特許7156898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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-10-11
(45)【発行日】2022-10-19
(54)【発明の名称】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
(51)【国際特許分類】
E02F 9/20 20060101AFI20221012BHJP
G05D 1/02 20200101ALI20221012BHJP
【ＦＩ】
E02F9/20 N
G05D1/02 T
【請求項の数】
17
(21)【出願番号】P 2018191789
(22)【出願日】2018-10-10
(65)【公開番号】P2020060032
(43)【公開日】2020-04-16
【審査請求日】2021-08-25
(73)【特許権者】
【識別番号】000001236
【氏名又は名称】株式会社小松製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110000202
【氏名又は名称】新樹グローバル・アイピー特許業務法人
(72)【発明者】
【氏名】逢澤 正憲
(72)【発明者】
【氏名】嶋田 健二郎
【審査官】仁木 学
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１６／１６７３７５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１３／０５８２４７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０００－１９２５１４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０１３６５０９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開２０１３－００２１６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－０８６２６２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０２Ｆ ９／２０
Ｇ０５Ｄ １／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
運搬車両と、前記運搬車両に素材を積み込む作業機械と、
を備え、
前記作業機械は、
前記作業機械の位置を検出する第１位置センサと、
前記第１位置センサが検出した前記作業機械の位置を示すデータを取得し、前記作業機械に対する前記運搬車両の目標オフセット距離を示すデータを取得し、前記作業機械の位置と前記目標オフセット距離とに基づいて前記運搬車両の目標停止位置を決定する第１プロセッサと、
を含み、
前記運搬車両は、
前記作業機械と通信する通信装置と、
前記運搬車両の位置を検出する第２位置センサと、
前記作業機械から前記目標停止位置を示すデータを取得し、前記第２位置センサが検出した前記運搬車両の位置を示すデータを取得し、前記目標停止位置に前記運搬車両を移動させるように前記運搬車両を制御する第２プロセッサと、
を含み、
前記第１プロセッサは、
前記作業機械に対する前記素材の積込位置の方向を示すデータを取得し、
前記積込位置の方向と、前記目標オフセット距離と、前記作業機械の位置とに基づいて、前記目標停止位置を決定し、
前記目標停止位置を含む許容停止範囲を示すデータを取得し、
停止した前記運搬車両に含まれる参照点の位置が前記許容停止範囲内であるかを判定し、
前記運搬車両の参照点の位置が前記許容停止範囲内であるときには、前記作業機械を制御して前記運搬車両への前記素材の積込を開始する、
システム。
【請求項2】
前記第１プロセッサは、前記作業機械からの距離に基づいて、前記許容停止範囲を決定する、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記作業機械は、旋回体と、前記旋回体を旋回可能に支持する支持体と、前記旋回体に設けられ掘削対象の地形を計測する地形センサとを含み、前記第１プロセッサは、前記掘削対象の地形の位置に基づいて、前記許容停止範囲を決定する、
請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項4】
前記第２プロセッサは、前記運搬車両の進入禁止領域を示すデータを取得し、
前記運搬車両が前記進入禁止領域内に位置しているかを判定し、
前記運搬車両が前記進入禁止領域内に位置しているときには、前記作業機械による自動制御の中止指令を前記第１プロセッサに送信する、
請求項１から３のいずれかに記載のシステム。
【請求項5】
前記第２プロセッサは、前記運搬車両の現在位置から前記目標停止位置までの目標走行経路を取得し、
前記運搬車両が前記目標走行経路から離れた距離が、所定の閾値より大きいかを判定し、
前記運搬車両が前記目標走行経路から離れた距離が、所定の閾値より大きいときには、前記作業機械による自動制御の中止指令を前記第１プロセッサに送信する、
請求項１から４のいずれかに記載のシステム。
【請求項6】
前記運搬車両は、走行体と、前記走行体に対して旋回可能に支持された荷台と、をさらに含み、前記第２プロセッサは、
前記作業機械の位置を示すデータを取得し、
前記作業機械の位置と前記運搬車両の位置とに基づいて、前記走行体に対する前記荷台の旋回角度を制御する、
請求項１から５のいずれかに記載のシステム。
【請求項7】
前記第２プロセッサは、前記荷台が、前記荷台の旋回中心と前記作業機械の位置とを結ぶ方向を向くように、前記走行体に対する前記荷台の旋回角度を制御する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
運搬車両と、前記運搬車両に素材を積み込む作業機械とを制御するために１又は複数のプロセッサによって実行される方法であって、前記作業機械の位置を示すデータを取得することと、
前記作業機械に対する前記運搬車両の目標オフセット距離を示すデータを取得することと、
前記作業機械に対する前記素材の積込位置の方向を示すデータを取得することと、
前記作業機械の位置と前記目標オフセット距離と前記積込位置の方向とに基づいて前記運搬車両の目標停止位置を決定することと、
前記運搬車両の位置を示すデータを取得することと、
前記目標停止位置に前記運搬車両を移動させるように前記運搬車両を制御することと、
前記目標停止位置を含む許容停止範囲を示すデータを取得することと、
停止した前記運搬車両に含まれる参照点の位置が前記許容停止範囲内であるかを判定することと、
前記運搬車両の参照点の位置が前記許容停止範囲内であるときには、前記作業機械を制御して前記運搬車両への前記素材の積込を開始すること、
を備える方法。
【請求項9】
前記目標停止位置を示すデータは、前記作業機械から前記運搬車両に送信される、請求項８に記載の方法。
【請求項10】
前記作業機械に対する前記素材の積込位置の方向を示すデータを取得することをさらに備え、前記目標停止位置は、前記積込位置の方向と、前記目標オフセット距離と、前記作業機械の位置とに基づいて決定される、
請求項８又は９に記載の方法。
【請求項11】
前記許容停止範囲は、前記作業機械からの距離に基づいて、決定される、請求項８から１０のいずれかに記載の方法。
【請求項12】
前記作業機械は、旋回体と、前記旋回体を旋回可能に支持する支持体と、前記旋回体に設けられ掘削対象の地形を計測する地形センサとを含み、前記許容停止範囲は、前記掘削対象の地形の位置に基づいて決定される、
請求項８から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項13】
前記運搬車両の進入禁止領域を示すデータを取得することと、前記運搬車両が前記進入禁止領域内に位置しているかを判定することと、
前記運搬車両が前記進入禁止領域内に位置しているときには、前記作業機械による自動制御の中止指令を前記作業機械に送信すること、
をさらに備える請求項８から１２のいずれかに記載の方法。
【請求項14】
前記運搬車両の現在位置から前記目標停止位置までの目標走行経路を取得することと、前記運搬車両が前記目標走行経路から離れた距離が、所定の閾値より大きいかを判定することと、
前記運搬車両が前記目標走行経路から離れた距離が、所定の閾値より大きいときには、前記作業機械による自動制御の中止指令を前記作業機械に送信すること、
をさらに備える請求項８から１３のいずれかに記載の方法。
【請求項15】
前記運搬車両は、走行体と、前記走行体に対して旋回可能に支持された荷台とを含み、前記作業機械の位置と前記運搬車両の位置とに基づいて、前記走行体に対する前記荷台の旋回角度を制御することをさらに備える、
請求項８から１４のいずれかに記載の方法。
【請求項16】
前記荷台が、前記荷台の旋回中心と前記作業機械の位置とを結ぶ方向を向くように、前記走行体に対する前記荷台の旋回角度が制御される、請求項１５に記載の方法。
【請求項17】
作業機械の位置を検出する第１位置センサと、前記第１位置センサが検出した前記作業機械の位置を示すデータを取得し、前記作業機械に対する前記運搬車両の目標オフセット距離を示すデータを取得し、前記作業機械の位置と前記目標オフセット距離とに基づいて運搬車両の目標停止位置を決定する第１プロセッサと、
前記目標停止位置を前記運搬車両に送信する通信装置と、
を備え、
前記第１プロセッサは、
前記作業機械に対する前記素材の積込位置の方向を示すデータを取得し、
前記積込位置の方向と、前記目標オフセット距離と、前記作業機械の位置とに基づいて、前記目標停止位置を決定し、
前記目標停止位置を含む許容停止範囲を示すデータを取得し、
停止した前記運搬車両に含まれる参照点の位置が前記許容停止範囲内であるかを判定し、
前記運搬車両の参照点の位置が前記許容停止範囲内であるときには、前記作業機械を制御して前記運搬車両への前記素材の積込を開始する、
作業機械。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、運搬車両と、運搬車両に素材を積み込む作業機械とを制御する技術に関する。
【背景技術】
【0002】
油圧ショベルなどの作業機械によって土砂などの素材を掘削して、ダンプトラックなどの運搬車両に積み込む作業がある。運搬車両は、所定の積込位置で材料を積み込まれる。運搬車両は、所定のダンプ位置まで走行して、ダンプ位置で素材をダンプする。そして、運搬車両は積込位置へ戻り、作業機械によって再び素材が積み込まれる。
【0003】
従来、上記のような作業機械による積込作業を自動制御によって行う技術が知られている。例えば、特許文献１では、掘削位置と排土位置とが作業機械のコントローラに予め教示される。コントローラは、掘削位置で掘削を行い、掘削位置から排土位置に向けて作業機械を旋回させ、排土位置で排土するように作業機械を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－１９２５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記の技術によれば、自動制御によって作業機械による積込作業を行うことができる。しかし、積込作業は、作業機械だけではなく運搬車両と協働して行われる。従って、積込作業をより効率よく行うためには、作業機械と運搬車両とが適切に連携して作業を行うことが重要である。
【0006】
本発明の目的は、作業機械による運搬車両への積込作業を自動制御によって行うと共に、作業機械と運搬車両との連携を適切に行うことにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
第１の態様は、システムであって、運搬車両と、運搬車両に素材を積み込む作業機械とを備える。作業機械は、第１位置センサと第１プロセッサとを含む。第１位置センサは、作業機械の位置を検出する。第１プロセッサは、第１位置センサが検出した作業機械の位置を示すデータを取得する。第１プロセッサは、作業機械の位置に基づいて運搬車両の目標停止位置を決定する。運搬車両は、通信装置と、第２位置センサと、第２プロセッサとを含む。通信装置は、作業機械と通信する。第２位置センサは、運搬車両の位置を検出する。第２プロセッサは、作業機械から目標停止位置を示すデータを取得する。第２プロセッサは、目標停止位置に運搬車両を移動させるように運搬車両を制御する。
【0008】
第２の態様は、運搬車両と、運搬車両に素材を積み込む作業機械とを制御するために１又は複数のプロセッサによって実行される方法である。当該方法は以下の処理を備える。第１の処理は、作業機械の位置を示すデータを取得することである。第２の処理は、作業機械の位置に基づいて運搬車両の目標停止位置を決定することである。第3の処理は、運搬車両の位置を示すデータを取得することである。第４の処理は、目標停止位置に運搬車両を移動させるように運搬車両を制御することである。
【0009】
第３の態様は、作業機械であって、第１位置センサと、第１プロセッサと、通信装置とを備える。第１位置センサは、作業機械の位置を検出する。第１プロセッサは、第１位置センサが検出した作業機械の位置を示すデータを取得し、作業機械の位置に基づいて運搬車両の目標停止位置を決定する。通信装置は、目標停止位置を運搬車両に送信する。
【発明の効果】
【0010】
本発明では、作業機械の位置に基づいて運搬車両の目標停止位置が決定される。そして、運搬車両は、目標停止位置に移動するように制御される。それにより、作業機械による運搬車両への積込作業を自動制御によって行うと共に、作業機械と運搬車両との連携を適切に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】作業機械及び運搬車両が用いられる作業現場の一例を示す平面図である。
【図2】作業機械の側面図である。
【図3】作業機械の構成を示すブロック図である。
【図4】運搬車両の側面図である。
【図5】運搬車両の構成を示すブロック図である。
【図6】作業機械での自動制御の処理を示すフローチャートである。
【図7】作業機械での自動制御の処理を示すフローチャートである。
【図8】運搬車両での自動制御の処理を示すフローチャートである。
【図9】運搬車両での自動制御の処理を示すフローチャートである。
【図10】自動制御モードにおける作業現場の状況を模式的に示す平面図である。
【図11】自動制御モードにおける作業現場の状況を模式的に示す平面図である。
【図12】自動制御モードにおける作業現場の状況を模式的に示す平面図である。
【図13】自動制御モードにおける作業現場の状況を模式的に示す平面図である。
【図14】許容停止範囲の一例を示す平面図である。
【図15】運搬車両の荷台の旋回角度の調整を示す平面図である。
【図16】現在の地形と掘削経路との一例を示す平面図である。
【図17】現在の地形の断面と掘削経路との一例を示す側面図である。
【図18】自動制御モードにおける作業現場の状況を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、実施形態に係る作業機械及び運搬車両の制御システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る作業機械１及び運搬車両２が用いられる作業現場の一例を示す平面図である。作業現場には、作業機械１と運搬車両２とが配置されている。作業機械１と運搬車両２とは、自動制御により互いに協働して作業を行う。
【0013】
本実施形態において、作業機械１は油圧ショベルである。運搬車両２はダンプトラックである。作業機械１は、作業現場内の所定の掘削位置Ｌ１の横に配置されている。運搬車両２は、作業現場内の所定の積込位置Ｌ２と所定のダンプ位置Ｌ３との間を走行して往復する。作業機械１は、自動制御により、掘削位置Ｌ１を掘削して、掘削対象物としての土砂等の素材を、積込位置Ｌ２に停車している運搬車両２に積み込む。素材を積み込まれた運搬車両２は、ダンプ位置Ｌ３まで走行し、ダンプ位置Ｌ３に素材を降ろす。ダンプ位置Ｌ３には、ブルドーザなどの他の作業機械３が配置されており、ダンプ位置Ｌ３に降ろされた素材を敷き広げる。素材を降ろした運搬車両２は積込位置Ｌ２まで走行し、作業機械１は、積込位置Ｌ２に停車した運搬車両２に再び素材を積み込む。このような作業が繰り返されることで、掘削位置Ｌ１の素材がダンプ位置Ｌ３に移送される。
【0014】
図２は、作業機械１の側面図である。図２に示すように、作業機械１は、車両本体１１と作業機１２とを含む。車両本体１１は、旋回体１３と支持体１４とを含む。旋回体１３は、支持体１４に対して旋回可能に取り付けられている。旋回体１３にはキャブ１５が配置されている。ただし、キャブ１５は省略されてもよい。支持体１４は、履帯１６を含む。後述するエンジン２４の駆動力によって履帯１６が駆動されることで、作業機械１は走行する。
【0015】
作業機１２は、車両本体１１の前部に取り付けられている。作業機１２は、ブーム１７とアーム１８とバケット１９とを含む。ブーム１７は、旋回体１３に対して上下方向に動作可能に取り付けられている。アーム１８は、ブーム１７に対して動作可能に取り付けられている。バケット１９は、アーム１８に対して動作可能に取り付けられている。作業機１２は、ブームシリンダ２１と、アームシリンダ２２と、バケットシリンダ２３とを含む。ブームシリンダ２１と、アームシリンダ２２と、バケットシリンダ２３とは、油圧シリンダであり、後述する油圧ポンプ２５から供給される作動油によって駆動される。ブームシリンダ２１は、ブーム１７を動作させる。アームシリンダ２２は、アーム１８を動作させる。バケットシリンダ２３は、バケット１９を動作させる。
【0016】
【0017】
エンジン２４は、コントローラ２７からの指令信号により制御される。油圧ポンプ２５は、エンジン２４によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ２５から吐出された作動油は、ブームシリンダ２１と、アームシリンダ２２と、バケットシリンダ２３とに供給される。
【0018】
作業機械１は、旋回モータ２８を含む。旋回モータ２８は、油圧モータであり、油圧ポンプ２５からの作動油によって駆動される。旋回モータ２８は、旋回体１３を旋回させる。油圧ポンプ２５は、可変容量ポンプである。なお、図３では、１つの油圧ポンプ２５が図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。油圧ポンプ２５にはポンプ制御装置２９が接続されている。ポンプ制御装置２９は、油圧ポンプ２５の傾転角を制御する。ポンプ制御装置２９は、例えば電磁弁を含み、コントローラ２７からの指令信号により制御される。コントローラ２７は、ポンプ制御装置２９を制御することで、油圧ポンプ２５の容量を制御する。
【0019】
油圧ポンプ２５とシリンダ２１－２３と旋回モータ２８とは、制御弁３１を介して油圧回路によって接続されている。制御弁３１は、コントローラ２７からの指令信号によって制御される。制御弁３１は、油圧ポンプ２５からシリンダ２１－２３及び旋回モータ２８に供給される作動油の流量を制御する。コントローラ２７は、制御弁３１を制御することで、作業機１２の動作を制御する。また、コントローラ２７は、制御弁３１を制御することで、旋回体１３の旋回を制御する。
【0020】
動力伝達装置２６は、エンジン２４の駆動力を支持体１４に伝達する。動力伝達装置２６は、例えば、トルクコンバーター、或いは複数の変速ギアを有するトランスミッションであってもよい。或いは、動力伝達装置２６は、HST（Hydro Static Transmission）、或いはHMT（Hydraulic Mechanical Transmission）などの他の形式のトランスミッションであってもよい。
【0021】
コントローラ２７は、取得したデータに基づいて作業機械１を制御するようにプログラムされている。コントローラ２７は、エンジン２４と支持体１４と動力伝達装置２６とを制御することで、作業機械１を走行させる。コントローラ２７は、エンジン２４と油圧ポンプ２５と制御弁３１とを制御することで、作業機１２を動作させる。
【0022】
コントローラ２７は、CPU或いはGPU等の第１プロセッサ２７１と、メモリ２７２とを含む。第１プロセッサ２７１は、作業機械１の自動制御のための処理を行う。メモリ２７２は、作業機械１の自動制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。例えば、メモリ２７２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。
【0023】
作業機械１は、負荷センサ３２ａ－３２ｃを含む。負荷センサ３２ａ－３２ｃは、作業機１２にかかる負荷を検出し、負荷を示す負荷データを出力する。本実施形態では、負荷センサ３２ａ－３２ｃは、油圧センサであり、シリンダ２１－２３の油圧をそれぞれ検出する。負荷データは、シリンダ２１－２３の油圧を示す。コントローラ２７は、負荷センサ３２ａ－３２ｃと有線或いは無線によって通信可能に接続されている。コントローラ２７は、負荷センサ３２ａ－３２ｃから負荷データを受信する。
【0024】
作業機械１は、第１位置センサ３３と、作業機センサ３４ａ－３４ｃと、旋回角度センサ３９とを含む。第１位置センサ３３は、作業機械１の位置を検出し、作業機械１の位置を示す位置データを出力する。第１位置センサ３３は、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)レシーバとＩＭＵ（慣性計測装置：Inertial Measurement Unit）とを含む。ＧＮＳＳレシーバは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）用の受信機である。位置データは、ＧＮＳＳレシーバが出力する作業機械１の位置を示すデータと、ＩＭＵが出力する車両本体１１の姿勢を示すデータとを含む。車両本体１１の姿勢は、例えば、作業機械１の前後方向の水平に対する角度（ピッチ角）と、作業機械１の横方向の水平に対する角度（ロール角）とを含む。
【0025】
作業機センサ３４ａ－３４ｃは、作業機１２の姿勢を検出し、作業機１２の姿勢を示す姿勢データを出力する。作業機センサ３４ａ－３４ｃは、例えばシリンダ２１－２３のストローク量を検出するストロークセンサである。作業機１２の姿勢データは、シリンダ２１－２３のストローク量を含む。或いは、作業機センサ３４ａ－３４ｃは、ブーム１７、アーム１８、及びバケット１９のそれぞれの回転角度を検出するセンサなどの他のセンサであってもよい。旋回角度センサ３９は、支持体１４に対する旋回体１３の旋回角度を検出し、旋回角度を示す旋回角度データを出力する。
【0026】
コントローラ２７は、第１位置センサ３３、作業機センサ３４ａ－３４ｃ、及び旋回角度センサ３９と有線或いは無線によって通信可能に接続されている。コントローラ２７は、第１位置センサ３３と作業機センサ３４ａ－３４ｃと旋回角度センサ３９とから、それぞれ作業機械１の位置データと作業機１２の姿勢データと旋回角度データとを受信する。コントローラ２７は、位置データと姿勢データと旋回角度データとから、バケット１９の刃先位置を算出する。例えば、作業機械１の位置データは、第１位置センサ３３のグローバル座標を示す。コントローラ２７は、作業機１２の姿勢データと旋回角度データとに基づいて、第１位置センサ３３のグローバル座標からバケット１９の刃先位置のグローバル座標を算出する。
【0027】
作業機械１は、地形センサ３５を含む。地形センサ３５は、作業機械１の周囲の地形を計測して、地形センサ３５が計測した地形を示す地形データを出力する。本実施形態では、地形センサ３５は、旋回体１３の側部に取り付けられている。地形センサ３５は、旋回体１３の側方に位置する地形を計測する。地形センサ３５は、例えばライダ（LIDAR：Laser Imaging Detection and Ranging）である。ライダは、レーザーを照射して、その反射光を計測することで、地形上の複数の計測点までの距離を測定する。地形データは、作業機械１に対する各計測点の位置を示す。
【0028】
作業機械１は、第１カメラ３６と、複数の第２カメラ３７とを含む。第１カメラ３６は、旋回体１３の前方に向けて、旋回体１３に取り付けられている。第１カメラ３６は、旋回体１３の前方を撮影する。第１カメラ３６はステレオカメラである。第１カメラ３６は、撮影した動画を示す第１画像データを出力する。
【0029】
複数の第２カメラ３７は、それぞれ旋回体１３の左側方と右側方と後方とに向けて、旋回体１３に取り付けられている。第２カメラ３７は、撮影した動画を示す第２画像データを出力する。第２カメラ３７は、単眼カメラであってもよい。或いは、第２カメラ３７は、第１カメラ３６と同様にステレオカメラであってもよい。コントローラ２７は、第１カメラ３６及び第２カメラ３７と有線或いは無線により通信可能に接続されている。コントローラ２７は、第１カメラ３６から第１画像データを受信する。コントローラ２７は、第２カメラ３７から第２画像データを受信する。
【0030】
作業機械１は、第１通信装置３８を含む。第１通信装置３８は、作業機械１の外部の機器とデータ通信を行う。第１通信装置３８は、作業機械１の外部のリモートコンピュータ機器４と通信を行う。リモートコンピュータ機器４は、作業現場に配置されてもよい。或いは、リモートコンピュータ機器４は、作業現場から離れた管理センタ内に配置されてもよい。リモートコンピュータ機器４は、ディスプレイ４０１と入力装置４０２とを含む。
【0031】
ディスプレイ４０１は、作業機械１に関する画像を表示する。ディスプレイ４０１は、コントローラ２７から第１通信装置３８を介して受信した信号に応じた画像を表示する。入力装置４０２は、オペレータによって操作される。入力装置４０２は、例えばタッチパネルを含んでもよく、或いは、ハードウェアキーを含んでもよい。リモートコンピュータ機器４は、入力装置４０２によって入力された指令を示す信号を、第１通信装置３８を介してコントローラ２７に送信する。また、第１通信装置３８は、運搬車両２とデータ通信を行う。
【0032】
図４は、運搬車両２の側面図である。図４に示すように、運搬車両２は、車両本体５１と、走行体５２と、荷台５３とを含む。車両本体５１は、走行体５２に対して旋回可能に支持されている。走行体５２は、履帯５４を含む。後述するエンジン５５の駆動力によって履帯５４が駆動されることで、運搬車両２は走行する。荷台５３は、車両本体５１に支持されている。従って、荷台５３は、走行体５２に対して車両本体５１と共に旋回可能に支持されている。荷台５３は、ダンプ姿勢と運搬姿勢とに動作可能に設けられている。図４において、実線で示す荷台５３は、運搬姿勢の荷台５３の位置を示している。二点鎖線で示す荷台５３’は、ダンプ姿勢の荷台５３の位置を示している。運搬姿勢では、荷台５３は、概ね水平に配置される。ダンプ姿勢では、荷台５３は、運搬姿勢に対して傾斜した状態となる。
【0033】
図５は、運搬車両２の制御システムの構成を示すブロック図である。運搬車両２は、エンジン５５と、油圧ポンプ５６と、動力伝達装置５７と、リフトシリンダ５８と、旋回モータ５９と、コントローラ６１と、制御弁６２とを含む。コントローラ６１は、CPU或いはGPU等の第２プロセッサ６１１と、メモリ６１２とを含む。第２プロセッサ６１１は、運搬車両２の自動制御のための処理を行う。メモリ６１２は、運搬車両２の自動制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。例えば、６１２は、揮発性メモリと不揮発性メモリとを含む。
【0034】
エンジン５５、油圧ポンプ５６、動力伝達装置５７、コントローラ６１、制御弁６２は、それぞれ作業機械１のエンジン２４、油圧ポンプ２５、動力伝達装置２６、コントローラ２７、制御弁３１と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【0035】
リフトシリンダ５８は、油圧シリンダである。旋回モータ５９は、油圧モータである。油圧ポンプ５６から吐出された作動油は、リフトシリンダ５８と旋回モータ５９とに供給される。リフトシリンダ５８と旋回モータ５９とは、油圧ポンプ５６からの作動油によって駆動される。リフトシリンダ５８は、荷台５３を昇降する。それにより、荷台５３の姿勢が、運搬姿勢とダンプ姿勢とに切り換えられる。旋回モータ５９は、走行体５２に対して車両本体５１を旋回させる。コントローラ６１は、制御弁６２によってリフトシリンダ５８を制御することで、荷台５３の動作を制御する。また、コントローラ６１は、制御弁６２によって旋回モータ５９を制御することで、車両本体５１の旋回を制御する。
【0036】
運搬車両２は、第２位置センサ６３と、荷台センサ６４と、旋回角度センサ６５とを含む。第２位置センサ６３は、作業機械１の第１位置センサ３３と同様に、ＧＮＳＳレシーバとＩＭＵとを含む。第２位置センサ６３は、位置データを出力する。位置データは、運搬車両２の位置を示すデータと、車両本体５１の姿勢を示すデータとを含む。
【0037】
荷台センサ６４は、荷台５３の姿勢を検出し、荷台５３の姿勢を示す荷台データを出力する。荷台センサ６４は、例えばリフトシリンダ５８のストローク量を検出するストロークセンサである。荷台データは、リフトシリンダ５８のストローク量を含む。或いは、荷台センサ６４は、荷台５３の傾斜角度を検出するセンサなどの他のセンサであってもよい。旋回角度センサ６５は、走行体５２に対する車両本体５１の旋回角度を検出し、旋回角度を示す旋回角度データを出力する。
【0038】
コントローラ６１は、第２位置センサ６３と、荷台センサ６４と、旋回角度センサ６５と、有線或いは無線によって通信可能に接続されている。コントローラ６１は、第２位置センサ６３と荷台センサ６４と旋回角度センサ６５から、それぞれ位置データと荷台データと旋回角度データとを受信する。
【0039】
運搬車両２は、第２通信装置６６を含む。運搬車両２のコントローラ６１は、第２通信装置６６を介して、作業機械１のコントローラ２７とデータ通信を行う。運搬車両２のコントローラ６１は、第２通信装置６６を介して、運搬車両２の位置データと荷台データと旋回角度データとを送信する。作業機械１のコントローラ２７は、第１通信装置３８を介して、運搬車両２の位置データと荷台データと旋回角度データとを受信する。作業機械１のコントローラ２７は、運搬車両２の車両本体５１、及び、荷台５３の配置及び寸法を示す車両寸法データを記憶している。コントローラ２７は、運搬車両２の位置データと荷台データと旋回角度データと車両寸法データとから、荷台５３の位置を算出する。
【0040】
次に、作業機械１のコントローラ２７と、運搬車両２のコントローラ６１とによって実行される自動制御モードの処理について説明する。自動制御モードでは、運搬車両２のコントローラ６１は、運搬車両２が積込位置Ｌ２と所定のダンプ位置Ｌ３との間を自動で走行して往復するように、運搬車両２を制御する。作業機械１のコントローラ２７は、作業機械１が上述した掘削及び積込の作業を自動で行うように、作業機械１を制御する。図６及び図７は、作業機械１のコントローラ２７によって実行される自動制御モードの処理を示すフローチャートである。図８及び図９は、運搬車両２のコントローラ６１によって実行される自動制御モードの処理を示すフローチャートである。
【0041】
作業機械１のコントローラ２７は、自動制御モードの開始指令を受信すると、図６に示す自動制御モードの処理を実行する。図１０に示すように、自動制御モードの開始指令は、例えばオペレータが上述したリモートコンピュータ機器４の入力装置４０２を操作することで、リモートコンピュータ機器４から出力される。コントローラ２７は、第１通信装置３８を介して開始指令を受信する。また、運搬車両２のコントローラ６１も、自動制御モードの開始指令を受信する。運搬車両２のコントローラ６１は、自動制御モードの開始指令を受信すると、図８に示す自動制御モードの処理を実行する。
【0042】
図６に示すように、ステップＳ１０１では、作業機械１のコントローラ２７は、作業機械１の位置を取得する。ここでは、コントローラ２７は、第１位置センサ３３と、作業機センサ３４ａ－３４ｃと、旋回角度センサ３９とから、それぞれ作業機械１の位置データと作業機１２の姿勢データと旋回角度データとを取得する。コントローラ２７は、位置データと作業機データと旋回角度データとから、バケット１９の刃先位置を算出する。なお、コントローラ２７は、自動制御モード中には、作業機械１の位置を継続的に取得し、更新する。
【0043】
ステップＳ１０２では、コントローラ２７は、作業機械１の位置に基づいて、運搬車両２の積込位置Ｌ２における目標停止位置Ｐ１を決定する。詳細には、コントローラ２７は、作業機械１に対する積込位置Ｌ２の方向を示すデータを取得する。コントローラ２７は、作業機械１の位置と積込位置Ｌ２とから演算により、作業機械１に対する積込位置Ｌ２の方向を取得する。また、コントローラ２７は、作業機械１に対する運搬車両２の目標オフセット距離を示すデータを取得する。例えば、目標オフセット距離は、メモリ２７２に保存されており、コントローラ２７は、メモリ２７２から目標オフセット距離を読み出す。コントローラ２７は、積込位置Ｌ２の方向と、目標オフセット距離と、作業機械１の位置とに基づいて、運搬車両２の目標停止位置Ｐ１を決定する。例えば、コントローラ２７は、作業機械１の位置から、積込位置Ｌ２の方向に向かって、目標オフセット距離分、離れた位置を、運搬車両２の目標停止位置Ｐ１として決定する。
【0044】
ステップＳ１０３では、コントローラ２７は、運搬車両２の許容停止範囲Ａ１を決定する。図１０に示すように、許容停止範囲Ａ１は、作業機械１に対して、積込位置Ｌ２の方向に位置する範囲であり、目標停止位置Ｐ１を含む。コントローラ２７は、作業機械１の位置から許容停止範囲Ａ１を決定する。許容停止範囲Ａ１については、後述する。
【0045】
ステップＳ１０４では、コントローラ２７は、運搬車両２と通信する。ここでは、コントローラ２７は、目標停止位置Ｐ１を運搬車両２に送信する。図８に示すように、ステップＳ２０１では、運搬車両２のコントローラ６１は、作業機械１と通信する。ここでは、運搬車両２のコントローラ６１は、作業機械１のコントローラ２７が送信した目標停止位置Ｐ１を第２通信装置６６を介して受信する。
【0046】
ステップＳ２０２では、コントローラ６１は、運搬車両２の位置を取得する。ここでは、コントローラ２７は、第２位置センサ６３と、荷台センサ６４と、旋回角度センサ６５とから、それぞれ運搬車両２の位置データと荷台データと旋回角度データとを取得する。なお、コントローラ６１は、自動制御モード中には、運搬車両２の位置を継続的に取得し、更新する。
【0047】
ステップＳ２０３では、コントローラ６１は、領域データを取得する。領域データは、作業現場の地形を示すデータを含む。また、領域データは、図１１に示す運搬車両２の進入禁止領域Ａ２，Ａ３を示すデータを含む。
【0048】
ステップＳ２０４では、コントローラ６１は、目標走行経路Ｒ１を決定する。目標走行経路Ｒ１は、運搬車両２の現在位置から目標停止位置Ｐ１までの経路である。コントローラ６１は、上述した領域データと、運搬車両２の位置データと、目標停止位置Ｐ１とから目標走行経路Ｒ１を決定する。コントローラ６１は、進入禁止領域Ａ２，Ａ３を避けるように、目標走行経路Ｒ１を決定する。例えば、コントローラ６１は、進入禁止領域Ａ２，Ａ３を避け、且つ、運搬車両２の移動距離が最短となるように、目標走行経路Ｒ１を決定する。なお、コントローラ６１は、進入禁止領域Ａ２，Ａ３以外の他の要因を考慮して、目標走行経路Ｒ１を決定してもよい。
【0049】
ステップＳ２０５では、コントローラ６１は、運搬車両２に移動を開始させる。コントローラ６１は、運搬車両２が目標走行経路Ｒ１に沿って目標停止位置Ｐ１まで移動するように、運搬車両２を制御する。
【0050】
図９に示すステップＳ２０６では、コントローラ６１は、運搬車両２が進入禁止領域Ａ２，Ａ３内に位置しているかを判定する。コントローラ６１は、上述した運搬車両２の位置データが示す運搬車両２の現在位置と、領域データが示す進入禁止領域Ａ２，Ａ３とから、運搬車両２が進入禁止領域Ａ２，Ａ３内に位置しているかを判定する。
【0051】
運搬車両２が進入禁止領域Ａ２，Ａ３内に位置しているときには、ステップＳ２１４において、コントローラ６１は、自動制御の中止指令を作業機械１に送信する。また、ステップＳ２１５において、コントローラ６１は、運搬車両２の作業を中止する。例えば、コントローラ６１は、運搬車両２を停止させる。或いは、コントローラ６１は、運搬車両２をダンプ位置Ｌ３に戻らせてもよい。
【0052】
図７に示すように、ステップＳ１０５において、作業機械１のコントローラ２７は、運搬車両２から、自動制御の中止指令を受信すると、ステップＳ１１１において、コントローラ２７は、作業機械１の作業を中止する。例えば、コントローラ６１は、作業機械１を停止させる。
【0053】
図９に示すように、ステップＳ２０７では、コントローラ６１は、逸脱距離Ｄ１が所定の閾値Ｔｈ１より大きいかを判定する。図１２に示すように、逸脱距離Ｄ１は、運搬車両２が目標走行経路Ｒ１から離れた距離である。コントローラ６１は、上述した運搬車両２の位置データが示す運搬車両２の現在位置と目標走行経路Ｒ１とから、逸脱距離Ｄ１を算出する。所定の閾値Ｔｈ１は、例えば、メモリ６１２に保存されている。逸脱距離Ｄ１が所定の閾値Ｔｈ１より大きいときには、上記と同様に、コントローラ６１は、ステップＳ２１４において自動制御の中止指令を作業機械１に送信する。また、ステップＳ２１５において、コントローラ６１は、作業を中止する。
【0054】
ステップＳ２０８では、コントローラ６１は、運搬車両２が目標停止位置Ｐ１に到達したかを判定する。コントローラ６１は、上述した運搬車両２の位置データが示す運搬車両２の現在位置と目標停止位置Ｐ１とから、運搬車両２が目標停止位置Ｐ１に到達したかを判定する。例えば、コントローラ２７は、運搬車両２に含まれる参照点Ｐ２の位置が目標停止位置Ｐ１と一致、或いは略一致したときに、運搬車両２が目標停止位置Ｐ１に到達したと判定する。例えば、運搬車両２の参照点Ｐ２は、荷台５３の旋回中心である。ただし、運搬車両２の参照点Ｐ２は、運搬車両２の他の位置であってもよい。例えば、運搬車両２の参照点Ｐ２は、運搬車両２の前後方向及び幅方向における中心点であってもよい。図１３に示すように、運搬車両２が目標停止位置Ｐ１に到達したときには、ステップＳ２０９において、コントローラ６１は、運搬車両２を停止させる。
【0055】
図７に示すように、ステップＳ１０６において、作業機械１のコントローラ２７は、運搬車両２が停止したかを判定する。例えば、コントローラ２７は、運搬車両２から受信した運搬車両２の位置データから、運搬車両２が停止したかを判定する。或いは、コントローラ２７は、第１カメラ３６から出力された第１画像データ、及び／又は、第２カメラ３７から出力された第２画像データに基づいて、画像認識技術により、運搬車両２が停止したかを判定してもよい。運搬車両２が停止したときには、処理は、ステップＳ１０７に進む。
【0056】
ステップＳ１０７では、コントローラ２７は、運搬車両２が許容停止範囲Ａ１内に位置しているかを判定する。上述したように、許容停止範囲Ａ１は、目標停止位置Ｐ１を含む範囲であり、コントローラ２７は、作業機械１の位置から許容停止範囲Ａ１を決定する。図１４は、許容停止範囲Ａ１の一例を示す図である。コントローラ２７は、作業機械１からの距離と、掘削位置Ｌ１とに基づいて、許容停止範囲Ａ１を決定する。
【0057】
詳細には、図１４に示すように、許容停止範囲Ａ１は、旋回体１３の旋回中心Ｃ１からの距離が第１距離閾値Ｔｄ１以内の範囲である。許容停止範囲Ａ１は、旋回体１３の旋回中心Ｃ１からの距離が第２距離閾値Ｔｄ２以上の範囲である。例えば、第１距離閾値Ｔｄ１は、バケット１９の刃先が到達可能な距離の最大値である。第２距離閾値Ｔｄ２は、バケット１９の刃先が到達可能な距離の最小値である。
【0058】
また、許容停止範囲Ａ１は、作業機械１に対する積込位置Ｌ２の方向Ｘ１に対して、許容停止範囲Ａ１内の任意の位置と旋回中心Ｃ１とを結ぶベクトルがなす角度の絶対値が、角度閾値Ｔａ１以内である範囲である。作業機械１の支持体１４は、方向Ｘ１を向いて配置されている。例えば、角度閾値Ｔａ１は、積込中に地形センサ３５による掘削位置Ｌ１の地形の計測を適切に行える範囲の値である。なお、図１４では、作業機械１に対する積込位置Ｌ２の方向Ｘ１を０度として、反時計回りを正の値としている。
【0059】
コントローラ２７は、運搬車両２の参照点Ｐ２の位置が許容停止範囲Ａ１内に位置しているときに、運搬車両２が許容停止範囲Ａ１内に位置していると判定する。例えば、コントローラ２７は、図１４に示す運搬車両２の位置２＿１は、許容停止範囲Ａ１内に位置していると判定する。コントローラ２７は、図１４に示す運搬車両２の位置２＿２，２＿３は、許容停止範囲Ａ１内に位置していないと判定する。
【0060】
ステップＳ１０７において、運搬車両２が許容停止範囲Ａ１内に位置していないときには、処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、コントローラ２７は、運搬車両２にやり直し指令を送信する。図９に示すように、ステップＳ２１０で、運搬車両２のコントローラ６１は、やり直し指令を受信すると、ステップＳ２０５に戻り、目標停止位置Ｐ１への移動をやり直す。
【0061】
ステップＳ１０７において、運搬車両２が許容停止範囲Ａ１内に位置しているときには、ステップＳ２１１で、運搬車両２のコントローラ６１は、運搬車両２を停止させたまま、荷台５３の旋回角度を調整する。コントローラ６１は、作業機械１の位置と運搬車両２の位置とに基づいて、走行体５２に対する荷台５３の旋回角度を決定する。詳細には、図１５に示すように、コントローラ６１は、荷台５３が、荷台５３の旋回中心Ｃ２と作業機械１の旋回中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｘ２の方向を向くように、走行体５２に対する荷台５３の旋回角度を決定し、荷台５３を旋回させる。
すなわち、荷台５３の長手方向が、荷台５３の旋回中心Ｃ２と作業機械１の旋回中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｘ２の方向と一致するように、走行体５２に対する荷台５３の旋回角度を決定し、荷台５３を旋回させる。それにより、荷台５３の後端が、荷台５３の旋回中心Ｃ２から作業機械１の旋回中心Ｃ１に向かう方向に作業機械１に正対して配置される。
すなわち、荷台５３の長手方向が、荷台５３の旋回中心Ｃ２と作業機械１の旋回中心Ｃ１とを結ぶ直線Ｘ２の方向と一致するように、走行体５２に対する荷台５３の旋回角度を決定し、荷台５３を旋回させる。それにより、荷台５３の後端が、荷台５３の旋回中心Ｃ２から作業機械１の旋回中心Ｃ１に向かう方向に作業機械１に正対して配置される。
【0062】
運搬車両２での荷台５３の旋回角度の調整が終了すると、ステップＳ１０８で、作業機械１のコントローラ２７は、素材の掘削、及び、運搬車両２への素材の積込を開始する。ここでは、コントローラ２７は、地形センサ３５が計測した掘削位置Ｌ１の現在の地形Ｔ１を示す地形データを取得する。コントローラ２７は、作業機械１の現在位置と地形データとから、掘削経路ＰＡ１を決定する。掘削経路ＰＡ１は、バケット１９の刃先位置の目標軌跡である。図１６は、現在の地形Ｔ１と掘削経路ＰＡ１の一例を示す平面図である。図１７は、現在の地形Ｔ１の断面と掘削経路ＰＡ１との一例を示す側面図である。コントローラ２７は、作業機１２によって掘削される素材の量、例えば体積又は重量が、目標値と一致するように、掘削経路ＰＡ１を決定する。
【0063】
図１７に示すように、コントローラ２７は、現在の地形Ｔ１の表面と掘削経路ＰＡ１との間の体積（図１７においてハッチングを付した部分）が目標値に一致するように、掘削経路ＰＡ１を決定する。目標値は、例えばバケット１９の容量に基づいて決定される。掘削経路ＰＡ１は、掘削開始点Ｓ１と掘削終了点Ｅ１とを含む。掘削開始点Ｓ１と掘削終了点Ｅ１とは、地形Ｔ１の表面と掘削経路ＰＡ１との交点である。
【0064】
コントローラ２７は、ダウン旋回時の目標旋回角度を決定する。コントローラ２７は、バケット１９の現在の刃先位置と、作業機械１の旋回中心Ｃ１と掘削開始点Ｓ１とを結ぶ直線Ｘ３とからダウン旋回時の目標旋回角度を決定する。コントローラ２７は、ダウン旋回において、掘削開始点Ｓ１に向かって、旋回体１３を旋回させると共に、バケット１９の刃先位置を掘削開始点Ｓ１の高さに向かって下降させる。そして、コントローラ２７は、掘削経路ＰＡ１に従ってバケット１９の刃先位置が移動するように、作業機１２を制御する。それにより、素材が作業機１２によって掘削される。
【0065】
また、コントローラ２７は、ホイスト旋回時の目標旋回角度を決定する。コントローラ２７は、掘削後のバケット１９の現在の刃先位置と、作業機械１の旋回中心Ｃ１と荷台５３の旋回中心Ｃ２とを結ぶ直線Ｘ２から、ホイスト旋回時の目標旋回角度を決定する。コントローラ２７は、ホイスト旋回において、排土位置Ｐ３に向かって、旋回体１３を旋回させると共に、バケット１９の刃先位置を排土位置Ｐ３に向けて上昇させる。排土位置Ｐ３は、作業機械１の旋回中心Ｃ１と荷台５３の旋回中心Ｃ２とを結ぶ直線Ｘ２上、且つ、荷台５３の上方の位置である。そして、コントローラ２７は、バケット１９が抱えている素材を荷台５３上に排出するように、作業機１２を動作させる。それにより、素材が荷台５３に積み込まれる。
【0066】
図７に示すステップＳ１０９では、コントローラ２７は、積込が終了したかを判定する。コントローラ２７は、荷台５３に積み込まれた素材の量（以下、「積込量」と呼ぶ）が許容量に達したときに、積込が終了したと判定する。積込量は、体積であってもよく、或いは重量であってもよい。コントローラ２７は、負荷データから積込量を算出する。詳細には、コントローラ２７は、負荷データから掘削した素材の量を算出する。コントローラ２７は、荷台５３に積み込まれた素材の量の合計値を積込量として算出する。
【0067】
ステップＳ１０９において、積込が終了していないとコントローラ２７が判定したときには、再び、素材の掘削と運搬車両２への積込とが行われる。そして、積込が終了したと判定されるまで、素材の掘削と運搬車両２への積込とが繰り返される。ステップＳ１０９において、積込が終了したとコントローラ２７が判定したときには、処理はステップＳ１１０に進む。ステップＳ１１０では、図１８に示すように、コントローラ２７は、運搬車両２に積込位置Ｌ２からの離脱指令を送信する。
【0068】
図９に示すように、ステップＳ２１２で、運搬車両２のコントローラ６１は、離脱指令を受信したかを判定する。コントローラ６１が離脱指令を受信したときには、処理は、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３で、コントローラ６１は、運搬車両２を制御して、積込位置Ｌ２からダンプ位置Ｌ３に向かって移動を開始する。
【0069】
以上説明した本実施形態に係る制御システムによれば、作業機械１の位置に基づいて運搬車両２の目標停止位置Ｐ１が決定される。そして、運搬車両２は、目標停止位置Ｐ１に移動するように制御される。それにより、作業機械１による運搬車両２への積込作業を自動制御によって行うと共に、作業機械１と運搬車両２との連携を適切に行うことができる。
【0070】
作業機械１のコントローラ２７は、運搬車両２の停止位置が許容停止範囲Ａ１内であるときには、運搬車両２への素材の積込を開始する。従って、運搬車両２の位置が目標停止位置Ｐ１から少しずれていても、素材の積込を開始することができる。また、運搬車両２の位置が目標停止位置Ｐ１から大きくずれているときには、積込は行われない。それにより、作業機械１による運搬車両２への積込作業を効率よく行うことができる。
【0071】
運搬車両２のコントローラ６１は、運搬車両２が進入禁止領域Ａ２，Ａ３内に位置しているときには、作業機械１による自動制御の中止指令を作業機械１に送信する。また、コントローラ６１は、運搬車両２の目標走行経路Ｒ１からの逸脱距離Ｄ１が、所定の閾値Ｔｈ１より大きいときには、作業機械１による自動制御の中止指令を作業機械１に送信する。それにより、運搬車両２の移動が適切に行われていないときには、迅速に自動制御を中止することができる。
【0072】
運搬車両２のコントローラ６１は、作業機械１の位置と運搬車両２の位置とに基づいて、走行体５２に対する荷台５３の旋回角度を制御する。それにより、作業機械１による運搬車両２への素材の積込作業を容易に行うことができる。
【0073】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【0074】
作業機械１は、油圧ショベルに限らず、ホイールローダ、或いはモータグレーダ等の他の機械であってもよい。作業機械１の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。作業機械１は、電動モータで駆動される車両であってもよい。例えば、支持体１４及び／又は旋回体１３は、電動モータで駆動されてもよい。作業機１２の構成が変更されてもよい。例えば、作業機１２は、バケット１９に限らず、グラップル、フォーク、リフティングマグネットなどの他の積込用アタッチメントを含んでもよい。
【0075】
運搬車両２は、ダンプトラック以外の車両であってもよい。運搬車両２の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、運搬車両２は、電動モータで駆動される車両であってもよい。例えば、走行体５２及び／又は荷台５３は、電動モータで駆動されてもよい。運搬車両２の荷台５３は旋回不能であってもよい。運搬車両２の走行体５２は、履帯ではなく、タイヤを備えてもよい。
【0076】
作業機械１及び運搬車両２に備えられる各種のセンサの構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、地形センサ３５は、旋回体１３の側部以外の部分に配置されてもよい。地形センサ３５は、ライダに限らず、レーダーなどの他のセンシング装置であってもよい。或いは、地形センサ３５はカメラであり、コントローラ２７は、カメラが撮影した画像を解析することで、地形を認識してもよい。
【0077】
上記の実施形態では、コントローラ２７は、負荷センサ３２ａ－３２ｃが検出した負荷データによって積込量を算出している。しかし、コントローラ２７は、第１画像データが示す荷台５３の画像に基づいて、積込量を算出してもよい。
【0078】
作業機械１のコントローラ２７は、一体に限らず、複数のコントローラに分かれていてもよい。コントローラ２７によって実行される処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。その場合、複数のコントローラの一部は、作業機械１の外部に配置されてもよい。
【0079】
運搬車両２のコントローラ６１は、一体に限らず、複数のコントローラに分かれていてもよい。コントローラ６１によって実行される処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。その場合、複数のコントローラの一部は、運搬車両２の外部に配置されてもよい。
【0080】
作業機械１のコントローラ２７と運搬車両２のコントローラ６１とは、互いに直接的に通信するのではなく、他のコントローラを介して通信してもよい。コントローラ２７によって実行される自動制御モードの処理は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。
【0081】
例えば、目標停止位置Ｐ１を決定する処理は、作業機械１及び運搬車両２の外部に配置された遠隔コントローラ、或いは、運搬車両２のコントローラ６１によって実行されてもよい。許容停止範囲Ａ１を決定する処理は、遠隔コントローラ、或いは、運搬車両２のコントローラ６１によって実行されてもよい。運搬車両２が進入禁止領域Ａ２，Ａ３内に位置しているかの判定は、遠隔コントローラ、或いは作業機械１のコントローラ２７によって実行されてもよい。運搬車両２の目標走行経路Ｒ１からの逸脱距離Ｄ１が所定の閾値より大きいかの判定は、遠隔コントローラ、或いは作業機械１のコントローラ２７によって実行されてもよい。荷台５３の目標旋回角度の決定は、遠隔コントローラ、或いは作業機械１のコントローラ２７によって実行されてもよい。
【0082】
上記の実施形態では、目標停止位置が作業機械１から運搬車両２に与えられている。しかし、目標停止位置に加えて、運搬車両２の停止方向に関する情報が運搬車両２に与えられてもよい。作業機械１のバケット１９は、旋回動作によって掘削位置Ｌ１と目標停止位置Ｐ１との間を移動するため、バケット１９の移動範囲に、運搬車両２の前方部分が存在しない方が好ましい。よって、運搬車両２の停止方向を運搬車両２に事前に与えて、運搬車両２を適切に停車させれば、運搬車両２が積込動作に与える影響を低減することができる。これは特に、旋回しない固定式の荷台を有する運搬車両２に有効である。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本発明では、作業機械による運搬車両への積込作業を自動制御によって行うと共に、作業機械と運搬車両との連携を適切に行うことができる。
【符号の説明】
【0084】
１ 作業機械
２ 運搬車両
１３ 旋回体
１４ 支持体
３３ 第１位置センサ
５２ 走行体
５３ 荷台
６３ 第２位置センサ
６６ 第２通信装置
２７１ 第１プロセッサ
６１１ 第２プロセッサ
２ 運搬車両
１３ 旋回体
１４ 支持体
３３ 第１位置センサ
５２ 走行体
５３ 荷台
６３ 第２位置センサ
６６ 第２通信装置
２７１ 第１プロセッサ
６１１ 第２プロセッサ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】