特開 2024-82593 建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械

(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】P2024082593

(43)【公開日】2024-06-20

(54)【発明の名称】建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20240613BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 E

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022196550

(22)【出願日】2022-12-08

(71)【出願人】

【識別番号】504136568

【氏名又は名称】国立大学法人広島大学

(71)【出願人】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100115381

【弁理士】

【氏名又は名称】小谷 昌崇

(74)【代理人】

【識別番号】100178582

【弁理士】

【氏名又は名称】行武 孝

(72)【発明者】

【氏名】木下 拓矢

(72)【発明者】

【氏名】山本 透

(72)【発明者】

【氏名】永井 政樹

(72)【発明者】

【氏名】小岩井 一茂

【テーマコード（参考）】

2D003

【Ｆターム（参考）】

2D003AA01

2D003AB03

2D003AB04

2D003BA01

2D003CA02

2D003DA04

2D003DC02

2D003FA02

(57)【要約】

【課題】操作者が複数のアクチュエータを同時かつ快適に操作することが可能な建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械を提供する。
【解決手段】制御装置１００Ｓは、快適度決定部４０と、目標速度決定部２０と、制御部３０とを有する。快適度決定部４０は、操作者が上部旋回体２およびブーム４を操作したときにその動きから感じる快適度に関する情報を取得する。目標速度決定部２０は、操作者による上部旋回体２およびブーム４に対する操作の操作量と、快適度決定部４０によって取得された前記快適度と、上部旋回体２およびブーム４の目標速度同士の相対的な特性に関する情報である特性マップとに基づいて、上部旋回体２およびブーム４の目標速度をそれぞれ決定する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

操作者によって互いに独立して操作されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の駆動部材を有する建設機械の制御装置であって、
前記操作者が前記Ｎ個の駆動部材を操作したときに前記操作者が前記Ｎ個の駆動部材の動きから感じるＭ個（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）の快適度に関する情報を取得する快適度取得部と、
前記操作者による前記Ｎ個の駆動部材に対する操作の操作量と、前記快適度取得部によって取得された前記快適度と、前記Ｎ個の駆動部材の目標速度の相対的な特性に関する情報である特性情報とに基づいて、前記Ｎ個の駆動部材の目標速度をそれぞれ決定する目標速度決定部と、
前記Ｎ個の駆動部材の各々について、前記駆動部材の実速度が前記目標速度決定部によって決定された前記目標速度に近づくように前記駆動部材に対する制御入力を設定する制御部と、
を備える、建設機械の制御装置。

【請求項2】

前記操作者によって行われている前記建設機械の作業内容を判別する作業判別部を更に備え、
前記特性情報は、前記作業内容に応じてそれぞれ設定されており、
前記目標速度決定部は、前記作業判別部によって判別された前記作業内容に応じた前記特性情報に基づいて、前記Ｎ個の駆動部材の前記目標速度をそれぞれ決定する、請求項１に記載の建設機械の制御装置。

【請求項3】

前記特性情報は、前記Ｎ個の駆動部材のうちの一の駆動部材の目標速度と前記一の駆動部材とは異なる他の駆動部材の目標速度との相対的な関係を示す特性である主特性を含み、
前記目標速度決定部は、前記一の駆動部材の前記目標速度を決定したのち、当該決定された目標速度と前記主特性とに基づいて前記他の駆動部材の前記目標速度を決定する、請求項１又は２に記載の建設機械の制御装置。

【請求項4】

前記特性情報は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度との相対的な関係を示す特性であって、前記主特性に連関する副特性を更に含み、
前記目標速度決定部は、前記主特性に基づいて決定された前記一の駆動部材の目標速度及び前記他の駆動部材の目標速度に対応した前記Ｎ個の駆動部材の動きに対して前記快適度取得部によって取得された前記快適度が、予め設定された閾値よりも快適な特性を示した場合に、前記一の駆動部材の前記目標速度を新たに決定したのち、当該決定された目標速度と前記副特性とに基づいて前記他の駆動部材の前記目標速度を新たに決定する、請求項３に記載の建設機械の制御装置。

【請求項5】

前記主特性は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度とを関数によって関連付ける特性であり、
前記副特性は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度とを、前記主特性と直交する関数によって関連付ける特性である、請求項４に記載の建設機械の制御装置。

【請求項6】

前記目標速度決定部によって決定された前記Ｎ個の駆動部材の各々の前記目標速度の数が予め設定された閾値を超えると、当該決定された目標速度に基づいて前記特性情報を更新する特性情報更新部を更に備える、請求項１に記載の建設機械の制御装置。

【請求項7】

前記Ｎ個の駆動部材の前記目標速度、前記快適度、及び、前記快適度の目標値である目標快適度に関する情報をそれぞれ記憶する記憶装置を更に備え、
前記目標速度決定部は、前記記憶装置に記憶されている情報を用いて、前記快適度が前記目標快適度に近づくように、前記一の駆動部材の伝達関数の慣性モーメントをパラメータとして調整しながら前記一の駆動部材の前記目標速度を決定する、請求項３に記載の建設機械の制御装置。

【請求項8】

前記慣性モーメントをＪ_ｒｅｆ、粘性係数をＤとすると、前記伝達関数は、
（１／Ｄ）／（１＋（Ｊ_ｒｅｆ／Ｄ）・ｓ）である、請求項７に記載の建設機械の制御装置。

【請求項9】

機体と、
当該機体に対して相対的に動くことが可能なＮ個の駆動部材と、
請求項１に記載の建設機械の制御装置と、
を備える、建設機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、建設機械において、必要に応じてアクチュエータの駆動速度を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、オペレータによる操作レバーの操作量に基づいて目標燃費減算量を算出しポンプ出力を低減することで、微操作など作業速度を必要としない作業時にアクチュエータの速度を抑えて燃費を向上させる技術が開示されている。当該技術では、オペレータが操作する操作レバーの操作量に基づいて予め設定された作業タイプが判定され、当該作業タイプに応じて油圧ポンプのＰＱ特性（圧力・流量特性）が変更される。この結果、操作レバーが同じ操作量で操作された場合であっても、作業タイプに応じてアクチュエータの作動速度が変化する。

【0003】

また、特許文献２には、複数のアクチュエータが同時に操作される複合操作時において、各アクチュエータに供給される作動油の流量を操作パターンに応じて変化させることで、各アクチュエータの速度を調整して操作性を向上させる技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００２－３３９９１１号公報

【特許文献2】特開２０１９－１７８５８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１、２に記載された技術では、作業内容毎に予め設定された特性に応じて各アクチュエータの作動速度が調整されるため、必ずしもオペレータが望む操作性を得ることができないという問題があった。

【0006】

本発明の目的は、操作者が複数の駆動部材を同時かつ快適に操作することが可能な建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明により提供されるのは、操作者によって互いに独立して操作されるＮ個（Ｎは２以上の自然数）の駆動部材を有する建設機械の制御装置であって、当該制御装置は、快適度取得部と、目標速度決定部と、制御部とを備える。前記快適度取得部は、前記操作者が前記複数の駆動部材を操作したときに前記操作者が前記複数の駆動部材の動きから感じるＭ個（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）の快適度に関する情報を取得する。前記目標速度決定部は、前記操作者による前記Ｎ個の駆動部材に対する操作の操作量と、前記快適度取得部によって取得された前記快適度と、前記Ｎ個の駆動部材の目標速度の相対的な特性に関する情報である特性情報とに基づいて、前記Ｎ個の駆動部材の目標速度をそれぞれ決定する。前記制御部は、前記Ｎ個の駆動部材の各々について、前記駆動部材の実速度が前記目標速度決定部によって決定された前記目標速度に近づくように前記駆動部材に対する制御入力を設定する。

【0008】

本構成によれば、目標速度決定部が、操作者による操作の操作量と、快適度と、特性情報とに基づいて各駆動部材の目標速度を調整するものであり、前記特性情報がＮ個の駆動部材の目標速度の相対的な特性を含むため、駆動部材の数Ｎよりも少ないＭ個の快適度を入力するだけで、複数の駆動部材を同時かつ快適に操作することが可能になる。また、Ｎ個以上の数の快適度を入力する場合と比較して、前記快適度の入力作業が建設機械の作業効率に与える影響を小さくすることができる。

【0009】

上記の構成において、前記操作者によって行われている前記建設機械の作業内容を判別する作業判別部を更に備え、前記特性情報は、前記作業内容に応じてそれぞれ設定されており、前記目標速度決定部は、前記作業判別部によって判別された前記作業内容に応じた前記特性情報に基づいて、前記Ｎ個の駆動部材の前記目標速度をそれぞれ決定するものでもよい。

【0010】

本構成によれば、各作業内容に応じた特性情報を用いることで、操作者が駆動部材の動きを快適に感じるまでの時間を短くすることができる。

【0011】

上記の構成において、前記特性情報は、前記Ｎ個の駆動部材のうちの一の駆動部材の目標速度と前記一の駆動部材とは異なる他の駆動部材の目標速度との相対的な関係を示す特性である主特性を含み、前記目標速度決定部は、前記一の駆動部材の前記目標速度を決定したのち、当該決定された目標速度と前記主特性とに基づいて前記他の駆動部材の前記目標速度を決定するものでもよい。

【0012】

本構成によれば、予め設定された主特性を用いることで、一の駆動部材の目標速度から他の駆動部材の目標速度を容易に決定することができる。

【0013】

上記の構成において、前記特性情報は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度との相対的な関係を示す特性であって、前記主特性に連関する副特性を更に含み、前記目標速度決定部は、前記主特性に基づいて決定された前記一の駆動部材の目標速度及び前記他の駆動部材の目標速度に対応した前記Ｎ個の駆動部材の動きに対して前記快適度取得部によって取得された前記快適度が、予め設定された閾値よりも快適な特性を示した場合に、前記一の駆動部材の前記目標速度を新たに決定したのち、当該決定された目標速度と前記副特性とに基づいて前記他の駆動部材の前記目標速度を新たに決定するものでもよい。

【0014】

本構成によれば、主特性によって得られる快適度よりも更に操作者の感覚に応じた快適度を副特性によって得ることができる。

【0015】

上記の構成において、前記主特性は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度とを関数によって関連付ける特性であり、前記副特性は、前記一の駆動部材の前記目標速度と前記他の駆動部材の前記目標速度とを、前記主特性と直交する関数によって関連付ける特性であってもよい。

【0016】

本構成によれば、主特性のすべての領域に対応して、副特性を主特性とは異なる特性に設定することができるため、複数の駆動部材について、操作者がより快適に感じる目標速度の組み合わせを取得することができる。

【0017】

上記の構成において、前記目標速度決定部によって決定された前記Ｎ個の駆動部材の各々の前記目標速度の数が予め設定された閾値を超えると、当該決定された目標速度に基づいて前記特性情報を更新する特性情報更新部を更に備えるものでもよい。

【0018】

本構成によれば、操作者が実際に快適と感じた目標速度の組み合わせに応じて特性情報を更新することができるため、以後の目標速度の決定処理において、快適な目標速度をより早く設定することができる。

【0019】

上記の構成において、前記Ｎ個の駆動部材の前記目標速度、前記快適度、及び、前記快適度の目標値である目標快適度に関する情報をそれぞれ記憶する記憶装置を更に備え、前記目標速度決定部は、前記記憶装置に記憶されている情報を用いて、前記快適度が前記目標快適度に近づくように、前記一の駆動部材の伝達関数の慣性モーメントをパラメータとして調整しながら前記一の駆動部材の前記目標速度を決定するものでもよい。

【0020】

本構成によれば、一の駆動部材の伝達関数の慣性モーメントを調整することで、目標快適度により早く到達することが可能な目標速度を演算することができる。

【0021】

上記の構成において、前記慣性モーメントをＪ_ｒｅｆ、粘性係数をＤとすると、前記伝達関数は、（１／Ｄ）／（１＋（Ｊ_ｒｅｆ／Ｄ）・ｓ）であるものでもよい。

【0022】

本構成によれば、慣性モーメントに依存する伝達関数をモデル化することで、駆動部材の動きを正確にフィードバック制御することができる。

【0023】

また、本発明によって提供されるのは、機体と、当該機体に駆動可能に支持されるＮ個の駆動部材と、上記の何れかに記載の建設機械の制御装置と、を備える建設機械である。

【0024】

本構成によれば、目標速度決定部が、操作者による操作の操作量と、快適度と、特性情報とに基づいて各駆動部材の目標速度を調整するものであり、前記特性情報がＮ個の駆動部材の目標速度の相対的な特性を含むため、駆動部材の数Ｎよりも少ないＭ個の快適度を入力するだけで、複数の駆動部材を同時かつ快適に操作することが可能になる。また、Ｎ個以上の数の快適度を入力する場合と比較して、前記快適度の入力作業が建設機械の作業効率に与える影響を小さくすることができる。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、操作者が複数の駆動部材を同時かつ快適に操作することが可能な建設機械の制御装置およびこれを備えた建設機械を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の一実施形態に係る制御装置を備える建設機械を示す側面図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る制御装置の構成図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る制御装置において各駆動部材の目標速度が設定される様子を示す模式図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る制御装置の一部を拡大した構成図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る制御装置が各駆動部材の目標速度を設定する様子を示すフローチャートである。

【図6】本発明の一実施形態に係る制御装置が有する特性マップに基づいて旋回モータの慣性モーメントが設定される様子を示すグラフである。

【図7】本発明の一実施形態に係る制御装置が有する特性マップに基づいて旋回モータの慣性モーメントが設定される様子を示すグラフである。

【図8】本発明の一実施形態に係る制御装置が有する特性マップに基づいて旋回モータの慣性モーメントが設定される様子を示すグラフである。

【図9】本発明の一実施形態に係る制御装置が有する特性マップに基づいて旋回モータの慣性モーメントが設定される様子を示すグラフである。

【図10】本発明の一実施形態に係る制御装置が有する特性マップが更新される様子を示すグラフである。

【図11】本発明の第１変形実施形態に係る制御装置が有する特性マップを示すグラフである。

【図12】本発明の第２変形実施形態に係る制御装置が有する特性マップを示すグラフである。

【図13】本発明の第３変形実施形態に係る制御装置が有する特性マップを示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0027】

以下、本発明の好ましい実施形態を、図面を参照しながら説明する。

【0028】

図１は、本発明の一実施形態に係る制御装置１００Ｓが搭載される油圧ショベル１００（建設機械）を示す。この油圧ショベル１００は、走行面上を走行可能なクローラ式の下部走行体１（機体）と、前記走行面に対して垂直な旋回中心軸まわりに旋回可能となるように下部走行体１の上に搭載される上部旋回体２と、この上部旋回体２に搭載される作業アタッチメント３と、を備える。当該作業アタッチメント３は、前記上部旋回体２に起伏可能に支持されるブーム４と、当該ブーム４の先端に回動可能に連結されるアーム５と、当該アーム５の先端に回動可能に連結されるバケット６とを備える。また、上部旋回体２は、旋回フレーム２Ｓと、キャブ２Ａとを有する。

【0029】

前記油圧ショベル１００は、前記上部旋回体２に対して前記ブーム４を起伏動作させるように作動するブームシリンダ７と、当該ブーム４に対して前記アーム５を回動動作させるように作動するアームシリンダ８と、当該アーム５に対して前記バケット６を回動動作させるように作動するバケットシリンダ９と、を備える。

【0030】

なお、上部旋回体２および作業アタッチメント３のブーム４、アーム５およびバケット６は、それぞれ本発明の駆動部材を構成する。各駆動部材は、下部走行体１に対して相対的に動くことが可能である。一例として、本実施形態では、油圧ショベル１００は、４個（Ｎ個、Ｎは２以上の自然数）の駆動部材を有する。また、各駆動部材は、キャブ２Ａ内の操作者によって互いに独立して操作される。

【0031】

図２は、本実施形態に係る制御装置１００Ｓの構成図である。図３は、本実施形態に係る制御装置１００Ｓにおいて各対象機器１０の目標速度が設定される様子を示す模式図である。図４は、本実施形態に係る制御装置１００Ｓの一部を拡大した構成図である。

【0032】

図２に示すように、制御装置１００Ｓは、主として、対象機器１０と、目標速度決定部２０と、制御部３０と、快適度決定部４０（快適度取得部）と、データベース５０と、記憶装置５５（図３）と、操作機構６０と、脳内目標速度決定部７０と、作業判別部８０とを備えている。

【0033】

対象機器１０は、操作者によって操作される機器であり、より具体的には、油圧ショベル１００の前記駆動部材である。

【0034】

目標速度決定部２０は、操作者による対象機器１０に対する操作入力τ_ｈに基づき、対象機器１０の出力角速度ｙ_ωの目標速度ｒ_ωを決定する。具体的に、目標速度決定部２０は、操作者によるＮ個の駆動部材に対する操作の操作量と、快適度決定部４０によって取得された快適度ｙと、後記の特性マップとに基づいて、前記Ｎ個の駆動部材の目標速度ｒ_ωをそれぞれ決定する。なお、操作入力τ_ｈは、対象機器１０の操作機構６０、例えば後記の操作レバーを介して入力される。

【0035】

図４を参照して、目標速度決定部２０は、特性マップ２０１（特性情報）と、副特性マップ演算装置２０２と、特性マップ更新装置２０３（特性情報更新部）とを含む。特性マップ２０１は、Ｎ個の対象機器１０の目標速度同士の相対的な特性に関する情報である。本実施形態では、特性マップ２０１は、油圧ショベル１００が実行する作業内容に応じてそれぞれ設定されている。副特性マップ演算装置２０２は、制御装置１００Ｓが実行する処理において、後記の副特性マップを演算する。また、特性マップ更新装置２０３は、目標速度決定部２０によって決定された各対象機器１０の各々の目標速度の数が予め設定された閾値を超えると、当該決定された目標速度に基づいて特性マップ２０１を更新する。

【0036】

制御部３０は、Ｎ個の対象機器１０の各々について、各対象機器１０の出力角速度ｙ_ω（実速度）が目標速度決定部２０によって決定された目標速度ｒ_ωに近づくように、対象機器１０に対する制御入力τを設定する。具体的に、制御部３０は、目標速度ｒ_ωと出力角速度ｙ_ωとの差分に基づき、例えばＰＩＤ制御によって対象機器１０に対する制御入力τを決定する。

【0037】

一例として、油圧ショベル１００における上部旋回体２の旋回動作および作業アタッチメント３の各部材（ブーム４、アーム５、バケット６）の各駆動動作は、不図示の油圧回路を介して行われる。前記油圧回路は、エンジンの駆動力を受けて作動する油圧ポンプ、旋回モータまたは油圧シリンダなどのアクチュエータ、前記油圧ポンプと前記アクチュエータとの間に介在するコントロールバルブ（流量制御弁）などを含む。制御部３０は、前記制御入力τとして前記コントロールバルブに入力するパイロット圧を調整することで、上部旋回体２の旋回速度、ブーム４の起伏速度などを調整する。この際、これらの部材は回転（回動）動作を行うため、前記各速度は、角速度に相当する。

【0038】

快適度決定部４０は、操作者がＮ個の対象機器１０（駆動部材）を操作したときに、前記操作者が前記Ｎ個の対象機器１０の動きから感じるＭ個（ＭはＭ＜Ｎを満たす自然数）の快適度に関する情報を取得する。すなわち、図２に示すように、快適度決定部４０は、各対象機器１０の出力角速度ｙ_ωに対応する操作者の快適度ｙを決定する。

【0039】

データベース５０には、Ｎ個の対象機器１０の目標速度ｒ_ω、快適度ｙ、及び、快適度ｙの目標快適度ｒが逐次蓄積され、データベース５０は、これらの情報を記憶する。データベース５０は、記憶装置５５とともに、本発明の記憶装置を構成する。なお、データベース５０および記憶装置５５は、共通の装置でもよい。

【0040】

操作機構６０は、油圧ショベル１００のキャブ２Ａ内に配置されている。操作機構６０は、上部旋回体２の旋回動作、ブーム４の起伏動作などにそれぞれ対応する、複数の操作レバーを含む。操作者は、油圧ショベル１００の各対象機器１０を動かすために、操作機構６０の各操作レバーをそれぞれ操作する。

【0041】

脳内目標速度決定部７０は、制御装置１００Ｓにおける仮想的な構成要素であり、操作者の脳内において操作者自らの操作入力τ_ｈに対応する脳内目標速度（希望速度）ｒ_ｈを決定する。

【0042】

作業判別部８０は、操作機構６０が操作者から受ける操作に応じて、前記操作者によって行われている油圧ショベル１００の作業内容を判別する。一例として、上部旋回体２の旋回動作とブーム４の上げ動作とが同時に操作された場合、作業判別部８０は、「旋回持ち上げ操作」が行われていると判別する。前述の目標速度決定部２０は、作業判別部８０によって判別された前記作業内容に応じた特性マップ２０１に基づいて、Ｎ個の対象機器１０の目標速度をそれぞれ決定する。

【0043】

本実施形態の制御装置１００Ｓにおいて、目標速度決定部２０、制御部３０及び快適度決定部４０の各機能は、コンピュータがプログラムを実行することによって実施される。コンピュータは、プログラムに従って動作するプロセッサ、プログラムの実行に必要なデータを記憶するメモリ等を主なハードウェア構成として備える。

【0044】

また、本実施形態の制御装置１００Ｓにおいて、データベース５０および記憶装置５５は、コンピュータが読み取り可能なＲＯＭ、光ディスク、ハードディスクドライブなどの記録媒体により構成される。

【0045】

本実施形態に係る制御装置１００Ｓでは、操作者がＮ個の対象機器１０を操作するにあたって、操作機構６０が受ける操作の操作量、快適度決定部４０が決定する快適度ｙに基づいて、目標速度決定部２０がＮ個の対象機器１０の目標速度ｒ_ωを決定する。この際、Ｎ個よりも少ないＭ個の快適度ｙによって操作者が快適に感じるＮ個の目標速度ｒ_ωを決定することができる。なお、図２では、説明を簡略化するために、１つの対象機器１０を用いて制御装置１００Ｓの構成図を示している。実際には、上記のように、操作機構６０は複数の操作レバーを含み、制御装置１００Ｓによって複数の対象機器１０の目標速度ｒ_ωがそれぞれ設定される。

【0046】

なお、目標速度決定部２０は、Ｎ個の対象機器１０のうちの少なくとも一つの対象機器１０については、データベース５０に蓄積されているデータを用いて、目標快適度ｒと快適度ｙとの差分が小さくなるように、前記対象機器１０の伝達関数の慣性モーメントをパラメータとして調整しながら、目標速度ｒ_ωを決定する。

【0047】

以下の説明では、上記のＮ＝２、Ｍ＝１の場合に基づいて、制御装置１００Ｓが各対象機器１０の目標速度を決定する態様について詳述する。操作対象となる２つの対象機器１０は、旋回する上部旋回体２と、起伏するブーム４とする。また、操作機構６０は、ブーム操作レバー６０Ａと、旋回操作レバー６０Ｂとを含む（図３）。

【0048】

図３に示すように、操作者がブーム操作レバー６０Ａおよび旋回操作レバー６０Ｂを同時に操作した場合、各操作レバーが受ける操作量と、快適度決定部４０（図２）が決定する１つの快適度ｙとに基づいて、目標速度決定部２０が所定のゲインを決定し、ブーム目標速度、旋回目標速度をそれぞれ算出する。前記ゲインは、快適度ｙを加味しない場合には１に相当する。各操作レバーが受ける操作量に対してゲインが適切に設定されることで、操作者が感じる快適度ｙを向上させることができる。

【0049】

図５は、本実施形態に係る制御装置１００Ｓが各対象機器１０の目標速度を設定する様子を示すフローチャートである。また、図６乃至図９は、制御装置１００Ｓが有する特性マップに基づいて前記旋回モータの慣性モーメントが設定される様子を示すグラフである。

【0050】

制御装置１００Ｓが実行する快適度ｙに応じた目標速度の決定処理は、例えばキャブ２Ａ内に備えられた不図示のスイッチによって開始することができる。当該処理が開始され、操作者がブーム操作レバー６０Ａおよび旋回操作レバー６０Ｂを操作すると、その操作量に応じて、目標速度決定部２０が、初期目標速度を設定する（ステップＳ１）。

【0051】

具体的に、目標速度決定部２０は、ブーム操作レバー６０Ａが受ける操作量に応じて、ブーム４の起伏動作における慣性モーメントを決定し、この慣性モーメントに応じてブーム４の目標速度を決定する。なお、当該ブーム４の慣性モーメント、目標速度の決定方法については後記で詳述する。

【0052】

次に、目標速度決定部２０は、図６に示すような特性マップ２０１に基づいて、上部旋回体２の旋回動作における慣性モーメントを決定し、同目標速度を決定する。この際、特性マップ２０１に予め含まれる主特性マップ（主特性）が用いられる。目標速度決定部２０は、当該主特性マップを、油圧ショベル１００における現在の作業内容に応じて設定する。なお、図６の例では、主特性マップは複数の線分（直線）の組み合わせからなるが、主特性マップは一つの直線や曲線、これらの組み合わせからなるものでもよい。

【0053】

目標速度決定部２０は、前述のように、予め決定したブーム４の慣性モーメント（ブーム慣性モーメント）に対応する、主特性マップ上の所定の位置（図６の黒丸）を特定し、対応する上部旋回体２の慣性モーメント（旋回慣性モーメント）を取得する。この結果、ブーム４、上部旋回体２のそれぞれの目標速度ｒ_ωを決定することができる。各目標速度ｒ_ωが決定されると、図２に示すように、各対象機器１０（ブーム４、上部旋回体２）の出力角速度ｙ_ω（実速度）が目標速度ｒ_ωに近づくように、制御部３０がフィードバック制御を実行する。そして、当該制御を経て、作動する各対象機器１０の動きに応じて、快適度決定部４０が快適度ｙを決定する（図２）。

【0054】

次に、上記の快適度ｙを受けて、目標速度決定部２０が各対象機器１０の目標速度を変更する（ステップＳ２）。まず、目標速度決定部２０は、前記快適度ｙに基づいてブーム慣性モーメントを新たに演算する（詳細は後記）。そして、図７に示すように、新たに演算されたブーム慣性モーメントと、前記主特性マップとから、新たな旋回慣性モーメントを図７の矢印のように取得する。この結果、ブーム４の目標速度ｒ_ω、上部旋回体２の目標速度ｒ_ωがそれぞれ設定（変更）される。そして、ステップＳ１と同様に、各対象機器１０（ブーム４、上部旋回体２）の出力角速度ｙ_ω（実速度）が新たな目標速度ｒ_ωに近づくように、制御部３０がフィードバック制御を実行する。そして、当該制御を経て、作動する各対象機器１０の動きに応じて、快適度決定部４０が新たな快適度ｙを決定する（図２）。

【0055】

次に、目標速度決定部２０は、最新の快適度ｙが予め設定された閾値を超えて快適な特性を示したか否かを判定する（ステップＳ３）。本実施形態では、快適度ｙは相対的に小さいほど、快適な状態を意味する。ステップＳ３で、最新の快適度ｙが前記閾値を上回っている（快適ではない）場合（ステップＳ３でＮＯ）、ステップＳ２が繰り返される。一方、最新の快適度ｙが前記閾値を下回っている（快適である）場合（ステップＳ３でＹＥＳ）、目標速度決定部２０は副特性マップを生成する（ステップＳ４）。

【0056】

具体的に、目標速度決定部２０の副特性マップ演算装置２０２（図４）が、前記主特性に基づいて副特性マップを生成する。図８を参照して、本実施形態では、副特性マップ演算装置２０２は、主特性マップ上の、各対象機器１０の慣性モーメントに対応した最新の点における法線を副特性マップとして演算する。すなわち、副特性マップは、前記最新の点において、主特性マップと直交する直線の式である。

【0057】

ステップＳ４において副特性マップが生成されると、目標速度決定部２０は当該副特性マップを用いて、ステップＳ２と同様に、快適度ｙに応じて目標速度を変更する（ステップＳ５）。すなわち、図９に示すように、目標速度決定部２０は副特性マップ上を移動しながら、ブーム慣性モーメントに対応する旋回慣性モーメントを決定する。

【0058】

次に、目標速度決定部２０は、最新の快適度ｙが予め設定された目標値に到達したか否かを判定する（ステップＳ６）。ここで、最新の快適度ｙが前記目標値に達していない場合（ステップＳ６でＮＯ）、目標速度決定部２０はステップＳ５を繰り返す。一方、最新の快適度ｙが前記目標値に達している場合（ステップＳ６でＹＥＳ）、目標速度決定部２０は、ブーム４および上部旋回体２の最新の目標速度ｒ_ωをデータベース５０に保存する（ステップＳ７）。

【0059】

上記の処理によって、操作者が、ブーム４の起伏動作および上部旋回体２の旋回動作を快適に実行することができる。目標速度決定部２０が上記の処理を繰り返しながら、ブーム慣性モーメントおよび旋回慣性モーメントの組み合わせのデータ数が所定の閾値を超えた場合（ステップＳ８でＹＥＳ）、特性マップ更新装置２０３（図２）が特性マップの更新を行う。具体的に、特性マップ更新装置２０３は、図１０に示すように、複数のデータを近似する近似線（近似直線または近似曲線）を演算し（ステップＳ９）、新たな特性マップ（主特性マップ）として更新する（ステップＳ１０）。なお、図１０では、古い特性マップが破線で図示されている。

【0060】

なお、ステップＳ８においてブーム慣性モーメントおよび旋回慣性モーメントの組み合わせのデータ数が所定の閾値を超えていない場合には、目標速度決定部２０は、特性マップを更新することなく、図５のフローを終了する。

【0061】

次に、図５のフローチャートにおいて、目標速度決定部２０がブーム４の起伏動作における目標速度を決定する方法について説明する。

【0062】

ブーム４に例示される対象機器１０の伝達関数は、例えば、慣性モーメントをＪ、粘性係数をＤとして、（１／Ｄ）／（１＋（Ｊ／Ｄ）・ｓ）と表すことができる。なお、ｓ=ｊω（ωはｓｉｎ波の角周波数、ｊは虚数単位である）。この場合、１／Ｄはシステムゲインである。油圧ショベル１００のブーム操作でブーム操作レバー６０Ａ（図３）をフルレバー入力したときの定常角速度は、公知の測定方法によって容易に計測可能であることから、目標速度決定部２０は、粘性係数Ｄを既知の固定値として、目標速度ｒ_ωを決定してもよい。或いは、目標速度決定部２０は、慣性モーメントＪ_ｒｅｆと共に粘性係数Ｄをパラメータとして調整しながら、目標速度ｒ_ωを決定してもよい。

【0063】

なお、本実施形態では対象機器１０の慣性モーメントを「Ｊ」、目標速度決定部２０がパラメータとして調整する慣性モーメントを「Ｊ_ｒｅｆ」と表記する。

【0064】

また、快適度決定部４０は、例えば、操作者の心拍等の生体反応をセンサ等により取得し、当該生体反応に基づき快適度ｙを決定する構成であってもよいし、或いは、操作者がタッチパネル等の入力機器を用いて自ら快適度ｙを入力してもよい。

【0065】

本実施形態では、制御装置１００Ｓでは仮想的な構成要素となるが、脳内目標速度決定部７０が、操作者の脳内において操作者自らの操作入力τ_ｈに対応する脳内目標速度（希望速度）ｒ_ｈを決定しているものとし、この脳内目標速度ｒ_ｈと出力角速度ｙ_ωとの差分ｅ_ｈが、操作者の快適度ｙを決める要因となる。例えば、脳内目標速度ｒ_ｈと出力角速度ｙ_ωとの差分ｅｈが０となったとき、言い換えると、操作者が、脳内目標速度ｒ_ｈと同じ出力角速度ｙ_ωが得られるように現実の対象機器１０の操作ができたときに、快適度ｙが最も高い値を持つように決定されてもよい。ここで、実運用時の制御装置１００Ｓにおいては、脳内目標速度ｒ_ｈ及び差分ｅ_ｈはいずれも未知の値である。また、脳内目標速度決定部７０では、操作者の脳内における対象機器１０の伝達関数を、例えば、脳内での慣性モーメントをＪ_ｈ、粘性係数をＤとして、（１／Ｄ）／（１＋（Ｊ_ｈ／Ｄ）・ｓ）で表現してもよい。ここで、脳内での慣性モーメントをＪ_ｈは未知の値である。

【0066】

本実施形態では、快適度ｙ（ｔ）（ｔは時間）を向上させることが目的となるが、個々の時刻において適切な対象機器１０（油圧ショベルのブーム）の目標速度ｒ_ω（ｔ）を直接設定することは容易ではない。そこで、目標速度決定部２０は、操作入力（本実施例ではレバー入力トルク）τ_ｈ（ｔ）と対象機器１０の慣性モーメントＪとの関係式から、下記の式１に示すように、個々の時刻において適切な目標速度ｒ_ω（ｔ）を自動生成する。

【0067】

【数1】

【0068】

式１において、Ｊ_ｒｅｆは、油圧ショベル１００のブーム４を含めた閉ループ伝達関数の目標慣性モーメントであり、Ｄは粘性抵抗である。前述のように，１／Ｄはシステムゲインとなり、油圧ショベル１００のブーム操作でフルレバー入力したときの定常角速度が容易に計測可能であることから、本実施形態では粘性係数Ｄを既知の固定値として扱う。

【0069】

また、本実施形態では、快適度ｙが向上するように、後述するデータベース駆動型アプローチに基づいて、慣性モーメントＪ_ｒｅｆが調整される。ここで、操作者の脳内での慣性モーメントをＪ_ｈとして、Ｊ_ｒｅｆがＪ_ｈと等しくなったとき、実制御系の慣性モーメントと脳内での慣性モーメントとが一致することから、最も快適な状態であるといえる。言い換えると、快適度ｙについては、操作者の脳内における油圧ショベル１００の目標応答速度と同様な操作ができたときに、最も快適であるということができる。

【0070】

また、本実施形態では、制御対象である快適度ｙ（ｔ）に関し、下記の式２で表される離散時間非線形システムが想定される。

【0071】

【数2】

【0072】

式２において、ｙ（ｔ）はシステム出力、ｆ（）は非線形関数、φ（ｔ－１）は、システムの時刻ｔより前の状態を表しており、情報ベクトルと呼ぶ。また、情報ベクトルφ（ｔ－１）は、下記の式３で定義される。

【0073】

【数3】

【0074】

ここで、ｒ_ω（ｔ）（対象機器１０の目標速度）は、快適度ｙ（ｔ）の制御におけるシステム入力であり、ｎ_ｙ、ｎ_ｗはそれぞれシステム出力及びシステム入力の次数である。データベース駆動型制御では、各操業データが式３の形式でデータベース５０（図１参照）に蓄積される。また、現在のシステムの状態を表す情報ベクトルφ（ｔ）を要求点（クエリ）と呼ぶ。

【0075】

以下、データベース５０に蓄積されているデータを用いて目標速度決定部２０により実施されるデータベース駆動型制御による慣性モーメントＪ_ｒｅｆの調整について詳述する。

【0076】

＜初期データベースの作成＞
データベース駆動型制御では、過去の蓄積データが存在しない場合、原理的に慣性モーメントＪ_ｒｅｆを調整することができない。従って、予め設定された慣性モーメントＪ_ｒｅｆの初期値を用いて入出力データを取得し、下記の式４で表される情報ベクトルφから構成される初期データベース（データベース５０の一部）を作成する。

【0077】

【数4】

【0078】

式４において、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ（０）であり、φ^－（ｊ）は、下記の式５で与えられる。（なお、上記のように、式４などに含まれるφの上にバーを入れた符号を、本文ではφ^－とする。）

【0079】

【数5】

【0080】

また、Ｎ（０）は初期データ数（初期データベースにおける情報ベクトルの数）を表す。初期データベースにおける推定慣性モーメントは固定であるので、Ｊ_ｒｅｆ（１）＝Ｊ_ｒｅｆ（２）＝・・・＝Ｊ_ｒｅｆ（Ｎ（０））である。

【0081】

＜距離の算出、近傍の選択＞
要求点φ^－（ｔ）と、データベースに蓄えられている情報ベクトルφ^－（ｊ）との距離を、下記の式６で表される重みつきＬ１ノルムにより求める。

【0082】

【数6】

【0083】

式６において、ｊ＝１、２、・・・、Ｎ（ｔ）であり、Ｎ（ｔ）は時刻ｔにおいてデータベースに蓄えられているデータ数（情報ベクトル）を表している。また、φ^－ _１（ｊ）は第ｊ番目の情報ベクトルの第１番目の要素を表している。同じく、φ^－ _１（ｔ）は時刻ｔにおける要求点の第１番目の要素を表している。さらに、ｍａｘφ^－ _１（ｍ）は、データベースに存在する全ての情報ベクトル（φ^－（ｊ）：ｊ＝１、２、・・・、Ｎ（ｔ））の第１番目の要素の中で最も大きな要素を示しており、ｍｉｎφ^－ _１（ｍ）は、同じく第１番目の要素のなかで最も小さな要素を示している。

【0084】

本実施形態では、式６により求められた、距離ｄが小さい方からｋ個の情報ベクトルを選択し、当該選択されたデータ集合を要求点の近傍として定義する。

【0085】

＜局所コントローラの構成＞
次に、前述のように選択された近傍に対して、下記の式７で示される、重みつき局所線形平均法（Ｌｉｎｅａｒｌｙ Ｗｅｉｇｈｔｅｄ Ａｖｅｒａｇｅ：ＬＷＡ）により局所コントローラを構成する。

【0086】

【数7】

【0087】

ここで、ω_ｉは選択された第ｉ番目の情報ベクトルに含まれるＪ_ｒｅｆ（ｉ）に対する重みであり、下記の式８で与えられる。

【0088】

【数8】

【0089】

以上の手順により各時刻ｔにおける慣性モーメントＪ_ｒｅｆ ^ｏｌｄ（ｔ）を算出することができる。さらに、データベース駆動型アプローチにより適切に慣性モーメントＪ_ｒｅｆを調整できようにするためには、データベース５０の学習を行う必要がある。そこで、本実施例では、最急降下法により、データベース５０内の各データセットにおけるＪ_ｒｅｆの更新を行う。

【0090】

＜最急降下法による慣性モーメントＪ_ｒｅｆの更新＞
本実施例では、下記の式９のような最急降下法を用いて慣性モーメントＪ_ｒｅｆの調整を行う。

【0091】

【数9】

【0092】

式９において、ηは学習係数、Ｉ（ｔ）は、下記の式１０、式１１で定義される評価規範を表している。

【0093】

【数10】

【0094】

【数11】

【0095】

また、式９の右辺第２項の偏微分は、式１２のように展開される。

【0096】

【数12】

【0097】

式１０、式１１で定義される評価規範が十分に小さくなるまで、最急降下法を繰り返し実施することによって、最適な慣性モーメントＪ_ｒｅｆの算出、つまり、操作者の脳内での慣性モーメントＪ_ｈに近づくように慣性モーメントＪ_ｒｅｆを算出することができる。この結果、図５のステップＳ２などにおいて、ブーム４の目標速度ｒ_ωを設定することができる。

【0098】

以上のように、本実施形態では、制御装置１００Ｓが、快適度決定部４０と、目標速度決定部２０と、制御部３０とを有する。快適度決定部４０は、操作者が例えば２つの対象機器１０を操作したときに各対象機器１０の動きから感じる１つの快適度に関する情報を取得する。また、目標速度決定部２０は、前記操作者による２つの対象機器１０に対する操作の操作量と、快適度決定部４０によって取得された快適度ｙと、各対象機器１０の目標速度同士の相対的な特性に関する情報である特性マップ（特性情報）とに基づいて、各対象機器１０の目標速度ｒ_ωをそれぞれ決定する。更に、制御部３０は、２つの対象機器１０の各々について、対象機器１０の出力角速度ｙ_ωが目標速度決定部２０によって決定された前記目標速度ｒ_ωに近づくように対象機器１０に対する制御入力τを設定する。このような構成によれば、目標速度決定部２０は、快適度に基づいて、操作者が最も操縦しやすいと感じるように複数の対象機器１０の目標速度ｒ_ωを調整するため、油圧ショベル１００の作業効率及び操作者の心理状態を向上させることができる。また、操作者の快適度（感性）に関する入力の数Ｍが、対象機器１０の数Ｎよりも少ないため、快適度ｙの入力作業が油圧ショベル１００の作業効率に与える影響を小さくすることができる。

【0099】

なお、本実施形態では、操作者による対象機器１０に対する操作入力τ_ｈがある場合のみ、目標速度決定部２０が各対象機器１０の目標速度ｒ_ωを決定し、制御部３０が対象機器１０に対する制御入力τを設定し、対象機器１０が動作するものでもよい。この場合、操作者が対象機器１０の操作を行っていないときに、対象機器１０が自動的に動き出す事態を回避できるので、安全性を確保することができる。

【0100】

また、本実施形態では、目標速度決定部２０は、作業判別部８０によって判別された作業内容に応じた特性マップに基づいて、２つの対象機器１０の目標速度ｒ_ωをそれぞれ決定する。このため、各作業内容に応じた特性マップを用いることで、操作者が対象機器１０の動きを快適に感じるまでの時間を短くすることができる。

【0101】

また、本実施形態では、前記特性マップは、２つの対象機器１０のうちのブーム４（一の駆動部材）の目標速度ｒ_ωと上部旋回体２（前記一の駆動部材とは異なる他の駆動部材）の目標速度ｒ_ωとの相対的な関係を示す特性である主特性マップを含む。そして、目標速度決定部２０は、ブーム４の目標速度ｒ_ωを決定したのち、主特性マップに基づいて上部旋回体２の目標速度を決定する。このような構成によれば、予め設定された主特性マップを用いることで、一方の対象機器１０の目標速度ｒ_ωから他の対象機器１０の目標速度ｒ_ωを決定することができる。

【0102】

更に、本実施形態では、特性マップは、ブーム４の目標速度ｒ_ωと上部旋回体２の目標速度ｒ_ωとの相対的な関係を示す特性であって、主特性マップに連関する副特性マップを更に含む。そして、目標速度決定部２０は、主特性マップに基づいて決定されたブーム４の目標速度ｒ_ω及び上部旋回体２の目標速度ｒ_ωに対応した、ブーム４および上部旋回体２の動きから快適度決定部４０によって取得された快適度ｙが、予め設定された閾値よりも快適な特性を示した場合に、ブーム４の目標速度ｒ_ωを新たに決定したのち、副特性マップに基づいて上部旋回体２の目標速度ｒ_ωを新たに決定する。このような構成によれば、主特性マップによって得られる快適度ｙよりも更に操作者の感覚に応じた、高いレベルの快適度ｙを副特性マップによって得ることができる。

【0103】

また、本実施形態では、主特性マップは、ブーム４の目標速度ｒ_ωと上部旋回体２の目標速度ｒ_ωとを関数によって関連付ける特性であり、副特性マップは、ブーム４の目標速度ｒ_ωと上部旋回体２の目標速度ｒ_ωとを、主特性マップと直交する関数によって関連付ける特性である。このような構成によれば、主特性マップのすべての領域に対応して、副特性マップを主特性マップとは異なる特性に設定することができるため、複数の対象機器１０について、操作者がより快適に感じる目標速度ｒ_ωの組み合わせを取得することができる。

【0104】

また、初期の主特性マップは必ずしもすべての操作者にとって最適な特性マップではない可能性がある。そこで、上記の副特性マップにより、当初の主特性マップの範囲外にある目標速度ｒ_ωを設定できることができる。この結果、油圧ショベル１００に乗るすべての操作者にとって快適となるように特性マップを最適化することができ、油圧ショベル１００に乗るすべての操作者が快適に操縦することができる。

【0105】

更に、本実施形態のように、主特性マップに対して垂線を引くことで副特性マップを生成することで、主特性マップの形状に関係なく目標速度ｒ_ωのバランスを調整することができ、操作者が快適に操縦できるように、特性マップのマップ形状を最適化することができる。

【0106】

なお、特性マップ更新装置２０３が更新する特性マップは、操作者毎に用意、更新されてもよい。この場合、不図示のＩＤカード読み取り装置（個人情報取得部）などが操作者の個人情報を取得することで、個々の特性マップを準備、使用することができる。

【0107】

また、本実施形態では、目標速度決定部２０の特性マップ更新装置２０３が、目標速度決定部２０によって決定された各対象機器１０の目標速度ｒ_ωの数が予め設定された閾値を超えると、当該決定された目標速度ｒ_ωに基づいて特性マップを更新する。このため、操作者が実際に快適と感じた目標速度ｒ_ωの組み合わせに応じて、特性マップを更新することができる。したがって、以後の目標速度ｒ_ωの決定処理において、快適な目標速度ｒ_ωをより早く設定することができる。

【0108】

また、本実施形態では、目標速度決定部２０は、データベース５０、記憶装置５５に記憶されている情報を用いて、快適度ｙが目標快適度ｒに近づくように、ブーム４（一の駆動部材）の伝達関数の慣性モーメントをパラメータとして調整しながらブーム４の目標速度ｒ_ωを決定する。このため、ブーム４の伝達関数の慣性モーメントを調整することで、目標快適度により早く到達することが可能な目標速度ｒ_ωを演算することができる。

【0109】

特に、本実施形態に係る制御装置１００Ｓでは、慣性モーメントをＪ、粘性係数をＤとして、伝達関数を（１／Ｄ）／（１＋（Ｊ／Ｄ）・ｓ）と設定し、慣性モーメントＪに依存する伝達関数をモデル化することで、ブーム４の動きを正確にフィードバック制御することができる。

【0110】

なお、目標速度決定部２０が、粘性係数Ｄを固定値として、目標速度ｒ_ωを決定すると、調整対象のパラメータが慣性モーメントＪ_ｒｅｆのみとなるので、１パラメータチューニングを実現することができる。一方、目標速度決定部２０が、慣性モーメントＪ_ｒｅｆと共に粘性係数Ｄをパラメータとして調整しながら、目標速度ｒ_ωを決定すると、粘性係数Ｄの温度依存性等を考慮して、対象機器１０の回転動作をより正確にフィードバック制御できる。

【0111】

なお、本実施形態に係る特性マップでは、事前の実験やシミュレーションなどによって、概ねすべての操作者が快適と感じるようにブーム４，上部旋回体２の慣性モーメントの関係性が決定されている。このため、上記のように最急降下法によってブーム４の慣性モーメントを求めさえすれば、その後、特性マップに基づいて演算される上部旋回体２の慣性モーメントも、操作者の快適度ｙが反映されたものとなる。すなわち、ブーム４、上部旋回体２などの全ての対象機器１０（駆動部材）に対して、最急降下法の式が必要であると、それぞれに個別の快適度ｙを入力し演算する必要があるが、本実施形態では、最急降下法を用いる式は一方の対象機器１０のために準備すればよく、代わりに特性マップを用いることで、操作者の快適度ｙを反映した、他の対象機器１０の慣性モーメントを計算することができる。なお、同時に操作する対象機器１０の数が３以上の場合も、その数よりも少ない快適度ｙ、最急降下法の式で、各対象機器１０を快適かつ同時に操作することができる。

【0112】

以上、本発明に係る制御装置１００Ｓおよびこれを備えた油圧ショベル１００について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、たとえば以下のような変形実施形態をとることができる。

【0113】

（１）図１１は、本発明の第１変形実施形態に係る制御装置１００Ｓが有する特性マップを示すグラフである。先の実施形態では、主特性マップがＳ字状の態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１１に示すように、ブーム慣性モーメントに対して旋回慣性モーメントが指数関数的に増大する態様でもよい。また、この場合も、先の実施形態と同様に、副特性マップが主特性マップに対して直交するように生成されることが望ましい。このように、副特性マップを主特性マップに対する垂直線とすることで、２つの目標速度ｒ_ω（慣性モーメント）のバランスを全ての領域で維持することができる。

【0114】

（２）図１２は、本発明の第２変形実施形態に係る制御装置１００Ｓが有する特性マップを示すグラフである。上記の各実施形態では副特性マップを主特性マップに対する垂直線とする態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１２に示すように、副特性マップを主特性マップに対して上下方向に延びるように設定されてもよい。ただし、本変形実施形態では、主特性マップの形状によっては、図１２の領域Ａのように、主特性マップと副特性マップとの形状が類似する可能性がある。このため、前述のように、垂直線にて副特性マップを生成することがより望ましい。

【0115】

（３）上記の実施形態では、Ｎ＝２、Ｍ＝１の組み合わせにて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。図１３は、本発明の第３変形実施形態に係る制御装置１００Ｓが有する特性マップを示すグラフである。図１３に示すように、特性マップは、ブーム４、上部旋回体２、アーム５の各目標速度ｒ_ω（慣性モーメント）の相対的な関係を示す特性でもよい。このような３次元マップの場合、主特性マップに対して垂直面を演算し、その垂直面上に対してランダムな方向に副特性マップを生成してもよい。このように、特性マップは複数次元マップでもよい。

【0116】

（４）また、上記の実施形態では、図２に示すように、仮想的な脳内目標速度決定部７０が脳内目標速度ｒ_ｈを決定し、出力角速度ｙ_ω（実速度）との差分ｅ_ｈ（速度偏差）に基づいて、快適度決定部４０が快適度ｙを決定する態様にて説明したが、前述のように、快適度決定部４０は、操作者の生体情報等を用いて快適度ｙを自動的に取得しても、不図示のスイッチなどの入力装置により操作者から直接的に快適度ｙの入力を受けるものでもよい。また、Ｎ＝３以上の場合に、Ｍ＝１、すなわち１つの快適度ｙの入力を受けるものでもよい。この場合、上記の第３変形実施形態に例示されるように、特性マップが３以上の対象機器１０の目標速度の相対的な関係を示すものであればよい。

【符号の説明】

【0117】

１０ 対象機器
１００ 油圧ショベル
１００Ｓ 制御装置
２０ 目標速度決定部
２０１ 特性マップ
２０２ 副特性マップ演算装置
２０３ 特性マップ更新装置
３０ 制御部
４０ 快適度決定部
５０ データベース
５５ 記憶装置
６０ 操作機構
６０Ａ ブーム操作レバー
６０Ｂ 旋回操作レバー
７０ 脳内目標速度決定部
８０ 作業判別部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】