CN108779624B

CN108779624B - 作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法

Info

Publication number: CN108779624B
Application number: CN201780017629.9A
Authority: CN
Inventors: 大岩宪史; 中川智裕
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-06-21
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2021-06-01
Anticipated expiration: 2037-06-19
Also published as: DE112017001850T5; WO2017221904A1; JP6716358B2; JP2017227012A; US11359349B2; KR20180112838A; CN108779624A; KR102089455B1; US20200299929A1

Abstract

本发明提供一种作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法。液压挖掘机(100)具有：行驶体(2)、旋转体(3)、作业装置(4)、摆动马达(31)、接收部(291)、结束位置设定部(220)、旋转位置检测部(260)、以及控制器(280)。接收部(291)从自卸卡车(300)，经由作业管理系统(400)间接地接收卸土对象自卸卡车信息信号(SG13)。结束位置设定部(220)基于卸土对象自卸卡车信息信号(SG13)，设定旋转体(3)旋转的结束位置(PE)。旋转位置检测部(260)检测旋转中的旋转体(3)的旋转位置。控制器(280)基于旋转位置，控制摆动马达(31)，使旋转体(3)从旋转的开始位置(PS)旋转至结束位置(PE)。

Description

作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法。

背景技术

利用液压挖掘机等作业车辆挖掘的沙土装载于自卸卡车等中进行输送。在进行装载沙土作业时，液压挖掘机需要从挖掘位置反复旋转至自卸卡车的车斗。

因为这样反复的旋转操作对操作者来说是一种负担，所以希望实现自动化(例如，参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的自动运行施工机械中，挖掘位置与卸土位置由操作人员指示。而且，作业中挖掘位置与卸土位置的偏差由基于摄像机的图像识别进行校正。

例如，对于卸土位置，基于由摄像机拍摄的图像，识别自卸卡车的车斗。另外，上述校正时的图像处理为了防止循环时间增大，例如在挖掘操作前指定卸土位置，在卸土操作前指定挖掘位置。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2000-192514号公报

发明内容

然而，在图像处理中，因为处理大量的数据，所以耗费时间，例如即使在挖掘操作前开始指定卸土位置，在挖掘操作结束之前，图像处理也未必结束，因此难以迅速地进行控制。

本发明的目的在于，考虑现有作业车辆的问题，提供一种能够进行更迅速的控制的作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法。

(用于解决技术问题的技术方案)

第一发明的作业车辆为具有：行驶体、配置于行驶体上侧的旋转体、以及配置于旋转体的作业装置的作业车辆，具有：旋转驱动部、接收部、结束位置设定部、旋转位置检测部、以及驱动控制部。旋转驱动部使旋转体旋转。接收部从对象物直接或间接地接收与作为旋转体的旋转目标的对象物的位置相关的信息。结束位置设定部基于关于对象物的位置的信息，而设定旋转体旋转的结束位置。旋转位置检测部检测旋转中旋转体的旋转位置。驱动控制部基于旋转位置，控制旋转驱动部，使旋转体从旋转的开始位置旋转至结束位置。

这样，能够从外部接收用来设定旋转的结束位置的与作为旋转目标的对象物的位置相关的信息。由此，能够更迅速地进行控制，而不必通过图像处理来指定结束位置。

另外，在利用了相机的图像处理的情况下，虽然存在被沙土污染而难以识别结束位置的情况，但因为能够从外部接收关于结束位置的信息，所以能够更可靠地识别结束位置。

需要说明的是，在例如设定自卸卡车作为成为目标的对象物的情况下，作业车辆可以从自卸卡车直接接收关于自卸卡车位置的信息，也可以从自卸卡车经由临时作业管理系统等而间接地接收关于自卸卡车位置的信息。

另外，卸土位置不限于自卸卡车，也可以是压碎机的料斗等。

第二发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，对象物是自卸卡车，结束位置是对象物所包含的位置。

通过接收关于自卸卡车位置的信息，能够设定结束位置，而不必进行图像处理等，并能够自动旋转至进行卸土的位置。

第三发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，关于对象物位置的信息包括关于自卸卡车的车斗状态的信息。

这样，通过也接收关于车斗状态的信息，能够识别车斗处于倾斜状态(卸下沙土的状态)还是处于水平状态(装载沙土的状态)。

由此，能够设定为在车斗倾斜的状态下不向着车斗进行自动旋转。

第四发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，还具有旋转设定部，其设定旋转体旋转时的速度或加速度。

由此，能够设定自动旋转时旋转体的旋转速度或加速度。

第五发明的作业车辆基于第四发明的作业车辆，还具有：姿势检测部、以及装载检测部。姿势检测部检测作业装置的姿势。装载检测部检测作业装置的铲斗的装载重量或填充率。旋转设定部基于姿势与装载重量，设定旋转时的速度或加速度。

由此，因为基于作业装置的姿势与装载状态(装载重量或填充率)，能够设定适当的旋转速度，所以能够提高作业效率。

假设在不基于姿势及装载状态(装载重量或填充率)设定旋转速度的情况下，可以考虑设定为最安全的速度。例如，铲斗的装载重量较少的情况与较多的情况相比，虽然能够将旋转速度设定为快速，但考虑到安全，而设定为装载重量较多的情况下的旋转速度。

对此，如上所述，通过基于作业装置的姿势与装载状态进行设定，在装载重量较少的情况下，能够设定旋转速度为快速，所以能够提高作业效率。

第六发明的作业车辆基于第一发明的作业车辆，还具有：开始位置设定部、以及装载检测部。装载检测部检测作业装置的铲斗的装载重量或填充率。开始位置设定部将装载重量或填充率达到规定值时的旋转体的位置作为开始位置进行设定。

由此，当铲斗的装载重量或填充率达到规定值时，能够将该位置作为开始位置，自动地开始旋转动作。

第七发明的作业车辆的作业管理系统为具有行驶体、配置于行驶体上侧的旋转体、以及配置于旋转体的作业装置的作业车辆的作业管理系统，具有：结束位置设定部、以及发送部。结束位置设定部基于从作为旋转体的旋转目标的对象物接收的关于对象物位置的信息，而设定旋转体旋转的结束位置。发送部向作业车辆发送检测旋转中的旋转体的旋转位置并使旋转体从旋转的开始位置旋转至结束位置的指示。

这样，能够将用来设定旋转的结束位置的与作为旋转目标的对象物的位置相关的信息向作业车辆发送。由此，能够更迅速地进行控制，而不必通过图像处理来指定结束位置。

第八发明的作业车辆的控制方法为具有行驶体、配置于行驶体上侧的旋转体、以及配置于旋转体的作业装置的作业车辆的控制方法，具有：结束位置设定步骤、以及驱动控制步骤。结束位置设定步骤基于从作为旋转体的旋转目标的对象物接收的关于对象物位置的信息，而设定旋转体旋转的结束位置。驱动控制步骤检测旋转中的旋转体的旋转位置，使旋转体从开始位置旋转至结束位置。

发明的效果

根据本发明，能够提供一种可进行更迅速的控制的作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的液压挖掘机、作业管理系统、以及自卸卡车的关系的图。

图2是本发明的实施方式的液压挖掘机的外观立体图。

图3是表示在图1的液压挖掘机中搭载的自动旋转控制装置的结构的方框图。

图4是表示基于图1的液压挖掘机的作业范围的俯视图。

图5是表示图1的作业管理系统的动作的流程图。

图6是表示图1的液压挖掘机的动作的流程图。

图7是表示基于图1的液压挖掘机的作业范围的俯视图。

图8是表示图1的液压挖掘机动作的其它例子的流程图。

图9是表示在本发明的实施方式的变形例的液压挖掘机中搭载的自动旋转控制装置的结构的方框图。

具体实施方式

下面，参照附图，针对本发明的一个实施方式的液压挖掘机进行说明。

＜1.结构＞

图1是表示本实施方式的液压挖掘机100、作业管理系统400、以及自卸卡车300的关系的图。

本实施方式的液压挖掘机100向作业管理系统400发送挖掘机信息信号SG11。挖掘机信息信号SG11包括：旋转体3的位置信息、旋转体3的方位信息、以及作业装置4的姿势信息等。

自卸卡车300将自身的信息作为自卸卡车信息信号SG12，向作业管理系统400发送。自卸卡车信息信号SG12包括：自卸卡车300的位置信息、自卸卡车300的行进方向、以及车斗310的状态等信息。

作业管理系统400将液压挖掘机100的沙土装载目的地即自卸卡车300的信息作为卸土对象自卸卡车信息信号SG13，向液压挖掘机100发送。卸土对象自卸卡车信息信号SG13包括：卸土对象即自卸卡车300的位置信息、自卸卡车300的行进方向的信息、以及车斗310的状态信息等。

液压挖掘机100基于接收到的卸土对象自卸卡车信息信号SG13，从正在挖掘的位置向作为卸土位置的对象的自卸卡车300进行自动旋转。

(1-1.液压挖掘机100)

如图1所示，液压挖掘机100具有：车辆主体1、以及作业装置4。另外，在液压挖掘机100搭载有自动旋转控制装置200(参照图3)。图2是液压挖掘机100的外观立体图。图3是表示液压挖掘机100的旋转驱动结构的一部分与自动旋转控制装置200的结构的方框图。首先，针对液压挖掘机100的结构进行说明，针对自动旋转控制装置200的结构，将在后面叙述。

(1-1-1.液压挖掘机的外观结构)

如图2所示，车辆主体1具有行驶体2与旋转体3。行驶体2具有一对行驶装置2a、2b。各行驶装置2a、2b具有履带2d、2e，利用来自发动机的驱动力驱动履带2d、2e，由此，液压挖掘机100进行行驶。

旋转体3载置于行驶体2上。旋转体3将沿着上下方向的旋转轴AX作为中心，相对于行驶体2可旋转地进行设置。在旋转体3设有旋转装置(未图示)。旋转装置具有：摆动马达31(参照图3)、摆动装置34(参照图3)、以及输出小齿轮等。在行驶体2设有摆动圆，与输出小齿轮啮合。摆动马达31的旋转驱动通过摆动装置34进行减速，并从输出小齿轮输出。由此，摆动装置34在摆动圆的内侧或外侧旋转移动，旋转体3相对于行驶体2旋转。另外，如图3所示，设有调整向摆动马达31供给的油量的控制阀33、以及改变使控制阀33工作的先导压(PT)的EPC(ELECTRIC PROPORTINAL CONTORL)阀32。

如图2所示，在旋转体3的前部左侧位置设有作为驾驶室的驾驶室5。在旋转体3的后端部配置有配重14。另外，旋转体3收纳未图示的发动机及液压泵等。需要说明的是，在本实施方式中未提及的情况下，前后左右是以驾驶室5内的驾驶席为基准进行说明的。驾驶席与正面正对的方向为前，与前方对置的方向为后。驾驶席与正面正对时的侧方的右侧、左侧分别为右、左。

作业装置4具有：大臂7、小臂8、以及挖掘铲斗9，安装于旋转体3的前部中央位置。详细地说，作业装置4配置在驾驶室5的右侧。大臂7的基端部可转动地与旋转体3连结。另外，大臂7的前端部可转动地与小臂8的基端部连结。小臂8的前端部可转动地与挖掘铲斗9连结。挖掘铲斗9使其开口能够朝向车辆主体1的方向(后方)地安装于小臂8。将挖掘铲斗9在上述方向上安装的液压挖掘机称为反铲挖掘机。另外，配置有液压缸10～12(大臂缸10、小臂缸11、以及铲斗缸12)，以分别对应于大臂7、小臂8、以及挖掘铲斗9。通过驱动上述液压缸10～12，来驱动作业装置4。由此，进行挖掘等作业。

(1-1-2.自动旋转控制装置200)

本实施方式的自动旋转控制装置200控制摆动马达31，使旋转体3自动旋转。自动旋转控制装置200主要具有：位置检测部210、结束位置设定部220、开始位置设定部230、姿势检测部240、旋转设定部250、旋转位置检测部260、有效载荷计270、控制器280、接收部291、以及发送部292。

(1-1-2-1.位置检测部210)

位置检测部210检测旋转体3的位置信息、以及旋转体3的方位信息，生成位置信息信号SG6，并以规定间隔向控制器280输出。另外，位置检测部210接收来自开始位置设定部230的请求信号SG20，将位置信息信号SG6向开始位置设定部230输出。

位置检测部210具有：第一GNSS天线211、第二GNSS天线212、以及位置运算部213。

如图2所示，第一GNSS天线211与第二GNSS天线212配置在配重14上。第一GNSS天线211及第二GNSS天线212是用于RTK-GNSS(Real Time Kinematic(实时动态)-GlobalNavigation Satellite Systems，GNSS称为全球导航卫星系统)的天线。第一GNSS天线211与第二GNSS天线212在旋转体3的宽度方向上隔着规定的距离进行配置。第一GNSS天线211从定位卫星接收表示本装置位置的第一接收位置信息。第二GNSS天线212从定位卫星接收表示本装置位置的第二接收位置信息。第一GNSS天线211及第二GNSS天线将第一及第二接收位置信息向位置运算部213输出。

位置运算部213基于两个位置的第一及第二接收位置信息，对旋转体3的位置信息与旋转体3的方位信息进行运算。

所谓的旋转体3的位置信息，是全球坐标系中旋转体3的位置信息(也称为液压挖掘机100的位置信息)。位置信息可以利用第一及第二接收位置信息的任一方来求出，也可以利用双方来求出。

另外，方位信息是连接从接收位置信息P1、P2得到的第一GNSS天线211与第二GNSS天线212的位置的直线相对于全球坐标的基准方位(例如北)的角。该角利用位置运算部21通过运算而求得，表示作业装置4所面对的方位。

需要说明的是，位置检测部210虽然只在接收来自开始位置设定部230的请求信号SG20时，将位置信息信号SG6向开始位置设定部230发送，但也可以以规定间隔，将位置信息信号SG6向开始位置设定部230输出。

(1-1-2-2.有效载荷计270)

有效载荷计270测量挖掘铲斗9内的沙土等的装载重量。有效载荷计270检测大臂缸10的压力，并检测挖掘铲斗9内的装载重量。

有效载荷计270生成包括检测出的装载重量的信息在内的重量检测信号SG1，并向开始位置设定部230输出。另外，有效载荷计270接收来自旋转设定部250的请求信号SG23，将重量检测信号SG1向旋转设定部250输出。

(1-1-2-3.开始位置设定部230)

开始位置设定部230基于有效载荷计270的检测结果，设定自动旋转的开始位置。开始位置设定部230从有效载荷计270获取包括装载重量的信息在内的重量检测信号SG1。

开始位置设定部230当挖掘铲斗9内的装载重量达到规定值时，向位置检测部210发送请求信号SG20，从位置检测部210接收位置信息信号SG6，并将此时的旋转体3的位置(位置及方位)作为开始位置进行设定。

然后，开始位置设定部230生成包括关于已设定的开始位置的信息在内的开始位置信号SG2，并向控制器280输出。

(1-1-2-4.结束位置设定部220)

结束位置设定部220基于从作业管理系统400接收到的卸土对象自卸卡车信息信号SG13，指定自动旋转的结束位置。

虽然在后面叙述，但卸土对象自卸卡车信息信号SG13中包括关于液压挖掘机100进行卸土的自卸卡车300的位置信息、行进方向的信息、以及车斗310(参照图1)状态的信息。

当接收部291接收卸土对象自卸卡车信息信号SG13时，则结束位置设定部220将车斗310的位置作为自动旋转的结束位置进行设定。然后，结束位置设定部220生成包括关于已设定的结束位置的信息在内的结束位置信号SG3，向控制器280输出。

(1-1-2-5.姿势检测部240)

姿势检测部240检测作业装置4的姿势。姿势检测部240具有：大臂行程传感器241、小臂行程传感器242、铲斗行程传感器243、以及姿势运算部244。

大臂行程传感器241检测大臂缸10的行程。小臂行程传感器242检测小臂缸11的行程。铲斗行程传感器243检测铲斗缸12的行程。利用上述行程传感器241、242、243，检测液压缸10～12的行程。

姿势运算部244根据上述检测出的液压缸10～12的行程，对大臂7、小臂8、以及挖掘铲斗9的姿势进行运算。姿势运算部244根据液压缸10～12的行程，算出大臂7相对于旋转体3的旋转角度、小臂8相对于大臂7的旋转角度、以及挖掘铲斗9相对于小臂8的旋转角度，指定作业装置4的姿势。然后，姿势运算部244生成包括关于已指定的作业装置4姿势的信息在内的姿势信号SG4，并向控制器280及旋转设定部250输出。姿势检测部240以每个规定间隔，将姿势信号SG4向控制器280输出。另外，姿势检测部240接收来自旋转设定部250的请求信号SG21，向旋转设定部250输出姿势信号SG4。需要说明的是，姿势检测部240也可以以每个规定间隔，向旋转设定部250输出姿势信号SG4。

(1-1-2-6.旋转设定部250)

旋转设定部250接收来自控制器280的设定指示信号SG22，向姿势检测部240发送请求信号SG21，并向有效载荷计270发送请求信号SG23。由此，旋转设定部250接收从姿势检测部240发送的姿势信号SG4、以及来自有效载荷计270的重量检测信号SG1，并基于作业装置4的姿势与由有效载荷计270得到的装载重量，设定旋转体3自动旋转时的速度及加速度。

旋转设定部250例如将挖掘铲斗9距旋转中心的距离及装载重量、和相对于该距离与装载重量的组合的旋转速度及加速度(包括加速、减速)作为表格而预先存储。在该表格中，例如即使装载重量相同，也因为挖掘铲斗9距离旋转中心的距离越长，离心力越大，所以旋转速度及加速度被设定得较小。

旋转设定部250将包括关于已设定的自动旋转时的速度及加速度的信息在内的旋转设定信号SG5向控制器280输出。

(1-1-2-7.旋转位置检测部260)

旋转位置检测部260接收来自控制器280的请求信号SG24，在旋转中的每个规定间隔，检测关于旋转体3的旋转位置的信息，并将包括该信息在内的旋转位置信号SG7向控制器280发送。

旋转位置检测部260例如是设置于摆动马达31的传感器、或者是检测摆动装置34的齿的传感器。

需要说明的是，旋转位置检测部260在旋转结束时，从控制器280接收结束指示信号SG25，停止向控制器280发送旋转位置信号SG7。

(1-1-2-8.控制器280)

控制器280以规定间隔接收包括由位置检测部210指定的位置信息在内的位置信息信号SG6、以及包括由姿势检测部240指定的姿势信息在内的姿势信号SG4，而生成挖掘机信息信号SG11，并经由发送部292，向作业管理系统400发送。由此，挖掘机信息信号SG11中包括：旋转体3的位置信息、旋转体3的方位信息、以及作业装置4的姿势信息等。

另外，控制器280接收开始位置信号SG2及结束位置信号SG3，将设定指示信号SG22向旋转设定部250发送，并从旋转设定部250接收旋转设定信号SG5。

控制器280在开始旋转时，将请求信号SG24向旋转位置检测部260发送，并以规定间隔，从旋转位置检测部260接收旋转位置信号SG7。

控制器280根据开始位置信号SG2、结束位置信号SG3、旋转设定信号SG5、以及旋转位置信号SG7来生成控制信号SG8，控制EPC阀32。EPC阀32改变使控制阀33的阀芯工作的先导压，控该制阀33用于控制使摆动马达31旋转的油量。当由控制器280改变EPC阀32的开度时，先导压(PT)发生变化，从控制阀33送出的油量发生变化，摆动马达31的旋转发生变化。

控制器280在通过旋转位置信号SG7检测旋转体3的位置已到达结束位置时，将结束指示信号SG25向旋转位置检测部260发送，停止检测旋转位置。

(1-2.自卸卡车300)

如图1所示，自卸卡车300主要具有：车斗310、车斗传感器320、GPS装置330、以及发送部340。

车斗310在由液压挖掘机100填装沙土时为水平状态，在卸下装载的沙土时，前部提升，成为倾斜状态。车斗传感器320检测车斗310是倾斜状态还是水平状态。

GPS装置330将自卸卡车300的位置作为全球坐标系(X、Y、Z)来指定。另外，利用GPS装置330，也能够获取自卸卡车300的行进方向的信息。

发送部340将自卸卡车信息信号SG12向作业管理系统400发送。自卸卡车信息信号SG12包括关于由GPS装置330检测的自卸卡车300的位置信息及行进方向的信息、以及由车斗传感器320检测的车斗310状态的信息。

需要说明的是，因为由GPS装置330获取的自卸卡车300的行进方向的信息与车斗310的方向信息一致，所以，自卸卡车信息信号SG12中也包括车斗310的方向信息。然而，不限于此，通过在车斗310的对角配置两个GPNSS天线，也可以更详细地获取关于车斗310方向的信息，而向作业管理系统400发送关于方向的信息。

(1-3.作业管理系统400)

作业管理系统400例如设置于云服务器，如图1所示，主要具有：第一接收部410、第二接收部430、作业范围识别部420、进入检测部440、发送部460、以及设计数据存储部450。

第一接收部410接收从液压挖掘机100发送的挖掘机信息信号SG11。

作业范围识别部420根据存储于设计数据存储部450的设计数据、以及液压挖掘机100的挖掘机信息信号SG11，来识别作业范围R。挖掘机信息信号SG11包括：作业装置4的姿势信息、旋转体3的位置信息、以及旋转体3的旋转方向信息。根据上述信息，作业范围识别部420识别作业范围R。图4是表示液压挖掘机100的作业范围R的俯视图。设计数据包括图4所示的施工现场C1的施工数据等。

需要说明的是，作业范围识别部420也可以在根据作业装置4的姿势信息判断未进行作业装置4的作业的情况下，不识别作业范围R。

作业范围R例如被识别为作业装置4抵达的范围。另外，作业范围识别部420以全球坐标识别作业范围R。

第二接收部430从自卸卡车300接收自卸卡车信息信号SG12。需要说明的是，第二接收部430从多个自卸卡车300接收自卸卡车信息信号SG12。

进入检测部440检测任意的自卸卡车300已进入由作业范围识别部420识别的作业范围R。进入检测部440例如如图4所示，以规定间隔从多个自卸卡车300A、300B、300C接收自卸卡车信息信号SG12，根据该位置信息，检测自卸卡车300A已进入作业范围R。在图4中，表示了作业范围R外的自卸卡车300A进入了作业范围R内的状态。需要说明的是，作业范围R内的自卸卡车300A以双点划线表示，作业范围R外的自卸卡车300A以实线表示。

发送部460将检测出已进入了作业范围R的自卸卡车300(图4中为自卸卡车300A)的自卸卡车信息信号S12作为卸土对象自卸卡车信息信号SG13，向液压挖掘机100发送。

如上所述，液压挖掘机100接收卸土对象自卸卡车信息信号SG13，指定自动旋转的结束位置。

＜2.动作＞

(2-1.作业管理系统的动作)

首先，针对作业管理系统的动作进行说明。

图5是表示本实施方式的作业管理系统400的动作的流程图。

在步骤S10中，作业管理系统400利用第一接收部410，接收从液压挖掘机100的位置检测部210以规定间隔发送来的挖掘机信息信号SG11。

接着，在步骤S20中，作业范围识别部420基于存储于设计数据存储部450的设计数据，根据挖掘机信息信号SG11，识别液压挖掘机100的作业范围R(参照图4)。

接着，在步骤S30中，基于由第二接收部430以规定间隔接收的多个自卸卡车信息信号SG12，进入检测部440检测自卸卡车300向作业范围R的进入。在步骤S30中，在进入检测部440检测出自卸卡车300向作业范围的进入的情况下，在步骤S40中，发送部460将已进入的自卸卡车的自卸卡车信息信号SG12作为卸土对象自卸卡车信息信号SG13，向液压挖掘机100发送。

(2-2.液压挖掘机的动作)

接着，针对本实施方式的液压挖掘机100的动作进行说明。

图6是表示本实施方式的液压挖掘机100的动作的流程图。

当开始位置设定部230在步骤S110中，基于有效载荷计270的重量检测信号SG1，判断挖掘铲斗9的装载重量已达到规定值时，则将此时的旋转体3的位置作为开始位置，进行设定。详细地说，开始位置设定部230在装载重量已达到规定值时，将请求信号SG20向位置检测部210发送。由此，基于由位置检测部210发送来的位置信息信号SG6，开始位置设定部230能够指定装载重量已达到规定值时的旋转体3的位置。然后，开始位置设定部230将指定的位置作为开始位置，生成包括关于开始位置的信息在内的开始位置信号SG2并向控制器280输出。图7是表示液压挖掘机100的作业状态的俯视图。图7表示实线所示的旋转体3配置在开始位置PS的状态。如图7所示，旋转体3朝向施工现场C1进行配置，开始位置PS为正在施工的位置。

接着，在步骤S120中，控制器280判定有无结束位置。控制器280在从开始位置设定部230接收了开始位置信号SG2后，判定是否正在从结束位置设定部220接收结束位置信号SG3。结束位置设定部220在接收部291接收来自作业管理系统400的卸土对象自卸卡车信息信号SG13时，设定结束位置，并将结束位置信号SG3向控制器280输出。因此，在控制器280正在接收结束位置信号SG3的情况下，自卸卡车300进入作业范围R内，结束位置存在。

在图7中，自卸卡车300A进入作业范围R内，将作业装置4朝向自卸卡车300A的旋转体3的位置(位置及方向)作为结束位置PE进行设定。另外，配置在结束位置PE的作业装置4以两点划线表示。另一方面，在控制器280未接收到结束位置信号SG3的情况下，自卸卡车300未进入作业范围R内，所挖掘的沙土的卸土位置即结束位置不存在。

在结束位置不存在的情况下，在步骤S180中，将该内容通知操作人员。该通知通过声音或显示进行。在该情况下，控制使液压挖掘机100处于待机状态，直至结束位置存在。

在结束位置存在的情况下，在步骤S130中，控制器280判定可否旋转。控制器280基于接收的卸土对象自卸卡车信息信号SG13，例如在自卸卡车300的车斗310的状态为倾斜状态而非水平状态的情况下，判断不可旋转。

在步骤S130中，在判断不可旋转的情况下，在步骤S190中，通知操作人员不能向自卸卡车300A旋转。在该情况下，控制返回步骤S120，控制使液压挖掘机100为待机状态，直至新的结束位置存在。

在步骤S130中，车斗310的位置为水平状态，在控制器280判断能够旋转的情况下，在步骤S140中，设定旋转设定部250旋转时的速度及加速度。

详细地说，控制器280向旋转设定部250发送设定指示信号SG22。旋转设定部250向姿势检测部240发送请求信号SG21，向有效载荷计270发送请求信号SG23。在旋转设定部250中，利用大臂行程传感器241、小臂行程传感器242、以及铲斗行程传感器243，检测大臂缸10、小臂缸11、以及铲斗缸12各自的行程。姿势运算部244根据检测出的行程，进行作业装置4的姿势的运算，将姿势信号SG4向旋转设定部250发送。另外，有效载荷计270向旋转设定部250发送重量检测信号SG1。在旋转设定部250中，将相对于装载重量与姿势的旋转速度及加速度预先作为表格而存储，根据姿势信号SG4与重量检测信号SG1，基于该表格设定旋转速度及加速度。

接着，在步骤S150中，控制器280为了满足开始位置信号SG2、结束位置信号SG3、以及旋转设定信号SG5的条件，而基于来自旋转位置检测部260的旋转位置信号SG7，生成控制信号SG8，并向EPC阀32传递。由此，控制EPC阀32的开度，调整先导压。然后，控制阀33被操作，驱动控制摆动马达31，旋转体3进行旋转。需要说明的是，控制器280在开始旋转时，将请求信号SG24向旋转位置检测部260发送，并以规定间隔从旋转位置检测部260接收旋转位置信号SG7。控制器280利用旋转位置信号SG7，能够在旋转中时刻指定旋转体3的位置，基于该旋转位置，控制器280进行EPC阀32的控制。

接着，控制器280在步骤S160中，当利用来自旋转位置检测部260的旋转位置信号SG7检测已达到减速位置时，则控制EPC阀32，开始减速，在步骤S170中，使之在结束位置PE停止。

如上所述，能够使旋转体3从开始位置PS自动旋转至结束位置PE。

＜3.特征等＞

(3-1)

本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)具有：行驶体2(行驶体的一个例子)、配置于行驶体2上侧的旋转体3(旋转体的一个例子)、以及配置于旋转体3的作业装置4，并具有：摆动马达31(旋转驱动部的一个例子)、接收部291、结束位置设定部220、旋转位置检测部260、以及控制器280(驱动控制部的一个例子)。摆动马达31使旋转体3旋转。接收部291从自卸卡车300(对象物的一个例子)，经由作业管理系统400间接地接收卸土对象自卸卡车信息信号SG13(与作为旋转体旋转目标的对象物的位置相关的信息的一个例子)。结束位置设定部220基于卸土对象自卸卡车信息信号SG13，设定旋转体3旋转的结束位置PE。旋转位置检测部260检测旋转中的旋转体3的旋转位置。控制器280基于旋转位置，控制摆动马达31，以使旋转体3从旋转的开始位置PS旋转至结束位置PE。

这样，能够从外部接收用来设定旋转的结束位置PE的与旋转的目标对象物即自卸卡车300的位置相关的信息。由此，能够更迅速地进行控制，而不必通过图像处理来指定结束位置PE，。

(3-2)

在本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)中，结束位置PE是自卸卡车300(对象物的一个例子)所包含的位置。

通过接收关于自卸卡车300的位置的信息，无需进行图像处理等而能够设定结束位置。

需要说明的是，在上述实施方式中，结束位置PE是自卸卡车300的车斗310。

(3-3)

在本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)中，卸土对象自卸卡车信息信号SG13(与作为旋转体旋转目标的对象物的位置相关的信息的一个例子)包括关于自卸卡车300的车斗310状态的信息。

这样，通过也接收关于车斗310的状态的信息，能够识别车斗310是倾斜状态、或是水平状态。

由此，能够设定在车斗310倾斜的状态下，不向车斗310进行自动旋转。

(3-4)

本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)还具有设定旋转体3旋转时的速度或加速度的旋转设定部250。

由此，能够设定自动旋转时旋转体3的旋转速度或加速度。

(3-5)

本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)还具有：姿势检测部240、以及有效载荷计270(装载检测部的一个例子)。大臂行程传感器241、小臂行程传感器242、以及铲斗行程传感器243检测作业装置4的姿势。有效载荷计270检测作业装置4的挖掘铲斗9(铲斗的一个例子)的装载重量。旋转设定部250基于姿势与装载重量，设定旋转时的速度或加速度。

由此，基于作业装置4的姿势与装载重量，能够设定适当的旋转速度，所以能够提高作业效率。

假设在不基于姿势及装载重量设定旋转速度的情况下，可以考虑设定为最安全的速度。例如，挖掘铲斗9的装载重量较少的情况与较多的情况相比，虽然能够把旋转速度设定快速，但考虑到安全，则设定为装载重量较多的情况时的旋转速度。

对此，如上所述，通过基于作业装置的姿势与装载状态进行设定，在装载重量较少的情况下，能够把旋转速度设定快速，所以能够提高作业效率。

(3-6)

本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)具有：开始位置设定部230、以及有效载荷计270(装载检测部的一个例子)。有效载荷计270检测作业装置4的挖掘铲斗9的装载重量。开始位置设定部230将装载重量达到规定值时的旋转体3的位置作为开始位置PS而进行设定。

由此，当挖掘铲斗9的装载重量达到规定值时，能够将该位置作为开始位置，自动地开始旋转动作。

(3-7)

本实施方式的液压挖掘机100(作业车辆的一个例子)的控制方法为具有行驶体2(行驶体的一个例子)、配置于行驶体2上侧的旋转体3(旋转体的一个例子)、以及配置于旋转体3的作业装置4的液压挖掘机100的控制方法，具有：步骤S110(开始位置设定步骤的一个例子)、步骤S120(结束位置设定步骤的一个例子)、以及步骤S150(驱动控制步骤的一个例子)。在步骤S110中，设定旋转体3旋转的开始位置PS。在步骤S120中，基于从作为旋转体3旋转目标的自卸卡车300(对象物的一个例子)经由作业管理系统400而接收的卸土对象自卸卡车信息信号SG13(与作为旋转体旋转目标的对象物的位置相关的信息的一个例子)，设定旋转体3旋转的结束位置PE。在步骤S150中，检测旋转中的旋转位置，控制驱动旋转体3的摆动马达31，使旋转体3从开始位置PS旋转至结束位置PE。

这样，能够从外部接收用来设定旋转的结束位置PE的与作为旋转目标的对象物即自卸卡车300的位置相关的信息。由此，能够更迅速地进行控制，而不必通过图像处理来指定结束位置PE。

4.其它的实施方式

上面虽然针对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，能够在不脱离发明主旨的范围内进行各种变更。

(A)

在上述实施方式中，虽然作为从液压挖掘机100进行卸土的对象物而以自卸卡车300为例进行了说明，但也可以不限于自卸卡车，例如可以为破碎机的料斗等。

(B)

在上述实施方式中，如图7所示，虽然针对以施工现场C1为开始位置PS、以车斗310为结束位置PE而使旋转体3从开始位置PS自动旋转至结束位置PE的控制进行了说明，但在使旋转体3从车斗310返回至施工现场C1的情况下也可以自动旋转。

图8表示使旋转体3从车斗310返回至施工现场C1的情况下的液压挖掘机100的动作流程。在步骤S80中，当开始位置设定部230根据有效载荷计270的重量检测信号SG1检测挖掘铲斗9的沙土已被排出时，则将此时的旋转体3的位置作为开始位置PS进行设定。从位置检测部210获取旋转体3的位置作为位置信息信号SG6。然后，在步骤S90中，结束位置设定部220例如将上一次的开始位置即施工现场C1作为这一次的结束位置进行设定。接着，在步骤S130中，与上述实施方式同样地，设定旋转时的速度及加速度，在步骤S140中，控制摆动马达31，进行旋转动作。之后，在步骤S150中，当旋转体3到达减速位置时，则控制摆动马达31，在步骤S160中，使旋转体3在结束位置(施工现场C1)停止。

(C)

在上述实施方式中，虽然说明了旋转位置检测部260是设置于摆动马达31的传感器、或是检测摆动装置的齿的传感器，但位置检测部210也可以兼用做旋转位置检测部260。即，位置检测部210可以指定旋转中的旋转体3的旋转位置(旋转体3的位置及方位)。

(D)

在上述实施方式中，虽然设置了作业管理系统400，但也可以不设置。在该情况下，如图9所示的自动旋转控制装置200′，在液压挖掘机100设有作业范围识别部420、进入检测部440、以及设计数据存储部450。而且，作业范围识别部420基于设计数据、位置信息信号SG6、以及姿势信号SG4，而识别作业范围R。接收部291从多个自卸卡车300直接接收自卸卡车信息信号SG12。进入检测部440检测进入了作业范围R的自卸卡车300，将检测出进入的自卸卡车300的自卸卡车信息信号SG12作为卸土对象自卸卡车信息信号SG13，向结束位置设定部220发送。然后，结束位置设定部220将进入的自卸卡车300的自卸卡车300位置(详细地说是车斗310的位置)作为结束位置进行设定。

需要说明的是，在图9所示的自动旋转控制装置200′中，与作为旋转体旋转目标的对象物的位置相关的信息的一个例子与自卸卡车信息信号SG12相对应。

(E)

在上述实施方式中，虽然将挖掘铲斗9的装载重量达到规定值时的旋转体3的位置及旋转体3的方位作为开始位置，但也可以将挖掘铲斗9的填充率达到规定值时的旋转体3的位置及旋转体3的方位作为开始位置进行设定。

另外，填充率也可以通过图像检测等而非有效载荷计270进行确定。

(F)

在上述实施方式中，虽然将挖掘铲斗9的装载重量达到规定值时的旋转体3的位置及旋转体3的方位作为了开始位置，但也可以通过由操作人员进行输入操作，设定开始位置。

(G)

在上述实施方式中，为了使说明更容易理解，将第一接收部410与第二接收部430分开进行了说明，但也可以为一个接收部。

(H)

在上述实施方式中，虽然步骤S140中旋转时的速度及加速度的设定在步骤S130的可否旋转的判断之后进行，但不限于此。旋转时的速度及加速度的设定例如也可以在步骤S120中判断有无结束位置之后进行。另外，在上述实施方式中，虽然设定了加速度及速度两种，但也可以只设定任意一种。

(I)

在上述实施方式中，虽然将结束位置PE设定在作为旋转目标的对象物即自卸卡车300所包含的位置(详细地说为车斗310的位置)，但不限于此。例如也可以将旋转的结束位置设定在作为旋转目标的自卸卡车300的稍许前面，在该情况下也能够减轻旋转动作对操作人员的操作带来的负担。

(J)

在上述实施方式中，虽然作业管理系统400将卸土对象即自卸卡车300的位置信息向液压挖掘机100发送，液压挖掘机100基于该位置信息设定旋转的速度等，进行自动旋转，但作业管理系统400向液压挖掘机100发送的信息可以不限于关于位置的信息。

例如，作业管理系统400也可以作成EPC阀32的驱动指示，将驱动指示信号从发送部460向液压挖掘机100的接收部291发送。在该情况下，作业管理系统400具有结束位置设定部220，根据进入了作业范围R的自卸卡车300的位置设定液压挖掘机100旋转的结束位置PE。作业管理系统400从液压挖掘机100获取挖掘机信息、关于开始位置的信息、姿势信息、以及旋转位置信息等，基于获取的信息与结束位置PE，作成EPC阀32的驱动指示。从作业管理系统400向液压挖掘机100发送该驱动指示，当液压挖掘机100接收驱动指示时，则基于该驱动指示信号，控制EPC阀32，进行旋转体3的自动旋转。

这样，也可以为了驱动液压挖掘机100，而从作业管理系统400发送驱动指示。

需要说明的是，不但结束位置设定部220，而且姿势运算部244、旋转设定部250、开始位置设定部230、以及位置运算部213的全部或一部分也可以设置于作业管理系统400。在该情况下，与设置于作业管理系统400的结构相对应，将行程传感器241、242、243的检测值、有效载荷计270的检测值、以及第一GNSS天线211及第二GNSS天线212的检测值的全部或一部分从液压挖掘机100向作业管理系统400发送。

工业实用性

本发明的作业车辆、作业管理系统以及作业车辆的控制方法具有能够进行更迅速的控制的效果，能够广泛应用于诸如液压挖掘机之类的各种作业车辆。

附图标记说明

2行驶体；3旋转体；4作业装置；31摆动马达；32EPC阀；33控制阀；100液压挖掘机；220结束位置设定部；230开始位置设定部；260旋转位置检测部；280控制器；291接收部；300自卸卡车；400作业管理系统；PS开始位置；PE结束位置。

Claims

1.一种作业车辆，具有行驶体、配置于所述行驶体上侧的旋转体、以及配置于所述旋转体的作业装置，其特征在于，具有：

旋转驱动部，其使所述旋转体旋转；

接收部，其从对象物直接或间接地接收与作为所述旋转体的旋转目标的所述对象物的位置相关的信息；

结束位置设定部，其基于与所述对象物的位置相关的信息，而设定所述旋转体旋转的结束位置；

旋转位置检测部，其检测旋转中的所述旋转体的旋转位置；

驱动控制部，其基于所述旋转位置，控制所述旋转驱动部，使所述旋转体从旋转的开始位置旋转至所述结束位置；

装载检测部，其检测所述作业装置的铲斗的装载重量或填充率；

开始位置设定部，其将所述装载重量或所述填充率达到规定值时的所述旋转体的位置设定为所述开始位置。

2.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述对象物是自卸卡车，

所述结束位置是所述对象物所包含的位置。

3.如权利要求2所述的作业车辆，其特征在于，

与所述对象物的位置相关的信息包括与所述自卸卡车的车斗状态相关的信息。

4.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

还具有旋转设定部，其设定所述旋转体旋转时的速度或加速度。

5.如权利要求4所述的作业车辆，其特征在于，还具有：

姿势检测部，其检测所述作业装置的姿势；

所述旋转设定部基于所述姿势与所述装载重量，而设定所述旋转时的速度或加速度。

6.如权利要求1所述的作业车辆，其特征在于，

所述作业车辆还具有位置检测部，该位置检测部检测所述旋转体的位置信息以及所述旋转体的方位信息，生成位置信息信号，并以规定间隔向所述驱动控制部输出该位置信息信号，

所述开始位置设定部在所述铲斗内的装载重量达到规定值时向所述位置检测部发出请求信号并从所述位置检测部接收所述位置信息信号，将此时的所述旋转体的位置设定为所述开始位置。

7.一种作业管理系统，是具有行驶体、配置于所述行驶体上侧的旋转体、以及配置于所述旋转体的作业装置的作业车辆的作业管理系统，其特征在于，具有：

结束位置设定部，其基于从作为所述旋转体的旋转目标的对象物接收的与所述对象物的位置相关的信息，而设定所述旋转体的旋转结束位置；

发送部，其向所述作业车辆发送检测旋转中的所述旋转体的旋转位置并使所述旋转体从旋转的开始位置旋转至所述结束位置的指示；

所述作业车辆具有：

8.一种作业车辆的控制方法，是具有行驶体、配置于所述行驶体上侧的旋转体、以及配置于所述旋转体的作业装置的作业车辆的控制方法，其特征在于，具有：

装载检测步骤，其检测所述作业装置的铲斗的装载重量或填充率；

开始位置设定步骤，其将所述装载重量或所述填充率达到规定值时的所述旋转体的位置设定为开始位置；

结束位置设定步骤，其基于从作为所述旋转体的旋转目标的对象物接收的与所述对象物的位置相关的信息，而设定所述旋转体的旋转结束位置；

驱动控制步骤，其检测旋转中的所述旋转体的旋转位置，使所述旋转体从旋转的所述开始位置旋转至所述结束位置。