特許 7533081 自動均しシステム

(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】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】自動均しシステム

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/43 20060101AFI20240806BHJP

   E02F 9/20 20060101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

E02F3/43 A

E02F9/20 N

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020163623

(22)【出願日】2020-09-29

(65)【公開番号】P2022055913

(43)【公開日】2022-04-08

【審査請求日】2023-03-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000246273

【氏名又は名称】コベルコ建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001841

【氏名又は名称】弁理士法人ＡＴＥＮ

(72)【発明者】

【氏名】福尾 展弘

(72)【発明者】

【氏名】野田 大輔

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／０９５９３５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／１３１９７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１７／０１０２１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０９－０１３４２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０５－０７３０４６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００３－２７８１５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４８１６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１８２０４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２０－００２６９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ３／４３

Ｅ０２Ｆ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

容器に収容された均し対象物を均す作業機械と、
前記均し対象物および前記容器の少なくともいずれかの、位置および形状の三次元情報を検出する撮像装置と、
前記容器の傾きを検出する容器傾き検出部と、
コントローラと、
を備え、
前記作業機械は、
上部旋回体と、
前記上部旋回体に起伏可能に取り付けられるアタッチメントと、
を備え、
前記アタッチメントは、前記アタッチメントの先端部に設けられる先端アタッチメントを備え、
前記コントローラは、均し範囲を設定し、前記均し対象物を前記先端アタッチメントで均す均し動作を、前記均し範囲で自動的に行うように前記作業機械を制御し、
前記コントローラは、前記撮像装置に検出された前記容器の前記三次元情報、および、前記容器傾き検出部に検出された傾きに基づいて、前記容器の底面が延びる方向に前記均し対象物を前記先端アタッチメントが均すように、前記均し範囲を設定する、
自動均しシステム。

【請求項2】

均し対象物を均す作業機械と、
前記均し対象物および前記均し対象物の周辺物の少なくともいずれかの、位置および形状の三次元情報を検出する撮像装置と、
コントローラと、
を備え、
前記作業機械は、
上部旋回体と、
前記上部旋回体に起伏可能に取り付けられるアタッチメントと、
を備え、
前記アタッチメントは、前記アタッチメントの先端部に設けられる先端アタッチメントを備え、
前記コントローラは、均し範囲を設定し、前記均し対象物を前記先端アタッチメントで均す均し動作を、前記均し範囲で自動的に行うように前記作業機械を制御し、
前記コントローラは、前記撮像装置に検出された前記三次元情報、および、上部旋回体横方向における前記先端アタッチメントの幅に基づいて、前記均し範囲を設定する、
自動均しシステム。

【請求項3】

容器に収容された均し対象物を均す作業機械と、
前記均し対象物および前記容器の少なくともいずれかの、位置および形状の三次元情報を検出する撮像装置と、
コントローラと、
を備え、
前記作業機械は、
上部旋回体と、
前記上部旋回体に起伏可能に取り付けられるアタッチメントと、
を備え、
前記アタッチメントは、前記アタッチメントの先端部に設けられる先端アタッチメントを備え、
前記コントローラは、均し範囲を設定し、前記均し対象物を前記先端アタッチメントで均す均し動作を、前記均し範囲で自動的に行うように前記作業機械を制御し、
前記コントローラは、前記撮像装置に検出された前記容器の前記三次元情報に基づいて均し範囲を設定し、
前記コントローラは、前記容器の上部旋回体前後方向における端部よりも上部旋回体前後方向の外側から前記均し動作が開始されるように、前記均し範囲の上部旋回体前後方向における端の位置であって前記均し動作の開始位置を、前記容器の上部旋回体前後方向における端部よりも上部旋回体前後方向の外側に設定する、
自動均しシステム。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載の自動均しシステムであって、
前記撮像装置は、前記均し対象物を収容する容器の、位置および形状の三次元情報を検出し、
前記均し対象物は、前記容器に収容されたものであり、
前記コントローラは、前記容器の前記三次元情報に基づいて前記均し範囲を設定し、
前記コントローラは、前記均し範囲の上部旋回体前側の端の位置を、前記容器の上部旋回体前側の端部よりも上部旋回体後側に設定する、
自動均しシステム。

【請求項5】

請求項１～４のいずれか１項に記載の自動均しシステムであって、
前記作業機械は、前記上部旋回体を旋回可能に支持する下部走行体を備え、
前記コントローラは、前記上部旋回体に対して前記先端アタッチメントを上部旋回体前後方向に移動させる前記均し動作である前後均し動作と、前記下部走行体に対して前記上部旋回体を旋回させる旋回動作と、を交互に行うように前記作業機械を制御する、
自動均しシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、均し動作を作業機械に自動的に行わせる自動均しシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１に記載の技術では、作業機械が、自動運転により土石に関する作業を行う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０００－６４３５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

同文献の図２、図７に記載のように、土石は、山形状で配置される場合がある。例えば、この土石は、山形状で地面に置かれる場合や、山形状で容器（同文献ではベッセル）に積み込まれる場合などがある。山形状で配置された土石（均し対象物）は、崩れる場合がある。また、山形状で配置されたものが土石以外の場合も、同様の課題が生じ得る。

【0005】

そこで、本発明は、作業機械を自動制御することで、均し対象物を崩れにくくすることができる、自動均しシステムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

自動均しシステムは、均し対象物を均す作業機械と、撮像装置と、コントローラと、を備える。前記撮像装置は、前記均し対象物および前記均し対象物の周辺物の少なくともいずれかの、位置および形状の三次元情報を検出する。前記作業機械は、上部旋回体と、前記上部旋回体に起伏可能に取り付けられるアタッチメントと、を備える。前記アタッチメントは、前記アタッチメントの先端部に設けられる先端アタッチメントを備える。前記コントローラは、前記撮像装置に検出された前記三次元情報に基づいて均し範囲を設定し、前記均し対象物を前記先端アタッチメントで均す均し動作を、前記均し範囲で自動的に行うように前記作業機械を制御する。

【発明の効果】

【0007】

上記構成により、作業機械を自動制御することで、均し対象物を崩れにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】自動均しシステム１０などを示す図であり、運搬車２および作業機械２０を横から見た図である。

【図2】図１に示す運搬車２および作業機械２０を上から見た図である。

【図3】図１に示す自動均しシステム１０のブロック図である。

【図4】図２に示す上部旋回体２３の旋回動作とアタッチメント２５の均し動作とが交互に行われる場合の均し範囲Ａなどを示す図２相当図である。

【図5】図２に示す上部旋回体２３の旋回角度を算出するための角θなどを示す図である。

【図6】図１相当図であり、作業機械２０に対して容器５が傾斜している場合を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１～図６を参照して、図１に示す運搬車２および自動均しシステム１０について説明する。

【0010】

運搬車２は、容器５を備える車両である。運搬車２は、作業機械２０によって積み込まれた均し対象物Ｓを輸送するための車両である。運搬車２は、ダンプカーでもよく、トラックでもよい。運搬車２は、運搬車本体部３と、容器５と、を備える。運搬車本体部３は、走行可能であり、容器５を支持する。運搬車本体部３は、運搬車運転室３ａを備える。

【0011】

容器５は、均し対象物Ｓを収容する。容器５は、例えば運搬車２の荷台である。容器５は、運搬車本体部３に対して可動でもよく、運搬車本体部３に固定されてもよい。容器５は、運搬車２の荷台でなくてもよく、例えば地面などに直接的に置かれるもの（例えば土砂ピットなど）でもよい。容器５は、容器床部５ａと、容器後部５ｂと、容器側部５ｃと、容器前部５ｄと、を備える。

【0012】

（容器５に関する方向）
容器５が水平面に置かれたとした場合の容器５の長手方向かつ水平方向を、容器前後方向Ｕとする。容器前後方向Ｕにおける一方側を容器前側Ｕ１とし、容器前側Ｕ１とは逆側を容器後側Ｕ２とする。例えば、容器前側Ｕ１は、容器５から運搬車運転室３ａに向かう側であり、容器後側Ｕ２は、運搬車運転室３ａから容器５に向かう側である。図２に示すように、容器５が水平面に置かれとした場合の、容器前後方向Ｕに直交する方向かつ水平方向を、容器横方向Ｖとする。容器横方向Ｖにおいて、容器５の容器横方向Ｖにおける中央に向かう側を容器横方向内側Ｖ１とし、容器５の容器横方向Ｖにおける中央から遠ざかる側を容器横方向外側Ｖ２とする。図１に示すように、上下方向Ｚ（上側Ｚ１、下側Ｚ２）（後述）は、容器前後方向Ｕおよび容器横方向Ｖのそれぞれに直交する方向、または略直交する方向である。

【0013】

容器床部５ａは、容器５の下側Ｚ２部分（底部）である。容器後部５ｂは、容器５の容器後側Ｕ２の部分（例えば端部）である。容器後部５ｂは、容器床部５ａの容器後側Ｕ２の部分から上側Ｚ１に突出し、例えば板状（例えば後あおり板）である。容器後部５ｂは、容器前後方向Ｕに直交する方向または略直交する方向に延びるように設けられる平面、または略平面を有する（容器前部５ｄも同様）。図２に示すように、容器側部５ｃは、容器床部５ａの容器横方向外側Ｖ２部分である。容器側部５ｃは、容器床部５ａの容器横方向外側Ｖ２の両側部分（左右）から上側Ｚ１に突出し、例えば板状（例えば側あおり板）である。容器側部５ｃは、容器横方向Ｖに直交する方向または略直交する方向に延びるように設けられる平面、または略平面を有する。図１に示すように、容器前部５ｄは、容器５の容器前側Ｕ１の部分である。容器前部５ｄは、容器床部５ａの容器前側Ｕ１の部分から上側Ｚ１に突出し、例えば板状（例えば鳥居部）である。容器５が荷台である場合は、容器前部５ｄは、容器側部５ｃおよび容器後部５ｂよりも上側Ｚ１に突出する。

【0014】

自動均しシステム１０は、均し対象物Ｓを均す動作（均し動作）を作業機械２０に自動的に行わせるシステムである。均し対象物Ｓは、例えば土砂でもよく、石でもよく、廃棄物などでもよい。均し対象物Ｓは、容器５に収容されてもよい。均し対象物Ｓは、容器５に収容されなくてもよく、例えば地面などに配置されたもの（例えば地面に積み上げられた土砂山など）でもよい。以下では、主に、均し対象物Ｓが、運搬車２の容器５（すなわち荷台）に収容される場合について説明する。自動均しシステム１０は、作業機械２０と、撮像装置４１と、図３に示す高さ検出部４３と、容器傾き検出部４５と、コントローラ５０と、を備える。

【0015】

作業機械２０は、図１に示すように、作業を行う機械であり、例えば建設作業を行う建設機械であり、例えばショベルなどである。作業機械２０は、均し対象物Ｓを先端アタッチメント２５ｃ（後述）で均す動作（均し動作）を行う機械である。作業機械２０は、均し対象物Ｓの捕捉（例えば土砂の掘削）、および、捕捉した均し対象物Ｓの容器５への積み込み（例えば排土）を行うことが可能でもよい。作業機械２０は、下部走行体２１と、上部旋回体２３と、アタッチメント２５と、駆動制御部３１（図３参照）と、姿勢検出部３３（図３参照）と、を備える。

【0016】

下部走行体２１は、上部旋回体２３を旋回可能に支持する。下部走行体２１は、作業機械２０を走行させる。上部旋回体２３は、下部走行体２１に旋回可能に搭載される。

【0017】

アタッチメント２５は、上部旋回体２３に起伏可能に取り付けられる。アタッチメント２５は、ブーム２５ａと、アーム２５ｂと、先端アタッチメント２５ｃと、を備える。ブーム２５ａは、上部旋回体２３に起伏可能（上下に回転可能）に取り付けられる。アーム２５ｂは、ブーム２５ａに回転可能（押し引き可能）に取り付けられる。先端アタッチメント２５ｃは、アタッチメント２５の先端部に設けられ、アーム２５ｂに回転可能に取り付けられる。先端アタッチメント２５ｃは、均し部２５ｃ１を備える。均し部２５ｃ１は、均し対象物Ｓを均す部分であり、例えば略平面状などである。具体的には例えば、先端アタッチメント２５ｃはバケットであり、均し部２５ｃ１はバケットの略平面状の部分（底面など）である。

【0018】

（作業機械２０に関する方向など）
下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回の回転軸が延びる方向を、上下方向Ｚとする。上下方向Ｚに直交する方向であって、上部旋回体２３に対してアタッチメント２５が突出する側を上部旋回体前後方向Ｘの上部旋回体前側Ｘ１とし、その逆側を上部旋回体前後方向Ｘの上部旋回体後側Ｘ２とする。上下方向Ｚおよび上部旋回体前後方向Ｘのそれぞれに直交する方向を、上部旋回体横方向Ｙとする。

【0019】

駆動制御部３１（図３参照）は、作業機械２０を駆動させるアクチュエータ（図示なし）を制御する。図３に示すように、駆動制御部３１は、旋回制御部３１ａと、ブーム制御部３１ｂと、アーム制御部３１ｃと、先端アタッチメント制御部３１ｄと、を備える。旋回制御部３１ａは、図１に示す下部走行体２１に対して上部旋回体２３を旋回させるモータを制御する。ブーム制御部３１ｂ（図３参照）は、上部旋回体２３に対してブーム２５ａを起伏させるシリンダを制御する。アーム制御部３１ｃ（図３参照）は、ブーム２５ａに対してアーム２５ｂを回転させるシリンダを制御する。先端アタッチメント制御部３１ｄ（図３参照）は、アーム２５ｂに対して先端アタッチメント２５ｃを回転させるシリンダを制御する。

【0020】

姿勢検出部３３（図３参照）は、作業機械２０の姿勢を検出する。図３に示す姿勢検出部３３は、例えば角度センサを備える。具体的には、姿勢検出部３３は、旋回角度検出部３３ａと、ブーム角度検出部３３ｂと、アーム角度検出部３３ｃと、先端アタッチメント角度検出部３３ｄと、を備える。旋回角度検出部３３ａは、図１に示す下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回角度を検出する。ブーム角度検出部３３ｂ（図３参照）は、上部旋回体２３に対するブーム２５ａの回転角度（起伏角度）を検出する。アーム角度検出部３３ｃ（図３参照）は、ブーム２５ａに対するアーム２５ｂの回転角度を検出する。先端アタッチメント角度検出部３３ｄ（図３参照）は、アーム２５ｂに対する先端アタッチメント２５ｃの回転角度を検出する。

【0021】

撮像装置４１は、撮像対象物の、位置および形状の三次元情報を検出する。上記「撮像対象物」は、均し対象物Ｓ、および均し対象物Ｓの周辺物（例えば容器５など）の少なくともいずれかである。撮像装置４１は、距離の情報（奥行きの情報）を有する画像（距離画像）を取得する。撮像装置４１は、距離画像と二次元画像とに基づいて、撮像対象物の三次元情報を検出してもよい。

【0022】

この撮像装置４１は、１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。撮像装置４１は、作業機械２０に搭載されてもよく、作業機械２０の外部（例えば作業現場）に配置されてもよい（図２参照）（図３に示す高さ検出部４３、容器傾き検出部４５、およびコントローラ５０についても同様）。図１に示す撮像装置４１が作業機械２０の外部に配置される場合（図示なし）は、撮像装置４１が作業機械２０のみに搭載された場合には検出できない位置（例えばアタッチメント２５の陰になる部分など）を検出できる場合がある。また、撮像装置４１が作業機械２０の外部に配置される場合は、作業機械２０が撮像装置４１を備えていなくても、本実施形態の自動均しシステム１０を適用することができる。撮像装置４１の三次元の座標系と、作業機械２０の三次元の座標系（機械座標）と、が異なる場合は、これらの座標が統一される（変換される）。

【0023】

この撮像装置４１は、レーザー光を用いて三次元の情報を検出する装置を備えてもよく、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection and RangingまたはLaser Imaging Detection and Ranging）を備えてもよく、ＴＯＦ（Time Of Flight）センサを備えてもよい。撮像装置４１は、電波を用いて三次元の情報を検出する装置（例えばミリ波レーダなど）を備えてもよい。撮像装置４１は、ステレオカメラを備えてもよい。撮像装置４１が三次元の情報と二次元の情報とに基づいて運搬車２の三次元の位置および形状を検出する場合などには、撮像装置４１は、二次元の画像を検出可能なカメラを備えてもよい。

【0024】

以下では、主に、撮像装置４１が容器５の三次元情報を検出する場合について説明する。撮像装置４１は、容器５の全体の三次元情報を検出しなくてもよく、容器５の一部の三次元情報を検出してもよい（撮像対象物が均し対象物Ｓである場合も同様）。具体的には例えば、撮像装置４１は、容器後部５ｂ、容器側部５ｃおよび容器前部５ｄの三次元情報を検出し、容器床部５ａの三次元情報を検出しなくてもよい。例えば、撮像装置４１は、容器５の一部の点であって容器５の形状を示す点（例えば上から見た容器５（図２参照）の四隅の点など）の三次元座標を検出する結果、容器５の三次元情報を検出してもよい。

【0025】

高さ検出部４３（図３参照）は、均し対象物Ｓの高さＨを検出する。高さＨは、作業機械２０に対する均し対象物Ｓの高さでもよく、地面に対する均し対象物Ｓの高さでもよい。例えば、高さＨは、作業機械２０の特定の基準位置２０ａに対する、均し対象物Ｓの高さ（上下方向Ｚの距離）でもよい。高さＨは、基準位置２０ａから均し対象物Ｓの頂点までの高さでもよい。基準位置２０ａは、上部旋回体２３の位置から一意に決まる位置であり、例えばブーム２５ａの基端部（上部旋回体２３側の端部）でもよく、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回中心２３ｏ（図４参照）の軸上の特定の点でもよい。高さ検出部４３（図３参照）は、先端アタッチメント２５ｃを均し対象物Ｓに押し付けることで高さＨを検出するものでもよい。具体的には例えば、先端アタッチメント２５ｃが均し対象物Ｓを下側Ｚ２に押し付け、この押し付け力が規定値になったときの先端アタッチメント２５ｃの位置に基づいて、高さＨが算出されてもよい。この押し付け力は、アタッチメント２５を作動させる油圧シリンダの油圧などから検出される。高さ検出部４３（図３参照）は、均し対象物Ｓの三次元情報または二次元情報から高さＨを検出してもよい。高さ検出部４３（図３参照）は、撮像装置４１と兼用されてもよく、兼用されなくてもよい（容器傾き検出部４５（図３参照）も同様）。

【0026】

容器傾き検出部４５（図３参照）は、容器５の傾きを検出する。容器傾き検出部４５は、例えば水平面に対する容器５の傾きを検出してもよく、作業機械２０が配置されている地面に対する容器５の傾きを検出してもよい。容器傾き検出部４５は、容器５の三次元情報または二次元情報から、容器５の傾きを検出してもよい。容器傾き検出部４５は、容器５に設けられた傾斜センサでもよい。

【0027】

コントローラ５０は、信号の入出力、判定や算出などの演算、情報の記憶などを行う。コントローラ５０は、均し範囲Ａ（図２参照）の算出、および作業機械２０の均し動作の制御などを行う。コントローラ５０は、姿勢検出部３３（図３参照）に検出された作業機械２０の姿勢に基づいて、駆動制御部３１（図３参照）を制御することで、作業機械２０を自動的に作動させる制御を行う。

【0028】

（作動）
自動均しシステム１０は、以下のように作動するように構成される。

【0029】

（均しについて）
作業機械２０が、均し対象物Ｓを均す、すなわち均し対象物Ｓの上部を平らにすることで、均し対象物Ｓが崩れることが抑制される。例えば、均し対象物Ｓが容器５に収容された状態で輸送される場合、均し対象物Ｓが均された状態であることにより、均し対象物Ｓが崩れることが抑制され、均し対象物Ｓが容器５からこぼれることが抑制される。例えば、均し対象物Ｓが地面に配置された状態である場合、均し対象物Ｓが均された状態であることにより、均し対象物Ｓが自重や風などにより崩れることが抑制される。

【0030】

（均し動作の概要）
コントローラ５０は、撮像装置４１に検出された撮像対象物の三次元情報に基づいて、均し範囲Ａを設定する。均し範囲Ａは、均し動作が行われるときに先端アタッチメント２５ｃ（さらに詳しくは均し部２５ｃ１）が通る範囲である。均し範囲Ａには、均し動作の開始位置Ａ１と、均し動作の終了位置Ａ２と、が設定される。コントローラ５０は、均し範囲Ａで均し動作を行うように、作業機械２０を制御する（均し動作を制御する）。コントローラ５０は、開始位置Ａ１から終了位置Ａ２に先端アタッチメント２５ｃを直線的に移動させるように、作業機械２０を制御する。１回目の均し動作が完了した後、２回目以降の均し動作が行われてもよい。均し動作は１回のみ行われてもよい。

【0031】

（均し動作の詳細）
具体的には、コントローラ５０は、駆動制御部３１（図３参照）を制御することで、均し動作を制御する。コントローラ５０は、アタッチメント２５の作動、および下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回の、少なくともいずれかを制御することで、均し動作を制御する。なお、コントローラ５０は、下部走行体２１の走行を制御することで、均し動作を制御してもよい。均し動作において先端アタッチメント２５ｃが移動する方向（先端アタッチメント２５ｃの均し方向）は、上部旋回体前側Ｘ１（押し均し）でもよく、上部旋回体後側Ｘ２（引き均し）でもよい。先端アタッチメント２５ｃの均し方向は、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回方向でもよい。図２に示すように上側Ｚ１から見たときの先端アタッチメント２５ｃの均し方向は、容器前後方向Ｕでもよく、容器前後方向Ｕに対して傾いた方向でもよく（図４参照）、容器横方向Ｖでもよい。

【0032】

（均し範囲Ａの設定）
図１に示すコントローラ５０は、様々に均し範囲Ａを設定し得る。

【0033】

（均し範囲Ａの設定に用いられる三次元情報）
［設定例１Ａ］例えば、コントローラ５０は、地面に配置された均し対象物Ｓ（図示なし）の三次元情報に基づいて均し範囲Ａを設定してもよい。［設定例１Ｂ］コントローラ５０は、地面に配置された均し対象物Ｓの三次元情報、およびこの均し対象物Ｓの周囲物（例えば地面など）の三次元情報に基づいて、均し範囲Ａを設定してもよい。［設定例１Ｃ］コントローラ５０は、容器５に収容された均し対象物Ｓの三次元情報に基づいて均し範囲Ａを設定してもよい。［設定例１Ｄ］コントローラ５０は、容器５の三次元情報に基づいて、均し範囲Ａを設定してもよい。［設定例１Ｅ］コントローラ５０は、容器５に収容された均し対象物Ｓの三次元情報、および容器５の三次元情報に基づいて、均し範囲Ａを設定してもよい。

【0034】

（均し範囲Ａの位置の具体例）
均し範囲Ａは、できるだけ万遍なく均し対象物Ｓが均されるように設定されることが好ましい。開始位置Ａ１および終了位置Ａ２は、図２に示すように上側Ｚ１から見た均し対象物Ｓの端部（外周）の近傍に設定されてもよい。開始位置Ａ１および終了位置Ａ２は、上側Ｚ１から見た容器５の端部（外周、容器後部５ｂ、容器側部５ｃ、および容器前部５ｄ）の近傍に設定されてもよい。

【0035】

以下では、主に、容器前後方向Ｕと上部旋回体前後方向Ｘとが一致または略一致し、均し動作において先端アタッチメント２５ｃが上部旋回体前後方向Ｘに移動する場合（すなわち押し均しまたは引き均しが行われる場合）について説明する。

【0036】

［設定例２］コントローラ５０は、均し範囲Ａの端の位置を、容器５の外周部（容器後部５ｂ、容器側部５ｃ、容器前部５ｄ）に対して、ずれた位置（オフセットさせた位置）に設定してもよい。例えば、コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体前後方向Ｘにおける端の位置を、容器５の上部旋回体前後方向Ｘにおける端部（容器後部５ｂ、容器前部５ｄ）に対して、上部旋回体前後方向Ｘにずれた位置に設定してもよい。

【0037】

［設定例２Ａ］例えば、図１に示す均し動作の開始位置Ａ１で、均し対象物Ｓが容器５から上部旋回体前後方向Ｘにこぼれることを抑制できるように、開始位置Ａ１が設定されてもよい。具体的には、コントローラ５０は、開始位置Ａ１を、容器５の上部旋回体前後方向Ｘにおける端部よりも上部旋回体前後方向Ｘの外側に設定してもよい。［設定例２Ａａ］さらに具体的には、コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体後側Ｘ２の端の位置であって均し動作の開始位置Ａ１を、容器５の上部旋回体後側Ｘ２の端部（例えば容器後部５ｂ）よりも上部旋回体後側Ｘ２に設定してもよい。［設定例２Ａｂ］容器５が運搬車２の荷台ではない場合などには、容器前部５ｄが均し対象物Ｓよりも低い場合が想定される。このような場合には、均し動作の開始位置Ａ１は、次のように設定されてもよい。コントローラ５０は、開始位置Ａ１を、容器５の上部旋回体前側Ｘ１の端部（例えば容器前部５ｄ）よりも上部旋回体前側Ｘ１に設定してもよい（図示なし）。

【0038】

［設定例２Ｂ］例えば、開始位置Ａ１または終了位置Ａ２で、先端アタッチメント２５ｃが容器５に接触することを抑制できるように、均し範囲Ａが設定されてもよい。具体的には、コントローラ５０は、開始位置Ａ１または終了位置Ａ２を、容器５の上部旋回体前後方向Ｘにおける端部よりも上部旋回体前後方向Ｘの内側に設定してもよい。［設定例５ｂ１］さらに具体的には、コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体前側Ｘ１の端の位置を、容器５の上部旋回体前側Ｘ１の端部（例えば容器前部５ｄ）よりも上部旋回体後側Ｘ２に設定してもよい。

【0039】

上記［設定例２Ａ］および［設定例２Ｂ］における、開始位置Ａ１および終了位置Ａ２の位置は、例えば次の通りである。上側Ｚ１から見たとき、均し部２５ｃ１は範囲である（線や点ではなく面積を有する範囲である）。均し動作が開始されるときの均し部２５ｃ１の範囲のうち、均し動作における最も上流側の位置（例えば押し均しの場合は最も上部旋回体後側Ｘ２の位置）が、開始位置Ａ１である。同様に、均し動作が終了するときの均し部２５ｃ１の範囲のうち、均し動作における最も下流側の位置（例えば押し均しの場合は最も上部旋回体前側Ｘ１の位置）を、終了位置Ａ２である。

【0040】

（旋回動作を含む均し範囲Ａの設定）
図２に示す先端アタッチメント２５ｃの上部旋回体横方向Ｙにおける幅に対して、容器５の容器横方向Ｖにおける幅が、大幅に（例えば２倍以上など）広い場合が想定される。この場合は、上部旋回体２３に対して先端アタッチメント２５ｃを上部旋回体前後方向Ｘに移動させる均し動作（前後均し動作）を１回行うだけでは、均し対象物Ｓを十分に均せない場合がある。そこで、コントローラ５０は、前後均し動作と、下部走行体２１に対して上部旋回体２３を旋回させる旋回動作と、を交互に行うように作業機械２０を制御してもよい。前後均し動作と旋回動作とが交互に行われることで、前後均し動作が１回のみ行われる場合よりも、均し範囲Ａが容器横方向Ｖに広く設定され、容器横方向Ｖの広い範囲で均し対象物Ｓが均される。例えば、上側Ｚ１から見たときの容器５の内部の全体または略全体に、均し範囲Ａが設定される（網羅される）ことが好ましい。

【0041】

具体的には例えば、図４に示すように、コントローラ５０は、作業機械２０に前後均し動作を行わせた後、旋回動作を行わせ、その後、前後均し動作（２回目の前後均し動作）を行わせる。コントローラ５０は、作業機械２０に２回目の前後均し動作を行わせた後、旋回動作を行わせ、その後、３回目の前後均し動作を行わせてもよい。４回目以降の前後均し動作が行われる場合も同様である。

【0042】

例えば、作業機械２０から見て、容器横方向Ｖ中央の均し対象物Ｓを均した後、容器横方向外側Ｖ２の一方（例えば右）の均し対象物Ｓを均し、その後、容器横方向外側Ｖ２の他方（例えば左）の均し対象物Ｓを均すように、作業機械２０が制御されてもよい。容器横方向外側Ｖ２の一方（例えば右）から他方（例えば左）に順に、均し対象物Ｓを均すように、作業機械２０が制御されてもよい。

【0043】

コントローラ５０は、前後均し動作と旋回動作とが交互に行われる際の、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回角度を、例えば次のように設定する。図５に示すように、上側Ｚ１から見たとき、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回中心２３ｏを通り、上部旋回体前側Ｘ１に延びる直線を、直線Ｌｏとする。旋回中心２３ｏを基準とする座標（機械座標）において、容器５の容器前側Ｕ１（上部旋回体前側Ｘ１）かつ容器横方向外側Ｖ２の１つの点Ｐ（例えば作業機械２０から見て左奥の点）の座標を、（Ｐｘ、Ｐｙ、Ｐｚ）とする。上側Ｚ１から見たとき、旋回中心２３ｏと点Ｐとを結ぶ直線を、直線Ｌｐとする。上側Ｚ１から見たとき、直線Ｌｏと直線Ｌｐとがなす角θは、Ａｒｃｔａｎ（Ｐｙ／Ｐｘ）である。コントローラ５０（図１参照）は、この角θに基づいて、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の目標旋回角度を算出し、目標旋回角度に基づいて上部旋回体２３を旋回させ、アタッチメント２５に前後均し動作を行わせる。これにより、容器５の点Ｐの近傍の均し対象物Ｓを均すことができる。なお、図５では、直線Ｌｏとアタッチメント２５の中心軸とが一致しているが、直線Ｌｏとアタッチメント２５の中心軸とは、上部旋回体横方向Ｙにずれる場合がある。この場合、コントローラ５０（図１参照）は、このずれを加味して、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回角度を設定してもよい。

【0044】

（先端アタッチメント２５ｃの幅に基づく均し範囲Ａの設定）
上部旋回体横方向Ｙにおける先端アタッチメント２５ｃの幅（横幅）によって、前後均し動作と旋回動作とを交互に行う必要性の有無や、先端アタッチメント２５ｃが容器側部５ｃに接触するか否かが変わる。そこで、コントローラ５０は、先端アタッチメント２５ｃの横幅に基づいて、均し範囲Ａを設定してもよい。先端アタッチメント２５ｃの横幅の情報は、コントローラ５０に設定され、例えば通信などによりコントローラ５０に入力されてもよく、作業機械２０の製造時などにコントローラ５０に入力されてもよく、作業者の操作によりコントローラ５０に入力されてもよい。先端アタッチメント２５ｃの横幅の情報は、距離画像や二次元画像に基づいて検出されてもよい。この場合、先端アタッチメント２５ｃの画像は、撮像装置４１に取得されてもよく、撮像装置４１とは異なるセンサに検出されてもよい。

【0045】

図４に示すように、コントローラ５０は、先端アタッチメント２５ｃの横幅に基づいて、容器側部５ｃと先端アタッチメント２５ｃとが接触しないように、均し範囲Ａを設定してもよい。コントローラ５０は、先端アタッチメント２５ｃの横幅に基づいて、前後均し動作と旋回動作とが交互に行われる際の、上部旋回体２３の旋回角度を設定してもよい。具体的には例えば、コントローラ５０は、図５に示す角θを算出し、算出した角θを、先端アタッチメント２５ｃの横幅に基づいて補正し、補正した値を上部旋回体２３の旋回角度としてもよい。また、コントローラ５０は、図４に示すように、上側Ｚ１から見たときに直線Ｌｑが点Ｐを通るように、上部旋回体２３の旋回角度を設定してもよい。直線Ｌｑは、上部旋回体横方向Ｙにおける先端アタッチメント２５ｃの端を通り、直線Ｌｏ（旋回中心２３ｏを通り上部旋回体前側Ｘ１に延びる直線）と平行な直線である。

【0046】

（均し対象物Ｓの高さＨに基づく均し範囲Ａの設定）
図１に示すコントローラ５０は、高さ検出部４３（図３参照）に検出された均し対象物Ｓの高さＨに基づいて、均し範囲Ａの高さ方向における位置（均し高さ）を設定してもよい。例えば、コントローラ５０は、均し対象物Ｓの頂点の位置から、所定量だけ下側Ｚ２の位置を、均し高さとして設定してもよい。上記「所定量」は、コントローラ５０に設定され、例えば均し対象物Ｓの三次元情報に基づいて設定されてもよく、作業者が入力してもよく、通信などにより入力されてもよい。高さ検出部４３（図３参照）が、先端アタッチメント２５ｃを均し対象物Ｓに押し付けることで高さＨを検出するものである場合は、押し付け力が規定値になったときの先端アタッチメント２５ｃの高さに基づいて、コントローラ５０が均し高さを設定してもよい。

【0047】

（容器５の傾斜に基づく均し範囲Ａの設定）
図６に示すように、コントローラ５０は、容器傾き検出部４５（図３参照）に検出された容器５の傾きに基づいて、均し範囲Ａを設定してもよい。このとき、コントローラ５０は、容器５の底面（容器床部５ａ）が延びる方向に均し対象物Ｓを均すように、均し範囲Ａを設定してもよい。このとき、コントローラ５０は、均し範囲Ａを、容器床部５ａと平行に設定してもよい。

【0048】

（第１の発明の効果）
図１に示す自動均しシステム１０による効果は、次の通りである。自動均しシステム１０は、均し対象物Ｓを均す作業機械２０と、撮像装置４１と、コントローラ５０と、を備える。撮像装置４１は、均し対象物Ｓおよび均し対象物Ｓの周辺物（例えば容器５）の少なくともいずれかの、位置および形状の三次元情報を検出する。作業機械２０は、上部旋回体２３と、上部旋回体２３に起伏可能に取り付けられるアタッチメント２５と、を備える。アタッチメント２５は、アタッチメント２５の先端部に設けられる先端アタッチメント２５ｃを備える。

【0049】

［構成１］コントローラ５０は、撮像装置４１に検出された三次元情報に基づいて均し範囲Ａを設定する。コントローラ５０は、均し対象物Ｓを先端アタッチメント２５ｃで均す均し動作を、均し範囲Ａで自動的に行うように作業機械２０を制御する。

【0050】

上記［構成１］では、均し対象物Ｓが均される均し範囲Ａが、撮像装置４１に検出された三次元情報に基づいてコントローラ５０に設定される。よって、三次元情報に基づくことなく均し範囲Ａが設定される場合に比べ、均し範囲Ａを適切に設定することができる。そして、このように適切に設定された均し範囲Ａにおいて、均し対象物Ｓが先端アタッチメント２５ｃで均されるように、コントローラ５０が作業機械２０を制御する。よって、適切な位置で均し対象物Ｓを均すことができる。したがって、作業機械２０を自動制御することで、均し対象物Ｓを崩れにくくすることができる。

【0051】

（第２の発明の効果）
［構成２］上記「均し対象物Ｓの周辺物」は、容器５である。均し対象物Ｓは、容器５に収容されたものである。コントローラ５０は、容器５の三次元情報に基づいて均し範囲Ａを設定する。

【0052】

上記［構成１］および［構成２］では、容器５に収容された均し対象物Ｓが均される。よって、容器５に収容された均し対象物Ｓが崩れることを抑制できるので、均し対象物Ｓが容器５からこぼれることを抑制することができる。

【0053】

また、上記［構成２］により、次の効果が得られてもよい。均し対象物Ｓは様々な形状に刻々と変化し得るが、通常、容器５の形状は刻々とは変化しない。よって、撮像装置４１は、均し対象物Ｓの三次元情報よりも容器５の三次元情報を容易に検出できる。よって、容器５に収容された均し対象物Ｓの三次元情報のみに基づいて均し範囲Ａが設定される場合に比べ、上記［構成２］では容器５の三次元情報に基づいて均し範囲Ａし範囲が設定されるので、より確実に均し範囲Ａを設定することができる。

【0054】

（第３の発明の効果）
［構成３］コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体前後方向Ｘにおける端の位置を、容器５の上部旋回体前後方向Ｘにおける端部に対して、上部旋回体前後方向Ｘにずれた位置に設定する。

【0055】

上記［構成３］により、次の効果が得られる。上部旋回体前後方向Ｘに先端アタッチメント２５ｃを移動させることで均し動作が行われる（前後均し動作が行われる）場合が想定される。この場合に、上部旋回体前後方向Ｘにおいて、均し範囲Ａの端の位置と容器５の端部とが一致していると、例えば容器５から均し対象物Ｓがこぼれる可能性や、先端アタッチメント２５ｃが容器５に接触する可能性がある。そこで、上記［構成３］では、上部旋回体前後方向Ｘにおいて、均し範囲Ａの端の位置と容器５の端部とがずれている。よって、容器５から均し対象物Ｓがこぼれることや、先端アタッチメント２５ｃが容器５に接触することを抑制することができる。

【0056】

（第４の発明の効果）
［構成４］コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体前後方向Ｘにおける端の位置であって均し動作の開始位置Ａ１を、容器５の上部旋回体前後方向Ｘにおける端部よりも上部旋回体前後方向Ｘの外側に設定する。

【0057】

上記［構成４］により、容器５の上部旋回体前後方向Ｘの端部から、上部旋回体前後方向Ｘの外側に均し対象物Ｓがこぼれることを抑制することができる。具体的には例えば、容器５の上部旋回体後側Ｘ２の端部（例えば容器後部５ｂ）から上部旋回体後側Ｘ２に均し対象物Ｓがこぼれることを抑制することができる。

【0058】

（第５の発明の効果）
［構成５］コントローラ５０は、均し範囲Ａの上部旋回体前側Ｘ１の端の位置を、容器５の上部旋回体前側Ｘ１の端部よりも上部旋回体後側Ｘ２に設定する。

【0059】

容器５の上部旋回体前側Ｘ１の端部（例えば容器前部５ｄなど）が、均し対象物Ｓよりも上側Ｚ１に突出する場合がある。この場合、上記［構成５］により、容器５の上部旋回体前側Ｘ１の端部に先端アタッチメント２５ｃが接触することを抑制することができる。

【0060】

（第６の発明の効果）
［構成６］自動均しシステム１０は、均し対象物Ｓの高さを検出する高さ検出部４３（図３参照）を備える。コントローラ５０は、高さ検出部４３（図３参照）に検出された均し対象物Ｓの高さＨに基づいて、均し範囲Ａの高さ方向における位置を設定する。

【0061】

上記［構成６］により、均し対象物Ｓの高さに応じた適切な高さに、均し範囲Ａを設定することができる。よって、より適切な位置で均し対象物Ｓを均し、均し対象物Ｓを崩れにくくすることができる。

【0062】

（第７の発明の効果）
［構成７］自動均しシステム１０は、容器５の傾きを検出する容器傾き検出部４５（図３参照）を備える。コントローラ５０は、容器傾き検出部４５（図３参照）に検出された傾きに基づいて、図６に示すように、容器５の底面（容器床部５ａ）が延びる方向に均し対象物Ｓを均すように均し範囲Ａを設定する。

【0063】

上記［構成７］により、容器５の底面（容器床部５ａ）が延びる方向に均し対象物Ｓが均される。よって、例えば、水平面に対して容器５の底部が傾いた状態で均し対象物Ｓが均された後、容器５の底部が水平面と平行（または略平行）に配置されると、均し対象物Ｓの均された部分が、水平面と平行（または略平行）に配置される。よって、均し対象物Ｓをより崩れにくくすることができる。

【0064】

（第８の発明の効果）
［構成８］図４に示すように、作業機械２０は、上部旋回体２３を旋回可能に支持する下部走行体２１を備える。コントローラ５０は、上部旋回体２３に対して先端アタッチメント２５ｃを上部旋回体前後方向Ｘに移動させる均し動作である前後均し動作と、下部走行体２１に対して上部旋回体２３を旋回させる旋回動作と、を交互に行うように作業機械２０を制御する。

【0065】

上記［構成８］により、下部走行体２１に対する上部旋回体２３の旋回角度を一定にした状態で前後均し動作のみが行われる場合に比べ、より広い範囲で均し対象物Ｓを均すことができる。よって、均し対象物Ｓをより適切に均すことができ、均し対象物Ｓをより崩れにくくすることができる。

【0066】

（第９の発明の効果）
［構成９］コントローラ５０は、上部旋回体横方向Ｙにおける先端アタッチメント２５ｃの幅に基づいて、均し範囲Ａを設定する。

【0067】

上記［構成９］により、上部旋回体横方向Ｙにおける先端アタッチメント２５ｃの幅に応じた適切な位置に、均し範囲Ａを設定することができる。よって、より適切な位置で均し対象物Ｓを均し、均し対象物Ｓを崩れにくくすることができる。

【0068】

（第１０の発明の効果）
［構成１０］図２に示すように、撮像装置４１は、作業機械２０の外部に設けられる。

【0069】

作業機械２０のみに撮像装置４１が設けられた場合は、撮像装置４１の撮像対象物（均し対象物Ｓおよび均し対象物Ｓの周囲物の少なくともいずれか）が、作業機械２０の構成要素（例えばアタッチメント２５など）の陰になる場合がある。上記［構成１０］では、作業機械２０の外部の適切な位置に撮像装置４１が配置された場合、撮像装置４１の撮像対象物を作業機械２０の構成要素の陰にならないように撮像することができる。また、上記［構成１０］により、作業機械２０が撮像装置４１を備えていなくても、自動均しシステム１０を適用することができる。なお、撮像装置４１が作業機械２０の外部に設けられている場合に、撮像装置４１がさらに作業機械２０に設けられていてもよい。

【0070】

（変形例）
上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態の各構成要素の配置、形状、および接続が変更されてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、構成要素どうしの固定や連結などは、直接的でも間接的でもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。例えば、コントローラ５０は、１つの装置でもよく、複数の装置でもよい。

【符号の説明】

【0071】

５ 容器（均し対象物Ｓの周辺物）
１０ 自動均しシステム
２０ 作業機械
２１ 下部走行体
２３ 上部旋回体
２５ アタッチメント
２５ｃ 先端アタッチメント
４１ 撮像装置
４３ 高さ検出部
４５ 容器傾き検出部
５０ コントローラ
Ａ 均し範囲
Ｓ 均し対象物
Ｘ 上部旋回体前後方向
Ｙ 上部旋回体横方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】