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公開番号2025016088
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-31
出願番号2023119129
出願日2023-07-21
発明の名称作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類E02F 9/26 20060101AFI20250124BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械による作業の効率低下を回避する。
【解決手段】作業機械は、作業機と、作業機で掘削される掘削対象を検出するセンサと、掘削対象の状態を認識し、作業機械の作業を決定する管理コントローラとを備えている。管理コントローラは、掘削対象を掘削する掘削作業を実行する作業機械が掘削作業を適正に継続できるか否かを、掘削対象の状態に基づいて判断する。管理コントローラは、掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、掘削作業を停止する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
作業機械であって、
作業機と、
前記作業機で掘削される掘削対象を検出するセンサと、
前記掘削対象の状態を認識し、前記作業機械の作業を決定する管理コントローラとを備え、
前記管理コントローラは、前記掘削対象を掘削する掘削作業を実行する前記作業機械が前記掘削作業を適正に継続できるか否かを前記掘削対象の状態に基づいて判断し、前記掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、前記掘削作業を停止する、作業機械。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記管理コントローラは、前記掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、他の掘削対象へ前記作業機械を移動させる、請求項１に記載の作業機械。
【請求項３】
前記掘削対象は第１のストックヤードに集積されており、前記他の掘削対象は第２のストックヤードに集積されている、請求項２に記載の作業機械。
【請求項４】
前記管理コントローラは、前記掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、前記掘削対象の補充を指令する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械。
【請求項５】
前記作業機は、先端にバケットを有し、
前記管理コントローラは、前記作業機械が前記掘削作業を適正に継続できるか否かを前記掘削対象の状態と前記作業機の仕様とに基づいて判断し、
前記作業機の仕様は、前記バケットの容量を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械。
【請求項６】
前記管理コントローラは、前記センサの検出結果に基づき前記掘削対象の形状を認識し、
前記掘削対象の状態は、前記掘削対象の形状から算出される前記掘削対象の残量を含む、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の作業機械。
【請求項７】
前記作業機は、先端にバケットを有し、前記掘削作業は前記バケットに前記掘削対象を掬い取る作業であり、
前記管理コントローラは、１回の前記掘削作業で前記バケットに規定値以上の前記掘削対象を掬い取れなければ、前記掘削作業を適正に継続できないと判断する、請求項６に記載の作業機械。
【請求項８】
作業機械を含むシステムであって、
作業機と、
前記作業機で掘削される掘削対象を検出するセンサと、
前記掘削対象の状態を認識し、前記作業機械の作業を決定する管理コントローラとを備え、
前記管理コントローラは、前記掘削対象を掘削する掘削作業を実行する前記作業機械が前記掘削作業を適正に継続できるか否かを前記掘削対象の状態に基づいて判断し、前記掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、前記掘削作業を停止する、作業機械を含むシステム。
【請求項９】
掘削対象の状態を認識することと、
前記掘削対象を掘削する掘削作業を実行する作業機械が前記掘削作業を適正に継続できるか否かを前記掘削対象の状態に基づいて判断することと、
前記掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、前記掘削作業を停止することと、を備える、作業機械の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
米国特許第１００４１２２９号明細書（特許文献１）には、ホイールローダなどの移動機械の動作を制御するためのシステムが開示されている。システムは、撮像装置と、撮像装置と通信するコントローラとを含む。撮像装置は、機械の周囲領域を示す信号を生成する。コントローラは、機械の周辺領域内の作業集合体を識別する。コントローラは、機械の作業機と作業集合体とを認識し、掘削作業を実行する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国特許第１００４１２２９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ホイールローダによる、ストックヤード内のマテリアルを掘削し、掘削したマテリアルをダンプトラックに積み込むまたはホッパへ投入する作業において、掘削作業を連続して行うときに作業効率が低下することがある。
【０００５】
本開示では、作業機械による作業の効率低下を回避できる、作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法が提案される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従った作業機械および作業機械を含むシステムは、作業機と、作業機で掘削される掘削対象を検出するセンサと、掘削対象の状態を認識し、作業機械の作業を決定する管理コントローラとを備えている。管理コントローラは、掘削対象を掘削する掘削作業を実行する作業機械が掘削作業を適正に継続できるか否かを、掘削対象の状態に基づいて判断する。管理コントローラは、掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、掘削作業を停止する。
【０００７】
本開示に従った作業機械の制御方法は、以下のステップを備えている。第１のステップは、掘削対象の状態を認識することである。第２のステップは、掘削対象を掘削する掘削作業を実行する作業機械が掘削作業を適正に継続できるか否かを、掘削対象の状態に基づいて判断することである。第３のステップは、掘削作業を適正に継続できないと判断した場合、掘削作業を停止することである。
【発明の効果】
【０００８】
本開示の作業機械、作業機械を含むシステム、および作業機械の制御方法によると、作業の効率低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
作業機械の一例としてのホイールローダの側面図である。
図１に示されるホイールローダの平面図である。
ホイールローダの制御システムの概略構成を示すブロック図である。
ホイールローダの自動制御システムの構成を示すブロック図である。
通信システムの概略構成を示すブロック図である。
掘削積込作業を行うホイールローダの走行経路を示す模式図である。
ホイールローダの走行経路を生成する処理の流れを示すフローチャートである。
掘削対象の標高モデルの一例を示す模式図である。
マテリアルの残量を算出する処理を説明する図である。
空荷前進するホイールローダの模式図である。
ホイールローダが掘削位置を移動した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図に基づいて説明する。以下の説明では、同一の部品および構成要素には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、これらについての詳細な説明は繰り返さない。実施形態から任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも、当初から予定されている。
（【００１１】以降は省略されています）

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