(57)【要約】  作業性を維持しつつ、法面を整える仕上げ作業を適切に行うことが可能なショベルを提供する。そのため、本発明の一実施形態に係るショベルは、下部走行体１と、旋回自在に走行体に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に俯仰可能に取り付けられるブーム４と、ブーム４の先端に回動可能に取り付けられるアーム５と、アーム５の先端に取り付けられるバケット６と、コントローラ３０と、を備え、コントローラ３０は、バケット６を地面に押し付ける力、及び、バケット６を地面に向けて下げる速度の少なくとも一方が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制限する。
2019093103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に俯仰可能に取り付けられるブームと、
前記ブームの先端に回動可能に取り付けられるアームと、
前記アームの先端に取り付けられるバケットと、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記バケットを地面に押し付ける力、及び、前記バケットを地面に向けて下げる速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限する、
ショベル。
【請求項２】
前記制御装置は、オペレータによる操作に応じて、又は、自動的に、前記ブームの下げ動作を制限する制御条件を設定する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記制御条件は、予め規定される複数の候補条件の中から選択される、
請求項２に記載のショベル。
【請求項４】
前記制御条件には、地面に押し付ける力、及び、前記バケットを地面に向けて下げる速度の方向に関する条件が含まれる、
請求項２に記載のショベル。
【請求項５】
前記制御装置は、当該ショベルが、前記バケットを法面に押し付けて法面を整える仕上げ作業を行っているか否かを判定し、当該ショベルが前記作業を行っていると判定した場合に、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
前記制御装置は、制御モードとして、前記ブームの下げ動作を制限しない第１のモードと、前記ブームの下げ動作を制限する第２のモードとを有し、
前記制御装置は、オペレータによる操作に応じて、又は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力、又は、当該ショベルの周辺を撮像するカメラの撮像画像に基づき、自動的に、前記第１のモードから前記第２のモードに移行する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ショベルの浮き上がり動作が発生したか否か、又は、発生しそうか否かを判定し、前記ショベルの浮き上がり動作が発生している、又は、発生しそうであると判定した場合に、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、地面から前記バケットへの反力が相対的に小さくなったか否か、又は、相対的に大きくなったか否かを判定し、前記反力が相対的に小さくなった、又は、相対的に大きくなったと判定した場合に、前記力又は前記速度が相対的に小さくなるように、前記ブームの下げ動作を更に制限する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項９】
前記制御装置は、前記力及び前記速度の少なくとも一方が予め規定される上限値以下になるように、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１０】
前記ブームを駆動するブームシリンダを更に備え、
前記制御装置は、該ブームシリンダのロッド側油室の圧力が、前記上限値に対応する所定閾値以下になるように、該ブームシリンダを制御することにより、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項９に記載のショベル。
【請求項１１】
前記ブームシリンダのロッド側油室と接続される可変リリーフ弁を更に備え、
前記制御装置は、前記可変リリーフ弁のリリーフ圧を前記所定閾値に設定し、作動させることにより、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１０に記載のショベル。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記力又は前記速度が予め規定される第１の上限値以下になるように、前記ブームの下げ動作を制限し、前記反力が相対的に小さくなった、又は、相対的に大きくなったと判定した場合に、前記力又は前記速度が前記第１の上限値より小さい第２の上限値以下になるように、前記ブームの下げ動作を更に制限する、
請求項８に記載のショベル。
【請求項１３】
オペレータが搭乗するキャビンの内部に設けられる通知手段を更に備え、
前記制御装置は、前記ブームの下げ動作を制限する場合、前記通知手段を制御し、オペレータに対して、前記ブームの下げ動作が制限されていることを通知する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記ブームの動作に加えて、前記アーム、及びバケットの動作を制御することにより、前記力又は前記速度の少なくとも一方が相対的に大きくならないように制御する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記力、及び、前記速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限しながら、前記バケットの所定部位を目標施工面に押し付けると共に、前記所定部位を前記目標施工面に沿って移動させるように、前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットの少なくとも一つを動作させる、
請求項１に記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、工事現場において、ショベル等の建設機械を用いて、法面を成形する施工（法面施工）が行われる場合がある（例えば、特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−３７２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
法面施工では、法面をバケットで掘削したり、均したりすることで法面を概ね成形した後、バケットの裏側の表面を法面に押し付けながら、法面を整える仕上げ作業（以下、便宜的に「法面仕上げ作業」と称する）が行われる場合がある。【０００５】
しかしながら、ショベルにブーム下げ動作等を行わせて、バケットで法面仕上げ作業が行われる場合、例えば、ブーム下げ動作等の勢いが強すぎると、法面が崩壊してしまう可能性がある。また、同様に、バケットで法面仕上げ作業が行われる場合、例えば、ブーム下げ動作等の勢いが強すぎると、逆に、法面からの反力でショベル自体が浮き上がってしまう可能性もある。【０００６】
一方、対象物の法面が崩壊したり、ショベルが浮き上がり動作を起こしたり等しないように、オペレータが、適宜調整しながらブーム操作を行う場合、地面の硬さ等の作業現場の状況に応じて、適切な操作状態を見出す必要があるため、作業性の悪化を招く可能性がある。【０００７】
そこで、上記課題に鑑み、作業性を維持しつつ、法面を整える仕上げ作業を適切に行うことが可能なショベルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
走行体と、旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、前記旋回体に俯仰可能に取り付けられるブームと、前記ブームの先端に回動可能に取り付けられるアームと、前記アームの先端に取り付けられるバケットと、制御装置と、を備えるショベルであって、
前記制御装置は、前記バケットを地面に押し付ける力、及び、前記バケットを地面に向けて下げる速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限する、
ショベルが提供される。
【発明の効果】
【０００９】
上述の実施形態によれば、作業性を維持しつつ、法面を整える仕上げ作業を適切に行うことが可能なショベルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ショベルの側面図である。
【図２Ａ】ショベルの構成の一例を示すブロック図である。
【図２Ｂ】ショベルの構成の他の例を示すブロック図である。
【図３】ショベルの法面仕上げ作業の具体例を示す図である。
【図４Ａ】法面仕上げ作業への押し付け制限制御の適用による作用を説明する図である。
【図４Ｂ】法面仕上げ作業への押し付け制限制御の適用による作用を説明する図である。
【図５Ａ】表示装置に表示される、押し付け制限制御に関する制御条件を設定する設定画面の一例を示す図である。
【図５Ｂ】表示装置に表示される、押し付け制限制御に関する制御条件を設定する設定画面の一例を示す図である。
【図６Ａ】コントローラによる押し付け制限制御の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図６Ｂ】コントローラによる押し付け制限制御の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図７Ａ】コントローラによる押し付け制限制御の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図７Ｂ】コントローラによる押し付け制限制御の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図８Ａ】コントローラによる押し付け制限制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図８Ｂ】コントローラによる押し付け制限制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図９】コントローラによる作業停止制御の一例を概略的示すフローチャートである。
【図１０】コントローラによる作業停止制御の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図１１Ａ】コントローラによる作業停止制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】コントローラによる作業停止制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
【００１２】
［ショベルの概要］  
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル５００の概要について説明をする。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るショベル５００の側面図である。
【００１４】
本実施形態に係るショベル５００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回自在に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、アタッチメント（作業装置）としてのブーム４、アーム５、及びバケット６と、オペレータが搭乗するキャビン１０を備える。以下、ショベル５００の前方は、ショベル５００を上部旋回体３の旋回軸に沿って真上から平面視（以下、単に「平面視」と称する）で見たときに、上部旋回体３に対するアタッチメントの延出方向（以下、単に「アタッチメントの延出方向」と称する）に対応する。また、ショベル５００の右方及び左方は、それぞれ、ショベル５００を平面視で見たときに、キャビン１０内のオペレータの右方及び左方に対応する。
【００１５】
下部走行体１（走行体の一例）は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ（図２参照）で油圧駆動されることにより、ショベル５００を走行させる。
【００１６】
上部旋回体３（旋回体の一例）は、旋回油圧モータ２１（図２参照）で駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。
【００１７】
ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に枢着され、アーム５の先端には、バケット６（エンドアタッチメントの一例）が上下回動可能に枢着される。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。
【００１８】
キャビン１０は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。
【００１９】
［ショベルの基本構成］
次に、図２（図２Ａ、図２Ｂ）を参照して、ショベル５００の基本構成について説明する。
【００２０】
図２Ａ、図２Ｂは、それぞれ、本実施形態に係るショベル５００の構成の一例及び他の例を示すブロック図である。
【００２１】
尚、図中、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは太い実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは細い実線でそれぞれ示される。
【００２２】
本実施形態に係るショベル５００の油圧アクチュエータを油圧駆動する油圧駆動系は、エンジン１１と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７を含む。また、本実施形態に係るショベル５００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２１、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等の油圧アクチュエータを含む。
【００２３】
エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。具体的には、エンジン１１は、後述するエンジンコントロールモジュール（ＥＣＭ：Engine Control Module）７５による制御の下、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。
【００２４】
メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載され、高圧油圧ライン１６を通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、後述するコントローラ３０による制御の下、レギュレータ（不図示）が斜板の角度（傾転角）を制御することでピストンのストローク長を調整し、吐出流量（吐出圧）を制御することができる。
【００２５】
コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ライン１６を介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、操作装置２６の操作状態に応じて、油圧アクチュエータである走行油圧モータ１Ａ（右用），１Ｂ（左用）、旋回油圧モータ２１、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の油圧制御弁（方向切換弁）を含むバルブユニットである。
【００２６】
本実施形態に係るショベル５００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６を含む。また、図２Ｂに示すように、本実施形態に係るショベル５００の操作系は、シャトル弁３２を含んでもよい。
【００２７】
パイロットポンプ１５は、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットライン２５を介して操作装置２６にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、エンジン１１により駆動される。
【００２８】
操作装置２６は、レバー２６Ａ，２６Ｂと、ペダル２６Ｃを含む。操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、それぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ａ，１Ｂ、旋回油圧モータ２１、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等）の操作を行うための操作入力手段である。操作装置２６は、パイロットライン２５を通じてパイロットポンプ１５から供給される作動油を利用して、操作装置２６に対する操作内容に応じたパイロット圧をその二次側のパイロットライン２７に出力する。
【００２９】
図２Ａに示すように、操作装置２６（即ち、レバー２６Ａ，２６Ｂ、及びペダル２６Ｃ）は、その二次側のパイロットライン２７を介して、コントロールバルブ１７に接続されてよい。これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における下部走行体１、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット信号（パイロット圧）が入力される。そのため、コントロールバルブ１７は、操作装置２６における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。また、操作装置２６は、パイロットライン２８を介して圧力センサ２９に接続される。
【００３０】
また、図２Ｂに示すように、パイロットライン２７は、直接、コントロールバルブ１７に接続されるパイロットライン２７Ａと、シャトル弁３２を介してコントロールバルブ１７に関接的に接続されるパイロットライン２７Ｂを含んでもよい。これにより、コントロールバルブ１７には、パイロットライン２７Ａを通じて、操作装置２６における各種動作要素の一部（例えば、下部走行体１及び上部旋回体３）に関する操作内容に応じたパイロット圧が直接入力されると共に、操作装置２６における各種動作要素の残りの一部（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６）に関する操作内容に応じたパイロット圧が、シャトル弁３２を介して、間接的に、入力されうる。そのため、コントロールバルブ１７は、オペレータ等の操作装置２６に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。
【００３１】
尚、図２Ｂにおいて、パイロットライン２７は、全て、シャトル弁３２を介してコントロールバルブ１７に接続されてもよい。つまり、操作装置２６における全ての動作要素に関する操作内容に対応するパイロット圧は、シャトル弁３２を介して、コントロールバルブ１７に入力される態様であってもよい。
【００３２】
シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有し、２つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁３２は、２つの入口ポートのうちの一方が操作装置２６（具体的には、操作装置２６に含まれる上述のレバー２６Ａ，２６Ｂ、或いはペダル２６Ｃ）に接続され、他方が比例弁３１に接続される。シャトル弁３２の出口ポートは、パイロットラインを通じて、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁（具体的には、シャトル弁３２の一方の入口ポートに接続されるレバー２６Ａ，２６Ｂ或いはペダル２６Ｃの操作対象である油圧アクチュエータに対応する制御弁）のパイロットポートに接続される。例えば、ショベル５００は、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、及びバケット６（バケットシリンダ９）を操作するレバー２６Ａ，２６Ｂのそれぞれに対応するシャトル弁３２を含む。この場合、これらのシャトル弁３２の出口ポートは、それぞれ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９のそれぞれに対応する制御弁に接続される。そのため、これらのシャトル弁３２は、それぞれ、操作装置２６（レバー２６Ａ，２６Ｂ）が生成するパイロット圧と比例弁３１が生成するパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、後述するコントローラ３０は、比例弁３１から操作装置２６（レバー装置）から出力される二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を出力させることにより、オペレータの操作装置２６に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御し、アタッチメント（ブーム４、アーム５、及び、バケット６の少なくとも一つ）の動作を制御することができる。よって、コントローラ３０は、オペレータによるアタッチメントの操作を支援したり、自律的に（全自動で）施工作業を行ったりするマシンコントロール機能を実現することができる。
【００３３】
尚、下部走行体１を操作対象とするペダル２６Ｃについても、その二次側のパイロットライン２７がシャトル弁３２を介してコントロールバルブ１７の対応する制御弁に接続されてもよい。上部旋回体３を操作対象とするレバー２６Ａ，２６Ｂについても同様である。これにより、コントローラ３０は、アタッチメントの場合と同様、オペレータの操作装置２６に対する操作に依らず、対応する制御弁を制御し、下部走行体１や上部旋回体３の動作を制御することができる。
【００３４】
本実施形態に係るショベル５００の制御系は、コントローラ３０と、圧力センサ２９と、ＥＣＭ７５と、エンジン回転数センサ１１ａを含む。また、本実施形態に係るショベル５００の制御系は、後述する押し付け制限制御及び作業停止制御に関する構成として、圧力センサ４０と、位置センサ４２と、カメラ４４と、動作状態センサ４６と、表示装置５０と、音声出力装置５２と、可変リリーフ弁５４を含む。また、図２Ｂに示すように、本実施形態に係るショベル５００の制御系は、比例弁３１を含んでもよい。
【００３５】
コントローラ３０は、ショベル５００の駆動制御を行う電子制御ユニットである。
【００３６】
コントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはその組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、Ｉ／Ｏ（Input-Output interface）等を含むマイクロコンピュータで構成され、ＲＯＭに格納される各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能が実現される。
【００３７】
例えば、コントローラ３０は、オペレータ等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、ＥＣＭ７５を介して、エンジン１１を一定回転させる駆動制御を行う。また、コントローラ３０は、圧力センサ２９から入力される、操作装置２６における各種動作要素（即ち、各種油圧アクチュエータ）の操作状態に対応する検出値等に基づき、コントロールバルブ１７を含む油圧アクチュエータを駆動する油圧回路の制御を行う。
【００３８】
また、例えば、コントローラ３０（制御装置の一例）は、図３に示すように、ブーム４の下げ動作（図中の矢印の動作）によって、バケット６の裏側の表面を成形された法面に押し付けて法面を整える仕上げ作業（法面仕上げ作業）が行われる場合に、当該作業を支援する制御を行う。
【００３９】
具体的には、コントローラ３０は、法面仕上げ作業におけるバケット６を法面に押し付ける力（以下、「バケット押し付け力」）や押し付ける直前のバケット６を地面に向けて下げる速度（以下、「バケット下降速度」）等を制限する制御を行う。以下、当該制御態様を、「押し付け制限制御」と称する。また、コントローラ３０は、法面仕上げ作業が行われる場合に、法面が崩れる可能性があると判断したときに、法面仕上げ作業を停止させる制御を行う。以下、当該制御態様を、「作業停止制御」と称する。以下、押し付け制限制御及び作業停止制御を、総括的に「法面仕上げ支援制御」と称する場合がある。法面仕上げ支援制御の詳細は後述する。
【００４０】
また、例えば、コントローラ３０は、オペレータの操作装置２６に対するアタッチメントの操作に応じて、油圧アクチュエータを自動的に動作させることで、オペレータによるショベルの手動操作を支援する態様のマシンコントロール機能（以下、「支援型マシンコントロール機能」）に関する制御を行う。また、コントローラ３０は、オペレータの操作装置２６に対するアタッチメントの操作に依らず、油圧アクチュエータを自律的に動作させるマシンコントロール機能（以下、「自律型マシンコントロール機能」）に関する制御を行う。このとき、コントローラ３０は、上述の如く、比例弁３１を制御することにより、それぞれの油圧アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に且つ自動的に調整する。これにより、コントローラ３０は、それぞれの油圧アクチュエータを自動的に動作させ、マシンコントロール機能を実現することができる。
【００４１】
また、例えば、コントローラ３０は、法面仕上げ支援制御と、マシンコントロール機能に関する制御とを組み合わせて行ってもよい。具体的には、コントローラ３０は、例えば、バケット６の背面が仕上げ対象の法面に対応する目標施工面に沿って移動するように、アタッチメントを自動で動作させる態様で、転圧作業（法面仕上げ作業）をショベル５００に行わせているときに、同時に、押し付け制限制御を行い、法面仕上げ作業におけるバケット押し付け力やバケット下降速度等を制限してよい。つまり、コントローラ３０は、バケット押し付け力やバケット下降速度が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制限しながら、バケット６の所定部位（例えば、背面）を法面に対応する目標施工面に押し付けると共に、バケット６の所定部位を目標施工面に沿って移動させるように、ブーム４、アーム５、及びバケット６の少なくとも一つを動作させる。マシンコントロール制御だけでは、バケット６の位置が制御されるだけであるため、法面に対するバケット６の押し付け力や法面に向かうバケット６の下降速度が大きすぎると、法面が崩れたり、窪んだり等し、法面が適切に仕上がらない可能性がある。これに対して、マシンコントロール機能に関する制御に、法面仕上げ支援制御を組み合わせることにより、後述の如く、マシンコントロール機能による法面仕上げ作業の品質を向上させることができる（図４Ａ，図４Ｂ参照）。以下、後述する作業停止制御の場合についても、マシンコントロール機能に関する制御と組み合わせる形で行われてよい。
【００４２】
尚、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラにより実現されてもよい。即ち、コントローラ３０の機能は、複数のコントローラにより分散される態様で実現されてもよい。
【００４３】
圧力センサ２９は、上述の如く、パイロットライン２８を介して操作装置２６と接続され、操作装置２６の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの動作要素（油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。圧力センサ２９は、一対一の通信線やＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載ネットワークを通じてコントローラ３０と通信可能に接続され、操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ３０に入力される。
【００４４】
ＥＣＭ７５は、コントローラ３０から制御指令に基づき、エンジン１１を駆動制御する。例えば、ＥＣＭ７５は、エンジン回転数センサ１１ａから入力される検出信号に対応するエンジン１１の回転数（回転速度）の測定値に基づき、コントローラ３０からの制御指令に対応する目標回転数でエンジン１１が一定回転するように、エンジン１１のトルク指令を生成する。そして、ＥＣＭ７５は、生成したトルク指令に応じたトルクがエンジン１１に発生するような駆動指令を、エンジン１１の燃料噴射装置等の各種アクチュエータに出力する。
【００４５】
エンジン回転数センサ１１ａは、エンジン１１の回転数を検出する既知の検出手段である。エンジン回転数センサ１１ａは、一対一の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じてＥＣＭ７５と通信可能に接続され、エンジン１１の回転数に対応する検出信号は、ＥＣＭ７５に入力される。
【００４６】
圧力センサ４０は、例えば、ブームシリンダ７のロッド側油室に設けられ、ブームシリンダ７のロッド側油室の油圧（以下、単に「ロッド圧」と称する）を検出する既知の検出手段である。圧力センサ４０は、一対一の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じてコントローラ３０と通信可能に接続され、ブームシリンダ７のロッド圧に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４７】
位置センサ４２は、例えば、ブームシリンダ７に設けられ、ブームシリンダ７のロッドの伸縮方向の位置（以下、単に「ロッド位置」と称する）を検出する既知の検出手段である。位置センサ４２は、一対一の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じてコントローラ３０と通信可能に接続され、ブームシリンダ７のロッド位置に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４８】
カメラ４４は、例えば、キャビン１０の前面下部等に設けられ、アタッチメントを含む上部旋回体３の前方の所定範囲を撮像する。カメラ４４は、例えば、ショベル５００の起動時におけるコントローラ３０の初期処理終了後から、ショベル５００の停止までのショベル５００の運転中（以下、単に「ショベル５００の運転中」と称する）において、所定周期（例えば、１／３０秒）ごとに、上部旋回体３の前方を撮像する。カメラ４４は、一対一の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じてコントローラ３０と通信可能に接続され、カメラ４４の撮像画像は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００４９】
動作状態センサ４６は、ショベル５００の車体（下部走行体１、上部旋回体３、アタッチメント等）の動作状態、具体的には、車体のピッチ方向の傾斜角を検出する。動作状態センサ４６には、例えば、上部旋回体３に搭載され、ショベル５００（即ち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸における傾斜角を検出する傾斜センサが含まれうる。また、動作状態センサ４６には、角速度センサ、或いは、三軸加速度、及び三軸角加速度を出力可能な三軸慣性センサ（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）等が含まれうる。動作状態センサ４６は、一対一の通信線やＣＡＮ等の車載ネットワークを通じてコントローラ３０と通信可能に接続され、傾斜角に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００５０】
表示装置５０（通知手段の一例）は、キャビン１０内の操縦席付近のオペレータが視認し易い場所（例えば、キャビン１０内の右前部のピラー部分等）に設けられ、コントローラ３０による制御の下、各種情報画像を表示する。表示装置５０は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイであり、表示領域に表示される操作画面を対象とする操作手段を兼ねるタッチパネル式であってもよい。以下、表示装置５０は、タッチパネル式のディスプレイである前提で説明を進める。
【００５１】
音声出力装置５２（通知手段の一例）は、キャビン１０内の操縦席付近に設けられ、コントローラ３０による制御の下、オペレータに各種通知を行うための音声を出力する。音声出力装置５２は、例えば、スピーカやブザー等である。
【００５２】
可変リリーフ弁５４は、コントロールバルブ１７とブームシリンダ７のロッド側油室との間の高圧油圧ラインに設けられ、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて、ブームシリンダ７の圧力を所定のリリーフ圧以下に制限することができる。可変リリーフ弁５４は、例えば、電磁比例式であり、コントローラ３０からの制御指令により、作動／非作動が制御されると共に、リリーフ圧を当該制御指令に含まれる指令値に設定する。これにより、コントローラ３０は、制御指令を可変リリーフ弁５４に出力することにより、ブームシリンダ７のロッド圧を制限し、ブーム４の下げ動作を制御（制限）することができる。
【００５３】
尚、ブーム４の下げ動作は、他の方法で制御（制限）されてもよい。例えば、操作装置２６とコントロールバルブ１７とを接続するパイロットライン２７のうち、ブーム４（ブームシリンダ７）の下げ動作に対応するパイロットライン２７に減圧弁を設け、コントローラ３０からの制御指令で作動させてもよい。これにより、コントローラ３０からの制御指令に応じて、コントロールバルブ１７に入力されるパイロット圧を、操作装置２６における実際の操作状態に対応する圧力よりも減圧させることができるため、ブーム４の下げ動作を制限することができる。
【００５４】
比例弁３１は、パイロットライン２５から分岐し、シャトル弁３２に接続されるパイロットラインに設けられ、その流路面積（作動油が通流可能な断面積）を変更可能に構成されている。これにより、比例弁３１は、パイロットラインを通じて供給されるパイロットポンプ１５の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側に出力し、シャトル弁３２の他方の入力ポートに作用させることができる。例えば、上述の如く、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５、（アームシリンダ８）、及びバケット６（バケットシリンダ９）のそれぞれに対応するシャトル弁３２が設けられる場合、シャトル弁３２ごとに、対応する比例弁３１が設けられる。比例弁３１は、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて動作する。これにより、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６（具体的には、レバー２６Ａ，２６Ｂ）が操作されていない場合であっても、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介して、コントロールバルブ１７内のアタッチメント（ブーム４、アーム５、或いは、バケット６）の動作に対応する制御弁のパイロットポートに供給させることができる。
【００５５】
［法面仕上げ支援制御装置の構成の詳細］
次に、図２を参照して、法面仕上げ支援制御を司る法面仕上げ支援制御装置２００の詳細な構成について説明する。
【００５６】
法面仕上げ支援制御装置２００は、コントローラ３０と、圧力センサ２９と、圧力センサ４０と、位置センサ４２と、カメラ４４と、表示装置５０と、音声出力装置５２と、可変リリーフ弁５４を含む。
【００５７】
コントローラ３０は、法面仕上げ支援制御に関連する機能部として、作業状況判定部３０１と、押し付け反力判定部３０２と、押し付け制限制御部３０３と、作業停止制御部３０４を含む。
【００５８】
作業状況判定部３０１は、ショベル５００の作業状況を判定する。
【００５９】
例えば、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。
【００６０】
具体的には、作業状況判定部３０１は、カメラ４４の撮像画像に基づき、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定してよい。より具体的には、作業状況判定部３０１は、カメラ４４の撮像画像に含まれるアタッチメントの姿勢状態や法面の有無等に基づき、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを識別可能に予め機械学習された識別器等を適用することにより、当該判定を行ってよい。
【００６１】
また、作業状況判定部３０１は、圧力センサ４０により検出されるロッド圧の測定値に基づき、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定してもよい。より具体的には、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合のロッド圧の測定値やロッド圧の測定値の変化状態等に基づき、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを識別可能に予め機械学習された識別器等を適用することにより、当該判定を行ってよい。
【００６２】
以下、簡単のため、作業状況判定部３０１により、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っていると判定された場合のことを「ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合」と称する場合がある。
【００６３】
また、例えば、作業状況判定部３０１は、ショベル５００に浮き上がり動作が発生したか否かを判定する。
【００６４】
具体的には、作業状況判定部３０１は、動作状態センサ４６の検出結果に基づき、ショベル５００に浮き上がり動作が発生したか否かを判定してよい。より具体的には、作業状況判定部３０１は、動作状態センサ４６から出力されるショベル５００の車体のピッチ方向の傾斜角に関する情報に基づき、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かを判定することができる。
【００６５】
尚、作業状況判定部３０１は、ショベル５００に浮き上がり動作が発生しそうか否かを判定してもよい。この場合、作業状況判定部３０１は、動作状態センサ４６から出力されるショベル５００の車体のピッチ方向の傾斜角に関する情報に基づくピッチ方向の角加速度や角加加速度等を利用することにより、ショベル５００に浮き上がり動作が発生しそうな状況であるか否かを判定することができる。
【００６６】
押し付け反力判定部３０２は、地面（法面）からバケット６への反力が相対的に小さくなったか否か、具体的には、所定基準以下になったか否かを判定する。当該所定基準は、例えば、法面が脆くなって崩れる兆候があるような場合に、法面からバケット６に作用しうる反力に相当する。
【００６７】
例えば、押し付け反力判定部３０２は、圧力センサ４０により検出されるブームシリンダ７のロッド圧の測定値の変化に基づき、対象物からバケット６への反力が所定基準以下になったか否かを判定する。具体的には、押し付け反力判定部３０２は、法面仕上げ作業における通常のブームシリンダ７のロッド圧の状態から、上記所定基準に対応する比較的低いロッド圧の状態に遷移し、その状態が継続する場合に、当該反力が所定基準以下になったと判定してよい。
【００６８】
以下、簡単のため、押し付け反力判定部３０２により、法面からバケット６への反力が所定基準以下になったと判定された場合のことを「法面からバケット６への反力が所定基準以下になった場合」と称する。
【００６９】
押し付け制限制御部３０３は、具体的に、押し付け制限制御を行う。
【００７０】
例えば、押し付け制限制御部３０３は、バケット押し付け力或いは押し付ける直前のバケット下降速度が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制御（制限）する。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、バケット押し付け力或いはバケット下降速度が所定の上限値ＵＬ１（第１の上限値の一例）以下になるように、ブーム４の下げ動作を制限する。より具体的には、押し付け制限制御部３０３は、ブームシリンダ７のロッド圧が、当該上限値ＵＬ１に対応する所定の閾値Ｐｔｈ１以下になるように、リリーフ圧を当該閾値Ｐｔｈ１に設定する制御指令を可変リリーフ弁５４に出力し、可変リリーフ弁５４を作動させる。これにより、法面仕上げ支援制御装置２００は、上限値ＵＬ１及び閾値Ｐｔｈ１が適宜設定されることで、ブーム４の下げ動作により、バケット６で法面を押し付ける場合に、バケット６を押しつける勢いが強すぎて法面が崩壊してしまうような事態を抑制できる。また、法面仕上げ支援制御装置２００は、ブーム４の下げ動作により、バケット６で法面を押し付ける場合に、バケット６を押しつける勢いが強すぎてショベル５００が浮き上がり動作を起こしてしまうような事態を抑制できる。そのため、オペレータが法面が崩壊したり、ショベルが浮き上がり動作を起こしたり等しないように、地面の硬さ等の作業現場の状況に応じて、適切な操作状態を見出す必要がない。従って、法面仕上げ支援制御装置２００は、作業性を維持しつつ、法面仕上げ作業を適切に行うことができる。
【００７１】
また、押し付け制限制御部３０３は、制限対象とするバケット押し付け力、或いは、バケット下降速度の方向（以下、「制限方向」）を、オペレータ等による操作入力や実際の法面の角度等に応じて、変化させてもよい（図５Ｂ参照）。バケット６から法面に実際に作用する力は、法面に垂直な方向の力だからである。この場合、押し付け制限制御部３０３は、ブーム４の下げ動作に加えて、アーム５及びバケット６の動作を制御する、つまり、アタッチメントを総合的に動作制御することにより、法面の角度に合わせたバケット押し付け力或いはバケット下降速度の制御を行ってよい。つまり、押し付け制限制御部３０３は、ブーム４の動作だけを制御し、バケット押し付け力、或いは、バケット下降速度を制限してもよいし、ブーム４以外の要素も総合的に制御し、バケット押し付け力、或いは、バケット下降速度を制限してもよい。
【００７２】
尚、押し付け制限制御部３０３は、バケット押し付け力、及び、バケット下降速度の双方が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制限してもよい。つまり、押し付け制限制御部３０３は、バケット押し付け力、及び、バケット下降速度の少なくとも一方が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制限する。また、コントローラ３０は、押し付け制限制御によって、ブーム４の下げ動作が制限されている場合、表示装置５０や音声出力装置５２を制御し、オペレータに対して、ブーム４の下げ動作が制限されていることを通知してもよい。これにより、コントローラ３０は、ブーム４の下げ動作が制限された場合のオペレータの違和感を軽減させることができる。
【００７３】
押し付け制限制御部３０３の機能、つまり、押し付け制限制御に関する機能は、ショベル５００の起動から停止までの間で、常に有効であってよい。また、押し付け制限制御部３０３の機能は、有効な場合と無効な場合とが遷移される態様であってもよい。つまり、コントローラ３０は、押し付け制限制御が無効な押し付け制限無効モード（第１のモードの一例）と押し付け制限制御が有効な押し付け制限有効モード（第２のモードの一例）とを有し、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間で、制御モードを遷移させる態様であってもよい。この場合、コントローラ３０は、後述の如く、オペレータの操作に応じて、押し付け制限無効モードから押し付け制限有効モードに移行したり、押し付け制限有効モードから押し付け制限無効モードに移行したりしてよい。また、コントローラ３０は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っていない状態から行っている状態になった場合に、押し付け制限無効モードから押し付け制限有効モードに移行し、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている状態から行っていない状態になった場合に、押し付け制限有効モードから押し付け制限無効モードに移行してもよい。つまり、コントローラ３０は、圧力センサ４０により検出されるロッド圧の測定値やカメラ４４の撮像画像等に基づき、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間を遷移してよい。
【００７４】
例えば、図４は、法面仕上げ作業への押し付け制限制御の適用による作用を説明する図である。具体的には、図４Ａは、法面仕上げ作業の対象となる法面の一例を示す図であり、図４Ｂは、法面仕上げ作業時に発生しうるショベル５００の浮き上がり動作を説明する図である。
【００７５】
図４Ａに示すように、盛り土により成形される盛り土造成地４００では、盛り土部分の端部に複数の法面４０１，４０２が形成される場合がある。
【００７６】
特に、隣接する法面４０１，４０２が連結する角部４０３付近の法面４０１，４０２の部分は、法面仕上げ作業によるバケット６の押し付け力により崩れやすいため、慎重な作業が要求される。
【００７７】
このような状況で、押し付け制限制御部３０３は、ブーム４の下げ動作を制限することにより、法面仕上げ作業時に、バケット６を押し付ける勢いが強くなり過ぎて、法面４０１，４０２、特に、角部４０３付近が崩れてしまうような事態を抑制することができる。
【００７８】
また、図４Ｂに示すように、ショベル５００は、盛り土造成地４１０の盛り土部分の端部に形成される法面４１１を対象として、法面仕上げ作業を行っており、バケット６から法面４１１に向かって押し付け力Ｆ２が作用する。このとき、ショベル５００の車体（上部旋回体３）には、バケット６に作用する力Ｆ２の反力に対応する車体を後方に傾斜させようとする力Ｆ１（力のモーメント）がアタッチメントを介して作用する。そして、この車体を後方に傾斜させようとする力Ｆ１に相当する力のモーメントが、重力Ｍｇに基づく車体を地面に押さえつけようとする力のモーメントを上回ると、車体の前部が浮き上がってしまう。また、作業現場の状況によっては、車体の後部が浮き上がってしまう場合も有りうる。
【００７９】
このような状況で、押し付け制限制御部３０３は、ブーム４の下げ動作を制限することにより、法面仕上げ作業時に、バケット６を押し付ける勢いが強くなり過ぎて、ショベル５００に法面からの反力に起因する浮き上がり動作が起きてしまう事態を抑制することができる。
【００８０】
図２に戻り、押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御におけるブーム４の下げ動作を制限する制御条件（以下、「押し付け制限制御条件」）を設定する。例えば、押し付け制限制御条件は、上述の上限値ＵＬ１である。押し付け制限制御部３０３は、例えば、ショベル５００の作業状況や作業現場の状況等に応じて、自動的に、押し付け制限制御条件を設定してよい。このとき、ショベル５００の作業状況や作業現場の状況等は、カメラ４４の撮像画像や動作状態センサ４６の検出情報に基づき、判断されうる。また、押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる操作に応じて、押し付け制限制御条件を設定してもよい。
【００８１】
押し付け制限制御条件に相当する上限値ＵＬ１は、初期条件（初期値）であり、且つ、推奨条件（推奨値）であるデフォルト値（初期設定）が予め規定され、コントローラ３０の内部メモリ等に格納される態様であってよい。この場合、上限値ＵＬ１は、コントローラ３０によって、自動的に、デフォルト値に設定されてよい。また、上限値ＵＬ１は、上述の如く、オペレータにより設定可能な態様であってもよく、デフォルト値を基準として、オペレータが変更することにより、設定可能な態様であってもよい。この場合、表示装置５０には、当該上限値ＵＬ１を設定するための操作画面（以下、「上限値設定画面」）が表示されてよい。そして、表示装置５０のタッチパネルや、ボタンスイッチ等のハードウェアによる他の操作部への操作入力に応じて、上限値設定画面が操作され、当該上限値ＵＬ１が設定されてよい。以下、後述する上限値ＵＬ２の設定操作及び上限値ＵＬ１，ＵＬ２の解除操作等についても同様である。また、表示装置５０に表示される上限値設定画面は、当該上限値ＵＬ１の数値が表示され、表示装置５０のタッチパネル等への操作に応じて、表示される数値が変化したり、オペレータによるタッチパネル等への決定操作に応じて、設定が有効になったりする態様であってよい。また、表示装置５０に表示される上限値設定画面は、例えば、当該上限値ＵＬ１に対応するバーグラフが表示され、表示装置５０のタッチパネル等への操作に応じて、上限値ＵＬ１に対応するバーグラフの長さが変化したり、オペレータによるタッチパネル等への決定操作に応じて、設定が有効になったりする態様であってもよい。以下、上限値ＵＬ２の設定操作についても同様である。
【００８２】
また、上限値ＵＬ１は、予め規定される複数の候補条件、つまり、候補値の中から選択されてもよい。上限値ＵＬ１の候補値は、例えば、ショベル５００の作業性と法面仕上げ作業の遂行性とを考慮して、予め規定されてよい。具体的には、上限値ＵＬ１の複数の候補値には、例えば、ショベル５００の作業性を優先させる態様の相対的に大きな第１の候補値と、ショベル５００の作業性と法面仕上げ作業の遂行性のバランスを取る態様の中程度の第２の候補値と、法面仕上げ作業の遂行性を優先させる態様の相対的に小さい第３の候補値を含んでよい。この場合、上限値ＵＬ１は、ショベル５００の作業状況（例えば、オペレータが作業性と作業遂行性の何れを優先した操作をしているのか等）、や作業現場の状況（例えば、法面の硬さ等）が考慮される態様で、コントローラ３０によって、複数の候補値の中から自動で一の候補値が選択されてよい。また、上限値ＵＬ１は、オペレータの操作に応じて、複数の候補値の中から一の候補値が選択されてもよい。具体的には、上述と同様に、表示装置５０に上限値設定画面が表示され、上限値設定画面に対する操作を通じて、複数の候補値の中から一の候補値が選択されてよい。より具体的には、例えば、上限値設定画面には、複数の候補値のそれぞれに対応するボタンアイコンが表示され、表示装置５０のタッチパネル等への操作に応じて、何れかのボタンアイコンに対応する一の候補値が選択されてよい。
【００８３】
また、オペレータの操作に応じた、或いは、自動的での設定により変動しうる上限値ＵＬ１と閾値Ｐｔｈ１との対応関係は、関係式やマップ等の態様で、コントローラ３０の内部メモリ等に予め格納される態様であってよい。これにより、押し付け制限制御部３０３は、上限値ＵＬ１の設定値と、コントローラ３０の内部メモリ等に予め格納される対応関係に関する情報に基づき、可変リリーフ弁５４を制御し、適切に、ブーム４の下げ動作を制限することができる。以下、後述する上限値ＵＬ２と閾値Ｐｔｈ２との対応関係についても同様である。
【００８４】
例えば、図５Ａは、表示装置５０に表示される、押し付け制限制御に関する制御条件（押し付け制限制御条件）を設定する設定画面の一例（設定画面５１０）を示す図である。
【００８５】
図５Ａに示すように、表示装置５０に表示される設定画面５１０には、押し付け制限制御条件の一例である上限値ＵＬ１を示すバーグラフ５０１と、バーグラフ５０１の押し付け制限制御条件を補足的に説明するショベル画像５０２が示される。
【００８６】
尚、バーグラフ５０１の内の点線部分は、現在の設定状態では、表示されていない部分を表している。
【００８７】
バーグラフ５０１は、設定画面５１０の左端部において、上下方向に延在する態様で配置される。バーグラフ５０１の左側には、設定可能な下限値を示す"ＭＩＮ"の文字と、設定可能な上限値を示す"ＭＡＸ"の文字と、デフォルト値を示す"ＤＥＦ"の文字が併記されている。本例では、上限値ＵＬ１がデフォルト値に設定されている状態であることを示している。
【００８８】
バーグラフ５０１で示される押し付け制限制御条件（上限値ＵＬ１）は、例えば、タッチパネル式の表示装置５０における設定画面５１０のバーグラフ５０１の部分に対するオペレータのタッチ操作により、設定変更が可能な態様であってよい。具体的には、オペレータは、バーグラフ５０１における上限値ＵＬ１に対応する上端位置をタッチし、タッチしたまま上下方向にスライド操作を行うことにより、バーグラフ５０１の上端位置を上下に変化させることが可能な態様であってよい。
【００８９】
また、バーグラフ５０１で示される押し付け制限制御条件（上限値ＵＬ１）は、例えば、表示装置５０に搭載されるボタンスイッチ５０Ａに対するオペレータの操作により、設定変更が可能な態様であってよい。具体的には、オペレータは、ボタンスイッチ５０Ａの左右方向を指示する方向指示ボタンによりバーグラフを選択し、バーグラフ５０１が選択された状態でボタンスイッチ５０Ａの中央の決定ボタンを操作する。これにより、バーグラフ５０１で示される制御条件の変更操作が可能なアクティブ状態になる。そして、オペレータは、ボタンスイッチ５０Ａの上下方向を指示する方向指示ボタンにより、バーグラフ５０１の上端位置を上下に変化させることが可能な態様であってよい。
【００９０】
また、"ＤＥＦ"の文字の部分を指定する操作（例えば、表示装置５０に実装されるタッチパネルの"ＤＥＦ"の文字の部分に対するタッチ操作）が行われることにより、上限値ＵＬ１がデフォルト値に自動で設定されてもよい。また、デフォルト値以外に、上限値ＵＬ１の候補値が予め規定されてもよい。このとき、当該候補値に対応する文字情報がバーグラフ５０１の当該候補値に対応する位置に併記され、当該文字情報の部分を指定する操作が行われることにより、上限値が当該候補値に自動で設定されてもよい。
【００９１】
ショベル画像５０２は、バーグラフ５０１の右側に隣接する態様で描画され、ショベル５００の法面仕上げ作業を模式的に示している。具体的には、ショベル画像５０２において、バケットがアタッチメントの動作に応じて、法面に沿って移動する様子が描画されている（図中のショベル画像５０２における実線及び点線のアタッチメント部分）。これにより、オペレータは、設定画面５１０が押し付け制限制御条件を設定する画面であることを認識し易くなる。
【００９２】
また、ショベル画像５０２のバケット付近には、バケット６が法面に押し付け力を負荷している（つまり、ショベル５００が法面の転圧を行っている）状態を表す黒い矢印５０２Ａが表示されている。これにより、オペレータは、設定画面５１０が押し付け制限制御条件を設定する画面であることをより認識し易くなる。
【００９３】
また、矢印５０２Ａは、上限値ＵＬ１の設定状態によって、変化してもよい。例えば、矢印５０２Ａは、上限値ＵＬ１が大きくなるほど、長くなり、小さくなるほど、短くなる態様であってよい。また、例えば、矢印５０２Ａは、バーグラフ５０１の表示状態に応じて（つまり、連動して）、変化してよい。具体的には、バーグラフ５０１の上端位置が上に進むほど、長くなり、バーグラフ５０１の上端位置が下に進むほど、短くなる態様であってもよい。これにより、オペレータは、矢印５０２Ａの長さから、直感的に、押し付け制限制御におけるブーム４の下げ動作の制限度合いを把握できる。また、上限値ＵＬ１は、例えば、タッチパネル式の表示装置５０における設定画面５１０の矢印５０２Ａの部分に対するオペレータのタッチ操作により、設定可能であってもよい。具体的には、オペレータは、矢印５０２Ａの先端位置をタッチし、タッチしたまま先端側或いは基端側にスライド操作を行うことにより、矢印５０２Ａの長さを変化させ、上限値ＵＬ１を設定可能な態様であってよい。
【００９４】
また、設定画面５１０の上端部には、仮想的な操作対象であるボタン５０３，５０４が左右に並べて配置される。
【００９５】
ボタン５０３，５０４は、コントローラ３０の押し付け制限制御に関する制御モード、つまり、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間の切り替え方法を選択するための操作部である。
【００９６】
ボタン５０３は、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間の自動切替を選択するための操作部である。例えば、表示装置５０に実装されるタッチパネルを通じて、ボタン５０３が操作されると、所定の条件に応じて、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間の自動切替が行われる。この場合、押し付け制限制御を有効及び無効にするための操作部としての後述のボタン５０３，５０５に対する操作があっても、無効とされたり、ボタン５０３，５０５に対する操作自体が受け付けられない状態（例えば、ボタン５０３，５０５がグレーアウトの表示状態）であったりしてよい。
【００９７】
ボタン５０４は、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間の手動切替を選択するための操作部である。例えば、表示装置５０に実装されるタッチパネルを通じて、ボタン５０４が操作されると、ボタン５０３，５０５に対するオペレータの操作に応じて、押し付け制限無効モードと押し付け制限有効モードとの間の手動切替が行われる。
【００９８】
また、設定画面５１０の下端部には、仮想的な操作対象であるボタン５０５〜５０８が左右方向に並べて配置される。
【００９９】
ボタン５０５は、設定画面５１０で設定された制御条件を有効にし、押し付け制限制御を開始させる、つまり、コントローラ３０の制御モードを押し付け制限無効モードから押し付け制限有効モードに移行させるための操作部である。これにより、オペレータは、設定画面５１０で設定した制御条件で、押し付け制限制御が開始させることができる。
【０１００】
ボタン５０６は、設定画面５１０で設定された制御条件を適用するための操作部である。これにより、オペレータは、例えば、既に、押し付け制限制御が開始されている状況で、現場状況等に合わせて制御条件を変更したいような場合に、適切な制御条件に変更した上で、押し付け制限制御を継続させることができる。
【０１０１】
ボタン５０７は、設定画面５１０で設定された制御条件を解除し、押し付け制限制御を停止させる、つまり、コントローラ３０の制御モードを押し付け制限有効モードから押し付け制限無効モードに移行させるための操作部である。これにより、オペレータは、自らの判断で、押し付け制限制御を停止させることができる。
【０１０２】
ボタン５０８は、設定画面５１０から所定のメイン画面に戻るための操作部である。これにより、オペレータは、例えば、気が変わって、制御条件の設定変更を行う必要がないと考えたような場合に、設定変更を行うことなく、表示装置５０の表示を設定画面５１０からメイン画面等に遷移させることができる。
【０１０３】
バーグラフ５０１と、ボタン５０５〜５０８の間の選択操作は、オペレータによるタッチパネルへのタッチ操作、或いは、ボタンスイッチ５０Ａの左右方向を指示する方向指示ボタン、及び、決定ボタンの操作により実現されうる。
【０１０４】
尚、本例（図５Ａ）では、制御条件の設定画面に押し付け制限制御を開始及び停止させる操作部（ボタン５０３，５０５）が設けられるが、制御条件の設定とは関係なく、別の画面に設けられてもよい。また、表示装置５０の表示とは関係なく、押し付け制限制御を開始及び停止させることが可能なボタンスイッチ等が設けられてもよい。
【０１０５】
また、例えば、図５Ｂは、表示装置５０に表示される、押し付け制限制御に関する制御条件（押し付け制限制御条件）を設定する設定画面の他の例（設定画面５２０）を示す図である。
【０１０６】
図５Ｂに示すように、表示装置５０に表示される設定画面５２０には、押し付け制限制御の一例である上限値ＵＬ１を示すバーグラフ５１１と、バーグラフ５０１の押し付け制限制御条件を補足的に説明するショベル画像５１２が示される。
【０１０７】
バーグラフ５１１は、設定画面５１０の下半分の領域を左右に延在する態様で配置される。バーグラフ５１１は、バケット６を法面に押し付ける力の上限値ＵＬ１を設定するためのバーグラフ５１１Ａと、バケット下降速度の上限値ＵＬ１を設定するためのバーグラフ５１１Ｂとを含む。このとき、バケット押し付け力の上限値ＵＬ１とバケット下降速度の上限値ＵＬ１とは、独立して設定可能な態様であってもよい。また、バケット押し付け力の上限値ＵＬ１とバケット下降速度の上限値ＵＬ１とは、何れか一方は他方に依存する対応関係を有し、一方が設定されると、他方も一方との対応関係によって、自動的に、設定される態様であってもよい。
【０１０８】
本例では、バーグラフ５１１Ａ，５１１Ｂは、それぞれ、上限値ＵＬ１を１０段階で表している。図５Ｂにおいて、バーグラフ５１１Ａに対応するバケット押し付け力の上限値ＵＬ１は、１０段階のうちの第４段階に設定され、バーグラフ５１１Ｂに対応するバケット下降速度の上限値ＵＬ１は、１０段階のうちのだい６段階に設定されている。
【０１０９】
バーグラフ５１１Ａ，５１１Ｂで示される押し付け制限制御条件（上限値ＵＬ１）は、図５Ａのバーグラフ５０１の場合と同様、タッチパネル式の表示装置５０における設定画面５１０のバーグラフ５０１の部分に対するオペレータのタッチ操作により、設定変更が可能な態様であってよい。また、バーグラフ５１１Ａ，５１１Ｂで示される押し付け制限制御条件（上限値ＵＬ１）は、図５Ａのバーグラフ５０１の場合と同様、例えば、表示装置５０に搭載されるボタンスイッチ５０Ａに対するオペレータの操作により、設定変更が可能な態様であってもよい。
【０１１０】
ショベル画像５１２は、図５Ａのショベル画像５０２と同様、ショベル５００の法面仕上げ作業を模式的に示している。
【０１１１】
また、設定画面５２０の下端部には、仮想的な操作対象である操作アイコン群５１３，５１４が左右に配置されている。操作アイコン群５１３，５１４は、押し付け制限制御条件の一例としての制限方向を設定するための操作部である。
【０１１２】
操作アイコン群５１３は、複数（本例では、４つ）の制限方向の候補の中から制限方向を設定する操作部である。操作アイコン群５１３は、アイコン５１３Ａ〜５１３Ｄを含む。
【０１１３】
アイコン５１３Ａは、ショベル１００のオペレータから見て、制限方向を前方向に設定するための操作部である。例えば、ショベル１００の前方の傾斜が非常にきつい上り法面や壁面等の転圧作業が行われる場合に利用されうる。
【０１１４】
アイコン５１３Ｂは、ショベル１００のオペレータから見て、制限方向を前斜め下方向に設定するための操作部である。例えば、ショベル１００の前方の中程度の傾斜の上り法面の転圧作業が行われる場合に利用されうる。
【０１１５】
アイコン５１３Ｃは、ショベル１００のオペレータから見て、制限方向を下方向に設定するための操作部である。例えば、ショベル１００の前方の傾斜が非常に緩い上り法面や水平面の転圧作業が行われる場合に利用されうる。
【０１１６】
アイコン５１３Ｄは、ショベル１００のオペレータから見て、制限方向を後斜め下方向に設定するための操作部である。例えば、ショベル１００の前方の下り法面の転圧作業、つまり、法面の頂上側から法面仕上げ作業が行われる場合に利用されうる。
【０１１７】
オペレータは、例えば、表示装置５０に実装されるタッチパネルやボタンスイッチ５０Ａを適宜操作することにより、アイコン５１３Ａ〜５１３Ｄの中から作業対象の法面により適切な制限方向を選択（設定）することができる。
【０１１８】
操作アイコン群５１４は、より細かく制限方向を調整するための操作部である。操作アイコン群５１４は、アイコン５１４Ａ〜５１４Ｃを含む。
【０１１９】
アイコン５１４Ａは、ショベル画像５１２を基準として、現在設定されている制限方向を表す矢印の画像である。これにより、オペレータは、現在の制限方向を確認できる。
【０１２０】
アイコン５１４Ｂ，５１４Ｃは、それぞれ、制限方向を右回り（つまり、時計回り）、及び左回り（つまり、反時計回り）に調整するための操作部である。具体的には、例えば、表示装置５０に実装されるタッチパネルやボタンスイッチ５０Ａを通じて、アイコン５１４Ｂが操作されると、当該操作に連動して、アイコン５１４Ａが所定の角度ずつ右回りに回転し、制限方向が調整される。また、同様に、アイコン５１４Ｃが操作されると、当該操作に連動して、アイコン５１４Ａが所定角度ずつ左回りに回転し、制限方向が調整される。これにより、オペレータは、より細かく制限方向を調整することができる。
【０１２１】
このように、本例（図５Ｂ）では、オペレータは、設定画面５２０を通じて、押し付け制限制御条件として、上限値ＵＬ１だけでなく、制限方向も設定することができる。そのため、オペレータは、制限方向を設定するだけで、作業対象の法面の角度等により適切な形の押し付け制限制御が実現される。
【０１２２】
図２に戻り、作業停止制御部３０４は、具体的に、作業停止制御を行う。
【０１２３】
例えば、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなった場合、つまり、比較的小さい値に設定される所定基準（以下、「第１の基準」と称する）以下になった場合に、バケット押しつけ力或いはバケット下降速度が相対的に小さくなるように（具体的には、上限値ＵＬ１より小さい上限値ＵＬ２以下になるように）、ブーム４の下げ動作を更に制限する。これにより、法面仕上げ作業中に、法面からの反力が相対的に小さくなった状況、つまり、地面が脆くなって崩れやすくなった状況において、ブーム４の下げ動作を大きく制限させることで、法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、脆くなっている法面仕上げ対象の法面が崩れてしまうような事態を抑制できる。
【０１２４】
また、例えば、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が相対的に大きくなった場合、つまり、比較的大きい値に設定される（第１の基準より十分に大きく設定される）所定基準（以下、「第２の基準」と称する）を超えた場合に、バケット押し付け力或いはバケット下降速度が相対的に小さくなるように（具体的には、上述の上限値ＵＬ２以下になるように）、ブーム４の下げ動作を更に制限する。これにより、法面仕上げ作業中に、土砂の中の岩等に起因して法面からの反力が相対的に大きくなった状況、つまり、法面の下の土砂中の岩に作用する押し付け力で岩の部分を起点として法面に亀裂等が生じ易くなっている状況において、ブーム４の下げ動作を大きく制限することで、法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、法面仕上げ対象の法面が崩れてしまうような事態を抑制できる。そのため、岩等の影響で亀裂等が生じ易くなっている法面仕上げ対象の法面が崩れてしまうような事態を抑制できる。
【０１２５】
より具体的には、作業停止制御部３０４は、ブームシリンダ７のロッド圧が、当該上限値ＵＬ２に対応する所定の閾値Ｐｔｈ２（＜Ｐｔｈ１）以下になるように、リリーフ圧を閾値Ｐｔｈ２に設定する制御指令を可変リリーフ弁５４に出力し、可変リリーフ弁５４を作動させる。これにより、上限値ＵＬ２及び閾値Ｐｔｈ２が適宜非常に小さい値に設定されることで、具体的に、法面が崩れる可能性がある状況で、法面仕上げ作業がこれ以上行えないように、ブーム４の下げ動作を制限し、法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、法面が崩れる可能性がある状況で、法面仕上げ作業が継続され、結果として、法面が崩壊してしまうような事態を抑制することができる。
【０１２６】
尚、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなった場合、或いは、相対的に大きくなった場合の何れか一方の場合だけ、作業停止制御を実行してもよい。また、コントローラ３０は、作業停止制御によって、ブーム４の下げ動作が大きく制限された場合、表示装置５０や音声出力装置５２を制御し、オペレータに対して、ブーム４の下げ動作が大きく制限され、法面仕上げ作業が停止されたことを通知してもよい。これにより、コントローラ３０は、ブーム４の下げ動作が制限された場合のオペレータの違和感を軽減させることができる。
【０１２７】
上限値ＵＬ２は、上限値ＵＬ１の場合と同様、デフォルト値が予め規定され、コントローラ３０の内部メモリ等に格納される態様であってよい。また、上限値ＵＬ２は、デフォルト値を基準として、オペレータが大きくする方向に変化させることにより、設定可能な態様であってもよい。この場合、上述した押し付け制限制御に関する制御条件を設定する設定画面５１０（図５参照）と同様の設定画面が表示装置５０に表示され、オペレータによる作業停止制御に関する制御条件（上限値ＵＬ２）の設定が可能な態様であってよい。
【０１２８】
［法面仕上げ支援制御装置の動作の詳細］
次に、図６〜図１１を参照して、法面仕上げ支援制御装置２００の具体的な動作、即ち、法面仕上げ支援制御の具体的な処理動作について説明する。
【０１２９】
［押し付け制限制御の具体例］
図６〜図８は、コントローラ３０による押し付け制限制御の具体例を示すフローチャートである。以下、図６〜図８に係る押し付け制限制御の具体例は、適宜、組み合わせることができる。例えば、図６〜図８に係る押し付け制限制御の具体例は、その少なくとも二つの処理が並列して実行されてもよい。
【０１３０】
まず、図６は、コントローラ３０による押し付け制限制御の一例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図６Ａ及び図６Ｂは、それぞれ、コントローラ３０による押し付け制限制御の開始に関する処理、及び、押し付け制限制御の制御条件の変更及び停止に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。図６Ａのフローチャートによる処理は、例えば、ショベル５００の運転中において、押し付け制限制御が実行されていない状況で、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。以下、図７Ａ、図８Ａのフローチャートについても同様である。また、図６Ｂのフローチャートによる処理は、例えば、ショベル５００の運転中において、押し付け制限制御が実行されている状況で、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。以下、図７Ｂ，図８Ｂのフローチャートについても同様である。
【０１３１】
尚、本例では、オペレータは、表示装置５０等を通じて、押し付け制限制御に関する制御条件に相当する上限値ＵＬ１を設定したり、設定した上限値ＵＬ１を解除したりする操作を行うことができる。また、本例では、オペレータは、押し付け制限制御が実行中か否かに関わらず、表示装置５０等を通じて、上限値ＵＬ１を設定することができ、以下、図７Ａ、図７Ｂ、及び、図８Ａ、図８Ｂのフローチャートの場合も同様である。
【０１３２】
図６Ａを参照するに、ステップＳ６０２にて、押し付け制限制御部３０３は、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御に関する制御条件の設定操作、即ち、上限値ＵＬ１を設定する操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる上限値ＵＬ１を設定する操作が行われた場合、ステップＳ６０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１３３】
ステップＳ６０４にて、押し付け制限制御部３０３は、設定された制御条件が初期設定から変更されたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、制御条件が初期設定から変更されている場合、ステップＳ６０６に進み、制御条件が初期設定から変更されていない場合、ステップＳ６０８に進む。
【０１３４】
ステップＳ６０６にて、押し付け制限制御部３０３は、オペレータにより初期設定から変更された制御条件による押し付け制限制御を開始する。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、リリーフ圧をオペレータにより初期設定から変更された上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１に設定する制御指令を可変リリーフ弁５４に出力し、可変リリーフ弁５４を作動させる。これにより、ブームシリンダ７のロッド圧が、オペレータにより初期設定から変更された上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１以下に制限され、ブーム４の下げ動作は、バケット６を下げる力或いは速度が当該上限値ＵＬ１以下になるように制限される。
【０１３５】
一方、ステップＳ６０８にて、押し付け制限制御部３０３は、オペレータにより初期設定のままで設定された制御条件による押し付け制限制御を開始する。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、リリーフ圧を初期設定の上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１に設定する制御指令を可変リリーフ弁５４に出力し、可変リリーフ弁５４を作動させる。これにより、ブームシリンダ７のロッド圧が初期設定の上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１以下に制限され、ブーム４の下げ動作は、バケット６を下げる力或いは速度が当該上限値ＵＬ１以下になるように制限される。
【０１３６】
尚、押し付け制限制御部３０３は、ステップＳ６０６，Ｓ６０８の処理と併せて、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、オペレータによる操作により押し付け制限制御に関する制御条件、つまり、上限値ＵＬ１が設定されたことや、押し付け制限制御が開始されたこと等を通知する表示や音声を出力させてもよい。以下、後述する図７ＡのステップＳ７０６，Ｓ７０８、及び図８ＡのステップＳ８０６，Ｓ８０８についても同様である。
【０１３７】
また、図６Ｂを参照するに、ステップＳ６１０にて、押し付け制限制御部３０３は、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御に関する制御条件の設定の変更操作、即ち、上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われた場合、ステップＳ６１２に進み、それ以外の場合、ステップＳ６１４に進む。
【０１３８】
ステップＳ６１２にて、押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる変更操作に応じて、押し付け制限制御に関する制御条件を変更する。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、リリーフ圧をオペレータにより変更された上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１に設定変更する制御指令を可変リリーフ弁５４に出力する。これにより、ブーム４の下げ動作は、バケット６を下げる力或いは速度が新たに設定変更された上限値ＵＬ１以下になるように制限される。
【０１３９】
尚、押し付け制限制御部３０３は、ステップＳ６１２の処理と併せて、表示装置５０や音声出力装置５２を通じて、オペレータによる操作により押し付け制限制御に関する制御条件、つまり、上限値ＵＬ１が設定変更されたこと等を通知する表示や音声を出力させてもよい。以下、後述する図７ＢのステップＳ７１２、及び、図８ＢのステップＳ８１２の場合についても同様である。
【０１４０】
一方、ステップＳ６１４にて、押し付け制限制御部３０３は、表示装置５０等を通じて、オペレータにより押し付け制限制御に関する制御条件の解除操作、即ち、上限値ＵＬ１を解除する操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータにより上限値ＵＬ１を解除する操作が行われた場合、ステップＳ６１６に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１４１】
ステップＳ６１６にて、押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御を停止する。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、可変リリーフ弁５４に制御指令を出力し、可変リリーフ弁５４を停止させて、今回の処理を終了する。これにより、上限値ＵＬ１によるブーム４の下げ動作の制限が解除される。
【０１４２】
このように、本例では、押し付け制限制御部３０３は、オペレータにより設定された、初期設定、或いは、初期設定から変更された上限値ＵＬ１に基づき、可変リリーフ弁５４のリリーフ圧を当該上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１に設定することにより、押し付け制限制御を行う。これにより、ブーム４の下げ動作は、バケット６を下げる力或いは速度が当該上限値ＵＬ１以下になるように制限される。そのため、法面仕上げ作業時に、バケット６を押し付ける勢いが強すぎる等により法面が崩壊してしまうような事態を抑制することができる。以下、図７Ａ、図８Ａのフローチャートの場合についても同様である。
【０１４３】
また、本例では、押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる制御条件（上限値ＵＬ１）の設定操作に応じて、押し付け制限制御を開始し、オペレータによる制御条件（上限値ＵＬ１）の解除操作に応じて、押し付け制限制御を停止する。これにより、オペレータは、押し付け制限制御に関する制御条件である上限値ＵＬ１の設定操作及び解除操作によって、押し付け制限制御を開始させたり、停止（解除）させたりすることができる。
【０１４４】
また、本例では、押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御が実行されている場合、オペレータによる制御条件（上限値ＵＬ１）の設定操作（変更操作）が行われたときに、制御条件（上限値ＵＬ１）を変更する。これにより、オペレータは、作業現場の状況（例えば、地面の硬さ等）に合わせて、押し付け制限制御に関する制御条件に相当する上限値ＵＬ１を調整しながら、ショベル５００に法面仕上げ作業の実施させることができる。そのため、オペレータは、作業現場の状況に合わせた適切な上限値ＵＬ１を見出すことができるため、法面仕上げ作業時に、法面が崩壊してしまうような事態を更に抑制することができる。以下、図７Ａ、図８Ａのフローチャートの場合についても同様である。
【０１４５】
また、本例では、押し付け制限制御部３０３は、デフォルト状態（初期設定）の制御条件、具体的には、初期設定の上限値ＵＬ１に基づく押し付け制限制御を行うことができる。そのため、例えば、オペレータが上限値ＵＬ１をどの程度に設定すればよいか分からないような場合でも、押し付け制限制御を適切に実行させることができる。また、オペレータは、デフォルト値を基準として、上限値ＵＬ１を設定変更することができるため、作業現場の状況に合わせた適切な上限値ＵＬ１を見出すことが可能となり、法面仕上げ作業時に、法面が崩壊してしまうような事態を更に抑制することができる。以下、図７Ａ、図８Ａのフローチャートの場合についても同様である。
【０１４６】
続いて、図７は、コントローラ３０による押し付け制限制御の他の例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図７Ａ及び図７Ｂは、それぞれ、コントローラ３０による押し付け制限制御の開始に関する処理、及び、押し付け制限制御の制御条件の変更及び停止に関する処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【０１４７】
尚、本例では、オペレータは、表示装置５０等を通じて、押し付け制限制御部３０３による押し付け制限制御を有効にしたり、無効にしたりする操作を行うことができる。
【０１４８】
図７Ａを参照するに、ステップＳ７０２にて、押し付け制限制御部３０３は、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御を有効にする操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる押し付け制限制御を有効にする操作が行われた場合、ステップＳ７０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１４９】
ステップＳ７０４〜Ｓ７０８の処理は、図６ＡのステップＳ６０４〜６０８と同じであるため、説明を省略する。
【０１５０】
また、図７Ｂを参照するに、ステップＳ７１０にて、押し付け制限制御部３０３は、図６のステップＳ６１０と同様、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御に関する制御条件の設定の変更操作、即ち、上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われた場合、ステップＳ７１２に進み、それ以外の場合、ステップＳ７１４に進む。
【０１５１】
ステップＳ７１２の処理は、図６ＡのステップＳ６１２と同じであるため、説明を省略する。
【０１５２】
一方、ステップＳ７１４にて、押し付け制限制御部３０３は、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御を無効にする操作（つまり、押し付け制限制御を停止させる操作）が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御を無効にする操作が行われた場合、ステップＳ７１６に進み、行われていない場合、今回の処理を終了する。
【０１５３】
ステップＳ７１６の処理は、図６ＢのステップＳ６１６と同じであるため、説明を省略する。
【０１５４】
このように、本例では、押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる押し付け制限制御を有効にする操作に応じて、押し付け制限制御を開始し、オペレータによる押し付け制限制御を無効にする操作に応じて、押し付け制限制御を停止する。これにより、オペレータは、具体的に、押し付け制限制御を有効或いは無効にする操作を行うことによって、押し付け制限制御を開始させたり、停止させたりすることができる。
【０１５５】
続いて、図８は、コントローラ３０による押し付け制限制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図８Ａ及び図８Ｂは、それぞれ、コントローラ３０による押し付け制限制御の開始に関する処理、及び、押し付け制限制御の制御条件の変更及び停止に関する処理の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。
【０１５６】
図８Ａを参照するに、ステップＳ８０２にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、ステップＳ８０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１５７】
尚、ステップＳ８０２にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かに代えて、或いは、加えて、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かを判定してもよい。また、ステップＳ８０２にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かに代えて、或いは、加えて、ショベル５００の浮き上がり動作が発生しそうか否かを判定してもよい。この場合、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、ショベル５００の浮き上がり動作が発生している場合、或いは、ショベル５００の浮き上がり動作が発生しそうな場合に、ステップＳ８０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１５８】
ステップＳ８０４〜Ｓ８０８の処理は、図６ＡのステップＳ６０４〜Ｓ６０８と同じであるため、説明を省略する。
【０１５９】
また、図８Ｂを参照するに、ステップＳ８１０にて、押し付け制限制御部３０３は、図６のステップＳ６１０と同様、表示装置５０等を通じて、オペレータによる押し付け制限制御に関する制御条件の設定の変更操作、即ち、上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われたか否かを判定する。押し付け制限制御部３０３は、オペレータによる上限値ＵＬ１の設定を変更する操作が行われた場合、ステップＳ８１２に進み、それ以外の場合、ステップＳ８１４に進む。
【０１６０】
ステップＳ８１２の処理は、図６ＡのステップＳ６１２と同じであるため、説明を省略する。
【０１６１】
一方、ステップＳ８１４にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っていない場合、ステップＳ８１６に進み、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、今回の処理を終了する。
【０１６２】
尚、ステップＳ８１４にて、作業状況判定部３０１は、ステップＳ８０２と対応付けて、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かに代えて、或いは、加えて、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かを判定してもよい。また、ステップＳ８１４にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かに代えて、或いは、加えて、ショベル５００の浮き上がり動作が発生しそうか否かを判定してもよい。この場合、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、ショベル５００の浮き上がり動作が発生している場合、或いは、ショベル５００の浮き上がり動作が発生しそうな場合、今回の処理を終了し、それ以外の場合、ステップＳ８１６に進む。
【０１６３】
ステップＳ８１６の処理は、図６ＢのステップＳ６１６と同じであるため、説明を省略する。
【０１６４】
このように、本例では、押し付け制限制御部３０３は、作業状況判定部３０１によりショベル５００が法面仕上げ作業を行っていると判定された場合に、押し付け制限制御が行われる（開始される）。これにより、押し付け制限制御部３０３は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行う場合に、オペレータによる操作に依らず、押し付け制限制御を実行することができる。そのため、例えば、オペレータが押し付け制限制御を有効にする操作を忘れてしまい、ブーム４の下げ動作が制限されないまま、ショベル５００の法面仕上げ作業が行われてしまう事態を抑制することができる。
【０１６５】
また、押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御を実行中の状況で、作業状況判定部３０１によりショベル５００が法面仕上げ作業を行っていないと判定された場合に、押し付け制限制御を停止する。これにより、押し付け制限制御部３０３は、ショベル５００が法面仕上げ作業を終了した場合に、オペレータによる操作に依らず、自動的に、押し付け制限制御を停止することができる。そのため、例えば、オペレータが押し付け制限制御を無効にする操作を忘れてしまい、ブーム４の下げ動作が制限されたまま、ショベル５００が他の作業を行い、作業効率が低下するような事態を抑制できる。
【０１６６】
また、押し付け制限制御部３０３は、作業状況判定部３０１によりショベル５００の浮き上がり動作が発生した、或いは、発生しそうであると判定された場合に、押し付け制限制御が行われる（開始される）。これにより、押し付け制限制御部３０３は、ショベル５００が浮き上がり動作を起こした場合、或いは、起こしそうな場合に、オペレータによる操作に依らず、押し付け制限制御を実行することができる。そのため、例えば、オペレータが押し付け制限制御を有効にする操作を忘れてしまい、ブーム４の下げ動作が制限されないまま、法面仕上げ作業時に浮き上がり動作が発生してしまうような事態を抑制することができる。
【０１６７】
また、押し付け制限制御部３０３は、押し付け制限制御を実行中の状況で、作業状況判定部３０１によりショベル５００の浮き上がり動作が発生している、或いは、発生しそうであると判定されなかった場合に、押し付け制限制御を停止する。これにより、押し付け制限制御部３０３は、ショベル５００の浮き上がり動作自体や浮き上がり動作が発生しそうな状況が収束した場合に、オペレータによる操作に依らず、自動的に、押し付け制限制御を停止することができる。そのため、例えば、オペレータが押し付け制限制御を無効にする操作を忘れてしまい、ブーム４の下げ動作が制限されたまま、ショベル５００が作業を継続し、作業効率が低下するような事態を抑制できる。
【０１６８】
［作業停止制御の具体例］
図９〜図１１は、コントローラ３０による作業停止制御の具体例を示すフローチャートである。以下、図１０、図１１Ａに係る作業停止制御の具体例は、適宜、組み合わせることができる。例えば、図１０及び図１１Ａに係る押し付け制限制御の具体例は、その処理が並列して実行されてもよい。
【０１６９】
まず、図９は、コントローラ３０による作業停止制御の一例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図９は、コントローラ３０による作業停止制御の開始に関する処理の一例を概略的に示すフローチャートである。本フローチャートによる処理は、例えば、ショベル５００の運転中において、法面仕上げ作業を停止させるための後述するステップＳ８０４の処理によるブーム４の下げ動作の制限（つまり、作業停止制御）が行われていない場合、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。以下、図１０、図１１Ａについても同様である。
【０１７０】
ステップＳ９０２にて、押し付け反力判定部３０２は、法面からバケット６への反力が相対的に小さく、或いは、大きくなったか否かを判定する。具体的には、押し付け反力判定部３０２は、法面からバケット６への反力が第１の基準以下になった、或いは、第２の基準を超えたか否かを判定する。押し付け反力判定部３０２は、法面からバケット６への反力が相対的に小さく、或いは、大きくなった場合、ステップＳ９０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１７１】
ステップＳ９０４にて、作業停止制御部３０４は、作業停止制御を開始する。具体的には、作業停止制御部３０４は、リリーフ圧を上限値ＵＬ２に対応する閾値Ｐｔｈ２に設定する制御指令を、可変リリーフ弁５４に出力し、可変リリーフ弁５４を作動させる。これにより、ブームシリンダ７のロッド圧が、上限値ＵＬ２に対応する閾値Ｐｔｈ２以下に制限されるため、ブーム４の下げ動作は、バケット６を下げる力或いは速度が当該上限値ＵＬ２以下になるように制限される。そのため、非常に小さい値に設定される上限値ＵＬ２及び閾値Ｐｔｈ２の作用により、ショベル５００の法面仕上げ作業を停止させることができる。
【０１７２】
尚、ステップＳ９０４の処理により開始されるブーム４の下げ動作の制限、つまり、作業停止制御は、例えば、表示装置５０等を通じたオペレータによる所定の解除操作により解除されうる。以下、後述する図１０のステップＳ１００６の処理により開始されるブーム４の下げ動作の制限、つまり、作業停止制御についても同様である。また、作業停止制御部３０４は、ステップＳ９０４の処理と併せて、表示装置５０や音声出力装置５２等を通じて、ブーム４の動作が制限され、法面仕上げ作業が停止されたこと等を通知する表示や音声を出力させてもよい。これにより、オペレータは、当該通知に応じて、上述の解除操作を行い、ブーム４の下げ動作の制限を解除することができる。以下、後述する図１０のステップＳ１００６、図１１ＡのステップＳ１１０６についても同様である。
【０１７３】
このように、本例では、作業停止制御部３０４は、地面（法面）からバケット６への反力が相対的に小さくなった場合或いは相対的に大きくなった場合、押し付け制限制御の場合より更にブームの下げ動作を制限する。具体的には、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が第１の基準以下になった場合、或いは、第２の基準を超えた場合、可変リリーフ弁５４のリリーフ圧を上限値ＵＬ２に対応する閾値Ｐｔｈ２に設定する。これにより、ブーム４の下げ動作は、バケット６の下げる力或いは速度が上限値ＵＬ２以下になるように、即ち、法面仕上げ作業が継続できないレベルに制限され、ショベル５００の法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、法面が崩壊する可能がある状況で、法面仕上げ作業が継続され、結果として、法面が崩壊してしまうような事態を抑制することができる。以下、図１０，図１１Ａのフローチャートの場合についても同様である。
【０１７４】
続いて、図１０は、コントローラ３０による作業停止制御の他の例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図１０は、コントローラ３０による作業停止制御の開始に関する処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【０１７５】
尚、本例では、オペレータは、表示装置５０等を通じて、作業停止制御部３０４による作業停止制御を有効にしたり、無効にしたりする操作を行うことができる。
【０１７６】
ステップＳ１００２にて、作業停止制御部３０４は、オペレータによる表示装置５０等を通じた所定操作に応じて、作業停止制御が有効になっているか否かを判定する。作業停止制御部３０４は、作業停止制御が有効になっている場合、ステップＳ１００４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１７７】
ステップＳ１００４，Ｓ１００６の処理は、図９のステップＳ９０２，Ｓ９０４と同じであるため、説明を省略する。
【０１７８】
このように、本例では、作業停止制御部３０４は、オペレータによる所定操作に応じて作業停止制御が有効な状態であり、且つ、法面からバケット６への反力が所定基準以下になった場合に、可変リリーフ弁５４のリリーフ圧を上限値ＵＬ２に対応する閾値Ｐｔｈ２に設定する。これにより、オペレータによる操作に応じて作業停止制御が有効になっている場合に限定して、ブーム４の動作を、法面仕上げ作業が継続できない程度に制限することができる。そのため、オペレータは、例えば、ショベル５００による法面仕上げ作業を開始する場合に、作業停止制御を有効にし、それ以外の作業が行われる場合に、作業停止制御を無効にすることができ、法面仕上げ作業以外で、不要なブーム４の動作制限が行われる事態を抑制できる。
【０１７９】
続いて、図１１は、コントローラ３０による作業停止制御の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図１１Ａは、コントローラ３０による作業停止制御の開始に関する処理の更に他の例を概略的に示すフローチャートであり、図１１Ｂは、コントローラ３０による作業停止制御の停止に関する処理の更に他の例を概略的に示すフローチャートである。図１１Ｂのフローチャートによる処理は、例えば、ショベル５００の運転中において、作業停止制御が実行されている状況で、所定の制御周期ごとに、繰り返し実行される。
【０１８０】
図１１Ａを参照するに、ステップＳ１１０２にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、ステップＳ１１０４に進み、それ以外の場合、今回の処理を終了する。
【０１８１】
尚、ステップＳ１１０２にて、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かが判定される代わりに、図６〜図８に示す押し付け制限制御が実行されているか否かが判定されてもよい。押し付け制限制御が実行されている状態は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている状態と等価と考えられるからである。
【０１８２】
ステップＳ１１０４，Ｓ１１０６の処理は、図９のステップＳ９０２，Ｓ９０４と同じであるため、説明を省略する。
【０１８３】
また、図１１Ｂを参照するに、ステップＳ１１０８にて、作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。作業状況判定部３０１は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っていない場合、ステップＳ１１１０に進み、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合、今回の処理を終了する。
【０１８４】
ステップＳ１１１０にて、作業停止制御部３０４は、作業停止制御を停止する。具体的には、作業停止制御部３０４は、可変リリーフ弁５４に制御指令を出力し、可変リリーフ弁５４を停止状態とし、今回の処理を終了する。これにより、作業停止制御部３０４は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っていない場合に、可変リリーフ弁５４を停止させて、ブーム４の下げ動作の制限を解除することができる。
【０１８５】
このように、本例では、作業停止制御部３０４は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っており、且つ、法面からバケット６への反力が所定基準以下になった場合に、可変リリーフ弁５４のリリーフ圧を上限値ＵＬ２に対応する閾値Ｐｔｈ２に設定する。これにより、法面仕上げ作業が行われている場合に限定して、ブーム４の動作を、法面仕上げ作業が継続できない程度に制限することができる。また、オペレータが作業停止制御を有効にする操作や解除する操作等を自ら行う必要がないため、オペレータの利便性を向上させることができる。また、オペレータが作業停止制御を有効にする操作を忘れてしまい、法面が崩壊する可能性がある状況で、作業停止制御が実行されないような事態を抑制することができる。
【０１８６】
また、本例では、作業停止制御部３０４は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行わなくなった場合に、可変リリーフ弁５４の動作が停止され、ブーム４の下げ動作の制限が解除される。これにより、ショベル５００が法面仕上げ作業を行わなくなった場合に、オペレータによる操作に依らず、法面仕上げ作業が停止される程度のブーム４の下げ動作の制限が、自動的に解除される。そのため、オペレータの利便性を向上させることができる。また、法面仕上げ作業が終了しているにも関わらず、オペレータの作業停止制御を解除する操作忘れ等に起因して、作業停止制御が有効な状態が継続し、法面仕上げ作業以外において、ブーム４の下げ動作が制限されてしまうような事態を抑制することができる。
【０１８７】
［作用］
本実施形態では、コントローラ３０（押し付け制限制御部３０３）は、バケット６を地面に押し付ける力、又は、バケット６を地面に向けて下げる速度が相対的に大きくならないように、ブーム４の下げ動作を制限する押し付け制限制御を行う。具体的には、押し付け制限制御部３０３は、バケット６を地面に押し付ける力、又は、バケット６を地面に向けて下げる速度が予め規定される上限値ＵＬ１以下になるように、ブーム４の下げ動作を制限する押し付け制限制御を行う。
【０１８８】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、ショベル５００の法面仕上げ作業時におけるブーム４の下げ動作を制限できる。そのため、法面仕上げ支援制御装置２００は、バケット６で法面を押し付ける勢いが強すぎて、法面が崩壊してしまったり、ショベル５００に浮き上がり動作が生じたりするような事態を抑制することができる。従って、ショベル５００は、作業性を維持しつつ、適切に法面仕上げ作業を行うことができる。
【０１８９】
また、本実施形態では、コントローラ３０（押し付け制限制御部３０３）は、ブームシリンダ７のロッド側油室の圧力が、上限値ＵＬ１に対応する閾値Ｐｔｈ１以下になるように、ブームシリンダ７を制御することにより、ブーム４の下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う。
【０１９０】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、ブームシリンダ７の収縮側の動作を制限し、具体的に、ブーム４の下げ動作を制限することができる。
【０１９１】
また、本実施形態では、コントローラ３０（押し付け制限制御部３０３）は、ブームシリンダ７のロッド側油室と接続される可変リリーフ弁５４のリリーフ圧を閾値Ｐｔｈ１に設定し、作動させることにより、ブーム４の下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う。
【０１９２】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、具体的に、ブームシリンダ７のロッド圧を制限することができる。
【０１９３】
また、本実施形態では、表示装置５０等は、設定操作部として、タッチパネルに対する操作に応じて、押し付け制限制御に関する制御条件、具体的には、上限値ＵＬ１を設定する操作を受け付ける。
【０１９４】
これにより、オペレータは、押し付け制限制御に係る制御条件（上限値ＵＬ１）を自ら調整することができる。
【０１９５】
また、本実施形態では、押し付け制限制御に関する制御条件は、設定操作部（表示装置５０等）に対する操作に応じて、予め規定される初期条件（初期設定）を基準として変更される。
【０１９６】
これにより、オペレータは、制御条件をどのように設定したらわからないような状況であっても、初期条件（例えば、推奨条件）を基準として、制御条件を自ら設定することができる。
【０１９７】
また、本実施形態では、コントローラ３０（押し付け制限制御部３０３）は、表示装置５０等を通じて、押し付け制限制御部に関する制御条件（上限値ＵＬ１）が設定された場合に、ブーム４の下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う（開始する）。
【０１９８】
これにより、オペレータは、上限値ＵＬ１を設定することで、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）による押し付け制限制御を有効にする（開始させる）ことができる。
【０１９９】
また、本実施形態では、表示装置５０等は、オペレータによる操作に応じて、押し付け制限制御を有効にする有効化操作部として機能する。そして、押し付け制限制御部３０３は、有効化操作部に対する操作が行われた場合に、ブーム４の下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う（開始する）。
【０２００】
これにより、オペレータは、押し付け制限制御を有効にする操作を行うことで、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）による押し付け制限制御を有効にする（開始させる）ことができる。
【０２０１】
また、本実施形態では、コントローラ３０（作業状況判定部３０１）は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。そして、押し付け制限制御部３０３は、作業状況判定部３０１によりショベルが法面仕上げ作業を行っていると判定された場合に、ブーム４の下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う。
【０２０２】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っている場合に限定して、押し付け制限制御を行うことができる。そのため、法面仕上げ作業が行われていない場合に、ブーム４の下げ動作が制限される等の不要な押付け制限制御が行われるような事態を抑制することができる。
【０２０３】
また、本実施形態では、コントローラ３０（作業状況判定部３０１）は、ブーム４を駆動するブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（ロッド圧）、又は、当該ショベル５００の周辺を撮像するカメラ４４の撮像画像に基づき、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定する。
【０２０４】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、具体的に、ショベル５００が法面仕上げ作業を行っているか否かを判定することができる。
【０２０５】
また、本実施形態では、コントローラ３０（作業状況判定部３０１）は、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否か、又は、発生しそうか否かを判定する。そして、コントローラ３０（押し付け制限制御部３０３）は、ショベル５００の浮き上がり動作が発生している、又は、発生しそうであると判定した場合に、ブームの下げ動作を制限し、押し付け制限制御を行う。
【０２０６】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、ショベル５００に浮き上がり動作が発生している場合や発生しそうな場合に限定して、押し付け制限制御を行うことができる。そのため、ショベル５００に浮き上がり動作が発生していなかったり、発生しそうになかったりする場合に、ブーム４の下げ動作が制限される等の不要な押し付け制限制御が行われるような事態を抑制することができる。
【０２０７】
また、本実施形態では、動作状態センサ４６は、ショベル５００の車体のピッチ方向の傾斜角に関する情報をコントローラ３０に出力する。そして、コントローラ３０（作業状況判定部３０１）は、動作状態センサ４６の検出結果に基づき、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否か、又は、発生しそうか否かを判定する。
【０２０８】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、ピッチ方向の傾斜角に関する情報やその変化（角加速度や角加加速度）等に基づき、具体的に、ショベル５００の浮き上がり動作が発生したか否かや発生しそうか否かを判定することができる。
【０２０９】
また、本実施形態では、動作状態センサ４６には、傾斜角センサ、角速度センサ、或いは、ＩＭＵ等が含まれうる。
【０２１０】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、具体的に、ショベル５００の浮き上がり動作を判定するためのセンサ情報（ピッチ方向の傾斜角に関する情報）を取得することができる。
【０２１１】
また、本実施形態では、コントローラ３０（押し付け反力判定部３０２）は、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなったか否か、或いは、相対的に大きくなったか否かを判定する。具体的には、押し付け反力判定部３０２は、法面からバケット６への反力が第１の基準以下の状態、或いは、第１の基準より十分に大きい第２の基準を超えた状態の何れかになったか否かを判定する。そして、コントローラ３０（作業停止制御部３０４）は、押し付け反力判定部３０２により反力が相対的に小さくなった（つまり、第１の基準以下になった）、或いは、相対的に大きくなった（つまり、第２の基準を超えた）と判定された場合に、バケット６を地面に押し付ける力、又は、バケット６を地面に向けて下げる速度が相対的に小さくなるように、ブーム４の下げ動作を押し付け制限制御の場合より更に制限する作業停止制御を行う。具体的には、作業停止制御部３０４は、バケット６を地面に押し付ける力、又は、バケット６を地面に向けて下げる速度が上限値ＵＬ１より小さい上限値ＵＬ２以下になるように、ブーム４の下げ動作を制限する。
【０２１２】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、法面からバケット６への反力が、例えば、法面が脆くなり、崩れる兆候がある状況に相当する第１の基準以下になった場合に、押し付け制限制御よりもブーム４の下げ動作を大きく制限し、法面仕上げ作業を停止させることができる。また、ショベル５００は、法面からバケットへの反力が、例えば、土砂の中の岩等に起因して第２の基準を超えた場合に、押し付け制限制御よりもブーム４の下げ動作を大きく制限し、法面仕上げ作業を停止させることができる。従って、このような状況で、法面仕上げ作業が継続され、結果として、法面が崩壊してしまうような事態を抑制することができる。
【０２１３】
また、本実施形態では、押し付け反力判定部３０２は、ブーム４を駆動するブームシリンダ７のロッド側油室の圧力の変化に基づき、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなったか（第１の基準以下になったか）否か、或いは、相対的に大きくなったか（第２の基準を超えたか）否かを判定する。
【０２１４】
これにより、ショベル５００（法面仕上げ支援制御装置２００）は、具体的に、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなったか（第１の基準以下になったか）否かや相対的に大きくなったか否か（第２の基準を超えたか）否かを判定することができる。
【０２１５】
以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、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・変更が可能である。
【０２１６】
例えば、上述した実施形態では、押し付け制限制御と作業停止制御との双方が実行されるが、何れか一方だけが実行される態様であってもよい。
【０２１７】
また、上述した実施形態及び変形例において、押し付け制限制御部３０３或いは作業停止制御部３０４は、ブーム４下げる力或いは速度の測定値（推定値）をモニタリングしながら、可変リリーフ弁５４のリリーフ圧である閾値Ｐｔｈ１，Ｐｔｈ２を調整してもよい。この場合、押し付け制限制御部３０３或いは作業停止制御部３０４は、圧力センサ４０から入力されるブームシリンダ７のロッド圧の測定値からバケット６を下げる力の測定値（推定値）を算出することができる。また、押し付け制限制御部３０３或いは作業停止制御部３０４は、位置センサ４２から入力される、ブームシリンダ７のロッド位置の測定値に基づき、バケット６を下げる速度の測定値（推定値）を算出することができる。
【０２１８】
また、上述した実施形態及び変形例では、法面仕上げ作業が行われる場合を想定して、ブーム４の下げ動作が制限されるが、バケット６を地面に押し付ける力或いはバケット６を地面に向けて下げる速度が制限されるべき他の作業について、同様の制御が適用されてもよい。例えば、掘削作業等の法面仕上げ作業以外の作業時に、ショベル５００に浮き上がり動作が発生している場合、或いは、浮き上がり動作が発生しそうな場合に、押し付け制限制御が行われてもよい。また、法面仕上げ作業や掘削作業等に限定せず、ショベル５００に浮き上がり動作が発生しそうな予め規定された作業が行われる場合に、押し付け制限制御が行われてもよい。
【０２１９】
また、上述した実施形態及び変形例では、オペレータの操作に応じて、手動で、或いは、支援型マシンコントロール機能によって、法面仕上げ作業が行われる場合や、自律型マシンコントロール機能によって、自律的に、法面仕上げ作業が行われる場合に、押し付け制限制御や作業停止制御が実行されるが、当該態様には限定されない。例えば、ショベル５００に搭載される自律型マシンコントロール機能によっては、外部からの指令に応じて、アタッチメント全体が自律的に動作し、法面仕上げ作業が実行されうる。また、ショベル５００に遠隔操作機能が搭載される場合、ショベル５００の作業現場とは異なる場所からショベル５００を遠隔操作し、手動で、或いは、支援型マシンコントロール機能によって、法面仕上げ作業を行わせることも可能である。このような外部からの指令に応じて、或いは、遠隔操作に応じて、法面仕上げ作業が行われる場合についても、当然の如く、上述した押し付け制限制御や作業停止制御の対象であってよい。
【０２２０】
また、上述した実施形態及び変形例では、法面を対象とする転圧作業、つまり、法面仕上げ作業における押し付け制限制御や作業停止制御が実行されるが、水平面を対象とする転圧作業において、同様に、押し付け制限制御や作業停止制御が行われてもよい。
【０２２１】
上述した実施形態では、ショベル５００は、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。
【０２２２】
最後に、本願は、２０１７年１１月１０日に出願した日本国特許出願２０１７−２１７３０４号に基づく優先権を主張するものであり、これら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】
【０２２３】
１  下部走行体（走行体）
１Ａ  走行油圧モータ
１Ｂ  走行油圧モータ
２  旋回機構
３  上部旋回体（旋回体）
４  ブーム
５  アーム
６  バケット
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
１１ａ  エンジン回転数センサ
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１６  高圧油圧ライン
１７  コントロールバルブ
２１  旋回油圧モータ
２５  パイロットライン
２６  操作装置
２６Ａ  レバー
２６Ｂ  レバー
２６Ｃ  ペダル
２７，２７Ａ，２７Ｂ  パイロットライン
２８  パイロットライン
２９  圧力センサ
３０  コントローラ（制御装置）
３１  比例弁
３２  シャトル弁
４０  圧力センサ
４２  位置センサ
４４  カメラ
５０  表示装置（通知手段）
５２  音声出力装置（通知手段）
５４  可変リリーフ弁
７５  エンジンコントロールモジュール
２００  法面仕上げ支援制御装置
３０１  作業状況判定部
３０２  押し付け反力判定部
３０３  押し付け制限制御部
３０４  作業停止制御部
５００  ショベル
【図１】
2019093103.tif 000003
【図２Ａ】
2019093103.tif 000004
【図２Ｂ】
2019093103.tif 000005
【図３】
2019093103.tif 000006
【図４Ａ】
2019093103.tif 000007
【図４Ｂ】
2019093103.tif 000008
【図５Ａ】
2019093103.tif 000009
【図５Ｂ】
2019093103.tif 000010
【図６Ａ】
2019093103.tif 000011
【図６Ｂ】
2019093103.tif 000012
【図７Ａ】
2019093103.tif 000013
【図７Ｂ】
2019093103.tif 000014
【図８Ａ】
2019093103.tif 000015
【図８Ｂ】
2019093103.tif 000016
【図９】
2019093103.tif 000017
【図１０】
2019093103.tif 000018
【図１１Ａ】
2019093103.tif 000019
【図１１Ｂ】
2019093103.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】令和2年4月30日(2020.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に俯仰可能に取り付けられるブームと、
前記ブームの先端に回動可能に取り付けられるアームと、
前記アームの先端に取り付けられるバケットと、
ショベルの周囲を撮像する撮像装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記バケットを地面に押し付ける力、及び、前記バケットを地面に向けて下げる速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限する、
ショベル。
【請求項２】
前記制御装置は、自動的に、前記ブームの下げ動作を制限する状態に移行する、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
前記ブームの下げ動作の制限に関する制御条件は、予め規定される複数の候補条件の中から選択され、
前記複数の候補の中には、作業の効率を優先する第１の候補と、作業の効率と作業の遂行とのバランスを取る第２の候補と、作業の遂行を優先する第３の候補とを含む、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
前記ブームの下げ動作の制限に関する制御条件には、前記力及び前記速度の少なくとも一方に関する条件が含まれる、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
前記ブームの下げ動作の制限に関する制御条件には、前記力及び前記速度の少なくとも一方の制限対象の方向に関する条件が含まれる、
請求項１乃至４の何れか一項に記載のショベル。
【請求項６】
前記制御装置は、前記撮像装置の撮像画像に含まれる前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットの姿勢状態、並びに前記撮像画像内の法面の有無の少なくとも一方に基づき、又は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力の測定値及びその変化の少なくとも一方に基づき、当該ショベルが、前記バケットを法面に押し付けて法面を整える仕上げ作業を行っているか否かを判定し、当該ショベルが前記作業を行っていると判定した場合に、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１乃至５の何れか一項に記載のショベル。
【請求項７】
前記制御装置は、前記ショベルの浮き上がり動作が発生したか否か、又は、発生しそうか否かを判定し、前記ショベルの浮き上がり動作が発生している、又は、発生しそうであると判定した場合に、前記ブームの下げ動作を制限する、
請求項１乃至６の何れか一項に記載のショベル。
【請求項８】
前記制御装置は、制御モードとして、前記ブームの下げ動作を制限しない第１のモードと、前記ブームの下げ動作を制限する第２のモードとを有し、
前記制御装置は、前記ブームを駆動するブームシリンダのロッド側油室の圧力、若しくは、当該ショベルの周辺を撮像するカメラの撮像画像に基づき、前記ショベルの浮き上がり動作が発生したか否か、又は、発生しそうか否かを判定し、前記ショベルの浮き上がり動作が発生している、又は、発生しそうであると判定した場合に、自動的に、前記第１のモードから前記第２のモードに移行する、
請求項７に記載のショベル。
【請求項９】
前記制御装置は、地面から前記バケットへの反力が相対的に小さくなったか否か、又は、相対的に大きくなったか否かを判定し、前記反力が相対的に小さくなった、又は、相対的に大きくなったと判定した場合に、前記力又は前記速度が相対的に小さくなるように、前記ブームの下げ動作を更に制限する、
請求項１乃至８の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記ブームの下げ動作を制限する場合、キャビンのオペレータ又は遠隔のユーザに対して、前記ブームの下げ動作が制限されていることを通知する、
請求項１乃至９の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記ブームの動作に加えて、前記アーム、及び前記バケットの動作を制御することにより、前記力及び前記速度の少なくとも一方が相対的に大きくならないように制御する、
請求項１乃至１０の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１２】
前記制御装置は、前記力、及び、前記速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限しながら、前記バケットの所定部位を目標施工面に押し付けると共に、前記所定部位を前記目標施工面に沿って移動させるように、前記ブーム、前記アーム、及び前記バケットの少なくとも一つを動作させる、
請求項１乃至１１の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１３】
キャビンの内部に設けられる表示装置を備え、
前記表示装置は、前記力及び前記速度の少なくとも一方をユーザが設定するための設定画面を表示し、
前記設定画面には、前記力及び前記速度の設定可能な上限値及び下限値、並びに、現在の設定値が視認可能に表示される、
請求項１乃至１２の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１４】
キャビンの内部に設けられる表示装置を備え、
前記表示装置は、前記力及び前記速度の少なくとも一方をユーザが設定するための設定画面を表示し、
前記設定画面には、法面作業を行うショベルを模式的に示す画像が表示される、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１５】
キャビンの内部に設けられる表示装置を備え、
前記表示装置は、前記力及び前記速度の少なくとも一方をユーザが設定するための設定画面を表示し、
前記設定画面には、前記力及び前記速度が制限される方向が表示される、
請求項１乃至１４の何れか一項に記載のショベル。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態では、
走行体と、
旋回自在に前記走行体に搭載される旋回体と、
前記旋回体に俯仰可能に取り付けられるブームと、
前記ブームの先端に回動可能に取り付けられるアームと、
前記アームの先端に取り付けられるバケットと、
ショベルの周囲を撮像する撮像装置と、
制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記バケットを地面に押し付ける力、及び、前記バケットを地面に向けて下げる速度の少なくとも一方が相対的大きくならないように、前記ブームの下げ動作を制限する、
ショベルが提供される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
また、オペレータの操作に応じた、或いは、自動での設定により変動しうる上限値ＵＬ１と閾値Ｐｔｈ１との対応関係は、関係式やマップ等の態様で、コントローラ３０の内部メモリ等に予め格納される態様であってよい。これにより、押し付け制限制御部３０３は、上限値ＵＬ１の設定値と、コントローラ３０の内部メモリ等に予め格納される対応関係に関する情報に基づき、可変リリーフ弁５４を制御し、適切に、ブーム４の下げ動作を制限することができる。以下、後述する上限値ＵＬ２と閾値Ｐｔｈ２との対応関係についても同様である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０９】
本例では、バーグラフ５１１Ａ，５１１Ｂは、それぞれ、上限値ＵＬ１を１０段階で表している。図５Ｂにおいて、バーグラフ５１１Ａに対応するバケット押し付け力の上限値ＵＬ１は、１０段階のうちの第４段階に設定され、バーグラフ５１１Ｂに対応するバケット下降速度の上限値ＵＬ１は、１０段階のうちの第６段階に設定されている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２４】
例えば、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が相対的に小さくなった場合、つまり、比較的小さい値に設定される所定基準（以下、「第１の基準」と称する）以下になった場合に、バケット押し付け力或いはバケット下降速度が相対的に小さくなるように（具体的には、上限値ＵＬ１より小さい上限値ＵＬ２以下になるように）、ブーム４の下げ動作を更に制限する。これにより、法面仕上げ作業中に、法面からの反力が相対的に小さくなった状況、つまり、地面が脆くなって崩れやすくなった状況において、ブーム４の下げ動作を大きく制限させることで、法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、脆くなっている法面仕上げ対象の法面が崩れてしまうような事態を抑制できる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
また、例えば、作業停止制御部３０４は、法面からバケット６への反力が相対的に大きくなった場合、つまり、比較的大きい値に設定される（第１の基準より十分に大きく設定される）所定基準（以下、「第２の基準」と称する）を超えた場合に、バケット押し付け力或いはバケット下降速度が相対的に小さくなるように（具体的には、上述の上限値ＵＬ２以下になるように）、ブーム４の下げ動作を更に制限する。これにより、法面仕上げ作業中に、土砂の中の岩等に起因して法面からの反力が相対的に大きくなった状況、つまり、法面の下の土砂中の岩に作用する押し付け力で岩の部分を起点として法面に亀裂等が生じ易くなっている状況において、ブーム４の下げ動作を大きく制限することで、法面仕上げ作業を停止させることができる。そのため、岩等の影響で亀裂等が生じ易くなっている法面仕上げ対象の法面が崩れてしまうような事態を抑制できる。
【国際調査報告】
2019093103.tif 000021
2019093103.tif 000022
2019093103.tif 000023
2019093103.tif 000024