WO2022064969A1 - 自動積込システム - Google Patents

自動積込システム Download PDF

Info

Publication number
WO2022064969A1
WO2022064969A1 PCT/JP2021/031755 JP2021031755W WO2022064969A1 WO 2022064969 A1 WO2022064969 A1 WO 2022064969A1 JP 2021031755 W JP2021031755 W JP 2021031755W WO 2022064969 A1 WO2022064969 A1 WO 2022064969A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
controller
loading
work machine
control
external system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2021/031755
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 野田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority to CN202510134132.1A priority Critical patent/CN119754369A/zh
Priority to EP25156494.4A priority patent/EP4528039A3/en
Priority to US18/245,763 priority patent/US20230323638A1/en
Priority to EP21872101.7A priority patent/EP4198208B1/en
Priority to CN202180063651.3A priority patent/CN116209813B/zh
Publication of WO2022064969A1 publication Critical patent/WO2022064969A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to US19/056,558 priority patent/US20250188713A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/439—Automatic repositioning of the implement, e.g. automatic dumping, auto-return
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205—Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/261—Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262—Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
    • E02F9/265—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool with follow-up actions (e.g. control signals sent to actuate the work tool)

Definitions

  • the present invention relates to an automatic loading system for a work machine to automatically load a transported object into a carrier.
  • Patent Document 1 describes a conventional automatic loading system.
  • the controller that controls the work machine puts the work machine into a loading mode in which the work machine is operated so as to load the work machine when the approach of the carrier to the work machine is detected. (See claim 1 of the same document).
  • the present invention can create room for a judgment subject other than the controller to determine whether or not the loading control can be started before the loading control is started.
  • the purpose is to provide.
  • the automatic loading system includes a work machine, a position detector, a controller, and an external system.
  • the work machine performs a capture operation for capturing the transported object and an opening operation for loading the captured object into the transport vehicle.
  • the position detection unit detects the position of the carrier with respect to the work machine.
  • the controller is mounted on the work machine and can perform loading control based on the detection result of the position detection unit.
  • the external system can be arranged outside the work machine and can communicate with the controller.
  • the loading control is a control for causing the work machine to repeatedly perform a series of operations including the capture operation and the opening operation.
  • the external system can output a loading control start signal for starting the loading control.
  • the controller starts the loading control on condition that the loading control start signal is input to the controller from the external system.
  • FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 4, showing a display unit 71 when the position of the carrier 2 is erroneously detected. It is a figure which shows the display part 71 shown in FIG.
  • the automatic loading system 10 for loading the transported object L into the transport vehicle 2 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
  • the carrier 2 is a vehicle provided with a loading platform 5.
  • the transport vehicle 2 is a vehicle for transporting the transported material L loaded by the work machine 20.
  • the carrier 2 may be a dump truck or a truck.
  • the carrier 2 includes a carrier main body 3 and a loading platform 5.
  • the transport vehicle main body 3 is movable and supports the loading platform 5.
  • the carrier main body 3 includes a carrier driver's cab 3a.
  • the loading platform 5 accommodates the transported object L.
  • the transported object L accommodated in the loading platform 5 may be, for example, earth and sand, stone, waste, or the like.
  • the loading platform 5 may be movable with respect to the carrier main body 3, or may be fixed to the carrier main body 3.
  • the automatic loading system 10 is a system that causes the work machine 20 to automatically load the transported object L into the transport vehicle 2.
  • the automatic loading system 10 includes a work machine 20, a position detection unit 41, an instruction unit 42 shown in FIG. 2, a controller 50, and an external system 70.
  • the work machine 20 is a machine that performs work, for example, a construction machine that performs construction work, such as a shovel.
  • the work machine 20 performs a capture operation for capturing the transported object L and an opening operation for loading the captured transported object L into the transport vehicle 2 (details of the capturing operation and the opening operation will be described later).
  • the work machine 20 includes a lower traveling body 21, an upper swivel body 23, an attachment 25, a drive control unit 31 shown in FIG. 2, and a posture detecting unit 33.
  • the lower traveling body 21 travels the work machine 20 shown in FIG.
  • the lower traveling body 21 includes, for example, a crawler.
  • the upper swivel body 23 is mounted on the lower traveling body 21 so as to be swivelable.
  • the upper swivel body 23 includes a work machine operation room 23a.
  • the attachment 25 is undulatingly attached to the upper swivel body 23.
  • the attachment 25 is a device for capturing, moving, and opening the transported object L.
  • the attachment 25 includes a boom 25a, an arm 25b, and a tip attachment 25c.
  • the boom 25a is attached to the upper swing body 23 so as to be undulating (rotatable up and down).
  • the arm 25b is rotatably (push-pullable) attached to the boom 25a.
  • the tip attachment 25c is provided at the tip of the attachment 25 and is rotatably attached to the arm 25b.
  • the tip attachment 25c may be a bucket for scooping the transported object L (for example, earth and sand), or may be a device for sandwiching and grasping the transported object L (for example, a grapple).
  • the drive control unit 31 controls an actuator (not shown) that drives the work machine 20. More specifically, the drive control unit 31 controls a motor for traveling the lower traveling body 21 and a motor for rotating the upper rotating body 23 with respect to the lower traveling body 21.
  • the drive control unit 31 controls a cylinder that undulates the boom 25a with respect to the upper swing body 23, a cylinder that rotates the arm 25b with respect to the boom 25a, and a cylinder that rotates the tip attachment 25c with respect to the arm 25b.
  • the tip attachment 25c itself operates (for example, opens and closes)
  • the drive control unit 31 controls the actuator that operates the tip attachment 25c.
  • the posture detection unit 33 detects the posture of the work machine 20 in order to perform the standby control C1 (step S12 in FIG. 3) and the loading control C2 (step S32 in FIG. 3) described later. More specifically, the posture detecting unit 33 detects the turning angle of the upper turning body 23 with respect to the lower traveling body 21. The posture detection unit 33 detects the rotation angle (undulation angle) of the boom 25a with respect to the upper swing body 23, the rotation angle of the arm 25b with respect to the boom 25a, and the rotation angle of the tip attachment 25c with respect to the arm 25b.
  • the posture detection unit 33 may include, for example, an angle sensor for detecting the turning angle and a plurality of angle sensors for detecting the rotation angle.
  • the position detection unit 41 detects the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20. More specifically, the position detection unit 41 detects the three-dimensional position information of the carrier 2 and detects the three-dimensional shape information of the carrier 2. The position detection unit 41 may detect the position of the carrier 2 based on the three-dimensional information and the two-dimensional information (image). The position detection unit 41 may detect the position of only a part of the carrier 2, for example, the position of only the loading platform 5 of the carrier 2.
  • Only one position detection unit 41 may be provided, or a plurality of position detection units 41 may be provided.
  • the position detection unit 41 may be mounted on the work machine 20 or may be arranged outside the work machine 20 (for example, a work site). When the position detection unit 41 is arranged outside the work machine 20, it is possible to detect a position that cannot be detected when the position detection unit 41 is mounted only on the work machine 20 (for example, a portion behind the attachment 25). In some cases. Further, when the position detection unit 41 is arranged outside the work machine 20, the automatic loading system 10 of the present embodiment can be applied even if the position detection unit 41 is not mounted on the work machine 20. ..
  • the position detection unit 41 may be provided with a device for detecting three-dimensional information using a laser beam, and may be provided with, for example, LiDAR (Light Detection and Ringing or Laser Imaging Detection and Ranking), or TOF (Time Of). A Flight) sensor may be provided.
  • the position detection unit 41 may include a device (for example, a millimeter wave radar) that detects three-dimensional information using radio waves.
  • the position detection unit 41 may include a stereo camera. When the position detection unit 41 detects the position of the carrier 2 based on the three-dimensional information and the two-dimensional information, the position detection unit 41 may include a camera capable of detecting a two-dimensional image.
  • the instruction unit 42 gives an instruction to be described later.
  • the instruction unit 42 may give an instruction perceptible to an operator (person), or may output an instruction by an electric signal (for example, an instruction for control).
  • the indicator 42 gives an instruction perceptible to the operator, the indicator 42 outputs at least one of sound, light, and vibration instructions to the operator.
  • the instruction unit 42 may be mounted on the work machine 20 or may be arranged outside the work machine 20.
  • the indicator 42 may be provided in the external system 70.
  • the indicator 42 may be a horn (for example, a horn mounted on the work machine 20), a speaker, a light, or a display device (monitor, etc.).
  • the controller 50 is a computer that inputs / outputs signals, performs calculations such as determination and calculation, and stores information.
  • the controller 50 is mounted on the work machine 20.
  • the controller 50 can perform standby control C1 (step S12 in FIG. 3) and loading control C2 (step S32 in FIG. 3), which will be described later.
  • the controller 50 controls the operation of the work machine 20 by outputting a command to the drive control unit 31 (see FIG. 2).
  • the external system 70 is a computer provided separately from the controller 50.
  • the external system 70 can communicate with the controller 50.
  • the external system 70 can be arranged outside the work machine 20.
  • the external system 70 may be, for example, one installed outside the work machine 20 (such as a server) or a portable device (such as a mobile terminal or tablet terminal).
  • the external system 70 may be arranged inside the work machine 20 (for example, inside the work machine operation room 23a) as long as it can be arranged outside the work machine 20.
  • the communication between the external system 70 and the controller 50 may be wireless communication or wired communication.
  • the external system 70 includes a display unit 71, a standby control start instruction unit 73, a loading control start instruction unit 75, and an interruption instruction unit 77.
  • the external system 70 may include an automatic determination unit 79.
  • the display unit 71 displays various information.
  • the display unit 71 displays for the operator to determine whether or not the controller 50 can start automatic control (specifically, the standby control C1 and the loading control C2 shown in FIG. 3) (FIG. 4). -See FIG. 6).
  • the standby control start instruction unit 73 outputs the standby control start signal 73s to the external system 70.
  • the standby control start signal 73s is a signal for causing the controller 50 to start the standby control C1 (see FIG. 3).
  • the standby control start instruction unit 73 causes the external system 70 to output the standby control start signal 73s according to the operation of the operator.
  • the operator's operation performed on the standby control start instruction unit 73 may be, for example, a touch panel operation, a physical switch operation, or a voice operation.
  • the loading control start instruction unit 75 outputs the loading control start signal 75s to the external system 70.
  • the loading control start signal 75s is a signal for causing the controller 50 to start the loading control C2 (see FIG. 3).
  • the loading control start instruction unit 75 causes the external system 70 to output the loading control start signal 75s in response to the operation of the operator.
  • the operator's operation performed on the loading control start instruction unit 75 may be, for example, a touch panel operation, a physical switch operation, or a voice operation.
  • the interruption instruction unit 77 causes the controller 50 to output the interruption signal 77s for interrupting the automatic control to the external system 70.
  • the interruption instruction unit 77 causes the external system 70 to output the interruption signal 77s in response to the operation of the operator.
  • the operator's operation performed on the interruption instruction unit 77 may be, for example, a touch panel operation, a physical switch operation, or a voice operation.
  • the interruption instruction unit 77 may cause the controller 50 to output the interruption signal 77s (standby control interruption signal) for interrupting the standby control C1 (see FIG. 3) to the external system 70.
  • the interruption instruction unit 77 may cause the controller 50 to output the interruption signal 77s (loading control interruption signal) for interrupting the loading control C2 (see FIG. 3) to the external system 70.
  • the automatic determination unit 79 will be described later.
  • the work machine 20 shown in FIG. 1 performs a capture operation, a lift movement operation, an opening operation, and a return movement operation.
  • the capture operation is an operation in which the tip attachment 25c captures the transported object L.
  • the capture operation may be an operation (excavation operation) in which the bucket, which is the tip attachment 25c, excavates and scoops the earth and sand which is the transported object L.
  • the capture operation may be an operation in which the tip attachment 25c sandwiches and grips the transported object L.
  • the lift movement operation is an operation in which the tip attachment 25c moves (moves the transported object L) from the position where the capture operation is performed to the position where the opening operation is performed.
  • the lift movement operation is an operation in which the tip attachment 25c moves along a target locus (see the target locus Qa shown in FIG. 6).
  • the lift movement operation is an operation in which the upper swivel body 23 turns with respect to the lower traveling body 21 and an operation in which the tip attachment 25c moves (for example, moves upward) with respect to the upper swivel body 23. It is an operation including (lifting turning operation).
  • the opening operation is an operation in which the tip attachment 25c opens the carrier L on the carrier 2 (more specifically, the loading platform 5) and loads the carrier L into the carrier 2.
  • the opening operation may be an operation in which the bucket, which is the tip attachment 25c, drops the earth and sand, which is the transported object L, onto the loading platform 5 (earth removal operation).
  • the opening operation may be an operation in which the tip attachment 25c releases the transported object L held by the tip attachment 25c and drops it onto the loading platform 5.
  • the return movement operation is an operation in which the tip attachment 25c moves (returns) from the position where the opening operation is performed to the position where the capturing operation is performed.
  • the return movement operation is an operation in which the tip attachment 25c moves along a target locus (see the target locus Qa shown in FIG. 6).
  • the return movement operation includes an operation in which the upper swivel body 23 turns with respect to the lower traveling body 21 and an operation in which the tip attachment 25c moves (for example, moves downward) with respect to the upper swivel body 23. It is an operation including (return turning operation).
  • the controller 50 controls the work machine 20 to operate automatically (automatic control).
  • the automatic control performed by the controller 50 includes standby control C1 (see step S12 shown in FIG. 3) and loading control C2 (see step S32 shown in FIG. 3).
  • standby control C1 see step S12 shown in FIG. 3
  • loading control C2 see step S32 shown in FIG. 3.
  • the standby control C1 (see step S12 shown in FIG. 3) is a control in which the work machine 20 shown in FIG. 1 is made to perform a capture operation, and then the work machine 20 is made to stand by in the standby posture. More specifically, the standby control C1 is a control in which the work machine 20 is made to perform a capture operation (for example, excavation), a lift movement operation (for example, turning, etc.), and is made to stand by in a standby posture.
  • the above-mentioned "standby posture” is a posture for loading the captured carrier L into the carrier 2, and is a posture for waiting for an opening operation (preparatory posture).
  • the standby posture is such that the work machine 20 can immediately perform the opening operation if the controller 50 outputs a command to perform the opening operation.
  • the standby posture is a posture in which the tip attachment 25c (for example, a bucket containing earth and sand) that captures the transported object L is stopped at a position (in the air) where the opening operation is scheduled to be performed. (For example, the posture of waiting for soil removal).
  • the posture of the work machine 20 shown in FIG. 1 is an example of a standby posture.
  • the loading control C2 (see step S32 shown in FIG. 3) is a control for causing the work machine 20 to repeatedly perform a series of operations including a capture operation and an opening operation. More specifically, the loading control C2 performs a series of operations in which an opening operation (for example, soil removal), a return movement operation (for example, turning), a capturing operation (for example, excavation), and a lifting movement operation (for example, turning) are performed in this order. It is a control to be repeatedly performed by the work machine 20.
  • the loading control C2 is performed based on the detection result of the position detection unit 41. At least a part of each of the loading operations (opening operation, return movement operation, capture operation, lifting operation) is performed based on the detection result of the position detection unit 41.
  • the opening operation is performed as follows.
  • the controller 50 calculates the three-dimensional position and shape of the loading platform 5 based on the detection result of the position detection unit 41. Then, the controller 50 causes the tip attachment 25c to open the transported object L at a specific position on the loading platform 5.
  • the capture operation is performed as follows.
  • the controller 50 calculates, for example, the three-dimensional position and shape of the transported object L (for example, earth and sand mountain) before capture shown in FIG. 6 based on the detection result of the position detecting unit 41.
  • the controller 50 causes the tip attachment 25c to capture the transported object L at a specific position (for example, a point Qc shown in FIG. 6) before the captured object L.
  • the controller 50 is based on the state of the work machine 20 immediately before the start of the loading control C2 (see FIG. 3), and the operations at the start of the loading control C2 are the opening operation, the return movement operation, the capturing operation, and the lifting operation. Determine which of the movement movements is. For example, when the loading control C2 is started while the work machine 20 is stopped in the standby posture due to the controller 50 performing the standby control C1 (see FIG. 3), the controller 50 loads the product.
  • the control C2 is started from the opening operation. For example, if the loading control C2 is started in a state where the tip attachment 25c does not capture the transported object L (for example, the bucket is empty), the controller 50 returns the loading control C2 or captures the loading control C2. You may start from the operation.
  • the controller 50 starts the standby control C1 on condition that the standby control start signal 73s is input from the external system 70 shown in FIG. 2 to the controller 50.
  • the controller 50 starts the loading control C2 on condition that the loading control start signal 75s is input from the external system 70 to the controller 50.
  • the operator confirms whether or not the standby control C1 can be started (validity). For example, the operator may confirm the presence or absence of obstacles around the position where the work machine 20 shown in FIG. 1 performs the work. For example, the operator may confirm the validity of the transported object L to be captured by the work machine 20 (the transported object L before capture shown in FIG. 6). For example, the operator may confirm the position of the transported object L before capture, or may confirm the presence / absence and the amount of the transported object L. For example, the worker may confirm the presence or absence of the transported object L carried from a belt conveyor (not shown), a machine different from the working machine 20, and the like. As shown in FIG. 6, the external system 70 may output information (for example, displayed on the display unit 71) for causing the operator to determine whether or not the standby control C1 can be started (specific example is See [Example B] to [Example E] described later).
  • the operator determines that the standby control C1 (see FIG. 3) can be started, the operator operates the standby control start instruction unit 73 shown in FIG. 2 to start the standby control from the external system 70 to the controller 50.
  • the signal 73s is output.
  • the external system 70 does not cause the controller 50 to output the standby control start signal 73s.
  • the controller 50 determines whether or not the standby control start signal 73s has been input (step S11 shown in FIG. 3).
  • the controller 50 starts the standby control C1 on condition that the standby control start signal 73s is input from the external system 70 to the controller 50 (step S12 shown in FIG. 3).
  • the above "condition” may be a necessary condition or a sufficient condition.
  • the controller 50 may start the standby control C1 when a condition different from the input of the standby control start signal 73s is further satisfied.
  • the condition for the controller 50 to start the standby control C1 shown in step S12 shown in FIG. 3 includes the input of the standby control start signal 73s from the external system 70 to the controller 50.
  • the controller 50 determines the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20 shown in FIG. 1 (step S21 shown in FIG. 3). For example, the controller 50 determines whether or not the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20 is within a predetermined range. This "predetermined range” is set in advance in the controller 50 (prior to the determination in step S21). For example, the controller 50 determines whether or not the distance from the work machine 20 to the carrier 2 is equal to or less than the threshold value. This "threshold value" is set in advance in the controller 50 (prior to the determination in step S21). The position and distance of the carrier 2 with respect to the work machine 20 are detected by the position detection unit 41.
  • step S22 If the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20 is within a predetermined range (for example, the distance is equal to or less than the threshold value), the flow proceeds to step S22.
  • the controller 50 determines the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20 (determination in step S21 shown in FIG. 3). ) Continue.
  • the timing at which the determination in step S21 shown in FIG. 3 is performed may be after the standby control C1 (step S12), before the standby control C1, or at the same time as the standby control C1.
  • the timing at which the determination in step S21 is performed is before the loading control C2 (step S32).
  • the carrier 2 shown in FIG. 1 may be moving toward the work machine 20.
  • the controller 50 is the indicator 42 (FIG. 2) is instructed to stop.
  • the above-mentioned "stop instruction" is an instruction for stopping the transport vehicle 2 moving toward the work machine 20.
  • the instruction unit 42 gives a stop instruction perceptible to a person
  • the driver in the carrier driver's cab 3a who perceives the stop instruction (for example, the sound of a horn) stops the carrier 2. ..
  • the instruction unit 42 outputs a stop instruction by an electric signal
  • the carrier 2 that has received the stop instruction may automatically stop.
  • the operator confirms whether or not the loading control C2 can be started (validity).
  • the operator may confirm the validity of the detection result of the position detection unit 41.
  • the operator may confirm the validity of the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20.
  • the operator may confirm the validity of the position of the transported object L (see FIG. 6) before capture with respect to the working machine 20.
  • the operator may confirm the validity of at least one of the target locus Qa (see FIG. 6) and the target position (for example, points Qc, point Qb, etc. shown in FIG. 6) of the tip attachment 25c in the loading control C2. ..
  • the external system 70 outputs information for asking the operator to confirm whether or not the loading control C2 can be started, and displays it on, for example, the display unit 71 (step shown in FIG. 3). S23). Specific examples of the output in the external system 70 and the confirmation by the operator are as follows [Example A] to [Example E].
  • the external system 70 shown in FIG. 1, and more specifically, the display unit 71 shown in FIG. 4 has information regarding the position of the carrier 2 (for example, the loading platform 5) with respect to the work machine 20 detected by the position detection unit 41.
  • Detection position information of the carrier 2 may be displayed.
  • the detection position information of the carrier 2 displayed by the external system 70 may be, for example, a point representing a specific position of the loading platform 5, a straight line or a figure indicating the range of the loading platform 5.
  • the points representing the specific positions of the loading platform 5 may include, for example, four points P5a, P5b, P5c, and P5d indicating the four corners of the loading platform 5.
  • the external system 70 may display a value related to the detection position information of the carrier 2.
  • the value regarding the detection position information of the carrier 2 may include, for example, at least one of the coordinates and the distance of the carrier 2 with respect to the work machine 20.
  • the external system 70 superimposes and displays the detection position information of the carrier 2 and the two-dimensional image of the carrier 2 (for example, the image of the loading platform 5). The operator who sees this display determines the validity of the detected position information by comparing the detected position information of the carrier 2 with the two-dimensional image.
  • the operator has a portion corresponding to the detection position information of the carrier 2 (for example, four points P5a, P5b, P5c, P5d) and the detection position information in the two-dimensional image of the carrier 2 (for example, a loading platform). (Positions of the four corners of 5) and check whether they match or substantially match. When these match or substantially match, the operator can determine that the detection result of the position detection unit 41 shown in FIG. 1 is appropriate. When these are largely deviated (see FIG. 5), the operator can determine that the detection result of the position detection unit 41 is not valid.
  • the detection position information of the carrier 2 for example, four points P5a, P5b, P5c, P5d
  • the detection position information in the two-dimensional image of the carrier 2 for example, a loading platform.
  • the external system 70 may display information (detection position information of the transported object L) regarding the position of the transported object L with respect to the work machine 20 detected by the position detecting unit 41 (see FIG. 1). ..
  • the external system 70 may display information regarding the position of the transported object L (for example, a landslide) before being captured by the work machine 20.
  • the detected position information of the transported object L displayed by the external system 70 may be, for example, a point representing a specific position of the transported object L, or a figure indicating the range of the transported object L.
  • the point representing the specific position of the transported object L may include, for example, the point Ra representing the apex.
  • the external system 70 may display a value related to the detection position information of the transported object L.
  • the value regarding the detection position information of the transported object L may include at least one of the coordinates and the distance of the transported object L with respect to the work machine 20. Similar to the above [Example A], the external system 70 superimposes and displays the detection position information of the transported object L and the two-dimensional image of the transported object L. The operator who sees this display can judge the validity of the detection result of the position detection unit 41.
  • the external system 70 may display information regarding the target locus Qa in the loading control C2 (see FIG. 3).
  • the target locus Qa is a target locus of the tip attachment 25c between the position where the capture operation is performed (point Qc) and the position where the opening operation is performed (point Qb), and is calculated by the controller 50.
  • the external system 70 may display information about the target locus Qa in the lift movement operation, or may display information about the target locus Qa in the return movement operation.
  • the external system 70 sets the target locus. The correction result of Qa may be displayed.
  • the external system 70 may superimpose and display the information about the target locus Qa and the two-dimensional image of the position where the attachment 25 is expected to pass. The operator who sees this display can judge the validity of the information regarding the target locus Qa as in the above [Example A].
  • the external system 70 may display information regarding the target loading position (point Qb) in the loading control C2.
  • the target loading position (point Qb) is a target position where the work machine 20 shown in FIG. 1 performs an opening operation, and is calculated by the controller 50.
  • the external system 70 may display the target loading position (point Qb).
  • the external system 70 automatically corrects the target loading position (point Qb) according to the position of the transport vehicle 2 detected by the position detection unit 41, or manually corrects the target loading position (point Qb). When is corrected, the correction result of the target loading position (point Qb) may be displayed.
  • the external system 70 may superimpose and display the information on the target loading position (point Qb) and the two-dimensional image of the carrier 2 (for example, the loading platform 5). A worker who sees this display can determine whether or not the target loading position (point Qb) is appropriate (for example, whether or not it is an appropriate position on the loading platform 5).
  • the external system 70 may display information regarding the target acquisition position (point Qc) in the loading control C2.
  • the target capture position (point Qc) is a target position where the work machine 20 shown in FIG. 1 performs a capture operation, and is calculated by the controller 50.
  • the external system 70 may display the target acquisition position (point Qc).
  • the external system 70 automatically corrects the target acquisition position (point Qc) according to the position of the transported object L detected by the position detection unit 41, or manually corrects the target acquisition position (point Qc). If so, the correction result of the target acquisition position (point Qc) may be displayed.
  • the external system 70 may superimpose and display the information regarding the target acquisition position (point Qc) and the two-dimensional image of the transported object L before acquisition. The operator who sees this display can determine whether or not the target acquisition position (point Qc) is appropriate (for example, whether or not it is an appropriate position in the transported object L before acquisition).
  • step S32 When the operator determines that the loading control C2 (step S32) shown in FIG. 3 can be started, the operator operates the loading control start instruction unit 75 shown in FIG. 2 to control the controller from the external system 70.
  • the loading control start signal 75s is output to 50.
  • the external system 70 does not cause the controller 50 to output the loading control start signal 75s.
  • the controller 50 determines whether or not the loading control start signal 75s has been input (step S31 shown in FIG. 3).
  • the controller 50 starts the loading control C2 on condition that the loading control start signal 75s is input from the external system 70 to the controller 50 (step S32 shown in FIG. 3).
  • the above "condition” may be a necessary condition or a sufficient condition.
  • the controller 50 may start the loading control C2 when a condition (additional condition) different from the input of the loading control start signal 75s is further satisfied.
  • the condition for the controller 50 to start the loading control C2 includes that the loading control start signal 75s is input to the controller 50 from the external system 70.
  • additional condition may be, for example, that the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20 shown in FIG. 1 is within a predetermined range (YES in step S21 shown in FIG. 3).
  • the additional condition may be that the stop instruction for the carrier 2 (step S22 shown in FIG. 3) is completed.
  • the controller 50 determines whether or not to terminate the loading control C2 while the loading control C2 is being performed (step S41 shown in FIG. 3). For example, the controller 50 ends the loading control C2 when the amount of the transported object L loaded on the transport vehicle 2 exceeds a predetermined amount. The amount of the transported object L loaded on the carrier 2 may be detected by the position detection unit 41 or may be detected by a sensor other than the position detection unit 41. For example, the controller 50 may suspend the loading control C2 when the interruption signal 77s is input from the external system 70 shown in FIG. When the controller 50 determines that the loading control C2 is not terminated, the controller 50 continues the loading control C2. When the loading control C2 is interrupted, the controller 50 may restart the loading control C2 when a signal for restarting the loading control C2 (for example, the loading control start signal 75s) is input.
  • a signal for restarting the loading control C2 for example, the loading control start signal 75s
  • the controller 50 When the loading control C2 is terminated (YES in step S41 shown in FIG. 3), the controller 50 notifies that the loading control C2 is terminated (this notification is referred to as a termination notification).
  • the controller 50 causes the instruction unit 42 to output a completion notification.
  • the instruction unit 42 gives an instruction perceptible to a person (for example, a horn)
  • the driver of the carrier 2 shown in FIG. 1 perceives the end notification (for example, hears the sound of the horn ringing).
  • the carrier 2 may be driven (departed).
  • the instruction unit 42 outputs an end notification by an electric signal, the transport vehicle 2 that has received the end notification may automatically travel (depart).
  • the external system 70 may receive the end notification from the controller 50 and output that the loading is completed.
  • the display unit 71 may display that the loading has been completed.
  • the instruction unit 42 that gives a stop instruction (see step S22 shown in FIG. 3) and the instruction unit 42 that gives an end notification (see step S42 shown in FIG. 3) may or may not be used together. ..
  • the external system 70 may include an automatic determination unit 79 that automatically determines the validity of starting the automatic control.
  • the automatic determination unit 79 determines the validity of starting the automatic control by using, for example, AI (Artificial Intelligence).
  • AI Artificial Intelligence
  • the automatic determination unit 79 determines that the start of the standby control C1 is not appropriate, the automatic determination unit 79 does not output the standby control start signal 73s to the external system 70.
  • the automatic determination unit 79 determines that the start of the loading control C2 is appropriate, the automatic determination unit 79 outputs the loading control start signal 75s to the external system 70. If the automatic determination unit 79 determines that the start of the loading control C2 is not appropriate, the automatic determination unit 79 does not output the loading control start signal 75s to the external system 70.
  • the automatic determination unit 79 (see FIG. 2) automatically performs this comparison by, for example, image processing. Then, when the automatic determination unit 79 determines that the start of the loading control C2 is appropriate, the automatic determination unit 79 causes the external system 70 to output the loading control start signal 75s. The same applies to the above [Example B] to [Example E].
  • the automatic determination unit 79 can be omitted.
  • the effects of the automatic loading system 10 shown in FIG. 1 are as follows.
  • the automatic loading system 10 includes a work machine 20, a position detection unit 41, a controller 50, and an external system 70.
  • the work machine 20 performs a capturing operation for capturing the transported object L and an opening operation for loading the captured transported object L into the transport vehicle 2.
  • the position detection unit 41 detects the position of the carrier 2 with respect to the work machine 20.
  • the controller 50 is mounted on the work machine 20 and can perform loading control C2 (see step S32 shown in FIG. 3) based on the detection result of the position detection unit 41.
  • the external system 70 can be arranged outside the work machine 20 and can communicate with the controller 50.
  • the loading control C2 is a control for causing the work machine 20 to repeatedly perform a series of operations including a capture operation and an opening operation.
  • the external system 70 can output the loading control start signal 75s for starting the loading control C2.
  • the controller 50 starts the loading control C2 on condition that the loading control start signal 75s is input from the external system 70 to the controller 50.
  • the loading control C2 is not started unless the loading control start signal 75s is input from the external system 70 to the controller 50. Therefore, before the loading control C2 is started, it is possible to create room for a judgment subject other than the controller 50 to judge whether or not the loading control C2 can be started.
  • the loading control C2 is performed based on the detection result of the position detection unit 41, and the validity of the detection result of the position detection unit 41 can be determined by a judgment subject other than the controller 50.
  • the determination subject other than the controller 50 may include at least one of the worker (person) and the automatic determination unit 79 (for example, AI).
  • the controller 50 can perform standby control C1 (see step S12 shown in FIG. 3).
  • the standby control C1 is a control in which the work machine 20 shown in FIG. 1 is made to perform a capture operation, and the work machine 20 is made to stand by in a specific posture for loading the captured carrier L into the carrier 2.
  • the external system 70 can output the standby control start signal 73s for starting the standby control C1.
  • the controller 50 starts the standby control C1 on condition that the standby control start signal 73s is input from the external system 70 to the controller 50.
  • the standby control C1 is not started unless the standby control start signal 73s is input from the external system 70 to the controller 50. Therefore, before the standby control C1 shown in FIG. 3 is started, it is possible to create room for a determination entity other than the controller 50 shown in FIG. 2 to determine whether or not the standby control C1 can be started. ..
  • the external system 70 outputs different types of signals (standby control start signal 73s and loading control start signal 75s). Therefore, by changing the type of the signal output by the external system 70, the external system 70 starts the start of a plurality of types of automatic control (specifically, the standby control C1 and the loading control C2 shown in FIG. 3) by the controller 50. Can be instructed to.
  • the external system 70 displays information regarding the position of the carrier 2 detected by the position detection unit 41 (see FIG. 1).
  • the external system 70 can make the operator confirm the validity of the information regarding the position of the carrier 2 detected by the position detection unit 41. Therefore, the operator can easily determine whether or not the automatic control (standby control C1 or loading control C2 shown in FIG. 3) can be started.
  • the external system 70 displays information regarding a position (loading position (point Qb)) at which the work machine 20 loads the transported object L into the transport vehicle 2.
  • the external system 70 can make the operator confirm the validity of the information regarding the loading position (point Qb) of the transported object L. Therefore, the operator can easily determine whether or not the automatic control (standby control C1 or loading control C2 shown in FIG. 3) can be started.
  • the work machine 20 includes a tip attachment 25c for capturing, moving, and opening the transported object L.
  • the external system 70 displays information about the target locus Qa of the tip attachment 25c between the position where the capture operation is performed and the position where the opening operation is performed.
  • the external system 70 allows the operator to confirm the information regarding the target locus Qa of the attachment 25. Therefore, the operator can easily determine whether or not the automatic control (standby control C1 or loading control C2 shown in FIG. 3) can be started.
  • the above embodiment may be variously modified.
  • the arrangement, shape, connection, and the like of each component of the above embodiment may be changed.
  • the order of the steps in the flowchart shown in FIG. 3 may be changed, or a part of the steps may not be performed.
  • the threshold value, range, and the like may be constant, may be changed manually, or may be automatically changed according to some condition.
  • the number of components may be changed and some of the components may not be provided.
  • what is described as a plurality of different parts may be regarded as one part.
  • what has been described as one part may be provided separately in a plurality of different parts.
  • the external system 70 may be a single system or may be divided into a plurality of parts.
  • the external system 70 includes a portion (for example, a tablet terminal) including a display unit 71, a standby control start instruction unit 73, a loading control start instruction unit 75, and an interruption instruction unit 77, and an automatic determination unit 79 (for example, it may be provided separately from the server).

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)
  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)
  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

コントローラ（５０）は、作業機械（２０）に搭載され、位置検出部（４１）の検出結果に基づく積込制御を行うことが可能である。外部システム（７０）は、作業機械（２０）の外部に配置可能であり、コントローラ（５０）と通信可能である。外部システム（７０）は、積込制御を開始させるための積込制御開始信号を出力可能である。コントローラ（５０）は、外部システム（７０）からコントローラ（５０）に積込制御開始信号が入力されたことを条件として、積込制御を開始する。

Description

自動積込システム
　本発明は、作業機械が運搬車に運搬物を自動的に積み込むための自動積込システムに関する。
　例えば特許文献１などに、従来の自動積込システムが記載されている。同文献に記載の技術では、作業機械を制御するコントローラは、作業機械への運搬車の接近を検知したときに、運搬車への積込を行うように作業機械を動作させる積込モードにする（同文献の請求項１を参照）。
　同文献に記載の技術では、作業機械が運搬車への積込を行うのに適した状態でなくても、例えば運搬車が接近していることが誤検知されれば、積込を行う制御（積込制御）が行われてしまう。
国際公開第２０２０／０２６５０５号
　そこで、本発明は、積込制御が開始される前に、積込制御が開始可能な状況であるか否かを、コントローラ以外の判断主体に判断させる余地を生み出すことができる、自動積込システムを提供することを目的とする。
　自動積込システムは、作業機械と、位置検出部と、コントローラと、外部システムと、を備える。前記作業機械は、運搬物を捕捉する捕捉動作、および、捕捉した前記運搬物を運搬車に積み込む開放動作を行う。前記位置検出部は、前記作業機械に対する前記運搬車の位置を検出する。前記コントローラは、前記作業機械に搭載され、前記位置検出部の検出結果に基づく積込制御を行うことが可能である。前記外部システムは、前記作業機械の外部に配置可能であり、前記コントローラと通信可能である。前記積込制御は、前記捕捉動作と前記開放動作とを含む一連の動作を前記作業機械に繰り返し行わせる制御である。前記外部システムは、前記積込制御を開始させるための積込制御開始信号を出力可能である。前記コントローラは、前記外部システムから前記コントローラに前記積込制御開始信号が入力されたことを条件として、前記積込制御を開始する。
自動積込システム１０などを示す図であり、運搬車２および作業機械２０を横から見た図である。 図１に示す自動積込システム１０のブロック図である。 図１に示す自動積込システム１０の作動のフローチャートである。 図１に示す運搬車２の位置を正しく検出できている場合の、図２に示す表示部７１を示す図である。 図４相当図であり、運搬車２の位置を誤検出している場合の表示部７１を示す図である。 図２に示す表示部７１を示す図である。
　図１～図３を参照して、図１に示す運搬車２に運搬物Ｌを積み込むための自動積込システム１０について説明する。
　運搬車２は、荷台５を備える車両である。運搬車２は、作業機械２０によって積み込まれた運搬物Ｌを輸送するための車両である。運搬車２は、ダンプカーでもよく、トラックでもよい。運搬車２は、運搬車本体部３と、荷台５と、を備える。運搬車本体部３は、走行可能であり、荷台５を支持する。運搬車本体部３は、運搬車運転室３ａを備える。荷台５は、運搬物Ｌを収容する。荷台５に収容される運搬物Ｌは、例えば土砂でもよく、石でもよく、廃棄物などでもよい。荷台５は、運搬車本体部３に対して可動でもよく、運搬車本体部３に固定されてもよい。
　自動積込システム１０は、運搬車２に運搬物Ｌを積み込む作業を作業機械２０に自動的に行わせるシステムである。自動積込システム１０は、作業機械２０と、位置検出部４１と、図２に示す指示部４２と、コントローラ５０と、外部システム７０と、を備える。
　作業機械２０は、図１に示すように、作業を行う機械であり、例えば建設作業を行う建設機械であり、例えばショベルなどである。作業機械２０は、運搬物Ｌを捕捉する捕捉動作、および、捕捉した運搬物Ｌを運搬車２に積み込む開放動作を行う（捕捉動作および開放動作の詳細は後述される）。作業機械２０は、下部走行体２１と、上部旋回体２３と、アタッチメント２５と、図２に示す駆動制御部３１と、姿勢検出部３３と、を備える。
　下部走行体２１は、図１に示す作業機械２０を走行させる。下部走行体２１は、例えばクローラを備える。上部旋回体２３は、下部走行体２１に旋回可能に搭載される。上部旋回体２３は、作業機械運転室２３ａを備える。
　アタッチメント２５は、上部旋回体２３に起伏可能に取り付けられる。アタッチメント２５は、運搬物Ｌの捕捉、移動、および開放を行う装置である。アタッチメント２５は、ブーム２５ａと、アーム２５ｂと、先端アタッチメント２５ｃと、を備える。ブーム２５ａは、上部旋回体２３に起伏可能（上下に回転可能）に取り付けられる。アーム２５ｂは、ブーム２５ａに回転可能（押し引き可能）に取り付けられる。先端アタッチメント２５ｃは、アタッチメント２５の先端部に設けられ、アーム２５ｂに回転可能に取り付けられる。先端アタッチメント２５ｃは、運搬物Ｌ（例えば土砂など）をすくうバケットでもよく、運搬物Ｌを挟んで掴む装置（例えばグラップルなど）でもよい。
　駆動制御部３１（図２参照）は、作業機械２０を駆動させるアクチュエータ（図示なし）を制御する。さらに詳しくは、駆動制御部３１は、下部走行体２１を走行させるモータ、および、下部走行体２１に対して上部旋回体２３を旋回させるモータを制御する。駆動制御部３１は、上部旋回体２３に対してブーム２５ａを起伏させるシリンダ、ブーム２５ａに対してアーム２５ｂを回転させるシリンダ、および、アーム２５ｂに対して先端アタッチメント２５ｃを回転させるシリンダを制御する。先端アタッチメント２５ｃ自体が作動（例えば開閉）する場合、駆動制御部３１は、先端アタッチメント２５ｃを作動させるアクチュエータを制御する。
　姿勢検出部３３（図２参照）は、後述する待機制御Ｃ１（図３のステップＳ１２）および積込制御Ｃ２（図３のステップＳ３２）を行うために、作業機械２０の姿勢を検出する。さらに詳しくは、姿勢検出部３３は、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回角度を検出する。姿勢検出部３３は、上部旋回体２３に対するブーム２５ａの回転角度（起伏角度）、ブーム２５ａに対するアーム２５ｂの回転角度、および、アーム２５ｂに対する先端アタッチメント２５ｃの回転角度を検出する。姿勢検出部３３は、例えば前記旋回角度を検出する角度センサと、前記回転角度を検出する複数の角度センサと、を含んでいてもよい。
　位置検出部４１は、作業機械２０に対する運搬車２の位置を検出する。さらに詳しくは、位置検出部４１は、運搬車２の三次元の位置情報を検出し、運搬車２の三次元の形状情報を検出する。位置検出部４１は、三次元の情報と二次元の情報（画像）とに基づいて、運搬車２の位置を検出してもよい。位置検出部４１は、運搬車２の一部のみの位置を検出してもよく、例えば運搬車２のうち荷台５のみの位置を検出してもよい。
　この位置検出部４１は、１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。位置検出部４１は、作業機械２０に搭載されてもよく、作業機械２０の外部（例えば作業現場）に配置されてもよい。位置検出部４１が作業機械２０の外部に配置される場合は、位置検出部４１が作業機械２０のみに搭載された場合には検出できない位置（例えばアタッチメント２５の陰になる部分など）を検出できる場合がある。また、位置検出部４１が作業機械２０の外部に配置される場合は、作業機械２０に位置検出部４１が搭載されていなくても、本実施形態の自動積込システム１０を適用することができる。
　この位置検出部４１は、レーザー光を用いて三次元の情報を検出する装置を備えてもよく、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）を備えてもよく、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）センサを備えてもよい。位置検出部４１は、電波を用いて三次元の情報を検出する装置（例えばミリ波レーダなど）を備えてもよい。位置検出部４１は、ステレオカメラを備えてもよい。位置検出部４１が三次元の情報と二次元の情報とに基づいて運搬車２の位置を検出する場合は、位置検出部４１は、二次元の画像を検出可能なカメラを備えてもよい。
　指示部４２（図２参照）は、後述する指示を行う。指示部４２は、作業者（人）が知覚可能な指示を行ってもよく、電気信号による指示（例えば制御のための指示など）を出力してもよい。作業者が知覚可能な指示を指示部４２が行う場合、指示部４２は、作業者に音、光、および振動の少なくともいずれかの指示を出力する。指示部４２は、作業機械２０に搭載されてもよく、作業機械２０の外部に配置されてもよい。指示部４２は、外部システム７０に設けられてもよい。指示部４２は、ホーン（例えば作業機械２０に搭載されたホーンなど）でもよく、スピーカでもよく、ライトでもよく、表示装置（モニタなど）でもよい。
　コントローラ５０は、信号の入出力、判定や算出などの演算、情報の記憶などを行うコンピュータである。コントローラ５０は、作業機械２０に搭載される。コントローラ５０は、後述する待機制御Ｃ１（図３のステップＳ１２）と、積込制御Ｃ２（図３のステップＳ３２）と、を行うことが可能である。コントローラ５０は、駆動制御部３１（図２参照）に指令を出力することで、作業機械２０の作動を制御する。
　外部システム７０は、コントローラ５０とは別に設けられるコンピュータである。外部システム７０は、コントローラ５０と通信可能である。外部システム７０は、作業機械２０の外部に配置可能である。外部システム７０は、例えば、作業機械２０の外部に設置されたもの（サーバなど）でもよく、携帯可能な装置（携帯端末、タブレット端末など）でもよい。なお、外部システム７０は、作業機械２０の外部に配置可能であればよく、作業機械２０の内部（例えば作業機械運転室２３ａの内部）に配置されてもよい。外部システム７０とコントローラ５０との通信は、無線通信でもよく、有線通信でもよい。図２に示すように、外部システム７０は、表示部７１と、待機制御開始指示部７３と、積込制御開始指示部７５と、中断指示部７７と、を備える。外部システム７０は、自動判断部７９を備えてもよい。
　表示部７１は、各種情報を表示する。表示部７１は、コントローラ５０が自動制御（具体的には図３に示す待機制御Ｃ１および積込制御Ｃ２）を開始可能な状況か否かを作業者に判断させるための表示を行う（図４～図６を参照）。
　待機制御開始指示部７３は、待機制御開始信号７３ｓを外部システム７０に出力させる。待機制御開始信号７３ｓは、コントローラ５０に待機制御Ｃ１（図３参照）を開始させるための信号である。待機制御開始指示部７３は、作業者の操作に応じて、待機制御開始信号７３ｓを外部システム７０に出力させる。待機制御開始指示部７３に対して行われる前記作業者の操作は、例えば、タッチパネルの操作でもよく、物理スイッチの操作でもよく、音声操作でもよい。
　積込制御開始指示部７５は、積込制御開始信号７５ｓを外部システム７０に出力させる。積込制御開始信号７５ｓは、コントローラ５０に積込制御Ｃ２（図３参照）を開始させるための信号である。積込制御開始指示部７５は、作業者の操作に応じて、積込制御開始信号７５ｓを外部システム７０に出力させる。積込制御開始指示部７５に対して行われる前記作業者の操作は、例えば、タッチパネルの操作でもよく、物理スイッチの操作でもよく、音声操作でもよい。
　中断指示部７７は、コントローラ５０に自動制御を中断させるための中断信号７７ｓを、外部システム７０に出力させる。中断指示部７７は、作業者の操作に応じて、中断信号７７ｓを外部システム７０に出力させる。中断指示部７７に対して行われる前記作業者の操作は、例えば、タッチパネルの操作でもよく、物理スイッチの操作でもよく、音声操作でもよい。中断指示部７７は、コントローラ５０に待機制御Ｃ１（図３参照）を中断させるための中断信号７７ｓ（待機制御中断信号）を、外部システム７０に出力させてもよい。中断指示部７７は、コントローラ５０に積込制御Ｃ２（図３参照）を中断させるための中断信号７７ｓ（積込制御中断信号）を、外部システム７０に出力させてもよい。なお、自動判断部７９については後述する。
　（作業機械２０の動作）
　図１に示す作業機械２０は、捕捉動作、持上移動動作、開放動作、および復帰移動動作を行う。
　捕捉動作は、先端アタッチメント２５ｃが運搬物Ｌを捕捉する動作である。例えば、捕捉動作は、先端アタッチメント２５ｃであるバケットが、運搬物Ｌである土砂を、掘削してすくう動作（掘削動作）でもよい。例えば、捕捉動作は、先端アタッチメント２５ｃが運搬物Ｌを挟んで掴む動作でもよい。
　持上移動動作は、捕捉動作を行った位置から開放動作を行う位置に、先端アタッチメント２５ｃが移動する（運搬物Ｌを移動させる）動作である。持上移動動作は、先端アタッチメント２５ｃが、目標とする軌跡（図６に示す目標軌跡Ｑａを参照）に沿って移動する動作である。具体的には例えば、持上移動動作は、下部走行体２１に対して上部旋回体２３が旋回する動作と、上部旋回体２３に対して先端アタッチメント２５ｃが移動（例えば上などに移動）する動作と、を含む動作（持上旋回動作）である。
　開放動作は、先端アタッチメント２５ｃが、運搬車２（さらに詳しくは荷台５）の上で運搬物Ｌを開放し、運搬車２に運搬物Ｌを積み込む動作である。例えば、開放動作は、先端アタッチメント２５ｃであるバケットが、運搬物Ｌである土砂を、荷台５に落下させる動作（排土動作）でもよい。例えば、開放動作は、先端アタッチメント２５ｃが、挟んで掴んでいた運搬物Ｌを開放し、荷台５に落下させる動作でもよい。
　復帰移動動作は、開放動作を行った位置から捕捉動作を行う位置に先端アタッチメント２５ｃが移動する（復帰する）動作である。復帰移動動作は、先端アタッチメント２５ｃが、目標とする軌跡（図６に示す目標軌跡Ｑａを参照）に沿って移動する動作である。具体的には例えば、復帰移動動作は、下部走行体２１に対して上部旋回体２３が旋回する動作と、上部旋回体２３に対して先端アタッチメント２５ｃが移動（例えば下などに移動）する動作と、を含む動作（復帰旋回動作）である。
　（コントローラ５０による自動制御）
　コントローラ５０は、作業機械２０を自動的に動作させる制御（自動制御）を行う。コントローラ５０が行う自動制御には、待機制御Ｃ１（図３に示すステップＳ１２を参照）と、積込制御Ｃ２（図３に示すステップＳ３２を参照）と、がある。以下では、作業機械２０については主に図１を参照し、フローチャートの各ステップ、待機制御Ｃ１、および積込制御Ｃ２については図３を参照して説明する。
　待機制御Ｃ１（図３に示すステップＳ１２を参照）は、図１に示す作業機械２０に捕捉動作を行わせた後、作業機械２０を待機姿勢で待機させる制御である。さらに詳しくは、待機制御Ｃ１は、作業機械２０に、捕捉動作（例えば掘削）を行わせ、持上移動動作（例えば旋回など）を行わせ、待機姿勢で待機させる制御である。上記「待機姿勢」は、捕捉した運搬物Ｌを運搬車２に積み込むための姿勢であり、開放動作を待機する姿勢（事前準備姿勢）である。待機姿勢は、コントローラ５０が開放動作を行う指令を出力すれば作業機械２０が即座に開放動作を行えるような姿勢である。具体的には例えば、待機姿勢は、運搬物Ｌを捕捉している先端アタッチメント２５ｃ（例えば土砂が入っているバケット）が、開放動作を行うことが予定されている位置（空中）で停止した姿勢である（例えば排土待機姿勢）。図１に示す作業機械２０の姿勢は、待機姿勢の一例である。
　積込制御Ｃ２（図３に示すステップＳ３２を参照）は、捕捉動作と、開放動作と、を含む一連の動作を作業機械２０に繰り返し行わせる制御である。さらに詳しくは、積込制御Ｃ２は、開放動作（例えば排土）、復帰移動動作（例えば旋回）、捕捉動作（例えば掘削）、持上移動動作（例えば旋回）、の順に行われる一連の動作を作業機械２０に繰り返し行わせる制御である。積込制御Ｃ２は、位置検出部４１の検出結果に基づいて行われる。積込動作の各動作（開放動作、復帰移動動作、捕捉動作、持上移動動作）のうち、少なくとも一部が、位置検出部４１の検出結果に基づいて行われる。具体的には例えば、開放動作は、次のように行われる。コントローラ５０は、位置検出部４１の検出結果に基づいて荷台５の三次元の位置および形状を算出する。そして、コントローラ５０は、荷台５の上の特定の位置で、先端アタッチメント２５ｃに運搬物Ｌを開放させる。具体的には例えば、捕捉動作は、次のように行われる。コントローラ５０は、位置検出部４１の検出結果に基づいて、例えば図６に示す捕捉前の運搬物Ｌ（例えば土砂山など）の三次元の位置および形状を算出する。そして、コントローラ５０は、捕捉前の運搬物Ｌの特定の位置（例えば図６に示す点Ｑｃなど）で、先端アタッチメント２５ｃに運搬物Ｌを捕捉させる。
　コントローラ５０は、積込制御Ｃ２（図３参照）の開始直前の作業機械２０の状態に基づいて、積込制御Ｃ２の開始時の動作が、開放動作、復帰移動動作、捕捉動作、および持上移動動作のうち、どの動作であるかを決定する。例えば、コントローラ５０が待機制御Ｃ１（図３参照）を行ったことなどにより、作業機械２０が待機姿勢で停止している状態で積込制御Ｃ２が開始される場合は、コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を開放動作から開始させる。例えば、先端アタッチメント２５ｃが運搬物Ｌを捕捉していない状態（例えばバケットが空の状態）で、積込制御Ｃ２が開始される場合は、コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を復帰移動動作または捕捉動作から開始させてもよい。
　（自動制御の開始の条件など）
　コントローラ５０は、図２に示す外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓが入力されたことを条件として、待機制御Ｃ１を開始する。コントローラ５０は、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓが入力されたことを条件として、積込制御Ｃ２を開始する。自動積込システム１０の作動などを、図３に示すフローチャートを参照して説明する。
　（待機制御Ｃ１の開始の妥当性の確認）
　コントローラ５０が待機制御Ｃ１を開始する前に、作業者が、待機制御Ｃ１を開始可能な状況か否か（妥当性）を確認する。例えば、作業者は、図１に示す作業機械２０が作業を行う位置の周囲の障害物の有無を確認してもよい。例えば、作業者は、作業機械２０に捕捉させようとする運搬物Ｌ（図６に示す捕捉前の運搬物Ｌ）に関する妥当性を確認してもよい。例えば、作業者は、捕捉前の運搬物Ｌの位置を確認してもよく、運搬物Ｌの有無や量を確認してもよい。例えば、作業者は、ベルトコンベア（図示なし）や作業機械２０とは異なる機械などから運ばれてきた運搬物Ｌの有無を確認してもよい。図６に示すように、外部システム７０は、待機制御Ｃ１を開始可能な状況か否かを作業者に判断させるための情報を出力（例えば表示部７１に表示）してもよい（具体例は後述する［例Ｂ］～［例Ｅ］を参照）。
　作業者は、待機制御Ｃ１（図３参照）を開始可能な状況であると判断した場合、図２に示す待機制御開始指示部７３を操作することで、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓを出力させる。作業者は、待機制御Ｃ１を開始可能な状況でないと判断した場合、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓを出力させない。
　（コントローラ５０の作動など）
　コントローラ５０は、待機制御開始信号７３ｓが入力されたか否かを判定する（図３に示すステップＳ１１）。コントローラ５０は、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓが入力されたことを条件として、待機制御Ｃ１を開始する（図３に示すステップＳ１２）。上記「条件」は、必要条件でも、十分条件でもよい。コントローラ５０は、待機制御開始信号７３ｓが入力されたこととは異なる条件がさらに満たされた場合に、待機制御Ｃ１を開始してもよい。コントローラ５０が図３に示すステップＳ１２に示す待機制御Ｃ１を開始する条件は、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓが入力されたことを含む。
　コントローラ５０は、図１に示す作業機械２０に対する運搬車２の位置に関する判定を行う（図３に示すステップＳ２１）。例えば、コントローラ５０は、作業機械２０に対する運搬車２の位置が、所定の範囲内か否かを判定する。この「所定の範囲」は、予め（ステップＳ２１の判定より前に）コントローラ５０に設定される。例えば、コントローラ５０は、作業機械２０から運搬車２までの距離が、閾値以下か否かを判定する。この「閾値」は、予め（ステップＳ２１の判定より前に）コントローラ５０に設定される。作業機械２０に対する運搬車２の位置や距離は、位置検出部４１により検出される。作業機械２０に対する運搬車２の位置が所定の範囲内（例えば距離が閾値以下）である場合は、フローはステップＳ２２に進む。作業機械２０に対する運搬車２の位置が所定の範囲内でない（例えば距離が閾値を超える）場合は、コントローラ５０は、作業機械２０に対する運搬車２の位置に関する判定（図３に示すステップＳ２１の判定）を継続する。なお、図３に示すステップＳ２１の判定が行われるタイミングは、待機制御Ｃ１（ステップＳ１２）よりも後でもよく、待機制御Ｃ１よりも前でもよく、待機制御Ｃ１と同時でもよい。ステップＳ２１の判定が行われるタイミングは、積込制御Ｃ２（ステップＳ３２）よりも前である。
　ステップＳ２１の判定が行われるときに、図１に示す運搬車２が、作業機械２０に向かって移動している場合がある。この場合に、作業機械２０に対する運搬車２の位置が所定の範囲内（例えば距離が閾値以下）である場合（図３に示すステップＳ２１でＹＥＳの場合）、コントローラ５０は、指示部４２（図２参照）に停止指示を行わせる。上記「停止指示」は、作業機械２０に向かって移動している運搬車２に対して停止させるための指示である。例えば、指示部４２が、人が知覚可能な停止指示を行うものである場合、停止指示（例えばホーンの音など）を知覚した運搬車運転室３ａ内の運転手が、運搬車２を停止させる。例えば、指示部４２が、電気信号による停止指示を出力するものである場合、停止指示を受信した運搬車２が自動的に停止してもよい。
　（積込制御Ｃ２の開始の妥当性の確認）
　コントローラ５０が積込制御Ｃ２（図３参照）を開始する前に、作業者が、積込制御Ｃ２を開始可能な状況か否か（妥当性）を確認する。このとき、作業者は、位置検出部４１の検出結果の妥当性を確認してもよい。作業者は、作業機械２０に対する運搬車２の位置の妥当性を確認してもよい。作業者は、作業機械２０に対する、捕捉前の運搬物Ｌ（図６参照）の位置の妥当性を確認してもよい。作業者は、積込制御Ｃ２での先端アタッチメント２５ｃの目標軌跡Ｑａ（図６参照）及び目標位置（例えば図６に示す点Ｑｃ、点Ｑｂなど）の少なくとも一つの妥当性を確認してもよい。
　図６に示すように、外部システム７０は、積込制御Ｃ２を開始可能な状況か否かを作業者に確認させるための情報を出力し、例えば表示部７１に表示する（図３に示すステップＳ２３）。外部システム７０での出力および作業者による確認の具体例は、次の［例Ａ］～［例Ｅ］の通りである。
　［例Ａ］例えば、図１に示す外部システム７０、さらに詳しくは図４に示す表示部７１は、位置検出部４１が検出した、作業機械２０に対する運搬車２（例えば荷台５）の位置に関する情報（運搬車２の検出位置情報）を表示してもよい。図４に示すように、外部システム７０が表示する運搬車２の検出位置情報は、例えば荷台５の特定の位置を表す点でもよく、荷台５の範囲を示す直線や図形などでもよい。荷台５の特定の位置を表す点は、例えば荷台５の四隅を示す４つの点Ｐ５ａ、Ｐ５ｂ、Ｐ５ｃ、Ｐ５ｄを含んでいてもよい。外部システム７０は、運搬車２の検出位置情報に関する値を表示してもよい。運搬車２の検出位置情報に関する値は、例えば作業機械２０に対する運搬車２の座標および距離の少なくとも一方を含んでいてもよい。外部システム７０は、運搬車２の検出位置情報と、運搬車２の二次元画像（例えば荷台５の画像）と、を重ね合わせて表示する。この表示を見た作業者は、運搬車２の検出位置情報と二次元画像とを対比することで、検出位置情報の妥当性を判断する。具体的には例えば、作業者は、運搬車２の検出位置情報（例えば４つの点Ｐ５ａ、Ｐ５ｂ、Ｐ５ｃ、Ｐ５ｄ）と、運搬車２の二次元画像における検出位置情報に対応する部分（例えば荷台５の四隅の位置）と、が一致または略一致しているか否かを確認する。これらが一致または略一致している場合は、作業者は、図１に示す位置検出部４１の検出結果が妥当であると判断できる。これらが大きくずれている場合（図５参照）は、作業者は、位置検出部４１の検出結果が妥当ではないと判断できる。
　［例Ｂ］例えば、外部システム７０は、位置検出部４１（図１参照）が検出した、作業機械２０に対する運搬物Ｌの位置に関する情報（運搬物Ｌの検出位置情報）を表示してもよい。例えば、外部システム７０は、作業機械２０に捕捉される前の運搬物Ｌ（例えば土砂山など）の位置に関する情報を表示してもよい。外部システム７０が表示する運搬物Ｌの検出位置情報は、例えば運搬物Ｌの特定の位置を表す点でもよく、運搬物Ｌの範囲を示す図形などでもよい。運搬物Ｌの特定の位置を表す点は、例えば頂点を表す点Ｒａを含んでいてもよい。外部システム７０は、運搬物Ｌの検出位置情報に関する値を表示してもよい。運搬物Ｌの検出位置情報に関する値は、作業機械２０に対する運搬物Ｌの座標および距離の少なくとも一方を含んでいてもよい。外部システム７０は、上記［例Ａ］と同様に、運搬物Ｌの検出位置情報と、運搬物Ｌの二次元画像と、を重ね合わせて表示する。この表示を見た作業者は、位置検出部４１の検出結果の妥当性を判断できる。
　［例Ｃ］例えば、図６に示すように、外部システム７０は、積込制御Ｃ２（図３参照）での目標軌跡Ｑａに関する情報を表示してもよい。目標軌跡Ｑａは、捕捉動作が行われる位置（点Ｑｃ）と開放動作が行われる位置（点Ｑｂ）との間の先端アタッチメント２５ｃの目標とする軌跡であり、コントローラ５０により算出される。外部システム７０は、持上移動動作での目標軌跡Ｑａに関する情報を表示してもよく、復帰移動動作での目標軌跡Ｑａに関する情報を表示してもよい。位置検出部４１に検出された運搬車２の位置などに応じて自動的に目標軌跡Ｑａが補正された場合や、手動で目標軌跡Ｑａが補正された場合には、外部システム７０は、目標軌跡Ｑａの補正結果を表示してもよい。外部システム７０は、目標軌跡Ｑａに関する情報と、アタッチメント２５が通ると予想される位置の二次元画像と、を重ね合わせて表示してもよい。この表示を見た作業者は、上記［例Ａ］と同様に、目標軌跡Ｑａに関する情報の妥当性を判断できる。
　［例Ｄ］例えば、外部システム７０は、積込制御Ｃ２での目標積込位置（点Ｑｂ）に関する情報を表示してもよい。目標積込位置（点Ｑｂ）は、図１に示す作業機械２０が開放動作を行う目標位置であり、コントローラ５０により算出される。図６に示すように、外部システム７０は、目標積込位置（点Ｑｂ）を表示してもよい。外部システム７０は、位置検出部４１に検出された運搬車２の位置などに応じて自動的に目標積込位置（点Ｑｂ）が補正された場合や、手動で目標積込位置（点Ｑｂ）が補正された場合には、目標積込位置（点Ｑｂ）の補正結果を表示してもよい。外部システム７０は、目標積込位置（点Ｑｂ）に関する情報と、運搬車２（例えば荷台５）の二次元画像と、を重ね合わせて表示してもよい。この表示を見た作業者は、目標積込位置（点Ｑｂ）が妥当か否か（例えば荷台５上の適切な位置であるか否かなど）を判断できる。
　［例Ｅ］外部システム７０は、積込制御Ｃ２での目標捕捉位置（点Ｑｃ）に関する情報を表示してもよい。目標捕捉位置（点Ｑｃ）は、図１に示す作業機械２０が捕捉動作を行う目標位置であり、コントローラ５０により算出される。図６に示すように、外部システム７０は、目標捕捉位置（点Ｑｃ）を表示してもよい。外部システム７０は、位置検出部４１に検出された運搬物Ｌの位置などに応じて自動的に目標捕捉位置（点Ｑｃ）が補正された場合や、手動で目標捕捉位置（点Ｑｃ）が補正された場合には、目標捕捉位置（点Ｑｃ）の補正結果を表示してもよい。外部システム７０は、目標捕捉位置（点Ｑｃ）に関する情報と、捕捉前の運搬物Ｌの二次元画像と、を重ね合わせて表示してもよい。この表示を見た作業者は、目標捕捉位置（点Ｑｃ）が妥当か否か（例えば捕捉前の運搬物Ｌ内の適切な位置であるか否かなど）を判断できる。
　作業者は、図３に示す積込制御Ｃ２（ステップＳ３２）を開始可能な状況であると判断した場合、図２に示す積込制御開始指示部７５を操作することで、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓを出力させる。作業者は、積込制御Ｃ２を開始可能な状況ではないと判断した場合、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓを出力させない。
　（コントローラ５０の作動など）
　コントローラ５０は、積込制御開始信号７５ｓが入力されたか否かを判定する（図３に示すステップＳ３１）。コントローラ５０は、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓが入力されたことを条件として、積込制御Ｃ２を開始する（図３に示すステップＳ３２）。上記「条件」は、必要条件でも、十分条件でもよい。コントローラ５０は、積込制御開始信号７５ｓが入力されたこととは異なる条件（追加条件）がさらに満たされた場合に、積込制御Ｃ２を開始してもよい。コントローラ５０が積込制御Ｃ２を開始する（図３に示すステップＳ３２）条件は、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓが入力されたことを含む。上記の「追加条件」は、例えば、図１に示す作業機械２０に対する運搬車２の位置が所定範囲内であること（図３に示すステップＳ２１でＹＥＳ）でもよい。追加条件は、運搬車２に対する停止指示（図３に示すステップＳ２２）が完了したことでもよい。
　コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を行っているときに、積込制御Ｃ２を終了するか否かの判定を行う（図３に示すステップＳ４１）。例えば、コントローラ５０は、運搬車２に積み込まれた運搬物Ｌの量が所定の量を超えたとき、積込制御Ｃ２を終了する。運搬車２に積み込まれた運搬物Ｌの量は、位置検出部４１が検出してもよく、位置検出部４１以外のセンサが検出してもよい。例えば、コントローラ５０は、図２に示す外部システム７０から中断信号７７ｓが入力された場合、積込制御Ｃ２を中断してもよい。コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を終了しないと判断した場合、積込制御Ｃ２を継続させる。コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を中断している時に、積込制御Ｃ２を再開させる信号（例えば積込制御開始信号７５ｓ）が入力された場合、積込制御Ｃ２を再開してもよい。
　コントローラ５０は、積込制御Ｃ２を終了したとき（図３に示すステップＳ４１でＹＥＳの場合）、積込制御Ｃ２が終了したことを通知する（この通知を終了通知という）。コントローラ５０は、指示部４２に終了通知を出力させる。例えば、指示部４２が、人が知覚可能な指示を行うもの（例えばホーンなど）である場合、図１に示す運搬車２の運転手が終了通知を知覚し（例えばホーンが鳴った音を聞き）、運搬車２を走行（発車）させてもよい。例えば、指示部４２が、電気信号による終了通知を出力するものである場合、終了通知を受信した運搬車２が自動的に走行（発車）してもよい。例えば、外部システム７０が、終了通知をコントローラ５０から受信し、積込が終了したことを出力してもよい。例えば表示部７１が、積み込みが終了したことを示す表示を行ってもよい。なお、停止指示（図３に示すステップＳ２２参照）を行う指示部４２と、終了通知（図３に示すステップＳ４２参照）を行う指示部４２とは、兼用されても、兼用されなくてもよい。
　（変形例）
　上記の例では、作業者が、自動制御（図３に示す待機制御Ｃ１および積込制御Ｃ２）の開始の妥当性を確認した。一方、図２に示すように、外部システム７０は、自動制御の開始の妥当性を自動的に判断する自動判断部７９を備えてもよい。この場合、自動判断部７９は、例えばＡＩ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ）を利用して、自動制御の開始の妥当性を判断する。自動判断部７９は、待機制御Ｃ１の開始が妥当であると判断した場合は、待機制御開始信号７３ｓを外部システム７０に出力させる。自動判断部７９は、待機制御Ｃ１の開始が妥当でないと判断した場合は、待機制御開始信号７３ｓを外部システム７０に出力させない。自動判断部７９は、積込制御Ｃ２の開始が妥当であると判断した場合は、積込制御開始信号７５ｓを外部システム７０に出力させる。自動判断部７９は、積込制御Ｃ２の開始が妥当でないと判断した場合は、積込制御開始信号７５ｓを外部システム７０に出力させない。
　具体的には例えば、上記［例Ａ］では、図４に示す運搬車２の検出位置情報（例えば４つの点Ｐ５ａ～Ｐ５ｄ）と、運搬車２の二次元画像の検出位置情報に対応する部分（例えば荷台５の四隅の位置）と、を作業者が比較した。一方、本変形例では、自動判断部７９（図２参照）が、例えば画像処理により自動的にこの比較を行う。そして、自動判断部７９は、積込制御Ｃ２の開始が妥当であると判断した場合、積込制御開始信号７５ｓを外部システム７０に出力させる。上記［例Ｂ］～［例Ｅ］についても同様である。なお、自動判断部７９は省略可能である。
　（第１の発明の効果）
　図１に示す自動積込システム１０による効果は、次の通りである。自動積込システム１０は、作業機械２０と、位置検出部４１と、コントローラ５０と、外部システム７０と、を備える。作業機械２０は、運搬物Ｌを捕捉する捕捉動作、および、捕捉した運搬物Ｌを運搬車２に積み込む開放動作を行う。位置検出部４１は、作業機械２０に対する運搬車２の位置を検出する。コントローラ５０は、作業機械２０に搭載され、位置検出部４１の検出結果に基づく積込制御Ｃ２（図３に示すステップＳ３２を参照）を行うことが可能である。外部システム７０は、作業機械２０の外部に配置可能であり、コントローラ５０と通信可能である。積込制御Ｃ２は、捕捉動作と、開放動作と、を含む一連の動作を作業機械２０に繰り返し行わせる制御である。
　［構成１］図２に示すように、外部システム７０は、積込制御Ｃ２を開始させるための積込制御開始信号７５ｓを出力可能である。コントローラ５０は、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓが入力されたことを条件として、積込制御Ｃ２を開始する。
　上記［構成１］では、外部システム７０からコントローラ５０に積込制御開始信号７５ｓが入力されない限り、積込制御Ｃ２が開始されない。よって、積込制御Ｃ２が開始される前に、積込制御Ｃ２が開始可能な状況であるか否かを、コントローラ５０以外の判断主体に判断させる余地を生み出すことができる。
　例えば、積込制御Ｃ２は、位置検出部４１の検出結果に基づいて行われるところ、この位置検出部４１の検出結果の妥当性を、コントローラ５０以外の判断主体に判断させることができる。コントローラ５０以外の判断主体は、作業者（人）および自動判断部７９（例えばＡＩ）の少なくとも一方を含んでいてもよい。
　（第２の発明の効果）
　コントローラ５０は、待機制御Ｃ１（図３に示すステップＳ１２を参照）を行うことが可能である。待機制御Ｃ１は、図１に示す作業機械２０に捕捉動作を行わせ、捕捉した運搬物Ｌを運搬車２に積み込むための特定の姿勢で作業機械２０を待機させる制御である。
　［構成２］図２に示すように、外部システム７０は、待機制御Ｃ１を開始させるための待機制御開始信号７３ｓを出力可能である。コントローラ５０は、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓが入力されたことを条件として、待機制御Ｃ１を開始する。
　上記［構成２］では、外部システム７０からコントローラ５０に待機制御開始信号７３ｓが入力されない限り、待機制御Ｃ１が開始されない。よって、図３に示す待機制御Ｃ１が開始される前に、待機制御Ｃ１を開始可能な状況であるか否かを、図２に示すコントローラ５０以外の判断主体に判断させる余地を生み出すことができる。
　上記［構成１］および［構成２］では、外部システム７０は、種類の異なる信号（待機制御開始信号７３ｓおよび積込制御開始信号７５ｓ）を出力する。よって、外部システム７０が出力する信号の種類を変えることで、外部システム７０は、複数の種類の自動制御（具体的には図３に示す待機制御Ｃ１および積込制御Ｃ２）の開始をコントローラ５０に指示することができる。
　（第３の発明の効果）
　［構成３］図４に示すように、外部システム７０は、位置検出部４１（図１参照）が検出した運搬車２の位置に関する情報を表示する。
　上記［構成３］により、外部システム７０が、位置検出部４１が検出した運搬車２の位置に関する情報の妥当性を、作業者に確認させることができる。よって、自動制御（図３に示す待機制御Ｃ１または積込制御Ｃ２）が開始可能な状況であるか否かを、作業者に容易に判断させることができる。
　（第４の発明の効果）
　［構成４］図６に示すように、外部システム７０は、作業機械２０が運搬車２に運搬物Ｌを積み込む位置（積込位置（点Ｑｂ））に関する情報を表示する。
　上記［構成４］により、外部システム７０が、運搬物Ｌの積込位置（点Ｑｂ）に関する情報の妥当性を、作業者に確認させることができる。よって、自動制御（図３に示す待機制御Ｃ１または積込制御Ｃ２）が開始可能な状況であるか否かを、作業者に容易に判断させることができる。
　（第５の発明の効果）
　［構成５］図１に示すように、作業機械２０は、運搬物Ｌの捕捉、移動、および開放を行う先端アタッチメント２５ｃを備える。図６に示すように、外部システム７０は、捕捉動作が行われる位置と開放動作が行われる位置との間の先端アタッチメント２５ｃの目標軌跡Ｑａに関する情報を表示する。
　上記［構成５］により、外部システム７０が、アタッチメント２５の目標軌跡Ｑａに関する情報を、作業者に確認させることができる。よって、自動制御（図３に示す待機制御Ｃ１または積込制御Ｃ２）が開始可能な状況であるか否かを、作業者に容易に判断させることができる。
　（他の変形例）
　上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態の各構成要素の配置、形状、接続などが変更されてもよい。例えば、図３に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、閾値や範囲など（例えばステップＳ２１を参照）は、一定でもよく、手動操作により変えられてもよく、何らかの条件に応じて自動的に変えられてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の部分として説明したものが、一つの部分とされてもよい。例えば、一つの部分として説明したものが、互いに異なる複数の部分に分けて設けられてもよい。例えば、外部システム７０は、１つの物でもよく、複数の部分に分けて設けられてもよい。具体的には例えば、外部システム７０は、表示部７１、待機制御開始指示部７３、積込制御開始指示部７５、および中断指示部７７を備える部分（例えばタブレット端末）と、自動判断部７９（例えばサーバ）と、に分けて設けられてもよい。

Claims (5)

  1. 　運搬物を捕捉する捕捉動作、および、捕捉した前記運搬物を運搬車に積み込む開放動作を行う作業機械と、
    　前記作業機械に対する前記運搬車の位置を検出する位置検出部と、
    　前記作業機械に搭載され、前記位置検出部の検出結果に基づく積込制御を行うことが可能なコントローラと、
    　前記作業機械の外部に配置可能であり、前記コントローラと通信可能な外部システムと、を備え、
    　前記積込制御は、前記捕捉動作と前記開放動作とを含む一連の動作を前記作業機械に繰り返し行わせる制御であり、
    　前記外部システムは、前記積込制御を開始させるための積込制御開始信号を出力可能であり、
    　前記コントローラは、前記外部システムから前記コントローラに前記積込制御開始信号が入力されたことを条件として、前記積込制御を開始する、自動積込システム。
  2. 　請求項１に記載の自動積込システムであって、
    　前記コントローラは、待機制御を行うことが可能であり、
    　前記待機制御は、前記作業機械に前記捕捉動作を行わせ、捕捉した前記運搬物を前記運搬車に積み込むための特定の姿勢で前記作業機械を待機させる制御であり、
    　前記外部システムは、前記待機制御を開始させるための待機制御開始信号を出力可能であり、
    　前記コントローラは、前記外部システムから前記コントローラに前記待機制御開始信号が入力されたことを条件として、前記待機制御を開始する、自動積込システム。
  3. 　請求項１または２に記載の自動積込システムであって、
    　前記外部システムは、前記位置検出部が検出した前記運搬車の位置に関する情報を表示する、自動積込システム。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の自動積込システムであって、
    　前記外部システムは、前記作業機械が前記運搬車に前記運搬物を積み込む位置に関する情報を表示する、自動積込システム。
  5. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の自動積込システムであって、
    前記作業機械は、前記運搬物の捕捉、移動、および開放を行う先端アタッチメントを備え、
    　前記外部システムは、前記捕捉動作と前記開放動作との間の前記先端アタッチメントの目標軌跡に関する情報を表示する、自動積込システム。
PCT/JP2021/031755 2020-09-25 2021-08-30 自動積込システム Ceased WO2022064969A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202510134132.1A CN119754369A (zh) 2020-09-25 2021-08-30 自动装载系统
EP25156494.4A EP4528039A3 (en) 2020-09-25 2021-08-30 Automatic loading system
US18/245,763 US20230323638A1 (en) 2020-09-25 2021-08-30 Automatic loading system
EP21872101.7A EP4198208B1 (en) 2020-09-25 2021-08-30 Automatic loading system
CN202180063651.3A CN116209813B (zh) 2020-09-25 2021-08-30 自动装载系统
US19/056,558 US20250188713A1 (en) 2020-09-25 2025-02-18 Automatic loading system

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-161132 2020-09-25
JP2020161132A JP7757031B2 (ja) 2020-09-25 2020-09-25 自動積込システム

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US18/245,763 A-371-Of-International US20230323638A1 (en) 2020-09-25 2021-08-30 Automatic loading system
US19/056,558 Continuation US20250188713A1 (en) 2020-09-25 2025-02-18 Automatic loading system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022064969A1 true WO2022064969A1 (ja) 2022-03-31

Family

ID=80846425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2021/031755 Ceased WO2022064969A1 (ja) 2020-09-25 2021-08-30 自動積込システム

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20230323638A1 (ja)
EP (2) EP4198208B1 (ja)
JP (5) JP7757031B2 (ja)
CN (2) CN119754369A (ja)
WO (1) WO2022064969A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025047812A1 (ja) * 2023-08-31 2025-03-06 株式会社小松製作所 積込機械の制御システム、積込機械の制御方法および積込機械の遠隔操作システム

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7757031B2 (ja) * 2020-09-25 2025-10-21 コベルコ建機株式会社 自動積込システム
JP7739019B2 (ja) * 2021-03-19 2025-09-16 株式会社小松製作所 作業機械の制御システム及び作業機械の制御方法
JP2024144800A (ja) * 2023-03-31 2024-10-15 株式会社小松製作所 制御装置、制御方法および作業機械

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167375A1 (ja) * 2016-04-28 2016-10-20 株式会社小松製作所 作業機械の管理装置
WO2020026505A1 (ja) 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業機械を制御するためのシステム及び方法
WO2020026507A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業機械を制御するためのシステム及び方法
WO2020075458A1 (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 株式会社小松製作所 運搬車両と運搬車両に素材を積み込む作業機械とを含むシステム、方法、及び作業機械
US20200224392A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Caterpillar Inc. Shovel-to-truck communication to improve acceleration

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013183404A (ja) * 2012-03-05 2013-09-12 Ps Communications Inc 通話録音システム、携帯電話端末、通話録音サーバー、通話録音方法及び通話録音プログラム
JP2016103677A (ja) * 2014-11-27 2016-06-02 株式会社ニコン 撮像装置、サーバ、及びシステム
US10214877B2 (en) * 2015-01-28 2019-02-26 Hitachi, Ltd. Operation system of working machine
JP6716358B2 (ja) * 2016-06-21 2020-07-01 株式会社小松製作所 作業車両、作業管理システムおよび作業車両の制御方法
JP6898816B2 (ja) * 2017-09-15 2021-07-07 株式会社小松製作所 表示システム、表示方法、及び表示装置
JP7088691B2 (ja) * 2018-02-28 2022-06-21 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置、制御方法および遠隔操作システム
JP7204330B2 (ja) * 2018-02-28 2023-01-16 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
KR102602384B1 (ko) * 2018-03-20 2023-11-14 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤 쇼벨
JP7265323B2 (ja) * 2018-07-31 2023-04-26 株式会社小松製作所 作業機械を制御するためのシステム及び方法
JP7144252B2 (ja) * 2018-09-12 2022-09-29 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
JP7208485B2 (ja) * 2018-11-29 2023-01-19 テイ・エス テック株式会社 シートシステム
JP7007313B2 (ja) * 2019-03-06 2022-02-10 日立建機株式会社 作業機械
JP7757031B2 (ja) 2020-09-25 2025-10-21 コベルコ建機株式会社 自動積込システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016167375A1 (ja) * 2016-04-28 2016-10-20 株式会社小松製作所 作業機械の管理装置
WO2020026505A1 (ja) 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業機械を制御するためのシステム及び方法
WO2020026507A1 (ja) * 2018-07-31 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業機械を制御するためのシステム及び方法
WO2020075458A1 (ja) * 2018-10-10 2020-04-16 株式会社小松製作所 運搬車両と運搬車両に素材を積み込む作業機械とを含むシステム、方法、及び作業機械
US20200224392A1 (en) * 2019-01-11 2020-07-16 Caterpillar Inc. Shovel-to-truck communication to improve acceleration

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP4198208A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025047812A1 (ja) * 2023-08-31 2025-03-06 株式会社小松製作所 積込機械の制御システム、積込機械の制御方法および積込機械の遠隔操作システム

Also Published As

Publication number Publication date
EP4528039A3 (en) 2025-06-11
EP4198208A1 (en) 2023-06-21
JP2025003488A (ja) 2025-01-09
CN116209813B (zh) 2026-03-17
JP7559914B2 (ja) 2024-10-02
JP7757031B2 (ja) 2025-10-21
JP2022054119A (ja) 2022-04-06
EP4198208A4 (en) 2024-02-21
JP2024015339A (ja) 2024-02-01
US20250188713A1 (en) 2025-06-12
CN119754369A (zh) 2025-04-04
US20230323638A1 (en) 2023-10-12
CN116209813A (zh) 2023-06-02
EP4528039A2 (en) 2025-03-26
JP7605355B2 (ja) 2024-12-24
EP4198208B1 (en) 2025-10-08
JP2024045659A (ja) 2024-04-02
JP2024045658A (ja) 2024-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7605355B2 (ja) 自動積込システム
US9523180B2 (en) Semi-automatic material loading
JP7276046B2 (ja) 作業機械の動作教示システム
CN111771034B (zh) 用于控制作业机械的系统以及方法
US20240417956A1 (en) Excavation system, work system, control device, control method, and non-transitory computer-readable medium storing a program
JPH05297942A (ja) 土工事の自動搬送システム
JP2022056134A (ja) 積込ポイント決定システム
JP7615995B2 (ja) 軌道生成システム
EP4407104A1 (en) Management system
JP2025123500A (ja) 作業エリア設定システム
JP7516902B2 (ja) 遠隔操作支援装置および遠隔操作支援システム
CN121420112A (zh) 用于设定目标路径的系统、程序及方法
JP2025038550A (ja) 作業システム
JP2000064359A (ja) 自動運転建設機械
US12612766B2 (en) Management system
JP2022084048A (ja) 施工支援システムおよび施工支援方法
AU2017218995B2 (en) System and method for swing control
US20240287769A1 (en) Work machine system
JP2025153392A (ja) 作業補助システム
WO2025204910A1 (ja) 走行計画設定システム
JP2025153191A (ja) 自動運転制御システム
JP2024118622A (ja) アタッチメントの目標経路評価システム
WO2025204233A1 (ja) 施工システム
CN121263575A (zh) 作业协助系统、工程机械及作业协助程序

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21872101

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2021872101

Country of ref document: EP

Effective date: 20230314

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2021872101

Country of ref document: EP