JP7843747B2 - ショベル - Google Patents

Description

本開示は、ショベルに関する。

従来、半自律的掘削制御システムを搭載した油圧掘削機が知られている（特許文献１参照。）。この掘削制御システムは、所定の条件が満たされた場合に、自律的なブーム上げ旋回動作を実行するように構成されている。

特表２０１１－５１４４５６号公報

しかしながら、上述の掘削制御システムは、自律的な埋め戻し動作を実行するようには構成されていない。そのため、上述の掘削制御システムは、埋め戻し作業の効率を高めることができない。

そこで、埋め戻し作業の効率を高めることができるショベルを提供することが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に搭載された制御装置と、前記上部旋回体に取り付けられた物体検知装置と、を有し、前記制御装置は、埋め戻し動作の対象の位置を認識して前記埋め戻し動作に関する目標位置を生成するように構成され、前記目標位置は、埋め戻される一つの穴の上に設定され、前記一つの穴は、複数回の前記埋め戻し動作によって埋め戻され、前記制御装置は、前記物体検知装置の出力に基づき、埋め戻される前記一つの穴の各部の深さのばらつきを認識し、前記深さのばらつきに基づいて前記目標位置を設定し、前記一つの穴を埋め戻すための複数回の前記埋め戻し動作のうちの一つである第１埋め戻し動作に関する第１目標位置は、前記一つの穴を埋め戻すための複数回の前記埋め戻し動作のうちの別の一つである第２埋め戻し動作の第２目標位置とは異なる位置に設定され、前記深さは、前記一つの穴の周囲の地面である周囲面に対する深さである。

上述の手段は、埋め戻し作業の効率を高めることができる。

本発明の実施形態に係るショベルの側面図である。 本発明の実施形態に係るショベルの上面図である。 ショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図である。 アームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 旋回用油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。 ブームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 バケットシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。 コントローラの機能ブロック図である。 自律制御機能のブロック図である。 自律制御機能のブロック図である。 埋め戻し動作を実行するショベルの上面図である。 埋め戻し動作を実行するショベルの上面図である。 埋め戻し動作を実行するショベルの上面図である。 埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 埋め戻された穴の断面図である。 埋め戻された穴の断面図である。 別の埋め戻し動作を実行するショベルの上面図である。 別の埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 更に別の埋め戻し動作を実行するショベルの上面図である。 更に別の埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 更に別の埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。 更に別の埋め戻し動作の対象となっている穴の断面図である。

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

本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１はクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている走行用油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行用油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行用油圧モータ２ＭＲによって駆動される。

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

上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。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が取り付けられている。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ＡＴを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。

ブーム４は、上部旋回体３に対して上下に回動可能に支持されている。そして、ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度であるブーム角度β_１を検出できる。ブーム角度β_１は、例えば、ブーム４を最も下降させた状態からの上昇角度である。そのため、ブーム角度β_１は、ブーム４を最も上昇させたときに最大となる。

アーム５は、ブーム４に対して回動可能に支持されている。そして、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられている。アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度であるアーム角度β_２を検出できる。アーム角度β_２は、例えば、アーム５を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、アーム角度β_２は、アーム５を最も開いたときに最大となる。

バケット６は、アーム５に対して回動可能に支持されている。そして、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度であるバケット角度β_３を検出できる。バケット角度β_３は、バケット６を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、バケット角度β_３は、バケット６を最も開いたときに最大となる。

図１Ａ及び図１Ｂに示す実施形態では、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のそれぞれは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。但し、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のそれぞれは、加速度センサのみで構成されていてもよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７に取り付けられたストロークセンサであってもよく、ロータリエンコーダ、ポテンショメータ、又は慣性計測装置等であってもよい。アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３についても同様である。

上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、１又は複数の動力源が搭載されている。本実施形態では、上部旋回体３には動力源としてのエンジン１１が搭載されている。また、上部旋回体３には、物体検知装置７０、撮像装置８０、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。キャビン１０の内部には、操作装置２６、コントローラ３０、表示装置Ｄ１、及び音出力装置Ｄ２等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、掘削アタッチメントＡＴが取り付けられている側を前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後側とする。

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、壁、柵、又は穴等である。物体検知装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、又は赤外線センサ等である。本実施形態では、物体検知装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右センサ７０Ｒを含む。各センサは、ＬＩＤＡＲで構成されている。

また、物体検知装置７０は、ショベル１００から独立していてもよい。この場合、コントローラ３０は、通信装置を介し、物体検知装置７０が出力するショベルの周囲の作業現場の撮像画像を取得してもよい。具体的には、物体検知装置７０は、空撮用マルチコプタ、又は、作業現場に設置された鉄塔若しくは電柱等に取り付けられていてもよい。そして、コントローラ３０は、作業現場を上から見た撮像画像に基づいて作業現場の情報を取得してもよい。

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。すなわち、物体検知装置７０は、物体の種類を識別できるように構成されていてもよい。例えば、物体検知装置７０は、人と人以外の物体（ダンプトラック、電柱、フェンス、穴、又は、土砂山等の地形等）とを区別できるように構成されていてもよい。物体検知装置７０は、物体検知装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されてもよい。これにより、認識対象の物体が地形の場合には、物体検知装置７０は、物体検知装置７０又はショベル１００から測定される地形の各測定位置までの距離を認識することができ、測定対象の地形の凹凸形状も認識できる。測定対象の地形に穴が存在する場合には、物体検知装置７０は、穴の形状（面積や深さ等）、位置も認識できる。

撮像装置８０は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されている。本実施形態では、撮像装置８０は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後カメラ８０Ｂ、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前カメラ８０Ｆ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右カメラ８０Ｒを含む。

後カメラ８０Ｂは後センサ７０Ｂに隣接して配置され、前カメラ８０Ｆは前センサ７０Ｆに隣接して配置され、左カメラ８０Ｌは左センサ７０Ｌに隣接して配置され、且つ、右カメラ８０Ｒは右センサ７０Ｒに隣接して配置されている。

撮像装置８０が撮像した画像は、表示装置Ｄ１に表示される。撮像装置８０は、俯瞰画像等の視点変換画像を表示装置Ｄ１に表示できるように構成されていてもよい。俯瞰画像は、例えば、後カメラ８０Ｂ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒのそれぞれが出力する画像を合成して生成される。

撮像装置８０は、物体検知装置７０として利用されてもよい。この場合、物体検知装置７０は省略されてもよい。

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、仮想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。

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。

以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５のそれぞれは、姿勢検出装置とも称される。

表示装置Ｄ１は、情報を表示する装置である。音出力装置Ｄ２は、音を出力する装置である。操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。

コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。各機能は、例えば、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、操作者によるショベル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を含む。

次に、図２を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図２は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図２は、機械的動力伝達ライン、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御ラインをそれぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示している。

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

図２において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させている。

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

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

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量（押し退け容積）を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量（押し退け容積）を制御する。

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

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

操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも一方を含む。本実施形態では、操作装置２６は、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット１７内の対応する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、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６のレバー又はペダル（図示せず。）の操作方向及び操作量に応じた圧力である。但し、操作装置２６は、上述のような油圧式操作装置ではなく、電気式操作装置であってもよい。この場合、コントロールバルブユニット１７内の制御弁は、電磁スプール弁であってもよい。

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する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。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

左操作レバー２６Ｌは、操作レバーの一つであり、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。

具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右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。

右操作レバー２６Ｒは、操作レバーの一つであり、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。

具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの右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の左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の右側パイロットポートに作動油を導入させる。

走行レバー２６Ｄは、クローラ１Ｃの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬの操作に用いられる。左走行レバー２６ＤＬは、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作用させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲの操作に用いられる。右走行レバー２６ＤＲは、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作用させる。

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

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

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

コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。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は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。

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

具体的には、図２で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を流入させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。

上述のような構成により、図２の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４に関する無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図２の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

次に、図３Ａ～図３Ｄを参照し、コントローラ３０がマシンコントロール機能によってアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図３Ａ～図３Ｄ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３Ａ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３Ｂ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３Ｃ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３Ｄは、旋回用油圧モータ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。

図３Ａ～図３Ｄ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。

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ユニット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ユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。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。

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

例えば、図３Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

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

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

比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（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。

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。

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。

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。

或いは、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、比例弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立位置に戻すことで、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。

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

また、図３Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、ブーム４を操作するために用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

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

比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（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。

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。

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。

また、図３Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、バケット６を操作するためにも用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。

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

比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（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。

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。

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。

また、図３Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、旋回機構２を操作するためにも用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。

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

比例弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（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。

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。

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。

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

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。

次に、図４を参照し、コントローラ３０の機能について説明する。図４は、コントローラ３０の機能ブロック図である。図４の例では、コントローラ３０は、姿勢検出装置、操作装置２６、物体検知装置７０、撮像装置８０、及びスイッチＮＳ等が出力する信号を受け、様々な演算を実行し、比例弁３１、表示装置Ｄ１、及び音出力装置Ｄ２等に制御指令を出力できるように構成されている。姿勢検出装置は、例えば、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５を含む。コントローラ３０は、軌道生成部３０Ａ及び自律制御部３０Ｂを機能ブロックとして有する。各機能ブロックは、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよい。

軌道生成部３０Ａは、ショベル１００を自律的に動作させるときにショベル１００の所定部位が描く軌道である目標軌道を生成するように構成されている。所定部位は、例えば、バケット６の爪先、又は、バケット６の背面にある所定点等である。本実施形態では、軌道生成部３０Ａは、自律制御部３０Ｂがショベル１００を自律的に動作させるときに利用する目標軌道を生成する。具体的には、軌道生成部３０Ａは、物体検知装置７０及び撮像装置８０の少なくとも一方の出力に基づいて目標軌道を生成する。

自律制御部３０Ｂは、ショベル１００を自律的に動作させるように構成されている。本実施形態では、自律制御部３０Ｂは、所定の開始条件が満たされた場合に、軌道生成部３０Ａが生成した目標軌道に沿ってショベル１００の所定部位を移動させるように構成されている。具体的には、自律制御部３０Ｂは、スイッチＮＳが押されている状態で操作装置２６が操作されたときに、ショベル１００の所定部位が目標軌道に沿って移動するように、ショベル１００を自律的に動作させる。例えば、自律制御部３０Ｂは、スイッチＮＳが押されている状態で左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向に操作されたときに、バケット６の爪先が目標軌道に沿って移動するように、掘削アタッチメントＡＴを自律的に動作させる。自律制御部３０Ｂは、操作装置２６が操作されているか否かにかかわらず、スイッチＮＳが押されたときに、ショベル１００の所定部位が目標軌道に沿って移動するように、ショベル１００を自律的に動作させてもよい。

次に、図５及び図６を参照しながら、コントローラ３０がアタッチメントの動きを自律的に制御する機能（以下、「自律制御機能」とする。）の一例について説明する。図５及び図６は、自律制御機能のブロック図である。

最初に、コントローラ３０は、図５に示すように、操作傾向に基づいて目標移動速度及び目標移動方向を決定する。操作傾向は、例えば、レバー操作量に基づいて判定される。目標移動速度は、制御基準点の移動速度の目標値であり、目標移動方向は、制御基準点の移動方向の目標値である。制御基準点は、例えば、バケット６の爪先又はバケット６の背面にある所定点である。制御基準点は、例えば、ブーム角度β_１、アーム角度β_２、バケット角度β_３、及び、旋回角度α_１に基づいて算出される。

その後、コントローラ３０は、目標移動速度と、目標移動方向と、制御基準点の三次元座標（Ｘｅ、Ｙｅ、Ｚｅ）とに基づいて単位時間経過後の制御基準点の三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）を算出する。単位時間経過後の制御基準点の三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）は、例えば、目標軌道上の座標である。単位時間は、例えば、制御周期の整数倍に相当する時間である。

目標軌道は、例えば、穴を埋め戻す作業である埋め戻し作業で実行される埋め戻し動作に関する目標軌道であってもよい。埋め戻し動作は、バケット６内に取り込まれている土砂を穴の中に放土する動作、及び、穴の周囲にある土砂をバケット６で押して穴の中に落とす動作等を含む。典型的には、埋め戻し動作は、バケット開き動作及びアーム開き動作を含む複合動作である。この場合、目標軌道は、例えば、穴の開口の形状、穴の深さ、穴の中に既に放土された土砂の体積、及び、バケット６に取り込まれている土砂の体積等の少なくとも１つに基づいて算出されてもよい。なお、穴の形状、穴の深さ、穴の中に既に放土された土砂の体積、及び、バケット６に取り込まれている土砂の体積は、例えば、物体検知装置７０及び撮像装置８０の少なくとも一方の出力に基づいて導き出されてもよい。目標軌道は、例えば、穴の各部の深さのバラつきが顕著に大きくならないように設定されてもよい。すなわち、目標軌道は、穴の一部のみが集中的に埋め戻されてしまうことのないように設定されてもよい。反対に、目標軌道は、穴の一部のみが集中的に埋め戻されるように設定されてもよい。

目標軌道は、典型的には、埋め戻し動作が開始される前に算出され、その埋め戻し動作が終了するまで変更されることはない。但し、目標軌道は、埋め戻し動作の実行中に変更されてもよい。すなわち、埋め戻し動作の内容は、変更されてもよい。

その後、コントローラ３０は、算出した三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）に基づき、ブーム４、アーム５、及びバケット６の回動に関する指令値β_１ｒ、β_２ｒ、及びβ_３ｒと、上部旋回体３の旋回に関する指令値α_１ｒとを生成する。指令値β_１ｒは、例えば、制御基準点を三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）に合わせることができたときのブーム角度β_１を表す。同様に、指令値β_２ｒは、制御基準点を三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）に合わせることができたときのアーム角度β_２を表し、指令値β_３ｒは、制御基準点を三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）に合わせることができたときのバケット角度β_３を表し、指令値α_１ｒは、制御基準点を三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）に合わせることができたときの旋回角度α_１を表す。

バケット６の回動に関する指令値β_３ｒは、埋め戻し動作の実行中に変更されてもよい。例えば、指令値β_３ｒは、埋め戻しが行われた部分の穴の深さが所望の深さよりも小さくなる場合、小さめに調整されてもよい。すなわち、指令値β_３ｒは、典型的には開ループ制御で制御されるが、埋め戻しが行われた部分の穴の深さに応じてフィードバック制御されてもよい。

その後、コントローラ３０は、図６に示すように、ブーム角度β_１、アーム角度β_２、バケット角度β_３、及び旋回角度α_１のそれぞれが、生成された指令値β_１ｒ、β_２ｒ、β_３ｒ、及びα_１ｒとなるようにブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、及び旋回用油圧モータ２Ａを動作させる。なお、旋回角度α_１は、例えば、旋回角速度センサＳ５の出力に基づいて算出される。

具体的には、コントローラ３０は、ブーム角度β_１の現在値と指令値β_１ｒとの差Δβ_１に対応するブームシリンダパイロット圧指令を生成する。そして、ブームシリンダパイロット圧指令に対応する制御電流をブーム制御機構３１Ｂに対して出力する。ブーム制御機構３１Ｂは、ブームシリンダパイロット圧指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧をブーム制御弁としての制御弁１７５に対して作用させることができるように構成されている。ブーム制御機構３１Ｂは、例えば、図３Ｂにおける比例弁３１ＢＬ及び比例弁３１ＢＲであってもよい。

その後、ブーム制御機構３１Ｂが生成したパイロット圧を受けた制御弁１７５は、メインポンプ１４が吐出する作動油を、パイロット圧に対応する流れ方向及び流量でブームシリンダ７に流入させる。

このとき、コントローラ３０は、ブームスプール変位センサＳ７が検出する制御弁１７５のスプール変位量に基づいてブームスプール制御指令を生成してもよい。ブームスプール変位センサＳ７は、制御弁１７５を構成するスプールの変位量を検出するセンサである。そして、コントローラ３０は、ブームスプール制御指令に対応する制御電流をブーム制御機構３１Ｂに対して出力してもよい。この場合、ブーム制御機構３１Ｂは、ブームスプール制御指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧を制御弁１７５に対して作用させる。

ブームシリンダ７は、制御弁１７５を介して供給される作動油により伸縮する。ブーム角度センサＳ１は、伸縮するブームシリンダ７によって動かされるブーム４のブーム角度β_１を検出する。

その後、コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１が検出したブーム角度β_１を、ブームシリンダパイロット圧指令を生成する際に用いるブーム角度β_１の現在値としてフィードバックする。

上述の説明は、指令値β_１ｒに基づくブーム４の動作に関するものであるが、指令値β_２ｒに基づくアーム５の動作、指令値β_３ｒに基づくバケット６の動作、及び、指令値α_１ｒに基づく上部旋回体３の旋回動作にも同様に適用される。なお、アーム制御機構３１Ａは、アームシリンダパイロット圧指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧をアーム制御弁としての制御弁１７６に対して作用させることができるように構成されている。アーム制御機構３１Ａは、例えば、図３Ａにおける比例弁３１ＡＬ及び比例弁３１ＡＲであってもよい。また、バケット制御機構３１Ｃは、バケットシリンダパイロット圧指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧をバケット制御弁としての制御弁１７４に対して作用させることができるように構成されている。バケット制御機構３１Ｃは、例えば、図３Ｃにおける比例弁３１ＣＬ及び比例弁３１ＣＲであってもよい。また、旋回制御機構３１Ｄは、旋回用油圧モータパイロット圧指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧を旋回制御弁としての制御弁１７３に対して作用させることができるように構成されている。旋回制御機構３１Ｄは、例えば、図３Ｄにおける比例弁３１ＤＬ及び比例弁３１ＤＲであってもよい。また、アームスプール変位センサＳ８は、制御弁１７６を構成するスプールの変位量を検出するセンサであり、バケットスプール変位センサＳ９は、制御弁１７４を構成するスプールの変位量を検出するセンサであり、旋回スプール変位センサＳ６は、制御弁１７３を構成するスプールの変位量を検出するセンサである。

コントローラ３０は、図５に示すように、ポンプ吐出量導出部ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、及びＣＰ４を用い、指令値β_１ｒ、β_２ｒ、β_３ｒ、及びα_１ｒからポンプ吐出量を導き出してもよい。本実施形態では、ポンプ吐出量導出部ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、及びＣＰ４は、予め登録された参照テーブル等を用いて指令値β_１ｒ、β_２ｒ、β_３ｒ、及びα_１ｒからポンプ吐出量を導き出す。ポンプ吐出量導出部ＣＰ１、ＣＰ２、ＣＰ３、及びＣＰ４が導き出したポンプ吐出量は合計され、合計ポンプ吐出量としてポンプ流量演算部に入力される。ポンプ流量演算部は、入力された合計ポンプ吐出量に基づいてメインポンプ１４の吐出量を制御する。本実施形態では、ポンプ流量演算部は、合計ポンプ吐出量に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を変更することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。

このように、コントローラ３０は、ブーム制御弁としての制御弁１７５、アーム制御弁としての制御弁１７６、バケット制御弁としての制御弁１７４、及び、旋回制御弁としての制御弁１７３のそれぞれの開口制御とメインポンプ１４の吐出量の制御とを同時に実行できる。そのため、コントローラ３０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、及び旋回用油圧モータ２Ａのそれぞれに適切な量の作動油を供給できる。

また、コントローラ３０は、三次元座標（Ｘｅｒ、Ｙｅｒ、Ｚｅｒ）の算出と、指令値β_１ｒ、β_２ｒ、β_３ｒ、及びα_１ｒの生成と、メインポンプ１４の吐出量の決定とを１制御サイクルとし、この制御サイクルを繰り返すことで自律制御を実行する。また、コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、及び旋回角速度センサＳ５のそれぞれの出力に基づいて制御基準点をフィードバック制御することで自律制御の精度を向上させることができる。具体的には、コントローラ３０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、及び旋回用油圧モータ２Ａのそれぞれに流入する作動油の流量をフィードバック制御することで自律制御の精度を向上させることができる。

また、コントローラ３０は、埋め戻し動作に関する自律制御を実行する際には、バケット６と周囲の障害物とが接触しないように、バケット６と周囲の障害物との間の距離を監視するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、姿勢検出装置及び物体検知装置７０の出力に基づき、バケット６における１又は複数の所定点のそれぞれと周囲の障害物との間の距離が所定値を下回ったと判定した場合、掘削アタッチメントＡＴの動きを停止させてもよい。

次に、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃを参照し、埋め戻し動作に関する自律制御の一例について説明する。図７Ａ～図７Ｃは、埋め戻し動作を実行するショベル１００と埋め戻し動作の対象となっている穴ＨＬの上面図である。図８Ａ～図８Ｃは、穴ＨＬの断面図である。コントローラ３０は、埋め戻し動作の対象としての穴ＨＬの位置（埋め戻し対象位置）を認識し、土砂山（掘削完了位置）から穴ＨＬまでの目標軌道を生成する。

掘削完了位置は、バケット６内に土砂を取り込んだときのバケット６の位置に設定されてもよい。或いは、掘削完了位置は、バケット６内に土砂を取り込んだときのバケット６の位置から予め設定された所定の高さだけバケット６を持ち上げたときのバケット６の位置に設定されてもよい。

また、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき穴ＨＬの形状（開口面積若しくは深さ等）、又は、穴ＨＬの位置を認識し、埋め戻し動作を行う目標位置を設定してもよい。また、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき地形の凹凸形状を認識し、認識した凹凸形状を表示装置Ｄ１に表示してもよい。この場合、コントローラ３０は、ショベル１００の操作者が認識できるように、表示装置Ｄ１に表示される穴ＨＬ又は凹凸形状等（以下、「穴ＨＬ等」とする。）の画像に対し、枠又はマーカ等を表示してもよい。なお、穴ＨＬ等の画像は、撮像装置８０（物体検知装置７０）が出力する撮像画像に含まれている。その後、認識対象である穴ＨＬ等を操作者が設定入力（選択）することで、コントローラ３０は、穴ＨＬ等に対して目標位置を設定することができる。また、操作者は、表示装置Ｄ１に表示される撮像画像から、埋め戻し対象の穴ＨＬ等の画像を選択し、目標位置として設定してもよい。この場合、表示装置Ｄ１に表示される地形領域における実際の位置と表示装置Ｄ１の表示領域におけるその画像の位置とが対応付けられる。そのため、操作者が表示装置Ｄ１の表示領域における所定の箇所選択することで、コントローラ３０は、ショベル１００に対する穴ＨＬの実際の位置を認識し、埋め戻しの目標位置を設定することができる。

このようにして、コントローラ３０は、設定された目標位置までの軌道を目標軌道として生成する。通常、目標位置は穴ＨＬの底面の上方に設定される。また、通常、目標位置は穴ＨＬの輪郭の内側に設定される。

具体的には、図７Ａ及び図８Ａは、自律制御による１回目の埋め戻し動作が完了したときの状態を示す。図７Ａの破線で表されるショベル図形は、手動操作による１回目の掘削動作が完了した後で、且つ、１回目の埋め戻し動作が開始される前のショベル１００の状態を表す。土砂Ｒ１は、１回目の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に放土された土砂を表す。土砂Ｒ１は、例えば、穴ＨＬ内における、ショベル１００から最も遠い部分に放土される。図７Ａ及び図８Ａに示す状態では、コントローラ３０は、土砂山と穴ＨＬの最も遠い部分の位置との間に目標軌道を生成する。コントローラ３０は、埋め戻し動作の都度、目標位置を変更してもよい。これにより、２回目又は３回目等の埋め戻し動作における目標位置、及び、目標軌道は変更される。目標位置、及び、目標軌道の変更のタイミングは、穴ＨＬの形状（大きさ又は深さ等）に応じて変更されてもよい。

図７Ｂ及び図８Ｂは、自律制御による２回目の埋め戻し動作が完了したときの状態を示す。図７Ｂの破線で表されるショベル図形は、手動操作による２回目の掘削動作が完了した後で、且つ、２回目の埋め戻し動作が開始される前のショベル１００の状態を表す。土砂Ｒ２は、２回目の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に放土された土砂を表す。土砂Ｒ２は、例えば、穴ＨＬ内における、土砂Ｒ１よりもショベル１００に近い部分に、土砂Ｒ１に隣接するように放土される。図７Ｂ及び図８Ｂに示す状態では、コントローラ３０は、図７Ａ及び図８Ａに示す状態のときに生成された目標軌道を更新する。

図７Ｃ及び図８Ｃは、自律制御による３回目の埋め戻し動作が完了したときの状態を示す。図７Ｃの破線で表されるショベル図形は、手動操作による３回目の掘削動作が完了した後で、且つ、３回目の埋め戻し動作が開始される前のショベル１００の状態を表す。土砂Ｒ３は、３回目の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に放土された土砂を表す。土砂Ｒ３は、例えば、穴ＨＬ内における、土砂Ｒ２よりもショベル１００に近い部分に、土砂Ｒ２に隣接するように放土される。図７Ｃ及び図８Ｃに示す状態では、コントローラ３０は、図７Ｂ及び図８Ｂに示す状態のときに更新された目標軌道を更新する。なお、コントローラ３０は、撮像装置８０（物体検知装置７０）からの出力に基づいて穴ＨＬ内に落下させた土砂の形状を認識してもよい。例えば、コントローラ３０は、穴ＨＬ内に落下させた土砂の形状を、穴ＨＬの形状、土砂特性、及び、落下位置等に基づいて推定してもよい。このように、コントローラ３０は、穴ＨＬ内に落下させた土砂の形状を把握することで、次の埋め戻し動作における目標位置を変更することができる。

ショベル１００の操作者は、１回目の埋め戻し動作を開始させる前の時点、すなわち、ショベル１００の状態を図７Ａの破線で示す状態にした時点でスイッチＮＳを押して自律制御による１回目の埋め戻し動作を実行する。図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃに示す例では、ショベル１００は、スイッチＮＳが押されたときに埋め戻し動作を実行するように構成されているが、スイッチＮＳが押された状態で左操作レバー２６Ｌが右旋回方向に操作されたときに埋め戻し動作を実行するように構成されていてもよい。

図７Ａに示す例では、１回目の埋め戻し動作のための目標軌道は、現在のバケット６の爪先の位置ＡＰ１と１回目の埋め戻し動作が完了するときのバケット６の爪先の位置ＢＰ１とに基づいて生成される。位置ＢＰ１は、例えば、バケット６の爪先が土砂Ｒ１の中心点の真上に位置するように設定される。なお、土砂Ｒ１は、１回目の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に入れられる予定の土砂である。

その後、コントローラ３０は、算出した目標軌道を利用し、自律制御による１回目の埋め戻し動作を実行する。具体的には、コントローラ３０は、バケット６の爪先によって描かれる軌跡が目標軌道に沿うように、上部旋回体３を自動的に右旋回させ、且つ、掘削アタッチメントＡＴを自動的に伸縮させる。

自律制御による１回目の埋め戻し動作が完了した後、ショベル１００の操作者は、手動操作による左旋回動作を含む中間動作を実行し、図７Ａに示す土砂山Ｆ１にバケット６を近づける。埋め戻し動作が完了したときの位置から次の掘削動作を開始するときの位置までバケット６の爪先を移動させるためのこの中間動作は、操作者の手動操作によらずに自律的に行われてもよく、操作者の手動操作を支援するように半自律的に行われてもよい。この中間動作が自律的に行われる場合、この中間動作のための目標軌道は、現在のバケット６の爪先の位置ＢＰ１と２回目の掘削動作を開始するときのバケット６の爪先の位置ＤＰ１とに基づいて生成される。位置ＤＰ１は、例えば、土砂山Ｆ１の中心点の真上に位置するように設定される。なお、半自律的な動作は、操作者による操作レバーの手動操作に応じて実行される点で自律的な動作とは異なるが、目標軌道に沿ってバケット６の爪先を移動させる点において共通している。

その後、操作者は、手動操作による掘削動作によって土砂山Ｆ１を構成している土砂をバケット６内に取り込む。その後、操作者は、掘削動作を終了させた後の時点、すなわち、ショベル１００の状態を図７Ｂの破線で示す状態にした時点でスイッチＮＳを押して自律制御による２回目の埋め戻し動作を実行する。

図７Ｂに示す例では、２回目の埋め戻し動作のための目標軌道は、現在のバケット６の爪先の位置ＡＰ２と２回目の埋め戻し動作が完了するときのバケット６の爪先の位置ＢＰ２とに基づいて生成される。位置ＢＰ２は、例えば、バケット６の爪先が土砂Ｒ２の中心点の真上に位置するように設定される。なお、土砂Ｒ２は、２回目の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に入れられる予定の土砂である。

その後、コントローラ３０は、算出した目標軌道を利用し、自律制御による２回目の埋め戻し動作を実行する。具体的には、コントローラ３０は、バケット６の爪先によって描かれる軌跡が目標軌道に沿うように、上部旋回体３を自動的に右旋回させ、且つ、掘削アタッチメントＡＴを自動的に伸縮させる。

自律制御による２回目の埋め戻し動作が完了した後、ショベル１００の操作者は、手動操作による左旋回動作を含む中間動作を実行し、図７Ｂに示す土砂山Ｆ２にバケット６を近づける。この中間動作は、操作者の手動操作によらずに自律的に行われてもよく、操作者の手動操作を支援するように半自律的に行われてもよい。この中間動作が自律的に行われる場合、この中間動作のための目標軌道は、現在のバケット６の爪先の位置ＢＰ２と３回目の掘削動作を開始するときのバケット６の爪先の位置ＤＰ２とに基づいて生成される。位置ＤＰ２は、例えば、土砂山Ｆ２の中心点の真上に位置するように設定される。

その後、操作者は、手動操作による掘削動作によって土砂山Ｆ２を構成している土砂をバケット６内に取り込む。その後、操作者は、掘削動作を終了させた後の時点、すなわち、ショベル１００の状態を図７Ｃの破線で示す状態にした時点でスイッチＮＳを押して自律制御による３回目の埋め戻し動作を実行する。

このように、コントローラ３０は、埋め戻し動作を自律的に実行することにより、手動操作による埋め戻し動作に関する操作者の負担を軽減できる。なお、上述の実施形態では、中間動作及び掘削動作は、操作者の手動操作に応じて実行されるが、中間動作及び掘削動作の少なくとも一方は、埋め戻し動作と同様に、コントローラ３０によって自律的或いは半自律的に実行されてもよい。

次に、図９Ａ及び図９Ｂを参照し、穴ＨＬが埋め戻された後に行われる均し動作の一例について説明する。図９Ａ及び図９Ｂは、埋め戻された穴ＨＬの断面図であり、図８Ａ～図８Ｃに対応している。具体的には、図９Ａ及び図９Ｂは、複数回の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の状態を示している。より具体的には、図９Ａは、均し動作が行われる前の穴ＨＬ内の土砂の状態を示し、図９Ｂは、均し動作が行われた後の穴ＨＬ内の土砂の状態を示している。また、図９Ａ及び図９Ｂでは、明瞭化のため、穴ＨＬの周囲にある地盤には斜線パターンが付され、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂にはドットパターンが付されている。

本実施形態では、コントローラ３０は、埋め戻し作業が行われる前に、目標面ＴＳの高さを設定するように構成されている。目標面ＴＳは、埋め戻し対象の穴ＨＬが土砂で埋め戻されたときに形成される地面に相当する仮想面であり、典型的には、仮想水平面である。コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０の出力に基づいて穴ＨＬと穴ＨＬの周囲の地面である周囲面ＣＳを検知する。そして、コントローラ３０は、検知した周囲面ＣＳの高さに基づいて目標面ＴＳの高さを設定する。目標面ＴＳの高さは、典型的には、周囲面ＣＳの高さと同じになるように設定される。図９Ａ及び図９Ｂに示す一点鎖線は、目標面ＴＳを表している。

その後、コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０の出力に基づき、穴ＨＬが土砂によって埋め戻されたか否かを判定する。図９Ａ及び図９Ｂに示す例では、コントローラ３０は、目標面ＴＳの全体が土砂内に埋められたときに穴ＨＬが土砂によって埋め戻されたと判定する。そして、コントローラ３０は、穴ＨＬが土砂によって埋め戻されたと判定したときに、自律的な均し動作を実行する。なお、均し動作に先だって実行される埋め戻し動作は、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の高さが目標面ＴＳの高さよりも僅かに高くなるように実行される。

穴ＨＬが土砂によって埋め戻されたと判定すると、コントローラ３０は、目標面ＴＳに沿った目標軌道を生成し、その目標軌道に沿って、ショベル１００から遠ざかる方向にバケット６の爪先を自動的に移動させることで均し動作を実行する。この場合、均し動作は、アーム開き動作を含む複合動作である。図９Ａは、均し動作が開始されるときのバケット６の位置を示し、図９Ｂは、均し動作が完了するときのバケット６の位置を示している。コントローラ３０は、穴ＨＬと隣接する地形の高さに基づいて目標面ＴＳを設定してもよい。或いは、コントローラ３０は、穴ＨＬに埋め戻された土砂の高さ、若しくは、土砂形状に基づいて目標面ＴＳを設定してもよい。或いは、コントローラ３０は、施工計画図（設計データ）に基づいて、目標面ＴＳを設定してもよい。

この構成により、コントローラ３０は、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面を均し、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面を凹凸がない状態にすることができる。また、コントローラ３０は、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面の高さと周囲面ＣＳの高さとを略同じにすることができる。

次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照し、埋め戻し動作に関する自律制御の別の一例について説明する。図１０Ａは、埋め戻し動作が行われるときのショベル１００と埋め戻し動作の対象となっている穴ＨＬの上面図であり、図７Ａ～図７Ｃに対応している。図１０Ｂは、穴ＨＬの断面図であり、図８Ａ～図８Ｃに対応している。

図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、コントローラ３０は、穴ＨＬに埋め戻される土砂が穴ＨＬから所定の距離の範囲内にある場合には、バケット６で土砂を持ち上げることなく、バケット６で土砂を押し退けることによって土砂を穴ＨＬ内に押し込むように構成されている。図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、コントローラ３０は、バケット６の背面ＢＦを利用し、穴ＨＬから所定の距離の範囲内にある土砂山Ｆ１０を構成している土砂を穴ＨＬ内に押し込むための押し退け動作を自律的に実行する。なお、図１０Ａでは、所定の距離の範囲は、破線で囲まれた範囲Ｚ１である。

具体的には、コントローラ３０は、図１０Ｂに示すように、土砂山Ｆ１０を構成している土砂を二回の埋め戻し動作（押し退け動作）によって穴ＨＬ内に押し込むように掘削アタッチメントＡＴを自律的に動作させる。

例えば、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づいて土砂山Ｆ１０の位置及び形状を認識する。そして、コントローラ３０は、認識した土砂山Ｆ１０の位置及び形状に基づき、土砂山Ｆ１０を構成している土砂を穴ＨＬ内に押し込むための目標軌道ＴＬを生成する。この際に、コントローラ３０は、土砂山Ｆ１０を構成している土砂の体積又は重量等を算出してもよい。一回の押し退け動作によって押し退けることができる土砂の体積又は重量には制限があり、この制限を超えないように目標軌道を生成できるようにするためである。

図１０Ｂは、一回目の押し退け動作のための目標軌道ＴＬの一部である目標軌道ＴＬ１を一点鎖線で表し、二回目の押し退け動作のための目標軌道ＴＬの一部である目標軌道ＴＬ２を二点鎖線で表している。また、図１０Ａ及び図１０Ｂは、一回目の押し退け動作が完了したときのバケット６の状態を実線で表すとともに、一回目の押し退け動作が開始されるときのバケット６の状態を破線で描かれたバケット図形６Ａで表している。更に、図１０Ｂは、土砂山Ｆ１０を構成していた土砂のうち一回目の押し退け動作によって穴ＨＬ内に押し込まれた土砂Ｆ１０Ｔを実線で表すとともに、一回目の押し退け動作が開始される前の土砂山Ｆ１０における、土砂Ｆ１０Ｔに対応する部分Ｆ１０Ｔ１を破線で表している。

土砂山Ｆ１０を構成していた土砂のうち一回目の押し退け動作が行われた後もそのまま残っている土砂Ｆ１０Ｂは、二回目の押し退け動作により、すなわち、目標軌道ＴＬ２に沿ってバケット６の爪先をショベル１００に近い側から遠い側に動かすことにより、穴ＨＬ内に押し込まれる。

上述のような押し退け動作を実行することで、コントローラ３０は、穴ＨＬから比較的近いところにある土砂を穴ＨＬ内に押し込むことができる。なお、上述の例では、コントローラ３０は、バケット６の背面ＢＦを利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されているが、バケット６の前面又は側面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、範囲Ｚ１内において穴ＨＬの＋Ｘ側（ショベル１００から遠い側）にある土砂山Ｆ１１を構成している土砂を穴ＨＬ内に落とす場合には、バケット６の前面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されていてもよい。

また、コントローラ３０は、穴ＨＬに埋め戻される土砂が穴ＨＬから所定の距離の範囲外にある場合には、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃを参照して説明されたように、掘削動作によってバケット６内に取り込まれ且つ持ち上げられた土砂を穴ＨＬ内に放土するように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ３０は、範囲Ｚ１の外側にある土砂山Ｆ１２に関しては、掘削動作によってバケット６内に取り込まれ且つ持ち上げられた土砂山Ｆ１２を構成している土砂を自律的な埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に放土するように構成されていてもよい。

また、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例では、コントローラ３０は、スイッチＮＳが押されたときに押し退け動作を実行するように構成されているが、スイッチＮＳが押された状態で左操作レバー２６Ｌがアーム開き方向に操作されたときに押し退け動作を実行するように構成されていてもよい。

次に、図１１を参照し、バケット６の側面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための埋め戻し動作（押し退け動作）について説明する。図１１は、埋め戻し動作（押し退け動作）が行われるときのショベル１００と埋め戻し動作（押し退け動作）の対象となっている穴ＨＬの上面図であり、図１０Ａに対応している。

図１１に示す例では、コントローラ３０は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す例の場合と同様に、穴ＨＬに埋め戻される土砂が穴ＨＬから所定の距離の範囲内にある場合には、バケット６で土砂を持ち上げることなく、バケット６で土砂を押し退けることによって土砂を穴ＨＬ内に押し込むように構成されている。なお、コントローラ３０は、穴ＨＬに埋め戻される土砂が穴ＨＬから所定の距離の範囲外にある場合には、図７Ａ～図７Ｃ及び図８Ａ～図８Ｃを参照して説明されたように、掘削動作によって土砂をバケット６内に取り込んで持ち上げた上で、バケット６内に取り込まれた土砂を穴ＨＬ内に放土するように構成されている。

図１１に示す例では、コントローラ３０は、バケット６の側面ＳＦ（左側面ＬＳＦ）を利用し、穴ＨＬから所定の距離の範囲内にある土砂山Ｆ１３を構成している土砂を穴ＨＬ内に押し込むための押し退け動作を自律的に実行する。なお、図１１では、所定の距離の範囲は、破線で囲まれた範囲Ｚ１である。

具体的には、コントローラ３０は、図１１に示すように、土砂山Ｆ１３を構成している土砂を二回の埋め戻し動作（押し退け動作）によって穴ＨＬ内に押し込むように上部旋回体３を自律的に左旋回させるように構成されている。

例えば、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づいて土砂山Ｆ１３の位置及び形状を認識する。そして、コントローラ３０は、認識した土砂山Ｆ１３の位置及び形状に基づき、土砂山Ｆ１３を構成している土砂を穴ＨＬ内に押し込むための目標軌道ＴＬを生成する。この際に、コントローラ３０は、土砂山Ｆ１３を構成している土砂の体積又は重量等を算出してもよい。一回の押し退け動作によって押し退けることができる土砂の体積又は重量には制限があり、この制限を超えないように目標軌道ＴＬを生成できるようにするためである。

図１１は、一回目の押し退け動作のための目標軌道ＴＬの一部である目標軌道ＴＬ３を一点鎖線で表している。また、図１１は、一回目の押し退け動作が完了したときのバケット６の状態を実線で表すとともに、一回目の押し退け動作が開始されるときのバケット６の位置を破線で描かれたバケット図形６Ｂで表している。更に、図１１は、土砂山Ｆ１３を構成していた土砂のうち一回目の押し退け動作によって穴ＨＬ内に押し込まれた土砂Ｆ１３Ｔを表すとともに、土砂山Ｆ１０を構成していた土砂のうち一回目の押し退け動作が行われた後もそのまま残っている土砂Ｆ１３Ｂを実線で表している。

土砂Ｆ１３Ｔは、一回目の押し退け動作により、すなわち、目標軌道ＴＬ３に沿ってバケット６の爪先を右から左に動かすことにより、穴ＨＬ内に押し込まれる。

土砂Ｆ１３Ｂは、二回目の押し退け動作により、すなわち、二回目の押し退け動作のための目標軌道（図示せず。）に沿ってバケット６の爪先を右から左に動かすことにより、穴ＨＬ内に押し込まれる。

上述のような旋回動作を含む押し退け動作を実行することで、コントローラ３０は、穴ＨＬから比較的近いところにある土砂を穴ＨＬ内に押し込むことができる。なお、上述の例では、コントローラ３０は、バケット６の左側面ＬＳＦを利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されているが、バケット６の右側面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、範囲Ｚ１内において穴ＨＬの＋Ｙ側にある土砂山を構成している土砂を穴ＨＬ内に落とす場合には、バケット６の右側面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行するように構成されていてもよい。

次に、図１２Ａ～図１２Ｃを参照し、埋め戻し動作に関する自律制御の更に別の一例について説明する。図１２Ａ～図１２Ｃは、穴ＨＬの断面図であり、図９Ａ及び図９Ｂに対応している。具体的には、図１２Ａ～図１２Ｃは、複数回の埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に埋め戻された土砂ＧＲの状態を示している。より具体的には、図１２Ａは、最後から二番目の埋め戻し動作（押し退け動作）が行われる前の穴ＨＬ内の土砂ＧＲの状態を示し、図１２Ｂは、最後から二番目の埋め戻し動作（押し退け動作）が行われた後の穴ＨＬ内の土砂の状態を示し、図１２Ｃは、最後の埋め戻し動作（押し退け動作）が行われた後の穴ＨＬ内の土砂の状態を示している。

図１２Ａ～図１２Ｃに示す例では、コントローラ３０は、埋め戻し作業が行われる前に、目標面ＴＳの高さを設定するように構成されている。目標面ＴＳは、埋め戻し対象の穴ＨＬが土砂で埋め戻されたときに形成される地面に相当する仮想面であり、典型的には、仮想水平面である。コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０の出力に基づいて穴ＨＬと穴ＨＬの周囲の地面である周囲面ＣＳを検知する。そして、コントローラ３０は、検知した周囲面ＣＳの高さに基づいて目標面ＴＳの高さを設定する。目標面ＴＳの高さは、典型的には、周囲面ＣＳの高さと同じになるように設定される。図１２Ａに示す下側の一点鎖線は、目標面ＴＳを表している。

また、コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０の出力に基づき、穴ＨＬから所定の距離の範囲内に土砂山が存在するか否かを判定する。そして、穴ＨＬから所定の距離の範囲内に土砂山が存在する場合には、コントローラ３０は、例えば、物体検知装置７０の出力に基づき、その土砂山を構成している土砂の体積を算出する。穴ＨＬから所定の距離の範囲内に存在する土砂山は、その土砂山を構成する土砂が押し退け動作によって穴ＨＬ内に押し込まれる土砂山であり、以下では「隣接土砂山」と称される。図１２Ａ～図１２Ｃに示す例では、コントローラ３０は、穴ＨＬの－Ｘ側（ショベル１００に近い側）に土砂山Ｆ１４が隣接土砂山として存在することを認識している。そのため、コントローラ３０は、土砂山Ｆ１４を構成している土砂の体積を算出する。

また、コントローラ３０は、例えば、埋め戻し動作が完了する度に、物体検知装置７０の出力に基づき、穴ＨＬを完全に埋め戻すために必要な土砂の体積（所要体積）を算出する。所要体積は、穴ＨＬ内における目標面ＴＳの下に位置する空間の体積（既に土砂で埋め戻された部分の体積を除く。）に相当する。そして、コントローラ３０は、隣接土砂山（土砂山Ｆ１４）を構成している土砂の体積が所要体積以上であるか否かを判定する。なお、コントローラ３０は、典型的には、所要体積が隣接土砂山の体積と略等しくなるように、先行する埋め戻し動作によって穴ＨＬ内に埋め戻される土砂の体積を調整するように構成されている。

隣接土砂山（土砂山Ｆ１４）を構成している土砂の体積が所要体積以上であると判定した場合、コントローラ３０は、自律的な埋め戻し動作として自律的な押し退け動作を実行する。

具体的には、コントローラ３０は、土砂山Ｆ１４の位置及び形状に基づき、土砂山Ｆ１４を構成している土砂を穴ＨＬ内に押し込むための目標軌道ＴＬを生成する。この場合、コントローラ３０は、穴ＨＬに対して目標位置を設定し、目標軌道ＴＬを生成してもよい。

図１２Ａ及び図１２Ｂは、最後から二番目の押し退け動作のための目標軌道ＴＬの一部である目標軌道ＴＬ４を一点鎖線で表している。また、図１２Ｂ及び図１２Ｃは、最後の押し退け動作のための目標軌道ＴＬの一部である目標軌道ＴＬ５を二点鎖線で表している。

また、図１２Ａは、最後から二番目の押し退け動作が開始されるときのバケット６の状態を実線で表している。また、図１２Ｂは、最後の押し退け動作が開始されるときのバケット６の状態を実線で表すとともに、土砂山Ｆ１４を構成していた土砂のうち最後から二番目の押し退け動作によって穴ＨＬ内に押し込まれた土砂Ｆ１４Ｔを粗いドットパターンで表している。また、図１２Ｃは、最後の押し退け動作が完了するときのバケット６の状態を実線で表す。なお、図１２Ａ～図１２Ｃでは、明瞭化のため、土砂ＧＲ及び土砂山Ｆ１４（土砂Ｆ１４Ｔを除く。）には細かいドットパターンが付され、穴ＨＬの周囲の地盤には斜線パターンが付されている。

図１２Ｂに示すように、土砂山Ｆ１４を構成していた土砂のうち最後から二番目の押し退け動作が行われた後もそのまま残っている土砂Ｆ１４Ｂは、図１２Ｃに示すように、最後の押し退け動作により、すなわち、目標軌道ＴＬ５に沿ってバケット６の爪先をショベル１００に近い側から遠い側に動かすことにより、穴ＨＬ内に押し込まれる。

上述のような押し退け動作を実行することで、コントローラ３０は、穴ＨＬから比較的近いところにある土砂を穴ＨＬ内に押し込むと同時に穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面を均し、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面を凹凸がない状態にすることができる。また、コントローラ３０は、穴ＨＬ内に埋め戻された土砂の表面の高さと周囲面ＣＳの高さとを略同じにすることができる。なお、図１２Ａ～図１２Ｃに示す例では、コントローラ３０は、バケット６の背面ＢＦを利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作と同時に均し動作を実行するように構成されているが、バケット６の前面又は側面を利用して土砂を穴ＨＬ内に落とすための押し退け動作を実行すると同時に均し動作を実行するように構成されていてもよい。

このように、コントローラ３０は、埋め戻し動作と均し動作を自律的に且つ同時に行うことにより、手動操作による埋め戻し動作及び均し動作に関する操作者の負担を軽減できる。また、コントローラ３０は、埋め戻し動作と均し動作とを別々に実行する場合に比べ、埋め戻し作業の効率を高めることができる。

上述のように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に設けられた制御装置としてのコントローラ３０と、を有する。そして、コントローラ３０は、所定の条件が満たされた場合に、ショベル１００による自律的な埋め戻し動作を開始させるように構成されている。

所定の条件は、例えば、所定のスイッチが操作されたこと、又は、所定の動作モードにおいて操作レバーが所定方向に操作されたことである。

所定のスイッチは、例えば、操作レバーに設けられたスイッチＮＳである。所定の動作モードは、例えば、埋め戻しモードである。ショベル１００の操作者は、例えば、スイッチＮＳを操作することによってショベル１００の動作モードを通常モードと埋め戻しモードとの間で切り換えることができる。そして、ショベル１００の動作モードが埋め戻しモードのときに、操作者は、例えば、左操作レバー２６Ｌを左旋回方向に操作することにより、図７Ａ～図７Ｃに示すような自律的な埋め戻し動作を実行でき、或いは、左操作レバー２６Ｌをアーム開き方向に操作することにより、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すような自律的な埋め戻し動作（押し退け動作）を実行できる。

この構成は、操作レバーの手動操作に応じて実施される埋め戻し作業に比べ、埋め戻し作業の効率を高めることができる。また、この構成は、埋め戻し作業に関するショベル１００の操作者の負担を低減できる。

埋め戻し動作は、上部旋回体３に取り付けられた掘削アタッチメントＡＴの動作、及び、上部旋回体３の旋回動作の少なくとも一方を含んでいてもよい。具体的には、埋め戻し動作は、図７Ａ～図７Ｃに示すように、ブーム上げ動作、ブーム下げ動作、アーム開き動作、アーム閉じ動作、バケット開き動作、バケット閉じ動作、左旋回動作、及び右旋回動作の少なくとも一つを含むものであってもよい。或いは、埋め戻し動作は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、旋回動作を含まないものであってもよい。或いは、埋め戻し動作は、掘削アタッチメントＡＴの動作を含まないものであってもよい。また、埋め戻し動作は、バケット６の前面で土砂を押す動作、バケット６の側面ＳＦで土砂を押す動作、及び、バケット６の背面ＢＦで土砂を押す動作の少なくとも一方を含んでいてもよい。

この構成は、例えば、埋め戻し作業の対象となる穴と埋め戻し作業の対象となる土砂山との間の位置関係に応じた適切な埋め戻し動作を自律的に実行できるようにするため、埋め戻し作業の効率を更に高めることができる。

コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき、埋め戻しの対象となる地物の位置を特定するように構成されていてもよい。埋め戻しの対象となる地物は、例えば、埋め戻しの対象となる穴、及び、埋め戻しの対象となる土砂山等である。例えば、コントローラ３０は、撮像装置８０が撮像した画像に基づき、埋め戻しの対象となる地物の位置を特定するように構成されていてもよい。或いは、コントローラ３０は、ＬＩＤＡＲが計測した距離情報に基づき、埋め戻しの対象となる地物の位置を特定するように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき、埋め戻しの対象となる穴の形状、深さ、及び体積、埋め戻しの対象となる土砂山の形状、高さ、及び体積、並びに、埋め戻し作業の進捗状況等の少なくとも一つを認識するように構成されていてもよい。

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

例えば、上述の実施形態では、コントローラ３０は、埋め戻し動作等を自律的に或いは半自律的に実行することで、キャビン１０内の運転席に着座する操作者の負担を軽減できるように構成されている。しかしながら、コントローラ３０による自律的又は半自律的な動作は、遠隔操作型のショベルに適用されてもよい。この場合、コントローラ３０は、埋め戻し動作等を自律的に或いは半自律的に実行することで、無線通信を介してショベル１００に接続される遠隔操作室の運転席に着座する遠隔操作者の負担を軽減できる。

また、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づいてショベル１００と穴ＨＬとの間の位置関係を認識するように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、ショベル１００に搭載された測位装置（ＧＮＳＳ等）の出力に基づいて穴ＨＬの位置を特定してもよい。また、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づいてショベル１００と土砂山との間の位置関係を認識するように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、ショベル１００に搭載された測位装置の出力に基づいて土砂山の位置を特定してもよい。

更に、コントローラ３０は、施工計画図（設計データ）において埋め戻し動作の対象である穴の位置又は形状等が予め設定されている場合には、通信等により入力された施工計画図に基づいて穴ＨＬの位置を認識するように構成されていてもよい。同様に、コントローラ３０は、施工計画図（設計データ）において埋め戻し動作の対象となる土砂山の位置等が予め設定されている場合には、通信等により入力された施工計画図に基づいて土砂山の位置を認識するように構成されていてもよい。これにより、コントローラ３０は、ショベル１００に搭載された測位装置（ＧＮＳＳ等）又は姿勢センサ等の出力に基づいて算出された制御基準点と施工計画図上の土砂山又は穴ＨＬ等の位置（目標位置）とを対比して、バケット６の位置制御を行うことができる。

本願は、２０２１年３月１７日に出願した日本国特許出願２０２１－０４４１８２号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

１・・・下部走行体 １Ｃ・・・クローラ １ＣＬ・・・左クローラ １ＣＲ・・・右クローラ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回用油圧モータ ２Ｍ・・・走行用油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行用油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行用油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット １８・・・絞り １９・・・制御圧センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８、２８Ｌ、２８Ｒ・・・吐出圧センサ ２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ３０Ａ・・・軌道生成部 ３０Ｂ・・・自律制御部 ３１、３１ＡＬ～３１ＤＬ、３１ＡＲ～３１ＤＲ・・・比例弁 ４０・・・センターバイパス管路 ４２・・・パラレル管路 ７０・・・物体検知装置 ７０Ｆ・・・前センサ ７０Ｂ・・・後センサ ７０Ｌ・・・左センサ ７０Ｒ・・・右センサ ８０・・・撮像装置 ８０Ｂ・・・後カメラ ８０Ｆ・・・前カメラ ８０Ｌ・・・左カメラ ８０Ｒ・・・右カメラ １００・・・ショベル １７１～１７６・・・制御弁 ＡＴ・・・掘削アタッチメント Ｄ１・・・表示装置 Ｄ２・・・音出力装置 Ｆ１、Ｆ２、Ｆ１０～Ｆ１４・・・土砂山 ＮＳ・・・スイッチ Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回角速度センサ Ｓ６・・・旋回スプール変位センサ Ｓ７・・・ブームスプール変位センサ Ｓ８・・・アームスプール変位センサ Ｓ９・・・バケットスプール変位センサ ＴＬ、ＴＬ１～ＴＬ５・・・目標軌道

Claims (15)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に設けられた制御装置と、
   前記上部旋回体に取り付けられた物体検知装置と、を有し、
   前記制御装置は、埋め戻し動作の対象の位置を認識して前記埋め戻し動作に関する目標位置を生成するように構成され、
   前記目標位置は、埋め戻される一つの穴の上に設定され、
   前記一つの穴は、複数回の前記埋め戻し動作によって埋め戻され、
   前記制御装置は、前記物体検知装置の出力に基づき、埋め戻される前記一つの穴の各部の深さのばらつきを認識し、前記深さのばらつきに基づいて前記目標位置を設定し、
   前記一つの穴を埋め戻すための複数回の前記埋め戻し動作のうちの一つである第１埋め戻し動作に関する第１目標位置は、前記一つの穴を埋め戻すための複数回の前記埋め戻し動作のうちの別の一つである第２埋め戻し動作の第２目標位置とは異なる位置に設定され、
   前記深さは、前記一つの穴の周囲の地面である周囲面に対する深さである、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、前記対象の位置における土砂の形状に応じて前記目標位置を変更する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、前記対象の位置における土砂の高さに応じて動作内容を変更する、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記制御装置は、所定の条件が満たされた場合に、ショベルによる自律的な前記埋め戻し動作を開始させるように構成され、
   前記所定の条件は、所定のスイッチが操作されたこと、又は、所定の動作モードにおいて操作レバーが所定方向に操作されたことである、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記埋め戻し動作は、バケットで土砂を持ち上げることなく、バケットで土砂を押し退ける動作である押し退け動作を含み、
   前記押し退け動作は、バケットの前面で土砂を押す押し退け動作、バケットの側面で土砂を押す押し退け動作、及び、前記バケットの背面で土砂を押す押し退け動作の少なくとも一つを含む、
   請求項１に記載のショベル。
6. 前記制御装置は、前記物体検知装置の出力に基づき、前記埋め戻し動作の対象となる地物の位置を特定するように構成されている、
   請求項１に記載のショベル。
7. 前記制御装置は、前記一つの穴が埋め戻されたときに、土砂の表面を均す均し動作を実行する、
   請求項１に記載のショベル。
8. 前記制御装置は、前記押し退け動作を実行すると同時に均し動作を実行する、
   請求項５に記載のショベル。
9. 前記制御装置は、前記一つの穴が埋め戻されたときに形成される地面に相当する仮想面を目標面として設定し、前記目標面に沿った目標軌道を生成し、前記目標軌道に沿ってバケットを移動させることで均し動作を実行する、
   請求項１に記載のショベル。
10. 前記目標面の高さは、前記一つの穴の周囲の地面の高さに基づいて設定される、
    請求項９に記載のショベル。
11. 下部走行体と、
    前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
    前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、埋め戻し動作の対象の位置を認識して前記埋め戻し動作に関する目標位置を生成するように構成され、
    前記埋め戻し動作は、バケットで土砂を持ち上げることなく、バケットで土砂を押し退ける動作である押し退け動作を含み、
    前記押し退け動作は、バケットの前面で土砂を押す押し退け動作、バケットの側面で土砂を押す押し退け動作、及び、前記バケットの背面で土砂を押す押し退け動作の少なくとも一つを含み、
    前記制御装置は、埋め戻される穴から所定の距離の範囲内に前記対象がある場合に、前記押し退け動作を実行し、埋め戻される穴から所定の距離の範囲外に前記対象がある場合に、掘削動作を含む前記埋め戻し動作を実行する、
    ショベル。
12. 前記制御装置は、埋め戻される前記一つの穴から所定の距離の範囲内に前記対象がある場合に、複数回の前記押し退け動作によって前記対象を前記一つの穴に埋め戻す、
    請求項５に記載のショベル。
13. 下部走行体と、
    前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
    前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、埋め戻し動作の対象の位置を認識して前記埋め戻し動作に関する目標位置を生成するように構成され、
    前記埋め戻し動作は、バケットで土砂を持ち上げることなく、バケットで土砂を押し退ける動作である押し退け動作を含み、
    前記押し退け動作は、バケットの前面で土砂を押す押し退け動作、バケットの側面で土砂を押す押し退け動作、及び、前記バケットの背面で土砂を押す押し退け動作の少なくとも一つを含み、
    前記制御装置は、一回の前記押し退け動作によって押し退けることができる土砂の体積又は重量の制限に基づき、前記押し退け動作のための目標軌道を生成する、
    ショベル。
14. 下部走行体と、
    前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
    前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、埋め戻し動作の対象の位置を認識して前記埋め戻し動作に関する目標位置を生成するように構成され、
    前記埋め戻し動作は、バケットで土砂を持ち上げることなく、バケットで土砂を押し退ける動作である押し退け動作を含み、
    前記押し退け動作は、バケットの前面で土砂を押す押し退け動作、バケットの側面で土砂を押す押し退け動作、及び、前記バケットの背面で土砂を押す押し退け動作の少なくとも一つを含み、
    前記上部旋回体に取り付けられた物体検知装置を更に備え、
    前記制御装置は、前記物体検知装置の出力に基づき、穴から所定の距離の範囲内にある前記対象の体積を算出し、且つ、前記穴を埋め戻すために必要な土砂の体積を所要体積として算出し、前記対象の体積が前記所要体積未満の場合に、掘削動作を含む前記埋め戻し動作を実行し、前記対象の体積が前記所要体積以上の場合に、前記押し退け動作を実行する、
    ショベル。
15. 前記制御装置は、前記物体検知装置の出力に基づき、埋め戻される前記一つの穴の開口面積を認識し、前記開口面積に基づいて前記目標位置を設定する、
    請求項１に記載のショベル。