(57)【要約】土砂を盛る作業や土砂で埋める作業を自動で行うことが可能なショベルを提供する。本開示の一実施形態に係るショベル１００は、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行う。例えば、ショベル１００は、所定領域内の地面が一定の高さになるように土砂を盛る作業を自動で行う。また、例えば、ショベル１００は、オペレータから操作入力される、外部から取得される、又は、空間認識装置７０により前もって取得される地面の目標形状に関する情報と、空間認識装置７０により取得される地面の実際の形状に関する情報とに基づき、地面の凹部を検出し、凹部を土砂で埋める。この場合、ショベル１００は、地面の凸部を検出し、凸部の土砂で凹部を埋めてもよい。
2020162428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行う、
ショベル。
【請求項２】
盛る又は埋める土砂による地面が目標形状になるように前記作業を自動で行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
所定領域内の前記地面が一定の高さになるように前記作業を自動で行う、
請求項２に記載のショベル。
【請求項４】
前記所定領域内の複数の位置に土砂を排土することにより、前記作業を自動で行う、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
地面の目標形状に関する情報と前記地面の実際の形状に関する情報とに基づき、前記地面の凹部を検出し、前記凹部を土砂で埋める、
請求項１に記載のショベル。
【請求項６】
前記目標形状に関する情報と前記実際の形状に関する情報とに基づき、前記地面の凸部を検出し、前記凸部の土砂で前記凹部を埋める、
請求項５に記載のショベル。
【請求項７】
バケットの背面で土砂を前記凹部に押し入れることにより、又は、前記バケットで掬った土砂を前記凹部に排土することにより、前記凹部を土砂で埋める、
請求項５に記載のショベル。
【請求項８】
前記地面にある複数の前記凸部のうちの相対的に前記凹部に距離の近い前記凸部の土砂で前記凹部を埋める、
請求項６に記載のショベル。
【請求項９】
前記地面の前記凹部を前記凸部の土砂で埋めきれない場合、所定の保管場所から土砂を運んで前記凹部を埋める、
請求項６に記載のショベル。
【請求項１０】
自機での操作入力、又は、外部から受信される操作入力に応じて、所定領域内の前記凹部を埋める作業を自動で行う、
請求項５の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１１】
所定領域を一の方向に直線的に移動しながら前記凹部を埋める作業と、前記一の方向と反対の他の方向に直線的に移動しながら前記凹部を埋める作業とを繰り返す、
請求項５に記載のショベル。
【請求項１２】
前記地面の前記凹部を埋めるための前記凸部の土砂が余った場合に、所定の場所に移動させる、
請求項６に記載のショベル。
【請求項１３】
作業対象の一の領域内で前記地面の前記凹部を埋めるための前記凸部の土砂が余った場合に、前記一の領域における次の作業対象の他の領域寄りの前記所定の場所に移動させる、
請求項１２に記載のショベル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ショベルに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動で掘削作業を行うショベルが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３０４０９号公報
【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、ショベルは、掘削作業以外を行う必要が生じうる。例えば、ショベルは、地面の均し作業や埋め戻し作業等、地面の凹部を土砂で埋める作業を行う場合がある。また、例えば、ショベルは、地面を盛り上げて高くするために、土砂を盛る盛土作業を行う場合がある。そのため、ショベルは、土砂を盛る作業や土砂で埋める作業を自動で実行可能であることが望ましい。【０００５】
そこで、上記課題に鑑み、土砂を盛る作業や土砂で埋める作業を自動で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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行う、
ショベルが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
上述の実施形態によれば、土砂を盛る作業や土砂で埋める作業を自動で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】
【０００８】
【図１Ａ】ショベルの側面図である。
【図１Ｂ】ショベルの上面図である。
【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】ショベルの第１例を説明する図である。
【図４】ショベルの第２例を説明する図である。
【図５】ショベルの第３例を説明する図である。
【図６Ａ】ショベルの第４例を説明する図である。
【図６Ｂ】ショベルの第４例を説明する図である。
【図７】ショベルの第７例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。
【００１０】
［ショベルの概要］
【００１１】
まず、図１（図１Ａ、図１Ｂ）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をする。
【００１２】
図１Ａ、図１Ｂは、本実施形態に係るショベル１００の側面図及び上面図である。
【００１３】
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ＡＴを構成するブーム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とを備える。以下、ショベル１００の前方は、ショベル１００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ＡＴの延出方向に対応する。また、ショベル１００の左方及び右方は、それぞれ、キャビン１０内のオペレータから見た左方及び右方に対応する。
【００１４】
下部走行体１は、例えば、左右一対のクローラ１Ｃ（即ち、左側のクローラ１ＣＬ及び右側のクローラ１ＣＲ）を含む。下部走行体１は、それぞれのクローラ１Ｃ（１ＣＬ，１ＣＲ）が走行油圧モータ１Ｍ（即ち、左側の走行油圧モータ１ＭＬ及び右側の走行油圧モータ１ＭＲ）で油圧駆動されることにより、ショベル１００を走行させる。
【００１５】
上部旋回体３は、旋回機構２が旋回油圧モータ２Ａで油圧駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。
【００１６】
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が上下回動可能に枢着される。
【００１７】
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】
［ショベルの構成］
次に、図１（図１Ａ、図１Ｂ）に加えて、図２（図２Ａ、図２Ｂ）を参照して、ショベル１００の具体的な構成について説明する。
【００２０】
図２Ａ、図２Ｂは、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示すブロック図である。
【００２１】
尚、図中において、機械的動力ラインは二重線、高圧油圧ラインは実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御ラインは点線でそれぞれ示される。
【００２２】
＜ショベルの油圧駆動系＞
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１Ｍ（１ＭＬ，１ＭＲ）、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。また、本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系は、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。
【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、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン１１は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、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。
【００２４】
レギュレータ１３は、コントローラ３０の制御下で、メインポンプ１４の吐出量を制御（調節）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（以下、「傾転角」）を調節する。
【００２５】
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の制御下で、レギュレータ１３によって斜板の傾転角が調節されることにより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。
【００２６】
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、オペレータの操作装置２６に対する操作内容、或いは、コントローラ３０から出力される、ショベル１００の自動動作に対応する制御指令（以下、「自動制御指令」）に応じて、油圧アクチュエータ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の操作状態、或いは、コントローラ３０から出力される自動制御指令に応じて、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１Ｍ（１ＭＬ，１ＭＲ）、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）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制御弁（方向切換弁）を含む。
【００２７】
＜ショベルの操作系＞
本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系に関する操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６とを含む。また、図２Ａに示すように、ショベル１００の油圧駆動系に関する操作系は、操作装置２６が油圧パイロット式である場合、シャトル弁３２を含む。
【００２８】
パイロットポンプ１５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、パイロットライン２５を介して各種油圧機器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。
【００２９】
操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素（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被駆動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１ＭＬ，１ＭＲ、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。操作装置２６は、例えば、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、バケット６（バケットシリンダ９）、及び上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置２６は、例えば、下部走行体１の左右のクローラ１ＣＬ，１ＣＲ（走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ）のそれぞれを操作するペダル装置或いはレバー装置を含む。
【００３０】
例えば、図２Ａに示すように、操作装置２６は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置２６は、パイロットライン２５及びパイロットライン２５から分岐されるパイロットライン２５Ａ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。パイロットライン２７は、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における各種被駆動要素（油圧アクチュエータ）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、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】
また、例えば、図２Ｂに示すように、操作装置２６は、電気式である。具体的には、操作装置２６は、操作内容に応じた電気信号を出力し、当該電気信号は、コントローラ３０に取り込まれる。そして、コントローラ３０は、電気信号の内容、つまり、操作装置２６に対する操作内容に応じた制御指令を比例弁３１に出力する。これにより、比例弁３１からコントロールバルブ１７に操作装置２６に対する操作内容に応じたパイロット圧が入力され、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。
【００３２】
尚、コントロールバルブ１７に内蔵される制御弁（方向切換弁）が電磁ソレノイド式である場合、操作装置２６から出力される電気信号が直接的にコントロールバルブ１７、つまり、電磁ソレノイド式の制御弁に入力される態様であってもよい。
【００３３】
図２Ａに示すように、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、操作装置２６の操作対象の被駆動要素（クローラ１ＣＬ、クローラ１ＣＲ、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６）ごとに設けられる。シャトル弁３２の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装置或いはペダル装置）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上述のレバー装置或いはペダル装置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。そのため、これらのシャトル弁３２は、それぞれ、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で、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することができる。よって、コントローラ３０は、オペレータの操作装置２６に対する操作状態に依らず、被駆動要素（下部走行体１、上部旋回体３、アタッチメントＡＴ）の動作を自動制御することができる。
【００３４】
＜ショベルの制御系＞
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、演算装置３０Ｅと、比例弁３１と、空間認識装置７０と、向き検出装置７１と、入力装置７２と、測位装置７３と、ブーム姿勢センサＳ１と、アーム姿勢センサＳ２と、バケット姿勢センサＳ３と、機体傾斜センサＳ４と、旋回状態センサＳ５とを含む。また、図２Ａに示すように、本実施形態に係るショベル１００の制御系は、操作装置２６が油圧パイロット式である場合、操作圧センサ２９を含む。
【００３５】
コントローラ３０は、ショベル１００に関する各種制御を行う。コントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等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、及びインター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、補助記憶装置にインストールされる一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。
【００３６】
例えば、コントローラ３０は、演算装置３０Ｅの演算結果、具体的には、油圧アクチュエータの駆動指令に基づき、比例弁３１を制御し、オペレータの操作に依らず、ショベル１００を動作させてよい。
【００３７】
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して実現される態様であってもよい。
【００３８】
演算装置３０Ｅは、コントローラ３０の制御下で、コントローラ３０の各種機能に関する演算処理を行う。演算装置３０Ｅは、任意のハードウェア、或いは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現されてよい。例えば、演算装置３０Ｅは、ＧＰＵ（Graphical Processing Unit），ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit），ＦＰＧＡ（field-programmable gate array）等を含み、高速演算処理を実現する。
【００３９】
例えば、演算装置３０Ｅは、空間認識装置７０、向き検出装置７１、測位装置７３、センサＳ１〜Ｓ５等の一部又は全部の出力情報に基づき、自動でショベル１００を動作させるための油圧アクチュエータの駆動指令を演算し生成する。
【００４０】
比例弁３１は、操作装置２６の操作対象の被駆動要素（クローラ１ＣＬ、クローラ１ＣＲ、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６）ごとに設けられる。比例弁３１は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブ１７との間のパイロットライン２５（図２Ａの場合、パイロットライン２５から分岐するパイロットライン２５Ｂ）に設けられ、その流路面積（即ち、作動油が通流可能な断面積）を変更可能に構成される。これにより、比例弁３１は、パイロットライン２５（パイロットライン２５Ｂ）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することができる。そのため、比例弁３１は、図２Ａに示すように、シャトル弁３２を介して、或いは、図２Ｂに示すように、直接的に、コントローラ３０からの制御指令に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ１７に作用させることができる。つまり、コントローラ３０は、電気式の操作装置２６からの電気信号に応じた自動制御指令を比例弁３１に出力することで、比例弁３１から操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、オペレータの操作に基づくショベルの動作を実現することができる。また、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６が操作されていない場合であっても、比例弁３１から所定のパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、ショベル１００の自動化を実現することができる。
【００４１】
空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を認識（検出）し、空間認識装置７０或いはショベル１００から認識された物体までの距離等の位置関係を測定する。空間認識装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、デプスカメラ、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）、距離画像センサ、赤外線センサ等を含みうる。本実施形態では、空間認識装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方認識センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方認識センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方認識センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方認識センサ７０Ｒを含む。また、上部旋回体３の上方の空間に存在する物体を認識する上方認識センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。また、後方認識センサ７０Ｂ、左方認識センサ７０Ｌ、及び右方認識センサ７０Ｒの一部又は全部は、ショベル１００の自動動作に要求される性能によっては、省略されてもよい。
【００４２】
向き検出装置７１は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報（例えば、下部走行体１に対する上部旋回体３の旋回角度）を検出する。
【００４３】
向き検出装置７１は、例えば、下部走行体１に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体３に取り付けられた地磁気センサの組み合わせを含んでよい。また、向き検出装置７１は、下部走行体１に取り付けられたＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）受信機と上部旋回体３に取り付けられたＧＮＳＳ受信機の組み合わせを含んでもよい。また、向き検出装置７１は、上部旋回体３の下部走行体１に対する相対的な旋回角度を検出可能なロータリエンコーダ、ロータリポジションセンサ等、つまり、上述の旋回状態センサＳ５を含んでもよく、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の相対回転を実現する旋回機構２に関連して設けられるセンタージョイントに取り付けられていてもよい。また、向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられたカメラを含んでもよい。この場合、向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられているカメラが撮像した画像（入力画像）に既知の画像処理を施すことにより、入力画像に含まれる下部走行体１の画像を検出する。そして、向き検出装置７１は、既知の画像認識技術を用いて、下部走行体１の画像を検出することで、下部走行体１の長手方向を特定し、上部旋回体３の前後軸の方向と下部走行体１の長手方向との間に形成される角度を導出してよい。このとき、上部旋回体３の前後軸の方向は、カメラの取り付け位置から導出されうる。特に、クローラ１Ｃは上部旋回体３から突出しているため、向き検出装置７１は、クローラ１Ｃの画像を検出することにより、下部走行体１の長手方向を特定することができる。また、上部旋回体３が旋回油圧モータ２Ａに代えて、電動機で旋回駆動される構成の場合、向き検出装置７１は、電動機に取り付けられるレゾルバであってよい。
【００４４】
入力装置７２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、操作入力に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。例えば、入力装置７２は、各種情報画像を表示するキャビン１０内の表示装置のディスプレイに実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置２６に設けられるノブスイッチ等のハードウェアによる操作入力手段を含む。また、入力装置７２は、表示装置に表示される各種操作画面に表示される仮想的な操作対象（例えば、操作アイコン）等のハードウェアの操作入力手段によって操作可能なソフトウェアの操作入力手段を含んでもよい。入力装置７２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。
【００４５】
入力装置７２は、自動制御スイッチ７２ａを含む。
【００４６】
自動制御スイッチ７２ａは、ショベル１００に自動で作業を行わせるために用いられる操作部である。つまり、自動制御スイッチ７２ａは、ショベル１００の自動化機能をＯＮ／ＯＦＦするための操作部である。具体的には、自動制御スイッチ７２ａがＯＮ操作されると、コントローラ３０は、操作装置２６からの操作に依らず、ショベル１００に自動で所定の作業を行わせる（図３〜図７参照）。
【００４７】
測位装置７３は、上部旋回体３の位置及び向きを測定する。測位装置７３は、例えば、ＧＮＳＳ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７３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。
【００４８】
尚、ショベル１００の自動動作に関する要求性能によっては、測位装置７３が省略されてもよい。ショベル１００を基準とするローカル座標系で、空間認識装置７０で検出されるショベル１００の周囲の物体の位置を表現できるからである。
【００４９】
通信装置７４は、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等を含みうる所定の通信ネットワークに接続し、ショベル１００の外部装置（例えば、後述の管理装置２００）と通信を行う。
【００５０】
ブーム姿勢センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３に対する姿勢角度、具体的には、俯仰角度（以下、「ブーム角度」）θ１を検出する。ブーム姿勢センサＳ１は、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。ブーム姿勢センサＳ１は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角加速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含んでよく、以下、アーム姿勢センサＳ２、バケット姿勢センサＳ３、機体傾斜センサＳ４についても同様であってよい。ブーム姿勢センサＳ１によるブーム角度θ１に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００５１】
アーム姿勢センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４に対する姿勢角度、具体的には、回動角度（以下、「アーム角度」）θ２を検出する。アーム姿勢センサＳ２は、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。アーム姿勢センサＳ２によるアーム角度θ２に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００５２】
バケット姿勢センサＳ３は、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５に対する姿勢角度、具体的には、回動角度（以下、「バケット角度」）θ３を検出する。バケット姿勢センサＳ３は、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（バケットの場合、刃先）とを結ぶ直線が成す角度を検出する。バケット姿勢センサＳ３によるバケット角度θ３に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００５３】
機体傾斜センサＳ４は、所定の基準面（例えば、水平面）に対する機体（例えば、上部旋回体３）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により検出される傾斜角度（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。
【００５４】
旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３に取り付けられ、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の旋回角速度や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む。旋回状態センサＳ５により検出される旋回状態に関する検出情報は、コントローラ３０に取り込まれる。
【００５５】
尚、機体傾斜センサＳ４に３軸回りの角速度を検出可能なジャイロセンサ、６軸センサ、ＩＭＵ等が含まれる場合、機体傾斜センサＳ４の検出信号に基づき上部旋回体３の旋回状態（例えば、旋回角速度）が検出されてもよい。この場合、旋回状態センサＳ５は、省略されてよい。
【００５６】
図２Ａに示すように、操作圧センサ２９は、操作装置２６の二次側（パイロットライン２７）のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの被駆動要素（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。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等に関する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。
【００５７】
［ショベルの自動動作］
次に、本実施形態に係るショベル１００のオペレータの操作に依らない自動動作について説明する。
【００５８】
＜ショベルの自動動作の概要＞
最初に、本実施形態に係るショベル１００の自動動作の概要について説明する。
【００５９】
本実施形態では、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行う。
【００６０】
例えば、ショベル１００は、作業対象の所定領域（以下、「作業領域」）内の凹凸を均して平坦にする均し作業を自動で行う。具体的には、ショベル１００は、作業領域内の凸部を削り（掘削し）、凹部を土砂で埋める作業を自動で行う。この場合、ショベル１００は、相対的に大きな凹凸がなくなるように、粗い均し作業を自動で行ってよい。また、ショベル１００は、作業領域内で、相対的に大きな凸部を削り、相対的に大きな凹部を埋める作業を行った後に、作業領域内の地面が所定の目標形状になるように、即ち、目標施工面に一致するように、転圧作業等を行う態様の均し作業を自動で行ってもよい。
【００６１】
また、例えば、ショベル１００は、作業領域内に所定の物体（埋設物）を埋設する際の埋め戻し作業を自動で行ってもよい。具体的には、ショベル１００は、埋設物が設置された溝等の凹部を土砂で埋める埋め戻し作業を自動で行う。この場合、ショベル１００は、一連の埋設作業のうち、既に埋設物が設置された溝等の凹部を土砂で埋める埋め戻し作業だけを自動で行ってよい。また、ショベル１００は、一連の埋設作業のうち、溝等の凹部を形成するための掘削作業、埋設物を設置するための設置作業（例えば、クレーン作業）等の埋戻し作業以外の作業の一部又は全部を自動で行ってもよい。また、ショベル１００は、埋め戻し作業の対象の凹部を土砂で埋めるために、凹部に土砂を排土する作業だけを自動で行ってよい。また、ショベル１００は、凹部に土砂を排土し、周囲の地面を超える高さまで凹部の土砂の表面を到達させた後に、凹部の土砂の表面（地面）が所定の目標形状、即ち、目標施工面に一致するように、転圧作業等を行う態様の埋め戻し作業を自動で行ってもよい。
【００６２】
また、例えば、ショベル１００は、作業領域内に土砂を盛って地面の高さをかさ上げする盛土作業を自動で行ってもよい。具体的には、作業領域の端部或いは作業領域の周囲にダンプトラック等により運搬されてくる土砂をバケット６で掬って作業領域内の所定の場所にバケット６から排土し、作業領域全体の地面をかさ上げする。この場合、ショベル１００は、一連の盛土作業のうち、作業領域内の所定の場所にバケット６に掬った土砂を排土し、作業領域全体に土砂を行き渡らせる作業だけを自動で行ってよい。また、ショベル１００は、作業領域内の土砂をクローラ１Ｃで踏みつけたり、バケット６の背面で押し付けたりしながら地面を平坦にする作業、即ち、地面が所定の目標形状（目標施工面）に一致するようにする作業を自動で行ってもよい。つまり、ショベル１００は、一連の盛土作業のうち、作業領域全体に土砂を行き渡らせる作業以外の作業の一部又は全部を自動で行ってもよい。
【００６３】
以下、本実施形態に係るショベル１００の自動動作の具体例について説明する。
【００６４】
＜ショベルの第１例＞
続いて、図３を参照して、ショベル１００の第１例の自動動作について説明する。
【００６５】
図３は、ショベル１００の第１例を説明する図である。具体的には、図３は、本例に係るショベル１００の自動動作による地面の均し作業の流れを示す作業状態遷移図であり、ショベル１００を真上から俯瞰する形で作業状態３１０から作業状態３４０までの流れを示している。
【００６６】
本例では、作業状態３１０に示すように、ショベル１００の作業対象の領域（以下、「作業領域」）には、基準となる目標施工面より上に出ている凸部３１１，３１２と、下に窪んでいる凹部３１３，３１４が存在している。このとき、作業領域は、例えば、入力装置７２を通じて、ユーザの操作入力により設定されてもよいし、通信装置７４を通じて、ショベル１００の外部装置（例えば、後述する管理装置２００等）から取得されてもよい。また、本例の作業は、例えば、自動制御スイッチ７２ａのＯＮ操作に応じて一義的に開始される態様であってもよいし、入力装置７２を通じた操作入力やショベル１００の外部装置から受信される操作入力で本例に対応する作業内容が選択された上で、自動制御スイッチ７２ａがＯＮ操作されることで、開始される態様であってもよい。以下、後述のショベル１００の第２例〜第５例の自動動作による作業についても同様であってよい。
【００６７】
まず、作業状態３１０にて、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、目標施工面に関する情報（地面の目標形状に関する情報の一例）と、空間認識装置７０の出力情報（地面の実際の形状に関する情報の一例）とに基づき、作業領域を対象として、目標施工面を基準とする全ての凸部及び凹部（本例では、凸部３１１，３１２及び凹部３１３，３１４）を認識する。このとき、目標施工面に関する情報は、例えば、入力装置７２を通じて、ユーザの操作入力により取得されてもよいし、通信装置７４を通じて、ショベル１００の外部（例えば、後述する管理装置２００等）から取得されてもよい。以下、後述するショベル１００の第２例〜第５例の場合についても同様であってよい。ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、認識した凸部３１１，３１２及び凹部３１３，３１４のそれぞれから土砂の供給元としての凸部及び土砂の供給先としての凹部を一つずつ選択する（ステップＳ１０２）。具体的には、凸部の目標施工面よりも上に出ている土砂の量と凹部の目標施工面よりも下の窪み部分の体積に対応する土砂の量とが相対的に近くなるように（本例では、略同じになるように）、凸部及び凹部を一つずつ選択してよい。本例では、凸部３１１の土砂の量と凹部３１３の窪み部分の体積に対応する土砂の量が略同じであるため、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、凸部３１１及び凹部３１３の組み合わせを選択している。
【００６８】
続いて、作業状態３２０にて、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、凸部３１１の目標施工面よりも上の土砂を掘削しバケット６に掬うと共に、バケット６に掬った土砂を凹部３１３に排土し埋める一連の作業を自動的に行う（ステップＳ１０４，Ｓ１０６）。
【００６９】
尚、凸部３１１の土砂の量が凹部３１３の窪み部分の体積に対応する土砂の量より多い場合、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、余った土砂を所定の場所に仮置きし、次の作業（後述のステップＳ１１２の作業）に利用してよい。例えば、ショベル１００は、余った土砂を次の作業場所の近く（つまり、凹部３１４付近）に仮置きしてよい。また、凸部３１１の土砂の量が凹部３１３の窪み部分の体積に対応する土砂の量より少ない場合、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、他の凸部（凸部３１２）からも土砂を掘削し、この土砂で足りない分を補填してよい。以下、後述するショベル１００の第２例〜第５例の自動動作による作業の場合についても同様であってよい。
【００７０】
続いて、作業状態３３０にて、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、土砂の供給元としての凸部及び土砂の供給先としての凹部を一つずつ選択する（ステップＳ１０８）。作業状態３３０にて、残っているのは凸部３１２及び凹部３１４だけであるため、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、必然的に、凸部３１２及び凹部３１４の組み合わせを選択している。
【００７１】
続いて、作業状態３４０にて、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、凸部３１２の目標施工面よりも上の土砂を掘削しバケット６に掬うと共に、バケット６に掬った土砂を凹部３１４に排土し埋める一連の作業を自律的に行う（ステップＳ１１０，Ｓ１１２）。本例では、凸部３１２の目標施工面より上の土砂の量と凹部３１４の目標施工面より下の窪み部分の体積に対応する土砂の量とが略同じであるため、ショベル１００の均し作業は終了する。
【００７２】
尚、凹部３１３を埋める土砂が余った場合、つまり、作業領域全体の作業で土砂が余った場合、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、予め規定された土砂の保管場所まで余った土砂を運んでもよい。また、凹部３１３を埋める土砂が足りない場合、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、土砂の保管場所まで移動し土砂を作業領域まで運んだり、通信装置７４を通じて、外部装置に土砂の作業領域への運搬を要請したりしてもよい。これらの場合、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、作業開始時に、全ての凹部を埋めるために必要な土砂の量と、全ての凸部の土砂の量とを比較し、土砂が足りない可能性があるのか、余る可能性があるのかを判定してもよい。これにより、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、前もって、足りない土砂を保管場所から運ぶ等して準備したり、余る土砂の量を把握し、作業後に土砂の保管場所に運びやすい場所（例えば、作業領域の保管場所に相対的に近い場所）に土砂を仮置きしたりすることができる。以下、後述するショベル１００の第２例〜第５例の自動動作による作業の場合についても同様であってよい。
【００７３】
このように、本例では、ショベル１００は、作業領域内の複数の凹部及び複数の凸部を対象として、凸部及び凹部の組み合わせを個別に選択し、選択した組み合わせの凸部の土砂を凹部に補充する作業を繰り返す。これにより、ショベル１００は、作業領域の均し作業を自動で実行することができる。
【００７４】
＜ショベルの第２例＞
続いて、図４を参照して、ショベル１００の第２例の自動動作について説明する。
【００７５】
図４は、ショベル１００の第２例を説明する図である。具体的には、図４は、本例に係るショベル１００の自動動作による地面の均し作業の流れを示す作業状態遷移図であり、ショベル１００を真上から俯瞰する形で作業状態４１０から作業状態４４０までの流れを示している。
【００７６】
本例では、作業状態４１０に示すように、ショベル１００の作業領域には、基準となる目標施工面より上に出ている凸部４１１，４１２と、下に窪んでいる凹部４１３，４１４が存在している。
【００７７】
まず、作業状態４１０にて、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、目標施工面に関する情報と、空間認識装置７０の出力情報とに基づき、作業領域を対象として、目標施工面を基準とする全ての凸部及び凹部（本例では、凸部４１１，４１２及び凹部４１３，４１４）を認識する。そして、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、全ての凸部及び凹部の相互間の距離を計算する（ステップＳ２０２）。具体的には、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、それぞれの凸部及び凹部に対して代表位置（例えば、凹部及び凸部を上面視で円形状と仮定したときの中心位置等）を規定し、代表位置間の距離を計算してよい。
【００７８】
続いて、作業状態４２０にて、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、アタッチメントＡＴ（具体的には、バケット６）の移動距離が相対的に短くなるように（例えば、移動距離が最も短くなるように）、凸部の土砂を凹部に補充する作業を繰り返す態様の作業経路を設定する（ステップＳ２０４）。このとき、上述の第１例の場合と同様、土砂の供給元の凸部の土砂の量と土砂の供給先の凹部の窪み部分の体積に対応する土砂の量とが相対的に近くなるように（例えば、略同じになるように）、作業経路が決定されてもよい。具体的には、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、最適計画問題（数理計画問題）に関する既知のアルゴリズムを適用することにより、作業経路を決定してよい。本例では、凸部４１１の土砂を凹部４１３に補充し、バケット６を凹部４１３から凸部４１２に移動させ、凸部４１２の土砂を凹部４１４に補充する移動経路が設定される。
【００７９】
続いて、作業状態４３０にて、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、決定した作業経路に沿って、作業を開始する。具体的には、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、凸部４１１の目標施工面より上の土砂を掘削しバケット６に掬うと共に、バケット６に掬った土砂を凹部４１３に排土し埋める一連の動作を自動的に行う（ステップＳ２０６，Ｓ２０８）。本例では、凸部４１１の目標施工面より上の土砂の量と凹部４１３の目標施工面より下の窪み部分の体積に対応する土砂の量とが略同じであるため、不足する土砂や余剰の土砂は発生しない。
【００８０】
続いて、作業状態４４０にて、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、決定した作業経路に沿って、作業を継続する。具体的には、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、バケット６を凹部４１３から凸部４１２に移動させ、凸部４１２の目標施工面より上の土砂を掘削しバケット６に掬うと共に、バケット６に掬った土砂を凹部４１４に排土し埋める一連の作業を自動的に行う（ステップＳ２１０，Ｓ２１２）。本例では、凸部４１２の目標施工面より上の土砂の量（体積）と凹部４１４の目標施工面より下の窪み部分の体積とが略同じであるため、ショベル１００の均し作業は終了する。
【００８１】
このように、本例では、ショベル１００は、作業領域内の複数の凹部及び複数の凸部を対象として、凸部の土砂を凹部に補充する作業を繰り返す態様の全体の作業経路を前もって設定し、決定した作業経路に沿って、均し作業を進める。これにより、ショベル１００は、効率的に、作業領域の均し作業を自動で実行することができる。
【００８２】
＜ショベルの第３例＞
続いて、図５を参照して、ショベル１００の第３例の自動動作について説明する。
【００８３】
図５は、ショベル１００の第３例を説明する図である。具体的には、相対的に範囲の広い作業領域５００を対象として、本例に係るショベル１００が自動動作による地面の均し作業を行う様子を示す図である。
【００８４】
図５に示すように、作業領域５００は、平面視で矩形状を有し、その矩形状の縦横が三等分される形で、９つの相対的に範囲の狭い小作業領域５１０〜５９０が構成される。小作業領域５１０〜５９０は、例えば、入力装置７２を通じた操作入力により設定されてもよいし、例えば、通信装置７４を通じて受信される操作入力により設定されてもよい。以下、後述する移動経路ＲＴについても同様であってよい。本例では、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、小作業領域５１０〜５９０を対象として、一の小作業領域の均し作業を完了させると、次の小作業領域に移動し均し作業を行う一連の動作を繰り返す。このとき、ショベル１００は、例えば、上述の第１例や第２例の手法を適用することにより、小作業領域ごとの均し作業を行ってよい。
【００８５】
ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、小作業領域５１０〜５９０を移動経路ＲＴに沿って移動しながら、小作業領域ごとの均し作業を完了させていく。
【００８６】
具体的には、移動経路ＲＴは、矩形状の作業領域５００の一端の小作業領域から作業領域５００の一辺沿いに直線移動しながら小作業領域ごとの作業を進め、他端の小作業領域の作業が完了すると、作業領域５００の他辺沿いに隣接する小作業領域に移動し、この小作業領域から一辺沿いの反対方向に直線移動しながら小作業領域ごとの作業を進める形の繰り返しで設定される。つまり、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、相対的に範囲の広い作業領域５００の一端と他端との間を直線的に往復移動しながら、小作業領域ごとの均し作業を行う。これにより、ショベル１００は、作業領域５００が相対的に広い範囲に及ぶ場合であっても、効率的に、作業領域５００の均し作業を自動で行うことができる。
【００８７】
ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、前もって、移動経路ＲＴを移動し、小作業領域ごとの土砂の余剰量或いは不足量を把握してもよい。これにより、作業領域５００全体として土砂が不足する場合、ショベル１００は、演算装置３０Ｅ及びコントローラ３０の制御下で、前もって、土砂の保管場所まで移動し、必要な土砂を作業領域５００に運んだり、通信装置７４を通じて、外部装置に土砂の作業領域５００への運搬を要請したりすることができる。
【００８８】
ショベル１００は、ある小作業領域の均し作業において、土砂が余る場合、次の小作業領域に相対的に近い場所に余った土砂を仮置きしてもよい。これにより、ショベル１００は、次の小作業領域への移動時に余った土砂を運びやすくなるため、均し作業の作業効率を向上させることができる。
【００８９】
＜ショベルの第４例＞
続いて、図６（図６Ａ、図６Ｂ）を参照して、ショベル１００の第４例の自動動作について説明する。
【００９０】
図６Ａ、図６Ｂは、ショベル１００の第４例を説明する図である。具体的には、図６Ａは、本例に係るショベル１００の自動動作による掘削作業、埋設作業、及び埋め戻し作業に対応するコントローラ３０及び演算装置３０Ｅの処理の一例を概略的に示すフローチャートである。図６Ｂは、本例に係るショベル１００の自動動作による掘削作業、埋設作業、及び埋め戻し作業の流れを示す作業状態遷移図であり、ショベル１００を真上から俯瞰する形で作業状態６１０から作業状態６４０までの流れを示している。図６Ａのフローチャートは、例えば、入力装置７２を通じて、作業内容（つまり、掘削作業、埋設作業、及び埋め戻し作業の一連の作業）が設定された上で、自動制御スイッチ７２ａがＯＮ操作された場合に実行される。
【００９１】
図６Ａに示すように、ステップＳ３０２にて、演算装置３０Ｅは、空間認識装置７０を用いて、作業領域（例えば、図６Ｂの作業領域６１１）の作業開始前の地形形状のデータ（以下、「地形形状データ」）（目標形状に関する情報の一例）を取得し（例えば、図６Ｂの作業状態６１０参照）、ステップＳ３０４に進む。
【００９２】
尚、演算装置３０Ｅは、空間認識装置７０を用いて作業開始前の地形データを取得する代わりに、上述の第１例等の場合と同様、埋め戻し作業時の目標施工面に関する情報を入力装置７２からの操作入力を通じて取得したり、外部装置から取得したりしてもよい。また、演算装置３０Ｅは、所定の動作指令を出力し、アタッチメントＡＴの先端（例えば、バケット６の爪先）で作業開始前の地面の形状をなぞり、アタッチメントＡＴの先端の軌道を計測することにより、作業開始前の地形形状データを取得してもよい。
【００９３】
ステップＳ３０４にて、演算装置３０Ｅは、作業開始前の地形形状データと自機の位置情報を含む三次元マップ（以下、「作業開始前マップ」）を補助記憶装置等に記憶させ、ステップＳ３０６に進む。
【００９４】
ステップＳ３０６にて、コントローラ３０は、演算装置３０Ｅから出力される、油圧アクチュエータの駆動指令に基づき、比例弁３１を制御し、ショベル１００に作業領域の掘削作業を行わせる。このとき、演算装置３０Ｅは、掘削作業の目標施工面に関する情報と実際の地形形状に関する情報（例えば、空間認識装置７０の出力情報）との差分や、ショベル１００の状態に関する情報（例えば、向き検出装置７１、測位装置７３、センサＳ１〜Ｓ５等の出力情報）に基づき、油圧アクチュエータの駆動指令を生成する。
【００９５】
例えば、図６Ｂの作業状態６２０に示すように、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、作業領域６１１を掘削し、所定の埋設物を埋設するための溝６２１（凹部の一例）を形成する。このとき、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、溝６２１の掘削作業でバケット６に収容した土砂を作業領域６１１の周辺の所定の排土場所に排土し、排土山６２２，６２３（凸部の一例）が形成される。また、作業領域６１１の周辺には、運搬用のトラック等によって、埋め戻し作業用に追加される追加土砂６２４（凸部の一例）が準備される。
【００９６】
図６Ａに戻り、ステップＳ３０８にて、演算装置３０Ｅは、ショベル１００の掘削作業と並行して、空間認識装置７０を用いて、作業領域６１１の作業中の地形形状データを取得し、ステップＳ３１０に進む。
【００９７】
例えば、図６Ｂの作業状態６２０に示すように、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、空間認識装置７０を用いて、掘削作業中の溝６２１、排土山６２２，６２３、及び追加土砂６２４を含む作業領域６１１の地形形状データを取得する。
【００９８】
図６Ａに戻り、ステップＳ３１０にて、演算装置３０Ｅは、ステップＳ３０８で取得された作業中の地形形状データと自機の位置情報を含む三次元マップ（以下、「作業中マップ」）を補助記憶装置等に記憶させ、ステップＳ３１２に進む。このとき、過去の本ステップの処理で生成された作業中マップが既に記憶されている場合、演算装置３０Ｅは、既存の作業中マップを最新の作業中マップで更新してよい。
【００９９】
ステップＳ３１２にて、演算装置３０Ｅは、掘削作業の目標施工面に関する情報と、現在の地形形状に関する情報（即ち、作業中マップ）とに基づき、掘削作業が終了したか否かを判定する。演算装置３０Ｅは、掘削作業が終了した場合、ステップＳ３１４に進み、掘削作業が終了していない場合、ステップＳ３０６に戻り、ステップＳ３０６〜Ｓ３１２の処理が繰り返される。
【０１００】
ステップＳ３１４にて、コントローラ３０は、演算装置３０Ｅから出力される駆動指令に基づき、所定の埋設物を掘削作業により形成された溝や穴等に埋設する埋設作業をショベル１００に行わせ、埋設作業が完了すると、ステップＳ３１６に進む。
【０１０１】
例えば、図６Ｂの作業状態６３０に示すように、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、完成した溝６２１に埋設物６３１を埋設する。
【０１０２】
図６Ａに戻り、ステップＳ３１６にて、コントローラ３０は、演算装置３０Ｅから出力される駆動指令に基づき、比例弁３１を制御し、ショベル１００に埋設物が埋設された溝や穴等の埋め戻し作業を行わせる。
【０１０３】
例えば、図６Ｂの作業状態６３０に示すように、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、埋設物６３１が埋設された溝６２１に排土山６２２，６２３からバケット６で土砂を掬って排土することにより、埋め戻し作業を進める。また、ショベル１００は、何等かの理由で、排土山６２２，６２３だけでは土砂が足りない場合、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、追加土砂６２４を用いて、溝６２１の埋め戻し作業を行ってもよい。
【０１０４】
図６Ａに戻り、ステップＳ３１８にて、演算装置３０Ｅは、ショベル１００の埋め戻し作業と並行して、空間認識装置７０を用いて、作業領域６１１の作業中の地形形状データ（地面の実際の形状に関する情報の一例）を取得し、ステップＳ３２０に進む。
【０１０５】
例えば、図６Ｂの作業状態６３０に示すように、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、空間認識装置７０を用いて、埋め戻し作業中の溝６２１、排土山６２２，６２３、及び追加土砂６２４を含む作業領域６１１の地形形状データを取得する。
【０１０６】
図６Ａに戻り、ステップＳ３２０にて、演算装置３０Ｅは、ステップＳ３１８で取得された作業中の地形形状データと自機の位置情報に基づき、補助記憶装置等に記憶される既存の作業中マップを更新し、ステップＳ３２２に進む。
【０１０７】
ステップＳ３２２にて、演算装置３０Ｅは、作業開始前マップと作業中マップとに基づき、作業領域が作業開始前の地形形状に戻ったか否かを判定する。演算装置３０Ｅは、作業領域が作業開始前の地形形状に戻っていない場合、ステップＳ３１６に戻って、ステップＳ３１６〜Ｓ３２２の処理が繰り返され、作業開始前の地形形状に戻っている場合（例えば、図６Ｂの作業状態６４０参照）、今回の処理を終了する。
【０１０８】
このように、本例では、ショベル１００（演算装置３０Ｅ）は、作業領域の掘削作業の開始前の地形形状データを前もって取得する。これにより、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、掘削作業の開始前の地形形状データと作業中の地形形状データとの比較に基づき、自動で作業領域の埋め戻し作業を行うことができる。
【０１０９】
尚、掘削作業や埋設作業は、他のショベルによって実施されてもよい。掘削作業が他のショベルにより実施される場合、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、例えば、入力装置７２を通じて入力される、或いは、外部装置から受信される目標施工面に関する情報と、作業中の地形形状データとに基づき、自動で作業領域の埋め戻し作業を行ってよい。
【０１１０】
＜ショベルの第５例＞
続いて、ショベル１００の第５例の自動動作について説明する。
【０１１１】
本例では、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、相対的に範囲の狭い作業領域の盛土作業を自動で行う。
【０１１２】
まず、ショベル１００は、作業領域の端部に準備される土砂をバケット６に掬い、下部走行体１により走行したり、上部旋回体３を旋回させたりすることで、バケット６を作業領域内の所定の場所（以下、「排土場所」）付近まで自動で移動させる。排土場所は、例えば、作業領域の中央部であってよい。そして、ショベル１００は、アタッチメントＡＴを動作させ、バケット６の土砂を排土場所に自動で排土する。これにより、作業領域に土砂が盛られる。
【０１１３】
ショベル１００は、土砂を排土場所に排土する作業を繰り返し行い、地面のかさ上げ量に応じた土砂を作業領域に盛る。
【０１１４】
続いて、ショベル１００は、空間認識装置７０を用いて地形データを取得し、実際の地形形状と目標形状（目標施工面）との差分を認識しながら、排土場所に盛られた土砂を地面のかさ上げ量に合わせて平坦に均す作業を自動で（自律的に）行う。具体的には、ショベル１００は、クローラ１Ｃで土砂を踏みつけたり、バケット６の背面を土砂に押し付けたりしながら、地面を平坦にしていく。
【０１１５】
ショベル１００は、例えば、実際の地形形状が目標形状と略一致していると認識すると、作業を終了してよい。また、ショベル１００は、地面が平坦になった状態で地形形状が目標形状（目標施工面）の高さよりも高い場合、高さ調整のために地面を切土（掘削）する作業を自動で（自律的に）行ってもよい。この場合、ショベル１００は、掘削された残りの土砂をバケット６に掬って、下部走行体１を走行させたり上部旋回体３を旋回させたりすることにより、元の土砂置き場まで自動で移動させてもよい。また、ショベル１００は、地面が平坦になった状態で地形形状が目標形状（目標施工面）の高さに届かないと認識する場合、追加で土砂を盛る作業を自動で（自律的に）行ってもよい。この場合、ショベル１００は、例えば、下部走行体１を走行させたり上部旋回体３を旋回させたりし、元の土砂置き場からバケット６に土砂を掬って作業領域に土砂を排土（追加）する作業を自動で行う。
【０１１６】
このように、本例では、ショベル１００は、一連の盛土作業のうち、地面のかさ上げ量に合わせて、作業領域内の排土場所（１か所）に土砂を盛る作業を自動で行うことができる。また、本例では、ショベル１００は、併せて、一連の盛土作業のうち、土砂を地面の目標形状（目標施工面）に合わせるように、具体的には、地面が目標施工面で規定される一定の高さになるように、平坦にする作業を自動で行うことができる。
【０１１７】
＜ショベルの第６例＞
続いて、ショベル１００の第６例の自動動作について説明する。
【０１１８】
本例では、ショベル１００は、コントローラ３０及び演算装置３０Ｅの制御下で、相対的に範囲の広い作業領域の盛土作業を行う。
【０１１９】
まず、ショベル１００は、作業領域に設定される複数の小領域ごとに、小領域の排土場所にバケット６に掬った土砂を排土し、土砂を盛る作業を自動で行う。具体的には、ショベル１００は、ある小領域に土砂を盛る作業を完了すると、隣接する次の小領域に土砂を盛る作業を行う形で、複数の小領域の全てに地面のかさ上げ量に合わせた土砂を行き渡らせる。例えば、ショベル１００は、上述の第３例（図５）の移動経路ＲＴと同様の順序で、小領域ごとに土砂を盛る作業を行ってもよい。
【０１２０】
続いて、ショベル１００は、複数の小領域ごとに、空間認識装置７０を用いて地形データを取得し、実際の地形形状と目標形状（目標施工面）との差分を認識しながら、排土場所に盛られた土砂を地面のかさ上げ量に合わせて平坦に均す作業を自動で（自律的に）行う。具体的には、ショベル１００は、上述の第５例の場合と同様に、クローラ１Ｃで土砂を踏みつけたり、バケット６の背面を土砂に押し付けたりしながら、地面を平坦にしていく。
【０１２１】
ショベル１００は、複数の小領域ごとに、例えば、実際の地形形状が目標形状と略一致していると認識すると、作業を終了し、次に小領域に移動し、地面を平坦に均す作業を開始する態様で、最後の小領域まで地面を平坦に均す作業を繰り返す。例えば、ショベル１００は、上述の第３例（図５）の移動経路ＲＴと同様の順序で、小領域ごとに地面を平坦にする作業を行ってもよい。また、ショベル１００は、ある小領域で、地面が平坦になった状態で地形形状が目標形状（目標施工面）の高さよりも高い場合、高さ調整のために地面を切土（掘削）する作業を自動で（自律的に）行ってもよい。この場合、ショベル１００は、掘削された残りの土砂をバケット６に掬って、下部走行体１を走行させたり上部旋回体３を旋回させたりすることにより、次の小領域がある場合、次の小領域まで、次の小領域がない場合、元の土砂置き場まで自動で移動させてもよい。また、ショベル１００は、ある小領域で、地面が平坦になった状態で地形形状が目標形状（目標施工面）の高さに届かないと認識する場合、追加で土砂を盛る作業を自動で（自律的に）行ってもよい。この場合、追加の土砂は、最初の土砂を盛る作業の場合と同様の元の土砂置き場から移動させてもよいし、次の小領域がある場合、隣接する次の小領域から移動させてもよい。
【０１２２】
このように、本例では、ショベル１００は、一の盛土作業のうち、地面のかさ上げ量に合わせて、作業領域内の複数の小領域ごとの排土場所、つまり、複数の排土場所に土砂を盛る作業を自動で行うことができる。また、本例では、ショベル１００は、併せて、一連の盛土作業のうち、作業領域内の複数の小領域ごとに、土砂を地面の目標形状（目標施工面）に合わせるように（地面が目標施工面で規定される一定の高さになるように）、平坦にする作業を自動で行うことができる。
【０１２３】
＜ショベルの第７例＞
続いて、図７を参照して、ショベル１００の第７例の自動動作について説明する。
【０１２４】
図７は、ショベル１００の第５例を説明する図である。具体的には、本例に係るショベル１００を含むショベル管理システムＳＹＳの一例の構成を示す図である。
【０１２５】
尚、図７では、図２Ａのショベル１００の構成が採用されているが、図２Ｂのショベル１００の構成が採用されてもよい。
【０１２６】
ショベル管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、管理装置２００とを含む。
【０１２７】
ショベル１００は、例えば、基地局を末端とする移動体通信網、通信衛星を利用する衛星通信網、インターネット網等を含みうる所定の通信ネットワークを通じて、管理装置２００と通信可能に接続される。ショベル１００は、管理装置２００から配信される、油圧アクチュエータの自動制御指令を生成する学習済みモデル（以下、「指令生成モデル」）を用いて、自律的に、所定の作業（例えば、作業領域の均し作業や埋め戻し作業等）を行う。このとき、自律的に行われる均し作業には、上述の第３例で説明した小作業領域間の移動作業が含まれうる。
【０１２８】
管理装置２００は、所定の通信ネットワークを通じて、ショベル１００と通信可能に接続され、強化学習を用いて、ショベル１００が均し作業を自律的に実行するための指令生成モデルを生成し、ショベル１００に配信する。
【０１２９】
管理装置２００は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、管理装置２００は、ＣＰＵ、ＣＰＵの制御下で演算を行うＧＰＵ，ＦＰＧＡ，ＡＳＩＣ等の演算装置、ＲＡＭ等のメモリ装置、ＲＯＭ等の不揮発性の補助記憶装置、及びインターフェース装置等を含むサーバコンピュータを中心に構成される。管理装置２００、例えば、補助記憶装置にインストールされる一以上のプログラムをＣＰＵ上で実行することにより実現される機能部として、シミュレータ部２１０と、強化学習部２２０と、配信部２４０とを含む。また、管理装置２００は、記憶部２３０を利用する。記憶部２３０は、例えば、内部の補助記憶装置や管理装置２００と通信可能に接続される外部の記憶装置等により実現されうる。
【０１３０】
シミュレータ部２１０は、所定の作業（例えば、均し作業や埋め戻し作業等）を対象として、入力される環境条件（例えば、作業範囲や地形形状）や作業パターン等の入力条件に基づき、ショベル１００の動作シミュレーションを行う。
【０１３１】
強化学習部２２０は、シミュレータ部２１０を用いて、ショベル１００の所定の作業に関する強化学習を行い、ショベル１００の所定の作業における自動制御指令を生成するための指令生成モデルＭＤを出力する。指令生成モデルＭＤは、環境条件（例えば、空間認識装置７０、向き検出装置７１、測位装置７３、センサＳ１〜Ｓ５等の一部又は全部の出力情報）を入力情報として、自動制御指令を出力する学習済みモデルである。具体的には、強化学習部２２０は、シミュレータ部２１０を用いて様々な環境条件下でショベル１００の所定の作業を行わせながら、作業効率や安全性等に貢献する行動に対して付与される報酬が最大化する行動（方策）をエージェントに学習させる。強化学習部２２０には、既知の強化学習の方法が任意に適用されてよく、状態の縮約表現としてディープニューラルネットワーク（ＤＮＮ：Deep Neural Network）を採用する深層強化学習が適用されてもよい。
【０１３２】
また、強化学習部２２０は、一度生成した学習済みモデル（指令生成モデルＭＤ）を起点として、更に追加の強化学習を行い、追加学習済みの指令生成モデルＭＤを生成してもよい。つまり、強化学習部２２０は、強化学習に基づき、記憶部２３０の指令生成モデルＭＤを更新してよい。
【０１３３】
尚、強化学習部２２０は、シミュレータ部２１０の代わりに、実機（例えば、ショベル１００）を用いて、様々な環境条件下でショベル１００の所定の作業を行わせながら、ショベル１００の所定の作業に関する強化学習を行ってもよい。
【０１３４】
記憶部２３０には、強化学習部２２０により生成される指令生成モデルＭＤが記憶される。
【０１３５】
配信部２４０は、記憶部２３０に記憶される最新の指令生成モデルＭＤをショベル１００に配信する。これにより、ショベル１００の演算装置３０Ｅは、配信された指令生成モデルＭＤを用いて、空間認識装置７０、向き検出装置７１、測位装置７３、センサＳ１〜Ｓ５等の一部又は全部の出力情報から自動制御指令を生成することができる。
【０１３６】
このように、本例では、演算装置３０Ｅは、強化学習に基づく指令生成モデルＭＤを用いて自動制御指令を生成する。これにより、ショベル１００は、自律的に、均し作業や埋め戻し作業や盛土作業等の所定の作業を行うことができる。また、本例では、上述の如く、作業効率や安全性等に関する報酬が最大化されるような強化学習に基づき、指令生成モデルＭＤが生成される。これにより、ショベル１００は、より効率的な均し作業や埋め戻し作業や盛土作業等を実現したり、より安全性の高い均し作業や埋め戻し作業や盛土作業等を実現したりすることができる。
【０１３７】
［作用］
次に、本実施形態に係るショベル１００の作用について説明する。
【０１３８】
本実施形態では、ショベル１００は、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行う。
【０１３９】
これにより、ショベル１００は、例えば、地面をかさ上げする盛土作業、凹部を埋めながら整地する均し作業、所定の物体を埋設する埋設作業等を自動で行うことができる。
【０１４０】
また、本実施形態では、ショベル１００は、盛る又は埋める土砂による地面が目標形状になるように、土砂を盛る作業や土砂で埋める作業を自動で行ってよい。
【０１４１】
これにより、ショベル１００は、自動で土砂を盛ったり土砂で埋めたりするだけでなく、盛られた土砂や埋められた土砂による地面を目標形状になるように自動で仕上げることができる。
【０１４２】
また、本実施形態では、ショベル１００は、所定領域内の盛る又は埋める土砂による地面が一定の高さになるように、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行ってよい。
【０１４３】
これにより、ショベル１００は、作業対象の所定領域内で、土砂を盛ったり土砂で埋めたりしながら、一定の高さの地面を自動で施工することができる。
【０１４４】
また、本実施形態では、ショベル１００は、所定領域内の複数の位置に土砂を排土することにより、地面が一定の高さになるように、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方を自動で行ってよい。
【０１４５】
これにより、ショベル１００は、例えば、作業対象の所定領域が相対的に広い場合に、必要な地面の高さに合わせた量の土砂を所定領域内に行き渡らせることができる。そのため、ショベル１００は、具体的に、地面が一定の高さになるように自動で施工作業を進めることができる。
【０１４６】
また、本実施形態では、ショベル１００は、地面の目標形状に関する情報と地面の実際の形状に関する情報とに基づき、地面の凹部を検出（認識）し、凹部を土砂で埋める。
【０１４７】
これにより、ショベル１００は、自動で地面の凹部を土砂で埋める作業を行うことができる。
【０１４８】
また、本実施形態では、ショベル１００は、地面の目標形状に関する情報と地面の実際の形状に関する情報とに基づき、地面の凸部を検出し、凸部の土砂で凹部を埋めてよい。
【０１４９】
これにより、ショベル１００は、凸部の土砂を凹部に補充する態様で、凹部を埋める作業を自動で行うことできる。
【０１５０】
また、本実施形態では、ショベル１００は、バケット６で掬った土砂を凹部に排土することにより、凹部を土砂で埋めてよい。
【０１５１】
これにより、ショベル１００は、バケット６を用いて具体的に凹部を埋める作業を行うことができる。
【０１５２】
尚、ショベル１００は、バケット６の背面で土砂を凹部に押し入れること（つまり、転圧）により凹部を埋めてもよい。例えば、ショベル１００の演算装置３０Ｅは、空間認識装置７０を用いて、凸部の土砂の量を取得し、その量が所定量より多い場合、バケット６に掬って凹部に排土し、その量が所定量以下の場合、バケット６の背面で土砂を凹部に押し入れてよい。
【０１５３】
また、本実施形態では、ショベル１００は、地面にある複数の凸部のうちの相対的に凹部に距離の近い凸部の土砂で凹部を埋めてよい。
【０１５４】
これにより、ショベル１００は、アタッチメントＡＴや上部旋回体３の動作をより簡略化することができる。よって、ショベル１００は、作業効率を向上させることができる。
【０１５５】
また、本実施形態では、ショベル１００は、地面の凹部を凸部の土砂で埋めきれない場合、所定の保管場所から土砂を運んで凹部を埋めてよい。
【０１５６】
これにより、ショベル１００は、作業領域内の凸部の土砂だけで凹部を埋めきれない場合であっても、必要な土砂を自動で補充し凹部を埋める作業を完了させることができる。
【０１５７】
また、本実施形態では、ショベル１００は、自機での操作入力、又は、外部から受信される操作入力に応じて、所定領域内の凹部を埋める作業を自動で行ってよい。
【０１５８】
これにより、ショベル１００は、自機での操作や遠隔操作による操作入力をトリガにして、自動で凹部を埋める作業を行うことができる。
【０１５９】
また、本実施形態では、ショベル１００は、所定領域を一の方向に直線的に移動しながら凹部を埋める作業を進め、その後、一の方向と反対の他の方向に直線的に移動しながら凹部を埋める作業を繰り返してよい。
【０１６０】
これにより、ショベル１００は、相対的に広い作業領域であっても、一端から他端に向けて、一の方向に移動しながらの作業、及び他端から一端に向けて反対方向に移動しながらの作業の往復作業の繰り返しによって、効率的に凹部を埋める作業を行うことができる。
【０１６１】
また、本実施形態では、ショベル１００は、地面の凹部を埋めるための凸部の土砂が余った場合に、所定の場所に移動させてよい。
【０１６２】
これにより、ショベル１００は、作業領域の凹部を埋めるための凸部の土砂が余ってしまった場合であっても、自動で所定の場所まで移動させることができる。
【０１６３】
また、本実施形態では、作業対象の一の領域（例えば、図５の小作業領域５１０）内で地面の凹部を埋めるための凸部の土砂が余った場合に、当該一の領域における次の作業対象の他の領域（例えば、図５の作業領域５２０）寄りの所定の場所に移動させてよい。
【０１６４】
これにより、ショベル１００は、一の領域で土砂が余ってしまった場合であっても、次の作業対象の他の領域で利用し易い場所に自動で移動させることができる。よって、ショベル１００は、作業効率を向上させることができる。
【０１６５】
［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。
【０１６６】
例えば、上述した実施形態では、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。
【０１６７】
また、上述した実施形態及び変形例において、操作装置２６は、省略されてもよい。つまり、上述した実施形態及び変形例において、ショベル１００は、オペレータの操作を受け付けず、完全自動化されていてもよい。
【０１６８】
最後に、本願は、２０１９年２月４日に出願した日本国特許出願２０１９−１８０４８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】
【０１６９】
１  下部走行体
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
１０  キャビン
１１  エンジン
１３  レギュレータ
１４  メインポンプ
１５  パイロットポンプ
１７  コントロールバルブ
３０  コントローラ
３０Ｅ  演算装置
３１  比例弁
３２  シャトル弁
７０  空間認識装置
７１  向き検出装置
７２  入力装置
７３  測位装置
７４  通信装置
１００  ショベル
Ｓ１  ブーム姿勢センサ
Ｓ２  アーム姿勢センサ
Ｓ３  バケット姿勢センサ
Ｓ４  機体傾斜センサ
Ｓ５  旋回状態センサ
【図１Ａ】
2020162428.tif 000003
【図１Ｂ】
2020162428.tif 000004
【図２Ａ】
2020162428.tif 000005
【図２Ｂ】
2020162428.tif 000006
【図３】
2020162428.tif 000007
【図４】
2020162428.tif 000008
【図５】
2020162428.tif 000009
【図６Ａ】
2020162428.tif 000010
【図６Ｂ】
2020162428.tif 000011
【図７】
2020162428.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】令和3年7月30日(2021.7.30)
【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】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在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、ブーム、アーム、及びバケットを有するアタッチメントと、を備え、
前記上部旋回体及び前記アタッチメントを自動で動作させることにより、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方の作業を自動で行う、
ショベル。
【請求項２】
前記下部走行体を自動で動作させることにより、前記少なくとも一方の作業を自動で行う、
請求項１に記載のショベル。
【請求項３】
目標形状に関する情報を取得する第１の取得部と、
ショベルの周辺の地面の実際の形状に関する情報を取得する第２の取得部と、を備え、
盛る又は埋める土砂によって、地面の前記実際の形状が前記目標形状になるように前記少なくとも一方の作業を自動で行う、
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項４】
所定領域内の異なる位置に凹部及び凸部が存在し、前記凸部の土砂を前記凹部に移動させることにより、前記所定領域内の前記地面が一定の高さになるように前記凹部を土砂で埋める作業を自動で行う、
請求項３に記載のショベル。
【請求項５】
前記所定領域内の複数の前記凹部に前記凸部の土砂を排土することにより、前記凹部を土砂で埋める作業を自動で行う、
請求項４に記載のショベル。
【請求項６】
地面の前記目標形状に関する情報と前記実際の形状に関する情報とに基づき、地面の凹部を検出し、前記凹部を土砂で埋める、
請求項３に記載のショベル。
【請求項７】
地面の前記目標形状に関する情報と前記実際の形状に関する情報とに基づき、地面の凸部を検出し、前記凸部の土砂で前記凹部を埋める、
請求項６に記載のショベル。
【請求項８】
前記バケットの背面で土砂を前記凹部に押し入れることにより、又は、前記バケットで掬った土砂を前記凹部に排土することにより、前記凹部を土砂で埋める、
請求項４乃至６の何れか一項に記載のショベル。
【請求項９】
地面にある複数の前記凸部のうちの相対的に前記凹部に距離の近い前記凸部の土砂で前記凹部を埋める、
請求項７に記載のショベル。
【請求項１０】
所定の保管場所から土砂を運んで前記少なくとも一方の作業を自動で行う、
請求項３乃至９の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１１】
自機での操作入力、又は、外部から受信される操作入力に応じて、前記少なくとも一方の作業を自動で行う、
請求項３乃至１０の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１２】
所定領域を一の方向に直線的に移動しながら行う前記少なくとも一方の作業と、前記一の方向と反対の他の方向に直線的に移動しながら行う前記少なくとも一方の作業とを繰り返す、
請求項３乃至１１の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１３】
前記少なくとも一方の作業で土砂が余った場合に、所定の場所に移動させる、
請求項４乃至９の何れか一項に記載のショベル。
【請求項１４】
作業対象の一の領域内で前記少なくとも一方の作業で土砂が余った場合に、前記一の領域における次の作業対象の他の領域寄りの前記所定の場所に移動させる、
請求項１３に記載のショベル。
【請求項１５】
自機での操作入力、又は、外部から受信される操作入力に応じて、前記所定領域を設定する、
請求項４、５、又は１２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】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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自在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、ブーム、アーム、及びバケットを有するアタッチメントと、を備え、
前記上部旋回体及び前記アタッチメントを自動で動作させることにより、土砂を盛る作業及び土砂で埋める作業の少なくとも一方の作業を自動で行う、
ショベルが提供される。
【国際調査報告】
2020162428.tif 000013
2020162428.tif 000014
2020162428.tif 000015
2020162428.tif 000016