CN114341436B - 作业机械 - Google Patents

Abstract

控制器利用压力传感器的检测数据、和作用于作业装置的力或力矩的至少一个的平衡关系来判断作业装置是否处于接地状态，基于判断为所述作业装置处于接地状态的接地期间内的作业装置上设定的监视点的移动轨迹和作业装置的外形形状，来生成由作业装置形成的作业对象的局部形状数据，基于该局部形状数据来更新作业对象的现况形状数据。

Description

作业机械

技术领域

本发明涉及具有作业装置的液压挖掘机等作业机械。

背景技术

以往，在以液压挖掘机为代表的作业机械的领域中已知信息化施工应对作业机械，其利用对施工对象的完成形状由三维进行定义的目标面数据来实现高效率且高精度的施工。例如，在应对信息化施工的液压挖掘机中存在具有机械导引功能和机械控制功能的机械，该机械导引功能为，将构成作业装置的各前部件(动臂、斗杆、铲斗)和车身的位置及姿势与车身周围的目标面数据一同显示于显示器，该机械控制功能为，当挖掘动作时以使铲斗沿着目标面移动的方式控制至少一个执行机构。

近年来，将为了提供这些功能而运算的作业装置的位置信息(规定的三维坐标信息)与时刻信息一同作为施工履历数据而记录、运用的动向正在普及。作为其代表例而具有如下事例：从施工履历数据内记录的铲斗的轨迹信息(位置信息的时序)生成由液压挖掘机(作业装置)形成的地形(完成形状)的数据(地形数据)，将其运用于完成部分分批付款和疏浚施工中的完成度管理。

作为这样的基于施工履历数据来生成地形数据的方法，在专利文献1所记载的完成形状信息处理装置中提出了如下方法，其通过先导压和斗杆液压缸压来检测斗杆收回动作，基于作业装置上预先设定的计测点(监视点)的三维位置的计测结果来更新地形数据(完成形状信息)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006－200185号公报

发明内容

专利文献1记载的方法虽然利用斗杆收回动作被检测到的期间内的监视点(例如铲斗前端)的位置信息来更新地形数据(施工对象的现况形状的数据)，但并没有判断作业装置(铲斗)是否实际上正在进行挖掘动作。因此，例如虽在空中进行斗杆收回动作但实际上没有进行挖掘动作的情况下，也会根据此时的监视点的位置信息生成地形数据。也就是说，具有与实际不符的形状被记录为地形数据的可能性。

本发明是鉴于上述情况作出的，其目的为，提供一种能够基于施工履历数据来生成接近实际的施工对象的形状的现况形状数据的作业机械。

本申请包括解决上述课题的多个方式，但若举出一例，则作业机械具有：车身；安装于所述车身的作业装置；运算所述车身的位置的车身位置运算装置；检测所述作业装置的姿势的姿势传感器；检测驱动所述作业装置的多个执行机构的驱动状态的驱动状态传感器；和控制器，其基于由所述车身位置运算装置运算的所述车身的位置、和从所述姿势传感器的检测数据运算的所述作业装置的位置来运算所述作业装置上设定的监视点的位置信息，并利用所述位置信息来更新所述作业装置的作业对象的现况形状数据，其中，所述控制器利用所述驱动状态传感器的检测数据、和作用于所述作业装置的力或力矩的至少一个的平衡关系来判断所述作业装置是否处于接地状态，所述控制器基于判断为所述作业装置处于接地状态的接地期间内的所述作业装置上设定的监视点的移动轨迹和所述作业装置的外形形状，来生成由所述作业装置形成的作业对象的局部形状数据，基于所述局部形状数据更新所述作业对象的现况形状数据。

发明效果

根据本发明，能够向用户提供接近实际的施工对象的形状的现况形状数据。

附图说明

图1是本发明的实施方式的液压挖掘机的构成图。

图2是各前部件的转动角度、上部旋转体的倾斜角和车身坐标系的说明图。

图3是本发明的实施方式的液压挖掘机的系统构成图。

图4是对作业装置作用的力的说明图。

图5是与作业装置相关的各部分的长度和角度的说明图。

图6是动臂液压缸周边部中的各部分的长度和角度的说明图。

图7是将监视点设定在铲斗的情况的说明图。

图8是表示某一时刻t0、和在t0的紧后将作业装置以及车身的位置数据以及姿势数据更新后的时刻t1中的铲斗的姿势的图。

图9是表示采用第2生成方法的情况的基于局部形状数据生成部执行的局部形状数据的生成流程的一例的图。

图10是表示采用第2生成方法的情况的基于局部形状数据生成部执行的局部形状数据的生成流程的一例的图。

图11是表示采用第2生成方法的情况的基于局部形状数据生成部执行的局部形状数据的生成流程的一例的图。

图12是表示采用第2生成方法的情况的基于局部形状数据生成部执行的局部形状数据的生成流程的一例的图。

图13是表示现况地形数据生成部所进行的现况地形数据的生成处理的一例的图。

图14是表示现况地形数据生成部所进行的现况地形数据的生成处理的一例的图。

图15是表示现况地形数据生成部所进行的现况地形数据的生成处理的一例的图。

图16是表示现况地形数据生成部所进行的现况地形数据的生成处理的一例的图。

图17是采用第1生成方法的情况下的基于控制器(接地状态判断部以及局部形状数据生成部)执行的具体处理的流程图的一例。

图18是用于选择在局部形状数据存在重复部分的情况下所利用的提取条件的流程图的一例。

图19是表示采用第1生成方法的情况下设定于铲斗的监视点以及接地区域的一例的图。

图20是表示各个动作判断结果的局部形状数据的一例的图。

具体实施方式

以下，使用附图来说明本发明的实施方式。此外，以下虽以作业装置的前端附件为铲斗4的液压挖掘机为例，但也可以将本发明适用于具有铲斗以外的附件的液压挖掘机、和推土机等作业机械。

(液压挖掘机的概略构成)

图1是本发明的实施方式的液压挖掘机的构成图。如图1所示，液压挖掘机1由多关节型的作业装置(前作业装置)1A和车身1B构成，该前作业装置1A是将沿垂直方向分别转动的多个前部件(动臂2、斗杆3以及铲斗4)连结而构成的，该车身1B由上部旋转体1BA以及下部行驶体1BB构成。

位于作业装置1A的基端侧的动臂2的基端能够沿上下方向转动地安装于上部旋转体1BA的前部。上部旋转体1BA能够旋转地安装于下部行驶体1BB的上部。

另外，在上部旋转体1BA安装有控制器100和现况地形数据输入装置22，该控制器100具有运算作业装置1A上设定的多个监视点的位置数据(位置信息)并通过利用该位置数据来更新液压挖掘机1周围的现况地形数据(也称为现况形状数据。现况形状数据也是对作业装置1A的作业对象(地形)的形状进行规定的数据。)的功能，该现况地形数据输入装置22用于获取现况地形数据并向液压挖掘机1内的控制器100输入。在图1所示的液压挖掘机1上作为现况地形数据输入装置22的一例而安装有立体摄像头，但也能够利用三维激光扫描仪等公知装置。另外，储存有现况地形数据的闪存和可移动介质等也能够作为现况地形数据输入装置22来利用。

动臂2、斗杆3、铲斗4、上部旋转体1BA以及下部行驶体1BB构成分别由动臂液压缸5、斗杆液压缸6、铲斗液压缸7、旋转液压马达8以及左右的行驶液压马达9(液压执行机构)驱动的被驱动部件。这些多个被驱动部件的动作由如下控制信号(例如先导压和电气信号)控制，该控制信号是由操作员操作上部旋转体1BA上的驾驶室内设置的行驶右杆10a、行驶左杆10b、操作右杆11a以及操作左杆11b(有时将这些总称为操作杆10、11)而产生的。

操作员经由操作杆10、11输入的对于各液压执行机构5－9的操作量通过多个操作量传感器20检测并向控制器100输入(参照图3)。在操作杆10、11所输出的控制信号为先导压的情况下，作为操作量传感器20能够利用压力传感器。

在动臂液压缸5上，作为其驱动状态传感器而安装有用于检测动臂液压缸5的活塞杆侧以及缸底侧的工作油压Pr、Pb的多个压力传感器19。根据由压力传感器19检测到的工作油压Pr、Pb能够判断动臂液压缸5的驱动状态。

在上述的驱动多个被驱动部件的控制信号中，不仅包括通过操作杆10、11的操作而输出的信号，而且包括液压挖掘机1上搭载的多个比例电磁阀(未图示)的一部分(增压阀)在规定条件下与操作杆10、11的操作无关系地动作并输出的先导压、和多个比例电磁阀的一部分(减压阀)动作而将通过操作杆10、11的操作输出的先导压减压后的信号。这样地，从多个比例电磁阀(增压阀以及减压阀)输出的先导压能够按照预先规定的条件，启动使动臂液压缸5、斗杆液压缸6以及铲斗液压缸7动作的所谓的机械控制。

在作业装置1A中，在动臂销安装有动臂角度传感器12，在斗杆销安装有斗杆角度传感器13，在铲斗连杆15安装有铲斗角度传感器14，使得能够测定动臂2、斗杆3、铲斗4的转动角度α、β、γ(参照图2)。在上部旋转体1BA安装有检测上部旋转体1BA(车身1B)相对于基准面(例如水平面)的前后方向的倾斜角、即俯仰角θp(参照图2)的车身前后倾斜角传感器(俯仰角传感器)16a、和检测上部旋转体1BA(车身1B)的左右方向的倾斜角、即侧倾角(未图示)的车身左右倾斜角传感器(侧倾角传感器)16b。此外，这些角度传感器可以使用IMU(Inertial Measurement Unit：惯性计测装置)、电位器、旋转编码器等传感器，也可以由行程传感器测定各液压缸5、6、7的长度并换算为转动角度。另外，也可以为，铲斗角度传感器14不安装于铲斗连杆15，而安装于铲斗4。

在上部旋转体1BA配置有第1GNSS天线17a和第2GNSS天线17b。第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b是RTK－GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation SatelliteSystems)用的天线，接收从多个GNSS卫星(测位卫星)发送的电波(航法信号)并向接收器4012(参照图3)输出。

接收器(车身位置运算装置)4012基于第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b接收到的航法信号来运算作业现场内设定的现场坐标系中的第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b的位置。接收器4012基于运算出的第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b的位置，能够运算上部旋转体1BA和作业装置1A的方位角θy(未图示)。此外，在本实施方式中使用将现场坐标系的坐标值输出的接收器4012来说明，但接收器4012只要是能够将地理坐标系、平面直角坐标系、地心正交坐标系或现场坐标系的至少一个坐标系的坐标值作为第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b的位置来输出的设备即可。另外，地理坐标系中的坐标值由纬度、经度以及椭圆体高度构成。平面直角坐标系、地心正交坐标系以及现场坐标系的坐标值是由X、Y、Z坐标等构成的三维正交坐标系。地理坐标系坐标值能够使用高斯-克吕格等角投影法等转换为平面直角坐标系等的三维正交坐标系。另外，平面直角坐标系、地心正交坐标系以及现场坐标系能够通过使用仿射变换或赫尔默特变换等相互变换。

图2中所记载的X轴以及Z轴表示的是以动臂销的轴心上的点(例如中央点)为原点、以车身上方方向为Z轴、以车身前方方向为X轴、以车身右方向为Y轴的车身坐标系。

车身坐标系和现场坐标系能够使用由公知方法求出的坐标转换参数而相互转换。例如该坐标转换参数在第1GNSS天线17a的车身坐标系中的坐标值为既知时，能够根据由倾斜角传感器16a、16b获得的车身1B的俯仰角θ以及侧倾角从第1以及第2GNSS天线17a、17b的位置关系由接收器4012运算的方位角θy、第1GNSS天线17a的车身坐标系中的坐标值、和基于第1GNSS天线17a的GNSS测位(优选为RTK－GNSS测位)得出的现场坐标系中的坐标值而求出。

作业装置1A上的任意监视点的车身坐标系中的位置数据能够根据动臂2、斗杆3、铲斗4的转动角度α、β、γ、和各前部件2、3、4的尺寸值Lbm、Lam、Lbk来运算，因此能够求出该任意监视点的现场坐标系中的位置数据。

在上部旋转体1BA搭载有用于输入对作业装置1A的施工对象(例如土砂、岩石等)的目标形状(完成形)进行规定的目标面的数据(目标面数据)的目标面数据输入装置21。目标面数据输入装置21将例如经由闪存等半导体存储器和无线通信而从外部(例如储存有设计数据的计算机和服务器)获得的目标面数据向控制器100输入。

在液压挖掘机1的驾驶室内设置有显示器405。在显示器405的画面上，可以基于根据各种角度传感器12、13、14、16的输出而运算出的作业装置1A的姿势数据和根据第1以及第2GNSS天线17a、17b的接收信号运算出的上部旋转体1BA的位置数据等而显示有侧视观察作业装置1A的图像以及目标面的截面形状。

(控制器100周边的构成)

图3是本实施方式的液压挖掘机1的系统构成图。如图3所示，本实施方式的液压挖掘机1具有控制器100、多个压力传感器19、多个操作量传感器20、目标面数据输入装置21、现况地形数据输入装置22、角度传感器12、13、14、第1以及第2GNSS天线17a、17b、车身的倾斜角传感器(俯仰角传感器、侧倾角传感器)16a、16b、和显示器45。

作为控制器100，能够利用例如具有CPU等的运算处理装置4061、由RAM、ROM等半导体存储装置或HDD等磁性存储装置构成的存储装置4062、在各种传感器和执行机构等之间进行信息交换的输入输出接口(未图示)的计算机，并能够由单独或多个计算机构成。另外，也可以为，使控制器100的一部分或全部由液压挖掘机1上的各种装置和经由网络连接的服务器等构成。

控制器100通过由运算处理装置4061执行存储装置4062内储存的程序，而作为作业机姿势运算部4011、车身角度运算部4013、接地状态判断部4021、监视点位置运算部4022、局部形状数据生成部4023、现况地形数据生成部4032以及进度管理信息生成部404实现功能。也就是说，图3中控制器100内由矩形所示的各部分是将控制器100进行运算处理所发挥的功能由框体分类而成的。此外，进行利用第1以及第2GNSS天线17a、17b的GNSS测位的接收器4012也可以作为图3所示的控制器100内的功能的一部分、即车身位置运算部4012，也可以如上述那样地作为从控制器100独立的装置。以下，详细说明由控制器100内的各部分执行的处理。

(作业机姿势运算部4011)

作业机姿势运算部4011输入动臂角度传感器12、斗杆角度传感器13、铲斗角度传感器14的传感器值，作为作业装置1A的姿势信息来运算动臂2、斗杆3、铲斗4的转动角度α、β、γ(参照图2)。在此运算的角度数据能够作为作业装置1A的姿势数据来利用。

(车身位置运算部(接收器)4012)

车身位置运算部(接收器)4012基于第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b接收到的航法信号来运算现场坐标系中的第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b的位置坐标(位置数据)。在此运算的位置数据能够作为车身1B的位置数据来利用。

(车身角度运算部4013)

车身角度运算部4013基于由车身位置运算部4012运算出的现场坐标系中的第1GNSS天线17a以及第2GNSS天线17b的位置坐标来运算现场坐标系中的作业装置1A(上部旋转体1BA)的方位角θy。另外，车身角度运算部4013将车身前后倾斜角传感器(俯仰角传感器)16a、车身左右倾斜角传感器(侧倾角传感器)16b的传感器值作为输入，来运算上部旋转体1BA的侧倾角θr以及俯仰角θp。在此运算的角度数据能够作为车身1B的姿势数据来利用。

(接地状态判断部4021)

接地状态判断部4021将作业机姿势运算部4011、车身位置运算部4012以及车身角度运算部4013运算的作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据、和压力传感器19输出的动臂液压缸5的工作油压Pr、Pb的数据(压力数据)作为输入，判断作业装置1A是否处于接地状态，并输出该判断结果(接地状态判断结果)。

更具体地，接地状态判断部4021利用压力传感器19检测到的信号、和对作业装置1A作用的力或力矩的至少一个的平衡关系，运算地面的反力和由地面的反力产生的力矩中的至少一个，来判断该运算结果是否为规定阈值以上，由此判断接地状态。

本实施方式的接地状态判断部4021首先根据作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据来判断铲斗4的位置信息是否进行了更新。并且，在铲斗4的位置信息更新后的情况下，使用压力传感器19检测到的信号、和绕着动臂脚销的力矩的平衡关系来运算地面的反力，当运算出的反力为规定阈值以上时判断为铲斗4处于接地状态。

在此使用图4-图6来说明由地面产生的反力的导出方法。

如图4所示，作业装置1A在由动臂脚销产生的支承力的基础上，还作用有与动臂2、斗杆3、铲斗4的质量相应的荷载、来自地面的反力F以及由动臂液压缸5产生的力。将由来自地面的反力F产生的力矩设为MF，将由动臂液压缸5的力Fcyl产生的力矩设为Mcyl，将由动臂2、斗杆3、铲斗4的荷载产生的力矩分别设为Mbm、Mam、Mbk，由此这些力矩如下述式1那样地平衡。

数式1

M_F+M_cyl＝M_bm+M_am+M_bk…式1

数式2

M_F＝F×X_bkmp…式2

在此，由来自地面的反力F产生的力矩如上述式2那样地表达，因此能够通过式1、式2，并根据下述式3求出来自地面的反力F。将能够推定为作用有来自地面的反力F的场所的车身坐标系X坐标设为Xbkmp。能够推定为作用有来自地面的反力的场所可以为由后述的监视点位置运算部4022推定的监视点，也可以固定于铲斗的爪尖等的特定场所。

数式3

Xbkmp能够使用动臂长度Lbm、斗杆长度Lam、从铲斗销至监视点的距离Lbkmp、将铲斗监视点和铲斗销连结的直线与将铲斗销和铲斗爪尖连结的直线所成的角γmp由下述式4导出。

数式4

X_bkmp＝L_bmcosα+L_amgcos(α+β)+L_bkmpcos(α+β+γ+γ_mp)…式4

图5表示各部分的长度和角度。式3的各力矩中的由荷载产生的力矩、即Mbm、Mam、Mbk能够由下述式5、6、7求出。其中，下述式5、6、7中的mbm、mam、mbk为动臂2、斗杆3、铲斗4的质量，gz为重力加速度的车身坐标系Z轴方向成分，α’、β’、γ’为动臂2、斗杆3、铲斗4的角速度，fbm、fam、fbk是基于动臂2、斗杆3、铲斗4的角速度来计算惯性力的函数。此外，fbm、fam、fbk在动臂2、斗杆3、铲斗4的角速度充分小时可以忽视。另外，式5-7所使用的动臂2、斗杆3、铲斗4的重心的车身坐标系X坐标Xbmg、Xamg、Xbkg分别能够通过下述式8-10导出。其中，式中的Lbmg、Lamg、Lbkg是各部分的从销至重心位置的距离，αg、βg、γg是将各部分的重心位置和各部分的根基的销连结的直线与将各部分的前端和根基连结的直线所成的角(参照图5)。

数式5

数式6

数式7

数式8

X_bmg＝L_bmgcos(α+α_g)…式8

数式9

X_amg＝L_bmcosα+L_amgcos(α+β+β_g)…式9

数式10

X_bkg＝L_bmcosα+L_amcos(α+β)+L_bkgcos(α+β+γ+γ_g)…式10

图6表示动臂液压缸周边部的各部分的长度和角度。上述式3的各力矩中的由动臂液压缸5产生的力矩Mcyl能够由下述式11导出。式11中的力Fcyl能够使用由压力传感器19检测到的动臂液压缸5的活塞杆侧以及缸底侧的工作油压Pr、Pb、和各自的受压面积Sr、Sb而如下述式12那样地表达。另外，下述式11中的Lrod是动臂销与动臂液压缸活塞杆销间的距离，是将动臂销和动臂液压缸活塞杆销连结的直线与将动臂液压缸活塞杆销和动臂液压缸缸底销连结的直线所成的角。该/>能够使用余弦定理如下述式13那样地求出动臂液压缸的长度Stcyl，使用下述式14导出。

数式11

数式12

F_cyl＝P_b×S_b-P_r×S_r…式12

数式13

数式14

本实施方式中通过力矩的平衡来导出地面的反力F，但也可以使用力的平衡来求出地面的反力。在该情况下，使用荷载传感器和应力传感器来检测动臂销中的支承力，将其用于运算。

当以上那样地求出的地面的反力F为规定阈值以上时，接地状态判断部4021判断为铲斗4处于接地状态。有时将由接地状态判断部4021判断为作业装置1A(铲斗4)处于接地状态的期间称为接地期间。

用于接地判断的阈值是考虑地面的硬度和作业内容等而设定为恰当值。例如在进行软地面的挖掘作业的情况下，挖掘作业中的来自地面的反力F相对变小，由此将该阈值设为相对小的值，相反地，在挖掘硬地面的情况下，将阈值设为相对大的值。另外，在此设定的阈值也可以不是固定值。例如，将铲斗4推压至地面的力的最大值根据铲斗的位置变动，由此可以由车身坐标系X坐标的函数等设定阈值。此时，阈值的函数f(Xkmp)在如下述式15那样地设定为对某一定数Const乘以Xbkmp的倒数的情况下，能够如下述式16所示地对由来自地面的反力F产生的力矩MF和定数Const进行比较，由此判断接地状态，因此也可以为，根据阈值的设定条件，不求出来自地面的反力，通过比较由来自地面的反力产生的力矩和阈值而判断接地状态。此外，在此设定的阈值也可以使来自地面的反力以及由来自地面的反力产生的力矩的双方组合来设定。

数式15

数式16

M_F＝F×X_bkmp＞Const…式16

(监视点位置运算部4022)

监视点位置运算部4022基于作业机姿势运算部4011、车身位置运算部4012以及车身角度运算部4013运算出的作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据，来运算作业装置1A的动作平面41(参照图7)上且作业装置1A上设定的多个监视点Mpm(参照图7)的位置并将其储存于存储装置4062。监视点Mpm的位置运算例如可以按规定间隔进行，也可以在作业装置1A的动作被确认的期间内按规定间隔进行。也可以为，相对于这些各条件，加上由接地状态判断部4021判断为作业装置1A处于接地状态的期间这一条件。

图7是将监视点设定于铲斗4的情况的说明图。在铲斗4的左右侧面的外形上分别设定由k个(k为正整数)监视点，将左侧面侧的监视点Plm(m＝1～k)(未图示)中和右侧面侧的监视点Prm(m＝1～k)(未图示)中的m为相同值的两个监视点连结的线段设为Lm(m＝1～k)。并且，在线段Lm与作业装置1A的动作平面41交叉的点设定监视点Mpm(m＝1～k)，将时刻t中的监视点设为Mpm(t)。若例如预先计测铲斗4上设定的坐标系中的监视点Plm、Prm的位置，则根据作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据能够运算时刻t中的监视点Mpm(t)的位置。

(局部形状数据生成部4023)

局部形状数据生成部4023基于由接地状态判断部4021判断为作业装置1A处于接地状态的接地期间内的至少一个监视点Mpm的移动轨迹63(参照图8)和作业装置1A的外形形状61、62，来生成由作业装置1A形成的作业对象的局部形状数据65。局部形状数据65也可以说是利用接地期间内的监视点Mpm的时序数据而近似于一部分现况地形的数据。监视点优选在作业装置1A上设定多个，在该情况下，作业装置1A的外形形状61、62由该多个监视点的位置规定。

若更具体说明，则局部形状数据生成部4023基于在由接地状态判断部4021判断为作业装置1A处于接地状态的接地期间内的第1时刻(t0)中的由多个监视点Mpm(t0)的位置所规定的第1外形形状61(参照图8)、接地期间内的在第1时刻之后的第2时刻(t1)中的由多个所述监视点Mpm(t1)的位置所规定的第2外形形状62(参照图8)、和从第1时刻(t0)至第2时刻(t1)的期间内的多个所述监视点的移动轨迹63(参照图8)，来生成从第1时刻(t0)至第2时刻(t1)的期间由作业装置1A形成的作业对象的局部形状数据65(参照图9－12、20)。

图8表示在某一时刻t0、和在t0的紧后将作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据更新后的时刻t1中的铲斗4的姿势。在图的例中，三个监视点Mp1、Mp2、Mp3设定于铲斗4。如图8的(B)所示，第1外形形状61是由时刻t0的(第1时刻)中的三个监视点Mp1、Mp2、Mp3所规定的铲斗4的外形形状。第2外形形状62是由时刻t1(第2时刻)中的三个监视点Mp1、Mp2、Mp3所规定的铲斗4的外形形状。移动轨迹63是通过对于各监视点将t0时的位置和t1时的位置连接的线所规定的各监视点的轨迹。另外，如图8的(C)所示，将由第1外形形状61、第2外形形状62以及移动轨迹63包围的区域(带点区域)称为铲斗通过区域(作业装置通过区域)64。

接着，作为基于局部形状数据生成部4023进行的局部形状数据65的生成例而说明主要的两个方法。

(局部形状数据的第1生成方法)

使用图19－20来说明第1生成方法。

局部形状数据生成部4023使用存储装置4062内储存的目标面数据来求出从铲斗监视点Mpm至目标面的距离(目标面距离)。目标面距离的运算仅针对离目标面最近的铲斗监视点Mp即可。局部形状数据生成部4023基于多个操作量传感器20的检测值，来运算各操作杆11a、11b相对于各前部件2、3、4(各液压液压缸5、6、7)的操作量。此外，操作量是指通过操作量传感器20操作时的先导压和电压、操作杆11a、11b的倾斜角度等当操作各操作杆11a、11b时的根据操作内容变化的物理量。

接着，局部形状数据生成部4023基于运算出的目标面距离和操作量来进行作业装置1A的动作判断。如图20所示，作为供判断的动作而具有：(a)挖掘动作，通过铲斗4挖掘施工对象；(b)加固动作，在使铲斗底面接地的状态下通过进行斗杆推出动作或斗杆拉回动作而使施工对象接近目标面的形状；和(c)夯实动作，通过由动臂下降操作使铲斗底面撞击施工对象而使施工对象接近目标面的形状。此外，对于动作判断，也可以利用目标面距离和操作量以外的其他信息(数据)。

本实施方式的动作判断例如在“操作杆11的斗杆拉回操作量为规定阈值以上”且“目标面距离为最小的铲斗监视点Mpm为铲斗爪尖”时判断为挖掘动作，在“操作杆11的动臂下降操作量为规定阈值以上”且“操作杆11的斗杆或铲斗操作量不足规定阈值”时判断为夯实动作，在除此之外时判断为加固动作。此外，考虑到在此利用的各种阈值会根据操作员的操作习惯等而成为不同的恰当值。因此，例如也可以为，将挖掘、夯实、加固等动作实际上至少进行固定次数，基于此时的操作量来设定。

局部形状数据生成部4023基于上述的动作判断结果来决定被推定为作业装置1A与施工对象接触(接地)的作业装置1A上的区域(接地区域)。

在此如图19所示，假设沿着铲斗4的侧面中的外形设定有五个监视点Mp1－Mp5。其中，Mp1为铲斗4的爪尖处设定的监视点(第1点)，Mp2为铲斗底面中的后端处设定的监视点(第2点)。此外，本说明书中的“铲斗底面”是指从监视点Mp1至监视点Mp2的区域。

·挖掘动作的情况

当动作判断的结果为挖掘动作时，局部形状数据生成部4023作为接地区域而选择至少包括铲斗爪尖的规定区域、即第1接地区域Ga1(参照图19)。图19所示的五个监视点Mp1－Mp5中的属于第1接地区域Ga1的点仅为监视点Mp1，如图20的(a)所示，局部形状数据生成部4023作为局部形状数据65而生成从监视点Mp1的时刻t0至t1的移动轨迹63。此外，在第1接地区域Ga1包括多个监视点的情况下，也可以为，对上述的移动轨迹63还追加第1外形形状61来作为局部形状数据65。

·加固动作的情况

当动作判断的结果为加固动作时，局部形状数据生成部4023作为接地区域而选择至少包括铲斗底面的后端的规定区域、即第2接地区域Ga2(参照图19)。图19所示的五个监视点Mp1－Mp5中的属于第2接地区域Ga2的点仅为监视点Mp2，如图20的(b)所示，局部形状数据生成部4023作为局部形状数据65而生成监视点Mp2的从时刻t0至t1的移动轨迹63。此外，在第2接地区域Ga2包括多个监视点的情况下，也可以为，将对上述的移动轨迹63还追加第2外形形状62来作为局部形状数据65。

·夯实动作的情况

当动作判断的结果为夯实动作时，局部形状数据生成部4023作为接地区域而选择至少包括铲斗爪尖和铲斗底面的后端的规定区域、即第3接地区域Ga3(参照图19)。图19所示的五个监视点Mp1－Mp5中的属于第3接地区域Ga3的点为两个监视点Mp1、Mp2，如图20的(c)所示，局部形状数据生成部4023作为局部形状数据65而生成在时刻t1(第2时刻)中将两个监视点Mp1，Mp2连接的线段(也就是说第2外形形状62)。

·处理流程的具体例

在此，使用图17的流程图来说明局部形状数据生成部4023采用了第1生成方法的情况下的基于接地状态判断部4021以及局部形状数据生成部4023进行的一个具体处理流程。此外，关于各处理的详细内容，希望参照上述的说明。

首先，接地状态判断部4021获得作业机姿势运算部4011、车身位置运算部4012以及车身角度运算部4013运算出的作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据(S170)。接着，接地状态判断部4021基于在S170获得的数据来判断铲斗4的位置是否有变化(S171)。在S171中判断为铲斗位置具有变化的情况下向S172前进，相反地在判断为铲斗位置没有变化的情况下返回S170。

S172中，接地状态判断部4021使用在S170获得的作业装置1A以及车身1B的位置数据以及姿势数据、和从压力传感器19输出的动臂液压缸5的工作油压Pr、Pb的数据(压力数据)来运算来自地面的反力F。在运算出的反力F为规定阈值以上的情况下，判断为铲斗4处于接地状态并向S174前进，相反地在反力F不足阈值的情况下，判断为铲斗4没有接地而返回S170。

在S174中，局部形状数据生成部4023从监视点位置运算部4022输入铲斗4上设定的多个监视点Mpm(参照图19)的位置数据。

在S175中，局部形状数据生成部4023基于在S174输入的各监视点Mpm的位置数据、和存储装置4062内储存的目标面数据来运算各监视点Mpm与目标面之间的距离(目标面距离)。

在S176中，局部形状数据生成部4023基于从操作量传感器20的检测数据运算的操作杆11a、11b的操作量、和在S175运算出的目标面距离，来判断作业装置1A的动作是挖掘动作、加固动作、夯实动作的哪一个。

在S177中，局部形状数据生成部4023基于在S176判断的动作而从铲斗4上设定的三个接地区域Ga1、Ga2、Ga3(参照图20)中决定一个接地区域。

在S178中，局部形状数据生成部4023基于属于在S177决定的接地区域内的监视点的移动轨迹63或第2外形形状62来生成局部形状数据65(参照图20)，将生成的局部形状数据65向存储装置4062输出并由控制器100使其储存。完成S178之后返回S170。

此外，在图17的流程中，在由S173判断为铲斗4处于接地状态的情况下，获得铲斗4上设定的监视点Mpm的位置信息，但也可以为，无论铲斗4的接地状态，都获得监视点Mpm的位置信息，并与其同时进行判断铲斗4的接地状态的处理，将判断为处于接地状态的时刻信息储存。

此外，在图17的流程中，在由S173判断为铲斗4处于接地状态的情况下进行S174－S178的处理，但也可以为，在S171的完成后跳过判断接地状态的处理(S172、S173)来执行S174－S178的处理，例如判断接地状态的处理(S172、S173)通过另外独立的流程按规定间隔执行，并进行在未处于接地状态的状态下生成的局部形状数据从存储装置4062删除的处理。另外，针对S170、S171的处理，也可以为，同样地独立执行，进行将在铲斗位置没有变化的状态下生成的局部形状数据从存储装置4062删除的处理。

(局部形状数据的第2生成方法)

使用图9－12来说明第2生成方法。局部形状数据生成部4023利用图9－12所示的方法中的任意一个来生成局部形状数据。

在图9的例中，局部形状数据生成部4023将由第1外形形状61、第2外形形状62以及移动轨迹63所围出的区域、即铲斗通过区域64在水平方向上划分为多个区间(图9的例中为三个区间Sct1、Sct2、Sct3)。通常，若通过这样的多个区间来划分铲斗通过区域64，则在各区间会存在多个线段，而在该情况下应该在各区间内选择哪条线段来生成局部形状数据会成为问题。因此，在图9的例中，局部形状数据生成部4023基于划分后的各区间Sct1、Sct2、Sct3中位于重力方向下侧的线段来生成局部形状数据65。

在图10的例中，局部形状数据生成部4023将由第1外形形状61、第2外形形状62以及移动轨迹63所围出的区域、即铲斗通过区域64由从铲斗4的转动中心(铲斗销)穿过的多个放射状直线划分为多个区间(在图10的例中为四个区间Sct1、Sct2、Sct3、Sct4)，并基于该划分后的各区间Sct1、Sct2、Sct3、Sct4中离铲斗4的转动中心最远的线段来生成局部形状数据65。若这样地生成局部形状数据65，则即便在目标面具有接近垂直的倾斜和超过垂直的倾斜(悬垂状态)的情况下也能够生成恰当形状的局部形状数据。此外，在此虽然以铲斗4的转动中心为基准点，但也可以将斗杆3的转动中心(斗杆销)作为基准点。

在图11的例中，局部形状数据生成部4023将由第1外形形状61、第2外形形状62以及移动轨迹63所围出的区域、即铲斗通过区域64在沿着目标面的延伸方向的方向上划分为多个区间(在图11的例中为三个区间Sct1、Sct2、Sct3)，并基于该划分后的各区间Sct1、Sct2、Sct3中离目标面最近的线段来生成局部形状数据65。

在图12的例中，局部形状数据生成部4023将由第1外形形状61、第2外形形状62以及移动轨迹63所围出的区域、即铲斗通过区域64，在沿着存储装置4062的现况地形数据所规定的现况地形(控制器100上的现况地形)的延伸方向的方向上划分为多个区间(图12的例中为三个区间Sct1、Sct2、Sct3)，并基于该划分后的各区间Sct1、Sct2、Sct3中位于存储装置4062的现况地形数据所规定的现况地形的下方且离该现况地形最远的线段来生成局部形状数据65。

上述那样地局部形状数据生成部4023所生成的局部形状数据65储存于控制器100内的存储装置4062。

此外，上述中，分第1生成方法和第2生成方法进行说明，但也可以通过进行双方来生成局部形状数据65。该情况的顺序可以率先执行任意一个方法。另外，上述那样获得的局部形状数据65例如能够通过平面的方程式、顶点的坐标和连结顶点的边的顺序等的平面信息、或局部形状数据65所规定的面上的点组的坐标等形式向现况地形数据生成部4032输出。

(现况地形数据生成部4032)

现况地形数据生成部4032基于由局部形状数据生成部4023生成的多个局部形状数据65，更新存储装置4062内储存的作业对象的现况地形数据(现况形状数据)。以下说明几个基于现况地形数据生成部4032的现况地形数据的生成方法，但也可以利用以下说明以外的生成方法。

现况地形数据生成部4032首先相对于存储装置4062内记录的多个局部形状数据65，使用各局部形状数据65的生成时刻(也可以为构成各局部形状数据65的监视点的位置的运算时刻)、动作判断结果、接地区域的选择结果以及目标面距离等，对进行地形化处理的对象进行过滤，该地形化处理是生成现况地形数据的处理。接着，针对通过该过滤而成为地形化处理的对象的多个局部形状数据(铲斗轨迹)65，判断是否存在重复的部分。该重复判断通过如下来判断：将各局部形状数据65A、65B投影于水平面(图13)，或将各局部形状数据65A、65B投影于目标面的法线方向(图14)，判断在投影后的各形状66A、66B中是否具有重复的区域。与其他的局部形状数据65完全不重复的局部形状数据65全部采用为现况地形数据。另一方面，关于与其他的局部形状数据65重复的局部形状数据65，将满足以下说明的规定提取条件(局部形状提取条件)的局部形状数据的一部分或全部提取，将该提取的一部分或全部的局部形状数据采用为现况地形数据。

作为上述的提取条件，例如比较各局部形状数据65的位置信息，将垂直方向的位置最低的部分、垂直方向的位置最高的部分、离目标面的垂直方向上的距离(目标面距离)最小的部分、目标面的法线方向的距离最低的部分、或目标面的法线方向的距离最高的部分采用为现况地形数据。或者，比较各局部形状数据65的生成时刻(也就是说执行基于铲斗4的施工的推定时刻)，将时刻最久的、或时刻最新的部分采用为现况地形数据。

图18表示提取条件的一个具体例。首先，控制器100(现况地形数据生成部4032)判断在成为是否满足提取条件的确认对象的全部局部形状数据65中是否包括目标面距离的数据(S181)。在包括目标面距离数据的情况下，认为现况地形逐渐接近目标面，由此将目标面的法线方向上离目标面的距离最小的部分采用为现况地形数据(S182)。

在通过S181的判断而存在不包括目标面距离数据的局部形状数据65的情况下，控制器100(现况地形数据生成部4032)判断在成为是否满足提取条件的确认对象的局部形状数据65中是否包括填土部分(S183)。在包括填土部分的情况下，由于现况地形的高度有可能会重复变高或变低，所以不采用非高度方向的条件，而是采用生成时刻的条件，也就是说在重复部分中生成时刻最新的数据来作为现况地形数据(S184)。

在通过S183的判断而判断为完全没有填土部分的情况(也就是说判断为仅存在采土部分的情况)下，认为现况地形的高度在始终变低的方向上变化，将垂直方向的位置最低的部分采用为现况地形数据(S185)。

此外，上述中涉及在两个局部形状数据65中重复的部分(也就是说确认了满足提取条件的部分)的处理，但该两个局部形状数据65中不重复的部分(没有确认满足提取条件的剩余部分)的处理能够如下进行。也就是说，如图15所示，能够将两个局部形状数据65A、65B中的满足提取条件的部分所属的数据的整体(也就是说图15中局部形状数据65B的整体)采用为地形数据。另外，如图16所示，将两个局部形状数据65A、65B中的满足提取条件的部分所属的数据的整体(也就是说图16中局部形状数据65B的整体)采用为地形数据，在此基础上，针对不满足提取条件的部分所属的数据(也就是说图16中局部形状数据65A)，将没有发生重复的部分(图16的局部形状数据65A的实线部分)采用为地形数据。

现况地形数据生成部4032将上述那样生成的现况地形数据向存储装置4062输出并储存在控制器100内，由此更新现况地形数据。当向存储装置4062的输出时，例如也可以转换为点组数据或TIN(triangulated irregular network，不规则三角网)数据。现况地形数据不仅向液压挖掘机1内的控制器100输出，也可以向液压挖掘机1的外部的设备(例如服务器等)输出。

(进度管理信息生成部404)

进度管理信息生成部404将由现况地形数据生成部4032更新后的存储装置4062内的现况地形数据输入，生成包括最新的现况地形、指定日期和指定期间的现场完成量和各挖掘机的完成量、现场整体的作业进度率和各挖掘机(各操作员)的作业进度率、施工完成部分(完成形状)的位置信息等在内的进度管理信息，并将生成的信息经由显示器405等提示给包括液压挖掘机1的操作员在内的用户。此外，基于进度管理信息生成部404的信息处理和信息提示的一部分不仅显示于液压挖掘机1上设置的显示器405，也可以显示于存在于液压挖掘机1外的智能电话、平板或个人计算机等设备。

(效果)

(1)根据以上那样构成的液压挖掘机1，基于由作业装置1A接地的期间(接地期间内)的监视点Mpm的位置所规定的外形形状61、62、以及移动轨迹63来生成局部形状数据65，因此当使作业装置1A在空中动作时的监视点Mpm的轨迹不会作为现况地形数据被记录，能够生成与从前相比更接近实际地形的正确的现况地形数据。

(2)在上述的液压挖掘机1中，基于操作量和目标面距离来进行作业装置1A的动作判断，通过根据该动作判断决定的接地区域来选择对局部形状数据的生成利用的监视点Mpm，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。关于这一点，在上述的专利文献1的技术中，仅能够检测挖掘动作，无法检测使用斗杆放出动作和动臂下降动作的加固动作等。另外，即使在进行同一斗杆收回动作的情况下，如在挖掘动作中称为铲斗爪尖但在加固动作中称为铲斗背面那样地，应记录的监视点不同，但在专利文献1中没有特别记载监视点的设定方法。

(3)在上述的液压挖掘机1中，判断基于作业装置1A的动作是挖掘动作、加固动作以及夯实动作中的哪一个，利用与该判断结果相应的接地区域，由此选择用于局部形状数据的生成的监视点Mpm，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。

(4)在上述的液压挖掘机1中，在判断为作业装置1A的动作为挖掘动作的情况下，至少基于移动轨迹63来生成局部形状数据65，在判断为加固动作的情况下，至少基于移动轨迹63来生成局部形状数据65，在判断为夯实动作的情况下，基于第2外形形状62来生成局部形状数据65，因此防止基于各动作中不需要的监视点Mpm进行的运算，能够提高局部形状数据65的生成效率。

(5)在局部形状数据65的候补存在多个的情况下，如图9所示的例那样基于位于重力方向下侧的线段来生成局部形状数据65，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。

(6)在局部形状数据65的候补存在多个的情况下，如图10所示的例那样地基于离铲斗4和斗杆3的转动中心最远的线段生成局部形状数据65，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。尤其在目标面的角度接近垂直(90度)的情况和为90度以上的情况下该方法会发挥显著效果。

(7)在局部形状数据65的候补存在多个的情况下，如图11所示的例那样地基于目标面的法线方向上最接近目标面的线段来生成局部形状数据65，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。

(8)在局部形状数据65的候补存在多个的情况下，如图12所示的例那样地基于位于控制器100上的现况地形的下方且离控制器100上的现况地形最远的线段来生成局部形状数据65，因此能够生成比从前更正确的现况地形数据。

(其他)

上述中，作为用于运算车身1B的位置的车身位置运算装置，而利用了基于从多个测位卫星发送的多个航法信号来运算车身1B的位置的接收器4012，但也可以为，例如在车身1B上安装多个标靶(棱镜)，由全站仪测定离该多个标靶的距离，由此运算车身1B的位置。也就是说，作为车身位置运算装置也能够利用全站仪。

此外，本发明并不限定于上述实施方式，包括不脱离其要旨范围内的各种变形例。例如，本发明不限定于具有上述的实施方式说明的所有构成，包括将其构成的一部分删除的方式。另外，能够将某一实施方式的构成的一部分与其他实施方式的构成追加或置换。

另外，上述的控制器100的各构成和该各构成的功能以及执行处理等可以使其一部分或全部由硬件(例如通过集成电路来设计执行各功能的逻辑等)实现。另外，上述的控制器100的构成也可以作为通过由运算处理装置(例如CPU)4061读取、执行而实现控制器100的构成的各功能的程序(软件)。该程序的信息例如能够储存于半导体存储器(闪存、SSD等)、磁性存储装置(硬盘驱动器等)以及记录介质(磁盘、光盘等)等。

另外，在上述的实施方式的说明中，控制线和信息线表示了为了说明该实施方式所必要的部分，但并没有表示了关于产品的的所有控制线和信息线。实际上可以认为几乎全部的构成是相互连接的。

附图标记说明

1…液压挖掘机，1A…作业装置(前作业装置)，1B…车身，1BA…上部旋转体，1BB…下部行驶体，2…动臂，3…斗杆，4…铲斗，5…动臂液压缸，6…斗杆液压缸，7…铲斗液压缸，11a…操作杆，11b…操作左杆，12…动臂角度传感器，13…斗杆角度传感器，14…铲斗角度传感器，16a…车身前后倾斜角传感器(俯仰角传感器)，16b…车身左右倾斜角传感器(侧倾角传感器)，17a…第1GNSS天线，17b…第2GNSS天线，19…压力传感器，20…操作量传感器，21…目标面数据输入装置，22…现况地形数据输入装置，41…动作平面，45…显示器，61…第1外形形状，62…第2外形形状，63…移动轨迹，64…铲斗通过区域(作业装置通过区域)，65…局部形状数据，100…控制器，404…进度管理信息生成部，405…显示器，4011…作业机姿势运算部，4012…车身位置运算部(接收器)，4013…车身角度运算部，4021…接地状态判断部，4022…监视点位置运算部，4023…局部形状数据生成部，4032…现况地形数据生成部，4061…运算处理装置(例如CPU)，4062…存储装置。

Claims (11)

1.一种作业机械，具有：

车身；

安装于所述车身的作业装置；

运算所述车身的位置的车身位置运算装置；

检测所述作业装置的姿势的姿势传感器；

检测驱动所述作业装置的多个执行机构的驱动状态的驱动状态传感器；和

控制器，其基于由所述车身位置运算装置运算的所述车身的位置、和从所述姿势传感器的检测数据运算的所述作业装置的位置来运算所述作业装置上设定的监视点的位置信息，并利用所述位置信息来更新所述作业装置的作业对象的现况形状数据，所述作业机械的特征在于，

所述控制器利用所述驱动状态传感器的检测数据、和作用于所述作业装置的力或力矩的至少一个的平衡关系来判断所述作业装置是否处于接地状态，

所述控制器基于判断为所述作业装置处于接地状态的接地期间内的所述作业装置上设定的监视点的移动轨迹和所述作业装置的外形形状，来生成由所述作业装置形成的作业对象的局部形状数据，基于所述局部形状数据更新所述作业对象的现况形状数据。

2.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述监视点在所述作业装置上设定有多个，

所述外形形状由多个所述监视点的位置所规定。

3.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器基于判断为所述作业装置处于接地状态的接地期间内的第1时刻中的由多个所述监视点的位置规定的第1外形形状、所述接地期间内的所述第1时刻之后的第2时刻中的由多个所述监视点的位置规定的第2外形形状和从所述第1时刻至所述第2时刻的期间内的多个所述监视点的移动轨迹来生成所述局部形状数据。

4.根据权利要求2所述的作业机械，其特征在于，

还具有用于操作所述作业装置的操作杆，

在所述控制器储存有对所述作业装置的作业对象的目标形状进行规定的目标面，

所述控制器基于包括向所述操作杆输入的操作量、和从所述作业装置至所述目标面的距离、即目标面距离在内的数据来进行所述作业装置的动作判断，从所述动作判断的结果来决定接地区域，该接地区域是推定为所述作业装置接地的区域，

所述移动轨迹是所述作业装置上设定有多个的监视点中的属于所述接地区域的监视点的移动轨迹。

5.根据权利要求4所述的作业机械，其特征在于，

所述作业装置的前端为铲斗，

多个所述监视点是所述铲斗上设定的多个点，多个所述点中包括所述铲斗的爪尖处设定的第1点、和所述铲斗的底面中的后端处设定的第2点，

所述控制器在所述动作判断的结果为挖掘动作时，作为所述接地区域而选择包括所述第1点的第1接地区域，

在所述动作判断的结果为加固动作时，作为所述接地区域而选择包括所述第2点的第2接地区域，

在所述动作判断的结果为夯实动作时，作为所述接地区域而选择包括所述第1点以及所述第2点的第3接地区域。

6.根据权利要求5所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器在所述动作判断的结果为所述挖掘动作时，基于所述移动轨迹生成所述局部形状数据，

在所述动作判断的结果为所述加固动作时，基于所述移动轨迹生成所述局部形状数据，

在所述动作判断的结果为所述夯实动作时，基于判断为所述作业装置处于接地状态的接地期间内的由多个所述点的位置规定的所述外形形状来生成所述局部形状数据。

7.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器将由所述第1外形形状、所述第2外形形状以及所述移动轨迹所围出的区域、即作业装置通过区域在水平方向上划分为多个区间，基于在该划分后的各区间内位于重力方向下侧的线段来生成所述局部形状数据。

8.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

所述作业装置的前端为铲斗，

多个所述监视点是所述铲斗上设定的多个点，

所述控制器将由所述第1外形形状、所述第2外形形状以及所述移动轨迹所围出的区域、即作业装置通过区域由从所述铲斗的转动中心穿过的多条放射状直线划分为多个区间，基于该划分后的各区间内离所述铲斗的转动中心最远的线段来生成所述局部形状数据。

9.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

在所述控制器储存有对所述作业装置的作业对象的目标形状进行规定的目标面，

所述控制器将由所述第1外形形状、所述第2外形形状以及所述移动轨迹所围出的区域、即作业装置通过区域在沿着所述目标面的方向上划分为多个区间，基于该划分后的各区间内离所述目标面最近的线段来生成所述局部形状数据。

10.根据权利要求3所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器将由所述第1外形形状、所述第2外形形状以及所述移动轨迹所围出的区域、即作业装置通过区域在沿着所述现况形状数据所规定的现况形状的方向上划分为多个区间，基于在该划分后的各区间内位于所述现况形状的下方且离所述现况形状最远的线段来生成所述局部形状数据。

11.根据权利要求1所述的作业机械，其特征在于，

所述控制器使用基于所述局部形状数据更新后的所述现况形状数据来生成基于所述作业装置的作业的进度状况数据，

所述作业机械还具有显示由所述控制器生成的所述进度状况数据的显示器。