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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】P2025007190
(43)【公開日】2025-01-17
(54)【発明の名称】ショベル、及びショベルの遠隔操作システム
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20250109BHJP
E02F 9/24 20060101ALI20250109BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 Q
E02F9/24 G
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023108421
(22)【出願日】2023-06-30
(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】平手 奨二
(72)【発明者】
【氏名】佐野 裕介
【テーマコード（参考）】
2D003
2D015
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB01
2D003BA07
2D003BB05
2D003BB10
2D003DA04
2D003DB08
2D003FA02
2D015GA03
2D015GB02
(57)【要約】
【課題】安全性の向上を実現する。
【解決手段】実施形態の一態様に係るショベルは、上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、傾斜センサと、前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の接地面が第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている制御部と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】実施形態の一態様に係るショベルは、上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、傾斜センサと、前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の接地面が第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている制御部と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部旋回体と、
前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、
傾斜センサと、
前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の接地面が第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている制御部と、
を備えるショベル。
前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、
傾斜センサと、
前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の接地面が第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている制御部と、
を備えるショベル。
【請求項2】
前記制御部は、操作装置からの受け付けた操作量に応じて前記下部走行体が走行する速度を制御し、
前記操作装置から第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
前記操作装置から第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項3】
前記操作装置は、電気式操作レバーであり、
前記制御部は、前記電気式操作レバーが受け付けた操作量を示した信号に応じて、前記下部走行体が走行する速度の制御を行うように構成されている、
請求項２に記載のショベル。
前記制御部は、前記電気式操作レバーが受け付けた操作量を示した信号に応じて、前記下部走行体が走行する速度の制御を行うように構成されている、
請求項２に記載のショベル。
【請求項4】
前記下部走行体に設けられる左のクローラの駆動させる左走行モータと、
前記下部走行体に設けられる右のクローラの駆動させる右走行モータと、を備え、
前記操作装置は、前記左走行モータに対応した左操作レバーと、前記右走行モータに対応した右操作レバーと、を含み、
前記制御部は、前記左操作レバーから第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記左走行モータの回転数を低くする制御を行い、前記右操作レバーから第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記右走行モータの回転数を低くする制御を行うように構成されている、
請求項２又は３に記載のショベル。
前記下部走行体に設けられる右のクローラの駆動させる右走行モータと、を備え、
前記操作装置は、前記左走行モータに対応した左操作レバーと、前記右走行モータに対応した右操作レバーと、を含み、
前記制御部は、前記左操作レバーから第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記左走行モータの回転数を低くする制御を行い、前記右操作レバーから第１の操作量を受け付けた際、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記右走行モータの回転数を低くする制御を行うように構成されている、
請求項２又は３に記載のショベル。
【請求項5】
前記制御部は、
前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、
前記左操作レバー又は前記右操作レバーが受け付けた操作量に対する、前記左走行モータ又は前記右走行モータを駆動させるための指令値の比率を低くする制御を行うように構成されている、又は、前記指令値を、所定値以下に抑制するように構成されている、
請求項４に記載のショベル。
前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、
前記左操作レバー又は前記右操作レバーが受け付けた操作量に対する、前記左走行モータ又は前記右走行モータを駆動させるための指令値の比率を低くする制御を行うように構成されている、又は、前記指令値を、所定値以下に抑制するように構成されている、
請求項４に記載のショベル。
【請求項6】
前記制御部は、前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の前記接地面が前記第１の角度より傾斜していると判定された場合、前記接地面が前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体を駆動させる駆動源の回転数を低くする制御を行うように構成されている、
請求項１又は２に記載のショベル。
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項7】
前記制御部は、所定の操作を受け付けた後、前記第１の角度より傾斜していると判定された場合に、前記接地面が前記第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を停止するように構成されている、
請求項１又は２に記載のショベル。
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項8】
前記制御部は、前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の前記接地面が前記第１の角度より傾斜していると判定された後、前記第１の角度よりも小さい第２の角度より傾斜していないと判定された場合に、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を停止するように構成されている、
請求項１又は２に記載のショベル。
請求項１又は２に記載のショベル。
【請求項9】
前記制御部は、
前記ショベルを自律走行させる経路を示された経路情報を取得した場合に、
前記経路情報で示された前記経路のうち、前記下部走行体の前記接地面が前記第１の角度より傾斜している経路に対して、前記接地面が当該第１の角度より傾斜していない経路と比べて、前記下部走行体の速度を低くする設定を行うように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
前記ショベルを自律走行させる経路を示された経路情報を取得した場合に、
前記経路情報で示された前記経路のうち、前記下部走行体の前記接地面が前記第１の角度より傾斜している経路に対して、前記接地面が当該第１の角度より傾斜していない経路と比べて、前記下部走行体の速度を低くする設定を行うように構成されている、
請求項１に記載のショベル。
【請求項10】
上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、傾斜センサと、を備えるショベルと、
前記ショベルを遠隔から操作するための遠隔操作装置と、を備え、
前記遠隔操作装置から第１の操作量を受け付けた際、第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている、
ショベルの遠隔操作システム。
前記ショベルを遠隔から操作するための遠隔操作装置と、を備え、
前記遠隔操作装置から第１の操作量を受け付けた際、第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている、
ショベルの遠隔操作システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ショベル、及びショベルの遠隔操作システムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来からショベルは、様々な環境下で利用される。例えばショベルは、作業現場において移動する際に、傾斜地を移動することもある。傾斜地では、アタッチメント等の姿勢状態や動作状態によっては、ショベルは不安定な姿勢状態となる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０１９／０４９４９０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このため、例えば、特許文献１に記載された技術では、傾斜地の場合に警告を出力することで、安全な操作を促すことを可能としている。しかしながら、特許文献１では、警告を出力するに留まっており、ショベルに対して、具体的にはどのような制御を行えばよいか認識されていない場合もある。
【0005】
上述に鑑み、ショベルが、傾斜地を走行する場合に、走行する速度を低くする制御を行うことで、安全性の向上を実現する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様に係るショベルは、上部旋回体と、前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体と、傾斜センサと、前記傾斜センサの検出結果によって前記下部走行体の接地面が第１の角度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該第１の角度より傾斜していないと判定された場合と比べて、前記下部走行体が走行する速度を低くする制御を行うように構成されている制御部と、を備える。
【発明の効果】
【0007】
本発明の一態様によれば、走行する速度を低くする制御を行うことで、安全性の向上を実現する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。また、以下で説明する実施形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施形態に記述される全ての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の又は対応する符号を付し、説明を省略することがある。
【0010】
（第１の実施形態）
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル１００の概要について説明する。図１は、第１の実施形態に係る作業機械としてのショベル１００の側面図である。ショベル１００の下部走行体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る。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。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が取り付けられる。エンドアタッチメントは、法面用バケット又は浚渫用バケット等であってもよい。
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル１００の概要について説明する。図１は、第１の実施形態に係る作業機械としてのショベル１００の側面図である。ショベル１００の下部走行体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る。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられる。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が取り付けられる。エンドアタッチメントは、法面用バケット又は浚渫用バケット等であってもよい。
【0011】
ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントＡＴを構成し、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９によりそれぞれ油圧駆動される。
【0012】
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が取り付けられる。掘削アタッチメントには、バケットチルト機構が設けられていてもよい。
【0013】
ブーム角度センサＳ１はブーム４の回動角度を検出する。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の回動角度であるブーム角度を検出できる。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。
【0014】
アーム角度センサＳ２はアーム５の回動角度を検出する。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の回動角度であるアーム角度を検出できる。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。
【0015】
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。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の回動角度であるバケット角度を検出できる。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。
【0016】
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、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、又は、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等であってもよい。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、掘削アタッチメントの姿勢を検出する姿勢センサを構成する。
【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等の駆動源が搭載されている。また、上部旋回体３には、旋回用油圧モータ、ショベルコントローラ３０、撮像装置Ｓ６等が取り付けられている。旋回用油圧モータは旋回用電動発電機であってもよい。
【0018】
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、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（図２参照）及びパイロットポンプ１５（図２参照）のそれぞれの入力軸に連結されている。
【0019】
駆動源はエンジン１１に限定されず、モータでもよい。ショベル１００は、駆動源として、エンジン及びモータを備えていてもよい。ショベル１００は、エンジンのみで駆動されるものでもよく、エンジン及びモータにより駆動されるハイブリッドタイプのものでもよく、モータのみにより駆動される電気ショベル（電気式の作業機械）でもよい。
【0020】
上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、撮像装置Ｓ６、測位装置Ｓ１０、及び通信装置Ｔ１等が搭載されている。
【0021】
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、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。
【0022】
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。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、レゾルバ又はロータリエンコーダ等であってもよい。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。
【0023】
撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されている。撮像装置Ｓ６は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線カメラ、ＬｉＤＡＲ等である。撮像装置Ｓ６は、上部旋回体３の上面の後端に取り付けられた後方カメラＳ６Ｂ、上部旋回体３の上面の左端に取り付けられた左カメラＳ６Ｌ、及び上部旋回体３の上面の右端に取り付けられた右カメラＳ６Ｒを含む。
【0024】
後方カメラＳ６Ｂ、左カメラＳ６Ｌ及び右カメラＳ６Ｒはいずれも、光軸が斜め下方を向くように、且つ、上部旋回体３の一部が撮像範囲に含まれるように上部旋回体３に取り付けられている。後方カメラＳ６Ｂ、左カメラＳ６Ｌ、及び右カメラＳ６Ｒのそれぞれの撮像範囲は、例えば、平面視で約１８０度の視野角を有する。
【0025】
測位装置Ｓ１０は、ショベル１００の位置に関する情報を取得するように構成されている。本実施形態では、測位装置Ｓ１０は、基準座標系におけるショベル１００の位置及び向きを測定するように構成されている。具体的には、測位装置Ｓ１０は、電子コンパスを組み込んだＧＮＳＳ受信機であり、ショベル１００の現在位置の緯度、経度、及び高度を測定し、且つ、ショベル１００の向きを測定する。本実施形態に係る基準座標系とは、例えば、世界測地系である。世界測地系は、地球の重心に原点をおき、Ｘ軸をグリニッジ子午線と赤道との交点の方向に、Ｙ軸を東経９０度の方向に、そして、Ｚ軸を北極の方向にとる三次元直交ＸＹＺ座標系である。
【0026】
キャビン１０内には、ショベルコントローラ３０が設置される。また、キャビン１０内には、運転席、表示装置ＤＩ、及び操作装置２６等が設置されている。
【0027】
ショベルコントローラ３０は、各種演算を実行する演算装置である。ショベルコントローラ３０は、例えば、キャビン１０内に設けられ、ショベル１００の駆動制御を行う。ショベルコントローラ３０は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてよい。例えば、ショベルコントローラ３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリ装置、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の不揮発性の補助記憶装置、及び各種入出力用のインターフェース装置等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。ショベルコントローラ３０は、例えば、不揮発性の補助記憶装置にインストールされる各種プログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。
【0028】
通信装置Ｔ１は、ショベル１００の外部にある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、（無線通信網を含む）通信回線を介し、通信装置Ｔ１とショベル１００の外部にある機器との間の通信を制御するように構成されている。通信装置Ｔ１は、例えば、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、４Ｇ（4th Generation）、５Ｇ（5th Generation）等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュールや衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等を含む。
【0029】
また、通信装置Ｔ１は、例えば、外部のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）測量システムとショベル１００との間の無線通信を制御する。
【0030】
［ショベルの油圧システム］
次に、図２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２は、本実施形態に係るショベル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２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。
次に、図２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２は、本実施形態に係るショベル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２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。
【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、及びショベルコントローラ３０等を含む。
【0032】
図２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、ショベルコントローラ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、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、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、ショベルコントローラ３０によって制御される比例弁３１を介してコントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁１７１～１７６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、検出した値をショベルコントローラ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、検出した値をショベルコントローラ３０に対して出力する。
【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】
左走行油圧モータ２ＭＬは、下部走行体１に設けられる左クローラの駆動させるために用いられる。右走行油圧モータ２ＭＲは、下部走行体１に設けられる右クローラの駆動させるために用いられる。
【0046】
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。
【0047】
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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
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。
【0053】
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。
【0054】
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。
【0055】
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。
【0056】
図２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。
【0057】
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。
【0058】
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。
【0059】
図２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。
【0060】
走行レバー２６Ｄは、クローラ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。
【0061】
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、検出した値をショベルコントローラ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。
【0062】
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、検出した値をショベルコントローラ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。
【0063】
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、検出した値をショベルコントローラ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、検出した値をショベルコントローラ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、検出した値をショベルコントローラ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、検出した値をショベルコントローラ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、検出した値をショベルコントローラ３０に対して出力する。
【0064】
ショベルコントローラ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、ショベルコントローラ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。
【0065】
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、検出した値をショベルコントローラ３０に対して出力する。ショベルコントローラ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。ショベルコントローラ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。
【0066】
具体的には、図２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、ショベルコントローラ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、ショベルコントローラ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、ショベルコントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。
【0067】
上述のような構成により、図２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２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。
【0068】
即ち、ショベルコントローラ３０は、吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ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）を超えないように算出された第１の吐出量と、制御圧センサ１９で検出された制御圧に基づいて算出された第２の吐出量と、のうち、小さい方の吐出量となるようにレギュレータ１３を制御する。
【0069】
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。
【0070】
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、ショベルコントローラ３０に送信される。
【0071】
次に、図３を参照し、ショベルコントローラ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３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３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る。
【0072】
図３に示すように、油圧システムは、比例弁３１を含む。比例弁３１は、左走行油圧モータ２ＭＬを制御するために、比例弁３１ＤＬ及び比例弁３１ＤＲを含む。
【0073】
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、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、ショベルコントローラ３０が出力する制御指令（指令電流）に応じて動作する。そのため、ショベルコントローラ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、ショベルコントローラ３０は、比例弁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。
【0074】
この構成により、ショベルコントローラ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、ショベルコントローラ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。
【0075】
例えば、図３に示すように、左走行レバー２６ＤＬは、電気式操作レバーであって、左クローラを操作するためにも用いられる。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、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、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１７１の右側パイロットポートに作用させる。
【0076】
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、検出した値をショベルコントローラ３０に対して出力する。
【0077】
比例弁３１ＤＬは、ショベルコントローラ３０が出力する制御指令（指令電流）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＬ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３１ＤＲは、ショベルコントローラ３０が出力する制御指令（指令電流）に応じて動作する。そして、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＲ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３１ＤＬ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。同様に、比例弁３１ＤＲ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。
【0078】
また、比例弁３１ＤＬと制御弁１７１の一方のポート（制御弁１７１の左側ポート）とを接続するパイロットラインには、パイロット圧を検出するパイロット圧センサ３２ＤＬが設けられている。また、比例弁３１ＤＲと制御弁１７１の他方のポート（制御弁１７１の右側ポート）とを接続するパイロットラインには、パイロット圧を検出するパイロット圧センサ３２ＤＲが設けられている。各パイロット圧センサ３２ＤＬ，３２ＤＲで検出された値は、ショベルコントローラ３０に送信される。
【0079】
この構成により、ショベルコントローラ３０は、操作者による後退操作に応じ、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１７１の左側パイロットポートに供給できる。また、ショベルコントローラ３０は、操作者による後退操作とは無関係に、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１７１の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、ショベルコントローラ３０は、操作者による後退操作に応じ、或いは、操作者による後退操作とは無関係に、ショベル１００を左クローラで後退させることができる。
【0080】
また、ショベルコントローラ３０は、操作者による前進操作に応じ、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１７１の右側パイロットポートに供給できる。また、ショベルコントローラ３０は、操作者による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３１ＤＲ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、ショベルコントローラ３０は、操作者による前進操作に応じ、或いは、操作者による前進操作とは無関係に、ショベル１００を左クローラで前進させることができる。
【0081】
右走行レバー２６ＤＲで右クローラを操作するための構成は、図３で示した、左走行レバー２６ＤＬで左クローラを操作するための構成と略同様として説明を省略する。
【0082】
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レバー操作量は、圧力センサによって圧力の形で検出されてショベルコントローラ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、ショベルコントローラ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、レバー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レバー操作量に対応するショベルコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。
【0083】
［ショベルの傾斜地の走行］
次に、ショベル１００が傾いた接地面を走行する場合について説明する。図４は、本実施形態に係るショベル１００の接地面の走行状態を例示した図である。図４に示されるように、ショベル１００が、接地面が平坦な地点１４０１に存在する場合、ショベルコントローラ３０は通常通りの制御を行う。
次に、ショベル１００が傾いた接地面を走行する場合について説明する。図４は、本実施形態に係るショベル１００の接地面の走行状態を例示した図である。図４に示されるように、ショベル１００が、接地面が平坦な地点１４０１に存在する場合、ショベルコントローラ３０は通常通りの制御を行う。
【0084】
そして、ショベル１００が前進して地点１４０２に到着した時に、ショベル１００は傾き始める。これにより、上部旋回体３に設けられた機体傾斜センサＳ４が、ショベル１００の接地面が傾斜したことを検知する。図４に示される接地面の傾斜角θは、例えば１０度以上の角度であればよい。
【0085】
その後、ショベル１００は、傾斜した接地面に沿って走行する。そして、ショベル１００が、傾斜した接地面を走行する場合に、ショベル１００に係る重力等によって滑ったり、走行している速度が速くなったりする可能性がある。
【0086】
特に、ショベル１００が走行する作業現場では、接地面が適切に整備されてない可能性もある。この場合、例えば、ショベル１００が地点１４０３等に来た段階で、ショベル１００の右クローラ又は左クローラが滑る可能性がある。さらには、左走行レバー２６ＤＬと右走行レバー２６ＤＲとの傾きが同じであっても、均当に作動油が流れないため右クローラと左クローラとの速度が異なる場合もある。このように、いくつかの要因によってショベル１００の機体が傾く可能性がある。この場合、ショベル１００に搭乗している操作者は、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲのうちいずれか一つ以上を操作して、ショベル１００の機体の傾きを解消するように制御する必要がある。
【0087】
このようなショベル１００が滑るのは、ショベル１００の走行している速度が速い場合に生じやすい。
【0088】
そこで、本実施形態に係るショベルコントローラ３０は、機体傾斜センサＳ４（傾斜センサの一例）の検出結果によって下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定した場合、当該接地面が当該１０度より傾斜していない、例えば平坦であると判定した場合と比べて、下部走行体１が走行する速度を低くする制御を行う。
【0089】
図４に示される例では、傾斜角θの接地面をショベル１００が下る場合について説明した。つまり、ショベル１００が下る場合には、ショベル１００が重力で引かれるので、操作者が予想している以上に速度がでる可能性があるためである。特に、平地から下り坂に遷移する際には、ショベル１００に急に重力による加速等が生じる可能性がある。そこで、本実施形態においてはショベル１００が下りを開始した際に速度を低くする制御を可能としている。これにより安全性の向上を実現できる。しかしながら、本実施形態に係るショベルコントローラ３０の制御は、傾斜角θ以上の接地面をショベル１００が下る場合に制限するものではなく、傾斜角θ以上の接地面をショベル１００が上る場合に適用してもよい。
【0090】
＜＜ショベルの機能ブロック＞＞
図２に戻り、ショベル１００のショベルコントローラ３０内の各機能ブロックについて説明する。なお、ショベルコントローラ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。
図２に戻り、ショベル１００のショベルコントローラ３０内の各機能ブロックについて説明する。なお、ショベルコントローラ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。
【0091】
ショベルコントローラ３０は、プログラムを実現することで、取得部３０１と、走行制御部３０２と、判定部３０３と、調整部３０４と、を備える。
【0092】
取得部３０１は、ショベル１００に設けられた各種検出装置からの信号を取得する。例えば、取得部３０１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の検出結果を取得する。また、取得部３０１は、画像情報、傾斜角情報、及び位置情報を取得する。
【0093】
画像情報は、撮像装置Ｓ６により撮像された情報とする。傾斜角情報は、機体傾斜センサＳ４によりショベル１００の傾きを示した情報とする。位置情報は、測位装置Ｓ１０により測定された基準座標系におけるショベル１００の位置及び向きを示した情報とする。
【0094】
また、取得部３０１は、操作センサ２９から、操作者による操作装置２６の操作内容を取得する。これにより、ショベルコントローラ３０は、操作装置２６に対して行われた操作方向及び操作量を認識できる。
【0095】
走行制御部３０２は、操作装置２６に対して行われた操作方向及び操作量に従って、比例弁３１に対する制御指令（指令電流）を出力する。例えば、走行制御部３０２は、左走行レバー２６ＤＬ又は右走行レバー２６ＤＲが受け付けた操作方向及び操作量に基づいて、流路面積を変更するための制御指令を比例弁３１に出力する。これにより、制御弁１７１又は制御弁１７２のパイロットポートに供給される作動油を調整できる。
【0096】
これにより、制御弁１７１が、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への供給を制御し、制御弁１７２が、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への供給を制御する。
【0097】
左走行油圧モータ２ＭＬ及び右走行油圧モータ２ＭＲの各々に流れる作動油の流量を制御することで、左クローラ及び右クローラのいずれか一つ以上を動作させて、下部走行体１が走行する速度を制御できる。
【0098】
つまり、走行制御部３０２は、操作装置２６に対して行われた操作方向及び操作量に従って、下部走行体１が走行する速度を制御できる。
【0099】
判定部３０３は、傾斜角情報に基づいて、下部走行体１の接地面が１０度（第１の角度の一例）より傾斜しているか否かを判定する。なお、本実施形態は、判定する基準となる角度が１０度の場合について説明するが、判定する基準となる角度を１０度に制限するものではない。ショベル１００の実施態様に応じて適切な角度を設定すればよい。
【0100】
調整部３０４は、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合に、１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、下部走行体１が走行する速度を低くなるように、比例弁３１に出力される制御指令を調整する制御を行う。本実施形態に係る調整部３０４は、左走行レバー２６ＤＬ又は右走行レバー２６ＤＲの操作量に対応する指令電流の関係を調整する。
【0101】
図５は、本実施形態に係る操作装置２６に対する操作量と指令電流との関係の一例を示すグラフである。横軸は、操作センサ２９ＤＬで検出された左走行レバー２６ＤＬの操作量である。縦軸は、比例弁３１へ出力される指令電流である。判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していないと判定された場合、走行制御部３０２は、左走行レバー２６ＤＬの操作量に応じた指令電流１５０１を比例弁３１に出力する。左走行レバー２６ＤＬの中立位置付近は、不感帯となっており、操作量に対し指令電流は出力されない（指令電流はゼロである）。そして、左走行レバー２６ＤＬの不感帯を超えて操作されると、操作量に応じた指令電流１５０１が出力される。
【0102】
なお、左走行レバー２６ＤＬが一の方向（例えば、図５において右方向）への操作を受け付けた場合、走行制御部３０２は、一方の比例弁３１ＤＬに指令電流１５０１Ａを出力する。また、左走行レバー２６ＤＬを一の方向とは逆向きの他の方向（例えば、図５において左方向）への操作を受け付けた場合、走行制御部３０２は、他方の比例弁３１ＤＲに指令電流１５０１Ｂを出力する。
【0103】
そして、調整部３０４は、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合に、１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、操作量に対応して指令電流を小さくする調整を行う。
【0104】
具体的には、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合には、左走行レバー２６ＤＬを一の方向（例えば、図５において右方向）に操作された場合、走行制御部３０２は、一方の比例弁３１ＤＬに指令電流１５０２Ａを出力し、左走行レバー２６ＤＬを一の方向とは逆向きの他の方向（例えば、図５において左方向）に操作された場合、走行制御部３０２は、他方の比例弁３１ＤＲに指令電流１５０２Ｂを出力する。
【0105】
このように、判定部３０３により下部走行体１の接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された場合には、操作量に対応して指令電流１５０２が出力される。図５に示されるように操作量ｍ１より大きくなった場合に、指令電流１５０２Ａで示されるように操作量に対応して出力される指令電流の変化が緩やかになると共に、操作量－ｍ１より小さくなった場合に、指令電流１５０１Ｂで示されるように操作量に対応して出力される指令電流の変化が緩やかになる。
【0106】
つまり、操作量に対する指令電流が低くなるので、下部走行体１が走行する速度を低くすることができる。これにより、ショベル１００の最高速度が抑制される。例えば、ショベル１００は通常５．６ｋｍ／ｈで走行している場合に、傾斜角が１０度より大きいと判定された場合に、ショベル１００の速度が３．４ｋｍ／ｈを超えないように抑制される。本実施形態では、接地面の傾斜角が１０度より大きい場合、接地面が平坦な場合と比べて、操作量に対応する指令電流を低くしているので、操作者は特別な操作を行うことなく、走行している速度を低減できるので、操作性の向上を実現できる。
【0107】
本実施形態では、操作装置２６が電気式操作レバーのため、ショベル１００の速度を低減させるために、操作量に対応する指令電流を低減させることで実現できる。したがって、油圧式操作レバーを用いた場合と比べて、当該機能を実現するための作業負担を軽減できる。
【0108】
換言すれば、左走行レバー２６ＤＬ（左操作レバーの一例）から、絶対値がｍ１以上の操作量（第１の操作量の一例）を受け付けた際、ショベルコントローラ３０は、接地面が１０度より傾斜している場合、接地面が１０度より傾斜していない場合と比べて、左走行油圧モータ２ＭＬの回転数を低くする制御を行い、右走行レバー２６ＤＲから、絶対値がｍ１以上の操作量（第１の操作量の一例）を受け付けた際、接地面が１０度より傾斜している場合、接地面が１０度より傾斜していない場合と比べて、右走行油圧モータ２ＭＲの回転数を低くする制御を行うように構成されている。本実施形態では、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲの各々で走行油圧モータ２Ｍの調整が可能となるので、ショベル１００が傾いた場合の調整が容易になる。
【0109】
さらには、ショベルコントローラ３０は、操作量に対応する指令電流（指令値の一例）の変化を緩やかにするので、左走行レバー２６ＤＬ又は右走行レバー２６ＤＲの操作量に対応する、左走行油圧モータ２ＭＬ又は右走行油圧モータ２ＭＲを駆動させるための回転数（出力値の一例）の比率を低くするよう制御する。つまり、本実施形態では、走行レバーの操作量に対応するクローラの速度の変化量を緩やかにするので、ショベル１００が傾斜地を走行している時に傾いた場合に、当該傾きを修正するための速度の微調整が容易になる。
【0110】
なお、本実施形態は、指令電流の調整手法を、図５に示される手法に制限するものではなく、指令電流の上限を制御する手法を用いてもよい。
【0111】
図６は、変形例に係る操作装置２６に対する操作量と指令電流との関係の一例を示すグラフである。横軸は、操作センサ２９ＤＬで検出された左走行レバー２６ＤＬの操作量である。縦軸は、比例弁３１へ出力される指令電流である。変形例に係るショベルコントローラ３０は、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していないと判定された場合、左走行レバー２６ＤＬの操作量に応じた比例弁３１の指令電流１５０１を制御して出力する。
【0112】
そして、調整部３０４は、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合に、指令電流（指令値の一例）の絶対値が、上限値Ｉｔ（所定値の一例）を超えないよう（所定値以下に抑制するよう）に調整される。なお、本実施形態に係る指令電流の上限値Ｉｔは一例を示したものであり、実施態様に応じて定められる。
【0113】
具体的には、判定部３０３により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合に、左走行レバー２６ＤＬを一の方向（例えば、図６において右方向）に操作を受け付けた際、走行制御部３０２は、比例弁３１ＤＬに、操作量ｍ２までは指令電流１５０１Ａを出力し、操作量ｍ２以上では（上限値Ｉｔである）指令電流１６０２Ａを出力する。一方、左走行レバー２６ＤＬを一の方向とは逆向きの他の方向（例えば、図６において左方向）に操作を受け付けた際、走行制御部３０２は、他方の比例弁３１ＤＲに、操作量－ｍ２までは指令電流１５０１Ｂを出力し、操作量－ｍ２以下では（下限値－Ｉｔである）指令電流１６０２Ｂを出力する。これにより、指令電流が、絶対値"Ｉｔ"以上になることが抑制される。当該制御によって、指令電流が高くならないように制御されるので、ショベル１００が走行している速度が制限される。したがって、ショベル１００が傾斜地で滑ること等が抑制されるので、安全性の向上を実現する。
【0114】
また、調整部３０４は、機体傾斜センサＳ４の検出結果によって下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された後、５度（第２の角度の一例）より傾斜していないと判定された場合に、下部走行体１が走行する速度を低くする制御を停止、換言すれば、操作量に対応して指令電流１５０１が出力されるように調整する。これにより、ショベル１００は、傾斜地から平坦な地を走行する場合に、操作量に対応する指令電流が元に戻るので、操作者は通常通りの操作が可能になる。したがって、操作者が操作する際の違和感等が生じるのを抑制し、操作性の向上を実現できる。なお、制御を元に戻すための傾斜角５度は、実施態様に応じて定められる角度であって、速度の低減を開始する角度（本実施形態では１０度）より低い角度であればよい。
【0115】
上述した指令電流の調整は、操作者によっては不要な場合がある。そこで、本実施形態においては、指令電流を調整するか否かを切り替え可能とした。このために本実施形態においては、キャビン１０内に傾斜切替ボタン５２（図２参照）が設けられている。傾斜切替ボタン５２は、操作者の押下によって、指令電流の調整のオンとオフとが切り替えられる。傾斜切替ボタン５２がオンの場合に上述した制御を行うものして説明を省略する。
【0116】
そして、調整部３０４は、傾斜切替ボタン５２をオフにする操作を受け付けた後、傾斜角θが１０度より傾斜していると判定された場合に、１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、下部走行体１が走行する速度を低くする制御を停止させる。これにより、操作者は、傾斜角θが１０度より傾斜しているか否かにかかわらず、通常通りの操作が可能となるので、違和感等が生じるのを抑制して、操作性の向上を実現できる。
【0117】
次に、本実施形態に係るショベルコントローラ３０による走行する速度の調整手順について説明する。図７は、本実施形態に係るショベルコントローラ３０による走行する速度の調整手順を示したフローチャートである。
【0118】
まず、取得部３０１が、機体傾斜センサＳ４から、傾斜角θを取得する（Ｓ１７０１）。そして、判定部３０３が、取得した傾斜角θが１０度より大きいか否かを判定する（Ｓ１７０２）。取得した傾斜角θが１０度以下であると判定した場合（Ｓ１７０１）。再びＳ１７０１から処理を繰り返す。
【0119】
一方、判定部３０３が、取得した傾斜角θが１０度より大きいと判定した場合（Ｓ１７０２：ＹＥＳ）、判定部３０３は、傾斜切替ボタンがオンであるか否かを判定する（Ｓ１７０３）。オンではない、換言すればオフであると判定した場合（Ｓ１７０３：ＮＯ）、特に制御を行うことなく、再びＳ１７０１から処理を繰り返す。
【0120】
一方、判定部３０３は、傾斜切替ボタンがオンであると判定した場合（Ｓ１７０３：ＹＥＳ）、調整部３０４が、操作量に対応する指令電流を小さくする調整を行う（Ｓ１７０４）。これにより、ショベル１００が走行する速度が低減される。
【0121】
その後、取得部３０１が、機体傾斜センサＳ４から、傾斜角θを取得する（Ｓ１７０５）。そして、判定部３０３が、取得した傾斜角θが５度より小さくなったか否かを判定する（Ｓ１７０６）。判定部３０３が、取得した傾斜角θが５度以上と判定した場合（Ｓ１７０６：ＹＥＳ）、再びＳ１７０５から処理を行う。
【0122】
一方、判定部３０３が、取得した傾斜角θが５度より小さいと判定した場合（Ｓ１７０６：ＹＥＳ）、操作量に対応する指令電流を元に戻す調整を行う（Ｓ１７０７）。その後、再びＳ１７０１から処理を行う。
【0123】
本実施形態では、ショベルコントローラ３０が上述した制御を行うことで、ショベル１００の接地面の傾斜角に応じて、操作量に対応する指令電流を調整できる。したがって、ショベル１００が走行する速度が高くなるのを抑制できるので、ショベル１００が滑ったりすることを抑制できる。
【0124】
（第１の実施形態の変形例）
上述した実施形態では、設置面の傾斜角が１０度より大きい場合に、ショベル１００の速度を低減させる手法として、指令電流を調整する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、指令電流を調整する態様に制限するものではない。そこで変形例では、エンジン１１の回転数を調整する例について説明する。
上述した実施形態では、設置面の傾斜角が１０度より大きい場合に、ショベル１００の速度を低減させる手法として、指令電流を調整する例について説明した。しかしながら、上述した実施形態は、指令電流を調整する態様に制限するものではない。そこで変形例では、エンジン１１の回転数を調整する例について説明する。
【0125】
本変形例では、判定部３０３が、機体傾斜センサＳ４の検出結果によって下部走行体１の接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定した場合、調整部３０４が、傾斜角が１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、下部走行体１を駆動させるエンジン１１の回転数を低くする調整を行う。
【0126】
例えば、傾斜角が１０度より大きいと判定された場合に、調整部３０４は、エンジン１１の回転数を、１８００ｒｐｍから９００ｒｐｍに調整する。これにより、例えば傾斜角θが１０度より大きくなる前は、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲの操作量が１００％の場合に、ショベル１００が速度５.６ｋｍ／ｈで走行していた場合に、傾斜角θが１０度より大きくなった後、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲの操作量が１００％の場合、ショベル１００が速度２.８ｋｍ／ｈで走行する。
【0127】
したがって、傾斜角θが１０度より大きくなった場合に、ショベル１００の速度が低減されるので、上述した実施形態と同様の効果を得られる。また、左走行レバー２６ＤＬ及び右走行レバー２６ＤＲの操作量に対応する速度の変化が緩やかになるので、速度の微調整が可能となる。したがって、本変形例は、操作性の向上を実現できる。
【0128】
（第２の実施形態）
上述した実施形態及び変形例では、操作者がショベルを操作する場合について説明した。しかしながら、実施形態及び変形例は、操作者がショベルを操作する場合に制限するものではない。そこで第２の実施形態では、ショベルで自律制御を行う場合について説明する。
上述した実施形態及び変形例では、操作者がショベルを操作する場合について説明した。しかしながら、実施形態及び変形例は、操作者がショベルを操作する場合に制限するものではない。そこで第２の実施形態では、ショベルで自律制御を行う場合について説明する。
【0129】
【0130】
＜ショベル管理システムを構成する機器＞
図８に示すように、第２の実施形態に係るショベルの自律制御システムＳＹＳは、ショベル１００Ａと、管理装置２００と、を含んでいる。ショベル１００Ａと、管理装置２００と、は、通信回線ＮＷを通じて、相互に通信することができる。
図８に示すように、第２の実施形態に係るショベルの自律制御システムＳＹＳは、ショベル１００Ａと、管理装置２００と、を含んでいる。ショベル１００Ａと、管理装置２００と、は、通信回線ＮＷを通じて、相互に通信することができる。
【0131】
ショベル１００Ａは、自律制御可能なショベルである。ショベル１００Ａは、第１の実施形態のショベル１００と比べて、ショベルコントローラ３０と実行する処理が異なる、ショベルコントローラ３０Ａが搭載されている。
【0132】
ショベル１００Ａのハードウェア構成は、第１の実施形態のショベル１００と同様の構成を備える他に、前カメラＳ６Ｆと、空間認識装置Ｓ１１と、を備えている。
【0133】
前カメラＳ６Ｆは、ショベル１００Ａの前方の空間を撮像する。前カメラＳ６Ｆは、例えば、キャビン１０の屋根に取り付けられている。
【0134】
ショベル１００Ａは、後方カメラＳ６Ｂ、左カメラＳ６Ｌ及び右カメラＳ６Ｒに加えて、前カメラＳ６Ｆを備えていることで、ショベルコントローラ３０Ａは、ショベル１００Ａの周囲を認識できる。
【0135】
空間認識装置Ｓ１１は、ショベル１００Ａの周囲の空間の形状を認識するように構成されている。空間認識装置Ｓ１１は、ショベル１００Ａの後方の空間の検知を行う後方空間認識装置Ｓ１１Ｂ、ショベル１００Ａの左方の空間の検知を行う左方空間認識装置Ｓ１１Ｌ、ショベル１００Ａの右方の空間の検知を行う右方空間認識装置Ｓ１１Ｒ、及びショベル１００Ａの前方の空間の検知を行う前方空間認識装置Ｓ１１Ｆを含む。
【0136】
空間認識装置Ｓ１１は、ショベル１００Ａの周辺に存在する物体を検出するためにＬＩＤＡＲを用いてもよい。ＬＩＤＡＲは、例えば、監視範囲内にある１００万点以上の点とＬＩＤＡＲとの間の距離を測定する。なお、本実施形態は、ＬＩＤＡＲを用いる手法に制限するものではなく、物体との間の距離を計測可能な空間認識装置であればよい。例えば、ステレオカメラを用いてもよいし、距離画像カメラ、又はミリ波レーダなどの測距装置を用いてもよい。空間認識装置Ｓ１１としてミリ波レーダ等が利用される場合には、空間認識装置Ｓ１１から多数の信号（レーザ光等）を物体に向けて発信し、その反射信号を受信することで、反射信号から物体の距離及び方向を導き出してもよい。
【0137】
後方空間認識装置Ｓ１１Ｂは、上部旋回体３の上面の後端に取り付けられる。左方空間認識装置Ｓ１１Ｌは、上部旋回体３の上面の左端に取り付けられる。右方空間認識装置Ｓ１１Ｒは、上部旋回体３の上面の右端に取り付けられる。前方空間認識装置Ｓ１１Ｆは、キャビン１０の上面の前端に取り付けられる。また、ショベル１００Ａに設けられる空間認識装置の数は、４個に制限するものではなく、３個以下でもよいし、５個以上でもよい。空間認識装置Ｓ１１は、さらにアーム５の上方側面に取り付けられてもよい。
【0138】
空間認識装置Ｓ１１は、ショベル１００Ａの周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知するように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置Ｓ１１は、人と人以外の物体とを区別しながら人を検知できるように構成された人検知機能を有していてもよい。
【0139】
管理装置２００は、ショベル１００Ａの自律制御を管理する。
【0140】
自律制御システムＳＹＳに含まれるショベル１００Ａは、一台であってもよいし、複数台であってもよい。これにより、自律制御システムＳＹＳは、複数のショベル１００Ａを対象として、データ収集、ショベル１００Ａの自律制御に関する設定等を行うことができる。
【0141】
また、自律制御システムＳＹＳに含まれる管理装置２００は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。
【0142】
また、自律制御システムＳＹＳは、例えば、管理装置２００において、ユーザからの入力に応じて、又は、自動で、ショベル１００Ａの自律制御に関する各種設定を行い、ショベル１００Ａに送信してよい。これにより、管理装置２００からショベル１００Ａの各種動作を制御したり、監視したりできる。
【0143】
＜自律制御システムのブロック構成＞
図９は、本実施形態に係る自律制御システムＳＹＳの構成例を示す機能ブロック図である。図９に示される例では、自律制御システムＳＹＳに含まれる、管理装置２００、及び、ショベル１００Ａの各々のブロック構成を示している。なお、ショベル１００Ａのハードウェア構成は、上述した通りなので、説明を省略する。
図９は、本実施形態に係る自律制御システムＳＹＳの構成例を示す機能ブロック図である。図９に示される例では、自律制御システムＳＹＳに含まれる、管理装置２００、及び、ショベル１００Ａの各々のブロック構成を示している。なお、ショベル１００Ａのハードウェア構成は、上述した通りなので、説明を省略する。
【0144】
＜管理装置２００の構成＞
管理装置２００は、制御装置２３０と、通信装置Ｔ２と、入力装置２１０と、記憶装置２２０と、を含む。
管理装置２００は、制御装置２３０と、通信装置Ｔ２と、入力装置２１０と、記憶装置２２０と、を含む。
【0145】
通信装置Ｔ２は、ショベル１００Ａに取り付けられた通信装置Ｔ１との間で通信を制御するように構成されている。入力装置２１０は、管理者による入力操作を受け付ける。記憶装置２２０は、読み書き可能な不揮発性の記憶媒体とする。
【0146】
制御装置２３０は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、制御装置２３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、制御装置２３０の各種機能は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。
【0147】
次に、ショベル１００Ａのショベルコントローラ３０Ａ、及び管理装置２００の制御装置２３０の各々の機能ブロックについて説明する。
【0148】
＜＜管理装置の機能ブロック＞＞
管理装置２００の制御装置２３０内の各機能ブロックについて説明する。制御装置２３０内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。制御装置２３０は、プログラムを実現することで、通信制御部２３１と、施工情報生成部２３２と、を備える。また、記憶装置２２０は、施工情報記憶部２２１を備えている。
管理装置２００の制御装置２３０内の各機能ブロックについて説明する。制御装置２３０内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。制御装置２３０は、プログラムを実現することで、通信制御部２３１と、施工情報生成部２３２と、を備える。また、記憶装置２２０は、施工情報記憶部２２１を備えている。
【0149】
通信制御部２３１は、通信装置Ｔ２を介して、ショベル１００Ａとの間で様々な情報の送信及び受信するための制御を行う。
【0150】
施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａの自律制御に用いる施工情報を生成する。施工情報生成部２３２は、作業現場の作業計画に従って、ショベル１００Ａによる自律制御で施工後の土砂形状を示した情報を生成する。施工情報は、管理装置２００が自動的に生成してもよいし、管理者が入力装置２１０を介した入力に従って生成してもよい。
【0151】
また、施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａの作業現場を自律走行させる目標経路を示された経路情報を含んだ施工情報を生成する。施工情報生成部２３２は、地図情報を考慮して、目標経路をショベル１００Ａが走行する際の目標速度を設定する。具体的には、施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａの目標経路のうち、傾斜角が１０度以上の経路については、傾斜角が１０度より小さい経路と比べて、目標速度を小さく設定する。例えば、施工情報生成部２３２は、傾斜角が１０度より小さい経路について目標速度５.６ｋｍ／ｈを設定し、傾斜角が１０度より大きい経路について目標速度２.８ｋｍ／ｈを設定する。
【0152】
施工情報生成部２３２は、生成した施工情報を、記憶装置２２０の施工情報記憶部２２１に記憶する。
【0153】
通信制御部２３１は、施工情報記憶部２２１に記憶される施工情報を、ショベル１００Ａに送信する。
【0154】
＜＜ショベルの機能ブロック＞＞
ショベル１００Ａのショベルコントローラ３０Ａ内の各機能ブロックについて説明する。ショベルコントローラ３０Ａ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。ショベルコントローラ３０Ａは、プログラムを実現することで、取得部３１１と、通信制御部３１２と、ショベル状態特定部３１３と、目標軌跡生成部３１４と、自律制御部３１５と、判定部３１６と、調整部３１７と、を備える。また、記憶装置３３は、施工情報記憶部３３１を備えている。
ショベル１００Ａのショベルコントローラ３０Ａ内の各機能ブロックについて説明する。ショベルコントローラ３０Ａ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。ショベルコントローラ３０Ａは、プログラムを実現することで、取得部３１１と、通信制御部３１２と、ショベル状態特定部３１３と、目標軌跡生成部３１４と、自律制御部３１５と、判定部３１６と、調整部３１７と、を備える。また、記憶装置３３は、施工情報記憶部３３１を備えている。
【0155】
施工情報記憶部３３１は、施工情報が記憶されている。施工情報は、ショベル１００Ａが自律制御で施工を行うために用いられる情報であって、施工後の作業対象（例えば土砂）の形状を含んでいる。さらに、本実施形態に係る施工情報には、ショベル１００Ａの作業現場における移動経路と、当該移動経路を走行する時の移動速度と、が含まれている。
【0156】
本実施形態に係るショベルコントローラ３０Ａは、ショベル１００Ａにおける自律制御を実現する。
【0157】
取得部３１１は、ショベル１００Ａに設けられた各種検出装置からの信号を取得する。例えば、取得部３１１は、上述した実施形態で示した情報に加えて、測定情報を取得する。測定情報は、空間認識装置Ｓ１１により測定された情報とする。
【0158】
通信制御部３１２は、通信装置Ｔ１を介して、管理装置２００との間で様々な情報の送信及び受信するための制御を行う。
【0159】
例えば、通信制御部３１２は、管理装置２００から施工情報を受信（取得）し、受信した施工情報を、記憶装置３３の施工情報記憶部３３１に記憶する。
【0160】
ショベル状態特定部３１３は、取得部３１１が取得した信号に基づいて、ショベル１００の状態を特定するように構成されている。本実施形態では、ショベル１００Ａの状態は、ショベル１００Ａの位置と向き、及びショベル１００Ａのアタッチメントの状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の位置）を含む。ショベル１００Ａの位置は、例えば、ショベル１００Ａの基準座標系における位置（ショベル１００Ａの緯度、経度、及び高度）である。ショベル状態特定部３１３は、測位装置Ｓ１０の出力に基づいてショベル１００Ａの位置及び向きを特定する。
【0161】
アタッチメントの状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の位置）は、角度センサ（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）の検出結果、並びに、ブーム４、アーム５、及びバケット６の各々のサイズから特定できる。
【0162】
目標軌跡生成部３１４は、施工情報記憶部３３１に記憶された施工情報に従って、ショベル１００Ａの目標軌跡を生成する。目標軌跡には、施工情報に従って土砂形状を成形するためのショベル１００Ａのバケット６の目標軌跡に加えて、ショベル１００Ａが作業現場を移動するための目標軌跡も含まれている。
【0163】
また、目標軌跡生成部３１４は、施工情報に従って、ショベル１００Ａが移動するための目標経路のうち、下部走行体１の接地面が１０度より傾斜している目標経路に対して、接地面が１０度より傾斜していない軌跡と比べて、目標速度を低くする設定を行う。
【0164】
自律制御部３１５は、目標軌跡生成部３１４により生成された目標軌跡に沿って移動させるために、動作要素（油圧アクチュエータ）の動作内容を決定し、決定された動作内容に応じた操作信号を生成して、ショベル１００Ａの自律運転機能を実現する。
【0165】
自律制御部３１５は、目標軌跡に沿って移動する際に、施工情報記憶部３３１を記憶した施工情報に設定された目標速度に従って移動制御する。これにより、自律制御部３１５は、傾斜角が１０度より大きい経路については、速度を低減するよう制御する。
【0166】
しかしながら、作業現場は状況に応じて地形等が変化する。このため地図情報に記載されていなくとも、傾斜角が１０度より大きくなる経路が存在する可能性がある。
【0167】
そこで、判定部３１６が、機体傾斜センサＳ４の検出結果によって下部走行体１の接地面の傾斜角が１０度より大きいか否かを判定する。
【0168】
調整部３１７は、機体傾斜センサＳ４の検出結果によって下部走行体１の接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された場合に、ショベル１００Ａの目標速度を低減させる調整を行う。例えば、調整部３１７は、現在の目標速度を５.６ｋｍ／ｈから、２.８ｋｍ／ｈに低減させる調整を行う。その後、自律制御部３１５は、調整された目標速度に従うように自律制御を行う。
【0169】
本実施形態においては、ショベル１００Ａが、上述した制御を行うことで、傾斜している設置面であっても滑ることなく移動できる。
【0170】
次に、自律制御システムＳＹＳにおける、ショベル１００Ａの自律制御による移動手順について説明する。図１０は、本実施形態に係る自律制御システムＳＹＳにおける、ショベル１００Ａの自律制御による移動手順を示したシーケンス図である。
【0171】
管理装置２００の施工情報生成部２３２は、施工情報の生成を開始する（Ｓ２００１）。施工情報生成部２３２は、作業現場の地図情報を取得する（Ｓ２００２）。本実施形態では、施工情報生成部２３２は、予め記憶されている地図情報を取得してもよいし、通信回線ＮＷを介して接続されている外部装置で提供されている地図情報を取得してもよい。
【0172】
施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａの目標経路を生成する（Ｓ２００３）。
【0173】
施工情報生成部２３２は、地図情報で示された傾斜角に基づいて、目標経路に対して目標速度を設定する（Ｓ２００４）。これにより、施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａが傾斜角１０度より大きい目標経路を移動する場合に、傾斜角１０度以下の目標経路を移動する場合と比べて、目標速度を低く設定する。
【0174】
その後、施工情報生成部２３２は、ショベル１００Ａに対する施工情報の生成を終了する（Ｓ２００５）。施工情報生成部２３２は、生成した施工情報を、施工情報記憶部２２１に格納する。
【0175】
そして、通信制御部２３１が、施工情報記憶部２２１に格納されている施工情報を、ショベル１００Ａに送信する（Ｓ２００６）。
【0176】
ショベル１００Ａの通信制御部３１２は、受信した施工情報を、施工情報記憶部３３１に格納する（Ｓ２０１１）。
【0177】
そして、目標軌跡生成部３１４が、ショベル状態特定部３１３で特定されたショベル１００Ａの状態から、施工情報記憶部３３１で示された施工を行うための目標軌跡を生成する（Ｓ２０１２）。当該目標軌跡には、アタッチメントを移動させるための軌跡に加えて、ショベル１００Ａが移動するための軌跡も含まれている。
【0178】
さらに、目標軌跡生成部３１４が、ショベル１００Ａが移動するための目標軌跡に対して、施工情報に従って目標速度を設定する（Ｓ２０１３）。これにより傾斜角が１０度より大きい目標経路については、他の目標経路と比べて、目標速度が低く設定される。
【0179】
そして、自律制御部３１５は、生成された目標軌跡に従って自律制御を開始する（Ｓ２０１４）。そして、自律制御部３１５が自律制御を行っている間、Ｓ２０１５～Ｓ２０１７の繰り返し処理（ＬＯＯＰ処理）が行われる。当該処理は、施工情報に基づいた目標軌跡に基づいた制御が終了するまで行われる。
【0180】
判定部３１６が、機体傾斜センサＳ４の検出結果から、ショベル１００Ａの接地面の傾斜角の判定を行う（Ｓ２０１５）。
【0181】
そして、判定部３１６による判定で、接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された場合に、調整部３１７は、ショベル１００Ａの目標速度を低減させる調整を行う（Ｓ２０１６）。
【0182】
そして、接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された後、判定部３１６による判定で、接地面の傾斜角が５度より小さいと判定された後、目標速度を元に戻す調整を行う（Ｓ２０１７）。
【0183】
そして、自律制御部３１５は、施工情報に従って生成された目標軌跡に従った自律制御を終了する（Ｓ２０１８）。
【0184】
本実施形態においては、上述した制御を行うことで、ショベル１００Ａが自律制御の場合でも、傾斜角が１０度より大きい経路を移動する場合には、目標速度を低下させることで、ショベル１００Ａが滑ること等を抑制して、安全性の向上を実現できる。
【0185】
本実施形態においては、施工情報において予め目標速度を設定することで、機体傾斜センサＳ４が傾斜角が１０度より大きいことを検出する前に、目標速度を低減できるので、急に傾斜角が切り替わる場合でも、ショベル１００Ａを安全に移動させることができる。
【0186】
（第３の実施形態）
上述した実施形態及び変形例では、操作者がショベルを操作する場合、又は、ショベルが自律制御を行う場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例は、操作者がショベルを操作する場合、又は、ショベルが自律制御を行う場合に制限するものではない。そこで第３の実施形態では、ショベルを遠隔操作する場合について説明する。
上述した実施形態及び変形例では、操作者がショベルを操作する場合、又は、ショベルが自律制御を行う場合について説明した。しかしながら、上述した実施形態及び変形例は、操作者がショベルを操作する場合、又は、ショベルが自律制御を行う場合に制限するものではない。そこで第３の実施形態では、ショベルを遠隔操作する場合について説明する。
【0187】
操作者が操作する点では、第１の実施形態と共通しているが、第１の実施形態では実際にショベルに操作者が搭乗している。このため、操作者は、平衡感覚によってショベルがどの程度の斜面を走行しているのか認識しやすい。さらには、操作者は、ショベルの接地面を滑る音、ショベルから伝わる振動によって、ショベルの動作状況を把握している。このため、ショベルが接地面で滑りそうな状況であるか否かを把握しやすい状況である。
【0188】
これに対して、操作者が遠隔操作を行っている場合には、操作者は、ショベルの動作状況を、画面に表示された内容で把握する必要がある。この場合、操作者は、どの程度の傾斜をショベルが走行しているのか、またはショベルが接地面で滑りそうか否かを把握するのは難しい。
【0189】
そこで、本実施形態に係る遠隔操作システムでは、以下に示す構成を備えるようにした。
【0190】
図１１は、第３の実施形態に係る遠隔操作システムＳＹＳ１の一例を示す概要図である。図１１に示すように、第３の実施形態に係る遠隔操作システムＳＹＳ１は、ショベル１００Ｂと、遠隔操作室ＲＣと、を含んでいる。
【0191】
ショベル１００Ｂ、及び遠隔操作室ＲＣは、通信回線ＮＷを介してデータの送受信を可能に接続されている。
【0192】
ショベル１００Ｂの無線通信が可能とする。そして、ショベル１００Ｂは、通信回線ＮＷに接続された機器（例えば、遠隔操作室ＲＣ）との間でデータの送受信を可能とする。
【0193】
そして、ショベル１００Ｂは、作業現場に関する情報を、遠隔操作室ＲＣに送信できる。これにより、遠隔操作室ＲＣは、ショベル１００Ｂからの情報に応じて、作業現場を確認できる。なお、本実施形態は、作業現場の測定を行う装置を、ショベル１００Ｂに制限するものではなく、作業現場上を飛行するドローン、定点カメラ、又はユーザが所持可能な撮像装置など、他の態様の装置であってもよい。
【0194】
本実施形態においては、ショベル１００Ｂは、遠隔操作室ＲＣから遠隔操作される。
【0195】
ショベル１００Ｂは、第２の実施形態のショベル１００Ａと同様に、４個の撮像装置Ｓ６及び４個の空間認識装置Ｓ１１が設けられている。
【0196】
このため、遠隔操作室ＲＣが、ショベル１００Ｂの遠隔制御を行う際に、ショベル１００Ａの空間認識装置Ｓ１１により計測された物体形状を参照できるように構成した。
【0197】
遠隔操作システムＳＹＳ１に含まれるショベル１００Ｂは、２台以上であってもよい。これにより、遠隔操作システムＳＹＳ１は、複数台のショベル１００Ｂを通じて、遠隔操作室ＲＣに作業現場に関する情報提供を行うことができる。
【0198】
＜遠隔操作室の構成例＞
遠隔操作室ＲＣには、通信装置Ｔ３、遠隔コントローラＲ３０、操作装置Ｒ２６、操作センサＲ２９、及び表示装置Ｄ１を備えている。また、遠隔操作室ＲＣには、ショベル１００Ｂを遠隔操作する操作者ＯＰが座る操作席ＤＳが設置されている。
遠隔操作室ＲＣには、通信装置Ｔ３、遠隔コントローラＲ３０、操作装置Ｒ２６、操作センサＲ２９、及び表示装置Ｄ１を備えている。また、遠隔操作室ＲＣには、ショベル１００Ｂを遠隔操作する操作者ＯＰが座る操作席ＤＳが設置されている。
【0199】
通信装置Ｔ３は、ショベル１００Ｂに取り付けられた通信装置Ｔ１との間で通信を制御するように構成されている。
【0200】
遠隔コントローラＲ３０は、各種演算を実行する演算装置である。本実施形態では、遠隔コントローラＲ３０は、ＣＰＵ及びメモリを含むマイクロコンピュータで構成されている。そして、遠隔コントローラＲ３０の各種機能は、ＣＰＵがメモリに格納されたプログラムを実行することで実現される。
【0201】
操作装置Ｒ２６（操作部の一例）には、操作装置Ｒ２６の操作内容を検出するための操作センサＲ２９が設置されている。操作センサＲ２９は、例えば、操作レバーの傾斜角度を検出する傾斜センサ、又は、操作レバーの揺動軸回りの揺動角度を検出する角度センサ等である。操作センサＲ２９は、圧力センサ、電流センサ、電圧センサ、又は距離センサ等の他のセンサで構成されていてもよい。操作センサＲ２９は、検出した操作装置Ｒ２６の操作内容に関する情報を遠隔コントローラＲ３０に対して出力する。遠隔コントローラＲ３０は、受信した情報に基づいて操作信号を生成し、生成した操作信号をショベル１００Ｂに向けて送信する。操作センサＲ２９は、操作信号を生成するように構成されていてもよい。この場合、操作センサＲ２９は、遠隔コントローラＲ３０を経由せずに、操作信号を通信装置Ｔ３に出力してもよい。これにより、遠隔操作室ＲＣから、ショベル１００Ｂの遠隔操作を実現できる。
【0202】
表示装置Ｄ１は、遠隔操作室ＲＣにいる操作者ＯＰがショベル１００Ｂの周囲を視認するために、ショベル１００Ｂから送信された情報に基づいた画面を表示する。表示装置Ｄ１は、操作者が遠隔操作室ＲＣにいるにもかかわらず、ショベル１００Ｂの周囲を含む作業現場の状況を確認できる。
【0203】
通信装置Ｔ３は、ショベル１００Ｂから様々な情報を受信する。受信する情報には、例えば、撮像装置Ｓ６で撮像された画像情報、及び空間認識装置Ｓ１１で測定された測定情報が含まれている。
【0204】
そして、表示装置Ｄ１は、ショベル１００Ｂから受信した画像情報に基づいた画面を表示する。これにより、ショベル１００Ｂの周囲の状況を確認できる。さらに、表示装置Ｄ１は、ショベル１００Ｂから受信した測定情報で示されるショベル１００Ｂの周辺の物体形状を表した画面も併せて表示する。物体形状を表した画面と、画像情報に基づいた画面と、の表示は、どのような手法を用いてもよい。例えば、表示装置Ｄ１が複数の表示装置で構成されている場合に、物体形状を表した画面と、画像情報に基づいた画面と、を別々の表示装置に表示してもよい。
【0205】
＜遠隔操作システムのブロック構成＞
図１２は、本実施形態に係る遠隔操作システムＳＹＳ１の構成例を示す機能ブロック図である。図１２に示される例では、遠隔操作システムＳＹＳ１に含まれる、遠隔操作室ＲＣ、及び、ショベル１００Ｂの各々のブロック構成を示している。なお、ショベル１００Ｂのハードウェア構成は、上述した実施形態の１００Ａと同様として説明を省略する。また、ショベル１００Ｂは、ショベル１００Ａと比べて、ショベルコントローラ３０Ａに代わりに、実行する処理が異なるショベルコントローラ３０Ｂが設けられている。
図１２は、本実施形態に係る遠隔操作システムＳＹＳ１の構成例を示す機能ブロック図である。図１２に示される例では、遠隔操作システムＳＹＳ１に含まれる、遠隔操作室ＲＣ、及び、ショベル１００Ｂの各々のブロック構成を示している。なお、ショベル１００Ｂのハードウェア構成は、上述した実施形態の１００Ａと同様として説明を省略する。また、ショベル１００Ｂは、ショベル１００Ａと比べて、ショベルコントローラ３０Ａに代わりに、実行する処理が異なるショベルコントローラ３０Ｂが設けられている。
【0206】
＜遠隔操作室ＲＣの構成＞
遠隔操作室ＲＣは、遠隔コントローラＲ３０と、通信装置Ｔ３と、操作センサＲ２９と、表示装置Ｄ１と、を含む。通信装置Ｔ３、及び操作センサＲ２９は、上述したので説明を省略する。
遠隔操作室ＲＣは、遠隔コントローラＲ３０と、通信装置Ｔ３と、操作センサＲ２９と、表示装置Ｄ１と、を含む。通信装置Ｔ３、及び操作センサＲ２９は、上述したので説明を省略する。
【0207】
＜遠隔操作室の機能ブロック＞
遠隔操作室ＲＣの遠隔コントローラ（遠隔操作装置の一例）Ｒ３０内の各機能ブロックについて説明する。遠隔コントローラＲ３０内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。遠隔コントローラＲ３０は、プログラムを実現することで、受信制御部４０１と、表示制御部４０２と、信号生成部４０３と、送信制御部４０４と、を備える。
遠隔操作室ＲＣの遠隔コントローラ（遠隔操作装置の一例）Ｒ３０内の各機能ブロックについて説明する。遠隔コントローラＲ３０内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。遠隔コントローラＲ３０は、プログラムを実現することで、受信制御部４０１と、表示制御部４０２と、信号生成部４０３と、送信制御部４０４と、を備える。
【0208】
受信制御部４０１は、通信装置Ｔ３を介して、様々な情報を、ショベル１００Ｂから受信するための制御を行う。
【0209】
他の例としては、受信制御部４０１は、ショベル１００Ｂから、画像情報、位置情報、状態情報、及び、測定情報を受信（取得）する。画像情報は、撮像装置Ｓ６により撮像された情報とする。位置情報は、測位装置Ｓ１０により測定された基準座標系におけるショベル１００Ｂの位置及び向きを示した情報とする。状態情報は、アタッチメントの状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の位置）を示した情報とする。測定情報は、空間認識装置Ｓ１１により測定された物体形状を示した情報とする。
【0210】
表示制御部４０２は、測定情報で示された物体形状と、ショベル１００Ｂの周辺を表した画像情報と、を表示装置Ｄ１に表示する。その際に、表示制御部４０２は、ショベル１００Ｂの現在の状況（例えばアタッチメントの状態等）を示す情報を表示装置Ｄ１に表示する。さらに、表示制御部４０２は、ショベル１００の接地面の傾斜角等を表示してもよい。しかしながら、操作者は、傾斜角が表示されても、当該傾斜角がどの程度なのか直観的に認識するのは難しい。そこで、後述するショベルコントローラ３０Ｂにて速度を調整する制御を行う。
【0211】
信号生成部４０３は、操作センサＲ２９が受け付けた操作に従って、ショベル１００Ｂの動作を制御するための操作信号を生成する。
【0212】
送信制御部４０４は、生成した操作信号を、ショベル１００Ｂに送信する。
【0213】
＜ショベルの機能ブロック＞
ショベル１００Ｂのショベルコントローラ３０Ｂ内の各機能ブロックについて説明する。ショベルコントローラ３０Ｂ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。ショベルコントローラ３０Ｂは、プログラムを実現することで、取得部３２１と、ショベル状態特定部３２２と、送信制御部３２３と、受信制御部３２４と、アクチュエータ駆動部３２５と、判定部３２６と、調整部３２７と、を備える。
ショベル１００Ｂのショベルコントローラ３０Ｂ内の各機能ブロックについて説明する。ショベルコントローラ３０Ｂ内の各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにより実現される。または各機能ブロックをワイヤードロジックによるハードウェアとして実現してもよい。ショベルコントローラ３０Ｂは、プログラムを実現することで、取得部３２１と、ショベル状態特定部３２２と、送信制御部３２３と、受信制御部３２４と、アクチュエータ駆動部３２５と、判定部３２６と、調整部３２７と、を備える。
【0214】
取得部３２１は、ショベル１００Ｂに設けられた各種検出装置からの信号を取得する。例えば、取得部３２１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）の検出結果を取得する。また、取得部３２１は、測位装置Ｓ１０から、ショベル１００の位置及び向き等の測定結果を取得する。また、取得部３２１は、撮像装置Ｓ６からの画像情報を取得する。また、取得部３２１は、空間認識装置Ｓ１１からの測定情報を取得する。
【0215】
ショベル状態特定部３２２は、取得部３２１が取得した信号に基づいて、ショベル１００Ｂの状態を特定するように構成されている。本実施形態では、ショベル１００Ｂの状態は、ショベル１００Ｂの位置と向き、及びショベル１００Ｂのアタッチメントの状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の位置）を含む。ショベル１００Ｂの位置は、例えば、ショベル１００Ｂの基準座標系における位置（ショベル１００Ｂの基準点の緯度、経度、及び高度）である。ショベル状態特定部３２２は、測位装置Ｓ１０の出力に基づいてショベル１００Ｂの位置及び向きを特定する。
【0216】
アタッチメントの状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の位置）は、角度センサ（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）の検出結果、及びブーム４、アーム５及びバケット６の各々のサイズから特定できる。
【0217】
送信制御部３２３は、通信装置Ｔ１を介して、取得部３２１の取得結果に基づいた様々な情報を、遠隔操作室ＲＣに送信するための制御を行う。例えば、送信制御部３２３は、撮像装置Ｓ６が撮像した画像情報、ショベル１００Ｂの位置及び向きを示した位置情報、アタッチメントの状態を示す状態情報、及び、空間認識装置Ｓ１１が測定した測定情報を、遠隔操作室ＲＣに送信する制御を行う。送信制御部３２３による送信は、所定時間毎に行われる。所定時間は、任意の時間でよいが、ショベル１００Ｂの作業によって変化した状況を認識できる時間間隔とする。例えば、送信制御部３２３は、上記の情報を、１秒間隔で送信してもよい。
【0218】
受信制御部３２４は、通信装置Ｔ１を介して、様々な情報を、遠隔操作室ＲＣから受信するための制御を行う。例えば、受信制御部３２４は、遠隔操作室ＲＣから、ショベル１００Ｂの動作を制御するための操作信号を受信する。
【0219】
アクチュエータ駆動部３２５は、ショベル１００Ｂに搭載されているアクチュエータを駆動するように構成されている。本実施形態では、アクチュエータ駆動部３２５は、遠隔操作室ＲＣから送信されてくる操作信号に基づき、比例弁３１に含まれる複数の電磁弁のそれぞれに対する指令電流を生成して出力する。
【0220】
指令電流を受けた各電磁弁は、コントロールバルブユニット１７における対応する制御弁の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。その結果、各制御弁に対応する油圧アクチュエータは、制御弁のストローク量に応じた速度で動作する。
【0221】
判定部３２６は、傾斜角情報に基づいて、下部走行体１の接地面が１０度（第１の角度の一例）より傾斜しているか否かを判定する。
【0222】
調整部３２７は、判定部３２６により下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合に、１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、下部走行体１が走行する速度を低くなるように、アクチュエータ駆動部３２５が出力する指令電流を低くする調整を行う。調整手法は、受信した操作信号に対応する指令電流を低くする等、上述した実施形態と同様とする。
【0223】
図１３は、本実施形態に係るショベル１００Ｂ及び遠隔操作室ＲＣによる遠隔操作を示したシーケンス図である。図１３に示されるシーケンス図では、遠隔操作室ＲＣによる遠隔操作が行われている間、Ｓ２２０１～Ｓ２２０７の繰り返し処理（ＬＯＯＰ処理）が行われる。
【0224】
ショベル１００Ｂの取得部３２１は、ショベル１００に設けられた各種検出装置からの情報（信号）を取得する（Ｓ２２０１）。
【0225】
ショベル状態特定部３２２は、取得部３２１が取得した情報（信号）に基づいて、ショベル１００Ｂの状態を特定する（Ｓ２２０２）。
【0226】
送信制御部３２３は、通信装置Ｔ１を介して、取得部３２１の取得結果に基づいた様々な情報を、遠隔操作室ＲＣに送信する（Ｓ２２０３）。
【0227】
遠隔操作室ＲＣの表示制御部４０２は、受信した情報に含まれていた、測定情報で示された物体形状と、ショベル１００Ｂの周辺を表した画像情報と、を表示装置Ｄ１に表示する（Ｓ２２１１）。
【0228】
信号生成部４０３は、操作センサＲ２９を介して操作装置Ｒ２６から受け付けた操作に従って、操作信号を生成する（Ｓ２２１２）。
【0229】
送信制御部４０４は、生成した操作信号を、ショベル１００Ｂを送信する（Ｓ２２１３）。
【0230】
ショベル１００Ｂの判定部３２６は、機体傾斜センサＳ４の傾斜角を判定する（Ｓ２２０４）。
【0231】
そして、判定部３２６による判定で、接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された場合に、アクチュエータ駆動部３２５に対して、操作信号で示される操作量に対応する、指令電流を低減させる調整を行う（Ｓ２２０５）。
【0232】
そして、接地面の傾斜角が１０度より大きいと判定された後、判定部３２６による判定で、接地面の傾斜角が５度より小さいと判定された後、アクチュエータ駆動部３２５に対して、操作信号で示される操作量に対応する、指令電流を元に戻す調整を行う（Ｓ２２０６）。
【0233】
アクチュエータ駆動部３２５は、受信した操作信号に基づき、比例弁３１に含まれる複数の電磁弁のそれぞれに対する指令電流を生成して出力する（Ｓ２２０７）。その際、操作信号で示される操作量と、指令電流と、の関係は、第１の実施形態と同様として説明を省略する。
【0234】
本実施形態では、上述した処理手順に従って制御を行うことで、ショベル１００Ｂが傾斜角が１０度より大きい接地面では、ショベル１００Ｂの速度が低減する制御が行われる。
【0235】
なお、本実施形態では、ショベル１００Ｂの速度を低減させるために、ショベルコントローラ３０Ｂが、操作量に対応する指令電流を調整する例について説明した。しかしながら、ショベル１００Ｂの速度を低減させるための調整を、ショベルコントローラ３０Ｂが行う手法に制限するものではない。例えば、遠隔コントローラＲ３０が、受信した傾斜角に基づいて、送信する操作信号で示される操作量を調整してもよい。また、ショベルコントローラ３０Ｂが、エンジン１１の回転数を調整してもよい。
【0236】
操作者がショベル１００Ｂの遠隔操作を行う場合には、キャビン１０に実際に搭乗する場合と比べて、ショベル１００Ｂが走行している接地面の傾斜角などの状況を認識しにくいという問題がある。本実施形態では、遠隔操作システムＳＹＳ１において、上述した制御を行うことで、傾斜地をショベル１００Ｂが走行する場合に速度を低減できるので、ショベル１００Ｂが滑ったりすることを抑制できる。
【0237】
＜作用＞
上述した実施形態では、接地面の傾斜角が１０度よりも大きい場合に、ショベルの走行している速度を低減させる例について説明した。つまり、ショベルコントローラは、接地面の傾斜角が１０度よりも大きい場合でも、旋回及びアタッチメントの動作する速度の低減を行わない。これにより、ショベルが行う作業の効率が低減することを抑制できる。
上述した実施形態では、接地面の傾斜角が１０度よりも大きい場合に、ショベルの走行している速度を低減させる例について説明した。つまり、ショベルコントローラは、接地面の傾斜角が１０度よりも大きい場合でも、旋回及びアタッチメントの動作する速度の低減を行わない。これにより、ショベルが行う作業の効率が低減することを抑制できる。
【0238】
上述した実施形態においては、ショベルが、機体傾斜センサＳ４の検出結果によって下部走行体１の接地面が１０度より傾斜していると判定された場合、当該接地面が当該１０度より傾斜していないと判定された場合と比べて、下部走行体１が走行する速度を低くする制御を行う。したがって、傾斜角が１０度より傾斜している接地面でショベルが走行する場合で滑り等が生じることを抑制できる。したがって、安全性の向上を実現できる。
【0239】
上述した実施形態及び変形例においては、作業機械の一例としてショベルを用いた場合について説明した。しかしながら、実施形態及び変形例で示した構成は、作業機械としてショベルに適用させる例に制限するものではなく、例えば、クレーン、フォークリフト等に適用してもよい。
【0240】
以上、ショベル、及びショベルの遠隔操作システムの一例を示した実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組み合わせが可能である。それらについても当然に本発明の技術的範囲に属する。
【符号の説明】
【0241】
１００、１００Ａ、１００Ｂ ショベル
１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
Ｓ６ 撮像装置
Ｓ１０ 測位装置
Ｓ１１ 空間認識装置
Ｔ１ 通信装置
３０、３０Ａ、３０Ｂ ショベルコントローラ
３０１、３１１、３２１ 取得部
３０２ 走行制御部
３０３、３１６、３２６ 判定部
３０４、３１７、３２７ 調整部
３１２ 通信制御部
３１３、３２２ ショベル状態特定部
３１４ 目標軌跡生成部
３１５ 自律制御部
３２３ 送信制御部
３２４ 受信制御部
３２５ アクチュエータ駆動部
３３ 記憶装置
３３１ 施工情報記憶部
２００ 管理装置
２１０ 入力装置
２２０ 記憶装置
２２１ 施工情報記憶部
２３０ 制御装置
２３１ 通信制御部
２３２ 施工情報生成部
Ｔ２ 通信装置
ＲＣ 遠隔操作室
Ｔ３ 通信装置
Ｄ１ 表示装置
Ｒ３０ 遠隔コントローラ
４０１ 受信制御部
４０２ 表示制御部
４０３ 信号生成部
４０４ 送信制御部
Ｒ２６ 操作装置
Ｒ２９ 操作センサ
１ 下部走行体
２ 旋回機構
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
Ｓ６ 撮像装置
Ｓ１０ 測位装置
Ｓ１１ 空間認識装置
Ｔ１ 通信装置
３０、３０Ａ、３０Ｂ ショベルコントローラ
３０１、３１１、３２１ 取得部
３０２ 走行制御部
３０３、３１６、３２６ 判定部
３０４、３１７、３２７ 調整部
３１２ 通信制御部
３１３、３２２ ショベル状態特定部
３１４ 目標軌跡生成部
３１５ 自律制御部
３２３ 送信制御部
３２４ 受信制御部
３２５ アクチュエータ駆動部
３３ 記憶装置
３３１ 施工情報記憶部
２００ 管理装置
２１０ 入力装置
２２０ 記憶装置
２２１ 施工情報記憶部
２３０ 制御装置
２３１ 通信制御部
２３２ 施工情報生成部
Ｔ２ 通信装置
ＲＣ 遠隔操作室
Ｔ３ 通信装置
Ｄ１ 表示装置
Ｒ３０ 遠隔コントローラ
４０１ 受信制御部
４０２ 表示制御部
４０３ 信号生成部
４０４ 送信制御部
Ｒ２６ 操作装置
Ｒ２９ 操作センサ
【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】