金年会本申请是申请号为1.2、申请日为2016年12月27日、发明名称为“铲土机”的申请的分案申请。

　　铲土机的操作者操作各种操作杆来使附属装置工作，例如进行挖掘等工作，以使工作对象成为目标形状。这种挖掘工作中，操作者很难通过目视按目标形状准确地进行挖掘。

　　因此，已知有显示引导画面的液压铲土机的显示系统，所述引导画面包含目标面线、延长目标面线的延长线及铲斗的铲尖的位置，所述目标面线为表示基于表示工作对象的目标形状的设计面的位置信息的目标面的截面的线段(例如，参考专利文献1)。

　　用具备专利文献1所涉及的显示系统的铲土机进行工作时，也需要操作者根据经验判断从当前的地面形状如何进行挖掘工作。因此，如果不是熟练的工作人员，需要花费时间去完成挖掘工作，工作效率有可能下降。

　　根据本发明的一方式所涉及的铲土机，其具有：下部行走体，进行行走动作；上部回转体，回转自如地搭载于所述下部行走体；附属装置，安装于所述上部回转体；以及控制装置，控制所述铲土机，所述控制装置以使所述附属装置位于规定的线路上的方式计算出所述上部回转体的回转角度。

　　以下，参考附图，对用于实施发明的方式进行说明。各附图中，对相同结构部分标注相同符号，有时省略重复说明。

　　首先，对本发明的一实施方式所涉及的铲土机进行说明。图1是本发明的一实施方式所涉及的铲土机的侧视图。

　　铲土机的下部行走体1上经由回转机构2搭载有上部回转体3。上部回转体3上安装有动臂4。在动臂4的前端安装有斗杆5，在斗杆5的前端安装有铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。作为工作要件的动臂4、斗杆5及铲斗6构成挖掘附属装置。另外，附属装置也可以是地基挖掘附属装置、地面平整附属装置、疏浚附属装置等其他附属装置。

　　上部回转体3上设置有驾驶室10，并搭载有引擎11等动力源。并且，上部回转体3上安装有通信装置m1、定位装置m2、姿势检测装置m3及前方摄像机s1。

　　通信装置m1是控制铲土机与外部之间的通信的装置。本实施方式中，通信装置m1控制gnss(全球卫星导航系统：globalnavigationsatellitesystem)测量系统与铲土机之间的无线通信。具体而言，通信装置m1例如以每天1次的频率，在开始铲土机的工作时获取工作现场的地形信息。gnss测量系统例如采用网络型rtk-gnss定位方式。

　　定位装置m2是测定铲土机的位置及方向的装置。本实施方式中，定位装置m2是组装有电子罗盘的gnss接收机，测定铲土机的存在位置的纬度、经度、高度，且测定铲土机的方向。

　　前方摄像机s1是拍摄铲土机的前方的摄像装置。前方摄像机s1拍摄通过附属装置挖掘之后的地面形状。

　　图2是表示构成搭载于本实施方式所涉及的铲土机的姿势检测装置m3的各种传感器的输出内容的一例的铲土机的侧视图。具体而言，姿势检测装置m3包含动臂角度传感器m3a、斗杆角度传感器m3b、铲斗角度传感器m3c及车身倾斜传感器m3d。

　　动臂角度传感器m3a是获取动臂角度θ1的传感器，例如，包含检测动臂脚销的旋转角度的旋转角度传感器、检测动臂缸7的行程量的行程传感器、检测动臂4的倾斜角度的倾斜(加速度)传感器等。动臂角度θ1是在xz平面中，连结动臂脚销位置p1与斗杆连结销位置p2的线段相对于水平线的角度。

　　斗杆角度传感器m3b是获取斗杆角度θ2的传感器，例如，包含检测斗杆连结销的旋转角度的旋转角度传感器、检测斗杆缸8的行程量的行程传感器、检测斗杆5的倾斜角度的倾斜(加速度)传感器等。斗杆角度θ2是在xz平面中，连结斗杆连结销位置p2与铲斗连结销位置p3的线段相对于水平线的角度。

　　铲斗角度传感器m3c是获取铲斗角度θ3的传感器，例如，包含检测铲斗连结销的旋转角度的旋转角度传感器、检测铲斗缸9的行程量的行程传感器、检测铲斗6的倾斜角度的倾斜(加速度)传感器等。铲斗角度θ3是在xz平面中，连结铲斗连结销位置p3与铲斗铲尖位置p4的线段相对于水平线的角度。

　　车身倾斜传感器m3d是获取铲土机绕y轴的倾斜角θ4及铲土机绕x轴的倾斜角θ5(未图示)的传感器，例如包含2轴倾斜(加速度)传感器等。另外，图2中的xy平面是水平面。

　　图3是表示搭载于本实施方式所涉及的铲土机的驱动系统的结构例的图，以双重线表示机械动力传递线路，以实线表示高压液压管路，以虚线表示先导管路，以点线表示电控线路。

　　铲土机的驱动系统主要包含引擎11、主泵14l、14r、先导泵15、调节阀(controlvalve)17、操作装置26、操作内容检测装置29及30。

　　引擎11例如为以维持规定的转速的方式动作的柴油引擎。并且，引擎11的输出轴连接于主泵14l、14r及先导泵15的输入轴。

　　主泵14l、14r是用于经由高压液压管路向调节阀17供给工作油的装置，例如为斜板式可变容量型液压泵。主泵14l、14r的吐出压力通过吐出压力传感器18检测。通过吐出压力传感器18检测出的主泵14l、14r的吐出压力的值输出至30。

　　先导泵15是用于经由先导管路25向操作装置26等各种液压控制设备供给工作油的装置，例如为定量型液压泵。

　　调节阀17是控制铲土机中的液压系统的液压控制装置。调节阀17包含控制主泵14l、14r所吐出的工作油的流量的流量控制阀171～176。调节阀17通过流量控制阀171～176，对动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用1a(左用)、行走用1b(右用)及回转用2a中的一个或多个选择性地供给主泵14l、14r所吐出的工作油。另外，以下，将动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、行走用1a(左用)、行走用1b(右用)及回转用2a统称为“液压驱动器”。

　　操作装置26是操作者为了操作液压驱动器而使用的装置。本实施方式中，操作装置26通过先导管路25，向与液压驱动器分别对应的流量控制阀的先导端口供给先导泵15所吐出的工作油。另外，供给至各个先导端口的工作油的压力(先导压)是与和液压驱动器分别对应的操作装置26的操纵杆或踏板(未图示。)的操作方向及操作量相应的压力。

　　操作内容检测装置29是检测使用操作装置26的操作者的操作内容的装置。本实施方式中，操作内容检测装置29以压力形式检测与液压驱动器分别对应的操作装置26的操纵杆或踏板的操作方向及操作量，并对30输出检测出的值。另外，操作装置26的操作内容也可以利用电位差计等压力传感器以外的其他传感器的输出来导出。

　　30是用于控制铲土机的控制装置，例如由具备cpu、ram、非易失性存储器等的计算机构成。并且，30从rom读取与各种功能要件对应的程序来加载至ram，使cpu执行与各种功能要件对应的处理。

　　30连接于吐出压力传感器18、显示装置50、通信装置m1、定位装置m2、姿势检测装置m3及前方摄像机s1。30根据从吐出压力传感器18、通信装置m1、定位装置m2、姿势检测装置m3及前方摄像机s1输入的各种数据执行各种运算，并将运算结果输出至显示装置50。

　　显示装置50例如安装于驾驶室10的内部且操作者能够辨识显示画面的位置，显示基于30的运算结果。另外，显示装置50例如也可以是一体设置于操作者所佩戴的护目镜等的可佩戴设备。所显示的信息的辨识性得到提高，铲土机的操作者能够更高效地进行工作。

　　如图4所示，30包含地形数据库更新部31、位置坐标更新部32、地面形状获取部33、土质检测部34及推荐线。

　　地形数据库更新部31是更新地形数据库的功能要件，所述地形数据库以能够参考的方式体系性地构成工作现场的地形信息。本实施方式中，地形数据库更新部31例如在铲土机启动时通过通信装置m1获取工作现场的地形信息来更新地形数据库。地形数据库存储于非易失性存储器等中。并且，工作现场的地形信息例如以基于全球定位系统的三维地形模型记述。

　　位置坐标更新部32是更新表示铲土机的当前位置的坐标及方向的功能要件。本实施方式中，位置坐标更新部32根据定位装置m2的输出获取全球定位系统中的铲土机的位置坐标及方向，更新存储于非易失性存储器等中的与表示铲土机的当前位置的坐标及方向相关的数据。

　　地面形状获取部33是获取与工作对象的地面的当前形状相关的信息的功能要件。本实施方式中，地面形状获取部33根据由位置坐标更新部32更新的表示铲土机的当前位置的坐标及方向，从地形数据库更新部31所更新的地形信息获取工作对象的地面的挖掘之前的初始形状。

　　并且，地面形状获取部33根据通过姿势检测装置m3检测出的附属装置的姿势的过去的变化，计算用铲土机挖掘之后的工作对象的地面的当前形状。地面形状获取部33也可以根据前方摄像机s1对挖掘之后的地面的拍摄结果，计算用铲土机挖掘之后的工作对象的地面的当前形状。并且，地面形状获取部33还可以根据通过姿势检测装置m3检测出的附属装置的姿势的过去的变化及通过前方摄像机s1拍摄的挖掘之后的地面的图像数据双方，计算挖掘之后的工作对象的地面的当前形状。

　　如此，地面形状获取部33获取铲土机挖掘之前的工作对象的地面的初始形状，每次通过铲土机执行挖掘时，都计算挖掘之后的工作对象的地面的当前形状。地面形状获取部33例如在每次进行1个循环的挖掘时，计算挖掘之后的工作对象的地面的当前形状，所述1个循环的挖掘中，动臂4下降，斗杆5及铲斗6旋转而挖掘作为工作对象的地面，动臂4再次上升。

　　土质检测部34是检测工作对象的地面的土质的功能要件。土质检测部34根据挖掘时从吐出压力传感器18输出的主泵14l、14r的吐出压力，检测工作对象的地面的土质。土质检测部34根据姿势检测装置m3检测出的附属装置的姿势，判定铲斗6是否与工作对象的地面接触而执行挖掘，获取从吐出压力传感器18输出的吐出压力的值来检测土质。

　　例如，工作对象的地面为砂质土时，无需大的输出马力就能够进行挖掘，因此以输出马力变低的方式控制主泵14l、14r，主泵14l、14r的吐出压力变低。因此，例如在挖掘时通过吐出压力传感器18检测出的主泵14l、14r的吐出压力的值小于预先设定的阈值时，土质检测部34判定工作对象的地面为砂质土。

　　并且，例如工作对象的地面为粘性土时，挖掘需要大的输出马力，以使输出马力上升的方式控制主泵14l、14r，主泵14l、14r的吐出压力变高。因此，例如在挖掘时通过吐出压力传感器18检测出的主泵14l、14r的吐出压力的值为预先设定的阈值以上时，土质检测部34判定工作对象的地面为粘性土。

　　另外，除了砂质土及粘性土以外，土质检测部34还可以根据通过吐出压力传感器18检测的主泵14l、14r的吐出压力的值判定砾质土等。并且，土质检测部34也可以根据挖掘时的动臂缸压、斗杆缸压及铲斗缸压中的任一个以上来检测工作对象的地面的土质。

　　推荐线是计算在通过地面形状获取部33获取或计算出的工作对象的当前的地面形状中适于挖掘的推荐线路的功能要件。推荐线根据作为附属装置来安装的铲斗6的容量及通过土质检测部34检测出的工作对象的地面的土质，计算在工作对象的当前的地面形状中适于挖掘的推荐线路。本实施方式中，推荐线的铲尖的轨迹来表示。

　　推荐线以挖掘深度及挖掘长度规定推荐线路。例如，工作对象的地面为砂质土时，能够以低马力执行如使铲斗6较深地插入到地面并使其旋转的挖掘工作。因此，工作对象的地面为砂质土时，推荐线以挖掘深度深且挖掘长度短的方式计算推荐线路。挖掘深度及挖掘长度根据铲斗6的容量、最大承载负载等来求出。

　　并且，例如，工作对象的地面为粘性土时，如使铲斗6较深地插入到地面并使其旋转的挖掘工作中需要高马力，油耗等能耗有可能恶化。因此，工作对象的地面为粘性土时，推荐线以与工作对象的地面为砂质土时相比挖掘深度更浅且挖掘长度更长的方式计算推荐线路。

　　推荐线在每次通过铲土机执行挖掘时，都计算针对挖掘之后的工作对象的地面的当前形状的推荐线路。如上述，若通过铲土机进行1个循环的挖掘，则通过地面形状获取部33计算挖掘之后的工作对象的地面的当前形状。若通过地面形状获取部33计算出挖掘之后的工作对象的地面的当前形状，则推荐线计算适于对计算出的地面的当前形状进行挖掘的推荐线路。

　　并且，推荐线计算适于沿着计算出的推荐线的角度等附属装置的姿势。推荐线例如计算沿着推荐线的角度。另外，推荐线也可以分别计算适于沿着推荐线的角度。

　　推荐线输出通过地面形状获取部33获取或计算的工作对象的地面的当前形状、针对工作对象的地面的当前形状的推荐线路及沿着推荐线将从推荐线输出的工作对象的地面的当前形状及推荐线路显示于画面。并且，显示装置50将通过姿势检测装置m3检测的附属装置的当前位置及沿着推荐线的角度显示于画面。

　　图5是例示显示装置50所显示的图像51的图。图5中，例示有挖掘砂质土时的图像51。如图5所示，图像51中以实线的当前位置的铲斗当前位置61、工作对象的地面的当前形状71。

　　若由操作者操作铲土机的附属装置而铲斗6的铲尖插入到地面，则通过土质检测部34检测工作对象的地面的土质，并通过推荐线计算推荐线路。并且，推荐线计算沿着推荐线的角度。若通过推荐线计算出推荐线所示，以虚线显示针对工作对象的地面的当前形状71的推荐线。并且，作为附属装置的挖掘位置，以虚线显示沿着推荐线。

　　若操作者操作附属装置，则根据姿势检测装置m3的检测结果，铲斗当前位置61在图像51中以与实际动作相一致地变位的方式显示。操作者一边观察显示于显示装置50的图像51，一边以使铲斗6沿着推荐线动作的方式操作附属装置。并且，旋转操作铲斗6，以便与铲斗挖掘位置62、63、64所示的角度一致。

　　若由操作者操作附属装置，执行沿着推荐线个循环的挖掘工作结束，则图像51中的地面的当前形状71更新为挖掘之后的地面形状。挖掘之后的地面形状通过地面形状获取部33，根据由姿势检测装置m3检测出的附属装置的姿势的过去的变化及由前方摄像机s1拍摄的挖掘之后的地面的图像中的至少一个来计算。

　　并且，通过推荐线计算针对挖掘之后的地面的当前形状的推荐线中的推荐线。铲土机的操作者在每次用附属装置进行挖掘时，都能够一边观察更新显示于图像51的地面的当前形状71及推荐线，一边进行挖掘工作。

　　如此，铲土机的操作者通过一边观察显示于显示装置50的图像51一边操作附属装置来沿着推荐线路挖掘，能够在短时间内高效地进行工作。

　　图6是例示挖掘粘性土时显示于显示装置50的图像51的图。挖掘粘性土时，若与挖掘砂质土时相同地将铲斗6较深地插入到地面并使其旋转，则需要较大的输出，油耗等能耗有可能增加。因此，通过土质检测部34检测出工作对象的地面为粘性土时，通过推荐线，以与工作对象的地面为砂质土时(图5)相比，挖掘深度d2更浅(d2＜d1)且挖掘长度l2更长(l2＞l1)的方式计算推荐线路。

　　工作对象的地面为粘性土时也相同地，若执行沿着推荐线个循环的挖掘工作结束，则更新显示图像51中的地面的当前形状71及推荐线。

　　如此，通过显示与工作对象的地面的土质相应的推荐线路，例如，操作者不会将铲斗6过度深地插入到地面而使油耗等下降，能够根据工作对象的土质高效地进行挖掘工作。

　　如以上说明，根据本实施方式所涉及的铲土机，铲斗6的当前位置与工作对象的地面的当前形状及适于挖掘的推荐线。铲土机的操作者沿着推荐线路执行挖掘即可，因此即使对挖掘工作不熟练，也能够高效地执行工作。

　　上述第1实施方式中，作为每次由操作者操作附属装置而进行挖掘时，都更新地面的当前形状，并且计算并显示下一个推荐线路的实施方式来进行了说明。相对于此，第2实施方式中，需要进行多循环的挖掘工作才能够到达目标面附近时，预先计算多循环量的推荐线路，并综合显示。由此，操作者能够轻松地掌握还要进行几个循环的挖掘工作才能够到达目标面附近。

　　图7是例示对砂质土进行多循环挖掘时显示于显示装置的图像的图。与图5相同，图7所示的图像51中，以实线的当前位置的铲斗当前位置61、工作对象的地面的当前形状71。

　　若由操作者操作铲土机的附属装置而铲斗6的铲尖插入到地面，则通过土质检测部34检测工作对象的地面的土质。并且，通过推荐线推荐线推荐线循环的挖掘工作中的推荐线路。而且，通过推荐线推荐线的角度。

　　若通过推荐线推荐线所示，以虚线显示针对工作对象的地面的当前形状71的第1推荐线。并且，作为附属装置的挖掘位置，以虚线显示沿着推荐线。

　　在此，设为推荐线的位置。因此，推荐线推荐线的计算，则判定计算出的第1推荐线例如根据1个循环量的挖掘深度d2来设定。

　　判定为计算出的第1推荐线时，推荐线推荐线推荐线循环的挖掘工作时的推荐线的计算结束，则推荐线推荐线内。

　　判定为计算出的第2推荐线时，推荐线推荐线推荐线循环的挖掘工作时的推荐线的计算结束，则在推荐线推荐线内。

　　判定为计算出的第3推荐线内时，推荐线推荐线推荐线实施方式，操作者通过辨识所显示的推荐线路，能够在挖掘之前轻松地掌握到达目标面附近为止的挖掘工作的循环数。

　　上述第1实施方式中，作为根据土质计算推荐线路的实施方式来进行了说明。然而，用于计算推荐线路的要素并不限定于土质，也可以加入土质以外的要素来进行推荐线实施方式中，对作为土质以外的要素加入埋设物的大小、形状、位置来计算推荐线路的情况进行说明。

　　图8是例示加入埋设物来挖掘砂质土时显示于显示装置的图像的图。与图5相同，图8所示的图像51中，以实线的当前位置的铲斗当前位置61、工作对象的地面的当前形状71。

　　若由操作者操作铲土机的附属装置而铲斗6的铲尖插入到地面，则通过土质检测部34检测工作对象的地面的土质。在此，设为本实施方式的推荐线中，预先登录有土中的埋设物的大小、形状、位置。并且，若通过土质检测部34检测出土质，则本实施方式的推荐线中，以不与埋设物干涉的方式，根据该土质计算推荐线中，推荐线表示根据埋设物的大小、形状、位置及检测出的土质，通过推荐线计算出的推荐线中，作为比较对象，一并明示有未考虑埋设物的大小、形状、位置而计算出的推荐线所示，未考虑埋设物的大小、形状、位置而计算出的推荐线干涉。相对于此，考虑埋设物的大小、形状、位置而计算出的推荐线干涉。

　　如此，根据第3实施方式，能够计算并显示不与土中的埋设物干涉的推荐线所示，推荐线也可以根据预先登录的埋设物的大小、形状、位置，生成埋设物90的图像并显示于图像51。

　　上述各实施方式中，对作为推荐线路显示从侧面观察挖掘工作时的铲斗6的铲尖的位置，并且显示铲斗挖掘位置的情况进行了说明。相对于此，第4实施方式中，对作为推荐线路显示从上面观察挖掘工作时的铲斗6的铲尖的位置，并且显示铲斗挖掘位置及上部回转体3的回转方向(及回转角度)的情况进行说明。

　　通常，进行方形挖掘(squaresdigging)等挖掘工作时，操作者按每1循环使上部回转体3回转，以使铲斗6的铲尖的端部位于规定的线路上。

　　因此，本实施方式的推荐线中，作为从上面观察方形挖掘等挖掘工作时的图像，显示包含表示铲斗6的铲尖端部的位置的推荐线路、各循环中的铲斗挖掘位置及上部回转体3的回转方向(及回转角度)的图像。

　　图9是表示从上面观察挖掘工作时的图像的一例的图。如图9所示，图像51中显示表示铲斗6的铲尖端部的位置的推荐线中，以实线的当前位置的铲斗当前位置61、及铲斗当前位置61相对于基准方向200的绕回转中心300的回转方向201。另外，也可以除了回转方向201以外，还显示铲斗当前位置61相对于基准方向200的回转角度。

　　而且，图像51中，以虚线显示沿着推荐线挖掘时的各循环中的铲斗挖掘位置62、63、64。并且，以虚线的回转方向202～204。另外，也可以显示各个铲斗挖掘位置62、63、64相对于基准方向200的回转角度。

　　如此，通过除了从侧面观察挖掘工作时的推荐线路等以外，还显示从上面观察挖掘工作时的推荐线路等，铲土机的操作者能够高效地执行挖掘工作。

　　以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明，但本发明并不受限于上述实施方式，能够不脱离本发明的范围而对上述实施方式加以各种变形及置换。

　　本申请基于2015年12月28日申请的日本专利申请第号主张其优先权，该日本专利申请的所有内容通过参考援用于本申请。

　　1-下部行走体，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，30-，31-地形数据库更新部，32-位置坐标更新部，33-地面形状获取部，34-土质检测部，35-推荐线-姿势检测装置，s1-前方摄像机。