JP2024065876A - Excavator and excavator control system - Google Patents

Excavator and excavator control system Download PDF

Info

Publication number
JP2024065876A
JP2024065876A JP2022174949A JP2022174949A JP2024065876A JP 2024065876 A JP2024065876 A JP 2024065876A JP 2022174949 A JP2022174949 A JP 2022174949A JP 2022174949 A JP2022174949 A JP 2022174949A JP 2024065876 A JP2024065876 A JP 2024065876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control
shovel
information
controller
excavator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022174949A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
春男 呉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2022174949A priority Critical patent/JP2024065876A/en
Priority to EP23205954.3A priority patent/EP4372153A1/en
Priority to US18/497,262 priority patent/US20240141618A1/en
Publication of JP2024065876A publication Critical patent/JP2024065876A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2025Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36Component parts
    • E02F3/42Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/2004Control mechanisms, e.g. control levers
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/261Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26Indicating devices
    • E02F9/264Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/30Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom
    • E02F3/32Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2221Control of flow rate; Load sensing arrangements
    • E02F9/2225Control of flow rate; Load sensing arrangements using pressure-compensating valves
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2292Systems with two or more pumps
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02FDREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20Drives; Control devices
    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2296Systems with a variable displacement pump

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

Figure 2024065876000001

【課題】操作者の負担を軽減できる。
【解決手段】一実施形態に係るショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回自在の搭載される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、アタッチメントの先端に設けられるバケットと、操作装置と、外部装置との間で情報の送信及び受信が可能に構成されている通信装置と、操作装置が受け付けた第1操作情報に従って上部旋回体、アタッチメント、及びバケットのうち少なくとも一つ以上を制御する第1制御と、上部旋回体、アタッチメント、及びバケットのうち少なくとも一つ以上を制御する制御信号を外部装置から受信し、受信した制御信号に従って制御する第2制御と、を切り替え可能に構成されている制御装置と、を備える。
【選択図】図6

Figure 2024065876000001

[Problem] The burden on the operator can be reduced.
[Solution] A shovel according to one embodiment comprises a lower running body, an upper rotating body mounted on the lower running body so as to be freely rotatable, an attachment attached to the upper rotating body, a bucket provided at the tip of the attachment, an operating device, a communication device configured to be able to send and receive information between an operating device and an external device, and a control device configured to be able to switch between a first control that controls at least one of the upper rotating body, the attachment, and the bucket in accordance with first operation information received by the operating device, and a second control that receives a control signal from the external device that controls at least one of the upper rotating body, the attachment, and the bucket, and controls in accordance with the received control signal.
[Selected Figure] Figure 6

Description

本開示は、ショベル、及びショベル制御システムに関する。 This disclosure relates to an excavator and an excavator control system.

近年、GNSS(グローバル衛星測位システム)による位置情報と3次元の設計情報と、に基づいて操作を半自動化又は全自動化した、いわゆるICT(Information and Communication Technology)ショベルが提案されている。例えば、特許文献1には、設定画面で設定された項目に従って施工支援を実現可能なICTショベルが提案されている。 In recent years, so-called ICT (Information and Communication Technology) shovels have been proposed that semi-automate or fully automate operation based on location information from the Global Navigation Satellite System (GNSS) and three-dimensional design information. For example, Patent Document 1 proposes an ICT shovel that can provide construction support according to items set on a settings screen.

国際公開第2018/164152号International Publication No. 2018/164152

しかしながら、例えば、特許文献1に記載されたようなICTショベルは、様々なセンサを搭載すると共に、当該センサの検出結果に基づいてICTショベルの作業部位の位置等の算出し、算出結果に基づいた制御を行うために処理性能の高いコントローラを搭載する必要があるので、コストが高くなる。これは、特許文献1に記載されたような半自動制御又は全自動制御を行うICTショベルに制限するものではなく、例えば遠隔制御を行うなど、高度な制御を実現しているICTショベルであれば該当する。 However, for example, an ICT shovel such as that described in Patent Document 1 is expensive because it needs to be equipped with various sensors and a controller with high processing performance to calculate the position of the ICT shovel's working area based on the detection results of the sensors and to perform control based on the calculation results. This is not limited to ICT shovels that perform semi-automatic or fully automatic control such as that described in Patent Document 1, but applies to any ICT shovel that achieves advanced control, such as remote control.

そこで、上記課題に鑑み、ICTショベルのような処理性能の高いコントローラ等の装備が搭載されていない標準ショベルであっても、外部装置による支援によって、高度な制御を可能として、操作者の操作負担を軽減する技術を提案する。 In view of the above issues, we propose a technology that enables advanced control with the support of an external device, even for standard excavators that are not equipped with controllers and other equipment with high processing performance like ICT excavators, thereby reducing the burden on the operator.

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態に係るショベルは、下部走行体と、下部走行体に旋回自在の搭載される上部旋回体と、上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、アタッチメントの先端に設けられるバケットと、操作装置と、外部装置との間で情報の送信及び受信が可能に構成されている通信装置と、操作装置が受け付けた第1操作情報に従って上部旋回体、アタッチメント、及びバケットのうち少なくとも一つ以上を制御する第1制御と、上部旋回体、アタッチメント、及びバケットのうち少なくとも一つ以上を制御する制御信号を外部装置から受信し、受信した制御信号に従って制御する第2制御と、を切り替え可能に構成されている制御装置と、を備える。 In order to achieve the above object, a shovel according to one embodiment of the present disclosure includes a lower traveling body, an upper rotating body mounted on the lower traveling body so as to be freely rotatable, an attachment attached to the upper rotating body, a bucket provided at the tip of the attachment, an operation device, a communication device configured to be capable of transmitting and receiving information between an external device, and a control device configured to be capable of switching between a first control that controls at least one of the upper rotating body, the attachment, and the bucket according to first operation information received by the operation device, and a second control that receives a control signal from the external device that controls at least one of the upper rotating body, the attachment, and the bucket, and controls according to the received control signal.

上述の実施形態によれば、第1制御と第2制御とを切り替え可能としたことで、作業状況に応じて制御を切り替えることで操作者の負担を軽減できる。 According to the above-described embodiment, by making it possible to switch between the first control and the second control, the burden on the operator can be reduced by switching the control depending on the work situation.

図1は、第1の実施形態に係るショベル制御システムの一例を示す概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a shovel control system according to a first embodiment. 図2は、第1の実施形態に係るショベルの構成の一例を概略的に示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the shovel according to the first embodiment. 図3は、第1の実施形態に係るショベルの駆動制御系の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of a drive control system of the shovel according to the first embodiment. 図4は、第1の実施形態に係るショベルの油圧システムの構成の一例を概略的に示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a configuration of a hydraulic system of the excavator according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態に係るショベルのマシンコントロール機能に関する構成の詳細を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing details of the configuration related to the machine control function of the shovel according to the first embodiment. 図6は、第1の実施形態に係るショベル制御システムの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of a functional configuration of the shovel control system according to the first embodiment. 図7は、第1の実施形態に係る作業現場空間生成部により生成された仮想的な作業現場空間を説明するための概念図である。FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining a virtual work site space generated by the work site space generating unit according to the first embodiment. 図8は、第1の実施形態に係るショベルが、受信した制御信号に従って行われる動作を示した図である。FIG. 8 is a diagram showing an operation performed by the shovel according to the first embodiment in accordance with a received control signal. 図9は、第1の実施形態に係るショベル制御システムにおいてショベルの半自動制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。FIG. 9 is a sequence diagram showing a process flow when semi-automatic control of a shovel is performed in the shovel control system according to the first embodiment. 図10は、第2の実施形態に係るショベル制御システムにおいてショベルの全自動制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。FIG. 10 is a sequence diagram showing a process flow when performing full automatic control of a shovel in the shovel control system according to the second embodiment. 図11は、第3の実施形態に係るショベル制御システムの構成例を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing a configuration example of a shovel control system according to the third embodiment. 図12は、第3の実施形態に係るショベル制御システムにおいてショベルの半自動制御を遠隔操作で行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。FIG. 12 is a sequence diagram showing a process flow when semi-automatic control of a shovel is performed by remote operation in the shovel control system according to the third embodiment.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The embodiments described below are illustrative and do not limit the invention, and all features and combinations described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. In addition, identical or corresponding components in each drawing are denoted by identical or corresponding reference numerals, and descriptions thereof may be omitted.

(第1の実施形態)
まず、図1を参照して、ショベル制御システムSYSの概要を説明する。図1は、第1の実施形態に係るショベル制御システムSYSの一例を示す概要図である。
First Embodiment
First, an overview of an excavator control system SYS will be described with reference to Fig. 1. Fig. 1 is a schematic diagram showing an example of an excavator control system SYS according to a first embodiment.

図1に示すように、第1の実施形態に係るショベル制御システムSYSは、ショベル100と、管理装置300(外部装置の一例)と、定点計測装置400と、を含んでいる。ショベル100、管理装置300、及び定点計測装置400は、通信回線NWを介して情報の送受信を可能としている。 As shown in FIG. 1, the excavator control system SYS according to the first embodiment includes an excavator 100, a management device 300 (an example of an external device), and a fixed-point measurement device 400. The excavator 100, the management device 300, and the fixed-point measurement device 400 are capable of transmitting and receiving information via a communication line NW.

ショベル制御システムSYSに含まれるショベル100は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。ショベル制御システムSYSは、複数のショベル100の各々について制御等を行うことができる。 The shovel control system SYS may include one or more shovels 100. The shovel control system SYS can control each of the multiple shovels 100.

また、ショベル制御システムSYSに含まれる管理装置300は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。これにより、ショベル制御システムSYSは、各種機能を複数台の管理装置300により分散して実現することができる。 The excavator control system SYS may include one or more management devices 300. This allows the excavator control system SYS to achieve various functions in a distributed manner using multiple management devices 300.

また、ショベル制御システムSYSに含まれる定点計測装置400は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。これにより、ショベル制御システムSYSは、複数台の定点計測装置400によって、ショベル100が作業を行う作業現場の空間を測定し、測定結果に基づいて作業現場全体の状況を認識できる。なお、本実施形態は、作業現場の測定を行う空間認識装置の一例として、定点計測装置400を用いた例について説明するが、ドローン又は作業者が所有する空間認識装置等を用いてもよい。 The excavator control system SYS may include one or more fixed-point measurement devices 400. This allows the excavator control system SYS to measure the space of the work site where the excavator 100 performs work using the multiple fixed-point measurement devices 400, and to recognize the overall situation of the work site based on the measurement results. Note that, in this embodiment, an example using the fixed-point measurement device 400 will be described as an example of a spatial recognition device that measures the work site, but a drone or a spatial recognition device owned by the worker may also be used.

<ショベルの概要>
図2を参照して、本実施形態に係るショベル100の概要について説明する。図2は、第1の実施形態に係る掘削機としてのショベル100の側面図である。ショベル100の下部走行体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る。上部旋回体3にはブーム4が取り付けられる。ブーム4の先端にはアーム5が取り付けられ、アーム5の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット6が取り付けられる。エンドアタッチメントは、法面用バケット又は浚渫用バケット等であってもよい。
<Outline of the excavator>
An overview of the shovel 100 according to this embodiment will be described with reference to Fig. 2. Fig. 2 is a side view of the shovel 100 as an excavator according to the first embodiment. An upper rotating body 3 is rotatably mounted on a lower traveling body 1 of the shovel 100 via a rotating mechanism 2. A boom 4 is attached to the upper rotating body 3. An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 is attached to the tip of the arm 5 as an end attachment. The end attachment may be a slope bucket, a dredging bucket, or the like.

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し、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。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が取り付けられる。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられていてもよい。 The boom 4, arm 5, and bucket 6 constitute an excavation attachment, which is an example of an attachment, and are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, and a bucket cylinder 9, respectively. A boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6. The excavation attachment may be provided with a bucket tilt mechanism.

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。 The boom angle sensor S1 detects the rotation angle of the boom 4. In this embodiment, the boom angle sensor S1 is an acceleration sensor, and can detect the boom angle, which is the rotation angle of the boom 4 relative to the upper rotating body 3. For example, the boom angle is at its minimum when the boom 4 is lowered to the lowest, and increases as the boom 4 is raised.

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。 The arm angle sensor S2 detects the rotation angle of the arm 5. In this embodiment, the arm angle sensor S2 is an acceleration sensor, and can detect the arm angle, which is the rotation angle of the arm 5 relative to the boom 4. For example, the arm angle is at its smallest when the arm 5 is fully closed, and increases as the arm 5 is opened.

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。 The bucket angle sensor S3 detects the rotation angle of the bucket 6. In this embodiment, the bucket angle sensor S3 is an acceleration sensor, and can detect the bucket angle, which is the rotation angle of the bucket 6 relative to the arm 5. For example, the bucket angle is at its smallest when the bucket 6 is fully closed, and increases as the bucket 6 opens.

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、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、又は、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等であってもよい。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、掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢センサを構成する。 The boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 may be a potentiometer using a variable resistor, a stroke sensor that detects the stroke amount of the corresponding hydraulic cylinder, or a rotary encoder that detects the rotation angle around the connecting pin. The boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 constitute a posture sensor that detects the posture of the excavation attachment.

上部旋回体3には運転室であるキャビン10が設けられ且つエンジン11等の動力源が搭載される。また、上部旋回体3には機体傾斜センサS4、及び旋回角速度センサS5が取り付けられる。また、上部旋回体3には、通信装置T1及び測位装置S6が取り付けられている。 The upper rotating body 3 is provided with a cabin 10 which is a driver's cab, and is equipped with a power source such as an engine 11. The upper rotating body 3 is also equipped with a vehicle tilt sensor S4 and a rotation angular velocity sensor S5. The upper rotating body 3 is also equipped with a communication device T1 and a positioning device S6.

機体傾斜センサS4は所定の平面に対する上部旋回体3の傾斜を検出するように構成されている。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の前後軸回りの傾斜角及び左右軸回りの傾斜角を検出する加速度センサである。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。 The machine body inclination sensor S4 is configured to detect the inclination of the upper rotating body 3 relative to a predetermined plane. In this embodiment, the machine body inclination sensor S4 is an acceleration sensor that detects the inclination angle about the fore-aft axis and the lateral axis of the upper rotating body 3 relative to the horizontal plane. The fore-aft axis and the lateral axis of the upper rotating body 3 are, for example, mutually perpendicular and pass through the shovel center point, which is a point on the rotation axis of the shovel 100.

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ように構成されている。本実施形態では、旋回角速度センサS5は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサS5は、レゾルバ又は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。 The rotation angular velocity sensor S5 is configured to detect the rotation angular velocity of the upper rotating body 3. In this embodiment, the rotation angular velocity sensor S5 is a gyro sensor. The rotation angular velocity sensor S5 may be a resolver or a rotary encoder, etc. The rotation angular velocity sensor S5 may detect the rotation speed. The rotation speed may be calculated from the rotation angular velocity.

通信装置T1は、ショベル100と外部との間の通信を制御する装置である。通信装置T1は、例えば、外部のGNSS(Global Navigation Satellite System)測量システムとショベル100との間の無線通信を制御する。ショベル100は、通信装置T1を用いることで無線通信を介して設計データを取得できる。但し、ショベル100は、半導体メモリ等を用いて設計データを取得してもよい。なお、設計データは、三次元設計データを含む。 The communication device T1 is a device that controls communication between the shovel 100 and the outside. The communication device T1 controls, for example, wireless communication between the shovel 100 and an external GNSS (Global Navigation Satellite System) surveying system. The shovel 100 can acquire design data via wireless communication by using the communication device T1. However, the shovel 100 may also acquire the design data using a semiconductor memory or the like. The design data includes three-dimensional design data.

測位装置S6は、ショベル100の位置に関する情報を取得するように構成されている。本実施形態では、測位装置S6は、ショベル100の位置及び向きを測定するように構成されている。具体的には、測位装置S6は、電子コンパスを組み込んだGNSS受信機であり、ショベル100の現在位置の緯度、経度、及び高度を測定し、且つ、ショベル100の向きを測定する。測位装置S6が取得する位置情報は、基準座標系で表現されている。基準座標系は、例えば、世界測地系である。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、X軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向に、Y軸を東経90度の方向に、そして、Z軸を北極の方向にとる三次元直交XYZ座標系である。 The positioning device S6 is configured to acquire information related to the position of the shovel 100. In this embodiment, the positioning device S6 is configured to measure the position and orientation of the shovel 100. Specifically, the positioning device S6 is a GNSS receiver incorporating an electronic compass, and measures the latitude, longitude, and altitude of the current position of the shovel 100, and measures the orientation of the shovel 100. The position information acquired by the positioning device S6 is expressed in a reference coordinate system. The reference coordinate system is, for example, the World Geodetic System. The World Geodetic System is a three-dimensional orthogonal XYZ coordinate system with the origin at the center of gravity of the Earth, the X axis in the direction of the intersection of the Greenwich meridian and the equator, the Y axis in the direction of 90 degrees east longitude, and the Z axis in the direction of the North Pole.

キャビン10内には、入力装置D1、音出力装置D2、表示装置D3、記憶装置D4、ゲートロックレバーD5、及びコントローラ30が設置される。 Inside the cabin 10, an input device D1, a sound output device D2, a display device D3, a memory device D4, a gate lock lever D5, and a controller 30 are installed.

コントローラ30は、ショベル100の駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ30は、CPU及び内部メモリ等を含む演算処理装置で構成される。コントローラ30の各種機能は、CPUが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。 The controller 30 functions as a main control unit that controls the drive of the excavator 100. In this embodiment, the controller 30 is configured with an arithmetic processing device including a CPU and an internal memory. The various functions of the controller 30 are realized by the CPU executing a program stored in the internal memory.

入力装置D1は、ショベル100の操作者がコントローラ30に各種情報を入力するための装置である。本実施形態では、入力装置D1は、表示装置D3の周囲に取り付けられるメンブレンスイッチである。入力装置D1は、表示装置D3のそれぞれに対応付けられて個別に設置されていてもよい。この場合、入力装置D1はタッチパネルであってもよい。 The input device D1 is a device that allows the operator of the shovel 100 to input various information to the controller 30. In this embodiment, the input device D1 is a membrane switch that is attached to the periphery of the display device D3. The input device D1 may be individually installed in correspondence with each display device D3. In this case, the input device D1 may be a touch panel.

音出力装置D2は、コントローラ30からの音出力指令に応じて各種音声情報を出力する。本実施形態では、音出力装置D2は、コントローラ30に直接接続された車載スピーカである。音出力装置D2はブザー等の警報器であってもよい。 The sound output device D2 outputs various types of audio information in response to a sound output command from the controller 30. In this embodiment, the sound output device D2 is an in-vehicle speaker directly connected to the controller 30. The sound output device D2 may also be an alarm such as a buzzer.

表示装置D3は、コントローラ30からの指令に応じて各種画像情報を出力する。本実施形態では、表示装置D3は、コントローラ30に直接接続される車載液晶ディスプレイである。 The display device D3 outputs various image information in response to commands from the controller 30. In this embodiment, the display device D3 is an in-vehicle liquid crystal display that is directly connected to the controller 30.

記憶装置D4は、各種情報を記憶するための装置である。本実施形態では、記憶装置D4として、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体が用いられる。記憶装置D4は、設計データ等を記憶する。記憶装置D4は、コントローラ30等が出力する各種情報を記憶してもよい。 The storage device D4 is a device for storing various types of information. In this embodiment, a non-volatile storage medium such as a semiconductor memory is used as the storage device D4. The storage device D4 stores design data and the like. The storage device D4 may also store various types of information output by the controller 30 and the like.

ゲートロックレバーD5は、ショベル100が誤って操作されるのを防止する機構である。本実施形態では、ゲートロックレバーD5は、キャビン10のドアと運転席10Sとの間に配置される。ゲートロックレバーD5が引き上げられた場合、各種操作装置は操作可能となる。一方、ゲートロックレバーD5が押し下げられた場合、各種操作装置は操作不能となる。 The gate lock lever D5 is a mechanism that prevents the excavator 100 from being operated erroneously. In this embodiment, the gate lock lever D5 is disposed between the door of the cabin 10 and the driver's seat 10S. When the gate lock lever D5 is pulled up, the various operating devices become operable. On the other hand, when the gate lock lever D5 is pushed down, the various operating devices become inoperable.

図3は、図2のショベル100の駆動制御系の構成例を示す図である。図3において、機械的動力伝達系は二重線、作動油ラインは太実線、パイロットラインは破線、電気駆動・制御系は点線でそれぞれ示される。 Figure 3 is a diagram showing an example of the configuration of the drive control system of the excavator 100 in Figure 2. In Figure 3, the mechanical power transmission system is shown by double lines, the hydraulic oil lines are shown by thick solid lines, the pilot lines are shown by dashed lines, and the electric drive and control system is shown by dotted lines.

本実施形態に係るショベル100の駆動系は、エンジン11と、レギュレータ13と、メインポンプ14と、コントロールバルブ17を含む。また、本実施形態に係るショベル100の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ1L,1R、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧アクチュエータを含む。 The drive system of the excavator 100 according to this embodiment includes an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, and a control valve 17. As described above, the hydraulic drive system of the excavator 100 according to this embodiment includes hydraulic actuators such as the travel hydraulic motors 1L, 1R, the swing hydraulic motor 2A, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9 that hydraulically drive the lower travel structure 1, the upper swing structure 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, respectively.

エンジン11は、油圧駆動系におけるメイン動力源であり、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。具体的には、エンジン11は、後述するコントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。 The engine 11 is the main power source in the hydraulic drive system, and is mounted, for example, at the rear of the upper rotating body 3. Specifically, the engine 11 rotates at a constant speed at a preset target speed under direct or indirect control by the controller 30 (described later), and drives the main pump 14 and pilot pump 15. The engine 11 is, for example, a diesel engine that uses diesel as fuel.

レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(傾転角)を調節する。レギュレータ13は、例えば、後述の如く、レギュレータ13L,13Rを含む。 The regulator 13 controls the discharge volume of the main pump 14. For example, the regulator 13 adjusts the angle (tilt angle) of the swash plate of the main pump 14 in response to a control command from the controller 30. The regulator 13 includes, for example, regulators 13L and 13R, as described below.

メインポンプ14は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載され、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、上述の如く、エンジン11により駆動される。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ30による制御下で、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることでピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。メインポンプ14は、例えば、後述の如く、メインポンプ14L,14Rを含む。 The main pump 14 is mounted on the rear of the upper rotating body 3, for example, like the engine 11, and supplies hydraulic oil to the control valve 17 through a high-pressure hydraulic line. The main pump 14 is driven by the engine 11 as described above. The main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and as described above, under the control of the controller 30, the tilt angle of the swash plate is adjusted by the regulator 13 to adjust the stroke length of the piston and control the discharge flow rate (discharge pressure). The main pump 14 includes, for example, main pumps 14L and 14R, as described below.

コントロールバルブ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176Rを含む。コントロールバルブ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ように構成されている。制御弁171~176は、例えば、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、走行油圧モータ1L、1R、及び旋回油圧モータ2Aを含む。より具体的には、制御弁171は、左走行油圧モータ1Lに対応し、制御弁172は、右走行油圧モータ1Rに対応し、制御弁173は、旋回油圧モータ2Aに対応する。また、制御弁174は、バケットシリンダ9に対応し、制御弁175は、ブームシリンダ7に対応し、制御弁176は、アームシリンダ8に対応する。また、制御弁175は、例えば、後述の如く、制御弁175L,175Rを含み、制御弁176は、例えば、後述の如く、制御弁176L,176Rを含む。制御弁171~176の詳細は、後述する。 The control valve 17 is a hydraulic control device that controls the hydraulic system in the excavator 100. In this embodiment, the control valve 17 includes control valves 171 to 176. The control valve 175 includes control valve 175L and control valve 175R, and the control valve 176 includes control valve 176L and control valve 176R. The control valve 17 is configured to selectively supply hydraulic oil discharged by the main pump 14 to one or more hydraulic actuators through the control valves 171 to 176. The control valves 171 to 176 control, for example, the flow rate of hydraulic oil flowing from the main pump 14 to the hydraulic actuators and the flow rate of hydraulic oil flowing from the hydraulic actuators to a hydraulic oil tank. The hydraulic actuators include a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, traveling hydraulic motors 1L and 1R, and a swing hydraulic motor 2A. More specifically, control valve 171 corresponds to left traveling hydraulic motor 1L, control valve 172 corresponds to right traveling hydraulic motor 1R, and control valve 173 corresponds to swing hydraulic motor 2A. Control valve 174 corresponds to bucket cylinder 9, control valve 175 corresponds to boom cylinder 7, and control valve 176 corresponds to arm cylinder 8. Control valve 175 includes control valves 175L and 175R, for example, as described below, and control valve 176 includes control valves 176L and 176R, for example, as described below. Details of control valves 171 to 176 will be described later.

パイロットポンプ15は、パイロット圧生成装置の一例であり、パイロットラインを介して油圧制御機器に作動油を供給でき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、パイロット圧生成装置は、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、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ17に供給する機能に加え、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給する機能を備えていてもよい。この場合、パイロットポンプ15は、省略されてもよい。 The pilot pump 15 is an example of a pilot pressure generating device, and is configured to supply hydraulic oil to hydraulic control devices via a pilot line. In this embodiment, the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump. However, the pilot pressure generating device may be realized by the main pump 14. That is, the main pump 14 may have a function of supplying hydraulic oil to various hydraulic control devices via a pilot line, in addition to a function of supplying hydraulic oil to the control valve 17 via a hydraulic oil line. In this case, the pilot pump 15 may be omitted.

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。 The operating device 26 is a device that an operator uses to operate the actuator. The actuator includes at least one of a hydraulic actuator and an electric actuator.

吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出するように構成されている。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。吐出圧センサ28は、例えば、後述の如く、吐出圧センサ28L,28Rを含む。 The discharge pressure sensor 28 is configured to detect the discharge pressure of the main pump 14. In this embodiment, the discharge pressure sensor 28 outputs the detected value to the controller 30. The discharge pressure sensor 28 includes, for example, discharge pressure sensors 28L and 28R, as described below.

操作センサ29は、操作装置26を用いた操作者の操作内容を検出するように構成されている。本実施形態では、操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。本実施形態では、コントローラ30は、操作センサ29の出力に応じて比例弁31の開口面積を制御する。そして、コントローラ30は、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17内の対応する制御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、原則として、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。このように、操作装置26は、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ように構成されている。 The operation sensor 29 is configured to detect the operation content of the operator using the operating device 26. In this embodiment, the operation sensor 29 detects the operation direction and operation amount of the operating device 26 corresponding to each actuator, and outputs the detected value to the controller 30. In this embodiment, the controller 30 controls the opening area of the proportional valve 31 according to the output of the operation sensor 29. Then, the controller 30 supplies the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17. The pressure of the hydraulic oil (pilot pressure) supplied to each pilot port is, in principle, a pressure according to the operation direction and operation amount of the operating device 26 corresponding to each hydraulic actuator. In this way, the operating device 26 is configured to be able to supply the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17.

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とコントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポート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を介し、コントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポートに供給できる。比例弁31は、例えば、後述の如く、比例弁31AL,31AR,31BL,31BR,31CL,31CRを含む。 The proportional valve 31, which functions as a control valve for machine control, is disposed in a pipe connecting the pilot pump 15 and the pilot port of the control valve in the control valve 17, and is configured so that the flow area of the pipe can be changed. In this embodiment, the proportional valve 31 operates in response to a control command output by the controller 30. Therefore, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the control valve in the control valve 17 via the proportional valve 31, regardless of the operation of the operating device 26 by the operator. The proportional valve 31 includes, for example, proportional valves 31AL, 31AR, 31BL, 31BR, 31CL, and 31CR, as described below.

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。 With this configuration, the controller 30 can operate the hydraulic actuator corresponding to a specific operating device 26 even when no operation is being performed on that specific operating device 26.

例えば、コントローラ30は、操作者等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、エンジン11を一定回転させる駆動制御を行う。 For example, the controller 30 sets a target rotation speed based on a work mode that is preset by a specific operation by an operator or the like, and performs drive control to rotate the engine 11 at a constant speed.

また、例えば、コントローラ30は、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。 For example, the controller 30 also outputs a control command to the regulator 13 as necessary to change the discharge rate of the main pump 14.

また、例えば、コントローラ30は、例えば、操作者による操作装置26を通じたショベル100の手動操作をガイド(案内)するマシンガイダンス機能に関する制御を行う。また、コントローラ30は、例えば、操作者による操作装置26を通じたショベル100の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能に関する制御を行う。 For example, the controller 30 also controls a machine guidance function that guides the operator in manually operating the shovel 100 through the operating device 26. For example, the controller 30 also controls a machine control function that automatically assists the operator in manually operating the shovel 100 through the operating device 26.

なお、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。即ち、コントローラ30の機能は、複数のコントローラにより分散される態様で実現されてもよい。例えば、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能は、専用のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。 Note that some of the functions of the controller 30 may be realized by other controllers (control devices). That is, the functions of the controller 30 may be realized in a distributed manner by multiple controllers. For example, the machine guidance function and the machine control function may be realized by a dedicated controller (control device).

[ショベルの油圧システム]
次に、図4を参照して、本実施形態に係るショベル100の油圧システムについて説明する。
[Excavator hydraulic system]
Next, the hydraulic system of the excavator 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

図4は、本実施形態に係るショベル100の油圧システムの構成の一例を概略的に示す図である。 Figure 4 is a diagram showing an example of the configuration of a hydraulic system of the excavator 100 according to this embodiment.

なお、図4において、機械的動力系、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御系は、図3等の場合と同様、それぞれ、二重線、実線、破線、及び点線で示されている。 In Figure 4, the mechanical power system, hydraulic oil lines, pilot lines, and electrical control system are shown by double lines, solid lines, dashed lines, and dotted lines, respectively, as in Figure 3, etc.

当該油圧回路により実現される油圧システムは、エンジン11により駆動されるメインポンプ14L,14Rのそれぞれから、センタバイパス油路C1L,C1R、パラレル油路C2L,C2Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。 The hydraulic system realized by this hydraulic circuit circulates hydraulic oil from each of the main pumps 14L, 14R driven by the engine 11 through the center bypass oil passages C1L, C1R and the parallel oil passages C2L, C2R to the hydraulic oil tank.

センタバイパス油路C1Lは、メインポンプ14Lを起点として、コントロールバルブ17内に配置される制御弁171,173,175L,176Lを順に通過し、作動油タンクに至る。 The center bypass oil passage C1L starts at the main pump 14L, passes through the control valves 171, 173, 175L, and 176L arranged in the control valve 17, and reaches the hydraulic oil tank.

センタバイパス油路C1Rは、メインポンプ14Rを起点として、コントロールバルブ17内に配置される制御弁172,174,175R,176Rを順に通過し、作動油タンクに至る。 The center bypass oil passage C1R starts at the main pump 14R, passes through the control valves 172, 174, 175R, and 176R arranged in the control valve 17, and reaches the hydraulic oil tank.

制御弁171は、メインポンプ14Lから吐出される作動油を走行油圧モータ1Lへ供給し、且つ、走行油圧モータ1Lが吐出する作動油を作動油タンクに排出させるスプール弁である。 The control valve 171 is a spool valve that supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14L to the travel hydraulic motor 1L and discharges hydraulic oil discharged by the travel hydraulic motor 1L into the hydraulic oil tank.

制御弁172は、メインポンプ14Rから吐出される作動油を走行油圧モータ1Rへ供給し、且つ、走行油圧モータ1Rが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。 The control valve 172 is a spool valve that supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the traveling hydraulic motor 1R and discharges hydraulic oil discharged by the traveling hydraulic motor 1R to the hydraulic oil tank.

制御弁173は、メインポンプ14Lから吐出される作動油を旋回油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。 The control valve 173 is a spool valve that supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14L to the swing hydraulic motor 2A and discharges hydraulic oil discharged by the swing hydraulic motor 2A into the hydraulic oil tank.

制御弁174は、メインポンプ14Rから吐出され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させるスプール弁である。 The control valve 174 is a spool valve that supplies hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the bucket cylinder 9 and also discharges the hydraulic oil in the bucket cylinder 9 to the hydraulic oil tank.

制御弁175L,175Rは、それぞれ、メインポンプ14L,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させるスプール弁である。 The control valves 175L and 175R are spool valves that supply hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7 and discharge the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank.

制御弁176L,176Rは、メインポンプ14L,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させる。 The control valves 176L, 176R supply hydraulic oil discharged by the main pumps 14L, 14R to the arm cylinder 8, and also discharge the hydraulic oil in the arm cylinder 8 to the hydraulic oil tank.

制御弁171,172,173,174,175L,175R,176L,176Rは、それぞれ、パイロットポートに作用するパイロット圧に応じて、油圧アクチュエータに給排される作動油の流量を調整したり、流れる方向を切り換えたりする。 Control valves 171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, and 176R each adjust the flow rate of hydraulic oil supplied to or discharged from the hydraulic actuator and switch the flow direction according to the pilot pressure acting on the pilot port.

パラレル油路C2Lは、センタバイパス油路C1Lと並列的に、制御弁171,173,175L,176Lにメインポンプ14Lの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路C2Lは、制御弁171の上流側でセンタバイパス油路C1Lから分岐し、制御弁171,173,175L,176Rのそれぞれに並列してメインポンプ14Lの作動油を供給可能に構成される。これにより、パラレル油路C2Lは、制御弁171,173,175Lの何れかによってセンタバイパス油路C1L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。 The parallel oil passage C2L supplies hydraulic oil of the main pump 14L to the control valves 171, 173, 175L, and 176L in parallel with the center bypass oil passage C1L. Specifically, the parallel oil passage C2L branches off from the center bypass oil passage C1L upstream of the control valve 171, and is configured to be able to supply hydraulic oil of the main pump 14L in parallel to each of the control valves 171, 173, 175L, and 176R. This allows the parallel oil passage C2L to supply hydraulic oil to a more downstream control valve when the flow of hydraulic oil through the center bypass oil passage C1L is restricted or blocked by any of the control valves 171, 173, and 175L.

パラレル油路C2Rは、センタバイパス油路C1Rと並列的に、制御弁172,174,175R,176Rにメインポンプ14Rの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路C2Rは、制御弁172の上流側でセンタバイパス油路C1Rから分岐し、制御弁172,174,175R,176Rのそれぞれに並列してメインポンプ14Rの作動油を供給可能に構成される。パラレル油路C2Rは、制御弁172,174,175Rの何れかによってセンタバイパス油路C1R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。 The parallel oil passage C2R supplies hydraulic oil of the main pump 14R to the control valves 172, 174, 175R, and 176R in parallel with the center bypass oil passage C1R. Specifically, the parallel oil passage C2R branches off from the center bypass oil passage C1R upstream of the control valve 172, and is configured to be able to supply hydraulic oil of the main pump 14R in parallel to each of the control valves 172, 174, 175R, and 176R. The parallel oil passage C2R can supply hydraulic oil to a more downstream control valve when the flow of hydraulic oil through the center bypass oil passage C1R is restricted or blocked by any of the control valves 172, 174, and 175R.

レギュレータ13L,13Rは、それぞれ、コントローラ30による制御下で、メインポンプ14L,14Rの斜板の傾転角を調節することによって、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節する。 Regulators 13L and 13R adjust the discharge volume of main pumps 14L and 14R by adjusting the tilt angle of the swash plates of main pumps 14L and 14R, respectively, under the control of controller 30.

吐出圧センサ28Lは、メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出された吐出圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。吐出圧センサ28Rについても同様である。これにより、コントローラ30は、メインポンプ14L,14Rの吐出圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御することができる。 The discharge pressure sensor 28L detects the discharge pressure of the main pump 14L, and a detection signal corresponding to the detected discharge pressure is input to the controller 30. The same is true for the discharge pressure sensor 28R. This allows the controller 30 to control the regulators 13L, 13R according to the discharge pressures of the main pumps 14L, 14R.

センタバイパス油路C1L,C1Rには、最も下流にある制御弁176L,176Rのそれぞれと作動油タンクとの間には、ネガティブコントロール絞り(以下、「ネガコン絞り」)18L,18Rが設けられる。これにより、メインポンプ14L,14Rにより吐出された作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rで制限される。そして、ネガコン絞り18L,18Rは、レギュレータ13L,13Rを制御するための制御圧(以下、「ネガコン圧」)を発生させる。 Negative control throttles (hereinafter "negative control throttles") 18L, 18R are provided in the center bypass oil passages C1L, C1R between the hydraulic oil tank and the most downstream control valves 176L, 176R, respectively. As a result, the flow of hydraulic oil discharged by the main pumps 14L, 14R is restricted by the negative control throttles 18L, 18R. The negative control throttles 18L, 18R then generate a control pressure (hereinafter "negative control pressure") for controlling the regulators 13L, 13R.

ネガコン圧センサ19L,19Rは、ネガコン圧を検出し、検出されたネガコン圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。 The negative control pressure sensors 19L and 19R detect the negative control pressure, and the detection signal corresponding to the detected negative control pressure is input to the controller 30.

コントローラ30は、吐出圧センサ28L,28Rにより検出されるメインポンプ14L,14Rの吐出圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御し、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ30は、メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて、レギュレータ13Lを制御し、メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することにより、吐出量を減少させてよい。レギュレータ13Rについても同様である。これにより、コントローラ30は、吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14L,14Rの吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないように、メインポンプ14L,14Rの全馬力制御を行うことができる。 The controller 30 may control the regulators 13L, 13R in response to the discharge pressure of the main pumps 14L, 14R detected by the discharge pressure sensors 28L, 28R to adjust the discharge volume of the main pumps 14L, 14R. For example, the controller 30 may control the regulator 13L in response to an increase in the discharge pressure of the main pump 14L, and reduce the discharge volume by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14L. The same applies to the regulator 13R. This allows the controller 30 to control the total horsepower of the main pumps 14L, 14R so that the absorption horsepower of the main pumps 14L, 14R, which is expressed as the product of the discharge pressure and the discharge volume, does not exceed the output horsepower of the engine 11.

また、コントローラ30は、ネガコン圧センサ19L,19Rにより検出されるネガコン圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御することにより、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ30は、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ14L,14Rの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ14L,14Rの吐出量を増大させる。 The controller 30 may also adjust the discharge rate of the main pumps 14L, 14R by controlling the regulators 13L, 13R according to the negative control pressure detected by the negative control pressure sensors 19L, 19R. For example, the controller 30 decreases the discharge rate of the main pumps 14L, 14R as the negative control pressure increases, and increases the discharge rate of the main pumps 14L, 14R as the negative control pressure decreases.

具体的には、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(図4に示す状態)の場合、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油は、センタバイパス油路C1L,C1Rを通ってネガコン絞り18L,18Rに至る。そして、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L,14Rの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油がセンタバイパス油路C1L,C1Rを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。 Specifically, when the excavator 100 is in a standby state (as shown in FIG. 4) in which none of the hydraulic actuators are being operated, the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L, 14R passes through the center bypass oil passages C1L, C1R to the negative control throttles 18L, 18R. The flow of hydraulic oil discharged from the main pumps 14L, 14R increases the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L, 18R. As a result, the controller 30 reduces the discharge rate of the main pumps 14L, 14R to the minimum allowable discharge rate, suppressing the pressure loss (pumping loss) that occurs when the discharged hydraulic oil passes through the center bypass oil passages C1L, C1R.

一方、何れかの油圧アクチュエータが操作装置26を通じて操作された場合、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油は、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、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rに至る量を減少或いは消失させ、ネガコン絞り18L,18Rの上流で発生するネガコン圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L,14R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を確実に駆動させることができる。 On the other hand, when any of the hydraulic actuators is operated through the operating device 26, the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L, 14R flows into the hydraulic actuator to be operated through the control valve corresponding to the hydraulic actuator to be operated. The flow of hydraulic oil discharged from the main pumps 14L, 14R reduces or eliminates the amount of hydraulic oil reaching the negative control throttles 18L, 18R, lowering the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L, 18R. As a result, the controller 30 increases the discharge amount of the main pumps 14L, 14R, circulates sufficient hydraulic oil to the hydraulic actuator to be operated, and can reliably drive the hydraulic actuator to be operated.

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。 The operating device 26 includes a left operating lever 26L, a right operating lever 26R, and a driving lever 26D. The driving lever 26D includes a left driving lever 26DL and a right driving lever 26DR.

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が、前後方向に操作された場合、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、左操作レバー26Lが、左右方向に操作された場合、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。 The left operating lever 26L is used for rotation operation and operation of the arm 5. When the left operating lever 26L is operated in the forward/backward direction, the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 is used to introduce a control pressure according to the amount of lever operation into the pilot port of the control valve 176. When the left operating lever 26L is operated in the left/right direction, the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 is used to introduce a control pressure according to the amount of lever operation into the pilot port of the control valve 173.

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の右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの左側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の左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁176Rの右側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の左側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の右側パイロットポートに作動油を導入させる。 Specifically, when the left operating lever 26L is operated in the arm closing direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 176L and introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 176R. When the left operating lever 26L is operated in the arm opening direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 176L and introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 176R. When the left operating lever 26L is operated in the left turning direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 173, and when operated in the right turning direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 173.

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た場合、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た場合、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。 The right operating lever 26R is used to operate the boom 4 and the bucket 6. When the right operating lever 26R is operated in the forward/backward direction, it uses the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure according to the amount of lever operation into the pilot port of the control valve 175. When the right operating lever 26R is operated in the left/right direction, it uses the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure according to the amount of lever operation into the pilot port of the control valve 174.

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の左側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の右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁175Rの左側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の右側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の左側パイロットポートに作動油を導入させる。 Specifically, when the right operating lever 26R is operated in the boom lowering direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 175R. When the right operating lever 26R is operated in the boom raising direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 175L and also introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 175R. When the right operating lever 26R is operated in the bucket closing direction, it introduces hydraulic oil to the right pilot port of the control valve 174, and when the right operating lever 26R is operated in the bucket opening direction, it introduces hydraulic oil to the left pilot port of the control valve 174.

以下では、左右方向に操作される左操作レバー26Lは、「旋回操作レバー」と称され、前後方向に操作される左操作レバー26Lは、「アーム操作レバー」と称される場合がある。また、左右方向に操作される右操作レバー26Rは、「バケット操作レバー」と称され、前後方向に操作される右操作レバー26Rは、「ブーム操作レバー」と称される場合がある。 In the following, the left operating lever 26L operated in the left-right direction may be referred to as the "swing operating lever," and the left operating lever 26L operated in the front-rear direction may be referred to as the "arm operating lever." In addition, the right operating lever 26R operated in the left-right direction may be referred to as the "bucket operating lever," and the right operating lever 26R operated in the front-rear direction may be referred to as the "boom operating lever."

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。 The left travel lever 26DL is used to operate the left crawler 1CL. It may be configured to be linked to the left travel pedal. When the left travel lever 26DL is operated in the forward/backward direction, it uses the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure corresponding to the lever operation amount into the pilot port of the control valve 171. The right travel lever 26DR is used to operate the right crawler 1CR. It may be configured to be linked to the right travel pedal. When the right travel lever 26DR is operated in the forward/backward direction, it uses the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to introduce a control pressure corresponding to the lever operation amount into the pilot port of the control valve 172.

操作センサ29は、操作者による操作装置26の操作の内容を検出できるように構成されている。本実施形態では、操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The operation sensor 29 is configured to detect the operation of the operation device 26 by the operator. In this embodiment, the operation sensor 29 detects the operation direction and operation amount of the operation device 26 corresponding to each actuator, and outputs the detected value to the controller 30.

操作センサ29は、操作センサ29LA、29LB、29RA、29RB、29DL、29DRを含む。操作センサ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。操作の内容は、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。 The operation sensor 29 includes operation sensors 29LA, 29LB, 29RA, 29RB, 29DL, and 29DR. The operation sensor 29LA detects the content of the operation of the left operating lever 26L in the forward/rearward direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30. The content of the operation includes, for example, the lever operation direction, the lever operation amount (lever operation angle), etc.

同様に、操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 Similarly, the operation sensor 29LB detects the operation of the left operating lever 26L in the left-right direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30. The operation sensor 29RA detects the operation of the right operating lever 26R in the forward-backward direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30. The operation sensor 29RB detects the operation of the right operating lever 26R in the left-right direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30. The operation sensor 29DL detects the operation of the left travel lever 26DL in the forward-backward direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30. The operation sensor 29DR detects the operation of the right travel lever 26DR in the forward-backward direction by the operator, and outputs the detected value to the controller 30.

コントローラ30は、操作センサ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。また、コントローラ30は、絞り18の上流に設けられた制御圧センサ19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。絞り18は左絞り18L及び右絞り18Rを含み、制御圧センサ19はネガコン圧センサ19L、19Rを含む。 The controller 30 receives the output of the operation sensor 29, and outputs a control command to the regulator 13 as necessary, thereby changing the discharge volume of the main pump 14. The controller 30 also receives the output of the control pressure sensor 19 provided upstream of the orifice 18, and outputs a control command to the regulator 13 as necessary, thereby changing the discharge volume of the main pump 14. The orifice 18 includes a left orifice 18L and a right orifice 18R, and the control pressure sensor 19 includes negative control pressure sensors 19L and 19R.

[ショベルのマシンコントロール機能に関する構成の詳細]
次に、図5を参照して、ショベル100のマシンコントロール機能に関する構成の詳細について説明する。
[Configuration details for excavator machine control function]
Next, the configuration regarding the machine control function of the shovel 100 will be described in detail with reference to FIG.

図5は、油圧システムの一部を抜き出した図である。具体的には、図5(A)は、アームシリンダ8の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図5(B)は、ブームシリンダ7の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。図5(C)は、バケットシリンダ9の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図5(D)は、旋回油圧モータ2Aの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。 Figure 5 shows a portion of the hydraulic system. Specifically, Figure 5(A) shows the hydraulic system portion related to the operation of the arm cylinder 8, and Figure 5(B) shows the hydraulic system portion related to the operation of the boom cylinder 7. Figure 5(C) shows the hydraulic system portion related to the operation of the bucket cylinder 9, and Figure 5(D) shows the hydraulic system portion related to the operation of the swing hydraulic motor 2A.

図5に示すように、油圧システムは、比例弁31を含む。比例弁31は、比例弁31AL~31DL及び31AR~31DRを含む。 As shown in FIG. 5, the hydraulic system includes a proportional valve 31. The proportional valve 31 includes proportional valves 31AL to 31DL and 31AR to 31DR.

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とコントロールバルブ17内の対応する制御弁のパイロットポート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を介し、コントロールバルブ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。そして、コントローラ30は、比例弁31が生成するパイロット圧を、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。 The proportional valve 31 functions as a control valve for machine control. The proportional valve 31 is disposed in a pipe connecting the pilot pump 15 and the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17, and is configured to be able to change the flow area of the pipe. In this embodiment, the proportional valve 31 operates in response to a control command output by the controller 30. Therefore, the controller 30 can supply the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 via the proportional valve 31, regardless of the operation of the operating device 26 by the operator. Then, the controller 30 can apply the pilot pressure generated by the proportional valve 31 to the pilot port of the corresponding control valve.

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。 With this configuration, the controller 30 can operate the hydraulic actuator corresponding to a specific operating device 26 even when no operation is being performed on that specific operating device 26. Furthermore, the controller 30 can forcibly stop the operation of the hydraulic actuator corresponding to that specific operating device 26 even when an operation is being performed on that specific operating device 26.

例えば、図5(A)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。 For example, as shown in FIG. 5(A), the left operating lever 26L is used to operate the arm 5. Specifically, the left operating lever 26L uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure corresponding to operation in the forward and backward directions to the pilot port of the control valve 176. More specifically, when the left operating lever 26L is operated in the arm closing direction (rearward), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the right pilot port of the control valve 176L and the left pilot port of the control valve 176R. Also, when the left operating lever 26L is operated in the arm opening direction (forward), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the left pilot port of the control valve 176L and the right pilot port of the control valve 176R.

操作装置26にはスイッチSWが設けられている。本実施形態では、スイッチSWは、スイッチSW1及びスイッチSW2を含む。スイッチSW1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SW1を押しながら左操作レバー26Lを操作できる。スイッチSW1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。スイッチSW2は、左走行レバー26DL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SW2を押しながら左走行レバー26DLを操作できる。スイッチSW2は、右走行レバー26DR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。 The operation device 26 is provided with a switch SW. In this embodiment, the switch SW includes a switch SW1 and a switch SW2. The switch SW1 is a push button switch provided at the tip of the left operation lever 26L. The operator can operate the left operation lever 26L while pressing the switch SW1. The switch SW1 may be provided on the right operation lever 26R or at another position in the cabin 10. The switch SW2 is a push button switch provided at the tip of the left travel lever 26DL. The operator can operate the left travel lever 26DL while pressing the switch SW2. The switch SW2 may be provided on the right travel lever 26DR or at another position in the cabin 10.

操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The operation sensor 29LA detects the forward/rearward operation of the left operating lever 26L by the operator and outputs the detected value to the controller 30.

比例弁31AL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から比例弁31AL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から比例弁31AR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は、制御弁176L及び制御弁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。同様に、比例弁31ARは、制御弁176L及び制御弁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。 The proportional valve 31AL operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. The proportional valve 31AL adjusts the pilot pressure by hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 176L and the left pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AL. The proportional valve 31AR operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. The proportional valve 31AR adjusts the pilot pressure by hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 176L and the right pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AR. The proportional valve 31AL can adjust the pilot pressure so that the control valve 176L and the control valve 176R can be stopped at any valve position. Similarly, the proportional valve 31AR can adjust the pilot pressure so that the control valve 176L and the control valve 176R can be stopped at any valve position.

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に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31AL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。また、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、コントローラ30は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、アーム5を閉じることができる。 With this configuration, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 176L and the left pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AL in response to the arm closing operation by the operator. Furthermore, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 176L and the left pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AL, regardless of the arm closing operation by the operator. In other words, the controller 30 can close the arm 5 in response to the arm closing operation by the operator or regardless of the arm closing operation by the operator.

また、コントローラ30は、操作者によるアーム開き操作に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31AR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。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、コントローラ30は、操作者によるアーム開き操作に応じ、或いは、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、アーム5を開くことができる。 In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 176L and the right pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AR in response to the arm opening operation by the operator. In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 176L and the right pilot port of the control valve 176R via the proportional valve 31AR, regardless of the arm opening operation by the operator. In other words, the controller 30 can open the arm 5 in response to the arm opening operation by the operator or regardless of the arm opening operation by the operator.

また、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。 In addition, with this configuration, even if the operator is performing an arm closing operation, the controller 30 can, if necessary, reduce the pilot pressure acting on the pilot ports on the closing side of the control valve 176 (the left pilot port of the control valve 176L and the right pilot port of the control valve 176R) to forcibly stop the closing operation of the arm 5. The same applies to the case where the opening operation of the arm 5 is forcibly stopped when the operator is performing an arm opening operation.

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。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。 Even if the operator is performing an arm closing operation, the controller 30 may, if necessary, control the proportional valve 31AR to increase the pilot pressure acting on the opening pilot port of the control valve 176 (the right pilot port of the control valve 176L and the left pilot port of the control valve 176R) opposite the closing pilot port of the control valve 176, and forcibly return the control valve 176 to the neutral position, thereby forcibly stopping the closing operation of the arm 5. The same applies to the case where the opening operation of the arm 5 is forcibly stopped when the operator is performing an arm opening operation.

また、以下の図5(B)~図5(D)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。 Although the explanation with reference to the following Figures 5(B) to 5(D) is omitted, the same applies to the case where the operation of the boom 4 is forcibly stopped when the operator is performing a boom-raising or boom-lowering operation, the case where the operation of the bucket 6 is forcibly stopped when the operator is performing a bucket-closing or bucket-opening operation, and the case where the rotation operation of the upper rotating body 3 is forcibly stopped when the operator is performing a rotation operation.

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。 The same applies when the traveling operation of the lower traveling body 1 is forcibly stopped while the operator is performing traveling operations.

また、図5(B)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。 As shown in FIG. 5(B), the right operating lever 26R is used to operate the boom 4. Specifically, the right operating lever 26R uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure corresponding to operation in the forward and backward directions to the pilot port of the control valve 175. More specifically, when the right operating lever 26R is operated in the boom-up direction (rearward), it applies pilot pressure corresponding to the operation amount to the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R. When the right operating lever 26R is operated in the boom-down direction (forward), it applies pilot pressure corresponding to the operation amount to the right pilot port of the control valve 175R.

操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The operation sensor 29RA detects the forward/rearward operation of the right operating lever 26R by the operator and outputs the detected value to the controller 30.

比例弁31BL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から比例弁31BL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から比例弁31BRを介して制御弁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は、制御弁175L及び制御弁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。また、比例弁31BRは、制御弁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。 The proportional valve 31BL operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. The proportional valve 31BL adjusts the pilot pressure by hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BL. The proportional valve 31BR operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. The proportional valve 31BR adjusts the pilot pressure by hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BR. The proportional valve 31BL can adjust the pilot pressure so that the control valves 175L and 175R can be stopped at any valve position. The proportional valve 31BR can adjust the pilot pressure so that the control valve 175R can be stopped at any valve position.

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に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31BL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。また、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、コントローラ30は、操作者によるブーム上げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、ブーム4を上げることができる。 With this configuration, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BL in response to the boom-raising operation by the operator. Furthermore, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BL, regardless of the boom-raising operation by the operator. In other words, the controller 30 can raise the boom 4 in response to the boom-raising operation by the operator or regardless of the boom-raising operation by the operator.

また、コントローラ30は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31BRを介し、制御弁175Rの右側パイロットポートに供給できる。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、コントローラ30は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、ブーム4を下げることができる。 In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BR in response to the boom lowering operation by the operator. In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31BR, regardless of the boom lowering operation by the operator. In other words, the controller 30 can lower the boom 4 in response to the boom lowering operation by the operator or regardless of the boom lowering operation by the operator.

また、図5(C)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。 As shown in FIG. 5(C), the right operating lever 26R is also used to operate the bucket 6. Specifically, the right operating lever 26R uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure corresponding to left/right operation to the pilot port of the control valve 174. More specifically, when the right operating lever 26R is operated in the bucket closing direction (leftward), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the left pilot port of the control valve 174. Also, when the right operating lever 26R is operated in the bucket opening direction (rightward), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the right pilot port of the control valve 174.

操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The operation sensor 29RB detects the left/right operation of the right operating lever 26R by the operator and outputs the detected value to the controller 30.

比例弁31CL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から比例弁31CL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から比例弁31CR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。同様に、比例弁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。 The proportional valve 31CL operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. It adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CL. The proportional valve 31CR operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. It adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CR. The proportional valve 31CL can adjust the pilot pressure so that the control valve 174 can be stopped at any valve position. Similarly, the proportional valve 31CR can adjust the pilot pressure so that the control valve 174 can be stopped at any valve position.

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に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31CLを介し、制御弁174の左側パイロットポートに供給できる。また、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、コントローラ30は、操作者によるバケット閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、バケット6を閉じることができる。 With this configuration, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CL in response to the bucket closing operation by the operator. The controller 30 can also supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CL, regardless of the bucket closing operation by the operator. In other words, the controller 30 can close the bucket 6 in response to the bucket closing operation by the operator or regardless of the bucket closing operation by the operator.

また、コントローラ30は、操作者によるバケット開き操作に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31CRを介し、制御弁174の右側パイロットポートに供給できる。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、コントローラ30は、操作者によるバケット開き操作に応じ、或いは、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、バケット6を開くことができる。 In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CR in response to the bucket opening operation by the operator. In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31CR, regardless of the bucket opening operation by the operator. In other words, the controller 30 can open the bucket 6 in response to the bucket opening operation by the operator or regardless of the bucket opening operation by the operator.

また、図5(D)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。 As shown in FIG. 5(D), the left operating lever 26L is also used to operate the turning mechanism 2. Specifically, the left operating lever 26L uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure corresponding to operation in the left and right directions to the pilot port of the control valve 173. More specifically, when the left operating lever 26L is operated in the left turning direction (left direction), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the left pilot port of the control valve 173. Also, when the left operating lever 26L is operated in the right turning direction (right direction), it applies pilot pressure corresponding to the amount of operation to the right pilot port of the control valve 173.

操作センサ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検出し、検出した値をコントローラ30に対して出力する。 The operation sensor 29LB detects the left/right operation of the left operating lever 26L by the operator and outputs the detected value to the controller 30.

比例弁31DL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から比例弁31DL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から比例弁31DR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。同様に、比例弁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。 The proportional valve 31DL operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. It adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DL. The proportional valve 31DR operates in response to a control command (current command) output by the controller 30. It adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DR. The proportional valve 31DL can adjust the pilot pressure so that the control valve 173 can be stopped at any valve position. Similarly, the proportional valve 31DR can adjust the pilot pressure so that the control valve 173 can be stopped at any valve position.

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に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31DLを介し、制御弁173の左側パイロットポートに供給できる。また、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、コントローラ30は、操作者による左旋回操作に応じ、或いは、操作者による左旋回操作とは無関係に、旋回機構2を左旋回させることができる。 With this configuration, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DL in response to a left rotation operation by the operator. The controller 30 can also supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DL, regardless of a left rotation operation by the operator. In other words, the controller 30 can rotate the rotation mechanism 2 to the left in response to a left rotation operation by the operator or regardless of a left rotation operation by the operator.

また、コントローラ30は、操作者による右旋回操作に応じ、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31DRを介し、制御弁173の右側パイロットポートに供給できる。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、コントローラ30は、操作者による右旋回操作に応じ、或いは、操作者による右旋回操作とは無関係に、旋回機構2を右旋回させることができる。 In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DR in response to a right turning operation by the operator. In addition, the controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31DR, regardless of a right turning operation by the operator. In other words, the controller 30 can rotate the turning mechanism 2 to the right in response to a right turning operation by the operator or regardless of a right turning operation by the operator.

また、左走行レバー26DLは、左クローラ1CLを操作するために用いられる。具体的には、左走行レバー26DL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171のパイロットポートに作用させる。操作センサ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電気的に検出し、検出した値を示す電流指令をコントローラ30に出力する。これにより、コントローラ30が電流指令に応じて動作する。 The left travel lever 26DL is used to operate the left crawler 1CL. Specifically, the left travel lever 26DL uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure to the pilot port of the control valve 171 according to the forward/rearward operation. The operation sensor 29DL electrically detects the forward/rearward operation of the left travel lever 26DL by the operator and outputs a current command indicating the detected value to the controller 30. This causes the controller 30 to operate according to the current command.

そして、コントローラ30は、上述した構成と同様に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、(図示しない)比例弁を介し、制御弁171の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ1CLを前進させることができる。また、コントローラ30は、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、(図示しない)比例弁を介し、制御弁171の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ1CLを後進させることができる。 The controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 171 via a proportional valve (not shown) in the same manner as in the configuration described above. In other words, the left crawler 1CL can be moved forward. The controller 30 can also supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 171 via a proportional valve (not shown). In other words, the left crawler 1CL can be moved backward.

また、右走行レバー26DRは、右クローラ1CRを操作するために用いられる。具体的には、右走行レバー26DR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172のパイロットポートに作用させる。操作センサ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電気的に検出し、検出した値を示す電流指令をコントローラ30に対して出力する。これにより、コントローラ30が電流指令に応じて動作する。 The right travel lever 26DR is used to operate the right crawler 1CR. Specifically, the right travel lever 26DR uses hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to apply pilot pressure to the pilot port of the control valve 172 according to the forward/rearward operation. The operation sensor 29DR electrically detects the forward/rearward operation of the right travel lever 26DR by the operator, and outputs a current command indicating the detected value to the controller 30. This causes the controller 30 to operate according to the current command.

そして、コントローラ30は、上述した構成と同様に、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31を介し、制御弁172の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ1CRを前進させることができる。また、コントローラ30は、パイロットポンプ15が吐出する作動油を、比例弁31を介し、制御弁172の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ1CRを後進させることができる。 The controller 30 can supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 172 via the proportional valve 31, in the same manner as in the configuration described above. In other words, the right crawler 1CR can be moved forward. The controller 30 can also supply hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 172 via the proportional valve 31. In other words, the right crawler 1CR can be moved backward.

また、ショベル100は、バケットチルト機構を自動的に動作させる構成を備えていてもよい。この場合、バケットチルト機構を構成するバケットチルトシリンダ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。 The excavator 100 may also be configured to automatically operate the bucket tilt mechanism. In this case, the hydraulic system portion related to the bucket tilt cylinder that constitutes the bucket tilt mechanism may be configured in the same manner as the hydraulic system portion related to the operation of the boom cylinder 7, etc.

また、操作装置26の形態として電気式操作レバーに関する説明を記載したが、電気式操作レバーではなく油圧式操作レバーが採用されてもよい。この場合、油圧式操作レバーのレバー操作量は、圧力センサによって圧力の形で検出されてコントローラ30へ入力されてもよい。また、油圧式操作レバーとしての操作装置26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てもよい。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、油圧式操作レバーとしての操作装置26を用いた手動操作が行われると、操作装置26は、レバー操作量に応じ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。また、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。 Although the description has been given of an electric control lever as the form of the operating device 26, a hydraulic operating lever may be used instead of an electric operating lever. In this case, the lever operation amount of the hydraulic operating lever may be detected in the form of pressure by a pressure sensor and input to the controller 30. In addition, a solenoid valve may be disposed between the operating device 26 as a hydraulic operating lever and the pilot port of each control valve. The solenoid valve is configured to operate in response to an electric signal from the controller 30. With this configuration, when manual operation is performed using the operating device 26 as a hydraulic operating lever, the operating device 26 can move each control valve by increasing or decreasing the pilot pressure in response to the lever operation amount. In addition, each control valve may be configured as an electromagnetic spool valve. In this case, the electromagnetic spool valve operates in response to an electric signal from the controller 30 corresponding to the lever operation amount of the electric operating lever.

図6は、本実施形態に係るショベル制御システムSYSの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。管理装置300及び定点計測装置400の構成について説明する。なお、ショベル100の構成については上述した通りなので、説明を省略する。 Figure 6 is a functional block diagram showing an example of the functional configuration of the excavator control system SYS according to this embodiment. The configurations of the management device 300 and the fixed point measurement device 400 will be described. Note that the configuration of the excavator 100 is as described above, so a description thereof will be omitted.

<管理装置の構成>
管理装置(外部装置の一例)300は、通信装置301と、記憶装置302と、コントローラ303とを含む。
<Configuration of Management Device>
The management device (an example of an external device) 300 includes a communication device 301 , a storage device 302 , and a controller 303 .

通信装置301は、通信回線NWを通じて、ショベル100、及び定点計測装置400等の外部と通信を行うためのインタフェースである。通信装置301は、例えば、LTE、4G、5G等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールであってよい。 The communication device 301 is an interface for communicating with external devices such as the excavator 100 and the fixed point measurement device 400 via the communication line NW. The communication device 301 may be, for example, a mobile communication module compatible with mobile communication standards such as LTE, 4G, and 5G.

コントローラ303は、管理装置300に関する制御を行う。コントローラ303は、例えば、任意のハードウェア、又は、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等によりその機能が実現されてよい。コントローラ303は、例えば、CPU等のプロセッサ装置、RAM等のメモリ装置(主記憶装置)、ROM等の補助記憶装置、及び外部とのインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成されてよい。例えば、コントローラ303は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードし、CPU上で実行することにより各種機能を実現する。プログラムのデータは、例えば、所定の外部インタフェースを通じて、所定の記憶媒体からコントローラ303により取得され、補助記憶装置にインストールされる。 The controller 303 performs control related to the management device 300. The functions of the controller 303 may be realized, for example, by any hardware or any combination of hardware and software. The controller 303 may be configured, for example, mainly with a computer including a processor device such as a CPU, a memory device (main storage device) such as a RAM, an auxiliary storage device such as a ROM, and an interface device with the outside. For example, the controller 303 realizes various functions by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing the program on the CPU. The program data is obtained by the controller 303 from a specified storage medium, for example, through a specified external interface, and installed in the auxiliary storage device.

記憶装置302は、読み書き可能な不揮発性の記憶媒体とする。記憶装置302は、施工情報記憶部321と、作業現場情報記憶部322と、を備える。 The storage device 302 is a readable/writable non-volatile storage medium. The storage device 302 includes a construction information storage unit 321 and a work site information storage unit 322.

施工情報記憶部321は、ショベル100が作業現場で作業を行うための施工情報を記憶する。施工情報とは、作業現場に存在する土砂等の施工後の形状を表した3次元データとする。施工情報は、施工後の物体の3次元形状及び位置を、上述した基準座標系で表現されている。 The construction information storage unit 321 stores construction information for the excavator 100 to perform work at a work site. The construction information is three-dimensional data that represents the shape of the soil and sand present at the work site after construction. The construction information represents the three-dimensional shape and position of the object after construction in the reference coordinate system described above.

作業現場情報記憶部322は、定点計測装置400による測定情報に基づいて生成された仮想的な作業現場空間の3次元形状を表現した作業現場情報を記憶する。当該作業現場情報は、作業現場の現在の物体の3次元的形状及び位置を、上述した基準座標系で保持している。 The work site information storage unit 322 stores work site information that represents the three-dimensional shape of a virtual work site space generated based on measurement information from the fixed point measurement device 400. The work site information holds the three-dimensional shape and position of the current object at the work site in the reference coordinate system described above.

<定点計測装置の構成>
定点計測装置400は、通信装置401と、位置情報記憶部402と、空間認識装置403と、コントローラ404とを含む。
<Configuration of fixed point measurement device>
The fixed point measurement device 400 includes a communication device 401 , a position information storage unit 402 , a spatial recognition device 403 , and a controller 404 .

通信装置401は、通信回線NWを通じて、ショベル100、及び管理装置300等の外部と通信を行うためのインタフェースである。通信装置401は、例えば、LTE、4G、5G等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールであってよい。 The communication device 401 is an interface for communicating with the outside, such as the excavator 100 and the management device 300, via the communication line NW. The communication device 401 may be, for example, a mobile communication module compatible with mobile communication standards such as LTE, 4G, and 5G.

位置情報記憶部402は、定点計測装置400の位置情報を記憶している。位置情報は、例えば、GNSSで取得する位置情報と同様の基準座標系で表現されている。基準座標系は、例えば、上述した世界測地系である。 The position information storage unit 402 stores the position information of the fixed point measurement device 400. The position information is expressed in a reference coordinate system similar to the position information acquired by GNSS, for example. The reference coordinate system is, for example, the world geodetic system described above.

空間認識装置403は、ショベル100が作業している作業現場に存在する物体を検出するためにLIDARを用いる。LIDARは、例えば、監視範囲内にある100万点以上の点とLIDARとの間の距離を測定する。なお、本実施形態は、LIDARを用いる手法に制限するものではなく、物体との間の距離を計測可能な空間認識装置であればよい。例えば、ステレオカメラを用いてもよいし、距離画像カメラ、又はミリ波レーダなどの測距装置を用いてもよい。空間認識装置403としてミリ波レーダ等が利用される場合には、空間認識装置403から多数の信号(レーザ光等)を物体に向けて発信し、その反射信号を受信することで、反射信号から物体の距離及び方向を導き出してもよい。 The spatial recognition device 403 uses LIDAR to detect objects present at the work site where the shovel 100 is working. The LIDAR measures the distance between the LIDAR and, for example, one million or more points within the monitoring range. Note that this embodiment is not limited to a method using LIDAR, and any spatial recognition device capable of measuring the distance to an object may be used. For example, a stereo camera may be used, or a distance measuring device such as a distance image camera or a millimeter wave radar may be used. When a millimeter wave radar or the like is used as the spatial recognition device 403, a number of signals (laser light, etc.) may be emitted from the spatial recognition device 403 toward the object, and the reflected signals may be received, from which the distance and direction of the object may be derived.

コントローラ404は、定点計測装置400に関する制御を行う。コントローラ404は、例えば、任意のハードウェア、又は、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等によりその機能が実現されてよい。コントローラ404は、例えば、CPU等のプロセッサ装置、RAM等のメモリ装置(主記憶装置)、及びROM等の補助記憶装置等を含むコンピュータを中心に構成されてよい。例えば、コントローラ404は、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードし、CPU上で実行することにより各種機能を実現する。 The controller 404 performs control related to the fixed point measurement device 400. The functions of the controller 404 may be realized, for example, by any hardware or any combination of hardware and software. The controller 404 may be configured, for example, mainly with a computer including a processor device such as a CPU, a memory device (main storage device) such as a RAM, and an auxiliary storage device such as a ROM. For example, the controller 404 realizes various functions by loading a program installed in the auxiliary storage device into the memory device and executing the program on the CPU.

[ショベルに対して提供するサービスの説明]
本実施形態に係るショベル100は、空間認識装置等が備えておらず、当該ショベル100のショベルコントローラ50は、操作装置26で所定のレバーが傾けられた場合に、施工情報に従って動作させるような半自動制御などの高度な制御するためのプログラムを備えていない。
[Description of services provided for excavators]
The shovel 100 according to this embodiment is not equipped with a spatial recognition device or the like, and the shovel controller 50 of the shovel 100 is not equipped with a program for advanced control such as semi-automatic control that operates in accordance with construction information when a specified lever is tilted on the operating device 26.

これは、上述した半自動制御を実現可能なショベルはコストが高いために導入が控えられる場合などが存在するためである。 This is because excavators capable of implementing the semi-automatic control described above are often not introduced due to their high cost.

しかしながら、ショベル100であっても、作業工程によっては、半自動制御等を利用したい場合が存在する。 However, even with the excavator 100, there are cases where semi-automatic control, etc., may be required depending on the work process.

そこで、本実施形態においては、管理装置300が、ショベル100に対して、施工情報に従って動作させるような半自動制御等の支援を行う。 Therefore, in this embodiment, the management device 300 provides support such as semi-automatic control to the excavator 100 so that it operates according to the construction information.

具体的には、定点計測装置400がショベル100の作業現場を測定し、測定結果を管理装置300に送信する。これにより、管理装置300は、ショベル100の周辺の状況を3次元形状で認識できる。換言すれば、管理装置300は、ショベル100が空間認識装置を備えていなくとも、ショベル100の周辺の状況を認識できる。なお、本実施形態は、ショベル100の周辺の状況を計測する装置を、定点計測装置400に制限するものではなくドローン等であってもよい。 Specifically, the fixed point measurement device 400 measures the work site of the shovel 100 and transmits the measurement results to the management device 300. This allows the management device 300 to recognize the situation around the shovel 100 in three-dimensional form. In other words, the management device 300 can recognize the situation around the shovel 100 even if the shovel 100 is not equipped with a spatial recognition device. Note that in this embodiment, the device that measures the situation around the shovel 100 is not limited to the fixed point measurement device 400, but may be a drone, etc.

また、ショベル100は、測位装置S6で測定された位置情報を、管理装置300に送信する。これにより管理装置300は、作業現場におけるショベル100の位置を認識できる。 The shovel 100 also transmits the position information measured by the positioning device S6 to the management device 300. This allows the management device 300 to recognize the position of the shovel 100 at the work site.

さらに、管理装置300は、施工後の土砂等の3次元形状を表した施工情報を保持している。これにより、管理装置300は、ショベル100から操作信号を受信した場合に、当該操作信号に対応して、施工情報に従って作業を行うための制御信号を生成し、ショベル100に送信する。 Furthermore, the management device 300 holds construction information that represents the three-dimensional shape of the soil and sand after construction. As a result, when the management device 300 receives an operation signal from the shovel 100, it generates a control signal in response to the operation signal for performing work according to the construction information and transmits it to the shovel 100.

本実施形態に係るショベル100は、上述したように、操作装置26の形態として電気式操作レバーを備えている。このため、ショベル100のショベルコントローラ50は、管理装置300から制御信号を受信した場合に、当該制御信号に基づいて、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のうち少なくとも一つ以上について半自動制御を行うことができる。 As described above, the shovel 100 according to this embodiment is equipped with an electric operating lever as the operating device 26. Therefore, when the shovel controller 50 of the shovel 100 receives a control signal from the management device 300, it can perform semi-automatic control of at least one of the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 based on the control signal.

つまり、本実施形態に係るショベル100のショベルコントローラ50は、操作装置26が受け付けた操作情報(第1操作情報の例)に従って上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のうち少なくとも一つ以上を動作させるマニュアル制御(第1制御の例)と、制御信号を管理装置300から受信し、受信した制御信号に従って半自動制御等を行うネットワーク制御(第2制御の例)と、の切り替えを実現する。マニュアル制御、及びネットワーク制御については後述する。 In other words, the shovel controller 50 of the shovel 100 according to this embodiment realizes switching between manual control (an example of a first control) in which at least one of the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 is operated according to operation information (an example of a first operation information) received by the operating device 26, and network control (an example of a second control) in which a control signal is received from the management device 300 and semi-automatic control or the like is performed according to the received control signal. The manual control and network control will be described later.

次に、定点計測装置400のコントローラ404、ショベル100のショベルコントローラ50、及び管理装置300のコントローラ303の各々の機能ブロックについて説明する。 Next, the functional blocks of the controller 404 of the fixed point measurement device 400, the shovel controller 50 of the shovel 100, and the controller 303 of the management device 300 will be described.

<<定点計測装置の機能ブロック>>
定点計測装置400のコントローラ404内の各機能ブロックについて説明する。コントローラ404内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。
<<Functional blocks of fixed point measurement device>>
Each functional block in the controller 404 of the fixed point measurement device 400 will be described. Each functional block in the controller 404 is conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. All or part of each functional block can be functionally or physically distributed and integrated in any unit. All or any part of each processing function performed by each functional block is realized by a program executed by a CPU. Alternatively, each functional block may be realized as hardware using wired logic.

送信制御部411は、空間認識装置403による測定情報と、位置情報記憶部402に記憶されている位置情報と、を対応付けて管理装置300に送信する。送信制御部411による測定情報の送信は、所定時間毎に行われる。例えば、送信制御部411は、空間認識装置403によって測定情報を取得する毎(例えばフレーム更新毎)に行ってもよい。 The transmission control unit 411 associates the measurement information obtained by the spatial recognition device 403 with the location information stored in the location information storage unit 402 and transmits the associated information to the management device 300. The transmission control unit 411 transmits the measurement information at predetermined time intervals. For example, the transmission control unit 411 may transmit the measurement information every time the spatial recognition device 403 obtains the measurement information (e.g., every time a frame is updated).

<<ショベルの機能ブロック>>
ショベル100のショベルコントローラ(第1制御装置の一例)50内の各機能ブロックについて説明する。ショベルコントローラ50内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。ショベルコントローラ50は、プログラムを実現することで、切替制御部501と、送信制御部502と、受信制御部503と、信号出力部504と、を備える。
<<Excavator functional blocks>>
Each functional block in the shovel controller (an example of a first control device) 50 of the shovel 100 will be described. Each functional block in the shovel controller 50 is conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. It is possible to configure all or a part of each functional block by distributing and integrating it functionally or physically in any unit. All or any part of each processing function performed in each functional block is realized by a program executed by a CPU. Alternatively, each functional block may be realized as hardware using wired logic. The shovel controller 50 includes a switching control unit 501, a transmission control unit 502, a reception control unit 503, and a signal output unit 504 by implementing a program.

切替制御部501は、入力装置D1に対する入力操作に従って、マニュアル制御と、ネットワーク制御とを切り替える。 The switching control unit 501 switches between manual control and network control in accordance with an input operation on the input device D1.

マニュアル制御(第1制御の例)は、操作装置26が受け付けた操作に従って、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、又はバケット6を動作させる制御をいう。例えば、左操作レバー26Lが、前後方向に操作された場合、アーム5を閉じ方向に動作させる、又はアーム5を開き方向に動作させる制御とする。つまり、操作レバーの操作方向に割り当てられた構成を、傾き量に応じて動作させる制御とする。このように、マニュアル制御は、施工対象の3次元形状が示された施工情報に基づいたショベル100の制御を含まない。 Manual control (an example of a first control) refers to control for operating the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, or the bucket 6 in accordance with the operation received by the operating device 26. For example, when the left operating lever 26L is operated in the forward or backward direction, the control operates the arm 5 in the closing direction, or the arm 5 in the opening direction. In other words, the control operates the configuration assigned to the operating direction of the operating lever according to the amount of tilt. In this way, manual control does not include control of the excavator 100 based on construction information indicating the three-dimensional shape of the construction target.

ネットワーク制御(第2制御の例)は、管理装置300からの制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のうち少なくとも一つ以上を動作させる制御をいう。例えば、ネットワーク制御で管理装置300から送信される制御信号は、施工情報に基づいて、施工対象の3次元形状を形成するために、ショベル100を制御(例えば半自動制御又は全自動制御)させる信号であってもよい。 Network control (an example of second control) refers to control that receives a control signal from the management device 300 and operates at least one of the upper rotating body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 based on the control signal. For example, the control signal transmitted from the management device 300 by network control may be a signal that controls the excavator 100 (e.g., semi-automatically or fully automatically) to form a three-dimensional shape of the construction target based on the construction information.

例えば、ネットワーク制御は、バケット6に土砂を積載した後に、ブーム4を開く方向への操作を示した操作情報を、管理装置300に送信することで、バケット6に土砂の積載状態を維持するようにバケット6の開口面の水平状態を維持した状態で、ブーム4上げを行うためのブーム4、アーム5、及びバケット6の各々を動作させるための制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて、ブーム4、アーム5、及びバケット6の各々を動作させる。 For example, the network control receives control signals for operating each of the boom 4, arm 5, and bucket 6 to raise the boom 4 while maintaining the horizontal state of the opening surface of the bucket 6 so as to maintain the load of soil in the bucket 6 by transmitting operation information indicating an operation in the direction of opening the boom 4 to the management device 300 after soil has been loaded into the bucket 6, and operates each of the boom 4, arm 5, and bucket 6 based on the control signals.

ネットワーク制御の他の例としては、施工情報に従って施工対象に対して定められた3次元形状を形成する際、例えば、土砂に対して法面を形成する際に、アーム5を開く方向への操作を示した操作情報を、管理装置300に送信することで、バケット6の底面が、当該法面に沿って移動するようなブーム4、アーム5、及びバケット6の各々を動作させる制御信号を受信し、当該制御信号に基づいて、ブーム4、アーム5、及びバケット6を動作させる半自動制御を行う。 As another example of network control, when forming a three-dimensional shape determined for a construction target according to construction information, for example, when forming a slope in soil and sand, operation information indicating an operation in a direction to open the arm 5 is sent to the management device 300, and control signals are received to operate each of the boom 4, arm 5, and bucket 6 so that the bottom surface of the bucket 6 moves along the slope, and semi-automatic control is performed to operate the boom 4, arm 5, and bucket 6 based on the control signals.

なお、ネットワーク制御は、上述した制御に制限するものではなく、操作装置26が受け付けた操作に対して、管理装置300が半自動制御等の動作の支援を行う制御であればよい。 The network control is not limited to the above-mentioned control, but may be any control in which the management device 300 provides semi-automatic control or other assistance in response to operations received by the operation device 26.

送信制御部502は、通信装置T1を介して、様々な情報を、管理装置300に送信するための制御を行う。例えば、切替制御部501によって、ネットワーク制御に切り替えられていた場合、送信制御部502は、操作装置26が受け付けた操作を示す操作情報(第2操作情報の一例)、ショベル100に設けられた各種センサからの検出結果を示した検出情報、及び、測位装置S6により取得されたショベル100の位置情報(向きを含む)を、管理装置300に送信する。検出情報には、例えば、ブーム4、アーム5、及びバケット6(アタッチメント)の位置を特定するための情報、例えば、ブーム角度センサ(検出装置の一例)S1により検出されたブーム4の回動角度、アーム角度センサ(検出装置の一例)S2により検出されたアーム5の回動角度、バケット角度センサ(検出装置の一例)S3により検出されたバケット6の回動角度が含まれている。 The transmission control unit 502 controls the transmission of various information to the management device 300 via the communication device T1. For example, when the switching control unit 501 has switched to network control, the transmission control unit 502 transmits to the management device 300 operation information (an example of second operation information) indicating the operation received by the operation device 26, detection information indicating the detection results from various sensors provided in the shovel 100, and position information (including orientation) of the shovel 100 acquired by the positioning device S6. The detection information includes, for example, information for identifying the positions of the boom 4, arm 5, and bucket 6 (attachments), such as the rotation angle of the boom 4 detected by the boom angle sensor (an example of a detection device) S1, the rotation angle of the arm 5 detected by the arm angle sensor (an example of a detection device) S2, and the rotation angle of the bucket 6 detected by the bucket angle sensor (an example of a detection device) S3.

受信制御部503は、通信装置T1を介して、様々な情報を、管理装置300から受信するための制御を行う。例えば、送信制御部502が操作情報を送信した場合、受信制御部503は、管理装置300から、操作情報に従ってショベル100の半自動制御等を行うための制御信号を受信する。また、検出情報が管理装置300に送信されている場合、当該制御信号は、検出情報から定められるブーム4、アーム5、及びバケット6の位置、換言すればショベル100の現在の動作状況に基づいた制御を行う制御信号となる。 The receiving control unit 503 controls the reception of various information from the management device 300 via the communication device T1. For example, when the transmission control unit 502 transmits operation information, the receiving control unit 503 receives a control signal from the management device 300 for semi-automatic control of the shovel 100 in accordance with the operation information. Also, when detection information is transmitted to the management device 300, the control signal becomes a control signal for performing control based on the positions of the boom 4, arm 5, and bucket 6 determined from the detection information, in other words, the current operating status of the shovel 100.

信号出力部504は、油圧システム等を制御するための制御信号を、油圧システム等に出力する。例えば、切替制御部501によって、マニュアル制御に切り替えられていた場合、信号出力部504は、操作装置26が受け付けた操作に対応して、当該操作方向に対応する構成を動作させるための制御信号を油圧システムに対して出力する。 The signal output unit 504 outputs a control signal to the hydraulic system, etc., for controlling the hydraulic system, etc. For example, when the switching control unit 501 has switched to manual control, the signal output unit 504 outputs a control signal to the hydraulic system in response to the operation received by the operating device 26, for operating a configuration corresponding to the direction of the operation.

例えば、切替制御部501によって、ネットワーク制御に切り替えられていた場合、信号出力部504は、管理装置300から受信した制御信号を油圧システムに対して出力する。これにより、管理装置300からの支援に基づいた半自動制御等を実現できる。 For example, when the switching control unit 501 has switched to network control, the signal output unit 504 outputs a control signal received from the management device 300 to the hydraulic system. This makes it possible to realize semi-automatic control based on support from the management device 300.

<<管理装置の機能ブロック>>
管理装置300のコントローラ(第2制御装置の一例)303内の各機能ブロックについて説明する。コントローラ303内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、CPUにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。コントローラ303は、プログラムを実現することで、受信制御部331と、作業現場空間生成部332と、移動軌跡生成部333と、信号生成部334と、送信制御部335と、を備える。
<<Functional blocks of the management device>>
Each functional block in the controller (an example of a second control device) 303 of the management device 300 will be described. Each functional block in the controller 303 is conceptual, and does not necessarily have to be physically configured as shown in the figure. It is possible to configure all or a part of each functional block by distributing and integrating it functionally or physically in any unit. All or any part of each processing function performed in each functional block is realized by a program executed by a CPU. Alternatively, each functional block may be realized as hardware by wired logic. By realizing the program, the controller 303 includes a reception control unit 331, a work site space generation unit 332, a movement trajectory generation unit 333, a signal generation unit 334, and a transmission control unit 335.

管理装置300は、ショベル100が行う作業を支援するために設けられた装置である。管理装置300は、サーバなどの装置で実現してもよい。なお、管理装置300は、サーバ等から提供される態様に制限するものではなく、クラウドサービスで実現されてもよい。 The management device 300 is a device provided to support the work performed by the excavator 100. The management device 300 may be realized by a device such as a server. Note that the management device 300 is not limited to being provided by a server or the like, and may be realized by a cloud service.

管理装置300は、ショベル100がネットワーク制御に切り替えられた場合に、作業を行うための制御指令を生成し、生成した制御指令をショベル100に送信するための制御を行う。 When the shovel 100 is switched to network control, the management device 300 generates control commands to perform work and performs control to transmit the generated control commands to the shovel 100.

管理装置300は、ショベル100に対する制御の支援を、例えば有償のサービスとして提供してもよい。例えば、管理装置300は、ショベル100がネットワーク制御に切り替えられた後から、当該ネットワーク制御が終了するまでの時間を計測してもよい。そして、管理装置300の管理者は、計測された時間に対応する金額を、ショベル100の管理者に請求してもよい。請求手法は、どのような態様であってもよく、日又は月単位の定額料金であってもよい。 The management device 300 may provide control assistance for the shovel 100, for example, as a paid service. For example, the management device 300 may measure the time from when the shovel 100 is switched to network control until the network control ends. The administrator of the management device 300 may then bill the administrator of the shovel 100 for an amount corresponding to the measured time. The billing method may be any method, and may be a flat rate on a daily or monthly basis.

受信制御部331は、通信装置T2を介して、様々な情報を、定点計測装置400及びショベル100の各々から受信するための制御を行う。 The reception control unit 331 controls the reception of various information from each of the fixed point measurement device 400 and the excavator 100 via the communication device T2.

例えば、受信制御部331は、定点計測装置400から、測定情報と位置情報とを受信する。 For example, the reception control unit 331 receives measurement information and location information from the fixed point measurement device 400.

他の例としては、受信制御部331は、ショベル100から、位置情報、検出情報、及び操作情報を受信する。検出情報には、各種センサの検出結果が含まれている。各種センサの検出結果としては、例えば、ブーム角度センサS1により検出されたブーム4の回動角度、アーム角度センサS2により検出されたアーム5の回動角度、バケット角度センサS3により検出されたバケット6の回動角度が含まれている。管理装置300は、予めブーム4、アーム5、及びバケット6のサイズを保持しているので、バケット6の位置を含めたショベル100のアタッチメントの現在の状況を認識できる。したがって、管理装置300は、ショベル100の現在の位置、及び、アタッチメントを含めた現在の動作状況を把握できる。検出情報としては、さらに機体傾斜センサS4、及び旋回角速度センサS5の各々の検出結果が含まれてもよい。当該検出結果が含まれている場合には、管理装置300は、当該検出結果を考慮した制御信号の生成が可能となる。 As another example, the reception control unit 331 receives position information, detection information, and operation information from the shovel 100. The detection information includes the detection results of various sensors. The detection results of various sensors include, for example, the rotation angle of the boom 4 detected by the boom angle sensor S1, the rotation angle of the arm 5 detected by the arm angle sensor S2, and the rotation angle of the bucket 6 detected by the bucket angle sensor S3. Since the management device 300 holds the sizes of the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 in advance, it can recognize the current status of the attachment of the shovel 100, including the position of the bucket 6. Therefore, the management device 300 can grasp the current position of the shovel 100 and the current operating status including the attachment. The detection information may further include the detection results of each of the machine body inclination sensor S4 and the swing angular velocity sensor S5. When the detection results are included, the management device 300 can generate a control signal taking into account the detection results.

作業現場空間生成部332は、受信制御部331が定点計測装置400から受信した測定情報及び位置情報に基づいて、作業現場の3次元形状を表した仮想的な作業現場空間を生成する。測定情報は、定点計測装置400を基準とした作業現場の物体までの距離を示した測定結果である。つまり、測定情報及び位置情報から、位置情報で示された位置からの物体までの距離を認識できる。したがって、作業現場空間生成部332は、作業現場に配置されている複数の定点計測装置400の各々からの位置情報及び測定情報から、作業現場に存在する物体の位置及び物体の形状が表された3次元マップを生成できる。生成された3次元マップは、作業現場情報記憶部322に格納される。 The work site space generation unit 332 generates a virtual work site space that represents the three-dimensional shape of the work site based on the measurement information and position information received by the reception control unit 331 from the fixed point measurement device 400. The measurement information is a measurement result that indicates the distance to an object at the work site based on the fixed point measurement device 400. In other words, the measurement information and position information make it possible to recognize the distance to the object from the position indicated by the position information. Therefore, the work site space generation unit 332 can generate a three-dimensional map that represents the position and shape of an object present at the work site from the position information and measurement information from each of the multiple fixed point measurement devices 400 placed at the work site. The generated three-dimensional map is stored in the work site information storage unit 322.

移動軌跡生成部333は、ショベル100においてネットワーク制御が選択されている場合に、ショベル100のバケット6、上部旋回体3、及び下部走行体1のうち一つ以上が移動するための移動軌跡を生成する。 When network control is selected in the excavator 100, the movement trajectory generation unit 333 generates a movement trajectory for the movement of one or more of the bucket 6, upper rotating body 3, and lower running body 1 of the excavator 100.

例えば、バケット6に土砂等が積載されている状態で、ブーム4上げを示した操作情報に受信した際、移動軌跡生成部333は、バケット6の開口面を略水平に維持した状態でブーム4上げを行うためのバケット6の移動軌跡を生成する。 For example, when the bucket 6 is loaded with soil or sand and operation information indicating raising the boom 4 is received, the movement trajectory generating unit 333 generates a movement trajectory of the bucket 6 for raising the boom 4 while maintaining the opening surface of the bucket 6 approximately horizontal.

他の例としては、3次元マップで表されている土砂の形状を、施工情報で示されている形状に施工するためのバケット6の移動軌跡を生成してもよい。 As another example, a movement trajectory of the bucket 6 may be generated to convert the shape of the soil and sand shown on the 3D map into the shape indicated in the construction information.

信号生成部334は、検出情報で示されたショベル100の現在の状況に基づいて、ショベル100のバケット6、上部旋回体3又は下部走行体1が、生成された移動軌跡に沿って移動するための制御信号を生成する。生成される制御信号は、ブーム4、アーム5、バケット6、上部旋回体3、及び下部走行体1のうちいずれか一つ以上を動作させるための信号とする。 The signal generating unit 334 generates a control signal for moving the bucket 6, upper rotating body 3, or lower running body 1 of the shovel 100 along the generated movement trajectory based on the current state of the shovel 100 indicated by the detection information. The generated control signal is a signal for operating one or more of the boom 4, arm 5, bucket 6, upper rotating body 3, and lower running body 1.

送信制御部335は、信号生成部334により生成された制御信号を、ショベル100に送信する。これにより、ショベル100は、管理装置300によって生成された移動軌跡に従った半自動制御等を行うことができる。 The transmission control unit 335 transmits the control signal generated by the signal generation unit 334 to the shovel 100. This allows the shovel 100 to perform semi-automatic control according to the movement trajectory generated by the management device 300.

<具体的な作業の説明>
次に、管理装置300が制御信号を生成するための処理について説明する。図7は、作業現場空間生成部332により生成された仮想的な作業現場空間を説明するための概念図である。
<Explanation of specific tasks>
Next, a description will be given of the process for generating a control signal by the management device 300. Fig. 7 is a conceptual diagram for explaining the virtual work site space generated by the work site space generation unit 332.

図7で示される仮想的な作業現場空間1701の3次元マップは、定点計測装置400からの測定情報及び位置情報に基づいて生成されたものである。そして、施工情報では法面1702を施工するように示されているものとする。 The three-dimensional map of the virtual work site space 1701 shown in FIG. 7 is generated based on the measurement information and position information from the fixed point measurement device 400. The construction information indicates that a slope 1702 is to be constructed.

作業現場空間生成部332は、ショベル100の各構成のサイズ、並びに、検出情報に含まれている、ブーム4の回動角度、アーム5の回動角度、及びバケット6の回動角度に基づいて、ショベル100の機体座標系1712における、バケット6の位置1713を示した位置座標P(xL,yL,zL)を特定できる。 The work site space generation unit 332 can identify position coordinates P (x L , y L , z L ) indicating the position 1713 of the bucket 6 in the body coordinate system 1712 of the shovel 100 based on the sizes of each component of the shovel 100, as well as the rotation angle of the boom 4, the rotation angle of the arm 5, and the rotation angle of the bucket 6 contained in the detection information .

管理装置300は、ショベル100から、測位装置S6により取得されたショベル100の位置情報(向きを含む)を受信している。位置情報(向きを含む)は、ショベル100の基準座標系1711における位置及び向き、換言すれば、基準座標系1711と機体座標系1712との間の相対的な位置関係が示されている。そこで、作業現場空間生成部332は、基準座標系1711と機体座標系1712との間の相対的な位置に基づいて、基準座標系1711におけるバケット6の位置1713を示した位置座標P(xG,yG,zG)を特定できる。 The management device 300 receives, from the shovel 100, position information (including orientation) of the shovel 100 acquired by the positioning device S6. The position information (including orientation) indicates the position and orientation of the shovel 100 in the reference coordinate system 1711, in other words, the relative positional relationship between the reference coordinate system 1711 and the machine body coordinate system 1712. Therefore, the work site space generation unit 332 can identify position coordinates P (xG , yG , zG ) indicating the position 1713 of the bucket 6 in the reference coordinate system 1711, based on the relative position between the reference coordinate system 1711 and the machine body coordinate system 1712.

移動軌跡生成部333は、バケット6の現在の位置を開始地点として、法面1702を施工するようにバケット6を移動させる移動軌跡を生成できる。 The movement trajectory generation unit 333 can generate a movement trajectory for moving the bucket 6 to construct the slope 1702, starting from the current position of the bucket 6.

次に、ショベル100に対して送信する制御信号について説明する。図8は、本実施形態に係るショベル100が、受信した制御信号に従って行われる動作を示した図である。図8に示される例では、法面1801を施工するために、ショベル100のバケット6の移動軌跡1802が生成されている例とする。 Next, the control signal transmitted to the shovel 100 will be described. FIG. 8 is a diagram showing the operation performed by the shovel 100 according to this embodiment in accordance with the received control signal. In the example shown in FIG. 8, a movement trajectory 1802 of the bucket 6 of the shovel 100 is generated in order to construct a slope 1801.

管理装置300は、バケット6を移動軌跡1802に沿って移動させるために、バケット6を回転方向1811に回転させ、アーム5を回転方向1812に回転させ、ブーム4を回転方向1813に回転させるための制御信号を生成し、送信する。 The management device 300 generates and transmits control signals to rotate the bucket 6 in a rotation direction 1811, to rotate the arm 5 in a rotation direction 1812, and to rotate the boom 4 in a rotation direction 1813 in order to move the bucket 6 along the movement trajectory 1802.

そして、ショベル100の受信制御部503が制御信号を受信した場合に、信号出力部504が、受信した制御信号を油圧システム等に出力する。このように、本実施形態では、ショベル100に対して半自動制御等を提供することが可能となる。 When the reception control unit 503 of the shovel 100 receives a control signal, the signal output unit 504 outputs the received control signal to a hydraulic system, etc. In this way, in this embodiment, it is possible to provide semi-automatic control, etc., for the shovel 100.

<ショベル制御システムSYSにおける処理の流れ>
次に、本実施形態に係るショベル制御システムSYSにおいてショベル100で半自動制御を行う場合の処理の流れについて説明する。図9は、本実施形態に係るショベル制御システムSYSにおいてショベル100の半自動制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。
<Processing flow in the excavator control system SYS>
Next, a process flow will be described when the shovel control system SYS according to this embodiment performs semi-automatic control of the shovel 100. Fig. 9 is a sequence diagram showing a process flow when the shovel control system SYS according to this embodiment performs semi-automatic control of the shovel 100.

まず、定点計測装置400は、空間認識装置403を用いて、周囲に存在する物体等を測定する(S1801)。そして、定点計測装置400の送信制御部411が、測定結果である測定情報を管理装置300に送信する(S1802)。 First, the fixed-point measuring device 400 uses the spatial recognition device 403 to measure objects and the like present in the surrounding area (S1801). Then, the transmission control unit 411 of the fixed-point measuring device 400 transmits measurement information, which is the measurement result, to the management device 300 (S1802).

そして、管理装置300の作業現場空間生成部332は、受信した測定情報に基づいて、仮想的な作業現場空間1701の3次元マップを生成する(S1803)。なお、S1801~S1803の処理は、定点計測装置400が測定する毎に作業現場情報記憶部322に記憶されている3次元マップを更新してよい。 Then, the work site space generation unit 332 of the management device 300 generates a three-dimensional map of the virtual work site space 1701 based on the received measurement information (S1803). Note that the processes of S1801 to S1803 may update the three-dimensional map stored in the work site information storage unit 322 each time the fixed point measurement device 400 performs a measurement.

そして、ショベル100では、切替制御部501が、入力装置D1から受け付けた操作に従って、ネットワーク制御に切り替える(S1804)。 Then, in the excavator 100, the switching control unit 501 switches to network control in accordance with the operation received from the input device D1 (S1804).

そして、ショベル100の送信制御部502が、ネットワーク制御に切り替えられた旨を、管理装置300に通知する(S1805)。 Then, the transmission control unit 502 of the excavator 100 notifies the management device 300 that it has switched to network control (S1805).

管理装置300の移動軌跡生成部333は、切り替えられた旨の通知に伴って、施工情報記憶部321から、ショベル100の施工情報を読み出す(S1806)。 In response to the notification of the switch, the movement trajectory generation unit 333 of the management device 300 reads the construction information of the excavator 100 from the construction information storage unit 321 (S1806).

ショベル100のショベルコントローラ50は、各種センサの検出結果を示した検出情報及び測位装置S6から位置情報を取得する(S1807)。検出情報及び位置情報の取得は定期的に行われる。そして、送信制御部502は、検出情報及び位置情報を、管理装置300に送信する(S1808)。 The shovel controller 50 of the shovel 100 acquires detection information indicating the detection results of the various sensors and position information from the positioning device S6 (S1807). The detection information and position information are acquired periodically. Then, the transmission control unit 502 transmits the detection information and position information to the management device 300 (S1808).

そして、管理装置300の移動軌跡生成部333は、ショベル100の現在の位置から施工情報に従って施工を行うための移動軌跡を生成する(S1809)。 Then, the movement trajectory generating unit 333 of the management device 300 generates a movement trajectory for performing construction work from the current position of the excavator 100 according to the construction information (S1809).

再び、ショベル100のショベルコントローラ50は、各種センサの検出結果を示した検出情報及び測位装置S6から位置情報を取得する(S1810)。さらに、ショベルコントローラ50は、操作装置26から操作を受け付ける(S1811)。 Again, the shovel controller 50 of the shovel 100 acquires detection information indicating the detection results of the various sensors and position information from the positioning device S6 (S1810). Furthermore, the shovel controller 50 accepts operations from the operating device 26 (S1811).

そして、送信制御部502は、位置情報、検出情報、及び操作情報を送信する(S1812)。 Then, the transmission control unit 502 transmits the location information, detection information, and operation information (S1812).

そして、管理装置300は、受信制御部331が、位置情報、検出情報、及び操作情報を受信した際に、信号生成部334は、下部走行体1又はバケット6等を現在の位置から移動軌跡に従って移動させるための制御信号を生成する(S1813)。 Then, in the management device 300, when the reception control unit 331 receives the position information, detection information, and operation information, the signal generation unit 334 generates a control signal for moving the lower traveling body 1 or the bucket 6, etc. from the current position along the movement trajectory (S1813).

送信制御部335は、信号生成部334により生成された制御信号を、ショベル100に送信する(S1814)。 The transmission control unit 335 transmits the control signal generated by the signal generation unit 334 to the excavator 100 (S1814).

信号出力部504は、受信した制御信号を、油圧システムに出力する(S1815)。本実施形態においては、移動軌跡に沿ってショベル100を動作させるために、S1810~S1815の処理を繰り返す。 The signal output unit 504 outputs the received control signal to the hydraulic system (S1815). In this embodiment, the processes of S1810 to S1815 are repeated to operate the excavator 100 along the movement trajectory.

上述した実施形態においては、管理装置300が制御信号をショベル100に送信することで、ショベル100においても、半自動制御のような高度な制御を実現できる。したがって、操作者の操作負担を軽減できる。 In the above-described embodiment, the management device 300 transmits a control signal to the shovel 100, so that the shovel 100 can achieve advanced control such as semi-automatic control. This reduces the operational burden on the operator.

(第1の実施形態の変形例1)
上述した実施形態では、管理装置300がショベル100から位置情報、及び検出情報を受信することで、ショベル100の現在の位置及び現在の動作状況(例えば、バケット6の位置)を認識する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、ショベル100の現在の位置及び現在の動作状況を認識する手法を、ショベル100から位置情報及び検出情報に基づく手法に制限するものではない。変形例では、定点計測装置400から測定情報に基づいて、ショベル100の位置及び動作状況を特定する例について説明する。
(Modification 1 of the first embodiment)
In the above-described embodiment, an example has been described in which the management device 300 recognizes the current position and current operating status of the shovel 100 (for example, the position of the bucket 6) by receiving position information and detection information from the shovel 100. However, the above-described embodiment does not limit the method of recognizing the current position and current operating status of the shovel 100 to a method based on position information and detection information from the shovel 100. In the modified example, an example will be described in which the position and operating status of the shovel 100 are identified based on measurement information from the fixed point measurement device 400.

本変形例に係る定点計測装置400は、測定情報を送信する。測定情報には、物体までの距離を示す情報が含まれているので、定点計測装置400を基準としたショベル100の位置、及び、ショベル100の形状も含まれている。このため、作業現場空間生成部332は、受信した測定情報に基づいて、ショベル100の位置及び形状を認識する。ショベル100の形状によって、アタッチメントの位置を認識できる。換言すれば、本変形例の管理装置300は、測定情報から、ショベル100の位置、及び、ショベル100の動作状況(例えば、バケット6の位置)を特定できる。 The fixed point measuring device 400 according to this modified example transmits measurement information. The measurement information includes information indicating the distance to the object, and therefore also includes the position of the shovel 100 relative to the fixed point measuring device 400 and the shape of the shovel 100. Therefore, the work site space generating unit 332 recognizes the position and shape of the shovel 100 based on the received measurement information. The shape of the shovel 100 allows the position of the attachment to be recognized. In other words, the management device 300 according to this modified example can identify the position of the shovel 100 and the operating status of the shovel 100 (for example, the position of the bucket 6) from the measurement information.

また、定点計測装置400には撮像装置が設けられてもよい。そして、定点計測装置400は、撮像装置が撮像した画像情報を、管理装置300に送信してもよい。そして、管理装置300の作業現場空間生成部332は、測定情報及び画像情報の組み合わせに基づいて、ショベル100の位置及び動作状況を特定してもよい。 The fixed point measurement device 400 may also be provided with an imaging device. The fixed point measurement device 400 may then transmit image information captured by the imaging device to the management device 300. The work site space generation unit 332 of the management device 300 may then identify the position and operating status of the excavator 100 based on a combination of the measurement information and the image information.

(第1の実施形態の変形例2)
上述した実施形態では、定点計測装置400の測定情報に基づいて管理装置300が制御を行う場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、定点計測装置400が測定を行う場合に制限するものではない。例えば、ショベル100に対して着脱式の空間認識装置を用意してもよい。
(Modification 2 of the First Embodiment)
In the above-described embodiment, a case has been described in which the management device 300 performs control based on the measurement information of the fixed point measurement device 400. However, the above-described embodiment is not limited to a case in which the fixed point measurement device 400 performs measurement. For example, a detachable spatial recognition device may be provided for the shovel 100.

そして、ネットワーク制御を行う前に、ショベル100に対して空間認識装置を装着する。そして、ショベル100の通信装置T1が、空間認識装置の測定結果である測定情報を、管理装置300に送信してもよい。 Then, before performing network control, a spatial recognition device is attached to the shovel 100. Then, the communication device T1 of the shovel 100 may transmit measurement information, which is the measurement result of the spatial recognition device, to the management device 300.

さらには、ショベル100に対して着脱可能な構成を空間認識装置に制限するものではなく、測位装置S6、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のうちいずれか一つ以上を着脱式としてもよい。 Furthermore, the components that can be attached and detached to the excavator 100 are not limited to the spatial recognition device, and any one or more of the positioning device S6, boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 may be detachable.

つまり、本変形例では、空間認識装置と共に、測位装置S6、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を、ショベル100に対して装着することで、上述した実施形態と同様の制御を実現する。 In other words, in this modified example, the positioning device S6, boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 are attached to the excavator 100 along with the spatial recognition device, thereby achieving the same control as in the above-described embodiment.

空間認識装置、測位装置S6、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、例えば所定の業者から借りてもよい。そして、所定の業者から借りたこれらの構成を、ショベル100に対して装着してもよい。 The spatial recognition device, positioning device S6, boom angle sensor S1, arm angle sensor S2, and bucket angle sensor S3 may be borrowed, for example, from a designated vendor. Then, these components borrowed from the designated vendor may be attached to the excavator 100.

本変形例では、センシング関連の構成を標準装備としてショベル100に設けられるとコストが高くなるという問題が生じる一方、当該センシング関係を用いた半自動制御等を行いたいという要望も存在する。そこで本変形例では、必要に応じてセンシング関係の構成をショベル100に装着する手法を提案する。したがって、上述した実施形態のように定点計測装置400が作業現場に設置されていなくとも、管理装置300によって、ショベル100の制御の支援を実現できる。よって、操作者の作業負担を軽減できる。 In this modified example, while there is a problem that costs will be high if sensing-related configuration is provided as standard equipment on the shovel 100, there is also a desire to perform semi-automatic control using the sensing-related configuration. Therefore, in this modified example, a method is proposed in which sensing-related configuration is attached to the shovel 100 as needed. Therefore, even if the fixed-point measurement device 400 is not installed at the work site as in the above-mentioned embodiment, the management device 300 can provide support for controlling the shovel 100. This reduces the workload of the operator.

(第2の実施形態)
上述した実施形態では、管理装置300が、ショベル100から受信した操作情報を受信した場合に、制御信号を生成して送信する、いわゆる半自動制御を行う例について説明した。しかしながら、上述した実施形態のように半自動制御を行う例に制限するものではなく、管理装置300が、ショベル100の全自動制御を行ってもよい。そこで、第2の実施形態では、ショベル100の全自動制御を行う場合について説明する。なお、管理装置300及びショベル100の構成は、上述した実施形態と同様として説明を省略する。
Second Embodiment
In the above-described embodiment, an example has been described in which the management device 300 performs so-called semi-automatic control in which the management device 300 generates and transmits a control signal when it receives operation information from the shovel 100. However, the present invention is not limited to the example of performing semi-automatic control as in the above-described embodiment, and the management device 300 may perform fully automatic control of the shovel 100. Therefore, in the second embodiment, a case in which the shovel 100 is fully automatic will be described. Note that the configurations of the management device 300 and the shovel 100 are similar to those in the above-described embodiment, and description thereof will be omitted.

<ショベル制御システムSYSにおける処理の流れ>
次に、本実施形態に係るショベル制御システムSYSにおいてショベル100で半自動制御を行う場合の処理の流れについて説明する。図10は、本実施形態に係るショベル制御システムSYSにおいてショベル100の全自動制御を行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。
<Processing flow in the excavator control system SYS>
Next, a process flow will be described for the case where the shovel control system SYS according to this embodiment performs semi-automatic control of the shovel 100. Fig. 10 is a sequence diagram showing a process flow for the case where the shovel control system SYS according to this embodiment performs fully automatic control of the shovel 100.

まず、上述したS1801~S1803と同様の処理によって、管理装置300が作業現場の3次元マップの生成まで行う(S2001~S2003)。なお、S2001~S2003の処理は、定点計測装置400が測定する毎に3次元マップを更新してよい。 First, the management device 300 generates a 3D map of the work site by performing the same processes as S1801 to S1803 described above (S2001 to S2003). Note that the processes of S2001 to S2003 may update the 3D map each time the fixed point measuring device 400 performs a measurement.

そして、ショベル100では、切替制御部501が、入力装置D1から受け付けた操作に従って、ネットワーク制御に切り替える(S2004)。本実施形態においては、ネットワーク制御に切り替えた際に、全自動制御を行われる例とする。なお、このような切り替え手法に制限するものではなく、ネットワーク制御に切り替える際に、第1の実施形態で示した半自動制御と、本実施形態で示す全自動制御と、をユーザが選択可能としてもよい。 Then, in the excavator 100, the switching control unit 501 switches to network control in accordance with the operation received from the input device D1 (S2004). In this embodiment, an example is given in which fully automatic control is performed when switching to network control. Note that the present invention is not limited to this switching method, and when switching to network control, the user may be able to select between the semi-automatic control shown in the first embodiment and the fully automatic control shown in this embodiment.

なお、本実施形態は、入力装置D1からの操作によってネットワーク制御に切り替える手法に制限するものではない。例えば、切替制御部501が、作業現場の管理者が所有する通信端末からの受信した操作情報に従って、ネットワーク制御に切り替えてもよい。このように、本実施形態においては、ショベル100に搭乗してなくとも、ネットワーク制御に切り替えることができる。 Note that this embodiment is not limited to the method of switching to network control by operation from the input device D1. For example, the switching control unit 501 may switch to network control according to operation information received from a communication terminal owned by the manager of the work site. In this way, in this embodiment, it is possible to switch to network control even if the person is not on board the excavator 100.

その後、S1805~S1809と同様の処理によって、管理装置300が、ショベルが作業するための移動軌跡の生成まで行う(S2005~S2009)。 Then, the management device 300 performs the same process as S1805 to S1809, up to generating a movement trajectory for the excavator to perform work (S2005 to S2009).

ショベル100のショベルコントローラ50は、各種センサの検出結果を示した検出情報及び測位装置S6から位置情報を取得する(S2010)。そして、送信制御部502は、検出情報及び位置情報を、管理装置300に送信する(S2011)。 The shovel controller 50 of the shovel 100 acquires detection information indicating the detection results of the various sensors and position information from the positioning device S6 (S2010). Then, the transmission control unit 502 transmits the detection information and position information to the management device 300 (S2011).

管理装置300は、受信制御部331が、位置情報、及び検出情報を受信した際に、信号生成部334は、下部走行体1又はバケット6等を現在の位置から移動軌跡に従って移動させるための制御信号を生成する(S2012)。 When the reception control unit 331 of the management device 300 receives the position information and detection information, the signal generation unit 334 generates a control signal for moving the lower traveling body 1 or the bucket 6, etc. from the current position along the movement trajectory (S2012).

送信制御部335は、信号生成部334により生成された制御信号を、ショベル100に送信する(S2013)。 The transmission control unit 335 transmits the control signal generated by the signal generation unit 334 to the excavator 100 (S2013).

信号出力部504は、受信した制御信号を、油圧システムに出力する(S2014)。本実施形態においては、移動軌跡に沿ってショベル100を動作させるために、S2010~S2014の処理を繰り返す。 The signal output unit 504 outputs the received control signal to the hydraulic system (S2014). In this embodiment, the processes of S2010 to S2014 are repeated to operate the excavator 100 along the movement trajectory.

つまり、本実施形態においては、ショベル100から受信した位置情報、及び検出情報に基づいてショベル100を移動させるための制御信号を生成し、送信する。これにより、ショベル100に操作者が搭乗していなくとも、ショベル100を用いた全自動制御によって、施工を行うことができる。 In other words, in this embodiment, a control signal for moving the shovel 100 is generated and transmitted based on the position information and detection information received from the shovel 100. This allows construction to be performed by fully automatic control using the shovel 100, even if an operator is not on board the shovel 100.

(第3の実施形態)
上述した実施形態においては、ショベル100で半自動制御又は全自動制御を行う例について説明した。しかしながら、ショベル100で実現可能な制御を、半自動制御又は全自動制御に制限するものではない。そこで、第3の実施形態では、ショベル100で遠隔制御を行う場合について説明する。
Third Embodiment
In the above-described embodiment, an example has been described in which semi-automatic control or fully automatic control is performed by the shovel 100. However, the control that can be realized by the shovel 100 is not limited to semi-automatic control or fully automatic control. Therefore, in the third embodiment, a case in which remote control is performed by the shovel 100 will be described.

図11は、本実施形態に係るショベル制御システムSYS1の構成例を示す概略図である。図11に示される例では、ショベル100、管理装置300、定点計測装置400、及び遠隔操作室RCの間が通信回線NWを介して接続されている。なお、ショベル100、管理装置300の構成については上述した実施形態と同様とする。 Figure 11 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an excavator control system SYS1 according to this embodiment. In the example shown in Figure 11, the excavator 100, the management device 300, the fixed point measurement device 400, and the remote control room RC are connected via a communication line NW. Note that the configurations of the excavator 100 and the management device 300 are the same as those in the above-mentioned embodiment.

定点計測装置400には撮像装置が設けられてもよい。そして、定点計測装置400は、撮像装置が撮像した画像情報を含めた測定情報を、管理装置300に送信してもよい。 The fixed-point measuring device 400 may be provided with an imaging device. The fixed-point measuring device 400 may then transmit measurement information, including image information captured by the imaging device, to the management device 300.

ショベル100では、切替制御部501がネットワーク制御又はマニュアル制御に切り替え可能とする。本実施形態に係るネットワーク制御は、遠隔制御を示している。なお、ネットワーク制御の切り替えを行う際に、ショベル100の半自動制御、ショベル100の全自動制御、及びショベル100の遠隔制御のうちいずれか一つを選択可能としてもよい。 In the shovel 100, the switching control unit 501 can switch between network control and manual control. The network control in this embodiment indicates remote control. When switching the network control, it may be possible to select any one of semi-automatic control of the shovel 100, fully automatic control of the shovel 100, and remote control of the shovel 100.

そして、ネットワーク制御に切り替えられた場合に、遠隔操作室RCによる遠隔制御が開始される。なお、ネットワーク制御への切り替えは、ショベル100の入力装置D1から受け付けた操作に制限するものではなく、作業現場の管理者の通信端末からの操作情報に基づいたものであってもよい。 When the control is switched to network control, remote control by the remote control room RC is started. Note that the switching to network control is not limited to operations received from the input device D1 of the excavator 100, but may be based on operation information from the communication terminal of the manager at the work site.

切替制御部501によってネットワーク制御に切り変えられた場合に、ショベル100に設けられた通信装置T1を用いて、ショベル100に設けられた各種センサからの検出情報を、管理装置300に送信する。 When the switching control unit 501 switches to network control, the communication device T1 provided in the shovel 100 is used to transmit detection information from various sensors provided in the shovel 100 to the management device 300.

管理装置300の作業現場空間生成部332は、作業現場の3次元マップを生成するとともに、当該3次元マップ及び受信した画像情報に基づいて、ショベル100の位置からショベル100の周囲が表された表示画面を生成する。表示画面は、ショベル100のキャビン10を視点としてショベル100の周囲を表した仮想的な表示画面であってもよいし、ショベル100の周囲を表した俯瞰表示画面であってもよいし、作業現場の仮想的な3次元マップであってよいし、これらの組み合わせであってもよい。そして、送信制御部335が生成された表示画面を遠隔操作室RCに送信する。 The work site space generation unit 332 of the management device 300 generates a three-dimensional map of the work site, and generates a display screen showing the surroundings of the shovel 100 from the position of the shovel 100 based on the three-dimensional map and the received image information. The display screen may be a virtual display screen showing the surroundings of the shovel 100 from the viewpoint of the cabin 10 of the shovel 100, an overhead display screen showing the surroundings of the shovel 100, a virtual three-dimensional map of the work site, or a combination of these. Then, the transmission control unit 335 transmits the generated display screen to the remote control room RC.

本実施形態に係るショベル制御システムSYS1の遠隔操作室RCには、表示装置DRと、操作装置D1Rと、圧力センサD2Rと、操作席DSと、遠隔コントローラ80と、通信装置T2と、が設けられている。操作席DSに操作者OPが搭乗する。 The remote control room RC of the excavator control system SYS1 according to this embodiment is provided with a display device DR, an operating device D1R, a pressure sensor D2R, an operating seat DS, a remote controller 80, and a communication device T2. An operator OP sits in the operating seat DS.

遠隔コントローラ(遠隔制御装置の一例)80は、遠隔操作室RCの全体的な制御を行う。 The remote controller (an example of a remote control device) 80 performs overall control of the remote control room RC.

通信装置T2は、管理装置300及びショベル100との間で情報の送信及び受信を行う。 The communication device T2 transmits and receives information between the management device 300 and the excavator 100.

表示装置DRは、通信装置T2を介して管理装置300から受信した表示画面を表示する。これにより、操作席DSに存在する操作者OPは、遠隔操作室RCに存在する場合でも、ショベル100の周囲の状況を確認できる。 The display device DR displays the display screen received from the management device 300 via the communication device T2. This allows the operator OP at the operator's seat DS to check the situation around the excavator 100 even when he or she is in the remote control room RC.

遠隔操作室RCの操作席DSに存在する操作者OPは、操作装置(遠隔操作装置の一例)D1Rに対して操作を行う。そして、圧力センサD2Rは、操作装置D1Rが受け付けた操作内容を検出する。 An operator OP present at the operating seat DS in the remote control room RC operates an operating device (an example of a remote operating device) D1R. Then, the pressure sensor D2R detects the operation content received by the operating device D1R.

本実施形態では、遠隔操作室RCから、ショベル100に対してマニュアル制御を行ってもよいし、半自動制御を行ってもよい。 In this embodiment, the excavator 100 may be manually controlled or semi-automatically controlled from the remote control room RC.

マニュアル制御を行う場合、遠隔コントローラ80は、検知された操作内容に対応する制御信号を生成する。例えば、操作装置D1Rの1つの操作レバーは、旋回操作とアーム5の操作に用いられる。遠隔コントローラ80は、当該操作レバーが前後方向に操作された場合、レバー操作量に応じた制御圧でアームシリンダ8を動作させるような制御信号を生成する。このように、遠隔コントローラ80は、操作レバーの操作量に応じてショベル100のマニュアル制御を行うための制御信号を生成する。そして、通信装置T2は、生成された制御信号を、ショベル100に送信する。遠隔コントローラ80が、制御信号を送信することで、ショベル100に対して遠隔によるマニュアル制御を実現できる。 When performing manual control, the remote controller 80 generates a control signal corresponding to the detected operation content. For example, one operating lever of the operating device D1R is used for rotation operation and operation of the arm 5. When the operating lever is operated in the forward/backward direction, the remote controller 80 generates a control signal that operates the arm cylinder 8 with a control pressure according to the amount of lever operation. In this way, the remote controller 80 generates a control signal for performing manual control of the shovel 100 according to the amount of operation of the operating lever. Then, the communication device T2 transmits the generated control signal to the shovel 100. By transmitting the control signal, the remote controller 80 can realize remote manual control of the shovel 100.

なお、本実施形態に係る遠隔操作室RCからのショベル100の遠隔操作は、上述したマニュアル制御に制限するものではなく、管理装置300からの支援による半自動制御であってもよい。次に半自動制御を行う場合について説明する。 Note that the remote operation of the excavator 100 from the remote operation room RC according to this embodiment is not limited to the manual control described above, and may be semi-automatic control with support from the management device 300. Next, a case where semi-automatic control is performed will be described.

<ショベル制御システムSYS1における処理の流れ>
次に、本実施形態に係るショベル制御システムSYS1においてショベル100で半自動制御を行う場合の処理の流れについて説明する。図12は、本実施形態に係るショベル制御システムSYS1においてショベル100の半自動制御を遠隔操作で行う場合の処理の流れを示したシーケンス図である。
<Processing flow in the excavator control system SYS1>
Next, a process flow will be described when semi-automatic control is performed by the shovel 100 in the shovel control system SYS1 according to this embodiment. Fig. 12 is a sequence diagram showing a process flow when semi-automatic control of the shovel 100 is performed by remote operation in the shovel control system SYS1 according to this embodiment.

まず、定点計測装置400は、空間認識装置403を用いて、周囲に存在する物体等を測定する(S2201)。本実施形態では、撮像装置を用いて周囲を撮像してもよい。そして、定点計測装置400の送信制御部411が、測定結果である測定情報を管理装置300に送信する(S2202)。当該測定情報には、撮像された画像情報も含まれる。 First, the fixed point measuring device 400 uses the spatial recognition device 403 to measure objects present in the surrounding area (S2201). In this embodiment, an image capturing device may be used to capture an image of the surrounding area. Then, the transmission control unit 411 of the fixed point measuring device 400 transmits measurement information, which is the measurement result, to the management device 300 (S2202). The measurement information also includes captured image information.

そして、管理装置300の作業現場空間生成部332は、受信した測定情報に基づいて、仮想的な作業現場空間1701の3次元マップを生成する(S2203)。作業現場空間生成部332は生成された3次元形状に画像情報を張り付けてもよい。S2201~S2203の処理は、定点計測装置400が測定する毎に作業現場情報記憶部322に記憶されている3次元マップを更新してよい。 Then, the work site space generation unit 332 of the management device 300 generates a three-dimensional map of the virtual work site space 1701 based on the received measurement information (S2203). The work site space generation unit 332 may attach image information to the generated three-dimensional shape. The processes of S2201 to S2203 may update the three-dimensional map stored in the work site information storage unit 322 each time the fixed point measurement device 400 performs a measurement.

そして、ショベル100では、切替制御部501が、入力装置D1から受け付けた入力操作又は通信端末から受信した操作情報に従って、ネットワーク制御(遠隔制御)に切り替える(S2204)。図12で示されるシーケンス図では、半自動制御を行うための設定がなされる。 Then, in the excavator 100, the switching control unit 501 switches to network control (remote control) according to the input operation received from the input device D1 or the operation information received from the communication terminal (S2204). In the sequence diagram shown in FIG. 12, settings are made for semi-automatic control.

そして、ショベル100の送信制御部502が、ネットワーク制御に切り替えられた旨を、管理装置300に通知する(S2205)。 Then, the transmission control unit 502 of the excavator 100 notifies the management device 300 that it has switched to network control (S2205).

そして、管理装置300の作業現場空間生成部332は、作業現場の3次元マップ、及び画像情報に基づいて、ショベル100の位置から参照可能な表示画面を生成する(S2206)。 Then, the work site space generation unit 332 of the management device 300 generates a display screen that can be viewed from the position of the excavator 100 based on the three-dimensional map of the work site and the image information (S2206).

管理装置300の送信制御部335が、生成された表示画面を、遠隔操作室RCに送信する(S2207)。 The transmission control unit 335 of the management device 300 transmits the generated display screen to the remote control room RC (S2207).

遠隔操作室RCの遠隔コントローラ80は、受信した表示画面を、表示装置DRに表示する(S2208)。 The remote controller 80 in the remote operation room RC displays the received display screen on the display device DR (S2208).

一方、管理装置300の移動軌跡生成部333は、施工情報記憶部321から、ショベル100の施工情報を読み出す(S2209)。 Meanwhile, the movement trajectory generation unit 333 of the management device 300 reads the construction information of the excavator 100 from the construction information storage unit 321 (S2209).

ショベル100のショベルコントローラ50は、各種センサの検出結果を示した検出情報及び測位装置S6から位置情報を取得する(S2210)。検出情報及び位置情報の取得は定期的に行われる。そして、送信制御部502は、検出情報及び位置情報を、管理装置300に送信する(S2211)。 The shovel controller 50 of the shovel 100 acquires detection information indicating the detection results of the various sensors and position information from the positioning device S6 (S2210). The detection information and position information are acquired periodically. Then, the transmission control unit 502 transmits the detection information and position information to the management device 300 (S2211).

そして、管理装置300の移動軌跡生成部333は、ショベル100の現在の位置から施工情報に従って施工を行うための移動軌跡を生成する(S2212)。 Then, the movement trajectory generating unit 333 of the management device 300 generates a movement trajectory for performing construction work from the current position of the excavator 100 according to the construction information (S2212).

一方、ショベル100のショベルコントローラ50は、各種センサの検出結果を示した検出情報及び測位装置S6から位置情報を取得する(S2213)。そして、送信制御部502は、位置情報、及び検出情報を送信する(S2214)。 Meanwhile, the shovel controller 50 of the shovel 100 acquires detection information indicating the detection results of the various sensors and position information from the positioning device S6 (S2213). Then, the transmission control unit 502 transmits the position information and detection information (S2214).

一方、遠隔コントローラ80は、圧力センサD2Rを介して操作装置D1Rから操作を受け付ける(S2215)。 Meanwhile, the remote controller 80 receives operation from the operating device D1R via the pressure sensor D2R (S2215).

そして、遠隔コントローラ80は、通信装置T2を用いて、受け付けた操作を示した操作情報(遠隔操作情報の一例)を送信する(S2216)。 Then, the remote controller 80 uses the communication device T2 to transmit operation information (an example of remote operation information) indicating the accepted operation (S2216).

そして、管理装置300は、受信制御部331が、位置情報、及び検出情報を受信し、操作情報を受信した際に、信号生成部334は、操作に従って、下部走行体1又はバケット6等を現在の位置から移動軌跡に従って移動させるための制御信号を生成する(S2217)。 Then, in the management device 300, the reception control unit 331 receives the position information and detection information, and when operation information is received, the signal generation unit 334 generates a control signal for moving the lower traveling body 1 or the bucket 6, etc. from the current position along the movement trajectory in accordance with the operation (S2217).

送信制御部335は、信号生成部334により生成された制御信号を、ショベル100に送信する(S2218)。 The transmission control unit 335 transmits the control signal generated by the signal generation unit 334 to the shovel 100 (S2218).

信号出力部504は、受信した制御信号を、油圧システムに出力する(S2219)。本実施形態においては、移動軌跡に沿ってショベル100を動作させるために、S2213~S2219の処理を繰り返す。 The signal output unit 504 outputs the received control signal to the hydraulic system (S2219). In this embodiment, the processes of S2213 to S2219 are repeated to operate the excavator 100 along the movement trajectory.

本実施形態では、遠隔操作室RCと、管理装置300と、が別に設けられた例について説明した。しかしながら、本実施形態は、遠隔操作室RC及び管理装置300が別に設けられた例に制限するものではなく、遠隔操作室RCに管理装置300が設けられてもよい。 In this embodiment, an example has been described in which the remote control room RC and the management device 300 are provided separately. However, this embodiment is not limited to an example in which the remote control room RC and the management device 300 are provided separately, and the management device 300 may be provided in the remote control room RC.

本実施形態では、遠隔操作室RCで操作を行うことで、遠隔地からでもショベル100の制御が可能となる。したがって、作業現場が遠隔地の場合でも、ショベル100の操作者の確保が容易になる。 In this embodiment, the shovel 100 can be controlled from a remote location by performing operations in the remote control room RC. Therefore, even if the work site is in a remote location, it is easy to secure an operator for the shovel 100.

<作用>
上述した実施形態及び変形例に係るショベル100は、上述した構成を備えることで、マニュアル制御とネットワーク制御とを切り替えることができる。つまり、ショベル100は、センシング関係を用いた高度な制御が不要な場合にはマニュアル制御によって作業を行い、高度な制御が必要な場合には管理装置300からの支援を受けられるネットワーク制御によって作業を行うことができる。これにより、操作者の作業負担を軽減できる。
<Action>
The shovel 100 according to the above-described embodiment and modified example is provided with the above-described configuration, and is therefore capable of switching between manual control and network control. In other words, the shovel 100 can perform work by manual control when advanced control using sensing is not required, and can perform work by network control with support from the management device 300 when advanced control is required. This can reduce the workload of the operator.

上述した実施形態においては、定点計測装置400によって作業現場の可視化が行われているので、管理装置300は作業現場の状況を把握できる。したがって、ショベル100は、高度なセンシング関係の構成が搭載されていなくとも、管理装置300からの制御信号に従って動作を行うことで、作業現場の状況に基づいた作業を実現できる。例えば、ショベル100は、管理装置300からの制御信号に従うことで、管理装置300が保持している施工情報に従って、作業現場の3次元形状を形成できるようにバケット6の動作を行うことができる。 In the above-described embodiment, the work site is visualized by the fixed-point measuring device 400, so the management device 300 can grasp the situation at the work site. Therefore, even if the shovel 100 is not equipped with advanced sensing-related configuration, it can perform work based on the situation at the work site by operating according to control signals from the management device 300. For example, the shovel 100 can operate the bucket 6 according to the control signals from the management device 300 to form a three-dimensional shape of the work site according to the construction information held by the management device 300.

上述した実施形態及び変形例においては、ショベルは、空間認識装置などセンシング関係の構成、及びMC(machine control)制御を実現可能なコントローラを備えていなくとも、上述したような半自動制御、全自動制御、又は遠隔制御などの高度な制御を実現できるので、コストの削減を実現できる。 In the above-described embodiment and modified examples, even if the excavator does not have a sensing-related configuration such as a spatial recognition device or a controller capable of implementing MC (machine control), it is possible to achieve advanced control such as semi-automatic control, fully automatic control, or remote control as described above, thereby achieving cost reduction.

以上、実施形態について詳述したが、本開示は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the embodiments have been described in detail above, the present disclosure is not limited to the specific embodiments, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention as described in the claims.

100 ショベル
1 下部走行体
2 旋回機構
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
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
S6 測位装置
T1 通信装置
50 ショベルコントローラ
501 切替制御部
502 送信制御部
503 受信制御部
504 信号出力部
400 定点計測装置
401 通信装置
402 位置情報記憶部
403 空間認識装置
404 コントローラ
411 送信制御部
300 管理装置
301 通信装置
302 記憶装置
321 施工情報記憶部
322 作業現場情報記憶部
303 コントローラ
331 受信制御部
332 作業現場空間生成部
333 移動軌跡生成部
334 信号生成部
335 送信制御部
RC 遠隔操作室
DR 表示装置
D1R 操作装置
D2R 圧力センサ
80 遠隔コントローラ
T2 通信装置
LIST OF SYMBOLS 100 Shovel 1 Lower travelling body 2 Swivel mechanism 3 Upper swing body 4 Boom 5 Arm 6 Bucket 7 Boom cylinder 8 Arm cylinder 9 Bucket cylinder S1 Boom angle sensor S2 Arm angle sensor S3 Bucket angle sensor S4 Machine body inclination sensor S5 Swivel angular velocity sensor S6 Positioning device T1 Communication device 50 Shovel controller 501 Switching control unit 502 Transmission control unit 503 Reception control unit 504 Signal output unit 400 Fixed point measurement device 401 Communication device 402 Position information storage unit 403 Space recognition device 404 Controller 411 Transmission control unit 300 Management device 301 Communication device 302 Storage device 321 Construction information storage unit 322 Work site information storage unit 303 Controller 331 Reception control unit 332 Work site space generation unit 333 Movement trajectory generation unit 334 Signal generation unit 335 Transmission control unit RC Remote control room DR Display device D1R Operation device D2R Pressure sensor 80 Remote controller T2 Communication device

Claims (8)

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在の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、
電気式操作レバーを有する操作装置と、
外部装置との間で情報の送信及び受信が可能に構成されている通信装置と、
前記操作装置が受け付けた第1操作情報に従って前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記アタッチメントのうち少なくとも一つ以上を制御する第1制御と、前記下部走行体、前記上部旋回体、前記上部旋回体、及び前記アタッチメントのうち少なくとも一つ以上を制御する制御信号を前記外部装置から受信し、受信した前記制御信号に従って制御する第2制御と、を切り替え可能に構成されている制御装置と、
を備えるショベル。
A lower running body;
An upper rotating body rotatably mounted on the lower traveling body;
An attachment attached to the upper rotating body;
An operating device having an electric operating lever;
A communication device configured to be capable of transmitting and receiving information to and from an external device;
a control device that is configured to be able to switch between a first control that controls at least one of the lower traveling body, the upper rotating body, and the attachment in accordance with first operation information received by the operation device, and a second control that receives a control signal that controls at least one of the lower traveling body, the upper rotating body, the upper rotating body, and the attachment from the external device, and controls in accordance with the received control signal;
An excavator equipped with
前記通信装置は、前記第2制御を行う場合に、前記操作装置が受け付けた第2操作情報を前記外部装置に送信し、前記第2操作情報に基づいた前記制御信号を前記外部装置から受信する、
請求項1に記載のショベル。
When performing the second control, the communication device transmits second operation information accepted by the operation device to the external device, and receives the control signal based on the second operation information from the external device.
The shovel according to claim 1.
前記アタッチメントの位置を検出するための検出装置をさらに備え、
前記通信装置は、前記第2制御を行う場合に、前記検出装置による位置の検出結果を前記外部装置に送信し、前記検出結果に基づいて前記アタッチメントの制御を行う前記制御信号を前記外部装置から受信する、
請求項1に記載されたショベル。
Further comprising a detection device for detecting the position of the attachment;
When performing the second control, the communication device transmits a position detection result by the detection device to the external device, and receives the control signal for controlling the attachment based on the detection result from the external device.
A shovel as claimed in claim 1.
前記第1制御は、施工対象の3次元形状が示された施工情報に基づいた前記ショベルの制御を含まず、
前記第2制御は、前記施工情報に基づいて施工対象の3次元形状を形成するための前記ショベルの制御を含む、
請求項1乃至3のいずれか一つに記載されたショベル。
The first control does not include control of the shovel based on construction information indicating a three-dimensional shape of a construction target,
The second control includes control of the shovel to form a three-dimensional shape of a construction target based on the construction information.
A shovel according to any one of claims 1 to 3.
ショベルと外部装置と空間認識装置とで構成されたショベル制御システムであって、
前記空間認識装置は、前記ショベルの周辺を測定した測定情報を前記外部装置に送信する第1通信装置を備え、
前記ショベルは、
下部走行体と、前記下部走行体に旋回自在の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、操作装置と、前記外部装置との間で情報の送信及び受信が可能に構成されている第2通信装置と、前記操作装置が受け付けた第1操作情報に従って前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記アタッチメントのうち少なくとも一つ以上を制御する第1制御と、前記下部走行体、前記上部旋回体、及び前記アタッチメントのうち少なくとも一つ以上を制御する制御信号を前記外部装置から受信し、受信した前記制御信号に従って制御する第2制御と、を切り替え可能に構成されている第1制御装置と、を備え、
前記外部装置は、
前記空間認識装置から前記測定情報を受信する第3通信装置と、前記測定情報に基づいて前記制御信号を生成する第2制御装置と、を備え、
前記第3通信装置は前記制御信号を前記第2通信装置に送信する、
ショベル制御システム。
A shovel control system including a shovel, an external device, and a spatial recognition device,
The spatial recognition device includes a first communication device that transmits measurement information obtained by measuring the periphery of the shovel to the external device,
The shovel is
the control device is configured to be switchable between a first control for controlling at least one of the lower traveling body, the upper rotating body, and the attachment in accordance with first operation information received by the operation device, and a second control for receiving a control signal for controlling at least one of the lower traveling body, the upper rotating body, and the attachment from the external device, and controlling in accordance with the received control signal;
The external device is
A third communication device that receives the measurement information from the spatial recognition device; and a second control device that generates the control signal based on the measurement information,
the third communication device transmits the control signal to the second communication device;
Excavator control system.
前記ショベルは、前記アタッチメントの位置を検出するための検出装置をさらに備え、
前記第2通信装置は、前記第2制御を行う場合に、前記検出装置による位置の検出結果を前記外部装置に送信し、前記検出結果に基づいて前記アタッチメントの制御を行う前記制御信号を前記外部装置から受信する、
前記外部装置の前記第2制御装置は、前記検出結果及び前記測定情報に基づいて前記制御信号を生成する、
請求項5に記載のショベル制御システム。
The shovel further includes a detection device for detecting a position of the attachment,
When performing the second control, the second communication device transmits a result of the position detection by the detection device to the external device, and receives the control signal for controlling the attachment based on the detection result from the external device.
The second control device of the external device generates the control signal based on the detection result and the measurement information.
The excavator control system according to claim 5.
前記外部装置は、
施工対象の3次元形状が示された施工情報を記憶する記憶装置をさらに備え、
前記第2制御装置は、さらに、前記検出結果、前記測定情報及び前記施工情報に基づいた前記制御信号を生成する、
請求項6に記載のショベル制御システム。
The external device is
Further, a storage device is provided for storing construction information indicating a three-dimensional shape of a construction object,
The second control device further generates the control signal based on the detection result, the measurement information, and the construction information.
The excavator control system according to claim 6.
前記ショベル制御システムは、さらに、遠隔制御装置を備え、
前記遠隔制御装置は、第4通信装置と、遠隔操作装置と、を有し、
前記第4通信装置は、遠隔操作装置が受け付けた遠隔操作情報を、前記外部装置に送信し、
前記第2制御装置は、さらに、前記遠隔操作情報に基づいて前記制御信号を生成する、
請求項5乃至7のいずれか一つに記載のショベル制御システム。
The shovel control system further includes a remote control device,
The remote control device includes a fourth communication device and a remote operation device,
The fourth communication device transmits remote operation information received by the remote operation device to the external device;
The second control device further generates the control signal based on the remote operation information.
A shovel control system according to any one of claims 5 to 7.
JP2022174949A 2022-10-31 2022-10-31 Excavator and excavator control system Pending JP2024065876A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174949A JP2024065876A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Excavator and excavator control system
EP23205954.3A EP4372153A1 (en) 2022-10-31 2023-10-26 Shovel and shovel control system
US18/497,262 US20240141618A1 (en) 2022-10-31 2023-10-30 Shovel and shovel control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022174949A JP2024065876A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Excavator and excavator control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024065876A true JP2024065876A (en) 2024-05-15

Family

ID=88558486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022174949A Pending JP2024065876A (en) 2022-10-31 2022-10-31 Excavator and excavator control system

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240141618A1 (en)
EP (1) EP4372153A1 (en)
JP (1) JP2024065876A (en)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10214877B2 (en) * 2015-01-28 2019-02-26 Hitachi, Ltd. Operation system of working machine
JP6838137B2 (en) 2017-03-07 2021-03-03 住友建機株式会社 Excavator
KR102613271B1 (en) * 2017-12-27 2023-12-12 스미토모 겐키 가부시키가이샤 shovel
JP7341396B2 (en) * 2019-12-03 2023-09-11 コベルコ建機株式会社 Remote operation support server and remote operation support system

Also Published As

Publication number Publication date
US20240141618A1 (en) 2024-05-02
EP4372153A1 (en) 2024-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112867831B (en) Excavator
WO2019139102A1 (en) Shovel and shovel managing system
CN111868336B (en) Construction machine and information processing device
WO2019181872A1 (en) Shovel
CN111989436B (en) Excavator
WO2019151335A1 (en) Shovel and shovel management system
JP7474192B2 (en) Excavator
US11686065B2 (en) Shovel
JPWO2019189935A1 (en) Excavator
US20220010521A1 (en) Shovel and construction system
WO2020203851A1 (en) Shovel
CN111788358B (en) Excavator
US20230078047A1 (en) Excavator and system for excavator
JPWO2019031509A1 (en) Excavator, excavator display device and excavator display method
US20220341124A1 (en) Shovel and remote operation support apparatus
CN111936707A (en) Excavator
CN113677855A (en) Shovel and control device for shovel
JP2024065876A (en) Excavator and excavator control system
WO2021241727A1 (en) Excavator
JP2022154722A (en) Excavator
JP2020165256A (en) Shovel
WO2024090551A1 (en) Shovel
JP2024092244A (en) Excavator, excavator operating system
JP2024031019A (en) Display device of shovel
JP2024087294A (en) Excavator remote control system