JP7352911B2 - 運搬車両を制御するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、第１作業機械と第２作業機械との間で素材を運ぶ運搬車両を制御するためのシステム及び方法に関する。

油圧ショベルなどの作業機械によって土砂などの素材を掘削して、ダンプトラックなどの運搬車両に積み込む作業がある。運搬車両は、所定の積込位置で素材を積み込まれる。運搬車両は、所定のダンプ位置まで走行して、ダンプ位置で素材をダンプする。ダンプされた素材は、ブルドーザなどの作業機械によって敷きならされる。運搬車両はダンプ位置から積込位置へ戻り、作業機械によって再び素材が運搬車両に積み込まれる。従来、特許文献１に示されているように、上記のような運搬車両による運搬を自動制御によって行う技術が知られている。特許文献１では、処理装置などのコントローラが、運搬車両の目標経路を決定している。

国際公開２０１６／１６７３７４号

油圧ショベルは、掘削を行いながら移動する。また、ブルドーザも素材を敷きならしながら移動する。従って、運搬車両の目標経路は、これらの作業機械の作業状況に応じて変化する。そのため、最適な目標経路を決定することは容易ではない。また、最適な目標経路を決定するためには、コントローラへの負荷が大きくなる。本開示は、運搬車両の最適な目標経路を決定することを目的とする。

本開示の一態様に係るシステムは、第１作業機械と第２作業機械との間で素材を運ぶ運搬車両を制御するためのシステムである。当該システムは、記憶装置とコントローラとを備える。コントローラは、記憶装置に接続されている。コントローラは、運搬車両の目標経路を示す静的パスを取得する。静的パスは、第１端点と第２端点とを含む。静的パスは、第１作業機械と第２作業機械との間に設定される。

コントローラは、第１作業機械の作業のための第１目標位置を取得する。コントローラは、第１端点と第１目標位置とを接続する第１動的パスを決定する。コントローラは、第２作業機械による作業のための第２目標位置を取得する。コントローラは、第２端点と第２目標位置とを接続する第２動的パスを決定する。コントローラは、静的パスと第１動的パスと第２動的パスとに従って運搬車両を走行させるように運搬車両を制御する。

本開示の他の態様に係る方法は、第１作業機械と第２作業機械との間で素材を運ぶ運搬車両を制御するためにコントローラによって実行される方法である。当該方法は、以下の処理を含む。第１の処理は、運搬車両の目標経路を示す静的パスを取得することである。静的パスは、第１端点と第２端点とを含む。静的パスは、第１作業機械と第２作業機械との間に設定される。

第２の処理は、第１作業機械の作業のための第１目標位置を取得することである。第３の処理は、第１端点と第１目標位置とを接続する第１動的パスを決定することである。第４の処理は、第２作業機械による作業のための第２目標位置を取得することである。第５の処理は、第２端点と第２目標位置とを接続する第２動的パスを決定することである。第６の処理は、静的パスと第１動的パスと第２動的パスとに従って運搬車両を走行させるように運搬車両を制御することである。なお、各処理の実行の順番は、上記の順番に関わらず変更されてもよい。

本開示によれば、第１作業機械の作業のための第１目標位置に応じて第１動的パスが決定される。第２作業機械の作業のための第２目標位置に応じて第２動的パスが決定される。それにより、運搬車両の最適な走行経路を決定することができる。

作業機械が用いられる作業現場の一例を示す平面図である。 運搬車両の側面図である。 第１作業機械の側面図である。 第２作業機械の側面図である。 運搬車両の構成を示すブロック図である。 運搬車両の自動制御の処理を示すフローチャートである。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 運搬車両の正面図である。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける走行パスの決定方法を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける運搬車両の走行を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける運搬車両の走行を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける運搬車両の走行を模式的に示す平面図である。 自動制御モードにおける運搬車両の走行を模式的に示す平面図である。

以下、実施形態に係る運搬車両の制御システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、運搬車両１が用いられる作業現場の一例を示す平面図である。作業現場には、運搬車両１と、第１作業機械２と、第２作業機械３とが配置されている。本実施形態において、第１作業機械２は、油圧ショベルである。運搬車両１は、ダンプトラックである。第２作業機械３は、ブルドーザである。

第１作業機械２は、作業現場内の第１作業領域１０１に配置されている。第２作業機械３は、作業現場内の第２作業領域１０２に配置されている。第１作業機械２は、第１作業領域１０１において掘削を行い、掘削された土などの素材を運搬車両１に積み込む。運搬車両１は、第１作業領域１０１から第２作業領域１０２への移動し、第２作業領域１０２において素材をダンプする。第２作業機械３は、第２作業領域１０２において、ダンプされた素材を敷きならす。運搬車両１は、素材をダンプした後、第２作業領域１０２から第１作業領域１０１へと戻る。運搬車両１は、作業現場内において、第１作業領域１０１と第２作業領域１０２との間を走行して往復する。このような作業が繰り返されることで、第１作業領域１０１内の素材が第２作業領域１０２に移送される。

図２は、運搬車両１の側面図である。図２に示すように、運搬車両１は、車体１０と、走行体１１と、荷台１２とを含む。車体１０は、走行体１１に支持されている。車体１０は、走行体１１に対して、旋回軸Ａ１回りに、旋回可能である。車体１０は、運転室１３を含む。走行体１１は、履帯１４を含む。履帯１４が駆動されることで、運搬車両１は走行する。走行体１１は、第１走行体部１５と第２走行体部１６とを含む。第１走行体部１５と第２走行体部１６とは、運搬車両１の進行方向において互いに反対に位置する。第１走行体部１５は、走行体１１の前後方向における一方の端部であり、第２走行体部１６は、走行体１１の前後方向における他方の端部である。

荷台１２は、車体１０に支持されている。荷台１２は、ダンプ姿勢と運搬姿勢とに動作可能に設けられている。図３において、実線で示す荷台１２は、運搬姿勢の荷台１２の位置を示している。二点鎖線で示す荷台１２’は、ダンプ姿勢の荷台１２の位置を示している。運搬姿勢では、荷台１２は、概ね水平に配置される。ダンプ姿勢では、荷台１２は、運搬姿勢に対して傾斜した状態となる。

図３は、第１作業機械２の側面図である。図３に示すように、第１作業機械２は、車体２１と作業機２２とを含む。車体２１は、旋回体２３と走行体２４とを含む。旋回体２３は、走行体２４に対して旋回可能に取り付けられている。旋回体２３には運転室２５が配置されている。走行体２４は、履帯２６を含む。履帯２６が駆動されることで、第１作業機械２は走行する。

作業機２２は、車体２１の前部に取り付けられている。作業機２２は、ブーム２７とアーム２８とバケット２９とを含む。ブーム２７は、旋回体２３に対して上下方向に動作可能に取り付けられている。アーム２８は、ブーム２７に対して動作可能に取り付けられている。バケット２９は、アーム２８に対して動作可能に取り付けられている。ブーム２７とアーム２８とバケット２９とには、それぞれ油圧シリンダが取り付けられている。油圧シリンダが伸縮することで、作業機２２が動作する。

図４は、第２作業機械３の側面図である。図４に示すように、第２作業機械３は、車体３０と、走行体３１と、作業機３２と、を備えている。車体３０は、運転室３６を含む。車体３０は、走行体３１に支持されている。走行体３１は、履帯３３を含む。履帯３３が駆動されることで、第２作業機械３は走行する。

作業機３２は、車体３０に取り付けられている。作業機３２は、リフトフレーム３４とブレード３５とを含む。リフトフレーム３４は、上下に動作可能に車体３０に取り付けられている。リフトフレーム３４は、ブレード３５を支持している。ブレード３５は、リフトフレーム３４の上下動に伴って上下に動作する。リフトフレーム３４には、油圧シリンダが取り付けられている。油圧シリンダが伸縮することによって、作業機３２は、上下に動作する。

図５は、運搬車両１の制御システムの構成を示すブロック図である。運搬車両１は、エンジン４１と、油圧ポンプ４２と、動力伝達装置４３と、リフトシリンダ４４と、旋回モータ４５と、制御弁４６とを含む。

油圧ポンプ４２は、エンジン４１によって駆動され、作動油を吐出する。なお、図５では、１つの油圧ポンプ４２が図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。制御弁４６は、リフトシリンダ４４と油圧ポンプ４２との間、及び、旋回モータ４５と油圧ポンプ４２との間に配置されている。制御弁４６は、油圧ポンプ４２からリフトシリンダ４４に供給される作動油の流量を制御する。なお、制御弁４６は、圧力比例制御弁であってもよい。或いは、制御弁４６は、電磁比例制御弁であってもよい。

動力伝達装置４３は、エンジン４１の駆動力を走行体１１に伝達する。動力伝達装置４３は、例えば、HST（Hydro Static Transmission）である。

リフトシリンダ４４は、油圧シリンダである。旋回モータ４５は、油圧モータである。油圧ポンプ４２から吐出された作動油は、リフトシリンダ４４と旋回モータ４５とに供給される。リフトシリンダ４４と旋回モータ４５とは、油圧ポンプ４２からの作動油によって駆動される。リフトシリンダ４４は、荷台１２を昇降する。それにより、荷台１２の姿勢が、運搬姿勢とダンプ姿勢とに切り換えられる。旋回モータ４５は、走行体１１に対して車体１０を旋回させる。コントローラ４８は、制御弁４６によってリフトシリンダ４４を制御することで、荷台１２の動作を制御する。また、コントローラ４８は、制御弁４６によって旋回モータ４５を制御することで、車体１０の旋回を制御する。

運搬車両１は、位置センサ４７を含む。位置センサ４７は、例えばＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)レシーバとＩＭＵ（慣性計測装置：Inertial Measurement Unit）とを含む。位置センサ４７は、運搬車両１の位置と、車体１０の向きを検出し、位置データを出力する。位置データは、運搬車両１の位置を示すデータと、車体１０の向きを示すデータとを含む。

運搬車両１は、コントローラ４８と記憶装置４９とを含む。コントローラ４８はCPU或いはGPU等のプロセッサ５０を含む。プロセッサ５０は、運搬車両１の自動制御のための処理を行う。記憶装置４９は、RAM或いはROMなどのメモリ、及び、HDD（Hard Disk Drive）或いはSSD（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記憶装置４９は、運搬車両１の自動制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。

コントローラ４８は、位置センサ４７及び記憶装置４９と、有線、或いは無線によって通信可能に接続されている。コントローラ４８は、位置センサ４７から位置データを受信する。コントローラ４８は、取得したデータに基づいて運搬車両１を制御するようにプログラムされている。コントローラ４８は、エンジン４１と走行体１１と動力伝達装置４３とを制御することで、運搬車両１を走行させる。コントローラ４８は、エンジン４１と油圧ポンプ４２と制御弁４６とを制御することで、荷台１２を動作させる。コントローラ４８は、エンジン４１と油圧ポンプ４２と制御弁４６とを制御することで、走行体１１に対して車体１０を旋回させる。

図５に示すように、第１作業機械２は、コントローラ５１と位置センサ５２とを含む。第２作業機械３は、コントローラ５３と位置センサ５４とを含む。コントローラ５１，５３と位置センサ５２，５４とは、それぞれ運搬車両１のコントローラ４８と位置センサ４７と同様の構成を有している。第１作業機械２の位置センサ５２は、第１作業機械２の位置と向きとを示すデータを出力する。第２作業機械３の位置センサ５４は、第２作業機械３の位置と向きとを示すデータを出力する。

運搬車両１は、通信装置５５を含む。第１作業機械２は、通信装置５６を含む。第２作業機械３は、通信装置５７を含む。通信装置５５－５７は、例えば、無線ＬＡＮ、或いはモバイル通信網などの通信ネットワークを介して、互いにデータ通信を行う。運搬車両１のコントローラ４８は、通信装置５５を介して、第１作業機械２のコントローラ５１とデータ通信を行う。運搬車両１のコントローラ４８は、通信装置５５を介して、第２作業機械３のコントローラ５３とデータ通信を行う。

運搬車両１のコントローラ４８は、通信装置５５を介して、入力装置５８とデータ通信を行う。入力装置５８は、マウスなどのポインティングデバイス、及びキーボードを含む。或いは、入力装置５８は、タッチパネルを含んでもよい。入力装置５８は、オペレータによって操作可能である。入力装置５８は、オペレータによる入力操作を示す信号を、コントローラ４８に送信する。入力装置５８は、運搬車両１の外部に配置されてもよい。或いは、入力装置５８は、運搬車両１内に配置されてもよい。

次に、運搬車両１のコントローラ４８によって実行される自動制御の処理について説明する。コントローラ４８は、図１に示すように運搬車両１の目標経路を示す走行パス６０を決定する。コントローラ４８は、図１に示す走行パス６０に従って、運搬車両１を自動的に走行させる。走行パス６０は、静的パス６１と、第１動的パス６２と、第２動的パス６３とを含む。

静的パス６１は、第１作業領域１０１と第２作業領域１０２との間に位置する。静的パス６１は、第１作業機械２と第２作業機械３との作業に関わらずに規定される。第１動的パス６２は、第１作業領域１０１内での運搬車両１の目標経路を示す。第１動的パス６２は、第１作業機械２の作業に応じて変更される。第２動的パス６３は、第２作業領域１０２内での運搬車両１の目標経路を示す。第２動的パス６３は、第２作業機械３の作業に応じて変更される。

図６は、コントローラ４８によって実行される自動制御の処理を示すフローチャートである。ステップＳ１０１では、コントローラ４８は、静的パスデータを取得する。静的パスデータは、静的パス６１の位置を示す。図７に示すように、静的パスデータは、第１端点Ｐ１と、第２端点Ｐ２と、第１端点Ｐ１と第２端点Ｐ２との間の複数点Ｐｎ（ｎ＝３，４，５，．．．）との座標を含む。なお、図７では、複数点Ｐｎの一部のみに符号Ｐｎが付されており、他の複数点Ｐｎの符号は省略されている。

第１端点Ｐ１は、第１作業領域１０１側の静的パス６１の端点である。第２端点Ｐ２は、第２作業領域１０２側の静的パス６１の端点である。運搬車両１が第１作業領域１０１から第２作業領域１０２に向かって移動する場合（以下、「往路」と呼ぶ）、第１端点Ｐ１が静的パス６１の始点であり、第２端点Ｐ２は静的パス６１の終点である。運搬車両１が第２作業領域１０２から第１作業領域１０１に向かって移動する場合（以下、「復路」と呼ぶ）、第２端点Ｐ２が静的パス６１の始点であり、第１端点Ｐ１は静的パス６１の終点である。

静的パスデータは、予め設定されて、記憶装置４９に保存されている。なお、コントローラ４８は、通信ネットワークを介して外部のコンピュータから静的パスデータを取得してもよい。或いは、コントローラ４８は、記録媒体を介して静的パスデータを取得してもよい。或いは、オペレータが、入力装置５８を用いて、静的パス６１を指定することで、コントローラ４８が静的パスデータを生成してもよい。

ステップＳ１０２では、コントローラ４８は、静的パス６１を決定する。図８に示すように、コントローラ４８は、静的パスデータが示す経路を第１経路６４として決定する。コントローラ４８は、運搬車両１の左右方向に、第１経路６４を所定距離Ｌ１だけオフセットさせた第２経路６５を決定する。また、コントローラ４８は、第２経路６５と反対方向に、第１経路６４を所定距離Ｌ１だけオフセットさせた第３経路６６を決定する。コントローラ４８は、例えば以下の式（１）から所定距離Ｌ１を算出する。
L1 = (H-B-D)/2 - M (1)

図９は、運搬車両１および運搬車両１の走行エリアの正面図である。図９に示すように、Ｈは、運搬車両１の走行エリアの幅を示し、作業現場に応じて規定されている。Ｂは、運搬車両１のゲージ幅である。Ｄは、履帯の幅である。Ｍは、マージンである。

コントローラ４８は、第１経路６４と第２経路６５と第３経路６６とを順次、切り替えて、静的パス６１を決定する。例えば、コントローラ４８は、往路では第１経路６４を静的パス６１として決定し、復路では第２経路６５を静的パス６１として決定してもよい。コントローラ４８は、次の往路では第３経路６６を静的パス６１として決定し、次の復路では第１経路６４を静的パス６１として決定してもよい。或いは、コントローラ４８は、１往復ごとに、第１経路６４と第２経路６５と第３経路６６とに静的パス６１を切り替えてもよい。或いは、コントローラ４８は、オペレータによる入力装置５８の操作に応じて、静的パス６１を、第１経路６４と第２経路６５と第３経路６６とのいずれかに切り替えてもよい。

ステップＳ１０３では、コントローラ４８は、第１目標データを取得する。コントローラ４８は、通信により、第１作業機械２のコントローラ５１から第１目標データを取得する。図１０に示すように、第１目標データは、第１作業領域１０１内での第１目標位置１０３の座標と、第１目標位置１０３での運搬車両１の第１目標方位１０４を含む。第１目標位置１０３は、第１作業領域１０１における運搬車両１の目標停車位置である。第１作業機械２は、第１目標位置１０３において運搬車両１に素材を積み込む。第１目標データは、第１作業機械２の作業に応じて変更される。第１作業機械２のコントローラ５１は、第１作業機械２の位置及び向きに応じて、第１目標データを決定する。例えば、第１作業機械２のコントローラ５１は、第１作業機械２の車体２１の正面、或いは側面に対して、運搬車両１が正対するように、第１目標データを決定する。

ステップＳ１０４では、コントローラ４８は、第１動的パス６２を決定する。図１１に示すように、コントローラ４８は、第１端点Ｐ１と第１目標位置１０３とを接続する経路を、第１動的パス６２として決定する。コントローラ４８は、運搬車両１の第１目標方位１０４に応じて、第１動的パス６２を決定する。

ステップＳ１０５では、コントローラ４８は、第２目標データを取得する。コントローラ４８は、通信により、第２作業機械３のコントローラ５３から第２目標データを取得する。第２目標データは、第２目標位置１０５の座標と、第２目標位置１０５での運搬車両１の第２目標方位１０６とを含む。第２目標位置１０５は、第２作業領域１０２における運搬車両１の目標停車位置である。第２作業機械３は、第２目標位置１０５にダンプされた素材を敷きならす。第２目標データは、第２作業機械３の作業に応じて変更される。図１２に示すように、第２目標データは、プリセットされた複数の目標点１１１－１１５の座標と、各目標点１１１－１１５での第２目標方位１２１－１２５とを含む。複数の目標点１１１－１１５は、第２作業領域１０２において、互いに所定間隔をおいて離れている。コントローラ４８は、複数の目標点１１１－１１５のうち、第２作業機械３のコントローラ５３から指定されたものを第２目標位置１０５として決定する。或いは、コントローラ４８は、複数の目標点１１１－１１５を順に第２目標位置１０５として決定してもよい。

ステップＳ１０６では、コントローラ４８は、第２動的パス６３を決定する。図１３に示すように、コントローラ４８は、第２端点Ｐ２と第２目標位置１０５とを接続する経路を、第２動的パス６３として決定する。コントローラ４８は、運搬車両１の第２目標方位１０６に応じて、第２動的パス６３を決定する。

ステップＳ１０７では、コントローラ４８は、運搬車両１を制御する。コントローラ４８は、運搬車両１が上述した第１動的パス６２、静的パス６１、第２動的パス６３に従って走行するように、運搬車両１を制御する。なお、静的パス６１の決定後であれば、第１動的パス６２、或いは第２動的パス６３の決定前であっても、コントローラ４８は、運搬車両１が走行を開始するように制御してもよい。図１４は、第１作業領域１０１から第２作業領域１０２に移動するときの運搬車両１を示している。図１４に示すように、運搬車両１は、第１目標位置１０３において素材を積み込まれた後、第１目標位置１０３から第１動的パス６２及び静的パス６１を通って第２端点Ｐ２まで移動する。この間、運搬車両１は、第２走行体部１６を前にして、静的パス６１を第２作業領域１０２に向かって走行している。

コントローラ４８は、第２端点Ｐ２において、第２動的パス６３への侵入の可否を決定する。例えば、コントローラ４８は、第２作業機械３から第２目標データを適切に取得したときに、第２動的パス６３への侵入を可能と決定する。コントローラ４８は、第２作業機械３から第２目標データを適切に取得できなかったときに、第２動的パス６３への侵入を不可と決定する。コントローラ４８は、第２動的パス６３への侵入を不可と決定したときには、第２作業機械３から第２目標データを適切に取得するまで、第２端点Ｐ２において運搬車両１を待機させる。

なお、コントローラ４８は、第２端点Ｐ２以外の位置において、第２動的パス６３への侵入の可否を決定してもよい。例えば、コントローラ４８は、第１目標位置１０３において、第２動的パス６３への侵入の可否を決定してもよい。或いは、コントローラ４８は、第１動的パス６２、或いは静的パス６１での走行中に、第２動的パス６３への侵入の可否を決定してもよい。

コントローラ４８は、第２作業機械３から第２目標データを適切に取得したときには、図１５に示すように、運搬車両１を第２動的パス６３に従って走行させ、第２目標位置１０５に停車させる。このとき、コントローラ４８は、第２走行体部１６を前にして第２目標位置１０５に運搬車両１を到着させる。コントローラ４８は、走行体１１に対して車体１０を旋回させて、車体１０の前後を入れ替える。そして、コントローラ４８は、荷台１２をダンプ姿勢に切り替えて、荷台１２から素材をダンプする。

図１６は、第２作業領域１０２から第１作業領域１０１に移動するときの運搬車両１を示している。図１６に示すように、運搬車両１が第２目標位置１０５から離れるときには、第１走行体部１５を前にして運搬車両１を走行させる。図１６に示すように、運搬車両１は、第２目標位置１０５において素材をダンプした後、第２目標位置１０５から第２動的パス６３及び静的パス６１を通って第１端点Ｐ１まで移動する。この間、運搬車両１は、第１走行体部１５を前にして、静的パス６１を第１作業領域１０１に向かって走行している。

なお、図１６に示す例では、コントローラ４８は、復路では、往路と異なる静的パス６１を決定している。例えば、コントローラ４８は、第２経路６５を復路での静的パス６１として決定する。この場合、コントローラ４８は、第２経路６５の第２端点Ｐ２と第２目標位置１０５とを接続する経路を、第２動的パス６３として決定する。

コントローラ４８は、第１端点Ｐ１において、第１動的パス６２への侵入の可否を決定する。例えば、コントローラ４８は、第１作業機械２から第１目標データを適切に取得したときに、第１作業領域１０１への侵入を可能と決定する。コントローラ４８は、第１作業機械２から第１目標データを適切に取得できなかったときに、第１作業領域１０１への侵入を不可と決定する。コントローラ４８は、第１作業領域１０１への侵入を不可と決定したときには、第１作業機械２から第１目標データを適切に取得するまで、第１端点Ｐ１において運搬車両１を待機させる。

なお、コントローラ４８は、第１端点Ｐ１以外の位置において、第１動的パス６２への侵入の可否を決定してもよい。例えば、コントローラ４８は、第２目標位置１０５において、第１動的パス６２への侵入の可否を決定してもよい。或いは、コントローラ４８は、第２動的パス６３、或いは静的パス６１での走行中に、第１動的パス６２への侵入の可否を決定してもよい。

コントローラ４８は、第１作業機械２から第１目標データを適切に取得したときには、図１７に示すように、第１端点Ｐ１と第１目標位置１０３とを接続する経路を、第１動的パス６２として決定する。このとき、第１目標位置１０３が変更されている場合、コントローラ４８は、変更された第１目標位置１０３と第１端点Ｐ１とを接続する経路を、第１動的パス６２として決定する。コントローラ４８は、運搬車両１を第１動的パス６２に従って走行させ、第１目標位置１０３に停車させる。このとき、コントローラ４８は、第１走行体部１５を前にして第１目標位置１０３に運搬車両１を到着させる。コントローラ４８は、走行体１１に対して車体１０を旋回させて、車体１０の前後を入れ替える。そして、第１作業機械２が、運搬車両１の荷台１２に素材を積み込む。コントローラ４８は、上記の処理を繰り返し実行する。

以上説明した本実施形態に係る運搬車両１の制御システムでは、第１作業機械２の作業のための第１目標位置１０３に応じて第１動的パス６２が決定される。第２作業機械３の作業のための第２目標位置１０５に応じて第２動的パス６３が決定される。それにより、運搬車両１の最適な走行パス６０を決定することができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

第１作業機械２は、油圧ショベルに限らず、ホイールローダ等の他の機械であってもよい。第２作業機械３は、ブルドーザに限らず、モータグレーダ等の他の機械であってもよい。第１作業機械２、及び／又は、第２作業機械３の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、第１作業機械２、及び／又は、第２作業機械３は、電動モータで駆動される車両であってもよい。第１作業機械２、及び／又は、第２作業機械３の運転室２５，３６は省略されてもよい。作業機２２，３２の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。第１作業機械２、及び／又は、第２作業機械３は、自動制御ではなく、オペレータによって手動で運転されてもよい。

運搬車両１は、ダンプトラック以外の車両であってもよい。運搬車両１の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、運搬車両１は、電動モータで駆動される車両であってもよい。走行体１１及び／又は荷台１２は、電動モータで駆動されてもよい。運搬車両１の荷台１２は旋回不能であってもよい。運搬車両１の走行体１１は、履帯１４ではなく、タイヤを備えてもよい。動力伝達装置４３は、HSTに限らず、トルクコンバーター、或いは複数の変速ギアを有するトランスミッションなどの他の方式の動力伝達装置であってもよい。運搬車両１の運転室１３は省略されてもよい。

コントローラ４８は、一体に限らず、複数のコントローラに分かれていてもよい。コントローラ４８によって実行される処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。その場合、複数のコントローラ４８の一部は、運搬車両１の外部に配置されてもよい。

第１作業機械２のコントローラ５１と運搬車両１のコントローラ４８とは、互いに直接的に通信するのではなく、他のコントローラを介して通信してもよい。第２作業機械３のコントローラ５３と運搬車両１のコントローラ４８とは、互いに直接的に通信するのではなく、他のコントローラを介して通信してもよい。

コントローラ４８によって実行される自動制御モードの処理は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、第１端点Ｐ１、或いは第２端点Ｐ２において運搬車両１を待機させる処理は省略されてもよい。第１端点Ｐ１、或いは第２端点Ｐ２において運搬車両１を待機させる制御のオン／オフが切り替え可能であってもよい。コントローラ４８は、入力装置５８からの信号に応じて、第１作業領域１０１、或いは第２作業領域１０２への侵入の可否を決定してもよい。

静的パス６１の経路の数は３つに限らず、３つより少なくてもよく、或いは３つより多くてもよい。第１目標位置１０３を決定する処理が変更されてもよい。第２目標位置１０５を決定する処理が変更されてもよい。例えば、第１目標位置１０３を決定する処理と同様に、第２作業機械３のコントローラ５３が、第２作業機械３の位置及び向きに応じて、第２目標位置１０５を決定してもよい。第２目標位置の複数の目標点の数は、５つに限らず、５つより少なくてもよく、５つより多くてもよい。

本開示によれば、最適な目標経路を決定することができる。

１ 運搬車両
２ 第１作業機械
３ 第２作業機械
１５ 第１走行体部
１６ 第２走行体部
４９ 記憶装置
４８ コントローラ
６１ 静的パス
６２ 第１動的パス
６３ 第２動的パス
６４ 第１経路
６５ 第２経路
１０３ 第１目標位置
１０５ 第２目標位置
Ｐ１ 第１端点
Ｐ２ 第２端点

Claims (18)

1. 第１作業機械と第２作業機械との間で素材を運ぶ運搬車両を制御するためのシステムであって、
   記憶装置と、
   前記記憶装置に接続されたコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記第１作業機械と前記第２作業機械との間に設定され、第１端点と第２端点とを含む前記運搬車両の目標経路を示す静的パスを取得し、
   前記第１作業機械の作業のための第１目標位置を取得し、
   前記第１端点と前記第１目標位置とを接続する第１動的パスを決定し、
   プリセットされた複数の目標点と各目標点での第２目標方位とを取得し、
   前記複数の目標点から選択されたものを前記第２作業機械による作業のための第２目標位置として決定し、
   前記第２目標位置に対応する前記第２目標方位に応じて、前記第２端点と前記第２目標位置とを接続する第２動的パスを決定し、
   前記静的パスと前記第１動的パスと前記第２動的パスとに従って前記運搬車両を走行させるように前記運搬車両を制御する、
   システム。
2. 前記第１目標位置は、前記第１作業機械の作業に応じて変更される、
   請求項１に記載のシステム。
3. 前記コントローラは、
   前記第１作業機械から前記第１目標位置を取得する、
   請求項２に記載のシステム。
4. 前記コントローラは、
   前記第１目標位置での前記運搬車両の目標方位を取得し、
   前記目標方位に応じて、前記第１動的パスを決定する、
   請求項２又は３に記載のシステム。
5. 前記コントローラは、
   前記第１動的パスへの侵入の可否を決定し、
   前記第１動的パスへの侵入を不可と決定したときには、前記第１端点において前記運搬車両を待機させる、
   請求項２から４のいずれかに記載のシステム。
6. 前記第２目標位置は、前記第２作業機械の作業に応じて変更される、
   請求項１から５のいずれかに記載のシステム。
7. 前記コントローラは、
   前記第２動的パスへの侵入の可否を決定し、
   前記第２動的パスへの侵入を不可と決定したときには、前記第２端点において前記運搬車両を待機させる、
   請求項１から６のいずれかに記載のシステム。
8. 前記コントローラは、
   前記第１作業機械と前記第２作業機械との作業に関わらずに規定される第１経路を取得し、
   前記第１経路を前記第１経路の幅方向に、所定距離だけオフセットさせた第２経路を取得し、
   前記第１経路と前記第２経路とを切り替えて前記静的パスを決定する、
   請求項１から７のいずれかに記載のシステム。
9. 前記運搬車両は、前記運搬車両の進行方向において互いに反対に位置する第１走行体部と第２走行体部とを含み、
   前記コントローラは、
   前記運搬車両が、前記第１走行体部を前にして、前記静的パスを前記第１動的パスに向かって走行しているときには、前記第１走行体部を前にして前記第１目標位置に前記運搬車両を到着させ、
   前記第１目標位置から離れるときには、前記第２走行体部を前にして前記運搬車両を走行させる、
   請求項１から８のいずれかに記載のシステム。
10. 前記運搬車両は、前記運搬車両の進行方向において互いに反対に位置する第１走行体部と第２走行体部とを含み、
    前記コントローラは、
    前記運搬車両が、前記第２走行体部を前にして、前記静的パスを前記第２動的パスに向かって走行しているときには、前記第２走行体部を前にして前記第２目標位置に前記運搬車両を到着させ、
    前記第２目標位置から離れるときには、前記第１走行体部を前にして前記運搬車両を走行させる、
    請求項１から９のいずれかに記載のシステム。
11. 第１作業機械と第２作業機械との間で素材を運ぶ運搬車両を制御するためにコントローラによって実行される方法であって、
    前記第１作業機械と前記第２作業機械との間に設定され、第１端点と第２端点とを含む前記運搬車両の目標経路を示す静的パスを取得することと、
    前記第１作業機械の作業のための第１目標位置を取得することと、
    前記第１端点と前記第１目標位置とを接続する第１動的パスを決定することと、
    プリセットされた複数の目標点と各目標点での第２目標方位とを取得することと、
    前記複数の目標点から選択されたものを前記第２作業機械による作業のための第２目標位置として決定することと、
    前記第２目標位置に対応する前記第２目標方位に応じて、前記第２端点と前記第２目標位置とを接続する第２動的パスを決定することと、
    前記静的パスと前記第１動的パスと前記第２動的パスとに従って前記運搬車両を走行させるように前記運搬車両を制御すること、
    を備える方法。
12. 前記第１目標位置は、前記第１作業機械の作業に応じて変更される、
    請求項１１に記載の方法。
13. 前記第１目標位置は、前記第１作業機械から取得される、
    請求項１２に記載の方法。
14. 前記第１目標位置での前記運搬車両の目標方位を取得することと、
    前記目標方位に応じて、前記第１動的パスを決定すること、
    をさらに備える請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記第１動的パスへの侵入の可否を決定することと、
    前記第１動的パスへの侵入を不可と決定したときには、前記第１端点において前記運搬車両を待機させること、
    をさらに備える請求項１２から１４のいずれかに記載の方法。
16. 前記第２目標位置は、前記第２作業機械の作業に応じて変更される、
    請求項１１から１５のいずれかに記載の方法。
17. 前記第２動的パスへの侵入の可否を決定することと、
    前記第２動的パスへの侵入を不可と決定したときには、前記第２端点において前記運搬車両を待機させること、
    をさらに備える請求項１１から１６のいずれかに記載の方法。
18. 前記第１作業機械と前記第２作業機械との作業に関わらずに規定される第１経路を取得することと、
    前記第１経路を前記第１経路の幅方向に、所定距離だけオフセットさせた第２経路を取得することと、
    前記第１経路と前記第２経路とを切り替えて前記静的パスを決定すること、
    をさらに備える請求項１１から１７のいずれかに記載の方法。

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