(57)【要約】【課題】作業効率を向上できるショベルを提供する。【解決手段】ショベルは、下部走行体１と、下部走行体１に対して旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に取付けられたアタッチメント１５と、アタッチメント１５に含まれるエンドアタッチメントとしてのバケット６と、バケット６の位置を検出するエンドアタッチメント位置検出部Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、１６と、ショベルの周囲に存在する検出の対象とされた対象物６０の位置を検出する対象物検出装置２５と、エンドアタッチメントによる掘削完了位置と対象物の位置との相対位置関係を算出し、該相対位置関係に基づいてエンドアタッチメントの空中における移動目標を生成するコントローラ３０と、を有する。【選択図】図４
2020122389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に対して旋回自在に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に取付けられたアタッチメントと、
前記アタッチメントに含まれるエンドアタッチメントと、
前記エンドアタッチメントの位置を検出するエンドアタッチメント位置検出部と、
ショベルの周囲に存在する検出の対象とされた対象物の位置を検出する対象物検出装置と、
前記エンドアタッチメントによる掘削完了位置と前記対象物の位置との相対位置関係を算出し、該相対位置関係に基づいて前記エンドアタッチメントの空中における移動目標を生成する制御部と、を有するショベル。
【請求項２】
前記制御部は、前記エンドアタッチメントに物体を入れた状態で前記移動目標に沿って前記エンドアタッチメントを移動させる、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御部は、前記移動目標に基づいて、前記アタッチメント及び前記上部旋回体の少なくとも一方に関する流量制御弁に導入される制御圧を調整することで前記アタッチメント及び前記上部旋回体の少なくとも一方の動作を制御する、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
前記制御部は、前記エンドアタッチメントに物体を入れた状態で前記エンドアタッチメントを前記対象物の上方へ移動させる前に、前記対象物検出装置により前記対象物の位置を算出する、
請求項１乃至３のいずれかに記載のショベル。
【請求項５】
前記制御部は、前記移動目標により設定される規定高さを前記対象物の高さよりも高く設定する、
請求項１乃至４のいずれかに記載のショベル。
【請求項６】
前記制御部は、前記エンドアタッチメントの高さ位置が閾値に達すると、前記アタッチメント及び前記上部旋回体の少なくとも一方の動作を遅くする、
請求項１乃至５のいずれかに記載のショベル。
【請求項７】
下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取付けられたアタッチメントと、前記アタッチメントに含まれるエンドアタッチメントと、前記エンドアタッチメントの位置を検出するエンドアタッチメント位置検出部と、ショベルの周囲に存在する検出の対象とされた対象物の位置を検出する対象物検出装置とを備えるショベルに用いられるショベル用のシステムであって、
前記エンドアタッチメントによる掘削完了位置と前記対象物の位置との相対位置関係を算出し、該相対位置関係に基づいて前記エンドアタッチメントの空中における移動目標を生成する制御部と、を有するショベル用のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベル及びショベル用のシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ショベル等の建設機械を操作するオペレータは、例えば掘削・積込み作業を行う際、掘削した掘削土をダンプトラックへ積み込む掘削・積込み操作を行っている。掘削・積込み操作では、オペレータは、ブーム上げ旋回の際にアタッチメント（バケット）とダンプトラック等の対象物との接触を回避する必要がある。
【０００３】
上記の点に鑑み、作業領域内に存在する対象物の位置を検出し、アタッチメントが対象物と接触する可能性が高いと判定した場合に、旋回動作を停止させるショベルが知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１３／５７７５８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１のショベルは、接触の可能性が高いと判定する度に旋回動作を停止させる。したがって、オペレータは掘削・積込み操作をその都度最初からやり直さなければならない。そのため、作業効率が悪く作業時間が長引いてしまう。
【０００６】
また、掘削・積込み操作では、バケットとダンプトラックとの接触を避けるためにバケットを上げ過ぎると、排土時の掘削土の散らばりが大きくなるという問題もある。
【０００７】
上記課題に鑑み、作業効率を向上できるショベル及びショベル用のシステムを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に対して旋回自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取付けられたアタッチメントと、前記アタッチメントに含まれるエンドアタッチメントと、前記エンドアタッチメントの位置を検出するエンドアタッチメント位置検出部と、ショベルの周囲に存在する検出の対象とされた対象物の位置を検出する対象物検出装置と、前記エンドアタッチメントによる掘削完了位置と前記対象物の位置との相対位置関係を算出し、該相対位置関係に基づいて前記エンドアタッチメントの空中における移動目標を生成する制御部と、を有する。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、作業効率を向上できるショベル及びショベル用のシステムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ショベルの側面図である。
【図２】ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す概略図である。
【図３】ショベルとダンプトラックの高さ方向及び横方向の位置関係を示す概略図である。
【図４】実施形態に係るショベルの構成を説明するブロック図である。
【図５】バケットの位置を算出する概念を説明するアタッチメントの模式図である。
【図６】移動軌跡線を説明する模式図である。
【図７】別の実施形態に係るショベルの構成を説明するブロック図である。
【図８】規定高さを説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施形態に係る油圧ショベルを示す側面図である。
【００１２】
油圧ショベルでは、クローラ式の下部走行体１の上に、旋回機構２を介して、上部旋回体３が旋回自在に搭載されている。
【００１３】
上部旋回体３には、ブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６によりアタッチメント１５が構成される。また、ブーム４、アーム５、バケット６は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。上部旋回体３には、キャビン１０が設けられ、且つエンジン等の動力源が搭載されている。図１ではエンドアタッチメントとしてのバケット６を示したが、バケット６は、リフティングマグネット、ブレーカ、フォーク等で置き換えられてもよい。
【００１４】
ブーム４は、上部旋回体３に対して上下に回動可能に支持されており、回動支持部（関節）にエンドアタッチメント位置検出部としてのブーム角度センサＳ１が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度であるブーム角度θ１（ブーム４を最も下降させた状態からの上昇角度）を検出できる。ブーム４を最も上昇させた状態が、ブーム角度θ１の最大値となる。
【００１５】
アーム５は、ブーム４に対して回動可能に支持されており、回動支持部（関節）にエンドアタッチメント位置検出部としてのアーム角度センサＳ２が取り付けられている。アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度であるアーム角度θ２（アーム５を最も閉じた状態からの開き角度）を検出できる。アーム５を最も開いた状態が、アーム角度θ２の最大値となる。
【００１６】
バケット６は、アーム５に対して回動可能に支持されており、回動支持部（関節）にエンドアタッチメント位置検出部としてのバケット角度センサＳ３が取り付けられている。バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度であるバケット角度θ３（バケット６を最も閉じた状態からの開き角度）を検出することができる。バケット６を最も開いた状態が、バケット角度θ３の最大値となる。
【００１７】
図１の実施形態では、エンドアタッチメント位置検出部としてのブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３のそれぞれは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。但し、加速度センサのみで構成されていてもよい。また、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３は、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９に取付けられたストロークセンサであってもよく、ロータリエンコーダ、ポテンショメータ等であってもよい。
【００１８】
上部旋回体３には、対象物検出装置２５が設けられている。対象物検出装置２５は、ショベルと対象物との距離と、対象物の高さを検出する。対象物検出装置２５は例えばカメラであってもよく、ミリ波レーダであってもよい。またカメラとミリ波レーダの組み合わせであってよい。対象物検出装置２５は、ショベルの前方１８０度又は周囲３６０度内の対象物の検出が可能に配置されている。対象物検出装置２５の数は特に限定されない。対象物は、本実施形態ではダンプトラックであるが、壁、柵等の障害物であってよい。
【００１９】
上部旋回体３には、上部旋回体３の基準方位からの旋回角度を検出するエンドアタッチメント位置検出部としての旋回角センサ１６が備えられている。基準方位は、オペレータによって設定される。旋回角センサ１６は、基準方位からの相対的な角度を算出できる。旋回角センサ１６は、ジャイロセンサであってよい。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る油圧ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す概略図であり、機械的動力系、油圧ライン、パイロットライン、及び電気駆動・制御系を、それぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示す。
【００２１】
油圧システムは、エンジン１１によって駆動される油圧ポンプとしてのメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒから、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
【００２２】
センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ内に配置された流量制御弁１５１、１５３、１５５及び１５７を連通する油圧ラインであり、センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ内に配置された流量制御弁１５０、１５２、１５４、１５６及び１５８を連通する油圧ラインである。
【００２３】
流量制御弁１５３、１５４は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２４】
流量制御弁１５５、１５６は、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２５】
流量制御弁１５７は、メインポンプ１２Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２１で循環させるために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２６】
流量制御弁１５８は、メインポンプ１２Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【００２７】
レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出圧に応じてメインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの斜板傾転角を調節することによって（例えば、全馬力制御によって）、メインポンプ１２Ｌ、１２Ｒの吐出量を制御する。
【００２８】
ブーム操作レバー１６Ａは、ブーム４の上げ下げを操作するための操作装置であって、パイロットポンプ１４が吐出する作動油を利用して、レバー操作量に応じた制御圧をブーム流量制御弁１５４の左右何れかのパイロットポートに導入させる。これにより、ブーム流量制御弁１５４内のスプールのストロークが制御され、ブームシリンダ７へ供給される流量が制御される。
【００２９】
圧力センサ１７Ａは、ブーム操作レバー１６Ａに対するオペレータの操作内容を圧力の形で検出し、検出した値を制御部としてのコントローラ３０に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向及びレバー操作量（レバー操作角度）である。
【００３０】
旋回操作レバー１９Ａは、旋回用油圧モータ２１を駆動させて旋回機構２を動作させる操作装置であって、パイロットポンプ１４が吐出する作動油を利用して、レバー操作量に応じた制御圧を旋回流量制御弁１５７の左右何れかのパイロットポートに導入させる。これにより、旋回流量制御弁１５７内のスプールのストロークが制御され、旋回用油圧モータ２１へ供給される流量が制御される。
【００３１】
圧力センサ２０Ａは、旋回操作レバー１９Ａに対するオペレータの操作内容を圧力の形で検出し、検出した値を制御部としてのコントローラ３０に対して出力する。
【００３２】
左右走行レバー（又はペダル）、アーム操作レバー、バケット操作レバー（何れも図示せず。）はそれぞれ、下部走行体１の走行、アーム５の開閉、バケット６の開閉を操作するための操作装置である。これらの操作装置は、ブーム操作レバー１６Ａと同様、パイロットポンプ１４が吐出する作動油を利用して、レバー操作量（又はペダル操作量）に応じた制御圧を油圧アクチュエータのそれぞれに対応する流量制御弁の左右何れかのパイロットポートに導入させる。また、これらの操作装置のそれぞれに対するオペレータの操作内容は、圧力センサ１７Ａと同様に、対応する圧力センサによって圧力の形で検出され、検出値がコントローラ３０に対して出力される。
【００３３】
コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、圧力センサ１７Ａ、２０Ａ、ブームシリンダ圧センサ１８ａ、吐出圧センサ１８ｂ、ネガコン圧センサ（図示せず。）等の他のセンサの出力を受信し、適宜にエンジン１１、レギュレータ１３Ｒ、１３Ｌ等に対して制御信号を出力する。
【００３４】
コントローラ３０は、減圧弁５０Ｌへ制御信号を出力し、旋回流量制御弁１５７への制御圧を調整して、上部旋回体３の旋回動作を制御する。また、コントローラ３０は、減圧弁５０Ｒへ制御信号を出力し、ブーム流量制御弁１５４への制御圧を調整して、ブーム４のブーム上げ動作を制御する。
【００３５】
このように、コントローラ３０は、減圧弁５０Ｌ、５０Ｒにより、バケット６とダンプトラックとの相対位置関係に基づいて、ブーム流量制御弁１５４と旋回流量制御弁１５７に関する制御圧を調整する。レバー操作によるブーム上げ旋回動作を適切に支援するためである。減圧弁５０Ｌ、５０Ｒは、電磁比例弁であってよい。
【００３６】
ここで、図３を参照して、アタッチメント１５とダンプトラック６０の高さ方向及び横方向の位置関係について説明する。
【００３７】
ブーム４が、ｙ軸に平行な揺動中心Ｊを中心として、上下に揺動する。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられており、アーム５の先端にはバケット６が取り付けられている。ブーム４の基部Ｐ１、ブーム４とアーム５との接続部Ｐ２、及びアーム５とバケット６との接続部Ｐ３には、それぞれブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の長手方向と、基準水平面（ｘｙ面）との間の角度β１を測定する。アーム角度センサＳ２は、ブーム４の長手方向とアーム５の長手方向との間の角度δ１を測定する。バケット角度センサＳ３は、アーム５の長手方向とバケット６の長手方向との間の角度δ２を測定する。ここで、ブーム４の長手方向とは、揺動中心Ｊに垂直な面内（ｚｘ面内）において、揺動中心Ｊと接続部Ｐ２を通過する直線の方向を意味する。アーム５の長手方向とは、ｚｘ面内において、接続部Ｐ２と接続部Ｐ３を通過する直線の方向を意味する。バケット６の長手方向とは、ｚｘ面内において、接続部Ｐ３とバケット６の先端Ｐ４を通過する直線の方向を意味する。揺動中心Ｊは、旋回中心Ｋ（ｚ軸）から外れた位置に配置されている。揺動中心Ｊは、旋回中心Ｋと揺動中心Ｊとが交差するように配置されていてもよい。
【００３８】
ショベルには対象物検出装置２５が取付けられている。対象物検出装置２５はショベルとダンプトラック６０との距離Ｌｄと、ダンプトラック６０の高さＨｄを測定する。
【００３９】
図４に、本実施形態のショベルの機能ブロック図を示す。制御部としてのコントローラ３０には、対象物検出装置２５の検出結果（画像データ等）、旋回角センサ１６の測定結果、並びに、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びバケット角度センサＳ３の測定結果が入力される。
【００４０】
コントローラ３０は、対象物種類識別部３０Ａ、対象物位置演算部３０Ｂ、角速度演算部３０Ｃ、バケット高さ演算部３０Ｄ、アタッチメント長演算部３０Ｅ、エンドアタッチメント状態演算部３０Ｆ、及び軌跡生成制御部３０Ｇを含む。これらの各部の機能は、コンピュータプログラムで実現される。
【００４１】
対象物種類識別部３０Ａは、対象物検出装置２５から入力された例えば画像データを分析することにより、対象物の種類を特定する。
【００４２】
対象物位置演算部３０Ｂは、対象物検出装置２５から入力された例えば画像データ及びミリ波データなどを分析することにより、対象物の位置を算出する。具体的には、図３に示したダンプトラック６０の座標（Ｌｄ、Ｈｄ）を算出する。
【００４３】
角速度演算部３０Ｃは、旋回角センサ１６から入力された旋回角の変動に基づいて、旋回軸回りのアタッチメント１５の角速度ωを算出する。
【００４４】
バケット高さ演算部３０Ｄは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３から入力された検出結果に基づいて、バケット６の先端の高さＨｂを算出する。アタッチメント長演算部３０Ｅは、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３から入力された検出結果に基づいて、アタッチメント長Ｒを計算する。
【００４５】
図５を参照して、バケット高さＨｂ及びアタッチメント長Ｒの計算方法について説明する。ブーム４、アーム５、及びバケット６の長さを、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とする。角度β１は、ブーム角度センサＳ１により測定される。角度δ１、角度δ２は、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３により測定される。ｘｙ面から揺動中心Ｊまでの高さＨ０は、予め求められている。また、旋回中心Ｋ（ｚ軸）から揺動中心Ｊまでの距離Ｌ０も予め求められている。
【００４６】
角度β１及び角度δ１から、ｘｙ面とアーム５の長手方向との間の角度β２が計算される。角度β１、角度δ１及び角度δ２から、ｘｙ面とバケット６の長手方向との間の角度β３が計算される。バケット高さＨｂ及びアタッチメント長Ｒは、以下の式により計算される。
【００４７】
Ｈｂ＝Ｈ０＋Ｌ１・ｓｉｎβ１＋Ｌ２・ｓｉｎβ２＋Ｌ３・ｓｉｎβ３
Ｒ＝Ｌ０＋Ｌ１・ｃｏｓβ１＋Ｌ２・ｃｏｓβ２＋Ｌ３・ｃｏｓβ３
上述のように、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３で測定された検出値に基づいて、アタッチメント長Ｒ及びバケット高さＨｂが算出される。バケット高さＨｂは、ｘｙ面を高さの基準としたときの、アタッチメント１５の先端の高さに相当する。
【００４８】
エンドアタッチメント状態演算部３０Ｆは、角速度演算部３０Ｃで求められたアタッチメント１５の角速度ω、バケット高さ演算部３０Ｄで求められたバケット高さＨｂ、及び、アタッチメント長演算部３０Ｅで求められたアタッチメント長Ｒに基づいて、バケット６の状態を演算する。バケット６の状態は、バケット６の位置、速度、加速度、姿勢を含む。
【００４９】
軌跡生成制御部３０Ｇは、エンドアタッチメント状態演算部３０Ｆにより演算されたバケット６の状態に関する情報と、対象物位置演算部３０Ｂにより演算されたダンプトラック６０の位置情報及び高さ情報とに基づいて、掘削・積込み操作の際にバケット６の移動目標となる目標線としての移動軌跡線を生成する。移動軌跡線は、例えば、バケット６の先端が辿る軌跡である。移動軌跡線は、軌跡生成制御部３０Ｇに記憶された演算テーブルを用いて生成されてもよい。掘削・積込み操作は、バケット６を掘削完了位置からダンプトラック６０の上方位置へ移動させる操作であり、この例では、ブーム上げ旋回操作である。
【００５０】
軌跡生成制御部３０Ｇは、減圧弁５０Ｌ、５０Ｒに制御信号を出力し、バケット６が移動軌跡線に沿うようにブーム４と上部旋回体３の動作を制御する。このとき、アーム５及びバケット６の少なくとも一方の動作が適宜制御されてもよい。
【００５１】
軌跡生成制御部３０Ｇは、バケット６が移動軌跡線に沿わない動作をした場合に、警報発出装置２８に制御信号を出力し警報を発出させる。バケット６が移動軌跡線に沿って移動をしているかは、エンドアタッチメント状態演算部３０Ｆからの情報により把握できる。
【００５２】
次に、軌跡生成制御部３０Ｇが生成する移動軌跡について、図６に基づいて説明する。
【００５３】
掘削土を入れたバケット６は、掘削・積込み操作において、主に、２パターンの移動軌跡を辿ることができる。
【００５４】
パターン１は、移動軌跡線Ｋ１を辿る移動軌跡である。即ち、バケット６は、掘削完了位置（Ａ）からバケット位置（Ｂ）を経てバケット位置（Ｃ）まで、ブーム４により略垂直方向に上げられる。このときのバケット位置（Ｃ）の高さは、ダンプトラック６０の高さより高い。そして、バケット６は、上部旋回体３の旋回により積込み位置（Ｄ）へ移動される。このときアーム５の開閉操作も適宜行われる。パターン１では、バケット６とダンプトラック６０が接触するリスクは少ないが、移動高さと移動距離に無駄が多く燃費が悪い。
【００５５】
パターン２は、移動軌跡線Ｋ２を辿る移動軌跡である。移動軌跡線Ｋ２は、バケット６を最短距離で積込み位置（Ｄ）まで移動させる軌跡線である。具体的には、バケット６は、掘削完了位置（Ａ）から、ブーム上げ旋回によってバケット位置（Ｂ）を経て積込み位置（Ｄ）に至る。
【００５６】
図６の例では、掘削完了位置（Ａ）は、バケット位置（Ｂ）よりも低い位置、すなわち、ダンプトラック６０が位置する平面よりも低い位置にある。しかし、掘削完了位置（Ａ）は、ダンプトラック６０が位置する平面よりも高い位置にあってもよい。
【００５７】
従来、オペレータは、移動軌跡線Ｋ２に沿ってバケット６を移動させようとする場合、バケット６がダンプトラック６０と接触する可能性が比較的高いため、高い操作性が求められた。そのため、アタッチメント操作（ブーム上げ、アーム開閉等）、旋回操作等が遅くなり積込み作業の効率が悪かった。
【００５８】
軌跡生成制御部３０Ｇは、バケット６の位置（姿勢）とダンプトラック６０の位置（距離Ｌｄ，高さＨｄ）の相対位置関係に基づいて移動軌跡線Ｋ２を生成し、移動軌跡線Ｋ２に沿ってブーム４及び上部旋回体３を制御する。このときアーム５の動作が適宜遅くなるようにアーム５を制御してもよい。また、ブーム操作レバー１６Ａ及び旋回操作レバー１９Ａのそれぞれのレバー操作量は一定であってもよい。したがって、オペレータは、レバー操作量を一定にしたままでも、バケット６を掘削完了位置（Ａ）から積込み位置（Ｄ）まで最短距離で且つ不必要な減速なく移動させることができる。
【００５９】
具体的には、軌跡生成制御部３０Ｇは、バケット６の先端が移動軌跡線Ｋ２に沿うようにブーム４及び上部旋回体３の少なくとも一方を制御する。例えば、軌跡生成制御部３０Ｇは、ブーム４の上昇速度に応じて上部旋回体３の旋回速度を半自動的に制御する。典型的には、ブーム４の上昇速度が大きいほど上部旋回体３の旋回速度を大きくする。この場合、ブーム４はオペレータの手動操作によるブーム操作レバー１６Ａのレバー操作量に応じた速度で上昇するが、上部旋回体３は手動操作による旋回操作レバー１９Ａのレバー操作量に応じた速度とは異なる速度で旋回し得る。
【００６０】
或いは、軌跡生成制御部３０Ｇは、上部旋回体３の旋回速度に応じてブーム４の上昇速度を半自動的に制御してもよい。例えば、上部旋回体３の旋回速度が大きいほどブーム４の上昇速度を大きくする。この場合、上部旋回体３は手動操作による旋回操作レバー１９Ａのレバー操作量に応じた速度で旋回するが、ブーム４は手動操作によるブーム操作レバー１６Ａのレバー操作量に応じた速度とは異なる速度で上昇し得る。
【００６１】
或いは、軌跡生成制御部３０Ｇは、上部旋回体３の旋回速度、及び、ブーム４の上昇速度の双方を半自動的に制御してもよい。この場合、上部旋回体３は手動操作による旋回操作レバー１９Ａのレバー操作量に応じた速度とは異なる速度で旋回し得る。同様に、ブーム４は手動操作によるブーム操作レバー１６Ａのレバー操作量に応じた速度とは異なる速度で上昇し得る。
【００６２】
軌跡生成制御部３０Ｇは、複数の移動軌跡線を生成し、キャビン１０内に搭載された表示部に複数の移動軌跡線を表示し、適切な移動軌跡線をオペレータに選択させてもよい。
【００６３】
また、軌跡生成制御部３０Ｇは、バケット６が移動軌跡線Ｋ２の最終位置範囲Ｋ２ＥＮＤに入るとブーム４及び上部旋回体３の動作が遅くなるように制御してもよい。このときアーム５の動作が適宜遅くなるように制御してもよい。この制御により、オペレータは、バケット６を積込み位置（Ｄ）の位置で止める操作を行いやすくなる。
【００６４】
次に、別の実施形態に係るショベルを説明する。別の実施形態は上述の実施形態と同様の技術的思想を有しており、以下その相違点のみを説明する。図７は別の実施形態に係るショベルの構成を説明するブロック図である。
【００６５】
図７に示したコントローラ３０は、軌跡生成制御部３０Ｇの代わりに規定高さ算出制御部３０Ｈを有している点が、図４で示したコントローラ３０と相違する。
【００６６】
規定高さ算出制御部３０Ｈは、エンドアタッチメント状態演算部３０Ｆにより演算されたバケット６の状態に関する情報と、対象物位置演算部３０Ｂにより演算されたダンプトラック６０の位置情報及び高さ情報とに基づいて、閾値としての規定高さ位置を演算する。規定高さ位置は、規定高さ算出制御部３０Ｈに記憶された演算テーブルを用いて演算されてもよい。規定高さ算出制御部３０Ｈは、バケット６が閾値としての規定高さに到達すると、ブーム４及び上部旋回体３の動作が遅くなるように制御する。このときアーム５の動作が適宜遅くなるように制御してもよい。また、ブーム操作レバー１６Ａ及び旋回操作レバー１９Ａのそれぞれのレバー操作量は一定であってもよい。
【００６７】
図８は、規定高さ算出制御部３０Ｈが算出する規定高さを示す。先ず、規定高さ算出制御部３０Ｈは、規定高さ位置ＨＬを算出する。規定高さ位置ＨＬは、バケット６を掘削完了位置（Ａ）からバケット位置（Ｂ）を経て積込み位置（Ｄ）まで移動させる場合に算出される。
【００６８】
規定高さ算出制御部３０Ｈは、例えばバケット６が掘削完了位置（Ａ）にあることをエンドアタッチメント状態演算部３０Ｆが判別すると、規定高さ位置ＨＬを算出する。本実施形態の規定高さ位置ＨＬは、ダンプトラック６０の高さＨｄより低い高さとなるように算出されている。図示例の規定高さ位置ＨＬは、バケット位置（Ｂ）の高さ位置と略同じである。
【００６９】
バケット６が掘削完了位置（Ａ）からバケット位置（Ｂ）まで移動して規定高さＨＬに達すると、規定高さ算出制御部３０Ｈは減圧弁５０Ｌ、５０Ｒを制御してブーム４及び上部旋回体３の動きを減速させる。また、アーム５の動きも同様に減速させるようにしてもよい。更に、旋回は減速しないように制御してもよい。
【００７０】
したがって、制御部としてのコントローラ３０は、バケット６をバケット位置（Ｂ）から積込み位置（Ｄ）へ移動させる際の操作性を向上し、ダンプトラック６０とバケット６との接触を回避し、最短距離でバケット６をダンプトラック６０の上方へ移動させることができる。このとき、ブーム操作レバー１６Ａ及び旋回操作レバー１９Ａのそれぞれのレバー操作量は一定であってもよい。
【００７１】
次に、規定高さ算出制御部３０Ｈが算出する規定高さ位置ＨＨを説明する。規定高さ位置ＨＨは、バケット６を掘削完了位置（Ｅ）から積込み位置（Ｄ）まで移動させる場合に算出される規定高さ位置である。
【００７２】
掘削・積込み動作において、ショベルの位置と掘削位置がダンプトラック６０の位置より高い場合がある。その際、バケット６は、掘削完了位置（Ｅ）に存在する。その場合、オペレータは、バケット６を掘削完了位置（Ｅ）から積込み位置（Ｄ）まで移動させて積込み操作を行う。
【００７３】
規定高さ算出制御部３０Ｈは、例えばバケット６が掘削完了位置（Ｅ）にあることをエンドアタッチメント状態演算部３０Ｆが判別すると、規定高さ位置ＨＨを算出する。本実施形態の規定高さＨＨは、ダンプトラック６０の高さＨｄより高く、掘削完了位置（Ｅ）より低い。
【００７４】
バケット６が掘削完了位置（Ｅ）から下方へ移動して規定高さＨＨに到達すると、規定高さ算出制御部３０Ｈは、減圧弁５０Ｌ、５０Ｒを制御してブーム４及び上部旋回体３の動きを減速させる。そのため、バケット６の操作性が向上し、ダンプトラック６０の上方への止め動作が容易になる。
【００７５】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではない。上記した実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更等が適用され得る。例えば、移動軌跡線による制御と、規定高さによる制御とを複合した制御が行われてもよい。
【００７６】
また、本願は、２０１５年１２月２８日に出願した日本国特許出願２０１５−２５７３５２号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
【符号の説明】
【００７７】
１・・・下部走行体  ２・・・旋回機構  ３・・・上部旋回体  ４・・・ブーム  ５・・・アーム  ６・・・バケット（エンドアタッチメント）  ７・・・ブームシリンダ  ８・・・アームシリンダ  ９・・・バケットシリンダ  １０・・・キャビン  １１・・・エンジン  １２Ｌ、１２Ｒ・・・メインポンプ  １３Ｌ、１３Ｒ・・・レギュレータ  １４・・・パイロットポンプ  １５・・・アタッチメント  １６・・・旋回角センサ  １６Ａ・・・ブーム操作レバー  １７Ａ・・・圧力センサ  １８ａ・・・ブームシリンダ圧センサ  １８ｂ・・・吐出圧センサ  １９Ａ・・・旋回操作レバー  ２０Ａ・・・圧力センサ  ２０Ｌ、２０Ｒ・・・走行用油圧モータ  ２１・・・旋回用油圧モータ  ２５・・・対象物検出装置  ２８・・・警報発出装置  ３０・・・コントローラ（制御部）  ３０Ａ・・・対象物種類識別部  ３０Ｂ・・・対象物位置演算部  ３０Ｃ・・・角速度演算部  ３０Ｄ・・・バケット高さ演算部  ３０Ｅ・・・アタッチメント長演算部  ３０Ｆ・・・エンドアタッチメント状態演算部  ３０Ｇ・・・軌跡生成制御部  ３０Ｈ・・・規定高さ算出制御部  ４０Ｌ、４０Ｒ・・・センターバイパス管路  ５０Ｌ、５０Ｒ・・・減圧弁  １５０〜１５８・・・流量制御弁  Ｓ１・・・ブーム角度センサ  Ｓ２・・・アーム角度センサ  Ｓ３・・・バケット角度センサ  Ｋ１、Ｋ２・・・移動軌跡線（目標線）  ＨＬ、ＨＨ・・・規定高さ（閾値）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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