JPH10292420A - 油圧ショベルの掘削軌跡制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】油圧ショベルの掘削軌跡制御装置において、目
標掘削面を簡単な操作で精度良く、しかも効率良く掘削
できるようにする。 【解決手段】操作レバー装置４ａ〜４ｆと設定器７と角
度検出器８ａ，８ｂ，８ｃの信号を制御ユニット９に入
力し、流量制御弁５ａ〜５ｆに操作信号（電気信号）が
出力される。制御ユニットは、バケット１ｃの先端位置
と目標掘削面との距離Ｄ１を計算し、距離Ｄ１が距離Ｙ
ａ１より小さくなるとその時の距離Ｄ１に対応する目標
侵入角度θｄを求め、操作レバー装置４ａ〜４ｃの信号
から計算した目標速度ベクトルＶｃａ０の絶対値はその
ままにして、角度をθｄに補正した目標速度ベクトルＶ
ｃａを求め、この目標速度ベクトルが得られるよう流量
制御弁５ａ〜５ｃに上記の操作信号を出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は油圧ショベルの掘削
軌跡制御装置に係わり、特に、フロント装置によって掘
削されるべき目標掘削面を予め設定しておき、この目標
掘削面に沿ってフロント装置先端のバケットを直線状に
動かし、直線掘削を行う油圧ショベルの掘削軌跡制御装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】油圧ショベルではオペレータがブーム等
のフロント部材をそれぞれの手動操作レバーによって操
作している。しかし、これらのフロント部材はそれぞれ
が関節部によって連結され回動運動を行うものであるた
め、これらフロント部材を操作してフロント部材の先端
（バケット先端）を直線状に移動させることは、熟練を
伴う非常に困難な作業である。そこで、このような作業
を容易にするための各種装置が従来より多々提案されて
いる。

【０００３】例えば特公昭４９−１３２８０１号公報で
は、目標掘削面の勾配やバケットの姿勢角、掘削速度な
どの条件を与え、それら条件の下で直線掘削を行うのに
必要なブーム、アーム等の各油圧シリンダの操作量を逐
次演算回路を用いて計算し、この演算結果を入力信号と
して各フロント部材の運動を制御し、直線掘削の自動運
転を行う「油圧ショベルの直線掘削自動運転装置」が提
案されている。

【０００４】また、特開昭６１−２００２２６号公報で
は、バケットシリンダも制御に加え、直線掘削の精度を
上げるようにした「パワーショベルの位置制御装置」が
提案されている。

【０００５】一方、フロント装置の動きを制御する他の
制御装置として領域制限掘削制御装置が知られている。
これは、フロント装置の侵入不可領域又は掘削可能領域
を予め設定しておき、バケットが侵入不可領域に侵入し
ないように、又は掘削可能領域の外に出ないようにフロ
ント装置の動きを制御するものである。

【０００６】例えば、特開平４−１３６３２４号公報で
は、侵入不可領域の手前に減速領域を設定し、フロント
装置の一部、例えばバケットが減速領域に侵入すると、
操作レバーの操作信号を小さくしてフロント装置を減速
し、バケットが侵入不可領域の境界に達すると停止する
ようにしている。

【０００７】また、国際公開公報ＷＯ９５／３００５９
号公報では、掘削可能領域を設定し、フロント装置の一
部、例えばバケットが掘削可能領域の境界に近づくとバ
ケットの当該境界に向かう方向の動きのみを減速し、バ
ケットが掘削可能領域の境界に達するとバケットは掘削
可能領域の外には出ないが掘削可能領域の境界に沿って
は動けるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記特公昭４９−１３
２８０１号公報や特開昭６１−２００２２６号公報に記
載の従来装置によれば、確かにバケットを直線状に移動
させることができる。しかし、実際に掘削作業に適用す
ると次のような問題が生じる。

【０００９】従来の掘削軌跡制御により直線掘削を行う
ときは、いずれの提案も、まずバケットを掘削面の上に
持って行き、ダイレクトティーチングによりその位置情
報で直線状に目標掘削面を設定する。このため、実際に
制御に入るまでは人間の操作で目標掘削面の一部までは
掘削しなければならない。しかし、このようにして掘削
軌跡制御を行う場合は、オペレータの人為的ミスにより
目標掘削面より下の掘削をしたくない領域までうっかり
掘削してしまうことがあり、手直し等の作業が必要にな
る。すなわち、オペレータは目標の掘削面まで掘削する
間は目標掘削面より下を掘りすぎないように配慮しなけ
ればならず、自動で直線掘削を行うまでの手間は変わら
ないことになる。また、目標掘削面までは手動操作、目
標掘削面で自動に切り換えることから操作の連続性が損
なわれ、操作が煩雑となる。

【００１０】一方、従来の領域制限掘削制御のうち特開
平４−１３６３２４号公報に記載のものはバケットが侵
入不可領域の境界に達すると停止するので、掘削軌跡制
御には使用できない。

【００１１】また、国際公開公報ＷＯ９５／３００５９
号公報に記載の領域制限掘削制御は、バケットが掘削可
能領域の境界に達すると掘削可能領域の境界に垂直な方
向には動かないが、掘削可能領域の境界に沿っては動け
るので、結果として掘削軌跡制御と類似の動作が可能と
なる。しかし、掘削可能領域の境界に垂直な方向の速度
成分を減速しているため、掘削可能領域の境界に沿って
動くバケット速度は操作レバーの指令速度より遅くな
る。

【００１２】これに対し、掘削軌跡制御は直線状の掘削
面を形成することが目的であり、特に最近の掘削軌跡制
御では、直線掘削の作業効率の向上の観点から、目標掘
削面に沿ってバケットを所望の速度で素早く動かせるこ
とが望まれている。

【００１３】本発明の目的は、目標掘削面を簡単な操作
で精度良く、しかも効率良く掘削できる油圧ショベルの
掘削軌跡制御装置を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

（１）上記課題を解決するため、本発明は、多関節型の
フロント装置を構成する上下方向に回動可能な複数のフ
ロント部材と、前記複数のフロント部材をそれぞれ駆動
する複数の油圧アクチュエータと、前記複数のフロント
部材の動作を指示する複数の操作手段と、前記複数の操
作手段の操作信号に応じて駆動され、前記複数の油圧ア
クチュエータに供給される圧油の流量を制御する複数の
油圧制御弁とを備えた油圧ショベルの掘削軌跡制御装置
において、（ａ）前記フロント装置によって掘削される
べき目標掘削面を設定する目標掘削面設定手段と、
（ｂ）前記フロント装置の位置と姿勢に関する状態量を
検出する検出手段と、（ｃ）前記検出手段からの信号に
基づき前記フロント装置の位置と姿勢を演算する第１演
算手段と、（ｄ）前記複数の操作手段からの操作信号と
前記第１演算手段の演算値に基づき、前記フロント装置
の目標速度ベクトルを演算する第２演算手段と、（ｅ）
前記第１演算手段の演算値に基づき前記フロント装置と
前記目標掘削面との距離を計算し、この距離が小さくな
るに従って前記目標掘削面に平行に近づくように前記目
標速度ベクトルを補正する第３演算手段と、（ｆ）前記
補正後の目標速度ベクトルに応じて前記フロント装置が
動くように対応する油圧制御弁を駆動する制御手段とを
備え、（ｇ）前記第３演算手段は、前記フロント装置と
目標掘削面との距離が小さくなるに従って小さくなる前
記目標掘削面に対する前記フロント装置の目標侵入角度
を計算し、この目標侵入角度が得られるよう前記目標速
度ベクトルを補正するものとする。

【００１５】以上のように構成した本発明においては、
第３演算手段は、第１演算手段の演算値に基づきフロン
ト装置と目標掘削面との距離を計算し、この距離が小さ
くなるに従って目標掘削面に平行に近づくように目標速
度ベクトルを補正し、制御手段は、この補正後の目標速
度ベクトルに応じてフロント装置が動くように対応する
油圧制御弁を駆動するので、フロント装置は目標掘削面
に近づいてくると徐々に目標掘削面に沿った方向に移動
方向を変え、目標掘削面に達すると目標掘削面上を移動
するようになり、目標掘削面を簡単な操作で精度良く掘
削することができる。

【００１６】また、第３演算手段は、フロント装置と目
標掘削面との距離が小さくなるに従って小さくなる目標
侵入角度を計算し、この目標侵入角度が得られるよう目
標速度ベクトルを補正するので、補正後の目標速度ベク
トルの絶対値を補正前の目標速度ベクトルの絶対値と同
じに保つことができ、フロント装置を操作手段の指令通
りの速度で動かし、目標掘削面を効率良く掘削できる。

【００１７】（２）上記（１）において、好ましくは、
前記第３演算手段は、前記フロント装置と目標掘削面と
の距離と前記目標侵入角度との関係を予め設定してお
き、この設定関係と前記計算した距離から目標侵入角度
を計算する。

【００１８】（３）また、上記（１）において、好まし
くは、前記第３演算手段は、前記フロント装置と目標掘
削面との距離が所定値以上の時は前記第２演算手段で計
算した目標速度ベクトルをそのまま出力する。

【００１９】これにより、フロント装置が上記所定値の
距離を越えて目標掘削面に近づくと、上記（１）で述べ
たように徐々に目標掘削面に沿った方向に動作方向が変
わり、目標掘削面を掘削するが、目標掘削面より離れた
位置では操作レバー装置の操作通りにフロント装置を動
かすことができ、通常操作と同じように操作することが
できる。

【００２０】（４）更に、上記（１）において、好まし
くは、前記第３演算手段は、前記フロント装置が前記目
標掘削面を越え前記フロント装置と目標掘削面との距離
が負の値になると、前記フロント装置を前記目標掘削面
上に戻す前記フロント装置の目標侵入角度を計算し、こ
の目標侵入角度が得られるよう前記目標速度ベクトルを
補正する。

【００２１】これにより、上記（１）に述べたようにフ
ロント装置が目標掘削面上に沿った方向に動くよう制御
されるとき、制御上の応答遅れやフロント装置の慣性に
より目標掘削面の下に侵入したとしても、フロント装置
が目標掘削面上に戻るように目標速度ベクトルが補正さ
れ、侵入後速やかにフロント装置を目標掘削面上に戻す
ことができる。

【００２２】（５）また、上記（１）又は（４）におい
て、好ましくは、前記第３演算手段は前記目標速度ベク
トルの絶対値をそのままとして角度のみを補正する。

【００２３】これにより、第３演算手段で補正された目
標速度ベクトルの絶対値は補正前の目標速度ベクトルの
絶対値と同じに保たれ、操作手段の指令通りの速度でフ
ロント装置を動かすことができる。

【００２４】（６）更に、上記（１）において、好まし
くは、前記第３演算手段は、前記第２演算手段により演
算された目標速度ベクトルの目標掘削面への侵入角度が
前記目標侵入角度より大きい場合に、この目標侵入角度
が得られるよう前記目標速度ベクトルを補正する。

【００２５】これにより、よりスムーズに目標掘削面に
沿ってフロント装置を動かすことができる。

【００２６】（７）また、上記課題を解決するため、本
発明は、多関節型のフロント装置を構成する上下方向に
回動可能な複数のフロント部材と、前記複数のフロント
部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータと、
前記複数のフロント部材の動作を指示する複数の操作手
段と、前記複数の操作手段の操作信号に応じて駆動さ
れ、前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油の
流量を制御する複数の油圧制御弁とを備えた油圧ショベ
ルの掘削軌跡制御装置において、（ａ）前記フロント装
置によって掘削されるべき目標掘削面を設定する目標掘
削面設定手段と、（ｂ）前記フロント装置の位置と姿勢
に関する状態量を検出する検出手段と、（ｃ）前記検出
手段からの信号に基づき前記フロント装置の位置と姿勢
を演算する第１演算手段と、（ｄ）前記複数の操作手段
からの操作信号と前記第１演算手段の演算値に基づき、
前記フロント装置の目標速度ベクトルを演算する第２演
算手段と、（ｅ）前記第１演算手段の演算値に基づき前
記フロント装置と前記目標掘削面との距離を計算し、こ
の距離が小さくなるに従って前記目標掘削面に平行に近
づくように前記目標速度ベクトルを補正する第３演算手
段と、（ｆ）前記補正後の目標速度ベクトルに応じて前
記フロント装置が動くように対応する油圧制御弁を駆動
する制御手段とを備え、（ｇ）前記第３演算手段は、前
記フロント装置と目標掘削面との距離が小さくなるに従
って小さくなる前記フロント装置の目標掘削面に平行な
速度成分に対する垂直な速度成分の目標比を計算し、こ
の目標比が得られるよう前記目標速度ベクトルを補正す
るものとする。

【００２７】以上のように構成した本発明においては、
第３演算手段と制御手段の機能により、上記（１）で述
べたようにフロント装置が目標掘削面に近づいてくると
徐々に目標掘削面に沿った方向に移動方向を変え、目標
掘削面に達すると目標掘削面上を移動するようになり、
目標掘削面を簡単な操作で精度良く掘削することができ
る。

【００２８】また、第３演算手段は、フロント装置と目
標掘削面との距離が小さくなるに従って小さくなる速度
成分の目標比を計算し、この目標比が得られるよう目標
速度ベクトルを補正するので、補正後の目標速度ベクト
ルの絶対値を補正前の目標速度ベクトルの絶対値と同じ
に保つことができ、フロント装置を操作手段の指令通り
の速度で動かし、目標掘削面を効率良く掘削できる。

【００２９】（８）上記（７）において、好ましくは、
前記第３演算手段は、前記フロント装置と前記目標掘削
面との距離が所定値に達したときのフロント装置の目標
掘削面に平行な速度成分に対する垂直な速度成分の比を
計算し、この比を基準として前記距離と所定値の割合か
ら前記目標比を計算する。

【００３０】（９）また、上記（７）において、好まし
くは、前記第３演算手段は、前記フロント装置と前記目
標掘削面との距離が所定値以上の時は前記第２演算手段
で計算された目標速度ベクトルをそのまま出力する。

【００３１】これにより、上記（３）で述べたように、
目標掘削面より離れた位置では操作レバー装置の操作通
りにフロント装置を動かすことができ、通常操作と同じ
ように操作することができる。

【００３２】（１０）更に、上記（７）において、好ま
しくは、前記第３演算手段は、前記フロント装置が前記
目標掘削面を越え前記フロント装置と目標掘削面との距
離が負の値になると、前記フロント装置を前記目標掘削
面に戻す前記速度成分の目標比を計算し、この目標比が
得られるよう前記目標速度ベクトルを補正する。

【００３３】これにより、上記（４）で述べたのと同様
に、制御上の応答遅れやフロント装置の慣性により目標
掘削面の下に侵入したとしても、フロント装置が目標掘
削面上に戻るように目標速度ベクトルが補正され、侵入
後速やかに目標掘削面上にフロント装置を戻すことがで
きる。

【００３４】（１１）また、上記（７）又は（１０）に
おいて、好ましくは、前記第３演算手段は前記目標速度
ベクトルの絶対値をそのままとして速度成分の比のみを
補正する。

【００３５】これにより、上記（５）で述べたのと同様
に、操作手段の指令通りの速度でフロント装置を動かす
ことができる。

【００３６】（１２）更に、上記（７）において、好ま
しくは、前記第３演算手段は、前記第２演算手段で演算
された目標速度ベクトルの目標掘削面に平行な速度成分
に対する垂直な速度成分の比が前記目標比より大きい場
合に、前記目標比が得られるよう前記目標速度ベクトル
を補正する。

【００３７】これにより、よりスムーズに目標掘削面に
沿ってフロント装置を動かすことができる。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
用いて説明する。

【００３９】まず、本発明の第１の実施形態を図１〜図
７により説明する。

【００４０】図１において、本発明が適用される油圧シ
ョベルは、油圧ポンプ２と、この油圧ポンプ２からの圧
油により駆動されるブームシリンダ３ａ、アームシリン
ダ３ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３ｄ及び左
右の走行モータ３ｅ，３ｆを含む複数の油圧アクチュエ
ータと、これら油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆのそれぞ
れに対応して設けられた複数の操作レバー装置４ａ〜４
ｆと、油圧ポンプ２と複数の油圧アクチュエータ３ａ〜
３ｆ間に接続され、操作レバー装置４ａ〜４ｆの操作信
号によって制御され、油圧アクチュエータ３ａ〜３ｆに
供給される圧油の流量を制御する複数の流量制御弁５ａ
〜５ｆと、油圧ポンプ２と流量制御弁５ａ〜５ｆの間の
圧力が設定値以上になった場合に開くリリーフ弁６とを
有し、これらは油圧ショベルの被駆動部材を駆動する油
圧駆動装置を構成している。

【００４１】本実施形態では、操作レバー４ａ〜４ｆは
操作信号として電気信号を出力する電気レバー装置であ
り、操作レバー４ａ〜４ｆからの操作信号（電気信号）
は制御ユニット９に入力され、流量制御弁５ａ〜５ｆを
駆動する操作信号（電気信号）に変換される。流量制御
弁５ａ〜５ｆは制御ユニット９からの電気信号をパイロ
ット圧に変換する電気油圧変換手段、例えば比例磁弁を
両端に備えた電気・油圧操作方式の弁である。

【００４２】油圧ショベルは、図２に示すように、垂直
方向にそれぞれ回動するブーム１ａ、アーム１ｂ及びバ
ケット１ｃからなる多関節型のフロント装置１Ａと、上
部旋回対１ｄ及び下部走行体１ｅからなる車体１Ｂとで
構成され、フロント装置１Ａのブーム１ａの基端は上部
旋回体１ｄの前部に支持されている。ブーム１ａ、アー
ム１ｂ、バケット１ｃ、上部旋回体１ｄ及び下部走行体
１ｅはそれぞれブームシリンダ３ａ、アームシリンダ３
ｂ、バケットシリンダ３ｃ、旋回モータ３ｄ及び左右の
走行モータ３ｅ，３ｆによりそれぞれ駆動され、それら
の動作は上記操作レバー装置４ａ〜４ｆにより指示され
る。

【００４３】以上のような油圧ショベルに本実施形態に
よる掘削軌跡制御装置が設けられている。この掘削軌跡
制御装置は、バケット１ｃの先端が動き得る目標掘削面
の設定を指示する設定器７と、ブーム１ａ、アーム１ｂ
及びバケット１ｃのそれぞれの回動支点に設けられ、フ
ロント装置１Ａの位置と姿勢に関する状態量としてそれ
ぞれの回動角を検出する角度検出器８ａ，８ｂ，８ｃ
と、上記の制御ユニット９とで構成されている。制御ユ
ニット９には操作レバー装置４ａ〜４ｃの操作信号、設
定器７の設定信号及び角度検出器８ａ，８ｂ，８ｃの検
出信号が入力され、所定の演算処理を行った結果の信号
が上記の操作信号（電気信号）として流量制御弁５ａ〜
５ｆに出力される。

【００４４】設定器７は、操作パネルあるいはグリップ
上に設けられたスイッチ等の操作手段により設定信号を
制御ユニット９に出力し、目標掘削面の設定を指示する
ものであり、操作パネル上に表示装置等、他の補助手段
があってもよい。

【００４５】制御ユニット９は、図３に示すように、目
標掘削面設定部９ａと掘削軌跡制御部９ｂの各機能を有
している。また、制御ユニット９は、図示しない操作レ
バー装置４ｄ，４ｆからの操作信号を流量制御弁５ｄ，
５ｆを駆動する操作信号に変換する機能も有している
が、これは一般的な機能なので図示は省略している。

【００４６】目標掘削面設定部９ａは、設定器７からの
指示でバケット１ｃの先端が動作する目標掘削面の設定
演算を行う。その一例を図４を用いて説明する。なお、
本実施例は垂直面内に目標掘削面を設定するものであ
る。

【００４７】図４において、オペレータの操作でバケッ
ト１ｃの先端を点Ｐ₁の位置に動かした後、設定器７か
らの指示でそのときのバケット１ｃの先端位置を計算
し、次に設定器７を操作してその位置からの深さｈ₁を
入力して、この深さにより設定すべき目標掘削面上の点
Ｐ_1*を指定する。次に、バケット１ｃの先端を点Ｐ₂の
位置に動かした後、設定器７からの指示でその時のバケ
ット１ｃの先端位置を計算し、同様に設定器７を操作し
てその位置からの深さｈ₂を入力して、この深さにより
設定すべき目標掘削面上の点Ｐ_2*を指定する。そして、
Ｐ_1*，Ｐ_2*の２点を結んだ直線式を計算して目標掘削面
とする。

【００４８】制御ユニット９にはフロント装置１Ａ及び
車体１Ｂの各部寸法が記憶されており、目標掘削面設定
部９ａは、これらのデータと、角度検出器８ａ，８ｂ，
８ｃで検出した回動角α，β，γの値を用い、掘削軌跡
制御部９ｂの位置と姿勢の演算機能を利用して２点
Ｐ₁，Ｐ₂の位置を計算する。

【００４９】ここで、２点Ｐ₁，Ｐ₂の位置は例えばブー
ム１ａの回動支点を原点としたＸＹ座標系の座標値（Ｘ
₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）として求める。ＸＹ座標系は本体
１Ｂに固定した直行座標系であり、垂直面内にあるとす
る。

【００５０】また、回動角α，β，γからＸＹ座標系の
座標値（Ｘ₁，Ｙ₁）（Ｘ₂，Ｙ₂）は、ブーム１ａの回動
支点とアーム１ｂの回動支点との距離をＬ₁、アーム１
ｂの回動支点とバケット１ｃの回動支点との距離を
Ｌ₂、バケット１ｃの回動支点とバケット１ｃの先端と
の距離をＬ₃とすれば、下記の式より求まる。

【００５１】 Ｘ＝Ｌ₁ｓｉｎα＋Ｌ₂ｓｉｎ（α＋β）＋Ｌ₃ｓｉｎ（α＋β＋γ）…（１） Ｙ＝Ｌ₁ｃｏｓα＋Ｌ₂ｃｏｓ（α＋β）＋Ｌ₃ｃｏｓ（α＋β＋γ）…（２） 目標掘削面設定部９ａでは、目標掘削面上の２点Ｐ_1*，
Ｐ_2*の座標値を、それぞれ、Ｙ座標の下記の計算、 Ｙ_1*＝Ｙ₁−ｈ₁ Ｙ_2*＝Ｙ₂−ｈ₂ を行うことにより求める。また、Ｐ_1*，Ｐ_2*の２点を結
んだ直線式は下記の式により計算する。

【００５２】Ｙ＝（Ｙ_2*−Ｙ_1*）Ｘ／（Ｘ₂−Ｘ₁）＋
（Ｘ₂Ｙ_1*−Ｘ₁Ｙ_2*）／（Ｘ₂−Ｘ₁） 更に、上記のＰ_1*，Ｐ_2*の２点を結んだ直線上の任意の
点Ｏを原点とし、当該２点を結んだ直線をＸ軸としたＸ
ａＹａ座標系を考え、ＸＹ座標系の値をＸａＹａ座標系
に変換するための座標変換データを求める。ＸａＹａ座
標系はＸＹ座標系における点Ｏの座標値（Ｘ₀，Ｙ₀）よ
り容易に求まる。

【００５３】以上のように設定した目標掘削面に対し
て、制御ユニット９の掘削軌跡制御部９ｂでは、図５に
示すフローチャートによりフロント装置１Ａを直線状に
動かす制御を行う。以下、図５に示すフローチャートに
より掘削軌跡制御部９ｂの制御機能を明らかにしつつ、
本実施形態の動作を説明する。

【００５４】まず、手順１００において、操作レバー装
置４ａ〜４ｃの操作信号を入力し、手順１１０におい
て、角度検出器８ａ，８ｂ，８ｃにより検出したブーム
１ａ、アーム１ｂ及びバケット１ｃの回動角を入力す
る。

【００５５】次に手順１２０において、検出した回動角
α，β，γと制御ユニット９の記憶装置に予め記憶して
あるフロント装置１Ａの各部寸法とに基づきフロント装
置１Ａの位置と姿勢の計算が行われ、フロント装置１Ａ
の所定部位の位置、例えばバケット１ｃの先端位置を計
算する。このときの計算は、先の目標掘削面設定部９ａ
におけるバケット先端位置の計算と同じであり、この場
合も、バケット先端の位置はＸＹ座標系の値として求
め、更にＸＹ座標系の値をＸａＹａ座標系に変換するた
めの座標変換データを求めておく。

【００５６】次に手順１３０において、操作レバー装置
４ａ〜４ｃの操作信号が指令するバケット１ｃの先端の
目標速度ベクトルＶｃを計算する。すなわち、操作レバ
ー装置４ａ〜４ｃの操作信号と流量制御弁５ａ〜５ｃの
供給流量との関係及びフロント装置１Ａの各部寸法を制
御ユニット９の記憶装置に予め記憶しておき、操作レバ
ー装置４ａ〜４ｃの操作信号から対応する流量制御弁５
ａ〜５ｃの供給流量を求め、この供給流量の値から油圧
シリンダ３ａ〜３ｃの目標駆動速度を求め、この目標駆
動速度とフロント装置１Ａの各部寸法を用いてバケット
先端の目標速度ベクトルＶｃを演算する。また、目標速
度ベクトルＶｃは、ＸＹ座標系を用いて計算した後、先
に求めたＸＹ座標系からＹａＹａ座標系への変換データ
を用いて目標速度ベクトルＶｃをＸａＹａ座標系におけ
る速度ベクトルＶｃａ０に変換する。

【００５７】次に手順１４０において、バケット１ｃの
先端が上記のように設定した図６に示すような目標掘削
面の近傍の領域である速度ベクトル変換領域にあるか否
かを判定し、速度ベクトル変換領域にある場合には手順
１５０に進み、フロント装置１Ａの進む方向を目標掘削
面に沿うように目標速度ベクトルＶｃａ０をＶｃａに補
正し、速度ベクトル変換領域にないときには手順１７０
に進む。

【００５８】次に手順１６０において、手順１５０で得
た補正後の目標速度ベクトルＶｃａに対応する流量制御
弁５ａ〜５ｃの操作信号を計算する。これは、手順１３
０における目標速度ベクトルＶｃの計算の逆演算であ
る。

【００５９】次に手順１７０において、手順１００で入
力した操作信号又は手順１６０で計算した操作信号を流
量制御弁５ａ〜５ｃに出力し、各フロント部材の駆動制
御を行い、はじめに戻る。

【００６０】ここで、手順１４０における速度ベクトル
変換領域にあるか否かの判定及び手順１５０における操
作信号の補正について、更に図７〜図１０を用いて説明
する。

【００６１】制御ユニット９の記憶装置には、図７に示
すような目標掘削面とバケット１ｃの先端との距離Ｄ１
と目標侵入角度θｄの関係が記憶されている。目標侵入
角度θｄとはバケット１ｃの先端の目標速度ベクトルと
目標掘削面面とのなす角度のことである。この距離Ｄ１
と目標侵入角度θｄとの関係は、距離Ｄ１が距離Ｙａ１
以上ではθｄ＝９０°であり、距離Ｄ１が距離Ｙａ１よ
りも小さくなると、距離Ｄ１が減少するに従って目標侵
入角度θｄが減少し、距離Ｄ１＝０でθｄ＝０°となる
と共に、距離Ｄ１が０以下、すなわち負の値になると目
標侵入角度θｄも負の値となり、距離Ｄ１が減少するに
従って目標侵入角度θｄも減少し、距離Ｄ１が距離−Ｙ
ａよりも小さくなると、θｄ＝−９０°となるように設
定されている。

【００６２】手順１４０では、手順１２０で得たバケッ
ト１ｃの先端位置と目標掘削面との距離Ｄ１を計算し、
この距離Ｄ１が距離Ｙａ１より小さくなると速度ベクト
ル変換領域に侵入したと判定する。ここで、距離Ｄ１は
前述したＸＹ座標系からＸａＹａ座標系への変換データ
を用いてフロント先端の位置をＸａＹａ座標系に変換
し、そのＹａ座標値として求める。

【００６３】また、手順１５０では、図８に示すよう
に、図７に示す距離Ｄ１と目標侵入角度θｄとの関係か
らその時の距離Ｄ１に対応する目標侵入角度θｄを求め
（手順１８０）、目標速度ベクトルＶｃａ０の絶対値は
そのままにして、目標掘削面に対する角度を手順１８０
で求めた図７に示す目標侵入角度θｄとした目標速度ベ
クトルをＶｃａを求める（手順１８１）。次に、この補
正した目標速度ベクトルＶｃａをＸａＹａ方向に分解す
る（手順１８２）。分解する計算式は以下の通りであ
る。

【００６４】 Ｖｃａｘ＝｜Ｖｃａ｜×ｃｏｓθｄ …（３） Ｖｃａｙ＝−｜Ｖｃａ｜×ｓｉｎθｄ …（４） バケット１ｃの先端が上記のような補正後の目標速度ベ
クトルＶｃａの通りに補正された時の軌跡の一例を図９
及び図１０に示す。バケット１ｃの先端が目標掘削面に
近づくにつれて目標速度ベクトルＶｃａ０は目標掘削面
と平行になるように補正され、目標掘削面上ではＶｃａ
ｙ＝０となり、バケット１ｃの先端は目標掘削面に対し
て平行に移動する。また、もし制御上の応答遅れやフロ
ント装置１Ａの慣性によりバケット１ｃの先端が目標掘
削面を超えて掘削領域の外側に出た場合は、バケット１
ｃの先端が目標掘削面に戻りかつバケット１ｃの先端が
目標掘削面に近づくにつれて目標掘削面と平行になるよ
うに目標速度ベクトルＶｃａ０は補正され、目標掘削面
上ではＶｃａｙ＝０となり、バケット１ｃの先端は目標
掘削面に対して平行に移動する。

【００６５】次に手順１６０の補正操作信号の演算につ
いて説明する。上記の（１）（２）式を微分して、ＸＹ
座標系からＸａＹａ座標に変換すればＸａＹａ座標系上
におけるＸａ方向及びＹａ方向の速度ベクトルが求ま
る。（１）（２）式では右辺の角度α，β，γを微分す
れば、左辺の位置Ｘ，Ｙが微分される。すなわち、以下
のように変換がなされる。

【００６６】（α´，β´，γ´）→（Ｘ´，Ｙ´）→
（Ｖｃａｘ，Ｖｃａｙ） 「´」は微分を表す。よって、ここでは（３）（４）式
で指定されたＶｃａｘ，Ｖｃａｙより上記変換式の逆演
算よりブーム角速度α´、アーム角速度β´を求める。
なお、バケット角速度γ´＝０としておく。ブーム角速
度α´、アーム角速度β´が求まればリンク補正を行う
ことによりブーム速度、アーム速度が求まるのでこの値
に応じたブーム、アームの操作指令信号を演算する。

【００６７】以上のように構成した本実施形態では、バ
ケット１ｃの先端が目標掘削面から離れているときは、
目標速度ベクトルＶｃａ０は補正されないので、操作レ
バー装置４ａ〜４ｃの操作信号通りにフロント装置１Ａ
を動かせ、通常操作と同じように操作できるとともに、
バケット１ｃの先端が目標掘削面に近づくと、目標速度
ベクトルＶｃａ０が目標掘削面と平行になるように補正
されるので、図９及び図１０に示すように目標掘削面に
沿ってバケット１ｃの先端を動かすことができる。この
ため、オペレータは操作レバー装置４ａ〜４ｃを通常の
掘削時のように操作することにより、バケット１ｃの先
端が自動的に目標掘削面上を移動するようになり、簡単
な操作で精度良く目標掘削面を掘削することができる。

【００６８】また、バケット１ｃの先端が目標掘削面に
近づいたときの目標速度ベクトルＶｃａ０の補正は、目
標掘削面とのなす角度が補正されるだけで目標速度ベク
トルＶｃａ０の絶対値は保たれるので、フロント装置は
操作レバー装置の指令通りの速度で動かされ、目標掘削
面を効率良く掘削することができる。

【００６９】なお、以上の実施形態では、図８におい
て、手順１８０で距離Ｄ１と目標侵入角度θｄとの関係
からその時の距離Ｄ１に対応する目標侵入角度θｄを求
めたら、直ちに手順１８１で目標侵入角度θｄを用いて
目標速度ベクトルをＶｃａを求めたが、図９に示すよう
に、手順１３０で計算したバケット１ｃの先端の目標速
度ベクトルＶｃａ０の目標掘削面に対する角度θが図７
に示す目標侵入角度θｄより大きいかどうかを判断し
（手順１８０Ａ）、θがθｄより大きくなって初めて手
順１８１に進み、目標速度ベクトルＶｃａ０の絶対値は
そのままにして、目標掘削面に対する角度θを手順１８
０で求めたθｄとした目標速度ベクトルをＶｃａを求め
るようにしてもよい。これにより、よりスムーズに目標
掘削面に沿ってバケット１ｃの先端を動かすことができ
る。

【００７０】本発明の第２の実施形態を図１２及び図１
３により説明する。上記実施形態では、目標速度ベクト
ルＶｃａ０の角度を目標侵入角度θｄに変えることによ
り目標速度ベクトルＶｃａ０を目標掘削面に平行になる
ように補正したが、本実施形態は、目標速度ベクトルＶ
ｃａ０のＸａ方向とＹａ方向とのベクトル成分の比率を
変えることにより目標速度ベクトルＶｃａ０を目標掘削
面に平行になるように補正するものである。

【００７１】すなわち、本実施形態では、制御ユニット
９の掘削軌跡制御部９ｂ（図３参照）の処理内容である
図５に示すフローチャートの手順１００〜１７０のう
ち、手順１５０が図１２に示す手順１５０Ａに置き換え
られており、それ以外は第１の実施形態と同じである。

【００７２】図１２において、手順１５０Ａでは、ま
ず、図１３に示す速度ベクトル変換領域にバケット１ｃ
の先端が侵入した時点での手順１３０で求めた目標速度
ベクトルＶｃａ０をＶｃａ１とし、この目標速度ベクト
ルＶｃａ１の絶対値｜Ｖｃａ１｜、Ｘａ，Ｙａ方向のベ
クトル成分Ｖｃａｘ１，Ｖｃａｙ１を求める（手順１９
０）。次に、Ｖｃａｘ１，Ｖｃａｙ１の比αを、α＝Ｖ
ｃａｙ１／Ｖｃａｘ１として求める（手順１９１）。

【００７３】次いで、求めようとしている補正目標速度
ベクトルＶｃａのＸａ方向とＹａ方向のベクトル成分の
目標比αｄを以下のように決める（手順１９２）。

【００７４】 αｄ＝α×Ｄ１／Ｙａ１ …（５） 次いで、補正目標速度ベクトルＶｃａのＸａ方向とＹａ
方向のベクトル成分の比を上記目標比αｄとする以下の
式を立てる。

【００７５】 Ｖｃａｙ／Ｖｃａｘ＝αｄ …（６） 更に、目標速度ベクトルの絶対値を｜Ｖｃａ１｜に保つ
ため、以下の演算を加える。

【００７６】 （Ｖｃａｘ）²＋（Ｖｃａｙ）²＝｜Ｖｃａ１｜² …（７） 以上の（６）式及び（７）式よりＶｃａｘとＶｃａｙを
求める（手順１９３）。このときＶｃａｘとＶｃａｙの
組み合わせが２つ求まる。

【００７７】次に、距離Ｄ１が０以上かどうか、すなわ
ち、バケット１ｃの先端が目標掘削面を越えてその外側
に出ていないかどうかを判定し、出ていなければ、図１
３に示すようにＶｃａｘとＶｃａｙの２つの組み合わせ
のうちＶｃａｙが負の値となる組み合わせを選択し、Ｖ
ｃａｘ，Ｖｃａｙを決定する（手順１９４，１９５）。
また、バケット１ｃの先端が目標掘削面の外側に出てい
れば、ＶｃａｘとＶｃａｙの２つの組み合わせのうちＶ
ｃａｙが正の値となる組み合わせを選択し、Ｖｃａｘ，
Ｖｃａｙを決定する（手順１９４，１９６）。

【００７８】バケット１ｃの先端が上記のような補正後
の目標速度ベクトルＶｃａの通りに補正された時の軌跡
は、第１の実施形態で図９及び図１０を用いて説明した
のと同様である。すなわち、バケット１ｃの先端が目標
掘削面に近づくにつれて目標速度ベクトルＶｃａ０は目
標掘削面と平行になるように補正され、目標掘削面上で
はＶｃａｙ＝０となり、バケット１ｃの先端は目標掘削
面に対して平行に移動する。また、バケット１ｃの先端
が目標掘削面を超えて掘削領域の外側に出た場合は、バ
ケット１ｃの先端が目標掘削面に戻りかつバケット１ｃ
の先端が目標掘削面に近づくにつれて目標掘削面と平行
になるように目標速度ベクトルＶｃａ０は補正され、目
標掘削面上ではＶｃａｙ＝０となり、バケット１ｃの先
端は目標掘削面に対して平行に移動する。

【００７９】手順１５０Ａで目標速度ベクトルＶｃａの
成分Ｖｃａｘ，Ｖｃａｙが求まれば、後は第１の実施形
態と同様に目標のブーム角速度及びアーム角速度を演算
する。

【００８０】以上のように構成した本実施形態において
も、バケット１ｃの先端が目標掘削面に近づくと、目標
速度ベクトルＶｃａ０が目標掘削面と平行になるように
補正されるので、第１の実施形態と同様、簡単な操作で
精度良く目標掘削面を掘削することができる。

【００８１】また、バケット１ｃの先端が目標掘削面に
近づいたときの目標速度ベクトルＶｃａ０の補正は、Ｘ
ａ方向とＹａ方向のベクトル成分の比が補正されるだけ
で目標速度ベクトルＶｃａ０の絶対値は保たれるので、
第１の実施形態と同様、フロント装置は操作レバー装置
の指令通りの速度で動かされ、目標掘削面を効率良く掘
削することができる。

【００８２】なお、本実施形態においても、第１の実施
形態と同様の変形が可能である。すなわち、図１４にお
いて、手順１９１でα＝Ｖｃａｙ１／Ｖｃａｘ１を求め
た後、手順１３０で計算したバケット１ｃの目標速度ベ
クトルＶｃａ０のＸａ，Ｙａ方向のベクトル成分Ｖｃａ
ｘ０１，Ｖｃａｙ０１の比α０をα０＝Ｖｃａｙ０１／
Ｖｃａｙ０１により求め（手順１９１Ａ）、更に、求め
ようとしている補正目標速度ベクトルＶｃａのＸａ方向
とＹａ方向のベクトル成分の目標比αｄを上記（５）式
のαｄ＝α×Ｄ１／Ｙａ１により求め（手順１９２）、
次いで、比α０が目標比αｄより大きいかどうかを判断
し（手順１９２Ａ）、α０がαｄより大きいと手順１９
３に進み、上記（６）式及び（７）式によりＶｃａｘ，
Ｖｃａｙを求める。この場合も、これにより、よりスム
ーズに目標掘削面に沿ってバケット１ｃの先端を動かす
ことができる。

【００８３】以上、本発明の掘削軌跡制御装置の実施形
態を説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定され
ず、種々の変形が可能である。一例として、フロント装
置１Ａの位置と姿勢に関する状態量を検出する手段とし
て回動角を検出する角度計を用いたが、シリンダのスト
ロークを検出してもよい。

【００８４】また、目標設定面の設定方法も本実施形態
以外の方法でも良く、例えば深さ、角度を操作パネルの
ダイヤルで設定してもよい。

【００８５】

【発明の効果】本発明によれば、フロント装置が目標掘
削面に近づくと目標速度ベクトルが目標掘削面と平行に
なるように補正されるので、オペレータは通常の掘削操
作を行うことにより、バケット１ｃの先端が自動的に目
標掘削面上を移動するようになり、目標掘削面を簡単な
操作で精度良く掘削することができる。また、フロント
装置を操作手段の指令通りの速度で動かせるので、目標
掘削面を効率良く掘削できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による油圧ショベルの
掘削軌跡制御装置を油圧駆動装置と共に示す図である。

【図２】本発明が適用される油圧ショベルの外観とその
周囲の設定領域の形状を示す図である。

【図３】制御ユニットの機能の概要を示すブロック図で
ある。

【図４】掘削軌跡制御で用いる座標系と目標掘削面の設
定方法を示す図である。

【図５】掘削軌跡制御の処理手順を示すフローチャート
である。

【図６】速度ベクトル変換領域での目標速度ベクトルの
補正方法を示す図である。

【図７】バケットの先端と目標掘削面との距離と目標侵
入角度との関係を示す図である。

【図８】図５に示す速度ベクトル変換制御の手順の詳細
を示す図である。

【図９】目標掘削面の手前でバケットの先端が補正目標
速度ベクトルの通りに制御されたときの軌跡の一例を示
す図である。

【図１０】目標掘削面の外側でバケットの先端が補正目
標速度ベクトルの通りに制御されたときの軌跡の一例を
示す図である。

【図１１】図８に示す処理手順の変形例を示す図であ
る。

【図１２】本発明の第２の実施形態による油圧ショベル
の掘削軌跡制御装置の掘削軌跡制御の処理手順を示すフ
ローチャートである。

【図１３】速度ベクトル変換領域での目標速度ベクトル
の補正方法を示す図である。

【図１４】図１２に示す処理手順の変形例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１Ａ フロント装置 １Ｂ 車体 ２ 油圧ポンプ ３ａ〜３ｆ 油圧アクチュエータ ４ａ〜４ｆ 操作レバー装置 ５ａ〜５ｆ 流量制御弁 ７ 設定器 ８ａ，８ｂ，８ｃ 角度検出器 ９ 制御ユニット

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多関節型のフロント装置を構成する上下方
   向に回動可能な複数のフロント部材と、前記複数のフロ
   ント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ
   と、前記複数のフロント部材の動作を指示する複数の操
   作手段と、前記複数の操作手段の操作信号に応じて駆動
   され、前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油
   の流量を制御する複数の油圧制御弁とを備えた油圧ショ
   ベルの掘削軌跡制御装置において、 （ａ）前記フロント装置によって掘削されるべき目標掘
   削面を設定する目標掘削面設定手段と、 （ｂ）前記フロント装置の位置と姿勢に関する状態量を
   検出する検出手段と、 （ｃ）前記検出手段からの信号に基づき前記フロント装
   置の位置と姿勢を演算する第１演算手段と、 （ｄ）前記複数の操作手段からの操作信号と前記第１演
   算手段の演算値に基づき、前記フロント装置の目標速度
   ベクトルを演算する第２演算手段と、 （ｅ）前記第１演算手段の演算値に基づき前記フロント
   装置と前記目標掘削面との距離を計算し、この距離が小
   さくなるに従って前記目標掘削面に平行に近づくように
   前記目標速度ベクトルを補正する第３演算手段と、 （ｆ）前記補正後の目標速度ベクトルに応じて前記フロ
   ント装置が動くように対応する油圧制御弁を駆動する制
   御手段とを備え、 （ｇ）前記第３演算手段は、前記フロント装置と目標掘
   削面との距離が小さくなるに従って小さくなる前記目標
   掘削面に対する前記フロント装置の目標侵入角度を計算
   し、この目標侵入角度が得られるよう前記目標速度ベク
   トルを補正することを特徴とする油圧ショベルの掘削軌
   跡制御装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント装
   置と目標掘削面との距離と前記目標侵入角度との関係を
   予め設定しておき、この設定関係と前記計算した距離か
   ら目標侵入角度を計算することを特徴とする油圧ショベ
   ルの掘削軌跡制御装置。
3. 【請求項３】請求項１記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント装
   置と目標掘削面との距離が所定値以上の時は前記第２演
   算手段で計算した目標速度ベクトルをそのまま出力する
   ことを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御装置。
4. 【請求項４】請求項１記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント装
   置が前記目標掘削面を越え前記フロント装置と目標掘削
   面との距離が負の値になると、前記フロント装置を前記
   目標掘削面上に戻す前記フロント装置の目標侵入角度を
   計算し、この目標侵入角度が得られるよう前記目標速度
   ベクトルを補正することを特徴とする油圧ショベルの掘
   削軌跡制御装置。
5. 【請求項５】請求項１又は４記載の油圧ショベルの掘削
   軌跡制御装置において、前記第３演算手段は前記目標速
   度ベクトルの絶対値をそのままとして角度のみを補正す
   ることを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御装置。
6. 【請求項６】請求項１記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記第２演算手
   段により演算された目標速度ベクトルの目標掘削面への
   侵入角度が前記目標侵入角度より大きい場合に、この目
   標侵入角度が得られるよう前記目標速度ベクトルを補正
   することを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御装
   置。
7. 【請求項７】多関節型のフロント装置を構成する上下方
   向に回動可能な複数のフロント部材と、前記複数のフロ
   ント部材をそれぞれ駆動する複数の油圧アクチュエータ
   と、前記複数のフロント部材の動作を指示する複数の操
   作手段と、前記複数の操作手段の操作信号に応じて駆動
   され、前記複数の油圧アクチュエータに供給される圧油
   の流量を制御する複数の油圧制御弁とを備えた油圧ショ
   ベルの掘削軌跡制御装置において、 （ａ）前記フロント装置によって掘削されるべき目標掘
   削面を設定する目標掘削面設定手段と、 （ｂ）前記フロント装置の位置と姿勢に関する状態量を
   検出する検出手段と、 （ｃ）前記検出手段からの信号に基づき前記フロント装
   置の位置と姿勢を演算する第１演算手段と、 （ｄ）前記複数の操作手段からの操作信号と前記第１演
   算手段の演算値に基づき、前記フロント装置の目標速度
   ベクトルを演算する第２演算手段と、 （ｅ）前記第１演算手段の演算値に基づき前記フロント
   装置と前記目標掘削面との距離を計算し、この距離が小
   さくなるに従って前記目標掘削面に平行に近づくように
   前記目標速度ベクトルを補正する第３演算手段と、 （ｆ）前記補正後の目標速度ベクトルに応じて前記フロ
   ント装置が動くように対応する油圧制御弁を駆動する制
   御手段とを備え、 （ｇ）前記第３演算手段は、前記フロント装置と目標掘
   削面との距離が小さくなるに従って小さくなる前記フロ
   ント装置の目標掘削面に平行な速度成分に対する垂直な
   速度成分の目標比を計算し、この目標比が得られるよう
   前記目標速度ベクトルを補正することを特徴とする油圧
   ショベルの掘削軌跡制御装置。
8. 【請求項８】請求項７記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント装
   置と前記目標掘削面との距離が所定値に達したときのフ
   ロント装置の目標掘削面に平行な速度成分に対する垂直
   な速度成分の比を計算し、この比を基準として前記距離
   と所定値の割合から前記目標比を計算することを特徴と
   する油圧ショベルの掘削軌跡制御装置。
9. 【請求項９】請求項７記載の油圧ショベルの掘削軌跡制
   御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント装
   置と前記目標掘削面との距離が所定値以上の時は前記第
   ２演算手段で計算された目標速度ベクトルをそのまま出
   力することを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御装
   置。
10. 【請求項１０】請求項７記載の油圧ショベルの掘削軌跡
    制御装置において、前記第３演算手段は、前記フロント
    装置が前記目標掘削面を越え前記フロント装置と目標掘
    削面との距離が負の値になると、前記フロント装置を前
    記目標掘削面に戻す前記速度成分の目標比を計算し、こ
    の目標比が得られるよう前記目標速度ベクトルを補正す
    ることを特徴とする油圧ショベルの掘削軌跡制御装置。
11. 【請求項１１】請求項７又は１０記載の油圧ショベルの
    掘削軌跡制御装置において、前記第３演算手段は前記目
    標速度ベクトルの絶対値をそのままとして速度成分の比
    のみを補正することを特徴とする油圧ショベルの掘削軌
    跡制御装置。
12. 【請求項１２】請求項７記載の油圧ショベルの掘削軌跡
    制御装置において、前記第３演算手段は、前記第２演算
    手段で演算された目標速度ベクトルの目標掘削面に平行
    な速度成分に対する垂直な速度成分の比が前記目標比よ
    り大きい場合に、前記目標比が得られるよう前記目標速
    度ベクトルを補正することを特徴とする油圧ショベルの
    掘削軌跡制御装置。