JP2023082876A - 建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システム - Google Patents

Abstract

【課題】オペレータの意思を介入させながら、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることができる建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システムを提供する。【解決手段】駆動装置のコントローラ５０は、作業装置の姿勢に関連する目標物理量を設定し、作業装置の実際の姿勢に関連する現在物理量を演算し、目標物理量と現在物理量との物理量偏差を演算し、オペレータの操作をアシストするためのアシスト操作値を演算し、物理量偏差が大きいときに比べて物理量偏差が小さいときに小さな値になるようにオペレータ操作値をオペレータ補正値に補正し、物理量偏差が大きいときに比べて物理量偏差が小さいときに大きな値になるようにアシスト操作値をアシスト補正値に補正し、オペレータ補正値とアシスト補正値とを足した合計値を用いて作業装置の姿勢を制御する。【選択図】図５

Description

本開示は、建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システムに関するものである。

建設機械は、機体と、機体に対する姿勢を変えることが可能な作業装置と、を備える。建設機械が例えば油圧ショベルである場合、機体は下部走行体により構成され、作業装置は、上部旋回体、ブーム、アーム及びバケットを含む。建設機械は、作業現場において様々な作業を行う。オペレータは、作業の内容に応じて作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのレバー操作を頻繁に行う。しかし、このような操作を効率よく行うことは、非熟練者にとって容易ではない。従って、建設機械のコントローラがオペレータによる操作をアシストする技術が提案されている。

特許文献１は、作業要素が個々の作業における目標値に確実に到達できるようにオペレータをアシストすることを目的とする建設機械を開示している。この建設機械では、制御装置は、作業要素が第１の所定の位置まで移動する前の第２の所定の位置まで移動した時点において、パイロット圧が最大値未満の場合に、操作装置から出力されるパイロット圧の値を最大値に変更し、変更した最大値に基づいて作業要素を加速させる。また、制御装置は、速度検出器が検出した作業要素の速度に基づいて複数の減速パターンのうちから選択した一つの減速パターンを用いて作業要素を減速して停止させる。

特開２０１１－１５７７８９号公報

上記の特許文献１のアシスト技術では、作業要素の加速時には、オペレータによる操作の大きさであるレバー操作量にかかわらずパイロット圧が最大値に変更され、作業要素の停止時には、予め設定された何れかの減速パターンに従って作業要素が減速して停止する。すなわち、特許文献１のアシスト制御では、作業要素の加速時及び停止時の何れにおいてもオペレータの意思が介入しないので、オペレータの操作技術が向上しにくいという問題がある。

本開示は、オペレータの意思を介入させながら、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることができる建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システムを提供することを目的とする。

提供される建設機械の駆動装置は、機体に対して作業装置を動かすためのオペレータによる操作が与えられる操作装置と、コントローラと、を備え、前記コントローラは、前記作業装置の姿勢に関連する物理量の目標である目標物理量を設定し、前記作業装置の実際の姿勢に関連する物理量である現在物理量を演算し、前記目標物理量と前記現在物理量との偏差である物理量偏差を演算し、前記オペレータの前記操作をアシストするためのアシスト操作値を演算し、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに小さな値になるように、前記操作に対応するオペレータ操作値をオペレータ補正値に補正し、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きな値になるように、前記アシスト操作値をアシスト補正値に補正し、前記オペレータ補正値と前記アシスト補正値とを足した合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御する。

この建設機械のコントローラは、物理量偏差が大きいときに比べて物理量偏差が小さいときに小さな値になるように補正されたオペレータ補正値と物理量偏差が大きいときに比べて物理量偏差が小さいときに大きな値になるように補正されたアシスト補正値とを足した合計値を用いて作業装置の姿勢を制御する。従って、この建設機械のコントローラは、オペレータの意思を介入させながら、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることができる。具体的には、物理量偏差が大きいときには、合計値のうちオペレータ操作値が寄与する割合を大きくすることができ、物理量偏差が小さいときには、合計値のうちアシスト操作値が寄与する割合を大きくすることができる。従って、物理量偏差が大きいときにはオペレータの意思を大きく介入させることができ、物理量偏差が小さいとき、すなわち、作業装置の姿勢が目標の姿勢に近づいて作業装置の姿勢を微調整するときには、オペレータの意思の介入を物理量偏差が大きいときに比べて小さくし、コントローラによるアシストによって作業装置の姿勢を目標の姿勢に容易に調整することができる。これにより、オペレータの意思の介入と作業装置の姿勢の容易な調整とを両立させることができる。

前記コントローラは、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きなアシスト率を設定し、前記アシスト操作値に前記アシスト率をかけることにより前記アシスト補正値を演算し、前記オペレータ操作値に、予め設定された設定値から前記アシスト率を引いた値をかけることにより前記オペレータ補正値を演算することが好ましい。この構成では、物理量偏差が小さくなるにつれて、すなわち、作業装置の姿勢が目標の姿勢に近づくにつれて、オペレータ補正値を連続的に小さくするとともにアシスト補正値を連続的に大きくすることができる。このことは、作業装置の姿勢が目標の姿勢に近づく過程において、オペレータによる操作が主体となる状態からコントローラによるアシストが主体となる状態へスムーズに移行させることを可能にする。

前記駆動装置は、前記アシスト率を補正するための前記オペレータによる入力を受ける入力装置をさらに備え、前記コントローラは、前記オペレータによる前記入力に基づいて前記アシスト率を補正してもよい。この構成では、オペレータがアシスト率を補正できるので、オペレータの意思の介入の度合いをオペレータの好みに応じて調整することができる。

前記駆動装置は、前記コントローラによる制御の状況を前記オペレータに知らせるための報知装置をさらに備え、前記コントローラは、前記アシスト率に応じて前記報知装置からの出力が変化するように前記報知装置の動作を制御することが好ましい。この構成では、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、アシスト率に基づいたコントローラによる制御の状況をおおまかに把握しながら行うことができる。

前記駆動装置は、前記コントローラによる制御の状況を前記オペレータに知らせるための報知装置をさらに備え、前記コントローラは、前記物理量偏差に応じて前記報知装置からの出力が変化するように前記報知装置の動作を制御してもよい。この構成では、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、物理量偏差に基づいたコントローラによる制御の状況をおおまかに把握しながら行うことができる。

前記コントローラは、前記物理量偏差がゼロに近づくように前記物理量偏差に基づいて前記アシスト操作値を演算してもよい。この構成では、コントローラは、作業装置の姿勢を目標の姿勢に近づけるためのアシストを効果的に行うことができる。

コントローラは、前記目標物理量を含む複数の目標物理量を設定し、前記建設機械により行われている作業を判定し、前記複数の目標物理量のうち、判定された作業に応じた目標物理量を選択してもよい。この構成では、コントローラが作業ごとに適切な目標物理量を選択することができる。従って、この構成では、例えば複数の異なる作業が連続して行われるような場合に、オペレータは作業ごとに目標物理量を選択する必要がないので、オペレータの負担が軽減される。

前記コントローラは、当該コントローラによるアシストの対象として予め設定されている作業である対象作業が行われているか否かを判定し、前記対象作業が行われている場合、前記合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御し、前記対象作業が行われていない場合、前記オペレータ操作値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御することが好ましい。この構成では、コントローラは、対象作業が行われているか否かの判定結果に応じた制御を行うことができる。これにより、オペレータは、対象作業とそれ以外の作業を含む複数の一連の作業を円滑に行うことができる。

前記作業装置は、バケットを含み、前記物理量偏差は、前記バケットの先端と施工面との距離に対応する値であってもよい。この構成では、オペレータは、例えば掘削作業を行う場合に、コントローラによるアシストを受けながら、バケットの先端を施工面の掘削開始位置である所望の位置に容易に配置することができる。

前記駆動装置は、表示装置をさらに備え、前記コントローラは、前記表示装置において、前記作業装置の実際の姿勢に関する映像である実姿勢映像と、前記作業装置の目標の姿勢に関する映像である目標姿勢映像と、を表示させてもよい。これにより、オペレータは、作業装置の目標の姿勢と実際の姿勢とのギャップを、表示装置に表示される映像を通じて認識することができる。特にオペレータが非熟練者である場合には、当該非熟練者が表示装置に表示される映像を通じて前記ギャップを認識しながら操作装置を操作することで操作技術の効果的な向上が見込まれる。

前記コントローラは、前記表示装置において、前記実際の姿勢と前記目標の姿勢との間の中間姿勢に関する映像である中間姿勢映像をさらに表示させてもよい。これにより、オペレータは、作業装置が実際の姿勢から目標の姿勢に到達するまでにどのような中間姿勢を経るのかについて、表示装置に表示される映像を通じて認識することができる。

前記コントローラは、前記作業装置の動作速度に関連する情報に基づいて前記中間姿勢を演算してもよい。これにより、コントローラは、前記中間姿勢を比較的正確に予測することができる。

前記コントローラは、前記合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御するアシスト制御を行っているときに、予め定められた条件である非アシスト条件が満たされた場合には、前記アシスト制御から、前記操作装置に与えられる操作に基づく制御（通常制御）に切り替えることが好ましい。この構成では、アシスト制御が行われているときに前記非アシスト条件が満たされた場合、コントローラは、前記アシスト制御から前記通常制御に切り替えるので、コントローラによるアシストが解除され、前記作業装置は、オペレータが操作装置に与える前記操作に対応する動作を行う。これにより、アシスト制御がそのまま継続されることが好ましくない状況が生じた場合にアシストを解除して作業装置をオペレータの意思通りに適切に動作させることができる。

前記非アシスト条件は、前記アシスト制御において前記操作装置に与えられる前記操作から、予め設定された別の操作に切り替わることを含むことが好ましい。上記のような状況が生じた場合、オペレータは、アシスト制御において操作装置に与える操作から別の操作に切り替えることが多い。従って、前記アシスト制御において前記操作装置に与えられる前記操作から予め設定された別の操作に切り替わることは、アシスト制御がそのまま継続されることが好ましくない状況が生じたことを判定する指標となる。

提供される建設機械は、前記機体と、前記作業装置と、上述した駆動装置と、を備える。この建設機械は、オペレータの意思を介入させながら、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることができる。

提供される建設機械システムは、上述した駆動装置を備え、前記操作装置は、前記建設機械から離れた場所に配置された遠隔操作装置である。この建設機械システムでは、オペレータが遠隔地において遠隔操作装置を操作することによって作業現場において建設機械に作業を行わせる場合、コントローラは、オペレータの意思を介入させながらオペレータによる操作をアシストすることができる。具体的には、遠隔地において遠隔操作装置を操作する場合には、建設機械（実機）に搭乗して操作装置を操作する場合に比べて、オペレータは、作業現場の遠近感などの作業現場の状況を把握し難くなる。従って、このような遠隔操作のためのシステムに本開示に係る駆動装置が適用されることで、作業装置を所定の姿勢に調整する作業において前記駆動装置のアシストによるオペレータの負担軽減効果がより顕著になる。

本開示によれば、オペレータの意思を介入させながら、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることができる建設機械の駆動装置、これを備えた建設機械及び建設機械システムが提供される。

本開示の実施形態に係る駆動装置を備える建設機械の一例を示す側面図である。 前記建設機械の油圧回路及びコントローラを示す図である。 、前記建設機械の作業装置の目標物理量と前記作業装置の現在物理量との偏差である物理量偏差と、アシスト率との関係を示すマップの一例である。 前記コントローラによる制御の流れを示すブロック線図の一例である。 前記コントローラによる演算処理の一例を示すフローチャートである。 前記建設機械が行う作業の一例である排土作業において作業装置の動作を説明するための側面図である。 バケットの先端高さ及びアシスト率の経時変化の一例を示すグラフである。 前記コントローラによる制御の流れを示すブロック線図の他の例である。 前記コントローラによる制御の流れを示すブロック線図のさらに他の例である。 前記駆動装置の表示装置の一例を示す図である。 前記表示装置の他の例を示す図である。

以下、本開示の実施形態に係る建設機械の駆動装置及びこれを備えた建設機械について図面を参照して説明する。

[第１実施形態]
図１及び図２に示すように、建設機械１００は、下部走行体１と、上下に延びるＺ軸回りに下部走行体１に対して旋回可能なように下部走行体１に支持される上部旋回体２と、上部旋回体２に支持されるアタッチメント３と、複数の油圧アクチュエータと、複数の油圧ポンプと、姿勢情報取得部と、複数の操作装置と、複数の制御弁と、複数の比例弁と、コントローラ５０と、を備える。図１に示す本実施形態に係る建設機械１００は油圧ショベルである。アタッチメント３は、ブーム４、アーム５及び先端アタッチメントを含む。先端アタッチメントは、図１に示す具体例ではバケット６であるが、フォーク、グラップル、ブレーカ、圧砕機（破砕機）などの他の先端アタッチメントであってもよい。前記駆動装置は、前記複数の操作装置と、前記コントローラ５０と、を含む。

下部走行体１は機体の一例であり、上部旋回体２、ブーム４、アーム５及び先端アタッチメント（例えばバケット６）のそれぞれは、作業装置の一例である。これらの作業装置のそれぞれは、下部走行体１に対する相対的な姿勢が変わるように動作可能な装置である。

建設機械１００は、作業現場において種々の作業を行うことができる。種々の作業は、例えば、掘削作業、土砂保持旋回作業、排土作業、及び戻り旋回作業を含む。掘削作業は、バケット６を地盤、盛り土などの掘削対象に沿って移動させることにより前記掘削対象を掘削して土砂をバケット６に保持する作業である。土砂保持旋回作業は、掘削された土砂をバケット６に保持しながら上部旋回体２を旋回させてダンプトラックの荷台の近くまでバケット６を移動させる作業である。排土作業は、荷台の近くに移動したバケット６に保持された土砂をバケット６から解放してダンプトラックの荷台に落下させ、当該土砂を荷台に積み込む作業である。戻り旋回作業は、排土作業の後に、上部旋回体２を旋回させるとともにアタッチメント３の姿勢を調節することにより前記掘削対象のところまでバケット６を移動させる作業である。

下部走行体１は、建設機械１００を走行させるための左右一対の走行装置と、これらの走行装置を連結する下部フレームと、を備える。上部旋回体２は、下部フレームに対して旋回可能なように下部フレームに支持される上部フレームと、上部フレームに支持されるキャビン及び機械室と、を備える。キャビンには、オペレータが座る運転席などが配置され、機械室には、油圧回路を構成する種々の機器が配置されている。

ブーム４は、上部旋回体２に対してブーム４が水平軸（ブーム回動軸）回りに回動可能となるように上部旋回体２の上部フレームの前部に支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。アーム５は、ブーム４に対してアーム５が水平軸（アーム回動軸）回りに回動可能となるようにブーム４の先端部に取り付けられる基端部と、その反対側の先端部と、を有する。バケット６は、アーム５に対してバケット６が水平軸（バケット回動軸）回りに回動可能となるようにアーム５の先端部に取り付けられる基端部と、土砂を収容して保持可能な部分である収容部と、バケット６の先端と、を有する。本実施形態では、バケット６の先端は、掘削用のツースの少なくとも一部により構成される。

複数の油圧ポンプは、メインポンプ２１と、パイロットポンプ２２と、を含む。メインポンプ２１及びパイロットポンプ２２は、例えば図略のエンジンによって駆動される。メインポンプ２１及びパイロットポンプ２２のそれぞれは、エンジンにより駆動されることで作動油を吐出する。パイロットポンプ２２は、エンジンにより駆動されることで複数の制御弁のそれぞれにパイロット圧を供給する。

複数の油圧アクチュエータは、複数の油圧シリンダと、旋回モータ１１と、を含む。複数の油圧シリンダは、ブーム４を動かすための少なくとも一つのブームシリンダ７と、アーム５を動かすためのアームシリンダ８と、バケット６を動かすためのバケットシリンダ９と、を含む。図２では、１つのメインポンプ２１のみが図示されているが、建設機械１００は、複数のメインポンプ２１を備えていてもよい。

少なくとも一つのブームシリンダ７は、上部旋回体２に接続された一端部と、ブーム４に接続された他端部と、を有する。少なくとも一つのブームシリンダ７は、メインポンプ２１から吐出される作動油の供給を受けることにより伸長又は収縮し、これにより、ブーム４をブーム上げ方向又はブーム下げ方向に回動させる。ブーム上げ方向は、ブーム４の先端部が地盤から遠ざかる方向であり、ブーム下げ方向は、ブーム４の先端部が地盤に近づく方向である。

アームシリンダ８は、ブーム４に接続された一端部と、アーム５に接続された他端部と、を有する。アームシリンダ８は、メインポンプ２１から吐出される作動油の供給を受けることにより伸長又は収縮し、これにより、アーム５をアーム引き方向又はアーム押し方向に回動させる。アーム押し方向は、アーム５の先端部がブーム４から遠ざかる方向であり、アーム引き方向は、アーム５の先端部がブーム４に近づく方向である。

バケットシリンダ９は、アーム５に接続された一端部と、バケット６にリンク部材を介して接続された他端部と、を有する。バケットシリンダ９は、メインポンプ２１から吐出される作動油の供給を受けることにより伸長又は収縮し、これにより、バケット６をバケット引き方向又はバケット押し方向に回動させる。バケット引き方向は、バケット６の先端が下部走行体１に近づく方向であり、バケット押し方向は、バケット６の先端が下部走行体１から遠ざかる方向である。

旋回モータ１１は、メインポンプ２１から吐出される作動油の供給を受けることにより下部走行体１に対して上部旋回体２を右方向又は左方向に旋回させるように作動する油圧モータである。旋回モータ１１は、前記作動油の供給を受けて回転する図略の出力部を有し、当該出力部は上部旋回体２を左右双方向に旋回させるように上部旋回体２に駆動力を伝達する。具体的に、旋回モータ１１は、一対のポートを有し、これらのうちの一方のポートへの作動油の供給を受けることにより当該一方のポートに対応する方向に前記出力部が回転するとともに他方のポートから作動油を排出する。

姿勢情報取得部は、上部旋回体２、ブーム４、アーム５及びバケット６を含む複数の作業装置の姿勢に関する情報である姿勢情報を取得する。姿勢情報取得部は、取得した姿勢情報をコントローラ５０に入力する。本実施形態では、姿勢情報取得部は、ブーム姿勢検出器３１と、アーム姿勢検出器３２と、バケット姿勢検出器３３と、旋回体姿勢検出器３４と、を含む。

ブーム姿勢検出器３１は、ブーム４の姿勢に関する情報であるブーム姿勢情報を検出する。ブーム姿勢検出器３１は、検出したブーム姿勢情報に対応する検出信号をコントローラ５０に入力する。具体的には、ブーム姿勢検出器３１は、予め設定された基準に対するブーム４の角度（ブーム姿勢情報の一例）を検出するブーム角度センサであってもよい。この場合、前記基準は、例えば、上部旋回体２であってもよく、水平面であってもよく、旋回中心軸（図１のＺ軸）に垂直な直線又は平面であってもよい。また、ブーム姿勢検出器３１は、ブームシリンダ７のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサであってもよい。ブームシリンダ７のシリンダ長さは、上部旋回体２に対するブーム４の姿勢に対応する。ブームシリンダ７のシリンダ長さは、ブーム姿勢情報の一例である。

アーム姿勢検出器３２は、アーム５の姿勢に関する情報であるアーム姿勢情報を検出する。アーム姿勢検出器３２は、検出したアーム姿勢情報に対応する検出信号をコントローラ５０に入力する。具体的に、アーム姿勢検出器３２は、予め設定された基準に対するアーム５の角度（アーム姿勢情報の一例）を検出するアーム角度センサであってもよい。この場合、前記基準は、例えば、ブーム４であってもよく、水平面であってもよく、旋回中心軸（図１のＺ軸）に垂直な直線又は平面であってもよい。また、アーム姿勢検出器３２は、アームシリンダ８のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサであってもよい。アームシリンダ８のシリンダ長さは、ブーム４に対するアーム５の姿勢に対応する。アームシリンダ８のシリンダ長さは、アーム姿勢情報の一例である。

バケット姿勢検出器３３は、バケット６の姿勢に関する情報であるバケット姿勢情報を検出する。バケット姿勢検出器３３は、検出したバケット姿勢情報に対応する検出信号をコントローラ５０に入力する。具体的には、バケット姿勢検出器３３は、予め設定された基準に対するバケット６の角度（バケット姿勢情報の一例）を検出するバケット角度センサであってもよい。この場合、前記基準は、例えば、アーム５であってもよく、水平面であってもよく、旋回中心軸（図１のＺ軸）に垂直な直線又は平面であってもよい。また、バケット姿勢検出器３３は、バケットシリンダ９のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサであってもよい。バケットシリンダ９のシリンダ長さは、アーム５に対するバケット６の姿勢に対応する。バケットシリンダ９のシリンダ長さは、バケット姿勢情報の一例である。

旋回体姿勢検出器３４は、上部旋回体２の姿勢に関する情報である旋回体姿勢情報を検出する。旋回体姿勢検出器３４は、検出した旋回体姿勢情報に対応する検出信号をコントローラ５０に入力する。具体的には、旋回体姿勢検出器３４は、例えば、水平面に対する上部旋回体２の傾斜角度（旋回体姿勢情報の一例）を検出する傾斜角度センサであってもよく、下部走行体１に対する上部旋回体２の回転角度（旋回体姿勢情報の一例）を検出する回転角度センサであってもよい。また、旋回体姿勢検出器３４は、傾斜角度センサ及び回転角度センサの両方を含んでいてもよい。

ブーム角度センサ、アーム角度センサ、バケット角度センサ、及び回転角度センサのそれぞれは、例えば、レゾルバであってもよく、ロータリーエンコーダであってもよく、ポテンショメータであってもよく、ＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）であってもよく、他のセンサであってもよい。傾斜角度センサは、例えば、ＩＭＵであってもよい。

コントローラ５０は、建設機械１００の機種に応じた複数の作業装置のそれぞれのサイズを予め記憶している。また、コントローラ５０は、例えば、旋回中心軸とブーム回動軸との相対的な位置関係、ブーム回動軸、アーム回動軸及びバケット回動軸と、対応する作業装置との相対的な位置関係など、を予め記憶していてもよい。これにより、コントローラ５０は、検出器３１～３４のそれぞれから入力される検出信号に基づいて、上部旋回体２、ブーム４、アーム５及びバケット６を含む複数の作業装置のそれぞれの姿勢を幾何学的に演算することができ、また、複数の作業装置のうちの何れかの作業装置において予め設定された部位である特定部位ＳＰの座標を演算することができる。特定部位ＳＰは、例えば図１に示すようにバケット６の先端に設定されていてもよい。

図２に示すように、複数の操作装置は、ブーム操作装置６１と、アーム操作装置６２と、バケット操作装置６３と、旋回操作装置６４と、を含む。これらの操作装置６１～６４は、オペレータの操作を受ける操作レバー６１Ａ～６４Ａをそれぞれ有する。操作装置６１～６４のそれぞれは、オペレータによって操作レバーに与えられる操作に対応する操作値であるオペレータ操作値（電気信号）がコントローラ５０に入力されるように構成された電気式の操作装置により構成されていてもよい。図２は、前記操作装置６１～６４が電気式の操作装置により構成される場合の回路構成を示している。また、操作装置６１～６４のそれぞれは、リモコン弁を備えた操作装置（図示省略）により構成されていてもよい。

一つの操作レバーが複数の操作レバーの機能を兼ねるようなレバー構造を有していてもよい。例えば、オペレータが着座する運転席の右側前方に配置された右側操作レバーは、前後方向に操作された場合にブーム操作レバー６１Ａとして機能し、左右方向に操作された場合にバケット操作レバー６３Ａとして機能してもよい。また、運転席の左側前方に配置された左側操作レバーは、前後方向に操作された場合にアーム操作レバー６２Ａとして機能し、左右方向に操作された場合に旋回操作レバー６４Ａとして機能してもよい。レバー構造は、複数の操作レバーを兼ねる組み合わせをオペレータの指示によって任意に変更可能なように構成されていてもよい。

ブーム操作装置６１の操作レバー６１Ａは、ブーム上げ方向にブーム４を動作させるためのオペレータによる操作であるブーム上げ操作と、ブーム下げ方向にブーム４を動作させるためのオペレータによる操作であるブーム下げ操作と、を受けることが可能なように構成される。ブーム操作装置６１は、操作レバー６１Ａにブーム上げ操作又はブーム下げ操作が与えられると、当該操作の大きさ及び当該操作の方向に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

アーム操作装置６２の操作レバー６２Ａは、アーム押し方向にアーム５を動作させるためのオペレータによる操作であるアーム押し操作と、アーム引き方向にアーム５を動作させるためのオペレータによる操作であるアーム引き操作と、を受けることが可能なように構成される。アーム操作装置６２は、操作レバー６２Ａにアーム押し操作又はアーム引き操作が与えられると、当該操作の大きさ及び当該操作の方向に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

バケット操作装置６３の操作レバー６３Ａは、バケット引き方向にバケット６を動作させるためのオペレータによる操作であるバケット引き操作と、バケット押し方向にバケット６を動作させるためのオペレータによる操作であるバケット押し操作と、を受けることが可能なように構成される。バケット操作装置６３は、操作レバー６３Ａにバケット引き操作又はバケット押し操作が与えられると、当該操作の大きさ及び当該操作の方向に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

旋回操作装置６４の操作レバー６４Ａは、右方向に上部旋回体２を旋回動作させるためのオペレータによる操作である右旋回操作と、左方向に上部旋回体２を旋回動作させるためのオペレータによる操作である左旋回操作と、を受けることが可能なように構成される。旋回操作装置６４は、操作レバー６４Ａに右旋回操作又は左旋回操作が与えられると、当該操作の大きさ及び当該操作の方向に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

複数の制御弁は、ブーム制御弁４１と、アーム制御弁４２と、バケット制御弁４３と、旋回制御弁４４と、を含む。複数の制御弁のそれぞれは、一対のパイロットポートを有する。

ブーム制御弁４１は、メインポンプ２１とブームシリンダ７との間に介在し、ブーム上げ操作及びブーム下げ操作の何れか一方に対応するパイロットポートに供給されるパイロット圧に応じて、ブームシリンダ７に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように開閉作動する。

アーム制御弁４２は、メインポンプ２１とアームシリンダ８との間に介在し、アーム押し操作及びアーム引き操作の何れか一方に対応するパイロットポートに供給されるパイロット圧に応じて、アームシリンダ８に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように開閉作動する。

バケット制御弁４３は、メインポンプ２１とバケットシリンダ９との間に介在し、バケット引き操作及びバケット押し操作の何れか一方に対応するパイロットポートに供給されるパイロット圧に応じて、バケットシリンダ９に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように開閉作動する。

旋回制御弁４４は、メインポンプ２１と旋回モータ１１との間に介在し、右旋回操作及び左旋回操作の何れか一方に対応するパイロットポートに供給されるパイロット圧に応じて、旋回モータ１１に供給される作動油の方向及び流量を変化させるように開閉作動する。

複数の比例弁は、一対のブーム電磁比例弁４５，４５と、一対のアーム電磁比例弁４６，４６と、一対のバケット電磁比例弁４７，４７と、一対の旋回電磁比例弁４８，４８と、を含む。複数の比例弁のそれぞれは、パイロットポンプ２２が吐出するパイロット油（作動油）の圧力をコントローラ５０から入力される制御指令に応じて減圧するとともに、減圧された圧力であるパイロット圧が当該比例弁に対応する制御弁のパイロットポートに供給されるように開閉作動する。これにより、当該制御弁は、パイロット圧が供給されるパイロットポートに対応する方向に、前記パイロット圧の大きさに対応するストロークで開弁する。その結果、メインポンプ２１からの作動油が、前記ストロークに対応する流量で当該制御弁に対応する油圧アクチュエータに供給される。

コントローラ５０は、例えば、ＭＰＵなどの演算処理装置と、メモリと、を含むコンピュータを備える。コントローラ５０は、動作指令部５１と、目標物理量設定部５２と、現在物理量演算部５３と、物理量偏差演算部５４と、アシスト率設定部５５と、アシスト操作値演算部５６と、オペレータ操作値補正部５７と、アシスト操作値補正部５８と、作業判定部５９と、を備える。動作指令部５１、目標物理量設定部５２、現在物理量演算部５３、物理量偏差演算部５４、アシスト率設定部５５、アシスト操作値演算部５６、オペレータ操作値補正部５７、アシスト操作値補正部５８、及び作業判定部５９のそれぞれは、前記演算処理装置がプログラムを実行することにより実現される。

動作指令部５１は、複数の比例弁のそれぞれに前記制御指令を入力する。具体的には、動作指令部５１は、ブーム操作装置６１の操作レバー６１Ａにブーム上げ操作又はブーム下げ操作が与えられると、一対のブーム電磁比例弁４５，４５のうち当該操作に対応するブーム電磁比例弁４５に制御指令を入力する。動作指令部５１は、アーム操作装置６２の操作レバー６２Ａにアーム押し操作又はアーム引き操作が与えられると、一対のアーム電磁比例弁４６，４６のうち当該操作に対応するアーム電磁比例弁４６に制御指令を入力する。動作指令部５１は、バケット操作装置６３の操作レバー６３Ａにバケット引き操作又はバケット押し操作が与えられると、一対のバケット電磁比例弁４７，４７のうち当該操作に対応するバケット電磁比例弁４７に制御指令を入力する。動作指令部５１は、旋回操作装置６４の操作レバー６４Ａに右旋回操作又は左旋回操作が与えられると、一対の旋回電磁比例弁４８，４８のうち当該操作に対応する旋回電磁比例弁４８に制御指令を入力する。

より具体的には、動作指令部５１は、建設機械１００が行うことが可能な複数の作業のうち、予め定められた対象作業が行われている場合には、後述するように、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）を用いて演算された制御指令を、対象作業において行われている操作に対応する比例弁に入力する。対象作業は、オペレータの操作に対するコントローラ５０によるアシストの対象として予め設定された作業である。

一方、動作指令部５１は、前記複数の作業のうち、前記対象作業が行われていない場合、すなわち前記対象作業以外の作業である非対象作業が行われている場合には、複数の操作装置６１～６４のうち非対象作業において操作されている操作装置からコントローラ５０に入力されるオペレータ操作値（Ｌｏ）を、前記制御指令として当該操作に対応する比例弁に入力する。

目標物理量設定部５２は、少なくとも一つの作業装置の姿勢に関連する物理量の目標である目標物理量を設定する。本実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量は、特定部位の座標であり、目標物理量は、特定部位の目標座標である。本実施形態では、特定部位はバケット６の先端である。目標物理量設定部５２は、例えば次のように目標座標を設定してもよい。

本実施形態では、建設機械１００は、オペレータが操作可能な記憶スイッチ８０をさらに備える。記憶スイッチ８０は、例えばキャビンにおいてオペレータが操作可能な位置（例えば運転席の近くの位置）に配置されている。記憶スイッチ８０は、オペレータが操作可能なボタンであってもよい。また、記憶スイッチ８０は、ディスプレイの画面上に形成され、オペレータが操作可能な領域であってもよい。オペレータは、複数の操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することによりバケット６の先端を所望の位置に配置する。バケット６の先端が所望の位置に配置された状態で、オペレータは、記憶スイッチ８０に対して入力操作（例えばボタン操作）を行う。目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対して入力操作が行われた時点でバケット６の先端（特定部位）が配置されている座標を目標座標に設定する。目標座標の基準となる座標系は、例えば、作業現場における予め設定された位置を原点とする座標系であってもよく、建設機械１００における予め設定された部位を原点とする座標系であってもよく、他の位置を原点とする座標系であってもよい。また、座標系は、三次元座標系であってもよく、二次元座標系であってもよい。

なお、目標座標の設定方法は、上記の具体例に限られない。例えば、建設機械１００が作業現場の映像を取得するカメラと、当該カメラからコントローラ５０に入力される映像データに基づいて作業現場の映像（例えば三次元映像）を表示可能なディスプレイと、を備える場合において、オペレータがディスプレイに表示されている映像における所望の部位を指定すると（具体的には、例えばオペレータが画面上の前記所望の部位をタッチすると）、目標物理量設定部５２は、指定された部位に対応する座標を目標座標に設定してもよい。また、目標物理量設定部５２は、オペレータにより入力された座標（複数の数値）を目標座標に設定してもよい。

現在物理量演算部５３は、少なくとも一つの作業装置の実際の姿勢に関連する物理量である現在物理量を演算する。本実施形態では、現在物理量は、バケット６の先端の実際の座標、すなわちその時点での座標である現在座標である。従って、現在物理量演算部５３は、バケット６の先端（特定部位）の座標である現在座標を演算する。現在物理量演算部５３は、姿勢情報取得部から入力される姿勢情報に基づいてバケット６の先端の現在座標を演算する。具体的には、現在物理量演算部５３は、例えば検出器３１～３３が検出するブーム姿勢情報、アーム姿勢情報及びバケット姿勢情報に基づいてブーム４の姿勢、アーム５の姿勢及びバケット６の姿勢を演算し、これらの姿勢に基づいてバケット６の先端の現在座標を演算してもよい。また、現在物理量演算部５３は、検出器３４が検出する旋回体姿勢情報をさらに考慮してバケット６の先端の現在座標を演算してもよい。

図１に示すように、ブーム４の姿勢は、ブーム４の角度であるブーム角度θ１で表され、アーム５の姿勢は、アーム５の角度であるアーム角度θ２で表され、バケット６の姿勢は、バケット６の角度であるバケット角度θ３で表されていてもよい。ブーム角度θ１は、例えば、ブーム４の基端部におけるブーム４の回動中心とアーム５の基端部におけるアーム５の回動中心とを結ぶ直線と、基準面と、のなす角度であってもよい。基準面は、水平面であってもよく、旋回中心軸（図１のＺ軸）に直交する平面であってもよい。アーム角度θ２は、ブーム４の前記回動中心とアーム５の前記回動中心とを結ぶ前記直線と、アーム５の前記回動中心とバケット６の回動中心とを結ぶ直線と、のなす角度であってもよい。バケット角度θ３は、アーム５の前記回動中心とバケット６の前記回動中心とを結ぶ直線と、バケット６の前記回動中心とバケット６の先端とを結ぶ直線と、のなす角度であってもよい。

物理量偏差演算部５４は、前記目標物理量と前記現在物理量との偏差である物理量偏差を演算する。本実施形態では、物理量偏差演算部５４は、前記目標座標と前記現在座標との偏差である座標偏差（ｅ）を演算する。具体的には、物理量偏差演算部５４は、例えば式「座標偏差（ｅ）＝目標座標－現在座標」を用いて座標偏差（ｅ）を演算する。上記の式により演算される座標偏差（ｅ）は、現在座標から目標座標への方向と現在座標から目標座標までの距離とを示している。

アシスト率設定部５５は、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きなアシスト率を設定する。本実施形態では、アシスト率設定部５５は、前記座標偏差（ｅ）が大きいときに比べて前記座標偏差（ｅ）が小さいときに大きなアシスト率（ｒ）を設定する。具体的には、アシスト率設定部５５は、例えば図３に示すように座標偏差（ｅ）とアシスト率（ｒ）との関係が予め設定されたマップ（グラフ）と、物理量偏差演算部５４により演算された座標偏差（ｅ）と、に基づいて、アシスト率（ｒ）を設定する。

図３に示すグラフでは、横軸は、座標偏差（ｅ）の大きさ、すなわち、現在座標から目標座標までの距離であり、縦軸は、アシスト率（ｒ）である。図３に示すように、座標偏差（ｅ）が小さい領域である小領域では、アシスト率（ｒ）は最大値（図３の具体例では「１」）に設定され、座標偏差（ｅ）が大きい領域である大領域では、アシスト率（ｒ）は最小値（図３の具体例では「０」）に設定され、小領域と大領域との中間の領域である中領域では、アシスト率（ｒ）は、座標偏差（ｅ）が小さくなるほどアシスト率（ｒ）が大きくなるように設定される。ただし、図３に示すマップは、座標偏差（ｅ）が大きいときに比べて座標偏差（ｅ）が小さいときに大きなアシスト率（ｒ）を設定するために予め作成されたマップの一例であり、座標偏差（ｅ）とアシスト率（ｒ）との関係を表すマップは、図３に示す具体例に限られない。当該マップは、例えば、中領域の少なくとも一部が曲線によって表されていてもよく、小領域及び大領域の少なくとも一方が省略されたものであってもよい。また、アシスト率（ｒ）の最大値は、「１」より大きな値又は「１」より小さな値であってもよく、アシスト率（ｒ）の最小値は、「０」より大きな値又は「０」より小さな値であってもよい。

アシスト操作値演算部５６は、前記オペレータの操作をアシストするための操作値であるアシスト操作値（Ｌａ）を演算する。本実施形態では、アシスト操作値演算部５６は、前記オペレータの操作をアシストするためのアシスト操作値（Ｌａ）を、前記座標偏差（ｅ）に基づいて演算する。具体的には、コントローラ５０は、フィードバック制御を行うための例えば下記のような式（１）を予め記憶している。例えば図４に示すように、アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、下記の式（１）と、座標偏差（ｅ）と、を用いてアシスト操作値（Ｌａ）を演算する。なお、下記式（１）において、「ｕ」は、アシスト操作値（Ｌａ）であり、「Ｋｐ」、「Ｋｉ」、「Ｋｄ」は、ＰＩＤゲイン（比例ゲイン、積分ゲイン及び微分ゲイン）であり、「ｅ」は、座標偏差である。

アシスト操作値（Ｌａ）は、座標偏差（ｅ）をゼロに近づけるための操作値、すなわち、バケット６の先端（特定部位）を目標座標に近づけるための操作値である。コントローラ５０は、座標偏差（ｅ）をゼロに近づけるためのアシスト操作値（Ｌａ）を用いたフィードバック制御を行う。例えば、アシスト操作値（Ｌａ）は、バケット６の先端が移動する方向を目標座標に近づけることと、座標偏差（ｅ）の大きさ（距離）が小さくなるにつれてバケット６の先端が移動する速さを小さくすること、の少なくとも一方を実現するような操作値であってもよい。アシスト操作値（Ｌａ）は、バケット６の先端が目標座標に向かって移動するようにオペレータの操作をアシストするような操作値であってもよい。また、アシスト操作値（Ｌａ）は、座標偏差（ｅ）が大きいときにはバケット６の先端が目標座標に向かって移動する速さを大きくし、座標偏差（ｅ）が小さいときにはバケット６の先端が目標座標に向かって移動する速さを小さくするような操作値であってもよい。

オペレータ操作値補正部５７は、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに小さな値になるように、前記オペレータ操作値（Ｌｏ）をオペレータ補正値（Ｌｏ’）に補正する。本実施形態では、オペレータ操作値補正部５７は、オペレータ操作値（Ｌｏ）を、アシスト率（ｒ）が大きいほど値が小さくなるように補正する。オペレータ操作値補正部５７は、例えば、オペレータ操作値（Ｌｏ）に、予め設定された設定値（例えば「１」）からアシスト率（ｒ）を引いた値をかけることによりオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算してもよい。具体的には、例えば、オペレータ操作値補正部５７は、式（２）「Ｌｏ’＝Ｌｏ×（１－ｒ）」を用いて、オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。この式（２）において、アシスト率（ｒ）は、ゼロ以上１以下の値（０≦ｒ≦１）である。従って、オペレータ補正値（Ｌｏ’）は、アシスト率（ｒ）が大きいほど小さくなる。

アシスト操作値補正部５８は、前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きな値になるように、アシスト操作値（Ｌａ）をアシスト補正値（Ｌａ’）に補正する。本実施形態では、アシスト操作値補正部５８は、アシスト操作値（Ｌａ）を、アシスト率（ｒ）が大きいほど値が大きくなるように補正する。アシスト操作値補正部５８は、例えば、アシスト操作値（Ｌａ）にアシスト率（ｒ）をかけることによりアシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。具体的には、例えば、アシスト操作値補正部５８は、次の式（３）「Ｌａ’＝Ｌａ×ｒ」を用いて、アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。この式（３）において、アシスト率（ｒ）は、上記と同様に、ゼロ以上１以下の値（０≦ｒ≦１）である。従って、アシスト補正値（Ｌａ’）は、アシスト率（ｒ）が大きいほど大きくなる。

上述したように、動作指令部５１は、前記複数の作業のうち、対象作業が行われている場合には、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）を用いて演算された制御指令を、対象作業において行われている操作に対応する比例弁に入力する。具体的には、動作指令部５１は、対象作業が行われている場合には、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。出力された制御指令Ｙは、対象作業において操作されている操作装置のうちの少なくとも一つの操作装置に対応する比例弁に入力される。

作業判定部５９は、建設機械１００が行う作業を判定する。作業判定部５９は、複数の検出器３１～３４からコントローラ５０に入力される検出信号に基づいて、ブーム姿勢、アーム姿勢、バケット姿勢及び旋回体姿勢を取得することができる。例えば、掘削作業、土砂保持旋回作業、排土作業、及び戻り旋回作業のそれぞれでは、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢、バケット６の姿勢及び上部旋回体２の姿勢の少なくとも一つが特徴的に経時変化するので、作業判定部５９は、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢、バケット６の姿勢及び上部旋回体２の姿勢の少なくとも一つの経時変化のデータに基づいて、建設機械１００の作業を判定することができる。

具体的には、例えば、前記経時変化のデータが予め定められた掘削作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が掘削作業を行っていると判定する。同様に、前記経時変化のデータが予め定められた土砂保持旋回作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が土砂保持旋回作業を行っていると判定し、前記経時変化のデータが予め定められた排土作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が排土作業を行っていると判定し、前記経時変化のデータが予め定められた戻り旋回作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が戻り旋回作業を行っていると判定する。

作業判定部５９は、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢、バケット６の姿勢及び上部旋回体２の姿勢の少なくとも一つの経時変化のデータに代えて、又は当該経時変化のデータとともに、前記オペレータ操作値（Ｌｏ）に基づいて、建設機械１００による作業を判定してもよい。また、作業判定部５９は、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢、バケット６の姿勢及び上部旋回体２の姿勢の少なくとも一つの経時変化のデータに代えて、又は当該経時変化のデータとともに、作業装置に加わる荷重に基づいて、建設機械１００による作業を判定してもよい。この場合、作業判定部５９は、例えば、作業装置を構成する複数の可動部の少なくとも一つに取り付けられた荷重センサの検出結果（検出信号）を、建設機械１００の作業の判定に用いてもよい。

また、建設機械１００の駆動装置が、オペレータが作業の種類を入力することが可能な入力装置９０（図２参照）を備える場合には、作業判定部５９は、オペレータによって入力された作業内容に基づいて建設機械１００が行う作業を判定してもよい。

以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、コントローラ５０による演算処理の一例について説明する。以下の具体例では、作業現場において、掘削作業、土砂保持旋回作業、排土作業、及び戻り旋回作業を含む一連の作業を含む土砂積込作業が繰り返し行われる。これらの作業のうち、排土作業は、上述した対象作業に設定されており、掘削作業、土砂保持旋回作業、及び戻り旋回作業は、非対象作業に設定されている。特定部位は、バケット６の先端に設定されている。

コントローラ５０の目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０（本実施形態では座標記憶スイッチ）に対する入力操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１）。

オペレータは、土砂積込作業を開始する時点において、例えば図６における上図（Ａ）に示すように、操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することにより、所望の位置ＴＰ（星印の位置）までバケット６の先端を移動させる。この星印の位置ＴＰは、排土作業においてバケット６に保持された土砂をバケット６からダンプトラックの荷台に落下させるのに適した目標の位置である。オペレータは、バケット６の先端を所望の位置ＴＰ（星印の位置）に停止させた後、記憶スイッチ８０を押す。

記憶スイッチ８０が押されたことを示す信号がコントローラ５０に入力されると、目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われたと判定し（ステップＳ１においてＹＥＳ）、その時点でバケット６の先端が位置する座標を目標座標（目標物理量）に設定する（ステップＳ２）。一方、目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われていないと判定すると（ステップＳ１においてＮＯ）、目標座標（目標物理量）をデフォルト値に設定する（ステップＳ３）。デフォルト値は、目標座標として予め設定されてメモリに記憶された座標であってもよく、前回に設定された目標座標であってもよい。

次に、コントローラ５０の作業判定部５９は、対象作業として設定されている排土作業が行われているか否かを判定する（ステップＳ４）。作業判定部５９は、複数の検出器３１～３４からコントローラ５０に入力される検出信号に基づいて、例えばアーム５の姿勢及びバケット６の姿勢の経時変化のデータが予め定められた排土作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が排土作業を行っていると判定する（ステップＳ４においてＹＥＳ）。具体的には次の通りである。

排土作業の前に行われる土砂保持旋回作業が終了し、排土作業が開始される時点の作業装置は、例えば図６における２つ目の図（Ｂ）に示されるような姿勢（排土作業開始姿勢）で配置される。図６における３つ目の図（Ｃ）は、排土作業の中間段階における作業装置の姿勢であり、図６における下図（Ｄ）は、排土作業が終了する時点の作業装置の姿勢である。これらの図（Ｂ）～（Ｄ）に示されるように、排土作業では、アーム５がアーム押し方向に移動するようにアーム操作装置６２の操作レバー６２Ａに対してアーム押し操作が与えられるとともに、バケット６がバケット押し方向に移動するようにバケット操作装置６３の操作レバー６３Ａに対してバケット押し操作が与えられる。すなわち、排土作業では、上記のようにアーム５の姿勢及びバケット６の姿勢が特徴的に経時変化する。従って、排土作業に関する条件は、上記のようなアーム５の姿勢及びバケット６の姿勢の特徴的な経時変化を判定可能な条件に予め設定される。

排土作業が行われていると作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＹＥＳ）、現在物理量演算部５３は、姿勢情報取得部（検出器３１～３４）から入力される姿勢情報に基づいてバケット６の先端のその時点での座標である現在座標を演算し、物理量偏差演算部５４は、例えば上記の式（座標偏差（ｅ）＝目標座標－現在座標）を用いて座標偏差（ｅ）を演算する（ステップＳ５）。

次に、アシスト率設定部５５は、例えば図３に示すマップと、物理量偏差演算部５４により演算された座標偏差（ｅ）と、に基づいて、アシスト率（ｒ）を設定する（ステップＳ６）。

次に、その時点におけるオペレータ操作値（Ｌｏ）がコントローラ５０に入力される。具体的には、アーム操作装置６２は、操作レバー６２Ａにアーム押し操作が与えられると、当該アーム押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力し、バケット操作装置６３は、操作レバー６３Ａにバケット押し操作が与えられると、当該バケット押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

また、アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、上記の式（１）と、座標偏差（ｅ）と、を用いて、バケット押し操作をアシストするためのアシスト操作値（Ｌａ）と、を演算する。

オペレータ操作値補正部５７は、上記の式（２）と、バケット押し操作におけるオペレータ操作値（Ｌｏ）と、アシスト率（ｒ）と、を用いて、オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。

アシスト操作値補正部５８は、上記の式（３）と、バケット押し操作におけるアシスト操作値（Ｌａ）と、アシスト率（ｒ）と、を用いて、アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。

動作指令部５１は、動作指令部５１は、バケット押し操作に関し、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する（ステップＳ７）。出力された制御指令Ｙは、バケット押し操作に対応する比例弁４７に入力される。

一方、排土作業が行われていないと作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＮＯ）、動作指令部５１は、複数の操作装置６１～６４の少なくとも一つから入力される操作に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）を、最終的な操作値である制御指令として出力する（ステップＳ８）。

以上説明したように、この建設機械では、コントローラ５０は、座標偏差（ｅ）が大きいときに比べて座標偏差（ｅ）が小さいときに小さな値になるように補正されたオペレータ補正値（Ｌｏ’）と座標偏差（ｅ）が大きいときに比べて座標偏差（ｅ）が小さいときに大きな値になるように補正されたアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を用いて少なくとも一つの作業装置の姿勢を制御する。すなわち、コントローラ５０は、図４に示すように座標偏差（ｅ）をゼロに近づけるためのアシスト操作値（Ｌａ）を用いたフィードバック制御を行うとともに、図５のフローチャートのステップＳ１～Ｓ８に示すような演算処理を繰り返し行う。このことは、オペレータの意思を介入させながら、少なくとも一つの作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることを可能にする。

コントローラ５０は、座標偏差（ｅ）が大きいときに比べて座標偏差（ｅ）が小さいときに大きなアシスト率（ｒ）を設定し、アシスト操作値（Ｌａ）にアシスト率（ｒ）をかけることによりアシスト補正値（Ｌａ’）を演算し、オペレータ操作値（Ｌｏ）に、予め設定された設定値である「１」からアシスト率（ｒ）を引いた値をかけることによりオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。従って、座標偏差（ｅ）が小さくなるにつれて、すなわち、バケット６の先端が目標座標に近づくにつれて、オペレータ補正値（Ｌｏ’）を連続的に小さくするとともにアシスト補正値（Ｌａ’）を連続的に大きくすることができる。このことは、バケット６の先端が目標座標に近づく過程において、オペレータによる操作が主体となる状態からコントローラ５０によるアシストが主体となる状態へスムーズに移行させることを可能にする。

［第２実施形態］
前記第１実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量は、バケット６の先端（特定部位）の座標であるが、第２実施形態では前記ストロークセンサにより検出されるシリンダ長さである。第２実施形態では、目標物理量は、目標シリンダ長さであり、現在物理量は、ストロークセンサにより検出される実際のシリンダ長さ（現在シリンダ長さ）である。物理量偏差は、目標シリンダ長さと現在シリンダ長さとの偏差である長さ偏差である。

この第２実施形態では、ブーム姿勢検出器３１は、ブームシリンダ７のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサであり、アーム姿勢検出器３２は、アームシリンダ８のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサであり、バケット姿勢検出器３３は、バケットシリンダ９のシリンダ長さを検出するシリンダストロークセンサである。

この第２実施形態では、オペレータは、複数の操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することによりブーム４、アーム５及びバケット６を所望の姿勢に配置する。所望の姿勢は、対象作業に応じて異なる。

第２実施形態に係る駆動装置のコントローラ５０は、第１実施形態と同様に例えば図５に示すフローチャートに沿って演算処理を行ってもよい。以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、第２実施形態に係るコントローラ５０による演算処理の一例について説明する。以下の具体例においても、対象作業は、排土作業に設定されており、掘削作業、土砂保持旋回作業、及び戻り旋回作業は、非対象作業には設定されている。

コントローラ５０の目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われたか否かを判定する（ステップＳ１）。

オペレータは、土砂積込作業を開始する時点において、操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することにより、アーム５及びバケット６を例えば図６における上図（Ａ）に示すような所望の姿勢に配置した状態で記憶スイッチ８０を押す。

記憶スイッチ８０が押されたことを示す信号がコントローラ５０に入力されると、目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われたと判定し（ステップＳ１においてＹＥＳ）、その時点におけるアームシリンダ８のシリンダ長さを目標シリンダ長さ（第１目標シリンダ長さ）に設定し、その時点におけるバケットシリンダ９のシリンダ長さを目標シリンダ長さ（第２目標シリンダ長さ）に設定する（ステップＳ２）。一方、目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われていないと判定すると（ステップＳ１においてＮＯ）、目標シリンダ長さをデフォルト値に設定する（ステップＳ３）。デフォルト値は、第１目標シリンダ長さ及び第２目標シリンダ長さとして予め設定されてメモリに記憶された値であってもよく、前回に設定された第１目標シリンダ長さ及び第２目標シリンダ長さであってもよい。

次に、コントローラ５０の作業判定部５９は、排土作業が行われているか否かを判定する（ステップＳ４）。作業判定部５９は、複数の検出器３１～３４からコントローラ５０に入力される検出信号に基づいて、例えばアーム５の姿勢及びバケット６の姿勢の経時変化のデータが予め定められた排土作業に関する条件を満たす場合、作業判定部５９は、建設機械１００が排土作業を行っていると判定する（ステップＳ４においてＹＥＳ）。

排土作業が行われていると作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＹＥＳ）、現在物理量演算部５３は、アーム姿勢検出器３２から入力される検出信号に基づいてその時点でのアームシリンダ８のシリンダ長さである現在シリンダ長さ（第１現在シリンダ長さ）を演算し、バケット姿勢検出器３３から入力される検出信号に基づいてその時点でのバケットシリンダ９のシリンダ長さである現在シリンダ長さ（第２現在シリンダ長さ）を演算する。そして、物理量偏差演算部５４は、例えば式（第１長さ偏差＝第１目標シリンダ長さ－第１現在シリンダ長さ）を用いてアーム５の姿勢に関連する第１長さ偏差（ｅ）を演算し、例えば式（第２長さ偏差＝第２目標シリンダ長さ－第２現在シリンダ長さ）を用いてバケット６の姿勢に関連する第２長さ偏差（ｅ）を演算する（ステップＳ５）。

コントローラ５０は、アーム５の姿勢を制御するために予め設定された例えば図３に示すようなマップ（アーム用マップ）を予め記憶し、バケット６の姿勢を制御するために予め設定された例えば図３に示すようなマップ（バケット用マップ）を予め記憶している。これら２つのマップは、排土作業においてアーム５及びバケット６のそれぞれが適した動作を行うように予め個別に設定されたものである。第２実施形態では、図３に示すグラフにおいて、横軸は、長さ偏差（第１長さ偏差又は第２長さ偏差）であり、縦軸は、アシスト率（ｒ）である。

次に、アシスト率設定部５５は、前記アーム用マップと、物理量偏差演算部５４により演算された第１長さ偏差（ｅ）と、に基づいて、アーム５のためのアシスト率である第１アシスト率（ｒ）を設定し、前記バケット用マップと、物理量偏差演算部５４により演算された第２長さ偏差（ｅ）と、に基づいて、バケット６のためのアシスト率である第２アシスト率（ｒ）を設定する（ステップＳ６）。

次に、その時点におけるオペレータ操作値（Ｌｏ）がコントローラ５０に入力される。具体的には、アーム操作装置６２は、操作レバー６２Ａにアーム押し操作が与えられると、当該アーム押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値である第１オペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。バケット操作装置６３は、操作レバー６３Ａにバケット押し操作が与えられると、当該バケット押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値である第２オペレータ操作値（Ｌｏ）をコントローラ５０に入力する。

コントローラ５０は、アーム５の姿勢をフィードバック制御するために予め設定された例えば上記式（１）に示すような式（アーム用演算式）を予め記憶し、バケット６の姿勢をフィードバック制御するために予め設定された例えば上記式（１）に示すような式（バケット用演算式）を予め記憶している。これら２つの式は、排土作業においてアーム５及びバケット６のそれぞれが適した動作を行うように予め個別に設定されたものである。

アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、前記アーム用演算式と、第１長さ偏差（ｅ）と、を用いて、アーム押し操作をアシストするためのアシスト操作値である第１アシスト操作値（Ｌａ）を演算する。同様に、アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、前記バケット用演算式と、第２長さ偏差（ｅ）と、を用いて、バケット押し操作をアシストするためのアシスト操作値である第２アシスト操作値（Ｌａ）を演算する。

オペレータ操作値補正部５７は、上記の式（２）と、アーム押し操作における第１オペレータ操作値（Ｌｏ）と、第１アシスト率（ｒ）と、を用いて、第１オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算し、上記の式（２）と、バケット押し操作における第２オペレータ操作値（Ｌｏ）と、第２アシスト率（ｒ）と、を用いて、第２オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。

アシスト操作値補正部５８は、上記の式（３）と、アーム押し操作における第１アシスト操作値（Ｌａ）と、第１アシスト率（ｒ）と、を用いて、第１アシスト補正値（Ｌａ’）を演算し、上記の式（３）と、バケット押し操作における第２アシスト操作値（Ｌａ）と、第２アシスト率（ｒ）と、を用いて、第２アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。

動作指令部５１は、アーム押し操作に関し、第１オペレータ補正値（Ｌｏ’）と第１アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値である第１合計値を、最終的な操作値である第１制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。また、動作指令部５１は、バケット押し操作に関し、第２オペレータ補正値（Ｌｏ’）と第２アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値である第２合計値を、最終的な操作値である第２制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する（ステップＳ７）。出力された第１制御指令Ｙは、アーム押し操作に対応する比例弁４６に入力され、出力された第２制御指令Ｙは、バケット押し操作に対応する比例弁４７に入力される。

一方、排土作業が行われていないと作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＮＯ）、動作指令部５１は、複数の操作装置６１～６４の少なくとも一つから入力される操作に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）を、最終的な操作値である制御指令として出力する（ステップＳ８）。

以上のように、コントローラ５０は、図４に示すように長さ偏差（ｅ）をゼロに近づけるためのアシスト操作値（Ｌａ）を用いたフィードバック制御を、アーム５及びバケット６のそれぞれについて行うとともに、図５のフローチャートのステップＳ１～Ｓ８に示すような演算処理を、アーム５及びバケット６のそれぞれについて繰り返し行う。このことは、オペレータの意思を介入させながら、アーム５の姿勢及びバケット６の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることを可能にする。

[第３実施形態]
前記実施形態に係る駆動装置では、対象作業が排土作業であるが、本開示に係る駆動装置は、前記実施形態に限られない。対象作業は、例えば前記戻り旋回作業であってもよい。この場合、特定部位は、例えばバケット６の先端であり、作業装置の姿勢に関連する物理量は、バケット６の先端の高さであり、目標物理量は、例えばバケット６の先端の目標高さ（掘削開始高さ）であり、現在物理量は、例えばバケット６の先端の実際の高さである現在高さであり、物理量偏差は、目標高さ（掘削開始高さ）と現在高さとの偏差である高さ偏差である（例えばバケット６の先端と施工面との距離）。掘削開始高さ及び現在高さは、例えば地面を基準とする値であってもよく、地面よりも下方又は上方の位置を基準とする値であってもよい。図７は、この第３実施形態におけるバケットの先端高さ及びアシスト率の経時変化の一例を示すグラフであり、図８は、この第３実施形態におけるコントローラ５０による制御の流れを示すブロック線図の例である。

この第３実施形態では、オペレータは、複数の操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することによりバケット６の先端を所望の位置に配置する。所望の位置は、例えば掘削を開始するときのバケット６の先端の位置である。バケット６の先端が所望の位置に配置された状態でオペレータが記憶スイッチ８０に対して入力操作を行うと、目標物理量設定部５２は、その時点でバケット６の先端が配置されている高さを掘削開始高さ（目標高さ）に設定する。

現在物理量演算部５３は、姿勢情報取得部から入力される姿勢情報に基づいてバケット６の先端の現在高さ（アタッチメント先端高さ）を演算する。現在物理量演算部５３は、例えば、検出器３１～３３により検出されるブーム角度θ１、アーム角度θ２及びバケット角度θ３と、旋回体姿勢検出器３４により検出される水平面に対する上部旋回体２の傾斜角度と、に基づいて、前記現在高さを演算してもよい。具体的には、例えば、現在物理量演算部５３は、下部走行体１が配置されている地面とバケット６の下方に位置する地面とが同一平面に含まれると仮定した場合には、検出器３１～３４から入力される検出信号に基づいて、地面からのバケット６の先端の高さを幾何学的に演算することができる。

物理量偏差演算部５４は、例えば式「高さ偏差＝掘削開始高さ－現在高さ」を用いて、前記掘削開始高さと前記現在高さとの偏差である前記高さ偏差を演算する。

アシスト率設定部５５は、前記高さ偏差が大きいときに比べて前記高さ偏差が小さいときに大きなアシスト率（ｒ）を設定する。具体的には、アシスト率設定部５５は、例えば図８に示すように高さ偏差（ｅ）とアシスト率（ｒ）との関係が予め設定されたマップと、物理量偏差演算部５４により演算された高さ偏差と、に基づいて、アシスト率（ｒ）を設定する。

アシスト操作値演算部５６は、前記オペレータの操作をアシストするためのアシスト操作値（Ｌａ）を演算する。具体的には、この第３実施形態では、アシスト操作値演算部５６は、目標バケット角度と実際のバケット角度θ３との偏差である角度偏差をゼロに近づけるための操作値であるアシスト操作値（Ｌａ）を演算する。

図１において、角度θ４は、地面に対するアーム５の角度であるアーム対地角度であり、角度θ５は、地面に対するバケット６の角度であるバケット対地角度である。アーム対地角度θ４は、例えば図１に示すように、ブーム４に対するアーム５の回動中心とアーム５に対するバケット６の回動中心とを結ぶ直線と、地面との角度であってもよい。バケット対地角度θ５は、例えば図１に示すように、アーム５に対するバケット６の回動中心とバケット６の先端とを結ぶ直線と、地面との角度であってもよい。

アシスト操作値演算部５６は、例えば図８の左端に描かれたグラフのようなアーム対地角度θ４とバケット６の目標の角度（目標バケット角度）との関係が予め設定されたマップと、その時の実際のアーム対地角度θ４と、に基づいて、目標バケット角度を設定する。次に、アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、例えば上述したような式（１）と、前記角度偏差と、を用いてアシスト操作値（Ｌａ）を演算する。

オペレータ操作値補正部５７は、上記と同様の式（２）「Ｌｏ’＝Ｌｏ×（１－ｒ）」を用いて、オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。演算されたオペレータ補正値（Ｌｏ’）は、アシスト率（ｒ）が大きいほど小さくなる。

アシスト操作値補正部５８は、上記と同様の式（３）「Ｌａ’＝Ｌａ×ｒ」を用いて、アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。演算されたアシスト補正値（Ｌａ’）は、アシスト率（ｒ）が大きいほど大きくなる。

動作指令部５１は、対象作業（この第３実施形態では戻り旋回作業）が行われている場合には、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。出力された制御指令Ｙは、戻り旋回作業において操作されている操作装置のうちの少なくとも一つの操作装置に対応する比例弁に入力される。

この第３実施形態では、バケット６の掘削開始高さとバケット６の先端の現在高さとの偏差である高さ偏差を用いてアシスト率が設定される。従って、高さ偏差が大きいときにはオペレータの意思を大きく介入させることができる。一方で、高さ偏差が小さいとき、すなわち、バケット６の先端が掘削開始高さ（目標高さ）に近づいて作業装置の姿勢を微調整するときには、オペレータの意思の介入を高さ偏差が大きいときに比べて小さくし、コントローラ５０によるアシストによってバケット６の先端を掘削開始高さに容易に調整することができる。これにより、オペレータの意思の介入と作業装置の姿勢の容易な調整とを両立させることができる。

また、この第３実施形態では、目標バケット角度と実際のバケット角度θ３との偏差である角度偏差を用いてアシスト操作値（Ｌａ）が演算される。このアシスト操作値（Ｌａ）は、前記角度偏差をゼロに近づけるために例えば上記の式（１）を用いて演算される操作値である。従って、この第３実施形態では、コントローラ５０は、図８に示すように前記角度偏差をゼロに近づけるためのアシスト操作値（Ｌａ）を用いたフィードバック制御を行うとともに、例えば図５のフローチャートのステップＳ１～Ｓ８に示すような演算処理を繰り返し行うことで、オペレータの意思を介入させながら、掘削開始時のバケット対地角度θ５を所望の角度に近づけることができる。所望の角度は、バケット６の先端がアーム５に対するバケット６の回動中心の真下に位置するような角度（例えば９０度程度の角度）であることが好ましい。

［第４実施形態］
図９は、第４実施形態に係るコントローラ５０による制御の流れを示すブロック線図の一例である。この第４実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量は、角度センサにより検出される角度であり、目標物理量は、作業装置の角度の目標である目標角度であり、現在物理量は、角度センサにより検出される実際の角度である現在角度である。具体的には、第４実施形態では、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢及びバケット６の姿勢がブーム４の角度、アーム５の角度及びバケット６の角度を用いて制御される。第４実施形態では、ブーム姿勢検出器３１は、ブーム角度センサであり、アーム姿勢検出器３２は、アーム角度センサであり、バケット姿勢検出器３３は、バケット角度センサである。

この第４実施形態では、目標物理量は、第１～第３目標物理量を含み、現在物理量は、第１～第３現在物理量を含み、物理量偏差は、第１～第３物理量偏差を含む。具体的には、第１目標物理量は、ブーム４の角度の目標である第１目標角度（ブーム目標角度）であり、第２目標物理量は、アーム５の角度の目標である第２目標角度（アーム目標角度）であり、第３目標物理量は、バケット６の角度の目標である第３目標角度（バケット目標角度）である。第１現在物理量は、ブーム姿勢検出器３１により検出される実際のブーム４の角度である第１現在角度であり、第２現在物理量は、アーム姿勢検出器３２により検出される実際のアーム５の角度である第２現在角度であり、第３現在物理量は、バケット姿勢検出器３３により検出される実際のバケット６の角度である第３現在角度である。第１物理量偏差は、第１目標角度と第１現在角度との偏差である第１角度偏差であり、第２物理量偏差は、第２目標角度と第２現在角度との偏差である第２角度偏差であり、第３物理量偏差は、第３目標角度と第３現在角度との偏差である第３角度偏差である。

第４実施形態に係る駆動装置のコントローラ５０は、第１実施形態と同様に例えば図５に示すフローチャートに沿って演算処理を行ってもよい。以下、図５に示すフローチャートを参照しながら、第４実施形態に係るコントローラ５０による演算処理の一例について説明する。第４実施形態では、対象作業は、排土作業に設定されており、掘削作業、土砂保持旋回作業、及び戻り旋回作業は、非対象作業には設定されている。

オペレータは、土砂積込作業を開始する時点において、操作装置６１～６４の操作レバー６１Ａ～６４Ａの少なくとも一つを操作することにより、ブーム４、アーム５及びバケット６を例えば図６における上図（Ａ）に示すような所望の姿勢に配置した状態で、記憶スイッチ８０を押す。

記憶スイッチ８０が押されたことを示す信号がコントローラ５０に入力されると、目標物理量設定部５２（図９における目標姿勢設定装置）は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われたと判定し（ステップＳ１においてＹＥＳ）、その時点におけるブーム４の角度を第１目標角度に設定し、その時点におけるアーム５の角度を第２目標角度に設定し、その時点におけるバケット６の角度を第３目標角度に設定する（ステップＳ２）。一方、目標物理量設定部５２は、記憶スイッチ８０に対する入力操作が行われていないと判定すると（ステップＳ１においてＮＯ）、第１～第３目標角度をデフォルト値に設定する（ステップＳ３）。デフォルト値は、第１～第３目標角度として予め設定されてメモリに記憶された値であってもよく、前回に設定された第１～第３目標角度であってもよい。

次に、コントローラ５０の作業判定部５９は、上述したように排土作業が行われているか否かを判定する（ステップＳ４）。排土作業が行われていると作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＹＥＳ）、現在物理量演算部５３は、ブーム姿勢検出器３１から入力される検出信号に基づいてその時点でのブーム４の角度である第１現在角度を演算し、アーム姿勢検出器３２から入力される検出信号に基づいてその時点でのアーム５の角度である第２現在角度を演算し、バケット姿勢検出器３３から入力される検出信号に基づいてその時点でのバケット６の角度である第３現在角度を演算する。そして、物理量偏差演算部５４は、例えば式（第１角度偏差＝第１目標角度－第１現在角度）を用いて、ブーム４に関する偏差である第１角度偏差を演算し、例えば式（第２角度偏差＝第２目標角度－第２現在角度）を用いて、アーム５に関する偏差である第２角度偏差を演算し、例えば式（第３角度偏差＝第３目標角度－第３現在角度）を用いて、バケット６に関する偏差である第３角度偏差を演算する（ステップＳ５）。

コントローラ５０は、ブーム４の姿勢を制御するために予め設定された例えば図３に示すようなマップ（ブーム用マップ）を予め記憶し、アーム５の姿勢を制御するために予め設定された例えば図３に示すようなマップ（アーム用マップ）を予め記憶し、バケット６の姿勢を制御するために予め設定された例えば図３に示すようなマップ（バケット用マップ）を予め記憶している。これら３つのマップは、排土作業においてブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれが適した動作を行うように予め個別に設定されたものである。第４実施形態では、図３に示すグラフにおいて、横軸は、角度偏差（第１角度偏差、第２角度偏差又は第３角度偏差）であり、縦軸は、アシスト率（ｒ）である。

次に、アシスト率設定部５５は、前記ブーム用マップと、物理量偏差演算部５４により演算された第１角度偏差（ｅ）と、に基づいて、ブーム４のためのアシスト率である第１アシスト率（ｒ）を設定する。同様に、アシスト率設定部５５は、前記アーム用マップと、物理量偏差演算部５４により演算された第２角度偏差（ｅ）と、に基づいて、アーム５のためのアシスト率である第２アシスト率（ｒ）を設定し、前記バケット用マップと、物理量偏差演算部５４により演算された第３角度偏差（ｅ）と、に基づいて、バケット６のためのアシスト率である第３アシスト率（ｒ）を設定する（ステップＳ６）。

次に、その時点におけるオペレータ操作値（Ｌｏ）がコントローラ５０に入力される。具体的には、ブーム操作装置６１は、操作レバー６１Ａにブーム操作（ブーム下げ操作又はブーム上げ操作）が与えられると、当該ブーム操作の方向及び大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値（第１オペレータ操作値（Ｌｏ））をコントローラ５０に入力する。アーム操作装置６２は、操作レバー６２Ａにアーム押し操作が与えられると、当該アーム押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値（第２オペレータ操作値（Ｌｏ））をコントローラ５０に入力する。バケット操作装置６３は、操作レバー６３Ａにバケット押し操作が与えられると、当該バケット押し操作の大きさに対応する電気信号であるオペレータ操作値（第３オペレータ操作値（Ｌｏ））をコントローラ５０に入力する。

コントローラ５０は、ブーム４の姿勢をフィードバック制御するために予め設定された例えば上記式（１）に示すような式（ブーム用演算式）を予め記憶し、アーム５の姿勢をフィードバック制御するために予め設定された例えば上記式（１）に示すような式（アーム用演算式）を予め記憶し、バケット６の姿勢をフィードバック制御するために予め設定された例えば上記式（１）に示すような式（バケット用演算式）を予め記憶している。これら３つの式は、排土作業においてブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれが適した動作を行うように予め個別に設定されたものである。

アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、前記ブーム用演算式と、第１角度偏差（ｅ）と、を用いて、ブーム操作をアシストするためのアシスト操作値である第１アシスト操作値（Ｌａ）を演算する。同様に、アシスト操作値演算部５６（ＰＩＤコントローラ）は、前記アーム用演算式と、第２角度偏差（ｅ）と、を用いて、アーム押し操作をアシストするためのアシスト操作値である第２アシスト操作値（Ｌａ）を演算し、前記バケット用演算式と、第３角度偏差（ｅ）と、を用いて、バケット押し操作をアシストするためのアシスト操作値である第３アシスト操作値（Ｌａ）を演算する。

オペレータ操作値補正部５７は、上記の式（２）と、ブーム操作における第１オペレータ操作値（Ｌｏ）と、第１アシスト率（ｒ）と、を用いて、第１オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。同様に、オペレータ操作値補正部５７は、上記の式（２）と、アーム押し操作における第２オペレータ操作値（Ｌｏ）と、第２アシスト率（ｒ）と、を用いて、第２オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算し、上記の式（２）と、バケット押し操作における第３オペレータ操作値（Ｌｏ）と、第３アシスト率（ｒ）と、を用いて、第３オペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算する。

アシスト操作値補正部５８は、上記の式（３）と、ブーム操作における第１アシスト操作値（Ｌａ）と、第１アシスト率（ｒ）と、を用いて、第１アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。同様に、アシスト操作値補正部５８は、上記の式（３）と、アーム押し操作における第２アシスト操作値（Ｌａ）と、第２アシスト率（ｒ）と、を用いて、第２アシスト補正値（Ｌａ’）を演算し、上記の式（３）と、バケット押し操作における第３アシスト操作値（Ｌａ）と、第３アシスト率（ｒ）と、を用いて、第３アシスト補正値（Ｌａ’）を演算する。

動作指令部５１は、ブーム操作に関し、第１オペレータ補正値（Ｌｏ’）と第１アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値である第１合計値を、最終的な操作値である第１制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。また、動作指令部５１は、アーム押し操作に関し、第２オペレータ補正値（Ｌｏ’）と第２アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値である第２合計値を、最終的な操作値である第２制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。また、動作指令部５１は、バケット押し操作に関し、第３オペレータ補正値（Ｌｏ’）と第３アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値である第３合計値を、最終的な操作値である第３制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する（ステップＳ７）。出力された第１制御指令Ｙは、ブーム操作（ブーム下げ操作又はブーム上げ操作）に対応する比例弁４５に入力され、出力された第２制御指令Ｙは、アーム押し操作に対応する比例弁４６に入力され、出力された第３制御指令Ｙは、バケット押し操作に対応する比例弁４７に入力される。

一方、排土作業が行われていないと作業判定部５９が判定すると（ステップＳ４においてＮＯ）、動作指令部５１は、複数の操作装置６１～６４の少なくとも一つから入力される操作に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）を、最終的な操作値である制御指令として出力する（ステップＳ８）。

以上のように、コントローラ５０は、図４に示すように角度偏差（ｅ）をゼロに近づけるためのアシスト操作値（Ｌａ）を用いたフィードバック制御を、ブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれについて行うとともに、図５のフローチャートのステップＳ１～Ｓ８に示すような演算処理を、ブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれについて繰り返し行う。このことは、オペレータの意思を介入させながら、ブーム４の姿勢、アーム５の姿勢及びバケット６の姿勢を所望の姿勢に調整するためのオペレータによる操作をアシストすることを可能にする。

［変形例］
以上、本開示の実施形態に係る建設機械の駆動装置について説明したが、本開示は、上記の実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例を含む。

（Ａ）第１実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量がバケット６の先端の座標であり、バケット６の先端の座標を用いてバケット６の姿勢が制御されるが、第１実施形態は、このような具体例に限られない。例えば、ブーム４における特定部位（例えばブーム４の先端）の座標、アーム５における特定部位（例えばアーム５の先端）の座標、及びバケット６における特定部位（例えばバケット６の先端）の座標の少なくとも一つを用いて作業装置の姿勢が制御されてもよい。具体的には、例えば、アーム５の先端の座標を用いてアーム５の姿勢が制御され、かつ、バケット６の先端の座標を用いてバケット６の姿勢が制御されてもよい。また、ブーム４の先端の座標を用いてブーム４の姿勢が制御され、アーム５の先端の座標を用いてアーム５の姿勢が制御され、かつ、バケット６の先端の座標を用いてバケット６の姿勢が制御されてもよい。具体的には、第１実施形態においてアーム５の先端が特定部位として設定されるとともにバケット６の先端が特定部位として設定される場合、コントローラ５０は、アーム５の先端の実際の座標である現在物理量と、アーム５の先端の座標の目標である目標物理量と、これらの偏差である物理量偏差と、オペレータ操作値と、アシスト操作値と、オペレータ補正値と、アシスト補正値と、を用いて、アーム５の姿勢を制御し、バケット６の先端の実際の座標である現在物理量と、バケット６の先端の座標の目標である目標物理量と、これらの偏差である物理量偏差と、オペレータ操作値と、アシスト操作値と、オペレータ補正値と、アシスト補正値と、を用いて、バケット６の姿勢を制御することが好ましい。

（Ｂ）第２実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量がシリンダ長さであり、アームシリンダ８のシリンダ長さを用いてアーム５の姿勢が制御され、かつ、バケットシリンダ９のシリンダ長さを用いてバケット６の姿勢が制御されるが、第２実施形態は、このような具体例に限られない。例えば、ブームシリンダ７のシリンダ長さ、アームシリンダ８のシリンダ長さ、及びバケットシリンダ９のシリンダ長さの少なくとも一つを用いて作業装置の姿勢が制御されてもよい。

（Ｃ）第３実施形態では、作業装置の姿勢に関連する物理量がバケット６の先端の高さであり、バケット６の先端の高さを用いて作業装置の姿勢が制御されるが、このような具体例に限られない。例えば、ブーム４における特定部位（例えばブーム４の先端）の高さ、アーム５における特定部位（例えばアーム５の先端）の高さ、及びバケット６における特定部位（例えばバケット６の先端）の高さの少なくとも一つを用いて作業装置の姿勢が制御されてもよい。

（Ｄ）作業装置の姿勢に関連する物理量は、例えば、ブーム角度θ１、アーム角度θ２、バケット角度θ３、及び上部旋回体２の傾斜角度の少なくとも一つを含んでいてもよい。

（Ｅ）建設機械システムについて
本開示に係る駆動装置は、建設機械システムにも適用することができる。当該建設機械システムは、前記建設機械１００と、当該建設機械１００に対して離れた位置に配置された操作装置６１～６４である遠隔操作装置６１～６４と、を備える。建設機械１００は、コントローラ５０の一部又は全部を含んでいてもよく、コントローラ５０の一部又は全部は、遠隔地に配置されていてもよい。建設機械１００は、遠隔操作装置６１～６４に与えられるオペレータによる操作に基づいて動作するように構成される。遠隔操作装置６１～６４から出力されるオペレータ操作値（Ｌｏ）は、無線通信又は有線通信によって建設機械１００に送信される。また、建設機械１００が作業を行う作業現場の像は、図略のカメラにより撮像され、撮像されたデータは、無線通信又は有線通信によって遠隔地に送信され、遠隔地に配置された表示装置は、送信されたデータを用いて作業現場の映像をリアルタイムで表示する。オペレータは、遠隔地において表示装置を見ながら遠隔操作装置６１～６４を操作する。このように遠隔地において遠隔操作装置６１～６４を操作する場合には、建設機械１００（実機）に搭乗して操作装置を操作する場合に比べて、オペレータは作業現場の遠近感などの作業現場の状況を把握し難くなる。従って、このような遠隔操作のためのシステムに本開示に係る前記駆動装置が適用されることで、作業装置を所定の姿勢に調整する作業において前記駆動装置のアシストによるオペレータの負担軽減効果がより顕著になる。

（Ｆ）操作装置について
前記操作装置６１～６４のそれぞれがリモコン弁を備えた操作装置により構成されている場合、建設機械１００は、操作装置６１～６４のそれぞれの操作レバーに与えられる操作の大きさであるレバー操作量に応じて前記リモコン弁から出力されるパイロット油の圧力を検出する図略の複数のパイロット圧センサを備える。複数のパイロット圧センサのそれぞれは、検出したパイロット油の圧力に対応する信号である操作値を、オペレータ操作値としてコントローラ５０に入力する。また、各リモコン弁とそれに対応する制御弁との間には電磁比例弁が配置され、当該電磁比例弁は、コントローラ５０からの制御指令に基づいてパイロット油の圧力を減圧し、減圧されたパイロット圧を対応する制御弁のパイロットポートに供給する。レバー操作量に応じて前記リモコン弁から出力されるパイロット油の圧力よりも大きな圧力を制御弁のパイロットポートに対して供給する場合には、コントローラ５０は、前記電磁比例弁とは異なる第２電磁比例弁の２次圧が図略のシャトル弁において高位選択されることで制御弁のパイロットポートに供給されるように第２電磁比例弁を制御してもよい。

（Ｇ）入力装置について
前記駆動装置は、アシスト率（ｒ）を補正するためのオペレータによる入力を受ける入力装置９０（図２参照）をさらに備え、コントローラ５０は、入力装置９０に対するオペレータによる入力に基づいてアシスト率（ｒ）を補正するように構成されていてもよい。この構成では、オペレータがアシスト率（ｒ）を補正できるので、オペレータの意思の介入の度合いをオペレータの好みに応じて調整することができる。

具体的には、例えば、オペレータは、入力装置９０にアシスト率（ｒ）を補正するための入力値（ｒ’）を入力する。コントローラ５０のオペレータ操作値補正部５７は、例えば式「Ｌｏ×（１－ｍｉｎ（ｒ，ｒ’））」を用いてオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算し、アシスト操作値補正部５８は、例えば式「Ｌａ×ｍｉｎ（ｒ，ｒ’）」を用いて、アシスト補正値（Ｌａ’）を演算してもよい。そして、動作指令部５１は、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｍｉｎ（ｒ，ｒ’））＋Ｌａ×ｍｉｎ（ｒ，ｒ’））として出力してもよい。なお、上記式の「ｍｉｎ（ｒ，ｒ’）」は、アシスト率（ｒ）と入力値（ｒ’）のうち、小さい方が演算に採用されることを意味する。

また、コントローラ５０のオペレータ操作値補正部５７は、例えば式「Ｌｏ×（１－ｒ）×（１－ｒ’）」を用いてオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算し、アシスト操作値補正部５８は、例えば式「Ｌａ×ｒ×ｒ’」を用いて、アシスト補正値（Ｌａ’）を演算してもよい。そして、動作指令部５１は、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）×（１－ｒ’）＋Ｌａ×ｒ×ｒ’）として出力してもよい。

（Ｈ）報知装置について
前記駆動装置は、図２に示すようにコントローラ５０による制御の状況をオペレータに知らせるための報知装置７０（教示装置の一例）をさらに備え、コントローラ５０は、アシスト率（ｒ）に応じて報知装置７０からの出力が変化するように報知装置の動作を制御するように構成されていてもよい。報知装置７０は、例えば音、映像、振動（例えば操作レバーの振動）などの出力を行う。この構成では、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、アシスト率（ｒ）に基づいたコントローラ５０による制御の状況をおおまかに把握しながら行うことができる。これにより、オペレータはコントローラ５０によるアシスト制御が行われていることを認識できるので、操作時におけるオペレータの安心感が向上する。この場合、コントローラ５０は、アシスト率（ｒ）の大きさに応じて報知装置７０からの出力が変化するように報知装置の動作を制御するように構成されているのが好ましい。これにより、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、アシスト率（ｒ）に基づいたコントローラ５０による制御の状況をより正確に把握しながら行うことができる。

また、コントローラ５０は、前記物理量偏差（ｅ）に応じて報知装置７０からの出力が変化するように報知装置７０の動作を制御するように構成されていてもよい。この構成では、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、物理量偏差（ｅ）に基づいたコントローラによる制御の状況をおおまかに把握しながら行うことができる。これにより、オペレータは作業装置が所望の姿勢（目標の姿勢）に到達するまでの距離感をつかみながら操作装置を操作できるので、操作時におけるオペレータの安心感が向上する。特に、オペレータが非熟練者である場合、非熟練者の距離感をつかむ能力の向上が期待できる。

また、この場合、コントローラ５０は、前記物理量偏差（例えば座標偏差、高さ偏差、距離偏差、長さ偏差、角度偏差など）の大きさに応じて報知装置７０からの出力が変化するように報知装置の動作を制御するように構成されているのが好ましい。これにより、オペレータは、作業装置の姿勢を所望の姿勢に調整するための作業を、前記物理量偏差（ｅ）、すなわち前記距離感をより正確に把握しながら行うことができる。

図９に示す具体例では、コントローラ５０は、角度偏差に応じて報知装置７０としてのアラーム音発報装置からのアラーム音が変化するように報知装置７０の動作を制御する。コントローラ５０は、偏差（ｅ）に応じて音の種類を変化させるように構成されていてもよい。これにより、オペレータは、作業装置が所望の姿勢（目標の姿勢）に到達するまでの距離を音の種類の変化を通じて認識することができるので、安心感が向上する。また、コントローラ５０は、アシスト率（ｒ）に応じて音の種類を変化させるように構成されていてもよい。これにより、オペレータはコントローラ５０によるアシスト制御が行われていることを認識できるので、操作時におけるオペレータの安心感が向上する。

（Ｉ）目標物理量について
コントローラ５０は、複数の目標物理量を設定し、建設機械１００により行われている作業を判定し、前記複数の目標物理量のうち、判定された作業に応じた目標物理量を選択するように構成されていてもよい。この構成では、例えば複数の異なる作業が連続して行われるような場合に、オペレータは作業ごとに目標物理量を選択する必要がないので、オペレータの負担が軽減される。具体的を挙げると次の通りである。

作業現場において、掘削作業、土砂保持旋回作業、排土作業、及び戻り旋回作業を含む一連の作業である土砂積込作業が繰り返し行われる場合において、排土作業及び戻り旋回作業は、上述した対象作業に設定されており、掘削作業及び土砂保持旋回作業は、非対象作業に設定されていてもよい。この場合、前記一連の作業が開始される前に、コントローラ５０は、排土作業のための目標物理量と、戻り旋回作業のための目標物理量と、を設定して記憶する。そして、前記一連の作業において、コントローラ５０の作業判定部５９は、建設機械１００により行われている作業を判定し、動作指令部５１は、排土作業又は戻り旋回作業が行われている場合には、オペレータ補正値（Ｌｏ’）とアシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値を、最終的な操作値である制御指令Ｙ（Ｙ＝Ｌｏ×（１－ｒ）＋Ｌａ×ｒ）として出力する。一方、動作指令部５１は、排土作業及び戻り旋回作業の何れもが行われていない場合には、複数の操作装置６１～６４の少なくとも一つから入力される操作に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）を、最終的な操作値である制御指令として出力する。

（Ｊ）前記実施形態では、コントローラ５０は、アシスト操作値（Ｌａ）にアシスト率（ｒ）をかけることによりアシスト補正値（Ｌａ’）を演算し、オペレータ操作値（Ｌｏ）に、予め設定された設定値（例えば「１」）からアシスト率（ｒ）を引いた値をかけることによりオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算するが、このような形態に限られない。コントローラ５０は、アシスト率を用いずにアシスト補正値（Ｌａ’）及びオペレータ補正値（Ｌｏ’）を演算してもよい。すなわち、コントローラ５０は、物理量偏差（ｅ）が大きいときに比べて物理量偏差（ｅ）が小さいときにオペレータ補正値（Ｌｏ’）が小さな値になるように予め設定されたマップに基づいて、オペレータによる操作に対応するオペレータ操作値（Ｌｏ）をオペレータ補正値（Ｌｏ’）に補正してもよい。また、コントローラ５０は、物理量偏差（ｅ）が大きいときに比べて物理量偏差（ｅ）が小さいときにアシスト補正値（Ｌａ’）が大きな値になるように予め設定されたマップに基づいて、アシスト操作値（Ｌａ）をアシスト補正値（Ｌａ’）に補正してもよい。

（Ｋ）映像によるアシストについて
上述した各実施形態における建設機械１００の駆動装置は、表示装置（教示装置の一例）をさらに備え、コントローラ５０は、前記表示装置において、前記複数の作業装置の少なくとも一つの作業装置の実際の姿勢に関する映像である実姿勢映像と、前記少なくとも一つの作業装置の目標の姿勢に関する映像である目標姿勢映像と、を表示させるように構成されていてもよい。表示装置は、例えば、上部旋回体２のキャビン内においてオペレータが見ることが可能な位置に配置されたディスプレイであってもよく、オペレータが装着可能なヘッドマウントディスプレイであってもよい。また、表示装置は、例えば、キャビンの前面ガラスに映像を表示することが可能な装置であってもよい。また、本開示に係る駆動装置が上述したような建設機械システムに適用される場合には、表示装置は、遠隔地に配置されていてもよい。すなわち、表示装置は、建設機械１００に対して離れた位置に配置された遠隔操作装置６１～６４を操作するオペレータが見ることが可能な装置であってもよい。

図１０は、表示装置９２の一例を示す図である。図１０に示す具体例では、コントローラ５０は、複数の作業装置を含む建設機械１００全体が側面視されたような映像を表示する。図１０において実線で描かれた映像は、その時点における下部走行体１、上部旋回体２、ブーム４、アーム５及びバケット６のそれぞれの実際の姿勢に関する映像である実姿勢映像を含む。実姿勢映像は、例えばカメラにより撮像された少なくとも一つの作業装置の実際の映像であってもよく、姿勢情報取得部からコントローラ５０に入力された前記姿勢情報に基づいてコントローラ５０が作成した映像であってもよい。

図１０において破線で描かれた映像は、ブーム４の目標の姿勢に関するブーム目標姿勢映像と、アーム５の目標の姿勢に関するアーム目標姿勢映像と、バケット６の目標の姿勢に関するバケット目標姿勢映像と、を含む。ブーム目標姿勢映像は、目標物理量設定部５２により設定されたブーム４の姿勢に関連する目標物理量（ブーム目標物理量）に対応する映像である。アーム目標姿勢映像は、目標物理量設定部５２により設定されたアーム５の姿勢に関連する目標物理量（アーム目標物理量）に対応する映像である。バケット目標姿勢映像は、目標物理量設定部５２により設定されたバケット６の姿勢に関連する目標物理量（バケット目標物理量）に対応する映像である。

コントローラ５０は、表示装置９２において、ブーム４、アーム５及びバケット６の実姿勢映像にブーム目標姿勢映像、アーム目標姿勢映像及びバケット目標姿勢映像を重ねて表示させる。これにより、オペレータは、ブーム４、アーム５及びバケット６の目標の姿勢とこれらの実際の姿勢とのギャップを、表示装置９２に表示される映像を通じて認識することができる。特にオペレータが非熟練者である場合には、当該非熟練者が表示装置９２に表示される映像を通じて前記ギャップを認識しながら操作装置を操作することで操作技術の効果的な向上が見込まれる。

図１１は、表示装置９２の他の例を示す図である。図１１に示す具体例では、コントローラ５０は、キャビンの運転席に座るオペレータからの視点を想定した映像を表示する。図１１において実線で描かれた左の映像は、その時点におけるアーム５及びバケット６のそれぞれの実際の姿勢に関する映像（実姿勢映像）である。実姿勢映像は、例えばカメラにより撮像された少なくとも一つの作業装置の実際の映像であってもよく、前記姿勢情報に基づいてコントローラ５０が作成した映像であってもよい。また、表示装置がキャビンの前面ガラスに映像を表示することが可能な装置である場合には、実姿勢映像は、前記姿勢情報に基づいてコントローラ５０が作成した映像であってもよく、前面ガラスを通して見えるアーム５及びバケット６の実際の像であってもよい。

図１１において破線で描かれた右の映像は、バケット６の目標の姿勢に関するバケット目標姿勢映像である。バケット目標姿勢映像は、目標物理量設定部５２により設定されたバケット６の姿勢に関連する目標物理量に対応する映像である。図１１において二点鎖線で描かれた中央の映像は、バケット６の実際の姿勢とバケット６の目標の姿勢との間の中間姿勢に関する中間姿勢映像（バケット中間姿勢映像）である。コントローラ５０は、表示装置９２において、アーム５及びバケット６の実姿勢映像と、バケット目標姿勢映像と、バケット中間姿勢映像と、を表示させる。これにより、オペレータは、バケット６の目標の姿勢とバケット６の実際の姿勢とのギャップを、表示装置９２に表示される映像を通じて認識することができる。しかも、オペレータは、バケット６が実際の姿勢から目標の姿勢に到達するまでにどのような中間姿勢を経るのかについて、表示装置９２に表示されるバケット中間姿勢映像を通じて認識することができる。

また、コントローラ５０は、表示装置９２において、バケット６の実姿勢映像、バケット目標姿勢映像、及びバケット中間姿勢映像に加え、さらに、バケット６の周辺に存在する物の映像を表示させてもよい。この場合には、オペレータは、バケット６が実際の姿勢から中間姿勢を経て目標の姿勢に到達するまでの間に、バケット６が当該バケット６の周辺に存在する物に衝突するかどうかについて判断することができる。

コントローラ５０は、例えば、バケット６の動作速度に関連する情報に基づいて前記中間姿勢を演算してもよい。これにより、コントローラ５０は、前記中間姿勢を比較的正確に予測することができる。具体的には、バケット６の動作速度は、バケット６が動作する方向とバケット６が動作するスピードとを含む。コントローラ５０は、その時点におけるバケット６の動作速度に関連する情報と、例えば予め設定された設定時間又はオペレータの入力に基づいて設定された設定時間と、を用いて、その時点から当該設定時間経過後におけるバケット６の姿勢を前記中間姿勢として演算する。ただし、コントローラ５０による前記中間姿勢の演算は、上記の具体例に限られない。例えば、コントローラ５０は、バケット６の実際の姿勢と、バケット６の目標の姿勢と、の間の中央の地点における姿勢を、例えば線形補間などの手法を用いて演算してもよい。

バケット６の動作速度に関連する情報は、複数の操作装置６１～６４のうちの少なくとも一つの操作装置に与えられる操作に対応するオペレータ操作値であってもよい。また、バケット６の動作速度に関連する情報は、前記オペレータ補正値（Ｌｏ’）と前記アシスト補正値（Ｌａ’）とを足した合計値であってもよい。また、バケット６の動作速度に関連する情報は、図略の速度センサにより実際に検出されるバケット６の動作速度であってもよい。

（Ｌ）アシスト制御の解除について
コントローラ５０は、前記合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御するアシスト制御を行っているときに、予め定められた条件である非アシスト条件が満たされた場合には、前記アシスト制御から、操作装置に与えられる操作に基づく制御（通常制御）に切り替えるように構成されていてもよい。この変形例では、アシスト制御が行われているときに前記非アシスト条件が満たされた場合、コントローラ５０は、前記アシスト制御から前記通常制御に切り替える。これにより、コントローラ５０によるアシストが解除され、前記作業装置は、オペレータが操作装置に与える前記操作に対応する動作を行う。このことは、アシスト制御がそのまま継続されることが好ましくない状況が生じた場合にアシストを解除して作業装置をオペレータの意思通りに適切に動作させることを可能にする。

アシスト制御がそのまま継続されることが好ましくない状況としては、例えば、作業装置が障害物を避ける必要がある状況、排土作業が行われているときに作業装置の姿勢が目標の姿勢に到達する前にバケットからの排土が完了したという状況、などを挙げることができる。

前記非アシスト条件は、前記アシスト制御において前記操作装置に与えられる前記操作から、予め設定された別の操作に切り替わることを含んでいてもよい。上記のような状況が生じた場合、オペレータは、アシスト制御において操作装置に与える操作から別の操作に切り替えることが多い。具体的には、例えば、作業装置が障害物を避ける必要がある状況が生じると、オペレータは、それまで作業装置に与えていたレバー操作の方向とは別の方向（例えば逆方向）に操作を切り替えて作業装置と障害物との接触を避けようとする。このような状況下でコントローラ５０によるアシストが解除されることで、作業装置と障害物との接触がより効果的に回避される。また、排土作業中にバケットからの排土が完了したという状況が生じると、オペレータは、次の作業（例えば戻り旋回作業）を行うために、それまで作業装置に与えていたアーム押し操作とは逆方向のアーム引き操作に切り替える。このような状況下でコントローラ５０によるアシストが解除されることで、複数の作業の連続性がより効果的に担保される。上記のように前記アシスト制御において前記操作装置に与えられる前記操作から予め設定された別の操作に切り替わることは、アシスト制御がそのまま継続されることが好ましくない状況が生じたことを判定する指標となる。

ただし、前記非アシスト条件は、上記の具体例に限られず、例えば、前記物理量偏差が減少する状態から前記物理量偏差が増加する状態に切り替わり、かつ、切り替わってからの経過時間が予め設定された閾値である時間閾値を超えたことを含んでいてもよい。

１ ：下部走行体（機体の一例）
２ ：上部旋回体
４ ：ブーム
５ ：アーム
６ ：バケット
３１ ：ブーム姿勢検出器
３２ ：アーム姿勢検出器
３３ ：バケット姿勢検出器
３４ ：旋回体姿勢検出器
５０ ：コントローラ
６１ ：ブーム操作装置
６２ ：アーム操作装置
６３ ：バケット操作装置
６４ ：旋回操作装置
８０ ：記憶スイッチ
１００ ：建設機械

Claims (16)

1. 機体に対して作業装置を動かすためのオペレータによる操作が与えられる操作装置と、
   コントローラと、を備え、
   前記コントローラは、
   前記作業装置の姿勢に関連する物理量の目標である目標物理量を設定し、
   前記作業装置の実際の姿勢に関連する物理量である現在物理量を演算し、
   前記目標物理量と前記現在物理量との偏差である物理量偏差を演算し、
   前記オペレータの前記操作をアシストするためのアシスト操作値を演算し、
   前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに小さな値になるように、前記操作に対応するオペレータ操作値をオペレータ補正値に補正し、
   前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きな値になるように、前記アシスト操作値をアシスト補正値に補正し、
   前記オペレータ補正値と前記アシスト補正値とを足した合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御する、建設機械の駆動装置。
2. 前記コントローラは、
   前記物理量偏差が大きいときに比べて前記物理量偏差が小さいときに大きなアシスト率を設定し、
   前記アシスト操作値に前記アシスト率をかけることにより前記アシスト補正値を演算し、
   前記オペレータ操作値に、予め設定された設定値から前記アシスト率を引いた値をかけることにより前記オペレータ補正値を演算する、請求項１に記載の建設機械の駆動装置。
3. 前記アシスト率を補正するための前記オペレータによる入力を受ける入力装置をさらに備え、
   前記コントローラは、前記オペレータによる前記入力に基づいて前記アシスト率を補正する、請求項２に記載の建設機械の駆動装置。
4. 前記コントローラによる制御の状況を前記オペレータに知らせるための報知装置をさらに備え、
   前記コントローラは、前記アシスト率に応じて前記報知装置からの出力が変化するように前記報知装置の動作を制御する、請求項２又は３に記載の建設機械の駆動装置。
5. 前記コントローラによる制御の状況を前記オペレータに知らせるための報知装置をさらに備え、
   前記コントローラは、前記物理量偏差に応じて前記報知装置からの出力が変化するように前記報知装置の動作を制御する、請求項１～３の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
6. 前記コントローラは、前記物理量偏差がゼロに近づくように前記物理量偏差に基づいて前記アシスト操作値を演算する、請求項１～５の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
7. コントローラは、
   前記目標物理量を含む複数の目標物理量を設定し、
   前記建設機械により行われている作業を判定し、
   前記複数の目標物理量のうち、判定された作業に応じた目標物理量を選択する、請求項１～６の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
8. 前記コントローラは、
   当該コントローラによるアシストの対象として予め設定されている作業である対象作業が行われているか否かを判定し、
   前記対象作業が行われている場合、前記合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御し、
   前記対象作業が行われていない場合、前記オペレータ操作値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御する、請求項１～６の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
9. 前記作業装置は、バケットを含み、
   前記物理量偏差は、前記バケットの先端と施工面との距離に対応する値である、請求項１～８の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
10. 表示装置をさらに備え、
    前記コントローラは、前記表示装置において、前記作業装置の実際の姿勢に関する映像である実姿勢映像と、前記作業装置の目標の姿勢に関する映像である目標姿勢映像と、を表示させる、請求項１～９の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
11. 前記コントローラは、前記表示装置において、前記実際の姿勢と前記目標の姿勢との間の中間姿勢に関する映像である中間姿勢映像をさらに表示させる、請求項１０に記載の建設機械の駆動装置。
12. 前記コントローラは、前記作業装置の動作速度に関連する情報に基づいて前記中間姿勢を演算する、請求項１１に記載の建設機械の駆動装置。
13. 前記コントローラは、前記合計値を用いて前記作業装置の前記姿勢を制御するアシスト制御を行っているときに、予め定められた条件である非アシスト条件が満たされた場合には、前記アシスト制御から、前記操作装置に与えられる操作に基づく制御に切り替える、請求項１～１２の何れか１項に記載の建設機械の駆動装置。
14. 前記非アシスト条件は、前記アシスト制御において前記操作装置に与えられる前記操作から、予め設定された別の操作に切り替わることを含む、請求項１３に記載の建設機械の駆動装置。
15. 前記機体と、前記作業装置と、請求項１～１４の何れか１項に記載の駆動装置と、を備えた建設機械。
16. 請求項１～１４の何れか１項に記載の駆動装置を備え、
    前記操作装置は、前記建設機械から離れた場所に配置された遠隔操作装置である、建設機械システム。

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