JP2022077328A - 制御装置、制御システム、および制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業機械の可動部をより精度よく所望の領域に移動させる。【解決手段】可動部を有する作業機械を制御する制御装置（１０）であって、可動部を移動先の領域まで移動させるよう、作業機械を制御する移動制御部（１１）と、センサの検出値を参照して、移動先の領域と可動部との位置関係を検出することにより、可動部の位置を補正するよう作業機械を制御する補正制御部（１２）と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、可動部を有する作業機械を制御する技術に関する。

可動部を有する作業機械を制御する技術が知られている。例えば、特許文献１には、地ならし機の可動部を可動させるよう制御する技術が記載されている。

特開２０００－１３６５４９号公報

特許文献１に記載の技術においては、制御における各種の誤差に起因して、地ならし機の可動部の位置が所望の領域からずれることがある、という問題があった。

本発明の一態様は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的の一例は、作業機械の可動部をより精度よく所望の領域に移動させる技術を提供することである。

本発明の一態様に係る制御装置は、可動部を有する作業機械を制御する制御装置であって、前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、を備える。

本発明の一態様に係る制御システムは、可動部を有する作業機械を制御する制御装置と、センサとを含む制御システムであって、前記制御装置が、前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、前記センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、を備える。

本発明の一態様に係る制御方法は、可動部を有する作業機械を制御装置が制御する制御方法であって、前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御すること、および、センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御すること、を含む。

本発明の一態様によれば、作業機械の可動部をより精度よく所望の領域に移動させることができる。

本発明の例示的実施形態１に係る制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の例示的実施形態１に係る制御装置の構成を示すブロック図である。 本発明の例示的実施形態１に係る制御方法の流れを示すフロー図である。 本発明の例示的実施形態２に係る制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の例示的実施形態２に係る制御方法の流れを示すフロー図である。 本発明の例示的実施形態２における制御方法の具体例を示す模式図である。 本発明の例示的実施形態３に係る制御システムの構成を示すブロック図である。 本発明の例示的実施形態３に係る制御方法の流れを示すフロー図である。 本発明の例示的実施形態３における制御方法の具体例を示す模式図である。 本発明の各例示的実施形態における制御装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

〔例示的実施形態１〕
本発明の第１の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。本例示的実施形態は、後述する例示的実施形態の基本となる形態である。

＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１の構成について、図１を参照して説明する。図１は、制御システム１の構成を示すブロック図である。制御システム１は、可動部を有する作業機械を制御するシステムである。図１に示すように、制御システム１は、制御装置１０と、センサＥとを含む。制御装置１０は、センサＥの検出値を取得可能にセンサＥに接続される。例えば、制御装置１０は、センサＥに有線接続されていてもよい。有線接続の具体例としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、又は、シリアル通信等が挙げられる。また、例えば、制御装置１０は、ネットワークを介してセンサＥに接続されてもよい。この場合、ネットワークの具体例としては、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）、公衆回線網、モバイルデータ通信網（３Ｇ、ＬＴＥ：Long Term Evolution、４Ｇ、５Ｇ、ローカル５Ｇ等）、又は、これらのネットワークの組み合わせが挙げられる。ただし、制御装置１０およびセンサＥを接続する構成は、これらに限定されない。また、例えば、制御装置１０は、ネットワークを介して作業機械を制御する。ネットワークの具体例としては、上述した通りであるが、これらに限られない。

（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０の詳細な構成について、図２を参照して説明する。図２は、制御装置１０の構成を示すブロック図である。制御装置１０は、可動部を有する作業機械を制御する装置である。図２に示すように、制御装置１０は、移動制御部１１と、補正制御部１２とを含む。なお、移動制御部１１は、本例示的実施形態において移動制御手段を実現する構成である。補正制御部１２は、本例示的実施形態において補正制御手段を実現する構成である。

移動制御部１１は、可動部を移動先の領域まで移動させるよう、作業機械を制御する。具体的には、移動制御部１１は、作業機械に搭載されたコントローラに対して、可動部を移動先の領域まで移動させるための動作制御信号を送信する。そのような動作制御信号の生成処理および送信処理については、対象となる作業機械に応じた公知の技術を採用可能である。

補正制御部１２は、センサＥの検出値を参照して、移動先の領域と可動部との位置関係を検出することにより、可動部の位置を補正するよう作業機械を制御する。具体的には、補正制御部１２は、移動先の領域と可動部との位置関係が所定条件を満たしていない場合に、当該位置関係が所定条件を満たすように、可動部の位置を補正する制御を行う。所定条件としては、空間における２つの領域間の位置関係を判定するための各種の条件を採用可能である。

例えば、補正制御部１２は、移動先の領域と可動部との位置関係として、移動先の領域における目標位置と、実際の可動部の位置との差分を算出する。また、補正制御部１２は、当該差分が所定範囲外である場合に、可動部の位置を補正すると判定する。この場合、補正制御部１２は、当該差分が所定範囲内となるよう、可動部の位置を補正する。ただし、移動先の領域と可動部との位置関係を判定するための条件、および、可動部の位置を補正する処理は、これらに限られない。

（センサの構成）
センサＥは、移動先の領域と可動部との位置関係を検出するためのセンサである。具体的には、センサＥは、移動先の領域を含む空間を走査する２次元又は３次元のセンサを含んでもよい。例えば、センサＥの具体例としては、カメラ（例えば、デプスカメラ、ステレオカメラ、ＴｏＦ（Time-of-Flight）カメラ等）、レーザセンサ（例えば、2DLiDAR、3DLiDAR等）、又はレーダセンサ等が挙げられるが、これらに限られない。

＜制御方法の流れ＞
以上のように構成された制御システム１において、制御装置１０は、制御方法Ｓ１を実行する。制御方法Ｓ１の流れについて、図３を参照して説明する。図３は、制御方法Ｓ１の流れを示すフロー図である。図３に示すように、制御方法Ｓ１は、ステップＳ１１と、ステップＳ１２とを含む。

（ステップＳ１１）
ステップＳ１１において、移動制御部１１は、可動部を移動先の領域まで移動させるよう、作業機械を制御する。

（ステップＳ１２）
ステップＳ１２において、補正制御部１２は、センサＥの検出値を参照して、移動先の領域と可動部との位置関係を検出することにより、可動部の位置を補正するよう作業機械を制御する。

＜本例示的実施形態の効果＞
本例示的実施形態において、移動制御部１１が可動部を移動先の領域まで移動させ、補正制御部１２が、移動先の領域と可動部との位置関係を検出することにより、可動部の位置を補正する。その結果、本例示的実施形態は、可動部をより精度よく移動先の領域に移動させることができる。

〔例示的実施形態２〕
本発明の第２の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態１にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。

＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１Ａの構成について、図４を参照して説明する。図４は、制御システム１Ａの構成を示すブロック図である。図４に示すように、制御システム１Ａは、制御装置１０Ａと、三次元センサＥ５、Ｅ６とを含む。制御システム１Ａは、バックホウ８を制御するシステムである。より具体的には、制御システム１Ａは、バックホウ８を、掬い取った土砂ＯＢＪを運搬してダンプトラック９に積み込むよう制御するシステムである。制御装置１０Ａは、ネットワークＮ１を介して、三次元センサＥ５、Ｅ６およびバックホウ８のコントローラ８３０と通信可能に接続される。ネットワークＮ１は、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、有線ＬＡＮ、ＷＡＮ（Wide Area Network）、公衆回線網、モバイルデータ通信網、又は、これらのネットワークの組み合わせである。ただし、ネットワークＮ１の構成はこれらに限定されない。なお、制御装置１０Ａは、バックホウ８に搭載されていてもよい。

ここで、バックホウ８は、特許請求の範囲に記載した「可動部を有する作業機械」の一例を構成する。また、土砂ＯＢＪは、特許請求の範囲に記載した移動対象物の一例を構成する。土砂ＯＢＪを運搬することは、特許請求の範囲に記載した「移動対象物を移動する」ことの一例である。また、バックホウ８が有するバケット８２４は、特許請求の範囲に記載した「可動部」に含まれる「移動対象物を前記領域まで移動させる器具」の一例を構成する。また、ダンプトラック９の積込対象エリア９１０は、特許請求の範囲に記載した「移動先の領域」の一例を構成する。バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させることは、特許請求の範囲に記載した「可動部を移動先の領域まで移動する」ことの一例である。

（バックホウの構成）
制御システム１Ａの制御対象であるバックホウ８の構成について説明する。バックホウ８は、制御装置１０Ａによる制御に従って動作する。図４に示すように、バックホウ８は、走行部８１０と、走行部８１０に取り付けられた可動部８２０と、コントローラ８３０とを含む。また、バックホウ８は、センサＥ１～Ｅ４を搭載する。

走行部８１０は、バックホウ８の前進、後進、右折、左折を可能とする走行部である。走行部８１０は、例えば無限軌道ベルトを用いて走行する。可動部８２０は、旋回部８２１と、旋回部８２１に取り付けられたブーム８２２と、ブーム８２２の先端部に取り付けられたアーム８２３と、アーム８２３の先端部に取り付けられたバケット８２４と、を含む。

旋回部８２１は、走行部８１０の上で、図の紙面に垂直な平面内での旋回が可能である。なお、バックホウ８が水平な地面にある場合は、図４の紙面に垂直な平面は水平面となるため、以下ではこの面を便宜的に「水平面」と称する。ブーム８２２は、ブーム軸８２２Ａを中心に、水平面に略垂直な平面内で往復旋回が可能である。アーム８２３は、ブーム８２２と同じ旋回面で、アーム軸８２３Ａを中心に往復旋回が可能である。バケット８２４は、アーム８２３の旋回面と同じ旋回面で、バケット軸８２４Ａを中心に往復旋回が可能である。可動部８２０の各部が旋回することにより、バックホウ８の姿勢が変化する。なお、可動部８２０の各部とは、旋回部８２１、ブーム８２２、アーム８２３、およびバケット８２４を指す。

センサＥ１～Ｅ４は、バックホウ８に搭載されるセンサ群である。センサＥ１～Ｅ４は、それぞれ、バックホウ８の姿勢を検出する。センサＥ１～Ｅ４は、特許請求の範囲に記載した第２センサの一例である。バックホウ８の姿勢は、例えば、可動部８２０の各部の旋回角度によって変化する。この例では、センサＥ１～Ｅ４のそれぞれは、旋回部８２１、ブーム８２２、アーム８２３、またはバケット８２４の旋回角度を検出するセンサである。

具体的には、センサＥ１は、旋回部８２１の旋回角度を検出する、例えばジャイロセンサである。また、センサＥ１は、旋回部８２１を旋回させるモータの回転数を検出するエンコーダでもよい。センサＥ２は、ブーム８２２の水平面からの角度を検出する傾斜センサ又はジャイロセンサである。センサＥ２は、ブーム８２２を旋回させる油圧シリンダのロッドの移動距離を検出するエンコーダでもよい。センサＥ３は、アーム８２３の、ブーム８２２に対する角度を検出する、例えば傾斜センサ、ジャイロセンサ、又はエンコーダである。センサＥ４は、バケット８２４の、アーム８２３に対する角度を検出する、例えば傾斜センサ、ジャイロセンサ、又はエンコーダである。なお、センサＥ２～Ｅ４は、それぞれ、バックホウ８の外部に設置されてもよいし、内部に設置されてもよい。外部に設置される場合、センサＥ２～Ｅ４は、それぞれ、傾斜センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、ストロークセンサ、又はエンコーダ等である。また、内部に設置される場合、センサＥ２～Ｅ４は、それぞれ、圧力センサ、流量センサ、シリンダセンサ、油圧センサ、又はストロークセンサ等である。ただし、センサＥ１～Ｅ４それぞれの種類は、これに限られない。また、センサＥ１～Ｅ４の搭載位置は、図示の位置に限られない。

コントローラ８３０は、プロセッサ、メモリおよび通信インタフェース（何れも不図示）を有する。コントローラ８３０は、メモリに記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、センサＥ１～Ｅ５の検出値を取得し、取得した検出値を、通信インタフェースを介して制御装置１０Ａに送信する。なお、センサＥ１～Ｅ５の検出値は、コントローラ８３０が取得して制御装置１０Ａに送信する代わりに、制御装置１０Ａが直接取得してもよい。また、コントローラ８３０は、メモリに記憶されたプログラムを読み込んで実行することにより、通信インタフェースを介して制御装置１０Ａから受信した動作制御信号にしたがって、バックホウ８の各部を制御する。

例えば、コントローラ８３０は、動作制御信号にしたがって、旋回部８２１、ブーム８２２、アーム８２３、およびバケット８２４の一部または全部を旋回させる。例えば、旋回部８２１、ブーム８２２、およびアーム８２３の一部または全部を旋回させた場合、バケット８２４の位置が変化し、バケット８２４が移動する。また、例えば、バケット８２４を旋回させた場合、バケット８２４は、土砂ＯＢＪを掬い取る動作、積み込む動作、又は放土する動作（掬い取った土砂ＯＢＪをバケット８２４から降ろす動作）を行う。

（ダンプトラックの構成）
バックホウ８が運搬する土砂ＯＢＪの積込み先であるダンプトラック９の構成について説明する。図４に示すように、ダンプトラック９は、積込対象エリア９１０を有する。積込対象エリア９１０は、例えば、ベッセルである。土砂ＯＢＪは、積込対象エリア９１０の上部でバケット８２４から放土されると、積込対象エリア９１０に積み込まれる。

（三次元センサの構成）
三次元センサＥ５は、バックホウ８の周辺環境を検出するセンサである。具体的には、三次元センサＥ５は、掘削エリアを含む空間ＳＰ２内の対象物を三次元的に検出するセンサである。以降、三次元センサＥ５を、単にセンサＥ５と記載する場合もある。空間ＳＰ２には、対象物として、例えば、土砂ＯＢＪが含まれる。また、土砂ＯＢＪの掘削時には、空間ＳＰ２には、対象物として、さらにバケット８２４が含まれる。

三次元センサＥ６は、積込対象エリア９１０を含む空間ＳＰ１内の対象物を三次元的に検出するセンサである。三次元センサＥ６は、特許請求の範囲に記載した第１センサの一例である。以降、三次元センサＥ６を、単にセンサＥ６と記載する場合もある。空間ＳＰ１には、対象物として、例えば、積込対象エリア９１０を構成するベッセルが含まれる。また、積込対象エリア９１０に既に積み込まれた土砂ＯＢＪがある場合、空間ＳＰ１には、対象物として、さらに土砂ＯＢＪが含まれる。また、バケット８２４の移動制御が終了している場合、空間ＳＰ１には、対象物として、さらにバケット８２４が含まれる。

例えば、三次元センサＥ５、Ｅ６は、三次元レーザスキャナによって構成される。この場合、三次元センサＥ５、Ｅ６は、空間ＳＰ２、ＳＰ１内の各対象物にレーザ光線を照射することにより対象物の立体形状を計測する。計測データは、例えば、三次元空間の点群データにより表される。各点群データは、３次元座標、色情報、反射率等を含む。ただし、三次元センサＥ６は、三次元レーザスキャナに限られない。例えば、三次元センサＥ５、Ｅ６の具体例としては、カメラ（例えば、デプスカメラ、ステレオカメラ、ＴｏＦ（Time-of-Flight）カメラ等）、レーザセンサ（例えば、3DLiDAR等）、又はレーダセンサ等が挙げられるが、これらに限られない。

（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ａの詳細な構成について説明する。図４に示すように、制御装置１０Ａは、制御部１１０Ａと、記憶部１２０Ａと、通信部１３０Ａとを含む。制御部１１０Ａは、移動制御部１１Ａと、補正制御部１２Ａと、姿勢推定部１３Ａと、目標位置決定部１４Ａとを含む。各部の詳細については後述する。記憶部１２０Ａは、判定ルールＲ１を格納する。通信部１３０Ａは、制御部１１０Ａの制御の基に、バックホウ８のコントローラ８３０および三次元センサＥ６と通信を行う。以降、制御部１１０Ａが通信部１３０Ａを制御してデータを送受信することを、単に、制御部１１０Ａがデータを送受信する、とも記載する。

（判定ルールＲ１）
判定ルールＲ１は、バケット８２４の位置を補正するか否かを判定するために参照されるルールである。具体的には、判定ルールＲ１は、積込対象エリア９１０における目標位置と、実際のバケット８２４の位置との差分が所定範囲外である場合に、バケット８２４の位置を補正するとのルールである。

（移動制御部）
移動制御部１１Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部又は全部の各検出値を参照して、バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させるよう、バックホウ８を制御する。ここで、センサＥ１～Ｅ４は、前述したように、特許請求の範囲に記載した第２センサの一例であり、バックホウ８の姿勢を検出するセンサである。つまり、移動制御部１１Ａは、バックホウ８の姿勢を検出するセンサＥ１～Ｅ４の検出値を少なくとも参照して、バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させるよう、バックホウ８を制御する。なお、移動制御部１１Ａは、本例示的実施形態において移動制御手段を実現する構成である。

（補正制御部）
補正制御部１２Ａは、三次元センサＥ６の検出値を参照して、積込対象エリア９１０とバケット８２４との位置関係を検出する。また、補正制御部１２Ａは、検出した位置関係に基づいて、バケット８２４の位置を補正するようバックホウ８を制御する。ここで、三次元センサＥ６は、前述したように、特許請求の範囲に記載した第１センサの一例である。なお、補正制御部１２Ａは、本例示的実施形態において補正制御手段を実現する構成である。

具体的には、補正制御部１２Ａは、判定ルールＲ１にしたがって、バケット８２４の位置を補正するか否かを判定する。すなわち、補正制御部１２Ａは、積込対象エリア９１０とバケット８２４との位置関係として、積込対象エリア９１０における目標位置と、実際のバケット８２４の位置との差分を算出する。また、補正制御部１２Ａは、当該差分が所定範囲外である場合に、バケット８２４の位置を補正すると判定する。この場合、補正制御部１２Ａは、当該差分が所定範囲内となるよう、バケット８２４の位置を補正する。

（姿勢推定部）
姿勢推定部１３Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部又は全部の各検出値を参照して、バックホウ８の姿勢を推定する。例えば、姿勢推定部１３Ａは、バックホウ８の姿勢として、可動部８２０の各部の現在の旋回角度、およびバケット８２４の位置等を推定する。以降、姿勢推定部１３Ａが推定したバケット８２４の姿勢を、推定姿勢とも記載する。

（目標位置決定部）
目標位置決定部１４Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部又は全部の各検出値を参照して、積込対象エリア９１０における目標位置を決定する。目標位置とは、積込対象エリア９１０においてバケット８２４の移動先の目標となる位置である。換言すると、目標位置とは、土砂ＯＢＪを積み込む動作を行うべき位置である。例えば、目標位置決定部１４Ａは、三次元センサＥ６の検出値を参照することにより、積込対象エリア９１０における土砂ＯＢＪの堆積状況に応じて、目標位置を決定する。

＜制御方法の流れ＞
以上のように構成された制御システム１Ａにおいて、制御装置１０Ａは、制御方法Ｓ１Ａを実行する。制御方法Ｓ１Ａの流れについて、図５を参照して説明する。図５は、制御方法Ｓ１Ａの流れを示すフロー図である。図５に示すように、制御方法Ｓ１Ａは、ステップＳ１０１～Ｓ１０９を含む。

（ステップＳ１０１）
ステップＳ１０１において、目標位置決定部１４Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部又は全部の各検出値を参照して、積込対象エリア９１０における目標位置を決定する。目標位置を決定する処理の具体例については後述する。

（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２において、移動制御部１１Ａは、バケット８２４を目標位置まで移動させる。具体的には、移動制御部１１Ａは、バケット８２４の推定姿勢を参照して、バケット８２４を目標位置まで移動させるための動作制御信号を生成する。ここで、バケット８２４の推定姿勢は、姿勢推定部１３ＡがセンサＥ１～Ｅ６の一部または全部の各検出値を参照して推定したものである。また、目標位置は、目標位置決定部１４ＡがセンサＥ１～Ｅ６の一部または全部の各検出値を参照して推定したものである。換言すると、移動制御部１１Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部または全部の各検出値に基づく推定姿勢および目標位置を参照して、バケット８２４を目標位置まで移動させるための動作制御信号を生成する。動作制御信号は、バックホウ８の姿勢を変化させるための動作制御信号であり、例えば、可動部８２０の各部を旋回させるべき旋回方向および旋回量を含む。また、移動制御部１１Ａは、生成した動作制御信号を、バックホウ８のコントローラ８３０に送信する。これにより、バックホウ８は、受信した動作制御信号にしたがって、バケット８２４を移動させる動作を行う。

（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３において、移動制御部１１Ａは、バックホウ８の移動動作が終了したか否かを判断する。具体的には、例えば、移動制御部１１Ａは、バックホウ８のコントローラ８３０から、ステップＳ１０２で送信した動作制御信号に基づく移動動作が終了したことを示す情報を受信した場合に、移動動作が終了したと判断してもよい。ステップＳ１０３の処理は、Ｙｅｓと判断されるまで繰り返し実行される。

（ステップＳ１０４）
ステップＳ１０３でＹｅｓと判断された場合、ステップＳ１０４において、補正制御部１２Ａは、積込対象エリア９１０における目標位置を示す情報を取得する。ここでは、補正制御部１２Ａは、ステップＳ１０１で決定された目標位置を示す情報を取得する。

（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０５において、補正制御部１２Ａは、三次元センサＥ６の検出値を参照して、バケット８２４の実際の位置を示す情報を取得する。具体的には、補正制御部１２Ａは、三次元センサＥ６が生成した点群データのうち、バケット８２４の三次元形状を示す点群データを特定することにより、バケット８２４の実際の位置を示す情報を取得する。なお、補正制御部１２Ａは、バケット８２４の三次元形状の特徴に基づいて、バケット８２４の三次元形状を示す点群データを特定してもよい。

（ステップＳ１０６）
ステップＳ１０６において、補正制御部１２Ａは、積込対象エリア９１０とバケット８２４との位置関係を検出する。具体的には、補正制御部１２Ａは、目標位置とバケット８２４の実際の位置との差分を算出する。例えば、補正制御部１２Ａは、積込対象エリア９１０を上面視した平面において、目標位置およびバケット８２４の実際の位置との差分を算出してもよい。

（ステップＳ１０７）
ステップＳ１０７において、補正制御部１２Ａは、算出した差分が所定範囲内であるか否かを判断する。当該ステップにおいてＹｅｓと判断した場合、制御装置１０Ａは、制御方法Ｓ１Ａを終了する。

（ステップＳ１０８）
ステップＳ１０７においてＮｏと判断した場合、ステップＳ１０８において、補正制御部１２Ａは、算出した差分に基づいて、バケット８２４の位置の補正方向および補正量を決定する。

（ステップＳ１０９）
ステップＳ１０９において、補正制御部１２Ａは、決定した補正方向および補正量に基づいて、バケット８２４の位置を補正するための動作制御信号を生成する。動作制御信号は、バックホウ８の姿勢を変化させるための動作制御信号であり、例えば、可動部８２０の各部を旋回させるべき旋回方向および旋回量を含む。補正制御部１２Ａは、生成した動作制御信号を、バックホウ８のコントローラ８３０に送信する。これにより、バックホウ８は、受信した動作制御信号にしたがって、バケット８２４の位置を補正する動作を行う。すなわち、バックホウ８は、バケット８２４の位置を補正するために、バケット８２４を移動させる動作を行う。以降、補正制御部１２Ａは、ステップＳ１０５からの処理を繰り返す。

＜制御方法の具体例＞
制御方法Ｓ１Ａの具体例について、図６を参照して説明する。図６は、制御方法Ｓ１Ａの具体例を示す模式図である。図６は、上面視したダンプトラック９を模式的に示している。

図６において、バケット８２４－１およびアーム８２３－１は、補正制御部１２Ａが検出した実際のバケット８２４およびアーム８２３を模式的に示す。中心線Ｌ１は、ダンプトラック９を上面視した平面（ここでは、水平面と称する）に投影されたバケット８２４－１の中心線である。ここで、バケット８２４の中心線とは、水平面においてバケット８２４の幅方向の中心を通る直線である。なお、バケット８２４の幅方向とは、水平面においてバケット８２４の旋回方向に直交する方向である。つまり、バケット８２４の中心線は、バケット８２４の旋回方向に伸びる直線である。本具体例では、バケット８２４－１の位置を、中心線Ｌ１を用いて表す。

また、中心線Ｌ２は、目標位置決定部１４Ａが決定した目標位置の一例である。換言すると、本具体例では、目標位置を、中心線Ｌ２を用いて表す。中心線Ｌ２は、水平面に投影された積込対象エリア９１０の中心線であり、バケット８２４－１の中心線Ｌ１が配置されることが期待される目標位置である。バケット８２４－２およびアーム８２３－２は、目標位置にあることが期待されるバケット８２４およびアーム８２３を模式的に示す。以降、バケット８２４－１および８２４－２を特に区別して説明する必要がない場合には、各々をバケット８２４と記載することもある。

この例では、目標位置決定部１４Ａは、センサＥ１～Ｅ６の一部又は全部の各検出値を参照して、積込対象エリア９１０の中心線Ｌ２を目標位置として決定する。積込対象エリア９１０の中心線Ｌ２は、水平面において積込対象エリア９１０の幅方向の中心を通る直線である。なお、積込対象エリア９１０の幅方向とは、水平面においてダンプトラック９の前進・後進方向に垂直な方向である。つまり、積込対象エリア９１０の中心線は、当該前進・後進方向に伸びる直線である。なお、図６では、中心線Ｌ１およびＬ２が平行であるものとして記載されているが、これらが平行であることを限定するものではない。

また、中心線Ｌ２ａおよびＬ２ｂは、目標位置に対して許容されるバケット８２４－１の位置の所定範囲を示す。換言すると、中心線Ｌ１が中心線Ｌ２ａからＬ２ｂまでの範囲に含まれていれば、バケット８２４－１の位置は目標位置に対して許容される範囲内である。例えば、中心線Ｌ２ａおよびＬ２ｂは、中心線Ｌ２を幅方向に＋ｄおよび－ｄだけ平行移動させた線であってもよい。この場合、＋ｄおよび－ｄは、所定範囲の下限および上限を規定する閾値である。なお、中心線Ｌ２ａおよびＬ２ｂは、中心線Ｌ２を平行移動させた線に限られない。例えば、中心線Ｌ２ａおよびＬ２ｂは、中心線Ｌ２を、基準点を中心として+ｄθおよび－ｄθだけ回転させた線であってもよい。この場合、＋ｄθおよび－ｄθは、所定範囲の下限および上限を規定する閾値である。

補正制御部１２Ａは、実際のバケット８２４－１の位置と目標位置との差分として、中心線Ｌ１およびＬ２の差分を求める。例えば、補正制御部１２Ａは、中心線Ｌ１およびＬ２の差分として、中心線Ｌ１およびＬ２のなす角度を求めてもよい。また、例えば、補正制御部１２Ａは、バケット８２４－１および８２４－２の各先端部における中心線Ｌ１およびＬ２の間の距離を求めてもよい。補正制御部１２Ａは、中心線Ｌ１およびＬ２の差分が所定範囲内でない場合には、所定範囲内となるようバケット８２４－１の位置を補正する制御を行う。具体的には、補正制御部１２Ａは、バケット８２４－１の位置を補正するために、可動部８２０の姿勢を変化させる。例えば、補正制御部１２Ａは、当該差分を所定範囲内とするために可動部８２０の各部を旋回させるべき旋回方向および旋回量を算出する。図６に示す矢印ＡＲは、補正制御部１２Ａが決定した旋回方向および旋回量を模式的に示す。また、補正制御部１２Ａは、算出した旋回方向および旋回量に基づき動作制御信号を生成し、バックホウ８に送信する。

また、補正制御部１２Ａは、送信した動作制御信号に対応するバックホウ８の動作が終了すると、再度、三次元センサＥ６の検出値を参照して、実際のバケット８２４－１を検出し、その中心線Ｌ１を求める。そして、補正制御部１２Ａは、中心線Ｌ１および中心線Ｌ２の差分が所定範囲内となるまで、動作制御信号を生成してバックホウ８に送信し、再度差分を求める処理を繰り返す。これにより、バケット８２４の位置が補正される。

（差分を算出する処理のバリエーション）
なお、本具体例では、補正制御部１２Ａは、各バケット８２４の中心線Ｌ１およびＬ２を用いて、上述した差分を算出する例について説明した。これに限らず、補正制御部１２Ａは、水平面に投影されたバケット８２４の領域の中心点および積込対象エリア９１０の中心点を用いて、当該差分を算出してもよい。この場合、補正制御部１２Ａは、バケット８２４－１の実際の中心点と、目標位置である積込対象エリア９１０の中心点との距離を算出してもよい。この場合、所定範囲として、０以上閾値ｄ以下の範囲が定められる。なお、補正制御部１２Ａは、中心線または中心点に限らず、その他の情報を用いて当該差分を算出してもよい。

＜本例示的実施形態の効果＞
本例示的実施形態は、バックホウ８のバケット８２４をより精度よく積込対象エリア９１０に移動させることができる。以下、その理由について詳細に説明する。

本例示的実施形態では、移動制御部１１Ａが、バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させ、補正制御部１２Ａが、積込対象エリア９１０における目標位置と実際のバケット８２４の位置との差分が所定範囲内となるようバケット８２４の位置を補正する。これにより、移動制御部１１Ａが参照するセンサＥ１～Ｅ６の検出値に、内部的要因又は外部環境要因などによる測定誤差が含まれていたとしても、補正後の実際のバケット８２４の位置は、目標位置により近づくからである。さらに、本例示的実施形態では、補正制御部１２Ａが、バケット８２４の位置を補正する制御を行った後、再度バケット８２４の実際の位置を検出し、目標位置とバケット８２４の実際の位置との差分が所定範囲内となるまで、バケット８２４の位置を補正する処理を繰り返す。これにより、実際のバケット８２４は、目標位置に基づく所定範囲内の領域により精度よく移動するからである。

〔例示的実施形態３〕
本発明の第３の例示的実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、例示的実施形態２にて説明した構成要素と同じ機能を有する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。

＜制御システムの構成＞
本例示的実施形態に係る制御システム１Ｂの構成について、図７を参照して説明する。図４は、制御システム１Ｂの構成を示すブロック図である。図７に示すように、制御システム１Ｂは、例示的実施形態２に係る制御システム１Ａとほぼ同様に構成されるが、制御装置１０Ａに替えて制御装置１０Ｂを備える点が異なる。その他の点については、制御システム１Ａと同様に構成される。

（制御装置の構成）
本例示的実施形態に係る制御装置１０Ｂの詳細な構成について説明する。図７に示すように、制御装置１０Ｂは、制御部１１０Ｂと、記憶部１２０Ｂと、通信部１３０Ａとを含む。制御部１１０Ｂは、移動制御部１１Ａと、補正制御部１２Ｂと、姿勢推定部１３Ａと、目標位置決定部１４Ａとを含む。記憶部１２０Ｂは、例示的実施形態２における判定ルールＲ１に代えて判定ルールＲ２を記憶する。以下では、判定ルールＲ２および補正制御部１２Ｂの詳細について説明する。その他の構成については、例示的実施形態２と同様である。

（判定ルールＲ２）
判定ルールＲ２は、バケット８２４の位置を補正するか否かを判定するためのルールである。具体的には、判定ルールＲ２は、バケット８２４全体が積込対象エリア９１０に含まれない場合に、バケット８２４の位置を補正するとのルールである。

（補正制御部）
補正制御部１２Ｂは、例示的実施形態２における補正制御部１２Ａに対して、積込対象エリア９１０とバケット８２４との位置関係を検出する処理の詳細が異なる。その他の点については、補正制御部１２Ａと同様に構成される。

具体的には、補正制御部１２Ｂは、判定ルールＲ２にしたがって、バケット８２４の位置を補正するか否かを判定する。すなわち、補正制御部１２Ｂは、積込対象エリア９１０とバケット８２４との位置関係として、バケット８２４と積込対象エリア９１０との包含関係を検出する。また、補正制御部１２Ｂは、バケット８２４全体が積込対象エリア９１０に含まれない場合、つまり、バケット８２４の少なくとも一部が積込対象エリア９１０外にある場合に、バケット８２４の位置を補正すると判定する。この場合、補正制御部１２Ｂは、バケット８２４が積込対象エリア９１０に含まれるよう、バケット８２４の位置を補正する。ここで、バケット８２４は、特許請求の範囲に記載した「可動部の少なくとも所定部分」の一例である。なお、補正制御部１２Ｂは、本例示的実施形態において補正制御手段を実現する構成である。

＜制御方法の流れ＞
以上のように構成された制御システム１Ｂにおいて、制御装置１０Ｂは、制御方法Ｓ１Ｂを実行する。制御方法Ｓ１Ｂの流れについて、図８を参照して説明する。図８は、制御方法Ｓ１Ｂの流れを示すフロー図である。図８に示すように、制御方法Ｓ１Ｂは、ステップＳ１０１～Ｓ１０３、Ｓ２０４、Ｓ１０５、Ｓ２０６～Ｓ２０７、Ｓ１０８～Ｓ１０９を含む。以下では、ステップＳ２０４、Ｓ１０５、Ｓ２０６およびＳ２０７について説明する。その他のステップについては、制御方法Ｓ１Ａにおいて説明した通りである。

（ステップＳ２０４）
ステップＳ１０３でＹｅｓと判断された場合、ステップＳ２０４において、補正制御部１２Ｂは、三次元センサＥ６の検出値を参照して、積込対象エリア９１０の位置を示す情報を取得する。具体的には、補正制御部１２Ｂは、三次元センサＥ６が生成した点群データのうち、積込対象エリア９１０の三次元形状を示す点群データを特定することにより、積込対象エリア９１０の位置を示す情報を取得する。なお、補正制御部１２Ｂは、積込対象エリア９１０の三次元形状の特徴に基づいて、積込対象エリア９１０の三次元形状を示す点群データを特定してもよい。

（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０５において、補正制御部１２Ｂは、三次元センサＥ６の検出値を参照して、バケット８２４の実際の位置を示す情報を取得する。当該ステップの処理の詳細については例示的実施形態２において説明した通りである。

（ステップＳ２０６）
ステップＳ２０６において、補正制御部１２Ｂは、積込対象エリア９１０とバケット８２４との包含関係を検出する。

（ステップＳ２０７）
ステップＳ２０７において、補正制御部１２Ｂは、ステップＳ２０６の検出結果に基づいて、バケット８２４全体が積込対象エリア９１０に含まれるか否かを判断する。ステップＳ２０７においてＮｏと判断した場合、補正制御部１２Ｂは、例示的実施形態２と同様にステップＳ１０８～Ｓ１０９を実行し、バケット８２４の位置を補正する制御を行う。ステップＳ２０７においてＹｅｓと判断した場合、制御装置１０Ｂは、制御方法Ｓ１Ｂを終了する。

＜制御方法の具体例＞
制御方法Ｓ１Ｂの具体例について、図９を参照して説明する。図９は、制御方法Ｓ１Ｂの具体例を示す模式図である。図９は、上面視したダンプトラック９を模式的に示す。

図９において、バケット８２４－１およびアーム８２３－１は、補正制御部１２Ｂが検出した実際のバケット８２４およびアーム８２３を模式的に示す。領域Ａ１は、ダンプトラック９を上面視したときの平面（ここでは、水平面と称する）に投影されたバケット８２４－１の領域である。領域Ａ２は、水平面に投影された積込対象エリア９１０の領域である。補正制御部１２Ｂは、領域Ａ１全体が領域Ａ２に含まれているか否かを判断する。補正制御部１２Ｂは、領域Ａ１全体が領域Ａ２に含まれていない場合（すなわち、領域Ａ１の少なくとも一部が領域Ａ２外にある場合）には、領域Ａ１全体が領域Ａ２に含まれるよう、バケット８２４－１の位置を補正する制御を行う。図９に示す矢印ＡＲは、補正制御部１２Ｂが決定した旋回方向および旋回量を模式的に示す。補正制御部１２Ｂが、バケット８２４－１の位置を補正するために可動部８２０の姿勢を変化させる制御の詳細については、例示的実施形態２の具体例において説明した通りである。

また、補正制御部１２Ｂは、バケット８２４－１の位置を補正するための動作制御信号に対応するバックホウ８の動作が終了すると、再度バケット８２４－１を検出して領域Ａ１およびＡ２の包含関係を検出する。そして、補正制御部１２Ｂは、領域Ａ１全体が領域Ａ２に含まれるまで、動作制御信号を生成してバックホウ８に送信し、再度包含関係を検出する処理を繰り返す。これにより、バケット８２４の位置が補正される。

＜本例示的実施形態の効果＞
本例示的実施形態は、バックホウ８のバケット８２４をより精度よく積込対象エリア９１０に移動させることができる。以下、その理由について詳細に説明する。

本例示的実施形態では、移動制御部１１Ａが、バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させ、補正制御部１２Ｂが、バケット８２４全体が積込対象エリア９１０に含まれるようバケット８２４の位置を補正する。これにより、移動制御部１１Ａが参照するセンサＥ１～Ｅ６の検出値に、内部的要因又は外部環境要因などによる測定誤差が含まれていたとしても、補正後の実際のバケット８２４の位置は、積込対象エリア９１０により充分に含まれるからである。さらに、本例示的実施形態では、補正制御部１２Ｂが、バケット８２４の位置を補正する制御を行った後、再度バケット８２４の実際の位置を検出し、バケット８２４全体が積込対象エリア９１０に含まれるまで、バケット８２４の位置を補正する処理を繰り返す。これにより、バケット８２４全体が、積込対象エリア９１０内により精度よく移動するからである。

また、他の理由について説明する。本例示的実施形態においては、補正制御部１２Ｂが、三次元センサＥ６のみの検出値を参照して積込対象エリア９１０およびバケット８２４の位置関係を検出する。このため、センサＥ１～Ｅ６の検出値に基づき決定した目標位置自体が、実空間における目標位置に対する誤差を含んでいたとしても、当該誤差を補正することができるからである。

〔その他の変形例〕
＜補正制御部の変形例＞
上述した例示的実施形態２又は３において、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、動作制御信号を生成するためのテーブルを参照して動作制御信号を生成するとともに、補正後のバケット８２４の位置を参照して当該テーブルを修正してもよい。この場合、記憶部１２０Ａ、１２０Ｂは、当該テーブルを記憶する。

例えば、当該テーブルは、バケット８２４の位置の補正量と、可動部８２０の各部の旋回量とを関連付けた情報を含む。補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、当該テーブルを参照して、バケット８２４の補正量に関連付けられた可動部８２０の各部の旋回量を用いて動作制御信号を生成する。また、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、当該動作制御信号を用いてバケット８２４の位置を補正する制御を行った後、当該動作制御信号が意図した補正後の位置と、補正後に検出したバケット８２４の実際の位置との差分を検出する。また、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、検出した差分に基づいて、当該テーブルを修正する。例えば、バケット８２４の補正量１センチメートルに対して、ブーム８２２の旋回量αが関連付けられている例について説明する。補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、バケット８２４を１センチメートル移動させるために、当該テーブルを参照してブーム８２２を旋回量αだけ旋回させる動作制御信号を生成する。このとき、当該動作制御信号をバックホウ８に送信した結果、バケット８２４が、実際には１センチメートルを超えて移動したとする。この場合、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、当該テーブルにおいて、バケット８２４の補正量１センチメートルに関連付けられた旋回量を、αより小さい値に修正する。

＜補正制御部が用いるセンサの変形例＞
上述した例示的実施形態２又は３において、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、バケット８２４の位置を補正するために用いるセンサとして、移動制御部１１Ａが用いるセンサＥ１～Ｅ６の何れかであるセンサＥ６を用いる例について説明した。これに限らず、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、移動制御部１１Ａが用いるセンサ群とは異なるセンサを用いてバケット８２４の位置を補正してもよい。

また、上述した例示的実施形態２又は３において、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、三次元センサＥ６の代わりに二次元センサを用いてもよい。二次元センサの一例としては、周囲を撮像して二次元画像を生成するカメラが挙げられる。この場合、カメラは、積込対象エリア９１０を上方から撮像した二次元画像である撮像画像を生成する。この場合、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、撮像画像において、バケット８２４および積込対象エリア９１０の位置関係を検出する。

＜位置関係を検出する面の変形例＞
上述した例示的実施形態２又は３において、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、「バケット８２４と積込対象エリア９１０との位置関係」として、水平面における位置関係を検出する例について説明した。ただし、「バケット８２４と積込対象エリア９１０との位置関係」は、水平面における位置関係に限らない。例えば、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、水平面以外の面において当該位置関係を判断してもよい。水平面以外の面とは、例えば、垂直面であってもよい。この場合、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、バケット８２４の位置を垂直方向において補正することが可能となる。また、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、水平面および垂直面においてそれぞれ当該位置関係を判断し、各判断結果を総合してバケット８２４の位置を補正する制御を行ってもよい。この場合、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、バケット８２４の位置を、水平方向および垂直方向において補正することが可能となる。また、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、三次元空間において当該位置関係を判断してもよい。この場合、補正制御部１２Ａ、１２Ｂは、バケット８２４の位置を、三次元的に補正することができる。

＜作業機械の変形例＞
上述した各例示的実施形態において、作業機械として、ロボットまたは建設機械を適用可能である。例えば、例示的実施形態２および３において、バックホウ８の代わりに、クレーンを適用してもよい。この場合、各例示的実施形態において、バケット８２４の代わりにフックを適用することができる。また、この場合、積込対象エリア９１０の代わりに、フックを用いて移動する移動対象物の移動先の領域を適用する。なお、作業機械は、クレーンに限られず、その他の建設機械、又は、その他のロボットであってもよい。

また、上述した各例示的実施形態において、コントローラ（８３０）は、作業機械（バックホウ８）に搭載されることに限らず、作業機械（バックホウ８）の外部に設置されていてもよい。この場合、移動制御部１１（１１Ａ、１１Ｂ）は、作業機械（バックホウ８）の外部に設置されたコントローラ（８３０）に対して動作制御信号を送信する。当該コントローラ（８３０）は、受信した動作制御信号にしたがって、作業機械（バックホウ８）の可動部（バケット８２４）を移動させる移動機構の駆動部を、無線通信により制御する。また、コントローラ（８３０）が、作業機械から遠隔地（例えば、クラウド上）に設置されている場合、コントローラ（８３０）は、中継装置を介して当該駆動部を制御する。この場合、中継装置は、当該駆動部を無線通信により制御可能な場所（例えば、作業機械の周辺、作業敷地内等）に設置される。

また、上述した各例示的実施形態において、作業機械（バックホウ８）は、コントローラに代えて、または、加えて、操作部（操作レバー等）と、操作部に取り付けられた操作部駆動装置（アタッチメント等）とを有していてもよい。ここで、操作部は、可動部（バケット８２４）を移動させるためのオペレータによる操作を受け付ける。また、操作部駆動装置は、オペレータの代わりに操作部を駆動する装置である。

この場合、移動制御部１１（１１Ａ）は、コントローラ（８３０）に動作制御信号を送信することに代えて、または、加えて、操作部駆動装置に動作制御信号を送信することにより、作業機械を制御する。これにより、各例示的実施形態は、オペレータが搭乗可能な作業機械（バックホウ８）を制御対象とすることが可能となる。

また、上述した各例示的実施形態において、移動制御部１１（１１Ａ）は、オペレータの操作に基づいて、作業機械（バックホウ８）を制御するための動作制御信号を生成してもよい。この場合、移動制御部１１（１１Ａ）は、補正制御部１２（１２Ａ、１２Ｂ）を構成するコンピュータとは物理的に異なる場所に設置された他のコンピュータによって構成されてもよい。これにより、オペレータは、遠隔から作業機械（バックホウ８）の可動部（バケット８２４）を移動させる操作を行うことが可能である。この場合、各例示的実施形態は、オペレータが移動させた可動部（バケット８２４）の位置を、より精度よく移動先の領域（積込対象エリア９１０）に移動させることができる。

また、上述した例示的実施形態２、３において、移動制御部１１Ａは、センサＥ１～Ｅ６の検出値を参照することなく、バケット８２４を積込対象エリア９１０まで移動させるよう制御を行ってもよい。例えば、積込対象エリア９１０における目標位置が予め定められている場合がある。この場合、移動制御部１１Ａは、センサＥ１～Ｅ６の各検出値に基づく推定姿勢を参照することなく、定められた目標位置までバケット８２４を移動させるための動作制御信号を生成可能である。このような動作制御信号は、可動部８２０の各部について所定の旋回方向および旋回量を含む。移動制御部１１Ａは、例えば、このような動作制御信号を、定められた目標位置までの過去の制御結果に基づいて生成すればよい。この場合、例示的実施形態２、３において、バックホウ８は、必ずしもセンサＥ１～Ｅ４を搭載していなくてもよい。また、制御装置１０Ａ、１０Ｂは、必ずしも姿勢推定部１３Ａおよび目標位置決定部１４Ａを含んでいなくてもよい。

また、上述した例示的実施形態２、３において、センサＥ５は、バックホウ８に搭載されてもよい。また、センサＥ５は、空間ＳＰ２に含まれる対象物を検出可能なその他の場所に設置されていてもよい。例えば、センサＥ５は、掘削エリアを俯瞰できる位置（一例として、天井、柱等）に設置されてもよい。また、空間ＳＰ２における土砂ＯＢＪの掘削による形状変化が小さい場合、センサＥ５は、必ずしも設置されていなくてもよい。また、センサＥ５は、バックホウ８の周辺環境を検出するセンサであればよく、三次元センサに限られない。また、センサＥ５は、走行部８１０の走行を制御するために用いられてもよい。

また、上述した例示的実施形態２、３において、バックホウ８には、走行部８１０の走行を制御するための他のセンサが搭載されていてもよい。他のセンサは、例えば、バックホウ８の進行方向を撮像するカメラ、ＴｏＦ、レーザセンサ、又はレーダセンサであってもよい。であってもよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
制御装置１０、１０Ａ、１０Ｂの一部又は全部の機能は、集積回路（ＩＣチップ）等のハードウェアによって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｂは、例えば、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータによって実現される。このようなコンピュータの一例（以下、コンピュータＣと記載する）を図１０に示す。コンピュータＣは、少なくとも１つのプロセッサＣ１と、少なくとも１つのメモリＣ２と、を備えている。メモリＣ２には、コンピュータＣを制御装置１０、１０Ａ、１０Ｂとして動作させるためのプログラムＰが記録されている。コンピュータＣにおいて、プロセッサＣ１は、プログラムＰをメモリＣ２から読み取って実行することにより、制御装置１０、１０Ａ、１０Ｂの各機能が実現される。

プロセッサＣ１としては、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphic Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＦＰＵ（Floating point number Processing Unit）、ＰＰＵ（Physics Processing Unit）、マイクロコントローラ、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。メモリＣ２としては、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、又は、これらの組み合わせなどを用いることができる。

なお、コンピュータＣは、プログラムＰを実行時に展開したり、各種データを一時的に記憶したりするためのＲＡＭ（Random Access Memory）を更に備えていてもよい。また、コンピュータＣは、他の装置との間でデータを送受信するための通信インタフェースを更に備えていてもよい。また、コンピュータＣは、キーボードやマウス、ディスプレイやプリンタなどの入出力機器を接続するための入出力インタフェースを更に備えていてもよい。

また、プログラムＰは、コンピュータＣが読み取り可能な、一時的でない有形の記録媒体Ｍに記録することができる。このような記録媒体Ｍとしては、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、又はプログラマブルな論理回路などを用いることができる。コンピュータＣは、このような記録媒体Ｍを介してプログラムＰを取得することができる。また、プログラムＰは、伝送媒体を介して伝送することができる。このような伝送媒体としては、例えば、通信ネットワーク、又は放送波などを用いることができる。コンピュータＣは、このような伝送媒体を介してプログラムＰを取得することもできる。

〔付記事項１〕
本発明は、上述した実施形態に限定されるものでなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述した実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。

〔付記事項２〕
上述した実施形態の一部又は全部は、以下のようにも記載され得る。ただし、本発明は、以下の記載する態様に限定されるものではない。

（付記１）
可動部を有する作業機械を制御する制御装置であって、
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
を備えた、制御装置。

上記の構成により、可動部をより精度よく移動先の領域に移動させることができる。その理由は、移動制御手段が可動部を移動先の領域まで移動させる制御を行った後、可動部の実際の位置が所望の領域からずれる場合があっても、補正制御手段が、移動先の領域と可動部との位置関係を検出することにより、可動部の位置を補正するからである。

（付記２）
前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、付記１に記載の制御装置。

上記の構成により、可動部および移動先の領域の位置関係を三次元的に検出することができるため、可動部をさらに精度よく移動先の領域に移動させることができる。

（付記３）
前記移動制御手段は、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照して、前記可動部を前記領域まで移動させるよう前記作業機械を制御し、
前記補正制御手段は、前記第１センサの検出値を参照して、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する、付記２に記載の制御装置。

上記の構成により、移動制御に用いられる第２センサの検出値に測定誤差が含まれていたとしても、可動部を精度よく移動先の領域に移動させることができる。

（付記４）
前記補正制御手段は、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、付記１から３の何れか１つに記載の制御装置。

上記の構成により、可動部の位置を目標位置により近づけることができる。

（付記５）
前記補正制御手段は、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、付記１から３の何れか１つに記載の制御装置。

上記の構成により、可動部の少なくとも所定部分が移動先の領域に含まれる確実性を高めることができる。

（付記６）
前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、付記１から５の何れか１つに記載の制御装置。

上記の構成により、移動対象物を移動先の領域までより確実に移動させることができる。

（付記７）
前記作業機械は、姿勢を変化させることにより前記可動部を移動する構成を有し、
前記補正制御手段は、前記可動部の位置を補正するために前記姿勢を変化させるよう前記作業機械を制御する、付記１から付記６の何れか１つに記載の制御装置。

上記の構成により、可動部の位置を補正するよう作業機械の姿勢を制御することができる。

（付記８）
可動部を有する作業機械を制御する制御装置と、センサとを含む制御システムであって、
前記制御装置が、
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
前記センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
を備えた、制御システム。

上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。

（付記９）
前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、付記８に記載の制御システム。

上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。

（付記１０）
前記移動制御手段は、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照して、前記可動部を前記領域まで移動させるよう前記作業機械を制御し、
前記補正制御手段は、前記第１センサの検出値を参照して、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する、付記９に記載の制御システム。

上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。

（付記１１）
前記補正制御手段は、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、付記８から１０の何れか１つに記載の制御システム。

上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。

（付記１２）
前記補正制御手段は、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、付記８から１０の何れか１つに記載の制御システム。

上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。

（付記１３）
前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、付記８から１２の何れか１つに記載の制御システム。

上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。

（付記１４）
前記作業機械は、姿勢を変化させることにより前記可動部を移動する構成を有し、
前記補正制御手段は、前記可動部の位置を補正するために前記姿勢を変化させるよう前記作業機械を制御する、付記８から付記１３の何れか１つに記載の制御システム。

上記の構成により、付記７と同様の効果を奏する。

（付記１５）
可動部を有する作業機械を制御する制御方法であって、
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御すること、および、
センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御すること、
を含む、制御方法。

上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。

（付記１６）
前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、付記１５に記載の制御方法。

上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。

（付記１７）
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう前記作業機械を制御するために、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照し、
前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御するために、前記第１センサの検出値を参照する、付記１６に記載の制御方法。

上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。

（付記１８）
前記センサの検出値を参照して、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、付記１５から１７の何れか１つに記載の制御方法。

上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。

（付記１９）
前記センサの検出値を参照して、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、付記１５から１７の何れか１つに記載の制御方法。

上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。

（付記２０）
前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、付記１５から付記１９の何れか１つに記載の制御方法。

上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。

（付記２１）
前記作業機械は、姿勢を変化させることにより前記可動部を移動する構成を有し、
前記補正制御手段は、前記可動部の位置を補正するために前記姿勢を変化させるよう前記作業機械を制御する、付記１５から付記２０の何れか１つに記載の制御方法。

上記の構成により、付記７と同様の効果を奏する。

（付記２２）
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムであって、
前記コンピュータを、
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
として機能させるプログラム。

上記の構成により、付記１と同様の効果を奏する。

（付記２３）
前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、付記２２に記載のプログラム。

上記の構成により、付記２と同様の効果を奏する。

（付記２４）
前記移動制御手段は、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照して、前記可動部を前記領域まで移動させるよう前記作業機械を制御し、
前記補正制御手段は、前記第１センサの検出値を参照して、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する、付記２３に記載のプログラム。

上記の構成により、付記３と同様の効果を奏する。

（付記２５）
前記補正制御手段は、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、付記２２から２４の何れか１つに記載のプログラム。

上記の構成により、付記４と同様の効果を奏する。

（付記２６）
前記補正制御手段は、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、付記２２から２４の何れか１つに記載のプログラム。

上記の構成により、付記５と同様の効果を奏する。

（付記２７）
前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、付記２２から２６の何れか１つに記載のプログラム。

上記の構成により、付記６と同様の効果を奏する。

（付記２８）
前記作業機械は、姿勢を変化させることにより前記可動部を移動する構成を有し、
前記補正制御手段は、前記可動部の位置を補正するために前記姿勢を変化させるよう前記作業機械を制御する、付記２２から付記２７の何れか１つに記載のプログラム。

上記の構成により、付記７と同様の効果を奏する。

（付記２９）
コンピュータを、可動部を有する作業機械を制御する制御装置として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記プログラムは、前記コンピュータを、
前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
として機能させるプログラムを記憶した記憶媒体。

（付記３０）
少なくとも１つのプロセッサを備え、前記プロセッサは、前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御処理と、センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御処理と、を実行する制御装置。

なお、この制御装置は、更にメモリを備えていてもよく、このメモリには、前記移動制御処理と、前記補正制御処理と、を前記プロセッサに実行させるためのプログラムが記憶されていてもよい。また、このプログラムは、コンピュータ読み取り可能な一時的でない有形の記録媒体に記録されていてもよい。

１、１Ａ、１Ｂ 制御システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ 制御装置
１１、１１Ａ 移動制御部
１２、１２Ａ、１２Ｂ 補正制御部
１３Ａ 姿勢推定部
１４Ａ 目標位置決定部
１１０Ａ、１１０Ｂ 制御部
１２０Ａ、１２０Ｂ 記憶部
１３０Ａ 通信部
８２０ 可動部
８２４ バケット
９１０ 積込対象エリア（移動先の領域）

Claims (18)

1. 可動部を有する作業機械を制御する制御装置であって、
   前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
   センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
   を備えた、制御装置。
2. 前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記移動制御手段は、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照して、前記可動部を前記領域まで移動させるよう前記作業機械を制御し、
   前記補正制御手段は、前記第１センサの検出値を参照して、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記補正制御手段は、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
5. 前記補正制御手段は、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項１から３の何れか１項に記載の制御装置。
6. 前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、請求項１から５の何れか１項に記載の制御装置。
7. 可動部を有する作業機械を制御する制御装置と、センサとを含む制御システムであって、
   前記制御装置が、
   前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御する移動制御手段と、
   前記センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する補正制御手段と、
   を備えた、制御システム。
8. 前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、請求項７に記載の制御システム。
9. 前記移動制御手段は、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照して、前記可動部を前記領域まで移動させるよう前記作業機械を制御し、
   前記補正制御手段は、前記第１センサの検出値を参照して、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御する、請求項８に記載の制御システム。
10. 前記補正制御手段は、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項７から９の何れか１項に記載の制御システム。
11. 前記補正制御手段は、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項７から９の何れか１項に記載の制御システム。
12. 前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、請求項７から１１の何れか１項に記載の制御システム。
13. 可動部を有する作業機械を制御する制御方法であって、
    前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう、前記作業機械を制御すること、および、
    センサの検出値を参照して、前記領域と前記可動部との位置関係を検出することにより、前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御すること、
    を含む、制御方法。
14. 前記センサは、前記領域を含む空間内の対象物を三次元的に検出する第１センサを含む、請求項１３に記載の制御方法。
15. 前記可動部を移動先の領域まで移動させるよう前記作業機械を制御するために、前記作業機械の姿勢を検出する第２センサの検出値を参照し、
    前記可動部の位置を補正するよう前記作業機械を制御するために、前記第１センサの検出値を参照する、請求項１４に記載の制御方法。
16. 前記センサの検出値を参照して、前記領域における目標位置と前記可動部の位置との差分が所定範囲内となるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項１３から１５の何れか１項に記載の制御方法。
17. 前記センサの検出値を参照して、前記可動部の少なくとも所定部分が前記領域に含まれるよう、前記可動部の位置を補正する、請求項１３から１５の何れか１項に記載の制御方法。
18. 前記可動部は、移動対象物を前記領域まで移動させる器具を含む、請求項１３から請求項１７の何れか１項に記載の制御方法。
    
    

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