WO2022202918A1 - ショベル及びショベルの施工支援システム - Google Patents

Abstract

ショベル（１００）は、下部走行体（１）と、下部走行体（１）に旋回可能に搭載された上部旋回体（３）と、下部走行体（１）を駆動する走行アクチュエータとしての走行油圧モータ（２Ｍ）と、上部旋回体（３）に設けられた制御装置としてのコントローラ（３０）と、を有する。そして、コントローラ（３０）は、上部旋回体（３）の向きに応じて走行方向の前後を決定し、上部旋回体（３）の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うように構成されている。

Description

ショベル及びショベルの施工支援システム

　本開示は、ショベル及びショベルの施工支援システムに関する。

　従来、自律走行が可能なショベルが知られている（特許文献１参照。）。

国際公開第２０１９／１８９９３５号

　上述のショベルに搭載されるコントローラは、ショベルを前進させる際に、キャビンの上面前端に取り付けられた前カメラが撮像した画像に基づいて路面の凹凸等に関する情報を取得しながら、ショベルの走行ルート及び走行速度等を決定するように構成されている。

　しかしながら、ショベルの前側にはアタッチメントが取り付けられているため、前カメラは、アタッチメントの陰に隠れて死角となる前方空間の一部を撮像できない。そのため、コントローラは、ショベルを適切に移動させることができないおそれがある。

　そこで、ショベルをより適切に移動させられるようにすることが望ましい。

　本開示の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記上部旋回体の向きに応じて走行方向の前後を決定し、前記上部旋回体の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うように構成されている。

　上述の手段により、ショベルをより適切に移動させることができる。

本開示の実施形態に係るショベルの側面図である。 図１のショベルの上面図である。 図１のショベルの駆動システムの構成例を示す図である。 アームシリンダの操作に関する駆動システムの一部の図である。 ブームシリンダの操作に関する駆動システムの一部の図である。 バケットシリンダの操作に関する駆動システムの一部の図である。 旋回油圧モータの操作に関する駆動システムの一部の図である。 左走行油圧モータの操作に関する駆動システムの一部の図である。 右走行油圧モータの操作に関する駆動システムの一部の図である。 コントローラの機能ブロック図である。 走行モード選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。 自律走行処理の流れの一例を示すフローチャートである。 設定画面の表示例を示す図である。

　最初に、図１及び図２を参照して、本開示の実施形態に係る掘削機としてのショベル１００について説明する。図１はショベル１００の側面図であり、図２はショベル１００の上面図である。本実施形態では、ショベル１００は、遠隔操作式のショベルとしても機能するように構成されている。

　本実施形態では、ショベル１００の下部走行体１はクローラ１Ｃを含む。クローラ１Ｃは、下部走行体１に搭載されている走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。具体的には、クローラ１Ｃは左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含む。左クローラ１ＣＬは左走行油圧モータ２ＭＬによって駆動され、右クローラ１ＣＲは右走行油圧モータ２ＭＲによって駆動される。

　下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が旋回可能に搭載されている。旋回機構２は、上部旋回体３に搭載されている旋回アクチュエータとしての旋回油圧モータ２Ａによって駆動される。但し、旋回アクチュエータは、電動アクチュエータとしての旋回電動発電機であってもよい。

　上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメントとしてのバケット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントＡＴを構成する。ブーム４はブームシリンダ７で駆動され、アーム５はアームシリンダ８で駆動され、バケット６はバケットシリンダ９で駆動される。ブームシリンダ７、アームシリンダ８及びバケットシリンダ９は、アタッチメントアクチュエータを構成している。

　ブーム４は、上部旋回体３に対して上下に回動可能に支持されている。そして、ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられている。ブーム角度センサＳ１は、ブーム４の回動角度であるブーム角度θ１を検出できる。ブーム角度θ１は、例えば、ブーム４を最も下降させた状態からの上昇角度である。そのため、ブーム角度θ１は、ブーム４を最も上昇させたときに最大となる。

　アーム５は、ブーム４に対して回動可能に支持されている。そして、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられている。アーム角度センサＳ２は、アーム５の回動角度であるアーム角度θ２を検出できる。アーム角度θ２は、例えば、アーム５を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、アーム角度θ２は、アーム５を最も開いたときに最大となる。

　バケット６は、アーム５に対して回動可能に支持されている。そして、バケット６にはバケット角度センサＳ３が取り付けられている。バケット角度センサＳ３は、バケット６の回動角度であるバケット角度θ３を検出できる。バケット角度θ３は、バケット６を最も閉じた状態からの開き角度である。そのため、バケット角度θ３は、バケット６を最も開いたときに最大となる。

　図１の実施形態では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３のそれぞれは、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせで構成されている。但し、加速度センサのみで構成されていてもよい。また、ブーム角度センサＳ１は、ブームシリンダ７に取り付けられたストロークセンサであってもよく、ロータリエンコーダ、ポテンショメータ、慣性計測装置等であってもよい。アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３についても同様である。

　上部旋回体３には、運転室としてのキャビン１０が設けられ、且つ、エンジン１１等の動力源が搭載されている。なお、キャビン１０は上部旋回体３に含まれる。また、ショベル１００は、遠隔操作式のショベルとして機能するように構成されているため、キャビン１０は、省略されてもよい。また、上部旋回体３には、空間認識装置７０、向き検出装置７１、測位装置７３、通信装置７４Ａ、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。なお、本書では、便宜上、上部旋回体３における、掘削アタッチメントＡＴが取り付けられている側を上部旋回体３の前側とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を上部旋回体３の後側とする。また、下部走行体１における、走行油圧モータ２Ｍが搭載されている側を下部走行体１の後側とし、走行油圧モータ２Ｍが搭載されていない側を下部走行体１の前側とする。

　通信装置７４Ａは、ショベル１００と外部の機器との間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、ショベル１００は、通信装置７４Ａと図２に示すような遠隔操作室ＲＣに設置された通信装置７４Ｂとを介して、遠隔操作室ＲＣに設置された操作装置２６、情報入力装置７２、表示装置Ｄ１、及び音声出力装置Ｄ２等に無線接続される。なお、遠隔操作室ＲＣに設置された操作装置２６、情報入力装置７２、表示装置Ｄ１、及び音声出力装置Ｄ２等はショベル１００の施工支援システムを構成している。また、以下では、ショベル１００に取り付けられた通信装置７４Ａと、遠隔操作室ＲＣに設置された通信装置７４Ｂとは、集合的に「通信装置７４」と称される場合がある。また、本実施形態では、ショベル１００は、遠隔操作式のショベルではない通常のショベルとしても機能するように構成されている。そのため、キャビン１０には、操作装置２６、情報入力装置７２、表示装置Ｄ１、及び音声出力装置Ｄ２等と同様の装置が搭載されている。

　空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体を認識するように構成されている。また、空間認識装置７０は、空間認識装置７０又はショベル１００から認識された物体までの距離を算出するように構成されている。空間認識装置７０は、例えば、超音波センサ、ミリ波レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、ＬＩＤＡＲ、距離画像センサ、若しくは赤外線センサ等、又は、それらの組み合わせである。空間認識装置７０としてＬＩＤＡＲが利用される場合、空間認識装置７０は、多数のレーザ光を多数の方向に発し、その反射光を受光することで、反射光から物体の距離及び方向を算出するように構成される。空間認識装置７０としてのミリ波レーダ等が電磁波を物体に向けて発する場合についても同様である。

　空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲を撮像するように構成されていてもよい。この場合、空間認識装置７０は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置Ｄ１に出力する。本実施形態では、空間認識装置７０は、撮像装置としてのカメラ（単眼カメラ）である。具体的には、空間認識装置７０は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方カメラ７０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後方カメラ７０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左方カメラ７０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右方カメラ７０Ｒを含む。上部旋回体３の上方の空間に存在する物体を認識する上方カメラがショベル１００に取り付けられていてもよい。

　空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲に設定された所定領域内の所定物体を検知できるように構成されていてもよい。すなわち、空間認識装置７０は、物体の種類、位置、及び形状等の少なくとも１つを識別できるように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置７０は、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。更に、空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の地形の種類を特定できるように構成されていてもよい。地形の種類は、例えば、穴、傾斜面、又は河川等である。更に、空間認識装置７０は、障害物の種類を特定できるように構成されていてもよい。障害物の種類は、例えば、電線、電柱、人、動物、車両、作業機材、建設機械、建造物、又は柵等である。更に、空間認識装置７０は、車両としてのダンプトラックの種類又はサイズ等を特定できるように構成されていてもよい。更に、空間認識装置７０は、ヘルメット、安全ベスト、若しくは作業服等を認識することにより、或いは、ヘルメット、安全ベスト、若しくは作業服等にある所定のマーク等を認識することにより、人を検知するように構成されていてもよい。更に、空間認識装置７０は、路面の状態を認識するように構成されていてもよい。具体的には、空間認識装置７０は、例えば、路面上に存在する物体の種類を特定するように構成されていてもよい。路面上に存在する物体の種類は、例えば、煙草、缶、ペットボトル、又は石等である。なお、空間認識装置７０による上述の機能は、空間認識装置７０の出力を受けるコントローラ３０によって実現されてもよい。

　向き検出装置７１は、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報を検出するように構成されている。上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報は、例えば、上面視で下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度（旋回角度）である。向き検出装置７１は、例えば、下部走行体１に取り付けられた地磁気センサと上部旋回体３に取り付けられた地磁気センサの組み合わせで構成されていてもよい。或いは、向き検出装置７１は、下部走行体１に取り付けられたＧＮＳＳ受信機と上部旋回体３に取り付けられたＧＮＳＳ受信機の組み合わせで構成されていてもよい。向き検出装置７１は、ロータリエンコーダ、ロータリポジションセンサ等であってもよい。旋回電動発電機で上部旋回体３が旋回駆動される構成では、向き検出装置７１は、レゾルバで構成されていてもよい。向き検出装置７１は、例えば、下部走行体１と上部旋回体３との間の機械的な相対回転を実現する旋回機構２に関連して設けられるセンタージョイントに取り付けられていてもよい。

　向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられたカメラで構成されていてもよい。この場合、向き検出装置７１は、上部旋回体３に取り付けられているカメラが撮像した画像（入力画像）に既知の画像処理を施して入力画像に含まれる下部走行体１の画像を検出する。そして、向き検出装置７１は、既知の画像認識技術を用いて下部走行体１の画像を検出することで、下部走行体１の長手方向を特定する。そして、上部旋回体３の前後軸の方向と下部走行体１の長手方向との間に形成される角度を導き出す。上部旋回体３の前後軸の方向は、カメラの取り付け位置から導き出される。特に、クローラ１Ｃは上部旋回体３から突出しているため、向き検出装置７１は、クローラ１Ｃの画像を検出することで下部走行体１の長手方向を特定できる。この場合、向き検出装置７１は、コントローラ３０に統合されていてもよい。

　情報入力装置７２は、ショベルの操作者がコントローラ３０に対して情報を入力できるように構成されている。本実施形態では、情報入力装置７２は、表示装置Ｄ１の表示部に近接して設置されるスイッチパネルである。但し、情報入力装置７２は、表示装置Ｄ１の表示部の上に配置されるタッチパネルであってもよく、マイクロフォン等の音声入力装置であってもよい。また、情報入力装置７２は、通信装置であってもよい。この場合、操作者は、スマートフォン等の通信端末を介してコントローラ３０に情報を入力できる。

　測位装置７３は、ショベル１００の現在位置を測定するように構成されている。本実施形態では、測位装置７３は、ＧＮＳＳ受信機であり、上部旋回体３の位置を検出し、検出値をコントローラ３０に対して出力する。測位装置７３は、ＧＮＳＳコンパスであってもよい。この場合、測位装置７３は、上部旋回体３の位置及び向きを検出できる。

　機体傾斜センサＳ４は、所定の平面に対する上部旋回体３の傾斜を検出する。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は、水平面に関する上部旋回体３の前後軸回りの傾斜角及び左右軸回りの傾斜角を検出する加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交してショベル１００の旋回軸上の一点であるショベル中心点を通る。

　旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。本実施形態では、ジャイロセンサである。レゾルバ、ロータリエンコーダ等であってもよい。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。

　以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４及び旋回角速度センサＳ５の少なくとも１つは、姿勢検出装置とも称される。掘削アタッチメントＡＴの姿勢は、例えば、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３のそれぞれの出力に基づいて検出される。

　表示装置Ｄ１は、情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置Ｄ１は、液晶ディスプレイである。但し、表示装置Ｄ１は、スマートフォン等の通信端末のディスプレイであってもよい。

　音声出力装置Ｄ２は、音声を出力する装置である。音声出力装置Ｄ２は、操作者に向けて音声を出力する装置である。音声出力装置Ｄ２は、通信端末に付属しているスピーカであってもよい。なお、ショベル１００には、ショベル１００の周囲で作業している作業者に向けて音声を出力する装置が取り付けられていてもよい。

　操作装置２６は、操作者がショベル１００の操作のために用いる装置である。具体的には、操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置を含む。

　コントローラ３０は、ショベル１００を制御するための制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ、及びＲＯＭ等を備えたコンピュータで構成されている。そして、コントローラ３０は、各機能に対応するプログラムをＲＯＭから読み出してＲＡＭにロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。各機能は、例えば、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能、及び、操作者によるショベル１００の手動操作を支援したり或いはショベル１００を自動的或いは自律的に動作させたりするマシンコントロール機能を含む。

　次に、図３を参照し、ショベル１００に搭載される駆動システムの構成例について説明する。図３は、ショベル１００の駆動システムの構成例を示す図である。図３は、機械的動力伝達系、作動油ライン、パイロットライン及び電気制御系を、それぞれ二重線、実線、破線及び点線で示している。

　ショベル１００の駆動システムは、主に、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、パイロットポンプ１５、コントロールバルブ１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、コントローラ３０等を含む。

　図３において、駆動システムは、エンジン１１によって駆動されるメインポンプ１４から、センターバイパス管路４０又はパラレル管路４２を経て作動油タンクまで作動油を循環させることができるように構成されている。

　エンジン１１は、ショベル１００の駆動源である。本実施形態では、エンジン１１は、例えば、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５の入力軸に連結されている。

　メインポンプ１４は、作動油ラインを介して作動油をコントロールバルブ１７に供給できるように構成されている。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

　レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御できるように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御指令に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。

　パイロットポンプ１５は、パイロットラインを介して操作装置２６を含む油圧制御機器に作動油を供給できるように構成されている。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。

　コントロールバルブ１７は、ショベル１００の動きを制御する油圧制御装置である。本実施形態では、コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６を含む。制御弁１７５は制御弁１７５Ｌ及び制御弁１７５Ｒを含み、制御弁１７６は制御弁１７６Ｌ及び制御弁１７５６を含む。コントロールバルブ１７は、制御弁１７１～１７６を通じ、メインポンプ１４が吐出する作動油を１又は複数の油圧アクチュエータに選択的に供給できるように構成されている。制御弁１７１～１７６は、例えば、メインポンプ１４から油圧アクチュエータに流れる作動油の流量、及び、油圧アクチュエータから作動油タンクに流れる作動油の流量を制御する。油圧アクチュエータは、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、バケットシリンダ９、左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ及び旋回油圧モータ２Ａを含む。

　操作装置２６は、操作者がアクチュエータの操作のために用いる装置である。操作装置２６は、例えば、操作レバー及び操作ペダルを含む。アクチュエータは、油圧アクチュエータ及び電動アクチュエータの少なくとも１つを含む。本実施形態では、操作装置２６は、パイロット圧式の制御弁駆動システムを動作させることができるように構成されている。パイロット圧式の制御弁駆動システムは、パイロットラインを介して、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できるように構成されている。パイロットポートのそれぞれに供給される作動油の圧力（パイロット圧）は、油圧アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量に応じた圧力である。但し、制御弁駆動システムは、上述のようなパイロット圧式ではなく、電気制御式であってもよい。この場合、コントロールバルブ１７内の制御弁は、電磁ソレノイド式スプール弁であってもよい。

　吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出できるように構成されている。本実施形態では、吐出圧センサ２８は、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　操作センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出できるように構成されている。本実施形態では、操作センサ２９は、アクチュエータのそれぞれに対応する操作装置２６の操作方向及び操作量を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　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。

　左センターバイパス管路４０Ｌは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７１、１７３、１７５Ｌ及び１７６Ｌを通る作動油ラインである。右センターバイパス管路４０Ｒは、コントロールバルブ１７内に配置された制御弁１７２、１７４、１７５Ｒ及び１７６Ｒを通る作動油ラインである。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　左パラレル管路４２Ｌは、左センターバイパス管路４０Ｌに並行する作動油ラインである。左パラレル管路４２Ｌは、制御弁１７１、１７３、１７５Ｌの何れかによって左センターバイパス管路４０Ｌを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。右パラレル管路４２Ｒは、右センターバイパス管路４０Ｒに並行する作動油ラインである。右パラレル管路４２Ｒは、制御弁１７２、１７４、１７５Ｒの何れかによって右センターバイパス管路４０Ｒを通る作動油の流れが制限或いは遮断された場合に、より下流の制御弁に作動油を供給できる。

　レギュレータ１３は、左レギュレータ１３Ｌ及び右レギュレータ１３Ｒを含む。左レギュレータ１３Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。具体的には、左レギュレータ１３Ｌは、例えば、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧の増大に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節して吐出量を減少させる。右レギュレータ１３Ｒについても同様である。吐出圧と吐出量との積で表されるメインポンプ１４の吸収馬力がエンジン１１の出力馬力を超えないようにするためである。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　走行レバー２６Ｄは、クローラ１Ｃの操作に用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬの操作に用いられる。左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。左走行レバー２６ＤＬは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７１のパイロットポートに導入させる。右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲの操作に用いられる。右走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバー２６ＤＲは、前後方向に操作されると、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、レバー操作量に応じた制御圧を制御弁１７２のパイロットポートに導入させる。なお、以下では、左走行レバー２６ＤＬ、右走行レバー２６ＤＲ、左走行ペダル、及び右走行ペダルは、集合的に「走行操作装置」と称される場合がある。また、左走行ペダル及び右走行ペダルは、集合的に「走行ペダル」と称される場合がある。

　吐出圧センサ２８は、吐出圧センサ２８Ｌ及び吐出圧センサ２８Ｒを含む。吐出圧センサ２８Ｌは、左メインポンプ１４Ｌの吐出圧を検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。吐出圧センサ２８Ｒについても同様である。

　操作センサ２９は、操作センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作の内容は、例えば、レバー操作方向、レバー操作量（レバー操作角度）等である。

　同様に、操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　コントローラ３０は、操作センサ２９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。また、コントローラ３０は、絞り１８の上流に設けられた制御圧センサ１９の出力を受信し、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。絞り１８は左絞り１８Ｌ及び右絞り１８Ｒを含み、制御圧センサ１９は左制御圧センサ１９Ｌ及び右制御圧センサ１９Ｒを含む。

　左センターバイパス管路４０Ｌには、最も下流にある制御弁１７６Ｌと作動油タンクとの間に左絞り１８Ｌが配置されている。そのため、左メインポンプ１４Ｌが吐出した作動油の流れは、左絞り１８Ｌで制限される。そして、左絞り１８Ｌは、左レギュレータ１３Ｌを制御するための制御圧を発生させる。左制御圧センサ１９Ｌは、この制御圧を検出するためのセンサであり、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、この制御圧に応じて左メインポンプ１４Ｌの斜板傾転角を調節することによって、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を制御する。コントローラ３０は、この制御圧が大きいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を減少させ、この制御圧が小さいほど左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させる。右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御される。

　具体的には、図３で示されるようにショベル１００における油圧アクチュエータが何れも操作されていない待機状態の場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、左センターバイパス管路４０Ｌを通って左絞り１８Ｌに至る。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を増大させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を許容最小吐出量まで減少させ、吐出した作動油が左センターバイパス管路４０Ｌを通過する際の圧力損失（ポンピングロス）を抑制する。一方、何れかの油圧アクチュエータが操作された場合、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油は、操作対象の油圧アクチュエータに対応する制御弁を介して、操作対象の油圧アクチュエータに流れ込む。そして、左メインポンプ１４Ｌが吐出する作動油の流れは、左絞り１８Ｌに至る量を減少或いは消失させ、左絞り１８Ｌの上流で発生する制御圧を低下させる。その結果、コントローラ３０は、左メインポンプ１４Ｌの吐出量を増大させ、操作対象の油圧アクチュエータに十分な作動油を循環させ、操作対象の油圧アクチュエータの駆動を確かなものとする。なお、コントローラ３０は、右メインポンプ１４Ｒの吐出量も同様に制御する。

　上述のような構成により、図３の駆動システムは、待機状態においては、メインポンプ１４における無駄なエネルギ消費を抑制できる。無駄なエネルギ消費は、メインポンプ１４が吐出する作動油がセンターバイパス管路４０で発生させるポンピングロスを含む。また、図３の駆動システムは、油圧アクチュエータを作動させる場合には、メインポンプ１４から必要十分な作動油を作動対象の油圧アクチュエータに確実に供給できる。

　次に、図４Ａ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照し、コントローラ３０がマシンコントロール機能によってアクチュエータを動作させるための構成について説明する。図４Ａ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂは、駆動システムの一部の図である。具体的には、図４Ａは、アームシリンダ８の操作に関する駆動システムの一部の図であり、図４Ｂは、ブームシリンダ７の操作に関する駆動システムの一部の図である。図４Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する駆動システムの一部の図であり、図４Ｄは、旋回油圧モータ２Ａの操作に関する駆動システムの一部の図である。図５Ａは、左走行油圧モータ２ＭＬの操作に関する駆動システムの一部の図であり、図５Ｂは、右走行油圧モータ２ＭＲの操作に関する駆動システムの一部の図である。

　図４Ａ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂに示すように、駆動システムは、比例弁３１を含む。比例弁３１は、比例弁３１ＡＬ～３１ＦＬ及び３１ＡＲ～３１ＦＲを含む。

　比例弁３１は、マシンコントロール用制御弁として機能する。比例弁３１は、パイロットポンプ１５と制御弁１７１～１７６とを接続する管路に配置され、その管路の流路面積を変更できるように構成されている。本実施形態では、比例弁３１は、コントローラ３０が出力する制御指令に応じて動作する。そのため、コントローラ３０は、操作者による操作装置２６の操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１を介し、コントロールバルブ１７内の対応する制御弁のパイロットポートに供給できる。

　この構成により、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われていない場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータを動作させることができる。また、コントローラ３０は、特定の操作装置２６に対する操作が行われている場合であっても、その特定の操作装置２６に対応する油圧アクチュエータの動作を強制的に停止させることができる。

　例えば、図４Ａに示すように、左操作レバー２６Ｌは、アーム５を操作するために用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７６のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、アーム閉じ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、アーム開き方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７６Ｌの左側パイロットポートと制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

　左操作レバー２６ＬにはスイッチＮＳが設けられている。本実施形態では、スイッチＮＳは、押しボタンスイッチである。操作者は、スイッチＮＳを押しながら左操作レバー２６Ｌを操作できる。スイッチＮＳは、右操作レバー２６Ｒに設けられていてもよく、遠隔操作室ＲＣ内の他の位置に設けられていてもよい。

　操作センサ２９ＬＡは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＡＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＬを介して制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＡＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＡＲを介して制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＡＬ、３１ＡＲは、制御弁１７６Ｌ、１７６Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＬを介し、制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、アーム５を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるアーム開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＡＲを介し、制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、アーム５を開くことができる。

　また、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの右側パイロットポート）に作用するパイロット圧を減圧し、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させることができる。操作者によるアーム開き操作が行われているときにアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

　或いは、コントローラ３０は、操作者によるアーム閉じ操作が行われている場合であっても、必要に応じて、比例弁３１ＡＲを制御し、制御弁１７６の閉じ側のパイロットポートの反対側にある、制御弁１７６の開き側のパイロットポート（制御弁１７６Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７６Ｒの左側パイロットポート）に作用するパイロット圧を増大させ、制御弁１７６を強制的に中立位置に戻すことで、アーム５の閉じ動作を強制的に停止させてもよい。操作者によるアーム開き操作が行われている場合にアーム５の開き動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

　また、以下の図４Ｂ～図４Ｄ、図５Ａ、及び図５Ｂを参照しながらの説明を省略するが、操作者によるブーム上げ操作又はブーム下げ操作が行われている場合にブーム４の動作を強制的に停止させる場合、操作者によるバケット閉じ操作又はバケット開き操作が行われている場合にバケット６の動作を強制的に停止させる場合、及び、操作者による旋回操作が行われている場合に上部旋回体３の旋回動作を強制的に停止させる場合についても同様である。また、操作者による走行操作が行われている場合に下部走行体１の走行動作を強制的に停止させる場合についても同様である。

　また、図４Ｂに示すように、右操作レバー２６Ｒは、ブーム４を操作するために用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７５のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、ブーム上げ方向（後方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｌの右側パイロットポートと制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、ブーム下げ方向（前方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに作用させる。

　操作センサ２９ＲＡは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＢＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＬを介して制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＢＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＢＲを介して制御弁１７５Ｌの左側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＢＬ、３１ＢＲは、制御弁１７５Ｌ、１７５Ｒを任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者によるブーム上げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＬを介し、制御弁１７５Ｌの右側パイロットポート及び制御弁１７５Ｒの左側パイロットポートに供給できる。すなわち、ブーム４を上げることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるブーム下げ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＢＲを介し、制御弁１７５Ｒの右側パイロットポートに供給できる。すなわち、ブーム４を下げることができる。

　また、図４Ｃに示すように、右操作レバー２６Ｒは、バケット６を操作するためにも用いられる。具体的には、右操作レバー２６Ｒは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７４のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右操作レバー２６Ｒは、バケット閉じ方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の左側パイロットポートに作用させる。また、右操作レバー２６Ｒは、バケット開き方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７４の右側パイロットポートに作用させる。

　操作センサ２９ＲＢは、操作者による右操作レバー２６Ｒに対する左右方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＣＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＬを介して制御弁１７４の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＣＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＣＲを介して制御弁１７４の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＣＬ、３１ＣＲは、制御弁１７４を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者によるバケット閉じ操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＬを介し、制御弁１７４の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、バケット６を閉じることができる。また、コントローラ３０は、操作者によるバケット開き操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＣＲを介し、制御弁１７４の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、バケット６を開くことができる。

　また、図４Ｄに示すように、左操作レバー２６Ｌは、旋回機構２を操作するためにも用いられる。具体的には、左操作レバー２６Ｌは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、左右方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７３のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左操作レバー２６Ｌは、左旋回方向（左方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の左側パイロットポートに作用させる。また、左操作レバー２６Ｌは、右旋回方向（右方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７３の右側パイロットポートに作用させる。

　操作センサ２９ＬＢは、操作者による左操作レバー２６Ｌに対する左右方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＤＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＤＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＬを介して制御弁１７３の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＤＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＤＲを介して制御弁１７３の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＤＬ、３１ＤＲは、制御弁１７３を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者による左旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＤＬを介し、制御弁１７３の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、旋回機構２を左旋回させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右旋回操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＤＲを介し、制御弁１７３の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、旋回機構２を右旋回させることができる。

　また、コントローラ３０は、電流指令によって比例弁３１ＤＬ及び比例弁３１ＤＲの少なくとも１つを制御することにより、上部旋回体３を目標施工面に正対させるために、アクチュエータの一例である旋回油圧モータ２Ａを自動的に回転或いは制動させてもよい。

　例えば、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、アタッチメントの動作にしたがい、アタッチメントの先端部（例えば、作業部位としてのバケット６の爪先又は背面等）を目標施工面（例えば、上り法面）の傾斜方向に沿って移動させることが可能な状態である。具体的には、ショベル１００の上部旋回体３が目標施工面に正対している状態は、ショベル１００の旋回平面（旋回軸に垂直な仮想平面）に垂直なアタッチメント稼動面（アタッチメントの中心線を含む仮想平面）が、目標施工面の法線を含む状態（換言すれば、目標施工面の法線に沿う状態）である。

　ショベル１００のアタッチメント稼動面が目標施工面の法線を含む状態にない場合、すなわち、上部旋回体３が目標施工面に正対していない場合、ショベル１００は、アタッチメントの先端部を目標施工面の傾斜方向に移動させることができない。そのため、結果として、ショベル１００は、目標施工面を適切に形成できない。この状況に対して、コントローラ３０は、自動的に旋回油圧モータ２Ａを回転させることで、上部旋回体３を目標施工面に正対させることができる。したがって、ショベル１００は、目標施工面を適切に形成できる。

　コントローラ３０は、上述のような正対制御において、例えば、バケット６の爪先の左端と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「左端鉛直距離」とする。）と、バケット６の爪先の右端と目標施工面との間の鉛直距離（以下、「右端鉛直距離」とする。）と、が等しくなった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判定する。或いは、コントローラ３０は、左端鉛直距離と右端鉛直距離とが等しくなった場合（すなわち、左端鉛直距離と右端鉛直距離との差がゼロになった場合）ではなく、その差が所定値以下になった場合に、ショベル１００が目標施工面に正対していると判定してもよい。その後、コントローラ３０は、その差が所定値以下或いはゼロになると、旋回油圧モータ２Ａの制動制御により、旋回油圧モータ２Ａを減速させ且つ停止させる。

　上述の例では、目標施工面に関する正対制御の事例が示されたが、正対制御の実行は、目標施工面に関する場合に限られることはない。例えば、正対制御は、仮置きの土砂をダンプトラックに積み込むための掬い取り動作の際に実行されてもよい。具体的には、コントローラ３０は、一回の掘削動作で所望の体積（目標掘削体積）分の土砂をバケット６内に取り込むためにバケット６の爪先が辿るべき軌道である目標掘削軌道を設定する。そして、コントローラ３０は、その目標掘削軌道に沿ってバケット６の爪先を移動させる際のアタッチメント稼動面に垂直な仮想平面に上部旋回体３を正対させてもよい。この場合、掬い取り動作の都度、目標掘削軌道は変更される。そのため、ショベル１００は、ダンプトラックの荷台に土砂を排土した後、新たに設定された目標掘削軌道に沿ってバケット６の爪先を移動させる際のアタッチメント稼動面に垂直な仮想平面に上部旋回体３を正対させる。

　また、図５Ａに示すように、左走行レバー２６ＤＬは、左クローラ１ＣＬを操作するために用いられる。具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７１のパイロットポートに作用させる。より具体的には、左走行レバー２６ＤＬは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の左側パイロットポートに作用させる。また、左走行レバー２６ＤＬは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７１の右側パイロットポートに作用させる。

　操作センサ２９ＤＬは、操作者による左走行レバー２６ＤＬに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＥＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＥＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＥＬを介して制御弁１７１の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＥＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＥＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＥＲを介して制御弁１７１の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＥＬ、３１ＥＲは、制御弁１７１を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者による左前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＥＬを介し、制御弁１７１の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による左後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＥＲを介し、制御弁１７１の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、左クローラ１ＣＬを後進させることができる。

　また、図５Ｂに示すように、右走行レバー２６ＤＲは、右クローラ１ＣＲを操作するために用いられる。具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用し、前後方向への操作に応じたパイロット圧を制御弁１７２のパイロットポートに作用させる。より具体的には、右走行レバー２６ＤＲは、前進方向（前方向）に操作された場合に、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の右側パイロットポートに作用させる。また、右走行レバー２６ＤＲは、後進方向（後方向）に操作された場合には、操作量に応じたパイロット圧を制御弁１７２の左側パイロットポートに作用させる。

　操作センサ２９ＤＲは、操作者による右走行レバー２６ＤＲに対する前後方向への操作の内容を電気的に検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。

　比例弁３１ＦＬは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＦＬは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＦＬを介して制御弁１７２の左側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＦＲは、コントローラ３０が出力する電流指令に応じて動作する。そして、比例弁３１ＦＲは、パイロットポンプ１５から比例弁３１ＦＲを介して制御弁１７２の右側パイロットポートに導入される作動油によるパイロット圧を調整する。比例弁３１ＦＬ、３１ＦＲは、制御弁１７２を任意の弁位置で停止できるようにパイロット圧を調整可能である。

　この構成により、コントローラ３０は、操作者による右前進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＦＬを介し、制御弁１７２の右側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを前進させることができる。また、コントローラ３０は、操作者による右後進操作とは無関係に、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１ＦＲを介し、制御弁１７２の左側パイロットポートに供給できる。すなわち、右クローラ１ＣＲを後進させることができる。

　次に、図６を参照し、コントローラ３０の機能について説明する。図６は、コントローラ３０の機能ブロック図である。図６の例では、コントローラ３０は、情報取得装置Ｅ１及びスイッチＮＳ等の少なくとも１つが出力する信号を受け、様々な演算を実行し、比例弁３１、表示装置Ｄ１及び音声出力装置Ｄ２等の少なくとも１つに制御指令を出力できるように構成されている。

　情報取得装置Ｅ１はショベル１００に関する情報を検出する。本実施形態では、情報取得装置Ｅ１は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、ブームロッド圧センサ、ブームボトム圧センサ、アームロッド圧センサ、アームボトム圧センサ、バケットロッド圧センサ、バケットボトム圧センサ、ブームシリンダストロークセンサ、アームシリンダストロークセンサ、バケットシリンダストロークセンサ、吐出圧センサ２８、操作センサ２９、空間認識装置７０、向き検出装置７１、情報入力装置７２、測位装置７３、及び通信装置７４のうちの少なくとも１つを含む。情報取得装置Ｅ１は、例えば、ショベル１００に関する情報として、ブーム角度、アーム角度、バケット角度、機体傾斜角度、旋回角速度、ブームロッド圧、ブームボトム圧、アームロッド圧、アームボトム圧、バケットロッド圧、バケットボトム圧、ブームストローク量、アームストローク量、バケットストローク量、メインポンプ１４の吐出圧、操作装置２６の操作量、ショベル１００の周囲の三次元空間に存在する物体に関する情報、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報、コントローラ３０に対して入力された情報、及び、現在位置に関する情報のうちの少なくとも１つを取得する。また、情報取得装置Ｅ１は、他の機械（建設機械又は現場情報取得用の飛行体等）から情報を入手してもよい。

　コントローラ３０は、走行方向切換部３０Ａ、設定部３０Ｂ、及び自律制御部３０Ｃを機能要素として有する。各機能要素は、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアで構成されていてもよい。なお、設定部３０Ｂ及び自律制御部３０Ｃは、省略されてもよい。

　走行方向切換部３０Ａは、ショベル１００の走行方向を切り換えることができるように構成されている。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、ショベル１００の走行モードを切り換えることができるように構成されている。走行モードは、前向き走行モード及び後向き走行モードを含む。

　なお、以下の説明は、上面視で下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度である旋回角度がゼロ度のとき、すなわち、下部走行体１の前方と上部旋回体３の前方とが一致しているときに適用される。但し、旋回角度が所定角度以下のときに適用されてもよい。

　前向き走行モードは、上部旋回体３の前方が走行方向の前方になるように下部走行体１を動作させる走行モードである。後向き走行モードは、上部旋回体３の後方が走行方向の前方になるように下部走行体１を動作させる走行モードである。

　このように、走行方向切換部３０Ａは、上部旋回体３の向きに応じて走行方向の前後を決定するように構成されている。そのため、コントローラ３０は、上部旋回体３の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うことができる。

　具体的には、前向き走行モードでは、走行操作装置が第１操作方向（前進方向）に操作されたときに、上部旋回体３の前方が走行方向の前方になるように下部走行体１が動作し、走行操作装置が第１操作方向の逆方向である第２操作方向（後進方向）に操作されたときに、上部旋回体３の後方が走行方向の後方になるように下部走行体１が動作する。より具体的には、前向き走行モードでは、ショベル１００は、走行レバー２６Ｄが前方に傾けられたとき（操作者から離れる方向に押し付けられたとき）に、或いは、走行ペダルの前側（爪先側）が踏まれたときに、上部旋回体３の前方を走行方向の前方として前進し、走行レバー２６Ｄが後方に傾けられたとき（操作者に近づく方向に引き寄せられたとき）に、或いは、走行ペダルの後側（踵側）が踏まれたときに、上部旋回体３の後方を走行方向の後方として後進する。

　反対に、後向き走行モードでは、走行操作装置が第１操作方向（前進方向）に操作されたときに、上部旋回体３の後方が走行方向の前方になるように下部走行体１が動作し、走行操作装置が第２操作方向（後進方向）に操作されたときに、上部旋回体３の前方が走行方向の後方になるように下部走行体１が動作する。より具体的には、後向き走行モードでは、ショベル１００は、走行レバー２６Ｄが前方に傾けられたときに、或いは、走行ペダルの前側（爪先側）が踏まれたときに、上部旋回体３の後方を走行方向の前方として前進し、走行レバー２６Ｄが後方に傾けられたときに、或いは、走行ペダルの後側（踵側）が踏まれたときに、上部旋回体３の前方を走行方向の後方として後進する。

　より具体的には、前向き走行モードでは、走行レバー２６Ｄが前方に傾けられたときに、或いは、走行ペダルの前側（爪先側）が踏まれたときに、走行油圧モータ２Ｍが第１方向（順方向）に回転することで、ショベル１００は、上部旋回体３の前方を走行方向の前方として前進する。また、走行レバー２６Ｄが後方に傾けられたときに、或いは、走行ペダルの後側（踵側）が踏まれたときに、走行油圧モータ２Ｍが第２方向（逆方向）に回転することで、ショベル１００は、上部旋回体３の後方を走行方向の後方として後進する。

　反対に、後向き走行モードでは、走行レバー２６Ｄが前方に傾けられたとき（操作者から離れる方向に押し付けられたとき）に、或いは、走行ペダルの前側（爪先側）が踏まれたときに、走行油圧モータ２Ｍが第２方向（逆方向）に回転することで、ショベル１００は、上部旋回体３の後方を走行方向の前方として前進する。また、走行レバー２６Ｄが後方に傾けられたときに、或いは、走行ペダルの後側（踵側）が踏まれたときに、走行油圧モータ２Ｍが第１方向（順方向）に回転することで、ショベル１００は、上部旋回体３の前方を走行方向の後方として後進する。

　走行方向切換部３０Ａは、走行方向の選択信号に基づいて走行モードを切り換えることができるように構成されている。

　走行方向の選択信号は、操作者の入力に基づいて生成される信号であり、前向き走行選択信号及び後向き走行選択信号を含む。例えば、遠隔操作室ＲＣにいる操作者は、情報入力装置７２を構成する所定のスイッチ又はスイッチＮＳ等を利用してコントローラ３０に所望の選択信号を入力できる。具体的には、操作者は、走行モードを選択するためのスイッチを操作することにより、前向き走行選択信号又は後向き走行選択信号を二者択一的にコントローラ３０に入力できる。

　走行方向切換部３０Ａは、前向き走行選択信号が入力されると、走行モードを前向き走行モードに切り換え、後向き走行選択信号が入力されると、走行モードを後向き走行モードに切り換える。

　具体的には、走行方向切換部３０Ａは、走行モードを前向き走行モードから後向き走行モードに切り換えた後においては、前向き走行モードのときにはコントローラ３０から比例弁３１ＥＬに対して出力されていた電流指令が比例弁３１ＥＲに対して出力されるようにし、且つ、前向き走行モードのときにはコントローラ３０から比例弁３１ＥＲに対して出力されていた電流指令が比例弁３１ＥＬに対して出力されるようにする。同様に、走行方向切換部３０Ａは、走行モードを前向き走行モードから後向き走行モードに切り換えた後においては、前向き走行モードのときにはコントローラ３０から比例弁３１ＦＬに対して出力されていた電流指令が比例弁３１ＦＲに対して出力されるようにし、且つ、前向き走行モードのときにはコントローラ３０から比例弁３１ＦＲに対して出力されていた電流指令が比例弁３１ＦＬに対して出力されるようにする。

　ここで、図７を参照し、コントローラ３０が走行モードを選択する処理（以下、「走行モード選択処理」とする。）の流れの一例について説明する。図７は、走行モード選択処理の流れの一例を示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの走行モード選択処理を実行するように構成されている。

　最初に、コントローラ３０は、走行方向の選択信号を取得する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、コントローラ３０の走行方向切換部３０Ａは、通信装置７４を介して、遠隔操作室ＲＣにいる操作者による所定の操作に応じて生成された選択信号を取得する。遠隔操作室ＲＣにいる操作者による所定の操作は、例えば、遠隔操作室ＲＣにおける情報入力装置７２を構成する所定のスイッチの操作、又は、遠隔操作室ＲＣにおける左操作レバー２６Ｌに設けられたスイッチＮＳの操作等である。

　また、コントローラ３０は、旋回角度αを取得する（ステップＳＴ２）。旋回角度αは、上面視で下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間に形成される角度である。具体的には、旋回角度αは、下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸とが一致する場合、下部走行体１の前側と上部旋回体３の前側とが一致するときにゼロ度となり、下部走行体１の前側と上部旋回体３の後側とが一致するときに＋１８０度となる。なお、本実施形態では、旋回角度αは、－１８０度から＋１８０度までの値で表され、上面視で上部旋回体３が右回り（時計回り）に回転したときに０度から＋１８０度まで増加し、上面視で上部旋回体３が左回り（反時計回り）に回転したときに０度から－１８０度まで減少する。

　本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、向き検出装置７１の出力に基づいて旋回角度αを算出する。

　その後、コントローラ３０は、旋回角度αが所定の角度範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。本実施形態では、所定の角度範囲は、－５度以上＋５度以下の角度範囲、－１８０度以上－１７５度以下の角度範囲、及び、＋１７５度以上＋１８０度以下の角度範囲を含む。すなわち、走行方向切換部３０Ａは、下部走行体１の前後軸と上部旋回体３の前後軸との間の相対的なズレ角度が閾値（５度）以下であるか否かを判定する。なお、閾値は、５度より大きくてよく、５度より小さくてもよい。

　旋回角度αが所定の角度範囲内であると判定した場合（ステップＳＴ３のＹＥＳ）、コントローラ３０は、後向き走行が選択されたか否かを判定する（ステップＳＴ４）。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、走行方向の選択信号が前向き走行選択信号或いは後向き走行選択信号であるかに基づき、遠隔操作室ＲＣの操作者によって後向き走行が選択されたか否かを判定する。

　後向き走行が選択されたと判定した場合（ステップＳＴ４のＹＥＳ）、コントローラ３０は、後方カメラ７０Ｂの画像を表示装置Ｄ１に表示させ、且つ、走行モードとして後向き走行モードを選択する（ステップＳＴ５）。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、遠隔操作室ＲＣから後向き走行選択信号を受信した場合に、遠隔操作室ＲＣにいる操作者によって後向き走行が選択されたと判定する。そして、走行方向切換部３０Ａは、通信装置７４を介し、後方カメラ７０Ｂが撮像している画像を遠隔操作室ＲＣの表示装置Ｄ１に向けて送信する。走行モードを前向き走行モードから後向き走行モードへ切り換えた場合には、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣのシート（操作者が着座する席）に対する表示装置Ｄ１の主画面（正面画面）に表示されている画像を前方カメラ７０Ｆが撮像している画像から後方カメラ７０Ｂが撮像している画像へ切り換えることができる。また、主画面に表示される前方カメラ７０Ｆからの画像と後方カメラ７０Ｂからの画像との切り換えは、走行モードを切り換えるためのスイッチとは異なる独立した切換スイッチ（主画面表示モードの切り換えスイッチ等）を用いて行われてもよい。このように、前記主画面には、前方カメラ７０Ｆからの画像と後方カメラ７０Ｂからの画像とが切り換え可能に表示される。

　一方、前向き走行が選択されたと判定した場合（ステップＳＴ４のＮＯ）、コントローラ３０は、前方カメラ７０Ｆの画像を表示装置Ｄ１に表示させ、且つ、走行モードとして前向き走行モードを選択する（ステップＳＴ６）。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、遠隔操作室ＲＣから前向き走行選択信号を受信した場合に、遠隔操作室ＲＣにいる操作者によって前向き走行が選択されたと判定する。或いは、走行方向切換部３０Ａは、遠隔操作室ＲＣから後向き走行選択信号を受信しない場合に、遠隔操作室ＲＣにいる操作者によって前向き走行が選択されたと判定してもよい。そして、走行方向切換部３０Ａは、通信装置７４を介し、前方カメラ７０Ｆが撮像している画像を遠隔操作室ＲＣの表示装置Ｄ１に向けて送信する。このように、走行モードを後向き走行モードから前向き走行モードへ切り換えた場合には、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣのシートに対する表示装置Ｄ１の主画面（正面画面）に表示されている画像を後方カメラ７０Ｂが撮像している画像から前方カメラ７０Ｆが撮像している画像へ切り換えることができる。

　また、旋回角度αが所定の角度範囲外であると判定した場合（ステップＳＴ３のＮＯ）、コントローラ３０は、後向き走行が選択されたか否かを判定することなく、ステップＳＴ６を実行する。旋回角度αが大きい状態で後向き走行が行われてしまうのを防止するためである。

　但し、旋回角度αの取得（ステップＳＴ２）、及び、旋回角度αが所定の角度範囲内であるか否かの判定（ステップＳＴ３）は、省略されてもよい。

　上述のような走行モード選択処理を実行することで、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣにいる操作者が必要に応じて後向き走行を実行できるようにする。そのため、操作者は、必要に応じてショベル１００を後向きに走行させることができる。この場合、操作者は、後方カメラ７０Ｂが撮像した、アタッチメントによる死角のない画像を視認しながらショベル１００を移動させることができる。

　設定部３０Ｂは、操作者による各種情報の設定を支援するように構成されている。本実施形態では、設定部３０Ｂは、ショベル１００を自律的に走行させる際に必要な情報の操作者による設定を支援するように構成されている。

　例えば、設定部３０Ｂは、操作者による目的地の設定を支援するように構成されている。目的地は、ショベル１００を自律的に走行させる際の行き先である。つまり、目的地は、最終の目標位置として設定される。本実施形態では、設定部３０Ｂは、情報入力装置７２を構成する所定のスイッチが操作されると、タッチパネルを備えた表示装置Ｄ１で設定画面を表示するように構成されている。設定画面は、例えば、ショベル１００の現在位置を含む地図画像である。地図画像は、カメラが撮像した画像であってもよい。操作者は、例えば、所望の目的地に対応する地図画像上の点をタップ操作することで目的地を設定してもよい。設定部３０Ｂは、設定画面で用いる地図画像を、外部のウェブサイト上で公開された経路探索又は地図等に関するＡＰＩ（Application Programming Interface）を用いて表示させてもよい。そして、設定部３０Ｂは、情報取得装置Ｅ１が取得する情報に基づいて施工状況を導き出し、導き出した施工状況を地図画像に反映させてもよい。例えば、設定部３０Ｂは、盛り土が行われた場所及び転圧作業が行われた場所を地図画像上に同時に表示させてもよい。そして、操作者は、導き出された施工状況を考慮して、走行ルートを設定してもよい。更に、設定部３０Ｂは、現在位置から目的地までを複数の区間に分け、区間毎に目標位置を設定してもよい。この場合、ショベル１００の走行制御で利用される目標位置は、ショベル１００が最初の区間の端部（終点）に到達すると、次の区間の端部（終点）へ変更（再設定）される。このようにして、コントローラ３０は、各区間での走行制御を連続的に実行できるように構成されている。なお、ショベル１００が最初の区間の端部（終点）に到達した際に、状況に応じて走行ルートが変更された場合には、次の区間の進路と目標位置も変更される。

　また、設定部３０Ｂは、操作者による走行ルートの設定を支援するように構成されている。走行ルートは、ショベル１００の現在位置から所望の目的地までの道のりである。ショベル１００は、例えば、ショベル１００の所定部位が描く軌跡と走行ルートとが一致するように自律的に走行する。この場合、所定部位は、例えば、ショベル１００の中心点である。ショベル１００の中心点は、例えば、ショベル１００の接地面から所定の高さに位置するショベル１００の旋回軸上の点である。

　本実施形態では、操作者は、例えば、設定画面上で、ショベル１００の現在位置に対応する地図画像上の点と所望の目的地に対応する地図画像上の点とを結ぶように指をドラッグさせて所望の走行ルートを設定する。設定部３０Ｂは、操作者の指がタッチパネルから離れた点に対応する地点を目的地として設定してもよい。この場合、操作者は、事前に目的地を設定することなく、走行ルートと目的地を同時に設定できる。

　表示装置Ｄ１がタッチパネルを備えていない場合には、操作者は、スイッチパネルにおけるボタン等を用いてカーソルを移動させながら目的地及び走行ルートを設定してもよい。

　或いは、設定部３０Ｂは、目的地が設定された場合に、ショベル１００の現在位置と目的地と地図情報とに基づいて走行ルートを自動的に設定してもよい。この場合、地図情報は、例えば、地面の凹凸に関する情報、及び、舗装道路、未舗装道路、建築物、河川又は池等の地物に関する情報等を含む。設定部３０Ｂは、例えば、通信装置又は空間認識装置７０等を含む情報取得装置Ｅ１が取得した情報に基づき、穴、盛り土、資材及び土砂（例えばダンプトラック等から下ろした土砂）等の障害物の位置を含む最新の施工状況を認識した上で、障害物を回避する走行ルートを設定してもよい。なお、資材は、土嚢、テトラポット（登録商標）、コンクリートブロック又は矢板等を含む。このように、設定部３０Ｂは、最新の施工状況を考慮して走行ルートを設定できる。

　或いは、設定部３０Ｂは、過去の走行軌跡に基づいて走行ルートを設定してもよい。この場合、コントローラ３０は、ショベル１００の走行軌跡を所定時間にわたって不揮発性記憶媒体に記憶するように構成されていてもよい。

　自律制御部３０Ｃは、ショベル１００を自律的に動作させるように構成されている。本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、設定部３０Ｂで設定された走行ルートに沿ってショベル１００を自律的に走行させるように構成されている。

　自律制御部３０Ｃは、例えば、表示装置Ｄ１の表示部に近接して設置されているスイッチパネルにおける自律走行スイッチが押されたときに、ショベル１００の自律走行を開始させてもよい。自律走行スイッチは、タッチパネルを備える表示装置Ｄ１に表示されるソフトウェアボタンであってもよい。或いは、自律制御部３０Ｃは、走行レバー２６Ｄの先端に設けられたスイッチが押された状態で走行レバー２６Ｄが傾倒されたときに、ショベル１００の自律走行を開始させてもよい。或いは、自律制御部３０Ｃは、キャビン１０の外部において操作者が携帯する通信端末で所定の操作が行われたときに、ショベル１００の自律走行を開始させてもよい。ショベル１００の操作者は、例えば、給油の際或いは作業終了の際に自律走行スイッチを押してショベル１００の自律走行を開始させ、作業現場に位置するショベル１００を所定位置まで自律的に走行させることができる。

　自律制御部３０Ｃは、例えば、設定された走行ルートに基づいてアクチュエータの動かし方を決定する。例えば、ショベル１００を走行させる際に、スピンターン、ピボットターン、緩旋回、又は直進から適切な走行方法を選択して走行油圧モータ２Ｍの動かし方を決定する。その際に、自律制御部３０Ｃは、走行油圧モータ２Ｍ等の走行アクチュエータの動かし方だけでなく、旋回機構２の動作の要否を判定してもよい。ショベル１００と外部の物体との接触を防止しながら、ショベル１００を適切な姿勢で走行させるためである。また、掘削アタッチメントＡＴと周辺にある機器又は他の建設機械とが接触するおそれがあるか否かを判断し、掘削アタッチメントＡＴの動作の要否を判定してもよい。

　本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、比例弁３１に電流指令を与えて各アクチュエータに対応する制御弁に作用するパイロット圧を個別に調整することで各アクチュエータを自律的に動作させることができる。例えば、左走行レバー２６ＤＬが傾倒されたか否かにかかわらず、左走行油圧モータ２ＭＬを動作させることができ、右走行レバー２６ＤＲが傾倒されたか否かにかかわらず、右走行油圧モータ２ＭＲを動作させることができる。同様に、左走行ペダルが踏み込まれたか否かにかかわらず、左走行油圧モータ２ＭＬを動作させることができ、右走行ペダルが傾倒されたか否かにかかわらず、右走行油圧モータ２ＭＲを動作させることができる。左操作レバー２６Ｌに関連するアームシリンダ８及び旋回油圧モータ２Ａ、並びに、右操作レバー２６Ｒに関連するブームシリンダ７及びバケットシリンダ９についても同様である。

　具体的には、自律制御部３０Ｃは、図５Ａに示すように、比例弁３１ＥＬに電流指令を出力し、制御弁１７１の左側パイロットポートに作用するパイロット圧を調整できるように構成されている。この構成により、左走行レバー２６ＤＬ及び左走行ペダルが何れも前進方向に操作されていない場合であっても、左走行レバー２６ＤＬ及び左走行ペダルの少なくとも１つが前進方向に実際に操作されたときと同様のパイロット圧を生成でき、左走行油圧モータ２ＭＬを順方向に回転させることができる。左走行油圧モータ２ＭＬを逆方向に回転させる場合、及び、右走行油圧モータ２ＭＲを順方向又は逆方向に回転させる場合についても同様である。

　自律制御部３０Ｃは、測位装置７３の出力に基づいてショベル１００の位置に関する情報を所定の制御周期で繰り返し取得するように構成されていてもよい。また、向き検出装置７１の出力に基づいて上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとの相対的な関係に関する情報を所定の制御周期で繰り返し取得するように構成されていてもよい。そして、自律制御部３０Ｃは、ショベル１００が所望の姿勢による所望のルートに沿った走行を継続できるように、取得した情報をフィードバックするように構成されていてもよい。

　この構成により、自律制御部３０Ｃは、例えば、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとが揃った状態で下部走行体１を走行させることができる。そのため、例えばショベル１００を比較的長い距離にわたって自律的に走行させる場合に、ショベル１００の走行姿勢を安定化させることができる。

　或いは、自律制御部３０Ｃは、上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとが異なる状態で下部走行体１を走行させることができる。そのため、例えば、法面に沿ってショベル１００を断続的に移動させる場合等、ショベル１００を比較的短い距離だけ自律的に走行させる場合に、ショベル１００を短時間で移動させることができる。上部旋回体３の向きと下部走行体１の向きとを揃えるために要する時間を省略できるためである。

　走行方向切換部３０Ａは、設定された走行ルートに関する情報に基づいて走行モードを切り換えるように構成されていてもよい。例えば、走行方向切換部３０Ａは、自律制御部３０Ｃによって実行される自律走行の走行予定距離が所定距離以上であれば、走行モードを後向き走行モードに切り換えてもよい。なお、走行予定距離は、例えば、設定された走行ルートの総距離である。また、所定距離は、予め登録された値であってもよく、動的に設定される値であってもよい。

　ここで、図８を参照し、コントローラ３０がショベル１００を自律的に走行させる処理（以下、「自律走行処理」とする。）の流れの一例について説明する。図８は、自律走行処理の流れの一例を示すフローチャートである。コントローラ３０は、所定の操作が行われた場合にこの自律走行処理を実行するように構成されている。所定の操作は、例えば、情報入力装置７２を構成する所定のスイッチに対する入力操作である。

　最初に、コントローラ３０は、目的地及び走行ルートに関する情報を取得する（ステップＳＴ１１）。本実施形態では、コントローラ３０は、設定部３０Ｂによる支援を受けた遠隔操作室ＲＣにいる操作者によって設定された目的地及び走行ルートに関する情報を取得する。

　その後、コントローラ３０は、走行予定距離が所定距離以上であるか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。本実施形態では、走行予定距離は、自律制御部３０Ｃによって実行されようとしている自律走行によるショベル１００の移動距離である。

　走行予定距離が所定距離以上であると判定した場合（ステップＳＴ１２のＹＥＳ）、コントローラ３０は、後向き走行モードを選択する（ステップＳＴ１３）。本実施形態では、コントローラ３０の走行方向切換部３０Ａは、走行モードを後向き走行モードに切り換える。後向き走行モードを選択しているとき、走行方向切換部３０Ａは、通信装置７４を介し、後方カメラ７０Ｂが撮像している画像を遠隔操作室ＲＣの表示装置Ｄ１に向けて送信してもよい。このように、走行モードを前向き走行モードから後向き走行モードへ切り換えた場合には、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣのシートに対する表示装置Ｄ１の主画面（正面画面）に表示されている画像を前方カメラ７０Ｆが撮像している画像から後方カメラ７０Ｂが撮像している画像へ切り換えることができる。

　一方、走行予定距離が所定距離未満であると判定した場合（ステップＳＴ１２のＮＯ）、コントローラ３０は、前向き走行モードを選択する（ステップＳＴ１４）。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、走行モードを前向き走行モードに切り換える。前向き走行モードを選択しているとき、走行方向切換部３０Ａは、通信装置７４を介し、前方カメラ７０Ｆが撮像している画像を遠隔操作室ＲＣの表示装置Ｄ１に向けて送信してもよい。このように、走行モードを後向き走行モードから前向き走行モードへ切り換えた場合には、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣのシートに対する表示装置Ｄ１の主画面（正面画面）に表示されている画像を後方カメラ７０Ｂが撮像している画像から前方カメラ７０Ｆが撮像している画像へ切り換えることができる。

　その後、コントローラ３０は、走行開始信号を受信したか否かを判定する（ステップＳＴ１５）。本実施形態では、コントローラ３０は、通信装置７４を介して、遠隔操作室ＲＣにいる操作者による所定の操作に応じて生成された走行開始信号を受信する。遠隔操作室ＲＣにいる操作者による所定の操作は、例えば、遠隔操作室ＲＣにおける情報入力装置７２を構成する所定のスイッチ（自律走行スイッチ）の操作、又は、遠隔操作室ＲＣにおける左操作レバー２６Ｌに設けられたスイッチＮＳの操作等である。

　走行開始信号を受信していないと判定した場合（ステップＳＴ１５のＮＯ）、コントローラ３０は、走行開始信号を受信するまでこのまま待機する。

　そして、走行開始信号を受信したと判定した場合（ステップＳＴ１５のＹＥＳ）、コントローラ３０は、自律走行を開始させる（ステップＳＴ１６）。本実施形態では、コントローラ３０の自律制御部３０Ｃは、比例弁３１ＥＬ、比例弁３１ＥＲ、比例弁３１ＦＬ、及び比例弁３１ＦＲの少なくとも一つに電流指令を出力し、左走行油圧モータ２ＭＬ及び右走行油圧モータ２ＭＲの少なくとも一つを動作させることで、ショベル１００を自律的に走行させる。

　その後、コントローラ３０は、ショベル１００が目的地に到達したか否かを判定する（ステップＳＴ１７）。

　目的地に到達していないと判定した場合（ステップＳＴ１７のＮＯ）、コントローラ３０は、ショベル１００が目的地に到達するまで自律走行を継続させる。

　その後、目的地に到達したと判定した場合（ステップＳＴ１７のＹＥＳ）、コントローラ３０は、自律走行を停止させる。本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、比例弁３１ＥＬ、比例弁３１ＥＲ、比例弁３１ＦＬ、及び比例弁３１ＦＲに対する電流指令の出力を停止させることにより、走行油圧モータ２Ｍの動きを停止させる。

　上述のような自律走行処理を実行することで、コントローラ３０は、ショベル１００を目的地まで自動的に移動させることができる。そのため、コントローラ３０は、遠隔操作室ＲＣにいる操作者の負担を低減させることができる。

　次に、図９を参照し、コントローラ３０が走行ルートを設定する処理について説明する。図９は、表示装置Ｄ１に表示される設定画面ＧＳの表示例を示す。

　設定画面ＧＳは、ショベル図形Ｇ１、河川図形Ｇ４、用水路図形Ｇ５、堤防図形Ｇ６、舗装道路図形Ｇ７、未舗装道路図形Ｇ８、事務所図形Ｇ９、駐機場図形Ｇ１０、目的地図形Ｇ１１及び走行ルート図形Ｇ１２を含む。

　設定画面ＧＳの舗装道路図形Ｇ７に対応する実際の道路は、外部のウェブサイト上で公開された経路探索等に関するＡＰＩによる検索対象となる。しかしながら、ショベル１００の作業現場は、近くに道路が敷設されていない場合が多い。このため、コントローラ３０は、外部の公開されたＡＰＩのルート検索機能を利用するだけでは、ショベル１００を現在位置から目的地まで移動させるための走行ルートを設定できない場合がある。このため、本実施形態では、ショベル１００の作業現場であっても走行ルートを設定でき、且つ、設定されたルートに基づいてショベル１００を移動させることができる構成について説明する。

　ショベル図形Ｇ１は、ショベル１００の位置を示す図形である。図９の例では、ショベル１００は、表示装置Ｄ１が設置されている自機としてのショベル１００Ａと、ショベル１００Ａの周囲で作業している他機としてのショベル１００Ｂとを含む。設定画面ＧＳは、ショベル１００Ａに対応するショベル図形Ｇ１Ａと、ショベル１００Ｂに対応するショベル図形Ｇ１Ｂとを含む。ショベル図形Ｇ１Ａは、ショベル１００Ａの位置を示している。ショベル図形Ｇ１Ｂは、ショベル１００Ｂの位置を示している。コントローラ３０は、例えば、ショベル１００Ａに搭載された測位装置７３の出力に基づいてショベル図形Ｇ１Ａの表示位置を決定している。ショベル図形Ｇ１Ｂについても同様である。なお、ショベル図形Ｇ１Ａは、第１時点におけるショベル１００Ａの位置を示すショベル図形Ｇ１Ａ１、第１時点より後の第２時点におけるショベル１００Ａの位置を示すショベル図形Ｇ１Ａ２、及び、第２時点より後の第３時点におけるショベル１００Ａの位置を示すショベル図形Ｇ１Ａ３を含む。また、図９は、走行モードとして後向き走行モードが選択されたときのショベル１００Ａの動きを示している。

　河川図形Ｇ４、用水路図形Ｇ５、堤防図形Ｇ６、舗装道路図形Ｇ７、未舗装道路図形Ｇ８、事務所図形Ｇ９、及び駐機場図形Ｇ１０は、地図情報に基づいて生成される図形である。地図画像の一部であってもよい。なお、堤防図形Ｇ６は、河川側の法面（表法面）の図形Ｇ６Ａと、堤防の上面（天端面）の図形Ｇ６Ｂと、市街地側の法面（裏法面）の図形Ｇ６Ｃと、を含む。

　目的地図形Ｇ１１は、設定部３０Ｂが目的地を設定したときに表示される図形である。例えば、破線枠である駐機場図形Ｇ１０の内側が操作者によってタップ操作されたときに表示される。図９の例では、目的地図形Ｇ１１は円形のマークであるが、三角形、四角形又は楕円形等の他の形状を有するマークであってもよい。

　走行ルート図形Ｇ１２は、設定部３０Ｂが走行ルートを設定したときに表示される線状の図形である。例えば、ショベル図形Ｇ１Ａ１が表示されている位置からドラッグ操作が行われた場合、そのドラッグ操作の軌跡に沿って表示される。そして、タッチパネルから指が離れた点で終端する。図９の例では、目的地図形Ｇ１１に向かう破線矢印として表示されている。

　ショベル１００の作業現場は、道路が敷設されている場所等とは異なり、地盤の安定度が不均一な場合がある。このため、過去に一度通過した実績がある走行ルートを用いることが望ましい。そこで、設定部３０Ｂは、過去の作業の際の走行軌跡に基づいて最短ルート等の走行ルートを設定してもよい。

　また、設定部３０Ｂは、ドラッグ操作の軌跡が不適切であると判定した場合には、走行ルート図形Ｇ１２を表示することなく、ドラッグ操作の軌跡が不適切である旨を設定画面ＧＳ上に表示させてもよい。適切な走行ルートの設定を操作者に促すためである。設定部３０Ｂは、例えば、河川図形Ｇ４を横切るようにドラッグ操作が行われた場合、ドラッグ操作の軌跡が不適切であると判定する。

　その後、自律走行スイッチが押されると、自律制御部３０Ｃは、設定された走行ルートに沿ってショベル１００Ａを自律的に走行させる。本実施形態では、走行方向切換部３０Ａは、設定された走行ルートの総距離が所定距離以上であれば、走行モードとして後向き走行モードを選択肢、設定された走行ルートの総距離が所定距離未満であれば、走行モードとして前向き走行モードを選択する。ショベル１００Ａは、情報取得装置Ｅ１が取得した情報に基づいて資材、土嚢、段差、盛り土及び穴等の位置を判断し、資材、土嚢、段差、盛り土及び穴等を自律的に回避しながら走行ルートに沿って目的地図形Ｇ１１に対応する地点まで走行する。後向き走行モードが選択されている場合、情報取得装置Ｅ１としての後方カメラ７０Ｂは、アタッチメント等のような構造物に遮られることなく進行方向の前方を撮像（監視）できる。上部旋回体３の後側には、アタッチメント等の構造物が取り付けられていないためである。そのため、コントローラ３０は、進行方向の前方の状況を正確に認識しながらショベル１００を走行させることができる。

　設定画面ＧＳは、ショベル１００Ａが自律走行を行っている間、継続的に表示されてもよい。ショベル１００Ａの移動状況を操作者が把握できるようにするためである。

　なお、図９の例では、設定画面ＧＳにおける河川図形Ｇ４、用水路図形Ｇ５、堤防図形Ｇ６、舗装道路図形Ｇ７、未舗装道路図形Ｇ８、事務所図形Ｇ９、及び駐機場図形Ｇ１０は、クワッドコプタ等の飛行体が撮像した画像であってもよい。

　この構成により、ショベル１００Ａの操作者は、目的地までの走行ルートを設定するだけでショベル１００Ａを目的地まで自律的に走行させることができる。

　上述のように、本開示の実施形態に係るショベル１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、下部走行体１を駆動する走行アクチュエータとしての走行油圧モータ２Ｍと、上部旋回体３に設けられた制御装置としてのコントローラ３０と、を有する。そして、コントローラ３０は、上部旋回体３の向きに応じて走行方向の前後を決定し、上部旋回体３の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うように構成されている。

　この構成により、コントローラ３０は、上部旋回体３の前方が走行方向の前方となるようにショベル１００を前進させる場合に比べ、ショベル１００をより適切に移動させることができる。上部旋回体３の後方が走行方向の前方となるようにショベル１００を前進させる場合、後方カメラ７０Ｂによって撮像されるアタッチメントによる死角のない画像を進行方向前方の画像として操作者に提示できるためである。

　コントローラ３０は、第１走行モードとしての前向き走行モードと第２走行モードとしての後向き走行モードとを切り換えるように構成されていてもよい。この場合、コントローラ３０は、前向き走行モードでは、上部旋回体３の前方を走行方向の前方とし、且つ、上部旋回体３の後方を走行方向の後方として下部走行体１を移動させ、後向き走行モードでは、上部旋回体３の後方を走行方向の前方とし、且つ、上部旋回体３の前方を走行方向の後方として下部走行体１を移動させてもよい。

　例えば、コントローラ３０は、前向き走行モードでは、走行操作装置としての走行レバー２６Ｄが第１操作方向（前進方向）に操作されたとき（前向きに倒されたとき）に、上部旋回体３の前方を走行方向の前方として下部走行体１を前進させ、走行レバー２６Ｄが第１操作方向の逆方向である第２操作方向（後進方向）に操作されたとき（手前に倒されたとき）に、上部旋回体３の後方を走行方向の後方として下部走行体１を後進させ、後向き走行モードでは、走行レバー２６Ｄが第１操作方向（前進方向）に操作されたとき（前向きに倒されたとき）に、上部旋回体３の後方を走行方向の前方として下部走行体１を前進させ、走行レバー２６Ｄが第２操作方向（後進方向）に操作されたとき（手前に倒されたとき）に、上部旋回体３の前方を走行方向の後方として下部走行体１を後進させてもよい。

　具体的には、コントローラ３０は、前向き走行モードでは、走行レバー２６Ｄが第１操作方向（前進方向）に操作されたときに、走行油圧モータ２Ｍを第１回転方向に回転させ、走行レバー２６Ｄが第２操作方向（後進方向）に操作されたときに、走行油圧モータ２Ｍを第１回転方向の逆方向である第２回転方向に回転させ、後向き走行モードでは、走行レバー２６Ｄが第２操作方向（後進方向）に操作されたときに、走行油圧モータ２Ｍを第１回転方向に回転させ、走行レバー２６Ｄが第１操作方向（前進方向）に操作されたときに、走行油圧モータ２Ｍを第２回転方向に回転させてもよい。

　この構成により、コントローラ３０は、例えば、ショベル１００を比較的長い距離にわたって走行させる場合には後向き走行モードを選択し、ショベル１００を比較的短い距離だけ走行させる場合には前向き走行モードを選択するといった走行制御を行うことができる。そのため、コントローラ３０は、走行操作に関する操作者の負担を軽減させることができる。

　上述のようなコントローラ３０を搭載するショベル１００は、遠隔操作式のショベルであってもよい。この構成では、遠隔操作室ＲＣにいる操作者は、後向き走行モードが選択されている場合であっても、前向き走行モードが選択されている場合と同じ感覚でショベル１００を走行させることができる。表示装置Ｄ１に表示される画像と、走行操作装置の操作方式（例えば、走行レバー２６Ｄを前方に倒したときに走行油圧モータ２Ｍを順回転させるか或いは逆回転させるか等）とが自動的に切り換えられるためである。

　また、コントローラ３０は、ショベル１００を自律走行させることができるように構成されていてもよい。この場合、ショベル１００は、無人ショベルであってもよい。すなわち、ショベル１００は、操作者による操作を必要とせずに動作可能な自動運転ショベルであってもよい。

　以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形、置換等が適用され得る。また、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

　本願は、２０２１年３月２６日に出願した日本国特許出願２０２１－０５４３５８号に基づく優先権を主張するものであり、この日本国特許出願の全内容を本願に参照により援用する。

　１・・・下部走行体　１Ｃ・・・クローラ　１ＣＬ・・・左クローラ　１ＣＲ・・・右クローラ　２・・・旋回機構　２Ａ・・・旋回油圧モータ　２Ｍ・・・走行油圧モータ　２ＭＬ・・・左走行油圧モータ　２ＭＲ・・・右走行油圧モータ　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　８・・・アームシリンダ　９・・・バケットシリンダ　１０・・・キャビン　１１・・・エンジン　１３・・・レギュレータ　１４・・・メインポンプ　１５・・・パイロットポンプ　１７・・・コントロールバルブ　１８・・・絞り　１９・・・制御圧センサ　２６・・・操作装置　２６Ｄ・・・走行レバー　２６ＤＬ・・・左走行レバー　２６ＤＲ・・・右走行レバー　２６Ｌ・・・左操作レバー　２６Ｒ・・・右操作レバー　２８・・・吐出圧センサ　２９、２９ＤＬ、２９ＤＲ、２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ・・・操作センサ　３０・・・コントローラ　３０Ａ・・・走行方向切換部　３０Ｂ・・・設定部　３０Ｃ・・・自律制御部　３１、３１ＡＬ～３１ＦＬ、３１ＡＲ～３１ＦＲ・・・比例弁　４０・・・センターバイパス管路　４２・・・パラレル管路　６０、６２・・・電磁弁　７０・・・空間認識装置　７０Ｆ・・・前方カメラ　７０Ｂ・・・後方カメラ　７０Ｌ・・・左方カメラ　７０Ｒ・・・右方カメラ　１００・・・ショベル　７１・・・向き検出装置　７２・・・情報入力装置　７３・・・測位装置　７４・・・通信装置　１７１～１７６・・・制御弁　ＡＴ・・・掘削アタッチメント　Ｄ１・・・表示装置　Ｄ２・・・音声出力装置　Ｅ１・・・情報取得装置　ＮＳ・・・スイッチ　Ｓ１・・・ブーム角度センサ　Ｓ２・・・アーム角度センサ　Ｓ３・・・バケット角度センサ　Ｓ４・・・機体傾斜センサ　Ｓ５・・・旋回角速度センサ

Claims (8)

1. 　下部走行体と、
   　前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
   　前記下部走行体を駆動する走行アクチュエータと、
   　前記上部旋回体に設けられた制御装置と、を有し、
   　前記制御装置は、前記上部旋回体の向きに応じて走行方向の前後を決定し、前記上部旋回体の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うように構成されている、
   　ショベル。
2. 　前記制御装置は、第１走行モードと第２走行モードとを切り換えるように構成され、
   　　前記第１走行モードでは、前記上部旋回体の前方を走行方向の前方とし、且つ、前記上部旋回体の後方を走行方向の後方として前記下部走行体を移動させ、
   　　前記第２走行モードでは、前記上部旋回体の後方を走行方向の前方とし、且つ、前記上部旋回体の前方を走行方向の後方として前記下部走行体を移動させる、
   　請求項１に記載のショベル。
3. 　前記制御装置は、
   　　前記第１走行モードでは、走行操作装置が第１操作方向に操作されたときに、前記上部旋回体の前方を走行方向の前方として前記下部走行体を前進させ、前記走行操作装置が前記第１操作方向の逆方向である第２操作方向に操作されたときに、前記上部旋回体の後方を走行方向の後方として前記下部走行体を後進させ、
   　　前記第２走行モードでは、前記走行操作装置が前記第１操作方向に操作されたときに、前記上部旋回体の後方を走行方向の前方として前記下部走行体を前進させ、前記走行操作装置が前記第２操作方向に操作されたときに、前記上部旋回体の前方を走行方向の後方として前記下部走行体を後進させる、
   　請求項２に記載のショベル。
4. 　前記下部走行体を動作させる走行油圧モータを有し、
   　前記制御装置は、
   　　前記第１走行モードでは、前記走行操作装置が前記第１操作方向に操作されたときに、前記走行油圧モータを第１回転方向に回転させ、前記走行操作装置が前記第２操作方向に操作されたときに、前記走行油圧モータを前記第１回転方向の逆方向である第２回転方向に回転させ、
   　　前記第２走行モードでは、前記走行操作装置が前記第２操作方向に操作されたときに、前記走行油圧モータを前記第１回転方向に回転させ、前記走行操作装置が前記第１操作方向に操作されたときに、前記走行油圧モータを前記第２回転方向に回転させる、
   　請求項３に記載のショベル。
5. 　当該ショベルは、遠隔操作式のショベルである、
   　請求項１に記載のショベル。
6. 　前記制御装置は、当該ショベルを自律走行させる、
   　請求項１に記載のショベル。
7. 　下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体の前後に取り付けられた撮像装置と、を有するショベルの施工支援システムであって、
   　前記上部旋回体の前後の何れかの撮像装置が撮像した画像を表示する表示装置と、
   　ショベルの外部にある操作装置と、を有し、
   　前記操作装置を操作する操作者が着座するシートと、
   　前記表示装置は、前記シートの正面に配置された主画面を有し、
   　前記主画面には、前方カメラからの画像と後方カメラからの画像とが切り換え可能に表示される、
   　ショベルの施工支援システム。
8. 　制御装置を有し、
   　前記制御装置は、前記上部旋回体の向きに応じて走行方向の前後を決定し、前記上部旋回体の後方が走行方向の前方になるように走行制御を行うように構成されている、
   　請求項７に記載のショベルの施工支援システム。

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