JPWO2019168122A1 - ショベル - Google Patents

Abstract

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）に旋回自在に搭載された上部旋回体（３）と、上部旋回体（３）に設けられる物体検知装置（７０）と、上部旋回体（３）に設けられる制御装置としてのコントローラ（３０）と、ブーム（４）等の被駆動体を動かすブームシリンダ（７）等のアクチュエータと、を備えている。物体検知装置（７０）は、ショベル（１００）の周囲に設定された検知空間内で物体を検知するように構成されている。そして、コントローラ（３０）は、検知された物体に向かう方向以外の方向への被駆動体の動きを許容するように構成されている。

Description

本開示は、ショベルに関する。

従来、周囲に人が存在すると判定した場合に作業を禁止できるショベルが知られている（特許文献１参照。）。

特開２０１４−１８１５０９号公報

しかしながら、上述のショベルでは、周囲に人が存在する場合、その動きが一律に制限されてしまうおそれがある。

そこで、ショベルの周囲に物体が存在する場合にショベルの動きが一律に制限されてしまうのを防止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自在に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に設けられる物体検知装置と、前記上部旋回体に設けられる制御装置と、被駆動体を動かすアクチュエータと、を備え、前記物体検知装置は、ショベルの周囲に設定された検知空間内で物体を検知するように構成され、且つ、前記制御装置は、検知された物体に向かう方向以外の方向への前記被駆動体の動きを許容するように構成されている。

上述の手段により、ショベルの周囲に物体が存在する場合にショベルの動きが一律に制限されてしまうのを防止できるショベルが提供される。

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。 動作制限処理の一例のフローチャートである。 検知空間の設定例を示す図である。 検知空間の設定例を示す図である。 検知空間の設定例を示す図である。 参照テーブルの構成例を示す図である。 作業現場にあるショベルの上面図である。 斜面で作業しているショベルの側面図である。 クレーン作業を行っているショベルの斜視図である。 ショベルに搭載される油圧システムの別の構成例を示す概略図である。 ショベルに搭載される油圧システムの更に別の構成例を示す概略図である。 動作制限処理の別の一例のフローチャートである。 本発明の実施形態に係るショベルの別の構成例を示す図である。 本発明の実施形態に係るショベルの別の構成例を示す図である。 電気式操作システムの構成例を示す図である。 ショベルの管理システムの構成例を示す概略図である。 ＣＧアニメーションの表示例を示す図である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、又は穴等である。物体検知装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、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方センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ７０Ｒを含む。

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

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

機体傾斜センサＳ４は所定の平面に対する上部旋回体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。

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の任意の組み合わせは、集合的に姿勢センサとも称される。

次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図３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３は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン、及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線、及び点線で示している。

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

図３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及び比例弁３１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１７５６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。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１７内の対応する制御弁のパイロットポートに向けて供給する。パイロットポートのそれぞれに向けて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。

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のレバー又はペダルの操作方向及び操作量を圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。

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

左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ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（押し退け容積）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（押し退け容積）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の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

具体的には、図３で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を流入させ、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３の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図３の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

制御弁６０は、操作装置２６の有効状態と無効状態とを切り換えるように構成されている。操作装置２６の有効状態は、操作者が操作装置２６を操作することで関連する被駆動体を動かすことができる状態であり、操作装置２６の無効状態は、操作者が操作装置２６を操作しても関連する被駆動体を動かすことができない状態である。

本実施形態では、制御弁６０は、パイロットポンプ１５と操作装置２６とを繋ぐパイロットラインＣＤ１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０は、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０は、不図示のゲートロックレバーに連動するように構成されていてもよい。具体的には、ゲートロックレバーが押し下げられたときにパイロットラインＣＤ１を遮断状態にし、ゲートロックレバーが引き上げられたときにパイロットラインＣＤ１を連通状態にするように構成されていてもよい。但し、制御弁６０は、ゲートロックレバーに連動してパイロットラインＣＤ１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁とは別の電磁弁であってもよい。

次に、図４を参照し、コントローラ３０が被駆動体の動きを制限する処理（以下、「動作制限処理」とする。）について説明する。図４は、動作制限処理の一例のフローチャートである。コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの動作制限処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、操作装置２６が操作されたか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力に基づいて操作装置２６が操作されたか否かを判定する。例えば、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＬＡの出力に基づき、アーム閉じ操作が行われたか否か、及び、アーム開き操作が行われたか否かを判定し、操作圧センサ２９ＬＢの出力に基づき、左旋回操作が行われたか否か、及び、右旋回操作が行われたか否かを判定する。或いは、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＲＡの出力に基づき、ブーム上げ操作が行われたか否か、及び、ブーム下げ操作が行われたか否かを判定し、操作圧センサ２９ＲＢの出力に基づき、バケット閉じ操作が行われたか否か、及び、バケット開き操作が行われたか否かを判定する。同様に、コントローラ３０は、操作圧センサ２９ＤＬの出力に基づき、左クローラ１ＣＬの前進操作が行われたか否か、及び、左クローラ１ＣＬの後進操作が行われたか否かを判定し、操作圧センサ２９ＤＲの出力に基づき、右クローラ１ＣＲの前進操作が行われたか否か、及び、右クローラ１ＣＲの後進操作が行われたか否かを判定する。

操作装置２６が操作されていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の動作制限処理を終了させる。

操作装置２６が操作されたと判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、物体を検知しているか否かを判定する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき、所定の検知空間で物体を検知しているか否かを判定する。

物体を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の動作制限処理を終了させる。

物体を検知していると判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、コントローラ３０は、被駆動体の動作方向が、物体に向かう方向であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。すなわち、コントローラ３０は、被駆動体を動かすことで被駆動体が物体に近づくか否かを判定する。これは、ショベル１００と物体とが接触するおそれがあるか否かを判定するためである。

本実施形態では、コントローラ３０は、ＲＯＭに記憶されている参照テーブル５０（図３参照。）を参照し、操作装置２６に対する操作に応じて被駆動体を動かした場合に被駆動体が物体に近づくか否かを判定する。参照テーブル５０は、物体が存在する検知空間と、被駆動体の動作内容と、物体と被駆動体の接近の有無との関係を参照可能に記憶している。コントローラ３０は、被駆動体の動作内容と物体が存在する検知空間とが特定できれば、参照テーブル５０を参照することで物体と被駆動体の接近の有無を判定できる。

被駆動体の動作方向が物体に向かう方向でないと判定した場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の動作制限処理を終了させる。

被駆動体の動作方向が物体に向かう方向であると判定した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、コントローラ３０は、被駆動体の動きを制限する（ステップＳＴ４）。本実施形態では、コントローラ３０は、被駆動体が既に動いている場合には被駆動体の制動を開始し、被駆動体が未だ動いていない場合には被駆動体の動きを禁止する。

この構成により、コントローラ３０は、検知空間で物体を検知している場合であっても、被駆動体が物体から遠ざかる方向へ操作されたときには、被駆動体の動きを許容する。そのため、検知空間で物体が検知されたときに、ショベル１００の動きが一律に制限されてしまうのを防止できる。

次に、図５Ａ〜図５Ｃを参照し、検知空間について説明する。図５Ａ〜図５Ｃは、検知空間の設定例を示す。具体的には、図５Ａは上部旋回体３に関する検知空間を示す上部旋回体３の上面図である。図５Ｂは下部走行体１に関する検知空間を示す下部走行体１の上面図である。図５Ｃは掘削アタッチメントに関する検知空間を示すショベル１００の左側面図である。図５Ａ〜図５Ｃのそれぞれにおける軸ＰＸはショベル１００の旋回軸を表し、軸ＡＸはショベル１００の前後軸を表し、軸ＴＸはショベル１００の左右軸を表す。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、本実施形態では、ショベル１００の周囲に第１空間Ｒ１〜第１５空間Ｒ１５を含む１５個の検知空間が設定されている。

第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８は、上部旋回体３に関する検知空間である。本実施形態では、第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８は、所定の高さ（例えば３メートル）を有する。所定の高さは、姿勢センサの出力に基づいて導出される現在の掘削アタッチメントの最大高さであってもよい。

第１空間Ｒ１は、軸ＡＸの右側（−Ｙ側）の距離Ｄ１から距離Ｄ２までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ３までの範囲に設定されている。距離Ｄ１は、例えば、軸ＰＸから上部旋回体３（カウンタウェイト）の後端までの距離より大きい。距離Ｄ２及び距離Ｄ３は、例えば、掘削アタッチメントの最大旋回半径に基づく値である。距離Ｄ２及び距離Ｄ３は、現在の掘削アタッチメントの旋回半径を引数とする関数であってもよい。距離Ｄ３は、望ましくは、距離Ｄ２より大きい。第１空間Ｒ１に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が右旋回したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第２空間Ｒ２は、軸ＡＸの右側（−Ｙ側）の距離Ｄ４から距離Ｄ１までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ３までの範囲に設定されている。距離Ｄ４は、例えば、軸ＡＸからバケット６の側端までの距離より大きい。第２空間Ｒ２に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が右又は左に旋回したときに、掘削アタッチメント又は上部旋回体３と接触するおそれがある。第２空間Ｒ２は、上部旋回体３が旋回した際に、上部旋回体３の側面部及び前面部による巻き込みが発生するおそれがある空間を含むように設定されている。

第３空間Ｒ３は、軸ＡＸの左側（＋Ｙ側）の距離Ｄ４から距離Ｄ１までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ３までの範囲に設定されている。第３空間Ｒ３に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が左又は右に旋回したときに、掘削アタッチメント又は上部旋回体３と接触するおそれがある。第３空間Ｒ３は、上部旋回体３が旋回した際に、上部旋回体３の側面部及び前面部による巻き込みが発生するおそれがある空間を含むように設定されている。

第４空間Ｒ４は、軸ＡＸの左側（＋Ｙ側）の距離Ｄ１から距離Ｄ２までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ３までの範囲に設定されている。第４空間Ｒ４に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が左旋回したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第５空間Ｒ５は、軸ＡＸの右側（−Ｙ側）の距離Ｄ１から距離Ｄ２までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの後側（−Ｘ側）の距離Ｄ５までの範囲に設定されている。距離Ｄ５は、例えば、掘削アタッチメントの最大旋回半径に基づく値である。現在の掘削アタッチメントの旋回半径を引数とする関数であってもよい。距離Ｄ５は、望ましくは、距離Ｄ３より小さい。第５空間Ｒ５は、右旋回方向において、第１空間Ｒ１よりも掘削アタッチメントから遠いところに設定されているためである。第５空間Ｒ５に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が右旋回したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第６空間Ｒ６は、軸ＡＸから軸ＡＸの右側（−Ｙ側）の距離Ｄ１までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの後側（−Ｘ側）の距離Ｄ５までの範囲に設定されている。第６空間Ｒ６に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が右又は左に旋回したときに、掘削アタッチメント又は上部旋回体３と接触するおそれがある。第６空間Ｒ６は、上部旋回体３が旋回した際に、上部旋回体３の側面部及び後面部による巻き込みが発生するおそれがある空間を含むように設定されている。

第７空間Ｒ７は、軸ＡＸから軸ＡＸの左側（＋Ｙ側）の距離Ｄ１までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの後側（＋Ｘ側）の距離Ｄ５までの範囲に設定されている。第７空間Ｒ７に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が左又は右に旋回したときに、掘削アタッチメント又は上部旋回体３と接触するおそれがある。第７空間Ｒ７は、上部旋回体３が旋回した際に、上部旋回体３の側面部及び後面部による巻き込みが発生するおそれがある空間を含むように設定されている。

第８空間Ｒ８は、軸ＡＸから軸ＡＸの左側（＋Ｙ側）の距離Ｄ１から距離Ｄ２までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの後側（＋Ｘ側）の距離Ｄ５までの範囲に設定されている。第８空間Ｒ８に存在する物体は、例えば、上部旋回体３が左旋回したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０は、下部走行体１に関する検知空間である。本実施形態では、第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０は、所定の高さ（例えば３メートル）を有する。所定の高さは、姿勢センサの出力に基づいて導出される現在の掘削アタッチメントの最大高さであってもよい。第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０は、現在の上部旋回体３に対する下部走行体１の向きに基づいて動的に設定されてもよい。

第９空間Ｒ９は、軸ＡＸから軸ＡＸの右側（−Ｙ側）及び左側（＋Ｙ側）のそれぞれにおける距離Ｄ６までの範囲で、且つ、クローラ１Ｃの前端（＋Ｘ側の端）からクローラ１Ｃの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ７までの範囲に設定されている。距離Ｄ６は、例えば、軸ＡＸからクローラ１Ｃの側端までの距離より大きい。距離Ｄ７は、例えば、クローラ１Ｃの長さ（前端から後端までの距離）より大きい。第９空間Ｒ９に存在する物体は、例えば、下部走行体１が前進したときに、下部走行体１と接触するおそれがある。

第１０空間Ｒ１０は、軸ＡＸから軸ＡＸの右側（−Ｙ側）及び左側（＋Ｙ側）のそれぞれにおける距離Ｄ６までの範囲で、且つ、クローラ１Ｃの後端（−Ｘ側の端）からクローラ１Ｃの後側（−Ｘ側）の距離Ｄ７までの範囲に設定されている。第１０空間Ｒ１０に存在する物体は、例えば、下部走行体１が後進したときに、下部走行体１と接触するおそれがある。

上部旋回体３に関する検知空間である第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８のそれぞれと下部走行体１に関する検知空間である第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０のそれぞれとは少なくとも部分的に重複する場合がある。例えば、第１空間Ｒ１及び第２空間Ｒ２のそれぞれは、第９空間Ｒ９と重複する場合もあれば、第１０空間Ｒ１０と重複する場合もある。そのため、第１空間Ｒ１で検知される物体は、第９空間Ｒ９で検知される場合もあれば、第１０空間で検知される場合もある。その結果、第１空間Ｒ１で物体が検知された場合に実行される下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限の内容は、基本的に、そのときの下部走行体１の向きによって異なる。同様に、第９空間Ｒ９で物体が検知された場合に実行される上部旋回体３に関するアクチュエータの動作制限の内容は、基本的に、そのときの上部旋回体３の向きによって異なる。すなわち、上部旋回体３に関するアクチュエータの動作制限の内容と、下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限の内容との組み合わせは、基本的に、ショベル１００の姿勢に応じて変化する。

このように、第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８及び第９空間Ｒ９〜第１０空間Ｒ１０では、複数の検知空間で同時に検出された同じ１つの物体に関して、上部旋回体３に関するアクチュエータの動作制限と下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限とが別々に実行される。

第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５は、掘削アタッチメントに関する検知空間である。本実施形態では、第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５は、所定の幅（例えば、軸ＡＸの右側の距離Ｄ４から左側の距離Ｄ４までの幅）を有する。ここで、掘削アタッチメントに関する検知空間の幅は、上部旋回体３に関する検知空間（第２空間Ｒ２、第３空間Ｒ３、第６空間Ｒ６、第７空間Ｒ７）の幅よりも狭く、上部旋回体３の幅よりも狭い。

第１１空間Ｒ１１は、掘削アタッチメントよりも上側（＋Ｚ側）の範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ８までの範囲で、且つ、ショベル１００が位置する仮想水平面から仮想水平面の上側（＋Ｚ側）の距離Ｄ９までの範囲に設定されている。また、第１１空間Ｒ１１は、掘削アタッチメントの前側では、アーム５の先端Ｐ５よりも高い範囲に設定されている。距離Ｄ８は、例えば、掘削アタッチメントの最大旋回半径に基づく値である。距離Ｄ８は、現在の掘削アタッチメントの旋回半径を引数とする関数であってもよい。距離Ｄ９は、例えば、掘削アタッチメントの最高到達点に基づく値である。第１１空間Ｒ１１に存在する物体は、例えば、掘削アタッチメントが上昇したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第１２空間Ｒ１２は、仮想水平面よりも上側（＋Ｚ側）で且つ掘削アタッチメントよりも下側（−Ｚ側）の範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ８までの範囲に設定されている。また、第１２空間Ｒ１２は、掘削アタッチメントの前側では、アーム５の先端Ｐ５よりも低い範囲に設定されている。第１２空間Ｒ１２に存在する物体は、例えば、掘削アタッチメントが下降したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第１３空間Ｒ１３は、軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ８から距離Ｄ１０までの範囲で、且つ、仮想水平面から仮想水平面の上側（＋Ｚ側）の距離Ｄ９までの範囲に設定されている。距離Ｄ１０は、例えば、掘削アタッチメントの最大旋回半径に基づく値である。距離Ｄ１０は、現在の掘削アタッチメントの旋回半径を引数とする関数であってもよい。第１３空間Ｒ１３に存在する物体は、例えば、掘削アタッチメントが伸長したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第１４空間Ｒ１４は、仮想水平面から仮想水平面の下側（−Ｚ側）の距離Ｄ１１までの範囲で、且つ、軸ＴＸから軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ８までの範囲に設定されている。距離Ｄ１１は、例えば、掘削アタッチメントの最深到達点に基づく値である。第１４空間Ｒ１４に存在する物体は、例えば、掘削アタッチメントによる深掘りの際に掘削アタッチメントが収縮したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

第１５空間Ｒ１５は、仮想水平面から仮想水平面の下側（−Ｚ側）の距離Ｄ１１までの範囲で、且つ、軸ＴＸの前側（＋Ｘ側）の距離Ｄ８から距離Ｄ１０までの範囲に設定されている。第１５空間Ｒ１５に存在する物体は、例えば、掘削アタッチメントによる深掘りの際に掘削アタッチメントが伸長したときに、掘削アタッチメントと接触するおそれがある。

掘削アタッチメントと物体との接触を防止するために、第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５では、アタッチメントの回動方向に関して動作制限が実行される。

下部走行体１に関する検知空間である第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０のそれぞれと掘削アタッチメントに関する検知空間である第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５のそれぞれとは少なくとも部分的に重複する場合がある。例えば、第１１空間Ｒ１１及び第１２空間Ｒ１２のそれぞれは、第９空間Ｒ９と重複する場合もあれば、第１０空間Ｒ１０と重複する場合もある。そのため、第１２空間Ｒ１２で検知される物体は、第９空間Ｒ９で検知される場合もあれば、第１０空間で検知される場合もある。その結果、第１２空間Ｒ１２で物体が検知された場合に実行される下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限の内容は、基本的に、そのときの下部走行体１の向きによって異なる。すなわち、掘削アタッチメントに関するアクチュエータの動作制限の内容と、下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限の内容との組み合わせは、基本的に、ショベル１００の姿勢に応じて変化する。

このように、同じ１つの物体が複数の検知空間で同時に検出された場合、それぞれのアクチュエータに関して別々の動作制限が実行される。

上述の実施形態では、第１空間Ｒ１〜第１５空間Ｒ１５が設定された事例を説明したが、更に、下部走行体１の左右の近傍領域に第１６空間Ｒ１６と第１７空間Ｒ１７とが走行用油圧モータ２Ｍに関する検知空間として設定されていてもよい。近傍領域は、例えば、クローラ１Ｃの回動半径内の領域である。つまり、近傍領域は、例えば、クローラ１Ｃを用いてスピンターンが行われた場合にクローラ１Ｃが到達可能な領域である。これにより、仮に、下部走行体１の左右の近傍領域に設定された第１６空間Ｒ１６と第１７空間Ｒ１７に物体が存在する際に、操作者が左右の走行レバー２６Ｄを互いに逆方向へ傾倒した場合であっても、コントローラ３０は、左右の走行用油圧モータ２Ｍが互いに逆方向に回転してクローラ１Ｃによるスピンターンが実行されてしまうのを防止できる。

また、図５Ａにおける第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８等の検知空間は、必ずしも、上部旋回体３の前後軸又は左右軸に平行な線に沿って分割されるように設定されていなくてもよい。検知空間は、例えば、旋回中心から放射状に延びる線に沿って分割されるように設定されていてもよい。また、検知空間の区画は、旋回半径の変化に応じて変化するように構成されていてもよい。

また、図５Ｃにおける第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５は、掘削アタッチメントの姿勢に応じて変化するように構成されている。但し、第１１空間Ｒ１１〜第１５空間Ｒ１５は、必ずしも、上部旋回体３の旋回軸又は前後軸に平行な線に沿って分割されるように設定されていなくてもよい。検知空間は、例えば、ブーム４及びアーム５等の被駆動体のそれぞれの回動半径に基づいて設定されていてもよい。

以上のように、本実施形態では、掘削アタッチメント及び上部旋回体３の可動範囲に基づいて、ショベル１００の周囲に複数の検知空間が設定される。

更に、物体検知装置７０から入力された画像データ等を分析することにより、コントローラ３０は、検知した物体の種類を特定でき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、どの検知空間で物体を検知したか、検知した物体の種類、及び、物体とショベル１００との位置関係等に基づき、上部旋回体３及び掘削アタッチメントの少なくとも１つの動きを決定してもよい。

次に、図６を参照し、参照テーブル５０の構成例について説明する。図６は参照テーブル５０の構成例を示す。

コントローラ３０は、動作制限処理の際に参照テーブル５０を参照し、第１空間Ｒ１〜第１５空間Ｒ１５のうちの１又は複数の空間で物体が検知されている状態で被駆動体を動かしたときの物体と被駆動体の接近の有無を判定する。

図６の「×」は、物体と被駆動体とが接近するとして被駆動体の動きが制限されることを示している。図６の「○」は、物体と被駆動体とが接近しないとして被駆動体の動きが制限されないことを示している。図６は、例えば、図５Ａの第１空間Ｒ１で物体を検知している状態で左操作レバー２６Ｌが右方向に倒されて右旋回操作が行われた場合、上部旋回体３の右旋回がコントローラ３０によって制限されることを示している。具体的には、コントローラ３０は、図３に示す制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換え、左操作レバー２６Ｌを無効状態にすることで、上部旋回体３の右旋回が行われないようにする。

或いは、図６は、例えば、図５Ｂの第９空間Ｒ９で物体を検知している状態で走行レバー２６Ｄが前方（遠方）に倒されて前進操作が行われた場合、クローラ１Ｃの前進がコントローラ３０によって制限されることを示している。具体的には、コントローラ３０は、図３に示す制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換え、走行レバー２６Ｄを無効状態にすることで、クローラ１Ｃの前進が行われないようにする。

或いは、図６は、例えば、図５Ｃの第１２空間Ｒ１２で物体を検知している状態で右操作レバー２６Ｒが前方（遠方）に倒されてブーム下げ操作が行われた場合、ブーム４の下降がコントローラ３０によって制限されることを示している。具体的には、コントローラ３０は、図３に示す制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換え、右操作レバー２６Ｒを無効状態にすることで、ブーム４の下降が行われないようにする。

ここで、同一箇所（同一検知空間）において物体が検出された場合であっても、検出時期が異なれば、コントローラ３０は、アクチュエータが駆動する方向に応じて動作制限を実行するか否かを決定するため、動作制限を実行することもあれば実行しないこともある。なお、アクチュエータが駆動する方向は、例えば、油圧シリンダの伸縮方向、又は、油圧モータの回転方向等を意味する。

また、コントローラ３０は、上部旋回体３に関する検知空間で物体を検知しているか否かと、下部走行体１に関する検知空間で物体を検知しているか否かと、を別々に判定する。そのため、同一箇所（同一検知空間）において物体が検出された場合であっても、検出時期が異なれば、コントローラ３０は、上部旋回体３に関するアクチュエータの動作制限を実行することもあれば実行しないこともあり、下部走行体１に関するアクチュエータの動作制限を実行することもあれば実行しないこともある。

さらに、同一箇所（同一検知空間）において物体が検出された場合であっても、検出時期が異なれば、コントローラ３０は、アタッチメントの回動方向に応じてアタッチメントの動作制限を実行するか否かを決定するため、動作制限を実行することもあれば実行しないこともある。

以上のように、本実施形態では、複数の検知空間のそれぞれに関連して各アクチュエータの動作制限が実行される向きが決定されている。具体的には、コントローラ３０は、参照テーブル５０に基づいて被駆動体の動作方向が物体に向かう方向であるか否かを判定し、被駆動体の動作方向が物体に向かう方向であると判定した場合（図４のステップＳＴ３のＹＥＳ）、被駆動体の動きを制限することができる（図４のステップＳＴ４）。この際、コントローラ３０は、参照テーブル５０に基づき、物体に向かうと判断された被駆動体を駆動しているアクチュエータの動きを制限することで、その被駆動体の動きを制限できる。また、コントローラ３０は、参照テーブル５０に基づいて被駆動体の動作方向が物体に向かう方向であるか否かを判定し、被駆動体の動作方向が物体に向かう方向でないと判定した場合（図４のステップＳＴ３のＮＯ）、被駆動体の動きを制限することなく、被駆動体を稼動させることができる。この際、コントローラ３０は、参照テーブル５０に基づき、物体に向かわないと判断された被駆動体を駆動しているアクチュエータの動きを許可することで、被駆動体を稼動させることができる。このように、どの検知空間で物体が検知されたかに応じてアクチュエータの動作制限が選択的に実行される。

次に、図７を参照し、動作制限処理を実行可能なショベル１００の実際の動きについて説明する。図７は、作業現場にあるショベル１００の上面図である。

図７の例では、コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力に基づいて操作装置２６が操作されたと判定すると、図５に示す１５個の検知空間のそれぞれで物体を検知しているか否かを判定する。

そして、１５個の検知空間の何れかで物体を検知している場合、コントローラ３０は、図６に示す参照テーブル５０を参照し、現に実行されようとしている被駆動体の動きが許容できる動きであるか否かを判定する。被駆動体の動きは、例えば、ショベル１００と物体とが接触するおそれがない場合に許容できる動きと判定される。

具体的には、図７に示す物体ＰＳ１を検知している場合、コントローラ３０は、図５Ｂに示す第１０空間Ｒ１０に物体が存在していると判定する。

そのため、コントローラ３０は、走行レバー２６Ｄを用いた後進操作によるクローラ１Ｃの後進のみを許容できない動きと判定する。図７の状態でクローラ１Ｃを後進させると、クローラ１Ｃの動作方向が、物体ＰＳ１に向かう方向となるためである。一方で、コントローラ３０は、それ以外の動きを許容できる動きと判定する。すなわち、右旋回、左旋回、前進、ブーム上げ、ブーム下げ、アーム開き、アーム閉じ、バケット開き、及びバケット閉じは許容できる動きと判定する。図７の状態で上部旋回体３を右旋回させたとしても、上部旋回体３の動作方向が、物体ＰＳ１に向かう方向とはならないためである。他の動作についても同様である。

図７に示す物体ＰＳ２を検知している場合、コントローラ３０は、図５Ａに示す第２空間Ｒ２、及び、図５Ｂに示す第９空間Ｒ９のそれぞれに物体が存在していると判定する。

そのため、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌを用いた旋回操作による上部旋回体３の旋回と、走行レバー２６Ｄを用いた後進操作によるクローラ１Ｃの前進とを許容できない動きと判定する。図７の状態で上部旋回体３を右旋回させると、上部旋回体３の動作方向が、物体ＰＳ２に向かう方向となるためである。また、図７の状態でクローラ１Ｃを前進させると、クローラ１Ｃの動作方向が、物体ＰＳ２に向かう方向となるためである。一方で、コントローラ３０は、それ以外の動きを許容できる動きと判定する。すなわち、後進、ブーム上げ、ブーム下げ、アーム開き、アーム閉じ、バケット開き、及びバケット閉じは許容できる動きとする。図７の状態でブーム４を上昇させたとしても、ブーム４の動作方向が、物体ＰＳ２に向かう方向とはならないためである。他の動作についても同様である。

図７に示す物体ＰＳ３を検知している場合、コントローラ３０は、図５Ｃに示す第１３空間Ｒ１３に物体が存在していると判定する。

そのため、コントローラ３０は、右操作レバー２６Ｒを用いたアーム開き操作によるアーム５の開きを許容できない動きと判定する。図７の状態でアーム５を開かせると、アーム５の動作方向が、物体ＰＳ３に向かう方向となるためである。バケット開き操作に付いても同様である。一方で、コントローラ３０は、それ以外の動きを許容できる動きと判定する。すなわち、右旋回、左旋回、前進、後進、ブーム上げ、ブーム下げ、アーム閉じ、及びバケット閉じは許容できる動きと判定する。図７の状態で上部旋回体３を右旋回させたとしても、上部旋回体３の動作方向が、物体ＰＳ３に向かう方向とはならないためである。他の動作についても同様である。

図７に示す物体ＰＳ４を検知している場合、コントローラ３０は、図５Ａに示す第３空間Ｒ３に物体が存在していると判定する。

そのため、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌを用いた旋回操作による上部旋回体３の旋回を許容できない動きと判定する。図７の状態で上部旋回体３を左旋回させると、上部旋回体３の動作方向が、物体ＰＳ４に向かう方向となるためである。また、図７の状態で上部旋回体３を右旋回させると、上部旋回体３（カウンタウェイト）の動作方向が、物体ＰＳ４に向かう方向となるためである。一方で、コントローラ３０は、それ以外の動きを許容できる動きと判定する。すなわち、前進、後進、ブーム上げ、ブーム下げ、アーム開き、アーム閉じ、バケット開き、及びバケット閉じは許容できる動きと判定する。図７の状態でアーム５を開かせたとしても、アーム５の動作方向が、物体ＰＳ４に向かう方向とはならないためである。他の動作についても同様である。

上述のように、コントローラ３０は、１５個の検知空間の何れかで物体を検知している際に操作装置２６を介した操作が行われた場合、その操作に応じて被駆動体を動かしてもよいか否かを判定する。そして、コントローラ３０は、動かしてもよいと判定した場合に被駆動体の動きを許容する。一方で、コントローラ３０は、動かしてもよいと判定できない場合には被駆動体の動きを制限する。具体的には、コントローラ３０は、図３に示す制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換える。その結果、操作装置２６を介した操作は無効とされる。

次に、図８を参照し、動作制限処理による効果の一例について説明する。図８は、斜面で作業しているショベル１００の側面図である。

図８の例では、ショベル１００は、斜面に停車しているダンプトラックＤＰの荷台に土砂を積み込む作業を行うため、後進しながらダンプトラックＤＰに接近している。コントローラ３０は、後方センサ７０Ｂの出力に基づいてショベル１００（カウンタウェイト）とダンプトラックＤＰとの間の距離ＤＡを継続的に監視している。ショベル１００の操作者は、距離ＤＡが所望の距離になったところで、走行レバー２６Ｄを中立位置に戻してショベル１００の後進を停止させようとする。このとき、ショベル１００は、走行レバー２６Ｄが中立位置に戻されたにもかかわらず、慣性により後進し続ける場合がある。

コントローラ３０は、距離ＤＡが所定値未満になると、すなわち、ダンプトラックＤＰが第１０空間Ｒ１０（図５Ｂ参照。）に入ると、制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換える。走行レバー２６Ｄを無効状態にして走行用油圧モータ２Ｍの回転を停止させるためである。このように、コントローラ３０は、走行レバー２６Ｄが中立位置に戻されていない場合であっても、ショベル１００の後進を停止させようとする。しかしながら、コントローラ３０は、慣性で後進し続けようとするショベル１００を即座に停止させることができない場合がある。

このとき、ショベル１００の操作者は、例えば、走行レバー２６Ｄを前方（遠方）に傾けてショベル１００を前進させることで慣性による後進を止めようとする。しかしながら、ショベル１００の周囲に物体が存在する場合にショベルの動きが一律に制限されてしまう構成では、後進操作ばかりでなく前進操作までもが無効とされてしまう。そのため、ショベル１００の操作者は、慣性による後進を止めるためにショベル１００を前進させることが有効であると分かっていても、ショベル１００を前進させることができないおそれがある。

本発明の実施形態に係る構成では、コントローラ３０は、操作装置２６を介して行われた操作毎に被駆動体を動かしてもよいか否かを判定する。そのため、コントローラ３０は、図８に示すような状況においても、操作者による前進操作に応じて走行用油圧モータ２Ｍを前進方向に回転させることができる。ショベル１００を前進させたとしてもショベル１００と物体とが接近し過ぎるおそれはないと判定できるためである。その結果、コントローラ３０は、慣性による後進を速やかに停止させることができ、ショベル１００とダンプトラックＤＰとが接近し過ぎてしまうのを防止できる。

次に、図９を参照し、動作制限処理による効果の別の一例について説明する。図９は、クレーン作業を行っているショベル１００の斜視図である。

図９の例では、ショベル１００は、道路に形成された掘削溝ＥＸに下水管ＢＰを埋設するため、下水管ＢＰを持ち上げている。ショベル１００の操作者は、ショベル１００の左前方にいる玉掛作業者ＦＳの指示に従って右旋回操作を行おうとしている。コントローラ３０は、前方センサ７０Ｆの出力に基づいてショベル１００（バケット６）又は下水管ＢＰと玉掛作業者ＦＳとの間の距離ＤＢを継続的に監視している。ショベル１００の操作者は、左操作レバー２６Ｌを用いて上部旋回体３を右旋回させて下水管ＢＰを掘削溝ＥＸに近づけようとしている。このとき、玉掛作業者ＦＳは、例えば下水管ＢＰの姿勢調整等のため、ショベル１００（バケット６）又は下水管ＢＰに接近し過ぎてしまう場合がある。

コントローラ３０は、距離ＤＢが所定値未満になっている状態、すなわち、玉掛作業者ＦＳが第４空間Ｒ４（図５Ａ参照。）に入っている状態では、左旋回操作が行われると、制御弁６０に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ１を遮断状態に切り換える。左操作レバー２６Ｌを無効状態にして旋回用油圧モータ２Ａの回転を停止させるためである。

しかしながら、ショベル１００の周囲に物体が存在する場合にショベルの動きが一律に制限されてしまう構成では、左旋回操作ばかりでなく右旋回操作までもが無効とされてしまう。

本発明の実施形態に係る構成では、コントローラ３０は、操作装置２６を介して行われた操作毎に被駆動体を動かしてもよいか否かを判定する。そのため、コントローラ３０は、図９に示すような状況において、操作者による左旋回操作に応じた旋回用油圧モータ２Ａの回転を禁止しながらも、操作者による右旋回操作に応じた旋回用油圧モータ２Ａの回転を許容できる。ショベル１００を右旋回させたとしてもショベル１００と物体とが接近し過ぎるおそれはないと判定できるためである。その結果、コントローラ３０は、ショベル１００（バケット６）又は下水管ＢＰと玉掛作業者ＦＳとが接近し過ぎてしまうのを防止しながら、下水管ＢＰを速やかに掘削溝ＥＸに近づけることができる。

次に、図１０を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの別の構成例について説明する。図１０は、ショベル１００に搭載される油圧システムの別の構成例を示す概略図である。図１０の油圧システムは、複数の操作装置２６のそれぞれの有効状態と無効状態とを別々に切り換えできる点で、図３の油圧システムと異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。

図１０の油圧システムは、制御弁６０Ａ〜６０Ｆを含む。制御弁６０Ａは、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム操作に関する部分の有効状態と無効状態とを切り換えるように構成されている。本実施形態では、制御弁６０Ａは、パイロットポンプ１５と左操作レバー２６Ｌにおけるアーム操作に関する部分とを繋ぐパイロットラインＣＤ１１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ａは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１１の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ｂは、パイロットポンプ１５と左操作レバー２６Ｌにおける旋回操作に関する部分とを繋ぐパイロットラインＣＤ１２の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ｂは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１２の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ｃは、パイロットポンプ１５と左走行レバー２６ＤＬとを繋ぐパイロットラインＣＤ１３の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ｃは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１３の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ｄは、パイロットポンプ１５と右操作レバー２６Ｒにおけるブーム操作に関する部分とを繋ぐパイロットラインＣＤ１４の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ｄは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１４の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ｅは、パイロットポンプ１５と右操作レバー２６Ｒにおけるバケット操作に関する部分とを繋ぐパイロットラインＣＤ１５の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ｅは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１５の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ｆは、パイロットポンプ１５と右走行レバー２６ＤＲとを繋ぐパイロットラインＣＤ１６の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０Ｆは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ１６の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０Ａ〜６０Ｆは、ゲートロックレバーに連動するように構成されていてもよい。具体的には、制御弁６０Ａは、ゲートロックレバーが押し下げられたときにパイロットラインＣＤ１１を遮断状態にし、ゲートロックレバーが引き上げられたときにパイロットラインＣＤ１１を連通状態にするように構成されていてもよい。制御弁６０Ｂ〜６０Ｆについても同様である。

この構成により、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム操作に関する部分及び旋回操作に関する部分、右操作レバー２６Ｒにおけるブーム操作に関する部分及びバケット操作に関する部分、左走行レバー２６ＤＬ、並びに、右走行レバー２６ＤＲのそれぞれの有効状態と無効状態とを別々に切り換えることができる。

そのため、コントローラ３０は、複合操作が行われた場合であっても、ショベル１００を適切に動作させることができる。例えば、コントローラ３０は、複合操作のうちの１つの操作に応じた１つの被駆動体の動きを許容しながら、複合操作のうちの別の１つの操作に応じた別の１つの被駆動体の動きを禁止してもよい。或いは、コントローラ３０は、複合操作のうちの１つの操作に応じた１つの被駆動体の動きを禁止した場合には、参照テーブル５０の設定とは無関係に、複合操作のうちの他の操作に応じた他の被駆動体の動きも禁止するように構成されていてもよい。


次に、図１１を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの更に別の構成例について説明する。図１１は、ショベル１００に搭載される油圧システムの更に別の構成例を示す概略図である。図１１の油圧システムは、操作装置２６と制御弁１７１〜１７６のそれぞれのパイロットポートとの間のパイロットラインの連通状態と遮断状態とを制御弁６０で切り換えできるように構成されている点で、図３及び図１０のそれぞれにおける油圧システムと異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。なお、図１１では、明瞭化のため、パイロットポンプ１５、操作装置２６、制御弁６０、及び制御弁１７１〜１７６以外の構成要素の図示が省略されているが、図１１の油圧システムは、図３の油圧システムと同様の構成を有する。

図１１の油圧システムは、制御弁６０としての制御弁６０ａ〜６０ｈ及び６０ｐ〜６０ｓを含む。制御弁６０ａは、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム開き操作に関する部分の有効状態と無効状態とを切り換えるように構成されている。本実施形態では、制御弁６０ａは、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム開き操作に関する部分と制御弁１７６Ｌの左パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ａは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２１の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｂは、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム閉じ操作に関する部分と制御弁１７６Ｌの右パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２２の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｂは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２２の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｃは、左操作レバー２６Ｌにおける右旋回操作に関する部分と制御弁１７３の右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２３の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｂは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２３の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｄは、左操作レバー２６Ｌにおける左旋回操作に関する部分と制御弁１７３の左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２４の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｄは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２４の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｅは、右操作レバー２６Ｒにおけるブーム下げ操作に関する部分と制御弁１７５Ｒの右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２５の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｅは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２５の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｆは、右操作レバー２６Ｒにおけるブーム上げ操作に関する部分と制御弁１７５Ｌの右パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２６の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｆは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２６の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｇは、右操作レバー２６Ｒにおけるバケット閉じ操作に関する部分と制御弁１７４の右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２７の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｇは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２７の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｈは、右操作レバー２６Ｒにおけるバケット開き操作に関する部分と制御弁１７４の左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ２８の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｈは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ２８の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｐは、左走行レバー２６ＤＬにおける前進操作に関する部分と制御弁１７１の左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ３１の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｐは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ３１の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｑは、左走行レバー２６ＤＬにおける後進操作に関する部分と制御弁１７１の右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ３２の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｑは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ３２の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｒは、右走行レバー２６ＤＲにおける前進操作に関する部分と制御弁１７２の右パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ３３の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｒは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ３３の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

制御弁６０ｓは、右走行レバー２６ＤＲにおける後進操作に関する部分と制御弁１７２の左パイロットポートとを繋ぐパイロットラインＣＤ３４の連通状態と遮断状態とを切り換え可能な電磁弁である。具体的には、制御弁６０ｓは、コントローラ３０からの指令に応じてパイロットラインＣＤ３４の連通状態と遮断状態とを切り換えるように構成されている。

この構成により、コントローラ３０は、操作装置２６における、ブーム上げ操作に関する部分、ブーム下げ操作に関する部分、アーム閉じ操作に関する部分、アーム開き操作に関する部分、バケット閉じ操作に関する部分、バケット開き操作に関する部分、左旋回操作に関する部分、右旋回操作に関する部分、前進操作に関する部分、及び後進操作に関する部分のそれぞれの有効状態と無効状態とを別々に切り換えることができる。

なお、上述の実施形態のそれぞれにおける油圧システムでは、コントローラ３０は、操作装置２６が操作されたと判定した後で、検知空間における物体の存否に基づき、被駆動体の動きを制限するか否かを決定している。但し、コントローラ３０は、操作装置２６が操作される前に、検知空間における物体の存否に基づき、被駆動体の動きを制限するか否かを決定してもよい。

図１２は、操作装置２６が操作される前に、コントローラ３０が被駆動体の動きを制限する処理である、動作制限処理の別の一例のフローチャートである。コントローラ３０は、ショベル１００の稼動中、所定の制御周期で繰り返しこの動作制限処理を実行する。

最初に、コントローラ３０は、物体を検知しているか否かを判定する（ステップＳＴ１１）。本実施形態では、コントローラ３０は、物体検知装置７０の出力に基づき、所定の検知空間で物体を検知しているか否かを判定する。

物体を検知していないと判定した場合（ステップＳＴ１１のＮＯ）、コントローラ３０は、今回の動作制限処理を終了させる。

物体を検知していると判定した場合（ステップＳＴ１１のＹＥＳ）、コントローラ３０は、所定条件を満たす被駆動体の動きを制限する（ステップＳＴ１２）。

所定条件を満たす被駆動体の動きは、例えば、被駆動体の動作方向が、物体に向かう方向となる被駆動体の動きである。本実施形態では、コントローラ３０は、ＲＯＭに記憶されている参照テーブル５０を参照し、仮に被駆動体を動かした場合には被駆動体が物体に近づくという条件を満たす被駆動体の動きを導き出す。例えば、コントローラ３０は、仮にアーム５を開いた場合にはアーム５が物体に近づくと判定できる場合、アーム５を開く動きを、所定条件を満たす被駆動体（アーム５）の動きとして導き出す。そして、コントローラ３０は、導き出した被駆動体の動きの全てを制限する。

この構成により、コントローラ３０は、例えば、アーム５を開く動きを、所定条件を満たす被駆動体の動きとして導き出した場合、アーム開き操作が行われる前に、制御弁６０ａ（図１１参照。）に遮断指令を出力してパイロットラインＣＤ２１を遮断状態に切り換えることができる。そのため、コントローラ３０は、アーム開き操作が行われる前に、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム開き操作に関する部分を無効状態にし、その後にアーム開き操作が行われた場合であっても、アーム５を開く動きが実行されないようにすることができる。また、この構成では、コントローラ３０は、アーム開き操作が行われる前にパイロットラインＣＤ２１を遮断状態に切り換えることができるため、アーム開き操作が行われた後でパイロットラインＣＤ２１を遮断状態に切り換える構成に比べ、アーム５の動きを急停止させたことに起因する機体の振動等の発生を確実に防止できる。

また、上述の実施形態のそれぞれにおけるコントローラ３０は、基本的に有効状態にある操作装置２６を例外的に無効状態にするように構成されているが、基本的に無効状態にある操作装置２６を例外的に有効状態に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、被駆動体の動作方向が物体に向かう方向であると判定した場合にその被駆動体の動きを制限するのではなく、被駆動体の動作方向が物体に向かう方向でないと判定した場合、その被駆動体の動きに関する制限を解除するように構成されていてもよい。

次に、図１３Ａ及び図１３Ｂを参照し、ショベル１００の別の構成例について説明する。図１３Ａ及び図１３Ｂは、ショベル１００の別の構成例を示す図であり、図１３Ａが側面図を示し、図１３Ｂが上面図を示す。

図１３Ａ及び図１３Ｂのショベルは、撮像装置８０を搭載している点で、図１及び図２に示すショベル１００と異なるが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略し、相違部分を詳説する。

撮像装置８０は、ショベル１００の周囲を撮像する。図１３Ａ及び図１３Ｂの例では、撮像装置８０は、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方カメラ８０Ｒを含む。撮像装置８０は、前方カメラを含んでいてもよい。

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

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

この構成により、図１３Ａ及び図１３Ｂのショベル１００は、物体検知装置７０が検知した物体の画像を表示装置ＤＳに表示できる。そのため、ショベル１００の操作者は、被駆動体の動作が制限或いは禁止された場合、表示装置ＤＳに表示されている画像を見ることで、その原因となった物体が何であるかをすぐに確認できる。

上述の通り、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に旋回自在に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に設けられる物体検知装置７０と、上部旋回体３に設けられる制御装置としてのコントローラ３０と、ブーム４等の被駆動体を動かすブームシリンダ７等のアクチュエータと、を備えている。物体検知装置７０は、ショベル１００の周囲に設定された検知空間内で物体を検知するように構成されている。そして、コントローラ３０は、検知された物体に向かう方向以外の方向への被駆動体の動きを許容するように構成されている。この構成により、ショベル１００は、周囲に物体が存在する場合にその動きが一律に制限されてしまうのを防止できる。

コントローラ３０は、望ましくは、操作装置２６に基づく被駆動体の動作方向が、検知された物体に向かう方向である場合、被駆動体の制動を開始し、或いは、被駆動体の動きを禁止するように構成されている。

また、コントローラ３０は、操作装置２６に基づく被駆動体の動作方向が、検知された物体に向かう方向でない場合、被駆動体の動きを許容するように構成されている。

検知空間は、例えば図５Ａに示すような上部旋回体３に関する検知空間である第１空間Ｒ１〜第８空間Ｒ８、並びに、例えば図５Ｂに示すような下部走行体１に関する検知空間である第９空間Ｒ９及び第１０空間Ｒ１０を含んでいてもよい。このように、上部旋回体３に関する検知空間と下部走行体１に関する検知空間とは別々に設定されていてもよい。

検知空間は、図５Ａ〜図５Ｃに示すような第１空間Ｒ１〜第１５空間Ｒ１５のように、複数の検知空間を含んでいてもよい。また、被駆動体は、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等、複数の被駆動体を含んでいてもよい。そして、図６の参照テーブル５０に示すように、各検知空間に関し、各被駆動体を動かしてよいか否かが予め設定されていてもよい。

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

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

電気式操作レバーを備えた電気式操作システムが採用された場合、コントローラ３０は、手動制御モードと自動制御モードとを容易に切り換えることができる。手動制御モードは、操作者による操作装置２６に対する手動操作に応じてアクチュエータを動作させるモードであり、自動制御モードは、手動操作とは無関係にアクチュエータを動作させるモードである。そして、コントローラ３０が手動制御モードを自動制御モードに切り換えた場合、複数の制御弁（スプール弁）は、１つの電気式操作レバーのレバー操作量に対応する電気信号に応じて別々に制御されてもよい。

図１４は、電気式操作システムの構成例を示す。具体的には、図１４の電気式操作システムは、ブーム操作システムの一例であり、主に、パイロット圧作動型のコントロールバルブ１７と、電気式操作レバーとしてのブーム操作レバー２６Ｂと、コントローラ３０と、ブーム上げ操作用の電磁弁６１と、ブーム下げ操作用の電磁弁６２とで構成されている。図１４の電気式操作システムは、アーム操作システム、バケット操作システム、旋回操作システム、及び走行操作システム等にも同様に適用され得る。

パイロット圧作動型のコントロールバルブ１７は、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５（図３参照。）、アームシリンダ８に関する制御弁１７６（図３参照。）、及び、バケットシリンダ９に関する制御弁１７４（図３参照。）等を含む。電磁弁６１は、例えば、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｌの右パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。電磁弁６２は、例えば、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｒの右パイロットポートとを繋ぐ管路の流路面積を調節できるように構成されている。

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

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

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

また、ショベル１００が取得する情報は、図１５に示すようなショベルの管理システムＳＹＳを通じ、管理者及び他のショベルの操作者等と共有されてもよい。図１５は、ショベルの管理システムＳＹＳの構成例を示す概略図である。管理システムＳＹＳは、１台又は複数台のショベル１００を管理するシステムである。本実施形態では、管理システムＳＹＳは、主に、ショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００で構成されている。管理システムＳＹＳを構成するショベル１００、支援装置２００、及び管理装置３００のそれぞれは、１台であってもよく、複数台であってもよい。図１５の例では、管理システムＳＹＳは、１台のショベル１００と、１台の支援装置２００と、１台の管理装置３００とを含む。

支援装置２００は、典型的には携帯端末装置であり、例えば、施工現場にいる作業者等が携帯するノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等である。支援装置２００は、ショベル１００の操作者が携帯するコンピュータであってもよい。支援装置２００は、固定端末装置であってもよい。

管理装置３００は、典型的には固定端末装置であり、例えば、施工現場外の管理センタ等に設置されるサーバコンピュータである。管理装置３００は、可搬性のコンピュータ（例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等の携帯端末装置）であってもよい。

支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方は、モニタと遠隔操作用の操作装置とを備えていてもよい。この場合、操作者は、遠隔操作用の操作装置を用いつつ、ショベル１００を操作してもよい。遠隔操作用の操作装置は、例えば、無線通信ネットワーク等の通信ネットワークを通じ、コントローラ３０に接続される。以下では、ショベル１００と管理装置３００との間での情報のやり取りについて説明するが、以下の説明は、ショベル１００と支援装置２００との間での情報のやり取りについても同様に適用される。

上述のようなショベルの管理システムＳＹＳでは、ショベル１００のコントローラ３０は、どの検知空間内で物体を検知したかに関する情報、並びに、物体を検知しているときの作業内容、被駆動体の動作方向、パイロット圧、及びシリンダ圧等の少なくとも１つに関する情報を、物体を検知しているときの物体関連情報として管理装置３００に送信してもよい。物体関連情報は、ショベル１００に搭載されているマイクロフォンが取得した音に関するデータ、地面の傾斜に関するデータ、ショベル１００の姿勢に関するデータ、及び、掘削アタッチメントの姿勢に関するデータ等の少なくとも１つを含んでいてもよい。地面の傾斜に関するデータは、例えば、機体傾斜センサＳ４の検出値であってもよく、その検出値から導き出される情報であってもよい。また、物体関連情報は、物体検知装置７０の出力値、及び、撮像装置８０が撮像した画像等の少なくとも１つを含んでいてもよい。物体関連情報は、物体を検知する前の所定期間、物体を検知した時点、及び物体を検知した後の所定期間を含む所定の監視期間にわたって継続的に或いは断続的に取得されてもよい。

物体関連情報は、典型的には、コントローラ３０における揮発性記憶装置又は不揮発性記憶装置に一次的に記憶され、任意のタイミングで管理装置３００に送信される。

管理装置３００は、管理装置３００の利用者が作業現場の様子を把握できるように、受信した物体関連情報を利用者に提示するように構成されている。本実施形態では、管理装置３００は、検知空間内で物体が検知されているときの作業現場の様子を視覚的に再現できるように構成されている。具体的には、管理装置３００は、受信した物体関連情報を利用してコンピュータグラフィックスアニメーションを生成する。以下では、コンピュータグラフィックスを「ＣＧ」とする。

図１６は、管理装置３００が生成したＣＧアニメーションＣＸの表示例を示す。ＣＧアニメーションＣＸは、作業現場の再生画像の一例であり、管理装置３００に接続された表示装置ＤＳに表示されている。表示装置ＤＳは、例えば、タッチパネルモニタである。

図１６の例では、ＣＧアニメーションＣＸは、図９に示すクレーン作業の様子を真上からの視点で再現するＣＧアニメーションであり、画像Ｇ１〜Ｇ１２を含む。図９に示すショベル１００には、ショベル１００の周囲を監視できるように複数台の物体検知装置７０が搭載されている。そのため、コントローラ３０、及び、コントローラ３０からの情報を受信する管理装置３００は、ショベル１００の周囲に存在する物体とショベル１００との位置関係に関する情報を正確に取得できる。

画像Ｇ１は、ショベル１００を表すＣＧである。画像Ｇ２は、検知空間で検知された物体を表すＣＧである。図１６の例では、コントローラ３０は、検知空間内で人を検知している。画像Ｇ３は、画像Ｇ２を囲む枠画像である。画像Ｇ３は、物体の位置を強調するために表示される。画像Ｇ４は、ロードコーンを表すＣＧである。画像Ｇ５は、ショベル１００が吊り上げている下水管ＢＰのＣＧである。画像Ｇ６は、道路に形成された掘削溝ＥＸのＣＧである。画像Ｇ７は、電柱のＣＧである。画像Ｇ８は、掘削溝ＥＸを形成する際に掘削された土砂のＣＧである。画像Ｇ９は、道路に沿って延びるガードレールのＣＧである。画像Ｇ１０は、ＣＧアニメーションＣＸの再生箇所を表示するシークバーである。画像Ｇ１１は、ＣＧアニメーションＣＸの現在の再生位置を指し示すスライダである。画像Ｇ１２は、各種情報を表示するテキスト画像である。なお、画像Ｇ２及び画像Ｇ４〜Ｇ９は、撮像装置８０が撮像した画像に視点変換処理を施して生成される画像であってもよい。すなわち、管理装置３００は、ＣＧアニメーションではなく、撮像装置８０が撮像した動画像を作業現場の再生画像の別の一例として表示装置ＤＳで再生させてもよい。



図１６の例では、画像Ｇ１２は、作業が行われた年月日を表すテキスト画像「２０１６年１０月２６日」、作業が行われた場所を表すテキスト画像「東経＊＊ 北緯＊＊」、作業内容を表すテキスト画像「クレーン吊り作業」、及び、物体が検知されたときのショベル１００の動作である検知時動作を表すテキスト画像「吊り旋回」を含む。

画像Ｇ１は、物体関連情報に含まれているショベル１００の姿勢に関するデータ、及び、掘削アタッチメントの姿勢に関するデータ等に基づいて動くように表示される。ショベル１００の姿勢に関するデータは、例えば、上部旋回体３のピッチ角、ロール角、及びヨー角（旋回角度）等を含む。掘削アタッチメントの姿勢に関するデータは、ブーム角度、アーム角度、及びバケット角度等を含む。

管理装置３００の利用者は、例えば、画像Ｇ１０（シークバー）上の所望の位置をタッチ操作することで、ＣＧアニメーションＣＸの再生位置を所望の位置（時点）に変更できる。図１６は、スライダが指し示す午前１０時８分における作業現場の様子がＣＧアニメーションＣＸで再生されていることを示している。

このようなＣＧアニメーションＣＸにより、管理装置３００の利用者である管理者は、例えば、物体が検知されたときの作業現場の様子を容易に把握できる。すなわち、管理システムＳＹＳは、ショベル１００の動きが制限された原因等を管理者が分析できるようにし、更には、そのような分析結果に基づいて管理者がショベル１００の作業環境を改善できるようにする。

また、ＣＧアニメーション又は動画像といった作業現場の再生画像は、管理装置３００に接続された表示装置ＤＳばかりでなく、支援装置２００に搭載された表示装置、又は、ショベル１００のキャビン１０内に設置された表示装置ＤＳで表示されてもよい。

本願は、２０１８年２月２８日に出願した日本国特許出願２０１８−０３４２９９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 １８・・・絞り １９・・・制御圧センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｂ・・・ブーム操作レバー ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８・・・吐出圧センサ ２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ４０・・・センターバイパス管路 ４２・・・パラレル管路 ６０、６０Ａ〜６０Ｆ、６０ａ〜６０ｈ、６０ｐ〜６０ｓ・・・制御弁 ６１、６２・・・電磁弁 ７０・・・物体検知装置 ７０Ｆ・・・前方センサ ７０Ｂ・・・後方センサ ７０Ｌ・・・左方センサ ７０Ｒ・・・右方センサ ８０・・・撮像装置 ８０Ｂ・・・後方カメラ ８０Ｌ・・・左方カメラ ８０Ｒ・・・右方カメラ ８５・・・向き検出装置 １００・・・ショベル １７１〜１７６・・・制御弁 ２００・・・支援装置 ３００・・・管理装置 ＣＤ１、ＣＤ１１〜ＣＤ１６・・・パイロットライン ＤＳ・・・表示装置 Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回角速度センサ

Claims (7)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回自在に搭載された上部旋回体と、
   前記上部旋回体に設けられる物体検知装置と、
   前記上部旋回体に設けられる制御装置と、
   被駆動体を動かすアクチュエータと、を備え、
   前記物体検知装置は、ショベルの周囲に設定された検知空間内で物体を検知するように構成され、且つ、
   前記制御装置は、検知された物体に向かう方向以外の方向への前記被駆動体の動きを許容するように構成されている、
   ショベル。
2. 前記制御装置は、操作装置に基づく前記被駆動体の動作方向が、検知された物体に向かう方向である場合、前記被駆動体の制動を開始し、或いは、前記被駆動体の動きを禁止するように構成されている、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記制御装置は、操作装置に基づく前記被駆動体の動作方向が、検知された物体に向かう方向でない場合、前記被駆動体の動きを許容するように構成されている、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記検知空間は、前記上部旋回体に関する検知空間、及び、前記下部走行体に関する検知空間を含み、
   前記上部旋回体に関する検知空間と前記下部走行体に関する検知空間とは別々に設定されている、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記検知空間は、複数の検知空間を含み、
   前記被駆動体は、複数の被駆動体を含み、
   各検知空間に対し、各被駆動体を動かしてよいか否かが設定されている、
   請求項１に記載のショベル。
6. 前記検知空間は、アタッチメントの上側に設定される検知空間を含む、
   請求項１に記載のショベル。
7. アタッチメントに関する検知空間の幅は、前記上部旋回体の幅よりも狭い、
   請求項１に記載のショベル。

Images