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公開番号2025034797
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-13
出願番号2023141419
出願日2023-08-31
発明の名称積込機械の制御システム、積込機械の制御方法および積込機械の遠隔操作システム
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類E02F 3/43 20060101AFI20250306BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】自動制御においてオペレータが混乱することを防ぐ。
【解決手段】姿勢特定部は作業具の位置を特定する。排土点決定部は、積込対象の位置に基づいて、荷を積込対象に積み込むための排土点を決定する。自動制御判定部は、作業具の位置と排土点の位置とに基づいて、作業具を排土点まで移動させる自動制御を開始するか否かを判定する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
旋回中心回りに旋回する旋回体と、前記旋回体を支持する支持部と、前記旋回体に取り付けられた作業具を含む作業機とを備える積込機械を制御する積込機械の制御システムであって、
前記作業具の位置を特定する姿勢特定部と、
積込対象の位置に基づいて、荷を前記積込対象に積み込むための排土点を決定する排土点決定部と、
前記作業具の位置と前記排土点の位置とに基づいて、前記作業具を前記排土点まで移動させる自動制御を開始するか否かを判定する自動制御判定部と、
を備える積込機械の制御システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記自動制御判定部は、前記作業具が向く方位によって前記自動制御を開始するか否かを判定する
請求項１に記載の積込機械の制御システム。
【請求項３】
前記自動制御判定部は、前記旋回体の旋回中心から前記排土点が向く方位と、前記旋回体の旋回中心から前記作業具が向く方位との相対角度によって前記自動制御を開始するか否かを判定する
請求項２に記載の積込機械の制御システム。
【請求項４】
前記自動制御判定部は、前記旋回体の旋回中心から前記排土点を向く方位と、前記旋回体の旋回中心から前記作業具が向く方位との相対角度が第１閾値より小さい場合に前記自動制御を開始しない
請求項３に記載の積込機械の制御システム。
【請求項５】
前記自動制御判定部は、前記旋回体の旋回中心から前記排土点を向く方位と、前記旋回体の旋回中心から前記作業具が向く方位との相対角度が第２閾値より大きい場合に前記自動制御を開始しない
請求項３に記載の積込機械の制御システム。
【請求項６】
前記作業具を前記排土点へ移動させるための前記旋回体が旋回する方向を決定する旋回方向決定部を備える
請求項１に記載の積込機械の制御システム。
【請求項７】
前記旋回方向決定部は、上方からの平面視で被積込機械の運転室と作業具が重ならない方向に前記旋回する方向を決定する
請求項６に記載の積込機械の制御システム。
【請求項８】
前記旋回方向決定部は、前記作業具が向く方位と前記排土点が向く方位とがなす角度が最小となる方向に前記旋回する方向を決定する
請求項６に記載の積込機械の制御システム。
【請求項９】
旋回体と、前記旋回体に取り付けられ作業具を含む作業機とを備える積込機械を制御する積込機械の制御方法であって、
前記作業具の位置を特定するステップと、
積込対象の位置に基づいて、荷を前記積込対象に積み込むための排土点を特定するステップと、
前記作業具の位置と前記排土点の位置とに基づいて、前記作業具を前記排土点まで移動させる自動制御を開始するか否かを判定するステップと、
を備える積込機械の制御方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の積込機械の制御システムと、
前記積込機械の制御システムから遠隔に設けられた表示装置および操作装置と、
を備える、
積込機械の遠隔操作システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、積込機械の制御システム、積込機械の制御方法および積込機械の遠隔操作システムに関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、積込機械の自動制御において、積込対象である運搬車両との接触が生じないように、作業具を干渉回避点まで移動させた後、旋回体の旋回のみによって作業具を排土点まで移動させる技術が開示されている。特許文献１における干渉回避点は、排土点と同じ高さを有し、かつ旋回体の旋回中心からの距離が、旋回中心から排土点までの距離と等しく、かつ下方に積込対象が存在しない位置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２２－０７９７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、運搬車両が停まる位置や掘削のために積込機械が向く方位は、毎回同じではなく変化していく。そのため、運搬車両と積込機械との位置関係によって荷を運搬車両の上まで移動させる自動制御の挙動が変化し得る。このとき、自動制御による積込機械の挙動がオペレータの想定と異なる場合に、オペレータが混乱してしまう可能性がある。
本開示の目的は、自動制御においてオペレータが混乱することを防ぐことができる積込機械の制御システム、積込機械の制御方法および積込機械の遠隔操作システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、積込機械の制御システムは、旋回中心回りに旋回する旋回体と、前記旋回体を支持する支持部と、前記旋回体に取り付けられ作業具を含む作業機とを備える積込機械を制御する積込機械の制御システムであって、前記作業具の位置を特定する姿勢特定部と、積込対象の位置に基づいて、荷を前記積込対象に積み込むための排土点を決定する排土点決定部と、前記作業具の位置と前記排土点の位置とに基づいて、前記作業具を前記排土点まで移動させる自動制御を開始するか否かを判定する自動制御判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００６】
上記態様によれば、積込機械の制御システムは自動制御においてオペレータが混乱することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第一実施形態に係る遠隔操作システムの構成を示す概略図である。
第一実施形態に係る積込機械の構成を示す概略図である。
第一実施形態に係る管制装置の構成を示す概略ブロック図である。
第一実施形態に係る走行経路の例を表す図である。
第一実施形態に係る積込機械の制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
第一実施形態に係る自動制御における積込機械の動きの例を示す図である。
第一の実施形態において自動制御を開始しない第一の例を示す図である。
第一の実施形態において自動制御を開始しない第二の例を示す図である。
第一実施形態に係る作業システムの自動制御方法を示すフローチャート（パート１）である。
第一実施形態に係る作業システムの自動制御方法を示すフローチャート（パート２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〈第一実施形態〉
《作業システム》
図１は、第一実施形態に係る遠隔操作システムの構成を示す概略図である。
作業システム１は、積込機械１００と、積込対象である１または複数の運搬車両３００と、管制装置５００と、遠隔運転室７００とを備える。積込機械１００および運搬車両３００は、作業現場（例えば、鉱山、採石場）で稼働する。遠隔運転室７００は、作業現場から離れた地点（例えば、市街、作業現場内）に設けられる。
【０００９】
積込機械１００は、施工現場にて稼働し、土砂などの施工対象を掘削し、荷として運搬車両３００の荷台に積み込む。積込機械１００の例としては、フェイスショベル、バックホウショベル、ロープショベルなどが挙げられる。また積込機械１００は電動駆動するものであってもよいし、油圧駆動するものであってもよい。第一実施形態に係る積込機械１００は、バックホウショベルである。
積込機械１００は、遠隔運転室７００から送信される操作信号に基づいて遠隔操作される。積込機械１００と遠隔運転室７００とは、アクセスポイントＡＰ１を介した通信により接続される。遠隔運転室７００の操作装置７３０は、オペレータの操作により、積込機械１００の操作を受け付け、遠隔制御装置８００は、操作信号を管制装置５００に送信する。積込機械１００は、遠隔運転室７００から受信した操作信号に基づいて動作する。つまり、作業システム１は、積込機械１００と遠隔運転室７００とから構成される遠隔運転システムを備える。アクセスポイントＡＰ１は、遠隔運転システムの通信に用いられる。
【００１０】
運搬車両３００は、管制装置５００から受信する制御情報に基づいて無人走行する。運搬車両３００と管制装置５００とはアクセスポイントＡＰ２を介した通信により接続される。管制装置５００は、運搬車両３００から運搬車両３００の位置及び方位を取得し、これらに基づいて運搬車両３００の走行に用いるコース情報を生成する。管制装置５００は、コース情報を運搬車両３００に送信する。運搬車両３００は、受信したコース情報に基づいて無人走行する。つまり、作業システム１は、運搬車両３００と管制装置５００とを含む無人搬送システムを備える。アクセスポイントＡＰ２は、無人搬送システムの通信に用いられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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