JP2022064000A - アタッチメントの目標軌跡変更システム - Google Patents

Abstract

【課題】アタッチメントの特定部位の目標軌跡を容易に変更することが可能なアタッチメントの目標軌跡変更システムを提供する。【解決手段】アタッチメントが動作を開始する目標点７２である目標開始点７３から、アタッチメントが動作を終了する目標点７２である目標終了点７４までの間において、アタッチメントの特定部位の目標軌跡７１を設定する目標軌跡設定手段と、目標軌跡７１上に、特定間隔毎に目標点７２を設定する目標点設定手段と、複数の目標点７２のいずれかを変更対象点７５として作業者に選択させる選択手段と、作業者の操作によって、上部旋回体の前後方向および上部旋回体の上下方向の少なくとも一方に、変更対象点７５を移動させる移動手段と、移動後の変更対象点７５を目標軌跡７１が通るように、変更対象点７５の前方に位置する目標点７２である前方点７８から、変更対象点７５の後方に位置する目標点７２である後方点７９までの間で、目標軌跡７１を再設定する目標軌跡再設定手段と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、作業機械のアタッチメントの特定部位の目標軌跡を変更する、アタッチメントの目標軌跡変更システムに関する。

特許文献１には、掘削位置と放土位置に基づいて、ショベルに一連の繰り返し動作を行わせる自動運転ショベルが開示されている。

また、特許文献２には、アタッチメントの動き得る領域をダイレクトティーチにより設定するとともに、この領域を数値入力で設定する建設機械のフロント制御装置が開示されている。

特開２００１－１８２０９１号公報 特開平１０－８４９０号公報

しかしながら、特許文献１では、ティーチングで教示した、アタッチメントの特定部位の目標軌跡を変更する場合に、作業機械に再度搭乗して、ティーチングし直す必要があり、面倒である。特許文献２では、ダイレクトティーチの設定値を数値入力で変更することができるが、アタッチメントの動き得る領域内に限られており、アタッチメントの特定部位の目標軌跡の全体を変更することはできない。

本発明の目的は、アタッチメントの特定部位の目標軌跡を容易に変更することが可能なアタッチメントの目標軌跡変更システムを提供することである。

本発明は、下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有する作業機械における、アタッチメントの目標軌跡変更システムであって、前記アタッチメントが動作を開始する目標点である目標開始点から、前記アタッチメントが動作を終了する前記目標点である目標終了点までの間において、前記アタッチメントの特定部位の目標軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、前記目標軌跡上に、特定間隔毎に前記目標点を設定する目標点設定手段と、複数の前記目標点のいずれかを変更対象点として作業者に選択させる選択手段と、前記作業者の操作によって、前記上部旋回体の前後方向および前記上部旋回体の上下方向の少なくとも一方に、前記変更対象点を移動させる移動手段と、移動後の前記変更対象点を前記目標軌跡が通るように、前記変更対象点の前方に位置する前記目標点である前方点から、前記変更対象点の後方に位置する前記目標点である後方点までの間で、前記目標軌跡を再設定する目標軌跡再設定手段と、を有することを特徴とする。

本発明によると、アタッチメントが動作を開始する目標点である目標開始点から、アタッチメントが動作を終了する目標点である目標終了点までの間において、アタッチメントの特定部位の目標軌跡が設定される。その後、複数の目標点のいずれかが変更対象点として作業者に選択され、作業者の操作によって、上部旋回体の前後方向および上部旋回体の上下方向の少なくとも一方に、変更対象点が移動される。変更対象点が移動されると、移動後の変更対象点を目標軌跡が通るように、変更対象点の前方に位置する目標点である前方点から、変更対象点の後方に位置する目標点である後方点までの間で、目標軌跡が再設定される。これにより、アタッチメントの特定部位の目標軌跡を容易に変更することができる。また、上部旋回体に対してアタッチメントの特定部位が移動可能な方向である、上部旋回体の前後方向および上部旋回体の上下方向の少なくとも一方を、変更対象点の移動方向とすることで、作業者にとって変更対象点の移動をわかりやすくすることができる。

目標軌跡変更システムの構成図である。 目標軌跡変更システムの回路図である。 バケットの先端の目標軌跡を示す図であり、上部旋回体の前後方向に変更対象点を移動させる場合の図である。 バケットの先端の目標軌跡を示す図であり、目標軌跡の一部で目標軌跡が再設定される場合の図である。 バケットの先端の目標軌跡を示す図であり、上部旋回体の上下方向に変更対象点を移動させる場合の図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

（目標軌跡変更システムの構成）
本実施形態によるアタッチメントの目標軌跡変更システム（目標軌跡変更システム）は、作業機械のアタッチメントの特定部位の目標軌跡を変更するものである。目標軌跡変更システム１の構成図である図１に示すように、目標軌跡変更システム１は、作業機械２と、ダンプトラック３と、携帯端末５と、を有している。

（作業機械の構成）
図１に示すように、作業機械２は、アタッチメント３０で作業を行う機械であり、例えば油圧ショベルである。作業機械２は、下部走行体２１と、上部旋回体２２と、旋回装置２４と、アタッチメント３０と、シリンダ４０と、を有している。

下部走行体２１は、作業機械２を走行させる部分であり、例えばクローラを備える。上部旋回体２２は、下部走行体２１の上部に旋回可能に取り付けられる。上部旋回体２２の前部には、キャブ（運転室）２３が設けられている。旋回装置２４は、上部旋回体２２を旋回させることが可能である。

アタッチメント３０は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アタッチメント３０は、ブーム３１と、アーム３２と、バケット３３と、を備える。ブーム３１は、上下方向に回動可能に上部旋回体２２に取り付けられる。アーム３２は、上下方向に回動可能にブーム３１に取り付けられる。バケット３３は、上下方向に回動可能にアーム３２に取り付けられる。

バケット３３は、運搬物である土砂の、掘削、保持、投下などを行う部分である。なお、バケット３３は、アーム３２に取り付けられる先端アタッチメントの一例であり、先端アタッチメントはこれに限定されず、ニブラやクランプアーム等であってもよい。また、運搬物は土砂に限定されず、瓦礫や鉄屑、砂利などであってもよい。

シリンダ４０は、アタッチメント３０を油圧で回動させることが可能である。シリンダ４０は、油圧式の伸縮シリンダである。シリンダ４０は、ブームシリンダ４１と、アームシリンダ４２と、バケットシリンダ４３と、を備える。

ブームシリンダ４１は、上部旋回体２２に対してブーム３１を回転駆動させる。ブームシリンダ４１の基端部は、上部旋回体２２に回動可能に取り付けられる。ブームシリンダ４１の先端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。

アームシリンダ４２は、ブーム３１に対してアーム３２を回転駆動させる。アームシリンダ４２の基端部は、ブーム３１に回動可能に取り付けられる。アームシリンダ４２の先端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。

バケットシリンダ４３は、アーム３２に対してバケット３３を回転駆動させる。バケットシリンダ４３の基端部は、アーム３２に回動可能に取り付けられる。バケットシリンダ４３の先端部は、バケット３３に回動可能に取り付けられたリンク部材３４に、回動可能に取り付けられる。

また、作業機械２は、操作レバー５１（図２参照）と、角度センサ５２と、傾斜角センサ６０と、を有している。

操作レバー５１は、旋回装置２４およびアタッチメント３０を動作させるためにオペレータにより操作される。操作レバー５１は、キャブ２３内に設けられている。

角度センサ５２は、下部走行体２１に対する上部旋回体２２の旋回角度を検出する。角度センサ５２は、例えば、エンコーダ、レゾルバ、又は、ジャイロセンサである。本実施形態では、上部旋回体２２の前方が下部走行体２１の前方と一致するときの上部旋回体２２の旋回角度を０°としている。

傾斜角センサ６０は、アタッチメント３０の姿勢を検出する。傾斜角センサ６０は、ブーム傾斜角センサ６１と、アーム傾斜角センサ６２と、バケット傾斜角センサ６３と、を備える。

ブーム傾斜角センサ６１は、ブーム３１に取り付けられ、ブーム３１の姿勢を検出する。ブーム傾斜角センサ６１は、水平線に対するブーム３１の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、ブーム傾斜角センサ６１は、ブームフットピン（ブーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、ブームシリンダ４１のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

アーム傾斜角センサ６２は、アーム３２に取り付けられ、アーム３２の姿勢を検出する。アーム傾斜角センサ６２は、水平線に対するアーム３２の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、アーム傾斜角センサ６２は、アーム連結ピン（アーム基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、アームシリンダ４２のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

バケット傾斜角センサ６３は、リンク部材３４に取り付けられ、バケット３３の姿勢を検出する。バケット傾斜角センサ６３は、水平線に対するバケット３３の傾斜角度を取得するセンサであり、例えば傾斜（加速度）センサ等である。なお、バケット傾斜角センサ６３は、バケット連結ピン（バケット基端）の回転角度を検出する回転角度センサや、バケットシリンダ４３のストローク量を検出するストロークセンサであってもよい。

上記の構成において、アタッチメント３０は、上部旋回体２２の前後方向に伸縮する。また、アタッチメント３０は、上部旋回体２２の上下方向に回動する。つまり、上部旋回体２２の前後方向、および、上部旋回体２２の上下方向は、バケット３３の先端が移動可能な方向である。

（ダンプトラックの構成）
図１に示すように、ダンプトラック３には、作業機械２が保持する土砂が投下される。ダンプトラック３は、運転室２６と、荷台２７と、を有している。

（携帯端末の構成）
図１に示すように、携帯端末５は、作業現場にいる作業者により操作される端末であり、例えばタブレット端末である。携帯端末５は、作業機械２と相互に通信可能である。なお、携帯端末５は、スマートフォン等であってもよい。

（目標軌跡変更システムの回路構成）
目標軌跡変更システム１の回路図である図２に示すように、作業機械２は、コントローラ１１と、作業機械側通信装置１２と、記憶装置１３と、を有している。

バケット３３の先端の目標軌跡７１を示す図である図３に示すように、コントローラ（目標軌跡設定手段）１１は、目標開始点７３から目標終了点７４までの間において、バケット３３の先端の目標軌跡７１を設定する。ここで、目標開始点７３は、アタッチメント３０が動作を開始する目標点７２である。また、目標終了点７４は、アタッチメント３０が動作を終了する目標点７２である。

また、コントローラ（目標点設定手段）１１は、目標軌跡７１上に特定間隔毎に目標点７２を設定する。ここで、特定間隔は、特定の時間間隔であってもよいし、特定の距離間隔であってもよい。図３では、目標開始点７３および目標終了点７４を黒丸（●）で図示し、他の目標点７２を白丸（〇）で図示している。

本実施形態の目標軌跡７１は、復帰旋回時のものであるが、これに限定されず、持ち上げ旋回時のものであってもよい。復帰旋回とは、バケット３３で保持していた土砂等を排出した後に、上部旋回体２２を旋回させて、バケット３３を掘削地点に復帰させる動作である。また、持ち上げ旋回とは、バケット３３で掬った土砂等を保持した状態で、上部旋回体２２を旋回させる動作である。土砂山１００から最も遠い目標点７２が、復帰旋回の動作を開始する目標開始点７３であり、土砂山１００に最も近い目標点７２が、復帰旋回の動作を終了する目標終了点７４である。作業機械２の図中右側には、図示しないダンプトラック３が位置している。

ここで、バケット３３の先端は、アタッチメント３０の特定部位の一例である。なお、アタッチメント３０の特定部位はこれに限定されず、例えば、アーム３２の先端等であってもよい。

図３においては、作業機械２を側方から見たときの目標軌跡７１と、作業機械２を上方から見たときの目標軌跡７１と、をそれぞれ二次元で図示している。

ここで、本実施形態では、実際に作業機械２を動作させるティーチングにより、目標軌跡７１を設定している（オンラインティーチング）。具体的には、オペレータが操作レバー５１を操作することで、旋回装置２４およびアタッチメント３０を動作させる。このときの上部旋回体２２の旋回角度が、角度センサ５２により検出される。また、このときのアタッチメント３０の姿勢が、傾斜角センサ６０により検出される。コントローラ１１は、検出した上部旋回体２２の旋回角度、および、検出したアタッチメント３０の姿勢に基づいて、目標軌跡７１を設定する。ここでの特定間隔は、角度センサ５２および傾斜角センサ６０の検出値のサンプリング間隔である。

なお、作業機械２を実際に動作させることなく、上部旋回体２２の旋回角度の情報およびアタッチメント３０の姿勢の情報をコントローラ１１に入力することで、目標軌跡７１を設定してもよい（オフラインティーチング）。この場合、特定間隔毎の情報をコントローラ１１に入力することで、目標軌跡７１を設定してよい。

コントローラ１１は、目標軌跡７１および目標点７２に基づいて、自動運転指令を生成する。自動運転指令は、旋回装置２４およびアタッチメント３０を自動で動作させるための指令である。そして、コントローラ１１は、自動運転指令に基づいて、旋回装置２４およびアタッチメント３０を自動で動作させることが可能である。作業機械２は、自動運転指令に基づいて自動運転されることになる。

図２に戻って、作業機械側通信装置１２は、携帯端末５の後述する携帯端末側通信装置１６と通信可能である。記憶装置１３は、コントローラ１１が設定した目標軌跡７１および目標点７２を記憶可能である。

携帯端末５は、携帯端末側コントローラ１５と、携帯端末側通信装置１６と、携帯端末側記憶装置１７と、タッチパネル１８と、ディスプレイ１９と、を有している。

携帯端末側通信装置１６は、作業機械２の作業機械側通信装置１２と通信可能である。携帯端末側コントローラ１５は、携帯端末側通信装置１６を介して、作業機械２から目標軌跡７１および目標点７２を受信する。

ディスプレイ（表示装置）１９は、目標軌跡７１および目標点７２を二次元表示する。その表示形態は、図３に示すようなものである。

携帯端末側コントローラ（選択手段）１５は、複数の目標点７２のいずれかを変更対象点７５として作業者に選択させる。変更対象点７５の選択は、ディスプレイ１９に表示されている所望の目標点７２に重畳するタッチパネル１８の部位をタッチすることで行われる。

携帯端末側コントローラ（移動手段）１５は、作業者の操作によって、上部旋回体２２の前後方向および上部旋回体２２の上下方向の少なくとも一方に、変更対象点７５を移動させる。

ここで、上部旋回体２２の旋回中心を原点とし、変更対象点７５の三次元座標を（Ｘｎ、Ｚｎ、θｎ）とする。Ｘｎは、原点から変更対象点７５までのＸ方向の距離である。Ｘ方向の軸は、原点および変更対象点７５を通る。Ｚｎは、地面から変更対象点７５までのＺ方向（鉛直方向）の距離である。θｎは、上部旋回体２２の正面からＸ方向の軸までのθ方向の角度である。

変更対象点７５において、上部旋回体２２の前後方向は、Ｘ方向である。また、変更対象点７５において、上部旋回体２２の上下方向は、Ｚ方向である。

ここで、図３に示すように、上部旋回体２２の前後方向（Ｘ方向）に変更対象点７５を移動させる場合を考える。この場合、図３の下側における、作業機械２を上方から見たときの二次元画像において、作業者は、タッチパネル１８をなぞることで、変更対象点７５をＸ方向に移動させる。移動後の変更対象点７５を白三角（△）で図示する。

ここで、携帯端末側コントローラ（範囲設定手段）１５は、変更対象点７５におけるアタッチメント３０の姿勢の情報に基づいて、変更対象点７５を移動可能な範囲を移動可能範囲として設定する。携帯端末側コントローラ１５は、作業者の操作による変更対象点７５の移動が可能な範囲を移動可能範囲内に制限する。

また、携帯端末側コントローラ（前方点選択手段）１５は、変更対象点７５の前方に位置する複数の目標点７２のいずれかを前方点７８として作業者に選択させる。前方点７８の選択は、ディスプレイ１９に表示されている所望の目標点７２に重畳するタッチパネル１８の部位をタッチすることで行われる。図３では、目標開始点７３が前方点７８として選択されている。

また、携帯端末側コントローラ（後方点選択手段）１５は、変更対象点７５の後方に位置する複数の目標点７２のいずれかを後方点７９として作業者に選択させる。後方点７９の選択は、ディスプレイ１９に表示されている所望の目標点７２に重畳するタッチパネル１８の部位をタッチすることで行われる。図３では、目標終了点７４が後方点７９として選択されている。

作業機械２のコントローラ１１は、移動後の変更対象点７５、前方点７８、および、後方点７９を携帯端末５から受信する。コントローラ（目標軌跡再設定手段）１１は、移動後の変更対象点７５を目標軌跡７１が通るように、前方点７８から後方点７９までの間で、目標軌跡７１を再設定する。再設定された目標軌跡７７を図３に示す。なお、図３では、移動後の変更対象点７５が図中左側の△である場合における、再設定された目標軌跡７７を図示している。

ここで、コントローラ１１は、前方点７８と、後方点７９と、移動後の変更対象点７５とが曲線で繋がるように、目標軌跡７１を再設定する。本実施形態では、この曲線は、二次曲線である。しかし、二次曲線以外の曲線（円弧など）であってもよいし、直線であってもよい。

なお、バケット３３の先端の目標軌跡７１を示す図である図４に示すように、変更対象点７５の前方に位置する、目標開始点７３以外の任意の目標点７２が、前方点７８として選択されてもよい。同様に、変更対象点７５の後方に位置する、目標終了点７４以外の任意の目標点７２が、後方点７９として選択されてもよい。この場合であっても、前方点７８から後方点７９までの間で、目標軌跡７１が再設定される。図４では、移動後の変更対象点７５が図中左側の△である場合における、再設定された目標軌跡７７を図示している。

次に、バケット３３の先端の目標軌跡７１を示す図である図５に示すように、上部旋回体２２の上下方向（Ｚ方向）に変更対象点７５を移動させる場合を考える。この場合、図５の上側における、作業機械２を側方から見たときの二次元画像において、作業者は、タッチパネル１８をなぞることで、変更対象点７５をＺ方向に移動させる。移動後の変更対象点７５を白三角（△）で図示する。

上記と同様に、作業者の操作による変更対象点７５の移動が可能な範囲は、移動可能範囲内に制限される。また、作業者により、前方点７８および後方点７９が選択される。図５では、目標開始点７３が前方点７８として選択され、目標終了点７４が後方点７９として選択されている。

上記と同様に、作業機械２のコントローラ１１は、移動後の変更対象点７５を目標軌跡７１が通るように、前方点７８から後方点７９までの間で、目標軌跡７１を再設定する。再設定された目標軌跡７７を図５に示す。なお、移動後の変更対象点７５が図中上側の△である場合における、再設定された目標軌跡７７を図示している。再設定された目標軌跡７７は、二次曲線である。

このように、アタッチメント３０が動作を開始する目標点７２である目標開始点７３から、アタッチメント３０が動作を終了する目標点７２である目標終了点７４までの間において、バケット３３の先端の目標軌跡７１が設定される。その後、複数の目標点７２のいずれかが変更対象点７５として作業者に選択され、作業者の操作によって、上部旋回体２２の前後方向および上部旋回体２２の上下方向の少なくとも一方に、変更対象点７５が移動される。変更対象点７５が移動されると、移動後の変更対象点７５を目標軌跡７１が通るように、変更対象点７５の前方に位置する目標点７２である前方点７８から、変更対象点７５の後方に位置する目標点７２である後方点７９までの間で、目標軌跡７１が再設定される。これにより、バケット３３の先端の目標軌跡７１を容易に変更することができる。

また、上部旋回体２２に対してバケット３３の先端が移動可能な方向である、上部旋回体２２の前後方向および上部旋回体２２の上下方向の少なくとも一方を、変更対象点７５の移動方向とすることで、作業者にとって変更対象点７５の移動をわかりやすくすることができる。

また、複数の目標点７２の中から、前方点７８と後方点７９とが選択される。前方点７８として選択される目標点７２や、後方点７９として選択される目標点７２を異ならせることで、再設定される目標軌跡７７の範囲を容易に変更することができる。

また、前方点７８と、後方点７９と、移動後の変更対象点７５とが曲線で繋がるように、目標軌跡７１が再設定される。これにより、変更対象点７５以外の目標点７２を移動させる必要がないので、目標軌跡７１の変更をさらに容易にすることができる。また、アタッチメント３０の急激な動きを抑制することができるので、土砂などの運搬物がこぼれたり、アタッチメント３０が非効率的な動きをしたりするのを抑制することができる。

また、前方点７８と、後方点７９と、移動後の変更対象点７５とを繋げる曲線が、二次曲線である。これにより、曲線の計算が比較的容易になるので、目標軌跡７１の再設定を容易にすることができる。

また、作業者は、携帯端末５を操作して、変更対象点７５を選択し、変更対象点７５を移動させることができる。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末５で、目標軌跡７１を変更することができる。

また、変更対象点７５におけるアタッチメント３０の姿勢の情報に基づいて、変更対象点７５を移動可能な範囲が移動可能範囲として設定される。そして、作業者の操作による変更対象点７５の移動が可能な範囲が移動可能範囲内に制限される。移動可能範囲内において変更対象点７５を移動させることで、アタッチメント３０の急激な動きを抑制することができる。

なお、変更対象点７５が、上部旋回体２２の前後方向（Ｘ方向）および上部旋回体２２の上下方向（Ｚ方向）の両方にそれぞれ移動されてもよいことは、言うまでもない。

携帯端末側コントローラ１５は、再設定された目標軌跡７７を作業機械２から受信する。図３～図５に示すように、ディスプレイ１９は、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とを重畳させて表示する。図３～図５に示すように、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とは、二次元表示される。

このように、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とがディスプレイ１９に重畳されて表示される。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末５で、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とを確認することができる。

また、再設定前の目標軌跡７１、および、再設定された目標軌跡７７が、二次元表示される。再設定前の目標軌跡７１を二次元表示することで、再設定前の目標軌跡７１を三次元表示する場合に比べて、変更対象点７５の移動方向を作業者にわかりやくすることができる。また、再設定された目標軌跡７７を二次元表示することで、変更対象点７５がどのように移動されたかを作業者に把握しやすくすることができる。

なお、再設定された目標軌跡７７を確認する際には、目標軌跡７７などが三次元表示されてもよい。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る目標軌跡変更システム１によれば、アタッチメント３０が動作を開始する目標点７２である目標開始点７３から、アタッチメント３０が動作を終了する目標点７２である目標終了点７４までの間において、バケット３３の先端の目標軌跡７１が設定される。その後、複数の目標点７２のいずれかが変更対象点７５として作業者に選択され、作業者の操作によって、上部旋回体２２の前後方向および上部旋回体２２の上下方向の少なくとも一方に、変更対象点７５が移動される。変更対象点７５が移動されると、移動後の変更対象点７５を目標軌跡７１が通るように、変更対象点７５の前方に位置する目標点７２である前方点７８から、変更対象点７５の後方に位置する目標点７２である後方点７９までの間で、目標軌跡７１が再設定される。これにより、バケット３３の先端の目標軌跡７１を容易に変更することができる。また、上部旋回体２２に対してバケット３３の先端が移動可能な方向である、上部旋回体２２の前後方向および上部旋回体２２の上下方向の少なくとも一方を、変更対象点７５の移動方向とすることで、作業者にとって変更対象点７５の移動をわかりやすくすることができる。

また、複数の目標点７２の中から、前方点７８と後方点７９とが選択される。前方点７８として選択される目標点７２や、後方点７９として選択される目標点７２を異ならせることで、再設定される目標軌跡７７の範囲を容易に変更することができる。

また、前方点７８と、後方点７９と、移動後の変更対象点７５とが曲線で繋がるように、目標軌跡７１が再設定される。これにより、変更対象点７５以外の目標点７２を移動させる必要がないので、目標軌跡７１の変更をさらに容易にすることができる。また、アタッチメント３０の急激な動きを抑制することができるので、運搬物がこぼれたり、アタッチメント３０が非効率的な動きをしたりするのを抑制することができる。

また、前方点７８と、後方点７９と、移動後の変更対象点７５とを繋げる曲線が、二次曲線である。これにより、曲線の計算が比較的容易になるので、目標軌跡７１の再設定を容易にすることができる。

また、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とが携帯端末５のディスプレイ１９に重畳されて表示される。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末５で、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とを確認することができる。

また、再設定前の目標軌跡７１、および、再設定された目標軌跡７７が、二次元表示される。再設定前の目標軌跡７１を二次元表示することで、再設定前の目標軌跡７１を三次元表示する場合に比べて、変更対象点７５の移動方向を作業者にわかりやすくすることができる。また、再設定された目標軌跡７７を二次元表示することで、変更対象点７５がどのように移動されたかを作業者に把握させやすくすることができる。

また、携帯端末５に、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とが表示される。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末５で、再設定前の目標軌跡７１と、再設定された目標軌跡７７とを確認することができる。また、作業者は、携帯端末５を操作して、変更対象点７５を選択し、変更対象点７５を移動させることができる。これにより、例えば作業機械２から離れた場所などにある携帯端末５で、目標軌跡７１を変更することができる。

また、変更対象点７５におけるアタッチメント３０の姿勢の情報に基づいて、変更対象点７５を移動可能な範囲が移動可能範囲として設定される。そして、作業者の操作による変更対象点７５の移動が可能な範囲が移動可能範囲内に制限される。移動可能範囲内において変更対象点７５を移動させることで、アタッチメント３０の急激な動きを抑制することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。

例えば、作業機械２のコントローラ１１は、目標軌跡７１を設定し、目標軌跡７７を再設定しているが、これらは、図示しないサーバが行ってもよい。同様に、携帯端末５の携帯端末側コントローラ１５は、変更対象点７５、前方点７８、および、後方点７９を選択させ、変更対象点７５を移動させ、変更対象点７５の移動可能範囲を設定しているが、これらは、図示しないサーバが行ってもよい。

また、携帯端末５のディスプレイ１９を表示装置として説明したが、表示装置は、作業機械２のキャブ２３内に設けられた表示装置や、図示しないサーバに接続されたモニター等であってもよい。また、タッチパネル１８の代わりに、作業機械２のキャブ２３内に設けられた入力装置や、図示しないサーバに接続されたキーボード等を操作する構成であってもよい。

１ 目標軌跡変更システム
２ 作業機械
３ ダンプトラック
５ 携帯端末
１１ コントローラ（目標軌跡設定手段、目標点設定手段、目標軌跡再設定手段）
１２ 作業機械側通信装置
１３ 記憶装置
１５ 携帯端末側コントローラ（選択手段、移動手段、前方点選択手段、後方点選択手段、範囲設定手段）
１６ 携帯端末側通信装置
１７ 携帯端末側記憶装置
１８ タッチパネル
１９ ディスプレイ（表示装置）
２１ 下部走行体
２２ 上部旋回体
２３ キャブ
２４ 旋回装置
２６ 運転室
２７ 荷台
３０ アタッチメント
３１ ブーム
３２ アーム
３３ バケット
３４ リンク部材
４０ シリンダ
４１ ブームシリンダ
４２ アームシリンダ
４３ バケットシリンダ
５１ 操作レバー
５２ 角度センサ
６０ 傾斜角センサ
６１ ブーム傾斜角センサ
６２ アーム傾斜角センサ
６３ バケット傾斜角センサ
７１ 目標軌跡
７２ 目標点
７３ 目標開始点
７４ 目標終了点
７５ 変更対象点
７７ 再設定後の目標軌跡
７８ 前方点
７９ 後方点
１００ 土砂山

Claims (8)

1. 下部走行体と、前記下部走行体の上部に旋回可能に取り付けられた上部旋回体と、前記上部旋回体に取り付けられたアタッチメントと、を有する作業機械における、アタッチメントの目標軌跡変更システムであって、
   前記アタッチメントが動作を開始する目標点である目標開始点から、前記アタッチメントが動作を終了する前記目標点である目標終了点までの間において、前記アタッチメントの特定部位の目標軌跡を設定する目標軌跡設定手段と、
   前記目標軌跡上に、特定間隔毎に前記目標点を設定する目標点設定手段と、
   複数の前記目標点のいずれかを変更対象点として作業者に選択させる選択手段と、
   前記作業者の操作によって、前記上部旋回体の前後方向および前記上部旋回体の上下方向の少なくとも一方に、前記変更対象点を移動させる移動手段と、
   移動後の前記変更対象点を前記目標軌跡が通るように、前記変更対象点の前方に位置する前記目標点である前方点から、前記変更対象点の後方に位置する前記目標点である後方点までの間で、前記目標軌跡を再設定する目標軌跡再設定手段と、
   を有することを特徴とするアタッチメントの目標軌跡変更システム。
2. 前記変更対象点の前方に位置する複数の前記目標点のいずれかを前記前方点として前記作業者に選択させる前方点選択手段と、
   前記変更対象点の後方に位置する複数の前記目標点のいずれかを前記後方点として前記作業者に選択させる後方点選択手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
3. 前記目標軌跡再設定手段は、前記前方点と、前記後方点と、移動後の前記変更対象点とが曲線で繋がるように、前記目標軌跡を再設定することを特徴とする請求項１又は２に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
4. 前記曲線は、二次曲線であることを特徴とする請求項３に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
5. 再設定前の前記目標軌跡と、再設定された前記目標軌跡とを重畳させて表示する表示装置を有することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
6. 再設定前の前記目標軌跡、および、再設定された前記目標軌跡が、二次元表示されることを特徴とする請求項５に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
7. 前記作業機械と相互に通信可能な携帯端末を有し、
   前記携帯端末は、前記表示装置と、前記選択手段と、前記移動手段と、を有することを特徴とする請求項５又は６に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。
8. 前記変更対象点における前記アタッチメントの姿勢の情報に基づいて、前記変更対象点を移動可能な範囲を移動可能範囲として設定する範囲設定手段を有し、
   前記移動手段は、前記作業者の操作による前記変更対象点の移動が可能な範囲を前記移動可能範囲内に制限することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のアタッチメントの目標軌跡変更システム。

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