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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】P2024005692
(43)【公開日】2024-01-17
(54)【発明の名称】ショベル、及び、ショベルの制御システム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20240110BHJP
E02F 9/22 20060101ALI20240110BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20240110BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 Q
E02F9/22 A
E02F9/26 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022105991
(22)【出願日】2022-06-30
(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】呉 春男
【テーマコード（参考）】
2D003
2D015
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB01
2D003BA03
2D003CA02
2D003DA02
2D003DA04
2D003DB04
2D003DB05
2D003FA02
2D015HA03
2D015HB04
2D015HB05
(57)【要約】
【課題】環境に合わせた走行ルートを設定することを目的とする。
【解決手段】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、前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、前記上部旋回体に設けられた制御装置と、有し、前記制御装置は、作業現場の環境情報に基づき生成された走行ルートに応じた走行指令に従って前記走行アクチュエータを動作させる、ショベルである。
【選択図】図１
【解決手段】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、前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、前記上部旋回体に設けられた制御装置と、有し、前記制御装置は、作業現場の環境情報に基づき生成された走行ルートに応じた走行指令に従って前記走行アクチュエータを動作させる、ショベルである。
【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た上部旋回体と、
前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、
前記上部旋回体に設けられた制御装置と、有し、
前記制御装置は、作業現場の環境情報に基づき生成された走行ルートに応じた走行指令に従って前記走行アクチュエータを動作させる、ショベル。
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、
前記上部旋回体に設けられた制御装置と、有し、
前記制御装置は、作業現場の環境情報に基づき生成された走行ルートに応じた走行指令に従って前記走行アクチュエータを動作させる、ショベル。
【請求項2】
ショベルと、管理装置とを含むショベルの制御システムであって、
前記管理装置は、
作業現場の環境情報に基づき、前記ショベルの走行ルートを生成するルート生成部と、
生成された前記走行ルートに応じた走行指令を前記ショベルに送信する指令送信部と、を有する、ショベルの制御システム。
前記管理装置は、
作業現場の環境情報に基づき、前記ショベルの走行ルートを生成するルート生成部と、
生成された前記走行ルートに応じた走行指令を前記ショベルに送信する指令送信部と、を有する、ショベルの制御システム。
【請求項3】
前記管理装置は、
前記環境情報に基づき、前記ショベルの現在位置と目標位置とを含む作業現場に回避すべき領域が存在するか否かを判定する回避評価部を有し、
前記ルート生成部は、前記回避評価部による判定結果に応じて、前記走行ルートを変更させる、請求項２記載のショベルの制御システム。
前記環境情報に基づき、前記ショベルの現在位置と目標位置とを含む作業現場に回避すべき領域が存在するか否かを判定する回避評価部を有し、
前記ルート生成部は、前記回避評価部による判定結果に応じて、前記走行ルートを変更させる、請求項２記載のショベルの制御システム。
【請求項4】
前記環境情報は、
前記ショベルが有する空間認識装置以外の空間認識装置によって取得された情報と、前記ショベルとは別のショベルによって取得された情報と、の少なくとも一方を含む、請求項２又は３記載のショベルの制御システム。
前記ショベルが有する空間認識装置以外の空間認識装置によって取得された情報と、前記ショベルとは別のショベルによって取得された情報と、の少なくとも一方を含む、請求項２又は３記載のショベルの制御システム。
【請求項5】
前記管理装置は、
前記ショベルから環境情報を取得する取得部を有し、
前記環境情報は、前記ショベルの走行前に更新される、請求項４記載のショベルの制御システム。
前記ショベルから環境情報を取得する取得部を有し、
前記環境情報は、前記ショベルの走行前に更新される、請求項４記載のショベルの制御システム。
【請求項6】
前記環境情報は、前記ショベルにおいて稼働情報が取得された時間帯の気象条件を示す気象情報を含む、請求項２記載のショベルの制御システム。
【請求項7】
前記ショベルは、制御装置を有し、
前記制御装置は、
走行中の前記ショベルの空間認識装置の出力に基づいて前記ショベルの周囲に存在する物体を検知する物体検知部と、
前記物体検知部により検知された前記物体を回避すべきか否かを判定する障害物評価部と、を有し、
前記物体が回避すべき物体である場合に、前記走行ルートを変更する、請求項２記載のショベルの制御システム。
前記制御装置は、
走行中の前記ショベルの空間認識装置の出力に基づいて前記ショベルの周囲に存在する物体を検知する物体検知部と、
前記物体検知部により検知された前記物体を回避すべきか否かを判定する障害物評価部と、を有し、
前記物体が回避すべき物体である場合に、前記走行ルートを変更する、請求項２記載のショベルの制御システム。
【請求項8】
前記管理装置は、
走行中の前記ショベルから前記環境情報を取得する情報取得部を有し、
前記ルート生成部は、走行中の前記環境情報に応じて、前記走行ルートを変更する、請求項２記載のショベルの制御システム。
走行中の前記ショベルから前記環境情報を取得する情報取得部を有し、
前記ルート生成部は、走行中の前記環境情報に応じて、前記走行ルートを変更する、請求項２記載のショベルの制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ショベル、及び、ショベルの制御システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来では、目標位置に関する情報に基づいて走行アクチュエータを動作させることで、設定された走行ルートを自律走行するショベルが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開２０１９／１８９９３５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ショベルが作業を行う作業現場の環境は日々変化する。このため、ショベルの走行ルートは、作業現場の環境に合わせて設定する必要があるが、上述した従来の技術では、作業現場の環境の変化について考慮されていない。
【0005】
そこで、上記課題に鑑み、環境に合わせた走行ルートを設定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、前記上部旋回体に設けられた制御装置と、有し、前記制御装置は、作業現場の環境情報に基づき生成された走行ルートに応じた走行指令に従って前記走行アクチュエータを動作させる、ショベルである。
【0007】
本発明の実施形態に係るショベルの制御システムは、ショベルと、管理装置とを含むショベルの制御システムであって、前記管理装置は、作業現場の環境情報に基づき、前記ショベルの走行ルートを生成するルート生成部と、生成された前記走行ルートに応じた走行指令を前記ショベルに送信する指令送信部と、を有する、ショベルの制御システムである。
【発明の効果】
【0008】
環境に合わせた走行ルートを設定できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】ショベルの制御システムのシステム構成の一例を示す図である。
【図2】コントローラの構成例を示す機能ブロック図である。
【図4A】アームシリンダの操作に関する駆動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駆動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駆動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駆動システムの一部の図である。
【図5A】左走行油圧モータの操作に関する駆動システムの一部の図である。
【図5B】右走行油圧モータの操作に関する駆動システムの一部の図である。
【図6】管理装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図7】管理装置の機能構成を説明する図である。
【図8】第一の実施形態の制御システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図9】第一の実施形態の制御システムの動作について説明する図である。
【図10】第二の実施形態の管理装置の処理について説明する図である。
【図11】第二の実施形態の制御システムの動作について説明する図である。
【図12】第三の実施形態の制御システムの動作を説明するシーケンス図である。
【図13】第三の実施形態の制御システムの動作について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
（第一の実施形態）
以下に、図面を参照して、本実施形態のショベルの制御システムについて説明する。図１は、ショベルの制御システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態では、ショベル１００を建設機械の一例として説明する。
以下に、図面を参照して、本実施形態のショベルの制御システムについて説明する。図１は、ショベルの制御システムのシステム構成の一例を示す図である。本実施形態では、ショベル１００を建設機械の一例として説明する。
【0011】
本実施形態のショベルの制御システムＳＹＳは、ショベル１００と、管理装置２００と、を含む。以下の説明では、ショベルの制御システムＳＹＳを、単に制御システムＳＹＳと表現する。
【0012】
本実施形態の制御システムＳＹＳにおいて、ショベル１００と、管理装置２００とは、ネットワーク等を介して接続される。
【0013】
本実施形態のショベル１００は、自機の稼働状況を示す稼働情報と、ショベル１００の周囲の環境を示す環境情報とを取得し、稼働情報と環境情報とを管理装置２００に送信する。また、ショベル１００は、管理装置２００から各種の情報を受信する。
【0014】
稼働情報とは、具体的には、自機の現在位置を示す位置情報、自機の向きを示す向き情報、自機の姿勢を示す姿勢情報、作業内容を示す作業内容情報、作業時の作業負荷（アームシリンダ圧等）を示す作業負荷情報、エンジンの負荷率を記す負荷率情報、稼働時間の累積時間を示す累積時間情報、燃料噴射量を含む燃料情報、ＣＯ２排出量、作業量、等を含む。
【0015】
環境情報とは、稼働情報に含まれる姿勢情報により示されるショベル１００の作業履歴に基づき生成される情報を含む。作業履歴に基づき生成される情報とは、具体的には、例えば、ショベル１００によって施工された作業結果としての盛り土や掘削孔の位置や大きさ、形状等を示す情報である。このように、作業結果としての地形や土砂の形状、位置等が環境情報に含まれてもよい。作業結果としての盛り土や掘削孔の位置や大きさ、形状等を示す情報は、自機の姿勢を示す姿勢情報と作業負荷情報等を用いて算出される。
【0016】
また、環境情報は、後述するショベル１００の空間認識装置によって取得された情報（例、地形の形状、障害物等の位置や大きさ等）、ショベル１００の各センサから取得された情報（例、作業結果としての地形や土砂の形状、位置等）を含む。作業結果としての盛り土や掘削孔の位置や大きさ、形状等を示す情報は、空間認識装置によって取得された情報に基づき算出されてもよい。
【0017】
また、環境情報は、例えば、ショベル１００以外の機器であって、作業現場に配置された機器によって取得された情報が含まれてもよい。具体的には、環境情報は、作業現場の上空を飛行する飛行体や、作業現場に設置された定点カメラによって撮像された画像データ等が含まれてよい。作業現場の上空を飛行する飛行体や、作業現場に設置された定点カメラは、言い換えれば、ショベル１００の外部に設けられた空間認識装置の一例である。また、飛行体や定点カメラによって取得される画像データは、空間認識装置から出力される出力データの一例である。さらに、ショベル１００以外の他の建設機械（他のショベルやブルドーザー等）に備えられた空間認識装置から出力データを用いてもよい。
【0018】
さらに、環境情報は、例えば、制御システムＳＹＳの外部のサーバ等から取得された情報が含まれてもよい。外部のサーバから取得された情報とは、例えば、ショベル１００が稼働情報を取得したときの気象条件を示す気象情報等であってよい。外部のサーバから取得された情報とは、さらに、稼働情報を取得後の気象条件を示す気象情報等であってもよい。
【0019】
本実施形態の管理装置２００は、環境情報に基づき、定期的に作業現場の３次元マップデータを更新する。作業現場の３次元マップの詳細は後述する。また、作業者や管理者からの更新指令に応じて３次元マップデータを更新してもよい。
【0020】
本実施形態の管理装置２００は、ショベル１００を走行させる際に、作業現場の環境情報と、ショベル１００の目標位置とに基づき、ショベル１００の現在位置から目標位置までの走行ルートを生成する。そして、管理装置２００は、走行ルートに応じた走行指示をショベル１００に対して送信する。
【0021】
本実施形態では、このように、ショベル１００の走行前に、作業現場の環境情報に基づき目的位置までのショベル１００の走行ルートを生成するため、作業現場の環境に合わせた走行ルートを生成することができる。このため、本実施形態によれば、日々に作業によって、例えば、作業現場内に盛り土や掘削孔が出現した場合や、作業前日の天候等によって水たまり等が出現した場合等であっても、日々の作業現場の環境に合わせて、適切な走行ルートを生成することができる。
【0022】
なお、図示していないが、制御システムＳＹＳは、作業現場の作業者等によって保持される支援装置が含まれてもよい。この場合、支援装置は、ネットワークを介して管理装置２００やショベル１００と通信が可能であってよい。
【0023】
また、図１の例では、管理装置２００は１台の情報処理装置により実現されるものとしたが、これに限定されない。管理装置２００は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。言い換えれば、管理装置２００により実現される機能は、複数の情報処理装置により実現されてもよい。
【0024】
次に、本実施形態のショベル１００について説明する。図１では、ショベル１００の側面図を示す。
【0025】
ショベル１００は、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３を有する。ショベル１００において、下部走行体１は、クローラ１Ｃを有し、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。また、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。
【0026】
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。
【0027】
ブーム４、アーム５、バケット６は、アタッチメントＡＴの一例としての掘削アタッチメントを構成している。そして、ブーム４は、ブームシリンダ７により駆動され、アーム５は、アームシリンダ８により駆動され、バケット６は、バケットシリンダ９により駆動される。ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。
【0028】
ブーム角度センサＳ１はブーム４の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、ブーム角度センサＳ１は加速度センサであり、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度（以下、「ブーム角度」とする。）を検出できる。ブーム角度は、例えば、ブーム４を最も下げたときに最小角度となり、ブーム４を上げるにつれて大きくなる。
【0029】
アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、アーム角度センサＳ２は加速度センサであり、ブーム４に対するアーム５の回動角度（以下、「アーム角度」とする。）を検出できる。アーム角度は、例えば、アーム５を最も閉じたときに最小角度となり、アーム５を開くにつれて大きくなる。
【0030】
バケット角度センサＳ３はバケット６の回動角度を検出するように構成されている。本実施形態では、バケット角度センサＳ３は加速度センサであり、アーム５に対するバケット６の回動角度（以下、「バケット角度」とする。）を検出できる。バケット角度は、例えば、バケット６を最も閉じたときに最小角度となり、バケット６を開くにつれて大きくなる。
【0031】
ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及び、バケット角度センサＳ３はそれぞれ、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、対応する油圧シリンダのストローク量を検出するストロークセンサ、連結ピン回りの回動角度を検出するロータリエンコーダ、ジャイロセンサ、又は、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせ等であってもよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブーム操作レバー（後述）の操作量を検出する操作検出部（後述の操作センサ２９ＬＡ）であってもよい。この場合、コントローラ３０は、操作センサ２９ＬＡの出力に基づいてブーム角度を算出してもよい。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。
【0032】
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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
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。
【0036】
上部旋回体３には運転室であるキャビン１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載されている。また、エンジン１１の排出機構の近傍には、ＣＯ２排出量を検出するためのセンサが設けられていてもよい。
【0037】
さらに、上部旋回体３には、コントローラ３０、表示装置Ｄ１、入力装置Ｄ２、音声出力装置４３、記憶装置４７、測位装置７３、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、撮像装置Ｓ６及び通信装置Ｔ１が取り付けられている。
【0038】
上部旋回体３には、電力を供給する蓄電部、及び、エンジン１１の回転駆動力を用いて発電する電動発電機等が搭載されていてもよい。蓄電部は、例えば、キャパシタ、又は、リチウムイオン電池等である。電動発電機は、電動機として機能して機械負荷を駆動してもよく、発電機として機能して電気負荷に電力を供給してもよい。
【0039】
コントローラ３０は、ショベル１００の駆動制御を行う主制御部として機能する。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等を含むコンピュータで構成されている。コントローラ３０の各種機能は、例えば、ＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵが実行することで実現される。各種機能は、例えば、オペレータによるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、オペレータによるショベル１００の手動操作を自動的に支援するマシンコントロール機能の少なくとも１つを含んでいてもよい。
【0040】
本実施形態のコントローラ３０は、ショベル１００の空間認識装置７０によって取得された情報、ショベル１００の各センサから取得された情報を含む環境情報を取得する。また、コントローラ３０は、ショベル１００が作業を行う作業現場に設置された、ショベル１００以外の空間認識装置によって出力される出力データを、環境情報として取得してもよい。
【0041】
表示装置Ｄ１は、各種情報を表示するように構成されている。表示装置Ｄ１は、ＣＡＮ等の通信ネットワークを介してコントローラ３０に接続されていてもよく、専用線を介してコントローラ３０に接続されていてもよい。
【0042】
入力装置Ｄ２は、オペレータが各種情報をコントローラ３０に入力できるように構成されている。入力装置Ｄ２は、キャビン１０内に設置されたタッチパネル、ノブスイッチ及びメンブレンスイッチ等の少なくとも１つを含む。
【0043】
音声出力装置４３は、音声を出力するように構成されている。音声出力装置４３は、例えば、コントローラ３０に接続される車載スピーカであってもよく、ブザー等の警報器であってもよい。本実施形態では、音声出力装置４３は、コントローラ３０からの音声出力指令に応じて各種情報を音声出力するように構成されている。
【0044】
記憶装置４７は、各種情報を記憶するように構成されている。記憶装置４７は、例えば、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、ショベル１００の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル１００の動作が開始される前に各種機器を介して取得する情報を記憶してもよい。
【0045】
記憶装置４７は、例えば、通信装置Ｔ１等を介して取得される目標施工面に関するデータを記憶していてもよい。目標施工面は、ショベル１００のオペレータが設定したものであってもよく、施工管理者等が設定したものであってもよい。
【0046】
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。測位装置７３は、上部旋回体３の向きを測定できるように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置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、検出値をコントローラ３０に対して出力する。そのため、測位装置７３は、上部旋回体３の向きを検出する向き検出装置としても機能し得る。向き検出装置は、上部旋回体３に取り付けられた方位センサであってもよい。
【0047】
機体傾斜センサＳ４は上部旋回体３の傾斜を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は仮想水平面に対する上部旋回体３の前後軸回りの前後傾斜角及び左右軸回りの左右傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、ショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点で互いに直交する。
【0048】
旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出するように構成されている。旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出或いは算出するように構成されていてもよい。本実施形態では、旋回角速度センサＳ５は、ジャイロセンサである。旋回角速度センサＳ５は、レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。
【0049】
撮像装置Ｓ６は、空間認識装置の一例であり、ショベル１００の周辺の画像を取得するように構成されている。本実施形態では、撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の前方の空間を撮像する前カメラＳ６Ｆ、ショベル１００の左方の空間を撮像する左カメラＳ６Ｌ、ショベル１００の右方の空間を撮像する右カメラＳ６Ｒ、及び、ショベル１００の後方の空間を撮像する後カメラＳ６Ｂを含む。
【0050】
撮像装置Ｓ６は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置Ｄ１に出力する。撮像装置Ｓ６は、ステレオカメラ、距離画像カメラ等であってもよい。また、撮像装置Ｓ６は、３次元距離画像センサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等の他の空間認識装置で置き換えられてもよく、他の空間認識装置とカメラとの組み合わせで置き換えられてもよい。
【0051】
前カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の天井、すなわちキャビン１０の内部に取り付けられている。但し、前カメラＳ６Ｆは、キャビン１０の屋根、ブーム４の側面等、キャビン１０の外部に取り付けられていてもよい。左カメラＳ６Ｌは、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、右カメラＳ６Ｒは、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、後カメラＳ６Ｂは、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。なお、本実施形態の撮像装置Ｓ６によって撮像された画像データは、環境情報に含まれてよい。
【0052】
通信装置Ｔ１は、ショベル１００の外部にある外部機器との通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置Ｔ１は、衛星通信網、携帯電話通信網又はインターネット網等を介した外部機器との通信を制御する。外部機器は、例えば、外部施設に設置されたサーバ等の管理装置２００や、ショベル１００の周囲の作業者が携帯しているスマートフォン等の支援装置である。
【0053】
また、通信装置Ｔ１は、管理装置２００から、走行ルートに応じた走行指示を受信してもよい。通信装置Ｔ１が受信した走行指示は、ショベル１００において、コントローラ３０に伝達される。
【0054】
次に、図２を参照し、コントローラ３０の構成例について説明する。図２は、コントローラの構成例を示す機能ブロック図である。図２の例では、コントローラ３０は、姿勢検出装置７１、空間認識装置７０、情報入力装置７２、測位装置７３、及び異常検知センサ７４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７１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。
【0055】
本実施形態の情報入力装置７２は、ショベル１００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、マイクロフォン等の音声入力装置であってもよい。また、情報入力装置７２は、通信装置であってもよい。この場合、情報入力装置７２は、管理装置２００から送信される走行指令を受信して、コントローラ３０に走行指令を入力することができる。
【0056】
図２に示すコントローラ３０は、主に、異常検知センサ７４に接続されている点、並びに、目標設定部Ｆ１、異常監視部Ｆ２、停止判定部Ｆ３、中間目標設定部Ｆ４、位置算出部Ｆ５、物体検知部Ｆ６、速度指令生成部Ｆ７、速度算出部Ｆ８、速度制限部Ｆ９、流量指令生成部Ｆ１０、障害物評価部Ｆ１１を有する。
【0057】
姿勢検出部３０Ｃ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。図２の例では、姿勢検出部３０Ｃ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する。そして、姿勢検出部３０Ｃ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る。
【0058】
目標設定部Ｆ１は、ショベル１００の自律走行に関する目標を設定するように構成されている。図２の例では、目標設定部Ｆ１は、情報入力装置７２の出力に基づき、ショベル１００を自律的に走行させる際の行き先である目的地（目標位置）、及び、その目的地（目標位置）に至るまでの走行ルート等を目標として設定する。
【0059】
具体的には、目標設定部Ｆ１は、ショベル１００の操作者がタッチパネルを用いて選択した目的地、又は、自動的に導き出した目的地を目標位置として設定し、且つ、ショベル１００の操作者がタッチパネルを用いて選択した走行ルート、又は、自動的に導き出した走行ルートを目標ルートとして設定する。
【0060】
作業者は、ショベル１００の表示装置Ｄ１を用いて目的地（目標位置）を設定するばかりでなく、支援装置及び管理装置２００の少なくとも一方を用いてショベル１００の外部から遠隔操作により目的地（目標位置）を設定してもよい。
【0061】
異常監視部Ｆ２は、ショベル１００の異常を監視するように構成されている。図２の例では、異常監視部Ｆ２は、異常検知センサ７４の出力に基づいてショベル１００の異常の度合いを決定する。異常検知センサ７４は、例えば、エンジン１１の異常を検知するセンサ、及び、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１つである。
【0062】
停止判定部Ｆ３は、各種情報に基づいてショベル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。図２の例では、停止判定部Ｆ３は、異常監視部Ｆ２の出力に基づき、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。
【0063】
具体的には、停止判定部Ｆ３は、例えば、異常監視部Ｆ２が決定したショベル１００の異常の度合いが所定の度合いを上回った場合に、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する。
【0064】
この場合、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Ｆ３は、例えば、異常監視部Ｆ２が決定したショベル１００の異常の度合いが所定の度合い以下の場合、自律走行中のショベル１００を停止させる必要がない、すなわち、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。
【0065】
なお、ショベル１００に操作者が搭乗している場合には、停止判定部Ｆ３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。
【0066】
中間目標設定部Ｆ４は、ショベル１００の自律走行に関する中間目標を設定するように構成されている。図２の例では、中間目標設定部Ｆ４は、姿勢検出部３０Ｃ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Ｆ３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、目標設定部Ｆ１で設定された目標ルートを複数の区間に分割し、各区間の終点を中間目標位置として設定する。
【0067】
位置算出部Ｆ５は、ショベル１００の現在位置を算出するように構成されている。図２の例では、位置算出部Ｆ５は、測位装置７３の出力に基づいてショベル１００の現在位置を算出する。ショベルが法面作業を行っている場合には、目標設定部Ｆ１は、法面作業の終了位置を最終の目標位置として設定してもよい。そして、中間目標設定部Ｆ４は、法面作業の開始位置から終了位置までを複数の区間に分割し、各区間の終点を中間目標位置として設定してもよい。
【0068】
演算部Ｃ１は、中間目標設定部Ｆ４が設定した中間目標位置と、位置算出部Ｆ５が算出したショベル１００の現在位置との差を算出するように構成されている。
【0069】
物体検知部Ｆ６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。図２の例では、物体検知部Ｆ６は、空間認識装置７０の出力に基づいてショベル１００の周囲に存在する物体を検知する。そして、物体検知部Ｆ６は、自律走行中のショベル１００の進行方向に存在する物体（例えば人）を検知した場合、ショベル１００の自律走行を停止させるための停止指令を生成する。
【0070】
速度指令生成部Ｆ７は、走行速度に関する指令を生成するように構成されている。図２の例では、速度指令生成部Ｆ７は、演算部Ｃ１が算出した差に基づいて速度指令を生成する。基本的には、速度指令生成部Ｆ７は、その差が大きいほど大きい速度指令を生成するように構成されている。また、速度指令生成部Ｆ７は、演算部Ｃ１が算出した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いる。
【0071】
速度指令生成部Ｆ７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、速度指令生成部Ｆ７は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令を生成してもよい。
【0072】
速度指令生成部Ｆ７は、地面の傾斜等の地形に関する情報を、空間認識装置７０により取得してもよい。さらに、空間認識装置７０からの信号により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、速度指令生成部Ｆ７は、通常の速度よりも減速した速度に対応する速度指令を生成してもよい。
【0073】
このように、速度指令生成部Ｆ７は、走行ルートにおける路面に関する情報に基づいて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、速度指令生成部Ｆ７は、自動的に速度指令の値を変更してもよい。これにより、速度指令生成部Ｆ７は、路面状況に対応して走行速度を変更できる。
【0074】
さらに、速度指令生成部Ｆ７は、アタッチメントＡＴの動作に対応して速度指令を生成してもよい。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、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Ｆ４は、バケット６が法尻に到達したと判定したときに、次の区間の端部（終点）を目標位置として設定する。
【0075】
そして、速度指令生成部Ｆ７は、次の区間の目標位置までの速度指令を生成する。他の方法として、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と判定した場合、中間目標設定部Ｆ４は、次の区間の端部（終点）を目標位置として設定する。そして、速度指令生成部Ｆ７は、次の目標位置までの速度指令を生成してもよい。このようにして、速度指令生成部Ｆ７は、アタッチメントＡＴの動作に対応して目標位置を設定してもよい。
【0076】
さらに、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、速度指令生成部Ｆ７は、低速モードに対応した速度指令を生成する。このように、速度指令生成部Ｆ７は、ショベル１００の状態に応じて走行速度を変更できる。
【0077】
速度算出部Ｆ８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。図２の例では、速度算出部Ｆ８は、位置算出部Ｆ５が算出するショベル１００の現在位置の推移に基づいてショベル１００の現在の走行速度を算出する。
【0078】
演算部Ｃ２は、速度指令生成部Ｆ７が生成した速度指令に対応する走行速度と、速度算出部Ｆ８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。
【0079】
速度制限部Ｆ９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。図２の例では、速度制限部Ｆ９は、演算部Ｃ２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Ｃ２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。
【0080】
流量指令生成部Ｆ１０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。図２の例では、流量指令生成部Ｆ１０は、速度制限部Ｆ９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Ｆ１０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いる。また、流量指令生成部Ｆ１０は、演算部Ｃ２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いる。
【0081】
流量指令生成部Ｆ１０が生成する流量指令は、比例弁３１ＥＬ、３１ＥＲ、３１ＦＬ、３１ＦＲのそれぞれに対する電流指令である。比例弁３１ＥＬは、その電流指令に応じて動作し、制御弁１７１の左側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、左走行油圧モータ２ＭＬに流入する作動油の流量は、流量指令生成部Ｆ１０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。比例弁３１ＥＲも同様に動作する。
【0082】
また、比例弁３１ＦＲは、その電流指令に応じて動作し、制御弁１７２の右側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、右走行油圧モータ２ＭＲに流入する作動油の流量は、流量指令生成部Ｆ１０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。比例弁３１ＦＬも同様に動作する。その結果、ショベル１００の走行速度は、速度指令生成部Ｆ７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。
【0083】
なお、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、左走行油圧モータ２ＭＬの回転速度及び回転方向と、右走行油圧モータ２ＭＲの回転速度及び回転方向とに基づいて決定されるためである。
【0084】
また、上述の例では、流量指令生成部Ｆ１０が生成する流量指令が比例弁３１へ出力される事例が示されたが、コントローラ３０は、この構成に限られることはない。通常、走行動作の際には、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。
【0085】
このため、流量指令生成部Ｆ１０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、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒのそれぞれを制御することで、すなわち、左メインポンプ１４Ｌ及び右メインポンプ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。
【0086】
さらに、コントローラ３０は、左走行油圧モータ２ＭＬ及び右走行油圧モータ２ＭＲのそれぞれへの作動油の供給量を比例弁３１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。
【0087】
障害物評価部Ｆ１１は、物体検知部Ｆ６により物体が検知された場合に、検知された物体を回避の対象とするか否かを判定する。言い換えれば、障害物評価部Ｆ１１は、物体検知部Ｆ６で検知された物体が、回避すべき物体（障害物）であるか否かを判定する。そして、障害物評価部Ｆ１１は、検知された物体が、回避すべき障害物であると判定された場合に、中間目標設定部Ｆ４に対し、この物体を回避する走行ルートを生成するための中間目標を設定させる。
【0088】
このような構成により、コントローラ３０は、現在位置から目標位置までのショベル１００の自律走行を実現できる。また、コントローラ３０は、ショベル１００に対し、障害物を回避させることができる。
【0089】
このように、本発明の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、下部走行体１を駆動する走行アクチュエータと、上部旋回体３に設けられた制御装置としてのコントローラ３０と、を有している。そして、コントローラ３０は、目標位置に関する情報に基づいて走行アクチュエータを動作させるように構成されている。走行アクチュエータは、例えば、走行油圧モータ２Ｍである。走行電動モータであってもよい。この構成により、ショベル１００は、走行操作に対する煩わしさを低減できる。走行レバー２６Ｄ及び走行ペダルの少なくとも１つを継続的に操作しなくとも、ショベル１００を走行させることができるためである。
【0090】
また、ショベル１００は、現在位置を測定する測位装置７３と、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向き検出装置と、を有していてもよい。この場合、コントローラ３０は、測位装置７３の出力と向き検出装置の出力とに基づいて走行アクチュエータに関する制御弁を動作させることができる。
【0091】
例えば、後述する走行レバー２６Ｄ及び走行ペダルが何れも操作されていない場合であっても、左走行油圧モータ２ＭＬに関する制御弁１７１、及び、右走行油圧モータ２ＭＲに関する制御弁１７２の少なくとも１つを変位させることができる。この構成により、コントローラ３０は、ショベル１００の位置及び姿勢をフィードバック制御しながらショベル１００を自律的に走行させることができる。
【0092】
また、ショベル１００は、施工状況に関する情報を取得する情報取得装置を有していてもよい。この場合、コントローラ３０は、目標位置に関する情報と施工状況に関する情報とに基づいて走行ルートを設定し、その走行ルートに沿って下部走行体１を走行させてもよい。或いは、コントローラ３０は、過去の走行軌跡に基づいて走行ルートを設定し、その走行ルートに沿って下部走行体１を走行させてもよい。このように、ショベル１００は、様々な方法で設定された走行ルートに沿って自律的に走行するように構成されていてもよい。この構成により、ショベル１００は、走行操作に関する操作者の負担を低減させることができる。
【0093】
コントローラ３０は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとが揃った状態で下部走行体１を走行させてもよく、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとが異なる状態で下部走行体１を走行させてもよい。この構成により、コントローラ３０は、ショベル１００を自律的に走行させる距離及び走行ルートの状態等に応じた適切な姿勢でショベル１００を走行させることができる。
【0094】
次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される駆動システムの構成例について説明する。図３は、ショベルの駆動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、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。
【0095】
ショベル１００の駆動システムは、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１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、コントローラ３０等を含む。
【0096】
図３において、駆動システムは、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。
【0097】
エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。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の入力軸に連結されている。
【0098】
メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給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。
【0099】
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。
【0100】
パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６を含む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。
【0101】
コントロールバルブ１７は、ショベル１００の動きを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６を含む。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１７５６を含む。コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できる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。
【0102】
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。本実施形態では、操作装置２６は、パイロット圧式の制御弁駆動システムを動作させることができるように構成されている。
【0103】
パイロット圧式の制御弁駆動システムは、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給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。但し、制御弁駆動システムは、上述のようなパイロット圧式ではなく、電気制御式であってもよい。この場合、コントロールバルブ１７内の制御弁は、電磁ソレノイド式スプール弁であってもよい。
【0104】
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。
【0105】
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。
【0106】
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。
【0107】
左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。
【0108】
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。
【0109】
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。
【0110】
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。
【0111】
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。
【0112】
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。
【0113】
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。
【0114】
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。
【0115】
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、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、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。
【0116】
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の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。
【0117】
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。
【0118】
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。
【0119】
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。
【0120】
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。
【0121】
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。
【0122】
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。なお、以下では、左走行レバー２６ＤＬ、右走行レバー２６ＤＲ、左走行ペダル、及び右走行ペダルは、集合的に「走行操作装置」と称される場合がある。また、左走行ペダル及び右走行ペダルは、集合的に「走行ペダル」と称される場合がある。
【0123】
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。
【0124】
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。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。
【0125】
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。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。
【0126】
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。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。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。
【0127】
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。
【0128】
また、コントローラ３０は、通信装置Ｔ１を介して、管理装置２００から送信される走行指示を受信し、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。
【0129】
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。
【0130】
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。
【0131】
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。
【0132】
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。
【0133】
上述のような構成により、図３の駆動システムは、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の駆動システムは、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。
【0134】
次に、図４Ａ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照し、コントローラ３０がマシンコントロール機能によって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４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂは、駆動システムの一部の図である。具体的には、図４Ａは、アームシリンダ８の操作に関する駆動システムの一部の図であり、図４Ｂは、ブームシリンダ７の操作に関する駆動システムの一部の図である。図４Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する駆動システムの一部の図であり、図４Ｄは、旋回油圧モータ２Ａの操作に関する駆動システムの一部の図である。図５Ａは、左走行油圧モータ２ＭＬの操作に関する駆動システムの一部の図であり、図５Ｂは、右走行油圧モータ２ＭＲの操作に関する駆動システムの一部の図である。
【0135】
【0136】
比例弁３１は、マシンコントロール用制御弁として機能する。比例弁３１は、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６とを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１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。
【0137】
この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。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。
【0138】
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が吐出する作動油を利用し、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。
【0139】
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、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い。
【0140】
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。
【0141】
比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬ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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲ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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ、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整可能である。
【0142】
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とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬ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、アーム５を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、アーム５を開くことができる。
【0143】
また、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。
【0144】
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、比例弁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。
【0145】
また、以下の図４Ｂ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂ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。
【0146】
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が吐出する作動油を利用し、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。
【0147】
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。
【0148】
比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＲを介して制御弁１７５Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。
【0149】
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とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＬ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、ブーム４を上げることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、ブーム４を下げることができる。
【0150】
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が吐出する作動油を利用し、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。
【0151】
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。
【0152】
比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＬ、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整可能である。
【0153】
この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、バケット６を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、バケット６を開くことができる。
【0154】
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が吐出する作動油を利用し、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。
【0155】
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。
【0156】
比例弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＤＬは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＤＲは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＬ、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整可能である。
【0157】
この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、旋回機構２を左旋回させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁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、旋回機構２を右旋回させることができる。
【0158】
また、コントローラ３０は、電流指令によって比例弁３１ＤＬ及び比例弁３１ＤＲの少なくとも１つを制御することにより、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために、アクチュエータの一例である旋回油圧モータ２Ａを自動的に回転或いは制動させてもよい。
【0159】
例えば、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、アタッチメントの動作にしたがい、アタッチメントの先端部（例えば、作業部位としてのバケット６の爪先又は背面等）を目標施工面（例えば、上り法面）の傾斜方向に沿って移動させることが可能な状態である。具体的には、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、ショベル１００の旋回平面（旋回軸に垂直な仮想平面）に垂直なアタッチメント稼動面（アタッチメントの中心線を含む仮想平面）が、目標施工面の法線を含む状態（換言すれば、目標施工面の法線に沿う状態）である。
【0160】
ショベル１００のアタッチメント稼動面が目標施工面の法線を含む状態にない場合、すなわち、上部旋回体３が目標施工面に正対していない場合、ショベル１００は、アタッチメントの先端部を目標施工面の傾斜方向に移動させることができない。そのため、結果として、ショベル１００は、目標施工面を適切に形成できない。この状況に対して、コントローラ３０は、自動的に旋回油圧モータ２Ａを回転させることで、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。したがって、ショベル１００は、目標施工面を適切に形成できる。
【0161】
コントローラ３０は、上述のような正対制御において、例えば、バケット６の爪先の左端と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「左端鉛直距離」とする。）と、バケット６の爪先の右端と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「右端鉛直距離」とする。）と、が等しくなった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判定する。或いは、コントローラ３０は、左端鉛直距離と右端鉛直距離とが等しくなった場合（すなわち、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差がゼロになった場合）ではなく、その差が所定値以下になった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判定してもよい。その後、コントローラ３０は、その差が所定値以下或いはゼロになると、旋回油圧モータ２Ａの制動制御により、旋回油圧モータ２Ａを減速させ且つ停止させる。
【0162】
上述の例では、目標施工面に関する正対制御の事例が示されたが、正対制御の実行は、目標施工面に関する場合に限られることはない。例えば、正対制御は、仮置きの土砂をダンプトラックに積み込むための掬い取り動作の際に実行されてもよい。具体的には、コントローラ３０は、一回の掘削動作で所望の体積（目標掘削体積）分の土砂をバケット６内に取り込むためにバケット６の爪先が辿るべき軌道である目標掘削軌道を設定する。
【0163】
そして、コントローラ３０は、その目標掘削軌道に沿ってバケット６の爪先を移動させる際のアタッチメント稼動面に垂直な仮想平面に上部旋回体３を正対させてもよい。この場合、掬い取り動作の都度、目標掘削軌道は変更される。そのため、ショベル１００は、ダンプトラックの荷台に土砂を排土した後、新たに設定された目標掘削軌道に沿ってバケット６の爪先を移動させる際のアタッチメント稼動面に垂直な仮想平面に上部旋回体３を正対させる。
【0164】
また、図５Ａ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が吐出する作動油を利用し、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。
【0165】
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。
【0166】
比例弁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、比例弁３１ＥＬは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁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、比例弁３１ＥＲは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁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整可能である。
【0167】
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が吐出する作動油を、比例弁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が吐出する作動油を、比例弁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。
【0168】
また、図５Ｂ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が吐出する作動油を利用し、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。
【0169】
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。
【0170】
比例弁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、比例弁３１ＦＬは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁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、比例弁３１ＦＲは、パイロットポンプ１５から比例弁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作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁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整可能である。
【0171】
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が吐出する作動油を、比例弁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が吐出する作動油を、比例弁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。
【0172】
【0173】
本実施形態の管理装置２００は、それぞれバスＢで相互に接続されている入力装置２０１、出力装置２０２、ドライブ装置２０３、補助記憶装置２０４、メモリ装置２０５、演算処理装置２０６及びインターフェース装置２０７を含むコンピュータである。
【0174】
入力装置２０１は、各種の情報の入力を行うための装置であり、例えばタッチパネル等により実現される。出力装置２０２は、各種の情報の出力を行うためものであり、例えばディスプレイ等により実現される。インターフェース装置２０７は、ネットワークに接続する為に用いられる。
【0175】
後述する各部により実現される制御プログラムは、管理装置２００を制御する各種プログラムの少なくとも一部である。制御プログラムは、例えば、記憶媒体２０８の配布やネットワークからのダウンロード等によって提供される。制御プログラムを記録した記憶媒体２０８は、情報を光学的、電気的或いは磁気的に記録する記憶媒体、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の様に情報を電気的に記録する半導体メモリ等、様々なタイプの記憶媒体を用いることができる。
【0176】
また、制御プログラムは、制御プログラムを記録した記憶媒体２０８がドライブ装置２０３にセットされると、記憶媒体２０８からドライブ装置２０３を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。ネットワークからダウンロードされた制御プログラムは、インターフェース装置２０７を介して補助記憶装置２０４にインストールされる。
【0177】
補助記憶装置２０４は、管理装置２００にインストールされた制御プログラムを格納すると共に、管理装置２００による各種の必要なファイル、データ等を格納する。メモリ装置２０５は、管理装置２００の起動時に補助記憶装置２０４から制御プログラムを読み出して格納する。そして、演算処理装置２０６はメモリ装置２０５に格納された制御プログラムに従って、後述するような各種処理を実現している。
【0178】
【0179】
管理装置２００は、情報取得部２１０、マップ更新部２２０、回避評価部２３０、ルート生成部２４０、指令送信部２５０を有する。
【0180】
情報取得部２１０は、各種の情報を取得する。具体的には、情報取得部２１０は、ショベル１００から稼働情報と環境情報を取得する。稼働情報には、例えば、前日までの作業内容を示す作業履歴情報が含まれてよい。また、環境情報には、ショベル１００の作業履歴情報から生成された、盛り土や掘削孔の位置や大きさ、形状等を示す情報が含まれてよい。さらに、環境情報には、空間認識装置の一例である撮像装置Ｓ６によって撮像された画像データ、空間認識装置の一例である３次元距離画像センサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、ＬＩＤＡＲ又は赤外線センサ等の出力データ等が含まれてよい。
【0181】
また、情報取得部２１０は、作業現場におけるショベル１００以外の空間認識装置等から画像データ等を取得する。言い換えれば、情報取得部２１０は、作業現場の環境を示す環境情報を取得する。
【0182】
さらに、情報取得部２１０は、ショベル１００以外の他のショベル１００から環境情報を取得してもよい。また、情報取得部２１０は、ショベル１００から稼働情報を取得したときの気象条件を示す気象情報を、環境情報として取得してもよい。稼働情報を取得したときの気象情報を環境情報に含めることで、例えば、水たまり等の発生の原因等を予測することができ、回避評価部２３０による判定に有用な情報となる。
【0183】
また、情報取得部２１０は、ショベル１００の現在位置と、ショベル１００を自律的に走行させる際の行き先である目的地（目標位置）を示す情報を取得してもよい。ショベル１００の現在位置を示す情報は、ショベル１００から取得されてもよい。ショベル１００の目標位置を示す情報は、支援装置等に対して入力された情報であってよく、支援装置から取得されてもよい。
【0184】
マップ更新部２２０は、情報取得部２１０が取得した環境情報等に基づき、作業現場の３次元マップデータを更新する。具体的には、マップ更新部２２０は、ショベル１００から取得した環境情報に基づき、作業現場の３次元マップデータにおける盛り土の位置や掘削孔の深さ等を更新する。
【0185】
なお、管理装置２００は、作業現場の３次元マップデータを予め保持していてよい。３次元マッデータは、管理装置２００によって生成されてもよいし、管理装置２００が予め生成された３次元マップデータを取得してもよい。
【0186】
３次元マップデータは、例えば、施工前の作業現場を測量により作成された現況地形データであってもよい。また、３次元マップデータは、施工前の作業現場をショベル１００の撮像装置Ｓ６によって撮像された画像データや、ＬＩＤＡＲによって取得されたデータに基づき作成されてもよい。また、本実施形態では、マップ更新部２２０により更新されるマップデータを３次元マップデータとしているが、マップデータは２次元のマップデータであってもよい。
【0187】
また、本実施形態のマップ更新部２２０は、例えば、ショベル１００が作業現場において走行を開始する前に、３次元マップデータを更新する。
【0188】
３次元マップデータを更新することで、例えば、前回３次元マップデータを更新した後に天候によって生じた水たまりやぬかるみの位置を示す情報が、更新後の３次元マップデータに含まれるようになる。また、３次元マップデータには、作業現場に配置されたロードコーンの位置や大きさを示す情報や、作業現場に生息している植物（雑草等）を示す情報等が含まれてよい。
【0189】
回避評価部２３０は、マップ更新部２２０により更新された３次元マップデータに基づき、ショベル１００の現在位置から目標位置までの間に、回避すべき場所や物体が存在するか否かを判定する。言い換えれば、回避評価部２３０は、最新の３次元マップデータに基づき、ショベル１００の現在位置から目標位置までの間に、回避すべき場所や物体が存在するか否かを判定する。
【0190】
具体的には、回避評価部２３０は、３次元マップデータにおける、ショベル１００の現在位置と目標位置とを含む領域と対応する環境情報を抽出し、抽出された環境情報に基づき、ショベル１００による走行を回避すべき領域が存在するか否かを判定してもよい。
【0191】
回避すべき領域とは、具体的には、例えば、建屋等が存在する領域、土嚢やロードコーン等が配置された領域、作業者が作業を行っている領域、作業現場内の移動体の周辺領域、水たまり、軟弱地盤が生じている領域、雑草等の植物が生育している領域等である。なお、作業現場内の移動体とは、例えば、他のショベル１００であってもよいし、トラック等の車両であってもよいし、作業者等の人であってもよい。
【0192】
本実施形態では、回避すべき領域の一覧を示す情報が、予め管理装置２００に格納されていてもよく、回避評価部２３０は、この情報を参照して、回避すべき領域か否かを判定してもよい。
【0193】
ルート生成部２４０は、３次元マップデータと、ショベル１００の現在位置と目標位置と、回避評価部２３０による判定結果と、に応じて、走行ルートを生成する。具体的には、ルート生成部２４０は、回避評価部２３０によって、回避すべきと判定された領域が存在すると判定された場合、該当する領域を迂回するような走行ルートを生成する。
【0194】
また、ルート生成部２４０は、回避すべき領域が存在しない判定された場合、最初に生成された最短の走行ルートを採用する。
【0195】
指令送信部２５０は、ルート生成部２４０によって生成された走行ルートに基づく走行指示をショベル１００に対して送信する。
【0196】
【0197】
図８におけるステップＳ８０１からステップＳ８０３までの処理は、管理装置２００が保持する３次元マップデータを更新するマップ更新処理である。また、図８におけるステップＳ８０４からステップＳ８０８の処理は、ショベル１００の走行ルートを生成する処理であり、ショベル１００が走行を開始する前に、管理装置２００において行われる走行前の事前処理である。
【0198】
本実施形態のマップ更新処理と、走行前の事前処理とは、それぞれが独立したタイミングで実行されてよいが、走行前の事前処理を実行する前に、マップ更新処理が実行されることが好ましい。
【0199】
具体的には、例えば、マップ更新処理は、ショベル１００による作業を行う日の前日の夜等に行われ、走行前の事前処理は、ショベル１００による作業を行う日の朝に実行されてもよい。
【0200】
本実施形態において、ショベル１００は、稼働情報と環境情報とを取得し（ステップＳ８０１）、管理装置２００に送信する（ステップＳ８０２）。管理装置２００は、情報取得部２１０により、ショベル１００から稼働情報と環境情報とを取得すると、マップ更新部２２０により３次元マップデータを更新する（ステップＳ８０３）。
【0201】
なお、管理装置２００の情報取得部２１０は、ショベル１００以外からも作業現場の環境情報を取得してよい。具体的には、例えば、管理装置２００は、インターネット等を介して、外部に設けられたサーバから、気象情報や地図情報等を環境情報として取得してもよい。
【0202】
つまり、ステップＳ８０１からステップＳ８０３の処理において、管理装置２００は、作業現場の環境情報を取得し、取得した環境情報に基づいて３次元マップデータを更新する。
【0203】
制御システムＳＹＳにおいて、ショベル１００は、自機の現在位置を示す現在位置情報を取得して、管理装置２００に送信する（ステップＳ８０４）。
【0204】
管理装置２００は、情報取得部２１０により、ショベル１００の目標位置を示す目標位置情報を取得する（ステップＳ８０５）。続いて、管理装置２００は、回避評価部２３０により、ショベル１００の現在位置から目標位置までの最短ルートを含む領域の環境情報を抽出する（ステップＳ８０６）。
【0205】
続いて、管理装置２００は、回避評価部２３０により、抽出された環境情報に基づき、ショベル１００による走行を回避すべき領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ８０７）。
【0206】
続いて、管理装置２００は、ルート生成部２４０により、回避評価部２３０による判定の結果に応じて、現在位置から目標位置までの走行ルートを生成する（ステップＳ８０８）。
【0207】
具体的には、ルート生成部２４０は、回避評価部２３０により回避すべき領域と判定され領域が存在する場合、この領域を迂回するように走行ルートを生成する。
【0208】
続いて、管理装置２００は、指令送信部２５０により、走行ルートに応じた走行指令をショベル１００に対して送信する（ステップＳ８０９）。
【0209】
ショベル１００は、走行指令を受信すると、情報入力装置７２によって、コントローラ３０に対して走行指令を入力し、走行を開始させる（ステップＳ８１１）。
【0210】
【0211】
図９は、ある作業現場の一例を模式的に示している。作業現場には、河川Ｇ４、用水路Ｇ５、堤防Ｇ６、舗装道路形Ｇ７、未舗装道路Ｇ８、事務所Ｇ９、盛り土Ｇ１０が存在している。
【0212】
堤防Ｇ６は、河川側の法面（表法面）Ｇ６Ａと、堤防の上面（天端面）Ｇ６Ｂと、市街地側の法面（裏法面）Ｇ６Ｃと、を含む。
【0213】
また、盛り土Ｇ１０は、例えば、前日の作業によって作られたものであり、作業の開始日には存在しなかったものとする。
【0214】
また、図９の例では、ショベル１００の現在位置は地点Ｊ１であり、目標位置は地点Ｊ２である。
【0215】
この場合、管理装置２００の回避評価部２３０は、地点Ｊ１と地点Ｊ２とを含む領域の環境情報を抽出する。具体的には、回避評価部２３０は、地点Ｊ１と地点Ｊ２とを含む最短ルートである走行ルートＲ１の周辺の領域の環境情報を抽出する。
【0216】
そして、回避評価部２３０は、環境情報に基づき、ショベル１００の走行を回避すべき領域が存在するか否かを判定する。
【0217】
図９の例では、走行ルートＲ１の途中に、盛り土Ｇ１０が存在している。したがって、回避評価部２３０は、盛り土Ｇ１０が存在する領域を回避すべき領域と判定する。言い換えれば、回避評価部２３０は、盛り土Ｇ１０を回避すべき障害物と判定する。
【0218】
ルート生成部２４０は、この判定をうけて、走行ルートＲ１を、盛り土Ｇ１０を迂回する走行ルートＲ２を生成する。
【0219】
このように、本実施形態では、作業期間中に作業現場の環境が変化した場合であっても、環境に応じた走行ルートを生成し、ショベル１００に設定することができる。
【0220】
なお、本実施形態では、走行ルートが変更された場合には、走行ルートが変更されたことを示す通知を、作業現場の作業者が所持している支援装置等に通知してもよい。
【0221】
（第二の実施形態）
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、管理装置２００が生成した走行ルートに基づき走行を開始したショベル１００においても、走行中に取得した環境情報に基づき、回避すべき対象が存在するか否かを判定する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
以下に図面を参照して、第二の実施形態について説明する。第二の実施形態では、管理装置２００が生成した走行ルートに基づき走行を開始したショベル１００においても、走行中に取得した環境情報に基づき、回避すべき対象が存在するか否かを判定する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
【0222】
図１０は、第二の実施形態の制御システムの動作を説明するシーケンス図である。図１０に示すステップＳ１００１からステップＳ１０１０までの処理は、図８のステップＳ８０１からステップＳ８１０までの処理と同様であるから、説明を省略する。
【0223】
ステップＳ１０１０に続いて、ショベル１００は、空間認識装置７０等により、自機の周囲の環境情報を取得する（ステップＳ１０１１）。このとき、コントローラ３０は、作業現場に設置された他の空間認識装置である定点カメラやドローン等において撮像された画像データを環境情報の一部として取得してもよい。
【0224】
なお、以下の説明では、ショベル１００が取得した環境情報に基づき、ショベル１００の周辺に物体が検知された場合の処理を示す。
【0225】
ショベル１００は、コントローラ３０の物体検知部Ｆ６により、空間認識装置７０から出力される情報から、物体が検知されると、障害物評価部Ｆ１１により、検知された物体が、迂回すべき障害物であるか否かを判定する（ステップＳ１０１２）。ここで、空間認識装置７０から出力される情報は、環境情報の一部である。
【0226】
ここで、例えば、検知された物体が、雑草等の場合には、障害物評価部Ｆ１１は、この物体を障害物と判定せず、迂回しない。また、検知された物体が、ロードコーン等のように、作業者によって配置されたものである場合、障害物評価部Ｆ１１は、この物体を障害物と判定する。なお、本実施形態では、コントローラ３０において、障害物とすべき物体の種類の一覧等が保持されていてもよく、障害物評価部Ｆ１１は、この一覧を参照して、物体が障害物であるか否かを判定してもよい。
【0227】
続いて、ショベル１００は、検出された物体が障害物である場合、障害物評価部Ｆ１１は、中間目標設定部Ｆ４に対して、中間目標の変更を指示し、走行ルートを変更させる（ステップＳ１０１３）。
【0228】
図１１は、第二の実施形態の制御システムの動作について説明する図である。図１１は、ある作業現場の一例を模式的に示している。作業現場には、河川Ｇ４、用水路Ｇ５、堤防Ｇ６、舗装道路形Ｇ７、未舗装道路Ｇ８、事務所Ｇ９が存在している。また、図１１の例では、未舗装道路Ｇ８には、ショベル１００が走行を開始する直前にロードコーンＲＣが設置されたものとする。
【0229】
また、図１１の例では、ショベル１００の現在位置は地点Ｊ１ａであり、目標位置は地点Ｊ２ａである。
【0230】
この場合、管理装置２００の回避評価部２３０は、地点Ｊ１ａと地点Ｊ２ａとを含む領域の環境情報を抽出する。具体的には、回避評価部２３０は、地点Ｊ１ａと地点Ｊ２ａとを含む最短ルートである走行ルートＲ１ａの周辺の領域の環境情報を抽出する。
【0231】
そして、回避評価部２３０は、環境情報に基づき、ショベル１００の走行を回避すべき領域が存在するか否かを判定する。このとき、ロードコーンＲＣは、作業現場に設定されていなかったため、管理装置２００は、走行ルートＲ１ａに基づく走行指令をショベル１００に送信する。ショベル１００は、この走行指令に基づき走行を開始する。
【0232】
このとき、ショベル１００は、空間認識装置７０により、環境情報の収集を開始する。そして、ショベル１００は、地点Ｊ３に到達したときに、ロードコーンＲＣを検知したとする。
【0233】
この場合、ショベル１００は、ロードコーンＲＣを障害物と判定し、地点Ｊ３から地点Ｊ２ａまでの走行ルートを、走行ルートＲ１ａから走行ルートＲ２ａに変更する。
【0234】
このように、本実施形態によれば、ショベル１００においても、走行中に取得した環境情報に応じて走行ルートを生成することができる。したがって、本実施形態によれば、ショベル１００が走行を開始する直前や、走行中等に、管理装置２００が生成した走行ルート上に障害物が配置された場合に、これを回避することができる。
【0235】
さらに、本実施形態では、走行中の環境情報に応じて走行ルートを変更するため、作業現場の現在の状態に合わせた走行ルートを生成することができる。
【0236】
（第三の実施形態）
以下に図面を参照して、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、管理装置２００が、ショベル１００が走行中に収集した環境情報に応じて走行ルートを更新する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
以下に図面を参照して、第三の実施形態について説明する。第三の実施形態では、管理装置２００が、ショベル１００が走行中に収集した環境情報に応じて走行ルートを更新する点が、第一の実施形態と相違する。よって、以下の第三の実施形態の説明では、第一の実施形態との相違点について説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには、第一の実施形態の説明で用いた符号を付与し、その説明を省略する。
【0237】
図１２は、第三の実施形態の制御システムの動作を説明するシーケンス図である。図１０に示すステップＳ１２０１からステップＳ１２１１までの処理は、図１０のステップＳ１００１からステップＳ１０１１までの処理と同様であるから、説明を省略する。
【0238】
ステップＳ１２１１において、ショベル１００は、空間認識装置７０等により、自機の周囲の環境情報を取得すると、取得した環境情報を管理装置２００に送信する（ステップＳ１２１２）。
【0239】
管理装置２００は、ショベル１００から取得した走行中の環境情報を受信すると、回避評価部２３０により、ショベル１００の進行方向に回避すべき領域が存在するか否かを判定する（ステップＳ１２１３）。
【0240】
なお、以下の説明では、ショベル１００の進行方向に回避すべき領域が存在した場合の動作を示す。
【0241】
管理装置２００は、ショベル１００の進行方向に回避すべき領域が存在した場合、ルート生成部２４０により、ショベル１００から取得した環境情報に基づき、走行ルートを更新する（ステップＳ１２１４）。
【0242】
続いて、管理装置２００は、指令送信部２５０により、ショベル１００に対して、更新された走行ルートに基づく走行指令を送信する（ステップＳ１２１５）。ショベル１００は、この走行指令を受信して、走行ルートを変更する（ステップＳ１２１６）。
【0243】
図１３は、第三の実施形態の制御システムの動作について説明する図である。図１１は、ある作業現場の一例を模式的に示している。作業現場には、河川Ｇ４、用水路Ｇ５、堤防Ｇ６、舗装道路形Ｇ７、未舗装道路Ｇ８、事務所Ｇ９、草むらＧ１２が存在している。また、図１３の例では、草むらＧ１２の中に水たまりＧ１３が存在している。
【0244】
また、図１３の例では、ショベル１００の現在位置は地点Ｊ１ｂであり、目標位置は地点Ｊ２ｂである。
【0245】
この場合、管理装置２００の回避評価部２３０は、地点Ｊ１ｂと地点Ｊ２ｂとを含む領域の環境情報を抽出する。具体的には、回避評価部２３０は、地点Ｊ１ｂと地点Ｊ２ｂとを含む最短ルートである走行ルートＲ１ｂの周辺の領域の環境情報を抽出する。
【0246】
そして、回避評価部２３０は、環境情報に基づき、ショベル１００の走行を回避すべき領域が存在するか否かを判定する。図１３の例では、走行ルートＲ１ｂの周辺に草むらＧ１２が存在するが、草むらＧ１２はショベル１００の走行の妨げにならないため、回避評価部２３０は、回避すべき領域は存在しないものと判定する。そして、管理装置２００は、走行ルートＲ１ｂに基づく走行指令をショベル１００に送信する。
【0247】
ショベル１００は、地点Ｊ１ｂから走行を開始する。また、ショベル１００は、走行中に含まれる姿勢情報に基づき環境情報を取得し、管理装置２００へ送信する。
【0248】
ここで、管理装置２００は、回避評価部２３０により、ショベル１００が地点Ｊ４に到達したときに取得した環境情報から、草むらＧ１２の中にぬかるみ（軟弱地）Ｇ１３があることを検知する。
【0249】
具体的には、管理装置２００の回避評価部２３０は、ショベル１００から取得した環境情報に含まれる、クローラ１Ｃが沈む深さを示す値を参照し、クローラ１Ｃが一定値以上の深さまで沈んでいるか否かを判定する。そして、回避評価部２３０は、クローラ１Ｃが一定値以上の深さまで沈んでいた場合に、ぬかるみＧ１３を回避すべき領域と判定してもよい。
【0250】
管理装置２００は、ぬかるみＧ１３を回避すべき領域と判定すると、地点Ｊ４からの走行ルートを、走行ルートＲ１ｂから走行ルートＲ２ｂへ更新し、ショベル１００へ走行指令を送信する。ショベル１００は、この走行指令に応じて、走行ルートＲ２ｂを走行する。ショベル１００が走行した軌跡は、記憶媒体２０８へ記録される。記録された走行軌跡は、他の建設機械が走行する際に、走行ルートとして設定されてもよい。
【0251】
このように、本実施形態によれば、管理装置２００は、走行中にショベル１００から取得した環境情報に応じて、走行ルートを更新できる。このため、本実施形態によれば、常に最新の環境情報に基づく走行ルートを生成することができる。言い換えれば、本実施形態では、作業現場の現在の状態に合わせた走行ルートを生成することができる。
【0252】
なお、上述した各実施形態では、ショベル１００が自律走行を行う場合について説明したが、これに限定されない。上述した各実施形態では、例えば、遠隔操作室からショベル１００を操作する場合等にも適用されてよい。
【0253】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記内容は、発明の内容を限定するものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【0254】
１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
３０ コントローラ
１００ ショベル
２００ 管理装置
２１０ 情報取得部
２２０ マップ更新部
２３０ 回避評価部
２４０ ルート生成部
２５０ 指令送信部
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
３０ コントローラ
１００ ショベル
２００ 管理装置
２１０ 情報取得部
２２０ マップ更新部
２３０ 回避評価部
２４０ ルート生成部
２５０ 指令送信部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】