JP6942671B2 - 寸法特定装置および寸法特定方法 - Google Patents

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Description

本発明は、アームとバケットとを備える作業機の寸法特定装置および寸法特定方法に関する。
特許文献１には、オペレータが目標面を精度よく成形するために、バケットの刃先の位置と設計面との位置関係を示す画像を表示する表示システムが開示されている。
特開２０１２−１７２４３１号公報
ところで、施工現場における作業内容によっては、油圧ショベルなどの作業機械が備える作業機のバケットを逆方向に取り付けることがある。例えば、作業機械がバックホウショベルである場合、通常、刃先が車体方向を向くようにバケットを取り付けるが、作業内容によっては、刃先が前方を向くようにバケットを取り付けることがある。つまりバックホウショベルがローディングショベルのように用いられることがある。以下、バケットが通常通りに取り付けられることを正接（normal connection）といい、バケットが逆方向に取り付けられることを逆接（invert connection）という。
バケットは、基端部に刃先側の接続部と尻側の接続部とを有し、一方がアームの先端に取り付けられ、他方がシリンダに取り付けられる。したがって、バケットを逆接状態にする場合、正接時にアームが取り付けられる接続部にシリンダを取り付け、正接時にシリンダが取り付けられる接続部にアームを取り付ける。
特許文献１に記載の表示システムにおいて、バケットの寸法は、記憶装置に記憶されたバケットの寸法情報に基づいて特定される。バケットの寸法情報は、アームに対して想定されたバケットの取り付け方におけるバケットの寸法を示す情報である。一方、アームの先端からバケットの刃先までの長さは正接時と逆接時とで異なる。そのため特許文献１に記載の表示システムは、想定と異なる取り付け方でアームにバケットを取り付けた場合に、バケットの寸法を正確に特定することができない。
本発明の目的は、バケットの取り付け方によらず、バケットの寸法を特定することができる寸法特定装置および寸法特定方法を提供することにある。
本発明の第１の態様によれば、寸法特定装置は、アームとアタッチメントとを備える作業機であって、前記アタッチメントに設けられた第１接続部または第２接続部とアームとが接続される作業機のアタッチメントの寸法を特定する寸法特定装置であって、前記第１接続部が前記アームに接続されるときにおける前記アタッチメントの寸法である第１寸法を記憶する寸法記憶部と、前記第１寸法に基づいて、前記第２接続部が前記アームに接続されるときにおける前記アタッチメントの寸法である第２寸法を算出する寸法算出部とを備える。
上記態様によれば、寸法特定装置は、バケットの取り付け方によらず、バケットの寸法を特定することができる。
作業機の姿勢の例を示す図である。 第１の実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。 第１の実施形態に係る作業機制御装置および入出力装置の構成を示すブロック図である。 正接状態におけるバケットの寸法を示す図である。 逆接状態におけるバケットの寸法を示す図である。 逆接状態におけるバケットの寸法の算出方法を示す図である。 第１の実施形態に係る作業機械のバケットの設定方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態において設定された寸法を用いたバケット画像の表示処理および介入制御処理を示すフローチャートである。 バケットの画像の例を示す図である。 他の実施形態に係る作業機械のバケットの設定方法を示すフローチャートである。
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
〈座標系〉
図１は、作業機の姿勢の例を示す図である。
以下の説明においては、三次元の現場座標系（Ｘｇ、Ｙｇ、Ｚｇ）および三次元の車体座標系（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ）を規定して、これらに基づいて位置関係を説明する。
現場座標系は、施工現場に設けられたＧＮＳＳ基準局の位置を基準点として南北に伸びるＸｇ軸、東西に伸びるＹｇ軸、鉛直方向に伸びるＺｇ軸から構成される座標系である。ＧＮＳＳの例としては、ＧＰＳ（Global Positioning System）が挙げられる。
車体座標系は、後述する作業機械１００の旋回体１２０に規定された代表点Ｏを基準として前後に伸びるＸｍ軸、左右に伸びるＹｍ軸、上下に伸びるＺｍ軸から構成される座標系である。旋回体１２０の代表点Ｏを基準として前方を＋Ｘｍ方向、後方を−Ｘｍ方向、左方を＋Ｙｍ方向、右方を−Ｙｍ方向、上方向を＋Ｚｍ方向、下方向を−Ｚｍ方向とよぶ。
後述する作業機械１００の作業機制御装置１５０は、演算により、ある座標系における位置を、他の座標系における位置に変換することができる。例えば、作業機制御装置１５０は、車体座標系における位置を現場座標系における位置に変換することができ、その逆の座標系にも変換することができる。
〈第１の実施形態〉
《作業機械》
図２は、第１の実施形態に係る作業機械の構成を示す概略図である。
作業機械１００は、走行体１１０と、走行体１１０に支持される旋回体１２０と、油圧により作動し旋回体１２０に支持される作業機１３０とを備える。旋回体１２０は、旋回中心を中心として走行体１１０に旋回自在に支持される。
作業機１３０は、ブーム１３１と、アーム１３２と、アイドラリンク１３３と、バケットリンク１３４と、バケット１３５と、ブームシリンダ１３６と、アームシリンダ１３７と、バケットシリンダ１３８とを備える。
ブーム１３１の基端部は、旋回体１２０にブームピンＰ１を介して取り付けられる。
アーム１３２は、ブーム１３１とバケット１３５とを連結する。アーム１３２の基端部は、ブーム１３１の先端部にアームピンＰ２を介して取り付けられる。
アイドラリンク１３３の第１端は、アーム１３２の先端側の側面にアイドラリンクピンＰ３を介して取り付けられる。アイドラリンク１３３の第２端は、バケットシリンダ１３８の先端部およびバケットリンク１３４の第１端に、バケットシリンダピンＰ４を介して取り付けられる。
バケット１３５は、土砂などを掘削するための刃先Ｔと掘削した土砂を収容するための収容部とを備える。バケット１３５の基端部にはアーム１３２またはバケットリンク１３４と接続するための２つの接続部が設けられる。以下、バケット１３５の刃先Ｔ側の接続部を、前方接続部１３５１といい、バケット１３５の尻側の接続部を、後方接続部１３５２という。
バケット１３５の一方の接続部（図２では前方接続部１３５１）は、アーム１３２の先端部にバケットピンＰ５を介して取り付けられる。またバケット１３５の他方の接続部（図２では後方接続部１３５２）は、バケットリンク１３４の第２端に、バケットリンクピンＰ６を介して取り付けられる。なお、バケット１３５は、例えば法面バケットのように整地を目的としたバケットでもよいし、収容部を備えないバケットでもよい。また、他の実施形態に係る作業機１３０は、バケット１３５に代えて、打突により岩石を粉砕するためのブレーカなどの他のアタッチメントを備えてもよい。
以下、バケット１３５の前方接続部１３５１にアーム１３２およびバケットピンＰ５が取り付けられ、後方接続部１３５２にバケットリンク１３４およびバケットリンクピンＰ６が取り付けられる状態を、正接状態とよぶ。他方、バケット１３５の前方接続部１３５１にバケットリンク１３４およびバケットリンクピンＰ６が取り付けられ、後方接続部１３５２にアーム１３２およびバケットピンＰ５が取り付けられる状態を、逆接状態とよぶ。前方接続部１３５１は、第１接続部、または後述する他の実施形態の第２接続部の一例である。後方接続部１３５２は、第２接続部、または後述する他の実施形態の第１接続部の一例である。
ブームシリンダ１３６は、ブーム１３１を作動させるための油圧シリンダである。ブームシリンダ１３６の基端部は、旋回体１２０に取り付けられる。ブームシリンダ１３６の先端部は、ブーム１３１に取り付けられる。
アームシリンダ１３７は、アーム１３２を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ１３７の基端部は、ブーム１３１に取り付けられる。アームシリンダ１３７の先端部は、アーム１３２に取り付けられる。
バケットシリンダ１３８は、バケット１３５を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ１３８の基端部は、アーム１３２に取り付けられる。バケットシリンダ１３８の先端部は、アイドラリンク１３３およびバケットリンク１３４に取り付けられる。
旋回体１２０は、操作装置１２１、作業機制御装置１５０、入出力装置１６０を備える。
操作装置１２１は、運転室の内部に設けられる２つのレバーである。操作装置１２１は、オペレータから、ブーム１３１の上げ操作および下げ操作、アーム１３２の押し操作および引き操作、バケット１３５の掘削操作およびダンプ操作、ならびに旋回体１２０の右旋回操作および左旋回操作を受け付ける。なお、走行体１１０は、図示されていないレバーによって前進操作および後退操作を受け付ける。
作業機制御装置１５０は、作業機械１００に設けられた後述する複数の計測装置の計測値に基づいて、現場座標系におけるバケット１３５の位置および姿勢を特定する。また、作業機制御装置１５０は、操作装置１２１の操作に基づいて作業機１３０を制御する。このとき、作業機制御装置１５０は、操作装置１２１の操作に対して後述の介入制御を行う。
入出力装置１６０は、作業機械１００のバケット１３５と施工現場の設計面との関係を示す画面を表示する。また入出力装置１６０は、利用者の操作に従って入力信号を生成し、作業機制御装置１５０に出力する。入出力装置１６０は、作業機械１００の運転室に設けられる。入出力装置１６０としては、例えばタッチパネルを用いることができる。なお、他の実施形態においては、作業機械１００は、入出力装置１６０に代えて、入力装置と出力装置とを別個に備えてもよい。
作業機械１００は、複数の計測装置を備える。各計測装置は、計測値を作業機制御装置１５０に出力する。具体的には、作業機械１００は、ブームストロークセンサ１４１、アームストロークセンサ１４２、バケットストロークセンサ１４３、位置方位演算器１４４、傾斜検出器１４５を備える。
ブームストロークセンサ１４１は、ブームシリンダ１３６のストローク量を計測する。
アームストロークセンサ１４２は、アームシリンダ１３７のストローク量を計測する。
バケットストロークセンサ１４３は、バケットシリンダ１３８のストローク量を計測する。
これにより、作業機制御装置１５０は、ブームシリンダ１３６、アームシリンダ１３７、およびバケットシリンダ１３８のそれぞれのストローク長に基づいて、バケット１３５を含む作業機１３０の車体座標系における位置および姿勢角を検出することができる。なお、他の実施形態においては、ブームシリンダ１３６、アームシリンダ１３７、およびバケットシリンダ１３８に代えて、作業機１３０に取り付けられた傾斜計、ＩＭＵ等の角度センサや他のセンサによって作業機１３０の車体座標系における位置および姿勢角が検出されてもよい。
位置方位演算器１４４は、旋回体１２０の現場座標系における位置および旋回体１２０が向く方位を演算する。位置方位演算器１４４は、ＧＮＳＳを構成する人工衛星から測位信号を受信する第１受信器１４４１および第２受信器１４４２を備える。第１受信器１４４１および第２受信器１４４２は、それぞれ旋回体１２０の異なる位置に設置される。位置方位演算器１４４は、第１受信器１４４１が受信した測位信号に基づいて、現場座標系における旋回体１２０の代表点Ｏ（車体座標系の原点）の位置を検出する。
位置方位演算器１４４は、第１受信器１４４１が受信した測位信号と、第２受信器１４４２が受信した測位信号とを用いて、旋回体１２０の現場座標系における方位を演算する。
傾斜検出器１４５は、旋回体１２０の加速度および角速度を計測し、計測結果に基づいて旋回体１２０の姿勢（例えば、Ｘｍ軸に対する回転を表すロール、Ｙｍ軸に対する回転を表すピッチ、およびＺｍ軸に対する回転を表すヨー）を検出する。傾斜検出器１４５は、例えば運転室の下面に設置される。傾斜検出器１４５の例としては、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）が挙げられる。
《作業機の姿勢》
ここで、図１を参照しながら作業機１３０の位置及び姿勢について説明する。作業機制御装置１５０は、作業機１３０の位置及び姿勢を算出し、その位置及び姿勢に基づいて作業機１３０の制御指令を生成する。作業機制御装置１５０は、ブームピンＰ１を基準としたブーム１３１の姿勢角であるブーム相対角α、アームピンＰ２を基準としたアーム１３２の姿勢角であるアーム相対角β、バケットピンＰ５を基準としたバケット１３５の姿勢角であるバケット相対角γ、および車体座標系におけるバケット１３５の刃先Ｔの位置を算出する。
ブーム相対角αは、ブームピンＰ１から旋回体１２０の上方向（＋Ｚｍ方向）に伸びる半直線と、ブームピンＰ１からアームピンＰ２へ伸びる半直線とがなす角によって表される。なお、旋回体１２０の姿勢（ピッチ角）θによって、旋回体１２０の上方向（＋Ｚｍ方向）と鉛直上方向（＋Ｚｇ方向）は必ずしも一致しない。
アーム相対角βは、ブームピンＰ１からアームピンＰ２へ伸びる半直線と、アームピンＰ２からバケットピンＰ５へ伸びる半直線とがなす角によって表される。
バケット相対角γは、アームピンＰ２からバケットピンＰ５へ伸びる半直線と、バケットピンＰ５からバケット１３５の刃先Ｔへ伸びる半直線とがなす角によって表される。
ここで、車体座標系のＺｍ軸に対するバケット１３５の姿勢角であるバケット絶対角ηは、ブーム相対角α、アーム相対角β、バケット相対角γの和と等しい。バケット絶対角ηは、バケットピンＰ５から旋回体１２０の上方向（＋Ｚｍ方向）に伸びる半直線と、バケットピンＰ５からバケット１３５の刃先Ｔへ伸びる半直線とがなす角に等しい。
バケット１３５の刃先Ｔの位置は、ブーム１３１の寸法であるブーム長Ｌ１、アーム１３２の寸法であるアーム長Ｌ２、バケット１３５の寸法であるバケット長Ｌ３、ブーム相対角α、アーム相対角β、バケット相対角γ、バケット１３５の形状情報、旋回体１２０の代表点Ｏの現場座標系における位置、および代表点ＯとブームピンＰ１との位置関係から求められる。ブーム長Ｌ１は、ブームピンＰ１からアームピンＰ２までの距離である。アーム長Ｌ２は、アームピンＰ２からバケットピンＰ５までの距離である。バケット長Ｌ３は、バケットピンＰ５からバケット１３５の刃先Ｔまでの距離である。バケットピンＰ５は、正接状態において前方接続部１３５１に取り付けられ、逆接状態において後方接続部１３５２に取り付けられるところ、前方接続部１３５１から刃先Ｔまでの距離は、後方接続部１３５２から刃先Ｔまでの距離と一致しない可能性がある。この場合、バケット長Ｌ３は、バケット１３５が正接状態であるか逆接状態であるかによって異なる値となる。代表点ＯとブームピンＰ１との位置関係は、例えば、車体座標系におけるブームピンＰ１の位置によって表される。
《介入制御》
作業機制御装置１５０は、施工現場において設定された設計面にバケット１３５が侵入しないようにバケット１３５が施工対象に接近する方向の速度を制限する。以下、作業機制御装置１５０がバケット１３５の速度を制限することを介入制御ともいう。
介入制御において作業機制御装置１５０は、バケット１３５と設計面との距離が所定距離未満になった場合に、設計面にバケット１３５が侵入しないように、ブームシリンダ１３６の制御指令を生成する。これにより、バケット１３５の速度がバケット１３５と設計面との距離に応じた速度となるように、ブーム１３１が駆動する。つまり作業機制御装置１５０は、ブームシリンダ１３６の制御指令によってブーム１３１を上昇させることでバケット１３５の速度を制限する。
なお、他の実施形態においては、介入制御においてアームシリンダ１３７の制御指令またはバケットシリンダ１３８の制御指令を生成しても良い。つまり、他の実施形態においては、介入制御においてアーム１３２を上昇させることでバケット１３５の速度を制限してもよいし、バケット１３５の速度を直接制限してもよい。
《作業機制御装置》
図３は、第１の実施形態に係る作業機制御装置および入出力装置の構成を示すブロック図である。作業機制御装置１５０は、寸法特定装置の一例である。
作業機制御装置１５０は、プロセッサ１５１、メインメモリ１５３、ストレージ１５５、インタフェース１５７を備える。
ストレージ１５５には、作業機１３０を制御するためのプログラムが記憶されている。ストレージ１５５の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、不揮発性メモリ等が挙げられる。ストレージ１５５は、作業機制御装置１５０のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース１５７または通信回線を介して作業機制御装置１５０に接続される外部メディアであってもよい。
プロセッサ１５１は、ストレージ１５５からプログラムを読み出してメインメモリ１５３に展開し、プログラムに従って処理を実行する。またプロセッサ１５１は、プログラムに従ってメインメモリ１５３に記憶領域を確保する。インタフェース１５７は、操作装置１２１、入出力装置１６０、ブームストロークセンサ１４１、アームストロークセンサ１４２、バケットストロークセンサ１４３、位置方位演算器１４４、傾斜検出器１４５、およびその他の周辺機器と接続され、信号の入出力を行う。
プログラムは、作業機制御装置１５０に発揮させる機能の一部を実現するためのものであってもよい。例えば、プログラムは、ストレージ１５５に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせ、または他の装置に実装された他のプログラムとの組み合わせによって機能を発揮させるものであってもよい。なお、他の実施形態においては、作業機制御装置１５０は、上記構成に加えて、または上記構成に代えてＰＬＤ（Programmable Logic Device）などのカスタムＬＳＩ（Large Scale Integrated Circuit）を備えてもよい。ＰＬＤの例としては、ＰＡＬ(Programmable Array Logic)、ＧＡＬ(Generic Array Logic)、ＣＰＬＤ(Complex Programmable Logic Device)、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が挙げられる。この場合、プロセッサによって実現される機能の一部または全部が当該集積回路によって実現されてよい。
プロセッサ１５１は、プログラムの実行により、バケット選択部１５１１、接続判定部１５１２、逆接寸法算出部１５１３、操作量取得部１５１４、検出情報取得部１５１５、バケット位置特定部１５１６、制御線決定部１５１７、表示制御部１５１８、介入制御部１５１９として機能する。
また、ストレージ１５５には、作業機械情報記憶部１５５１、バケット情報記憶部１５５２、目標施工データ記憶部１５５３の記憶領域を確保されている。
作業機械情報記憶部１５５１は、ブーム長Ｌ１、アーム長Ｌ２、および旋回体１２０の代表点Ｏの位置とブームピンＰ１との位置関係を記憶する。
図４は、正接状態におけるバケットの寸法を示す図である。
バケット情報記憶部１５５２は、バケット１３５の種類情報に関連付けて、そのバケット１３５の、前方接続部１３５１と後方接続部１３５２の間の長さである基端部長さＬｏ、正接状態におけるバケット長Ｌ３、および正接状態における複数の輪郭点の相対位置を記憶する。具体的には、バケット情報記憶部１５５２は、バケット１３５の底面直線部とコーナー部（尻部）との交点である輪郭点Ａ、前方接続部１３５１と後方接続部１３５２とを通る直線とバケット１３５の輪郭との交点である輪郭点Ｅ、輪郭点Ａと輪郭点Ｅの間を等分する輪郭点Ｂ、Ｃ、Ｄについて相対位置を記憶する。バケット１３５の種類情報の例としては、バケット１３５の型番、名称、およびＩＤなどが挙げられる。
バケットピンＰ５を基準とする複数の輪郭点の相対位置は、例えば、バケットピンＰ５から各輪郭点までの長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、およびバケットピンＰ５と輪郭点とを通る直線とバケットピンＰ５と刃先Ｔを通る直線とのなす角θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅによって表される。バケット情報記憶部１５５２は、寸法記憶部の一例である。
以下、正接状態におけるバケット長Ｌ３をバケット長Ｌ３ｎともいう。また正接状態における各輪郭点までの長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅをそれぞれ長さＬａｎ、Ｌｂｎ、Ｌｃｎ、Ｌｄｎ、Ｌｅｎともいう。また正接状態における各輪郭点の角θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅをそれぞれθａｎ、θｂｎ、θｃｎ、θｄｎ、θｅｎともいう。バケット長Ｌ３ｎ、長さＬａｎ、Ｌｂｎ、Ｌｃｎ、Ｌｄｎ、Ｌｅｎおよび角θａｎ、θｂｎ、θｃｎ、θｄｎ、θｅｎは、第１寸法、または後述する他の実施形態の第２寸法の一例である。また、長さＬａｎ、Ｌｂｎ、Ｌｃｎ、Ｌｄｎ、Ｌｅｎおよび角θａｎ、θｂｎ、θｃｎ、θｄｎ、θｅｎは、第１輪郭位置、または後述する他の実施形態の第２輪郭位置の一例である。
目標施工データ記憶部１５５３は、施工現場の設計面を表す目標施工データを記憶する。目標施工データは、現場座標系で表される三次元データであって、設計面を表す複数の三角形ポリゴンからなる立体地形データ等である。目標施工データを構成する三角形ポリゴンは、それぞれ隣接する他の三角形ポリゴンと共通の辺を有する。つまり、目標施工データは、複数の平面から構成される連続した平面を表す。目標施工データは、外部記憶媒体から読み込まれることで、またはネットワークを介して外部サーバから受信されることで、目標施工データ記憶部１５５３に記憶される。
バケット選択部１５１１は、入出力装置１６０にバケット情報記憶部１５５２が記憶するバケット１３５の選択画面を表示させる。またバケット選択部１５１１は、入出力装置１６０を介してオペレータからバケット１３５の選択を受け付ける。
接続判定部１５１２は、入出力装置１６０を介して、バケット１３５の接続状態が正接状態であるか逆接状態であるかを示す接続情報の入力を受け付ける。
図５は、逆接状態におけるバケットの寸法を示す図である。
逆接寸法算出部１５１３は、バケット情報記憶部１５５２が記憶する正接状態におけるバケット１３５の寸法情報に基づいて、逆接状態におけるバケット１３５の寸法情報を算出する。つまり、逆接寸法算出部１５１３は、逆接状態におけるバケット長Ｌ３、バケットピンＰ５から複数の輪郭点までの長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、および逆接状態における複数の輪郭点の角θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅを算出する。逆接寸法算出部１５１３は、寸法算出部の一例である。
以下、逆接状態におけるバケット長Ｌ３をバケット長Ｌ３ｉともいう。また逆接状態における各輪郭点までの長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅを長さＬａｉ、Ｌｂｉ、Ｌｃｉ、Ｌｄｉ、Ｌｅｉともいう。また逆接状態における各輪郭点の角θａｉ、θｂｉ、θｃｉ、θｄｉ、θｅｉともいう。バケット長Ｌ３ｉ、長さＬａｉ、Ｌｂｉ、Ｌｃｉ、Ｌｄｉ、Ｌｅｉおよび角θａｉ、θｂｉ、θｃｉ、θｄｉ、θｅｉは、第２寸法、または後述する他の実施形態の第１寸法の一例である。また、長さＬａｉ、Ｌｂｉ、Ｌｃｉ、Ｌｄｉ、Ｌｅｉおよび角θａｉ、θｂｉ、θｃｉ、θｄｉ、θｅｉは、第２輪郭位置、または後述する他の実施形態の第１輪郭位置の一例である。
図６は、逆接状態におけるバケットの寸法の算出方法を示す図である。
逆接寸法算出部１５１３は、以下の式（１）により、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出する。
L3i2 = L3n2 + Lo2 - 2 * L3n * Lo *cosθen …（１）
つまり、逆接寸法算出部１５１３は、正接状態におけるバケット長Ｌ３ｎ、基端部長さＬｏ、および角θｅｎを用いて余弦定理によって、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出することができる。なお、輪郭点Ｅは、前方接続部１３５１と後方接続部１３５２とを通る直線とバケット１３５の輪郭との交点であるため、角θｅｎは、正接状態において前方接続部１３５１と後方接続部１３５２とを通る直線と、前方接続部１３５１と刃先Ｔとを通る直線とがなす角である正接刃先角度と等価である。また、正接刃先角度すなわち角θｅｎは、第１刃先角度、または後述する他の実施形態の第２刃先角度の一例である。
また逆接寸法算出部１５１３は、以下の式（２）により、逆接状態におけるバケットピンＰ５から輪郭点Ａの長さＬａｉを算出する。
Lai2 = Lan2 + Lo2 - 2 * Lan * Lo *cos(θen - θan) …（２）
つまり、逆接寸法算出部１５１３は、正接状態におけるバケットピンＰ５から輪郭点Ａの長さＬａｎ、基端部長さＬｏ、角θｅｎおよび角θａｎを用いて余弦定理によって、逆接状態におけるバケットピンＰ５から輪郭点Ａの長さＬａｉを算出することができる。同様に、逆接寸法算出部１５１３は、他の輪郭点Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅについても同様に長さＬｂｉ、Ｌｃｉ、Ｌｄｉ、Ｌｅｉを算出する。
また逆接寸法算出部１５１３は、以下の式（３）により、逆接状態における輪郭点Ａの角θａｉを算出する。
θai = arccos( (L3i2 + Lai2 - AT2) / (2 * L3i * Lai) ) …（３）
つまり、逆接寸法算出部１５１３は、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉ、逆接状態におけるバケットピンＰ５から輪郭点Ａの長さＬａｉ、および輪郭点Ａと刃先Ｔの距離ＡＴを用いて余弦定理によって、逆接状態における輪郭点Ａの角θａｉを算出することができる。同様に、逆接寸法算出部１５１３は、他の輪郭点Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅについても同様に角θｂｉ、θｃｉ、θｄｉ、θｅｉを算出する。なお、角θｅｉは、逆接状態において前方接続部１３５１と後方接続部１３５２とを通る直線と、後方接続部１３５２と刃先Ｔとを通る直線とがなす角である逆接刃先角度と等価である。また、逆接刃先角度すなわち角θｅｉは、第２刃先角度、または後述する他の実施形態の第１刃先角度の一例である。
操作量取得部１５１４は、操作装置１２１から操作量を示す操作信号を取得する。操作量取得部１５１４は、少なくともブーム１３１に係る操作量、アーム１３２に係る操作量、およびバケット１３５に係る操作量を取得する。
検出情報取得部１５１５は、ブームストロークセンサ１４１、アームストロークセンサ１４２、バケットストロークセンサ１４３、位置方位演算器１４４、および傾斜検出器１４５のそれぞれが検出した情報を取得する。つまり、検出情報取得部１５１５は、旋回体１２０の現場座標系における位置情報、旋回体１２０が向く方位、旋回体１２０の姿勢、ブームシリンダ１３６のストローク長、アームシリンダ１３７のストローク長、およびバケットシリンダ１３８のストローク長を取得する。
バケット位置特定部１５１６は、検出情報取得部１５１５が取得した情報に基づいて、バケット１３５の位置および姿勢を特定する。このときバケット位置特定部１５１６は、バケット絶対角ηを特定する。バケット位置特定部１５１６は、以下の手順でバケット絶対角ηを特定する。バケット位置特定部１５１６は、ブームシリンダ１３６のストローク長から、ブーム相対角αを算出する。バケット位置特定部１５１６は、アームシリンダ１３７のストローク長から、アーム相対角βを算出する。バケット位置特定部１５１６は、バケットシリンダ１３８のストローク長から、バケット相対角γを算出する。そして、バケット位置特定部１５１６は、ブーム相対角α、アーム相対角β、およびバケット相対角γを加算することで、バケット絶対角ηを算出する。
また、バケット位置特定部１５１６は、検出情報取得部１５１５が取得した情報と作業機械情報記憶部１５５１が記憶する情報とに基づいて、バケット１３５の刃先Ｔの現場座標系における位置を特定する。バケット位置特定部１５１６は、以下の手順で作業機１３０の刃先Ｔの現場座標系における位置を特定する。バケット位置特定部１５１６は、検出情報取得部１５１５が取得したブーム相対角αと作業機械情報記憶部１５５１が記憶するブーム長Ｌ１とに基づいて、車体座標系におけるアームピンＰ２の位置を特定する。バケット位置特定部１５１６は、アームピンＰ２の位置と、検出情報取得部１５１５が取得したアーム相対角βと作業機械情報記憶部１５５１が記憶するアーム長Ｌ２とに基づいて、車体座標系におけるバケットピンＰ５の位置を特定する。バケット位置特定部１５１６は、バケットピンＰ５の位置と、検出情報取得部１５１５が取得したバケット相対角γと、バケット長Ｌ３とに基づいて、バケット１３５の刃先Ｔの位置および姿勢を特定する。このとき、バケット位置特定部１５１６は、バケット１３５が正接状態である場合、バケット情報記憶部１５５２が記憶するバケット長Ｌ３に基づいてバケット１３５の刃先Ｔの位置および姿勢を特定する。他方、バケット位置特定部１５１６は、バケット１３５が逆接状態である場合、逆接寸法算出部１５１３が算出したバケット長Ｌ３に基づいてバケット１３５の刃先Ｔの位置および姿勢を特定する。そして、バケット位置特定部１５１６は、検出情報取得部１５１５が取得した旋回体１２０の現場座標系における位置情報、旋回体１２０が向く方位、および旋回体１２０の姿勢に基づいて、車体座標系におけるバケット１３５の刃先Ｔの位置を、現場座標系における位置に変換する。バケット位置特定部１５１６は、アタッチメント位置特定部の一例である。
制御線決定部１５１７は、バケット１３５の介入制御に用いられる制御線を決定する。制御線決定部１５１７は、例えば、バケット１３５の縦断面と設計面との交線を制御線に決定する。
表示制御部１５１８は、バケット位置特定部１５１６が特定したバケット１３５の現場座標系における位置と、制御線決定部１５１７が決定した制御線との位置関係を示す図を生成し、入出力装置１６０に表示させる。このとき、表示制御部１５１８は、バケット１３５の輪郭点の相対位置に基づいてバケット１３５の形状を表す図形を生成し、これを入出力装置１６０に描画する。表示制御部１５１８は、バケット１３５が正接状態である場合、バケット情報記憶部１５５２が記憶する輪郭点の相対位置に基づいてバケット１３５の図形を生成する。他方、表示制御部１５１８は、バケット１３５が逆接状態である場合、逆接寸法算出部１５１３が算出した輪郭点の相対位置に基づいてバケット１３５の図形を生成する。表示制御部１５１８は、描画情報生成部およびアタッチメント描画部の一例である。
介入制御部１５１９は、操作量取得部１５１４が取得した操作装置１２１の操作量と、制御線決定部１５１７が決定した制御線とバケット１３５の距離とに基づいて、作業機１３０の介入制御を行う。
《バケット設定方法》
以下、第１の実施形態に係る作業機械１００の制御方法について説明する。
まず作業機械１００のオペレータは、入出力装置１６０により、作業機械１００が備えるバケット１３５の情報を設定する。
図７は、第１の実施形態に係る作業機械のバケットの設定方法を示すフローチャートである。
作業機制御装置１５０のバケット選択部１５１１は、バケット情報記憶部１５５２が記憶するバケット１３５の情報を読み出す（ステップＳ０１）。バケット選択部１５１１は、読み出した情報に基づいて、バケット１３５の選択画面を表示するための表示信号を、入出力装置１６０に出力する（ステップＳ０２）。これにより、入出力装置１６０には、バケット１３５の選択画面が表示される。オペレータは、入出力装置１６０に表示される選択画面の中から作業機械１００に取り付けられたバケット１３５を選択する。バケット選択部１５１１は、選択されたバケット１３５に関連付けられた正接状態におけるバケット１３５の寸法をバケット情報記憶部１５５２から特定する（ステップＳ０３）。バケット選択部１５１１は、読み出したバケット１３５の寸法をメインメモリ１５３に記憶させる（ステップＳ０４）。
次に、接続判定部１５１２は、バケット１３５の接続状態が正接状態であるか逆接状態であるかを選択するための接続状態ボタンの表示信号を入出力装置１６０に出力する（ステップＳ０５）。接続状態ボタンの例としては、ＯＮ状態のときに逆接状態であることを示しＯＦＦ状態のときに正接状態であることを示すチェックボックス、正接状態であることを示すボタンと逆接状態であることを示すボタンの組み合わせ、状態情報を選択可能なリストボックスなどが挙げられる。オペレータは、入出力装置１６０に表示される接続状態ボタンの中から作業機械１００の接続状態を示すボタンを押下する。接続判定部１５１２は、ボタンの押下により状態情報の入力を受け付ける（ステップＳ０６）。
接続判定部１５１２は、状態情報が逆接状態を示すか否かを判定する（ステップＳ０７）。状態情報が逆接状態を示す場合（ステップＳ０７：ＹＥＳ）、逆接寸法算出部１５１３は、ステップＳ０４でメインメモリに記憶させた正接状態におけるバケット１３５の寸法に基づいて、逆接状態におけるバケット１３５の寸法を算出する（ステップＳ０８）。つまり、逆接寸法算出部１５１３は、上述の式（１）〜（３）に基づいて、逆接状態におけるバケット長Ｌ３、逆接状態におけるバケットピンＰ５から複数の輪郭点までの長さＬａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ、Ｌｅ、および逆接状態における複数の輪郭点の角θａ、θｂ、θｃ、θｄ、θｅを算出する。このとき、逆接寸法算出部１５１３は、逆接状態におけるバケットリンクピンＰ６の相対位置、すなわち前方接続部１３５１の相対位置も算出する。逆接寸法算出部１５１３は、メインメモリ１５３が記憶するバケット１３５の寸法を、算出した逆接状態におけるバケット１３５の寸法に書き換える（ステップＳ０９）。 状態情報が正接状態を示す場合（ステップＳ０７：ＮＯ）、逆接寸法算出部１５１３はメインメモリ１５３が記憶するバケット１３５の寸法を書き換えない。
《操作時の制御方法》
図８は、上述の制御方法において設定された寸法を用いたバケット画像の表示処理および介入制御処理を示すフローチャートである。作業機械１００のオペレータが作業機械１００の操作を開始すると、作業機制御装置１５０は、所定の制御周期ごとに以下に示す制御を実行する。
操作量取得部１５１４は、操作装置１２１からブーム１３１に係る操作量、アーム１３２に係る操作量、バケット１３５に係る操作量、および旋回に係る操作量を取得する（ステップＳ３１）。検出情報取得部１５１５は、位置方位演算器１４４、傾斜検出器１４５、ブームシリンダ１３６、アームシリンダ１３７、バケットシリンダ１３８のそれぞれが検出した情報を取得する（ステップＳ３２）。
バケット位置特定部１５１６は、各油圧シリンダのストローク長からブーム相対角α、アーム相対角β、およびバケット相対角γを算出する（ステップＳ３３）。またバケット位置特定部１５１６は、算出した相対角α、β、γと、作業機械情報記憶部１５５１が記憶するブーム長Ｌ１およびアーム長Ｌ２と、メインメモリ１５３に記憶するバケット長Ｌ３と、検出情報取得部１５１５が取得した旋回体１２０の位置、方位および姿勢とに基づいて、バケット絶対角ηおよび現場座標系におけるバケット１３５の刃先Ｔの位置を算出する（ステップＳ３４）。
制御線決定部１５１７は、バケット１３５の刃先Ｔと目標施工データ記憶部１５５３が記憶する目標施工データとに基づいて制御線を決定する（ステップＳ３５）。表示制御部１５１８は、メインメモリ１５３が記憶するバケット１３５の寸法に基づいて、バケット１３５の画像を生成する（ステップＳ３６）。図９は、バケットの画像の例を示す図である。バケット１３５の画像は、例えばバケット１３５の刃先Ｔ、輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、バケットピンＰ５およびバケットリンクピンＰ６の位置を表す複数の点の凸包として描くことができる。複数の点の凸包として描かれる画像は、描画情報の一例である。表示制御部１５１８は、生成した画像を、バケット絶対角ηに基づいて回転させる（ステップＳ３７）。表示制御部１５１８は、取得した刃先Ｔの位置および制御線を画像座標系に変換し、制御線を表す線分とバケット１３５の画像とを描画した画面データを生成する（ステップＳ３８）。表示制御部１５１８は、生成した画面データを入出力装置１６０に出力する（ステップＳ３９）。これにより、入出力装置１６０には、バケット１３５と設計面の位置関係を表す画面が表示される。
また、ステップＳ３６からＳ３９までにおける画面データの表示処理と並行して、介入制御部１５１９は、刃先Ｔおよび輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅと制御線との距離が所定距離未満であるか否かを判定する（ステップＳ４０）。介入制御部１５１９は、刃先Ｔおよび輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのすべてと制御線との距離が所定距離未満でない場合（ステップＳ４０：ＮＯ）、介入制御を行わず、操作量取得部１５１４が取得した操作量に基づく作業機１３０の制御指令を生成する（ステップＳ４１）。他方、介入制御部１５１９は、刃先Ｔおよび輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの少なくとも１つと制御線との距離が所定距離未満である場合（ステップＳ４０：ＹＥＳ）、刃先Ｔと制御線との距離から特定されるバケット１３５の許容速度と操作量取得部１５１４が取得した操作量とに基づいて作業機１３０の制御指令を生成する（ステップＳ４２）。
《作用・効果》
このように、第１の実施形態によれば、作業機制御装置１５０は、正接状態におけるバケット長Ｌ３ｎに基づいて、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出する。これにより、作業機制御装置１５０は、逆接状態におけるバケット１３５の寸法を特定することができる。なお、他の実施形態においては、作業機制御装置１５０は、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉに基づいて、正接状態におけるバケット長Ｌ３ｎを算出してもよい。この場合、作業機制御装置１５０は、逆接状態におけるバケット１３５の寸法が既知である場合に、正接状態におけるバケット１３５の寸法を特定することができる。この場合、バケット長Ｌ３ｉが第１寸法の一例であり、バケット長Ｌ３ｎが第２寸法の一例である。
また、第１の実施形態によれば、作業機制御装置１５０は、正接状態におけるバケット長Ｌ３ｎ、基端部長さＬｏ、および角θｅｎに基づいて、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出する。これにより、作業機制御装置１５０は、余弦定理に基づいて逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出することができる。
また、第１の実施形態によれば、作業機制御装置１５０は、接続情報の入力を受け付け、接続状態が正接状態である場合に、正接状態のバケット長Ｌ３ｎに基づいて現場座標系におけるバケット１３５の位置を特定し、接続状態が逆接状態である場合に、逆接状態のバケット長Ｌ３ｉに基づいて現場座標系におけるバケット１３５の位置を表示する。これにより、作業機制御装置１５０は、バケット１３５の接続状態によらず、正しくバケット１３５の位置を表示することができ、また正しく介入制御を行うことができる。
また、第１の実施形態によれば、作業機制御装置１５０は、バケット１３５の複数の輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅについて、逆接状態における輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの相対位置を算出し、これに基づいてバケットの形状を描画する。これにより、作業機制御装置１５０は、バケット１３５の接続状態によらず、正しくバケット１３５の形状を表示することができる。
また、第１の実施形態によれば、作業機制御装置１５０は、バケット１３５の種類情報の入力を受け付け、入力された種類情報に係るバケット１３５について逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出する。これにより、バケット１３５の付け替えが生じた場合においても、適切に逆接状態におけるバケット１３５の寸法を特定することができる。
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、算出したバケット長Ｌ３に基づいてステップＳ３６からＳ３９までの刃先Ｔの位置の表示およびステップＳ４０からＳ４２までの介入制御を行うが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、刃先Ｔの位置の表示および介入制御の一方、またはバケット長Ｌ３に基づく他の処理を行ってもよい。
上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、バケット１３５の刃先Ｔ、輪郭点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、バケットピンＰ５およびバケットリンクピンＰ６の位置に基づいてバケット１３５の図形を描画するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、逆接状態のときに、予め記憶する正接状態のバケット１３５の画像を反転させることでバケット１３５の図形を描画してもよい。
上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、余弦定理に基づいて逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、正弦定理または正接定理に基づいて逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出してもよい。つまり、逆接状態におけるアーム１３２の先端部と刃先Ｔとを結ぶ線分を含む任意の三角形について、三角形の決定条件を満たすパラメータが既知であれば、作業機制御装置１５０は、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出することができる。
また、他の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、正接状態におけるバケット長Ｌ３ｎを用いずに基端部長さＬｏを用いて、逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出してもよい。例えば、逆接寸法算出部１５１３は、上記の式（２）に基づいて長さＬａｉを算出する。
次に、逆接寸法算出部１５１３は、下記の式（４）に基づいて、前方接続部１３５１と輪郭点Ａを通る直線と、後方接続部１３５２と輪郭点Ａを通る直線とがなす角θａｐを求める。また逆接寸法算出部１５１３は、下記の式（５）に基づいて、輪郭点Ａと刃先Ｔを通る直線と、前方接続部１３５１と輪郭点Ａを通る直線とがなす角θａｔを求める。
θap = arccos( (Lan2 + Lai2 - Lo2) / (2 * Lan * Lai) ) …（４）
θat = arccos( (Lan2 + AT2 - L3n2) / (2 * Lan * AT) ) …（５）
そして、逆接寸法算出部１５１３は、下記の式（６）に基づいて逆接状態におけるバケット長Ｌ３ｉを算出する。
L3i2 = AE2 + AT2 - 2 * AE * AT *cos(θap + θat) …（６）
なお、他の実施形態においては、後方接続部１３５２と輪郭点Ｅとの長さが十分に短い場合、長さＬｏに代えて長さＬｅｎを基端部長さに用いてもよい。つまり、基端部長さは、前方接続部１３５１と後方接続部１３５２との長さと必ずしも一致しなくてもよい。
また、上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、制御線とバケット１３５とを描画した画像データの表示のために、バケット１３５の位置を車体座標系から現場座標系に変換するが、これに限られない。例えば、他の実施形態においては、作業機制御装置１５０は、目標施工データが示す設計面の位置を現場座標系から車体座標系に変換してもよい。また、他の実施形態においては、作業機制御装置１５０は、制御線およびバケット１３５の位置を、他の座標系に変換してもよい。
また、上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、接続状態ボタンの押下に基づいて接続状態を判定するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、アーム１３２もしくはブーム１３１にかかるシリンダ圧、ステレオカメラ等を用いた画像解析、または他の方法によって、接続状態ボタンの押下によらず接続状態を判定してもよい。
また、上述の実施形態に係る作業機制御装置１５０は、正接状態におけるバケット１３５の寸法から逆接状態におけるバケット１３５の寸法を算出するが、これに限られない。他の実施形態においては、作業機制御装置１５０は、以下に示すように、逆接状態におけるバケット１３５の寸法から正接状態におけるバケット１３５の寸法を算出してもよい。この場合、作業機制御装置１５０は、逆接寸法算出部１５１３に代えて正接寸法算出部を備え、バケット情報記憶部１５５２は、逆接状態におけるバケット１３５の寸法情報を記憶する。正接寸法算出部は、寸法算出部の一例である。
図１０は、他の実施形態に係る作業機械のバケットの設定方法を示すフローチャートである。
作業機制御装置１５０のバケット選択部１５１１は、バケット情報記憶部１５５２が記憶するバケット１３５の情報を読み出す（ステップＳ１０１）。バケット選択部１５１１は、読み出した情報に基づいて、バケット１３５の選択画面を表示するための表示信号を、入出力装置１６０に出力する（ステップＳ１０２）。これにより、入出力装置１６０には、バケット１３５の選択画面が表示される。オペレータは、入出力装置１６０に表示される選択画面の中から作業機械１００に取り付けられたバケット１３５を選択する。バケット選択部１５１１は、選択されたバケット１３５に関連付けられた逆接状態におけるバケット１３５の寸法をバケット情報記憶部１５５２から特定する（ステップＳ１０３）。バケット選択部１５１１は、読み出したバケット１３５の寸法をメインメモリ１５３に記憶させる（ステップＳ１０４）。
次に、接続判定部１５１２は、バケット１３５の接続状態が正接状態であるか逆接状態であるかを選択するための接続状態ボタンの表示信号を入出力装置１６０に出力する（ステップＳ１０５）。オペレータは、入出力装置１６０に表示される接続状態ボタンの中から作業機械１００の接続状態を示すボタンを押下する。接続判定部１５１２は、ボタンの押下により状態情報の入力を受け付ける（ステップＳ１０６）。
接続判定部１５１２は、状態情報が正接状態を示すか否かを判定する（ステップＳ１０７）。状態情報が正接状態を示す場合（ステップＳ１０７：ＹＥＳ）、正接寸法算出部は、ステップＳ１０４でメインメモリに記憶させた正接状態におけるバケット１３５の寸法に基づいて、逆接状態におけるバケット１３５の寸法を算出する（ステップＳ１０８）。正接寸法算出部は、メインメモリ１５３が記憶するバケット１３５の寸法を、算出した正接状態におけるバケット１３５の寸法に書き換える（ステップＳ１０９）。
他方、状態情報が逆接状態を示す場合（ステップＳ１０７：ＮＯ）、正接寸法算出部はメインメモリ１５３が記憶するバケット１３５の寸法を書き換えない。
これにより、作業機制御装置１５０は、逆接状態におけるバケット１３５の寸法から正接状態におけるバケット１３５の寸法を算出することができる。
１００…作業機械 １１０…走行体 １２０…旋回体 １３０…作業機 １３１…ブーム １３２…アーム １３３…アイドラリンク １３４…バケットリンク １３５…バケット １３５１…前方接続部 １３５２…後方接続部 １３６…ブームシリンダ １３７…アームシリンダ １３８…バケットシリンダ １５０…作業機制御装置 １５５１…作業機械情報記憶部 １５５２…バケット情報記憶部 １５５３…目標施工データ記憶部 １５１１…バケット選択部 １５１２…接続判定部 １５１３…逆接寸法算出部 １５１４…操作量取得部 １５１５…検出情報取得部 １５１６…バケット位置特定部 １５１７…制御線決定部 １５１８…表示制御部 １５１９…介入制御部 １６０…入出力装置 Ｔ…刃先 Ｐ１…ブームピン Ｐ２…アームピン Ｐ３…アイドラリンクピン Ｐ４…バケットシリンダピン Ｐ５…バケットピン Ｐ６…バケットリンクピン Ｌｏ…基端部長さ Ｌ１…ブーム長 Ｌ２…アーム長 Ｌ３…バケット長

Claims (8)

  1. アームとアタッチメントとを備える作業機であって、前記アタッチメントに設けられた第１接続部または第２接続部とアームとが接続される作業機のアタッチメントの寸法を特定する寸法特定装置であって、
    前記第１接続部が前記アームに接続されるときにおける前記アタッチメントの寸法である第１寸法を記憶する寸法記憶部と、
    前記第１寸法に基づいて、前記第２接続部が前記アームに接続されるときにおける前記アタッチメントの寸法である第２寸法を算出する寸法算出部と
    を備える寸法特定装置。
  2. 前記アタッチメントは刃先を有するバケットであって、
    前記第１寸法および前記第２寸法の少なくとも一方は、前記アームから前記刃先までの長さを示すバケット長を含む
    請求項１に記載の寸法特定装置。
  3. 前記寸法記憶部は、前記第１接続部と前記第２接続部との間の長さである基端部長さと、前記第１接続部と前記第２接続部とを通る直線と、前記第１接続部と前記刃先とを通る直線とがなす角である第１刃先角度と、を記憶し、
    前記寸法算出部は、前記第１寸法、前記基端部長さ、および前記第１刃先角度に基づいて前記第２寸法を算出する
    請求項２に記載の寸法特定装置。
  4. 前記アームが前記第１接続部に接続されているか、前記第２接続部に接続されているか判定する接続判定部を備え、
    前記寸法算出部は、前記アームが前記第２接続部に接続されていると判定される場合に、前記第１寸法に基づいて前記第２寸法を算出することを特徴とする
    請求項１から請求項３の何れか１項に記載の寸法特定装置。
  5. 前記寸法記憶部は、前記第１接続部が前記アームに接続されるときにおける、前記アームを基準とした前記アタッチメントの複数の輪郭点の位置である第１輪郭位置を前記第１寸法として記憶し、
    前記寸法算出部は、前記第１輪郭位置に基づいて、前記第２接続部が前記アームに接続されるときにおける、前記アームを基準とした前記複数の輪郭点の位置である第２輪郭位置を前記第２寸法として算出する
    請求項１から請求項４の何れか１項に記載の寸法特定装置。
  6. 前記第２寸法に基づいて、前記アタッチメントの形状を描画するための描画情報を生成する描画情報生成部と、
    前記描画情報に基づいて前記アタッチメントの形状を示す画像を出力するアタッチメント描画部と
    を備える請求項１から請求項５の何れか１項に記載の寸法特定装置。
  7. アタッチメントの種類を示す種類情報の入力を受け付ける種類入力部を備え、
    前記寸法記憶部は、前記アタッチメントの種類情報ごとに、当該種類に係るアタッチメントの第１寸法を記憶し、
    前記寸法算出部は、入力された種類情報が示す種類に係る前記第１寸法に基づいて前記第２寸法を算出する
    請求項１から請求項６の何れか１項に記載の寸法特定装置。
  8. アームとアタッチメントとを備える作業機であって、前記アタッチメントに設けられた第１接続部または第２接続部とアームとが接続される作業機の寸法を特定する寸法特定方法であって、
    前記第１接続部が前記アームに接続されるときにおける、前記アタッチメントの寸法である第１寸法を取得するステップと、
    前記第１寸法に基づいて、前記第２接続部が前記アームに接続されるときにおける前記アタッチメントの寸法である第２寸法を算出するステップと
    を備える寸法特定方法。
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