CN111919003A - 挖土机 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及一种挖土机(100)，能够将被挖掘物装载于自卸车(60)，其具有：下部行走体(1)；上部回转体(3)，可回转地搭载于下部行走体(1)；作为周围监视装置的物体检测装置(70)，安装在上部回转体(3)上；及控制器(30)，根据物体检测装置(70)的输出来立体地识别自卸车(60)的状态。

Description

挖土机

技术领域

本发明涉及一种挖土机。

背景技术

以往，已知一种在将挖出的沙土等装载到自卸车上的工作中防止附件与自卸车之间的接触的挖土机(参考专利文献1)。该挖土机根据挖土机与自卸车之间的距离及自卸车的高度来生成铲斗的前端所遵循的轨迹线。并且，在进行动臂提升回转动作时，控制分别供给至动臂缸及回转用液压马达的工作油的流量，以使铲斗的前端沿着轨迹线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开2017/115809号

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，上述挖土机有可能无法应对作为通过摄像机等检测到的对象物的自卸车的状态发生了变化的情况。例如，在进行装载工作时，在安装在自卸车的货架的栏板上的自动开闭篷布的状态从打开状态被切换成关闭状态的情况下，上述挖土机有可能会使铲斗与自动开闭篷布接触。

因此，希望提供一种能够更可靠地防止装载工作中的附件与检测到的对象物之间的接触的挖土机。

用于解决技术课题的手段

本发明的实施方式所涉及的挖土机具有：下部行走体；上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；周围监视装置，安装在所述上部回转体上；及控制装置，根据所述周围监视装置的输出来识别对象物的状态。

发明的效果

通过上述方法，提供一种能够更可靠地防止装载工作中的附件与检测到的对象物之间的接触的挖土机。

附图说明

图1A是本发明的实施方式所涉及的挖土机的侧视图。

图1B是本发明的实施方式所涉及的挖土机的俯视图。

图2是表示搭载于图1A的挖土机的液压系统的结构例的概略图。

图3A是表示挖土机与自卸车之间的位置关系的图。

图3B是表示挖土机与自卸车之间的位置关系的图。

图4是自卸车的后视图。

图5是自卸车的右视图。

图6A是铲斗及自卸车的后视图。

图6B是铲斗及自卸车的后视图。

图7是表示搭载于图1A的挖土机的液压系统的另一结构例的图。

图8A是将图7所示的液压系统的一部分抽出的图。

图8B是将图7所示的液压系统的一部分抽出的图。

图8C是将图7所示的液压系统的一部分抽出的图。

图8D是将图7所示的液压系统的一部分抽出的图。

图9是控制器的功能框图。

图10是自主控制功能的框图。

图11是自主控制功能的框图。

图12A是表示工作现场的状况的一例的图。

图12B是表示工作现场的状况的一例的图。

图12C是表示工作现场的状况的一例的图。

图13A是表示工作现场的状况的另一例的图。

图13B是表示工作现场的状况的另一例的图。

图13C是表示工作现场的状况的另一例的图。

图14A是表示在自主控制期间显示的图像的一例的图。

图14B是表示在自主控制期间显示的图像的另一例的图。

图15是表示自主控制功能的另一结构例的框图。

图16是表示自主控制功能的另一结构例的框图。

图17是表示自主控制功能的又一结构例的框图。

图18是表示电动式操作系统的结构例的图。

图19是表示挖土机的管理系统的结构例的概略图。

具体实施方式

首先，参考图1A及图1B对作为本发明的实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100进行说明。图1A是挖土机100的侧视图，图1B是挖土机100的俯视图。

在本实施方式中，挖土机100的下部行走体1包括履带1C。履带1C由搭载于下部行走体1的行走用液压马达2M驱动。具体而言，履带1C包括左履带1CL及右履带1CR。左履带1CL由左行走用液压马达2ML驱动，右履带1CR由右行走用液压马达2MR驱动。

下部行走体1上经由回转机构2可回转地搭载有上部回转体3。回转机构2由搭载于上部回转体3的回转用液压马达2A驱动。但是，回转用液压马达2A也可以是作为电动促动器的回转用电动发电机。

上部回转体3上安装有动臂4。动臂4的前端安装有斗杆5，斗杆5的前端安装有作为端接附件的铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6构成作为附件的一例的挖掘附件AT。动臂4由动臂缸7驱动，斗杆5由斗杆缸8驱动，铲斗6由铲斗缸9驱动。

动臂4被上部回转体3可转动地支承。并且，动臂4上安装有动臂角度传感器S1。动臂角度传感器S1能够检测作为动臂4的转动角度的动臂角度β₁。动臂角度β₁例如为自将动臂4降低到最低位置的状态起的上升角度。因此，动臂角度β₁在将动臂4提升到最高位置时变最大。

斗杆5被动臂4可转动地支承。并且，斗杆5上安装有斗杆角度传感器S2。斗杆角度传感器S2能够检测作为斗杆5的转动角度的斗杆角度β₂。斗杆角度β₂例如为自最大限度地收回斗杆5的状态起的张开角度。因此，斗杆角度β₂在最大限度地张开斗杆5时变最大。

铲斗6被斗杆5可转动地支承。并且，铲斗6上安装有铲斗角度传感器S3。铲斗角度传感器S3能够检测作为铲斗6的转动角度的铲斗角度β₃。铲斗角度β₃为自最大限度地收回铲斗6的状态起的张开角度。因此，铲斗角度β₃在最大限度地张开铲斗6时变最大。

在图1A及图1B所示的实施方式中，动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3分别由加速度传感器和陀螺仪传感器的组合构成。但是，动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3中的至少一个也可以仅由加速度传感器构成。并且，动臂角度传感器S1可以为安装在动臂缸7上的行程传感器，也可以为旋转编码器、电位差计或惯性测量装置等。这也同样地适用于斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3。

上部回转体3上设置有作为驾驶舱的驾驶室10，且搭载有发动机11等动力源。并且，上部回转体3上安装有物体检测装置70、摄像装置80、机身倾斜度传感器S4及回转角速度传感器S5等。驾驶室10的内部设置有操作装置26、控制器30、显示装置D1及声音输出装置D2等。另外，在本说明书中，为了方便起见，将上部回转体3中安装有挖掘附件AT的一侧设为前侧，将安装有配重的一侧设为后侧。

物体检测装置70为周围监视装置的一例，其构成为检测存在于挖土机100周围的物体。物体例如为人、动物、车辆、施工机械、建筑物、壁、围栏或坑等。物体检测装置70例如为摄像机、超声波传感器、毫米波雷达、立体摄像机、LIDAR、距离图像传感器或红外线传感器等。在本实施方式中，物体检测装置70包括安装在驾驶室10的上表面前端的前置传感器70F、安装在上部回转体3的上表面后端的后置传感器70B、安装在上部回转体3的上表面左端的左侧传感器70L及安装在上部回转体3的上表面右端的右侧传感器70R。

物体检测装置70也可以构成为检测设定在挖土机100周围的规定区域内的规定物体。物体检测装置70也可以构成为能够区分人及人以外的物体。物体检测装置70也可以构成为计算至由物体检测装置70或挖土机100识别出的物体为止的距离。

摄像装置80为周围监视装置的另一例，其拍摄挖土机100的周围。在本实施方式中，摄像装置80包括安装在上部回转体3的上表面后端的后置摄像机80B、安装在上部回转体3的上表面左端的左侧摄像机80L及安装在上部回转体3的上表面右端的右侧摄像机80R。摄像装置80还可以包括前置摄像机。

后置摄像机80B与后置传感器70B相邻地配置，左侧摄像机80L与左侧传感器70L相邻地配置，右侧摄像机80R与右侧传感器70R相邻地配置。在摄像装置80包括前置摄像机的情况下，前置摄像机也可以与前置传感器70F相邻地配置。

摄像装置80拍摄到的图像显示于显示装置D1。摄像装置80可以构成为能够将俯瞰图像等视点转换图像显示于显示装置D1。俯瞰图像例如通过合成分别由后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R输出的图像来生成。

机身倾斜度传感器S4构成为检测上部回转体3相对于规定平面的倾斜度。在本实施方式中，机身倾斜度传感器S4为检测上部回转体3相对于水平面绕前后轴的倾角(侧倾角)及绕左右轴的倾角(俯仰角)的加速度传感器。上部回转体3的前后轴及左右轴例如彼此正交且通过挖土机100的回转轴上的一点即挖土机中心点。机身倾斜度传感器S4也可以由加速度传感器与陀螺仪传感器的组合构成。

回转角速度传感器S5构成为检测上部回转体3的回转角速度。在本实施方式中，回转角速度传感器S5为陀螺仪传感器。回转角速度传感器S5也可以为分解器或旋转编码器等。回转角速度传感器S5也可以检测回转速度。回转速度可以由回转角速度计算。

以下，将动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜度传感器S4及回转角速度传感器S5分别还称为姿势检测装置。

显示装置D1构成为显示各种信息。声音输出装置D2构成为输出声音。操作装置26为操作者用于操作促动器的装置。

控制器30为用于控制挖土机100的控制装置。在本实施方式中，控制器30由具备CPU、易失性存储装置及非易失性存储装置等的计算机构成。并且，控制器30从非易失性存储装置中读取与各功能对应的程序来执行。各功能例如包括引导(guide)操作者对挖土机100进行的手动操作的设备引导功能及自动支援操作者对挖土机100进行的手动操作的设备控制功能等。

图2是表示搭载于挖土机100的液压系统的结构例的图，分别用双重线、实线、虚线及点线示出机械动力传递系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统。

液压系统使工作油从作为由发动机11驱动的液压泵的主泵14经由中间旁通管路40循环至工作油罐。主泵14包括左主泵14L及右主泵14R。中间旁通管路40包括左中间旁通管路40L及右中间旁通管路40R。

左中间旁通管路40L为与配置在控制阀内的控制阀151、153、155及157连通的工作油管路，右中间旁通管路40R为与配置在控制阀内的控制阀150、152、154、156及158连通的工作油管路。

控制阀150为直行进阀。控制阀151是为了向左行走用液压马达2ML供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出左行走用液压马达2ML内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。控制阀152是为了向右行走用液压马达2MR供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出右行走用液压马达2MR内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀153是为了向动臂缸7供给左主泵14L吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。控制阀154是为了向动臂缸7供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出动臂缸7内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀155是为了向斗杆缸8供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。控制阀156是为了向斗杆缸8供给右主泵14R吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀157是为了使左主泵14L吐出的工作油在回转用液压马达2A内循环而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀158是为了向铲斗缸9供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出铲斗缸9内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

调节器13通过根据主泵14的吐出压力调节主泵14的斜板偏转角(例如，通过总马力控制)来控制主泵14的吐出量。在图2的例子中，调节器13包括与左主泵14L对应的左调节器13L及与右主泵14R对应的右调节器13R。

动臂操作杆26A为用于操作动臂4的提升降低的操作装置。动臂操作杆26A利用先导泵15吐出的工作油将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀154的左右任一先导端口。由此，控制控制阀154内的阀芯的移动量，并控制向动臂缸7供给的工作油的流量。这也同样地适用于控制阀153。另外，在图2中，为了清楚起见，省略了将动臂操作杆26A分别与控制阀153的左右先导端口及控制阀154的左侧先导端口连接的先导管路的图示。

操作压力传感器29A以压力形式检测操作者对动臂操作杆26A的操作内容，并对控制器30输出检测出的值。操作内容例如为杆操作方向及杆操作量(杆操作角度)。

回转操作杆26B为驱动回转用液压马达2A以使回转机构2动作的操作装置。回转操作杆26B例如利用先导泵15吐出的工作油将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀157的左右任一先导端口。由此，控制控制阀157内的阀芯的移动量，并控制向回转用液压马达2A供给的工作油的流量。另外，在图2中，为了明确起见，省略了连接回转操作杆26B和控制阀157的右侧先导端口的先导管路的图示。

操作压力传感器29B以压力形式检测操作者对回转操作杆26B的操作内容，并对控制器30输出检测出的值。

除动臂操作杆26A及回转操作杆26B以外，挖土机100还具有行走杆、行走踏板、斗杆操作杆及铲斗操作杆(均未图示。)。与动臂操作杆26A及回转操作杆26B相同地，这些操作装置利用先导泵15吐出的工作油使与杆操作量或踏板操作量对应的控制压力作用于对应的控制阀的左右任一先导端口。并且，与操作压力传感器29A相同地，操作者对每个这些操作装置的操作内容通过对应的操作压力传感器以压力形式检测。并且，各操作压力传感器对控制器30输出检测出的值。另外，在图2中，为了清楚起见，省略了连接这些操作装置和对应的控制阀的先导端口的先导管路的图示。

控制器30接收动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、操作压力传感器29A、操作压力传感器29B、动臂缸压传感器7a及吐出压力传感器28等的输出，并适当地对发动机11及调节器13等输出控制指示。

控制器30可以向减压阀50L输出控制指示，调整作用于控制阀157的控制压力来控制上部回转体3的回转动作。并且，控制器30可以向减压阀50R输出控制指示，调整作用于控制阀154的控制压力来控制动臂4的动臂提升动作。另外，在图2中，为了清楚起见，图示了调整作用于控制阀157的左侧先导端口的控制压力的结构，而省略了调整作用于控制阀157的右侧先导端口的控制压力的结构的图示。并且，在图2中，为了清楚起见，图示了调整作用于控制阀154的右侧先导端口的控制压力的结构，而省略了调整作用于控制阀154的左侧先导端口的控制压力的结构的图示。

如此，控制器30能够通过减压阀50L根据铲斗6与自卸车之间的相对位置关系来调整与控制阀157相关的控制压力。并且，控制器30能够通过减压阀50R根据铲斗6与自卸车之间的相对位置关系来调整与控制阀154相关的控制压力。这是为了适当地支援基于杆操作的动臂提升回转动作。另外，减压阀50L及减压阀50R可以为电磁比例阀。

在此，参考图3A及图3B对控制器30防止自卸车60与挖土机100之间的接触的功能进行说明。图3A及图3B中示出挖掘附件AT与自卸车60之间的位置关系。具体而言，为了清楚起见，图3A及图3B中以简化的模型示出了挖掘附件AT。图3A是挖掘附件AT及自卸车60的右视图，图3B是挖掘附件AT及自卸车60的后视图。在图3A及图3B的例子中，挖土机100位于自卸车60的右后侧，且使挖掘附件AT朝向与X轴平行的方向。

如图3A所示，动臂4构成为以与Y轴平行的摆动轴J为中心而上下摆动。动臂4的前端安装有斗杆5。斗杆5的前端安装有铲斗6。位于用点P1表示的位置的上部回转体3和动臂4的连结部上安装有动臂角度传感器S1。位于用点P2表示的位置的动臂4和斗杆5的连结部上安装有斗杆角度传感器S2。位于用点P3表示的位置的斗杆5和铲斗6的连结部上安装有铲斗角度传感器S3。点P4表示铲斗6的前端(铲尖)的位置。

在图3A中，动臂角度传感器S1测定动臂4的长度方向与基准水平面(XY面)之间的动臂角度β₁。斗杆角度传感器S2测定动臂4的长度方向与斗杆5的长度方向之间的斗杆角度β₂。铲斗角度传感器S3测定斗杆5的长度方向与铲斗6的长度方向之间的铲斗角度β₃。动臂4的长度方向意味着在与摆动轴J垂直的面内(XZ面内)通过点P1和点P2的直线的方向。斗杆5的长度方向意味着在XZ面内通过点P2和点P3的直线的方向。铲斗6的长度方向意味着在XZ面内通过点P3和点P4的直线的方向。摆动轴J配置在远离回转轴K(Z轴)的位置。但是，摆动轴J也可以配置成回转轴K和摆动轴J相交。

控制器30例如能够根据机身倾斜度传感器S4及回转角速度传感器S5各自的输出来导出点P1相对于回转轴K相对位置。并且，能够根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及铲斗角度传感器S3各自的输出来导出点P2～P4分别相对于点P1的相对位置。同样地，控制器30能够导出铲斗6的背面的端部等挖掘附件AT的任意部位相对于点P1的相对位置。

在图3A及图3B的例子中，自卸车60为具有较浅的装载空间的沙土自卸车。但是，自卸车60也可以为具有较深的装载空间的高栏板自卸车。自卸车60的货架61上安装有栏板62。栏板62为构成货架61的侧壁的可开闭的部件，其包括后侧栏板62B、左侧栏板62L及右侧栏板62R(参考图5)。货架61的前端部设置有前面板62F。货架61的后端部形成有支柱61P。支柱61P为可开闭地支承后侧栏板62B的部件，其包括左支柱61PL及右支柱61PR。栏板62上可以安装有篷布63。篷布63为防止装载到货架61上的被挖掘物溢出的部件，其还称为“栏板篷布”。在图3A及图3B的例子中，左侧栏板62L的上端以可开闭的方式安装有由合成树脂形成的左篷布63L。同样地，右侧栏板62R的上端以可开闭的方式安装有由合成树脂形成的右篷布63R。在图3A及图3B的例子中，左篷布63L及右篷布63R均构成为根据设置在自卸车60的驾驶舱内的开关的操作而由电动马达单独开闭。但是，左篷布63L及右篷布63R也可以构成为手动开闭。

并且，如图3A所示，自卸车60停在倾角α的斜坡上。因此，货架61配置成相对于水平面倾斜且后端部高于前端部。

图3A及图3B中的斜线区域分别表示禁止挖掘附件AT进入的进入禁止区域ZA的一部分。控制器30例如能够根据周围监视装置的输出来导出并设定进入禁止区域ZA。在图3A及图3B的例子中，控制器30根据作为物体检测装置70(周围监视装置的一例)的LIDAR的输出来导出进入禁止区域ZA。

进入禁止区域ZA例如可以设定为比自卸车60的外形大规定的距离DS的空间，即，具有类似地放大自卸车60的外形而得的立体外形的空间。具体而言，如图3A所示，进入禁止区域ZA可以设定成边界面之一配置在从前面板62F向后方离开距离DS的位置。并且，如图3B所示，进入禁止区域ZA可以设定成边界面之一配置在从右侧栏板62R向左侧离开距离DS的位置。这也同样地适用于划定进入禁止区域ZA的其他边界面。

进入禁止区域ZA可以设定成包括形成在被自卸车60的货架的内底面61B、前面板62F、左侧栏板62L、右侧栏板62R及后侧栏板62B包围的空间内的长方体空间。此时，如图3B所示，长方体空间例如可以设定成在比内底面61B高规定的距离HT的位置具有边界面(上表面)。

控制器30例如可以构成为在使用多边形模型或线框模型等假想三维模型来识别出自卸车60或货架61整体的立体外形(外表面)的基础上，根据其识别结果来导出进入禁止区域ZA。

此时，控制器30识别由物体检测装置70检测到的对象物(自卸车60)进入到挖土机100的挖掘附件AT的工作半径内的情况。并且，控制器30识别进入到工作半径内的对象物为自卸车60的情况。由此，即使对象物进入到挖掘附件AT的工作半径内，控制器30也不会中断挖土机100的动作，而计算对象物与挖土机100之间的位置关系。此时，控制器30根据对象物与挖土机100之间的位置关系来生成进入禁止区域ZA及后述的目标轨道。然而，作为对象物的自卸车60的状态会发生变化。具体而言，每当进行装载工作时，自卸车60的倾角有可能会发生变化。并且，在自卸车60位于倾斜地面时，进入禁止区域ZA的设定位置及目标轨道理应不同于自卸车60位于平地时。因此，在本实施方式中，控制器30根据物体检测装置70的输出来判断对象物的状态，并根据对象物的状态来设定进入禁止区域ZA。并且，也可以根据作为周围监视装置的另一例的摄像装置80的输出来设定进入禁止区域ZA。

然后，控制器30例如判定挖掘附件AT是否进入到进入禁止区域ZA，并在判定为已进入的情况下停止挖掘附件AT的动作。例如，控制器30可以在判定为挖掘附件AT在回转时进入到进入禁止区域ZA的情况下，对减压阀50L输出控制指示来强制性地停止回转用液压马达2A。控制器30也可以判定挖掘附件AT是否靠近进入禁止区域ZA，并在判定为正在靠近的情况下放慢挖掘附件AT的动作。例如，控制器30也可以在判定为挖掘附件AT在回转时靠近进入禁止区域ZA的情况下，对减压阀50L输出控制指示来强制性地对回转用液压马达2A进行减速。控制器30也可以在判定为挖掘附件AT进入到进入禁止区域ZA的情况下或在判定为挖掘附件AT正在靠近进入禁止区域ZA的情况下，仅执行警报音的输出及警报灯的闪烁等中的至少一个。

根据该结构，控制器30根据自卸车60的状态来适当地设定进入禁止区域ZA，由此能够可靠地防止挖掘附件AT与自卸车60之间的接触。具体而言，控制器30在自卸车60停在斜坡上的情况下，能够设定反映出斜坡的倾角(货架61的倾角)的进入禁止区域ZA。并且，在货架61的后端部形成有支柱61P的情况下，能够设定反映出支柱61P的形状的进入禁止区域ZA。并且，在栏板62上以可开闭的方式安装有篷布63的情况下，能够设定反映出篷布63的开闭状态的进入禁止区域ZA。

接着，参考图4及图5对控制器30修正进入禁止区域ZA的大小的功能进行说明。图4是自卸车60的后视图，图5是自卸车60的右视图。图4及图5中示出了左篷布63L及右篷布63R均处于关闭至直立位置的状态的情况。用点线描绘的左篷布63La表示关闭至直立位置之前的完全打开状态的左篷布63L。同样地，用点线描绘的右篷布63Ra表示关闭至直立位置之前的完全打开状态的右篷布63R。

控制器30根据作为物体检测装置70(周围监视装置的一例)的LIDAR的输出来导出进入禁止区域ZA。图4的斜线区域表示进入禁止区域ZA的一部分。被虚线包围的区域表示因自卸车60的状态发生变化而从进入禁止区域ZA排除的区域ZB。被单点划线包围的区域表示因自卸车60的状态发生变化而新包括到进入禁止区域ZA中的区域ZC。具体而言，区域ZB包括因左篷布63L关闭而从进入禁止区域ZA排除的区域ZBL和因右篷布63R关闭而从进入禁止区域ZA排除的区域ZBR。并且，区域ZC包括因左篷布63L关闭至直立位置而新包括到进入禁止区域ZA中的区域ZCL和因右篷布63R关闭至直立位置而新包括到进入禁止区域ZA中的区域ZCR。

如此，控制器30能够根据自卸车60的状态的变化来修正进入禁止区域ZA的大小，该自卸车60的状态的变化根据LIDAR的输出来掌握。自卸车60的状态例如包括篷布63的开闭状态、栏板62的开闭状态及货架61的倾斜状态等中的至少一个。

因此，如图4所示，控制器30例如能够在右篷布63R处于直立状态时停止如点线箭头AR1所示那样靠近右篷布63R的铲斗6的动作。此时，挖土机100的操作者通过在如实线箭头AR2所示那样高于右篷布63R的上端的位置向左移动铲斗6，能够在防止铲斗6与右篷布63R接触的情况下将铲斗6定位在货架61的上方。但是，在右篷布63R处于完全打开状态时，控制器30不会停止如点线箭头AR1所示那样向左移动的铲斗6的动作。这是因为，能够判断铲斗6不会与自卸车60接触。

另外，控制器30例如构成为根据姿势检测装置的输出来导出铲斗6相对于进入禁止区域ZA的相对位置。例如，如图4所示，控制器30将铲斗6的铲尖的左端的坐标点BLu、铲尖的中央的坐标点BCu及铲尖的右端的坐标点BRu以及铲斗6的背面的左端的坐标点BLb、背面的中央的坐标点BCb及背面的右端的坐标点BRb这六个坐标点作为代表监视点，以规定的控制周期反复计算各监视点的坐标。监视点意味着监视其位置的变化的点。然后，控制器30根据各监视点的坐标和划定进入禁止区域ZA的多个坐标来判定铲斗6是否进入到进入禁止区域ZA，即，铲斗6是否有可能会与自卸车60接触。与识别自卸车60或货架61的立体外形的情况相同地，控制器30可以在使用多边形模型或线框模型等假想三维模型来识别铲斗6整体的立体外形(外表面)的基础上，根据其识别结果来判定铲斗6是否进入到进入禁止区域ZA。

如图5所示，控制器30例如构成为在右篷布63R处于直立状态时以用实线描绘的铲斗6的高度进行左回转。即，构成为在以用单点划线或点线描绘的铲斗6的高度进行了左回转的情况下停止该左回转。并且，构成为在右篷布63R处于完全打开状态(用点线描绘的右篷布63Ra的状态)时，以用点线描绘而不是用单点划线描绘的铲斗6的高度进行左回转。即，构成为即使在以用点线描绘的铲斗6的高度进行了左回转的情况下也不停止其左回转。这是因为，根据LIDAR的输出，能够准确地识别右支柱61PR的形状。即，这是因为，能够准确地识别右侧栏板62R的上端低于右支柱61PR的上端的情况。并且是因为，在图5所示的例子中，即使铲斗6位于比右支柱61PR更靠前方的位置且将铲斗6降低到低于右支柱61PR的上端的位置，也能够判断铲斗6不会与右支柱61PR接触。根据该结构，控制器30能够防止过度地限制挖掘附件AT的动作。

控制器30也可以通过预测铲斗6的移动轨道来防止挖掘附件AT与自卸车60之间的接触。因此，参考图6A及图6B对控制器30预测铲斗6的移动轨道的功能进行说明。图6是铲斗6及自卸车60的后视图。具体而言，为了清楚起见，图6A及图6B中以简化的模型示出了铲斗6。在图6A及图6B的例子中，挖土机100在挖掘位于自卸车60的左侧的地面之后，执行将挖出的沙土等被挖掘物装载到自卸车60的货架61上的装载动作。图6A中示出左篷布63L处于完全打开状态时的铲斗6的移动轨道，图6B中示出左篷布63L处于直立状态时的铲斗6的移动轨道。

如图6A所示，铲取了被挖掘物的铲斗6能够在进行装载动作时主要遵循两种模式的移动轨道。第1模式为遵循轨道线K1的移动轨道。即，铲斗6随着动臂4的上升而从挖掘完成位置(A)经由铲斗位置(B)向大致垂直方向上升至铲斗位置(C)。此时的铲斗6的下端的高度高于货架61的上端的高度Hd。然后，铲斗6随着上部回转体3的右回转移动至卸土位置(D)。此时，还适当进行斗杆5的张开收回操作。在第1模式中，铲斗6与自卸车60接触的风险较少，但移动高度和移动距离浪费较多，油耗率较差。

第2模式为遵循轨道线K2的移动轨道。轨道线K2为使铲斗6以最短距离移动至卸土位置(D)的移动轨道。具体而言，铲斗6随着动臂提升回转而从挖掘完成位置(A)经由铲斗位置(B)到达卸土位置(D)。

在图6A及图6B的例子中，挖掘完成位置(A)位于低于铲斗位置(B)的位置，即，低于自卸车60所在的平面的位置。然而，挖掘完成位置(A)也可以为高于自卸车60所在的平面的位置。

通常，在操作者想要沿着轨道线K2移动铲斗6的情况下，由于铲斗6与自卸车60接触的可能性较高，因此趋于降低操作速度。因此，装载工作的效率容易降低。

因此，如图6A所示，控制器30在铲斗6沿着轨道线K2从铲斗位置(B)朝向卸土位置(D)的途中，在铲斗6与自卸车60之间的距离变得小于规定值之前预测铲斗6的移动轨道。具体而言，在铲斗6到达铲斗位置(E)时，根据铲斗位置(B)至铲斗位置(E)为止的移动轨迹来预测铲斗位置(E)之后的移动轨道。然后，在判定为当铲斗6沿着预测出的移动轨道移动时铲斗6会进入到进入禁止区域ZA的情况下，控制器30向减压阀50L输出控制指示，强制性且阶段性地停止回转用液压马达2A。这是为了在铲斗6进入到进入禁止区域ZA之前停止回转。

在如图6A所示左篷布63L处于完全打开状态时，根据铲斗位置(E)上的预测结果，控制器30判定为铲斗6不会进入到进入禁止区域ZA。此时，控制器30在铲斗6靠近自卸车60时不会停止回转用液压马达2A。但是，控制器30也可以控制成在铲斗6进入到轨道线K2的最终范围K2_END时放慢铲斗6的动作。这是为了将铲斗6平稳地停在卸土位置(D)。

另一方面，在如图6B所示左篷布63L处于直立状态时，根据铲斗位置(E)上的预测结果，控制器30判定为铲斗6会进入到进入禁止区域ZA。此时，控制器30通过强制性且阶段性地停止回转用液压马达2A，在铲斗6进入到进入禁止区域ZA之前停止回转。具体而言，将铲斗6停在铲斗位置(F)。

根据该结构，控制器30能够更可靠地防止铲斗6与自卸车60之间的接触。

接着，参考图7对搭载于挖土机100的液压系统的另一结构例进行说明。图7是表示搭载于挖土机100的液压系统的另一结构例的图。与图2相同地，图7中分别用双重线、实线、虚线及点线示出了机械动力传递系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统。

与图2的液压系统相同地，图7的液压系统主要包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀17、操作装置26、吐出压力传感器28、操作压力传感器29及控制器30等。

在图7中，液压系统使工作油从由发动机11驱动的主泵14经由中间旁通管路40或并联管路42循环至工作油罐。

发动机11为挖土机100的驱动源。在本实施方式中，发动机11例如为以维持规定转速的方式动作的柴油机。发动机11的输出轴与主泵14及先导泵15的输入轴连结。

主泵14经由工作油管路向控制阀17供给工作油。在本实施方式中，主泵14为斜板式可变容量型液压泵。

调节器13控制主泵14的吐出量。在本实施方式中，调节器13通过根据来自控制器30的控制指示调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。

先导泵15构成为经由先导管路向包括操作装置26的液压控制设备供给工作油。在本实施方式中，先导泵15为固定容量型液压泵。但是，也可以省略先导泵15。此时，先导泵15所担负的功能可以通过主泵14来实现。即，除向控制阀17供给工作油的功能以外，主泵14还可以具备在通过节流器等降低工作油的压力之后向操作装置26等供给工作油的功能。

控制阀17为控制挖土机100中的液压系统的液压控制装置。在本实施方式中，控制阀17包括控制阀171～176。控制阀175包括控制阀175L及控制阀175R，控制阀176包括控制阀176L及控制阀176R。控制阀17能够通过控制阀171～176向一个或多个液压促动器选择性地供给主泵14吐出的工作油。控制阀171～176控制从主泵14流向液压促动器的工作油的流量及从液压促动器流向工作油罐的工作油的流量。液压促动器包括动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9、左行走用液压马达2ML、右行走用液压马达2MR及回转用液压马达2A。

操作装置26为操作者用于操作促动器的装置。促动器包括液压促动器及电动促动器中的至少一个。在本实施方式中，操作装置26经由先导管路向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。向各先导端口供给的工作油的压力(先导压)为对应于与各液压促动器对应的操作装置26的操作方向及操作量的压力。但是，操作装置26也可以为电动控制式，而不是如上所述的先导压式。此时，控制阀17内的控制阀可以为电磁螺线管式滑阀。

吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。在本实施方式中，吐出压力传感器28对控制器30输出检测出的值。

操作压力传感器29检测操作者对操作装置26进行的操作的内容。在本实施方式中，操作压力传感器29以压力(操作压力)形式检测与各促动器对应的操作装置26的操纵杆或踏板的操作方向及操作量，并对控制器30输出检测出的值。操作装置26的操作内容也可以使用操作压力传感器以外的其他传感器来检测。

主泵14包括左主泵14L及右主泵14R。并且，左主泵14L使工作油经由左中间旁通管路40L或左并联管路42L循环至工作油罐，右主泵14R使工作油经由右中间旁通管路40R或右并联管路42R循环至工作油罐。

左中间旁通管路40L为通过配置在控制阀17内的控制阀171、173、175L及176L的工作油管路。右中间旁通管路40R为通过配置在控制阀17内的控制阀172、174、175R及176R的工作油管路。

控制阀171是为了向左行走用液压马达2ML供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出左行走用液压马达2ML吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀172是为了向右行走用液压马达2MR供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出右行走用液压马达2MR吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀173是为了向回转用液压马达2A供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出回转用液压马达2A吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀174是为了向铲斗缸9供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出铲斗缸9内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀175L是为了向动臂缸7供给左主泵14L吐出的工作油而切换工作油的流动的滑阀。控制阀175R是为了向动臂缸7供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出动臂缸7内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀176L是为了向斗杆缸8供给左主泵14L吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

控制阀176R是为了向斗杆缸8供给右主泵14R吐出的工作油且向工作油罐排出斗杆缸8内的工作油而切换工作油的流动的滑阀。

左并联管路42L为与左中间旁通管路40L并行的工作油管路。在通过左中间旁通管路40L的工作油的流动被控制阀171、173、175L中的某一个限制或切断的情况下，左并联管路42L能够向更靠下游的控制阀供给工作油。右并联管路42R为与右中间旁通管路40R并行的工作油管路。在通过右中间旁通管路40R的工作油的流动被控制阀172、174、175R中的某一个限制或切断的情况下，右并联管路42R能够向更靠下游的控制阀供给工作油。

调节器13包括左调节器13L及右调节器13R。左调节器13L通过根据左主泵14L的吐出压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。具体而言，左调节器13L例如根据左主泵14L的吐出压力的增大调节左主泵14L的斜板偏转角来减小吐出量。这也同样地适用于右调节器13R。这是为了使由吐出压力和吐出量的乘积表示的主泵14的吸收马力不超出发动机11的输出马力。

操作装置26包括左操作杆26L、右操作杆26R及行走杆26D。行走杆26D包括左行走杆26DL及右行走杆26DR。

左操作杆26L用于回转操作及斗杆5的操作。若向前后方向进行操作，则左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀176的先导端口。并且，若向左右方向进行操作，则利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀173的先导端口。

具体而言，在向斗杆收回方向进行了操作的情况下，左操作杆26L将工作油导入到控制阀176L的右侧先导端口，且将工作油导入到控制阀176R的左侧先导端口。并且，在向斗杆张开方向进行了操作的情况下，左操作杆26L将工作油导入到控制阀176L的左侧先导端口，且将工作油导入到控制阀176R的右侧先导端口。并且，在向左回转方向进行了操作的情况下，左操作杆26L将工作油导入到控制阀173的左侧先导端口，在向右回转方向进行了操作的情况下，左操作杆26L将工作油导入到控制阀173的右侧先导端口。

右操作杆26R用于动臂4的操作及铲斗6的操作。若向前后方向进行操作，则右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀175的先导端口。并且，若向左右方向进行操作，则利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀174的先导端口。

具体而言，在向动臂降低方向进行了操作的情况下，右操作杆26R将工作油导入到控制阀175R的左侧先导端口。并且，在向动臂提升方向进行了操作的情况下，右操作杆26R将工作油导入到控制阀175L的右侧先导端口，且将工作油导入到控制阀175R的左侧先导端口。并且，在向铲斗收回方向进行了操作的情况下，右操作杆26R将工作油导入到控制阀174的右侧先导端口，在向铲斗张开方向进行了操作的情况下，右操作杆26R将工作油导入到控制阀174的左侧先导端口。

行走杆26D用于履带1C的操作。具体而言，左行走杆26DL用于左履带1CL的操作。也可以构成为与左行走踏板联动。若向前后方向进行操作，则左行走杆26DL利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀171的先导端口。右行走杆26DR用于右履带1CR的操作。也可以构成为与右行走踏板联动。若向前后方向进行操作，则右行走杆26DR利用先导泵15吐出的工作油，将与杆操作量对应的控制压力导入到控制阀172的先导端口。

吐出压力传感器28包括吐出压力传感器28L及吐出压力传感器28R。吐出压力传感器28L检测左主泵14L的吐出压力，并对控制器30输出检测出的值。这也同样地适用于吐出压力传感器28R。

操作压力传感器29包括操作压力传感器29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、29DR。操作压力传感器29LA以压力形式检测操作者在前后方向上对左操作杆26L进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。操作内容例如为杆操作方向及杆操作量(杆操作角度)等。

同样地，操作压力传感器29LB以压力形式检测操作者在左右方向上对左操作杆26L进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29RA以压力形式检测操作者在前后方向上对右操作杆26R进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29RB以压力形式检测操作者在左右方向上对右操作杆26R进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29DL以压力形式检测操作者在前后方向上对左行走杆26DL进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。操作压力传感器29DR以压力形式检测操作者在前后方向上对右行走杆26DR进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。

控制器30接收操作压力传感器29的输出，并根据需要对调节器13输出控制指示，改变主泵14的吐出量。并且，控制器30接收设置在节流器18的上游的控制压力传感器19的输出，并根据需要对调节器13输出控制指示，改变主泵14的吐出量。节流器18包括左节流器18L及右节流器18R，控制压力传感器19包括左控制压力传感器19L及右控制压力传感器19R。

在左中间旁通管路40L中，在位于最下游的控制阀176L与工作油罐之间配置有左节流器18L。因此，左主泵14L吐出的工作油的流动被左节流器18L限制。并且，左节流器18L产生用于控制左调节器13L的控制压力。左控制压力传感器19L为用于检测该控制压力的传感器，其对控制器30输出检测出的值。控制器30通过根据该控制压力调节左主泵14L的斜板偏转角来控制左主泵14L的吐出量。该控制压力越大，控制器30越减小左主泵14L的吐出量，该控制压力越小，控制器30越增大左主泵14L的吐出量。右主泵14R的吐出量也同样地受控制。

具体而言，如图7所示，在挖土机100中的液压促动器均未被操作的待机状态的情况下，左主泵14L吐出的工作油通过左中间旁通管路40L而到达左节流器18L。并且，左主泵14L吐出的工作油的流动使在左节流器18L的上游产生的控制压力增大。其结果，控制器30将左主泵14L的吐出量减小至允许最小吐出量，抑制所吐出的工作油经过左中间旁通管路40L时的压力损耗(泵送损耗)。另一方面，在某一液压促动器被操作的情况下，左主泵14L吐出的工作油经由与操作对象液压促动器对应的控制阀流入操作对象液压促动器。并且，左主泵14L吐出的工作油的流动使到达左节流器18L的量减小或消失，降低在左节流器18L的上游产生的控制压力。其结果，控制器30使左主泵14L的吐出量增大，而使足够的工作油在操作对象液压促动器中循环，确保操作对象液压促动器的驱动。另外，控制器30也同样地控制右主泵14R的吐出量。

根据如上结构，图7的液压系统在待机状态下能够抑制主泵14中的不必要的能量消耗。不必要的能量消耗包括主泵14吐出的工作油在中间旁通管路40中产生的泵送损耗。并且，在使液压促动器工作的情况下，图7的液压系统能够从主泵14向工作对象液压促动器可靠地供给所需足够量的工作油。

接着，参考图8A～图8D对控制器30用于利用设备控制功能使促动器自动动作的结构进行说明。图8A～图8D是将液压系统的一部分抽出的图。具体而言，图8A是将与斗杆缸8的操作相关的液压系统部分抽出的图，图8B是将与回转用液压马达2A的操作相关的液压系统部分抽出的图。并且，图8C是将与动臂缸7的操作相关的液压系统部分抽出的图，图8D是将与铲斗缸9的操作相关的液压系统部分抽出的图。

如图8A～图8D所示，液压系统包括比例阀31及往复阀32。比例阀31包括比例阀31AL～31DL及31AR～31DR，往复阀32包括往复阀32AL～32DL及32AR～32DR。

比例阀31发挥设备控制用控制阀的功能。比例阀31配置在连接先导泵15和往复阀32的管路上，且构成为能够变更该管路的流路面积。在本实施方式中，比例阀31根据控制器30输出的控制指示来动作。因此，与操作者对操作装置26进行的操作无关地，控制器30能够经由比例阀31及往复阀32向控制阀17内的对应的控制阀的先导端口供给先导泵15吐出的工作油。

往复阀32具有两个引入端口和一个排出端口。两个引入端口中的一个与操作装置26连接，另一个与比例阀31连接。排出端口与控制阀17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此，往复阀32能够使操作装置26生成的先导压和比例阀31生成的先导压中更高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。

通过该结构，即使在未进行针对特定的操作装置26的操作的情况下，控制器30也能够使与该特定的操作装置26对应的液压促动器动作。

例如，如图8A所示，左操作杆26L用于操作斗杆5。具体而言，左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油，使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀176的先导端口。更具体而言，在向斗杆收回方向(后侧)进行了操作的情况下，左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的右侧先导端口和控制阀176R的左侧先导端口。并且，在向斗杆张开方向(前侧)进行了操作的情况下，左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀176L的左侧先导端口和控制阀176R的右侧先导端口。

左操作杆26L上设置有开关NS。在本实施方式中，开关NS为按钮开关。操作者能够在按压开关NS的同时操作左操作杆26L。开关NS也可以设置在右操作杆26R上，还可以设置在驾驶室10内的其他位置。

操作压力传感器29LA以压力形式检测操作者在前后方向上对左操作杆26L进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。

比例阀31AL根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31AL及往复阀32AL导入至控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31AR根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31AR及往复阀32AR导入至控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31AL、31AR能够调整先导压，以便能够将控制阀176L、176R停在任意的阀位置。

通过该结构，与操作者进行的斗杆收回操作无关地，控制器30能够经由比例阀31AL及往复阀32AL向控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动收回斗杆5。并且，与操作者进行的斗杆张开操作无关地，控制器30能够经由比例阀31AR及往复阀32AR向控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动张开斗杆5。

并且，如图8B所示，左操作杆26L还用于操作回转机构2。具体而言，左操作杆26L利用先导泵15吐出的工作油，使与左右方向上的操作对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。更具体而言，在向左回转方向(左方向)进行了操作的情况下，左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀173的左侧先导端口。并且，在向右回转方向(右方向)进行了操作的情况下，左操作杆26L使与操作量对应的先导压作用于控制阀173的右侧先导端口。

操作压力传感器29LB以压力形式检测操作者在左右方向上对左操作杆26L进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。

比例阀31BL根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31BL及往复阀32BL导入至控制阀173的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31BR根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31BR及往复阀32BR导入至控制阀173的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31BL、31BR能够调整先导压，以便能够将控制阀173停在任意的阀位置。

通过该结构，与操作者进行的左回转操作无关地，控制器30能够经由比例阀31BL及往复阀32BL向控制阀173的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够使回转机构2自动进行左回转。并且，与操作者进行的右回转操作无关地，控制器30能够经由比例阀31BR及往复阀32BR向控制阀173的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够使回转机构2自动进行右回转。

并且，如图8C所示，右操作杆26R用于操作动臂4。具体而言，右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油，使与前后方向上的操作对应的先导压作用于控制阀175的先导端口。更具体而言，在向动臂提升方向(后侧)进行了操作的情况下，右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀175L的右侧先导端口和控制阀175R的左侧先导端口。并且，在向动臂降低方向(前侧)进行了操作的情况下，右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀175R的右侧先导端口。

操作压力传感器29RA以压力形式检测操作者在前后方向上对右操作杆26R进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。

比例阀31CL根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31CL及往复阀32CL导入至控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31CR根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31CR及往复阀32CR导入至控制阀175L的左侧先导端口及控制阀175R的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31CL、31CR能够调整先导压，以便能够将控制阀175L、175R停在任意的阀位置。

通过该结构，与操作者进行的动臂提升操作无关地，控制器30能够经由比例阀31CL及往复阀32CL向控制阀175L的右侧先导端口及控制阀175R的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动提升动臂4。并且，与操作者进行的动臂降低操作无关地，控制器30能够经由比例阀31CR及往复阀32CR向控制阀175R的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动降低动臂4。

并且，如图8D所示，右操作杆26R用于操作铲斗6。具体而言，右操作杆26R利用先导泵15吐出的工作油，使与左右方向上的操作对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。更具体而言，在向铲斗收回方向(左方向)进行了操作的情况下，右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀174的左侧先导端口。并且，在向铲斗张开方向(右方向)进行了操作的情况下，右操作杆26R使与操作量对应的先导压作用于控制阀174的右侧先导端口。

操作压力传感器29RB以压力形式检测操作者在左右方向上对右操作杆26R进行的操作的内容，并对控制器30输出检测出的值。

比例阀31DL根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31DL及往复阀32DL导入至控制阀174的左侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31DR根据控制器30输出的电流指示来动作。并且，调整由从先导泵15经由比例阀31DR及往复阀32DR导入至控制阀174的右侧先导端口的工作油产生的先导压。比例阀31DL、31DR能够调整先导压，以便能够将控制阀174停在任意的阀位置。

通过该结构，与操作者进行的铲斗收回操作无关地，控制器30能够经由比例阀31DL及往复阀32DL向控制阀174的左侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动收回铲斗6。并且，与操作者进行的铲斗张开操作无关地，控制器30能够经由比例阀31DR及往复阀32DR向控制阀174的右侧先导端口供给先导泵15吐出的工作油。即，能够自动张开铲斗6。

挖土机100可以具备使下部行走体1自动前进/自动后退的结构。此时，与左行走用液压马达2ML的操作相关的液压系统部分及与右行走用液压马达2MR的操作相关的液压系统部分可以和与动臂缸7的操作相关的液压系统部分等相同地构成。

并且，在图2、图7及图8A～图8D中，记载了具备液压式先导回路的液压式操作杆，但也可以采用具备电动式先导回路的电动式操作杆，而不是液压式操作杆。此时，电动式操作杆的杆操作量作为电信号而输入于控制器30。并且，先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号来动作。根据该结构，若进行使用了电动式操作杆的手动操作，则控制器30根据与杆操作量对应的电信号控制电磁阀而增减先导压，由此能够移动各控制阀。另外，各控制阀可以由电磁滑阀构成。此时，电磁滑阀根据来自与电动式操作杆的杆操作量对应的控制器30的电信号来动作。

接着，参考图9对控制器30的功能进行说明。图9是控制器30的功能框图。在图9的例子中，控制器30构成为能够接收姿势检测装置、操作装置26、物体检测装置70、摄像装置80及开关NS等输出的信号来执行各种运算，并向比例阀31、显示装置D1及声音输出装置D2等输出控制指示。姿势检测装置包括动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜度传感器S4及回转角速度传感器S5。控制器30具有姿势记录部30A、轨道计算部30B及自主控制部30C作为功能要件。各功能要件可以由硬件构成，也可以由软件构成。

姿势记录部30A构成为记录与挖土机100的姿势相关的信息。在本实施方式中，姿势记录部30A将与按下开关NS时的挖土机100的姿势相关的信息记录到RAM中。具体而言，每当按下开关NS时，姿势记录部30A记录姿势检测装置的输出。姿势记录部30A可以构成为在第1时刻按下开关NS时开始记录，并在第2时刻按下开关NS时结束该记录。此时，姿势记录部30A可以从第1时刻以规定的控制周期反复记录与挖土机100的姿势相关的信息至第2时刻为止。

轨道计算部30B构成为计算在使挖土机100自主地动作时挖土机100的规定部位所描绘的轨道即目标轨道。规定部位例如为位于铲斗6的背面的规定点。在本实施方式中，轨道计算部30B计算在自主控制部30C使挖土机100自主地动作时利用的目标轨道。具体而言，轨道计算部30B根据由姿势记录部30A记录的与挖土机100的姿势相关的信息来计算目标轨道。

轨道计算部30B也可以根据作为物体检测装置70(周围监视装置的一例)的LIDAR的输出来计算目标轨道。或者，轨道计算部30B也可以根据作为周围监视装置的另一例的摄像装置80的输出来计算目标轨道。或者，轨道计算部30B也可以根据由姿势记录部30A记录的与挖土机100的姿势相关的信息和周围监视装置的输出来计算目标轨道。

自主控制部30C构成为使挖土机100自主地动作。在本实施方式中，构成为在满足规定的开始条件的情况下，沿着由轨道计算部30B计算出的目标轨道移动挖土机100的规定部位。具体而言，在按下开关NS的状态下操作了操作装置26时，使挖土机100自主地动作，以使挖土机100的规定部位沿着目标轨道移动。例如，可以在按下开关NS的状态下向右回转方向操作了左操作杆26L且向动臂提升方向操作了右操作杆26R时，使挖土机100自主地动作，以使铲斗6的下端沿着目标轨道移动。此时，左操作杆26L及右操作杆26R分别可以以任意的杆操作量操作。因此，操作者能够在不顾及杆操作量的情况下以规定的移动速度使铲斗6的下端沿着目标轨道移动。或者，铲斗6的移动速度可以构成为随着左操作杆26L或右操作杆26R的操作量的变化而改变。

自主控制部30C例如也可以构成为控制动臂缸7及回转用液压马达2A中的至少一个，以使铲斗6的下端沿着目标轨道。例如，自主控制部30C也可以根据动臂4的上升速度来半自动地控制上部回转体3的回转速度。例如，可以随着动臂4的上升速度的增加而增加上部回转体3的回转速度。此时，动臂4以与右操作杆26R的动臂提升方向上的杆操作量对应的速度上升，但上部回转体3可以以不同于与左操作杆26L的右回转方向上的杆操作量对应的速度的速度进行回转。

或者，自主控制部30C也可以根据上部回转体3的回转速度来半自动地控制动臂4的上升速度。例如，可以随着上部回转体3的回转速度的增加而增加动臂4的上升速度。此时，上部回转体3以与左操作杆26L的右回转方向上的杆操作量对应的速度进行回转，但动臂4可以以不同于与右操作杆26R的动臂提升方向上的杆操作量对应的速度的速度上升。

或者，自主控制部30C也可以半自动地控制上部回转体3的回转速度及动臂4的上升速度这两者。此时，上部回转体3可以以不同于与左操作杆26L的右回转方向上的杆操作量对应的速度的速度进行回转。同样地，动臂4也可以以不同于与右操作杆26R的动臂提升方向上的杆操作量对应的速度的速度上升。

自主控制部30C也可以根据自卸车60的状态的变化来修正目标轨道。例如，自主控制部30C也可以根据左篷布63L的开闭状态或右篷布63R的开闭状态等变化来改变目标轨道。

自主控制部30C可以除自卸车60的状态以外还考虑周围的状况来设定目标轨道。例如，自主控制部30C可以将目标轨道设定成在上部回转体3的回转期间不使挖掘附件AT与壁等物体接触。或者，自主控制部30C也可以将目标轨道设定成在挖土机100在护栏的人行道侧工作时进行回转动作的挖掘附件AT不会越过护栏而延伸到车道侧。

接着，参考图10及图11对控制器30自主地控制附件的动作的功能(以下，称为“自主控制功能”。)的一例进行说明。图10及图11是自主控制功能的框图。

首先，如图10所示，控制器30根据操作趋势来生成铲斗目标移动速度，并且决定铲斗目标移动方向。操作趋势例如根据杆操作量来判定。铲斗目标移动速度为铲斗6上的控制基准点的移动速度的目标值，铲斗目标移动方向为铲斗6上的控制基准点的移动方向的目标值。铲斗6上的控制基准点例如为位于铲斗6的背面的规定点。图10中的当前的控制基准位置为控制基准点的当前位置，例如根据动臂角度β_1、斗杆角度β₂及回转角度α₁来计算。控制器30还可以利用铲斗角度β₃来计算当前的控制基准位置。

然后，控制器30根据铲斗目标移动速度、铲斗目标移动方向及当前的控制基准位置的三维坐标(Xe,Ye,Ze)来计算经过单位时间之后的控制基准位置的三维坐标(Xer,Yer,Zer)。经过单位时间之后的控制基准位置的三维坐标(Xer,Yer,Zer)例如为目标轨道上的坐标。单位时间例如为相当于控制周期的整数倍的时间。目标轨道例如可以为与装载工作(实现将沙土等装载到自卸车上的装载的工作)相关的目标轨道。此时，目标轨道例如可以根据自卸车的位置和挖掘结束位置(挖掘动作结束时的控制基准点的位置)来计算。另外，自卸车的位置例如可以根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来计算，挖掘结束位置例如可以根据姿势检测装置的输出来计算。

然后，控制器30根据计算出的三维坐标(Xer,Yer,Zer)来生成与动臂4及斗杆5的转动相关的指示值β_1r及β_2r和与上部回转体3的回转相关的指示值α_1r。指示值β_1r例如表示得以将控制基准位置对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的动臂角度β₁。同样地，指示值β_2r表示得以将控制基准位置对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的斗杆角度β₂，指示值α_1r表示得以将控制基准位置对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的回转角度α₁。

然后，如图11所示，控制器30使动臂缸7、斗杆缸8及回转用液压马达2A动作，以使动臂角度β₁、斗杆角度β₂及回转角度α₁分别成为所生成的指示值β₁r、β₂r、α₁r。另外，回转角度α₁例如根据回转角速度传感器S5的输出来计算。

具体而言，控制器30生成和动臂角度β₁的当前值与指示值β₁r之差Δβ₁对应的动臂缸先导压指示。然后，对动臂控制机构31C输出与动臂缸先导压指示对应的控制电流。动臂控制机构31C构成为能够使对应于与动臂缸先导压指示对应的控制电流的先导压作用于作为动臂控制阀的控制阀175。动臂控制机构31C例如可以为图8C中的比例阀31CL及比例阀31CR。

然后，受到由动臂控制机构31C生成的先导压的控制阀175使主泵14吐出的工作油以与先导压对应的流动方向及流量流入动臂缸7。

此时，控制器30可以根据由动臂阀芯位移传感器S7检测出的控制阀175的阀芯位移量来生成动臂阀芯控制指示。动臂阀芯位移传感器S7为检测构成控制阀175的阀芯的位移量的传感器。然后，控制器30可以对动臂控制机构31C输出与动臂阀芯控制指示对应的控制电流。此时，动臂控制机构31C使对应于与动臂阀芯控制指示对应的控制电流的先导压作用于控制阀175。

动臂缸7通过经由控制阀175供给的工作油来伸缩。动臂角度传感器S1检测通过伸缩的动臂缸7移动的动臂4的动臂角度β₁。

然后，控制器30反馈由动臂角度传感器S1检测出的动臂角度β₁，作为在生成动臂缸先导压指示时使用的动臂角度β₁的当前值。

上述说明涉及到基于指示值β₁r的动臂4的动作，但也可同样地适用于基于指示值β₂r的斗杆5的动作及基于指示值α₁r的上部回转体3的回转动作。另外，斗杆控制机构31A构成为能够使对应于与斗杆缸先导压指示对应的控制电流的先导压作用于作为斗杆控制阀的控制阀176。斗杆控制机构31A例如可以为图8A中的比例阀31AL及比例阀31AR。并且，回转控制机构31B构成为能够使对应于与回转用液压马达先导压指示对应的控制电流的先导压作用于作为回转控制阀的控制阀173。回转控制机构31B例如可以为图8B中的比例阀31BL及比例阀31BR。并且，斗杆阀芯位移传感器S8为检测构成控制阀176的阀芯的位移量的传感器，回转阀芯位移传感器S2A为检测构成控制阀173的阀芯的位移量的传感器。

如图10所示，控制器30可以使用泵吐出量导出部CP1、CP2及CP3从指示值β₁r、β₂r及α₁r导出泵吐出量。在本实施方式中，泵吐出量导出部CP1、CP2及CP3使用预先登记的参考表等从指示值β₁r、β₂r及α₁r导出泵吐出量。将泵吐出量导出部CP1、CP2及CP3导出的泵吐出量相加，并输入至泵流量运算部作为总泵吐出量。泵流量运算部根据所输入的总泵吐出量来控制主泵14的吐出量。在本实施方式中，泵流量运算部通过根据总泵吐出量变更主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量。

如此，控制器30能够同时执行作为动臂控制阀的控制阀175、作为斗杆控制阀的控制阀176及作为回转控制阀的控制阀173各自的开口控制和主泵14的吐出量的控制。因此，控制器30能够分别向动臂缸7、斗杆缸8及回转用液压马达2A供给适当量的工作油。

并且，控制器30将三维坐标(Xer,Yer,Zer)的计算、指示值β_1r、β_2r及α_1r的生成及主泵14的吐出量的决定作为一个控制周期，并通过重复该控制周期来执行自主控制。并且，控制器30能够通过根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2及回转角速度传感器S5各自的输出对控制基准位置进行反馈控制来提高自主控制的精确度。具体而言，控制器30能够通过反馈控制分别流入动臂缸7、斗杆缸8及回转用液压马达2A的工作油的流量来提高自主控制的精确度。另外，控制器30也可以同样地控制流入铲斗缸9的工作油的流量。

接着，参考图12A～图12C对目标轨道的设定进行说明。图12A～图12C中示出正在通过挖土机100向自卸车60进行的装载工作的工作现场的状况的一例。具体而言，图12A是工作现场的俯视图。图12B及图12C是从图12A的箭头AR3所示的方向观察工作现场时的图。在图12B及图12C中，为了清楚起见，省略了挖土机100(铲斗6除外。)的图示。图12B中示出左篷布63L处于完全打开状态时的状况，图12C中示出左篷布63L处于直立状态时的状况。

在图12A中，用实线描绘的挖土机100表示挖掘动作结束时的状态，用虚线描绘的挖土机100表示回转动作中的状态，用单点划线描绘的挖土机100表示开始卸土动作之前的状态。同样地，在图12B及图12C中，用实线描绘的铲斗6A表示挖掘动作结束时的铲斗6的状态，用虚线描绘的铲斗6B表示回转动作中的铲斗6的状态，用单点划线描绘的铲斗6C表示开始卸土动作之前的铲斗6的状态。并且，图12A～图12C中的粗点线分别表示位于铲斗6的背面的规定点遵循的目标轨道TR。

轨道计算部30B在根据物体检测装置70的输出而不使高度Hd的自卸车60的货架61与铲斗6接触的同时，计算将铲斗6移动到货架61上的目标轨道TR。或者，轨道计算部30B也可以根据作为周围监视装置的另一例的摄像装置80的输出来计算目标轨道。或者，轨道计算部30B也可以根据由姿势记录部30A记录的与挖土机100的姿势相关的信息和周围监视装置的输出来计算目标轨道。

轨道计算部30B也可以计算多个目标轨道，以供操作者能够选择多个目标轨道TR中的一个。图12B中示出了由轨道计算部30B计算出的三个目标轨道TR1～TR3。由单点划线表示的两个目标轨道TR2及TR3是与操作者选择的目标轨道TR1一并计算出的。即，目标轨道TR2及TR3为尽管与目标轨道TR1一并提示给了操作者，但未被操作者选择的目标轨道。在图12B所示的例子中，轨道计算部30B计算了优先右回转动作的目标轨道TR1、优先右回转动作与动臂提升动作之间的平衡的目标轨道TR2及优先动臂提升动作的目标轨道TR3。操作者例如可以一边观察通过轨道计算部30B显示于显示装置D1的图像，一边使用触摸面板等输入装置来选择三个目标轨道中的一个，该图像包括自卸车60的图形和表示三个目标轨道的线。

由此，在本实施方式中，若操作者按下开关NS以执行动臂提升回转动作，则控制器30根据所创建的目标轨道TR来进行包括右回转动作的复合动作。具体而言，进行包括动臂提升动作及斗杆收回动作中的至少一个和右回转动作的复合动作，直至挖土机100的姿势成为如虚线所示的姿势，即，直至铲斗6的下端到达点P2。该复合动作可以包括铲斗6的张开/收回动作。这是为了在不使高度Hd的自卸车60的货架61与铲斗6接触的同时，将铲斗6移动到货架61上。

然后，控制器30进行包括斗杆张开动作及右回转动作的复合动作，直至挖土机100的姿势成为如单点划线所示的姿势，即，直至铲斗6的下端到达点P3。该复合动作可以包括动臂降低动作及铲斗6的张开/收回动作中的至少一个。这是为了能够将沙土等卸到自卸车60的货架61的前侧(驾驶座侧)。

在上述例子中，控制器30在操作者按下开关NS时执行动臂提升回转动作，但也可以在操作者按下开关NS的同时使左操作杆26L向自卸车60所在的方向倾倒时执行动臂提升回转动作。

控制器30利用计算出的目标轨道TR来执行通过自主控制进行的动臂提升回转动作。具体而言，以使由铲斗6的下端描绘的轨道沿着目标轨道TR的方式，使回转机构2自动进行右回转，并且使动臂4自动上升。在本实施方式中，目标轨道TR的末端位置设定成铲斗6的下端位于自卸车60的货架61的正上方。这是为了使操作者仅通过在通过自主控制进行的动臂提升回转动作结束的时刻执行铲斗张开操作，将铲斗6内的沙土等卸到货架61。此时，目标轨道TR的末端位置可以根据铲斗6的容积等与铲斗6相关的信息及与自卸车60相关的信息等来计算。并且，动臂提升回转动作为反复进行的动作，因此目标轨道TR的末端位置可以与进行上一次动臂提升回转动作时的轨道的末端位置相同。即，可以为上一次末端位置上的铲斗6的下端的位置。

在通过自主控制进行的动臂提升回转动作结束之后，操作者执行通过手动操作进行的卸土动作。在本实施方式中，操作者仅通过执行铲斗张开操作，便能够将铲斗6内的沙土等卸到货架61上。

在执行卸土动作之后，操作者执行通过手动操作进行的动臂降低回转动作。然后，利用通过手动操作进行的挖掘动作将形成土堆F1的沙土等重新铲入到铲斗6内。然后，操作者在结束挖掘动作之后的时刻重新开始通过自主控制进行的动臂提升回转动作。这也同样地适用于此后的动臂提升回转动作。

并且，在本实施方式中，控制器30构成为，每当进行通过自主控制进行的动臂提升回转动作时，根据与自卸车60相关的信息来变更目标轨道TR的末端位置。因此，每当通过自主控制进行的动臂提升回转动作结束时，挖土机100的操作者仅通过执行铲斗张开操作，便能够将沙土等卸到自卸车60的货架上的适当的位置。

并且，控制器30也可以根据自卸车60的状态的变化来修正目标轨道TR。如图12C所示，控制器30例如也可以在左篷布63L在挖掘动作期间从完全打开状态切换成直立状态的情况下修正目标轨道TR。具体而言，控制器30根据LIDAR的输出来检测作为检测对象物的自卸车60的状态的变化，并将在上一次动臂提升回转动作期间使用的目标轨道TR变更为在状态发生变化之后的动臂提升回转动作期间使用的目标轨道TRA。目标轨道TRA为通过位于比点P2高的位置的点P2A的轨道。这是为了在不使高度HdA的左篷布63L与铲斗6接触的同时，将铲斗6移动到货架61上。

接着，参考图13A～图13C对执行自主控制的挖土机100向自卸车60进行的装载工作进行说明。图13A～图13C是工作现场的俯视图。在图13A～图13C的例子中，挖土机100及自卸车60均位于人行道SW。人行道SW沿着车道DW设置，人行道SW和车道DW通过护栏GR定界。控制器30例如根据作为物体检测装置70(周围监视装置的一例)的LIDAR的输出来计算目标轨道TR。但是，如上所述，控制器30也可以根据在通过手动操作进行的动臂提升回转动作期间记录的与挖土机100的姿势相关的信息来计算目标轨道TR。

图13A中示出挖土机100完成挖掘动作时的状态。此时，挖土机100朝向+Y方向，自卸车60朝向-Y方向。点线表示控制器30根据LIDAR的输出计算出的目标轨道TR。控制器30以防止挖掘附件AT的前端在动臂提升回转动作期间越过护栏GR而延伸到车道DW侧的方式计算出目标轨道TR。另外，实线圆为由挖土机100的当前的回转半径SR1描绘的假想圆。

图13B中示出挖土机100执行动臂提升回转动作时的状态。此时，挖土机100朝向+X方向。虚线圆为由挖土机100的当前的回转半径SR2描绘的假想圆。回转半径SR2小于回转半径SR1。

图13C中示出挖土机100完成卸土动作时的状态。此时，挖土机100与自卸车60相同地朝向-Y方向。单点划线圆为由挖土机100的当前的回转半径SR3描绘的假想圆。回转半径SR3大于回转半径SR1。

如图13A～图13C所示，控制器30可以将目标轨道TR设定成在回转期间改变回转半径。具体而言，可以将目标轨道TR设定成暂时缩小回转半径，以防止挖掘附件AT的前端在回转期间越过护栏GR而延伸到车道DW侧。

并且，控制器30可以构成为动态修正目标轨道TR。例如，在因另一施工机械靠近了挖土机100而在沿着已设定的目标轨道TR进行回转动作时挖掘附件AT有可能会与该施工机械接触的情况下，控制器30可以以缩小回转半径的方式修正目标轨道TR。

并且，控制器30可以在设定或修正目标轨道TR时考虑存在于工作现场的上空的电线等的存在。并且，在无法设定成适当的目标轨道TR的情况下或无法适当地修正已设定的目标轨道TR的情况下，控制器30可以利用声音、光及振动等中的至少一个向操作者通知该情况。

如此，本发明的实施方式所涉及的挖土机100具有：下部行走体1；上部回转体3，可回转地搭载于下部行走体1；周围监视装置，安装在上部回转体3上；及作为控制装置的控制器30，根据周围监视装置的输出来识别对象物的状态。周围监视装置例如可以为物体检测装置70，也可以为摄像装置80。识别对象物的状态不仅可以包括例如识别对象物的最大高度或至对象物为止的最短距离，而且还可以包括识别对象物的三维形状。即，还可以包括立体地识别对象物的状态。根据该结构，挖土机100能够更可靠地防止装载工作中的挖掘附件AT与对象物之间的接触。因此，能够提高工作现场的安全性。

另外，控制器30可以构成为以避免与对象物之间的接触的方式进行控制。例如，可以构成为以避免与自卸车60之间的接触的方式执行挖掘附件AT的自主控制。并且，控制器30也可以构成为对对象物设定进入禁止区域ZA。并且，控制器30也可以构成为对对象物生成目标轨道。并且，控制器30也可以构成为在对象物的状态发生变化时修正目标轨道。

对象物例如可以为自卸车60。此时，控制器30可以构成为立体地识别安装在自卸车60的栏板62上的篷布63的状态。根据该结构，挖土机100能够根据篷布63的开闭状态来控制挖掘附件AT的动作。因此，能够防止挖掘附件AT与篷布63之间的接触。

控制器30也可以构成为立体地识别位于自卸车60的货架61的后端的支柱61P。根据该结构，挖土机100能够防止挖掘附件AT与支柱61P之间的接触。并且，通过识别货架61的高度低于支柱61P的高度的情况，能够防止挖掘附件AT的动作被过度地限制。

自卸车60的状态例如可以包括自卸车60的倾斜度。即，挖土机100可以构成为识别相对于自卸车60的货架61的前后轴或左右轴的倾角。根据该结构，挖土机100能够在识别出自卸车60的详细的倾斜度的基础上控制挖掘附件AT的动作。因此，能够更可靠地防止挖掘附件AT与自卸车60之间的接触。并且，能够更适当地将被挖掘物卸到自卸车60的货架61上。

接着，参考图14A及图14B对在执行自主控制时显示的图像的例子进行说明。如图14A及图14B所示，显示于显示装置D1的图像Gx具有时刻显示部411、转速模式显示部412、行走模式显示部413、附件显示部414、发动机控制状态显示部415、尿素水余量显示部416、燃料余量显示部417、冷却水温度显示部418、发动机运转时间显示部419、摄像机图像显示部420及工作状态显示部430。图14A所示的图像Gx包括显示从上方观察工作现场(参考图12A。)时的状态的工作状态显示部430，在这方面不同于包括显示从侧面观察工作现场(参考图12A。)时的状态的工作状态显示部430的图14B所示的图像Gx。

转速模式显示部412、行走模式显示部413、附件显示部414及发动机控制状态显示部415为显示与挖土机100的设定状态相关的信息的显示部。尿素水余量显示部416、燃料余量显示部417、冷却水温度显示部418及发动机运转时间显示部419为显示与挖土机100的运行状态相关的信息的显示部。显示于各部的图像在显示装置D1中使用从控制器30发送过来的各种数据及从摄像装置80发送过来的图像数据等来生成。

时刻显示部411显示当前的时刻。转速模式显示部412显示通过未图示的发动机转速调整转盘设定的转速模式作为挖土机100的运转信息。行走模式显示部413显示行走模式作为挖土机100的运转信息。行走模式表示使用了可变容量马达的行走用液压马达的设定状态。例如，行走模式具有低速模式及高速模式，在低速模式下显示仿照了“乌龟”的标记，在高速模式下显示仿照了“兔子”的标记。附件显示部414为显示表示当前所安装的附件的种类的图标的区域。发动机控制状态显示部415显示发动机11的控制状态作为挖土机100的运转信息。在图14A及图14B的例子中，作为发动机11的控制状态选择了“自动减速/自动停止模式”。“自动减速/自动停止模式”意味着根据非操作状态的持续时间来自动降低发动机转速，而且使发动机11自动停止的控制状态。此外，发动机11的控制状态有“自动减速模式”、“自动停止模式”及“手动减速模式”等。

尿素水余量显示部416图像显示储存在尿素水箱中的尿素水的余量状态作为挖土机100的运转信息。在图14A及图14B的例子中，尿素水余量显示部416中显示有表示当前的尿素水的余量状态的标尺条。尿素水的余量根据由设置在尿素水箱内的尿素水余量传感器输出的数据来显示。

燃料余量显示部417显示储存在燃料箱中的燃料的余量状态作为运转信息。在图14A及图14B的例子中，燃料余量显示部417中显示有表示当前的燃料的余量状态的标尺条。燃料的余量根据由设置在燃料箱内的燃料余量传感器输出的数据来显示。

冷却水温度显示部418显示发动机冷却水的温度状态作为挖土机100的运转信息。在图14A及图14B的例子中，冷却水温度显示部418中显示有表示发动机冷却水的温度状态的标尺条。发动机冷却水的温度根据由设置在发动机11内的水温传感器输出的数据来显示。

发动机运转时间显示部419显示发动机11的累计运转时间作为挖土机100的运转信息。在图14A及图14B的例子中，发动机运转时间显示部419中与单位“hr(小时)”一并显示有自操作者开始计数起的累计运转时间。发动机运转时间显示部419中也可以显示制造挖土机之后的整个期间的终生运转时间或自操作者开始计数起的区间运转时间。

摄像机图像显示部420显示通过摄像装置80拍摄的图像。在图14A及图14B的例子中，摄像机图像显示部420中显示有通过安装在上部回转体3的上表面后端的后置摄像机80B拍摄的图像。摄像机图像显示部420中也可以显示通过安装在上部回转体3的上表面左侧的左侧摄像机80L或安装在上表面右侧的右侧摄像机80R拍摄的摄像机图像。并且，摄像机图像显示部420中也可以并列显示通过左侧摄像机80L、右侧摄像机80R及后置摄像机80B中的多个摄像机拍摄的图像。并且，摄像机图像显示部420中也可以显示通过左侧摄像机80L、右侧摄像机80R及后置摄像机80B中的至少两个拍摄的多个摄像机图像的合成图像。合成图像例如可以为俯瞰图像。

各摄像机可以设置成摄像机图像包括上部回转体3的一部分。这是因为，通过所显示的图像包括上部回转体3的一部分，操作者能够容易掌握显示于摄像机图像显示部420的物体与挖土机100之间的距离感。在图14A及图14B的例子中，摄像机图像显示部420中显示有上部回转体3的配重3w的图像。

摄像机图像显示部420中显示有表示拍摄到所显示的摄像机图像的摄像装置80的朝向的图形421。图形421由表示挖土机100的形状的挖土机图形421a和表示拍摄到所显示的摄像机图像的摄像装置80的拍摄方向的带状的方向显示图形421b构成。图形421为显示与挖土机100的设定状态相关的信息的显示部。

在图14A及图14B的例子中，在挖土机图形421a的下侧(与表示挖掘附件AT的图形相反的一侧)显示有方向显示图形421b。这表示通过后置摄像机80B拍摄的挖土机100的后侧的图像显示于摄像机图像显示部420。例如，在摄像机图像显示部420中显示有通过右侧摄像机80R拍摄的图像的情况下，在挖土机图形421a的右侧显示方向显示图形421b。并且，例如在摄像机图像显示部420显示有通过左侧摄像机80L拍摄的图像的情况下，在挖土机图形421a的左侧显示方向显示图形421b。

操作者例如通过按下设置在驾驶室10内的未图示的图像切换开关，能够将显示于摄像机图像显示部420的图像切换为通过其他摄像机拍摄的图像等。

在挖土机100未设置摄像装置80的情况下，可以代替摄像机图像显示部420来显示不同的信息。

工作状态显示部430显示挖土机100的工作状态。在图14A的例子中，工作状态显示部430包括挖土机100的图形431、自卸车60的图形432、表示挖土机100的状态的图形433、表示挖掘结束位置的图形434、表示目标轨道的图形435、表示卸土开始位置的图形436及已装载到自卸车60的货架上的沙土的图形437。图形431表示从上方观察挖土机100时的挖土机100的状态。图形432表示从上方观察自卸车60时的自卸车60的状态。图形433为表示挖土机100的状态的文本信息。图形434表示从上方观察结束挖掘动作时的铲斗6时的铲斗6的状态。图形435表示从上方观察的目标轨道。图形436表示从上方观察开始卸土动作时的铲斗6(即，目标轨道的末端位置上的铲斗6)时的铲斗6的状态。图形437表示已装载到自卸车60的货架上的沙土的状态。

在图14B的例子中，工作状态显示部430包括铲斗6的图形431B、自卸车60的图形432B、表示挖土机100的状态的图形433B、表示挖掘结束位置的图形434B、表示目标轨道的图形435B及表示卸土开始位置的图形436B。图形431B表示从+Y侧(参考图12A。)观察铲斗6时的铲斗6的状态。图形432B表示从+Y侧观察自卸车60时的自卸车60的状态。图形433B为表示挖土机100的状态的文本信息。图形434B表示从+Y侧观察结束挖掘动作时的铲斗6时的铲斗6的状态。图形435B表示从+Y侧观察的目标轨道。图形436B表示从+Y侧观察开始卸土动作时的铲斗6(即，目标轨道的末端位置上的铲斗6)时的铲斗6的状态。

控制器30可以构成为根据与挖土机100的姿势相关的信息及与自卸车60相关的信息等来生成图形431～图形436。具体而言，图形431可以以表示挖土机100的实际的姿势的方式生成，图形432可以以表示自卸车60的实际的朝向及尺寸的方式生成。并且，图形434可以根据由姿势记录部30A记录的信息来生成，图形435及图形436可以根据由轨道计算部30B计算出的信息来生成。这也同样地适用于图形431B～图形436B。并且，控制器30也可以根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来检测已装载到自卸车60的货架上的沙土的状态，并根据检测出的状态来改变图形437的位置及大小。

并且，控制器30可以将当前的与自卸车60相关的动臂提升回转动作的次数、通过自主控制进行的动臂提升回转动作的次数、转载到自卸车60上的沙土的重量及装载到自卸车60上的沙土的重量相对于最大装载重量的比率等显示于工作状态显示部430。

根据该结构，挖土机100的操作者通过观察图像Gx，能够掌握是否进行了自主控制。

另外，图像Gx在图14A所示的例子中包括显示从上方观察工作现场时的状态的工作状态显示部430，在图14B所示的例子中包括显示从侧面(+Y侧)观察工作现场时的状态的工作状态显示部430。然而，图像Gx也可以包括显示从斜上方或斜下方观察工作现场时的状态的工作状态显示部430。并且，图像Gx还可以包括同时显示从上方观察工作现场时的状态、从侧面(+Y侧)观察工作现场时的状态及从斜上方或斜下方观察工作现场时的状态的任意组合的工作状态显示部430。但是，图像Gx构成为在包括工作状态显示部430的情况下包括显示通过后置摄像机80B拍摄的图像的摄像机图像显示部420。这是为了在进行动臂提升回转动作时能够使操作者始终监视上部回转体3的后侧。

如上所述，本发明的实施方式所涉及的挖土机100具有：下部行走体1；上部回转体3，可回转地搭载于下部行走体1；作为附件的挖掘附件AT，可转动地搭载于上部回转体3；及作为控制装置的控制器30，设置在上部回转体3上。控制器30构成为自主地执行包括挖掘附件AT的动作和回转动作的复合动作。根据该结构，挖土机100能够按照操作者的意图来自主地执行包括回转动作的复合动作。

包括回转动作的复合操作例如为动臂提升回转动作。与动臂提升回转动作相关的目标轨道例如根据在通过手动操作进行的动臂提升回转动作期间记录的信息来计算。但是，与动臂提升回转动作相关的目标轨道也可以根据在通过手动操作进行的动臂降低回转动作期间记录的信息来计算。并且，包括回转动作的复合操作也可以为动臂降低回转动作。与动臂降低回转动作相关的目标轨道例如根据在通过手动操作进行的动臂降低回转动作期间记录的信息来计算。但是，与动臂降低回转动作相关的目标轨道也可以根据在通过手动操作进行的动臂提升回转动作期间记录的信息来计算。并且，包括回转动作的复合操作也可以为包括回转动作的其他重复动作。

挖土机100可以具备获取与挖掘附件AT的姿势相关的信息的姿势检测装置。姿势检测装置例如包括动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机身倾斜度传感器S4及回转角速度传感器S5中的至少一个。并且，控制器30可以构成为根据由姿势检测装置获取的信息来计算挖掘附件AT上的规定点所描绘的目标轨道，并以使规定点沿着该目标轨道移动的方式自主地执行复合动作。挖掘附件AT上的规定点例如为铲斗6的背面上的规定点。

控制器30可以构成为反复执行复合动作，并且构成为每当执行复合动作时变更目标轨道。例如，如参考图12A～图12C进行了说明那样，控制器30可以在每次执行通过自主控制进行的动臂提升回转动作时变更目标轨道的末端位置。

挖土机100可以具有作为设置在驾驶室10内的第2开关的记录开关NS1。并且，控制器30可以构成为在操作了记录开关NS1时获取与挖掘附件AT的姿势相关的信息。

控制器30可以构成为，在操作作为第1开关的自动开关NS2的期间或在操作了自动开关NS2的状态下进行回转操作的期间，自主地执行复合动作。并且，即使在不具备自动开关NS2的情况下，控制器30也可以构成为，以在记录与挖土机100的姿势相关的信息等之后进行了回转操作为条件，自主地执行包括回转动作的复合动作。

以上，对本发明的优选实施方式进行了详细说明。然而，本发明并不限于上述实施方式。上述实施方式能够在不脱离本发明的范围内适用各种变形或替换等。并且，分开说明的特征只要在技术上不产生矛盾，则能够进行组合。

例如，挖土机100可以执行如下所示的自主控制功能来自主地执行复合操作。图15是表示自主控制功能的另一结构例的框图。在图15的例子中，控制器30具有与自主控制的执行相关的功能要件Fa～Ff及F1～F6。功能要件可以由软件构成，也可以由硬件构成，也可以由软件和硬件的组合构成。

功能要件Fa构成为计算卸土开始位置。在本实施方式中，功能要件Fa根据物体检测装置70输出的物体数据而在实际开始卸土动作之前计算开始卸土动作时的铲斗6的位置作为卸土开始位置。另外，卸土开始位置基本上作为位于自卸车60的货架上的空间内的位置来计算。并且，卸土开始位置优选以成为从篷布63离开规定距离的位置的方式计算。

具体而言，功能要件Fa根据物体检测装置70输出的物体数据来检测已装载到自卸车60的货架上的沙土的状态。功能要件Fa也可以根据摄像装置80拍摄到的图像来检测已装载到自卸车60的货架上的沙土的状态。沙土的状态例如为在自卸车60的货架的哪个部分装载有何等程度的沙土等。然后，功能要件Fa根据检测出的沙土的状态来计算卸土开始位置。但是，功能要件Fa也可以根据在过去进行了卸土动作时由姿势记录部30A记录的挖土机100的姿势(姿势检测装置的检测值)来计算卸土开始位置。

功能要件Fa可以构成为在动臂提升回转动作期间根据已装载到自卸车60的货架上的沙土的状态或自卸车60的状态等来校正计算出的卸土开始位置。例如，在根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出检测到沙土从自卸车60的货架的边缘溢出的情况下，功能要件Fa可以将卸土开始位置向远离货架的边缘的方向移动规定距离。这是为了在此后的卸土动作期间防止沙土从自卸车60的货架的边缘溢出。或者，在根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出检测到自卸车60因误操作等而稍微(小于可允许的规定距离的距离)移动的情况下，功能要件Fa可以根据自卸车60的移动方向及移动量来校正卸土开始位置。这是为了抵消由自卸车60的移动产生的卸土开始位置的偏移。根据该结构，挖土机100能够将沙土卸到与自卸车60未移动的情况相同的货架上的位置。此时，后述的功能要件F1构成为根据校正后的卸土开始位置来重新计算目标轨道。

功能要件Fb构成为计算自卸车60的状态及构成自卸车60的各部的位置。在本实施方式中，功能要件Fb根据物体检测装置70输出的物体数据来计算构成自卸车60的货架的各部的位置。并且，功能要件Fb根据物体检测装置70输出的物体数据来计算安装在自卸车60的货架上的篷布63的开闭程度及自卸车60的倾角等作为自卸车60的状态。

功能要件Fc构成为计算挖掘结束位置。在本实施方式中，功能要件Fc根据结束最近一次挖掘动作时的铲斗6的铲尖位置来计算结束挖掘动作时的铲斗6的位置作为挖掘结束位置。具体而言，功能要件Fc根据由后述的功能要件F2计算出的当前的铲斗6的铲尖位置来计算挖掘结束位置。另外，功能要件Fc也可以构成为根据姿势检测装置、物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来计算挖掘结束位置。

功能要件Fd构成为判定规定动作的开始。在本实施方式中，功能要件Fd根据操作压力传感器29输出的操作数据和由后述的功能要件F2计算出的当前的铲斗6的铲尖位置来判定是否能够开始动臂提升回转动作。具体而言，功能要件Fd根据当前的铲尖位置来判定动臂4是否上升及铲斗6是否位于比地面(例如，包括挖土机100的接地面的假想水平面)高出规定的铅锤距离的上方等。然后，在判定为动臂4已上升且铲斗6位于比地面高出规定的铅锤距离的上方的情况下，功能要件Fd判定能够开始动臂提升回转动作。然后，在判定为能够开始动臂提升回转动作的情况下，功能要件Fd使操作压力传感器29输出的操作数据输入至后述的功能要件F3。

功能要件Fe构成为计算被装载物的重量。在本实施方式中，功能要件Fe根据缸压传感器27的输出和由后述的功能要件F2计算出的挖掘附件AT的当前的姿势来计算铲入到铲斗6内的沙土等的重量作为被装载物的重量。缸压传感器27例如包括检测动臂缸7的缸底油室中的工作油的压力的传感器。然后，功能要件Fe对后述的功能要件F5输出计算出的被装载物的重量。

功能要件Ff构成为判定各种异常的有无。在本实施方式中，功能要件Ff构成为根据物体检测装置70的输出来判定物体检测装置70的异常的有无。并且，功能要件Ff构成为根据功能要件Fb的输出来判定自卸车60的异常的有无。具体而言，例如在自卸车60因误操作等而移动了超出可允许的规定距离的情况下，功能要件Ff判定自卸车60的状态为异常。然后，在判定为物体检测装置70的状态为异常的情况下或在判定为自卸车60的状态为异常的情况下，功能要件Ff对后述的功能要件F4输出指示，放慢或停止挖土机100的动作。

功能要件F1构成为生成目标轨道。在本实施方式中，功能要件F1根据物体检测装置70输出的物体数据和由功能要件Fc计算出的挖掘结束位置来生成铲斗6的铲尖应遵循的轨道作为目标轨道。物体数据例如为自卸车60的位置及形状等与存在于挖土机100的周围的物体相关的信息。具体而言，功能要件F1根据由功能要件Fa计算出的卸土开始位置、由功能要件Fb计算出的自卸车位置及由功能要件Fc计算出的挖掘结束位置来计算目标轨道。功能要件F1构成为典型地在每次开始动臂提升挖掘动作时计算目标轨道。即，目标轨道典型地在每次开始动臂提升挖掘动作时更新。挖掘结束位置及卸土开始位置也同样地在每次开始动臂提升挖掘动作时更新。

功能要件F2构成为计算当前的铲尖位置。在本实施方式中，功能要件F2根据由动臂角度传感器S1检测出的动臂角度β₁、由斗杆角度传感器S2检测出的斗杆角度β₂、由铲斗角度传感器S3检测出的铲斗角度β₃及由回转角速度传感器S5检测出的回转角度α₁来计算铲斗6的铲尖的坐标点作为当前的铲尖位置。在计算当前的铲尖位置时，功能要件F2也可以利用机身倾斜度传感器S4的输出。

功能要件F3构成为计算下一个铲尖位置。在本实施方式中，功能要件F3根据操作压力传感器29输出的操作数据、由功能要件F1生成的目标轨道及由功能要件F2计算出的当前的铲尖位置来计算规定时间后的铲尖位置作为目标铲尖位置。

功能要件F3可以判定当前的铲尖位置与目标轨道之间的背离是否在允许范围内。在本实施方式中，功能要件F3判定当前的铲尖位置与目标轨道之间的距离是否为规定值以下。然后，在该距离为规定值以下的情况下，功能要件F3判定背离在允许范围内，并计算目标铲尖位置。另一方面，在该距离超出规定值的情况下，功能要件F3判定背离不在允许范围内，并与杆操作量无关地放慢或停止促动器的动作。

功能要件F4构成为生成与铲尖的速度相关的指示值。在本实施方式中，功能要件F4根据由功能要件F2计算出的当前的铲尖位置和由功能要件F3计算出的下一个铲尖位置来计算在规定时间内将当前的铲尖位置移动至下一个铲尖位置所需的铲尖的速度作为与铲尖的速度相关的指示值。

功能要件F5构成为限制与铲尖的速度相关的指示值。在本实施方式中，功能要件F5根据由功能要件F2计算出的当前的铲尖位置和物体检测装置70的输出而在判定为铲尖与自卸车60之间的距离小于规定值的情况下用规定的上限值限制与铲尖的速度相关的指示值。如此，控制器30在铲尖靠近自卸车60时降低铲尖的速度。功能要件F5可以构成为根据由功能要件Fe计算出的被装载物的重量来变更上限值。功能要件F5也可以构成为根据挖掘附件AT的回转半径来变更上限值。挖掘附件AT的回转半径可以由功能要件F2计算，也可以根据功能要件F2的输出由功能要件F5计算。

功能要件F6构成为计算用于使促动器动作的指示值。在本实施方式中，为了将当前的铲尖位置移动至目标铲尖位置，功能要件F6根据由功能要件F3计算出的目标铲尖位置来计算与动臂角度β₁相关的指示值β_1r、与斗杆角度β₂相关的指示值β_2r、与铲斗角度β₃相关的指示值β_3r及与回转角度α₁相关的指示值α_1r。即使在未操作动臂4的情况下，功能要件F6也会根据需要计算指示值β_1r。这是为了使动臂4自动地动作。这也同样地适用于斗杆5、铲斗6及回转机构2。

接着，参考图16对功能要件F6进行详细说明。图16是表示计算各种指示值的功能要件F6的结构例的框图。

如图16所示，控制器30还具有与指示值的生成相关的功能要件F11～F13、F21～F23、F31～F33及F50。功能要件可以由软件构成，也可以由硬件构成，也可以由软件和硬件的组合构成。

功能要件F11～F13为与指示值β_1r相关的功能要件，功能要件F21～F23为与指示值β_2r相关的功能要件，功能要件F31～F33为与指示值β_3r相关的功能要件，功能要件F41～F43为与指示值α_1r相关的功能要件。

功能要件F11、F21、F31及F41构成为生成对比例阀31输出的电流指示。在本实施方式中，功能要件F11对动臂控制机构31C输出动臂电流指示，功能要件F21对斗杆控制机构31A输出斗杆电流指示，功能要件F31对铲斗控制机构31D输出铲斗电流指示，功能要件F41对回转控制机构31B输出回转电流指示。

另外，铲斗控制机构31D构成为能够使对应于与铲斗缸先导压指示对应的控制电流的先导压作用于作为铲斗控制阀的控制阀174。铲斗控制机构31D例如可以为图8D中的比例阀31DL及比例阀31DR。

功能要件F12、F22、F32及F42构成为计算构成滑阀的阀芯的位移量。在本实施方式中，功能要件F12根据动臂阀芯位移传感器S7的输出来计算构成与动臂缸7相关的控制阀175的动臂阀芯的位移量。功能要件F22根据斗杆阀芯位移传感器S8的输出来计算构成与斗杆缸8相关的控制阀176的斗杆阀芯的位移量。功能要件F32根据铲斗阀芯位移传感器S9的输出来计算构成与铲斗缸9相关的控制阀174的铲斗阀芯的位移量。功能要件F42根据回转阀芯位移传感器S2A的输出来计算构成与回转用液压马达2A相关的控制阀173的回转阀芯的位移量。另外，铲斗阀芯位移传感器S9为检测构成控制阀174的阀芯的位移量的传感器。

功能要件F13、F23、F33及F43构成为计算工件的转动角度。在本实施方式中，功能要件F13根据动臂角度传感器S1的输出来计算动臂角度β₁。功能要件F23根据斗杆角度传感器S2的输出来计算斗杆角度β₂。功能要件F33根据铲斗角度传感器S3的输出来计算铲斗角度β₃。功能要件F43根据回转角速度传感器S5的输出来计算回转角度α₁。

具体而言，功能要件F11基本上以由功能要件F6生成的指示值β_1r与由功能要件F13计算出的动臂角度β₁之差成为零的方式生成针对动臂控制机构31C的动臂电流指示。此时，功能要件F11以使从动臂电流指示导出的目标动臂阀芯位移量与由功能要件F12计算出的动臂阀芯位移量之差成为零的方式调节动臂电流指示。然后，功能要件F11对动臂控制机构31C输出该调节后的动臂电流指示。

动臂控制机构31C根据动臂电流指示来改变开口面积，并使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀175的先导端口。控制阀175根据先导压来移动动臂阀芯，使工作油流入动臂缸7。动臂阀芯位移传感器S7检测动臂阀芯的位移，并向控制器30的功能要件F12反馈其检测结果。动臂缸7随着工作油的流入而伸缩，使动臂4垂直移动。动臂角度传感器S1检测垂直移动的动臂4的转动角度，并向控制器30的功能要件F13反馈其检测结果。功能要件F13向功能要件F4反馈计算出的动臂角度β₁。

功能要件F21基本上以使由功能要件F6生成的斗杆指示值β_2r与由功能要件F23计算出的斗杆角度β₂之差成为零的方式生成针对斗杆控制机构31A的斗杆电流指示。此时，功能要件F21以使从斗杆电流指示导出的目标斗杆阀芯位移量与由功能要件F22计算出的斗杆阀芯位移量之差成为零的方式调节斗杆电流指示。然后，功能要件F21对斗杆控制机构31A输出该调节后的斗杆电流指示。

斗杆控制机构31A根据斗杆电流指示来改变开口面积，并使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀176的先导端口。控制阀176根据先导压来移动斗杆阀芯，使工作油流入斗杆缸8。斗杆阀芯位移传感器S8检测斗杆阀芯的位移，并向控制器30的功能要件F22反馈其检测结果。斗杆缸8随着工作油的流入而伸缩，张开/收回斗杆5。斗杆角度传感器S2检测张开/收回的斗杆5的转动角度，并向控制器30的功能要件F23反馈其检测结果。功能要件F23向功能要件F4反馈计算出的斗杆角度β₂。

功能要件F31基本上以使由功能要件F6生成的指示值β_3r与由功能要件F33计算出的铲斗角度β₃之差成为零的方式生成针对铲斗控制机构31D的铲斗电流指示。此时，功能要件F31以使从铲斗电流指示导出的目标铲斗阀芯位移量与由功能要件F32计算出的铲斗阀芯位移量之差成为零的方式调节铲斗电流指示。然后，功能要件F31对铲斗控制机构31D输出该调节后的铲斗电流指示。

铲斗控制机构31D根据铲斗电流指示来改变开口面积，并使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。控制阀174根据先导压来移动铲斗阀芯，使工作油流入铲斗缸9。铲斗阀芯位移传感器S9检测铲斗阀芯的位移，并向控制器30的功能要件F32反馈其检测结果。铲斗缸9随着工作油的流入而伸缩，张开/收回铲斗6。铲斗角度传感器S3检测张开/收回的铲斗6的转动角度，并向控制器30的功能要件F33反馈其检测结果。功能要件F33向功能要件F4反馈计算出的铲斗角度β₃。

功能要件F41基本上以使由功能要件F6生成的指示值α_1r与由功能要件F43计算出的回转角度α₁之差成为零的方式生成针对回转控制机构31B的回转电流指示。此时，功能要件F41以使从回转电流指示导出的目标回转阀芯位移量与由功能要件F42计算出的回转阀芯位移量之差成为零的方式调节回转电流指示。然后，功能要件F41对回转控制机构31B输出该调节后的回转电流指示。另外，由功能要件F6生成的指示值α_1r与由功能要件F43计算出的回转角度α₁之差有时会在输入到功能要件F41之前被限制部F50限制。

限制部F50构成为根据由功能要件F13计算出的动臂角度β₁来判定动臂4是否上升至规定高度(角度)。并且，限制部F50构成为，在判定为动臂4未上升至规定高度(角度)的情况下，将作为对功能要件F41输出的差的指示值α_1r与回转角度α₁之差限制在规定值以下。这是为了防止上部回转体3在动臂4未充分上升的阶段突然进行回转。

回转控制机构31B根据回转电流指示来改变开口面积，并使与该开口面积的大小对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。控制阀173根据先导压移动来回转阀芯，使工作油流入回转用液压马达2A。回转阀芯位移传感器S2A检测回转阀芯的位移，并向控制器30的功能要件F42反馈其检测结果。回转用液压马达2A随着工作油的流入而旋转，使上部回转体3回转。回转角速度传感器S5检测上部回转体3的回转角度，并向控制器30的功能要件F43反馈其检测结果。功能要件F43向功能要件F4反馈计算出的回转角度α₁。

如上所述，控制器30针对每一工件构成三级反馈环路。即，控制器30构成与阀芯位移量相关的反馈环路、与工件的转动角度相关的反馈环路及与铲尖位置相关的反馈环路。因此，控制器30能够在进行自主控制时精确地控制铲斗6的铲尖的移动。

接着，参考图17对自主控制功能的又一结构例进行说明。图17是表示自主控制功能的又一结构例的框图。图17所示的结构包括用于使自动驾驶型无人挖土机动作的功能要件，在这方面不同于分别在图10及图15中示出的包括用于使手动驾驶型有人挖土机动作的功能要件的结构。具体而言，图17所示的结构根据通信装置25的输出而不是操作压力传感器29的输出来计算下一个铲尖位置且具有功能要件Fd1～Fd4，在这两个方面不同于图15所示的结构。因此，以下，省略与图15所示的结构相同的部分的说明，并详细说明不同的部分。

通信装置25构成为控制挖土机100与位于挖土机100的外部的外部设备之间的通信。在本实施方式中，通信装置25构成为根据从外部设备接收的信号向功能要件Fd1输出开始指示。通信装置25也可以构成为根据从外部设备接收的信号向功能要件Fd1输出操作数据。但是，通信装置25也可以为搭载于挖土机100的输入装置。

功能要件Fd1构成为判定工作的开始。在本实施方式中，功能要件Fd1构成为，在从通信装置25接收到开始指示的情况下，判定为指示了工作的开始，并对功能要件Fd2输出开始指示。功能要件Fd1也可以构成为，在从通信装置25接收到开始指示的情况下，根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出而判定为挖土机100的周围不存在物体时，对功能要件Fd2输出开始指示。在对功能要件Fd2输出开始指示时，功能要件Fd1可以向配置在连接先导泵15和控制阀17的先导管路上的电磁开闭阀输出指示，以开通该先导管路。

功能要件Fd2构成为判定动作的内容。在本实施方式中，功能要件Fd2构成为，在从功能要件Fd1接收到开始指示的情况下，根据由功能要件F2计算出的当前的铲尖位置来判定当前是否正在进行挖掘动作、动臂提升回转动作及卸土动作等中的任一动作或是否未进行任何动作。并且，功能要件Fd2构成为，在判定为根据由功能要件F2计算出的当前的铲尖位置来结束了挖掘动作的情况下，对功能要件Fd3输出开始指示。

功能要件Fd3构成为设定挖土机100的动作条件。在本实施方式中，功能要件Fd3构成为，在从功能要件Fd2接收到开始指示的情况下，设定进行通过自主控制进行的动臂提升回转动作时的回转速度等动作条件。并且，功能要件Fd3构成为，在设定动作条件之后，对功能要件Fd4输出开始指示。

功能要件Fd4构成为判定规定动作的开始。在本实施方式中，在从功能要件Fd3接收到开始指示的情况下，功能要件Fd4根据由功能要件F2计算出的当前的铲斗6的铲尖位置来判定是否能够开始动臂提升回转动作。具体而言，功能要件Fd4根据当前的铲尖位置来判定动臂4是否上升及铲斗6是否位于比地面(例如，包括挖土机100的接地面的假想水平面)高出规定的铅锤距离的上方等。然后，在判定为动臂4已上升且铲斗6位于比地面高出规定的铅锤距离的上方的情况下，功能要件Fd4判定能够开始动臂提升回转动作。然后，在判定为能够开始动臂提升回转动作的情况下，功能要件Fd4使在自动驾驶型无人挖土机中自动生成的操作数据输入至功能要件F3。

根据该结构，与手动驾驶型有人挖土机中的情况相同地，控制器30在自动驾驶型无人挖土机中也能够执行通过自主控制进行的动臂提升回转动作。

并且，在上述实施方式中，公开了一种具备液压式先导回路的液压式操作杆。具体而言，在与发挥斗杆操作杆的功能的左操作杆26L相关的液压式先导回路中，从先导泵15向左操作杆26L的遥控阀供给的工作油以对应于根据左操作杆26L的倾倒而开闭的遥控阀的开度的流量传递至作为斗杆控制阀的控制阀176的先导端口。

但是，也可以采用具备电动式先导回路的电动式操作杆，而不是具备这种液压式先导回路的液压式操作杆。此时，电动式操作杆的杆操作量作为电信号而输入于控制器30。并且，先导泵15与各控制阀的先导端口之间配置有电磁阀。电磁阀构成为根据来自控制器30的电信号来动作。根据该结构，若进行使用了电动式操作杆的手动操作，则控制器30根据与杆操作量对应的电信号控制电磁阀而增减先导压，由此能够使各控制阀在控制阀17内移动。另外，各控制阀可以由电磁滑阀构成。此时，电磁滑阀根据来自与电动式操作杆的杆操作量对应的控制器30的电信号来动作。

在采用了具备电动式操作杆的电动式操作系统的情况下，与采用具备液压式操作杆的液压式操作系统的情况相比，控制器30能够容易执行自主控制功能。图18中示出电动式操作系统的结构例。具体而言，图18的电动操作系统为动臂操作系统的一例，主要由先导压工作型控制阀17、作为电动操作杆的动臂操作杆26A、控制器30、动臂提升操作用电磁阀65及动臂降低操作用电磁阀66构成。图18的电动操作系统也可同样地应用于斗杆操作系统及铲斗操作系统等。

先导压工作型控制阀17包括与动臂缸7相关的控制阀175(参考图2。)、与斗杆缸8相关的控制阀176(参考图2。)及与铲斗缸9相关的控制阀174(参考图2。)等。电磁阀65构成为能够调节连接先导泵15和控制阀175的提升侧先导端口的管路的流路面积。电磁阀66构成为能够调节连接先导泵15和控制阀175的降低侧先导端口的管路的流路面积。

在进行手动操作的情况下，控制器30根据动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)来生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)。动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号为随着动臂操作杆26A的操作量及操作方向而变化的电信号。

具体而言，在向动臂提升方向操作了动臂操作杆26A的情况下，控制器30对电磁阀65输出与杆操作量对应的动臂提升操作信号(电信号)。电磁阀65根据动臂提升操作信号(电信号)来调节流路面积，控制作用于控制阀175的提升侧先导端口的作为动臂提升操作信号(压力信号)的先导压。同样地，在向动臂降低方向操作动臂操作杆26A的情况下，控制器30对电磁阀66输出与杆操作量对应的动臂降低操作信号(电信号)。电磁阀66根据动臂降低操作信号(电信号)来调节流路面积，控制作用于控制阀175的降低侧先导端口的作为动臂降低操作信号(压力信号)的先导压。

在执行自主控制的情况下，控制器30例如根据校正操作信号(电信号)来生成动臂提升操作信号(电信号)或动臂降低操作信号(电信号)，代替动臂操作杆26A的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)。校正操作信号可以为控制器30生成的电信号，也可以为控制器30以外的外部控制装置等生成的电信号。

挖土机100所获取的信息可以通过如图19所示的挖土机的管理系统SYS而与管理者及其他挖土机的操作者等共享。图19是表示挖土机的管理系统SYS的结构例的概略图。管理系统SYS为管理一台或多台挖土机100的系统。在本实施方式中，管理系统SYS主要由挖土机100、支援装置200及管理装置300构成。构成管理系统SYS的挖土机100、支援装置200及管理装置300分别可以为一台，也可以为多台。在图19的例子中，管理系统SYS包括一台挖土机100、一台支援装置200及一台管理装置300。

典型地，支援装置200为移动终端装置，例如为在施工现场的工作人员等所携带的笔记本电脑、平板电脑或智能手机等。支援装置200也可以为挖土机100的操作者所携带的计算机。支援装置200也可以为固定终端装置。

典型地，管理装置300为固定终端装置，例如为设置在施工现场外的管理中心等的服务器计算机。管理装置300也可以为便携式计算机(例如，笔记本电脑、平板电脑或智能手机等移动终端装置)。

支援装置200及管理装置300中的至少一个也可以具备监视器和远程操作用操作装置。此时，操作者可以使用远程操作用操作装置来操作挖土机100。远程操作用操作装置例如通过无线通信网络等通信网络与控制器30连接。以下，对挖土机100与管理装置300之间的信息交换进行说明，但以下说明也同样地适用于挖土机100与支援装置200之间的信息交换。

在如上挖土机100的管理系统SYS中，挖土机100的控制器30可以向管理装置300发送与开始或停止自主控制时的时刻及场所、在自主控制期间利用的目标轨道以及在自主控制期间规定部位实际上遵循的轨迹等中的至少一个相关的信息。此时，控制器30可以向管理装置300发送物体检测装置70的输出及摄像装置80拍摄到的图像等中的至少一个。图像可以为在包括执行了自主控制的期间的规定期间内拍摄的多个图像。而且，控制器30也可以向管理装置300发送与包括执行了自主控制的期间的规定期间内的与挖土机100的工作内容相关的数据、与挖土机100的姿势相关的数据及与挖掘附件的姿势相关的数据等中的至少一个相关的信息。这是为了使利用管理装置300的管理者能够获得与工作现场相关的信息。与挖土机100的工作内容相关的数据例如为作为进行了卸土动作的次数的装载次数、与装载于自卸车60的货架上的沙土等被装载物相关的信息、与装载工作相关的自卸车60的种类、与进行装载工作时的挖土机100的位置相关的信息、与工作环境相关的信息及与进行装载工作时的挖土机100的动作相关的信息等中的至少一个。与被装载物相关的信息例如为在一次卸土动作中所装载的被装载物的重量及种类等、装载到各自卸车60上的被装载物的重量及种类等及在一天的装载工作中所装载的被装载物的重量及种类等中的至少一个。与工作环境相关的信息例如为与存在于挖土机100的周围的地面的倾斜度相关的信息或与工作现场的周边的天气相关的信息等。与挖土机100的动作相关的信息例如为先导压促动器及液压促动器中的工作油的压力等中的至少一个。

如此，本发明的实施方式所涉及的挖土机100的管理系统SYS能够与管理者及其他挖土机的操作者等共享在包括执行挖土机100的自主控制的期间的规定期间内获取的与挖土机100相关的信息。

本申请主张基于2018年3月26日于日本申请的日本专利申请2018-058914号的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

符号的说明

1-下部行走体，1C-履带，1CL-左履带，1CR-右履带，2-回转机构，2A-回转用液压马达，2M-行走用液压马达，2ML-左行走用液压马达，2MR-右行走用液压马达，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，7a-动臂缸压传感器，8-斗杆缸，9-铲斗缸，10-驾驶室，11-发动机，13-调节器，14-主泵，15-先导泵，17-控制阀，18-节流器，19-控制压力传感器，25-通信装置，26-操作装置，26A-动臂操作杆，26B-回转操作杆，26D-行走杆，26DL-左行走杆，26DR-右行走杆，26L-左操作杆，26R-右操作杆，27-缸压传感器，28-吐出压力传感器，29、29A、29B、29DL、29DR、29LA、29LB、29RA、29RB-操作压力传感器，30-控制器，30A-姿势记录部，30B-轨道计算部，30C-自主控制部，31、31AL～31DL、31AR～31DR-比例阀，32、32AL～32DL、32AR～32DR-往复阀，40-中间旁通管路，42-并联管路，50L、50R-减压阀，60-自卸车，61-货架，61P-支柱，62-栏板，62B-后侧栏板，62L-左侧栏板，62R-右侧栏板，63-篷布，65、66-电磁阀，70-物体检测装置，70F-前置传感器，70B-后置传感器，70L-左侧传感器，70R-右侧传感器，80-摄像装置，80B-后置摄像机，80L-左侧摄像机，80R-右侧摄像机，100-挖土机，150～158、171～176-控制阀，AT-挖掘附件，D1-显示装置，D2-声音输出装置，NS-开关，S1-动臂角度传感器，S2-斗杆角度传感器，S3-铲斗角度传感器，S4-机身倾斜度传感器，S5-回转角速度传感器。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种挖土机，其具有：

下部行走体；

上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；

周围监视装置，安装在所述上部回转体上；及

控制装置，根据所述周围监视装置的输出来识别对象物的状态。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置以避免与所述对象物接触的方式进行控制。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述对象物设定进入禁止区域。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述对象物生成目标轨道。

5.根据权利要求4所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述对象物的状态发生变化时修正目标轨道。

6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述对象物为自卸车，

所述控制装置立体地识别安装在所述自卸车的栏板上的篷布的状态。

7.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

所述控制装置立体地识别位于所述自卸车的货架的后端的支柱。

8.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

所述自卸车的状态包括所述自卸车的倾斜度。

9.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置识别自卸车的前面板。

10.(追加)根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据所述对象物的状态来修正所述进入禁止区域。

11.(追加)根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述控制装置将所述进入禁止区域设定成大于自卸车的货架。

12.(追加)根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述控制装置从前面板向后方离开规定距离地设定所述进入禁止区域的边界面。

13.(追加)根据权利要求3所述的挖土机，其中，

所述控制装置将所述进入禁止区域的边界面设定在比自卸车的货架的内底面高规定距离的位置。

14.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置使用三维模型来识别自卸车的货架的立体外形，并根据其识别结果来导出进入禁止区域。

15.(追加)一种挖土机的显示装置，其中，

同时显示挖土机的工作状态和自卸车的状态。

16.(追加)根据权利要求15所述的挖土机的显示装置，其中，

显示装载到所述自卸车的货架上的沙土的状态。

17.(追加)根据权利要求15所述的挖土机的显示装置，其中，

显示目标轨道。

18.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

在工作部位与自卸车之间的距离小于规定值的情况下，所述控制装置用规定的上限值限制工作部位的速度。

Claims (8)

1.一种挖土机，其具有：

下部行走体；

上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；

周围监视装置，安装在所述上部回转体上；及

控制装置，根据所述周围监视装置的输出来识别对象物的状态。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置以避免与所述对象物接触的方式进行控制。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述对象物设定进入禁止区域。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置对所述对象物生成目标轨道。

5.根据权利要求4所述的挖土机，其中，

所述控制装置在所述对象物的状态发生变化时修正目标轨道。

6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述对象物为自卸车，

所述控制装置立体地识别安装在所述自卸车的栏板上的篷布的状态。

7.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

所述控制装置立体地识别位于所述自卸车的货架的后端的支柱。

8.根据权利要求6所述的挖土机，其中，

所述自卸车的状态包括所述自卸车的倾斜度。

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