CN115298393B - 作业系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

第一控制部在具备厢斗的运输车辆到达装载点之前，向具备作业机的作业机械输出使作业机向装载点的上方移动的第一控制信号。发送部向运输车辆发送用于使运输车辆行驶以使得厢斗位于装载点的进入指示。第二控制部输出用于控制作业机械或运输车辆以使得基于第一控制信号保持着挖掘物待机的作业机的位置即待机位置与运输车辆基于进入指示到达装载点时的厢斗的位置的偏离变小的第二控制信号。

Description

作业系统及控制方法

技术领域

本公开涉及对在作业现场运行的机械进行控制的作业系统及控制方法。

本申请基于2020年4月17日在日本提出申请的日本特愿2020-074368号主张优先权，将其内容援用于此。

背景技术

在专利文献1中，公开了在作业现场对将作业机械挖掘到的挖掘物装载于运输车辆的处理进行自动控制的技术。根据专利文献1记载的技术，运输车辆基于从作业机械指定的向装载点的进入信号而向该装载点移动，作业机械在运输车辆完成向装载点的移动之后排卸挖掘物。由此，运输车辆通过自动控制向装载点移动，作业机械通过自动控制进行挖掘物的装载。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2019-065660号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

为了实现高效率的装载控制，优选在运输车辆到达装载点之前使作业机在抱夹挖掘物的状态下移动到装载点，以使得作业机械在运输车辆到达装载点时能够迅速地排卸挖掘物。然而，难以使运输车辆没有误差地停止于装载点。因此，在运输车辆停车于从装载点偏离的位置的情况下作业机械排卸所抱夹的挖掘物时，存在该挖掘物从运输车辆的厢斗洒出的可能。

本公开的目的在于，提供一种作业系统及控制方法，能够防止在作业机械将所抱夹的挖掘物向运输车辆排卸的情况下挖掘物洒出。

用于解决技术问题的技术方案

根据本发明的第一方案，作业系统是一种对在作业现场运行的机械进行控制的作业系统，具备：第一控制部，其在具备厢斗的运输车辆到达装载点之前，向具备作业机的作业机械输出使所述作业机向所述装载点的上方移动的第一控制信号；发送部，其向所述运输车辆发送用于使所述运输车辆行驶以使得所述厢斗位于所述装载点的进入指示；第二控制部，其输出第二控制信号，该第二控制信号用于控制所述作业机械或所述运输车辆以使得基于所述第一控制信号保持挖掘物并待机的所述作业机的位置即待机位置与基于所述进入指示而所述运输车辆到达所述装载点时的所述厢斗的位置的偏离变小。

发明的效果

根据上述方案，能够防止在作业机械将所抱夹的挖掘物向运输车辆排卸的情况下挖掘物洒出。

附图说明

图1是表示第一实施方式的作业系统的构成的概略图。

图2是第一实施方式的作业机械的外观图。

图3是表示第一实施方式的管制装置的构成的概略框图。

图4是表示行驶路径的例子的图。

图5是表示铲斗与厢斗的位置关系的一例的俯视图。

图6是表示第一实施方式的偏离调整控制中的偏离角度与回转指令值的关系的图。

图7是表示第一实施方式的作业系统的装载控制的序列图。

图8是表示第一实施方式的作业系统的装载控制的序列图。

具体实施方式

<第一实施方式>

《作业系统1》

图1是表示第一实施方式的作业系统的构成的概略图。

作业系统1具备作业机械100、一个或多个运输车辆200、管制装置300。作业系统1是通过管制装置300而自动控制作业机械100和运输车辆200的无人搬送系统。管制装置300是作业系统的一例。

运输车辆200基于从管制装置300接收的路线数据(例如速度数据、运输车辆200应该前进的坐标)进行无人行驶。运输车辆200与管制装置300通过经由访问点400的通信而连接。管制装置300从运输车辆200获取位置及方位，基于这些生成在运输车辆200的行驶中使用的路线数据。管制装置300将路线数据向运输车辆200发送。运输车辆200基于接收到的路线数据进行无人行驶。需要说明的是，第一实施方式的作业系统1具备无人搬送系统，但在其他实施方式中，一部分或全部的运输车辆200也可以有人驾驶。在该情况下，管制装置300无需进行路线数据及与装载相关的指示的发送，但仍获取运输车辆200的位置及方位。

作业机械100根据从管制装置300接收的指示进行无人控制。作业机械100与管制装置300通过经由访问点400的通信而连接。

作业机械100及运输车辆200设置于作业现场(例如矿山、采石场)。另一方面，管制装置300可以设置于任意场所。例如，管制装置300可以设置于远离作业机械100及运输车辆200的地点(例如市区、作业现场内)。

《运输车辆200》

第一实施方式的运输车辆200是具备厢斗201的自卸车。此外，其他实施方式的运输车辆200也可以是自卸车以外的运输车辆。

运输车辆200具备厢斗201、位置方位运算器210及控制装置220。位置方位运算器210运算运输车辆200的位置及方位。位置方位运算器210具备从构成GNSS(GlobalNavigation Satellite System)的人造卫星接收定位信号的两个接收器。作为GNSS的例子，可以举出GPS(Global Positioning System)。两个接收器分别设置于运输车辆200的不同位置。位置方位运算器210基于接收器接收到的定位信号，检测现场坐标系中的运输车辆200的位置。位置方位运算器210使用两个接收器接收到的各定位信号，作为一方的接收器的设置位置相对于另一方的接收器的设置位置的关系，运算运输车辆200所朝向的方位。需要说明的是，在其他实施方式中不限于此，也可以是例如运输车辆200具备惯性计测装置(IMU：Inertial Measurement Unit)，基于惯性计测装置的计测结果运算方位。在该情况下，也可以基于运输车辆200的行驶轨迹修正惯性计测装置的漂移。

控制装置220将位置方位运算器210检测到的位置及运算出的方位向管制装置300发送。控制装置220从管制装置300接收路线数据及排卸指示、向装载点P3的进入指示及从装载点P3的出发指示。控制装置220按照接收到的路线数据使运输车辆200行驶，或按照排卸指示使运输车辆200的厢斗201上下动。控制装置220在运输车辆基于指示到达目的地并停止时，将表示到达目的地的到达通知向管制装置300发送。

《作业机械100》

图2是第一实施方式的作业机械100的外观图。

第一实施方式的作业机械100是液压挖掘机。需要说明的是，其他实施方式的作业机械100也可以是液压挖掘机以外的作业车辆。

作业机械100具备通过液压而动作的作业机110、支承作业机110的回转体120、支承回转体120的行驶体130。

作业机110具备动臂111、斗杆112、铲斗113、动臂缸114、斗杆缸115、铲斗缸116、动臂角度传感器117、斗杆角度传感器118、铲斗角度传感器119。

动臂111的基端部经由销而安装于回转体120的前部。

斗杆112将动臂111与铲斗113连结。斗杆112的基端部经由销而安装于动臂111的顶端部。

铲斗113具备用于挖掘砂土等挖掘物的斗齿和用于搬送挖掘物的容器。铲斗113的基端部经由销而安装于斗杆112的顶端部。作为挖掘物的例子，可以举出砂土、矿石、碎石、煤炭等。

动臂缸114是用于使动臂111动作的液压缸。动臂缸114的基端部安装于回转体120。动臂缸114的顶端部安装于动臂111。

斗杆缸115是用于驱动斗杆112的液压缸。斗杆缸115的基端部安装于动臂111。斗杆缸115的顶端部安装于斗杆112。

铲斗缸116是用于驱动铲斗113的液压缸。铲斗缸116的基端部安装于斗杆112。铲斗缸116的顶端部安装于铲斗113。

动臂角度传感器117安装于动臂111，检测动臂111的倾斜角。

斗杆角度传感器118安装于斗杆112，检测斗杆112的倾斜角。

铲斗角度传感器119安装于铲斗113，检测铲斗113的倾斜角。

第一实施方式的动臂角度传感器117、斗杆角度传感器118及铲斗角度传感器119检测相对于地平面的倾斜角。需要说明的是，其他实施方式的角度传感器不限于此，也可以检测相对于其他基准面的倾斜角。例如，在其他实施方式中，角度传感器可以检测以安装部为基准的相对角，也可以计测各缸的行程并将缸的行程转换为角度来检测倾斜角。

作业机械100具备位置方位运算器123、倾斜计测器124、控制装置125。

位置方位运算器123运算回转体120的位置及回转体120所朝向的方位。位置方位运算器123具备从构成GNSS的人工卫星接收定位信号的两个接收器。两个接收器分别设置于回转体120的不同位置。位置方位运算器123基于一方的接收器接收到的定位信号，检测现场坐标系中的回转体120的代表点(例如回转体120的回转中心)的位置。此外，控制装置125通过使用现场坐标系中的回转体120的代表点的位置，能够将现场坐标系的位置与机械坐标系的位置互相变换。所谓机械坐标系，是以回转体120的代表点为基准的正交坐标系。

位置方位运算器123使用两个接收器接收到的各定位信号，作为相对于一方的接收器的设置位置的另一方的接收器的设置位置的关系，运算回转体120所朝向的方位。

倾斜计测器124计测回转体120的加速度及角速度，基于计测结果检测回转体120的姿势(例如滚转角、俯仰角、偏航角)。倾斜计测器124设置于例如回转体120的下表面。倾斜计测器124可以使用例如惯性计测装置(IMU：Inertial Measurement Unit)。

控制装置125将回转体120的回转速度、位置及方位、动臂111、斗杆112及铲斗113的倾斜角、行驶体130的行驶速度、以及回转体120的姿势向管制装置300发送。以下，也将作业机械100或运输车辆200从各种传感器收集到的数据称作车辆数据。此外，其他实施方式的车辆数据不限于此。例如，其他实施方式的车辆数据既可以不包含回转速度、位置、方位、倾斜角、行驶速度、姿势中的任一方，也可以包含通过其他传感器检测到的值，还可以包含根据检测到的值运算出的值。

控制装置125从管制装置300接收控制指示。控制装置125根据接收到的控制指示，使作业机110、回转体120或行驶体130驱动。控制装置125在基于控制指示的驱动完成时，向管制装置300发送完成通知。

《管制装置300》

图3是表示第一实施方式的管制装置的构成的概略框图。

管制装置300管理作业机械100的动作及运输车辆200的行驶。

管制装置300是具备处理器310、主存储器330、存储器350、接口370的计算机。存储器350存储程序。处理器310将程序从存储器350读出并展开到主存储器330，根据程序执行处理。管制装置300经由接口370而连接于网络。作为处理器310的例子，可以举出CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphic Processing Unit)、微型处理器等。

程序也可以用于实现使管制装置300的计算机发挥的功能的一部分。例如，程序也可以通过与已经存储于存储器的其他程序的组合、或与安装于其他装置的其他程序的组合来发挥功能。需要说明的是，在其他实施方式中，管制装置300也可以除了上述构成之外，或取代上述构成而具备PLD(Programmable Logic Device)等定制LSI(Large ScaleIntegrated Circuit)。作为PLD的例子，可以举出PAL(Programmable Array Logic)、GAL(Generic Array Logic)、CPLD(Complex Programmable Logic Device)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)。在该情况下，由处理器310实现的功能的一部分或全部可以由该集成电路实现。这样的集成电路也包含于处理器的一例。

存储器350具有作为控制位置存储部351、行驶路径存储部352的存储区域。作为存储器350的例子，可以举出磁盘、光磁盘、光盘、半导体存储器等。存储器350既可以是直接连接到管制装置300的共通通信线的内部媒介，也可以是经由接口370而连接于管制装置300的外部媒介。存储器350是非瞬时性的有形的存储介质。

控制位置存储部351存储挖掘点及装载点P3的位置数据。挖掘点及装载点P3例如是预先通过作业现场的管理者等的操作而设定的点。此外，控制位置存储部351存储的挖掘点及装载点P3的位置数据也可以根据作业的进展等而由管理者等更新。

图4是表示行驶路径的例子的图。

行驶路径存储部352按每个运输车辆200存储行驶路径R。行驶路径R具有将两个区域A(例如装载场A1和排卸场A2)连结的预先设定的连接路径R1、以及作为区域A内的路径即进入路径R2、接近路径R3及退出路径R4。进入路径R2是在区域A内将作为连接路径R1的一端的待机点P1与预定的掉转点P2连接的路径。接近路径R3是将区域A内的掉转点P2与装载点P3或排卸点P4连接的路径。退出路径R4是将区域A内的装载点P3或排卸点P4与作为连接路径R1的另一端的出口点P5连接的路径。掉转点P2是根据装载点P3的位置而由管制装置300设定的点。每当装载点P3变更时，管制装置300计算进入路径R2、接近路径R3及退出路径R4。

处理器310通过程序的执行，具备收集部311、运输车辆确定部312、行驶路线生成部313、通知接收部314、下降回转控制部315、挖掘控制部316、上升回转控制部317、厢斗确定部318、铲斗确定部319、偏离调整部320、排卸控制部321。

收集部311经由访问点400而从作业机械100及运输车辆200接收车辆数据。

运输车辆确定部312基于收集部311收集到的运输车辆200的车辆数据，确定成为挖掘物的装载对象的运输车辆200。

行驶路线生成部313基于行驶路径存储部352存储的行驶路径和收集部311收集到的车辆数据，生成表示允许运输车辆200移动的区域的路线数据，将路线数据向运输车辆200发送。路线数据例如是表示运输车辆200以预定的速度在一定时间以内能够行驶且不与其他运输车辆200的行驶路径重叠的区域的数据。

通知接收部314从作业机械100接收完成通知，从运输车辆200接收到达通知。

下降回转控制部315将包含控制位置存储部351存储的挖掘点的位置的下降回转指示向作业机械100发送。接收到下降回转指示的作业机械100的控制装置125基于作业机械100的车辆数据，使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113移动到挖掘点的正上方。

挖掘控制部316将挖掘指示向作业机械100发送。接收到挖掘指示的作业机械100的控制装置125通过使斗杆112向拉拽方向转动并使铲斗113向挖掘方向转动，来挖掘挖掘物。此外，在作业机械100是正铲挖掘机的情况下，挖掘控制部316使斗杆112向推按方向转动。

上升回转控制部317将包含控制位置存储部351存储的装载点P3的位置的上升回转指示向作业机械100发送。接收到上升回转指示的作业机械100的控制装置125基于作业机械100的车辆数据，使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113移动到装载点P3的正上方。

图5是表示铲斗113与厢斗201的位置关系的例子的俯视图。

厢斗确定部318在从运输车辆200接收到到装载点P3的到达通知的情况下，基于收集部311收集到的运输车辆200的车辆数据确定运输车辆200的厢斗201的中心位置。若运输车辆200的基准位置(成为位置数据的基准的位置)与厢斗201的中心位置的距离已知，则能够将从位置数据所示的位置向方位数据所示的方向仅移动该距离而得到的位置确定为厢斗201的中心位置C2。厢斗201的中心位置C2例如可以是如图5所示，从上方俯视厢斗201时的厢斗201的轮廓的几何重心。

铲斗确定部319基于收集部311收集到的作业机械100的车辆数据确定铲斗113的中心位置C1。铲斗113的中心位置C1例如可以是如图5所示，从上方俯视铲斗113时的铲斗113的轮廓的几何重心。

偏离调整部320发送包含厢斗201的中心位置C2的偏离调整指示，以使得铲斗113的中心位置C1与厢斗201的中心位置C2的偏离变小。此外，其他实施方式的偏离调整指示不限于中心位置，也可以使得铲斗113与厢斗201的预定点彼此的距离、或预定面彼此所成的角变小。此外，第一实施方式的偏离，利用将回转体120的回转中心和铲斗113的中心连结的直线与将回转体120的回转中心和厢斗201的中心位置连结的直线所成的偏离角度θ来表示。即，第一实施方式的偏离是相对于作业机械100的左右方向的偏离。

接收到偏离调整指示的作业机械100的控制装置125基于作业机械100的车辆数据，将厢斗201的中心位置C2变换为以回转体120为基准的机械坐标系的位置。也就是说，控制装置125通过基于作业机械100的回转体120的位置、方位及倾角的旋转、平行移动，将以现场坐标系表示的厢斗201的中心位置C2变换为以回转体120为基准的机械坐标系的位置。控制装置125使回转体120驱动直至偏离角度θ成为预定的调整结束范围(例如，±1度)以内。图6是表示第一实施方式的偏离调整控制中的偏离角度与回转指令值的关系的图。在偏离调整控制中，对于控制装置125来说，回转指令值为相对于偏离角度θ的绝对值而言单调增加的关系。也就是说，偏离角度θ越大则回转角速度越快。另一方面，当偏离角度θ的绝对值超过预定的阈值时，回转指令值成为最大值且恒定。另外，在偏离角度θ为调整结束范围以内时，回转指令值成为零。

此外，在其他实施方式中，控制装置125也可以基于作业机械100的车辆数据，使动臂111或斗杆112驱动至将回转体120的回转中心和铲斗113的中心位置C1连结的线段的长度与将回转体120的回转中心和厢斗201的中心位置C2连结的线段的长度的差成为预定的长度范围以内。也就是说，在其他实施方式中，控制装置125也可以以使相对于作业机械100的前后方向的偏离变小的方式进行控制。

排卸控制部321将排卸指示向作业机械100发送。接收到排卸指示的作业机械100的控制装置125通过使铲斗113向倾倒方向转动，来排卸挖掘物。

《控制方法》

对基于第一实施方式的作业系统1的装载控制进行说明。

图7、图8是表示第一实施方式的作业系统1的装载控制的序列图。需要说明的是，管制装置300的收集部311在以下的装载控制中，以一定周期从作业机械100及运输车辆200接收车辆数据。

管制装置300的下降回转控制部315从控制位置存储部351读出挖掘点的位置数据，将包含该挖掘点的位置数据的下降回转指示向作业机械100发送(步骤S1)。作业机械100的控制装置125当接收到下降回转指示时，例如基于车辆数据使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113的中心位置C1移动到挖掘点的正上方(步骤S2)。当通过驱动而铲斗113的中心位置C1与挖掘点的距离成为预定距离以内时，控制装置125使回转体120及作业机110的驱动停止，向管制装置300发送下降回转的完成通知(步骤S3)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收下降回转的完成通知。当接收到下降回转的完成通知时，挖掘控制部316将挖掘指示向作业机械100发送(步骤S4)。作业机械100的控制装置125当接收到挖掘指示时，通过使斗杆112向拉拽方向转动并使铲斗113向挖掘方向转动，来挖掘挖掘物(步骤S5)。当铲斗113的角度成为预定的挖掘角度以上时，控制装置125使作业机110的驱动停止，向管制装置300发送挖掘的完成通知(步骤S6)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收挖掘的完成通知。当接收到挖掘的完成通知时，上升回转控制部317从控制位置存储部351读出装载点P3的位置数据，将包含该装载点P3的位置数据的上升回转指示向作业机械100发送(步骤S7)。也就是说，上升回转控制部317是在运输车辆200到达装载点P3之前，输出用于使作业机械100的作业机110向装载点P3移动的第一控制信号的第一控制部的一例。

作业机械100的控制装置125当接收到上升回转指示时，基于作业机械100的车辆数据使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113的中心位置C1移动到装载点P3的正上方(步骤S8)。当通过驱动而铲斗113的中心位置C1与装载点P3的距离成为预定距离以内时，控制装置125使回转体120及作业机110的驱动停止，向管制装置300发送上升回转的完成通知(步骤S9)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收上升回转的完成通知。运输车辆确定部312基于收集部311收集到的运输车辆200的车辆数据，确定例如位于掉转点P2的运输车辆200(步骤S10)。行驶路线生成部313基于确定出的运输车辆200的车辆数据生成路线数据，将路线数据向运输车辆200发送(步骤S11)。也就是说，行驶路线生成部313是向运输车辆200发送用于使其移动以使得厢斗201位于装载点P3的进入指示的发送部的一例。

运输车辆200的控制装置220当接收到路线数据时，根据路线数据朝向装载点P3控制行驶(步骤S12)。当厢斗201的预定的位置与装载点P3的距离成为预定距离以内时，控制装置220使运输车辆200的行驶停止，向管制装置300发送装载点P3的到达通知(步骤S13)。此外，在运输车辆200停止时，运输车辆200的厢斗201的中心位置C2与装载点P3不一定一致。

管制装置300的通知接收部314从运输车辆200接收到装载点P3的到达通知。当接收到装载点P3的到达通知时，管制装置300的厢斗确定部318基于运输车辆200的车辆数据，确定厢斗201的中心位置C2(步骤S14)。厢斗确定部318基于现场坐标系中的回转体120的代表点的位置，将厢斗201的中心位置C2变换为以回转体120为基准的机械坐标系的位置。铲斗确定部319基于作业机械100的车辆数据，确定铲斗113的中心位置C1(步骤S15)。即，铲斗确定部319基于步骤S7的上升回转指示确定保持着挖掘物并待机的铲斗113的位置即待机位置。

偏离调整部320算出在步骤S14中确定出的厢斗201的中心位置C2与在步骤S15中确定出的铲斗113的中心位置C1的偏离角度(步骤S16)。偏离调整部320判定所算出的偏离角度是否是预定的无需调整范围(例如±2度)以内的值(步骤S17)。在偏离角度超过无需调整范围的情况下(步骤S17：否)，偏离调整部320发送包含在步骤S14中确定的现场坐标系中的厢斗201的中心位置C2的偏离调整指示(步骤S18)。此外，在第一实施方式中，管制装置300通过步骤S4～步骤S9，使保持着挖掘物的铲斗113向装载点P3移动，之后，通过步骤S11～步骤S13，运输车辆200向装载点P3移动。因此，基于偏离调整部320的偏离调整，是在作业机械100保持着挖掘物待机的状态下运输车辆200的停止位置与装载点P3存在偏离的情况下使铲斗113与厢斗201的位置对齐的处理。

也就是说，偏离调整部320是在作业机110保持着挖掘物时接收到到达通知的情况下，不使运输车辆200行驶，输出用于控制作业机械100以使得作业机110的位置与厢斗201的位置的差变小的第二控制信号的第二控制部的一例。

作业机械100的控制装置125当接收到偏离调整指示时，基于车辆数据将厢斗201的中心位置C2变换为机械坐标系。然后，控制装置125算出偏离角度，根据基于图6的回转指令值使回转体120驱动至偏离角度成为调整结束范围(例如±1度)以内(步骤S19)。控制装置125当偏离角度成为调整结束范围以内时，使回转体120的驱动停止，将偏离调整的完成通知向管制装置300发送(步骤S20)。

在步骤S17中偏离角度为无需调整范围以内的情况下(步骤S17：是)，或在步骤S20中通知接收部314接收到偏离调整的完成通知的情况下，排卸控制部321将排卸指示向作业机械100发送(步骤S21)。作业机械100的控制装置125当接收到排卸指示时，通过使铲斗113向倾倒方向转动，来排卸挖掘物(步骤S22)。由此，作业机械100能够将所抱夹的挖掘物不洒出地装载于厢斗201。当铲斗113的角度成为预定的倾倒角度以上时，控制装置125使作业机110的驱动停止，向管制装置300发送排卸的完成通知(步骤S23)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收排卸的完成通知。

管制装置300的下降回转控制部315从控制位置存储部351读出挖掘点的位置数据，将包含该挖掘点的位置数据的下降回转指示向作业机械100发送(步骤S24)。作业机械100的控制装置125当接收到下降回转指示时，例如基于车辆数据使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113的中心位置C1移动到挖掘点的正上方(步骤S25)。当通过驱动而铲斗113的中心位置C1与挖掘点的距离成为预定距离以内时，控制装置125使回转体120及作业机110的驱动停止，向管制装置300发送下降回转的完成通知(步骤S26)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收下降回转的完成通知。当接收到下降回转的完成通知时，挖掘控制部316向作业机械100发送挖掘指示(步骤S27)。作业机械100的控制装置125当接收到挖掘指示时，通过使铲斗113向挖掘方向转动，来挖掘挖掘物(步骤S28)。当铲斗113的角度成为预定的角度以上时，控制装置125使作业机110的驱动停止，向管制装置300发送挖掘的完成通知(步骤S29)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收挖掘的完成通知。当接收到挖掘的完成通知时，上升回转控制部317向作业机械100发送包含在步骤S14中确定的厢斗201的中心位置C2的上升回转指示(步骤S30)。作业机械100的控制装置125当接收到上升回转指示时，基于作业机械100的车辆数据使回转体120及作业机110驱动以使得铲斗113的中心位置C1移动到厢斗201的正上方(步骤S31)。当通过驱动而铲斗113的中心位置C1与厢斗201的中心位置C2的距离成为预定距离以内时，控制装置125使回转体120及作业机110的驱动停止，向管制装置300发送上升回转的完成通知(步骤S32)。即，在第二次以后的装载中，不进行基于偏离调整部320的偏离调整处理。在第一次的装载时，在作业机械100上升回转至铲斗113到装载点P3的正上方之后运输车辆200去向该装载点。因而，运输车辆200的厢斗201有可能从装载点P3偏离，需要进行偏离调整处理。另一方面，在第二次以后的装载时，作业机械100朝向停止的厢斗201的正上方上升回转。因而，在第二次以后的装载时，能够不进行偏离调整处理地，使铲斗113移动到厢斗201的正上方。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收上升回转的完成通知。当接收到上升回转的完成通知时，排卸控制部321将排卸指示向作业机械100发送(步骤S33)。作业机械100的控制装置125当接收到排卸指示时，通过使铲斗113向倾倒方向转动，来排卸挖掘物(步骤S34)。此时，管制装置300对存储于存储器的挖掘物的装载次数加上1。当铲斗113的角度成为预定的倾倒角度以上时，使作业机110的驱动停止，控制装置125向管制装置300发送排卸的完成通知(步骤S35)。

管制装置300的通知接收部314从作业机械100接收排卸的完成通知。

管制装置300判定挖掘物的装载次数是否小于上限次数(步骤S36)。挖掘物的装载的上限次数基于铲斗113的容量及厢斗201的容量而预先设定。在挖掘物的装载次数小于上限次数的情况下(步骤S36：是)，使处理返回步骤S24，再次进行砂土的挖掘装载。

另一方面，在挖掘物的装载次数为上限次数以上的情况下(步骤S36：否)，行驶路线生成部313基于在步骤S10中确定出的运输车辆200的车辆数据生成路线数据，将路线数据向运输车辆200发送(步骤S37)。也就是说，行驶路线生成部313向运输车辆200发送从装载点P3的退出指示。运输车辆200的控制装置220当接收到路线数据时，按照路线数据控制行驶(步骤S38)。由此，能够使装载完成了的运输车辆200退出。管制装置300将存储于存储器的挖掘物的装载次数重置。

《作用·效果》

这样，根据第一实施方式，管制装置300在运输车辆200到达装载点P3之前向作业机械100输出上升回转指示，向运输车辆200发送用于使其移动以使得厢斗201位于装载点P3的进入指示即路线数据。管制装置300从运输车辆200，接收表示向装载点P3的到达完成的到达通知，不使运输车辆200行驶地，输出用于控制作业机械100以使得作业机110的位置与厢斗201的位置的差变小的偏离调整指示。由此，管制装置300能够防止在作业机械100将所抱夹的挖掘物向运输车辆200排卸的情况下挖掘物洒出。

另外，作为使作业机110的位置与厢斗201的位置的差变小的方法，能够考虑控制运输车辆200的行驶以使得运输车辆200没有误差地停止于装载点P3的方法。然而，由于运输车辆200通常利用轮胎行驶，因而为了进行停车位置的细微的控制，需要一边改变行进方向一边细致地反复进行前进和后退，偏离调整花费时间。因而，通过如第一实施方式那样，利用作业机械100的回转进行偏离调整，能够减低偏离调整花费的时间，提高生产性。

<其他实施方式>

以上，参照附图对一实施方式进行了详细说明，但具体的构成不限于上述，能够进行各种设计变更等。即，在其他实施方式中，上述处理的顺序也可以适当变更。另外，也可以并行执行一部分处理。例如，在上述的实施方式中，在首次装载时，在作业机械100的上升回转完成之后向运输车辆200发送进入指示，但不限于此。例如，在其他实施方式中，也可以在向作业机械100发送挖掘指示的时刻，向运输车辆200发送进入指示。由此，能够更高效地实现挖掘装载作业。此外，即便在向作业机械100发送挖掘指示的时刻向运输车辆200发送进入指示，通常，运输车辆200也会在作业机械100的上升回转开始之后到达装载点P3。在该情况下，与第一实施方式同样地，执行步骤S16以后的处理。另一方面，也可以在运输车辆200在作业机械100的上升回转开始之前到达装载点P3的情况下，将步骤S7的上升回转指示的目标位置指定为厢斗201的位置。

在上述的实施方式中，管制装置300将下降回转指示、挖掘指示及上升回转指示分开向作业机械100发送，但在其他实施方式中，不限于此。例如，在其他实施方式中，管制装置300也可以发送使下降回转、挖掘及上升回转的一系列使作业实施的抱夹指示，作业机械100可以基于该抱夹指示执行步骤S2、S5、S8及S9的处理。

在上述的实施方式中，管制装置300从作业机械100接收到上升回转的完成指示之后，向运输车辆200发送进入指示，但在其他实施方式中，不限于此。例如，在其他实施方式中，管制装置300也可以在从向作业机械100发送上升回转指示或上述的抱夹指示起经过预定时间时，或作业机械100成为预定姿势时，向运输车辆200发送进入指示。

在上述的实施方式中，利用回转体120的回转进行偏离调整控制，但不限于此。例如，在其他实施方式的运输车辆200能够使厢斗201绕铅垂轴旋转的情况下，也可以利用运输车辆200的厢斗201的旋转进行偏离调整控制。在该情况下，管制装置300的偏离调整部320对运输车辆200发送偏离调整指示。需要说明的是，在运输车辆200能够使厢斗201旋转的情况下，运输车辆200无需为了向装载点P3移动而进行掉转。因此，在该情况下，接近路径R3可以是将待机点P1与装载点P3或排卸点P4连接的路径。

上述的实施方式的作业机械100通过自动驾驶进行挖掘装载，但在其他实施方式中不限于此。例如，其他实施方式的作业机械100可以通过操作员的手动控制执行挖掘，通过自动控制执行上升回转、排卸及下降回转。在该情况下，操作员在挖掘完成之后，通过对设置于操作装置的按钮等的操作，指示开始自动控制。

上述的实施方式的管制装置300既可以由单独的计算机构成，也可以将管制装置300的构成分给多个计算机配置，通过多个计算机互相协作而作为管制装置300发挥功能。此时，构成管制装置300的一部分也可以由作业机械100的控制装置125或运输车辆200的控制装置220实现。例如，在其他实施方式中，也可以使作业机械100的控制装置125和运输车辆200的控制装置220具有管制装置300的功能的一部分，通过作业机械100与运输车辆200的车车间通信，构成作业系统。

产业上的可利用性

能够防止在作业机械将所抱夹的挖掘物向运输车辆排卸的情况下挖掘物洒出。

附图标记说明

1…作业系统 100…作业机械 110…作业机 120…回转体 130…行驶体 111…动臂 112…斗杆 113…铲斗 125…控制装置 200…运输车辆 201…厢斗 220…控制装置300…管制装置 310…处理器 330…主存储器 350…存储器 370…接口 351…控制位置存储部 352…行驶路径存储部 311…收集部 312…运输车辆确定部 313…行驶路线生成部314…通知接收部 315…下降回转控制部 316…挖掘控制部 317…上升回转控制部 318…厢斗确定部 319…铲斗确定部 320…偏离调整部 321…排卸控制部。

Claims (8)

1.一种作业系统，控制在作业现场运行的机械，其特征在于，具备：

收集部，其获取具备作业机械的车辆数据，该作业机械具有铲斗的作业机和回转体、以及具备厢斗的运输车辆的车辆数据；

第一控制部，其输出用于使具有所述铲斗的作业机向预先设定的装载点的上方移动的第一控制信号；

发送部，其用于发送使具备所述厢斗的所述运输车辆行驶以使其位于所述装载点的进入指示；

第二控制部，其输出用于控制所述回转体、所述作业机或所述运输车辆以使得所述铲斗的位置和所述厢斗的位置的偏离变小的第二控制信号，

基于所述作业机械的车辆数据使所述作业机移动至所述装载点的上方、并且基于所述运输车辆的车辆数据使所述运输车辆行驶至所述装载点之后，所述第二控制部输出以使得保持着挖掘物待机的所述作业机的位置与所述运输车辆基于所述进入指示到达所述装载点时的所述厢斗的位置的偏离变小的第二控制信号。

2.根据权利要求1所述的作业系统，其中，

所述第一控制部在具备所述厢斗的所述运输车辆到达所述装载点之前，输出所述第一控制信号。

3.根据权利要求1所述的作业系统，其中，

所述第二控制部输出所述第二控制信号以使得所述铲斗与所述厢斗的预定点彼此的距离、或所述铲斗与所述厢斗的预定面彼此所成的角变小。

4.根据权利要求1所述的作业系统，其中，

所述第二控制部输出用于使所述回转体或所述厢斗回转以使得所述铲斗与所述厢斗的位置对齐的所述第二控制信号。

5.根据权利要求1所述的作业系统，其中，

所述第二控制部判定将所述作业机械的回转中心和所述铲斗的中心连结的直线与将所述作业机械的回转中心和所述厢斗的中心连结的直线所成的角度是否为预定的角度范围内，在所述角度超过所述角度范围的情况下，输出所述第二控制信号。

6.根据权利要求1所述的作业系统，其中，

所述第二控制部判定所述铲斗的位置与所述厢斗的位置的偏离量是否为预定的无需调整范围以内的值，在所述偏离量超过无需调整范围的情况下输出所述所述第二控制信号。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的作业系统，其中，

所述作业机进一步具备动臂和斗杆，

所述第二控制部输出驱动所述动臂或所述斗杆的所述第二控制信号，直至将所述作业机械的回转中心和所述铲斗的中心连结的线段的长度与将所述作业机械的回转中心和所述厢斗的中心连结的线段的长度的差成为预定的长度范围以内。

8.一种控制方法，控制在作业现场运行的机械，其特征在于，包括：

获取具备作业机械的车辆数据，该作业机械具有铲斗的作业机和回转体、以及具备厢斗的运输车辆的车辆数据的步骤；

输出用于使具有所述铲斗的所述作业机向预先设定的装载点的上方移动的第一控制信号的步骤；

发送用于使具备所述厢斗的所述运输车辆移动以使其位于所述装载点的进入指示的步骤；

输出用于控制所述回转体、所述作业机或所述运输车辆以使得所述铲斗的位置和所述厢斗的位置的偏离变小的第二控制信号的步骤；

在输出所述第二控制信号的步骤中，基于所述作业机械的车辆数据使所述作业机移动至所述装载点的上方、并且基于所述运输车辆的车辆数据使所述运输车辆行驶至所述装载点之后，输出以使得保持着挖掘物待机的所述铲斗的位置与所述运输车辆基于所述进入指示到达所述装载点时的所述厢斗的位置的偏离变小的第二控制信号。