JPWO2020101004A1 - ショベル、ショベルの制御装置 - Google Patents

Abstract

より適切にショベルのアタッチメントの先端部を設計面に沿って移動させることが可能な技術を提供する。本開示の一実施形態に係るショベルは、アタッチメントＡＴと、アームシリンダ８、並びにブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を含み、アタッチメントＡＴを駆動する複数のアクチュエータと、アームシリンダ８の動作に合わせて、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一方の動作を制御するコントローラ３０と、備え、コントローラ３０は、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも一方の動作に関する所定の条件が成立した場合、ブームシリンダ７又はバケットシリンダ９の動作に対応させるように、アームシリンダ８の動作を制御する。

Description

本開示は、ショベル等に関する。

例えば、バケットの爪先を設計面に沿って移動させるならい掘削制御を行うショベルが知られている（特許文献１参照）。

特開２０１３−２１７１３７号公報

しかしながら、ブーム等は、オペレータによるアーム操作に応じたアームの動作に合わせて動作する必要がある。そのため、例えば、オペレータによるアームの操作量に対応するアームの動作に合わせるために必要なブームの動作速度が、予め規定される限界を超えてしまうと、バケットの刃先が設計面を超えてしまう可能性がある。

そこで、上記課題に鑑み、より適切にショベルのアタッチメントの先端部を設計面に沿って移動させることが可能な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを含み、前記アタッチメント及び前記上部旋回体を駆動する複数のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータの動作を制御する制御装置と、備え、
前記制御装置は、前記第２のアクチュエータの動作に関する所定の条件が成立した場合、前記第２のアクチュエータの動作に対応させるように、前記第１のアクチュエータの動作を制御する、
ショベルが提供される。

また、本開示の他の実施形態では、
下部走行体と、前記下部走行体に旋回自体に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを含み、前記アタッチメント及び前記上部旋回体を駆動する複数のアクチュエータとを備えるショベルの制御装置であって、
前記第１のアクチュエータの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータの動作を制御すると共に、前記第２のアクチュエータの動作に関する所定の条件が成立した場合、前記第２のアクチュエータの動作に対応させるように、前記第１のアクチュエータの動作を制御する、
ショベルの制御装置が提供される。

上述の実施形態によれば、より適切にショベルのアタッチメントの先端部を設計面に沿って移動させることが可能な技術を提供することができる。

ショベルの側面図である。 ショベルの上面図である。 ショベルの油圧システムの構成の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるアームに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるブームに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるバケットに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおける上部旋回体に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルのマシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する構成の一例の概要を示すブロック図である。 ショベルのマシンコントロール機能に関する詳細な構成の一例を示す機能ブロック図である。 ショベルのマシンコントロール機能に関する詳細な構成の一例を示す機能ブロック図である。 ショベルのマシンコントロール機能に関する詳細な構成の他の例を示す機能ブロック図である。 ショベルのコントローラによるアーム速度制限処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 比較例に係るショベルのマシンコントロール機能によるアタッチメントの動作を示す図である。 実施形態に係るショベルのマシンコントロール機能によるアタッチメントの動作の一例を示す図である。 ショベルのマシンコントロール機能によるアタッチメントの動作の他の例を示す図である。 ショベル管理システムの一例を示す概略図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。

［ショベルの概要］
最初に、図１、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１、図２は、それぞれ、本実施形態に係るショベル１００の上面図及び側面図である。

本実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回自在に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、アタッチメントＡＴを構成するブーム４、アーム５、及び、バケット６と、キャビン１０を備える。

下部走行体１は、後述の如く、左右一対のクローラ１Ｃ、具体的には、左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。下部走行体１は、左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲが走行油圧モータ２Ｍ（２ＭＬ，２ＭＲ）でそれぞれ油圧駆動されることにより、ショベル１００を走行させる。

上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ａ（旋回アクチュエータの一例）で駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に枢着され、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が上下回動可能に枢着される。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ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。

尚、バケット６は、エンドアタッチメントの一例であり、アーム５の先端には、作業内容等に応じて、バケット６の代わりに、他のエンドアタッチメント、例えば、法面用バケット、浚渫用バケット、ブレーカ等が取り付けられてもよい。

キャビン１０は、オペレータが搭乗する運転室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。

ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の動作要素（被駆動要素）を駆動する。

また、ショベル１００は、キャビン１０のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、所定の外部装置（例えば、後述の支援装置２００や管理装置３００）のオペレータによって遠隔操作が可能に構成されてもよい。この場合、ショベル１００は、例えば、後述の空間認識装置７０が出力する画像情報（撮像画像）を外部装置に送信する。また、後述するショベル１００の表示装置Ｄ１に表示される各種の情報画像（例えば、各種設定画面等）は、同様に、外部装置に設けられる表示装置にも表示されてよい。これにより、オペレータは、例えば、外部装置に設けられる表示装置に表示される内容を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。そして、ショベル１００は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、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等の動作要素を駆動してよい。ショベル１００が遠隔操作される場合、キャビン１０の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン１０のオペレータの操作装置２６に対する操作、及び外部装置のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。

また、ショベル１００は、オペレータの操作の内容に依らず、自動で油圧アクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル１００は、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等の動作要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（以下、「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」）を実現する。

自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の動作要素（油圧アクチュエータ）以外の動作要素（油圧アクチュエータ）を自動で動作させる機能（いわゆる「半自動運機能」）が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「完全自動運転機能」）が含まれてよい。ショベル１００において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン１０の内部は無人状態であってよい。また、自動運転機能には、ショベル１００の周囲の作業者等の人のジェスチャをショベル１００が認識し、認識されるジェスチャの内容に応じて、複数の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（「ジェスチャ操作機能」）が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、自動運転の対象の動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、ショベル１００が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容が決定される態様（いわゆる「自律運転機能」）が含まれてもよい。

［ショベルの構成］
次に、図１、図２に加えて、図３、図４（図４Ａ〜図４Ｄ）を参照して、ショベル１００の構成について説明する。

図３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説明する図である。図４Ａ〜図４Ｄは、本実施形態に係るショベル１００の油圧システムにおけるアタッチメントＡＴ及び上部旋回体３に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。具体的には、図４Ａ〜図４Ｄは、それぞれ、アーム５、ブーム４、バケット６、及び上部旋回体３に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。

本実施形態に係るショベル１００の油圧システムは、エンジン１１と、レギュレータ１３と、メインポンプ１４と、パイロットポンプ１５と、コントロールバルブ１７と、操作装置２６と、吐出圧センサ２８と、操作圧センサ２９と、コントローラ３０とを含む。また、本実施形態に係るショベル１００の油圧システムは、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２ＭＬ，２ＭＲ、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。

エンジン１１は、油圧システムの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、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。

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、後述するメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれに対応するレギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを含む。

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、上述の如く、エンジン１１により駆動されることにより、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、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、コントローラ３０による制御下で、上述の如く、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、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒを含む。

パイロットポンプ１５は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットラインを介して操作装置２６にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン１１により駆動される。

コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、操作装置２６に対する操作や遠隔操作の状態に応じて、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ２ＭＬ，２ＭＲ、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）に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する制御弁１７１〜１７６を含む。制御弁１７１は、走行油圧モータ２ＭＬに対応する。また、制御弁１７２は、走行油圧モータ２ＭＲに対応する。また、制御弁１７３は、旋回油圧モータ２Ａに対応し、制御弁１７４は、バケットシリンダ９に対応する。また、制御弁１７５は、ブームシリンダ７に対応し、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒを含む。制御弁１７６は、アームシリンダ８に対応し、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒを含む。

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ（即ち、走行油圧モータ２ＭＬ，２ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、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等）の操作を行うための操作入力手段である。

図３、図４Ａ〜図４Ｄに示すように、操作装置２６は、油圧パイロット式である。操作装置２６は、その二次側のパイロットラインを通じて、直接的に、或いは、その二次側のパイロットラインに設けられる後述のシャトル弁３２を介して、コントロールバルブ１７に接続される。これにより、コントロールバルブ１７には、操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ１７は、操作装置２６における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。操作装置２６は、アタッチメントＡＴ、即ち、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、バケット６（バケットシリンダ９）、並びに、上部旋回体３を操作するための左操作レバー２６Ｌ及び右操作レバー２６Ｒを含む。また、操作装置２６は、下部走行体１を操作するための走行レバー２６Ｄを含み、走行レバー２６Ｄは、左クローラ１ＣＬを操作するための左走行レバー２６ＤＬと、右クローラ１ＣＲを操作するための右走行レバー２６ＤＲを含む。

左操作レバー２６Ｌは、上部旋回体３の旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、キャビン１０内のオペレータから見た前後方向（つまり、上部旋回体３の前後方向）に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。また、左操作レバー２６Ｌは、キャビン１０内のオペレータから見た左右方向（つまり、上部旋回体３の左右方向）に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。

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、キャビン１０内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。また、右操作レバー２６Ｒは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。

左走行レバー２６ＤＬは、上述の如く、左クローラ１ＣＬの操作に用いられ、図示しない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、キャビン１０内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。左走行レバー２６ＤＬの前進方向及び後進方向の操作に対応する二次側のパイロットラインは、それぞれ、制御弁１７１の対応するパイロットポートに直接的に接続される。つまり、走行油圧モータ２ＭＬを駆動する制御弁１７１のスプール位置には、左走行レバー２６ＤＬの操作内容が反映される。

右走行レバー２６ＤＲは、上述の如く、右クローラ１ＣＲの操作に用いられ、図示しない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、キャビン１０内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧（パイロット圧）を二次側のパイロットラインに出力する。右走行レバー２６ＤＲの前進方向及び後進方向の操作に対応する二次側のパイロットラインは、それぞれ、制御弁１７２の対応するパイロットポートに直接的に接続される。つまり、走行油圧モータ２ＭＬを駆動する制御弁１７２のスプール位置には、左走行レバー２６ＤＬの操作内容が反映される。

また、操作装置２６（左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ、左走行レバー２６ＤＬ、及び右走行レバー２６ＤＲ）は、パイロット圧を出力する油圧パイロット式ではなく、電気信号（以下、「操作信号」）を出力する電気式であってもよい。この場合、操作装置２６からの電気信号（操作信号）は、コントローラ３０に入力され、コントローラ３０は、入力される電気信号に応じて、コントロールバルブ１７内の各制御弁１７１〜１７６を制御することにより、操作装置２６に対する操作内容に応じた、各種油圧アクチュエータの動作を実現する。例えば、コントロールバルブ１７内の制御弁１７１〜１７６は、コントローラ３０からの指令により駆動する電磁ソレノイド式スプール弁であってもよい。また、例えば、パイロットポンプ１５と各制御弁１７１〜１７６のパイロットポートとの間には、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作する油圧制御弁（以下、「操作用制御弁」）が配置されてもよい。操作用制御弁は、例えば、比例弁３１であってよく、シャトル弁３２は、省略される。この場合、電気式の操作装置２６を用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、その操作量（例えば、レバー操作量）に対応する電気信号によって、操作用制御弁を制御しパイロット圧を増減させることで、操作装置２６に対する操作内容に合わせて、各制御弁１７１〜１７６を動作させることができる。以下、操作用制御弁は、比例弁３１である前提で説明を進める。

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出する。吐出圧センサ２８により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２８は、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれの吐出圧を検出する吐出圧センサ２８Ｌ，２８Ｒを含む。

操作圧センサ２９は、操作装置２６の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの動作要素（即ち、油圧アクチュエータ）の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ２９による操作装置２６における下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。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、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する前後方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインの作動油の圧力（以下、「操作圧」）の形で検出する。

操作圧センサ２９ＬＢは、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する左右方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。

操作圧センサ２９ＲＡは、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対する前後方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。

操作圧センサ２９ＲＢは、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対する左右方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。

操作圧センサ２９ＤＬは、オペレータによる左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、左走行レバー２６ＤＬの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。

操作圧センサ２９ＤＲは、オペレータによる右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向の操作内容（例えば、操作方向及び操作量）を、右走行レバー２６ＤＲの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。

尚、操作装置２６（左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ、左走行レバー２６ＤＬ、及び右走行レバー２６ＤＲ）の操作内容は、操作圧センサ２９以外のセンサ（例えば、右操作レバー２６Ｒ、左走行レバー２６ＤＬ、及び右走行レバー２６ＤＲに取り付けられるポテンショメータ等）で検出されてもよい。

コントローラ３０は、例えば、キャビン１０内に設けられ、ショベル１００の駆動制御を行う。コントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置（「主記憶装置」とも称する）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ３０は、例えば、不揮発性の補助記憶装置にインストールされる各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。

尚、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。

ここで、図３に示すように、ショベル１００の油圧システムにおいて、油圧アクチュエータを駆動する駆動系の油圧システムの部分は、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４０Ｌ，４０Ｒ、パラレル油路４２Ｌ，４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。

センタバイパス油路４０Ｌ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。

センタバイパス油路４０Ｒ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。

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２ＭＬへ供給し、且つ、走行油圧モータ２ＭＬ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。

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２ＭＲへ供給し、且つ、走行油圧モータ２ＭＲ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。

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。

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。

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。

制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒは、それぞれ、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スプール弁である。

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。

パラレル油路４２Ｌは、センタバイパス油路４０Ｌ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４２Ｌは、制御弁１７１の上流側でセンタバイパス油路４０Ｌ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４２Ｌは、制御弁１７１，１７３，１７５Ｌの何れかによってセンタバイパス油路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。

パラレル油路４２Ｒは、センタバイパス油路４０Ｒ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４２Ｒは、制御弁１７２の上流側でセンタバイパス油路４０Ｒ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４２Ｒは、制御弁１７２，１７４，１７５Ｒの何れかによってセンタバイパス油路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。

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。

センタバイパス油路４０Ｌ，４０Ｒ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。

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。

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。

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。

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３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４０Ｌ，４０Ｒ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４０Ｌ，４０Ｒ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。

また、図３、図４Ａ〜図４Ｄに示すように、ショベル１００の油圧システムにおいて、操作系に関する油圧システム部分は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６（左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ、左走行レバー２６ＤＬ、及び右走行レバー２６ＤＲ）と、比例弁３１と、シャトル弁３２と、減圧用比例弁３３とを含む。

比例弁３１は、パイロットポンプ１５とシャトル弁３２とを接続するパイロットラインに設けられ、その流路面積（作動油が通流可能な断面積）を変更できるように構成される。比例弁３１は、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて動作する。これにより、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６（具体的には、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ）が操作されていない場合であっても、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁（具体的には、制御弁１７３〜１７６）のパイロットポートに供給できる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１を制御することにより、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能を実現することができる。比例弁３１は、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲ，３１ＢＬ，３１ＢＲ，３１ＣＬ，３１ＣＲ，３１ＤＬ，３１ＤＲを含む。

シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有し、２つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁３２は、２つの入口ポートのうちの一方が操作装置２６に接続され、他方が比例弁３１に接続される。シャトル弁３２の出口ポートは、パイロットラインを通じて、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接続されている。そのため、シャトル弁３２は、操作装置２６が生成するパイロット圧と比例弁３１が生成するパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ３０は、操作装置２６から出力される二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を比例弁３１から出力させることにより、オペレータによる操作装置２６の操作に依らず、対応する制御弁を制御し、下部走行体１、上部旋回体３、アタッチメントＡＴの動作を制御することができる。シャトル弁３２は、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲ，３２ＢＬ，３２ＢＲ，３２ＣＬ，３２ＣＲ，３２ＤＬ，３２ＤＲを含む。

減圧用比例弁３３は、操作装置２６とシャトル弁３２とを接続するパイロットラインに設けられる。減圧用比例弁３３は、例えば、その流路面積を変更できるように構成される。減圧用比例弁３３は、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて動作する。これにより、コントローラ３０は、オペレータにより操作装置２６（具体的には、レバー装置２６Ａ〜２６Ｃ）が操作されている場合に、操作装置２６から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ３０は、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ３０は、例えば、操作装置２６が操作されている場合であっても、操作装置２６から出力されるパイロット圧を減圧させ、比例弁３１から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１及び減圧用比例弁３３を制御することで、例えば、操作装置２６の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧を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確実に作用させることができる。よって、コントローラ３０は、例えば、比例弁３１に加えて、減圧用比例弁３３を制御することで、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。減圧用比例弁３３は、後述の如く、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲ，３３ＢＬ，３３ＢＲ，３３ＣＬ，３３ＣＲ，３３ＤＬ，３３ＤＲを含む。

また、減圧用比例弁３３は、切替弁に置換されてもよい。切替弁は、コントローラ３０による制御下で、操作装置２６とシャトル弁３２（３２ＡＬ，３２ＡＲ）との間のパイロットラインの連通状態と、非連通状態とを切り替える。

図４Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、オペレータが前後方向に傾倒する態様で、アーム５に対応するアームシリンダ８を操作するために用いられる。つまり、左操作レバー２６Ｌは、前後方向に傾倒される場合、アーム５の動作を操作対象とする。左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。

シャトル弁３２ＡＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、アーム５の閉じ方向の操作（以下、「アーム閉じ操作」）に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＡＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが制御弁１７６Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側のパイロットポートに接続される。

シャトル弁３２ＡＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、アーム５の開き方向の操作（以下、「アーム開き操作」）に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＡＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが制御弁１７６Ｌの左側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側のパイロットポートに接続される。

つまり、左操作レバー２６Ｌは、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒ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、アーム閉じ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７６Ｌの右側のパイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側のパイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌの左側のパイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側のパイロットポートに作用させる。

比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＡＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＡＬは、シャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７６Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＡＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＡＲは、シャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌの左側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

つまり、比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、左操作レバー２６Ｌの操作状態に依らず、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。

減圧用比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー２６Ｌのアーム閉じ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＡＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、左操作レバー２６Ｌのアーム閉じ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＡＬは、左操作レバー２６Ｌで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、アーム閉じ操作に対応するアームシリンダ８の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＡＬは、左操作レバー２６Ｌでアーム閉じ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＡＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＡＬからシャトル弁３２ＡＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＡＬ及び減圧用比例弁３３ＡＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのアーム閉じ側のパイロットポートに作用させることができる。

減圧用比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー２６Ｌのアーム開き操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＡＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、左操作レバー２６Ｌのアーム開き操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＡＲは、左操作レバー２６Ｌでアーム開き操作が行われている場合であっても、必要に応じて、アーム開き操作に対応するアームシリンダ８の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＡＲは、左操作レバー２６Ｌでアーム開き操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＡＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＡＲからシャトル弁３２ＡＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＡＲ及び減圧用比例弁３３ＡＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのアーム開き側のパイロットポートに作用させることができる。

このように、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲは、左操作レバー２６Ｌの前後方向への操作状態に対応するアームシリンダ８の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲは、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを通じて確実に制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのパイロットポートに作用するように補助することができる。

尚、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＡＬを制御する代わりに、比例弁３１ＡＲを制御することによって、左操作レバー２６Ｌのアーム閉じ操作に対応するアームシリンダ８の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌでアーム閉じ操作が行われる場合に、比例弁３１ＡＲを制御し、比例弁３１ＡＲからシャトル弁３２ＡＲを介して制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのアーム開き側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、左操作レバー２６Ｌからシャトル弁３２ＡＬを介して制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのアーム閉じ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒのアーム開き側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒを強制的に中立位置に近づけて、左操作レバー２６Ｌのアーム閉じ操作に対応するアームシリンダ８の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＡＲを制御する代わりに、比例弁３１ＡＬを制御することによって、左操作レバー２６Ｌのアーム開き操作に対応するアームシリンダ８の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。

また、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲは、それぞれ、切替弁に置換されてもよい。以下、減圧用比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲ，３３ＣＬ，３３ＣＲ，３３ＤＬ，３３ＤＲについても同様であってよい。

減圧用比例弁３３ＡＬに対応する切替弁は、アーム閉じ操作に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側ポートと、シャトル弁３２ＡＬとの間のパイロットラインに設けられ、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて、当該パイロットラインの連通・非連通を切り替える。例えば、当該切替弁は、通常、当該パイロットラインを連通状態に維持する常開型であり、コントローラ３０からの制御指令に応じて、当該パイロットラインを非連通にし、左操作レバー２６Ｌから出力される、アーム閉じ操作に対応する作動油を作動油タンクに排出してよい。

減圧用比例弁３３ＡＲに対応する切替弁は、アーム開き操作に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側ポートと、シャトル弁３２ＡＲとの間のパイロットラインに設けられ、コントローラ３０から入力される制御指令に応じて、当該パイロットラインの連通・非連通を切り替える。例えば、当該切替弁は、通常、当該パイロットラインを連通状態に維持する常開型であり、コントローラ３０からの制御指令に応じて、当該パイロットラインを非連通にし、左操作レバー２６Ｌから出力される、アーム開き操作に対応する作動油を作動油タンクに排出してよい。

つまり、切替弁は、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲに左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作に対応するパイロット圧が入力されないようにすることができる。

操作圧センサ２９ＬＡは、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作内容を圧力（操作圧）の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作内容を把握できる。検出対象の左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作内容には、例えば、操作方向、操作量（操作角度）等が含まれうる。以下、左操作レバー２６Ｌに対する左右方向の操作内容、並びに、右操作レバー２６Ｒに対する前後方向及び左右方向の操作内容についても同様である。

コントローラ３０は、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対するアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介して、制御弁１７６Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側のパイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対するアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌの左側のパイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ３０は、アーム５の開閉動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。

また、コントローラ３０は、上述の如く、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲや切替弁を制御し、アーム５の操作に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインからシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲに入力されるパイロット圧を相対的に低くすることができる。これにより、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作に対応するパイロット圧よりも小さいパイロット圧を、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒの対応するパイロットポートに作用させることができる。そのため、例えば、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作に関する操作量に対するアーム５の動作速度や動作加速度等を緩慢にすることができる。

また、例えば、図４Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、オペレータが前後方向に傾倒する態様で、ブーム４に対応するブームシリンダ７を操作するために用いられる。つまり、右操作レバー２６Ｒは、前後方向に傾倒される場合、ブーム４の動作を操作対象とする。右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。

シャトル弁３２ＢＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム４の上げ方向の操作（以下、「ブーム上げ操作」）に対応する右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＢＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに接続される。

シャトル弁３２ＢＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム４の下げ方向の操作（以下、「ブーム下げ操作」）に対応する右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＢＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに接続される。

つまり、右操作レバー２６Ｒは、シャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒ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、ブーム上げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに作用させる。

比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＢＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３１ＢＬは、シャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＢＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁３１ＢＲは、シャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

つまり、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲは、右操作レバー２６Ｒの操作状態に依らず、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。

減圧用比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＢＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＢＬは、右操作レバー２６Ｒでブーム上げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＢＬは、右操作レバー２６Ｒでブーム上げ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＢＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＢＬからシャトル弁３２ＢＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＢＬ及び減圧用比例弁３３ＢＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム上げ側のパイロットポートに作用させることができる。

減圧用比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー２６Ｒのブーム下げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＢＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、右操作レバー２６Ｒのブーム下げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＢＲは、右操作レバー２６Ｒでブーム下げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム下げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＢＲは、右操作レバー２６Ｒでブーム下げ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＢＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＢＲからシャトル弁３２ＢＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＢＲ及び減圧用比例弁３３ＢＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートに作用させることができる。

このように、減圧用比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲは、右操作レバー２６Ｒの前後方向への操作状態に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲは、シャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲを通じて確実に制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのパイロットポートに作用するように補助することができる。

尚、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＢＬを制御する代わりに、比例弁３１ＢＲを制御することによって、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、右操作レバー２６Ｒでブーム上げ操作が行われる場合に、比例弁３１ＢＲを制御し、比例弁３１ＢＲからシャトル弁３２ＢＲを介して制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、右操作レバー２６Ｒからシャトル弁３２ＢＬを介して制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム上げ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒのブーム下げ側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒを強制的に中立位置に近づけて、右操作レバー２６Ｒのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＢＲを制御する代わりに、比例弁３１ＢＬを制御することによって、右操作レバー２６Ｒのブーム下げ操作に対応するブームシリンダ７の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。

操作圧センサ２９ＲＡは、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作内容を圧力（操作圧）の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作内容を把握できる。

コントローラ３０は、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対するブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介して、制御弁１７５Ｌの右側のパイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対するブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介して、制御弁１７５Ｒの右側のパイロットポートに供給できる。即ち、コントローラ３０は、ブーム４の上げ下げの動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。

図４Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、オペレータが左右方向に傾倒する態様で、バケット６に対応するバケットシリンダ９を操作するために用いられる。つまり、右操作レバー２６Ｒは、左右方向に傾倒される場合、バケット６の動作を操作対象とする。右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。

シャトル弁３２ＣＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット６の閉じ方向の操作（以下、「バケット閉じ操作」）に対応する右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＣＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７４の左側のパイロットポートに接続される。

シャトル弁３２ＣＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット６の開き方向の操作（以下、「バケット開き操作」）に対応する右操作レバー２６Ｒの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＣＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７４の右側のパイロットポートに接続される。

つまり、右操作レバー２６Ｒは、シャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲを介して、左右方向への操作内容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。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに作用させる。

比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＣＬは、シャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＣＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＣＲは、シャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

つまり、比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲは、右操作レバー２６Ｒの操作状態に依らず、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。

減圧用比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー２６Ｒのバケット閉じ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＣＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、右操作レバー２６Ｒのバケット閉じ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＣＬは、右操作レバー２６Ｒでバケット閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＣＬは、右操作レバー２６Ｒでバケット閉じ操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＣＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＣＬからシャトル弁３２ＣＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＣＬ及び減圧用比例弁３３ＣＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７４のバケット閉じ側のパイロットポートに作用させることができる。

減圧用比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー２６Ｒのバケット開き操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＣＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、右操作レバー２６Ｒのバケット開き操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＣＲは、右操作レバー２６Ｒでバケット開き操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット開き操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＣＲは、右操作レバー２６Ｒでバケット開き操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＣＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＣＲからシャトル弁３２ＣＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＣＲ及び減圧用比例弁３３ＣＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートに作用させることができる。

このように、減圧用比例弁３３ＣＬ，３３ＣＲは、右操作レバー２６Ｒの左右方向への操作状態に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＣＬ，３３ＣＲは、シャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲを通じて確実に制御弁１７４のパイロットポートに作用するように補助することができる。

尚、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＣＬを制御する代わりに、比例弁３１ＣＲを制御することによって、右操作レバー２６Ｒのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、右操作レバー２６Ｒでバケット閉じ操作が行われる場合に、比例弁３１ＣＲを制御し、比例弁３１ＣＲからシャトル弁３２ＣＲを介して制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、右操作レバー２６Ｒからシャトル弁３２ＣＬを介して制御弁１７４のバケット閉じ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７４のバケット開き側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７４を強制的に中立位置に近づけて、右操作レバー２６Ｒのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ９の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＣＲを制御する代わりに、比例弁３１ＣＬを制御することによって、右操作レバー２６Ｒのバケット開き操作に対応するバケットシリンダ９の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。

操作圧センサ２９ＲＢは、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作内容を圧力（操作圧）の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、右操作レバー２６Ｒの左右方向への操作内容を把握できる。

コントローラ３０は、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対するバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介して、制御弁１７４の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによる右操作レバー２６Ｒに対するバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介して、制御弁１７４の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ３０は、バケット６の開閉動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。

また、例えば、図４Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、オペレータが左右方向に傾倒する態様で、上部旋回体３（旋回機構２）に対応する旋回油圧モータ２Ａを操作するために用いられる。つまり、左操作レバー２６Ｌは、左右方向に傾倒される場合、上部旋回体３の旋回動作を操作対象とする。左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。

シャトル弁３２ＤＬは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体３の左方向の旋回操作（以下、「左旋回操作」）に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＤＬの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７３の左側のパイロットポートに接続される。

シャトル弁３２ＤＲは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体３の右方向の旋回操作（以下、「右旋回操作」）に対応する左操作レバー２６Ｌの二次側のパイロットラインと、比例弁３１ＤＲの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁１７３の右側のパイロットポートに接続される。

つまり、左操作レバー２６Ｌは、シャトル弁３２ＤＬ，３２ＤＲを介して、左右方向への操作内容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。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＤＬの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＤＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＤＲの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁３２ＤＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに作用させる。

比例弁３１ＤＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＤＬは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＤＬの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＤＬは、シャトル弁３２ＤＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

比例弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁３１ＤＲは、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を利用して、コントローラ３０から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁３２ＤＲの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁３１ＤＲは、シャトル弁３２ＤＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。

つまり、比例弁３１ＤＬ，３１ＤＲは、左操作レバー２６Ｌの操作状態に依らず、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。

減圧用比例弁３３ＤＬは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＤＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー２６Ｌの左旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＤＬは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、左操作レバー２６Ｌの左旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＤＬの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＤＬは、左操作レバー２６Ｌで左旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＤＬは、左操作レバー２６Ｌで左旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＤＬの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＤＬからシャトル弁３２ＤＬの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＤＬ及び減圧用比例弁３３ＤＬを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７３の左旋回側のパイロットポートに作用させることができる。

減圧用比例弁３３ＤＲは、コントローラ３０から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、減圧用比例弁３３ＤＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー２６Ｌの右旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、減圧用比例弁３３ＤＲは、コントローラ３０からの制御電流が入力される場合、左操作レバー２６Ｌの右旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁３２ＤＲの一方の入口ポートに出力する。これにより、減圧用比例弁３３ＤＲは、左操作レバー２６Ｌで右旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、右旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＤＲは、左操作レバー２６Ｌで右旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁３２ＤＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁３１ＤＲからシャトル弁３２ＤＲの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ３０は、比例弁３１ＤＲ及び減圧用比例弁３３ＤＲを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートに作用させることができる。

このように、減圧用比例弁３３ＤＬ，３３ＤＲは、左操作レバー２６Ｌの左右方向への操作状態に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、減圧用比例弁３３ＤＬ，３３ＤＲは、シャトル弁３２ＤＬ，３２ＤＲの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁３１ＤＬ，３１ＤＲのパイロット圧がシャトル弁３２ＤＬ，３２ＤＲを通じて確実に制御弁１７３のパイロットポートに作用するように補助することができる。

尚、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＤＬを制御する代わりに、比例弁３１ＤＲを制御することによって、左操作レバー２６Ｌの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌで左旋回操作が行われる場合に、比例弁３１ＤＲを制御し、比例弁３１ＤＲからシャトル弁３２ＤＲを介して制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、左操作レバー２６Ｌからシャトル弁３２ＤＬを介して制御弁１７３の左旋回側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁１７３の右旋回側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ３０は、制御弁１７３を強制的に中立位置に近づけて、左操作レバー２６Ｌの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ３０は、減圧用比例弁３３ＤＲを制御する代わりに、比例弁３１ＤＬを制御することによって、左操作レバー２６Ｌの右旋回操作に対応する旋回油圧モータ２Ａの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。

操作圧センサ２９ＬＢは、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する操作状態を圧力として検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、コントローラ３０は、左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作内容を把握できる。

コントローラ３０は、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＤＬ及びシャトル弁３２ＤＬを介して、制御弁１７３の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ３０は、オペレータによる左操作レバー２６Ｌに対する右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５から吐出される作動油を、比例弁３１ＤＲ及びシャトル弁３２ＤＲを介して、制御弁１７３の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ３０は、上部旋回体３の左右方向への旋回動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。

尚、下部走行体１についても、ブーム４、アーム５、バケット６、及び上部旋回体３と同様に、コントローラ３０による自動制御が可能な構成が採用されてもよい。この場合、例えば、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲのそれぞれと、制御弁１７１，１７２との間の二次側のパイロットラインには、シャトル弁３２が設置されると共に、当該シャトル弁３２に接続され、コントローラ３０による制御が可能な比例弁３１が設置されるとよい。これにより、コントローラ３０は、当該比例弁３１に制御電流を出力することで、下部走行体１の走行動作を自動制御し、ショベル１００の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。

続いて、本実施形態に係るショベル１００の制御システムは、コントローラ３０と、空間認識装置７０と、向き検出装置７１と、入力装置７２と、測位装置７３と、表示装置Ｄ１と、音声出力装置Ｄ２と、ブーム角度センサＳ１と、アーム角度センサＳ２と、バケット角度センサＳ３と、機体傾斜センサＳ４と、旋回状態センサＳ５とを含む。

コントローラ３０は、上述の如く、ショベル１００に関する制御を行う。

例えば、コントローラ３０は、オペレータ等の入力装置７２に対する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。

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。

また、例えば、コントローラ３０は、操作装置２６が電気式である場合、上述の如く、比例弁３１を制御し、操作装置２６の操作内容に応じた油圧アクチュエータの動作を実現してよい。

また、例えば、コントローラ３０は、比例弁３１を用いて、ショベル１００の遠隔操作を実現してよい。具体的には、コントローラ３０は、外部装置から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御指令を比例弁３１に出力してよい。そして、比例弁３１は、パイロットポンプ１５から供給される作動油を用いて、コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、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そのパイロット圧を作用させてよい。これにより、遠隔操作の内容がコントロールバルブ１７の動作に反映され、油圧アクチュエータによって、遠隔操作の内容に沿った各種動作要素（被駆動要素）の動作が実現される。

また、例えば、コントローラ３０は、周辺監視機能に関する制御を行う。周辺監視機能では、空間認識装置７０で取得される情報に基づき、ショベル１００の周囲の所定範囲（以下、「監視範囲」）内への監視対象の物体の進入が監視される。監視範囲内への監視対象の物体の進入の判断処理は、空間認識装置７０によって行われてもよいし、空間認識装置７０の外部（例えば、コントローラ３０）によって行われてもよい。監視対象の物体には、例えば、人、トラック、他の建設機械、電柱、吊り荷、パイロン、建屋等が含まれてよい。

また、例えば、コントローラ３０は、物体検出報知機能に関する制御を行う。物体検出報知機能では、周辺監視機能によって、監視範囲内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、キャビン１０内のオペレータやショベル１００の周囲に対する監視対象の物体の存在が報知される。コントローラ３０は、例えば、表示装置Ｄ１や音声出力装置Ｄ２を用いて、物体検出報知機能を実現してよい。

また、例えば、コントローラ３０は、動作制限機能に関する制御を行う。動作制限機能では、例えば、周辺監視機能によって、監視対象内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、ショベル１００の動作を制限する。以下、監視対象の物体が人の場合を中心に説明する。

コントローラ３０は、例えば、アクチュエータが動作する前において、空間認識装置７０の取得情報に基づきショベル１００から所定範囲内（監視範囲内）に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合、オペレータが操作装置２６を操作しても、アクチュエータを動作不能、或いは、微速状態での動作に制限してよい。具体的には、コントローラ３０は、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを動作不能にすることができる。電気式の操作装置２６の場合には、コントローラ３０から操作用比例弁（比例弁３１）への信号を無効にすることで、アクチュエータを動作不能にすることができる。他の方式の操作装置２６でも、コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、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そのパイロット圧を作用させる操作用比例弁（比例弁３１）が用いられる場合には、同様である。アクチュエータの動作を微速にしたい場合には、コントローラ３０から操作用比例弁（比例弁３１）への制御信号を相対的に小さいパイロット圧に対応する内容に制限することで、アクチュエータの動作を微速状態にすることができる。このように、検出される監視対象の物体が監視範囲内に存在すると判断されると、操作装置２６が操作されてもアクチュエータは駆動されない、或いは、操作装置２６への操作入力に対応する動作速度よりも小さい動作速度（微速）で駆動される。更に、オペレータが操作装置２６を操作している最中において、監視範囲内に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合には、オペレータの操作に関わらずアクチュエータの動作を停止、或いは、減速させてもよい。具体的には、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを停止させてよい。コントローラ３０からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用比例弁（比例弁３１）が用いられる場合には、コントローラ３０から操作用比例弁（比例弁３１）への信号を無効にする、或いは、操作用比例弁（比例弁３１）に減速指令を出力することで、アクチュエータを動作不能、或いは、微速状態の動作に制限することができる。また、検出された監視対象の物体がトラックの場合、アクチュエータの停止或いは減速に関する制御は実施されなくてもよい。例えば、検出されたトラックを回避するようにアクチュエータは制御されてよい。このように、検出された物体の種類が認識され、その認識に基づきアクチュエータは制御されてよい。

空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を認識し、空間認識装置７０或いはショベル１００から認識された物体までの距離等の位置関係を測定（演算）するように構成される。空間認識装置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（Light Detecting and Ranging）、距離画像センサ、赤外線センサ等を含みうる。本実施形態では、空間認識装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方認識センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方認識センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方認識センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方認識センサ７０Ｒを含む。また、上部旋回体３の上方の空間に存在する物体を認識する上方認識センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。

向き検出装置７１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（例えば、下部走行体１に対する上部旋回体３の旋回角度）を検出する。

向き検出装置７１は、例えば、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を含んでよい。また、向き検出装置７１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を含んでもよい。また、向き検出装置７１は、上部旋回体３の下部走行体１に対する相対的な旋回角度を検出可能なロータリエンコーダ、ロータリポジションセンサ等、つまり、上述の旋回状態センサＳ５を含んでもよく、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取り付けられていてもよい。また、向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられたカメラを含んでもよい。この場合、向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられているカメラが撮像した画像（入力画像）に既知の画像処理を施すことにより、入力画像に含まれる下部走行体１の画像を検出する。そして、向き検出装置７１は、既知の画像認識技術を用いて、下部走行体１の画像を検出することで、下部走行体１の長手方向を特定し、上部旋回体３の前後軸の方向と下部走行体１の長手方向との間に形成される角度を導出してよい。このとき、上部旋回体３の前後軸の方向は、カメラの取り付け位置から導出されうる。特に、クローラ１Ｃは上部旋回体３から突出しているため、向き検出装置７１は、クローラ１Ｃの画像を検出することにより、下部走行体１の長手方向を特定することができる。

尚、上部旋回体３が旋回油圧モータ２Ａに代えて、電動機で旋回駆動される構成の場合、向き検出装置７１は、レゾルバであってよい。

入力装置７２は、キャビン１０内の着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号をコントローラ３０に出力する。例えば、入力装置７２は、各種情報画像を表示する表示装置のディスプレイに実装されるタッチパネルを含みうる。また、例えば、入力装置７２は、表示装置Ｄ１の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル等を含みうる。また、入力装置７２は、操作装置２６に設けられるノブスイッチ（例えば、左操作レバー２６Ｌに設けられるスイッチＮＳ等）を含みうる。入力装置７２に対する操作内容に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

スイッチＮＳは、例えば、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。オペレータは、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。また、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。

測位装置７３は、上部旋回体３の位置及び向きを測定する。測位装置７３は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）コンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを検出し、上部旋回体３の位置及び向きに対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。また、測位装置７３の機能のうちの上部旋回体３の向きを検出する機能は、上部旋回体３に取り付けられた方位センサにより代替されてもよい。

表示装置Ｄ１は、キャビン１０内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、コントローラ３０による制御下で、各種情報画像を表示する。表示装置Ｄ１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の車載通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよいし、一対一の専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。

音声出力装置Ｄ２は、例えば、キャビン１０内に設けられ、コントローラ３０と接続され、コントローラ３０による制御下で、音声を出力する。音声出力装置Ｄ２は、例えば、スピーカやブザー等である。音声出力装置Ｄ２は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力する。

ブーム角度センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３に対する俯仰角度（以下、「ブーム角度」）、例えば、側面視において、上部旋回体３の旋回平面に対してブーム４の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、ジャイロセンサ（角速度センサ）、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含んでよく、以下、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についても同様である。ブーム角度センサＳ１によるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

アーム角度センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４に対する回動角度（以下、「アーム角度」）、例えば、側面視において、ブーム４の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム５の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。アーム角度センサＳ２によるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

バケット角度センサＳ３は、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５に対する回動角度（以下、「バケット角度」）、例えば、側面視において、アーム５の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット６の支点と先端（刃先）とを結ぶ直線が成す角度を検出する。バケット角度センサＳ３によるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

機体傾斜センサＳ４は、水平面に対する機体（例えば、上部旋回体３）の傾斜状態を検出する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、上部旋回体３に取り付けられ、ショベル１００（即ち、上部旋回体３）の前後方向及び左右方向の２軸回りの傾斜角度（以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」）を検出する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ（角速度センサ）、６軸センサ、ＩＭＵ等を含んでよい。機体傾斜センサＳ４による傾斜角度（前後傾斜角及び左右傾斜角）に対応する検出信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３に取り付けられ、上部旋回体３の旋回状態に関する検出情報を出力する。旋回状態センサＳ５は、例えば、上部旋回体３の旋回角速度や旋回角度を検出する。旋回状態センサＳ５は、例えば、ジャイロセンサ、レゾルバ、ロータリエンコーダ等を含む。

尚、機体傾斜センサＳ４に３軸回りの角速度を検出可能なジャイロセンサ、６軸センサ、ＩＭＵ等が含まれる場合、機体傾斜センサＳ４の検出信号に基づき上部旋回体３の旋回状態（例えば、旋回角速度）が検出されてもよい。この場合、旋回状態センサＳ５は、省略されうる。

［ショベルのマシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能の概要］
次に、図５を参照して、ショベルのマシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能の概要について説明する。

図５は、ショベル１００のマシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能に関する構成の一例を示すブロック図である。

コントローラ３０は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能に関するショベル１００の制御を実行する。

コントローラ３０は、例えば、目標施工面（設計面の一例）とアタッチメントＡＴの先端部、具体的には、エンドアタッチメントの作業部位との距離等の作業情報を、表示装置Ｄ１や音声出力装置Ｄ２等を通じて、オペレータに伝える。具体的には、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、機体傾斜センサＳ４、旋回状態センサＳ５、空間認識装置７０、測位装置Ｖ１、入力装置７２等から情報を取得する。そして、コントローラ３０は、例えば、取得した情報に基づき、バケット６と目標施工面との間の距離を算出し、表示装置Ｄ１に表示される画像や音声出力装置Ｄ２から出力される音声により、算出した距離をオペレータに通知してよい。目標施工面に関するデータは、例えば、オペレータによる入力装置７２を通じた設定入力に基づき、或いは、外部（例えば、所定の管理サーバ）からのダウンロードされることにより、内部メモリやコントローラ３０に接続される外部記憶装置等に記憶されている。目標施工面に関するデータは、例えば、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。例えば、オペレータは、施工現場の任意の点を基準点と定め、入力装置７２を通じて、基準点との相対的な位置関係により目標施工面を設定してよい。バケット６の作業部位は、例えば、バケット６の爪先、バケット６の背面等である。また、エンドアタッチメントとして、バケット６の代わりに、例えば、ブレーカが採用される場合、ブレーカの先端部が作業部位に相当する。これにより、コントローラ３０は、表示装置Ｄ１、音声出力装置Ｄ２等を通じて、作業情報をオペレータに通知し、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の操作をガイドすることができる。

また、コントローラ３０は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作を支援したり、ショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたりするマシンコントロール機能に関するショベル１００の制御を実行する。具体的には、コントローラ３０は、アタッチメントの所定部位（例えば、エンドアタッチメントの作業部位）が辿る軌道である目標軌道を取得するように構成されている。例えば、コントローラ３０は、内部或いは外部の通信可能な不揮発性記憶装置に記憶されている目標施工面に関するデータに基づき、目標軌道を導き出す。コントローラ３０は、空間認識装置７０が認識したショベル１００の周囲の地形に関する情報に基づき、目標軌道を導き出してもよい。また、コントローラ３０は、内部の揮発性記憶装置に一時的に記憶されている姿勢検出装置（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等）の過去の出力からバケット６の爪先等の作業部位の過去の軌跡に関する情報を導き出し、その情報に基づいて目標軌道を導き出してもよい。また、コントローラ３０は、アタッチメントの所定部位の現在位置と目標施工面に関するデータとに基づき、目標軌道を導き出してもよい。

コントローラ３０は、例えば、オペレータが手動で地面の掘削操作や均し操作等を行っている場合に、目標施工面とバケット６の先端位置、具体的には、バケット６の爪先や背面等の作業部位とが一致するように、ブーム４、アーム５、及び、バケット６の少なくとも一つを自動的に動作させる。具体的には、オペレータがスイッチＮＳを操作（押し）ながら、左操作レバー２６Ｌを通じて、アーム５の操作を行うと、コントローラ３０は、オペレータによるアーム５の操作に応じて、目標施工面とバケット６の作業部位とが一致するように、ブーム４、アーム５、及び、バケット６を自動的に動作させる。具体的には、コントローラ３０は、上述の如く、比例弁３１を制御し、ブーム４、アーム５、及び、バケット６を自動的に動作させる。これにより、オペレータは、左操作レバー２６Ｌを前後方向に操作するだけで、目標施工面に沿った掘削作業や均し作業等をショベル１００に実行させることができる。以下、スイッチＮＳが押し操作された状態で、左操作レバー２６Ｌのアーム５の操作（つまり、左操作レバー２６Ｌの前後方向へ傾倒操作）が行われた場合に、マシンコントロール機能が有効になる前提で、説明を進める。

［ショベルのマシンコントロール機能の詳細］
次に、図６（図６Ａ〜図６Ｃ）を参照して、マシンコントロール機能の詳細について説明する。

図６Ａ、図６Ｂは、本実施形態に係るショベル１００のマシンコントロール機能に関する詳細な構成の一例を示す機能ブロック図である。具体的には、図６Ａ、図６Ｂは、ショベル１００の半自動運転機能に関する詳細な構成を示す機能ブロック図である。図６Ｃは、ショベル１００の自律運転機能に関する詳細な構成を示す機能ブロック図である。図６Ｂに記載される構成部分は、半自動運転機能及び自律運転機能の双方の場合に共通であるため、ショベル１００の自律運転機能に対応する当該構成部分の図示を省略し、図６Ｂを適宜援用してショベル１００の自律運転機能について説明する。

図６Ａ、図６Ｂに示すように、ショベル１００の半自動運転機能を実現するコントローラ３０は、マシンコントロール機能に関する機能部として、操作内容取得部３００１と、目標施工面取得部３００２と、目標軌道設定部３００３と、現在位置算出部３００４と、目標位置算出部３００５と、動作指令生成部３００６と、制限部３００７と、パイロット指令生成部３００８と、姿勢角算出部３００９とを含む。これらの機能部３００１〜３００９は、例えば、スイッチＮＳが押し操作されている場合、所定の制御周期ごとに、後述する動作を繰り返し実行する。

また、図６Ｂ、図６Ｃに示すように、ショベル１００の自律運転機能を実現するコントローラ３０は、マシンコントロール機能に関する機能部として、作業内容取得部３００１Ａと、目標施工面取得部３００２と、目標軌道設定部３００３と、現在位置算出部３００４と、目標位置算出部３００５と、動作指令生成部３００６と、制限部３００７と、パイロット指令生成部３００８と、姿勢角算出部３００９とを含む。これらの機能部３００１Ａ，３００２〜３００９は、例えば、自動運転機能が有効な場合、所定の制御周期ごとに、後述する動作を繰り返し実行する。

即ち、コントローラ３０は、ショベル１００の自律運転機能を実現する場合、操作内容取得部３００１に代えて、作業内容取得部３００１Ａを含む点で、ショベル１００の半自動運転機能を実現する場合（図６Ａ）と異なる。

操作内容取得部３００１は、操作圧センサ２９ＬＡから取り込まれる検出信号に基づき、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作（つまり、前後方向の傾倒操作）に関する操作内容を取得する。例えば、操作内容取得部３００１は、操作内容として、操作方向（アーム開き操作であるか、アーム閉じ操作であるかの別）と、操作量を取得（算出）する。また、ショベル１００が遠隔操作される場合、外部装置から受信される遠隔操作信号の内容に基づき、ショベル１００の半自動運転機能が実現されてもよい。この場合、操作内容取得部３００１は、外部装置から受信される遠隔操作信号に基づき、遠隔操作に関する操作内容を取得する。

一方、作業内容取得部３００１Ａは、ショベル１００に搭載される通信装置Ｔ１を通じて、所定の外部装置（例えば、後述の支援装置２００や管理装置３００等）からショベル１００が実行すべき作業内容に関する情報（以下、「作業内容情報」）を取得する。作業内容情報には、例えば、ショベル１００が行う所定の作業の内容、所定の作業を構成する動作の内容、所定の作業に関する動作条件、作業開始のトリガ条件等が含まれる。所定の作業には、例えば、掘削作業、積込作業、整地作業等が含まれてよい。所定の作業を構成する動作には、例えば、所定の作業が掘削作業である場合、掘削動作、ブーム上げ旋回動作、排土動作、及びブーム下げ旋回動作等が含まれる。動作条件には、例えば、所定の作業が掘削作業である場合、掘削深さ、掘削長さ等に関する条件が含まれる。作業内容取得部３００１Ａは、取得した作業内容情報に基づき、ショベル１００の動作要素（アクチュエータに関する操作指令を出力する。

目標施工面取得部３００２は、例えば、内部メモリや所定の外部記憶装置等から目標施工面に関するデータを取得する。

目標軌道設定部３００３は、目標施工面に関するデータに基づき、アタッチメントＡＴの先端部（例えば、バケット６の爪先）を目標施工面に沿って移動させるためのアタッチメントＡＴの先端部、具体的には、エンドアタッチメントの作業部位（例えば、バケット６の爪先や背面等）の目標軌道に関する情報を設定する。例えば、目標軌道設定部３００３は、目標軌道に関する情報として、ショベル１００の機体（上部旋回体３）を基準とする、目標施工面の前後方向への傾斜角度を設定してよい。また、目標軌道には、許容可能な誤差の範囲（以下、「許容誤差範囲」）が設定されていてもよい。この場合、目標軌道に関する情報には、許容誤差範囲に関する情報が含まれてもよい。

現在位置算出部３００４は、アタッチメントＡＴの先端部（バケット６の爪先）の位置（現在位置）を算出する。具体的には、後述する姿勢角算出部３００９により算出されるブーム角度β_１、アーム角度β_２、及びバケット角度β_３に基づき、アタッチメントＡＴの先端部の位置を算出してよい。

目標位置算出部３００５は、ショベル１００の半自動運転機能において、アーム５に関するオペレータの操作入力や遠隔操作に関する操作内容（操作方向及び操作量）と、設定された目標軌道に関する情報と、アタッチメントＡＴの先端部の現在位置とに基づき、アタッチメントＡＴの先端部の目標位置を算出する。当該目標位置は、アーム５がオペレータの操作入力や遠隔操作における操作方向及び操作量に応じて動作すると仮定したときに、今回の制御周期中で到達目標とすべき目標施工面（換言すれば、目標軌道）上の位置である。目標位置算出部３００５は、例えば、不揮発性の内部メモリ等に予め格納されるマップや演算式等を用いて、アタッチメントＡＴの先端部の目標位置を算出してよい。

また、目標位置算出部３００５は、ショベル１００の自律運転機能において、作業内容取得部３００１Ａから入力される操作指令と、設定された目標軌道に関する情報と、アタッチメントＡＴにおける制御基準（作業部位）の現在位置とに基づき、アタッチメントＡＴの先端部（制御基準）の目標位置を算出する。これにより、コントローラ３０は、オペレータの操作に依らず、ショベル１００を自律制御することができる。

動作指令生成部３００６は、アタッチメントＡＴの先端部の目標位置に基づき、ブーム４の動作に関する指令値（以下、「ブーム指令値」）β_１ｒ、アーム５の動作に関する指令値（以下、「アーム指令値」）β_２ｒ、及びバケット６の動作に関する指令値（「バケット指令値」）β_３ｒを生成する。例えば、ブーム指令値β_１ｒ、アーム指令値β_２ｒ、及びバケット指令値β_３ｒは、それぞれ、アタッチメントＡＴの先端部が目標位置を実現できたときのブーム角度、アーム角度、及びバケット角度である。動作指令生成部３００６は、マスタ指令値生成部３００６Ａと、スレーブ指令値生成部３００６Ｂとを含む。

尚、ブーム指令値、アーム指令値、及びバケット指令値は、アタッチメントＡＴの先端部が目標位置を実現するために必要なブーム４、アーム５、及びバケット６の角速度や角加速度であってもよい。

マスタ指令値生成部３００６Ａは、アタッチメントＡＴを構成する動作要素（これらの動作要素を駆動するアクチュエータ）のうち、オペレータの操作入力或いは自律運転機能に対応する操作指令に対応して動作する動作要素（アクチュエータ）（以下、「マスタ要素」）の動作に関する指令値（以下、「マスタ指令値」）を生成する。以下、オペレータの操作入力あるいは自律運転機能に関する操作指令に合わせて動作する動作要素、及びその動作要素を駆動するアクチュエータを包括的に或いはそれぞれを個別にマスタ要素と称する場合があり、後述のスレーブ要素についても同様である。本実施形態では、マスタ要素は、アーム５（アームシリンダ８）であり、マスタ指令値生成部３００６Ａは、アーム指令値β_２ｒ（第１のアクチュエータの指令値）を生成し、後述するアームパイロット指令生成部３００８Ｂに向けて出力する。具体的には、マスタ指令値生成部３００６Ａは、オペレータの操作或いは操作指令の内容（操作方向及び操作量）に対応するアーム指令値β_２ｒを生成する。例えば、マスタ指令値生成部３００６Ａは、オペレータの操作或いは操作指令の内容と、アーム指令値β_２ｒとの関係を規定する所定のマップや変換式等に基づき、アーム指令値β_２ｒを生成し、出力してよい。

スレーブ指令値生成部３００６Ｂは、アタッチメントＡＴを構成する動作要素（これらの動作要素を駆動するアクチュエータ）のうち、マスタ要素（アーム５）の動作に合わせて（同期して）動作するスレーブ要素の動作に関する指令値（以下、「スレーブ指令値」）を生成する。具体的には、スレーブ要素は、マスタ要素（アーム５、アームシリンダ８）の動作に合わせて（同期して）、バケット６の爪先等のアタッチメントＡＴの先端部（作業部位）が目標施工面に沿って移動するように動作する。本実施形態では、スレーブ要素は、ブーム４（ブームシリンダ７）及びバケット６（バケットシリンダ９）であり、スレーブ指令値生成部３００６Ｂは、ブーム指令値β_１ｒ（第２のアクチュエータの指令値）及びバケット指令値β_３ｒ（他の第２のアクチュエータの指令値）を生成し、それぞれ、後述するブームパイロット指令生成部３００８Ａ及びバケットパイロット指令生成部３００８Ｃに向けて出力する。具体的には、スレーブ指令値生成部３００６Ｂは、アーム指令値β_２ｒに対応するアーム５の動作に合わせて（同期して）ブーム４及びバケット６が動作し、アタッチメントＡＴの先端部（作業部位）が目標位置を実現できるように（つまり、目標施工面に沿って移動するように）、ブーム指令値β_１ｒ及びバケット指令値β_３ｒを生成する。これにより、コントローラ３０は、オペレータのアーム５に関する操作入力或いは操作指令に対応するアーム５の動作に合わせて（つまり、同期させて）、アタッチメントＡＴのブーム４及びバケット６を動作させることで、アタッチメントＡＴの先端部（作業部位）を目標施工面に沿って移動させることができる。つまり、アーム５（アームシリンダ８）は、オペレータの操作入力或いは操作指令に対応して動作し、ブーム４（ブームシリンダ７）、バケット６（バケットシリンダ９）は、バケット６の爪先等のアタッチメントＡＴの先端部（作業部位）が目標施工面に沿って移動するように、アーム５（アームシリンダ８）の動作に合わせて、その動作が制御される。

制限部３００７は、オペレータの操作或いは操作指令の内容に対応するアーム５の動作にブーム４が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合に、オペレータの操作入力或いは操作指令に対応して出力される、アーム５の動作を制限（遅く）する。具体的には、制限部３００７は、アーム５の動作にブーム４の動作が同期できなくなった、或いは、できなくなる可能性があると判定可能な所定の条件（以下、「同期不可条件」）の成否を判定する。同期不可条件は、例えば、後述する図７のステップＳ１０４，Ｓ１１０の条件等である。そして、制限部３００７は、同期不可条件が成立した場合、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲ或いは切替弁にパイロットラインを非連通状態にする制御指令を出力すると共に、アーム５の動作を制限するための制限指令値Δβ_２ｒを生成し、後述するアームパイロット指令生成部３００８Ｂに出力する。アーム５の動作は、オペレータの操作入力や自律運転機能に対応する操作指令の内容で決まる。そのため、上述の如く、アーム５の動作に合わせて、ブーム指令値β_１ｒが生成される場合、ブーム４の動作の限界（例えば、動作に関する速度や加速度の限界）を超えるようなブーム指令値β_１ｒが生成される場合がありうる。これに対して、コントローラ３０は、ブーム４の動作がアーム５の動作に同期できる程度までアーム５の動作を制限（遅く）することにより、アーム５の動作にブーム４の動作が同期できなくなるような事態を抑制できる。制限部３００７の動作、具体的には、アーム５の動作に関する速度等を制限する制御処理（以下、「アーム速度制限処理」）の詳細は、後述する（図７参照）。

尚、制限部３００７は、アーム５の動作に対するブーム４の動作の同期の可否に依らず、制限指令値Δβ_２ｒを生成し、アームパイロット指令生成部３００８Ｂに出力してもよい。具体的には、制限部３００７は、オペレータの操作或いは操作指令の内容に相当するアーム５の動作にブーム４の動作が同期できている場合、ゼロに設定された制限指令値Δβ_２ｒ（＝０）をアームパイロット指令生成部３００８Ｂに出力してもよい。

パイロット指令生成部３００８は、ブーム指令値β_１ｒ、アーム指令値β_２ｒ、及びバケット指令値β_３ｒに対応するブーム角度、アーム角度、及びバケット角度を実現するための制御弁１７４〜１７６に作用させるパイロット圧の指令値（以下、「パイロット圧指令値」）を生成する。パイロット指令生成部３００８は、ブームパイロット指令生成部３００８Ａと、アームパイロット指令生成部３００８Ｂと、バケットパイロット指令生成部３００８Ｃとを含む。

ブームパイロット指令生成部３００８Ａは、ブーム指令値β_１ｒと、後述するブーム角度算出部３００９Ａによる現在のブーム角度の算出値（測定値）との間の偏差に基づき、ブーム４を駆動するブームシリンダ７に対応する制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒに作用させるパイロット圧指令値を生成する。そして、ブームパイロット指令生成部３００８Ａは、生成したパイロット圧指令値に対応する制御電流を比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲに出力する。これにより、上述の如く、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲから出力されるパイロット圧指令値に対応するパイロット圧がシャトル弁３２ＢＬ，３２ＢＲを介して、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒの対応するパイロットポートに作用する。そして、制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒの作用により、ブームシリンダ７が動作し、ブーム指令値β_１ｒに対応するブーム角度を実現するように、ブーム４が動作する。

アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、アーム５の動作にブーム４の動作が同期できている場合（例えば、制限部３００７から制限指令値Δβ_２ｒが出力されていない場合）、アーム指令値β_２ｒと、後述するアーム角度算出部３００９Ｂによる現在のアーム角度の算出値（測定値）との間の偏差に基づき、アーム５を駆動するアームシリンダ８に対応する制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒに作用させるパイロット圧指令値を生成する。そして、アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、生成したパイロット圧指令値に対応する制御電流を比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲに出力する。これにより、上述の如く、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲから出力されるパイロット圧指令値に対応するパイロット圧がシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒの対応するパイロットポートに作用する。そして、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒの作用により、アームシリンダ８が動作し、アーム指令値β_２ｒに対応するアーム角度を実現するように、アーム５が動作する。

一方、アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、アーム５の動作にブーム４の動作が同期できなくなっている、或いは、同期できなくなる可能性がある場合（例えば、制限部３００７から制限指令値Δβ_２ｒが出力されている場合）、アーム指令値β_２ｒから制限指令値Δβ_２ｒを減じることにより補正された指令値（以下、「アーム補正指令値」）と、現在のアーム角度の算出値（測定値）との間の偏差に基づき、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒに作用させるパイロット圧指令値を生成する。そして、アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、生成したパイロット圧指令値に対応する制御電流を比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲに出力する。これにより、上述の如く、比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲから出力されるパイロット圧指令値に対応するパイロット圧がシャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒの対応するパイロットポートに作用する。そして、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒの作用により、アームシリンダ８が動作し、アーム補正指令値に対応するアーム角度を実現するように、アーム５が動作する。

尚、ショベル１００の半自動運転機能（図６Ａ）について、キャビン１０のオペレータによって左操作レバー２６Ｌが操作される場合、同期不可条件が成立していない状況下において、アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、パイロット圧指令値の生成、及び、パイロット圧指令値に対応する制御電流の比例弁３１ＡＬ，３１ＡＲへの出力を省略してもよい。減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲ或いは切替弁は、通常、左操作レバー２６Ｌにおける操作内容に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力し、シャトル弁３２ＡＬ，３２ＡＲを介して、制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒに作用させることができるからである。また、ショベル１００の半自動運転機能（図６Ａ）について、キャビン１０のオペレータによって左操作レバー２６Ｌが操作される場合、同様の理由により、同期不可条件が成立していない状況下において、動作指令生成部３００６は、アーム指令値β_２ｒの生成を省略してもよい。また、ショベル１００の半自動運転機能（図６Ａ）について、キャビン１０のオペレータによって左操作レバー２６Ｌが操作される場合、動作指令生成部３００６のアーム指令値β_２ｒを生成する機能自体が省略されてもよい。この場合、制限部３００７は、同期不可条件が成立した場合、例えば、操作圧センサ２９ＡＬの検出信号に基づき、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作内容に対応する指令値（つまり、アーム指令値β_２ｒに相当する指令値）を算出すると共に、算出した指令値から上述の制限指令値Δβ_２ｒを減じた値に相当する制限指令値を生成し、アームパイロット指令生成部３００８Ｂに出力してよい。つまり、制限部３００７は、同期不可条件が成立した場合に、左操作レバー２６Ｌにおけるアーム５の操作内容に相当する指令値よりも小さい制限指令値を生成し、アームパイロット指令生成部３００８Ｂに出力してよい。

バケットパイロット指令生成部３００８Ｃは、バケット指令値β_３ｒと、後述するバケット角度算出部３００９Ｃによる現在のバケット角度の算出値（測定値）との間の偏差に基づき、バケット６を駆動するバケットシリンダ９に対応する制御弁１７４に作用させるパイロット圧指令値を生成する。そして、バケットパイロット指令生成部３００８Ｃは、生成したパイロット圧指令値に対応する制御電流を比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲに出力する。これにより、上述の如く、比例弁３１ＣＬ，３１ＣＲから出力されるパイロット圧指令値に対応するパイロット圧がシャトル弁３２ＣＬ，３２ＣＲを介して、制御弁１７４の対応するパイロットポートに作用する。そして、制御弁１７４の作用により、バケットシリンダ９が動作し、バケット指令値β_３ｒに対応するバケット角度を実現するように、バケット６が動作する。

姿勢角算出部３００９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の検出信号に基づき、（現在の）ブーム角度、アーム角度、バケット角度を算出（測定）する。姿勢角算出部３００９は、ブーム角度算出部３００９Ａと、アーム角度算出部３００９Ｂと、バケット角度算出部３００９Ｃとを含む。

ブーム角度算出部３００９Ａは、ブーム角度センサＳ１から取り込まれる検出信号に基づき、ブーム角度を算出（測定）する。これにより、ブームパイロット指令生成部３００８Ａは、ブーム角度算出部３００９Ａの測定結果に基づき、ブームシリンダ７の動作に関するフィードバック制御を行うことができる。

アーム角度算出部３００９Ｂは、アーム角度センサＳ２から取り込まれる検出信号に基づき、アーム角度を算出（測定）する。これにより、アームパイロット指令生成部３００８Ｂは、アーム角度算出部３００９Ｂの測定結果に基づき、アームシリンダ８の動作に関するフィードバック制御を行うことができる。

バケット角度算出部３００９Ｃは、バケット角度センサＳ３から取り込まれる検出信号に基づき、バケット角度を算出（測定）する。これにより、バケットパイロット指令生成部３００８Ｃは、バケット角度算出部３００９Ｃの測定結果に基づき、バケットシリンダ９の動作に関するフィードバック制御を行うことができる。

［アーム速度制限処理の詳細］
次に、図７を参照して、コントローラ３０によるアーム速度制限処理の処理フローについて説明する。

図７は、本実施形態に係るショベル１００のコントローラ３０（具体的には、制限部３００７）によるアーム速度制限処理の一例を概略的に示すフローチャートである。

ステップＳ１０２にて、制限部３００７は、（第２のアクチュエータとしてのブームシリンダ７に駆動される）ブーム４の角速度に対応する指令値（以下、「ブーム角速度指令値」）を取得する。例えば、制限部３００７は、今回の制御周期で生成されたブーム指令値β_１ｒと、ブーム角度算出部３００９Ａにより算出された現在（今回）のブーム角度β_１との差分に基づき、ブーム角速度指令値を算出してよい。また、上述の如く、動作指令生成部３００６によって、アタッチメントＡＴの先端部が目標位置を実現するために必要なブーム４、アーム５、及びバケット６の角速度に対応するブーム指令値、アーム指令値、及びバケット指令値が生成される場合、制限部３００７は、動作指令生成部３００６により生成されたブーム指令値をそのままブーム角速度指令値として取得してよい。

ステップＳ１０４にて、制限部３００７は、一の同期不可条件の成否を判定する。具体的には、制限部３００７は、取得したブーム角速度指令値が、ブーム４の角速度に関する上限値（以下、「ブーム角速度上限値」）を超えたか否かを判定する。

ブーム角速度上限値は、アタッチメントの機構上、ブーム４が出力可能な角速度の限界値（或いは、当該限界値に対してある程度の余裕分を取った値）として予め規定され、ブーム４の姿勢、つまり、ブーム角度や、ブーム４の動作方向（上げ方向であるか、下げ方向であるか）、エンジン１１の出力（エンジン１１の設定回転数）等の各種パラメータに応じて異なりうる。よって、制限部３００７は、上述の各種パラメータの現在値に基づき、予め規定されるショベル１００のアタッチメントの力学モデル等を用いて、ブーム角速度上限値を算出してよい。また、制限部３００７は、上述の各種パラメータの現在値に基づき、予め規定される、ブーム角速度上限値と上述の各種パラメータとの関係を示すマップ等を用いて、ブーム角速度上限値を算出してもよい。

制限部３００７は、ブーム角速度指令値がブーム角速度上限値を超えていない場合、アーム５の動作に対して、ブーム４の動作が同期できる状態であると判断し、ステップＳ１０６に進む。一方、制限部３００７は、ブーム角速度指令値がブーム角速度上限値を超えている場合、アーム５の動作に対して、ブーム４の動作が同期できなくなっていると判断し、ステップＳ１１２に進む。

尚、制限部３００７は、ステップＳ１０２にて、ブーム４の角速度に対応する測定値（以下、「ブーム角速度測定値」）を取得し、ステップＳ１０４にて、ブーム角速度測定値が上述のブーム角速度上限値を超えたか否かを判定してもよい。この場合、制限部３００７は、例えば、ブーム角度算出部３００９Ａによって、現在の制御周期で算出されたブーム角度β_１と、前回の制御周期で算出されたブーム角度β_１との差分に基づき、ブーム角速度測定値を取得（算出）してよい。また、制限部３００７は、ブーム角度センサＳ１の検出信号にブーム４の角速度に対応する検出信号が含まれる場合、当該検出信号に基づき、ブーム角速度測定値を算出してもよい。また、制限部３００７は、ステップＳ１０２にて、ブーム４の角加速度に対応する指令値（以下、「ブーム角加速度指令値」）を取得し、ステップＳ１０４にて、ブーム角加速度指令値が所定の上限値（以下、「ブーム角加速度上限値」）を超えたか否かを判定してもよい。この場合、制限部３００７は、例えば、今回の制御周期で生成されたブーム指令値β_１ｒと、ブーム角度算出部３００９Ａにより各制御周期で算出されるブーム角度β_１の今回及び前回を含む過去数回分の履歴に基づき、ブーム角加速度指令値を算出してよい。また、ブーム角加速度上限値は、ブーム角速度上限値の場合と同様、ブーム角度や、ブーム４の動作方向、エンジン１１の出力等の各種パラメータに応じて異なりうる、ブーム４が出力可能な角加速度の限界値（或いは、当該限界値に対してある程度の余裕分を取った値）として予め規定されてよい。また、制限部３００７は、ステップＳ１０２にて、ブーム４の角加速度に対応する測定値（以下、「ブーム角加速度測定値」）を取得し、ステップＳ１０４にて、ブーム角加速度測定値がブーム角加速度上限値を超えたか否かを判定してもよい。

ステップＳ１０６にて、制限部３００７は、（第２のアクチュエータとしてのブームシリンダ７の動作に対応する）ブーム角速度測定値を取得する。

ステップＳ１０８にて、制限部３００７は、（第２のアクチュエータとしてのブームシリンダ７の指令値と測定値との間の偏差に対応する）ブーム角速度指令値とブーム角速度測定値との間の偏差（以下、「ブーム角速度偏差」）を算出する。

ステップＳ１１０にて、制限部３００７は、（第２のアクチュエータとしてのブームシリンダ７の指令値と測定値との間の偏差に対応する）ブーム角速度偏差が所定の閾値を超えているか否かを判定する。

当該閾値は、例えば、アタッチメントの機構等による制約下で、制御周期内において、変化させることが可能なブーム４の角速度の変化幅の限界値（或いは、当該限界値に対してある程度余裕分を取った値）として予め規定されうる。そして、当該閾値は、上述のブーム角速度上限値の場合と同様、ブーム４の姿勢、つまり、ブーム角度や、ブーム４の動作方向（上げ方向であるか、下げ方向であるか）等に応じて異なりうる。よって、制限部３００７は、現在のブーム角度やブーム４の動作方向等に基づき、予め規定されるショベル１００のアタッチメントの力学モデル等を用いて、当該閾値を算出してよい。また、制限部３００７は、現在のブーム角度やブーム４の動作方向等に基づき、予め規定される、当該閾値とブーム角度及びブーム４の動作方向等のパラメータとの関係を示すマップ等を用いて、当該閾値を算出してもよい。

制限部３００７は、ブーム角速度偏差が当該閾値を超えていない場合、アーム５（アームシリンダ８）の動作に対して、ブーム４（ブームシリンダ７）の動作が同期できる状態にあると判断し、今回の処理を終了する。一方、制限部３００７は、ブーム角速度偏差が当該閾値を超えている場合、アーム５（アームシリンダ８）の動作に対して、ブーム４（ブームシリンダ７）の動作が同期できなくなる可能性があると判断し、ステップＳ１１２に進む。

尚、制限部３００７は、ステップＳ１０８にて、ブーム４の角加速度に関する測定値（以下、「ブーム角加速度測定値」）との間の偏差を算出し、ステップＳ１１０にて、ブーム４の角加速度指令値と、ブーム角加速度測定値との偏差が所定の閾値を超えたか否かを判定してもよい。このとき、当該閾値は、ブーム角速度偏差に対応する閾値の場合と同様、ブーム角度や、ブーム４の動作方向等に応じて異なりうる、制御周期内において、変化させることが可能なブーム４の角加速度の変化幅の限界値（或いは、当該限界値に対してある程度余裕分を取った値）として予め規定されてよい。

ステップＳ１１２にて、制限部３００７は、アーム５（第１のアクチュエータとしてのアームシリンダ）の動作を制限し、動作を遅くする。具体的には、制限部３００７は、上述の如く、減圧用比例弁３３ＡＬ，３３ＡＲ或いは切替弁に制御指令を出力すると共に、制限指令値Δβ_２ｒをアームパイロット指令生成部３００８Ｂに向けて出力し、今回の制御周期における処理を終了する。これにより、コントローラ３０は、上述の如く、オペレータの操作内容や操作指令に相当するアーム５の動作よりも実際のアーム５の動作を遅くすることができる。

尚、上述したステップＳ１０２，Ｓ１０４の一連の処理と、ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の一連の処理とは、並列的に処理されてもよい。

［作用］
次に、図８（図８Ａ、図８Ｂ）、図９を参照して、本実施形態に係るショベル１００の作用について説明する。

図８Ａ、図８Ｂ、図９は、本実施形態に係るショベル１００の作用を説明する図である。具体的には、図８Ａは、比較例に係るショベルのマシンコントロール機能によるアタッチメントＡＴの動作の一例を示す図であり、図８Ｂは、本実施形態に係るショベル１００のマシンコントロール機能によるアタッチメントＡＴの動作の一例を示す図である。図９は、本実施形態に係るショベル１００のマシンコントロール機能によるアタッチメントＡＴの動作の他の例を示す図である。

尚、図中では、便宜上、ショベル１００におけるアタッチメントＡＴの部分のみが表されており、ショベル１００のアタッチメントＡＴは、実線の状態から点線の状態に向けて動作している。また、比較例に係るショベルは、本実施形態に係るショベル１００から、少なくとも上述の制限部３００７が省略されている。

例えば、オペレータによるアーム５の操作態様（例えば、操作速度等）や操作指令の内容によっては、アーム５の動作に合わせて、バケット６の爪先等を目標施工面に沿って移動させるために必要なブーム４の動作が、ブーム４の動作に関する限界（例えば、角速度や角加速度の上限値）を超えてしまう場合がありうる。

このような状況において、比較例の場合、図８Ａに示すように、アーム５の動作に対して、ブーム４は、その動作を合わせられず（同期させられず）、結果として、バケット６の爪先等の軌跡は、目標施工面ＳＦを超えてしまう（図中の点線の軌跡）。スレーブ要素であるブーム４は、マスタ要素であるアーム５等よりも相対的に質量（慣性）が大きく、相対的に、動作が遅くなるため、スレーブ要素であるアーム５がマスタ要素であるブーム４の動作に合わせる必要があるからである。

これに対して、本実施形態では、コントローラ３０は、オペレータによる操作や自律運転機能に関する操作指令の内容に応じて動作するアーム５の動作に対して、ブーム４の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合、ブーム４の動作に対応させるように、アーム５の動作を制御（遅く）する。換言すれば、コントローラ３０は、アームシリンダ８（第１のアクチュエータの一例）の動作にブームシリンダ７（第２のアクチュエータの一例）の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合に、アームシリンダ８の実際の動作を、オペレータの操作や操作指令の内容（操作量）から想定される動作よりも遅くなるように制御する。具体的には、コントローラ３０は、アームシリンダ８の動作にブームシリンダ７の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性があると判断可能な条件、つまり、同期不可条件が成立した場合に、同期不可条件が成立していない場合よりも、オペレータによるアーム５に関する操作や操作指令に対応するアームシリンダ８の動作を遅くする。これにより、アーム５の動作に関する速度（角速度）や加速度（角加速度）が、オペレータによるアーム５に関する操作や操作指令の内容（操作量）に対応する速度（角速度）や加速度（角加速度）よりも低減される。そのため、図８Ｂに示すように、ブーム４は、オペレータによるアーム５に関する操作や操作指令の内容（操作量）に対応する動作よりも遅くなるように補正されたアーム５の動作に合わせて、バケット６の爪先が目標施工面に沿って移動するように、動作することができる。従って、本実施形態に係るショベル１００は、オペレータによる操作や自律運転機能に関する操作指令に応じて、より適切にアタッチメントＡＴの先端部（例えば、バケット６の爪先等の作業部位）を目標施工面に沿って移動させることができる。

また、例えば、図９に示すように、目標施工面ＳＦの傾斜が相対的に大きくなると、バケット６の爪先等を目標施工面ＳＦに沿って移動させるために、バケット６の鉛直方向の移動量を大きくする必要がある。つまり、バケット６を水平方向に移動させるためのアーム５の動作よりも、バケット６を鉛直方向に移動させるためのブーム４の動作の方に高い応答性が求められる。そのため、目標施工面ＳＦの傾斜が相対的に大きい状況では、オペレータによるアーム５の操作や自律運転機能に関する操作指令の内容（操作量）に対応するアーム５の動作に合わせて、バケット６の爪先等を目標施工面に沿って移動させるために必要なブーム４の動作が、ブーム４の動作に関する限界を超え易くなる。その結果、アタッチメントの動作がぎくしゃくし、ショベル１００（コントローラ３０）は、目標施工面ＳＦに沿ってバケット６をスムーズに移動させることができなくなる可能性がある。

これに対して、本実施形態では、コントローラ３０は、上述の如く、オペレータによるアーム５に関する操作や自律運転機能に対応する操作指令の内容に応じて動作するアーム５の動作に対して、ブーム４の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合に、アーム５の動作を遅くする。そのため、ブーム４（ブームシリンダ７）は、アーム５（アームシリンダ８）に関する操作や操作指令の内容（操作量）に対応する動作よりも遅くなるように補正されたアーム５（アームシリンダ８）の動作に合わせて、バケット６の爪先が目標施工面ＳＦに沿って移動するように、動作することができる。従って、本実施形態に係るショベル１００は、目標施工面ＳＦの傾斜が相対的に大きい場合であっても、オペレータによる操作や自律運転機能に関する操作指令に応じて、より適切にアタッチメントＡＴの先端部（例えば、バケット６の爪先等の作業部位）を目標施工面に沿って移動させることができる。

尚、コントローラ３０は、バケット６（バケットシリンダ９）の動作について、ブーム４（ブームシリンダ７）の動作の場合と同様、オペレータによるアーム５に関する操作や自律運転機能に関する操作指令の内容に対応するアーム５の動作に対する同期不可条件の成否を判定してもよい。そして、コントローラ３０は、バケット６の動作がアーム５の動作に同期でなくなった、或いは、同期できなくなる可能性があると判断可能な同期不可条件が成立した場合、アーム５の動作を遅くしてもよい。つまり、コントローラ３０は、アームシリンダ８（第１のアクチュエータの一例）の動作にバケットシリンダ９（第２のアクチュエータの一例）の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合、アーム５に関する操作或いは自律運転機能に関する操作指令に対応するアームシリンダ８の動作を遅くしてもよい。

［ショベル管理システム］
次に、図１０を参照して、ショベル管理システムＳＹＳについて説明する。

図１０は、ショベル管理システムＳＹＳの一例を示す概略図である。

図１０に示すように、ショベル管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、支援装置２００と、管理装置３００とを含む。ショベル管理システム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。

ショベル１００が取得する情報は、ショベル管理システムＳＹＳを通じ、管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有されてもよい。ショベル管理システム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。本例では、ショベル管理システム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ラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等である。支援装置２００は、ショベル１００のオペレータが携帯する携帯端末であってもよい。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（いわゆるクラウドサーバ）である。また、管理装置３００は、例えば、施工現場に設定されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置３００は、可搬性の端末装置（例えば、ラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等の携帯端末）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、支援装置２００や管理装置３００を利用するオペレータは、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、近距離無線通信網、携帯電話通信網、又は衛星通信網等の無線通信網を通じ、ショベル１００に搭載されているコントローラ３０に通信可能に接続される。

また、キャビン１０内に設置された表示装置Ｄ１に表示される各種情報画像（例えば、ショベル１００の周囲の様子を表す画像情報や各種の設定画面等）が、支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に接続された表示装置で表示されてもよい。ショベル１００の周囲の様子を表す画像情報は、空間認識装置７０の撮像画像に基づき生成されてよい。これにより、支援装置２００を利用する作業者、或いは、管理装置３００を利用する管理者等は、ショベル１００の周囲の様子を確認しながら、ショベル１００の遠隔操作を行ったり、ショベル１００に関する各種の設定を行ったりすることができる。

例えば、ショベル管理システムＳＹＳにおいて、ショベル１００のコントローラ３０は、実行中のマシンコントロール機能に関する情報を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。その際、コントローラ３０は、空間認識装置７０の出力、及び、単眼カメラが撮像した画像等の少なくとも１つを支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。画像は、マシンコントロール機能の実行中に撮像された複数の画像であってもよい。更に、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の実行中におけるショベル１００の動作内容に関するデータ、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つに関する情報を支援装置２００及び管理装置３００の少なくとも一方に送信してもよい。支援装置２００を利用する作業者、又は、管理装置３００を利用する管理者が、マシンコントロール機能を実行中のショベル１００に関する情報を入手できるようにするためである。

このように、ショベル管理システムＳＹＳは、マシンコントロール機能の実行中に取得されるショベル１００に関する情報を管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有できるようにする。

［変形・変更］
以上、実施形態について詳述したが、本開示はかか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。

例えば、上述した実施形態では、マスタ要素がアーム５で、スレーブ要素がブーム４及びバケット６であるが、マスタ要素がブーム４で、スレーブ要素がアーム５及びバケット６であってもよい。この場合、コントローラ３０は、マスタ要素がアーム５の場合と同様、アーム５及びバケット６の少なくとも一方の動作がブーム４の動作に同期でなくなった、或いは、同期できなくなる可能性があると判断可能な同期不可条件が成立した場合、ブーム４の動作を遅くしてもよい。つまり、コントローラ３０は、ブームシリンダ７（第１のアクチュエータの一例）の動作にアームシリンダ８及びバケットシリンダ９（共に、第２のアクチュエータの一例）の少なくとも一方の動作が同期できなくなった、或いは、同期できなくなる可能性がある場合、オペレータによるブーム４に関する操作に対応するブームシリンダ７の動作を遅くしてもよい。

また、上述した実施形態及び変形例では、アタッチメントの動作に関するマシンコントロール機能を詳述したが、アタッチメントに加えて、上部旋回体３や下部走行体１を含むショベル１００の動作に対してマシンコントロール機能が適用されてもよい。例えば、ショベル１００のブーム上げ旋回動作時に、上部旋回体３（旋回油圧モータ）及びアタッチメントの複合動作に対してマスタコントロール機能が適用されてよい。この場合、コントローラ３０は、オペレータの操作入力或いは自律運転機能に関する操作指令に応じて、比例弁３１ＤＬ，３１ＤＲ及び減圧用比例弁３３ＤＬ，３３ＤＲを制御することで、マスタ要素としての上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）の動作を制御してよい。また、コントローラ３０は、比例弁３１ＢＬ，３１ＢＲ及び減圧用比例弁３３ＢＬ，３３ＢＲを制御することで、上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）の動作に合わせて、スレーブ要素としてのブーム４（ブームシリンダ７）等の動作を制御してよい。一方、コントローラ３０は、同期不可条件が成立した場合、上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）の動作を制限し、ブーム４（ブームシリンダ７）の動作に対応させるように、上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）の動作を制御してよい。同期不可条件は、例えば、"バケット６の地面からの高さが所定基準を下回っていること"であってよく、当該所定基準は、上部旋回体３の旋回開始からの旋回角度が大きくなるのに応じて大きくなる態様で可変されてもよい。これにより、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回動作に対して、ブーム上げ動作の速度が相対的に遅い場合に、バケット６の地面からの高さが十分に確保されないまま、バケット６がダンプトラックの荷台に当接してしまうような事態を抑制することができる。

また、上述した実施形態及び変形例では、同期不可条件として、ブーム４、アーム５、バケット６等の角速度に関する条件が規定されるが、当該態様には、限定されない。例えば、同期不可条件として、上述のようなブーム４、アーム５、バケット６等の角速度に関する条件に代えて、或いは、加えて、エンドアタッチメントの作業部位（例えば、バケット６の爪先や背面等）の状態に関する条件が規定されてもよい。具体的には、エンドアタッチメントの作業部位の目標施工面に対する鉛直方向の速度に関する同期不可条件が規定されてよい。

また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル１００は、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等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。例えば、上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ａにより油圧駆動される代わりに、旋回用電動機（旋回アクチュエータの一例）により電気駆動されてもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。

最後に、本願は、２０１８年１１月１４日に出願した日本国特許出願２０１８−２１４１６５号に基づく優先権を主張するものであり、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
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（第２のアクチュエータ）
８ アームシリンダ（第１のアクチュエータ）
９ バケットシリンダ
２６ 操作装置
２６Ｌ 左操作レバー
２６Ｒ 右操作レバー
２９，２９ＡＬ，２９ＢＬ，２９ＣＬ 操作圧センサ
３０ コントローラ（制御装置）
３１，３１ＡＬ，３１ＡＲ，３１ＢＬ，３１ＢＲ，３１ＣＬ，３１ＣＲ 比例弁
３２，３２ＡＬ，３２ＡＲ，３２ＢＬ，３２ＢＲ，３２ＣＬ，３２ＣＲ シャトル弁
３３，３３ＡＬ，３３ＡＲ，３３ＢＬ，３３ＢＲ，３３ＣＬ，３３ＣＲ 減圧用比例弁
１００ ショベル
ＡＴ アタッチメント
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 旋回状態センサ

Claims (11)

1. 下部走行体と、
   前記下部走行体に旋回自体に搭載される上部旋回体と、
   前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
   第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを含み、前記アタッチメント及び前記上部旋回体を駆動する複数のアクチュエータと、
   前記第１のアクチュエータの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータの動作を制御する制御装置と、備え、
   前記制御装置は、前記第２のアクチュエータの動作に関する所定の条件が成立した場合、前記第２のアクチュエータの動作に対応させるように、前記第１のアクチュエータの動作を制御する、
   ショベル。
2. 前記所定の条件は、前記第２のアクチュエータの動作に関する指令値が所定の上限値を超えたことを含む、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記所定の条件は、前記第２のアクチュエータの動作に関する指令値と、該指令値に対応する前記第２のアクチュエータの動作に関する測定値との間の偏差が、所定の閾値を超えることを含む、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記所定の条件は、前記第２のアクチュエータの動作に関する測定値が所定の上限値を超えることである、
   請求項１に記載のショベル。
5. 前記制御装置は、前記所定の条件が成立した場合、前記第１のアクチュエータに関する操作入力又は操作指令に対応する前記第１のアクチュエータの動作を遅くする、
   請求項１に記載のショベル。
6. 前記制御装置は、前記操作入力又は前記操作指令の操作量に応じて、前記第１のアクチュエータの動作に関する指令値を生成すると共に、生成した前記第１のアクチュエータの動作に関する前記指令値に基づき、前記第１のアクチュエータを制御し、前記所定の条件が成立した場合、前記所定の条件が成立していない場合よりも、前記操作量に対する前記第１のアクチュエータの動作に関する前記指令値の大きさを小さくする、
   請求項５に記載のショベル。
7. 前記アタッチメントは、ブーム、アーム、及びバケットを含み、
   前記複数のアクチュエータは、前記ブームを駆動するブームシリンダ、前記アームを駆動するアームシリンダ、及び前記バケットを駆動するバケットシリンダを含み、
   前記制御装置は、掘削動作時において、前記第１のアクチュエータとしての前記アームシリンダの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータとしての前記ブームシリンダ及び前記バケットシリンダの少なくとも一方を制御すると共に、前記所定の条件が成立した場合、前記ブームシリンダ及び前記バケットシリンダの少なくとも一方の動作に対応させるように、前記アームシリンダの動作を制御する、
   請求項１に記載のショベル。
8. 前記複数のアクチュエータは、前記アタッチメントに含まれるブームを駆動するブームシリンダ、及び前記上部旋回体を駆動する旋回アクチュエータを含み、
   前記制御装置は、ブーム上げ旋回動作時において、前記第１のアクチュエータとしての前記旋回アクチュエータの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータとしての前記ブームシリンダの動作を制御すると共に、前記所定の条件が成立した場合、前記ブームシリンダの動作に対応させるように、前記旋回アクチュエータの動作を制御する、
   請求項１に記載のショベル。
9. ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置を備え、
   前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断された場合に、前記アクチュエータを動作不能とする、
   請求項１に記載のショベル。
10. ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置と、
    前記アクチュエータの操作を受け付ける操作装置と、を備え、
    前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断されると、前記操作装置が操作されても前記アクチュエータを駆動させない、
    請求項１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自体に搭載される上部旋回体と、
    前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、第１のアクチュエータ及び第２のアクチュエータを含み、前記アタッチメント及び前記上部旋回体を駆動する複数のアクチュエータとを備えるショベルの制御装置であって、
    前記第１のアクチュエータの動作に合わせて、前記第２のアクチュエータの動作を制御すると共に、前記第２のアクチュエータの動作に関する所定の条件が成立した場合、前記第２のアクチュエータの動作に対応させるように、前記第１のアクチュエータの動作を制御する、
    ショベルの制御装置。

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