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(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】P2024156289
(43)【公開日】2024-11-06
(54)【発明の名称】ショベル
(51)【国際特許分類】
E02F 9/24 20060101AFI20241029BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20241029BHJP
E02F 3/43 20060101ALI20241029BHJP
【ＦＩ】
E02F9/24 H
E02F9/26 B
E02F3/43 M
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023070632
(22)【出願日】2023-04-24
(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】佐野 裕介
(72)【発明者】
【氏名】小野寺 将
(72)【発明者】
【氏名】本田 圭二
(72)【発明者】
【氏名】平手 奨二
【テーマコード（参考）】
2D003
2D015
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB04
2D003BA07
2D003BB11
2D003CA02
2D003DA02
2D003DA04
2D003DB04
2D003DB05
2D003FA02
2D015GA03
2D015GB02
2D015GB04
2D015GB07
2D015HA03
2D015HB04
2D015HB05
(57)【要約】
【課題】上部旋回体を法面に正対させる際のアタッチメントと法面との接触の有無を事前に把握できるショベルを提供すること。
【解決手段】ショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントＡＴと、アタッチメントＡＴの姿勢を検出する姿勢検出装置と、法面の位置情報とアタッチメントＡＴの姿勢とに基づき、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定するコントローラ３０と、を有する。
【選択図】図１
【解決手段】ショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントＡＴと、アタッチメントＡＴの姿勢を検出する姿勢検出装置と、法面の位置情報とアタッチメントＡＴの姿勢とに基づき、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定するコントローラ３０と、を有する。
【選択図】図１
【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可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、
法面の位置情報と前記アタッチメントの姿勢とに基づき、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触するか否かを判定する制御装置と、を有する、
ショベル。
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、
法面の位置情報と前記アタッチメントの姿勢とに基づき、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触するか否かを判定する制御装置と、を有する、
ショベル。
【請求項2】
前記制御装置は、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触すると判定した場合、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触しないように、前記上部旋回体を旋回させる旋回アクチュエータを制御する、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項3】
前記制御装置は、所定の操作具が操作されている間、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触するか否かを判定する、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項4】
前記制御装置は、前記上部旋回体の旋回中に、前記アタッチメントを操作する操作装置に対する操作者の操作に応じ、バケットの所定部位を前記法面に沿って移動させる、
請求項１に記載のショベル。
請求項１に記載のショベル。
【請求項5】
前記制御装置は、前記上部旋回体が前記法面に正対したときに、前記上部旋回体を旋回させる旋回アクチュエータを停止させる、
請求項４に記載のショベル。
請求項４に記載のショベル。
【請求項6】
前記制御装置は、前記上部旋回体が前記法面に正対したときに、前記アタッチメントを動作させるアタッチメントアクチュエータを停止させる、
請求項５に記載のショベル。
請求項５に記載のショベル。
【請求項7】
前記制御装置は、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触しないように前記旋回アクチュエータを制御したことを操作者に知らせる、
請求項２に記載のショベル。
請求項２に記載のショベル。
【請求項8】
下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記上部旋回体を旋回させたときに前記アタッチメントの所定部位が描く軌道又はその近似直線を算出する制御装置と、を有する、
ショベル。
前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、
前記上部旋回体を旋回させたときに前記アタッチメントの所定部位が描く軌道又はその近似直線を算出する制御装置と、を有する、
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】
従来、上部旋回体を法面に正対させることができるショベルが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２２／２０２６７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上述のショベルは、上部旋回体が法面に正対する前に、アタッチメントを法面に接触させてしまうおそれがある。
【0005】
そこで、上部旋回体を法面に正対させる際のアタッチメントと法面との接触の有無を事前に把握できるショベルを提供することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記アタッチメントの姿勢を検出する姿勢検出装置と、法面の位置情報と前記アタッチメントの姿勢とに基づき、前記上部旋回体の旋回中に前記アタッチメントと前記法面とが接触するか否かを判定する制御装置と、を有する。
【発明の効果】
【0007】
上述のショベルは、上部旋回体を法面に正対させる際のアタッチメントと法面との接触の有無を事前に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本開示の実施形態に係るショベルの側面図である。
【図4A】アームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4B】ブームシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4C】バケットシリンダの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4D】旋回油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4E】左走行油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図4F】右走行油圧モータの操作に関する油圧システムの一部の図である。
【図5】コントローラの構成例を示す図である。
【図6】接触判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図7】法面整形作業を行うショベルの上面図である。
【図8】法面整形作業を行うショベルの斜視図である。
【図9】法面整形作業を行うショベルの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
【0010】
本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１はクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行油圧モータ２ＭＲによって駆動される。
【0011】
下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回アクチュエータとしての旋回油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回アクチュエータは、電動アクチュエータとしての旋回電動発電機であってもよい。
【0012】
上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントＡＴの一例である掘削アタッチメントを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９は、アタッチメントアクチュエータを構成している。バケット６は、例えば、法面バケットであってもよい。また、バケット６は、バケットチルト機構を備えていてもよい。
【0013】
ブーム４は、上部旋回体３に対して上下に回動可能に支持されている。そして、ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度であるブーム角度θ１を検出できる。ブーム角度θ１は、例えば、ブーム４を最も下降させた状態からの上昇角度である。そのため、ブーム角度θ１は、ブーム４を最も上昇させたときに最大となる。
【0014】
アーム５は、ブーム４に対して回動可能に支持されている。そして、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられている。アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度であるアーム角度θ２を検出できる。アーム角度θ２は、例えば、アーム５を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、アーム角度θ２は、アーム５を最も開いたときに最大となる。
【0015】
バケット６は、アーム５に対して回動可能に支持されている。そして、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度であるバケット角度θ３を検出できる。バケット角度θ３は、バケット６を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、バケット角度θ３は、バケット６を最も開いたときに最大となる。
【0016】
図１の実施形態では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３のそれぞれは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。但し、加速度センサのみで構成されていてもよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７に取り付けられたストロークセンサであってもよく、ロータリエンコーダ、ポテンショメータ又は慣性計測装置等であってもよい。アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３についても同様である。
【0017】
上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。また、上部旋回体３には、空間認識装置７０、向き検出装置７１、測位装置７３、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。キャビン１０の内部には、操作装置２６、コントローラ３０、情報入力装置７２、表示装置Ｄ１、及び音出力装置Ｄ２等が設けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、アタッチメントＡＴが取り付けられている側を前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。
【0018】
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するように構成されている。また、空間認識装置７０は、空間認識装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されていてもよい。空間認識装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、撮像装置、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、赤外線センサ等、又はそれらの任意の組み合わせを含む。撮像装置は、例えば、単眼カメラ又はステレオカメラ等である。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センサ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方センサ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方センサ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方センサ７０Ｒを含む。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センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。
【0019】
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を検出するように構成されている。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で構成されていてもよい。或いは、向き検出装置７１は、下部走行体１に取り付けられたＧＮＳＳ受信機と上部旋回体３に取り付けられたＧＮＳＳ受信機の組み合わせで構成されていてもよい。向き検出装置７１は、ロータリエンコーダ、ロータリポジションセンサ等、又は、それらの任意の組み合わせであってもよい。旋回電動発電機で上部旋回体３が旋回駆動される構成では、向き検出装置７１は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置７１は、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の相対回転を実現する旋回機構２に関連して設けられるセンタージョイントに取り付けられていてもよい。
【0020】
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で構成されていてもよい。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して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の長手方向を特定する。そして、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き出す。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き出される。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で下部走行体１の長手方向を特定できる。この場合、向き検出装置７１は、コントローラ３０に統合されていてもよい。また、カメラは、空間認識装置７０であってもよい。
【0021】
情報入力装置７２は、ショベルの操作者がコントローラ３０に対して情報を入力できるように構成されている。本実施形態では、情報入力装置７２は、表示装置Ｄ１の表示部に近接して設置されるスイッチパネルである。但し、情報入力装置７２は、表示装置Ｄ１の表示部の上に配置されるタッチパネルであってもよく、キャビン１０内に配置されているマイクロフォン等の音入力装置であってもよい。また、情報入力装置７２は、外部からの情報を取得する通信装置であってもよい。
【0022】
測位装置７３は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。本実施形態では、測位装置７３は、ＧＮＳＳ受信機であり、上部旋回体３の位置を検出し、検出値をコントローラ３０に対して出力する。測位装置７３は、ＧＮＳＳコンパスであってもよい。この場合、測位装置７３は、上部旋回体３の位置及び向きを検出できるため、向き検出装置７１としても機能する。
【0023】
機体傾斜センサＳ４は、所定の平面に対する上部旋回体３の傾斜を検出する。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は、水平面に関する上部旋回体３の前後軸回りの傾斜角及び左右軸回りの傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。
【0024】
旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。旋回角速度センサＳ５は、旋回速度を検出してもよい。旋回速度は、旋回角速度から算出されてもよい。
【0025】
以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４及び旋回角速度センサＳ５の少なくとも１つは、姿勢検出装置とも称される。アタッチメントＡＴの姿勢は、例えば、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３のそれぞれの出力に基づいて検出される。
【0026】
表示装置Ｄ１は、情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置Ｄ１は、キャビン１０内に設置された液晶ディスプレイである。但し、表示装置Ｄ１は、スマートフォン等の携帯端末のディスプレイであってもよい。
【0027】
音出力装置Ｄ２は、音を出力する装置である。音出力装置Ｄ２は、キャビン１０内の操作者に向けて音を出力する装置、及び、キャビン１０外の作業者に向けて音を出力する装置の少なくとも１つを含む。携帯端末のスピーカであってもよい。
【0028】
操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、例えば、操作レバー及び操作ペダルを含む。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも１つを含む。
【0029】
コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。各機能は、例えば、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、操作者によるショベル１００の手動操作を支援したり或いはショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたりするマシンコントロール機能を含む。コントローラ３０は、ショベル１００の周囲の監視範囲内に存在する物体とショベル１００との接触を回避するためにショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたり或いは停止させたりする接触回避機能を含んでいてもよい。ショベル１００の周囲の物体の監視は、監視範囲内だけでなく監視範囲外に対しても実行される。
【0030】
次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例について説明する。図３は、ショベル１００に搭載される油圧システムの構成例を示す図である。図３は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン、電気制御系を、それぞれ、二重線、実線、破線、点線で示している。
【0031】
ショベル１００の油圧システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、及びコントローラ３０等を含む。
【0032】
図３において、油圧システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させることができるように構成されている。
【0033】
エンジン１１は、ショベル１００の動力源の一例である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に連結されている。
【0034】
メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給できるように構成されている。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。
【0035】
レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。
【0036】
パイロットポンプ１５は、制御弁１７１～１７６のそれぞれのパイロットポートに作用する制御圧であるパイロット圧を生成するパイロット圧生成装置の一例であり、パイロットラインを介して油圧制御機器に作動油を供給できるように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。但し、パイロット圧生成装置は、メインポンプ１４によって実現されてもよい。すなわち、メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する機能に加え、パイロットラインを介して各種油圧制御機器に作動油を供給する機能を備えていてもよい。この場合、パイロットポンプ１５は、省略されてもよい。
【0037】
コントロールバルブユニット１７は、ショベル１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを含む。コントロールバルブユニット１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。制御弁１７１～１７６は、例えば、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ及び旋回油圧モータ２Ａを含む。
【0038】
操作装置２６は、操作者がアクチュエータを操作できるように構成されている。本実施形態では、操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータを操作できるように構成された油圧アクチュエータ操作装置を含む。具体的には、油圧アクチュエータ操作装置は、電磁弁を用いて、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できるように構成されている。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。
【0039】
吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出できるように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0040】
操作センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出できるように構成されている。本実施形態では、操作センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。図示例では、操作センサ２９は、操作レバーの操作角度を検出する操作角度センサである。
【0041】
メインポンプ１４は、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ１４Ｒを含む。そして、左メインポンプ１４Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌ又は左パラレル管路４２Ｌを経て作動油タンクまで作動油を循環させ、右メインポンプ１４Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒ又は右パラレル管路４２Ｒを経て作動油タンクまで作動油を循環させる。
【0042】
左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブユニット１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。
【0043】
制御弁１７１は、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油を左走行油圧モータ２ＭＬへ供給し、且つ、左走行油圧モータ２ＭＬが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0044】
制御弁１７２は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油を右走行油圧モータ２ＭＲへ供給し、且つ、右走行油圧モータ２ＭＲが吐出する作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0045】
制御弁１７３は、左メインポンプ１４Ｌが吐出す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するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0046】
制御弁１７４は、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をバケットシリンダ９へ供給し、且つ、バケットシリンダ９内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0047】
制御弁１７５Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。制御弁１７５Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をブームシリンダ７へ供給し、且つ、ブームシリンダ７内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0048】
制御弁１７６Ｌは、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0049】
制御弁１７６Ｒは、右メインポンプ１４Ｒが吐出する作動油をアームシリンダ８へ供給し、且つ、アームシリンダ８内の作動油を作動油タンクへ排出するために作動油の流れを切り換えるスプール弁である。
【0050】
左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、及び１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、及び１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。
【0051】
レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収パワー（吸収馬力）がエンジン１１の出力パワー（出力馬力）を超えないようにするためである。
【0052】
操作装置２６は、左操作レバー２６Ｌ、右操作レバー２６Ｒ及び走行レバー２６Ｄを含む。走行レバー２６Ｄは、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲを含む。
【0053】
左操作レバー２６Ｌは、旋回操作とアーム５の操作に用いられる。左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７６のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７３のパイロットポートに導入させる。
【0054】
具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向に操作された場合には、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作動油を導入させる。また、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の左側パイロットポートに作動油を導入させ、右旋回方向に操作された場合に、制御弁１７３の右側パイロットポートに作動油を導入させる。
【0055】
図３に示す例では、左操作レバー２６Ｌは、前後方向に操作されたときにアーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときに旋回操作レバーとして機能する。
【0056】
右操作レバー２６Ｒは、ブーム４の操作とバケット６の操作に用いられる。右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７５のパイロットポートに導入させる。また、左右方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７４のパイロットポートに導入させる。
【0057】
具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向に操作された場合に、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向に操作された場合には、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作動油を導入させ、且つ、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作動油を導入させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向に操作された場合に、制御弁１７４の右側パイロットポートに作動油を導入させ、バケット開き方向に操作された場合に、制御弁１７４の左側パイロットポートに作動油を導入させる。
【0058】
図３に示す例では、右操作レバー２６Ｒは、前後方向に操作されたときにブーム操作レバーとして機能し、左右方向に操作されたときにバケット操作レバーとして機能する。
【0059】
走行レバー２６Ｄは、クローラ１Ｃの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。
【0060】
吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。
【0061】
操作センサ２９は、操作センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作の内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。
【0062】
同様に、操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0063】
コントローラ３０は、操作センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。また、コントローラ３０は、絞り１８の上流に設けられた制御圧センサ１９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。
【0064】
左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。
【0065】
具体的には、図３で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。
【0066】
上述のような構成により、図３の油圧システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図３の油圧システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。
【0067】
また、ブームシリンダ７に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が取り付けられている。アームシリンダ８に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が取り付けられている。バケットシリンダ９にはバケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂが取り付けられている。ブームロッド圧センサＳ７Ｒ、ブームボトム圧センサＳ７Ｂ、アームロッド圧センサＳ８Ｒ、アームボトム圧センサＳ８Ｂ、バケットロッド圧センサＳ９Ｒ及びバケットボトム圧センサＳ９Ｂは、集合的に「シリンダ圧センサ」とも称される。また、旋回油圧モータ２Ａには左旋回圧センサＳ１０Ｌ及び右旋回圧センサＳ１０Ｒが取り付けられている。
【0068】
ブームロッド圧センサＳ７Ｒはブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（以下、「ブームロッド圧」とする。）を検出し、ブームボトム圧センサＳ７Ｂはブームシリンダ７のボトム側油室の圧力（以下、「ブームボトム圧」とする。）を検出する。アームロッド圧センサＳ８Ｒはアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（以下、「アームロッド圧」とする。）を検出し、アームボトム圧センサＳ８Ｂはアームシリンダ８のボトム側油室の圧力（以下、「アームボトム圧」とする。）を検出する。バケットロッド圧センサＳ９Ｒはバケットシリンダ９のロッド側油室の圧力（以下、「バケットロッド圧」とする。）を検出し、バケットボトム圧センサＳ９Ｂはバケットシリンダ９のボトム側油室の圧力（以下、「バケットボトム圧」とする。）を検出する。左旋回圧センサＳ１０Ｌは、旋回油圧モータ２Ａの左側ポートにおける作動油の圧力を検出する。右旋回圧センサＳ１０Ｒは、旋回油圧モータ２Ａの右側ポートにおける作動油の圧力を検出する。各センサで検出された値は、コントローラ３０に送信される。
【0069】
次に、図４Ａ～図４Ｆを参照し、コントローラ３０がアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図４Ａ～図４Ｆは、油圧システムの一部を抜き出した図である。具体的には、図４Ａは、アームシリンダ８の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｂは、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。図４Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｄは、旋回油圧モータ２Ａの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。図４Ｅは、左走行油圧モータ２ＭＬの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図４Ｆは、右走行油圧モータ２ＭＲの操作に関する油圧システム部分を抜き出した図である。
【0070】
【0071】
電磁弁３１は、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートとを接続する管路に配置され、開口面積を変更することにより、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、電磁弁３１は、電磁比例弁であり、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作に応じ、又は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１を介し、コントロールバルブユニット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。そして、コントローラ３０は、電磁弁３１が生成するパイロット圧を、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。
【0072】
この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合に加え、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。また、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に停止させることができる。
【0073】
例えば、図４Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じた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。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。
【0074】
左操作レバー２６ＬにはスイッチＮＳが設けられている。本実施形態では、スイッチＮＳは、左操作レバー２６Ｌの先端に設けられた押しボタンスイッチである。操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。スイッチＮＳは、右操作レバー２６Ｒに設けられていてもよく、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。
【0075】
操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0076】
電磁弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＡＬは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0077】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、アーム５を閉じることができる。このように、電磁弁３１ＡＬは、「アーム用電磁弁」又は「アーム閉じ用電磁弁」として機能する。
【0078】
また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作に応じ、或いは、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、アーム５を開くことができる。このように、電磁弁３１ＡＲは、「アーム用電磁弁」又は「アーム開き用電磁弁」として機能する。
【0079】
また、この構成により、コントローラ３０は、操作者による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、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポート）に作用するパイロット圧を減圧し、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させることができる。操作者によるアーム開き操作が行われているときにアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0080】
或いは、コントローラ３０は、操作者による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、電磁弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立位置に戻すことで、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させてもよい。操作者によるアーム開き操作が行われている場合にアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0081】
また、以下の図４Ｂ～図４Ｆを参照しながらの説明を省略するが、操作者によるブーム上げ操作又はブーム下げ操作が行われている場合にブーム４の動作を強制的に停止させる場合、操作者によるバケット閉じ操作又はバケット開き操作が行われている場合にバケット６の動作を強制的に停止させる場合、及び、操作者による旋回操作が行われている場合に上部旋回体３の旋回動作を強制的に停止させる場合、についても同様である。また、操作者による走行操作が行われている場合に下部走行体１の走行動作を強制的に停止させる場合についても同様である。
【0082】
また、コントローラ３０は、アーム操作（アーム閉じ操作及びアーム開き操作）の応答性を良くするため、アーム操作が行われる前から微小なパイロット圧を制御弁１７６の両側のパイロットポートに作用させるように構成されていてもよい。ブーム操作（ブーム上げ操作及びブーム下げ操作）等の他の操作についても同様である。すなわち、コントローラ３０は、より多くのパイロット油を使用することにより、油圧アクチュエータの応答性を高めることができる。
【0083】
また、図４Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、ブーム４を操作するために用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作に応じた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。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。
【0084】
操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0085】
電磁弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＢＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＢＲを介して制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＢＬは、制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。また、電磁弁３１ＢＲは、制御弁１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0086】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、ブーム４を上げることができる。このように、電磁弁３１ＢＬは、「ブーム用電磁弁」又は「ブーム上げ用電磁弁」として機能する。
【0087】
また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作に応じ、或いは、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、ブーム４を下げることができる。このように、電磁弁３１ＢＲは、「ブーム用電磁弁」又は「ブーム下げ用電磁弁」として機能する。
【0088】
また、図４Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、バケット６を操作するためにも用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、左右方向への操作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。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。
【0089】
操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。なお、コントローラ３０は、バケット角度センサが省略されている場合、操作センサ２９ＲＢの出力に基づいてバケット角度を推定してもよい。
【0090】
電磁弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＣＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＣＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＣＬは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＣＲは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0091】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作に応じ、或いは、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、バケット６を閉じることができる。このように、電磁弁３１ＣＬは、「バケット用電磁弁」又は「バケット閉じ用電磁弁」として機能する。
【0092】
また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作に応じ、或いは、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、バケット６を開くことができる。このように、電磁弁３１ＣＲは、「バケット用電磁弁」又は「バケット開き用電磁弁」として機能する。
【0093】
また、図４Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、旋回機構２を操作するためにも用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、左右方向への操作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。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。
【0094】
操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0095】
電磁弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＤＬを介して制御弁１７３の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する制御指令（電流指令）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＤＲを介して制御弁１７３の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＤＬは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。同様に、電磁弁３１ＤＲは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0096】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作に応じ、或いは、操作者による左旋回操作とは無関係に、旋回機構２を左旋回させることができる。このように、電磁弁３１ＤＬは、「旋回用電磁弁」又は「左旋回用電磁弁」として機能する。
【0097】
また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作に応じ、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作に応じ、或いは、操作者による右旋回操作とは無関係に、旋回機構２を右旋回させることができる。このように、電磁弁３１ＤＲは、「旋回用電磁弁」又は「右旋回用電磁弁」として機能する。
【0098】
また、図４Ｅに示すように、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬを操作するために用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作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。より具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の左側パイロットポートに作用させる。また、左走行レバー２６ＤＬは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の右側パイロットポートに作用させる。
【0099】
操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0100】
電磁弁３１ＥＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＥＬは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＥＬを介して制御弁１７１の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＥＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＥＲは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＥＲを介して制御弁１７１の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＥＬ、３１ＥＲは、制御弁１７１を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0101】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による左前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＥＬを介し、制御弁１７１の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による左後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＥＲを介し、制御弁１７１の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを後進させることができる。このように、電磁弁３１ＥＬは、「左走行用電磁弁」又は「左前進用電磁弁」として機能し、電磁弁３１ＥＲは、「左走行用電磁弁」又は「左後進用電磁弁」として機能する。
【0102】
また、図４Ｆに示すように、右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲを操作するために用いられる。具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を利用し、前後方向への操作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。より具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の右側パイロットポートに作用させる。また、右走行レバー２６ＤＲは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の左側パイロットポートに作用させる。
【0103】
操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。
【0104】
電磁弁３１ＦＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＦＬは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＦＬを介して制御弁１７２の左側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＦＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、電磁弁３１ＦＲは、パイロットポンプ１５から電磁弁３１ＦＲを介して制御弁１７２の右側パイロットポートに導入されるパイロット油によるパイロット圧を調節する。電磁弁３１ＦＬ、３１ＦＲは、制御弁１７２を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調節可能である。
【0105】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による右前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＦＬを介し、制御弁１７２の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出するパイロット油を、電磁弁３１ＦＲを介し、制御弁１７２の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを後進させることができる。このように、電磁弁３１ＦＬは、「右走行用電磁弁」又は「右前進用電磁弁」として機能し、電磁弁３１ＦＲは、「右走行用電磁弁」又は「右後進用電磁弁」として機能する。
【0106】
また、ショベル１００は、バケットチルト機構を自動的に動作させる構成を備えていてもよい。この場合、バケットチルト機構を構成するバケットチルトシリンダに関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。
【0107】
また、操作装置２６の形態として電気式操作レバーに関する説明を記載したが、電気式操作レバーではなく油圧式操作レバーが採用されてもよい。この場合、油圧式操作レバーの操作量は、圧力センサによって圧力の形で検出されてコントローラ３０へ入力されてもよい。また、油圧式操作レバーとしての操作装置２６と各制御弁のパイロットポートとの間には電磁弁が配置されてもよい。電磁弁は、コントローラ３０からの電気信号に応じて動作するように構成される。この構成により、油圧式操作レバーとしての操作装置２６を用いた手動操作が行われると、操作装置２６は、操作量に応じてパイロット圧を増減させることで各制御弁を移動させることができる。また、各制御弁は電磁スプール弁で構成されていてもよい。この場合、電磁スプール弁は、電気式操作レバーの操作量に対応するコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。
【0108】
次に、図５を参照し、コントローラ３０の構成例について説明する。図５は、コントローラ３０の構成例を示す図である。図５では、コントローラ３０は、姿勢検出装置、操作装置２６、空間認識装置７０、向き検出装置７１、情報入力装置７２、測位装置７３及びスイッチＮＳ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、電磁弁３１、表示装置Ｄ１、及び音出力装置Ｄ２等の少なくとも１つ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、及び旋回角速度センサＳ５を含む。コントローラ３０は、位置算出部３０Ａ、軌道生成部３０Ｂ、自動制御部３０Ｃ、及び判定部３０Ｄを機能要素として有する。各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよく、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせで構成されていてもよい。位置算出部３０Ａ、軌道生成部３０Ｂ、自動制御部３０Ｃ、及び判定部３０Ｄは、説明の便宜のために区別されて示されているが、物理的に区別されている必要はなく、全体的に又は部分的に共通のソフトウェアコンポーネント、ハードウェアコンポーネント、若しくはそれらの組み合わせで構成されていてもよい。
【0109】
位置算出部３０Ａは、測位対象の位置を算出するように構成されている。本実施形態では、位置算出部３０Ａは、アタッチメントＡＴにおける一つ又は複数の所定部位の基準座標系における座標点を算出する。図示例では、所定部位は、上部旋回体３を旋回させたときに法面と接触し得る部位であり、例えば、バケット６の爪先である。具体的には、バケット６の爪先は、バケット６の先端に取り付けられた複数の爪のうちの中央、左端、又は右端にある爪の先端である。或いは、所定部位は、バケット６の背面６Ｂと側面６Ｓとの間の稜線（交線）上の一点又は複数点であってもよい。すなわち、バケット６の背面６Ｂと左側面６ＳＬ及び右側面６ＳＲのそれぞれとの間の稜線上の一点又は複数点であってもよい。基準座標系の原点は、例えば、旋回軸とショベル１００の接地面との交点である。ショベル１００の接地面は、例えば、下部走行体１が接触する地面に相当する仮想的な平面である。基準座標系は、例えば、ＸＹＺ直交座標系であり、下部走行体１の前後軸に平行なＸ軸と、下部走行体１の左右軸に平行なＹ軸と、ショベル１００の旋回軸に平行なＺ軸とを有する。位置算出部３０Ａは、例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれの回動角度からバケット６の爪先等の所定部位の座標点を算出する。この場合、位置算出部３０Ａは、機体傾斜センサＳ４及び旋回角速度センサＳ５の少なくとも一方の出力を利用してもよい。
【0110】
軌道生成部３０Ｂは、ショベル１００を自動的に動作させるときにアタッチメントＡＴの所定部位が辿る軌道である目標軌道を生成するように構成されている。本実施形態では、軌道生成部３０Ｂは、自動制御部３０Ｃがショベル１００を自動的に動作させるときに利用する目標軌道を生成する。具体的には、軌道生成部３０Ｂは、例えば、不揮発性記憶装置等の記憶装置に記憶されている設計面に関するデータに基づいて目標軌道を生成する。軌道生成部３０Ｂは、空間認識装置７０が認識したショベル１００の周囲の地形に関する情報に基づいて目標軌道を生成してもよい。或いは、軌道生成部３０Ｂは、記憶装置に記憶されている姿勢検出装置の過去の出力から所定部位の過去の軌跡に関する情報を導き出し、その情報に基づいて目標軌道を生成してもよい。或いは、軌道生成部３０Ｂは、アタッチメントＡＴの所定部位の現在位置と設計面に関するデータとに基づいて目標軌道を生成してもよい。
【0111】
自動制御部３０Ｃは、ショベル１００を自動的に動作させることができるように構成されている。本実施形態では、自動制御部３０Ｃは、所定の開始条件が満たされた場合に、ショベル１００を自動的に動作させることができるように構成されている。具体的には、自動制御部３０Ｃは、アクチュエータを自動的に動作させることで操作者によるショベルの手動操作を支援するように構成されている。
【0112】
図示例では、自動制御部３０Ｃは、スイッチＮＳが押されているときに、上部旋回体３を自動的に旋回させてショベル１００を法面に正対させる。なお、「ショベル１００を法面に正対させる」は、例えば、バケット６の背面６Ｂと法面（設計面）とを平行にできるように上部旋回体３を旋回軸２Ｘ回りに旋回させることを意味する。但し、ショベル１００を法面に正対させたときにバケット６の背面６Ｂと法面（設計面）とが平行になっている必要はなく、ショベル１００を法面に正対させたときにアタッチメントを動作させればバケット６の背面６Ｂと法面（設計面）とを平行にできるようになっていればよい。
【0113】
「法面」は、掘削又は盛土等によって形成される人工的な斜面であり、施工完了前の斜面（設計面とは異なる表面形状（凹凸）を有する斜面）であってもよく、施工完了後の斜面（設計面と同じ表面形状（凹凸）を有する斜面）であってもよい。また、施工完了後の斜面は、現時点では未だ実現されていない仮想的な斜面（以下、「仮想斜面」とする。）であってもよい。
【0114】
また、図示例では、自動制御部３０Ｃは、スイッチＮＳが押されている状態でアーム操作レバーが操作されたときに、設計面に沿ってアタッチメントＡＴの所定部位が移動するように、ショベル１００を自動的に動作させる。
【0115】
具体的には、自動制御部３０Ｃは、操作者がスイッチＮＳを押しながら手動でアーム閉じ操作を行っている場合に、軌道生成部３０Ｂが生成した目標軌道とバケット６の背面６Ｂ上の所定点の位置とが一致するようにブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自動的に伸縮させてもよい。この場合、目標軌道は、法面（設計面）に沿うように生成される。そして、操作者は、例えば、左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に操作するだけで、バケット６の背面６Ｂを設計面に一致させながら、アーム５を閉じることができる。
【0116】
より具体的には、自動制御部３０Ｃは、電磁弁３１に制御指令（電流指令）を与えて各アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に調整することで各アクチュエータを自動的に動作させることができる。例えば、自動制御部３０Ｃは、右操作レバー２６Ｒが傾倒されたか否かにかかわらず、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを動作させることができる。
【0117】
判定部３０Ｄは、様々な判定を実行できるように構成されている。本実施形態では、判定部３０Ｄは、ショベル１００を法面に正対させるためにアタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定するように構成されている。
【0118】
図示例では、判定部３０Ｄは、法面の位置情報とアタッチメントＡＴの姿勢とに基づき、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定するように構成されている。法面の位置情報は、例えば、空間認識装置７０の出力、又は、記憶装置に記憶されている若しくは通信装置を通じて受信される設計データ等に基づいて取得される。例えば、実在の斜面（施工完了前の斜面、及び、施工完了後の斜面）の位置情報は、空間認識装置７０の出力に基づいて取得され、施工完了後の斜面（実在の斜面及び仮想斜面）の位置情報は、記憶装置に記憶されている若しくは通信装置を通じて受信される設計データに基づいて取得される。
【0119】
また、判定部３０Ｄは、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと実在の斜面（施工完了前の斜面）とが接触するか否か、及び、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと施工完了後の仮想斜面とが接触するか否かを別々に判定してもよい。
【0120】
この場合、コントローラ３０は、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させたとしてもアタッチメントＡＴと施工完了後の仮想斜面とが接触しないと判定部３０Ｄが判定している場合には、アタッチメントＡＴと施工完了前の斜面とが接触すると判定部３０Ｄが判定した場合であっても、旋回アクチュエータの動きを制限しないように構成されていてもよい。すなわち、コントローラ３０は、上部旋回体３を仮想斜面に正対させるまでは、自動制御部３０Ｃによる旋回動作の制限を実行することなく、旋回動作を継続させてもよい。この場合、コントローラ３０は、アタッチメントＡＴの一部（バケット６）を施工完了前の斜面に接触させながら旋回動作を継続させる。このケースは、典型的には、仮想斜面（設計面）が施工完了前の斜面の中に埋まっていて露出していない場合に生じる。
【0121】
また、コントローラ３０は、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させるとアタッチメントＡＴと施工完了後の仮想斜面とが接触すると判定部３０Ｄが判定している場合であっても、アタッチメントＡＴと施工完了前の斜面とが接触しないと判定部３０Ｄが判定した場合には、自動制御部３０Ｃによって旋回アクチュエータの動きを制限しないように構成されていてもよい。すなわち、コントローラ３０は、上部旋回体３を施工完了前の斜面に正対させるまでは、自動制御部３０Ｃによる旋回動作の制限を実行することなく、旋回動作を継続させてもよい。このケースは、典型的には、仮想斜面（設計面）が施工完了前の斜面の外側に形成される予定である場合、すなわち、施工完了前の斜面の上に土砂が盛られる予定である場合に生じる。
【0122】
また、判定部３０Ｄは、旋回方向が左旋回方向であるか右旋回方向であるかを特定した上で、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３をその特定の旋回方向に旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定してもよい。例えば、アタッチメントＡＴと施工完了前の斜面とが接触するか否かを判定する場合、旋回方向によって判定結果が異なる場合もあるためである。
【0123】
この場合、判定部３０Ｄは、旋回操作レバーが操作されている場合には、旋回操作レバーの操作方向に基づいて旋回方向を特定する。旋回操作レバーが操作されていない場合には、判定部３０Ｄは、操作装置２６の操作履歴、測位装置７３の出力（施工対象の法面の位置に対するショベル１００の現在位置）、又は、空間認識装置７０の出力等に基づいて旋回方向を特定してもよい。例えば、判定部３０Ｄは、操作装置２６の操作履歴に基づき、現在のショベル１００の状態が、法面掘削動作（荒掘削動作）、右旋回動作、及び排土動作が行われた後の状態であると判定できた場合、その後に、左旋回動作が行われる蓋然性が高いと判定できる。この場合、判定部３０Ｄは、アタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を左旋回方向に旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定すればよい。
【0124】
次に、図６及び図７を参照し、コントローラ３０がアタッチメントＡＴの現在の姿勢を維持したまま上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定する処理（以下、「接触判定処理」とする。）の一例について説明する。図６は、接触判定処理の流れの一例を示すフローチャートである。図示例では、コントローラ３０は、ショベル１００の稼動中、所定の制御周期で繰り返しこの接触判定処理を実行する。図７は、法面整形作業（法面仕上げ作業）を行うショベル１００の上面図である。具体的には、図７は、法面整形動作（法面仕上げ動作）及び右旋回動作に続く排土動作が行われた後のショベル１００の状態を示す。図７に示す法面ＳＦは、設計面ＤＳとは異なる表面形状（凹凸）を有する施工完了前の斜面であり、現時点では、設計面ＤＳは法面ＳＦの中に埋まっていて露出していない。
【0125】
最初に、コントローラ３０の判定部３０Ｄは、所定の判定開始条件が満たされたか否かを判定する（ステップＳＴ１）。所定の判定開始条件は、例えば、「スイッチＮＳが押されていること」、「左操作レバー２６Ｌが操作されていること」、又は、「スイッチＮＳが押された状態で左操作レバー２６Ｌが操作されていること」等である。図示例では、「スイッチＮＳが押されていること」である。
【0126】
所定の判定開始条件が満たされていないと判定した場合（ステップＳＴ１のＮＯ）、判定部３０Ｄは、今回の接触判定処理を終了させる。一方で、所定の判定開始条件が満たされたと判定した場合（ステップＳＴ１のＹＥＳ）、判定部３０Ｄは、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定する（ステップＳＴ２）。
【0127】
図示例では、判定部３０Ｄは、スイッチＮＳが押されている場合、所定の判定開始条件が満たされたと判定し、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで旋回動作が行われたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定する。
【0128】
具体的には、判定部３０Ｄは、姿勢検出装置の出力に基づいてアタッチメントＡＴの姿勢を特定し、アタッチメントＡＴにおける複数の所定点の座標を取得する。図７に示す点ＧＰは、複数の所定点のうちの一つ（バケット６の背面６Ｂと左側面６ＳＬとの間の稜線上の一点）である。そして、判定部３０Ｄは、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで旋回動作が行われたときに点ＧＰが辿る軌道ＴＲを算出する。軌道ＴＲは、旋回軸２Ｘを中心とし、点ＧＰを通る円の円周ＣＦの一部（円弧）に相当する。
【0129】
図示例では、判定部３０Ｄは、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで左旋回動作が行われたときに点ＧＰが辿る軌道ＴＲを算出し、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで右旋回動作が行われたときに点ＧＰが辿る軌道を算出しない。そのため、軌道ＴＲは、現在の点ＧＰの座標ＧＰ０を始点とし、円周ＣＦに沿って左旋回方向に延び、上部旋回体３を法面ＳＦに正対させたときの点ＧＰの座標ＧＰ２を終点とする円弧である。判定部３０Ｄは、ショベル１００と法面ＳＦとの間の相対的な位置関係等から右旋回動作ではなく左旋回動作が行われる蓋然性が高いと判定できるためである。但し、軌道ＴＲは、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで右旋回動作が行われたときに点ＧＰが辿る軌道を含んでいてもよい。
【0130】
その後、判定部３０Ｄは、法面ＳＦと軌道ＴＲとが交差するか否かを判定する。法面ＳＦは、仮想平面としての設計面ＤＳの表面の三次元モデルであってもよく、空間認識装置７０の出力に基づいて生成される実際の法面ＳＦの表面の三次元モデルであってもよい。図示例では、法面ＳＦは、設計面ＤＳの表面の三次元モデルである。
【0131】
そして、判定部３０Ｄは、法面ＳＦと軌道ＴＲとが交差すると判定した場合、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触すると判定し、法面ＳＦと軌道ＴＲとが交差しないと判定した場合、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触しないと判定する。
【0132】
図示例では、判定部３０Ｄは、法面ＳＦと軌道ＴＲとが交差すると判定した場合、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触すると判定している。具体的には、判定部３０Ｄは、上部旋回体３を角度β１だけ旋回軸２Ｘ回りに左旋回させたときに、そのときの点ＧＰの座標ＧＰ１が設計面ＤＳ上に位置すると判定する。なお、角度β１は、旋回角度βの値であり、旋回軸２Ｘに沿って見た上面視における、現在の上部旋回体３の前後軸ＣＸの位置を示す破線ＣＸ０と、左旋回させたときの上部旋回体３の前後軸ＣＸの位置を示す破線ＣＸ１との間の角度である。
【0133】
このように、図示例では、判定部３０Ｄは、終点（座標ＧＰ２）まで延びる軌道ＴＲと設計面ＤＳの表面の三次元モデルとが交差するか否かを判定することによって、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定する。なお、座標ＧＰ２は、上部旋回体３を法面ＳＦに正対させたとき、すなわち、旋回角度βが角度βｔとなるときの点ＧＰの座標である。なお、角度βｔは、旋回角度βの値であり、旋回軸２Ｘに沿って見た上面視における、現在の上部旋回体３の前後軸ＣＸの位置を示す破線ＣＸ０と、上部旋回体３を法面ＳＦに正対させたときの上部旋回体３の前後軸ＣＸの位置を示す破線ＣＸ２との間の角度である。
【0134】
但し、判定部３０Ｄは、より短い軌道ＴＲを用いてアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かの判定を行うように構成されていてもよい。すなわち、軌道ＴＲの終点は、角度βｔよりも小さい角度だけ上部旋回体３を旋回させたときの点ＧＰの座標であってもよい。例えば、軌道ＴＲの終点が、角度β１よりも小さい角度だけ旋回させたときの点ＧＰの座標であれば、判定部３０Ｄは、法面ＳＦと軌道ＴＲとが交差しないと判定した上で、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触しないと判定することができる。この場合、判定部３０Ｄは、上部旋回体３の左旋回が開始された後、点ＧＰと法面ＳＦとの間の距離がより小さくなった時点、すなわち、より遅いタイミングで、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触すると判定できる。
【0135】
また、図示例では、判定部３０Ｄは、円周ＣＦに沿って延びる軌道ＴＲを用いてアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定している。しかしながら、判定部３０Ｄは、上面視において上部旋回体３の前後軸ＣＸに垂直に延びるとともに点ＧＰを通るガイド線ＧＬを用いてアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定するように構成されていてもよい。具体的には、判定部３０Ｄは、上部旋回体３の左右軸に平行に点ＧＰから所定距離だけ延びるガイド線ＧＬと法面ＳＦ（例えば設計面ＤＳの表面の三次元モデル）とが交差するか否かに基づき、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定するように構成されていてもよい。ガイド線ＧＬを用いる場合、典型的には、判定部３０Ｄは、軌道ＴＲを用いる場合に比べ、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触すると判定するタイミングを遅らせることができる。なお、図７では、一点鎖線で表されるガイド線ＧＬは、点ＧＰから左方に所定距離だけ延びるように生成されているが、右方にも延びるように生成されてもよい。
【0136】
また、図７は、説明を分かりやすくするため、複数の所定点のうちの一つである点ＧＰに関して軌道ＴＲが生成される例を示しているが、実際には、軌道ＴＲは、複数の所定点のそれぞれに関して生成され、判定部３０Ｄは、法面ＳＦと複数の軌道ＴＲのそれぞれとが交差するか否かに基づき、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触するか否かを判定する。ガイド線ＧＬについても同様である。
【0137】
そして、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触しないと判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、判定部３０Ｄは、今回の接触判定処理を終了させる。この場合、コントローラ３０の自動制御部３０Ｃは、スイッチＮＳが押されているため、旋回操作レバーが操作されているか否かにかかわらず、ショベル１００を法面ＳＦに正対させるよう、上部旋回体３を自動的に旋回させてもよい。
【0138】
一方で、アタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触すると判定した場合（ステップＳＴ２のＮＯ）、コントローラ３０は、所定の機能を実行する（ステップＳＴ３）。
【0139】
所定の機能は、例えば、旋回アクチュエータを自動制御する機能、及び、現在の状況を操作者に知らせる機能等の少なくとも一つを含む。
【0140】
旋回アクチュエータを自動制御する機能は、例えば、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触しないように、上部旋回体３を旋回させる旋回アクチュエータを自動制御する機能である。
【0141】
具体的には、コントローラ３０は、図７に示す例において、旋回操作レバーが左旋回方向に操作されたときであっても、上部旋回体３を左旋回方向に旋回させないよう、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用するパイロット圧を増大させないようにする。
【0142】
或いは、コントローラ３０は、図７に示す例において、旋回操作レバーが既に左旋回方向に操作されて上部旋回体３が既に左旋回しているときには、上部旋回体３の左旋回を減速させ或いは停止させるよう、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用するパイロット圧を低減させるようにする。
【0143】
また、コントローラ３０は、旋回アクチュエータを自動制御する機能を実行した場合、その旨を操作者に知らせるよう、表示装置Ｄ１及び音出力装置Ｄ２の少なくとも一方を動作させてもよい。例えば、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回を禁止した場合、「バケットが法面に当たるおそれがあるため旋回動作を禁止しました」といったテキストメッセージを表示装置Ｄ１に表示させてもよい。この場合、操作者は、旋回操作レバーを操作しても左旋回動作を実行できない理由を知ることができ、旋回操作レバーを操作しても左旋回動作を実行できない状況に慌てることはない。同様に、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回を停止させる場合、「バケットが法面に当たるおそれがあるため旋回を停止させます」といった音声メッセージを音出力装置Ｄ２から出力させてもよい。
【0144】
また、現在の状況を操作者に知らせる機能は、例えば、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで上部旋回体３を旋回させるとアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触してしまうことを操作者に知らせる機能である。
【0145】
具体的には、コントローラ３０は、図７に示す例では、「左旋回動作を行うとバケットと法面とが接触するおそれがあります」といったメッセージを表示装置Ｄ１及び音出力装置Ｄ２の少なくとも一方から出力させてもよい。
【0146】
次に、図８及び図９を参照し、コントローラ３０が自動制御により旋回動作を停止させる処理について説明する。図８は、自動制御によって旋回動作が停止させられたときのショベル１００の斜視図であり、図９は、自動制御によって旋回動作が停止させられるショベル１００の上面図である。
【0147】
なお、図８及び図９では、範囲ＮＲは、法面（上り法面）が完成していない範囲、すなわち、地表面が設計面と一致していない範囲を表し、範囲ＣＳは、法面（上り法面）が完成した範囲、すなわち、地表面が設計面と一致している範囲を表している。
【0148】
図８及び図９は、法面整形作業を実行するショベル１００を示している。法面整形作業は、バケット６で斜面にある土砂を削り取る掘削作業、及び、その掘削作業の際にバケット６内に取り込まれた土砂を別の場所に排土する排土作業を含む。具体的には、図９は、排土作業が完了したときのショベル１００の状態を、破線で描かれたショベル１００Ａで表している。また、図９は、次の掘削作業を実行するためにショベル１００を斜面（法面）に正対させたときのショベル１００の状態を、一点鎖線で描かれたショベル１００Ｃで表している。
【0149】
なお、ショベル１００は、図９に示す例では、実線で描かれたショベル１００Ｂで表される状態で旋回動作が停止させられるので、実際にはショベル１００Ｃで表される状態には至らない。
【0150】
また、図９は、ショベル１００Ａで表される排土作業が完了したときのショベル１００の状態から、ショベル１００Ｃで表される斜面（法面）に正対させられたショベル１００の状態に至るまでの上部旋回体３の旋回動作を矢印ＡＲで表している。この旋回動作は、操作者がスイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを左旋回方向（左方向）に倒すことによって実現される。そして、このときの旋回半径は、作業半径Ｒ１に相当する。
【0151】
【0152】
また、図９は、排土作業が完了したときのショベル１００（ショベル１００Ａ）の上部旋回体３の前後軸を破線Ｌ０で表し、自動制御により旋回動作が停止させられたときのショベル１００（ショベル１００Ｂ）の上部旋回体３の前後軸を破線Ｌ２で表し、設計面としての斜面（法面）に正対させられるときのショベル１００（ショベル１００Ｃ）の上部旋回体３の前後軸を破線Ｌ４で表している。また、図９は、自動制御により旋回動作の減速が開始されたときの上部旋回体３の前後軸を破線Ｌ１で表し、仮に自動制御を適用せず、旋回動作を停止させることなくその旋回動作を継続させたときにアタッチメントＡＴの所定部位が斜面と接触するときの上部旋回体３の前後軸を破線Ｌ３で表している。なお、矢印ＡＲは、終端に近い部分を点線で表すことにより、旋回動作が減速させられることを表している。破線Ｌ３（アタッチメントＡＴの所定部位と斜面とが接触するときの上部旋回体３の前後軸）は、例えば、破線Ｌ１で表される位置に上部旋回体３の前後軸があるときのバケット６における所定部位の座標に基づいて算出される。このため、破線Ｌ１で表される位置に上部旋回体３の前後軸が達した後の旋回中にバケット６の高さ（若しくは、アタッチメントＡＴの姿勢）、及び、旋回半径が変化すると、バケット６と設計面とが接触する位置（点Ｐ３の位置）、及び、破線Ｌ３と基準線との間の角度は変化する。なお、基準線は、例えば、旋回軸２Ｘに沿って見た上面視における、下部走行体１の前後軸に対応する線である。
【0153】
例えば、コントローラ３０は、スイッチＮＳが押された状態で左操作レバー２６Ｌ（旋回操作レバー）が操作されたときに、アタッチメントＡＴの所定部位（この例ではバケット６における所定点）が辿る軌道ＴＲを算出する。この軌道ＴＲは、例えば、測位装置７３が出力する上部旋回体３の位置に関する情報、及び、姿勢検出装置が出力するアタッチメントＡＴの姿勢に関する情報等に基づいて算出される。
【0154】
そして、コントローラ３０は、この旋回動作が開始されたとき或いは継続されているときに、ショベル１００が斜面（法面）に正対する前に、バケット６が設計面と接触するか否か、すなわち、バケット６が設計面を超えて斜面に入り込んでしまうか否かを判定する。具体的には、コントローラ３０は、バケット６における所定点が辿る軌道ＴＲと設計面とが交差するか否かを判定する。
【0155】
この判定は、例えば、記憶装置に記憶されている設計面に関するデータと、測位装置７３が出力する上部旋回体３の位置に関する情報と、姿勢検出装置が出力するアタッチメントＡＴの姿勢に関する情報とに基づく。なお、コントローラ３０は、空間認識装置７０が出力する情報に基づいてバケット６が設計面と接触するか否かを判定してもよい。
【0156】
バケット６が設計面と接触すると判定した場合、コントローラ３０は、所定条件が満たされたときに、その旋回動作を停止させる。所定条件は、例えば、バケット６における所定点の現在位置と接触点（点Ｐ３参照。）との間の距離（以下、「現在距離」とする。）が所定距離を下回ったか否かである。なお、接触点は、旋回動作が継続されたときに、ショベル１００が斜面（法面）に正対する前に、バケット６が設計面と接触するときのバケット６における所定点の推定位置に相当する。また、現在距離は、図９に示す例では、軌道ＴＲに沿った距離である。但し、現在距離は、バケット６における所定点の現在位置と接触点との間の直線距離等であってもよい。
【0157】
また、コントローラ３０は、旋回動作を減速させ或いは停止させた場合であっても、所定条件が成立する前の旋回方向とは逆の旋回方向への旋回操作がその後に行われた場合には、その旋回操作に応じた旋回動作を許容してもよい。例えば、コントローラ３０は、所定条件が満たされたと判定して電磁弁３１ＤＬ（図４Ｄ参照）に対して制御指令（電流指令）を出力して左旋回動作を減速させ或いは停止させた場合であっても、その後に右旋回操作が行われた場合には、その右旋回操作に応じて電磁弁３１ＤＲ（図４Ｄ参照）に対して制御指令（電流指令）を出力して上部旋回体３を右旋回させてもよい。すなわち、コントローラ３０は、バケット６を斜面（法面）から遠ざけるための旋回動作を制限或いは禁止しないように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ３０は、例えば、左旋回動作を減速させ或いは停止させる際には、旋回操作レバーの左旋回方向への操作量にかかわらず、電磁弁３１ＤＬに対して制御指令（電流指令）を出力し、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用するパイロット圧を低減させる。また、コントローラ３０は、例えば、右旋回動作を許容する際には、旋回操作レバーの右旋回方向への操作量に応じ、電磁弁３１ＤＲに対して制御指令（電流指令）を出力し、制御弁１７３の右側パイロットポートに作用するパイロット圧を増減させる。反対に、コントローラ３０は、右旋回動作を禁止する際には、旋回操作レバーの右旋回方向への操作量にかかわらず、電磁弁３１ＤＲに対して制御指令（電流指令）を出力せず、制御弁１７３の右側パイロットポートに作用するパイロット圧を消失させる。すなわち、コントローラ３０は、制御弁１７３の右側パイロットポートに作用するパイロット圧を、制御弁１７３の左側パイロットポートに作用するパイロット圧と同じにし、制御弁１７３を中立位置に戻すようにする。また、コントローラ３０は、ブーム上げ操作等の旋回操作以外の他の操作を制限或いは禁止しないように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ３０は、例えば、ブーム上げ動作を許容する際には、ブーム操作レバーのブーム上げ方向への操作量に応じ、電磁弁３１ＢＬに対して制御指令（電流指令）を出力し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作用するパイロット圧、及び、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用するパイロット圧を増減させる。反対に、コントローラ３０は、例えば、ブーム上げ動作を禁止する際には、ブーム操作レバーのブーム上げ方向への操作量にかかわらず、電磁弁３１ＢＬに対して制御指令（電流指令）を出力せず、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作用するパイロット圧、及び、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用するパイロット圧を何れも消失させる。すなわち、コントローラ３０は、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートに作用するパイロット圧を、制御弁１７５Ｌの左側パイロットポートに作用するパイロット圧と同じにし、制御弁１７５Ｌを中立位置に戻すようにする。また、コントローラ３０は、制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用するパイロット圧を、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用するパイロット圧と同じにし、制御弁１７５Ｒを中立位置に戻すようにする。
【0158】
また、コントローラ３０は、所定条件が満たされる場合であっても、スイッチＮＳが押されていない場合には、自動制御による旋回動作の停止を実行しないように構成されていてもよい。操作者がバケット６を意図的に斜面（法面）に接触させる場合も起こり得るためである。すなわち、操作者は、スイッチＮＳを押さずに旋回操作を実行することで、バケット６を斜面（法面）に接触させることができる。
【0159】
また、コントローラ３０は、旋回動作を減速させ或いは停止させた場合であっても、旋回操作レバーが中立位置に戻された後で同じ旋回操作が再開された場合には、その旋回操作に応じた旋回動作を許容してもよい。例えば、コントローラ３０は、所定条件が満たされたと判定して左旋回動作を減速させ或いは停止させた場合であっても、その後に旋回操作レバーが中立位置に戻された後で再び左旋回操作が行われた場合には、その左旋回操作に応じて上部旋回体３を左旋回させてもよい。この場合、操作者は、スイッチＮＳを押しながら旋回操作を実行する場合であっても、バケット６を斜面（法面）に接触させることができる。
【0160】
図９に示す例では、コントローラ３０は、旋回中に所定の制御周期でバケット６における所定部位の座標を算出している。コントローラ３０は、旋回中に算出されたバケット６における所定部位の座標に基づき、所定の制御周期でバケット６の所定部位から設計面までの距離（直線距離ではなく軌道ＴＲに沿った距離）を算出する。コントローラ３０は、所定の制御周期で算出されるバケット６の所定部位から設計面までの距離と予め設定された距離Ｘ１及び距離Ｘ２のそれぞれとを比較する。そして、コントローラ３０は、現在距離が距離Ｘ１を下回ったときに、上部旋回体３の旋回動作の減速を開始させる。具体的には、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回動作を所定の減速度で減速させる。所定の減速度は、不変であってもよく、可変であってもよい。そして、コントローラ３０は、現在距離が距離Ｘ２（＜距離Ｘ１）となるところで、上部旋回体３の旋回動作を停止させる。なお、図９の点Ｐ１は、旋回動作の減速を開始させたときの所定部位の位置を表している。また、図８及び図９のそれぞれにおける点Ｐ２は、旋回動作を停止させたときの所定部位の位置を表している。また、図８及び図９のそれぞれにおける点Ｐ３は、仮に自動制御による旋回動作の停止が行われずに旋回動作が継続された場合にバケット６と設計面とが接触するときの所定部位の推定位置、すなわち、接触点の推定位置を表している。具体的には、接触点の推定位置は、旋回動作が継続された場合にバケット６における所定点が辿る軌道ＴＲと設計面との間の交点の位置に相当する。
【0161】
なお、図９に示す例では、コントローラ３０は、閾値としての距離Ｘ１が作業半径Ｒ１の変化に応じて変化するように構成されている。具体的には、距離Ｘ１は、作業半径Ｒ１が大きいほど大きくなるように設定される。作業半径Ｒ１が大きいほどアタッチメントＡＴの慣性モーメントが大きくなり、旋回動作を停止させ難くなるためである。同じ理由により、コントローラ３０は、閾値としての距離Ｘ２が作業半径Ｒ１の変化に応じて変化するように構成されていてもよい。但し、コントローラ３０は、作業半径Ｒ１とは無関係に距離Ｘ１が一定となるように構成されていてもよい。
【0162】
或いは、コントローラ３０は、閾値としての距離Ｘ１がアタッチメントＡＴの姿勢の変化に応じて変化するように構成されていてもよい。例えば、距離Ｘ１は、ブーム角度θ１が大きいほど小さくなるように設定されてもよく、アーム角度θ２が小さいほど小さくなるように設定されてもよい。
【0163】
或いは、コントローラ３０は、閾値としての距離Ｘ１が旋回速度の変化に応じて変化するように構成されていてもよい。例えば、距離Ｘ１は、旋回速度が大きいほど大きくなるように設定されてもよい。
【0164】
また、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回速度が所定速度以下であれば、上部旋回体３の旋回動作を減速させた上で停止させるのではなく、上部旋回体３を減速させることなく停止させてもよい。
【0165】
また、所定条件は、例えば、アタッチメントＡＴの所定部位と斜面とが接触するときの上部旋回体３の前後軸（破線Ｌ３）と現在の上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度が所定角度を下回ったか否かであってもよい。
【0166】
また、コントローラ３０は、バケット６が設計面と接触しないと判定した場合には、上部旋回体３が斜面（法面）に正対したときに上部旋回体３の旋回動作が停止するように自動制御によって旋回動作を停止させるように構成されていてもよい。これにより、バケット６が設計面と接触しないとコントローラ３０が判定した場合には、ショベル１００の操作者は、バケット６と設計面との接触を気にすることなく、左操作レバー２６Ｌを所望の操作量で左旋回方向に倒し続けるだけで、ショベル１００を斜面（法面）に正対させることができる。バケット６が設計面と接触するか否かの判定結果にかかわらず、上部旋回体３の旋回動作は適切に停止されるためである。
【0167】
上述の構成により、コントローラ３０は、所定条件が満たされた場合に旋回動作を急停止させるのではなく、旋回動作を徐々に停止させるようにするため、ショベル１００の操作者に違和感を与えてしまうのを抑制できる。
【0168】
また、コントローラ３０は、バケット６と設計面との接触を回避するために、左操作レバー２６Ｌの操作量とは無関係に旋回動作を自動的に停止させるように構成されている。そのため、コントローラ３０は、ショベル１００の操作者によって左操作レバー２６Ｌが左旋回方向に倒されている場合であっても、左旋回動作を自動的に停止させることができる。
【0169】
また、図９に示す例では、コントローラ３０は、バケット６と設計面との接触を回避するために旋回動作を自動的に停止させるが、他の動作を自動的に停止させることはない。例えば、ショベル１００の操作者が左旋回操作とアーム開き操作又はアーム閉じ操作とを含む複合操作を行っているときに所定条件が満たされた場合、コントローラ３０は、左旋回動作を自動的に停止させるが、左旋回動作以外の動作を自動的に停止させることはない。なお、図示例では、左旋回動作以外の動作は、バケット６の背面を設計面に沿って移動させるための動作（アタッチメント動作）であり、ブーム上げ動作、ブーム下げ動作、アーム閉じ動作、アーム開き動作、バケット閉じ動作、及びバケット開き動作の少なくとも一つを含む。
【0170】
上述のように、本開示の実施形態に係るショベル１００は、図１に示すように、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントＡＴと、アタッチメントＡＴの姿勢を検出する姿勢検出装置と、法面の位置情報とアタッチメントＡＴの姿勢とに基づき、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面ＳＦ（図７参照）とが接触するか否かを判定する制御装置としてのコントローラ３０と、を有するように構成されている。
【0171】
この構成により、ショベル１００の操作者は、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触してしまうおそれがあることを事前に知ることができる。そのため、操作者は、例えば、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触してしまうのを防止できる。したがって、この構成は、例えば、法面整形動作、右旋回動作、排土動作、及び左旋回動作が順番に繰り返し実行される法面整形作業の際の操作者の負担を軽減させることができ、ひいては、作業効率を向上させることができるという効果をもたらす。或いは、操作者は、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦとが接触する蓋然性が高いことを事前に知った上で、上部旋回体３を旋回させることができ、必要に応じてアタッチメントＡＴを法面ＳＦに接触させることができる。
【0172】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触すると判定した場合、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触しないように、上部旋回体３を旋回させる旋回アクチュエータを制御するように構成されていてもよい。なお、旋回アクチュエータは、例えば、旋回油圧モータ２Ａ又は旋回電動発電機等である。
【0173】
この構成では、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触しないように、操作者によって旋回操作レバーが操作されたとしても旋回動作を開始させないように旋回アクチュエータを制御できる。或いは、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触しないように、旋回動作を停止させるように旋回アクチュエータを制御できる。この構成により、ショベル１００は、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触してしまうのをより確実に抑制できる。
【0174】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、スイッチＮＳ等の所定の操作具が操作されている間、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを繰り返し判定するように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、旋回操作レバーが操作されていない場合であっても、スイッチＮＳが押されている場合には、現在のアタッチメントＡＴの姿勢のままで上部旋回体３の旋回動作が行われたときにアタッチメントＡＴと法面とが接触するか否かを判定するように構成されていてもよい。
【0175】
この構成により、ショベル１００の操作者は、操作具を操作するだけで、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦ（図７参照）とが接触してしまうおそれがあることを事前に知ることができる。そのため、操作者は、例えば、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴと法面ＳＦ（図７参照）とが接触してしまうのをより確実に防止できる。
【0176】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回中に、アタッチメントＡＴを操作する操作装置２６に対する操作者の操作に応じ、バケット６の所定部位を法面に沿って移動させるように構成されていてもよい。例えば、コントローラ３０は、バケット６の背面６Ｂを法面に接触させながら、バケット６を設計面に沿って移動させるように構成されていてもよい。なお、コントローラ３０は、バケット６の背面６Ｂを法面に接触させずに、所定の間隔を空けた状態で、バケット６を設計面に沿って移動させるように構成されていてもよい。
【0177】
この構成では、ショベル１００の操作者は、例えば、旋回操作レバー及びアーム操作レバーとして機能する左操作レバー２６Ｌを操作するだけで、上部旋回体３を旋回させながら、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の少なくとも一つを伸縮させることができる。そのため、操作者は、例えば、バケット６の背面と設計面ＤＳとを一致させた状態で、設計面ＤＳに沿ってバケット６を前後方向（法面の法肩と法尻とを結ぶ線分に沿った方向）ばかりでなく左右方向又は斜め方向に移動させることができる。
【0178】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、設計面ＤＳに沿ってバケット６を移動させた後、上部旋回体３が法面に正対したときに、上部旋回体３を旋回させる旋回アクチュエータを停止させるように構成されていてもよい。
【0179】
この構成では、ショベル１００の操作者は、例えば、旋回操作レバー及びアーム操作レバーとして機能する左操作レバー２６Ｌを操作するだけで、バケット６の背面と設計面ＤＳとを一致させた状態で設計面ＤＳに沿ってバケット６を移動させ、上部旋回体３が法面に正対した後は、旋回動作を停止させ、設計面ＤＳに沿ったバケット６の前後方向（法面の法肩と法尻とを結ぶ線分に沿った方向）における移動を継続させることができる。
【0180】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、設計面ＤＳに沿ってバケット６を移動させた後、上部旋回体３が法面に正対したときに、上部旋回体３を旋回させる旋回アクチュエータを停止させ、且つ、アタッチメントＡＴを動作させるアタッチメントアクチュエータを停止させてもよい。具体的には、コントローラ３０は、旋回アクチュエータ及びアタッチメントアクチュエータを停止させてもよく、全てのアクチュエータを停止させてもよい。
【0181】
この構成では、ショベル１００の操作者は、例えば、旋回操作レバー及びアーム操作レバーとして機能する左操作レバー２６Ｌを操作するだけで、バケット６の背面と設計面ＤＳとを一致させた状態で設計面ＤＳに沿ってバケット６を移動させ、その後に上部旋回体３が法面に正対したときに旋回動作とアタッチメント動作とを停止させることができる。
【0182】
また、ショベル１００において、コントローラ３０は、上部旋回体３の旋回中にアタッチメントＡＴと法面とが接触しないように旋回アクチュエータを制御したことを操作者に知らせるように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、表示装置Ｄ１に対して制御指令を出力してテキストメッセージを表示させるように構成されていてもよく、音出力装置Ｄ２に対して制御指令を出力して音声メッセージを出力させるように構成されていてもよい。
【0183】
この構成により、ショベル１００は、例えば、旋回操作レバーの操作通りに旋回動作が行われない理由を操作者に伝えることができるため、旋回操作レバーの操作通りに旋回動作が行われない事態に直面した操作者が違和感を抱いてしまうのを抑制できる。
【0184】
また、本開示の実施形態に係るショベルは、図１に示すように、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントＡＴと、アタッチメントＡＴの姿勢を検出する姿勢検出装置と、上部旋回体３を旋回させたときにアタッチメントＡＴの所定部位が描く軌道ＴＲ又はその近似直線を算出する制御装置としてのコントローラ３０と、を有していてもよい。近似直線は、例えば、図７に示すガイド線ＧＬである。
【0185】
この構成により、ショベル１００は、例えば、旋回操作が実際に行われる前に、アタッチメントＡＴの所定部位が描く軌道ＴＲ上に物体が存在するか否かを判定することができる。物体は、例えば、人、盛土、法面、又は作業機械等である。そのため、ショベル１００は、旋回操作が実際に行われる前に、アタッチメントＡＴの所定部位と物体とが接触するおそれの有無を操作者に知らせることができる。
【0186】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはなく、後述する実施形態に制限されることもない。上述した或いは後述する実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。
【0187】
例えば、ショベル１００は、遠隔操作式のショベルであってもよい。この場合、電気式操作レバーは、ショベル１００の外部にある遠隔操作室に設置され、コントローラ３０は、遠隔操作室に設置される制御装置であってもよい。
【符号の説明】
【0188】
１・・・下部走行体 １Ｃ・・・クローラ １ＣＬ・・・左クローラ １ＣＲ・・・右クローラ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回油圧モータ ２Ｍ・・・走行油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行油圧モータ ２Ｘ・・・旋回軸 ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ６Ｂ・・・背面 ６Ｓ・・・側面 ６ＳＬ・・・左側面 ６ＳＲ・・・右側面 ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット １８・・・絞り １９・・・制御圧センサ ２６・・・操作装置 ２６Ｄ・・・走行レバー ２６ＤＬ・・・左走行レバー ２６ＤＲ・・・右走行レバー ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２８・・・吐出圧センサ ２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ・・・操作センサ ２９Ａ・・・操作センサ ３０・・・コントローラ ３０Ａ・・・位置算出部 ３０Ｂ・・・軌道生成部 ３０Ｃ・・・自動制御部 ３０Ｄ・・・判定部 ３１、３１ＡＬ～３１ＤＬ、３１ＡＲ～３１ＤＲ・・・電磁弁 ４０・・・センターバイパス管路 ４２・・・パラレル管路 ７０・・・空間認識装置 ７０Ｆ・・・前方センサ ７０Ｂ・・・後方センサ ７０Ｌ・・・左方センサ ７０Ｒ・・・右方センサ ７１・・・向き検出装置 ７２・・・情報入力装置 ７３・・・測位装置 ７５・・・ダイヤル １００・・・ショベル １７１～１７６・・・制御弁 ＡＴ・・・アタッチメント ＣＦ・・・円周 ＣＳ・・・範囲 ＣＸ・・・前後軸 ＣＸ０～ＣＸ２・・・破線 Ｄ１・・・表示装置 Ｄ２・・・音出力装置 ＤＳ・・・設計面 ＥＬ・・・仮想線 ＧＬ・・・ガイド線 ＧＰ・・・点 ＧＰ０～ＧＰ２・・・座標 ＮＲ・・・範囲 ＮＳ・・・スイッチ Ｐ１～Ｐ３・・・点 Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回角速度センサ ＳＦ・・・法面 ＴＲ・・・軌道
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】