特開 2023-150960 ショベル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023150960

(43)【公開日】2023-10-16

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20231005BHJP

   E02F 9/24 20060101ALI20231005BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 E

E02F9/24 K

E02F9/24 C

E02F9/26 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022060322

(22)【出願日】2022-03-31

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】岡田 純一

(72)【発明者】

【氏名】本田 圭二

【テーマコード（参考）】

2D003

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB03

2D003AB04

2D003BA06

2D003BA07

2D003CA02

2D003DA02

2D003DA04

2D003DB02

2D003FA02

2D015GA02

2D015GA03

2D015GB03

2D015HA03

2D015HB00

(57)【要約】

【課題】より適切にショベルの挙動に関する制御を行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】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、上部旋回体３と、ブーム４と、アーム５と、バケット６と、ブーム４を駆動するブームシリンダ７と、アーム５を駆動するアームシリンダ８と、バケット６を駆動するバケットシリンダ９と、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の圧力のうちのブームシリンダ７及びアームシリンダ８の圧力の検出値のみを用いて、ショベル１００の挙動に関する制御を行うコントローラ３０と、を備える。
【選択図】図７

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブームと、
前記ブームの先端に取り付けられるアームと、
前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントと、
前記ブームを駆動する第１の油圧シリンダと、
前記アームを駆動する第２の油圧シリンダと、
前記エンドアタッチメントを駆動する第３の油圧シリンダと、
前記第１の油圧シリンダ、前記第２の油圧シリンダ、及び前記第３の油圧シリンダの作動油の圧力のうちの前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダの作動油の圧力の検出値のみを用いて、ショベルの挙動に関する制御を行う制御装置と、を備える、
ショベル。

【請求項2】

前記第３の油圧シリンダの作動油のするセンサを搭載しない、
請求項１に記載のショベル。

【請求項3】

前記第３の油圧シリンダの圧力を検出するセンサを備え、
前記制御装置は、前記センサに異常がある場合に、前記第１の油圧シリンダ、前記第２の油圧シリンダ、及び前記第３の油圧シリンダの圧力のうちの前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダの圧力のみを用いて、ショベルの挙動に関する制御を行う、
請求項１に記載のショベル。

【請求項4】

ショベルの挙動に関する制御は、エンドアタッチメントに作用する外力に対するショベルの挙動の安定化に関する制御である、
請求項１乃至３の何れか一項に記載のショベル。

【請求項5】

ショベルの挙動に関する制御は、エンドアタッチメントに作用する外力により変化する、ショベルの挙動の安定度合いをユーザに対して視覚化するための制御である、
請求項１乃至４の何れか一項に記載のショベル。

【請求項6】

前記制御装置は、前記アームから見た、前記エンドアタッチメントに作用する外力の着力点を所定の位置にあると仮定して、ショベルの挙動に関する制御を行う、
請求項１乃至５の何れか一項に記載のショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの圧力の検出値を用いて、ショベルの挙動に関する制御を行う技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０２０／０７１３１４号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば、アタッチメントの先端に位置するエンドアタッチメントには、作業時の衝撃が直接作用する。そのため、例えば、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの圧力センサ等、エンドアタッチメントやそれを駆動する油圧シリンダに設置されるセンサ類は、ブームやアームに位置するセンサに比して、故障の可能性が相対的に高くなる。よって、ショベルの挙動に関する制御の信頼性の観点で改善の余地がある。

【0005】

そこで、上記課題に鑑み、より適切にショベルの挙動に関する制御を行うことが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回自在に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるブームと、
前記ブームの先端に取り付けられるアームと、
前記アームの先端に取り付けられるエンドアタッチメントと、
前記ブームを駆動する第１の油圧シリンダと、
前記アームを駆動する第２の油圧シリンダと、
前記エンドアタッチメントを駆動する第３の油圧シリンダと、
前記第１の油圧シリンダ、前記第２の油圧シリンダ、及び前記第３の油圧シリンダの作動油の圧力のうちの前記第１の油圧シリンダ及び前記第２の油圧シリンダの作動油の圧力の検出値のみを用いて、ショベルの挙動に関する制御を行う制御装置と、を備える、
ショベルが提供される。

【発明の効果】

【0007】

上述の実施形態によれば、より適切にショベルの挙動に関する制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】ショベルの一例を示す側面図である。

【図2】ショベルのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

【図3】ショベルの油圧駆動系及び操作系の油圧回路の一例を示す図である。

【図4】ブームシリンダを駆動する制御弁の一例を示す図である。

【図5】ブームシリンダを駆動する制御弁の一例を示す図である。

【図6】作動油保持回路の一例を示す図である。

【図7】ショベルの機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図8】ショベル１００の排土動作の直前の状態の一例を示す図である。

【図9】ショベルの姿勢安定度に関する表示の一例を示す図である。

【図10】ショベルの姿勢安定度に関する表示の他の例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

【0010】

［ショベルの概要］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル１００の概要について説明をする。以下、ショベル１００の上面視で、アタッチメントＡＴが延び出す方向を"前"として、ショベル１００の前後左右の方向に関する説明を行う場合がある。

【0011】

図１は、ショベル１００の一例を示す側面図である。

【0012】

図１に示すように、ショベル１００は、下部走行体１と、上部旋回体３と、ブーム４、アーム５、及び、バケット６を含むアタッチメントＡＴと、キャビン１０とを備える。

【0013】

下部走行体１は、例えば、左右一対のクローラを含み、左右のクローラがそれぞれに対応する走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ（図２参照）で油圧駆動されることにより、自走する。

【0014】

上部旋回体３は、旋回機構２を介して下部走行体１に旋回可能に搭載される。例えば、上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ｍで旋回機構２が油圧駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

【0015】

ブーム４は、左右方向に沿う回転軸を中心として俯仰可能なように、上部旋回体３の前部中央に取り付けられる。アーム５は、左右方向に沿う回転軸を中心として回転可能なように、ブーム４の先端に取り付けられる。バケット６は、左右方向に沿う回転軸を中心として回転可能なように、アーム５の先端に取り付けられる。

【0016】

バケット６（エンドアタッチメントの一例）は、ショベル１００の作業内容に応じて、適宜交換可能な態様で、アーム５の先端に取り付けられている。

【0017】

また、アーム５の先端には、バケット６に代えて、バケット６とは異なる種類のバケット、例えば、相対的に大きい大型バケット、法面用バケット、浚渫用バケット等が取り付けられてもよい。また、アーム５の先端には、バケット以外の種類のエンドアタッチメント、例えば、攪拌機、ブレーカ、クラッシャー等が取り付けられてもよい。また、アーム５と、エンドアタッチメントとの間には、例えば、クイックカップリングやチルトローテータ等の予備アタッチメントが設けられてもよい。

【0018】

ブーム４、アーム５、及び、バケット６は、それぞれ、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により油圧駆動される。

【0019】

キャビン１０は、オペレータが搭乗し、ショベル１００を操作するための操縦室であり、例えば、上部旋回体３の前部左側に搭載される。

【0020】

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、下部走行体１（即ち、左右一対のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を動作させる。

【0021】

また、ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータによって操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル１００の外部から遠隔操作（リモート操作）が可能に構成されてもよい。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。

【0022】

遠隔操作には、例えば、遠隔操作支援装置で行われるショベル１００のアクチュエータに関する操作入力によって、ショベル１００が操作される態様が含まれる。

【0023】

遠隔操作支援装置は、例えば、ショベル１００の作業を外部から管理する管理センタ等に設けられる。また、遠隔操作支援装置は、可搬型の操作端末であってもよく、この場合、オペレータは、ショベル１００の周辺からショベル１００の作業状況を直接確認しながらショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

【0024】

遠隔操作支援装置の機能は、任意のハードウェア或いは任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにより実現される。例えば、遠隔操作支援装置は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、メモリ装置、補助記憶装置、インタフェース装置、入力装置、及び表示装置を含むコンピュータを中心に構成される。メモリ装置は、例えば、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）やＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等である。補助記憶装置は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）やＳＳＤ（Solid State Disc）やＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）やフラッシュメモリ等である。インタフェース装置は、外部の記録媒体と接続するための外部インタフェースやショベル１００等の外部と通信を行う通信インタフェースを含む。入力装置は、例えば、レバー式の操作入力装置を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ等である。オペレータは、入力装置を用いて、ショベル１００のアクチュエータに関する操作入力を行い、遠隔操作支援装置は、通信インタフェースを用いて、操作入力に対応する信号をショベル１００に送信する。これにより、オペレータは、遠隔操作支援装置を利用したショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

【0025】

具体的には、ショベル１００は、例えば、自機に搭載される通信装置を通じて、後述の撮像装置４０が出力する撮像画像に基づくショベル１００の前方を含む周辺の様子を表す画像（以下、「周辺画像」）を遠隔操作支援装置に送信してよい。そして、遠隔操作支援装置は、ショベル１００から受信される画像（周辺画像）を表示装置に表示させてよい。また、ショベル１００のキャビン１０の内部の出力装置５０（表示装置５０Ａ）に表示される各種の情報画像（情報画面）は、同様に、遠隔操作支援装置の表示装置にも表示されてよい。これにより、遠隔操作支援装置を利用するオペレータは、例えば、表示装置に表示されるショベル１００の周辺の様子を表す画像や情報画面等の表示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、通信装置により遠隔操作支援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等の被駆動要素を駆動してよい。

【0026】

また、遠隔操作には、例えば、ショベル１００の周囲の人（例えば、作業者）のショベル１００に対する外部からの音声入力やジェスチャ入力等によって、ショベル１００が操作される態様が含まれてよい。具体的には、ショベル１００は、自機に搭載される音声入力装置（例えば、マイクロフォン）やジェスチャ入力装置（例えば、撮像装置）等を通じて、周囲の作業者等により発話される音声や作業者等により行われるジェスチャ等を認識する。そして、ショベル１００は、認識した音声やジェスチャ等の内容に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してもよい。

【0027】

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等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（「自動運転機能」或いは「ＭＣ（Machine Control：マシンコントロール）機能」）を実現することができる。

【0028】

自動運転機能には、例えば、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、操作対象の被駆動要素（アクチュエータ）以外の被駆動要素（アクチュエータ）を自動で動作させる機能（「半自動運機能」或いは「操作支援型ＭＣ機能」）が含まれる。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（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（「完全自動運転機能」或いは「全自動型ＭＣ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、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素（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等には、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被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が決定される態様（「自律運転機能」）が含まれてもよい。

【0029】

また、ショベル１００の作業は遠隔監視（リモート監視）されてもよい。この場合、遠隔操作支援装置と同様の機能を有する遠隔監視支援装置が設けられてもよい。これにより、ユーザである監視者は、遠隔監視支援装置を用いて、遠隔監視支援装置の表示装置に表示される周辺画像を確認しながら、ショベル１００の自動運転機能による作業の状況を監視することができる。また、例えば、監視者は、安全性の観点から必要と判断した場合、遠隔監視支援装置の入力装置を用いて、所定の入力を行うことによって、ショベル１００のオペレータによる操作や自動運転機能による操作に介入し緊急停止させることができる。

【0030】

［ショベルのハードウェア構成］
次に、図１に加えて、図２～図６を参照して、ショベル１００のハードウェア構成について説明する。

【0031】

図２は、ショベル１００のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図３は、ショベル１００の油圧駆動系及び操作系の油圧回路の一例を示す図である。図４は、ブームシリンダ７を駆動する制御弁１７５Ｒの一例を模式的に示す拡大図である。図５は、ブームシリンダ７を駆動する制御弁１７５Ｌの一例を模式的に示す拡大図である。図６は、作動油保持回路９０の一例を示す図である。

【0032】

尚、図２、図３では、機械的動力が伝達される経路は二重線、油圧アクチュエータを駆動する高圧の作動油が流れる経路は実線、パイロット圧が伝達される経路は破線、電気信号が伝達される経路は点線でそれぞれ示される。

【0033】

ショベル１００は、被駆動要素の油圧駆動に関する油圧駆動系、被駆動要素の操作に関する操作系、ユーザとの情報のやり取りに関するユーザインタフェース系及び各種制御に関する制御系等のそれぞれの構成要素を含む。

【0034】

≪油圧駆動系≫
図２、図３に示すように、ショベル１００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、及びアタッチメントＡＴ等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータＨＡを含む。また、本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系は、エンジン１１と、レギュレータ１３と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７と、ネガコン絞り１８Ｌ，１８Ｒと、作動油保持回路９０と、を含む。

【0035】

油圧アクチュエータＨＡには、走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ｍ、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等が含まれる。

【0036】

尚、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの一部又は全部が電動アクチュエータに置換されてもよい。つまり、ショベル１００は、ハイブリッドショベルや電動ショベルであってもよい。

【0037】

エンジン１１は、ショベル１００の原動機であり、油圧駆動系におけるメイン動力源である。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。エンジン１１は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。エンジン１１は、後述するコントローラ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。

【0038】

尚、エンジン１１に代えて、或いは、加えて、他の原動機（例えば、電動機）等がショベル１００に搭載されてもよい。

【0039】

レギュレータ１３は、コントローラ３０の制御下で、メインポンプ１４の吐出量を制御（調節）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（以下、「傾転角」）を調節する。

【0040】

図３に示すように、レギュレータ１３は、後述のメインポンプ１４Ｌ，１４Ｒのそれぞれに対応するレギュレータ１３Ｌ，１３Ｒを含む。

【0041】

メインポンプ１４は、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、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。メインポンプ１４は、上述の如く、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ３０の制御下で、レギュレータ１３により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量や吐出圧が制御される。

【0042】

図３に示すように、メインポンプ１４は、メインポンプ１４Ｌ，１４Ｒを含む。

【0043】

コントロールバルブ１７は、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、コントローラ３０から出力される自動運転機能に関する操作指令に応じて、油圧アクチュエータＨＡを駆動する。自動運転機能に対応する操作指令は、コントローラ３０が生成してもよいし、自動運転機能に関する制御を行う他の制御装置（演算装置）が生成してもよい。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、オペレータの操作、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じて、それぞれの油圧アクチュエータに選択的に供給する。

【0044】

図３に示すように、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ＨＡ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１７１，１７２，１７３，１７４，１７５Ｌ，１７５Ｒ、１７６Ｌ，１７６Ｒを含む。

【0045】

ショベル１００の油圧駆動系は、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Ｃ１Ｌ，Ｃ１Ｒ、パラレル油路Ｃ２Ｌ，Ｃ２Ｒを経て作動油タンクＴまで作動油を循環させる。

【0046】

センタバイパス油路Ｃ１Ｌ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Ｔに至る。

【0047】

センタバイパス油路Ｃ１Ｒ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Ｔに至る。

【0048】

制御弁１７１は、走行油圧モータ１ＭＬを駆動するスプール弁である。具体的には、制御弁１７１は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を走行油圧モータ１ＭＬの一方のポートへ供給し、且つ、走行油圧モータ１ＭＬ内の作動油を他方のポートから作動油タンクＴに排出する。

【0049】

制御弁１７２は、走行油圧モータ１ＭＲを駆動するスプール弁である。具体的には、制御弁１７２は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を走行油圧モータ１ＭＲの一方のポートへ供給し、且つ、走行油圧モータ１ＭＲ内の作動油を他方のポートから作動油タンクＴへ排出する。

【0050】

制御弁１７３は、旋回油圧モータ２Ｍを駆動するスプール弁である。具体的には、制御弁１７３は、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を旋回油圧モータ２Ｍの一方のポートへ供給し、且つ、旋回油圧モータ２Ｍ内の作動油を他方のポートから作動油タンクＴへ排出する。

【0051】

制御弁１７４は、バケットシリンダ９を駆動するスプール弁である。具体的には、制御弁１７４は、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９の一方の油室へ供給し、且つ、バケットシリンダ９の他方の油室の作動油を作動油タンクＴへ排出する。

【0052】

制御弁１７５Ｌ，１７５Ｒは、ブームシリンダ７を駆動するスプール弁である。

【0053】

制御弁１７５Ｒは、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７の一方の油室へ供給し、且つ、ブームシリンダ７の他方の油室の作動油を作動油タンクＴへ排出する。図４に示すように、制御弁１７５Ｒは、再生回路１７５Ｒａを含む。

【0054】

再生回路１７５Ｒａは、ブームシリンダ７のボトム側の油室から排出される作動油の一部を、チェック弁１７５Ｒｂを介してブームシリンダ７のロッド側の油室に再生する。これにより、ブーム４の下げ動作時に、ショベル１００のエネルギ消費（燃料消費）を抑制し、ショベル１００のエネルギ効率（燃料消費率）を向上させることができる。

【0055】

制御弁１７５Ｌは、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７のボトム側の油室に供給し、且つ、ブームシリンダ７のロッド側の油室の作動油を作動油タンクＴに排出する。また、制御弁１７５Ｌは、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を、制御弁１７５Ｌから見た下流側のセンタバイパス油路Ｃ１Ｌに排出することで、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を、制御弁１７６Ｌを介してアームシリンダ８に再生する。これにより、例えば、ブーム４の下げ動作とアーム５の開き動作とが同時に行われる場合に、ショベル１００のエネルギ消費（燃料消費）を抑制し、ショベル１００のエネルギ効率（燃料消費率）を向上させることができる。図５に示すように、制御弁１７５Ｌは、再生回路１７５Ｌａを含む。

【0056】

再生回路１７５Ｌａは、ブームシリンダ７のボトム側の油室と繋がる油路と、センタバイパス油路Ｃ１Ｌの制御弁１７５Ｌから見た下流側とを接続する。再生回路１７５Ｌａは、再生絞り１７５Ｌｂと、チェック弁１７５Ｌｃとを含む。

【0057】

再生絞り１７５Ｌｂは、再生回路１７５Ｌａにおいて、チェック弁１７５Ｌｃよりもブームシリンダ７側に設けられ、再生回路１７５Ｌａの圧力を上昇させる。

【0058】

チェック弁１７５Ｌｃは、再生回路１７５Ｌａにおいて、再生絞り１７５Ｌｂよりもセンタバイパス油路Ｃ１Ｌ側に設けられ、再生絞り１７５Ｌｂの作用による再生回路１７５Ｌａの圧力上昇に伴い開弁する。これにより、再生回路１７５Ｌａは、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を、センタバイパス油路Ｃ１Ｌ及び制御弁１７６Ｌを介してアームシリンダ８に再生することができる。

【0059】

制御弁１７６Ｌ，１７６Ｒは、アームシリンダ８を駆動するスプール弁である。具体的には、制御弁１７６Ｌは、メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８の一方の油室へ供給し、且つ、アームシリンダ８の他方の油室の作動油を作動油タンクＴへ排出する。制御弁１７６Ｒは、メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８の一方の油室へ供給し、且つ、アームシリンダ８の他方の油室の作動油を作動油タンクＴへ排出する。

【0060】

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ＨＡに給排される作動油の流量を調整したり、流れる方向を切り換えたりする。

【0061】

パラレル油路Ｃ２Ｌは、センタバイパス油路Ｃ１Ｌと並列的に、制御弁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Ｃ２Ｌは、制御弁１７１の上流側でセンタバイパス油路Ｃ１Ｌ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Ｃ２Ｌは、制御弁１７１，１７３，１７５Ｌの何れかによってセンタバイパス油路Ｃ１Ｌ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。

【0062】

パラレル油路Ｃ２Ｒは、センタバイパス油路Ｃ１Ｒと並列的に、制御弁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Ｃ２Ｒは、制御弁１７２の上流側でセンタバイパス油路Ｃ１Ｒ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Ｃ２Ｒは、制御弁１７２，１７４，１７５Ｒの何れかによってセンタバイパス油路Ｃ１Ｒ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。

【0063】

作動油保持回路９０は、操作装置２６を通じてブーム４の下げ方向の操作（以下、「ブーム下げ操作」）が行われていない場合に、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油（の油圧）を保持する。これにより、例えば、作動油保持回路９０は、ブームシリンダ７側を上流としたときの下流側で、作動油の漏れ等が発生した場合であっても、ブーム４が下げ方向に落下するような事態を防止できる。

【0064】

図６に示すように、作動油保持回路９０は、コントロールバルブ１７とブームシリンダ７のボトム側の油室との間を接続する高圧油圧ラインに設けられる。作動油保持回路９０は、主に、保持弁９０ａと、スプール弁９０ｂとを含む。本例では、図５中において、２つのブームシリンダ７が示されるが、メインポンプ１４とブームシリンダ７との間にコントロールバルブ１７と作動油保持回路９０が設けられる点は、何れのブームシリンダ７についても同様である。そのため、一方のブームシリンダ７（図中の右側のブームシリンダ７）についての油圧回路を中心に説明する。

【0065】

保持弁９０ａは、コントロールバルブ１７からブームシリンダ７のボトム側の油室への作動油の流入を許容する。具体的には、保持弁９０ａは、操作装置２６に対するブーム４の上げ方向の操作（以下、「ブーム上げ操作」）に対応し、油路９０１を通じてコントロールバルブ１７から供給される作動油を、油路９０３を通じてブームシリンダ７のボトム側の油室に供給する。一方、保持弁９０ａは、ブームシリンダ７のボトム側の油室（油路９０３）からコントロールバルブ１７に接続される油路９０１への作動油の流出を遮断する。保持弁９０ａは、例えば、ポペット弁である。

【0066】

また、保持弁９０ａは、油路９０１から分岐する油路９０２の一端に接続され、油路９０２に配置されるスプール弁９０ｂを通じてブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を下流の油路９０１（コントロールバルブ１７）に排出することができる。具体的には、保持弁９０ａは、油路９０２に設けられるスプール弁９０ｂが非連通状態（図中の左端のスプール位置）の場合、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油が作動油保持回路９０の下流側（油路９０１）に排出されないように保持する。一方、保持弁９０ａは、スプール弁９０ｂが連通状態（図中の中央或いは右端のスプール位置）の場合、油路９０２を経由して、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を作動油保持回路９０の下流側に排出することができる。

【0067】

スプール弁９０ｂは、油路９０２に設けられ、保持弁９０ａにより遮断されるブームシリンダ７のボトムの側油室の作動油を作動油保持回路９０の下流（油路９０１）に迂回して排出させることができる。スプール弁９０ｂは、油路９０２を非連通にする第１のスプール位置（図中の左端のスプール位置）、油路９０２を絞って連通にする第２のスプール位置（図中の中央のスプール位置）、及び、油路９０２を全開で連通にする第３のスプール位置（図中の右端のスプール位置）を有する。このとき、第２のスプール位置において、スプール弁９０ｂは、パイロットポートに入力されるパイロット圧の大きさに応じて、その絞り度合いが可変される。

【0068】

スプール弁９０ｂは、パイロットポートにパイロット圧が入力されない場合、スプールが第１のスプール位置にあり、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油は、油路９０２を経由した作動油保持回路９０の下流（油路９０１）に排出されない。一方、スプール弁９０ｂは、そのパイロットポートにパイロット圧が入力される場合、そのパイロット圧の大きさに応じて、スプールが第２の位置或いは第３の位置の何れかにある。具体的には、スプール弁９０ｂは、パイロットポートに作用するパイロット圧が大きくなるほど、第２の位置における絞り度合いが小さくなると共に、スプールが第２のスプール位置から第３のスプール位置に近づく。そして、スプール弁９０ｂは、パイロットポートに作用するパイロット圧がある程度大きくなると、スプールが第３のスプール位置になる。

【0069】

また、本例では、スプール弁９０ｂにパイロット圧を入力するパイロット回路が設けられる。このパイロット回路は、パイロットポンプ１５と、ブーム下げ用リモコン弁２６Ａａと、電磁比例弁９２と、シャトル弁９４とを含む。

【0070】

ブーム下げ用リモコン弁２６Ａａは、パイロットライン２５Ａを通じて、パイロットポンプ１５と接続される。ブーム下げ用リモコン弁２６Ａａは、操作装置２６のうちのブームシリンダ７を操作するレバー装置に含まれ、パイロットポンプ１５から供給される作動油を利用して、ブーム下げ操作に対応するパイロット圧をパイロットライン２７Ａに出力する。

【0071】

電磁比例弁９２は、パイロットポンプ１５とブーム下げ用リモコン弁２６Ａａとの間のパイロットライン２５Ａから分岐し、ブーム下げ用リモコン弁２６Ａａをバイパスしてシャトル弁９４の一方の入力ポートに接続されるパイロットライン２５Ｂに設けられる。電磁比例弁９２は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、パイロットライン２５Ｂの連通／非連通を切り換えると共に、パイロットライン２５Ｂの連通状態における流路面積、つまり、流量を比例的に変化させることができる。

【0072】

尚、電磁比例弁９２に代えて、パイロットライン２５Ｂの連通状態と非連通状態との切り換えだけが可能な電磁切換弁が採用されてもよい。

【0073】

シャトル弁９４は、一方の入力ポートにパイロットライン２５Ｂの一端が接続され、他方のポートには、ブーム下げ用リモコン弁２６Ａａの二次側のパイロットライン２７Ａの一端が接続される。シャトル弁９４は、２つの入力ポートのうちのパイロット圧が高い方の作動油をスプール弁９０ｂのパイロットポートに出力する。これにより、ブーム下げ操作がされている場合、シャトル弁９４からスプール弁９０ｂのパイロットポートにパイロット圧が作用し、スプール弁９０ｂが連通状態になる。そのため、スプール弁９０ｂは、操作装置２６（レバー装置）に対するブーム下げ操作に対応して、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を油路９０２経由で作動油保持回路９０の下流（油路９０１）に排出することができる。つまり、スプール弁９０ｂは、操作装置２６に対するブーム下げ操作と連動し、操作装置２６を通じてブーム下げ操作が行われる場合に、保持弁９０ａにより遮断された作動油をブームシリンダ７のボトム側の油室から排出する。また、シャトル弁９４は、操作装置２６を通じてブーム下げ操作がされていない場合であっても、コントローラ３０による制御下で、電磁比例弁９２からシャトル弁９４を経由してスプール弁９０ｂのパイロットポートにパイロット圧を作用させることができる。そのため、コントローラ３０は、電磁比例弁９２を介して作動油保持回路９０（スプール弁９０ｂ）の作動油保持機能を解除し、操作装置２６（レバー装置）に対するブーム下げ操作の有無に依らず、油路９０２を連通状態にして、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を作動油保持回路９０の下流（油路９０１）に排出させることができる。

【0074】

≪操作系≫
図２、図３に示すように、ショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５と、操作装置２６と、油圧制御弁６０とを含む。

【0075】

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧機器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、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。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。

【0076】

尚、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。この場合、メインポンプ１４から吐出される相対的に高い圧力の作動油が所定の減圧弁により減圧された後の相対的に低い圧力の作動油がパイロット圧として各種油圧機器に供給されてよい。

【0077】

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素の操作を行うために用いられる。具体的には、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータＨＡの操作を行うために用いられ、その結果として、油圧アクチュエータＨＡの駆動対象の被駆動要素のオペレータによる操作を実現することができる。操作装置２６は、それぞれの被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）を操作するためのペダル装置やレバー装置を含む。

【0078】

例えば、図２に示すように、操作装置２６は、油圧パイロット式である。具体的には、操作装置２６は、パイロットライン２５を通じてパイロットポンプ１５から供給される作動油を利用し、操作内容に応じたパイロット圧を二次側のパイロットライン２７に出力する。パイロットライン２７は、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における各種被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）に関する操作内容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、オペレータ等による操作装置２６に対する操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動することができる。

【0079】

また、操作装置２６は、電気式であってもよい。具体的には、操作装置２６は、操作内容に応じた電気信号（以下、「操作信号」）を出力し、操作信号は、コントローラ３０に取り込まれる。そして、コントローラ３０は、操作信号に応じて、操作装置２６の操作内容に応じた制御指令を、パイロットポンプ１５とコントロールバルブ１７のパイロットポートとの間を結ぶパイロットラインに設けられる油圧制御弁（以下、「操作用制御弁」）に出力する。これにより、操作用制御弁からコントロールバルブ１７に操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ１７は、操作装置２６の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動することができる。これにより、操作用制御弁から操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１７に供給される。そのため、コントロールバルブ１７は、オペレータ等の操作装置２６に対する操作内容に応じた、それぞれの油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0080】

また、ショベル１００が遠隔操作される場合や遠隔監視される場合に、操作用制御弁が利用されてもよい。例えば、コントローラ３０は、遠隔操作支援装置や遠隔監視支援装置から受信される遠隔操作信号に応じて、遠隔操作の内容に応じた制御指令を操作用制御弁に出力する。これにより、操作用制御弁から遠隔操作の内容に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１７に供給される。そのため、コントロールバルブ１７は、遠隔オペレータによる遠隔操作の内容に応じた、それぞれの油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0081】

同様に、ショベル１００が自動運転機能を有する場合についても、操作用制御弁が利用されてもよい。例えば、コントローラ３０は、自動運転機能による油圧アクチュエータＨＡの操作を表す操作指令に応じて、操作指令に対応する制御指令を操作用制御弁に出力する。操作指令は、コントローラ３０により生成されてもよいし、他の制御装置により生成されてもよい。これにより、操作用制御弁から自動運転機能による油圧アクチュエータの動作に応じたパイロット圧がコントロールバルブ１７に供給される。そのため、コントロールバルブ１７は、自動運転機能に対応するそれぞれの油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0082】

また、コントロールバルブ１７に内蔵される、それぞれの油圧アクチュエータＨＡを駆動する制御弁は、電磁ソレノイド式であってもよい。この場合、操作装置２６から出力される操作信号、遠隔操作信号、或いは、自動運転機能による油圧アクチュエータＨＡの操作を表す操作指令がコントロールバルブ１７に、即ち、電磁ソレノイド式の制御弁に直接入力されてもよい。これにより、コントロールバルブ１７の電磁ソレノイド式の制御弁は、オペレータの操作内容、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じた、それぞれの油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0083】

また、上述の如く、油圧アクチュエータＨＡの一部又は全部は電動アクチュエータに置換されてもよい。この場合、コントローラ３０は、操作装置２６の操作信号、遠隔操作信号、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じた制御指令を電動アクチュエータ或いは電動アクチュエータを駆動するドライバ等に出力してよい。これにより、電動アクチュエータは、オペレータの操作内容、或いは、自動運転機能に対応する操作指令に応じた、それぞれの油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0084】

操作装置２６は、例えば、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）、及び上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ｍ）のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置２６は、例えば、左右の下部走行体１（走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ）のそれぞれを操作するペダル装置或いはレバー装置を含む。

【0085】

油圧制御弁６０は、コントローラ３０からの制御指令（制御電流）で動作し、パイロットライン２５を通じてパイロットポンプ１５から供給される作動油を用いて、制御弁１７５Ｌのブーム４の下げ動作に対応するパイロットポートにパイロット圧を供給する。コントローラ３０は、ブーム４の下げ動作、及びアーム５の開き動作が同時に行われる場合に、油圧制御弁６０に制御指令を出力する。コントローラ３０は、例えば、操作装置２６の操作内容、遠隔操作信号の内容、或いは、操作指令の内容に応じて、ブーム４の下げ動作、及びアーム５の開き動作が同時に行われているか否かを判断できる。また、コントローラ３０は、例えば、撮像装置４０（カメラ４０Ｆ）の撮像画像に基づき、ブーム４の下げ動作、及びアーム５の開き動作が同時に行われているか否かを判断してもよい。これにより、油圧制御弁６０は、コントローラ３０からの制御下で、制御弁１７５Ｌのスプールを図５中の右側に移動させ、再生回路１７５Ｌａを通じて、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油をアームシリンダ８のロッド側の油室に供給できる。コントローラ３０は、油圧制御弁６０を通じて、制御弁１７５Ｌのスプールの中立位置からの移動量を調整し、再生回路１７５Ｌａを通じたブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を調整できる。

【0086】

≪ユーザインタフェース系≫
図１～図３に示すように、ショベル１００のユーザインタフェース系は、操作装置２６と、出力装置５０と、入力装置５２とを含む。

【0087】

出力装置５０は、ショベル１００のユーザ（例えば、キャビン１０のオペレータや外部の遠隔操作のオペレータ）やショベル１００の周辺の人（例えば、作業者や作業車両の運転者）等に向けて各種情報を出力する。出力装置５０は、表示装置５０Ａと、音出力装置５０Ｂとを含む。

【0088】

表示装置５０Ａは、各種の情報画像を表示し、視覚的な方法で各種情報をユーザに対して出力する。表示装置５０Ａは、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等である。

【0089】

また、出力装置５０は、例えば、警告灯等、視覚的な方法で各種情報を出力する照明装置等を含んでもよい。

【0090】

例えば、図１に示すように、表示装置５０Ａや照明装置は、キャビン１０の内部に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータ等に視覚的な方法で各種情報を出力してよい。また、表示装置５０Ａや照明機器は、キャビン１０の内部に代えて、或いは、加えて、上部旋回体３の側面等のキャビン１０の外部に設けられ、ショベル１００の周囲の作業者等に視覚的な方法で各種情報を出力してもよい。

【0091】

音出力装置５０Ｂは、聴覚的な方法で各種情報を出力する。音出力装置５０Ｂには、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。音出力装置５０Ｂは、例えば、キャビン１０の内部及び外部の少なくとも一方に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータやショベル１００の周囲の人（作業者等）に聴覚的な方法で各種情報を出力してよい。

【0092】

また、出力装置５０は、キャビン１０の内部の操縦席の振動等の触覚的な方法で各種情報をユーザに対して出力する装置を含んでもよい。

【0093】

入力装置５２は、ショベル１００のユーザからの各種入力を受け付ける。入力装置５２により受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。入力装置５２は、例えば、キャビン１０の内部に設けられ、キャビン１０の内部のオペレータ等からの入力を受け付ける。また、入力装置５２は、例えば、上部旋回体３の側面等のキャビン１０の外部に設けられ、ショベル１００の周辺の作業者等からの入力を受け付けてもよい。

【0094】

例えば、入力装置５２は、ユーザからの機械的な操作による入力を受け付ける操作入力装置を含む。操作入力装置には、表示装置に実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置２６（レバー装置）に設けられるノブスイッチ等が含まれてよい。

【0095】

また、入力装置５２は、ユーザの音声入力を受け付ける音声入力装置を含んでもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。

【0096】

また、入力装置５２は、ユーザのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置を含んでもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、ユーザが行うジェスチャの様子を撮像する撮像装置が含まれる。

【0097】

また、入力装置５２は、ユーザの生体入力を受け付ける生体入力装置を含んでもよい。生体入力には、例えば、ユーザの指紋、虹彩等の生体情報の入力が含まれる。

【0098】

≪制御系≫
図２、図３に示すように、本実施形態に係るショベル１００の制御系は、コントローラ３０を含む。また、ショベル１００の制御系は、操作圧センサ２９と、撮像装置４０と、ブーム姿勢センサＳ１と、アーム姿勢センサＳ２と、機体傾斜センサＳ４と、旋回状態センサＳ５と、ブームシリンダ圧センサＳ７と、アームシリンダ圧センサＳ８とを含む。

【0099】

コントローラ３０は、ショベル１００に関する各種制御を行う。

【0100】

コントローラ３０の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、図２に示すように、コントローラ３０は、バスＢ１で接続される、補助記憶装置３０Ａ、メモリ装置３０Ｂ、ＣＰＵ３０Ｃ、及びインタフェース装置３０Ｄを含む。

【0101】

補助記憶装置３０Ａは、不揮発性の記憶手段であり、インストールされるプログラムを格納すると共に、必要なファイルやデータ等を格納する。補助記憶装置３０Ａは、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等である。

【0102】

メモリ装置３０Ｂは、例えば、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置３０ＡのプログラムをＣＰＵ３０Ｃが読み込み可能なようにロードする。メモリ装置３０Ｂは、例えば、ＳＲＡＭである。

【0103】

ＣＰＵ３０Ｃは、例えば、メモリ装置３０Ｂにロードされるプログラムを実行し、プログラムの命令に従って、コントローラ３０の各種機能を実現する。

【0104】

インタフェース装置３０Ｄは、例えば、ショベル１００の内部の通信回線に接続するための通信インタフェースとして機能する。インタフェース装置３０Ｄは、接続する通信回線の種類に合わせて、複数の異なる種類の通信インタフェースを含んでよい。

【0105】

また、インタフェース装置３０Ｄは、記録媒体からのデータの読み取りや記録媒体へのデータの書き込みのための外部インタフェースとして機能する。記録媒体は、例えば、キャビン１０の内部に設置されるコネクタに着脱可能なケーブルで接続される専用ツールである。また、記録媒体は、例えば、ＳＤメモリカードやＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の汎用の記録媒体であってもよい。これにより、コントローラ３０の各種機能を実現するプログラムは、例えば、可搬型の記録媒体によって提供され、コントローラ３０の補助記憶装置３０Ａにインストールされうる。また、プログラムは、ショベル１００に搭載される通信装置を通じて、ショベル１００の外部の他のコンピュータからダウンロードされ、補助記憶装置３０Ａにインストールされてもよい。

【0106】

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して実現される態様であってもよい。

【0107】

操作圧センサ２９は、油圧パイロット式の操作装置２６の二次側（パイロットライン２７Ａ）のパイロット圧、即ち、操作装置２６におけるそれぞれの被駆動要素（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におけるそれぞれの被駆動要素（油圧アクチュエータＨＡ）に関する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。

【0108】

尚、操作装置２６が電気式である場合、操作圧センサ２９は省略される。コントローラ３０は、操作装置２６から取り込まれる操作信号に基づき、操作装置２６を通じたそれぞれの被駆動要素の操作状態を把握することができるからである。

【0109】

撮像装置４０は、ショベル１００の周辺の画像を取得する。また、撮像装置４０は、取得した画像及び後述の距離に関するデータに基づき、撮像範囲（画角）内におけるショベル１００の周辺の物体の位置及び外形を表す三次元データを取得（生成）してもよい。ショベル１００の周辺の物体の三次元データは、例えば、物体の表面を表す点群の座標情報のデータや距離画像データ等である。

【0110】

例えば、図１に示すように、撮像装置４０は、上部旋回体３の前方を撮像するカメラ４０Ｆ、上部旋回体３の後方を撮像するカメラ４０Ｂ、上部旋回体３の左方を撮像するカメラ４０Ｌ、及び上部旋回体３の右方を撮像するカメラ４０Ｒを含む。これにより、撮像装置４０は、ショベル１００の上面視において、ショベル１００を中心とする全周、即ち３６０度の角度方向に亘る範囲を撮像することができる。また、オペレータは、表示装置５０Ａや遠隔操作支援装置（表示装置）を通じて、カメラ４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒの撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認し、上部旋回体３の左方、右方、及び後方の様子を確認することができる。また、オペレータは、遠隔操作支援装置（表示装置）を通じて、カメラ４０Ｆの撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認することで、バケット６を含むアタッチメントＡＴの動作を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。また、監視者は、カメラ４０Ｆ，４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒの撮像画像や当該撮像画像に基づき生成される加工画像等の周辺画像を視認し、ショベル１００の作業状況を監視することができる。以下、カメラ４０Ｆ，４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒを包括的に、或いは、個別に、「カメラ４０Ｘ」と称する場合がある。

【0111】

カメラ４０Ｘは、例えば、単眼カメラである。また、カメラ４０Ｘは、例えば、ステレオカメラ、ＴＯＦ（Time Of Flight）カメラ等（以下、包括的に「３Ｄカメラ」）のように、二次元の画像に加えて、距離（深度）に関するデータを取得可能であってもよい。

【0112】

撮像装置４０（カメラ４０Ｘ）の出力データ（例えば、画像データやショベル１００の周辺の物体の三次元データ等）は、一対一の通信線や車載ネットワークを通じて、コントローラ３０に取り込まれる。これにより、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺の物体に関する監視を行うことができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺環境を判断することができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘ（カメラ４０Ｆ）の出力データに基づき、撮像画像に映るアタッチメントＡＴの姿勢状態を判断することができる。また、例えば、コントローラ３０は、カメラ４０Ｘの出力データに基づき、ショベル１００の周辺の物体を基準として、ショベル１００の機体（上部旋回体３）の姿勢状態を判断することができる。

【0113】

尚、カメラ４０Ｆ，４０Ｂ，４０Ｌ，４０Ｒのうちの一部又は全部が省略されてもよい。例えば、ショベル１００の遠隔操作が行われない場合、カメラ４０Ｆやカメラ４０Ｌは、省略されてもよい。ショベル１００の前方や左側方の様子は、キャビン１０のオペレータから見て、比較的確認しやすいからである。また、撮像装置４０（カメラ４０Ｘ）に代えて、或いは、加えて、距離センサが上部旋回体３に設けられてもよい。距離センサは、例えば、上部旋回体３の上部に取り付けられ、ショベル１００を基準とする周辺の物体の距離及び方向に関するデータを取得する。また、距離センサは、取得したデータに基づき、センシング範囲内におけるショベル１００の周辺の物体の三次元データ（例えば、点群の座標情報のデータ）を取得（生成）してもよい。距離センサは、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）である。また、例えば、距離センサは、例えば、ミリ波レーダや超音波センサや赤外線センサ等であってもよい。

【0114】

ブーム姿勢センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３との連結部に相当する基端の回転軸回りの姿勢角度（以下、「ブーム角度」）を検出する。ブーム姿勢センサＳ１は、例えば、ロータリポテンショメータ、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角加速度センサ、６軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）等を含む。以下、アーム姿勢センサＳ２、機体傾斜センサＳ４についても同様であってよい。また、ブーム姿勢センサＳ１は、ブームシリンダ７の伸縮位置を検出するシリンダセンサを含んでもよい。以下、アーム姿勢センサＳ２についても同様であってもよい。ブーム姿勢センサＳ１によるブーム角度の検出信号は、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、ブーム４の姿勢状態を把握することができる。

【0115】

アーム姿勢センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４との連結部に相当する基端の回転軸回りの姿勢角度（以下、「アーム角度」）を検出する。アーム姿勢センサＳ２によるアーム角度の検出信号は、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、アーム５の姿勢状態を把握することができる。

【0116】

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。これにより、コントローラ３０は、機体（上部旋回体３）の傾斜状態を把握することができる。

【0117】

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。

【0118】

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、省略されてもよい。

【0119】

ブームシリンダ圧センサＳ７は、ブームシリンダ７に取り付けられ、ブームシリンダ７の油室内の作動油の圧力を検出する。ブームシリンダ圧センサＳ７は、ブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂを含む。

【0120】

ブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂは、それぞれ、ブームシリンダ７のロッド側の油室の作動油の圧力（以下、「ブームロッド圧」）及びボトム側の油室の作動油の圧力（以下、「ブームボトム圧」）を検出する。ブームロッド圧センサＳ７Ｒ及びブームボトム圧センサＳ７Ｂによるブームロッド圧及びブームボトム圧に対応する検出信号は、それぞれ、コントローラ３０に取り込まれる。

【0121】

アームシリンダ圧センサＳ８は、アームシリンダ８に取り付けられ、アームシリンダ８の油室内の作動油の圧力を検出する。アームシリンダ圧センサＳ８は、アームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂを含む。

【0122】

アームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂは、それぞれ、アームシリンダ８のロッド側の油室の圧力（以下、「アームロッド圧」）、及びボトム側の油室の圧力（以下、「アームボトム圧」）を検出する。アームロッド圧センサＳ８Ｒ及びアームボトム圧センサＳ８Ｂによるアームロッド圧及びアームボトム圧に対応する検出信号は、それぞれ、コントローラ３０に取り込まれる。

【0123】

［ショベルの機能構成］
次に、図１～図６に加えて、図７～図１０を参照して、ショベル１００（コントローラ３０）の機能構成について説明する。

【0124】

図７は、ショベル１００（コントローラ３０）の機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図８は、ショベル１００のバケット６の土砂等の収容物を外部に排出する動作（以下、便宜的に「排土動作」）の直前の状態の一例を示す図である。以下、アタッチメントＡＴの稼働面に沿ってｘ軸及びｙ軸が規定され、アタッチメントＡＴの各リンク（ブーム４，アーム５、及びバケット６）の回転軸に沿ってｚ軸が規定される、図８の直交座標系（ｘｙｚ座標系）を用いて説明を行う場合がある。例えば、ショベル１００が位置する地面（水平面）を基準として、ｘ軸及びｚ軸は水平方向に規定され、ｙ軸は鉛直方向に規定される。図９、図１０は、ショベル１００の挙動の安定度合いに関する表示の一例及び他の例を示す図である。具体的には、図９、図１０は、ショベル１００のアタッチメントＡＴが静止している場合、及び動作している場合のそれぞれのショベル１００の挙動の安定度合いに関する表示の具体例である。

【0125】

コントローラ３０は、機能部として、演算部３０１と、判定部３０２と、予測部３０３と、制御部３０４とを含む。

【0126】

演算部３０１は、ショベル１００の挙動に関する制御を行うための各種演算を行う。

【0127】

例えば、演算部３０１は、ブーム姿勢センサＳ１、アーム姿勢センサＳ２、機体傾斜センサＳ４、旋回状態センサＳ５、ブームシリンダ圧センサＳ７、及びアームシリンダ圧センサＳ８の出力に基づき、バケット６に作用する外力ＦＥを演算する。外力ＦＥは、ベクトルである。外力ＦＥには、重力により作用する力や地面との接触等による反力や加速度により生じる動的な力（慣性力）等を含まれる。

【0128】

本例では、バケット６の姿勢角度を検出するセンサやバケットシリンダ９の油室の作動油の圧力を検出するセンサがショベル１００に搭載されていない。そのため、例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれに対して、基端の回転軸回りで作用するモーメントτ１～τ３を表す方程式（３つ）に対して、外力ＦＥ及び疎の着力点ＦＰが未知となる。この場合、着力点ＦＰ及び外力ＦＥのそれぞれのｘ軸成分及びｙ軸成分が存在することから、未知数が４つになる。そのため、未知数が方程式の数よりも多く、方程式を完全に解くことができず、外力ＦＥを求めることができない。

【0129】

そこで、本例では、演算部３０１は、アーム５から見た着力点ＦＰの位置を仮定する。これにより、着力点ＦＰの位置（ｘ軸成分及びｙ軸成分）が未知でなくなる。そのため、演算部３０１は、ブーム４及びアーム５のそれぞれの基端の回転軸に作用するモーメントτ１，τ２を表す方程式（２つ）を用いて、外力ＦＥ（ｘ軸成分及びｙ軸成分）を求めることができる。

【0130】

例えば、演算部３０１は、ショベル１００の操作内容、ショベル１００の動作内容、ブーム４及びアーム５の姿勢状態等を考慮して、予め準備される式やマップやテーブル等を用いて、着力点ＦＰの位置を仮定（予測）する。例えば、ショベル１００が掘削動作を行っている場合、外力ＦＥは、バケット６の爪先に作用していると仮定することができる。また、ショベル１００が掘削動作を行っている場合、ブーム４及びアーム５の姿勢状態から、バケット６の姿勢状態の範囲を仮定することができる。また、例えば、バケット６が接地しておらず空中にある場合、バケット６の着力点ＦＰは、バケット６の重心位置と仮定することができる。また、ショベル１００のバケット６が接地しておらず空中にある場合、ショベル１００の動作内容やブーム４及びアーム５の姿勢状態から、バケット６の姿勢状態の範囲を仮定することができる。そのため、演算部３０１は、これらの仮定に基づき、式、マップ、テーブル等を用いて、着力点ＦＰの位置を仮定することができる。

【0131】

また、例えば、演算部３０１は、ショベル１００に作用する、ショベル１００の接地面の前端の支点ＦＬ回りのモーメントを演算する。具体的には、演算部３０１は、支点ＦＬ回りにショベル１００を前方に転倒させる方向のモーメント（以下、「転倒モーメント」）及びショベル１００の転倒を抑制する方向のモーメント（以下、「安定モーメント」）を演算してよい。転倒モーメントは、図８中の支点ＦＬを中心に右回りにショベル１００に作用するモーメントであり、安定モーメントは、図８中の支点ＦＬを中心に左回りにショベル１００に作用するモーメントである。

【0132】

支点ＦＬの位置は、上部旋回体３の下部走行体１に対する旋回状態（旋回角度）によって変化する。例えば、図８に示すように、上部旋回体３の向きが下部走行体１の向き（進行方向）に対して９０度の角度を成す、上部旋回体３の旋回状態では、支点ＦＬの位置（ｘ軸方向）が上部旋回体３の旋回中心に最も近くなる。一方、上部旋回体３の向きが下部走行体１の向きと同じである（揃っている）、上部旋回体３の旋回状態では、支点ＦＬの位置（ｘ軸方向）が上部旋回体３の旋回中心から最も離れる。例えば、演算部３０１は、予め準備される式やマップやテーブル等を用いることで、上部旋回体３の旋回状態に応じて、支点ＦＬの位置を演算することができる。

【0133】

転倒モーメントは、アタッチメントＡＴ（バケット６）に作用する外力ＦＥと、アタッチメントＡＴに作用する重力に起因して生じる。演算部３０１は、予め準備されるアタッチメントＡＴの諸元に関する情報、機体の傾斜状態、アタッチメントＡＴの姿勢状態、及び上記で算出した外力ＦＥに基づき、転倒モーメントを演算することができる。例えば、アタッチメントＡＴの諸元に関する情報は、ブーム４、アーム５、及びバケット６のリンク長に関する情報、重心位置に関する情報、質量（重量）に関する情報等が含み、コントローラ３０の補助記憶装置３０Ａに予め登録される。また、例えば、アタッチメントＡＴの姿勢状態のうちのバケット６の姿勢状態は、外力ＦＥの演算の場合と同様の方法で仮定（予測）される。

【0134】

安定モーメントは、下部走行体１及び上部旋回体３を含む機体の質量（重量）に起因して生じる。演算部３０１は、予め準備される機体の諸元に関する情報に基づき、安定モーメントを演算することが出来る。例えば、機体の諸元に関する情報は、下部走行体１及び上部旋回体３の重心位置に関する情報、重量（質量）に関する情報等を含み、コントローラ３０の補助記憶装置３０Ａに予め登録される。

【0135】

判定部３０２は、再生回路１７５Ｌａを通じて、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油がアームシリンダ８のロッド側の油室に再生される条件（以下、「再生条件」）が成立しているか否かを判定する。例えば、判定部３０２は、操作圧センサ２９の出力に基づき、ブーム４（ブームシリンダ７）及びアーム５（アームシリンダ８）の操作状態を把握することにより、再生条件の成立の有無を判定する。

【0136】

予測部３０３は、判定部３０２により再生条件が成立していると判定される場合、ショベル１００に不安定な挙動が生じる可能性があるか否かを予測する。ショベル１００の不安定な挙動とは、例えば、ショベル１００の前方への転倒やショベル１００の機体の振動等である。具体的には、予測部３０３は、ショベル１００の転倒モーメントが安定モーメントを超える可能性の有無を予測してよい。ショベル１００の転倒モーメントが安定モーメントを超えると、ショベル１００が前方に転倒したり、ショベル１００にピッチング方向の振動が励起されたりするからである。

【0137】

例えば、予測部３０３は、再生条件が不成立の状態から成立の状態に移行すると、転倒モーメントが安定モーメントを超える可能性が高い場合の外力ＦＥの条件（以下、「不安定条件」）を導出する。これにより、再生回路１７５Ｌａを通じた、ブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生が開始されたタイミング、即ち、外力が相対的に小さいタイミングで不安定条件を設定することができる。そのため、予測部３０３は、その不安定条件を用いて、ショベル１００に不安定な挙動が生じる可能性があるとより早いタイミングで予測することができる。具体的には、予測部３０３は、再生条件が不成立の状態から成立の状態に移行したときの外力ＦＥの演算値と、安定モーメント及び転倒モーメントの演算値の差とに基づき、不安定条件として、外力ＦＥの大きさに関する閾値を設定してよい。また、予測部３０３は、２次元（ｘ軸及びｙ軸）の平面上において、不安定条件に相当する、外力ＦＥ（ベクトル）の境界線を設定してもよい。そして、予測部３０３は、不安定条件が成立する場合、転倒モーメントが安定モーメントを超える可能性が高いと予測してよい。

【0138】

制御部３０４は、ショベル１００の挙動に関する制御を行う。

【0139】

例えば、制御部３０４は、ショベル１００の挙動の安定化に関する制御を行う。

【0140】

制御部３０４は、予測部３０３により不安定条件が成立する場合、再生回路１７５Ｌａを通じた、ブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を通常の基準状態よりも小さくしてよい。制御部３０４は、上述の如く、油圧制御弁６０を制御することにより、ブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を調整することができる。これにより、ブーム４の下げ動作及びアーム５の開き動作が同時に行われる場合のブーム４及びアーム５の加速度を相対的に小さく抑えることができる。そのため、例えば、ブーム４の下げ動作及びアーム５の開き動作が同時に行われる、ショベル１００の排土動作時に、アタッチメントＡＴ（バケット６）に作用する外力ＦＥの増加を抑制し、ショベル１００の不安定な挙動の発生を抑制することができる。

【0141】

一方、制御部３０４は、予測部３０３により不安定条件が成立しない場合、再生回路１７５Ｌａを通じた、ブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を通常の基準状態にする。これにより、制御部３０４は、ブーム４の下げ動作及びアーム５の開き動作が同時に行われる場合であっても、ショベル１００に不安定な挙動が生じる可能性がない状況では、ショベル１００の作業効率を維持することができる。ショベル１００の不安定な挙動が生じる可能性がない状況には、例えば、バケット６の収容物が相対的に小さい、即ち、所定基準より小さい場合が含まれる。バケット６の収容物が相対的に小さい場合、ブーム４の下げ動作及びアーム５の開き動作が同時に行われる際に、バケット６に生じる外力（慣性力）が小さくなるからである。また、ショベル１００の不安定な挙動が生じる可能性がない状況には、例えば、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの差が相対的に小さい、即ち、所定基準より小さい場合が含まれる。上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの差が小さいほど、ショベル１００の前方への転倒の支点ＦＬがショベル１００の中心から離れ、その結果、安定モーメントが相対的に大きくなり、転倒モーメントが相対的に小さくなるからである。

【0142】

また、例えば、制御部３０４は、ショベル１００の挙動に関する安定度合いのユーザに対する視覚化に関する制御を行う。

【0143】

制御部３０４は、演算部３０１による安定モーメントの演算値から転倒モーメントの演算値を減算した値に基づき、ショベル１００の挙動の安定度合いを評価し、ショベル１００の挙動の安定度合いを表示装置５０Ａに表示してよい。ショベル１００の安定モーメントに対する転倒モーメントの減算値が大きくなるほど、ショベル１００の挙動の安定度合いが高く、逆に、その減算値が小さくなるほど、ショベル１００の挙動の安定度合いが低いと考えられるからである。

【0144】

例えば、図９、図１０に示すように、表示装置５０Ａは、制御部３０４の制御下で、上面視のショベル１００を表す画像ＣＧを表示すると共に、その画像ＣＧの周囲を取り囲むように、ショベル１００の挙動の安定度合いを表すラインＴＢＬを表示する。

【0145】

ラインＴＢＬは、アタッチメントＡＴの先端（バケット６）の位置について、安定モーメントが転倒モーメントより小さい範囲の外縁を表す。

【0146】

図９に示すように、アタッチメントＡＴが静止している場合、ショベル１００の転倒モーメントは、アタッチメントＡＴの質量（重量）のみに依存する。そのため、ラインＴＢＬがショベル１００の画像ＣＧから相対的に離れた位置に表示される。これにより、ショベル１００のユーザは、ショベル１００の挙動の安定度合いが相対的に高く、ショベル１００の転倒や振動等の不安定な挙動が生じる可能性が低いと判断することができる。

【0147】

一方、図１０に示すように、アタッチメントＡＴが動作している場合、ショベル１００の転倒モーメントは、上述の如く、アタッチメントＡＴの質量（重量）、及びアタッチメントＡＴへの外力ＦＥに依存する。そのため、ラインＴＢＬがショベル１００の画像ＣＧに対して相対的に近い位置に表示される。これにより、ショベル１００のユーザは、ショベル１００の挙動の安定度合いが相対的に低く、ショベル１００の転倒や振動等の不安定な挙動が生じる可能性が高いと判断することができる。

【0148】

尚、図９、図１０の表示内容は、遠隔操作支援装置（表示装置）や遠隔監視支援装置（表示装置）に表示されてもよい。この場合、図９、図１０の表示内容に相当する画像は、ショベル１００で生成され、遠隔操作支援装置や遠隔監視支援装置に送信されてもよいし、遠隔操作支援装置や遠隔監視支援装置によって生成されてもよい。後者の場合、演算部３０１や制御部３０４の機能は、遠隔操作支援装置や遠隔監視支援装置に移管されてもよい。

【0149】

［他の実施形態］
上述の実施形態は、適宜、組みわせられてもよいし、変形や変更が加えられてもよい。

【0150】

例えば、上述の実施形態において、ショベル１００には、バケット６の姿勢角度を検出するバケット姿勢センサやバケットシリンダ９の油室の圧力を検出するバケットシリンダ圧センサが搭載されてもよい。この場合、演算部３０１は、バケット姿勢センサやバケットシリンダ圧センサの出力を用いて、アタッチメントＡＴ（バケット６）に作用する外力やショベル１００に作用する転倒モーメント等を演算してよい。また、この場合、演算部３０１は、バケット姿勢センサやバケットシリンダ圧センサに異常が生じた場合に限定して、上述の方法で、アタッチメントＡＴ（バケット６）に作用する外力やショベル１００に作用する転倒モーメント等を演算してもよい。

【0151】

また、上述の実施形態や変形例において、制御部３０４は、再生回路１７５Ｌａを通じたブームシリンダ７のボトム側油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を調整する以外の方法でショベル１００の不安定な挙動を抑制してもよい。例えば、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を強制的に作動油タンクＴに排出可能な電磁リリーフ弁が設けられてよい。これにより、制御部３０４は、ショベル１００の転倒モーメントが安定モーメントを超えて、ショベル１００の挙動が不安定になる可能性がある場合に、電磁リリーフ弁を作動させ、ブームシリンダ７のボトム側の油室の作動油を排出させることができる。そのため、ブームシリンダ７は、ブーム４の自重で、収縮方向、つまり、ブーム４の下げ方向に移動できるようになり、その結果、機体に動的な転倒モーメントを作用させる動的な外乱の少なくとも一部が吸収される。よって、動的な外乱が機体に対する動的転倒モーメントとして伝達されにくくなり、ショベル１００の前方への転倒（後部浮き上がり）や振動等のショベル１００の不安定な挙動を抑制することができる。また、制御部３０４は、ショベル１００の排土動作時以外の場合に生じるショベル１００の不安定な挙動を抑制することができる。この場合、予測部３０３は、ブーム４やアーム５の動作状態に依らず、ショベル１００の挙動が不安定になる可能性があるか否かを予測してよい。これにより、予測部３０３は、ショベル１００の排土動作時以外の場合に生じるショベル１００の不安定な挙動が生じる可能性の有無を予測することができる。また、この場合、電磁リリーフ弁は、ブームシリンダ７のボトム側の油室とコントロールバルブ１７内の制御弁１７５Ｒとの間の高圧油圧ライン上における作動油保持回路９０よりも制御弁１７５Ｒ側に設けられてもよい。そして、制御部３０４は、電磁リリーフ弁を作動させる場合、併せて、電磁比例弁９２に制御指令を出力し、作動油保持回路９０の機能を解除してよい。これにより、作動油保持回路９０の機能と、電磁リリーフ弁の機能とを両立させることが出来る。例えば、電磁リリーフ弁は、作動油保持回路９０とコントロールバルブ１７との間の高圧油圧ラインに設けられる。また、電磁リリーフ弁は、ブームシリンダ７のボトム側の油室とコントロールバルブ１７内の制御弁１７５Ｒとの間の高圧油圧ラインのうちのコントロールバルブ１７に内蔵される部分に設けられてもよい。また、電磁リリーフ弁は、制御弁１７５Ｒに内蔵されてもよい。

【0152】

また、上述の実施形態や変形例において、予測部３０３は、上記とは異なる方法で、ショベル１００に不安定な挙動が生じるか否かを予測してもよい。例えば、予測部３０３は、ブームボトム圧センサＳ７Ｂによるブームボトム圧の検出値が所定基準を超えている場合に、ショベル１００に不安定な挙動が生じると予測してもよい。

【0153】

また、上述の実施形態や変形例において、制御部３０４は、ショベル１００の排土動作時に、予測部３０３の予測結果に依らず、ブームシリンダ７のボトム側の油室からアームシリンダ８のロッド側の油室への作動油の再生流量を通常の基準状態よりも小さくしてもよい。この場合、予測部３０３は、省略されてもよい。

【0154】

［作用］
次に、本実施形態に係るショベル１００の作用について説明する。

【0155】

例えば、アタッチメントの先端に位置するエンドアタッチメントには、作業時の衝撃が直接作用する。そのため、例えば、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの圧力センサ等、エンドアタッチメントやそれを駆動する油圧シリンダに設置されるセンサ類は、ブームやアームに位置するセンサに比して、故障の可能性が相対的に高くなる。

【0156】

これに対して、本実施形態では、ショベル１００は、下部走行体と、上部旋回体と、ブームと、アームと、エンドアタッチメントと、第１の油圧シリンダと、第２の油圧シリンダと、第３の油圧シリンダと、制御装置とを備える。下部走行体は、例えば、下部走行体１である。上部旋回体は、例えば、上部旋回体３である。ブームは、例えば、ブーム４である。アームは、例えば、アーム５である。エンドアタッチメントは、例えば、バケット６である。第１の油圧シリンダは、例えば、ブームシリンダ７である。第２の油圧シリンダは、例えば、アームシリンダ８である。第３の油圧シリンダは、例えば、バケットシリンダ９である。制御装置は、例えば、コントローラ３０である。具体的には、上部旋回体は、下部走行体に旋回自在に搭載される。ブームは、上部旋回体に取り付けられる。また、アームは、ブームの先端に取り付けられる。また、エンドアタッチメントは、アームの先端に取り付けられる。第１の油圧シリンダは、ブームを駆動する。また、第２の油圧シリンダは、アームを駆動する。第３の油圧シリンダは、エンドアタッチメントを駆動する。そして、制御装置は、第１の油圧シリンダ、第２の油圧シリンダ、及び第３の油圧シリンダの作動油の圧力のうちの第１の油圧シリンダ及び第２の油圧シリンダの作動油の圧力の検出値のみを用いて、ショベルの挙動に関する制御を行う。

【0157】

これにより、ショベル１００（制御装置）は、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの圧力の検出値を用いずに、ショベルの挙動に関する制御を行うことができる。そのため、ショベル１００の挙動に関する制御の信頼性を向上させることができる。よって、より適切にショベル１００の挙動に関する制御を行うことができる。

【0158】

また、本実施形態では、ショベル１００は、第３の油圧シリンダの作動油の圧力を検出するセンサを搭載しなくてもよい。

【0159】

これにより、ショベル１００のコストを抑制することができる。また、ショベル１００の製造工程の作業性の向上やメンテナンス性の向上を図ることができる。

【0160】

また、本実施形態では、ショベル１００は、第３の油圧シリンダの圧力に関するデータを取得するセンサ（例えば、バケットシリンダ圧センサ）を備えてもよい。そして、制御装置は、上記のセンサに異常がある場合に、第１の油圧シリンダ、第２の油圧シリンダ、及び第３の油圧シリンダの圧力のうちの第１の油圧シリンダ及び第２の油圧シリンダの圧力のみを用いて、ショベルの挙動に関する制御を行ってもよい。

【0161】

これにより、ショベル１００の挙動に関する制御の精度と信頼性との両立を図ることができる。

【0162】

また、本実施形態では、ショベル１００の挙動に関する制御は、エンドアタッチメントに作用する外力に対するショベル１００の挙動の安定化に関する制御であってもよい。

【0163】

これにより、ショベル１００（制御装置）は、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの作動油の圧力を検出するセンサの検出値を用いずに、ショベル１００の挙動の安定化に関する制御を行うことができる。

【0164】

また、本実施形態では、ショベル１００の挙動に関する制御は、エンドアタッチメントに作用する外力により変化する、ショベル１００の挙動に関する安定度合いをユーザに対して視覚化するための制御であってもよい。

【0165】

これにより、ショベル１００（制御装置）は、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの作動油の圧力を検出するセンサの検出値を用いずに、ショベル１００の挙動に関する安定度合いをユーザに対して視覚化するための制御を行うことができる。

【0166】

また、本実施形態では、制御装置は、アームから見た、エンドアタッチメントに作用する外力の着力点を所定の位置にあると仮定して、ショベルの挙動に関する制御を行ってもよい。

【0167】

これにより、ショベル１００（制御装置）は、エンドアタッチメントに作用する外力の着力点を仮定することで、未知の変数を減少させることできる。そのため、ショベル１００（制御装置）は、エンドアタッチメントを駆動する油圧シリンダの作動油の圧力を検出するセンサの検出値を用いずに、ショベル１００の挙動の安定化に関する制御を行うことができる。

【0168】

以上、実施形態について詳述したが、本開示はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

【符号の説明】

【0169】

１ 下部走行体
１ＭＬ 走行油圧モータ
１ＭＲ 走行油圧モータ
２ 旋回機構
２Ｍ 旋回油圧モータ
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ
８ アームシリンダ
９ バケットシリンダ
１０ キャビン
１１ エンジン
１３，１３Ｌ，１３Ｒ レギュレータ
１４，１４Ｌ，１４Ｒ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１７ コントロールバルブ
２６ 操作装置
２９ 操作圧センサ
３０ コントローラ
５０ 出力装置
５０Ａ 表示装置
５０Ｂ 音出力装置
５２ 入力装置
６０ 油圧制御弁
９０ 作動油保持回路
１００ ショベル
１７１，１７２，１７３，１７４，１７５Ｌ，１７５Ｒ，１７６Ｌ，１７６Ｒ 制御弁
１７５Ｌａ 再生回路
１７５Ｌｂ 再生絞り
１７５Ｌｃ チェック弁
１７５Ｒａ 再生回路
１７５Ｒｂ チェック弁
３０１ 演算部
３０２ 判定部
３０３ 予測部
３０４ 制御部
ＡＴ アタッチメント
ＨＡ 油圧アクチュエータ
Ｓ１ ブーム姿勢センサ
Ｓ２ アーム姿勢センサ
Ｓ４ 機体傾斜センサ
Ｓ５ 旋回状態センサ
Ｓ７ ブームシリンダ圧センサ
Ｓ８ アームシリンダ圧センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】