(57)【要約】ショベルの上部旋回体を目標施工面に正対させる際にオペレータが感じる煩わしさを低減させることが可能な技術を提供する。本発明の一実施形態に係るショベル１００は、目標施工面に関する情報と上部旋回体３の向きに関する情報とに基づき、上部旋回体３を目標施工面に正対させるように旋回油圧モータ２Ａを動作させる正対制御を実行可能なコントローラ３０を備え、コントローラ３０は、上部旋回体３が目標施工面に正対する状態を維持するように、正対制御を行う。また、他の実施形態に係るショベルでは、コントローラ３０は、アタッチメントが目標施工面に近づく方向に上部旋回体３が旋回操作された場合、正対制御を開始する。
2020101005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベル。
【請求項２】
前記下部走行体を駆動する一対の走行モータを備え、
前記制御装置は、前記一対の走行モータのうちの少なくとも一方により前記下部走行体が駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
上部旋回体に搭載されるアタッチメントを備え、
前記アタッチメントが駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、前記上部旋回体を駆動する旋回駆動部である、
請求項１に記載のショベル。
【請求項５】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、走行モータである、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置を備え、
前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断された場合に、前記アクチュエータを動作不能とする、
請求項１に記載のショベル。
【請求項７】
ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置と、
前記アクチュエータの操作を受け付ける操作装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断されると、前記操作装置が操作されても前記アクチュエータを駆動させない、
請求項１に記載のショベル。
【請求項８】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベル。
【請求項９】
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベルの制御装置。
【請求項１０】
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベルの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ショベル等に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ショベルの上部旋回体が法面等の目標施工面に対して正対しているか否かをオペレータ等に認識させることが可能な技術が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０２６４６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、旋回体が目標施工面に正対していない場合、オペレータは、ショベルを目標施工面に正対させるため、旋回操作等を行う必要がある。そのため、オペレータは、ショベルを目標施工面に正対させるための操作工程のたびに煩わしいと感じる可能性がある。【０００５】
そこで、上記課題に鑑み、ショベルの上部旋回体を目標施工面に正対させる際にオペレータが感じる煩わしさを低減させることが可能な技術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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベルが提供される。【０００７】
また、本開示の他の実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベルが提供される。【０００８】
また、本開示の更に他の実施形態では、
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベルの制御装置が提供される。【０００９】
また、本開示の更に他の実施形態では、
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベルの制御装置が開示される。
【発明の効果】
【００１０】
上述の実施形態によれば、ショベルの上部旋回体を目標施工面に正対させる際にオペレータが感じる煩わしさを低減させることが可能な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ショベルの側面図である。
【図２】ショベルの構成の一例を概略的に示す図である。
【図３】ショベルの構成の他の例を概略的に示す図である。
【図４Ａ】ショベルと目標施工面との相対的な位置関係の具体例を示す図である。
【図４Ｂ】ショベルと目標施工面との相対的な位置関係の具体例を示す図である。
【図５】ショベルの油圧システムの構成の一例を概略的に示す図である。
【図６Ａ】ショベルの油圧システムにおけるブームに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。
【図６Ｂ】ショベルの油圧システムにおけるバケットに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。
【図６Ｃ】ショベルの油圧システムにおける上部旋回体に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。
【図７】ショベルのコントローラによる正対処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
【図８Ａ】正対処理が実行される際のショベルの動作工程の一例を示す上面図である。
【図８Ｂ】正対処理が実行される際のショベルの動作工程の一例を示す上面図である。
【図９】正対処理が実行される際のショベルの動作工程の他の例を示す上面図である。
【図１０】ショベルのコントローラによる正対処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。
【図１１】ショベルのコントローラによる正対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１２Ａ】ショベルの自律運転機能に関する構成の一例を示す図である。
【図１２Ｂ】ショベルの自律運転機能に関する構成の一例を示す図である。
【図１２Ｃ】ショベルの自律運転機能に関する構成の一例を示す図である。
【図１３】ショベル管理システムの一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
【００１３】
［ショベルの概要］
最初に、図１を参照して、本実施形態に係るショベル１００の概要について説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態に係る掘削機としてのショベル１００の側面図である。
【００１５】
尚、図１では、ショベル１００は、施工対象の上り傾斜面ＥＳに面する水平面に位置すると共に、後述する目標施工面の一例である上り法面ＢＳ（つまり、上り傾斜面ＥＳに対する施工後の法面形状）が併せて記載されている。
【００１６】
本実施形態に係るショベル１００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（作業機）を構成するブーム４、アーム５、及び、バケット６と、キャビン１０とを備える。
【００１７】
下部走行体１は、左右一対のクローラが走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒでそれぞれ油圧駆動されることにより、ショベル１００を走行させる。つまり、一対の走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒ（走行モータの一例）は、被駆動部としての下部走行体１（クローラ）を駆動する。
【００１８】
上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ａ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。つまり、旋回油圧モータ２Ａは、被駆動部としての上部旋回体３を駆動する旋回駆動部であり、上部旋回体３の向きを変化させることができる。
【００１９】
尚、上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ａの代わりに、電動機（以下、「旋回用電動機」）により電気駆動されてもよい。つまり、旋回用電動機は、旋回油圧モータ２Ａと同様、非駆動部としての上部旋回体３を駆動する旋回駆動部であり、上部旋回体３の向きを変化させることができる。
【００２０】
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、エンドアタッチメントとしてのバケット６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、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。
【００２１】
尚、バケット６は、エンドアタッチメントの一例であり、アーム５の先端には、作業内容等に応じて、バケット６の代わりに、他のエンドアタッチメント、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。
【００２２】
キャビン１０は、オペレータが搭乗する運転室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。
【００２３】
ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の動作要素（被駆動要素）を駆動する。
【００２４】
また、ショベル１００は、キャビン１０のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、所定の外部装置（例えば、後述の支援装置２００や管理装置３００）のオペレータによって遠隔操作が可能に構成されてもよい。この場合、ショベル１００は、例えば、後述の撮像装置Ｓ６が出力する画像情報（撮像画像）を外部装置に送信する。また、後述するショベル１００の表示装置４０に表示される各種の情報画像（例えば、各種設定画面等）は、同様に、外部装置に設けられる表示装置にも表示されてよい。これにより、オペレータは、例えば、外部装置に設けられる表示装置に表示される内容を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。そして、ショベル１００は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の動作要素を駆動してよい。ショベル１００が遠隔操作される場合、キャビン１０の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン１０のオペレータの操作装置２６に対する操作、及び外部装置のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。
【００２５】
また、ショベル１００は、オペレータの操作の内容に依らず、自動で油圧アクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル１００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等の動作要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（以下、「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」）を実現する。
【００２６】
自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の動作要素（油圧アクチュエータ）以外の動作要素（油圧アクチュエータ）を自動で動作させる機能（いわゆる「半自動運機能」）が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「完全自動運転機能」）が含まれてよい。ショベル１００において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン１０の内部は無人状態であってよい。また、自動運転機能には、ショベル１００の周囲の作業者等の人のジェスチャをショベル１００が認識し、認識されるジェスチャの内容に応じて、複数の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（「ジェスチャ操作機能」）が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、自動運転の対象の動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、ショベル１００が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容が決定される態様（いわゆる「自律運転機能」）が含まれてもよい。
【００２７】
［ショベルの構成］
次に、図１に加えて、図２〜図４を参照して、本実施形態に係るショベル１００の具体的な構成について説明する。
【００２８】
図２、図３は、それぞれ、本実施形態に係るショベル１００の構成の一例及び他の例を概略的に示す図である。図２、図３のショベル１００は、コントローラ３０に含まれる、後述のマシンガイダンス部５０の構成が異なる点以外、同様の構成を有する。図４（図４Ａ、図４Ｂ）は、ショベル１００と目標施工面との相対的な位置関係の具体例を示す図である。具体的には、図４Ａは、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対していない状態の一例を示す図であり、図４Ｂは、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態の一例を示す図である。
【００２９】
尚、図２、図３において、機械的動力系、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御系は、それぞれ、二重線、実線、破線、及び点線で示されている。また、図４Ａ、図４Ｂにおいて、施工完了領域ＣＳは、施工対象の上り傾斜面ＥＳのうち、目標施工面（例えば、上り法面ＢＳ）の施工が完了した、つまり、目標施工面が完成している領域を表し、未施工領域ＮＳは、未施工、つまり、目標施工面が完成していない領域を表す。また、図４Ａ、図４Ｂにおいて、円筒体ＣＢは、目標施工面に対して、その軸が法線方向に沿うように配置されており、目標施工面の法線方向を表している。
【００３０】
本実施形態に係るショベル１００の駆動系は、エンジン１１と、レギュレータ１３と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７とを含む。また、本実施形態に係るショベル１００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１Ｌ，１Ｒ、旋回油圧モータ２Ａ、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。
【００３１】
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、後述するコントローラ３０による直接或いは間接的な制御下で、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。
【００３２】
レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御する。例えば、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、メインポンプ１４の斜板の角度（傾転角）を調節する。レギュレータ１３は、例えば、後述の如く、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを含む。
【００３３】
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、上述の如く、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、上述の如く、コントローラ３０による制御下で、レギュレータ１３により斜板の傾転角が調節されることでピストンのストローク長が調整され、吐出流量（吐出圧）が制御される。メインポンプ１４は、例えば、後述の如く、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒを含む。
【００３４】
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に対する操作や遠隔操作に応じて、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に対する操作や遠隔操作の状態に応じて、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒ、旋回油圧モータ２Ａ、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制御弁１７１〜１７６を含む。より具体的には、制御弁１７１は、走行油圧モータ１Ｌに対応し、制御弁１７２は、走行油圧モータ１Ｒに対応し、制御弁１７３は、旋回油圧モータ２Ａに対応する。また、制御弁１７４は、バケットシリンダ９に対応し、制御弁１７５は、ブームシリンダ７に対応し、制御弁１７６は、アームシリンダ８に対応する。また、制御弁１７５は、例えば、後述の如く、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒを含み、制御弁１７６は、例えば、後述の如く、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒを含む。制御弁１７１〜１７６の詳細は、後述する（図５参照）。
【００３５】
本実施形態に係るショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６とを含む。また、ショベル１００の操作系は、後述するコントローラ３０によるマシンコントロール機能に関する構成として、シャトル弁３２を含む。
【００３６】
パイロットポンプ１５は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットラインを介して操作装置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、上述の如く、エンジン１１により駆動される。
【００３７】
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、オペレータがそれぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ（即ち、走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒ、旋回油圧モータ２Ａ、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。
【００３８】
図２、図３に示すように、操作装置２６は、油圧パイロット式である。操作装置２６は、その二次側のパイロットラインを通じて直接的に、或いは、二次側のパイロットラインに設けられる後述のシャトル弁３２を介して間接的に、コントロールバルブ１７にそれぞれ接続される。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、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット圧が入力されうる。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。
【００３９】
また、操作装置２６は、パイロット圧を出力する油圧パイロット式ではなく、操作内容に対応する電気信号（以下、「操作信号」）を出力する電気式であってもよい。この場合、操作装置２６からの電気信号は、コントローラ３０に入力され、コントローラ３０は、入力される電気信号に応じて、コントロールバルブ１７内の各制御弁１７１〜１７６を制御することにより、操作装置２６に対する操作内容に応じた、各種油圧アクチュエータの動作を実現してよい。例えば、コントロールバルブ１７内の制御弁１７１〜１７６は、コントローラ３０からの指令により駆動される電磁ソレノイド式スプール弁であってよい。また、例えば、パイロットポンプ１５と各制御弁１７１〜１７６のパイロットポートとの間には、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作する油圧制御弁（以下、「操作用制御弁」）が配置されてもよい。操作用制御弁は、例えば、比例弁３１であってよく、シャトル弁３２は、省略される。この場合、電気式の操作装置２６を用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、その操作量（例えば、レバー操作量）に対応する電気信号によって、操作用油圧制御弁を制御しパイロット圧を増減させる。これにより、コントローラ３０は、操作装置２６に対する操作内容に合わせて、各制御弁１７１〜１７６を動作させることができる。以下、操作用制御弁は、比例弁３１である前提で説明を進める。
【００４０】
操作装置２６は、例えば、アーム５（アームシリンダ８）を操作するレバー装置を含む。また、操作装置２６は、例えば、ブーム４（ブームシリンダ７）、バケット６（バケットシリンダ９）、上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）のそれぞれを操作するレバー装置２６Ａ〜２６Ｃを含む（図６参照）。また、操作装置２６は、例えば、下部走行体１の左右一対のクローラ（走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒ）のそれぞれを操作するレバー装置やペダル装置を含む。
【００４１】
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のパイロットポートに接続されている（詳細は、図４参照）。そのため、シャトル弁３２は、操作装置２６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、操作装置２６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比例弁３１から出力させることにより、オペレータによる操作装置２６の操作に依らず、対応する制御弁を制御し、各種動作要素の動作を制御することができる。シャトル弁３２は、例えば、後述の如く、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲ，３２ＢＬ，３２ＢＲ，３２ＣＬ，３２ＣＲを含む。
【００４２】
本実施形態に係るショベル１００の制御系は、コントローラ３０と、吐出圧センサ２８と、操作圧センサ２９と、比例弁３１，３３と、表示装置４０と、入力装置４２と、音声出力装置４３と、記憶装置４７と、ブーム角度センサＳ１と、アーム角度センサＳ２と、バケット角度センサＳ３と、機体傾斜センサＳ４と、旋回状態センサＳ５と、撮像装置Ｓ６と、測位装置Ｐ１と、通信装置Ｔ１とを含む。
【００４３】
コントローラ３０（制御装置の一例）は、例えば、キャビン１０内に設けられ、ショベル１００の駆動制御を行う。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）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ３０は、例えば、不揮発性の補助記憶装置にインストール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を実現する。
【００４４】
例えば、コントローラ３０は、オペレータ等の入力装置４２に対する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、エンジン１１を一定回転させる駆動制御を行う。
【００４５】
また、例えば、コントローラ３０は、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。
【００４６】
また、例えば、コントローラ３０は、操作装置２６が電気式である場合、上述の如く、比例弁３１を制御し、操作装置２６の操作内容に応じた油圧アクチュエータの動作を実現してよい。
【００４７】
また、例えば、コントローラ３０は、比例弁３１を用いて、ショベル１００の遠隔操作を実現してよい。具体的には、コントローラ３０は、外部装置から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御指令を比例弁３１に出力してよい。そして、比例弁３１は、パイロットポンプ１５から供給される作動油を用いて、コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させてよい。これにより、遠隔操作の内容がコントロールバルブ１７の動作に反映され、油圧アクチュエータによって、遠隔操作の内容に沿った各種動作要素（被駆動要素）の動作が実現される。
【００４８】
また、例えば、コントローラ３０は、周辺監視機能に関する制御を行う。周辺監視機能では、撮像装置Ｓ６で取得される情報に基づき、ショベル１００の周囲の所定範囲（以下、「監視範囲」）内への監視対象の物体の進入が監視される。監視範囲内への監視対象の物体の進入の判断処理は、撮像装置Ｓ６によって行われてもよいし、撮像装置Ｓ６の外部（例えば、コントローラ３０）によって行われてもよい。監視対象の物体には、例えば、人、トラック、他の建設機械、電柱、吊り荷、パイロン、建屋等が含まれてよい。
【００４９】
また、例えば、コントローラ３０は、物体検出報知機能に関する制御を行う。物体検出報知機能では、周辺監視機能によって、監視範囲内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、キャビン１０内のオペレータやショベル１００の周囲に対する監視対象の物体の存在が報知される。コントローラ３０は、例えば、表示装置４０や音声出力装置４３を用いて、物体検出報知機能を実現してよい。
【００５０】
また、例えば、コントローラ３０は、動作制限機能に関する制御を行う。動作制限機能では、例えば、周辺監視機能によって、監視範囲内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、ショベル１００の動作を制限する。以下、監視対象が人の場合を中心に説明する。
【００５１】
コントローラ３０は、例えば、アクチュエータが動作する前において、撮像装置Ｓ６の取得情報に基づきショベル１００から所定範囲内（監視範囲内）に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合、オペレータが操作装置２６を操作しても、アクチュエータの動作を動作不能、或いは、微速状態での動作に制限してよい。具体的には、コントローラ３０は、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを動作不能にすることができる。電気式の操作装置２６の場合には、コントローラ３０から操作用制御弁（比例弁３１）への信号を無効にすることで、アクチュエータを動作不能にすることができる。他の方式の操作装置２６でも、コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用制御弁（比例弁３１）が用いられる場合には、同様である。アクチュエータの動作を微速にしたい場合には、コントローラ３０から操作用制御弁（比例弁３１）への制御信号を相対的に小さいパイロット圧に対応する内容に制限することで、アクチュエータの動作を微速状態にすることができる。このように、検出される監視対象の物体が監視範囲内に存在すると判断されると、操作装置２６が操作されてもアクチュエータは駆動されない、或いは、操作装置２６への操作入力に対応する動作速度よりも小さい動作速度（微速）で駆動される。更に、オペレータが操作装置２６を操作している最中において、監視範囲内に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合には、オペレータの操作に関わらずアクチュエータの動作を停止、或いは、減速させてもよい。具体的には、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを停止させてよい。コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用制御弁（比例弁３１）が用いられる場合には、コントローラ３０から操作用制御弁（比例弁３１）への信号を無効にする、或いは、操作用制御弁に減速指令を出力することで、アクチュエータを動作不能、或いは、微速状態の動作に制限することができる。また、検出された監視対象の物体がトラックの場合、アクチュエータの停止或いは減速に関する制御は実施されなくてもよい。例えば、検出されたトラックを回避するようにアクチュエータは制御されてよい。このように、検出された物体の種類が認識され、その認識に基づきアクチュエータは制御されてよい。
【００５２】
また、コントローラ３０は、当然の如く、操作装置２６の操作の場合と同様の動作制限機能をショベル１００の遠隔操作が行われる場合に適用してもよい。
【００５３】
また、例えば、コントローラ３０は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能に関する制御を行う。また、コントローラ３０は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能に関する制御を行う。つまり、コントローラ３０は、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する機能部として、マシンガイダンス部５０を含む。
【００５４】
尚、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラ（制御装置）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。例えば、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能は、専用のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。
【００５５】
吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。吐出圧センサ２８により検出された吐出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。吐出圧センサ２８は、例えば、後述の如く、吐出圧センサ２８Ｌ，２８Ｒを含む。
【００５６】
操作圧センサ２９は、上述の如く、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（即ち、油圧アクチュエータ）に関する操作状態（例えば、操作方向や操作量等の操作内容）に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ２９による操作装置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に取り込まれる。操作圧センサ２９は、例えば、後述の如く、操作圧センサ２９Ａ〜２９Ｃを含む。
【００５７】
尚、操作圧センサ２９の代わりに、操作装置２６におけるそれぞれの動作要素に関する操作状態を検出可能な他のセンサ、例えば、レバー装置２６Ａ〜２６Ｃ等の操作量（傾倒量）や傾倒方向を検出可能なエンコーダやポテンショメータ等が設けられてもよい。また、操作装置２６が電気式である場合、操作圧センサ２９は省略される。
【００５８】
比例弁３１は、パイロットポンプ１５とシャトル弁３２とを接続するパイロットラインに設けられる。比例弁３１は、例えば、その流路面積（作動油が通流可能な断面積）を変更できるように構成される。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、レバー装置２６Ａ〜２６Ｃ）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から吐出される作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。比例弁３１は、例えば、後述の如く、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲ，３１ＢＬ，３１ＢＲ，３１ＣＬ，３１ＣＲを含む。
【００５９】
比例弁３３は、操作装置２６とシャトル弁３２とを接続するパイロットラインに設けられる。比例弁３３は、例えば、その流路面積を変更できるように構成される。比例弁３３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、レバー装置２６Ａ〜２６Ｃ）が操作されている場合に、操作装置２６から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ３０は、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ３０は、例えば、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６から出力されるパイロット圧を減圧させ、比例弁３１から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１及び比例弁３３を制御することで、例えば、操作装置２６の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ１７内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ３０は、例えば、比例弁３１に加えて、比例弁３３を制御することで、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。比例弁３３は、後述の如く、比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲ，３３ＢＬ，３３ＢＲ，３３ＣＬ，３３ＣＲを含む。
【００６０】
表示装置４０は、キャビン１０内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、コントローラ３０による制御下で、各種情報画像を表示する。表示装置４０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよいし、一対一の専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。
【００６１】
入力装置４２は、キャビン１０内の着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号をコントローラ３０に出力する。入力装置４２は、各種情報画像を表示する表示装置４０のディスプレイに実装されるタッチパネル、レバー装置２６Ａ〜２６Ｃのレバー部の先端に設けられるノブスイッチ、表示装置４０の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル、回転ダイヤル等を含む。入力装置４２に対する操作内容に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６２】
音声出力装置４３は、例えば、キャビン１０内に設けられ、コントローラ３０と接続され、コントローラ３０による制御下で、所定の音を出力する。音声出力装置４３は、例えば、スピーカやブザー等である。音声出力装置４３は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力する。
【００６３】
記憶装置４７は、例えば、キャビン１０内に設けられ、コントローラ３０による制御下で、各種情報を記憶する。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、ショベル１００の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル１００の動作が開始される前に各種機器を介して取得する情報を記憶してもよい。記憶装置４７は、例えば、通信装置Ｔ１等を介して取得される、或いは、入力装置４２等を通じて設定される目標施工面に関するデータを記憶していてもよい。当該目標施工面は、ショベル１００のオペレータにより設定（保存）されてもよいし、施工管理者等により設定されてもよい。
【００６４】
ブーム角度センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３に対する俯仰角度（以下、「ブーム角度」）、例えば、側面視において、上部旋回体３の旋回平面に対してブーム４の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含んでよい。また、ブーム角度センサＳ１は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、ブーム角度に対応する油圧シリンダ（ブームシリンダ７）のストローク量を検出するシリンダセンサ等を含んでもよい。以下、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３についても同様である。ブーム角度センサＳ１によるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６５】
アーム角度センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４に対する回動角度（以下、「アーム角度」）、例えば、側面視において、ブーム４の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム５の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。アーム角度センサＳ２によるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６６】
バケット角度センサＳ３は、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５に対する回動角度（以下、「バケット角度」）、例えば、側面視において、アーム５の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット６の支点と先端（刃先）とを結ぶ直線が成す角度を検出する。バケット角度センサＳ３によるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６７】
機体傾斜センサＳ４は、水平面に対する機体（上部旋回体３或いは下部走行体１）の傾斜状態を検出する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、上部旋回体３に取り付けられ、ショベル１００（即ち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸回りの傾斜角度（以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」）を検出する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ等を含んでよい。機体傾斜センサＳ４による傾斜角度（前後傾斜角及び左右傾斜角）に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６８】
旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回状態に関する検出情報を出力する。旋回状態センサＳ５は、例えば、上部旋回体３の旋回角速度及び旋回角度を検出する。旋回状態センサＳ５は、例えば、ジャイロセンサ、レゾルバ、ロータリエンコーダ等を含んでよい。旋回状態センサＳ５による上部旋回体３の旋回角度や旋回角速度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００６９】
撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の周辺を撮像する。撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の前方を撮像するカメラＳ６Ｆ、ショベル１００の左方を撮像するカメラＳ６Ｌ、ショベル１００の右方を撮像するカメラＳ６Ｒ、及び、ショベル１００の後方を撮像するカメラＳ６Ｂを含む。
【００７０】
カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の天井、即ち、キャビン１０の内部に取り付けられている。また、カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の屋根、ブーム４の側面等、キャビン１０の外部に取り付けられていてもよい。カメラＳ６Ｌは、例えば、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、カメラＳ６Ｒは、例えば、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、カメラＳ６Ｂは、例えば、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。
【００７１】
撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の周囲の様子を認識するための情報を取得する空間認識装置の一例である。撮像装置Ｓ６（カメラＳ６Ｆ，Ｓ６Ｂ，Ｓ６Ｌ，Ｓ６Ｒ）は、それぞれ、例えば、非常に広い画角を有する単眼の広角カメラである。また、撮像装置Ｓ６は、ステレオカメラや距離画像カメラ等であってもよい。撮像装置Ｓ６による撮像画像は、表示装置４０を介してコントローラ３０に取り込まれる。
【００７２】
また、撮像装置Ｓ６は、取得する画像情報に基づきショベル１００の周囲の物体を検知する物体検知装置として機能してもよい。この場合、撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知してよい。検知対象の物体には、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、穴等が含まれうる。また、撮像装置Ｓ６は、撮像装置Ｓ６又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出してもよい。物体検知装置としての撮像装置Ｓ６には、例えば、ステレオカメラ、距離画像センサ等が含まれうる。また、撮像装置Ｓ６に代えて、或いは、加えて、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ（Light Detecting and Ranging）、赤外線センサ等の他の空間認識装置や物体検知装置が設けられてもよい。
【００７３】
尚、撮像装置Ｓ６は、直接、コントローラ３０と通信可能に接続されてもよい。
【００７４】
測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の位置及び向きを測定する。測位装置Ｐ１は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）コンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを検出し、上部旋回体３の位置及び向きに対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。また、測位装置Ｐ１の機能のうちの上部旋回体３の向きを検出する機能は、上部旋回体３に取り付けられた方位センサにより代替されてもよい。
【００７５】
通信装置Ｔ１は、基地局を末端とする移動体通信網、衛星通信網、インターネット網等を含む所定のネットワークを通じて外部機器と通信を行う。通信装置Ｔ１は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールや、衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等である。
【００７６】
マシンガイダンス部５０は、例えば、マシンガイダンス機能に関するショベル１００の制御を実行する。マシンガイダンス部５０は、例えば、目標施工面とアタッチメントの先端部、具体的には、エンドアタッチメントの作業部位との距離等の作業情報を、表示装置４０や音声出力装置４３等を通じて、オペレータに伝える。目標施工面に関するデータは、例えば、上述の如く、記憶装置４７に予め記憶されている。目標施工面に関するデータは、例えば、基準座標系で表現されている。基準座標系は、例えば、世界測地系である。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、Ｘ軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向に、Ｙ軸を東経９０度の方向に、そして、Ｚ軸を北極の方向にとる三次元直交ＸＹＺ座標系である。オペレータは、施工現場の任意の点を基準点と定め、入力装置４２を通じて、基準点との相対的な位置関係により目標施工面を設定してよい。バケット６の作業部位は、例えば、バケット６の爪先、バケット６の背面等である。また、エンドアタッチメントとして、バケット６の代わりに、例えば、ブレーカが採用される場合、ブレーカの先端部が作業部位に相当する。マシンガイダンス部５０は、表示装置４０、音声出力装置４３等を通じて、作業情報をオペレータに通知し、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の操作をガイドする。
【００７７】
また、マシンガイダンス部５０は、例えば、マシンコントロール機能に関するショベル１００の制御を実行する。マシンガイダンス部５０は、例えば、オペレータが手動で掘削操作を行っているときに、目標施工面とバケット６の先端位置とが一致するように、ブーム４、アーム５、及び、バケット６の少なくとも一つを自動的に動作させてもよい。
【００７８】
マシンガイダンス部５０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、機体傾斜センサＳ４、旋回状態センサＳ５、撮像装置Ｓ６、測位装置Ｐ１、通信装置Ｔ１及び入力装置４２等から情報を取得する。そして、マシンガイダンス部５０は、例えば、取得した情報に基づき、バケット６と目標施工面との間の距離を算出し、音声出力装置４３からの音声及び表示装置４０に表示される画像により、バケット６と目標施工面との間の距離の程度をオペレータに通知したり、アタッチメントの先端部（具体的には、バケット６の爪先や背面等の作業部位）が目標施工面に一致するように、アタッチメントの動作を自動的に制御したりする。マシンガイダンス部５０は、当該マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する詳細な機能構成として、位置算出部５１と、距離算出部５２と、情報伝達部５３と、自動制御部５４とを含む。
【００７９】
位置算出部５１は、所定の測位対象の位置を算出する。例えば、位置算出部５１は、アタッチメントの先端部、具体的には、バケット６の爪先や背面等の作業部位の基準座標系における座標点を算出する。具体的には、位置算出部５１は、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれの俯仰角度（ブーム角度、アーム角度、及びバケット角度）からバケット６の作業部位の座標点を算出する。
【００８０】
距離算出部５２は、２つの測位対象間の距離を算出する。例えば、距離算出部５２は、アタッチメントの先端部、具体的には、バケット６の爪先や背面等の作業部位と目標施工面との間の距離を算出する。また、距離算出部５２は、バケット６の作業部位としての背面と目標施工面との間の角度（相対角度）を算出してもよい。
【００８１】
情報伝達部５３は、表示装置４０や音声出力装置４３等の所定の通知手段を通じて、各種情報をショベル１００のオペレータに伝達（通知）する。情報伝達部５３は、距離算出部５２により算出された各種距離等の大きさ（程度）をショベル１００のオペレータに通知する。例えば、表示装置４０による視覚情報及び音声出力装置４３による聴覚情報の少なくとも一方を用いて、バケット６の先端部と目標施工面との間の距離（の大きさ）をオペレータに伝える。また、情報伝達部５３は、表示装置４０による視覚情報及び音声出力装置４３による聴覚情報の少なくとも一方を用いて、バケット６の作業部位としての背面と目標施工面との間の相対角度（の大きさ）をオペレータに伝えてもよい。
【００８２】
具体的には、情報伝達部５３は、音声出力装置４３による断続音を用いて、バケット６の作業部位と目標施工面との間の距離（例えば、鉛直距離）の大きさをオペレータに伝える。この場合、情報伝達部５３は、鉛直距離が小さくなるほど、断続音の間隔を短くし、鉛直距離が大きくなるほど、断続音の間隔を長くしてよい。また、情報伝達部５３は、連続音を用いてもよく、音の高低、強弱等を変化させながら、鉛直距離の大きさの違いを表すようにしてもよい。また、情報伝達部５３は、バケット６の先端部が目標施工面よりも低い位置になった、つまり、目標施工面を超えてしまった場合、音声出力装置４３を通じて警報を発してもよい。当該警報は、例えば、断続音より顕著に大きい連続音である。
【００８３】
また、情報伝達部５３は、アタッチメントの先端部、具体的には、バケット６の作業部位と目標施工面との間の距離の大きさやバケット６の背面と目標施工面との間の相対角度の大きさ等を作業情報として表示装置４０に表示させてもよい。表示装置４０は、コントローラ３０による制御下で、例えば、撮像装置Ｓ６から受信した画像データと共に、情報伝達部５３から受信した作業情報を表示する。情報伝達部５３は、例えば、アナログメータの画像やバーグラフインジケータの画像等を用いて、鉛直距離の大きさをオペレータに伝えるようにしてもよい。
【００８４】
自動制御部５４は、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１００の手動操作を自動的に支援する。具体的には、自動制御部５４は、後述の如く、複数の油圧アクチュエータ（具体的には、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、及びバケットシリンダ９）に対応する制御弁（具体的には、制御弁１７３、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒ、及び１７４）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とができる。これにより、自動制御部５４は、それぞれの油圧アクチュエータを自動的に動作させることができる。自動制御部５４によるマシンコントロール機能に関する制御は、例えば、入力装置４２に含まれる所定のスイッチが押下された場合に実行されてよい。当該所定のスイッチは、例えば、マシンコントロールスイッチ（以下、「ＭＣ（Machine Control）スイッチ」）であり、ノブスイッチとして操作装置２６（例えば、アーム５の操作に対応するレバー装置）のオペレータによる把持部の先端に配置されていてもよい。以下、ＭＣスイッチが押下されている場合に、マシンコントロール機能が有効である前提で説明を進める。
【００８５】
例えば、自動制御部５４は、ＭＣスイッチ等が押下されている場合、掘削作業や整形作業を支援するために、アームシリンダ８の動作に合わせて、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一方を自動的に伸縮させる。具体的には、自動制御部５４は、オペレータが手動でアーム５の閉じ操作（以下、「アーム閉じ操作」）を行っている場合に、目標施工面とバケット６の爪先や背面等の作業部位の位置とが一致するようにブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一方を自動的に伸縮させる。この場合、オペレータは、例えば、アーム５の操作に対応するレバー装置をアーム閉じ操作するだけで、バケット６の爪先等を目標施工面に一致させながら、アーム５を閉じることができる。
【００８６】
また、自動制御部５４は、ＭＣスイッチ等が押下されている場合、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために旋回油圧モータ２Ａ（アクチュエータの一例）を自動的に回転させてもよい。以下、コントローラ３０（自動制御部５４）による上部旋回体３を目標施工面に正対させる制御を「正対制御」と称する。これにより、オペレータ等は、所定のスイッチを押下するだけで、或いは、当該スイッチが押下された状態で、旋回操作に対応する後述のレバー装置２６Ｃを操作するだけで、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。また、オペレータは、ＭＣスイッチを押下するだけで、上部旋回体３を目標施工面に正対させ且つ上述の目標施工面の掘削作業等に関するマシンコントロール機能を開始させることができる。
【００８７】
例えば、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、アタッチメントの動作に従い、アタッチメントの先端部（例えば、バケット６の作業部位としての爪先や背面等）を目標施工面（上り法面ＢＳ）の傾斜方向に沿って移動させることが可能な状態である。具体的には、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、図４Ｂに示すように、ショベル１００の旋回平面ＳＦに鉛直なアタッチメントの稼動面（アタッチメント稼動面）ＡＦが、円筒体ＣＢに対応する目標施工面の法線を含む状態（換言すれば、当該法線に沿う状態）である。
【００８８】
図４Ａに示すように、ショベル１００のアタッチメント稼動面ＡＦが円筒体ＣＢに対応する目標施工面の法線を含む状態にない場合、アタッチメントの先端部は、目標施工面を傾斜方向に移動させることができない。そのため、結果として、ショベル１００は、目標施工面を適切に施工できない。これに対して、自動制御部５４は、自動的に旋回油圧モータ２Ａを回転させることで、図４Ｂに示すように、上部旋回体３を正対させることができる。これにより、ショベル１００は、目標施工面を適切に施工することができる。
【００８９】
自動制御部５４は、正対制御において、例えば、バケット６の爪先の左端の座標点と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「左端鉛直距離」）と、バケット６の爪先の右端の座標点と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「右端鉛直距離」）とが等しくなった場合に、ショベルが目標施工面に正対していると判断する。また、自動制御部５４は、左端鉛直距離と右端鉛直距離とが等しくなった場合（即ち、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差がゼロになった場合）ではなく、その差が所定値以下になった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判断してもよい。
【００９０】
また、自動制御部５４は、正対制御において、例えば、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差に基づき、旋回油圧モータ２Ａを動作させてもよい。具体的には、ＭＣスイッチ等の所定のスイッチが押下された状態で旋回操作に対応するレバー装置２６Ｃが操作されると、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向にレバー装置２６Ｃが操作されたか否かを判断する。例えば、バケット６の爪先と目標施工面（上り法面）との間の鉛直距離が大きくなる方向にレバー装置２６Ｃが操作された場合、自動制御部５４は、正対制御を実行しない。一方で、バケット６の爪先と目標施工面（上り法面）との間の鉛直距離が小さくなる方向に旋回操作レバーが操作された場合、自動制御部５４は、正対制御を実行する。その結果、自動制御部５４は、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差が小さくなるように旋回油圧モータ２Ａを動作させることができる。その後、自動制御部５４は、その差が所定値以下或いはゼロになると、旋回油圧モータ２Ａを停止させる。また、自動制御部５４は、その差が所定値以下或いはゼロとなる旋回角度を目標角度として設定し、その目標角度と現在の旋回角度（具体的には、旋回状態センサＳ５の検出信号に基づく検出値）との角度差がゼロになるように、旋回油圧モータ２Ａの動作制御を行ってもよい。この場合、旋回角度は、例えば、基準方向に対する上部旋回体３の前後軸の角度である。
【００９１】
尚、上述の如く、旋回油圧モータ２Ａの代わりに、旋回用電動機がショベル１００に搭載される場合、自動制御部５４は、旋回用電動機（アクチュエータの一例）を制御対象として、正対制御を行う。
【００９２】
また、図３に示すように、マシンガイダンス部５０は、更に、旋回角度算出部５５と、相対角度算出部５６とを含んでもよい。
【００９３】
旋回角度算出部５５は、上部旋回体３の旋回角度を算出する。これにより、コントローラ３０は、上部旋回体３の現在の向きを特定することができる。旋回角度算出部５５は、例えば、測位装置Ｐ１に含まれるＧＮＳＳコンパスの出力信号に基づき、基準方向に対する上部旋回体３の前後軸の角度を旋回角度として算出する。また、旋回角度算出部５５は、旋回状態センサＳ５の検出信号に基づき、旋回角度を算出してもよい。また、施工現場に基準点が設定されている場合、旋回角度算出部５５は、旋回軸から基準点を見た方向を基準方向としてもよい。
【００９４】
旋回角度は、基準方向に対するアタッチメント稼動面が延びる方向を示す。アタッチメント稼動面は、例えば、アタッチメントを縦断する仮想平面であり、旋回平面に垂直となるように配置される。旋回平面は、例えば、旋回軸に垂直な旋回フレームの底面を含む仮想平面である。コントローラ３０（マシンガイダンス部５０）は、例えば、アタッチメント稼動面が目標施工面の法線を含んでいると判断した場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対していると判断する。
【００９５】
相対角度算出部５６は、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために必要な旋回角度（相対角度）を算出する。相対角度は、例えば、上部旋回体３を目標施工面に正対させたときの上部旋回体３の前後軸の方向と、上部旋回体３の前後軸の現在の方向との間に形成される相対的な角度である。相対角度算出部５６は、例えば、記憶装置４７に記憶されている目標施工面に関するデータと、旋回角度算出部５５により算出された旋回角度とに基づき、相対角度を算出する。
【００９６】
自動制御部５４は、ＭＣスイッチ等の所定のスイッチが押下された状態で旋回操作に対応するレバー装置２６Ｃが操作されると、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作されたか否かを判断する。自動制御部５４は、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作されたと判断した場合、相対角度算出部５６により算出された相対角度を目標角度として設定する。そして、自動制御部５４は、レバー装置２６Ｃが操作された後の旋回角度の変化が目標角度に達した場合、上部旋回体３が目標施工面に正対したと判断し、旋回油圧モータ２Ａの動きを停止させてよい。これにより、自動制御部５４は、図３に示す構成を前提として、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。
【００９７】
［ショベルの油圧システム］
次に、図５を参照して、本実施形態に係るショベル１００の油圧システムについて説明する。
【００９８】
図５は、本実施形態に係るショベル１００の油圧システムの構成の一例を概略的に示す図である。
【００９９】
尚、図５において、機械的動力系、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御系は、図２等の場合と同様、それぞれ、二重線、実線、破線、及び点線で示されている。
【０１００】
当該油圧回路により実現される油圧システムは、エンジン１１により駆動されるメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれから、センタバイパス油路Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｒ、パラレル油路Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
【０１０１】
センタバイパス油路Ｃ１Ｌは、メインポンプ１４Ｌを起点として、コントロールバルブ１７内に配置される制御弁１７１，１７３，１７５Ｌ，１７６Ｌを順に通過し、作動油タンクに至る。
【０１０２】
センタバイパス油路Ｃ１Ｒは、メインポンプ１４Ｒを起点として、コントロールバルブ１７内に配置される制御弁１７２，１７４，１７５Ｒ，１７６Ｒを順に通過し、作動油タンクに至る。
【０１０３】
制御弁１７１は、メインポンプ１４Ｌから吐出される作動油を走行油圧モータ１Ｌへ供給し、且つ、走行油圧モータ１Ｌが吐出する作動油を作動油タンクに排出させるスプール弁である。
【０１０４】
制御弁１７２は、メインポンプ１４Ｒから吐出される作動油を走行油圧モータ１Ｒへ供給し、且つ、走行油圧モータ１Ｒが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
【０１０５】
制御弁１７３は、メインポンプ１４Ｌから吐出される作動油を旋回油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
【０１０６】
制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｒから吐出され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させるスプール弁である。
【０１０７】
制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒは、それぞれ、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒ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させるスプール弁である。
【０１０８】
制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒは、それぞれ、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒ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させる。
【０１０９】
制御弁１７１，１７２，１７３，１７４，１７５Ｌ，１７５Ｒ，１７６Ｌ，１７６Ｒは、それぞれ、パイロットポートに作用するパイロット圧に応じて、油圧アクチュエータに給排される作動油の流量を調整したり、流れる方向を切り換えたりする。
【０１１０】
パラレル油路Ｃ２Ｌは、センタバイパス油路Ｃ１Ｌと並列的に、制御弁１７１，１７３，１７５Ｌ，１７６Ｌにメインポンプ１４Ｌの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路Ｃ２Ｌは、制御弁１７１の上流側でセンタバイパス油路Ｃ１Ｌから分岐し、制御弁１７１，１７３，１７５Ｌ，１７６Ｒのそれぞれに並列してメインポンプ１４Ｌの作動油を供給可能に構成される。これにより、パラレル油路Ｃ２Ｌは、制御弁１７１，１７３，１７５Ｌの何れかによってセンタバイパス油路Ｃ１Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
【０１１１】
パラレル油路Ｃ２Ｒは、センタバイパス油路Ｃ１Ｒと並列的に、制御弁１７２，１７４，１７５Ｒ，１７６Ｒにメインポンプ１４Ｒの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路Ｃ２Ｒは、制御弁１７２の上流側でセンタバイパス油路Ｃ１Ｒから分岐し、制御弁１７２，１７４，１７５Ｒ，１７６Ｒのそれぞれに並列してメインポンプ１４Ｒの作動油を供給可能に構成される。パラレル油路Ｃ２Ｒは、制御弁１７２，１７４，１７５Ｒの何れかによってセンタバイパス油路Ｃ１Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
【０１１２】
レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒは、それぞれ、コントローラ３０による制御下で、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの斜板の傾転角を調節することによって、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を調節する。
【０１１３】
吐出圧センサ２８Ｌは、メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出された吐出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。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。これにより、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出圧に応じて、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを制御することができる。
【０１１４】
センタバイパス油路Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｒにおいて、最も下流にある制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのそれぞれと作動油タンクとの間には、ネガティブコントロール絞り（以下、「ネガコン絞り」）１８Ｌ，１８Ｒが設けられる。これにより、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒにより吐出された作動油の流れは、ネガコン絞り１８Ｌ，１８Ｒで制限される。そして、ネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒは、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを制御するための制御圧（以下、「ネガコン圧」）を発生させる。
【０１１５】
ネガコン圧センサ１９Ｌ，１９Ｒは、ネガコン圧を検出し、検出されたネガコン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。
【０１１６】
コントローラ３０は、吐出圧センサ２８Ｌ，２８Ｒにより検出されるメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出圧に応じて、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを制御し、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて、レギュレータ１３Ｌを制御し、メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することにより、吐出量を減少させてよい。レギュレータ１３Ｒについても同様である。これにより、コントローラ３０は、吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないように、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの全馬力制御を行うことができる。
【０１１７】
また、コントローラ３０は、ネガコン圧センサ１９Ｌ，１９Ｒにより検出されるネガコン圧に応じて、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを制御することにより、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ３０は、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を増大させる。
【０１１８】
具体的には、ショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態（図５に示す状態）の場合、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油は、センタバイパス油路Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｒを通ってネガコン絞り１８Ｌ、１８Ｒに至る。そして、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り１８Ｌ，１８Ｒの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油がセンタバイパス油路Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｒを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。
【０１１９】
一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り１８Ｌ，１８Ｒに至る量を減少或いは消失させ、ネガコン絞り１８Ｌ，１８Ｒの上流で発生するネガコン圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータを確実に駆動させることができる。
【０１２０】
［ショベルの油圧システムにおけるマシンコントロール機能に関する構成の詳細］
次に、図６（図６Ａ〜図６Ｃ）を参照して、ショベル１００の油圧システムにおけるマシンコントロール機能に関する構成の詳細について説明する。
【０１２１】
図６Ａ〜図６Ｃは、本実施形態に係るショベル１００の油圧システムにおけるブーム４、バケット６、及び上部旋回体３に関する操作系の構成部分の一例を概略的に示す図である。具体的には、図６Ａは、ブームシリンダ７を油圧制御する制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒにパイロット圧を作用させるパイロット回路の一例を示す図である。また、図６Ｂは、バケットシリンダ９を油圧制御する制御弁１７４にパイロット圧を作用させるパイロット回路の一例を示す図である。また、図６Ｃは、旋回油圧モータ２Ａを油圧制御する制御弁１７３にパイロット圧を作用させるパイロット回路の一例を示す図である。
【０１２２】
例えば、図６Ａに示すように、レバー装置２６Ａは、オペレータ等がブーム４に対応するブームシリンダ７を操作するために用いられる。レバー装置２６Ａは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、その操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
【０１２３】
シャトル弁３２ＡＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム４の上げ方向の操作（以下、「ブーム上げ操作」）に対応するレバー装置２６Ａの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＡＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに接続される。
【０１２４】
シャトル弁３２ＡＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム４の下げ方向の操作（以下、「ブーム下げ操作」）に対応するレバー装置２６Ａの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＡＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに接続される。
【０１２５】
つまり、レバー装置２６Ａは、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、操作内容（例えば、操作方向及び操作量）に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのパイロットポートに作用させる。具体的には、レバー装置２６Ａは、ブーム上げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに作用させる。また、レバー装置２６Ａは、ブーム下げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに作用させる。
【０１２６】
比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＡＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３１ＡＬは、シャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１２７】
比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＡＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３１ＡＲは、シャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１２８】
つまり、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲは、レバー装置２６Ａの操作状態に依らず、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
【０１２９】
比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ａのブーム上げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ａのブーム上げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＡＬは、レバー装置２６Ａでブーム上げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＡＬは、レバー装置２６Ａでブーム上げ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＡＬからシャトル弁３２ＡＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＡＬ及び比例弁３３ＡＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム上げ側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１３０】
比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ａのブーム下げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ａのブーム下げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＡＲは、レバー装置２６Ａでブーム下げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム下げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＡＲは、レバー装置２６Ａでブーム下げ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＡＲからシャトル弁３２ＡＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＡＲ及び比例弁３３ＡＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１３１】
このように、比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲは、レバー装置２６Ａの操作状態に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲは、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを通じて確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのパイロットポートに作用するように補助することができる。
【０１３２】
尚、コントローラ３０は、比例弁３３ＡＬを制御する代わりに、比例弁３１ＡＲを制御することによって、レバー装置２６Ａのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、レバー装置２６Ａでブーム上げ操作が行われる場合に、比例弁３１ＡＲを制御し、比例弁３１ＡＲからシャトル弁３２ＡＲを介して制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、レバー装置２６Ａからシャトル弁３２ＡＬを介して制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム上げ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒを強制的に中立位置に近づけて、レバー装置２６Ａのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、比例弁３３ＡＲを制御する代わりに、比例弁３１ＡＬを制御することによって、レバー装置２６Ａのブーム下げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
【０１３３】
操作圧センサ２９Ａは、オペレータによるレバー装置２６Ａに対する操作内容を圧力（操作圧）の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、レバー装置２６Ａに対する操作内容を把握できる。
【０１３４】
コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ａに対するブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ａに対するブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに供給できる。即ち、コントローラ３０は、ブーム４の上げ下げの動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
【０１３５】
また、図６Ｂに示すように、レバー装置２６Ｂは、オペレータ等がバケット６に対応するバケットシリンダ９を操作するために用いられる。レバー装置２６Ｂは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、その操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
【０１３６】
シャトル弁３２ＢＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット６の閉じ方向の操作（以下、「バケット閉じ操作」）に対応するレバー装置２６Ｂの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＢＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７４の左側のパイロットポートに接続される。
【０１３７】
シャトル弁３２ＢＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット６の開き方向の操作（以下、「バケット開き操作」）に対応するレバー装置２６Ｂの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＢＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７４の右側のパイロットポートに接続される。
【０１３８】
つまり、レバー装置２６Ｂは、シャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲを介して、操作内容に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。具体的には、レバー装置２６Ｂは、バケット閉じ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに作用させる。また、レバー装置２６Ｂは、バケット開き操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに作用させる。
【０１３９】
比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＢＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＢＬは、シャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１４０】
比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＢＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＢＲは、シャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１４１】
つまり、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲは、レバー装置２６Ｂの操作状態に依らず、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
【０１４２】
比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ｂのバケット閉じ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ｂのバケット閉じ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＢＬは、レバー装置２６Ｂでバケット閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＢＬは、レバー装置２６Ｂでバケット閉じ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＢＬからシャトル弁３２ＢＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＢＬ及び比例弁３３ＢＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７４のバケット閉じ側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１４３】
比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ｂのバケット開き操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ｂのバケット開き操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＢＲは、レバー装置２６Ｂでバケット開き操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット開き操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＢＲは、レバー装置２６Ｂでバケット開き操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＢＲからシャトル弁３２ＢＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＢＲ及び比例弁３３ＢＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１４４】
このように、比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲは、レバー装置２６Ｂの操作状態に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲは、シャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲを通じて確実に制御弁１７４のパイロットポートに作用するように補助することができる。
【０１４５】
尚、コントローラ３０は、比例弁３３ＢＬを制御する代わりに、比例弁３１ＢＲを制御することによって、レバー装置２６Ｂのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、レバー装置２６Ｂでバケット閉じ操作が行われる場合に、比例弁３１ＢＲを制御し、比例弁３１ＢＲからシャトル弁３２ＢＲを介して制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、レバー装置２６Ｂからシャトル弁３２ＢＬを介して制御弁１７４のバケット閉じ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７４を強制的に中立位置に近づけて、レバー装置２６Ｂのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、比例弁３３ＢＲを制御する代わりに、比例弁３１ＢＬを制御することによって、レバー装置２６Ｂのバケット開き操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
【０１４６】
操作圧センサ２９Ｂは、オペレータによるレバー装置２６Ｂに対する操作内容を圧力（操作圧）の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、レバー装置２６Ｂの操作内容を把握できる。
【０１４７】
コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ｂに対するバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ｂに対するバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ３０は、バケット６の開閉動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
【０１４８】
また、例えば、図６Ｃに示すように、レバー装置２６Ｃは、オペレータ等が上部旋回体３（旋回機構２）に対応する旋回油圧モータ２Ａを操作するために用いられる。レバー装置２６Ｃは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、その操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
【０１４９】
シャトル弁３２ＣＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体３の左方向の旋回操作（以下、「左旋回操作」）に対応するレバー装置２６Ｃの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＣＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７３の左側のパイロットポートに接続される。
【０１５０】
シャトル弁３２ＣＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体３の右方向の旋回操作（以下、「右旋回操作」）に対応するレバー装置２６Ｃの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＣＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７３の右側のパイロットポートに接続される。
【０１５１】
つまり、レバー装置２６Ｃは、シャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲを介して、その操作内容に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。具体的には、レバー装置２６Ｃは、左旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに作用させる。また、レバー装置２６Ｃは、右旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに作用させる。
【０１５２】
比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＣＬは、シャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１５３】
比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＣＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＣＲは、シャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
【０１５４】
つまり、比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲは、レバー装置２６Ｃの操作状態に依らず、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
【０１５５】
比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ｃの左旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ｃの左旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＣＬは、レバー装置２６Ｃで左旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＣＬは、レバー装置２６Ｃで左旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＣＬからシャトル弁３２ＣＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＣＬ及び比例弁３３ＣＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７３の左旋回側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１５６】
比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、レバー装置２６Ｃの右旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、レバー装置２６Ｃの右旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３３ＣＲは、レバー装置２６Ｃで右旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、右旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＣＲは、レバー装置２６Ｃで右旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＣＲからシャトル弁３２ＣＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＣＲ及び比例弁３３ＣＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートに作用させることができる。
【０１５７】
このように、比例弁３３ＣＬ，３３ＣＲは、レバー装置２６Ｃの操作状態に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁３３ＣＬ，３３ＣＲは、シャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲを通じて確実に制御弁１７３のパイロットポートに作用するように補助することができる。
【０１５８】
尚、コントローラ３０は、比例弁３３ＣＬを制御する代わりに、比例弁３１ＣＲを制御することによって、レバー装置２６Ｃの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、レバー装置２６Ｃで左旋回操作が行われる場合に、比例弁３１ＣＲを制御し、比例弁３１ＣＲからシャトル弁３２ＣＲを介して制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、レバー装置２６Ｃからシャトル弁３２ＣＬを介して制御弁１７３の左旋回側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７３を強制的に中立位置に近づけて、レバー装置２６Ｃの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、比例弁３３ＣＲを制御する代わりに、比例弁３１ＣＬを制御することによって、レバー装置２６Ｃの右旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
【０１５９】
操作圧センサ２９Ｃは、オペレータによるレバー装置２６Ｃに対する操作状態を圧力として検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、レバー装置２６Ｃに対する操作内容を把握できる。
【０１６０】
コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ｃに対する左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによるレバー装置２６Ｃに対する右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ３０は、上部旋回体３の左右方向への旋回動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
【０１６１】
尚、ショベル１００は、更に、アーム５を自動的に開閉させる構成、及び、下部走行体１を自動的に前進・後進させる構成を備えていてもよい。この場合、油圧システムのうち、アームシリンダ８の操作系に関する構成部分、走行油圧モータ１Ｌの操作系に関する構成部分、及び、走行油圧モータ１Ｒの操作系に関する構成部分は、ブームシリンダ７の操作系に関する構成部分等（図６Ａ〜図６Ｃ）と同様に構成されてよい。これにより、コントローラ３０は、対応する比例弁３１や比例弁３３に制御電流を出力することで、アーム５の動作や下部走行体１の走行動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
【０１６２】
［正対処理］
次に、図７〜図１１を参照して、コントローラ３０による上部旋回体３を目標施工面に正対させる制御処理（以下、「正対処理」）について説明する。
【０１６３】
＜正対処理の一例＞
図７は、本実施形態に係るショベル１００のコントローラ３０による正対処理の一例を示すフローチャートである。図８（図８Ａ、図８Ｂ）、図９は、正対処理が実行される際のショベルの動作工程の一例及び他の例を示す図である。具体的には、図８Ａ、図８Ｂは、ショベル１００が正面の上り傾斜面ＥＳの施工が完了した場合に、次の施工位置に向かうため、目標施工面の向き（つまり、目標施工面が延在する方向）に沿って、施工完了領域ＣＳから未施工領域ＮＳに面する位置に移動する動作工程（以下、「並行移動工程」）を示す図である。また、図９は、目標施工面の施工中に、ショベル１００が目標施工面から離れる方向に旋回動作を行い、バケット６に収容した土砂等を施工対象の上り傾斜面ＥＳから離れた位置に排土した後、目標施工面に近づく方向に旋回動作を行い、再度、目標施工面の施工を再開する動作工程（以下、「排土工程」）を示す図である。
【０１６４】
図７のフローチャートによる正対処理は、例えば、ＭＣスイッチ等が押下されており、且つ、アタッチメントが目標施工面から離れる方向に、上部旋回体３が旋回していない場合に、所定の処理周期ごとに繰り返し実行される。このとき、コントローラ３０は、例えば、上述の如く、バケット６の爪先と目標施工面（上り法面）との間の鉛直距離が大きくなる方向であるか否かにより、目標施工面に対してアタッチメントが近づく方向であるか離れる方向であるかを判定することができる。
【０１６５】
ステップＳＴ１にて、マシンガイダンス部５０は、正対ずれが生じているか否かを判定する。例えば、マシンガイダンス部５０は、記憶装置４７に予め記憶されている目標施工面に関する情報と、向き検出装置としての測位装置Ｐ１の出力とに基づいて正対ずれが生じているか否かを判定する。目標施工面に関する情報は、目標施工面の向き（換言すれば、目標施工面が延在する方向）に関する情報を含む。測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きに関する情報を出力する。具体的には、マシンガイダンス部５０は、例えば、上述の図４Ａに示すように、アタッチメント稼動面ＡＦが目標施工面の法線を含んでいない状態である場合に、目標施工面とショベル１００の上部旋回体３との正対ずれが生じていると判定する。換言すれば、目標施工面とショベル１００の上部旋回体３との正対ずれが生じている状態は、目標施工面の向きを表す線分と上部旋回体３の向き、つまり、上部旋回体３の前後軸を表す線分との間に形成される角度が９０度でない状態に対応する。よって、マシンガイダンス部５０は、目標施工面の向きを表す線分と、上部旋回体３の向きを表す線分との間に形成される角度に基づき、正対ずれの有無を判定してもよい。マシンガイダンス部５０は、正対ずれが生じている場合、ステップＳＴ２に進み、正対ずれが生じていない場合、今回の処理を終了する。
【０１６６】
ステップＳＴ２にて、マシンガイダンス部５０は、ショベル１００の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する。例えば、マシンガイダンス部５０は、撮像装置Ｓ６による撮像画像に対して所定の画像認識処理を施すことにより、撮像画像内に所定の障害物に関する画像が存在するか否かを判定する。このとき、所定の障害物は、例えば、人、動物、他の作業機械、建造物、現場資材等である。そして、マシンガイダンス部５０は、ショベル１００の周囲に設定される所定範囲に関する画像内に所定の障害物に関する画像が存在しないと判定した場合、ショベル１００の周囲に障害物が存在しないと判定する。このとき、所定範囲は、例えば、上部旋回体３を目標施工面に正対させるためにショベル１００を動作させた場合に、ショベル１００に接触してしまう物体が存在し得る範囲であり、予め規定される。
【０１６７】
ステップＳＴ３にて、マシンガイダンス部５０は、正対制御を実行する。例えば、上部旋回体３を左方向に旋回させることにより、上部旋回体３を目標施工面に正対させる場合、マシンガイダンス部５０（自動制御部５４）は、比例弁３１ＣＬ（図６Ｃ参照）に対して制御指令（例えば、電流指令としての制御電流）を出力する。これに応じて、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から供給される作動油を利用して、制御電流に対応するパイロット圧を生成し、シャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。左側パイロットポートでパイロット圧を受けた制御弁１７３は、右方向に変位し、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回油圧モータ２Ａの第１ポート２Ａ１に流入させると共に、第２ポート２Ａ２から流出する作動油を作動油タンクに流出させる。その結果、旋回油圧モータ２Ａは、順方向に回転し、旋回軸回りに上部旋回体３を左方向に旋回させる。その後、自動制御部５４は、ショベル１００が正対していると判断すると、比例弁３１ＣＬに対する制御電流の出力を中止し、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用しているパイロット圧を低減させる。制御弁１７３は、左側パイロットポートに作用するパイロット圧が低減されると、左方向に変位して中立位置に戻り、メインポンプ１４Ｌから旋回油圧モータ２Ａの第１ポート２Ａ１に向かう作動油の流れを遮断すると共に、第２ポート２Ａ２から作動油タンクに向かう作動油の流れを遮断する。その結果、旋回油圧モータ２Ａは、順方向への回転を停止し、上部旋回体３の左方向への旋回を停止させる。上部旋回体３を右方向に旋回させる場合についても同様である。これにより、マシンガイダンス部５０は、ショベル１００の上部旋回体３を目標施工面に正対する状態にさせることができる。
【０１６８】
このように、本実施形態では、コントローラ３０（マシンガイダンス部５０）は、例えば、ＭＣスイッチ等が押下されており、且つ、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向に旋回していない場合、正対処理を繰り返す。つまり、コントローラ３０は、マシンコントロール機能が有効な状態で、且つ、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向に旋回していない場合、ショベル１００が目標施工面に正対している状態を維持させる。これにより、コントローラ３０は、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、及びバケット６等）を動作させていても、自動的に、上部旋回体３が目標施工面に正対する状態を維持させることができる。
【０１６９】
例えば、ショベル１００は、マシンコントロール機能を用いて、オペレータによるアーム操作に応じて、目標施工面の施工のためにアタッチメントを動作させている場合に、下部走行体１の位置する地面の状態によっては、機体の姿勢がぶれる可能性がありうる。
【０１７０】
これに対して、本実施形態では、コントローラ３０は、アタッチメントが動作している（つまり、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の少なくとも一つにより、アタッチメントが駆動されている）場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対する状態を維持するように、正対制御を行う。これにより、コントローラ３０は、アタッチメントの動作時に、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させることができる。そのため、ショベル１００は、より適切に目標施工面の施工を行うことができる。また、ショベル１００は、オペレータ等による操作を要することなく、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。
【０１７１】
また、例えば、図８Ａ、図８Ｂに示すように、平面視で目標施工面が曲がっている、つまり、目標施工面の向きが場所によって異なる場合がありうる。このような場合、オペレータ等は、ショベル１００の並列移動工程において、下部走行体１による移動方向を目標施工面の向きの変化に合わせるように手動操作をする必要がある。そのため、ショベル１００の移動開始前の位置で目標施工面に対する上部旋回体３の正対状態が確立されていても、移動によって、その状態が解消されてしまう可能性が高くなる。また、目標施工面の向きが変化しない場合であっても、下部走行体１の移動方向を目標施工面の向きに完全に一致させるのは、容易ではなく、結果として、目標施工面に対する上部旋回体３の正対状態が解消されてしまう可能性もある。
【０１７２】
これに対して、本実施形態では、コントローラ３０は、下部走行体１が動作している場合（つまり、一対の走行油圧モータ１Ａ，１Ｂのうちの少なくとも一方により、下部走行体１が駆動されている場合）、具体的には、下部走行体１が目標施工面の向きに沿って並列移動（走行）している場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対する状態を維持するように、正対制御を行う。これにより、コントローラ３０は、下部走行体１の走行動作時に、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させることができる。そのため、ショベル１００は、図８Ａ、図８Ｂに示すように、目標施工面の向きが場所によって変化する場合や、下部走行体１の移動方向を目標施工面の向きに合わせることができなかった場合等であっても、ある位置の施工完了後、並列移動を行い、再度、施工を開始するという工程の繰り返しの中で、常時、目標施工面に対する上部旋回体３の正対状態を維持させることができる。また、ショベル１００は、ショベル１００の並行移動工程中において、オペレータ等による操作を要することなく、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。
【０１７３】
また、例えば、並列移動後、次の施工場所に到着してから正対制御を行うような制御態様では、次の施工場所で正対制御が完了するまでの待ち時間が生じてしまう可能性があるところ、本実施形態では、そのような待ち時間を抑制することができる。
【０１７４】
また、図８Ｂに示すように、コントローラ３０は、ショベル１００の並列移動工程において、正対制御に加えて、ショベル１００の走行軌道の制御を行ってもよい。
【０１７５】
コントローラ３０は、目標施工面に基づき、下部走行体１の走行軌道の目標（以下、「走行目標軌道」）ＴＴを生成してよい。下部走行体１の走行軌道は、下部走行体１の走行に伴って、下部走行体１の所定部位が描く軌道であってよい。具体的には、コントローラ３０は、法肩ＴＳから法尻ＦＳまでバケット６の作業部位を目標施工面に沿って移動させることが可能なように、走行目標軌道ＴＴを生成してよい。また、走行目標軌道ＴＴは、施工対象の法面の作業開始位置から作業終了位置までの間に亘って生成されてよい。例えば、コントローラ３０は、アタッチメントＡＴの先端部（バケット６の作業部位）が目標施工面の傾斜に沿って稼動可能な範囲（以下、「Ａｔｔ稼動可能範囲」）ＯＲの上限ＵＬ及び下限ＬＬとの間に、目標施工面の法肩ＴＳ及び法尻ＦＳが含まれるように、走行目標軌道ＴＴを生成してよい。これにより、ショベル１００は、どの施工場所に走行移動しても、法肩ＴＳから法尻ＦＳまでの全体に亘って、アタッチメントＡＴの先端部（バケット６の作業部位）を目標施工面に沿って移動させることができる。そのため、ショベル１００による法面施工の作業性を向上させることができる。
【０１７６】
コントローラ３０は、例えば、施工対象の法面の作業開始位置から作業終了位置までの間に亘る走行目標軌道ＴＴ上に、ショベル１００が施工を行う場所に対応する中間目標位置ＴＰ１〜ＴＰ４を設定する。そして、コントローラ３０は、例えば、オペレータの走行操作に応じて、現在の施工場所に対応する中間位置から次に施工場所に対応する中間位置まで、走行目標軌道ＴＴに沿って走行移動するように、クローラ１ＣＬ，１ＣＲを自動制御する。具体的には、コントローラ３０は、走行油圧モータ２ＭＬ，２ＭＲを駆動する制御弁１７１，１７２に対応する比例弁３１を制御することにより、下部走行体１の自動運転機能（マシンコントロール機能）を実現する。
【０１７７】
また、コントローラ３０は、走行目標軌道ＴＴに対する誤差の許容範囲（以下、「許容誤差範囲」）ＴＲを設定してよい。例えば、施工現場の路面は凹凸が相対的に大きく、相対的に高い精度で制御がなされても、走行目標軌道ＴＴに沿って走行できるとは限らないからである。具体的には、コントローラ３０は、走行目標軌道ＴＴに対応するＡｔｔ稼動可能範囲ＯＲと、目標施工面の法肩ＴＳ及び法尻ＦＳとの位置関係に基づき、許容誤差範囲ＴＲを設定してよい。これにより、コントローラ３０は、走行目標軌道ＴＴからのある程度の誤差を許容しつつ、Ａｔｔ稼動可能範囲ＯＲの中に法肩ＴＳ及び法尻ＦＳが収まるように、ショベル１００の走行軌道を制御することができる。
【０１７８】
また、例えば、図９に示すように、ある場所の施工開始時に、目標施工面に対する上部旋回体３の正対状態が確立されていても、排土工程が行われると、その状態が解消される。そのため、オペレータ等は、排土工程の終了時に、再度、目標施工面に対して上部旋回体３を正対させる必要が生じる。
【０１７９】
これに対して、本実施形態では、コントローラ３０は、バケット６の土砂等が排土された後、オペレータの旋回操作に応じて、上部旋回体３が目標施工面に近づく方向に旋回する（旋回動作を開始する）場合、つまり、上部旋回体３が目標施工面に近づく方向に上部旋回体３が旋回操作された場合、正対制御を開始する。換言すれば、ショベル１００は、排土工程において、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向に旋回された場合や、その後、排土動作が行われる場合、つまり、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態の維持しない意図の操作が行われる場合を除き、上部旋回体３が目標施工面に対して正対している状態を維持させようとする。これにより、ショベル１００は、図９のように、排土工程で、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向に旋回し、目標施工面に対する正対状態が解消される場合であっても、再度、上部旋回体３を目標施工面に対して正対する状態に戻すことができる。また、ショベル１００は、上部旋回体３が目標施工面に近づく方向の旋回動作中において、オペレータ等による操作を支援する態様で、上部旋回体３を目標施工面に正対させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。
【０１８０】
また、例えば、排土工程の終了後、上部旋回体３の旋回動作が停止してから正対制御を行うような制御態様では、施工作業を再開させるまでの待ち時間が生じてしまう可能性があるところ、本実施形態では、そのような待ち時間を抑制することができる。
【０１８１】
＜正対処理の他の例＞
図１０は、本実施形態に係るショベル１００のコントローラ３０による正対処理の他の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正対処理は、例えば、マシンコントロール機能が有効な状態で、且つ、ショベル１００の並列移動工程が開始された場合に開始される。このとき、コントローラ３０（マシンガイダンス部５０）は、操作装置２６に対する操作状態や、撮像装置Ｓ６の撮像画像等に基づき、ショベル１００（下部走行体１）が目標施工面に沿って次の施工場所に移動を開始したことを判定してよい。
【０１８２】
ステップＳＴ１１〜ＳＴ１３は、図７のステップＳＴ１〜ＳＴ３の処理と同じであるため、説明を省略する。
【０１８３】
ステップＳＴ１３の処理の後、或いは、ステップＳＴ１１，ＳＴ１２の条件が成立しなかった場合（ステップＳＴ１１のＮＯ、或いは、ステップＳＴ１２のＮＯの場合）に、ステップＳＴ１４にて、マシンガイダンス部５０は、マシンコントロール機能が有効な状態で、且つ、並列移動が継続中であるか否かを判定する。マシンガイダンス部５０は、当該条件が成立する場合、ステップＳＴ１１に戻り、本フローチャートによる処理を繰り返し、当該条件が成立しない場合、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１８４】
このように、コントローラ３０は、図７の場合と異なり、具体的に、ショベル１００の目標施工面に沿った並列移動の開始の有無を判定した上で、並列移動工程の間、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させてもよい。つまり、コントローラ３０は、下部走行体１が並列移動工程に対応する動作を行っている場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対する状態を維持するように、正対制御を行う。これにより、ショベル１００は、図７の正対処理が適用される場合と同様、ある位置の施工完了後、並列移動を行い、再度、施工を開始するという工程の繰り返しの中で、常時、目標施工面に対する上部旋回体３の正対状態を維持させることができる。また、ショベル１００は、ショベル１００の並行移動工程中において、オペレータ等による操作を要することなく、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。
【０１８５】
＜正対処理の更に他の例＞
図１１は、本実施形態に係るショベル１００のコントローラ３０による正対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。本フローチャートによる処理は、例えば、マシンコントロール機能が有効な状態で、且つ、上部旋回体３が目標施工面に近づく方向の旋回動作を開始した場合に開始される。
【０１８６】
ステップＳＴ２１〜ＳＴ２３は、図７のステップＳＴ１〜ＳＴ３と同じであるため、説明を省略する。
【０１８７】
ステップＳ２３の処理の後、或いは、ステップＳＴ２１，ＳＴ２２の条件が成立しなかった場合（ステップＳＴ２１のＮＯ、或いは、ステップＳ２２のＮＯの場合）に、ステップＳＴ２４にて、マシンガイダンス部５０は、マシンコントロール機能が無効になった、或いは、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向の旋回動作を開始したか否かを判定する。ステップＳＴ２４にて、マシンガイダンス部５０は、当該条件が成立しない場合（つまり、マシンコントロール機能が有効で、且つ、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向の旋回動作を開始していない場合）、ステップＳＴ２１に戻り、本フローチャートによる処理を繰り返す。一方、マシンガイダンス部５０は、当該条件が成立する場合（つまり、マシンコントロール機能が無効になった、或いは、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向の旋回動作を開始した場合）、本フローチャートによる処理を終了する。
【０１８８】
このように、コントローラ３０は、図７と異なり、具体的に、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に近づく方向及び離れる方向の旋回動作（旋回操作）の開始の有無を判定する。コントローラ３０は、その判定結果に基づき、アタッチメントが目標施工面に近づく方向に上部旋回体３が旋回操作された場合（即ち、アタッチメントが目標施工面に近づく方向に旋回動作を開始した場合）に、正対制御を開始する。そして、コントローラ３０は、その後のアタッチメントによる施工工程を経て、アタッチメントが目標施工面から離れる方向に上部旋回体３が旋回操作されるまで（即ち、アタッチメントが目標施工面から離れる方向に上部旋回体３が旋回動作を開始するまで）の間、正対制御を継続し、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させてもよい。これにより、ショベル１００は、図７の正対処理が適用される場合と同様、目標施工面の施工に際して、アタッチメントが動作している場合に、上部旋回体３の正対状態を維持させることができる。そのため、ショベル１００は、より適切に目標施工面の施工を行うことができる。また、ショベル１００は、オペレータ等による操作を要することなく、上部旋回体３の目標施工面に対する正対状態を維持させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。また、ショベル１００は、図７の正対処理が適用される場合と同様、排土工程で、上部旋回体３が目標施工面から離れる方向に旋回し、目標施工面に対する正対状態が解消される場合であっても、再度、上部旋回体３を目標施工面に対して正対する状態に戻すことができる。また、ショベル１００は、上部旋回体３が目標施工面に近づく方向の旋回動作中において、オペレータ等による操作を支援する態様で、上部旋回体３を目標施工面に正対させるため、オペレータ等が感じる煩わしさを低減できる。
【０１８９】
［ショベルの自律運転機能に関する構成］
次に、図１２（図１２Ａ〜図１２Ｃ）を参照して、ショベル１００の自律運転機能に関する構成について説明する。
【０１９０】
図１２Ａ〜図１２Ｃは、ショベル１００の自律運転機能に関する構成の一例を示す図である。具体的には、図１２Ａは、下部走行体１の自律運転機能に関する構成部分の一例を示す図である。図１２Ｂ、図１２Ｃは、上部旋回体３及びアタッチメントＡＴの自律運転機能に関する構成部分の一例を示す図である。
【０１９１】
本例では、コントローラ３０は、姿勢検出装置、入力装置４２、撮像装置Ｓ６、測位装置Ｐ１、及び異常検知センサ７４等の少なくとも１つが出力する信号を受け、様々な演算を実行し、比例弁３１及び比例弁３３等に制御指令を出力できるように構成されている。姿勢検出装置は、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、機体傾斜センサＳ４、及び旋回状態センサＳ５を含む。
【０１９２】
コントローラ３０は、目標施工面設定部Ｆ１と、作業終了目標位置設定部Ｆ２と、走行目標軌道生成部Ｆ３と、異常監視部Ｆ４と、停止判定部Ｆ５と、姿勢検出部Ｆ６と、中間目標設定部Ｆ７、位置算出部Ｆ８と、比較部Ｆ９と、物体検知部Ｆ１０と、移動指令生成部Ｆ１１と、速度算出部Ｆ１２と、速度制限部Ｆ１３と、流量指令生成部Ｆ１４とを含む。また、コントローラ３０は、Ａｔｔ目標軌道更新部Ｆ１５と、現在爪先位置算出部Ｆ１６と、次爪先位置算出部Ｆ１７と、爪先速度指令値生成部Ｆ１８と、爪先速度指令値制限部Ｆ１９と、指令値算出部Ｆ２０と、ブーム電流指令生成部Ｆ２１と、ブームスプール変位量算出部Ｆ２２と、ブーム角度算出部Ｆ２３と、アーム電流指令生成部Ｆ３１と、アームスプール変位量算出部Ｆ３２と、アーム角度算出部Ｆ３３と、バケット電流指令生成部Ｆ４１と、バケットスプール変位量算出部Ｆ４２と、バケット角度算出部Ｆ４３と、旋回電流指令生成部Ｆ５１と、旋回スプール変位量算出部Ｆ５２と、旋回角度算出部Ｆ５３とを含む。
【０１９３】
目標施工面設定部Ｆ１は、入力装置４２の出力、即ち、入力装置４２で受け付けられる操作入力に応じて、目標施工面を設定する。目標施工面設定部Ｆ１は、通信装置Ｔ１を通じて外部装置（例えば、後述の管理装置３００）から受信される情報に基づき、目標施工面を設定してもよい。
【０１９４】
作業終了目標位置設定部Ｆ２は、所定の作業の終了位置に対応するショベル１００（下部走行体１）の自律走行に関する目標位置（以下、「作業終了目標位置」）を設定するように構成されている。例えば、作業終了目標位置設定部Ｆ２は、図８Ｂのように、ショベル１００を目標施工面に並列して自律走行させながら、法面の施工作業を行う際の施工対象の法面における作業終了位置に対応する作業終了目標位置を設定してよい。作業終了位置は、入力装置４２から取り込まれる目標施工面に関する情報に含まれていてもよいし、目標施工面に基づき、自動で生成されてもよい。
【０１９５】
走行目標軌道生成部Ｆ３は、目標施工面の形状と、作業終了目標位置とに基づき、ショベル１００（下部走行体１）の自律走行に関する走行目標軌道（例えば、図８Ｂの走行目標軌道ＴＴ）を生成する。また、走行目標軌道生成部Ｆ３は、生成する走行目標軌道に対する許容誤差範囲（例えば、図８Ｂの許容誤差範囲ＴＲ）を設定してもよい。
【０１９６】
異常監視部Ｆ４は、ショベル１００の異常を監視するように構成されている。本例では、異常監視部Ｆ４は、異常検知センサ７４の出力に基づき、ショベル１００の異常の度合いを決定する。異常検知センサ７４は、例えば、エンジン１１の異常を検知するセンサ、作動油の温度に関する異常を検知するセンサ、及びコントローラ３０の異常を検知するセンサ等の少なくとも一つを含んでよい。
【０１９７】
停止判定部Ｆ５は、各種情報に基づきショベル１００を停止させる必要があるか否かを判定するように構成されている。本例では、停止判定部Ｆ５は、異常監視部Ｆ４の出力に基づき、自律走行中のショベル１００を停止させる必要があるか否かを判定する。具体的には、停止判定部Ｆ５は、例えば、異常監視部Ｆ４が決定したショベル１００の異常の度合いが所定の閾値を上回った場合に、自律走行中のショベル１００を停止させる必要があると判定する。この場合、コントローラ３０は、例えば、走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍを制動制御し、走行油圧モータ２Ｍの回転を減速させ或いは停止させる。一方で、停止判定部Ｆ５は、例えば、異常監視部Ｆ４が決定したショベル１００の異常の度合いが所定の閾値以下の場合、自律走行中のショベル１００を停止させる必要がない、即ち、ショベル１００の自律走行を継続させることができると判定する。また、ショベル１００に人（オペレータ）が搭乗している場合には、停止判定部Ｆ５は、ショベル１００を停止させる必要があるか否かに加え、自律走行を解除するか否かを判定してもよい。
【０１９８】
姿勢検出部Ｆ６は、ショベル１００の姿勢に関する情報を検出するように構成されている。また、姿勢検出部Ｆ６は、ショベル１００の姿勢が走行姿勢になっているか否かを判定してもよい。姿勢検出部Ｆ６は、ショベル１００の姿勢が走行姿勢になっていると判定した場合に、ショベル１００の自律走行の実行を許可するように構成されていてもよい。
【０１９９】
中間目標設定部Ｆ７は、ショベル１００の自律走行に関する中間目標位置を設定するように構成されている（例えば、図８Ｂの中間目標位置ＴＰ１〜ＴＰ４）。本例では、中間目標設定部Ｆ７は、姿勢検出部Ｆ６によってショベル１００の姿勢が走行姿勢になっていると判定され、且つ、停止判定部Ｆ５によってショベル１００を停止させる必要がないと判定された場合に、走行目標軌道上に一又は複数の中間目標位置を設定してよい。
【０２００】
位置算出部Ｆ８は、ショベル１００の現在位置を算出するように構成されている。本例では、位置算出部Ｆ８は、測位装置Ｐ１の出力に基づいてショベル１００の現在位置を算出する。ショベルが法面作業を行っている場合には、作業終了目標位置設定部Ｆ２は、法面作業の終了位置を最終の目標位置として設定してもよい。そして、中間目標設定部Ｆ７は、法面作業の開始位置から終了位置までを複数の区間に分割し、各区間の終点を中間目標位置として設定してもよい。
【０２０１】
比較部Ｆ９は、中間目標設定部Ｆ７が設定した中間目標位置と、位置算出部Ｆ８が算出したショベル１００の現在位置とを比較するように構成されている。
【０２０２】
物体検知部Ｆ１０は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。本例では、物体検知部Ｆ１０は、撮像装置Ｓ６の出力に基づき、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知する。そして、物体検知部Ｆ１０は、自律走行中のショベル１００の進行方向に存在する物体（例えば、人）を検知した場合、ショベル１００の自律走行を停止させるための停止指令を生成する。
【０２０３】
移動指令生成部Ｆ１１は、下部走行体１の走行移動に関する指令を生成するように構成されている。本例では、移動指令生成部Ｆ１１は、比較部Ｆ９の比較結果に基づき、移動方向に関する指令や移動速度に関する指令（以下、「速度指令」）を生成する。例えば、移動指令生成部Ｆ１１は、中間目標位置と、ショベル１００の現在位置との差が大きいほど大きい速度指令を生成するように構成されてよい。また、移動指令生成部Ｆ１１は、その差を零に近づける速度指令を生成するように構成されてよい。
【０２０４】
このようにして、コントローラ３０は、例えば、それぞれの中間目標位置までショベル１００を自律走行させると共にその場所で所定の作業を行わせ、次の中間位置に移動する態様を繰り返しながら、目標位置までの走行制御を実行する。また、移動指令生成部Ｆ１１は、事前に入力された地形に関する情報と測位装置Ｐ１の検出値とに基づき、ショベル１００が傾斜地に存在すると判断した場合、速度指令の値を変更してもよい。例えば、ショベル１００が下り坂にいると判定した場合、移動指令生成部Ｆ１１は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令値を生成してもよい。移動指令生成部Ｆ１１は、撮像装置Ｓ６の出力に基づき、地面の傾斜等の地形に関する情報を取得してもよい。更に、撮像装置Ｓ６の出力に基づき、物体検知部Ｆ１０により路面の凹凸が大きいと判定された場合（例えば、路面上に多数の石が存在していると判定された場合）も同様に、移動指令生成部Ｆ１１は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令値を生成してもよい。このように、移動指令生成部Ｆ１１は、走行ルート上における取得した路面に関する情報に基づき、速度指令の値を変更してもよい。例えば、河川敷において、ショベル１００が砂地から砂利道へ移動する際にも、移動指令生成部Ｆ１１は、自動的に速度指令の値を変更してもよい。これにより、移動指令生成部Ｆ１１は、路面状況に対応して走行速度を変更できる。更に、移動指令生成部Ｆ１１は、アタッチメントの動作に対応して速度指令値を生成してもよい。例えば、ショベル１００が法面作業を行っている場合（具体的には、アタッチメントが法肩から法尻までの仕上げ作業を行っている場合）には、中間目標設定部Ｆ７は、バケット６が法尻に到達したと判定したときに、次の中間目標位置への移動開始を判定してよい。これにより、移動指令生成部Ｆ１１は、次の中間目標位置までの速度指令を生成することができる。また、バケット６が法尻に到達した後で、ブーム４が所定高さまで上がったことを判定した場合に、中間目標設定部Ｆ７は、次の中間目標位置への移動開始を判定してもよい。そして、移動指令生成部Ｆ１１は、次の中間目標位置までの速度指令を生成してもよい。このようにして、移動指令生成部Ｆ１１は、アタッチメントの動作に対応して速度指令値を設定してもよい。
【０２０５】
更に、コントローラ３０は、ショベル１００の動作モードを設定するモード設定部を設け有していてもよい。この場合、ショベル１００の動作モードとしてクレーンモードが設定された場合、或いは、低速高トルクモード等の低速モードが設定された場合には、移動指令生成部Ｆ１１は、低速モードに対応した速度指令値を生成する。このように、移動指令生成部Ｆ１１は、ショベル１００の状態に応じて速度指令値（走行速度）を変更してもよい。
【０２０６】
速度算出部Ｆ１２は、ショベル１００の現在の走行速度を算出するように構成されている。本例では、速度算出部Ｆ１２は、位置算出部Ｆ８が算出するショベル１００の現在位置の推移に基づき、ショベル１００の現在の走行速度を算出する。
【０２０７】
演算部ＣＡＬは、移動指令生成部Ｆ１１が生成した速度指令に対応する走行速度と、速度算出部Ｆ１２が算出したショベル１００の現在の走行速度との速度差を算出するように構成されている。
【０２０８】
速度制限部Ｆ１３は、ショベル１００の走行速度を制限するように構成されている。本例では、速度制限部Ｆ１３は、演算部ＣＡＬが算出した速度差が制限値を上回る場合に、その速度差の代わりに制限値を出力し、演算部ＣＡＬが算出した速度差が制限値以下の場合に、その速度差をそのまま出力するように構成されている。制限値は、予め登録された値であってもよく、動的に算出される値であってもよい。
【０２０９】
流量指令生成部Ｆ１４は、メインポンプ１４から走行油圧モータ２Ｍに供給される作動油の流量に関する指令を生成するように構成されている。本例では、流量指令生成部Ｆ１４は、速度制限部Ｆ１３が出力する速度差に基づいて流量指令を生成する。基本的には、流量指令生成部Ｆ１４は、その速度差が大きいほど大きい流量指令を生成するように構成されてよい。また、流量指令生成部Ｆ１４は、演算部ＣＡＬが算出した速度差を零に近づける流量指令を生成するように構成されてよい。
【０２１０】
流量指令生成部Ｆ１４が生成する流量指令は、比例弁３１，３３に対する電流指令である。比例弁３１，３３は、その電流指令に応じて動作し、制御弁１７１のパイロットポートに作用するパイロット圧を変化させる。そのため、走行油圧モータ２ＭＬに流入する作動油の流量は、流量指令生成部Ｆ１４が生成した流量指令に対応する流量となるように調整される。また、比例弁３１，３３は、その電流指令に応じて動作し、制御弁１７２のパイロットポートに作用するパイロット圧を変化させる。そのため、走行油圧モータ２ＭＲに流入する作動油の流量は、流量指令生成部Ｆ１４が生成した流量指令に対応する流量となるように調整される。その結果、ショベル１００の走行速度は、移動指令生成部Ｆ１１が生成した速度指令に対応する走行速度となるように調整される。ショベル１００の走行速度は、走行方向を含む概念である。ショベル１００の走行方向は、走行油圧モータ２ＭＬの回転速度及び回転方向と、走行油圧モータ２ＭＲの回転速度及び回転方向とに基づき決定されるからである。
【０２１１】
尚、本例では、流量指令生成部Ｆ１４が生成する流量指令が比例弁３１，３３へ出力される事例が示されたが、コントローラ３０は、この構成に限られない。例えば、通常、ショベル１００の走行動作の際、ブームシリンダ７等の、走行油圧モータ２Ｍ以外の他のアクチュエータは動作されない。そのため、流量指令生成部Ｆ１４が生成する流量指令は、メインポンプ１４のレギュレータ１３へ出力されてもよい。この場合、コントローラ３０は、メインポンプ１４の吐出量を制御することで、ショベル１００の走行動作を制御することができる。そして、コントローラ３０は、レギュレータ１３Ｌ，１３Ｒのそれぞれを制御することで、即ち、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの吐出量を制御することで、ショベル１００の操舵を制御してもよい。更に、コントローラ３０は、走行油圧モータ２ＭＬ，２ＭＲのそれぞれへの作動油の供給量を比例弁３１により制御して走行動作の操舵を制御し、レギュレータ１３を制御することで走行速度を制御してもよい。
【０２１２】
このように、コントローラ３０は、適宜、ショベル１００に中間目標位置での作業を行わせながら、現在位置から作業終了目標位置までの間でショベル１００の自律走行を実現させることができる。
【０２１３】
Ａｔｔ目標軌道更新部Ｆ１５は、アタッチメントの先端部、即ち、バケット６の作業部位（例えば、爪先）の目標軌道を生成するように構成されている。具体的には、Ａｔｔ目標軌道更新部Ｆ１５は、ショベル１００の自律走行に伴う移動ごとに、移動後のショベル１００の位置（中間目標位置）やその位置から見た目標施工面の相対的な形状等に合わせて、バケット６の作業部位の目標軌道を更新してよい。例えば、Ａｔｔ目標軌道更新部Ｆ１５は、目標施工面の形状、ショベル１００の現在位置、及び物体検知部Ｆ１０の出力（物体データ）等に基づき、バケット６の爪先が辿るべき軌道を目標軌道として生成してよい。
【０２１４】
現在爪先位置算出部Ｆ１６は、バケット６の現在の爪先位置を算出するように構成されている。本例では、現在爪先位置算出部Ｆ１６は、姿勢検出部Ｆ６の出力（例えば、ブーム角度β１、アーム角度β２、バケット角度β３、及び旋回角度α１）及び位置検出部Ｆ８の出力（ショベル１００の現在位置）に基づき、バケット６の爪先の座標点を現在の爪先位置として算出してよい。現在爪先位置算出部Ｆ１６は、現在の爪先位置を算出する際に、機体傾斜センサＳ４の出力を利用してもよい。
【０２１５】
次爪先位置算出部Ｆ１７は、バケット６の爪先の目標軌道上において、目標となる次の爪先位置を算出するように構成されている。本例では、次爪先位置算出部Ｆ１７は、自律運転機能に対応する操作指令の内容と、Ａｔｔ目標軌道更新部Ｆ１５が生成した目標軌道と、現在爪先位置算出部Ｆ１６が算出した現在の爪先位置とに基づき、所定時間後の爪先位置を目標爪先位置として算出する。
【０２１６】
次爪先位置算出部Ｆ１７は、現在の爪先位置とバケット６の爪先の目標軌道との間の乖離が許容範囲内に収まっているか否かを判定してもよい。本例では、次爪先位置算出部Ｆ１７は、現在の爪先位置とバケット６の爪先の目標軌道との間の距離が所定値以下であるか否かを判定する。そして、次爪先位置算出部Ｆ１７は、その距離が所定値以下である場合、乖離が許容範囲内に収まっていると判定し、目標爪先位置を算出する。一方で、次爪先位置算出部Ｆ１７は、その距離が所定値を上回っている場合、乖離が許容範囲内に収まっていないと判定し、自律運転機能に対応する操作指令とは無関係に、アクチュエータの動きを減速させ或いは停止させるようにする。これにより、コントローラ３０は、爪先位置が目標軌道から逸脱した状態で、自律制御の実行が継続されてしまうのを防止できる。
【０２１７】
爪先速度指令値生成部Ｆ１８は、爪先の速度に関する指令値を生成するように構成されている。本例では、爪先速度指令値生成部Ｆ１８は、現在爪先位置算出部Ｆ１６が算出した現在の爪先位置と、次爪先位置算出部Ｆ１７が算出した次の爪先位置とに基づき、所定時間で現在の爪先位置を次の爪先位置に移動させるために必要な爪先の速度を爪先の速度に関する指令値として算出する。
【０２１８】
爪先速度指令値制限部Ｆ１９は、爪先の速度に関する指令値を制限するように構成されている。本例では、爪先速度指令値制限部Ｆ１９は、現在爪先位置算出部Ｆ１６が算出した現在の爪先位置と物体検知部Ｆ１０の出力とに基づき、バケット６の爪先と所定の物体（例えば、ダンプトラック等）との間の距離が所定値未満であると判定した場合、爪先の速度に関する指令値を所定の上限値で制限する。これにより、コントローラ３０は、爪先がダンプトラック等に接近したときに爪先の速度を減速させることができる。
【０２１９】
指令値算出部Ｆ２０は、アクチュエータを動作させるための指令値を算出するように構成されている。本例では、指令値算出部Ｆ２０は、現在の爪先位置を目標爪先位置に移動させるために、次爪先位置算出部Ｆ１７が算出した目標爪先位置に基づき、ブーム角度β１に関する指令値β１ｒ、アーム角度β２に関する指令値β２ｒ、バケット角度β３に関する指令値β３ｒ、及び旋回角度α１に関する指令値α１ｒを算出する。
【０２２０】
ブーム電流指令生成部Ｆ２１、アーム電流指令生成部Ｆ３１、バケット電流指令生成部Ｆ４１、及び旋回電流指令生成部Ｆ５１は、比例弁３１，３３に対して出力される電流指令を生成するように構成されている。本例では、ブーム電流指令生成部Ｆ２１は、制御弁１７５に対応する比例弁３１に対してブーム電流指令を出力する。また、アーム電流指令生成部Ｆ３１は、制御弁１７６に対応する比例弁３１に対してアーム電流指令を出力する。また、バケット電流指令生成部Ｆ４１は、制御弁１７４に対応する比例弁３１に対してバケット電流指令を出力する。また、旋回電流指令生成部Ｆ５１は、制御弁１７３に対応する比例弁３１に対して旋回電流指令を出力する。また、ブーム電流指令生成部Ｆ２１、アーム電流指令生成部Ｆ３１、バケット電流指令生成部Ｆ４１、及び旋回電流指令生成部Ｆ５１は、操作装置２６から出力されるパイロット圧を減圧させる減圧指令を比例弁３３に出力してよい。
【０２２１】
ブームスプール変位量算出部Ｆ２２、アームスプール変位量算出部Ｆ３２、バケットスプール変位量算出部Ｆ４２、及び旋回スプール変位量算出部Ｆ５２は、スプール弁を構成するスプールの変位量を算出するように構成されている。本例では、ブームスプール変位量算出部Ｆ２２は、ブームスプール変位センサＳ７の出力に基づき、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５を構成するブームスプールの変位量を算出する。アームスプール変位量算出部Ｆ３２は、アームスプール変位センサＳ８の出力に基づき、アームシリンダ８に関する制御弁１７６を構成するアームスプールの変位量を算出する。バケットスプール変位量算出部Ｆ４２は、バケットスプール変位センサＳ９の出力に基づき、バケットシリンダ９に関する制御弁１７４を構成するバケットスプールの変位量を算出する。旋回スプール変位量算出部Ｆ５２は、旋回スプール変位センサＳ２Ａの出力に基づき、旋回油圧モータ２Ａに関する制御弁１７３を構成する旋回スプールの変位量を算出する。
【０２２２】
ブーム角度算出部Ｆ２３、アーム角度算出部Ｆ３３、バケット角度算出部Ｆ４３、及び旋回角度算出部Ｆ５３は、ブーム４、アーム５、バケット６、及び上部旋回体３の回動角度（姿勢角度）を算出するように構成されている。本例では、ブーム角度算出部Ｆ２３は、ブーム角度センサＳ１の出力に基づき、ブーム角度β１を算出する。アーム角度算出部Ｆ３３は、アーム角度センサＳ２の出力に基づき、アーム角度β２を算出する。バケット角度算出部Ｆ４３は、バケット角度センサＳ３の出力に基づき、バケット角度β３を算出する。旋回角度算出部Ｆ５３は、旋回状態センサＳ５の出力に基づき、旋回角度α１を算出する。即ち、ブーム角度算出部Ｆ２３、アーム角度算出部Ｆ３３、バケット角度算出部Ｆ４３、及び旋回角度算出部Ｆ５３は、姿勢検出部Ｆ６に含まれ、その算出結果（ブーム角度β１、アーム角度β２、バケット角度β３、及び旋回角度α１）を現在爪先位置算出部Ｆ１６に出力してよい。
【０２２３】
ブーム電流指令生成部Ｆ２１は、基本的に、指令値算出部Ｆ２０が生成した指令値β１ｒとブーム角度算出部Ｆ２３が算出したブーム角度β１との差がゼロになるように、比例弁３１に対するブーム電流指令を生成する。その際に、ブーム電流指令生成部Ｆ２１は、ブーム電流指令から導き出される目標ブームスプール変位量とブームスプール変位量算出部Ｆ２２が算出したブームスプール変位量との差がゼロになるように、ブーム電流指令を調節する。そして、ブーム電流指令生成部Ｆ２１は、その調節後のブーム電流指令を制御弁１７５に対応する比例弁３１に対して出力する。
【０２２４】
制御弁１７５に対応する比例弁３１（図６Ａの比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲ）は、ブーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。制御弁１７５は、パイロット圧に応じてブームスプールを移動させ、ブームシリンダ７に作動油を流入させる。ブームスプール変位センサＳ７は、ブームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０のブームスプール変位量算出部Ｆ２２にフィードバックする。ブームシリンダ７は、作動油の流入に応じて伸縮し、ブーム４を上下動させる。ブーム角度センサＳ１は、上下動するブーム４の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０のブーム角度算出部Ｆ２３にフィードバックする。ブーム角度算出部Ｆ２３は、算出したブーム角度β１をブーム電流指令生成部Ｆ２１にフィードバックする。
【０２２５】
アーム電流指令生成部Ｆ３１は、基本的に、指令値算出部Ｆ２０が生成した指令値β２ｒとアーム角度算出部Ｆ３３が算出したアーム角度β２との差がゼロになるように、比例弁３１に対するアーム電流指令を生成する。その際に、アーム電流指令生成部Ｆ３１は、アーム電流指令から導き出される目標アームスプール変位量とアームスプール変位量算出部Ｆ３２が算出したアームスプール変位量との差がゼロになるように、アーム電流指令を調節する。そして、アーム電流指令生成部Ｆ３１は、その調節後のアーム電流指令を制御弁１７６に対応する比例弁３１に対して出力する。
【０２２６】
制御弁１７６に対応する比例弁３１は、アーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。制御弁１７６は、パイロット圧に応じてアームスプールを移動させ、アームシリンダ８に作動油を流入させる。アームスプール変位センサＳ８は、アームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０のアームスプール変位量算出部Ｆ３２にフィードバックする。アームシリンダ８は、作動油の流入に応じて伸縮し、アーム５を開閉させる。アーム角度センサＳ２は、開閉するアーム５の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０のアーム角度算出部Ｆ３３にフィードバックする。アーム角度算出部Ｆ３３は、算出したアーム角度β２をアーム電流指令生成部Ｆ３１にフィードバックする。
【０２２７】
バケット電流指令生成部Ｆ４１は、基本的に、指令値算出部Ｆ２０が生成した指令値β３ｒとバケット角度算出部Ｆ４３が算出したバケット角度β３との差がゼロになるように、制御弁１７４に対応する比例弁３１に対するバケット電流指令を生成する。その際に、バケット電流指令生成部Ｆ４１は、バケット電流指令から導き出される目標バケットスプール変位量とバケットスプール変位量算出部Ｆ４２が算出したバケットスプール変位量との差がゼロになるように、バケット電流指令を調節する。そして、バケット電流指令生成部Ｆ４１は、その調節後のバケット電流指令を制御弁１７４に対応する比例弁３１に対して出力する。
【０２２８】
制御弁１７４に対応する比例弁３１（図６Ｂの比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲ）は、バケット電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。制御弁１７４は、パイロット圧に応じてバケットスプールを移動させ、バケットシリンダ９に作動油を流入させる。バケットスプール変位センサＳ９は、バケットスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０のバケットスプール変位量算出部Ｆ４２にフィードバックする。バケットシリンダ９は、作動油の流入に応じて伸縮し、バケット６を開閉させる。バケット角度センサＳ３は、開閉するバケット６の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０のバケット角度算出部Ｆ４３にフィードバックする。バケット角度算出部Ｆ４３は、算出したバケット角度β３をバケット電流指令生成部Ｆ４１にフィードバックする。
【０２２９】
旋回電流指令生成部Ｆ５１は、基本的に、指令値算出部Ｆ２０が生成した指令値α１ｒと旋回角度算出部Ｆ５３が算出した旋回角度α１との差がゼロになるように、制御弁１７３に対応する比例弁３１に対する旋回電流指令を生成する。その際に、旋回電流指令生成部Ｆ５１は、旋回電流指令から導き出される目標旋回スプール変位量と旋回スプール変位量算出部Ｆ５２が算出した旋回スプール変位量との差がゼロになるように、旋回電流指令を調節する。そして、旋回電流指令生成部Ｆ５１は、その調節後の旋回電流指令を制御弁１７３に対応する比例弁３１に対して出力する。
【０２３０】
制御弁１７３に対応する比例弁３１（図６Ｃの比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲ）は、旋回電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。制御弁１７３は、パイロット圧に応じて旋回スプールを移動させ、旋回油圧モータ２Ａに作動油を流入させる。旋回スプール変位センサＳ２Ａは、旋回スプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０の旋回スプール変位量算出部Ｆ５２にフィードバックする。旋回油圧モータ２Ａは、作動油の流入に応じて回転し、上部旋回体３を旋回させる。旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０の旋回角度算出部Ｆ５３にフィードバックする。旋回角度算出部Ｆ５３は、算出した旋回角度α１を旋回電流指令生成部Ｆ５１にフィードバックする。
【０２３１】
このように、コントローラ３０は、作業体ごとに、３段のフィードバックループを構成している。即ち、コントローラ３０は、スプール変位量に関するフィードバックループ、作業体の回動角度に関するフィードバックループ、及び、爪先位置に関するフィードバックループを構成している。そのため、コントローラ３０は、バケット６の作業部位（例えば、爪先）の動きを高精度に制御し、それぞれの中間目標位置における所定の作業（例えば、目標施工面としての法面の施工作業）をショベル１００に行わせる自律運転機能を実現することができる。
【０２３２】
［ショベル管理システム］
次に、図１３を参照して、ショベル管理システムＳＹＳについて説明する。
【０２３３】
図１３は、ショベル管理システムＳＹＳの一例を示す概略図である。
【０２３４】
図１３に示すように、ショベル管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、支援装置２００と、管理装置３００とを含む。ショベル管理システムＳＹＳは、１台又は複数台のショベル１００を管理するシステムである。
【０２３５】
ショベル１００が取得する情報は、ショベル管理システムＳＹＳを通じ、管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有されてもよい。ショベル管理システムＳＹＳを構成するショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００のそれぞれは、１台であってもよく、複数台であってもよい。本例では、ショベル管理システムＳＹＳは、１台のショベル１００と、１台の支援装置２００と、１台の管理装置３００とを含む。
【０２３６】
支援装置２００は、典型的には携帯端末装置であり、例えば、施工現場にいる作業者等が携帯するラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等である。支援装置２００は、ショベル１００のオペレータが携帯する携帯端末であってもよい。支援装置２００は、固定端末装置であってもよい。
【０２３７】
管理装置３００は、典型的には固定端末装置であり、例えば、施工現場外の管理センタ等に設置されるサーバコンピュータ（いわゆるクラウドサーバ）である。また、管理装置３００は、例えば、施工現場に設定されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置３００は、可搬性の端末装置（例えば、ラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等の携帯端末）であってもよい。
【０２３８】
支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方は、モニタと遠隔操作用の操作装置とを備えていてもよい。この場合、支援装置２００や管理装置３００を利用するオペレータは、遠隔操作用の操作装置を用いつつ、ショベル１００を操作してもよい。遠隔操作用の操作装置は、例えば、近距離無線通信網、携帯電話通信網、又は衛星通信網等の無線通信網を通じ、ショベル１００に搭載されているコントローラ３０に通信可能に接続される。
【０２３９】
また、キャビン１０内に設置された表示装置４０に表示される各種情報画像（例えば、ショベル１００の周囲の様子を表す画像情報や各種の設定画面等）が、支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に接続された表示装置で表示されてもよい。ショベル１００の周囲の様子を表す画像情報は、撮像装置Ｓ６の撮像画像に基づき生成されてよい。これにより、支援装置２００を利用する作業者、或いは、管理装置３００を利用する管理者等は、ショベル１００の周囲の様子を確認しながら、ショベル１００の遠隔操作を行ったり、ショベル１００に関する各種の設定を行ったりすることができる。
【０２４０】
例えば、ショベル管理システムＳＹＳにおいて、ショベル１００のコントローラ３０は、自律走行スイッチが押されたときの時刻及び場所、ショベル１００を自律的に移動させる際（自律走行の際）に利用された目標ルート、並びに、自律走行の際に所定部位が実際に辿った軌跡等の少なくとも１つに関する情報を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。その際、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６等の空間認識装置の出力（例えば、撮像装置Ｓ６の撮像画像）を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。撮像画像は、自律走行中に撮像された複数の画像であってもよい。更に、コントローラ３０は、自律走行中におけるショベル１００の動作内容に関するデータ、ショベル１００の姿勢に関するデータ、及び掘削アタッチメントの姿勢に関するデータ等の少なくとも１つに関する情報を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。これにより、支援装置２００を利用する作業者、又は、管理装置３００を利用する管理者は、自律走行中のショベル１００に関する情報を入手することができる。
【０２４１】
このように、ショベル管理システムＳＹＳは、自律走行中に取得されるショベル１００に関する情報を管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有できるようにする。
【０２４２】
［変形・変更］
以上、実施形態について詳述したが、本開示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要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０２４３】
例えば、上述した実施形態において、コントローラ３０は、入力装置４２に含まれる、所定のスイッチが操作された場合に、正対制御を実行してもよい。具体的には、コントローラ３０は、例えば、ＭＣスイッチが操作された場合、或いは、その操作が継続している場合、つまり、ＭＣスイッチが押された状態が継続している場合に、正対制御を実行してもよい。この場合、オペレータ等、マシンコントロール機能を開始させるために、ＭＣスイッチを操作するだけで、上部旋回体３を目標施工面に自動的に正対させることができる。すなわち、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の一環として正対制御を行うことができる。そのため、コントローラ３０は、マシンコントロール機能による目標施工面の施工開始時に、ショベル１００の上部旋回体３を目標施工面に正対させる際のオペレータ等が感じる煩わしさを低減させることができると共に、ショベル１００の作業効率を向上させることができる。
【０２４４】
また、上述した実施形態及び変形例において、コントローラ３０は、正対制御を行っている場合であっても、上部旋回体３の旋回動作に対応するレバー装置２６Ｃが操作された場合、正対制御を中止してもよい。これにより、オペレータ等による手動操作を優先させることができる。
【０２４５】
また、上述した実施形態及び変形例において、コントローラ３０は、ステップＳＴ１，ＳＴ１１，ＳＴ１２において正対ずれが生じていると判定した場合であっても、その正対ずれが大きい場合には、正対制御を実行しないようにしてもよい。具体的には、自動制御部５４は、正対ずれが生じていると判定した時点におけるずれ量に相当する角度が所定の閾値よりも大きい場合、正対制御を実行しないようにしてもよい。これにより、操作装置２６が操作されていないにもかかわらず、マシンコントロール機能によるショベル１００の動作量（上部旋回体３の旋回量）が大きくなり過ぎてオペレータ等に不安感を抱かせてしまうような事態を抑制することができる。
【０２４６】
また、上述した実施形態及び変形例において、コントローラ３０は、旋回油圧モータ２Ａに代えて、他のアクチュエータを動作させることで、上部旋回体３を目標施工面に正対させてもよい。例えば、コントローラ３０は、走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒ（アクチュエータの一例）を自動的に動作させることにより、上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしてもよい。走行油圧モータ１Ｌ，１Ｒは、相互に、異なる方向に回転することにより、上部旋回体３の向きを変化させることができるからである。具体的には、上部旋回体３の向きを左方向に変化させる必要がある場合、コントローラ３０は、右側のクローラに対応する走行油圧モータ１Ｒを順回転させ且つ左側のクローラに対応する走行油圧モータ１Ｌを逆回転させる。これにより、ショベル１００は、下部走行体１による超信地旋回（即ち、スピンターン）を行い、上部旋回体３の向きを左方向に変化させて、目標施工面に正対させることができる。
【０２４７】
最後に、本願は、２０１８年１１月１４日に出願した日本国特許出願２０１８−２１４１６２号に基づく優先権を主張するものであり、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】
【０２４８】
１  下部走行体
１Ｌ，１Ｒ  走行油圧モータ（アクチュエータ、走行モータ）
２  旋回機構
２Ａ  旋回油圧モータ（アクチュエータ、旋回駆動部）
３  上部旋回体
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
２６  操作装置
２６Ａ〜２６Ｃ  レバー装置
２９，２９Ａ〜２９Ｃ  操作圧センサ
３０  コントローラ（制御装置）
３１，３１ＡＬ，３１ＡＲ，３１ＢＬ，３１ＢＲ，３１ＣＬ，３１ＣＲ  比例弁
３２，３２ＡＬ，３２ＡＲ，３２ＢＬ，３２ＢＲ，３２ＣＬ，３２ＣＲ  シャトル弁
３３，３３ＡＬ，３３ＡＲ，３３ＢＬ，３３ＢＲ，３３ＣＬ，３３ＣＲ  比例弁
５０  マシンガイダンス部
５４  自動制御部
１００  ショベル
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
Ｓ４  機体傾斜センサ
Ｓ５  旋回状態センサ
Ｓ６  撮像装置（空間認識装置）
Ｓ６Ｂ，Ｓ６Ｆ，Ｓ６Ｌ，Ｓ６Ｒ  カメラ
Ｐ１  測位装置
Ｔ１  通信装置
【図１】
2020101005.tif 000003
【図２】
2020101005.tif 000004
【図３】
2020101005.tif 000005
【図４Ａ】
2020101005.tif 000006
【図４Ｂ】
2020101005.tif 000007
【図５】
2020101005.tif 000008
【図６Ａ】
2020101005.tif 000009
【図６Ｂ】
2020101005.tif 000010
【図６Ｃ】
2020101005.tif 000011
【図７】
2020101005.tif 000012
【図８Ａ】
2020101005.tif 000013
【図８Ｂ】
2020101005.tif 000014
【図９】
2020101005.tif 000015
【図１０】
2020101005.tif 000016
【図１１】
2020101005.tif 000017
【図１２Ａ】
2020101005.tif 000018
【図１２Ｂ】
2020101005.tif 000019
【図１２Ｃ】
2020101005.tif 000020
【図１３】
2020101005.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和2年3月13日(2020.3.13)
【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】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベル
【請求項２】
前記下部走行体を駆動する一対の走行モータを備え、
前記制御装置は、前記一対の走行モータのうちの少なくとも一方により前記下部走行体が駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
上部旋回体に搭載されるアタッチメントを備え、
前記アタッチメントが駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項４】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、前記上部旋回体を駆動する旋回駆動部である、
請求項１に記載のショベル。
【請求項５】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、走行モータである、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置を備え、
前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断された場合に、前記アクチュエータを動作不能とする、
請求項１に記載のショベル。
【請求項７】
ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置と、
前記アクチュエータの操作を受け付ける操作装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断されると、前記操作装置が操作されても前記アクチュエータを駆動させない、
請求項１に記載のショベル。
【請求項８】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベル。
【請求項９】
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
ショベルの制御装置。
【請求項１０】
下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記上部旋回体の向きを変化させることが可能なアクチュエータと、を備えるショベルの制御装置であって、
目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づき、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるように前記アクチュエータを動作させる正対制御を実行可能に構成され、前記アタッチメントが前記目標施工面に近づく方向に前記上部旋回体が旋回操作された場合に、前記正対制御を開始する、
ショベルの制御装置。
【請求項１１】
前記下部走行体を駆動する一対の走行モータのうちの少なくとも一方により前記下部走行体が駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項９に記載のショベルの制御装置。
【請求項１２】
前記上部旋回体に搭載されるアタッチメントが駆動されている場合に、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対する状態を維持するように、前記正対制御を行う、
請求項９に記載のショベルの制御装置。
【請求項１３】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、前記上部旋回体を駆動する旋回駆動部である、
請求項９に記載のショベルの制御装置。
【請求項１４】
前記上部旋回体の向きを変化させることが可能な前記アクチュエータは、走行モータである、
請求項９に記載のショベルの制御装置。
【請求項１５】
前記アクチュエータの動作開始前において、ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断された場合に、前記アクチュエータを動作不能とする、
請求項９に記載のショベルの制御装置。
【国際調査報告】
2020101005.tif 000022
2020101005.tif 000023
2020101005.tif 000024
2020101005.tif 000025
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2020101005.tif 000027