CN116981812A - 施工机械及施工机械的支援系统 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供施工机械及施工机械的支援系统，高精度地计算输送物的重量。所述施工机械具备：重量计算部，计算装载到车辆上的输送物的装载重量；输入部，输入地磅计量值；及校正值生成部，根据由所述输入部输入的所述地磅计量值和由所述重量计算部算出的所述装载重量来生成校正值，所述重量计算部计算用所述校正值来校正的装载重量。

Description

施工机械及施工机械的支援系统
技术领域
本发明涉及一种施工机械及施工机械的支援系统。
背景技术
例如，在专利文献1中公开了一种挖土机，其计算通过挖掘附件挖掘的沙土等被挖掘物的重量作为挖掘重量，并计算装载到自卸车上的装载重量。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开2019/031551号
发明内容
发明要解决的课题
然而，在计算通过附属装置输送的输送物的重量的施工机械中，根据环境温度、操作者的技能、输送动作时的轨迹、现场的施工机械与自卸车的布局等，所计算的输送物的重量可能会变动。因此，要求计算输送物的重量的重量计算部进行调整作业。
因此，鉴于上述课题，本发明的目的在于提供高精度地计算输送物的重量的施工机械及施工机械的支援系统。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，在本发明的一个实施方式中提供一种施工机械，其具备：重量计算部，计算装载到车辆上的输送物的装载重量；输入部，输入地磅计量值；及校正值生成部，根据由所述输入部输入的所述地磅计量值和由所述重量计算部算出的所述装载重量来生成校正值，所述重量计算部计算用所述校正值校正后的装载重量。
发明的效果
根据上述实施方式，能够提供高精度地计算输送物的重量的施工机械及施工机械的支援系统。
附图说明
图1是表示使用本实施方式所涉及的挖土机的堆放场的一例的俯视图。
图2是挖土机的侧视图。
图3是概略表示挖土机的结构的一例的图。
图4是概略表示挖土机的液压系统的结构的一例的图。
图5是概略表示与输送物重量检测功能有关的构成部分的一例的图。
图6是对输送物重量计算部的处理进行说明的框图。
图7A是记录到挖土机的存储装置中的履历的一例。
图7B是记录到挖土机的存储装置中的履历的一例。
具体实施方式
以下，参考附图，对用于实施发明的方式进行说明。
＜堆放场＞
关于作为本实施方式所涉及的施工机械的一例的挖土机100被使用的堆放场500的一例，使用图1进行说明。图1是表示使用本实施方式所涉及的挖土机100的堆放场500的一例的俯视图。
在堆放场500中例如设置有聚积场510、作业装置520、聚积场530、载入位置540及地磅装置550。
挖土机100A(100)将废料从前来卸载废料的自卸车(未图示)的货架卸载到聚积场510。并且，挖土机100A将聚积场510的废料投入到作业装置520的投入口中。作业装置520例如是破碎机，破碎从投入口投入的废料。并且，作业装置520也可以设置有分选破碎的废料的线分选机、振动筛机等。由作业装置520实施了处理的废料(例如，破碎并分选后的废料)被聚积在聚积场530中。
挖土机100B(100)将聚积在聚积场530中的已处理废料(以下，称为输送物。)载入到停靠在载入位置540的前来装载废料的自卸车DT的货架上。并且，挖土机100B(100)具有计算通过一次载入动作载入到自卸车DT的货架上的输送物的重量的功能。并且，挖土机100B(100)具有将在多次载入动作中算出的输送物的重量进行合计，以计算载入到自卸车DT的货架上的输送物的装载重量的功能。
地磅装置550是计量自卸车DT的重量的装置。在载入位置540上载入有输送物的自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，由地磅装置550计量自卸车DT的重量。然后，从载入有输送物的自卸车DT的重量减去空载的自卸车DT的重量，由此计算载入到自卸车DT中的输送物的装载重量(地磅计量值)。另外，关于空载的自卸车DT的重量，例如可以在空载的自卸车DT进入到堆放场500时由地磅装置550计量，也可以预先准备将自卸车DT的车型与空载时的重量建立关联的表格，并根据自卸车DT的车型来设定空载时的重量。
在由地磅装置550计量的自卸车DT的装载重量(地磅计量值)超过最大装载量时，自卸车DT返回到载入位置540，挖土机100B(100)从自卸车DT的货架卸载所超量的输送物。然后，自卸车DT再次从载入位置540移动到地磅装置550，再次由地磅装置550计量自卸车DT的重量，并计算装载重量(地磅计量值)。
另一方面，在由地磅装置550计量的自卸车DT的装载重量(地磅计量值)相对于最大装载量不足时，自卸车DT返回到载入位置540，挖土机100B(100)将不足量的输送物进一步载入到自卸车DT的货架上。然后，自卸车DT再次从载入位置540移动到地磅装置550，再次由地磅装置550计量自卸车DT的重量，并计算装载重量(地磅计量值)。
然后，若自卸车DT的装载重量的过量或不足被消除，则自卸车DT离开堆放场500，移动至目标输送目的地。
[挖土机的概要]
接着，使用图2对本实施方式所涉及的挖土机100的概要进行说明。
图2是本实施方式所涉及的挖土机100的侧视图。
本实施方式所涉及的挖土机100具备：下部行走体1；上部回转体3，经由回转机构2回转自如地搭载于下部行走体1；构成附属装置(施工机)的动臂4、斗杆5及铲斗6；及驾驶室10。
下部行走体1通过左右一对履带分别被行走液压马达1L、1R(参考后述图3)液压驱动而使挖土机100行走。即，一对行走液压马达1L、1R(行走马达的一例)驱动作为被驱动部的下部行走体1(履带)。
上部回转体3通过被回转液压马达2A(参考后述图3)驱动而相对于下部行走体1回转。即，回转液压马达2A是驱动作为被驱动部的上部回转体3的回转驱动部，能够改变上部回转体3的朝向。
另外，也可以代替回转液压马达2A而由电动机(以下，“回转用电动机”)电力驱动上部回转体3。即，与回转液压马达2A同样，回转用电动机是驱动作为被驱动部的上部回转体3的回转驱动部，能够使上部回转体3的朝向改变。
动臂4可俯仰地枢轴安装于上部回转体3的前部中央，在动臂4的前端可上下转动地枢轴安装有斗杆5，在斗杆5的前端可上下转动地枢轴安装有作为端接附件的铲斗6。动臂4、斗杆5及铲斗6分别由作为液压致动器的动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9液压驱动。
另外，铲斗6为端接附件的一例，根据作业内容等，在斗杆5的前端可以代替铲斗6而安装其他端接附件例如斜面用铲斗、疏浚用铲斗、破碎器、磁力吊、抓钩等。
驾驶室10为供操作者搭乘的驾驶室，搭载于上部回转体3的前部左侧。
[挖土机的结构]
接着，除了图2以外，还参考图3，对本实施方式所涉及的挖土机100的具体结构进行说明。
图3是概略表示本实施方式所涉及的挖土机100的结构的一例的图。
另外，在图3中，以双重线表示机械动力系统，以实线表示工作油管路，以虚线表示先导管路，以点线表示电气控制系统。
本实施方式所涉及的挖土机100的驱动系统包括发动机11、调节器13、主泵14及控制阀17。并且，如上所述，本实施方式所涉及的挖土机100的液压驱动系统包括分别对下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6进行液压驱动的行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9等液压致动器。
发动机11为液压驱动系统中的主动力源，例如搭载于上部回转体3的后部。具体而言，发动机11在基于后述控制器30的直接或者间接的控制下，以预先设定的目标转速恒定旋转，驱动主泵14及先导泵15。发动机11例如为以轻油为燃料的柴油发动机。
调节器13控制主泵14的吐出量。例如，调节器13根据来自控制器30的控制指令来调节主泵14的斜板的角度(偏转角)。如后所述，调节器13例如包括调节器13L、13R(参考图4)。
与发动机11同样，主泵14例如搭载于上部回转体3的后部，并通过高压液压管路向控制阀17供给工作油。如上所述，主泵14由发动机11驱动。主泵14例如是可变容量型液压泵，如上所述，在基于控制器30的控制下，通过由调节器13调节斜板的偏转角而调整活塞的行程长度，并控制吐出流量(吐出压力)。如后所述，主泵14例如包括主泵14L、14R(参考图4)。
控制阀17例如是液压控制装置，该液压控制装置搭载于上部回转体3的中央部，并根据操作者对操作装置26的操作进行液压驱动系统的控制。如上所述，控制阀17经由高压液压管路与主泵14连接，并根据操作装置26的操作状态，将从主泵14供给的工作油选择性地供给到液压致动器(行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8及铲斗缸9)。具体而言，控制阀17包括控制从主泵14供给到各个液压致动器的工作油的流量和流动方向的控制阀171～176。更具体而言，控制阀171对应于行走液压马达1L，控制阀172对应于行走液压马达1R，控制阀173对应于回转液压马达2A。并且，控制阀174对应于铲斗缸9，控制阀175对应于动臂缸7，控制阀176对应于斗杆缸8。并且，控制阀175例如包括控制阀175L、175R(参考图4)，如后所述，控制阀176例如包括控制阀176L、176R(参考图4)。控制阀171～176的详细内容将在后面叙述。
本实施方式所涉及的挖土机100的操作系统包括先导泵15和操作装置26。并且，挖土机100的操作系统包括往复阀32作为与基于后述控制器30的设备控制功能有关的结构。
先导泵15例如搭载于上部回转体3的后部，并经由先导管路向操作装置26供给先导压力。先导泵15例如是固定容量型液压泵，如上所述，由发动机11驱动。
操作装置26是设置于驾驶室10的操作员座附近，用于供操作者进行各种动作要件(下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5、铲斗6等)的操作的操作输入机构。换言之，操作装置26是用于供操作者进行驱动各个动作要件的液压致动器(即，行走液压马达1L、1R、回转液压马达2A、动臂缸7、斗杆缸8、铲斗缸9等)的操作的操作输入机构。操作装置26通过其二次侧先导管路直接与控制阀17连接，或者经由设置于二次侧先导管路上的后述往复阀32间接地与控制阀17连接。由此，控制阀17可以被输入与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压力。因此，控制阀17能够根据操作装置26中的操作状态来驱动各个液压致动器。操作装置26例如包括操作斗杆5(斗杆缸8)的杆装置。并且，操作装置26例如包括对动臂4(动臂缸7)、铲斗6(铲斗缸9)及上部回转体3(回转液压马达2A)的每一个进行操作的杆装置。并且，操作装置26例如包括操作下部行走体1的左右一对履带(行走液压马达1L、1R)的每一个的杆装置或踏板装置。
往复阀32具有两个入口端口及一个出口端口，使具有输入到两个入口端口的先导压力中的高的先导压力的工作油输出到出口端口。往复阀32的两个入口端口中的一个连接于操作装置26，另一个连接于比例阀31。往复阀32的出口端口通过先导管路连接于控制阀17内的对应的控制阀的先导端口。因此，往复阀32能够使操作装置26生成的先导压力和比例阀31生成的先导压力中的高的先导压力作用于对应的控制阀的先导端口。即，后述控制器30通过使比从操作装置26输出的二次侧先导压力高的先导压力从比例阀31输出，不依赖于操作者对操作装置26的操作而能够控制对应的控制阀，并控制各种动作要件的动作。
另外，操作装置26(左操作杆、右操作杆、左行走杆及右行走杆)可以不是输出先导压力的液压先导式，而是输出电信号的电气式。在该情况下，来自操作装置26的电信号输入到控制器30，控制器30根据被输入的电信号来控制控制阀17内的各控制阀171～176，由此实现与对操作装置26的操作内容对应的各种液压致动器的动作。例如，控制阀17内的控制阀171～176可以是根据来自控制器30的指令来驱动的电磁螺线管式滑阀。并且，例如，在先导泵15与各控制阀171～176的先导端口之间，可以配置有根据来自控制器30的电信号进行动作的电磁阀。在该情况下，若进行使用电气式操作装置26的手动操作，则控制器30根据与该操作量(例如，杆操作量)对应的电信号来控制该电磁阀，使先导压力增加或减少，由此能够配合对操作装置26的操作内容使各控制阀171～176进行动作。
本实施方式所涉及的挖土机100的控制系统包括控制器30、吐出压力传感器28、操作压力传感器29、比例阀31、显示装置40、输入装置42、语音输出装置43、存储装置47、动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机体倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、摄像装置S6、测位装置P1及通信装置T1。
控制器30(控制装置的一例)例如设置于驾驶室10内，并进行挖土机100的驱动控制。控制器30的功能可以通过任意的硬件、软件或者其组合来实现。例如，控制器30以包括CPU(中央处理器，Central Processing Unit)、ROM(只读存储器，Read Only Memory)、RAM(随机存取存储器，Random Access Memory)、非易失性辅助存储装置、各种输入输出接口等的微型计算机为中心构成。控制器30例如通过在CPU上执行存储于ROM或非易失性辅助存储装置中的各种程序来实现各种功能。
例如，控制器30根据通过操作者等的规定操作预先设定的作业模式等，进行设定目标转速并使发动机11恒定旋转的驱动控制。
并且，例如控制器30根据需要对调节器13输出控制指令，使主泵14的吐出量改变。
并且，例如控制器30例如进行与引导(Guide)由操作者通过操作装置26进行的挖土机100的手动操作的设备引导功能有关的控制。并且，控制器30例如进行与自动支援由操作者通过操作装置26进行的挖土机100的手动操作的设备控制功能有关的控制。即，控制器30包括设备引导部50作为与设备引导功能及设备控制功能有关的功能部。并且，控制器30包括后述输送物重量处理部60。
另外，控制器30的功能的一部分可以由其他控制器(控制装置)实现。即，控制器30的功能也可以以由多个控制器分散的方式实现。例如，设备引导功能及设备控制功能也可以由专用控制器(控制装置)实现。
吐出压力传感器28检测主泵14的吐出压力。与由吐出压力传感器28检测出的吐出压力对应的检测信号被输入到控制器30。如后所述，吐出压力传感器28例如包括吐出压力传感器28L、28R(参考图4)。
如上所述，操作压力传感器29检测操作装置26的二次侧先导压力，即与操作装置26中的各个动作要件(即，液压致动器)有关的操作状态(例如，操作方向和操作量等操作内容)所对应的先导压力。基于操作压力传感器29的与操作装置26中的下部行走体1、上部回转体3、动臂4、斗杆5及铲斗6等的操作状态对应的先导压力的检测信号被输入到控制器30。
另外，也可以代替操作压力传感器29而设置可以检测与操作装置26中的各个动作要件有关的操作状态的其他传感器，例如可以检测杆装置等的操作量(倾倒量)和倾倒方向的编码器、电位差计等。
比例阀31设置于连接先导泵15与往复阀32的先导管路上，以能够变更其流路面积(工作油可流通的截面积)的方式构成。比例阀31根据从控制器30输入的控制指令进行动作。由此，控制器30即使在未由操作者操作操作装置26(具体而言，杆装置)情况下，也能够经由比例阀31及往复阀32将从先导泵15吐出的工作油供给到控制阀17内的对应的控制阀的先导端口。
显示装置40设置于从就座于驾驶室10内的操作者容易视觉辨认的位置，在基于控制器30的控制下，显示各种信息图像。显示装置40可以经由CAN(Controller AreaNetwork，控制器区域网络)等车载通信网络连接于控制器30，也可以经由一对一的专用线连接于控制器30。
输入装置42设置在就坐于驾驶室10内的操作者触手可及的范围内，接受基于操作者的各种操作输入，并将与操作输入对应的信号输出到控制器30。输入装置42包括安装于显示各种信息图像的显示装置的显示器上的触摸面板、设置于杆装置的杆部的前端的旋钮开关、设置于显示装置40周围的按钮开关、杆、切换键、旋转控制盘等。与对输入装置42的操作内容对应的信号被输入到控制器30。
语音输出装置43例如设置于驾驶室10内，与控制器30连接，在基于控制器30的控制下输出语音。语音输出装置43例如是扬声器、蜂鸣器等。语音输出装置43根据来自控制器30的语音输出指令来语音输出各种信息。
存储装置47例如设置于驾驶室10内，在基于控制器30的控制下存储各种信息。存储装置47例如是半导体存储器等非易失性存储介质。存储装置47可以存储在挖土机100的动作中由各种设备输出的信息，也可以存储在挖土机100的动作开始之前经由各种设备获取的信息。存储装置47例如可以存储经由通信装置T1等获取的或者通过输入装置42等设定的与目标施工面有关的数据。该目标施工面可以由挖土机100的操作者设定(保存)，也可以由施工管理者等设定。
动臂角度传感器S1安装于动臂4，检测动臂4相对于上部回转体3的俯仰角度(以下，“动臂角度”)，例如在侧视时连接动臂4的两端的支点的直线相对于上部回转体3的回转平面所成角度。动臂角度传感器S1例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、6轴传感器、IMU(Inertial Measurement Unit：惯性测量装置)等。并且，动臂角度传感器S1也可以包括利用可变电阻器的电位差计、检测与动臂角度对应的液压缸(动臂缸7)的行程量的缸体传感器等。以下，关于斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3也相同。与基于动臂角度传感器S1的动臂角度对应的检测信号被输入到控制器30。
斗杆角度传感器S2安装于斗杆5，检测斗杆5相对于动臂4的转动角度(以下，“斗杆角度”)，例如在侧视时连接斗杆5的两端的支点的直线相对于连接动臂4的两端的支点的直线所成角度。与基于斗杆角度传感器S2的斗杆角度对应的检测信号被输入到控制器30。
铲斗角度传感器S3安装于铲斗6，检测铲斗6相对于斗杆5的转动角度(以下，“铲斗角度”)，例如在侧视时连接铲斗6的支点和前端(铲尖)的直线相对于连接斗杆5的两端的支点的直线所成角度。与基于铲斗角度传感器S3的铲斗角度对应的检测信号被输入到控制器30。
机体倾斜传感器S4检测机体(上部回转体3或下部行走体1)相对于水平面的倾斜状态。机体倾斜传感器S4例如安装于上部回转体3，检测挖土机100(即，上部回转体3)的围绕前后方向及左右方向两个轴的倾斜角度(以下，“前后倾斜角”及“左右倾斜角”)。机体倾斜传感器S4例如可以包括旋转编码器、加速度传感器、6轴传感器、IMU等。与基于机体倾斜传感器S4的倾斜角度(前后倾斜角及左右倾斜角)对应的检测信号被输入到控制器30。
回转状态传感器S5输出与上部回转体3的回转状态有关的检测信息。回转状态传感器S5例如检测上部回转体3的回转角速度及回转角度。回转状态传感器S5例如可以包括陀螺仪传感器、解析器、旋转编码器等。与基于回转状态传感器S5的上部回转体3的回转角度和回转角速度对应的检测信号被输入到控制器30。
作为空间识别装置的摄像装置S6拍摄挖土机100的周边。摄像装置S6包括拍摄挖土机100的前侧的摄像机S6F、拍摄挖土机100的左侧的摄像机S6L、拍摄挖土机100的右侧的摄像机S6R、以及拍摄挖土机100的后侧的摄像机S6B。
摄像机S6F例如安装于驾驶室10的顶棚，即驾驶室10的内部。并且，摄像机S6F也可以安装于驾驶室10的屋顶、动臂4的侧面等驾驶室10的外部。摄像机S6L安装于上部回转体3的上表面左端，摄像机S6R安装于上部回转体3的上表面右端，摄像机S6B安装于上部回转体3的上表面后端。
摄像装置S6(摄像机S6F、S6B、S6L、S6R)分别例如是具有非常广的视角的单眼广角摄像机。并且，摄像装置S6也可以是立体摄像机或距离图像摄像机等。基于摄像装置S6的摄像图像经由显示装置40被输入到控制器30。
作为空间识别装置的摄像装置S6可以作为物体检测装置发挥作用。在该情况下，摄像装置S6可以检测存在于挖土机100周围的物体。在检测对象的物体中，例如可以包括人、动物、车辆、施工机械、建筑物、凹坑等。并且，摄像装置S6也可以计算从摄像装置S6或挖土机100到所识别的物体为止的距离。在作为物体检测装置的摄像装置S6中，例如可以包括立体摄像机、距离图像传感器等。而且，空间识别装置例如是具有CCD、CMOS等成像元件的单眼摄像机，将所拍摄到的图像输出到显示装置40。并且，空间识别装置也可以构成为，计算从空间识别装置或挖土机100到所识别的物体为止的距离。并且，除了摄像装置S6以外，作为空间识别装置，例如还可以设置超声波传感器、毫米波雷达、LIDAR及红外线传感器等其他物体检测装置。在作为空间识别装置而利用毫米波雷达、超声波传感器或激光雷达等时，可以向物体发送多个信号(激光等)，并接收其反射信号，由此根据反射信号来检测物体的距离及方向。
另外，摄像装置S6可以直接与控制器30可通信地连接。
在动臂缸7上安装有动臂杆压传感器S7R及动臂底压传感器S7B。在斗杆缸8上安装有斗杆杆压传感器S8R及斗杆底压传感器S8B。在铲斗缸9上安装有铲斗杆压传感器S9R及铲斗底压传感器S9B。动臂杆压传感器S7R、动臂底压传感器S7B、斗杆杆压传感器S8R、斗杆底压传感器S8B、铲斗杆压传感器S9R及铲斗底压传感器S9B还统称为“缸压传感器”。
动臂杆压传感器S7R检测动臂缸7的杆侧油室的压力(以下，称为“动臂杆压”。)，动臂底压传感器S7B检测动臂缸7的底侧油室的压力(以下，称为“动臂底压”。)。斗杆杆压传感器S8R检测斗杆缸8的杆侧油室的压力(以下，设为“斗杆杆压”。)，斗杆底压传感器S8B检测斗杆缸8的底侧油室的压力(以下，设为“斗杆底压”。)。铲斗杆压传感器S9R检测铲斗缸9的杆侧油室的压力(以下，称为“铲斗杆压”。)，铲斗底压传感器S9B检测铲斗缸9的底侧油室的压力(以下，称为“铲斗底压”。)。
并且，设置有检测工作油的温度的温度传感器S10。温度传感器S10例如可以设置在工作油罐内，检测工作油罐内的工作油的温度。并且，温度传感器S10例如可以设置于从主泵14吐出并向动臂缸7等液压致动器供给工作油的工作油流路中，检测供给到液压致动器的工作油的温度。并且，温度传感器S10可以检测例如液压致动器内的工作油的温度。例如，可以设置成检测动臂缸7的底侧室内的工作油的温度。由温度传感器S10检测出的工作油的温度被输入到控制器30。
测位装置P1测定上部回转体3的位置及朝向。测位装置P1例如是GNSS(GlobalNavigation Satellite System：全球导航卫星系统)罗盘，检测上部回转体3的位置及朝向，与上部回转体3的位置及朝向对应的检测信号被输入到控制器30。并且，测位装置P1的功能中的检测上部回转体3的朝向的功能也可以由安装到上部回转体3的方位传感器代替。
通信装置T1通过包括以基站为终端的移动通信网、卫星通信网、互联网网络等在内的规定的网络，与外部设备进行通信。通信装置T1例如是与LTE(长期演进，Long TermEvolution)、4G(第四代，4th Generation)、5G(第五代，5th Generation)等移动体通信规格对应的移动体通信模块、用于与卫星通信网连接的卫星通信模块等。
设备引导部50例如执行与设备引导功能有关的挖土机100的控制。设备引导部50例如通过显示装置40和语音输出装置43等，将目标施工面与附属装置的前端部，具体而言，与端接附件的作业部位之间的距离等作业信息传达给操作者。如上所述，与目标施工面有关的数据例如预先存储于存储装置47中。与目标施工面有关的数据例如以基准坐标系来表示。基准坐标系例如是世界测地系统。世界测地系统是将原点置于地球的重心，将X轴设为格林威治子午线与赤道的交点的方向，将Y轴设为东经90度的方向，并且将Z轴设为北极的方向的三维正交XYZ坐标系。操作者可以将施工现场的任意点确定为基准点，并通过输入装置42根据与基准点的相对位置关系来设定目标施工面。铲斗6的作业部位例如是铲斗6的铲尖、铲斗6的背面等。并且，作为端接附件，在代替铲斗6而采用例如破碎器时，破碎器的前端部相当于作业部位。设备引导部50通过显示装置40、语音输出装置43等将作业信息通知给操作者，引导操作者通过操作装置26对挖土机100的操作。
并且，设备引导部50例如执行与设备控制功能有关的挖土机100的控制。设备引导部50例如在操作者通过手动进行铲取操作时，可以使动臂4、斗杆5及铲斗6中的至少一个自动进行动作，以使目标施工面与铲斗6的前端位置一致。
设备引导部50从动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3、机体倾斜传感器S4、回转状态传感器S5、摄像装置S6、测位装置P1、通信装置T1及输入装置42等获取信息。然后，设备引导部50例如根据所获取的信息来计算铲斗6与目标施工面之间的距离，由来自语音输出装置43的语音及显示于显示装置40上的图像将铲斗6与目标施工面之间的距离的程度通知给操作者，或者自动控制附属装置的动作，以使附属装置的前端部(具体而言，铲斗6的铲尖或背面等作业部位)与目标施工面一致。设备引导部50包括位置计算部51、距离计算部52、信息传递部53、自动控制部54、回转角度计算部55及相对角度计算部56，作为与该设备引导功能及设备控制功能有关的详细的功能结构。
位置计算部51计算规定的测位对象的位置。例如，位置计算部51计算附属装置的前端部，具体而言，铲斗6的铲尖或背面等作业部位在基准坐标系中的坐标点。具体而言，位置计算部51根据动臂4、斗杆5及铲斗6各自的俯仰角度(动臂角度、斗杆角度及铲斗角度)计算铲斗6的作业部位的坐标点。
距离计算部52计算两个测位对象之间的距离。例如，距离计算部52计算附属装置的前端部，具体而言，铲斗6的铲尖或背面等作业部位与目标施工面之间的距离。并且，距离计算部52也可以计算作为铲斗6的作业部位的背面与目标施工面之间的角度(相对角度)。
信息传递部53通过显示装置40、语音输出装置43等规定的通知机构，将各种信息传递(通知)给挖土机100的操作者。信息传递部53将由距离计算部52算出的各种距离等的大小(程度)通知给挖土机100的操作者。例如，使用基于显示装置40的视觉信息及基于语音输出装置43的听觉信息中的至少一种，将铲斗6的前端部与目标施工面之间的距离(的大小)传达给操作者。并且，信息传递部53使用基于显示装置40的视觉信息及基于语音输出装置43的听觉信息中的至少一种，将作为铲斗6的作业部位的背面与目标施工面之间的相对角度(的大小)传达给操作者。
具体而言，信息传递部53使用基于语音输出装置43的间歇音，将铲斗6的作业部位与目标施工面之间的距离(例如，铅垂距离)的大小传达给操作者。在该情况下，信息传递部53可以进行如下操作：铅垂距离越小，越缩短间歇音的间隔，铅垂距离越大，越延长间歇音的间隔。并且，信息传递部53可以使用连续音，也可以一边改变声音的高低、强弱等，一边表示铅垂距离的大小的差异。并且，在铲斗6的前端部位于比目标施工面低的位置，即，超过目标施工面时，信息传递部53可以通过语音输出装置43发出警报。该警报例如是比间歇音明显大的连续音。
并且，信息传递部53可以将附属装置的前端部、具体而言是铲斗6的作业部位与目标施工面之间的距离的大小、铲斗6的背面与目标施工面之间的相对角度的大小等作为作业信息而显示于显示装置40。显示装置40在基于控制器30的控制下，例如与从摄像装置S6接收的图像数据一同显示从信息传递部53接收的作业信息。信息传递部53例如可以使用模拟仪的图像、条形图指示器的图像等，将铅垂距离的大小传达给操作者。
自动控制部54通过使致动器自动进行动作来自动支援操作者通过操作装置26进行的挖土机100的手动操作。具体而言，如后所述，自动控制部54能够单独且自动地调整作用于与多个液压致动器(具体而言，回转液压马达2A、动臂缸7及铲斗缸9)对应的控制阀(具体而言，控制阀173、控制阀175L、175R及控制阀174)的先导压力。由此，自动控制部54能够使各个液压致动器自动进行动作。与基于自动控制部54的设备控制功能有关的控制例如可以在输入装置42中包括的规定的开关被按下时执行。该规定开关例如是设备控制开关(以下，“MC(Machine Control)开关”)，可以作为旋钮开关而配置于操作装置26(例如，与斗杆5的操作对应的杆装置)的操作者的把持部的前端。以下，以在MC开关被按下时设备控制功能有效为前提进行说明。
例如，自动控制部54在MC开关等被按下时，为了支援挖掘作业、整形作业，配合斗杆缸8的动作使动臂缸7及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩。具体而言，自动控制部54在操作者手动进行斗杆5的闭合操作(以下，“斗杆闭合操作”)时，使动臂缸7及铲斗缸9中的至少一个自动伸缩，以使目标施工面与铲斗6的铲尖、背面等作业部位的位置一致。在该情况下，操作者例如仅通过对与斗杆5的操作对应的杆装置进行斗杆闭合操作，能够一边使铲斗6的铲尖等与目标施工面一致一边闭合斗杆5。
并且，在MC开关等被按下时，为了使上部回转体3正对着目标施工面，自动控制部54可以使回转液压马达2A(致动器的一例)自动旋转。以下，将基于控制器30(自动控制部54)的使上部回转体3正对着目标施工面的控制称为“正对控制”。由此，操作者等仅通过按下规定开关、或者在该开关被按下的状态下仅通过操作与回转操作对应的后述杆装置，就能够使上部回转体3正对着目标施工面。并且，操作者仅通过按下MC开关，就能够使上部回转体3正对着目标施工面，并且使与上述目标施工面的挖掘作业等有关的设备控制功能开始。
例如，挖土机100的上部回转体3正对着目标施工面的状态，是可以按照附属装置的动作使附属装置的前端部(例如，作为铲斗6的作业部位的铲尖或背面等)沿着目标施工面的倾斜方向移动的状态。具体而言，挖土机100的上部回转体3正对着目标施工面的状态，是与挖土机100的回转平面垂直的附属装置的运转面(附属装置运转面)包括与圆筒体对应的目标施工面的法线的状态(换言之，沿着该法线的状态)。
在挖土机100的附属装置运转面不处于包括与圆筒体对应的目标施工面的法线的状态时，附属装置的前端部无法使目标施工面沿倾斜方向移动。因此，其结果，挖土机100无法适当地对目标施工面进行施工。相对于此，自动控制部54通过使回转液压马达2A自动旋转，能够使上部回转体3正对。由此，挖土机100能够适当地对目标施工面进行施工。
自动控制部54在正对控制中，例如在铲斗6的铲尖左端的坐标点与目标施工面之间的左端铅垂距离(以下，简称为“左端铅垂距离”)和铲斗6的铲尖右端的坐标点与目标施工面之间的右端铅垂距离(以下，简称为“右端铅垂距离”)相等时，判断为挖土机正对着目标施工面。并且，自动控制部54也可以不是在左端铅垂距离与右端铅垂距离相等时(即，左端铅垂距离与右端铅垂距离之差成为零时)，而是在其差值成为规定值以下时，判断为挖土机100正对着目标施工面。
并且，自动控制部54在正对控制中，例如可以根据左端铅垂距离与右端铅垂距离之差使回转液压马达2A进行动作。具体而言，若在MC开关等规定开关被按下的状态下操作与回转操作对应的杆装置，则判断是否沿使上部回转体3正对着目标施工面的方向操作了杆装置。例如，在沿铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离变大的方向操作杆装置时，自动控制部54不执行正对控制。另一方面，在沿铲斗6的铲尖与目标施工面之间的铅垂距离变小的方向操作回转操作杆时，自动控制部54执行正对控制。其结果，自动控制部54能够使回转液压马达2A进行动作，以使左端铅垂距离与右端铅垂距离之差变小。然后，若该差值成为规定值以下或者零，则自动控制部54使回转液压马达2A停止。并且，自动控制部54也可以将该差值成为规定值以下或者零的回转角度设定为目标角度，并进行回转液压马达2A的动作控制，以使该目标角度与当前的回转角度(具体而言，基于回转状态传感器S5的检测信号的检测值)的角度差成为零。在该情况下，回转角度例如是上部回转体3的前后轴相对于基准方向的角度。
另外，如上所述，在代替回转液压马达2A而回转用电动机搭载于挖土机100时，自动控制部54将回转用电动机(致动器的一例)作为控制对象进行正对控制。
回转角度计算部55计算上部回转体3的回转角度。由此，控制器30能够确定上部回转体3的当前朝向。回转角度计算部55例如根据测位装置P1中所包括的GNSS罗盘的输出信号，计算上部回转体3的前后轴相对于基准方向的角度作为回转角度。并且，回转角度计算部55也可以根据回转状态传感器S5的检测信号来计算回转角度。并且，在施工现场设定有基准点时，回转角度计算部55可以将从回转轴观察到基准点的方向作为基准方向。
回转角度表示附属装置运转面相对于基准方向延伸的方向。附属装置运转面例如是纵切附属装置的假想平面，配置成与回转平面垂直。回转平面例如是包括与回转轴垂直的回转框架的底面的假想平面。控制器30(设备引导部50)例如是在判断为附属装置运转面包括目标施工面的法线时，判断为上部回转体3正对着目标施工面。
相对角度计算部56计算为了使上部回转体3正对着目标施工面而所需要的回转角度(相对角度)。相对角度例如是在使上部回转体3正对着目标施工面时的上部回转体3的前后轴的方向与上部回转体3的前后轴的当前的方向之间形成的相对角度。相对角度计算部56例如根据存储于存储装置47中的与目标施工面有关的数据和由回转角度计算部55算出的回转角度来计算相对角度。
若在MC开关等规定开关被按下的状态下操作与回转操作对应的杆装置，则自动控制部54判断是否沿使上部回转体3正对着目标施工面的方向被回转操作。自动控制部54在判断为沿使上部回转体3正对着目标施工面的方向被回转操作时，将由相对角度计算部56算出的相对角度设定为目标角度。然后，自动控制部54可以在杆装置被操作之后的回转角度的变化达到目标角度时，判断为上部回转体3正对着目标施工面，并且使回转液压马达2A的动作停止。由此，自动控制部54能够以图3所示的结构为前提，使上部回转体3正对着目标施工面。在上述正对控制的实施例中示出对目标施工面的正对控制的事例，但并不限于此。例如，在将临时放置的输送物装载于自卸车时的铲取动作中，也可以生成相当于目标体积的目标挖掘轨道，并且进行回转动作的正对控制，以使附属装置面对目标挖掘轨道。在该情况下，每当进行铲取动作时，目标挖掘轨道变更。因此，向自卸车的排土之后，对重新变更的目标挖掘轨道进行正对控制。
并且，回转液压马达2A具有第1端口2A1及第2端口2A2。液压传感器21检测回转液压马达2A的第1端口2A1的工作油的压力。液压传感器22检测回转液压马达2A的第2端口2A2的工作油的压力。与由压力传感器21、22检测出的吐出压力对应的检测信号被输入到控制器30。
并且，第1端口2A1经由安全阀23与工作油罐连接。安全阀23在第1端口2A1侧的压力达到规定的溢流压力时打开，将第1端口2A1侧的工作油排出到工作油罐。同样地，第2端口2A2经由安全阀24与工作油罐连接。安全阀24在第2端口2A2侧的压力达到规定的溢流压力时打开，将第2端口2A2侧的工作油排出到工作油罐。
[挖土机的液压系统]
接着，参考图4，对本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统进行说明。
图4是概略表示本实施方式所涉及的挖土机100的液压系统的结构的一例的图。
另外，在图4中，与图3等的情况同样，机械动力系统、工作油管路、先导管路及电气控制系统分别由双重线、实线、虚线及点线表示。
通过该液压回路实现的液压系统使工作油分别从由发动机11驱动的主泵14L、14R经过中心旁通油路C1L、C1R、平行油路C2L、C2R循环至工作油罐。
中心旁通油路C1L以主泵14L为起点依次通过配置于控制阀17内的控制阀171、173、175L、176L，并到达工作油罐。
中心旁通油路C1R以主泵14R为起点依次通过配置于控制阀17内的控制阀172、174、175R、176R，并到达工作油罐。
控制阀171是将从主泵14L吐出的工作油供给到行走液压马达1L且使由行走液压马达1L吐出的工作油排出到工作油罐的滑阀。
控制阀172是将从主泵14R吐出的工作油供给到行走液压马达1R且使由行走液压马达1R吐出的工作油排出到工作油罐的滑阀。
控制阀173是将从主泵14L吐出的工作油供给到回转液压马达2A且使由回转液压马达2A吐出的工作油排出到工作油罐的滑阀。
控制阀174是将从主泵14R吐出的工作油供给到铲斗缸9且使铲斗缸9内的工作油排出到工作油罐的滑阀。
控制阀175L、175R分别是将主泵14L、14R吐出的工作油供给到动臂缸7且使动臂缸7内的工作油排出到工作油罐的滑阀。
控制阀176L、176R将主泵14L、14R吐出的工作油供给到斗杆缸8且使斗杆缸8内的工作油排出到工作油罐。
控制阀171、172、173、174、175L、175R、176L、176R分别根据作用于先导端口的先导压力，调整供排到液压致动器的工作油的流量，或者切换流动方向。
平行油路C2L与中心旁通油路C1L并列地向控制阀171、173、175L、176L供给主泵14L的工作油。具体而言，平行油路C2L构成为在控制阀171的上游侧从中心旁通油路C1L分支，并能够向控制阀171、173、175L、176R的每一个并列地供给主泵14L的工作油。由此，平行油路C2L在通过中心旁通油路C1L的工作油的流动被控制阀171、173、175L中的任一个限制或者阻断时，能够对更靠下游的控制阀供给工作油。
平行油路C2R与中心旁通油路C1R并列地向控制阀172、174、175R、176R供给主泵14R的工作油。具体而言，平行油路C2R构成为在控制阀172的上游侧从中心旁通油路C1R分支，并能够向控制阀172、174、175R、176R的每一个并列地供给主泵14R的工作油。平行油路C2R在通过中心旁通油路C1R的工作油的流动被控制阀172、174、175R中的任一个限制或阻断时，能够对更靠下游的控制阀供给工作油。
调节器13L、13R分别在基于控制器30的控制下，通过调节主泵14L、14R的斜板的偏转角来调节主泵14L、14R的吐出量。
吐出压力传感器28L检测主泵14L的吐出压力，与检测出的吐出压力对应的检测信号被输入到控制器30。关于吐出压力传感器28R也相同。由此，控制器30能够根据主泵14L、14R的吐出压力来控制调节器13L、13R。
在中心旁通油路C1L、C1R中，在位于最下游的控制阀176L、176R的每一个与工作油罐之间设置有负控制节流器(以下，称为“负控节流器”)18L、18R。由此，由主泵14L、14R吐出的工作油的流动被负控节流器18L、18R限制。而且，负控节流器18L、18R产生用于控制调节器13L、13R的控制压力(以下，称为“负控压力”)。
负控压力传感器19L、19R检测负控压力，与检测到的负控压力对应的检测信号被输入到控制器30。
控制器30可以根据由吐出压力传感器28L、28R检测的主泵14L、14R的吐出压力来控制调节器13L、13R，并调节主泵14L、14R的吐出量。例如，控制器30可以与主泵14L的吐出压力的增大对应地控制调节器13L来调节主泵14L的斜板偏转角，由此减少吐出量。关于调节器13R也相同。由此，控制器30能够进行主泵14L、14R的总马力控制，以使由吐出压力与吐出量的乘积表示的主泵14L、14R的吸收马力不超过发动机11的输出马力。
并且，控制器30可以与由负控压力传感器19L、19R检测的负控压力对应地控制调节器13L、13R，由此调节主泵14L、14R的吐出量。例如，控制器30如下进行控制：负控压力越大，越减小主泵14L、14R的吐出量，负控压力越小，越增加主泵14L、14R的吐出量。
具体而言，当挖土机100中的液压致动器均处于未被操作的待机状态(图4所示的状态)时，从主泵14L、14R吐出的工作油经由中心旁通油路C1L、C1R到达负控节流器18L、18R。然后，从主泵14L、14R吐出的工作油的流动使在负控节流器18L、18R的上游产生的负控压力增加。其结果，控制器30使主泵14L、14R的吐出量减少至容许最小吐出量，抑制所吐出的工作油通过中间旁通油路C1L、C1R时的压力损耗(抽吸损失)。
另一方面，在任一液压致动器通过操作装置26被操作时，从主泵14L、14R吐出的工作油经由与操作对象的液压致动器对应的控制阀流入到操作对象的液压致动器。然后，从主泵14L、14R吐出的工作油的流动使到达负控节流器18L、18R的量减少或消失，并使在负控节流器18L、18R的上游产生的负控压力降低。其结果，控制器30能够使主泵14L、14R的吐出量增大，使充分的工作油在操作对象的液压致动器中循环，可靠地驱动操作对象的液压致动器。
[与挖土机的输送物重量检测功能有关的结构的详细内容]
接着，参考图5，对与本实施方式所涉及的挖土机100的输送物重量检测功能有关的结构的详细内容进行说明。图5是概略表示与本实施方式所涉及的挖土机100中的输送物重量检测功能有关的构成部分的一例的图。
在图3中，如前所述，控制器30作为与检测由铲斗6输送的输送物的重量的功能有关的功能部，而包括输送物重量处理部60。
输送物重量处理部60具有输送物重量计算部61、最大装载量检测部62、加算装载量计算部63、剩余装载量计算部64及装载物重心计算部65。
在此，对由本实施方式所涉及的挖土机100对自卸车进行的输送物载入作业的动作的一例进行说明。
首先，挖土机100在铲取位置上控制附属装置，以由铲斗6铲取聚积场530(参考图1)的输送物(铲取动作)。接着，挖土机100使上部回转体3回转，使铲斗6从铲取位置移动到排放位置(回转动作)。在排放位置的下方配置有自卸车DT的货架。接着，挖土机100在排放位置上控制附属装置，以排放铲斗6内的输送物，由此将铲斗6内的输送物载入到自卸车DT的货架上(载入动作)。接着，挖土机100使上部回转体3回转，使铲斗6从排放位置移动到铲取位置(回转动作)。通过重复这些动作，挖土机100将所铲取的输送物载入到自卸车货架上。
输送物重量计算部61计算铲斗6内的输送物的重量。输送物重量计算部61根据动臂缸7的推力来计算输送物的重量。另外，输送物重量计算部61中的输送物重量的计算方法将在后面叙述。
最大装载量检测部62检测装载输送物的对象自卸车DT的最大装载量。例如，最大装载量检测部62根据由摄像装置S6拍摄的图像来确定装载输送物的对象自卸车DT。接着，最大装载量检测部62根据所确定的自卸车DT的图像来检测自卸车DT的最大装载量。例如，最大装载量检测部62根据所确定的自卸车DT的图像来判定自卸车DT的车型(尺寸等)。最大装载量检测部62具有将车型与最大装载量建立关联的表格，并根据从图像判定出的车型及表格来求出自卸车DT的最大装载量。另外，也可以通过输入装置42输入自卸车DT的最大装载量、车型等，最大装载量检测部62根据输入装置42的输入信息来求出自卸车DT的最大装载量。
加算装载量计算部63计算装载到自卸车DT上的输送物的重量(装载重量)。即，每当铲斗6内的输送物排放到自卸车DT的货架时，加算装载量计算部63就将由输送物重量计算部61算出的铲斗6内的输送物的重量进行加算，以计算装载到自卸车DT的货架上的输送物的重量的合计值、即加算装载量(装载重量、合计重量)。另外，在装载输送物的对象自卸车DT成为新的自卸车DT时，加算装载量被重置(reset)。
剩余装载量计算部64计算出由最大装载量检测部62检测出的自卸车DT的最大装载量与由加算装载量计算部63算出的当前的加算装载量之差，作为剩余装载量。剩余装载量是可装载于自卸车DT上的输送物的剩余重量。
装载物重心计算部65计算铲斗6内的输送物的重心。例如，装载物重心计算部65可以将铲斗6的铲尖位置与输送物重心之间的位置关系设为已知，根据动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3等的值来计算输送物重心。另外，计算方法并不限定于此，能够使用各种方法。
在显示装置40上还可以显示由输送物重量计算部61计算出的铲斗6内的输送物重量、通过最大装载量检测部62检测到的自卸车DT的最大装载量、通过加算装载量计算部63计算出的自卸车DT的加算装载量(装载于货架上的输送物重量的合计值)及通过剩余装载量计算部64计算出的自卸车DT的剩余装载量(可装载的输送物的剩余重量)。
另外，也可以构成为，在加算装载量超过最大装载量时，在显示装置40上发出警告。并且，也可以构成为，在计算出的铲斗6内的输送物的重量超过剩余装载量时，在显示装置40上发出警告。另外，警告并不限于显示于显示装置40上的情况，也可以是基于语音输出装置43的语音输出。由此，能够防止超过自卸车DT的最大装载量而装载输送物。
[输送物重量计算方法]
接着，使用图6对根据动臂缸7的推力来计算输送物重量的输送物重量计算部61中的计算铲斗6内的输送物的重量的方法进行说明。
图6是对输送物重量计算部61的处理进行说明的框图。输送物重量计算部61具有转矩计算部71、惯性力计算部72、离心力计算部73、静止时转矩计算部74、重量换算部75、装载重量计算部76、地磅重量输入部77及校正值生成部78。
转矩计算部71计算动臂4围绕脚销的转矩(检测转矩)。根据动臂缸7的工作油的压力(动臂杆压传感器S7R、动臂底压传感器S7B)来计算。
惯性力计算部72计算由惯性力引起的动臂4围绕脚销的转矩(惯性项转矩)。惯性项转矩根据动臂4围绕脚销的角加速度和动臂4的惯性力矩来计算。动臂4围绕脚销的角加速度、惯性力矩根据姿势传感器的输出来计算。
离心力计算部73计算由科里奥利力及离心力引起的动臂4围绕脚销的转矩(离心项转矩)。离心项转矩根据动臂4围绕脚销的角速度及动臂4的重量来计算。动臂4围绕脚销的角速度根据姿势传感器的输出来计算。动臂4的重量是已知的。
静止时转矩计算部74根据转矩计算部71的检测转矩、惯性力计算部72的惯性项转矩、离心力计算部73的离心项转矩，计算附属装置静止时的动臂4围绕脚销的转矩、即静止转矩τW。在此，将动臂4围绕脚销的转矩的公式表示于式(1)中。另外，式(1)的左边的τ表示检测转矩，右边的第1项表示惯性项转矩，右边的第2项表示离心项转矩，右边的第3项表示静止转矩τW。
[数学式1]
如式(1)所示，通过从检测转矩τ减去惯性项转矩及离心项转矩而能够计算静止转矩τW。由此，在本实施方式中，能够补偿通过动臂等围绕销的转动动作而产生的影响。
重量换算部75根据静止转矩τW计算输送物的重量W1。输送物重量W1例如能够通过从静止转矩τW减去铲斗6未装载输送物时的转矩而得的转矩除以从动臂4的脚销到输送物重心为止的水平距离来计算。另外，在附属装置中未装载输送物时的转矩例如可以根据基于动臂角度传感器S1、斗杆角度传感器S2、铲斗角度传感器S3的检测值计算出的动臂4、斗杆5、铲斗6的各重心位置和动臂4、斗杆5、铲斗6的各重量来计算。并且，从动臂4的脚销到输送物的重心为止的水平距离可以根据由装载物重心计算部65算出的输送物的重心位置来计算。如此，输送物重量计算部61能够补偿动臂4动作时的惯性项、离心项而计算输送物的重量W1。
并且，重量换算部75输出所算出的输送物的重量W1乘以由后述校正值生成部78生成的校正系数α而得的输送物的重量W(＝α×W1)。另外，校正系数α的初始值设为1。
或者，重量换算部75输出所算出的输送物的重量W1加上由后述校正值生成部78生成的偏移值β而得的输送物的重量W(＝W1+β)。另外，偏移值β的初始值设为0。
与加算装载量计算部63(参考图5)同样，每当铲斗6内的输送物被排放到自卸车DT的货架时，装载重量计算部76就将由重量换算部75算出的输送物的重量W进行加算，以计算装载到自卸车DT的货架上的输送物的重量的合计值、即装载重量(加算装载量、合计重量)。
并且，如后述图7A、7B所示，输送物重量处理部60将用于识别自卸车DT的车辆识别信息(例如，车辆No.)、由装载重量计算部76计算的装载到自卸车DT上的输送物的装载重量、在重量换算部75中使用的校正值(校正系数α或偏移值β)、载入次数作为履历而记录于存储装置47。
地磅重量输入部77输入由地磅装置550计量的装载重量(地磅计量值)。例如，可以是如下结构：地磅装置550和挖土机100的控制器30可通信地连接，由地磅装置550计量的装载重量(地磅计量值)被发送(输入)到控制器30。在该情况下，将地磅装置550中的计量对象自卸车DT与挖土机100的载入对象自卸车DT建立对应关联，挖土机100设定校正值。在地磅装置550中可以配置用于识别计量对象自卸车DT的摄像装置。挖土机100能够根据由地磅装置550的摄像装置检测出的自卸车DT的车牌号和由挖土机100的空间识别装置检测出的自卸车DT的车牌号，将计量对象自卸车DT与挖土机100的载入对象自卸车DT建立对应关联。并且，挖土机100也可以根据设置于自卸车DT上的GNSS的履历，将计量对象自卸车DT与挖土机100的载入对象自卸车DT建立对应关联。此外，挖土机100可以利用自卸车DT的驾驶员所持有的便携终端的GNSS。由地磅装置550计量的装载重量(地磅计量值)可以经由堆放场500的管理装置(未图示)发送到挖土机100。并且，自卸车DT的操作者、堆放场500内的管理者等将由地磅装置550计量的装载重量(地磅计量值)传递给挖土机100的操作者。而且，可以是如下结构：通过挖土机100的操作者操作输入装置42，由地磅装置550计量的装载重量(地磅计量值)被输入到控制器30(地磅重量输入部77)。
校正值生成部78根据由输送物重量处理部60记录的履历和由地磅重量输入部77输入的装载重量(地磅计量值)来生成校正值。所生成的校正值被输入到重量换算部75。
图7A及图7B是记录到挖土机100的存储装置47中的履历的一例。另外，在以下说明中，将自卸车DT的最大装载量设为25t进行说明。
＜使用校正系数α的输送物重量的校正例＞
首先，使用图7A对使用校正系数α对由重量换算部75算出的输送物的重量W1进行校正并计算输送物的重量W的情况进行说明。
首先，挖土机100对第1台自卸车DT进行第1次载入动作。在此，挖土机100将最大装载量的输送物载入到以车辆No.〇〇〇〇〇确定的自卸车DT的货架上。
在此，设为校正系数α＝1，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为25t为止。另外，在以下说明中，将载入25t输送物所需载入次数设为30次进行说明。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为25t，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.〇〇〇〇〇”、装载重量“25t”、校正系数α“1”、载入次数“3”作为履历1-1记录于存储装置47中。
自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为20t进行说明。在该情况下，自卸车DT再次返回到载入位置540。
地磅计量值“20t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“20t”与履历1-1建立对应关联地进行记录。
校正值生成部78根据履历生成校正系数α。具体而言，根据由地磅重量输入部77输入的地磅计量值和由装载重量计算部76算出的装载重量的比例(地磅计量值/装载重量)，生成校正系数α。例如，根据履历1-1中的地磅计量值“20t”及装载重量“25t”，计算出校正系数α为“0.8”(＝20/25)。然后，校正系数α被输入到重量换算部75。
接着，挖土机100对第1台自卸车DT进行第2次载入动作。在此，挖土机100将不足量的输送物载入到车辆No.〇〇〇〇〇的自卸车DT的货架上。在此，不足量为最大装载量25t与地磅计量值20t之差5t。由此，挖土机100将最大装载量(已载入的20t+不足量5t)的输送物载入到以车辆No.〇〇〇〇〇确定的自卸车DT的货架上。
在此，设为校正系数α＝0.8，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为5t为止(换言之，直至包括已载入的20t在内而输送物的装载重量成为25t为止)。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为5t(换言之，若包括已载入的20t在内而输送物的装载重量成为25t)，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.〇〇〇〇〇”、装载重量“5t”、校正系数α“0.8”及载入次数作为履历1-2记录于存储装置47中。
自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，通过用校正系数α来校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，由此重量换算部75能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够使由地磅装置550计量的地磅计量值接近于最大装载量。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为25t进行说明。地磅计量值“25t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“25t”与履历1-2建立对应关联地进行记录。
接着，挖土机100对第2台自卸车DT进行第1次载入动作。在此，挖土机100将最大装载量的输送物载入到车辆No.△△△△△确定的自卸车DT的货架上。在此，设为校正系数α＝0.8，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为25t为止。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为25t，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.△△△△△”、装载重量“25t”、校正系数α“0.8”及载入次数作为履历2-1记录于存储装置47中。
第2台自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，通过用校正系数α来校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，由此重量换算部75能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够使由地磅装置550计量的地磅计量值接近于最大装载量。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为25t进行说明。地磅计量值“25t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“25t”与履历2-1建立对应关联地进行记录。
如此，根据本实施方式所涉及的挖土机100，由于能够用校正系数α校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，因此能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够减少自卸车DT从地磅装置550返回到载入位置540的次数。并且，能够有助于提高自卸车DT的输送效率和防止过量装载。
＜使用偏移值β的输送物重量的校正例＞
接着，使用图7B对使用偏移值β对由重量换算部75算出的输送物的重量W1进行校正并计算输送物的重量W的情况进行说明。
首先，挖土机100对第1台自卸车DT进行第1次载入动作。在此，挖土机100将最大装载量的输送物载入到以车辆No.〇〇〇〇〇确定的自卸车DT的货架上。
在此，设为偏移值β＝0，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为25t为止。另外，在以下说明中，将载入25t输送物所需载入次数设为30次进行说明。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为25t，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.〇〇〇〇〇”、装载重量“25t”、偏移值β“0”及载入次数“3”作为履历1-1记录于存储装置47中。
自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为20t进行说明。在该情况下，自卸车DT再次返回到载入位置540。
地磅计量值“20t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“20t”与履历1-1建立对应关联地进行记录。
校正值生成部78根据履历生成偏移值β。具体而言，根据由地磅重量输入部77输入的地磅计量值与由装载重量计算部76算出的装载重量的差分除以载入次数而得的值((地磅计量值-装载重量)/载入次数)来生成偏移值β。例如，根据履历1-1中的地磅计量值“20t”、装载重量“25t”、载入次数“3”，计算出偏移值β为“-1.66t”(＝(20-25)/3)。然后，偏移值β被输入到重量换算部75。
接着，挖土机100对第1台自卸车DT进行第2次载入动作。在此，挖土机100将不足量的输送物载入到车辆No.〇〇〇〇〇的自卸车DT的货架上。在此，不足量为最大装载量25t与地磅计量值20t之差5t。由此，挖土机100将最大装载量(已载入的20t+不足量5t)的输送物载入到以车辆No.〇〇〇〇〇确定的自卸车DT的货架上。
在此，设为偏移值β＝-1.66t，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为5t为止(换言之，直至包括已载入的20t在内而输送物的装载重量成为25t为止)。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为5t(换言之，若包括已载入的20t在内而输送物的装载重量成为25t)，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.〇〇〇〇〇”、装载重量“5t”、偏移值β“-1.66t”、载入次数作为履历1-2记录于存储装置47中。
自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，通过用偏移值β来校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，由此重量换算部75能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够使由地磅装置550计量的地磅计量值接近于最大装载量。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为25t进行说明。地磅计量值“25t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“25t”与履历1-2建立对应关联地进行记录。
接着，挖土机100对第2台自卸车DT进行第1次载入动作。在此，挖土机100将最大装载量的输送物载入到车辆No.△△△△△确定的自卸车DT的货架上。在此，设为偏移值β＝-1.66t，由重量换算部75计算输送物的重量W。然后，重复载入动作，直至由装载重量计算部76计算的输送物的装载重量成为25t为止。
若由装载重量计算部76算出的装载重量成为25t，则结束载入作业。输送物重量处理部60将车辆识别信息“车辆No.△△△△△”、装载重量“25t”、偏移值β“-1.66t”、载入次数作为履历2-1记录于存储装置47中。
第2台自卸车DT从载入位置540移动到地磅装置550，计量载入到自卸车DT上的输送物的装载重量(地磅计量值)。在此，通过用偏移值β来校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，由此重量换算部75能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够使由地磅装置550计量的地磅计量值接近于最大装载量。在此，将由地磅装置550计量的地磅计量值设为25t进行说明。地磅计量值“25t”被输入到地磅重量输入部77。并且，输送物重量处理部60将由地磅重量输入部77输入的地磅计量值“25t”与履历2-1建立对应关联地进行记录。
如此，根据本实施方式所涉及的挖土机100，由于能够用偏移值β校正由重量换算部75计算的输送物的重量W，因此能够高精度地计算输送物的重量W。并且，装载重量计算部76能够高精度地计算自卸车DT的装载重量。由此，能够减少自卸车DT从地磅装置550返回到载入位置540的次数。并且，能够有助于提高自卸车DT的输送效率和防止过量装载。
以上，对挖土机100的实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式等，在技术方案中所记载的本发明的主旨范围内，能够进行各种变形和改进。
如图3及图5等所示，对将输送物重量处理部60(装载物重量计算部61)设置于挖土机100的控制器30的情况进行了说明，但并不限定于此。例如，可以是如下结构：在设置于堆放场500等的管理装置(施工机械的支援系统)中设置输送物重量处理部60(装载物重量计算部61)。
在该结构中，挖土机(施工机械)100经由通信装置T1将由各种传感器检测出的检测值发送到管理装置。管理装置的输送物重量处理部60(装载物重量计算部61)根据各种传感器的检测值来计算装载到车辆上的输送物的装载重量。并且，管理装置具有输入载入到自卸车DT中的输送物的装载重量(地磅计量值)的输入部。例如，管理装置与地磅装置550可通信地连接，由地磅装置550计量的载入到自卸车DT中的输送物的装载重量(地磅计量值)发送到管理装置。其他结构与在挖土机100的控制器30中设置有输送物重量处理部60(装载物重量计算部61)的情况相同，因此省略重复说明。
本申请要求基于2021年3月31日提交的日本专利申请2021-060110的优先权，该日本专利申请的全部内容通过参考而援用于本申请中。
符号的说明
60-输送物重量处理部，61-输送物重量计算部，71-转矩计算部，72-惯性力计算部，73-离心力计算部，74-静止时转矩计算部，75-重量换算部，76-装载重量计算部，77-地磅重量输入部，78-校正值生成部，100-挖土机(施工机械)，500-堆放场，510-聚积场，520-作业装置，530-聚积场，540-载入位置，550-地磅装置，DT-自卸车。

Claims (9)

1.一种施工机械，其具备：
重量计算部，计算装载到车辆上的输送物的装载重量；
输入部，输入地磅计量值；及
校正值生成部，根据由所述输入部输入的所述地磅计量值和由所述重量计算部算出的所述装载重量来生成校正值，
所述重量计算部计算用所述校正值校正后的装载重量。
2.根据权利要求1所述的施工机械，其中，
从计量所述车辆的重量的地磅装置将所述地磅计量值发送到所述输入部。
3.根据权利要求1所述的施工机械，其中，
所述输入部由操作者输入所述地磅计量值。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的施工机械，其中，
所述校正值生成部根据所述装载重量与所述地磅计量值的比例来生成所述校正值。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的施工机械，其中，
所述校正值生成部根据所述装载重量与所述地磅计量值之差除以载入次数而得的值来生成所述校正值。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的施工机械，其中，
所述地磅计量值是由地磅装置计量的装载到所述车辆上的输送物的重量。
7.一种施工机械的支援系统，所述施工机械具备：重量计算部，计算装载到车辆上的输送物的装载重量；输入部，输入地磅计量值；及校正值生成部，根据由所述输入部输入的所述地磅计量值和由所述重量计算部算出的所述装载重量来生成校正值，其中，
所述重量计算部计算用所述校正值校正后的装载重量。
8.根据权利要求7所述的施工机械的支援系统，其中，
从计量所述车辆的重量的地磅装置将所述地磅计量值发送到所述输入部。
9.根据权利要求7或8所述的施工机械的支援系统，其中，
所述地磅计量值是由地磅装置计量的装载到所述车辆上的输送物的重量。
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