特開 2024-167741 作業機械

(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】P2024167741

(43)【公開日】2024-12-04

(54)【発明の名称】作業機械

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20241127BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023084017

(22)【出願日】2023-05-22

(71)【出願人】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】佐野 裕介

(72)【発明者】

【氏名】山本 泰広

【テーマコード（参考）】

2D015

【Ｆターム（参考）】

2D015HA03

2D015HB01

(57)【要約】

【課題】アタッチメントを使って移動させた物の重量をより正確に算出できる作業機械を提供すること。
【解決手段】作業機械１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回機構を介して搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントと、アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出するコントローラ３０と、を備えている。コントローラ３０は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを検知するように構成されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、
前記アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを検知する、
作業機械。

【請求項2】

前記制御装置は、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出した後で、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを検知した場合に、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出し直す、
請求項１に記載の作業機械。

【請求項3】

前記制御装置は、空間認識装置及びシリンダ圧センサの少なくとも一つの出力に基づいて前記アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出する、
請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項4】

前記制御装置は、空間認識装置及びシリンダ圧センサの少なくとも一つの出力に基づき、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを検知する、
請求項１又は請求項２に記載の作業機械。

【請求項5】

前記制御装置は、前記アタッチメントから落ちた部分の重量を算出する、
請求項１又は２に記載の作業機械。

【請求項6】

前記制御装置は、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを検知した場合に、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを外部に知らせる、
請求項１又は２に記載の作業機械。

【請求項7】

前記制御装置は、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちて目的場所に達しなかったことを検知する、
請求項１又は２に記載の作業機械。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アタッチメントの一回の動作によって持ち上げられる物の重量に基づき、ダンプトラックの荷台に積み込まれた物の重量（積載重量）を算出するショベルが知られている（特許文献１参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１９／０３１５５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、このショベルでは、アタッチメントによって持ち上げられたもののその後にアタッチメントから落ちてしまいダンプトラックの荷台に入らなかった物の重量までもが積載重量に含まれてしまうおそれがある。そのため、積載重量を正確に算出することができないおそれがある。

【0005】

そこで、アタッチメントを使って移動させた物の重量をより正確に算出できる作業機械を提供することが望まれる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る作業機械は、下部走行体と、前記下部走行体に旋回機構を介して搭載される上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられるアタッチメントと、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記アタッチメントによって持ち上げられた物の一部が前記アタッチメントから落ちたことを検知する。

【発明の効果】

【0007】

上述の作業機械は、アタッチメントを使って移動させた物の重量をより正確に算出できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る作業機械の側面図である。

【図2】図１に示す作業機械に搭載される駆動系の構成例を示すブロック図である。

【図3】メイン画面の構成例を示す図である。

【図4】作業現場の様子を示す図である。

【図5】図１に示す作業機械の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る作業機械１００の側面図である。作業機械１００の下部走行体１には旋回機構２を介して上部旋回体３が搭載されている。上部旋回体３にはブーム４が取り付けられている。ブーム４の先端にはアーム５が取り付けられ、アーム５の先端にはエンドアタッチメント（作業具）としてのリフティングマグネット６が取り付けられている。ブーム４、アーム５、及びリフティングマグネット６はアタッチメントの一例である作業アタッチメントを構成している。そして、ブーム４はブームシリンダ７で昇降駆動され、アーム５はアームシリンダ８で開閉駆動され、リフティングマグネット６はリフティングマグネットシリンダ９で開閉駆動される。なお、エンドアタッチメント（作業具）は、グラップル、バケット、フォーク、又はレーキ等、リフティングマグネット６以外の他の作業具であってもよい。

【0010】

ブーム４にはブーム角度センサＳ１が取り付けられ、アーム５にはアーム角度センサＳ２が取り付けられ、リフティングマグネット６にはリフティングマグネット角度センサＳ３が取り付けられている。上部旋回体３には、コントローラ３０、表示装置４０、空間認識装置８０、機体傾斜センサＳ４、及び旋回角速度センサＳ５が取り付けられている。

【0011】

ブーム角度センサＳ１は、上部旋回体３に対するブーム４の回動角度であるブーム角度を検出するように構成されている。ブーム角度センサＳ１は、例えば、ブームフートピン回りのブーム４の回転角度を検出する回転角度センサ、ブームシリンダ７のストローク量（ブームストローク量）を検出するシリンダストロークセンサ、又は、ブーム４の傾斜角度を検出する傾斜（加速度）センサ等であってもよく、加速度センサとジャイロセンサの組み合わせであってもよい。ブーム４に対するアーム５の回動角度であるアーム角度を検出するアーム角度センサＳ２、及び、アーム５に対するリフティングマグネット６の回動角度であるリフティングマグネット角度を検出するリフティングマグネット角度センサＳ３についても同様である。なお、以下では、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びリフティングマグネット角度センサＳ３は、作業アタッチメントの姿勢を検出する姿勢センサとも称される。

【0012】

機体傾斜センサＳ４は水平面に対する上部旋回体３の傾斜（機体傾斜角度）を検出するように構成されている。本実施形態では、機体傾斜センサＳ４は上部旋回体３の前後軸及び左右軸回りの傾斜角度を検出する加速度センサである。上部旋回体３の前後軸及び左右軸は、例えば、互いに直交して作業機械１００の旋回軸上の一点である機械中心点を通る。

【0013】

旋回角速度センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。本実施形態では、旋回角速度センサＳ５はジャイロセンサである。旋回角速度センサＳ５は、レゾルバ又はロータリエンコーダ等であってもよい。

【0014】

空間認識装置８０は作業機械１００の周囲の空間にある物体の位置又は大きさ等を認識するように構成されている。空間認識装置８０は、例えば、単眼カメラ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線カメラ、ミリ波レーダ、超音波センサ、レーザレーダ、又はＬＩＤＡＲ等である。

【0015】

図１に示す例では、空間認識装置８０は、上部旋回体３（キャブ１０）の上面前端に取り付けられた前カメラ８０Ｆ、上部旋回体３の上面後端に取り付けられた後カメラ８０Ｂ、上部旋回体３の上面左端に取り付けられた左カメラ８０Ｌ、及び、上部旋回体３の上面右端に取り付けられた右カメラ８０Ｒ（図１では不可視。）を含む。後カメラ８０Ｂ、前カメラ８０Ｆ、左カメラ８０Ｌ、及び右カメラ８０Ｒのそれぞれは、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する単眼カメラであり、撮像した画像を表示装置４０に出力する。

【0016】

空間認識装置８０は、空間認識装置８０又は作業機械１００と認識された物体との間の距離を算出するように構成されていてもよく、その物体が存在する方向を特定するように構成されていてもよい。空間認識装置８０としてミリ波レーダ、超音波センサ、又はレーザレーダ等が利用される場合には、空間認識装置８０は、多数の信号（レーザ光等）を物体に向けて発信し、その反射信号を受信することで、反射信号から距離を算出し或いは方向を特定してもよい。

【0017】

空間認識装置８０は、作業機械１００の周囲に存在する物体を検知するように構成されていてもよい。物体は、例えば、ダンプトラック、地形（傾斜、穴等）、電線、電柱、人、動物、車両、建設機械、建造物、壁、ヘルメット、安全ベスト、作業服、又は、ヘルメットにおける所定のマーク等である。空間認識装置８０は、物体の種類、位置、及び形状等の少なくとも１つを識別できるように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置８０は、人と人以外の物体とを区別できるように構成されていてもよい。

【0018】

ブームシリンダ７にはブームロッド圧センサＳ６ａ、ブームボトム圧センサＳ６ｂ、及び、ブームシリンダストロークセンサＳ７が取り付けられていてもよい。アームシリンダ８にはアームロッド圧センサＳ６ｃ、アームボトム圧センサＳ６ｄ、及び、アームシリンダストロークセンサＳ８が取り付けられていてもよい。リフティングマグネットシリンダ９にはリフティングマグネットロッド圧センサＳ６ｅ、リフティングマグネットボトム圧センサＳ６ｆ、及び、リフティングマグネットシリンダストロークセンサＳ９が取り付けられていてもよい。

【0019】

ブームロッド圧センサＳ６ａはブームシリンダ７のロッド側油室の圧力（以下、「ブームロッド圧」とする。）を検出し、ブームボトム圧センサＳ６ｂはブームシリンダ７のボトム側油室の圧力（以下、「ブームボトム圧」とする。）を検出する。アームロッド圧センサＳ６ｃはアームシリンダ８のロッド側油室の圧力（以下、「アームロッド圧」とする。）を検出し、アームボトム圧センサＳ６ｄはアームシリンダ８のボトム側油室の圧力（以下、「アームボトム圧」とする。）を検出する。リフティングマグネットロッド圧センサＳ６ｅはリフティングマグネットシリンダ９のロッド側油室の圧力（以下、「リフティングマグネットロッド圧」とする。）を検出し、リフティングマグネットボトム圧センサＳ６ｆはリフティングマグネットシリンダ９のボトム側油室の圧力（以下、「リフティングマグネットボトム圧」とする。）を検出する。

【0020】

以下では、ブームロッド圧センサＳ６ａ、ブームボトム圧センサＳ６ｂ、アームロッド圧センサＳ６ｃ、アームボトム圧センサＳ６ｄ、リフティングマグネットロッド圧センサＳ６ｅ、及びリフティングマグネットボトム圧センサＳ６ｆの少なくとも一つはシリンダ圧センサとも称される。

【0021】

上部旋回体３には、運転室としてのキャブ１０が設けられ且つエンジン１１等の動力源が搭載されている。上部旋回体３には、測位装置又は通信装置等が取り付けられていてもよい。

【0022】

また、上部旋回体３にはキャブ１０がキャブ昇降装置９０を介して昇降可能に設けられている。以下では、このように昇降可能なキャブを「エレベータキャブ」と称する場合がある。なお、図１は、キャブ昇降装置９０によりキャブ１０が最高位置まで上昇したときの作業機械１００の状態を示す。キャブ１０は、ブーム４の左側に配置されている。

【0023】

図２は、作業機械１００に搭載される駆動系の構成例を示す図である。図２では、機械的動力伝達系は二重線で示され、作動油ラインは太実線で示され、パイロットラインは破線で示され、電気制御系は一点鎖線で示され、電気駆動系は太点線で示されている。

【0024】

作業機械１００の駆動系は、主に、エンジン１１、メインポンプ１４、油圧ポンプ１４Ｇ、パイロットポンプ１５、コントロールバルブユニット１７、操作装置２６、コントローラ３０、及びエンジン制御装置７４を含む。

【0025】

エンジン１１は、作業機械１００の動力源である。本実施形態では、エンジン１１は、所定の回転数を維持するように動作するディーゼルエンジンである。エンジン１１の出力軸は、オルタネータ１１ａ、メインポンプ１４、油圧ポンプ１４Ｇ、及びパイロットポンプ１５のそれぞれの入力軸に接続されている。

【0026】

メインポンプ１４は、作動油ライン１６を介して作動油をコントロールバルブユニット１７に供給する。本実施形態では、メインポンプ１４は、斜板式可変容量型油圧ポンプである。

【0027】

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御する。本実施形態では、レギュレータ１３は、コントローラ３０からの制御信号等に応じてメインポンプ１４の斜板傾転角を調節することによってメインポンプ１４の吐出量を制御する。

【0028】

パイロットポンプ１５は、パイロットライン２５を介して操作装置２６を含む各種油圧制御機器に作動油を供給する。本実施形態では、パイロットポンプ１５は、固定容量型油圧ポンプである。

【0029】

コントロールバルブユニット１７は、作業機械１００における油圧システムを制御する油圧制御装置である。コントロールバルブユニット１７は、例えば、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、リフティングマグネットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ、及び旋回用油圧モータ２Ａのうちの１又は複数のものに対し、メインポンプ１４が吐出する作動油を選択的に供給する。なお、以下の説明では、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、リフティングマグネットシリンダ９、左側走行用油圧モータ１Ｌ、右側走行用油圧モータ１Ｒ、及び旋回用油圧モータ２Ａは集合的に「油圧アクチュエータ」と称される。

【0030】

操作装置２６は、操作者が油圧アクチュエータの操作のために用いる装置である。本実施形態では、操作装置２６は、パイロットポンプ１５からの作動油をコントロールバルブユニット１７内にある対応する流量制御弁のパイロットポートに供給してパイロット圧を生成する。具体的には、操作装置２６は、旋回操作及びアーム操作のための左操作レバーと、ブーム操作及びリフティングマグネット操作のための右操作レバーと、走行ペダルと、走行レバーとを含む。パイロット圧は、操作装置２６の操作内容（例えば操作方向及び操作量を含む。）に応じて変化する。

【0031】

操作圧センサ２９は、操作装置２６が生成するパイロット圧を検出する。本実施形態では、操作圧センサ２９は、操作装置２６が生成したパイロット圧を検出し、その検出値をコントローラ３０に対して出力する。コントローラ３０は、操作圧センサ２９の出力に基づいて操作装置２６のそれぞれの操作内容を把握する。

【0032】

コントローラ３０は、各種演算を実行する制御装置である。本実施形態では、コントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、及び不揮発性記憶装置等を備えたマイクロコンピュータである。コントローラ３０は、例えば、各種機能に対応するプログラムを不揮発性記憶装置から読み出して揮発性記憶装置にロードし、それらプログラムのそれぞれに対応する処理をＣＰＵに実行させる。

【0033】

油圧ポンプ１４Ｇは作動油ライン１６ａを介して作動油を油圧モータ６０に供給する。本実施形態では、油圧ポンプ１４Ｇは固定容量型油圧ポンプであり、切換弁６１を通じて油圧モータ６０に作動油を供給する。

【0034】

切換弁６１は、油圧ポンプ１４Ｇが吐出する作動油の流れを切り換えるように構成されている。本実施形態では、切換弁６１はコントローラ３０からの制御指令に応じて弁位置が切り換わる電磁弁である。切換弁６１は、油圧ポンプ１４Ｇと油圧モータ６０との間を連通させる第１弁位置と、油圧ポンプ１４Ｇと油圧モータ６０との間を遮断する第２弁位置とを有する。

【0035】

コントローラ３０は、モード切換スイッチ６２が操作されて作業機械１００の動作モードがリフティングマグネットモードに切り換えられると、切換弁６１に対して制御信号を出力して切換弁６１を第１弁位置に切り換える。また、コントローラ３０は、モード切換スイッチ６２が操作されて作業機械１００の動作モードがリフティングマグネットモード以外に切り換えられると、切換弁６１に対して制御信号を出力して切換弁６１を第２弁位置に切り換える。図２は、切換弁６１が第２弁位置にある状態を示す。

【0036】

モード切換スイッチ６２は、作業機械１００の動作モードを切り換えるスイッチである。本実施形態では、キャブ１０内に設置されるロッカスイッチである。操作者はモード切換スイッチ６２を操作してショベルモードとリフティングマグネットモードとの間で動作モードを切り換える。ショベルモードは作業機械１００を掘削機（ショベル）として作動させるときの動作モードであり、例えばリフティングマグネット６の代わりにバケットがアーム５の先端に取り付けられているときに選択される。リフティングマグネットモードは作業機械１００をリフティングマグネット付き作業機械として作動させるときのモードであり、リフティングマグネット６がアーム５の先端に取り付けられているときに選択される。なお、コントローラ３０は各種センサの出力に基づいて作業機械１００の動作モードを自動的に切り換えてもよい。

【0037】

リフティングマグネットモードが選択された場合、切換弁６１は第１弁位置に設定され、油圧ポンプ１４Ｇが吐出する作動油を油圧モータ６０に流入させる。一方、リフティングマグネットモード以外の動作モードが選択された場合、切換弁６１は第２弁位置に設定され、油圧ポンプ１４Ｇが吐出する作動油を油圧モータ６０に流入させることなく作動油タンクに流出させる。

【0038】

油圧モータ６０の回転軸は発電機６３の回転軸に機械的に連結されている。発電機６３は、リフティングマグネット６を励磁するための電力を生成する。本実施形態では、発電機６３は電力制御装置６４からの制御指令に応じて動作する交流発電機である。

【0039】

電力制御装置６４はリフティングマグネット６を励磁するための電力の供給及び遮断を制御する。本実施形態では、電力制御装置６４は、コントローラ３０からの発電開始指令に応じて発電機６３による交流電力の発電を開始させ、コントローラ３０からの発電停止指令に応じて発電機６３による交流電力の発電を停止させる。また、電力制御装置６４は発電機６３が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット６に供給する。また、電力制御装置６４はリフティングマグネット６に印加される電圧の大きさ、及び、リフティングマグネット６を流れる電流の大きさを制御できる。

【0040】

コントローラ３０は、リフティングマグネットスイッチ６５がオン操作されると電力制御装置６４に対して吸着指令を出力する。吸着指令を受けた電力制御装置６４は、発電機６３が発電した交流電力を直流電力に変換してリフティングマグネット６に供給し、リフティングマグネット６を励磁する。励磁されたリフティングマグネット６は物（磁性体）を吸着可能な吸着状態となる。

【0041】

また、コントローラ３０は、リフティングマグネットスイッチ６５がオフ操作されると電力制御装置６４に対して釈放指令を出力する。釈放指令を受けた電力制御装置６４は、発電機６３による発電を中止させ、吸着状態にあるリフティングマグネット６を非吸着状態（釈放状態）にする。リフティングマグネット６の釈放状態は、リフティングマグネット６への電力供給が中止されてリフティングマグネット６が発生させていた電磁力が消失した状態を意味する。

【0042】

リフティングマグネットスイッチ６５は、吸着状態と釈放状態との間でリフティングマグネット６の状態を切り換えるスイッチである。本実施形態では、リフティングマグネットスイッチ６５は、左操作レバー２６Ｌの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての弱励磁ボタン６５Ａ及び強励磁ボタン６５Ｂと、右操作レバー２６Ｒの頂部に設けられる押しボタンスイッチとしての釈放ボタン６５Ｃとを含む。

【0043】

弱励磁ボタン６５Ａは、リフティングマグネット６に所定の電圧を印加してリフティングマグネット６を吸着状態（弱吸着状態）にするための入力装置の一例である。所定の電圧は、例えば、磁力調節ダイヤル６６を通じて設定される電圧である。

【0044】

強励磁ボタン６５Ｂは、リフティングマグネット６に許容最大電圧を印加してリフティングマグネット６を吸着状態（強吸着状態）にするための入力装置の一例である。

【0045】

釈放ボタン６５Ｃは、リフティングマグネット６を釈放状態にするための入力装置の一例である。

【0046】

磁力調節ダイヤル６６は、リフティングマグネット６の磁力（吸着力）を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、磁力調節ダイヤル６６はキャブ１０内に設置され、弱励磁ボタン６５Ａが押されたときのリフティングマグネット６の磁力（吸着力）を４段階で切り換えできるように構成されている。具体的には、磁力調節ダイヤル６６は、第１レベルから第４レベルの４段階でリフティングマグネット６の磁力（吸着力）を切り換えできるように構成されている。図２は、磁力調節ダイヤル６６で第３レベルが選択された状態を示す。

【0047】

リフティングマグネット６は、磁力調節ダイヤル６６で設定されたレベルの磁力（吸着力）を発生させるように制御される。磁力調節ダイヤル６６は、磁力（吸着力）のレベルを示すデータをコントローラ３０に対して出力する。

【0048】

この構成により、操作者は、左手で左操作レバー２６Ｌを操作し且つ右手で右操作レバー２６Ｒを操作して油圧アクチュエータを動作させながら、指でリフティングマグネット６による物（磁性体）の吸着及び釈放を実行できる。典型的には、操作者は、物（例えば鉄屑等）にリフティングマグネット６を接触させた状態で弱励磁ボタン６５Ａを押して鉄屑をリフティングマグネット６に吸着させる。その後、操作者は、ブーム４を緩やかに上昇させ、鉄屑を吸着したリフティングマグネット６を持ち上げた後で、強励磁ボタン６５Ｂを押してリフティングマグネット６の磁力（吸着力）を増大させる。リフティングマグネット６の磁力（吸着力）を増大させるのは、アタッチメント操作（ブーム操作、アーム操作、及びバケット操作の少なくとも１つを含む操作）又は旋回操作による鉄屑の運搬中において、鉄屑がリフティングマグネット６から落ちるのを抑制或いは防止するためである。

【0049】

また、操作者は、磁力調節ダイヤル６６でリフティングマグネット６の磁力（吸着力）を調節することで、物の仕分けを行うことができる。操作者は、例えば、比較的弱いレベルの磁力（吸着力）を用いてスクラップの山から比較的軽い物を選択的に持ち上げて移動させることで、比較的軽い物と比較的重い物とを仕分けることができる。操作者は、比較的弱いレベルの磁力（吸着力）を用いることで、比較的重い物を持ち上げてしまうのを抑制或いは防止できるためである。

【0050】

作業機械１００は、弱励磁ボタン６５Ａ又は強励磁ボタン６５Ｂが押されたときに、動作モードを自動的に速度制限モードに切り換えるように構成されていてもよい。速度制限モードは、例えば、リフティングマグネットモードにおいて、旋回速度及びアタッチメントの駆動速度が制限される動作モードである。

【0051】

また、作業機械１００は、弱励磁ボタン６５Ａが押された後で、所定の操作が行われた場合、或いは、所定の状態になった場合、リフティングマグネット６の状態を、強励磁ボタン６５Ｂが押されたときの状態である強吸着状態に自動的に移行させてもよい。所定の操作は、例えば、旋回操作である。所定の状態は、例えば、アタッチメントが所定の姿勢になった状態、具体的には、ブーム角度が所定角度になった状態である。この場合、作業機械１００は、例えば、弱励磁ボタン６５Ａが押されて弱吸着状態となっているリフティングマグネット６がブーム上げ操作に応じて持ち上げられた後で旋回操作が行われたときに、強励磁ボタン６５Ｂが押されなくとも、リフティングマグネット６の状態を強吸着状態に自動的に移行させることができる。旋回中に鉄屑がリフティングマグネット６から落ちてしまうのを抑制或いは防止するためである。

【0052】

表示装置４０は、各種情報を表示する装置である。本実施形態では、表示装置４０は、運転席が設けられたキャブ１０の右前部のピラー（図示せず。）に固定されている。また、図２に示すように、表示装置４０は、作業機械１００に関する情報を画像表示部４１に表示して操作者に情報を提示できる。また、表示装置４０は、入力装置としてのスイッチパネル４２を含む。操作者はスイッチパネル４２を利用して各種指令をコントローラ３０に対して入力できる。

【0053】

スイッチパネル４２は、各種スイッチを含むパネルである。本実施形態では、スイッチパネル４２は、ハードウェアボタンとしてのライトスイッチ４２ａ、ワイパースイッチ４２ｂ、及びウインドウォッシャスイッチ４２ｃを含む。

【0054】

表示装置４０は、蓄電池７０から電力の供給を受けて動作する。蓄電池７０はオルタネータ１１ａで発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、コントローラ３０及び表示装置４０以外の電装品７２等にも供給される。エンジン１１のスタータ１１ｂは蓄電池７０からの電力で駆動されてエンジン１１を始動する。

【0055】

エンジン制御装置７４は、エンジン１１を制御する。本実施形態では、エンジン制御装置７４は、エンジン１１の状態を示す各種データを収集し、収集したデータをコントローラ３０に送信する。エンジン制御装置７４とコントローラ３０とは別体として構成されているが一体的に構成されていてもよい。例えば、エンジン制御装置７４は、コントローラ３０に統合されてもよい。

【0056】

ダイヤル７５は、エンジン回転数を調節するためのダイヤルである。本実施形態では、ダイヤル７５はキャブ１０内に設置され、エンジン１１の回転数モードを４段階で切り換えできるように構成されている。

【0057】

エンジン１１は、ダイヤル７５で設定された回転数モードに対応するエンジン回転数が維持されるように制御される。ダイヤル７５は、エンジン回転数の設定状態を示すデータをコントローラ３０に対して出力する。

【0058】

次に、図３を参照し、表示装置４０に表示されるメイン画面４１Ｖの構成例について説明する。図３のメイン画面４１Ｖに表示される情報は、例えば、リフティングマグネット６に吸着された物の重量（現重量）、ダンプトラックに積載された物の重量（累積重量）、ダンプトラックの残積載量（残重量）、及びダンプトラックの最大積載量（最大積載重量）等に関する情報を含む。

【0059】

メイン画面４１Ｖは、日時表示領域４１ａ、走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、燃費表示領域４１ｄ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、エンジン稼働時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、回転数モード表示領域４１ｉ、尿素水残量表示領域４１ｊ、作動油温表示領域４１ｋ、カメラ画像表示領域４１ｍ、現重量表示領域４１ｐ、累積重量表示領域４１ｑ、残重量表示領域４１ｓ、及び最大積載重量表示領域４１ｔを含む。

【0060】

走行モード表示領域４１ｂ、アタッチメント表示領域４１ｃ、エンジン制御状態表示領域４１ｅ、及び回転数モード表示領域４１ｉは、作業機械１００の設定状態に関する情報である設定状態情報を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄ、エンジン稼働時間表示領域４１ｆ、冷却水温表示領域４１ｇ、燃料残量表示領域４１ｈ、尿素水残量表示領域４１ｊ、作動油温表示領域４１ｋ、現重量表示領域４１ｐ及び累積重量表示領域４１ｑは、作業機械１００の稼動状態に関する情報である稼動状態情報を表示する領域である。

【0061】

具体的には、日時表示領域４１ａは、現在の日時を表示する領域である。走行モード表示領域４１ｂは、現在の走行モードを表示する領域である。アタッチメント表示領域４１ｃは、現在装着されているエンドアタッチメントを表す画像を表示する領域である。図３は、リフティングマグネット６を表す画像が表示された状態を示している。

【0062】

燃費表示領域４１ｄは、コントローラ３０によって算出された燃費情報を表示する領域である。燃費表示領域４１ｄは、生涯平均燃費又は区間平均燃費を表示する平均燃費表示領域４１ｄ１、瞬間燃費を表示する瞬間燃費表示領域４１ｄ２を含む。

【0063】

エンジン制御状態表示領域４１ｅは、エンジン１１の制御状態を表示する領域である。エンジン稼働時間表示領域４１ｆは、エンジン１１の累積稼働時間を表示する領域である。冷却水温表示領域４１ｇは、現在のエンジン冷却水の温度状態を表示する領域である。燃料残量表示領域４１ｈは、燃料タンクに貯蔵されている燃料の残量状態を表示する領域である。回転数モード表示領域４１ｉは、ダイヤル７５によって設定された現在の回転数モードを表示する領域である。尿素水残量表示領域４１ｊは、尿素水タンクに貯蔵されている尿素水の残量状態を表示する領域である。作動油温表示領域４１ｋは、作動油タンク内の作動油の温度状態を表示する領域である。

【0064】

カメラ画像表示領域４１ｍは、空間認識装置８０としての撮像装置が撮像した画像を表示する領域である。図３の例では、カメラ画像表示領域４１ｍは、後カメラ８０Ｂが撮像した画像を表示している。後カメラ８０Ｂが撮像した画像は、作業機械１００の後方の空間を映し出す後方画像であり、カウンタウェイトの上面の画像３ａを含む。

【0065】

現重量表示領域４１ｐは、リフティングマグネット６に吸着された物の重量（現重量）を表示する領域である。図３は、現重量が５５０ｋｇであることを示している。

【0066】

累積重量表示領域４１ｑは、ダンプトラックの積載量（累積重量）を表示する領域である。図３は、累積重量が９５００ｋｇであることを示している。

【0067】

累積重量は、積み込み対象のダンプトラックが入れ替わる度にリセットされる。本実施形態では、コントローラ３０は、ダンプトラックの入れ替わりを自動的に認識して累積重量を自動的にリセットするように構成されている。具体的には、コントローラ３０は、空間認識装置８０としての撮像装置が撮像した画像を利用してダンプトラックの入れ替わりを認識する。コントローラ３０は、通信装置を利用してダンプトラックの入れ替わりを認識してもよい。或いは、コントローラ３０は、リセットボタンが押されたときに累積重量をリセットしてもよい。リセットボタンは、タッチパネルに表示されるソフトウェアボタンであってもよく、入力装置、左操作レバー、又は右操作レバー等に配置されるハードウェアボタンであってもよい。

【0068】

この構成により、作業機械１００は、ダンプトラックの最大積載重量を超えて、ダンプトラックの荷台に物が積み込まれてしまうのを防止できる。最大積載重量を超えて物が積み込まれていることが台貫での重量測定によって検知されると、ダンプトラックの運転者は、積み込みヤードに戻り、荷台に積み込まれた積載物の一部を下ろす作業を行う必要がある。作業機械１００は、このような積載重量の調整作業の発生を防止できる。

【0069】

コントローラ３０は、所定の期間中に積み込みヤード等の作業現場から運び出された物の総重量を算出するように構成されていてもよい。所定の期間は、例えば、１日の作業を開始する時刻から１日の作業を終了する時刻までの期間であってもよい。１日の作業によって運び出された物の総重量を操作者又は管理者が容易に認識できるようにするためである。

【0070】

また、コントローラ３０は、空間認識装置８０としての撮像装置が撮像した画像に基づき、リフティングマグネット６に吸着された物がダンプトラックの荷台に積み込まれたことを認識した上で、現重量を累積重量に加算するように構成されていてもよい。ダンプトラックの荷台以外の場所に移された物の重量がダンプトラックに積み込まれた物の重量として加算されてしまうのを防止するためである。

【0071】

コントローラ３０は、アタッチメントの姿勢に基づき、リフティングマグネット６に吸着された物がダンプトラックの荷台に積み込まれたか否かを判定してもよい。具体的には、コントローラ３０は、例えば、リフティングマグネット６の高さが所定値（例えば、ダンプトラックの荷台の高さＨｄ）を超え且つリフティングマグネットスイッチ６５がオフ操作された場合に、その物がダンプトラックの荷台に積み込まれたと判定してもよい。

【0072】

残重量表示領域４１ｓは、残重量を表示する領域である。最大積載重量表示領域４１ｔは、最大積載重量を表示する領域である。図３は、累積重量が９５００ｋｇで、残重量が５００ｋｇで、且つ、最大積載重量が１００００ｋｇであることを示している。但し、表示装置４０は、残重量を表示させずに最大積載重量を表示させてもよい。

【0073】

メッセージ表示領域４１ｍ１には、必要に応じてメッセージが表示される。例えば、累積重量が最大積載重量を超過した場合にその旨を伝えるメッセージが表示される。これにより、コントローラ３０は、操作者に積載重量の調整作業を促すことができ、過積載状態のダンプトラックの走行が行われてしまうのを防止することができる。

【0074】

次に、図２を再び参照し、コントローラ３０の詳細について説明する。具体的には、コントローラ３０は、目標重量設定部３１と、重量算出部３２と、吸着力制御部３３と、最大積載量設定部３４と、累積重量算出部３５と、残重量算出部３６と、落下検知部３７と、を有している。

【0075】

目標重量設定部３１は、アタッチメントによって持ち上げられる物の目標重量を取得するように構成されている。本実施形態では、目標重量設定部３１は、リフティングマグネット６によって吸着される物の目標重量を取得するように構成されている。目標重量は、操作者により入力されてもよく、残重量算出部３６の残重量に基づいて設定されてもよく、予め設定されていてもよい。

【0076】

重量算出部３２は、アタッチメントによって持ち上げられた物の重量（現重量）を算出するように構成されている。本実施形態では、重量算出部３２は、リフティングマグネット６によって吸着された物の重量（現重量）を算出するように構成されている。具体的には、コントローラ３０は、空間認識装置８０が出力する情報に基づいて物の種類を判定する。例えば、コントローラ３０は、空間認識装置８０が撮像した画像に基づき、リフティングマグネット６に吸着された物が鉄片であると判定する。そして、コントローラ３０は、物の種類の判定結果から、その物の密度（単位体積当たりの質量）を導き出す。本実施形態では、物の密度は、かさ密度（物を一定容積の容器に一定の方法で充填したときに、物の間の空隙も含めた体積で物の重量を除した値）であり、物の種類毎に予めコントローラ３０の不揮発性記憶装置等に記憶されている。但し、物の密度は、真密度であってもよい。そして、重量算出部３２は、空間認識装置８０が出力する情報に基づき、リフティングマグネット６に吸着された物の体積を算出し、その物の体積と密度からその物の重量を算出する。図示例では、重量算出部３２は、空間認識装置８０が撮像した画像に対し、既知の画像解析技術、画像認識技術、及び画像処理技術等（以下、「画像解析技術等」とする。）を適用してリフティングマグネット６に吸着された物の体積を算出する。画像解析技術は、例えば、画像分類技術、画像検出技術、又は、画像セグメンテーション技術等である。画像認識技術は、例えば、マシンラーニング又はディープラーニング等による画像認識技術を含む。画像処理技術は、例えば、エッジ抽出技術、ハフ変換技術、又は特徴量抽出技術等である。

【0077】

重量算出部３２は、空間認識装置８０が出力する情報に基づいて算出される物の体積と、アタッチメントの姿勢とブームシリンダ７における作動油の圧力とに基づいて算出される物の重量とに基づいて物の密度を算出してもよい。そして、重量算出部３２は、このように算出した物の密度が同じ種類の物の密度として利用されるようにその算出した物の密度をその物の種類に対応付けて不揮発性記憶装置に記憶してもよい。

【0078】

吸着力制御部３３は、リフティングマグネット６に供給される電流の電流指令値を制御して、リフティングマグネット６の吸着力を制御する。

【0079】

最大積載量設定部３４は、物を積み込むダンプトラックの最大積載量を設定する。本実施形態では、最大積載量は、操作者により入力される。但し、最大積載量設定部３４は、空間認識装置８０で撮像されたダンプトラックの画像に基づいてダンプトラックの車種（サイズ等）を判定し、判定した車種（サイズ等）に基づいて最大積載量を設定してもよい。

【0080】

累積重量算出部３５は、ダンプトラックの荷台に積み込まれた物の重量の累積値である累積重量を算出する。本実施形態では、累積重量算出部３５は、各回の積み込み作業によってダンプトラックの荷台に積み込まれた物の重量を合計して累積重量を算出する。各回の積み込み作業によってダンプトラックの荷台に積み込まれた物の重量は、各回の積み込み作業の際にアタッチメントによって持ち上げられた物の重量に相当し、重量算出部３２によって算出される。

【0081】

残重量算出部３６は、最大積載量と累積重量との差である残重量を算出する。本実施形態では、残重量算出部３６は、最大積載量設定部３４によって設定されたダンプトラックの最大積載量から、累積重量算出部３５によって算出された累積重量を差し引いて残重量を算出する。

【0082】

落下検知部３７は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落下したことを検知するように構成されている。本実施形態では、落下検知部３７は、空間認識装置８０が出力する情報に基づいてリフティングマグネット６によって吸着された物の一部がリフティングマグネット６から落下したか否かを検知する。落下検知部３７は、リフティングマグネット６に吸着された物の一部がリフティングマグネット６から落下したことを検知した場合、その落下した物の体積を算出してもよい。そして、落下検知部３７は、算出した体積とその物の密度（不揮発性記憶装置等に記憶されている値）とに基づいてその物の重量を算出してもよい。

【0083】

落下検知部３７は、落下した物の量（体積又は重量等）が所定値以上の場合、所定の処理を実行するように構成されていてもよい。本実施形態では、所定値は予め記憶された値である。但し、所定値は動的に算出される値であってもよい。所定の処理は、現重量の再計算を促す処理である。具体的には、現重量の再計算を促す処理は、現重量の再計算を促す画像情報及び音声情報の少なくとも一方を出力する処理を含む。画像情報は、「現重量の再計算を実行してもよいですか？」といったテキストメッセージであってもよい。この場合、操作者は、入力装置を通じて現重量の再計算を開始させる指令をコントローラ３０に与えるか否かを決定してもよい。例えば、操作者は、物の落下位置がダンプトラックの荷台の外側である場合には現重量の再計算を開始させればよい。一方で、操作者は、物の落下位置がダンプトラックの荷台の内側である場合には現重量の再計算を開始させる必要はない。リフティングマグネット６に吸着された物（途中で落下した部分を含む。）の全てがダンプトラックの荷台に積み込まれるためである。

【0084】

このように、落下検知部３７は、現重量の再計算を実行することについて、事前に操作者の確認を求めることにより、操作者の意に反して現重量の再計算が実行されてしまうのを防止できる。そのため、この構成は、例えば、物の落下位置がダンプトラックの荷台の内側であるにもかかわらず、すなわち、リフティングマグネット６に吸着された物（途中で落下した部分を含む。）の全てがダンプトラックの荷台に積み込まれたために現重量の再計算が不要であるにもかかわらず、落下検知部３７が現重量の再計算という無駄な処理を実行してしまうのを防止できる。

【0085】

なお、落下検知部３７は、操作者に確認を求めることなく、現重量の再計算を実行してもよい。この場合、落下検知部３７は、空間認識装置８０の出力に基づいて物の落下位置がダンプトラックの荷台の外側であるか否かを自動的に判定してもよい。そして、落下検知部３７は、物の落下位置がダンプトラックの荷台の外側であると判定した場合に現重量の再計算を実行し、物の落下位置がダンプトラックの荷台の内側であると判定した場合には現重量の再計算を省略する。

【0086】

次に、図４を参照し、積み込み作業の際にコントローラ３０がダンプトラックＤＴに積み込まれた物の重量を算出し且つ表示する機能について説明する。図４は、作業機械１００によるダンプトラックＤＴへの鉄屑等の物の積み込みが行われている作業現場の様子を示す。具体的には、図４は、ダンプトラックＤＴの後方から作業現場を見たときの図である。図４では、明瞭化のため、作業機械１００（リフティングマグネット６を除く。）の図示が省略されている。また、図４において、実線で描かれたリフティングマグネット６Ａは地面に置かれた鉄屑ＳＣに上から押し付けられたときのリフティングマグネット６の状態を表し、破線で描かれたリフティングマグネット６Ｂは真上に持ち上げられたリフティングマグネット６の状態を表し、一点鎖線で描かれたリフティングマグネット６Ｃは旋回動作が行われているときのリフティングマグネット６の状態を表し、二点鎖線で描かれたリフティングマグネット６Ｄは釈放状態になる直前のリフティングマグネット６の状態を表す。

【0087】

まず、操作者は、目標重量設定部３１を通じ、リフティングマグネット６に吸着させようとしている物である鉄屑ＳＣの目標重量を設定する。また、操作者は、最大積載量設定部３４を通じ、鉄屑ＳＣを積み込むダンプトラックＤＴの最大積載量を設定する。

【0088】

次に、操作者は、操作装置２６を操作してリフティングマグネット６を吸着対象の物である鉄屑ＳＣの上に移動させる。図４のリフティングマグネット６Ａは、上から鉄屑ＳＣに押し付けられたリフティングマグネット６を示す。

【0089】

次に、操作者は、弱励磁ボタン６５Ａを操作し、リフティングマグネット６において磁力（吸着力）を発生させる。これにより、鉄屑ＳＣの一部はリフティングマグネット６に吸着される。この際、吸着力制御部３３は、電力制御装置６４に対して電流指令値としての第1電流指令値を出力する。第１電流指令値は、例えば、リフティングマグネット６に吸着される鉄屑ＳＣの重量が目標重量以上となるのに十分な電流値である。電力制御装置６４は、第１電流指令値に応じてリフティングマグネット６へ供給される電流を制御する。

【0090】

次に、操作者は、操作装置２６を操作してリフティングマグネット６を上昇させる。これにより、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣの一部である鉄屑ＳＣ１は、リフティングマグネット６とともに持ち上げられる。図４のリフティングマグネット６Ｂは、ブーム４及びアーム５によって真上に持ち上げられたリフティングマグネット６を示す。

【0091】

次に、重量算出部３２は、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ１の重量（現重量）を算出する。本実施形態では、重量算出部３２は、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ１が持ち上げられたとコントローラ３０が判定した後で、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ１の現重量を算出する。具体的には、コントローラ３０は、リフティングマグネット６が所定の高さまで上昇したときに、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ１が持ち上げられたと判定する。より具体的には、コントローラ３０は、リフティングマグネット６の位置（座標値）に基づいてリフティングマグネット６が所定の高さまで上昇したか否かを判定する。リフティングマグネット６の位置（座標値）は、例えば、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、リフティングマグネット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、旋回角速度センサＳ５、及び測位装置等の出力に基づいて算出される。コントローラ３０は、作業アタッチメントの姿勢、作業アタッチメントの各連結ピンの位置、リフティングマグネット６の上昇を開始してからの経過時間、又は、リフティングマグネットスイッチ６５の操作状態等に基づいてリフティングマグネット６が所定の高さまで上昇したか否かを判定してもよい。

【0092】

次に、吸着力制御部３３は、現重量が目標重量より重い場合、リフティングマグネット６へ供給される電流の調整を行う。例えば、吸着力制御部３３は、電流指令値を減少させることによってリフティングマグネット６へ供給される電流を減少させる。これにより、リフティングマグネット６の磁力（吸着力）が減少し、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣの一部が落下する。すなわち、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣの重量が減少する。

【0093】

本実施形態では、吸着力制御部３３は、現重量と目標重量とが等しくなるまで、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣの現重量の算出と電流指令値の調整（減少）とを繰り返す。なお、現重量と目標重量とが等しくなったときの電流指令値は第２電流指令値と称される。また、現重量と目標重量とが等しくなったときは、現重量と目標重量との差が所定値未満となったときであってもよい。

【0094】

現重量と目標重量とが等しくなったときに、吸着力制御部３３は、電流指令値を第３電流指令値としてもよい。第３電流指令値は、第２電流指令値よりも大きな電流指令値である。これにより、吸着力制御部３３は、現重量と目標重量とが等しくなった後で、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣがリフティングマグネット６から落下するのを抑制する。

【0095】

次に、コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを操作者に知らせる。本実施形態では、コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを表示装置４０に表示させる。コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを知らせる音声メッセージを出力させてもよい。

【0096】

次に、現重量と目標重量とが等しくなったことを知らされた操作者は、強励磁ボタン６５Ｂを操作してリフティングマグネット６を強吸着状態とする。次に、操作者は、操作装置２６を操作して上部旋回体３及び作業アタッチメントを動かし、リフティングマグネット６をダンプトラックＤＴの荷台の上まで移動させる。

【0097】

落下検知部３７は、リフティングマグネット６がリフティングマグネット６Ａの位置からリフティングマグネット６Ｄの位置まで移動する際に、リフティングマグネット６によって吸着された鉄屑ＳＣ１の一部がリフティングマグネット６から落下したことを検知する。具体的には、落下検知部３７は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用し、リフティングマグネット６によって吸着された鉄屑ＳＣ１の一部がリフティングマグネット６から落下したことを検知する。図４は、リフティングマグネット６がリフティングマグネット６Ｃの位置に達したときに、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落下したことを示す。また、図４は、鉄屑ＳＰ１が落下した後もリフティングマグネット６（リフティングマグネット６Ｃ）に吸着したままの鉄屑ＳＣ２を示す。また、図４は、リフティングマグネット６がリフティングマグネット６Ｄの位置に達したときに、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ２の一部である鉄屑ＳＰ２が吸着状態にあるリフティングマグネット６から落下したことを示す。また、図４は、鉄屑ＳＰ２が落下した後もリフティングマグネット６（リフティングマグネット６Ｄ）に吸着したままの鉄屑ＳＣ３を示す。

【0098】

落下検知部３７は、リフティングマグネット６から落下した鉄屑がダンプトラックＤＴの荷台の内側に入ったか否かを検知してもよい。具体的には、落下検知部３７は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用し、リフティングマグネット６から落下した鉄屑がダンプトラックＤＴの荷台の内側に入ったか否かを検知してもよい。図４に示す例では、落下検知部３７は、鉄屑ＳＰ１がダンプトラックＤＴの荷台の外側に落ちたことを検知し、且つ、鉄屑ＳＰ２がダンプトラックＤＴの荷台の内側に落ちたことを検知する。なお、重量算出部３２は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用し、鉄屑ＳＰ１及び鉄屑ＳＰ２のそれぞれの量（体積又は重量等）を算出してもよい。

【0099】

リフティングマグネット６がダンプトラックＤＴの荷台の上に移動した後で、操作者は、釈放ボタン６５Ｃを操作してリフティングマグネット６を釈放状態とする。これにより、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣ３はダンプトラックＤＴの荷台に積み込まれる。

【0100】

このとき、累積重量算出部３５は、前回までの累積重量に今回の現重量を加算して、累積重量を更新する。また、残重量算出部３６は、更新された累積重量に基づいて、残重量を算出する。図示例では、今回の現重量は、現重量の再計算が実行された場合には、再計算後の現重量（鉄屑ＳＣ２の現重量）であり、現重量の再計算が実行されていない場合には、リフティングマグネット６が持ち上げられた直後に算出された現重量（鉄屑ＳＣ１の現重量）である。

【0101】

これらの動作を繰り返すことにより、操作者は、ダンプトラックＤＴの荷台に所望の累積重量分の鉄屑ＳＣを積み込むことができる。

【0102】

なお、コントローラ３０は、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣが持ち上げられた後で、現重量と目標重量とが等しくなるまでの間（現重量の算出と電流指令値の調整とを繰り返す間）、上部旋回体３の旋回を禁止してもよく、上部旋回体３の旋回を所定の角度範囲内に制限してもよい。現重量と目標重量とが等しくなるように電流指令値を調整する際にリフティングマグネット６から落下する鉄屑ＳＣが周囲に散乱してしまうのを抑制するためである。

【0103】

また、上述の説明は、リフティングマグネット６に吸着された鉄屑ＳＣをダンプトラックＤＴの荷台に積み込む場合の作業機械１００の動作に関するが、ダンプトラックＤＴの荷台にある鉄屑ＳＣを降ろす場合の作業機械１００の動作にも同様に適用される。この場合、操作者は、リフティングマグネット６を用い、ダンプトラックＤＴの荷台から所望の重量分の鉄屑ＳＣを降ろすことができる。

【0104】

また、上述の説明は、グラップルによって把持された物をダンプトラックＤＴの荷台に積み込む場合の作業機械１００の動作に適用されてもよく、バケットに取り込まれた土砂をダンプトラックＤＴの荷台に積み込む場合の作業機械１００としての掘削機（ショベル）の動作に適用されてもよい。この場合、目標重量設定部３１及び吸着力制御部３３は省略されてもよい。

【0105】

例えば、バケットに取り込まれた土砂をダンプトラックＤＴの荷台に積み込む場合、操作者は、操作装置２６を操作して掘削動作を実行する。具体的には、操作者は、ブーム４、アーム５、及びバケットの少なくとも一つを動作させてバケット内に土砂を取り込む。

【0106】

次に、操作者は、操作装置２６を操作してブーム４を上昇させることにより、土砂を取り込んだバケットを持ち上げる。これにより、バケット内に取り込まれた土砂はバケットとともに持ち上げられる。

【0107】

次に、重量算出部３２は、バケット内に取り込まれた土砂の重量（現重量）を算出する。本実施形態では、重量算出部３２は、バケットが空中に持ち上げられたとコントローラ３０が判定した後で、バケット内に取り込まれた土砂の現重量を算出する。具体的には、コントローラ３０は、バケットが所定の高さまで上昇したときに、バケットが持ち上げられたと判定する。そして、重量算出部３２は、空間認識装置８０が撮像した画像に対し、既知の画像解析技術等を適用してバケット内に取り込まれた土砂の体積を算出し、算出した土砂の体積とその密度から土砂の重量を算出する。土砂の密度は、予めコントローラ３０の不揮発性記憶装置等に記憶されていてもよく、空間認識装置８０が撮像した土砂の画像から動的に導き出されてもよい。なお、重量算出部３２は、アタッチメントの姿勢とブームシリンダ７における作動油の圧力とに基づき、バケット内に取り込まれた土砂の重量（現重量）を算出してもよい。

【0108】

操作者は、現重量が目標重量より重い場合、操作装置２６を操作してバケットを開閉させ、バケット内にとり込まれた土砂の一部を地面に落とすことにより、現重量の調整を行ってもよい。この際、コントローラ３０は、重量算出部３２が算出した土砂の現重量を表示装置４０に表示させてもよい。また、この調整（バケットの開閉）は、自動的に行われてもよい。また、コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを操作者に知らせてもよい。例えば、コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを表示装置４０に表示させてもよい。或いは、コントローラ３０は、現重量と目標重量とが等しくなったことを知らせる音声メッセージを出力させてもよい。

【0109】

次に、操作者は、操作装置２６を操作して上部旋回体３及び掘削アタッチメントを動かし、バケットをダンプトラックＤＴの荷台の上まで移動させる。

【0110】

落下検知部３７は、バケットがダンプトラックＤＴの荷台の上まで移動する際に、バケット内に取り込まれた土砂の一部がバケットから落下したことを検知する。落下検知部３７は、バケットから落下した土砂がダンプトラックＤＴの荷台の内側に入ったか否かを検知してもよい。

【0111】

具体的には、落下検知部３７は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用することにより、バケット内に取り込まれた土砂の一部がバケットから落ちたことを検知するように構成されている。また、コントローラ３０は、バケットから落ちた土砂の重量を算出するように構成されていてもよい。具体的には、コントローラ３０の重量算出部３２は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用することにより、バケットから落ちた土砂の体積を算出してもよい。そして、重量算出部３２は、算出した体積とその密度からバケットから落ちた土砂の重量を算出してもよい。土砂の密度は、予めコントローラ３０の不揮発性記憶装置等に記憶されていてもよい。

【0112】

落下検知部３７は、落下した土砂の量（体積又は重量等）が所定値以上の場合、所定の処理を実行するように構成されていてもよい。所定値は、典型的には、予め記憶された値である。但し、所定値は動的に算出される値であってもよい。所定の処理は、リフティングマグネット６の場合と同様、現重量の再計算を促す処理である。具体的には、現重量の再計算を促す処理は、現重量の再計算を促す画像情報及び音声情報の少なくとも一方を出力する処理を含む。

【0113】

次に、バケットがダンプトラックＤＴの荷台の上に移動した後で、操作者は、操作装置２６を操作してバケットを開いてバケットから土砂を放出する。これにより、バケット内の土砂はダンプトラックＤＴの荷台に積み込まれる。

【0114】

このとき、累積重量算出部３５は、前回までの累積重量に今回の現重量を加算して、累積重量を更新する。また、残重量算出部３６は、更新された累積重量に基づいて、残重量を算出する。図示例では、今回の現重量は、現重量の再計算が実行された場合には、再計算後の現重量であり、現重量の再計算が実行されていない場合には、バケットが持ち上げられた直後に算出された現重量である。

【0115】

これらの動作を繰り返すことにより、操作者は、ダンプトラックＤＴの荷台に所望の累積重量分の土砂を積み込むことができる。

【0116】

なお、コントローラ３０は、バケットが持ち上げられた後で、現重量と目標重量とが等しくなるまでの間（現重量の算出とバケットの開閉による現重量の調整とを繰り返す間）、上部旋回体３の旋回を禁止してもよく、上部旋回体３の旋回を所定の角度範囲内に制限してもよい。現重量と目標重量とが等しくなるようにバケットを開閉する際にバケットから落下する土砂が周囲に散乱してしまうのを抑制するためである。

【0117】

次に、図５を参照し、重量算出部３２がリフティングマグネット６に吸着された物の重量（現重量）を算出する別の方法について説明する。

【0118】

図５は、作業機械１００の側面図である。具体的には、図５は、リフティングマグネット６に吸着された物の現重量の算出に関するパラメータを説明する模式図である。

【0119】

ピンＰ１は、上部旋回体３とブーム４とを連結する連結ピンであり、ピンＰ２は、上部旋回体３とブームシリンダ７とを連結する連結ピンであり、ピンＰ３は、ブーム４とブームシリンダ７とを連結する連結ピンである。また、ピンＰ４は、ブーム４とアームシリンダ８とを連結する連結ピンであり、ピンＰ５は、アーム５とアームシリンダ８とを連結する連結ピンであり、ピンＰ６は、ブーム４とアーム５とを連結する連結ピンであり、ピンＰ７は、アーム５とリフティングマグネット６とを連結する連結ピンである。

【0120】

重心Ｇ１はブーム４の重心であり、重心Ｇ２はアーム５の重心であり、重心Ｇ３はリフティングマグネット６の重心であり、重心ＧＳはリフティングマグネット６に吸着された物（鉄屑ＳＣ）の重心である。なお、重心ＧＳの位置は、重心Ｇ３の位置に対する相対的な位置として予め登録されていてもよく、動的に算出されてもよい。

【0121】

距離Ｄ１は、ピンＰ１とブーム４の重心Ｇ１との間の距離である。距離Ｄ２は、ピンＰ１とアーム５の重心Ｇ２との間の距離である。距離Ｄ３は、ピンＰ１とリフティングマグネット６の重心Ｇ３との間の距離である。距離ＤＳは、ピンＰ１と鉄屑ＳＣの重心ＧＳとの間の距離である。距離ＤｃはピンＰ２とピンＰ３とを結ぶ直線とピンＰ１との間の距離である。

【0122】

推力Ｆｂは、ブームシリンダ７における作動油の圧力によってもたらされる推力である。本実施形態では、推力Ｆｂは、ブームボトム圧とブームロッド圧との間の差圧にブームシリンダ７内のピストンの受圧面積を乗じることによって算出される。垂直成分Ｗ１ａは、ブーム４の重量に基づく力（ブーム４の重力）のうちの、ピンＰ１と重心Ｇ１とを結ぶ直線に対して垂直な方向における成分である。垂直成分Ｗ２ａは、アーム５の重量に基づく力（アーム５の重力）のうちの、ピンＰ１と重心Ｇ２とを結ぶ直線に対して垂直な方向における成分である。重力Ｗ３はリフティングマグネット６の重量に基づく力であり、重力ＷＳは、リフティングマグネット６に吸着された物（鉄屑ＳＣ）の重量に基づく力である。

【0123】

ピンＰ７の位置は、ブーム角度及びアーム角度により算出される。すなわち、ピンＰ７の位置は、ブーム角度センサＳ１及びアーム角度センサＳ２の検出値に基づいて算出される。

【0124】

コントローラ３０は、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、及びリフティングマグネット角度センサＳ３のそれぞれの検出値に基づいて、重心ＧＳの位置を推定することができる。

【0125】

リフティングマグネット６に吸着された物の現重量は、例えば、ブームフートピンであるピンＰ１の回りのトルクの釣り合いに基づいて算出される。具体的には、物の現重量は、作業アタッチメントの重量から算出されるトルク（ブーム４を下げようとするトルク）の大きさと、ブームシリンダ７の推力から算出されるトルク（ブーム４を上げようとするトルク）の大きさとが等しいという関係に基づいて算出される。より具体的には、物の現重量は、リフティングマグネット６によって吸着された物が持ち上げられたときに、ブーム４を下げようとするトルクの大きさと、ブーム４を上げようとするトルクの大きさとが等しいという関係に基づいて算出される。

【0126】

図５に示す例では、ピンＰ１の回りの各モーメントとブームシリンダ７との釣り合いの式は、以下の式（Ａ１）で表される。

【0127】

ＷＳ×ＤＳ＋Ｗ１ａ×Ｄ１＋Ｗ２ａ×Ｄ２＋Ｗ３×Ｄ３＝Ｆｂ×Ｄｃ ・・・（Ａ１）
式（Ａ１）を重力ＷＳについて展開すると、以下の式（Ａ２）で表すことができる。

【0128】

ＷＳ＝（Ｆｂ×Ｄｃ－（Ｗ１ａ×Ｄ１＋Ｗ２ａ×Ｄ２＋Ｗ３×Ｄ３））／ＤＳ ・・・（Ａ２）
ここで、ブームシリンダ７における作動油の圧力による推力Ｆｂは、ブームロッド圧センサＳ６ａ及びブームボトム圧センサＳ６ｂの少なくとも一方の検出値より算出される。距離Ｄｃ及び垂直成分Ｗ１ａは、ブーム角度センサＳ１の検出値より算出される。垂直成分Ｗ２ａ及び距離Ｄ２は、ブーム角度センサＳ１及びアーム角度センサＳ２のそれぞれの検出値より算出される。距離Ｄ１及び重力Ｗ３は既知の値である。また、距離ＤＳは重心ＧＳの位置に基づいて算出され、距離Ｄ３は重心Ｇ３の位置に基づいて算出される。

【0129】

したがって、重力ＷＳは、ブームシリンダ７における作動油の圧力の検出値（ブームロッド圧センサＳ６ａの検出値及びブームボトム圧センサＳ６ｂの検出値）、ブーム角度（ブーム角度センサＳ１の検出値）、並びにアーム角度（アーム角度センサＳ２の検出値）に基づいて算出される。これにより、コントローラ３０は、重心ＧＳの位置に基づいて重力ＷＳを算出することができる。

【0130】

このように、重量算出部３２は、ブームシリンダ７の推力Ｆｂと重心ＧＳの位置とに基づいて、リフティングマグネット６に吸着された物の現重量を算出することができる。なお、図示例では、重量算出部３２は、ブーム上げ動作中に現重量を算出するように構成されている。他の動作が行われている場合に比べ、ブームシリンダ７における作動油の圧力による現重量の検出精度が高いためである。

【0131】

上述のように、本発明の実施形態に係る作業機械１００は、下部走行体１と、下部走行体１に旋回機構を介して搭載される上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられるアタッチメントと、アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出する制御装置としてのコントローラ３０と、を備えている。そして、コントローラ３０は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを検知できるように構成されている。図４に示す例では、コントローラ３０は、作業アタッチメントの先端に取り付けられるリフティングマグネット６によって吸着され且つ作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣの一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落ちたことを検知できるように構成されている。

【0132】

この構成は、アタッチメントを使って移動させた物の重量がより正確に算出されるようになるという効果をもたらす。鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落ちたことを検知することにより、リフティングマグネット６を使って地面からダンプトラックＤＴの荷台の上に移動させた鉄屑の累積重量に鉄屑ＳＰ１の重量が含まれてしまうのを防止できるためである。

【0133】

例えば、コントローラ３０は、アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出した後で、その物の一部がアタッチメントから落ちたことを検知した場合に、その物の重量を算出し直すように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、鉄屑ＳＣ１の重量を算出した後で、鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落ちたことを検知した場合に、リフティングマグネット６に吸着されたままとなっている鉄屑ＳＣ２の重量を算出し直すように構成されていてもよい。

【0134】

この構成は、落下した鉄屑ＳＰ１を除いた、リフティングマグネット６に吸着されたままの鉄屑ＳＣ２の重量を算出できるようにするため、作業アタッチメントを使って移動させた鉄屑の重量がより正確に算出されるようになるという効果をもたらす。

【0135】

また、コントローラ３０は、空間認識装置８０及びシリンダ圧センサの少なくとも一つの出力に基づいてアタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出するように構成されていてもよい。コントローラ３０は、シリンダ圧センサ及び姿勢センサの出力に基づいてアタッチメントによって持ち上げられた物の重量を算出するように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、空間認識装置８０の出力に基づいて作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の重量を算出するように構成されている。

【0136】

この構成は、アタッチメントによって持ち上げられた物の重量を簡易且つ正確に算出できるようにするという効果をもたらす。例えば、この構成は、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の重量を簡易且つ正確に算出できるようにするという効果をもたらす。また、空間認識装置８０の出力に基づいて物の重量を算出する構成は、シリンダ圧センサの出力に基づいて物の重量を算出する構成に比べて高い精度で重量を算出できるという利点がある。シリンダ圧センサの出力は、旋回中等の作業機械１００の動作中における変動が大きいためである。

【0137】

また、コントローラ３０は、空間認識装置８０及びシリンダ圧センサの少なくとも一つの出力に基づき、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを検知するように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、空間認識装置８０の出力に基づき、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６にから落ちたことを検知するように構成されている。

【0138】

この構成は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを簡易且つ正確に検知できるようにするという効果をもたらす。例えば、この構成は、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６にから落ちたことを簡易且つ正確に検知できるようにするという効果をもたらす。また、空間認識装置８０の出力に基づいて物の一部の落下を検知する構成では、コントローラ３０は、シリンダ圧センサの出力に基づいて物の一部の落下を検知する構成に比べ、物の一部がどこに落ちたかを容易に検知できるという利点を有する。図４に示す例では、コントローラ３０は、空間認識装置８０が撮像した画像を利用することで、鉄屑ＳＰ１がダンプトラックＤＴの荷台の外側に落ちたこと、及び、鉄屑ＳＰ２がダンプトラックＤＴの荷台の内側に落ちたことを容易に検知できる。空間認識装置８０は、リフティングマグネット６の真下の地面等を含むリフティングマグネット６の周囲の空間を撮像範囲内に含めることができるためである。

【0139】

また、コントローラ３０は、アタッチメントから落ちた部分の重量を算出するように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、リフティングマグネット６から落ちた部分である鉄屑ＳＰ１の重量を算出するように構成されている。具体的には、コントローラ３０の重量算出部３２は、空間認識装置８０が撮像した画像に対して既知の画像解析技術等を適用することにより、鉄屑ＳＰ１の体積を算出する。そして、重量算出部３２は、算出した体積とその密度から鉄屑ＳＰ１の重量を算出する。鉄屑ＳＰ１の密度は、予めコントローラ３０の不揮発性記憶装置等に記憶されている。

【0140】

この構成は、例えば、アタッチメントから落ちた部分の量と所定値との比較が可能になり、その比較結果に基づいた所定の処理の実行の要否の判定が可能になるという効果をもたらす。所定の処理は、例えば、現重量の再計算を促す処理である。そのため、この構成は、アタッチメントを使って移動させた物の重量がより正確に算出されるようになるという効果をもたらす。

【0141】

また、コントローラ３０は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを検知した場合に、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちたことを外部に知らせるように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落ちたことを検知した場合に、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣ１の一部である鉄屑ＳＰ１がリフティングマグネット６から落ちたことを外部に知らせるように構成されている。

【0142】

この構成は、作業機械１００の操作者にリフティングマグネット６による鉄屑ＳＣの吸着のやり直しを促すことができ、或いは、操作者に現重量の再計算を促すことができるため、アタッチメントを使って移動させた物の重量がより正確に算出されるようになるという効果をもたらす。

【0143】

また、コントローラ３０は、アタッチメントによって持ち上げられた物の一部がアタッチメントから落ちて目的場所に達しなかったことを検知するように構成されていてもよい。図４に示す例では、コントローラ３０は、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣの一部がリフティングマグネット６から落ちて目的場所であるダンプトラックＤＴの荷台の上に達しなかったか否かを検知するように構成されている。具体的には、コントローラ３０は、リフティングマグネット６に吸着されていた鉄屑が、リフティングマグネット６が釈放状態になる前に、鉄屑ＳＰ１のようにダンプトラックＤＴの荷台の外側に落ちたか、或いは、鉄屑ＳＰ２のようにダンプトラックＤＴの荷台の内側に落ちたかを検知できるように構成されている。より具体的には、コントローラ３０は、空間認識装置８０が撮像した画像に対し、既知の画像解析技術等を適用することにより、作業アタッチメントによって持ち上げられた鉄屑ＳＣの一部がリフティングマグネット６から落ちてダンプトラックＤＴの荷台の上に達しなかったか否かを検知するように構成されている。

【0144】

この構成は、アタッチメントを使って移動させた物の重量がより正確に算出されるようになるという効果をもたらす。ダンプトラックＤＴの荷台の外側に落ちた鉄屑ＳＰ１の重量が累積重量に加算されてしまうのを防止できるためである。また、ダンプトラックＤＴの荷台の内側に落ちた鉄屑ＳＰ２の重量が累積重量から除外されてしまうのを防止できるためである。

【0145】

以上、本発明の好ましい実施形態が説明された。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に限定されることはない。上述した実施形態は、本発明の範囲を逸脱することなしに、種々の変形又は置換等が適用され得る。また、上述の実施形態を参照して説明された特徴のそれぞれは、技術的に矛盾しない限り、適宜に組み合わされてもよい。

【符号の説明】

【0146】

１・・・下部走行体 １Ｌ・・・左側走行用油圧モータ １Ｒ・・・右側走行用油圧モータ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回用油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・リフティングマグネット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・リフティングマグネットシリンダ １０・・・キャブ １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １４Ｇ・・・油圧ポンプ １５・・・パイロットポンプ １６、１６ａ・・・作動油ライン １７・・・コントロールバルブユニット ２５・・・パイロットライン ２６・・・操作装置 ２６Ｌ・・・左操作レバー ２６Ｒ・・・右操作レバー ２９・・・操作圧センサ ３０・・・コントローラ ３１・・・目標重量設定部 ３２・・・重量算出部 ３３・・・吸着力制御部 ３４・・・最大積載量設定部 ３５・・・累積重量算出部 ３６・・・残重量算出部 ３７・・・落下検知部 ４０・・・表示装置 ４１・・・画像表示部 ４２・・・スイッチパネル ４２ａ・・・ライトスイッチ ４２ｂ・・・ワイパースイッチ ４２ｃ・・・ウインドウォッシャスイッチ ６０・・・油圧モータ ６１・・・切換弁 ６３・・・発電機 ６４・・・電力制御装置 ６５・・・リフティングマグネットスイッチ ６５Ａ・・・弱励磁ボタン ６５Ｂ・・・強励磁ボタン ６５Ｃ・・・釈放ボタン ６６・・・磁力調節ダイヤル ７０・・・蓄電池 ７２・・・電装品 ７４・・・エンジン制御装置 ７５・・・ダイヤル ８０・・・空間認識装置 ８０Ｂ・・・後カメラ ８０Ｆ・・・前カメラ ８０Ｌ・・・左カメラ ８０Ｒ・・・右カメラ １００・・・作業機械 ＤＴ・・・ダンプトラック Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・リフティングマグネット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回角速度センサ Ｓ６ａ・・・ブームロッド圧センサ Ｓ６ｂ・・・ブームボトム圧センサ Ｓ６ｃ・・・アームロッド圧センサ Ｓ６ｄ・・・アームボトム圧センサ Ｓ６ｅ・・・リフティングマグネットロッド圧センサ Ｓ６ｆ・・・リフティングマグネットボトム圧センサＳ６ｆ Ｓ７・・・ブームシリンダストロークセンサ Ｓ８・・・アームシリンダストロークセンサ Ｓ９・・・リフティングマグネットシリンダストロークセンサ ＳＣ、ＳＣ１、ＳＣ２、ＳＣ３、ＳＰ１、ＳＰ２・・・鉄屑

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】