JP7439053B2 - ショベル及びショベルの管理装置 - Google Patents

Description

本開示は、ショベル及びショベルの管理装置に関する。

建設機械のアタッチメントの状態をオペレータがより直感的に理解できるようにする画像を提示する建設機械用モニタシステムを備えるショベルが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなショベルにおいては、様々な形状のバケットが用いられ、操作者は、バケットの交換時に、交換したバケットに応じて手作業で設定変更を行っている。

特開２０１３－１１３０４４号公報

しかしながら、上述のように、バケットの交換時の設定変更を手作業で行うことは煩わしい。

そこで、バケット交換時の設定変更を容易に実行できるショベル及びショベルの管理装置を提供することが望ましい。

本発明の実施形態に係るショベルは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられ、バケットを含むアタッチメントと、事前に取得された前記バケットの形状を表すバケット形状に応じた前記バケットの形状パラメータを設定する制御装置と、を備え、前記制御装置は、設定された前記バケットの形状パラメータに基づいて、掘削動作が終了した位置から排土動作が開始される前の位置までの軌道を含む目標軌道を生成する。
また、本発明の実施形態に係るショベルの管理装置は、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、前記上部旋回体に取り付けられ、バケットを含むアタッチメントとを備えるショベルを管理するショベルの管理装置であって、事前に取得された前記バケットの形状を表すバケット形状に応じた前記バケットの形状パラメータを設定する制御装置を備え、前記制御装置は、設定された前記バケットの形状パラメータに基づいて、掘削動作が終了した位置から排土動作が開始される前の位置までの軌道を含む目標軌道を生成する。

また、本発明の実施形態に係るショベルの管理装置は、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、前記上部旋回体に取り付けられ、バケットを含むアタッチメントとを備えるショベルを管理するショベルの管理装置であって、事前に取得された前記バケットの形状を表すバケット形状に応じた前記バケットの形状パラメータを設定する制御装置を備える。

上述の手段により、バケット交換時の設定変更を容易に実行できるショベル及びショベルの管理装置が提供される。

作業支援システムの構成例を示す概略図。 本実施形態のショベルの側面図。 図２のショベルの上面図。 図２のショベルに搭載される姿勢検出装置の一例を示すショベルの側面図。 図２のショベルに搭載される油圧システムの構成例を示す図。 図２のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図。 図２のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図。 図２のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図。 図２のショベルに搭載される油圧システムの一部を抜き出した図。 コントローラの構成例を示す図。 表示装置に表示される表示画面の構成例を示す図。 前方センサにより撮像されたバケット画像を示す図。 作業支援装置の表示画面の一例を示す図。 作業支援装置の表示画面の一例を示す図。 撮像画像からバケットの寸法を算出する処理の一例を示す図。 自律制御機能の構成例を示すブロック図。 自律制御機能の構成例を示すブロック図。 作業現場の様子の一例を示す図。

以下、添付の図面を参照しながら、本開示の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一又は対応する部材又は部品については、同一又は対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。

最初に、図１を参照し、本実施形態のショベル１００の作業支援装置２００を含む作業支援システムＳＹＳについて説明する。図１は、作業支援システムＳＹＳの構成例を示す図である。

作業支援システムＳＹＳは、ショベル１００に関する作業を支援するシステムである。ショベル１００に関する作業は、ショベル１００の部品を交換する作業、ショベル１００の故障の原因を特定する作業、原因を特定した後の修理に関する作業等を含む。本実施形態では、作業支援システムＳＹＳは、主に、ショベル１００、作業支援装置２００、及び管理装置３００を含む。作業支援システムＳＹＳを構成するショベル１００、作業支援装置２００、及び管理装置３００は、それぞれ１台であってもよく複数台であってもよい。本実施形態では、作業支援システムＳＹＳは、１台のショベル１００と、１台の作業支援装置２００と、１台の管理装置３００と、を含む。

作業支援装置２００は、携帯端末装置であり、例えば、作業現場にいる作業者等が携帯するタブレットＰＣ、スマートフォン、ウェアラブルＰＣ、スマートグラス等を含む。

管理装置３００は、管理サーバ等の固定端末装置であり、例えば、作業現場外の管理センタ等に設置されるコンピュータを含む。管理装置３００は、例えば、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン等の可搬性のコンピュータであってもよい。

次に、図２から図４を参照し、本実施形態のショベル１００について説明する。図２は本実施形態のショベル１００の側面図であり、図３は本実施形態のショベル１００の上面図である。図４は、本実施形態のショベル１００に搭載される姿勢検出装置の一例を示すショベルの側面図である。

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。ただし、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。エンドアタッチメントは、法面バケットであってもよい。また、バケット６は、着脱可能に構成され、必要に応じてグラップル、ブレーカ又はリフティングマグネット等と取り換えられる。

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。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を検出する。ブーム角度θ１は、例えばＸＺ平面において、ブームフートピン位置Ｐ１とアーム連結ピン位置Ｐ２とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。

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。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を検出する。アーム角度θ２は、例えばＸＺ平面において、アーム連結ピン位置Ｐ２とバケット連結ピン位置Ｐ３とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。

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。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を検出する。バケット角度θ３は、例えばＸＺ平面において、バケット連結ピン位置Ｐ３とバケット爪先位置Ｐ４とを結ぶ線分の水平線に対する角度である。

なお、図４に示されるＸＺ平面において、ブームフートピン位置Ｐ１とアーム連結ピン位置Ｐ２とを結ぶ線分の長さをＬ１、アーム連結ピン位置Ｐ２とバケット連結ピン位置Ｐ３とを結ぶ線分Ｌ２の長さをＬ２とする。また、バケット連結ピン位置Ｐ３とバケット爪先位置Ｐ４とを結ぶ線分の長さをＬ３－１、バケット連結ピン位置Ｐ３とバケット背面位置Ｐ５とを結ぶ線分の長さをＬ３－２とする。

本実施形態では、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。ただし、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。エンジン１１は、カバー３ａにより覆われている。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７４、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５等が取り付けられている。キャビン１０の内部には、操作装置２６、コントローラ３０、情報入力装置７２、表示装置Ｄ１、及び音声出力装置Ｄ２等が設けられている。なお、本明細書では、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前方とし、カウンタウェイトが取り付けられている側を後方とする。

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（例えばバケット６）までの距離を算出するように構成されていてもよい。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、赤外線センサ等、又はそれらの任意の組み合わせを含む。本実施形態では、空間認識装置７０は、前方センサ７０Ｆ、後方センサ７０Ｂ、左方センサ７０Ｌ、及び右方センサ７０Ｒを含む。前方センサ７０Ｆはキャビン１０の上面前端に取り付けられ、後方センサ７０Ｂは上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。左方センサ７０Ｌは上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、右方センサ７０Ｒは上部旋回体３の上面右端に取り付けられている。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センサがショベル１００に取り付けられていてもよい。このようにして、空間認識装置７０は、ショベル１００の周囲の電線、電柱、人、動物、車両（ダンプトラック等）、作業機材、建設機械、建造物、電線、柵等の障害物を検出する。更に、ヘルメット、安全ベスト、作業服やヘルメットに装着された所定のマーク等により人を判定してもよい。また、空間認識装置７０は、例えば、ＣＣＤや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。空間認識装置７０は、ライダＬＩＤＡＲ、ステレオカメラ、又は距離画像カメラ等であってもよい。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（例えばバケット６）までの距離を算出するように構成されていてもよい。撮像した画像を利用するだけでなく、空間認識装置７０としてミリ波レーダ、超音波センサ、又はレーザレーダ等を利用する場合には、多数の信号（レーザ光等）を物体に発信し、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検出してもよい。

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。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、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。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。また、カメラは、空間認識装置７０であってもよい。

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。ただし、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、キャビン１０内に配置されている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、外部からの情報を取得する通信装置であってもよい。

測位装置７３は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。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ため、向き検出装置７１としても機能する。

通信装置７４は、ショベル１００の外部にある外部機器との通信を制御するように構成されている。本実施形態では、通信装置７４は、衛星通信網、携帯電話通信網、インターネット網等を介した外部機器との通信を制御する。また、通信装置７４は、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ等の近距離無線通信網を介した作業支援装置２００との通信を制御してもよい。

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θ４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、又はそれらの任意の組み合わせであってもよい。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、キャビン１０内に設置された液晶ディスプレイである。ただし、表示装置Ｄ１は、スマートフォン等の携帯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、キャビン１０内の操作者に向けて音声を出力する装置及びキャビン１０外の作業者に向けて音声を出力する装置の少なくとも１つを含む。携帯端末のスピーカであってもよい。

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。

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、揮発性記憶装置及び不揮発性記憶装置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不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、対応する処理をＣＰＵに実行させる。各機能は、例えば、マシンガイダンス機能と、マシンコントロール機能と、を含む。マシンガイダンス機能は、操作者によるショベル１００の手動操作をガイド（案内）する機能である。マシンコントロール機能は、操作者によるショベル１００の手動操作を支援したり、ショベル１００を自動的又は自律的に動作させたりする機能である。コントローラ３０は、ショベル１００の周囲に存在する物体とショベル１００との接触を回避するためにショベル１００を自動的又は自律的に動作させたり、停止させたりする接触回避機能を含んでいてもよい。

次に、図５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５は、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５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１７、操作装置２６、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９、及びコントローラ３０等を含む。

図５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。

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。

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に供給する。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の吐出量を制御する。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、パイロット圧生成装置の一例であり、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する。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。ただし、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１７に供給する機能に加え、パイロットラインを介して操作装置２６を含む各種の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。

コントロールバルブ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する。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、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する。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。ただし、操作装置２６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の吐出圧を検出する。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。

操作圧センサ２９は、操作者による操作装置２６の操作の内容を検出する。本実施形態では、操作圧センサ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圧力（操作圧）の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作装置２６の操作の内容は、操作圧センサ以外の他のセンサを用いて検出されてもよい。

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。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る。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する。

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する。

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。

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。

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。

操作圧センサ２９は、操作圧センサ２９ＬＡ、２９ＬＢ、２９ＲＡ、２９ＲＢ、２９ＤＬ、２９ＤＲを含む。操作圧センサ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圧力の形で検出し、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、操作圧センサ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圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ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圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ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圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ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圧力の形で検出し、検出した値をコントローラ３０に対して出力する。操作圧センサ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圧力の形で検出し、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、操作圧センサ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５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５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５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。

次に、図６Ａ～図６Ｄ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６Ａ～図６Ｄは、ショベル１００に搭載される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６Ａは、アームシリンダ８の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図６Ｂは、ブームシリンダ７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。図６Ｃは、バケットシリンダ９の操作に関する油圧システム部分を抜き出した図であり、図６Ｄは、旋回油圧モータ２Ａ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。

図６Ａ～図６Ｄに示されるように、油圧システムは、比例弁３１及びシャトル弁３２を含む。比例弁３１は、比例弁３１ＡＬ～３１ＤＬ及び３１ＡＲ～３１ＤＲを含み、シャトル弁３２は、シャトル弁３２ＡＬ～３２ＤＬ及び３２ＡＲ～３２ＤＲ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とシャトル弁３２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及びシャトル弁３２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。

シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有する。２つの入口ポートのうちの１つは操作装置２６に接続され、他方は比例弁３１に接続されている。出口ポートは、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接続されている。そのため、シャトル弁３２は、操作装置２６が生成するパイロット圧と比例弁３１が生成するパイロット圧のうちの高い方を、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。

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。

例えば、図６Ａに示されるように、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、左操作レバー２６Ｌの先端に設けられた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、キャビン１０内の他の位置に設けられていてもよい。

操作圧センサ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圧力の形で検出し、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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＡＬ及びシャトル弁３２ＡＬ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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＡＲ及びシャトル弁３２ＡＲ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及びシャトル弁３２ＡＬ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及びシャトル弁３２ＡＲ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、図６Ｂに示されるように、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。

操作圧センサ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圧力の形で検出し、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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＢＬ及びシャトル弁３２ＢＬ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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＢＲ及びシャトル弁３２ＢＲ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及びシャトル弁３２ＢＬ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及びシャトル弁３２ＢＲ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６Ｃに示されるように、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。

操作圧センサ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圧力の形で検出し、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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＣＬ及びシャトル弁３２ＣＬ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が出力する制御指令（電流指令）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３１ＣＲ及びシャトル弁３２ＣＲ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及びシャトル弁３２ＣＬ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及びシャトル弁３２ＣＲ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６Ｄに示されるように、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。

操作圧センサ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圧力の形で検出し、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が出力する制御指令（電流指令）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及びシャトル弁３２ＤＬ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が出力する制御指令（電流指令）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及びシャトル弁３２ＤＲ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及びシャトル弁３２ＤＬ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及びシャトル弁３２ＤＲ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。

ショベル１００は、下部走行体１を自動的又は自律的に前進・後進させる構成を備えていてもよい。この場合、左走行油圧モータ２ＭＬの操作に関する油圧システム部分、及び右走行油圧モータ２ＭＲの操作に関する油圧システム部分は、ブームシリンダ７の操作に関する油圧システム部分等と同じように構成されてもよい。

また、操作装置２６の形態として油圧式パイロット回路を備えた油圧式操作レバーに関する説明を記載したが、油圧式操作レバーではなく電気式パイロット回路を備えた電気式操作レバーが採用されてもよい。この場合、電気式操作レバーのレバー操作量は、電気信号としてコントローラ３０へ入力される。また、パイロットポンプ１５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る。電磁弁は、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、電気式操作レバーを用いた手動操作が行われると、コントローラ３０は、レバー操作量に対応する電気信号によって電磁弁を制御し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。なお、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コントローラ３０からの電気信号に応じて動作する。

次に、図７を参照し、コントローラ３０の構成例について説明する。図７は、コントローラ３０の構成例を示す図である。図７では、コントローラ３０は、姿勢検出装置、操作装置２６、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する。姿勢検出装置は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５を含む。

コントローラ３０は、位置算出部３０Ａ、軌道取得部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。

位置算出部３０Ａは、測位対象の位置を算出する。本実施形態では、位置算出部３０Ａは、アタッチメントの所定部位の基準座標系における座標点を算出する。所定部位は、例えば、バケット６の爪先である。基準座標系の原点は、例えば、旋回軸とショベル１００の接地面との交点である。基準座標系は、例えば、ＸＹＺ直交座標系であり、ショベル１００の前後軸に平行なＸ軸と、ショベル１００の左右軸に平行なＹ軸と、ショベル１００の旋回軸に平行なＺ軸とを有する。位置算出部３０Ａは、例えば、ブーム４、アーム５、及びバケット６のそれぞれの回動角度からバケット６の爪先の座標点を算出する。位置算出部３０Ａは、バケット６の爪先の中央の座標点だけでなく、バケット６の爪先の左端の座標点、及びバケット６の爪先の右端の座標点を算出してもよい。この場合、位置算出部３０Ａは、機体傾斜センサＳ４の出力を利用してもよい。また、位置算出部３０Ａは、測位装置７３の出力を利用し、アタッチメントの所定部位の世界座標系における座標点を算出してもよい。

軌道取得部３０Ｂは、ショベル１００を自律的に動作させるときにアタッチメントの所定部位が辿る軌道である目標軌道を取得する。本実施形態では、軌道取得部３０Ｂは、自律制御部３０Ｃがショベル１００を自律的に動作させるときに利用する目標軌道を取得する。具体的には、軌道取得部３０Ｂは、不揮発性記憶装置に記憶されている目標面に関するデータ（以下「設計データ」とする。）に基づいて目標軌道を導き出す。軌道取得部３０Ｂは、空間認識装置７０が認識したショベル１００の周囲の地形に関する情報に基づいて目標軌道を導き出してもよい。或いは、軌道取得部３０Ｂは、揮発性記憶装置に記憶されている姿勢検出装置の過去の出力からバケット６の爪先の過去の軌跡に関する情報を導き出し、その情報に基づいて目標軌道を導き出してもよい。或いは、軌道取得部３０Ｂは、アタッチメントの所定部位の現在位置と設計データとに基づいて目標軌道を導き出してもよい。

自律制御部３０Ｃは、ショベル１００を自律的に動作させる。本実施形態では、所定の開始条件が満たされた場合に、軌道取得部３０Ｂが取得した目標軌道に沿ってアタッチメントの所定部位を移動させる。具体的には、スイッチＮＳが押されている状態で操作装置２６が操作されたときに、所定部位が目標軌道に沿って移動するように、ショベル１００を自律的に動作させる。

本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、アクチュエータを自律的に動作させることで操作者によるショベルの手動操作を支援する。例えば、自律制御部３０Ｃは、操作者がスイッチＮＳを押しながら手動でアーム閉じ操作を行っている場合に、目標軌道とバケット６の爪先の位置とが一致するようにブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを自律的に伸縮させてもよい。この場合、操作者は、例えば、左操作レバー２６Ｌをアーム閉じ方向に操作するだけで、バケット６の爪先を目標軌道に一致させながら、アーム５を閉じることができる。この例では、主な操作対象であるアームシリンダ８は「主要アクチュエータ」と称される。また、主要アクチュエータの動きに応じて動く従動的な操作対象であるブームシリンダ７及びバケットシリンダ９は「従属アクチュエータ」と称される。

本実施形態では、自律制御部３０Ｃは、比例弁３１に制御指令（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、右操作レバー２６Ｒが傾倒されたか否かに関わらず、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９の少なくとも１つを動作させることができる。

次に、図８を参照し、コントローラ３０が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定する処理の第１実施例として、バケット６の形状を示すバケット形状が選択された場合に、コントローラ３０が、選択されたバケット形状に応じてバケット６の形状パラメータを変更する処理について説明する。図８は、表示装置Ｄ１に表示される表示画面４１Ｖの構成例を示す図である。

図８に示されるように、表示画面４１Ｖは、各種の運転情報と空間認識装置７０によって撮像された撮像画像とを含む状態表示領域４１Ｖ１と、バケット形状と該バケット形状と関連付けられた形状パラメータとを含むバケット選択領域４１Ｖ２と、を有する。

状態表示領域４１Ｖ１は、それぞれ運転情報を表示する日時表示領域４１ａ、走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、エンジン稼働時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、回転数モード表示領域４１ｉ、尿素水残量表示領域４１ｊ、及び作動油温表示領域４１ｋを含む。また、状態表示領域４１Ｖ１は、空間認識装置７０によって撮像された撮像画像を表示するカメラ画像表示領域４１ｍを含む。

日時表示領域４１ａは、現在の日時を表示する領域である。図８に示す例では、デジタル表示が採用され、日付（２０１４年４月１日）及び時刻（１０時５分）が示されている。

走行モード表示領域４１ｂは、現在の走行モードを表示する領域である。走行モードは、可変容量ポンプを用いた走行油圧モータの設定状態を表す。具体的には、走行モードは、低速モード及び高速モードを有し、低速モードでは「亀」を象ったマークが表示され、高速モードでは「兎」を象ったマークが表示される。図８に示す例では、「亀」を象ったマークが表示されており、運転者は低速モードが設定されていることを認識できる。

アタッチメント表示領域４１ｃは、現在装着されているアタッチメントを表す画像を表示する領域である。ショベル１００には、バケット、削岩機、グラップル、リフティングマグネット等の様々なアタッチメントが装着される。アタッチメント表示領域４１ｃは、例えば、これらのアタッチメントを象ったマーク及びアタッチメントに対応する番号を表示する。図８に示す例では、削岩機を象ったマークが表示され、且つ削岩機の出力の大きさを示す数字として「１」が表示されている。

エンジン制御状態表示領域４１ｅは、エンジン１１の制御状態を表示する領域である。図８に示す例では、運転者は、エンジン１１の制御状態として「自動減速・自動停止モード」が選択されていることを認識できる。なお、「自動減速・自動停止モード」は、エンジン負荷が小さい状態の継続時間に応じて、エンジン回転数を自動的に低減し、さらにはエンジン１１を自動的に停止させる制御状態を意味する。その他、エンジン１１の制御状態には、「自動減速モード」、「自動停止モード」、「手動減速モード」等がある。

エンジン稼働時間表示領域４１ｆは、エンジン１１の累積稼働時間を表示する領域である。図８に示す例では、運転者によりカウントがリスタートされてからの稼働時間の累積が、単位「ｈｒ（時間）」と共に表示されている。エンジン稼働時間表示領域４１ｆには、ショベル１００が製造されてから全期間の生涯稼働時間及び運転者によりカウントがリスタートされてからの区間稼働時間の少なくとも一方が表示される。

冷却水温表示領域４１ｇは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。図８に示す例では、エンジン冷却水の温度状態を表すバーグラフが表示されている。なお、エンジン冷却水の温度は、エンジン１１に取り付けられる水温センサが出力するデータに基づいて表示される。

燃料残量表示領域４１ｈは、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。図８に示す例では、現在の燃料の残量状態を表すバーグラフが表示されている。なお、燃料の残量は、燃料残量センサが出力するデータに基づいて表示される。

回転数モード表示領域４１ｉは、エンジン回転数調整ダイヤルによって設定された現在の回転数モードを画像表示する領域である。回転数モードは、例えば、上述のＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びアイドリングモードの４つを含む。図８に示す例では、ＳＰモードを表す記号「ＳＰ」が表示されている。

尿素水残量表示領域４１ｊは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を画像表示する領域である。図８に示す例では、現在の尿素水の残量状態を表すバーグラフが表示されている。なお、尿素水の残量は、尿素水タンクに設けられている尿素水残量センサが出力するデータに基づいて表示される。

作動油温表示領域４１ｋは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。図８に示す例では、作動油の温度状態を表すバーグラフが表示されている。なお、作動油の温度は、油温センサが出力するデータに基づいて表示される。

また、図８に示す例では、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、及び作動油温表示領域４１ｋが、状態表示領域４１Ｖ１の上側に設けられている。ただし、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、及び作動油温表示領域４１ｋは、同じ１つの所定円の円周方向に沿って伸縮するように設けられていてもよい。この場合、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、及び作動油温表示領域４１ｋは、それぞれ所定円の左側、上側、下側、及び右側の部分に配置される。また、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、及び作動油温表示領域４１ｋでは、バーグラフ表示の代わりに針表示が採用されてもよい。

なお、図８に示す例では、運転情報を示す冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、作動油温表示領域４１ｋ等が、主に状態表示領域４１Ｖ１の上側領域に表示されているが、これに限定されない。運転情報は、状態表示領域４１Ｖ１の左側領域、右側領域等に表示されてもよい。ただし、運転者にとって確認し易くなるように、運転情報は状態表示領域４１Ｖ１において運転席に近い側（本実施形態では上側領域）、もしくは左側領域に表示されることが好ましい。

カメラ画像表示領域４１ｍは、空間認識装置７０によって撮像された撮像画像を表示する領域である。図８に示す例では、カメラ画像表示領域４１ｍには、後方センサ７０Ｂによって撮像された撮像画像が表示されている。ただし、カメラ画像表示領域４１ｍには、左方センサ７０Ｌ又は右方センサ７０Ｒによって撮像された撮像画像が表示されてもよい。また、カメラ画像表示領域４１ｍには、後方センサ７０Ｂ、左方センサ７０Ｌ、及び右方センサ７０Ｒのうち複数のセンサによって撮像された撮像画像が並ぶように表示されてもよい。さらに、カメラ画像表示領域４１ｍには、後方センサ７０Ｂ、左方センサ７０Ｌ、及び右方センサ７０Ｒによってそれぞれ撮像された撮像画像が合成された俯瞰画像が表示されてもよい。

なお、各カメラは、撮影される画像データに、上部旋回体３のカバー３ａの一部が含まれるように設置されている。表示される画像にカバー３ａの一部が含まれることで、運転者は、カメラ画像表示領域４１ｍに表示される物体とショベル１００との間の距離感を把握し易くなる。

カメラ画像表示領域４１ｍには、表示中の撮像画像を撮像した空間認識装置７０の向きを表す撮像装置アイコン４１ｎが表示されている。撮像装置アイコン４１ｎは、ショベル１００の上面視の形状を表すショベルアイコン４１ｎａと、表示中の撮像画像を撮像した空間認識装置７０の向きを表す帯状の方向表示アイコン４１ｎｂとで構成されている。

図８に示す例では、ショベルアイコン４１ｎａの下側（アタッチメントの反対側）に方向表示アイコン４１ｎｂが表示されており、カメラ画像表示領域４１ｍに後方センサ７０Ｂによって撮像されたショベル１００の後方の撮像画像が表示されている。例えばカメラ画像表示領域４１ｍに右方センサ７０Ｒによって撮像された撮像画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４１ｎａの右側に方向表示アイコン４１ｎｂが表示される。また、例えばカメラ画像表示領域４１ｍに左方センサ７０Ｌによって撮像された撮像画像が表示されている場合には、ショベルアイコン４１ｎａの左側に方向表示アイコン４１ｎｂが表示される。

また、カメラ画像表示領域４１ｍには、空間認識装置７０によって検出された人の画像ＧＰが表示され、且つ、画像ＧＰで表される人の足下を中心とした強調表示である画像ＦＲが表示されている。図８の例では、画像ＦＲは、画像ＧＰで表される人の足下を囲む枠の画像である。また、空間認識装置７０がショベル１００から予め設定された範囲内に所定物体を検出した場合、表示装置Ｄ１を利用し、ショベル１００の作業に携わる人に、所定物体を検出した旨を知らせるように構成されている。

バケット選択領域４１Ｖ２は、バケット形状表示領域４１ｐ、形状パラメータ表示領域４１ｑを含む。

バケット形状表示領域４１ｐは、バケット形状の一例である、バケット６を象ったマーク（以下「バケット画像」という。）を表示する領域である。バケット形状表示領域４１ｐは、例えば、操作者によるタッチ操作を検出可能な検出面を有する。図８に示す例では、左側から順に、通常バケットを象ったバケット画像、法面バケットを象ったバケット画像、溝掘りバケットを象ったバケット画像、及びスケルトンバケットを象ったバケット画像が表示されている。また、バケット形状表示領域４１ｐには、バケット画像と共に、バケット６の種類を表す文字（以下「バケット識別文字」という。）が表示されていてもよい。図８に示す例では、通常バケットを象ったバケット画像の上側に、通常バケットを表す文字「通常」が表示され、法面バケットを象ったバケット画像の上側に文字「法面」が表示されている。また、溝掘りバケットを象ったバケット画像の上側に文字「溝掘り」が表示され、スケルトンバケットを象ったバケット画像の上側に文字「スケルトン」が表示されている。このようにバケット形状表示領域４１ｐにバケット画像に加えてバケット６の種類を表す文字が表示されていることにより、操作者は容易にバケット６の種類を確認してタッチ操作できる。なお、バケット形状表示領域４１ｐに表示されるバケット画像及びバケット識別文字の数は図８に示される４つに限定されるものではなく、３つ以下であってもよく、５つ以上であってもよい。バケット画像及びバケット識別文字の数が多い場合には、操作者の操作に応じてバケット画像及びバケット識別文字がスクロールして表示される構成であってもよい。

形状パラメータ表示領域４１ｑは、バケット形状表示領域４１ｐに表示されるバケット画像と関連付けられたバケット６の形状に関するパラメータ（以下「形状パラメータ」という。）を表示する領域である。図８に示す例では、形状パラメータとして、ピン径、アーム先端幅、バケット幅、ピン－爪先距離、ピン－背面距離及びバケット背面角度が表示されている。このように、バケット画像と対応して形状パラメータが表示されているので、操作者はバケット画像と共に該バケット画像に対応する形状パラメータを確認してバケット交換時の設定変更を実行できる。

このように実施例１では、操作者により、バケット選択領域４１Ｖ２に表示された複数のバケット画像のうちの何れかが選択されると、コントローラ３０は、選択されたバケット画像と関連付けされた形状パラメータを新たな形状パラメータとして登録する。そのため、操作者は、バケット交換時にバケット選択領域４１Ｖ２に表示されたバケット形状を選択すればよく、バケット６に対応する形状パラメータ（例えば、ピン径、アーム先端幅、バケット幅、ピン－爪先距離、ピン－背面距離、バケット背面角度）を直接入力する必要がない。その結果、バケット交換時の設定変更を容易に実行できる。

次に、図９を参照し、コントローラ３０が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定する処理の第２実施例として、コントローラ３０が、空間認識装置７０により撮像されるバケット画像に応じてバケット６の形状パラメータを変更する処理について説明する。図９は、キャビン１０の上面前端に取り付けられた前方センサ７０Ｆにより撮像されたバケット画像を示す図である。

図９に示されるように、前方センサ７０Ｆによりショベル１００の前方が撮像されると、バケット６の正面と側面とを含むバケット画像が得られる。

コントローラ３０は、前方センサ７０Ｆにより撮像されたバケット画像と、予め登録されたバケット６の種類と形状パラメータとが関連付けされた関連情報と、に基づいて、形状パラメータを変更する。具体的には、コントローラ３０は、前方センサ７０Ｆにより撮像されたバケット画像に基づいて、既知の画像認識技術を用いて、バケット６の種類を特定する。そして、コントローラ３０は、特定したバケット６の種類と、予め登録されたバケット６の種類と形状パラメータとが関連付けされた関連情報と、に基づいて、特定したバケット６の種類に対応する形状パラメータを取得し、新たな形状パラメータとして登録する。

このように、実施例２では、前方センサ７０Ｆによりショベル１００の前方が撮像されると、コントローラ３０は、撮像されたバケット画像と、バケット６の種類と形状パラメータとが関連付けされた関連情報とに基づいて、形状パラメータを変更する。そのため、操作者は、バケット交換時にバケット６を含むショベル１００の前方の画像を撮像すればよく、バケット６に対応する形状パラメータを直接入力する必要がない。その結果、バケット交換時の設定変更を容易に実行できる。

次に、図９を参照し、コントローラ３０が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定する処理の第３実施例として、コントローラ３０が、空間認識装置７０により撮像されるバケット画像に応じてバケット６の形状パラメータを変更する処理の別の例について説明する。

図９に示されるように、前方センサ７０Ｆによりショベル１００の前方が撮像されると、バケット６の正面と側面とを含むバケット画像が得られる。

コントローラ３０は、前方センサ７０Ｆにより撮像されたバケット画像に基づいて、形状パラメータを変更する。具体的には、まず、コントローラ３０は、バケット画像に基づいて、バケット連結ピンの中心軸９０１を検出する。続いて、コントローラ３０は、バケット幅９０２及びアーム先端幅９０３を測定する。続いて、コントローラ３０は、バケット連結ピンの中心軸９０１上のバケット６側面の位置９０４を検出する。続いて、コントローラ３０は、バケット連結ピンの中心軸９０１上のバケット６側面の位置９０４からバケット６の爪先までの距離９０５及びバケット６の背面までの距離９０６を測定する。続いて、コントローラ３０は、測定したアーム先端幅９０３と予め登録されたショベル１００のアーム５のアーム先端幅との寸法比に基づいて、形状パラメータを算出する。例えば、コントローラ３０は、上記寸法比と、測定したバケット連結ピンの中心軸９０１上のバケット６側面の位置９０４からバケット６の爪先までの距離９０５と、に基づいて、ピン－爪先距離を算出する。また、例えば、コントローラ３０は、上記寸法比と、測定したバケット連結ピンの中心軸９０１上のバケット６側面の位置９０４からバケット６の背面までの距離９０６と、に基づいて、ピン－背面距離を算出する。続いて、コントローラ３０は、算出した形状パラメータを、新たな形状パラメータとして登録する。また、コントローラ３０は、バケット画像に基づいて、バケット背面角度θ５、θ６の少なくともいずれかを測定してもよい。

このように、実施例３では、前方センサ７０Ｆによりショベル１００の前方が撮像されると、コントローラ３０は、撮像されたバケット６の正面と側面とを含むバケット画像に基づいて、形状パラメータを変更する。そのため、操作者は、バケット交換時に前方センサ７０Ｆを用いてバケット６の正面と側面とを含むショベル１００の前方の画像を撮像すればよく、バケット６に対応する形状パラメータを直接入力する必要がない。その結果、バケット交換時の設定変更を容易に実行できる。

次に、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照し、コントローラ３０が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定する処理の第４実施例として、コントローラ３０が、作業支援装置２００により撮像されるバケット画像に応じてバケット６の形状パラメータを変更する処理について説明する。図１０Ａ及び図１０Ｂは、作業支援装置２００の表示画面の一例を示す図である。図１０Ａは作業支援装置２００によりバケット６を撮像するときの撮影画面２００Ｖ１を示し、図１０Ｂは撮像されたバケット６の形状パラメータを表示する測定完了画面２００Ｖ２を示す。

図１０Ａに示されるように、撮影画面２００Ｖ１は、カメラ画像表示領域２００ａを含む。そして、作業支援装置２００にも支援装置用空間認識装置が備えられている。これにより、ショベルの空間認識装置７０と同様に、支援装置用空間認識装置は、作業支援装置２００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、支援装置用空間認識装置は、支援装置用空間認識装置又は作業支援装置２００から認識された物体（例えばバケット６）までの距離を算出するように構成されていてもよい。支援装置用空間認識装置は、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、赤外線センサ等、又はそれらの任意の組み合わせを含む。また、撮影画面２００Ｖ１には、例えば支援装置用空間認識装置の操作に用いられる操作部２００ｆが表示されている。図１０Ａの例では、操作部２００ｆは、シャッタのアイコンである。

カメラ画像表示領域２００ａは、作業支援装置２００によって撮像された撮像画像を表示する領域である。図１０Ａに示す例では、カメラ画像表示領域２００ａには、作業支援装置２００によって撮像されたバケット６の正面の画像が表示されている。

図１０Ｂに示されるように、測定完了画面２００Ｖ２は、撮像画像表示領域２００ｂ、バケット認識結果表示領域２００ｃ、形状パラメータ表示領域２００ｄ、選択ボタン表示領域２００ｅ及び機体識別情報表示領域２００ｇを含む。

撮像画像表示領域２００ｂは、作業支援装置２００によって撮像されたバケット６の撮像画像を表示する領域である。図１０Ｂに示す例では、撮像画像表示領域２００ｂには、作業支援装置２００によって撮像されたバケット６の正面及び側面のバケット画像が上下に並ぶように表示されている。また、撮像画像表示領域２００ｂには、バケット６の正面及び側面のバケット画像に重畳して、後述する形状パラメータ表示領域２００ｄに表示される形状パラメータの位置を特定する寸法線が表示されている。図１０Ｂに示す例では、撮像画像表示領域２００ｂには、バケット６の正面のバケット画像に重畳してアーム先端幅を特定する寸法線２００ｂ１が表示されている。また、撮像画像表示領域２００ｂには、バケット６の側面のバケット画像に重畳してピン－爪先距離を特定する寸法線２００ｂ２及びピン－背面距離を特定する寸法線２００ｂ３が表示されている。

バケット認識結果表示領域２００ｃは、作業支援装置２００によって撮像されたバケット６の種類を表示する領域である。図１０Ｂに示す例では、バケット認識結果表示領域２００ｃには、バケット６の種類が法面バケットであることを表す「認識結果：法面バケット」が表示されている。作業支援装置２００は、例えば、撮像されたバケット６の正面及び側面のバケット画像に基づいて、既知の画像認識技術を用いて、バケット６の種類を特定する。撮像した画像を利用するだけでなく、支援装置用空間認識装置としてミリ波レーダ、超音波センサ、又はレーザレーダ等を利用する場合には、多数の信号（レーザ光等）を物体に発信し、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検出してもよい。

形状パラメータ表示領域２００ｄは、バケット認識結果表示領域２００ｃに表示されたバケット６の種類に対応する形状パラメータを表示する領域である。図１０Ｂに示す例では、形状パラメータとして、法面バケットに対応するピン径、アーム先端幅、バケット幅、ピン－爪先距離、ピン－背面距離及びバケット背面角度が表示されている。このように、エンドアタッチメントの形状に関する特徴を入力し、自動的に測定すべき部位を認識することで、予め設定された部位間の寸法を測定する。また、他の測定方法として、作業者が撮像画像の２箇所をタップすることで測定してもよい。この場合、まず、作業者が撮像画像に対して２箇所をタップすることで寸法線の端部位置を認識する。そして、認識した両端を結ぶ寸法線を特定することにより寸法線の長さを算出できる。その後、撮像した画像形状と寸法とを対応付けを行い、対応付けた結果をショベルへ送信する。更に他の測定方法として、測定すべき寸法を順番にガイダンス表示してもよい。具体的には、アーム先端幅を測定したい場合、「ステップ１（アーム先端幅測定）、アーム先端の両端をタップして下さい」等のガイダンスを順番に表示することで、測定すべき寸法の両端を作業者に正確にタップさせる。これにより、バケット６の形状パラメータを取得することができる。

選択ボタン表示領域２００ｅは、形状パラメータ表示領域２００ｄに表示された形状パラメータを、新たな形状パラメータとして登録するか否かを選択する選択ボタンを表示する領域である。選択ボタン表示領域２００ｅは、例えば、操作者によるタッチ操作を検出可能な検出面を有する。図１０Ｂに示す例では、選択ボタン表示領域２００ｅは、登録ボタンと再撮影ボタンとが表示されている。登録ボタンは、例えば、形状パラメータ表示領域２００ｄに表示された形状パラメータを新たな形状パラメータとして登録することを表すボタン「Ｏ．Ｋ 送信します」である。再撮影ボタンは、例えば、形状パラメータ表示領域２００ｄに表示された形状パラメータを新たな形状パラメータとして登録することなく、撮像をやり直すことを表すボタン「Ｎ．Ｇ 撮影し直し」である。操作者により選択ボタン表示領域２００ｅのボタン「Ｏ．Ｋ 送信します」が操作されると、作業支援装置２００は、形状パラメータ表示領域２００ｄに表示された形状パラメータを、新たな形状パラメータとして登録する。一方、操作者により選択ボタン表示領域２００ｅのボタン「Ｎ．Ｇ 撮影し直し」が操作されると、作業支援装置２００は、撮影画面２００Ｖ１を表示する。

機体識別情報表示領域２００ｇは、作業支援装置２００を識別する情報、例えば作業支援装置２００ごとに割り振られる識別番号を表示する領域である。図１０Ｂに示す例では、機体識別情報表示領域２００ｇには、作業支援装置２００の識別番号が「＊＊」であることを表す「通信機体：＊＊」が表示されている。

このように、実施例４では、作業支援装置２００によりショベル１００のバケット６の正面及び側面が撮像されると、作業支援装置２００は、撮像されたバケット６の正面及び側面のバケット画像に基づいて、形状パラメータを変更する。そのため、操作者は、バケット交換時に作業支援装置２００を用いてバケット６の正面及び側面のバケット画像を撮像すればよく、バケット６に対応する形状パラメータを直接入力する必要がない。その結果、バケット交換時の設定変更を容易に実行できる。

次に、図１１を参照し、撮像画像からバケット６の寸法を算出する処理の一例として、学習済みモデルを用いる場合について説明する。図１１は、撮像画像からバケット６の寸法を算出する処理の一例を示す図である。

コントローラ３０は、不揮発性記憶装置に記憶される、機械学習が行われた学習済みモデルＬＭを用いて、空間認識装置７０の撮像画像に基づき、バケット６の寸法を算出する。ただし、撮像画像は、作業支援装置２００の支援装置用空間認識装置の撮像画像であってよい。

例えば、図１１に示すように、学習済みモデルＬＭは、ニューラルネットワーク（Neural Network）４０１を中心に構成される。

本例では、ニューラルネットワーク４０１は、入力層及び出力層の間に一層以上の中間層（隠れ層）を有する、いわゆるディープニューラルネットワークである。ニューラルネットワーク４０１では、それぞれの中間層を構成する複数のニューロンごとに、下位層との間の接続強度を表す重みづけパラメータが規定されている。そして、各層のニューロンは、上位層の複数のニューロンからの入力値のそれぞれに上位層のニューロンごとに規定される重み付けパラメータを乗じた値の総和を、閾値関数を通じて、下位層のニューロンに出力する態様で、ニューラルネットワーク４０１が構成される。ニューラルネットワーク４０１を対象とし、管理装置３００により機械学習、具体的には、深層学習（ディープラーニング：Deep Learning）が行われ、上述の重み付けパラメータの最適化が図られる。

これにより、例えば、図１１に示すように、ニューラルネットワーク４０１は、入力信号ｘとして空間認識装置７０の撮像画像が入力され、出力信号ｙとして、撮像画像上で検出されているバケット形状の複数の特徴点（バケット６の各部位の位置）を出力することができる。本例では、ニューラルネットワーク４０１は、ピン中心の位置、爪先の位置、ピン左端の位置、ピン右端の位置のそれぞれに対応する出力信号ｙ_１～ｙ_４が出力される。出力信号ｙ_１は、位置座標として東経ｅ_１、北緯ｎ_１、高度ｈ_１を含む。出力信号ｙ_２は、位置座標として東経ｅ_２、北緯ｎ_２、高度ｈ_２を含む。出力信号ｙ_３は、位置座標として東経ｅ_３、北緯ｎ_３、高度ｈ_３を含む。出力信号ｙ_４は、位置座標として東経ｅ_４、北緯ｎ_４、高度ｈ_４を含む。これにより、コントローラ３０は、ニューラルネットワーク４０１が出力するバケット６の各部位の位置、すなわち、ピン中心の位置、爪先の位置、ピン左端の位置、ピン右端の位置と、空間認識装置７０が算出する空間認識装置７０からバケット６までの距離情報と、に基づき、ピン径、アーム先端幅、バケット幅、ピン－爪先距離、ピン－背面距離、バケット背面角度等のバケット６の形状パラメータを算出することができる。

ニューラルネットワーク４０１は、例えば、畳み込みニューラルネットワーク（ＣＮＮ：Convolutional Neural Network）である。ＣＮＮは、既存の画像処理技術（畳み込み処理及びプーリング処理）を適用したニューラルネットワークである。具体的には、ＣＮＮは、空間認識装置７０の撮像画像に対する畳み込み処理及びプーリング処理の組み合わせを繰り返すことにより撮像画像よりもサイズの小さい特徴量データ（特徴マップ）を取り出す。そして、取り出した特徴マップの各画素の画素値が複数の全結合層により構成されるニューラルネットワークに入力され、ニューラルネットワークの出力層は、例えば、撮像画像上で検出されているバケット６の各部位の位置を出力することができる。

なお、学習済みモデルＬＭとしては、ニューラルネットワーク４０１以外にサポートベクターマシーン（Support Vector Machine：ＳＶＭ）等を適用してもよい。

次に、図１２及び図１３を参照し、コントローラ３０がアタッチメントの動きを自律的に制御する機能（以下「自律制御機能」とする。）の一例について説明する。図１２は、自律制御機能の構成例を示すブロック図である。

コントローラ３０は、自律制御の実行に関する機能要素Ｆａ～Ｆｃ及びＦ０～Ｆ６を有する。機能要素は、ソフトウェアで構成されていてもよく、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。

機能要素Ｆａは、排土開始位置を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆａは、空間認識装置７０が出力する物体データに基づき、排土動作が実際に開始される前に、排土動作を開始させるときのバケット６の位置を排土開始位置として算出する。具体的には、機能要素Ｆａは、空間認識装置７０が出力する物体データに基づき、ダンプトラックＤＴの荷台に既に積み込まれている土砂の状態を検出する。土砂の状態は、例えば、ダンプトラックＤＴの荷台のどの部分に土砂が積み込まれているか等である。そして、機能要素Ｆａは、検出した土砂の状態に基づいて排土開始位置を算出する。但し、機能要素Ｆａは、撮像装置８０の出力に基づいて排土開始位置を算出してもよい。或いは、機能要素Ｆａは、過去の排土動作が行われたときに不揮発性記憶装置に記録したショベル１００の姿勢に基づいて排土開始位置を算出してもよい。或いは、機能要素Ｆａは、姿勢検出装置の出力に基づいて排土開始位置を算出してもよい。この場合、機能要素Ｆａは、例えば、排土動作が実際に開始される前に、掘削アタッチメントの現在の姿勢に基づき、排土動作を開始させるときのバケット６の位置を排土開始位置として算出してもよい。

機能要素Ｆｂは、ダンプトラック位置を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆｂは、空間認識装置７０が出力する物体データに基づき、ダンプトラックＤＴの荷台を構成する各部の位置をダンプトラック位置として算出する。

機能要素Ｆｃは、掘削終了位置を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆｃは、直近の掘削動作を終了させたときのバケット６の爪先位置に基づき、掘削動作を終了させたときのバケット６の位置を掘削終了位置として算出する。具体的には、機能要素Ｆｃは、後述の機能要素Ｆ２によって算出される現在のバケット６の爪先位置に基づいて掘削終了位置を算出する。また、機能要素Ｆｃは、掘削終了位置を算出する際に、後述の機能要素Ｆ２によって算出される現在のバケット背面角度、バケット背面位置を利用してもよい。

機能要素Ｆ０は、バケットパラメータを設定するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ０は、空間認識装置７０が出力する物体データに基づいて、バケットパラメータを設定する。バケットパラメータは、例えば、ピン中心の位置、爪先の位置、ピン左端の位置、ピン右端の位置等、バケットの位置に関する情報である。

機能要素Ｆ１は、目標軌道を生成するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ１は、空間認識装置７０が出力する物体データと、機能要素Ｆｃが算出した掘削終了位置とに基づいてバケット６の爪先が辿るべき軌道を目標軌道として生成する。物体データは、例えば、ダンプトラックＤＴの位置及び形状等、ショベル１００の周囲に存在する物体に関する情報である。具体的には、機能要素Ｆ１は、機能要素Ｆａが算出した排土開始位置と、機能要素Ｆｂが算出したダンプトラック位置と、機能要素Ｆｃが算出した掘削終了位置とに基づいて目標軌道を算出する。また、機能要素Ｆ１は、目標軌道を算出する際に、機能要素Ｆ０が設定したバケットパラメータの出力を利用してもよい。

機能要素Ｆ２は、現在の爪先位置を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ２は、ブーム角度センサＳ１が検出したブーム角度β_１と、アーム角度センサＳ２が検出したアーム角度β_２と、バケット角度センサＳ３が検出したバケット角度β_３と、旋回角速度センサＳ５が検出した旋回角度α_１とに基づき、バケット６の爪先の座標点を現在の爪先位置として算出する。機能要素Ｆ２は、現在の爪先位置を算出する際に、機体傾斜センサＳ４の出力を利用してもよい。また、機能要素Ｆ２は、現在の爪先位置を算出する際に、機能要素Ｆ０の出力を利用してもよい。また、機能要素Ｆ２は、爪先位置の算出に加え、バケット背面角度の算出、バケット背面位置の算出を行うように構成されていてもよい。

機能要素Ｆ３は、次の爪先位置を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ３は、操作圧センサ２９が出力する操作データと、機能要素Ｆ１が生成した目標軌道と、機能要素Ｆ２が算出した現在の爪先位置とに基づき、所定時間後の爪先位置を目標爪先位置として算出する。

機能要素Ｆ３は、現在の爪先位置と目標軌道との間の乖離が許容範囲内に収まっているか否かを判定してもよい。本実施形態では、機能要素Ｆ３は、現在の爪先位置と目標軌道との間の距離が所定値以下であるか否かを判定する。そして、機能要素Ｆ３は、その距離が所定値以下である場合、乖離が許容範囲内に収まっていると判定し、目標爪先位置を算出する。一方で、機能要素Ｆ３は、その距離が所定値を上回っている場合、乖離が許容範囲内に収まっていないと判定し、レバー操作量とは無関係に、アクチュエータの動きを減速させ或いは停止させるようにする。この構成により、コントローラ３０は、爪先位置が目標軌道から逸脱した状態で、自律制御の実行が継続されてしまうのを防止できる。

機能要素Ｆ４は、爪先の速度に関する指令値を生成するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ４は、機能要素Ｆ２が算出した現在の爪先位置と、機能要素Ｆ３が算出した次の爪先位置とに基づき、所定時間で現在の爪先位置を次の爪先位置に移動させるために必要な爪先の速度を爪先の速度に関する指令値として算出する。

機能要素Ｆ５は、爪先の速度に関する指令値を制限するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ５は、機能要素Ｆ２が算出した現在の爪先位置と空間認識装置７０の出力とに基づき、爪先とダンプトラックＤＴとの間の距離が所定値未満であると判定した場合、爪先の速度に関する指令値を所定の上限値で制限する。このようにして、コントローラ３０は、爪先がダンプトラックＤＴに接近したときに爪先の速度を減速させる。

機能要素Ｆ６は、アクチュエータを動作させるための指令値を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ６は、現在の爪先位置を目標爪先位置に移動させるために、機能要素Ｆ３が算出した目標爪先位置に基づき、ブーム角度β_１に関する指令値β_１ｒ、アーム角度β_２に関する指令値β_２ｒ、バケット角度β_３に関する指令値β_３ｒ、及び旋回角度α_１に関する指令値α_１ｒを算出する。機能要素Ｆ６は、ブーム４が操作されていないときであっても、必要に応じて指令値β_１ｒを算出する。これは、ブーム４を自動的に動作させるためである。アーム５、バケット６、及び旋回機構２についても同様である。

次に、図１３を参照し、機能要素Ｆ６の詳細について説明する。図１３は、各種指令値を算出する機能要素Ｆ６の構成例を示すブロック図である。

コントローラ３０は、図１３に示すように、指令値の生成に関する機能要素Ｆ１１～Ｆ１３、Ｆ２１～Ｆ２３、Ｆ３１～Ｆ３３及びＦ４１～Ｆ４３を更に有する。機能要素は、ソフトウェアで構成されていてもよく、ハードウェアで構成されていてもよく、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせで構成されていてもよい。

機能要素Ｆ１１～Ｆ１３は、指令値β_１ｒに関する機能要素であり、機能要素Ｆ２１～Ｆ２３は、指令値β_２ｒに関する機能要素であり、機能要素Ｆ３１～Ｆ３３は、指令値β_３ｒに関する機能要素であり、機能要素Ｆ４１～Ｆ４３は、指令値α_１ｒに関する機能要素である。

機能要素Ｆ１１、Ｆ２１、Ｆ３１、及びＦ４１は、比例弁３１に対して出力される電流指令を生成するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ１１は、ブーム制御機構３１Ｃに対してブーム電流指令を出力し、機能要素Ｆ２１は、アーム制御機構３１Ａに対してアーム電流指令を出力し、機能要素Ｆ３１は、バケット制御機構３１Ｄに対してバケット電流指令を出力し、機能要素Ｆ４１は、旋回制御機構３１Ｂに対して旋回電流指令を出力する。

なお、バケット制御機構３１Ｄは、バケットシリンダパイロット圧指令に対応する制御電流に応じたパイロット圧をバケット制御弁としての制御弁１７４に対して作用させることができるように構成されている。バケット制御機構３１Ｄは、例えば、図６Ｃにおける比例弁３１ＣＬ及び比例弁３１ＣＲであってもよい。

機能要素Ｆ１２、Ｆ２２、Ｆ３２、及びＦ４２は、スプール弁を構成するスプールの変位量を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ１２は、ブームスプール変位センサＳ７の出力に基づき、ブームシリンダ７に関する制御弁１７５を構成するブームスプールの変位量を算出する。機能要素Ｆ２２は、アームスプール変位センサＳ８の出力に基づき、アームシリンダ８に関する制御弁１７６を構成するアームスプールの変位量を算出する。機能要素Ｆ３２は、バケットスプール変位センサＳ９の出力に基づき、バケットシリンダ９に関する制御弁１７４を構成するバケットスプールの変位量を算出する。機能要素Ｆ４２は、旋回スプール変位センサＳ２Ａの出力に基づき、旋回油圧モータ２Ａに関する制御弁１７３を構成する旋回スプールの変位量を算出する。なお、バケットスプール変位センサＳ９は、制御弁１７４を構成するスプールの変位量を検出するセンサである。

機能要素Ｆ１３、Ｆ２３、Ｆ３３、及びＦ４３は、作業体の回動角度を算出するように構成されている。本実施形態では、機能要素Ｆ１３は、ブーム角度センサＳ１の出力に基づき、ブーム角度β_１を算出する。機能要素Ｆ２３は、アーム角度センサＳ２の出力に基づき、アーム角度β_２を算出する。機能要素Ｆ３３は、バケット角度センサＳ３の出力に基づき、バケット角度β_３を算出する。機能要素Ｆ４３は、旋回角速度センサＳ５の出力に基づき、旋回角度α_１を算出する。

具体的には、機能要素Ｆ１１は、基本的に、機能要素Ｆ６が生成した指令値β_１ｒと機能要素Ｆ１３が算出したブーム角度β_１との差がゼロになるように、ブーム制御機構３１Ｃに対するブーム電流指令を生成する。その際に、機能要素Ｆ１１は、ブーム電流指令から導き出される目標ブームスプール変位量と機能要素Ｆ１２が算出したブームスプール変位量との差がゼロになるように、ブーム電流指令を調節する。そして、機能要素Ｆ１１は、その調節後のブーム電流指令をブーム制御機構３１Ｃに対して出力する。

ブーム制御機構３１Ｃは、ブーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁１７５は、パイロット圧に応じてブームスプールを移動させ、ブームシリンダ７に作動油を流入させる。ブームスプール変位センサＳ７は、ブームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ１２にフィードバックする。ブームシリンダ７は、作動油の流入に応じて伸縮し、ブーム４を上下動させる。ブーム角度センサＳ１は、上下動するブーム４の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ１３にフィードバックする。機能要素Ｆ１３は、算出したブーム角度β_１を機能要素Ｆ４にフィードバックする。

機能要素Ｆ２１は、基本的に、機能要素Ｆ６が生成した指令値β_２ｒと機能要素Ｆ２３が算出したアーム角度β_２との差がゼロになるように、アーム制御機構３１Ａに対するアーム電流指令を生成する。その際に、機能要素Ｆ２１は、アーム電流指令から導き出される目標アームスプール変位量と機能要素Ｆ２２が算出したアームスプール変位量との差がゼロになるように、アーム電流指令を調節する。そして、機能要素Ｆ２１は、その調節後のアーム電流指令をアーム制御機構３１Ａに対して出力する。

アーム制御機構３１Ａは、アーム電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁１７６は、パイロット圧に応じてアームスプールを移動させ、アームシリンダ８に作動油を流入させる。アームスプール変位センサＳ８は、アームスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ２２にフィードバックする。アームシリンダ８は、作動油の流入に応じて伸縮し、アーム５を開閉させる。アーム角度センサＳ２は、開閉するアーム５の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ２３にフィードバックする。機能要素Ｆ２３は、算出したアーム角度β_２を機能要素Ｆ４にフィードバックする。

機能要素Ｆ３１は、基本的に、機能要素Ｆ６が生成した指令値β_３ｒと機能要素Ｆ３３が算出したバケット角度β_３との差がゼロになるように、バケット制御機構３１Ｄに対するバケット電流指令を生成する。その際に、機能要素Ｆ３１は、バケット電流指令から導き出される目標バケットスプール変位量と機能要素Ｆ３２が算出したバケットスプール変位量との差がゼロになるように、バケット電流指令を調節する。そして、機能要素Ｆ３１は、その調節後のバケット電流指令をバケット制御機構３１Ｄに対して出力する。

バケット制御機構３１Ｄは、バケット電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁１７４は、パイロット圧に応じてバケットスプールを移動させ、バケットシリンダ９に作動油を流入させる。バケットスプール変位センサＳ９は、バケットスプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ３２にフィードバックする。バケットシリンダ９は、作動油の流入に応じて伸縮し、バケット６を開閉させる。バケット角度センサＳ３は、開閉するバケット６の回動角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ３３にフィードバックする。機能要素Ｆ３３は、算出したバケット角度β_３を機能要素Ｆ４にフィードバックする。

機能要素Ｆ４１は、基本的に、機能要素Ｆ６が生成した指令値α_１ｒと機能要素Ｆ４３が算出した旋回角度α_１との差がゼロになるように、旋回制御機構３１Ｂに対する旋回電流指令を生成する。その際に、機能要素Ｆ４１は、旋回電流指令から導き出される目標旋回スプール変位量と機能要素Ｆ４２が算出した旋回スプール変位量との差がゼロになるように、旋回電流指令を調節する。そして、機能要素Ｆ４１は、その調節後の旋回電流指令を旋回制御機構３１Ｂに対して出力する。

旋回制御機構３１Ｂは、旋回電流指令に応じて開口面積を変化させ、その開口面積の大きさに対応する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。制御弁１７３は、パイロット圧に応じて旋回スプールを移動させ、旋回油圧モータ２Ａに作動油を流入させる。旋回スプール変位センサＳ２Ａは、旋回スプールの変位を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ４２にフィードバックする。旋回油圧モータ２Ａは、作動油の流入に応じて回転し、上部旋回体３を旋回させる。旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出し、その検出結果をコントローラ３０の機能要素Ｆ４３にフィードバックする。機能要素Ｆ４３は、算出した旋回角度α_１を機能要素Ｆ４にフィードバックする。

上述のように、コントローラ３０は、作業体毎に、３段のフィードバックループを構成している。すなわち、コントローラ３０は、スプール変位量に関するフィードバックループ、作業体の回動角度に関するフィードバックループ、及び、爪先位置に関するフィードバックループを構成している。そのため、コントローラ３０は、自律制御の際に、バケット６の爪先の動きを高精度に制御できる。

次に、図１４を参照し、ショベル１００によるダンプトラックＤＴへの土砂等の積み込みが行われている作業現場の様子の一例について説明する。図１４は、ショベル１００によるダンプトラックＤＴへの土砂等の積み込みが行われている作業現場の様子の一例を示す。具体的には、図１４は、ダンプトラックＤＴの後方から作業現場を見たときの図である。図１４では、明瞭化のため、ショベル１００（バケット６を除く）の図示が省略されている。また、図１４において、実線で描かれたバケット６Ａ、６Ｂ、６Ｃは、それぞれ掘削動作が終了したときのバケット６の状態、複合動作中のバケット６の状態、排土動作が開始される前のバケット６の状態を表す。また、図１４における太い破線は、バケット６の背面にある所定点が描く軌跡を表す。

掘削動作が終了したときに、操作者によりスイッチＮＳが押されている状態で操作装置２６が操作させると、コントローラ３０はアタッチメントの所定部位、例えばバケット６の背面にある所定点が目標軌道に沿って移動するように、ショベル１００を自律的に動作させる。これにより、バケット６の背面にある所定点が、掘削動作が終了した位置Ｐ１、複合動作中の位置Ｐ２、排土動作が開始される前の位置Ｐ３の順に移動し、土砂等の積み込み（ブーム上げ旋回）が行われる。

このとき、バケット交換時にバケット６の形状パラメータが変更されていない場合、図１４の破線で描かれたバケット６Ｄ、６Ｅ、６Ｆに示されるように、バケット６の背面にある所定点が目標軌道からずれた状態で移動するため、バケット６の背面がダンプトラックＤＴのあおり等に当接する場合がある。

これに対し、本実施形態では、コントローラ３０は、事前に取得されたバケット形状に応じてバケット６の形状パラメータを設定し、設定したバケット６の形状パラメータに基づいて導き出した目標軌道に沿ってバケット６を移動させる。そのため、バケット６が交換された場合においてもバケット６の背面がダンプトラックＤＴのあおり等に当接することが防止される。

また、コントローラ３０は、目標軌道に沿ってバケット６を移動させる際、例えば空間認識装置７０を用いてバケット６の背面がダンプトラックＤＴのあおり等に当接しないように監視するようにしてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

上記の実施形態では、ショベル１００のコントローラ３０が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定し、設定されたバケット６の形状パラメータに基づいて目標軌道を導き出す（生成する）場合を例示したが、本開示はこれに限定されない。例えば、管理装置３００が事前に取得されたバケット形状に応じたバケット６の形状パラメータを設定し、設定されたバケット６の形状パラメータに基づいて目標軌道を生成してもよい。

本国際出願は、２０１９年３月２７日に出願した日本国特許出願第２０１９－０６０８６６号に基づく優先権を主張するものであり、当該出願の全内容を本国際出願に援用する。

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
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
１９ 制御圧センサ
２６ 操作装置
２８ 吐出圧センサ
２９ 操作圧センサ
３０ コントローラ
３０Ａ 位置算出部
３０Ｂ 軌道取得部
３０Ｃ 自律制御部
３１ 比例弁
３２ シャトル弁
４１ｐ バケット形状表示領域
４１ｑ 形状パラメータ表示領域
４１Ｖ 表示画面
４１Ｖ１ 状態表示領域
４１Ｖ２ バケット選択領域
７０ 空間認識装置
７１ 検出装置
７２ 情報入力装置
７３ 測位装置
７４ 通信装置
１００ ショベル
１７１～１７６ 制御弁
２００ 作業支援装置
２００ａ カメラ画像表示領域
２００ｂ 撮像画像表示領域
２００ｃ バケット認識結果表示領域
２００ｄ 形状パラメータ表示領域
２００ｅ 選択ボタン表示領域
２００Ｖ１ 撮影画面
２００Ｖ２ 測定完了画面
３００ 管理装置
ＡＴ 掘削アタッチメント
Ｄ１ 表示装置
Ｄ２ 音声出力装置
ＮＳ スイッチ
Ｐ１ ブームフートピン位置
Ｐ２ アーム連結ピン位置
Ｐ３ バケット連結ピン位置
Ｐ４ バケット爪先位置
Ｐ５ バケット背面位置
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
ＳＹＳ 作業支援システム

Claims (15)

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、
   前記上部旋回体に取り付けられ、バケットを含むアタッチメントと、
   事前に取得された前記バケットの形状を表すバケット形状に応じた前記バケットの形状パラメータを設定する制御装置と、
   を備え、
   前記制御装置は、設定された前記バケットの形状パラメータに基づいて、掘削動作が終了した位置から排土動作が開始される前の位置までの軌道を含む目標軌道を生成する、
   ショベル。
2. 前記バケット形状は、表示部に表示されるバケット形状を象ったバケット画像を含み、
   前記制御装置は、前記表示部に表示される前記バケット画像に基づいて、前記形状パラメータを入力する、
   請求項１に記載のショベル。
3. 前記バケット形状は、撮像装置により撮像されるバケット画像を含み、
   前記制御装置は、前記撮像装置により撮像される前記バケット画像に基づいて、前記形状パラメータを変更する、
   請求項１に記載のショベル。
4. 前記制御装置は、前記撮像装置により撮像される前記バケット画像と、予め登録されたバケットの種類と形状パラメータとが関連付けされた関連情報と、に基づいて、前記形状パラメータを変更する、
   請求項３に記載のショベル。
5. 前記制御装置は、前記撮像装置により撮像される前記バケット画像と、前記撮像装置から前記バケットまでの距離情報とに基づいて、前記バケットの寸法を算出する、
   請求項３に記載のショベル。
6. 前記撮像装置は、当該ショベルに取り付けられている、
   請求項３に記載のショベル。
7. 前記バケット形状は、撮像装置により撮像されるバケット画像を含み、
   前記撮像装置は、携帯端末である、
   請求項１に記載のショベル。
8. 前記撮像装置は、撮像される前記バケット画像と前記バケットまでの距離情報とに基づいて、前記バケットの寸法を算出する、
   請求項７に記載のショベル。
9. 前記撮像装置は、撮像される前記バケット画像から前記バケット形状の複数の特徴点を選択し、前記バケット形状の複数の特徴点と前記バケットまでの距離情報とに基づいて、前記バケット形状の複数の特徴点間の寸法を算出する、
   請求項８に記載のショベル。
10. 前記制御装置に設定される前記バケットの形状パラメータは、バケット背面角度を含む、
    請求項１に記載のショベル。
11. 操作者により選択可能な複数のバケット画像と、前記複数のバケット画像の各々と関連付けられた前記バケットの形状パラメータと、を表示する表示部をさらに備え、
    前記制御装置は、前記表示部に表示された前記複数のバケット画像のうちの選択されたバケット画像と関連付けされた前記バケットの形状パラメータを新たな形状パラメータとして登録する、
    請求項１に記載のショベル。
12. 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、前記上部旋回体に取り付けられ、バケットを含むアタッチメントとを備えるショベルを管理するショベルの管理装置であって、
    事前に取得された前記バケットの形状を表すバケット形状に応じた前記バケットの形状パラメータを設定する制御装置を備え、
    前記制御装置は、設定された前記バケットの形状パラメータに基づいて、掘削動作が終了した位置から排土動作が開始される前の位置までの軌道を含む目標軌道を生成する、
    ショベルの管理装置。
13. 前記制御装置は、設定された前記バケットの形状パラメータに基づいて目標軌道を生成する、
    請求項１２に記載のショベルの管理装置。
14. 前記バケットの形状パラメータは、撮像装置により取得されたバケット形状に基づいて算出される、
    請求項１２に記載のショベルの管理装置。
15. 前記撮像装置は、携帯端末である、
    請求項１４に記載のショベルの管理装置。

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