特許 7500297 ショベル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】ショベル

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/22 20060101AFI20240610BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240610BHJP

   F15B 20/00 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

E02F9/22 K

E02F9/20 H

F15B20/00 Z

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020103887

(22)【出願日】2020-06-16

(65)【公開番号】P2021195813

(43)【公開日】2021-12-27

【審査請求日】2023-04-13

(73)【特許権者】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(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】柳澤 誠

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１４２２８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０１９９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第６４８４０２１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２０１７－１１０６７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２５６４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２２０４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３０８０７３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２２

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｆ１５Ｂ ２０／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記油圧アクチュエータの動作を前記操作状態に相当する状態に近づけるように、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させる、
ショベル。

【請求項2】

二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記操作状態に依らず、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させることで、前記油圧アクチュエータを停止させる、
ショベル。

【請求項3】

二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させ、
前記油圧アクチュエータの操作系に関する異常が発生した場合、ユーザに前記異常に関する通知を行い、前記油圧アクチュエータを停止させると共に、前記操作系の正常時に、前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方だけを動作させて、前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第１の動作モードから、前記２つの油圧制御弁の両方を動作させて、前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第２の動作モードに移行する、
ショベル。

【請求項4】

前記一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し、且つ、前記所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記一方の油圧制御弁から出力される作動油が前記スプールの一端部に作用する状態のままで、前記油圧アクチュエータの動作を前記操作状態に相当する状態に近づけるように、前記他方の油圧制御弁から作動油を出力させる、
請求項１に記載のショベル。

【請求項5】

前記油圧アクチュエータが操作されていない状態で、前記一方の油圧制御弁から前記所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記油圧アクチュエータを停止させるように、前記他方の油圧制御弁から作動油を出力させる、
請求項１又は４に記載のショベル。

【請求項6】

前記二方向のうちの操作されている方向と反対の方向に前記油圧アクチュエータを動作させるように前記一方の油圧制御弁から作動油が出力されている場合、前記一方の油圧制御弁よりも大きい圧力の作動油を前記他方の油圧制御弁から出力させる、
請求項１、４、又は５に記載のショベル。

【請求項7】

前記二方向のうちの操作されている方向に前記油圧アクチュエータを動作させるように前記一方の油圧制御弁から操作量に相当する圧力よりも大きい圧力の作動油が出力されている場合、前記一方の油圧制御弁よりも小さい圧力の作動油を前記他方の油圧制御弁から出力させる、
請求項１及び４乃至６の何れか一項に記載のショベル。

【請求項8】

前記一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し、且つ、前記所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力の検出値と前記操作状態を前記一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力に換算した換算値との差分を考慮した圧力の作動油を、前記他方の油圧制御弁から出力させる、
請求項１及び４乃至７の何れか一項に記載のショベル。

【請求項9】

前記一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し、且つ、前記所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記二方向のうちの前記一方の油圧制御弁に対応する方向と反対方向に前記油圧アクチュエータが操作されているときに、前記操作状態から換算される圧力よりも前記差分だけ大きい圧力の作動油を前記他方の油圧制御弁から出力させる、
請求項８に記載のショベル。

【請求項10】

前記一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し、且つ、前記所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記二方向のうちの前記一方の油圧制御弁に対応する方向に前記油圧アクチュエータが操作され、且つ、前記検出値が前記換算値より大きいときに、前記差分に相当する圧力を前記他方の油圧制御弁から出力させる、
請求項８又は９に記載のショベル。

【請求項11】

前記油圧アクチュエータの操作系に関する異常が発生した場合、ユーザに前記異常に関する通知を行い、前記油圧アクチュエータを停止させると共に、前記操作系の正常時に前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第１の動作モードから、前記第１の動作モードの場合と異なる方法で前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第２の動作モードに移行する、
請求項１、２、及び４乃至１０の何れか一項に記載のショベル。

【請求項12】

前記異常が発生した場合、前記第１の動作モードから前記第２の動作モードに移行し、前記第２の動作モードにより前記油圧アクチュエータを停止させる、
請求項３又は１１に記載のショベル。

【請求項13】

前記異常が発生した場合、前記油圧アクチュエータを停止させ、ユーザに対して前記第１の動作モードから前記第２の動作モードへの移行の許否を確認し、ユーザから前記移行の許可を表す入力が受け付けられる場合に、前記移行を実施する、
請求項３、１１、又は１２に記載のショベル。

【請求項14】

前記一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力が前記操作状態と乖離する状態が、所定時間以上継続した場合、前記他方の油圧制御弁から作動油を出力させ、
前記２つの油圧制御弁は、通常時に出力される作動油の圧力が出力可能な最大値よりも小さくなるように制限される、
請求項１乃至１３の何れか一項に記載のショベル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ショベルに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、油圧アクチュエータを駆動する方向制御弁に油圧アクチュエータの操作に応じたパイロット圧を供給する、電磁比例弁が閉止状態で故障すると、並列配置される電磁オンオフ弁から方向制御弁にパイロット圧を供給可能にする技術が知られている（特許文献１参照）。

【0003】

かかる技術によれば、電磁比例弁等のアクチュエータの操作系の装置の故障によりアクチュエータを駆動することができなくなっても、電磁オンオフ弁のような非常用の装置を利用して、アクチュエータを駆動することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許６４８４０２１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、上記の技術では、アクチュエータを駆動することしか考慮されていない。そのため、例えば、電磁比例弁の開状態での固着等、油圧アクチュエータが駆動されている状態のままで、アクチュエータの操作系の装置が故障すると、アクチュエータを停止させることができない可能性がある。

【0006】

そこで、上記課題に鑑み、ショベルのアクチュエータが駆動されている状態のままで、アクチュエータの操作系の装置に異常が発生した場合に、アクチュエータを停止させることが可能な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するため、本開示の一実施形態では、
二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と異なり且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記油圧アクチュエータの動作を前記操作状態に相当する状態に近づけるように、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させる、
ショベルが提供される。
また、本開示の他の実施形態では、
二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、前記操作状態に依らず、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させることで、前記油圧アクチュエータを停止させる、
ショベルが提供される。
また、本開示の更に他の実施形態では、
二方向に動作可能な油圧アクチュエータと、
スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向の何れかに移動することで、前記油圧アクチュエータに作動油を供給し、前記二方向の何れかの方向に前記油圧アクチュエータを駆動するスプール弁と、
前記油圧アクチュエータの操作状態に応じた圧力の作動油を、前記スプールの両端部のそれぞれに供給可能な２つの油圧制御弁と、を備え、
前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方の油圧制御弁から前記操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させ、
前記油圧アクチュエータの操作系に関する異常が発生した場合、ユーザに前記異常に関する通知を行い、前記油圧アクチュエータを停止させると共に、前記操作系の正常時に、前記２つの油圧制御弁のうちの何れか一方だけを動作させて、前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第１の動作モードから、前記２つの油圧制御弁の両方を動作させて、前記油圧アクチュエータに操作に応じた動作を行わせる第２の動作モードに移行する、
ショベルが提供される。

【発明の効果】

【0008】

上述の実施形態によれば、ショベルのアクチュエータが駆動されている状態のままで、アクチュエータの操作系の装置に異常が発生した場合に、アクチュエータを停止させることが可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】ショベル管理システムの一例を示す概略図である。

【図2】ショベル管理システムの構成の一例を示すブロック図である。

【図3】ショベルの操作系に関する機能構成の一例を示す機能ブロック図である。

【図4】正常時における油圧制御弁の二次側のパイロット圧の指令値と実際値との間の関係の一例を表す図である。

【図5】作動油の温度と異常判定時間との関係の一例を表す図である。

【図6】操作系に関する異常モードにおけるショベルの動作の一例を示す図である。

【図7】操作系に関する異常モードにおけるショベルの動作の他の例を示す図である。

【図8】操作系に関する異常モードにおけるショベルの動作の更に他の例を示す図である。

【図9】油圧制御弁の制御電流と二次側の作動油の圧力（パイロット圧）との間の関係の一例を示す図である。

【図10】コントローラの制御処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。

【図11】コントローラの制御処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。

【図12】コントローラの制御処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照して実施形態について説明する。

【0011】

［ショベル管理システムの概要］
まず、図１を参照して、本実施形態に係るショベル管理システムＳＹＳの概要について説明をする。

【0012】

図１は、本実施形態に係るショベル管理システムＳＹＳの一例を示す概略図である。

【0013】

図１に示すように、ショベル管理システムＳＹＳは、ショベル１００と、管理装置２００とを含む。

【0014】

ショベル管理システムＳＹＳに含まれるショベル１００は、一台であってもよいし、複数台であってもよい。同様に、ショベル管理システムＳＹＳに含まれる管理装置２００は、複数であってもよい。即ち、複数の管理装置２００は、ショベル管理システムＳＹＳに関する処理を分散して実施してよい。例えば、複数の管理装置２００は、それぞれ、複数のショベル１００のうちの担当する一部のショベル１００との間で相互に通信を行い、その一部のショベル１００を対象とする処理を実行してよい。

【0015】

ショベル管理システムＳＹＳは、例えば、管理装置２００において、ショベル１００から情報を収集し、ショベル１００の各種状態（例えば、ショベル１００に搭載される各種機器の異常の有無等）を監視する。

【0016】

また、ショベル管理システムＳＹＳは、例えば、管理装置２００において、ショベル１００の遠隔操作を支援してよい。

【0017】

＜ショベルの概要＞
図１に示すように、本実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、旋回機構２を介して旋回自在に下部走行体１に搭載される上部旋回体３と、ブーム４、アーム５、及びバケット６を含むアタッチメントと、オペレータが搭乗するキャビン１０とを備える。以下、ショベル１００（上部旋回体３）の前方は、ショベル１００を上部旋回体３の旋回軸に沿って真上から平面視（上面視）で見たときに、上部旋回体３に対するアタッチメントが延び出す方向に対応する。また、ショベル１００（上部旋回体３）の左方及び右方は、それぞれ、キャビン１０内の操縦席に着座するオペレータから見た左方及び右方に対応する。

【0018】

下部走行体１は、例えば、左右一対のクローラを含む。下部走行体１は、それぞれのクローラが左側の走行油圧モータ１ＭＬ及び右側の走行油圧モータ１ＭＲ（図２参照）で油圧駆動されることにより、ショベル１００を走行させる。

【0019】

上部旋回体３は、旋回機構２が旋回油圧モータ２Ａで油圧駆動されることにより、下部走行体１に対して旋回する。

【0020】

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に俯仰可能に取り付けられ、ブーム４の先端には、アーム５が上下回動可能に取り付けられ、アーム５の先端には、バケット６が上下回動可能に取り付けられる。

【0021】

バケット６は、エンドアタッチメントの一例である。バケット６は、例えば、掘削作業等に用いられる。また、アーム５の先端には、作業内容等に応じて、バケット６の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、大型バケット、法面用バケット、浚渫用バケット等の他の種類のバケットであってよい。また、他のエンドアタッチメントは、攪拌機、ブレーカ、グラップル等のバケット以外の種類のエンドアタッチメントであってもよい。

【0022】

ブーム４、アーム５、及びバケット６は、それぞれ、油圧アクチュエータとしてのブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９により油圧駆動される。

【0023】

キャビン１０は、オペレータが搭乗する操縦室であり、上部旋回体３の前部左側に搭載される。

【0024】

ショベル１００は、通信装置６０を搭載し、所定の通信回線ＮＷを通じて、管理装置２００と相互に通信を行うことができる。これにより、ショベル１００は、各種情報を管理装置２００に送信（アップロード）したり、管理装置２００から各種の信号（例えば、情報信号や制御信号）等を受信したりすることができる。通信回線ＮＷには、例えば、広域ネットワーク（ＷＡＮ：Wide Area Network）が含まれる。広域ネットワークには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網が含まれてよい。また、広域ネットワークには、例えば、ショベル１００の上空の通信衛星を利用する衛星通信網が含まれてもよい。また、広域ネットワークには、例えば、インターネット網が含まれてもよい。また、通信回線ＮＷには、例えば、管理装置２００が設置される施設等のローカルネットワーク（ＬＡＮ：Local Area Network）が含まれてもよい。ローカルネットワークは、無線回線であってもよいし、有線回線であってもよいし、その両方を含む回線であってよい。また、通信回線ＮＷには、例えば、ＷｉＦｉやブルートゥース（登録商標）等の所定の無線通信方式に基づく近距離通信回線が含まれてもよい。

【0025】

ショベル１００は、キャビン１０に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータ（例えば、油圧アクチュエータ）を動作させ、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の動作要素（以下、「被駆動要素」）を駆動する。

【0026】

また、ショベル１００は、キャビン１０のオペレータにより操作可能に構成されるのに代えて、或いは、加えて、ショベル１００の外部から遠隔操作（リモート操作）が可能に構成されてもよい。ショベル１００が遠隔操作される場合、キャビン１０の内部は、無人状態であってもよい。以下、オペレータの操作には、キャビン１０のオペレータによる操作装置２６に対する操作、及び外部のオペレータによる遠隔操作の少なくとも一方が含まれる前提で説明を進める。

【0027】

遠隔操作には、例えば、所定の外部装置（例えば、管理装置２００）で行われるショベル１００のアクチュエータに関するユーザ（オペレータ）からの入力によって、ショベル１００が操作される態様が含まれる。この場合、ショベル１００は、例えば、後述の撮像装置Ｓ６の出力に基づくショベル１００の周囲の画像情報（以下、「周囲画像」）を外部装置に送信し、画像情報は、外部装置に設けられる表示装置（以下、「遠隔操作用表示装置」）に表示されてよい。また、ショベル１００のキャビン１０内の出力装置５０に表示される各種の情報画像（情報画面）は、同様に、外部装置の遠隔操作用表示装置にも表示されてよい。これにより、外部装置のオペレータは、例えば、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル１００の周囲の様子を表す周囲画像や各種の情報画像等の表示内容を確認しながら、ショベル１００を遠隔操作することができる。そして、ショベル１００は、外部装置から受信される、遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を駆動してよい。

【0028】

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

【0029】

また、ショベル１００は、オペレータの操作の内容に依らず、自動でアクチュエータを動作させてもよい。これにより、ショベル１００は、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「自動運転機能」或いは「マシンコントロール機能」）を実現する。

【0030】

自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作に応じて、操作対象の被駆動要素（アクチュエータ）以外の被駆動要素（アクチュエータ）を自動で動作させる機能（いわゆる「半自動運機能」或いは「操作支援型のマシンコントロール機能」）が含まれてよい。また、自動運転機能には、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作がない前提で、複数の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の少なくとも一部を自動で動作させる機能（いわゆる「完全自動運転機能」）が含まれてもよい。ショベル１００において、完全自動運転機能が有効な場合、キャビン１０の内部は無人状態であってよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、自動運転の対象の被駆動要素（アクチュエータ）の動作内容が予め規定されるルールに従って自動的に決定される態様が含まれてよい。また、半自動運転機能や完全自動運転機能等には、ショベル１００が自律的に各種の判断を行い、その判断結果に沿って、自律的に自動運転の対象の被駆動要素（油圧アクチュエータ）の動作内容が決定される態様（いわゆる「自律運転機能」）が含まれてもよい。

【0031】

＜管理装置の概要＞
管理装置２００は、例えば、ショベル１００の状態の管理（監視）やショベル１００の作業の管理（監視）等、ショベル１００に関する管理を行う。

【0032】

管理装置２００は、例えば、ショベル１００が作業を行う作業現場の外部の管理センタ等に設置されるクラウドサーバであってよい。また、管理装置２００は、例えば、ショベル１００が作業行う作業現場内、或いは、作業現場から相対的に近い場所（例えば、通信事業者の局舎や基地局等）に配置されるエッジサーバであってもよい。また、管理装置２００は、ショベル１００の作業現場内の管理事務所等に配置される定置型の端末装置或いは携帯型の端末装置（携帯端末）であってもよい。定置型の端末装置には、例えば、デスクトップ型のコンピュータ端末が含まれてよい。また、携帯型の端末装置には、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ラップトップ型のコンピュータ端末等が含まれてよい。

【0033】

管理装置２００は、例えば、通信装置２２０（図２、図３参照）を有し、上述の如く、通信回線ＮＷを通じて、ショベル１００と相互に通信を行う。これにより、管理装置２００は、ショベル１００からアップロードされる各種情報を受信したり、各種信号をショベル１００に送信したりすることができる。そのため、管理装置２００のユーザは、出力装置２４０（図２、図３参照）を通じて、ショベル１００に関する各種情報を確認することができる。また、管理装置２００は、例えば、ショベル１００に情報信号を送信し、作業に必要な情報を提供したり、制御信号を送信し、ショベル１００を制御したりすることができる。管理装置２００のユーザには、例えば、ショベル１００のオーナ、ショベル１００の管理者、ショベル１００のメーカの技術者、ショベル１００のオペレータ、ショベル１００の作業現場の管理者、監督者、作業者等が含まれてよい。

【0034】

また、管理装置２００は、ショベル１００の遠隔操作を支援可能に構成されてもよい。例えば、管理装置２００は、オペレータが遠隔操作を行うための入力装置（以下、便宜的に「遠隔操作装置」）、及びショベル１００の周囲の画像情報（周囲画像）等を表示する遠隔操作用表示装置を有してよい。遠隔操作装置から入力される信号は、遠隔操作信号として、ショベル１００に送信される。これにより、管理装置２００のユーザ（オペレータ）は、遠隔操作用表示装置でショベル１００の周囲の様子を確認しながら、遠隔操作装置を用いて、ショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

【0035】

［ショベル管理システムの構成］
次に、図１に加えて、図２、図３を参照して、ショベル管理システムＳＹＳの具体的な構成について説明する。

【0036】

図２は、本実施形態に係るショベル管理システムＳＹＳの構成の一例を示すブロック図である。図２では、機械的動力が伝達される経路は二重線、油圧アクチュエータを駆動する高圧の作動油が流れる経路は実線、パイロット圧が伝達される経路は破線、電気信号が伝達される経路は点線でそれぞれ示される。図３は、ショベル１００の操作系に関する機能構成の一例を示す機能ブロック図である。図３では、パイロット圧が伝達される経路は、破線、電気信号が伝達される経路は、実線でそれぞれ示される。

【0037】

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

【0038】

＜＜油圧駆動系＞＞
図２に示すように、本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系は、上述の如く、下部走行体１（左右のクローラ）、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素のそれぞれを油圧駆動する油圧アクチュエータを含む。油圧アクチュエータには、走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等が含まれる。また、本実施形態に係るショベル１００の油圧駆動系は、エンジン１１と、レギュレータ１３と、メインポンプ１４と、コントロールバルブ１７とを含む。

【0039】

エンジン１１は、油圧駆動系におけるメイン動力源である。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。エンジン１１は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。エンジン１１は、後述するコントローラ３０による直接或いは間接的な制御下で、予め設定される目標回転数で一定回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。

【0040】

レギュレータ１３は、コントローラ３０の制御下で、メインポンプ１４の吐出量を制御（調節）する。例えば、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じて、メインポンプ１４の斜板の角度（以下、「傾転角」）を調節する。

【0041】

メインポンプ１４は、高圧油圧ラインを通じてコントロールバルブ１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。メインポンプ１４は、上述の如く、エンジン１１により駆動される。メインポンプ１４は、例えば、可変容量式油圧ポンプであり、上述の如く、コントローラ３０の制御下で、レギュレータ１３により斜板の傾転角が調節されることによりピストンのストローク長が調整され、吐出流量（吐出圧）が制御される。

【0042】

コントロールバルブ１７は、オペレータの操作装置２６に対する操作や遠隔操作の内容、或いは、コントローラ３０から出力される自動運転機能に関する操作指令に応じて、油圧アクチュエータの制御を行う油圧制御装置である。コントロールバルブ１７は、例えば、上部旋回体３の中央部に搭載される。コントロールバルブ１７は、上述の如く、高圧油圧ラインを介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、オペレータの操作、或いは、コントローラ３０から出力される操作指令に応じて、油圧アクチュエータ（走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等）に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブ１７は、メインポンプ１４から油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れる方向を制御する複数の制御弁（「方向切換弁」とも称する）１７Ａ～１７Ｆを含む。以下、制御弁１７Ａ～１７Ｆを包括的に、或いは、制御弁１７Ａ～１７Ｆのうちの任意の一つを個別に「制御弁１７Ｘ」と称する場合がある。

【0043】

制御弁１７Ａは、走行油圧モータ１ＭＬに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータ１ＭＬから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ａは、走行油圧モータ１ＭＲの操作（即ち、左側のクローラの操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ａ」）から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ１ＭＬを駆動することができる。

【0044】

制御弁１７Ｂは、走行油圧モータ１ＭＲに作動油を供給し、且つ、走行油圧モータ１ＭＲから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ｂは、走行油圧モータ１ＭＲの操作（即ち、右側のクローラの操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ｂ」）から供給されるパイロット圧に応じて、走行油圧モータ１ＭＲを駆動することができる。

【0045】

制御弁１７Ｃは、旋回油圧モータ２Ａに作動油を供給し、且つ、旋回油圧モータ２Ａから作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ｃは、旋回油圧モータ２Ａの操作（即ち、上部旋回体３の操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ｃ」）から供給されるパイロット圧に応じて、旋回油圧モータ２Ａを駆動することができる。

【0046】

制御弁１７Ｄは、ブームシリンダ７に作動油を供給し、且つ、ブームシリンダ７から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ｄは、ブームシリンダ７の操作（即ち、ブーム４の操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ｄ」）から供給されるパイロット圧に応じて、ブームシリンダ７を駆動することができる。

【0047】

制御弁１７Ｅは、アームシリンダ８に作動油を供給し、且つ、アームシリンダ８から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ｅは、アームシリンダ８の操作（即ち、アーム５の操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ｅ」）から供給されるパイロット圧に応じて、アームシリンダ８を駆動することができる。

【0048】

制御弁１７Ｆは、バケットシリンダ９に作動油を供給し、且つ、バケットシリンダ９から作動油を排出させ、タンクに戻すことが可能に構成される。これにより、制御弁１７Ｆは、バケットシリンダ９の操作（即ち、バケット６の操作）に対応する油圧制御弁３１（以下、便宜的に「油圧制御弁３１Ｆ」）から供給されるパイロット圧に応じて、バケットシリンダ９を駆動することができる。

【0049】

図３に示すように、制御弁１７Ｘは、２つのパイロット圧が供給されるポートＰ１，Ｐ２を有するスプール弁である。制御弁１７Ｘには、軸方向に移動可能なスプールが内蔵され、スプールは、その両端部にも設けられるバネ部材から所定の中立位置で釣り合うように反対側の端部に向けて付勢されている（図６～図８参照）。

【0050】

制御弁１７ＸのポートＰ１に作動油が供給されると、その圧力（パイロット圧）がスプールの軸方向の一端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で他端側に移動する。これにより、制御弁１７Ｘは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの２つの作動油の給排ポートのうちの一方に作動油を供給し他方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを一の方向に駆動することができる。

【0051】

他方、制御弁１７ＸのポートＰ２に作動油が供給されると、その圧力（パイロット圧）がスプールの軸方向の他端に作用し、スプールが中立位置を基準として軸方向で一端側に移動する。これにより、制御弁１７Ｘは、スプールの移動に伴い、油圧アクチュエータの２つの作動油の給排ポートのうちの他方に作動油を供給し一方から作動油を排出させる経路を連通させ、油圧アクチュエータを他の方向に駆動することができる。

【0052】

＜＜操作系＞＞
図２に示すように、本実施形態に係るショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５と、ゲートロック弁２５Ｖと、操作装置２６と、油圧制御弁３１とを含む。

【0053】

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して各種油圧機器にパイロット圧を供給する。パイロットポンプ１５は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載される。パイロットポンプ１５は、例えば、固定容量式油圧ポンプであり、上述の如く、エンジン１１により駆動される。

【0054】

ゲートロック弁２５Ｖは、パイロットライン２５において、パイロットポンプ１５からの作動油の供給を受ける全ての各種油圧機器よりも上流に設けられる。ゲートロック弁２５Ｖは、キャビン１０の内部のゲートロックレバーの操作と連動するリミットスイッチ２５ｓ（図６～図８参照）のＯＮ／ＯＦＦによって、パイロットライン２５の連通及び遮断（非連通）を切り替える。具体的には、ゲートロックレバーが起こされている、つまり、操縦席が開放されている場合、リミットスイッチ２５ｓがＯＦＦされ、ゲートロック弁２５Ｖのソレノイドには、バッテリＢＡＴからの電圧が印加されず、ゲートロック弁２５Ｖは非連通状態となる。そのため、パイロットライン２５が遮断され、油圧制御弁３１を含む各種油圧機器に作動油が供給されない。一方、ゲートロックレバーが下ろされた状態、つまり、操縦席が閉じられた状態では、リミットスイッチ２５ｓがＯＮされ、ゲートロック弁２５Ｖのソレノイドには、バッテリＢＡＴから電圧が印加され、ゲートロック弁２５Ｖは連通状態になる。そのため、パイロットライン２５が連通し、油圧制御弁３１を含む各種油圧機器に作動油が供給される。

【0055】

操作装置２６は、キャビン１０の操縦席付近に設けられ、オペレータが各種被駆動要素（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６等）の操作を行うために用いられる。換言すれば、操作装置２６は、オペレータがそれぞれの被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータ（即ち、走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等）の操作を行うために用いられる。操作装置２６は、例えば、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、バケット６（バケットシリンダ９）、及び上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）のそれぞれを操作するレバー装置を含む。また、操作装置２６は、例えば、下部走行体１の左右のクローラ（走行油圧モータ１ＭＬ，１ＭＲ）のそれぞれを操作するペダル装置やレバー装置を含む。

【0056】

図２に示すように、操作装置２６は、電気式である。具体的には、操作装置２６は、操作内容に応じた電気信号（以下、「操作信号」）を出力し、操作信号は、コントローラ３０に取り込まれる。そして、コントローラ３０は、操作信号の内容に応じた制御指令、つまり、操作装置２６に対する操作内容に応じた制御信号を油圧制御弁３１に出力する。これにより、油圧制御弁３１からコントロールバルブ１７に操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧が入力され、コントロールバルブ１７は、操作装置２６の操作内容に応じて、それぞれの油圧アクチュエータを駆動することができる。

【0057】

油圧制御弁３１は、操作装置２６の操作対象の被駆動要素（油圧アクチュエータ）ごとに設けられる。即ち、油圧制御弁３１は、例えば、左側のクローラ（走行油圧モータ１ＭＬ）、右側のクローラ（走行油圧モータ１ＭＲ）、上部旋回体３（旋回油圧モータ２Ａ）、ブーム４（ブームシリンダ７）、アーム５（アームシリンダ８）、及びバケット６（バケットシリンダ９）ごとに設けられる。油圧制御弁３１は、例えば、電磁比例弁であり、パイロットポンプ１５とコントロールバルブ１７との間のパイロットライン２５に設けられ、その流路面積（即ち、作動油が通流可能な断面積）を変更可能に構成されてよい。これにより、油圧制御弁３１は、パイロットライン２５を通じて供給されるパイロットポンプ１５の作動油を利用して、所定のパイロット圧を二次側のパイロットライン２７に出力することができる。そのため、油圧制御弁３１は、パイロットライン２７を通じて、コントローラ３０からの制御信号に応じた所定のパイロット圧をコントロールバルブ１７に作用させることができる。そのため、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から電気式の操作装置２６の操作内容に応じたパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、オペレータの操作に基づくショベル１００の動作を実現することができる。

【0058】

また、コントローラ３０は、例えば、油圧制御弁３１を制御し、自動運転機能を実現してもよい。具体的には、コントローラ３０は、操作装置２６の操作の有無に依らず、自動運転機能に関する操作指令に対応する制御信号を油圧制御弁３１に出力する。これにより、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から自動運転機能に関する操作指令に対応するパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、自動運転機能に基づくショベル１００の動作を実現することができる。

【0059】

また、コントローラ３０は、例えば、油圧制御弁３１を制御し、ショベル１００の遠隔操作を実現してもよい。具体的には、コントローラ３０は、後述の通信装置６０によって、管理装置２００から受信される遠隔操作信号で指定される遠隔操作の内容に対応する制御信号を油圧制御弁３１に出力する。これにより、コントローラ３０は、油圧制御弁３１から遠隔操作の内容に対応するパイロット圧をコントロールバルブ１７に供給させ、オペレータの遠隔操作に基づくショベル１００の動作を実現することができる。

【0060】

上述の如く、油圧制御弁３１は、それぞれの油圧アクチュエータ（被駆動要素）の操作に対応する油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆを含む。以下、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆを包括的に、或いは、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆのうちの任意の一つを個別に「油圧制御弁３１Ｘ」と称する場合がある。

【0061】

図３に示すように、油圧制御弁３１Ｘは、２つの油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２を含む。つまり、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆは、それぞれ、油圧制御弁３１Ａ１，３１Ａ２、油圧制御弁３１Ｂ１，３１Ｂ２、油圧制御弁３１Ｃ１，３１Ｃ２、油圧制御弁３１Ｄ１，３１Ｄ２、油圧制御弁３１Ｅ１，３１Ｅ２、及び油圧制御弁３１Ｆ１，３１Ｆ２を含む。

【0062】

油圧制御弁３１Ｘ１は、制御弁１７ＸのポートＰ１に作動油（パイロット圧）を供給する。これにより、油圧制御弁３１Ｘ１は、制御弁１７Ｘのスプールを中立位置から軸方向で他端側に移動させ、油圧アクチュエータを一の方向に移動させることができる。

【0063】

油圧制御弁３１Ｘ２は、制御弁１７ＸのポートＰ２に作動油（パイロット圧）を供給する。これにより、油圧制御弁３１Ｘ２は、制御弁１７Ｘのスプールを中立位置から軸方向で一端側に移動させ、油圧アクチュエータを他の方向に移動させることができる。

【0064】

＜＜ユーザインタフェース系＞＞
図２に示すように、本実施形態に係るショベル１００のユーザインタフェース系は、操作装置２６と、出力装置５０と、入力装置５２とを含む。

【0065】

出力装置５０は、キャビン１０の内部のショベル１００のユーザ（オペレータ）に向けて各種情報を出力する。

【0066】

例えば、出力装置５０は、キャビン１０内の操縦席に着座したオペレータから視認し易い場所に設けられ、視覚的な方法で各種情報を出力する室内の照明機器や表示装置等を含む。照明機器は、例えば、警告灯等である。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイである。

【0067】

また、例えば、出力装置５０は、聴覚的な方法で各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置には、例えば、ブザーやスピーカ等が含まれる。

【0068】

入力装置５２は、キャビン１０内の操縦席に着座したオペレータに近接する範囲に設けられ、オペレータによる各種入力を受け付け、受け付けられる入力に対応する信号は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0069】

例えば、入力装置５２は、操作入力を受け付ける操作入力装置である。操作入力装置には、表示装置に実装されるタッチパネル、表示装置の周囲に設置されるタッチパッド、ボタンスイッチ、レバー、トグル、操作装置２６（レバー装置）に設けられるノブスイッチ等が含まれる。

【0070】

また、例えば、入力装置５２は、オペレータの音声入力を受け付ける音声入力装置であってもよい。音声入力装置には、例えば、マイクロフォンが含まれる。

【0071】

また、例えば、入力装置５２は、オペレータのジェスチャ入力を受け付けるジェスチャ入力装置であってもよい。ジェスチャ入力装置には、例えば、キャビン１０内に設置される撮像装置（室内カメラ）が含まれる。

【0072】

＜＜通信系＞＞
図２に示すように、本実施形態に係るショベル１００の通信系は、通信装置６０を含む。

【0073】

通信装置６０は、通信回線ＮＷに接続し、ショベル１００と別に設けられる装置（例えば、管理装置２００）と通信を行う。ショベル１００と別に設けられる装置には、ショベル１００の外部にある装置の他、ショベル１００のユーザによりキャビン１０に持ち込まれる携帯型の端末装置が含まれてよい。通信装置６０は、例えば、４Ｇ（4^th Generation）や５Ｇ（5^th Generation）等の規格に準拠する移動体通信モジュールを含んでよい。また、通信装置６０は、例えば、衛星通信モジュールを含んでもよい。また、通信装置６０は、例えば、ＷｉＦｉ通信モジュールやブルートゥース通信モジュール等を含んでもよい。

【0074】

＜＜制御系＞＞
図２に示すように、本実施形態に係るショベル１００の制御系は、コントローラ３０を含む。また、本実施形態に係るショベル１００の制御系は、圧力センサ４２と、油温センサ４４と、ブーム角度センサＳ１と、アーム角度センサＳ２と、バケット角度センサＳ３と、機体傾斜センサＳ４と、旋回状態センサＳ５と、撮像装置Ｓ６とを含む。

【0075】

コントローラ３０は、ショベル１００に関する各種制御を行う。コントローラ３０の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現されてよい。例えば、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、各種入出力用のインタフェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。コントローラ３０は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをメモリ装置にロードしＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。

【0076】

例えば、コントローラ３０は、油圧制御弁３１を制御対象として、ショベル１００の油圧アクチュエータ（被駆動要素）の操作に関する制御を行う。

【0077】

具体的には、コントローラ３０は、油圧制御弁３１を制御対象として、操作装置２６の操作に基づくショベル１００の油圧アクチュエータ（被駆動要素）の操作に関する制御を行ってよい。

【0078】

また、例えば、コントローラ３０は、油圧制御弁３１を制御対象として、ショベル１００の油圧アクチュエータ（被駆動要素）の遠隔操作に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル１００の油圧アクチュエータ（被駆動要素）の操作には、ショベル１００の外部からの油圧アクチュエータの遠隔操作が含まれてよい。

【0079】

また、例えば、コントローラ３０は、油圧制御弁３１を制御対象として、ショベル１００の自動運転機能に関する制御を行ってよい。即ち、ショベル１００の油圧アクチュエータの操作には、自動運転機能に基づき出力される、ショベル１００の油圧アクチュエータの操作指令が含まれてよい。

【0080】

図２に示すように、コントローラ３０は、油圧アクチュエータの操作に関する機能部として、パイロット圧指令変換部３０１と、パイロット圧指令生成部３０２と、パイロット圧指令切替部３０３と、電流指令変換部３０４と、電流制御部３０５と、異常判定部３０６とを含む。

【0081】

尚、コントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。即ち、コントローラ３０の機能は、複数のコントローラにより分散して実現される態様であってもよい。

【0082】

圧力センサ４２は、油圧制御弁３１の二次側の作動油の圧力、即ち、油圧制御弁３１から出力される作動油の圧力（パイロット圧）を検出する。圧力センサ４２の出力（検出信号）は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0083】

圧力センサ４２は、油圧制御弁３１Ｘ（油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ）のそれぞれに対応する圧力センサ４２Ａ～４２Ｆを含む。以下、圧力センサ４２Ａ～４２Ｆを包括的に、或いは、圧力センサ４２Ａ～４２Ｆのうちの任意の一つを個別に「圧力センサ４２Ｘ」と称する場合がある。

【0084】

図３に示すように、圧力センサ４２Ｘは、圧力センサ４２Ｘ１，４２Ｘ２を含む。

【0085】

圧力センサ４２Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１の二次側の作動油の圧力を検出する。

【0086】

圧力センサ４２Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ２の二次側の作動油の圧力を検出する。

【0087】

油温センサ４４は、パイロットライン２５を通じて油圧制御弁３１に供給される作動油の温度を検出する。油温センサ４４は、パイロットライン２５の作動油の温度を検出する態様であってもよいし、タンクの作動油の温度を検出する態様であってもよい。油温センサ４４の出力（検出信号）は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0088】

ブーム角度センサＳ１は、所定基準（例えば、水平面やブーム４の可動角度範囲の両端の何れかの状態等）に対するブーム４の姿勢角度（以下、「ブーム角度」）に関する検出情報を取得する。ブーム角度センサＳ１は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）等を含んでよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。

【0089】

アーム角度センサＳ２は、所定基準（例えば、ブーム４の両端の連結点間を結ぶ直線やアーム５の可動角度範囲の両端の何れかの状態等）に対するアーム５の姿勢角度（以下、「アーム角度」）に関する検出情報を取得する。アーム角度センサＳ２は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、ＩＭＵ等を含んでよい。また、アーム角度センサＳ２は、アームシリンダ８の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。

【0090】

バケット角度センサＳ３は、所定基準（例えば、アーム５の両端の連結点間を結ぶ直線やバケット６の可動角度範囲の両端の何れかの状態等）に対するバケット６の姿勢角度（以下、「バケット角度」）に関する検出情報を取得する。バケット角度センサＳ３は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、角速度センサ、六軸センサ、ＩＭＵ等を含んでよい。また、バケット角度センサＳ３は、バケットシリンダ９の伸縮位置を検出可能なシリンダセンサを含んでもよい。

【0091】

機体傾斜センサＳ４は、下部走行体１及び上部旋回体３を含む機体の傾斜状態に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、上部旋回体３に搭載され、上部旋回体３の前後方向及び左右方向の傾斜角度（以下、「前後傾斜角度」及び「左右傾斜角度」）に関する検出情報を取得する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、加速度センサ（傾斜センサ）、角速度センサ、六軸センサ、ＩＭＵ等を含んでよい。

【0092】

旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回状態に関する検出情報を取得する。旋回状態センサＳ５は、例えば、所定基準（例えば、下部走行体１の前進方向と上部旋回体３の前方とが一致する状態）に対する上部旋回体３の旋回角度に関する検出情報を取得する。旋回状態センサＳ５は、例えば、ポテンショメータ、ロータリエンコーダ、レゾルバ等を含む。

【0093】

また、機体傾斜センサＳ４の構成要素（例えば、六軸センサやＩＭＵ等）によって、上部旋回体３の傾斜角度だけでなく、旋回角度も含む上部旋回体３の姿勢状態に関する検出情報を取得可能な場合、旋回状態センサＳ５は、省略されてもよい。

【0094】

また、例えば、ショベル１００には、更に、自機の絶対位置を測位可能な測位装置が搭載されていてもよい。測位装置は、例えば、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）センサである。これにより、ショベル１００の姿勢状態の推定精度を向上させることができる。

【0095】

例えば、コントローラ３０は、センサＳ１～Ｓ５を用いて、ショベル１００の姿勢状態を把握してよい。これにより、ショベル１００の遠隔操作が行われる場合に、ショベル１００の姿勢状態に関する情報を管理装置２００等に送信し、外部のオペレータにショベル１００の姿勢状態に関する情報提供を行うことができる。また、ショベル１００が完全自動運転機能で動作する場合に、完全自動運転機能に関する制御装置（例えば、コントローラ３０）は、ショベル１００の姿勢状態を把握しながら、油圧アクチュエータに関する操作指令を出力することができる。また、ショベル１００が完全自動運転機能で動作する場合に、ショベル１００の姿勢状態に関する情報を管理装置２００等に送信し、作業を外部で監視するユーザ（監視者）にショベル１００の姿勢状態に関する情報提供を行うことができる。

【0096】

また、センサＳ１～Ｓ５は、省略されてもよい。撮像装置Ｓ６により取得される撮像画像には、機体（上部旋回体３）から見た周囲の物体やアタッチメントの位置や形状等に関する画像情報が含まれ、要求される精度によっては、その画像情報からショベル１００の姿勢状態を推定することも可能だからである。

【0097】

撮像装置Ｓ６は、ショベル１００の周囲の撮像し撮像画像を出力する。撮像装置Ｓ６から出力される撮像画像は、コントローラ３０に取り込まれる。

【0098】

撮像装置Ｓ６は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、デプスカメラ等を含む。また、撮像装置Ｓ６は、撮像画像に基づき、所定の撮像範囲（画角）内におけるショベル１００の周囲の物体の位置及び外形を表す三次元データ（例えば、点群データやサーフェスデータ）を取得してもよい。

【0099】

また、撮像装置Ｓ６に代えて、或いは、加えて、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detecting and Ranging）、ミリ波レーダ、超音波センサ、赤外線センサ、距離画像センサ等の距離センサがショベル１００に搭載されてもよい。距離センサは、所定の検知範囲内におけるショベル１００の周囲の物体の位置及び形状を表す三次元データを取得してよい。

【0100】

図１に示すように、撮像装置Ｓ６は、例えば、キャビン１０の上面前端に取り付けられ、エンドアタッチメント（バケット６）の作業範囲を含む上部旋回体３の前方の撮像画像を取得する。これにより、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６の出力に基づき、ショベル１００の前方の状況を認識することができる。また、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６の出力（撮像画像）から認識されるショベル１００の周囲の物体の位置や見え方の変化等に基づき、ショベル１００の位置や上部旋回体３の旋回状態等を認識することができる。また、撮像装置Ｓ６の撮像範囲には、ブーム４、アーム５、及びエンドアタッチメント（バケット６）、即ち、アタッチメントが含まれる。これにより、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６の出力に基づき、アタッチメントの姿勢状態（例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６の少なくとも一つの姿勢角度）を認識することができる。そのため、ショベル１００が遠隔操作される場合、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置２００等に送信し、外部のオペレータにショベル１００（自機）やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。また、ショベル１００が完全自動運転機能で動作する場合に、完全自動運転機能に関する制御装置（例えば、コントローラ３０）は、ショベル１００の周囲の状況や自機の姿勢状態等を把握しながら、油圧アクチュエータに関する操作指令を出力することができる。また、ショベル１００が完全自動運転機能で動作する場合に、コントローラ３０は、撮像装置Ｓ６に基づく周囲画像や認識結果に関する情報を管理装置２００等に送信し、作業を外部で監視するユーザ（監視者）にショベル１００（自機）やその周囲の状況に関する情報提供を行うことができる。

【0101】

また、撮像装置Ｓ６は、更に、上部旋回体３の左方、右方、及び後方のうちの少なくとも一つに関する撮像画像を取得可能に構成されてもよい。これにより、コントローラ３０は、ショベル１００の前方だけでなく、ショベル１００の左方、右方、及び後方の状況を認識することができる。

【0102】

パイロット圧指令変換部３０１は、アクチュエータに関する操作の内容を表す信号を油圧制御弁３１の二次側のパイロット圧に関する指令（以下、「パイロット圧指令」）に変換する。アクチュエータに関する操作の内容を表す信号には、例えば、上述の如く、操作装置２６から出力される操作信号、通信装置６０により管理装置２００から受信される遠隔操作信号、自動運転機能に関する操作指令等が含まれる。

【0103】

図３に示すように、パイロット圧指令変換部３０１は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応するパイロット圧指令変換部３０１Ｘ（パイロット圧指令変換部３０１Ａ～３０１Ｆ）を含む。

【0104】

パイロット圧指令変換部３０１Ｘは、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１，３０１Ｘ２を含む。

【0105】

パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１，３０１Ｘ２は、それぞれ、アクチュエータに関する操作の内容を表す信号を油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の二次側のパイロット圧指令（以下、「正常時パイロット圧指令」）に変換し、出力する。

【0106】

尚、図３では、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１，３０１Ｘ２に対して、操作装置２６の操作信号が入力されているが、ショベル１００の遠隔操作がされている場合、通信装置６０から出力される遠隔操作信号が入力される。同様に、ショベル１００が自動運転機能で動作している場合、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１，３０１Ｘ２には、自動運転機能に対応する操作指令が入力される。

【0107】

パイロット圧指令生成部３０２は、油圧制御弁３１に関する異常が発生した場合の油圧制御弁３１のパイロット圧指令を生成する。

【0108】

図３に示すように、パイロット圧指令生成部３０２は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応するパイロット圧指令生成部３０２Ｘ（パイロット圧指令生成部３０２Ａ～３０２Ｆ）を含む。

【0109】

パイロット圧指令生成部３０２Ｘは、パイロット圧指令生成部３０２Ｘ１，３０２Ｘ２を含む。

【0110】

パイロット圧指令生成部３０２Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ２に関する異常が発生した場合の油圧制御弁３１Ｘ１に関するパイロット圧指令（以下、「異常時パイロット圧指令」）を出力する。具体的には、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値（即ち、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１の出力値）から油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット圧偏差が減算された値である。油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット圧偏差は、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値（即ち、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ２の出力値）から圧力センサ４２Ｘ２の検出値が減算された値である。

【0111】

パイロット圧指令生成部３０２Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ１に関する異常が発生した場合の油圧制御弁３１Ｘ２に関するパイロット圧指令（異常時パイロット圧指令）を生成し出力する。具体的には、油圧制御弁３１Ｘ２の異常時パイロット圧指令値は、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値（即ち、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ２の出力値）から油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差が減算された値である。油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差は、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値（即ち、パイロット圧指令変換部３０１Ｘ１の出力値）から圧力センサ４２Ｘ１の検出値が減算された値である。

【0112】

パイロット圧指令切替部３０３は、異常判定部３０６の出力に基づき、油圧制御弁３１のパイロット圧指令として、正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令のどちらを採用し、電流指令変換部３０４に出力するかを選択的に切り替える。

【0113】

パイロット圧指令切替部３０３は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応するパイロット圧指令切替部３０３Ｘ（パイロット圧指令切替部３０３Ａ～３０３Ｆ）を含む。

【0114】

パイロット圧指令切替部３０３Ｘは、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１，３０３Ｘ２を含む。

【0115】

パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、異常判定部３０６Ｘ２の出力に基づき、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令のうちの何れか一方を選択し、後述の電流指令変換部３０４Ｘ１に出力する。具体的には、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、通常、正常時パイロット圧指令を選択する。また、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、異常判定部３０６Ｘ２から油圧制御弁３１Ｘ２の異常を表す異常信号が出力されると、異常信号の出力が継続される間、異常時パイロット圧指令を選択する状態を維持する。また、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、異常判定部３０６Ｘ２から異常信号の出力が停止されると正常時パイロット圧を選択する状態に戻る。

【0116】

パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、異常判定部３０６Ｘ１の出力に基づき、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令のうちの何れか一方を選択し、後述の電流指令変換部３０４Ｘ２に出力する。具体的には、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、通常、正常時パイロット圧指令を選択する。また、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、異常判定部３０６Ｘ１から油圧制御弁３１Ｘ１の異常を表す異常信号が出力されると、異常信号の出力が継続される間、異常時パイロット圧指令を選択する状態を維持する。また、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、異常判定部３０６Ｘ１から異常信号の出力が停止されると正常時パイロット圧を選択する状態に戻る。

【0117】

電流指令変換部３０４は、パイロット圧指令切替部３０３から出力される油圧制御弁３１のパイロット圧指令を、その指令値に相当する二次側のパイロット圧を実現するための油圧制御弁３１の制御電流に関する指令（以下、「電流指令」）に変換する。

【0118】

電流指令変換部３０４は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応する電流指令変換部３０４Ｘ（電流指令変換部３０４Ａ～３０４Ｆ）を含む。

【0119】

電流指令変換部３０４Ｘは、電流指令変換部３０４Ｘ１，３０４Ｘ２を含む。

【0120】

電流指令変換部３０４Ｘ１は、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１から出力される油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧指令を電流指令に変換し出力する。パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１から出力される異常時パイロット圧指令値は、負値の場合もありうる。そのため、電流指令変換部３０４Ｘ１は、パイロット圧指令値が正値である場合、パイロット圧指令値を電流指令値に変換し、パイロット圧指令値がゼロ或いは負値である場合、ゼロに規定される電流指令値に変換する。以下、電流指令変換部３０４Ｘ２の場合についても同様である。

【0121】

電流指令変換部３０４Ｘ２は、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２から出力される油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット圧指令を電流指令に変換し出力する。

【0122】

電流制御部３０５は、電流指令変換部３０４から出力される電流指令に相当する制御電流を油圧制御弁３１に出力する。

【0123】

電流制御部３０５は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応する電流制御部３０５Ｘ（電流制御部３０５Ａ～３０５Ｆ）を含む。

【0124】

電流制御部３０５Ｘは、電流制御部３０５Ｘ１，３０５Ｘ２を含む。

【0125】

電流制御部３０５Ｘ１，３０５Ｘ２は、それぞれ、電流指令変換部３０４Ｘ１，３０４Ｘ２から出力される電流指令に相当する制御電流を油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２に出力する。これにより、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２は、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１，３０３Ｘ２から出力されるパイロット圧指令値に相当するパイロット圧を出力することができる。

【0126】

異常判定部３０６は、油圧制御弁３１の異常に関する判定（例えば、油圧制御弁３１に関する異常の発生の有無の判定）を行う。

【0127】

異常判定部３０６は、油圧制御弁３１Ａ～３１Ｆ（制御弁１７Ａ～１７Ｆ）のそれぞれに対応する異常判定部３０６Ｘ（異常判定部３０６Ａ～３０６Ｆ）を含む。

【0128】

異常判定部３０６Ｘは、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２を含む。

【0129】

異常判定部３０６Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１の異常に関する判定を行う。異常判定部３０６Ｘ１は、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差に基づき、油圧制御弁３１Ｘ１の異常の有無を判定する。

【0130】

具体的には、異常判定部３０６Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差の絶対値が所定の閾値以上の場合、油圧制御弁３１Ｘ１の異常ありと判定し、所定の閾値未満の場合、油圧制御弁３１Ｘ１の異常なしと判定してよい。油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差が所定の閾値より大きい場合、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値と油圧制御弁３１Ｘ１の二次側の実際の圧力（圧力センサ４２Ｘ１の検出値）とが乖離しており、異常状態に相当すると判断できるからである。

【0131】

また、異常判定部３０６Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１のパイロット圧偏差の絶対値が所定の閾値より大きい状態が所定時間（以下、「異常判定時間」）以上である場合に、油圧制御弁３１Ｘ１の異常ありと判定し、それ以外の場合に、異常なしと判定してもよい。

【0132】

例えば、図４は、正常時における油圧制御弁３１の二次側のパイロット圧の指令値（パイロット圧指令値）と実際値（圧力センサ４２の検出値）との間の関係の一例を示す図である。具体的には、図４は、油圧制御弁３１のパイロット圧の指令値及び実際値の時間変化を表すグラフ４１０と、油圧制御弁３１のパイロット圧偏差の時間変化を表すグラフ４２０とを含む。

【0133】

グラフ４１０には、油圧制御弁３１のパイロット圧の指令値、常温時の実際値（圧力センサ４２の検出値）、及び低温時の実際値（圧力センサ４２の検出値）のそれぞれの時間変化を表すグラフ４１１～４１３が含まれる。グラフ４２０には、グラフ４１１～４１３の時間変化に基づく常温時のパイロット圧偏差及び低温時のパイロット圧偏差の時間変化を表すグラフ４２１，４２２が含まれる。

【0134】

図４に示すように、油圧制御弁３１の正常時であっても、油圧制御弁３１の二次側の実際のパイロット圧がパイロット圧指令値に完全に追従するまでにはある程度の時間（以下、「応答時間」）を要する。これに対して、異常判定部３０６Ｘ１は、異常判定時間を採用することで、応答時間を考慮して、より正確に油圧制御弁３１Ｘ１の異常の有無を判定することができる。

【0135】

異常判定時間は、一定であってよい。

【0136】

例えば、図４に示すように、常温時と低温時とでは、応答時間に差が生じる。具体的には、作動油の温度が相対的に低くなると、応答時間も相対的に長くなる傾向にある。そのため、異常判定時間は、一定である場合、低温時の応答時間を考慮して相対的に大きい値に設定されることが望ましい。

【0137】

また、異常判定時間は、可変されてもよい。

【0138】

例えば、図５は、作動油の温度と異常判定時間との関係の一例を表す図である。

【0139】

図５に示すように、異常判定時間は、油温センサ４４により検出される作動油の温度（油温）が所定の温度（図中の点線）以下の領域では、温度が低くなるほど長くなるように設定されてよい。上述の如く、作動油の温度が相対的に低くなると、応答時間も相対的に長くなる傾向にあるからである。また、異常判定時間は、油温センサ４４により検出される作動油の温度（油温）が所定の温度以上の領域では、一定に設定される。温度がある程度高くなると、油温による応答時間の変化が非常に小さくなるからである。これにより、作動油の温度に合わせて、異常判定時間を可変させることができる。そのため、油温が相対的に高い状況では、異常判定時間を相対的に短くすることができ、結果として、異常の有無を素早く判定することができる。

【0140】

図３に戻り、また、異常判定部３０６Ｘ１は、圧力センサ４２の出力に加えて、他のセンサの出力に基づき、油圧制御弁３１Ｘ１の異常を判定してもよい。異常判定部３０６Ｘ１は、例えば、センサＳ１～Ｓ５の出力に基づき、被駆動要素の動作状態を把握し、把握した被駆動要素の動作状態が油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令と適合しているか否かによって、油圧制御弁３１Ｘ１の異常を判定してもよい。

【0141】

異常判定部３０６Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１の異常あり（異常が発生した）と判定すると、油圧アクチュエータＨＡの動作モードを正常モード（第１の動作モードの一例）から異常モード（第２の動作モードの一例）に移行させる。本実施形態では、正常モードでは、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方だけを動作させて、対応する油圧アクチュエータを駆動し、異常モードでは、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の両方を動作させて、対応する油圧アクチュエータを駆動する。異常判定部３０６Ｘ１は、所定の制御周期ごとに、油圧制御弁３１Ｘ１の異常の有無を判定し、油圧制御弁３１Ｘ１の異常ありの判定が継続する限り、異常モードを継続させる。一方、異常判定部３０６Ｘ１は、異常モードへの移行後、油圧制御弁３１Ｘ１の異常なしの判定を行うと、油圧アクチュエータの動作モードを異常モードから正常モードに復帰させる。

【0142】

異常判定部３０６Ｘ１は、制御弁１７Ｘの操作に関する制御の動作モードを正常モードから異常モードに移行させると、異常信号をパイロット圧指令切替部３０３Ｘ２に出力する。そして、異常判定部３０６Ｘ１は、異常モードへの移行後、油圧制御弁３１Ｘ１の異常ありの判定が継続する限り、制御周期ごとの異常信号の出力を継続する。これにより、上述の如く、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ１の異常に応じて、異常時パイロット圧指令を選択する状態に移行し、油圧制御弁３１Ｘ１の異常が継続する限り、異常時パイロット圧指令を選択し続けることができる。

【0143】

異常判定部３０６Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ２の異常に関する判定を行う。異常判定部３０６Ｘ２は、例えば、油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット圧偏差に基づき、油圧制御弁３１Ｘ２の異常の有無を判定する。

【0144】

具体的には、異常判定部３０６Ｘ２は、上述の異常判定部３０６Ｘ１の場合と同様の方法を用いて、油圧制御弁３１Ｘ２の異常の有無を判定してよい。

【0145】

異常判定部３０６Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ２の異常あり（異常が発生した）と判定すると、コントローラ３０による操作系（制御弁１７Ｘの操作）に関する制御の動作モードを正常モードから異常モードに移行させる。異常判定部３０６Ｘ１は、所定の制御周期ごとに、油圧制御弁３１Ｘ１の異常の有無を判定し、油圧制御弁３１Ｘ１の異常ありの判定が継続する限り、異常モードを継続させる。一方、異常判定部３０６Ｘ１は、異常モードへの移行後、油圧制御弁３１Ｘ１の異常なしの判定を行うと、異常モードから正常モードに復帰する。

【0146】

異常判定部３０６Ｘ２は、制御弁１７Ｘの操作に関する制御の動作モードを正常モードから異常モードに移行させると、異常信号をパイロット圧指令切替部３０３Ｘ１に出力する。そして、異常判定部３０６Ｘ２は、異常モードへの移行後、油圧制御弁３１Ｘ２の異常ありの判定が継続する限り、制御周期ごとの異常信号の出力を継続する。これにより、上述の如く、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ２の異常に応じて、異常時パイロット圧指令を選択する状態に移行し、油圧制御弁３１Ｘ２の異常が継続する限り、異常時パイロット圧指令を選択し続けることができる。

【0147】

また、異常判定部３０６Ｘは、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２の双方が異常信号を出力する状態になると、ショベル１００を強制的に緊急停止させてよい。後述の如く、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の何れか一方に開状態で停止し閉状態に戻らない異常（以下、「開異常」）が発生している状況で、他方を利用して、油圧アクチュエータの動作を制御する手法を実現することができないからである。異常判定部３０６Ｘは、例えば、バッテリＢＡＴとゲートロック弁２５Ｖのソレノイドとの間の電力経路にリミットスイッチ２５ｓと直列に配置されるリレー（以下、「緊急停止リレー」）を閉状態から開放させてよい。これにより、コントローラ３０は、ゲートロックレバーの操作状態に依らず、ゲートロック弁２５Ｖを遮断状態にすることができる。よって、パイロットライン２５が遮断され、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２への作動油の供給が停止されるため、ショベル１００（油圧アクチュエータ）を緊急停止させることができる。

【0148】

＜管理装置の構成＞
図２に示すように、管理装置２００は、制御装置２１０と、通信装置２２０と、入力装置２３０と、出力装置２４０とを含む。

【0149】

制御装置２１０は、管理装置２００に関する各種制御を行う。制御装置２１０の機能は、任意のハードウェア、或いは、任意のハードウェア及びソフトウェアの組み合わせ等により実現される。制御装置２１０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＡＭ等のメモリ装置、ＲＯＭ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フェース装置等を含むコンピュータを中心に構成される。制御装置２１０は、例えば、補助記憶装置にインストールされるプログラムをＣＰＵ上で実行することにより各種機能を実現する。

【0150】

例えば、制御装置２１０は、通信装置２２０によりショベル１００から受信される情報を取得し、データベースを構築したり、所定の加工を施して加工情報を生成したりする処理を行ってよい。

【0151】

また、例えば、制御装置２１０は、ショベル１００の遠隔操作に関する制御を行う。制御装置２１０は、遠隔操作装置で受け付けられるショベル１００の遠隔操作に関する入力の信号を取り込み、通信装置２２０を用いて、操作入力の内容、即ち、ショベル１００の遠隔操作の内容を表す遠隔操作信号をショベル１００に送信してよい。

【0152】

通信装置２２０は、通信回線ＮＷに接続し、管理装置２００の外部（例えば、ショベル１００）と通信を行う。

【0153】

入力装置２３０は、管理装置２００の管理者や作業者等からの入力を受け付け、入力（例えば、操作入力、音声入力、ジェスチャ入力等）の内容を表す信号を出力する。入力の内容を表す信号は、制御装置２１０に取り込まれる。

【0154】

入力装置２３０には、例えば、遠隔操作装置が含まれてよい。これにより、管理装置２００の作業者（オペレータ）は、遠隔操作装置を用いて、ショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

【0155】

出力装置２４０は、管理装置２００のユーザに向けて各種情報を出力する。

【0156】

出力装置２４０は、例えば、視覚的な方法で管理装置２００のユーザに各種情報を出力する照明装置や表示装置を含む。照明装置は、例えば、警告ランプ等を含む。表示装置は、例えば、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等を含む。また、出力装置２４０は、聴覚的な方法で管理装置２００のユーザに各種情報を出力する音出力装置を含む。音出力装置は、例えば、ブザーやスピーカ等を含む。

【0157】

表示装置は、管理装置２００に関する各種情報画像を表示する。表示装置は、例えば、遠隔操作用表示装置を含んでよく、遠隔操作用表示装置には、制御装置２１０の制御下で、ショベル１００からアップロードされるショベル１００の周囲の画像情報（周囲画像）等が表示されてよい。これにより、管理装置２００のユーザ（オペレータ）は、遠隔操作用表示装置に表示されるショベル１００の周囲の画像情報を確認しながら、ショベル１００の遠隔操作を行うことができる。

【0158】

［油圧アクチュエータの操作に関する制御の詳細］
次に、図３に加えて、図６～図８を参照して、異常モードにおけるコントローラ３０による油圧アクチュエータの操作に関する制御の詳細について説明する。

【0159】

制御弁１７Ｘを駆動する油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの油圧制御弁３１Ｘ２に開異常が発生した場合の油圧制御弁３１Ｘ１の制御方法と、油圧制御弁３１Ｘ１に開異常が発生した場合の油圧制御弁３１Ｘ２の制御方法は、同じである。そのため、本例では、制御弁１７Ｘを駆動する油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの油圧制御弁３１Ｘ２に開異常が発生した場合の油圧制御弁３１Ｘ１の制御方法を中心に説明する。

【0160】

図６～図８は、操作系に関する異常モードにおけるショベル１００の動作の一例、他の例、及び更に他の例を示す図である。具体的には、図６～図８は、それぞれ、油圧制御弁３１Ｘ２の開異常が発生している状況で、油圧アクチュエータＨＡが操作されていない場合、一の方向に操作されている場合、及び他の方向に操作されている場合のショベル１００の動作の具体例を示す図である。油圧アクチュエータＨＡは、便宜的に油圧シリンダとして描画されるが、走行油圧モータ１ＭＬ、走行油圧モータ１ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の何れかに相当する。

【0161】

例えば、油圧制御弁３１Ｘ２の弁体の固着や弁体へのコンタミの引っ掛かり等が発生し、油圧制御弁３１Ｘ２に開異常（開状態での故障）が発生する場合がある。この場合、油圧制御弁３１Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ２に対応する油圧アクチュエータＨＡの操作状態に依らず、その開度に応じたパイロット圧の作動油が出力し続ける。そのため、図６～図８に示すように、制御弁１７ＸのポートＰ２には、油圧アクチュエータＨＡの操作と関係なく、ある程度のパイロット圧が供給され続け、制御弁１７Ｘのスプールに対して、軸方向で他端から一端に移動させようとする力が作用し続ける。

【0162】

これに対して、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、上述の如く、油圧アクチュエータの操作の内容に対応する油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値から、油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット圧偏差を減算した値に相当する。

【0163】

例えば、油圧制御弁３１Ｘ１に対応する油圧アクチュエータＨＡの操作がされていない状況では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値がゼロになる。そのため、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、圧力センサ４２Ｘ２の検出値、即ち、異常ありと判定されている油圧制御弁３１Ｘ２の二次側の実際のパイロット圧と同じ値になる。

【0164】

そのため、図６に示すように、制御弁１７ＸのポートＰ１には、開異常が発生している油圧制御弁３１Ｘ２のポートＰ２に作用しているパイロット圧と同等のパイロット圧が油圧制御弁３１Ｘ１から作用し、制御弁１７Ｘのスプールは、中立位置に維持される。よって、油圧アクチュエータＨＡの操作状態（油圧アクチュエータＨＡが操作されていない状態）に合わせて、油圧アクチュエータＨＡの停止状態を実現することができる。

【0165】

また、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１に対応する油圧アクチュエータＨＡが一の方向に操作されている状況では、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値は、操作量に応じた正値となり、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値は、ゼロになる。そのため、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値に、圧力センサ４２Ｘ２の検出値、即ち、異常ありと判定されている油圧制御弁３１Ｘ２の二次側の実際のパイロット圧を加算した値になる。

【0166】

そのため、図７に示すように、制御弁１７ＸのポートＰ１には、開異常が発生している油圧制御弁３１Ｘ２のポートＰ２に作用しているパイロット圧よりも油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値の分だけ大きいパイロット圧が作用する。その結果、制御弁１７Ｘは、スプールが油圧アクチュエータＨＡの操作状態（即ち、操作方向及び操作量）に合わせて、中立位置を基準とする他端側に向けて移動し、油圧アクチュエータＨＡに作動油を供給し且つ内部の作動油をタンクに排出させることができる。よって、油圧アクチュエータＨＡの操作状態に合わせて、油圧アクチュエータＨＡを一の方向（図中では、油圧シリンダの伸び方向）に操作量に応じた量だけ移動させることができる。

【0167】

また、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１に対応する油圧アクチュエータＨＡが他の方向に操作されている状況では、油圧制御弁３１Ｘ１の正常時パイロット圧指令値は、ゼロとなり、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値は、操作量に応じた正値となる。そのため、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、油圧制御弁３１Ｘ２のパイロット偏差の正負を反転させた値になる。即ち、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値は、圧力センサ４２Ｘ２の検出値（油圧制御弁３２Ｘ２の二次側のパイロット圧の実際値）から油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧を減算した値になる。

【0168】

そのため、図８に示すように、油圧制御弁３１Ｘ１の異常時パイロット圧指令値がゼロより大きい場合、制御弁１７ＸのポートＰ１には、開異常が発生している油圧制御弁３１Ｘ２のポートＰ２に作用しているパイロット圧よりも油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値の分だけ小さいパイロット圧が作用する。その結果、制御弁１７Ｘは、スプールが油圧アクチュエータＨＡの操作状態（即ち、操作方向及び操作量）に応じて、中立位置を基準とする一端側に向けて移動し、油圧アクチュエータＨＡに作動油を供給し且つ内部の作動油をタンクに排出させることができる。よって、油圧アクチュエータＨＡの操作状態に合わせて、油圧アクチュエータＨＡを他の方向（図中では、油圧シリンダの縮み方向）に操作量に応じた量だけ移動させることができる。

【0169】

尚、油圧制御弁３１Ｘ２の正常時パイロット圧指令値が圧力センサ４２Ｘ２の検出値（油圧制御弁３２Ｘ２の二次側のパイロット圧の実際値）より大きい状況では、異常時パイロット圧指令値が負の値となるため、ポートＰ１には、作動油が供給されない。また、開異常が発生している油圧制御弁３１Ｘ２の二次側のパイロット圧を制御することができないため、この状況では、油圧アクチュエータＨＡの他の方向への移動速度は、実際の操作状態（操作量）に対応する速度よりも制限される。

【0170】

［正常モード及び異常モードでの油圧制御弁の制御方法］
次に、図９を参照して、正常モード及び異常モードでの油圧制御弁３１Ｘ（油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２）の制御方法ついて説明する。

【0171】

図９は、油圧制御弁３１の制御電流と二次側の作動油の圧力（パイロット圧）との関係の一例を表す図である。

【0172】

図９に示すように、本例では、油圧制御弁３１は、パイロットポンプ１５から供給される略一定のパイロット圧の作動油を用いて、ゼロ付近の不感帯を除き、印加される制御電流に対して比例するパイロット圧の作動油を二次側に出力することができる。

【0173】

油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２には、正常モードで使用可能な制御電流の範囲（以下、「通常使用範囲」）９０１と、異常モードで追加して使用可能な制御電流の範囲（以下、「追加使用範囲」）９０２が設定される。

【0174】

通常使用範囲９０１は、制御電流がゼロから所定値Ｉｃ＿１までの間の区間である。所定値Ｉｃ＿１は、正常モードにおける制御電流の上限値に相当する。

【0175】

追加使用範囲９０２は、制御電流が所定値Ｉｃ＿１から最大値Ｉ＿ｍａｘまでの間の区間である。最大値Ｉ＿ｍａｘは、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の制御電流の定格値に相当し、最大値Ｉ＿ｍａｘの制御電流が印加されることで、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２は、パイロット圧の最大値Ｐ＿ｍａｘを出力することができる。

【0176】

制御電流が所定値Ｉｃ＿１の場合に油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の二次側に出力される作動油のパイロット圧（所定値Ｐ＿１）は、正常モードにおけるパイロット圧の上限値に相当する。

【0177】

所定値Ｐ＿１は、例えば、中立位置を基準として、制御弁１７Ｘのスプールを軸方向にフルストロークさせることが可能なパイロット以上の値に設定される。これにより、正常モードにおいて、印加される制御電流が定格値よりも小さい所定値Ｉｃ＿１以下の通常使用範囲９０１に制限される場合であっても、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２は、制御弁１７Ｘの全開状態を実現させることができる。

【0178】

異常モードにおいて、コントローラ３０は、通常使用範囲９０１に加えて、追加使用範囲９０２を使用することで、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２から正常モードにおけるパイロット圧の上限値（所定値Ｐ＿１）よりも大きいパイロット圧を出力させることができる。これにより、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の何れか一方の制御弁が正常モードの上限値のパイロット圧の作動油を出力する状態で開異常になってしまっても、他方の油圧制御弁から制御弁１７Ｘにそれより大きいパイロット圧を供給できる。そのため、他方の油圧制御弁から制御弁１７Ｘに供給される作動油によって、開異常の一方の油圧制御弁に対応する方向とは反対方向に油圧アクチュエータＨＡを動かすことができる。

【0179】

［正常モードから異常モードへの移行方法］
次に、図１０～図１２を参照して、油圧アクチュエータＨＡの動作モードを正常モードから異常モードに移行させる方法について説明する。

【0180】

＜移行方法の第１例＞
図１０は、コントローラ３０の制御処理、具体的には、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２による異常モードへの移行に関する制御処理の第１例を概略的に示すフローチャートである。異常判定部３０６Ｘ１は、油圧制御弁３１Ｘ１に関する異常の発生を判定すると、本例のフローチャートを実行させる。同様に、異常判定部３０６Ｘ２は、油圧制御弁３１Ｘ２に関する異常の発生を判定すると、本例のフローチャートを開始させる。以下、後述の図１１，図１２のフローチャートについても同様である。

【0181】

図１０に示すように、ステップＳ１０２にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、異常モードで使用するセンサ類（例えば、圧力センサ４２Ｘ１，４２Ｘ２）が正常であるか否かを判定する。センサ類の正常か異常かの判定は、任意の異常診断方法に基づき実施されてよく、前提となる異常診断処理は、ショベル１００の運転中に、繰り返し行われてもよいし、ステップＳ１０２の処理に合わせて行われてもよい。異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、センサ類が正常である場合、ステップＳ１０４に進み、正常でない（即ち、異常である）場合、ステップＳ１１２に進む。

【0182】

ステップＳ１０４にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、対応する油圧アクチュエータＨＡの動作モードが正常モードであるか否かを判定する。異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、油圧アクチュエータＨＡの動作モードが正常モードである場合、ステップＳ１０６に進み、既に異常モードである場合、ステップＳ１１６に進む。

【0183】

ステップＳ１０６にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、対応する油圧アクチュエータＨＡの動作モードを異常モードに移行させる。

【0184】

コントローラ３０は、ステップＳ１０６の処理が完了すると、ステップＳ１０８に進む。

【0185】

ステップＳ１０８にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、異常信号を出力する。具体的には、異常判定部３０６Ｘ１は、上述の如く、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２に異常信号を出力する。また、異常判定部３０６Ｘ２は、上述の如く、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１に異常信号を出力する。

【0186】

コントローラ３０は、ステップＳ１０８の処理が完了すると、ステップＳ１１０に進む。

【0187】

ステップＳ１１０にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザに操作系に関する異常の発生の通知（以下、「異常発生通知」）、及び異常モードへの移行完了の通知（以下、「移行完了通知」）を行う。

【0188】

例えば、油圧アクチュエータＨＡがキャビン１０のオペレータにより操作装置２６を通じて操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、出力装置５０を用いて、ユーザに対する通知を行ってよい。

【0189】

また、例えば、油圧アクチュエータＨＡが管理装置２００のユーザ（オペレータ）により遠隔操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、通信装置６０を通じて、異常発生通知及び移行完了通知に相当するデータを含む信号を管理装置２００に送信してよい。これにより、管理装置２００は、通信装置２２０によりショベル１００から受信される当該信号に基づき、出力装置２４０を通じて、ショベル１００の遠隔操作を行うユーザ（オペレータ）に対して異常発生通知及び移行完了通知を行うことができる。

【0190】

また、例えば、油圧アクチュエータＨＡが自動運転機能に基づき動作している場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、通信装置６０を通じて、異常発生通知及び移行完了通知に相当するデータを含む信号を管理装置２００に送信してよい。これにより、管理装置２００は、通信装置２２０によりショベル１００から受信される当該信号に基づき、出力装置２４０を通じて、ショベル１００の自動運転機能による作業を監視するユーザ（監視者）に異常発生通知及び移行完了通知を行うことができる。

【0191】

コントローラ３０は、ステップＳ１１０の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0192】

また、ステップＳ１１２にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、緊急停止リレーを開放させて、パイロットライン２５を遮断することで、ショベル１００を強制停止させる。これにより、油圧アクチュエータＨＡに関する異常が発生し、且つ、異常モードを使用するセンサ類に異常があり、異常モードへの移行ができない状況で、ショベル１００を強制停止させ、ショベル１００の安全性を向上させることができる。

【0193】

コントローラ３０は、ステップＳ１１２の処理が完了すると、ステップＳ１１４に進む。

【0194】

ステップＳ１１４にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザに異常発生通知を行う。ユーザに対する異常発生通知の実施方法は、ステップＳ１１０の場合と同様であってよい。

【0195】

コントローラ３０は、ステップＳ１１４の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0196】

また、ステップＳ１１６にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２のそれぞれの異常信号の出力対象は、ステップＳ１０８の場合と同様である。

【0197】

コントローラ３０は、ステップＳ１１６の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0198】

このように、本例では、コントローラ３０は、油圧アクチュエータＨＡに関する操作系の異常の発生に際して、自動的に（シームレスに）正常モードから移動モードに移行する。これにより、油圧アクチュエータＨＡの操作系の異常時における作業の継続やショベル１００の退避動作への迅速な移行を支援することができる。

【0199】

＜移行方法の第２例＞
図１１は、コントローラ３０の制御処理、具体的には、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２による異常モードへの移行に関する制御処理の第２例を概略的に示すフローチャートである。

【0200】

図１１に示すように、ステップＳ２０２～Ｓ２０６は、図１０のステップＳ１０２～Ｓ１０６と同じであるため、説明を省略する。

【0201】

コントローラ３０は、ステップＳ２０６の処理が完了すると、ステップＳ２０８に進む。

【0202】

ステップＳ２０８にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、異常モードによって、油圧アクチュエータＨＡを強制的に停止させる。具体的には、異常判定部３０６Ｘ１は、圧力センサ４２Ｘ２の検出値と同等のパイロット圧指令（以下、「強制停止パイロット圧指令」）を生成し、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２に出力する。そして、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令よりも優先的に緊急停止パイロット圧指令を選択し、電流指令変換部３０４Ｘ２に出力する。これにより、異常判定部３０６Ｘ１は、油圧アクチュエータＨＡをその操作状態によらず強制的に停止させることができる。

【0203】

具体的には、異常判定部３０６Ｘ１は、圧力センサ４２Ｘ２の検出値と同等のパイロット圧指令（以下、「強制停止パイロット圧指令」）を生成し、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２に出力する。そして、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ２は、正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令よりも優先的に緊急停止パイロット圧指令を選択し、電流指令変換部３０４Ｘ２に出力する。これにより、異常判定部３０６Ｘ１は、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１に開異常が発生している状況で、油圧アクチュエータＨＡをその操作状態によらず強制的に停止させることができる。

【0204】

同様に、異常判定部３０６Ｘ２は、圧力センサ４２Ｘ１の検出値と同等のパイロット圧指令（強制停止パイロット圧指令）を生成し、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１に出力する。そして、パイロット圧指令切替部３０３Ｘ１は、正常時パイロット圧指令及び異常時パイロット圧指令よりも優先的に緊急停止パイロット圧指令を選択し、電流指令変換部３０４Ｘ１に出力する。これにより、異常判定部３０６Ｘ１は、例えば、油圧制御弁３１Ｘ２に開異常が発生している状況で、油圧アクチュエータＨＡをその操作状態によらず強制的に停止させることができる。

【0205】

コントローラ３０は、ステップＳ２０８の処理が完了すると、ステップＳ２１０に進む。

【0206】

ステップＳ２１０にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１１０の場合と同様、ユーザに異常発生通知及び移行完了通知を行う。

【0207】

コントローラ３０は、ステップＳ２１０の処理が完了すると、ステップＳ２１２に進む。

【0208】

ステップＳ２１２にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１０８の場合と同様、異常信号を出力する。

【0209】

コントローラ３０は、ステップＳ２１２の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0210】

ステップＳ２１４，Ｓ２１６、及びステップＳ２１８の処理は、それぞれ、図１０のステップＳ１１２，Ｓ１１４、及びステップＳ１１６と同じであるため、説明を省略する。

【0211】

このように、本例では、コントローラ３０は、操作系に関する異常の発生に際して、異常モードに移行し、異常モードによってショベル１００を強制的に停止させる。これにより、ショベル１００の安全性を確保しつつ、円滑な異常モードでの作業の継続や退避動作への移行を支援することができる。

【0212】

＜移行方法の第３例＞
図１２は、コントローラ３０の制御処理、具体的には、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２による異常モードへの移行に関する制御処理の第３例を概略的に示すフローチャートである。

【0213】

図１２に示すように、ステップＳ３０２にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１０４の場合と同様に、対応する油圧アクチュエータＨＡの動作モードが正常モードであるか否かを判定する。異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、油圧アクチュエータＨＡの動作モードが正常モードである場合、ステップＳ３０４に進み、既に異常モードである場合、ステップＳ３２０に進む。

【0214】

ステップＳ３０４にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１１２の場合と同様、緊急停止リレーを開放させて、パイロットライン２５を遮断することで、ショベル１００を強制停止させる。

【0215】

コントローラ３０は、ステップＳ３０４の処理が完了すると、ステップＳ３０６に進む。

【0216】

ステップＳ３０６にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザに異常発生通知を行う。

【0217】

コントローラ３０は、ステップＳ３０６の処理が完了すると、ステップＳ３０８に進む。

【0218】

ステップＳ３０８にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１０２の場合と同様、異常モードで使用するセンサ類（例えば、圧力センサ４２Ｘ１，４２Ｘ２）が正常であるか否かを判定する。異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、センサ類が正常である場合、ステップＳ３１０に進み、正常でない（即ち、異常である）場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0219】

ステップＳ３１０にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザに油圧アクチュエータＨＡの動作モードの正常モードから異常モードへの移行を許可する否かを確認するための通知（以下、「移行許否確認通知」）を行う。

【0220】

例えば、油圧アクチュエータＨＡがキャビン１０のオペレータにより操作装置２６を通じて操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、出力装置５０を用いて、ユーザに対する通知を行ってよい。具体的には、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、出力装置５０（表示装置）に、ユーザに対する移行許否確認通知を行うための操作画面を表示させてよい。これにより、ユーザは、入力装置５２を通じて、操作画面を操作し、異常モードへの移行を許可したり、拒否したりすることができる。

【0221】

また、例えば、油圧アクチュエータＨＡが管理装置２００のユーザ（オペレータ）により遠隔操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、通信装置６０を通じて、移行拒否確認通知に相当するデータを含む信号を管理装置２００に送信してよい。これにより、管理装置２００は、通信装置２２０によりショベル１００から受信される当該信号に基づき、出力装置２４０を通じて、ショベル１００の遠隔操作を行うユーザ（オペレータ）に移行許否確認通知を行うことができる。具体的には、管理装置２００は、表示装置（遠隔操作用表示装置）に、ユーザに対する移行許否確認通知を行うための操作画面を表示させてよい。これにより、ユーザ（オペレータ）は、入力装置２３０を通じて、操作画面を操作し、異常モードへの移行を許可したり、拒否したりすることができる。

【0222】

また、例えば、油圧アクチュエータＨＡが自動運転機能に基づき動作している場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、通信装置６０を通じて、移行許否確認通知に相当するデータを含む信号を管理装置２００に送信してよい。これにより、管理装置２００は、通信装置２２０によりショベル１００から受信される当該信号に基づき、出力装置２４０を通じて、ショベル１００の自動運転機能による作業を監視するユーザ（監視者）に移行許否確認通知を行うことができる。具体的には、管理装置２００は、出力装置２４０（表示装置）に、ユーザに対する移行許否確認通知を行うための操作画面を表示させてよい。これにより、ユーザ（監視者）は、入力装置２３０を通じて、操作画面を操作し、異常モードへの移行を許可したり、拒否したりすることができる。

【0223】

コントローラ３０は、ステップＳ３１０の処理が完了すると、ステップＳ３１２に進む。

【0224】

ステップＳ３１２にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザから異常モードへの移行を許可する入力が受け付けられたか否かを判定する。

【0225】

例えば、油圧アクチュエータＨＡがキャビン１０のオペレータにより操作装置２６を通じて操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、入力装置５２により異常モードへの移行を許可する入力が受け付けられたか否かを判定する。

【0226】

また、例えば、油圧アクチュエータＨＡが管理装置２００のユーザ（オペレータ）により遠隔操作されている場合、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、通信装置６０を通じて、異常モードへの移行を許可する入力の受付を示す信号が受信されたか否かを判定する。また、油圧アクチュエータＨＡが自動運転機能に基づき動作している場合についても同様であってよい。

【0227】

異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、所定時間内にユーザから異常モードへの移行を許可する入力が受け付けられた場合、ステップＳ３１４に進み、それ以外の場合、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0228】

ステップＳ３１４，Ｓ３１６は、図１０のステップＳ１０６，Ｓ１０８の処理と同じであるため、説明を省略する。

【0229】

コントローラ３０は、ステップＳ３１６の処理が完了すると、ステップＳ３１８に進む。

【0230】

ステップＳ３１８にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、ユーザに移行完了通知を行う。

【0231】

コントローラ３０は、ステップＳ３１８の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0232】

一方、ステップＳ３２０にて、異常判定部３０６Ｘ１，３０６Ｘ２は、図１０のステップＳ１１６の場合と同様、異常モードの継続を表す異常信号を出力する。

【0233】

コントローラ３０は、ステップＳ３２０の処理が完了すると、今回のフローチャートの処理を終了する。

【0234】

このように、本例では、コントローラ３０は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合、油圧アクチュエータＨＡを停止させ、ユーザに対して正常モードから異常モードへの移行の許否を確認する。そして、コントローラ３０は、ユーザから移行の許可を表す入力が受け付けられる場合に、異常モードへの移行を実施する。これにより、正常モードから異常モードへの移行に際して、ユーザの意思を反映させることができる。

【0235】

＜移行方法のその他の例＞
上述の第１例～第３例の処理は、適宜組み合わせられたり、一部が省略されたりしてもよい。

【0236】

例えば、上述の第３例（図１２）に、上述の第１例（図１０）や第２例（図１１）の処理方法（自動での異常モードへの移行）を組み合わせてもよい。具体的には、図１２において、ステップＳ３１０，Ｓ３１２の処理が省略されてもよい。

【0237】

また、例えば、上述の第１例（図１０）や第２例（図１１）に、上述の第３例（図１２）の処理方法（ユーザに対する異常モードへの移行に関する確認）を組み合わせてもよい。具体的には、図１０のステップＳ１１０の後や図１１のステップＳ２１０の後に、異常モードへの移行を解除し正常モードに復帰させる否かをユーザに確認するための通知を行う処理、及び異常モードへの移行を解除する旨の入力が受け付けられたか否かの判定処理が追加されてもよい。そして、その処理の後に、異常モードへの移行を解除する旨の入力が受け付けられた場合に、油圧アクチュエータＨＡの動作モードを正常モードに復帰させる処理、及びショベル１００を強制停止させる処理が追加されてもよい。

【0238】

［作用］
次に、本実施形態に係るショベル１００の作用について説明する。

【0239】

本実施形態では、被駆動要素を駆動する油圧アクチュエータＨＡは、二方向（例えば、油圧シリンダの伸び方向及び縮み方向や油圧モータの右回り方向及び左回り方向等）に動作可能に構成される。また、制御弁１７Ｘは、スプールが中立位置を基準として一の方向及び反対の他の方向（例えば、図６～図８の左方向及び右方向）の何れかに移動することで、油圧アクチュエータＨＡに作動油を供給し、二方向の何れかの方向に油圧アクチュエータＨＡを駆動する。また、２つの油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２は、油圧アクチュエータＨＡの操作状態に応じた圧力（パイロット圧）の作動油を、スプールの両端部（ポートＰ１，Ｐ２）のそれぞれに供給可能に構成される。そして、２つの油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から操作状態と乖離し且つ所定基準（例えば、ゼロ）を超える圧力の作動油が出力されている場合、何れか他方の油圧制御弁から作動油を出力させる。

【0240】

これにより、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の何れか一方の油圧制御弁に開異常が発生し、制御弁１７Ｘの一方のポートに操作状態と乖離する圧力の作動油が供給される状況で、他方の油圧制御弁が他方のポートに同程度の圧力の作動油を供給できる。そのため、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡが駆動されている状態のままで、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の何れか一方に開異常が発生した場合に、制御弁１７Ｘのスプールを中立位置に維持し、油圧アクチュエータＨＡを停止させることができる。

【0241】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に相当する状態に近づけるように、他方の油圧制御弁から作動油を出力させてよい。

【0242】

これにより、ショベル１００は、例えば、一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、他方の油圧制御弁から制御弁１７Ｘに作動油を供給させ、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に相当する状態に近づけることができる。

【0243】

また、本実施形態では、油圧アクチュエータＨＡが操作されていない状態で、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、油圧アクチュエータＨＡを停止させるように、他方の油圧制御弁から作動油を出力させてよい。

【0244】

これにより、ショベル１００は、例えば、一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、他方の油圧制御弁を用いて、操作状態（油圧アクチュエータＨＡが操作されていない状態）に合わせて、油圧アクチュエータＨＡを停止させることができる。

【0245】

また、本実施形態では、油圧アクチュエータＨＡが操作されている状態で、操作方向と反対の方向に油圧アクチュエータＨＡを動作させるように、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの一方の油圧制御弁から作動油が出力されている場合、一方の油圧制御弁よりも大きい圧力の作動油を他方の油圧制御弁から出力させてよい。

【0246】

これにより、ショベル１００は、例えば、油圧アクチュエータＨＡの操作方向と反対の方向に対応する一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、他方の油圧制御弁を用いて、操作状態に合わせた油圧アクチュエータＨＡの動作を実現することができる。

【0247】

また、本実施形態では、油圧アクチュエータＨＡが操作されている状態で、操作方向に油圧アクチュエータＨＡを動作させるように、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの一方の油圧制御弁から操作量に相当する圧力よりも大きい圧力の作動油が出力されている場合、一方の油圧制御弁よりも小さい圧力の作動油を他方の油圧制御弁から出力させてよい。

【0248】

これにより、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの操作方向に対応する一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、他方の油圧制御弁を用いて、操作状態に合わせた油圧アクチュエータＨＡの動作を実現させることができる。

【0249】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力の検出値と、油圧アクチュエータＨＡの操作状態を一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力に換算した換算値（正常時パイロット圧指令値）との差分（パイロット圧偏差の絶対値）を考慮した圧力の作動油を、他方の油圧制御弁から出力させてよい。

【0250】

これにより、ショベル１００は、例えば、一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力の操作状態に対する乖離量に相当するパイロット圧偏差を考慮して、他方の油圧制御弁から作動油を出力させることができる。そのため、ショベル１００は、具体的に、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に相当する状態に近づけることができる。

【0251】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、一方の油圧制御弁に対応する方向と反対方向に油圧アクチュエータが操作されているときに、油圧アクチュエータの操作状態（操作量）から換算される圧力より上記の差分（パイロット圧偏差の絶対値）だけ大きい圧力の作動油を他方の油圧制御弁から出力させてよい。

【0252】

これにより、ショベル１００は、例えば、開異常が発生している一方の油圧制御弁に対応する方向と反対方向に油圧アクチュエータＨＡが操作されている状況で、具体的に、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に相当する状態に合わせることができる。

【0253】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、一方の油圧制御弁に対応する方向に油圧アクチュエータが操作され、且つ、一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力の検出値と操作状態を一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力に換算した換算値より大きいときに、差分に相当する圧力を他方の油圧制御弁から出力させてよい。

【0254】

これにより、ショベル１００は、例えば、開異常が発生している一方の油圧制御弁に対応する方向に油圧アクチュエータＨＡが操作されている状況で、具体的に、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に相当する状態に合わせることができる。

【0255】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から操作状態と乖離し且つ所定基準を超える圧力の作動油が出力されている場合、操作状態に依らず、油圧アクチュエータＨＡを停止させるように、他方の油圧制御弁から作動油を出力させてよい。

【0256】

これにより、ショベル１００は、例えば、一方の油圧制御弁に開異常が発生した場合に、他方の油圧制御弁を用いて、油圧アクチュエータＨＡを強制的に停止させることができる。

【0257】

また、本実施形態では、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁から出力される作動油の圧力が操作状態と乖離する状態が、所定時間（異常判定時間）以上継続した場合、他方の油圧制御弁から作動油を出力させてよい。

【0258】

これにより、ショベル１００は、より確実に油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２の異常状態の有無を判断した上で、他方の油圧制御弁から作動油を出力させることができる。

【0259】

また、本実施形態では、２つの油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２は、通常時に出力される作動油の圧力が出力可能な最大値Ｐ＿ｍａｘよりも小さくなるように制限されてよい。

【0260】

これにより、ショベル１００は、例えば、油圧制御弁３１Ｘ１，３１Ｘ２のうちの何れか一方の油圧制御弁に開異常が発生している状況で、制限を解除することにより、他方の油圧制御弁から一方の油圧制御弁より大きい圧力を確実に出力させることができる。そのため、ショベル１００は、開異常が発生している一方の油圧制御弁に対応する方向と反対方向に油圧アクチュエータＨＡが操作されている場合に、他方の油圧アクチュエータを用いて、油圧アクチュエータＨＡの動作をその操作状態に近づけることができる。

【0261】

また、本実施形態では、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合、ユーザ（例えば、キャビン１０のオペレータや管理装置２００のユーザ）に異常に関する通知を行う。また、ショベル１００は、操作系の正常時（即ち、異常の未発生時）に油圧アクチュエータＨＡに操作に応じた動作を行わせる正常モードから、正常モードの場合と異なる方法で油圧アクチュエータＨＡに操作に応じた動作を行わせる異常モードに移行する。

【0262】

これにより、ショベル１００は、キャビン１０のオペレータや管理装置２００のユーザに油圧アクチュエータの操作系に関する異常を通知した上で、油圧アクチュエータの動作モードを正常モードから異常モードに移行させることができる。

【0263】

また、本実施形態では、コントローラ３０は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合、ユーザに異常に関する通知を行い、油圧アクチュエータＨＡを停止させる。そして、コントローラ３０は、操作系の正常時（即ち、異常の未発生時）に油圧アクチュエータＨＡに操作に応じた動作を行わせる正常モードから、正常モードの場合と異なる方法で油圧アクチュエータＨＡに操作に応じた動作を行わせる異常モードに移行する。

【0264】

これにより、ショベル１００は、例えば、油圧アクチュエータＨＡが駆動されている状態のままで、操作系の装置（油圧制御弁３１Ｘ）に異常が発生した場合に、油圧アクチュエータＨＡを停止させることができる。そして、ショベル１００は、その上で、正常モードから異常モードに移行することができる。そのため、ショベル１００の安全性を向上させることができる。

【0265】

また、本実施形態では、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合、正常モードから異常モードに移行し、異常モードにより油圧アクチュエータＨＡを停止させてよい。

【0266】

これにより、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合に、シームレスに異常モードに移行し、異常モードによって、油圧アクチュエータＨＡを停止させることができる。そのため、ショベル１００は、停止後、既に移行済みの異常モードによって、操作状態に応じた動作をそのまま継続させることができる。

【0267】

また、本実施形態では、ショベル１００は、油圧アクチュエータＨＡの操作系に関する異常が発生した場合、油圧アクチュエータＨＡを停止させ、ユーザに対して正常モードから異常モードへの移行の許否を確認してよい。そして、ショベル１００は、ユーザから移行の許可を表す入力が受け付けられる場合に、異常モードへの移行を実施してよい。

【0268】

これにより、ショベル１００は、正常モードから異常モードへの移行に際して、ユーザの意思を反映させることができる。

【0269】

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

【0270】

例えば、上述した実施形態では、ショベル１００は、下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等の被駆動要素を全て油圧駆動する構成であったが、その一部が電気駆動される構成であってもよい。具体的には、上述した実施形態で開示されるショベル１００の操作系に関する構成や制御方法は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に搭載される油圧アクチュエータの操作系に適用されてもよい。同様に、上述した実施形態で開示されるショベル１００の操作系に関する異常の発生時における正常モードから異常モードへの移行方法は、ハイブリッドショベルや電動ショベル等に搭載される油圧アクチュエータや電動アクチュエータの操作系に適用されてもよい。

【0271】

また、上述した実施形態及び変形例では、ショベル１００の操作系に関する制御方法を説明したが、同様の方法は、油圧アクチュエータを駆動するスプール弁及びスプール弁を駆動する２つの油圧制御弁を含む操作系を有する他の作業機械に適用されてもよい。同様に、上述した実施形態及び変形例では、ショベル１００の操作系に関する異常の発生時における正常モードから異常モードへの移行方法を説明したが、同様の方法は、他の作業機械に適用されてもよい。他の作業機械には、例えば、ブルドーザやホイルローダ等が含まれる。

【符号の説明】

【0272】

１ 下部走行体
１ＭＬ，１ＭＲ 走行油圧モータ（油圧アクチュエータ、アクチュエータ）
２Ａ 旋回油圧モータ（油圧アクチュエータ、アクチュエータ）
３ 上部旋回体
４ ブーム
５ アーム
６ バケット
７ ブームシリンダ（油圧アクチュエータ、アクチュエータ）
８ アームシリンダ（油圧アクチュエータ、アクチュエータ）
９ バケットシリンダ（油圧アクチュエータ、アクチュエータ）
１０ キャビン
１１ エンジン
１３ レギュレータ
１４ メインポンプ
１５ パイロットポンプ
１７ コントロールバルブ
２５ パイロットライン
２５Ｖ ゲートロック弁
２６ 操作装置
３０ コントローラ
３１，３１Ｘ，３１Ｘ１，３１Ｘ２ 油圧制御弁
４２，４２Ｘ，４２Ｘ１，４２Ｘ２ 圧力センサ
４４ 油温センサ
５０ 出力装置
５２ 入力装置
１００ ショベル
２００ 管理装置
３０１，３０１Ｘ，３０１Ｘ１，３０１Ｘ２ パイロット圧指令変換部
３０２，３０２Ｘ，３０２Ｘ１，３０２Ｘ２ パイロット圧指令生成部
３０３，３０３Ｘ，３０３Ｘ１，３０３Ｘ２ パイロット圧指令切替部
３０４，３０４Ｘ，３０４Ｘ１，３０４Ｘ２ 電流指令変換部
３０５，３０５Ｘ，３０５Ｘ１，３０５Ｘ２ 電流制御部
３０６，３０６Ｘ，３０６Ｘ１，３０６Ｘ２ 異常判定部
ＨＡ 油圧アクチュエータ（アクチュエータ）
Ｓ１ ブーム角度センサ
Ｓ２ アーム角度センサ
Ｓ３ バケット角度センサ
Ｓ４ 機体傾斜センサ
Ｓ５ 旋回状態センサ
Ｓ６ 撮像装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】