CN114174596A - 挖土机 - Google Patents

Abstract

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)；及控制器(30)，设置于上部回转体(3)。控制器(30)构成为识别自卸车(DT)的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道(TL)。典型地，目标轨道(TL)沿着自卸车(DT)的前后方向而设定。并且，典型地，目标轨道(TL)沿着自卸车(DT)的车厢(BD)的底面设定为规定的高度。

Description

挖土机

技术领域

本发明涉及一种挖土机。

背景技术

以往，已知一种搭载有半自主的挖掘控制系统的液压挖掘机(参考专利文献1。)。该挖掘控制系统构成为在满足规定条件的情况下自主地执行动臂提升回转动作。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2011-514456号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

然而，上述挖掘控制系统以手动进行卸土动作为前提。因此，上述挖掘控制系统无法提高卸土动作的效率。

因此，期待提供一种能够自主地执行卸土动作的挖土机。

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；及控制装置，设置于所述上部回转体，所述控制装置构成为识别自卸车的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道。

发明效果

根据上述方案，提供一种能够自主地执行卸土动作的挖土机。

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是表示搭载于挖土机的液压系统的结构例的图。

图3A是与斗杆缸的操作相关的液压系统的一部分的图。

图3B是与回转用液压马达的操作相关的液压系统的一部分的图。

图3C是与动臂缸的操作相关的液压系统的一部分的图。

图3D是与铲斗缸的操作相关的液压系统的一部分的图。

图4是控制器的功能框图。

图5是自主控制功能的框图。

图6是自主控制功能的框图。

图7A是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图7B是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图7C是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图7D是进行卸土动作时的自卸车的车厢的后视图。

图8A是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图8B是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图8C是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图8D是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图8E是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图9A是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图9B是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图9C是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图9D是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图9E是进行卸土动作时的自卸车的车厢的侧视图。

图10是表示自主控制功能的另一结构例的框图。

图11是表示电动式操作系统的结构例的图。

图12是表示挖土机的管理系统的结构例的概略图。

图13是对挖土机的“挖掘/装载动作”的作业流程进行说明的说明图。

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可上下转动地支承。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能够检测动臂4的转动角度即动臂角度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能够检测斗杆5的转动角度即斗杆角度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能够检测铲斗6的转动角度即铲斗角度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也可以分别仅由加速度传感器构成。并且，动臂角度传感器S1可以为安装于动臂缸7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，且搭载有一个或多个动力源。在本实施方式中，上部回转体3上搭载有作为动力源的发动机11。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为空间识别装置的一例，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包括安装于驾驶室10的上表面前端的前置传感器70F、安装于上部回转体3的上表面后端的后置传感器70B、安装于上部回转体3的上表面左端的左侧传感器70L及安装于上部回转体3的上表面右端的右侧传感器70R。各传感器由LIDAR构成。

物体检测装置70也可以构成为检测设定于挖土机100周围的规定区域内的规定物体。即，物体检测装置70也可以构成为能够识别物体的种类。例如，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。

然后，在促动器动作之前通过空间识别装置(物体检测装置70)判断出在距挖土机100规定距离的范围(规定范围)内存在人的情况下，即使已输出动作指令，控制器30也可以使促动器无法动作或使其成为低速状态。促动器例如为液压促动器或电动促动器等。液压促动器例如为动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等。

具体而言，在判断出在规定范围内存在人的情况下，控制器30通过使配置于先导回路的切换阀(门锁阀等)成为锁定状态，能够使促动器无法动作。在电动式操作杆的情况下，控制器30通过使从控制器30向操作用控制阀的信号无效，能够使促动器无法动作。在使促动器成为低速状态的情况下，控制器30例如减小从控制器30向操作用控制阀的信号即可。如此，在判断出在规定范围内存在人的情况下，即使已生成动作指令，控制器30也不驱动促动器或低速驱动促动器。进而，在操作者正在操作操作杆时判断出在规定范围内存在人的情况下，控制器30可以与操作者的操作无关地停止或放慢促动器的动作。具体而言，在判断出在规定范围内存在人的情况下，控制器30通过使配置于先导回路的切换阀(门锁阀等)成为锁定状态来停止促动器。在使用操作用控制阀的情况下，控制器30通过使向操作用控制阀的信号无效或向操作用控制阀输出减速指令，能够使促动器无法动作或使其成为低速状态。另外，操作用控制阀构成为，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单元17内的对应的控制阀的先导端口。并且，在由物体检测装置70检测出的物体为自卸车的情况下，控制器30无需执行停止控制。此时，控制器30可以控制促动器的动作以躲避检测出的自卸车。如此，控制器30可以根据检测出的物体的种类适当地控制促动器的动作。

摄像装置80构成为拍摄挖土机100的周围。在本实施方式中，摄像装置80包括安装于上部回转体3的上表面后端的后置摄像机80B、安装于驾驶室10的上表面前端的前置摄像机80F、安装于上部回转体3的上表面左端的左侧摄像机80L及安装于上部回转体3的上表面右端的右侧摄像机80R。

后置摄像机80B与后置传感器70B相邻地配置，前置摄像机80F与前置传感器70F相邻地配置，左侧摄像机80L与左侧传感器70L相邻地配置，且右侧摄像机80R与右侧传感器70R相邻地配置。

摄像装置80拍摄到的图像被显示于显示装置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。

摄像装置80也可以用作物体检测装置70。此时，可以省略物体检测装置70。

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相对于假想水平面绕前后轴的倾角及绕左右轴的倾角的加速度传感器。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。

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也可以为旋转变压器或旋转编码器等。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为显示信息的装置。声音输出装置D2为输出声音的装置。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读出与各功能对应的程序并将其加载到易失性存储装置中，并使CPU执行对应的处理。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。

接着，参考图2对搭载于挖土机100的液压系统的结构例进行说明。图2是表示搭载于挖土机100的液压系统的结构例的图。图2中分别用双重线、实线、虚线及点线示出了机械动力传递线路、工作油管路、先导管路及电控线路。

挖土机100的液压系统主要包括发动机11、调节器13、主泵14、先导泵15、控制阀单元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2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发动机。发动机11的输出轴分别与主泵14及先导泵15的输入轴连结。

主泵14构成为经由工作油管路向控制阀单元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构成为控制主泵14的吐出量(排量)。在本实施方式中，调节器13通过根据来自控制器30的控制指令调节主泵14的斜板偏转角来控制主泵14的吐出量(排量)。

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，除向控制阀单元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。

控制阀单元17构成为控制液压系统中的工作油的流动。在本实施方式中，控制阀单元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。控制阀单元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单元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)为与对应于各液压促动器的操作装置26的杆或踏板(未图示。)的操作方向及操作量对应的压力。但是，操作装置26也可以是电动式操作装置，而不是如上所述的液压式操作装置。此时，控制阀单元17内的控制阀可以为电磁滑阀。

吐出压力传感器28构成为检测主泵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构成为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的操作方向及操作量，并对控制器30输出检测出的值作为操作数据。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。左主泵14L构成为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构成为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为通过配置于控制阀单元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为通过配置于控制阀单元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并联的工作油管路。在通过左中间旁通管路40L的工作油的流动被控制阀171、173或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并联的工作油管路。在通过右中间旁通管路40R的工作油的流动被控制阀172、174或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与吐出量的积表示的主泵14的吸收功率(例如，吸收马力)不超过发动机11的输出功率(例如，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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀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的右侧先导端口。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的左侧先导端口，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的右侧先导端口。

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。左行走杆26DL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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀171的先导端口。右行走杆26DR用于右履带1CR的操作。右行走杆26DR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，使与杆操作量对应的控制压力作用于控制阀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输出控制指令，改变主泵14的吐出量。并且，控制器30接收设置于节流器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输出控制指令，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2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使左主泵14L的吐出量减小至允许最小吐出量，从而抑制左主泵14L吐出的工作油通过左中间旁通管路40L时的压力损耗(泵送损耗)。另一方面，在操作了某一液压促动器的情况下，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，从而降低在左节流器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，从而使足够的工作油流入操作对象液压促动器，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2的液压系统在待机状态下能够抑制与主泵14相关的不必要的能耗。不必要的能耗包括主泵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2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3A～图3D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3A～图3D是液压系统的一部分的图。具体而言，图3A是与斗杆缸8的操作相关的液压系统的一部分的图，图3B是与回转用液压马达2A的操作相关的液压系统的一部分的图。并且，图3C是与动臂缸7的操作相关的液压系统的一部分的图，图3D是与铲斗缸9的操作相关的液压系统的一部分的图。

如图3A～图3D所示，液压系统包括比例阀31、往复阀32及比例阀33。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33包括比例阀33AL～33DL及33AR～33DR。

比例阀31构成为发挥设备控制用控制阀的功能。比例阀31配置于连接先导泵15和往复阀32的管路，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输出的控制指令来动作。因此，控制器30能够与操作者对操作装置26进行的操作无关地经由比例阀31及往复阀32向控制阀单元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。排出端口与控制阀单元17内的对应的控制阀的先导端口连接。因此，往复阀32能够使由操作装置26生成的先导压和由比例阀31生成的先导压中较高的先导压作用于对应的控制阀的先导端口。

比例阀33与比例阀31相同地发挥设备控制用控制阀的功能。比例阀33配置于连接操作装置26和往复阀32的管路，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33根据控制器30输出的控制指令来动作。因此，控制器30能够在与操作者对操作装置26进行的操作无关地减小操作装置26吐出的工作油的压力之后，经由往复阀32向控制阀单元17内的对应的控制阀的先导端口供给该工作油。

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。并且，即使在正在进行针对特定的操作装置26的操作的情况下，控制器30也能够强制性地停止与该特定的操作装置26对应的液压促动器的动作。

例如，如图3A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。操作者能够在用手指按压开关NS的同时用手操作左操作杆26L。开关NS也可以设置于右操作杆26R，还可以设置于驾驶室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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31AL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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31AR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能够将先导压调整为能够将控制阀176L停在任意的阀位置。并且，比例阀31AR能够将先导压调整为能够将控制阀176R停在任意的阀位置。

通过该结构，控制器30能够与操作者进行的斗杆收回操作无关地经由比例阀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，控制器30能够自动收回斗杆5。并且，控制器30能够与操作者进行的斗杆张开操作无关地经由比例阀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，控制器30能够自动张开斗杆5。

比例阀33AL根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且，减小由工作油产生的先导压，该工作油从先导泵15经由左操作杆26L、比例阀33AL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。比例阀33AR根据控制器30输出的控制指令(电流指令)来动作。并且，减小由工作油产生的先导压，该工作油从先导泵15经由左操作杆26L、比例阀33AR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。比例阀33AL及33AR分别能够将先导压调整为能够将控制阀176L及176R停在任意的阀位置。

通过该结构，即使在操作者进行斗杆收回操作的情况下，控制器30也能够根据需要减小作用于控制阀176的关闭侧先导端口(控制阀176L的左侧先导端口及控制阀176R的右侧先导端口)的先导压，强制性地停止斗杆5的收回动作。这也同样地适用于在操作者进行斗杆张开操作时强制性地停止斗杆5的张开动作的情况。

或者，即使在操作者进行斗杆收回操作的情况下，控制器30也可以根据需要控制比例阀31AR，增加作用于位于与控制阀176的关闭侧先导端口相反的一侧的控制阀176的打开侧先导端口(控制阀176L的右侧先导端口及控制阀176R的左侧先导端口)的先导压，强制性地使控制阀176返回到中立位置，由此强制性地停止斗杆5的收回动作。此时，可以省略比例阀33AL。这也同样地适用于在操作者进行斗杆张开操作时强制性地停止斗杆5的张开动作的情况。

并且，省略参考以下图3B～图3D进行的说明，但也同样地适用于在操作者进行回转操作时强制性地停止上部回转体3的回转动作的情况、在操作者进行动臂提升操作或动臂降低操作时强制性地停止动臂4的动作的情况及在操作者进行铲斗收回操作或铲斗张开操作时强制性地停止铲斗6的动作的情况。并且，也同样地适用于在操作者进行行走操作时强制性地停止下部行走体1的行走动作的情况。

并且，如图3B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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31BL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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31BR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及比例阀31BR能够将先导压调整为能够将控制阀173停在任意的阀位置。

通过该结构，控制器30能够与操作者进行的左回转操作无关地经由比例阀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，控制器30能够使回转机构2自动左回转。并且，控制器30能够与操作者进行的右回转操作无关地经由比例阀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，控制器30能够使回转机构2自动右回转。

并且，如图3C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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31CL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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31CR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能够将先导压调整为能够将控制阀175L停在任意的阀位置。并且，比例阀31CR能够将先导压调整为能够将控制阀175R停在任意的阀位置。

通过该结构，控制器30能够与操作者进行的动臂提升操作无关地经由比例阀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，控制器30能够自动提升动臂4。并且，控制器30能够与操作者进行的动臂降低操作无关地经由比例阀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，控制器30能够自动降低动臂4。

并且，如图3D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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31DL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输出的电流指令来动作。并且，比例阀31DR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能够将先导压调整为能够将控制阀174停在任意的阀位置。

通过该结构，控制器30能够与操作者进行的铲斗收回操作无关地经由比例阀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，控制器30能够自动收回铲斗6。并且，控制器30能够与操作者进行的铲斗张开操作无关地经由比例阀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，控制器30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，液压系统中的与左行走用液压马达2ML的操作相关的部分及与右行走用液压马达2MR的操作相关的部分可以和与动臂缸7的操作相关的部分等相同地构成。

接着，参考图4对控制器30的功能进行说明。图4是控制器30的功能框图。在图4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等输出控制指令。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。控制器30具有轨道生成部30A及自主控制部30B作为功能模块。各功能模块可以由硬件构成，也可以由软件构成。

轨道生成部30A构成为生成使挖土机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。规定部位例如为铲斗6的铲尖或位于铲斗6的背面的规定点等。在本实施方式中，轨道生成部30A生成自主控制部30B使挖土机100自主地动作时利用的目标轨道。具体而言，轨道生成部30A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生成目标轨道。

自主控制部30B构成为使挖土机100自主地动作。在本实施方式中，自主控制部30B构成为，在满足规定的开始条件的情况下，沿着由轨道生成部30A生成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，自主控制部30B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，在按下开关NS的状态下向斗杆张开方向操作了左操作杆26L时，自主控制部30B使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道移动。

接着，参考图5及图6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5及图6是自主控制功能的框图。

首先，如图5所示，控制器30根据操作趋势来决定目标移动速度及目标移动方向。操作趋势例如根据杆操作量来判定。目标移动速度为控制基准点的移动速度的目标值，目标移动方向为控制基准点的移动方向的目标值。控制基准点例如为铲斗6的铲尖、位于铲斗6的背面的规定点或位于铲斗销(斗杆5与铲斗6的连接部)的规定点等。控制基准点例如根据动臂角度β₁、斗杆角度β₂、铲斗角度β₃及回转角度α₁来计算。

然后，控制器30根据目标移动速度、目标移动方向及控制基准点的三维坐标(Xe,Ye,Ze)来计算经过单位时间之后的控制基准点的三维坐标(Xer,Yer,Zer)。经过单位时间之后的控制基准点的三维坐标(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实现沙土等向自卸车的装载的作业即装载作业中执行的卸土动作(排土动作)相关的目标轨道。卸土动作包括将铲取到铲斗6中的沙土等被挖掘物翻卸(卸)到自卸车的车厢上的动作。典型地，卸土动作为包括铲斗张开动作及斗杆张开动作的复合动作。此时，目标轨道例如可以根据自卸车的形状(例如，自卸车的车厢在前后方向上的长度及车厢的朝向)、已装载到自卸车的车厢上的沙土等装载物的形状以及铲取到铲斗6中的被挖掘物的体积等中的至少一个来计算。另外，自卸车的形状、装载物的形状及铲取到铲斗6中的被挖掘物的体积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导出。

例如，目标轨道设定为，当铲取到铲斗6中的被挖掘物被翻卸到自卸车的车厢时，使由该被挖掘物新形成的装载物的高度几乎恒定。具体而言，目标轨道设定为形成具有宽度Wt、长度Lt及高度Ht的大致长方体的装载物。

典型地，目标轨道在卸土动作开始之前计算，并且不会被变更，直至该卸土动作结束。但是，也可以在执行卸土动作时变更目标轨道。例如，在新形成的装载物的高度大于所期望的高度的情况下，可以调低目标轨道。即，典型地，目标轨道以开环控制进行控制，但也可以根据新形成的装载物的高度进行反馈控制。另外，新形成的装载物的高度例如根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来计算。

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、斗杆5及铲斗6的转动相关的指令值β_1r、β_2r及β_3r和与上部回转体3的回转相关的指令值α_1r。指令值β_1r例如表示得以将控制基准点对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的动臂角度β₁。同样地，指令值β_2r表示得以将控制基准点对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的斗杆角度β₂，指令值β_3r表示得以将控制基准点对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的铲斗角度β₃，指令值α_1r表示得以将控制基准点对准到三维坐标(Xer,Yer,Zer)时的回转角度α₁。

与铲斗6的转动相关的指令值β_3r可以在执行卸土动作时变更。例如，在新形成的装载物的高度大于所期望的高度的情况下，可以调小指令值β_3r。即，典型地，指令值β_3r以开环控制进行控制，但也可以根据新形成的装载物的高度进行反馈控制。

在计算与卸土动作相关的目标轨道的情况下，典型地，可省略指令值α_1r的生成。这是因为，卸土动作典型地在回转角度α₁被固定的状态下进行。

然后，如图6所示，控制器30使动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9及回转用液压马达2A动作，以使动臂角度β₁、斗杆角度β₂、铲斗角度β₃及回转角度α₁分别成为所生成的指令值β_1r、β_2r、β_3r及α_1r。另外，回转角度α₁例如根据回转角速度传感器S5的输出及事先测定并输入的挖土机100的各部位的尺寸等来计算。

具体而言，控制器30生成对应于动臂角度β₁的当前值与指令值β₁r之差Δβ₁的动臂缸先导压指令。然后，对动臂控制机构31C输出与动臂缸先导压指令对应的控制电流。动臂控制机构31C构成为能够使对应于与动臂缸先导压指令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3C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令。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令对应的控制电流。此时，动臂控制机构31C使对应于与动臂阀芯控制指令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操纵的动臂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，作为生成动臂缸先导压指令时使用的动臂角度β₁的当前值。

上述说明涉及基于指令值β₁r的动臂4的动作，但也同样地适用于基于指令值β₂r的斗杆5的动作、基于指令值β₃r的铲斗6的动作及基于指令值α_1r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令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3A中的比例阀31AL及比例阀31AR。并且，铲斗控制机构31D构成为能够使对应于与铲斗缸先导压指令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3D中的比例阀31DL及比例阀31DR。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令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3B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，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，回转阀芯位移传感器S6为检测构成控制阀173的阀芯的位移量的传感器。

如图5所示，控制器30可以使用泵吐出量导出部CP1、CP2、CP3及CP4从指令值β_1r、β_2r、β_3r及α_1r导出泵吐出量。在本实施方式中，泵吐出量导出部CP1、CP2、CP3及CP4使用预先登记的参考表等从指令值β_1r、β_2r、β_3r及α_1r导出泵吐出量。将泵吐出量导出部CP1、CP2、CP3及CP4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、作为铲斗控制阀的控制阀174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、铲斗缸9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、指令值β_1r、β_2r、β_3r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、铲斗角度传感器S3及回转角速度传感器S5各自的输出对控制基准点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、铲斗缸9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。

并且，控制器30可以构成为在执行与卸土动作相关的自主控制时监视铲斗6与自卸车之间的距离，以使铲斗6不与自卸车接触。例如，在根据姿势检测装置及物体检测装置70的输出判定铲斗6的背面的一个规定点或多个规定点的每一个与自卸车的前面板之间的距离小于规定值的情况下或判定铲斗6的铲尖与自卸车的车厢的底面之间的距离小于规定值的情况下，控制器30可以停止挖掘附件AT的动作。

接着，参考图7A～图7D对与卸土动作相关的自主控制的一例进行说明。图7A～图7C是进行卸土动作时的自卸车DT的车厢BD的侧视图，图7D是车厢BD的后视图。具体而言，图7A是即将进行卸土动作之前的车厢BD的侧视图。

图7B是刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图7C是刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图7D是刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的后视图。

为了清楚起见，图7A～图7C中示出了自卸车DT的前面板FR及后箱栏板RG，另一方面，省略了左侧栏板及右侧栏板的图示。为了清楚起见，图7D中示出了左侧栏板LSG及右侧栏板RSG，另一方面，省略了前面板FR及后箱栏板RG的图示。并且，在图7B～图7D中，省略了自卸车DT的整体图像的图示。

具体而言，图7A中示出了处于完全未装载沙土等被挖掘物的状态的自卸车DT的车厢BD的状态。并且，图7A中示出了将通过手动操作或自主控制而定位在车厢BD的上方的铲取了被挖掘物的状态的铲斗6作为铲斗6a。并且，铲斗6a表示挖掘动作后执行的动臂提升回转动作结束时的铲斗6的状态。并且，点Pa表示动臂提升回转动作结束时的铲斗6的铲尖位置。

然后，若根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出识别出自卸车DT的车厢BD，则设定卸土开始点Ps1和卸土结束点Pe1。然后，作为连接卸土开始点Ps1和卸土结束点Pe1的假想线段求出目标轨道TL。然后，以与该目标轨道TL的位置对应的方式计算铲斗6的张开角度。由此，与铲斗6的铲尖位于卸土开始点Ps1时开始的斗杆张开控制对应地执行动臂提升控制和铲斗张开控制，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL。然后，在斗杆5变得与车厢BD垂直的时刻，动臂提升控制切换为动臂降低控制。即，若作为主控制以规定的速度执行斗杆张开控制，则与此对应地执行动臂控制和铲斗控制作为从属控制。如此，铲斗6的铲尖的移动被控制成沿着目标轨道TL。作为主控制，也可以执行铲斗张开控制。此时，执行斗杆控制和动臂控制作为从属控制。斗杆5的张开速度及铲斗6的张开速度中的至少一个可以根据沙土特性及每个作业环境的学习数据等中的至少一个来变更。

与第1次卸土动作相关的目标轨道TL1为目标轨道TL的一例，其以位于距车厢BD的底面高度H1的位置的连接卸土开始点Ps1和卸土结束点Pe1的假想线段的形式表示。

卸土开始点Ps1为目标轨道TL1的起点。卸土开始点Ps1设定于从后箱栏板RG向前方隔开间隔RS的位置。间隔RS的值例如预先存储于非易失性存储装置中。并且，卸土开始点Ps1设定为通过车厢BD的宽度的中央。

卸土结束点Pe1为目标轨道TL1的终点。卸土结束点Pe1设定于从前面板FR向后方隔开间隔FS的位置。间隔FS的值例如预先存储于非易失性存储装置中。并且，卸土结束点Pe1设定为通过车厢BD的宽度的中央。

卸土开始点Ps1与卸土结束点Pe1之间的距离即目标轨道TL1的长度L1为长度Lt的一例，是从自卸车DT的车厢长度Lb减去间隔RS及间隔FS而得的值。

高度H1为高度Ht的一例，例如根据铲取到铲斗6a中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H1以使由长度Lt(L1)、高度Ht(H1)及宽度Wt的积表示的长方体的体积等于铲取到铲斗6a中的被挖掘物的体积的方式计算。宽度Wt为相当于铲斗6的宽度的值。长度Lt(L1)及宽度Wt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。长度Lt(L1)及宽度Wt可以预先存储于非易失性存储装置中。铲取到铲斗6a中的被挖掘物的体积例如根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来计算。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使作为控制基准点的铲斗6的铲尖沿着如此计算出的目标轨道TL1移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动而执行铲斗张开控制。

铲斗张开控制为改变铲斗角度β₃以使由铲取到铲斗6中的被挖掘物新形成的装载物(沿着目标轨道TL1延伸的长方体)的高度维持在高度H1的控制。

典型地，控制器30以铲斗角度β₃随着铲斗6的铲尖靠近卸土结束点Pe1而变大的方式执行铲斗张开控制。控制器30可以在决定铲斗角度β₃时考虑沙土的粘度等被挖掘物的特性。被挖掘物的特性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自动计算，也可以预先存储于非易失性存储装置中。

铲斗6b表示铲斗6的铲尖位于卸土开始点Ps1时的铲斗6的状态。此时的铲斗角度β₃为角度θ1。铲斗6c表示铲斗6的铲尖位于目标轨道TL1上的点P1时的铲斗6的状态。此时的铲斗角度β₃为角度θ2(＞θ1)。铲斗6d表示铲斗6的铲尖位于目标轨道TL1上的点P2时的铲斗6的状态。此时的铲斗角度β₃为角度θ3(＞θ2)。铲斗6e表示铲斗6的铲尖位于卸土结束点Pe1时的铲斗6的状态。此时的铲斗角度β₃为角度θ4(＞θ3)。铲斗6f表示卸土动作后执行的动臂降低回转动作开始时的铲斗6的状态。并且，点Pf表示动臂降低回转动作开始时的铲斗6的铲尖位置。

在图7A～图7D所示的例子中，控制器30执行铲斗张开控制，以使铲斗6的铲尖位于卸土结束点Pe1时的铲斗6的背面BF变得与前面板FR平行或使铲斗角度β₃大于铲斗6的背面BF变得与前面板FR平行时的角度θ4。这是为了更可靠地防止铲斗6与前面板FR的接触。

图7B中示出了刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图7B中示出了控制器30一边使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动一边执行铲斗张开控制时形成的装载物LD的形状，即，通过第1次卸土动作形成的装载物LD1的形状。装载物LD1具有与长度L1、宽度Wt、高度H1的长方体大致相同的形状。图7B中以十字图案示出了通过第1次卸土动作形成的装载物LD1的形状。

与第2次卸土动作相关的目标轨道TL2为目标轨道TL的一例，其以位于距装载物LD1的上表面高度H2的位置的连接卸土开始点Ps2和卸土结束点Pe2的假想线段的形式表示。

相对于车厢BD的底面的装载物LD1的上表面的高度例如根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来计算。装载物LD1的上表面的高度也可以为在即将进行第1次卸土动作之前计算出的高度H1。

卸土开始点Ps2为目标轨道TL2的起点。卸土开始点Ps2设定于从后箱栏板RG向前方隔开间隔RS的位置。与目标轨道TL2相关的间隔RS可以为不同于与目标轨道TL1相关的间隔RS的值。

卸土结束点Pe2为目标轨道TL2的终点。卸土结束点Pe2设定于从前面板FR向后方隔开间隔FS的位置。与目标轨道TL2相关的间隔FS可以为不同于与目标轨道TL1相关的间隔FS的值。

卸土开始点Ps2与卸土结束点Pe2之间的距离即目标轨道TL2的长度L2为长度Lt的一例，是从自卸车DT的车厢长度Lb减去间隔RS及间隔FS而得的值。

高度H2为高度Ht的一例，例如根据铲取到即将进行第2次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H2以使由长度Lt(L2)、高度Ht(H2)及宽度Wt的积表示的长方体的体积等于铲取到即将进行第2次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积的方式计算。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着如此计算出的目标轨道TL2移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL2移动而执行铲斗张开控制。

图7C及图7D中示出了刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图7C及图7D中示出了控制器30一边使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL2移动一边执行铲斗张开控制时形成的装载物LD，即，通过第1次卸土动作形成的装载物LD1和通过第2次卸土动作形成的装载物LD2的组合形状。装载物LD2具有与长度L2、宽度Wt、高度H2的长方体大致相同的形状。图7C及图7D中以向右下方倾斜的斜线图案示出了通过第2次卸土动作形成的装载物LD2的形状。

控制器30也同样地生成与第3次及之后的卸土动作相关的目标轨道TL。具体而言，若当前铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量和已装载到自卸车DT的车厢BD上的装载物LD的重量的总重量为自卸车DT的最大装载量以下，则控制器30生成与下一次卸土动作相关的目标轨道TL。另一方面，在总重量超过自卸车DT的最大装载量的情况下，控制器30不计算与下一次卸土动作相关的目标轨道。即，控制器30不执行与下一次卸土动作相关的自主控制。这是因为，若进行下一次卸土动作，则最终的装载物LD的重量会超过自卸车DT的最大装载量。此时，控制器30可以使用显示装置D1及声音输出装置D2中的至少一个通知操作者该情况。另外，自卸车DT的最大装载量可以为预先输入的值，也可以为根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出导出的值。

并且，控制器30可以生成连接点Pa和卸土开始点Ps1的假想线段作为途径轨道TLa(目标轨道TL的一部分)。点Pa表示动臂提升回转动作结束时的铲斗6的铲尖位置。

并且，控制器30也可以生成连接卸土结束点Pe1和点Pf的假想线段作为退避轨道TLw(目标轨道TL的另一部分)。点Pf表示动臂降低回转动作开始时的铲斗6的铲尖位置。

并且，控制器30可以构成为将动臂提升回转动作的结束位置及与卸土动作相关的目标轨道TL等设定在左侧栏板LSG与右侧栏板RSG之间。并且，在控制基准点设定于铲斗6的左右方向上的中央的情况下，控制器30可以构成为将与卸土动作相关的目标轨道TL设定在左侧栏板LSG与右侧栏板RSG之间的中间。

通过以上结构，控制器30能够支援操作者进行的卸土动作。因此，即使卸土动作不熟练，挖土机100的操作者也能够与熟练操作者相同地执行卸土动作。因此，控制器30能够提高挖土机100的作业效率。并且，控制器30例如能够防止发生如下状况：非熟练操作者从较高的位置将被挖掘物卸到自卸车DT的车厢BD上，导致被挖掘物从车厢BD洒落。

接着，参考图8A～图8E对与卸土动作相关的自主控制的另一例进行说明。图8A～图8E是进行卸土动作时的自卸车DT的车厢BD的侧视图。具体而言，图8A是即将进行卸土动作之前的车厢BD的侧视图。图8B是刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图8C是刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图8D是刚进行第3次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图8E是刚进行第4次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。

为了清楚起见，图8A～图8E中示出了自卸车DT的前面板FR及后箱栏板RG，另一方面，省略了左侧栏板及右侧栏板的图示。并且，与图7B及图7C相同地，图8A～图8E中省略了自卸车DT的整体图像的图示。

图8A中示出了处于完全未装载沙土等被挖掘物的状态的自卸车DT的车厢BD。图8A所示的与第1次卸土动作相关的目标轨道TL1为目标轨道TL的一例，其以位于距车厢BD的底面高度H1的位置的连接卸土开始点Ps1和卸土结束点Pe1的假想线段的形式表示。

高度H1为高度Ht的一例，例如根据铲取到即将进行第1次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H1以使由长度Lt(L1)、高度Ht(H1)及宽度Wt的积表示的长方体的体积等于铲取到即将进行第1次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积的方式计算。宽度Wt为相当于铲斗6的宽度的值，例如预先存储于非易失性存储装置中。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使作为控制基准点的铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动而执行铲斗张开控制。

图8B中示出了刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图8B中以十字图案示出了通过第1次卸土动作形成的装载物LD1的形状。

与第2次卸土动作相关的目标轨道TL2为目标轨道TL的一例，其以位于距装载物LD1的上表面高度H2的位置的连接卸土开始点Ps2和卸土结束点Pe2的假想线段的形式表示。

高度H2为高度Ht的一例，例如根据铲取到即将进行第2次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H2以使由长度Lt(L2)、高度Ht(H2)及宽度Wt的积表示的长方体的体积等于铲取到即将进行第2次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积的方式计算。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着如此计算出的目标轨道TL2移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL2移动而执行铲斗张开控制。

图8C中示出了刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图8C中以向右下方倾斜的斜线图案示出了通过第2次卸土动作形成的装载物LD2的形状。

与第3次卸土动作相关的目标轨道TL3为目标轨道TL的一例，其以位于距装载物LD2的上表面高度H3的位置的连接卸土开始点Ps3和卸土结束点Pe3的假想线段的形式表示。

高度H3为高度Ht的一例，例如根据铲取到即将进行第3次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H3以使由长度Lt(L3)、高度Ht(H3)及宽度Wt的积表示的长方体的体积与空间SP1的体积之合等于铲取到即将进行第3次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积的方式计算。

空间SP1为位于已装载到车厢BD上的装载物LD与后箱栏板RG之间的可容纳被挖掘物的空间。空间SP1的体积例如根据物体检测装置70及摄像装置80中的至少一个的输出来导出。空间SP1的体积也可以为预先存储于非易失性存储装置中的值。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着如此计算出的目标轨道TL3移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL3移动而执行铲斗张开控制。

并且，当铲斗6的铲尖到达卸土开始点Ps3时，控制器30在使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL3移动之前执行铲斗摆动控制。

铲斗摆动控制为使铲取到铲斗6中的被挖掘物的一部分落到空间SP1内以用被挖掘物填补空间SP1的控制。

具体而言，控制器30使铲斗6略微张开/回收一次或多次，即，使铲斗缸9略微伸缩一次或多次，由此使由铲斗6举起的被挖掘物的一部分飞散到铲斗6之外。

控制器30也可以将动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个操纵一次或多次而使铲斗6摆动，由此使由铲斗6举起的被挖掘物的一部分飞散到铲斗6之外。

在本实施方式中，控制器30与空间SP1是否被由铲斗6举起的被挖掘物的一部分所填补无关地在使铲斗6摆动预先设定的次数的时刻使沿着目标轨道TL3的铲斗6的铲尖的移动开始。但是，控制器30也可以使铲斗6的摆动持续至确认到空间SP1被被挖掘物的一部分所填补为止。此时，控制器30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判定空间SP1是否被被挖掘物的一部分所填补。

图8D中示出了刚进行第3次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图8D中以点图案示出了通过第3次卸土动作形成的装载物LD3的形状。

与第4次卸土动作相关的目标轨道TL4为目标轨道TL的一例，其以位于略低于装载物LD3的上表面的高度H4的位置的连接卸土开始点Ps4和卸土结束点Pe4的假想线段的形式表示。另外，高度H4为距车厢BD的底面的高度。

高度H4为高度Ht的一例，例如根据装载物LD3的上表面的高度来计算。另外，进行第4次卸土动作的目的如下：用铲斗6的背面整平已装载到车厢BD上的装载物LD的上表面，并且通过用铲斗6的背面推压位于装载物LD的上部的被挖掘物的一部分而使该被挖掘物的一部分落入空间SP2内以填补空间SP2。因此，第4次卸土动作在铲斗6为空的状态下进行，即，在铲斗6中未铲取被挖掘物的状态下进行。

空间SP2为位于已装载到车厢BD上的装载物LD与前面板FR之间的可容纳被挖掘物的空间。

具体而言，高度H4设定为比装载物LD3的上表面低规定距离的高度。然后，控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL4移动。

图8E中示出了刚进行第4次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图8E中示出了通过第4次卸土动作整平了上表面且空间SP2被被挖掘物所填补的状态的装载物LD的形状。另外，在整平动作中，控制基准点可以从铲斗6的铲尖切换为位于铲斗6的背面的规定点。

通过以上结构，控制器30能够支援操作者进行的卸土动作。因此，即使卸土动作不熟练，挖土机100的操作者也能够与熟练操作者相同地执行卸土动作。因此，控制器30能够提高挖土机100的作业效率。

接着，参考图9A～图9E对与卸土动作相关的自主控制的又一例进行说明。图9A～图9E是进行卸土动作时的自卸车DT的车厢BD的侧视图。具体而言，图9A是即将进行卸土动作之前的车厢BD的侧视图。图9B是刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图9C是刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图9D是刚进行第3次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。图9E是刚进行第4次卸土动作之后的车厢BD的侧视图。

为了清楚起见，图9A～图9E中示出了自卸车DT的前面板FR及后箱栏板RG，另一方面，省略了左侧栏板及右侧栏板的图示。并且，与图7B、图7C及图8A～图8E相同地，图9A～图9E中省略了自卸车DT的整体图像的图示。

图9A中示出了处于完全未装载沙土等被挖掘物的状态的自卸车DT的车厢BD。图9A所示的与第1次卸土动作相关的目标轨道TL1为目标轨道TL的一例，其以位于距车厢BD的底面高度H1的位置的连接卸土开始点Ps1和卸土结束点Pe1的假想线段的形式表示。

高度H1为高度Ht的一例，例如根据铲取到即将进行第1次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积来计算。具体而言，高度H1以使由长度Lt(L1)、高度Ht(H1)及宽度Wt的积表示的长方体的体积等于铲取到即将进行第1次卸土动作之前的铲斗6中的被挖掘物的体积的方式计算。宽度Wt为相当于铲斗6的宽度的值，例如预先存储于非易失性存储装置中。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使作为控制基准点的铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL1移动而执行铲斗张开控制。

图9B中示出了刚进行第1次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图9B中以十字图案示出了通过第1次卸土动作形成的装载物LD1的形状。

与第2次卸土动作相关的目标轨道TL2为目标轨道TL的一例，其以位于略低于装载物LD1的上表面的高度H2的位置的连接卸土开始点Ps2和卸土结束点Pe2的假想线段的形式表示。另外，高度H2为距车厢BD的底面的高度。

高度H2为高度Ht的一例，例如根据装载物LD1的上表面的高度来计算。另外，进行第2次卸土动作的目的如下：将铲取到铲斗6中的被挖掘物装载到车厢BD的同时用铲斗6的背面整平已装载到车厢BD上的装载物LD1的上表面，并且通过用铲斗6的背面推压位于装载物LD的上部的被挖掘物的一部分而使该被挖掘物的一部分落入空间SP3内以填补空间SP3。

空间SP3为位于已装载到车厢BD上的装载物LD1与前面板FR之间的可容纳被挖掘物的空间。

具体而言，高度H2设定为比装载物LD1的上表面低规定距离的高度。然后，控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL2移动。即，控制器30一边推平通过上一次卸土动作即第1次卸土动作形成的装载物LD1的上部，一边由通过此次卸土动作即第2次卸土动作新装载的被挖掘物形成新的装载物LD2的层。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL2移动而执行铲斗张开控制。在铲斗张开控制中，控制器30改变铲斗角度β₃，以使由铲取到铲斗6中的被挖掘物新形成的装载物的高度成为所期望的高度。典型地，所期望的高度根据目标轨道TL2的长度和铲取到铲斗6中的被挖掘物的体积来决定。

图9C中示出了刚进行第2次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图9C中以向右下方倾斜的斜线图案示出了通过第2次卸土动作形成的装载物LD2的形状。

与第3次卸土动作相关的目标轨道TL3为目标轨道TL的一例，其以位于略低于装载物LD2的上表面的高度H3的位置的连接卸土开始点Ps3和卸土结束点Pe3的假想线段的形式表示。另外，高度H3为距车厢BD的底面的高度。

高度H3为高度Ht的一例，例如根据装载物LD2的上表面的高度来计算。另外，进行第3次卸土动作的目的如下：将铲取到铲斗6中的被挖掘物装载到车厢BD的同时用铲斗6的背面整平已装载到车厢BD上的装载物LD2的上表面，并且通过用铲斗6的背面推压位于装载物LD2的上部的被挖掘物的一部分而使该被挖掘物的一部分落入空间SP4内以填补空间SP4。

空间SP4为位于已装载到车厢BD上的装载物LD与前面板FR之间的可容纳被挖掘物的空间。

具体而言，高度H3设定为比装载物LD2的上表面低规定距离的高度。然后，控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL3移动。

控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着如此计算出的目标轨道TL3移动。并且，控制器30对应于铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL3移动而执行铲斗张开控制。

并且，当铲斗6的铲尖到达卸土开始点Ps3时，控制器30在使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL3移动之前执行铲斗摆动控制。

铲斗摆动控制为使铲取到铲斗6中的被挖掘物的一部分落到空间SP5内以用被挖掘物填补空间SP5的控制。

空间SP5为位于已装载到车厢BD上的装载物LD与后箱栏板RG之间的可容纳被挖掘物的空间。

具体而言，控制器30使铲斗6略微张开/回收一次或多次，即，使铲斗缸9略微伸缩一次或多次，由此使由铲斗6举起的被挖掘物的一部分飞散到铲斗6之外。

控制器30也可以将动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个操纵一次或多次而使铲斗6摆动，由此使由铲斗6举起的被挖掘物的一部分飞散到铲斗6之外。

在本实施方式中，控制器30与空间SP5是否被由铲取到铲斗6中的被挖掘物的一部分所填补无关地在使铲斗6摆动预先设定的次数的时刻使沿着目标轨道TL3的铲斗6的铲尖的移动开始。但是，控制器30也可以使铲斗6的摆动持续至确认到空间SP5被被挖掘物的一部分所填补为止。此时，控制器30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判定空间SP1是否被被挖掘物的一部分所填补。

图9D中示出了刚进行第3次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图9D中以点图案示出了通过第3次卸土动作形成的装载物LD3的形状。

与第4次卸土动作相关的目标轨道TL4为目标轨道TL的一例，其以位于略低于装载物LD3的上表面的高度H4的位置的连接卸土开始点Ps4和卸土结束点Pe4的假想线段的形式表示。另外，高度H4为距车厢BD的底面的高度。

高度H4为高度Ht的一例，例如根据装载物LD3的上表面的高度来计算。另外，进行第4次卸土动作的目的如下：用铲斗6的背面整平已装载到车厢BD上的装载物LD3的上表面，并且通过用铲斗6的背面推压位于装载物LD3的上部的被挖掘物的一部分而使该被挖掘物的一部分落入空间SP6内以填补空间SP6。因此，第4次卸土动作在铲斗6为空的状态下进行，即，在铲斗6中未铲取被挖掘物的状态下进行。

空间SP6为位于已装载到车厢BD上的装载物LD与前面板FR之间的可容纳被挖掘物的空间。

具体而言，高度H4设定为比装载物LD3的上表面低规定距离的高度。然后，控制器30使挖掘附件AT自主地动作，以使铲斗6的铲尖沿着目标轨道TL4移动。

图9E中示出了刚进行第4次卸土动作之后的车厢BD的状态。具体而言，图9E中示出了通过第4次卸土动作整平了上表面且空间SP6被被挖掘物所填补的状态的装载物LD的形状。另外，在整平动作中，控制基准点可以从铲斗6的铲尖切换为位于铲斗6的背面的规定点。

通过以上结构，控制器30能够支援操作者进行的卸土动作。因此，即使卸土动作不熟练，挖土机100的操作者也能够与熟练操作者相同地执行卸土动作。因此，控制器30能够提高挖土机100的作业效率。

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；及作为控制装置的控制器30，设置于上部回转体3。并且，控制器30构成为识别自卸车DT的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道TL。通过该结构，挖土机100能够自主地执行卸土动作。

目标轨道TL优选沿着自卸车DT的前后方向而设定。并且，目标轨道TL沿着自卸车DT的车厢BD的底面设定为规定的高度。通过该结构，控制器30能够将铲取到铲斗6中的被挖掘物有效地翻卸到自卸车DT的车厢BD上。

控制器30优选构成为与目标轨道TL上的各点对应地设定铲斗角度β₃。通过该结构，控制器30能够使装载到自卸车DT的车厢BD上的装载物LD的高度变得均匀。

控制器30也可以构成为根据装载到自卸车DT的车厢BD上的装载物LD的形状来控制铲斗角度β₃。通过该结构，控制器30能够使装载到自卸车DT的车厢BD上的装载物LD的高度变得更均匀。

控制器30优选构成为检测铲斗6的背面与自卸车DT之间的距离。通过该结构，控制器30能够防止执行与卸土动作相关的自主控制时铲斗6与自卸车DT接触。

在此，使用图13对挖土机100的“挖掘/装载动作”的作业流程进行说明。图13是对挖土机100的“挖掘/装载动作”的作业流程进行说明的说明图。

图13(A)～图13(D)中示出正在进行挖掘动作的状态。另外，进行挖掘动作的区间被称为挖掘动作区间。并且，挖掘动作分为图13(A)及图13(B)的前半挖掘动作和图13(C)及图13(D)的后半挖掘动作。

如图13(A)所示，控制器30将铲斗6的前端定位成铲斗6的前端相对于挖掘对象(该例子中为沙土)成为所期望的高度位置，并从斗杆5如图13(A)所示张开的状态收回斗杆5，直至斗杆5如图13(B)所示与地面大致垂直为止。通过该动作，挖掘一定程度的深度的沙土，并铲拢沙土，直至斗杆5与地表面大致垂直为止。以上动作称为前半挖掘动作，该动作区间称为前半挖掘动作区间。

然后，如图13(C)所示，控制器30进一步回收斗杆5，从而通过铲斗6进一步铲拢沙土。然后，如图13(D)所示，控制器30收回铲斗6，直至上缘变得大致水平为止，并将铲拢到一起的沙土容纳于铲斗6内。并且，控制器30提升动臂4，将铲斗6提升至图13(D)所示的位置。以上动作称为后半挖掘动作，将该动作区间称为后半挖掘动作区间。图13(C)的动作也可以为斗杆5和铲斗6的复合动作。

接着，控制器30在使铲斗6的上缘变得大致水平的状态下，如图13(E)所示，提升动臂4，直至铲斗6的底部距地面成为所期望的高度为止。所期望的高度例如为自卸车DT的后箱栏板RG的高度以上的高度。控制器30紧接着该动作或在进行该动作的同时使上部回转体3如箭头所示那样回转，从而使铲斗6移动至排土位置。

然后，若完成动臂提升回转动作，则控制器30接着如图13(F)所示张开斗杆5及铲斗6，将铲斗6内的土排出到自卸车DT的车厢BD上。在该卸土动作(翻卸动作)中，控制器30也可以仅张开铲斗6来排土。

若完成翻卸动作，则控制器30接着如图13(G)所示使上部回转体3如箭头所示那样回转，从而使铲斗6移动至挖掘位置的正上方。此时，控制器30在回转的同时降低动臂4，从而使铲斗6下降至距挖掘对象所期望的高度的位置。然后，控制器30如图13(A)所示使铲斗6下降至所期望的高度，重新进行挖掘动作。

目标轨道TL可以分别针对每个区间(挖掘动作区间、动臂提升回转动作区间、翻卸动作区间、动臂降低回转动作区间)根据作业的进展来设定。例如，控制器30可以设定挖掘动作区间的目标轨道TL和翻卸动作区间的目标轨道TL，以连接翻卸动作区间的开始点和挖掘动作区间的结束点的方式计算动臂提升回转动作区间的目标轨道TL，并且以连接挖掘动作区间的开始点和翻卸动作区间的结束点的方式计算动臂降低回转动作区间的目标轨道TL。

翻卸动作区间的目标轨道TL根据如上所述识别出的自卸车DT的车厢BD的位置而设定在卸土开始点Ps1与卸土结束点Pe1之间。并且，翻卸动作区间的目标轨道TL在每次进行如上所述翻卸动作时更新。

挖掘动作区间的目标轨道TL设定在挖掘开始位置与挖掘结束位置之间。挖掘动作区间的目标轨道TL在每次进行挖掘动作时根据沙土形状(地形形状、土堆形状或临时放置的沙堆的形状等)来设定。控制器30可以根据铲斗前端的轨迹来计算沙土形状，也可以根据物体检测装置70或摄像装置80等可检测沙土的表面形状的装置的检测值来计算沙土形状。如此，在每次进行挖掘动作时能够对应于沙土形状的更新而更新挖掘动作区间的目标轨道TL。进而，控制器30也可以将用于修整挖掘的设计面设定为挖掘动作区间的目标轨道TL。用于获取沙土形状的物体检测装置70或摄像装置80等也可以独立于挖土机100而设置。具体而言，物体检测装置70或摄像装置80等也可以安装于航拍用多旋翼直升机或设置于作业现场的铁塔等。并且，控制器30可以根据表示从上方观察作业现场时的状况的图像来获取与作业现场的沙土形状相关的信息。并且，也可以考虑铲斗6的形状、沙土特性等来计算挖掘动作区间的目标轨道TL。并且，也可以使用基于挖掘前的沙土形状和目标施工面(设计面)的强化学习(机器学习)来计算挖掘动作区间的目标轨道TL。在使用强化学习的情况下，可以将油耗或作业时间等设定为报酬。

动臂降低回转动作区间的目标轨道TL设定在卸土结束点Pe1与挖掘开始位置之间或设定于自卸车DT的车厢BD的上方的动臂降低回转开始位置(例如，图7A的点Pf)与挖掘开始位置之间。在此，在设定于卸土结束点Pe1与挖掘开始位置之间的情况下，动臂降低回转动作区间的目标轨道TL可以包括退避轨道TLw。

动臂提升回转动作区间的目标轨道TL设定在卸土开始点Ps1与挖掘结束位置之间或设定于车厢BD的上方的动臂提升回转结束位置(例如，图7A的点Pa)与挖掘结束位置之间。在此，在设定于挖掘结束位置与卸土开始点Ps1之间的情况下，动臂提升回转动作区间的目标轨道TL可以包括途径轨道TLa。

如此，控制器30一边重复由“前半挖掘动作”、“后半挖掘动作”、“动臂提升回转动作”、“翻卸动作”及“动臂降低回转动作”构成的循环，一边进行“挖掘/装载动作”。

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。上述实施方式可以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，则可以进行组合。

例如，挖土机100可以通过执行如下所示的自主控制功能来自主地执行卸土动作等复合操作。图10是表示自主控制功能的结构例的框图。在图10的例子中，控制器30具有与自主控制的执行相关的功能模块FA～FP及F1～F6。功能模块可以由软件构成，也可以由硬件构成，也可以由软件和硬件的组合构成。

功能模块FA构成为测量自卸车DT的车厢。在图10的例子中，功能模块FA根据作为周围监视装置的摄像装置80拍摄到的图像来测量自卸车DT的车厢。另外，周围监视装置也可以为物体检测装置70。

功能模块FB构成为计算装载物的高度。在图10的例子中，功能模块FB根据摄像装置80拍摄到的图像来计算将铲取到铲斗6中的被挖掘物翻卸到自卸车DT的车厢时由该被挖掘物形成的装载物的高度。

功能模块FC构成为判定有无各种异常。在图10的例子中，功能模块FC构成为根据摄像装置80拍摄到的图像来判定摄像装置80有无异常。然后，在判定摄像装置80的状态异常的情况下，功能模块FC对后述的功能模块F4输出指令，放慢或停止挖土机100的动作。

功能模块FD构成为检测自卸车DT。在图10的例子中，功能模块FD根据摄像装置80拍摄到的图像来检测自卸车DT。

功能模块FE构成为导出由功能模块FD检测出的自卸车DT的最大装载量。在图10的例子中，功能模块FE根据摄像装置80拍摄到的图像来导出自卸车DT的最大装载量。功能模块FE例如通过识别自卸车DT是否为10吨卡车来导出自卸车DT的最大装载量。

功能模块FF构成为判定动臂4的状态。在图10的例子中，功能模块FF判定动臂4是否已上升至铲取了被挖掘物的铲斗6离开地面的高度。这是为了检测挖掘动作结束的情况。

具体而言，功能模块FF根据由后述的功能模块F2计算出的铲斗6的当前的铲尖位置来判定动臂4是否已上升至铲取了被挖掘物的铲斗6离开地面的高度。功能模块FF也可以根据摄像装置80拍摄到的图像来判定动臂4是否已上升至铲取了被挖掘物的铲斗6离开地面的高度。

功能模块FG构成为计算铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量。在图10的例子中，在功能模块FF判定动臂4已上升至铲取了被挖掘物的铲斗6离开地面的高度的情况下，功能模块FG根据缸压传感器S10的输出来计算铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量。缸压传感器S10例如包括检测动臂缸7的底侧油室内的工作油的压力即动臂底压的动臂底压传感器、检测动臂缸7的杆侧油室内的工作油的压力即动臂杆压的动臂杆压传感器、检测斗杆缸8的底侧油室内的工作油的压力即斗杆底压的斗杆底压传感器、检测斗杆缸8的杆侧油室内的工作油的压力即斗杆杆压的斗杆杆压传感器、检测铲斗缸9的底侧油室内的工作油的压力即铲斗底压的铲斗底压传感器及检测铲斗缸9的杆侧油室内的工作油的压力即铲斗杆压的铲斗杆压传感器等中的至少一个。功能模块FG也可以根据由后述的功能模块F2计算出的挖掘附件AT的姿势和缸压传感器S10的输出来计算铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量。

功能模块FH构成为计算装载到自卸车DT上的被挖掘物的总重量。在图10的例子中，功能模块FH通过累计由功能模块FG计算出的通过每次挖掘动作挖出的被挖掘物的重量来计算已装载到自卸车DT的车厢上的被挖掘物的总重量。

功能模块FI构成为计算剩余装载重量。在图10的例子中，功能模块FI通过从功能模块FE导出的最大装载量减去由功能模块FH计算出的被挖掘物的总重量来计算剩余装载重量。例如，在最大装载量为10吨且已装载到自卸车DT的车厢上的被挖掘物的总重量为6吨的情况下，功能模块FH计算出4吨作为剩余装载重量。

功能模块FJ构成为，获取通过下一个挖掘动作应铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量即目标挖掘重量，并根据需要限制该获取的值。在图10的例子中，功能模块FJ从非易失性存储装置读出并获取通过一次挖掘动作可挖掘的被挖掘物的最大值即最大挖掘重量。然后，在由功能模块FI计算出的剩余装载重量大于最大挖掘重量的情况下，功能模块FJ以最大挖掘重量限制目标挖掘重量。例如，在最大挖掘重量为3吨的情况下，即使剩余装载重量为4吨，功能模块FJ也输出3吨作为目标挖掘重量。另外，最大挖掘重量也可以为自动输入或计算的值。

功能模块FK构成为计算目标挖掘体积。在图10的例子中，功能模块FK根据功能模块FJ输出的目标挖掘重量和经由输入装置43输入的土质信息来计算目标挖掘体积。输入装置43构成为操作者能够将各种信息输入到控制器30中。输入装置43例如为设置于驾驶室10内的触控面板、麦克风、旋钮开关及膜片开关等中的至少一个。土质信息例如为与被挖掘物的密度或硬度等相关的信息。土质信息也可以为预先存储于非易失性存储装置中的信息。功能模块FK例如根据目标挖掘重量和被挖掘物的密度来计算目标挖掘体积。功能模块FK例如计算与作为目标挖掘重量的3吨对应的目标挖掘体积。基本上，即使目标挖掘重量恒定(例如，3吨)，目标挖掘体积也会随着被挖掘物的密度减小而增加。

功能模块FL构成为限制目标挖掘体积。在图10的例子中，在由功能模块FK计算出的目标挖掘体积大于最大挖掘体积的情况下，功能模块FL以最大挖掘体积限制目标挖掘体积。例如，在最大挖掘体积为2立方米的情况下，即使目标挖掘体积为3立方米，功能模块FL也输出2立方米作为目标挖掘体积。如此，为了防止铲取到铲斗6中的被挖掘物在进行随后的回转动作等时洒落，控制器30根据需要限制目标挖掘体积。另外，最大挖掘体积也可以为自动输入或计算的值。

功能模块F1构成为生成目标轨道。在图10的例子中，功能模块F1根据经由输入装置43输入的与卸土相关的信息、由功能模块FA测出的自卸车DT的车厢的形状及由功能模块FB计算出的装载物的高度来生成进行卸土动作时铲斗6的铲尖应遵循的轨道作为目标轨道。与卸土相关的信息例如为与预先设定的卸土开始点及卸土结束点相关的信息。与卸土开始点相关的信息包括卸土开始点与自卸车DT的后箱栏板之间的距离，与卸土结束点相关的信息包括卸土结束点与自卸车DT的前面板之间的距离。

典型地，功能模块F1构成为在每次卸土动作开始之前计算目标轨道。即，典型地，目标轨道在每次开始卸土动作之前更新。具体而言，目标轨道的起点即卸土开始点的坐标及目标轨道的终点即卸土结束点的坐标在每次卸土动作开始之前更新。

功能模块F1也可以构成为将与所生成的目标轨道相关的图像显示于显示装置D1。

功能模块F1可以将与目标轨道相关的图像与后侧监视图像及周围监视图像中的至少一个一并显示于显示装置D1。后侧监视图像为用于使操作者能够监视挖土机100的后侧的图像，例如根据后置摄像机80B拍摄到的图像来生成。周围监视图像为用于使操作者能够监视挖土机100的周围的图像，例如为合成由后置摄像机80B、左侧摄像机80L及右侧摄像机80R分别拍摄到的图像而生成的作为视点转换图像的俯瞰图像。典型地，俯瞰图像为表示从正上方的假想视点观察挖土机100的周围时的状况的图像。功能模块F1例如也可以将与目标轨道相关的图像以与后侧监视图像及周围监视图像中的至少一个相邻的方式显示于显示装置D1。

或者，功能模块F1也可以将与目标轨道相关的图像和作为与发动机转速模式、行走模式、附件的种类及发动机控制状态等中的至少一个相关的信息的与挖土机100的设定状态相关的信息一并显示于显示装置D1。或者，功能模块F1也可以将与目标轨道相关的图像和作为与尿素水余量、燃料余量、冷却水温度、发动机运转时间及累计运转时间等中的至少一个相关的信息的与挖土机的运行状态相关的信息一并显示于显示装置D1。

功能模块F2构成为计算当前的铲尖位置。在图10的例子中，功能模块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，功能模块F2也可以利用机身倾斜度传感器S4的输出。

功能模块F3构成为计算下一个铲尖位置。在图10的例子中，功能模块F3在手动驾驶式有人挖土机中根据操作压力传感器29输出的操作数据、由功能模块F1生成的目标轨道及由功能模块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。自动驾驶式无人挖土机中的处理流程待留后述。

功能模块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。在图10的例子中，功能模块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，功能模块F3判定背离在允许范围内，并计算目标铲尖位置。另一方面，在该距离超过规定值的情况下，功能模块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。

功能模块F4构成为生成与铲尖的速度相关的指令值。在图10的例子中，功能模块F4根据由功能模块F2计算出的当前的铲尖位置和由功能模块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令值。

功能模块F5构成为限制与铲尖的速度相关的指令值。在图10的例子中，在根据由功能模块F2计算出的当前的铲尖位置和作为周围监视装置的摄像装置80拍摄到的图像判定铲尖与自卸车DT等规定物体之间的距离小于规定值的情况下，功能模块F5用规定的上限值限制与铲尖的速度相关的指令值。如此，控制器30在铲尖靠近规定物体时放慢铲尖的速度。功能模块F5也可以构成为根据铲取到铲斗6中的被挖掘物的重量来变更上限值。或者，功能模块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模块F2计算，也可以根据功能模块F2的输出由功能模块F5计算。

功能模块F6构成为计算用于使促动器动作的指令值。在图10的例子中，为了将当前的铲尖位置移动至目标铲尖位置，功能模块F6根据由功能模块F3计算出的目标铲尖位置来计算与动臂角度β₁相关的指令值β_1r、与斗杆角度β₂相关的指令值β_2r、与铲斗角度β₃相关的指令值β_3r及与回转角度α₁相关的指令值α_1r。即使在未操作动臂4的情况下，功能模块F6也会根据需要计算指令值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，对用于使自动驾驶式无人挖土机动作的功能模块进行说明。无论是在使自动驾驶式无人挖土机动作时，还是在使手动驾驶式有人挖土机动作时，均可同样地利用上述功能模块F1～F6及FA～FL。

通信装置T1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。在图10的例子中，通信装置T1构成为根据从外部设备接收的信号向功能模块FM输出开始指令。通信装置T1也可以构成为根据从外部设备接收的信号向功能模块FM输出操作数据。但是，通信装置T1也可以为搭载于挖土机100的输入装置43。

功能模块FM构成为判定作业的开始。在图10的例子中，功能模块FM构成为，在从通信装置T1接收到开始指令的情况下判定已被指示开始作业，并对功能模块FN输出开始指令。功能模块FM也可以构成为，在从通信装置T1接收到开始指令的情况下，当根据作为周围监视装置的摄像装置80的输出而判定挖土机100的周围不存在物体时，对功能模块FN输出开始指令。功能模块FM也可以在对功能模块FN输出开始指令时，向配置于连接先导泵15和控制阀单元17的先导管路上的电磁开闭阀输出指令，以开通该先导管路。

功能模块FN构成为判定动作的内容。在图10的例子中，功能模块FN构成为，在从功能模块FM接收到开始指令的情况下，根据由功能模块F2计算出的当前的铲尖位置来判定是否正在进行挖掘动作、动臂提升回转动作、卸土动作及动臂降低回转动作等中的任一动作或是否未进行任何动作。并且，功能模块FN构成为，在根据由功能模块F2计算出的当前的铲尖位置判定动臂提升回转动作已结束的情况下，对功能模块FO输出开始指令。

功能模块FO构成为设定挖土机100的动作条件。在图10的例子中，功能模块FO构成为，在从功能模块FN接收到开始指令的情况下，设定通过自主控制进行卸土动作时的卸土速度、卸土开始时的铲斗角度β₃等动作条件。并且，功能模块FO构成为在设定动作条件之后对功能模块FP输出开始指令。

功能模块FP构成为判定规定动作的开始。在图10的例子中，在从功能模块FO接收到开始指令的情况下，功能模块FP根据由功能模块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卸土动作。具体而言，功能模块FP根据当前的铲尖位置来判定动臂提升回转动作是否已结束及铲斗6的铲尖是否已到达卸土开始点等。并且，在判定动臂提升回转动作已结束且铲斗6的铲尖已到达卸土开始点的情况下，功能模块FP判定能够开始卸土动作。并且，在判定能够开始卸土动作的情况下，功能模块FP将在自动驾驶式无人挖土机中自动生成的操作数据输入到功能模块F3中。

通过该结构，与手动驾驶式有人挖土机中的情况相同地，控制器30在自动驾驶式无人挖土机中也能够执行通过自主控制进行的挖掘动作。

并且，在上述实施方式中，公开了具备液压式先导回路的液压式操作系统。具体而言，在与斗杆5的操作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与通过左操作杆26L在前后方向上的操作而开闭的遥控阀的开度对应的流量传送至作为斗杆控制阀的控制阀176的先导端口。

但是，也可以采用包括具备电动式先导回路的电动式操作杆的电动式操作系统，而不是具备这种液压式先导回路的液压式操作系统。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。通过该结构，若进行使用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来增减先导压，由此能够使各控制阀在控制阀单元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。

在采用了包括电动式操作杆的电动式操作系统的情况下，与采用包括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11中示出电动式操作系统的结构例。具体而言，图11的电动式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单元17、作为电动式操作杆的右操作杆26R、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11的电动操作系统也可同样地适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单元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根据右操作杆26R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)。右操作杆26R的操作信号生成部输出的操作信号为随着右操作杆26R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右操作杆26R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了右操作杆26R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例如代替右操作杆26R的操作信号生成部输出的操作信号(电信号)而根据自主控制信号生成部输出的自主控制信号(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)。自主控制信号可以为由控制器30生成的电信号，也可以为由控制器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12所示的挖土机的管理系统SYS与管理者及其他挖土机的操作者等共享。图12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12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作业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，例如为设置于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。

在如上所述的挖土机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发送与开始或停止了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规定部位在自主控制期间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例如可以向管理装置300发送作为周围监视装置的摄像装置80拍摄到的图像等。图像可以为在包括执行自主控制的期间在内的规定期间内拍摄到的多个图像。进而，控制器30也可以向管理装置300发送与包括执行自主控制的期间在内的规定期间内的与挖土机100的作业内容相关的数据、与挖土机100的姿势相关的数据及与挖掘附件AT的姿势相关的数据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作业现场相关的信息。与挖土机100的作业内容相关的数据例如为进行卸土动作的次数即装载次数、与装载到自卸车DT的车厢上的沙土等被挖掘物相关的信息、与装载作业相关的自卸车DT的种类、与进行装载作业时的挖土机100的位置相关的信息、与作业环境相关的信息及与进行装载作业时的挖土机100的动作相关的信息等中的至少一个。与被挖掘物相关的信息例如为在每次挖掘动作中挖出的被挖掘物的重量及种类等、装载到自卸车DT上的被挖掘物的重量及种类等及在一天的装载作业中所装载的被挖掘物的重量及种类等中的至少一个。与作业环境相关的信息例如为与位于挖土机100的周围的地面的倾斜度相关的信息或与作业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操作压力传感器29的输出及缸压传感器S10的输出等中的至少一个。

并且，在上述实施方式中，自主控制部30B构成为自主地支援操作者对挖土机100进行的手动操作。例如，自主控制部30B在操作者正在手动进行斗杆收回操作时使动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9及回转用液压马达2A中的至少一个动作，以使铲斗6的铲尖的轨道与目标轨道齐平。然而，本发明并不限于该结构。自主控制部30B例如也可以在操作者未对操作装置26进行操作时使动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9及回转用液压马达2A中的至少一个动作，以使铲斗6的铲尖的轨道与目标轨道齐平。即，自主控制部30B也可以与操作者进行的操作无关地自主地操纵挖掘附件AT。此时，自主控制部30B可以构成为能够利用人工智能技术适当地操纵挖掘附件AT。

并且，控制器30可以构成为在动臂提升回转动作中计算沙土等被挖掘物的重量。控制器30例如根据作用于动臂4的绕动臂脚销的两个转矩的平衡来计算被挖掘物的重量。两个转矩为向提升动臂4的方向作用的上升转矩(保持转矩)和向降低动臂4的方向作用的下降转矩(重力转矩)。保持转矩根据由伸长的动臂缸7产生的推力来计算，随着该推力增加而增加。由伸长的动臂缸7产生的推力根据动臂杆压传感器及动臂底压传感器的输出来计算。重力转矩包括由挖掘附件AT的自重产生的转矩和由被挖掘物的重量产生的转矩。由挖掘附件AT的自重产生的转矩根据挖掘附件AT的重心位置与动臂4的转动中心即动臂脚销之间的距离和挖掘附件AT的自重来计算。由被挖掘物的重量产生的转矩根据被挖掘物的重心位置与动臂脚销之间的距离和被挖掘物的重量来计算。挖掘附件AT的重心位置由挖掘附件AT的姿势导出。控制器30例如可以参考存储于非易失性存储装置中的规定了挖掘附件AT的姿势与重心位置之间的对应关系的参考表来导出挖掘附件AT的重心位置。挖掘附件AT的姿势根据姿势检测装置的输出来导出。挖掘附件AT的自重是已知的，并且可以预先存储于非易失性存储装置中。控制器30可以参考规定挖掘附件AT的姿势与由挖掘附件AT的自重产生的转矩之间的对应关系的参考表来导出由挖掘附件AT的自重产生的转矩。

并且，控制器30可以计算从保持转矩的大小减去重力转矩中由挖掘附件A T的自重产生的转矩的大小而得的值作为重力转矩中由被挖掘物的重量产生的转矩。这是因为，保持转矩的大小与重力转矩的大小是平衡的。并且是因为，重力转矩为由挖掘附件AT的自重产生的转矩与由被挖掘物的重量产生的转矩之合。

然后，控制器30能够根据重力转矩中由被挖掘物的重量产生的转矩的大小和被挖掘物的重心位置来计算被挖掘物的重力。被挖掘物的重心位置例如根据被挖掘物的形状来计算，该被挖掘物的形状根据物体检测装置70的输出来导出。另外，被挖掘物的重心位置也可以预先设定为铲斗6内的规定点。

在本实施方式中，控制器30构成为在每次挖掘动作结束且动臂提升回转动作开始时计算被挖掘物的重量。并且，控制器30在进行针对同一台自卸车DT的装载的期间累计每次动臂提升回转动作开始时计算的被挖掘物的重量来计算装载到自卸车DT的车厢上的被挖掘物的总重量。当更换装载对象自卸车DT时，被挖掘物的总重量重置为零。

在当前铲取到铲斗6内的被挖掘物的重量与已装载到自卸车DT的车厢上的被挖掘物的总重量之合有可能超过自卸车DT的最大装载量的情况下，控制器30可以中途中断卸土动作，而不卸下铲斗6内的被挖掘物。此时，控制器30可以在计算出多余的被挖掘物的重量之后计算该多余的被挖掘物的体积，以使相当于该体积的被挖掘物留在铲斗6内的方式中途中断卸土动作。然后，控制器30可以在铲斗6内留有被挖掘物的情况下执行利用铲斗6的背面的整平动作。

本申请主张基于2019年9月18日申请的日本专利申请2019-169178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，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，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-控制阀单元，18-节流器，19-控制压力传感器，26-操作装置，26D-行走杆，26DL-左行走杆，26DR-右行走杆，26L-左操作杆，26R-右操作杆，28-吐出压力传感器，29、29DL、29DR、29LA、29LB、29RA、29RB-操作压力传感器，30-控制器，30A-轨道生成部，30B-自主控制部，31、31AL～31DL、31AR～31DR-比例阀，32、32AL～32DL、32AR～32DR-往复阀，33、33AL～33DL、33AR～33DR-比例阀，40-中间旁通管路，42-并联管路，43-输入装置，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，80F-前置摄像机，80L-左侧摄像机，80R-右侧摄像机，100-挖土机，171～176-控制阀，200-支援装置，300-管理装置，AT-挖掘附件，BD-车厢，D1-显示装置，D2-声音输出装置，DT-自卸车，F1～F6、FA～FP-功能模块，FR-前面板，LD、LD1～LD3-装载物，NS-开关，RG-后箱栏板，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，S6-回转阀芯位移传感器，S7-动臂阀芯位移传感器，S8-斗杆阀芯位移传感器，S9-铲斗阀芯位移传感器，S10-缸压传感器，SP1～SP6-空间，SYS-管理系统，T1-通信装置，TL、TL1～TL4-目标轨道。

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，可回转地搭载于所述下部行走体；

控制装置，设置于所述上部回转体，

所述控制装置构成为识别自卸车的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述目标轨道沿着自卸车的前后方向而设定。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述目标轨道沿着自卸车的车厢的底面设定为规定的高度。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置与所述目标轨道上的各点对应地设定铲斗角度。

5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据装载到自卸车的车厢上的装载物的形状来控制铲斗角度。

6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置检测铲斗的背面与自卸车之间的距离。

7.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置针对每次卸土动作变更目标轨道。

8.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置针对每次卸土动作求出新形成的装载物的高度。

9.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

若新形成的装载物的高度超过规定的高度，则所述控制装置使所述铲斗动作，以用铲斗的背面整平所述装载物的上表面。

10.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置针对每次卸土动作求出新形成的装载物的宽度。

11.(追加)根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置将卸土动作的结束点设定于从前面板向后方隔开间隔的位置。

12.(追加)一种挖土机的控制装置，所述挖土机具有下部行走体和可回转地搭载于所述下部行走体的上部回转体，

所述控制装置构成为识别自卸车的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道。

13.(追加)根据权利要求12所述的挖土机的控制装置，其中，

所述挖土机的控制装置针对每次卸土动作变更目标轨道。

14.(追加)根据权利要求12所述的挖土机的控制装置，其中，

所述挖土机的控制装置针对每次卸土动作求出新形成的装载物的高度。

15.(追加)根据权利要求12所述的挖土机的控制装置，其中，

若新形成的装载物的高度超过规定的高度，则所述挖土机的控制装置使所述铲斗动作，以用铲斗的背面整平所述装载物的上表面。

Claims (6)

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；及

控制装置，设置于所述上部回转体，

所述控制装置构成为识别自卸车的位置来生成与卸土动作相关的目标轨道。

2.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述目标轨道沿着自卸车的前后方向而设定。

3.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述目标轨道沿着自卸车的车厢的底面设定为规定的高度。

4.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置与所述目标轨道上的各点对应地设定铲斗角度。

5.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置根据装载到自卸车的车厢上的装载物的形状来控制铲斗角度。

6.根据权利要求1所述的挖土机，其中，

所述控制装置检测铲斗的背面与自卸车之间的距离。

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