WO2019112059A1 - ショベル - Google Patents

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WO2019112059A1
WO2019112059A1 PCT/JP2018/045181 JP2018045181W WO2019112059A1 WO 2019112059 A1 WO2019112059 A1 WO 2019112059A1 JP 2018045181 W JP2018045181 W JP 2018045181W WO 2019112059 A1 WO2019112059 A1 WO 2019112059A1
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WO
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control
shovel
construction surface
target construction
upper swing
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PCT/JP2018/045181
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English (en)
French (fr)
Inventor
泉川　岳哉
塚本　浩之
Original Assignee
住友建機株式会社
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Publication date
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Priority to JP2019558309A priority patent/JPWO2019112059A1/ja
Priority to EP18886237.9A priority patent/EP3722517B1/en
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Priority to US16/892,667 priority patent/US11686065B2/en
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
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    • E02F9/08—Superstructures; Supports for superstructures
    • E02F9/10—Supports for movable superstructures mounted on travelling or walking gears or on other superstructures
    • E02F9/12—Slewing or traversing gears
    • E02F9/121—Turntables, i.e. structure rotatable about 360°
    • E02F9/123—Drives or control devices specially adapted therefor
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    • E02F3/32—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets with a dipper-arm pivoted on a cantilever beam, i.e. boom working downwardly and towards the machine, e.g. with backhoes
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    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Definitions

  • the present disclosure relates to a shovel.
  • the shovel which can make an operator recognize whether the shovel has faced directly with respect to target construction surfaces, such as a slope, is known (refer patent document 1).
  • This shovel causes the operator to recognize whether the shovel faces the target construction surface by superimposing an image representing the extension direction of the target construction surface or a direction perpendicular to the extension direction on the camera image.
  • the camera image is a bird's-eye image generated by combining images acquired by a plurality of cameras attached to the shovel.
  • the above-mentioned shovel can only make the operator recognize whether the shovel faces the target construction surface. Therefore, when the shovel does not face the target construction surface, an operator who wants the shovel to face the target construction surface needs to perform a turning operation. In this respect, the above-described shovel may cause the operator to feel bothersome.
  • the shovel according to the embodiment of the present invention includes the lower traveling body, the upper revolving superstructure rotatably mounted on the lower traveling body, the information on the target construction surface, and the information on the direction of the upper revolving body.
  • a control device capable of performing a facing control that operates an actuator so that the upper swing body faces the target construction surface.
  • a shovel which can reduce the troublesomeness when the shovel is made to face the target construction surface.
  • FIG. 1 is a side view of a shovel 100 as an excavator according to an embodiment of the present invention.
  • An upper swing body 3 is rotatably mounted on the lower traveling body 1 of the shovel 100 via a swing mechanism 2.
  • a boom 4 is attached to the upper swing body 3.
  • An arm 5 is attached to the tip of the boom 4, and a bucket 6 as an end attachment is attached to the tip of the arm 5.
  • the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 constitute a digging attachment as an example of the attachment.
  • the boom 4 is driven by the boom cylinder 7, the arm 5 is driven by the arm cylinder 8, and the bucket 6 is driven by the bucket cylinder 9.
  • a boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, an arm angle sensor S2 is attached to the arm 5, and a bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6.
  • the boom angle sensor S1 is configured to detect a pivot angle of the boom 4.
  • the boom angle sensor S1 is an acceleration sensor, and can detect the rotation angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3 (hereinafter referred to as "boom angle").
  • the boom angle is, for example, the minimum angle when the boom 4 is lowered most and increases as the boom 4 is raised.
  • the arm angle sensor S2 is configured to detect the rotation angle of the arm 5.
  • the arm angle sensor S2 is an acceleration sensor, and can detect a rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4 (hereinafter, referred to as "arm angle").
  • the arm angle is, for example, the smallest angle when the arm 5 is most closed and becomes larger as the arm 5 is opened.
  • the bucket angle sensor S3 is configured to detect the rotation angle of the bucket 6.
  • the bucket angle sensor S3 is an acceleration sensor, and can detect the rotation angle of the bucket 6 with respect to the arm 5 (hereinafter referred to as "bucket angle").
  • the bucket angle is, for example, the smallest angle when the bucket 6 is most closed and becomes larger as the bucket 6 is opened.
  • the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, and the bucket angle sensor S3 respectively detect a potentiometer using a variable resistor, a stroke sensor that detects a stroke amount of a corresponding hydraulic cylinder, and a rotation angle around a connection pin It may be a rotary encoder, a gyro sensor, or a combination of an acceleration sensor and a gyro sensor.
  • the upper revolving superstructure 3 is provided with a cabin 10 which is a driver's cab and is mounted with a power source such as an engine 11 or the like.
  • a controller 30 In the upper swing body 3, a controller 30, a display device 40, an input device 42, an audio output device 43, a storage device 47, a body inclination sensor S4, a turning angular velocity sensor S5, a camera S6, a communication device T1, a positioning device P1, etc. Is attached.
  • the controller 30 is configured to function as a main control unit that performs drive control of the shovel 100.
  • the controller 30 is configured by a computer including a CPU, a RAM, a ROM, and the like.
  • the various functions of the controller 30 are realized, for example, by the CPU executing a program stored in the ROM.
  • the various functions include, for example, a machine guidance function that guides (guides) a manual operation of the shovel 100 by the operator, and a machine control function that automatically assists the manual operation of the shovel 100 by the operator.
  • the machine guidance device 50 included in the controller 30 is configured to perform the machine guidance function and the machine control function.
  • the display device 40 is configured to display various information.
  • the display device 40 may be connected to the controller 30 via a communication network such as CAN, or may be connected to the controller 30 via a dedicated line.
  • the input device 42 is configured to allow an operator to input various information to the controller 30.
  • the input device 42 includes a touch panel installed in the cabin 10, a knob switch, a membrane switch, and the like.
  • the voice output device 43 is configured to output voice.
  • the audio output device 43 may be, for example, an on-vehicle speaker connected to the controller 30, or may be an alarm device such as a buzzer.
  • the audio output device 43 is configured to output various information in response to an audio output command from the controller 30.
  • the storage device 47 is configured to store various information.
  • the storage device 47 is, for example, a non-volatile storage medium such as a semiconductor memory.
  • the storage device 47 may store information output by various devices during operation of the shovel 100, and may store information acquired via the various devices before the operation of the shovel 100 is started.
  • the storage device 47 may store, for example, information on a target construction surface acquired via the communication device T1 or the like.
  • the target construction surface may be set by the operator of the shovel 100 or may be set by the construction manager or the like.
  • the body inclination sensor S4 is configured to detect the inclination of the upper swing body 3 with respect to the virtual horizontal plane.
  • the vehicle body inclination sensor S4 is an acceleration sensor that detects an inclination angle around the longitudinal axis of the upper structure 3 and an inclination angle around the lateral axis.
  • the longitudinal axis and the lateral axis of the upper swing body 3 are, for example, orthogonal to each other at a shovel center point which is a point on the swing axis of the shovel 100.
  • the turning angular velocity sensor S ⁇ b> 5 is configured to detect the turning angular velocity of the upper swing body 3.
  • the turning angular velocity sensor S5 may be configured to detect or calculate the turning angle of the upper swing body 3.
  • the turning angular velocity sensor S5 is a gyro sensor.
  • the turning angular velocity sensor S5 may be a resolver, a rotary encoder or the like.
  • the camera S6 is an example of a space recognition device, and is configured to acquire an image around the shovel 100.
  • the camera S6 is a front camera S6F that captures the space in front of the shovel 100, a left camera S6L that captures the space in the left of the shovel 100, and a right camera S6R that captures the space in the right of the shovel 100, And a rear camera S6B that images the space behind the shovel 100.
  • the camera S6 is, for example, a monocular camera having an imaging device such as a CCD or a CMOS, and outputs the captured image to the display device 40.
  • the camera S6 may be a stereo camera, a distance image camera or the like.
  • the camera S6 may be replaced by another space recognition device such as an ultrasonic sensor, millimeter wave radar, LIDAR or infrared sensor, or may be replaced by a combination of another space recognition device and a camera.
  • the front camera S6F is attached to, for example, the ceiling of the cabin 10, that is, the inside of the cabin 10. However, the front camera 6F may be attached to the roof of the cabin 10, that is, to the outside of the cabin 10.
  • the left camera S6L is attached to the upper left end of the upper swing body 3
  • the right camera S6R is attached to the upper right end of the upper swing body 3
  • the rear camera S6B is attached to the upper rear end of the upper swing body 3 .
  • the communication device T1 controls communication with an external device located outside the shovel 100.
  • the communication device T1 controls communication with an external device via a satellite communication network, a mobile telephone communication network, the Internet network, or the like.
  • the external device may be, for example, a management device such as a server installed in an external facility, or may be a support device such as a smartphone carried by a worker around the shovel 100.
  • the external device is configured to be able to manage, for example, construction information regarding one or more shovels 100.
  • the construction information includes, for example, information on at least one of the operating time, fuel consumption, and work amount of the shovel 100.
  • the amount of work is, for example, the amount of soil excavated and the amount of soil loaded onto the bed of the dump truck.
  • the shovel 100 is configured to transmit construction information on the shovel 100 to an external device at predetermined time intervals via the communication device T1.
  • the positioning device P1 is configured to measure the position of the upper swing body 3.
  • the positioning device P1 may be configured to measure the direction of the upper swing body 3.
  • the positioning device P1 is, for example, a GNSS compass, detects the position and orientation of the upper swing body 3, and outputs a detected value to the controller 30. Therefore, the positioning device P1 can function as a direction detection device that detects the direction of the upper swing body 3.
  • the orientation detection device may be an orientation sensor attached to the upper swing body 3.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a drive system of the shovel 100, and the mechanical power system, the hydraulic oil line, the pilot line and the electric control system are shown by double lines, solid lines, broken lines and dotted lines, respectively.
  • the drive system of the shovel 100 mainly includes the engine 11, the regulator 13, the main pump 14, the pilot pump 15, the control valve 17, the operating device 26, the discharge pressure sensor 28, the operating pressure sensor 29, the controller 30, the proportional valve 31, and the like. Including.
  • the engine 11 is a drive source of the shovel 100.
  • the engine 11 is, for example, a diesel engine that operates to maintain a predetermined number of revolutions.
  • an output shaft of the engine 11 is connected to respective input shafts of the main pump 14 and the pilot pump 15.
  • the main pump 14 is configured to supply hydraulic fluid to the control valve 17 via a hydraulic fluid line.
  • the main pump 14 is a swash plate type variable displacement hydraulic pump.
  • the regulator 13 is configured to control the discharge amount of the main pump 14.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14 by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14 in accordance with the control command from the controller 30.
  • the controller 30 receives the output of the operation pressure sensor 29 or the like, outputs a control command to the regulator 13 as necessary, and changes the discharge amount of the main pump 14.
  • the pilot pump 15 supplies hydraulic fluid to various hydraulic control devices including the operating device 26 and the proportional valve 31 via a pilot line.
  • the pilot pump 15 is a fixed displacement hydraulic pump.
  • the pilot pump 15 may be omitted.
  • the function of the pilot pump 15 may be realized by the main pump 14. That is, the main pump 14 has a circuit separately from the function of supplying the hydraulic oil to the control valve 17 and has a function of supplying the hydraulic oil to the operating device 26 etc. after reducing the supply pressure of the hydraulic oil by throttling or the like. May be provided.
  • the control valve 17 is a hydraulic control device that controls a hydraulic system in the shovel 100.
  • the control valve 17 includes control valves 171-176.
  • the control valve 17 can selectively supply the hydraulic fluid discharged by the main pump 14 to one or more hydraulic actuators through the control valves 171 to 176.
  • the control valves 171 to 176 are configured to control the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the main pump 14 to the hydraulic actuator and the flow rate of the hydraulic fluid flowing from the hydraulic actuator to the hydraulic fluid tank.
  • the hydraulic actuator includes a boom cylinder 7, an arm cylinder 8, a bucket cylinder 9, a left traveling hydraulic motor 1L, a right traveling hydraulic motor 1R, and a turning hydraulic motor 2A.
  • the swing hydraulic motor 2A may be a swing motor generator as an electric actuator.
  • the operating device 26 is a device used by the operator for operating the actuator.
  • the actuator includes at least one of a hydraulic actuator and an electric actuator.
  • the operating device 26 supplies the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 via the pilot line.
  • the pressure (pilot pressure) of the hydraulic fluid supplied to each of the pilot ports is, in principle, a pressure corresponding to the operating direction and the amount of operation of the operating device 26 corresponding to each of the hydraulic actuators.
  • At least one of the operating devices 26 is configured to be able to supply hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 via the pilot line and the shuttle valve 32. ing.
  • the discharge pressure sensor 28 is configured to detect the discharge pressure of the main pump 14. In the present embodiment, the discharge pressure sensor 28 outputs the detected value to the controller 30.
  • the operation pressure sensor 29 is configured to detect the operation content of the operator using the operation device 26.
  • the operation pressure sensor 29 detects the operation direction and the operation amount of the operation device 26 corresponding to each of the actuators in the form of pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the operation content of the operation device 26 may be detected using another sensor other than the operation pressure sensor.
  • the proportional valve 31 functioning as a control valve for machine control is disposed in a pipe connecting the pilot pump 15 and the shuttle valve 32, and is configured to be able to change the flow area of the pipe.
  • the proportional valve 31 operates in response to the control command output from the controller 30. Therefore, the controller 30 controls the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 through the proportional valve 31 and the shuttle valve 32 regardless of the operation of the operating device 26 by the operator, and pilots the corresponding control valve in the control valve 17. It can be supplied to the port.
  • the shuttle valve 32 has two inlet ports and one outlet port. One of the two inlet ports is connected to the operating device 26 and the other is connected to the proportional valve 31. The outlet port is connected to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17. Therefore, the shuttle valve 32 can cause the higher one of the pilot pressure generated by the controller 26 and the pilot pressure generated by the proportional valve 31 to act on the pilot port of the corresponding control valve.
  • the controller 30 can operate the hydraulic actuator corresponding to the specific operating device 26 even when the operation on the specific operating device 26 is not performed.
  • the machine guidance device 50 is configured to perform, for example, a machine guidance function.
  • the machine guidance apparatus 50 transmits, for example, work information such as the distance between the target construction surface and the work site of the attachment to the operator.
  • Information on the target construction surface is stored, for example, in the storage device 47 in advance.
  • the machine guidance device 50 may obtain information on the target construction surface from the external device via the communication device T1.
  • Information on the target construction surface is expressed, for example, in a reference coordinate system.
  • the reference coordinate system is, for example, a world geodetic system.
  • the world geodetic system is a three-dimensional orthogonal XYZ with the origin at the center of gravity of the earth, the X axis in the direction of the intersection of the Greenwich meridian and the equator, the Y axis in the direction of 90 degrees east, and the Z axis in the north pole direction. It is a coordinate system.
  • the target construction surface may be set based on the relative positional relationship with the reference point. In this case, the operator may set any point on the construction site as a reference point.
  • the work site of the attachment is, for example, the toe of the bucket 6, the back surface of the bucket 6, or the like.
  • the machine guidance device 50 may be configured to guide the operation of the shovel 100 by transferring work information to the operator via the display device 40 or the voice output device 43 or the like.
  • the machine guidance device 50 may execute a machine control function that automatically assists the manual operation of the shovel 100 by the operator.
  • the machine guidance device 50 sets at least one of the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 so that the target construction surface and the tip position of the bucket 6 coincide when the operator manually performs the digging operation. It may be operated automatically.
  • the machine guidance device 50 is incorporated in the controller 30, but may be a control device provided separately from the controller 30.
  • the machine guidance device 50 is configured by, for example, a computer including a CPU and an internal memory, like the controller 30.
  • the various functions of the machine guidance device 50 are realized by the CPU executing a program stored in the internal memory.
  • the machine guidance device 50 and the controller 30 are communicably connected to each other through a communication network such as CAN.
  • the machine guidance device 50 includes a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a body inclination sensor S4, a turning angular velocity sensor S5, a camera S6, a positioning device P1, a communication device T1, and an input device 42. Get information from etc. Then, the machine guidance device 50 calculates, for example, the distance between the bucket 6 and the target construction surface based on the acquired information, and at least one of voice and image display between the bucket 6 and the target construction surface. The magnitude of the distance is transmitted to the operator of the shovel 100.
  • the machine guidance device 50 includes a position calculation unit 51, a distance calculation unit 52, an information transmission unit 53, and an automatic control unit 54.
  • the position calculation unit 51 is configured to calculate the position of the positioning target.
  • the position calculation unit 51 calculates coordinate points in the reference coordinate system of the work part of the attachment. Specifically, the position calculation unit 51 calculates the coordinate point of the tip of the bucket 6 from the rotation angles of the boom 4, the arm 5 and the bucket 6.
  • the position calculation unit 51 may calculate not only the coordinate point at the center of the toe of the bucket 6 but also the coordinate point at the left end of the toe of the bucket 6 and the coordinate point at the right end of the toe of the bucket 6.
  • the distance calculation unit 52 is configured to calculate the distance between two positioning targets.
  • the distance calculation unit 52 calculates the vertical distance between the tip of the bucket 6 and the target construction surface.
  • the distance calculation unit 52 determines each coordinate point of the left end and the right end of the toe of the bucket 6 and the target construction surface corresponding to them so that the machine guidance device 50 can determine whether the shovel 100 faces the target construction surface. And the distance between them (for example, the vertical distance) may be calculated.
  • the information transfer unit 53 is configured to transfer various types of information to the operator of the shovel 100.
  • the information transfer unit 53 transmits the magnitudes of the various distances calculated by the distance calculation unit 52 to the operator of the shovel 100.
  • the operator of the shovel 100 is notified of the magnitude of the vertical distance between the toe of the bucket 6 and the target construction surface using at least one of visual information and auditory information.
  • the information transfer unit 53 may use the intermittent sound generated by the voice output device 43 to convey the magnitude of the vertical distance between the toe of the bucket 6 and the target construction surface to the operator. In this case, the information transfer unit 53 may shorten the interval of the intermittent sound as the vertical distance decreases.
  • the information transfer unit 53 may use a continuous sound, or may change at least one of the height and the strength of the sound to indicate the difference in the magnitude of the vertical distance. Further, the information transfer unit 53 may issue an alarm when the toe of the bucket 6 is at a position lower than the target construction surface. The alarm is, for example, a continuous sound significantly larger than the intermittent sound.
  • the information transfer unit 53 may cause the display device 40 to display the magnitude of the vertical distance between the tip of the bucket 6 and the target construction surface as work information.
  • the display device 40 displays, for example, the work information received from the information transfer unit 53 on the screen together with the image data received from the camera S6.
  • the information transfer unit 53 may transmit the magnitude of the vertical distance to the operator using, for example, an image of an analog meter or an image of a bar graph indicator.
  • the automatic control unit 54 automatically supports the manual operation of the shovel 100 by the operator by automatically operating the actuator. For example, when the operator manually performs the arm closing operation, the automatic control unit 54 sets the boom cylinder 7, the arm cylinder 8 and the bucket cylinder 9 so that the target construction surface and the position of the tip of the bucket 6 coincide. At least one of may be automatically extended and contracted. In this case, the operator can close the arm 5 while, for example, operating the arm control lever in the closing direction to make the tip of the bucket 6 coincide with the target construction surface.
  • This automatic control may be configured to be executed when a predetermined switch which is one of the input devices 42 is pressed.
  • the predetermined switch is, for example, a machine control switch (hereinafter, referred to as "MC switch"), and may be disposed at the tip of the operating device 26 as a knob switch.
  • MC switch machine control switch
  • the automatic control unit 54 may automatically rotate the swing hydraulic motor 2A in order to make the upper swing body 3 face the target construction surface.
  • the operator can make the upper swing body 3 face the target construction surface simply by pressing the predetermined switch or by operating the turning operation lever while pressing the predetermined switch. .
  • the operator can make the upper swing body 3 face the target construction surface and start the machine control function only by pressing the predetermined switch.
  • control for causing the upper swing body 3 to face the target construction surface is referred to as "facing control”.
  • the machine guidance device 50 measures the left end vertical distance which is the vertical distance between the coordinate point of the left end of the toe of the bucket 6 and the target construction surface, the coordinate point of the right end of the toe of the bucket 6 and the target construction surface It is determined that the shovel 100 faces the target construction surface when the right end vertical distance, which is the vertical distance between them, is equal. However, not when the left end vertical distance and the right end vertical distance become equal, ie, when the difference between the left end vertical distance and the right end vertical distance becomes zero, but when the difference becomes less than a predetermined value, It may be determined that the shovel 100 faces the target construction surface.
  • the machine guidance device 50 uses at least one of visual information and auditory information when it is determined that the shovel 100 is facing the target construction surface.
  • the operator may be notified that the pair control has been completed. That is, the machine guidance device 50 may notify the operator that the upper swing body 3 has been made to face the target construction surface.
  • the automatic control unit 54 can automatically operate each actuator by adjusting the pilot pressure acting on the control valve corresponding to each actuator individually and automatically.
  • the automatic control unit 54 may operate the swing hydraulic motor 2A based on the difference between the left end vertical distance and the right end vertical distance. Specifically, if the turning control lever is operated while the predetermined switch is pressed, the automatic control unit 54 operates the turning control lever in a direction to make the upper swing body 3 face the target construction surface Decide whether or not. For example, when the turning operation lever is operated in a direction in which the vertical distance between the toe of the bucket 6 and the target construction surface (up slope) increases, the automatic control unit 54 does not execute the facing control.
  • the automatic control unit 54 executes the facing control.
  • the automatic control unit 54 can operate the swing hydraulic motor 2A such that the difference between the left end vertical distance and the right end vertical distance is reduced.
  • the automatic control unit 54 stops the turning hydraulic motor 2A when the difference becomes equal to or less than a predetermined value or becomes zero.
  • the automatic control unit 54 sets a turning angle at which the difference is equal to or less than a predetermined value as a target angle, and turns so that the angular difference between the target angle and the current turning angle (detection value) becomes zero.
  • Angle control may be performed.
  • the turning angle is, for example, an angle of the front-rear axis of the upper swing body 3 with respect to the reference direction.
  • the automatic control unit 54 maintains the state in which the upper swing body 3 faces the target construction surface when the operation regarding the target construction surface such as the digging operation or the slope finishing operation is performed.
  • the actuator may be operated automatically. For example, when the direction of the upper swing body 3 changes due to the digging reaction force and the upper swing body 3 no longer faces the target construction surface, the automatic control unit 54 promptly faces the upper swing body 3 to the target construction surface
  • the turning hydraulic motor 2A may be automatically operated in order to make the setting.
  • the automatic control unit 54 may operate the actuator in a preventive manner so that the direction of the upper swing body 3 is not changed by the digging reaction force or the like when the operation on the target construction surface is performed.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a configuration example of a hydraulic system mounted on the shovel 100 of FIG. Similar to FIG. 2, FIG. 3 shows the mechanical power system, the hydraulic fluid line, the pilot line and the electric control system by double lines, solid lines, broken lines and dotted lines, respectively.
  • the hydraulic system circulates hydraulic oil from the main pumps 14L, 14R driven by the engine 11 to at least one of the center bypass pipelines 40L, 40R and the parallel pipelines 42L, 42R to the hydraulic fluid tank.
  • the main pumps 14L, 14R correspond to the main pump 14 of FIG.
  • the center bypass line 40L is a hydraulic oil line passing through control valves 171, 173, 175L and 176L disposed in the control valve 17.
  • the center bypass line 40R is a hydraulic oil line passing through control valves 172, 174, 175R and 176R disposed in the control valve 17.
  • the control valves 175L, 175R correspond to the control valve 175 of FIG.
  • the control valves 176L, 176R correspond to the control valve 176 of FIG.
  • the control valve 171 supplies the hydraulic oil discharged by the main pump 14L to the left traveling hydraulic motor 1L, and the flow of the hydraulic oil for discharging the hydraulic oil discharged by the left traveling hydraulic motor 1L to the hydraulic oil tank It is a spool valve which switches.
  • the control valve 172 supplies the hydraulic fluid discharged by the main pump 14R to the right-side traveling hydraulic motor 1R, and the flow of the hydraulic oil for discharging the hydraulic fluid discharged by the right-side traveling hydraulic motor 1R to the hydraulic oil tank. It is a spool valve which switches.
  • the control valve 173 supplies the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L to the swing hydraulic motor 2A, and switches the flow of the hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid discharged by the swing hydraulic motor 2A to the hydraulic fluid tank. It is a spool valve.
  • the control valve 174 is a spool valve that supplies hydraulic fluid discharged by the main pump 14R to the bucket cylinder 9 and switches the flow of hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid in the bucket cylinder 9 to a hydraulic fluid tank.
  • the control valves 175L and 175R supply hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7, and switch the flow of hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid in the boom cylinder 7 to the hydraulic fluid tank. It is a valve.
  • the control valves 176L and 176R supply hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L and 14R to the arm cylinder 8, and switch the flow of hydraulic fluid to discharge the hydraulic fluid in the arm cylinder 8 to the hydraulic fluid tank. It is a valve.
  • the parallel line 42L is a hydraulic oil line parallel to the center bypass line 40L.
  • the parallel pipeline 42L can supply hydraulic fluid to the control valve further downstream if the flow of hydraulic fluid through the center bypass pipeline 40L is restricted or shut off by any of the control valves 171, 173, 175L. It is configured.
  • the parallel line 42R is a hydraulic oil line parallel to the center bypass line 40R.
  • the parallel pipeline 42R can supply hydraulic fluid to the control valve further downstream if the flow of hydraulic fluid through the center bypass pipeline 40R is restricted or shut off by any of the control valves 172, 174, 175R. It is configured.
  • the regulators 13L, 13R control the discharge amounts of the main pumps 14L, 14R by adjusting the swash plate tilt angles of the main pumps 14L, 14R according to the discharge pressures of the main pumps 14L, 14R.
  • the regulators 13L and 13R correspond to the regulator 13 of FIG.
  • the regulator 13L for example, adjusts the swash plate tilt angle of the main pump 14L according to the increase of the discharge pressure of the main pump 14L to reduce the discharge amount.
  • the discharge pressure sensor 28L is an example of the discharge pressure sensor 28, detects the discharge pressure of the main pump 14L, and outputs the detected value to the controller 30. The same applies to the discharge pressure sensor 28R.
  • a throttle 18L is disposed between the control valve 176L located most downstream and the hydraulic fluid tank.
  • the flow of hydraulic fluid discharged by the main pump 14L is limited by the throttle 18L.
  • the throttle 18L generates a control pressure for controlling the regulator 13L.
  • the control pressure sensor 19L is a sensor for detecting the control pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • a throttle 18R is disposed between the control valve 176R located most downstream and the hydraulic fluid tank.
  • the flow of the hydraulic fluid discharged by the main pump 14R is restricted by the throttle 18R.
  • the throttle 18R generates a control pressure for controlling the regulator 13R.
  • the control pressure sensor 19R is a sensor for detecting the control pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the controller 30 controls the discharge amount of the main pump 14L by adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14L according to the control pressure detected by the control pressure sensor 19L.
  • the controller 30 decreases the discharge amount of the main pump 14L as the control pressure increases, and increases the discharge amount of the main pump 14L as the control pressure decreases.
  • the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L passes through the center bypass pipeline 40L and the throttle 18L. Lead to The flow of hydraulic fluid discharged by the main pump 14L increases the control pressure generated upstream of the throttle 18L. As a result, the controller 30 reduces the discharge amount of the main pump 14L to the allowable minimum discharge amount, and suppresses the pressure loss (pumping loss) when the discharged hydraulic oil passes through the center bypass pipeline 40L.
  • the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L flows into the hydraulic actuator to be operated via the control valve corresponding to the hydraulic actuator to be operated.
  • the flow of the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L reduces or eliminates the amount reaching the throttle 18L, and lowers the control pressure generated upstream of the throttle 18L.
  • the controller 30 increases the discharge amount of the main pump 14L, circulates a sufficient amount of hydraulic oil to the hydraulic actuator to be operated, and ensures driving of the hydraulic actuator to be operated.
  • the description regarding the above-mentioned main pump 14L is applied similarly to the main pump 14R.
  • the hydraulic system of FIG. 3 can suppress unnecessary energy consumption in the main pumps 14L and 14R in the standby state.
  • the wasteful energy consumption includes the pumping loss generated by the hydraulic fluid discharged by the main pumps 14L, 14R in the center bypass lines 40L, 40R.
  • necessary and sufficient hydraulic oil can be supplied from the main pumps 14L, 14R to the hydraulic actuators to be operated.
  • FIGS. 4A to 4C are diagrams in which a part of the hydraulic system is extracted.
  • FIG. 4A is a diagram showing the hydraulic system part related to the operation of the boom cylinder 7
  • FIG. 4B is a diagram showing the hydraulic system part related to the operation of the bucket cylinder 9
  • FIG. It is the figure which extracted the hydraulic system part regarding operation of the hydraulic motor 2A.
  • the boom control lever 26A in FIG. 4A is an example of the control device 26 and is used to operate the boom 4.
  • the boom control lever 26A uses the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to apply a pilot pressure corresponding to the content of the operation on the pilot ports of the control valves 175L and 175R. Specifically, when the boom control lever 26A is operated in the boom raising direction, it causes a pilot pressure corresponding to the amount of operation to act on the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R. Further, when the boom control lever 26A is operated in the boom lowering direction, it causes a pilot pressure corresponding to the amount of operation to act on the right pilot port of the control valve 176R.
  • the operation pressure sensor 29A is an example of the operation pressure sensor 29, detects the operation content of the operator on the boom operation lever 26A in the form of pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the operation content is, for example, an operation direction and an operation amount (operation angle).
  • the proportional valves 31AL and 31AR are an example of the proportional valve 31, and the shuttle valves 32AL and 32AR are an example of the shuttle valve 32.
  • Proportional valve 31AL operates according to the current command output from controller 30. Then, the proportional valve 31AL adjusts the pilot pressure by the hydraulic fluid introduced from the pilot pump 15 via the proportional valve 31AL and the shuttle valve 32AL to the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R.
  • the proportional valve 31AR operates in response to the current command output from the controller 30. Then, the proportional valve 31AR adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31AR and the shuttle valve 32AR.
  • the proportional valves 31AL, 31AR can adjust the pilot pressure so that the control valves 175L, 175R can be stopped at any valve position.
  • the controller 30, for example, operates the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 regardless of the boom raising operation by the operator via the proportional valve 31AL and the shuttle valve 32AL, and controls the right pilot port and control of the control valve 175L. It can be supplied to the left pilot port of the valve 175R. That is, the controller 30 can raise the boom 4 automatically.
  • the controller 30 can supply the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 175R via the proportional valve 31AR and the shuttle valve 32AR regardless of the boom lowering operation by the operator. That is, the controller 30 can lower the boom 4 automatically.
  • the bucket operating lever 26B in FIG. 4B is an example of the operating device 26, and is used to operate the bucket 6.
  • the bucket control lever 26 ⁇ / b> B uses the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to apply a pilot pressure corresponding to the content of the operation to the pilot port of the control valve 174. Specifically, when the bucket operating lever 26B is operated in the bucket opening direction, a pilot pressure corresponding to the amount of operation is applied to the right pilot port of the control valve 174. When the bucket operating lever 26B is operated in the bucket closing direction, the bucket operating lever 26B applies a pilot pressure corresponding to the amount of operation to the left pilot port of the control valve 174.
  • the operation pressure sensor 29B is an example of the operation pressure sensor 29, detects the operation content of the operator on the bucket operation lever 26B in the form of pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the proportional valves 31BL and 31BR are an example of the proportional valve 31, and the shuttle valves 32BL and 32BR are an example of the shuttle valve 32.
  • the proportional valve 31BL operates in response to the current command output from the controller 30. Then, the proportional valve 31BL adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31BL and the shuttle valve 32BL.
  • Proportional valve 31BR operates in accordance with the current command output from controller 30. Then, the proportional valve 31BR adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31BR and the shuttle valve 32BR.
  • the proportional valves 31BL, 31BR can adjust the pilot pressure so that the control valve 174 can be stopped at any valve position.
  • the controller 30 can supply the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31BL and the shuttle valve 32BL regardless of the bucket closing operation by the operator. That is, the controller 30 can automatically close the bucket 6. Further, the controller 30 can supply the hydraulic oil discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 174 via the proportional valve 31BR and the shuttle valve 32BR, regardless of the bucket opening operation by the operator. That is, the controller 30 can open the bucket 6 automatically.
  • the pivoting control lever 26C in FIG. 4C is an example of the operating device 26, and is used to pivot the upper swing body 3.
  • the swing control lever 26C uses the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to cause a pilot pressure corresponding to the content of the operation to act on the pilot port of the control valve 173. Specifically, when the turning operation lever 26C is operated in the left turning direction, a pilot pressure corresponding to the amount of operation is applied to the left pilot port of the control valve 173. Further, when the turning operation lever 26C is operated in the right turning direction, a pilot pressure corresponding to the amount of operation is applied to the right pilot port of the control valve 173.
  • the operation pressure sensor 29C is an example of the operation pressure sensor 29, detects the operation content of the operator with respect to the turning operation lever 26C in the form of pressure, and outputs the detected value to the controller 30.
  • the proportional valves 31CL and 31CR are an example of the proportional valve 31, and the shuttle valves 32CL and 32CR are an example of the shuttle valve 32.
  • the proportional valve 31CL operates in response to the current command output from the controller 30. Then, the proportional valve 31CL adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31CL and the shuttle valve 32CL.
  • the proportional valve 31 CR operates in accordance with the current command output from the controller 30. Then, the proportional valve 31CR adjusts the pilot pressure by the hydraulic oil introduced from the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31CR and the shuttle valve 32CR.
  • the proportional valves 31CL, 31CR can adjust the pilot pressure so that the control valve 173 can be stopped at any valve position.
  • the controller 30 can supply the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the left pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31CL and the shuttle valve 32CL regardless of the left turn operation by the operator. That is, the controller 30 can automatically turn the upper swing body 3 leftward.
  • the controller 30 can supply the hydraulic fluid discharged by the pilot pump 15 to the right pilot port of the control valve 173 via the proportional valve 31CR and the shuttle valve 32CR, regardless of the right turn operation by the operator. That is, the controller 30 can automatically turn the upper swing body 3 to the right.
  • the shovel 100 may have a configuration for automatically opening and closing the arm 5 and a configuration for automatically advancing and reversing the lower traveling body 1.
  • the hydraulic system part related to the operation of the arm cylinder 8 the hydraulic system part related to the operation of the left side traveling hydraulic motor 1L, and the hydraulic system part related to the operation of the right side traveling hydraulic motor 1R It may be configured in the same manner as the part or the like.
  • FIG. 5 is a block diagram showing another configuration example of the drive system of the shovel 100, and corresponds to FIG.
  • the drive system of FIG. 5 is different from the drive system of FIG. 2 in that the machine guidance device 50 includes the turning angle calculation unit 55 and the relative angle calculation unit 56, but is common in other points. Therefore, the description of the common part is omitted, and the different part will be described in detail.
  • the turning angle calculation unit 55 calculates the turning angle of the upper swing body 3. This is to identify the current orientation of the upper swing body 3. In the present embodiment, based on the output of the GNSS compass as the positioning device P1, the turning angle calculation unit 55 calculates the angle of the longitudinal axis of the upper swing body 3 with respect to the reference direction as the turning angle. The turning angle calculation unit 55 may calculate the turning angle based on the output of the turning angular velocity sensor S5. In addition, when the reference point is set at the construction site, the turning angle calculation unit 55 may use the direction viewed from the turning axis as the reference direction.
  • the turning angle indicates the direction in which the attachment operating surface extends.
  • the attachment operation surface is, for example, a virtual plane which longitudinally cuts the attachment, and is disposed to be perpendicular to the turning plane.
  • the pivot plane is, for example, a virtual plane that includes the bottom of the pivot frame perpendicular to the pivot axis.
  • the machine guidance device 50 determines that the upper swing body 3 faces the target construction surface, for example, when it is determined that the attachment operation surface AF (see FIG. 8A) includes the normal of the target construction surface. Do.
  • the relative angle calculation unit 56 calculates a relative angle as a turning angle required to make the upper swing body 3 face the target construction surface.
  • the relative angle is formed, for example, between the direction of the longitudinal axis of the upper revolving body 3 when the upper revolving body 3 is made to face the target construction surface and the current direction of the longitudinal axis of the upper revolving body 3 Relative angle.
  • the relative angle calculation unit 56 calculates the relative angle based on the information on the target construction surface stored in the storage device 47 and the turning angle calculated by the turning angle calculation unit 55.
  • the automatic control unit 54 determines whether the turning operation lever is operated in a direction to make the upper swing body 3 face the target construction surface . Then, when it is determined that the turning operation lever is operated in the direction in which the upper swing body 3 is made to face the target construction surface, the automatic control unit 54 sets the relative angle calculated by the relative angle calculation unit 56 as the target angle. Then, when the change of the turning angle after the turning operation lever is operated reaches the target angle, it is determined that the upper swing body 3 has faced the target construction surface, and the movement of the turning hydraulic motor 2A is stopped. .
  • the machine guidance device 50 of FIG. 5 can make the upper swing body 3 face the target construction surface similarly to the machine guidance device 50 of FIG. 2.
  • FIG. 6 is a flowchart of the facing process.
  • the controller 30 executes this facing process when the MC switch is pressed.
  • 7A and 7B are top views of the shovel 100 when the facing process is performed
  • FIGS. 8A and 8B are views when the shovel 100 is viewed from the left rear when the facing process is performed.
  • 1 is a perspective view of a shovel 100.
  • FIGS. 7A and 8A show the upper swing body 3 not facing the target construction surface
  • the target construction surface in FIGS. 7A, 7B, 8A and 8B is, for example, an upward slope BS as shown in FIG.
  • the region NS represents a state in which the ascending slope BS is not completed, ie, a state in which the ground surface ES does not match the ascending slope BS as shown in FIG. 1, and the region CS represents the ascending slope BS Represents a completed state, that is, a state in which the ground surface ES matches the ascending slope BS.
  • a line segment L1 indicating the direction (extension direction) of the target construction surface on the virtual horizontal plane, and the upper swing body 3 A state in which the angle ⁇ formed between the line segment L2 representing the front and rear axis of the frame and the line L2 is 90 degrees is included.
  • the extension direction of the slope as the direction of the target construction surface represented by the line segment L1 is, for example, a direction perpendicular to the slope length direction.
  • the slope length direction is, for example, a direction along a virtual line segment connecting the upper end (a shoulder) and the lower end (a foot) of a slope at the shortest distance.
  • a line segment L2 representing the longitudinal axis of the upper swing body 3 and a line segment L3 perpendicular to the direction (extension direction) of the target construction surface on the virtual horizontal plane may be defined as being at 0 degrees.
  • the direction represented by the line segment L3 corresponds to the direction of the horizontal component of the perpendicular drawn to the target construction surface.
  • the virtual cylindrical body CB in FIGS. 8A and 8B represents a portion of the normal to the target construction surface (up slope BS), the alternate long and short dash line represents a portion of the virtual pivot plane SF, and the broken line represents the virtual attachment.
  • This represents a part of the working surface AF.
  • the attachment operation surface AF is disposed to be perpendicular to the turning plane SF.
  • the attachment operation surface AF includes a part of the normal as represented by the virtual cylinder CB. That is, the attachment operation surface AF is arranged to extend along a part of the normal.
  • the automatic control unit 54 sets, for example, a turning angle when the attachment working surface AF and the target construction surface (up slope BS) are perpendicular as a target angle. Then, the automatic control unit 54 detects the current turning angle based on the output of the positioning device P1 or the like, and calculates the difference between the target angle and the current turning angle (detection value). Then, the automatic control unit 54 operates the swing hydraulic motor 2A such that the difference is equal to or less than a predetermined value or zero. Specifically, when the difference between the target angle and the present turning angle becomes equal to or less than a predetermined value or zero, the automatic control unit 54 determines that the upper swing body 3 has faced the target construction surface.
  • the automatic control unit 54 determines whether the turning operation lever is operated in a direction to make the upper swing body 3 face the target construction surface. to decide. For example, when the turning operation lever is operated in the direction in which the difference between the target angle and the current turning angle increases, the automatic control unit 54 turns the turning operation lever in a direction to make the upper swing body 3 face the target construction surface. It judges that it is not operated and does not execute facing control. On the other hand, when the turning operation lever is operated in the direction in which the difference between the target angle and the current turning angle is reduced, the automatic control unit 54 turns the upper turning body 3 in the direction of facing the target construction surface.
  • the facing control is executed. As a result, it is possible to operate the swing hydraulic motor 2A so that the difference between the target angle and the current swing angle becomes smaller. Thereafter, when the difference between the target angle and the current turning angle becomes equal to or less than a predetermined value or zero, the automatic control unit 54 stops the turning hydraulic motor 2A.
  • the example shown in FIG. 7B is an example showing a state in which the attachment working surface AF includes the normal (virtual cylinder CB), and a line segment L1 indicating the direction of the target construction surface and the longitudinal axis of the upper swing body 3
  • the angle ⁇ formed between it and the line segment L2 indicating 90 ° is 90 °.
  • the angle ⁇ does not have to be 90 degrees.
  • the angle ⁇ is 90 degrees. Is not limited.
  • the machine guidance device 50 included in the controller 30 determines whether or not a frontal deviation has occurred (step ST1). In the present embodiment, the machine guidance device 50 determines whether or not the frontal deviation has occurred based on the information regarding the target construction surface stored in advance in the storage device 47 and the output of the positioning device P1 as the direction detection device. Determine The information on the target construction surface includes information on the orientation of the target construction surface. The positioning device P1 outputs information on the orientation of the upper swing body 3. For example, as shown in FIG.
  • the machine guidance device 50 determines that the facing construction deviation between the target construction surface and the shovel 100 has occurred when the attachment working surface AF does not include the normal of the target construction surface. Do. In such a state, as shown in FIG. 7A, the angle ⁇ formed between the line segment L1 representing the direction of the target construction surface and the line segment L2 representing the direction of the upper swing body 3 is an angle other than 90 degrees It becomes.
  • the machine guidance device 50 may determine whether or not a facing deviation has occurred based on the image captured by the camera S6. For example, the machine guidance apparatus 50 performs various image processing on the image captured by the camera S6 to derive information on the shape of the slope that is the work target, and whether or not a frontal deviation occurs based on the derived information It may be determined. Alternatively, the machine guidance device 50 determines whether or not there is a deviation in facing based on the output of another space recognition device other than the camera S6 such as an ultrasonic sensor, millimeter wave radar, distance image sensor, LIDAR or infrared sensor. You may judge.
  • another space recognition device other than the camera S6 such as an ultrasonic sensor, millimeter wave radar, distance image sensor, LIDAR or infrared sensor. You may judge.
  • step ST1 the machine guidance device 50 ends the current facing processing without performing the facing control.
  • the machine guidance device 50 determines whether there is an obstacle around the shovel 100 (step ST2).
  • the machine guidance device 50 performs image recognition processing on the image captured by the camera S6 to determine whether or not an image relating to a predetermined obstacle is present in the captured image.
  • the predetermined obstacle is, for example, at least one of a person, an animal, a machine, a building, and the like. Then, when it is determined that the image regarding the predetermined obstacle does not exist in the image regarding the predetermined range set around the shovel 100, it is determined that the obstacle does not exist around the shovel 100.
  • the predetermined range includes, for example, a range in which an object which may come in contact with the shovel 100 when the shovel 100 is moved to make the upper swing body 3 face the target construction surface.
  • the range RA represented by the cross hatching pattern in FIG. 7A is an example of a predetermined range.
  • the predetermined range may be set as a wider range, for example, within a range of a predetermined distance from the pivot 2X.
  • the machine guidance device 50 is based on the output of another space recognition device other than the camera S6, such as an ultrasonic sensor, millimeter wave radar, distance image sensor, LIDAR or infrared sensor, whether or not there is an obstacle around the shovel 100 It may be determined.
  • another space recognition device other than the camera S6, such as an ultrasonic sensor, millimeter wave radar, distance image sensor, LIDAR or infrared sensor, whether or not there is an obstacle around the shovel 100 It may be determined.
  • the machine guidance device 50 When it is determined that an obstacle exists around the shovel 100 (NO in step ST2), the machine guidance device 50 ends the current facing process without performing the facing control. It is for preventing that the shovel 100 and an obstacle contact by execution of facing control. In this case, the machine guidance device 50 may output an alarm. In addition, the machine guidance device 50 may transmit information regarding the obstacle such as the presence or absence of the obstacle, the position of the obstacle, and the type of obstacle to the external device via the communication device T1. Moreover, the machine guidance apparatus 50 may receive the information regarding the obstacle which another shovel acquired via communication apparatus T1.
  • the machine guidance device 50 executes the facing control (step ST3).
  • the automatic control unit 54 of the machine guidance device 50 outputs a current command to the proportional valve 31CL (see FIG. 4C).
  • the pilot pressure generated by the hydraulic fluid that exits the pilot pump 15 and passes through the proportional valve 31 CL and the shuttle valve CL is applied to the left pilot port of the control valve 173.
  • the control valve 173 that has received the pilot pressure at the left pilot port is displaced to the right, and causes the hydraulic fluid discharged by the main pump 14L to flow into the first port 2A1 of the turning hydraulic motor 2A.
  • control valve 173 causes the hydraulic oil flowing out of the second port 2A2 of the turning hydraulic motor 2A to flow out to the hydraulic oil tank.
  • the swing hydraulic motor 2A rotates in the forward direction, and swings the upper swing body 3 leftward around the swing axis 2X as shown by the arrow in FIG. 7A.
  • the automatic control unit 54 stops outputting the current command to the proportional valve 31 CL when the angle ⁇ becomes 90 degrees or when the angle ⁇ becomes 0 degrees. Reduce the pilot pressure acting on the left pilot port.
  • the control valve 173 is displaced leftward to return to the neutral position, and blocks the flow of hydraulic fluid from the main pump 14L toward the first port 2A1 of the turning hydraulic motor 2A.
  • the control valve 173 also blocks the flow of hydraulic fluid from the second port 2A2 of the swing hydraulic motor 2A toward the hydraulic fluid tank. As a result, the turning hydraulic motor 2A stops the rotation in the forward direction, and stops the turning of the upper swing body 3 in the left direction.
  • the shovel 100 includes the lower traveling body 1, the upper revolving superstructure 3 rotatably mounted on the lower traveling body 1, the information on the target construction surface, and the direction of the upper revolving superstructure 3 And controller 30 as a control device capable of executing facing control to operate the actuator so that the upper swing body 3 is made to face the target construction surface based on the information regarding.
  • the target construction surface includes, for example, at least one of a down slope, an up slope, a horizontal surface, a vertical surface, and the like.
  • the information on the target construction surface includes, for example, information on the orientation of the target construction surface.
  • the direction of the target construction surface is determined based on, for example, at least one of the extension direction of the target construction surface and the direction of the horizontal component of the perpendicular drawn to the target construction surface.
  • the shovel 100 can reduce the annoyance felt by the operator of the shovel 100 when the shovel 100 is made to face the target construction surface. This is because the operator of the shovel 100 does not need to manually operate an actuator such as the swing hydraulic motor 2A in order to make the upper swing body 3 face the target construction surface. Moreover, it is because it is not necessary for the operator of the shovel 100 to check the image of the facing compass etc. displayed on the display device 40 and to confirm whether the upper swing body 3 faces the target construction surface.
  • the controller 30 may be configured to execute the facing control when a predetermined switch is operated. For example, it may be configured to execute the facing control when the MC switch is operated. In this case, the controller 30 can automatically make the upper swing body 3 face the target construction surface when the MC switch for starting the machine control function is pressed. That is, the controller 30 can execute the facing control as part of the machine control function. Therefore, when the machine control function is executed, the controller 30 can reduce the inconvenience that the operator of the shovel 100 feels when the shovel 100 is made to face the target construction surface. As a result, the controller 30 can improve the working efficiency of the shovel 100.
  • the controller 30 may cancel the execution of the facing control. This is to give priority to the manual operation by the operator.
  • the operator can manually drive the actuator via the operation device 26 even when the facing control is being performed, that is, even when the actuator is automatically operated. It can be operated.
  • the controller 30 may not execute the frontal control when the frontal deviation is large. Specifically, when the automatic control unit 54 determines that the angle ⁇ is smaller than the first threshold at the time when it is determined that the facing deviation has occurred, that is, the angle ⁇ is the second threshold (from 90 degrees to the first threshold). If the difference is larger than the subtracted value, the facing control may not be performed. It is for preventing that the operation amount of shovel 100 by automatic control in the state where operation device 26 is not operated becomes large too much, and makes an operator have a sense of anxiety.
  • the controller 30 may be configured to perform the facing control only when the angle between the orientation of the target construction surface and the orientation of the upper swing body 3 is within a predetermined angle range. For example, as shown in FIG. 7A, the controller 30 controls the facing control only when the angle ⁇ is equal to or greater than the first threshold and equal to or less than 90 degrees, or only when the angle It may be configured to be executable.
  • the controller 30 may be configured to perform the facing control when it is confirmed that there is no obstacle around the upper swing body 3. This is to prevent contact between the upper swing body 3 and an obstacle when performing the facing control.
  • the controller 30 causes the upper swing body 3 to face the target construction surface by automatically operating the swing hydraulic motor 2A.
  • the controller 30 may make the upper swing body 3 face the target construction surface by automatically operating the turning motor generator.
  • controller 30 may cause the upper swing body 3 to face the target construction surface by operating another actuator.
  • the controller 30 automatically operates the left traveling hydraulic motor 1L and the right traveling hydraulic motor 1R to make the upper swing body 3 face the target construction surface. May be
  • FIGS. 9A and 9B are top views of the shovel 100 when the facing process is performed, corresponding to FIGS. 7A and 7B. That is, FIG. 9A shows a state in which the upper swing body 3 does not face the target construction surface, and FIG. 9B shows a state in which the upper swing body 3 faces the target construction surface.
  • the controller 30 rotates the right upper traveling hydraulic motor 1R in the forward direction and reversely rotates the left traveling hydraulic motor 1L in the reverse direction to execute the super pivot so that the upper swing body 3 is obtained. It is made to face the target construction surface.
  • FIG. 10 shows a configuration example of an operation system including an electric control device.
  • the operation system of FIG. 10 is an example of a boom operation system, and mainly includes a pilot pressure control valve 17, a boom operation lever 26A as an electric operation lever, a controller 30, and a boom It is comprised by the solenoid valve 60 for raising operation, and the solenoid valve 62 for boom lowering operation.
  • the operation system of FIG. 10 can be applied to an arm operation system, a bucket operation system, and the like as well.
  • the pilot pressure operated control valve 17 includes control valves 175L and 175R related to the boom cylinder 7, as shown in FIG.
  • the solenoid valve 60 is configured to adjust a flow passage area of an oil passage connecting the pilot pump 15, the right pilot port of the control valve 175L, and the left pilot port of the control valve 175R.
  • the solenoid valve 62 is configured to be able to adjust the flow passage area of the oil passage connecting the pilot pump 15 and the right pilot port of the control valve 175R.
  • the controller 30 receives the boom raising operation signal (electric signal) or the boom lowering operation signal (electric signal) according to the operation signal (electric signal) output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A.
  • the operation signal output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A is an electrical signal that changes in accordance with the operation amount and the operation direction of the boom operation lever 26A.
  • the controller 30 when the boom control lever 26A is operated in the boom raising direction, the controller 30 outputs, to the solenoid valve 60, a boom raising operation signal (electric signal) according to the lever operation amount.
  • the solenoid valve 60 adjusts the flow passage area according to the boom raising operation signal (electric signal), and controls the pilot pressure acting on the right pilot port of the control valve 175L and the left pilot port of the control valve 175R.
  • the controller 30 when the boom control lever 26A is operated in the boom lowering direction, the controller 30 outputs a boom lowering operation signal (electric signal) corresponding to the lever operation amount to the solenoid valve 62.
  • the solenoid valve 62 adjusts the flow passage area according to the boom lowering operation signal (electric signal), and controls the pilot pressure acting on the right pilot port of the control valve 175R.
  • the controller 30 controls the boom raising operation signal (electric signal) or the boom lowering according to the correction operation signal (electric signal) instead of the operation signal output from the operation signal generation unit of the boom operation lever 26A.
  • An operation signal (electrical signal) is generated.
  • the correction operation signal may be an electrical signal generated by the machine guidance device 50 or may be an electrical signal generated by a control device other than the machine guidance device 50.
  • Discharge pressure sensor 2 , 29A, 29B, 29C operation pressure sensor 30: controller 31, 31AL, 31AR, 31BL, 31BR, 31CL, 31CR, ... proportional valve 32, 32AL, 32AR, 32BL, 32BR, 32BR, 32CL, 32CR.
  • shuttle valve 40 ... display 42 ... input device 43 ... sound output unit 47 ... memory 50 ... machine guidance device 51 ... position calculating section 52 ... distance calculator 53: Information transmission unit 54: Automatic control unit 60, 62: Solenoid valve 171 to 174, 175L, 175R, 176L, 176R: Control valve S1: Boom angle sensor S2: Arm Angle sensor S3 ... Bucket angle sensor S4 ... Body inclination sensor S5 ... Turning angular velocity sensor S6 ⁇ camera S6B ⁇ after the camera S6F ⁇ before camera S6L ⁇ left camera S6R ⁇ right camera P1 ⁇ positioning device T1 ⁇ communication device

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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）に旋回可能に搭載される上部旋回体（３）と、目標施工面としての上り法面（ＢＳ）に関する情報と上部旋回体（３）の向きに関する情報とに基づいて上部旋回体（３）を上り法面（ＢＳ）に正対させるようにアクチュエータを動作させる正対制御を実行可能なコントローラ（３０）と、を備える。コントローラ（３０）は、例えば、所定のスイッチが操作された場合に、正対制御を実行する。

Description

ショベル
　本開示は、ショベルに関する。
　従来、ショベルが法面等の目標施工面に対して正対しているか否かを操作者に認識させることができるショベルが知られている（特許文献１参照）。このショベルは、目標施工面の延長方向又はその延長方向に垂直な方向を表す画像をカメラ画像に重畳表示することで、ショベルが目標施工面に正対しているか否かを操作者に認識させるようにしている。カメラ画像は、ショベルに取り付けられている複数のカメラが取得した画像を合成して生成される俯瞰画像である。
国際公開第２０１７／０２６４６９号
　しかしながら、上述のショベルは、ショベルが目標施工面に正対しているか否かを操作者に認識させることができるのみである。そのため、ショベルが目標施工面に正対していない場合、ショベルをその目標施工面に正対させたい操作者は、旋回操作を行う必要がある。この点において、上述のショベルは、操作者に煩わしさを感じさせてしまうおそれがある。
　そこで、ショベルを目標施工面に正対させる際の煩わしさを低減できるショベルを提供することが望ましい。
　本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づいて前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるようにアクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備える。
　上述の手段により、ショベルを目標施工面に正対させる際の煩わしさを低減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。 図１のショベルの駆動系の構成例を示すブロック図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す概略図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図である。 図１のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図である。 図１のショベルの駆動系の別の構成例を示すブロック図である。 正対処理のフローチャートである。 正対処理が実行される際のショベルの上面図である。 正対処理が実行される際のショベルの上面図である。 正対処理が実行される際のショベルの斜視図である。 正対処理が実行される際のショベルの斜視図である。 正対処理が実行される際のショベルの上面図である。 正対処理が実行される際のショベルの上面図である。 電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す図である。
　図１は本発明の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００の側面図である。ショベル１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。
　ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントの一例としての掘削アタッチメントを構成している。そして、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ように構成されている。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（以下、「ブーム角度」とする。）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ように構成されている。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（以下、「アーム角度」とする。）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ように構成されている。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（以下、「バケット角度」とする。）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、又は、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には運転室であるキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、コントローラ３０、表示装置４０、入力装置４２、音声出力装置４３、記憶装置４７、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、カメラＳ６、通信装置Ｔ１及び測位装置Ｐ１等が取り付けられている。
　コントローラ３０は、ショベル１００の駆動制御を行う主制御部として機能するように構成されている。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ３０の各種機能は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。各種機能は、例えば、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、操作者によるショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能を含む。コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０は、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能を実行するように構成されている。
　表示装置４０は、各種情報を表示するように構成されている。表示装置４０は、ＣＡＮ等の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く、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。
　入力装置４２は、操作者が各種情報をコントローラ３０に入力できるように構成されている。入力装置４２は、キャビン１０内に設置されたタッチパネル、ノブスイッチ及びメンブレンスイッチ等を含む。
　音声出力装置４３は、音声を出力するように構成されている。音声出力装置４３は、例えば、コントローラ３０に接続される車載スピーカであってもよく、ブザー等の警報器であってもよい。本実施形態では、音声出力装置４３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ように構成されている。
　記憶装置４７は、各種情報を記憶するように構成されている。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、ショベル１００の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル１００の動作が開始される前に各種機器を介して取得する情報を記憶してもよい。記憶装置４７は、例えば、通信装置Ｔ１等を介して取得される目標施工面に関する情報を記憶していてもよい。目標施工面は、ショベル１００の操作者が設定したものであってもよく、施工管理者等が設定したものであってもよい。
　機体傾斜センサＳ４は仮想水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、ショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点で互いに直交する。
　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。旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出或いは算出するように構成されていてもよい。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、ロータリエンコーダ等であってもよい。
　カメラＳ６は、空間認識装置の一例であり、ショベル１００の周辺の画像を取得するように構成されている。本実施形態では、カメラＳ６は、ショベル１００の前方の空間を撮像する前カメラＳ６Ｆ、ショベル１００の左方の空間を撮像する左カメラＳ６Ｌ、ショベル１００の右方の空間を撮像する右カメラＳ６Ｒ、及び、ショベル１００の後方の空間を撮像する後カメラＳ６Ｂを含む。
　カメラＳ６は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮影した画像を表示装置４０に出力する。カメラＳ６は、ステレオカメラ、距離画像カメラ等であってもよい。また、カメラＳ６は、超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等の他の空間認識装置で置き換えられてもよく、他の空間認識装置とカメラとの組み合わせで置き換えられてもよい。
　前カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の天井、すなわちキャビン１０の内部に取り付けられている。但し、前カメラ６Ｆは、キャビン１０の屋根、すなわちキャビン１０の外部に取り付けられていてもよい。左カメラＳ６Ｌは、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、右カメラＳ６Ｒは、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、後カメラＳ６Ｂは、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。
　通信装置Ｔ１は、ショベル１００の外部にある外部機器との通信を制御する。本実施形態では、通信装置Ｔ１は、衛星通信網、携帯電話通信網又はインターネット網等を介した外部機器との通信を制御する。外部機器は、例えば、外部施設に設置されたサーバ等の管理装置であってもよく、ショベル１００の周囲の作業者が携帯しているスマートフォン等の支援装置であってもよい。外部機器は、例えば、１又は複数のショベル１００に関する施工情報を管理できるように構成されている。施工情報は、例えば、ショベル１００の稼動時間、燃費及び作業量等の少なくとも１つに関する情報を含む。作業量は、例えば、掘削した土砂の量、及び、ダンプトラックの荷台に積み込んだ土砂の量等である。ショベル１００は、通信装置Ｔ１を介し、所定の時間間隔でショベル１００に関する施工情報を外部機器に送信するように構成されている。
　測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きを測定できるように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置Ｐ１は、例えばＧＮＳＳコンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを検出し、検出値をコントローラ３０に対して出力する。そのため、測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きを検出する向き検出装置として機能し得る。向き検出装置は、上部旋回体３に取り付けられた方位センサであってもよい。
　図２は、ショベル１００の駆動系の構成例を示すブロック図であり、機械的動力系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系をそれぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
　ショベル１００の駆動系は、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及び比例弁３１等を含む。
　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。また、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の吐出量を制御する。例えば、コントローラ３０は、操作圧センサ２９等の出力を受信し、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。
　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及び比例弁３１を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。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回路を設け、絞り等により作動油の供給圧力を低下させた後で、操作装置２６等に作動油を供給する機能を備えていてもよい。
　コントロールバルブ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。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ように構成されている。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、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ及び旋回用油圧モータ２Ａを含む。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。
　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供給する。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、原則として、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。操作装置２６のうちの少なくとも１つは、パイロットライン及びシャトル弁３２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供給できるように構成されている。
　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、操作装置２６を用いた操作者の操作内容を検出するように構成されている。本実施形態では、操作圧センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を圧力の形で検出し、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。
　マシンコントロール用制御弁として機能する比例弁３１は、パイロットポンプ１５とシャトル弁３２とを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。
　シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有する。２つの入口ポートのうちの一方は操作装置２６に接続され、他方は比例弁３１に接続されている。出口ポートは、コントロールバルブ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。
　この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。
　次に、コントローラ３０に含まれているマシンガイダンス装置５０について説明する。マシンガイダンス装置５０は、例えば、マシンガイダンス機能を実行するように構成されている。本実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、例えば、目標施工面とアタッチメントの作業部位との距離等の作業情報を操作者に伝える。目標施工面に関する情報は、例えば、記憶装置４７に予め記憶されている。マシンガイダンス装置５０は、通信装置Ｔ１を介し、目標施工面に関する情報を外部機器から取得してもよい。目標施工面に関する情報は、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。目標施工面は、基準点との相対的な位置関係に基づいて設定されてもよい。この場合、操作者は、施工現場の任意の点を基準点と定めてもよい。アタッチメントの作業部位は、例えば、バケット６の爪先又はバケット６の背面等である。マシンガイダンス装置５０は、表示装置４０又は音声出力装置４３等を介して作業情報を操作者に伝えることでショベル１００の操作をガイドするように構成されていてもよい。
　マシンガイダンス装置５０は、操作者によるショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能を実行してもよい。例えば、マシンガイダンス装置５０は、操作者が手動で掘削操作を行っているときに、目標施工面とバケット６の先端位置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１つを自動的に動作させてもよい。
　本実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、コントローラ３０に組み込まれているが、コントローラ３０とは別に設けられた制御装置であってもよい。この場合、マシンガイダンス装置５０は、例えば、コントローラ３０と同様、ＣＰＵ及び内部メモリを含むコンピュータで構成される。そして、マシンガイダンス装置５０の各種機能は、ＣＰＵが内部メモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。また、マシンガイダンス装置５０とコントローラ３０とはＣＡＮ等の通信ネットワークを通じて互いに通信可能に接続される。
　具体的には、マシンガイダンス装置５０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、旋回角速度センサＳ５、カメラＳ６、測位装置Ｐ１、通信装置Ｔ１及び入力装置４２等から情報を取得する。そして、マシンガイダンス装置５０は、例えば、取得した情報に基づいてバケット６と目標施工面との間の距離を算出し、音声及び画像表示の少なくとも１つにより、バケット６と目標施工面との間の距離の大きさをショベル１００の操作者に伝えるようにする。
　そのため、マシンガイダンス装置５０は、位置算出部５１、距離算出部５２、情報伝達部５３及び自動制御部５４を有する。
　位置算出部５１は、測位対象の位置を算出するように構成されている。本実施形態では、位置算出部５１は、アタッチメントの作業部位の基準座標系における座標点を算出する。具体的には、位置算出部５１は、ブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれの回動角度からバケット６の爪先の座標点を算出する。位置算出部５１は、バケット６の爪先の中央の座標点だけでなく、バケット６の爪先の左端の座標点、及び、バケット６の爪先の右端の座標点を算出してもよい。
　距離算出部５２は、２つの測位対象間の距離を算出するように構成されている。本実施形態では、距離算出部５２は、バケット６の爪先と目標施工面との間の鉛直距離を算出する。距離算出部５２は、ショベル１００が目標施工面に正対しているか否かをマシンガイダンス装置５０が判断できるよう、バケット６の爪先の左端及び右端のそれぞれの座標点とそれらに対応する目標施工面との距離（例えば鉛直距離）を算出してもよい。
　情報伝達部５３は、各種情報をショベル１００の操作者に伝えるように構成されている。本実施形態では、情報伝達部５３は、距離算出部５２が算出した各種距離の大きさをショベル１００の操作者に伝える。具体的には、視覚情報及び聴覚情報の少なくとも１つを用いて、バケット６の爪先と目標施工面との間の鉛直距離の大きさをショベル１００の操作者に伝える。
　例えば、情報伝達部５３は、音声出力装置４３による断続音を用いて、バケット６の爪先と目標施工面との間の鉛直距離の大きさを操作者に伝えてもよい。この場合、情報伝達部５３は、鉛直距離が小さくなるほど、断続音の間隔を短くしてもよい。情報伝達部５３は、連続音を用いてもよく、音の高低及び強弱等の少なくとも１つを変化させて鉛直距離の大きさの違いを表すようにしてもよい。また、情報伝達部５３は、バケット６の爪先が目標施工面よりも低い位置になった場合には警報を発してもよい。警報は、例えば、断続音より顕著に大きい連続音である。
　また、情報伝達部５３は、バケット６の爪先と目標施工面との間の鉛直距離の大きさを作業情報として表示装置４０に表示させてもよい。表示装置４０は、例えば、カメラＳ６から受信した画像データと共に、情報伝達部５３から受信した作業情報を画面に表示する。情報伝達部５３は、例えば、アナログメータの画像又はバーグラフインジケータの画像等を用いて鉛直距離の大きさを操作者に伝えるようにしてもよい。
　自動制御部５４は、アクチュエータを自動的に動作させることで操作者によるショベル１００の手動操作を自動的に支援する。例えば、自動制御部５４は、操作者が手動でアーム閉じ操作を行っている場合に、目標施工面とバケット６の爪先の位置とが一致するようにブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自動的に伸縮させてもよい。この場合、操作者は、例えば、アーム操作レバーを閉じ方向に操作するだけで、バケット６の爪先を目標施工面に一致させながら、アーム５を閉じることができる。この自動制御は、入力装置４２の１つである所定のスイッチが押下されたときに実行されるように構成されていてもよい。所定のスイッチは、例えば、マシンコントロールスイッチ（以下、「ＭＣスイッチ」とする。）であり、ノブスイッチとして操作装置２６の先端に配置されていてもよい。
　自動制御部５４は、ＭＣスイッチ等の所定のスイッチが押下されたときに、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために旋回用油圧モータ２Ａを自動的に回転させてもよい。この場合、操作者は、所定のスイッチを押下するだけで、若しくは、所定のスイッチを押下した状態で旋回操作レバーを操作するだけで、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。或いは、操作者は、所定のスイッチを押下するだけで、上部旋回体３を目標施工面に正対させ且つマシンコントロール機能を開始させることができる。以下では、上部旋回体３を目標施工面に正対させる制御を「正対制御」と称する。正対制御では、マシンガイダンス装置５０は、バケット６の爪先の左端の座標点と目標施工面との間の鉛直距離である左端鉛直距離と、バケット６の爪先の右端の座標点と目標施工面との間の鉛直距離である右端鉛直距離とが等しくなった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判断する。但し、左端鉛直距離と右端鉛直距離とが等しくなった場合ではなく、すなわち左端鉛直距離と右端鉛直距離との差がゼロになった場合ではなく、その差が所定値以下になった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判断してもよい。マシンガイダンス装置５０は、旋回用油圧モータ２Ａを自動的に回転させた後で、ショベル１００が目標施工面に正対していると判断した場合、視覚情報及び聴覚情報の少なくとも１つを用い、正対制御が完了したことを操作者に知らせてもよい。すなわち、マシンガイダンス装置５０は、上部旋回体３を目標施工面に正対させたことを操作者に知らせてもよい。
　本実施形態では、自動制御部５４は、各アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に且つ自動的に調整することで各アクチュエータを自動的に動作させることができる。例えば、正対制御では、自動制御部５４は、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差に基づいて旋回用油圧モータ２Ａを動作させてもよい。具体的には、自動制御部５４は、所定のスイッチが押下された状態で旋回操作レバーが操作されると、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されたか否かを判断する。例えば、バケット６の爪先と目標施工面（上り法面）との間の鉛直距離が大きくなる方向に旋回操作レバーが操作された場合、自動制御部５４は、正対制御を実行しない。一方で、バケット６の爪先と目標施工面（上り法面）との間の鉛直距離が小さくなる方向に旋回操作レバーが操作された場合、自動制御部５４は、正対制御を実行する。その結果、自動制御部５４は、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差が小さくなるように旋回用油圧モータ２Ａを動作させることができる。その後、自動制御部５４は、その差が所定値以下或いはゼロになると、旋回用油圧モータ２Ａを停止させる。或いは、自動制御部５４は、その差が所定値以下或いはゼロとなる旋回角度を目標角度として設定し、その目標角度と現在の旋回角度（検出値）との角度差がゼロになるように旋回角度制御を行ってもよい。この場合、旋回角度は、例えば、基準方向に関する上部旋回体３の前後軸の角度である。
　また、自動制御部５４は、掘削操作又は法面仕上げ操作等の目標施工面に関する操作が行われているときに、上部旋回体３が目標施工面に正対している状態が維持されるようにアクチュエータを自動的に動作させてもよい。例えば、自動制御部５４は、掘削反力等により上部旋回体３の向きが変わり、上部旋回体３が目標施工面に正対しなくなった場合、上部旋回体３を速やかに目標施工面に正対させるために、旋回用油圧モータ２Ａを自動的に動作させてもよい。或いは、自動制御部５４は、目標施工面に関する操作が行われているときに、掘削反力等によって上部旋回体３の向きが変化しないように、アクチュエータを予防的に動作させてもよい。
　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、図１のショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す概略図である。図３は、図２と同様に、機械的動力系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
　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１４Ｌ、１４Ｒから、センターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒ及びパラレル管路４２Ｌ、４２Ｒの少なくとも１つを経て作動油タンクまで作動油を循環させている。メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒは、図２のメインポンプ１４に対応する。
　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。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１７５Ｌ、１７５Ｒは、図２の制御弁１７５に対応する。制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒは、図２の制御弁１７６に対応する。
　制御弁１７１は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左側走行用油圧モータ１Ｌへ供給し、且つ、左側走行用油圧モータ１Ｌ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、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右側走行用油圧モータ１Ｒへ供給し、且つ、右側走行用油圧モータ１Ｒ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、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、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、１７５Ｒは、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、１７６Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出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。
　パラレル管路４２Ｌは、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。パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによって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ように構成されている。パラレル管路４２Ｒは、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。パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによって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ように構成されている。
　レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出圧に応じてメインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１４Ｌ、１４Ｒの吐出量を制御する。レギュレータ１３Ｌ、１３Ｒは、図２のレギュレータ１３に対応する。レギュレータ１３Ｌは、例えば、メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じてメインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（出力馬力）を超えないようにするためである。
　吐出圧センサ２８Ｌは、吐出圧センサ２８の一例であり、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。
　ここで、図３の油圧システムで採用されるネガティブコントロール制御について説明する。
　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絞り１８Ｌが配置されている。メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、絞り１８Ｌで制限される。そして、絞り１８Ｌは、レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。制御圧センサ１９Ｌは、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。同様に、センターバイパス管路４０Ｒには、最も下流にある制御弁１７６Ｒと作動油タンクとの間に絞り１８Ｒが配置されている。メインポンプ１４Ｒが吐出した作動油の流れは、絞り１８Ｒで制限される。そして、絞り１８Ｒは、レギュレータ１３Ｒを制御するための制御圧を発生させる。制御圧センサ１９Ｒは、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、制御圧センサ１９Ｌが検出した制御圧に応じてメインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、制御圧が大きいほどメインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、制御圧が小さいほどメインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。
　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、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、センターバイパス管路４０Ｌを通って絞り１８Ｌに至る。そして、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、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、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、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、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、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、メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、上述のメインポンプ１４Ｌに関する説明は、メインポンプ１４Ｒにも同様に適用される。
　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１４Ｌ、１４Ｒ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１４Ｌ、１４Ｒが吐出する作動油がセンターバイパス管路４０Ｌ、４０Ｒ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１４Ｌ、１４Ｒ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供給できる。
　次に、図４Ａ～図４Ｃを参照し、アクチュエータを自動的に動作させる構成について説明する。図４Ａ～図４Ｃは、油圧システムの一部を抜き出した図である。具体的には、図４Ａは、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｂは、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｃは、旋回用油圧モータ２Ａの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。
　図４Ａにおけるブーム操作レバー２６Ａは、操作装置２６の一例であり、ブーム４を操作するために用いられる。ブーム操作レバー２６Ａは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、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、ブーム操作レバー２６Ａは、ブーム上げ方向に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、ブーム操作レバー２６Ａは、ブーム下げ方向に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。
　操作圧センサ２９Ａは、操作圧センサ２９の一例であり、ブーム操作レバー２６Ａに対する操作者の操作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、操作方向及び操作量（操作角度）等である。
　比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、比例弁３１の一例であり、シャトル弁３２ＡＬ、３２ＡＲは、シャトル弁３２の一例である。比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介して制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。
　この構成により、コントローラ３０は、例えば、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、ブーム４を自動的に上げることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、ブーム４を自動的に下げることができる。
　図４Ｂにおけるバケット操作レバー２６Ｂは、操作装置２６の一例であり、バケット６を操作するために用いられる。バケット操作レバー２６Ｂは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、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、バケット操作レバー２６Ｂは、バケット開き方向に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。また、バケット操作レバー２６Ｂは、バケット閉じ方向に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。
　操作圧センサ２９Ｂは、操作圧センサ２９の一例であり、バケット操作レバー２６Ｂに対する操作者の操作内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、比例弁３１の一例であり、シャトル弁３２ＢＬ、３２ＢＲは、シャトル弁３２の一例である。比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。
　この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、バケット６を自動的に閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、バケット６を自動的に開くことができる。
　図４Ｃにおける旋回操作レバー２６Ｃは、操作装置２６の一例であり、上部旋回体３を旋回させるために用いられる。旋回操作レバー２６Ｃは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、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、旋回操作レバー２６Ｃは、左旋回方向に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。また、旋回操作レバー２６Ｃは、右旋回方向に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。
　操作圧センサ２９Ｃは、操作圧センサ２９の一例であり、旋回操作レバー２６Ｃに対する操作者の操作内容を圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
　比例弁３１ＣＬ、３１ＣＲは、比例弁３１の一例であり、シャトル弁３２ＣＬ、３２ＣＲは、シャトル弁３２の一例である。比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介して制御弁１７３の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介して制御弁１７３の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＬ、３１ＣＲは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。
　この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、上部旋回体３を自動的に左旋回させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、上部旋回体３を自動的に右旋回させることができる。
　ショベル１００は、アーム５を自動的に開閉させる構成、及び、下部走行体１を自動的に前進・後進させる構成を備えていてもよい。この場合、アームシリンダ８の操作に関する油圧システム部分、左側走行用油圧モータ１Ｌの操作に関する油圧システム部分、及び、右側走行用油圧モータ１Ｒの操作に関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。
　次に、図５を参照し、マシンガイダンス装置５０の別の構成例について説明する。図５は、ショベル１００の駆動系の別の構成例を示すブロック図であり、図２に対応する。図５の駆動系は、マシンガイダンス装置５０が旋回角度算出部５５及び相対角度算出部５６を含む点で、図２の駆動系と相違するが、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、相違部分を詳細に説明する。
　旋回角度算出部５５は、上部旋回体３の旋回角度を算出する。上部旋回体３の現在の向きを特定するためである。本実施形態では、旋回角度算出部５５は、測位装置Ｐ１としてのＧＮＳＳコンパスの出力に基づき、基準方向に関する上部旋回体３の前後軸の角度を旋回角度として算出する。旋回角度算出部５５は、旋回角速度センサＳ５の出力に基づいて旋回角度を算出してもよい。また、旋回角度算出部５５は、施工現場に基準点が設定されている場合には、旋回軸から基準点を見た方向を基準方向としてもよい。
　旋回角度は、アタッチメント稼動面が延びる方向を示す。アタッチメント稼動面は、例えば、アタッチメントを縦断する仮想平面であり、旋回平面に垂直となるように配置される。旋回平面は、例えば、旋回軸に垂直な旋回フレームの底面を含む仮想平面である。マシンガイダンス装置５０は、例えば、アタッチメント稼動面ＡＦ（図８Ａ参照。）が目標施工面の法線を含んでいると判断した場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対していると判断する。
　相対角度算出部５６は、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために必要な旋回角度としての相対角度を算出する。相対角度は、例えば、上部旋回体３を目標施工面に正対させたときの上部旋回体３の前後軸の方向と、上部旋回体３の前後軸の現在の方向との間に形成されている相対的な角度である。本実施形態では、相対角度算出部５６は、記憶装置４７に記憶されている目標施工面に関する情報と、旋回角度算出部５５が算出した旋回角度とに基づいて相対角度を算出する。
　自動制御部５４は、所定のスイッチが押下された状態で旋回操作レバーが操作されると、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されたか否かを判断する。そして、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されたと判断した場合、自動制御部５４は、相対角度算出部５６が算出した相対角度を目標角度として設定する。そして、旋回操作レバーが操作された後の旋回角度の変化が目標角度に達した場合に、上部旋回体３が目標施工面に正対したと判定し、旋回用油圧モータ２Ａの動きを停止させる。
　このようにして、図５のマシンガイダンス装置５０は、図２のマシンガイダンス装置５０と同様に、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。
　次に、図６、図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂを参照し、コントローラ３０が上部旋回体３を目標施工面に正対させる処理（以下、「正対処理」とする。）の一例について説明する。図６は、正対処理のフローチャートである。コントローラ３０は、ＭＣスイッチが押下されたときにこの正対処理を実行する。図７Ａ及び図７Ｂは、正対処理が実行される際のショベル１００の上面図であり、図８Ａ及び図８Ｂは、正対処理が実行される際のショベル１００を左後方から見たときのショベル１００の斜視図である。具体的には、図７Ａ及び図８Ａは、上部旋回体３が目標施工面に正対していない状態を示し、図７Ｂ及び図８Ｂは、上部旋回体３が目標施工面に正対している状態を示す。図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂにおける目標施工面は、例えば図１に示すような上り法面ＢＳである。そして、領域ＮＳは、上り法面ＢＳが完成していない状態、すなわち、図１に示すように地表面ＥＳが上り法面ＢＳと一致していない状態を表し、領域ＣＳは、上り法面ＢＳが完成した状態、すなわち、地表面ＥＳが上り法面ＢＳと一致している状態を表す。
　上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、例えば、図７Ｂに示すように、仮想水平面上で、目標施工面の向き（延長方向）を表す線分Ｌ１と、上部旋回体３の前後軸を表す線分Ｌ２との間に形成される角度αが９０度になっている状態を含む。線分Ｌ１で表される目標施工面の向きとしての法面の延長方向は、例えば、斜面長方向に垂直な方向である。斜面長方向は、例えば、法面の上端（法肩）と下端（法尻）とを最短距離で結ぶ仮想線分に沿った方向である。上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、仮想水平面上で、上部旋回体３の前後軸を表す線分Ｌ２と、目標施工面の向き（延長方向）に垂直な線分Ｌ３との間に形成される角度β（図９Ａ参照。）が０度になっている状態として定義されてもよい。なお、線分Ｌ３で表される方向は、目標施工面に下ろした垂線の水平成分の方向に対応している。
　図８Ａ及び図８Ｂの仮想円筒体ＣＢは目標施工面（上り法面ＢＳ）の法線の一部を表し、一点鎖線は仮想的な旋回平面ＳＦの一部を表し、破線は仮想的なアタッチメント稼動面ＡＦの一部を表す。アタッチメント稼動面ＡＦは、旋回平面ＳＦに垂直となるように配置されている。そして、図８Ｂに示すように、上部旋回体３が目標施工面に正対している状態では、アタッチメント稼動面ＡＦは、仮想円筒体ＣＢで表されるような法線の一部を含むように、すなわち、アタッチメント稼動面ＡＦが法線の一部に沿って延びるように配置されている。
　自動制御部５４は、例えば、アタッチメント稼動面ＡＦと目標施工面（上り法面ＢＳ）とが垂直になるときの旋回角度を目標角度として設定する。そして、自動制御部５４は、測位装置Ｐ１等の出力に基づいて現在の旋回角度を検出し、目標角度と現在の旋回角度（検出値）との差を算出する。そして、自動制御部５４は、その差が所定値以下又はゼロとなるように旋回用油圧モータ２Ａを動作させる。具体的には、自動制御部５４は、目標角度と現在の旋回角度との差が所定値以下又はゼロとなったときに、上部旋回体３が目標施工面に正対したと判定する。また、自動制御部５４は、所定のスイッチが押下された状態で旋回操作レバーが操作されると、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されたか否かを判断する。例えば、目標角度と現在の旋回角度との差が大きくなる方向に旋回操作レバーが操作された場合、自動制御部５４は、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されていないと判断し、正対制御を実行しない。一方で、目標角度と現在の旋回角度との差が小さくなる方向に旋回操作レバーが操作された場合、自動制御部５４は、上部旋回体３を目標施工面に正対させる方向に旋回操作レバーが操作されたと判断し、正対制御を実行する。その結果、目標角度と現在の旋回角度との差が小さくなるように旋回用油圧モータ２Ａを動作させることができる。その後、自動制御部５４は、目標角度と現在の旋回角度との差が所定値以下或いはゼロになると、旋回用油圧モータ２Ａを停止させる。
　図７Ｂで示す事例は、アタッチメント稼動面ＡＦが法線（仮想円筒体ＣＢ）を含んだ状態を示す一つの事例であり、目標施工面の向きを示す線分Ｌ１と上部旋回体３の前後軸を示す線分Ｌ２との間に形成される角度αは９０°となっている。但し、アタッチメント稼動面ＡＦが法線（仮想円筒体ＣＢ）を含んだ状態であれば、角度αは、必ずしも９０度になる必要はない。例えば、ショベル１００が設置される地面は起伏が大きい地面である場合が多いため、アタッチメント稼動面ＡＦが法線（仮想円筒体ＣＢ）を含んだ状態であっても、角度αが９０度になるとは限らないためである。
　上述の図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂに関する説明を踏まえ、改めて図６を参照し、正対処理の流れについて説明する。最初に、コントローラ３０に含まれるマシンガイダンス装置５０は、正対ずれが生じているか否かを判定する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、記憶装置４７に予め記憶されている目標施工面に関する情報と、向き検出装置としての測位装置Ｐ１の出力とに基づいて正対ずれが生じているか否かを判定する。目標施工面に関する情報は、目標施工面の向きに関する情報を含む。測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きに関する情報を出力する。マシンガイダンス装置５０は、例えば、図８Ａに示すように、アタッチメント稼動面ＡＦが目標施工面の法線を含んでいない状態では、目標施工面とショベル１００との正対ずれが生じていると判定する。このような状態では、図７Ａに示すように、目標施工面の向きを表す線分Ｌ１と上部旋回体３の向きを表す線分Ｌ２との間に形成される角度αは９０度以外の角度となる。
　なお、マシンガイダンス装置５０は、カメラＳ６が撮像した画像に基づいて正対ずれが生じているか否かを判定してもよい。例えば、マシンガイダンス装置５０は、カメラＳ６が撮像した画像に各種画像処理を施すことで、作業対象である法面の形状に関する情報を導き出し、導き出した情報に基づいて正対ずれが生じているか否かを判定してもよい。或いは、マシンガイダンス装置５０は、超音波センサ、ミリ波レーダ、距離画像センサ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等のカメラＳ６以外の他の空間認識装置の出力に基づき、正対ずれが生じているか否かを判定してもよい。
　正対ずれが生じていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、マシンガイダンス装置５０は、正対制御を実行することなく、今回の正対処理を終了させる。
　正対ずれが生じていると判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、マシンガイダンス装置５０は、ショベル１００の周囲に障害物が存在しないか否かを判定する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、マシンガイダンス装置５０は、カメラＳ６が撮像した画像に画像認識処理を施すことで、撮像した画像内に所定の障害物に関する画像が存在するか否かを判定する。所定の障害物は、例えば、人、動物、機械及び建造物等の少なくとも１つである。そして、ショベル１００の周囲に設定される所定範囲に関する画像内に所定の障害物に関する画像が存在しないと判定した場合にショベル１００の周囲に障害物が存在しないと判定する。所定範囲は、例えば、上部旋回体３を目標施工面に正対させるためにショベル１００を動かした場合にショベル１００に接触してしまう物体が存在し得る範囲を含む。図７Ａにおけるクロスハッチングパターンで表される範囲ＲＡは所定範囲の一例である。但し、所定範囲は、例えば旋回軸２Ｘから所定距離の範囲内等、より広い範囲として設定されていてもよい。
　マシンガイダンス装置５０は、超音波センサ、ミリ波レーダ、距離画像センサ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等のカメラＳ６以外の他の空間認識装置の出力に基づき、ショベル１００の周囲に障害物が存在しないか否かを判定してもよい。
　ショベル１００の周囲に障害物が存在すると判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、マシンガイダンス装置５０は、正対制御を実行することなく、今回の正対処理を終了させる。正対制御の実行によってショベル１００と障害物とが接触してしまうのを防止するためである。この場合、マシンガイダンス装置５０は、警報を出力させてもよい。また、マシンガイダンス装置５０は、通信装置Ｔ１を介し、障害物の存否、障害物の位置及び障害物の種類等の障害物に関する情報を外部機器に送信してもよい。また、マシンガイダンス装置５０は、通信装置Ｔ１を介し、他のショベルが取得した障害物に関する情報を受信してもよい。
　ショベル１００の周囲に障害物が存在しないと判定した場合（ステップＳＴ２のＹＥＳ）、マシンガイダンス装置５０は、正対制御を実行する（ステップＳＴ３）。図７Ａ、図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂの例では、マシンガイダンス装置５０の自動制御部５４は、比例弁３１ＣＬ（図４Ｃ参照。）に対して電流指令を出力する。そして、パイロットポンプ１５から出て比例弁３１ＣＬ及びシャトル弁ＣＬを通る作動油によって生成されるパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。左側パイロットポートでパイロット圧を受けた制御弁１７３は、右方向に変位し、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の第１ポート２Ａ１に流入させる。また、制御弁１７３は、旋回用油圧モータ２Ａの第２ポート２Ａ２から流出する作動油を作動油タンクに流出させる。その結果、旋回用油圧モータ２Ａは、順方向に回転し、図７Ａの矢印で示すように旋回軸２Ｘ回りに上部旋回体３を左方向に旋回させる。その後、自動制御部５４は、図７Ｂに示すように角度αが９０度になるところで、或いは、角度βが０度になるところで、比例弁３１ＣＬに対する電流指令の出力を中止し、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用しているパイロット圧を低減させる。制御弁１７３は、左方向に変位して中立位置に戻り、メインポンプ１４Ｌから旋回用油圧モータ２Ａの第１ポート２Ａ１に向かう作動油の流れを遮断する。また、制御弁１７３は、旋回用油圧モータ２Ａの第２ポート２Ａ２から作動油タンクに向かう作動油の流れを遮断する。その結果、旋回用油圧モータ２Ａは、順方向への回転を停止し、上部旋回体３の左方向への旋回を停止させる。
　このように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、目標施工面に関する情報と上部旋回体３の向きに関する情報とに基づいて上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにアクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置としてのコントローラ３０と、を備える。目標施工面は、例えば、下り法面、上り法面、水平面及び鉛直面等の少なくとも１つを含む。目標施工面に関する情報は、例えば、目標施工面の向きに関する情報を含む。目標施工面の向きは、例えば、目標施工面の延長方向、及び、目標施工面に下ろした垂線の水平成分の方向等の少なくとも１つに基づいて決定される。この構成により、ショベル１００は、ショベル１００を目標施工面に正対させる際にショベル１００の操作者が感じる煩わしさを低減できる。ショベル１００の操作者は、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために、旋回用油圧モータ２Ａ等のアクチュエータを手動で動作させる必要がないためである。また、ショベル１００の操作者は、表示装置４０に表示された正対コンパス等の画像を見て上部旋回体３が目標施工面に正対しているか否かを確認する必要がないためである。
　コントローラ３０は、所定のスイッチが操作された場合に、正対制御を実行するように構成されていてもよい。例えば、ＭＣスイッチが操作された場合に正対制御を実行するように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、マシンコントロール機能を開始させるためのＭＣスイッチが押下されたときに上部旋回体３を目標施工面に自動的に正対させることができる。すなわち、コントローラ３０は、マシンコントロール機能の一環として正対制御を実行できる。そのため、コントローラ３０は、マシンコントロール機能を実行する場合において、ショベル１００を目標施工面に正対させる際にショベル１００の操作者が感じる煩わしさを低減できる。その結果、コントローラ３０は、ショベル１００の作業効率を向上させることができる。
　コントローラ３０は、正対制御を実行しているときに旋回操作レバー２６Ｃが操作された場合には、正対制御の実行を中止してもよい。操作者による手動操作を優先させるためである。この構成により、操作者は、正対制御が実行されている場合であっても、すなわち、アクチュエータが自動的に動作させられている場合であっても、操作装置２６を介してアクチュエータを手動で動作させることができる。
　コントローラ３０は、ステップＳＴ１において正対ずれが生じていると判定した場合であっても、その正対ずれが大きい場合には、正対制御を実行しないようにしてもよい。具体的には、自動制御部５４は、正対ずれが生じていると判定した時点における角度αが第１閾値よりも小さい場合、すなわち、角度βが第２閾値（９０度から第１閾値を差し引いた値）よりも大きい場合には、正対制御を実行しないように構成されていてもよい。操作装置２６が操作されていない状態での自動制御によるショベル１００の動作量が大きくなり過ぎて操作者に不安感を抱かせてしまうのを防止するためである。
　言い換えれば、コントローラ３０は、目標施工面の向きと上部旋回体３の向きの間の角度が所定の角度範囲内にある場合に限り、正対制御を実行でき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、図７Ａに示すように角度αが第１閾値以上で且つ９０度以下の場合、或いは、角度βが０度以上で且つ第２閾値以下の場合に限り、正対制御を実行できるように構成されていてもよい。
　コントローラ３０は、上部旋回体３の周囲に障害物が存在しないことを確認した場合に正対制御を実行できるように構成されていてもよい。正対制御を実行しているときの上部旋回体３と障害物との接触を防止するためである。
　以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
　例えば、上述の実施形態では、コントローラ３０は、旋回用油圧モータ２Ａを自動的に動作させることで上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしている。但し、コントローラ３０は、旋回用電動発電機を自動的に動作させることで上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしてもよい。
　また、コントローラ３０は、他のアクチュエータを動作させることで上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしてもよい。例えば図９Ａ及び図９Ｂに示すように、コントローラ３０は、左側走行用油圧モータ１Ｌ及び右側走行用油圧モータ１Ｒを自動的に動作させることで上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしてもよい。
　図９Ａ及び図９Ｂは、正対処理が実行される際のショベル１００の上面図であり、図７Ａ及び図７Ｂに対応する。すなわち、図９Ａは、上部旋回体３が目標施工面に正対していない状態を示し、図９Ｂは、上部旋回体３が目標施工面に正対している状態を示す。
　図９Ａ及び図９Ｂの例では、コントローラ３０は、右側走行用油圧モータ１Ｒを順回転させ且つ左側走行用油圧モータ１Ｌを逆回転させて超信地旋回を実行することで、上部旋回体３を目標施工面に正対させるようにしている。
　また、上述の実施形態では、操作装置２６として油圧式操作装置が採用されているが、電気式操作装置が採用されてもよい。図１０は、電気式操作装置を含む操作システムの構成例を示す。具体的には、図１０の操作システムは、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２６Ａと、コントローラ３０と、ブーム上げ操作用の電磁弁６０と、ブーム下げ操作用の電磁弁６２とで構成されている。図１０の操作システムは、アーム操作システム及びバケット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、図３に示すように、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを含む。電磁弁６０は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートのそれぞれとを繋ぐ油路の流路面積を調整できるように構成されている。電磁弁６２は、パイロットポンプ１５と制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートとを繋ぐ油路の流路面積を調整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２６Ａ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２６Ａ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２６Ａ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２６Ａ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６０に対して出力する。電磁弁６０は、ブーム上げ操作信号（電気信号）に応じて流路面積を調整し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートとに作用するパイロット圧を制御する。同様に、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ａ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整し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用するパイロット圧を制御する。
　自動制御を実行する場合、コントローラ３０は、ブーム操作レバー２６Ａ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、マシンガイダンス装置５０が生成する電気信号であってもよく、マシンガイダンス装置５０以外の制御装置が生成する電気信号であってもよい。
　本願は、２０１７年１２月７日に出願した日本国特許出願２０１７－２３５５５６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　１Ｌ・・・左側走行用油圧モータ　１Ｒ・・・右側走行用油圧モータ　２・・・旋回機構　２Ａ・・・旋回用油圧モータ　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、１３Ｌ、１３Ｒ・・・レギュレータ　１４、１４Ｌ、１４Ｒ・・・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　１８Ｌ、１８Ｒ・・・絞り　１９Ｌ、１９Ｒ・・・制御圧センサ　２６・・・操作装置　２６Ａ・・・ブーム操作レバー　２６Ｂ・・・バケット操作レバー　２６Ｃ・・・旋回操作レバー　２８、２８Ｌ、２８Ｒ・・・吐出圧センサ　２９、２９Ａ、２９Ｂ、２９Ｃ・・・操作圧センサ　３０・・・コントローラ　３１、３１ＡＬ、３１ＡＲ、３１ＢＬ、３１ＢＲ、３１ＣＬ、３１ＣＲ、・・・比例弁　３２、３２ＡＬ、３２ＡＲ、３２ＢＬ、３２ＢＲ、３２ＣＬ、３２ＣＲ・・・シャトル弁　４０・・・表示装置　４２・・・入力装置　４３・・・音声出力装置　４７・・・記憶装置　５０・・・マシンガイダンス装置　５１・・・位置算出部　５２・・・距離算出部　５３・・・情報伝達部　５４・・・自動制御部　６０、６２・・・電磁弁　１７１～１７４、１７５Ｌ、１７５Ｒ、１７６Ｌ、１７６Ｒ・・・制御弁　Ｓ１・・・ブーム角度センサ　Ｓ２・・・アーム角度センサ　Ｓ３・・・バケット角度センサ　Ｓ４・・・機体傾斜センサ　Ｓ５・・・旋回角速度センサ　Ｓ６・・・カメラ　Ｓ６Ｂ・・・後カメラ　Ｓ６Ｆ・・・前カメラ　Ｓ６Ｌ・・・左カメラ　Ｓ６Ｒ・・・右カメラ　Ｐ１・・・測位装置　Ｔ１・・・通信装置

Claims (9)

  1. 　下部走行体と、
    　前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
    　目標施工面に関する情報と前記上部旋回体の向きに関する情報とに基づいて前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させるようにアクチュエータを動作させる正対制御を実行可能な制御装置と、を備える、
    　ショベル。
  2. 　前記制御装置は、所定のスイッチが操作された場合に、前記正対制御を実行する、
    　請求項１に記載のショベル。
  3. 　前記制御装置は、前記正対制御を実行しているときに旋回操作レバーが操作された場合に、前記正対制御の実行を中止する、
    　請求項２に記載のショベル。
  4. 　前記制御装置は、前記目標施工面の向きと前記上部旋回体の向きの間の角度が所定の角度範囲内にある場合に、前記正対制御を実行可能にする、
    　請求項１に記載のショベル。
  5. 　前記制御装置は、前記上部旋回体の周囲に障害物が存在しないことを確認した場合に、前記正対制御を実行可能にする、
    　請求項１に記載のショベル。
  6. 　前記制御装置は、前記上部旋回体を前記目標施工面に正対させたことを操作者に知らせる、
    　請求項１に記載のショベル。
  7. 　前記制御装置は、前記上部旋回体が前記目標施工面に正対している状態が維持されるように前記アクチュエータを動作させる、
    　請求項１に記載のショベル。
  8. 　外部機器に施工情報を送信する通信装置を備える、
    　請求項１に記載のショベル。
  9. 　障害物に関する情報を送受信可能な通信装置を備える、
    　請求項１に記載のショベル。
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