JP2021025258A - ショベル - Google Patents

Abstract

【課題】作業部位の姿勢を自動的に調整できるショベルを提供すること。【解決手段】下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントと、上部旋回体３に搭載される制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、アタッチメントの作業部位であるバケット６が目標法面ＴＳに接近した際に、目標法面ＴＳに対するバケット背面ＢＳの角度θｓ１がゼロになるように自動調整を行う。【選択図】図９

Description

本開示は、掘削機としてのショベルに関する。

従来、掘削反力のピーク値が所定値を超えないように、バケット閉じ動作による掘削中にブームを自動的に上昇させるショベルが知られている（特許文献１参照。）。

国際公開第２０１５／１９４６０１号

しかしながら、上述のショベルは、バケットが地面に接近しているときにバケットの姿勢を自動的に制御することはない。

ショベルの操作者は、法面仕上げ作業のためにバケットを斜面に近づける際に、バケットの背面と目標施工面とが平行となるようにバケットを操作してバケットの姿勢を調整する場合があるが、キャビン内からバケットを見ながらバケットの姿勢を正確に調整することは容易でない。そして、上述のショベルは、バケットが地面に接近しているときにバケットの姿勢を制御することはないため、操作者によるバケット姿勢の調整を支援できない。

そこで、バケットの背面等の作業部位の姿勢を自動的に調整できるショベルを提供することが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記上部旋回体に搭載される制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記アタッチメントの作業部位が目標面に接近した際に、前記目標面に対する前記作業部位の角度が目標角度になるように自動調整を行う。

上述のショベルは、作業部位の姿勢を自動的に調整できる。

本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 本発明の実施形態に係るショベルの上面図である。 ショベルに搭載される基本システムの構成例を示す図である。 ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。 アームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 ブームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 バケットシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 旋回用油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。 コントローラの機能ブロック図である。 バケットの背面を示す図である。 電気式操作システムの構成例を示す図である。 法面仕上げ作業が行われているときの掘削アタッチメントの右側面図である。 均し作業が行われているときの掘削アタッチメントの左側面図である。 均し作業が行われているときのダンプトラックの右側面図である。

最初に、図１及び図２を参照して、本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００について説明する。図１はショベル１００の側面図であり、図２はショベル１００の上面図である。

本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１は被駆動体としてのクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている走行用油圧モータ２Ｍによって駆動される。但し、走行用油圧モータ２Ｍは、電動アクチュエータとしての走行用電動発電機であってもよい。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行用油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行用油圧モータ２ＭＲによって駆動される。下部走行体１は、クローラ１Ｃによって駆動されるため、被駆動体として機能する。

下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。被駆動体としての旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回用油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回用油圧モータ２Ａは、電動アクチュエータとしての旋回用電動発電機であってもよい。上部旋回体３は、旋回機構２によって駆動されるため、被駆動体として機能する。

上部旋回体３には被駆動体としてのブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端には被駆動体としてのアーム５が取り付けられ、アーム５の先端に被駆動体及びエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。バケット６は、法面バケット又は浚渫バケット等であってもよい。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。

ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。

ブーム角度センサＳ１はブーム４の回動角度を検出する。本実施形態では、ブーム角度センサＳ１は加速度センサであり、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度であるブーム角度を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム４を最も下げたときに最小角度となり、ブーム４を上げるにつれて大きくなる。

アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出する。本実施形態では、アーム角度センサＳ２は加速度センサであり、ブーム４に対するアーム５の回動角度であるアーム角度を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム５を最も閉じたときに最小角度となり、アーム５を開くにつれて大きくなる。

バケット角度センサＳ３はバケット６の回動角度を検出する。本実施形態では、バケット角度センサＳ３は加速度センサであり、アーム５に対するバケット６の回動角度であるバケット角度を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット６を最も閉じたときに最小角度となり、バケット６を開くにつれて大きくなる。

ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、コントローラ３０、物体検知装置７０、撮像装置８０、向き検出装置８５、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。キャビン１０の内部には、操作装置２６等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、ブーム４が取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。

コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。また、物体検知装置７０は、物体検知装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、又は穴等である。物体検知装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、又は赤外線センサ等である。本実施形態では、物体検知装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられたＬＩＤＡＲである前方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられたＬＩＤＡＲである後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられたＬＩＤＡＲである左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられたＬＩＤＡＲである右方センサ７０Ｒを含む。

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。例えば、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。

撮像装置８０は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置８０は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方カメラ８０Ｒを含む。撮像装置８０は、前方カメラを含んでいてもよい。

後方カメラ８０Ｂは後方センサ７０Ｂに隣接して配置され、左方カメラ８０Ｌは左方センサ７０Ｌに隣接して配置され、且つ、右方カメラ８０Ｒは右方センサ７０Ｒに隣接して配置されている。前方カメラは、前方センサ７０Ｆに隣接して配置されていてもよい。

撮像装置８０が撮像した画像は、キャビン１０内に設置されている表示装置ＤＳに表示される。撮像装置８０は、俯瞰画像等の視点変換画像を表示装置ＤＳに表示できるように構成されていてもよい。俯瞰画像は、例えば、後方カメラ８０Ｂ、左方カメラ８０Ｌ及び右方カメラ８０Ｒのそれぞれが出力する画像を合成して生成される。

撮像装置８０は、物体検知装置として機能してもよい。この場合、物体検知装置７０は省略されてもよい。

この構成により、ショベル１００は、物体検知装置７０が検知した物体の画像を表示装置ＤＳに表示できる。そのため、ショベル１００の操作者は、被駆動体の動作が制限或いは禁止された場合、表示装置ＤＳに表示されている画像を見ることで、その原因となった物体が何であるかをすぐに確認できる。

向き検出装置８５は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報（以下、「向きに関する情報」とする。）を検出するように構成されている。例えば、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体３に取り付けられた地磁気センサの組み合わせで構成されていてもよい。或いは、向き検出装置８５は、下部走行体１に取り付けられたＧＮＳＳ受信機と上部旋回体３に取り付けられたＧＮＳＳ受信機の組み合わせで構成されていてもよい。旋回用電動発電機で上部旋回体３が旋回駆動される構成では、向き検出装置８５は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置８５は、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の相対回転を実現する旋回機構２に関連して設けられるセンタージョイントに配置されていてもよい。

機体傾斜センサＳ４は、所定の平面に対するショベル１００の傾斜を検出する。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は、水平面に関する上部旋回体３の前後軸の傾斜角及び左右軸の傾斜角を検出する加速度センサである。加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されていてもよい。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。

旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。旋回角速度センサＳ５は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。

以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４及び旋回角速度センサＳ５の任意の組み合わせは、集合的に姿勢センサとも称される。

次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される基本システムについて説明する。図３は、ショベル１００に搭載される基本システムの構成例を示す。図３において、機械的動力伝達ラインは二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電力ラインは細実線、電気制御ラインは一点鎖線でそれぞれ示されている。

基本システムは、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、操作圧センサ２９、コントローラ３０、警報装置４９、制御弁６０、物体検知装置７０、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ７４）、エンジン回転数調整ダイヤル７５、及び撮像装置８０等を含む。

エンジン１１は、負荷の増減にかかわらずエンジン回転数を一定に維持するアイソクロナス制御を採用したディーゼルエンジンである。エンジン１１における燃料噴射量、燃料噴射タイミング、ブースト圧等は、ＥＣＵ７４により制御される。エンジン１１は油圧ポンプとしてのメインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれに接続されている。メインポンプ１４は作動油ラインを介してコントロールバルブユニット１７に接続されている。

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００の油圧系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブユニット１７は、左走行用油圧モータ２ＭＬ、右走行用油圧モータ２ＭＲ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、旋回用油圧モータ２Ａ等の油圧アクチュエータに接続されている。具体的には、コントロールバルブユニット１７は、各油圧アクチュエータに対応する複数のスプール弁を含む。各スプール弁は、ＰＣポートの開口面積及びＣＴポートの開口面積を増減できるように、パイロット圧に応じて変位可能に構成されている。ＰＣポートは、メインポンプ１４と油圧アクチュエータとを連通させるポートである。ＣＴポートは、油圧アクチュエータと作動油タンクとを連通させるポートである。

操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置２６は、油圧式操作装置であり、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット１７内の対応するスプール弁のパイロットポートに供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。操作装置２６は、例えば、左操作レバー、右操作レバー及び走行操作装置を含む。走行操作装置は、例えば、走行レバー及び走行ペダルを含む。操作装置２６は、電気式操作装置であってもよい。

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

操作圧センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。

警報装置４９は、ショベル１００の作業に携わる人の注意を喚起できるように構成されている。警報装置４９は、例えば、室内警報装置及び室外警報装置の組み合わせで構成されていてもよい。室内警報装置は、キャビン１０内にいるショベル１００の操作者の注意を喚起できるように構成されている。室内警報装置は、例えば、キャビン１０内に設けられた音出力装置ＡＤ、振動発生装置及び発光装置の少なくとも１つを含む。室内警報装置は、表示装置ＤＳであってもよい。室外警報装置は、ショベル１００の周囲で作業する作業者の注意を喚起できるように構成されている。室外警報装置は、例えば、キャビン１０の外に設けられた音出力装置ＡＤ及び発光装置の少なくとも１つを含む。室外警報装置としての音出力装置ＡＤは、例えば、上部旋回体３の底面に取り付けられている走行アラーム装置であってもよい。室外警報装置は、上部旋回体３上に設けられる発光装置であってもよい。但し、室外警報装置は省略されてもよい。警報装置４９は、例えば、物体検知装置７０が物体を検知した場合に、ショベル１００の作業に携わる人にその旨を報知してもよい。

制御弁６０は、操作装置２６の有効状態と無効状態とを切り換えできるように構成されている。操作装置２６の有効状態は、操作者が操作装置２６を用いて油圧アクチュエータを操作できる状態である。操作装置２６の無効状態は、操作者が操作装置２６を用いて油圧アクチュエータを操作できない状態である。本実施形態では、制御弁６０は、コントローラ３０からの指令に応じて動作するように構成されているゲートロック弁である。具体的には、制御弁６０は、パイロットポンプ１５と操作装置２６とを繋ぐパイロットラインに配置され、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインの遮断・連通を切り換えできるように構成されている。操作装置２６は、例えば、不図示のゲートロックレバーが引き上げられてゲートロック弁が開かれたときに有効状態となり、ゲートロックレバーが押し下げられてゲートロック弁が閉じられたときに無効状態となる。

ＥＣＵ７４は、冷却水温等、エンジン１１の状態に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。メインポンプ１４のレギュレータ１３は、斜板傾転角に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。作動油タンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられた油温センサ１４ｃは、その管路を流れる作動油の温度に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。操作圧センサ２９は、操作装置２６が操作されたときに生成されるパイロット圧に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。コントローラ３０は一時記憶部（メモリ）にこれらのデータを蓄積しておき、必要なときに表示装置ＤＳに向けて出力できる。

エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン１１の回転数を調整するためのダイヤルである。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態に関するデータをコントローラ３０に向けて出力する。エンジン回転数調整ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード及びアイドリングモードの４段階でエンジン回転数を切り換えできるように構成されている。ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベル１００を稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。アイドリングモードは、エンジン１１をアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。エンジン１１は、エンジン回転数調整ダイヤル７５で設定された回転数モードに対応するエンジン回転数で一定となるように制御される。

表示装置ＤＳは、制御部ＤＳａ、画像表示部ＤＳ１、及び、入力部としてのスイッチパネルＤＳ２を有する。制御部ＤＳａは、画像表示部ＤＳ１に表示される画像を制御できるように構成されている。本実施形態では、制御部ＤＳａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、ＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。この場合、制御部ＤＳａは、各機能要素に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。但し、各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。また、画像表示部ＤＳ１に表示される画像は、コントローラ３０又は撮像装置８０によって制御されてもよい。

スイッチパネルＤＳ２は、ハードウェアスイッチを含むパネルである。スイッチパネルＤＳ２は、タッチパネルであってもよい。表示装置ＤＳは、蓄電池ＢＴから電力の供給を受けて動作する。蓄電池ＢＴは、例えば、オルタネータ１１ａで発電した電気で充電される。蓄電池ＢＴの電力は、コントローラ３０等に供給されてもよい。エンジン１１のスタータ１１ｂは、例えば、蓄電池ＢＴからの電力で駆動され、エンジン１１を始動する。

レバーボタンＬＢは、操作装置２６に設けられたボタンである。本実施形態では、レバーボタンＬＢは、操作装置２６としての操作レバーの先端に設けられたボタンである。ショベル１００の操作者は、操作レバーを操作しながらレバーボタンＬＢを操作できる。操作者は、例えば、操作レバーを手で握った状態でレバーボタンＬＢを親指で押すことができる。

次に、図４を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図４は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図４は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示している。

ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９、コントローラ３０、及び制御弁６０等を含む。

図４において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させている。

エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。

メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。

パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６を含む油圧制御機器に作動油を供給するように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、パイロットポンプ１５が担っていた機能は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、コントロールバルブユニット１７に作動油を供給する機能とは別に、絞り等により作動油の圧力を低下させた後で操作装置２６等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。

コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１〜１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７５６を含む。コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１〜１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる。制御弁１７１〜１７６は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行用油圧モータ２ＭＬ、右走行用油圧モータ２ＭＲ及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。

メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。

左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。

制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行用油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行用油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行用油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行用油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回用油圧モータ２Ａへ供給し、且つ、旋回用油圧モータ２Ａが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。

左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。

レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。

操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ及び走行レバー２６Ｄを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。

左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７３のパイロットポートに導入させる。

具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右パイロットポートに作動油を導入させる。

右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７４のパイロットポートに導入させる。

具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の右パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の左パイロットポートに作動油を導入させる。

走行レバー２６Ｄは、クローラ１Ｃの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。

吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。

操作圧センサ２９は、操作圧センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作圧センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。

同様に、操作圧センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。

ここで、絞り１８と制御圧センサ１９を用いたネガティブコントロール制御について説明する。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。

左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。

具体的には、図４で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。

上述のような構成により、図４の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図４の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

制御弁６０は、操作装置２６の有効状態と無効状態とを切り換えるように構成されている。本実施形態では、制御弁６０は、スプール式電磁弁であり、コントローラ３０からの電流指令に応じて動作するように構成されている。操作装置２６の有効状態は、操作者が操作装置２６を操作することで関連する被駆動体を動かすことができる状態であり、操作装置２６の無効状態は、操作者が操作装置２６を操作しても関連する被駆動体を動かすことができない状態である。

本実施形態では、制御弁６０は、パイロットポンプ１５と操作装置２６とを繋ぐパイロットラインＣＤ１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０は、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。より具体的には、制御弁６０は、第１弁位置になったときにパイロットラインＣＤ１を連通状態とし、第２弁位置になったときにパイロットラインＣＤ１を遮断状態とする。図４は、制御弁６０が第１弁位置となっていること、及び、パイロットラインＣＤ１が連通状態となっていることを示している。

制御弁６０は、不図示のゲートロックレバーに連動するように構成されていてもよい。具体的には、ゲートロックレバーが押し下げられたときにパイロットラインＣＤ１を遮断状態にし、ゲートロックレバーが引き上げられたときにパイロットラインＣＤ１を連通状態にするように構成されていてもよい。また、制御弁６０は、複数の操作装置２６のそれぞれの有効状態と無効状態とを別々に切り換えできるように構成されていてもよい。

次に、図５Ａ〜図５Ｄを参照し、コントローラ３０がマシンコントロール機能によってアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図５Ａ〜図５Ｄは、油圧システムの一部の図である。具体的には、図５Ａは、アームシリンダ８の操作に関する油圧システムの一部の図であり、図５Ｂは、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システムの一部の図である。図５Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システムの一部の図であり、図５Ｄは、旋回用油圧モータ２Ａの操作に関する油圧システムの一部の図である。

図５Ａ〜図５Ｄに示すように、油圧システムは、比例弁３１、シャトル弁３２、及び比例弁３３を含む。比例弁３１は、比例弁３１ＡＬ〜３１ＤＬ及び３１ＡＲ〜３１ＤＲを含み、シャトル弁３２は、シャトル弁３２ＡＬ〜３２ＤＬ及び３２ＡＲ〜３２ＤＲを含み、比例弁３３は、比例弁３３ＡＬ〜３３ＤＬ及び３３ＡＲ〜３３ＤＲを含む。

比例弁３１は、マシンコントロール用制御弁として機能する。比例弁３１は、パイロットポンプ１５とシャトル弁３２とを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介し、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。

シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有する。２つの入口ポートのうちの１つは操作装置２６に接続され、他方は比例弁３１に接続されている。出口ポートは、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに接続されている。そのため、シャトル弁３２は、操作装置２６が生成するパイロット圧と比例弁３１が生成するパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。

比例弁３３は、比例弁３１と同様に、マシンコントロール用制御弁として機能する。比例弁３３は、操作装置２６とシャトル弁３２とを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３３は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、操作装置２６が吐出する作動油の圧力を減圧した上で、シャトル弁３２を介し、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。

この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。また、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に停止させることができる。

例えば、図５Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

左操作レバー２６ＬにはスイッチＮＳが設けられている。本実施形態では、スイッチＮＳは、左操作レバー２６Ｌの先端に設けられた押しボタンスイッチである。操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。スイッチＮＳは、右操作レバー２６Ｒに設けられていてもよく、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。

操作圧センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、アーム５を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、アーム５を開くことができる。

比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から左操作レバー２６Ｌ、比例弁３３ＡＬ、及びシャトル弁３２ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を減圧する。比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から左操作レバー２６Ｌ、比例弁３３ＡＲ、及びシャトル弁３２ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を減圧する。比例弁３３ＡＬ、３３ＡＲは、制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポート）に作用するパイロット圧を減圧し、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させることができる。操作者によるアーム開き操作が行われているときにアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

或いは、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、比例弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立弁位置に戻すことで、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させてもよい。この場合、比例弁３３ＡＬは省略されてもよい。操作者によるアーム開き操作が行われている場合にアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

また、以下の図５Ｂ〜図５Ｄを参照しながらの説明を省略するが、操作者によるブーム上げ操作又はブーム下げ操作が行われている場合にブーム４の動作を強制的に停止させる場合、操作者によるバケット閉じ操作又はバケット開き操作が行われている場合にバケット６の動作を強制的に停止させる場合、及び、操作者による旋回操作が行われている場合に上部旋回体３の旋回動作を強制的に停止させる場合についても同様である。また、操作者による走行操作が行われている場合に下部走行体１の走行動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

また、図５Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、ブーム４を操作するために用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

操作圧センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介して制御弁１７５Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、ブーム４を上げることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、ブーム４を下げることができる。

また、図５Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、バケット６を操作するためにも用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。

操作圧センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＬ、３１ＣＲは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、バケット６を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、バケット６を開くことができる。

また、図５Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、旋回機構２を操作するためにも用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。

操作圧センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

比例弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＬ及びシャトル弁３２ＤＬを介して制御弁１７３の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＲ及びシャトル弁３２ＤＲを介して制御弁１７３の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＬ、３１ＤＲは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＤＬ及びシャトル弁３２ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、旋回機構２を左旋回させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＤＲ及びシャトル弁３２ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、旋回機構２を右旋回させることができる。

ショベル１００は、下部走行体１を自動的に前進・後進させる構成を備えていてもよい。この場合、左走行用油圧モータ２ＭＬの操作に関する油圧システム部分、及び、右走行用油圧モータ２ＭＲの操作に関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。

次に、図６を参照し、コントローラ３０の機能について説明する。図６は、コントローラ３０の機能ブロック図である。図６の例では、コントローラ３０は、姿勢検出装置、操作装置２６、物体検知装置７０、向き検出装置８５、情報入力装置７２、測位装置７３、及びスイッチＮＳ等の少なくとも１つが出力する信号を受け、様々な演算を実行し、比例弁３１、表示装置ＤＳ及び音出力装置ＡＤ等の少なくとも１つに制御指令を出力できるように構成されている。姿勢検出装置は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５を含む。コントローラ３０は、位置算出部３０Ａ、軌道取得部３０Ｂ、自律制御部３０Ｃ、制御モード切換部３０Ｄ、及び調整部３０Ｅを機能要素として有する。各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよい。

情報入力装置７２は、ショベルの操作者がコントローラ３０に対して情報を入力できるように構成されている。本実施形態では、情報入力装置７２は、表示装置ＤＳの画像表示部ＤＳ１に近接して設置されるスイッチパネルＤＳ２である。但し、情報入力装置７２は、キャビン１０内に配置されているマイクロフォン等の音入力装置であってもよい。

測位装置７３は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。本実施形態では、測位装置７３は、ＧＮＳＳ受信機であり、上部旋回体３の位置を検出し、検出値をコントローラ３０に対して出力する。測位装置７３は、ＧＮＳＳコンパスであってもよい。この場合、測位装置７３は、上部旋回体３の位置及び向きを検出できる。

位置算出部３０Ａは、測位対象の位置を算出するように構成されている。本実施形態では、位置算出部３０Ａは、作業部位の基準座標系における座標点を算出する。作業部位は、例えば、バケット６、バケット６の爪先６Ｔ（図７参照。）、又は、バケット６の背面６Ｓ（図７参照。）等である。図７は、図１における矢印ＡＲ１に示す方向から見たバケット６の背面６Ｓを示す図である。図７は、バケット６の背面６Ｓを細かいドットパターンで表している。基準座標系の原点は、例えば、旋回軸とショベル１００の接地面との交点である。位置算出部３０Ａは、例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれの回動角度からバケット６の爪先６Ｔの座標点を算出する。位置算出部３０Ａは、図７に示すように、バケット６の爪先６Ｔの中央６ＴＣの座標点だけでなく、バケット６の爪先６Ｔの左端６ＴＬの座標点、及び、バケット６の爪先６Ｔの右端６ＴＲの座標点等を算出してもよい。この場合、位置算出部３０Ａは、機体傾斜センサＳ４の出力を利用してもよい。また、位置算出部３０Ａは、バケット６の形状に関する情報に基づき、バケット６の背面６Ｓの中央６ＳＣの座標点、及び、バケット６の背面６Ｓの後端６ＳＥの座標点等を算出してもよい。バケット６の形状に関する情報は、バケット６の種類に対応するように、事前にコントローラ３０における不揮発性記憶装置等に登録されていてもよい。

軌道取得部３０Ｂは、ショベル１００を自律的に動作させるときに作業部位が辿る軌道である目標軌道を取得するように構成されている。本実施形態では、軌道取得部３０Ｂは、自律制御部３０Ｃがショベル１００を自律的に動作させるときに利用する目標軌道を取得する。具体的には、軌道取得部３０Ｂは、不揮発性記憶装置に記憶されている目標面に関するデータに基づいて目標軌道を導き出す。目標面は、ショベル１００によって形成される作業対象物の表面を意味する。作業対象物は、ダンプトラックの荷台に積み込まれた土砂、平らな地面、又は傾斜した地面等である。目標面は、典型的には、目標施工面である。目標施工面は、例えば、法面仕上げ作業によって形成される作業完了時の法面（以下、「目標法面」とする。）、又は、均し作業によって形成される作業完了時の平坦面（以下、「目標平坦面」とする。）等である。目標施工面に関する情報は、典型的には、不揮発性記憶装置に予め記憶されている。

軌道取得部３０Ｂは、物体検知装置７０が認識したショベル１００の周囲の地形に関する情報に基づいて目標軌道を導き出してもよい。或いは、軌道取得部３０Ｂは、揮発性記憶装置に記憶されている姿勢検出装置の過去の出力からバケット６の爪先６Ｔの過去の軌跡に関する情報を導き出し、その情報に基づいて目標軌道を導き出してもよい。或いは、軌道取得部３０Ｂは、作業部位の現在位置と目標面に関するデータとに基づいて目標軌道を導き出してもよい。

自律制御部３０Ｃは、ショベル１００を自律的に動作させるように構成されている。本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、所定の開始条件が満たされた場合に、軌道取得部３０Ｂが取得した目標軌道に沿って作業部位を移動させるように構成されている。具体的には、自律制御部３０Ｃは、スイッチＮＳが押されている状態で操作装置２６が操作されたときに、作業部位が目標軌道に沿って移動するように、ショベル１００を自律的に動作させる。

本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、アクチュエータを自律的に動作させることで操作者によるショベルの手動操作を支援するように構成されている。例えば、自律制御部３０Ｃは、操作者がスイッチＮＳを押しながら手動でアーム閉じ操作を行っている場合に、目標軌道とバケット６の爪先６Ｔの位置とが一致するようにブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自律的に伸縮させてもよい。この場合、操作者は、例えば、左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に操作するだけで、バケット６の爪先６Ｔを目標軌道に一致させながら、アーム５を閉じることができる。この例では、主な操作対象であるアームシリンダ８は「主要アクチュエータ」と称される。また、主要アクチュエータの動きに応じて動く従動的な操作対象であるブームシリンダ７及びバケットシリンダ９は「従属アクチュエータ」と称される。

本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、比例弁３１に電流指令を与えて各アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に調整することで各アクチュエータを自律的に動作させることができる。例えば、右操作レバー２６Ｒが操作されたか否かにかかわらず、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを動作させることができる。

制御モード切換部３０Ｄは、制御モードを切り換えることができるように構成されている。制御モードは、自律制御部３０Ｃがショベル１００を自律的に動作させるときにコントローラ３０が利用可能なアクチュエータの制御方法であり、例えば、通常制御モード及び低速制御モードを含む。通常制御モードは、例えば、操作装置２６の操作量に対する作業部位の移動速度が比較的大きくなるように設定された制御モードであり、低速制御モードは、例えば、操作装置２６の操作量に対する作業部位の移動速度が比較的小さくなるように設定された制御モードである。制御モードは、アーム優先モード及びブーム優先モードを含んでいてもよい。

制御モードは何れも、スイッチＮＳが押された状態で操作装置２６が操作されたときに利用される。例えば、アーム優先モードは、主要アクチュエータとしてアームシリンダ８が選択され、従属アクチュエータとしてブームシリンダ７及びバケットシリンダ９が選択された制御モードである。アーム優先モードでは、例えば、左操作レバー２６Ｌがアーム閉じ方向に操作されると、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌの操作量に応じた速度でアームシリンダ８を能動的に伸長させる。その上で、コントローラ３０は、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道に沿って移動するように、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを受動的に伸縮させる。ブーム優先モードは、主要アクチュエータとしてブームシリンダ７が選択され、従属アクチュエータとしてアームシリンダ８及びバケットシリンダ９が選択された制御モードである。ブーム優先モードでは、例えば、左操作レバー２６Ｌがアーム閉じ方向に操作されると、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌの操作量に応じた速度でブームシリンダ７を能動的に伸縮させる。その上で、コントローラ３０は、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道に沿って移動するように、アームシリンダ８を受動的に伸長させ、必要に応じてバケットシリンダ９を受動的に伸縮させる。なお、制御モードは、バケット優先モードを含んでいてもよい。バケット優先モードは、主要アクチュエータとしてバケットシリンダ９が選択され、従属アクチュエータとしてブームシリンダ７及びアームシリンダ８が選択された制御モードである。バケット優先モードでは、例えば、左操作レバー２６Ｌがアーム閉じ方向に操作されると、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌの操作量に応じた速度でバケットシリンダ９を能動的に伸縮させる。その上で、コントローラ３０は、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道に沿って移動するように、アームシリンダ８を受動的に伸長させ、必要に応じてブームシリンダ７を受動的に伸縮させる。

制御モード切換部３０Ｄは、所定条件が満たされた場合に、制御モードを自動的に切り換えるように構成されていてもよい。所定条件は、例えば、目標軌道の形状、埋設物の存否、ショベル１００の周囲における物体の存否等に基づいて設定されていてもよい。

コントローラ３０は、例えば、自律制御が開始されると、最初に第１制御モードを採用する。第１制御モードは、例えば、通常制御モードである。そして、第１制御モードを採用した自律制御の実行中に所定条件が満たされたと判定すると、制御モード切換部３０Ｄは、制御モードを第１制御モードから第２制御モードに切り換える。第２制御モードは、例えば、低速制御モードである。この場合、コントローラ３０は、第１制御モードを採用した自律制御を終了させ、第２制御モードを採用した自律制御を開始させる。この例では、コントローラ３０は、２つの制御モードのうちの１つを選択して自律制御を実行しているが、３つ以上の制御モードのうちの１つを選択して自律制御を実行してもよい。

調整部３０Ｅは、所定条件が満たされた場合に、バケット６の回動角度を自動的に調整する調整処理を実行するように構成されている。所定条件は、例えば、スイッチＮＳが押された状態で操作装置２６が操作されて掘削アタッチメントが動き、バケット６と目標面との距離が所定距離ＤＴ以下となった場合を含む。なお、スイッチＮＳは押されていなくてもよい。以下では、この所定条件は「調整開始条件」とも称される。調整部３０Ｅは、調整開始条件が満たされたと判定した場合、バケット６の背面６Ｓを含む仮想平面（以下、「バケット背面」とする。）と基準面との間の角度θが目標角度θｍに近いか否かを判定する。すなわち、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしているか否かを判定する。基準面は、例えば、仮想水平面である。目標角度θｍは、例えば、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている角度である。但し、目標角度θｍは、動的に設定されてもよい。例えば、コントローラ３０は、作業部位として設定された座標点において、バケット６の外形形状に対応するように目標面に対する目標角度θｍを算出することができる。そして、コントローラ３０は、バケット６の外形形状によって決まる角度（例えば、外形形状を構成する線又は面と目標面との間の角度）が目標角度θｍとなるようにバケット角度を制御する。バケット６の外形形状は、コントローラ３０へ事前に、バケット６の種類に対応して登録されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、バケット６の種類に対応付けて不揮発性記憶装置等に予め記憶されているバケット６の外形形状に関する情報に基づき、アーム５の先端に取り付けられている現在のバケット６の形状に対応した目標角度θｍを算出し、上記角度が目標角度θｍとなるようにバケット角度を制御する。標準的なタイプのバケット６が別のタイプのバケット６に取り換えられたとしても、上記角度が、取り換え後のバケット６に対応する目標角度θｍに一致するように、バケット角度は制御される。このようにして、コントローラ３０は、バケット６の種類の変更（バケット６の取り換え）に伴うバケット６の外形形状の変更が生じても、取り換え後の現在のバケット６の外形形状に対応する目標角度θｍに上記角度が一致するように、バケット角度を制御できる。そのため、コントローラ３０は、現在のバケット６が特殊なタイプであったとしても、その特殊なタイプのバケット６における作業部位の目標面に対する上記角度が、その特殊なタイプのバケット６の外形形状に対応する目標角度となるようにバケット角度の自動調整を行うことができる。

調整部３０Ｅは、例えば、角度θと目標角度θｍとの差Δθが所定角度θｔ以下の場合に、角度θが目標角度θｍに近いと判定する。

そして、調整部３０Ｅは、角度θと目標角度θｍとの差Δθが所定角度θｔ以下であると判定した場合、すなわち、角度θが所定の角度範囲内に含まれると判定した場合、ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていると判定する。この場合、所定の角度範囲は、目標角度θｍ±所定角度θｔである。そして、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていると判定した場合、角度θと目標角度θｍとの差Δθがゼロになるようにバケット６を自動的に開閉させる。このとき、調整部３０Ｅは、バケット６を開閉させるための操作者による右操作レバー２６Ｒの手動操作が行われている場合には、その手動操作を無効にするように構成されている。但し、右操作レバー２６Ｒのレバー操作量が所定値以上の場合には、調整部３０Ｅは、バケット６の自動調整を無効にしてもよい。すなわち、バケット６は、手動操作に応じて開閉してもよい。操作者の意思を優先させるためである。

本実施形態では、調整部３０Ｅは、例えば法面仕上げ作業の際に、バケット６の回動角度を自動的に調整する。この場合、目標角度θｍは、法面角度である。具体的には、調整部３０Ｅは、調整開始条件が満たされたと判定した場合で、且つ、角度θと法面角度との差Δθが所定角度θｔ以下であると判定した場合、差Δθがゼロになるようにバケット６を自動的に開閉させる。調整部３０Ｅは、調整開始条件が満たされたと判定した場合、バケット背面と目標法面との間の角度θｓが所定角度θｓｔ以下であるか否かを判定してもよい。そして、調整部３０Ｅは、角度θｓが所定角度θｓｔ以下であると判定した場合、角度θｓがゼロになるようにバケット６を自動的に開閉させてもよい。

上述の油圧システムを利用し、コントローラ３０は、必要に応じてショベル１００の駆動部の制動を自動的に実行できるように構成されていてもよい。駆動部の制動を自動的に実行することは、例えば、その駆動部に関する操作装置２６が操作されている場合であっても、その駆動部の動きを強制的に減速させ或いは停止させることを含んでいてもよい。

コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０が物体を検知した場合に、駆動部の制動を自動的に実行できるように構成されていてもよい。この場合、駆動部は、例えば、旋回用油圧モータ２Ａ及び走行用油圧モータ２Ｍの少なくとも１つを含んでいてもよい。駆動部の制動は、例えば、操作装置２６が操作されている状態で、制御弁６０によってパイロットラインＣＤ１を連通状態から遮断状態に切り換えることで実現される。操作されている状態の操作装置２６に対応する制御弁が中立弁位置に戻るためである。なお、駆動部の制動は、駆動部の動作速度を低下させること、及び、駆動部の動きを停止させることの少なくとも１つを含んでいてもよい。

コントローラ３０は、駆動部の制動を実行している場合に、所定の条件が満たされたときに、駆動部の制動を解除できるように構成されていてもよい。

「駆動部の制動を実行している場合」は、例えば、駆動部の動作速度を低下させている場合、駆動部の動きを停止させた場合、及び、駆動部の停止を維持している場合を含んでいてもよい。具体的には、「駆動部の制動を実行している場合」は、制御弁６０が第１弁位置と第２弁位置の間に位置している場合、及び、制御弁６０が第２弁位置に位置している場合を含んでいてもよい。但し、駆動部の動作速度を低下させている場合、すなわち、制御弁６０が第１弁位置と第２弁位置の間に位置している場合は除かれてもよい。

「所定の条件が満たされたとき」は、例えば、操作者が操作継続の意思を有すると判定したときであってもよい。コントローラ３０は、例えば、走行レバー２６Ｄが後進方向に操作されているときに走行用油圧モータ２Ｍを制動させたケースでは、走行レバー２６Ｄが後進方向に再操作されたときに、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。この場合、「再操作」は、走行レバー２６Ｄを中立位置に戻した後で再び後進方向に操作することであってもよく、中立位置を超えて走行レバー２６Ｄを前進方向に操作した後で再び後進方向に操作することであってもよく、走行レバー２６Ｄを中立位置の方向に操作した後で再び後進方向に操作することであってもよい。

この場合、コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力に基づいて操作装置２６の再操作が行われたか否かを判定してもよい。或いは、コントローラ３０は、キャビン１０内の操作者を撮像する室内撮像装置等の操作圧センサ２９以外の他の装置の出力に基づいて操作装置２６の再操作が行われたか否かを判定してもよい。

或いは、コントローラ３０は、制動の対象となった駆動部に関する操作装置２６が所定の操作方法で操作されたときに、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。コントローラ３０は、例えば、左操作レバー２６Ｌが右旋回方向に操作されているときに旋回用油圧モータ２Ａを制動させたケースでは、左操作レバー２６Ｌを左右に２往復操作されたときに、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。具体的には、左旋回方向、右旋回方向、左旋回方向及び右旋回方向の順で左操作レバー２６Ｌが操作されたときに、左操作レバー２６Ｌが所定の操作方法で操作されたとして、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。

或いは、コントローラ３０は、制動の対象となった駆動部に関する操作装置２６に設けられているレバーボタンＬＢが押された状態でその操作装置２６が再操作されたときに、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。コントローラ３０は、例えば、右操作レバー２６Ｒがブーム下げ方向に操作されているときにブームシリンダ７を制動させたケースでは、右操作レバー２６Ｒに設けられたレバーボタンＬＢが押された状態で右操作レバー２６Ｒがブーム下げ方向に再操作されたときに、操作者が操作継続の意思を有すると判定してもよい。

なお、上述の実施形態では、油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作システムが開示されている。例えば、左操作レバー２６Ｌに関する油圧式パイロット回路では、パイロットポンプ１５から左操作レバー２６Ｌへ供給される作動油が、左操作レバー２６Ｌのアーム開き方向への操作によって開閉されるリモコン弁の開度に応じた流量で、制御弁１７６のパイロットポートへ伝達される。或いは、右操作レバー２６Ｒに関する油圧式パイロット回路では、パイロットポンプ１５から右操作レバー２６Ｒへ供給される作動油が、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ方向への操作によって開閉されるリモコン弁の開度に応じた流量で、制御弁１７５のパイロットポートへ伝達される。

但し、このような油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作システムではなく、電気式パイロット回路を備えた電気式操作システムが採用されてもよい。この場合、電気式操作システムにおける電気式操作レバーのレバー操作量は、例えば、電気信号としてコントローラ３０へ入力される。また、パイロットポンプ１５と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置される。電磁弁は、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御してパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。なお、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーのレバー操作量に対応するコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。

図８は、電気式操作システムの構成例を示す。具体的には、図８の電気式操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブユニット１７と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー２６Ｂと、コントローラ３０と、ブーム上げ操作用の電磁弁６１と、ブーム下げ操作用の電磁弁６２とで構成されている。図８の電気式操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム、走行操作システム、及び旋回操作システム等にも同様に適用され得る。

パイロット圧作動型のコントロールバルブユニット１７は、図４に示すように、左走行用油圧モータ２ＭＬに関する制御弁１７１、右走行用油圧モータ２ＭＲに関する制御弁１７２、及び、旋回用油圧モータ２Ａに関する制御弁１７３、バケットシリンダ９に関する制御弁１７４、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５、及び、アームシリンダ８に関する制御弁１７６等を含む。電磁弁６１は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５の上げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。電磁弁６２は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５の下げ側パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。

手動操作が行われる場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号（電気信号）に応じてブーム上げ操作信号（電気信号）又はブーム下げ操作信号（電気信号）を生成する。ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号は、ブーム操作レバー２６Ｂの操作量及び操作方向に応じて変化する電気信号である。

具体的には、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂがブーム上げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム上げ操作信号（電気信号）を電磁弁６１に対して出力する。電磁弁６１は、ブーム上げ操作信号（電気信号）に応じて流路面積を調節し、制御弁１７５の上げ側パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ｂがブーム下げ方向に操作された場合、レバー操作量に応じたブーム下げ操作信号（電気信号）を電磁弁６２に対して出力する。電磁弁６２は、ブーム下げ操作信号（電気信号）に応じて流路面積を調節し、制御弁１７５の下げ側パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。

自律制御を実行する場合、コントローラ３０は、例えば、ブーム操作レバー２６Ｂの操作信号生成部が出力する操作信号の代わりに、補正操作信号（電気信号）に応じてブーム上げ操作信号（電気信号）又はブーム下げ操作信号（電気信号）を生成する。補正操作信号は、コントローラ３０が生成する電気信号であってもよく、コントローラ３０以外の外部の制御装置等が生成する電気信号であってもよい。

次に、図９を参照し、調整部３０Ｅによる調整処理の一例について説明する。図９は、法面仕上げ作業が行われているときの掘削アタッチメントの右側面図である。図９（Ａ）は、バケット６と目標法面ＴＳとの間の距離が所定距離ＤＴになったときの掘削アタッチメントの右側面図であり、調整部３０Ｅによる調整処理が行われる直前の状態を示す。図９（Ｂ）は、バケット６の背面６Ｓを作業対象物である斜面に接触させる直前の掘削アタッチメントの右側面図であり、調整部３０Ｅによってバケット６が自動的に閉じられたときの状態を示す。図９（Ｃ）は、バケット６の背面６Ｓを作業対象物である斜面に接触させる直前の掘削アタッチメントの右側面図であり、調整部３０Ｅによってバケット６が自動的に開かれたときの状態を示す。図９（Ｂ）及び図９（Ｃ）における点線で表される掘削アタッチメントは、バケット６と目標法面ＴＳとの間の距離が所定距離ＤＴになったときの掘削アタッチメントの状態を示している。

本実施形態では、調整部３０Ｅは、図９（Ａ）に示すように、バケット６（この例ではバケット６の爪先６Ｔ）と目標法面ＴＳとの間の距離が所定距離ＤＴ以下になったと判定した場合、このままアーム閉じを継続させたときのバケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとの間の角度θｓ１が所定角度θｓｔ以下であるか否かを判定する。図９（Ｂ）における一点鎖線で表されるバケット６は、点線で表されるバケット６の状態から、バケット６を開閉させずに、図９（Ｂ）の矢印ＡＲ２で示すようにアーム５を閉じてバケット６の爪先６Ｔを目標法面ＴＳに位置付けた場合のバケット６の仮想的な状態を示している。すなわち、図９（Ｂ）は、仮にこのままアーム閉じを継続させた場合には、バケット６の爪先６Ｔが最初に目標法面ＴＳに達し、そのときのバケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとの間の角度が角度θｓ１になることを示している。調整部３０Ｅは、各種情報に基づいてこの仮想的な状態における角度θｓ１を算出する。そして、調整部３０Ｅは、角度θｓ１が所定角度θｓｔ以下であると判定した場合、ショベル１００の操作者がバケット背面ＢＳを目標法面ＴＳに合わせようとしている、或いは、操作者が法面仕上げ作業を行おうとしていると判定する。

そして、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者がバケット背面ＢＳを目標法面ＴＳに合わせようとしていると判定した場合、バケット６が作業対象物である斜面と接触する前に、バケット６を自動的に閉じる。具体的には、調整部３０Ｅは、比例弁３１ＣＬ（図５Ｃ参照。）に電流指令を出力してバケットシリンダ９を伸長させ、図９（Ｂ）の矢印ＡＲ３で示すように、角度θｓ１がゼロになるようにバケット６を閉じる。図９（Ｂ）における実線で表される掘削アタッチメントは、点線で表される状態から、バケット６を自動的に閉じ、且つ、図９（Ｂ）の矢印ＡＲ２で示すように操作者による手動操作に応じてアーム５を閉じた場合の掘削アタッチメントの状態を示している。すなわち、図９（Ｂ）における実線で表される掘削アタッチメントは、バケット６が斜面と接触する直前で、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとがほぼ平行になることを表している。

その結果、ショベル１００の操作者は、バケット６を微操作することなく、アーム閉じ操作を行うだけで、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに合わせることができ、更にアーム閉じ操作を行うだけで、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに沿って移動させることができる。

或いは、調整部３０Ｅは、図９（Ａ）に示すように、バケット６（この例ではバケット６の爪先６Ｔ）と目標法面ＴＳとの間の距離が所定距離ＤＴ以下になったと判定した場合、このままアーム閉じを継続させたときのバケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとの間の角度θｓ２が所定角度θｓｔ以下であるか否かを判定する。図９（Ｃ）における一点鎖線で表されるバケット６は、点線で表されるバケット６の状態から、バケット６を開閉させずに、図９（Ｃ）の矢印ＡＲ４で示すようにアーム５を閉じてバケット６の背面６Ｓの後端６ＳＥを目標法面ＴＳに位置付けた場合のバケット６の仮想的な状態を示している。すなわち、図９（Ｃ）は、仮にこのままアーム閉じを継続させた場合には、背面６Ｓの後端６ＳＥが最初に目標法面ＴＳに達し、そのときのバケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとの間の角度が角度θｓ２になることを示している。調整部３０Ｅは、各種情報に基づいてこの仮想的な状態における角度θｓ２を算出する。そして、調整部３０Ｅは、角度θｓ２が所定角度θｓｔ以下であると判定した場合、ショベル１００の操作者がバケット背面ＢＳを目標法面ＴＳに合わせようとしている、或いは、操作者が法面仕上げ作業を行おうとしていると判定する。

そして、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者がバケット背面ＢＳを目標法面ＴＳに合わせようとしていると判定した場合、バケット６が作業対象物である斜面と接触する前に、バケット６を自動的に開く。具体的には、調整部３０Ｅは、比例弁３１ＣＲ（図５Ｃ参照。）に電流指令を出力してバケットシリンダ９を収縮させ、図９（Ｃ）の矢印ＡＲ５で示すように、角度θｓ２がゼロになるようにバケット６を開く。図９（Ｃ）における実線で表される掘削アタッチメントは、点線で表される状態から、バケット６を自動的に開き、且つ、図９（Ｃ）の矢印ＡＲ４で示すように操作者による手動操作に応じてアーム５を閉じた場合の掘削アタッチメントの状態を示している。すなわち、図９（Ｃ）における実線で表される掘削アタッチメントは、バケット６が斜面と接触する直前で、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとがほぼ平行になることを表している。

その結果、ショベル１００の操作者は、バケット６を微操作することなく、アーム閉じ操作を行うだけで、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに合わせることができ、更にアーム閉じ操作を行うだけで、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに沿って移動させることができる。

調整部３０Ｅは、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに沿って移動させている際に、操作者によるバケット閉じ操作が行われた場合には、自律制御を解除するように構成されていてもよい。土砂等を掬い上げるための動作が、操作者の意思にしたがって実行されるようにするためである。

その一方で、調整部３０Ｅは、バケット６の背面６Ｓを目標法面ＴＳに沿って移動させている際に、操作者によるバケット開き操作が行われた場合には、自律制御を解除せず、その操作者によるバケット開き操作が無効になるように構成されている。例えば、調整部３０Ｅは、比例弁３１ＣＲ及び比例弁３３ＣＲに電流指令を出力して制御弁１７４を中立弁位置に戻すことで、操作者によるバケット開き操作を無効にする。このときのバケット開き操作が誤操作であると推定できるためである。

この構成により、調整部３０Ｅは、バケット６の姿勢を、法面仕上げ作業に適した姿勢に自動的に調整できる。そのため、ショベル１００の操作者は、バケット６を作業対象面である斜面に近づけるだけで、バケット６の背面６Ｓの勾配を目標法面ＴＳの勾配に合わせることができる。すなわち、操作者は、バケット６の背面６Ｓの勾配を目標法面ＴＳの勾配に合わせるために右操作レバー２６Ｒをバケット開閉方向に微操作する必要がない。少なくともこの点において、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作性を向上させることができる。

次に、図１０を参照し、調整部３０Ｅによる調整処理の別の一例について説明する。図１０は、均し作業が行われるときの掘削アタッチメントの左側面図である。図１０（Ａ）は、バケット６と目標平坦面ＴＳａとの間の距離が所定距離ＤＴになったときの掘削アタッチメントの左側面図であり、調整部３０Ｅによる調整処理が行われる直前の状態を示す。図１０（Ｂ）は、バケット６の爪先６Ｔを作業対象物である地面に接触させたときの掘削アタッチメントの左側面図であり、調整部３０Ｅによってバケット６が自動的に閉じられた後の状態を示す。図１０（Ｃ）は、バケット６の爪先６Ｔが目標平坦面ＴＳａに沿ってキャビン１０に近づくようにアーム閉じ操作が継続されたときの掘削アタッチメントの左側面図であり、自律制御部３０Ｃによってブーム４が最も上昇させられるときの状態を示す。図１０（Ｄ）は、バケット６の爪先６Ｔが目標平坦面ＴＳａに沿ってキャビン１０に近づくように更にアーム閉じ操作が継続されたときの掘削アタッチメントの左側面図であり、自律制御部３０Ｃによってブーム４が下降させられるときの状態を示す。図１０（Ａ）における点線で表されるバケット６は、調整部３０Ｅによって自動的に閉じられた後のバケット６の状態を示している。図１０（Ｃ）における点線で表される掘削アタッチメントは、図１０（Ｂ）に示す掘削アタッチメントの状態を示している。図１０（Ｄ）における点線で表される掘削アタッチメントは、図１０（Ｃ）に示す掘削アタッチメントの状態を示している。

図１０（Ａ）に示す状態では、操作者は、左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に傾け、且つ、右操作レバー２６Ｒをバケット閉じ方向又はバケット開き方向に傾けている。そのため、アーム５は、矢印ＡＲ１１で示すように閉じられる。

調整部３０Ｅは、図１０（Ａ）に示すように、バケット６（この例ではバケット６の爪先６Ｔ）と目標法面ＴＳとの間の距離が所定距離ＤＴ以下になったと判定した場合、角度θと目標角度θｍとの間の差Δθが所定角度θｔ以下であるか否かを判定する。ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしているか否かを判定するためである。

角度θは、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度である。図１０の例では、基準面は、仮想水平面である。目標角度θｍは、目標平坦面ＴＳａに沿ってバケット６の爪先６Ｔを移動させる際の、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度であり、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている。図１０の例では、目標平坦面ＴＳａは、仮想水平面である。所定角度θｔは、操作者が均し作業を行う意思を有するか否かを判定するために用いられる閾値であり、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている。図１０の例では、操作者は、均し作業を行う前に、情報入力装置７２を用いて目標角度θｍ及び所定角度θｔを予め設定している。

なお、目標角度θｍは、自律制御を開始させるときのバケット背面ＢＳと基準面との間の角度であってもよい。すなわち、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度は、目標平坦面ＴＳａに沿ってバケット６の爪先６Ｔを移動させる際には、目標角度θｍと一致していなくてもよい。

調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていると判定した場合、角度θと目標角度θｍとの差Δθがゼロになるようにバケット６を自動的に開閉させる。図１０（Ａ）の例では、調整部３０Ｅは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する手動操作を無効にした上で、バケットシリンダ９を自動的に伸長させてバケット６を自動的に閉じる。

図１０（Ａ）における点線で表されるバケット６は、矢印ＡＲ１２で示すように調整部３０Ｅによってバケット６が自動的に閉じられた後のバケット６の状態を示している。

その結果、調整部３０Ｅは、図１０（Ｂ）に示すように、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、バケット６を地面に接触させ、爪先６Ｔを目標平坦面ＴＳａに合わせることができる。

その後、操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に傾けるだけで、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、バケット６の爪先６Ｔを目標平坦面ＴＳａに沿って移動させることができる。具体的には、自律制御部３０Ｃは、図１０（Ｃ）の矢印ＡＲ１３で示すようにアーム５が閉じられたときに、矢印ＡＲ１４で示すようにバケット６を自動的に開き、且つ、矢印ＡＲ１５で示すようにブーム４を自動的に上昇させることで、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、バケット６の爪先６Ｔを目標平坦面ＴＳａに沿って移動させることができる。また、自律制御部３０Ｃは、図１０（Ｄ）の矢印ＡＲ１６で示すようにアーム５が更に閉じられたときに、矢印ＡＲ１７で示すようにバケット６を自動的に開き、且つ、矢印ＡＲ１８で示すようにブーム４を自動的に下降させることで、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、バケット６の爪先６Ｔを目標平坦面ＴＳａに沿って更に移動させることができる。

この構成により、調整部３０Ｅは、バケット６の姿勢を、均し作業に適した姿勢に自動的に調整できる。そのため、ショベル１００の操作者は、バケット６を地面に近づけるだけで、角度θを目標角度θｍに合わせることができる。すなわち、操作者は、角度θを目標角度θｍに合わせるために右操作レバー２６Ｒをバケット開閉方向に微操作する必要がない。少なくともこの点において、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作性を向上させることができる。

自律制御部３０Ｃは、自律制御によるブーム４の上昇から下降への切り換わりの際に、或いは、自律制御によるブーム４の下降から上昇への切り換わりの際に、操作者の注意を喚起するように構成されていてもよい。注意喚起は、例えば、表示装置ＤＳに画像情報を表示させること、音出力装置ＡＤに音情報を出力させること、及び、シートバイブレータ（図示せず。）を振動させること等の少なくとも１つによって実現される。例えば、自律制御部３０Ｃは、表示装置ＤＳに制御指令を出力し、ブーム４の上げ下げの切り換わりが起こることを知らせる画像情報を表示装置ＤＳに表示させてもよい。図１０示す例では、自律制御部３０Ｃは、均し作業を行う際の自律制御によるブーム４の上昇から下降への切り換わりの直前に、音出力装置ＡＤに制御指令を出力し、自律制御によるブーム４の動きが上昇から下降に切り換わることを操作者に知らせるようにする。この構成により、操作者は、自律制御によるブーム４の動きが上昇から下降に切り換わることを事前に認識できるため、予期しないブーム４の動きが発生したとして慌てることもない。したがって、この構成は、操作者の安全性及びショベル１００の作業性（使いやすさ）を高めることができる。

自律制御部３０Ｃは、自律制御を実行しているときに、その旨を操作者に伝えるように構成されていてもよい。例えば、自律制御部３０Ｃは、操作者がスイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に傾けている場合には、音出力装置ＡＤに制御指令を出力し、自律制御中であることを示す音情報を音出力装置ＡＤから出力させてもよい。

次に、図１１を参照し、調整部３０Ｅによる調整処理の更に別の一例について説明する。図１１は、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた被掘削物としての土砂の凹凸を均すための均し作業が行われるときのダンプトラックＴＲの右側面図である。図１１（Ａ）は、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道ＴＰに近づくようにアーム開き操作が行われたときのダンプトラックＴＲの右側面図である。図１１（Ａ）は、調整部３０Ｅによる調整処理が行われる直前の状態を示している。図１１（Ｂ）は、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道ＴＰに沿ってキャビン１０から遠ざかるようにアーム開き操作が継続されたときのダンプトラックＴＲの右側面図である。図１１（Ｂ）は、自律制御部３０Ｃによってブーム４及びバケット６が自律制御され、角度θと目標角度θｍとが一致した状態で、バケット６の爪先６Ｔが目標軌道ＴＰに沿って移動することを示している。

図１１（Ａ）における一点鎖線で表されるバケット６は、ダンプトラックＴＲの荷台の上空に至る前のバケット６の状態を示している。図１１（Ａ）における点線で表されるバケット６は、調整部３０Ｅによって自動的に開かれた後のバケット６の状態を示している。図１１（Ｂ）における点線で表される２つのバケット６は、実線で表される１つのバケット６の過去の状態を示している。

図１１に示す例では、軌道取得部３０Ｂは、前方センサ７０ＦとしてのＬＩＤＡＲの出力に基づき、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた土砂の凹凸を認識する。そして、軌道取得部３０Ｂは、その凹凸を均すために適切な目標軌道ＴＰを導き出す。図１１における一点鎖線は、軌道取得部３０Ｂが導き出した目標軌道ＴＰを表している。

図１１（Ａ）に示す状態では、操作者は、左操作レバー２６Ｌをアーム開き方向に傾け、或いは、右操作レバー２６Ｒをブーム下げ方向に傾けている。そのため、バケット６は、矢印ＡＲ２１で示すように、ダンプトラックＴＲの荷台に近づけられる。また、操作者は、右操作レバー２６Ｒをバケット閉じ方向又はバケット開き方向に傾けている。角度θを目標角度θｍに合わせるためである。

調整部３０Ｅは、図１１（Ａ）に示すように、バケット６（この例ではバケット６の爪先６Ｔ）と目標軌道ＴＰとの間の距離が所定距離ＤＴ以下になったと判定した場合、角度θと目標角度θｍとの間の差Δθが所定角度θｔ以下であるか否かを判定する。ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしているか否かを判定するためである。

角度θは、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度である。図１１の例では、基準面は、目標軌道ＴＰを含む仮想平面である。目標角度θｍは、例えば、目標軌道ＴＰに沿ってバケット６の爪先６Ｔを移動させる際の、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度であり、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている。所定角度θｔは、操作者が均し作業を行う意思を有するか否かを判定するために用いられる閾値であり、不揮発性記憶装置等に予め記憶されている。図１１の例では、操作者は、均し作業を行う前に、情報入力装置７２を用いて目標角度θｍ及び所定角度θｔを予め設定している。

なお、目標角度θｍは、自律制御を開始させるときのバケット背面ＢＳと基準面との間の角度であってもよい。すなわち、バケット背面ＢＳと基準面との間の角度は、目標軌道ＴＰに沿ってバケット６の爪先６Ｔを移動させる際には、目標角度θｍと一致していなくてもよい。

調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていると判定した場合、角度θと目標角度θｍとの差Δθがゼロになるようにバケット６を自動的に開閉させる。図１１（Ａ）の例では、調整部３０Ｅは、操作者によるバケット６に関する手動操作を無効にした上で、バケットシリンダ９を自動的に収縮させてバケット６を自動的に開く。

図１１（Ａ）における点線で表されるバケット６は、矢印ＡＲ２２で示すように調整部３０Ｅによってバケット６が自動的に開かれた後のバケット６の状態を示している。

その結果、調整部３０Ｅは、図１１（Ｂ）における点線で表される２つのバケット６のうちの左側のバケット６のように、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、バケット６を土砂に接触させ、爪先６Ｔを目標軌道ＴＰに合わせることができる。なお、調整部３０Ｅによる自動調整は、自律制御部３０Ｃによる自律制御が実行されているときに、すなわち、スイッチＮＳを押しながらアーム開き操作が行われているときに、実行されてもよい。

その後、操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌをアーム開き方向に傾けるだけで、自律制御によってバケット６の爪先６Ｔを目標軌道ＴＰに沿って移動させることができる。具体的には、自律制御部３０Ｃは、アーム５が開かれたときに、バケット６を自動的に閉じ、且つ、ブーム４を自動的に下降させることで、角度θを目標角度θｍに一致させた状態で、矢印ＡＲ２３で示すようにバケット６をダンプトラックＴＲの運転室側に移動させることができる。すなわち、自律制御部３０Ｃは、バケット６の爪先６Ｔを目標軌道ＴＰに沿って移動させることができる。

この構成により、調整部３０Ｅは、バケット６の姿勢を、均し作業に適した姿勢に自動的に調整できる。そのため、ショベル１００の操作者は、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれている土砂にバケット６を近づけるだけで、角度θを目標角度θｍに合わせることができる。すなわち、操作者は、角度θを目標角度θｍに合わせるために右操作レバー２６Ｒをバケット開閉方向に微操作する必要がない。少なくともこの点において、調整部３０Ｅは、ショベル１００の操作性を向上させることができる。

上述のように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントと、上部旋回体３に搭載される制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、アタッチメントの作業部位としてのバケット６が目標面に接近した際に、その目標面に対するバケット６の背面６Ｓの角度が目標角度になるように自動調整を行うように構成されている。

この構成により、ショベル１００は、作業部位（例えばバケット６）の姿勢を、所望の作業に適した姿勢に自動的に調整できる。

例えば、コントローラ３０は、図９（Ｂ）に示すように、バケット６が目標法面ＴＳに接近した際に、目標法面ＴＳに対するバケット６の背面６Ｓの角度θｓ１がゼロになるようにバケット６を自動的に閉じるように構成されていてもよい。

或いは、コントローラ３０は、図９（Ｃ）に示すように、バケット６が目標法面ＴＳに接近した際に、目標法面ＴＳに対するバケット６の背面６Ｓの角度θｓ２がゼロになるようにバケット６を自動的に開くように構成されていてもよい。

或いは、コントローラ３０は、図１０（Ａ）に示すように、バケット６が目標平坦面ＴＳａに接近した際に、目標平坦面ＴＳａに対するバケット６の背面６Ｓの角度θが目標角度θｍになるようにバケット６を自動的に閉じるように構成されていてもよい。

或いは、コントローラ３０は、図１１（Ａ）に示すように、バケット６が目標軌道ＴＰに接近した際に、目標軌道ＴＰを含む仮想平面に対するバケット６の背面６Ｓの角度θが目標角度θｍになるようにバケット６を自動的に開くように構成されていてもよい。

コントローラ３０は、角度θが所定角度範囲内のときに自動調整を行うように構成されていてもよい。すなわち、コントローラ３０は、角度θが所定角度範囲外のときには自動調整を行わないように構成されていてもよい。所定角度範囲は、例えば、目標角度θｍ±所定角度θｔである。この構成により、ショベル１００は、操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていることを確認した上で、バケット６を自動的に開閉させることができる。すなわち、ショベル１００は、操作者が角度θを目標角度θｍに合わせようとしていないことを確認した場合には、バケット６を自動的に開閉させないようにすることができる。そのため、ショベル１００は、操作者の意思に反して自動調整が実行されてしまうのを防止できる。

コントローラ３０は、作業部位が操作されたときに自律制御を中止するように構成されていてもよい。例えば、図９に示すような法面仕上げ作業の際に、操作者によるバケット閉じ操作が行われた場合には、コントローラ３０は、自律制御部３０Ｃによる自律制御を中止する。この場合、ショベル１００は、操作者によるバケット閉じ操作に応じてバケット６が閉じるように動作する。操作者の意図に沿ってバケット６が閉じられるようにするためである。また、図９に示すような法面仕上げ作業の最中に、土砂を掬い上げるためにバケット６を閉じる操作は、誤操作でないと推定されるためである。

但し、図９に示すような法面仕上げ作業の際に、操作者によるバケット開き操作が行われた場合には、コントローラ３０は、自律制御部３０Ｃによる自律制御を中止せずに、操作者によるバケット開き操作を無効にするように構成されていてもよい。図９に示すような法面仕上げ作業の最中にバケット６が開かれると、バケット６が目標法面ＴＳを超えて土中に侵入してしまうためである。すなわち、操作者によるバケット開き操作が誤操作であると推定されるためである。

目標面は、作業対象物の表面の形状等に基づいて自動的に生成されてもよい。作業対象物の表面の形状は、例えば、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた土砂の表面の形状である。例えば、図１１に示すようにダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた土砂に対する均し作業が行われる場合、コントローラ３０は、ＬＩＤＡＲとしての前方センサ７０Ｆの出力に基づき、目標軌道ＴＰを生成してもよい。この構成により、コントローラ３０は、予め設定されている目標面ばかりでなく、動的に設定される目標面に関しても、作業部位の自動調整を行うことができる。

コントローラ３０は、自律制御中のブームの状態に応じて注意喚起を行うように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、自律制御部３０Ｃによる自律制御中に自動的に動かされるブーム４の動きが上昇から下降に切り換わるときに、或いは、下降から上昇に切り換わるときに、その切り換わりが起こることを操作者に伝えるように構成されていてもよい。例えば、図１０（Ｃ）及び図１０（Ｄ）に示すように、均し作業の際に自律制御によって自動的に動かされるブーム４の動きが上昇から下降に切り換わる直前に、コントローラ３０は、その旨を表す音情報を音出力装置ＡＤから出力させてもよい。この構成により、コントローラ３０は、自律制御によるブーム４の動きが上昇から下降に切り換わることを操作者に事前に認識させることができるため、予期しないブーム４の動きが発生したとして操作者が慌ててしまうのを防止できる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

例えば、図９に示す例では、コントローラ３０は、下り勾配の法面の仕上げ作業のためにバケット６が作業対象物としての斜面に近づけられたときに、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとが平行になるように、バケット６を自動的に開閉させている。しかしながら、コントローラ３０は、上り勾配の法面の仕上げ作業のためにバケット６が作業対象物としての斜面に近づけられたときにも同様に、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとが平行になるように、バケット６を自動的に開閉させてもよい。

また、図９に示す例では、コントローラ３０は、アーム閉じ操作による法面仕上げ作業を開始させる前に、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとが平行になるように、バケット６を自動的に開閉させている。しかしながら、コントローラ３０は、アーム開き操作による法面仕上げ作業を開始させる前に、バケット背面ＢＳと目標法面ＴＳとが平行になるように、バケット６を自動的に開閉させてもよい。

また、図１０に示す例では、コントローラ３０は、アーム閉じ操作による均し作業を開始させる前に、角度θが目標角度θｍとなるように、バケット６を自動的に開閉させている。しかしながら、コントローラ３０は、アーム開き操作による均し作業を開始させる前に、角度θが目標角度θｍとなるように、バケット６を自動的に開閉させてもよい。

同様に、図１１に示す例では、コントローラ３０は、アーム開き操作による、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた土砂に対する均し作業を開始させる前に、角度θが目標角度θｍとなるように、バケット６を自動的に開閉させている。しかしながら、コントローラ３０は、アーム閉じ操作による、ダンプトラックＴＲの荷台に積み込まれた土砂に対する均し作業を開始させる前に、角度θが目標角度θｍとなるように、バケット６を自動的に開閉させてもよい。

１・・・下部走行体 １Ｃ・・・クローラ １ＣＬ・・・左クローラ １ＣＲ・・・右クローラ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回用油圧モータ ２Ｍ・・・走行用油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行用油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行用油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １４ｃ・・・油温センサ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット １８・・・絞り １９・・・制御圧センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｂ・・・ブーム操作レバー ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８・・・吐出圧センサ ２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ３０Ａ・・・位置算出部 ３０Ｂ・・・軌道取得部 ３０Ｃ・・・自律制御部 ３０Ｄ・・・制御モード切換部 ３０Ｅ・・・調整部 ３１、３１ＡＬ〜３１ＤＬ、３１ＡＲ〜３１ＤＲ・・・比例弁 ３２、３２ＡＬ〜３２ＤＬ、３２ＡＲ〜３２ＤＲ・・・シャトル弁 ３３、３３ＡＬ〜３３ＤＬ、３３ＡＲ〜３３ＤＲ・・・比例弁 ４０・・・センターバイパス管路 ４２・・・パラレル管路 ４９・・・警報装置 ６０・・・制御弁 ６１、６２・・・電磁弁 ７０・・・物体検知装置 ７０Ｆ・・・前方センサ ７０Ｂ・・・後方センサ ７０Ｌ・・・左方センサ ７０Ｒ・・・右方センサ ７４・・・ＥＣＵ ７５・・・エンジン回転数調整ダイヤル ８０・・・撮像装置 ８０Ｂ・・・後方カメラ ８０Ｌ・・・左方カメラ ８０Ｒ・・・右方カメラ ８５・・・向き検出装置 １００・・・ショベル １７１〜１７６・・・制御弁 ＡＤ・・・音出力装置 ＣＤ１・・・パイロットライン ＢＴ・・・蓄電池 ＤＳ・・・表示装置 ＤＳａ・・・制御部 ＤＳ１・・・画像表示部 ＤＳ２・・・スイッチパネル ＬＢ・・・レバーボタン ＮＳ・・・スイッチ Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回角速度センサ

Claims (5)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
   前記上部旋回体に搭載される制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記アタッチメントの作業部位が目標面に接近した際に、前記目標面に対する前記作業部位の角度が目標角度になるように自動調整を行う、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、前記角度が所定角度範囲内のときに前記自動調整を行う、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、前記作業部位が操作されたときに自律制御を中止する、
   請求項１又は２に記載のショベル。
4. 前記目標面は、作業対象物の表面の形状に基づいて自動的に生成される、
   請求項１乃至３の何れかに記載のショベル。
5. 前記制御装置は、自律制御中のブームの状態に応じて注意喚起を行う、
   請求項１乃至４の何れかに記載のショベル。

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