WO2022215414A1 - 掘削システム - Google Patents

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WO2022215414A1
WO2022215414A1 PCT/JP2022/009853 JP2022009853W WO2022215414A1 WO 2022215414 A1 WO2022215414 A1 WO 2022215414A1 JP 2022009853 W JP2022009853 W JP 2022009853W WO 2022215414 A1 WO2022215414 A1 WO 2022215414A1
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WO
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excavation
bucket
border
area
see
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/009853
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English (en)
French (fr)
Inventor
大輔 野田
展弘 福尾
将貴 秋山
隆行 土井
Original Assignee
コベルコ建機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by コベルコ建機株式会社 filed Critical コベルコ建機株式会社
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Priority to US18/553,745 priority patent/US20240183122A1/en
Priority to CN202280019027.8A priority patent/CN116964277A/zh
Publication of WO2022215414A1 publication Critical patent/WO2022215414A1/ja

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/26—Indicating devices
    • E02F9/261—Surveying the work-site to be treated
    • E02F9/262—Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E02F3/435—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like
    • E02F3/437—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for dipper-arms, backhoes or the like providing automatic sequences of movements, e.g. linear excavation, keeping dipper angle constant

Definitions

  • the present invention relates to an excavating system for excavating an object to be excavated with a bucket.
  • Patent Document 1 describes a technique for automatically operating a work machine and excavating an object to be excavated with a bucket.
  • excavation is performed by a bucket along an excavation line from a front position as viewed from the upper revolving structure to a rearward position. Then, when excavation is completed, the upper revolving body is rotated, and excavation is performed in a new excavation line.
  • the excavation operation may be a wasteful operation, such as continuing excavation even though the bucket is full of objects to be excavated. be.
  • excavation in a certain excavation train is performed by multiple excavation operations, for example, excavation is performed even though the number of excavation objects remaining in the excavation train is small. may be. Therefore, it is desirable to improve the efficiency of excavation work.
  • an object of the present invention is to provide an excavation system capable of improving the efficiency of excavation work in automatic operation.
  • the excavation system includes a lower body (lower travel body), an upper revolving body, an attachment, and a controller.
  • the upper revolving body is rotatably mounted on the lower traveling body.
  • the attachment is attached to the upper revolving body.
  • the attachment has a bucket for excavating an object to be excavated.
  • the controller sets the border at a forwardly spaced position with respect to the upper swing structure.
  • the controller controls the bucket to automatically excavate the object to be excavated in a direction approaching the upper revolving body along an excavation line extending in the longitudinal direction of the upper revolving body.
  • the controller causes the bucket to excavate the next time without changing the excavation line if the position of the bucket when one excavation by the bucket is completed is ahead of the border. If the position of the bucket when one excavation by the bucket is completed is at the same position as the border or behind the border, the controller changes the excavation row to perform the next excavation. Let the bucket do it.
  • FIG. 1 is a diagram showing an excavation system 1, and is a diagram of a work machine 10 and the like viewed from the side.
  • FIG. It is the figure which looked at the work machine 10 etc. which are shown in FIG. 1 from above.
  • FIG. 3 is a view taken along line F3-F3 of FIG. 2;
  • 2 is a block diagram of the drilling system 1 shown in FIG. 1;
  • FIG. 3 is a flow chart showing the flow of setting the excavation area 51 and the like shown in FIG. 2.
  • FIG. FIG. 4 is a flow chart showing processing related to excavation in excavation line C shown in FIG. 3 ;
  • FIG. FIG. 3 is a view equivalent to FIG. 2 showing a modification of the border 53 shown in FIG. 2;
  • FIG. 1 The excavation system 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • FIG. 1 The excavation system 1 will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
  • the excavation system 1 is a system for excavating an excavation object O, as shown in FIG.
  • the excavation system 1 includes a work machine 10, an imaging device 21, a posture detection unit 23 (see FIG. 4), an input device 25, and a controller 30 (see FIG. 4).
  • the work machine 10 is a machine that performs an excavation work of excavating the excavation target O with the bucket 15c, and is a shovel.
  • the work machine 10 is, for example, a construction machine that performs construction work.
  • the excavation object O excavated by the work machine 10 may be earth and sand, crushed stone, or waste.
  • the excavation object O may be, for example, mountain-shaped (for example, an earth and sand mountain), may be arranged on the ground, or may be arranged in an earth and sand pit P (surrounded by walls Pw).
  • the work machine 10 includes a lower travel body 11 (lower main body), an upper revolving body 13, an attachment 15, and a drive section 17 (see FIG. 4).
  • the lower traveling body 11 (lower main body) allows the work machine 10 to travel.
  • the undercarriage 11 includes, for example, crawlers.
  • the upper revolving body 13 is rotatably mounted on the lower traveling body 11 .
  • An attachment 15 is attached to the upper revolving body 13 .
  • the upper swing body 13 includes an operator's cab 13a and a counterweight 13b.
  • the operator's cab 13 a is a portion where the operator can operate the work machine 10 .
  • the work machine 10 may not be operated by an operator, and may be automatically operated by a controller 30 (see FIG. 4).
  • the counterweight 13b is a weight for balancing the work machine 10 in the longitudinal direction X. As shown in FIG.
  • the vertical direction Z is defined as the direction in which the rotation axis of the upper rotating body 13 (rotation center 13o shown in FIG. 2) extends with respect to the lower traveling body 11 .
  • the direction from the lower traveling body 11 to the upper revolving body 13 is defined as an upward direction Z1, and the opposite direction is defined as a downward direction Z2.
  • the direction in which the attachment 15 extends is defined as the front-rear direction X. As shown in FIG.
  • the direction from the counterweight 13b to the attachment portion where the attachment 15 is attached to the upper revolving body 13 is defined as "forward X1", and the opposite direction is defined as “rearward X2". That is, in the front-rear direction X, the direction away from the upper revolving body 13 when viewed from the front side is defined as the front X1, and the opposite direction is defined as the rear X2.
  • the turning direction of the upper turning body 13 with respect to the lower traveling body 11 is defined as turning direction ⁇ .
  • the attachment 15, as shown in FIG. 1, is a part that is attached to the upper revolving body 13 and performs excavation work.
  • the attachment 15 includes a boom 15a, an arm 15b and a bucket 15c.
  • the boom 15a is attached to the upper revolving body 13 so as to be able to rise and fall (rotatable in the vertical direction Z).
  • Arm 15b is rotatably attached to boom 15a.
  • the bucket 15c is a portion that excavates the object O to be excavated.
  • the bucket 15c is provided at the tip of the attachment 15 and rotatably attached to the arm 15b.
  • Bucket 15c has a shape capable of scooping up object O to be excavated.
  • the drive unit 17 drives the working machine 10 .
  • the drive unit 17 includes a turning motor (not shown) that turns the upper turning body 13 with respect to the lower traveling body 11 .
  • the drive unit 17 includes a boom cylinder 17a that raises and lowers the boom 15a with respect to the upper swing body 13, an arm cylinder 17b that rotates the arm 15b with respect to the boom 15a, and a bucket cylinder 17c that rotates the bucket 15c with respect to the arm 15b. And prepare.
  • the imaging device 21 detects three-dimensional information on the position and shape of the object to be imaged.
  • the above-mentioned "object to be imaged” includes at least one of the object O to be excavated and the peripheral objects of the object O to be excavated.
  • the imaging device 21 acquires an image (distance image) having distance information (depth information).
  • the imaging device 21 may detect the three-dimensional information of the object to be imaged based on the distance image and the two-dimensional image. Only one imaging device 21 may be provided, or a plurality of imaging devices may be provided.
  • the imaging device 21 may be mounted on the work machine 10 or may be arranged outside the work machine 10 (for example, at the work site).
  • the imaging device 21 may include a device that detects three-dimensional information using laser light.
  • the imaging device 21 may include, for example, LiDAR (Light Detection and Ranging or Laser Imaging Detection and Ranging), or may include a TOF (Time Of Flight) sensor.
  • the imaging device 21 may include a device (such as a millimeter wave radar) that detects three-dimensional information using radio waves.
  • the imaging device 21 may include a stereo camera. When the imaging device 21 detects the three-dimensional position and shape of the object to be imaged based on three-dimensional information and two-dimensional information, the imaging device 21 uses a camera capable of detecting two-dimensional images. You may prepare.
  • the posture detection unit 23 detects the posture of the working machine 10 shown in FIG.
  • the posture detection unit 23 (see FIG. 4) detects the turning angle of the upper turning body 13 with respect to the lower traveling body 11 .
  • the posture detection unit 23 detects the rotation angle (hoisting angle) of the boom 15 a with respect to the upper swing body 13 .
  • the posture detection unit 23 detects the rotation angle of the arm 15b with respect to the boom 15a.
  • Posture detection unit 23 detects the rotation angle of bucket 15c with respect to arm 15b.
  • the attitude detection unit 23 may include an angle sensor attached to the axis of rotation of the boom 15a with respect to the upper swing body 13, and the same applies to the arm 15b and the bucket 15c.
  • the posture detection unit 23 may include a tilt sensor that detects the tilt angle of the boom 15a with respect to the ground or the like, and the same applies to the arm 15b and the bucket 15c.
  • the posture detection unit 23 may include a stroke sensor that detects the stroke of the cylinder that drives the boom 15a (the position of the cylinder rod with respect to the cylinder tube), and the same applies to the arm 15b and the bucket 15c.
  • the posture detection unit 23 may detect the posture of the boom 15a based on a two-dimensional image or a distance image, and the same applies to the arm 15b and the bucket 15c. In this case, the two-dimensional image or the distance image may be captured by the imaging device 21 .
  • the input device 25 is a device that allows the operator to input various information.
  • the input device 25 may be, for example, a mobile information terminal (for example, a tablet, a smart phone, etc.) carried by the worker.
  • the input device 25 may be provided in the work machine 10 or may be provided in equipment for remotely controlling the work machine 10 .
  • the controller 30 (see FIG. 4) performs signal input/output, computation (processing), information storage, and the like. For example, as shown in FIG. 4, the controller 30 receives signals from the imaging device 21, the orientation detection section 23, and the input device 25. FIG. For example, the controller 30 outputs a signal for driving the drive section 17 .
  • the controller 30 includes an excavation area setting section 31 , a border setting section 33 and an excavation control section 35 .
  • the excavation area setting unit 31 sets an excavation area 51 (see FIG. 2), which will be described later.
  • the border setting unit 33 sets a border 53 (see FIG. 2), which will be described later.
  • the excavation control unit 35 automatically operates the work machine 10 shown in FIG. As will be described later, the excavation control unit 35 (see FIG. 4) controls the operation of the attachment 15 to control the operation of the bucket 15c, thereby controlling excavation by the bucket 15c (automatic excavation).
  • Drilling system 1 is configured to operate as follows.
  • (setting) Information necessary for excavation is set in the controller 30 (see FIG. 4).
  • the controller 30 will be described below with reference to FIG. Specifically, the excavation area 51 shown in FIG. 2, the border 53, the excavation start height Zs shown in FIG. 3, the one-cycle depth Zc, and the final depth Ze are set (see FIG. 5). ).
  • the excavation area 51 is a range in which the excavation object O is arranged, as shown in FIG. An excavation object O is arranged in at least part of the excavation area 51 .
  • the controller 30 controls the bucket 15 c to excavate inside the excavation area 51 .
  • the controller 30 does not allow the bucket 15 c to excavate outside the excavation area 51 .
  • the shape of the excavation area 51 may be set variously.
  • the excavation area 51 may be polygonal, for example, quadrangular, for example, rectangular, quadrilateral other than rectangular, or a shape similar thereto (eg, substantially polygonal).
  • the excavation area 51 When viewed from the vertical direction AZ, the excavation area 51 may be circular, elliptical, or a shape close thereto (for example, substantially circular).
  • a certain direction that is a direction related to the excavation area 51 and is parallel to the horizontal plane is defined as an area front-back direction AX.
  • a direction perpendicular to each of the area front-rear direction AX and the vertical direction AZ is defined as an area lateral direction AY.
  • the excavation area 51 may be set in various ways.
  • the excavation area 51 may be automatically set (calculated) by the excavation area setting unit 31 (see FIG. 4). Specifically, for example, the excavation area 51 may be automatically calculated based on the distance image of the excavation object O and its peripheral portion acquired by the imaging device 21 (see FIG. 1).
  • the excavation area 51 may be automatically calculated based on three-dimensional information of the work site where the excavation object O is arranged (for example, three-dimensional information of the earth and sand pit P, etc.).
  • the excavation area 51 may be set by teaching (described later) using the attachment 15 .
  • the excavation area 51 may be set by values (for example, coordinates) input to the input device 25 (see FIG. 1).
  • the excavation area 51 may be a fixed value set in advance in the excavation area setting unit 31 (see FIG. 4), for example, a value calculated and set in advance based on work site information (topography, structure of the earth and sand pit P, etc.). It's okay.
  • a specific example of setting the excavation area 51 when the excavation area 51 is set by teaching is as follows.
  • a position (teaching point, for example, a position on the boundary) for determining the boundary between the inside and the outside of the excavation area 51 is designated by the operator's operation of the attachment 15 .
  • a position for example, a position on the boundary
  • the positions of the four corners of the excavation area 51 viewed from the vertical direction AZ are points 51a, 51b, 51c, and 51d.
  • the operator of the work machine 10 operates the work machine 10 to teach the diagonal positions of the excavation area 51 viewed from the vertical direction AZ, specifically the points 51a and 51c (steps shown in FIG. 5). see S11 and S12).
  • teaching of point 51a is performed as follows. An operator operates the attachment 15 to move the tip of the bucket 15c to a position to be set as the point 51a. Then, when the operator presses the enter button of the input device 25 (see FIG. 1), for example, the position of the tip of the bucket 15c at this time is set as the point 51a.
  • the excavation area setting unit 31 see FIG.
  • the coordinate (Xa) of the position of the point 51a in the longitudinal direction X (Xa), the coordinate (Za) of the position in the vertical direction Z, and the value of the turning direction ⁇ (Angle) ( ⁇ a) is set.
  • the position (Za) of the point 51a in the vertical direction Z may be used as the reference position for the excavation depth, which will be described later.
  • the point 51c is set by teaching.
  • the excavation area setting unit 31 stores the coordinate (Xc) in the longitudinal direction X of the point 51c, the coordinate (Zc) in the vertical direction Z, and the value (angle) of the turning direction ⁇ ( ⁇ c ) is set.
  • the excavation area setting unit 31 calculates the positions of the points 51b and 51d based on the positions of the points 51a and 51c.
  • the central axis of the attachment 15 extending in the longitudinal direction of the attachment 15 when viewed from the vertical direction AZ is defined as the attachment central axis 15e.
  • the center between the points 51a and 51c (for example, the midpoint of the straight line connecting the points 51a and 51c) is defined as the area center 51o.
  • the longitudinal direction X of the upper rotating body 13 when the attachment central axis 15e passes through the area center 51o is set as the area longitudinal direction AX.
  • the area lateral direction AY is also determined.
  • the area front-rear direction AX and the area lateral direction AY may not be set based on the teaching result, and may be set based on, for example, the directions of the coordinate axes of the coordinate system of the work site.
  • the area front-rear direction AX is the direction in which two sides (two sides facing each other, short sides in FIG. 2) of the rectangular excavation area 51 extend when viewed from the vertical direction AZ.
  • the area lateral direction AY is the direction in which the remaining two sides (the long sides in FIG. 2) of the rectangular excavation area 51 extend when viewed from the vertical direction AZ.
  • the positions of points 51b and 51d are determined.
  • the points 51b and 51d may be set by teaching.
  • the excavation area setting unit 31 sets an area surrounded by points 51 a , 51 b , 51 c and 51 d as an excavation area 51 .
  • a border 53 is a boundary on whether or not to excavate by changing the excavation row C. The details of excavation will be described later.
  • the border 53 is set at a position spaced apart from the upper revolving body 13 .
  • the border 53 is set, for example, at a position spaced forward X1 with respect to the upper revolving body 13 .
  • at least part of the border 53 is set inside the excavation area 51 .
  • the border 53 When viewed from the vertical direction AZ, the border 53 may be linear or curved (see border 153 shown in FIG. 7).
  • the border 53 is set to extend, for example, in the area horizontal direction AY. As shown in FIG.
  • the border 153 when viewed from the vertical direction AZ, may have an arc shape, for example, an arc shape, more specifically, an arc shape centered on the turning center 13o.
  • the border 153 When viewed from the vertical direction AZ, may be arc-shaped (for example, arc-shaped) convex forward X1 as shown in FIG. 7, for example.
  • the setting of the border 53 shown in FIG. 2 may be performed in various ways (the same applies to the border 153 shown in FIG. 7).
  • the border 53 may be automatically calculated by the border setting section 33 (see FIG. 4). Specifically, for example, the border 53 may be automatically calculated based on the information (position) of the excavation area 51 and the information (capacity, shape, size, etc.) of the bucket 15c.
  • the border 53 may be set by teaching using the attachment 15 .
  • the border 53 may be set by a value (for example, a distance from a straight line passing through the points 51a and 51c) input to the input device 25 (see FIG. 1).
  • the border 53 may be a fixed value set in advance in the border setting unit 33 (see FIG. 4), or may be a value calculated and set in advance based on work site information (topography, structure of the sand pit P, etc.).
  • the digging start height Zs shown in FIG. 3 is the height of the bucket 15c (more specifically, the tip of the bucket 15c) when the bucket 15c starts digging the object O to be excavated.
  • the excavation start height Zs is preferably set at the height of the highest position (vertex) of the excavation object O or a position higher than the vertex.
  • the setting of the excavation start height Zs (the setting of the initial work height Zs in step S22 shown in FIG. 5) may be performed in various ways.
  • the excavation start height Zs may be automatically calculated by the controller 30 (see FIG. 4). Specifically, for example, the excavation start height Zs may be automatically calculated from the distance image captured by the imaging device 21 (see FIG. 1).
  • the excavation start height Zs may be set by teaching using the attachment 15 .
  • the excavation start height Zs may be set by a value input to the input device 25 (see FIG. 1).
  • the excavation start height Zs may be the height of an excavation reference position (for example, point 51a), or may be determined based on the excavation reference position (point 51a).
  • the excavation start height Zs may be a preset fixed value.
  • the 1-cycle depth Zc is the excavation depth (the length in the vertical direction Z) when the bucket 15c excavates for one cycle (once).
  • the setting of the 1-cycle depth Zc may be performed in various ways.
  • the one-cycle depth Zc may be automatically calculated by the controller 30 (see FIG. 4). Specifically, for example, the 1-cycle depth Zc may be automatically calculated based on the information (capacity, shape, size, etc.) of the bucket 15c.
  • the one-cycle depth Zc may be set by a value input to the input device 25 (see FIG. 1), and the same applies to the final depth Ze, which will be described later.
  • the one-cycle depth Zc may be a fixed value preset in the controller 30 (see FIG. 4), and the same applies to the final depth Ze.
  • the final depth Ze is the depth from the excavation reference position (for example, the point 51a) to the position where the excavation work by the bucket 15c is completed.
  • Setting the final depth Ze may be done in various ways.
  • the controller 30 (see FIG. 4) is preferably configured to cause the bucket 15c to excavate the object O to the final depth Ze and not to excavate deeper than the final depth Ze.
  • the drilling system 1 (see FIG. 4) is configured to drill as follows.
  • the excavation control unit 35 controls the bucket 15c so that the bucket 15c automatically excavates the object O to be excavated.
  • the excavation control unit 35 controls the bucket 15c to excavate the excavation object O inside the excavation area 51 shown in FIG.
  • the excavation control unit 35 controls the bucket 15c to excavate the excavation object O along at least one excavation row C.
  • the excavation row C extends in the front-rear direction X.
  • FIG. 2 only the respective central axes of the plurality of excavation rows C are illustrated.
  • the excavation row C is the trajectory (target trajectory) of the bucket 15c when the bucket 15c is caused to excavate without rotating the upper revolving body 13 with respect to the lower traveling body 11.
  • the controller 30 sets a plurality of excavation lines C within the excavation area 51 .
  • each excavation row C is set in each of a plurality of excavation stages D (three stages in FIG. 3).
  • the multiple excavation stages D include a first excavation stage D1, a second excavation stage D2, and a third excavation stage D3 arranged in order from the top.
  • the height of the upper end of the first excavation stage D1 is, for example, the excavation start height Zs or a position lower than the excavation start height Zs.
  • a plurality of excavation rows C can be set in the first excavation stage D1.
  • four excavation rows C (digging rows C1, C2, C3, and C4) are set in the first excavation stage D1.
  • the interval between the central axes of adjacent excavation rows C in the same excavation stage D (digging row interval) may be a constant interval.
  • the excavation row interval may be a constant interval in the turning direction ⁇ , or may be a constant interval in the area lateral direction AY, for example.
  • the dig row spacing may not be constant.
  • the second digging stage D2 is provided with four digging trains C (digging trains C5, C6, C7, and C8).
  • the height of the upper end of the second digging stage D2 may be the height obtained by subtracting the one-cycle depth Zc from the digging start height Zs.
  • Four excavation rows C (excavation rows C9, C10, C11, C12) are set in the third excavation stage D3.
  • the height of the lower end of the third digging stage D3 is the height of the final depth Ze.
  • the height of the upper end of the third excavation stage D3 may be the excavation start height Zs minus twice the one-cycle depth Zc.
  • the number of excavation rows C in one excavation stage D (for example, four in the example shown in FIG. 4) may be the same or different among a plurality of excavation stages D. As shown in FIG.
  • the excavation control unit 35 moves the bucket 15c shown in FIG. 2 backward X2.
  • the excavation control unit 35 controls the bucket 15c so as to excavate the object O to be excavated backward X2.
  • each excavation train C one or more excavations are performed as described below.
  • the excavation control unit 35 causes the bucket 15c to excavate while changing the excavation train C.
  • the excavation control unit 35 may change the excavation row C in which the buckets 15c excavate by changing the revolving angle (orientation of the revolving direction ⁇ ) of the upper revolving body 13 .
  • the excavation control unit 35 may change the excavation line C in which the bucket 15c excavates by causing the lower traveling body 11 to travel.
  • a specific example of when excavation in a certain excavation line C is completed and the excavation line C is changed is as follows. First, excavation is performed in the first excavation stage D1. For example, one or more excavations are performed in excavation train C1 (described later). When drilling in drill train C1 is completed, drilling in drill trains C2, C3, and C4 is performed in the same manner. Specifically, for example, as shown in FIG. 3, when the excavation object O is viewed forward X1, the left portion (the portion located on one side of the area lateral direction AY) to the right portion of the first excavation stage D1 Excavation is performed in order of the excavation rows C1, C2, C3, and C4 up to (a portion located on the opposite side to one side of the area lateral direction AY).
  • excavation may be performed in the order of excavation rows C4, C3, C2, and C1 from the right portion to the left portion of the first excavation stage D1 when the object O is viewed forward X1.
  • excavation may be performed in the central portion (digging rows C2 and C3) in the area lateral direction AY of the first excavation stage D1
  • excavation in the area lateral direction AY outer portion may be performed.
  • the excavation of the first excavation stage D1 is completed, the excavation of the second excavation stage D2 is performed.
  • the excavation of the third excavation stage D3 is performed.
  • excavation in only a part of the first excavation stage D1 in the excavation train C (for example, the excavation train C1) is completed, and then a second excavation stage D2 different from the first excavation stage D1 (for example, the excavation train C) Drilling in drill train C5) may be performed.
  • a second excavation stage D2 different from the first excavation stage D1 (for example, the excavation train C) Drilling in drill train C5) may be performed.
  • the bucket 15c starts excavating from the front portion of the excavation line C (for example, the portion located at the frontmost position X1 in the excavation line C) (see step S31 shown in FIG. 6).
  • a predetermined condition may be that the amount of the object O excavated by the bucket 15c in one excavation (excavation amount) exceeds a predetermined amount, and it is assumed that the excavation amount exceeds the predetermined amount.
  • the "predetermined condition” may be that the distance traveled by the bucket 15c (excavation stroke) is greater than or equal to a predetermined value.
  • the "predetermined condition” may be that the amount of the excavation object O in the bucket 15c imaged by the imaging device 21 (see FIG. 1) is equal to or greater than a predetermined value.
  • the excavation object O may spill from the bucket 15c when the bucket 15c is lifted. Therefore, further excavation operations performed in a state where the "predetermined condition" is satisfied are useless operations. Therefore, it is preferable to end one excavation by the bucket 15c when the "predetermined condition" is satisfied.
  • the excavation control unit 35 determines whether the position of the bucket 15c when one excavation by the bucket 15c (hereinafter simply referred to as “one excavation”) is completed is X1 forward of the border 53. It is determined whether or not (see step S41 shown in FIG. 6).
  • the excavation control unit 35 causes the bucket 15c to perform the next excavation in the same excavation train C without changing the excavation train C (see step S42 shown in FIG. 6). For example, when one excavation is completed in the excavation line C1, the bucket 15c is made to excavate in the excavation line C1 next time as well. In this case, the excavation control unit 35 causes the bucket 15c to excavate the next time from the position of the bucket 15c or its vicinity when one excavation is completed.
  • the excavation control unit 35 changes the excavation train C and causes the bucket 15c to perform the next excavation (see step S43 shown in FIG. 6). That is, the excavation control unit 35 causes the bucket 15c to excavate another excavation train C without excavating the remaining excavation object O in the excavation train C1. Specifically, for example, the excavation control unit 35 changes the excavation line C from the excavation line C1 to the excavation line C2, and causes the bucket 15c to perform the next excavation.
  • the border 153 may be set in an arcuate shape protruding forward X1 with respect to the upper rotating body 13 when viewed in the vertical direction AZ.
  • the reason why the border 153 is set in this way is as follows.
  • the boundary of the rear X2 of the excavation area 51 extends in the area lateral direction AY (for example, linear), and the border 53 is a straight line extending in the area lateral direction AY. shape.
  • the length of the excavation line C at the rear X2 of the border 53 differs depending on the excavation line C (depending on the position in the turning direction ⁇ or the position in the area lateral direction AY).
  • the length of the excavation row C at the rear X2 of the border 53 is the outer side of the area lateral direction AY (the side closer to the point 51a) than the central portion of the area lateral direction AY. , and the side closer to point 51b).
  • the border 153 is set in an arcuate shape convex forward X1 when viewed from the vertical direction AZ. Therefore, when comparing the excavation line C at the center of the area lateral direction AY and the excavation line C outside the area lateral direction AY (outside the turning direction ⁇ ), the length of the excavation line C at the rear X2 of the border 153 is becomes constant or approximately constant. Therefore, in a plurality of excavation rows C having different positions in the area lateral direction AY (turning direction ⁇ ), the amount of the excavation object O remaining in each excavation row C can be made constant or substantially constant.
  • the excavation object O can be evenly excavated at the rear portion of the excavation object O (the portion located at the rear X2 in the excavation object O).
  • the excavation object O can be excavated evenly in the portion located in the rear X2 in the excavation area 51 . Therefore, the efficiency of excavation work can be improved.
  • the excavation system 1 includes a lower running body 11 (lower main body), an upper revolving body 13, an attachment 15, a border setting section 33 shown in FIG. 4, and an excavation control section 35. .
  • the upper rotating body 13 shown in FIG. 1 is mounted on the lower traveling body 11 so as to be able to turn.
  • the attachment 15 is attached to the upper revolving body 13 .
  • the attachment 15 has a bucket 15c for excavating the object O to be excavated.
  • the border setting unit 33 sets the border 53 at a position spaced apart from the upper rotating body 13, as shown in FIG.
  • the excavation control unit 35 (see FIG. 4) automatically excavates the excavation object O in the direction (backward X2) approaching the upper revolving body 13 along the excavation row C extending in the front-rear direction X of the upper revolving body 13.
  • the bucket 15c is controlled so as to
  • the excavation control unit 35 (see FIG. 4) changes the excavation line C when the position of the bucket 15c when one excavation by the bucket 15c is completed is X1 ahead of the border 53.
  • the bucket 15c is caused to excavate the next time without doing so.
  • the excavation control unit 35 Let the bucket 15c do the next excavation without changing row C.
  • the excavation control unit 35 sets the position of the bucket 15c when one excavation by the bucket 15c is completed to the same position as the border 53 or to the rear X2 of the border 53. In this case, the excavation line C is changed and the next excavation is performed by the bucket 15c. In other words, the excavation control unit 35 determines that the position of the bucket 15c when one excavation by the bucket 15c is completed is the same position as the border 53, or is closer to the front side (that is, rearward) of the border 53 when viewed from the upper revolving body 13. In the case of X2), the excavation train C is changed to cause the bucket 15c to excavate the next time.
  • the above [configuration 1-2] provides the following effects.
  • the position of the bucket 15c when one excavation by the bucket 15c is completed in a certain excavation line C is the same position as the border 53 or behind the border 53 by X2.
  • less excavation objects O remain in the rear part (the part located in the rear X2) of this excavation row C (for example, the excavation row C1) than in the above case ⁇ . Therefore, even if further excavation is performed in this excavation line C (for example, the excavation line C1), the amount of the excavated object O that can be excavated is small, and the efficiency of the excavation work is poor.
  • the excavation control unit 35 changes the excavation line C (for example, changes from the excavation line C1 to the excavation line C2), and changes the excavation line C (in this example, the excavation line C). In column C2), the next excavation is caused by bucket 15c. Therefore, according to [Configuration 1-1] and [Configuration 1-2], the efficiency of the excavation work in automatic operation can be improved compared to the case where the border 53 is not set.
  • the length (excavation stroke) of the excavation line C at the rear X2 of the border 153 is made constant or substantially constant even if the turning angle (position in the turning direction ⁇ ) of the upper revolving body 13 changes. be able to. Therefore, even if the turning angle of the upper turning body 13 changes, the amount of the object to be excavated O remaining in the portion located behind the border 153 X2 can be made constant or substantially constant. Therefore, the excavation object O can be evenly excavated in the rear portion of the excavation object O (the portion located in the rear X2). Therefore, the efficiency of excavation work can be further improved.
  • the above embodiments may be modified in various ways.
  • the arrangement and shape of each component of the above embodiment may be changed.
  • the connection of each component shown in FIG. 4 may be changed.
  • the order of steps in the flowcharts shown in FIGS. 5 and 6 may be changed, and some steps may not be performed.
  • various setting values for example, 1 cycle depth Zc
  • setting ranges for example, excavation area 51
  • various setting values for example, 1 cycle depth Zc
  • setting ranges for example, excavation area 51
  • the number of components may vary and some components may not be provided.
  • what has been described as a plurality of different members or parts may be treated as one member or part.
  • the components of the controller 30 shown in FIG. 4 may be collectively provided in one controller 30, or may be provided in separate controllers. may be provided in

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Abstract

掘削システムのコントローラ（３０）は、掘削列（Ｃ）に沿って掘削対象物（Ｏ）を掘削するようにバケット（１５ｃ）を制御する。コントローラ（３０）は、バケット（１５ｃ）による１回の掘削が終了したときのバケット（１５ｃ）の位置が、ボーダー（５３）よりも前方（Ｘ１）にある場合、掘削列（Ｃ）を変更することなく次回の掘削をバケット（１５ｃ）に行わせる。コントローラ（３０）は、バケット（１５ｃ）による１回の掘削が終了したときのバケット（１５ｃ）の位置が、ボーダー（５３）と同じ位置、またはボーダー（５３）よりも後方（Ｘ２）にある場合、掘削列（Ｃ）を変更して次回の掘削をバケット（１５ｃ）に行わせる。

Description

掘削システム
　本発明は、バケットで掘削対象物を掘削するための掘削システムに関する。
　例えば特許文献１などに、作業機械を自動運転させ、バケットで掘削対象物を掘削する技術が記載されている。同文献に記載の技術では、上部旋回体から見て前方の位置から後方に向かって掘削列に沿って、バケットによる掘削が行われる。そして、掘削が終わると上部旋回体が旋回し、新たな掘削列で掘削が行われる。
　ある掘削列での掘削が１回の掘削の動作のみで行われる場合、例えばバケットに掘削対象物が入り切っているにもかかわらず掘削を続けるなど、掘削の動作が無駄な動作となる場合がある。一方、ある掘削列での掘削が複数回の掘削の動作で行われる場合、例えばその掘削列に残っている掘削対象物が少ないにもかかわらず掘削が行われるなど、掘削の動作が無駄な動作となる場合がある。そのため、掘削作業の効率を向上させることが望まれる。
特開２００１－１２３４７９号公報
　そこで、本発明は、自動運転における掘削作業の効率を向上させることができる掘削システムを提供することを目的とする。
　掘削システムは、下部本体（下部走行体）と、上部旋回体と、アタッチメントと、コントローラと、を備える。前記上部旋回体は、前記下部走行体に旋回可能に搭載される。前記アタッチメントは、前記上部旋回体に取り付けられる。前記アタッチメントは、掘削対象物を掘削するバケットを有する。前記コントローラは、前記上部旋回体に対して前方に間隔をあけた位置にボーダーを設定する。前記コントローラは、前記上部旋回体の前後方向に延びる掘削列に沿って、前記上部旋回体に近づく向きに、前記掘削対象物を自動的に掘削するように前記バケットを制御する。前記コントローラは、前記バケットによる１回の掘削が終了したときの前記バケットの位置が、前記ボーダーよりも前方にある場合、前記掘削列を変更することなく次回の掘削を前記バケットに行わせる。前記コントローラは、前記バケットによる１回の掘削が終了したときの前記バケットの位置が、前記ボーダーと同じ位置、または前記ボーダーよりも後方にある場合、前記掘削列を変更して次回の掘削を前記バケットに行わせる。
　上記構成により、自動運転における掘削作業の効率を向上させることができる。
掘削システム１を示す図であり、作業機械１０などを横から見た図である。 図１に示す作業機械１０などを上から見た図である。 図２のＦ３－Ｆ３矢視図である。 図１に示す掘削システム１のブロック図である。 図２に示す掘削エリア５１などの設定の流れを示すフローチャートである。 図３に示す掘削列Ｃでの掘削に関する処理を示すフローチャートである。 図２に示すボーダー５３の変形例を示す図２相当図である。
　図１～図７を参照して、掘削システム１について説明する。
　掘削システム１は、図１に示すように、掘削対象物Ｏを掘削するためのシステムである。掘削システム１は、作業機械１０と、撮像装置２１と、姿勢検出部２３（図４参照）と、入力装置２５と、コントローラ３０（図４参照）と、を備える。
　作業機械１０は、バケット１５ｃで掘削対象物Ｏを掘削する掘削作業を行う機械であり、ショベルである。作業機械１０は、例えば建設作業を行う建設機械である。作業機械１０が掘削する掘削対象物Ｏは、土砂でもよく、砕石でもよく、廃棄物でもよい。掘削対象物Ｏは、例えば、山形状（例えば土砂山）でもよく、地面に配置されてもよく、土砂ピットＰ内に（壁Ｐｗに囲まれるように）配置されてもよい。作業機械１０は、下部走行体１１（下部本体）と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、駆動部１７（図４参照）と、を備える。
　下部走行体１１（下部本体）は、作業機械１０を走行させる。下部走行体１１は、例えばクローラを備える。
　上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に搭載される。上部旋回体１３には、アタッチメント１５が取り付けられる。上部旋回体１３は、運転室１３ａと、カウンタウエイト１３ｂを備える。運転室１３ａは、操作者が作業機械１０の操作をすることが可能な部分である。作業機械１０は、操作者に操作されなくてもよく、コントローラ３０（図４参照）により自動的に操作される場合がある。カウンタウエイト１３ｂは、作業機械１０の前後方向Ｘのバランスをとるためのおもりである。
　（作業機械１０に関する方向の定義）
　下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回の回転軸（図２に示す旋回中心１３ｏ）が延びる方向を、上下方向Ｚとする。上下方向Ｚにおいて、下部走行体１１から上部旋回体１３に向かう向きを上方Ｚ１とし、その反対方向を下方Ｚ２とする。図２に示すように、上下方向Ｚから見たときにアタッチメント１５が延びる方向（上部旋回体１３に対してアタッチメント１５が突出する方向）を、前後方向Ｘとする。前後方向Ｘにおいて、カウンタウエイト１３ｂから、上部旋回体１３にアタッチメント１５が取り付けられた取付部に向かう方向を、「前方Ｘ１」とし、その反対方向を「後方Ｘ２」とする。すなわち、前後方向Ｘにおいて、上部旋回体１３から前側を見たときの、上部旋回体１３から遠ざかる方向を前方Ｘ１とし、その反対方向を後方Ｘ２とする。下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回の方向を、旋回方向θとする。
　アタッチメント１５は、図１に示すように、上部旋回体１３に取り付けられ、掘削作業を行う部分である。アタッチメント１５は、ブーム１５ａと、アーム１５ｂと、バケット１５ｃと、を備える。ブーム１５ａは、上部旋回体１３に起伏可能（上下方向Ｚに回転可能）に取り付けられる。アーム１５ｂは、ブーム１５ａに対して回転可能に取り付けられる。バケット１５ｃは、掘削対象物Ｏを掘削する部分である。バケット１５ｃは、アタッチメント１５の先端部に設けられ、アーム１５ｂに回転可能に取り付けられる。バケット１５ｃは、掘削対象物Ｏをすくうことが可能な形状を有する。
　駆動部１７は、作業機械１０を駆動させる。具体的には、駆動部１７は、下部走行体１１に対して上部旋回体１３を旋回させる旋回モータ（図示なし）を備える。駆動部１７は、上部旋回体１３に対してブーム１５ａを起伏させるブームシリンダ１７ａと、ブーム１５ａに対してアーム１５ｂを回転させるアームシリンダ１７ｂと、アーム１５ｂに対してバケット１５ｃを回転させるバケットシリンダ１７ｃと、を備える。
　撮像装置２１は、撮像対象物の、位置および形状の三次元情報を検出する。上記「撮像対象物」は、掘削対象物Ｏ、および掘削対象物Ｏの周辺物の少なくともいずれかを含む。撮像装置２１は、距離の情報（奥行きの情報）を有する画像（距離画像）を取得する。撮像装置２１は、距離画像と二次元画像とに基づいて、撮像対象物の三次元情報を検出してもよい。撮像装置２１は、１つのみ設けられてもよく、複数設けられてもよい。撮像装置２１は、作業機械１０に搭載されてもよく、作業機械１０の外部（例えば作業現場）に配置されてもよい。作業機械１０に搭載されてもよく、作業機械１０の外部に配置されてもよい点は、図４に示す姿勢検出部２３、入力装置２５、およびコントローラ３０についても同様である。
　この撮像装置２１は、レーザー光を用いて三次元の情報を検出する装置を備えてもよい。撮像装置２１は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）を備えてもよく、ＴＯＦ（Ｔｉｍｅ　Ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）センサを備えてもよい。撮像装置２１は、電波を用いて三次元の情報を検出する装置（例えばミリ波レーダなど）を備えてもよい。撮像装置２１は、ステレオカメラを備えてもよい。撮像装置２１が三次元の情報と二次元の情報とに基づいて撮像対象物の三次元の位置および形状を検出する場合などには、撮像装置２１は、二次元の画像を検出可能なカメラを備えてもよい。
　姿勢検出部２３は、図１に示す作業機械１０の姿勢を検出する。姿勢検出部２３（図４参照）は、下部走行体１１に対する上部旋回体１３の旋回角度を検出する。姿勢検出部２３は、上部旋回体１３に対するブーム１５ａの回転角度（起伏角度）を検出する。姿勢検出部２３は、ブーム１５ａに対するアーム１５ｂの回転角度を検出する。姿勢検出部２３は、アーム１５ｂに対するバケット１５ｃの回転角度を検出する。姿勢検出部２３は、上部旋回体１３に対するブーム１５ａの回転軸に取り付けられる角度センサを備えてもよく、このことは、アーム１５ｂおよびバケット１５ｃについても同様である。姿勢検出部２３は、地面などに対するブーム１５ａの傾斜角度を検出する傾斜センサを備えてもよく、このことは、アーム１５ｂおよびバケット１５ｃについても同様である。姿勢検出部２３は、ブーム１５ａを駆動するシリンダのストローク（シリンダチューブに対するシリンダロッドの位置）を検出するストロークセンサを備えてもよく、このことは、アーム１５ｂおよびバケット１５ｃについても同様である。姿勢検出部２３は、二次元画像または距離画像に基づいてブーム１５ａの姿勢を検出するものでもよく、このことは、アーム１５ｂおよびバケット１５ｃについても同様である。この場合、二次元画像または距離画像は、撮像装置２１により撮像されてもよい。
　入力装置２５は、作業者に各種情報を入力させる装置である。入力装置２５は、例えば作業者が携帯する携帯情報端末（例えばタブレット、スマートフォンなど）でもよい。入力装置２５は、作業機械１０に設けられてもよく、作業機械１０を遠隔操作する設備に設けられてもよい。
　コントローラ３０（図４参照）は、信号の入出力、演算（処理）、情報の記憶などを行う。例えば、図４に示すように、コントローラ３０は、撮像装置２１、姿勢検出部２３、および入力装置２５から信号を受信する。例えば、コントローラ３０は、駆動部１７を駆動させるための信号を出力する。コントローラ３０は、掘削エリア設定部３１と、ボーダー設定部３３と、掘削制御部３５と、を備える。
　掘削エリア設定部３１は、後述する掘削エリア５１（図２参照）を設定する。ボーダー設定部３３は、後述するボーダー５３（図２参照）を設定する。
　掘削制御部３５は、図１に示す作業機械１０を自動的に作動させる。掘削制御部３５（図４参照）は、後述するように、アタッチメント１５の作動を制御することで、バケット１５ｃの作動を制御し、バケット１５ｃによる掘削を制御する（自動掘削を行わせる）。
　（作動）
　掘削システム１は、次のように作動するように構成される。
　（設定）
　掘削に必要な情報がコントローラ３０（図４参照）に設定される。以下、コントローラ３０については図４を参照して説明する。具体的には、図２に示す掘削エリア５１と、ボーダー５３と、図３に示す掘削開始高さＺｓと、１サイクル深さＺｃと、最終深さＺｅと、が設定される（図５参照）。
　掘削エリア５１は、図２に示すように、掘削対象物Ｏが配置される範囲である。掘削エリア５１の少なくとも一部に、掘削対象物Ｏが配置される。コントローラ３０は、掘削エリア５１の内側でバケット１５ｃに掘削を行わせるように制御する。コントローラ３０は、掘削エリア５１の外側ではバケット１５ｃに掘削を行わせない。鉛直方向ＡＺから見たとき、掘削エリア５１の形状は、様々に設定されてもよい。鉛直方向ＡＺから見たとき、掘削エリア５１は、多角形でもよく、例えば四角形でもよく、例えば長方形でもよく、長方形以外の四角形でもよく、これらに近い形状（例えば略多角形など）でもよい。鉛直方向ＡＺから見たとき、掘削エリア５１は、円形でもよく、楕円形でもよく、これらに近い形状（例えば略円形など）でもよい。掘削エリア５１に関する方向であって水平面と平行の、ある方向を、エリア前後方向ＡＸとする。エリア前後方向ＡＸおよび鉛直方向ＡＺのそれぞれに直交する方向を、エリア横方向ＡＹとする。
　掘削エリア５１の設定は、様々に行われてもよい。掘削エリア５１は、掘削エリア設定部３１（図４参照）により自動的に設定（算出）されてもよい。具体的には例えば、掘削エリア５１は、撮像装置２１（図１参照）が取得した掘削対象物Ｏおよびその周辺部の距離画像に基づいて、自動的に算出されてもよい。掘削エリア５１は、掘削対象物Ｏが配置される作業現場の三次元情報（例えば土砂ピットＰの三次元情報など）に基づいて、自動的に算出されてもよい。掘削エリア５１は、アタッチメント１５を用いたティーチング（後述）により設定されてもよい。掘削エリア５１は、入力装置２５（図１参照）に入力された値（例えば座標など）により設定されてもよい。掘削エリア５１は、掘削エリア設定部３１（図４参照）に予め設定された固定値でもよく、例えば作業現場の情報（地形、土砂ピットＰの構造など）に基づいて予め算出および設定された値でもよい。
　掘削エリア５１がティーチングにより設定される場合の、掘削エリア５１の設定の具体例は、次の通りである。掘削エリア５１がティーチングにより設定される場合、掘削エリア５１の内側と外側との境界を決めるための位置（ティーチングポイント、例えば境界上の位置）が、操作者のアタッチメント１５の操作により指定される。ここでは、鉛直方向ＡＺから見て掘削エリア５１が長方形である場合について説明する。鉛直方向ＡＺから見た掘削エリア５１の４つの角の位置を、ポイント５１ａ、ポイント５１ｂ、ポイント５１ｃ、およびポイント５１ｄとする。
　作業機械１０の操作者が、作業機械１０を操作し、鉛直方向ＡＺから見た掘削エリア５１の対角となる位置、具体的にはポイント５１ａおよびポイント５１ｃのティーチングを行う（図５に示すステップＳ１１およびＳ１２を参照）。例えば、ポイント５１ａのティーチングは、次のように行われる。操作者が、アタッチメント１５を操作し、ポイント５１ａとして設定しようとする位置にバケット１５ｃの先端を移動させる。そして、操作者が、例えば入力装置２５（図１参照）の決定ボタンを押すことなどにより、このときのバケット１５ｃの先端の位置が、ポイント５１ａとして設定される。具体的には、掘削エリア設定部３１（図４参照）には、ポイント５１ａの前後方向Ｘの位置の座標（Ｘａ）、上下方向Ｚの位置の座標（Ｚａ）、および、旋回方向θの値（角度）（θａ）が設定される。例えば、図３に示すように、ポイント５１ａの上下方向Ｚの位置（Ｚａ）が、後述する掘削の深さの基準位置とされてもよい。図２に示すポイント５１ａと同様に、ポイント５１ｃが、ティーチングにより設定される。具体的には、掘削エリア設定部３１（図４参照）には、ポイント５１ｃの前後方向Ｘの座標（Ｘｃ）、上下方向Ｚの座標（Ｚｃ）、および旋回方向θの値（角度）（θｃ）が設定される。
　掘削エリア設定部３１（図４参照）は、ポイント５１ａおよびポイント５１ｃの位置に基づいて、ポイント５１ｂおよびポイント５１ｄの位置を算出する。具体的には例えば、鉛直方向ＡＺから見たときにアタッチメント１５の長手方向に延びるアタッチメント１５の中心軸を、アタッチメント中心軸１５ｅとする。ポイント５１ａとポイント５１ｃとの中央（例えばポイント５１ａとポイント５１ｃとを結んだ直線の中点）を、エリア中央５１ｏとする。このとき、鉛直方向ＡＺから見たときに、アタッチメント中心軸１５ｅがエリア中央５１ｏを通るときの上部旋回体１３の前後方向Ｘが、エリア前後方向ＡＸとして設定される。エリア前後方向ＡＸが決まると、エリア横方向ＡＹも決まる。なお、エリア前後方向ＡＸおよびエリア横方向ＡＹは、ティーチング結果に基づいて設定されなくてもよく、例えば作業現場の座標系の座標軸の方向などに基づいて設定されてもよい。
　例えば、エリア前後方向ＡＸが、鉛直方向ＡＺから見て長方形の掘削エリア５１の２辺（互いに対向する２辺、図２では短辺）が延びる方向とされる。エリア横方向ＡＹが、鉛直方向ＡＺから見て長方形の掘削エリア５１の残りの２辺（図２では長辺）が延びる方向とされる。すると、ポイント５１ａおよびポイント５１ｃの位置に基づいて、ポイント５１ｂおよびポイント５１ｄの位置が決定される。なお、ポイント５１ｂおよびポイント５１ｄがティーチングにより設定されてもよい。掘削エリア設定部３１は、ポイント５１ａ、ポイント５１ｂ、ポイント５１ｃ、およびポイント５１ｄに囲まれた領域を、掘削エリア５１として設定する。
　ボーダー５３は、掘削列Ｃを変えて掘削を行うか否かの境界である。掘削の詳細については後述する。ボーダー５３は、上部旋回体１３との間に間隔をあけた位置に設定される。ボーダー５３は、例えば、上部旋回体１３に対して前方Ｘ１に間隔をあけた位置に設定される。例えば、ボーダー５３の少なくとも一部は、掘削エリア５１の内側に設定される。鉛直方向ＡＺから見たとき、ボーダー５３は、直線状でもよく、曲線状でもよい（図７に示すボーダー１５３を参照）。鉛直方向ＡＺから見たとき、ボーダー５３は、例えばエリア横方向ＡＹに延びるように設定される。図７に示すように、鉛直方向ＡＺから見たとき、ボーダー１５３は、弧状でもよく、例えば円弧状でもよく、さらに詳しくは旋回中心１３ｏを中心とする円弧状でもよい。鉛直方向ＡＺからみたとき、ボーダー１５３は、例えば図７に示すように前方Ｘ１に凸の弧状（例えば円弧状）でもよい。
　図２に示すボーダー５３の設定（図５に示すステップＳ２１を参照）は、様々に行われてもよい（図７に示すボーダー１５３も同様）。ボーダー５３は、ボーダー設定部３３（図４参照）により自動的に算出されてもよい。具体的には例えば、ボーダー５３は、掘削エリア５１の情報（位置）、およびバケット１５ｃの情報（容量、形状、大きさなど）に基づいて、自動的に算出されてもよい。ボーダー５３は、アタッチメント１５を用いたティーチングにより設定されてもよい。ボーダー５３は、入力装置２５（図１参照）に入力された値（例えばポイント５１ａとポイント５１ｃとを通る直線からの距離など）により設定されてもよい。ボーダー５３は、ボーダー設定部３３（図４参照）に予め設定された固定値でもよく、作業現場の情報（地形、土砂ピットＰの構造など）に基づいて予め算出および設定された値でもよい。
　図３に示す掘削開始高さＺｓは、バケット１５ｃによる掘削対象物Ｏの掘削開始時の、バケット１５ｃの（さらに詳しくはバケット１５ｃの先端部の）高さである。掘削開始高さＺｓは、掘削対象物Ｏの最も高い位置（頂点）の高さ、または頂点よりも高い位置に設定されることが好ましい。掘削開始高さＺｓの設定（図５に示すステップＳ２２における作業初期高さＺｓの設定）は、様々に行われてもよい。掘削開始高さＺｓは、コントローラ３０（図４参照）により自動的に算出されてもよい。具体的には例えば、掘削開始高さＺｓは、撮像装置２１（図１参照）が撮像した距離画像から自動的に算出されてもよい。掘削開始高さＺｓは、アタッチメント１５を用いたティーチングにより設定されてもよい。掘削開始高さＺｓは、入力装置２５（図１参照）に入力された値により設定されてもよい。掘削開始高さＺｓは、掘削の基準となる位置（例えばポイント５１ａなど）の高さでもよく、掘削の基準となる位置（ポイント５１ａ）に基づいて決定されてもよい。掘削開始高さＺｓは、予め設定された固定値でもよい。
　１サイクル深さＺｃは、バケット１５ｃが掘削を１サイクル（１回）行うときの掘削の深さ（上下方向Ｚの長さ）である。１サイクル深さＺｃの設定（図５に示すステップＳ２３を参照）は、様々に行われてもよい。１サイクル深さＺｃは、コントローラ３０（図４参照）により自動的に算出されてもよい。具体的には例えば、１サイクル深さＺｃは、バケット１５ｃの情報（容量、形状、大きさなど）に基づいて自動的に算出されてもよい。１サイクル深さＺｃは、入力装置２５（図１参照）に入力された値により設定されてもよく、このことは、後述する最終深さＺｅについても同様である。１サイクル深さＺｃは、コントローラ３０（図４参照）に予め設定された固定値でもよく、このことは、最終深さＺｅについても同様である。
　最終深さＺｅは、掘削の基準となる位置（例えばポイント５１ａ）から、バケット１５ｃによる掘削作業が完了する位置までの深さである。最終深さＺｅの設定（図５に示すステップＳ２４を参照）は、様々に行われてもよい。コントローラ３０（図４参照）は、バケット１５ｃに掘削対象物Ｏを最終深さＺｅまで掘削させ、最終深さＺｅよりも深い位置を掘削させないように構成されることが好ましい。
　（掘削の流れ）
　掘削システム１（図４参照）は、次のように掘削を行うように構成される。掘削制御部３５（図４参照）は、バケット１５ｃが自動的に掘削対象物Ｏを掘削するように、バケット１５ｃを制御する。掘削制御部３５は、図２に示す掘削エリア５１の内側で、掘削対象物Ｏを掘削するようにバケット１５ｃを制御する。掘削制御部３５（図４参照）は、少なくとも一つの掘削列Ｃに沿って掘削対象物Ｏを掘削するようにバケット１５ｃを制御する。掘削列Ｃは、前後方向Ｘに延びる。なお、図２では、複数の掘削列Ｃのそれぞれの中心軸のみを図示した。
　掘削列Ｃは、下部走行体１１に対して上部旋回体１３を旋回させずに、バケット１５ｃに掘削を行わせるときの、バケット１５ｃの軌跡（目標軌跡）である。本実施形態では、コントローラ３０は、掘削エリア５１内に複数の掘削列Ｃを設定する。図３に示すように、各掘削列Ｃは、複数の掘削段Ｄ（図３では３段）のそれぞれに設定される。図３に示す例では、複数の掘削段Ｄは、上から順に並ぶ、第１掘削段Ｄ１と、第２掘削段Ｄ２と、第３掘削段Ｄ３と、を含む。第１掘削段Ｄ１の上端部の高さは、例えば掘削開始高さＺｓまたは掘削開始高さＺｓよりも低い位置である。第１掘削段Ｄ１には、複数の掘削列Ｃが設定され得る。図３に示す例では、第１掘削段Ｄ１には、４列の掘削列Ｃ（掘削列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４）が設定される。図２に示すように、同じ掘削段Ｄにおいて隣り合う掘削列Ｃの中心軸どうしの間隔（掘削列間隔）は、一定間隔でもよい。具体的には例えば、前記掘削列間隔は、旋回方向θにおける一定の間隔でもよく、例えばエリア横方向ＡＹにおける一定の間隔でもよい。前記掘削列間隔は、一定でなくてもよい。図３に示すように、第１掘削段Ｄ１と同様に、第２掘削段Ｄ２には、４列の掘削列Ｃ（掘削列Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、およびＣ８）が設定される。第２掘削段Ｄ２の上端部の高さは、掘削開始高さＺｓから１サイクル深さＺｃを引いた高さでもよい。第３掘削段Ｄ３には、４列の掘削列Ｃ（掘削列Ｃ９、Ｃ１０、Ｃ１１、Ｃ１２）が設定される。第３掘削段Ｄ３の下端部の高さは、最終深さＺｅの高さである。第３掘削段Ｄ３の上端部の高さは、掘削開始高さＺｓから、１サイクル深さＺｃの２倍を引いた高さでもよい。１段の掘削段Ｄの掘削列Ｃの数（例えば図４に示す例では４つ）は、複数の掘削段Ｄの間で同じでもよく、相違してもよい。
　掘削制御部３５（図４参照）は、図２に示すバケット１５ｃを後方Ｘ２に移動させる。掘削制御部３５は、後方Ｘ２に掘削対象物Ｏを掘削するように、バケット１５ｃを制御する。それぞれの掘削列Ｃでは、後述するように１回または複数回の掘削が行われる。
　掘削制御部３５（図４参照）は、掘削列Ｃを変えながら、バケット１５ｃに掘削を行わせる。例えば、掘削制御部３５は、上部旋回体１３の旋回角度（旋回方向θの向き）を変えさせることで、バケット１５ｃが掘削を行う掘削列Ｃを変えてもよい。例えば、掘削制御部３５は、下部走行体１１を走行させることで、バケット１５ｃが掘削を行う掘削列Ｃを変えてもよい。
　図３に示す、ある掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）での掘削が完了し、次に掘削される掘削列Ｃは、掘削が完了した掘削列Ｃと同じ掘削段Ｄの掘削列Ｃ（掘削列Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４のいずれか）でもよく、掘削が完了した掘削列Ｃと異なる掘削段Ｄの掘削列Ｃでもよい。
　ある掘削列Ｃでの掘削が完了し、掘削列Ｃが変えられる場合の具体例は、次の通りである。まず、第１掘削段Ｄ１での掘削が行われる。例えば、掘削列Ｃ１で、１回または複数回の掘削が行われる（後述）。掘削列Ｃ１での掘削が完了すると、掘削列Ｃ２、Ｃ３、およびＣ４でも同様に掘削が行われる。具体的には例えば、図３に示すように掘削対象物Ｏを前方Ｘ１に向かって見たときの、第１掘削段Ｄ１の左側部分（エリア横方向ＡＹの一方に位置する部分）から右側部分（エリア横方向ＡＹの一方とは反対側に位置する部分）まで、掘削列Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４の順に掘削が行われる。例えば、掘削対象物Ｏを前方Ｘ１に向かって見たときの、第１掘削段Ｄ１の右側部分から左側部分まで、掘削列Ｃ４、Ｃ３、Ｃ２、Ｃ１の順に、掘削が行われてもよい。例えば、第１掘削段Ｄ１のエリア横方向ＡＹにおける中央部（掘削列Ｃ２、Ｃ３）の掘削が行われた後、エリア横方向ＡＹ外側部分での掘削が行われてもよい。第１掘削段Ｄ１の掘削が完了すると、第２掘削段Ｄ２での掘削が行われる。第２掘削段Ｄ２の掘削が完了すると、第３掘削段Ｄ３での掘削が行われる。なお、第１掘削段Ｄ１の一部のみの掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）での掘削が完了し、次に、第１掘削段Ｄ１とは異なる第２掘削段Ｄ２の掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ５）での掘削が行われてもよい。第１掘削段Ｄ１から第３掘削段Ｄ３までの全ての掘削列Ｃでの掘削が完了すると、掘削エリア５１（図２参照）での掘削作業が完了する。
　（１つの掘削列Ｃでの掘削）
　図２に示す、ある１つの掘削列Ｃでの掘削について説明する。バケット１５ｃが、この掘削列Ｃにおける前側部分（例えば掘削列Ｃの中で最も前方Ｘ１に位置する部分）から掘削を開始する（図６に示すステップＳ３１を参照）。バケット１５ｃが上部旋回体１３に向かって掘削を行い、所定の条件が満たされると、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了する（図６に示すステップＳ３２を参照）。例えば、上記「所定の条件」は、１回の掘削においてバケット１５ｃが掘削した掘削対象物Ｏの量（掘削量）が、所定量を超えたことでもよく、掘削量が所定量を超えたと想定される状態になったことでもよい。具体的には例えば、「所定の条件」は、バケット１５ｃが移動した距離（掘削ストローク）が所定値以上となったことでもよい。例えば、「所定の条件」は、撮像装置２１（図１参照）が撮像したバケット１５ｃ内の掘削対象物Ｏの量が所定値以上となったことでもよい。例えば、「所定の条件」が満たされている状態でさらに掘削が行われても、バケット１５ｃに入る掘削対象物Ｏの量は増えないまたは略増えない。また、「所定の条件」が満たされている状態でさらに掘削が行われても、バケット１５ｃが持ち上げられたときにバケット１５ｃから掘削対象物Ｏがこぼれる場合がある。そのため、「所定の条件」が満たされている状態でさらに行われる掘削の動作は、無駄な動作となる。そのため、「所定の条件」が満たされたときに、バケット１５ｃによる１回の掘削を終了させることが好ましい。
　（ボーダー５３の判定）
　掘削制御部３５（図４参照）は、バケット１５ｃによる１回の掘削（以下、単に「１回の掘削」という）が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３よりも前方Ｘ１であるか否かを判定する（図６に示すステップＳ４１を参照）。
　１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３よりも前方Ｘ１である場合（ステップＳ４１でＹＥＳの場合）について説明する。この場合は、掘削列Ｃにおける後側部分（掘削列Ｃにおける後方Ｘ２の部分）に、掘削対象物Ｏが多く残っている状態である。そこで、この場合、掘削制御部３５（図４参照）は、掘削列Ｃを変更することなく、同じ掘削列Ｃにおいて次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる（図６に示すステップＳ４２を参照）。例えば、掘削列Ｃ１で１回の掘削が終了した場合、次回も掘削列Ｃ１での掘削をバケット１５ｃに行わせる。この場合、掘削制御部３５は、１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置またはその近傍から、次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。
　１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３と同じ位置、または、ボーダー５３よりも後方Ｘ２である場合（図６に示すステップＳ４１でＮＯの場合）について説明する。この場合は、この掘削列Ｃ１でさらに掘削しても、バケット１５ｃに入る掘削対象物Ｏが少ないことが想定される。さらに詳しくは、掘削列Ｃ１のうち、１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置よりも後方Ｘ２の部分には、掘削対象物Ｏが多少残っている場合もある。しかし、残っている掘削対象物Ｏの量は、バケット１５ｃを十分満たせないような少なさである（そうなるようにボーダー５３の位置が設定される）。そのため、同じ掘削列Ｃ１においてさらにバケット１５ｃに掘削を行わせても、この掘削が無駄な動作となる。そこで、この場合、掘削制御部３５（図４参照）は、掘削列Ｃを変更して次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる（図６に示すステップＳ４３を参照）。すなわち、掘削制御部３５は、掘削列Ｃ１において残っている掘削対象物Ｏの掘削を行うことなく別の掘削列Ｃでの掘削をバケット１５ｃに行わせる。具体的には例えば、掘削制御部３５は、掘削列Ｃを掘削列Ｃ１から掘削列Ｃ２に変更して、次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。
　（ボーダー１５３の形状）
　上記のように、図７に示すように、ボーダー１５３は、鉛直方向ＡＺから見たとき、上部旋回体１３に対して前方Ｘ１に凸の弧状に設定されてもよい。このようにボーダー１５３が設定される理由は、次の通りである。図２に示す例では、鉛直方向ＡＺから見たときに掘削エリア５１における後方Ｘ２の境界がエリア横方向ＡＹに延び（例えば直線状であり）、かつ、ボーダー５３がエリア横方向ＡＹに延びる直線状である。この例では、ボーダー５３よりも後方Ｘ２での掘削列Ｃの長さが、掘削列Ｃに応じて（旋回方向θの位置に応じて又はエリア横方向ＡＹの位置に応じて）異なる。具体的には、図２に示す例では、ボーダー５３よりも後方Ｘ２での掘削列Ｃの長さが、エリア横方向ＡＹの中央部よりも、エリア横方向ＡＹの外側（ポイント５１ａに近い側、及びポイント５１ｂに近い側）で長い。そして、上記のように、ボーダー５３よりも後方Ｘ２で１回の掘削が終了した場合は、この掘削列Ｃに掘削対象物Ｏが残ることになる。そのため、エリア横方向ＡＹの中央部よりも、エリア横方向ＡＹの外側で、掘削対象物Ｏが多く残ることが想定される。
　一方、図７に示す例では、ボーダー１５３は、鉛直方向ＡＺから見たとき、前方Ｘ１に凸の弧状に設定される。よって、エリア横方向ＡＹの中央部の掘削列Ｃとエリア横方向ＡＹの外側（旋回方向θの外側）の掘削列Ｃとを比較すると、ボーダー１５３よりも後方Ｘ２での掘削列Ｃの長さが、一定または略一定になる。よって、エリア横方向ＡＹ（旋回方向θ）の位置が異なる複数の掘削列Ｃにおいて、各掘削列Ｃに残る掘削対象物Ｏの量を、一定または略一定にすることができる。よって、掘削対象物Ｏにおける後側部分（掘削対象物Ｏにおいて後方Ｘ２に位置する部分）で、万遍なく掘削対象物Ｏを掘削することができる。例えば、掘削エリア５１内において後方Ｘ２に位置する部分で、万遍なく掘削対象物Ｏを掘削することができる。よって、掘削作業の効率を向上させることができる。
　（第１の発明の効果）
　図１に示すように、掘削システム１は、下部走行体１１（下部本体）と、上部旋回体１３と、アタッチメント１５と、図４に示すボーダー設定部３３と、掘削制御部３５と、を備える。図１に示す上部旋回体１３は、下部走行体１１に旋回可能に搭載されたものである。アタッチメント１５は、上部旋回体１３に取り付けられる。アタッチメント１５は、掘削対象物Ｏを掘削するバケット１５ｃを有する。ボーダー設定部３３（図４参照）は、図２に示すように、上部旋回体１３との間に間隔をあけた位置にボーダー５３を設定する。掘削制御部３５（図４参照）は、上部旋回体１３の前後方向Ｘに延びる掘削列Ｃに沿って、上部旋回体１３に近づく向き（後方Ｘ２）に、掘削対象物Ｏを自動的に掘削するようにバケット１５ｃを制御する。
　［構成１－１］掘削制御部３５（図４参照）は、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３よりも前方Ｘ１にある場合、掘削列Ｃを変更することなく次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。言い換えると、掘削制御部３５は、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、上部旋回体１３から見てボーダー５３よりも奥側（すなわち前方Ｘ１）である場合、掘削列Ｃを変更することなく次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。
　［構成１－２］掘削制御部３５（図４参照）は、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３と同じ位置、またはボーダー５３よりも後方Ｘ２である場合、掘削列Ｃを変更して次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。言い換えると、掘削制御部３５は、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３と同じ位置、または上部旋回体１３から見てボーダー５３よりも手前側（すなわち後方Ｘ２）である場合、掘削列Ｃを変更して次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。
　上記［構成１－１］により、次の効果が得られる。ある掘削列Ｃにおいてバケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３よりも前方Ｘ１である場合（場合α）を考える。この場合、掘削列Ｃにおける後側部分（掘削列Ｃにおいて後方Ｘ２に位置する部分）に多くの掘削対象物Ｏが残っていることが想定される。そこで、上記［構成１－１］では、バケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときの掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）を変更することなく、前回と同じ掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）で、バケット１５ｃに掘削を行わせる。よって、この掘削列Ｃにおける後側部分（掘削列Ｃにおいて後方Ｘ２に位置する部分）の掘削対象物Ｏを掘削することができる。
　上記［構成１－２］により、次の効果が得られる。ある掘削列Ｃにおいてバケット１５ｃによる１回の掘削が終了したときのバケット１５ｃの位置が、ボーダー５３と同じ位置、またはボーダー５３よりも後方Ｘ２である場合を考える。この場合、上記の場合αに比べ、この掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）における後側部分（後方Ｘ２に位置する部分）に残っている掘削対象物Ｏが少ない。そのため、この掘削列Ｃ（例えば掘削列Ｃ１）でさらに掘削を行っても、掘削できる掘削対象物Ｏの量は少なく、掘削作業の効率が悪い。そこで、上記［構成１－２］では、掘削制御部３５は、掘削列Ｃを変更して（例えば掘削列Ｃ１から掘削列Ｃ２に変更して）、変更後の掘削列Ｃ（この例では掘削列Ｃ２）で、次回の掘削をバケット１５ｃに行わせる。したがって、上記［構成１－１］および［構成１－２］により、ボーダー５３が設定されない場合に比べ、自動運転における掘削作業の効率を向上させることができる。
　（第２の発明の効果）
　［構成２］図７に示すように、鉛直方向ＡＺから見たとき、ボーダー１５３は、上部旋回体１３に対して前方Ｘ１に凸の弧状に設定される。言い換えると、鉛直方向ＡＺから見たとき、ボーダー１５３は、上部旋回体１３から見て奥側（すなわち前方Ｘ１）に凸の弧状に設定される。
　上記［構成２］により、ボーダー１５３よりも後方Ｘ２の掘削列Ｃの長さ（掘削ストローク）を、上部旋回体１３の旋回角度（旋回方向θにおける位置）が変わっても一定または略一定にすることができる。よって、上部旋回体１３の旋回角度が変わっても、ボーダー１５３よりも後方Ｘ２に位置する部分に残る掘削対象物Ｏの量を一定または略一定にすることができる。よって、掘削対象物Ｏにおける後側部分（後方Ｘ２に位置する部分）で、万遍なく掘削対象物Ｏを掘削することができる。よって掘削作業の効率をより向上させることができる。
　（変形例）
　上記実施形態は様々に変形されてもよい。例えば、上記実施形態の各構成要素の配置や形状が変更されてもよい。例えば、図４に示す各構成要素の接続は変更されてもよい。例えば、図５及び図６に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、各種設定値（例えば１サイクル深さＺｃ）、設定範囲（例えば掘削エリア５１）、及びボーダー５３などは、作業中に一定でもよく、手動操作により変えられてもよく、何らかの条件に応じて自動的に変えられてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。具体的には、図４に示すコントローラ３０の構成要素（掘削エリア設定部３１、ボーダー設定部３３、及び掘削制御部３５）が、１つのコントローラ３０にまとめて設けられてもよく、別々のコントローラに設けられてもよい。

Claims (2)

  1. 　下部走行体と、
    　前記下部走行体に旋回可能に搭載された上部旋回体と、
    　前記上部旋回体に取り付けられ、掘削対象物を掘削するバケットを有するアタッチメントと、
    　コントローラと、を備え、
    　前記コントローラは、前記上部旋回体に対して前方に間隔をあけた位置にボーダーを設定し、
    　前記コントローラは、前記上部旋回体の前後方向に延びる掘削列に沿って、前記上部旋回体に近づく向きに、前記掘削対象物を自動的に掘削するように前記バケットを制御し、
    　前記コントローラは、前記バケットによる１回の掘削が終了したときの前記バケットの位置が、前記ボーダーよりも前方にある場合、前記掘削列を変更することなく次回の掘削を前記バケットに行わせ、
    　前記コントローラは、前記バケットによる１回の掘削が終了したときの前記バケットの位置が、前記ボーダーと同じ位置、または前記ボーダーよりも後方にある場合、前記掘削列を変更して次回の掘削を前記バケットに行わせる、
    　掘削システム。
  2. 　請求項１に記載の掘削システムであって、
    　鉛直方向から見たとき、前記ボーダーは、前記上部旋回体に対して前方に凸の弧状に設定される、
    　掘削システム。
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