WO2020101007A1 - ショベル、ショベルの制御装置、ショベルの支援装置 - Google Patents

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貴志 西
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住友建機株式会社
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    • G05B2219/45Nc applications
    • G05B2219/45207Actuator to regulate position, flow, speed, process variable

Definitions

  • the present disclosure relates to excavators and the like.
  • Excavators are usually loaded on a trailer and transported to the work site.
  • Patent Document 1 discloses a trailer in which a road plate is installed at a rear end of the trailer so that the road plate can be raised and lowered.
  • An undercarriage An upper revolving structure mounted on the lower traveling structure so as to be revolvable, A control device provided on the upper swing body, The control device, when receiving a predetermined command from a predetermined external device, toward the cargo bed of the trailer, or from the cargo bed of the trailer toward the rear area of the trailer, causes the lower traveling body to travel, Excavators are provided.
  • a shovel control device comprising a lower traveling body and an upper revolving body mounted on the lower traveling body so as to be rotatable, When a predetermined command is received from a predetermined external device, the lower traveling body is caused to travel toward the trailer loading platform, or from the trailer loading platform toward the rear region of the trailer, A shovel controller is provided.
  • a shovel support device for supporting loading or unloading of a shovel on a trailer, Depending on the user's operation, the lower traveling body of the shovel is directed from the rear of the trailer to the upper surface of the trailer, or a command for automatically traveling from the upper surface of the trailer to the rear of the trailer is transmitted to the shovel, A shovel support device is provided.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the support system SYS according to the present embodiment.
  • the support system SYS includes a shovel 100 and a support device 200, and supports loading and unloading work of the shovel 100 onto and from a trailer.
  • the excavator 100 includes a lower traveling body 1, an upper revolving body 3 that is mounted on the lower traveling body 1 so as to be rotatable via a revolving mechanism 2, a boom 4, an arm 5, and an attachment AT.
  • the bucket 6 and the cabin 10 are provided.
  • the lower traveling body 1 includes a pair of left and right crawlers 1C, specifically, a left crawler 1CL and a right crawler 1CR, as described later.
  • the lower traveling body 1 causes the excavator 100 to travel by hydraulically driving the left crawler 1CL and the right crawler 1CR by traveling hydraulic motors 2M (2ML, 2MR).
  • the upper revolving structure 3 revolves with respect to the lower traveling structure 1 by being driven by the revolving hydraulic motor 2A.
  • the boom 4 is pivotally attached to the center of the front part of the upper swing body 3 so that the boom 4 can be lifted up and down.
  • An arm 5 is pivotally attached to the tip of the boom 4 so as to be vertically rotatable, and an end attachment is attached to the tip of the arm 5.
  • the bucket 6 is pivotally attached so as to be vertically rotatable.
  • the boom 4, the arm 5 and the bucket 6 are hydraulically driven by a boom cylinder 7, an arm cylinder 8 and a bucket cylinder 9 as hydraulic actuators, respectively.
  • the cabin 10 is an operator's cab in which an operator is boarded, and is mounted on the front left side of the upper swing body 3.
  • the shovel 100 operates an actuator in response to an operation of an operator who rides in the cabin 10 to operate the operating elements (driven elements) such as the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6. To drive.
  • the operating elements driven elements
  • the shovel 100 can be remotely operated by an operator of a predetermined external device (for example, a support device 200 or a management device 300 described later) instead of or in addition to being configured to be operated by the operator of the cabin 10. It may be configured as possible.
  • the shovel 100 transmits, for example, image information (captured image) output by the space recognition device 70 described later to an external device.
  • various information images displayed on the display device D1 of the shovel 100, which will be described later, may be similarly displayed on the display device provided in the external device.
  • the operator can remotely operate the shovel 100, for example, while confirming the content displayed on the display device provided in the external device.
  • the excavator 100 operates the actuator in accordance with a remote operation signal indicating the content of the remote operation received from the external device, and the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 are operated. Motion elements may be driven.
  • the shovel 100 is remotely operated, the interior of the cabin 10 may be unattended.
  • the description will be made on the assumption that the operation of the operator includes at least one of the operation of the operator of the cabin 10 on the operation device 26 and the remote operation of the operator of the external device.
  • the shovel 100 may automatically operate the hydraulic actuator regardless of the content of the operation of the operator.
  • the shovel 100 has a function of automatically operating at least a part of operating elements such as the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6 (hereinafter, referred to as an “automatic driving function” or “an automatic driving function”).
  • Machine control function ”) is realized.
  • the automatic driving function includes a function of automatically operating an operating element (hydraulic actuator) other than the operating element (hydraulic actuator) to be operated in response to an operation of the operating device 26 by an operator or a remote operation (so-called “semi-automatic operation function”). ) May be included. Further, the automatic driving function is a function of automatically operating at least a part of the plurality of driven elements (hydraulic actuators) on the assumption that the operator does not operate the operating device 26 or remote control (so-called “fully automatic driving function”). ) May be included. In the shovel 100, when the fully automatic driving function is effective, the inside of the cabin 10 may be unmanned.
  • the automatic driving function allows the shovel 100 to recognize a gesture of a person such as an operator around the shovel 100, and at least a part of a plurality of driven elements (hydraulic actuators) depending on the content of the recognized gesture.
  • a function for automatically operating the device (“gesture operation function”) may be included.
  • the semi-automatic driving function, the fully automatic driving function, and the gesture operation function may include a mode in which the operation content of the operation element (hydraulic actuator) targeted for automatic operation is automatically determined according to a predetermined rule. ..
  • the shovel 100 autonomously makes various judgments, and in accordance with the judgment result, the operation element (hydraulic actuator) that is the target of the autonomous driving autonomously.
  • a mode in which the operation content of (3) is determined may be included.
  • the shovel 100 is bidirectionally connected to the supporting devices 200 existing in the vicinity through the short-range communication device 74 so as to be able to communicate bidirectionally.
  • the shovel 100 causes the lower traveling body 1 to automatically travel in response to a predetermined command signal received from the support device 200, and automatically loads and unloads the trailer.
  • the shovel 100 may use the above-mentioned remote control function and automatic driving function to automatically drive the lower traveling structure 1 to automatically load and unload the trailer.
  • the support device 200 is a terminal device possessed by a user (for example, a transporter who loads the shovel 100 on or off the trailer, or the like).
  • the support device 200 is, for example, a general-purpose mobile terminal such as a smartphone, a tablet terminal, a mobile computer, or a dedicated mobile terminal.
  • the support device 200 is communicably connected to the shovel 100 through the short-range communication device 220.
  • the assisting apparatus 200 directs the lower traveling body 1 of the shovel 100 from the rear of the trailer toward the upper surface (loading bed) of the trailer or from the loading bed of the trailer according to a predetermined operation performed by the user on the operation input device 230.
  • a predetermined command an automatic loading command or an automatic unloading command described later
  • the excavator 100 is caused to perform automatic loading on the trailer or automatic unloading from the trailer.
  • one shovel 100 and one support device 200 are illustrated, but there may be a plurality of support devices 200 capable of transmitting the above-mentioned command signal to the shovel 100, or one support device 200.
  • the command signal may be transmitted from the support device 200 to each of the plurality of shovels 100.
  • FIG. 2 is a top view of the shovel 100.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the hydraulic system of the shovel 100.
  • FIG. 4 (FIGS. 4A to 4D) is a diagram showing an example of components of an operation system relating to the attachment AT and the upper swing body 3 in the hydraulic system of the shovel 100. Specifically, FIGS. 4A to 4D are diagrams showing an example of the components of the operation system regarding the arm 5, the boom 4, the bucket 6, and the upper swing body 3, respectively.
  • FIG. 5 (FIGS. 5A and 5B) is a diagram showing an example of components of an operation system related to the lower traveling body 1 in the hydraulic system of the shovel 100. Specifically, FIG. 5A and FIG. 5B are diagrams showing an example of components of an operation system relating to the left crawler 1CL and the right crawler 1CR of the lower traveling body 1 in the hydraulic system of the shovel 100, respectively.
  • the hydraulic system of the shovel 100 includes an engine 11, a regulator 13, a main pump 14, a pilot pump 15, a control valve 17, an operating device 26, a discharge pressure sensor 28, and an operating pressure sensor 29. And a controller 30.
  • the hydraulic system of the shovel 100 according to the present embodiment includes the traveling hydraulic motors 2ML and 2MR that hydraulically drive the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, respectively. It includes hydraulic actuators such as a swing hydraulic motor 2A, a boom cylinder 7, an arm cylinder 8 and a bucket cylinder 9.
  • the engine 11 is the main power source of the hydraulic system, and is mounted on the rear part of the upper swing body 3, for example. Specifically, the engine 11 drives the main pump 14 and the pilot pump 15 under a direct or indirect control by the controller 30 to rotate at a constant target rotation speed.
  • the engine 11 is, for example, a diesel engine that uses light oil as a fuel.
  • the regulator 13 controls the discharge amount of the main pump 14. For example, the regulator 13 adjusts the angle (tilt angle) of the swash plate of the main pump 14 according to a control command from the controller 30.
  • the regulator 13 includes regulators 13L and 13R corresponding to main pumps 14L and 14R described later, respectively.
  • the main pump 14 is mounted on the rear part of the upper swing body 3 and, as described above, is driven by the engine 11 to supply hydraulic oil to the control valve 17 through the high-pressure hydraulic line.
  • the main pump 14 is, for example, a variable displacement hydraulic pump, and the stroke length of the piston is adjusted by adjusting the tilt angle of the swash plate by the regulator 13 as described above under the control of the controller 30.
  • the flow rate (discharge pressure) is controlled.
  • the main pump 14 includes main pumps 14L and 14R.
  • the pilot pump 15 is mounted, for example, at the rear of the upper swing body 3 and supplies pilot pressure to the operating device 26 via the pilot line.
  • the pilot pump 15 is, for example, a fixed displacement hydraulic pump, and is driven by the engine 11 as described above.
  • the control valve 17 is, for example, a hydraulic control device that is mounted in the central portion of the upper swing body 3 and controls the hydraulic drive system according to an operator's operation of the operation device 26 or a remote operation. As described above, the control valve 17 is connected to the main pump 14 via the high-pressure hydraulic line, and controls the hydraulic oil supplied from the main pump 14 according to the state of the operation or remote operation of the operating device 26. It is selectively supplied to the traveling hydraulic motors 2ML and 2MR, the swing hydraulic motor 2A, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, and the bucket cylinder 9). Specifically, the control valve 17 includes control valves 171 to 176 that control the flow rate and the flowing direction of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to each hydraulic actuator.
  • the control valve 171 corresponds to the traveling hydraulic motor 2ML.
  • the control valve 172 corresponds to the traveling hydraulic motor 2MR.
  • the control valve 173 corresponds to the swing hydraulic motor 2A.
  • the control valve 174 corresponds to the bucket cylinder 9.
  • the control valve 175 corresponds to the boom cylinder 7 and includes control valves 175L and 175R.
  • the control valve 176 corresponds to the arm cylinder 8 and includes control valves 176L and 176R.
  • the operation device 26 is provided in the vicinity of the cockpit of the cabin 10 and is an operation input means for an operator to operate various operation elements (the lower traveling structure 1, the upper revolving structure 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, etc.). Is. In other words, the operating device 26 operates the hydraulic actuators (that is, the traveling hydraulic motors 2ML and 2MR, the swing hydraulic motor 2A, the boom cylinder 7, the arm cylinder 8, the bucket cylinder 9 and the like) that the operator drives the respective operating elements. It is an operation input means for performing.
  • the operating device 26 is a hydraulic pilot type.
  • the operation device 26 is connected to the control valve 17 via a shuttle valve 32, which will be described later, provided in a pilot line on the secondary side of the operation device 26.
  • the pilot pressure according to the operating state of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like in the operating device 26 can be input to the control valve 17. Therefore, the control valve 17 can drive each hydraulic actuator according to the operating state of the operating device 26.
  • the operating device 26 includes the attachment AT, that is, the boom 4 (boom cylinder 7), the arm 5 (arm cylinder 8), the bucket 6 (bucket cylinder 9), and the left operating lever 26 L for operating the upper swing body 3.
  • the right operation lever 26R is included.
  • the operating device 26 includes a traveling lever 26D for operating the lower traveling body 1, and the traveling lever 26D includes a left traveling lever 26DL for operating the left crawler 1CL and a right for operating the right crawler 1CR.
  • the traveling lever 26DR is included.
  • the left operating lever 26L is used for turning the upper swing body 3 and operating the arm 5.
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to change the lever operation amount.
  • the corresponding control pressure (pilot pressure) is output to the secondary side pilot line.
  • the left operation lever 26L is operated in the left-right direction as viewed by the operator in the cabin 10 (that is, the left-right direction of the upper swing body 3)
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to operate the lever.
  • the control pressure (pilot pressure) according to the amount is output to the secondary side pilot line.
  • the right operation lever 26R is used to operate the boom 4 and the bucket 6.
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to generate a secondary control pressure (pilot pressure) according to the lever operation amount. Output to the pilot line on the side.
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to output a control pressure (pilot pressure) corresponding to the lever operation amount to the secondary side pilot line.
  • the left traveling lever 26DL is used to operate the left crawler 1CL as described above, and may be configured to interlock with a left traveling pedal (not shown).
  • a left traveling pedal not shown
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to generate a secondary control pressure (pilot pressure) according to the lever operation amount. Output to the pilot line on the side.
  • the right travel lever 26DR may be used to operate the right crawler 1CR and may be configured to interlock with a right travel pedal (not shown).
  • a right travel pedal not shown.
  • the operating oil discharged from the pilot pump 15 is used to generate a secondary control pressure (pilot pressure) according to the lever operation amount. Output to the pilot line on the side.
  • the operating device 26 (the left operating lever 26L, the right operating lever 26R, the left traveling lever 26DL, and the right traveling lever 26DR) is not a hydraulic pilot type that outputs pilot pressure, but an electric signal (hereinafter, “operation signal”). It may be of an electric type for outputting.
  • an electric signal (operation signal) from the operating device 26 is input to the controller 30, and the controller 30 controls each of the control valves 171 to 176 in the control valve 17 according to the input electric signal.
  • the control valves 171 to 176 in the control valve 17 may be electromagnetic solenoid type spool valves driven by a command from the controller 30.
  • a hydraulic control valve that operates according to an electric signal from the controller 30 (hereinafter, “operation control valve”) is arranged. May be.
  • the operating control valve may be, for example, the proportional valve 31, and the shuttle valve 32 is omitted.
  • the controller 30 controls the operation control valve to control the pilot pressure by an electric signal corresponding to the operation amount (for example, lever operation amount).
  • the control valves 171 to 176 can be operated according to the operation content of the operation device 26.
  • the operation control valve will be described on the assumption that it is the proportional valve 31.
  • the discharge pressure sensor 28 detects the discharge pressure of the main pump 14. A detection signal corresponding to the discharge pressure detected by the discharge pressure sensor 28 is fetched by the controller 30.
  • the discharge pressure sensor 28 includes discharge pressure sensors 28L and 28R that detect the discharge pressures of the main pumps 14L and 14R, respectively.
  • the operating pressure sensor 29 detects the pilot pressure on the secondary side of the operating device 26, that is, the pilot pressure corresponding to the operating state of each operating element (ie, hydraulic actuator) in the operating device 26.
  • the detection signal of the pilot pressure corresponding to the operation state of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the like in the operating device 26 by the operation pressure sensor 29 is fetched by the controller 30.
  • the operation pressure sensor 29 includes operation pressure sensors 29LA, 29LB, 29RA, 29RB, 29DL, 29DR.
  • the operation pressure sensor 29LA indicates the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) in the front-rear direction with respect to the left operation lever 26L by the operator, based on the pressure of the hydraulic oil in the pilot line on the secondary side corresponding to the left operation lever 26L (hereinafter, "Operating pressure").
  • the operation pressure sensor 29LB detects the operation contents (for example, the operation direction and the operation amount) of the left operation lever 26L by the operator in the form of the operation pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the left operation lever 26L. ..
  • the operation pressure sensor 29RA detects the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) of the operator in the front-rear direction with respect to the right operation lever 26R in the form of the operation pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the right operation lever 26R. ..
  • the operation pressure sensor 29RB detects the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) in the left-right direction of the right operation lever 26R by the operator in the form of the operation pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the right operation lever 26R. ..
  • the operation pressure sensor 29DL detects the operation contents (for example, the operation direction and the operation amount) in the front-rear direction with respect to the left traveling lever 26DL by the operator in the form of the operation pressure of the pilot line on the secondary side of the left traveling lever 26DL.
  • the operation pressure sensor 29DR detects the operation content (for example, the operation direction and the operation amount) in the front-rear direction with respect to the right traveling lever 26DR by the operator in the form of the operation pressure of the pilot line on the secondary side of the right traveling lever 26DR.
  • the operation contents of the operating device 26 are controlled by sensors other than the operating pressure sensor 29 (for example, the right operating lever 26R, the left traveling lever). 26DL, and a potentiometer attached to the right traveling lever 26DR).
  • the controller 30 is provided in the cabin 10, for example, and controls the drive of the shovel 100.
  • the function of the controller 30 may be realized by any hardware, software, or a combination thereof.
  • the controller 30 includes a CPU (Central Processing Unit), a memory device (also referred to as “main storage device”) such as a RAM (Random Access Memory), and a nonvolatile auxiliary storage device such as a ROM (Read Only Memory). And a microcomputer mainly including various input / output interfaces.
  • the controller 30 realizes various functions, for example, by executing various programs stored in a ROM or a non-volatile auxiliary storage device on the CPU.
  • controller 30 may be realized by another controller (control device). That is, the function of the controller 30 may be realized in a mode in which it is distributed by a plurality of controllers.
  • the hydraulic system portion of the drive system that drives the hydraulic actuator includes a main bypass oil passage 40L from each of the main pumps 14L and 14R driven by the engine 11. , 40R and parallel oil passages 42L, 42R to circulate the working oil to the working oil tank.
  • the center bypass oil passage 40L passes through the control valves 171, 173, 175L, 176L arranged in the control valve 17 in order starting from the main pump 14L and reaches the hydraulic oil tank.
  • the center bypass oil passage 40R sequentially passes through control valves 172, 174, 175R, 176R arranged in the control valve 17 starting from the main pump 14R and reaches the hydraulic oil tank.
  • the control valve 171 is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged from the main pump 14L to the traveling hydraulic motor 2ML and discharges the hydraulic oil discharged by the traveling hydraulic motor 2ML to the hydraulic oil tank.
  • the control valve 172 is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the traveling hydraulic motor 2MR and discharges the hydraulic oil discharged by the traveling hydraulic motor 2MR to the hydraulic oil tank.
  • the control valve 173 is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged from the main pump 14L to the swing hydraulic motor 2A and discharges the hydraulic oil discharged by the swing hydraulic motor 2A to the hydraulic oil tank.
  • the control valve 174 is a spool valve that supplies the hydraulic oil discharged from the main pump 14R to the bucket cylinder 9 and discharges the hydraulic oil in the bucket cylinder 9 to the hydraulic oil tank.
  • the control valves 175L and 175R are spool valves that supply the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R to the boom cylinder 7 and discharge the hydraulic oil in the boom cylinder 7 to the hydraulic oil tank.
  • the control valves 176L and 176R are spool valves that supply the working oil discharged from the main pumps 14L and 14R to the arm cylinder 8 and discharge the working oil in the arm cylinder 8 to the working oil tank.
  • the control valves 171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, 176R respectively adjust the flow rate of the hydraulic oil supplied to and discharged from the hydraulic actuator according to the pilot pressure acting on the pilot port.
  • the control valves 171, 172, 173, 174, 175L, 175R, 176L, 176R respectively supply the hydraulic actuators depending on which of the two pilot ports the pilot pressure is acting on. Switches the direction in which the discharged hydraulic oil flows.
  • the parallel oil passage 42L supplies the working oil of the main pump 14L to the control valves 171, 173, 175L, 176L in parallel with the center bypass oil passage 40L.
  • the parallel oil passage 42L branches from the center bypass oil passage 40L on the upstream side of the control valve 171, and supplies the working oil of the main pump 14L in parallel to each of the control valves 171, 173, 175L, and 176R. Configured to be possible.
  • the parallel oil passage 42L supplies the operating oil to the control valve further downstream when the flow of the operating oil passing through the center bypass oil passage 40L is restricted or interrupted by any of the control valves 171, 173, 175L. it can.
  • the parallel oil passage 42R supplies the operating oil of the main pump 14R to the control valves 172, 174, 175R, 176R in parallel with the center bypass oil passage 40R.
  • the parallel oil passage 42R branches from the center bypass oil passage 40R on the upstream side of the control valve 172, and supplies the hydraulic oil of the main pump 14R in parallel to the control valves 172, 174, 175R, and 176R. Configured to be possible.
  • the parallel oil passage 42R supplies the operating oil to the downstream control valve when the flow of the operating oil passing through the center bypass oil passage 40R is restricted or interrupted by any of the control valves 172, 174, 175R. it can.
  • the regulators 13L and 13R adjust the discharge amounts of the main pumps 14L and 14R by adjusting the tilt angles of the swash plates of the main pumps 14L and 14R.
  • the discharge pressure sensor 28L detects the discharge pressure of the main pump 14L, and a detection signal corresponding to the detected discharge pressure is fetched by the controller 30. The same applies to the discharge pressure sensor 28R. As a result, the controller 30 can control the regulators 13L and 13R according to the discharge pressures of the main pumps 14L and 14R.
  • negative control throttles 18L and 18R are provided between the most downstream control valves 176L and 176R and the hydraulic oil tank.
  • negative control throttles 18L and 18R generate control pressure (hereinafter, “negative control pressure") for controlling the regulators 13L and 13R.
  • the negative control pressure sensors 19L and 19R detect the negative control pressures of the negative control diaphragms 18L and 18R, respectively, and a detection signal corresponding to the detected negative control pressure is taken into the controller 30.
  • the controller 30 may control the regulators 13L and 13R according to the discharge pressures of the main pumps 14L and 14R detected by the discharge pressure sensors 28L and 28R, and adjust the discharge amounts of the main pumps 14L and 14R. For example, the controller 30 may decrease the discharge amount by controlling the regulator 13L and adjusting the swash plate tilt angle of the main pump 14L according to the increase in the discharge pressure of the main pump 14L. The same applies to the regulator 13R. As a result, the controller 30 controls the total horsepower of the main pumps 14L and 14R so that the absorbed horsepower of the main pumps 14L and 14R represented by the product of the discharge pressure and the discharge amount does not exceed the output horsepower of the engine 11. be able to.
  • the controller 30 may adjust the discharge amount of the main pumps 14L, 14R by controlling the regulators 13L, 13R according to the negative control pressures detected by the negative control pressure sensors 19L, 19R. For example, the controller 30 decreases the discharge amount of the main pumps 14L and 14R as the negative control pressure increases, and increases the discharge amount of the main pumps 14L and 14R as the negative control pressure decreases.
  • a standby state (a state shown in FIG. 3) in which none of the hydraulic actuators of the shovel 100 is operated
  • the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R flows through the center bypass oil passages 40L and 40R. It passes through to the negative control diaphragms 18L and 18R.
  • the flow of hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R increases the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L and 18R.
  • the controller 30 reduces the discharge amount of the main pumps 14L and 14R to the allowable minimum discharge amount, and suppresses the pressure loss (pumping loss) when the discharged hydraulic oil passes through the center bypass oil passages 40L and 40R. ..
  • the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L and 14R is transferred to the operation target hydraulic actuator via the control valve corresponding to the operation target hydraulic actuator. Pour in. Then, the flow of the hydraulic oil discharged from the main pumps 14L, 14R reduces or disappears the amount reaching the negative control throttles 18L, 18R, and lowers the negative control pressure generated upstream of the negative control throttles 18L, 18R. As a result, the controller 30 can increase the discharge amounts of the main pumps 14L and 14R, circulate sufficient hydraulic oil in the operation target hydraulic actuator, and reliably drive the operation target hydraulic actuator.
  • the hydraulic system portion of the operating system includes the pilot pump 15 and the operating device 26 (the left operating lever 26L, the right operating lever). 26R, a left traveling lever 26DL, and a right traveling lever 26DR), a proportional valve 31, a shuttle valve 32, and a proportional valve 33.
  • the proportional valve 31 is provided in the pilot line that connects the pilot pump 15 and the shuttle valve 32, and is configured so that the flow passage area (cross-sectional area through which hydraulic oil can flow) can be changed.
  • the proportional valve 31 operates according to a control command input from the controller 30.
  • the controller 30 does not operate the operating device 26 (specifically, the left operating lever 26L, the right operating lever 26R, the left traveling lever 26DL, or the right traveling lever 26DR) even if the operator operates the operating device 26.
  • the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 can be supplied to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 via the proportional valve 31 and the shuttle valve 32.
  • the controller 30 can realize the automatic operation function and the remote operation function of the shovel 100 by controlling the proportional valve 31.
  • the proportional valve 31 includes proportional valves 31AL, 31AR, 31BL, 31BR, 31CL, 31CR, 31DL, 31DR, 31EL, 31ER, 31FL, 31FR.
  • the shuttle valve 32 has two inlet ports and one outlet port, and outputs hydraulic oil having a pilot pressure higher than the pilot pressure input to the two inlet ports to the outlet port.
  • One of the two inlet ports of the shuttle valve 32 is connected to the operating device 26, and the other is connected to the proportional valve 31.
  • the outlet port of the shuttle valve 32 is connected to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 through the pilot line. Therefore, shuttle valve 32 can cause the pilot pressure generated by operating device 26 or the pilot pressure generated by proportional valve 31 to be the higher one to act on the pilot port of the corresponding control valve.
  • the controller 30 causes the proportional valve 31 to output a pilot pressure higher than the secondary-side pilot pressure output from the operating device 26, so that the corresponding control valve does not depend on the operation of the operating device 26 by the operator. It is possible to control the operations of the lower traveling body 1, the upper swing body 3, and the attachment AT.
  • the shuttle valve 32 includes shuttle valves 32AL, 32AR, 32BL, 32BR, 32CL, 32CR, 32DL, 32DR, 32EL, 32ER, 32FL, 32FR.
  • the proportional valve 33 is provided in the pilot line that connects the operating device 26 and the shuttle valve 32.
  • the proportional valve 33 is configured so that its flow passage area can be changed, for example.
  • the proportional valve 33 operates according to a control command input from the controller 30.
  • the controller 30 can forcibly reduce the pilot pressure output from the operating device 26 when the operating device 26 (specifically, the lever devices 26A to 26C) is operated by the operator. .. Therefore, the controller 30 can forcibly suppress or stop the operation of the hydraulic actuator corresponding to the operation of the operating device 26 even when the operating device 26 is being operated. Further, for example, even when the operating device 26 is operated, the controller 30 can reduce the pilot pressure output from the operating device 26 to be lower than the pilot pressure output from the proportional valve 31.
  • the proportional valve 33 includes proportional valves 33AL, 33AR, 33BL, 33BR, 33CL, 33CR, 33DL, 33DR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR, as described later.
  • the left operation lever 26L is used to operate the arm cylinder 8 corresponding to the arm 5 in a manner in which the operator tilts in the front-back direction. That is, when the left operation lever 26L is tilted in the front-rear direction, the operation of the arm 5 is the operation target.
  • the left operation lever 26L uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the operation content in the front-rear direction to the secondary side.
  • the shuttle valve 32AL has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the left operation lever 26L corresponding to an operation in the closing direction of the arm 5 (hereinafter, "arm closing operation"), and a secondary valve of the proportional valve 31AL. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 176L and the pilot port on the left side of the control valve 176R.
  • the shuttle valve 32AR has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the left operation lever 26L corresponding to an operation in the opening direction of the arm 5 (hereinafter, "arm opening operation") and a proportional valve 31AR. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the left side of the control valve 176L and the pilot port on the right side of the control valve 176R.
  • the left operation lever 26L causes the pilot pressure corresponding to the operation content in the front-rear direction to act on the pilot ports of the control valves 176L, 176R via the shuttle valves 32AL, 32AR. Specifically, when the arm is closed, the left operation lever 26L outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32AL, and the shuttle valve 32AL outputs the pilot pressure to the control valve 176L. It acts on the right pilot port and the left pilot port of the control valve 176R.
  • the left operation lever 26L When the arm is opened, the left operation lever 26L outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32AR, and the shuttle valve 32AR is used to output the pilot pressure on the left side of the control valve 176L. Act on the port and pilot port to the right of control valve 176R.
  • the proportional valve 31AL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31AL outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32AL using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. As a result, the proportional valve 31AL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 176L and the pilot port on the left side of the control valve 176R via the shuttle valve 32AL.
  • the proportional valve 31AR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31AR outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32AR using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. As a result, the proportional valve 31AR can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the left side of the control valve 176L and the pilot port on the right side of the control valve 176R via the shuttle valve 32AR.
  • the proportional valves 31AL and 31AR adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valves 176L and 176R can be stopped at arbitrary valve positions regardless of the operating state of the left operating lever 26L in the front-rear direction. can do.
  • the proportional valve 33AL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33AL outputs the pilot pressure corresponding to the arm closing operation of the left operation lever 26L to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33AL reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the arm closing operation of the left operation lever 26L to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of shuttle valve 32AL.
  • the proportional valve 33AL forcibly suppresses the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the arm closing operation, if necessary, even when the arm closing operation is performed by the left operation lever 26L. It can be stopped.
  • the proportional valve 33AL changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32AL from the proportional valve 31AL to the other of the shuttle valve 32AL even when the arm closing operation is performed by the left operation lever 26L. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31AL and the proportional valve 33AL to reliably apply a desired pilot pressure to the pilot ports on the arm closing side of the control valves 176L and 176R.
  • the proportional valve 33AR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33AR outputs the pilot pressure corresponding to the arm opening operation of the left operation lever 26L to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33AR reduces the pilot pressure of the secondary pilot line corresponding to the arm opening operation of the left operation lever 26L to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32AR. As a result, the proportional valve 33AR forcibly suppresses the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the arm opening operation, if necessary, even when the arm opening operation is performed by the left operation lever 26L.
  • the controller 30 can control the proportional valve 31AR and the proportional valve 33AR to surely apply a desired pilot pressure to the pilot ports on the arm opening side of the control valves 176L and 176R.
  • the proportional valves 33AL and 33AR can forcibly suppress or stop the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the operation state of the left operation lever 26L in the front-rear direction. Further, the proportional valves 33AL, 33AR reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32AL, 32AR, and the pilot pressures of the proportional valves 31AL, 31AR are surely controlled through the shuttle valves 32AL, 32AR to the control valves 176L, 176R. Can be assisted to act on the pilot port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31AR instead of controlling the proportional valve 33AL to forcibly suppress or stop the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the arm closing operation of the left operation lever 26L.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31AR when an arm closing operation is performed by the left operation lever 26L, and from the proportional valve 31AR to the pilot port on the arm opening side of the control valves 176L and 176R via the shuttle valve 32AR.
  • a predetermined pilot pressure may be applied. This allows the control valve 176L, 176R to open on the arm opening side of the control valve 176L, 176R so as to oppose the pilot pressure acting on the arm closing side pilot port of the control valve 176L, 176R via the shuttle valve 32AL.
  • the controller 30 can forcibly bring the control valves 176L and 176R closer to the neutral position to suppress or stop the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the arm closing operation of the left operation lever 26L.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31AL instead of controlling the proportional valve 33AR to forcibly suppress or stop the operation of the arm cylinder 8 corresponding to the arm opening operation of the left operation lever 26L. You may.
  • the operation pressure sensor 29LA detects, in the form of pressure (operation pressure), the content of the operator's operation in the front-rear direction on the left operation lever 26L, and a detection signal corresponding to the detected pressure is captured by the controller 30.
  • the controller 30 can grasp the operation content of the left operation lever 26L in the front-rear direction.
  • the operation content in the front-rear direction with respect to the left operation lever 26L to be detected may include, for example, an operation direction, an operation amount (operation angle), and the like. The same applies to the operation contents of the left operation lever 26L in the left-right direction and the operation contents of the right operation lever 26R in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the controller 30 causes the hydraulic fluid discharged from the pilot pump 15 to flow through the proportional valve 31AL and the shuttle valve 32AL to the pilot port on the right side of the control valve 176L regardless of the arm closing operation of the left operation lever 26L by the operator. It can be supplied to the pilot port on the left side of the control valve 176R.
  • the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 through the proportional valve 31AR and the shuttle valve 32AR, irrespective of the operator's arm opening operation for the left operation lever 26L, to the left pilot of the control valve 176L.
  • the pilot port on the right side of the port and control valve 176R can be supplied. That is, the controller 30 can automatically control the opening / closing operation of the arm 5 and realize the automatic operation function and the remote operation function of the shovel 100.
  • the right operation lever 26R is used to operate the boom cylinder 7 corresponding to the boom 4 in a manner in which the operator tilts in the front-rear direction. That is, when the right operation lever 26R is tilted in the front-rear direction, the operation of the boom 4 is the operation target.
  • the right operation lever 26R uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output pilot pressure to the secondary side according to the operation content in the front-rear direction.
  • the shuttle valve 32BL has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the right operation lever 26R corresponding to an operation in the raising direction of the boom 4 (hereinafter, "boom raising operation"), and a proportional valve 31BL. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 175L and the pilot port on the left side of the control valve 175R.
  • the shuttle valve 32BR has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the right operation lever 26R corresponding to an operation in the lowering direction of the boom 4 (hereinafter, "boom lowering operation"), and a secondary valve of the proportional valve 31BR. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 175R.
  • the right operation lever 26R causes the pilot pressure of the control valves 175L and 175R to act on the pilot ports according to the operation contents in the front-rear direction via the shuttle valves 32BL and 32BR. Specifically, the right operation lever 26R outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32BL when the boom is raised, and the control valve 175L of the control valve 175L is output via the shuttle valve 32BL. It acts on the right pilot port and the left pilot port of the control valve 175R.
  • the right operation lever 26R outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32BR, and the right pilot of the control valve 175R is supplied via the shuttle valve 32BR. Act on the port.
  • the proportional valve 31BL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31BL uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other inlet port of the shuttle valve 32BL. Accordingly, the proportional valve 31BL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 175L and the pilot port on the left side of the control valve 175R via the shuttle valve 32BL.
  • the proportional valve 31BR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31BR outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other inlet port of the shuttle valve 32BR using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Accordingly, the proportional valve 31BR can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 175R via the shuttle valve 32BR.
  • the proportional valves 31BL and 31BR adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valves 175L and 175R can be stopped at arbitrary valve positions regardless of the operation state of the right operation lever 26R in the front-rear direction. can do.
  • the proportional valve 33BL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33BL outputs the pilot pressure corresponding to the boom raising operation of the right operation lever 26R to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33BL reduces the pilot pressure of the secondary pilot line corresponding to the boom raising operation of the right operation lever 26R to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of shuttle valve 32BL. As a result, the proportional valve 33BL forcibly suppresses the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the boom raising operation, if necessary, even when the boom raising operation is being performed by the right operation lever 26R.
  • the proportional valve 33BL controls the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32BL from the proportional valve 31BL to the other of the shuttle valve 32BL even when the boom raising operation is performed by the right operation lever 26R. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31BL and the proportional valve 33BL to surely apply a desired pilot pressure to the boom raising side pilot ports of the control valves 175L and 175R.
  • the proportional valve 33BR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33BR outputs the pilot pressure corresponding to the boom lowering operation of the right operation lever 26R as it is to the secondary side. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33BR reduces the pilot pressure of the secondary pilot line corresponding to the boom lowering operation of the right operation lever 26R to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of shuttle valve 32BR.
  • the proportional valve 33BR forcibly suppresses the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the boom lowering operation, if necessary, even when the boom lowering operation is performed by the right operation lever 26R. It can be stopped. Further, the proportional valve 33BR changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32BR from the proportional valve 31BR to the other of the shuttle valve 32BR even when the boom lowering operation is performed by the right operation lever 26R. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31BR and the proportional valve 33BR and surely apply a desired pilot pressure to the boom lowering pilot ports of the control valves 175L and 175R.
  • the proportional valves 33BL, 33BR can forcibly suppress or stop the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the operation state of the right operation lever 26R in the front-rear direction. Further, the proportional valves 33BL, 33BR reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32BL, 32BR, and the pilot pressures of the proportional valves 31BL, 31BR are reliably controlled through the shuttle valves 32BL, 32BR. Can be assisted to act on the pilot port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31BR instead of controlling the proportional valve 33BL to forcibly suppress or stop the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the boom raising operation of the right operation lever 26R.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31BR when the boom raising operation is performed by the right operation lever 26R, and from the proportional valve 31BR to the pilot port on the boom lowering side of the control valves 175L and 175R via the shuttle valve 32BR.
  • a predetermined pilot pressure may be applied.
  • the control valves 175L and 175R are connected to the boom lowering pilot port through the shuttle valve 32BL so as to oppose the pilot pressure acting on the boom raising side pilot ports of the control valves 175L and 175R. Pilot pressure acts.
  • the controller 30 can forcibly bring the control valves 175L and 175R closer to the neutral position to suppress or stop the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the boom raising operation of the right operation lever 26R.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31BL instead of controlling the proportional valve 33BR to forcibly suppress or stop the operation of the boom cylinder 7 corresponding to the boom lowering operation of the right operation lever 26R. You may.
  • the operation pressure sensor 29RA detects the operation content in the front-rear direction on the right operation lever 26R by the operator in the form of pressure (operation pressure), and a detection signal corresponding to the detected pressure is taken into the controller 30. As a result, the controller 30 can grasp the operation content of the right operation lever 26R in the front-rear direction.
  • the controller 30 causes the hydraulic fluid discharged from the pilot pump 15 to flow through the proportional valve 31BL and the shuttle valve 32BL to the pilot port on the right side of the control valve 175L, regardless of the boom raising operation performed by the operator on the right operation lever 26R. It can be supplied to the pilot port on the left side of the control valve 175R.
  • the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 via the proportional valve 31BR and the shuttle valve 32BR, regardless of the boom lowering operation of the right operation lever 26R by the operator, to the right pilot of the control valve 175R. Can be supplied to the port. That is, the controller 30 can automatically control the raising and lowering operation of the boom 4 and realize the automatic operation function and the remote operation function of the shovel 100.
  • the right operation lever 26R is used to operate the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket 6 in a manner in which the operator leans in the left-right direction. That is, when the right operation lever 26R is tilted in the left-right direction, the operation of the bucket 6 is the operation target.
  • the right operation lever 26R uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output a pilot pressure to the secondary side according to the operation content in the left-right direction.
  • the shuttle valve 32CL has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the right operation lever 26R corresponding to an operation in the closing direction of the bucket 6 (hereinafter referred to as "bucket closing operation"), and a proportional valve 31CL. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the left side of the control valve 174.
  • the shuttle valve 32CR has two inlet ports, a pilot line on the secondary side of the right operation lever 26R corresponding to an operation in the opening direction of the bucket 6 (hereinafter, "bucket opening operation") and a proportional valve 31CR. It is connected to the pilot line on the next side, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 174.
  • the right operation lever 26R causes the pilot pressure of the control valve 174 to act on the pilot port according to the operation content in the left-right direction via the shuttle valves 32CL and 32CR. Specifically, when the bucket is closed, the right operation lever 26R outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32CL, and the shuttle valve 32CL is used to control the control valve 174. Act on the left pilot port. Further, when the bucket is operated to open, the right operation lever 26R outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32CR, and the right pilot of the control valve 174 is supplied via the shuttle valve 32CR. Act on the port.
  • the proportional valve 31CL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31CL outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32CL using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Thereby, the proportional valve 31CL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the left side of the control valve 174 via the shuttle valve 32CL.
  • the proportional valve 31CR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31CR outputs the pilot pressure corresponding to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32CR using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Thereby, the proportional valve 31CR can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 174 via the shuttle valve 32CR.
  • the proportional valves 31CL and 31CR adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valve 174 can be stopped at any valve position regardless of the operating state of the right operation lever 26R in the left-right direction.
  • the proportional valve 33CL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33CL outputs the pilot pressure corresponding to the bucket closing operation of the right operation lever 26R to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33CL reduces the pilot pressure of the secondary pilot line corresponding to the bucket closing operation of the right operation lever 26R to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32CL. As a result, the proportional valve 33CL forcibly suppresses the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket closing operation, if necessary, even when the bucket closing operation is performed by the right operation lever 26R.
  • the proportional valve 33CL controls the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32CL from the proportional valve 31CL to the other of the shuttle valve 32CL even when the bucket closing operation is performed by the right operation lever 26R. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31CL and the proportional valve 33CL, and can surely apply a desired pilot pressure to the bucket closing side pilot port of the control valve 174.
  • the proportional valve 33CR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33CR outputs the pilot pressure corresponding to the bucket opening operation of the right operation lever 26R to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33CR reduces the pilot pressure of the secondary pilot line corresponding to the bucket opening operation of the right operation lever 26R to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of shuttle valve 32CR. As a result, the proportional valve 33CR forcibly suppresses the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket opening operation, if necessary, even when the bucket opening operation is performed by the right operation lever 26R.
  • the proportional valve 33CR changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32CR from the proportional valve 31CR to the other of the shuttle valve 32CR even when the bucket opening operation is performed by the right operation lever 26R. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31CR and the proportional valve 33CR to reliably apply a desired pilot pressure to the bucket opening side pilot port of the control valve 174.
  • the proportional valves 33CL and 33CR can forcibly suppress or stop the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the operation state of the right operation lever 26R in the left-right direction. Further, the proportional valves 33CL and 33CR reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32CL and 32CR, and the pilot pressures of the proportional valves 31CL and 31CR are reliably ensured through the shuttle valves 32CL and 32CR to the pilot of the control valve 174. Can assist in acting on the port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31CR instead of the proportional valve 33CL to forcibly suppress or stop the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket closing operation of the right operation lever 26R.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31CR when the bucket closing operation is performed by the right operation lever 26R, and the proportional valve 31CR transmits a predetermined amount to the pilot port on the bucket opening side of the control valve 174 via the shuttle valve 32CR. Pilot pressure may be applied.
  • the pilot pressure acts on the bucket opening side pilot port of the control valve 174 in a manner that opposes the pilot pressure acting on the bucket closing side pilot port of the control valve 174 from the right operation lever 26R via the shuttle valve 32CL.
  • the controller 30 can forcibly bring the control valve 174 close to the neutral position to suppress or stop the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket closing operation of the right operation lever 26R.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31CL instead of controlling the proportional valve 33CR to forcibly suppress or stop the operation of the bucket cylinder 9 corresponding to the bucket opening operation of the right operation lever 26R. You may.
  • the operation pressure sensor 29RB detects the operation content of the operator's right operation lever 26R in the left-right direction in the form of pressure (operation pressure), and a detection signal corresponding to the detected pressure is taken into the controller 30. Thereby, the controller 30 can grasp the operation content of the right operation lever 26R in the left-right direction.
  • the controller 30 transfers the hydraulic fluid discharged from the pilot pump 15 to the pilot port on the left side of the control valve 174 via the proportional valve 31CL and the shuttle valve 32CL, regardless of the bucket closing operation of the right operation lever 26R by the operator. Can be supplied. Further, the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 through the proportional valve 31CR and the shuttle valve 32CR, regardless of the bucket opening operation of the right operation lever 26R by the operator, to the pilot on the right side of the control valve 174. Can be supplied to the port. That is, the controller 30 can automatically control the opening / closing operation of the bucket 6 and realize the automatic operation function, the remote operation function, and the like of the shovel 100.
  • the left operation lever 26L is used to operate the swing hydraulic motor 2A corresponding to the upper swing body 3 (the swing mechanism 2) in a manner in which the operator tilts in the left-right direction. .. That is, when the left operation lever 26L is tilted in the left-right direction, the turning operation of the upper-part turning body 3 is the operation target.
  • the left operation lever 26L uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the operation content in the left-right direction to the secondary side.
  • the shuttle valve 32DL has two inlet ports, respectively, a pilot line on the secondary side of the left operation lever 26L and a proportional valve that correspond to a leftward swing operation of the upper swing body 3 (hereinafter, "left swing operation"). It is connected to the pilot line on the secondary side of 31DL, and the outlet port is connected to the pilot port on the left side of control valve 173.
  • the two inlet ports are proportional to the pilot line on the secondary side of the left operation lever 26L, which corresponds to the rightward swing operation of the upper swing body 3 (hereinafter, “right swing operation”). It is connected to the pilot line on the secondary side of the valve 31DR, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 173.
  • the left operation lever 26L causes the pilot pressure of the control valve 173 to act on the pilot port according to the operation content in the left-right direction via the shuttle valves 32DL and 32DR. Specifically, when the left operation lever 26L is turned to the left, the left operation lever 26L outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32DL, and the control valve 173 of the shuttle valve 32DL. Act on the left pilot port. When the left operation lever 26L is turned right, the left operation lever 26L outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32DR, and the right side of the control valve 173 is output via the shuttle valve 32DR. Act on the pilot port.
  • the proportional valve 31DL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31DL outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32DL using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Accordingly, the proportional valve 31DL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the left side of the control valve 173 via the shuttle valve 32DL.
  • the proportional valve 31DR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31DR uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32DR. Thus, the proportional valve 31DR can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 173 via the shuttle valve 32DR.
  • the proportional valves 31DL and 31DR adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valve 173 can be stopped at an arbitrary valve position regardless of the operating state of the left operating lever 26L in the left-right direction.
  • the proportional valve 33DL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33DL outputs the pilot pressure corresponding to the left turning operation of the left operation lever 26L to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33DL reduces the pilot pressure in the pilot line on the secondary side corresponding to the left turning operation of the left operation lever 26L to an extent according to the control current, The reduced pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32DL.
  • the proportional valve 33DL forcibly suppresses the operation of the turning hydraulic motor 2A corresponding to the left turning operation, if necessary, even when the left turning operation is performed by the left operation lever 26L. It can be stopped or stopped. Further, the proportional valve 33DL changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32DL from the proportional valve 31DL to the other of the shuttle valve 32DL even when the left operation lever 26L is operated to turn left. It can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31DL and the proportional valve 33DL to surely apply a desired pilot pressure to the pilot port of the control valve 173 on the left turn side.
  • the proportional valve 33DR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33DR outputs the pilot pressure corresponding to the right turning operation of the left operation lever 26L to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33DR reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the right turning operation of the left operation lever 26L to an extent according to the control current. The reduced pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32DR.
  • the proportional valve 33DR forcibly causes the operation of the turning hydraulic motor 2A corresponding to the right turning operation, if necessary, even when the left turning lever 26L is performing the right turning operation. It can be suppressed or stopped. Further, the proportional valve 33DR changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32DR from the proportional valve 31DR to the other of the shuttle valve 32DR even when the left operation lever 26L is turned right. Can be lower than the pilot pressure acting on the inlet port of the. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31DR and the proportional valve 33DR to surely apply a desired pilot pressure to the pilot port on the right-turn side of the control valve 173.
  • the proportional valves 33DL, 33DR can forcibly suppress or stop the operation of the swing hydraulic motor 2A corresponding to the operating state of the left operating lever 26L in the left-right direction. Further, the proportional valves 33DL, 33DR reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32DL, 32DR, and the pilot pressures of the proportional valves 31DL, 31DR are reliably piloted by the control valve 173 through the shuttle valves 32DL, 32DR. Can assist in acting on the port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31DR instead of controlling the proportional valve 33DL to forcibly suppress or stop the operation of the turning hydraulic motor 2A corresponding to the left turning operation of the left operation lever 26L.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31DR when a left turn operation is performed by the left operation lever 26L, and the proportional valve 31DR causes the shuttle valve 32DR to control the right turn side pilot port of the control valve 173 to a predetermined value. Pilot pressure may be applied.
  • the pilot pressure is applied to the pilot port on the right turning side of the control valve 173 in a manner to oppose the pilot pressure acting on the pilot port on the left turning side of the control valve 173 from the left operation lever 26L via the shuttle valve 32DL.
  • the controller 30 can forcibly bring the control valve 173 closer to the neutral position to suppress or stop the operation of the swing hydraulic motor 2A corresponding to the left swing operation of the left operation lever 26L.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31DL instead of controlling the proportional valve 33DR to forcibly suppress the operation of the swing hydraulic motor 2A corresponding to the right swing operation of the left operation lever 26L. You may stop it.
  • the operation pressure sensor 29LB detects the operation state of the left operation lever 26L by the operator as a pressure, and a detection signal corresponding to the detected pressure is taken into the controller 30. Thereby, the controller 30 can grasp the operation content of the left operation lever 26L in the left-right direction.
  • the controller 30 transfers the hydraulic fluid discharged from the pilot pump 15 to the pilot port on the left side of the control valve 173 via the proportional valve 31DL and the shuttle valve 32DL, irrespective of the left turning operation of the left operation lever 26L by the operator. Can be supplied. Further, the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to the right of the control valve 173 via the proportional valve 31DR and the shuttle valve 32DR regardless of the operator's right turning operation on the left operation lever 26L. Can be supplied to the pilot port. That is, the controller 30 can automatically control the swinging motion of the upper swing body 3 in the left-right direction, and realize the automatic driving function and the remote control function of the shovel 100.
  • the left traveling lever 26DL is used to operate the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the left crawler 1CL. That is, the left traveling lever 26DL operates the traveling operation of the left crawler 1CL.
  • the left traveling lever 26DL uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output pilot pressure to the secondary side according to the operation content in the front-rear direction.
  • the two inlet ports are respectively connected to the pilot line on the secondary side of the left traveling lever 26DL corresponding to the forward operation (hereinafter, “forward operation”) corresponding to the forward direction of the left crawler 1CL. , And is connected to the pilot line on the secondary side of the proportional valve 31EL, and the outlet port is connected to the pilot port on the left side of the control valve 171.
  • the two inlet ports are respectively connected to the pilot line on the secondary side of the left traveling lever 26DL corresponding to the backward operation (hereinafter, "reverse operation") corresponding to the backward direction of the left crawler 1CL.
  • reverse operation corresponding to the backward direction of the left crawler 1CL.
  • pilot port on the secondary side of the proportional valve 31ER, and the outlet port is connected to the pilot port on the right side of the control valve 171.
  • the left traveling lever 26DL causes the pilot pressure of the control valve 171 to act on the pilot port according to the operation content in the front-rear direction via the shuttle valves 32EL and 32ER. Specifically, when the left traveling lever 26DL is operated to move forward, the left traveling lever 26DL outputs the pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32EL, and the left side of the control valve 171 is passed through the shuttle valve 32EL. Act on the pilot port of. In addition, the left travel lever 26DL outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32ER when it is operated in reverse, and the right pilot port on the right side of the control valve 171 is supplied via the shuttle valve 32ER. To act on.
  • the proportional valve 31EL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31EL outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32EL using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Thus, the proportional valve 31EL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the left side of the control valve 171 via the shuttle valve 32EL.
  • the proportional valve 31ER operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31ER outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32ER using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Accordingly, the proportional valve 31ER can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 171 via the shuttle valve 32ER.
  • the proportional valves 31EL and 31ER can adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valve 171 can be stopped at any valve position regardless of the operating state of the left traveling lever 26DL.
  • the proportional valve 33EL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33EL outputs the pilot pressure corresponding to the forward operation of the left traveling lever 26DL to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33EL reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the forward operation of the left traveling lever 26DL to a degree corresponding to the control current, and reduces the pressure. The pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32EL.
  • the proportional valve 33EL forcibly suppresses or stops the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the forward operation, if necessary, even when the forward operation is performed by the left traveling lever 26DL. It can be done. Further, the proportional valve 33EL changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32EL from the proportional valve 31EL to the other inlet of the shuttle valve 32EL even when the forward travel operation is performed by the left traveling lever 26DL. It can be lower than the pilot pressure acting on the port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31EL and the proportional valve 33EL to surely apply a desired pilot pressure to the forward pilot port of the control valve 171.
  • the proportional valve 33ER operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33ER outputs the pilot pressure corresponding to the backward operation of the left traveling lever 26DL to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33ER reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the backward operation of the left traveling lever 26DL to an extent corresponding to the control current, and reduces the pressure. The pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32ER.
  • the proportional valve 33ER forcibly suppresses or stops the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the reverse operation even if the reverse operation is performed by the left travel lever 26DL. It can be done.
  • the proportional valve 33ER changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32ER from the proportional valve 31ER to the other inlet of the shuttle valve 32ER even when the left traveling lever 26DL is operated to move backward. It can be lower than the pilot pressure acting on the port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31ER and the proportional valve 33ER to surely apply a desired pilot pressure to the backward pilot port of the control valve 171.
  • the proportional valves 33EL, 33ER can forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the operating state of the left traveling lever 26DL in the front-rear direction. Further, the proportional valves 33EL, 33ER reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32EL, 32ER, and the pilot pressures of the proportional valves 31EL, 31ER are reliably ensured by the pilot valves of the control valve 171 through the shuttle valves 32EL, 32ER. Can assist in acting on the port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31ER instead of the proportional valve 33EL to forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the forward operation of the left traveling lever 26DL.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31ER when the forward drive operation is performed by the left travel lever 26DL, and controls the proportional valve 31ER via the shuttle valve 32ER to provide a predetermined pilot pressure on the reverse side pilot port of the control valve 171. May act on.
  • the pilot pressure acts on the pilot port on the reverse side of the control valve 171 from the left traveling lever 26DL via the shuttle valve 32EL so as to oppose the pilot pressure on the pilot port on the forward side of the control valve 171.
  • the controller 30 can force the control valve 171 to approach the neutral position to suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the forward operation of the left traveling lever 26DL.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31EL instead of controlling the proportional valve 33ER to forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2ML corresponding to the backward operation of the left traveling lever 26DL. You may.
  • the operation pressure sensor 29DL detects the operation content of the operator's left traveling lever 26DL in the front-rear direction as pressure, and a detection signal corresponding to the detected pressure is fetched by the controller 30. As a result, the controller 30 can grasp the operation content of the left traveling lever 26DL in the front-rear direction.
  • the controller 30 supplies the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to the pilot port on the left side of the control valve 171 via the proportional valve 31EL and the shuttle valve 32EL, regardless of the forward operation of the left travel lever 26DL by the operator. Can be made In addition, the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 through the proportional valve 31ER and the shuttle valve 32ER regardless of the reverse operation of the left travel lever 26DL by the operator, and the pilot port on the right side of the control valve 171. Can be supplied to. That is, the controller 30 can automatically control the traveling operation of the left crawler 1CL in the front-rear direction, and realize the automatic driving function and the remote control function of the shovel 100.
  • the right traveling lever 26DR is used to operate the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the right crawler 1CR. That is, the right traveling lever 26DR targets the traveling operation of the right crawler 1CR.
  • the right travel lever 26DR uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the operation content in the front-rear direction to the secondary side.
  • the shuttle valve 32FR has two inlet ports connected to a secondary pilot line of the right traveling lever 26DR corresponding to the forward operation of the right crawler 1CR and a secondary pilot line of the proportional valve 31FR, respectively.
  • the outlet port is connected to the pilot port to the right of control valve 172.
  • the shuttle valve 32FL has two inlet ports connected to a secondary side pilot line of the right traveling lever 26DR and a secondary side pilot line of the proportional valve 31FL, which correspond to a reverse operation of the right crawler 1CR, respectively.
  • the outlet port is connected to the pilot port on the left side of the control valve 172.
  • the right travel lever 26DR causes the pilot pressure of the control valve 172 to act on the pilot port according to the operation content in the front-rear direction via the shuttle valves 32FL and 32FR. Specifically, when the right travel lever 26DR is operated to move forward, the pilot pressure according to the operation amount is output to one inlet port of the shuttle valve 32FR, and the right side of the control valve 172 is supplied via the shuttle valve 32FR. Act on the pilot port of. Further, the right travel lever 26DR outputs a pilot pressure corresponding to the operation amount to one inlet port of the shuttle valve 32FL when it is operated in reverse, and the left pilot port on the left side of the control valve 172 is supplied via the shuttle valve 32FL. To act on.
  • the proportional valve 31FL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31FL uses the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 to output the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32FL. As a result, the proportional valve 31FL can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the left side of the control valve 172 via the shuttle valve 32FL.
  • the proportional valve 31FR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, the proportional valve 31FR outputs the pilot pressure according to the control current input from the controller 30 to the other pilot port of the shuttle valve 32FR using the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15. Thus, the proportional valve 31FR can adjust the pilot pressure acting on the pilot port on the right side of the control valve 172 via the shuttle valve 32FR.
  • the proportional valves 31FL and 31FR can adjust the pilot pressure output to the secondary side so that the control valve 172 can be stopped at any valve position regardless of the operation state of the right traveling lever 26DR.
  • the proportional valve 33FL operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33FL outputs the pilot pressure corresponding to the forward operation of the right traveling lever 26DR as it is to the secondary side. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33FL reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the forward operation of the right traveling lever 26DR to a degree according to the control current, and reduces the pressure. The pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32FL.
  • the proportional valve 33FL forcibly suppresses or stops the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the forward operation, if necessary, even when the forward operation is performed by the right traveling lever 26DR. It can be done. Further, the proportional valve 33FL applies the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32FL from the proportional valve 31FL to the other inlet of the shuttle valve 32FL even when the forward travel operation is performed by the right travel lever 26DR. It can be lower than the pilot pressure acting on the port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31FL and the proportional valve 33FL to reliably apply a desired pilot pressure to the forward pilot port of the control valve 172.
  • the proportional valve 33FR operates according to the control current input from the controller 30. Specifically, when the control current from the controller 30 is not input, the proportional valve 33FR outputs the pilot pressure corresponding to the backward operation of the right traveling lever 26DR to the secondary side as it is. On the other hand, when the control current from the controller 30 is input, the proportional valve 33FR reduces the pilot pressure of the pilot line on the secondary side corresponding to the backward operation of the right traveling lever 26DR to an extent corresponding to the control current, and reduces the pressure. The pilot pressure is output to one inlet port of the shuttle valve 32FR.
  • the proportional valve 33FR forcibly suppresses or stops the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the reverse operation even when the reverse operation is performed by the right travel lever 26DR. It can be done. Further, the proportional valve 33FR changes the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valve 32FR from the proportional valve 31FR to the other inlet of the shuttle valve 32FR even when the reverse drive operation is performed by the right travel lever 26DR. It can be lower than the pilot pressure acting on the port. Therefore, the controller 30 can control the proportional valve 31FR and the proportional valve 33FR to surely apply a desired pilot pressure to the pilot port on the reverse side of the control valve 172.
  • the proportional valves 33FL, 33FR can forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the operation state of the right traveling lever 26DR in the left-right direction. Further, the proportional valves 33FL, 33FR reduce the pilot pressure acting on one inlet port of the shuttle valves 32FL, 32FR, and the pilot pressures of the proportional valves 31FL, 31FR are reliably ensured by the pilot valves of the control valve 172 through the shuttle valves 32FL, 32FR. Can assist in acting on the port.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31FR instead of controlling the proportional valve 33FL to forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the forward operation of the right traveling lever 26DR.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31FR when the forward drive operation is performed by the right travel lever 26DR, and controls the proportional valve 31FR via the shuttle valve 32FR to the backward pilot port of the control valve 172 to a predetermined pilot pressure. May act.
  • the pilot pressure acts on the pilot port on the reverse side of the control valve 172 from the right traveling lever 26DR via the shuttle valve 32FL so as to oppose the pilot pressure on the pilot port on the forward side of the control valve 172.
  • the controller 30 can force the control valve 172 to approach the neutral position to suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the forward operation of the right traveling lever 26DR.
  • the controller 30 controls the proportional valve 31FL instead of controlling the proportional valve 33FR to forcibly suppress or stop the operation of the traveling hydraulic motor 2MR corresponding to the backward operation of the right traveling lever 26DR. You may.
  • the operation pressure sensor 29DR detects, as a pressure, the content of the operator's operation in the front-rear direction on the right traveling lever 26DR, and a detection signal corresponding to the detected pressure is taken into the controller 30. As a result, the controller 30 can grasp the operation content of the right traveling lever 26DR in the front-rear direction.
  • the controller 30 supplies the hydraulic fluid discharged from the pilot pump 15 to the pilot port on the right side of the control valve 172 via the proportional valve 31FR and the shuttle valve 32FR, regardless of the forward operation of the right travel lever 26DR by the operator. Can be made.
  • the controller 30 controls the hydraulic oil discharged from the pilot pump 15 through the proportional valve 31FL and the shuttle valve 32FL regardless of the reverse operation of the right travel lever 26DR by the operator, and the pilot port on the left side of the control valve 172. Can be supplied to. That is, the controller 30 can automatically control the traveling operation of the right crawler 1CR in the front-rear direction, and realize the automatic driving function and the remote control function of the shovel 100.
  • the control system of the shovel 100 includes a controller 30, a space recognition device 70, an orientation detection device 71, an input device 72, a positioning device 73, a short-range communication device 74, and a display device. It includes a D1, a voice output device D2, a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a body tilt sensor S4, and a turning state sensor S5.
  • the controller 30 controls the shovel 100 as described above.
  • the controller 30 sets a target rotation speed based on a work mode or the like preset by a predetermined operation on the input device 72 by an operator or the like, and performs drive control for rotating the engine 11 at a constant speed.
  • the controller 30 outputs a control command to the regulator 13 as necessary to change the discharge amount of the main pump 14.
  • the controller 30 may control the proportional valve 31 to realize the operation of the hydraulic actuator according to the operation content of the operating device 26 as described above.
  • the controller 30 may realize the remote control of the shovel 100 by using the proportional valve 31. Specifically, the controller 30 may output a control command corresponding to the content of the remote operation designated by the remote operation signal received from the external device to the proportional valve 31. Then, the proportional valve 31 outputs the pilot pressure corresponding to the control command from the controller 30, using the hydraulic oil supplied from the pilot pump 15, and outputs the pilot pressure to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17. Pressure may be applied. As a result, the content of the remote operation is reflected in the operation of the control valve 17, and the operation of the various operation elements (driven elements) according to the content of the remote operation is realized by the hydraulic actuator.
  • the controller 30 controls the peripheral monitoring function.
  • the periphery monitoring function monitors the entry of an object to be monitored into a predetermined range (hereinafter, “monitoring range”) around the excavator 100 based on the information acquired by the space recognition device 70.
  • the determination process of the entry of the monitoring target object into the monitoring range may be performed by the space recognition device 70 or may be performed by the outside of the space recognition device 70 (for example, the controller 30).
  • Objects to be monitored may include, for example, people, trucks, trailers, other construction machinery, utility poles, suspended loads, pylons, buildings, and the like.
  • the controller 30 controls the object detection notification function.
  • the object detection / informing function the presence of an object to be monitored with respect to the operator in the cabin 10 or the vicinity of the excavator 100 is notified when the peripheral monitoring function determines that an object to be monitored exists in the monitoring range.
  • the controller 30 may implement the object detection notification function by using, for example, the display device D1 and the audio output device D2.
  • the controller 30 controls the operation limiting function.
  • the operation restriction function for example, the operation of the shovel 100 is restricted when the periphery monitoring function determines that the monitoring target object exists in the monitoring target.
  • the monitoring target is a person will be mainly described.
  • the controller 30 determines that an object to be monitored, such as a person, exists within a predetermined range (within the monitoring range) from the shovel 100 based on the information acquired by the space recognition device 70 before the actuator operates, the controller 30 operates, for example. Even if the operating device 26 is operated by the operator, the operation of the actuator may be disabled or may be limited to the operation in the slow speed state. Specifically, when it is determined that a person is present within the monitoring range, the controller 30 can make the actuator inoperable by setting the gate lock valve in the locked state. In the case of the electric operation device 26, the actuator can be made inoperative by invalidating the signal from the controller 30 to the operating proportional valve (proportional valve 31).
  • the pilot pressure corresponding to the control command from the controller 30 is output, and the pilot pressure is applied to the pilot port of the corresponding control valve in the control valve 17 for operation (proportional valve).
  • the control signal from the controller 30 to the operating proportional valve (proportional valve 31) is limited to a content corresponding to a relatively small pilot pressure, so that the actuator operates at a very low speed. Can be In this way, when it is determined that the detected object to be monitored exists within the monitoring range, the actuator is not driven even if the operating device 26 is operated, or the operation speed corresponding to the operation input to the operating device 26.
  • the actuator may be stopped by setting the gate lock valve in the locked state.
  • the controller 30 may naturally apply the same operation restriction function as in the case of operating the operating device 26 when the shovel 100 is remotely operated.
  • the remote operation includes a mode in which the shovel 100 is automatically loaded into or unloaded from the trailer by an automatic loading command or an automatic unloading command transmitted from the support device 200 to the shovel 100. That is, when the controller 30 determines that a person exists within the monitoring range from the shovel 100 based on the information acquired by the space recognition device 70 before the actuator operates, even if the automatic loading instruction or the automatic unloading instruction is received.
  • the operation of the actuator may be restricted to the inoperable state or the operation in the slow speed state.
  • the controller 30 determines that an object to be monitored such as a person exists within the monitoring range during the operation of the actuator in response to the reception of the automatic loading command or the automatic unloading command.
  • the operation of the actuator may be stopped or decelerated regardless of the automatic loading instruction and the automatic unloading instruction.
  • the space recognition device 70 is configured to recognize an object existing in a three-dimensional space around the shovel 100 and measure (calculate) a positional relationship such as a distance from the space recognition device 70 or the shovel 100 to the recognized object. To be done.
  • the space recognition device 70 may include, for example, an ultrasonic sensor, a millimeter wave radar, a monocular camera, a stereo camera, a LIDAR (Light Detecting and Ranging), a distance image sensor, an infrared sensor, and the like.
  • the space recognition device 70 includes a front recognition sensor 70F attached to the front end of the upper surface of the cabin 10, a rear recognition sensor 70B attached to the rear end of the upper surface of the upper swing body 3, and a left end of the upper surface of the upper swing body 3.
  • the left recognition sensor 70L attached and the right recognition sensor 70R attached to the upper right end of the upper swing body 3 are included.
  • An upper recognition sensor that recognizes an object existing in the space above the upper swing body 3 may be attached to the shovel 100.
  • the orientation detection device 71 detects information about the relative relationship between the orientation of the upper swing body 3 and the orientation of the lower traveling body 1 (for example, the swing angle of the upper swinging body 3 with respect to the lower traveling body 1).
  • the orientation detection device 71 may include, for example, a combination of a geomagnetic sensor attached to the lower traveling body 1 and a geomagnetic sensor attached to the upper swing body 3.
  • the orientation detection device 71 may include a combination of a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver attached to the lower traveling body 1 and a GNSS receiver attached to the upper swing body 3.
  • the orientation detection device 71 may include a rotary encoder, a rotary position sensor, or the like, that is, a turning state sensor S5 described later, which can detect a turning angle of the upper-part turning body 3 relative to the lower-part traveling body 1.
  • the orientation detection device 71 may include a camera attached to the upper swing body 3. In this case, the orientation detection device 71 detects the image of the lower traveling body 1 included in the input image by performing known image processing on the image captured by the camera attached to the upper swing body 3 (input image). To do. Then, the orientation detection device 71 identifies the longitudinal direction of the lower traveling body 1 by detecting the image of the lower traveling body 1 using a known image recognition technique, and determines the longitudinal direction of the upper revolving body 3 and the direction thereof. The angle formed with the longitudinal direction of the undercarriage 1 may be derived.
  • the direction of the front-rear axis of the upper swing body 3 can be derived from the mounting position of the camera.
  • the orientation detection device 71 can identify the longitudinal direction of the lower traveling body 1 by detecting the image of the crawler 1C.
  • the orientation detection device 71 may be a resolver.
  • the input device 72 is provided within a reach of an operator seated in the cabin 10, receives various operation inputs from the operator, and outputs a signal according to the operation input to the controller 30.
  • the input device 72 is a touch panel mounted on the display of the display device D1 that displays various information images, a knob switch provided at the tip of the left operation lever 26L and the right operation lever 26R, and a button switch installed around the display device D1. , Levers, toggles, etc.
  • a signal corresponding to the operation content of the input device 42 is fetched by the controller 30.
  • the positioning device 73 measures the position and orientation of the upper swing body 3.
  • the positioning device 73 is, for example, a GNSS compass, detects the position and orientation of the upper swing body 3, and a detection signal corresponding to the position and orientation of the upper swing body 3 is captured by the controller 30. Further, among the functions of the positioning device 73, the function of detecting the orientation of the upper swing body 3 may be replaced by the azimuth sensor attached to the upper swing body 3.
  • the short-range communication device 74 is attached to, for example, the upper swing body 3, and is provided with a predetermined device (for example, the support device 200) that exists at a relatively short distance (for example, several meters to several tens of meters) around the shovel 100. Between the two, bidirectional communication is performed based on a predetermined short-range communication method (for example, Bluetooth (registered trademark) communication or WiFi (registered trademark) communication).
  • a predetermined short-range communication method for example, Bluetooth (registered trademark) communication or WiFi (registered trademark) communication.
  • the display device D1 is provided in a place that is easily visible to a seated operator in the cabin 10 and displays various information images under the control of the controller 30.
  • the display device D1 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL (Electroluminescence) display.
  • the display device D1 may be connected to the controller 30 via an in-vehicle communication network such as a CAN (Controller Area Network), or may be connected to the controller 30 via a one-to-one dedicated line.
  • the audio output device D2 is provided, for example, in the cabin 10, is connected to the controller 30, and outputs audio under the control of the controller 30.
  • the audio output device D2 is, for example, a speaker or a buzzer.
  • the voice output device D2 outputs various types of information in response to a voice output command from the controller 30.
  • the boom angle sensor S1 is attached to the boom 4, and the elevation angle of the boom 4 with respect to the upper swing body 3 (hereinafter, “boom angle”), for example, of the boom 4 with respect to the swing plane of the upper swing body 3 in a side view.
  • the angle formed by the straight line connecting the fulcrums at both ends is detected.
  • the boom angle sensor S1 may include, for example, a rotary encoder, an acceleration sensor, a gyro sensor (angular velocity sensor), a 6-axis sensor, an IMU (Inertial Measurement Unit), and the like.
  • a detection signal corresponding to the boom angle detected by the boom angle sensor S1 is fetched by the controller 30.
  • the arm angle sensor S2 is attached to the arm 5 and is a rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4 (hereinafter, “arm angle”), for example, the arm 5 with respect to a straight line connecting fulcrums at both ends of the boom 4 in a side view.
  • arm angle a rotation angle of the arm 5 with respect to the boom 4
  • the angle formed by the straight line connecting the fulcrums at both ends of is detected.
  • the detection signal corresponding to the arm angle detected by the arm angle sensor S2 is fetched by the controller 30.
  • the bucket angle sensor S3 is attached to the bucket 6 and rotates with respect to the arm 5 of the bucket 6 (hereinafter referred to as “bucket angle”), for example, the bucket 6 with respect to a straight line connecting fulcrums at both ends of the arm 5 in a side view.
  • the angle formed by the straight line connecting the fulcrum and the tip (blade) is detected.
  • a detection signal corresponding to the bucket angle detected by the bucket angle sensor S3 is captured by the controller 30.
  • the machine body tilt sensor S4 detects the tilted state of the machine body (for example, the upper swing body 3) with respect to a predetermined reference plane (for example, a horizontal plane).
  • the machine body tilt sensor S4 is attached to, for example, the upper swing body 3 and tilts about two axes of the shovel 100 (that is, the upper swing body 3) in the front-rear direction and the left-right direction (hereinafter, "front-back tilt angle” and "left-right tilt angle”). Tilt angle ").
  • the controller 30 receives detection signals corresponding to the tilt angles (forward and backward tilt angles and left and right tilt angles) detected by the machine body tilt sensor S4.
  • the turning state sensor S5 is attached to the upper turning body 3 and outputs detection information regarding the turning state of the upper turning body 3.
  • the turning state sensor S5 detects, for example, the turning angular velocity and the turning angle of the upper-part turning body 3.
  • the turning state sensor S5 includes, for example, a gyro sensor, a resolver, a rotary encoder, and the like.
  • the detection information regarding the turning state detected by the turning state sensor S5 is captured by the controller 30.
  • the machine body tilt sensor S4 includes a gyro sensor capable of detecting angular velocities around three axes, a six-axis sensor, an IMU, etc.
  • the turning state of the upper swing body 3 for example, turning The angular velocity
  • the turning state sensor S5 may be omitted.
  • the support device 200 includes a control device 210, a short-range communication device 220, an operation input device 230, and a display device 240.
  • the control device 210 performs various controls regarding the support device 200.
  • the control device 210 is mainly composed of a computer including a CPU, a memory device such as a RAM, a non-volatile auxiliary storage device such as a ROM, and an interface device for various inputs and outputs.
  • the control device 210 realizes various functions by executing various programs stored in the ROM or the auxiliary storage device on the CPU, for example.
  • the short-range communication device 220 bidirectionally and predeterminedly communicates with a predetermined device (for example, the shovel 100) existing in a relatively short distance (for example, several meters to several tens of meters) around the support device 200. Communication based on a short-distance communication method (for example, Bluetooth communication or WiFi communication) is performed.
  • a short-distance communication method for example, Bluetooth communication or WiFi communication
  • the operation input device 230 receives various operation inputs of the user with respect to the support device 200, and outputs information regarding the operation content to the control device 210.
  • the operation input device 230 is, for example, a touch panel mounted on the display device 240 (display), a button switch provided separately from the display device 240, or the like.
  • the display device 240 is, for example, a liquid crystal display or an organic EL display, and displays various information images under the control of the control device 210.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of a configuration related to the loading / unloading support function of the support system SYS.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of an operation screen displayed on the display device 240 of the support device 200.
  • the information acquisition device E1 of the shovel 100 is representative of various sensors and devices that acquire information about the shovel 100 and information about the environment around the shovel 100 (hereinafter, “environment information”).
  • the information acquisition device E1 is, for example, the space recognition device 70, the orientation detection device 71, the input device 72, the positioning device 73, the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, the bucket angle sensor S3, the body inclination sensor S4, and the turning state described above.
  • the sensor S5 and the like may be included.
  • the controller 30 (an example of a control device) includes a communication processing unit 301, an operation control unit 302, a monitoring unit 303, and an information notification unit 304 as functional units related to the loading / unloading support function.
  • the communication processing unit 301 controls the short-range communication device 74 and performs bidirectional communication with the support device 200 around the shovel 100.
  • the information notification unit 304 transmits an information signal and the like to the support device 200 via the communication processing unit 301.
  • the operation control unit 302 includes a traveling control unit 302A, a turning control unit 302B, a boom control unit 302C, an arm control unit 302D, and a bucket control unit 302E.
  • the traveling control unit 302A controls the traveling operation of the lower traveling structure 1. Specifically, the traveling control unit 302A causes the lower traveling body 1 to automatically travel in response to a predetermined command received from the support device 200 through the communication processing unit 301. More specifically, the traveling control unit 302A controls the proportional valves 31EL, 31ER, 31FL, 31FR. As a result, the traveling control unit 302A controls the traveling hydraulic motors 2ML, 2MR that drive the crawlers 1C from the shuttle valves 32EL, 32ER, 32FL, 32FR, regardless of the operating state of the traveling lever 26D, as described above. The lower traveling body 1 can be automatically driven by applying a pilot pressure to 171 and 172.
  • the traveling control unit 302A causes the lower traveling body 1 to automatically travel toward the trailer in response to the loading instruction received from the support device 200.
  • this control mode is referred to as "automatic loading control”.
  • the traveling control unit 302A based on various information input from the information acquisition device E1 (for example, the orientation detection device 71), The traveling direction (forward traveling direction or backward traveling direction) of the lower traveling body 1 (crawler 1C) toward the trailer is determined. Then, the traveling control unit 302A operates the lower traveling body 1 (crawler 1C) in the determined traveling direction to cause the lower traveling body 1 to automatically travel toward the trailer.
  • the information acquisition device E1 for example, the orientation detection device 71
  • the traveling control unit 302A may stop the automatic loading control of the lower traveling body because there is no loading target (trailer) for the shovel 100.
  • the traveling control unit 302A needs to perform automatic loading control when it can be determined that the shovel 100 is already on the upper surface (loading platform) of the trailer based on the position information of the trailer recognized by the monitoring unit 303 described later. Since there is not, the automatic loading control may be stopped.
  • the traveling control unit 302A does not arrange the lower traveling body 1 of the shovel 100 directly behind the trailer based on the position information of the trailer recognized by the monitoring unit 303 described later, and the lower traveling body 1 ( If it can be determined that the trailer cannot be loaded even if the crawler 1C) is moved forward or backward, the automatic loading control may be stopped. However, the traveling control unit 302A operates the lower traveling body 1 based on various information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognizing device 70) so that the lower traveling body 1 faces the rear of the trailer. The vehicle may be automatically driven so as to be arranged, and in this case, the automatic loading control may be continued.
  • the information acquisition device E1 for example, the space recognizing device 70
  • the traveling control unit 302A may stop the automatic loading control when the monitoring unit 303 described below determines that there is an obstacle between the position of the shovel 100 and the upper surface of the trailer.
  • the traveling control unit 302A uses a monitoring unit 303, which will be described later, to determine a predetermined condition (hereinafter, “loading traveling route condition”) regarding a traveling route from the position of the shovel 100 to a predetermined loading target position on the upper surface (load platform) of the trailer. If it is determined that the condition is not satisfied, the safety of the travel route is not ensured, and thus the automatic loading control may be stopped.
  • a predetermined condition hereinafter, “loading traveling route condition”
  • the traveling control unit 302A determines that the stability regarding the posture of the shovel 100 (hereinafter, “posture stability”) is below a predetermined reference by the monitoring unit 303 described below, the excavator 100 may fall or the like. Therefore, the automatic loading control may be stopped.
  • the posture stability of the shovel 100 is lower than a predetermined reference due to the posture of the attachment AT (for example, the boom 4 is raised or the arm 5 is opened)
  • the traveling control unit 302A determines.
  • the attachment AT boost 4, arm 5, and bucket 6
  • the automatic loading control may be continued. ..
  • suspension of automatic loading control includes a temporary suspension, and may be resumed when it is determined that the obstruction factor has been removed. The same applies to cancellation of automatic unloading control, which will be described later.
  • the traveling control unit 302A causes the lower traveling body 1 to automatically travel from the upper surface of the trailer (the loading platform) toward the rear of the trailer in accordance with the loading / unloading command received from the support device 200.
  • the control mode is referred to as "automatic unloading control”.
  • the traveling control unit 302A displays various information input from the information acquisition device E1 (for example, the orientation detection device 71). Based on this, the traveling direction (forward direction or backward direction) of the undercarriage 1 (crawler 1C) from the upper surface of the trailer to the rear of the trailer, that is, the direction of approaching the trailer (hereinafter, "approach direction") is determined. To do. Then, the traveling control unit 302A causes the lower traveling body 1 (crawler 1C) to operate in the determined traveling direction, so that the lower traveling body 1 automatically travels from the upper surface (load platform) of the trailer toward the rear of the trailer.
  • the traveling direction forward direction or backward direction
  • the traveling control unit 302A causes the lower traveling body 1 (crawler 1C) to operate in the determined traveling direction, so that the lower traveling body 1 automatically travels from the upper surface (load platform) of the trailer toward the rear of the trailer.
  • the traveling control unit 302A performs automatic unloading control when the trailer is not recognized around the excavator 100 by the monitoring unit 303 described later or when the excavator 100 has already been unloaded from the upper surface (load platform) of the trailer to the rear of the trailer. Since there is no need to do so, the automatic unloading control may be stopped. Further, when the traveling control unit 302A determines that there is an obstacle between the position of the upper surface (loading platform) of the trailer and the shovel 100 and the predetermined target loading / unloading position behind the trailer by the monitoring unit 303 described later, Automatic unloading control may be stopped.
  • the traveling control unit 302A does not satisfy a predetermined condition (hereinafter, “unloading traveling route condition”) regarding a traveling route from the position of the shovel 100 to a predetermined unloading target position behind the trailer by the monitoring unit 303 described later. If it is determined that the safety of the travel route is not ensured, the automatic unloading control may be stopped. In addition, when the traveling control unit 302A determines that the posture stability of the shovel 100 is below a predetermined reference by the monitoring unit 303, which will be described later, the excavator 100 may fall or the like, and thus the automatic unloading control is stopped. You can do it.
  • a predetermined condition hereinafter, “unloading traveling route condition”
  • the traveling control unit 302A for example, similarly to the case of the automatic loading control, the attachment AT (boom 4, arm 5, Also, the bucket 6) may be automatically controlled so that the posture stability of the shovel 100 is higher than a predetermined reference, and in this case, the automatic unloading control may be continued.
  • the turning control unit 302B controls the turning operation of the upper-part turning body 3. Specifically, the turning control unit 302B controls the proportional valves 31DL and 31DR. As a result, as described above, the swing control unit 302B causes the shuttle hydraulic valves 2DL and 32DR to drive the swing hydraulic motor 2A that drives the upper swing body 3 regardless of the swing operation, that is, the left / right operation of the left operation lever 26L.
  • the upper swing body 3 can be automatically swung by applying a pilot pressure to the corresponding control valve 173.
  • the boom control unit 302C controls the operation of the boom 4. Specifically, the boom control unit 302C controls the proportional valves 31BL and 31BR. As a result, the boom control unit 302C corresponds to the boom cylinder 7 that drives the boom 4 from the shuttle valves 32BL and 32BR, regardless of the operation related to the boom 4, that is, the operation of the right operation lever 26R in the front-rear direction, as described above.
  • the pilot pressure can be applied to the control valves 175L and 175R to automatically operate the boom 4.
  • the arm control unit 302D controls the operation of the arm 5. Specifically, the arm control unit 302D controls the proportional valves 31AL and 31AR. Thus, the arm control unit 302D corresponds to the arm cylinder 8 that drives the arm 5 from the shuttle valves 32AL and 32AR, regardless of the operation related to the arm 5, that is, the operation of the left operation lever 26L in the front-rear direction, as described above.
  • the arm 5 can be automatically operated by applying a pilot pressure to the control valves 176L and 176R.
  • the bucket control unit 302E controls the operation of the bucket 6. Specifically, the bucket control unit 302E controls the proportional valves 31CL and 31CR. As a result, the bucket control unit 302E corresponds to the bucket cylinder 9 that drives the bucket 6 from the shuttle valves 32CL and 32CR, regardless of the operation related to the bucket 6, that is, the operation of the right operation lever 26R in the left-right direction, as described above.
  • the pilot pressure can be applied to the control valve 174 to automatically operate the bucket 6.
  • the monitoring unit 303 monitors the state of the shovel 100 and the state around the shovel 100 when the traveling control unit 302A executes the automatic loading control and the automatic unloading control.
  • the monitoring unit 303 recognizes the trailer around the shovel 100 based on various information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70).
  • the information acquisition device E1 for example, the space recognition device 70.
  • the controller 30 may recognize the trailer by a signal from the outside. For example, the controller 30 may recognize the position or state of the trailer based on the signal transmitted from the trailer of interest. Further, the controller 30 may recognize the position or state of the trailer based on a signal transmitted from an external management device such as a server. Further, the position and state of the trailer may be acquired using a mobile terminal carried by an external worker and transmitted (transferred) from the mobile terminal to the shovel.
  • the monitoring unit 303 based on various information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70), a predetermined upper surface (packing bed) of the trailer recognized by the traveling control unit 302A from the position of the excavator 100. It is determined whether or not there is an obstacle up to the loading target position.
  • the monitoring unit 303 of the shovel 100 based on various information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70). It is determined whether or not there is an obstacle between the position and a predetermined target position for loading and unloading the trailer.
  • the loading travel route condition is, for example, a condition relating to whether or not the safety of the travel route from the position of the excavator 100 to a predetermined target loading position on the upper surface (load platform) of the trailer is secured.
  • the loading travel route conditions include "a road plate is installed (lowered) at the rear of the trailer” and “horizontal level in the left-right direction on the travel route including two road plates ( Hereinafter, “the horizontal degree of right and left” must satisfy a predetermined criterion (hereinafter, "horizontal degree criterion”) corresponding to a state that is relatively close to horizontal. "And the like.
  • the unloading traveling condition is, for example, the position of the shovel 100 as in the case of the loading traveling route condition. Is a condition related to whether or not the safety of the traveling route from the vehicle to the predetermined target position for loading and unloading the trailer is secured.
  • the loading and unloading route condition includes "a road plate is installed at the rear of the trailer. "(Lowered)” and “the left and right horizontalities on the travel route including the two road boards satisfy the horizontality standard", etc.
  • the monitoring unit 303 uses the information acquisition device E1. (For example, the success or failure of the loading travel route condition or the unloading travel route condition may be determined based on various information input from the space recognizing device 70 and the body inclination sensor S4).
  • the monitoring unit 303 evaluates the stability regarding the posture of the shovel 100 (hereinafter, “posture stability”).
  • the posture stability is, for example, an index value that indicates a state in which the shovel 100 is hard to fall when the shovel 100 is relatively high, and a state that the shovel 100 is easy to fall when the shovel 100 is relatively low.
  • the monitoring unit 303 based on the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70, the boom angle sensor S1, the arm angle sensor S2, the bucket angle sensor S3, and the body tilt sensor S4, etc.), the shovel 100.
  • the stability of may be evaluated.
  • the information notification unit 304 sends various information to the support apparatus 200 to cause the user to be notified of various information via the display device 240 of the support apparatus 200, for example.
  • the information notification unit 304 transmits the caution information indicating that fact (hereinafter, “trailer unrecognized caution information”) to the support device 200. Further, for example, the information notifying unit 304 cannot execute the loading work (automatic loading control) or the unloading work (automatic loading / unloading control) including the auxiliary information indicating that the trailer cannot be recognized as the trailer unrecognized warning information. Of the alert (hereinafter, “loading unexecutable alert” or “unloading unexecutable alert”) is transmitted to the support apparatus 200.
  • the loading non-executable alert and the unloading non-executable alert are alerts indicating that the loading work and the unloading work cannot be started (hereinafter, “loading start impossible alert” and “unloading start impossible alert”), and work start After that, an alert indicating that the loading work and the unloading work cannot be continued (hereinafter, “loading continuation impossible alert” and “loading unloading unsustainable alert”) is included.
  • loading start impossible alert an alert indicating that the loading work and the unloading work cannot be continued
  • loading continuation impossible alert and “loading unloading unsustainable alert”.
  • the information notification unit 304 is not directly arranged behind the trailer in which the lower traveling unit 1 of the shovel 100 is recognized by the traveling control unit 302A, and the lower traveling unit 1 (crawler 1C) is moved forward.
  • caution information indicating that fact (hereinafter, “improper placement caution information”) is transmitted to the support device 200.
  • the information notification unit 304 may transmit, as the improper placement attention information, a loading execution impossible alert including auxiliary information indicating that the placement of the shovel 100 is inappropriate to the support apparatus 200.
  • the information notification unit 304 calls attention information indicating that fact. (Hereinafter, “obstacle warning information”) is transmitted to the support device 200.
  • the information notification unit 304 may transmit, as the obstacle alert information, a loading execution impossible alert or an unloading execution impossible alert to the support apparatus 200, which includes auxiliary information such as a location where the obstacle exists.
  • the information notifying unit 304 determines that the loading traveling route condition or the unloading traveling route condition is not satisfied by the monitoring unit 303, the information notifying unit 304 calls attention information indicating that (hereinafter, “running route condition not satisfied”). Attention information ”) is transmitted to the support device 200.
  • the information notifying unit 304 sends to the support device 200 a loading execution impossible alert or a loading / unloading execution impossible alert that includes auxiliary information indicating that the loading traveling route condition or the unloading traveling route condition is unfulfilled as the traveling route condition non-fulfillment warning information. You may send it.
  • the information notification unit 304 notifies that fact.
  • the caution information shown (hereinafter, “unstable posture caution information”) is transmitted to the support device 200.
  • the information notification unit 304 may transmit, as the unstable posture alert information, a loading execution impossible alert or an unloading execution impossible alert to the support device 200, including auxiliary information indicating that the posture of the shovel 100 is in an unstable state. .
  • the information notification unit 304 provides a support device for a travel route from the position of the shovel 100 to a predetermined loading target position or a predetermined loading / unloading target position during execution of the automatic loading control or the automatic unloading control by the running control unit 302A.
  • Command information (hereinafter, “travel route display command information”) to be displayed on the display device 200 (display device 240) is transmitted to the support device 200.
  • the travel route display command information includes, for example, an image including a range from the position of the shovel 100 to the loading target position on the upper surface (packing platform) of the trailer (specifically, a captured image and a distance image acquired by the space recognition device 70). Etc.) can be included.
  • the information notification unit 304 may be configured such that the operation status of the excavator 100 after the automatic loading instruction or the automatic unloading instruction is received from the assistance apparatus 200 via the communication processing unit 301 is divided into a plurality of steps in advance.
  • Command information to be displayed on the display device 200 (display device 240) (hereinafter, “operation status display command information”) is transmitted to the support device 200.
  • the operation of the excavator 100 is performed by recognizing “a loading or unloading target (for example, a trailer, a road plate, a loading target position of a trailer carrier or a unloading target position behind the trailer, etc.) (hereinafter,“ target recognition ”).
  • the information notification unit 304 determines the operation of the shovel 100 currently being executed among the plurality of steps divided in advance.
  • the operation status display command information including information on the corresponding step is transmitted to the support device 200.
  • the control device 210 includes a communication processing unit 2101, a remote operation unit 2102, and a display control unit 2103 as functional units related to the loading / unloading support function.
  • the communication processing unit 2101 controls the short-range communication device 220 and performs bidirectional communication with the shovel 100 around the support device 200.
  • the remote operation unit 2102 transmits information regarding the operation of the shovel 100 to the shovel 100 via the communication processing unit 2101.
  • the remote operation unit 2102 transmits, to the shovel 100, an operation command related to the loading work and the unloading work of the shovel 100 (for example, the above-mentioned automatic loading command or automatic unloading command) according to the user's predetermined operation on the operation input device 230. ..
  • the display control unit 2103 displays various information images related to the loading / unloading support function on the display device 240. Specifically, the display control unit 2103 may cause the display device 240 to display an operation screen for transmitting an operation command regarding the loading work and the unloading work of the shovel 100 to the shovel 100 through the remote operation unit 2102.
  • the display control unit 2103 causes the display device 240 to display an operation screen including an operation target (for example, a button icon or the like) for transmitting the automatic loading instruction and the automatic unloading instruction.
  • an operation target for example, a button icon or the like
  • the left side portion of the lower portion of the operation screen 700 (an example of the operation screen by the display control unit 2303) is transmitted.
  • An operation area 710 is provided.
  • the operation area 710 is arranged on the upward arrow icon 711, the downward arrow icon 712, and the arrow icon 711, and the arrow icon 711 is oriented toward the trailer. Is included in the direction indication information 713.
  • the remote operation unit 2102 when the user operates the arrow icon 711 through the operation input device 230 (for example, the touch panel mounted on the display device 240), the remote operation unit 2102 automatically operates the shovel 100 according to the operation. Send a load command. Further, in this example, when the user operates the arrow icon 712 through the operation input device 230, the remote operation unit 2102 transmits an automatic unloading command to the shovel 100 in accordance with the operation.
  • the display control unit 2103 causes the operation screen to also display various notification information received from the shovel 100 regarding the loading / unloading support function.
  • the travel route information area 720 of the present example corresponds to the loading operation, and is composed of a bird's-eye view image of the entire range of the travel route from the position of the excavator 100 to the target loading position of the trailer as seen from directly above,
  • the bird's-eye view image includes a trailer image (hereinafter, “trailer image”) 721 and a road plate image (hereinafter, “road plate image”) 722.
  • the display control unit 2103 uses the bird's-eye view image generated by the viewpoint conversion process or the like from the captured image acquired by the space recognition device 70, which is included in the travel route command information received from the shovel 100 via the communication processing unit 2101.
  • the travel route information area 720 may be displayed on the operation screen 700. Further, in the bird's-eye view image forming the traveling route information area 720, a portion of the traveling route from the shovel 100 to the upper surface (loading platform) of the trailer and a portion between the shovel 100 and the trailer (portion where the road board is arranged).
  • the frame images 723 and 724 indicating each of the above are displayed in a superimposed manner.
  • the display control unit 2103 notifies the user of the presence or absence of an obstacle on the bed of the trailer by changing the display mode of the frame image 723 (for example, changing the color, the thickness of the frame line, the presence or absence of blinking, etc.). You can Similarly, the display control unit 2103 may notify the user of the presence or absence of an obstacle between the position of the shovel 100 and the trailer by changing the display mode of the frame image 724. In this case, the display control unit 2103 indicates that the obstacle is present from the normal display manner in the display manners of the frame images 723 and 724 based on the obstacle alerting information received from the shovel 100 through the communication processing unit 2101. The display mode may be changed. As a result, the user can grasp the condition of the traveling route from the position of the shovel 100 to the loading target position.
  • the traveling route information area 720 includes the entire traveling route from the position of the shovel 100 placed on the trailer to the target loading / unloading position behind the trailer including the portion where the road plate is arranged.
  • a bird's-eye view image of the entire range viewed from directly above may be included. Thereby, the user can grasp the condition of the traveling route from the position of the shovel 100 as seen from the shovel 100 to the target position for loading and unloading behind the trailer.
  • an image other than the bird's-eye view image for example, a captured image acquired by the space recognition device 70 may be displayed as it is.
  • a shovel operation status information area 730 including information on the operation status of the shovel 100 is provided on the right side of the upper area of the operation screen 700.
  • the shovel operation status information area 730 of the present example includes step icons 731 to 735 corresponding to a plurality of steps (five steps in the present example) indicating operations related to the automatic loading control or the automatic unloading control of the shovel 100. , Cursor 736.
  • the step icons 731 to 735 correspond to "target recognition", "obstacle presence / absence determination”, “travel route condition success / failure determination”, “travel direction determination", and “automatic traveling execution", respectively.
  • the cursor 736 represents the operation currently being executed by the shovel 100, and in this example, represents that the “determination of the presence or absence of an obstacle” corresponding to the step icon 732 is being executed. Accordingly, the user can grasp the operation status of the shovel 100 regarding the automatic loading control or the automatic unloading control.
  • the display control unit 2103 displays the step icons 731 to 735 and the cursor 736 on the operation screen 700 based on the operation status display command information received from the shovel 100 via the communication processing unit 2101.
  • an alert information area 740 including alert information (alert information) relating to automatic loading control or automatic unloading control is provided on the right side of the lower area of the operation screen 700.
  • alert information alert information
  • the display control unit 2103 displays the received alert information in the alert information area 740.
  • FIGS. 8A and 8B are flowcharts schematically showing an example of a control process relating to a loading / unloading support function by the controller 30 of the shovel 100.
  • FIG. 8A and FIG. 8B are flowcharts showing an example of control processing (hereinafter, “loading support control processing”) relating to the loading / unloading support function corresponding to the loading operation of the shovel 100.
  • This flowchart starts when an automatic loading instruction is received from the support apparatus 200 through the communication processing unit 301. The same applies to the flowchart of FIG. 9 below.
  • the loading / unloading support control processing relating to the loading / unloading work of the shovel 100 corresponding to FIGS. 8A and 8B can be defined by a flowchart in which the word “loading” in FIGS. 8A and 8B is simply replaced with “unloading”. Therefore, the description is omitted. The same applies to the loading / unloading support control processing relating to the loading / unloading work of the shovel 100 corresponding to FIGS. 9A and 9B described below.
  • step S102 the monitoring unit 303 detects the object around the shovel 100 based on the information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70) (hereinafter, "Object detection processing").
  • the information acquisition device E1 for example, the space recognition device 70
  • step S104 the monitoring unit 303 determines whether or not a target object (eg, trailer or road board) for the loading work is detected (recognized) by the object detection process in step S102. If the target object of the loading work is recognized, the monitoring unit 303 proceeds to step S106, and otherwise proceeds to step S130 as shown in FIG. 7B.
  • a target object eg, trailer or road board
  • step S106 the monitoring unit 303 uses the object detection process in step S102 to detect an obstacle on the traveling route of the loading work (that is, from the position of the excavator 100 to the target loading position on the upper surface (load platform) of the trailer). It is determined whether or not the existence is recognized.
  • the monitoring unit 303 proceeds to step S108, and when the existence of the obstacle is recognized, the monitoring unit 303 proceeds to step S130 as shown in FIG. 7B.
  • step S108 the monitoring unit 303 determines whether the loading travel route condition is satisfied by the object detection process in step S102. For example, the monitoring unit 303 determines whether or not the installation state of the trailer, the road board, and the like is appropriate, such as whether or not the horizontal level of the travel route satisfies the horizontal level standard. When the loading travel route condition is satisfied, the monitoring unit 303 proceeds to step S108, and when the loading travel route condition is not satisfied, the monitoring unit 303 proceeds to step S130 as shown in FIG. 7B.
  • step S110 the traveling control unit 302A determines the approaching direction (forward traveling direction or backward traveling direction) of the lower traveling body 1 (crawler 1C) toward the trailer.
  • approaching direction forward traveling direction or backward traveling direction
  • the movement mode of the lower traveling body 1 (crawler 1C) toward the target loading position of the trailer is referred to as “approach”, and the movement mode of the lower traveling body 1 in the direction opposite to the target loading position of the trailer is described. This is called “detachment”.
  • the order of the determination processing in steps S104 to S110 may be arbitrary and may be performed in parallel.
  • step S112 the traveling control unit 302A starts automatic traveling control of the excavator 100 based on the approach direction determined in step S110.
  • the traveling control unit 302A performs an operation of causing the shovel 100 (the lower traveling body 1) to approach the assisting device 200 while the automatic loading control is continuing (specifically, during the processing of step S114 to step S126) (hereinafter, " The approaching or leaving of the undercarriage 1 is continued while the approaching operation ”) or the leaving operation (hereinafter,“ leaving operation ”) is continued.
  • the user continues the approaching operation and the leaving operation of the shovel 100 on the support device 200 while recognizing various loading continuation impossible alerts and the actual traveling state of the shovel 100, as described below.
  • the traveling control unit 302A stops the shovel 100 (the lower traveling body 1) when neither the approaching operation nor the leaving operation of the shovel 100 is performed by the support device 200 while the automatic loading control is continued.
  • the operation of the arrow icon 711 corresponds to the approach operation
  • the operation of the arrow icon 712 corresponds to the leave operation.
  • the user continues to operate the arrow icon 711 (for example, keeps a finger in contact with a position corresponding to the arrow icon 711 on the touch panel mounted on the display device 240) to move the shovel 100 to the upper surface (packing bed) of the trailer. It is possible to move the shovel 100 to the loading target position while visually checking the state of the shovel 100.
  • step S114 the monitoring unit 303 performs the object detection process as in step S102.
  • step S116 the monitoring unit 303 performs the same determination process as in step S104 based on the result of the object detection process in step S114. This is because, for example, it is possible to assume an unexpected situation in which the lowered road plate is lifted due to an erroneous operation or the like. If the target object of the loading work is recognized, the monitoring unit 303 proceeds to step S118, and otherwise proceeds to step S132.
  • step S118 the monitoring unit 303 performs the same determination process as in step S106 based on the result of the object detection process in step S114. This is because, for example, an unexpected situation in which an obstacle is located on the travel route can be postulated for some reason. If the presence of an obstacle is not recognized on the traveling route of the loading work, the monitoring unit 303 proceeds to step S120, and if the presence of the obstacle is recognized, the monitoring unit 303 proceeds to step S132.
  • step S120 the monitoring unit 303 performs the same determination process as in step S108 based on the result of the object detection process in step S114. This is because, for example, an unexpected situation in which the ground where the shovel 100 and the trailer are located is soft and the loading travel route condition is not established afterwards can be assumed. If the loading traveling route condition is satisfied, the monitoring unit 303 proceeds to step S122, and if the loading traveling route condition is not satisfied, proceeds to step S132.
  • step S122 the monitoring unit 303 evaluates the posture stability of the shovel 100.
  • step S124 the monitoring unit 303 determines whether or not the posture of the shovel 100 is in a stable state based on the evaluation result of step S122. If the posture of the shovel 100 is in a stable state, the monitoring unit 303 proceeds to step S126, and if not stable, proceeds to step S132.
  • step S125 the traveling control unit 302A recognizes the relative position of the excavator 100 with respect to the loading target position of the trailer, based on the information input from the information acquisition device E1 (for example, the space recognition device 70) (hereinafter, " Relative position recognition processing ”) is performed.
  • the information acquisition device E1 for example, the space recognition device 70
  • step S126 the information notification unit 304 transmits a notification regarding the distance to the loading target position of the shovel 100 to the support device 200 based on the result of the relative position recognition processing in step S125, and proceeds to step S127. Thereby, the user of the support apparatus 200 can confirm the distance to the loading target position displayed on the support apparatus 200.
  • step S127 the traveling control unit 302A determines whether or not the remote operation of the shovel 100 is continuing based on the notification information regarding the operation state of the support device 200 (display device 240) received by the communication processing unit 301. judge. For example, when the operation of ending the remote operation of the shovel 100 (hereinafter, “end operation”) is performed on the operation screen of the support device 200 (display device 240), the traveling control unit 302A continues the remote operation. No, that is, it may be determined that the process is completed. In addition, the traveling control unit 302A does not continue the remote operation if the operation on the operation screen of the support apparatus 200 is not operated for a predetermined time or more, even if the end operation is not performed.
  • end operation the operation of ending the remote operation of the shovel 100
  • end operation the traveling control unit 302A continues the remote operation. No, that is, it may be determined that the process is completed.
  • the traveling control unit 302A does not continue the remote operation if the operation on the operation screen of the support apparatus 200
  • the traveling control unit 302A returns to step S114 when the remote operation of the shovel 100 with the support device 200 is continuing, and proceeds to step S128 when the remote operation is not continuing, that is, when the remote operation is completed.
  • steps S116 to S120, S124, and S126 may be arbitrary, and may be performed in parallel.
  • step S128 the traveling control unit 302A stops the automatic traveling control and ends the processing according to this flowchart.
  • step S130 the information notification unit 304 transmits a loading start impossible alert, and ends this processing. Accordingly, the user of the support apparatus 200 can understand the reason why the loading operation of the shovel 100 cannot be started, the reason why the loading operation cannot be started, and the like, based on the content (alert information) of the loading start impossible alert displayed on the support apparatus 200.
  • step S132 the information notification unit 304 transmits a loading continuation impossible alert, and proceeds to step S125. That is, when an obstructive factor corresponding to the alerting information of the loading continuation impossible alert occurs, whether or not to continue the loading work is left to the user who remotely operates the shovel 100 with the support apparatus 200. This is because even if an obstructive factor corresponding to the alert information occurs, the user may be able to visually recognize the actual loading operation status of the shovel 100 and determine that it is possible to continue. As a result, the user of the support apparatus 200 grasps the content of the loading continuation impossible alert displayed on the support apparatus 200, that is, the reminder information, and visually confirms the situation before loading the shovel 100. It is possible to determine whether to continue or stop.
  • the user is notified of various alert information through the support device 200.
  • a voice output device (not shown) capable of outputting voice toward the vicinity of the excavator 100 outputs a voice corresponding to the alert information. Information may be output.
  • FIG. 1 the same applies to the case of FIG. 1
  • the user automatically drives the lower traveling body 1 around the shovel 100 and the trailer by performing a remote operation related to loading and unloading the shovel 100 using the support device 200. , It can be moved to the upper surface of the trailer (cargo). That is, the user can cause the shovel 100 to automatically perform loading work and unloading work by using the support device 200 without getting on the cabin 10 of the shovel 100. Specifically, the user operates the support device 200 while confirming the alert information displayed on the support device 200 corresponding to the loading continuation impossible alert and visually confirming the state of the shovel 100. Then, the excavator 100 can be automatically loaded or unloaded.
  • FIG. 9 is a flow chart schematically showing another example of the control processing relating to the loading / unloading support function by the controller 30 of the shovel 100.
  • FIG. 9 is a part (second half) of a flowchart showing another example of the loading support control process of the shovel 100.
  • the process after the steps S102 to S110 of FIG. 8A that is, the process of FIG. 9 is different from the above-described example (that is, the process of FIG. 8B). It is incorporated by reference, and the illustration is omitted.
  • steps S102 to S110 of FIG. 8A Since the processing in the first half is the same as steps S102 to S110 of FIG. 8A as described above, description thereof will be omitted. Further, since the processing of steps S114 to S125 and S130 of FIG. 9 is the same as the corresponding processing of FIG. 8B (processing of steps S114 to S125 and S135), the description thereof will be omitted.
  • the controller 30 determines whether the lower traveling body 1 approaches, leaves, or stops. In other words, when the automatic loading instruction is received from the support device 200 through the communication processing unit 301, the traveling control unit 302A determines whether or not to continue the loading work due to the obstructive factors corresponding to the alert information described later, and the inhibition Unless there is a factor, the lower traveling body 1 is automatically driven to reach a predetermined target loading position.
  • step S126A the traveling control unit 302A determines whether or not the shovel 100 has reached the loading target position, based on the result of the relative position recognition processing in step S125. When the shovel 100 has not reached the loading target position, the traveling control unit 302A returns to step S114, and when the shovel 100 has reached the loading target position, proceeds to step S128.
  • controller 30 may transmit a notification regarding the distance to the loading target position of the shovel 100 to the support device 200, together with the determination processing of step S126A, as in step S126 of FIG. 8B.
  • step S128 the traveling control unit 30s2A stops the autonomous traveling control of the shovel 100, and ends the processing according to the present flowchart.
  • step S132 the information notification unit 304 transmits a loading continuation impossible alert, and proceeds to step S128. That is, in this example, after the start of the loading operation, if an obstructive factor corresponding to the alert information occurs, the loading operation is automatically (autonomously) stopped regardless of the user's judgment.
  • the user automatically drives the lower traveling body 1 by performing a remote operation related to loading and unloading of the shovel 100 using the support device 200 around the shovel 100 and the trailer. , It can be moved to the upper surface of the trailer (cargo). That is, the user can use the support device 200 to automatically cause the shovel 100 to perform loading work and unloading work without getting on the cabin 10 of the shovel 100.
  • the user is allowed to autonomously perform the loading work or the unloading work while making the excavator 100 determine whether or not the loading work can be continued only by performing an operation corresponding to the start of the loading work or the unloading work. be able to.
  • FIG. 10A and 10B are diagrams for explaining loading and unloading work of the shovel 100 by the support system SYS (shovel 100) according to the present embodiment.
  • FIG. 10A and FIG. 10B are diagrams showing a specific operation state of the loading work of the trailer 1000 of the shovel 100 onto the loading platform 1010 by the loading / unloading support function of the support system SYS.
  • the traveling control unit 302A causes the lower traveling structure 1 to automatically travel toward the trailer according to the automatic loading command received from the support device 200 through the communication processing unit 301 as described above.
  • the traveling control unit 302A causes the lower traveling structure 1 to automatically travel from the upper surface (load platform) of the trailer toward the rear of the trailer in response to the automatic unloading instruction received from the support device 200 through the communication processing unit 301.
  • the shovel 100 automatically performs the loading work to the trailer and the unloading work from the trailer according to the command information (automatic loading command or automatic unloading command) from the support device 200. Can be done at.
  • the user of the support device 200 does not have to operate the undercarriage 1 while riding in the cabin 10 of the shovel 100, and while grasping the overall situation such as the situation of the shovel 100 and the situation of the trailer from around the shovel 100.
  • the posture stability of the excavator 100 during the loading work and the unloading work can be kept relatively high. Therefore, the shovel 100 can carry out the loading work and the unloading work on the trailer in a more stable posture.
  • the direction of the upper swing body 3 that is, the direction of the attachment AT is aligned with the approaching direction of the lower traveling body 1
  • the operator or the like makes the excavator 100 reach the loading target position of the loading platform of the trailer, and then makes the upper swing body 3 rotate 180 ° by the turning operation so that the attachment AT faces the rear of the trailer.
  • the user can carry out the loading operation by automatically traveling the lower traveling body 1 by remote operation from the support device 200, and as shown in FIG.
  • the lower traveling body 1 With the attachment AT facing the rear of the trailer, the lower traveling body 1 can be approached toward the luggage carrier 1010 of the trailer 1000. Therefore, after traveling the shovel 100 to the loading target position of the loading platform of the trailer, it is possible to save the trouble of turning the upper-part turning body 3 by 180 °, and the loading work efficiency can be improved.
  • the shovel 100 (the lower traveling structure 1) may be brought toward the luggage carrier 1010 of the trailer 1000 with the attachment AT facing forward of the trailer 1000 by the loading / unloading support function.
  • the controller 30 decelerates the shovel 100 (the lower traveling structure 1) immediately before the front end of the crawler 1C reaches the front-rear position P1 (near the rear end of the contact portion of the road plate 1020 with the ground). Good.
  • the controller 30 restores the traveling speed to the extent that the road plate 1020 can be climbed.
  • the controller 30 can determine that the user has climbed on the road plate 1020 based on the output of the body tilt sensor S4. After that, the controller 30 decelerates the shovel 100 (the lower traveling structure 1) again immediately before the front end of the crawler 1C reaches the front-rear position P2 (the connecting portion between the road plate 1020 and the luggage carrier 1010 of the trailer 1000). Good.
  • the controller 30 turns the upper-part turning body 3 to direct the attachment AT to the rear of the trailer 1000. Then, the controller 30 moves the shovel 100 (the lower traveling body 1) to the front-rear position P4 (a predetermined stop position of the shovel 100 on the loading platform 1010) while decelerating.
  • FIG. 11A to 11C are functional block diagrams showing another example of the configuration related to the loading / unloading support function of the support system SYS. Specifically, FIG. 11A to FIG. 11C are diagrams showing specific examples of the configuration related to the autonomous driving function of the shovel 100 for realizing the loading / unloading support function.
  • FIG. 11A is a diagram showing a specific example of the components related to the autonomous driving function of the lower traveling body 1
  • FIGS. 11B and 11C show specific examples of the components related to the autonomous driving function of the upper swing body 3 and the attachment AT. It is a figure.
  • the controller 30 receives signals output by at least one of the posture detection device, the space recognition device 70, the positioning device 73, the short-range communication device 74, the abnormality detection sensor 76, etc., and executes various calculations.
  • a control command can be output to the proportional valve 31, the proportional valve 33, and the like.
  • the attitude detection device includes a boom angle sensor S1, an arm angle sensor S2, a bucket angle sensor S3, a body tilt sensor S4, and a turning state sensor S5.
  • the controller 30 compares the traveling target trajectory generation unit F1, the posture detection unit F2, the intermediate target setting unit F3, the position calculation unit F4, the object detection unit F5, the object determination unit F6, and the relative position calculation unit F7.
  • the unit F8, an abnormality monitoring unit F9, a stop determination unit F10, a movement command generation unit F11, a speed calculation unit F12, a speed limiting unit F13, and a flow rate command generation unit F14 are included.
  • the controller 30 includes an Att target trajectory generation unit F15, a current toe position calculation unit F16, a next toe position calculation unit F17, a toe speed command value generation unit F18, a toe speed command value limiting unit F19, and a command value.
  • Calculator F20 boom current command generator F21, boom spool displacement amount calculator F22, boom angle calculator F23, arm current command generator F31, arm spool displacement amount calculator F32, arm angle calculator. F33, bucket current command generation unit F41, bucket spool displacement amount calculation unit F42, bucket angle calculation unit F43, swing current command generation unit F51, swing spool displacement amount calculation unit F52, and swing angle calculation unit F53. including.
  • the traveling target trajectory generation unit F1 generates a traveling target trajectory regarding the autonomous traveling of the shovel 100 (the lower traveling body 1). Further, the traveling target trajectory generation unit F1 may set an allowable error range for the traveling target trajectory to be generated. Specifically, the shovel 100 generates a traveling target trajectory for the loading work on the trailer or the unloading work from the trailer based on the output of the space recognition device 70. For example, the running target trajectory generation unit F1 outputs the output of the space recognition device 70 from the object determination unit F6 and the determination result regarding the type of the object around the shovel 100 based on the output of the space recognition device 70, based on the determination result of the trailer. A travel target trajectory for a loading operation or an unloading operation on a trailer is generated.
  • the posture detection unit F2 is configured to detect information regarding the posture of the shovel 100. In addition, the attitude detection unit F2 may determine whether the attitude of the shovel 100 is the running attitude. The posture detection unit F2 may be configured to permit execution of the autonomous traveling of the shovel 100 when it is determined that the shovel 100 is in the traveling posture.
  • the intermediate target setting unit F3 is configured to set an intermediate target position regarding the autonomous traveling of the excavator 100 on the traveling target trajectory generated by the traveling target trajectory generation unit F1.
  • the intermediate target setting unit F3 travels.
  • One or more intermediate target positions may be set on the target trajectory.
  • the intermediate target positions may be the front and rear positions P1 to P3 in FIG. 10B.
  • the position calculation unit F4 is configured to calculate the current position (for example, absolute position) of the shovel 100. In this example, the position calculation unit F4 calculates the current position of the shovel 100 based on the output of the positioning device 73.
  • the object detection unit F5 is configured to detect an object existing around the shovel 100.
  • the object detection unit F5 detects an object existing around the shovel 100 based on the output of the space recognition device 70.
  • the object determination unit F6 makes a determination regarding the object detected by the object detection unit F5. For example, the object determination unit F6 may determine the type of the detected object when the object detection unit F5 detects an object to be monitored around the shovel 100. The type of object includes a trailer. Thereby, the object determination unit F6 can determine whether or not each object detected around the shovel 100 is a trailer on which the shovel 100 is to be loaded or a trailer on which the shovel 100 is loaded. The object determination unit F6 may also determine the distance to the object detected around the shovel 100.
  • the object determination unit F6 has a relationship between the object other than the trailer detected around the shovel 100 and the traveling direction of the shovel 100 (the lower traveling body 1), that is, the object exists in the traveling direction of the shovel 100. It may be determined whether or not there is.
  • the relative position calculation unit F7 calculates the relative position of the shovel 100 with respect to the trailer detected around the shovel 100 based on the determination result of the object determination unit F6. As a result, the controller 30 can control the autonomous traveling of the lower traveling body 1 regarding the loading work and the unloading work of the shovel 100 while grasping the relative position with respect to the trailer.
  • the comparison unit F8 includes the intermediate target position set by the intermediate target setting unit F3, the current position (absolute position) of the shovel 100 calculated by the position calculation unit F4, and the shovel 100 relative position with respect to the trailer calculated by the relative position calculation unit F7. Is configured to compare with.
  • the abnormality monitoring unit F9 is configured to monitor the abnormality of the shovel 100. Specifically, the degree of abnormality of the shovel 100 may be determined based on the output of the posture detection unit F2, the output of the object determination unit F6 (determination result), the output of the abnormality detection sensor 76, and the like.
  • the abnormality monitoring unit F9 may determine the degree of abnormality of the shovel 100 based on the output of the attitude detection unit F2, specifically, the tilted state of the machine body of the shovel 100. Specifically, the abnormality monitoring unit F9 may increase the degree of abnormality as the tilting direction of the machine body of the shovel 100 deviates relatively from the traveling direction. Further, the abnormality monitoring unit F9 may increase the degree of abnormality as the tilt amount of the machine body of the shovel 100 becomes relatively large.
  • the abnormality monitoring unit F9 may determine the degree of abnormality of the shovel 100 based on the determination result of the object determination unit F6. Specifically, when the object determination unit F6 determines that there is an object other than the trailer among the objects detected around the shovel 100, the degree of abnormality may be relatively high. The object determination unit F6 may determine that the degree of abnormality is relatively higher as the distance to the object detected around the shovel 100 is relatively shorter. Further, when the object detected around the shovel 100 exists in the traveling direction of the shovel 100 (the lower traveling body 1), the object determination unit F6 sets the degree of abnormality relatively higher than in other cases. You may.
  • the abnormality monitoring unit F9 determines the degree of abnormality of the shovel 100 based on the output of the abnormality detection sensor 76.
  • the abnormality detection sensor 76 may include, for example, at least one of a sensor that detects an abnormality of the engine 11, a sensor that detects an abnormality related to the temperature of hydraulic oil, a sensor that detects an abnormality of the controller 30, and the like.
  • the stop determination unit F10 is configured to determine whether or not it is necessary to stop the shovel 100 based on various information. In this example, the stop determination unit F10 determines whether or not it is necessary to stop the excavator 100 during autonomous traveling based on the output (degree of abnormality) of the abnormality monitoring unit F9. Specifically, the stop determination unit F10 determines that it is necessary to stop the excavator 100 during autonomous traveling when, for example, the degree of abnormality of the shovel 100 determined by the abnormality monitoring unit F9 exceeds a predetermined threshold. You can do it. In this case, the stop determination unit F10 may output a stop command to the movement command generation unit F11.
  • the controller 30 controls, for example, the traveling hydraulic motor 2M as a traveling actuator by braking to decelerate or stop the rotation of the traveling hydraulic motor 2M.
  • the stop determination unit F10 does not need to stop the shovel 100 during autonomous traveling, that is, It is determined that the autonomous traveling can be continued.
  • the stop determination unit F10 determines whether or not the shovel 100 needs to be stopped and whether or not to stop the autonomous traveling. Good.
  • the movement command generation unit F11 is configured to generate a command regarding the traveling movement of the lower traveling structure 1.
  • the movement command generation unit F11 uses the comparison result of the comparison unit F8, the output of the stop determination unit F10 (presence / absence of a stop command), and the like to issue a command related to the moving direction and a command related to the moving speed (hereinafter, “speed command”). ) Is generated.
  • the movement command generation unit F11 may be configured to generate a larger movement speed command as the difference between the intermediate target position and the current position of the shovel 100 increases. Further, the movement command generation unit F11 may be configured to generate a speed command that brings the difference close to zero.
  • the controller 30 allows the shovel 100 to pass through the intermediate target position on the travel target trajectory, for example, while reaching the final target position, specifically, a predetermined position of the trailer loading platform (for example, before and after FIG. 10B).
  • the control relating to autonomous traveling is executed up to the position P4).
  • the movement command generation unit F11 may change the value of the speed command when it is determined that the excavator 100 exists on a slope based on the information about the landform input in advance and the detection value of the positioning device 73. For example, when it is determined that the shovel 100 is on a downhill, the movement command generation unit F11 may generate a speed command value corresponding to a speed decelerated from the normal speed.
  • the movement command generation unit F11 may acquire information about the terrain such as the slope of the ground based on the output of the space recognition device 70. Further, based on the output of the space recognizing device 70, when the object detection unit F5 determines that the road surface has large unevenness (for example, when it is determined that many stones are present on the road surface), the movement command is similarly issued. The generation unit F11 may generate a speed command value corresponding to a speed reduced from the normal speed. In this way, the movement command generation unit F11 may change the value of the speed command based on the acquired information about the road surface on the travel route. For example, in the riverbed, even when the shovel 100 moves from the sandy area to the gravel road, the movement command generation unit F11 may automatically change the value of the speed command.
  • the movement command generation unit F11 can change the traveling speed according to the road surface condition. Furthermore, the movement command generation unit F11 may generate a speed command value corresponding to the operation of the attachment. For example, when the shovel 100 is performing a slope work (specifically, when the excavation attachment AT is performing a finishing work from the shoulder to the butt), the intermediate target setting unit F3 causes the bucket 6 to operate. When it is determined that has reached the hill, it may be determined to start moving to the next intermediate target position. Accordingly, the movement command generation unit F11 can generate the target speed command up to the next intermediate target position.
  • the intermediate target setting unit F3 may determine the start of movement to the next intermediate target position. . Then, the movement command generation unit F11 may generate a target speed command up to the next target position. In this way, the movement command generation unit F11 may set the speed command value corresponding to the operation of the attachment.
  • the controller 30 may include a mode setting unit that sets the operation mode of the shovel 100.
  • the movement command generation unit F11 determines the speed command value corresponding to the low speed mode. To generate. In this way, the movement command generator F11 may change the traveling speed according to the state of the shovel 100.
  • the speed calculation unit F12 is configured to calculate the current traveling speed of the shovel 100.
  • the speed calculator F12 calculates the current traveling speed of the shovel 100 based on the transition of the current position of the shovel 100 calculated by the position calculator F4.
  • the calculation unit CAL is configured to calculate the speed difference between the traveling speed corresponding to the speed command generated by the movement command generation unit F11 and the current traveling speed of the shovel 100 calculated by the speed calculation unit F12.
  • the speed limiter F13 is configured to limit the traveling speed of the shovel 100.
  • the speed limiter F13 outputs the limit value instead of the speed difference, and the speed difference calculated by the calculation unit CAL is equal to or less than the limit value.
  • the speed difference is output as it is.
  • the limit value may be a value registered in advance or a value calculated dynamically.
  • the flow rate command generator F14 is configured to generate a command regarding the flow rate of the hydraulic oil supplied from the main pump 14 to the traveling hydraulic motor 2M.
  • the flow rate command generator F14 generates a flow rate command based on the speed difference output by the speed limiter F13.
  • the flow rate command generation unit F14 may be configured to generate a larger flow rate command as the speed difference increases.
  • the flow rate command generation unit F14 may be configured to generate a flow rate command that brings the speed difference calculated by the calculation unit CAL close to zero.
  • the flow rate command generated by the flow rate command generation unit F14 is a current command for the proportional valves 31EL, 31ER, 31FL, 31FR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR.
  • the proportional valves 31EL, 31ER, 33EL, 33ER operate in response to the current command to change the pilot pressure acting on the pilot port of the control valve 171. Therefore, the flow rate of the hydraulic oil flowing into the traveling hydraulic motor 2ML is adjusted to be the flow rate corresponding to the flow rate command generated by the flow rate command generation unit F14.
  • the proportional valves 31FL, 31FR, 33FL, 33FR operate according to the current command to change the pilot pressure acting on the pilot port of the control valve 172.
  • the flow rate of the hydraulic oil flowing into the traveling hydraulic motor 2MR is adjusted to be the flow rate corresponding to the flow rate command generated by the flow rate command generation unit F14.
  • the traveling speed of the shovel 100 is adjusted to be the traveling speed corresponding to the speed command generated by the movement command generation unit F11.
  • the traveling speed of the shovel 100 is a concept including the traveling direction. This is because the traveling direction of the shovel 100 is determined based on the rotation speed and rotation direction of the traveling hydraulic motor 2ML and the rotation speed and rotation direction of the traveling hydraulic motor 2MR.
  • the flow rate command generated by the flow rate command generation unit F14 is output to the proportional valves 31EL, 31ER, 31FL, 31FR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR. It is not limited to the configuration.
  • the controller 30 can control the traveling operation of the shovel 100 by controlling the discharge amount of the main pump 14.
  • the controller 30 may control the steering of the shovel 100 by controlling the regulators 13L and 13R, that is, by controlling the discharge amounts of the main pumps 14L and 14R.
  • controller 30 controls the amount of hydraulic oil supplied to each of the traveling hydraulic motors 2ML, 2MR by the proportional valves 31EL, 31ER, 31FL, 31FR, 33EL, 33ER, 33FL, 33FR to control the steering of the traveling operation.
  • the traveling speed may be controlled by controlling the regulator 13.
  • the controller 30 can realize the autonomous traveling of the excavator 100 from the current position to the target position of the trailer loading platform.
  • the Att target trajectory generation unit F15 is configured to generate a target trajectory of the tip portion of the attachment, that is, the work site of the bucket 6 (for example, the toe). For example, the Att target trajectory generation unit F15 uses the bucket 6 based on the posture state of the shovel 100, the current position of the shovel 100, the relative position of the shovel 100 with respect to the trailer, the determination result regarding the object detected around the shovel 100, and the like. A trajectory that the toes and the like should follow may be generated as the target trajectory. Thereby, the controller 30 can generate the target trajectory of the work portion of the attachment that does not come into contact with the trailer or the like when the upper swing body 3 is swung on the bed of the trailer, for example. Further, the Att target trajectory generation unit F15 may set an allowable error range with respect to the target trajectory of the tip of the attachment to be generated (the working portion of the bucket 6).
  • the current toe position calculation unit F16 is configured to calculate the current toe position of the bucket 6.
  • the current toe position calculation unit F16 for example, outputs the posture detection unit F2 (for example, the boom angle ⁇ 1 , the arm angle ⁇ 2 , the bucket angle ⁇ 3 , and the turning angle ⁇ 1 ), the current position of the shovel 100, and the shovel 100.
  • the coordinate point of the toe of the bucket 6 may be calculated as the current toe position based on the relative position or the like to the trailer.
  • the next toe position calculation unit F17 is configured to calculate the next target toe position on the target trajectory of the toe of the bucket 6.
  • the next toe position calculating unit F17 includes the content of the operation command corresponding to the autonomous driving function, the target trajectory generated by the Att target trajectory generating unit F15, and the current toe position calculated by the current toe position calculating unit F16. Based on, the toe position after a predetermined time is calculated as the target toe position.
  • the next toe position calculation unit F17 may determine whether or not the deviation between the current toe position and the target trajectory of the toe of the bucket 6 is within the allowable range. In this example, the next toe position calculating unit F17 determines whether or not the distance between the current toe position and the target track of the toe of the bucket 6 is equal to or less than a predetermined value. Then, when the distance is equal to or less than the predetermined value, the next toe position calculating unit F17 determines that the deviation is within the allowable range and calculates the target toe position.
  • the next toe position calculating unit F17 determines that the deviation is not within the allowable range, and the actuator tip of the actuator is irrelevant regardless of the operation command corresponding to the autonomous driving function. Try to slow down or stop the movement. As a result, the controller 30 can prevent the execution of the autonomous control from continuing in the state where the toe position deviates from the target trajectory.
  • the toe speed command value generation unit F18 is configured to generate a command value relating to the speed of the toe.
  • the toe speed command value generation unit F18 determines the current toe at a predetermined time based on the current toe position calculated by the current toe position calculation unit F16 and the next toe position calculated by the next toe position calculation unit F17.
  • the speed of the toe required to move the toe position to the next toe position is calculated as a command value relating to the speed of the toe.
  • the toe speed command value limiting unit F19 is configured to limit the command value relating to the speed of the toe.
  • the toe speed command value limiting unit F19 detects the distance between the toe of the bucket 6 and the predetermined object based on the current toe position calculated by the current toe position calculating unit F16 and the output of the object determining unit F6. When it is determined that the distance is less than the predetermined value, the command value regarding the speed of the toe is limited to the predetermined upper limit value. Accordingly, the controller 30 can reduce the speed of the toe when the toe approaches the object around the shovel 100.
  • the command value calculation unit F20 is configured to calculate a command value for operating the actuator.
  • the command value calculation unit F20 moves the current toe position to the target toe position, based on the target toe position calculated by the next toe position calculation unit F17, the command value ⁇ 1r related to the boom angle ⁇ 1 , A command value ⁇ 2r related to the arm angle ⁇ 2, a command value ⁇ 3r related to the bucket angle ⁇ 3 , and a command value ⁇ 1r related to the turning angle ⁇ 1 are calculated.
  • the boom current command generation unit F21, the arm current command generation unit F31, the bucket current command generation unit F41, and the swing current command generation unit F51 are configured to generate a current command output to the proportional valves 31 and 33. ing.
  • the boom current command generator F21 outputs a boom current command to the proportional valves 31BL and 31BR corresponding to the control valve 175.
  • the arm current command generator F31 outputs an arm current command to the proportional valves 31AL and 31AR corresponding to the control valve 176.
  • the bucket current command generator F41 outputs a bucket current command to the proportional valves 31CL and 31CR corresponding to the control valve 174.
  • the turning current command generation unit F51 outputs a turning current command to the proportional valves 31DL and 31DR corresponding to the control valve 173.
  • the boom current command generation unit F21, the arm current command generation unit F31, the bucket current command generation unit F41, and the swing current command generation unit F51 respectively correspond to decompression commands for decompressing the pilot pressure output from the operation device 26. May be output to the proportional valve 33.
  • the boom spool displacement amount calculation unit F22, the arm spool displacement amount calculation unit F32, the bucket spool displacement amount calculation unit F42, and the swing spool displacement amount calculation unit F52 are configured to calculate the displacement amount of the spool that constitutes the spool valve. ing.
  • the boom spool displacement amount calculation unit F22 calculates the displacement amount of the boom spool forming the control valve 175 for the boom cylinder 7 based on the output of the boom spool displacement sensor S7.
  • the arm spool displacement amount calculation unit F32 calculates the displacement amount of the arm spool forming the control valve 176 for the arm cylinder 8 based on the output of the arm spool displacement sensor S8.
  • the bucket spool displacement amount calculation unit F42 calculates the displacement amount of the bucket spool forming the control valve 174 for the bucket cylinder 9 based on the output of the bucket spool displacement sensor S9.
  • the swing spool displacement amount calculation unit F52 calculates the displacement amount of the swing spool forming the control valve 173 for the swing hydraulic motor 2A based on the output of the swing spool displacement sensor S2A.
  • the boom angle calculation unit F23, the arm angle calculation unit F33, the bucket angle calculation unit F43, and the swing angle calculation unit F53 calculate the swing angle (posture angle) of the boom 4, the arm 5, the bucket 6, and the upper swing body 3. Is configured.
  • the boom angle calculation unit F23 calculates the boom angle ⁇ 1 based on the output of the boom angle sensor S1.
  • the arm angle calculation unit F33 calculates the arm angle ⁇ 2 based on the output of the arm angle sensor S2.
  • the bucket angle calculation unit F43 calculates the bucket angle ⁇ 3 based on the output of the bucket angle sensor S3.
  • the turning angle calculation unit F53 calculates the turning angle ⁇ 1 based on the output of the turning state sensor S5.
  • the boom angle calculation unit F23, the arm angle calculation unit F33, the bucket angle calculation unit F43, and the turning angle calculation unit F53 are included in the posture detection unit F2, and the calculation results (boom angle ⁇ 1 , arm angle ⁇ 2 , The bucket angle ⁇ 3 and the turning angle ⁇ 1 ) may be output to the current toe position calculation unit F16.
  • the boom current command generator F21 basically adjusts the proportional valve 31 so that the difference between the command value ⁇ 1r generated by the command value calculator F20 and the boom angle ⁇ 1 calculated by the boom angle calculator F23 becomes zero. Generate a boom current command for. At that time, the boom current command generation unit F21 adjusts the boom current so that the difference between the target boom spool displacement amount derived from the boom current command and the boom spool displacement amount calculated by the boom spool displacement amount calculation unit F22 becomes zero. Adjust the command. Then, the boom current command generator F21 outputs the adjusted boom current command to the proportional valve 31 corresponding to the control valve 175.
  • the proportional valves 31BL and 31BR corresponding to the control valve 175 change the opening area according to the boom current command, and apply a pilot pressure corresponding to the opening area to the pilot port of the control valve 175.
  • the control valve 175 moves the boom spool in accordance with the pilot pressure and causes hydraulic oil to flow into the boom cylinder 7.
  • the boom spool displacement sensor S7 detects the displacement of the boom spool and feeds back the detection result to the boom spool displacement amount calculation unit F22 of the controller 30.
  • the boom cylinder 7 expands and contracts according to the inflow of hydraulic oil to move the boom 4 up and down.
  • the boom angle sensor S1 detects the rotation angle of the boom 4 that moves up and down, and feeds back the detection result to the boom angle calculation unit F23 of the controller 30.
  • the boom angle calculation unit F23 feeds back the calculated boom angle ⁇ 1 to the boom current command generation unit F21.
  • the arm current command generator F31 basically adjusts the proportional valve 31 so that the difference between the command value ⁇ 2r generated by the command value calculator F20 and the arm angle ⁇ 2 calculated by the arm angle calculator F33 becomes zero. Generate an arm current command for. At that time, the arm current command generation unit F31 adjusts the arm current so that the difference between the target arm spool displacement amount derived from the arm current command and the arm spool displacement amount calculated by the arm spool displacement amount calculation unit F32 becomes zero. Adjust the command. Then, the arm current command generator F31 outputs the adjusted arm current command to the proportional valve 31 corresponding to the control valve 176.
  • the proportional valves 31AL and 31AR corresponding to the control valve 176 change the opening area according to the arm current command, and apply the pilot pressure corresponding to the size of the opening area to the pilot port of the control valve 176.
  • the control valve 176 moves the arm spool according to the pilot pressure, and causes the working oil to flow into the arm cylinder 8.
  • the arm spool displacement sensor S8 detects the displacement of the arm spool, and feeds back the detection result to the arm spool displacement amount calculation unit F32 of the controller 30.
  • the arm cylinder 8 expands and contracts according to the inflow of hydraulic oil to open and close the arm 5.
  • the arm angle sensor S2 detects the rotation angle of the open / close arm 5, and feeds back the detection result to the arm angle calculation unit F33 of the controller 30.
  • the arm angle calculation unit F33 feeds back the calculated arm angle ⁇ 2 to the arm current command generation unit F31.
  • the bucket current command generator F41 basically controls the control valve 174 so that the difference between the command value ⁇ 3r generated by the command value calculator F20 and the bucket angle ⁇ 3 calculated by the bucket angle calculator F43 becomes zero. To generate a bucket current command for the proportional valve 31. At that time, the bucket current command generation unit F41 adjusts the bucket current so that the difference between the target bucket spool displacement amount derived from the bucket current command and the bucket spool displacement amount calculated by the bucket spool displacement amount calculation unit F42 becomes zero. Adjust the command. Then, the bucket current command generation unit F41 outputs the adjusted bucket current command to the proportional valve 31 corresponding to the control valve 174.
  • the proportional valves 31CL and 31CR corresponding to the control valve 174 change the opening area according to the bucket current command, and apply the pilot pressure corresponding to the opening area to the pilot port of the control valve 174.
  • the control valve 174 moves the bucket spool according to the pilot pressure, and causes the working oil to flow into the bucket cylinder 9.
  • the bucket spool displacement sensor S9 detects the displacement of the bucket spool and feeds back the detection result to the bucket spool displacement amount calculation unit F42 of the controller 30.
  • the bucket cylinder 9 expands and contracts according to the inflow of hydraulic oil to open and close the bucket 6.
  • the bucket angle sensor S3 detects the rotation angle of the bucket 6 to be opened and closed, and feeds back the detection result to the bucket angle calculation unit F43 of the controller 30.
  • the bucket angle calculation unit F43 feeds back the calculated bucket angle ⁇ 3 to the bucket current command generation unit F41.
  • the turning current command generation unit F51 basically controls the control valve 173 so that the difference between the command value ⁇ 1r generated by the command value calculation unit F20 and the turning angle ⁇ 1 calculated by the turning angle calculation unit F53 becomes zero. A swirling current command for the proportional valve 31 corresponding to is generated. At that time, the turning current command generation unit F51 adjusts the turning current so that the difference between the target turning spool displacement amount derived from the turning current command and the turning spool displacement amount calculated by the turning spool displacement amount calculation unit F52 becomes zero. Adjust the command. Then, the turning current command generation unit F51 outputs the adjusted turning current command to the proportional valve 31 corresponding to the control valve 173.
  • the proportional valves 31DL and 31DR corresponding to the control valve 173 change the opening area according to the swirling current command, and apply a pilot pressure corresponding to the opening area to the pilot port of the control valve 173.
  • the control valve 173 moves the swing spool according to the pilot pressure, and causes the hydraulic oil to flow into the swing hydraulic motor 2A.
  • the swing spool displacement sensor S2A detects the displacement of the swing spool, and feeds back the detection result to the swing spool displacement amount calculation unit F52 of the controller 30.
  • the swing hydraulic motor 2A rotates in response to the inflow of hydraulic oil to swing the upper swing body 3.
  • the turning state sensor S5 detects the turning angle of the upper-part turning body 3 and feeds back the detection result to the turning angle calculation unit F53 of the controller 30.
  • the turning angle calculation unit F53 feeds back the calculated turning angle ⁇ 1 to the turning current command generation unit F51.
  • the controller 30 constitutes a three-stage feedback loop for each work body. That is, the controller 30 constitutes a feedback loop regarding the spool displacement amount, a feedback loop regarding the rotation angle of the work body, and a feedback loop regarding the toe position. Therefore, the controller 30 controls the movement of the work part (for example, the tip of the toe) of the bucket 6 with high accuracy, and performs a predetermined operation of the upper swing body 3 and the attachment AT accompanying the loading work or the unloading work of the shovel 100 (for example, It is possible to realize the operation of changing the orientation of the attachment on the trailer carrier.
  • the controller 30 controls the movement of the work part (for example, the tip of the toe) of the bucket 6 with high accuracy, and performs a predetermined operation of the upper swing body 3 and the attachment AT accompanying the loading work or the unloading work of the shovel 100 (for example, It is possible to realize the operation of changing the orientation of the attachment on the trailer carrier.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing another example of the support system SYS.
  • the support system SYS is a system that manages one or a plurality of shovels 100.
  • the support system SYS includes a shovel 100, a support device 200, and a management device 300. That is, the support system SYS of this example is different from the above example in that the support system SYS further includes the management device 300.
  • the information acquired by the shovel 100 may be shared with the administrator and other shovel operators through the support system SYS.
  • Each of the shovel 100, the support device 200, and the management device 300 that form the support system SYS may be one unit or a plurality of units.
  • the support system SYS includes one shovel 100, one support device 200, and one management device 300.
  • the support device 200 is typically a mobile terminal device, and is, for example, a laptop computer terminal, a tablet terminal, a smartphone, or the like carried by a worker or the like at a construction site.
  • the support device 200 may be a mobile terminal carried by the operator of the shovel 100.
  • the support device 200 may be a fixed terminal device.
  • the management device 300 is typically a fixed terminal device, and is, for example, a server computer (so-called cloud server) installed in a management center or the like outside the construction site. Further, the management device 300 may be, for example, an edge server set at a construction site. Further, the management device 300 may be a portable terminal device (for example, a laptop computer terminal, a tablet terminal, or a mobile terminal such as a smartphone).
  • a server computer so-called cloud server
  • the management device 300 may be, for example, an edge server set at a construction site.
  • the management device 300 may be a portable terminal device (for example, a laptop computer terminal, a tablet terminal, or a mobile terminal such as a smartphone).
  • At least one of the support device 200 and the management device 300 may include a monitor and an operation device for remote operation.
  • an operator who uses the support apparatus 200 or the management apparatus 300 may operate the shovel 100 while using the operation device for remote operation. That is, in this example, the management device 300 may transmit an automatic loading command or an automatic unloading command to the shovel 100, and cause the shovel 100 to automatically (autonomously) perform the loading work or the unloading work on the trailer.
  • the operating device for remote operation is communicatively connected to the controller 30 mounted on the shovel 100 through a wireless communication network such as a short-range wireless communication network, a mobile phone communication network, or a satellite communication network.
  • various information images displayed on the display device 40 installed in the cabin 10 are stored in at least the support device 200 and the management device 300. It may be displayed on a display device connected to one side.
  • the image information representing the surroundings of the shovel 100 may be generated based on the captured image of the imaging device included in the spatial recognition device 70.
  • an operator who uses the support apparatus 200, an administrator who uses the management apparatus 300, or the like performs remote operation of the shovel 100 or performs various operations related to the shovel 100 while confirming the surroundings of the shovel 100. You can make settings.
  • the controller 30 of the shovel 100 is used as a target route used when the shovel 100 is moved autonomously (for example, when loading or unloading a trailer by autonomous traveling). Further, information on at least one of the locus actually traced by the predetermined part during autonomous traveling may be transmitted to at least one of the support device 200 and the management device 300. At that time, the controller 30 may transmit the output of the spatial recognition device 70 (for example, a captured image of the imaging device) to at least one of the support device 200 and the management device 300. The captured image may be a plurality of images captured during autonomous traveling.
  • the controller 30 provides at least one of the support device 200 and the management device 300 with information about at least one of data regarding the operation content of the shovel 100 during autonomous traveling, data regarding the posture of the shovel 100, and data regarding the posture of the excavation attachment. May be sent to. Thereby, the worker who uses the support apparatus 200 or the administrator who uses the management apparatus 300 can obtain information about the excavator 100 that is autonomously traveling.
  • the support system SYS causes at least one of the support device 200 and the management device 300 to transmit an automatic loading command and an automatic unloading command to the shovel 100, and the shovel 100 automatically performs the loading work on the trailer and the unloading work from the trailer. Can be done (autonomously).
  • the support system SYS enables the information about the shovel 100 acquired during the autonomous traveling of the system to be shared with the administrator, the operator of another shovel, and the like.
  • the excavator 100 is configured to hydraulically drive all the various operating elements such as the lower traveling body 1, the upper revolving structure 3, the boom 4, the arm 5, and the bucket 6, but a part thereof. May be electrically driven. That is, the configurations and the like disclosed in the above-described embodiments may be applied to a hybrid shovel, an electric shovel, or the like.

Abstract

操作者がショベルのキャビンに乗車することなくトレーラへの積み込み作業や積み下ろし作業を行うことが可能な技術を提供する。本開示の一実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、下部走行体1に旋回可能に搭載された上部旋回体3と、上部旋回体3に設けられたコントローラ30と、を備え、コントローラ30は、所定の外部装置から所定の指令を受信すると、トレーラの荷台へ向けて、又は、トレーラの荷台からトレーラの後方領域へ向けて、下部走行体1を走行させる。また、本開示の他の実施形態に係るショベルの支援装置200は、ユーザの操作に応じて、ショベル100の下部走行体1をトレーラの後方からトレーラの上面に向けて又はトレーラの上面からトレーラの後方に向けて自動走行させるための指令をショベル100に送信する。

Description

ショベル、ショベルの制御装置、ショベルの支援装置
 本開示は、ショベル等に関する。
 ショベルは、通常、トレーラに積載されて、作業現場に運搬される。
 例えば、特許文献1には、後尾に道板が起伏動可能に設置されたトレーラが開示されている。
特開平4-129848号公報
 しかしながら、ショベルをトレーラで運搬し、作業現場で使用するためには、トレーラへのショベルの積み込み作業や積み下ろし作業(トレーラに積まれたショベルをトレーラから下す作業)を行う必要がある。そのため、トレーラの駐車状態や、トレーラが駐車された場所の地形状態等によっては、例えば、道板が左右何れかに傾斜し、トレーラの積み込み作業や積み下ろし作業中時において、ショベルの姿勢安定度が低下してしまう可能性がある。
 そこで、上記課題に鑑み、操作者がショベルのキャビンに乗車することなくトレーラへの積み込み作業や積み下ろし作業を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
 上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
 下部走行体と、
 前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
 前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を備え、
 前記制御装置は、所定の外部装置から所定の指令を受信すると、トレーラの荷台へ向けて、又は、トレーラの荷台からトレーラの後方領域へ向けて、前記下部走行体を走行させる、
 ショベルが提供される。
 また、本開示の他の実施形態では、
 下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とを備えるショベルの制御装置であって、
 所定の外部装置から所定の指令を受信すると、トレーラの荷台へ向けて、又は、トレーラの荷台からトレーラの後方領域へ向けて、前記下部走行体を走行させる、
 ショベルの制御装置が提供される。
 また、本発明の更に他の実施形態では、
 ショベルのトレーラへの積み込み又はトレーラからの積み下ろしを支援するショベルの支援装置であって、
 ユーザの操作に応じて、前記ショベルの下部走行体をトレーラの後方からトレーラの上面に向けて、又は、トレーラの上面からトレーラの後方に向けて自動走行させるための指令を前記ショベルに送信する、
 ショベルの支援装置が提供される。
 上述の実施形態によれば、操作者がショベルのキャビンに乗車することなくトレーラへの積み込み作業や積み下ろし作業を行うことが可能な技術を提供することができる。
支援システムの構成の一例を示す概要図である。 ショベルの上面図である。 ショベルの油圧システムの構成の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるアームに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるブームに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおけるバケットに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおける上部旋回体に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおける下部走行体の左クローラに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 ショベルの油圧システムにおける下部走行体の右クローラに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。 支援システムの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の一例を示す機能ブロック図である。 支援装置の表示装置に表示される操作画面の一例を示す図である。 ショベルのコントローラによる積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 ショベルのコントローラによる積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。 ショベルのコントローラによる積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。 ショベルの積み込み作業及び積み下ろし作業を説明する図である。 ショベルの積み込み作業及び積み下ろし作業を説明する図である。 支援システムの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の他の例を示す機能ブロック図である。 支援システムの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の他の例を示す機能ブロック図である。 支援システムの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の他の例を示す機能ブロック図である。 支援システムの構成の他の例を示す概要図である。
 以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
 [支援システムの一例]
 最初に、図1を参照して、本実施形態に係る支援システムSYSの一例の概要について説明する。
 図1は、本実施形態に係る支援システムSYSの構成の一例を示す概要図である。
 支援システムSYSは、ショベル100と、支援装置200とを含み、ショベル100のトレーラへの積み込み作業及びトレーラからの積み下ろし作業を支援する。
  <ショベルの概要>
 本実施形態に係るショベル100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回自在に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメントATを構成するブーム4、アーム5、及び、バケット6と、キャビン10を備える。
 下部走行体1は、後述の如く、左右一対のクローラ1C、具体的には、左クローラ1CL及び右クローラ1CRを含む。下部走行体1は、左クローラ1CL及び右クローラ1CRが走行油圧モータ2M(2ML,2MR)でそれぞれ油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。
 上部旋回体3は、旋回油圧モータ2Aで駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
 ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5、及びバケット6は、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9によりそれぞれ油圧駆動される。
 キャビン10は、オペレータが搭乗する運転室であり、上部旋回体3の前部左側に搭載される。
 ショベル100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の動作要素(被駆動要素)を駆動する。
 また、ショベル100は、キャビン10のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、所定の外部装置(例えば、後述の支援装置200や管理装置300)のオペレータによって遠隔操作が可能に構成されてもよい。この場合、ショベル100は、例えば、後述の空間認識装置70が出力する画像情報(撮像画像)を外部装置に送信する。また、後述するショベル100の表示装置D1に表示される各種の情報画像(例えば、各種設定画面等)は、同様に、外部装置に設けられる表示装置にも表示されてよい。これにより、オペレータは、例えば、外部装置に設けられる表示装置に表示される内容を確認しながら、ショベル100を遠隔操作することができる。そして、ショベル100は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の動作要素を駆動してよい。ショベル100が遠隔操作される場合、キャビン10の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン10のオペレータの操作装置26に対する操作、及び外部装置のオペレータの遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。
 また、ショベル100は、オペレータの操作の内容に依らず、自動で油圧アクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の動作要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能(以下、「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」)を実現する。
 自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の動作要素(油圧アクチュエータ)以外の動作要素(油圧アクチュエータ)を自動で動作させる機能(いわゆる「半自動運機能」)が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置26に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能(いわゆる「完全自動運転機能」)が含まれてよい。ショベル100において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン10の内部は無人状態であってよい。また、自動運転機能には、ショベル100の周囲の作業者等の人のジェスチャをショベル100が認識し、認識されるジェスチャの内容に応じて、複数の被駆動要素(油圧アクチュエータ)の少なくとも一部を自動で動作させる機能(「ジェスチャ操作機能」)が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、自動運転の対象の動作要素(油圧アクチュエータ)の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能やジェスチャ操作機能には、ショベル100が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の動作要素(油圧アクチュエータ)の動作内容が決定される態様(いわゆる「自律運転機能」)が含まれてもよい。
 また、ショベル100は、近距離通信装置74を通じて、周囲に存在する支援装置200と双方向で通信可能に接続される。ショベル100は、後述の如く、支援装置200から受信される所定の指令信号に応じて、下部走行体1を自動走行させ、トレーラへの自動積み込みやトレーラからの自動積み下ろしを行う。具体的には、ショベル100は、上述の遠隔操作機能及び自動運転機能を利用して、下部走行体1を自動走行させ、トレーラへの自動積み込みやトレーラからの自動積み下ろしを行ってよい。
  <支援装置の概要>
 支援装置200は、ユーザ(例えば、ショベル100をトレーラに積み込んだり、トレーラから積み下ろしたりする運搬作業者等)が所持する端末装置である。支援装置200は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、モバイルコンピュータ等の汎用の携帯端末や、専用の携帯端末である。
 支援装置200は、近距離通信装置220を通じて、ショベル100と通信可能に接続される。支援装置200は、後述の如く、ユーザによる操作入力装置230に対する所定操作に応じて、ショベル100の下部走行体1をトレーラの後方からトレーラの上面(荷台)に向けて、或いは、トレーラの荷台からトレーラの後方に向けて自動走行させるための所定の指令(後述する自動積み込み指令或いは自動積み下ろし指令)を送信することにより、ショベル100にトレーラへの自動積み込みやトレーラからの自動積み下ろしを行わせる。
 尚、図1では、一台のショベル100及び一台の支援装置200が記載されるが、ショベル100に上述の指令信号を送信可能な支援装置200は、複数台あってもよいし、一台の支援装置200から複数のショベル100のそれぞれに当該指令信号が送信可能な構成であってもよい。
 [支援システムの構成]
 次に、図1に加えて、図2~図5を参照して、支援システムSYSの構成について説明する。
 図2は、ショベル100の上面図である。図3は、ショベル100の油圧システムの構成の一例を説明する図である。図4(図4A~図4D)は、ショベル100の油圧システムにおけるアタッチメントAT及び上部旋回体3に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。具体的には、図4A~図4Dは、それぞれ、アーム5、ブーム4、バケット6、及び上部旋回体3に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。図5(図5A、図5B)は、ショベル100の油圧システムにおける下部走行体1に関する操作系の構成部分の一例を示す図である。具体的には、図5A、図5Bは、それぞれ、ショベル100の油圧システムにおける下部走行体1の左クローラ1CL及び右クローラ1CRに関する操作系の構成部分の一例を示す図である。
  <ショベルの構成>
 まず、ショベル100の油圧システムに関する構成について説明する。
 本実施形態に係るショベル100の油圧システムは、エンジン11と、レギュレータ13と、メインポンプ14と、パイロットポンプ15と、コントロールバルブ17と、操作装置26と、吐出圧センサ28と、操作圧センサ29と、コントローラ30とを含む。また、本実施形態に係るショベル100の油圧システムは、上述の如く、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6のそれぞれを油圧駆動する走行油圧モータ2ML,2MR、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9等の油圧アクチュエータを含む。
 エンジン11は、油圧システムのメイン動力源であり、例えば、上部旋回体3の後部に搭載される。具体的には、エンジン11は、コントローラ30による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ14及びパイロットポンプ15を駆動する。エンジン11は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。
 レギュレータ13は、メインポンプ14の吐出量を制御する。例えば、レギュレータ13は、コントローラ30からの制御指令に応じて、メインポンプ14の斜板の角度(傾転角)を調節する。レギュレータ13は、後述するメインポンプ14L,14Rのそれぞれに対応するレギュレータ13L,13Rを含む。
 メインポンプ14は、例えば、エンジン11と同様、上部旋回体3の後部に搭載され、上述の如く、エンジン11により駆動されることにより、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ17に作動油を供給する。メインポンプ14は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、コントローラ30による制御下で、上述の如く、レギュレータ13により斜板の傾転角が調節されることでピストンのストローク長が調整され、吐出流量(吐出圧)が制御される。メインポンプ14は、メインポンプ14L,14Rを含む。
 パイロットポンプ15は、例えば、上部旋回体3の後部に搭載され、パイロットラインを介して操作装置26にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ15は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン11により駆動される。
 コントロールバルブ17は、例えば、上部旋回体3の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置26に対する操作や遠隔操作に応じて、油圧駆動系の制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ17は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ14と接続され、メインポンプ14から供給される作動油を、操作装置26に対する操作や遠隔操作の状態に応じて、油圧アクチュエータ(走行油圧モータ2ML,2MR、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9)に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ17は、メインポンプ14から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する制御弁171~176を含む。制御弁171は、走行油圧モータ2MLに対応する。また、制御弁172は、走行油圧モータ2MRに対応する。また、制御弁173は、旋回油圧モータ2Aに対応する。また、制御弁174は、バケットシリンダ9に対応する。また、制御弁175は、ブームシリンダ7に対応し、制御弁175L,175Rを含む。制御弁176は、アームシリンダ8に対応し、制御弁176L,176Rを含む。
 操作装置26は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、バケット6等)の操作を行うための操作入力手段である。換言すれば、操作装置26は、オペレータがそれぞれの動作要素を駆動する油圧アクチュエータ(即ち、走行油圧モータ2ML,2MR、旋回油圧モータ2A、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、バケットシリンダ9等)の操作を行うための操作入力手段である。
 図3、図4A~図4D、図5A、図5Bに示すように、操作装置26は、油圧パイロット式である。操作装置26は、その二次側のパイロットラインに設けられる後述のシャトル弁32を介して、コントロールバルブ17に接続される。これにより、コントロールバルブ17には、操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に応じたパイロット圧が入力されうる。そのため、コントロールバルブ17は、操作装置26における操作状態に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。操作装置26は、アタッチメントAT、即ち、ブーム4(ブームシリンダ7)、アーム5(アームシリンダ8)、バケット6(バケットシリンダ9)、並びに、上部旋回体3を操作するための左操作レバー26L及び右操作レバー26Rを含む。また、操作装置26は、下部走行体1を操作するための走行レバー26Dを含み、走行レバー26Dは、左クローラ1CLを操作するための左走行レバー26DLと、右クローラ1CRを操作するための右走行レバー26DRを含む。
 左操作レバー26Lは、上部旋回体3の旋回操作とアーム5の操作に用いられる。左操作レバー26Lは、キャビン10内のオペレータから見た前後方向(つまり、上部旋回体3の前後方向)に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。また、左操作レバー26Lは、キャビン10内のオペレータから見た左右方向(つまり、上部旋回体3の左右方向)に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。
 右操作レバー26Rは、ブーム4の操作とバケット6の操作に用いられる。右操作レバー26Rは、キャビン10内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。また、右操作レバー26Rは、左右方向に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。
 左走行レバー26DLは、上述の如く、左クローラ1CLの操作に用いられ、図示しない左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー26DLは、キャビン10内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。
 右走行レバー26DRは、上述の如く、右クローラ1CRの操作に用いられ、図示しない右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー26DRは、キャビン10内のオペレータから見た前後方向に操作されると、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧(パイロット圧)を二次側のパイロットラインに出力する。
 また、操作装置26(左操作レバー26L、右操作レバー26R、左走行レバー26DL、及び右走行レバー26DR)は、パイロット圧を出力する油圧パイロット式ではなく、電気信号(以下、「操作信号」)を出力する電気式であってもよい。この場合、操作装置26からの電気信号(操作信号)は、コントローラ30に入力され、コントローラ30は、入力される電気信号に応じて、コントロールバルブ17内の各制御弁171~176を制御することにより、操作装置26に対する操作内容に応じた、各種油圧アクチュエータの動作を実現する。例えば、コントロールバルブ17内の制御弁171~176は、コントローラ30からの指令により駆動する電磁ソレノイド式スプール弁であってもよい。また、例えば、パイロットポンプ15と各制御弁171~176のパイロットポートとの間には、コントローラ30からの電気信号に応じて動作する油圧制御弁(以下、「操作用制御弁」)が配置されてもよい。操作用制御弁は、例えば、比例弁31であってよく、シャトル弁32は、省略される。この場合、電気式の操作装置26を用いた手動操作が行われると、コントローラ30は、その操作量(例えば、レバー操作量)に対応する電気信号によって、操作用制御弁を制御しパイロット圧を増減させることで、操作装置26に対する操作内容に合わせて、各制御弁171~176を動作させることができる。以下、操作用制御弁は、比例弁31である前提で説明を進める。
 吐出圧センサ28は、メインポンプ14の吐出圧を検出する。吐出圧センサ28により検出された吐出圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。吐出圧センサ28は、メインポンプ14L,14Rのそれぞれの吐出圧を検出する吐出圧センサ28L,28Rを含む。
 操作圧センサ29は、操作装置26の二次側のパイロット圧、即ち、操作装置26におけるそれぞれの動作要素(即ち、油圧アクチュエータ)の操作状態に対応するパイロット圧を検出する。操作圧センサ29による操作装置26における下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の操作状態に対応するパイロット圧の検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。操作圧センサ29は、操作圧センサ29LA,29LB,29RA,29RB,29DL,29DRを含む。
 操作圧センサ29LAは、オペレータによる左操作レバー26Lに対する前後方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、左操作レバー26Lの対応する二次側のパイロットラインの作動油の圧力(以下、「操作圧」)の形で検出する。
 操作圧センサ29LBは、オペレータによる左操作レバー26Lに対する左右方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、左操作レバー26Lの対応する二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。
 操作圧センサ29RAは、オペレータによる右操作レバー26Rに対する前後方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、右操作レバー26Rの対応する二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。
 操作圧センサ29RBは、オペレータによる右操作レバー26Rに対する左右方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、右操作レバー26Rの対応する二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。
 操作圧センサ29DLは、オペレータによる左走行レバー26DLに対する前後方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、左走行レバー26DLの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。
 操作圧センサ29DRは、オペレータによる右走行レバー26DRに対する前後方向の操作内容(例えば、操作方向及び操作量)を、右走行レバー26DRの二次側のパイロットラインの操作圧の形で検出する。
 尚、操作装置26(左操作レバー26L、右操作レバー26R、左走行レバー26DL、及び右走行レバー26DR)の操作内容は、操作圧センサ29以外のセンサ(例えば、右操作レバー26R、左走行レバー26DL、及び右走行レバー26DRに取り付けられるポテンショメータ等)で検出されてもよい。
 コントローラ30は、例えば、キャビン10内に設けられ、ショベル100の駆動制御を行う。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてよい。例えば、コントローラ30は、CPU(Central Processing Unit)、と、RAM(Random Access Memory)等のメモリ装置(「主記憶装置」とも称する)、ROM(Read Only Memory)等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、例えば、ROMや不揮発性の補助記憶装置に格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。
 尚、コントローラ30の機能の一部は、他のコントローラ(制御装置)により実現されてもよい。即ち、コントローラ30の機能は、複数のコントローラにより分散される態様で実現されてもよい。
 ここで、図3に示すように、ショベル100の油圧システムにおいて、油圧アクチュエータを駆動する駆動系の油圧システム部分は、エンジン11により駆動されるメインポンプ14L,14Rのそれぞれから、センタバイパス油路40L,40R、パラレル油路42L,42Rを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
 センタバイパス油路40Lは、メインポンプ14Lを起点として、コントロールバルブ17内に配置される制御弁171,173,175L,176Lを順に通過し、作動油タンクに至る。
 センタバイパス油路40Rは、メインポンプ14Rを起点として、コントロールバルブ17内に配置される制御弁172,174,175R,176Rを順に通過し、作動油タンクに至る。
 制御弁171は、メインポンプ14Lから吐出される作動油を走行油圧モータ2MLへ供給し、且つ、走行油圧モータ2MLが吐出する作動油を作動油タンクに排出させるスプール弁である。
 制御弁172は、メインポンプ14Rから吐出される作動油を走行油圧モータ2MRへ供給し、且つ、走行油圧モータ2MRが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
 制御弁173は、メインポンプ14Lから吐出される作動油を旋回油圧モータ2Aへ供給し、且つ、旋回油圧モータ2Aが吐出する作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
 制御弁174は、メインポンプ14Rから吐出される作動油をバケットシリンダ9へ供給し、且つ、バケットシリンダ9内の作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
 制御弁175L,175Rは、それぞれ、メインポンプ14L,14Rが吐出する作動油をブームシリンダ7へ供給し、且つ、ブームシリンダ7内の作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
 制御弁176L,176Rは、それぞれ、メインポンプ14L,14Rが吐出する作動油をアームシリンダ8へ供給し、且つ、アームシリンダ8内の作動油を作動油タンクへ排出させるスプール弁である。
 制御弁171,172,173,174,175L,175R,176L,176Rは、それぞれ、パイロットポートに作用するパイロット圧に応じて、油圧アクチュエータに給排される作動油の流量を調整する。また、制御弁171,172,173,174,175L,175R,176L,176Rは、それぞれ、二つのパイロットポートのうちの何れのパイロットポートにパイロット圧が作用しているかに応じて、油圧アクチュエータに給排される作動油の流れる方向を切り換える。
 パラレル油路42Lは、センタバイパス油路40Lと並列的に、制御弁171,173,175L,176Lにメインポンプ14Lの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路42Lは、制御弁171の上流側でセンタバイパス油路40Lから分岐し、制御弁171,173,175L,176Rのそれぞれに並列してメインポンプ14Lの作動油を供給可能に構成される。これにより、パラレル油路42Lは、制御弁171,173,175Lの何れかによってセンタバイパス油路40Lを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
 パラレル油路42Rは、センタバイパス油路40Rと並列的に、制御弁172,174,175R,176Rにメインポンプ14Rの作動油を供給する。具体的には、パラレル油路42Rは、制御弁172の上流側でセンタバイパス油路40Rから分岐し、制御弁172,174,175R,176Rのそれぞれに並列してメインポンプ14Rの作動油を供給可能に構成される。これにより、パラレル油路42Rは、制御弁172,174,175Rの何れかによってセンタバイパス油路40Rを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
 レギュレータ13L,13Rは、それぞれ、コントローラ30による制御下で、メインポンプ14L、14Rの斜板の傾転角を調節することによって、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節する。
 吐出圧センサ28Lは、メインポンプ14Lの吐出圧を検出し、検出された吐出圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。吐出圧センサ28Rについても同様である。これにより、コントローラ30は、メインポンプ14L,14Rの吐出圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御することができる。
 センタバイパス油路40L,40Rには、最も下流にある制御弁176L,176Rのそれぞれと作動油タンクとの間には、ネガティブコントロール絞り(以下、「ネガコン絞り」)18L,18Rが設けられる。これにより、メインポンプ14L,14Rにより吐出された作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rで制限される。そして、ネガコン絞り18L、18Rは、レギュレータ13L,13Rを制御するための制御圧(以下、「ネガコン圧」)を発生させる。
 ネガコン圧センサ19L,19Rは、それぞれ、ネガコン絞り18L,18Rのネガコン圧を検出し、検出されたネガコン圧に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 コントローラ30は、吐出圧センサ28L,28Rにより検出されるメインポンプ14L,14Rの吐出圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御し、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ30は、メインポンプ14Lの吐出圧の増大に応じて、レギュレータ13Lを制御し、メインポンプ14Lの斜板傾転角を調節することにより、吐出量を減少させてよい。レギュレータ13Rについても同様である。これにより、コントローラ30は、吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ14L,14Rの吸収馬力がエンジン11の出力馬力を超えないように、メインポンプ14L,14Rの全馬力制御を行うことができる。
 また、コントローラ30は、ネガコン圧センサ19L,19Rにより検出されるネガコン圧に応じて、レギュレータ13L,13Rを制御することにより、メインポンプ14L,14Rの吐出量を調節してよい。例えば、コントローラ30は、ネガコン圧が大きいほどメインポンプ14L,14Rの吐出量を減少させ、ネガコン圧が小さいほどメインポンプ14L,14Rの吐出量を増大させる。
 具体的には、ショベル100における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態(図3に示す状態)の場合、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油は、センタバイパス油路40L,40Rを通ってネガコン絞り18L、18Rに至る。そして、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rの上流で発生するネガコン圧を増大させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L,14Rの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油がセンタバイパス油路40L,40Rを通過する際の圧力損失(ポンピングロス)を抑制する。
 一方、何れかの油圧アクチュエータが操作装置26を通じて操作された場合、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、メインポンプ14L,14Rから吐出される作動油の流れは、ネガコン絞り18L,18Rに至る量を減少或いは消失させ、ネガコン絞り18L,18Rの上流で発生するネガコン圧を低下させる。その結果、コントローラ30は、メインポンプ14L,14Rの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータを確実に駆動させることができる。
 また、図4A~図4D及び図5A、図5Bに示すように、ショベル100の油圧システムにおいて、操作系の油圧システム部分は、パイロットポンプ15と、操作装置26(左操作レバー26L、右操作レバー26R、左走行レバー26DL、及び右走行レバー26DR)と、比例弁31と、シャトル弁32、比例弁33とを含む。
 比例弁31は、パイロットポンプ15とシャトル弁32とを接続するパイロットラインに設けられ、その流路面積(作動油が通流可能な断面積)を変更できるように構成される。比例弁31は、コントローラ30から入力される制御指令に応じて動作する。これにより、コントローラ30は、オペレータにより操作装置26(具体的には、左操作レバー26L、右操作レバー26R、左走行レバー26DL、或いは、右走行レバー26DR)が操作されていない場合であっても、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31及びシャトル弁32を介し、コントロールバルブ17内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。そのため、コントローラ30は、比例弁31を制御することにより、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能を実現することができる。比例弁31は、比例弁31AL,31AR,31BL,31BR,31CL,31CR,31DL,31DR,31EL,31ER,31FL,31FRを含む。
 シャトル弁32は、2つの入口ポートと1つの出口ポートを有し、2つの入口ポートに入力されたパイロット圧のうちの高い方のパイロット圧を有する作動油を出口ポートに出力させる。シャトル弁32は、2つの入口ポートのうちの一方が操作装置26に接続され、他方が比例弁31に接続される。シャトル弁32の出口ポートは、パイロットラインを通じて、コントロールバルブ17内の対応する制御弁のパイロットポートに接続されている。そのため、シャトル弁32は、操作装置26が生成するパイロット圧と比例弁31が生成するパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、コントローラ30は、操作装置26から出力される二次側のパイロット圧よりも高いパイロット圧を比例弁31から出力させることにより、オペレータによる操作装置26の操作に依らず、対応する制御弁を制御し、下部走行体1、上部旋回体3、アタッチメントATの動作を制御することができる。シャトル弁32は、シャトル弁32AL,32AR,32BL,32BR,32CL,32CR,32DL,32DR,32EL,32ER,32FL,32FRを含む。
 比例弁33は、操作装置26とシャトル弁32とを接続するパイロットラインに設けられる。比例弁33は、例えば、その流路面積を変更できるように構成される。比例弁33は、コントローラ30から入力される制御指令に応じて動作する。これにより、コントローラ30は、オペレータにより操作装置26(具体的には、レバー装置26A~26C)が操作されている場合に、操作装置26から出力されるパイロット圧を強制的に減圧させることができる。そのため、コントローラ30は、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26の操作に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、コントローラ30は、例えば、操作装置26が操作されている場合であっても、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧させ、比例弁31から出力されるパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31及び比例弁33を制御することで、例えば、操作装置26の操作内容とは無関係に、所望のパイロット圧をコントロールバルブ17内の制御弁のパイロットポートに確実に作用させることができる。よって、コントローラ30は、例えば、比例弁31に加えて、比例弁33を制御することで、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能をより適切に実現することができる。比例弁33は、後述の如く、比例弁33AL,33AR,33BL,33BR,33CL,33CR,33DL,33DR,33EL,33ER,33FL,33FRを含む。
 図4Aに示すように、左操作レバー26Lは、オペレータが前後方向に傾倒する態様で、アーム5に対応するアームシリンダ8を操作するために用いられる。つまり、左操作レバー26Lは、前後方向に傾倒される場合、アーム5の動作を操作対象とする。左操作レバー26Lは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32ALは、二つの入口ポートが、それぞれ、アーム5の閉じ方向の操作(以下、「アーム閉じ操作」)に対応する左操作レバー26Lの二次側のパイロットラインと、比例弁31ALの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが制御弁176Lの右側のパイロットポート及び制御弁176Rの左側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32ARは、二つの入口ポートが、それぞれ、アーム5の開き方向の操作(以下、「アーム開き操作」)に対応する左操作レバー26Lの二次側のパイロットラインと、比例弁31ARの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが制御弁176Lの左側のパイロットポート及び制御弁176Rの右側のパイロットポートに接続される。
 つまり、左操作レバー26Lは、シャトル弁32AL,32ARを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁176L、176Rのパイロットポートに作用させる。具体的には、左操作レバー26Lは、アーム閉じ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32ALの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32ALを介して、制御弁176Lの右側のパイロットポートと制御弁176Rの左側のパイロットポートに作用させる。また、左操作レバー26Lは、アーム開き操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32ARの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32ARを介して、制御弁176Lの左側のパイロットポートと制御弁176Rの右側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31ALは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31ALは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32ALの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31ALは、シャトル弁32ALを介して、制御弁176Lの右側のパイロットポート及び制御弁176Rの左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31ARは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31ARは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32ARの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31ARは、シャトル弁32ARを介して、制御弁176Lの左側のパイロットポート及び制御弁176Rの右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31AL、31ARは、左操作レバー26Lの前後方向への操作状態に依らず、制御弁176L,176Rを任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33ALは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33ALは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー26Lのアーム閉じ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33ALは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左操作レバー26Lのアーム閉じ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32ALの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33ALは、左操作レバー26Lでアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、アーム閉じ操作に対応するアームシリンダ8の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33ALは、左操作レバー26Lでアーム閉じ操作がされている場合であっても、シャトル弁32ALの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31ALからシャトル弁32ALの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31AL及び比例弁33ALを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁176L,176Rのアーム閉じ側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33ARは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33ARは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー26Lのアーム開き操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33ARは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左操作レバー26Lのアーム開き操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32ARの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33ARは、左操作レバー26Lでアーム開き操作が行われている場合であっても、必要に応じて、アーム開き操作に対応するアームシリンダ8の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33ARは、左操作レバー26Lでアーム開き操作がされている場合であっても、シャトル弁32ARの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31ARからシャトル弁32ARの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31AR及び比例弁33ARを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁176L,176Rのアーム開き側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33AL,33ARは、左操作レバー26Lの前後方向への操作状態に対応するアームシリンダ8の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33AL,33ARは、シャトル弁32AL,32ARの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31AL,31ARのパイロット圧がシャトル弁32AL,32ARを通じて確実に制御弁176L,176Rのパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33ALを制御する代わりに、比例弁31ARを制御することによって、左操作レバー26Lのアーム閉じ操作に対応するアームシリンダ8の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、左操作レバー26Lでアーム閉じ操作が行われる場合に、比例弁31ARを制御し、比例弁31ARからシャトル弁32ARを介して制御弁176L,176Rのアーム開き側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、左操作レバー26Lからシャトル弁32ALを介して制御弁176L,176Rのアーム閉じ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁176L,176Rのアーム開き側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁176L,176Rを強制的に中立位置に近づけて、左操作レバー26Lのアーム閉じ操作に対応するアームシリンダ8の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33ARを制御する代わりに、比例弁31ALを制御することによって、左操作レバー26Lのアーム開き操作に対応するアームシリンダ8の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29LAは、オペレータによる左操作レバー26Lに対する前後方向への操作内容を圧力(操作圧)の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、左操作レバー26Lに対する前後方向への操作内容を把握できる。検出対象の左操作レバー26Lに対する前後方向への操作内容には、例えば、操作方向、操作量(操作角度)等が含まれうる。以下、左操作レバー26Lに対する左右方向の操作内容、並びに、右操作レバー26Rに対する前後方向及び左右方向の操作内容についても同様である。
 コントローラ30は、オペレータによる左操作レバー26Lに対するアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31AL及びシャトル弁32ALを介して、制御弁176Lの右側のパイロットポート及び制御弁176Rの左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる左操作レバー26Lに対するアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31AR及びシャトル弁32ARを介して、制御弁176Lの左側のパイロットポート及び制御弁176Rの右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、アーム5の開閉動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 また、例えば、図4Bに示すように、右操作レバー26Rは、オペレータが前後方向に傾倒する態様で、ブーム4に対応するブームシリンダ7を操作するために用いられる。つまり、右操作レバー26Rは、前後方向に傾倒される場合、ブーム4の動作を操作対象とする。右操作レバー26Rは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32BLは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム4の上げ方向の操作(以下、「ブーム上げ操作」)に対応する右操作レバー26Rの二次側のパイロットラインと、比例弁31BLの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁175Lの右側のパイロットポート及び制御弁175Rの左側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32BRは、二つの入口ポートが、それぞれ、ブーム4の下げ方向の操作(以下、「ブーム下げ操作」)に対応する右操作レバー26Rの二次側のパイロットラインと、比例弁31BRの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁175Rの右側のパイロットポートに接続される。
 つまり、右操作レバー26Rは、シャトル弁32BL,32BRを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁175L,175Rのパイロットポートに作用させる。具体的には、右操作レバー26Rは、ブーム上げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32BLの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32BLを介して、制御弁175Lの右側のパイロットポートと制御弁175Rの左側のパイロットポートに作用させる。また、右操作レバー26Rは、ブーム下げ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32BRの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32BRを介して、制御弁175Rの右側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31BLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31BLは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32BLの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁31BLは、シャトル弁32BLを介して、制御弁175Lの右側のパイロットポート及び制御弁175Rの左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31BRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31BRは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32BRの他方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁31BRは、シャトル弁32BRを介して、制御弁175Rの右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31BL,31BRは、右操作レバー26Rの前後方向への操作状態に依らず、制御弁175L、175Rを任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33BLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33BLは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー26Rのブーム上げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33BLは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右操作レバー26Rのブーム上げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32BLの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33BLは、右操作レバー26Rでブーム上げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム上げ操作に対応するブームシリンダ7の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33BLは、右操作レバー26Rでブーム上げ操作がされている場合であっても、シャトル弁32BLの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31BLからシャトル弁32BLの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31BL及び比例弁33BLを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁175L,175Rのブーム上げ側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33BRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33BRは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー26Rのブーム下げ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33BRは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右操作レバー26Rのブーム下げ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32BRの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33BRは、右操作レバー26Rでブーム下げ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、ブーム下げ操作に対応するブームシリンダ7の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33BRは、右操作レバー26Rでブーム下げ操作がされている場合であっても、シャトル弁32BRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31BRからシャトル弁32BRの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31BR及び比例弁33BRを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁175L,175Rのブーム下げ側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33BL,33BRは、右操作レバー26Rの前後方向への操作状態に対応するブームシリンダ7の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33BL,33BRは、シャトル弁32BL,32BRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31BL,31BRのパイロット圧がシャトル弁32BL,32BRを通じて確実に制御弁175L,175Rのパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33BLを制御する代わりに、比例弁31BRを制御することによって、右操作レバー26Rのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ7の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、右操作レバー26Rでブーム上げ操作が行われる場合に、比例弁31BRを制御し、比例弁31BRからシャトル弁32BRを介して制御弁175L,175Rのブーム下げ側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、右操作レバー26Rからシャトル弁32BLを介して制御弁175L,175Rのブーム上げ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁175L,175Rのブーム下げ側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁175L,175Rを強制的に中立位置に近づけて、右操作レバー26Rのブーム上げ操作に対応するブームシリンダ7の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33BRを制御する代わりに、比例弁31BLを制御することによって、右操作レバー26Rのブーム下げ操作に対応するブームシリンダ7の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29RAは、オペレータによる右操作レバー26Rに対する前後方向への操作内容を圧力(操作圧)の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、右操作レバー26Rに対する前後方向への操作内容を把握できる。
 コントローラ30は、オペレータによる右操作レバー26Rに対するブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31BL及びシャトル弁32BLを介して、制御弁175Lの右側のパイロットポート及び制御弁175Rの左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる右操作レバー26Rに対するブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31BR及びシャトル弁32BRを介して、制御弁175Rの右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、ブーム4の上げ下げの動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 図4Cに示すように、右操作レバー26Rは、オペレータが左右方向に傾倒する態様で、バケット6に対応するバケットシリンダ9を操作するために用いられる。つまり、右操作レバー26Rは、左右方向に傾倒される場合、バケット6の動作を操作対象とする。右操作レバー26Rは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32CLは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット6の閉じ方向の操作(以下、「バケット閉じ操作」)に対応する右操作レバー26Rの二次側のパイロットラインと、比例弁31CLの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁174の左側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32CRは、二つの入口ポートが、それぞれ、バケット6の開き方向の操作(以下、「バケット開き操作」)に対応する右操作レバー26Rの二次側のパイロットラインと、比例弁31CRの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁174の右側のパイロットポートに接続される。
 つまり、右操作レバー26Rは、シャトル弁32CL,32CRを介して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁174のパイロットポートに作用させる。具体的には、右操作レバー26Rは、バケット閉じ操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32CLの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32CLを介して、制御弁174の左側のパイロットポートに作用させる。また、右操作レバー26Rは、バケット開き操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32CRの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32CRを介して、制御弁174の右側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31CLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31CLは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32CLの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31CLは、シャトル弁32CLを介して、制御弁174の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31CRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31CRは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32CRの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31CRは、シャトル弁32CRを介して、制御弁174の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31CL,31CRは、右操作レバー26Rの左右方向への操作状態に依らず、制御弁174を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33CLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33CLは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー26Rのバケット閉じ操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33CLは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右操作レバー26Rのバケット閉じ操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32CLの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33CLは、右操作レバー26Rでバケット閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ9の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33CLは、右操作レバー26Rでバケット閉じ操作がされている場合であっても、シャトル弁32CLの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31CLからシャトル弁32CLの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31CL及び比例弁33CLを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁174のバケット閉じ側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33CRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33CRは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右操作レバー26Rのバケット開き操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33CRは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右操作レバー26Rのバケット開き操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32CRの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33CRは、右操作レバー26Rでバケット開き操作が行われている場合であっても、必要に応じて、バケット開き操作に対応するバケットシリンダ9の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33CRは、右操作レバー26Rでバケット開き操作がされている場合であっても、シャトル弁32CRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31CRからシャトル弁32CRの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31CR及び比例弁33CRを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁174のバケット開き側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33CL,33CRは、右操作レバー26Rの左右方向への操作状態に対応するバケットシリンダ9の動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33CL,33CRは、シャトル弁32CL,32CRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31CL,31CRのパイロット圧がシャトル弁32CL,32CRを通じて確実に制御弁174のパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33CLを制御する代わりに、比例弁31CRを制御することによって、右操作レバー26Rのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ9の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、右操作レバー26Rでバケット閉じ操作が行われる場合に、比例弁31CRを制御し、比例弁31CRからシャトル弁32CRを介して制御弁174のバケット開き側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、右操作レバー26Rからシャトル弁32CLを介して制御弁174のバケット閉じ側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁174のバケット開き側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁174を強制的に中立位置に近づけて、右操作レバー26Rのバケット閉じ操作に対応するバケットシリンダ9の動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33CRを制御する代わりに、比例弁31CLを制御することによって、右操作レバー26Rのバケット開き操作に対応するバケットシリンダ9の動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29RBは、オペレータによる右操作レバー26Rに対する左右方向への操作内容を圧力(操作圧)の形で検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、右操作レバー26Rの左右方向への操作内容を把握できる。
 コントローラ30は、オペレータによる右操作レバー26Rに対するバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31CL及びシャトル弁32CLを介して、制御弁174の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる右操作レバー26Rに対するバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31CR及びシャトル弁32CRを介して、制御弁174の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、バケット6の開閉動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 また、例えば、図4Dに示すように、左操作レバー26Lは、オペレータが左右方向に傾倒する態様で、上部旋回体3(旋回機構2)に対応する旋回油圧モータ2Aを操作するために用いられる。つまり、左操作レバー26Lは、左右方向に傾倒される場合、上部旋回体3の旋回動作を操作対象とする。左操作レバー26Lは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32DLは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体3の左方向の旋回操作(以下、「左旋回操作」)に対応する左操作レバー26Lの二次側のパイロットラインと、比例弁31DLの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁173の左側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32DRは、二つの入口ポートが、それぞれ、上部旋回体3の右方向の旋回操作(以下、「右旋回操作」)に対応する左操作レバー26Lの二次側のパイロットラインと、比例弁31DRの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁173の右側のパイロットポートに接続される。
 つまり、左操作レバー26Lは、シャトル弁32DL,32DRを介して、左右方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁173のパイロットポートに作用させる。具体的には、左操作レバー26Lは、左旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32DLの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32DLを介して、制御弁173の左側のパイロットポートに作用させる。また、左操作レバー26Lは、右旋回操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32DRの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32DRを介して、制御弁173の右側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31DLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31DLは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32DLの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31DLは、シャトル弁32DLを介して、制御弁173の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31DRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31DRは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32DRの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31DRは、シャトル弁32DRを介して、制御弁173の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31DL,31DRは、左操作レバー26Lの左右方向への操作状態に依らず、制御弁173を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33DLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33DLは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー26Lの左旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33DLは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左操作レバー26Lの左旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32DLの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33DLは、左操作レバー26Lで左旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、左旋回操作に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33DLは、左操作レバー26Lで左旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁32DLの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31DLからシャトル弁32DLの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31DL及び比例弁33DLを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁173の左旋回側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33DRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33DRは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左操作レバー26Lの右旋回操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33DRは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左操作レバー26Lの右旋回操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32DRの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33DRは、左操作レバー26Lで右旋回操作が行われている場合であっても、必要に応じて、右旋回操作に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33DRは、左操作レバー26Lで右旋回操作がされている場合であっても、シャトル弁32DRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31DRからシャトル弁32DRの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31DR及び比例弁33DRを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁173の右旋回側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33DL,33DRは、左操作レバー26Lの左右方向への操作状態に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33DL,33DRは、シャトル弁32DL,32DRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31DL,31DRのパイロット圧がシャトル弁32DL,32DRを通じて確実に制御弁173のパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33DLを制御する代わりに、比例弁31DRを制御することによって、左操作レバー26Lの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、左操作レバー26Lで左旋回操作が行われる場合に、比例弁31DRを制御し、比例弁31DRからシャトル弁32DRを介して制御弁173の右旋回側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、左操作レバー26Lからシャトル弁32DLを介して制御弁173の左旋回側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁173の右旋回側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁173を強制的に中立位置に近づけて、左操作レバー26Lの左旋回操作に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33DRを制御する代わりに、比例弁31DLを制御することによって、左操作レバー26Lの右旋回操作に対応する旋回油圧モータ2Aの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29LBは、オペレータによる左操作レバー26Lに対する操作状態を圧力として検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、左操作レバー26Lに対する左右方向への操作内容を把握できる。
 コントローラ30は、オペレータによる左操作レバー26Lに対する左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31DL及びシャトル弁32DLを介して、制御弁173の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる左操作レバー26Lに対する右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31DR及びシャトル弁32DRを介して、制御弁173の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、上部旋回体3の左右方向への旋回動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 また、例えば、図5Aに示すように、左走行レバー26DLは、左クローラ1CLに対応する走行油圧モータ2MLを操作するために用いられる。つまり、左走行レバー26DLは、左クローラ1CLの走行動作を操作対象とする。左走行レバー26DLは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32ELは、二つの入口ポートが、それぞれ、左クローラ1CLの前進方向に対応する前方向への操作(以下、「前進操作」)に対応する左走行レバー26DLの二次側のパイロットラインと、比例弁31ELの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁171の左側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32ERは、二つの入口ポートが、それぞれ、左クローラ1CLの後進方向に対応する後方向への操作(以下、「後進操作」)に対応する左走行レバー26DLの二次側のパイロットラインと、比例弁31ERの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁171の右側のパイロットポートに接続される。
 つまり、左走行レバー26DLは、シャトル弁32EL,32ERを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁171のパイロットポートに作用させる。具体的には、左走行レバー26DLは、前進操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32ELの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32ELを介して、制御弁171の左側のパイロットポートに作用させる。また、左走行レバー26DLは、後進操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32ERの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32ERを介して、制御弁171の右側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31ELは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31ELは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32ELの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31ELは、シャトル弁32ELを介して、制御弁171の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31ERは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31ERは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32ERの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31ERは、シャトル弁32ERを介して、制御弁171の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31EL,31ERは、左走行レバー26DLの操作状態に依らず、制御弁171を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33ELは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33ELは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左走行レバー26DLの前進操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33ELは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左走行レバー26DLの前進操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32ELの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33ELは、左走行レバー26DLで前進操作が行われている場合であっても、必要に応じて、前進操作に対応する走行油圧モータ2MLの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33ELは、左走行レバー26DLで前進操作がされている場合であっても、シャトル弁32ELの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31ELからシャトル弁32ELの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31EL及び比例弁33ELを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁171の前進側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33ERは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33ERは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、左走行レバー26DLの後進操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33ERは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、左走行レバー26DLの後進操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32ERの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33ERは、左走行レバー26DLで後進操作が行われている場合であっても、必要に応じて、後進操作に対応する走行油圧モータ2MLの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33ERは、左走行レバー26DLで後進操作がされている場合であっても、シャトル弁32ERの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31ERからシャトル弁32ERの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31ER及び比例弁33ERを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁171の後進側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33EL,33ERは、左走行レバー26DLの前後方向への操作状態に対応する走行油圧モータ2MLの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33EL,33ERは、シャトル弁32EL,32ERの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31EL,31ERのパイロット圧がシャトル弁32EL,32ERを通じて確実に制御弁171のパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33ELを制御する代わりに、比例弁31ERを制御することによって、左走行レバー26DLの前進操作に対応する走行油圧モータ2MLの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、左走行レバー26DLで前進操作が行われる場合に、比例弁31ERを制御し、比例弁31ERからシャトル弁32ERを介して制御弁171の後進側のパイロットポート所定のパイロット圧をに作用させてよい。これにより、左走行レバー26DLからシャトル弁32ELを介して制御弁171の前進側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁171の後進側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁171を強制的に中立位置に近づけて、左走行レバー26DLの前進操作に対応する走行油圧モータ2MLの動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33ERを制御する代わりに、比例弁31ELを制御することによって、左走行レバー26DLの後進操作に対応する走行油圧モータ2MLの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29DLは、オペレータによる左走行レバー26DLに対する前後方向への操作内容を圧力として検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、左走行レバー26DLに対する前後方向への操作内容を把握できる。
 コントローラ30は、オペレータによる左走行レバー26DLに対する前進操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31EL及びシャトル弁32ELを介して、制御弁171の左側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる左走行レバー26DLに対する後進操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31ER及びシャトル弁32ERを介して、制御弁171の右側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、左クローラ1CLの前後方向への走行動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 また、例えば、図5Bに示すように、右走行レバー26DRは、右クローラ1CRに対応する走行油圧モータ2MRを操作するために用いられる。つまり、右走行レバー26DRは、右クローラ1CRの走行動作を操作対象とする。右走行レバー26DRは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を二次側に出力する。
 シャトル弁32FRは、二つの入口ポートが、それぞれ、右クローラ1CRの前進操作に対応する右走行レバー26DRの二次側のパイロットラインと、比例弁31FRの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁172の右側のパイロットポートに接続される。
 シャトル弁32FLは、二つの入口ポートが、それぞれ、右クローラ1CRの後進操作に対応する右走行レバー26DRの二次側のパイロットラインと、比例弁31FLの二次側のパイロットラインとに接続され、出口ポートが、制御弁172の左側のパイロットポートに接続される。
 つまり、右走行レバー26DRは、シャトル弁32FL,32FRを介して、前後方向への操作内容に応じたパイロット圧を制御弁172のパイロットポートに作用させる。具体的には、右走行レバー26DRは、前進操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32FRの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32FRを介して、制御弁172の右側のパイロットポートに作用させる。また、右走行レバー26DRは、後進操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧をシャトル弁32FLの一方の入口ポートに出力し、シャトル弁32FLを介して、制御弁172の左側のパイロットポートに作用させる。
 比例弁31FLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31FLは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32FLの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31FLは、シャトル弁32FLを介して、制御弁172の左側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁31FRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁31FRは、パイロットポンプ15から吐出される作動油を利用して、コントローラ30から入力される制御電流に応じたパイロット圧をシャトル弁32FRの他方のパイロットポートに出力する。これにより、比例弁31FRは、シャトル弁32FRを介して、制御弁172の右側のパイロットポートに作用するパイロット圧を調整することができる。
 つまり、比例弁31FL,31FRは、右走行レバー26DRの操作状態に依らず、制御弁172を任意の弁位置で停止できるように、二次側に出力するパイロット圧を調整することができる。
 比例弁33FLは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33FLは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右走行レバー26DRの前進操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33FLは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右走行レバー26DRの前進操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32FLの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33FLは、右走行レバー26DRで前進操作が行われている場合であっても、必要に応じて、前進操作に対応する走行油圧モータ2MRの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33FLは、右走行レバー26DRで前進操作がされている場合であっても、シャトル弁32FLの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31FLからシャトル弁32FLの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31FL及び比例弁33FLを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁172の前進側のパイロットポートに作用させることができる。
 比例弁33FRは、コントローラ30から入力される制御電流に応じて動作する。具体的には、比例弁33FRは、コントローラ30からの制御電流が入力されない場合、右走行レバー26DRの後進操作に対応するパイロット圧をそのまま二次側に出力する。一方、比例弁33FRは、コントローラ30からの制御電流が入力される場合、右走行レバー26DRの後進操作に対応する二次側のパイロットラインのパイロット圧を制御電流に応じた程度に減圧し、減圧したパイロット圧をシャトル弁32FRの一方の入口ポートに出力する。これにより、比例弁33FRは、右走行レバー26DRで後進操作が行われている場合であっても、必要に応じて、後進操作に対応する走行油圧モータ2MRの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33FRは、右走行レバー26DRで後進操作がされている場合であっても、シャトル弁32FRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を、比例弁31FRからシャトル弁32FRの他方の入口ポートに作用するパイロット圧よりも低くすることができる。そのため、コントローラ30は、比例弁31FR及び比例弁33FRを制御し、所望のパイロット圧を確実に制御弁172の後進側のパイロットポートに作用させることができる。
 このように、比例弁33FL,33FRは、右走行レバー26DRの左右方向への操作状態に対応する走行油圧モータ2MRの動作を強制的に抑制させたり停止させたりすることができる。また、比例弁33FL,33FRは、シャトル弁32FL,32FRの一方の入口ポートに作用するパイロット圧を低下させ、比例弁31FL,31FRのパイロット圧がシャトル弁32FL,32FRを通じて確実に制御弁172のパイロットポートに作用するように補助することができる。
 尚、コントローラ30は、比例弁33FLを制御する代わりに、比例弁31FRを制御することによって、右走行レバー26DRの前進操作に対応する走行油圧モータ2MRの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。例えば、コントローラ30は、右走行レバー26DRで前進操作が行われる場合に、比例弁31FRを制御し、比例弁31FRからシャトル弁32FRを介して制御弁172の後進側のパイロットポートに所定のパイロット圧を作用させてよい。これにより、右走行レバー26DRからシャトル弁32FLを介して制御弁172の前進側のパイロットポートに作用するパイロット圧に対抗する形で、制御弁172の後進側のパイロットポートにパイロット圧が作用する。そのため、コントローラ30は、制御弁172を強制的に中立位置に近づけて、右走行レバー26DRの前進操作に対応する走行油圧モータ2MRの動作を抑制させたり停止させたりすることができる。同様に、コントローラ30は、比例弁33FRを制御する代わりに、比例弁31FLを制御することによって、右走行レバー26DRの後進操作に対応する走行油圧モータ2MRの動作を強制的に抑制させたり停止させたりしてもよい。
 操作圧センサ29DRは、オペレータによる右走行レバー26DRに対する前後方向への操作内容を圧力として検出し、検出された圧力に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。これにより、コントローラ30は、右走行レバー26DRに対する前後方向への操作内容を把握できる。
 コントローラ30は、オペレータによる右走行レバー26DRに対する前進操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31FR及びシャトル弁32FRを介して、制御弁172の右側のパイロットポートに供給させることができる。また、コントローラ30は、オペレータによる右走行レバー26DRに対する後進操作とは無関係に、パイロットポンプ15から吐出される作動油を、比例弁31FL及びシャトル弁32FLを介して、制御弁172の左側のパイロットポートに供給させることができる。即ち、コントローラ30は、右クローラ1CRの前後方向への走行動作を自動制御し、ショベル100の自動運転機能や遠隔操作機能等を実現することができる。
 続いて、本実施形態に係るショベル100の制御システムは、コントローラ30と、空間認識装置70と、向き検出装置71と、入力装置72と、測位装置73と、近距離通信装置74と、表示装置D1と、音声出力装置D2と、ブーム角度センサS1と、アーム角度センサS2と、バケット角度センサS3と、機体傾斜センサS4と、旋回状態センサS5とを含む。
 コントローラ30は、上述の如く、ショベル100に関する制御を行う。
 例えば、コントローラ30は、オペレータ等の入力装置72に対する所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、目標回転数を設定し、エンジン11を一定回転させる駆動制御を行う。
 また、例えば、コントローラ30は、必要に応じてレギュレータ13に対して制御指令を出力し、メインポンプ14の吐出量を変化させる。
 また、例えば、コントローラ30は、操作装置26が電気式である場合、上述の如く、比例弁31を制御し、操作装置26の操作内容に応じた油圧アクチュエータの動作を実現してよい。
 また、例えば、コントローラ30は、比例弁31を用いて、ショベル100の遠隔操作を実現してよい。具体的には、コントローラ30は、外部装置から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御指令を比例弁31に出力してよい。そして、比例弁31は、パイロットポンプ15から供給される作動油を用いて、コントローラ30からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ17内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させてよい。これにより、遠隔操作の内容がコントロールバルブ17の動作に反映され、油圧アクチュエータによって、遠隔操作の内容に沿った各種動作要素(被駆動要素)の動作が実現される。
 また、例えば、コントローラ30は、周辺監視機能に関する制御を行う。周辺監視機能では、空間認識装置70で取得される情報に基づき、ショベル100の周囲の所定範囲(以下、「監視範囲」)内への監視対象の物体の進入が監視される。監視範囲内への監視対象の物体の進入の判断処理は、空間認識装置70によって行われてもよいし、空間認識装置70の外部(例えば、コントローラ30)によって行われてもよい。監視対象の物体には、例えば、人、トラック、トレーラ、他の建設機械、電柱、吊り荷、パイロン、建屋等が含まれてよい。
 また、例えば、コントローラ30は、物体検出報知機能に関する制御を行う。物体検出報知機能では、周辺監視機能によって、監視範囲内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、キャビン10内のオペレータやショベル100の周囲に対する監視対象の物体の存在が報知される。コントローラ30は、例えば、表示装置D1や音声出力装置D2を用いて、物体検出報知機能を実現してよい。
 また、例えば、コントローラ30は、動作制限機能に関する制御を行う。動作制限機能では、例えば、周辺監視機能によって、監視対象内に監視対象の物体が存在すると判断される場合に、ショベル100の動作を制限する。以下、監視対象が人の場合を中心に説明する。
 コントローラ30は、例えば、アクチュエータが動作する前において、空間認識装置70の取得情報に基づきショベル100から所定範囲内(監視範囲内)に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合、オペレータが操作装置26を操作しても、アクチュエータの動作を動作不能、或いは、微速状態での動作に制限してよい。具体的には、コントローラ30は、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを動作不能にすることができる。電気式の操作装置26の場合には、コントローラ30から操作用比例弁(比例弁31)への信号を無効にすることで、アクチュエータを動作不能にすることができる。他の方式の操作装置26でも、コントローラ30からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ17内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用比例弁(比例弁31)が用いられる場合には、同様である。アクチュエータの動作を微速にしたい場合には、コントローラ30から操作用比例弁(比例弁31)への制御信号を相対的に小さいパイロット圧に対応する内容に制限することで、アクチュエータの動作を微速状態にすることができる。このように、検出される監視対象の物体が監視範囲内に存在すると判断されると、操作装置26が操作されてもアクチュエータは駆動されない、或いは、操作装置26への操作入力に対応する動作速度よりも小さい動作速度(微速)で駆動される。更に、オペレータが操作装置26を操作している最中において、監視範囲内に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合には、オペレータの操作に関わらずアクチュエータの動作を停止、或いは、減速させてもよい。具体的には、監視範囲内に人が存在すると判断される場合、ゲートロック弁をロック状態にすることでアクチュエータを停止させてよい。コントローラ30からの制御指令に対応するパイロット圧を出力し、コントロールバルブ内の対応する制御弁のパイロットポートにそのパイロット圧を作用させる操作用比例弁(比例弁31)が用いられる場合には、コントローラ30から操作用比例弁(比例弁31)への信号を無効にする、或いは、操作用比例弁(比例弁31)に減速指令を出力することで、アクチュエータを動作不能、或いは、微速状態の動作に制限することができる。また、検出された監視対象の物体がトラックの場合、アクチュエータの停止或いは減速に関する制御は実施されなくてもよい。例えば、検出されたトラックを回避するようにアクチュエータは制御されてよい。このように、検出された物体の種類が認識され、その認識に基づきアクチュエータは制御されてよい。
 また、コントローラ30は、当然の如く、操作装置26の操作の場合と同様の動作制限機能をショベル100の遠隔操作が行われる場合に適用してもよい。この場合、遠隔操作には、支援装置200からショベル100に送信される自動積み込み指令や自動積み下ろし指令によって、ショベル100にトレーラへの自動積み込みやトレーラからの自動積み下ろしを行わせる態様が含まれる。即ち、コントローラ30は、アクチュエータが動作する前において、空間認識装置70の取得情報に基づきショベル100から監視範囲内に人が存在すると判断される場合、自動積み込み指令や自動積み下ろし指令が受信されても、アクチュエータの動作を動作不能、或いは、微速状態での動作に制限してよい。また、コントローラ30は、自動積み込み指令や自動積み下ろし指令の受信に応じて、アクチュエータを動作させている最中に、監視範囲内に人等の監視対象の物体が存在すると判断される場合には、自動積み込み指令や自動積み下ろし指令に関わらずアクチュエータの動作を停止、或いは、減速させてもよい。
 空間認識装置70は、ショベル100の周囲の三次元空間に存在する物体を認識し、空間認識装置70或いはショベル100から認識された物体までの距離等の位置関係を測定(演算)するように構成される。空間認識装置70は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、LIDAR(Light Detecting and Ranging)、距離画像センサ、赤外線センサ等を含みうる。本実施形態では、空間認識装置70は、キャビン10の上面前端に取り付けられた前方認識センサ70F、上部旋回体3の上面後端に取り付けられた後方認識センサ70B、上部旋回体3の上面左端に取り付けられた左方認識センサ70L、及び、上部旋回体3の上面右端に取り付けられた右方認識センサ70Rを含む。また、上部旋回体3の上方の空間に存在する物体を認識する上方認識センサがショベル100に取り付けられていてもよい。
 向き検出装置71は、上部旋回体3の向きと下部走行体1の向きとの相対的な関係に関する情報(例えば、下部走行体1に対する上部旋回体3の旋回角度)を検出する。
 向き検出装置71は、例えば、下部走行体1に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体3に取り付けられた地磁気センサの組み合わせを含んでよい。また、向き検出装置71は、下部走行体1に取り付けられたGNSS(Global Navigation Satellite System)受信機と上部旋回体3に取り付けられたGNSS受信機の組み合わせを含んでもよい。また、向き検出装置71は、上部旋回体3の下部走行体1に対する相対的な旋回角度を検出可能なロータリエンコーダ、ロータリポジションセンサ等、つまり、後述の旋回状態センサS5を含んでもよく、例えば、下部走行体1と上部旋回体3との間の相対回転を実現する旋回機構2に関連して設けられるセンタージョイントに取り付けられていてもよい。また、向き検出装置71は、上部旋回体3に取り付けられたカメラを含んでもよい。この場合、向き検出装置71は、上部旋回体3に取り付けられているカメラが撮像した画像(入力画像)に既知の画像処理を施すことにより、入力画像に含まれる下部走行体1の画像を検出する。そして、向き検出装置71は、既知の画像認識技術を用いて、下部走行体1の画像を検出することで、下部走行体1の長手方向を特定し、上部旋回体3の前後軸の方向と下部走行体1の長手方向との間に形成される角度を導出してよい。このとき、上部旋回体3の前後軸の方向は、カメラの取り付け位置から導出されうる。特に、クローラ1Cは上部旋回体3から突出しているため、向き検出装置71は、クローラ1Cの画像を検出することにより、下部走行体1の長手方向を特定することができる。
 尚、上部旋回体3が旋回油圧モータ2Aに代えて、電動機で旋回駆動される構成の場合、向き検出装置71は、レゾルバであってよい。
 入力装置72は、キャビン10内の着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる各種操作入力を受け付け、操作入力に応じた信号をコントローラ30に出力する。入力装置72は、各種情報画像を表示する表示装置D1のディスプレイに実装されるタッチパネル、左操作レバー26Lや右操作レバー26Rの先端に設けられるノブスイッチ、表示装置D1の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル等を含む。入力装置42に対する操作内容に対応する信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 測位装置73は、上部旋回体3の位置及び向きを測定する。測位装置73は、例えば、GNSSコンパスであり、上部旋回体3の位置及び向きを検出し、上部旋回体3の位置及び向きに対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。また、測位装置73の機能のうちの上部旋回体3の向きを検出する機能は、上部旋回体3に取り付けられた方位センサにより代替されてもよい。
 近距離通信装置74は、例えば、上部旋回体3に取り付けられ、ショベル100の周囲の比較的近距離(例えば、数メートル~数十メートル)に存在する所定の機器(例えば、支援装置200)との間で、双方向に、所定の近距離通信方式(例えば、ブルートゥース(登録商標)通信やWiFi(登録商標)通信等)に準拠する通信を行う。
 表示装置D1は、キャビン10内の着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、コントローラ30による制御下で、各種情報画像を表示する。表示装置D1は、例えば、液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイである。表示装置D1は、CAN(Controller Area Network)等の車載通信ネットワークを介してコントローラ30に接続されていてもよいし、一対一の専用線を介してコントローラ30に接続されていてもよい。
 音声出力装置D2は、例えば、キャビン10内に設けられ、コントローラ30と接続され、コントローラ30による制御下で、音声を出力する。音声出力装置D2は、例えば、スピーカやブザー等である。音声出力装置D2は、コントローラ30からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力する。
 ブーム角度センサS1は、ブーム4に取り付けられ、ブーム4の上部旋回体3に対する俯仰角度(以下、「ブーム角度」)、例えば、側面視において、上部旋回体3の旋回平面に対してブーム4の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。ブーム角度センサS1は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、ジャイロセンサ(角速度センサ)、6軸センサ、IMU(Inertial Measurement Unit:慣性計測装置)等を含んでよく、以下、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、機体傾斜センサS4についても同様である。ブーム角度センサS1により検出されるブーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 アーム角度センサS2は、アーム5に取り付けられ、アーム5のブーム4に対する回動角度(以下、「アーム角度」)、例えば、側面視において、ブーム4の両端の支点を結ぶ直線に対してアーム5の両端の支点を結ぶ直線が成す角度を検出する。アーム角度センサS2により検出されるアーム角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 バケット角度センサS3は、バケット6に取り付けられ、バケット6のアーム5に対する回動角度(以下、「バケット角度」)、例えば、側面視において、アーム5の両端の支点を結ぶ直線に対してバケット6の支点と先端(刃先)とを結ぶ直線が成す角度を検出する。バケット角度センサS3により検出されるバケット角度に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 機体傾斜センサS4は、所定の基準面(例えば、水平面)に対する機体(例えば、上部旋回体3)の傾斜状態を検出する。機体傾斜センサS4は、例えば、上部旋回体3に取り付けられ、ショベル100(即ち、上部旋回体3)の前後方向及び左右方向の2軸回りの傾斜角度(以下、「前後傾斜角」及び「左右傾斜角」)を検出する。機体傾斜センサS4により検出される傾斜角度(前後傾斜角及び左右傾斜角)に対応する検出信号は、コントローラ30に取り込まれる。
 旋回状態センサS5は、上部旋回体3に取り付けられ、上部旋回体3の旋回状態に関する検出情報を出力する。旋回状態センサS5は、例えば、上部旋回体3の旋回角速度や旋回角度を検出する。旋回状態センサS5は、例えば、ジャイロセンサ、レゾルバ、ロータリエンコーダ等を含む。旋回状態センサS5により検出される旋回状態に関する検出情報は、コントローラ30に取り込まれる。
 尚、機体傾斜センサS4に3軸回りの角速度を検出可能なジャイロセンサ、6軸センサ、IMU等が含まれる場合、機体傾斜センサS4の検出信号に基づき上部旋回体3の旋回状態(例えば、旋回角速度)が検出されてもよい。この場合、旋回状態センサS5は、省略されうる。
  <支援装置の構成>
 支援装置200は、制御装置210と、近距離通信装置220と、操作入力装置230と、表示装置240とを含む。
 制御装置210は、支援装置200に関する各種制御を行う。制御装置210は、例えば、CPU、RAM等のメモリ装置、ROM等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインタフェース装置を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置210は、例えば、ROMや補助記憶装置に格納される各種プログラムをCPU上で実行することにより各種機能を実現する。
 近距離通信装置220は、支援装置200の周囲の比較的近距離(例えば、数メートル~数十メートル)に存在する所定の機器(例えば、ショベル100)との間で、双方向に、所定の近距離通信方式(例えば、ブルートゥース通信やWiFi通信等)に準拠する通信を行う。
 操作入力装置230は、支援装置200に対するユーザの各種操作入力を受け付け、操作内容に関する情報を制御装置210に出力する。操作入力装置230は、例えば、表示装置240(ディスプレイ)に実装さえるタッチパネルや表示装置240とは別に設けられるボタンスイッチ等である。
 表示装置240は、例えば、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイであり、制御装置210の制御下で、各種情報画像を表示する。
 [積み込み・積み下ろし支援機能に関する機能構成の一例]
 次に、図6、図7を参照して、支援システムSYSによるショベル100のトレーラへの積み込み及びトレーラからの積み下ろしを支援する機能(以下、「積み込み・積み下ろし支援機能」)に関する機能構成の一例について説明する。
 図6は、支援システムSYSの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の一例を示す機能ブロック図である。図7は、支援装置200の表示装置240に表示される操作画面の一例を示す図である。
 尚、ショベル100の情報取得装置E1は、ショベル100に関する情報やショベル100の周囲の環境に関する情報(以下、「環境情報」)を取得する各種センサや装置を代表的に示す。情報取得装置E1は、例えば、上述した空間認識装置70、向き検出装置71、入力装置72、測位装置73、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2,バケット角度センサS3、機体傾斜センサS4、旋回状態センサS5等を含みうる。
  <積み込み・積み下ろし支援機能に関するショベルの機能構成>
 コントローラ30(制御装置の一例)は、積み込み・積み下ろし支援機能に関する機能部として、通信処理部301と、動作制御部302と、監視部303と、情報通知部304とを含む。
 通信処理部301は、近距離通信装置74を制御し、ショベル100の周囲の支援装置200との間で双方向の通信を行う。情報通知部304は、通信処理部301を介して、支援装置200と情報信号等を送信する。
 動作制御部302は、走行制御部302Aと、旋回制御部302Bと、ブーム制御部302Cと、アーム制御部302Dと、バケット制御部302Eとを含む。
 走行制御部302Aは、下部走行体1の走行動作に関する制御を行う。具体的には、走行制御部302Aは、通信処理部301を通じて支援装置200から受信される所定の指令に応じて、下部走行体1を自動走行させる。より具体的には、走行制御部302Aは、比例弁31EL,31ER,31FL,31FRを制御する。これにより、走行制御部302Aは、上述の如く、走行レバー26Dの操作状態とは無関係に、シャトル弁32EL,32ER,32FL,32FRからクローラ1Cを駆動する走行油圧モータ2ML,2MRに対応する制御弁171,172にパイロット圧を作用させ、下部走行体1を自動走行させることができる。
 例えば、走行制御部302Aは、支援装置200から受信される、積み込み指令に応じて、トレーラに向けて下部走行体1を自動走行させる。以下、当該制御態様を「自動積み込み制御」と称する。
 具体的には、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の周囲にトレーラが認識されると、情報取得装置E1(例えば、向き検出装置71)から入力される各種情報に基づき、トレーラに向かう下部走行体1(クローラ1C)の進行方向(前進方向或いは後進方向)を判断する。そして、走行制御部302Aは、判断した進行方向に下部走行体1(クローラ1C)を動作させることにより、トレーラに向けて下部走行体1を自動走行させる。
 一方、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の周囲にトレーラが認識されない場合、ショベル100の積み込み対象(トレーラ)がないため、下部走行体の自動積み込み制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303により認識されたトレーラの位置情報に基づき、ショベル100がトレーラの上面(荷台)に既に乗っていると判断できる場合、自動積み込み制御を行う必要がないため、自動積み込み制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303により認識されたトレーラの位置情報に基づき、ショベル100の下部走行体1がトレーラの後方に正対して配置されておらず、下部走行体1(クローラ1C)を前進或いは後進させてもトレーラに積み込みできない状況と判断できる場合、自動積み込み制御を中止してよい。但し、走行制御部302Aは、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される各種情報に基づき、下部走行体1を動作させて、下部走行体1がトレーラの後方に正対して配置されるように自動走行させてもよく、この場合、自動積み込み制御を継続してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303により、ショベル100の位置からトレーラの上面までの間に障害物があると判定された場合、自動積み込み制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303により、ショベル100の位置からトレーラの上面(荷台)の所定の積み込み目標位置までの走行経路に関する所定条件(以下、「積み込み走行経路条件」)が成立していないと判定された場合、走行経路の安全性が確保されていないため、自動積み込み制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の姿勢に関する安定度(以下、「姿勢安定度」)が所定基準を下回っている判定された場合、ショベル100の転倒等の可能性があるため、自動積み込み制御を中止してよい。但し、走行制御部302Aは、例えば、アタッチメントATの姿勢に起因してショベル100の姿勢安定度が所定基準を下回っている場合(例えば、ブーム4が上がっていたり、アーム5が開かれていたりする場合)、アタッチメントAT(ブーム4、アーム5、及びバケット6)を自動制御し、ショベル100の姿勢安定度が所定基準より高くなるようにしてもよく、この場合、自動積み込み制御を継続してよい。
 尚、自動積み込み制御の中止には、一時的な停止が含まれ、阻害要因が取り除かれたことが判断された場合、再開されてもよい。後述する自動積み下ろし制御の中止についても同様である。
 また、例えば、走行制御部302Aは、支援装置200から受信される、積み下ろし指令に応じて、トレーラの上面(荷台)からトレーラの後方に向けて下部走行体1を自動走行させる。以下、当該制御態様を「自動積み下ろし制御」と称する。
 具体的には、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の下方に位置するトレーラが認識されると、情報取得装置E1(例えば、向き検出装置71)から入力される各種情報に基づき、トレーラの上面(荷台)からトレーラの後方に向かう下部走行体1(クローラ1C)の進行方向(前進方向或いは後進方向)、つまり、トレーラに接近する方向(以下、「接近方向」)を判断する。そして、走行制御部302Aは、判断した進行方向に下部走行体1(クローラ1C)を動作させることにより、トレーラの上面(荷台)からトレーラの後方に向けて下部走行体1を自動走行させる。
 一方、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の周囲にトレーラが認識されない場合やショベル100が既にトレーラの上面(荷台)からトレーラの後方に下ろされている場合、自動積み下ろし制御を行う必要がないため、自動積み下ろし制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりトレーラの上面(荷台)及びショベル100の位置とトレーラの後方の所定の積み下ろし目標位置までの間に障害物があると判定された場合には、自動積み下ろし制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303により、ショベル100の位置からトレーラ後方の所定の積み下ろし目標位置までの走行経路に関する所定条件(以下、「積み下ろし走行経路条件」)が成立していないと判定された場合、走行経路の安全性が確保されていないため、自動積み下ろし制御を中止してよい。また、走行制御部302Aは、後述する監視部303によりショベル100の姿勢安定度が所定基準を下回っていると判定された場合、ショベル100の転倒等の可能性があるため、自動積み下ろし制御を中止してよい。但し、走行制御部302Aは、例えば、自動積み込み制御の場合と同様、アタッチメントATの姿勢に起因してショベル100の姿勢安定度が所定基準を下回っている場合、アタッチメントAT(ブーム4、アーム5、及びバケット6)を自動制御し、ショベル100の姿勢安定度が所定基準より高くなるようにしてもよく、この場合、自動積み下ろし制御を継続してよい。
 旋回制御部302Bは、上部旋回体3の旋回動作に関する制御を行う。具体的には、旋回制御部302Bは、比例弁31DL,31DRを制御する。これにより、旋回制御部302Bは、上述の如く、旋回操作、つまり、左操作レバー26Lの左右方向の操作とは無関係に、シャトル弁32DL,32DRから上部旋回体3を駆動する旋回油圧モータ2Aに対応する制御弁173にパイロット圧を作用させ、上部旋回体3を自動で旋回させることができる。
 ブーム制御部302Cは、ブーム4の動作に関する制御を行う。具体的には、ブーム制御部302Cは、比例弁31BL,31BRを制御する。これにより、ブーム制御部302Cは、上述の如く、ブーム4に関する操作、つまり右操作レバー26Rの前後方向の操作とは無関係に、シャトル弁32BL,32BRからブーム4を駆動するブームシリンダ7に対応する制御弁175L,175Rにパイロット圧を作用させ、ブーム4を自動で動作させることができる。
 アーム制御部302Dは、アーム5の動作に関する制御を行う。具体的には、アーム制御部302Dは、比例弁31AL,31ARを制御する。これにより、アーム制御部302Dは、上述の如く、アーム5に関する操作、つまり左操作レバー26Lの前後方向の操作とは無関係に、シャトル弁32AL,32ARからアーム5を駆動するアームシリンダ8に対応する制御弁176L,176Rにパイロット圧を作用させ、アーム5を自動で動作させることができる。
 バケット制御部302Eは、バケット6の動作に関する制御を行う。具体的には、バケット制御部302Eは、比例弁31CL,31CRを制御する。これにより、バケット制御部302Eは、上述の如く、バケット6に関する操作、つまり右操作レバー26Rの左右方向の操作とは無関係に、シャトル弁32CL,32CRからバケット6を駆動するバケットシリンダ9に対応する制御弁174にパイロット圧を作用させ、バケット6を自動で動作させることができる。
 監視部303は、走行制御部302Aによる自動積み込み制御及び自動積み下ろし制御の実行に際して、ショベル100の状態、及び、ショベル100の周囲の状態を監視する。
 例えば、監視部303は、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される各種情報に基づき、ショベル100の周囲のトレーラを認識する。
 尚、コントローラ30は、外部からの信号によりトレーラを認識してもよい。例えば、コントローラ30は、対象のトレーラから送信される信号に基づいてトレーラの位置や状態を認識してもよい。また、コントローラ30は、サーバ等の外部の管理装置から送信される信号に基づき、トレーラの位置や状態を認識してもよい。また、外部作業員が所持する携帯端末を用いてトレーラの位置や状態が取得され、当該携帯端末からショベルへ送信(転送)されるようにしてもよい。
 例えば、監視部303は、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される各種情報に基づき、ショベル100の位置から走行制御部302Aにより認識されたトレーラの上面(荷台)の所定の積み込み目標位置までの間に障害物が存在するか否かを判定する。また、監視部303は、通信処理部301を通じて、支援装置200から自動積み下ろし指令が受信された場合、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される各種情報に基づき、ショベル100の位置からトレーラの後方の所定の積み下ろし目標位置までの間に障害物が存在するか否かを判定する。
 また、例えば、監視部303は、積み込み走行経路条件が成立しているか否かを判定する。積み込み走行経路条件は、例えば、ショベル100の位置からトレーラの上面(荷台)の所定の積み込み目標位置までの走行経路の安全性が確保されているか否かに関する条件である。具体的には、積み込み走行経路条件には、"トレーラ後部に道板が設置されている(下ろされている)こと"や"二本の道板を含む走行経路上の左右方向の水平度(以下、「左右水平度」)が比較的水平に近い状態に対応する所定基準(以下、「水平度基準」)を満足すること"等が含まれる。また、監視部303は、通信処理部301を通じて、支援装置200から自動積み下ろし指令が受信された場合、積み下ろし走行経路条件が成立しているか否かを判定する。積み下ろし走行条件は、例えば、積み込み走行経路条件の場合と同様、ショベル100の位置からトレーラの後方の所定の積み下ろし目標位置までの走行経路の安全性が確保されているか否かに関する条件である。具体的には、積み下ろし走行経路条件には、"トレーラの後部に道板が設置されている(下ろされている)こと"や"二本の道板を含む走行経路上の左右水平度が水平度基準を満足すること"等が含まれる。監視部303は、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70や機体傾斜センサS4)から入力される各種情報に基づき、積み込み走行経路条件或いは積み下ろし走行経路条件の成否を判定してよい。
 また、例えば、監視部303は、ショベル100の姿勢に関する安定度(以下、「姿勢安定度」)を評価する。姿勢安定度は、例えば、相対的に高くなると、ショベル100が転倒しにくい状態を表し、相対的に低くなると、ショベル100が転倒し易い状態を表す指標値である。具体的には、監視部303は、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、及び、機体傾斜センサS4等)に基づき、ショベル100の安定度を評価してよい。
 情報通知部304は、支援装置200に各種情報を送信することにより、例えば、支援装置200の表示装置240等を通じて、ユーザに各種情報を通知させる。
 例えば、情報通知部304は、走行制御部302Aによりトレーラが認識されなかった場合、その旨を示す注意喚起情報(以下、「トレーラ未認識注意喚起情報」)を支援装置200に送信する。また、例えば、情報通知部304は、トレーラ未認識注意喚起情報として、トレーラが認識できなかった旨の付属情報を含む、積み込み作業(自動積み込み制御)或いは積み下ろし作業(自動積み下ろし制御)を実行できない旨のアラート(以下、「積み込み実行不可アラート」或いは「積み下ろし実行不可アラート」)を支援装置200に送信する。このとき、積み込み実行不可アラート及び積み下ろし実行不可アラートには、それぞれ、積み込み作業及び積み下ろし作業を開始できないことを示すアラート(以下、「積み込み開始不可アラート」及び「積み下ろし開始不可アラート」)と、作業開始後に、積み込み作業及び積み下ろし作業を継続できなくなったことを示すアラート(以下、「積み込み継続不可アラート」及び「積み下ろし継続不可アラート」)を含む。後述する積み込み実行不可アラート及び積み下ろし実行不可アラートについても同様である。
 また、例えば、情報通知部304は、走行制御部302Aにより、ショベル100の下部走行体1が認識されたトレーラの後方に正対して配置されておらず、下部走行体1(クローラ1C)を前進或いは後進させてもトレーラに積み込みできないと判定された場合、その旨を示す注意喚起情報(以下、「不適配置注意喚起情報」)を支援装置200に送信する。情報通知部304は、不適配置注意喚起情報として、ショベル100の配置が不適切である旨の付属情報を含む積み込み実行不可アラートを支援装置200に送信してよい。
 また、例えば、情報通知部304は、監視部303により、ショベル100の位置から所定の積み込み目標位置或いは積み下ろし目標位置までの間に障害物が存在すると判定された場合、その旨を示す注意喚起情報(以下、「障害物注意喚起情報」)を支援装置200に送信する。情報通知部304は、障害物注意喚起情報として、障害物の存在する場所等の付属情報を含む、積み込み実行不可アラート或いは積み下ろし実行不可アラートを支援装置200に送信してよい。
 また、例えば、情報通知部304は、監視部303により、積み込み走行経路条件或いは積み下ろし走行経路条件が成立していないと判定された場合、その旨を示す注意喚起情報(以下、「走行経路条件不成立注意喚起情報」)を支援装置200に送信する。情報通知部304は、走行経路条件不成立注意喚起情報として、積み込み走行経路条件或いは積み下ろし走行経路条件が不成立であることを示す付属情報を含む、積み込み実行不可アラート或いは積み下ろし実行不可アラートを支援装置200に送信してよい。
 また、例えば、情報通知部304は、監視部303により、ショベル100の姿勢安定度が所定基準を下回っている、つまり、ショベル100の姿勢が不安定状態にあると判定された場合、その旨を示す注意喚起情報(以下、「不安定姿勢注意喚起情報」)を支援装置200に送信する。情報通知部304は、不安定姿勢注意喚起情報として、ショベル100の姿勢が不安定状態であることを示す付属情報を含む、積み込み実行不可アラート或いは積み下ろし実行不可アラートを支援装置200に送信してよい。
 また、例えば、情報通知部304は、走行制御部302Aによる自動積み込み制御或いは自動積み下ろし制御の実行中において、ショベル100の位置から所定の積み込み目標位置或いは所定の積み下ろし目標位置までの走行経路を支援装置200(表示装置240)に表示させるための指令情報(以下、「走行経路表示指令情報」)を支援装置200に送信する。走行経路表示指令情報には、例えば、ショベル100の位置からトレーラの上面(荷台)における積み込み目標位置までの範囲を含む画像(具体的には、空間認識装置70により取得される撮像画像や距離画像等)が含まれうる。
 また、例えば、情報通知部304は、通信処理部301を通じて、支援装置200から自動積み込み指令或いは自動積み下ろし指令が受信された後のショベル100の動作状況を予め区分される複数のステップごとに支援装置200(表示装置240)に表示させるための指令情報(以下、「動作状況表示指令情報」)を支援装置200に送信する。例えば、ショベル100の動作は、上述の如く、"積み込み或いは積み下ろし目標(例えば、トレーラ、道板、トレーラの荷台の積み込み目標位置或いはトレーラ後方の積み下ろし目標位置等)の認識(以下、「目標認識」)"、"障害物の存否判定"、"積み込み走行経路条件或いは積み下ろし走行経路条件の成否判定(以下、「走行経路条件の成否判定」)"、"下部走行体1の進行方向判断(以下、「進行方向判断」)"、"自動走行の実行"を含む、複数のステップに区分されうる。情報通知部304は、予め区分される複数のステップのうちの現在実行中のショベル100の動作に対応するステップに関する情報を含む動作状況表示指令情報を支援装置200に送信する。
  <積み込み・積み下ろし支援機能に関する支援装置の機能構成>
 制御装置210は、積み込み・積み下ろし支援機能に関する機能部として、通信処理部2101と、リモート操作部2102と、表示制御部2103とを含む。
 通信処理部2101は、近距離通信装置220を制御し、支援装置200の周囲のショベル100との間で双方向の通信を行う。リモート操作部2102は、通信処理部2101を通じて、ショベル100の操作に関する情報をショベル100に送信する。
 リモート操作部2102は、操作入力装置230に対するユーザの所定操作に応じて、ショベル100の積み込み作業及び積み下ろし作業に関する操作指令(例えば、上述の自動積み込み指令や自動積み下ろし指令等)をショベル100に送信する。
 表示制御部2103は、積み込み・積み下ろし支援機能に関する各種情報画像を表示装置240に表示する。具体的には、表示制御部2103は、リモート操作部2102を通じて、ショベル100の積み込み作業及び積み下ろし作業に関する操作指令をショベル100に送信するための操作画面を表示装置240に表示させてよい。
 例えば、表示制御部2103は、自動積み込み指令や自動積み下ろし指令を送信するための操作対象(例えば、ボタンアイコン等)を含む操作画面を表示装置240に表示させる。
 具体的には、図7に示すように、操作画面700(表示制御部2303による操作画面の一例)の下部領域の左側の部分には、自動積み込み指令や自動積み下ろし指令をショベル100に送信するための操作領域710が設けられる。本例(図7)では、操作領域710には、上向きの矢印アイコン711と、下向きの矢印アイコン712と、矢印アイコン711の上に配置され、矢印アイコン711の向きがトレーラに向かう向きであることを示す方向指示情報713が含まれる。
 本例では、操作入力装置230(例えば、表示装置240に実装されるタッチパネル等)を通じて、ユーザが矢印アイコン711を操作することにより、リモート操作部2102は、当該操作に応じて、ショベル100に自動積み込み指令を送信する。また、本例では、操作入力装置230を通じて、ユーザが矢印アイコン712を操作することにより、リモート操作部2102は、当該操作に応じて、ショベル100に自動積み下ろし指令を送信する。
 また、例えば、表示制御部2103は、積み込み・積み下ろし支援機能に関するショベル100から受信される各種通知情報を併せて操作画面に表示させる。
 具体的には、図7に示すように、操作画面700の上部領域の左側の部分には、ショベル100の位置から積み込み目標位置或いは積み下ろし目標位置までの走行経路に関する情報を含む走行経路情報領域720が設けられる。本例(図7)の走行経路情報領域720は、積み込み作業に対応し、ショベル100の位置からトレーラの積み込み目標位置までの走行経路全体に亘る範囲を真上から見た俯瞰画像で構成され、俯瞰画像には、トレーラの画像(以下、「トレーラ画像」)721と、道板の画像(以下、「道板画像」)722が含まれる。これにより、ユーザは、ショベル100から見たショベル100の位置から積み込み目標位置までの走行経路の状況を操作画面上で把握することができる。表示制御部2103は、通信処理部2101を通じてショベル100から受信される走行経路指令情報に含まれる、空間認識装置70により取得される撮像画像から視点変換処理等により生成された俯瞰画像を利用して、走行経路情報領域720を操作画面700に表示させてよい。また、走行経路情報領域720を構成する俯瞰画像には、ショベル100から走行経路のうちのトレーラの上面(荷台)の部分及びショベル100とトレーラとの間の部分(道板が配置された部分)のそれぞれを示す枠画像723,724が重畳して表示される。表示制御部2103は、枠画像723の表示態様を変化させる(例えば、色、枠線の太さ、点滅の有無等の変化させる)ことにより、トレーラの荷台における障害物の存否をユーザに通知してよい。同様に、表示制御部2103は、枠画像724の表示態様を変化させることにより、ショベル100の位置とトレーラとの間における障害物の存否をユーザに通知してよい。この場合、表示制御部2103は、通信処理部2101を通じてショベル100から受信される障害物注意喚起情報に基づき、枠画像723,724の表示態様を通常の表示態様から障害物が存在する旨を示す表示態様に変化させてよい。これにより、ユーザは、ショベル100の位置から積み込み目標位置までの走行経路の状況を把握することができる。
 尚、積み下ろし作業が対象の場合、走行経路情報領域720には、トレーラ上に載せられたショベル100の位置から道板の配置された部分を含みトレーラの後方の積み下ろし目標位置までの走行経路全体に亘る範囲を真上から見た俯瞰画像が含まれてよい。これにより、ユーザは、ショベル100から見たショベル100の位置からトレーラの後方の積み下ろし目標位置までの走行経路の状況を把握することができる。また、走行経路情報領域720には、俯瞰画像以外の画像、例えば、空間認識装置70により取得される撮像画像がそのまま表示されてもよい。
 また、図7に示すように、操作画面700の上部領域の右側の部分には、ショベル100の動作状況に関する情報を含むショベル動作状況情報領域730が設けられる。本例(図7)のショベル動作状況情報領域730は、ショベル100の自動積み込み制御或いは自動積み下ろし制御に関する動作を示す複数のステップ(本例では、5つのステップ)に対応するステップアイコン731~735と、カーソル736とを含む。ステップアイコン731~735は、"目標認識"、"障害物の存否判定"、"走行経路条件の成否判定"、"進行方向判断"、及び、"自動走行の実行"のそれぞれに対応する。また、カーソル736は、ショベル100で現在実行中の動作を表し、本例では、ステップアイコン732に対応する"障害物の存否判定"が実行中であることを表している。これにより、ユーザは、自動積み込み制御或いは自動積み下ろし制御に関するショベル100の動作状況を把握することができる。表示制御部2103は、通信処理部2101を通じてショベル100から受信される動作状況表示指令情報に基づき、ステップアイコン731~735及びカーソル736を操作画面700に表示させる。
 また、図7に示すように、操作画面700の下部領域の右側の部分には、自動積み込み制御或いは自動積み下ろし制御に関するアラート情報(注意喚起情報)を含むアラート情報領域740が設けられる。表示制御部2103は、通信処理部2101を通じてショベル100から各種の注意喚起情報が受信された場合、受信された注意喚起情報をアラート情報領域740に表示させる。これにより、ユーザは、自動積み込み制御或いは自動積み下ろし制御の実行に際しての阻害要因の発生状況を認識し、対応を図ることができる。
 [積み込み・積み下ろし支援機能の詳細]
 次に、図8(図8A、図8B)、図9を参照して、積み込み・積み下ろし支援機能の詳細、具体的には、積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の処理フローについて説明する。
 まず、図8A、図8Bは、ショベル100のコントローラ30による積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の一例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図8A、図8Bは、ショベル100の積み込み作業に対応する積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理(以下、「積み込み支援制御処理」)の一例を示すフローチャートである。本フローチャートは、通信処理部301を通じて支援装置200から自動積み込み指令が受信された場合に開始される。以下、図9のフローチャートについても同様である。
 尚、図8A、図8Bに相当するショベル100の積み下ろし作業に関する積み込み・積み下ろし支援制御処理は、図8A、図8B中の"積み込み"の文言を"積み下ろし"に置換しただけのフローチャートで規定されうるため、説明を省略する。以下、後述する図9A、図9Bに相当するショベル100の積み下ろし作業に関する積み込み・積み下ろし支援制御処理についても同様である。
 図8Aに示すように、ステップS102にて、監視部303は、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される情報に基づき、ショベル100の周辺の物体を検知する処理(以下、「物体検知処理」)を行う。
 ステップS104にて、監視部303は、ステップS102の物体検知処理によって、積み込み作業の目標対象物(例えば、トレーラや道板等)が検知(認識)されたか否かを判定する。監視部303は、積み込み作業の目標対象物が認識された場合、ステップS106に進み、それ以外の場合、図7Bに示すように、ステップS130に進む。
 ステップS106にて、監視部303は、ステップS102の物体検知処理によって、積み込み作業の走行経路上(つまり、ショベル100の位置からトレーラの上面(荷台)の積み込み目標位置までの間)に障害物の存在を認識したか否かを判定する。監視部303は、積み込み作業の走行経路上に障害物の存在を認識していない場合、ステップS108に進み、障害物の存在を認識した場合、図7Bに示すように、ステップS130に進む。
 ステップS108にて、監視部303は、ステップS102の物体検知処理によって、積み込み走行経路条件が成立しているか否かを判定する。例えば、監視部303は、走行経路の左右水平度が水平度基準を満足するか否か等、トレーラ及び道板等の設置状態が適切か否かを判定する。監視部303は、積み込み走行経路条件が成立している場合、ステップS108に進み、積み込み走行経路条件が成立していない場合、図7Bに示すように、ステップS130に進む。
 ステップS110にて、走行制御部302Aは、トレーラに向かう下部走行体1(クローラ1C)の接近方向(前進方向或いは後進方向)を判断する。以下、積み込み作業について、下部走行体1(クローラ1C)のトレーラの積み込み目標位置に向けた移動態様を「接近」と称し、下部走行体1のトレーラの積み込み目標位置の反対方向への移動態様を「離脱」と称する。
 尚、ステップS104~S110の判定処理の順序は、任意であってよく、並列して行われてもよい。
 ステップS112にて、走行制御部302Aは、ステップS110で判断された接近方向に基づき、ショベル100の自動走行制御を開始する。
 本例の自動走行制御では、下部走行体1の接近、離脱、及び停止等の判断が支援装置200を所持するユーザにより行われる。つまり、走行制御部302Aは、自動積み込み制御の継続中(具体的には、ステップS114~ステップS126の処理中)、支援装置200でショベル100(下部走行体1)を接近させる操作(以下、「接近操作」)或いは離脱させる操作(以下、「離脱操作」)が継続されている間、下部走行体1の接近或いは離脱を継続させる。一方、ユーザは、後述の如く、各種の積込継続不可アラートの通知や、実際のショベル100の走行状況等を把握しながら、支援装置200でのショベル100の接近操作や離脱操作を継続させる。その後、ユーザは、ショベル100がトレーラの荷台の所定の積み込み目標位置に目視で到達したと判断すると、支援装置200でのショベル100の接近操作や離脱操作を終了する。そして、走行制御部302Aは、自動積み込み制御の継続中、支援装置200でショベル100の接近操作及び離脱操作の何れも行われていない場合、ショベル100(下部走行体1)を停止させる。
 例えば、図7の操作画面700の場合、矢印アイコン711の操作が接近操作に相当し、矢印アイコン712の操作が離脱操作に相当する。そして、ユーザは、矢印アイコン711を操作し続ける(例えば、表示装置240に実装されるタッチパネルの矢印アイコン711に対応する位置に指を当接し続ける)ことで、ショベル100をトレーラの上面(荷台)の積み込み目標位置まで目視でショベル100の状況を確認しながら移動させることができる。
 図8Bに戻り、ステップS114にて、監視部303は、ステップS102と同様、物体検知処理を行う。
 ステップS116にて、監視部303は、ステップS114の物体検知処理の結果に基づき、ステップS104と同様の判定処理を行う。例えば、誤操作等により、下ろされていた道板が上げられてしまう等の不測の事態も想定されうるからである。監視部303は、積み込み作業の目標対象物が認識された場合、ステップS118に進み、それ以外の場合、ステップS132に進む。
 ステップS118にて、監視部303は、ステップS114の物体検知処理の結果に基づき、ステップS106と同様の判定処理を行う。例えば、何等かの理由で、事後的に、障害物が走行経路上に位置してしまう不測の事態を想定されうるからである。監視部303は、積み込み作業の走行経路上に障害物の存在を認識していない場合、ステップS120に進み、障害物の存在を認識した場合、ステップS132に進む。
 ステップS120にて、監視部303は、ステップS114の物体検知処理の結果に基づき、ステップS108と同様の判定処理を行う。例えば、ショベル100及びトレーラが位置する場所の地面が軟弱で、事後的に、積み込み走行経路条件が成立しなくなるような不測の事態も想定されうるからである。監視部303は、積み込み走行経路条件が成立している場合、ステップS122に進み、積み込み走行経路条件が成立していない場合、ステップS132に進む。
 ステップS122にて、監視部303は、ショベル100の姿勢安定度を評価する。
 ステップS124にて、監視部303は、ステップS122の評価結果に基づき、ショベル100の姿勢が安定状態であるか否かを判定する。監視部303は、ショベル100の姿勢が安定状態である場合、ステップS126に進み、安定状態でない場合、ステップS132に進む。
 ステップS125にて、走行制御部302Aは、情報取得装置E1(例えば、空間認識装置70)から入力される情報に基づき、ショベル100のトレーラの積み込み目標位置に対する相対位置を認識する処理(以下、「相対位置認識処理」)を行う。
 ステップS126にて、情報通知部304は、ステップS125の相対位置認識処理の結果に基づき、ショベル100の積み込み目標位置までの距離に関する通知を支援装置200に送信し、ステップS127に進む。これにより、支援装置200のユーザは、支援装置200に表示される積み込み目標位置までの距離を確認することができる。
 ステップS127にて、走行制御部302Aは、通信処理部301により受信される支援装置200(表示装置240)での操作状態に関する通知情報に基づき、ショベル100のリモート操作が継続しているか否かを判定する。例えば、走行制御部302Aは、支援装置200(表示装置240)の操作画面において、ショベル100のリモート操作を終了する操作(以下、「終了操作」)が行われた場合、当該リモート操作が継続していない、つまり、終了したと判定してよい。また、走行制御部302Aは、終了操作が行われない場合であっても、支援装置200の操作画面に対する操作が所定時間以上行われない状態が継続した場合、当該リモート操作が継続していない、つまり、終了したと判定してよい。走行制御部302Aは、支援装置200でのショベル100のリモート操作が継続している場合、ステップS114に戻り、当該リモート操作が継続していない、つまり、終了した場合、ステップS128に進む。
 尚、ステップS116~S120,S124,S126の判定処理の順序は、任意であってよく、並列して行われてもよい。
 ステップS128にて、走行制御部302Aは、自動走行制御を停止し、今回の本フローチャートによる処理を終了する。
 一方、ステップS130にて、情報通知部304は、積み込み開始不可アラートを送信し、今回の処理を終了する。これにより、支援装置200のユーザは、支援装置200に表示される積み込み開始不可アラートの内容(注意喚起情報)に基づき、ショベル100の積み込み作業を開始できないことや開始できない理由等を把握できる。
 また、ステップS132にて、情報通知部304は、積み込み継続不可アラートを送信し、ステップS125に進む。つまり、積み込み継続不可アラートの注意喚起情報に対応する阻害要因が発生した場合に、積み込み作業を継続させるか否かは、支援装置200でショベル100のリモート操作を行うユーザに委ねられる。注意喚起情報に対応する阻害要因が発生した場合であっても、実際のショベル100の積み込み作業の状況をユーザが視認して継続可能と判断できる場合もありうるからである。これにより、支援装置200のユーザは、支援装置200に表示される積み込み継続不可アラートの内容、つまり、注意喚起情報を把握すると共に、目視で、その状況を確認した上で、ショベル100の積み込み作業を継続するか、停止するかを判断することができる。
 尚、本例では、支援装置200を通じて、各種注意喚起情報がユーザに通知されるが、例えば、ショベル100の周囲に向けて音声を出力可能な図示しない音声出力装置から注意喚起情報に対応する音声情報を出力させてもよい。以下、図9の場合についても同様である。
 このように、本例では、ユーザは、ショベル100及びトレーラの周囲において、支援装置200を用いて、ショベル100の積み込み作業や積み下ろしに関するリモート操作を行うことにより、下部走行体1を自動走行させて、トレーラの上面(荷台)まで移動させることができる。つまり、ユーザは、ショベル100のキャビン10に乗車することなく、支援装置200を用いて、ショベル100に自動で積み込み作業や積み下ろし作業を行わせることができる。具体的には、ユーザは、支援装置200に表示される、積み込み継続不可アラートに対応する注意喚起情報を確認したり、ショベル100の状況を目視で確認したりしながら、支援装置200での操作を継続し、ショベル100に自動で積み込み作業や積み下ろし作業を行わせることができる。
 続いて、図9は、ショベル100のコントローラ30による積み込み・積み下ろし支援機能に関する制御処理の他の例を概略的に示すフローチャートである。具体的には、図9は、ショベル100の積み込み支援制御処理の他の例を示すフローチャートの一部(後半部分)である。本例では、図8AのステップS102~S110よりも後の処理(つまり、図9の処理)のみが、上述の一例(つまり、図8Bの処理)と異なるため、前半の処理は、図8Aを援用し、図示が省略される。
 前半の処理は、上述の如く、図8AのステップS102~ステップS110と同じであるため、説明を省略する。また、図9のステップS114~S125,S130の処理は、図8Bの対応する処理(ステップS114~S125,S135の処理)と同じであるため、説明を省略する。
 本例の自動走行制御では、下部走行体1の接近、離脱、及び停止等の判断がコントローラ30(具体的には、走行制御部302A)により行われる。つまり、走行制御部302Aは、通信処理部301を通じて支援装置200から自動積み込み指令が受信されると、後述の注意喚起情報に対応する阻害要因による積み込み作業の継続の可否を判断しながら、当該阻害要因の発生が無い限り、所定の積み込み目標位置まで自律的に下部走行体1を自動走行させる。
 ステップS126Aにて、走行制御部302Aは、ステップS125の相対位置認識処理の結果に基づき、ショベル100が積み込み目標位置に到達したか否かを判定する。走行制御部302Aは、ショベル100が積み込み目標位置に到達していない場合、ステップS114に戻り、ショベル100が積み込み目標位置に到達した場合、ステップS128に進む。
 尚、コントローラ30は、図8BのステップS126の場合と同様、ステップS126Aの判定処理と併せて、ショベル100の積み込み目標位置までの距離に関する通知を支援装置200に送信してもよい。
 ステップS128にて、走行制御部30s2Aは、ショベル100の自律走行制御を停止し、今回の本フローチャートによる処理を終了する。
 一方、ステップS132にて、情報通知部304は、積み込み継続不可アラートを送信し、ステップS128に進む。つまり、本例では、積み込み作業の開始後、注意喚起情報に対応する阻害要因が発生した場合に、ユーザの判断に依らず、自動的(自律的)に、積み込み作業が停止される。
 このように、本例では、ユーザは、ショベル100及びトレーラの周囲において、支援装置200を用いて、ショベル100の積み込み作業や積み下ろしに関するリモート操作を行うことにより、下部走行体1を自動走行させて、トレーラの上面(荷台)まで移動させることができる。つまり、ユーザは、ショベル100のキャビン10に乗車することなく、支援装置200を用いて、ショベル100に自動で積み込み作業や積み下ろし作業を行わせることができる。具体的には、ユーザは、積み込み作業や積み下ろし作業の開始に相当する操作を行うだけで、ショベル100に積み込み作業の継続の可否を判断させながら、自律的に、積み込み作業や積み下ろし作業を行わせることができる。
 [積み込み・積み下ろし支援機能による積み込み作業及び積み下ろしの具体例]
 次に、図10(図10A、図10B)を参照して、積み込み・積み下ろし支援機能によるショベル100のトレーラへの積み込み作業及びトレーラからの積み下ろし作業の具体例について説明する。
 図10A、図10Bは、本実施形態に係る支援システムSYS(ショベル100)によるショベル100の積み込み作業及び積み下ろし作業を説明する図である。具体的には、図10A、図10Bは、支援システムSYSの積み込み・積み下ろし支援機能によるショベル100のトレーラ1000の荷台1010への積み込み作業の具体的な動作状態を示す図である。
 本実施形態では、走行制御部302Aは、上述の如く、通信処理部301を通じて支援装置200から受信される自動積み込み指令に応じて、下部走行体1をトレーラに向けて自動走行させる。また、走行制御部302Aは、通信処理部301を通じて支援装置200から受信される自動積み下ろし指令に応じて、下部走行体1をトレーラの上面(荷台)からトレーラの後方に向けて自動走行させる。これにより、図10A、図10Bに示すように、ショベル100は、支援装置200からの指令情報(自動積み込み指令や自動積み下ろし指令)に応じて、トレーラへの積み込み作業やトレーラからの積み下ろし作業を自動で行うことができる。そのため、支援装置200のユーザは、ショベル100のキャビン10に搭乗して下部走行体1を操作する必要がなく、ショベル100の周囲からショベル100の状況やトレーラの状況等の全体状況を把握しながら、積み込み作業や積み下ろし作業時におけるショベル100の姿勢安定度を比較的高く保つことができる。よって、ショベル100は、より安定した姿勢でトレーラへの積み込み作業や積み下ろし作業を行うことができる。
 例えば、作業者等は、ショベル100のキャビン10に搭乗してトレーラへの積み込み作業を行う場合、上部旋回体3の向き、つまり、アタッチメントATの向きを下部走行体1の接近方向に合わせて、ショベル100の下部走行体1の操作を行う必要がある。そして、作業者等は、トレーラの荷台の積み込み目標位置までショベル100を到達させた後、旋回操作により上部旋回体3を180°旋回させてアタッチメントATがトレーラの後ろ向きになるようにする。これに対して、本実施形態では、ユーザは、支援装置200からのリモート操作で、下部走行体1を自動走行させて、積み込み作業を行うことができるため、図10Aに示すように、最初からアタッチメントATをトレーラの後ろ向きにした状態で、下部走行体1をトレーラ1000の荷台1010に向けて接近させることができる。そのため、トレーラの荷台の積み込み目標位置までショベル100を走行させた後に、上部旋回体3を180°旋回させる手間が省け、積み込み作業の効率化を図ることができる。
 また、図10Aに示すように、アタッチメントATをトレーラ1000の後ろ向きにした状態で、下部走行体1をトレーラ1000の荷台1010に向けて接近させる場合、アタッチメントATの向きを接近方向に合わせる場合に比して、道板1020の傾斜部分を走行する際のアタッチメントATの位置がより低くなる。よって、ショベル100は、更に安定した姿勢でトレーラへの積み込み作業を行うことができる。
 また、図10Bに示すように、積み込み・積み下ろし支援機能によって、アタッチメントATをトレーラ1000の前向きにした状態でショベル100(下部走行体1)をトレーラ1000の荷台1010に向けて接近させてもよい。本例では、アタッチメントATがトレーラ1000の前向きの状態であるため、ショベル100の全体の重心が相対的に前側に位置する。この場合、コントローラ30は、例えば、クローラ1Cの前端部が前後位置P1(道板1020の地面と接触部分の後端付近)に到達する直前に、ショベル100(下部走行体1)を減速させてよい。その後、コントローラ30は、クローラ1Cの前端部が前後位置P1を通過し、道板1020の上に乗り上げたと判定すると、道板1020を登ることが可能な程度まで進行速度を復帰させる。コントローラ30は、機体傾斜センサS4の出力に基づき、道板1020の上に乗り上げたことを判定することができる。その後、コントローラ30は、クローラ1Cの前端部が前後位置P2(道板1020とトレーラ1000の荷台1010との連結部)に到達する直前に、再度、ショベル100(下部走行体1)を減速させてよい。これにより、道板1020と荷台1010との間の傾斜変化に伴うショベル100(下部走行体1)に作用する衝撃を緩和することができる。その後、コントローラ30は、クローラ1Cの中央部が前後位置P3(荷台1010の後部の所定位置)に到達すると、上部旋回体3を旋回させて、アタッチメントATをトレーラ1000の後方に向ける。そして、コントローラ30は、前後位置P4(荷台1010におけるショベル100の所定の停車位置)までショベル100(下部走行体1)を減速させながら移動させる。
 [積み込み・積み下ろし支援機能に関する機能構成の他の例]
 次に、図11(図11A~図11C)を参照して、支援システムSYSによる積み込み・積み下ろし支援機能に関する機能構成の他の例について説明する。本例では、ショベル100の機能構成を中心に説明する。
 図11A~図11Cは、支援システムSYSの積み込み・積み下ろし支援機能に関する構成の他の例を示す機能ブロック図である。具体的には、図11A~図11Cは、積み込・積み下ろし支援機能を実現するためのショベル100の自律運転機能に関する構成の具体例を示す図である。図11Aは、下部走行体1の自律運転機能に関する構成部分の具体例を示す図であり、図11B、図11Cは、上部旋回体3及びアタッチメントATの自律運転機能に関する構成部分の具体例を示す図である。
 本例では、コントローラ30は、姿勢検出装置、空間認識装置70、測位装置73、近距離通信装置74、及び異常検知センサ76等の少なくとも1つが出力する信号を受け、様々な演算を実行し、比例弁31及び比例弁33等に制御指令を出力できるように構成されている。姿勢検出装置は、ブーム角度センサS1、アーム角度センサS2、バケット角度センサS3、機体傾斜センサS4、及び旋回状態センサS5を含む。
 コントローラ30は、走行目標軌道生成部F1と、姿勢検出部F2と、中間目標設定部F3、位置算出部F4と、物体検知部F5と、物体判定部F6と、相対位置算出部F7と、比較部F8と、異常監視部F9と、停止判定部F10と、移動指令生成部F11と、速度算出部F12と、速度制限部F13と、流量指令生成部F14とを含む。また、コントローラ30は、Att目標軌道生成部F15と、現在爪先位置算出部F16と、次爪先位置算出部F17と、爪先速度指令値生成部F18と、爪先速度指令値制限部F19と、指令値算出部F20と、ブーム電流指令生成部F21と、ブームスプール変位量算出部F22と、ブーム角度算出部F23と、アーム電流指令生成部F31と、アームスプール変位量算出部F32と、アーム角度算出部F33と、バケット電流指令生成部F41と、バケットスプール変位量算出部F42と、バケット角度算出部F43と、旋回電流指令生成部F51と、旋回スプール変位量算出部F52と、旋回角度算出部F53とを含む。
 走行目標軌道生成部F1は、ショベル100(下部走行体1)の自律走行に関する走行目標軌道を生成する。また、走行目標軌道生成部F1は、生成する走行目標軌道に対する許容誤差範囲を設定してもよい。具体的には、ショベル100は、空間認識装置70の出力に基づき、トレーラへの積み込み作業、或いは、トレーラからの積み下ろし作業に関する走行目標軌道を生成する。例えば、走行目標軌道生成部F1は、物体判定部F6から入力される空間認識装置70の出力及び空間認識装置70の出力に基づくショベル100の周囲の物体の種別等に関する判定結果に基づき、トレーラの積み込み作業、或いは、トレーラへの積み下ろし作業に関する走行目標軌道を生成する。
 姿勢検出部F2は、ショベル100の姿勢に関する情報を検出するように構成されている。また、姿勢検出部F2は、ショベル100の姿勢が走行姿勢になっているか否かを判定してもよい。姿勢検出部F2は、ショベル100の姿勢が走行姿勢になっていると判定した場合に、ショベル100の自律走行の実行を許可するように構成されていてもよい。
 中間目標設定部F3は、走行目標軌道生成部F1により生成される走行目標軌道上において、ショベル100の自律走行に関する中間目標位置を設定するように構成されている。中間目標設定部F3は、姿勢検出部F2によってショベル100の姿勢が走行姿勢になっていると判定され、且つ、停止判定部F10によってショベル100を停止させる必要がないと判定された場合に、走行目標軌道上に一又は複数の中間目標位置を設定してもよい。例えば、中間目標位置は、図10Bの前後位置P1~P3であってよい。
 位置算出部F4は、ショベル100の現在位置(例えば、絶対位置)を算出するように構成されている。本例では、位置算出部F4は、測位装置73の出力に基づき、ショベル100の現在位置を算出する。
 物体検知部F5は、ショベル100の周囲に存在する物体を検知するように構成されている。本例では、物体検知部F5は、空間認識装置70の出力に基づき、ショベル100の周囲に存在する物体を検知する。
 物体判定部F6は、物体検知部F5により検知される物体に関する判定を行う。例えば、物体判定部F6は、物体検知部F5によりショベル100の周囲で監視対象の物体が検知される場合に、検知されている物体の種別を判定してよい。物体の種別には、トレーラが含まれる。これにより、物体判定部F6は、ショベル100の周囲で検知されているそれぞれの物体が、これからショベル100が積み込まれる或いはショベル100が積み込まれているトレーラか否かを判定することができる。また、物体判定部F6は、ショベル100の周囲で検知されている物体との距離を判定してもよい。また、物体判定部F6は、ショベル100の周囲で検知されているトレーラ以外の物体とショベル100(下部走行体1)の進行方向との関係、即ち、物体がショベル100の進行方向に存在しているか否かを判定してもよい。
 相対位置算出部F7は、物体判定部F6の判定結果に基づき、ショベル100の周囲で検知されているトレーラに対するショベル100の相対位置を算出する。これにより、コントローラ30は、トレーラとの相対位置を把握しながら、ショベル100の積み込み作業や積み下ろし作業に関する下部走行体1の自律走行を制御することができる。
 比較部F8は、中間目標設定部F3が設定した中間目標位置と、位置算出部F4が算出したショベル100の現在位置(絶対位置)と、相対位置算出部F7が算出したトレーラに対するショベル100相対位置とを比較するように構成されている。
 異常監視部F9は、ショベル100の異常を監視するように構成されている。具体的には、姿勢検出部F2の出力、物体判定部F6の出力(判定結果)、及び異常検知センサ76の出力等に基づき、ショベル100の異常の度合いを決定してよい。
 例えば、異常監視部F9は、姿勢検出部F2の出力、具体的には、ショベル100の機体の傾斜状態に基づき、ショベル100の異常の度合いを決定してよい。具体的には、異常監視部F9は、ショベル100の機体の傾斜方向が進行方向から相対的に大きくずるほど、異常の度合いを高くしてよい。また、異常監視部F9は、ショベル100の機体の傾斜量が相対的に大きくなるほど、異常の度合いを高くしてよい。
 また、例えば、異常監視部F9は、物体判定部F6の判定結果に基づき、ショベル100の異常の度合いを決定してよい。具体的には、物体判定部F6によりショベル100の周囲で検知されている物体の中にトレーラ以外の物体があると判定される場合、異常の度合いを相対的に高くしてよい。また、物体判定部F6は、ショベル100の周囲で検知されている物体との距離が相対的に近くなるほど、異常の度合いが相対的に高いと判定してよい。また、物体判定部F6は、ショベル100の周囲で検知されている物体がショベル100(下部走行体1)の進行方向に存在する場合、それ以外の場合よりも異常の度合いを相対的に高くしてよい。
 また、例えば、異常監視部F9は、異常検知センサ76の出力に基づき、ショベル100の異常の度合いを決定する。異常検知センサ76は、例えば、エンジン11の異常を検知するセンサ、作動油の温度に関する異常を検知するセンサ、コントローラ30の異常を検知するセンサ等の少なくとも一つを含んでよい。
 停止判定部F10は、各種情報に基づき、ショベル100を停止させる必要があるか否かを判定するように構成されている。本例では、停止判定部F10は、異常監視部F9の出力(異常の度合い)に基づき、自律走行中のショベル100を停止させる必要があるか否かを判定する。具体的には、停止判定部F10は、例えば、異常監視部F9が決定したショベル100の異常の度合いが所定の閾値を上回った場合に、自律走行中のショベル100を停止させる必要があると判定してよい。この場合、停止判定部F10は、移動指令生成部F11に停止指令を出力してよい。これにより、コントローラ30は、例えば、走行アクチュエータとしての走行油圧モータ2Mを制動制御し、走行油圧モータ2Mの回転を減速させ或いは停止させる。一方で、停止判定部F10は、例えば、異常監視部F9が決定したショベル100の異常の度合いが所定の閾値以下の場合、自律走行中のショベル100を停止させる必要がない、即ち、ショベル100の自律走行を継続させることができると判定する。また、ショベル100に人(オペレータ)が搭乗している場合には、停止判定部F10は、ショベル100を停止させる必要があるか否かに加え、自律走行を解除するか否かを判定してもよい。
 移動指令生成部F11は、下部走行体1の走行移動に関する指令を生成するように構成されている。本例では、移動指令生成部F11は、比較部F8の比較結果や停止判定部F10の出力(停止指令の有無)等に基づき、移動方向に関する指令や移動速度に関する指令(以下、「速度指令」)を生成する。例えば、移動指令生成部F11は、中間目標位置と、ショベル100の現在位置との差が大きいほど大きい移動速度指令を生成するように構成されてよい。また、移動指令生成部F11は、その差を零に近づける速度指令を生成するように構成されてよい。
 このようにして、コントローラ30は、例えば、ショベル100を走行目標軌道上の中間目標位置を通過させながら、最終目標位置、具体的には、トレーラの荷台の所定の位置(例えば、図10Bの前後位置P4)まで自律走行に関する制御を実行する。また、移動指令生成部F11は、事前に入力された地形に関する情報と測位装置73の検出値とに基づき、ショベル100が傾斜地に存在すると判断した場合、速度指令の値を変更してもよい。例えば、ショベル100が下り坂にいると判定した場合、移動指令生成部F11は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令値を生成してもよい。移動指令生成部F11は、空間認識装置70の出力に基づき、地面の傾斜等の地形に関する情報を取得してもよい。更に、空間認識装置70の出力に基づき、物体検知部F5が路面の凹凸が大きいと判定した場合(例えば、路面上に多数の石が存在していると判定した場合)も同様に、移動指令生成部F11は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令値を生成してもよい。このように、移動指令生成部F11は、走行ルート上における取得した路面に関する情報に基づき、速度指令の値を変更してもよい。例えば、河川敷において、ショベル100が砂地から砂利道へ移動する際にも、移動指令生成部F11は、自動的に速度指令の値を変更してもよい。これにより、移動指令生成部F11は、路面状況に対応して走行速度を変更できる。更に、移動指令生成部F11は、アタッチメントの動作に対応して速度指令値を生成してもよい。例えば、ショベル100が法面作業を行っている場合(具体的には、掘削アタッチメントATが法肩から法尻までの仕上げ作業を行っている場合)には、中間目標設定部F3は、バケット6が法尻に到達したと判定したときに、次の中間目標位置への移動開始を判定してよい。これにより、移動指令生成部F11は、次の中間目標位置までの目標速度指令を生成することができる。また、バケット6が法尻に到達した後で、ブーム4が所定高さまで上がったことを判定した場合に、中間目標設定部F3は、次の中間目標位置への移動開始を判定してもよい。そして、移動指令生成部F11は、次の目標位置までの目標速度指令を生成してもよい。このようにして、移動指令生成部F11は、アタッチメントの動作に対応して速度指令値を設定してもよい。
 更に、コントローラ30は、ショベル100の動作モードを設定するモード設定部を設け有していてもよい。この場合、ショベル100の動作モードとしてクレーンモードが設定された場合、或いは、低速高トルクモード等の低速モードが設定された場合には、移動指令生成部F11は、低速モードに対応した速度指令値を生成する。このように、移動指令生成部F11は、ショベル100の状態に応じて走行速度を変更してもよい。
 速度算出部F12は、ショベル100の現在の走行速度を算出するように構成されている。本例では、速度算出部F12は、位置算出部F4が算出するショベル100の現在位置の推移に基づき、ショベル100の現在の走行速度を算出する。
 演算部CALは、移動指令生成部F11が生成した速度指令に対応する走行速度と、速度算出部F12が算出したショベル100の現在の走行速度との速度差を算出するように構成されている。
 速度制限部F13は、ショベル100の走行速度を制限するように構成されている。本例では、速度制限部F13は、演算部CALが算出した速度差が制限値を上回る場合に、その速度差の代わりに制限値を出力し、演算部CALが算出した速度差が制限値以下の場合に、その速度差をそのまま出力するように構成されている。制限値は、予め登録された値であってもよく、動的に算出される値であってもよい。
 流量指令生成部F14は、メインポンプ14から走行油圧モータ2Mに供給される作動油の流量に関する指令を生成するように構成されている。本例では、流量指令生成部F14は、速度制限部F13が出力する速度差に基づいて流量指令を生成する。基本的には、流量指令生成部F14は、その速度差が大きいほど大きい流量指令を生成するように構成されてよい。また、流量指令生成部F14は、演算部CALが算出した速度差を零に近づける流量指令を生成するように構成されてよい。
 流量指令生成部F14が生成する流量指令は、比例弁31EL,31ER、31FL,31FR,33EL,33ER,33FL,33FRに対する電流指令である。比例弁31EL,31ER、33EL,33ERは、その電流指令に応じて動作し、制御弁171のパイロットポートに作用するパイロット圧を変化させる。そのため、走行油圧モータ2MLに流入する作動油の流量は、流量指令生成部F14が生成した流量指令に対応する流量となるように調整される。また、比例弁31FL,31FR、33FL,33FRは、その電流指令に応じて動作し、制御弁172のパイロットポートに作用するパイロット圧を変化させる。そのため、走行油圧モータ2MRに流入する作動油の流量は、流量指令生成部F14が生成した流量指令に対応する流量となるように調整される。その結果、ショベル100の走行速度は、移動指令生成部F11が生成した速度指令に対応する走行速度となるように調整される。ショベル100の走行速度は、走行方向を含む概念である。ショベル100の走行方向は、走行油圧モータ2MLの回転速度及び回転方向と、走行油圧モータ2MRの回転速度及び回転方向とに基づき決定されるからである。
 尚、本例では、流量指令生成部F14が生成する流量指令が比例弁31EL,31ER、31FL,31FR,33EL,33ER,33FL,33FRへ出力される事例が示されたが、コントローラ30は、この構成に限られない。例えば、通常、ショベル100の走行動作の際、ブームシリンダ7等の、走行油圧モータ2M以外の他のアクチュエータは動作されない。そのため、流量指令生成部F14が生成する流量指令は、メインポンプ14のレギュレータ13へ出力されてもよい。この場合、コントローラ30は、メインポンプ14の吐出量を制御することで、ショベル100の走行動作を制御することができる。そして、コントローラ30は、レギュレータ13L,13Rのそれぞれを制御することで、即ち、メインポンプ14L,14Rのそれぞれの吐出量を制御することで、ショベル100の操舵を制御してもよい。更に、コントローラ30は、走行油圧モータ2ML,2MRのそれぞれへの作動油の供給量を比例弁31EL,31ER、31FL,31FR,33EL,33ER,33FL,33FRにより制御して走行動作の操舵を制御し、レギュレータ13を制御することで走行速度を制御してもよい。
 このように、コントローラ30は、現在位置からトレーラの荷台の目標位置までの間でショベル100の自律走行を実現させることができる。
 Att目標軌道生成部F15は、アタッチメントの先端部、即ち、バケット6の作業部位(例えば、爪先)の目標軌道を生成するように構成されている。例えば、Att目標軌道生成部F15は、ショベル100の姿勢状態、ショベル100の現在位置、ショベル100のトレーラに対する相対位置、及びショベル100の周囲で検知されている物体に関する判定結果等に基づき、バケット6の爪先等が辿るべき軌道を目標軌道として生成してよい。これにより、コントローラ30は、例えば、トレーラの荷台の上で、上部旋回体3を旋回させる場合に、トレーラ等に当接しないようなアタッチメントの作業部位の目標軌道を生成することができる。また、Att目標軌道生成部F15は、生成するアタッチメントの先端部(バケット6の作業部位)の目標軌道に対する許容誤差範囲を設定してもよい。
 現在爪先位置算出部F16は、バケット6の現在の爪先位置を算出するように構成されている。現在爪先位置算出部F16は、例えば、姿勢検出部F2の出力(例えば、ブーム角度β、アーム角度β、バケット角度β、及び旋回角度α)、ショベル100の現在位置、及びショベル100のトレーラに対する相対位置等に基づき、バケット6の爪先の座標点を現在の爪先位置として算出してよい。
 次爪先位置算出部F17は、バケット6の爪先の目標軌道上において、目標となる次の爪先位置を算出するように構成されている。本例では、次爪先位置算出部F17は、自律運転機能に対応する操作指令の内容と、Att目標軌道生成部F15が生成した目標軌道と、現在爪先位置算出部F16が算出した現在の爪先位置とに基づき、所定時間後の爪先位置を目標爪先位置として算出する。
 次爪先位置算出部F17は、現在の爪先位置とバケット6の爪先の目標軌道との間の乖離が許容範囲内に収まっているか否かを判定してもよい。本例では、次爪先位置算出部F17は、現在の爪先位置とバケット6の爪先の目標軌道との間の距離が所定値以下であるか否かを判定する。そして、次爪先位置算出部F17は、その距離が所定値以下である場合、乖離が許容範囲内に収まっていると判定し、目標爪先位置を算出する。一方で、次爪先位置算出部F17は、その距離が所定値を上回っている場合、乖離が許容範囲内に収まっていないと判定し、自律運転機能に対応する操作指令とは無関係に、アクチュエータの動きを減速させ或いは停止させるようにする。これにより、コントローラ30は、爪先位置が目標軌道から逸脱した状態で、自律制御の実行が継続されてしまうのを防止できる。
 爪先速度指令値生成部F18は、爪先の速度に関する指令値を生成するように構成されている。本例では、爪先速度指令値生成部F18は、現在爪先位置算出部F16が算出した現在の爪先位置と、次爪先位置算出部F17が算出した次の爪先位置とに基づき、所定時間で現在の爪先位置を次の爪先位置に移動させるために必要な爪先の速度を爪先の速度に関する指令値として算出する。
 爪先速度指令値制限部F19は、爪先の速度に関する指令値を制限するように構成されている。本例では、爪先速度指令値制限部F19は、現在爪先位置算出部F16が算出した現在の爪先位置と、物体判定部F6の出力とに基づき、バケット6の爪先と所定の物体との間の距離が所定値未満であると判定した場合、爪先の速度に関する指令値を所定の上限値で制限する。これにより、コントローラ30は、爪先がショベル100の周囲に物体に接近したときに爪先の速度を減速させることができる。
 指令値算出部F20は、アクチュエータを動作させるための指令値を算出するように構成されている。本例では、指令値算出部F20は、現在の爪先位置を目標爪先位置に移動させるために、次爪先位置算出部F17が算出した目標爪先位置に基づき、ブーム角度βに関する指令値β1r、アーム角度βに関する指令値β2r、バケット角度βに関する指令値β3r、及び旋回角度αに関する指令値α1rを算出する。
 ブーム電流指令生成部F21、アーム電流指令生成部F31、バケット電流指令生成部F41、及び旋回電流指令生成部F51は、比例弁31,33に対して出力される電流指令を生成するように構成されている。本例では、ブーム電流指令生成部F21は、制御弁175に対応する比例弁31BL,31BRに対してブーム電流指令を出力する。また、アーム電流指令生成部F31は、制御弁176に対応する比例弁31AL,31ARに対してアーム電流指令を出力する。また、バケット電流指令生成部F41は、制御弁174に対応する比例弁31CL,31CRに対してバケット電流指令を出力する。また、旋回電流指令生成部F51は、制御弁173に対応する比例弁31DL,31DRに対して旋回電流指令を出力する。また、ブーム電流指令生成部F21、アーム電流指令生成部F31、バケット電流指令生成部F41、及び旋回電流指令生成部F51は、操作装置26から出力されるパイロット圧を減圧させる減圧指令をそれぞれの対応する比例弁33に出力してよい。
 ブームスプール変位量算出部F22、アームスプール変位量算出部F32、バケットスプール変位量算出部F42、及び旋回スプール変位量算出部F52は、スプール弁を構成するスプールの変位量を算出するように構成されている。本例では、ブームスプール変位量算出部F22は、ブームスプール変位センサS7の出力に基づき、ブームシリンダ7に関する制御弁175を構成するブームスプールの変位量を算出する。アームスプール変位量算出部F32は、アームスプール変位センサS8の出力に基づき、アームシリンダ8に関する制御弁176を構成するアームスプールの変位量を算出する。バケットスプール変位量算出部F42は、バケットスプール変位センサS9の出力に基づき、バケットシリンダ9に関する制御弁174を構成するバケットスプールの変位量を算出する。旋回スプール変位量算出部F52は、旋回スプール変位センサS2Aの出力に基づき、旋回油圧モータ2Aに関する制御弁173を構成する旋回スプールの変位量を算出する。
 ブーム角度算出部F23、アーム角度算出部F33、バケット角度算出部F43、及び旋回角度算出部F53は、ブーム4、アーム5、バケット6、上部旋回体3の回動角度(姿勢角度)を算出するように構成されている。本例では、ブーム角度算出部F23は、ブーム角度センサS1の出力に基づき、ブーム角度βを算出する。アーム角度算出部F33は、アーム角度センサS2の出力に基づき、アーム角度βを算出する。バケット角度算出部F43は、バケット角度センサS3の出力に基づき、バケット角度βを算出する。旋回角度算出部F53は、旋回状態センサS5の出力に基づき、旋回角度αを算出する。即ち、ブーム角度算出部F23、アーム角度算出部F33、バケット角度算出部F43、及び旋回角度算出部F53は、姿勢検出部F2に含まれ、その算出結果(ブーム角度β、アーム角度β、バケット角度β、及び旋回角度α)を現在爪先位置算出部F16に出力してよい。
 ブーム電流指令生成部F21は、基本的に、指令値算出部F20が生成した指令値β1rとブーム角度算出部F23が算出したブーム角度βとの差がゼロになるように、比例弁31に対するブーム電流指令を生成する。その際に、ブーム電流指令生成部F21は、ブーム電流指令から導き出される目標ブームスプール変位量とブームスプール変位量算出部F22が算出したブームスプール変位量との差がゼロになるように、ブーム電流指令を調節する。そして、ブーム電流指令生成部F21は、その調節後のブーム電流指令を制御弁175に対応する比例弁31に対して出力する。
 制御弁175に対応する比例弁31BL,31BRは、ブーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁175のパイロットポートに作用させる。制御弁175は、パイロット圧に応じてブームスプールを移動させ、ブームシリンダ7に作動油を流入させる。ブームスプール変位センサS7は、ブームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ30のブームスプール変位量算出部F22にフィードバックする。ブームシリンダ7は、作動油の流入に応じて伸縮し、ブーム4を上下動させる。ブーム角度センサS1は、上下動するブーム4の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ30のブーム角度算出部F23にフィードバックする。ブーム角度算出部F23は、算出したブーム角度βをブーム電流指令生成部F21にフィードバックする。
 アーム電流指令生成部F31は、基本的に、指令値算出部F20が生成した指令値β2rとアーム角度算出部F33が算出したアーム角度βとの差がゼロになるように、比例弁31に対するアーム電流指令を生成する。その際に、アーム電流指令生成部F31は、アーム電流指令から導き出される目標アームスプール変位量とアームスプール変位量算出部F32が算出したアームスプール変位量との差がゼロになるように、アーム電流指令を調節する。そして、アーム電流指令生成部F31は、その調節後のアーム電流指令を制御弁176に対応する比例弁31に対して出力する。
 制御弁176に対応する比例弁31AL,31ARは、アーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応するパイロット圧を制御弁176のパイロットポートに作用させる。制御弁176は、パイロット圧に応じてアームスプールを移動させ、アームシリンダ8に作動油を流入させる。アームスプール変位センサS8は、アームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ30のアームスプール変位量算出部F32にフィードバックする。アームシリンダ8は、作動油の流入に応じて伸縮し、アーム5を開閉させる。アーム角度センサS2は、開閉するアーム5の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ30のアーム角度算出部F33にフィードバックする。アーム角度算出部F33は、算出したアーム角度βをアーム電流指令生成部F31にフィードバックする。
 バケット電流指令生成部F41は、基本的に、指令値算出部F20が生成した指令値β3rとバケット角度算出部F43が算出したバケット角度βとの差がゼロになるように、制御弁174に対応する比例弁31に対するバケット電流指令を生成する。その際に、バケット電流指令生成部F41は、バケット電流指令から導き出される目標バケットスプール変位量とバケットスプール変位量算出部F42が算出したバケットスプール変位量との差がゼロになるように、バケット電流指令を調節する。そして、バケット電流指令生成部F41は、その調節後のバケット電流指令を制御弁174に対応する比例弁31に対して出力する。
 制御弁174に対応する比例弁31CL,31CRは、バケット電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁174は、パイロット圧に応じてバケットスプールを移動させ、バケットシリンダ9に作動油を流入させる。バケットスプール変位センサS9は、バケットスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ30のバケットスプール変位量算出部F42にフィードバックする。バケットシリンダ9は、作動油の流入に応じて伸縮し、バケット6を開閉させる。バケット角度センサS3は、開閉するバケット6の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ30のバケット角度算出部F43にフィードバックする。バケット角度算出部F43は、算出したバケット角度βをバケット電流指令生成部F41にフィードバックする。
 旋回電流指令生成部F51は、基本的に、指令値算出部F20が生成した指令値α1rと旋回角度算出部F53が算出した旋回角度αとの差がゼロになるように、制御弁173に対応する比例弁31に対する旋回電流指令を生成する。その際に、旋回電流指令生成部F51は、旋回電流指令から導き出される目標旋回スプール変位量と旋回スプール変位量算出部F52が算出した旋回スプール変位量との差がゼロになるように、旋回電流指令を調節する。そして、旋回電流指令生成部F51は、その調節後の旋回電流指令を制御弁173に対応する比例弁31に対して出力する。
 制御弁173に対応する比例弁31DL,31DRは、旋回電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁173は、パイロット圧に応じて旋回スプールを移動させ、旋回油圧モータ2Aに作動油を流入させる。旋回スプール変位センサS2Aは、旋回スプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ30の旋回スプール変位量算出部F52にフィードバックする。旋回油圧モータ2Aは、作動油の流入に応じて回転し、上部旋回体3を旋回させる。旋回状態センサS5は、上部旋回体3の旋回角度を検出し、その検出結果をコントローラ30の旋回角度算出部F53にフィードバックする。旋回角度算出部F53は、算出した旋回角度αを旋回電流指令生成部F51にフィードバックする。
 このように、コントローラ30は、作業体ごとに、3段のフィードバックループを構成している。即ち、コントローラ30は、スプール変位量に関するフィードバックループ、作業体の回動角度に関するフィードバックループ、及び、爪先位置に関するフィードバックループを構成している。そのため、コントローラ30は、バケット6の作業部位(例えば、爪先)の動きを高精度に制御し、ショベル100の積み込み作業或いは積み下ろし作業に付随する上部旋回体3及びアタッチメントATの所定の動作(例えば、トレーラの荷台の上でのアタッチメントの向きの変更動作等)を実現することができる。
 [支援システムの他の例]
 次に、図12を参照して、支援システムSYSの他の例について説明する。
 図12は、支援システムSYSの他の例を示す概略図である。支援システムSYSは、1台又は複数台のショベル100を管理するシステムである。
 図12に示すように、支援システムSYSは、ショベル100と、支援装置200と、管理装置300とを含む。即ち、本例の支援システムSYSは、更に、管理装置300を含む点で、上述の一例と異なる。
 ショベル100が取得する情報は、支援システムSYSを通じ、管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有されてもよい。支援システムSYSを構成するショベル100、支援装置200、及び管理装置300のそれぞれは、1台であってもよく、複数台であってもよい。本例では、支援システムSYSは、1台のショベル100と、1台の支援装置200と、1台の管理装置300とを含む。
 支援装置200は、上述の一例と同様、典型的には携帯端末装置であり、例えば、施工現場にいる作業者等が携帯するラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等である。支援装置200は、ショベル100のオペレータが携帯する携帯端末であってもよい。支援装置200は、固定端末装置であってもよい。
 管理装置300は、典型的には固定端末装置であり、例えば、施工現場外の管理センタ等に設置されるサーバコンピュータ(いわゆるクラウドサーバ)である。また、管理装置300は、例えば、施工現場に設定されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置300は、可搬性の端末装置(例えば、ラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、或いはスマートフォン等の携帯端末)であってもよい。
 支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方は、モニタと遠隔操作用の操作装置とを備えていてもよい。この場合、支援装置200や管理装置300を利用するオペレータは、遠隔操作用の操作装置を用いつつ、ショベル100を操作してもよい。即ち、本例では、管理装置300からショベル100に自動積み込み指令や自動積み下ろし指令を送信し、ショベル100にトレーラへの積み込み作業や積み下ろし作業を自動で(自律的に)行わせてよい。遠隔操作用の操作装置は、例えば、近距離無線通信網、携帯電話通信網、又は衛星通信網等の無線通信網を通じ、ショベル100に搭載されているコントローラ30に通信可能に接続される。
 また、キャビン10内に設置された表示装置40に表示される各種情報画像(例えば、ショベル100の周囲の様子を表す画像情報や各種の設定画面等)が、支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方に接続された表示装置で表示されてもよい。ショベル100の周囲の様子を表す画像情報は、空間認識装置70に含まれる撮像装置の撮像画像に基づき生成されてよい。これにより、支援装置200を利用する作業者、或いは、管理装置300を利用する管理者等は、ショベル100の周囲の様子を確認しながら、ショベル100の遠隔操作を行ったり、ショベル100に関する各種の設定を行ったりすることができる。
 例えば、支援システムSYSにおいて、ショベル100のコントローラ30は、ショベル100を自律的に移動させる際(例えば、自律走行によってトレーラへの積み込み作業やトレーラからの積み下ろし作業を行う際)に利用された目標ルート、並びに、自律走行の際に所定部位が実際に辿った軌跡等の少なくとも一つに関する情報を支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方に送信してもよい。その際、コントローラ30は、空間認識装置70の出力(例えば、撮像装置の撮像画像)を支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方に送信してもよい。撮像画像は、自律走行中に撮像された複数の画像であってもよい。更に、コントローラ30は、自律走行中におけるショベル100の動作内容に関するデータ、ショベル100の姿勢に関するデータ、及び掘削アタッチメントの姿勢に関するデータ等の少なくとも一つに関する情報を支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方に送信してもよい。これにより、支援装置200を利用する作業者、又は、管理装置300を利用する管理者は、自律走行中のショベル100に関する情報を入手することができる。
 このように、支援システムSYSは、支援装置200及び管理装置300の少なくとも一方からショベル100に自動積み込み指令や自動積み下ろし指令を送信させ、ショベル100にトレーラへの積み込み作業やトレーラからの積み下ろし作業を自動で(自律的に)行わせることができる。また、支援システムSYSは、の自律走行中に取得されるショベル100に関する情報を管理者及び他のショベルのオペレータ等と共有できるようにする。
 [変形・変更]
 以上、本発明を実施するための形態について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
 例えば、上述した実施形態では、ショベル100は、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5、及びバケット6等の各種動作要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。つまり、上述した実施形態で開示される構成等は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に適用されてもよい。
 最後に、本願は、2018年11月14日に出願した日本国特許出願2018-214163号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。
 1 下部走行体
 1C クローラ
 2 旋回機構
 3 上部旋回体
 4 ブーム
 5 アーム
 6 バケット
 26 操作装置
 30 コントローラ(制御装置)
 31 比例弁
 32 シャトル弁
 33 比例弁
 70 空間認識装置
 100 ショベル
 200 支援装置
 210 制御装置
 301 通信処理部
 302A 走行制御部
 303 監視部
 304 情報通知部
 2101 通信処理部
 2102 リモート操作部
 2103 表示制御部
 E1 情報取得装置
 S1 ブーム角度センサ
 S2 アーム角度センサ
 S3 バケット角度センサ
 S4 機体傾斜センサ
 S5 旋回状態センサ

Claims (12)

  1.  下部走行体と、
     前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
     前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、所定の外部装置から所定の指令を受信すると、トレーラの荷台へ向けて、又は、トレーラの荷台からトレーラの後方領域へ向けて、前記下部走行体を走行させる、
     ショベル。
  2.  空間認識装置を更に備え、
     前記空間認識装置によりトレーラを認識する、
     請求項1に記載のショベル。
  3.  外部からの信号によりトレーラを認識する、
     請求項1に記載のショベル。
  4.  前記制御装置は、自身の制御下で前記下部走行体が自動走行している場合に、当該ショベルの安定度を評価し、前記安定度が所定基準を下回った場合に、当該ショベルが不安定状態であることを示す注意喚起情報を出力する、
     請求項1に記載のショベル。
  5.  前記制御装置は、前記トレーラが当該ショベルの後方にあるときに、当該ショベルの位置から前記トレーラの上面までの間に障害物が存在するか否かを判定し、当該ショベルが前記トレーラの上面に乗っているときに、当該ショベルの位置から前記トレーラの後方までの間に障害物が存在するか否かを判定する、
     請求項1に記載のショベル。
  6.  前記制御装置は、当該ショベルの位置から前記トレーラの上面又は前記トレーラの後方の所定位置までの走行経路に関する所定条件が成立しているか否かを判定する、
     請求項1に記載のショベル。
  7.  前記制御装置は、当該ショベルの位置から前記トレーラの上面又は前記トレーラの後方の所定位置までの走行経路を前記外部装置の表示部に表示させるための指令を前記外部装置に送信する、
     請求項1に記載のショベル。
  8.  前記制御装置は、前記所定の指令が受信された後の当該ショベルの動作状況を予め区分される複数のステップごとに前記外部装置の表示部に表示させるための指令を前記外部装置に送信する、
     請求項1に記載のショベル。
  9.  前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータ及び前記上部旋回体を駆動する旋回アクチュエータを含む、複数のアクチュエータと、
     ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置を備え、
     前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断された場合に、前記アクチュエータを動作不能とする、
     請求項1に記載のショベル。
  10.  前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータ及び前記上部旋回体を駆動する旋回アクチュエータを含む、複数のアクチュエータと、
     ショベルの周囲の様子を認識する空間認識装置と、を備え、
     前記制御装置は、前記アクチュエータの動作開始前において、前記空間認識装置の取得情報に基づきショベルから所定範囲内に人が存在すると判断されると、前記所定の信号が受信されても前記アクチュエータを駆動させない、
     請求項1に記載のショベル。
  11.  下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体とを備えるショベルの制御装置であって、
     所定の外部装置から所定の指令を受信すると、トレーラの荷台へ向けて、又は、トレーラの荷台からトレーラの後方領域へ向けて、前記下部走行体を走行させる、
     ショベルの制御装置。
  12.  ショベルのトレーラへの積み込み又はトレーラからの積み下ろしを支援するショベルの支援装置であって、
     ユーザの操作に応じて、前記ショベルの下部走行体をトレーラの後方からトレーラの上面に向けて、又は、トレーラの上面からトレーラの後方に向けて自動走行させるための指令を前記ショベルに送信する、
     ショベルの支援装置。
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