JP7472751B2 - 掘削位置決定システム - Google Patents

Description

本発明は、作業機械により掘削される山形状の掘削対象物に対する掘削位置の決定システムに関する。

例えば特許文献１に作業機械による従来の掘削制御が記載されている。特許文献１では、油圧バックホーのアーム先端の座標Ｃと各掘削位置Ｐｊｉとが一致するように、ブーム角度、アーム角度、および旋回角度を算出する。そして、各算出値に一致するようにブーム、アーム、および車体の角度を制御する。掘削位置を旋回方向にずらすことで、バケット幅より広範囲の区画を容易に且つ効率よく自動掘削することができるとのことである。

特開昭５４－１２３２０２号公報

特許文献１に記載の掘削制御では、事前に設定した掘削位置Ｐｊｉにアーム先端を合わせ、定めた順番の通りに掘削を行っている。

しかしながら、掘削対象物は、その掘削状況に応じて形状が都度変化するものである。特許文献１に記載の掘削制御では、掘削対象物の形状に応じた掘削位置を自動で決めることはできない。

本発明の目的は、掘削対象物の形状に応じた掘削開始位置を自動で決定することができる掘削位置決定システムを提供することである。

本発明に係る掘削位置決定システムは、作業機械により掘削される山形状の掘削対象物、および前記作業機械が有するバケットを撮像する撮像装置と、前記掘削対象物に対する前記バケットの掘削開始位置を決定することが可能なコントローラと、を備える。前記コントローラは、前記撮像装置の検出データに基づいて、前記作業機械から前記掘削対象物を視たときの方向において、前記バケットが前記掘削対象物に完全に隠れずに、前記掘削対象物と前記バケットとが一部重なるときの前記バケットの位置を前記掘削開始位置と決定する。

本発明によれば、掘削対象物の形状に応じた掘削開始位置を自動で決定することができる。

作業機械である油圧ショベルを示す側面図である。 掘削位置決定システムを含むシステムのブロック図である。 掘削開始位置を決定する一プロセスを説明するための図である。 掘削開始位置を決定する一プロセスを説明するための図である。 １回目の掘削開始位置、２回目の掘削開始位置を決定する一プロセスを説明するための図である。 掘削開始位置を旋回方向に徐々にずらす場合の様子を説明するための平面図である。 掘削開始位置を旋回方向に徐々にずらす場合の様子を説明するための平面図である。 コントローラが掘削回数をカウントし、掘削Ｎｏ．に応じて掘削開始位置を変更するコントローラの処理フローを説明するためのフローチャートである。 掘削開始位置を決定する変形例の一プロセスを説明するための図である。 掘削開始位置を決定する変形例の一プロセスを説明するための図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、作業機械として油圧ショベル１を例にとって説明する。

図１に示すように、油圧ショベル１は、アタッチメント４で作業を行う機械であり、下部走行体２と、上部旋回体３と、アタッチメント４とを備える。

下部走行体２は、油圧ショベル１を走行させる部分であり、クローラ５を有する。上部旋回体３は、下部走行体２の上に旋回装置６を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体３は、その前部に運転室であるキャブ７を備える。

アタッチメント４は、上下方向へ回動可能に上部旋回体３に取り付けられる。アタッチメント４は、ブーム１０と、アーム１１と、バケット１２とを有する。ブーム１０は、その基端部が上部旋回体３に取り付けられる。アーム１１は、その基端部がブーム１０の先端部に取り付けられる。バケット１２は、アーム１１の先端部に取り付けられる。バケット１２は、土砂山１００（図３Ａ等参照）などの山形状の掘削対象物の掘削、ならし、すくいなどの作業を行う先端のアタッチメントである。

ブーム１０、アーム１１、およびバケット１２は、それぞれ、ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、およびバケットシリンダ１５で駆動される。ブームシリンダ１３、アームシリンダ１４、およびバケットシリンダ１５は、いずれも、油圧アクチュエータである。例えばブームシリンダ１３は、その伸長および収縮によりブーム１０を上げ方向および下げ方向にそれぞれ駆動する。

油圧ショベル１は、旋回角度センサ１６、ブーム角度センサ１７、アーム角度センサ１８、およびバケット角度センサ１９を備える。

旋回角度センサ１６は、下部走行体２に対する上部旋回体３の旋回角度を検出する。旋回角度センサ１６として、例えば、エンコーダ、レゾルバ、またはジャイロセンサが用いられる。

ブーム角度センサ１７は、ブーム１０に取り付けられ、ブーム１０の姿勢を検出する。ブーム角度センサ１７は、水平線に対するブーム１０の傾斜角度を取得するセンサである。ブーム角度センサ１７として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、ブームフットピン１０ａ（ブーム基端部）の回転角度を検出することで、ブーム１０の姿勢を検出してもよい。また、ブームシリンダ１３のストローク量を検出することで、ブーム１０の姿勢を検出してもよい。

アーム角度センサ１８は、アーム１１に取り付けられ、アーム１１の姿勢を検出する。アーム角度センサ１８は、水平線に対するアーム１１の傾斜角度を取得するセンサである。アーム角度センサ１８として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、アーム連結ピン１１ａ（アーム基端部）の回転角度を検出することで、アーム１１の姿勢を検出してもよい。また、アームシリンダ１４のストローク量を検出することで、アーム１１の姿勢を検出してもよい。

バケット角度センサ１９は、バケット１２を駆動するためのリンク部材２１に取り付けられ、バケット１２の姿勢を検出する。バケット角度センサ１９は、水平線に対するバケット１２の傾斜角度を取得するセンサである。バケット角度センサ１９として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、バケット連結ピン１２ａ（バケット基端部）の回転角度を検出することで、バケット１２の姿勢を検出してもよい。また、バケットシリンダ１５のストローク量を検出することで、バケット１２の姿勢を検出してもよい。

図１に示す携帯端末２２は、作業現場にいる作業者により操作される外部端末であって、例えばタブレット端末である。携帯端末２２は、後述するコントローラ８と相互に通信可能である。携帯端末２２は、油圧ショベル１の外部に配置可能である。

油圧ショベル１には撮像装置９が取り付けられている。また、油圧ショベル１にはコントローラ８が搭載されている。本実施形態では、撮像装置９は上部旋回体３の正面に取り付けられている。

撮像装置９は、土砂山１００（掘削対象物）およびバケット１２を撮像するための装置である。本実施形態では、油圧ショベル１に撮像装置９が取り付けられているが、撮像装置９は油圧ショベル１に取り付けられていなくてもよい。すなわち、撮像装置９は、油圧ショベル１の周辺や、土砂山１００が積まれる場所の周辺など、土砂山１００およびバケット１２を撮像可能な位置に設置されてもよい。

撮像装置９として、例えば、ライダ（ＬＩＤＡＲ）、レーザレーダ、ミリ波レーダ、またはステレオカメラが用いられる。撮像装置９として、ライダとカメラとを組み合わせたものが用いられてもよい。

なお、撮像装置９は、土砂山１００およびバケット１２に限らず、様々なものを撮像することができる。

コントローラ８は、信号の入出力、判定や算出などの演算、情報の記憶などを行うコンピュータである。図２に示すように、撮像装置９、ブーム角度センサ１７、アーム角度センサ１８、バケット角度センサ１９、および旋回角度センサ１６からの信号は、コントローラ８に入力される。コントローラ８は、ブーム操作装置２３、アーム操作装置２４、バケット操作装置２５、および旋回操作装置２６に制御信号を出力する。

ブーム操作装置２３は、ブームシリンダ１３を制御する装置である。ブーム操作装置２３は、例えば油圧制御装置であって、方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁などから構成される。

アーム操作装置２４は、アームシリンダ１４を制御する装置である。アーム操作装置２４は、例えば油圧制御装置であって、方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁などから構成される。

バケット操作装置２５は、バケットシリンダ１５を制御する装置である。バケット操作装置２５は、例えば油圧制御装置であって、方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁などから構成される。

旋回操作装置２６は、旋回装置６を制御する装置である。旋回操作装置２６は、例えば油圧制御装置であって、方向制御弁、圧力制御弁、流量制御弁などから構成される。

コントローラ８は、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置を決定することが可能に構成される。掘削位置決定システムは、撮像装置９と、コントローラ８とを有する。

図３Ａは、バケット１２の掘削開始位置を決定する一プロセスを説明するための図である。図３Ａは、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの図である。

コントローラ８は、地面Ｇ近傍においてバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させる。コントローラ８は上部旋回体３を旋回させる。バケット１２はコントローラ８によって土砂山１００の後ろ側に位置させられる。なお、バケット１２の位置、および姿勢は、各角度センサ１６～１９からの信号からコントローラ８にて算出される。コントローラ８には、上部旋回体３、ブーム１０、アーム１１、バケット１２などの各部材の寸法が格納されている。コントローラ８は、バケット１２の位置、および姿勢を制御する。

コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの方向において、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れずに、土砂山１００とバケット１２とが一部重なるときのバケット１２の位置を、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置と決定する。

図３Ａに示す例では、コントローラ８は、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの方向において、バケット１２の全体面積に対する、バケット１２の土砂山１００と重なっていない部分の面積Ｓの割合が、所定の値(割合）以下となったときのバケット１２の位置を掘削開始位置と決定する。

バケット１２の全体面積は、例えば、土砂山１００にバケット１２が隠れていないときの（図３Ａに二点鎖線でしめすバケット１２）撮像装置９により取得されたバケット１２の点群データ（検出データ）からコントローラ８にて算出される。

上記所定の値(割合）は、例えば、３０％である。

バケット１２が土砂山１００に完全に隠れてしまうと掘削残しが生じる。一方、土砂山１００とバケット１２とが重ならなかったら掘削がなされない。上記コントローラ８（掘削位置決定システム）によると、土砂山１００の形状に応じた掘削開始位置を自動で決定することができる。そして、その後の掘削においては、掘削残しが生じることを防止でき、効率よく土砂山１００を掘削することができる。さらには、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れてしまうと、掘削中にバケット１２内の土量を検出することができない。コントローラ８により決定された掘削位置においては、掘削中のバケット１２内の土量を撮像装置９等で検出することができ、一定量以上の土砂を掘削した場合にバケット１２をすくい上げ操作することで、無駄な掘削動作を防止し、効率よく土砂を掘削することができる。

また、バケット１２の全体面積に対する、バケット１２の土砂山１００と重なっていない部分の面積Ｓの割合を用いて、バケット１２の掘削開始位置を決定することで、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れてしまったり、土砂山１００とバケット１２とが重ならなかったりすることをより確実に防止することができる。

なお、例えば３０％とされる上記所定の値(割合）は、作業者によってコントローラ８に直接入力されてもよいし、携帯端末２２からコントローラ８に入力されてもよい。すなわち、携帯端末２２から、上記所定の値(割合）の変更による掘削開始位置の補正が可能とされていてもよい。携帯端末２２からの掘削開始位置の補正が可能であると、作業者は、油圧ショベル１から離れた場所から、臨機応変に掘削開始位置の設定を行うことができる。

図３Ｂは、バケット１２の掘削開始位置を決定する図３Ａとはまた別の一プロセスを説明するための図である。図３Ｂは、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの図である。

コントローラ８は、地面Ｇ近傍においてバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させる。コントローラ８は上部旋回体３を旋回させる。バケット１２はコントローラ８によって土砂山１００の後ろ側に位置させられる。

コントローラ８は、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの方向において、バケット１２を土砂山１００に近づける方向におけるバケット１２に近い側の土砂山１００の端Ｐｅと、バケット１２を土砂山１００に近づける方向とは反対方向のバケット１２の端Ｐｂ１との間の距離Ｙ１（オフセット距離）が、所定の値（距離）以下となったときのバケット１２の位置を掘削開始位置と決定する。

端Ｐｅは、撮像装置９により取得された土砂山１００の点群データ（検出データ）のうちのバケット１２に近い側の下角部の点である。また、端Ｐｂ１は、撮像装置９により取得されたバケット１２の点群データ（検出データ）のうちの土砂山１００から遠い側の下角部の点である。

上記所定の値（距離）は、例えば、２００ｍｍである。

バケット１２を土砂山１００に近づける方向におけるバケット１２に近い側の土砂山１００の端Ｐｅと、バケット１２を土砂山１００に近づける方向とは反対方向のバケット１２の端Ｐｂ１との間の距離Ｙ１（オフセット距離）を用いて、バケット１２の掘削開始位置を決定することで、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れてしまったり、土砂山１００とバケット１２とが重ならなかったりすることをより確実に防止することができる。

なお、例えば２００ｍｍとされる上記所定の値(距離）は、作業者によってコントローラ８に直接入力されてもよいし、携帯端末２２からコントローラ８に入力されてもよい。すなわち、携帯端末２２から、上記所定の値(距離）の変更による掘削開始位置の補正が可能とされていてもよい。携帯端末２２からの掘削開始位置の補正が可能であると、作業者は、油圧ショベル１から離れた場所から、臨機応変に掘削開始位置の設定を行うことができる。

図４は、掘削毎にバケット１２を旋回方向へ徐々にずらしていきながら、土砂山１００を掘削する場合の、１回目の掘削開始位置、２回目の掘削開始位置を決定する一プロセスを説明するための図である。図５は、掘削開始位置を旋回方向に徐々にずらす場合の様子を説明するための平面図である。

なお、図４中の上側の図は、バケット１２の１回目の掘削開始位置を示し、図３Ｂと同じ図である。図４中の下側の図は、バケット１２の２回目の掘削開始位置を示す。

図５中の符号Ｂ１～Ｂ４を付した○印部分は、それぞれ、バケット１２の１回目～４回目の掘削開始位置を示す。符号（１）～（４）でそれぞれ示す旋回方向で相互に重なった二点鎖線の長方形は、１回目～４回目のバケット１２による掘削範囲を示す。また、図５に、油圧ショベル１を基準とする三次元の直交座標系を記載している。油圧ショベル１から土砂山１００への方向がＸ軸方向（Ｘ軸）である。Ｙ軸は、水平面においてＸ軸に垂直な方向の軸であり、Ｚ軸は、Ｘ軸およびＹ軸のいずれにも垂直な軸である。Ｚ軸は、鉛直方向を向く軸である。

図４に示す例では、バケット１２の１回目の掘削開始位置の決定方法も、バケット１２の２回目の掘削開始位置の決定方法も同じである。

コントローラ８は、地面Ｇ近傍においてバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させる。コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れずに、土砂山１００とバケット１２とが一部重なるときのバケット１２の位置を、土砂山１００に対するバケット１２の１回目の掘削開始位置と決定する（図４中の上側の図）。

同様に、コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れずに、土砂山１００とバケット１２とが一部重なるように、２回目以降の掘削開始位置を決定する（図４中の下側の図）。コントローラ８は、２回目以降の掘削開始位置を一つ前の掘削開始位置よりもバケット１２の旋回方向（Ｙ軸方向）へずらしていく。

土砂山１００は、その掘削状況に応じて形状が都度変化するものである。この構成によると、１回目の掘削だけでなく、２回目以降の掘削においても、土砂山１００の形状に応じた掘削開始位置を自動で決定することができる。

図４および図５に示す例では、１回目の掘削開始位置も、２回目以降の掘削開始位置も、図３Ｂと同じく、コントローラ８は、バケット１２を土砂山１００に近づける方向におけるバケット１２に近い側の土砂山１００の端Ｐｅと、バケット１２を土砂山１００に近づける方向とは反対方向のバケット１２の端Ｐｂ１との間の距離Ｙ１（オフセット距離）を用いて、バケット１２の掘削開始位置を決定している。

これに代えて、図３Ａに示したように、コントローラ８は、バケット１２の全体面積に対する、バケット１２の土砂山１００と重なっていない部分の面積Ｓの割合を用いて、バケット１２の各掘削開始位置を決定してもよい。

なお、上記の端Ｐｂ１は、撮像装置９により取得されたバケット１２の点群データ（検出データ）のうちの土砂山１００から遠い側の下角部の点である。この端Ｐｂ１は、地面Ｇの上に堆積した土砂で検知できない場合があり得る。この場合、端Ｐｂ１よりも上方であって、且つバケット１２の上角部の端Ｐｂ４から、コントローラ８に格納されているバケット１２の寸法を用いて、端Ｐｂ１の座標をコントローラ８にて算出することができる。

また、２回目以降の掘削開始位置の決定に関し、コントローラ８は、２回目以降の掘削開始位置をバケット１２の旋回方向へ所定の角度ずつずらしていってもよい。この所定の角度は、撮像装置９の検出データに基づくことなく、作業員が決め、コントローラ８に入力した固定値である。このような固定値の場合であっても、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れないようにし得る。そのため、その後の掘削において、効率よく土砂山１００を掘削することができる。コントローラ８の演算負荷を抑えることができる。

コントローラ８は、１回目の掘削開始位置Ｂ１（図５参照）を決定すると、ブーム１０、アーム１１、バケット１２を制御して１回目の掘削を行う。１回目の掘削および排土が終わったら、バケット１２を旋回方向に移動させて２回目の掘削開始位置Ｂ２を決定し２回目の掘削を行う。コントローラ８は、掘削開始位置を徐々に旋回方向へずらしていく。掘削方向を図５に示している。掘削方向は、Ｘ軸方向となっているが、掘削方向は、正確には、油圧ショベル１のブーム１０の基端部に向かう方向となる。

図６は、掘削開始位置を旋回方向に徐々にずらす場合の様子を説明するための平面図である。図７は、コントローラ８が掘削回数をカウントし、掘削Ｎｏ．に応じて掘削開始位置を変更するコントローラ８の処理フローを説明するためのフローチャートである。

図６に示すように、例えば、旋回方向における土砂山１００の全掘削範囲が、油圧ショベル１から視て－２０°～２０°であったとする。

コントローラ８は、２回目以降の掘削開始位置を、コントローラ８に入力された掘削回数に応じてバケット１２の旋回方向へずらすことが可能とされていてもよい。

ここで、旋回方向における土砂山１００の全範囲（全体の掘削範囲）を、何回の掘削回数で掘削するかについて、例えば、掘削回数として「５」という数字がコントローラ８に入力されているとする。すなわち、合計５回の掘削で、旋回方向における土砂山１００の全範囲を掘削するとする。

図７に示すように、コントローラ８は、掘削Ｎｏ．＝１とする（ステップ１、図７においてＳ１と表示、他のステップについても同様の表示とする）。

コントローラ８は、バケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させる。コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、バケット１２が土砂山１００に完全に隠れずに、土砂山１００とバケット１２とが一部重なるときのバケット１２の位置を、土砂山１００に対するバケット１２の１回目の掘削開始位置と決定する（Ｓ２）。

コントローラ８は、ブーム１０、アーム１１、バケット１２を制御して土砂山１００の掘削を行う（Ｓ３）。

コントローラ８は、掘削Ｎｏ．に１を足し（Ｓ４）、掘削Ｎｏ．が５を超えていない場合は（Ｓ５にてＮｏ）Ｓ２に戻る。掘削Ｎｏ．が５を超えていれば（Ｓ５にてＹｅｓ）、掘削終了とコントローラ８が判断し（Ｓ６）、掘削終了となる。

２回目以降の掘削開始位置は、例えば、次のようにして決定される。土砂山１００の全掘削範囲（－２０°～２０°）のうちの１回目の掘削で残った範囲を、コントローラ８は旋回方向において均等割りし、旋回方向へ等間隔（等位相差）で掘削開始位置を徐々にずらしていく。コントローラ８は、１回目の掘削で残った範囲を、残りの掘削回数＝４で旋回方向において均等割りする。

なお、掘削回数は、ｎ回目のバケットの掘削範囲とｎ＋１回目のバケットの掘削範囲とが一部重なることを条件として作業者が決定し、決定した掘削回数を作業者がコントローラ８に入力しておく。掘削回数を変更したい場合、換言すれば、掘削開始位置の補正を行いたい場合は、作業者は、コントローラ８に掘削回数を入力し直す。なお、作業者は、携帯端末２２からコントローラ８に掘削回数を入力してもよい。すなわち、携帯端末２２から、掘削回数の変更による掘削開始位置の補正が可能とされていてもよい。

コントローラ８が、入力された掘削回数に応じてバケット１２の旋回方向へ掘削開始位置をずらすことが可能とされていると、作業者は、土砂山１００の形状に応じて、コントローラ８に掘削回数を入力し直して、掘削回数を変更することができ、土砂山１００の形状に応じた掘削を臨機応変に油圧ショベル１に行わせることができる。

図８Ａは、掘削開始位置を決定する変形例の一プロセスを説明するための図である。

図３Ａに示す例では、コントローラ８は、地面Ｇ近傍においてバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させている。これに対して、図８Ａに示す例では、コントローラ８は、土砂山１００の上方から土砂山１００の後ろ側へバケット１２を下ろしている。コントローラ８はアーム１１を下げ方向へ移動させている。

コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの方向において、バケット１２の全体面積に対する、バケット１２の土砂山１００と重なっていない部分の面積Ｓの割合が、所定の値(割合）以下となったときのバケット１２の位置を掘削開始位置と決定する。

上記所定の値(割合）は、例えば、３０％である。なお、コントローラ８は、２回目以降の掘削開始位置を、一つ前の掘削開始位置よりも下方へずらしていく。

図８Ｂは、掘削開始位置を決定する変形例の図８Ａとはまた別の一プロセスを説明するための図である。

図３Ｂに示す例では、コントローラ８は、地面Ｇ近傍においてバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させている。これに対して、図８Ｂに示す例では、コントローラ８は、土砂山１００の上方から土砂山１００の後ろ側へバケット１２を下ろしている。コントローラ８はアーム１１を下げ方向へ移動させている。

コントローラ８は、撮像装置９の検出データに基づいて、油圧ショベル１から土砂山１００を視たときの方向において、バケット１２を土砂山１００に近づける方向におけるバケット１２に近い側の土砂山１００の端Ｐｍと、バケット１２を土砂山１００に近づける方向とは反対方向のバケット１２の端Ｐｂ３との間の距離Ｚ１（オフセット距離）が、所定の値（距離）以下となったときのバケット１２の位置を掘削開始位置と決定する。

上記所定の値（距離）は、例えば、２００ｍｍである。なお、コントローラ８は、２回目以降の掘削開始位置を、一つ前の掘削開始位置よりも下方へずらしていく。

上記の実施形態は次のように変更可能である。

山形状の掘削対象物は、土砂山１００ではなく、砕石の山、スクラップの山、ゴム山などであってもよい。

図３Ａ等において、バケット１２を地面Ｇ近傍において土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させ、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置を決定することを示した。これに代えて、土砂山１００の頂点の高さを越えない高さで、バケット１２を地面Ｇよりも上方に位置させ、その位置からバケット１２を土砂山１００へ向けて旋回方向に移動させ、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置を決定してもよい。

油圧ショベル１に搭載されたコントローラ８に、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置を決定する演算システムを格納しておく必要は必ずしもない。例えば、コントローラ８と通信可能な、コントローラ８とは別の油圧ショベル１の外部に設けられるコントローラ（不図示）に、土砂山１００に対するバケット１２の掘削開始位置を決定する演算システムが格納されてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは勿論可能である。

１：油圧ショベル（作業機械）
８：コントローラ
９：撮像装置
１２：バケット
２２：携帯端末（外部端末）
１００：土砂山（掘削対象物）
Ｓ：面積

Claims (6)

1. 作業機械により掘削される山積形状の掘削対象物、および前記作業機械が有するバケットを撮像する撮像装置と、
   前記掘削対象物に対する前記バケットの掘削開始位置を決定することが可能なコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記作業機械から前記掘削対象物を視たときの方向において前記掘削対象物および前記バケットを前記撮像装置が撮像した検出データに基づいて、前記バケットの全体面積に対する、前記掘削対象物の後ろ側に位置させられた前記バケットの前記掘削対象物と重なっていない部分の面積の割合が、所定の値以下となったときの、前記掘削対象物の後ろ側に位置させられた前記バケットの位置を前記掘削開始位置と決定する、
   掘削位置決定システム。
2. 作業機械により掘削される山積形状の掘削対象物、および前記作業機械が有するバケットを撮像する撮像装置と、
   前記掘削対象物に対する前記バケットの掘削開始位置を決定することが可能なコントローラと、
   を備え、
   前記コントローラは、前記作業機械から前記掘削対象物を視たときの方向において前記掘削対象物および前記バケットを前記撮像装置が撮像した検出データに基づいて、前記バケットの旋回方向または前記バケットの下げ方向において前記バケットを前記掘削対象物に近づける方向における前記バケットに近い側の前記掘削対象物の端と、前記バケットを前記掘削対象物に近づける方向とは反対方向の前記バケットの端との間の、前記バケットを前記掘削対象物に近づける方向における距離が、所定の値以下となったときの、前記掘削対象物の後ろ側に位置させられた前記バケットの位置を前記掘削開始位置と決定する、
   掘削位置決定システム。
3. 請求項１に記載の掘削位置決定システムにおいて、
   前記コントローラは、前記検出データに基づいて、前記面積の割合が、所定の値以下となったときの、前記掘削対象物の後ろ側に位置させられた前記バケットの位置を、１回目の前記掘削開始位置と決定し、
   前記コントローラは、更新された前記検出データに基づいて、前記面積の割合が、所定の値以下となるように、２回目以降の前記掘削開始位置をずらしていく、
   掘削位置決定システム。
4. 請求項１に記載の掘削位置決定システムにおいて、
   前記コントローラは、前記検出データに基づいて、前記面積の割合が、所定の値以下となったときの、前記掘削対象物の後ろ側に位置させられた前記バケットの位置を、１回目の前記掘削開始位置と決定し、
   前記コントローラは、２回目以降の前記掘削開始位置を更新された前記検出データに基づくことなく前記バケットの旋回方向へずらしていく、
   掘削位置決定システム。
5. 請求項４に記載の掘削位置決定システムにおいて、
   前記コントローラは、２回目以降の前記掘削開始位置を、当該コントローラに入力された掘削回数に応じて前記バケットの旋回方向へずらすことが可能とされており、
   前記掘削回数は、前記旋回方向における前記掘削対象物の全掘削範囲を、何回の掘削回数で掘削するかの数であり、
   前記コントローラは、前記全掘削範囲のうちの１回目の掘削で残った範囲を、残りの掘削回数で前記旋回方向において均等割りし、２回目以降の前記掘削開始位置を前記旋回方向へ等位相差でずらしていく、
   掘削位置決定システム。
6. 請求項１～５のいずれかに記載の掘削位置決定システムにおいて、
   前記作業機械の外部に配置可能であり、前記コントローラと通信可能な外部端末をさらに備え、
   前記外部端末から前記掘削開始位置の補正が可能とされている、
   掘削位置決定システム。

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