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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022077325
(43)【公開日】2022-05-23
(54)【発明の名称】制御装置、制御システム、および制御方法
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20220516BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 Q
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2020188133
(22)【出願日】2020-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】000004237
【氏名又は名称】日本電気株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000232254
【氏名又は名称】日本電気通信システム株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】000232221
【氏名又は名称】日本電気航空宇宙システム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ
(72)【発明者】
【氏名】吉田 裕志
(72)【発明者】
【氏名】吉本 達也
(72)【発明者】
【氏名】角野 陽輔
(72)【発明者】
【氏名】野村 昌史
【テーマコード（参考）】
2D003
【Ｆターム（参考）】
2D003AA01
2D003AB03
2D003AB04
2D003BA02
2D003BA03
2D003BB05
2D003BB10
2D003DA04
2D003DB04
2D003FA02
(57)【要約】
【課題】作業機械による、積載上限値を考慮した積載動作を実現する。
【解決手段】制御装置（１０）は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得部（１１）と、対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御部（１２）と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】制御装置（１０）は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得部（１１）と、対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御部（１２）と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と
を備えている制御装置。
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と
を備えている制御装置。
【請求項2】
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する
請求項１に記載の制御装置。
請求項１に記載の制御装置。
【請求項3】
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項２に記載の制御装置。
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項4】
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する残積載量特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項２又は３に記載の制御装置。
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項２又は３に記載の制御装置。
【請求項5】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項４に記載の制御装置。
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項４に記載の制御装置。
【請求項6】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項１から５の何れか１項に記載の制御装置。
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項１から５の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項7】
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得するセンサと、
前記センサから、前記対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と
を含む制御システム。
前記センサから、前記対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と
を含む制御システム。
【請求項8】
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する
請求項７に記載の制御システム。
請求項７に記載の制御システム。
【請求項9】
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項８に記載の制御システム。
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項８に記載の制御システム。
【請求項10】
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項８又は９に記載の制御システム。
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項８又は９に記載の制御システム。
【請求項11】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項１０に記載の制御システム。
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項１０に記載の制御システム。
【請求項12】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項７から１１の何れか１項に記載の制御システム。
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項７から１１の何れか１項に記載の制御システム。
【請求項13】
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得すること、および、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御すること、
を含む、制御方法。
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御すること、
を含む、制御方法。
【請求項14】
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する
請求項１３に記載の制御方法。
請求項１３に記載の制御方法。
【請求項15】
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項１４に記載の制御方法。
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する
請求項１４に記載の制御方法。
【請求項16】
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定すること、を更に含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項１４又は１５に記載の制御方法。
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する
請求項１４又は１５に記載の制御方法。
【請求項17】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項１６に記載の制御方法。
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する
請求項１６に記載の制御方法。
【請求項18】
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項１３から１７の何れか１項に記載の制御方法。
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する
請求項１３から１７の何れか１項に記載の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、可動部を有する作業機械を制御する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
少子高齢化による労働者人口の減少や労働力不足による作業負荷の増大への対応として、ロボットの活用が注目されている。とりわけ建設業では、現場作業員の高齢化、若手就業者の減少による労働力不足や技能の継承が喫緊の課題であり、省人化による生産性の向上が急務となっている。この点において、近年、建設機械を用いた施工の自動化に大きな期待が寄せられている。
【0003】
WO2019/189260（特許文献１）では、目標掘削体積となるように、掘削機に取り付けられたセンサから取得した掘削前の掘削物の画像に基づいて、掘削軌道を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】国際公開ＷＯ２０１９／１８９２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
掘削物を運搬するダンプトラック等の貨物積載自動車には、通常、最大積載量等の積載上限値が設定されているため、掘削物を積載する際には、当該積載上限値を考慮した積載動作が必要となる。一方で、特許文献１に記載の技術では、積載上限値を考慮した積載を好適に実現できないという課題がある。
【0006】
本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、作業機械による、積載上限値を考慮した積載動作を実現することのできる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の一態様に係る制御装置は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、を備える。
【0008】
本発明の一態様に係る制御システムは、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得するセンサと、前記センサから、前記対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段とを含む。
【0009】
本発明の一態様に係る制御方法は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得すること、および、前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御すること、を含む。
【発明の効果】
【0010】
本発明の一態様によれば、積載上限値を考慮した積載動作を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の例示的実施形態１に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の例示的実施形態１に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の例示的実施形態１に係る制御方法の流れを示すフロー図である。
【図4】本発明の例示的実施形態２に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図5】本発明の例示的実施形態２に係る制御方法の流れを示すフロー図である。
【図6】本発明の例示的実施形態３に係る制御方法の流れを示すフロー図である。
【図7】本発明の例示的実施形態４に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図8】本発明の例示的実施形態４に係るバケットの高さ制御を説明するための図面である。
【図9】本発明の例示的実施形態５に係る制御システムの構成を示すブロック図である。
【図10】本発明の各例示的実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
〔例示的実施形態１〕
本発明の第１の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本例示的実施形態は、後述する例示的実施形態の基本となる形態である。
本発明の第１の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本例示的実施形態は、後述する例示的実施形態の基本となる形態である。
【0013】
＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、制御システム１の構成を示すブロック図である。制御システム１は、可動部を有する作業機械を制御するシステムである。図１に示すように、制御システム１は、制御装置１０と、センサＥとを含む。制御装置１０は、センサＥの検出値を取得可能にセンサＥに接続される。制御装置１０とセンサＥとは、例えば有線通信により接続されてもよく、また、無線通信により接続されてもよい。有線通信または無線通信は、例えば、４Ｇ、ローカル５Ｇ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信規格に従う通信であってもよい。
本例示的実施形態に係る制御システム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、制御システム１の構成を示すブロック図である。制御システム１は、可動部を有する作業機械を制御するシステムである。図１に示すように、制御システム１は、制御装置１０と、センサＥとを含む。制御装置１０は、センサＥの検出値を取得可能にセンサＥに接続される。制御装置１０とセンサＥとは、例えば有線通信により接続されてもよく、また、無線通信により接続されてもよい。有線通信または無線通信は、例えば、４Ｇ、ローカル５Ｇ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の通信規格に従う通信であってもよい。
【0014】
（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０の詳細な構成について、図２を参照して説明する。図２は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、可動部を有する作業機械を制御する装置である。図２に示すように、制御装置１０は、取得部（取得手段）１１と、動作制御部（動作制御手段）１２とを含む。
本例示的実施形態に係る制御装置１０の詳細な構成について、図２を参照して説明する。図２は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、可動部を有する作業機械を制御する装置である。図２に示すように、制御装置１０は、取得部（取得手段）１１と、動作制御部（動作制御手段）１２とを含む。
【0015】
取得部１１は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。ここで、重さ情報とは、一例として、作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報と、作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報とが含まれ得るが、これは本実施形態を限定するものではない。一例として、作業機械がバックホウであった場合に、第１の重さ情報はバックホウが掘削してバケットへ積載した対象物の重さであってもよい。また、一例として、積載先がダンプトラックあった場合に、第２の重さ情報は、バックホウが掘削した土砂をダンプへ放土した総量であってもよい。
【0016】
動作制御部１２は、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。一例として、動作制御部１２は、重さ情報に基づいて可動部の角度を制御することにより積載量を調整する。また、一例として、動作制御部１２は、重さ情報に基づいて、作業機械による対象物の積載動作を終了するよう作業機械を制御することにより、積載量を調整する。
【0017】
一例として、動作制御部１２は、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御するための制御情報を生成し、生成した制御情報を作業機械に提供する。そして、作業機械は、提供された制御情報に基づいて自身の動作を制御する。
【0018】
なお、重さ情報に基づく作業機械の動作の制御の具体例は本実施形態を限定するものではないが、一例として、重さ情報が示す重さと、所定の閾値とを比較し、比較結果に応じた制御情報を生成する処理が挙げられる。
【0019】
また、動作制御部１２は、重さ情報を参照せずに作業機械の動作の制御を行うこともある、一例として、動作制御部１２は、重さ情報を参照せずに、可動部を移動先の領域まで移動させるよう、作業機械を制御する。このような、重さ情報を参照しない作業機械の動作の制御については、一部、公知の技術を採用してもよい。
【0020】
（センサの構成）
センサＥは、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。センサＥは、１または複数のセンサを含むセンサ群であり得る。センサＥには、一例として、
・作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を測定するセンサ、又は、当該第１の重さ情報を算出するために参照されるデータを出力するセンサ
・作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を測定するセンサ、又は、当該第２の重さ情報を算出するために参照されるデータを出力するセンサ
が含まれ得る。
センサＥは、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。センサＥは、１または複数のセンサを含むセンサ群であり得る。センサＥには、一例として、
・作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を測定するセンサ、又は、当該第１の重さ情報を算出するために参照されるデータを出力するセンサ
・作業機械が掘削した対象物のうち、積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を測定するセンサ、又は、当該第２の重さ情報を算出するために参照されるデータを出力するセンサ
が含まれ得る。
【0021】
これらのセンサは、対象物を含む空間を走査する２次元又は３次元のセンサを含むものであってもよいし、対象物の重さをより直接的に計測する重量センサであってもよい。これらのセンサは、一例として、２Ｄ－ＬｉＤＡＲセンサ、３Ｄ－ＬｉＤＡＲセンサ、デプスカメラ、ステレオカメラ、ＴＯＦカメラ、レーダセンサにより構成されてもよい。
【0022】
＜制御方法の流れ＞
以上のように構成された制御システム１において、制御装置１０は、制御方法Ｓ１を実行する。制御方法Ｓ１の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、制御方法Ｓ１の流れを示すフロー図である。図３に示すように、制御方法Ｓ１は、ステップＳ１１と、ステップＳ１２とを含む。
以上のように構成された制御システム１において、制御装置１０は、制御方法Ｓ１を実行する。制御方法Ｓ１の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、制御方法Ｓ１の流れを示すフロー図である。図３に示すように、制御方法Ｓ１は、ステップＳ１１と、ステップＳ１２とを含む。
【0023】
（ステップＳ１１）
ステップＳ１１において、取得部１１は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。
ステップＳ１１において、取得部１１は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。
【0024】
（ステップＳ１２）
ステップＳ１２において、動作制御部１２は、対象物の積載先への積載量を、ステップＳ１１において取得した重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。
ステップＳ１２において、動作制御部１２は、対象物の積載先への積載量を、ステップＳ１１において取得した重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。
【0025】
＜本例示的実施形態の効果＞
本例示的実施形態では、上述のように作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得し、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。したがって、作業機械による、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
本例示的実施形態では、上述のように作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得し、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。したがって、作業機械による、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0026】
なお、本例示的実施形態に係る取得部１１と動作制御部１２とは、それぞれ別体の装置により実装され、互いに通信することによって上述の機能を実現する構成としてもよい。
【0027】
〔例示的実施形態２〕
本発明の第２の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
本発明の第２の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0028】
＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１Ａの構成について、図４を参照して説明する。図４は、制御システム１Ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御システム１Ａは、制御装置１０Ａと、重量センサＥ７とを含む。また、制御システム１Ａは、後述するセンサＥ１～Ｅ６を含む。本実施形態において、センサＥ１～Ｅ７を合わせてセンサＥと呼ぶこともある。
本例示的実施形態に係る制御システム１Ａの構成について、図４を参照して説明する。図４は、制御システム１Ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御システム１Ａは、制御装置１０Ａと、重量センサＥ７とを含む。また、制御システム１Ａは、後述するセンサＥ１～Ｅ６を含む。本実施形態において、センサＥ１～Ｅ７を合わせてセンサＥと呼ぶこともある。
【0029】
制御システム１Ａは、バックホウ８を制御するシステムである。より具体的には、制御システム１Ａは、バックホウ８を、掬い取った土砂を運搬してダンプトラック９に積み込むよう制御するシステムである。図４には、山積みされた土砂Ｌ０を、制御装置１０Ａによる制御に基づき、バックホウ８がダンプトラック９に積載する様子が示されている。なお、図４では１台のバックホウ８が示されているが、制御装置１０Ａは複数のバックホウ８を制御する構成であってもよい。
【0030】
制御装置１０Ａは、ネットワークＮ１を介して、重量センサＥ７、並びに、バックホウ８のコントローラ８３０と通信可能に接続される。ネットワークＮ１は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）、公衆回線網、モバイルデータ通信網、又は、これらのネットワークの組み合わせである。ただし、ネットワークＮ１の構成はこれらに限定されない。
【0031】
ここで、バックホウ８は、特許請求の範囲に記載した「可動部を有する作業機械」の一例を構成する。また、土砂は、特許請求の範囲に記載した「対象物」の一例を構成する。また、バックホウ８が有するバケット８２４は、特許請求の範囲に記載した「可動部」に含まれる器具の一例を構成する。また、ダンプトラック９の積込対象エリア９１０は、特許請求の範囲に記載した「移動先」の一例を構成する。
【0032】
（バックホウの構成）
制御システム１Ａの制御対象であるバックホウ８の構成について説明する。バックホウ８は、通常時は人が操作せず、予め規定されたプログラムに従って自律的に作業を行う。図４に示すように、バックホウ８は、走行部８１０と、走行部８１０に取り付けられた可動部８２０と、コントローラ８３０とを含む。ここで、可動部８２０は、対象物を積載先へ積載するための構成であると表現することができる。また、バックホウ８は、センサＥ１～Ｅ６を含む。
制御システム１Ａの制御対象であるバックホウ８の構成について説明する。バックホウ８は、通常時は人が操作せず、予め規定されたプログラムに従って自律的に作業を行う。図４に示すように、バックホウ８は、走行部８１０と、走行部８１０に取り付けられた可動部８２０と、コントローラ８３０とを含む。ここで、可動部８２０は、対象物を積載先へ積載するための構成であると表現することができる。また、バックホウ８は、センサＥ１～Ｅ６を含む。
【0033】
走行部８１０は、バックホウ８の前進、後進、右折、左折を可能とする走行部である。走行部８１０は、例えば無限軌道ベルトを用いて走行する。可動部８２０は、旋回部８２１と、旋回部８２１に取り付けられたブーム８２２と、ブーム８２２の先端部に取り付けられたアーム８２３と、アーム８２３の先端部に取り付けられたバケット８２４と、を含む。
【0034】
旋回部８２１は、走行部８１０の上で、図の紙面に垂直な平面内での旋回が可能である。なお、バックホウ８が水平な地面にある場合は、図４の紙面に垂直な平面は水平面となるため、以下ではこの面を便宜的に「水平面」と称する。ブーム８２２は、ブーム軸８２２Ａを中心に、水平面に略垂直な平面内で往復旋回が可能である。アーム８２３は、ブーム８２２と同じ旋回面で、アーム軸８２３Ａを中心に往復旋回が可能である。バケット８２４は、アーム８２３の旋回面と同じ旋回面で、バケット軸８２４Ａを中心に往復旋回が可能である。可動部８２０の各部が旋回することにより、バックホウ８の姿勢が変化する。
【0035】
センサＥ１～Ｅ５は、バックホウ８に搭載されるセンサ群である。センサＥ１～Ｅ５は、それぞれ、バックホウ８の状態を検出する。バックホウ８の状態とは、例えば、バックホウ８の進行方向の空間の状態、可動部８２０の各部の旋回角度等であるがこれらに限られない。この例では、センサＥ１～Ｅ４のそれぞれは、旋回部８２１、ブーム８２２、アーム８２３、またはバケット８２４の旋回角度を検出するセンサである。また、センサＥ５は、バックホウ８の進行方向の空間を撮影するセンサである。
【0036】
具体的には、センサＥ１は、旋回部８２１の旋回角度を検出する、例えばジャイロセンサである。また、センサＥ１は、旋回部８２１を旋回させるモータの回転数を検出するエンコーダでもよい。センサＥ２は、ブーム８２２の水平面からの角度を検出する傾斜センサ又はジャイロセンサである。センサＥ２は、ブーム８２２を旋回させる水圧シリンダのロッドの移動距離を検出するエンコーダでもよい。センサＥ３は、アーム８２３の、ブーム８２２に対する角度を検出する、例えば傾斜センサ、ジャイロセンサ、又はエンコーダである。センサＥ４は、バケット８２４の、アーム８２３に対する角度を検出する、例えば傾斜センサ、ジャイロセンサ、又はエンコーダである。また、センサＥ５は、例えば、撮像方向における画角の範囲を撮像するカメラである。ただし、センサＥ１～Ｅ５それぞれの種類は、これに限られない。また、センサＥ１～Ｅ５の搭載位置は、図示の位置に限られない。
【0037】
（センサＥ６）
一方で、センサＥ６は、バケット８２４内の対象物を三次元的に検出する三次元センサである。センサＥ６のことを三次元センサＥ６と呼ぶこともある。
一方で、センサＥ６は、バケット８２４内の対象物を三次元的に検出する三次元センサである。センサＥ６のことを三次元センサＥ６と呼ぶこともある。
【0038】
例えば、センサＥ６は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、センサＥ６は、バケット８２４を含む空間に対してレーザ光線を照射することにより対象物の立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、センサＥ６は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、センサＥ６は、ステレオカメラによって構成されてもよい。
【0039】
（ダンプトラックの構成）
バックホウ８が運搬する土砂の積込み先であるダンプトラック９の構成について説明する。図４に示すように、ダンプトラック９は、積込対象エリア９１０を有する。積込対象エリア９１０は、例えば、ベッセルである。土砂は、積込対象エリア９１０の上部でバケット８２４から放土されると、積込対象エリア９１０に積み込まれる。
バックホウ８が運搬する土砂の積込み先であるダンプトラック９の構成について説明する。図４に示すように、ダンプトラック９は、積込対象エリア９１０を有する。積込対象エリア９１０は、例えば、ベッセルである。土砂は、積込対象エリア９１０の上部でバケット８２４から放土されると、積込対象エリア９１０に積み込まれる。
【0040】
（重量センサの構成）
重量センサＥ７は、一例としてダンプトラック９の自重量と、ダンプトラック９に積載された対象物の重量との総和である総重量を検出する。検出した総重量は、キログラムの単位で表現されるものであってもよいし、その他の単位で表現されるものであってもよい。
重量センサＥ７は、一例としてダンプトラック９の自重量と、ダンプトラック９に積載された対象物の重量との総和である総重量を検出する。検出した総重量は、キログラムの単位で表現されるものであってもよいし、その他の単位で表現されるものであってもよい。
【0041】
重量センサＥ７は、総重量を出力する構成としてもよいし、予め設定されているダンプトラック９の自重量を総重量から減算することによって、ダンプトラック９に積載された対象物の重量を出力する構成としてもよい。以下の説明では主として、重量センサＥ７がダンプトラック９に積載された対象物の重量を出力する構成を例に挙げるが、以下の説明は重量センサＥ７が総重量を出力する構成に対しても容易に適用することができる。
【0042】
（制御装置の構成）
うに、制御装置１０Ａは、制御部（制御手段）１１０Ａと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ａは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ａと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ａと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ａと、動作制御部（動作制御手段）１４Ａとを含む。各部の詳細については後述する。
うに、制御装置１０Ａは、制御部（制御手段）１１０Ａと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ａは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ａと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ａと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ａと、動作制御部（動作制御手段）１４Ａとを含む。各部の詳細については後述する。
【0043】
記憶部１２０Ａは、制御部１１０Ａによって参照される各種のデータやプログラムが格納されている。また、記憶部１２０Ａには、
・対象物の比重に関するデータ、
・ダンプトラック９の最大積載量に関するデータ
・ダンプトラック９の自重に関するデータ
が格納されていてもよい。
・対象物の比重に関するデータ、
・ダンプトラック９の最大積載量に関するデータ
・ダンプトラック９の自重に関するデータ
が格納されていてもよい。
【0044】
通信部１３０Ａは、制御部１１０Ａの制御の基に、バックホウ８のコントローラ８３０および重量センサＥ７と通信を行う。以降、制御部１１０Ａが通信部１３０Ａを制御してデータを送受信することを、単に、制御部１１０Ａがデータを送受信する、とも記載する。
【0045】
（センサ情報取得部）
センサ情報取得部１１Ａは、センサＥに含まれる少なくとも何れかのセンサＥ１～Ｅ７からのセンサ情報を取得する。ここで、本実施形態においてセンサ情報取得部１１Ａが取得するセンサ情報には、三次元センサＥ６による検出結果、及び、重量センサＥ７による検出結果の少なくとも何れかが含まれる。
センサ情報取得部１１Ａは、センサＥに含まれる少なくとも何れかのセンサＥ１～Ｅ７からのセンサ情報を取得する。ここで、本実施形態においてセンサ情報取得部１１Ａが取得するセンサ情報には、三次元センサＥ６による検出結果、及び、重量センサＥ７による検出結果の少なくとも何れかが含まれる。
【0046】
（重さ情報取得部）
重さ情報取得部１２Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。より具体的には、重さ情報取得部１２Ａは、センサ情報取得部１１Ａが取得したセンサ情報を参照して、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。
重さ情報取得部１２Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。より具体的には、重さ情報取得部１２Ａは、センサ情報取得部１１Ａが取得したセンサ情報を参照して、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。
【0047】
ここで、重さ情報取得部１２Ａによる具体的な処理は本実施形態を限定するものではないが、一例として、以下のような処理が含まれる。
【0048】
重さ情報取得部１２Ａは、三次元センサＥ６による検出結果を参照し、当該検出結果が示すバケット８２４内の対象物の立体形状から、バケット８２４内の当該対象物の体積を算出する。そして、重さ情報取得部１２Ａは、記憶部１２０Ａに格納されている対象物の比重に関するデータを用いて、対象物の体積から対象物の重量を算出する。
【0049】
また、三次元センサＥ６の検出結果から、対象物の性質（密度、種類、硬さ等）を特定し、特定した対象物の性質を更に参照して対象物の重量を算出する構成としてもよい。対象物の重量を特定する構成はこれに限られない。一例として、掘削開始前に、オペレータ等がユーザ端末等を用いて対象物の性質を示す情報を制御装置１０Ａに入力し、入力された情報に基づき重さ情報取得部１２Ａが対象物の重量を特定してもよい。また、一例として、重さ情報取得部１２Ａは、掘削現場に関する情報を格納した所定のサーバから対象物の性質を示す情報を取得してもよい。
【0050】
また、三次元センサＥ６に代えて、又は三次元センサＥ６と共に、バケット８２４内の対象物の重量を直接計測する重量センサを設け、当該重要センサの検出値を参照してバケット８２４内の対象物の重量を特定する構成としてもよい。
【0051】
バケット内８２４内の対象物の重量を示す情報は、バックホウ８が掘削した対象物のうち、積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報であり、本明細書において、第１の重さ情報とも呼称される。
【0052】
また、重さ情報取得部１２Ａは、重量センサＥ７による検出結果を参照し、ダンプトラック９に積載された対象物の重量を取得してもよい。
【0053】
ここで、ダンプトラック９に積載された対象物の重量を示す情報は、バックホウ８が掘削した対象物のうち、ダンプトラック９への積載が完了済の対象物の重さに関する情報であり、本明細書において、第２の重さ情報とも呼称される。
【0054】
（残積載量特定部）
残積載量特定部１３Ａは、積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する。ここで、積載先における積載量の上限値とは、一例として、ダンプトラック９の最大積載量のことを指す。
残積載量特定部１３Ａは、積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する。ここで、積載先における積載量の上限値とは、一例として、ダンプトラック９の最大積載量のことを指す。
【0055】
残積載量特定部１３Ａは、一例として、記憶部１２０Ａに格納されたダンプトラック９の最大積載量から、重量センサＥ７による検出結果が示す、ダンプトラック９に積載された対象物の重量を減算することによって、残積載量を算出する。
【0056】
（動作制御部）
動作制御部１４Ａは、対象物のダンプトラック９への積載量を、重さ情報取得部１２Ｄが取得した重さ情報に基づいて調整するようにバックホウ８の動作を制御する。
動作制御部１４Ａは、対象物のダンプトラック９への積載量を、重さ情報取得部１２Ｄが取得した重さ情報に基づいて調整するようにバックホウ８の動作を制御する。
【0057】
一例として、動作制御部１４Ａは、重さ情報取得部１２Ａが取得した重さ情報に基づいて、バックホウ８が備える可動部８２０の角度を制御する。ここで、動作制御部１４Ａが制御する可動部８２０の角度には、一例としてバケット８２４の角度が含まれる。
【0058】
また、本実施形態に係る動作制御部１４Ａは、一例として、残積載量特定部１３Ａが特定した残積載量と、重さ情報取得部１２Ａが取得した重さ情報とに応じて、可動部８２０の角度を設定し、設定した角度に応じて、可動部８２０を制御する。ここで、動作制御部１４Ａが設定する可動部８２０の角度には、一例としてバケット８２４の角度が含まれる。
【0059】
＜制御方法の流れ＞
以上のように構成された制御システム１Ａにおいて、制御装置１０Ａは、制御方法Ｓ１Ａを実行する。制御方法Ｓ１Ａの流れについて、図５を参照して説明する。図５は、制御方法Ｓ１Ａの流れを示すフロー図である。図５に示すように、制御方法Ｓ１Ａは、ステップＳ１０１～Ｓ１０６を含む。
以上のように構成された制御システム１Ａにおいて、制御装置１０Ａは、制御方法Ｓ１Ａを実行する。制御方法Ｓ１Ａの流れについて、図５を参照して説明する。図５は、制御方法Ｓ１Ａの流れを示すフロー図である。図５に示すように、制御方法Ｓ１Ａは、ステップＳ１０１～Ｓ１０６を含む。
【0060】
（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１において、センサ情報取得部１１Ａは、センサＥに含まれる少なくとも何れかのセンサＥ１～Ｅ７からのセンサ情報を取得する。ここで、本実施形態においてセンサ情報取得部１１Ａが取得するセンサ情報には、三次元センサＥ６による検出結果、及び、重量センサＥ７による検出結果の少なくとも何れかが含まれる。
ステップＳ１０１において、センサ情報取得部１１Ａは、センサＥに含まれる少なくとも何れかのセンサＥ１～Ｅ７からのセンサ情報を取得する。ここで、本実施形態においてセンサ情報取得部１１Ａが取得するセンサ情報には、三次元センサＥ６による検出結果、及び、重量センサＥ７による検出結果の少なくとも何れかが含まれる。
【0061】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２において、重さ情報取得部１２Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。ここで、重さ情報には、上述した第１の重さ情報、及び第２の重さ情報が含まれる。重さ情報取得部１２Ａによる具体的な処理については上述したためここでは説明を省略する。
ステップＳ１０２において、重さ情報取得部１２Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する。ここで、重さ情報には、上述した第１の重さ情報、及び第２の重さ情報が含まれる。重さ情報取得部１２Ａによる具体的な処理については上述したためここでは説明を省略する。
【0062】
（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３において、残積載量特定部１３Ａは、積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する。残積載量特定部１３Ａによる具体的な処理については上述したためここでは説明を省略する。
ステップＳ１０３において、残積載量特定部１３Ａは、積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する。残積載量特定部１３Ａによる具体的な処理については上述したためここでは説明を省略する。
【0063】
（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０４において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３において特定した残積載量が第１の閾値以下であるか否かを判定する。残積載量が第１の閾値以下である場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進み、そうでない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０４において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３において特定した残積載量が第１の閾値以下であるか否かを判定する。残積載量が第１の閾値以下である場合（ステップＳ１０４でＹＥＳ）、ステップＳ１０５に進み、そうでない場合（ステップＳ１０４でＮＯ）、ステップＳ１０６に進む。
【0064】
ここで、第１の閾値の具体的な値は本実施形態を限定するものではないが、例えば、ダンプトラック９の最大積載量の３．０～５．０％程度に設定しておくことができる。例えば、ダンプトラック９の最大積載量が１０トンである場合、第１の閾値を０．３トンに設定してもよいし、０．５トンに設定してもよいし、その他の値に設定してもよい。
【0065】
（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０５では、動作制御部１４Ａは、対象物の積載動作を終了するよう、バックホウ８を制御する。
ステップＳ１０５では、動作制御部１４Ａは、対象物の積載動作を終了するよう、バックホウ８を制御する。
【0066】
（ステップＳ１０６）
ステップＳ１０６では、動作制御部１４Ａは、積載動作を行うよう、バックホウ８を制御する。一例として、本ステップにおいて、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０２において取得した第１の重さ情報と、ステップＳ１０３において特定した残積載量とに応じて、可動部８２０の角度を設定し、設定した角度に基づいて、バックホウ８を制御する。
ステップＳ１０６では、動作制御部１４Ａは、積載動作を行うよう、バックホウ８を制御する。一例として、本ステップにおいて、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０２において取得した第１の重さ情報と、ステップＳ１０３において特定した残積載量とに応じて、可動部８２０の角度を設定し、設定した角度に基づいて、バックホウ８を制御する。
【0067】
本実施形態では、上述のように動作制御部１４Ａが、ステップＳ１０４～Ｓ１０６の動作を行うことによって、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するようにバックホウ８を制御する。
【0068】
また、ステップＳ１０４～Ｓ１０５における処理は、以下のように表現することもできる。すなわち、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０２において取得した第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、バックホウ８よる対象物の積載動作を終了するようバックホウ８よる制御する。
【0069】
ここで、上記所定の閾値の具体的な値は本実施形態を限定するものではないが、例えば、ダンプトラック９の最大積載量の９５．０～９７．０％程度に設定しておくことができる。例えば、ダンプトラック９の最大積載量が１０トンである場合、所定の閾値を９．７０トンに設定してもよいし、９．５０トンに設定してもよいし、その他の値に設定してもよい。
【0070】
＜本例示的実施形態の効果＞
上述のように、本実施形態では、動作制御部１４Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、バックホウ８が備える可動部８２０の角度を制御する。より具体的には、動作制御部１４Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、可動部８２０の角度として、バケット８２４の角度を制御する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
上述のように、本実施形態では、動作制御部１４Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、バックホウ８が備える可動部８２０の角度を制御する。より具体的には、動作制御部１４Ａは、バックホウ８が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、可動部８２０の角度として、バケット８２４の角度を制御する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0071】
また、上述のように、本実施形態では、動作制御部１４Ａは、残積載量と重さ情報とに応じて、可動部８２０の角度を設定し、設定した角度に応じて、可動部８２０を制御する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0072】
また、上述のように、本実施形態では、動作制御部１４Ａは、第１の重さ情報と残積載量とに応じて、可動部８２０の角度を設定する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0073】
また、上述のように、本実施形態では、動作制御部１４Ａは、第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、バックホウ８による対象物の積載動作を終了するようバックホウ８を制御する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0074】
〔例示的実施形態３〕
本発明の第３の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１及び２にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
本発明の第３の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１及び２にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0075】
＜制御システムの構成＞
本実施形態に係る制御システムの構成は、例示的実施形態２にて説明した構成要素と同様の構成を備えているため、ここでは説明を省略する。
本実施形態に係る制御システムの構成は、例示的実施形態２にて説明した構成要素と同様の構成を備えているため、ここでは説明を省略する。
【0076】
＜制御方法の流れ＞
以下では、本実施形態に係る制御システムによる制御方法Ｓ１Ｂの流れについて、図６を参照して説明する。図６は、制御方法Ｓ１Ｂの流れを示すフロー図である。図６に示すように、制御方法Ｓ１Ｂは、ステップＳ１０１～Ｓ１０３、及びＳ２０１～Ｓ２０５を含む。
以下では、本実施形態に係る制御システムによる制御方法Ｓ１Ｂの流れについて、図６を参照して説明する。図６は、制御方法Ｓ１Ｂの流れを示すフロー図である。図６に示すように、制御方法Ｓ１Ｂは、ステップＳ１０１～Ｓ１０３、及びＳ２０１～Ｓ２０５を含む。
【0077】
（ステップＳ１０１）～（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０１～ステップＳ１０３については、例示的実施形態２にて説明したステップＳ１０１～ステップＳ１０３と同様であるのでここでは説明を省略する。
ステップＳ１０１～ステップＳ１０３については、例示的実施形態２にて説明したステップＳ１０１～ステップＳ１０３と同様であるのでここでは説明を省略する。
【0078】
（ステップＳ２０１）
ステップＳ２０１において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３で特定した残積載量が第２の閾値よりも大きいか否かを判定する。残積載量が第２の閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進み、そうでない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ２０３に進む。
ステップＳ２０１において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３で特定した残積載量が第２の閾値よりも大きいか否かを判定する。残積載量が第２の閾値よりも大きい場合（ステップＳ２０１でＹＥＳ）、ステップＳ２０２に進み、そうでない場合（ステップＳ２０１でＮＯ）、ステップＳ２０３に進む。
【0079】
ここで、第２の閾値の具体的な値は本実施形態を限定するものではないが、例えば、バケット８２４が掬い取れる対象物の最大重量に、誤差考慮のための係数を乗算することによって設定しておくことができる。一例として、バケット８２４が掬い取れる対象物の最大重量が２．５トンであり、誤差考慮のための係数を１．１とすると、第２の閾値を２．７５トンに設定しておくことができる。
【0080】
（ステップＳ２０２）
ステップＳ２０２において、動作制御部１４Ａは、第１のモードで積載動作を行う。ここで、第１のモードとは、バケット８２４内の対象物を全てダンプトラック９へ放出するモードである。一例として、動作制御部１４Ａは、所定の位置でバケット８２４を開く（傾ける）よう、バックホウ８を制御する。
ステップＳ２０２において、動作制御部１４Ａは、第１のモードで積載動作を行う。ここで、第１のモードとは、バケット８２４内の対象物を全てダンプトラック９へ放出するモードである。一例として、動作制御部１４Ａは、所定の位置でバケット８２４を開く（傾ける）よう、バックホウ８を制御する。
【0081】
ここで、動作制御部１４Ａは、ある一か所でバケット８２４を全開にするようバックホウ８を制御してもよいし、バケット８２４を開きながらバケット８２４を移動させて対象物を積載するようバックホウ８を制御してもよい。
【0082】
（ステップＳ２０３）
ステップＳ２０３において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３において特定した残積載量が第３の閾値以下であるか否かを判定する。残積載量が第３の閾値以下である場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、そうでない場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０５に進む。
ステップＳ２０３において、動作制御部１４Ａは、ステップＳ１０３において特定した残積載量が第３の閾値以下であるか否かを判定する。残積載量が第３の閾値以下である場合（ステップＳ２０３でＹＥＳ）、ステップＳ２０４に進み、そうでない場合（ステップＳ２０３でＮＯ）、ステップＳ２０５に進む。
【0083】
ここで、第３の閾値の具体的な値は本実施形態を限定するものではないが、例えば、ダンプトラック９の最大積載量の３．０～５．０％程度に設定しておくことができる。例えば、ダンプトラック９の最大積載量が１０トンである場合、第３の閾値を０．３トンに設定してもよいし、０．５トンに設定してもよいし、その他の値に設定してもよい。
【0084】
なお、ステップＳ２０３において、動作制御部１４Ａは、残積載量に代えて、又は残積載量と共に、バケット８２４内の対象物の重量を更に参照することによって、ステップＳ２０４に進むのかＳ２０５に進むのかを決定する構成としてもよい。一例として、動作制御部１４Ａは、対象のダンプトラック９に積載した対象物の重量を積算しておく構成とし、当該積算した重量が第３の閾値以下である場合にステップＳ２０４に進み、そうでない場合にステップＳ２０５に進む構成としてもよい。
【0085】
（ステップＳ２０４）
ステップＳ２０４では、動作制御部１４Ａは、対象物の積載動作を終了するよう、バックホウ８を制御する。一例として、動作制御部１４Ａは、バックホウ８の動作を停止させる制御を行う。また、動作制御部１４Ａは、バックホウ８を制御し、ダンプトラック９に積載された対象物を均す動作をバックホウ８に行わせてもよい。また、動作制御部１４Ａは、バックホウ８を制御し、掘削場所に残った対象物を均す動作をバックホウ８に行わせてもよい。制御装置１０Ａは例えば、対象物を積載したダンプトラック９が他の場所に移動し、掘削場所に次のダンプトラック９が到着するまで待機するようバックホウ８を制御してもよい。掘削場所に次のダンプトラック９が到着すると、制御装置１０Ａは、図６の制御方法Ｓ１Ｂを実行し、バックホウ８を制御してダンプトラック９に対象物を積載する。
ステップＳ２０４では、動作制御部１４Ａは、対象物の積載動作を終了するよう、バックホウ８を制御する。一例として、動作制御部１４Ａは、バックホウ８の動作を停止させる制御を行う。また、動作制御部１４Ａは、バックホウ８を制御し、ダンプトラック９に積載された対象物を均す動作をバックホウ８に行わせてもよい。また、動作制御部１４Ａは、バックホウ８を制御し、掘削場所に残った対象物を均す動作をバックホウ８に行わせてもよい。制御装置１０Ａは例えば、対象物を積載したダンプトラック９が他の場所に移動し、掘削場所に次のダンプトラック９が到着するまで待機するようバックホウ８を制御してもよい。掘削場所に次のダンプトラック９が到着すると、制御装置１０Ａは、図６の制御方法Ｓ１Ｂを実行し、バックホウ８を制御してダンプトラック９に対象物を積載する。
【0086】
（ステップＳ２０５）
ステップＳ２０５において、動作制御部１４Ａは、第２のモードで積載動作を行う。ここで、第２のモードとは、バケット８２４内の対象物を少しずつダンプトラック９へ放出するモードである。一例として、動作制御部１４Ａは、所定の位置でバケット８２４を所定の角度傾けるよう、バックホウ８を制御する。
ステップＳ２０５において、動作制御部１４Ａは、第２のモードで積載動作を行う。ここで、第２のモードとは、バケット８２４内の対象物を少しずつダンプトラック９へ放出するモードである。一例として、動作制御部１４Ａは、所定の位置でバケット８２４を所定の角度傾けるよう、バックホウ８を制御する。
【0087】
ここで、動作制御部１４Ａは、所定の単位時間が経過する毎（２秒毎、３秒毎、等）にバケット８２４を所定の角度傾ける、またはバケット８２４の角度を所定の角度分増加させるよう、バックホウ８を制御してもよい。例えば、動作制御部１４Ａの制御の下、バックホウ８が所定の時間間隔でバケット８２４を傾ける動作又は傾きを増加させる動作とバケット８２４の角度を元に戻す動作とを交互に行うことにより、バケット８２４は揺れながら開き、バケット８２４内の対象物が少しずつダンプトラック９に放出される構成としてもよい。
【0088】
また、動作制御部１４Ａは、残積載量に基づいてバケット８２４の角度又は角度の増加分を調節してもよい。例えば、動作制御部１４Ａは、残積載量が大きいほど角度又は角度の増加分が大きくなるよう、バックホウ８を制御してもよい。より具体的には、動作制御部１４は例えば、残積載量と角度又は角度の増加分とが正の相関を有するよう、バックホウ８を制御してもよい。
【0089】
また、動作制御部１４Ａは、バケット８２４内の対象物の重量に基づいてバケット８２４の角度を調節してもよい。例えば、動作制御部１４Ａは、バケット８２４内の対象物の重量が大きいほど角度又は角度の増加分が小さくなるよう、バックホウ８を制御してもよい。より具体的には、動作制御部１４Ａは例えば、残積載量と角度又は角度の増加分とが負の相関を有するよう、バックホウ８を制御してもよい。
【0090】
また、動作制御部１４Ａは、重量センサＥ７の検出値が安定するまで間があくように、待機時間を設けながらバケット８２４の角度を変更する制御を行ってもよい。換言すると、動作制御部１４Ａは、バケット８２４の角度を変更してから所定の単位時間が経過するまで待機する制御を繰り返し行ってもよい。
【0091】
また、動作制御部１４Ａは、バケット８２４の開く角度の上限値を設けることによって、バケット８２４内の対象物が落ちすぎないよう制御する構成としてもよい。
【0092】
また、動作制御部１４Ａは、三次元センサＥ６の検出結果から対象物の性質を特定し、特定した性質に応じてバケット８２４の制御を異ならせてもよい。例えば、対象物の水分量が小さいほど、バケット８２４の開く角度又は開く角度の増加分が小さくなるよう制御してもよい。
【0093】
＜本例示的実施形態の効果＞
上述のように、本実施形態では、残積載量等に応じて、積載動作を終了させるか、又は、第１のモード、及び第２のモードの何れかで積載動作を行うのかを決定するので、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。また、上述したように、第２のモードにおいて、対象物の積載の仕方を微調整しながら制御を行うので、積載上限値を考慮した積載動作をより好適に実現することができる。
上述のように、本実施形態では、残積載量等に応じて、積載動作を終了させるか、又は、第１のモード、及び第２のモードの何れかで積載動作を行うのかを決定するので、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。また、上述したように、第２のモードにおいて、対象物の積載の仕方を微調整しながら制御を行うので、積載上限値を考慮した積載動作をより好適に実現することができる。
【0094】
〔例示的実施形態４〕
本発明の第４の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１～３にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
本発明の第４の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１～３にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0095】
＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１Ｃの構成について、図７を参照して説明する。図７は、制御システム１Ｃの構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１Ｃは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備える制御装置１０Ａに代えて、制御装置１０Ｃを備えている。また、制御システム１Ｃは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備えるセンサＥ１～Ｅ７に加えて、停車したダンプトラック９の直上に配置された三次元センサＥ８を更に備えている。
本例示的実施形態に係る制御システム１Ｃの構成について、図７を参照して説明する。図７は、制御システム１Ｃの構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１Ｃは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備える制御装置１０Ａに代えて、制御装置１０Ｃを備えている。また、制御システム１Ｃは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備えるセンサＥ１～Ｅ７に加えて、停車したダンプトラック９の直上に配置された三次元センサＥ８を更に備えている。
【0096】
（三次元センサの構成）
三次元センサＥ８は、積込対象エリア９１０を含む空間内のオブジェクトを三次元的に検出するセンサである。以降、三次元センサＥ８を、単にセンサＥ８と記載する場合もある。例えば、三次元センサＥ８は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、三次元センサＥ８は、積込対象エリア９１０を含む空間にレーザ光線を照射することにより当該空間内のオブジェクトの立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、三次元センサＥ８は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、三次元センサＥ８は、ステレオカメラによって構成されてもよい。
三次元センサＥ８は、積込対象エリア９１０を含む空間内のオブジェクトを三次元的に検出するセンサである。以降、三次元センサＥ８を、単にセンサＥ８と記載する場合もある。例えば、三次元センサＥ８は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、三次元センサＥ８は、積込対象エリア９１０を含む空間にレーザ光線を照射することにより当該空間内のオブジェクトの立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、三次元センサＥ８は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、三次元センサＥ８は、ステレオカメラによって構成されてもよい。
【0097】
（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ｃの詳細な構成について説明する。図７に示すように、制御装置１０Ｃは、制御部（制御手段）１１０Ｃと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ｃは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ｃと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ａと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ａと、動作制御部（動作制御手段）１４Ｃとを含む。
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ｃの詳細な構成について説明する。図７に示すように、制御装置１０Ｃは、制御部（制御手段）１１０Ｃと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ｃは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ｃと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ａと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ａと、動作制御部（動作制御手段）１４Ｃとを含む。
【0098】
センサ情報取得部１１Ｃは、センサＥ１～Ｅ７の検出値に加え、三次元センサＥ８による検出結果を取得する。取得された三次元センサＥ８による検出結果は、重さ情報取得部１２Ａと、及び残積載量特定部１３Ａによって参照される構成としてもよい。
【0099】
動作制御部１４Ｃは、実施形態２又は３において説明した処理を行う際に、三次元センサＥ８による検出結果を更に参照してもよい。一例として、動作制御部１４Ｃは、三次元センサＥ８による検出結果を参照して、対象物を放出するバケット８２４の水平位置及び垂直位置を制御する構成としてもよい。
【0100】
より具体的には、動作制御部１４Ｃは、三次元センサＥ８による検出結果を参照して、実施形態３において説明した第１のモードにおけるバケット８２４の高さ、及び第２のモードにおけるバケット８２４の高さを制御する構成としてもよい。
【0101】
図８は、動作制御部１４Ｃによるバケット８２４の高さ制御を説明するための図面である。図８に示すように、動作制御部１４Ｃは、三次元センサＥ８による検出結果を参照し、第１のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセルの底面からの高さＨ１を示す高さ情報を用いて、バケット８２４を制御する。一方、動作制御部１４Ｃは、三次元センサＥ８による検出結果を参照し、第２のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセルに積載された対象物の上面からの高さＨ２を示す高さ情報を用いて、バケット８２４を制御する。このように、動作制御部１４Ｃが第２のモードにおいて、高さＨ２を示す高さ情報を用いることによって、バケット８２４がダンプトラック９のベッセルに積載された対象物に触れないようにバケット８２４を制御することができる。
【0102】
＜本例示的実施形態の効果＞
上述のように、本実施形態では、第２のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセルに積載された対象物の上面からの高さＨ２を示す高さ情報を用いて、バケット８２４を制御するので、ダンプトラック９に積載済の対象物にバケット８２４が触れないようにしつつ、対象物を放出できるので、ダンプトラック９に積載済の対象物の重量測定に悪影響を与えることなく、第２のモードでの積載を好適に行うことができる。
上述のように、本実施形態では、第２のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセルに積載された対象物の上面からの高さＨ２を示す高さ情報を用いて、バケット８２４を制御するので、ダンプトラック９に積載済の対象物にバケット８２４が触れないようにしつつ、対象物を放出できるので、ダンプトラック９に積載済の対象物の重量測定に悪影響を与えることなく、第２のモードでの積載を好適に行うことができる。
【0103】
〔例示的実施形態４の付記事項〕
なお、上記の説明では、三次元センサＥ８による検出結果を参照して、第１のモードにおけるバケット８２４の高さ、及び第２のモードにおけるバケット８２４の高さを制御する構成について例示したが、本実施形態はこれに限られない。
なお、上記の説明では、三次元センサＥ８による検出結果を参照して、第１のモードにおけるバケット８２４の高さ、及び第２のモードにおけるバケット８２４の高さを制御する構成について例示したが、本実施形態はこれに限られない。
【0104】
動作制御部１４Ｃは、第１のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセル上のバケット８２４の高さを予め定められた第１の高さに設定し、第２のモードにおいて、ダンプトラック９のベッセル上のバケット８２４の高さを第１の高さよりも高い予め定められた第２の高さに設定する構成としてもよい。このような構成によってもダンプトラック９に積載済の対象物の重量測定への悪影響を抑制しつつ、第２のモードでの積載を好適に行うことができる。
【0105】
〔例示的実施形態５〕
本発明の第５の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１～４にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
本発明の第５の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１～４にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を適宜省略する。
【0106】
＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１Ｄの構成について、図９を参照して説明する。図９は、制御システム１Ｄの構成を示すブロック図である。図９に示すように、制御システム１Ｄは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備える制御装置１０Ａに代えて、制御装置１０Ｄを備えている。また、制御システム１Ｄは、実施形態２に係る制御システム１Ａと比較して、センサＥ６、Ｅ７を備えていない一方で、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及びダンプトラック９をセンサ視野角に含む三次元センサＥ９を備えている。
本例示的実施形態に係る制御システム１Ｄの構成について、図９を参照して説明する。図９は、制御システム１Ｄの構成を示すブロック図である。図９に示すように、制御システム１Ｄは、実施形態２に係る制御システム１Ａが備える制御装置１０Ａに代えて、制御装置１０Ｄを備えている。また、制御システム１Ｄは、実施形態２に係る制御システム１Ａと比較して、センサＥ６、Ｅ７を備えていない一方で、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及びダンプトラック９をセンサ視野角に含む三次元センサＥ９を備えている。
【0107】
（三次元センサの構成）
三次元センサＥ９は、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及び積込対象エリア９１０を含む空間内のオブジェクトを三次元的に検出するセンサである。以降、三次元センサＥ９を、単にセンサＥ９と記載する場合もある。例えば、三次元センサＥ９は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、三次元センサＥ９は、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及び積込対象エリア９１０を含む空間にレーザ光線を照射することにより当該空間内のオブジェクトの立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、三次元センサＥ９は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、三次元センサＥ９は、ステレオカメラによって構成されてもよい。
三次元センサＥ９は、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及び積込対象エリア９１０を含む空間内のオブジェクトを三次元的に検出するセンサである。以降、三次元センサＥ９を、単にセンサＥ９と記載する場合もある。例えば、三次元センサＥ９は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、三次元センサＥ９は、積み上げられた対象物Ｌ０、バックホウ８、及び積込対象エリア９１０を含む空間にレーザ光線を照射することにより当該空間内のオブジェクトの立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、三次元センサＥ９は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、三次元センサＥ９は、ステレオカメラによって構成されてもよい。
【0108】
（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ｄの詳細な構成について説明する。図９に示すように、制御装置１０Ｄは、制御部（制御手段）１１０Ｄと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ｄは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ｄと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ｄと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ｄと、動作制御部（動作制御手段）１４Ａとを含む。
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ｄの詳細な構成について説明する。図９に示すように、制御装置１０Ｄは、制御部（制御手段）１１０Ｄと、記憶部（記憶手段）１２０Ａと、通信部（通信手段）１３０Ａとを含む。制御部１１０Ｄは、センサ情報取得部（センサ情報取得手段）１１Ｄと、重さ情報取得部（重さ情報取得手段）１２Ｄと、残積載量特定部（残積載量特定手段）１３Ｄと、動作制御部（動作制御手段）１４Ａとを含む。
【0109】
センサ情報取得部１１Ｄは、センサＥ１～Ｅ５の検出値に加え、三次元センサＥ９による検出結果を取得する。取得された三次元センサＥ９による検出結果は、重さ情報取得部１２Ｄと、及び残積載量特定部１３Ｄに供給される。
【0110】
重さ情報取得部１２Ｄは、三次元センサＥ９による検出結果を参照して、上述の実施形態において説明した第１の重さ情報及び第２の重さ情報を取得する。一例として、重さ情報取得部１２Ｄは、三次元センサＥ９による検出結果に含まれる、バケット８２４内の対象物の三次元形状を参照して、第１の重さ情報を算出する。また、重さ情報取得部１２Ｄは、三次元センサＥ９による検出結果に含まれる、積込対象エリア９１０内の対象物の三次元形状を参照して、第２の重さ情報を算出する。
【0111】
残積載量特定部１３Ｄは、重さ情報取得部１２Ｄが取得した第２の重さ情報を参照して、上述した実施形態において説明した残積載量を特定する。
【0112】
本実施形態に係る制御システム１Ｄのその他の構成及び処理は、上述した実施形態に係る制御システムと同様であるので説明を省略する。
【0113】
＜本例示的実施形態の効果＞
上述のように、本実施形態では、三次元センサＥ９の検出結果を参照して第１の重さ情報及び第２の重さ情報を特定する。このような構成によっても、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
上述のように、本実施形態では、三次元センサＥ９の検出結果を参照して第１の重さ情報及び第２の重さ情報を特定する。このような構成によっても、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0114】
〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄの一部又は全部の機能は、集積回路（ＩＣチップ）等のハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄの一部又は全部の機能は、集積回路（ＩＣチップ）等のハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
【0115】
後者の場合、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄは、例えば、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータによって実現される。このようなコンピュータの一例（以下、コンピュータＣと記載する）を図１０に示す。コンピュータＣは、少なくとも１つのプロセッサＣ１と、少なくとも１つのメモリＣ２と、を備えている。メモリＣ２には、コンピュータＣを制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄとして動作させるためのプログラムＰが記録されている。コンピュータＣにおいて、プロセッサＣ１は、プログラムＰをメモリＣ２から読み取って実行することにより、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄの各機能が実現される。
【0116】
プロセッサＣ１としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＦＰＵ（Floating point number Processing Unit）、ＰＰＵ（Physics Processing Unit）、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。メモリＣ２としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。
【0117】
なお、コンピュータＣは、プログラムＰを実行時に展開したり、各種データを一時的に記憶したりするためのＲＡＭ（Random Access Memory）を更に備えていてもよい。また、コンピュータＣは、他の装置との間でデータを送受信するための通信インタフェースを更に備えていてもよい。また、コンピュータＣは、キーボードやマウス、ディスプレイやプリンタなどの入出力機器を接続するための入出力インタフェースを更に備えていてもよい。
【0118】
また、プログラムＰは、コンピュータＣが読み取り可能な、一時的でない有形の記録媒体Ｍに記録することができる。このような記録媒体Ｍとしては、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、又はプログラマブルな論理回路などを用いることができる。コンピュータＣは、このような記録媒体Ｍを介してプログラムＰを取得することができる。また、プログラムＰは、伝送媒体を介して伝送することができる。このような伝送媒体としては、例えば、通信ネットワーク、又は放送波などを用いることができる。コンピュータＣは、このような伝送媒体を介してプログラムＰを取得することもできる。
【0119】
〔付記事項１〕
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ（以下、「制御装置１０等」という）が複数のバックホウ８を制御する場合、複数のバックホウ８を同じモードで制御してもよく、また、複数のバックホウ８を異なるモードで制御してもよい。一例として、制御装置１０等は、積み上げられた対象物Ｌ０の位置、複数のバックホウ８の各々の位置、ダンプトラック９の位置、及びダンプトラック９に積載済の対象物の重量等を参照して、前記複数のバックホウ８のうち第１のバックホウを上述の第１のモードで制御し、第２のバックホウを上述の第２のモードで制御してもよい。
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ（以下、「制御装置１０等」という）が複数のバックホウ８を制御する場合、複数のバックホウ８を同じモードで制御してもよく、また、複数のバックホウ８を異なるモードで制御してもよい。一例として、制御装置１０等は、積み上げられた対象物Ｌ０の位置、複数のバックホウ８の各々の位置、ダンプトラック９の位置、及びダンプトラック９に積載済の対象物の重量等を参照して、前記複数のバックホウ８のうち第１のバックホウを上述の第１のモードで制御し、第２のバックホウを上述の第２のモードで制御してもよい。
【0120】
〔付記事項２〕
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０等は例えば、積載先に対象物を積載する際の作業機械の動作を制御するとともに、対象物を掬い取る際の作業機械の動作を制御してもよい。この場合、一例として、制御装置１０等が、第２のモードにおいてバックホウ８が掬い取る対象物の量が第１のモードの場合よりも少なくなるよう、バックホウ８を制御してもよい。
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０等は例えば、積載先に対象物を積載する際の作業機械の動作を制御するとともに、対象物を掬い取る際の作業機械の動作を制御してもよい。この場合、一例として、制御装置１０等が、第２のモードにおいてバックホウ８が掬い取る対象物の量が第１のモードの場合よりも少なくなるよう、バックホウ８を制御してもよい。
【0121】
〔付記事項３〕
上述の各例示的実施形態において、バックホウ８等の作業機械が制御装置１０等を備えていてもよい。換言すると、バックホウ８等の作業機械と制御装置１０等が一体の装置として構成されていてもよい。
上述の各例示的実施形態において、バックホウ８等の作業機械が制御装置１０等を備えていてもよい。換言すると、バックホウ８等の作業機械と制御装置１０等が一体の装置として構成されていてもよい。
【0122】
〔付記事項４〕
本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【0123】
〔付記事項５〕
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０等が備える各部は、複数の装置により分担されて実装され、複数の装置が通信することで上述の各例示的実施形態に係る制御装置１０等の機能が実現されてもよい。この場合、複数の装置の一部または全部は、クラウド上に設けられていてもよい。
上述の各例示的実施形態において、制御装置１０等が備える各部は、複数の装置により分担されて実装され、複数の装置が通信することで上述の各例示的実施形態に係る制御装置１０等の機能が実現されてもよい。この場合、複数の装置の一部または全部は、クラウド上に設けられていてもよい。
【0124】
〔付記事項６〕
上述した実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得る。ただし、本発明は、以下の記載する態様に限定されるものではない。
上述した実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得る。ただし、本発明は、以下の記載する態様に限定されるものではない。
【0125】
（付記１）
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
を備えている制御装置。
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
を備えている制御装置。
【0126】
上記の構成によれば、制御装置は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得し、対象物の積載先への積載量を、重さ情報に基づいて調整するように作業機械の動作を制御する。したがって、上記の構成によれば、作業機械による、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0127】
（付記２）
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１に記載の制御装置。
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１に記載の制御装置。
【0128】
上記の構成によれば、制御装置は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する。したがって、上記の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0129】
（付記３）
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記２に記載の制御装置。
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記２に記載の制御装置。
【0130】
上記の構成によれば、制御装置は、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報に基づいて、アームの先端に取り付けられたバケットの角度を制御する。したがって、上記の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0131】
（付記４）
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する残積載量特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記２又は３に記載の制御装置。
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する残積載量特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記２又は３に記載の制御装置。
【0132】
上記の構成によれば、制御装置は、残積載量と重さ情報とに応じて、可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、可動部を制御する。したがって、上記の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0133】
（付記５）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記４に記載の制御装置。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記４に記載の制御装置。
【0134】
上記の構成によれば、制御装置は、第１の重さ情報と残積載量とに応じて、可動部の角度を設定する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0135】
（付記６）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１から５の何れか１つに記載の制御装置。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１から５の何れか１つに記載の制御装置。
【0136】
上記の構成によれば、制御装置は、第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、作業機械による対象物の積載動作を終了するよう作業機械を制御する。したがって、本実施形態の構成によれば、積載上限値を考慮した積載動作を好適に実現することができる。
【0137】
（付記７）
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得するセンサと、
前記センサから、前記対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
を含む制御システム。
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得するセンサと、
前記センサから、前記対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
を含む制御システム。
【0138】
上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。
【0139】
（付記８）
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記７に記載の制御システム。
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記７に記載の制御システム。
【0140】
上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。
【0141】
（付記９）
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記８に記載の制御システム。
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記８に記載の制御システム。
【0142】
上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。
【0143】
（付記１０）
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記８又は９に記載の制御システム。
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記８又は９に記載の制御システム。
【0144】
上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。
【0145】
（付記１１）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記１０に記載の制御システム。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記１０に記載の制御システム。
【0146】
上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。
【0147】
（付記１２）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記７から１１の何れか１つに記載の制御システム。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記７から１１の何れか１つに記載の制御システム。
【0148】
上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。
【0149】
（付記１３）
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得すること、および、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御すること、
を含む、制御方法。
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得すること、および、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御すること、
を含む、制御方法。
【0150】
上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。
【0151】
（付記１４）
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１３に記載の制御方法。
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１３に記載の制御方法。
【0152】
上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。
【0153】
（付記１５）
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記１４に記載の制御方法。
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記１４に記載の制御方法。
【0154】
上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。
【0155】
（付記１６）
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定すること、を更に含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記１４又は１５に記載の制御方法。
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定すること、を更に含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記１４又は１５に記載の制御方法。
【0156】
上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。
【0157】
（付記１７）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記１６に記載の制御方法。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記１６に記載の制御方法。
【0158】
上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。
【0159】
（付記１８）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１３から１７の何れか１つに記載の制御方法。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記積載量を前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御するために、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１３から１７の何れか１つに記載の制御方法。
【0160】
上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。
【0161】
（付記１９）
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
として機能させるプログラム。
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
として機能させるプログラム。
【0162】
上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。
【0163】
（付記２０）
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１９に記載のプログラム。
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記作業機械が備える可動部であって前記対象物を前記積載先へ積載するための可動部の角度を制御する、
付記１９に記載のプログラム。
【0164】
上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。
【0165】
（付記２１）
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記２０に記載のプログラム。
前記可動部は、アームと当該アームの先端に取り付けられたバケットとを含み、
前記動作制御手段は、前記重さ情報に基づいて、前記バケットの角度を制御する、
付記２０に記載のプログラム。
【0166】
上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。
【0167】
（付記２２）
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する残積載量特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記１９又は２０に記載のプログラム。
前記積載先における積載量の上限値と積載済の積載量との差である残積載量を特定する残積載量特定手段を更に備え、
前記動作制御手段は、前記残積載量と前記重さ情報とに応じて、前記可動部の角度を設定し、設定した角度に応じて、前記可動部を制御する、
付記１９又は２０に記載のプログラム。
【0168】
上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。
【0169】
（付記２３）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記２２に記載のプログラム。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が未完了の対象物の重さに関する情報である第１の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第１の重さ情報と前記残積載量とに応じて、前記可動部の角度を設定する、
付記２２に記載のプログラム。
【0170】
上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。
【0171】
（付記２４）
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１９から２３の何れか１つに記載のプログラム。
前記重さ情報は、前記作業機械が掘削した対象物のうち、前記積載先への積載が完了済の対象物の重さに関する情報である第２の重さ情報を含み、
前記動作制御手段は、前記第２の重さ情報が示す重さが、所定の閾値以上になった場合に、前記作業機械による前記対象物の積載動作を終了するよう前記作業機械を制御する、
付記１９から２３の何れか１つに記載のプログラム。
【0172】
上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。
【0173】
（付記２５）
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、前記コンピュータを、
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体。
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、前記コンピュータを、
作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得手段と、
前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御手段と、
として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体。
【0174】
上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。
【0175】
（付記２６）
少なくとも１つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得処理と、前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御処理と、を実行する制御装置。
少なくとも１つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、作業機械が掘削した対象物の重さに関する重さ情報を取得する取得処理と、前記対象物の積載先への積載量を、前記重さ情報に基づいて調整するように前記作業機械の動作を制御する動作制御処理と、を実行する制御装置。
【0176】
なお、この制御装置は、更にメモリを備えていてもよく、このメモリには、前記取得処理と、前記動作制御処理とを前記プロセッサに実行させるためのプログラムが記憶されていてもよい。また、このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な一時的でない有形の記録媒体に記録されていてもよい。
【符号の説明】
【0177】
１、１Ａ 制御システム
１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ 制御装置
１１ 取得部
１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ センサ情報取得部
１２ 動作制御部
１２Ａ、１１Ｄ 重さ情報取得部
１３Ａ、１３Ｄ 残積載量特定部
１４Ａ動作制御部
１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄ 制御部
１２０Ａ 記憶部
１３０Ａ 通信部
８２０ 可動部
８２４ バケット
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５ センサ
Ｅ７ 重量センサ
１０、１０Ａ、１０Ｃ、１０Ｄ 制御装置
１１ 取得部
１１Ａ、１１Ｃ、１１Ｄ センサ情報取得部
１２ 動作制御部
１２Ａ、１１Ｄ 重さ情報取得部
１３Ａ、１３Ｄ 残積載量特定部
１４Ａ動作制御部
１１０Ａ、１１０Ｃ、１１０Ｄ 制御部
１２０Ａ 記憶部
１３０Ａ 通信部
８２０ 可動部
８２４ バケット
Ｅ、Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５ センサ
Ｅ７ 重量センサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】