JPH1088625A - 自動掘削機、自動掘削方法および自動積み込み方法 - Google Patents

自動掘削機、自動掘削方法および自動積み込み方法

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JPH1088625A
JPH1088625A JP8243737A JP24373796A JPH1088625A JP H1088625 A JPH1088625 A JP H1088625A JP 8243737 A JP8243737 A JP 8243737A JP 24373796 A JP24373796 A JP 24373796A JP H1088625 A JPH1088625 A JP H1088625A
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automatic
excavator
excavation
excavating
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JP8243737A
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Shu Takeda
周 武田
Masanori Tooshima
雅徳 遠嶋
Tomonori Ozaki
友紀 尾崎
Megumi Hiyoshi
恵 日吉
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 １台の自動機械で掘削から積み込みまでの作
業を自動的になし得る自動掘削機を提供する。 【解決手段】 掘削機対象物を掘削し、掘削物を積み込
み対象に積み込む一連の処理を自動的に行う自動掘削機
３において、掘削機から掘削対象物および積み込み対象
までの距離を求めるための計測器と、計測器の出力に基
づき掘削対象物の立体的な形状を認識する掘削対象認識
手段と、認識した掘削対象物の掘削目標位置を演算する
掘削目標位置演算手段と、計測器の出力に基づき掘削機
に対する積み込み対象の相対位置および積み込み対象に
対する掘削機の相対姿勢を演算し、演算結果に基づき積
み込み目標位置を演算する積み込み目標位置演算手段
と、演算された掘削目標位置および積み込み目標位置に
作業機を自動位置決めする自動位置決め手段と、掘削目
標位置で自動掘削する自動掘削制御手段と、積み込み目
標位置で掘削物を自動積み込みする自動積み込み制御手
段とを具えるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、掘削対象物を掘
削し、該掘削した掘削物を積み込み対象に積み込む一連
の処理を自動的に行う自動掘削積み込み技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】掘削積
込みの自動化技術をアスファルトプラントなどの人工的
なシステム環境に適用したものがある。このシステムに
おいては、資材置き場からホッパーまでの間に誘導線を
敷設し、この誘導線に沿ってパワーショベルやホイール
ローダなどの自動掘削機械を走行させることにより、資
材置き場の資材をホッパーに移載するようにしている。
【０００３】しかし、このように敷設された誘導線によ
る誘導方式は、資材置き場やホッパーなどの位置が固定
である定置型のシステムには向くが、砕石現場、鉱山、
造成工事などの土木現場のように，刻々と作業位置が変
化する現場には対応できない。また、上記のような土木
現場においては、通常、積込対象はホッパーのような位
置固定のものではなく、ダンプトラックのような移動型
のものであることが多く、このような場合にはダンプト
ラックは常に同じ位置にいるとは限らず、ダンプトラッ
クの位置を自動認識する機能が必要になってくる。
【０００４】一方、掘削現場、鉱山、造成工事等の自然
環境の土木現場に適用される従来の掘削積み込み自動化
技術として、特開平５−２９７９４２号公報がある。
【０００５】この従来技術においては、クローラダンプ
に設けた自動追尾装置と、固定局に設けた自動追尾装置
による双方向自動追尾システムと、クローラダンプに設
けられた座標位置演算システムによって、クローラダン
プの現在位置をリアルタイムに算出し、この算出した現
在位置と、積み込み位置（掘削位置）と荷降ろし位置と
を結ぶように設定された走行経路座標とを比較しなが
ら、クローラダンプを走行経路に沿って無人走行させ
る。また、パワーショベルによって土砂の積み込みを行
う積み込み位置（掘削位置）においては、パワーショベ
ルに取り付けた超音波センサにより積み込み対象物であ
る土砂の形状を測定し、これを基にパワーショベルの作
業パターンを決定して、土砂の積み込みとクローラダン
プへの積み込みを無人で行う。
【０００６】この従来技術においては、超音波センサに
より土砂の形状を認識するようにしているが、超音波セ
ンサは１点の距離しか計測することができず、掘削対象
である土砂の形状を正確に計測することはできない。ま
た、超音波は計測距離が短いので、移動範囲が大きい掘
削積み込み作業には用いることはできない。
【０００７】また、この従来技術では移動型の積み込み
対象（この場合はクローラダンプ）の位置、積み込み対
象に対する掘削機（この場合はパワーショベル）の相対
姿勢を検出するようにはしていないので、積み込み対象
の位置および両者の相対姿勢を掘削機側で常に正確に把
握する事ができず、荷こぼれが多く発生したり、極端な
場合両者の衝突が発生する。
【０００８】この発明はこのような実情に鑑みてなされ
たもので、１台の自動機械で掘削から積み込みまでの一
連の作業を自動的にかつ効率よくなし得る自動掘削機を
提供することを目的とする。
【０００９】またこの発明では、掘削の度の掘削量を増
大することができ、効率の良い掘削作業をなし得る自動
掘削機を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段および作用効果】この発明
では、掘削対象物を掘削し、該掘削した掘削物を積み込
み対象に積み込む一連の処理を自動的に行う自動掘削機
において、掘削機から前記掘削対象物および前記積み込
み対象までの距離を求めるための計測器と、前記計測器
の出力に基づき掘削対象物の立体的な形状を認識する掘
削対象認識手段と、該認識した掘削対象物の立体形状に
基づき掘削目標位置を演算する掘削目標位置演算手段
と、前記計測器の出力に基づき掘削機に対する積み込み
対象の相対位置および前記積み込み対象に対する掘削機
の相対姿勢を演算し、該演算された相対位置に基づき積
み込み目標位置を演算する積み込み目標位置演算手段
と、前記演算された掘削目標位置および積み込み目標位
置に掘削機または作業機を自動位置決めする自動位置決
め手段と、前記掘削目標位置で前記掘削対象物を自動掘
削する自動掘削制御手段と、前記積み込み目標位置で掘
削物を前記積み込み対象に自動積み込みする自動積み込
み制御手段とを具えるようにしている。
【００１１】かかる発明によれば、掘削機に掘削対象物
および積み込み対象の認識結果から掘削目標位置及び積
み込み目標位置を求め、該求めた掘削目標位置及び積み
込み目標位置で掘削作業及び積み込み作業を自動的に行
わせるようにしたので、１台の自動機械で掘削から積み
込みまでの一連の作業を自動的にかつ効率よくなし得る
ようになる。またこの発明では、掘削対象の立体的形状
を計測し、この形状データに基づいて掘削目標位置を決
定するようにしたので、最適な掘削位置による掘削作業
を行う事ができ、効率の良い掘削作業をなし得る。
【００１２】またこの発明では、掘削対象物を自動的に
掘削する自動掘削機において、掘削対象物の立体的な形
状を認識する立体形状認識手段と、該認識した掘削対象
物の立体形状に基づき掘削対象物の出張り位置を識別す
る識別手段と、前記識別した掘削対象物の出張り位置を
掘削目標位置として自動掘削を行う掘削手段とを具える
ようにしている。
【００１３】係る発明によれば、認識した掘削対象物の
立体形状に基づき掘削対象物の出張り位置（地形の凸部
分の先端）を識別し、この識別した位置を掘削目標位置
として自動掘削を行ようにしたので、毎回の掘削量を増
大させることができ、効率の良い掘削作業を行うことが
できる。
【００１４】またこの発明では、掘削機によって掘削対
象物を自動的に掘削する自動掘削方法において、掘削対
象物の近傍に掘削対象物の掘削範囲を示す標識を設ける
と共に、前記掘削機に前記標識を撮像する視覚センサを
設け、この視覚センサの撮像データを処理する事により
掘削範囲を掘削機側で識別するようにしている。
【００１５】係る発明によれば、掘削対象物の掘削範囲
を示す標識を設け、この標識を掘削機側に設けた視覚セ
ンサで認識することにより掘削範囲を識別するようにし
たので、複雑且つ面倒な画像処理を行うこと無く掘削範
囲が識別できるようになり、低コストで実用的な掘削シ
ステムを実現することができる。
【００１６】またこの発明では、積み込み機械によって
積み込み対象に積み込み物を自動的に積み込む自動積み
込み方法において、 積み込み対象に所定の標識を設け
るとともに、積み込み機械に前記標識を撮像する視覚セ
ンサを設け、この視覚センサの撮像データを処理するこ
とにより、積み込み機械に対する積み込み対象の相対位
置を演算し、該演算された相対位置に基づき積み込み目
標位置を決定するようにしている。
【００１７】係る発明によれば、積み込み対象に標識を
設けるとともに、この標識を積み込み機械側に設けた視
覚センサで認識することにより、積み込み機械に対する
積み込み対象の相対位置を演算し、該演算結果に基づい
て積み込み目標位置を決定するようにしたので、積み込
み対象がダンプトラックのような移動型のような場合で
も積み込みの度に正確な積み込み位置を得ることがで
き、荷こぼれの少ない効率の良い積み込み作業をなし得
るようになり、さらに積み込み対象が移動型であるが場
合、それほど正確な位置決めを行う必要な無くなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下この発明の実施例を添付図面
に従って詳細に説明する。
【００１９】図１は、この発明を砕石場、鉱山などの土
木現場に適用した場合の模式的構成を示すものである。
【００２０】岩肌１には、発破をかけて崩落した爆落石
２が堆積されており、この自動システムにおいては、ホ
イールローダやパワーショベルなどの掘削機３を用いて
堆積された爆落石２を掘削し、これをダンプトラック４
に積み込むまでの作業を実行する。
【００２１】掘削機３には、掘削対象（この場合は爆落
石２）の立体的な全体的形状（地形）を認識するため
と、ダンプトラック４（正確にはダンプトラック側面に
配設された標識５）までの距離、方向などを測定するた
めに、視覚センサ３０（この場合は２台のカメラ７，
８）が配設されており、２つのカメラ７，８による視差
を利用したステレオ法により、認識対象までの距離を測
定する。
【００２２】掘削位置には、爆落石２が存在する掘削範
囲を視覚センサ３０によって認識させるための２個の標
識６（例えば赤いパイロンのような目立つもの）が掘削
範囲の両端に配設されている。すなわち、どこからどこ
までが発破をかけた後の爆落石２であるかを認識する必
要があり、発破をかけたところとかけていないところを
カメラの画像データに基づく画像処理により識別する手
法も考えられるが、これは実用的には難しいので、この
実施例では人為的に掘削範囲を示す標識を配置するよう
にしている。赤いパイロンを配置した場合は、カメラの
画像データから赤色を抽出することにより、パイロンを
認識することができる。
【００２３】次に、２台のカメラを用いたステレオ法に
よる認識対象の認識処理について説明する。
【００２４】すなわち、図２に示すように、認識対象物
Ｐを所定の距離だけ離間した２台のカメラで撮像した場
合、左カメラ７で撮像した左画像と右カメラ８で撮像し
た右画像には視差が生じる。この視差は認識対象物Ｐま
での距離と反比例の関係にあるため、距離が近ければ近
いほど見える位置が変わってくる。
【００２５】すなわち、図３に示すように、カメラ７，
８を結ぶ方向（通常は掘削機の進行方向に垂直な方向）
をｘ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向とし、さらに
認識対象物Ｐの左カメラ７の撮像面上でのｘ方向位置を
ｘLとし、認識対象物Ｐの右カメラ８の撮像面上でのｘ
方向位置をｘRとすると、これらの差ｘR−ｘLが視差ｄ
となる。なお、Ｏは左カメラ７と右カメラ８の中央位
置、ＯLは左カメラ７の撮像面中心位置、ＯRは右カメラ
８の撮像面中心位置である。
【００２６】また、認識対象物ＰのＹ方向位置Ｙpは、
視差ｄ、カメラ間の距離Ｐおよび両カメラの焦点距離ｆ
とすると、下式に従って求めることができる。
【００２７】 Ｙp＝Ｂ・ｆ／ｄ …（１） 以上が、ステレオ法による距離計測の原理である。
【００２８】次に、上記ステレオ法を用いて爆落石２に
よる地形を認識する手法について説明する。
【００２９】図４の上半分は左カメラ７によって撮像さ
れた爆落石２による地形を示すもので、下半分は右カメ
ラ８によって撮像された同じ地形部分を示すものであ
り、この場合は上半分に示した左カメラ画像の各点
（ｉ，ｊ）の距離マップを求めるものとする。
【００３０】まず、左カメラ画像に対し、複数の点マト
リックス（ｉ，ｊ）を設定する。この場合は１≦ｉ≦２
０、１≦ｊ≦２０である。そして、左カメラ画像の１つ
の点（ｉ，ｊ）の画像が右カメラ画像のうちのどの点に
対応するかをパターンマッチングなどの手法を用いて探
査する。そして、対応する点が求められると、これら両
点の画像上での位置を求め、さらに前述した視差ｄを求
める。さらに、求めた視差ｄを先の第（１）式に代入し
て、点（ｉ，ｊ）から掘削機３までの距離データを求め
る。このような処理を、１≦ｉ≦２０、１≦ｊ≦２０の
各点に関して繰り返し実行することにより距離マップを
求める。
【００３１】図５は、上記手法によって求められた距離
マップデータ（ｘ，ｙ，ｚ）をプロットしたものであ
る。
【００３２】次に、図６に従って、掘削機３の制御系の
内部構成を説明する。
【００３３】視覚センサ３０は、前述したように２台の
カメラ７，８を有し、これら各カメラの画像データを画
像入力部９を介してコントローラ１０に入力する。
【００３４】掘削位置対象認識演算部１１は、２台のカ
メラ７，８の撮像データに基づき、前述した手法で掘削
対象の距離マップデータ（図５参照）を求める。なお、
掘削対象の地形は掘削が１回行われる度に変化するた
め、この掘削位置対象認識演算部１１での地形認識は掘
削を行う度に行うようにすれば、毎回の掘削土砂量を増
大させる事ができ、効率の良い掘削作業をなし得る。
【００３５】掘削位置決定演算部１２は、上記掘削位置
対象認識演算部１１で認識された地形のどの部分から掘
削を行えば、より多くの土砂を掘削することができて効
率の良い掘削を行うことができるかを判定するものであ
り、具体的には、前記求めた距離マップデータに基づ
き、山の最も手前の凸部分（出張り位置）が何処である
かを計算し、この位置を次回掘削位置として決定する。
【００３６】すなわち、まず、図５の距離マップデータ
から所定の高さより低い地面部分を除く。すなわち、掘
削機３上のカメラ７，８の高さＨは既知であるため、距
離マップデータからｚ＜−Ｈの点を削除すればよい。
【００３７】そして、残った点のうちから距離データｙ
が最も小さい点を最も手前の点として決定する。
【００３８】次に、積み込み対象認識演算部１３は、カ
メラ７，８の撮像データに基づいて、予め設定された停
止範囲に停止されたダンプトラック４までの距離、ダン
プ４の姿勢等を認識するものである。すなわち、停止範
囲が設定されていたとしても、ダンプトラック４を常に
同じ位置、同じ姿勢で停止させるのは、不可能である。
したがって、図１の場合は、ダンプトラック４に１つの
標識５を設け、この標識５を２台のカメラ７、８で撮像
し、前述したステレオ法を用いる事により、標識５まで
の距離を測定するようにしている。
【００３９】図７では、ダンプトラック４に２つの標識
５を設け、距離ばかりでなくダンプ４に対する掘削機３
の姿勢角βも求めるようにしている。すなわち、２つの
標識５までの距離ｙdを前述したステレオ法を用いてそ
れぞれ算出し、さらに撮像画像中の各標識の位置を求め
ることにより、各標識のカメラ中心軸からの方位を算出
する。そして、このようにして算出した各標識の方位及
び距離を用いて、ダンプトラックまでの距離と、ダンプ
トラックに対する掘削機３の相対姿勢βを計算する。
【００４０】次に、積込位置決定演算部１４は、積み込
み対象認識演算部１３で求めたダンプトラックの距離ｙ
dおよび相対姿勢βに基づいて実際に積み込みする位置
を決定する。例えば、ホイールローダからダンプトラッ
クに積み込む場合は、ローダのバケット中心がダンプト
ラックのベッセルの中心に一致するようにするととも
に、ローダのリーチを考慮して接近距離を決定する。
【００４１】次に、自動位置決め制御演算部１５につい
て説明する。
【００４２】自動位置決め制御演算部１５は、この場
合、走行の際、推測航法（dead reckoning）を用いて自
己の現在位置を逐次算出する。すなわち、方位計（ジャ
イロ）１９の出力から掘削機３の方位角を検出すると共
に、タイヤ回転センサ２０の出力から走行距離を検出
し、これら検出出力から掘削機３の現在位置を逐次算出
する。
【００４３】掘削の際、自動位置決め制御演算部１５
は、掘削位置決定演算部１２によって決定された掘削目
標位置に向かって自動走行する。すなわち、掘削目標位
置と現在位置とを結ぶ軌跡を、滑らかなステアリングが
行われるように直線、円弧、高次の曲線、非線形の曲線
などを用いて演算し、さらに速度パターン指定して刻々
の目標位置を求め、これら複数の目標位置を掘削機３が
順次経由して走行するようにアクセル制御バルブ２１お
よびステアリングバルブ２３を介してアクセル２２及び
ステアリングシリンダ２４を制御する。このアクセル制
御及びステアリング制御の際には、アクセルセンサ１７
及びステアリングセンサ１８の検出値がフィードバック
され、指令値に追従するように自動制御が行われてい
る。
【００４４】一方、積み込みの際、自動位置決め制御演
算部１５は、積み込み位置決定演算部１４によって決定
された積み込み目標位置に向かって、掘削の場合と同様
にして走行する。
【００４５】次に、作業機自動制御演算部１６について
説明する。
【００４６】掘削の際は、掘削目標位置に到達すると、
作業機自動制御演算部１６は作業機制御バルブ２５介し
て作業機シリンダ２６を制御することにより、自動掘削
を行う。すなわち、エンジン回転センサ２８やトルクコ
ンバータ回転センサ１９の出力から負荷を検出し、負荷
が大きくなり過ぎたら負荷を逃がすように作業機を駆動
しながら掘削を行う。また、作業機回転角度センサの出
力から各作業機の角度を検出し、目標角度との偏差に応
じて作業機を駆動する。
【００４７】積み込みの際は、積み込み目標位置に到達
すると、作業機自動制御演算部１６は作業機制御バルブ
２５を介して作業機シリンダ２６を制御することによ
り、自動積み込みを実行する。積み込みの際は、掘削の
ときとは違って決まったシーケンスで作業機を制御すれ
ばよいので、予め設定された軌跡に沿って作業機が移動
すようにして積み込み作業を行う。
【００４８】次に、図８を参照して自動掘削積込に関す
る一連の動作を説明する。この場合は、掘削機３はホイ
ールローダを想定している。
【００４９】まず、掘削機３は、掘削範囲の前方の所定
の待機位置で２台のカメラ７，８によって掘削範囲近傍
を撮像する。コントローラ１０の掘削対象認識演算部１
１は、撮像した画像データに前述したステレオ法による
演算処理を加えて掘削範囲の３次元地形を認識する（ス
テップ１００）。この認識の際には、２つの標識を識別
することにより地形認識範囲を選定する。
【００５０】次に、掘削位置決定演算部１２は、上記掘
削位置対象認識演算部１１で認識された地形データに基
づき、山の最も手前の部分（出張り位置）が何処である
かを計算し、この位置を今回の掘削位置として決定する
（ステップ１１０）。
【００５１】自動位置決め制御演算部１５は、掘削位置
決定演算部１２によって決定された掘削目標位置と現在
位置との間の走行軌跡を演算し（ステップ１２０）、こ
の軌跡に追従するようアクセル２２及びステアリング２
４を駆動制御する（ステップ１３０）。
【００５２】このようにして、掘削機３が掘削目標位置
に到達すると（ステップ１４０）、自動位置決め制御演
算部１５は掘削機１を前進させるよう制御すると共に、
作業機自動制御演算部１６は作業機を徐々に上昇させる
よう作業機シリンダ２６を制御することにより、掘削動
作を自動的に実行する（ステップ１５０）。
【００５３】その後、バケットが満杯になって掘削終了
が検出されると（ステップ１６０）、自動位置決め制御
演算部１５は掘削機３を後進させて、掘削用軌跡と積み
込み用軌跡の折り返し点Ｑ（第１図参照）まで移動す
る。この後進の際にも、掘削位置と予め設定された折り
返し点Ｑとの間を走行するための軌跡が計算され、この
軌跡を追従するよう走行制御が行われる（ステップ１７
０）。
【００５４】掘削機３が折り返し点Ｑまで到達すると、
今度は２台のカメラ７，８によって積み込み位置近傍を
撮像する。積込対象認識演算部１３は、カメラ７，８の
撮像データの中からダンプトラック４に配設された標識
５を認識し、この認識に基づいてダンプトラック４まで
の距離、ダンプ４に対する掘削機３の相対姿勢を計測す
る（ステップ１８０）。
【００５５】次に、積込位置決定演算部１４は、積み込
み対象認識演算部１３で求めたダンプトラックまでの距
離および相対姿勢に基づいて実際に積み込みする目標位
置を決定する（ステップ１９０）。
【００５６】次に、自動位置決め制御演算部１５は、積
込位置決定演算部１４によって決定された積み込み目標
位置と現在位置との間の走行軌跡を演算し（ステップ２
００）、この軌跡に追従するようアクセル２２及びステ
アリング２４を駆動制御する（ステップ２１０）。
【００５７】このようにして、掘削機３が積み込み目標
位置に到達すると（ステップ２２０）、自動位置決め制
御演算部１５および作業機自動制御演算部１６は、所定
のシーケンスにしたがってブームを上昇させながら前進
し、その後バケットをダンプ側に回動させる積み込み動
作を実行する（ステップ２３０）。この結果、掘削され
た爆落石がダンプトラックのベッセル内に積み込まれ
る。
【００５８】その後、バケットが空になって積み込み終
了が検出されると（ステップ２４０）、自動位置決め制
御演算部１５は掘削機３を後進させて、前記折り返し点
Ｑまで移動する。
【００５９】その後、掘削積み込み作業が終了するま
で、上記手順を繰り返し実行する（ステップ２６０）。
すなわち、この場合は、掘削が行われる度に掘削領域を
撮像して地形認識を行うようにしている。また、積み込
み対象も積み込みを行う度に撮像して、積み込み対象ま
での距離及び積み込み対象に対する掘削機の相対角度を
計測するようにしている。したがって、この場合、掘削
機の位置決め精度はそれほど高精度のものは必要なくな
る。
【００６０】なお、上記実施例では、２台のカメラを用
いたステレオ法により掘削対象を認識するようにした
が、レーザや超音波やミリ波などによって距離を測定す
る距離センサを２次元的にスキャンすることによって掘
削対象の３次元形状を計測するようにしてもよい。
【００６１】また、上記実施例では、２台のカメラ７，
８を、掘削対象と積み込み対象との視覚認識手段として
共用するようにしたが、これら各視覚認識手段を別にし
てもよい。
【００６２】また、上記実施例では、掘削すべき岩肌の
近傍に２個の標識を配置する事によって掘削範囲を識別
させるようにしたが、パワーショベルで溝や桝を掘削す
る場合は、四隅に標識を配置し、これらの標識によって
掘削範囲を識別させるようにすればよい。また、パワー
ショベルの場合は、通常は走行を行わずに旋回のみで積
み込みを行うので、パワーショベルの場合は求めた目標
積み込み位置から目標旋回角度と作業機角度を演算し
て、積み込み処理を行うようにすればよい。
【００６３】また、上記実施例では、推測航法を用いて
掘削機を自動走行させるようにしたが、ＧＰＳを用いて
掘削機の絶対位置を計測するようにしてもよい。
【００６４】また、上記実施例では、積み込み対象とし
てダンプトラックのように移動型のものを想定してカメ
ラで撮像した積み込み対象迄の距離及び相対姿勢を計測
するようにしたが、積み込み対象がホッパのような固定
型の場合にも、上記計測制御を適用するようにしてもよ
い。また、掘削機および積み込み対象にＧＰＳを設け、
これらＧＰＳで計測した掘削機および積み込み対象の絶
対位置から積み込み対象までの距離及び相対姿勢を計測
するようにしてもよい。
【００６５】さらに、積み込みの際、カメラで撮像した
画像データに基づきベッセル内の荷の形状を認識し、こ
の形状認識に基づいて積荷がベッセルからこぼれないよ
うに積み込み位置を決定するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を爆落積掘削積み込み現場に適用した
場合の模式図。
【図２】ステレオ法の原理図。
【図３】ステレオ法による距離計測の原理図。
【図４】掘削対象を立体形状を認識するための手法を説
明する図。
【図５】掘削対象の３次元認識結果をｘｙｚ軸にプロッ
トした図。
【図６】掘削機の制御系の構成を示すブロック図。
【図７】積み込み対象の認識態様を示す図。
【図８】この発明の実施例について掘削から積み込みま
での一連の流れを示すフローチャート。
【符号の説明】
１…岩肌 ２…爆落石 ３…掘削機 ４…ダンプトラック ５，６…標識 ６…視覚センサ ７，８…カメラ １０…コントローラ １１…掘削対象認識演算部 １２…掘削位置決定演算部 １３…積込対象認識演算部 １４…積込位置決定演算部 １５…自動位置決め制御演算部 １６…作業機自動制御演算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日吉 恵 神奈川県平塚市万田1200 株式会社小松製 作所研究所内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】掘削対象物を掘削し、該掘削した掘削物を
    積み込み対象に積み込む一連の処理を自動的に行う自動
    掘削機において、 掘削機から前記掘削対象物および前記積み込み対象まで
    の距離を求めるための計測器と、 前記計測器の出力に基づき掘削対象物の立体的な形状を
    認識する掘削対象認識手段と、 該認識した掘削対象物の立体形状に基づき掘削目標位置
    を演算する掘削目標位置演算手段と、 前記計測器の出力に基づき掘削機に対する積み込み対象
    の相対位置および前記積み込み対象に対する掘削機の相
    対姿勢を演算し、該演算された相対位置に基づき積み込
    み目標位置を演算する積み込み目標位置演算手段と、 前記演算された掘削目標位置および積み込み目標位置に
    掘削機または作業機を自動位置決めする自動位置決め手
    段と、 前記掘削目標位置で前記掘削対象物を自動掘削する自動
    掘削制御手段と、 前記積み込み目標位置で掘削物を前記積み込み対象に自
    動積み込みする自動積み込み制御手段と、 を具える自動掘削機。
  2. 【請求項２】前記計測器は、所定距離離間して配設され
    た少なくとも２台の視覚カメラである請求項１記載の自
    動掘削機。
  3. 【請求項３】掘削対象物を掘削し、該掘削した掘削物を
    積み込み対象に積み込む一連の処理を自動的に行う自動
    掘削機において、 掘削機から前記掘削対象物までの距離を求めるための第
    １の計測器と、 掘削機から前記積み込み対象物までの距離を求めるため
    の第２の計測機と、 前記第１の計測器の出力に基づき掘削対象物の立体的な
    形状を認識する掘削対象認識手段と、 該認識した掘削対象物の立体形状に基づき掘削目標位置
    を演算する掘削目標位置演算手段と、 前記第２の計測器の出力に基づき掘削機に対する積み込
    み対象の相対位置および前記積み込み対象に対する掘削
    機の相対姿勢を演算し、該演算された相対位置に基づき
    積み込み目標位置を演算する積み込み目標位置演算手段
    と、 前記演算された掘削目標位置および積み込み目標位置に
    掘削機または作業機を自動位置決めする自動位置決め手
    段と、 前記掘削目標位置で前記掘削対象物を自動掘削する自動
    掘削制御手段と、 前記積み込み目標位置で掘削物を前記積み込み対象に自
    動積み込みする自動積み込み制御手段と、 を具える自動掘削機。
  4. 【請求項４】前記第１及び第２の計測器を共用するよう
    にしたことを特徴とする請求項３記載の自動掘削機。
  5. 【請求項５】前記第２の計測器により毎積み込みの度に
    積み込み対象物の距離計測を行うことを特徴とする請求
    項３記載の自動掘削機。
  6. 【請求項６】掘削対象物を自動的に掘削する自動掘削機
    において、 掘削対象物の立体的な形状を認識する立体形状認識手段
    と、 該認識した掘削対象物の立体形状に基づき掘削対象物の
    出張り位置を識別する識別手段と、 前記識別した掘削対象物の出張り位置を掘削目標位置と
    して自動掘削を行う掘削手段と、 を具える自動掘削機。
  7. 【請求項７】前記立体形状認識手段は毎掘削の度に掘削
    対象物の立体的な形状の認識処理を行うものである請求
    項６記載の自動掘削機。
  8. 【請求項８】掘削機によって掘削対象物を自動的に掘削
    する自動掘削方法において、 掘削対象物の近傍に掘削対象物の掘削範囲を示す標識を
    設けるとともに、前記掘削機に前記標識を撮像する視覚
    センサを設け、この視覚センサの撮像データを処理する
    事により、掘削範囲を掘削機側で識別するようにしたこ
    とを特徴とする自動掘削方法。
  9. 【請求項９】積み込み機械によって積み込み対象に積み
    込み物を自動的に積み込む自動積み込み方法において、 積み込み対象に所定の標識を設けるとともに、積み込み
    機械に前記標識を撮像する視覚センサを設け、この視覚
    センサの撮像データを処理することにより、積み込み機
    械に対する積み込み対象の相対位置を演算し、該演算さ
    れた相対位置に基づき積み込み目標位置を決定するよう
    にしたことを特徴とする自動積み込み方法。
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AU42206/97A AU4220697A (en) 1996-09-13 1997-09-12 Automatic excavator, automatic excavation method and automatic loading method
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Cited By (44)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000136549A (ja) * 1998-10-09 2000-05-16 Carnegie Mellon Univ 自律掘削及びトラック載荷システム
US6167336A (en) * 1998-05-18 2000-12-26 Carnegie Mellon University Method and apparatus for determining an excavation strategy for a front-end loader
JP2001055762A (ja) * 1999-08-13 2001-02-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自動運転建設機械およびその位置計測手段の校正方法
JP2002542533A (ja) * 1999-04-15 2002-12-10 ノエル クレーン システムス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 車両の位置を決定する方法
JP2007197170A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Hitachi Plant Technologies Ltd スクラップヤードのスクラップ残量検知システム
JP2008008183A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
US7516563B2 (en) 2006-11-30 2009-04-14 Caterpillar Inc. Excavation control system providing machine placement recommendation
JP2010066117A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械のステレオ画像処理装置
CN103443837A (zh) * 2011-03-31 2013-12-11 日立建机株式会社 搬运机械的位置调整支援系统
JP2014526627A (ja) * 2011-09-23 2014-10-06 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー バケットを備えた作業機械のアタック姿勢を選択する方法
WO2015083753A1 (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 株式会社小松製作所 作業車両
JP2016065422A (ja) * 2014-09-26 2016-04-28 株式会社日立製作所 外界認識装置および外界認識装置を用いた掘削機械
WO2016114240A1 (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社小松製作所 掘削機械、掘削機械の制御方法及び掘削システム
WO2017033622A1 (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、その制御方法および作業車両の制御方法
JPWO2016152994A1 (ja) * 2015-03-25 2017-07-20 株式会社小松製作所 ホイールローダ
CN107740448A (zh) * 2017-11-30 2018-02-27 南京工业大学 一种无人自动化挖掘机智能施工系统
WO2018043104A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
WO2018043091A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
JP2018178711A (ja) * 2018-08-09 2018-11-15 株式会社小松製作所 施工現場の形状情報の生成方法及び作業機械の制御システム
CN109072587A (zh) * 2016-06-21 2018-12-21 株式会社小松制作所 施工系统及施工方法
US10262411B2 (en) 2017-09-01 2019-04-16 Deere & Company Site scanning using a work machine with a camera
CN109816778A (zh) * 2019-01-25 2019-05-28 北京百度网讯科技有限公司 物料堆三维重建方法、装置、电子设备和计算机可读介质
WO2019150602A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社小松製作所 作業機械
US10385542B2 (en) 2015-10-05 2019-08-20 Komatsu Ltd. Construction management system, construction management method, and management device
WO2019176193A1 (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社小松製作所 作業機械の走行経路を計画するためのシステム、方法、及び作業機械
WO2019189013A1 (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 住友建機株式会社 ショベル
WO2019188222A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置、掘削機械の制御装置、及び作業機械の制御方法
WO2019188221A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置及び作業機械の制御方法
WO2019207982A1 (ja) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置及び積込機械の制御方法
WO2019207981A1 (ja) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置及び積込機械の制御方法
WO2020054418A1 (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
KR20200092855A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. 타겟 굴착점 선택 방법 및 장치
KR20200092854A (ko) 2019-01-25 2020-08-04 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. 굴착기의 굴착 제어 방법 및 장치
WO2020196895A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 住友建機株式会社 ショベル
WO2020255714A1 (ja) * 2019-06-18 2020-12-24 日本電気株式会社 掘削システム、作業システム、制御装置、制御方法及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
CN112609756A (zh) * 2020-12-02 2021-04-06 山推工程机械股份有限公司 一种装载机的控制系统以及装载机
JP2021059970A (ja) * 2020-12-28 2021-04-15 株式会社小松製作所 施工管理システム
JP2021526086A (ja) * 2018-06-12 2021-09-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 自律的に動作する作業機械を動作させるための方法及び装置
JPWO2020110248A1 (ja) * 2018-11-29 2021-12-23 本田技研工業株式会社 作業機、作業機の制御方法及びプログラム
CN114753432A (zh) * 2022-04-20 2022-07-15 中联重科土方机械有限公司 用于挖掘机的控制方法、控制器、装置及挖掘机
WO2023188132A1 (ja) 2022-03-30 2023-10-05 日立建機株式会社 作業機械の制御システム
WO2023228331A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 三菱電機株式会社 遠隔機械操作システム、視覚提示装置、視覚提示方法およびプログラム
WO2024043074A1 (ja) * 2022-08-24 2024-02-29 株式会社小松製作所 作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法
WO2024043075A1 (ja) * 2022-08-24 2024-02-29 株式会社小松製作所 作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法

Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4082646B2 (ja) * 1999-11-19 2008-04-30 株式会社小松製作所 排土板の前方監視装置付き車両
EP1445386B1 (en) * 2001-10-18 2012-05-23 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Hydraulic shovel work amount detection apparatu; work amount detection method; work amount detection result display apparatus
NL1020801C2 (nl) * 2002-06-06 2003-12-09 Lely Entpr Ag Samenstel voor het uitvoeren van een landbouwbewerking, in het bijzonder een gewasbewerking.
DE10230766A1 (de) * 2002-07-09 2004-01-22 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Betätigung einer Arbeitsmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP1548532A4 (en) * 2002-10-01 2007-08-08 Fujitsu Ltd ROBOT
US7734398B2 (en) * 2006-07-31 2010-06-08 Caterpillar Inc. System for automated excavation contour control
US7694442B2 (en) * 2006-11-30 2010-04-13 Caterpillar Inc. Recommending a machine repositioning distance in an excavating operation
US7753132B2 (en) * 2006-11-30 2010-07-13 Caterpillar Inc Preparation for machine repositioning in an excavating operation
US7634863B2 (en) * 2006-11-30 2009-12-22 Caterpillar Inc. Repositioning assist for an excavating operation
US7726048B2 (en) * 2006-11-30 2010-06-01 Caterpillar Inc. Automated machine repositioning in an excavating operation
US7865285B2 (en) * 2006-12-27 2011-01-04 Caterpillar Inc Machine control system and method
US7832126B2 (en) * 2007-05-17 2010-11-16 Siemens Industry, Inc. Systems, devices, and/or methods regarding excavating
US8229631B2 (en) * 2007-08-09 2012-07-24 Caterpillar Inc. Wheel tractor scraper production optimization
US8170756B2 (en) * 2007-08-30 2012-05-01 Caterpillar Inc. Excavating system utilizing machine-to-machine communication
US8386134B2 (en) * 2007-09-28 2013-02-26 Caterpillar Inc. Machine to-machine communication system for payload control
US7934329B2 (en) * 2008-02-29 2011-05-03 Caterpillar Inc. Semi-autonomous excavation control system
US7984574B2 (en) * 2008-03-11 2011-07-26 Deere & Company Construction vehicle with rear object detection
ATE550922T1 (de) * 2008-06-25 2012-04-15 Claas Agrosystems Gmbh & Co Kg Übertragungsvorrichtung und landwirtschaftliches fahrzeug
US8527155B2 (en) * 2008-06-27 2013-09-03 Caterpillar Inc. Worksite avoidance system
NZ570113A (en) * 2008-07-25 2011-03-31 John Featherstone Melville An apparatus for forming a terrain feature
US9342500B2 (en) 2010-03-15 2016-05-17 Michael V. Liguori Object memory management system
US9650893B2 (en) 2011-04-01 2017-05-16 Joy Mm Delaware, Inc. Imaging-based interface sensor and control device for mining machines
AU2012202213B2 (en) 2011-04-14 2014-11-27 Joy Global Surface Mining Inc Swing automation for rope shovel
US8620533B2 (en) 2011-08-30 2013-12-31 Harnischfeger Technologies, Inc. Systems, methods, and devices for controlling a movement of a dipper
US9206587B2 (en) 2012-03-16 2015-12-08 Harnischfeger Technologies, Inc. Automated control of dipper swing for a shovel
US9598836B2 (en) 2012-03-29 2017-03-21 Harnischfeger Technologies, Inc. Overhead view system for a shovel
US9271446B2 (en) * 2012-06-28 2016-03-01 Forage Innovations B.V. Self-aligning apparatus and methods for gathering bales
US8954241B2 (en) * 2012-08-10 2015-02-10 Caterpillar Inc. Mining truck spotting under a shovel
JP5411976B1 (ja) * 2012-09-21 2014-02-12 株式会社小松製作所 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
US20140293047A1 (en) * 2013-04-02 2014-10-02 Caterpillar Inc. System for generating overhead view of machine
US20150094953A1 (en) * 2013-10-02 2015-04-02 Deere & Company System for locating and characterizing a topographic feature from a work vehicle
US10570589B2 (en) 2014-01-30 2020-02-25 Siemens Industry, Inc. Method and device for determining an N+1-dimensional environment model and mining apparatus
US9523180B2 (en) 2014-04-28 2016-12-20 Deere & Company Semi-automatic material loading
EP3086196B1 (en) * 2015-04-21 2017-04-05 Hexagon Technology Center GmbH Method and control system for surveying and mapping a terrain while operating a bulldozer
CN113107045A (zh) * 2015-12-28 2021-07-13 住友建机株式会社 挖土机以及挖土机用的控制装置和挖土机的控制方法
JP6754594B2 (ja) * 2016-03-23 2020-09-16 株式会社小松製作所 モータグレーダ
CA2978389A1 (en) 2016-09-08 2018-03-08 Harnischfeger Technologies, Inc. System and method for semi-autonomous control of an industrial machine
US10106951B2 (en) * 2016-09-21 2018-10-23 Deere & Company System and method for automatic dump control
JP6752118B2 (ja) * 2016-11-09 2020-09-09 東芝ライフスタイル株式会社 自律走行体
US10570582B2 (en) 2016-11-23 2020-02-25 Caterpillar Inc. System and method for operating a material-handling machine
CN107938735B (zh) * 2017-12-20 2023-09-05 江苏徐工工程机械研究院有限公司 铲运机铲装控制系统及方法、铲运机
CN108153316A (zh) * 2018-01-10 2018-06-12 深圳市鑫汇达机械设计有限公司 一种消防巡逻装置
CN108104192A (zh) * 2018-01-10 2018-06-01 深圳市晟达机械设计有限公司 一种地下铲运机
JP7188941B2 (ja) * 2018-08-31 2022-12-13 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置および制御方法
JP7088792B2 (ja) * 2018-09-12 2022-06-21 株式会社小松製作所 作業機械、制御装置、および制御方法
US11001991B2 (en) 2019-01-11 2021-05-11 Caterpillar Inc. Optimizing loading of a payload carrier of a machine
CN109778942B (zh) * 2019-03-12 2023-05-16 辽宁工程技术大学 一种露天矿电铲对中控制系统及方法
CN110331757A (zh) * 2019-07-18 2019-10-15 江苏徐工工程机械研究院有限公司 装载机铲斗举升控制方法、系统和控制器
US11320830B2 (en) 2019-10-28 2022-05-03 Deere & Company Probabilistic decision support for obstacle detection and classification in a working area
US11401684B2 (en) 2020-03-31 2022-08-02 Caterpillar Inc. Perception-based alignment system and method for a loading machine
CN112144592B (zh) * 2020-09-21 2022-05-06 江苏徐工工程机械研究院有限公司 一种挖掘装载机智能铲掘控制系统、方法及挖掘装载机
DE102020215197A1 (de) 2020-12-02 2022-06-02 Zf Friedrichshafen Ag Teilautonome Steuerung einer Baumaschine im Y-Zyklus
EP4033035A1 (en) * 2021-01-20 2022-07-27 Volvo Construction Equipment AB A system and method therein for remote operation of a working machine comprising a tool
CN113006185B (zh) * 2021-02-08 2023-01-31 南京工程学院 一种挖掘机自动导航作业方法及系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4482960A (en) * 1981-11-20 1984-11-13 Diffracto Ltd. Robot tractors
US4769700A (en) * 1981-11-20 1988-09-06 Diffracto Ltd. Robot tractors
JPS59106634A (ja) * 1982-12-11 1984-06-20 Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械の運行制御システム
US5065326A (en) * 1989-08-17 1991-11-12 Caterpillar, Inc. Automatic excavation control system and method
JPH04128438A (ja) * 1990-09-18 1992-04-28 Iseki & Co Ltd 自動溝掘り機
JP2711612B2 (ja) * 1992-04-20 1998-02-10 株式会社フジタ 土工事の自動搬送システム
US5404661A (en) * 1994-05-10 1995-04-11 Caterpillar Inc. Method and apparatus for determining the location of a work implement

Cited By (97)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6167336A (en) * 1998-05-18 2000-12-26 Carnegie Mellon University Method and apparatus for determining an excavation strategy for a front-end loader
JP2000136549A (ja) * 1998-10-09 2000-05-16 Carnegie Mellon Univ 自律掘削及びトラック載荷システム
US6363632B1 (en) 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
JP2002542533A (ja) * 1999-04-15 2002-12-10 ノエル クレーン システムス ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 車両の位置を決定する方法
JP2001055762A (ja) * 1999-08-13 2001-02-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd 自動運転建設機械およびその位置計測手段の校正方法
JP2007197170A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Hitachi Plant Technologies Ltd スクラップヤードのスクラップ残量検知システム
JP2008008183A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Hitachi Constr Mach Co Ltd 建設機械
US7516563B2 (en) 2006-11-30 2009-04-14 Caterpillar Inc. Excavation control system providing machine placement recommendation
JP2010066117A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械のステレオ画像処理装置
CN103443837A (zh) * 2011-03-31 2013-12-11 日立建机株式会社 搬运机械的位置调整支援系统
JP2014526627A (ja) * 2011-09-23 2014-10-06 ボルボ コンストラクション イクイップメント アーベー バケットを備えた作業機械のアタック姿勢を選択する方法
WO2015083753A1 (ja) * 2013-12-03 2015-06-11 株式会社小松製作所 作業車両
JPWO2015083753A1 (ja) * 2013-12-03 2017-03-16 株式会社小松製作所 作業車両
US9650760B2 (en) 2013-12-03 2017-05-16 Komatsu Ltd. Work vehicle
JP2016065422A (ja) * 2014-09-26 2016-04-28 株式会社日立製作所 外界認識装置および外界認識装置を用いた掘削機械
US9832386B2 (en) 2014-09-26 2017-11-28 Hitachi, Ltd. External recognition apparatus and excavation machine using external recognition apparatus
JP2016130409A (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社小松製作所 掘削機械、掘削機械の制御方法及び掘削システム
WO2016114240A1 (ja) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社小松製作所 掘削機械、掘削機械の制御方法及び掘削システム
AU2016207551B2 (en) * 2015-01-13 2018-10-04 Komatsu Ltd. Excavation machine, method of controlling excavation machine, and excavation system
US10538897B2 (en) 2015-01-13 2020-01-21 Komatsu Ltd. Excavation machine, method for controlling excavation machine, and excavation system
US10876270B2 (en) 2015-03-25 2020-12-29 Komatsu Ltd. Wheel loader
JPWO2016152994A1 (ja) * 2015-03-25 2017-07-20 株式会社小松製作所 ホイールローダ
CN107532411B (zh) * 2015-08-24 2020-09-25 株式会社小松制作所 轮式装载机的控制系统以及轮式装载机的控制方法
JP2017043887A (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、その制御方法および作業車両の制御方法
US10704228B2 (en) 2015-08-24 2020-07-07 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, control method thereof, and method of controlling work vehicle
CN107532411A (zh) * 2015-08-24 2018-01-02 株式会社小松制作所 作业车辆的控制系统、其控制方法以及作业车辆的控制方法
WO2017033622A1 (ja) * 2015-08-24 2017-03-02 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、その制御方法および作業車両の制御方法
US10385542B2 (en) 2015-10-05 2019-08-20 Komatsu Ltd. Construction management system, construction management method, and management device
US10385543B2 (en) 2015-10-05 2019-08-20 Komatsu Ltd. Construction management system, construction management method, and management device
US11585073B2 (en) 2016-06-21 2023-02-21 Komatsu Ltd. Construction system and construction method
CN109072587A (zh) * 2016-06-21 2018-12-21 株式会社小松制作所 施工系统及施工方法
US11674285B2 (en) 2016-08-31 2023-06-13 Komatsu Ltd. Wheel loader and method for controlling wheel loader
CN108779628B (zh) * 2016-08-31 2021-06-08 株式会社小松制作所 轮式装载机以及轮式装载机的控制方法
JP2018035572A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
WO2018043091A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
US10815640B2 (en) 2016-08-31 2020-10-27 Komatsu Ltd. Wheel loader and method for controlling wheel loader
CN108779628A (zh) * 2016-08-31 2018-11-09 株式会社小松制作所 轮式装载机以及轮式装载机的控制方法
EP3412837A4 (en) * 2016-08-31 2019-08-28 Komatsu Ltd. WHEEL LOADER AND WHEEL LOADER CONTROL METHOD
EP3412838A4 (en) * 2016-08-31 2019-08-28 Komatsu Ltd. WHEEL LOADER AND WHEEL LOADER CONTROL METHOD
JPWO2018043104A1 (ja) * 2016-08-31 2019-06-24 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
US11286639B2 (en) 2016-08-31 2022-03-29 Komatsu Ltd. Wheel loader and method for controlling wheel loader
WO2018043104A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 ホイールローダおよびホイールローダの制御方法
US10262411B2 (en) 2017-09-01 2019-04-16 Deere & Company Site scanning using a work machine with a camera
CN107740448A (zh) * 2017-11-30 2018-02-27 南京工业大学 一种无人自动化挖掘机智能施工系统
JP2019132068A (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社小松製作所 作業機械
JP2022090113A (ja) * 2018-01-31 2022-06-16 株式会社小松製作所 作業機械
US11560692B2 (en) 2018-01-31 2023-01-24 Komatsu Ltd. Work machine
WO2019150602A1 (ja) * 2018-01-31 2019-08-08 株式会社小松製作所 作業機械
WO2019176193A1 (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社小松製作所 作業機械の走行経路を計画するためのシステム、方法、及び作業機械
US11674287B2 (en) 2018-03-15 2023-06-13 Komatsu Ltd. System and method for planning travel path for work machine, and work machine
JP2019160093A (ja) * 2018-03-15 2019-09-19 株式会社小松製作所 作業機械の走行経路を計画するためのシステム、方法、及び作業機械
JPWO2019189013A1 (ja) * 2018-03-26 2021-03-18 住友建機株式会社 ショベル
CN111919003A (zh) * 2018-03-26 2020-11-10 住友建机株式会社 挖土机
WO2019189013A1 (ja) * 2018-03-26 2019-10-03 住友建機株式会社 ショベル
EP3779070A4 (en) * 2018-03-26 2021-11-17 Sumitomo (S.H.I.) Construction Machinery Co., Ltd. EXCAVATOR
US20210002852A1 (en) * 2018-03-26 2021-01-07 Sumitomo Construction Machinery Co., Ltd. Shovel
WO2019188222A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置、掘削機械の制御装置、及び作業機械の制御方法
US11959255B2 (en) 2018-03-30 2024-04-16 Komatsu Ltd. Work machine control device, excavating machine control device, and work machine control method
CN111684136A (zh) * 2018-03-30 2020-09-18 株式会社小松制作所 作业机械的控制装置及作业机械的控制方法
WO2019188221A1 (ja) 2018-03-30 2019-10-03 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置及び作業機械の制御方法
JP2019178598A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置及び作業機械の制御方法
CN111771032A (zh) * 2018-03-30 2020-10-13 株式会社小松制作所 作业机械的控制装置、挖掘机械的控制装置、及作业机械的控制方法
JP2019178599A (ja) * 2018-03-30 2019-10-17 株式会社小松製作所 作業機械の制御装置、掘削機械の制御装置、及び作業機械の制御方法
JP2019190238A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置及び積込機械の制御方法
US11885096B2 (en) 2018-04-27 2024-01-30 Komatsu Ltd. Loading machine control device and loading machine control method
US11821168B2 (en) 2018-04-27 2023-11-21 Komatsu Ltd. Control device for loading machine and control method for loading machine
CN111954739B (zh) * 2018-04-27 2022-09-27 株式会社小松制作所 装载机械的控制装置及装载机械的控制方法
WO2019207981A1 (ja) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置及び積込機械の制御方法
CN111954739A (zh) * 2018-04-27 2020-11-17 株式会社小松制作所 装载机械的控制装置及装载机械的控制方法
WO2019207982A1 (ja) 2018-04-27 2019-10-31 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置及び積込機械の制御方法
JP2021526086A (ja) * 2018-06-12 2021-09-30 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 自律的に動作する作業機械を動作させるための方法及び装置
JP2018178711A (ja) * 2018-08-09 2018-11-15 株式会社小松製作所 施工現場の形状情報の生成方法及び作業機械の制御システム
JP2020041352A (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
WO2020054418A1 (ja) * 2018-09-12 2020-03-19 株式会社小松製作所 積込機械の制御装置および制御方法
JPWO2020110248A1 (ja) * 2018-11-29 2021-12-23 本田技研工業株式会社 作業機、作業機の制御方法及びプログラム
US11131084B2 (en) 2019-01-25 2021-09-28 Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. Method and apparatus for selecting target excavating point
JP2020118016A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス アンド テクノロジー カンパニー リミテッド 掘削機の掘削を制御するための方法及び装置
CN109816778A (zh) * 2019-01-25 2019-05-28 北京百度网讯科技有限公司 物料堆三维重建方法、装置、电子设备和计算机可读介质
KR20200092854A (ko) 2019-01-25 2020-08-04 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. 굴착기의 굴착 제어 방법 및 장치
KR20200092855A (ko) * 2019-01-25 2020-08-04 베이징 바이두 넷컴 사이언스 앤 테크놀로지 코., 엘티디. 타겟 굴착점 선택 방법 및 장치
JP2020118017A (ja) * 2019-01-25 2020-08-06 ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス アンド テクノロジー カンパニー リミテッド 目標掘削点を選択するための方法と装置
US11668076B2 (en) 2019-01-25 2023-06-06 Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. Method and apparatus for controlling excavator to excavate
JP2020125668A (ja) * 2019-01-25 2020-08-20 ベイジン バイドゥ ネットコム サイエンス アンド テクノロジー カンパニー リミテッド 材料スタックの３次元再構成方法、装置、電子デバイス及びコンピュータ可読媒体
US11568593B2 (en) 2019-01-25 2023-01-31 Beijing Baidu Netcom Science And Technology Co., Ltd. Three-dimensional reconstruction method and apparatus for material pile, electronic device, and computer-readable medium
CN113661295B (zh) * 2019-03-27 2023-09-01 住友建机株式会社 挖土机
CN113661295A (zh) * 2019-03-27 2021-11-16 住友建机株式会社 挖土机
WO2020196895A1 (ja) * 2019-03-27 2020-10-01 住友建機株式会社 ショベル
JPWO2020255714A1 (ja) * 2019-06-18 2020-12-24
WO2020255714A1 (ja) * 2019-06-18 2020-12-24 日本電気株式会社 掘削システム、作業システム、制御装置、制御方法及びプログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体
CN112609756A (zh) * 2020-12-02 2021-04-06 山推工程机械股份有限公司 一种装载机的控制系统以及装载机
JP2021059970A (ja) * 2020-12-28 2021-04-15 株式会社小松製作所 施工管理システム
WO2023188132A1 (ja) 2022-03-30 2023-10-05 日立建機株式会社 作業機械の制御システム
KR20240029556A (ko) 2022-03-30 2024-03-05 히다치 겡키 가부시키 가이샤 작업 기계의 제어 시스템
CN114753432A (zh) * 2022-04-20 2022-07-15 中联重科土方机械有限公司 用于挖掘机的控制方法、控制器、装置及挖掘机
WO2023228331A1 (ja) * 2022-05-25 2023-11-30 三菱電機株式会社 遠隔機械操作システム、視覚提示装置、視覚提示方法およびプログラム
WO2024043074A1 (ja) * 2022-08-24 2024-02-29 株式会社小松製作所 作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法
WO2024043075A1 (ja) * 2022-08-24 2024-02-29 株式会社小松製作所 作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU4220697A (en) 1998-04-02
US6247538B1 (en) 2001-06-19
WO1998011305A1 (fr) 1998-03-19

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