CN113167051A - 挖土机、挖土机的控制装置 - Google Patents

挖土机、挖土机的控制装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种能够减少使挖土机的上部回转体正对目标施工面时操作人员所感到的繁琐的技术。本发明的一实施方式所涉及的挖土机(100)具备控制器(30)，该控制器(30)可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与上部回转体(3)的朝向相关的信息，以使上部回转体(3)正对目标施工面的方式使回转液压马达(2A)进行动作，控制器(30)以维持上部回转体(3)正对目标施工面的状态的方式进行正对控制。并且，在另一实施方式所涉及的挖土机中，当向附属装置接近目标施工面的方向旋转操作上部回转体(3)时，控制器(30)开始正对控制。

Description

挖土机、挖土机的控制装置
技术领域
本发明涉及一种挖土机等。
背景技术
例如，已知有能够使操作人员等识别挖土机的上部回转体是否正对斜坡等目标施工面的技术(参考专利文献1)。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本国际公开第2017/026469号
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，当回转体未正对目标施工面时，操作人员为了使挖土机正对目标施工面而需要进行回转操作等。因此，操作人员在每次进行用于使挖土机正对目标施工面的操作工序时有可能会感到繁琐。
因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够减少使挖土机的上部回转体正对目标施工面时操作人员所感到的繁琐的技术。
用于解决技术课题的手段
为了实现上述目的，在本发明的一实施方式中，提供一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，可回转地搭载于所述下部行走体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，能够执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
所述控制装置以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
并且，在本发明的另一实施方式中，提供一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，能回转地搭载于所述下部行走体；
附属装置，安装于所述上部回转体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，所述控制装置开始所述正对控制。
并且，在本发明的又一实施方式中，提供一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、能够回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式，进行所述正对控制。
并且，在本发明的又一实施方式中，公开有一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、可回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体、安装于所述上部回转体的附属装置及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，
构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，开始所述正对控制。
发明效果
根据上述实施方式，能够提供一种能够减少使挖土机的上部回转体正对目标施工面时操作人员所感到的繁琐的技术。
附图说明
图1是挖土机的侧视图。
图2是概略地表示挖土机的结构的一例的图。
图3是概略地表示挖土机的结构的另一例的图。
图4A是表示挖土机与目标施工面之间的相对位置关系的具体例的图。
图4B是表示挖土机与目标施工面之间的相对位置关系的具体例的图。
图5是概略地表示挖土机的液压系统的结构的一例的图。
图6A是表示挖土机的液压系统中的与动臂相关的操作系统的结构部分的一例的图。
图6B是表示挖土机的液压系统中的与铲斗相关的操作系统的结构部分的一例的图。
图6C是表示挖土机的液压系统中的与上部回转体相关的操作系统的结构部分的一例的图。
图7是概略地表示由挖土机的控制器进行的正对处理的一例的流程图。
图8A是表示执行正对处理时的挖土机的动作工序的一例的俯视图。
图8B是表示执行正对处理时的挖土机的动作工序的一例的俯视图。
图9是表示执行正对处理时的挖土机的动作工序的另一例的俯视图。
图10是概略地表示由挖土机的控制器进行的正对处理的另一例的流程图。
图11是概略地表示由挖土机的控制器进行的正对处理的又一例的流程图。
图12A是表示挖土机的与自主运行功能相关的结构的一例的图。
图12B是表示挖土机的与自主运行功能相关的结构的一例的图。
图12C是表示挖土机的与自主运行功能相关的结构的一例的图。
图13是表示挖土机管理系统的一例的概略图。
具体实施方式
以下，参考附图对实施方式进行说明。
[挖土机的概要]
首先，参考图1对本实施方式所涉及的挖土机100的概要进行说明。
图1是作为本实施方式所涉及的挖掘机的挖土机100的侧视图。
另外，在图1中，挖土机100位于面对施工对象的向上倾斜面ES的水平面，并且一并记载了后述的目标施工面的一例即向上斜坡BS(即，对向上倾斜面ES进行施工之后的斜坡形状)。
本实施方式所涉及的挖土机100具备下部行走体1；经由回转机构2回转自如地搭载于下部行走体1的上部回转体3；构成附属装置(施工机)的动臂4、斗杆5及铲斗6；操纵室10。
下部行走体1通过分别由行走液压马达1L、1R液压驱动左右一对履带而使挖土机100行走。即，一对行走液压马达1L、1R(行走马达的一例)驱动作为被驱动部的下部行走体1(履带)。
上部回转体3由回转液压马达2A驱动，由此相对于下部行走体1进行回转。即，回转液压马达2A为驱动作为被驱动部的上部回转体3的回转驱动部，并且能够改变上部回转体3的朝向。
另外，上部回转体3也可以代替回转液压马达2A而通过电动机(以下，称为“回转用电动机”)来电驱动。即，与回转液压马达2A同样地，回转用电动机为驱动作为非驱动部的上部回转体3的回转驱动部，并且能够改变上部回转体3的朝向。
动臂4能够俯仰地枢轴安装于上部回转体3的前部中央，在动臂4的前端能够上下转动地枢轴安装有斗杆5，在斗杆5的前端能够上下转动地枢轴安装有作为端接附件的铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别由作为液压致动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。
另外，铲斗6为端接附件的一例，根据工作内容等，在斗杆5的前端可以代替铲斗6而安装其他端接附件例如斜坡用铲斗、疏浚用铲斗、破碎器等。
操纵室10为操作人员搭乘的驾驶室，并且搭载于上部回转体3的前部左侧。
挖土机100根据搭乘于操纵室10的操作人员的操作，使致动器进行动作，并驱动下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等动作要件(被驱动要件)。
并且，挖土机100代替以由操纵室10的操作人员能够操作的方式构成或除此以外，还可以以由规定的外部装置(例如，后述的支援装置200、管理装置300)的操作人员能够远程操作的方式构成。此时，挖土机100例如将后述的摄像装置S6所输出的图像信息(摄像图像)发送至外部装置。并且，显示于后述的挖土机100的显示装置40的各种信息图像(例如，各种设定画面等)同样也可以显示于设置于外部装置的显示装置。由此，操作人员例如能够一边确认显示于设置在外部装置的显示装置的内容，一边远程操作挖土机100。而且，挖土机100可以根据从外部装置接收的表示远程操作的内容的远程操作信号，使致动器进行动作，并且驱动下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的动作要件。当远程操作挖土机100时，操纵室10的内部也可以是无人状态。以下，以在操作人员的操作中包括操纵室10的操作人员对操作装置26的操作及外部装置的操作人员的远程操作中的至少一个为前提进行说明。
并且，挖土机100也可以不依赖于操作人员的操作的内容，使液压致动器自动进行动作。由此，挖土机100实现使下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等动作要件中的至少一部分自动进行动作的功能(以下，称为“自动运行功能”或“机械控制功能”)。
自动运行功能中可以包括根据操作人员对操作装置26的操作或远程操作，使除操作对象的动作要件(液压致动器)以外的动作要件(液压致动器)自动进行动作的功能(所谓的“半自动运行功能”)。并且，自动运行功能中可以包括以没有操作人员对操作装置26的操作或远程操作为前提，使多个被驱动要件(液压致动器)中的至少一部分自动进行动作的功能(所谓的“全自动运行功能”)。在挖土机100中，当全自动运行功能有效时，操纵室10的内部可以是无人状态。并且，自动运行功能中可以包括挖土机100识别挖土机100周围的工作人员等人的手势并根据识别出的手势的内容，使多个被驱动要件(液压致动器)中的至少一部分自动进行动作的功能(“手势操作功能”)。并且，半自动运行功能、全自动运行功能及手势操作功能中可以包括按照预先规定的规则自动地确定自动运行的对象的动作要件(液压致动器)的动作内容的方式。并且，半自动运行功能、全自动运行功能及手势操作功能中可以包括挖土机100自主地进行各种判断，并根据其判断结果，自主地确定自动运行的对象的动作要件(液压致动器)的动作内容的方式(所谓的“自主运行功能”)。
[挖土机的结构]
接着，除了图1以外，还参考图2～图4对本实施方式所涉及的挖土机100的具体结构进行说明。
图2、图3是分别概略地表示本实施方式所涉及的挖土机100的结构的一例及另一例的图。图2、图3的挖土机100除了控制器30中所包括的后述的设备引导部50的结构不同的点以外，具有相同的结构。图4(图4A、图4B)是表示挖土机100与目标施工面之间的相对位置关系的具体例的图。具体而言，图4A是表示挖土机100的上部回转体3未正对目标施工面的状态的一例的图，图4B是表示挖土机100的上部回转体3正对目标施工面的状态的一例的图。
另外，在图2、图3中，机械的动力系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统分别以双重线、实线、虚线及点线来表示。并且，在图4A、图4B中，施工完成区域CS表示施工对象的向上倾斜面ES中目标施工面(例如，向上斜坡BS)的施工已完成即目标施工面已完成的区域，未施工区域NS表示未施工即目标施工面尚未完成的区域。并且，在图4A、图4B中，圆筒体CB以相对于目标施工面其轴沿法线方向的方式配置，且表示目标施工面的法线方向。
本实施方式所涉及的挖土机100的驱动系统包括发动机11、调节器13、主泵14及控制阀17。并且，如上所述，本实施方式所涉及的挖土机100的液压驱动系统包括分别对下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6进行液压驱动的行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压致动器。
发动机11为液压驱动系统中的主动力源，例如搭载于上部回转体3的后部。具体而言，发动机11在基于后述的控制器30的直接或间接的控制下，以预先设定的目标转速恒定旋转，并驱动主泵14及先导泵15。发动机11例如为以轻油为燃料的柴油机。
调节器13控制主泵14的吐出量。例如，调节器13根据来自控制器30的控制指令，调节主泵14的斜板的角度(偏转角)。如后述，调节器13例如包括调节器13L、13R。
主泵14例如与发动机11同样地搭载于上部回转体3的后部，并通过高压液压管路对控制阀17供给工作油。如后述，主泵14由发动机11驱动。主泵14例如为可变容量式液压泵，如上所述，在基于控制器30的控制下通过调节器13调节斜板的偏转角，由此调整活塞的行程长，并控制吐出流量(吐出压力)。如后述，主泵14例如包括主泵14L、14R。
控制阀17例如搭载于上部回转体3的中央部，是根据由操作人员对操作装置26的操作或远程操作进行液压驱动系统的控制的液压控制装置。如上所述，控制阀17经由高压液压管路与主泵14连接，并且根据对操作装置26的操作或远程操作的状态，将从主泵14供给的工作油选择性地供给至液压致动器(行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9)。具体而言，控制阀17包括控制从主泵14供给至各液压致动器的工作油的流量及流动方向的控制阀171～176。更具体而言，控制阀171与行走液压马达1L对应，控制阀172与行走液压马达1R对应，控制阀173与回转液压马达2A对应。并且，控制阀174与铲斗缸9对应，控制阀175与动臂缸7对应，控制阀176与斗杆缸8对应。并且，如后述，控制阀175例如包括控制阀175L、175R，如后述，控制阀176例如包括控制阀176L、176R。关于控制阀171～176的详细内容，将在后面进行叙述(参考图5)。
本实施方式所涉及的挖土机100的操作系统包括先导泵15及操作装置26。并且，挖土机100的操作系统作为由后述的控制器30进行的与设备控制功能相关的结构包括往复阀32。
先导泵15例如搭载于上部回转体3的后部，经由先导管路对操作装置26供给先导压。先导泵15例如为固定容量式液压泵，如上所述，由发动机11驱动。
操作装置26设置于操纵室10的操作员座附近，是操作人员用于进行各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等)的操作的操作输入机构。换言之，操作装置26为操作人员用于进行驱动各动作要件的液压致动器(即，行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等)的操作的操作输入机构。
如图2、图3所示，操作装置26为液压先导式。操作装置26通过其二次侧的先导管路直接或经由设置于二次侧的先导管路的后述的往复阀32间接地分别与控制阀17连接。由此，对控制阀17能够输入操作装置26中的与下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态相对应的先导压。因此，控制阀17根据操作装置26中的操作状态，能够驱动各液压致动器。
并且，操作装置26也可以是输出与操作内容对应的电信号(以下，称为“操作信号”)的电气式，而不是输出先导压的液压先导式。此时，来自操作装置26的电信号输入于控制器30，控制器30根据所输入的电信号，控制控制阀17内的各控制阀171～176，由此可实现与对操作装置26的操作内容相对应的各种液压致动器的动作。例如，控制阀17内的控制阀171～176可以是通过来自控制器30的指令驱动的电磁螺线管式滑阀。并且，例如，在先导泵15与各控制阀171～176的先导端口之间也可以配置根据来自控制器30的电信号进行动作的液压控制阀(以下，称为“操作用控制阀”)。操作用控制阀例如可以是比例阀31，可省略往复阀32。此时，若进行使用了电气式操作装置26的手动操作，则控制器30根据与其操作量(例如，操纵杆操作量)对应的电信号，控制操作用液压控制阀，并增减先导压。由此，控制器30根据对操作装置26的操作内容，能够使各控制阀171～176进行动作。以下，以操作用控制阀是比例阀31为前提进行说明。
操作装置26例如包括操作斗杆5(斗杆缸8)的操纵杆装置。并且，操作装置26例如包括分别操作动臂4(动臂缸7)、铲斗6(铲斗缸9)及上部回转体3(回转液压马达2A)的操纵杆装置26A～26C(参考图6)。并且，操作装置26例如包括分别操作下部行走体1的左右一对履带(行走液压马达1L、1R)的操纵杆装置或踏板装置。
往复阀32具有两个入口端口及一个出口端口，并且将具有输入于两个入口端口的先导压中的较高的先导压的工作油输出至出口端口。往复阀32的两个入口端口中的一个端口与操作装置26连接，另一个端口与比例阀31连接。往复阀32的出口端口通过先导管路与控制阀17内的所对应的控制阀的先导端口连接(详细内容参考图4)。因此，往复阀32能够使操作装置26所生成的先导压及比例阀31所生成的先导压中的较高的先导压作用于所对应的控制阀的先导端口。即，后述的控制器30通过从比例阀31输出高于从操作装置26输出的二次侧的先导压的先导压，能够不依赖于由操作人员对操作装置26的操作，控制所对应的控制阀，从而控制各动作要件的动作。如后述，往复阀32例如包括往复阀32AL、32AR、32BL、32BR、32CL、32CR。
本实施方式所涉及的挖土机100的控制系统包括控制器30、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、比例阀31、33、显示装置40、输入装置42、声音输出装置43、存储装置47、动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机体倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、摄像装置S6、定位装置P1及通信装置T1。
控制器30(控制装置的一例)例如设置于操纵室10内，并进行挖土机100的驱动控制。控制器30可通过任意的硬件、软件或其组合来实现其功能。例如，控制器30以包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等存储器装置、ROM(Read Only Memory：只读存储器)等非易失性辅助存储装置及各种输入输出用接口装置等的微型计算机为中心构成。控制器30例如通过在CPU上执行安装于非易失性辅助存储装置的各种程序而实现各种功能。
例如，控制器30根据通过操作人员等对输入装置42的规定操作而预先设定的工作模式等，设定目标转速，并进行使发动机11恒定旋转的驱动控制。
并且，例如，控制器30根据需要对调节器13输出控制指令，并改变主泵14的吐出量。
并且，例如，当操作装置26为电气式时，如上所述，控制器30可以控制比例阀31，并实现与操作装置26的操作内容相对应的液压致动器的动作。
并且，例如，控制器30可以使用比例阀31来实现挖土机100的远程操作。具体而言，控制器30可以将与由从外部装置接收的远程操作信号指定的远程操作的内容对应的控制指令输出至比例阀31。而且，比例阀31可以使用从先导泵15供给的工作油，输出与来自控制器30的控制指令对应的先导压，并使该先导压作用于控制阀17内的所对应的控制阀的先导端口。由此，远程操作的内容反映到控制阀17的动作，通过液压致动器可实现按照远程操作的内容的各种动作要件(被驱动要件)的动作。
并且，例如，控制器30进行与周边监视功能相关的控制。在周边监视功能中，根据通过摄像装置S6获取的信息，监视监视对象的物体向挖土机100周围的规定范围(以下，称为“监视范围”)内的进入。监视对象的物体向监视范围内的进入的判断处理可以通过摄像装置S6来进行，也可以通过摄像装置S6的外部(例如，控制器30)来进行。监视对象的物体中例如可以包括人、卡车、其他施工机械、电柱、吊装货物、标志塔及建筑物等。
并且，例如，控制器30进行与物体检测通知功能相关的控制。在物体检测通知功能中，当通过周边监视功能判断为在监视范围内存在监视对象的物体时，对操纵室10内的操作人员或挖土机100的周围通知监视对象的物体的存在。控制器30例如可以使用显示装置40或声音输出装置43来实现物体检测通知功能。
并且，例如，控制器30进行与动作限制功能相关的控制。在动作限制功能中，例如，当通过周边监视功能判断为在监视范围内存在监视对象的物体时，限制挖土机100的动作。以下，以监视对象是人的情况为中心进行说明。
控制器30可以是如下方式，例如，在致动器进行动作之前，当根据摄像装置S6的获取信息，判断为自挖土机100起规定范围内(监视范围内)存在人等监视对象的物体时，即便操作人员操作操作装置26，将致动器的动作设为不能进行动作，或限制为微速状态下的动作。具体而言，当判断为在监视范围内存在人时，控制器30通过使门锁阀处于锁止状态而能够使致动器不能进行动作。在电气式操作装置26的情况下，通过将从控制器30向操作用控制阀(比例阀31)的信号设为无效，能够使致动器不能进行动作。在其他方式的操作装置26中，在使用输出与来自控制器30的控制指令对应的先导压，并且使该先导压作用于控制阀17内的所对应的控制阀的先导端口的操作用控制阀(比例阀31)的情况下也相同。当希望将致动器的动作设为微速时，通过将从控制器30向操作用控制阀(比例阀31)的控制信号限制为与相对较小的先导压对应的内容，能够使致动器的动作处于微速状态。如此，若判断为检测到的监视对象的物体存在于监视范围内，则即便操作操作装置26，致动器也不会驱动，或以小于与向操作装置26的操作输入对应的动作速度的动作速度(微速)来驱动。而且，在操作人员正在操作操作装置26的情况下，当判断为在监视范围内存在人等监视对象的物体时，也可以与操作人员的操作无关地，停止或减速致动器的动作。具体而言，当判断为在监视范围内存在人时，可以通过使门锁阀处于锁止状态而停止致动器。在使用输出与来自控制器30的控制指令对应的先导压，并且使该先导压作用于控制阀内的所对应的控制阀的先导端口的操作用控制阀(比例阀31)的情况下，通过将从控制器30向操作用控制阀(比例阀31)的信号设为无效或对操作用控制阀输出减速指令，能够使致动器不能进行动作或限制为微速状态的动作。并且，当检测到的监视对象的物体为卡车时，可以不实施与致动器的停止或减速相关的控制。例如，可以以避开检测到的卡车的方式控制致动器。如此，识别出检测到的物体的种类，并且可以根据该识别控制致动器。
并且，当然，控制器30也可以将与操作操作装置26的情况相同的动作限制功能适用于对挖土机100进行远程操作的情况。
并且，例如，控制器30例如进行引导(guide)由操作人员对挖土机100的手动操作的与设备引导功能相关的控制。并且，控制器30例如进行自动支援由操作人员对挖土机100的手动操作的与设备控制功能相关的控制。即，控制器30作为与设备引导功能及设备控制功能相关的功能部，包括设备引导部50。
另外，控制器30的功能的一部分也可以通过其他控制器(控制装置)来实现。即，控制器30的功能也可以以通过多个控制器分散的方式来实现。例如，设备引导功能及设备控制功能也可以通过专用控制器(控制装置)来实现。
吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。与通过吐出压力传感器28检测到的吐出压力对应的检测信号输入于控制器30。如后述，吐出压力传感器28例如包括吐出压力传感器28L、28R。
如后述，操作压力传感器29检测操作装置26的二次侧的先导压，即操作装置26中的和与各动作要件(即，液压致动器)相关的操作状态(例如，操作方向或操作量等操作内容)对应的先导压。由操作压力传感器29检测的操作装置26中的与下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压的检测信号输入于控制器30。如后述，操作压力传感器29例如包括操作压力传感器29A～29C。
另外，代替操作压力传感器29，也可以设置可检测操作装置26中的与各动作要件相关的操作状态的其他传感器，例如可检测操纵杆装置26A～26C等的操作量(倾倒量)或倾倒方向的编码器或电位差计等。并且，当操作装置26为电气式时，可省略操作压力传感器29。
比例阀31设置于连接先导泵15与往复阀32的先导管路。比例阀31例如以能够变更其流路面积(工作油可通流的截面积)的方式构成。比例阀31根据从控制器30输入的控制指令而进行动作。由此，即使在操作人员未操作操作装置26(具体而言，操纵杆装置26A～26C)的情况下，控制器30也能够将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31及往复阀32供给至控制阀17内的所对应的控制阀的先导端口。如后述，比例阀31例如包括比例阀31AL、31AR、31BL、31BR、31CL、31CR。
比例阀33设置于连接操作装置26与往复阀32的先导管路。比例阀33例如以能够变更其流路面积的方式构成。比例阀33根据从控制器30输入的控制指令而进行动作。由此，当由操作人员操作操作装置26(具体而言，操纵杆装置26A～26C)时，控制器30能够强制性地减压从操作装置26输出的先导压。因此，即使在操作操作装置26的情况下，控制器30也能够强制性地抑制或停止与操作装置26的操作对应的液压致动器的动作。并且，例如，即使在操作操作装置26的情况下，控制器30也能够使从操作装置26输出的先导压减压，并且使其低于从比例阀31输出的先导压。因此，控制器30通过控制比例阀31及比例阀33，例如，能够与操作装置26的操作内容无关地，使所期望的先导压可靠地作用于控制阀17内的控制阀的先导端口。因此，控制器30例如除了比例阀31以外，还控制比例阀33，由此能够更适当地实现挖土机100的自动运行功能或远程操作功能。如后述，比例阀33包括比例阀33AL、33AR、33BL、33BR、33CL、33CR。
显示装置40设置于操纵室10内就坐的操作人员容易视觉辨认的位置上，在基于控制器30的控制下，显示各种信息图像。显示装置40可以经由CAN(Controller AreaNetwork：控域网)等车载网络与控制器30连接，也可以经由一对一专用线与控制器30连接。
输入装置42设置于从就做于操纵室10内的操作人员够得到的范围内，接收由操作人员进行的各种操作输入，将与操作输入相对应的信号输出至控制器30。输入装置42包括安装于显示各种信息图像的显示装置40的显示器的触摸面板、设置于操纵杆装置26A～26C的操纵杆部的前端的旋钮开关、设置于显示装置40周围的按钮开关、操纵杆、切换键及回转转盘等。与对输入装置42的操作内容对应的信号输入于控制器30。
声音输出装置43例如设置于操纵室10内，并且与控制器30连接，在基于控制器30的控制下，输出规定的声音。声音输出装置43例如为扬声器或蜂鸣器等。声音输出装置43根据来自控制器30的声音输出指令而声音输出各种信息。
存储装置47例如设置于操纵室10内，在基于控制器30的控制下，存储各种信息。存储装置47例如为半导体存储器等非易失性存储介质。存储装置47可以存储在挖土机100进行动作中各种设备所输出的信息，也可以存储挖土机100开始动作之前经由各种设备获取的信息。存储装置47例如也可以存储经由通信装置T1等获取的或通过输入装置42等设定的与目标施工面相关的数据。该目标施工面可以由挖土机100的操作人员设定(保存)，也可以由施工管理者等设定。
动臂角度传感器S1安装于动臂4，检测动臂4相对于上部回转体3的俯仰角度(以下，称为“动臂角度”)，例如检测从侧面观察时连结动臂4两端的支点的直线相对于上部回转体3的回转平面所成的角度。动臂角度传感器S1例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、角速度传感器、六轴传感器、IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量装置)等。并且，动臂角度传感器S1也可以包括利用了可变电阻器的电位差计、检测与动臂角度对应的液压缸(动臂缸7)的行程量的缸传感器等。以下，关于斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3也相同。由动臂角度传感器S1检测的与动臂角度对应的检测信号输入于控制器30。
斗杆角度传感器S2安装于斗杆5，检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下，称为“斗杆角度”)，例如检测从侧面观察时连结斗杆5两端的支点的直线相对于连结动臂4两端的支点的直线所成的角度。由斗杆角度传感器S2检测的与斗杆角度对应的检测信号输入于控制器30。
铲斗角度传感器S3安装于铲斗6，检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下，称为“铲斗角度”)，例如检测从侧面观察时连结铲斗6的支点与前端(铲尖)的直线相对于连结斗杆5两端的支点的直线所成的角度。由铲斗角度传感器S3检测的与铲斗角度对应的检测信号输入于控制器30。
机体倾斜传感器S4检测机体(上部回转体3或下部行走体1)相对于水平面的倾斜状态。机体倾斜传感器S4例如安装于上部回转体3，检测挖土机100(即，上部回转体3)围绕前后方向及左右方向的两个轴的倾斜角度(以下，称为“前后倾斜角”及“左右倾斜角”)。机体倾斜传感器S4例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、角速度传感器、六轴传感器及IMU等。由机体倾斜传感器S4检测的与倾斜角度(前后倾斜角及左右倾斜角)对应的检测信号输入于控制器30。
回转状态传感器S5输出与上部回转体3的回转状态相关的检测信息。回转状态传感器S5例如检测上部回转体3的回转角速度及回转角度。回转状态传感器S5例如可以包括陀螺仪传感器、分解器及旋转编码器等。由回转状态传感器S5检测的与上部回转体3的回转角度或回转角速度对应的检测信号输入于控制器30。
摄像装置S6拍摄挖土机100的周边。摄像装置S6包括拍摄挖土机100的前方的摄像机S6F、拍摄挖土机100的左方的摄像机S6L、拍摄挖土机100的右方的摄像机S6R及拍摄挖土机100的后方的摄像机S6B。
摄像机S6F例如安装于操纵室10的顶棚即操纵室10的内部。并且，摄像机S6F例如也可以安装于操纵室10的房顶、动臂4的侧面等操纵室10的外部。摄像机S6L例如安装于上部回转体3的上表面左端，摄像机S6R例如安装于上部回转体3的上表面右端，摄像机S6B例如安装于上部回转体3的上表面后端。
摄像装置S6为获取用于识别挖土机100周围的状态的信息的空间识别装置的一例。摄像装置S6(摄像机S6F、S6B、S6L、S6R)例如分别为具有非常宽的视场角的单眼广角摄像机。并且，摄像装置S6也可以是立体摄像机或距离图像摄像机等。由摄像装置S6拍摄的摄像图像经由显示装置40输入于控制器30。
并且，摄像装置S6也可以作为根据所获取的图像信息检测挖土机100周围的物体的物体检测装置而发挥作用。此时，摄像装置S6可以检测存在于挖土机100周围的物体。检测对象的物体中例如可包括人、动物、车辆、施工机械、建筑物、孔等。并且，摄像装置S6也可以计算从摄像装置S6或挖土机100到识别出的物体为止的距离。在作为物体检测装置的摄像装置S6中例如可包括立体摄像机、距离图像传感器等。并且，代替摄像装置S6或除此以外，例如还可以设置超声波传感器、毫米波雷达、LIDAR(Light Detecting and Ranging：激光雷达)、红外线传感器等其他空间识别装置或物体检测装置。
另外，摄像装置S6也可以直接与控制器30可通信地连接。
定位装置P1测量上部回转体3的位置及朝向。定位装置P1例如为GNSS(GlobalNavigation Satellite System：全球导航卫星系统)罗盘，检测上部回转体3的位置及朝向，与上部回转体3的位置及朝向对应的检测信号输入于控制器30。并且，定位装置P1的功能中的检测上部回转体3的朝向的功能也可以以安装于上部回转体3的方位传感器来代替。
通信装置T1通过包括以基站为终端的移动体通信网、卫星通信网及因特网等的规定的网络与外部设备进行通信。通信装置T1例如为与LTE(Long Term Evolution：长期演进)、4G(4th Generation：第四代)、5G(5th Generation第五代)等的移动体通信标准对应的移动体通信模块或用于与卫星通信网连接的卫星通信模块等。
设备引导部50例如执行与设备引导功能相关的挖土机100的控制。设备引导部50例如将目标施工面与附属装置的前端部具体而言端接附件的工作部位之间的距离等工作信息通过显示装置40或声音输出装置43等传递给操作人员。如后述，与目标施工面相关的数据例如预先存储于存储装置47。与目标施工面相关的数据例如以基准坐标系来表述。基准坐标系例如为世界测地系统。世界测地系统为在地球的重心放置原点，在格林威治子午线与赤道的交点的方向上取X轴，在东经90度的方向上取Y轴，而且在北极的方向上取Z轴的三维直角XYZ坐标系。操作人员可以将施工现场的任意的点设定为基准点，并通过输入装置42，根据与基准点的相对位置关系设定目标施工面。铲斗6的工作部位例如为铲斗6的铲尖、铲斗6的背面等。并且，作为端接附件，当代替铲斗6例如采用破碎器时，破碎器的前端部相当于工作部位。设备引导部50通过显示装置40、声音输出装置43等，将工作信息通知给操作人员，并且引导由操作人员通过操作装置26对挖土机100的操作。
并且，设备引导部50例如执行与设备控制功能相关的挖土机100的控制。例如，当操作人员手动进行挖掘操作时，设备引导部50可以使动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自动进行动作，以使目标施工面与铲斗6的前端位置一致。
设备引导部50从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机体倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、摄像装置S6、定位装置P1、通信装置T1及输入装置42等获取信息。而且，设备引导部50例如根据所获取的信息，计算铲斗6与目标施工面之间的距离，通过来自声音输出装置43的声音及显示于显示装置40的图像，将铲斗6与目标施工面之间的距离的程度通知给操作人员，或自动控制附属装置的动作，以使附属装置的前端部(具体而言，铲斗6的铲尖或背面等工作部位)与目标施工面一致。设备引导部50作为与该设备引导功能及设备控制功能相关的详细的功能结构，包括位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53及自动控制部54。
位置计算部51计算规定的定位对象的位置。例如，位置计算部51计算附属装置的前端部具体而言铲斗6的铲尖或背面等工作部位的基准坐标系中的坐标点。具体而言，位置计算部51由动臂4、斗杆5及铲斗6各自的俯仰角度(动臂角度、斗杆角度及铲斗角度)计算铲斗6的工作部位的坐标点。
距离计算部52计算两个定位对象之间的距离。例如，距离计算部52计算附属装置的前端部具体而言铲斗6的铲尖或背面等工作部位与目标施工面之间的距离。并且，距离计算部52也可以计算铲斗6的作为工作部位的背面与目标施工面之间的角度(相对角度)。
信息传递部53通过显示装置40或声音输出装置43等规定的通知机构，将各种信息传递(通知)给挖土机100的操作人员。信息传递部53将通过距离计算部52计算出的各种距离等的大小(程度)通知给挖土机100的操作人员。例如，使用由显示装置40显示的视觉信息及由声音输出装置43输出的听觉信息中的至少一个而将铲斗6的前端部与目标施工面之间的距离(的大小)传递给操作人员。并且，信息传递部53也可以使用由显示装置40显示的视觉信息及由声音输出装置43输出的听觉信息中的至少一个而将铲斗6的作为工作部位的背面与目标施工面之间的相对角度(的大小)传递给操作人员。
具体而言，信息传递部53使用由声音输出装置43输出的间歇音而将铲斗6的工作部位与目标施工面之间的距离(例如，铅垂距离)的大小传递给操作人员。此时，信息传递部53可以是如下方式，即，铅垂距离越变小，越缩短间歇音的间隔，铅垂距离越变大，越加长间歇音的间隔。并且，信息传递部53可以使用连续音，也可以一边改变声音的高低、强弱等，一边表现铅垂距离的大小的不同。并且，当铲斗6的前端部成为低于目标施工面的位置即超过了目标施工面时，信息传递部53也可以通过声音输出装置43发出警报。该警报例如为远大于间歇音的连续音。
并且，信息传递部53也可以将附属装置的前端部具体而言铲斗6的工作部位与目标施工面之间的距离的大小或铲斗6的背面与目标施工面之间的相对角度的大小等作为工作信息显示于显示装置40。显示装置40在基于控制器30的控制下，例如，一并显示从摄像装置S6接收的图像数据及从信息传递部53接收的工作信息。信息传递部53例如也可以使用模拟仪的图像或条形指示器的图像等，将铅垂距离的大小传递给操作人员。
自动控制部54通过使致动器自动进行动作，自动支援由操作人员对挖土机100的手动操作。具体而言，如后述，自动控制部54能够单独且自动地调整作用于与多个液压致动器(具体而言，回转液压马达2A、动臂缸7及铲斗缸9)对应的控制阀(具体而言，控制阀173、控制阀175L、175R及174)的先导压。由此，自动控制部54能够使各液压致动器自动进行动作。例如，由自动控制部54进行的与设备控制功能相关的控制例如可以在输入装置42中所包括的规定的开关被按压时执行。该规定的开关例如为设备控制开关(以下，称为“MC(Machine Control：机器控制)开关”)，并且也可以作为旋钮开关配置于操作装置26(例如，与斗杆5的操作对应的操纵杆装置)的由操作人员把持的把持部的前端。以下，以MC开关被按压时设备控制功能有效为前提进行说明。
例如，当MC开关等被按压时，自动控制部54为了支援挖掘工作或整形工作而根据斗杆缸8的动作，使动臂缸7及铲斗缸9中的至少一个自动进行伸缩。具体而言，当操作人员手动进行斗杆5的闭合操作(以下，称为“斗杆闭合操作”)时，自动控制部54使动臂缸7及铲斗缸9中的至少一个自动进行伸缩，以使目标施工面与铲斗6的铲尖或背面等工作部位的位置一致。此时，操作人员例如仅对与斗杆5的操作对应的操纵杆装置进行斗杆闭合操作，便能够一边使铲斗6的铲尖等与目标施工面一致，一边闭合斗杆5。
并且，当MC开关等被按压时，自动控制部54也可以为了使上部回转体3正对目标施工面而使回转液压马达2A(致动器的一例)自动进行旋转。以下，将由控制器30(自动控制部54)进行的使上部回转体3正对目标施工面的控制称为“正对控制”。由此，操作人员等仅按压规定的开关，或以该开关被按压的状态仅操作与回转操作对应的后述的操纵杆装置26C，便能够使上部回转体3正对目标施工面。并且，操作人员仅按压MC开关，便能够使上部回转体3正对目标施工面且开始与上述的目标施工面的挖掘工作等相关的设备控制功能。
例如，挖土机100的上部回转体3正对目标施工面的状态为按照附属装置的动作能够使附属装置的前端部(例如，铲斗6的作为工作部位的铲尖或背面等)沿目标施工面(向上斜坡BS)的倾斜方向移动的状态。具体而言，如图4B所示，挖土机100的上部回转体3正对目标施工面的状态为与挖土机100的回转平面SF铅垂的附属装置的运转面(附属装置运转面)AF包括与圆筒体CB对应的目标施工面的法线的状态(换言之，沿该法线的状态)。
如图4A所示，当未处于挖土机100的附属装置运转面AF包括与圆筒体CB对应的目标施工面的法线的状态时，附属装置的前端部无法向目标施工面的倾斜方向移动。因此，作为结果，挖土机100无法对目标施工面适当地进行施工。相对于此，自动控制部54通过使回转液压马达2A自动进行旋转，如图4B所示，能够使上部回转体3正对。由此，挖土机100能够对目标施工面适当地进行施工。
自动控制部54在正对控制中，例如，当铲斗6的铲尖的左端的坐标点与目标施工面之间的铅垂距离(以下，称为“左端铅垂距离”)和铲斗6的铲尖的右端的坐标点与目标施工面之间的铅垂距离(以下，称为“右端铅垂距离”)成为相等时，判断为挖土机正对目标施工面。并且，当不是左端铅垂距离与右端铅垂距离成为相等时(即，左端铅垂距离与右端铅垂距离之差成为零时)但其差成为规定值以下时，自动控制部54也可以判断为挖土机100正对目标施工面。
并且，自动控制部54在正对控制中，例如，也可以根据左端铅垂距离与右端铅垂距离之差，使回转液压马达2A进行动作。具体而言，若在MC开关等规定的开关被按压的状态下操作与回转操作对应的操纵杆装置26C，则判断是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向操作了操纵杆装置26C。例如，当向铲斗6的铲尖与目标施工面(向上斜坡)之间的铅垂距离变大的方向操作了操纵杆装置26C时，自动控制部54不执行正对控制。另一方面，当向铲斗6的铲尖与目标施工面(向上斜坡)之间的铅垂距离变小的方向操作了回转操作杆时，自动控制部54执行正对控制。其结果，自动控制部54能够以使左端铅垂距离与右端铅垂距离之差变小的方式使回转液压马达2A进行动作。然后，若该差成为规定值以下或零，则自动控制部54停止回转液压马达2A。并且，自动控制部54也可以将该差成为规定值以下或零的回转角度设定为目标角度，并且以使该目标角度与当前的回转角度(具体而言，基于回转状态传感器S5的检测信号的检测值)的角度差成为零的方式对回转液压马达2A进行动作控制。此时，回转角度例如为上部回转体3的前后轴相对于基准方向的角度。
另外，如后述，当代替回转液压马达2A而回转用电动机搭载于挖土机100时，自动控制部54将回转用电动机(致动器的一例)设为控制对象而进行正对控制。
并且，如图3所示，设备引导部50还可以包括回转角度计算部55及相对角度计算部56。
回转角度计算部55计算上部回转体3的回转角度。由此，控制器30能够确定上部回转体3的当前的朝向。回转角度计算部55例如根据定位装置P1中所包括的GNSS罗盘的输出信号，计算上部回转体3的前后轴相对于基准方向的角度作为回转角度。并且，回转角度计算部55也可以根据回转状态传感器S5的检测信号，计算回转角度。并且，当在施工现场中设定有基准点时，回转角度计算部55也可以将从回转轴观察了基准点的方向设为基准方向。
回转角度表示附属装置运转面相对于基准方向延伸的方向。附属装置运转面例如为纵向截断附属装置的假想平面，且以与回转平面垂直的方式配置。回转平面例如为包括与回转轴垂直的回转框架的底面的假想平面。例如，当判断为附属装置运转面包括目标施工面的法线时，控制器30(设备引导部50)判断为上部回转体3正对目标施工面。
相对角度计算部56计算使上部回转体3正对目标施工面所需的回转角度(相对角度)。相对角度例如为形成于使上部回转体3正对目标施工面时的上部回转体3的前后轴的方向与上部回转体3的前后轴的当前的方向之间的相对角度。相对角度计算部56例如根据存储于存储装置47的与目标施工面相关的数据及通过回转角度计算部55计算出的回转角度，计算相对角度。
若在MC开关等规定的开关被按压的状态下操作与回转操作对应的操纵杆装置26C，则自动控制部54判断是否向使上部回转体3正对目标施工面的方向进行了回转操作。当判断为向使上部回转体3正对目标施工面的方向进行了回转操作时，自动控制部54将通过相对角度计算部56计算出的相对角度设定为目标角度。而且，当操作了操纵杆装置26C之后的回转角度的变化达到目标角度时，自动控制部54可以判断为上部回转体3已正对目标施工面，并停止回转液压马达2A的动作。由此，自动控制部54以图3所示的结构为前提能够使上部回转体3正对目标施工面。
[挖土机的液压系统]
接着，参考图5对本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统进行说明。
图5是概略地表示本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统的结构的一例的图。
另外，在图5中，机械的动力系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统与图2等的情况同样地分别以双重线、实线、虚线及点线来表示。
通过该液压回路实现的液压系统使工作油分别从由发动机11驱动的主泵14L、14R经由中心旁通油路C1L、C1R、平行油路C2L、C2R循环至工作油罐。
中心旁通油路C1L以主泵14L为起点依次通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175L、176L，并到达工作油罐。
中心旁通油路C1R以主泵14R为起点依次通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175R、176R，并到达工作油罐。
控制阀171为向行走液压马达1L供给从主泵14L吐出的工作油且将行走液压马达1L所吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。
控制阀172为向行走液压马达1R供给从主泵14R吐出的工作油且将行走液压马达1R所吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。
控制阀173为向回转液压马达2A供给从主泵14L吐出的工作油且将回转液压马达2A所吐出的工作油排出至工作油罐的滑阀。
控制阀174为向铲斗缸9供给从主泵14R吐出的工作油且将铲斗缸9内的工作油排出至工作油罐的滑阀。
控制阀175L、175R分别为向动臂缸7供给主泵14L、14R所吐出的工作油且将动臂缸7内的工作油排出至工作油罐的滑阀。
控制阀176L、176R分别向斗杆缸8供给主泵14L、14R所吐出的工作油且将斗杆缸8内的工作油排出至工作油罐。
控制阀171、172、173、174、175L、175R、176L、176R分别根据作用于先导端口的先导压，调整供排至液压致动器的工作油的流量，或切换流动方向。
平行油路C2L与中心旁通油路C1L并列地对控制阀171、173、175L、176L供给主泵14L的工作油。具体而言，平行油路C2L构成为在控制阀171的上游侧从中心旁通油路C1L分支，并且能够分别与控制阀171、173、175L、176L并列地供给主泵14L的工作油。由此，当因控制阀171、173、175L中的任一个而通过中心旁通油路C1L的工作油的流动被限制或切断时，平行油路C2L能够对更下游的控制阀供给工作油。
平行油路C2R与中心旁通油路C1R并列地对控制阀172、174、175R、176R供给主泵14R的工作油。具体而言，平行油路C2R构成为在控制阀172的上游侧从中心旁通油路C1R分支，并且能够分别与控制阀172、174、175R、176R并列地供给主泵14R的工作油。当因控制阀172、174、175R中的任一个而通过中心旁通油路C1R的工作油的流动被限制或切断时，平行油路C2R能够对更下游的控制阀供给工作油。
调节器13L、13R分别在基于控制器30的控制下，调节主泵14L、14R的斜板的偏转角，由此调节主泵14L、14R的吐出量。
吐出压力传感器28L检测主泵14L的吐出压力，与检测到的吐出压力对应的检测信号输入于控制器30。关于吐出压力传感器28R也相同。由此，控制器30根据主泵14L、14R的吐出压力，能够控制调节器13L、13R。
在中心旁通油路C1L、C1R中，在位于最下游的各控制阀176L、176R与工作油罐之间设置有负控制节流器(以下，称为“负控节流器”)18L、18R。由此，由主泵14L、14R吐出的工作油的流动被负控节流器18L、18R限制。而且，负控节流器18L、18R产生用于控制调节器13L、13R的控制压(以下，称为“负控压”)。
负控压传感器19L、19R检测负控压，与检测到的负控压对应的检测信号输入于控制器30。
控制器30可以根据通过吐出压力传感器28L、28R检测的主泵14L、14R的吐出压力，控制调节器13L、13R，并调节主泵14L、14R的吐出量。例如，控制器30可以根据主泵14L的吐出压力的增加，控制调节器13L，并调节主泵14L的斜板偏转角，由此减少吐出量。关于调节器13R也相同。由此，控制器30能够以由吐出压力与吐出量的乘积来表示的主泵14L、14R的吸收马力不超过发动机11的输出马力的方式进行主泵14L、14R的总马力控制。
并且，控制器30可以根据通过负控压力传感器19L、19R检测的负控压，控制调节器13L、13R，由此调节主泵14L、14R的吐出量。例如，控制器30如下进行控制：负控压越大则越减小主泵14L、14R的吐出量，负控压越小则越增加主泵14L、14R的吐出量。
具体而言，当挖土机100中的液压致动器处于未进行任何操作的待机状态(图5所示的状态)时，从主泵14L、14R吐出的工作油通过中心旁通油路C1L、C1R到达负控节流器18L、18R。然后，从主泵14L、14R吐出的工作油的流动使在负控节流器18L、18R的上游所产生的负控压增加。其结果，控制器30使主泵14L、14R的吐出量减少至许可最小吐出量，抑制所吐出的工作油通过中心旁通油路C1L、C1R时的压力损失(抽吸损失)。
另一方面，当操作了任一个液压致动器时，从主泵14L、14R吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器对应的控制阀流入操作对象的液压致动器。然后，从主泵14L、14R吐出的工作油的流动使到达负控节流器18L、18R的量减少或消失，降低在负控节流器18L、18R的上游所产生的负控压。其结果，控制器30增加主泵14L、14R的吐出量，使工作油在操作对象的液压致动器中充分地循环，从而能够可靠地驱动操作对象的液压致动器。
[挖土机的液压系统中的与设备控制功能相关的结构的详细内容]
接着，参考图6(图6A～图6C)对挖土机100的液压系统中的与设备控制功能相关的结构的详细内容进行说明。
图6A～图6C是概略地表示本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统中的与动臂4、铲斗6及上部回转体3相关的操作系统的结构部分的一例的图。具体而言，图6A是表示使先导压作用于对动臂缸7进行液压控制的控制阀175L、175R的先导回路的一例的图。并且，图6B是表示使先导压作用于对铲斗缸9进行液压控制的控制阀174的先导回路的一例的图。并且，图6C是表示使先导压作用于对回转液压马达2A进行液压控制的控制阀173的先导回路的一例的图。
例如，如图6A所示，操纵杆装置26A用于操作人员等操作与动臂4对应的动臂缸7。操纵杆装置26A利用从先导泵15吐出的工作油而将与其操作内容相对应的先导压输出至二次侧。
往复阀32AL的两个入口端口分别连接于与动臂4的上升方向的操作(以下，称为“动臂上升操作”)对应的操纵杆装置26A的二次侧的先导管路及比例阀31AL的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口。
往复阀32AR的两个入口端口分别连接于与动臂4的下降方向的操作(以下，称为“动臂下降操作”)对应的操纵杆装置26A的二次侧的先导管路及比例阀31AR的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀175R的右侧的先导端口。
即，操纵杆装置26A经由往复阀32AL、32AR使与操作内容(例如，操作方向及操作量)相对应的先导压作用于控制阀175L、175R的先导端口。具体而言，当进行了动臂上升操作时，操纵杆装置26A将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32AL的其中一个入口端口，并且经由往复阀32AL使其作用于控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口。并且，当进行了动臂下降操作时，操纵杆装置26A将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32AR的其中一个入口端口，并且经由往复阀32AR使其作用于控制阀175R的右侧的先导端口。
比例阀31AL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31AL利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32AL的另一个入口端口。由此，比例阀31AL能够调整经由往复阀32AL作用于控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口的先导压。
比例阀31AR根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31AR利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32AR的另一个入口端口。由此，比例阀31AR能够调整经由往复阀32AR作用于控制阀175R的右侧的先导端口的先导压。
即，比例阀31AL、31AR能够以不依赖于操纵杆装置26A的操作状态而能够使控制阀175L、175R停止在任意的阀位置上的方式调整输出至二次侧的先导压。
比例阀33AL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33AL将与操纵杆装置26A的动臂上升操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33AL将与操纵杆装置26A的动臂上升操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32AL的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26A进行动臂上升操作的情况下，比例阀33AL也能够根据需要强制性地抑制或停止与动臂上升操作对应的动臂缸7的动作。并且，即使在利用操纵杆装置26A进行动臂上升操作的情况下，比例阀33AL也能够使作用于往复阀32AL的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31AL作用于往复阀32AL的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31AL及比例阀33AL并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀175L、175R的动臂上升侧的先导端口。
比例阀33AR根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33AR将与操纵杆装置26A的动臂下降操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33AR将与操纵杆装置26A的动臂下降操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32AR的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26A进行动臂下降操作的情况下，比例阀33AR也能够根据需要强制性地抑制或停止与动臂下降操作对应的动臂缸7的动作。并且，即使在利用操纵杆装置26A进行动臂下降操作的情况下，比例阀33AR也能够使作用于往复阀32AR的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31AR作用于往复阀32AR的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31AR及比例阀33AR并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀175L、175R的动臂下降侧的先导端口。
如此，比例阀33AL、33AR能够强制性地抑制或停止与操纵杆装置26A的操作状态对应的动臂缸7的动作。并且，比例阀33AL、33AR降低作用于往复阀32AL、32AR的其中一个入口端口的先导压，并且能够以使比例阀31AL、31AR的先导压通过往复阀32AL、32AR可靠地作用于控制阀175L、175R的先导端口的方式进行辅助。
另外，控制器30也可以控制比例阀31AR来代替控制比例阀33AL，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26A的动臂上升操作对应的动臂缸7的动作。例如，当利用操纵杆装置26A进行动臂上升操作时，控制器30可以控制比例阀31AR，并且使规定的先导压从比例阀31AR经由往复阀32AR作用于控制阀175L、175R的动臂下降侧的先导端口。由此，以与从操纵杆装置26A经由往复阀32AL作用于控制阀175L、175R的动臂上升侧的先导端口的先导压抵抗的方式，先导压作用于控制阀175L、175R的动臂下降侧的先导端口。因此，控制器30能够使控制阀175L、175R强制性地接近中性位置而抑制或停止与操纵杆装置26A的动臂上升操作对应的动臂缸7的动作。同样地，控制器30也可以控制比例阀31AL来代替控制比例阀33AR，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26A的动臂下降操作对应的动臂缸7的动作。
操作压力传感器29A以压力(操作压力)的形式检测由操作人员对操纵杆装置26A的操作内容，与检测到的压力对应的检测信号输入于控制器30。由此，控制器30能够掌握对操纵杆装置26A的操作内容。
控制器30能够与由操作人员对操纵杆装置26A的动臂上升操作无关地，将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31AL及往复阀32AL供给至控制阀175L的右侧的先导端口及控制阀175R的左侧的先导端口。并且，控制器30与由操作人员对操纵杆装置26A的动臂下降操作无关地，能够将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31AR及往复阀32AR供给至控制阀175R的右侧的先导端口。即，控制器30自动控制动臂4的升降动作，从而能够实现挖土机100的自动运行功能或远程操作功能等。
并且，如图6B所示，操纵杆装置26B用于操作人员等操作与铲斗6对应的铲斗缸9。操纵杆装置26B利用从先导泵15吐出的工作油而将与其操作内容相对应的先导压输出至二次侧。
往复阀32BL的两个入口端口分别连接于与铲斗6的闭合方向的操作(以下，称为“铲斗闭合操作”)对应的操纵杆装置26B的二次侧的先导管路及比例阀31BL的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀174的左侧的先导端口。
往复阀32BR的两个入口端口分别连接于与铲斗6的打开方向的操作(以下，称为“铲斗打开操作”)对应的操纵杆装置26B的二次侧的先导管路及比例阀31BR的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀174的右侧的先导端口。
即，操纵杆装置26B经由往复阀32BL、32BR使与操作内容相对应的先导压作用于控制阀174的先导端口。具体而言，当进行了铲斗闭合操作时，操纵杆装置26B将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32BL的其中一个入口端口，并且经由往复阀32BL使其作用于控制阀174的左侧的先导端口。并且，当进行了铲斗打开操作时，操纵杆装置26B将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32BR的其中一个入口端口，并且经由往复阀32BR使其作用于控制阀174的右侧的先导端口。
比例阀31BL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31BL利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32BL的另一个先导端口。由此，比例阀31BL能够调整经由往复阀32BL作用于控制阀174的左侧的先导端口的先导压。
比例阀31BR根据控制器30所输出的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31BR利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32BR的另一个先导端口。由此，比例阀31BR能够调整经由往复阀32BR作用于控制阀174的右侧的先导端口的先导压。
即，比例阀31BL、31BR能够以不依赖于操纵杆装置26B的操作状态而能够使控制阀174停止在任意的阀位置上的方式调整输出至二次侧的先导压。
比例阀33BL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33BL将与操纵杆装置26B的铲斗闭合操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33BL将与操纵杆装置26B的铲斗闭合操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32BL的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26B进行铲斗闭合操作的情况下，比例阀33BL也能够根据需要强制性地抑制或停止与铲斗闭合操作对应的铲斗缸9的动作。并且，当利用操纵杆装置26B进行铲斗打开操作的情况下，比例阀33BL也能够使作用于往复阀32BL的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31BL作用于往复阀32BL的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31BL及比例阀33BL并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀174的铲斗闭合侧的先导端口。
比例阀33BR根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33BR将与操纵杆装置26B的铲斗打开操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33BR将与操纵杆装置26B的铲斗打开操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32BR的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26B进行铲斗打开操作的情况下，比例阀33BR也能够根据需要强制性地抑制或停止与铲斗打开操作对应的铲斗缸9的动作。并且，即使在利用操纵杆装置26B进行铲斗打开操作的情况下，比例阀33BR也能够使作用于往复阀32BR的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31BR作用于往复阀32BR的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31BR及比例阀33BR并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀174的铲斗打开侧的先导端口。
如此，比例阀33BL、33BR能够强制性地抑制或停止与操纵杆装置26B的操作状态对应的铲斗缸9的动作。并且，比例阀33BL、33BR能够以降低作用于往复阀32BL、32BR的其中一个入口端口的先导压并且使比例阀31BL、31BR的先导压通过往复阀32BL、32BR可靠地作用于控制阀174的先导端口的方式进行辅助。
另外，控制器30也可以控制比例阀31BR来代替控制比例阀33BL，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26B的铲斗闭合操作对应的铲斗缸9的动作。例如，当利用操纵杆装置26B进行铲斗闭合操作时，控制器30可以控制比例阀31BR，并且使规定的先导压从比例阀31BR经由往复阀32BR作用于控制阀174的铲斗打开侧的先导端口。由此，以与从操纵杆装置26B经由往复阀32BL作用于控制阀174的铲斗闭合侧的先导端口的先导压抵抗的方式，先导压作用于控制阀174的铲斗打开侧的先导端口。因此，控制器30能够使控制阀174强制性地接近中性位置而抑制或停止与操纵杆装置26B的铲斗闭合操作对应的铲斗缸9的动作。同样地，控制器30也可以控制比例阀31BL来代替控制比例阀33BR，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26B的铲斗打开操作对应的铲斗缸9的动作。
操作压力传感器29B以压力(操作压力)的形式检测由操作人员对操纵杆装置26B的操作内容，与检测到的压力对应的检测信号输入于控制器30。由此，控制器30能够掌握操纵杆装置26B的操作内容。
控制器30能够与由操作人员对操纵杆装置26B的铲斗闭合操作无关地，将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31BL及往复阀32BL供给至控制阀174的左侧的先导端口。并且，控制器30与由操作人员对操纵杆装置26B的铲斗打开操作无关地，能够将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31BR及往复阀32BR供给至控制阀174的右侧的先导端口。即，控制器30自动控制铲斗6的开闭动作，从而能够实现挖土机100的自动运行功能或远程操作功能等。
并且，例如，如图6C所示，操纵杆装置26C用于操作人员等操作与上部回转体3(回转机构2)对应的回转液压马达2A。操纵杆装置26C利用从先导泵15吐出的工作油而将与其操作内容相对应的先导压输出至二次侧。
往复阀32CL的两个入口端口分别连接于与上部回转体3的左方向的回转操作(以下，称为“左回转操作”)对应的操纵杆装置26C的二次侧的先导管路及比例阀31CL的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀173的左侧的先导端口。
往复阀32CR的两个入口端口分别连接于与上部回转体3的右方向的回转操作(以下，称为“右回转操作”)对应的操纵杆装置26C的二次侧的先导管路及比例阀31CR的二次侧的先导管路，出口端口连接于控制阀173的右侧的先导端口。
即，操纵杆装置26C经由往复阀32CL、32CR使与其操作内容相对应的先导压作用于控制阀173的先导端口。具体而言，当进行了左回转操作时，操纵杆装置26C将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32CL的其中一个入口端口，并且经由往复阀32CL使其作用于控制阀173的左侧的先导端口。并且，当进行右回转操作时，操纵杆装置26C将与操作量相对应的先导压输出至往复阀32CR的其中一个入口端口，并且经由往复阀32CR使其作用于控制阀173的右侧的先导端口。
比例阀31CL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31CL利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32CL的另一个先导端口。由此，比例阀31CL能够调整经由往复阀32CL作用于控制阀173的左侧的先导端口的先导压。
比例阀31CR根据控制器30所输出的控制电流而进行动作。具体而言，比例阀31CR利用从先导泵15吐出的工作油而将与从控制器30输入的控制电流相对应的先导压输出至往复阀32CR的另一个先导端口。由此，比例阀31CR能够调整经由往复阀32CR作用于控制阀173的右侧的先导端口的先导压。
即，比例阀31CL、31CR能够以不依赖于操纵杆装置26C的操作状态而能够使控制阀173停止在任意的阀位置上的方式调整输出至二次侧的先导压。
比例阀33CL根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33CL将与操纵杆装置26C的左回转操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33CL将与操纵杆装置26C的左回转操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32CL的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26C进行左回转操作的情况下，比例阀33CL也能够根据需要强制性地抑制或停止与左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。并且，即使在利用操纵杆装置26C进行左回转操作的情况下，比例阀33CL也能够使作用于往复阀32CL的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31CL作用于往复阀32CL的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31CL及比例阀33CL并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀173的左回转侧的先导端口。
比例阀33CR根据从控制器30输入的控制电流而进行动作。具体而言，当未输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33CR将与操纵杆装置26C的右回转操作对应的先导压直接输出至二次侧。另一方面，当输入来自控制器30的控制电流时，比例阀33CR将与操纵杆装置26C的右回转操作对应的二次侧的先导管路的先导压减压至与控制电流相对应的程度，并且将已减压的先导压输出至往复阀32CR的其中一个入口端口。由此，即使在利用操纵杆装置26C进行右回转操作的情况下，比例阀33CR也能够根据需要强制性地抑制或停止与右回转操作对应的回转液压马达2A的动作。并且，即使在利用操纵杆装置26C进行右回转操作的情况下，比例阀33CR也能够使作用于往复阀32CR的其中一个入口端口的先导压低于从比例阀31CR作用于往复阀32CR的另一个入口端口的先导压。因此，控制器30能够控制比例阀31CR及比例阀33CR并且使所期望的先导压可靠地作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。
如此，比例阀33CL、33CR能够强制性地抑制或停止与操纵杆装置26C的操作状态对应的回转液压马达2A的动作。并且，比例阀33CL、33CR能够以降低作用于往复阀32CL、32CR的其中一个入口端口的先导压并且使比例阀31CL、31CR的先导压通过往复阀32CL、32CR可靠地作用于控制阀173的先导端口的方式进行辅助。
另外，控制器30也可以控制比例阀31CR来代替控制比例阀33CL，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26C的左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。例如，当利用操纵杆装置26C进行左回转操作时，控制器30可以控制比例阀31CR并且使规定的先导压从比例阀31CR经由往复阀32CR作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。由此，以与从操纵杆装置26C经由往复阀32CL作用于控制阀173的左回转侧的先导端口的先导压抵抗的方式，先导压作用于控制阀173的右回转侧的先导端口。因此，控制器30能够使控制阀173强制性地接近中性位置而抑制或停止与操纵杆装置26C的左回转操作对应的回转液压马达2A的动作。同样地，控制器30也可以控制比例阀31CL来代替控制比例阀33CR，由此强制性地抑制或停止与操纵杆装置26C的右回转操作对应的回转液压马达2A的动作。
操作压力传感器29C以压力来检测由操作人员对操纵杆装置26C的操作状态，与检测到的压力对应的检测信号输入于控制器30。由此，控制器30能够掌握对操纵杆装置26C的操作内容。
控制器30能够与由操作人员对操纵杆装置26C的左回转操作无关地，将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31CL及往复阀32CL供给至控制阀173的左侧的先导端口。并且，控制器30能够与由操作人员对操纵杆装置26C的右回转操作无关地，将从先导泵15吐出的工作油经由比例阀31CR及往复阀32CR供给至控制阀173的右侧的先导端口。即，控制器30自动控制上部回转体3的向左右方向的回转动作，从而能够实现挖土机100的自动运行功能或远程操作功能等。
另外，挖土机100还可以具备使斗杆5自动开闭的结构及使下部行走体1自动前进·后退的结构。此时，在液压系统中，与斗杆缸8的操作系统相关的结构部分、与行走液压马达1L的操作系统相关的结构部分及与行走液压马达1R的操作系统相关的结构部分可以构成为与动臂缸7的操作系统相关的结构部分等(图6A～图6C)相同。由此，控制器30通过对所对应的比例阀31或比例阀33输出控制电流，自动控制斗杆5的动作或下部行走体1的行走动作，从而能够实现挖土机100的自动运行功能或远程操作功能等。
[正对处理]
接着，参考图7～图11对由控制器30进行的使上部回转体3正对目标施工面的控制处理(以下，称为“正对处理”)进行说明。
＜正对处理的一例＞
图7是表示由本实施方式所涉及的挖土机100的控制器30进行的正对处理的一例的流程图。图8(图8A、图8B)、图9是表示执行正对处理时的挖土机的动作工序的一例及另一例的图。具体而言，图8A、图8B是表示挖土机100在完成正面的向上倾斜面ES的施工时为了朝向下一个施工位置而沿目标施工面的朝向(即，目标施工面延伸的方向)从施工完成区域CS移动至面对未施工区域NS的位置的动作工序(以下，称为“平移工序”)的图。并且，图9是表示在目标施工面的施工中，挖土机100向从目标施工面分开的方向进行回转动作，将容纳于铲斗6的沙土等排出至从施工对象的向上倾斜面ES分开的位置之后，向接近目标施工面的方向进行回转动作，并且再次展开对目标施工面的施工的动作工序(以下，称为“排土工序”)的图。
例如，当MC开关等被按压且上部回转体3尚未向附属装置从目标施工面分开的方向进行回转时，按照规定的处理周期重复执行基于图7的流程图的正对处理。此时，如后述，控制器30例如根据是否为铲斗6的铲尖与目标施工面(向上斜坡)之间的铅垂距离变大的方向，能够判定附属装置相对于目标施工面是接近的方向还是分开的方向。
在步骤ST1中，设备引导部50判定是否产生有正对偏离。例如，设备引导部50根据预先存储于存储装置47的与目标施工面相关的信息及作为朝向检测装置的定位装置P1的输出，判定是否产生有正对偏离。与目标施工面相关的信息包括与目标施工面的朝向(换言之，目标施工面延伸的方向)相关的信息。定位装置P1输出与上部回转体3的朝向相关的信息。具体而言，如上述的图4A所示，例如，当处于附属装置运转面AF不包括目标施工面的法线的状态时，设备引导部50判定为产生有目标施工面与挖土机100的上部回转体3的正对偏离。换言之，产生有目标施工面与挖土机100的上部回转体3的正对偏离的状态与如下状态对应，即，形成于表示目标施工面的朝向的线段与上部回转体3的朝向即表示上部回转体3的前后轴的线段之间的角度不是90度。因此，设备引导部50可以根据形成于表示目标施工面的朝向的线段与表示上部回转体3的朝向的线段之间的角度，判定有无正对偏离。设备引导部50当产生有正对偏离时，转到步骤ST2，当未产生正对偏离时，结束这次的处理。
在步骤ST2中，设备引导部50判定在挖土机100的周围是否存在障碍物。例如，设备引导部50通过对由摄像装置S6拍摄的摄像图像实施规定的图像识别处理，判定在摄像图像内是否存在与规定的障碍物相关的图像。此时，规定的障碍物例如为人、动物、其他施工机械、建筑物及现场材料等。而且，当判定为在与设定于挖土机100周围的规定范围相关的图像内不存在与规定的障碍物相关的图像时，设备引导部50判定为在挖土机100的周围不存在障碍物。此时，例如，当为了使上部回转体3正对目标施工面而使挖土机100进行动作时，规定范围为可能会存在导致与挖土机100接触的物体的范围，且可以预先规定。
在步骤ST3中，设备引导部50执行正对控制。例如，当通过使上部回转体3向左方向回转而使上部回转体3正对目标施工面时，设备引导部50(自动控制部54)对比例阀31CL(参考图6C)输出控制指令(例如，作为电流指令的控制电流)。与此对应地，比例阀31CL利用从先导泵15供给的工作油而生成与控制电流对应的先导压，并且经由往复阀32CL使其作用于控制阀173的左侧先导端口。通过左侧先导端口接收了先导压的控制阀173向右方向位移，使主泵14L所吐出的工作油流入回转液压马达2A的第1端口2A1，并且使从第2端口2A2流出的工作油向工作油罐流出。其结果，回转液压马达2A正向旋转，并且使上部回转体3围绕回转轴向左方向回转。然后，若判断为挖土机100正对，则自动控制部54中止控制电流对比例阀31CL的输出，并且降低作用于控制阀173的左侧先导端口的先导压。若作用于左侧先导端口的先导压降低，则控制阀173向左方向位移而返回到中性位置，切断工作油从主泵14L向回转液压马达2A的第1端口2A1的流动，并且切断工作油从第2端口2A2向工作油罐的流动。其结果，回转液压马达2A停止正向旋转，并且停止上部回转体3向左方向的回转。使上部回转体3向右方向回转时也相同。由此，设备引导部50能够使挖土机100的上部回转体3处于正对目标施工面的状态。
如此，在本实施方式中，例如，当MC开关等被按压，且上部回转体3尚未向从目标施工面分开的方向回转时，控制器30(设备引导部50)重复正对处理。即，当设备控制功能处于有效的状态且上部回转体3尚未向从目标施工面分开的方向回转时，控制器30维持挖土机100正对目标施工面的状态。由此，即使使各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等)进行动作，控制器30也能够自动地维持上部回转体3正对目标施工面的状态。
例如，当使用设备控制功能并根据由操作人员进行的斗杆操作，为了对目标施工面进行施工而使附属装置进行动作时，根据下部行走体1所处的地面的状态，挖土机100存在机体的姿势抖动的可能性。
相对于此，在本实施方式中，当附属装置进行动作(即，通过动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9中的至少一个驱动附属装置)时，控制器30以维持上部回转体3正对目标施工面的状态的方式进行正对控制。由此，在附属装置进行动作时，控制器30能够维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。因此，挖土机100能够更适当地对目标施工面进行施工。并且，挖土机100无需由操作人员等进行的操作而维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。
并且，例如，如图8A、图8B所示，有时在俯视观察时目标施工面弯曲，即目标施工面的朝向根据位置而不同。在这种情况下，操作人员等在挖土机100的平移工序中，需要以使基于下部行走体1的移动方向与目标施工面的朝向的变化匹配的方式进行手动操作。因此，即使在挖土机100开始移动之前的位置上确立上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，也因移动而导致该状态被消除的可能性变高。并且，即使在目标施工面的朝向不发生变化的情况下，也不容易使下部行走体1的移动方向完全与目标施工面的朝向一致，作为结果，也存在导致上部回转体3相对于目标施工面的正对状态被消除的可能性。
相对于此，在本实施方式中，当下部行走体1进行动作时(即，通过一对行走液压马达1A、1B中的至少一个驱动下部行走体1时)，具体而言，当下部行走体1沿目标施工面的朝向平移(行走)时，控制器30以维持上部回转体3正对目标施工面的状态的方式进行正对控制。由此，控制器30在下部行走体1进行行走动作时，能够维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。因此，如图8A、图8B所示，挖土机100即使在目标施工面的朝向根据位置而发生变化的情况下，或无法使下部行走体1的移动方向对齐到目标施工面的朝向的情况下，在重复某一位置上完成施工之后进行平移并且再次开始施工这一工序中，也能够始终维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。并且，挖土机100在挖土机100的平移工序中，无需由操作人员等进行的操作而维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。
并且，例如，在平移之后，在到达下一个施工位置之后进行正对控制的控制方式中，可能会导致产生在下一个施工位置上到完成正对控制为止的等待时间，但在本实施方式中，能够抑制这种等待时间。
并且，如图8B所示，控制器30在挖土机100的平移工序中，除了正对控制以外，还可以对挖土机100的行走轨道进行控制。
控制器30可以根据目标施工面，生成下部行走体1的行走轨道的目标(以下，称为“行走目标轨道”)TT。下部行走体1的行走轨道可以是伴随下部行走体1的行走而下部行走体1的规定部位所描绘的轨道。具体而言，控制器30可以以能够使铲斗6的工作部位从坡顶TS至坡底FS沿目标施工面移动的方式生成行走目标轨道TT。并且，可以遍及从施工对象的斜坡的工作开始位置至工作结束位置之间生成行走目标轨道TT。例如，控制器30可以以在附属装置AT的前端部(铲斗6的工作部位)沿目标施工面的倾斜可运转的范围(以下，称为“Att可运转范围”)OR的上限UL及下限LL之间包括目标施工面的坡顶TS及坡底FS的方式生成行走目标轨道TT。由此，挖土机100即便向哪一施工位置行走移动，也能够使附属装置AT的前端部(铲斗6的工作部位)遍及从坡顶TS至坡底FS的整体沿目标施工面移动。因此，能够提高由挖土机100对斜坡施工的工作性。
控制器30例如在遍及从施工对象的斜坡的工作开始位置至工作结束位置之间的行走目标轨道TT上设定与挖土机100进行施工的位置对应的中间目标位置TP1～TP4。而且，控制器30例如根据操作人员的行走操作，以从与当前的施工位置对应的中间位置至与下一个施工位置对应的中间位置沿行走目标轨道TT行走移动的方式自动控制履带1CL、1CR。具体而言，控制器30通过控制与驱动行走液压马达2ML、2MR的控制阀171、172对应的比例阀31，实现下部行走体1的自动运行功能(设备控制功能)。
并且，控制器30可以设定相对于行走目标轨道TT的误差的许可范围(以下，称为“许可误差范围”)TR。这是因为，例如，施工现场的路面的凹凸相对较大，即便以相对较高的精度进行控制，也不一定能够沿行走目标轨道TT行走。具体而言，控制器30可以根据与行走目标轨道TT对应的Att可运转范围OR和目标施工面的坡顶TS及坡底FS之间的位置关系，设定许可误差范围TR。由此，控制器30能够以许可相对于行走目标轨道TT的某种程度的误差，并且使坡顶TS及坡底FS进入Att可运转范围OR内的方式控制挖土机100的行走轨道。
并且，例如，如图9所示，当在某一位置上开始施工时，即便确立上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，若进行排土工序，则该状态也会被消除。因此，当排土工序结束时，操作人员等需要再次使上部回转体3正对目标施工面。
相对于此，在本实施方式中，控制器30在排出铲斗6的沙土等之后，根据操作人员的回转操作，当上部回转体3向接近目标施工面的方向回转(开始回转动作)时，即，向上部回转体3接近目标施工面的方向回转操作上部回转体3时，开始正对控制。换言之，挖土机100在排土工序中，上部回转体3向从目标施工面分开的方向回转的情况，或之后进行排土动作的情况，即进行不想维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态的操作的情况除外，欲维持上部回转体3正对目标施工面的状态。由此，如图9所示，挖土机100在排土工序中，即使在上部回转体3向从目标施工面分开的方向回转，且相对于目标施工面的正对状态被消除的情况下，也能够再次反回到上部回转体3正对目标施工面的状态。并且，挖土机100在上部回转体3向接近目标施工面的方向的回转动作中，以支援由操作人员等进行的操作的方式，使上部回转体3正对目标施工面，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。
并且，例如，在排土工序结束之后，在上部回转体3的回转动作停止之后进行正对控制的控制方式中，可能会导致产生到再次开始施工工作为止的等待时间，但在本实施方式中，能够抑制这种等待时间。
＜正对处理的另一例＞
图10是概略地表示由本实施方式所涉及的挖土机100的控制器30进行的正对处理的另一例的流程图。基于本流程图的正对处理例如在设备控制功能有效的状态且挖土机100开始平移工序时开始。此时，控制器30(设备引导部50)可以根据对操作装置26的操作状态或摄像装置S6的摄像图像等，判定挖土机100(下部行走体1)是否沿目标施工面而向下一个施工位置开始了移动。
步骤ST11～ST13与图7的步骤ST1～ST3的处理相同，因此省略说明。
在步骤ST13的处理之后，或步骤ST11、ST12的条件不成立时(步骤ST11的“否”或步骤ST12的“否”时)，在步骤ST14中，设备引导部50判定是否为设备控制功能有效的状态且平移继续中。设备引导部50在该条件成立时，返回到步骤ST11，并重复基于本流程图的处理，在该条件不成立时，结束基于本流程图的处理。
如此，与图7的情况不同，具体而言，控制器30可以在判定有无挖土机100开始沿目标施工面平移的基础上，在进行平移工序的期间，维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。即，当下部行走体1进行与平移工序对应的动作时，控制器30以维持上部回转体3正对目标施工面的状态的方式进行正对控制。由此，挖土机100与适用图7的正对处理的情况同样地，在重复某一位置上完成施工之后进行平移并且再次开始施工这一工序中，能够始终维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。并且，挖土机100在挖土机100的平移工序中，无需由操作人员等进行的操作而维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。
＜正对处理的又一例＞
图11是概略地表示由本实施方式所涉及的挖土机100的控制器30进行的正对处理的又一例的流程图。基于本流程图的处理例如在设备控制功能有效的状态且上部回转体3向接近目标施工面的方向开始回转动作时开始。
步骤ST21～ST23与图7的步骤ST1～ST3相同，因此省略说明。
在步骤S23的处理之后，或步骤ST21、ST22的条件不成立时(步骤ST21的“否”、或，步骤S22的“否”时)，在步骤ST24中，设备引导部50判定设备控制功能是否成为无效或上部回转体3是否开始了向从目标施工面分开的方向的回转动作。在步骤ST24中，当该条件不成立时(即，设备控制功能有效且上部回转体3尚未开始向从目标施工面分开的方向的回转动作时)，设备引导部50返回到步骤ST21，并重复基于本流程图的处理。另一方面，当该条件成立时(即，设备控制功能成为无效或上部回转体3开始了向从目标施工面分开的方向的回转动作时)，设备引导部50结束基于本流程图的处理。
如此，与图7不同，具体而言，控制器30判定有无挖土机100的上部回转体3向接近目标施工面的方向及从目标施工面分开的方向的回转动作(回转操作)。控制器30根据其判定结果，在向附属装置接近目标施工面的方向回转操作了上部回转体3时(即，向附属装置接近目标施工面的方向开始了回转动作时)开始正对控制。而且，控制器30也可以在经过之后的由附属装置进行的施工工序而向附属装置从目标施工面分开的方向回转操作上部回转体3为止(即，向附属装置从目标施工面分开的方向上部回转体3开始回转动作为止)的期间，继续正对控制，并维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态。由此，挖土机100与适用图7的正对处理的情况同样地，在对目标施工面进行施工时，当附属装置进行动作时，能够维持上部回转体3的正对状态。因此，挖土机100能够更适当地对目标施工面进行施工。并且，挖土机100无需由操作人员等进行的操作而维持上部回转体3相对于目标施工面的正对状态，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。并且，挖土机100与适用图7的正对处理的情况同样地，在排土工序中，即使在上部回转体3向从目标施工面分开的方向回转，且相对于目标施工面的正对状态被消除的情况下，也能够再次返回到使上部回转体3正对目标施工面的状态。并且，挖土机100在上部回转体3向接近目标施工面的方向的回转动作中，以支援由操作人员等进行的操作的方式，使上部回转体3正对目标施工面，因此能够减少操作人员等所感到的繁琐。
[挖土机的与自主运行功能相关的结构]
接着，参考图12(图12A～图12C)对挖土机100的与自主运行功能相关的结构进行说明。
图12A～图12C是表示挖土机100的与自主运行功能相关的结构的一例的图。具体而言，图12A是表示下部行走体1的与自主运行功能相关的结构部分的一例的图。图12B、图12C是表示上部回转体3及附属装置AT的与自主运行功能相关的结构部分的一例的图。
在本例中，控制器30构成为能够接收姿势检测装置、输入装置42、摄像装置S6、定位装置P1及异常检测传感器74等中的至少一个所输出的信号，执行各种运算，并向比例阀31及比例阀33等输出控制指令。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、机体倾斜传感器S4及回转状态传感器S5。
控制器30包括目标施工面设定部F1、工作结束目标位置设定部F2、行走目标轨道生成部F3、异常监视部F4、停止判定部F5、姿势检测部F6、中间目标设定部F7、位置计算部F8、比较部F9、物体检测部F10、移动指令生成部F11、速度计算部F12、速度限制部F13及流量指令生成部F14。并且，控制器30包括Att目标轨道更新部F15、当前铲尖位置计算部F16、下一个铲尖位置计算部F17、铲尖速度指令值生成部F18、铲尖速度指令值限制部F19、指令值计算部F20、动臂电流指令生成部F21、动臂阀芯位移量计算部F22、动臂角度计算部F23、斗杆电流指令生成部F31、斗杆阀芯位移量计算部F32、斗杆角度计算部F33、铲斗电流指令生成部F41、铲斗阀芯位移量计算部F42、铲斗角度计算部F43、回转电流指令生成部F51、回转阀芯位移量计算部F52及回转角度计算部F53。
目标施工面设定部F1根据输入装置42的输出即通过输入装置42接收的操作输入，设定目标施工面。目标施工面设定部F1也可以根据通过通信装置T1从外部装置(例如，后述的管理装置300)接收的信息，设定目标施工面。
工作结束目标位置设定部F2构成为设定与规定的工作的结束位置对应的与挖土机100(下部行走体1)的自主行走相关的目标位置(以下，称为“工作结束目标位置”)。例如，如图8B所示，工作结束目标位置设定部F2可以一边使挖土机100与目标施工面并列地自主行走，一边设定进行斜坡的施工工作时的施工对象的斜坡中的与工作结束位置对应的工作结束目标位置。工作结束位置可以包含于从输入装置42输入的与目标施工面相关的信息中，也可以根据目标施工面自动生成。
行走目标轨道生成部F3根据目标施工面的形状及工作结束目标位置，生成挖土机100(下部行走体1)的与自主行走相关的行走目标轨道(例如，图8B的行走目标轨道TT)。并且，行走目标轨道生成部F3也可以设定对所生成的行走目标轨道的许可误差范围(例如，图8B的许可误差范围TR)。
异常监视部F4构成为监视挖土机100的异常。在本例中，异常监视部F4根据异常检测传感器74的输出确定挖土机100的异常程度。异常检测传感器74例如可以包括检测发动机11的异常的传感器、检测与工作油的温度相关的异常的传感器及检测控制器30的异常的传感器等中的至少一个。
停止判定部F5构成为根据各种信息判定是否需要停止挖土机100。在本例中，停止判定部F5根据异常监视部F4的输出，判定是否需要停止自主行走中的挖土机100。具体而言，例如，当异常监视部F4所确定的挖土机100的异常程度超过规定的阈值时，停止判定部F5判定为需要停止自主行走中的挖土机100。此时，控制器30例如制动控制作为行走致动器的行走液压马达2M，并且减速或停止行走液压马达2M的旋转。另一方面，例如，当异常监视部F4所确定的挖土机100的异常程度为规定的阈值以下时，停止判定部F5判定为无需停止自主行走中的挖土机100，即能够继续挖土机100的自主行走。并且，当在挖土机100中搭乘有人(操作人员)时，停止判定部F5除了判定是否需要停止挖土机100以外，还可以判定是否解除自主行走。
姿势检测部F6构成为检测与挖土机100的姿势相关的信息。并且，姿势检测部F6也可以判定挖土机100的姿势是否成为行走姿势。姿势检测部F6也可以构成为当判定为挖土机100的姿势成为行走姿势时，允许执行挖土机100的自主行走。
中间目标设定部F7构成为设定挖土机100的与自主行走相关的中间目标位置(例如，图8B的中间目标位置TP1～TP4)。在本例中，当通过姿势检测部F6判定为挖土机100的姿势成为行走姿势，且通过停止判定部F5判定为无需停止挖土机100时，中间目标设定部F7可以在行走目标轨道上设定一个或多个中间目标位置。
位置计算部F8构成为计算挖土机100的当前位置。在本例中，位置计算部F8根据定位装置P1的输出计算挖土机100的当前位置。当挖土机进行斜坡工作时，工作结束目标位置设定部F2也可以将斜坡工作的结束位置设定为最终目标位置。而且，中间目标设定部F7也可以将从斜坡工作的开始位置至结束位置为止分割为多个区间，并将各区间的终点设定为中间目标位置。
比较部F9构成为比较中间目标设定部F7所设定的中间目标位置与位置计算部F8计算出的挖土机100的当前位置。
物体检测部F10构成为检测存在于挖土机100周围的物体。在本例中，物体检测部F10根据摄像装置S6的输出检测存在于挖土机100周围的物体。而且，当检测到存在于自主行走中的挖土机100的行进方向上的物体(例如，人)时，物体检测部F10生成用于停止挖土机100的自主行走的停止指令。
移动指令生成部F11构成为生成与下部行走体1的行走移动相关的指令。在本例中，移动指令生成部F11根据比较部F9的比较结果，生成与移动方向相关的指令或与移动速度相关的指令(以下，称为“速度指令”)。例如，移动指令生成部F11可以构成为中间目标位置与挖土机100的当前位置之差越大，生成越大的速度指令。并且，移动指令生成部F11构成为生成使该差接近零的速度指令。
如此，控制器30例如使挖土机100自主行走至各中间目标位置并且在该位置上进行规定的工作，并且一边重复向下一个中间位置移动的状态，一边执行到目标位置为止的行走控制。并且，当根据预先输入的与地形相关的信息及定位装置P1的检测值，判断为挖土机100位于斜地时，移动指令生成部F11可以变更速度指令的值。例如，当判定为挖土机100位于下坡时，移动指令生成部F11也可以生成与相比常规速度减速的速度对应的速度指令值。移动指令生成部F11也可以根据摄像装置S6的输出，获取地面的倾斜等与地形相关的信息。而且，当根据摄像装置S6的输出，通过物体检测部F10判定为路面的凹凸较大时(例如，判定为在路面上存在许多石头时)，同样地，移动指令生成部F11也可以生成与相比常规速度减速的速度对应的速度指令值。如此，移动指令生成部F11也可以根据行走路径上获取的与路面相关的信息变更速度指令的值。例如，在河川占用地中，当挖土机100从沙地向砂石路移动时，移动指令生成部F11也可以自动地变更速度指令的值。由此，移动指令生成部F11能够与路面状况对应而变更行走速度。而且，移动指令生成部F11也可以与附属装置的动作对应而生成速度指令值。例如，在挖土机100进行斜面工作的情况下(具体而言，附属装置进行从坡顶至坡底的精加工工作的情况下)，当判定为铲斗6已到达坡底时，中间目标设定部F7可以判定为开始向下一个中间目标位置移动。由此，移动指令生成部F11能够生成到下一个中间目标位置为止的速度指令。并且，在铲斗6到达坡底之后，当判定为动臂4已提升至规定高度时，中间目标设定部F7可以判定为开始向下一个中间目标位置移动。而且，移动指令生成部F11也可以生成到下一个中间目标位置为止的速度指令。如此，移动指令生成部F11也可以与附属装置的动作对应而设定速度指令值。
而且，控制器30也可以设置有设定挖土机100的动作模式的模式设定部。此时，当作为挖土机100的动作模式设定了起重机模式时，或设定了低速高转矩模式等低速模式时，移动指令生成部F11生成与低速模式对应的速度指令值。如此，移动指令生成部F11也可以根据挖土机100的状态，变更速度指令值(行走速度)。
速度计算部F12构成为计算挖土机100的当前的行走速度。在本例中，速度计算部F12根据位置计算部F8计算的挖土机100的当前位置的变化，计算挖土机100的当前的行走速度。
运算部CAL构成为计算与移动指令生成部F11所生成的速度指令对应的行走速度和速度计算部F12计算出的挖土机100的当前的行走速度的速度差。
速度限制部F13构成为限制挖土机100的行走速度。在本例中，速度限制部F13构成为当运算部CAL计算出的速度差超过限制值时，代替该速度差而输出限制值，当运算部CAL计算出的速度差为限制值以下时，直接输出该速度差。限制值可以是预先登录的值，也可以是动态计算的值。
流量指令生成部F14构成为生成与从主泵14供给至行走液压马达2M的工作油的流量相关的指令。在本例中，流量指令生成部F14根据速度限制部F13所输出的速度差，生成流量指令。基本上，流量指令生成部F14可以构成为该速度差越大生成越大的流量指令。并且，流量指令生成部F14可以构成为生成使运算部CAL计算出的速度差接近零的流量指令。
流量指令生成部F14所生成的流量指令为对比例阀31、33的电流指令。比例阀31、33根据该电流指令而进行动作，并且改变作用于控制阀171的先导端口的先导压。因此，流入行走液压马达2ML的工作油的流量被调整为成为与流量指令生成部F14所生成的流量指令对应的流量。并且，比例阀31、33根据该电流指令而进行动作，并且改变作用于控制阀172的先导端口的先导压。因此，流入行走液压马达2MR的工作油的流量被调整为成为与流量指令生成部F14所生成的流量指令对应的流量。其结果，挖土机100的行走速度被调整为成为与移动指令生成部F11所生成的速度指令对应的行走速度。挖土机100的行走速度是包括行走方向的概念。这是因为，挖土机100的行走方向根据行走液压马达2ML的旋转速度及旋转方向和行走液压马达2MR的旋转速度及旋转方向确定。
另外，在本例中，示出了流量指令生成部F14所生成的流量指令输出至比例阀31、33的事例，但控制器30并不限定于该结构。例如，通常，在挖土机100进行行走动作时，动臂缸7等除行走液压马达2M以外的其他致动器不进行动作。因此，流量指令生成部F14所生成的流量指令可以输出至主泵14的调节器13。此时，控制器30通过控制主泵14的吐出量，能够控制挖土机100的行走动作。而且，控制器30也可以通过分别控制调节器13L、13R，即控制主泵14L、14R各自的吐出量，控制挖土机100的操舵。而且，控制器30也可以通过比例阀31来控制工作油分别向行走液压马达2ML、2MR的供给量而控制行走动作的操舵，通过控制调节器13，控制行走速度。
如此，控制器30能够一边适当地使挖土机100在中间目标位置上进行工作，一边实现挖土机100在从当前位置至工作结束目标位置之间的自主行走。
Att目标轨道更新部F15构成为生成附属装置的前端部即铲斗6的工作部位(例如，铲尖)的目标轨道。具体而言，Att目标轨道更新部F15可以按照伴随挖土机100的自主行走的移动，根据移动后的挖土机100的位置(中间目标位置)或从该位置观察的目标施工面的相对形状等，更新铲斗6的工作部位的目标轨道。例如，Att目标轨道更新部F15可以根据目标施工面的形状、挖土机100的当前位置及物体检测部F10的输出(物体数据)等，生成铲斗6的铲尖需追随的轨道作为目标轨道。
当前铲尖位置计算部F16构成为计算铲斗6的当前的铲尖位置。在本例中，当前铲尖位置计算部F16例如可以根据姿势检测部F6的输出(例如，动臂角度β1、斗杆角度β2、铲斗角度β3及回转角度α1)及位置检测部F8的输出(挖土机100的当前位置)，计算铲斗6的铲尖的坐标点作为当前的铲尖位置。当前铲尖位置计算部F16在计算当前的铲尖位置时，也可以利用机体倾斜传感器S4的输出。
下一个铲尖位置计算部F17构成为计算在铲斗6的铲尖的目标轨道上成为目标的下一个铲尖位置。在本例中，下一个铲尖位置计算部F17根据与自主运行功能对应的操作指令的内容、Att目标轨道更新部F15所生成的目标轨道及当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置，计算规定时间后的铲尖位置作为目标铲尖位置。
下一个铲尖位置计算部F17可以判定当前的铲尖位置与铲斗6的铲尖的目标轨道之间的背离是否在允许范围内。在本例中，下一个铲尖位置计算部F17判定当前的铲尖位置与铲斗6的铲尖的目标轨道之间的距离是否为规定值以下。而且，当该距离为规定值以下时，下一个铲尖位置计算部F17判定为背离在允许范围内，并计算目标铲尖位置。另一方面，当该距离超过了规定值时，下一个铲尖位置计算部F17判定为背离不在允许范围内，不管与自主运行功能对应的操作指令如何，使致动器的动作减速或停止。由此，控制器30能够防止导致在铲尖位置脱离了目标轨道的状态下继续执行自主控制。
铲尖速度指令值生成部F18构成为生成与铲尖的速度相关的指令值。在本例中，铲尖速度指令值生成部F18根据当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置及下一个铲尖位置计算部F17计算出的下一个铲尖位置，计算为了在规定时间内使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令值。
铲尖速度指令值限制部F19构成为限制与铲尖的速度相关的指令值。在本例中，当根据当前铲尖位置计算部F16计算出的当前的铲尖位置及物体检测部F10的输出，判定为铲斗6的铲尖与规定的物体(例如，自卸车等)之间的距离小于规定值时，铲尖速度指令值限制部F19利用规定的上限值限制与铲尖的速度相关的指令值。由此，控制器30在铲尖接近自卸车等时，能够减速铲尖的速度。
指令值计算部F20构成为计算用于使致动器进行动作的指令值。在本例中，指令值计算部F20为了使当前的铲尖位置移动至目标铲尖位置，根据下一个铲尖位置计算部F17计算出的目标铲尖位置，计算与动臂角度β1相关的指令值β1r、与斗杆角度β2相关的指令值β2r、与铲斗角度β3相关的指令值β3r及与回转角度α1相关的指令值α1r。
动臂电流指令生成部F21、斗杆电流指令生成部F31、铲斗电流指令生成部F41及回转电流指令生成部F51构成为生成对比例阀31、33输出的电流指令。在本例中，动臂电流指令生成部F21对与控制阀175对应的比例阀31输出动臂电流指令。并且，斗杆电流指令生成部F31对与控制阀176对应的比例阀31输出斗杆电流指令。并且，铲斗电流指令生成部F41对与控制阀174对应的比例阀31输出铲斗电流指令。并且，回转电流指令生成部F51对与控制阀173对应的比例阀31输出回转电流指令。并且，动臂电流指令生成部F21、斗杆电流指令生成部F31、铲斗电流指令生成部F41及回转电流指令生成部F51可以将对从操作装置26输出的先导压进行减压的减压指令输出至比例阀33。
动臂阀芯位移量计算部F22、斗杆阀芯位移量计算部F32、铲斗阀芯位移量计算部F42及回转阀芯位移量计算部F52构成为计算构成滑阀的阀芯的位移量。在本例中，动臂阀芯位移量计算部F22根据动臂阀芯位移传感器S7的输出，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。斗杆阀芯位移量计算部F32根据斗杆阀芯位移传感器S8的输出，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。铲斗阀芯位移量计算部F42根据铲斗阀芯位移传感器S9的输出，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。回转阀芯位移量计算部F52根据回转阀芯位移传感器S2A的输出，计算构成与回转液压马达2A相关的控制阀173的回转阀芯的位移量。
动臂角度计算部F23、斗杆角度计算部F33、铲斗角度计算部F43及回转角度计算部F53构成为计算动臂4、斗杆5、铲斗6及上部回转体3的转动角度(姿势角度)。在本例中，动臂角度计算部F23根据动臂角度传感器S1的输出，计算动臂角度β1。斗杆角度计算部F33根据斗杆角度传感器S2的输出，计算斗杆角度β2。铲斗角度计算部F43根据铲斗角度传感器S3的输出，计算铲斗角度β3。回转角度计算部F53根据回转状态传感器S5的输出，计算回转角度α1。即，动臂角度计算部F23、斗杆角度计算部F33、铲斗角度计算部F43及回转角度计算部F53包含于姿势检测部F6，并且可以将其计算结果(动臂角度β1、斗杆角度β2、铲斗角度β3及回转角度α1)输出至当前铲尖位置计算部F16。
动臂电流指令生成部F21基本上以使指令值计算部F20所生成的指令值β1r与动臂角度计算部F23计算出的动臂角度β1之差成为零的方式生成对比例阀31的动臂电流指令。此时，动臂电流指令生成部F21以使由动臂电流指令导出的目标动臂阀芯位移量与动臂阀芯位移量计算部F22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令。然后，动臂电流指令生成部F21将其调节后的动臂电流指令输出至与控制阀175对应的比例阀31。
与控制阀175对应的比例阀31(图6A的比例阀31AL、31AR)根据动臂电流指令改变开口面积，并且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根据先导压而使动臂阀芯移动，并且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，并将其检测结果反馈到控制器30的动臂阀芯位移量计算部F22。动臂缸7根据工作油的流入而进行伸缩，使动臂4上下移动。动臂角度传感器S1检测上下移动的动臂4的转动角度，并将其检测结果反馈到控制器30的动臂角度计算部F23。动臂角度计算部F23将计算出的动臂角度β1反馈到动臂电流指令生成部F21。
斗杆电流指令生成部F31基本上以使指令值计算部F20所生成的指令值β2r与斗杆角度计算部F33计算出的斗杆角度β2之差成为零的方式生成相对于比例阀31的斗杆电流指令。此时，斗杆电流指令生成部F31以使由斗杆电流指令导出的目标斗杆阀芯位移量与斗杆阀芯位移量计算部F32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令。然后，斗杆电流指令生成部F31将其调节后的斗杆电流指令输出至与控制阀176对应的比例阀31。
与控制阀176对应的比例阀31根据斗杆电流指令改变开口面积，并且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根据先导压使斗杆阀芯移动，并且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，并将其检测结果反馈到控制器30的斗杆阀芯位移量计算部F32。斗杆缸8根据工作油的流入而进行伸缩，以开闭斗杆5。斗杆角度传感器S2检测开闭的斗杆5的转动角度，并将其检测结果反馈到控制器30的斗杆角度计算部F33。斗杆角度计算部F33将计算出的斗杆角度β2反馈到斗杆电流指令生成部F31。
铲斗电流指令生成部F41基本上以使指令值计算部F20所生成的指令值β3r与铲斗角度计算部F43计算出的铲斗角度β3之差成为零的方式生成相对于与控制阀174对应的比例阀31的铲斗电流指令。此时，铲斗电流指令生成部F41以使由铲斗电流指令导出的目标铲斗阀芯位移量与铲斗阀芯位移量计算部F42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令。然后，铲斗电流指令生成部F41将其调节后的铲斗电流指令输出至与控制阀174对应的比例阀31。
与控制阀174对应的比例阀31(图6B的比例阀31BL、31BR)根据铲斗电流指令改变开口面积，并且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根据先导压而使铲斗阀芯移动，并且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，并将其检测结果反馈到控制器30的铲斗阀芯位移量计算部F42。铲斗缸9根据工作油的流入而进行伸缩，以开闭铲斗6。铲斗角度传感器S3检测开闭的铲斗6的转动角度，并将其检测结果反馈到控制器30的铲斗角度计算部F43。铲斗角度计算部F43将计算出的铲斗角度β3反馈到铲斗电流指令生成部F41。
回转电流指令生成部F51基本上以使指令值计算部F20所生成的指令值α1r与回转角度计算部F53计算出的回转角度α1之差成为零的方式生成相对于与控制阀173对应的比例阀31的回转电流指令。此时，回转电流指令生成部F51以使由回转电流指令导出的目标回转阀芯位移量与回转阀芯位移量计算部F52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令。然后，回转电流指令生成部F51将其调节后的回转电流指令输出至与控制阀173对应的比例阀31。
与控制阀173对应的比例阀31(图6C的比例阀31CL、31CR)根据回转电流指令改变开口面积，并且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根据先导压而使回转阀芯移动，并且使工作油流入回转液压马达2A。回转阀芯位移传感器S2A检测回转阀芯的位移，并将其检测结果反馈到控制器30的回转阀芯位移量计算部F52。回转液压马达2A根据工作油的流入而进行旋转，以使上部回转体3回转。回转状态传感器S5检测上部回转体3的回转角度，并将其检测结果反馈到控制器30的回转角度计算部F53。回转角度计算部F53将计算出的回转角度α1反馈到回转电流指令生成部F51。
如此，控制器30对每个作业体构成三个阶段的反馈环路。即，控制器30构成与阀芯位移量相关的反馈环路、与作业体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能够以高精度控制铲斗6的工作部位(例如，铲尖)的动作，并且实现使挖土机100进行各中间目标位置上的规定的工作(例如，作为目标施工面的斜坡的施工工作)的自主运行功能。
[挖土机管理系统]
接着，参考图13对挖土机管理系统SYS进行说明。
图13是表示挖土机管理系统SYS的一例的概略图。
如图13所示，挖土机管理系统SYS包括挖土机100、支援装置200及管理装置300。挖土机管理系统SYS为管理一台或多台挖土机100的系统。
管理者及其他挖土机的操作人员等通过挖土机管理系统SYS可以共享挖土机100所获取的信息。构成挖土机管理系统SYS的挖土机100、支援装置200及管理装置300可以分别为一台，也可以是多台。在本例中，挖土机管理系统SYS包括一台挖土机100、一台支援装置200及一台管理装置300。
支援装置200典型地为移动终端装置，例如为在施工现场的工作者等所携带的膝上型计算机终端、平板终端或智能手机等。支援装置200也可以是挖土机100的操作人员所携带的移动终端。支援装置200也可以是固定终端装置。
管理装置300典型地为固定终端装置，例如为设置于施工现场外的管理中心等的服务器计算机(所谓的云服务器)。并且，管理装置300例如也可以是设定于施工现场的边缘服务器。并且，管理装置300也可以是移动式终端装置(例如，膝上型计算机终端、平板终端或智能手机等移动终端)。
支援装置200及管理装置300中的至少一个也可以具备显示器及远程操作用操作装置。此时，利用支援装置200或管理装置300的操作人员也可以使用远程操作用操作装置，并且操作挖土机100。远程操作用操作装置例如通过近距离无线通信网、移动电话通信网或卫星通信网等无线通信网，与搭载于挖土机100的控制器30能够进行通信地连接。
并且，显示于设置于操纵室10内的显示装置40的各种信息图像(例如，表示挖土机100周围的状态的图像信息或各种设定画面等)也可以通过与支援装置200及管理装置300中的至少一个连接的显示装置来显示。表示挖土机100周围的状态的图像信息可以根据摄像装置S6的摄像图像而生成。由此，利用支援装置200的工作者或利用管理装置300的管理者等能够一边确认挖土机100周围的状态，一边对挖土机100进行远程操作或进行与挖土机100相关的各种设定。
例如，在挖土机管理系统SYS中，挖土机100的控制器30也可以将与自主行走开关被按压时的时刻及位置、使挖土机100自主移动时(自主行走时)所利用的目标路径以及自主行走时规定部位实际追随的轨迹等中的至少一个相关的信息发送至支援装置200及管理装置300中的至少一个。此时，控制器30也可以将摄像装置S6等空间识别装置的输出(例如，摄像装置S6的摄像图像)发送至支援装置200及管理装置300中的至少一个。摄像图像可以是在自主行走中所拍摄的多个图像。而且，控制器30也可以将和与自主行走中的挖土机100的动作内容相关的数据、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发送至支援装置200及管理装置300中的至少一个。由此，利用支援装置200的工作者或利用管理装置300的管理者能够获得与自主行走中的挖土机100相关的信息。
如此，挖土机管理系统SYS能够使管理者及其他挖土机的操作人员等共享自主行走中所获取的与挖土机100相关的信息。
[变形·变更]
以上，对实施方式进行了详细说明，但本发明并不限定于该特定的实施方式，能够在技术方案中所记载的宗旨的范围内进行各种变形·变更。
例如，在上述实施方式中，控制器30也可以在包含于输入装置42中的规定的开关被操作时执行正对控制。具体而言，控制器30例如也可以在MC开关被操作时，或该操作继续时，即MC开关被按压的状态继续时，执行正对控制。此时，操作人员等为了开始设备控制功能而仅操作MC开关，便能够使上部回转体3自动地正对目标施工面。即，控制器30作为设备控制功能的一环能够进行正对控制。因此，控制器30在通过设备控制功能对目标施工面开始施工时，能够减少使挖土机100的上部回转体3正对目标施工面时操作人员等所感到的繁琐，并且能够提高挖土机100的工作效率。
并且，在上述的实施方式及变形例中，控制器30即使在进行正对控制的情况下，当操作了与上部回转体3的回转动作对应的操纵杆装置26C时，也可以中止正对控制。由此，能够优先由操作人员等进行的手动操作。
并且，在上述的实施方式及变形例中，控制器30即使在步骤ST1、ST11、ST12中判定为产生有正对偏离的情况下，当该正对偏离较大时，也可以不执行正对控制。具体而言，自动控制部54在相当于判定为产生有正对偏离的时点时的偏离量的角度大于规定的阈值时，也可以不执行正对控制。由此，尽管未操作操作装置26，也能够抑制基于设备控制功能的挖土机100的动作量(上部回转体3的回转量)过度变大而导致给操作人员等带来不安感那样的事态。
并且，在上述的实施方式及变形例中，控制器30也可以通过代替回转液压马达2A而使其他致动器进行动作，使上部回转体3正对目标施工面。例如，控制器30也可以通过使行走液压马达1L、1R(致动器的一例)自动进行动作，使上部回转体3正对目标施工面。这是因为，行走液压马达1L、1R彼此向不同的方向旋转，由此能够改变上部回转体3的朝向。具体而言，当需要向左方向改变上部回转体3的朝向时，控制器30使与右侧履带对应的行走液压马达1R正向旋转且使与左侧履带对应的行走液压马达1L反向旋转。由此，挖土机100进行基于下部行走体1的枢轴回转(即，旋转)，向左方向改变上部回转体3的朝向而能够正对目标施工面。
本申请主张基于2018年11月14日于日本申请的日本专利申请2018-214162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。
符号说明
1-下部行走体，1L、1R-行走液压马达(致动器、行走马达)，2-回转机构，2A-回转液压马达(致动器、回转驱动部)，3-上部回转体，4-动臂，5-斗杆，6-铲斗，7-动臂缸，8-斗杆缸，9-铲斗缸，26-操作装置，26A～26C-操纵杆装置，29、29A～29C-操作压力传感器，30-控制器(控制装置)，31、31AL、31AR、31BL、31BR、31CL、31CR-比例阀，32、32AL、32AR、32BL、32BR、32CL、32CR-往复阀，33、33AL、33AR、33BL、33BR、33CL、33CR-比例阀，50-设备引导部，54-自动控制部，100-挖土机，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-机体倾斜传感器，S5-回转状态传感器，S6-摄像装置(空间识别装置)，S6B、S6F、S6L、S6R-摄像机，P1-定位装置，T1-通信装置。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
所述控制装置以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
2.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
一对行走马达，驱动所述下部行走体，
当通过所述一对行走马达中的至少一个驱动所述下部行走体时，所述控制装置以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
3.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
附属装置，搭载于上部回转体，
当驱动所述附属装置时，以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为驱动所述上部回转体的回转驱动部。
5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为行走马达。
6.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
空间识别装置，识别挖土机周围的状态，
所述控制装置在所述致动器开始动作之前，当根据所述空间识别装置的获取信息判断为在自挖土机起规定范围内存在人时，使所述致动器不能进行动作。
7.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
空间识别装置，识别挖土机周围的状态；及
操作装置，接收所述致动器的操作，
所述控制装置在所述致动器开始动作之前，若根据所述空间识别装置的获取信息判断为在自挖土机起规定范围内存在人，则即便操作所述操作装置也不会驱动所述致动器。
8.一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；
附属装置，安装于所述上部回转体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，所述控制装置开始所述正对控制。
9.一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、能够回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，
构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式，进行所述正对控制。
10.一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、能够回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体、安装于所述上部回转体的附属装置及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，
构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，开始所述正对控制。
11.[追加]根据权利要求9所述的挖土机的控制装置，其中，
当通过驱动所述下部行走体的一对行走马达中的至少一个驱动所述下部行走体时，以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
12.[追加]根据权利要求9所述的挖土机的控制装置，其中，
当驱动搭载于所述上部回转体的附属装置时，以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
13.[追加]根据权利要求9所述的挖土机的控制装置，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为驱动所述上部回转体的回转驱动部。
14.[追加]根据权利要求9所述的挖土机的控制装置，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为行走马达。
15.[追加]根据权利要求9所述的挖土机的控制装置，其中，
在所述致动器开始动作之前，当根据识别挖土机周围的状态的空间识别装置的获取信息判断为在自挖土机起规定范围内存在人时，使所述致动器不能进行动作。

Claims (10)

1.一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
所述控制装置以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
2.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
一对行走马达，驱动所述下部行走体，
当通过所述一对行走马达中的至少一个驱动所述下部行走体时，所述控制装置以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
3.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
附属装置，搭载于上部回转体，
当驱动所述附属装置时，以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式进行所述正对控制。
4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为驱动所述上部回转体的回转驱动部。
5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，
能够改变所述上部回转体的朝向的所述致动器为行走马达。
6.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
空间识别装置，识别挖土机周围的状态，
所述控制装置在所述致动器开始动作之前，当根据所述空间识别装置的获取信息判断为在自挖土机起规定范围内存在人时，使所述致动器不能进行动作。
7.根据权利要求1所述的挖土机，其具备：
空间识别装置，识别挖土机周围的状态；及
操作装置，接收所述致动器的操作，
所述控制装置在所述致动器开始动作之前，若根据所述空间识别装置的获取信息判断为在自挖土机起规定范围内存在人，则即便操作所述操作装置也不会驱动所述致动器。
8.一种挖土机，其具备：
下部行走体；
上部回转体，能够回转地搭载于所述下部行走体；
附属装置，安装于所述上部回转体；
致动器，能够改变所述上部回转体的朝向；及
控制装置，可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，
当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，所述控制装置开始所述正对控制。
9.一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、能够回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，
构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且以维持所述上部回转体正对所述目标施工面的状态的方式，进行所述正对控制。
10.一种挖土机的控制装置，所述挖土机具备下部行走体、能够回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体、安装于所述上部回转体的附属装置及能够改变所述上部回转体的朝向的致动器，所述挖土机的控制装置中，
构成为可执行如下正对控制，即，根据与目标施工面相关的信息及与所述上部回转体的朝向相关的信息，以使所述上部回转体正对所述目标施工面的方式使所述致动器进行动作，并且当向所述附属装置接近所述目标施工面的方向回转操作所述上部回转体时，开始所述正对控制。
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