挖土机的制作方法

本发明涉及一种挖土机。

背景技术：

以往，已知有一种施工机械控制系统，其在通过使铲斗的铲尖从斜面的下端沿着设计面移动至上端而形成斜坡的工作中，自动调整铲斗的铲尖的位置(参考专利文献1。)。该系统能够通过自动调整铲斗的铲尖的位置而使所形成的斜坡与设计面相匹配。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-217137号公报

技术实现要素：

发明要解决的课题

然而，上述系统只是以沿设计面的方式自动调整铲斗的铲尖的位置。因此，作为精整面而形成的斜坡有可能混合存在软的部分和硬的部分。即，有可能形成硬度不均匀的精整面。

因此，期望提供一种支援形成更均质的精整面的挖土机。

用于解决课题的手段

本发明的实施方式所涉及的挖土机具备：下部行走体；上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；驾驶室，搭载于所述上部回转体；附属装置，安装于所述上部回转体；控制装置，根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成所述附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使所述端接附属装置以目标施工面为基准移动；及显示装置，显示与所述地面的凹凸有关的信息。

发明效果

通过上述方案，可提供一种支援形成更均质的精整面的挖土机。

附图说明

图1是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。

图2是表示图1的挖土机的驱动系统的结构例的图。

图3是表示搭载于图1的挖土机的液压系统的结构例的概略图。

图4a是将搭载于图1的挖土机的液压系统的一部分抽出的图。

图4b是将搭载于图1的挖土机的液压系统的一部分抽出的图。

图4c是将搭载于图1的挖土机的液压系统的一部分抽出的图。

图5是表示设备引导部的结构例的图。

图6是表示作用于挖土机的力的关系的概略图。

图7是斜坡精整工作时的附属装置的侧视图。

图8是表示目标压差与坡顶距离之间的关系的一例的图。

图9是表示斜坡精整工作中的铲斗的动作的图。

图10是表示通过斜坡精整支援控制而形成的斜坡的图。

图11是施工支援画面的显示例。

图12是具备空间识别装置的挖土机的俯视图。

图13是表示挖土机的管理系统的结构例的概略图。

具体实施方式

图1是作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100的侧视图。在挖土机100的下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。在上部回转体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的前端安装有作为端接附属装置的铲斗6。铲斗6可以为斜坡铲斗。

动臂4、斗杆5、铲斗6构成作为附属装置的一例的挖掘附属装置。而且，动臂4由动臂缸7驱动，斗杆5由斗杆缸8驱动，铲斗6由铲斗缸9驱动。在动臂4上安装有动臂角度传感器s1，在斗杆5上安装有斗杆角度传感器s2，在铲斗6上安装有铲斗角度传感器s3。

动臂角度传感器s1构成为检测动臂4的转动角度。在本实施方式中，动臂角度传感器s1为加速度传感器，其能够检测动臂4相对于上部回转体3的转动角度(以下，称为“动臂角度”。)。动臂角度例如在动臂4最下降时成为最小角度，随着提升动臂4而变大。

斗杆角度传感器s2构成为检测斗杆5的转动角度。在本实施方式中，斗杆角度传感器s2为加速度传感器，其能够检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下，称为“斗杆角度”。)。斗杆角度例如在斗杆5最关闭时成为最小角度，随着打开斗杆5而变大。

铲斗角度传感器s3构成为检测铲斗6的转动角度。在本实施方式中，铲斗角度传感器s3为加速度传感器，其能够检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下，称为“铲斗角度”。)。铲斗角度例如在铲斗6最关闭时成为最小角度，随着打开铲斗6而变大。

动臂角度传感器s1、斗杆角度传感器s2及铲斗角度传感器s3分别可以为利用可变电阻器的电位差计、检测相对应的液压缸的行程量的行程传感器、检测绕连结销的转动角度的旋转编码器、陀螺仪传感器或作为加速度传感器与陀螺仪传感器的组合的惯性测量装置(inertialmeasurementunit)等。

在本实施方式中，在动臂缸7中安装有动臂杆压传感器s7r及动臂缸底压传感器s7b。在斗杆缸8中安装有斗杆杆压传感器s8r及斗杆缸底压传感器s8b。在铲斗缸9中安装有铲斗杆压传感器s9r及铲斗缸底压传感器s9b。

动臂杆压传感器s7r检测动臂缸7的杆侧油室的压力(以下，称为“动臂杆压”。)，动臂缸底压传感器s7b检测动臂缸7的缸底侧油室的压力(以下，称为“动臂缸底压”。)。斗杆杆压传感器s8r检测斗杆缸8的杆侧油室的压力(以下，称为“斗杆杆压”。)，斗杆缸底压传感器s8b检测斗杆缸8的缸底侧油室的压力(以下，称为“斗杆缸底压”。)。铲斗杆压传感器s9r检测铲斗缸9的杆侧油室的压力(以下，称为“铲斗杆压”。)，铲斗缸底压传感器s9b检测铲斗缸9的缸底侧油室的压力(以下，称为“铲斗缸底压”。)。

在上部回转体3上设置有作为驾驶室的驾驶舱10且搭载有引擎11等动力源。并且，在上部回转体3上安装有控制器30、显示装置40、输入装置42、声音输出装置43、存储装置47、定位装置v1、机体倾斜传感器s4、回转角速度传感器s5、摄像装置s6及通信装置t1等。

控制器30构成为作为进行挖土机100的驱动控制的主控制部发挥功能。在本实施方式中，控制器30由包含cpu、ram及rom等的计算机构成。控制器30的各种功能例如通过cpu执行存储于rom中的程序来实现。各种功能例如包括引导(guide)由操作者对挖土机100进行手动直接操作或手动远程操作的设备引导功能、自动支援由操作者对挖土机100进行手动直接操作或手动远程操作的设备控制功能及在无人的状态下使挖土机100动作的自动控制功能等。控制器30中所包含的设备引导部50构成为能够执行设备引导功能、设备控制功能及自动控制功能。

显示装置40构成为显示各种信息。显示装置40可以经由can等通信网络连接于控制器30，也可以经由专用线连接于控制器30。

输入装置42构成为能够使操作者将各种信息输入到控制器30中。输入装置42例如为设置于驾驶舱10内的触控面板、设置于操作杆等的前端的旋钮开关及设置于显示装置40的周围的按钮开关等中的至少一个。

声音输出装置43构成为输出声音或语音。声音输出装置43例如可以为连接于控制器30的扬声器，也可以为蜂鸣器等警报器。在本实施方式中，声音输出装置43根据来自控制器30的声音输出指令来输出各种声音或语音。

存储装置47构成为存储各种信息。存储装置47例如为半导体存储器等非易失性存储介质。存储装置47可以存储在挖土机100的动作中由各种设备输出的信息，也可以存储在开始挖土机100的动作之前经由各种设备获取的信息。存储装置47例如可以存储经由通信装置t1等获取的与目标施工面有关的数据。目标施工面可以由挖土机100的操作者设定，也可以由施工管理者等设定。

定位装置v1构成为测定上部回转体3的位置。定位装置v1可以构成为能够测定上部回转体3的朝向。定位装置v1例如为gnss罗盘，其检测上部回转体3的位置及朝向并对控制器30输出检测值。因此，定位装置v1能够作为检测上部回转体3的朝向的朝向检测装置发挥功能。朝向检测装置也可以为安装于上部回转体3的方位传感器等。

机体倾斜传感器s4构成为检测上部回转体3的倾斜。在本实施方式中，机体倾斜传感器s4为检测相对于假想水平面的上部回转体3绕前后轴的前后倾斜角及绕左右轴的左右倾斜角的加速度传感器。上部回转体3的前后轴及左右轴例如在作为挖土机100的回转轴上的一点的挖土机中心点上相互正交。机体倾斜传感器s4也可以为加速度传感器与陀螺仪传感器的组合，也可以为惯性测量装置。

回转角速度传感器s5构成为检测上部回转体3的回转角速度。回转角速度传感器s5可以构成为能够检测或计算上部回转体3的回转角度。在本实施方式中，回转角速度传感器s5为陀螺仪传感器。回转角速度传感器s5也可以为分解器或旋转编码器等。

摄像装置s6构成为获取挖土机100周边的图像。在本实施方式中，摄像装置s6包括拍摄挖土机100的前方空间的前摄像机s6f、拍摄挖土机100的左方空间的左摄像机s6l、拍摄挖土机100的右方空间的右摄像机s6r及拍摄挖土机100的后方空间的后摄像机s6b。

摄像装置s6例如为具有ccd或cmos等摄像元件的单目摄像机，其将所拍摄的图像输出到显示装置40。摄像装置s6也可以为立体摄像机或距离图像摄像机等。

前摄像机s6f例如安装于驾驶舱10的顶棚即驾驶舱10的内部。但是，前摄像机s6f也可以安装于驾驶舱10的屋顶或动臂4的侧面等驾驶舱10的外部。左摄像机s6l安装于上部回转体3的上表面左端，右摄像机s6r安装于上部回转体3的上表面右端，后摄像机s6b安装于上部回转体3的上表面后端。

通信装置t1构成为控制与位于挖土机100的外部的外部设备的通信。在本实施方式中，通信装置t1控制经由卫星通信网、移动电话通信网及因特网等中的至少一个与外部设备进行通信。

图2是表示挖土机100的驱动系统的结构例的框图，分别用双重线、实线、虚线及点线示出机械动力传递管路、工作油管路、先导管路及电气控制管路。

挖土机100的驱动系统主要包括引擎11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压传感器28、操作压传感器29、控制器30、比例阀31及往复阀32等。

引擎11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中，引擎11例如为以维持规定的转速的方式动作的柴油引擎。引擎11的输出轴连结于主泵14及先导泵15的输入轴。

主泵14构成为经由工作油管路将工作油供给到控制阀17。在本实施方式中，主泵14为斜板式可变容量型液压泵。

调节器13构成为控制主泵14的吐出量。在本实施方式中，调节器13通过根据来自控制器30的控制指令调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。例如，控制器30根据操作压传感器29等的输出对调节器13输出控制指令，由此改变主泵14的吐出量。

先导泵15构成为经由先导管路向包括操作装置26及比例阀31等的各种液压控制设备供给工作油。在本实施方式中，先导泵15为固定容量型液压泵。但是，也可以省略先导泵15。在该情况下，先导泵15所承担的功能可以由主泵14来实现。即，主泵14可以与向控制阀17供给工作油的功能另外地，具备在通过节流器等降低工作油的压力之后向操作装置26及比例阀31等供给工作油的功能。

控制阀17为控制挖土机100中的液压系统的液压控制装置。在本实施方式中，控制阀17包括控制阀171～176。控制阀17能够将主泵14所吐出的工作油通过控制阀171～176选择性地供给到一个或多个液压致动器。控制阀171～176控制从主泵14流向液压致动器的工作油的流量及从液压致动器流向工作油罐的工作油的流量。液压致动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左侧行走用液压马达1l、右侧行走用液压马达1r及回转用液压马达2a。回转用液压马达2a可以为作为电动致动器的回转用电动发电机。

操作装置26为操作者用于操作致动器的装置。致动器包括液压致动器及电动致动器中的至少一个。在本实施方式中，操作装置26将先导泵15所吐出的工作油经由先导管路供给到控制阀17内的相对应的控制阀的先导端口。供给到每个先导端口的工作油的压力(先导压)原则上为与对应于每个液压致动器的操作装置26的操作方向及操作量相应的压力。操作装置26中的至少一个构成为能够将先导泵15所吐出的工作油经由先导管路及往复阀32供给到控制阀17内的相对应的控制阀的先导端口。但是，操作装置26也可以构成为使用电信号使控制阀171～176动作。在该情况下，控制阀171～176可以由电磁滑阀构成。

吐出压传感器28构成为检测主泵14的吐出压。在本实施方式中，吐出压传感器28对控制器30输出所检测出的值。

操作压传感器29构成为检测使用了操作装置26的操作者的操作内容。在本实施方式中，操作压传感器29以压力的形式检测与每个致动器相对应的操作装置26的操作方向及操作量，并对控制器30输出所检测出的值。操作装置26的操作内容也可以使用除操作压传感器以外的其他传感器来检测。

比例阀31配置于连接先导泵15与往复阀32的管路中，其构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中，比例阀31根据控制器30所输出的控制指令来动作。因此，控制器30能够与由操作者对操作装置26进行的操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31及往复阀32供给到控制阀17内的相对应的控制阀的先导端口。

往复阀32具有两个入口端口和一个出口端口。两个入口端口中的一个连接于操作装置26，另一个连接于比例阀31。出口端口连接于控制阀17内的相对应的控制阀的先导端口。因此，往复阀32能够使操作装置26所生成的先导压和比例阀31所生成的先导压中的高的先导压作用于相对应的控制阀的先导端口。

通过该结构，即使在对特定的操作装置26未进行操作的情况下，控制器30也能够使与该特定的操作装置26相对应的液压致动器动作。

接着，参考图3对搭载于挖土机100的液压系统的结构例进行说明。图3是表示搭载于图1的挖土机100的液压系统的结构例的概略图。在图3中，与图2同样地，分别用双重线、实线、虚线及点线示出机械动力传递管路、工作油管路、先导管路及电气控制管路。

液压系统使工作油从由引擎11驱动的主泵14l、14r经由中间旁通管路c1l、c1r、并联管路c2l、c2r循环至工作油罐。主泵14l、14r对应于图2的主泵14。

中间旁通管路c1l为通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175l及176l的工作油管路。中间旁通管路c1r为通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175r及176r的工作油管路。控制阀175l及控制阀175r对应于图2的控制阀175。控制阀176l及控制阀176r对应于图2的控制阀176。

控制阀171是为了将主泵14l所吐出的工作油供给到左侧行走用液压马达1l且将左侧行走用液压马达1l所吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀172是为了将主泵14r所吐出的工作油供给到右侧行走用液压马达1r且将右侧行走用液压马达1r所吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀173是为了将主泵14l所吐出的工作油供给到回转用液压马达2a且将回转用液压马达2a所吐出的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀174是用于将主泵14r所吐出的工作油供给到铲斗缸9且将铲斗缸9内的工作油排出到工作油罐的滑阀。

控制阀175l是为了将主泵14l所吐出的工作油供给到动臂缸7而切换工作油的流动的滑阀。控制阀175r是为了将主泵14r所吐出的工作油供给到动臂缸7且将动臂缸7内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀176l是为了将主泵14l所吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。控制阀176r是为了将主泵14r所吐出的工作油供给到斗杆缸8且将斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐而切换工作油的流动的滑阀。

并联管路c2l为与中间旁通管路c1l并行的工作油管路。当利用控制阀171、173及175l中的至少一个限制或切断了通过中间旁通管路c1l的工作油的流动时，并联管路c2l能够向更下游的控制阀供给工作油。并联管路c2r为与中间旁通管路c1r并行的工作油管路。当利用控制阀172、174及175r中的至少一个限制或切断了通过中间旁通管路c1r的工作油的流动时，并联管路c2r能够向更下游的控制阀供给工作油。

调节器13l通过根据主泵14l的吐出压等调节主泵14l的斜板偏转角来控制主泵14l的吐出量。调节器13r通过根据主泵14r的吐出压等调节主泵14r的斜板偏转角来控制主泵14r的吐出量。调节器13l及调节器13r对应于图2的调节器13。调节器13l例如通过根据主泵14l的吐出压的增大调节主泵14l的斜板偏转角来减少吐出量。关于调节器13r也相同。这是为了使由吐出压与吐出量之积表示的主泵14的吸收功率(吸收马力)不超过引擎11的输出功率(输出马力)。

吐出压传感器28l为吐出压传感器28的一例，其检测主泵14l的吐出压并对控制器30输出所检测出的值。关于吐出压传感器28r也相同。

在此，对图3的液压系统中采用的负控控制进行说明。

在中间旁通管路c1l中，在位于最下游的控制阀176l与工作油罐之间配置有节流器18l。主泵14l所吐出的工作油的流动被节流器18l限制。而且，节流器18l产生用于控制调节器13l的控制压。控制压传感器19l为用于检测该控制压的传感器，其对控制器30输出所检测出的值。

在中间旁通管路c1r中，在位于最下游的控制阀176r与工作油罐之间配置有节流器18r。主泵14r所吐出的工作油的流动被节流器18r限制。而且，节流器18r产生用于控制调节器13r的控制压。控制压传感器19r为用于检测该控制压的传感器，其对控制器30输出所检测出的值。

控制器30通过根据控制压传感器19l所检测出的控制压等调节主泵14l的斜板偏转角来控制主泵14l的吐出量。控制压越大，则控制器30越减少主泵14l的吐出量，控制压越小，则越增大主泵14l的吐出量。同样地，控制器30通过根据控制压传感器19r所检测出的控制压等调节主泵14r的斜板偏转角来控制主泵14r的吐出量。控制压越大，则控制器30越减少主泵14r的吐出量，控制压越小，则越增大主泵14r的吐出量。

具体而言，如图3所示，当挖土机100中的液压致动器均处于未被操作的待机状态时，主泵14l所吐出的工作油通过中间旁通管路c1l到达节流器18l。而且，主泵14l所吐出的工作油的流动使在节流器18l的上游产生的控制压增大。其结果，控制器30将主泵14l的吐出量减少至允许最小吐出量，抑制所吐出的工作油通过中间旁通管路c1l时的压力损失(抽吸损失)。同样地，在待机状态的情况下，主泵14r所吐出的工作油通过中间旁通管路c1r到达节流器18r。而且，主泵14r所吐出的工作油的流动使在节流器18r的上游产生的控制压增大。其结果，控制器30将主泵14r的吐出量减少至允许最小吐出量，抑制所吐出的工作油通过中间旁通管路c1r时的压力损失(抽吸损失)。

另一方面，当操作了任一液压致动器时，主泵14l所吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器相对应的控制阀流入到操作对象的液压致动器中。而且，主泵14l所吐出的工作油的流动使到达节流器18l的量减少或消失，降低在节流器18l的上游产生的控制压。其结果，控制器30增大主泵14l的吐出量，使足够的工作油循环到操作对象的液压致动器，以使操作对象的液压致动器可靠地驱动。同样地，当操作了任一液压致动器时，主泵14r所吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器相对应的控制阀流入到操作对象的液压致动器中。而且，主泵14r所吐出的工作油的流动使到达节流器18r的量减少或消失，降低在节流器18r的上游产生的控制压。其结果，控制器30增大主泵14r的吐出量，使足够的工作油循环到操作对象的液压致动器，以使操作对象的液压致动器可靠地驱动。

通过如上所述的结构，图3的液压系统在待机状态下能够抑制主泵14l及主泵14r中的浪费的能量消耗。浪费的能量消耗包括主泵14l所吐出的工作油在中间旁通管路c1l中产生的抽吸损失及主泵14r所吐出的工作油在中间旁通管路c1r中产生的抽吸损失。并且，当使液压致动器工作时，图3的液压系统能够将必要且足够的工作油从主泵14l及主泵14r供给到工作对象的液压致动器。

接着，参考图4a～图4c对使致动器自动动作的结构进行说明。图4a～图4c是将液压系统的一部分抽出的图。具体而言，图4a是将与动臂缸7的操作有关的液压系统部分抽出的图，图4b是将与斗杆缸8的操作有关的液压系统部分抽出的图，图4c是将与铲斗缸9的操作有关的液压系统部分抽出的图。

图4a中的动臂操作杆26a为操作装置26的一例，其用于操作动臂4。动臂操作杆26a利用先导泵15所吐出的工作油使与操作内容相应的先导压作用于控制阀175l及控制阀175r的各自的先导端口。具体而言，当向动臂提升方向操作了动臂操作杆26a时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀175l的右侧先导端口和控制阀175r的左侧先导端口。并且，当向动臂下降方向操作了动臂操作杆26a时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀176r的右侧先导端口。

操作压传感器29a为操作压传感器29的一例，其以压力的形式检测操作者对动臂操作杆26a的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作内容例如为操作方向及操作量(操作角度)等。

比例阀31al及比例阀31ar为比例阀31的一例，往复阀32al及往复阀32ar为往复阀32的一例。比例阀31al根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31al调整由从先导泵15经由比例阀31al及往复阀32al导入到控制阀175l的右侧先导端口及控制阀175r的左侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31ar根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31ar调整由从先导泵15经由比例阀31ar及往复阀32ar导入到控制阀175r的右侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31al能够调整先导压，以能够使控制阀175l及控制阀175r在任意的阀位置处停止。比例阀31ar能够调整先导压，以能够使控制阀175r在任意的阀位置处停止。

通过该结构，控制器30能够与由操作者进行的动臂提升操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31al及往复阀32al供给到控制阀175l的右侧先导端口及控制阀175r的左侧先导端口。即，控制器30能够使动臂4自动提升。并且，控制器30能够与由操作者进行的动臂下降操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31ar及往复阀32ar供给到控制阀175r的右侧先导端口。即，控制器30能够使动臂4自动下降。

图4b中的斗杆操作杆26b为操作装置26的另一例，其用于操作斗杆5。斗杆操作杆26b利用先导泵15所吐出的工作油使与操作内容相应的先导压作用于控制阀176l及控制阀176r的各自的先导端口。具体而言，当向斗杆关闭方向操作了斗杆操作杆26b时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀176l的右侧先导端口和控制阀176r的左侧先导端口。并且，当向斗杆打开方向操作了斗杆操作杆26b时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀176l的左侧先导端口和控制阀176r的右侧先导端口。

操作压传感器29b为操作压传感器29的另一例，其以压力的形式检测操作者对斗杆操作杆26b的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。操作内容例如为操作方向及操作量(操作角度)等。

比例阀31bl及比例阀31br为比例阀31的另一例，往复阀32bl及往复阀32br为往复阀32的另一例。比例阀31bl根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31bl调整由从先导泵15经由比例阀31bl及往复阀32bl导入到控制阀176l的右侧先导端口及控制阀176r的左侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31br根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31br调整由从先导泵15经由比例阀31br及往复阀32br导入到控制阀176l的左侧先导端口及控制阀176r的右侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31bl及比例阀31br分别能够调整先导压，以能够使控制阀176l及控制阀176r在任意的阀位置处停止。

通过该结构，控制器30能够与由操作者进行的斗杆关闭操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31bl及往复阀32bl供给到控制阀176l的右侧先导端口及控制阀176r的左侧先导端口。即，控制器30能够使斗杆5自动关闭。并且，控制器30能够与由操作者进行的斗杆打开操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31br及往复阀32br供给到控制阀176l的左侧先导端口及控制阀176r的右侧先导端口。即，控制器30能够使斗杆5自动打开。

图4c中的铲斗操作杆26c为操作装置26的又一例，其用于操作铲斗6。铲斗操作杆26c利用先导泵15所吐出的工作油使与操作内容相应的先导压作用于控制阀174的先导端口。具体而言，当向铲斗打开方向操作了铲斗操作杆26c时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀174的右侧先导端口。并且，当向铲斗关闭方向进行了操作时，使与操作量相应的先导压作用于控制阀174的左侧先导端口。

操作压传感器29c为操作压传感器29的又一例，其以压力的形式检测操作者对铲斗操作杆26c的操作内容，并对控制器30输出所检测出的值。

比例阀31cl及比例阀31cr为比例阀31的又一例，往复阀32cl及往复阀32cr为往复阀32的又一例。比例阀31cl根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31cl调整由从先导泵15经由比例阀31cl及往复阀32cl导入到控制阀174的左侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31cr根据控制器30所输出的电流指令来动作。而且，比例阀31cr调整由从先导泵15经由比例阀31cr及往复阀32cr导入到控制阀174的右侧先导端口的工作油所产生的先导压。比例阀31cl及比例阀31cr分别能够调整先导压，以能够使控制阀174在任意的阀位置处停止。

通过该结构，控制器30能够与由操作者进行的铲斗关闭操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31cl及往复阀32cl供给到控制阀174的左侧先导端口。即，控制器30能够使铲斗6自动关闭。并且，控制器30能够与由操作者进行的铲斗打开操作无关地将先导泵15所吐出的工作油经由比例阀31cr及往复阀32cr供给到控制阀174的右侧先导端口。即，控制器30能够使铲斗6自动打开。

挖土机100可以具备使上部回转体3自动回转的结构及使下部行走体1自动前进/后退的结构。在该情况下，与回转用液压马达2a的操作有关的液压系统部分、与左侧行走用液压马达1l的操作有关的液压系统部分及与右侧行走用液压马达1r的操作有关的液压系统部分可以构成为和与动臂缸7的操作有关的液压系统部分等相同。

接着，参考图5对控制器30中所包含的设备引导部50进行说明。设备引导部50例如构成为执行设备引导功能。在本实施方式中，设备引导部50例如将目标施工面与附属装置的工作部位之间的距离等工作信息传递给操作者。与目标施工面有关的数据例如为与完成施工时的施工面有关的数据，其预先存储于存储装置47中。与目标施工面有关的数据例如以基准坐标系来表现。基准坐标系例如为世界测地系统。世界测地系统为在地球的重心设定原点，在格林威治子午线与赤道的交点的方向上取x轴，在东经90度的方向上取y轴，而且在北极方向上取z轴的三维正交xyz坐标系。操作者可以将施工现场的任意点规定为基准点，并根据构成目标施工面的各点与基准点之间的相对位置关系来设定目标施工面。附属装置的工作部位例如为铲斗6的铲尖或铲斗6的背面等。设备引导部50通过经由显示装置40及声音输出装置43等中的至少一个将工作信息传递给操作者来引导挖土机100的操作。

设备引导部50可以执行自动支援由操作者对挖土机100进行手动直接操作及手动远程操作的设备控制功能。例如，当操作者手动进行挖掘操作时，设备引导部50可以使动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自动动作，以使目标施工面与铲斗6的前端位置一致。或者，设备引导部50可以执行在无人状态下使挖土机100动作的自动控制功能。

在本实施方式中，设备引导部50组装于控制器30中，但也可以为与控制器30分开设置的控制装置。在该情况下，设备引导部50例如与控制器30同样地由包括cpu及内部存储器的计算机构成。而且，设备引导部50的各种功能通过由cpu执行存储于内部存储器中的程序来实现。并且，设备引导部50与控制器30通过can等通信网络连接成能够相互通信。

具体而言，设备引导部50从动臂角度传感器s1、斗杆角度传感器s2、铲斗角度传感器s3、机体倾斜传感器s4、回转角速度传感器s5、摄像装置s6、定位装置v1、通信装置t1及输入装置42等获取信息。而且，设备引导部50例如根据所获取的信息来计算铲斗6与目标施工面之间的距离，并通过声音及图像显示将铲斗6与目标施工面之间的距离的大小传递给挖土机100的操作者。为此，设备引导部50具有位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53及自动控制部54。

位置计算部51构成为计算定位对象的位置。在本实施方式中，位置计算部51计算附属装置的工作部位在基准坐标系中的坐标点。具体而言，位置计算部51根据动臂4、斗杆5及铲斗6的各自的转动角度来计算铲斗6的铲尖的坐标点。

距离计算部52构成为计算两个定位对象之间的距离。在本实施方式中，距离计算部52计算铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离。

信息传递部53构成为将各种信息传递给挖土机100的操作者。在本实施方式中，信息传递部53将距离计算部52所计算出的各种距离的大小传递给挖土机100的操作者。具体而言，信息传递部53使用视觉信息及听觉信息将铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小传递给挖土机100的操作者。

例如，信息传递部53可以使用声音输出装置43的断续声音将铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小传递给操作者。在该情况下，铅垂距离越小，则信息传递部53可以越缩短断续声音的间隔。信息传递部53也可以使用连续声音，并且可以改变声音的高低及强弱等中的至少一个来表示铅垂距离的大小的差异。并且，信息传递部53也可以在铲斗6的铲尖处于比目标施工面低的位置时发出警报。警报例如为比断续声音明显大的连续声音。

信息传递部53也可以将铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离的大小作为工作信息而显示于显示装置40。显示装置40例如将从信息传递部53接收到的工作信息与从摄像装置s6接收到的图像数据一起显示于画面。信息传递部53例如可以使用模拟仪表的图像或条形图指示器的图像等将铅垂距离的大小传递给操作者。

自动控制部54构成为通过使致动器自动动作来支援由操作者进行的挖土机100的手动直接操作及手动远程操作。例如，当操作者手动进行斗杆关闭操作时，自动控制部54可以使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩，以使目标施工面与铲斗6的铲尖的位置一致。在该情况下，操作者例如仅通过向关闭方向操作斗杆操作杆，便能够一边使铲斗6的铲尖与目标施工面一致一边关闭斗杆5。可以构成为在按下作为输入装置42之一的规定的开关时执行该自动控制。规定的开关例如为设备控制开关，其可以作为旋钮开关而配置于操作装置26的前端。

自动控制部54可以为了使上部回转体3与目标施工面正对而使回转用液压马达2a自动旋转。在该情况下，操作者仅通过按下规定的开关，便能够使上部回转体3与目标施工面正对。或者，操作者仅通过按下规定的开关，便能够使上部回转体3与目标施工面正对且开始设备控制功能。

在本实施方式中，自动控制部54能够通过个别地且自动地调整作用于与各致动器相对应的控制阀的先导压来使各致动器自动动作。

自动控制部54可以为了支援斜坡精整工作而使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩。斜坡精整工作为一边将铲斗6的背面按压于地面上一边沿着目标施工面向跟前拉动铲斗6的工作。例如，当操作者手动进行了斗杆关闭操作时，自动控制部54使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩。这是为了一边以规定的按压力将铲斗6的背面按压于作为完成前的斜坡的斜面上，一边使铲斗6沿着作为完成后的斜坡的目标施工面移动。可以构成为在按下斜坡精整开关等规定的开关时执行与该斜坡精整有关的自动控制(以下，称为“斜坡精整支援控制”。)。通过该斜坡精整支援控制，操作者仅通过向关闭方向操作斗杆操作杆26b，便能够执行斜坡精整工作。

在斜坡精整工作中，若按压力强，则挖土机100的机体会浮起，根据情况，挖土机100的位置偏离而对其后的设备控制功能等带来不良影响。相反地，若按压力弱，则会形成软的斜坡。并且，铲斗6的背面施加于地面的力根据附属装置的姿势而变化。因此，在通过手动直接操作及手动远程操作进行斜坡精整工作时，难以维持适当的按压力。自动控制部54能够通过斜坡精整支援控制来解决这些问题。

接着，参考图6对基于控制器30的工作反作用力的计算进行说明。另外，图6是表示作用于挖土机100的力的关系的概略图。在图6的例子中，当使工作部位沿着目标施工面移动以使地形成为与目标施工面(在图6中为水平面)的形状相同时，挖土机100使动臂4对应于斗杆5的关闭动作而上下动作。此时，斗杆5的关闭动作时所产生的斗杆推力传递到动臂缸7。因此，以下对斗杆推力传递到动臂缸7时的力的关系进行说明。

在图6中，点p1表示上部回转体3与动臂4的连结点，点p2表示上部回转体3与动臂缸7的缸的连结点。并且，点p3表示动臂缸7的杆7c与动臂4的连结点，点p4表示动臂4与斗杆缸8的缸的连结点。并且，点p5表示斗杆缸8的杆8c与斗杆5的连结点，点p6表示动臂4与斗杆5的连结点。并且，点p7表示斗杆5与铲斗6的连结点，点p8表示铲斗6的前端，点p9表示铲斗6的背面6b上的规定点pa。另外，在图6中，为了清楚起见而省略了铲斗缸9的图示。

并且，在图6中将连结点p1及点p3的直线与水平线之间的角度设为动臂角度θ1，将连结点p3及点p6的直线与连结点p6及点p7的直线之间的角度设为斗杆角度θ2，将连结点p6及点p7的直线与连结点p7及点p8的直线之间的角度设为铲斗角度θ3来表示。

另外，在图6中，距离d1表示发生机体的浮起时的旋转中心rc与挖土机100的重心gc之间的水平距离，即包含挖土机100的质量m与重力加速度g之积的重力m·g的作用线的直线与旋转中心rc之间的距离。而且，距离d1与重力m·g的大小之积表示绕旋转中心rc的第1力的力矩的大小。另外，记号“·”表示“×”(乘法运算记号)。

旋转中心rc的位置例如根据回转角速度传感器s5的输出来确定。例如，当下部行走体1的前后轴与上部回转体3的前后轴之间的角度即回转角度为0度时，下部行走体1与接地面接触的部分中的后端成为旋转中心rc，当回转角度为180度时，下部行走体1与接地面接触的部分中的前端成为旋转中心rc。并且，当回转角度为90度或270度时，下部行走体1与接地面接触的部分中的侧端成为旋转中心rc。

并且，在图6中，距离d2表示旋转中心rc与点p9之间的水平距离，即包含工作反作用力fr中的与地面(在图6中为水平面)垂直的分量fr1的作用线的直线与旋转中心rc之间的距离。分量fr2为工作反作用力fr中的与地面平行的分量。而且，距离d2与分量fr1的大小之积表示绕旋转中心rc的第2力的力矩的大小。另外，在图6的例子中，工作反作用力fr相对于铅垂轴形成工作角度θ，工作反作用力fr的分量fr1由fr1＝fr·cosθ表示。并且，根据动臂角度θ1、斗杆角度θ2及铲斗角度θ3计算工作角度θ。该工作反作用力fr中的与地面(在图6中为水平面)垂直的分量fr1表示地面相对于目标施工面沿垂直方向被按压。

并且，在图6中，距离d3表示连结点p2及点p3的直线与旋转中心rc之间的距离，即包含欲拉出动臂缸7的杆7c的力fb的作用线的直线与旋转中心rc之间的距离。而且，距离d3与力fb的大小之积表示绕旋转中心rc的第3力的力矩的大小。在图6的例子中，欲拉出动臂缸7的杆7c的力fb是由作用于作为铲斗6的背面6b上的规定点pa的点p9的工作反作用力产生的。

并且，在图6中，距离d4表示包含工作反作用力fr的作用线的直线与点p6之间的距离。而且，距离d4与工作反作用力fr的大小之积表示绕点p6的第1力的力矩的大小。

并且，在图6中，距离d5表示连结点p4及点p5的直线与点p6之间的距离，即包含关闭斗杆5的斗杆推力fa的作用线的直线与点p6之间的距离。而且，距离d5与斗杆推力fa的大小之积表示绕点p6的第2力的力矩的大小。

在此，假设工作反作用力fr的分量fr1欲使挖土机100绕旋转中心rc浮起的力的力矩的大小能够由欲拉出动臂缸7的杆7c的力fb欲使挖土机100绕旋转中心rc浮起的力的力矩的大小替换。在该情况下，由以下(1)式表示绕旋转中心rc的第2力的力矩的大小与绕旋转中心rc的第3力的力矩的大小之间的关系。

fr1·d2＝fr·cosθ·d2＝fb·d3……(1)

并且，认为斗杆推力fa欲使斗杆5绕点p6关闭的力的力矩的大小与工作反作用力fr欲绕点p6打开斗杆5的力的力矩的大小平衡。在该情况下，由以下(2)式及(2)'式表示绕点p6的第1力的力矩的大小与绕点p6的第2力的力矩的大小之间的关系。另外，记号“/”表示“÷”(除法运算记号)。

fa·d5＝fr·d4……(2)

fr＝fa·d5/d4……(2)'

并且，根据(1)式及(2)式，由以下(3)式表示欲拉出动臂缸7的杆7c的力fb。

fb＝fa·d2·d5·cosθ/(d3·d4)……(3)

另外，如图6的x-x剖视图所示，若将面向动臂缸7的杆侧油室7r的活塞的环状受压面的面积设为面积ab并将杆侧油室7r中的工作油的压力设为动臂杆压pb，则欲拉出动臂缸7的杆7c的力fb由fb＝pb·ab表示。因此，由以下(4)式及(4)'式表示(3)式。另外，动臂杆压pb基于动臂杆压传感器s7r的输出。

pb＝fa·d2·d5·cosθ/(ab·d3·d4)……(4)

fa＝pb·ab·d3·d4/(d2·d5·cosθ)……(4)'

并且，距离d1为常数，距离d2～d5与工作角度θ同样地为根据挖掘附属装置的姿势即动臂角度θ1、斗杆角度θ2及铲斗角度θ3来确定的值。具体而言，距离d2根据动臂角度θ1、斗杆角度θ2及铲斗角度θ3来确定，距离d3根据动臂角度θ1来确定，距离d4根据铲斗角度θ3来确定，距离d5根据斗杆角度θ2来确定。

控制器30能够使用上述计算式来计算出工作反作用力fr。并且，控制器30能够通过在斜坡精整工作中计算工作反作用力fr来计算工作反作用力fr中的与斜坡垂直的分量的大小作为按压力的大小。另外，由斗杆推力fa(参考图6。)产生的工作反作用力fr成为欲拉出动臂缸7的杆7c的力。

接着，参考图7对斜坡精整支援控制的详细内容进行说明。图7是斜坡精整工作时的附属装置的侧视图，包含斜坡的铅垂截面。

挖土机100的操作者在斜坡的粗略的精整结束的阶段在目标施工面tp中的与坡脚相对应的位置pb处使铲斗6的背面6b上的规定点pa与目标施工面tp一致。在“斜坡的粗略的精整结束的阶段”中，如图7所示，斜坡处于在目标施工面tp上残留有一定程度的厚度w的土的状态。操作者在位置pb处使规定点pa与目标施工面tp一致或者在移动至附近的状态下按下斜坡精整开关，向斗杆关闭方向操作斗杆操作杆26b。另外，在图7中示出向斗杆关闭方向操作斗杆操作杆26b之后的状态。

设备引导部50的自动控制部54随着斜坡精整开关的按下而开始进行斜坡精整支援控制。而且，自动控制部54根据操作者的斗杆关闭操作使动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩。这是为了一边以规定的按压力将铲斗6的背面6b按压于斜坡上，一边使铲斗6向箭头ar1所示的方向移动。即，是为了使铲斗6的背面6b上的规定点pa沿着目标施工面tp移动。如此，自动控制部54通过与操纵杆操作量相应的位置控制或速度控制使铲斗6的背面6b上的规定点pa向沿目标施工面tp的方向移动。在位置控制的情况下，操纵杆操作量越大，则自动控制部54越将与当前的规定点pa分离的目标施工面tp上的位置作为目标位置而使规定点pa移动。在速度控制的情况下，操纵杆操作量越大，则自动控制部54生成速度指令值并使规定点pa移动，以使规定点pa沿着目标施工面tp越快地移动。在目标施工面tp的垂直方向上，自动控制部54以将铲斗6的背面6b上的规定点pa按压于地面上的按压力成为规定值f1的方式进行控制。

自动控制部54例如随着通过斗杆关闭操作形成的斗杆角度θ2(参考图6。)的减小而使动臂角度θ1(参考图6。)自动增大，以使规定点pa沿着相对于水平面形成角度α的目标施工面tp移动。即，自动控制部54使动臂缸7自动伸长。此时，自动控制部54可以使铲斗角度θ3(参考图6。)自动增大，以在铲斗6的背面6b与目标施工面tp之间维持角度β。即，自动控制部54可以使铲斗缸9自动收缩。

如此，自动控制部54一边压缩位于地面与铲斗6的背面6b之间的土一边提升铲斗6，以使地面被铲斗6的背面6b按压而成为目标施工面tp，由此能够一边产生垂直按压斜坡的力，一边使铲斗6的背面6b上的规定点pa沿着目标施工面tp移动。

具体而言，自动控制部54使附属装置动作，以使铲斗6的背面6b上的规定点pa被按压于斜坡上。例如，使附属装置动作，以使将规定点pa垂直地按压于作为目标施工面tp的斜坡上的按压力维持在规定值f1。规定值f1可以为预先登记的值，也可以为通过输入装置42等输入的值。

如此，一边将向目标施工面tp的垂直方向的按压力维持在规定值f1一边使铲斗6的背面6b上的规定点pa沿着目标施工面tp移动时，自动控制部54能够通过检测附属装置的姿势的变化来获取与地面的凹凸有关的信息。

如图6所示，由斗杆推力fa产生的工作反作用力fr成为欲拉出动臂缸7的杆7c的力。因此，在本实施方式中，自动控制部54以使动臂杆压与动臂缸底压的压差(以下，称为“动臂压差”。)成为规定的目标压差dp的方式控制规定点pa的移动方向。其结果，按压力维持在规定值f1。目标压差dp根据目标施工面的角度α及附属装置的姿势等而变化。图8是表示与角度α的目标施工面有关的目标压差dp与坡顶距离l之间的关系的一例的图。坡顶距离l为坡顶与规定点pa之间的距离。与坡顶相对应的位置pt(参考图7。)例如事前被设定为基准坐标系中的坐标点。在图8中示出随着坡顶距离l减少即随着铲斗6靠近挖土机100的机体而目标压差dp变小的关系。另外，目标压差dp与坡顶距离l之间的关系也可以为非线性关系。如此，通过根据目标施工面的角度α及附属装置的姿势等改变目标压差dp，自动控制部54能够将按压力维持在规定值f1。

自动控制部54例如按每个规定的控制周期根据位置计算部51所计算出的规定点pa的当前位置来计算坡顶距离l。而且，自动控制部54参考存储有如图8所示的关系的查找表来导出与坡顶距离l相对应的目标压差dp。并且，自动控制部54根据动臂缸底压传感器s7b及动臂杆压传感器s7r的各自的检测值来导出动臂压差。而且，自动控制部54根据该动臂压差与目标压差dp之差来确定铲斗6的背面6b上的规定点pa的移动方向。

例如，当当前的动臂压差小于目标压差dp时，如图7所示，自动控制部54以使在规定点pa的移动方向与目标施工面tp之间形成角度γ的方式确定规定点pa的移动方向。并且，以当前的动臂压差越小于目标压差dp，则角度γ变得越大的方式确定规定点pa的移动方向。自动控制部54进行位置控制或速度控制，以使铲斗6向该规定点pa的移动方向移动。这是为了使铲斗6的背面6b施加于目标施工面tp的与目标施工面tp垂直的方向的按压力成为规定值f1。在该情况下，作用于与目标施工面tp平行的方向的力为f2。并且，合力f为与目标施工面tp平行的分量即f2和向与目标施工面tp垂直的方向的按压力(规定值f1)的合力。即，当当前的动臂压差小于目标压差dp时，自动控制部54使规定点pa向相对于水平面小于角度α的角度(α-γ)的方向移动。

当当前的动臂压差大于目标压差dp时，自动控制部54以使角度γ成为负值的方式，即以比目标施工面tp更朝上的方式确定规定点pa的移动方向。并且，当当前的动臂压差与目标压差dp相等时，以使角度γ成为零的方式，即以规定点pa跟随目标施工面tp的方式确定规定点pa的移动方向。

自动控制部54也可以代替动臂压差而为了直接检测斗杆推力fa以使斗杆杆压与斗杆缸底压的压差(以下，称为“斗杆压差”。)成为规定的目标压差的方式控制附属装置来使按压力维持在规定值f1。并且，自动控制部54也可以代替动臂压差而通过以使铲斗杆压与铲斗缸底压的压差成为规定的目标压差的方式控制附属装置来使按压力维持在规定值f1。另外，规定的目标压差被设定为根据挖掘附属装置的姿势的变化而变化，以使与挖掘附属装置的姿势的差异无关地按压力维持在规定值f1。或者，自动控制部54也可以通过以使挖掘反作用力等工作反作用力中的与斜坡垂直的分量成为规定的目标值的方式控制附属装置来使按压力维持在规定值f1。另外，根据动臂角度、斗杆角度、铲斗角度、动臂杆压及面向动臂缸7的杆侧油室7r的活塞的环状受压面的面积等来计算工作反作用力。并且，规定的目标值根据目标施工面的角度α及附属装置的姿势等而变化。

并且，如图7所示，自动控制部54也可以通过以使在斜坡精整工作中计算的工作反作用力fr中的与斜坡垂直的分量fr1成为规定的目标值的方式控制附属装置来使按压力维持在规定值f1。

通过将按压力维持在规定值f1的上述控制，当斜坡软时，铲斗6的背面6b上的规定点pa在比目标施工面tp深的部分移动，当斜坡硬时，在比目标施工面tp浅的部分移动。图9是表示斜坡精整工作中的铲斗6的动作的图，对应于图7。图9的用实线描绘的附属装置表示当前的附属装置的姿势。图9的虚线表示对标准硬度的斜坡执行了斜坡精整支援控制时的经过规定时间之后的铲斗6的背面6b。“标准硬度的斜坡”是指具有执行了将铲斗6的背面6b以规定值f1的按压力按压于斜坡上的斜坡精整支援控制时自动控制部54能够使规定点pa沿着目标施工面tp移动的程度的硬度的斜坡。而且，单点划线表示对比较软的斜坡执行了斜坡精整支援控制时的经过规定时间之后的铲斗6的背面6b。双点划线表示对比较硬的斜坡执行了斜坡精整支援控制时的经过规定时间之后的铲斗6的背面6b。如此，当斜坡软时，铲斗6的背面6b上的规定点pa如单点划线所示在比目标施工面tp深的部分移动，当斜坡硬时，如双点划线所示在比目标施工面tp浅的部分移动。

自动控制部54继续执行上述斜坡精整支援控制，例如直至铲斗6的背面6b上的规定点pa到达目标施工面tp中的与坡顶相对应的位置pt或者直至斜坡精整开关再次被按下。自动控制部54可以构成为当规定点pa到达位置pt时，通过显示装置40及声音输出装置43等中的至少一个将其内容通知给操作者。

图10是通过斜坡精整支援控制而形成的斜坡的剖视图，对应于图7及图9。如图10所示，设备引导部50能够在粗略的精整结束的阶段的斜坡中比较软的部分形成比目标施工面tp深的部分即凹部r1，并在比较硬的部分形成比目标施工面tp浅的部分即凸部r2。

当凹部r1相对于目标施工面tp的深度超过规定的深度时，设备引导部50可以输出警报。设备引导部50例如可以将表示斜坡软的文本信息显示于显示装置40，也可以从声音输出装置43输出表示该内容的语音信息。在该情况下，设备引导部50可以使附属装置停止动作。关于凸部r2相对于目标施工面tp的高度超过规定的高度的情况也相同。

具体而言，设备引导部50例如在一个行程的斜坡精整工作时使铲斗6从坡脚移动至坡顶之后，导出通过该一个行程的斜坡精整工作而形成的斜坡与目标施工面tp之间的高低差(铅垂距离)的分布。铅垂距离的分布例如由在连结坡脚和坡顶的线段上以规定间隔配置的各点处的铅垂距离表示。设备引导部50例如根据执行一个行程的斜坡精整工作时的铲斗6的背面6b上的规定点pa的轨跡来导出各点处的铅垂距离。或者，设备引导部50可以在执行一个行程的斜坡精整工作之后，根据超声波传感器、毫米波雷达、单目摄像机、立体摄像机、lidar、距离图像传感器或红外线传感器等的输出来导出各点处的铅垂距离。

而且，设备引导部50对各点处的每个铅垂距离与基准距离进行比较。基准距离例如可以为预先登记的值，也可以为按每个工作现场设定的值。

例如，当所有铅垂距离为基准距离x(典型地，几十mm)以下时，即，当所形成的斜坡上的各点的高度在目标施工面tp±x的范围内时，设备引导部50判定为斜坡按照目标施工面tp形成。另一方面，当至少一个点处的铅垂距离超出基准距离时，设备引导部50判定为斜坡未按照目标施工面tp形成。此时，设备引导部50在绝对坐标系或相对坐标系中识别哪个位置(坐标)未按照目标施工面tp形成。而且，设备引导部50能够根据与该位置(坐标)有关的信息来进行诱导操作者基于画面显示进行回填工作或削取工作及附属装置的控制等。

当判定为斜坡未按照目标施工面tp形成时，设备引导部50可以输出警报。

设备引导部50可以构成为能够将与凹部r1及凸部r2有关的信息显示于显示装置40。例如，设备引导部50将执行了斜坡精整支援控制时的铲斗6的背面6b上的规定点pa的轨跡作为与通过斜坡精整支援控制而形成的斜坡的当前的形状有关的信息而进行记录。而且，对与目标施工面tp有关的信息和与斜坡的当前的形状有关的信息进行比较来确定比目标施工面tp深的部分即凹部r1的范围。而且，在显示于显示装置40的与斜坡有关的图像上重叠显示与凹部r1的范围有关的图像。关于比目标施工面tp浅的部分即凸部r2也相同。

图11表示包含与施工区域中的斜坡有关的图像的施工支援画面v40的显示例。施工支援画面v40包含表示从正上方观察从挖土机100观察时呈下坡斜度的斜坡的状态的图形。图形的一部分可以为摄像装置s6所拍摄的图像。

在图11的例子中，施工支援画面v40包含表示斜坡精整(最终精整)结束的状态的图像g1、表示粗略的精整结束的状态的图像g2、表示凹部r1的图像g3、表示凸部r2的图像g4、表示坡脚的图像g5、表示坡顶的图像g6及表示挖土机100的图像g10。

图像g1表示最终精整结束的斜坡，即通过斜坡精整支援控制而形成的斜坡的范围。图像g2表示粗略的精整结束的斜坡，即现在开始要实施最终精整的斜坡的范围。图像g10可以以根据挖土机100的实际动作而变化的方式显示。但是，也可以省略图像g10。

挖土机100的操作者能够通过观察施工支援画面v40来直观地掌握凹部r1及凸部r2的位置及范围。因此，操作者例如能够通过在凹部r1堆积土且进行碾压来对斜坡进行整形且加固。并且，通过使用铲斗6的铲尖的挖掘削取凸部r2来对斜坡进行整形。

挖土机100的操作者可以在对堆积了土且进行了碾压的整形部分再次实施斜坡精整时利用斜坡精整支援控制。操作者例如在该整形部分中的最靠近坡脚的位置处使铲斗6的背面6b上的规定点pa与目标施工面tp一致的状态下按下斜坡精整开关。自动控制部54可以使附属装置自动移动，以在该整形部分中的最靠近坡脚的位置处使规定点pa与目标施工面tp一致。此时，自动控制部54可以修正斜坡精整支援控制的对象范围。例如，自动控制部54可以在规定点pa到达整形部分中的最靠近坡顶的位置处而不是与坡顶相对应的位置pt时结束本次的斜坡精整支援控制的执行。这是因为已经实施了斜坡精整工作的斜坡中的除整形部分以外的部分不需要再次进行按压。另外，自动控制部54可以构成为当规定点pa到达该整形部分的上端时，通过显示装置40及声音输出装置43等中的至少一个将其内容通知给操作者。

在图11的例子中，施工支援画面v40包含表示从正上方观察斜坡的状态的图形，但也可以构成为包含表示斜坡的铅垂截面的图形。并且，施工支援画面v40可以构成为以能够与表示凹部r1的图像g3区分的方式包含表示凹部r1已被整形的状态的图像。同样地，施工支援画面v40可以构成为以能够与表示凸部r2的图像g4区分的方式包含表示凸部r2已被整形的状态的图像。

并且，设备引导部50可以构成为计算填补凹部r1所需要的土的量(以下，称为“追加土量”。)。例如，设备引导部50可以构成为在通过斜坡精整支援控制的执行而形成斜坡之后，对与目标施工面tp有关的信息和与斜坡的当前的形状有关的信息进行比较来计算凹部r1的体积，并根据该体积计算追加土量。在该情况下，设备引导部50可以将与追加土量有关的信息显示于施工支援画面v40。挖土机100的操作者能够通过观察施工支援画面v40来直观地掌握凹部r1的位置及范围，且能够轻松地掌握追加多少土能够填补凹部r1。

设备引导部50可以存储有与整形等有关的信息。这是为了能够使施工管理者等掌握填补凹部r1的工作及削掉凸部r2的工作等计画外的工作的内容。与整形有关的信息例如包括进行了整形的范围、整形所需要的时间及为了填补凹部r1而使用的土的量等中的至少一个。通过该结构，施工管理者等除了斜坡等施工对象的施工竣工管理以外，还能够进行详细的现场管理、详细的进展管理及工作工序的适当修正等。

设备引导部50可以构成为能够根据如图12所示的空间识别装置70的输出来获取分别与凹部r1及凸部r2有关的信息。图12是具备空间识别装置70的挖土机的俯视图。

空间识别装置70构成为能够识别存在于挖土机100周围的三维空间中的物体。具体而言，空间识别装置70构成为能够计算空间识别装置70或挖土机100与空间识别装置70所识别出的物体之间的距离。更具体而言，空间识别装置70例如为超声波传感器、毫米波雷达、单目摄像机、立体摄像机、lidar、距离图像传感器或红外线传感器等。在图12所示的例子中，空间识别装置70由安装于上部回转体3的4个lidar构成。具体而言，空间识别装置70由安装于驾驶舱10的上表面前端的前传感器70f、安装于上部回转体3的上表面后端的后传感器70b、安装于上部回转体3的上表面左端的左传感器70l及安装于上部回转体3的上表面右端的右传感器70r构成。

后传感器70b以与后摄像机s6b相邻的方式配置，左传感器70l以与左摄像机s6l相邻的方式配置，且右传感器70r以与右摄像机s6r相邻的方式配置。前传感器70f以隔着驾驶舱10的顶板与前摄像机s6f相邻的方式配置。但是，前传感器70f也可以以与前摄像机s6f相邻的方式配置于驾驶舱10的顶棚。

设备引导部50例如可以根据与前传感器70f所识别出的凹部r1有关的信息来生成施工支援画面v40中的表示凹部r1的图像g3。与凹部r1有关的信息例如为凹部r1的深度及范围等中的至少一个。关于表示凸部r2的图像g4也相同。

例如，设备引导部50可以根据凹部r1的深度来改变构成图像g3的像素的颜色及亮度等中的至少一个。同样地，设备引导部50可以根据凸部r2的高度来改变构成图像g4的像素的颜色及亮度等中的至少一个。通过该结构，设备引导部50能够使挖土机100的操作者更容易地识别与斜坡的凹凸有关的信息。

并且，设备引导部50可以根据执行了斜坡精整支援控制时的铲斗6的背面6b上的规定点pa的轨跡和与前传感器70f所识别出的斜坡的凹凸有关的信息来生成施工支援画面v40中的表示凹部r1的图像g3及表示凸部r2的图像g4。通过该结构，设备引导部50能够进一步提高与斜坡的凹凸有关的信息的准确性。此时，设备引导部50在绝对坐标系或相对坐标系中识别哪个位置(坐标)未按照目标施工面tp形成。而且，设备引导部50能够根据与该位置(坐标)有关的信息来进行诱导操作者基于画面显示进行回填工作或削取工作及附属装置的控制等。即，可识别凹部r1及凸部r2的位置，因此凹部r1及凸部r2能够被设定为目标位置。由此，设备引导部50能够进行将凹部r1或凸部r2作为目标位置的铲斗位置控制，以使铲斗6自动到达目标位置。

如上所述，本发明的实施方式所涉及的挖土机100具备下部行走体1、可回转地搭载于下部行走体1的上部回转体3、搭载于上部回转体3的作为驾驶室的驾驶舱10、安装于上部回转体3的附属装置、作为控制装置的控制器30及显示装置40。控制器30构成为根据与附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使端接附属装置以目标施工面tp为基准移动。在上述实施方式中，控制器30中所包含的设备引导部50中的自动控制部54构成为根据对斗杆操作杆26b的斗杆关闭操作，在地面被铲斗6的背面6b以规定的按压力按压的状态下，使铲斗6沿着目标施工面tp移动。并且，显示装置40构成为显示与通过沿目标施工面tp的铲斗6的移动而产生的地面的凹凸有关的信息。

通过该结构，挖土机100能够支援形成更均质的精整面。这是因为挖土机100例如能够将通过斜坡精整支援控制而形成的斜坡中的凹部r1的位置及范围直观地传递给操作者。而且，是因为掌握了凹部r1的位置及范围的操作者能够通过用挖土机100在凹部r1堆积土且进行碾压来对斜坡进行整形。

并且，挖土机100能够一边维持适当的按压力一边形成斜坡，因此能够防止因过度的按压力而引起自升。因此，挖土机100能够防止因挖土机100的位置偏离等而工作被中断，从而能够提高工作效率。并且，挖土机100能够防止形成软的精整面。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式在不脱离本发明的范围的情况下能够适用各种变形或替换等。并且，分别说明的特征只要不产生技术矛盾，则能够进行组合。

例如，在上述实施方式中，控制器30构成为根据与附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使端接附属装置沿着目标施工面tp移动。具体而言，控制器30中所包含的设备引导部50中的自动控制部54构成为根据对斗杆操作杆26b的斗杆关闭操作，在地面被铲斗6的背面6b以规定的按压力按压的状态下，使铲斗6沿着目标施工面tp移动。然而，本发明并不限定于该结构。自动控制部54例如也可以构成为能够支援边坡压实(slopetamping)工作。

具体而言，自动控制部54可以构成为根据对动臂操作杆26a的动臂下降操作而使铲斗6相对于目标施工面tp垂直地接触。

更具体而言，挖土机100的操作者使铲斗6移动到斜坡上方的所期望的位置，并且一边按压规定的开关一边向动臂下降方向操作动臂操作杆26a。

此时，自动控制部54根据动臂缸7的收缩使斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩，以使铲斗6的背面6b与目标施工面tp变平行。这是为了使铲斗6的背面6b所接触的斜面与目标施工面tp变平行。

而且，自动控制部54一边监控动臂杆压和动臂缸底压，一边根据动臂缸7的收缩使斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩，以使动臂压差成为规定的目标压差。另外，与斜坡精整支援控制的情况同样地，目标压差被设定为根据挖掘附属装置的姿势的变化而变化，以能够使铲斗6的背面6b与挖掘附属装置的姿势的差异无关地以均匀的力按压斜坡。

而且，若动臂压差达到规定的目标压差，则自动控制部54与由操作者进行的动臂下降操作无关地使欲将铲斗6的背面6b压入斜面的附属装置停止动作。

如此，自动控制部54通过执行动臂压差的反馈控制来使地面被铲斗6的背面6b以规定的按压力按压。另外，自动控制部54可以通过执行除动臂压差以外的其他物理量的反馈控制来使地面被铲斗6的背面6b以规定的按压力按压。另外，自动控制部54也可以通过根据检测按压力的传感器的输出执行按压力的反馈控制来使地面被铲斗6的背面6b以规定的按压力按压。

然后，挖土机100的操作者向动臂提升方向操作动臂操作杆26a而将铲斗6提升到空中，使铲斗6移动到斜坡上方的所期望的位置。

挖土机100的操作者能够通过反复执行上述操作，由边坡压实来压实斜坡的整个区域。

信息传递部53可以构成为根据动臂压差达到规定的目标压差时的挖掘附属装置的姿势来识别所形成的斜坡的凹凸的位置及范围，并将与斜坡的凹凸有关的图像显示于显示装置40。

并且，在上述实施方式中，在形成从挖土机100观察时呈下坡斜度的斜坡时执行了斜坡精整支援控制，但也可以在形成从挖土机100观察时呈上坡斜度的斜坡时执行。并且，也可以在形成水平的精整面时执行。

并且，在上述实施方式中，设备引导部50构成为将与地面的凹凸有关的信息与目标施工面tp、与坡顶相对应的位置pt、表示坡顶的图像g6、坡顶距离l、与坡脚相对应的位置pb及表示坡脚的图像g5等施工图信息建立关联而显示于显示装置40。在此，施工图信息可以包含与标桩有关的信息及二维或三维的施工图数据等。

并且，挖土机100可以构成如图13所示的挖土机的管理系统sys。图13是表示挖土机的管理系统sys的结构例的概略图。管理系统sys为管理挖土机100的系统。在本实施方式中，管理系统sys主要由挖土机100、支援装置200及管理装置300构成。构成管理系统sys的挖土机100、支援装置200及管理装置300分别可以为一台，也可以为多台。在本实施方式中，管理系统sys包括一台挖土机100、一台支援装置200及一台管理装置300。

支援装置200为便携式终端装置，例如为位于工作现场的工作者等所携带的笔记本式pc、平板式pc或智能手机等计算机。支援装置200也可以为挖土机100的操作者所携带的计算机。

管理装置300为固定终端装置，例如为设置于工作现场外的管理中心等的服务器计算机。管理装置300也可以为移动式计算机(例如，笔记本式pc、平板式pc或智能手机等便携式终端装置)。

而且，施工支援画面v40可以显示于支援装置200的显示装置，也可以显示于管理装置300的显示装置。

本申请主张基于2017年12月27日申请的日本专利申请2017-252608号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考而援用于本申请中。

符号说明

1-下部行走体，1l-左侧行走用液压马达，1r-右侧行走用液压马达，2-回转机构，2a-回转用液压马达，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，6b-背面，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶舱，11-引擎，13、13l、13r-调节器，14、14l、14r-主泵，15-先导泵，17-控制阀，18l、18r-节流器，19l、19r-控制压传感器，26-操作装置，26a-动臂操作杆，26b-斗杆操作杆，26c-铲斗操作杆，28、28l、28r-吐出压传感器，29、29a、29b、29c-操作压传感器，30-控制器，31、31al、31ar、31bl、31br、31cl、31cr-比例阀，32、32al、32ar、32bl、32br、32cl、32cr-往复阀，40-显示装置，42-输入装置，43-声音输出装置，47-存储装置，50-设备引导部，51-位置计算部，52-距离计算部，53-信息传递部，54-自动控制部，70-空间识别装置，70b-后传感器，70f-前传感器，70l-左传感器，70r-右传感器，100-挖土机，171～176、175l、175r、176l、176r-控制阀，c1l、c1r-中间旁通管路，c2l、c2r-并联管路，s1-动臂角度传感器，s2-斗杆角度传感器，s3-铲斗角度传感器，s4-机体倾斜传感器，s5-回转角速度传感器，s6-摄像装置，s6b-后摄像机，s6f-前摄像机，s6l-左摄像机，s6r-右摄像机，s7b-动臂缸底压传感器，s7r-动臂杆压传感器，s8b-斗杆缸底压传感器，s8r-斗杆杆压传感器，s9b-铲斗缸底压传感器，s9r-铲斗杆压传感器，t1-通信装置，tp-目标施工面，v1-定位装置。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；

驾驶室，搭载于所述上部回转体；

附属装置，安装于所述上部回转体；

控制装置，根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成所述附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使所述端接附属装置以目标施工面为基准移动；及

显示装置，显示与所述地面的凹凸有关的信息。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

根据使所述端接附属装置以所述目标施工面为基准移动时的所述附属装置的姿势的变化来导出与所述地面的凹凸有关的信息。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

该挖土机构成为计算填补所述地面的凹部所需要的土的量。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

将与所述地面的凹凸有关的信息与施工图信息建立关联而显示于显示装置。

5.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，可回转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；及

控制装置，根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成所述附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使所述端接附属装置以目标施工面为基准移动。

6.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置获取与所述地面的凹凸有关的信息。

7.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述工作部位沿与目标施工面相同的方向进行位置控制或速度控制。

8.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置使所述工作部位沿目标施工面的垂直方向以所述规定的力按压。

9.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置执行按压力的反馈控制或动臂杆压与动臂缸底压的压差即动臂压差的反馈控制。

10.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述规定的力为动臂杆压与动臂缸底压的压差即动臂压差达到目标压差时的力，

所述目标压差根据所述附属装置的姿势的变化而变化。

11.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述规定的力为斗杆杆压与斗杆缸底压的压差即斗杆压差达到目标压差时的力，

所述目标压差根据所述附属装置的姿势的变化而变化。

12.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述地面被铲斗的背面以所述规定的力按压的状态下，使所述铲斗以所述目标施工面为基准移动。

13.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置在地面被铲斗的背面以规定的力按压的状态下且在所述铲斗的背面与所述目标施工面之间维持规定的角度的状态下，使所述铲斗以所述目标施工面为基准移动。

14.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在维持所述地面被所述工作部位以所述规定的力按压的状态的情况下，使所述端接附属装置以所述目标施工面为基准移动。

15.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

与所述地面的凹凸有关的信息为与被所述工作部位以规定的力按压时形成的面有关的信息。

说明或声明(按照条约第19条的修改)

权利要求书第12项的特征在于，“在所述地面被铲斗的背面以所述规定的力按压的状态下，使所述铲斗以所述目标施工面为基准移动”的结构。文献1(wo2017/115810a1)仅公开了铲斗6的铲尖被插入到地面时的处理(参考[0053]段。)。文献2(jp2015-190114a)仅公开了工作内容中包括地面的平整及斜坡的平整(参考[0037]段。)。文献3(jp2003-105795a)仅公开了使铲斗1c的前端沿着目标挖掘面移动的处理(参考[0063]段。)。文献1～3均未公开一边用铲斗的背面按压地面一边使铲斗移动的结构。

具体修改的权利要求书如以下修订标记页所示。

1.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；

驾驶室，搭载于所述上部回转体；

附属装置，安装于所述上部回转体；

控制装置，根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成所述附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使所述端接附属装置以目标施工面为基准移动；及

显示装置，显示与所述地面的凹凸有关的信息。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

根据使所述端接附属装置以所述目标施工面为基准移动时的所述附属装置的姿势的变化来导出与所述地面的凹凸有关的信息。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

该挖土机构成为计算填补所述地面的凹部所需要的土的量。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

将与所述地面的凹凸有关的信息与施工图信息建立关联而显示于显示装置。

5.一种挖土机，其具备：

下部行走体；

上部回转体，可回转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；及

控制装置，根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在地面被构成所述附属装置的端接附属装置的工作部位以规定的力按压的状态下，使所述端接附属装置以目标施工面为基准移动。

6.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置获取与所述地面的凹凸有关的信息。

7.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述工作部位沿与目标施工面相同的方向进行位置控制或速度控制。

8.根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置使所述工作部位沿目标施工面的垂直方向以所述规定的力按压。

9.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置执行按压力的反馈控制或动臂杆压与动臂缸底压的压差即动臂压差的反馈控制。

10.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述规定的力为动臂杆压与动臂缸底压的压差即动臂压差达到目标压差时的力，

所述目标压差根据所述附属装置的姿势的变化而变化。

11.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述规定的力为斗杆杆压与斗杆缸底压的压差即斗杆压差达到目标压差时的力，

所述目标压差根据所述附属装置的姿势的变化而变化。

12.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述地面被铲斗的背面以所述规定的力按压的状态下，使所述铲斗以所述目标施工面为基准移动。

13.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置在地面被铲斗的背面以规定的力按压的状态下且在所述铲斗的背面与所述目标施工面之间维持规定的角度的状态下，使所述铲斗以所述目标施工面为基准移动。

14.(追加)根据权利要求5所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据与所述附属装置有关的规定的操作输入，在维持所述地面被所述工作部位以所述规定的力按压的状态的情况下，使所述端接附属装置以所述目标施工面为基准移动。

15.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

与所述地面的凹凸有关的信息为与被所述工作部位以规定的力按压时形成的面有关的信息。