JP7484630B2 - 積込ポイント決定システム - Google Patents

Description

本発明は、作業機械からダンプトラックなどの積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムに関する。

特許文献１に開示されているように、掘削から排土までの一連の動作を自動運転で繰り返し行う作業機械において、積込対象（ダンプトラックなど）を撮像した撮像データに基づいて、目標積込ポイントを算出して教示することが行われている。そして、特許文献２では、撮像データに基づいて、算出した目標積込ポイントを補正している。

特開平１１－１２４８８０号公報 特開２０００－６４３５９号公報

特許文献１，２では、積込対象の全域にわたって万遍なく運搬物を積み込むことを意図している。しかしながら、特許文献１，２では、実際に積込対象に積み込まれている運搬物の状況に基づいて、次の目標積込ポイントを算出したり補正したりしていない。そのため、実際に、積込対象の全域にわたって万遍なく運搬物が積み込まれるとは限らない。

本発明の目的は、積込対象の全域にわたって万遍なく運搬物を積み込むことが可能な積込ポイント決定システムを提供することである。

本発明は、作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、を有することを特徴とする。

本発明によると、作業機械の周囲を撮像した周囲情報に基づいて、積込対象の形状、および、積込対象上の運搬物の形状が検知される。そして、検知結果に基づいて、積込対象内の比較的に運搬物が少ない領域が目標積込ポイントとして算出される。このように、実際に積込対象に積み込まれている運搬物の状況に基づいて、目標積込ポイントを算出することで、積込対象の全域にわたって万遍なく運搬物を積み込むことができる。

積込ポイント決定システムの構成図である。 積込ポイント決定システムの回路図である。 ダンプトラックの上面図である。 ダンプトラックの側面図である。 ダンプトラックの上面図であり、すでに荷台上にある土砂山と、次の基準ポイントとの間に隙間がある場合の図である。 ダンプトラックの上面図であり、次の基準ポイントに土砂を積み込むと、そこにできる土砂山が、すでに荷台上にある土砂山に重なる場合の図である。 ダンプトラックの上面図であり、次の基準ポイントに土砂を積み込むと、そこにできる土砂山の一部が荷台からこぼれる場合の図である。 ダンプトラックの上面図であり、ダンプトラックの荷台が幅広である場合の図である。 複数の基準ポイントが順番に目標積込ポイントに指定される場合における、積込ポイント決定処理のフローチャートである。 実際に荷台に積み込まれている土砂の状況に基づいて、２回目以降の目標積込ポイントを次々に決めていく場合における、積込ポイント決定処理のフローチャートである。

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。

（積込ポイント決定システムの構成）
本実施形態による積込ポイント決定システムは、作業機械からダンプトラックなどの積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定するものである。積込ポイント決定システム１の構成図である図１に示すように、積込ポイント決定システム１は、作業機械２と、ダンプトラック３と、撮像装置４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（抽出）、保持、排土（放出）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、角度センサ５２と、傾斜角センサ６０と、を有している。

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。

（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が保持する土砂が積み込まれる。ダンプトラック３は、運転室２６と、荷台２７と、を有している。荷台２７は、土砂が積み込まれる積込対象であり、周囲を囲う４つの側壁を有している。なお、積込対象は、土砂ピットなどでもよい。

（撮像装置の構成）
図１に示すように、撮像装置４は、作業機械２に取り付けられている。なお、撮像装置４は、作業機械２から離れた場所に設置されていてもよい。本実施形態において、撮像装置４は、ライダ（ＬＩＤＡＲ）であり、作業機械２の周囲を周囲情報として撮像する。なお、撮像装置４は、カメラ、超音波センサ、ミリ波レーダ、ステレオカメラ、距離画像センサ、赤外線センサ等であってもよい。

（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。

（積込ポイント決定システムの回路構成）
積込ポイント決定システム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。

コントローラ（制御手段）１１は、土砂の掘削（抽出）から排土（放出）までの一連の動作を作業機械２に自動で行わせる。つまり、作業機械２は自動運転される。具体的には、コントローラ１１は、角度センサ５２および傾斜角センサ６０の検出値に基づいて、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。

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、後述する基準ポイントを記憶している。

コントローラ（検知手段）１１は、撮像装置４が撮像した周囲情報に基づいて、荷台２７の形状、および、荷台２７上の土砂の形状を検知する。そして、コントローラ（算出手段）１１は、検知結果に基づいて、荷台２７内の比較的に土砂が少ない領域を目標積込ポイントとして算出する。目標積込ポイントは、荷台２７に土砂を積み込む目標位置である。

ここで、ダンプトラック３の上面図である図３に示すように、本実施形態では、基準の積込位置である基準ポイント７１が、予め荷台２７上に３つ設定されている。なお、基準ポイント７１の数はこれに限定されない。

ダンプトラック３の側面図である図４に示すように、基準ポイント７１は、荷台２７の長手方向の長さから、所定間隔Ａおよび所定間隔Ｂを除いた範囲に、バケット３３の長さＣを考慮して、例えば等間隔で設定される。ここで、所定間隔Ａは、荷台２７を囲う４つの壁のうち、作業機械２から最も離れた壁２８にバケット３３の先端が干渉するのを避けるように設定される。また、所定間隔Ｂは、作業機械２に最も近い壁２９よりも作業機械２側にバケット３３の先端がはみ出さないように設定される。

コントローラ１１は、算出された目標積込ポイントに土砂を積み込むように作業機械２を制御する。本実施形態では、基本的に、３つの基準ポイント７１に順番に土砂を積み込むように作業機械２が制御される。つまり、３つの基準ポイント７１が順番に目標積込ポイントに指定される。ただし、以下の場合には、目標積込ポイントが補正される。

まず、ダンプトラック３の上面図である図５に示すように、「２」で表す基準ポイント７１に土砂を積み込む場合について考える。この場合、「２」で表す基準ポイント７１が目標積込ポイント７２となる。しかし、ここに土砂を積み込むと、そこにできた土砂山８２と、すでに荷台２７上にある土砂山８１との間に隙間が生じる。そこで、この場合、隙間が生じないように、「２」で表す基準ポイント７１よりも土砂山８１側に目標積込ポイント７２を移動させる。

次に、ダンプトラック３の上面図である図６に示すように、「２」で表す基準ポイント７１に土砂を積み込む場合について考える。この場合、「２」で表す基準ポイント７１が目標積込ポイント７２となる。しかし、ここに土砂を積み込むと、そこにできた土砂山８２が、すでに荷台２７上にある土砂山８１に重なってしまう。そこで、この場合、土砂山８２が土砂山８１に重ならないように、「２」で表す基準ポイント７１よりも土砂山８１とは反対側に、目標積込ポイント７２を移動させる。

次に、ダンプトラック３の上面図である図７に示すように、「３」で表す基準ポイント７１に土砂を積み込む場合について考える。この場合、「３」で表す基準ポイント７１が目標積込ポイント７２となる。しかし、ここに土砂を積み込むと、そこにできた土砂山８２の一部が荷台２７からこぼれてしまう。そこで、この場合、土砂山８２の一部が荷台２７からこぼれないように、「３」で表す基準ポイント７１よりも荷台２７の内側に、目標積込ポイント７２を移動させる。

なお、ダンプトラック３の上面図である図８に示すように、ダンプトラック３の荷台２７が幅広である場合には、以下のようにしてもよい。つまり、すでに荷台２７上にある土砂山８１と、荷台２７の側方の壁との間に、積込可能なスペースがある場合には、「２」で表す基準ポイント７１が目標積込ポイント７２であっても、ここには土砂を積み込まずに、上記のスペースに土砂を積み込むように、土砂山８１の側方に目標積込ポイント７２を移動させる。

なお、１回目の目標積込ポイントだけを決めておき、そこに土砂を積み込んだ後からは、実際に荷台２７に積み込まれている土砂の状況に基づいて、２回目以降の目標積込ポイントを次々に決めていってもよい。

また、３つの基準ポイント７１に順番に土砂を積み込んだ後の目標積込ポイントを、１番目の基準ポイント７１と２番目の基準ポイント７１との間に設定して、２つの土砂山の中間位置に土砂を積み込み、その次の目標積込ポイントを、２番目の基準ポイント７１と３番目の基準ポイント７１との間に設定して、２つの土砂山の中間位置に土砂を積み込むようにしてもよい。

このように、実際に荷台２７に積み込まれている土砂の状況に基づいて、目標積込ポイントを算出することで、荷台２７の全域にわたって万遍なく土砂を積み込むことができる。

また、算出された目標積込ポイントに土砂を積み込むように作業機械２が制御されることで、荷台２７の全域にわたって万遍なく土砂を積み込むことを、自動で行うことができる。

ここで、コントローラ１１は、周囲情報に基づいて、荷台２７上への積込可能体積、および、荷台２７上の土砂の体積を検知する。具体的には、撮像装置４が取得した点群データから、荷台２７の形状を把握することで、荷台２７上への積込可能体積を求める。また、撮像装置４が取得した点群データから、荷台２７上の土砂の形状を把握することで、荷台２７上の土砂の体積を求める。なお、図示しないロードセルなどを用いて検出した荷台２７上の土砂の質量を援用して、荷台２７上の土砂の体積を求めてもよい。また、バケット３３内の土砂の体積を求めることで、荷台２７上の土砂の体積を求めてもよい。

コントローラ（回数算出手段）１１は、荷台２７上への積込可能体積、および、荷台２７上の土砂の体積の検知結果に基づいて、荷台２７上に所定量の土砂が積み込まれるまでの積込回数を算出する。本実施形態では、荷台２７上に土砂が満杯になるまでの積込回数が算出される。満杯時の土砂の体積と、荷台２７上の土砂の体積とを比較することで、残りの積込回数が算出される。コントローラ１１は、算出された積込回数に基づいて、目標積込ポイントを算出する。

このように、残りの積込回数を考慮することで、荷台２７の全域にわたってより万遍なく土砂を積み込むことができる。

図２に示すように、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、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から目標積込ポイントの情報を受信する。ディスプレイ（表示装置）１９は、目標積込ポイントを表示する。これにより、携帯端末５が作業機械２から離れた場所にある場合には、その場所で、目標積込ポイントを確認することができる。また、携帯端末５が作業機械２の表面に取り付けられている場合には、作業機械２の周囲にいる作業者に目標積込ポイントを知らせることができる。

（積込ポイント決定システムの動作）
次に、積込ポイント決定処理のフローチャートである図９を用いて、積込ポイント決定システム１の動作を説明する。なお、複数の基準ポイント７１が順番に目標積込ポイント７２に指定される場合について説明する。

まず、作業機械２のコントローラ１１は、撮像装置４に周囲情報を撮像させる（ステップＳ１）。次に、コントローラ１１は、荷台２７上に複数の基準ポイント７１をそれぞれ設定する（ステップＳ２）。

次に、コントローラ１１は、次の基準ポイント７１を目標積込ポイント７２として指定する（ステップＳ３）。先の基準ポイント７１が「１」で表す基準ポイント７１であれば、次の基準ポイント７１は「２」で表す基準ポイント７１となる。そして、この基準ポイント７１に土砂を積み込むと、すでにある土砂山８１との間に隙間が生じるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、すでにある土砂山８１との間に隙間が生じると判定した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、基準ポイント７１よりも土砂山８１側に目標積込ポイント７２を移動させる（ステップＳ５）。

ステップＳ４において、すでにある土砂山８１との間に隙間が生じないと判定した場合（Ｓ４：ＮＯ）、または、ステップＳ５の後に、コントローラ１１は、この基準ポイント７１に土砂を積み込むと、すでにある土砂山８１に重なるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、すでにある土砂山８１に重なると判定した場合には（Ｓ６：ＹＥＳ）、基準ポイント７１よりも土砂山８１とは反対側に目標積込ポイント７２を移動させる（ステップＳ７）。

ステップＳ６において、すでにある土砂山８１に重ならないと判定した場合（Ｓ６：ＮＯ）、または、ステップＳ７の後に、コントローラ１１は、この基準ポイント７１に土砂を積み込むと、土砂が荷台２７からこぼれるか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、土砂が荷台２７からこぼれると判定した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、基準ポイント７１よりも荷台２７の内側に目標積込ポイント７２を移動させる（ステップＳ９）。

ステップＳ８において、土砂が荷台２７からこぼれないと判定した場合（Ｓ８：ＮＯ）、または、ステップＳ９の後に、コントローラ１１は、目標積込ポイント７２に土砂を積み込ませる（ステップＳ１０）。その後、荷台２７が土砂で満杯か否かを判定する（ステップＳ１１）。

ステップＳ１１において、荷台２７が土砂で満杯でないと判定した場合には（Ｓ１０：ＮＯ）、コントローラ１１は、ステップＳ３に戻る。一方、荷台２７が土砂で満杯と判定した場合には（Ｓ１０：ＹＥＳ）、コントローラ１１は、本フローを終了する。

次に、積込ポイント決定処理のフローチャートである図１０を用いて、１回目の目標積込ポイントに土砂を積み込んだ後には、実際に荷台２７に積み込まれている土砂の状況に基づいて、２回目以降の目標積込ポイントを次々に決めていく場合における、積込ポイント決定システム１の動作を説明する。

まず、作業機械２のコントローラ１１は、撮像装置４に周囲情報を撮像させる（ステップＳ２１）。次に、コントローラ１１は、荷台２７上に１回目の目標積込ポイント７２を設定する（ステップＳ２２）。そして、コントローラ１１は、目標積込ポイント７２に土砂を積み込ませる（ステップＳ２３）。

次に、コントローラ１１は、荷台２７上の、比較的土砂が少ない領域に、次の目標積込ポイント７２を設定する（ステップＳ２４）。そして、コントローラ１１は、この目標積込ポイント７２に土砂を積み込むと、すでにある土砂山８１に重なるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において、すでにある土砂山８１に重なると判定した場合には（Ｓ２５：ＹＥＳ）、設定した目標積込ポイント７２よりも土砂山８１とは反対側に目標積込ポイント７２を再設定する（ステップＳ２６）。

ステップＳ２５において、すでにある土砂山８１に重ならないと判定した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、または、ステップＳ２６の後に、コントローラ１１は、この目標積込ポイント７２に土砂を積み込むと、土砂が荷台２７からこぼれるか否かを判定する（ステップＳ２７）。ステップＳ２７において、土砂が荷台２７からこぼれると判定した場合には（Ｓ２７：ＹＥＳ）、設定した目標積込ポイント７２よりも荷台２７の内側に目標積込ポイント７２を再設定する（ステップＳ２８）。

ステップＳ２７において、土砂が荷台２７からこぼれないと判定した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、または、ステップＳ２８の後に、コントローラ１１は、目標積込ポイント７２に土砂を積み込ませる（ステップＳ２９）。その後、荷台２７が土砂で満杯か否かを判定する（ステップＳ３０）。

ステップＳ３０において、荷台２７が土砂で満杯でないと判定した場合には（Ｓ３０：ＮＯ）、コントローラ１１は、ステップＳ２４に戻る。一方、荷台２７が土砂で満杯と判定した場合には（Ｓ３０：ＹＥＳ）、コントローラ１１は、本フローを終了する。

なお、図９に示したフローチャートと、図１０に示したフローチャートとを併用してもよい。すなわち、ある程度土砂を積み込むまでは、図９に示したフローチャートで積み込みを行い、ある程度積み込まれた後は、図１０に示したフローチャートで積み込みを行ってもよい。

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る積込ポイント決定システム１によれば、作業機械２の周囲を撮像した周囲情報に基づいて、荷台２７の形状、および、荷台２７上の土砂の形状が検知される。そして、検知結果に基づいて、荷台２７内の比較的に土砂が少ない領域が目標積込ポイントとして算出される。このように、実際に荷台２７に積み込まれている土砂の状況に基づいて、目標積込ポイントを算出することで、荷台２７の全域にわたって万遍なく土砂を積み込むことができる。

また、荷台２７上に所定量の土砂が積み込まれるまでの積込回数が算出され、これに基づいて、目標積込ポイントが算出される。残りの積込回数を考慮することで、荷台２７の全域にわたってより万遍なく土砂を積み込むことができる。

また、算出された目標積込ポイントが、携帯端末５のディスプレイ１９に表示される。これにより、携帯端末５が作業機械２から離れた場所にある場合には、その場所で、目標積込ポイントを確認することができる。また、携帯端末５が作業機械２の表面に取り付けられている場合には、作業機械２の周囲にいる作業者に目標積込ポイントを知らせることができる。

また、作業機械２において、土砂の掘削（抽出）から排土（放出）までの一連の動作が自動で行われる。このとき、算出された目標積込ポイントに土砂を積み込むように作業機械２が制御される。これにより、荷台２７の全域にわたって万遍なく土砂を積み込むことを、自動で行うことができる。

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、荷台２７の形状、および、荷台２７上の土砂の形状を検知し、目標積込ポイント７２を算出しているが、これらは、図示しないサーバが行ってもよい。同様に、荷台２７上への積込可能体積、および、荷台２７上の土砂の体積を検知し、残りの積込回数を算出するのも、サーバが行ってよい。

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。

１ 積込ポイント決定システム
２ 作業機械
３ ダンプトラック
４ 撮像装置
５ 携帯端末
１１ コントローラ（検知手段、算出手段、回数算出手段、制御手段）
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
１６ 携帯端末側通信装置
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
２８，２９ 壁
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
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 基準ポイント
７２ 目標積込ポイント
８１，８２ 土砂山

Claims (9)

1. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象上に所定量の前記運搬物が積み込まれるまでの積込回数を算出する回数算出手段と、
   を有し、
   前記検知手段は、前記周囲情報に基づいて、前記積込対象上への積込可能体積、および、前記積込対象上の前記運搬物の体積を検知し、
   前記算出手段は、前記回数算出手段に算出された前記積込回数に基づいて、前記目標積込ポイントを算出する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
2. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である基準ポイントを前記目標積込ポイントとするか、前記基準ポイントとは異なる位置を前記目標積込ポイントとするかを、前記周囲情報に基づいて決定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
3. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である基準ポイントを前記目標積込ポイントとする場合があり、
   前記算出手段は、すでに前記積込対象にある前記運搬物と、前記基準ポイントに積み込まれると仮定したときの前記運搬物と、の間に隙間が生じる場合、前記隙間が生じないように、前記基準ポイントよりも、すでに前記積込対象にある前記運搬物側に、前記目標積込ポイントを設定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
4. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である基準ポイントを前記目標積込ポイントとする場合があり、
   前記算出手段は、すでに前記積込対象にある前記運搬物と、前記基準ポイントに積み込まれると仮定したときの前記運搬物と、に重なりが生じる場合、前記重なりが生じないように、前記基準ポイントよりも、すでに前記積込対象にある前記運搬物とは反対側に、前記目標積込ポイントを設定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
5. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である基準ポイントを前記目標積込ポイントとする場合があり、
   前記算出手段は、前記基準ポイントに積み込まれると仮定したときの前記運搬物が前記積込対象からはみ出る場合、前記運搬物が前記積込対象からはみ出ないように、前記基準ポイントよりも前記積込対象の内側に、前記目標積込ポイントを設定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
6. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である基準ポイントを前記目標積込ポイントとする場合があり、
   前記算出手段は、すでに前記積込対象にある前記運搬物と、前記積込対象の壁と、の間に、前記運搬物を積込可能なスペースがある場合は、前記スペースであって前記基準ポイントとは異なる位置に、前記目標積込ポイントを設定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
7. 作業機械から積込対象に運搬物を積み込む目標位置である目標積込ポイントを決定する、積込ポイント決定システムであって、
   前記作業機械の周囲を周囲情報として撮像する撮像装置と、
   前記周囲情報に基づいて、前記積込対象の形状、および、前記積込対象上の前記運搬物の形状を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に基づいて、前記積込対象内の比較的に前記運搬物が少ない領域を前記目標積込ポイントとして算出する算出手段と、
   を有し、
   前記算出手段は、前記積込対象に設定される基準の積込位置である複数の基準ポイントに前記運搬物が積み込まれた後の前記目標積込ポイントを、複数の前記基準ポイントの間に設定する
   ことを特徴とする積込ポイント決定システム。
8. 前記目標積込ポイントを表示する表示装置を有することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の積込ポイント決定システム。
9. 前記運搬物の抽出から放出までの一連の動作を前記作業機械に自動で行わせる制御手段を有し、
   前記制御手段は、算出された前記目標積込ポイントに前記運搬物を積み込むように前記作業機械を制御することを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の積込ポイント決定システム。

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