特許 7602741 ショベル用のシステム

(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】2024-12-11

(45)【発行日】2024-12-19

(54)【発明の名称】ショベル用のシステム

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/26 20060101AFI20241212BHJP

   H04N 7/18 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

E02F9/26 B

H04N7/18 J

H04N7/18 K

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020090918

(22)【出願日】2020-05-25

(65)【公開番号】P2021188258

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-02-20

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】502246528

【氏名又は名称】住友建機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】598163064

【氏名又は名称】学校法人千葉工業大学

(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】泉川 岳哉

(72)【発明者】

【氏名】守本 崇昭

(72)【発明者】

【氏名】藤井 浩光

(72)【発明者】

【氏名】畠山 佑太

【審査官】亀谷 英樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－０５６５４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０５５２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３５３８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１００２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２１２９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１３３６３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－２１１４３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３１０３８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１９２５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０８９３８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２４９９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０８５３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２０１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２２００４４（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｅ０２Ｆ ９／２０－９／２２

Ｅ０２Ｆ ３／４２－３／４３

Ｅ０２Ｆ ３／８４－３／８５

Ｈ０４Ｎ ７／１８

(57)【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可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有するショベル用のシステムであって、
物体検知装置の出力に基づいてダンプトラックに関する点群データを取得し、前記ダンプトラックに関する点群データから無作為に１つの注目点を抽出し、前記注目点まわりの局所的な点群データに対して主成分分析を施し、前記注目点における法線及び前記法線に垂直で前記注目点を含む面を前記ダンプトラックの荷台を構成する面として検出することで、前記ダンプトラックの荷台を構成する面に属する前記ダンプトラックに関する点群データから前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定する、
ショベル用のシステム。

【請求項2】

下部走行体と、
前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有するショベル用のシステムであって、
物体検知装置の出力に基づいてダンプトラックに関する点群データを取得し、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面を検出する前であって、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面を検出した後に、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面に属する点群データを除去することにより、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面に属する点群データが、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面の検出に利用されないようにする、
ショベル用のシステム。

【請求項3】

前記ダンプトラックを検出する向きに応じ、点群データが除去される前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面は変更される、
請求項２に記載のショベル用のシステム。

【請求項4】

前記ダンプトラックの荷台を構成する面のうちの少なくとも１つの別の面は、底面、前面、後面、左側面、及び右側面のうちの少なくとも１つである、
請求項２に記載のショベル用のシステム。

【請求項5】

前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面のうち、全体形状が認識可能な面に関する情報に基づいて前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定し、
前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面は何れも長方形であり、
前記全体形状が認識可能な面は、３つ以上の角部が認識可能な面である、
請求項１乃至請求項４の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項6】

前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報は、前記ダンプトラックの荷台の底面以外の面に関する情報である、
請求項１乃至５の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項7】

前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面の形状に関する情報に基づき、前記ダンプトラックの大きさ又は種類を導き出し、或いは、
前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面の位置に関する情報に基づき、前記ダンプトラックの位置を導き出し、或いは、
前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面の向きに関する情報に基づき、前記ダンプトラックの向きを導き出す、
請求項１乃至６の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項8】

前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報に基づいて前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの一部を推定し、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面に関する情報に基づいて前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの残りを推定する、
請求項１乃至７の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項9】

前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報に基づいて推定した前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つと、前記ダンプトラックの荷台を構成する少なくとも１つの別の面に関する情報に基づいて推定した前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさの少なくとも１つとに基づき、前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさの少なくとも１つを推定する、
請求項１乃至８の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項10】

前記ダンプトラックに関する点群データを取得する前に前記ダンプトラックの存否を判定し、
前記ダンプトラックが存在すると判定したときの前記ダンプトラックの位置は、前記ダンプトラックに関する点群データの取得を開始したときの前記ダンプトラックの位置よりもショベルから離れている、
請求項１乃至９の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項11】

前記ダンプトラックに関する点群データを取得する前に前記ダンプトラックの位置、向き、及び種類のうちの少なくとも１つを推定し、
前記ダンプトラックに関する点群データを取得する前に前記ダンプトラックの位置、向き、及び種類のうちの少なくとも１つを推定したときの前記ダンプトラックの位置は、前記ダンプトラックに関する点群データの取得を開始するときの前記ダンプトラックの位置よりもショベルから離れている、
請求項１乃至１０の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項12】

前記ダンプトラックが所定の範囲内に進入したか否かを判定し、
前記ダンプトラックが所定の範囲内に進入したときの前記ダンプトラックの位置は、前記ダンプトラックに関する点群データの取得を開始するときの前記ダンプトラックの位置よりもショベルから離れている、
請求項１乃至１１の何れかに記載のショベル用のシステム。

【請求項13】

ショベルに搭載されたカメラが撮像した画像に基づいて前記ダンプトラックの存否を判定し、
ショベルに搭載されたカメラが撮像した画像に基づいて前記ダンプトラックが存在すると判定したときの前記ダンプトラックの位置は、前記ダンプトラックに関する点群データの取得を開始するときの前記ダンプトラックの位置よりもショベルから離れている、
請求項１乃至１２の何れかに記載のショベル用のシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ショベル用のシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ショベルの掘削アタッチメントとダンプトラックとの接触を防止するためにダンプトラックの荷台の後側の角の位置を認識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】

【文献】特開２０１２－２１２９０号公報

【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、上述のショベルは、ダンプトラックの荷台の後側の角の位置を局所的に認識するのみであり、ダンプトラックの荷台の大きさを認識していない。そのため、積み込み作業を適切に支援することはできない。

【0005】

そこで、積み込み作業をより適切に支援できるショベル用のシステムを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一実施形態に係るショベル用のシステムは、下部走行体と、前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有するショベル用のシステムであって、物体検知装置の出力に基づいてダンプトラックに関する点群データを取得し、前記ダンプトラックに関する点群データから無作為に１つの注目点を抽出し、前記注目点まわりの局所的な点群データに対して主成分分析を施し、前記注目点における法線及び前記法線に垂直で前記注目点を含む面を前記ダンプトラックの荷台を構成する面として検出することで、前記ダンプトラックの荷台を構成する面に属する前記ダンプトラックに関する点群データから前記ダンプトラックの位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定する。

【発明の効果】

【0007】

上述のショベル用のシステムは、積み込み作業をより適切に支援できる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】施工支援システムの構成例を示す図である。

【図2】ショベルの上面図である。

【図3】ショベルに搭載される駆動システムの構成例を示す図である。

【図4】推定処理の一例を示すフローチャートである。

【図5】推定処理で利用されるデータの例を示す図である。

【図6】施工現場におけるショベル及びダンプトラックの上面図である。

【図7】推定処理の別の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係るショベル用のシステムの一例である施工支援システムＳＹＳの構成例を示す図である。施工支援システムＳＹＳは、運搬車両としてのダンプトラック２００の位置、大きさ、及び向き等を認識し、ひいては、建設機械としての掘削機（ショベル１００）による積み込み作業を支援できるように構成されている。図２は、ショベル１００の上面図である。図３は、ショベル１００に搭載される駆動システムの構成例を示す図である。駆動システムは、ショベル１００を駆動するためのシステムである。

【0011】

最初に、図１及び図２を参照して、ショベル１００の概要について説明する。ショベル１００は、下部走行体１、旋回機構２、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、バケット６、及びキャビン１０等を備える。上部旋回体３は、旋回機構２を介して旋回可能に下部走行体１に搭載されている。ブーム４、アーム５、及びバケット６は、アタッチメントの一例である掘削アタッチメントを構成している。アタッチメントは、リフティングマグネットアタッチメント又はグラップルアタッチメント等であってもよい。

【0012】

下部走行体１は、図２に示すように、左クローラ１ＣＬ及び右クローラ１ＣＲを含むクローラ１Ｃを有する。クローラ１Ｃは、走行油圧モータ２Ｍによって駆動される。走行油圧モータ２Ｍは、左クローラ１ＣＬを駆動する左走行油圧モータ２ＭＬ、及び、右クローラ１ＣＲを駆動する右走行油圧モータ２ＭＲを含む。

【0013】

上部旋回体３は、旋回油圧モータ２Ａによって駆動される。旋回油圧モータ２Ａは、下部走行体１に対する上部旋回体３の向きを変化させることができる。尚、上部旋回体３は、旋回用電動機により電気的に駆動されてもよい。旋回油圧モータ２Ａと旋回用電動機とは併用されてもよい。

【0014】

ブーム４は、上部旋回体３の前部中央に回動可能に取り付けられている。ブーム４の先端には、アーム５が回動可能に取り付けられ、アーム５の先端には、エンドアタッチメントとしてのバケット６が回動可能に取り付けられている。ブーム４は、ブームシリンダ７により駆動される。アーム５は、アームシリンダ８により駆動される。バケット６は、バケットシリンダ９により駆動される。

【0015】

アーム５の先端には、作業内容等に応じて、エンドアタッチメントの一例であるバケット６の代わりに、他のエンドアタッチメントが取り付けられてもよい。他のエンドアタッチメントは、例えば、リフティングマグネット又はグラップル等である。

【0016】

キャビン１０は、オペレータが搭乗する運転室である。キャビン１０は、上部旋回体３の前部左側に搭載されている。ショベル１００が無人ショベルである場合、キャビン１０は省略されてもよい。

【0017】

次に、ショベル１００の機能について説明する。ショベル１００の駆動系は、図３に示すように、エンジン１１、レギュレータ１３、メインポンプ１４、及びコントロールバルブユニット１７等を含む。ショベル１００の油圧駆動系は、図２に示すように、走行油圧モータ２Ｍ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等の油圧アクチュエータを含む。

【0018】

エンジン１１は、油圧駆動系の動力源であり、例えば、上部旋回体３の後部に搭載される。具体的には、エンジン１１は、後述するショベルコントローラ３０による直接或いは間接的な制御の下で、予め設定される目標回転数で回転し、メインポンプ１４及びパイロットポンプ１５を駆動する。エンジン１１は、例えば、軽油を燃料とするディーゼルエンジンである。

【0019】

ショベル１００のキャビン１０内には、ダイヤル７５が設けられている。ダイヤル７５は、エンジン回転数を調整するためのダイヤルであり、例えば、エンジン回転数を段階的に切り替えるために利用される。本実施形態では、ダイヤル７５は、ＳＰモード、Ｈモード、Ａモード、及びＩＤＬＥモードの４段階にエンジン回転数を切り替えることができるように設けられている。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ショベルコントローラ３０に送るように構成されている。尚、図３には、ダイヤル７５によりＨモードが選択された状態が示されている。

【0020】

ＳＰモードは、作業量を優先したい場合に選択される回転数モードであり、最も高いエンジン回転数を利用する。Ｈモードは、作業量と燃費を両立させたい場合に選択される回転数モードであり、二番目に高いエンジン回転数を利用する。Ａモードは、燃費を優先させながら低騒音でショベルを稼働させたい場合に選択される回転数モードであり、三番目に高いエンジン回転数を利用する。ＩＤＬＥモードは、エンジンをアイドリング状態にしたい場合に選択される回転数モードであり、最も低いエンジン回転数を利用する。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で一定回転数に制御される。

【0021】

メインポンプ１４は、作動油を吐出するように構成されている。メインポンプ１４は、例えば、エンジン１１と同様、上部旋回体３の後部に搭載され、作動油ラインを通じてコントロールバルブユニット１７に作動油を供給する。メインポンプ１４は、エンジン１１により駆動される。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り、ショベルコントローラ３０による制御の下で吐出流量（１回転当たりの押し退け容積）が制御される。

【0022】

レギュレータ１３は、メインポンプ１４の吐出量を制御するように構成されている。本実施形態では、レギュレータ１３は、ショベルコントローラ３０からの制御指令に応じて、メインポンプ１４の斜板の角度（傾転角）を調節する。

【0023】

メインポンプ１４が吸入する作動油が貯蔵されたタンクとメインポンプ１４との間の管路に設けられている油温センサ１４ｃは、管路を流れる作動油の温度を表すデータをショベルコントローラ３０に送るように構成されている。

【0024】

コントロールバルブユニット１７は、複数の制御弁を含む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、上部旋回体３の中央部に搭載され、オペレータによる操作装置２６に対する操作に応じて、油圧駆動系を制御するように構成されている。コントロールバルブユニット１７は、作動油ラインを介してメインポンプ１４と接続され、メインポンプ１４から供給される作動油を、操作装置２６の操作状態に応じて、複数の油圧アクチュエータ（走行油圧モータ２Ｍ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９）のうちの１つ又は複数に選択的に供給する。具体的には、コントロールバルブユニット１７は、メインポンプ１４から複数の油圧アクチュエータのそれぞれに供給される作動油の流量と流れ方向を制御する複数の制御弁（スプール弁）を含む。

【0025】

ショベル１００の操作系は、パイロットポンプ１５及び操作装置２６を含む。また、ショベル１００の操作系は、ショベルコントローラ３０によるマシンコントロール機能（後述）に関する構成として、シャトル弁３２を含む。

【0026】

パイロットポンプ１５は、例えば、上部旋回体３の後部に搭載され、パイロットラインを介して操作装置２６等の機器に作動油を供給できるように構成されている。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り、エンジン１１により駆動される。

【0027】

操作装置２６は、キャビン１０内の操縦席の近くに設けられている。操作装置２６は、被操作部（下部走行体１、上部旋回体３、ブーム４、アーム５、及びバケット６等）の操作に利用される操作入力手段である。即ち、操作装置２６は、被操作部を駆動する油圧アクチュエータ（左走行油圧モータ２ＭＬ、右走行油圧モータ２ＭＲ、旋回油圧モータ２Ａ、ブームシリンダ７、アームシリンダ８、及びバケットシリンダ９等）の操作に利用される操作入力手段である。操作装置２６は、操作レバー及び走行レバーを含む。操作装置２６のそれぞれは、二次側のパイロットラインに設けられるシャトル弁３２を介して、コントロールバルブユニット１７内における対応する制御弁に接続されている。これにより、各制御弁には、対応する操作装置２６の操作状態に応じたパイロット圧が入力される。そのため、各制御弁は、対応する操作装置２６の操作状態に応じて動作し、油圧アクチュエータは、対応する制御弁の動作に応じて駆動される。操作レバーは、左操作レバー及び右操作レバーを含む。左操作レバーは、例えば、旋回油圧モータ２Ａ及びアームシリンダ８を操作するために利用され、右操作レバーは、例えば、ブームシリンダ７及びバケットシリンダ９を操作するために利用される。走行レバーは、左走行レバー及び右走行レバーを含む。左走行レバーは、例えば、左走行油圧モータ２ＭＬを操作するために利用され、右走行レバーは、例えば、右走行油圧モータ２ＭＲを操作するために利用される。左走行レバーは左走行ペダルと連動するように構成されていてもよい。右走行レバーについても同様である。

【0028】

操作装置２６にはスイッチＮＳが設けられている。本実施形態では、スイッチＮＳは、押しボタンスイッチである。操作者は、スイッチＮＳを指で押しながら操作装置を手で操作できる。スイッチＮＳは、例えば、マシンコントロール機能を実行する際に利用される。

【0029】

シャトル弁３２は、２つの入口ポートと１つの出口ポートを有し、２つの入口ポートのそれぞれに入力（流入）された作動油のうちの圧力が高い方の作動油を出口ポートから出力（流出）させる。シャトル弁３２は、２つの入口ポートのうちの一方が操作装置２６に接続され、他方が比例弁３１に接続されている。シャトル弁３２の出口ポートは、パイロットラインを通じて、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに接続されている。そのため、シャトル弁３２は、操作装置２６が生成するパイロット圧と比例弁３１が生成するパイロット圧のうちの高い方を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることができる。つまり、ショベルコントローラ３０は、操作装置２６によって生成されるパイロット圧よりも高い、比例弁３１によって生成されるパイロット圧を、対応する制御弁のパイロットポートに作用させることにより、オペレータによる操作装置２６の操作とは無関係に、対応する制御弁を制御して対応する被操作部を動作させることができる。即ち、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００を自律的に動作させることができる。

【0030】

操作装置２６は、パイロット圧を生成する油圧パイロット式ではなく、電気信号を出力する電気式であってもよい。この場合、操作装置２６からの電気信号は、ショベルコントローラ３０に入力される。ショベルコントローラ３０は、入力された電気信号に応じて、コントロールバルブユニット１７内の制御弁を制御することにより、操作装置２６に対する操作内容に応じて油圧アクチュエータを動作させることができる。コントロールバルブユニット１７内の制御弁は、ショベルコントローラ３０からの指令により駆動する電磁ソレノイド式スプール弁であってもよい。或いは、パイロットポンプ１５とコントロールバルブユニット１７内の制御弁のそれぞれのパイロットポートとの間には、ショベルコントローラ３０からの電気信号に応じて動作する電磁弁が配置されてもよい。この場合、電気式の操作装置２６を用いた手動操作が行われると、ショベルコントローラ３０は、その操作量（例えば、レバー操作量）に対応する電気信号によって、対応する電磁弁を動作させることができる。具体的には、ショベルコントローラ３０は、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を利用して生成されるパイロット圧を電磁弁によって増減させることで、操作装置２６の操作量に合わせ、対応する制御弁を動作させることができる。

【0031】

ショベル１００が無人ショベルである場合、操作装置２６は、省略されてもよい。或いは、ショベル１００が遠隔操作型のショベルである場合、操作装置２６は、ショベル１００（キャビン１０）の外部に設置されていてもよい。

【0032】

本実施形態では、ショベル１００の制御系は、吐出圧センサ２８、操作圧センサ２９、ショベルコントローラ３０、比例弁３１、表示装置４０、入力装置４２、音出力装置４３、記憶装置４７、ブーム角度センサＳ１、アーム角度センサＳ２、バケット角度センサＳ３、機体傾斜センサＳ４、旋回状態センサＳ５、空間認識装置Ｓ６、測位装置Ｐ１、及び通信装置Ｔ１を含む。

【0033】

制御装置の一例であるショベルコントローラ３０は、例えば、キャビン１０内に設けられ、ショベル１００の駆動制御を行うように構成されている。ショベルコントローラ３０は、ハードウェア、ソフトウェア、或いは、その組み合わせにより実現されてもよい。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置、及び、各種入出力インターフェース等を含むコンピュータによって構成されている。そして、ショベルコントローラ３０は、不揮発性記憶装置に格納される各種プログラムを実行することにより各種機能を実現する。

【0034】

例えば、ショベルコントローラ３０は、オペレータ等の所定操作により予め設定される作業モード等に基づき、エンジン１１の目標回転数を設定し、エンジン１１を一定回転させる制御を行う。また、例えば、ショベルコントローラ３０は、必要に応じてレギュレータ１３に対して制御指令を出力し、メインポンプ１４の吐出量を変化させる。また、例えば、ショベルコントローラ３０は、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の手動操作をガイド（案内）するマシンガイダンス機能を実行してもよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、オペレータによる操作装置２６を通じたショベル１００の手動操作を自動的に支援する、或いは、手動操作とは無関係にショベル１００を動作させるマシンコントロール機能を実行してもよい。或いは、マシンコントロール機能は、無人ショベルを動作させるための機能であってもよい。

【0035】

尚、ショベルコントローラ３０の機能の一部は、他のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。即ち、上述の機能は、複数のコントローラにより分散処理される態様で実現されてもよい。例えば、マシンガイダンス機能及びマシンコントロール機能は、専用のコントローラ（制御装置）により実現されてもよい。

【0036】

本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つ（以下、「位置等」とする。）を推定するように構成されている。尚、ショベルコントローラ３０によるダンプトラック２００の位置等の推定についてはその詳細が後述される。

【0037】

吐出圧センサ２８は、メインポンプ１４の吐出圧を検出するように構成されている。吐出圧センサ２８は、吐出圧に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0038】

操作状態検出装置の一例である操作圧センサ２９は、操作装置２６の操作状態を検出するように構成されている。本実施形態では、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。操作圧センサ２９は、操作圧に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0039】

操作状態検出装置は、操作レバーの傾倒方向及び傾倒角度等を検出可能な、エンコーダ、ポテンショメータ、又は傾倒センサ等であってもよい。

【0040】

比例弁３１は、パイロットポンプ１５とシャトル弁３２とを接続するパイロットラインに設けられ、その流路面積（作動油が通流可能な断面積）を変更できるように構成されている。そして、比例弁３１は、ショベルコントローラ３０から入力される制御指令に応じて動作する。この構成により、ショベルコントローラ３０は、例えば、操作レバーが操作されていない場合であっても、パイロットポンプ１５が吐出する作動油を、比例弁３１及びシャトル弁３２を介し、コントロールバルブユニット１７内の対応する制御弁のパイロットポートに向けて供給でき、油圧アクチュエータを動作させることができる。

【0041】

表示装置４０は、様々な画像を表示できるように構成されている。本実施形態では、表示装置４０は、キャビン１０内の操縦席に着座したオペレータから視認し易い位置に設けられ、ショベルコントローラ３０による制御の下で各種画像を表示する。表示装置４０は、ＣＡＮ等の車載通信ネットワークを介してショベルコントローラ３０に接続されていてもよく、一対一の専用線を介してショベルコントローラ３０に接続されていてもよい。

【0042】

本実施形態では、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、エンジン１１のオルタネータ１１ａで発電した電力で充電される。蓄電池７０の電力は、ショベルコントローラ３０及び表示装置４０以外のショベルの電装品７２等にも供給される。また、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を始動させる。

【0043】

エンジン制御装置７４は、エンジン１１を制御するように構成されている。エンジン制御装置７４からは、エンジン１１の状態を示す各種データ（例えば、水温センサ１１ｃで検出される冷却水温を示すデータ等）がショベルコントローラ３０に送信される。ショベルコントローラ３０は内部の一時記憶部（メモリ）にこのデータを蓄積し、適宜表示装置４０に送信できる。

【0044】

入力装置４２は、制御装置に情報を入力するための装置である。本実施形態では、入力装置４２は、キャビン１０内の操縦席に着座したオペレータから手が届く範囲に設けられ、オペレータによる入力を受け付け、その入力に応じた信号をショベルコントローラ３０に出力する。入力装置４２は、タッチパネル、操作レバーの先端に設けられるノブスイッチ、表示装置４０の周囲に設置されるボタンスイッチ、レバー、トグル、又は回転ダイヤル等であってもよい。入力装置４２は、入力に関する信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0045】

音出力装置４３は、音を出力するように構成されている。本実施形態では、音出力装置４３は、キャビン１０内に設けられ、ショベルコントローラ３０に接続されている。そして、音出力装置４３は、ショベルコントローラ３０による制御の下で音を出力するように構成されている。具体的には、音出力装置４３は、スピーカ又はブザー等である。音出力装置４３は、ショベルコントローラ３０からの出力指令に応じて各種情報を聴覚的に出力する。

【0046】

記憶装置４７は、情報を記憶するように構成されている。本実施形態では、記憶装置４７は、キャビン１０内に設けられ、ショベルコントローラ３０による制御の下で各種情報を記憶するように構成されている。具体的には、記憶装置４７は、半導体メモリ等の不揮発性記憶媒体である。記憶装置４７は、ショベル１００の動作中に各種機器が出力する情報を記憶してもよく、ショベル１００の動作が開始される前に各種機器を介して取得した情報を記憶してもよい。記憶装置４７は、例えば、通信装置Ｔ１等を介して取得される、或いは、入力装置４２等を通じて設定される目標施工面に関するデータを記憶してもよい。目標施工面は、ショベル１００のオペレータにより設定されてもよいし、施工管理者等により設定されてもよい。

【0047】

ブーム角度センサＳ１は、ブーム４に取り付けられ、ブーム４の上部旋回体３に対する回動角度（以下、「ブーム角度」とする。）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、ブーム角度に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0048】

アーム角度センサＳ２は、アーム５に取り付けられ、アーム５のブーム４に対する回動角度（以下、「アーム角度」とする。）を検出するように構成されている。アーム角度センサＳ２は、アーム角度に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0049】

バケット角度センサＳ３は、バケット６に取り付けられ、バケット６のアーム５に対する回動角度（以下、「バケット角度」とする。）を検出するように構成されている。バケット角度センサＳ３は、バケット角度に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0050】

ブーム角度センサＳ１は、例えば、ロータリエンコーダ、加速度センサ、ジャイロセンサ、又は慣性計測装置等の少なくとも１つで構成される。ブーム角度センサＳ１は、可変抵抗器を利用したポテンショメータ、ブーム角度に対応する油圧シリンダ（ブームシリンダ７）のストローク量を検出するシリンダストロークセンサ等であってもよい。アーム角度センサＳ２及びバケット角度センサＳ３についても同様である。

【0051】

機体傾斜センサＳ４は、所定の仮想平面に対する機体の傾斜状態を検出するように構成されている。所定の仮想平面は、例えば、仮想水平面である。機体は、例えば、上部旋回体３である。機体傾斜センサＳ４は、例えば、上部旋回体３に取り付けられ、上部旋回体３の前後軸回りの傾斜角度であるロール角、及び、上部旋回体３の左右軸回りの傾斜角度であるピッチ角を検出する。機体傾斜センサＳ４は、例えば、加速度センサ、ジャイロセンサ、及び慣性計測装置等の少なくとも１つであってもよい。そして、機体傾斜センサＳ４は、傾斜状態に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0052】

旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回状態を検出するように構成されている。旋回状態センサＳ５は、例えば、上部旋回体３の旋回角速度を検出する。旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度を検出してもよい。具体的には、旋回状態センサＳ５は、ジャイロセンサ、レゾルバ、又はロータリエンコーダ等である。旋回状態センサＳ５は、上部旋回体３の旋回角度又は旋回角速度に関する検出信号をショベルコントローラ３０に向けて送信する。

【0053】

空間認識装置Ｓ６は、監視対象である空間の状態を認識するように構成されている。空間の状態は、その空間における物体の存否を含む。本実施形態では、空間認識装置Ｓ６は、ショベル１００の周辺の空間の状態を認識するように構成されている。具体的には、空間認識装置Ｓ６は、ショベル１００の前方の空間の状態を認識するセンサＳ６Ｆ、ショベル１００の左方の空間の状態を認識するセンサＳ６Ｌ、ショベル１００の右方の空間の状態を認識するセンサＳ６Ｒ、及び、ショベル１００の後方の空間の状態を認識するセンサＳ６Ｂを含む。

【0054】

センサＳ６Ｆは、キャビン１０の上面前端に取り付けられ、センサＳ６Ｌは、上部旋回体３の上面左端に取り付けられ、センサＳ６Ｒは、上部旋回体３の上面右端に取り付けられ、センサＳ６Ｂは、上部旋回体３の上面後端に取り付けられている。

【0055】

本実施形態では、空間認識装置Ｓ６は、ＬＩＤＡＲである。具体的には、センサＳ６Ｆは、複数のＬＩＤＡＲの組み合わせで構成されている。センサＳ６Ｆは、１つのＬＩＤＡＲで構成されていてもよい。センサＳ６Ｂ、センサＳ６Ｌ、及びセンサＳ６Ｒについても同様である。また、センサＳ６Ｂ、センサＳ６Ｆ、センサＳ６Ｌ、及びセンサＳ６Ｒのそれぞれは、単眼カメラを含んでいてもよい。また、空間認識装置Ｓ６は、ＲＧＢ－Ｄセンサ、ステレオカメラ、距離画像カメラ、赤外線センサ、超音波センサ、ミリ波レーダ、又はレーザレーダ等であってもよく、ＣＣＤ又はＣＭＯＳ等の撮像素子を有する、広角レンズが取り付けられた単眼カメラであってもよい。空間認識装置Ｓ６は、取得した情報をショベルコントローラ３０に向けて送信する。空間認識装置Ｓ６は、取得した情報を表示装置４０に向けて送信してもよい。

【0056】

空間認識装置Ｓ６は、物体検知装置として機能してもよい。この場合、空間認識装置Ｓ６は、ショベル１００の周囲に存在する物体を検知してよい。検知対象の物体は、例えば、人、動物、車両、建設機械、建造物、又は穴等である。また、空間認識装置Ｓ６は、空間認識装置Ｓ６又はショベル１００と検知された物体との間の距離を算出してもよい。この場合も、空間認識装置Ｓ６は、物体検知装置として機能してもよい。空間認識装置Ｓ６は、超音波センサ、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＬＩＤＡＲ、ＲＧＢ－Ｄセンサ、又は赤外線センサ等である場合には、多数の信号（レーザ光等）を周囲に向けて発信し、その反射信号を受信することで、空間認識装置Ｓ６と物体との間の距離、及び、物体が存在する方向を検出してもよい。

【0057】

本実施形態では、空間認識装置Ｓ６は、ショベルコントローラ３０に直接的に接続されている。但し、空間認識装置Ｓ６は、表示装置４０に接続され、表示装置４０を介してショベルコントローラ３０に間接的に接続されていてもよい。

【0058】

測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の位置を測定するように構成されている。測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の向きを検出するように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置Ｐ１は、ＧＮＳＳコンパスであり、上部旋回体３の位置及び向きを導き出す。そして、測位装置Ｐ１は、上部旋回体３の位置及び向きに関する情報をショベルコントローラ３０に向けて送信する。上部旋回体３の向きは、上部旋回体３に取り付けられた方位センサの出力に基づいて検出されてもよい。

【0059】

通信装置Ｔ１は、移動体通信網、衛星通信網、近距離無線通信網、及びインターネット網等の少なくとも一つを含む通信ネットワークを通じて外部機器と通信するように構成されている。通信装置Ｔ１は、例えば、ＬＴＥ、４Ｇ、若しくは５Ｇ等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュール、Ｗｉ－Ｆｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の近距離無線通信規格に対応する近距離無線通信モジュール、又は、衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等である。

【0060】

次に、図１を参照し、施工支援システムＳＹＳの詳細について説明する。施工支援システムＳＹＳは、主に、ショベル１００、ダンプトラック２００、管理装置３００、支援装置４００、及び監視装置５００を含む。ショベル１００（ショベルコントローラ３０）、ダンプトラック２００（ダンプコントローラ２１０）、管理装置３００（制御装置３１０）、支援装置４００（制御装置４１０）、及び監視装置５００（制御装置５１０）は、通信網９００を介して通信可能に構成されている。

【0061】

ダンプトラック２００は、運搬車両の一例である。本実施形態では、ダンプトラック２００は、ショベル１００によって積み込まれた積載物を運搬するための車両であり、主に、ダンプコントローラ２１０、表示装置２２０、通信装置２３０、及び測位装置２４０を有する。積載物は、例えば、土、砂利、砕石、アスファルト、又はコンクリート等（以下、「土砂等」とする。）である。

【0062】

ダンプコントローラ２１０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置、及び、各種入出力インターフェース等を含むコンピュータによって構成される。ダンプコントローラ２１０は、例えば、不揮発性記憶装置に格納される各種プログラムを実行することにより各種機能を実現する。ダンプコントローラ２１０は、表示装置２２０、通信装置２３０、及び測位装置２４０を制御するように構成されている。

【0063】

本実施形態では、ダンプコントローラ２１０は、画像生成部を有する。画像生成部は、目標停止位置（後述）に関する画像を含む画像を生成するように構成されている。具体的には、画像生成部は、通信装置２３０を介して、ショベルコントローラ３０が算出した目標停止位置に関する情報を受信する。そして、画像生成部は、ダンプトラック２００の運転者がダンプトラック２００を目標停止位置に停止させることができるようにする画像を生成し、その画像を表示装置２２０に表示させる。

【0064】

表示装置２２０は、画像を表示するように構成されている。本実施形態では、表示装置２２０は、運転席に着座した運転者から視認し易い位置に設けられ、ダンプコントローラ２１０による制御の下で各種画像を表示する。表示装置２２０は、ＣＡＮ等の車載通信ネットワークを介してダンプコントローラ２１０に接続されていてもよく、一対一の専用線を介してダンプコントローラ２１０に接続されていてもよい。

【0065】

通信装置２３０は、移動体通信網、衛星通信網、近距離無線通信網、及びインターネット網等の少なくとも一つを含む通信ネットワークを通じて外部機器と通信するように構成されている。通信装置２３０は、例えば、ＬＴＥ、４Ｇ、若しくは５Ｇ等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュール、Ｗｉ－Ｆｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信規格に対応する近距離無線通信モジュール、又は、衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等である。

【0066】

測位装置２４０は、ダンプトラック２００の位置を測定するように構成されている。測位装置２４０は、ダンプトラック２００の向きを検出するように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置２４０は、ＧＮＳＳコンパスであり、ダンプトラック２００の位置及び向きを導き出す。そして、測位装置２４０は、ダンプトラック２００の位置及び向きに関する情報をダンプコントローラ２１０に向けて送信する。ダンプトラック２００の向きは、ダンプトラック２００に取り付けられた方位センサの出力に基づいて検出されてもよい。

【0067】

管理装置３００は、施工現場の外に設置される端末装置である。本実施形態では、管理装置３００は、施工現場の外にある管理センタ等に設置される据え置き型のコンピュータであり、主に、制御装置３１０、表示装置３２０、及び通信装置３３０を有する。但し、管理装置３００は、ノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等の携帯端末であってもよい。

【0068】

制御装置３１０は、ＣＰＵ、揮発性記憶装置、不揮発性記憶装置、及び、各種入出力インターフェース等を含むコンピュータによって構成される。制御装置３１０は、例えば、不揮発性記憶装置に格納される各種プログラムを実行することにより各種機能を実現する。制御装置３１０は、表示装置３２０及び通信装置３３０を制御するように構成されている。

【0069】

表示装置３２０は、画像を表示するように構成されている。本実施形態では、表示装置３２０は、制御装置３１０による制御の下で各種画像を表示する。

【0070】

通信装置３３０は、移動体通信網、衛星通信網、近距離無線通信網、及びインターネット網等の少なくとも一つを含む通信ネットワークを通じて外部機器と通信するように構成されている。本実施形態では、通信装置３３０は、ＬＴＥ、４Ｇ、若しくは５Ｇ等の移動体通信規格に対応する移動体通信モジュール、Ｗｉ－Ｆｉ若しくはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信規格に対応する近距離無線通信モジュール、又は、衛星通信網に接続するための衛星通信モジュール等である。

【0071】

支援装置４００は、携帯端末であり、例えば、施工現場にいる作業者等が携帯するノートＰＣ、タブレットＰＣ、又はスマートフォン等である。本実施形態では、支援装置４００は、ダンプトラック２００の運転者が携帯するスマートフォンであり、主に、制御装置４１０、表示装置４２０、通信装置４３０、及び測位装置４４０を有する。制御装置４１０、表示装置４２０、及び通信装置４３０は、管理装置３００における制御装置３１０、表示装置３２０、及び通信装置３３０と同様である。

【0072】

本実施形態では、制御装置４１０は、ダンプコントローラ２１０と同様に、画像生成部を有する。画像生成部は、目標停止位置（後述）に関する画像を含む画像を生成するように構成されている。具体的には、画像生成部は、通信装置４３０を介して、ショベルコントローラ３０が算出した目標停止位置に関する情報を受信する。そして、画像生成部は、ダンプトラック２００の運転者がダンプトラック２００を目標停止位置に停止させることができるようにする画像を生成し、その画像を表示装置４２０に表示させる。

【0073】

測位装置４４０は、支援装置４００の位置を測定するように構成されている。測位装置４４０は、支援装置４００がダンプトラック２００の運転席の近くに設けられたクレードルに取り付けられた場合に、ダンプトラック２００の向きを検出するように構成されていてもよい。この場合、測位装置４４０は、例えば、支援装置４００に取り付けられた方位センサの出力に基づいてダンプトラック２００の向きを導き出す。そして、測位装置４４０は、ダンプトラック２００の位置及び向きに関する情報を制御装置４１０に向けて送信する。

【0074】

監視装置５００は、所定の領域を監視するように構成されている。本実施形態では、監視装置５００は、マルチコプタ（ドローン）又は飛行船等の飛行体に搭載され、施工現場を上空から監視できるように構成されている。具体的には、監視装置５００は、主に、制御装置５１０、通信装置５３０、測位装置５４０、及び空間認識装置５５０を有する。制御装置５１０及び通信装置５３０は、管理装置３００における制御装置３１０及び通信装置３３０と同様である。監視装置５００は、施工現場に設置された鉄塔等の高い構造物の上端に取り付けられ、その構造物の周辺を上空から監視してもよい。

【0075】

測位装置５４０は、監視装置５００の位置を測定するように構成されている。測位装置５４０は、監視装置５００の向きを検出するように構成されていてもよい。本実施形態では、測位装置５４０は、ＧＮＳＳコンパスであり、監視装置５００の位置及び向きを導き出す。そして、測位装置５４０は、監視装置５００の位置及び向きに関する情報を制御装置５１０に向けて送信する。監視装置５００の向きは、監視装置５００に取り付けられた方位センサの出力に基づいて検出されてもよい。

【0076】

空間認識装置５５０は、空間認識装置Ｓ６と同様に、監視対象である空間の状態を認識するように構成されている。本実施形態では、空間認識装置５５０は、施工現場を上空から撮像するように構成されている。具体的には、空間認識装置５５０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、超音波センサ、ミリ波レーダ、レーザレーダ、ＬＩＤＡＲ、ＲＧＢ－Ｄセンサ、又は赤外線センサ等である。本実施形態では、空間認識装置５５０は、マルチコプタに取り付けられた単眼カメラである。空間認識装置５５０は、空間認識装置Ｓ６と同様に、物体検知装置として機能してもよい。この場合、空間認識装置５５０は、施工現場内に存在する物体を検知してもよい。

【0077】

次に、図４及び図５を参照し、ショベルコントローラ３０がダンプトラック２００の位置等を推定する処理（以下、「推定処理」とする。）について説明する。図４は、推定処理の一例を示すフローチャートである。ショベルコントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの推定処理を実行する。図５は、推定処理で利用されるデータの例を示す。

【0078】

最初に、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００に関する点群を抽出する（ステップＳＴ１）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、センサＳ６ＦとしてのＬＩＤＡＲが出力する点群データからダンプトラック２００に関する点群データを抽出する。センサＳ６Ｆは、隣接する複数のＬＩＤＡＲで構成されていてもよい。

【0079】

点群データは、３次元データの一例である。本実施形態では、点群データは、距離画像で表される。距離画像は、二次元配列の各要素の値として所定点からの距離が用いられる画像である。

【0080】

例えば、ショベルコントローラ３０は、地面又は資材等のダンプトラック２００以外の物体に関する点群データを除去することによってダンプトラック２００に関する点群データを抽出する。

【0081】

例えば、ショベルコントローラ３０は、第１時点において取得した距離画像と、第１時点よりも後の第２時点において取得した距離画像との差分を、ダンプトラック２００に関する点群データとして抽出してもよい。即ち、第１時点と第２時点との間の時間内に移動した物体に関する点群データを、ダンプトラック２００に関する点群データとして抽出してもよい。或いは、ショベルコントローラ３０は、地面からの高さが所定の高さ以上となる点群データをダンプトラック２００に関する点群データとして抽出してもよい。或いは、ショベルコントローラ３０は、他の任意の方法を用いてダンプトラック２００に関する点群データとして抽出してもよい。

【0082】

図５（Ａ）は、空間認識装置Ｓ６としてのＬＩＤＡＲに併設された単眼カメラが撮像したダンプトラック２００の画像２００Ｇを示す。図５（Ｂ）は、ショベルコントローラ３０が抽出したダンプトラック２００に関する点群データＰＧ１を示す。図５（Ｂ）に示す点群データＰＧ１は、図５（Ａ）に示すダンプトラック２００の画像２００Ｇに対応している。尚、単眼カメラが撮像したダンプトラック２００の画像２００Ｇは、推定処理を行う上で必須のデータではない。そのため、単眼カメラによるダンプトラック２００の撮影は省略されてもよく、単眼カメラ自体が省略されてもよい。

【0083】

その後、ショベルコントローラ３０は、荷台の底面除去処理、及び、法線のヒストグラムを作成する（ステップＳＴ２）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、主成分分析により、点群における注目点とその近傍点からその注目点における法線ａを求める。すなわち、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台を構成する５つの面に関する点群を構成する各注目点における法線ａを求める。５つの面は、底面、前面（フロントパネル）、後面（リアゲート）、左側面（左サイドゲート）、及び右側面（右サイドゲート）である。そして、ショベルコントローラ３０は、法線ａと鉛直上向きの法線ｂとの間に形成される角度θを以下の式（１）を用いて求める。

【0084】

【数1】

ダンプトラック２００の荷台の形状は、略直方体であるため、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台の前面、後面、左側面、右側面、及び底面の５つの面に対して角度θを算出できる。ダンプトラック２００の荷台の底面は、荷台の側面とは異なり、ダンプトラック２００の傾き、空間認識装置Ｓ６とダンプトラック２００との間の距離、又は、空間認識装置Ｓ６から見たダンプトラック２００の向き等の変化に応じて死角となる部分の範囲が変化し易い。そのため、本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、荷台の底面に関する点群データを除去した上で、残りの点群データに基づいてダンプトラック２００の位置等を推定するように構成されている。

【0085】

ダンプトラック２００が水平面に位置する場合、荷台の底面の法線の向きは、鉛直上向きである。そして、ショベルコントローラ３０は、式（１）で求められる角度θが所定値以下であれば、法線ａが鉛直上向きの法線ｂとほぼ同じ向きを有すると判定でき、そのときの注目点が荷台の底面に関する点群のうちの１つであると判定できる。そのため、ショベルコントローラ３０は、角度θを求めることにより、ダンプトラック２００に関する点群データから荷台の底面に関する点群データを除去することができる。このようにして、ショベルコントローラ３０は、式（１）で求められる角度θが所定値より大きい面を、荷台の残りの４つの面として抽出できる。

【0086】

図５（Ｃ）は、ダンプトラック２００に関する点群データＰＧ１から荷台の底面に関する点群データを除去することによって得られる点群データＰＧ２を示す。具体的には、図５（Ｃ）は、ダンプトラック２００の荷台を構成する４つの面に関する点群データＰＧ２を示す。４つの面は、前面（フロントパネル）、後面（リアゲート）、左側面（左サイドゲート）、及び右側面（右サイドゲート）である。

【0087】

そして、ショベルコントローラ３０は、荷台の残りの４つの面に関する点群データに基づき、法線の奥行き方向（ショベル１００の前後方向）の成分であるｚ成分を横軸にとり、奥行き方向に対する法線の角度を縦軸にとる２次元ヒストグラムを作成する。本実施形態では、このときの点群データは、荷台の底面に関する点群データを除く。

【0088】

点群データはノイズによる誤差を含んでおり、その点群データから求められる法線も同様にノイズによる誤差を含む。そのため、本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、点群の誤差のばらつきがガウス分布に従うと仮定し、法線から作成した２次元ヒストグラムが混合ガウス分布に従うと仮定する。そして、ショベルコントローラ３０は、ＥＭ（Expectation-Maximization）アルゴリズムを用いて点群のクラスタリングを行うことにより、各面の法線を推定する。例えば、ショベルコントローラ３０は、最多の点群を含むクラスに対応する法線を代表法線とし、そのクラスに属する点群に対し、近傍点までの３次元距離を閾値としたクラスタリングを行う。

【0089】

その後、ショベルコントローラ３０は、面を検出する（ステップＳＴ３）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、荷台の底面に関する点群が除去された後のダンプトラック２００に関する点群を面として検出する。具体的には、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台を構成する４つの面のうちの少なくとも１つを検出する。

【0090】

より具体的には、ショベルコントローラ３０は、上述のようにクラスタリングされた点群を構成する点の数が所定値以上であり、且つ、３次元距離が最も小さいクラスに属する点群を面として検出する。

【0091】

更に、検出した面が長方形の短辺（荷台の前面又は後面）及び長辺（荷台の左側面又は右側面）の何れに対応するかを判定するために、ショベルコントローラ３０は、検出した面の法線に対する角度が９０度となる法線を抽出する。そして、ショベルコントローラ３０は、上述のように、近傍点までの３次元距離を用いたクラスタリングにより別の面を検出する。そして、ショベルコントローラ３０は、検出した各面の長さに基づき、各面が長方形の短辺に対応するか或いは長辺に対応するかを判定する。

【0092】

その後、ショベルコントローラ３０は、法線を推定する（ステップＳＴ４）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、ＲＡＮＳＡＣ（Random Sample Consensus）による法線の推定を実行する。具体的には、ショベルコントローラ３０は、短辺（又は長辺）に対応する面に関しては、長辺（又は短辺）に対応する面とは区別して、代表法線から求めた面に対してＲＡＮＳＡＣによる法線の推定を実行する。

【0093】

検出した面に関する点群は、典型的には、多くのノイズを含んでいるため、導き出される法線の向きも誤差を含んでいる。そのため、本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、代表となる面に対しては、ＲＡＮＳＡＣによる法線の推定を実行することで、ノイズの影響による誤差を少なくするように構成されている。

【0094】

その後、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置等を推定する（ステップＳＴ５）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、上述のようにして求めた法線の向きと面の重心から、荷台を構成する面を検出し、検出した面の位置と向きに基づいてダンプトラック２００の位置等を推定する。ダンプトラック２００の荷台の形状は略直方体であるため、ショベルコントローラ３０は、その略直方体を構成する面の形状を求めることで、ダンプトラック２００の位置と向きを推定することができる。

【0095】

図５（Ｄ）は、ショベルコントローラ３０によって検出された面の１つである、ダンプトラック２００の荷台の右側面を表す長方形ＲＳを示している。具体的には、長方形ＲＳは、右サイドゲートの内側の表面に対応している。この場合、ショベルコントローラ３０は、例えば、長方形ＲＳの４辺のうちの少なくとも１つの３次元距離からダンプトラック２００の大きさ（トン数又は車種等）を推定できる。この場合、ショベルコントローラ３０は、長方形ＲＳの４辺のうちの少なくとも１つの３次元距離とダンプトラック２００の大きさとの関係を体系的に記憶したテーブルを参照してダンプトラック２００の大きさを導き出してもよい。例えば、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台の右側面を表す長方形ＲＳの長辺の３次元距離（右サイドゲートの長辺の長さに相当）を検索キーとしてテーブルを参照し、予め入力された車種情報からそのような長さの右サイドゲートを備えたダンプトラック２００の車種を特定してもよい。そして、ショベルコントローラ３０は、特定したダンプトラック２００の車種に関連付けて記憶されているダンプトラック２００の大きさ（例えば、最大積載量、車長、車幅、又は車高等）を導き出してもよい。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、長方形ＲＳの法線の向きからダンプトラック２００の向きを推定できる。また、ショベルコントローラ３０は、例えば、測位装置Ｐ１の出力、及び、長方形ＲＳの４つの頂点のうちの少なくとも１つと空間認識装置Ｓ６との間の３次元距離から、ダンプトラック２００の位置を推定できる。

【0096】

ショベルコントローラ３０は、検出した２つ以上の面に関する情報に基づいてダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定するように構成されていてもよい。例えば、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台の右側面を表す長方形ＲＳに加え、ダンプトラック２００の荷台の後面を表す長方形を導き出してもよい。ダンプトラック２００の荷台の後面を表す長方形は、例えば、リアゲートの外側の表面に対応している。この場合、ショベルコントローラ３０は、例えば、荷台の右側面を表す長方形ＲＳから暫定的に推定したダンプトラック２００の位置等と、荷台の後面を表す長方形から暫定的に推定したダンプトラック２００の位置等とに基づき、ダンプトラック２００の位置等を最終的に推定してもよい。或いは、ショベルコントローラ３０は、例えば、荷台の右側面を表す長方形ＲＳからダンプトラック２００の位置等の一部（例えば向きのみ）を推定し、荷台の後面を表す長方形からダンプトラック２００の位置等の残り（例えば位置及び大きさ）を推定してもよい。

【0097】

この推定処理により、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置等を正確に推定できる。そのため、ショベルコントローラ３０は、例えば、マシンコントロール機能を実行する場合、ショベル１００の油圧アクチュエータを適切に且つ自律的に動作させることができる。具体的には、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００に搭載されている油圧アクチュエータを適切に且つ自律的に動作させることにより、ショベル１００による積み込み作業の信頼性を高めることができる。上記の実施形態では、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００を後方より検出したため、荷台の底面を除去し右側面を抽出する処理を行ったが、ダンプトラック２００を上方から検出する場合には底面を抽出する方がダンプトラック２００の位置等の推定精度を高めることができる。この場合、ショベルコントローラ３０は、前面、後面、左側面、及び右側面を除去し、抽出した底面に基づいてダンプトラック２００の位置と向きを求めることができる。このように、ダンプトラック２００を検出する向きに応じて除去される面や抽出される面は変更される。

【0098】

次に、図６を参照し、推定処理による効果について説明する。図６は、ショベル１００によるダンプトラック２００への土砂等の積み込みが行われている作業現場の様子の一例を示す。具体的には、図６は、施工現場におけるショベル１００及びダンプトラック２００の上面図である。図６において、実線で描かれたショベル１００は掘削動作が終了したときのショベル１００の状態を表し、一点鎖線で描かれたショベル１００は排土動作が開始される前のショベル１００の状態を表す。本実施形態では、排土動作は、バケット開き動作、又は、バケット開き動作を含む複合動作であり、旋回動作を含まない。典型的には、排土動作は、バケット開き動作、アーム開き動作、及びブーム下げ動作を含む複合動作である。また、実線で描かれたバケット６Ａは掘削動作が終了したときのバケット６の状態を表し、一点鎖線で描かれたバケット６Ｂは排土動作が開始される前のバケット６の状態を表す。また、図６における太い破線は、バケット６の背面にある所定点が描く軌跡を表す。

【0099】

積み込み作業では、通常、ショベル１００の操作者は、掘削動作終了後に操作装置２６を用いてブーム上げ旋回操作を行う。本実施形態では、操作者は、右旋回操作を含む複合操作を行う。具体的には、ショベル１００の姿勢が一点鎖線で示すような姿勢になるまで、即ち、バケット６の背面にある所定点が点Ｐ２に達するまで、操作者は、ブーム上げ操作と右旋回操作とを含む複合操作を行う。複合操作にはバケット６の開閉操作が含まれていてもよい。ダンプトラック２００の荷台とバケット６とが接触しないようにしながら、バケット６を荷台の上に移動させるためである。このような一連の操作を行うことで、操作者は、ダンプトラック２００の荷台に土砂等を積み込むことができる。

【0100】

太い点線で表される矩形ＣＢは、推定処理によってショベルコントローラ３０が推定したダンプトラック２００の荷台の位置を表している。また、二点鎖線は、ショベルコントローラ３０が推定したダンプトラック２００の向きを表している。具体的には、二点鎖線は、ダンプトラック２００の前後軸Ｌ１を表している。

【0101】

図６に示すように、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置等を推定することによって、例えば、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差しない位置関係にあることを認識できる。即ち、ショベルコントローラ３０は、上部旋回体３の旋回位置をどのように変化させたとしても、上部旋回体３の前後軸とダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とを平行にすることができないことを認識できる。

【0102】

そして、このような位置関係にあることを認識できた場合、ショベルコントローラ３０は、例えば、排土動作の際に上部旋回体３を適切に旋回させなければ、バケット６内に取り込まれている土砂等をダンプトラック２００の荷台上に偏り無く放出することができないことを認識できる。

【0103】

排土動作を開始する際に、上部旋回体３の前後軸とダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが平行であれば、ショベル１００は、排土動作を実行するだけで、バケット６内に取り込まれている土砂等をダンプトラック２００の荷台上に均一に撒き均すことができる。ダンプトラック２００の前後軸Ｌ１に沿ってバケット６を移動させることができるためである。しかしながら、上部旋回体３の前後軸とダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが平行でない場合には、ショベル１００は、排土動作を実行するだけでは、バケット６内に取り込まれている土砂等をダンプトラック２００の荷台上に均一に撒き均すことができない。掘削アタッチメントＡＴを動作させるだけでは、ダンプトラック２００の前後軸Ｌ１に沿ってバケット６を移動させることができないためである。そのため、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差しない位置関係にあることを認識した場合、排土動作の際に上部旋回体３を自律的に旋回させることで、バケット６内に取り込まれている土砂等がダンプトラック２００の荷台上に均一に撒き均されるようにすることができる。すなわち、ショベル１００の操作者は、排土動作の際に旋回操作を行わなくとも、バケット６内に取り込まれている土砂等をダンプトラック２００の荷台上に均一に撒き均すことができる。

【0104】

或いは、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差しない位置関係にあることを認識した場合、走行油圧モータ２Ｍを駆動して下部走行体１を動作させてもよい。具体的には、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差するようにショベル１００を移動させてもよい。

【0105】

或いは、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差しない位置関係にあることをショベル１００の操作者に知らせてもよい。ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差するようにショベル１００を移動させることを操作者に促すためである。

【0106】

或いは、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差しない位置関係にあることをダンプトラック２００の運転者に知らせてもよい。ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差するようにダンプトラック２００を移動させることを運転者に促すためである。この場合、ショベルコントローラ３０は、目標停止位置を導き出し、その目標停止位置に関する情報をダンプトラック２００の運転者に提示してもよい。目標停止位置は、ダンプトラック２００を停止させるべき位置であり、例えば、ダンプトラック２００を上から見たときのダンプトラック２００の占有面積に対応する矩形で表される。そして、目標停止位置は、典型的には、その目標停止位置に停止したダンプトラック２００の前後軸Ｌ１がショベル１００の旋回軸ＳＡと交差するように設定される。

【0107】

このように、ダンプトラック２００の位置等を正確に推定できることは、ショベル１００による積み込み作業の効率化を実現できる。ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の旋回軸ＳＡとダンプトラック２００の前後軸Ｌ１とが交差した状態で積み込み作業が行われるよう、ショベル１００の操作者、及び、ダンプトラック２００の運転者の少なくとも一方に働きかけることができるためである。

【0108】

次に、図７を参照し、推定処理の別の一例について説明する。図７は、推定処理の別の一例を示すフローチャートである。ショベルコントローラ３０は、所定の制御周期で繰り返しこの推定処理を実行する。図７に示す推定処理は、ステップＳＴ０を有する点で、図４に示す推定処理と異なるが、ステップＳＴ１～ステップＳＴ５を有する点では図４に示す推定処理と同じである。そのため、以下では、共通部分の説明が省略され、相違部分が詳説される。

【0109】

図７に示す推定処理では、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置しているか否かを判定する（ステップＳＴ０）。本実施形態では、ショベルコントローラ３０は、空間認識装置Ｓ６の出力を用いてダンプトラック２００に関する点群を抽出する前に、この判定タスクを実行する。即ち、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していると判定するまでは、ダンプトラック２００に関する点群の抽出を行わない。ダンプトラック２００がショベル１００から離れた位置（積み込み作業に適さない位置）にあるにもかかわらず、ダンプトラック２００の位置等を正確に推定するといった必要以上の演算が行われてしまうのを防止するためである。

【0110】

具体的には、ショベルコントローラ３０は、空間認識装置Ｓ６に併設された単眼カメラが撮像した画像に基づき、所定の作業範囲内にダンプトラック２００が位置しているか否かを判定する。ショベルコントローラ３０は、超音波センサ、ミリ波レーダ等の単眼カメラ以外の装置の出力に基づいてダンプトラック２００の存否を判定してもよい。すなわち、ショベルコントローラ３０は、ステップＳＴ１以降のタスクを実行するための演算コストよりも低い演算コストでステップＳＴ０の判定タスクを実行できるのであれば、ＬＩＤＡＲを含めた任意の装置の出力に基づいてダンプトラック２００の存否を判定してもよい。この段階では、ショベルコントローラ３０は、ショベル１００の周囲にダンプトラック２００が存在するか否かを判定できればよく、ショベル１００の周囲にダンプトラック２００が存在する場合であっても、ダンプトラック２００の位置を大まかに認識できればよいためである。例えば、ショベルコントローラ３０は、予め登録されたダンプトラック２００の画像と単眼カメラが撮像した画像に含まれる画像部分とを照合するパターンマッチングにより、ダンプトラック２００の存否を判定し、或いは、ダンプトラック２００の位置を認識してもよい。或いは、ショベルコントローラ３０は、深層学習を利用することにより、単眼カメラが撮像した画像内にダンプトラック２００の画像が存在するか否かを判定し、或いは、ダンプトラック２００の位置を認識してもよい。ショベルコントローラ３０は、例えば、ダンプトラック２００の荷台の中心の座標、又は、ダンプトラック２００の荷台の後端の座標等をダンプトラック２００の位置として認識する。座標は、例えば、単眼カメラの位置を中心とする座標系における座標である。

【0111】

また、ショベルコントローラ３０は、単眼カメラが撮像した画像に基づき、ダンプトラック２００の位置及び向きを認識してもよい。この場合も、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置及び向きを大まかに認識できればよい。

【0112】

所定の作業範囲は、例えば、積み込み作業に適した範囲である。すなわち、所定の作業範囲内にダンプトラック２００が位置していることは、ダンプトラック２００が積み込み作業に適した範囲内に位置していることを意味する。本実施形態では、所定の作業範囲は、単眼カメラの位置を中心とする座標系における座標範囲として設定される。

【0113】

ショベルコントローラ３０は、認識したダンプトラック２００の位置と、設定した所定の作業範囲とに基づき、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置しているか否かを判定する。ショベルコントローラ３０は、例えば、ダンプトラック２００の荷台の中心の座標が、所定の作業範囲に対応する座標範囲内に含まれる場合に、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していると判定する。

【0114】

ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していないと判定した場合（ステップＳＴ０のＮＯ）、ショベルコントローラ３０は、ステップＳＴ１以降のタスクを実行することなく、今回の推定処理を終了させる。

【0115】

一方、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していると判定した場合（ステップＳＴ０のＹＥＳ）、ショベルコントローラ３０は、ステップＳＴ１以降のタスクを実行し、ダンプトラック２００の位置等を推定する。

【0116】

また、一旦、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していると判定した後は、次回以降の推定処理において、ショベルコントローラ３０は、ステップＳＴ０の判定を省略し、ステップＳＴ１以降のタスクを実行してもよい。例えば、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に位置していると判定した後の所定期間においては、或いは、推定処理を所定回数繰り返すまでは、ショベルコントローラ３０は、ステップＳＴ０の判定を省略し、ステップＳＴ１以降のタスクを実行してもよい。演算負荷を低減させるためである。

【0117】

この構成により、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置等の推定に関する演算負荷を低減させることができる。ショベル１００の周囲にダンプトラック２００が存在しない場合、或いは、積み込み作業に適さない場所にダンプトラック２００が位置している場合には、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の位置等を推定するためのタスクであるステップＳＴ１以降のタスクを実行しないためである。

【0118】

上述のように、本発明の一実施形態に係る、下部走行体１と、下部走行体１に旋回可能に搭載された上部旋回体３と、上部旋回体３に取り付けられたアタッチメントと、を有するショベル１００のためのシステムである施工支援システムＳＹＳは、物体検知装置の出力に基づいてダンプトラック２００に関する３次元データを取得し、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報に基づいてダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定するように構成されている。物体検知装置は、典型的には、ショベル１００に取り付けられた空間認識装置Ｓ６である。但し、物体検知装置は、ショベル１００の外部に設置された空間認識装置であってもよい。例えば、物体検知装置は、他の建設機械、建屋、電柱、又は飛行体等に取り付けられていてもよい。

【0119】

この構成により、施工支援システムＳＹＳは、ショベル１００による積み込み作業をより適切に支援できる。ダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを正確に推定できるためである。また、施工支援システムＳＹＳは、深層学習等の機械学習を利用した画像認識処理を行うことなくダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定できるため、学習済みモデル等が用意される必要もなく、容易に導入され得る。

【0120】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００に関する３次元データからダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報を抽出するように構成されていてもよい。ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面は、典型的には、ダンプトラック２００の荷台を構成する４つの側面のうちの少なくとも１つである。

【0121】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００に関する３次元データからダンプトラック２００の荷台に関する３次元データを抽出するように構成されていてもよい。例えば、施工支援システムＳＹＳは、空間認識装置Ｓ６が出力する３次元データから、ダンプトラック２００の周囲にある土砂、路面、又は、ダンプトラック２００のタイヤ等に関する３次元データを除去することによって、ダンプトラック２００の荷台に関する３次元データを抽出するように構成されていてもよい。

【0122】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報を抽出する際には、全体形状が認識可能な面に関する情報を優先的に抽出するように構成されていてもよい。この場合、全体形状が認識可能な面は、例えば、３つ以上の角部が認識可能な面であってもよい。或いは、全体形状が認識可能な面は、例えば、２つ以上の角部が認識可能な面であってもよい。典型的には、全体形状が認識可能な面は、ダンプトラック２００の荷台を構成する４つの側面のうちの少なくとも１つである。ダンプトラック２００の荷台の底面は、空間認識装置Ｓ６から見た場合、ダンプトラック２００の荷台を構成する側面の陰に隠れてしまう部分が多いため、上述の実施形態では、施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台の底面を優先的に抽出することはない。但し、別の実施形態では、施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台の底面を優先的に抽出してもよい。

【0123】

この構成により、施工支援システムＳＹＳは、全体形状が認識可能な面に関する情報に基づいてダンプトラック２００の位置、向き、及び大きさのうちの少なくとも１つを推定できるため、推定結果の信頼性を向上させることができる。

【0124】

ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報は、望ましくは、ダンプトラック２００の荷台の底面以外の面に関する情報である。上述のように、ダンプトラック２００の荷台の底面は、空間認識装置Ｓ６から見た場合、ダンプトラック２００の荷台を構成する側面の陰に隠れてしまう部分が多いためである。

【0125】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報のうちの、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面の形状に関する情報に基づき、ダンプトラック２００の大きさ又は種類を導き出すように構成されていてもよい。面の形状に関する情報は、例えば、長方形の長辺又は短辺の３次元距離である。

【0126】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報のうちの、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面の位置に関する情報に基づき、ダンプトラック２００の位置を導き出すように構成されていてもよい。面の位置に関する情報は、例えば、その面の重心の座標、又は、その面の輪郭上の点の座標等である。

【0127】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面に関する情報のうちの、ダンプトラック２００の荷台を構成する少なくとも１つの面の向きに関する情報に基づき、ダンプトラック２００の向きを導き出すように構成されていてもよい。面の向きに関する情報は、例えば、その面の法線の向き、又は、その面の長辺若しくは短辺の延長方向等である。

【0128】

施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００に関する３次元データを取得する前に、ダンプトラック２００の存否を判定するように構成されていてもよい。或いは、施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００に関する３次元データを取得する前に、ダンプトラック２００の位置、向き、及び種類のうちの少なくとも１つを推定するように構成されていてもよい。或いは、施工支援システムＳＹＳは、ダンプトラック２００に関する３次元データを取得する前に、ダンプトラック２００が所定の作業範囲内に進入したか否かを判定するように構成されていてもよい。例えば、施工支援システムＳＹＳは、ショベル１００に搭載されたカメラが撮像した画像に基づいてダンプトラック２００の存否を判定するように構成されていてもよい。この場合、カメラは、単眼カメラであってもよく、ステレオカメラであってもよい。ダンプトラック２００がショベル１００から離れているにもかかわらず、ダンプトラック２００の位置等を正確に推定するための演算コストの高いタスクが実行されてしまうのを防止するためである。この構成により、施工支援システムＳＹＳは、演算負荷が不必要に増大してしまうのを防止できる。

【0129】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳説した。しかしながら、本発明は、上述した実施形態に制限されることはない。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、別々に説明された特徴は、技術的な矛盾が生じない限り、組み合わせが可能である。

【0130】

例えば、上述の実施形態では、ショベルコントローラ３０は、推定処理において、ダンプトラック２００の荷台の底面に関する点群データを除去するように構成されている。但し、ショベルコントローラ３０は、ダンプトラック２００の荷台の底面以外の別の一面に関する点群データを除去するように構成されていてもよい。例えば、空間認識装置Ｓ６が高い位置からダンプトラック２００を見下ろすような状況では、ダンプトラック２００の荷台の底面は、死角となる部分の範囲が狭くなる傾向にある。その一方で、例えば、ダンプトラック２００の荷台の後面は、空間認識装置Ｓ６とダンプトラック２００との間の距離等の変化に応じて死角となる部分の範囲が変化し易い。この場合、ショベルコントローラ３０は、推定処理において、ダンプトラック２００の荷台の後面に関する点群データを除去するように構成されていてもよい。

【符号の説明】

【0131】

１・・・下部走行体 １Ｃ・・・クローラ １ＣＬ・・・左クローラ １ＣＲ・・・右クローラ ２・・・旋回機構 ２Ａ・・・旋回油圧モータ ２Ｍ・・・走行油圧モータ ２ＭＬ・・・左走行油圧モータ ２ＭＲ・・・右走行油圧モータ ３・・・上部旋回体 ４・・・ブーム ５・・・アーム ６・・・バケット ７・・・ブームシリンダ ８・・・アームシリンダ ９・・・バケットシリンダ １０・・・キャビン １１・・・エンジン １１ａ・・・オルタネータ １１ｂ・・・スタータ １１ｃ・・・水温センサ １３・・・レギュレータ １４・・・メインポンプ １４ｃ・・・油温センサ １５・・・パイロットポンプ １７・・・コントロールバルブユニット ２６・・・操作装置 ２８・・・吐出圧センサ ２９・・・操作圧センサ ３０・・・ショベルコントローラ ３１・・・比例弁 ３２・・・シャトル弁 ４０・・・表示装置 ４２・・・入力装置 ４３・・・音出力装置 ４７・・・記憶装置 ７０・・・蓄電池 ７２・・・電装品 ７４・・・エンジン制御装置 ７５・・・ダイヤル １００・・・ショベル ２００・・・ダンプトラック ２１０・・・ダンプコントローラ ２２０・・・表示装置 ２３０・・・通信装置 ２４０・・・測位装置 ３００・・・管理装置 ３１０・・・制御装置 ３２０・・・表示装置 ３３０・・・通信装置 ４００・・・支援装置 ４１０・・・制御装置 ４２０・・・表示装置 ４３０・・・通信装置 ４４０・・・測位装置 ５００・・・監視装置 ５１０・・・制御装置 ５３０・・・通信装置 ５４０・・・測位装置 ５５０・・・空間認識装置 ９００・・・通信網 ＮＳ・・・スイッチ Ｐ１・・・測位装置 Ｓ１・・・ブーム角度センサ Ｓ２・・・アーム角度センサ Ｓ３・・・バケット角度センサ Ｓ４・・・機体傾斜センサ Ｓ５・・・旋回状態センサ Ｓ６・・・空間認識装置 Ｓ６Ｂ、Ｓ６Ｆ、Ｓ６Ｌ、Ｓ６Ｒ・・・センサ ＳＹＳ・・・施工支援システム Ｔ１・・・通信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】