40 B
E02F9/26 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023044799
(22)【出願日】2023-03-20
(71)【出願人】
【識別番号】519395994
【氏名又は名称】アスカホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130199
【弁理士】
【氏名又は名称】松永 充弘
(72)【発明者】
【氏名】井戸 真司
(72)【発明者】
【氏名】小谷 博志
【テーマコード（参考）】
2D012
【Ｆターム（参考）】
2D012GB00
(57)【要約】
【課題】建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくするとともに、アタッチメントの傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができる傾斜状態表示装置を提供する。
【解決手段】初期設定姿勢ＰＡ１における基準位置を表示する振れ止めドラム３０と、振れ止めドラム３０に対して回動可能であるとともに、基準位置に対するアタッチメント３５０の傾斜状態を表示する振り子ドラム４０と、を備え、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、それぞれ有底の円筒状部材で構成されており、振り子ドラム４０は、振り子ドラム４０の回動にともなって移動する移動部４８を有し、振れ止めドラム３０は、移動部４８に当接することにより、振り子ドラム４０の回動範囲を所定範囲内に規制する規制部３８を有する。
【選択図】図１
【解決手段】初期設定姿勢ＰＡ１における基準位置を表示する振れ止めドラム３０と、振れ止めドラム３０に対して回動可能であるとともに、基準位置に対するアタッチメント３５０の傾斜状態を表示する振り子ドラム４０と、を備え、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、それぞれ有底の円筒状部材で構成されており、振り子ドラム４０は、振り子ドラム４０の回動にともなって移動する移動部４８を有し、振れ止めドラム３０は、移動部４８に当接することにより、振り子ドラム４０の回動範囲を所定範囲内に規制する規制部３８を有する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置であって、
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する、
傾斜状態表示装置。
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する、
傾斜状態表示装置。
【請求項2】
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを同軸上で回動可能に支持する軸部を有し、
前記振り子ドラムは、前記軸部よりも下方に錘部が設けられ、前記軸部よりも上方に前記移動部が設けられている、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
前記振り子ドラムは、前記軸部よりも下方に錘部が設けられ、前記軸部よりも上方に前記移動部が設けられている、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
【請求項3】
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを構成する前記円筒状部材の側面部と略同径の側面部を有するダミードラムをさらに備え、
前記ダミードラムは、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムと略同軸上であって、かつ、前記支持部の一部を覆うように前記支持部に対して着脱可能であり、
前記振れ止めドラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための基準識別部を有し、
前記振り子ドラムは、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を識別するための回動位置識別部を有し、
前記ダミードラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための第２基準識別部を有し、
前記基準識別部、前記回動位置識別部、および前記第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有する、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
前記ダミードラムは、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムと略同軸上であって、かつ、前記支持部の一部を覆うように前記支持部に対して着脱可能であり、
前記振れ止めドラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための基準識別部を有し、
前記振り子ドラムは、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を識別するための回動位置識別部を有し、
前記ダミードラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための第２基準識別部を有し、
前記基準識別部、前記回動位置識別部、および前記第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有する、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
【請求項4】
前記支持部は、
第１端部から第２端部に向けて軸方向に延びる第１支持部と、
前記第１支持部の前記第１端部と前記第２端部の間に取り付けられるとともに、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを支持する第２支持部と、を有し、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、前記第２支持部に支持されており、
前記第１支持部は、アタッチメントの下端部から延びる仮想の鉛直線と、前記第１支持部の軸方向とが一致するように、アタッチメントの上部に取り付けられ、
さらに、測量装置から出射される光波を再帰反射させる反射部が、前記第１支持部の前記第２端部に取り付けられる、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
第１端部から第２端部に向けて軸方向に延びる第１支持部と、
前記第１支持部の前記第１端部と前記第２端部の間に取り付けられるとともに、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを支持する第２支持部と、を有し、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、前記第２支持部に支持されており、
前記第１支持部は、アタッチメントの下端部から延びる仮想の鉛直線と、前記第１支持部の軸方向とが一致するように、アタッチメントの上部に取り付けられ、
さらに、測量装置から出射される光波を再帰反射させる反射部が、前記第１支持部の前記第２端部に取り付けられる、
請求項１に記載の傾斜状態表示装置。
【請求項5】
請求項４に記載の傾斜状態表示装置と、
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備えた、
施工支援システム。
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備えた、
施工支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置、および施工支援システムに関する。
【背景技術】
【0002】
本願の発明者は、建設機械のショベル角度を初期設定角度に是正操作するためのショベル角度指示器をすでに提案している（特許文献１参照）。
【0003】
特許文献１に記載のショベル角度指示器は、基準位置を表示可能とした基準部と、基準部に対して回動するように設けられ、回動位置を表示可能とした回動部と、基準部の基準位置に対する回動部の回動を規制する振止部とから構成され、回動部の回動位置と基準部の基準位置とがオペレータから目視できるように建設機械のバケットに取り付けられる。オペレータは、回動部の回動位置と基準部の基準位置とを一致させるように建設機械（バケット）を操作することで、法面勾配等を所定の角度に均すことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７－４００８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、特許文献１のショベル角度指示器は、３本の金属製ドラムで構成された基準部、回動部および振止部を有している。これらの両側には金属製の枠フレームも設けられている。このため、特許文献１のショベル角度指示器は、ショベル角度指示器をバケットに取り付けた状態では左右方向の寸法が大きくなり、取り付ける位置によってはバケットの外側または内側に突出する突出量が大きくなっていた。
【0006】
また、特許文献１のショベル角度指示器によってバケットの傾斜状態を表示させるためには、ショベル角度指示器をバケットに取り付けた後、基準部、回動部および振止部の位置をそれぞれ調整する必要があり、ショベル角度指示器の設定に手数を要していた。
【0007】
さらに、特許文献１のショベル角度指示器は、重量が重いため、ショベル角度指示器をバケットに着脱する際などの操作性にも改善の余地があった。
【0008】
また、ショベル角度指示器の回動部は、バケットの傾斜角度に関わらず鉛直方向に対して常に同じ姿勢を保って安定することが好ましい。このため特許文献１のショベル角度指示器では、回動部の重心位置を回動中心に対してできるだけ下方に偏心させるように回動部の下部に錘と規制ピンが取り付けられている。このように、回動部の重心位置を回動中心に対してできるだけ下方に偏心させることで、回動部の姿勢を安定させやすくなると考えられてきた。
【0009】
しかしながら、施工中はバケットの操作による揺れや、地面からバケットに伝わる振動などがあるため、回動部は常時静止しているのではなく頻繁に揺れが生じている。また、回動部の回動中心から重心位置までの距離を大きくすると、回動部に揺れが生じた場合には、回動部の揺れの周期が短くなる傾向がある。このため、オペレータは短い周期で頻繁に揺れる回動部を見ながらショベルを操作する必要があり、ショベルの操作を長時間行う際には疲労を感じる場合があった。
【0010】
また近年は、建設現場にＩＣＴ（Information and Communication Technology（情報通信技術））を導入することにより、建設生産システム全体の生産性向上を図る取り組みが進められている（i-Construction）。このため、ＩＣＴ技術を搭載したＩＣＴ建機の開発や普及も進められている。その一方で、ＩＣＴを活用したマシンガイダンスシステムやマシンコントロールシステムは、初期導入コストが高額になるという課題もある。そのため、既存の測量装置と連携できる比較的簡易なＩＣＴ施工支援システムが求められていた。
【0011】
本発明の第１の目的は、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくするとともに、アタッチメントの傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができ、さらに軽量化によりアタッチメントに着脱する際などの操作性を向上させた傾斜状態表示装置を提供することであり、
本発明の第２の目的は、傾斜状態表示装置の揺れを見ながら建設機械を操作することによる疲労感を抑制できる傾斜状態表示装置を提供することであり、
本発明の第３の目的は、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる傾斜状態表示装置および施工支援システムを提供することである。
本発明の第２の目的は、傾斜状態表示装置の揺れを見ながら建設機械を操作することによる疲労感を抑制できる傾斜状態表示装置を提供することであり、
本発明の第３の目的は、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる傾斜状態表示装置および施工支援システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の傾斜状態表示装置は、建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置であって、
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する。
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する。
【0013】
本発明の施工支援システムは、
本発明の傾斜状態表示装置と、
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備える。
本発明の傾斜状態表示装置と、
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備える。
【発明の効果】
【0014】
本発明の傾斜状態表示装置によれば、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくするとともに、アタッチメントの傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができ、さらに軽量化によりアタッチメントに着脱する際などの操作性を向上させることができる。
【0015】
本発明の施工支援システムによれば、傾斜状態表示装置を用いたシステムによって比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【発明を実施するための形態】
【0017】
本発明の一実施形態にかかる傾斜状態表示装置は、
建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置であって、
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する（第１の構成）。
建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置であって、
アタッチメントに取り付けられる支持部と、
前記支持部に支持されるとともに、前記初期設定姿勢における基準位置を表示する振れ止めドラムと、
前記振れ止めドラムに対して回動可能であるとともに、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を表示する振り子ドラムと、
を備え、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
前記振り子ドラムは、前記振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、前記振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
前記振れ止めドラムは、前記移動部に当接することにより、前記振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有する（第１の構成）。
【0018】
上記構成によれば、振れ止めドラムおよび振り子ドラムは、それぞれ一端に底部を有し、他端に開放部を有する有底の円筒状部材で構成されているとともに、相互に開放部を対向させて配置されており、
振り子ドラムは、振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
振れ止めドラムは、移動部に当接することにより、振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有している。
このため、振れ止めドラムおよび振り子ドラムの２本の円筒状部材で構成された傾斜状態表示装置により、従来の３本の円筒によって構成されたショベル角度指示器と同様の機能を発揮することができる。
これにより、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくすることができるとともに、アタッチメントの傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができる。
また、傾斜状態表示装置を軽量化することができるため、アタッチメントに着脱する際などの操作性を向上させることができる。
振り子ドラムは、振れ止めドラムに向けて突出するように設けられるとともに、振り子ドラムの回動にともなって移動する移動部を有し、
振れ止めドラムは、移動部に当接することにより、振り子ドラムの回動範囲を所定範囲内に規制する規制部を有している。
このため、振れ止めドラムおよび振り子ドラムの２本の円筒状部材で構成された傾斜状態表示装置により、従来の３本の円筒によって構成されたショベル角度指示器と同様の機能を発揮することができる。
これにより、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくすることができるとともに、アタッチメントの傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができる。
また、傾斜状態表示装置を軽量化することができるため、アタッチメントに着脱する際などの操作性を向上させることができる。
【0019】
上記第１の構成において、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを同軸上で回動可能に支持する軸部を有し、
前記振り子ドラムは、前記軸部よりも下方に錘部が設けられ、前記軸部よりも上方に前記移動部が設けられてもよい（第２の構成）。
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを同軸上で回動可能に支持する軸部を有し、
前記振り子ドラムは、前記軸部よりも下方に錘部が設けられ、前記軸部よりも上方に前記移動部が設けられてもよい（第２の構成）。
【0020】
上記構成によれば、振り子ドラムは、軸部よりも下方に錘部が設けられ、軸部よりも上方に移動部が設けられている。
このため、軸部の下方に錘部と移動部の両方を設けた場合と比較して、振り子ドラムの回動中心である軸部から重心位置までの距離を小さくすることができる。これにより、振り子ドラムに揺れが生じた場合には、振り子ドラムの揺れの振幅が大きくなる傾向はあるものの、振り子ドラムの揺れの周期を長くすることができる。
このため建設機械のオペレータは、従来よりも長い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械（アタッチメント）を操作することとなり、短い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械（アタッチメント）の操作を行う場合よりも疲労感を抑制することができる。
また、振り子ドラムが長い周期で揺れている場合、オペレータは揺れの中心を見極めやすくなる。このため、振り子ドラムが停止していなくても、振れ止めドラムに対する振り子ドラムの回動状態を把握しやすくなり、アタッチメントの傾斜状態を容易に把握することができる。
このため、軸部の下方に錘部と移動部の両方を設けた場合と比較して、振り子ドラムの回動中心である軸部から重心位置までの距離を小さくすることができる。これにより、振り子ドラムに揺れが生じた場合には、振り子ドラムの揺れの振幅が大きくなる傾向はあるものの、振り子ドラムの揺れの周期を長くすることができる。
このため建設機械のオペレータは、従来よりも長い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械（アタッチメント）を操作することとなり、短い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械（アタッチメント）の操作を行う場合よりも疲労感を抑制することができる。
また、振り子ドラムが長い周期で揺れている場合、オペレータは揺れの中心を見極めやすくなる。このため、振り子ドラムが停止していなくても、振れ止めドラムに対する振り子ドラムの回動状態を把握しやすくなり、アタッチメントの傾斜状態を容易に把握することができる。
【0021】
上記第１または第２の構成において、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを構成する前記円筒状部材の側面部と略同径の側面部を有するダミードラムをさらに備え、
前記ダミードラムは、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムと略同軸上であって、かつ、前記支持部の一部を覆うように前記支持部に対して着脱可能であり、
前記振れ止めドラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための基準識別部を有し、
前記振り子ドラムは、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を識別するための回動位置識別部を有し、
前記ダミードラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための第２基準識別部を有し、
前記基準識別部、前記回動位置識別部、および前記第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有してもよい（第３の構成）。
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを構成する前記円筒状部材の側面部と略同径の側面部を有するダミードラムをさらに備え、
前記ダミードラムは、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムと略同軸上であって、かつ、前記支持部の一部を覆うように前記支持部に対して着脱可能であり、
前記振れ止めドラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための基準識別部を有し、
前記振り子ドラムは、前記基準位置に対するアタッチメントの傾斜状態を識別するための回動位置識別部を有し、
前記ダミードラムは、前記初期設定姿勢における基準位置を識別するための第２基準識別部を有し、
前記基準識別部、前記回動位置識別部、および前記第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有してもよい（第３の構成）。
【0022】
上記構成によれば、ダミードラムは、振れ止めドラムおよび振り子ドラムと略同軸上であって、かつ、支持部の一部を覆うように支持部に対して着脱可能に取り付けられる。
このため、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくしながら、ダミードラムを取り付けることができる。
また、基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有している。
オペレータは、略同一の視覚的特徴を有する基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部の位置が揃うように建設機械（アタッチメント）を操作することにより、アタッチメントを所定の初期設定姿勢にすることができる。
略同一の基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部の位置を揃えることにより、オペレータは視覚的な安定感が得られるとともに、建設機械の操作に対する達成感を得ることができる。
これにより、オペレータは、建設機械の操作による疲労を感じにくくなり建設機械の操作に集中することができる。
このため、建設機械のアタッチメントに取り付けた状態で、アタッチメントに対する突出量を少なくしながら、ダミードラムを取り付けることができる。
また、基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有している。
オペレータは、略同一の視覚的特徴を有する基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部の位置が揃うように建設機械（アタッチメント）を操作することにより、アタッチメントを所定の初期設定姿勢にすることができる。
略同一の基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部の位置を揃えることにより、オペレータは視覚的な安定感が得られるとともに、建設機械の操作に対する達成感を得ることができる。
これにより、オペレータは、建設機械の操作による疲労を感じにくくなり建設機械の操作に集中することができる。
【0023】
上記第１から第３のいずれかの構成において、
前記支持部は、
第１端部から第２端部に向けて軸方向に延びる第１支持部と、
前記第１支持部の前記第１端部と前記第２端部の間に取り付けられるとともに、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを支持する第２支持部と、を有し、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、前記第２支持部に支持されており、
前記第１支持部は、アタッチメントの下端部から延びる仮想の鉛直線と、前記第１支持部の軸方向とが一致するように、アタッチメントの上部に取り付けられ、
さらに、測量装置から出射される光波を再帰反射させる反射部が、前記第１支持部の前記第２端部に取り付けられてもよい（第４の構成）。
前記支持部は、
第１端部から第２端部に向けて軸方向に延びる第１支持部と、
前記第１支持部の前記第１端部と前記第２端部の間に取り付けられるとともに、前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムを支持する第２支持部と、を有し、
前記振れ止めドラムおよび前記振り子ドラムは、前記第２支持部に支持されており、
前記第１支持部は、アタッチメントの下端部から延びる仮想の鉛直線と、前記第１支持部の軸方向とが一致するように、アタッチメントの上部に取り付けられ、
さらに、測量装置から出射される光波を再帰反射させる反射部が、前記第１支持部の前記第２端部に取り付けられてもよい（第４の構成）。
【0024】
上記構成によれば、振れ止めドラムおよび振り子ドラムは、第１支持部および第２支持部を介してアタッチメントに取り付けられ、第１支持部の上部には、測量装置から出射される光波を再帰反射させる反射部が取り付けられる。
このため、振れ止めドラムおよび振り子ドラムによってアタッチメントの傾斜状態を把握する機能だけでなく、アタッチメントの下端部の位置を測量装置と反射部により遠隔で計測することができる。
これにより、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
このため、振れ止めドラムおよび振り子ドラムによってアタッチメントの傾斜状態を把握する機能だけでなく、アタッチメントの下端部の位置を測量装置と反射部により遠隔で計測することができる。
これにより、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
【0025】
本発明の一実施形態にかかる施工支援システムは、
第１から第４のいずれかの構成の傾斜状態表示装置と、
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備える（第５の構成）。
第１から第４のいずれかの構成の傾斜状態表示装置と、
光波を出射させ、前記傾斜状態表示装置に設けられた反射部で反射した光波を受光することにより測量を行う測量装置と、
前記測量装置から送信される測量結果に基づいて、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する携帯情報端末と、を備える（第５の構成）。
【0026】
上記構成によれば、アタッチメントの下端部の位置を測量装置と反射部により遠隔で計測し、携帯情報端末は、建設機械のアタッチメントの下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する。
これにより、傾斜状態表示装置を用いたシステムによって比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
これにより、傾斜状態表示装置を用いたシステムによって比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
【0027】
［実施形態１］
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る傾斜状態表示装置１００および施工支援システム２００について詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
以下、図面を参照し、本発明の実施形態に係る傾斜状態表示装置１００および施工支援システム２００について詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【0028】
以下の図では、矢印Ｆは傾斜状態表示装置１００の前方向を示し、矢印Ｂは後方向を示す。矢印Ｕは上方向を示し、矢印Ｄは下方向を示す。矢印Ｒは右方向を示し、矢印Ｌは左方向を示す。
【0029】
傾斜状態表示装置１００（図１参照）は、建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けられ、アタッチメント３５０の任意の初期設定姿勢ＰＡ１に対する、アタッチメント３５０の傾斜状態を表示する（図９、図１１参照）。
【0030】
建設機械３００として、バックホウ、油圧ショベル、パワーショベルなどと呼ばれる掘削用機械を例示することができるが、これに限定されない。
【0031】
建設機械３００のアタッチメント３５０は、建設機械３００の使用目的に応じて多様なものから選択される。アタッチメント３５０として例えば掘削用バケット３６０、法面バケット３７０などがある（図９、図１３参照）。掘削用バケット３６０は、例えば土砂の掘削に用いられる。法面バケット３７０は、底面が平坦であり、土木工事において法面（平らな斜面）を作るために用いられる。傾斜状態表示装置１００を取り付けるアタッチメント３５０は、掘削用バケット３６０および法面バケット３７０に限定されず他の種類のバケットでもよく、建設機械３００の使用目的に応じてバケット以外であってもよい。
【0032】
［全体構成］
まず傾斜状態表示装置１００の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る傾斜状態表示装置１００の正面図である。図２は、傾斜状態表示装置１００の平面図である。図１および図２に示すように、傾斜状態表示装置１００は、支持部１０、振れ止めドラム３０、および振り子ドラム４０を有している。また、傾斜状態表示装置１００は、着脱可能なダミードラム５０を有している（図３、図４および図５参照）。
まず傾斜状態表示装置１００の全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態１に係る傾斜状態表示装置１００の正面図である。図２は、傾斜状態表示装置１００の平面図である。図１および図２に示すように、傾斜状態表示装置１００は、支持部１０、振れ止めドラム３０、および振り子ドラム４０を有している。また、傾斜状態表示装置１００は、着脱可能なダミードラム５０を有している（図３、図４および図５参照）。
【0033】
支持部１０は、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０を支持するとともに、傾斜状態表示装置１００を建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付ける機能を有する。支持部１０は、第１支持部１１および第２支持部１２を有している。
【0034】
第１支持部１１は、ポール状の部材で構成されている。第１支持部１１は、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０の上部に立設する場合に使用される（図１３参照）。
【0035】
第２支持部１２は、クランプ状であり、保持部１２１、取付ボルト１２２、および連結体１２３を有している。保持部１２１は、平面視で略Ｕ字形状を有しており、内側の間隙に第１支持部１１またはアタッチメント３５０の一部を挿入する。その状態で、取付ボルト１２２を締め付けることにより、第２支持部１２は第１支持部１１またはアタッチメント３５０を挟持することができる。連結体１２３は、一端が保持部１２１の側面に取り付けられており、他端には軸部６１を介して振れ止めドラム３０、および振り子ドラム４０が取り付けられている。
【0036】
第２支持部１２は、第１支持部１１を挟持することにより、第１支持部１１を介して傾斜状態表示装置１００を建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けることができる（図１２、図１３参照）。また、第１支持部１１を用いずに第２支持部１２でアタッチメント３５０を直接挟持することにより、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０に直接取り付けることもできる（図９、図１０参照）。
【0037】
振れ止めドラム３０は、軸部６１を介して支持部１０に支持されている。振れ止めドラム３０は、アタッチメント３５０の初期設定姿勢ＰＡ１（図９参照）における基準位置を表示する。振れ止めドラム３０は、一端に底部３１を有し、他端に開放部３２を有する有底の円筒状部材で構成されている（図６参照）。底部３１から開放部３２に向けて円筒状の側面部３３が延びている。
【0038】
振れ止めドラム３０の側面部３３には、初期設定姿勢ＰＡ１における基準位置を識別するための基準識別部３５が設けられている。振れ止めドラム３０は、アタッチメント３５０の傾斜状態が変化しても自由に回動しないように支持部１０に支持されているが、建設機械３００のオペレータから基準識別部３５が視認できるように、アタッチメント３５０の初期設定姿勢ＰＡ１に合わせて手動によって軸部６１回りに回動させることが可能である。
【0039】
振り子ドラム４０は、振れ止めドラム３０に対して回動可能であり、アタッチメント３５０の初期設定姿勢ＰＡ１に対するアタッチメント３５０の傾斜状態を表示する。振り子ドラム４０は、一端に底部４１を有し、他端に開放部４２を有する有底の円筒状部材で構成されている（図６参照）。底部４１から開放部４２に向けて円筒状の側面部４３が延びている。振り子ドラム４０の側面部４３の外径は、振れ止めドラム３０の側面部３３の外径と略同径に設定されている。振れ止めドラム３０と振り子ドラム４０は、相互に開放部３２および開放部４２を対向させて配置されている。
【0040】
振り子ドラム４０の側面部４３には、初期設定姿勢ＰＡ１に対するアタッチメント３５０の傾斜状態を識別するための回動位置識別部４５が設けられている。振り子ドラム４０は、振り子のように軸部６１に対して回動可能であり、アタッチメント３５０の傾斜状態が変化しても鉛直方向に対して同じ姿勢を保つように構成されている。このため、建設機械３００のオペレータは、建設機械３００（アタッチメント３５０）の操作を行いながら、振れ止めドラム３０の基準識別部３５と振り子ドラム４０の回動位置識別部４５の位置関係から、アタッチメント３５０が事前に設定された初期設定姿勢ＰＡ１になっているかどうかを認識することができる。
【0041】
図３は、傾斜状態表示装置１００のダミードラム５０を取り付ける状態を示す正面図である。図４は、傾斜状態表示装置１００のダミードラム５０を取り付ける状態を示す側面図である。図５は、ダミードラム５０を取り付けた傾斜状態表示装置１００の正面図である。図１および図２に示す傾斜状態表示装置１００は、ダミードラム５０が取り付けられていない状態であるが、図３、図４および図５に示すように、傾斜状態表示装置１００はダミードラム５０を着脱することができる。
【0042】
図３に示すように、ダミードラム５０は、一端に第１底部５１、他端に第２底部５２が設けられており、第１底部５１と第２底部５２との間には、略円筒状の側面部５３が設けられている。ダミードラム５０の側面部５３の外径は、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０を構成する円筒状部材の側面部３３および側面部４３と略同径に設定されている。
【0043】
図４に示すように、ダミードラム５０の第１底部５１および第２底部５２は、一部が切り掛かれて平坦に形成された切欠部５４、５５を有している。切欠部５４には、側面部５３は形成されていない。このため、ダミードラム５０は切欠部５４、５５によって開口部５６が形成されている。また、第１底部５１および第２底部５２には、それぞれ略Ｕ字型の溝部５７、５８が形成されている。溝部５７、５８は、それぞれ第１底部５１および第２底部５２の中心位置に到達するように形成されている。
【0044】
図３に戻って、ダミードラム５０は、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０と略同軸上であって、かつ、支持部１０の一部を覆うように支持部１０に対して着脱可能に取り付けられる。具体的には、第１底部５１は、溝部５７で軸部６１を跨ぐようにして、連結体１２３と振れ止めドラム３０との間の間隙に挿入される。また、第２底部５２は、溝部５８で軸部６１を跨ぐようにして取り付けられる。
ダミードラム５０の側面部５３には、初期設定姿勢ＰＡ１における基準位置を識別するための第２基準識別部５９が設けられている。
ダミードラム５０の側面部５３には、初期設定姿勢ＰＡ１における基準位置を識別するための第２基準識別部５９が設けられている。
【0045】
図５に示すように、ダミードラム５０が取り付けられると、略同径の円筒状部材で構成された振れ止めドラム３０、振り子ドラム４０、およびダミードラム５０が軸部６１上において、略同軸に配置される。また、本実施形態では、基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有している。デザイン、マーク及びロゴは限定されるものではないが、例えば、基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９を横に揃えることで建設機械３００のオペレータが達成感を得られるものを選択することが好ましい。本実施形態では、基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９として遊技機を連想するような図柄が選択されている。なお、ダミードラム５０は軸部６１回りに回動させることができないため、第２基準識別部５９を着脱可能なシール等で形成し、第２基準識別部５９を着脱させて位置を調節し、基準識別部３５の横に並べるようにしてもよい。
【0046】
【0047】
図６に示すように、振れ止めドラム３０には、底部３１の内面側に支持板３６、軸受部３７、および規制部３８が設けられている。
【0048】
支持板３６は、底部３１の内面側にリベット等の固着手段によって取り付けられている。軸受部３７は、底部３１の中心位置において底部３１と直交するように、底部３１および支持板３６を貫通して取り付けられている。軸受部３７の内部には、軸部６１を挿通させる貫通穴３７１が形成されている。底部３１から外側に突出した部分には、ネジ溝３７２が形成されている。
【0049】
規制部３８は、底部３１の内面側において支持板３６に対して直交するように立設されている。規制部３８は、２本設けられており、振り子ドラム４０に設けられる移動部４８の回動範囲を所定範囲内に規制する（図８参照）。
【0050】
振り子ドラム４０には、底部４１の内面側に支持板４６、軸受部４７、移動部４８、および錘部４９が設けられている。
【0051】
支持板４６は、底部４１の内面側にリベット等の固着手段によって取り付けられている。軸受部４７は、底部４１の中心位置において底部４１と直交するように、底部４１および支持板４６を貫通して取り付けられている。軸受部４７の内部には、軸部６１を挿通させる貫通穴４７１が形成されている。
【0052】
移動部４８は、底部３１の内面側において支持板３６に対して直交するように設けられている。移動部４８は、１本設けられており、振り子ドラム４０の回動にともなって円弧状の軌跡で移動する。移動部４８の回動範囲は、振れ止めドラム３０に設けられる２本の規制部３８に当接することにより、所定の回動範囲に制限されている（図８参照）。
【0053】
錘部４９は、軸部６１に対する振り子ドラム４０の重心位置を調整するために設けられている。具体的には、振り子ドラム４０が振り子のように軸部６１に対して回動し、アタッチメント３５０の傾斜状態が変化しても鉛直方向に対して同じ姿勢を保つようにするために、振り子ドラム４０の重心位置は、軸部６１よりも下方となるように設定されている。
【0054】
ここで、錘部４９は、軸受部４７（軸部６１）よりも下方に設けられており、軸受部４７（軸部６１）よりも上方に移動部４８が設けられている。このため、軸受部４７（軸部６１）の下方に錘部４９と移動部４８の両方を設けた場合と比較して、振り子ドラム４０の回動中心である軸部６１から重心位置までの距離を小さくすることができる。これにより、振り子ドラム４０に揺れが生じた場合には、振り子ドラム４０の揺れの振幅が大きくなる傾向はあるものの、振り子ドラム４０の揺れの周期を長くすることができる。
【0055】
軸部６１は、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０を同一軸上で回動可能に支持する。軸部６１は、振れ止めドラム３０の軸受部３７、および振り子ドラム４０の軸受部４７に挿通可能な外径と長さを有している。本実施形態では、軸部６１としてボルトを用いている。
【0056】
図６および図７に示すように、振れ止めドラム３０と振り子ドラム４０は、相互に開放部３２および開放部４２を対向させて配置されている。このとき、振り子ドラム４０の移動部４８が、振れ止めドラム３０の２本の規制部３８の間に位置するようにする（図８参照）。
【0057】
振れ止めドラム３０の軸受部３７および振り子ドラム４０の軸受部４７に軸部６１を挿通させた状態で、軸部６１の先端にナット６３、６３を螺合させる。ナット６３、６３は、ダブルナットとして軸部６１の先端に固定する。軸部６１とナット６３、６３の締結は、振れ止めドラム３０に対して振り子ドラム４０が自由に回動できるようにするため、振れ止めドラム３０の軸受部３７と振り子ドラム４０の軸受部４７との間に適度な緩みを持たせた状態とする。
【0058】
振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、第２支持部１２に取り付けられる。振れ止めドラム３０から外側に突出した軸受部３７のネジ溝３７２部分、および軸部６１の先端に螺合されたナット６３、６３は、第２支持部１２の連結体１２３に設けられる取付穴１２４にワッシャ６５を介して挿通される。挿通させたネジ溝３７２には、ワッシャ６６、スプリングワッシャ６７を介してナット６８を螺合させる。ナット６８の締め付けは、振れ止めドラム３０の位置をアタッチメント３５０の初期設定姿勢ＰＡ１に合わせて手動で回動させることができるように、適度な緩みを持たせるものとする。
【0059】
図８は、振れ止めドラム３０に対する振り子ドラム４０の回動範囲を示す側面図である。図８に示すように、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、振り子ドラム４０の移動部４８が、振れ止めドラム３０の２本の規制部３８の間に位置するように配置されている。移動部４８は、振り子ドラム４０の回動にともなって円弧状の軌跡で移動する。移動部４８の回動範囲は、振れ止めドラム３０に設けられる２本の規制部３８に当接することにより、所定の回動範囲に制限されている。これにより、振れ止めドラム３０に対する振り子ドラム４０の回動範囲は、所定の角度α１の範囲に制限されている。
【0060】
［傾斜状態表示装置の使用］
次に、傾斜状態表示装置１００を使用する場合の手順について説明する。図９は、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０（法面バケット３７０）に取り付けた状態を示す側面図である。図１０は、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０（法面バケット３７０）に取り付けた状態を示す正面図である。図１１は、傾斜状態表示装置１００を用いて作業を行う状態を示す側面図である。
次に、傾斜状態表示装置１００を使用する場合の手順について説明する。図９は、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０（法面バケット３７０）に取り付けた状態を示す側面図である。図１０は、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０（法面バケット３７０）に取り付けた状態を示す正面図である。図１１は、傾斜状態表示装置１００を用いて作業を行う状態を示す側面図である。
【0061】
まず、アタッチメント３５０が取り付けられる建設機械３００の概略構成を説明する。図１１に示される建設機械３００は、パワーショベルであり、下部走行体３１０、上部旋回体３２０、作業アーム３３０、および運転室３４０を備えている。
【0062】
下部走行体３１０は、無限軌道装置３１２を有している。無限軌道装置３１２は、駆動輪で履帯を循環させて走行するための装置である。
【0063】
上部旋回体３２０は、下部走行体３１０に対して旋回自在に支持されている。上部旋回体３２０は、油圧アクチュエータを備えた旋回装置により下部走行体３１０に対して旋回駆動される。
【0064】
作業アーム３３０は、上部旋回体３２０から延びて屈曲動作および伸長動作を行う多関節アームである。先端には、アタッチメント３５０が取り付けられている。作業アーム３３０は、油圧制御で動作し、アタッチメント３５０の方向や位置を変更させる。作業アーム３３０は、ブーム３３１、およびアーム３３３を有している。
【0065】
ブーム３３１は、上部旋回体３２０の前側において起伏可能に支持されている。ブーム３３１は、油圧アクチュエータであるブームシリンダ３４１によって起伏可能である。
【0066】
アーム３３３は、ブーム３３１の先端において上下方向に揺動可能となるように連結されている。アーム３３３は、油圧アクチュエータであるアームシリンダ３４３によって揺動可能である。
【0067】
アタッチメント３５０は、アーム３３３の先端において上下方向に揺動可能となるように連結されている。またアタッチメント３５０には、リンク部材３３８が連結されている。リンク部材３３８には、バケットシリンダ３４５の先端が連結されている。
【0068】
ブーム３３１、アーム３３３、およびアタッチメント３５０は、それぞれブームシリンダ３４１、アームシリンダ３４３、およびバケットシリンダ３４５によって起伏が可能である。これにより、バケットシリンダ３４５の傾斜状態を変化させるように操作することが可能である。また、ブーム３３１、アーム３３３、およびアタッチメント３５０の水平方向の旋回は、旋回装置により上部旋回体３２０を下部走行体３１０に対して旋回させることによって行われる。
【0069】
運転室３４０は、上部旋回体３２０に設けられている。オペレータＯＰ１は、運転室３４０に搭乗して、運転室３４０内の操作機器を操作することで、下部走行体３１０の走行操作、上部旋回体３２０の旋回操作、作業アーム３３０の駆動操作、およびアタッチメント３５０の操作などを行う。
【0070】
本実施形態では、アタッチメント３５０として法面バケット３７０が取り付けられている。法面バケット３７０は、底面３７３が平坦であり、土木工事において法面（平らな斜面）を作るために用いられる。
【0071】
図９および図１０では、傾斜状態表示装置１００が法面バケット３７０に取り付けられている。第２支持部１２でアタッチメント３５０を挟持することにより、傾斜状態表示装置１００をアタッチメント３５０に取り付けることができる。傾斜状態表示装置１００の取り付け位置は、法面バケット３７０の左側部３７１または右側部３７２など、運転室３４０に搭乗したオペレータＯＰ１から傾斜状態表示装置１００を視認できる位置とする。図９および図１０では、法面バケット３７０の左側部３７１に傾斜状態表示装置１００を取り付けている。図１０に示すように、傾斜状態表示装置１００にはダミードラム５０も取り付けている。
【0072】
続いて、傾斜状態表示装置１００の設定について説明する。図９に示すように、まず、作業アーム３３０を操作して、法面バケット３７０の底面３７３が所望の法面勾配となるように、法面バケット３７０の傾斜状態を調節する。法面勾配は、盛土や切土などの法面の勾配である。一般に法面勾配は、「１：０．８」など、底辺と高さの比率で表示される。図９では、法面勾配「１：１．０」に対応させて、水平面（地表ＧＬ）に対する底面３７３の角度θ１が４５度になるように法面バケット３７０の傾斜状態を調節している。この状態を法面バケット３７０の初期設定姿勢ＰＡ１とする。初期設定姿勢ＰＡ１は、法面勾配「１：１．０」に限定されず、任意の法面勾配を選択することができる。
【0073】
この状態で、振り子ドラム４０が静止してから、振れ止めドラム３０を手動で回動させて、振り子ドラム４０の回動位置識別部４５の高さに、振れ止めドラム３０の基準識別部３５の高さを合わせるようにする。そして、振り子ドラム４０の回動範囲が、振れ止めドラム３０に対して上下方向にそれぞれ均等であることを確認する。以上により、傾斜状態表示装置１００の設定を完了する。さらに必要に応じて、ダミードラム５０の第２基準識別部５９の位置を調節して、基準識別部３５の高さに合わせるようにする。
【0074】
建設機械３００による法面の仕上げ作業においては、法面バケット３７０の傾斜状態が変化すると、傾斜状態表示装置１００は、法面バケット３７０とともに傾斜する。一方、振り子ドラム４０は、振り子のように回動可能であり法面バケット３７０の傾斜状態が変化しても鉛直方向に対して同じ姿勢を保つ。その結果、運転室３４０のオペレータＯＰ１には、振り子ドラム４０の回動位置識別部４５に対して、振れ止めドラム３０の基準識別部３５およびダミードラム５０の第２基準識別部５９が上方向または下方向に移動するように見える。
【0075】
例えば、法面バケット３７０の傾斜角度が浅くなる（図９において角度θ１が減少）と、振り子ドラム４０は鉛直方向のままなので（振り子ドラム４０の回動位置識別部４５は、運転室３４０に向けられている）、振れ止めドラム３０の基準識別部３５およびダミードラム５０の第２基準識別部５９は、上方向に移動するように見える。反対に、法面バケット３７０の傾斜角度が深くなると（図９において角度θ１が増大）、振り子ドラム４０は鉛直方向のままなので（振り子ドラム４０の回動位置識別部４５は、運転室３４０に向けられている）、振れ止めドラム３０の基準識別部３５およびダミードラム５０の第２基準識別部５９は、下方向に移動するように見える。
【0076】
このため、建設機械３００のオペレータＯＰ１は、回動位置識別部４５に対する基準識別部３５およびダミードラム５０の位置の変化と移動方向により、法面バケット３７０の初期設定姿勢ＰＡ１に対する法面バケット３７０の傾斜状態を把握することができる。そして、回動位置識別部４５に対する基準識別部３５およびダミードラム５０の位置を合わせるように建設機械３００（法面バケット３７０）を操作することにより、所望の法面勾配で法面の仕上げ作業を行うことができる。
【0077】
［実施形態１の効果］
以上説明した本実施形態によれば、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０の２本の円筒状部材で構成された傾斜状態表示装置１００により、従来の３本の円筒によって構成されたショベル角度指示器と同様の機能を発揮することができる。
これにより、建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けた状態で、アタッチメント３５０に対する突出量を少なくすることができるとともに、アタッチメント３５０の傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができる。
また、傾斜状態表示装置１００を軽量化することができるため、アタッチメント３５０に着脱する際などの操作性を向上させることができる。
以上説明した本実施形態によれば、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０の２本の円筒状部材で構成された傾斜状態表示装置１００により、従来の３本の円筒によって構成されたショベル角度指示器と同様の機能を発揮することができる。
これにより、建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けた状態で、アタッチメント３５０に対する突出量を少なくすることができるとともに、アタッチメント３５０の傾斜状態を表示させる設定を容易に行うことができる。
また、傾斜状態表示装置１００を軽量化することができるため、アタッチメント３５０に着脱する際などの操作性を向上させることができる。
【0078】
傾斜状態表示装置１００の振り子ドラム４０は、軸受部４７（軸部６１）よりも下方に錘部４９が設けられ、軸受部４７（軸部６１）よりも上方に移動部４８が設けられている。
このため、軸部６１の下方に錘部４９と移動部４８の両方を設けた場合と比較して、振り子ドラム４０の回動中心である軸部６１から重心位置までの距離を小さくすることができる。これにより、振り子ドラム４０に揺れが生じた場合には、振り子ドラム４０の揺れの振幅が大きくなる傾向はあるものの、振り子ドラム４０の揺れの周期を長くすることができる。
このため建設機械３００のオペレータＯＰ１は、従来よりも長い周期で揺れる振り子ドラム４０を見ながら建設機械３００（アタッチメント３５０）を操作することとなり、短い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械３００（アタッチメント３５０）の操作を行う場合よりも疲労感を抑制することができる。
また、振り子ドラム４０が長い周期で揺れている場合、オペレータＯＰ１は揺れの中心を見極めやすくなる。このため、振り子ドラム４０が停止していなくても、振れ止めドラム３０に対する振り子ドラム４０の回動状態を把握しやすくなり、アタッチメント３５０の傾斜状態を容易に把握することができる。
このため、軸部６１の下方に錘部４９と移動部４８の両方を設けた場合と比較して、振り子ドラム４０の回動中心である軸部６１から重心位置までの距離を小さくすることができる。これにより、振り子ドラム４０に揺れが生じた場合には、振り子ドラム４０の揺れの振幅が大きくなる傾向はあるものの、振り子ドラム４０の揺れの周期を長くすることができる。
このため建設機械３００のオペレータＯＰ１は、従来よりも長い周期で揺れる振り子ドラム４０を見ながら建設機械３００（アタッチメント３５０）を操作することとなり、短い周期で揺れる振り子ドラムを見ながら建設機械３００（アタッチメント３５０）の操作を行う場合よりも疲労感を抑制することができる。
また、振り子ドラム４０が長い周期で揺れている場合、オペレータＯＰ１は揺れの中心を見極めやすくなる。このため、振り子ドラム４０が停止していなくても、振れ止めドラム３０に対する振り子ドラム４０の回動状態を把握しやすくなり、アタッチメント３５０の傾斜状態を容易に把握することができる。
【0079】
傾斜状態表示装置１００のダミードラム５０は、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０と略同軸上であって、かつ、支持部１０の一部を覆うように支持部１０に対して着脱可能に取り付けられる。
このため、建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けた状態で、アタッチメント３５０に対する突出量を少なくしながら、ダミードラム５０を取り付けることができる。
また、基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有している。
オペレータＯＰ１は、略同一の視覚的特徴を有する基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９の位置が揃うように建設機械３００（アタッチメント３５０）を操作することにより、アタッチメント３５０を所定の初期設定姿勢ＰＡ１にすることができる。
略同一の基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９の位置を揃えることにより、オペレータＯＰ１は視覚的な安定感が得られるとともに、建設機械３００の操作に対する達成感を得ることができる。
これにより、オペレータＯＰ１は、建設機械３００の操作による疲労を感じにくくなり建設機械３００の操作に集中することができる。
このため、建設機械３００のアタッチメント３５０に取り付けた状態で、アタッチメント３５０に対する突出量を少なくしながら、ダミードラム５０を取り付けることができる。
また、基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９は、略同一のデザイン、マーク及びロゴから選択される少なくとも１つの視覚的特徴を有している。
オペレータＯＰ１は、略同一の視覚的特徴を有する基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９の位置が揃うように建設機械３００（アタッチメント３５０）を操作することにより、アタッチメント３５０を所定の初期設定姿勢ＰＡ１にすることができる。
略同一の基準識別部３５、回動位置識別部４５、および第２基準識別部５９の位置を揃えることにより、オペレータＯＰ１は視覚的な安定感が得られるとともに、建設機械３００の操作に対する達成感を得ることができる。
これにより、オペレータＯＰ１は、建設機械３００の操作による疲労を感じにくくなり建設機械３００の操作に集中することができる。
【0080】
［実施形態２］
次に、実施形態２に係る傾斜状態表示装置１００Ａおよび施工支援システム２００について説明する。
次に、実施形態２に係る傾斜状態表示装置１００Ａおよび施工支援システム２００について説明する。
【0081】
図１２は、本発明の実施形態２に係る傾斜状態表示装置１００Ａの支持部１０に反射部８０を取り付ける状態を示す正面図である。図１２に示すように、支持部１０は、第１支持部１１および第２支持部１２を有している。第１支持部１１は、傾斜状態表示装置１００Ａをアタッチメント３５０の上部に立設するために使用される。第１支持部１１は、ポール状の部材で構成されており、第１端部１１１から第２端部１１２に向けて軸方向に延びている。第１支持部１１の第１端部１１１と第２端部１１２の間には、第２支持部１２を介して振れ止めドラム３０、振り子ドラム４０、およびダミードラム５０が取り付けられている。
【0082】
第１支持部１１の第１端部１１１および第２端部１１２には、それぞれスタッドボルト１１３、１１４が固定されている。
【0083】
第１端部１１１のスタッドボルト１１３は、建設機械３００のアタッチメント３５０に固定された固定部１５に螺合させることにより、第１支持部１１をアタッチメント３５０に取り付けることができる。第２端部１１２のスタッドボルト１１４には、反射部８０を取り付けることができる。反射部８０は、測量装置（トータルステーション）２５０から出射される光波を再帰反射させるプリズム８１を備えている（図１４参照）。
【0084】
図１３は、反射部８０を取り付けた傾斜状態表示装置１００Ａをアタッチメント３５０（掘削用バケット３６０）に取り付けた状態を示す側面図である。図１３に示すように、傾斜状態表示装置１００Ａは、掘削用バケット３６０の上部に固定された固定部１５を介して取り付けられている。
【0085】
ここで、第１支持部１１は、掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１から延びる仮想の鉛直線Ｌ１と、第１支持部１１の軸方向とが一致するように、掘削用バケット３６０の上部に取り付けられるようにする。
【0086】
さらに、この状態において、掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１から、反射部８０の中心位置までの高さを正確に計測する。図１３では、掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１を地表ＧＬに接触させ、地表ＧＬから反射部８０の中心位置までの高さをＨ１としている。
【0087】
図１４は、本発明の実施形態２に係る傾斜状態表示装置１００Ａを用いた施工支援システム２００を示す図である。施工支援システム２００は、傾斜状態表示装置１００Ａ、測量装置２５０、および携帯情報端末２６０を備えている。
【0088】
測量装置２５０は、公知のトータルステーションである。測量装置２５０は、光波を出射させ、傾斜状態表示装置１００Ａに設けられた反射部８０で反射した光波を受光することにより測量を行う。
【0089】
具体的には、測量装置２５０から水平距離、垂直距離および角度を測定するための光波が出射され、反射部８０のプリズム８１に入射するとともに、プリズム８１から光波が平行に再帰反射される。測量装置２５０は、再帰反射された光波を検出し、反射部８０までの水平距離と垂直距離、および角度を測定するとともに、反射部８０の位置座標を算出する。測量装置２５０は、図示しない無線通信ネットワークによって、算出した測量結果を携帯情報端末２６０に送信する。
【0090】
携帯情報端末２６０は、測量装置２５０から送信される測量結果に基づいて、建設機械３００のアタッチメント３５０の下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する。
【0091】
携帯情報端末２６０の情報処理部では、受信した反射部８０の測量結果と、予め入力されている掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１から反射部８０の中心位置までの高さＨ１に基づいて、掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１の位置座標を算出する。掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１の位置座標は、施工中における現在の施工地点ＧＰ１の位置座標となる。
【0092】
また、携帯情報端末２６０には、予め設計図面上の計画高さデータが記憶されている。そして、設計図面上の計画高さデータと、掘削用バケット３６０の下端部（刃先）３６１の位置座標（施工地点ＧＰ１の位置座標）に基づいて、設計図面上の計画高さと施工中の地面の高さとの差異が算出される。算出された結果は、携帯情報端末２６０の表示部に表示される。これにより、建設機械３００のオペレータＯＰ１は、携帯情報端末２６０に表示された結果を参照しながら、施工を行うことができる。
【0093】
［実施形態２の効果］
以上説明した本実施形態によれば、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、第１支持部１１および第２支持部１２を介してアタッチメント３５０に取り付けられ、第１支持部１１の上部には、測量装置２５０から出射される光波を再帰反射させる反射部８０が取り付けられる。
このため、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０によってアタッチメント３５０の傾斜状態を把握する機能だけでなく、アタッチメント３５０の下端部の位置を測量装置２５０と反射部８０により遠隔で計測することができる。
これにより、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
以上説明した本実施形態によれば、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０は、第１支持部１１および第２支持部１２を介してアタッチメント３５０に取り付けられ、第１支持部１１の上部には、測量装置２５０から出射される光波を再帰反射させる反射部８０が取り付けられる。
このため、振れ止めドラム３０および振り子ドラム４０によってアタッチメント３５０の傾斜状態を把握する機能だけでなく、アタッチメント３５０の下端部の位置を測量装置２５０と反射部８０により遠隔で計測することができる。
これにより、比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
【0094】
アタッチメント３５０の下端部の位置を測量装置２５０と反射部８０により遠隔で計測し、携帯情報端末２６０は、建設機械３００のアタッチメント３５０の下端部の位置を算出するともに算出結果を表示する。
これにより、傾斜状態表示装置１００Ａを用いたシステムによって比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
これにより、傾斜状態表示装置１００Ａを用いたシステムによって比較的簡易なＩＣＴ施工を支援することができる。
【0095】
［変形例］
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述した実施形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施形態を適宜変形して実施することが可能である。
【0096】
例えば振れ止めドラム、振り子ドラム、ダミードラムの形状や、支持部の構成は実施形態のものに限定されない。振れ止めドラム、振り子ドラム、およびダミードラムに表示した基準識別部、回動位置識別部、および第２基準識別部も実施形態のものに限定されない。
【0097】
実施形態１および実施形態２では傾斜状態表示装置にダミードラムを取り付けたが、ダミードラムを取り付けずに傾斜状態表示装置を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0098】
本発明は、建設機械のアタッチメントに取り付けられ、アタッチメントの任意の初期設定姿勢に対する、アタッチメントの傾斜状態を表示する傾斜状態表示装置、および傾斜状態表示装置を用いた施工支援システムに適用可能である。
【符号の説明】
【0099】
１００ 傾斜状態表示装置
１０ 支持部
３０ 振れ止めドラム
３８ 規制部
４０ 振り子ドラム
４８ 移動部
３００ 建設機械
３５０ アタッチメント
ＰＡ１ 初期設定姿勢
１０ 支持部
３０ 振れ止めドラム
３８ 規制部
４０ 振り子ドラム
４８ 移動部
３００ 建設機械
３５０ アタッチメント
ＰＡ１ 初期設定姿勢
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】