作业机械控制装置以及控制方法与流程

本发明涉及在配备有作业机械以及无人运输车的作业现场中控制作业机械的作业机械控制装置以及控制方法。

本申请主张在2017年10月4日在日本申请的特愿2017-194672号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术：

在专利文献1以及专利文献2中，公开了指定挖掘位置以及排土位置而使液压挖掘机液压挖掘机自动运转的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2002-115271号公报

专利文献2：日本特开2002-332655号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术课题

为了提高自动控制的效率，希望省略排土位置的指定。

本发明的方式的目的在于提供能够自动地特定用于作业机械的控制的排土位置的作业机械控制装置以及控制方法。

用于解决课题的手段

根据本发明的第一方式，作业机械控制装置控制作业机械，该作业机械具备绕旋转中心旋转的旋转体、安装于所述旋转体并具有铲斗的作业机，所述作业机械控制装置具备：基于无人运输车的位置信息、方位信息以及预先确定的行驶路径，从控制所述无人运输车的行驶的运输车控制装置取得存在于所述铲斗的到达范围内的积入场所的所述无人运输车的位置信息以及方位信息的运输车信息取得部；基于所述位置信息以及所述方位信息，特定用于将载货积入所述无人运输车的排土位置的排土位置特定部。

发明的效果

根据上述方式根据，作业机械控制装置能够自动地特定用于作业机械的控制的排土位置。

附图说明

图1是表示第一实施方式的远程操作系统的构成的概略图。

图2是第一实施方式的作业机械的外观图。

图3是表示第一实施方式的管理装置的构成的概略框图。

图4是表示行驶路径的例子的图。

图5是表示第一实施方式的远程驾驶室的控制装置的构成的概略框图。

图6是表示第一实施方式的铲斗的路径的例子的图。

图7是表示第一实施方式的远程驾驶室的自动排土控制方法的第一流程图。

图8是表示第一实施方式的远程驾驶室的自动排土控制方法的第二流程图。

图9是表示第二实施方式的盛土场的行驶路径的例子的图。

图10是表示第二实施方式的远程驾驶室的控制装置的构成的概略框图。

图11是表示第二实施方式的无人运输车的登录方法的流程图。

具体实施方式

〈第一实施方式〉

《作业系统》

图1是表示第一实施方式的远程操作系统的构成的概略图。

作业系统1具备：作业机械100、作为无人运输车的一个或者多个运输车辆200、管理装置300、远程驾驶室500。作业机械100以及运输车辆200在作业现场(例如矿山，采石场)运行。远程驾驶室500设于远离作业现场的地点(例如城区，作业现场内)。

运输车辆200基于从管理装置300接收的控制信息进行无人行驶。运输车辆200、管理装置300通过经由了访问点360的通信而连接。管理装置300从运输车辆200取得运输车辆200的位置以及方位，基于此，生成在运输车辆200的行驶中使用的路线信息。管理装置300将路线信息发送到运输车辆200。运输车辆200基于接收到的路线信息进行无人行驶。即，作业系统1具备包括运输车辆200、管理装置300的无人输送系统。访问点360用于无人输送系统的通信。

管理装置300从作业机械100以及远程驾驶室500接收运输车辆200的指示信号，并将其发送到运输车辆200。作业机械100、管理装置300通过经由了访问点360的通信连接。另外，远程驾驶室500、管理装置300经由网络连接。作为从作业机械100以及远程驾驶室500接收的运输车辆200的指示信号的例子，可列举进入指示信号、起步指示信号。进入指示信号为指示运输车辆200从待机点p1进入到积入点p3的信号。起步指示信号是指示运输车辆200由于积入的完成在积入点p3而从积入场a1退出的信号。

作业机械100基于从远程驾驶室500发送的操作信号进行远程操作。作业机械100和远程驾驶室500利用经由了访问点350的通信连接。远程驾驶室500的第一操作装置530利用操作人员的操作，接收作业机械100的操作，控制装置540将操作信号发送到管理装置300。作业机械100基于从远程驾驶室500接收的操作信号动作。即，作业系统1具备由作业机械100、远程驾驶室500构成的远程运转系统。访问点350用于远程运转系统的通信。

《运输车辆》

第一实施方式的运输车辆200是在设定的行驶路径无人行驶的无人自卸卡车。需要说明的是，其他实施方式的运输车辆200也可以是自卸卡车以外的运输车。

运输车辆200具备位置方位检测器210以及控制装置220。

位置方位检测器210检测运输车辆200的位置以及方位。位置方位检测器210具备从构成gnss(globalnavigationsatellitesystem)的人工卫星接收测位信号的两个接收器。作为gnss的例子，可列举gps(globalpositioningsystem)。两个接收器分别设于运输车辆200的不同的位置。位置方位检测器210基于接收器接收到的测位信号，检测现场坐标系中的运输车辆200的代表点(车身坐标系的原点，例如运输车辆200的后车桥的中心位置)的位置。

位置方位检测器210使用两个接收器接收到的各测位信号，作为相对于一方的接收器的设置位置的另一方的接收器的设置位置的关系，运算朝向运输车辆200的方位。需要说明的是，在其他实施方式中，不局限于此，例如运输车辆200也可以具备惯性计测装置(imu：inertialmeasurementunit)，基于惯性计测装置的计测结果计算方位。在该情况下，也可以基于运输车辆200的行驶轨迹校正惯性计测装置的漂移。在使用惯性计测装置计算方位的情况下，运输车辆200具备一个接收机即可。

控制装置220将位置方位检测器210检测到的位置以及方位发送到管理装置300。控制装置220从管理装置300接收路线信息以及指示信号。控制装置220基于接收到的路线信息以及指示信号使运输车辆200行驶，或者使运输车辆200的倾斜车身上下。

《作业机械》

图2是第一实施方式的作业机械的外观图。

第一实施方式的作业机械100为积入机械的一种即液压挖掘机。需要说明的是，其他实施方式的作业机械100也可以是液压挖掘机以外的作业机械。另外，图2所示的作业机械100为正铲挖掘机，但也可以是反铲挖掘机，绳索挖掘机。

作业车辆100具备：行驶体130、支承于行驶体130的旋转体120、通过油压工作并支承于旋转体120的作业机110。旋转体120被支承为以旋转中心为中心旋转自如。

作业机110包括大臂111、小臂112、铲斗113、大臂缸114、小臂缸115、铲斗缸116、大臂角度传感器117、小臂角度传感器118、铲斗角度传感器119。

大臂111的基端部经由销安装于旋转体120。

小臂112连结大臂111与铲斗113。小臂112的基端部经由销安装于大臂111的前端部。

铲斗113具备用于挖掘砂土等的刃和用于收容挖掘了砂土的容器。铲斗113的基端部经由销安装于小臂112的前端部。

大臂缸114是用于使大臂111工作的液压缸。大臂缸114的基端部安装于旋转体120。大臂缸114的前端部安装于大臂111。

小臂缸115是用于驱动小臂112的液压缸。小臂缸115的基端部安装于大臂111。小臂缸115的前端部安装于小臂112。

铲斗缸116是用于驱动铲斗113的液压缸。铲斗缸116的基端部安装于大臂111。铲斗缸116的前端部安装于铲斗113。

大臂角度传感器117安装于大臂111，检测大臂111的倾斜角。

小臂角度传感器118安装于小臂112，检测小臂112的倾斜角。

铲斗角度传感器119安装于铲斗113安装，检测铲斗113的倾斜角。

第一实施方式的大臂角度传感器117，小臂角度传感器118，以及铲斗角度传感器119检测相对于地平面的倾斜角。需要说明的是，其他实施方式的角度传感器并不局限于此，也可以检测相对于其他基准面的倾斜角。例如在其他实施方式中，角度传感器也可以利用设于大臂111、小臂112以及铲斗113的基端部的电位计检测相对旋转角，也可以通过计测大臂缸114、小臂缸115以及铲斗缸116的缸长度，并将缸长度转换为角度来检测倾斜角。

在旋转体120具备驾驶室121。在驾驶室121的上部设置有拍摄装置122。拍摄装置122设于驾驶室121内的前方并且上方。拍摄装置122透过驾驶室121前面的前挡风玻璃拍摄驾驶室121的前方。作为拍摄装置122的例子，例如可列举使用了ccd(chargecoupleddevice)传感器以及cmos(complementarymetaloxidesemiconductor)传感器的拍摄装置。需要说明的是，在其他实施方式中，拍摄装置122并不一定设于驾驶室121内，拍摄装置122设于能够拍摄至少作业对象和作业机110的位置即可。

作业机械100具备拍摄装置122、位置方位运算器123、倾斜计测器124、油压装置125、控制装置126。

位置方位运算器123计算旋转体120的位置以及旋转体120朝向的方位。位置方位运算器123具备从构成gnss的人工卫星接收测位信号的两个接收器。两个接收器分别设于旋转体120的不同位置。位置方位运算器123基于接收器接收到的测位信号，检测现场坐标系中的旋转体120的代表点(挖掘机坐标系的原点)的位置。

位置方位运算器123使用两个接收器接收到的各测位信号，作为相对于一方的接收器的设置位置的另一方的接收器的设置位置的关系，计算旋转体120的朝向的方位。

倾斜计测器124计测旋转体120的加速度以及角速度，基于计测结果检测旋转体120的姿势(例如侧偏角，间距角，横摆角)。倾斜计测器124设置于例如旋转体120的下表面。倾斜计测器124例如能够使用惯性计测装置(imu：inertialmeasurementunit)。

油压装置125具有工作油箱、液压泵以及流量控制阀。液压泵利用未图示的发动机的动力驱动，经由流量控制阀将工作油向大臂缸114、小臂缸115以及铲斗缸116供给。流量控制阀具有杆状的滑阀，根据滑阀的位置调整向大臂缸114、小臂缸115以及铲斗缸116供给的工作油的流量。滑阀基于从控制装置126接收的控制指令被驱动。即，向大臂缸114、小臂缸115以及铲斗缸116供给的工作油的量被控制装置126控制。

控制装置126将拍摄装置122拍摄的图像、旋转体120的旋转速度、位置以及方位、大臂111、小臂112以及铲斗113的倾斜角、行驶体130的行驶速度以及旋转体120的姿势发送到远程驾驶室500。以下，将图像、旋转体120的旋转速度、位置以及方位、大臂111、小臂112以及铲斗113的倾斜角、行驶体130的行驶速度以及旋转体120的姿势称作车辆信息。需要说明的是，其他实施方式的车辆信息并不限定于。例如其他实施方式的车辆信息也可以不包括旋转速度、位置、方位、倾斜角、行驶速度以及姿势中的任一个，也可以包含由其他传感器检测的值，也可以包含根据检测的值运算的值。

控制装置126从远程驾驶室500接收操作信号。控制装置126基于接收到的操作信号，驱动作业机110、旋转体120或者行驶体130。

《管理装置》

图3是表示第一实施方式的管理装置的构成的概略框图。

管理装置300管理运输车辆200的行驶。

管理装置300是具备处理器3100、主存储器3200、储存器3300、接口3400的计算机。储存器3300存储程序p3。处理器3100从储存器3300读取程序p3并在主存储器3200中展开，执行根据程序p3的处理。管理装置300经由网络连接于接口3400。在接口3400上连接有访问点360。管理装置300经由经由作业机械100以及运输车辆200与访问点360无线连接。

储存器3300具有作为行驶路径存储部3301，位置方位存储部3302的存储区域。作为储存器3300的例子，可列举hdd(harddiskdrive)、ssd(solidstatedrive)、磁盘、光盘、cd-rom(compactdiscreadonlymemory)、dvd-rom(digitalversatilediscreadonlymemory)、半导体存储器等。储存器3300也可以是直接连接于管理装置300的共用通信线的内部媒体，也可以是经由接口3400连接于管理装置300的外部媒体。储存器3300不是暂时而是有形的存储介质。

行驶路径存储部3301针对每个运输车辆200存储行驶路径r。图4是表示行驶路径的例子的图。行驶路径r具有连结两个区域a(例如积入场a1、排土场a2)的预先确定的连接路径r1以及区域a内的路径即进入路径r2，行进路径r3以及退出路径r4。进入路径r2是在区域a内将连接路径r1的一端即待机点p1与规定的折返点p2连接起来的路径。行进路径r3是将区域a内的折返点p2与积入点p3或者排土点p4连接起来的路径。退出路径r4是将区域a内的积入点p3或者排土点p4与连接路径r1的另一端即出口点p5连接起来的路径。积入点p3是根据作业机械100的操作人员的操作设定的点。折返点p2是根据积入点p3的位置根据管理装置300设定的点。

位置方位存储部3302存储各运输车辆200各个位置信息以及方位信息。

处理器3100通过执行程序p3，具备位置方位收集部3101、行驶路线生成部3102。

位置方位收集部3101经由访问点360从运输车辆200接收运输车辆200的位置信息以及方位信息。位置方位收集部3101将接收到的位置信息以及方位信息储存于位置方位存储部3302。

行驶路线生成部3102基于行驶路径存储部3301存储的行驶路径、位置方位存储部3302存储的位置信息以及方位信息，生成包含允许运输车辆200的移动的区域的信息的路线信息。生成的路线信息被发送到运输车辆200。路线信息包括在行驶路径上以规定间隔设定的地点的位置信息、其地点的目标速度信息以及与其他运输车辆200的行驶允许区域不重复的行驶允许区域信息。

行驶路线生成部3102从远程驾驶室500接收进入指示信号之前，在路线信息表示的区域不包含进入路径r2以及行进路径r3。由此，运输车辆200在接收进入指示信号之间，在待机点p1待机。行驶路线生成部3102在接收到进入指示信号的情况下，生成包括进入路径r2以及行进路径r3，且不包括退出路径r4的路线信息。由此，运输车辆200从待机点p1起步并行驶到积入点p3，在积入点p3停止。行驶路线生成部3102在接收到起步指示信号的情况下，生成包括退出路径r4的路线信息。需要说明的是，在本实施方式的作业系统1中，运输车辆200在待机点p1接收进入指示信号前待机，但并不限定于。例如在其他实施方式中，运输车辆200待机的位置也可以是折返点p2，也可以是进入路径r2或者行进路径r3的中途的地点。

《远程驾驶室》

远程驾驶室500具备驾驶座510、显示装置520、第一操作装置530、第二操作装置531、控制装置540。

显示装置520配置于驾驶座510的前方。显示装置520在操作人员坐在驾驶座510时位于操作人员的眼前。显示装置520如图1所示，也可以由并列的多个显示器构成，也可以由一个较大的显示器构成。另外，显示装置520也可以利用投影仪等在曲面、球面上投影图像。

第一操作装置530为远程运转系统用的操作装置。第一操作装置530根据操作人员的操作，生成大臂缸114的操作信号、小臂缸115的操作信号、铲斗缸116的操作信号、旋转体120的向左右的旋转操作信号、用于行驶体130的前前进后退的行驶操作信号并向控制装置540输出。第一操作装置530例如由杆，按钮开关以及踏板构成。

第二操作装置531通过操作人员的操作，将对于运输车辆200的进入指示信号、起步指示信号、停止指示信号、停止解除信号发送到管理装置300。第二操作装置531例如由触摸面板等构成。

第一操作装置530以及第二操作装置531配置于驾驶座510的附近。第一操作装置530以及第二操作装置531在操作人员坐在驾驶座510时位于操作人员能够操作的范围内。

控制装置540将从作业机械100接收的图像显示于显示装置520，并将表示第一操作装置530的操作的操作信号发送到作业机械100。

图5是表示第一实施方式的远程驾驶室的控制装置的构成的概略框图。

控制装置540是具备处理器5100、主存储器5200、储存器5300、接口5400的计算机。储存器5300存储程序p5。处理器5100从储存器5300读取程序p5并在主存储器5200展开，执行根据程序p5的处理。控制装置540经由接口5400连接于网络。

作为储存器5300的例子，可列举hdd、ssd、磁盘、光盘、cd-rom、dvd-rom、半导体存储器等。储存器5300也可以是直接与控制装置540的共用通信线连接的内部媒体，也可以是经由接口5400与控制装置540连接的外部媒体。储存器5300是非暂时的有形的存储介质。

处理器5100通过执行程序p5，具备积入车辆信息取得部5101、显示控制部5102、运输车辆信息取得部5103、操作信号输入部5104、铲斗位置特定部5105、排土位置特定部5106、避开位置特定部5107、操作信号生成部5109、操作信号输出部5110。

积入车辆信息取得部5101从作业机械100取得车辆信息。

显示控制部5102生成用于显示积入车辆信息取得部5101接收的车辆信息所含的图像的显示信号，并向显示装置520输出。

运输车辆信息取得部5103从管理装置300取得各运输车辆200的位置信息以及方位信息。

操作信号输入部5104从第一操作装置530接收操作信号的输入。在操作信号中包括大臂111的操作信号、小臂112的操作信号、铲斗113的操作信号、旋转体120的旋转操作信号、行驶体130的行驶操作信号以及作业机械100的排土指示信号。排土指示信号为进行使铲斗113移动到排土位置而进行排土的自动排土控制的指示的信号。

铲斗位置特定部5105基于积入车辆信息取得部5101接收到的车辆信息，特定挖掘机坐标系中的小臂112的前端的位置p以及从小臂112的前端到铲斗113的最下点的高度hb。铲斗113的最下点是距离铲斗113的外形中的地表面的距离最短的点。特别是，铲斗位置特定部5105将接收了排土指示信号的输入时的小臂112的前端的位置p特定为挖掘完成位置p10。图6是表示第一实施方式的铲斗的路径的例子的图。具体而言，铲斗位置特定部5105基于大臂111的倾斜角和已知的大臂111的长度(从基端部的销到前端部的销的距离)，求出大臂111的长度的垂直方向分量以及水平方向分量。同样，铲斗位置特定部5105求出小臂112的长度的垂直方向分量以及水平方向分量。铲斗位置特定部5105将从作业机械100的位置，在根据作业机械100的方位以及姿势特定的方向上，离开大臂111以及小臂112的长度的垂直方向分量的和以及水平方向分量的和的位置特定为小臂112的前端的位置p(图2所示的小臂112的前端部的销的位置p)。另外，铲斗位置特定部5105基于铲斗113的倾斜角、已知的铲斗的形状，特定铲斗113的铅垂方向的最下点，特定从小臂112的前端到最下点的高度hb。

排土位置特定部5106在向操作信号输入部5104输入排土指示信号的情况下，基于运输车辆信息取得部5103取得的运输车辆200的位置信息以及方位信息，特定排土位置p13。即，排土位置特定部5106基于运输车辆200在积入点p3停止时的位置信息以及方位信息，特定排土位置p13。排土位置特定部5106基于积入车辆信息取得部5101取得的旋转体120的位置、方位以及姿势将表示运输车辆200的位置信息的基准位置p21从现场坐标系转换为挖掘机坐标系，特定从该基准位置p21，在表示该运输车辆200的方位信息的方向上离开距离d1的排土点p22。距离d1为基准位置p21与倾斜车身上的排土点p22之间的已知的距离。排土位置特定部5106将从特定的位置p22，在作业机械100的旋转体120的朝向的方向上，离开从铲斗113的中心到小臂112的前端的距离d2的位置特定为排土位置p13的平面位置。排土位置特定部5106通过在运输车辆200的高度ht的基础上，加上从铲斗位置特定部5105特定的小臂112的前端到最下点的高度hb和铲斗113的控制富余量的高度，特定排土位置p13的高度。需要说明的是，在其他实施方式中，排土位置特定部5106也可以不加上控制富余量的高度而特定排土位置p13。即，排土位置特定部5106也可以通过在高度ht上加上高度hb，特定排土位置p13的高度。

避开位置特定部5107基于排土位置特定部5106特定的排土位置p13、积入车辆信息取得部5101取得的作业机械100的位置、运输车辆信息取得部5103取得的运输车辆200的位置以及方位，特定与运输车辆200不干扰的点即干扰避开位置p12。干扰避开位置p12是具有与排土位置p13相同的高度，并且距离旋转体120的旋转中心的距离与从该旋转中心到排土位置p13的距离相等，并且是在下方不存在运输车辆200的位置。避开位置特定部5107例如将以旋转体120的旋转中心为中心，并特定以该旋转中心与排土位置的距离为半径的圆，该圆上的位置中的，铲斗113的外形在俯视时与运输车辆200不干扰，并且最靠近排土位置p13的位置特定为干扰避开位置p12。避开位置特定部5107能够基于运输车辆200的位置、方位以及已知的外形，以及铲斗113的已知的形状，判定运输车辆200与铲斗113是否干扰。这里，“相同的高度”，“距离相等”并不限定于高度或者距离完全一致，允许一定的误差、余量。

操作信号生成部5109基于排土位置特定部5106特定的排土位置p13、避开位置特定部5107特定的干扰避开位置p12，生成用于使铲斗113移动到排土位置p13的操作信号。即，操作信号生成部5109以从挖掘完成位置p10经由位置p11以及干扰避开位置p12，而到达排土位置p13的方式生成操作信号。另外，操作信号生成部5109以即便大臂111以及小臂112驱动也不使铲斗113的角度变化的方式生成铲斗113的操作信号。

操作信号输出部5110将向操作信号输入部5104输入的操作信号或者操作信号生成部5109生成的操作信号向作业机械100输出。

《方法》

运输车辆200根据管理装置300生成的路线信息沿着行驶路径r行驶，在待机点p1停止。作业机械100的操作人员通过操作第二操作装置531(例如按下规定的按钮)，向第二操作装置531输入进入指示信号。进入指示信号从第二操作装置531被发送到管理装置300。由此，管理装置300生成表示进入路径r2以及行进路径r3的区域的路线信息。运输车辆200沿着行进路径r3行驶，在积入点p3停止。操作人员通过第一操作装置530的操作利用作业机械100的铲斗113挖起砂土，并操作第一操作装置530的按钮开关而生成并输出排土指示信号。

图7是表示第一实施方式的远程驾驶室的自动排土控制方法的第一流程图。图8是表示第一实施方式的远程驾驶室的自动排土控制方法的第二流程图。控制装置540在从操作人员接收到排土指示信号的输入时，执行图7所示的自动排土控制。

积入车辆信息取得部5101从作业机械100取得旋转体120的位置以及方位、大臂111、小臂112以及铲斗113的倾斜角以及旋转体120的姿势(步骤s1)。运输车辆信息取得部5103从管理装置300取得运输车辆200的位置以及方位(步骤s2)。

铲斗位置特定部5105基于积入车辆信息取得部5101取得的车辆信息，特定从排土指示信号的输入时的小臂112的前端的位置p以及小臂112的前端到铲斗113的最下点的高度(步骤s3)。铲斗位置特定部5105将该位置p特定为挖掘完成位置p10。

排土位置特定部5106基于在步骤s1中取得的旋转体120的位置、方位以及姿势将运输车辆信息取得部5103取得的运输车辆200的位置信息从现场坐标系转换为挖掘机坐标系。排土位置特定部5106基于运输车辆200的位置信息以及方位信息以及运输车辆200的已知的形状，特定排土位置p13的平面位置(步骤s4)。此时，排土位置特定部5106通过在运输车辆200的已知的高度ht上加上在步骤s3中特定的从小臂112的前端到铲斗113的最下点的高度hb、铲斗113的控制富余量的高度，来特定排土位置p13的高度(步骤s5)。

避开位置特定部5107基于积入车辆信息取得部5101取得的旋转体120的位置以及方位，特定旋转体120的旋转中心的位置(步骤s6)。避开位置特定部5107特定从旋转中心到排土位置p13的平面距离(步骤s7)。避开位置特定部5107将距离旋转中心为特定的平面距离的位置，且铲斗113的外形在俯视时与运输车辆200不干扰，并且距离排土位置p13最近的位置特定为干扰避开位置p12(步骤s8)。

操作信号生成部5109判定小臂112的前端的位置是否到达排土位置p13(步骤s9)。在小臂112的前端的位置未到达排土位置p13的情况下(步骤s9：no)，操作信号生成部5109判定小臂112的前端的高度是否不足干扰避开位置p12的高度，或者从旋转体120的旋转中心到小臂112的前端的平面距离是否不足从旋转中心到干扰避开位置p12的平面距离(步骤s10)。在铲斗113的高度不足干扰避开位置p12的高度的情况下，或者从旋转中心到小臂112的前端的平面距离不足从旋转中心到干扰避开位置p12的平面距离的情况下(步骤s10：yes)，操作信号生成部5109生成使大臂111以及小臂112上升至干扰避开位置p12的高度的操作信号(步骤s11)。此时，操作信号生成部5109基于大臂111以及小臂112的位置以及速度，生成操作信号。

另外，操作信号生成部5109基于生成的大臂111以及小臂112的操作信号计算大臂111以及小臂112的角速度之和，并生成以与该角速度的和相同的速度使铲斗113转动的操作信号(步骤s12)。由此，操作信号生成部5109能够生成保持铲斗113的对地角的操作信号。需要说明的是，在其他实施方式中，操作信号生成部5109也可以以大臂角度传感器117、小臂角度传感器118以及铲斗角度传感器119的检测值计算的铲斗113的对地角度与自动排土控制开始时的对地角度相等的方式生成使铲斗113转动的操作信号。

在铲斗113的高度为干扰避开位置p12的高度以上的情况下(步骤s10：no)，操作信号生成部5109不生成大臂111、小臂112以及铲斗113的操作信号。

接下来，操作信号生成部5109特定铲斗113的高度从挖掘完成位置p10的高度达到干扰避开位置p12的高度的时间即上升时间(步骤s13)。操作信号生成部5109生成旋转操作信号(步骤s14)。此时，操作信号生成部5109基于铲斗113的上升时间，在铲斗113的高度达到干扰避开位置p12的高度以上后，以旋转并使小臂112的前端通过干扰避开位置p12的方式生成旋转操作信号。

在从步骤s9到步骤s14的处理中，在生成大臂111、小臂112以及铲斗113的操作信号以及旋转体120的旋转操作信号的至少任一个时，操作信号输出部5110将生成的操作信号输出到作业机械100(步骤s15)。积入车辆信息取得部5101从作业机械100取得车辆信息(步骤s16)。由此，积入车辆信息取得部5101能够取得通过输出的操作信号驱动之后的车辆信息。控制装置540将处理返回步骤s9，并重复执行操作信号的生成。

另一方面，在步骤s9中，在小臂112的前端的位置达到排土位置p13的情况下(步骤s9：yes)，操作信号生成部5109不生成操作信号。因而，在小臂112的前端的位置到达排土位置p13时，作业机110以及旋转体120停止。在小臂112的前端的位置到达排土位置p13的情况下(步骤s9：yes)，即在从步骤s9到步骤s14的处理中操作信号生成部5109未生成操作信号的情况下，操作信号生成部5109生成使铲斗113排土的操作信号(步骤s17)。作为使铲斗113排土的操作信号的例子，可列举使铲斗113向排土方向转动的操作信号、在铲斗113为抓斗(クラム)铲斗的情况下的打开抓斗的操作信号。操作信号输出部5110将生成的操作信号向作业机械100输出(步骤s18)。然后，控制装置540结束自动排土控制。

这里，使用图6对自动排土控制时的作业机械100的动作进行说明。

在开始自动排土控制时，大臂111以及小臂112从挖掘完成位置p10向位置p11上升。此时，铲斗113以维持挖掘结束时的角度的方式驱动。

在小臂112的前端到达位置p11时，旋转体120朝向排土位置p13开始旋转。此时，由于小臂112的前端未达到干扰避开位置p12的高度，因此大臂111以及小臂112的上升继续。在小臂112的前端从位置p11向干扰避开位置p12移动的途中，以小臂112的前端的高度与干扰避开位置p12相等的方式使大臂111、小臂112以及铲斗113减速。

在小臂112的前端到达干扰避开位置p12时，作业机110的驱动停止。另一方面，旋转体120继续旋转。即，在从干扰避开位置p12到排土位置p13的期间，小臂112的前端与作业机110的驱动无关，仅通过旋转体120的旋转移动。在小臂112的前端从位置p11向排土位置p13移动的途中，以小臂112的前端的位置与排土位置p13相等的方式使旋转体120减速。

在小臂112的前端到达排土位置p13时，作业机110以及旋转体120的驱动停止。之后，铲斗113执行排土动作。

通过上述的自动排土控制，作业机械100能够将铲斗113铲起的砂土自动地向运输车辆200排出。操作人员重复执行作业机110的挖掘、通过排土指示信号的输入进行的自动排土控制，以使得运输车辆200的积载量不超过最大积载量的程度。然后，操作人员通过操作第二操作装置531，向第二操作装置531输入起步指示信号。起步指示信号从第二操作装置531被发送到管理装置300。由此，管理装置300生成包含退出路径r4的区域的路线信息。运输车辆200从积入点p3起步，沿着退出路径r4行驶，从积入场a1退出。

《作用·效果》

根据第一实施方式，控制装置540基于运输车辆200检测到的运输车辆200的位置信息以及方位信息，特定用于将砂土积入运输车辆200的排土位置。由此，控制装置540不会要接收操作人员等对排土位置的指定，而能够使作业机械100自动运转。

另外，根据第一实施方式，控制装置540特定铲斗113的挖掘完成位置p10，并生成用于使铲斗113从挖掘完成位置p10移动到排土位置p13的操作信号。由此，控制装置540能够将铲斗113铲起的砂土自动地向运输车辆200排土。

另外，根据第一实施方式，控制装置540以使铲斗113经由干扰避开位置p12的方式生成控制信号。第一实施方式的干扰避开位置p12为，高度与排土位置p13相等，并且距离旋转体120的旋转中心的距离与从旋转中心到排土位置p13的距离相等，并且考虑到铲斗113的外形为在下方不存在运输车辆200的位置。由此，能够可靠地防止由于旋转体120的旋转而使铲斗113与运输车辆200接触。

〈第二实施方式〉

在第一实施方式的作业系统1中，作业机械100进行单侧积入。即，根据第一实施方式，通过使多个运输车辆200基于一个行驶路径r行驶，在一个积入点p3使运输车辆200依次停止。由此，作业机械100对位于积入点p3的运输车辆200依次进行积入。

与此相对，第二实施方式的作业系统1中，作业机械100进行两侧积入。图9是表示第二实施方式的积入场的行驶路径的例子的图。在第二实施方式中，通过设置两个行驶路径r，在作业机械100的左右两侧生成积入点p3。由此，作业机械100对停在一方的积入点p3的运输车辆200进行积入作业期间，能够使运输车辆200在另一方的积入点p3待机。如此，通过进行两侧积入，作业机械100能够在某一积入作业完成之后开始下一个积入作业。需要说明的是，第二实施方式的积入场a1具有两个位置的积入点p3，但在其他实施方式中，并不局限于此，积入场a1也可以具有三个位置以上的积入点p3。

《远程驾驶室的控制装置》

图10是表示第二实施方式的远程驾驶室的控制装置的构成的概略框图。

第二实施方式的控制装置540除了第一实施方式的构成以外，还具备积入对象决定部5111。另外，在第二实施方式的控制装置540的主存储器5200中确保运输车辆队5201的存储区域。

运输车辆队5201依次积入并储存作为积入对象的运输车辆200的识别信息。运输车辆200的识别信息从运输车辆队5201的头部读取(dequeue)，并添加到末尾(enqueue)。

积入对象决定部5111从运输车辆队5201的头部读取运输车辆200的识别信息，将该识别信息所示的运输车辆200特定为积入对象。积入对象决定部5111在运输车辆200在积入点p3停止时，将该运输车辆200的识别信息添加到运输车辆队5201的末尾。

这里，对第二实施方式的控制装置540的动作进行说明。

图11是表示第二实施方式的无人运输车的登录方法的流程图。

管理装置300每隔一定时间基于运输车辆200的位置，判定运输车辆200是否在积入点p3停止。管理装置300在判定为运输车辆200在积入点p3停止时，将运输车辆200在积入点p3停止的信息向远程驾驶室500通知。在该通知中，包括运输车辆200的识别信息。

远程驾驶室500的控制装置540每隔一定时间执行图11所示的处理。控制装置540的运输车辆信息取得部5103判定是否从管理装置300接收到表示运输车辆200在积入点p3停止的通知(步骤s101)。在接收到表示运输车辆200在积入点p3停止的通知的情况下(步骤s101：yes)，积入对象决定部5111将该通知所含的运输车辆200的识别信息添加到运输车辆队5201的末尾(步骤s102)。另一方面，在未接收到表示运输车辆200到达积入点p3的通知的情况下(步骤s101：no)，积入对象决定部5111不将识别信息添加到运输车辆队5201。

然后，控制装置540的积入对象决定部5111在图7所示的流程图的步骤s4中，读取运输车辆队5201的头部的识别信息，排土位置特定部5106关于该识别信息表示的运输车辆200，特定排土位置。积入对象决定部5111在向操作信号输入部5104输入起步指示信号的情况下，从运输车辆队5201的头部读取识别信息。

《作用·效果》

第二实施方式的控制装置540在多个积入点p3分别存在运输车辆200的情况下，基于多个运输车辆200中的，最早到达积入点p3的运输车辆200的排土位置p13生成操作信号。在向积入完成后的运输车辆200发送发信指示信号之后，读取运输车辆队5201的头部的识别信息，对下一个运输车辆200进行积入，并反复进行上述工序。由此，控制装置540能够使作业机械100按照运输车辆200的到达顺序进行积入处理。

由此，第二实施方式的控制装置540例如与以作业机械100的旋转角度最小的方式决定积入对象的情况相比，能够缩短为了积入而使运输车辆200停止的时间。

〈其他实施方式〉

以上，参照附图对一实施方式进行了详细说明，但具体构成不限于上述结构，能够进行各种设计变更等。

例如第二实施方式的控制装置540基于存储于运输车辆队5201的信息决定积入对象，但并不限定于。例如其他实施方式的控制装置540也可以基于与多个运输车辆200的识别信息、表示积入对象的标志建立关联并存储的数据库来决定积入对象。在该情况下，控制装置540与第二实施方式同样，在向操作信号输入部5104输入了起步指示信号的情况下改写标志。

第二实施方式的控制装置540在多个积入点p3分别存在运输车辆200的情况下，将最早到达积入点p3的运输车辆200决定为积入对象，但并不限定于。例如其他实施方式的控制装置540也可以通过将分别存在于多个积入点p3的运输车辆200中的，当前的积载量最多运输车辆决定为积入对象等任意的方法来决定积入对象。

在上述实施方式的作业系统1中，远程驾驶室500的控制装置540基于从管理装置300接收的运输车辆200的位置信息以及方位信息进行自动排土处理的计算以及积入对象的决定，但并不限定于。例如其他实施方式的作业系统1中，作业机械100的控制装置126也可以基于从管理装置300接收的运输车辆200的位置信息以及方位信息进行自动排土处理的计算以及积入对象的决定。

上述实施方式的作业系统1中，远程驾驶室500的控制装置540基于从管理装置300接收的运输车辆200的位置信息以及方位信息进行自动排土处理的计算，但并不限定于。例如其他实施方式的作业系统1中，积入机械100的控制装置126也可以基于从管理装置300接收的运输车辆200的位置信息以及方位信息进行自动排土处理的计算。

上述实施方式的作业机械100通过远程操作来操作，但并不限定于。例如其他实施方式的作业机械100中，操作人员也可以搭乘在驾驶室121中来操作杆或者开关。在该情况下，作业机械100的控制装置126也可以基于从管理装置300接收的运输车辆200的位置信息以及方位信息进行自动排土处理的计算以及积入对象的决定。

另外，上述实施方式中，积入机械100经由管理装置300取得运输车辆200的位置以及方位，但并不限定于。例如其他实施方式的积入机械100也可以通过车车间通信从运输车辆200取得运输车辆200的位置以及方位。

上述实施方式的作业系统1中，基于运输车辆200在积入点p3停止时的位置信息以及方位信息，特定排土位置p13，但并不限定于。例如在其他实施方式中，排土位置p13也可以不基于运输车辆200的位置信息以及方位信息而基于积入点p3的位置特定。在该情况下，作业系统1能够在运输车辆200停止之前特定积入点p3。

需要说明的是，在上述实施方式的作业系统1中，积入机械100将砂土作为载货积入，但在其他实施方式中，并不限定于此。例如其他实施方式的载货也可以是矿石、碎石、煤炭等。

在上述实施方式的控制装置540中，对程序p5储存在储存器5300中的情况进行了说明，但并不限定于。例如在其他实施方式中，程序p5也可以通过通信线路发送到控制装置540。在该情况下，接收发送的控制装置540将该程序p5在主存储器5200展开，并执行上述处理。

在上述实施方式中，将排土位置等自动排土控制通过挖掘机坐标系进行处理，但也可以通过现场坐标系处理。

另外，程序p5也可以用于实现上述功能的一部分。例如程序p5也可以将上述功能与已存储于储存器5300的其他程序p5的组合，或者与安装于其他装置的其他程序p5组合而实现。

另外，控制装置126、管理装置300以及控制装置540除了上述构成以外，或者代替上述构成而具备pld(programmablelogicdevice)。作为pld的例子，可列举pal(programmablearraylogic)，gal(genericarraylogic)，cpld(complexprogrammablelogicdevice)，fpga(fieldprogrammablegatearray)。在该情况下，利用处理器实现的功能的一部分也可以通过该pld实现。

工业上的可利用性

本发明的作业机械控制装置能够自动地特定用于作业机械的控制的排土位置。

附图标记说明

1…作业系统，100…作业机械，200…运输车辆，300…管理装置，3101…位置方位收集部，3102…行驶路线生成部，3103…转送部，3301…行驶路径存储部，3302…位置方位存储部，500…远程驾驶室，510…驾驶座，520…显示装置，530…操作装置，540…控制装置，5101…积入车辆信息取得部，5102…显示控制部，5103…运输车辆信息取得部，5104…操作信号输入部，5105…铲斗位置特定部，5106…排土位置特定部，5107…避开位置特定部，5108…旋转定时特定部，5109…操作信号生成部，5110…操作信号输出部，5111…积入对象决定部