(57)【要約】  ホイールローダは、作業状態を検出する作業状態検出手段（１１０）と、作業状態検出手段（１１０）で検出される前記作業状態に応じて、作業機の目標位置およびホイールローダの移動距離との関係を設定する目標設定手段（１２０）と、ホイールローダの移動距離を検出する移動距離検出手段（１３０）と、移動距離検出手段（１３０）で検出された移動距離に応じて求められた作業機の目標位置にブームおよびバケットを移動させる作業機制御手段（１４０）とを備える。
2015129932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブームと、前記ブームに取り付けられたバケットとを備えた作業機を有するホイールローダであって、
前記ホイールローダの作業状態を検出する作業状態検出手段と、
前記作業状態検出手段で検出される前記作業状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定する目標設定手段と、
前記ホイールローダの移動距離を検出する移動距離検出手段と、
前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させる作業機制御手段とを備える
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項２】
請求項１に記載のホイールローダにおいて、
前記作業状態検出手段は、
前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、
前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、
前記積荷判別手段で積荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で後進であると判別した場合に、前記作業状態は積荷後進状態であると検出し、
前記目標設定手段は、前記積荷後進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、
前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記積荷後進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させる
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のホイールローダにおいて、
前記作業状態検出手段は、
前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、
前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、
前記積荷判別手段で積荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で前進であると判別した場合に、前記作業状態は積荷前進状態であると検出し、
前記目標設定手段は、前記積荷前進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、
前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記積荷前進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させる
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のホイールローダにおいて、
前記作業状態検出手段は、
前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、
前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、
前記積荷判別手段で空荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で後進であると判別した場合に、前記作業状態は空荷後進状態であると検出し、
前記目標設定手段は、前記空荷後進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、
前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記空荷後進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させる
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項５】
請求項２に記載のホイールローダにおいて、
前記目標設定手段は、
前記積荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記積荷後進状態の移動開始時のブーム角度から、前記ホイールローダが距離L1を移動した際に前記ブームが水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、
前記積荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記ブーム角度に連動して前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定する
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項６】
請求項３に記載のホイールローダにおいて、
前記目標設定手段は、
前記積荷前進状態での目標移動距離である距離L2と、前記距離L2未満の第１中間距離と、前記第１中間距離以上、かつ、前記距離L2未満の第２中間距離とを設定し、
移動距離が前記第１中間距離未満の場合は、
前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記ブームが水平となるブーム角度を設定し、
前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、
移動距離が前記第１中間距離以上、かつ、前記第２中間距離未満の場合は、
前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第１中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第２中間距離移動した時点で予め設定された上げポジショナ位置となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、
前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記ブーム角度に連動して前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、
移動距離が前記第２中間距離以上、かつ、前記距離L2以下の場合は、
前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記上げポジショナ位置のブーム角度を設定し、
前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定する
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項７】
請求項４に記載のホイールローダにおいて、
前記目標設定手段は、
前記空荷後進状態での目標移動距離である距離L2と、前記距離L2未満の第３中間距離と、前記第３中間距離以上、かつ、前記距離L2未満の第４中間距離とを設定し、
移動距離が前記第３中間距離未満の場合は、
前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記ブームが予め設定された上げポジショナ位置となるブーム角度を設定し、
前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記空荷後進状態の移動開始時のバケットシリンダ長から、前記ホイールローダが前記第３中間距離移動した時点で前記バケットが予め設定された初期位置となるバケットシリンダ長まで、移動距離に比例してバケットシリンダ長を設定し、
移動距離が前記第３中間距離以上、かつ、前記第４中間距離未満の場合は、
前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第３中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第４中間距離移動した時点の前記ブームが水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、
前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットを予め設定された初期位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、
移動距離が前記第４中間距離以上、かつ、前記距離L2以下の場合は、
前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第４中間距離移動した時点のブーム角度から、前記距離L2移動した時点の前記ブームが予め設定された下げポジショナ位置となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、
前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットを予め設定された初期位置に維持するバケットシリンダ長を設定する
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のホイールローダにおいて、
前記ブームの現在位置を検出するブーム位置検出手段と、
前記バケットの現在位置を検出するバケット位置検出手段とを備え、
前記目標設定手段は、
前記移動距離検出手段で検出された現在の移動距離に応じて前記ブームおよびバケットの現在の目標位置を算出し、
前記作業機制御手段は、
前記ブームの現在の目標位置と前記ブーム位置検出手段で検出された現在位置との偏差量と、前記バケットの現在の目標位置と前記バケット位置検出手段で検出された現在位置との偏差量とを算出し、
前記偏差量に基づいて前記ブームおよび前記バケットを移動させる
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載のホイールローダにおいて、
前記ブームを操作するブームレバーと、
前記バケットを操作するバケットレバーとを備え、
前記作業機制御手段は、前記ブームレバーおよびバケットレバーの手動操作による操作量を加算して前記作業機を移動させる
ことを特徴とするホイールローダ。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のホイールローダにおいて、
前記ブームを操作するブームレバーと、
前記バケットを操作するバケットレバーとを備え、
前記作業機制御手段は、前記ブームレバーおよびバケットレバーの手動操作による操作量が加算された場合は、前記作業機が目標位置に移動した移動距離を記憶し、
前記目標設定手段は、前記作業機の位置および前記ホイールローダの移動距離との関係における前記ホイールローダの移動距離を、前記作業機が目標位置に移動したときに記憶した移動距離で補正する
ことを特徴とするホイールローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホイールローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
ホイールローダでは、掘削作業と、掘削したものをダンプトラックのベッセルなどに積込む積込作業とを繰り返すことが多い。特に、大型のホイールローダの場合、Ｖシェイプ運転と呼ばれる作業を長時間にわたって繰り返すことが多く、オペレータの負担が大きい。そこで、オペレータの負担軽減のために、ブーム及びバケットの動作を一部自動化して、前記ベッセル等への積込作業を補助するモードが搭載されたホイールローダがある（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１のホイールローダでは、ブーム操作レバーに対して所定の操作が行われた場合に、バケットの積込操作を自動的に開始している。これにより、オペレータは、ブームレバーを操作するだけで、バケットで積込むことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１９７４２５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、ホイールローダは、掘削作業を行う場合は、ブーム先端を下げてバケットを地面に近い位置に配置して作業する。一方、積込作業を行う場合は、ブーム先端を運搬作業車又はダンプトラックのベッセルよりも高い位置に上げて作業する。このため、掘削作業および積込作業を繰り返す場合に作業を効率化するには、ホイールローダを移動しながら、作業機を移動させる必要がある。
したがって、オペレータは、例えば、アクセル操作（右足）、ブレーキ操作（左足）、ステアリング操作（左手）を行ってホイールローダを移動させながら、作業機を右手で操作するといった複雑な操作を行う必要があり、特に経験の浅いオペレータにとっては、操作の負荷が大きく、効率的な操作が難しいという問題がある。【０００５】
本発明の目的の一つは、掘削した土砂等を運搬して積込む作業を容易に行うことができるホイールローダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のホイールローダは、ブームと、前記ブームに取り付けられたバケットとを備えた作業機を有するホイールローダであって、ホイールローダの作業状態を検出する作業状態検出手段と、前記作業状態検出手段で検出される前記作業状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定する目標設定手段と、前記ホイールローダの移動距離を検出する移動距離検出手段と、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させる作業機制御手段とを備えることを特徴とする。【０００７】
本発明によれば、積荷後進作業、積荷前進作業、空荷後進作業等の所定の作業状態においては、ホイールローダが移動すると、作業状態および移動距離に応じた作業機の目標位置が目標設定手段で設定され、作業機制御手段はこの目標位置にブームおよびバケットを移動する。このため、オペレータは、主にステアリング、アクセル、ブレーキ操作を行えば良く、ブームレバーやバケットレバー等の作業機の操作を、ステアリングやアクセル操作と同時に行う必要が無い。したがって、経験の浅いオペレータであってもホイールローダを容易に操作することができる。
また、ホイールローダの移動中に、作業機が適切な位置に自動的に移動するため、ホイールローダの移動後に作業機を移動する場合に比べて、作業効率を向上でき、省燃費運転も実現できる。【０００８】
本発明のホイールローダにおいて、前記作業状態検出手段は、前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、前記積荷判別手段で積荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で後進であると判別した場合に、前記作業状態は積荷後進状態であると検出し、前記目標設定手段は、前記積荷後進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記積荷後進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させることが好ましい。【０００９】
本発明のホイールローダにおいて、前記作業状態検出手段は、前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、前記積荷判別手段で積荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で前進であると判別した場合に、前記作業状態は積荷前進状態であると検出し、前記目標設定手段は、前記積荷前進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記積荷前進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させることが好ましい。【００１０】
本発明のホイールローダにおいて、前記作業状態検出手段は、前記バケットに荷が積込まれているか否かを判別する積荷判別手段と、前記ホイールローダの前進および後進を判別する前後進判別手段とを備え、前記積荷判別手段で空荷状態であると判別し、かつ、前記前後進判別手段で後進であると判別した場合に、前記作業状態は空荷後進状態であると検出し、前記目標設定手段は、前記空荷後進状態に応じて、前記作業機の目標位置および前記ホイールローダの移動距離との関係を設定し、前記作業機制御手段は、前記作業状態が前記空荷後進状態である場合に、前記移動距離検出手段で検出された移動距離に応じて求められた前記作業機の目標位置に前記ブームおよび前記バケットを移動させることが好ましい。【００１１】
本発明のホイールローダにおいて、前記目標設定手段は、前記積荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記積荷後進状態の移動開始時のブーム角度から、前記ホイールローダが距離L1を移動した際に前記ブームが水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、前記積荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記ブーム角度に連動して前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定することが好ましい。【００１２】
本発明のホイールローダにおいて、前記目標設定手段は、前記積荷前進状態での目標移動距離である距離L2と、前記距離L2未満の第１中間距離と、前記第１中間距離以上、かつ、前記距離L2未満の第２中間距離とを設定し、移動距離が前記第１中間距離未満の場合は、前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記ブームが水平となるブーム角度を設定し、前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、移動距離が前記第１中間距離以上、かつ、前記第２中間距離未満の場合は、前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第１中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第２中間距離移動した時点で予め設定された上げポジショナ位置となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記ブーム角度に連動して前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、移動距離が前記第２中間距離以上、かつ、前記距離L2以下の場合は、前記積荷前進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記上げポジショナ位置のブーム角度を設定し、前記積荷前進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットをチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定することが好ましい。【００１３】
本発明のホイールローダにおいて、前記目標設定手段は、前記空荷後進状態での目標移動距離である距離L2と、前記距離L2未満の第３中間距離と、前記第３中間距離以上、かつ、前記距離L2未満の第４中間距離とを設定し、移動距離が前記第３中間距離未満の場合は、前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記ブームが予め設定された上げポジショナ位置となるブーム角度を設定し、前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記空荷後進状態の移動開始時のバケットシリンダ長から、前記ホイールローダが前記第３中間距離移動した時点で前記バケットが予め設定された初期位置となるバケットシリンダ長まで、移動距離に比例してバケットシリンダ長を設定し、移動距離が前記第３中間距離以上、かつ、前記第４中間距離未満の場合は、前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第３中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第４中間距離移動した時点の前記ブームが水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットを予め設定された初期位置に維持するバケットシリンダ長を設定し、移動距離が前記第４中間距離以上、かつ、前記距離L2以下の場合は、前記空荷後進状態に応じた前記ブームの目標位置として、前記第４中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第距離L2移動した時点の前記ブームが予め設定された下げポジショナ位置となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定し、前記空荷後進状態に応じた前記バケットの目標位置として、前記バケットを予め設定された初期位置に維持するバケットシリンダ長を設定することが好ましい。【００１４】
本発明のホイールローダにおいて、前記ブームの現在位置を検出するブーム位置検出手段と、前記バケットの現在位置を検出するバケット位置検出手段とを備え、前記目標設定手段は、前記移動距離検出手段で検出された現在の移動距離に応じて前記ブームおよびバケットの現在の目標位置を算出し、前記作業機制御手段は、前記ブームの現在の目標位置と前記ブーム位置検出手段で検出された現在位置との偏差量と、前記バケットの現在の目標位置と前記バケット位置検出手段で検出された現在位置との偏差量とを算出し、前記偏差量に基づいて前記ブームおよび前記バケットを移動させることが好ましい。【００１５】
本発明のホイールローダにおいて、前記ブームを操作するブームレバーと、前記バケットを操作するバケットレバーとを備え、前記作業機制御手段は、前記ブームレバーおよびバケットレバーの手動操作による操作量を加算して前記作業機を移動させることが好ましい。【００１６】
本発明のホイールローダにおいて、前記ブームを操作するブームレバーと、前記バケットを操作するバケットレバーとを備え、前記作業機制御手段は、前記ブームレバーおよびバケットレバーの手動操作による操作量が加算された場合は、前記作業機が目標位置に移動した移動距離を記憶し、前記目標設定手段は、前記作業機の位置および前記ホイールローダの移動距離との関係における前記ホイールローダの移動距離を、前記作業機が目標位置に移動したときに記憶した移動距離で補正することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態にかかるホイールローダを示す側面図。
【図２】作業機の駆動機構を模式的に示す説明図。
【図３】作業機コントローラの構成を示すブロック図。
【図４】ホイールローダのＶシェイプ作業を模式的に説明する説明図。
【図５】Ｖシェイプ作業の作業工程を模式的に説明する説明図。
【図６】Ｖシェイプ作業の作業機制御処理を示すフローチャート。
【図７】積荷後進状態での移動距離と作業機の目標位置との関係を示すグラフ。
【図８】積荷前進状態での移動距離と作業機の目標位置との関係を示すグラフ。
【図９】空荷後進状態での移動距離と作業機の目標位置との関係を示すグラフ。
【図１０】積荷後進状態での作業機制御処理を示すフローチャート。
【図１１】積荷前進状態での作業機制御処理を示すフローチャート。
【図１２】空荷後進状態での作業機制御処理を示すフローチャート。
【図１３】空荷後進状態での作業機制御処理を示すフローチャート。
【図１４】ブーム偏差角と目標流量との関係を示すグラフ。
【図１５】バケット偏差長と目標流量との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
［ホイールローダの全体構成］
図１は、本発明の実施形態に係るホイールローダ１を示す側面図である。ホイールローダ１は、鉱山等で使用される大型のホイールローダ１である。
ホイールローダ１は、前部車体２Ａと後部車体２Ｂとで構成される車体２を備えている。前部車体２Ａの前方（図１中の左方）には、掘削・積込用のバケット３１、ブーム３２、ベルクランク３３、連結リンク３４、バケットシリンダ３５、ブームシリンダ３６等で構成される油圧式の作業機３が取り付けられている。
【００１９】
後部車体２Ｂは、厚板の金属板等で構成された後部車体フレーム５を有している。後部車体フレーム５の前側には、オペレータが乗り込む箱状のキャブ６が設けられ、後部車体フレーム５の後側には、図示しないエンジンや、エンジンによって駆動される油圧ポンプ等が搭載されている。
【００２０】
［作業機の駆動機構］
図２は、作業機３の駆動機構を模式的に示す説明図である。ホイールローダ１は、作業機コントローラ１０と、エンジン１１と、Power Take Off（ＰＴＯ：動力取出装置)１２とを備えている。ＰＴＯ１２は、エンジン１１の出力を、車輪（タイヤ）７を駆動する走行系と、作業機３を駆動する油圧装置系に分配する。
【００２１】
［走行系の構成］
走行系は、ホイールローダ１を走行させるための機構（走行装置）であり、トルクコンバータ（Ｔ／Ｃ）１５や、図示しないトランスミッション、アクスル等を備えている。エンジン１１から出力された動力は、ＰＴＯ１２、トルクコンバータ１５、トランスミッション及びアクスルを介して、車輪７に伝達される。
【００２２】
［油圧装置系の構成］
油圧装置系は、主に作業機３(例えばブーム３２やバケット３１)を駆動するための機構である。油圧装置系は、ＰＴＯ１２で駆動される作業機用の油圧ポンプ２１と、油圧ポンプ２１の吐出回路に設けられた油圧パイロット式のバケット操作弁２２およびブーム操作弁２３と、バケット操作弁２２の各パイロット受圧部に接続されたバケット用の電磁比例制御弁２４，２５と、ブーム操作弁２３の各パイロット受圧部に接続されたブーム用の電磁比例制御弁２６，２７と、を備えている。
【００２３】
電磁比例制御弁２４〜２７は、図示略のパイロットポンプに接続され、作業機コントローラ１０からの制御信号に応じて、パイロットポンプから前記各パイロット受圧部への作動油の供給を制御する。
具体的には、電磁比例制御弁２４は、バケットシリンダ３５を縮めて、バケット３１が積込位置に移動するようにバケット操作弁２２を切り換える。また、電磁比例制御弁２５は、バケットシリンダ３５を伸ばして、バケット３１がチルト位置に移動するようにバケット操作弁２２を切り換える。
電磁比例制御弁２６は、ブームシリンダ３６を縮めて、ブーム３２が下がるようにブーム操作弁２３を切り換える。また、電磁比例制御弁２７は、ブームシリンダ３６を伸ばして、ブーム３２が上がるようにブーム操作弁２３を切り換える。
【００２４】
［作業機コントローラに接続される機器］
作業機コントローラ１０には、図３にも示すように、キャブ６に設けられたブームレバー４１およびバケットレバー４２と、キャブ６に設けられたモニタ４３に設けられたセミオートモード選択手段４３１およびアプローチ長設定手段４３２と、ブーム角度センサ４４と、バケット角度センサ４５と、ブームボトム圧センサ４６と、エンジンコントローラ４７と、トランスミッションコントローラ４８とが接続されている。
【００２５】
ブームレバー４１は、レバー角度を検出するレバー角度センサを内蔵する。オペレータがブームレバー４１を操作すると、前記レバー角度センサは、操作量に応じたレバー角度を検出し、ブームレバー信号として作業機コントローラ１０に出力する。
バケットレバー４２は、レバー角度を検出するレバー角度センサを内蔵する。オペレータがバケットレバー４２を操作すると、前記レバー角度センサは、操作量に応じたレバー角度を検出し、バケットレバー信号として作業機コントローラ１０に出力する。
【００２６】
セミオートモード選択手段４３１は、モニタ４３にモード選択ボタンを表示し、オペレータの操作によってセミオート積込みモードが選択された場合は、セミオートモード選択信号としてＯＮ信号を出力し、セミオート積込みモードが選択されなかった場合は、セミオートモード選択信号としてＯＦＦ信号を出力する。
アプローチ長設定手段４３２は、図４に示すように、Ｖシェイプ作業時において、土砂等の掘削が完了してバケット３１に土砂等の荷が積まれた状態で後進する際の移動距離L1と、移動距離L1だけ後進して停止した後、ダンプトラック６０に向かって移動する際の移動距離L2とを設定する。図４において、Ｌはホイールローダ１の全長である。また、L1，L2は、ホイールローダ１の車両全長Ｌに対する割合で設定され、デフォルト値はL1＝１（車両全長と同じ長さ）、L2＝0.8（車両全長の80％の長さ）である。アプローチ長設定手段４３２は、モニタ４３にアプローチ長L1，L2の初期値である「１」、「0.8」を表示し、オペレータがこれらの数値を変更すると、入力された値を設定値として記憶し、作業機コントローラ１０に出力する。
【００２７】
ブーム角度センサ４４は、例えば、図２で示すブーム３２の車体２に対する取付部（支持軸）に設けられたロータリーエンコーダーなどで構成され、ブーム３２の中心線と水平線との間のブーム角度を検出し、検出信号を出力する。したがって、ブーム角度センサ４４によってブーム位置検出手段が構成される。ここで、ブーム３２の中心線とは、図２のＹ−Ｙ線であり、ブーム３２の車体２に対する取付部（支持軸の中心）とバケット３１の取付部（バケット支持軸の中心）とを結ぶ線である。したがって、図２のＹ−Ｙ線が水平線に沿っている場合、ブーム角度センサ４４はブーム角度０度を出力する。また、ブーム角度０度の状態から、ブーム３２の先端が上げられるとブーム角度センサ４４はプラスの値を出力し、ブーム３２の先端が下げられるとマイナスの値を出力する。
【００２８】
バケット角度センサ４５は、例えば、ベルクランク３３の回転軸に設けられたロータリーエンコーダーなどで構成され、バケット３１を接地した状態でバケット３１の刃先が地上において水平となる位置であれば０度を出力し、バケット３１をチルト側（上向き）に移動するとプラスの値を出力し、バケット３１を積込側（下向き）に移動するとマイナスの値を出力する。したがって、バケット角度センサ４５によってバケット位置検出手段が構成される。
【００２９】
ブームボトム圧センサ４６は、ブームシリンダ３６のボトム側の圧力を検出する。ブームボトム圧は、バケット３１に荷が積まれた場合に高くなり、空荷の場合に低くなる。
エンジンコントローラ４７は、Controller Area Network（ＣＡＮ）を介して作業機コントローラ１０と通信し、エンジン１１の回転数等のエンジン稼働情報を作業機コントローラ１０に出力する。
トランスミッションコントローラ４８は、ＣＡＮを介して作業機コントローラ１０と通信し、ＦＲレバー４９によるホイールローダ１の前後進の選択状態および速度段を示すＦＲ情報と、車速センサ５０から出力される車速情報とを作業機コントローラ１０に出力する。なお、車速センサ５０は、タイヤ７の駆動軸の回転数等から車速を検出するセンサであり、車速センサ５０で検出した車速情報はトランスミッションコントローラ４８を介して作業機コントローラ１０に出力される。
【００３０】
［作業機コントローラの構成］
作業機コントローラ１０は、作業状態検出手段１１０と、目標設定手段１２０と、移動距離検出手段１３０と、作業機制御手段１４０と、記憶手段１５０とを備えている。
作業状態検出手段１１０は、積荷判別手段１１１と、前後進判別手段１１２とを備える。積荷判別手段１１１は、前記ブームボトム圧センサ４６の出力値に基づいて、バケット３１内に荷が積まれているか否かを判別する。
前後進判別手段１１２は、前記ＦＲレバー４９の操作に応じてトランスミッションコントローラ４８から出力されるＦＲ情報に基づいて、ホイールローダ１が前進状態であるか後進状態であるかを判別する。
【００３１】
［作業状態検出手段］
作業状態検出手段１１０は、積荷判別手段１１１の判別結果および前後進判別手段１１２の判別結果から作業状態を検出する。本実施形態では、作業状態検出手段１１０は、少なくとも、掘削作業が完了してホイールローダ１を後進させた状態である積荷後進状態と、積荷をダンプトラック６０等に運ぶために積荷状態でホイールローダ１を前進させる積荷前進状態と、積荷をダンプトラック６０等に積込んだ後にホイールローダ１を後進させる空荷後進状態とを検出する。
【００３２】
［目標設定手段］
目標設定手段１２０は、作業状態検出手段１１０で検出した作業状態に応じて、ホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係を設定する。本実施形態では、後述するように、現在の移動距離を代入することで、作業機３の目標位置、具体的にはブーム３２のブーム角度と、バケット３１のバケットシリンダ長とを算出する数式で前記関係を設定しているが、移動距離と目標位置との関係をテーブル構造で記憶してもよい。
【００３３】
［移動距離検出手段］
移動距離検出手段１３０は、車速センサ５０で検出される車速情報をトランスミッションコントローラ４８から受信し、ホイールローダ１の現在の移動距離を算出する。
【００３４】
［作業機制御手段］
作業機制御手段１４０は、入力される各種情報に基づいて、電磁比例制御弁２４〜２７に対する制御信号を出力し、バケット３１やブーム３２を作動する。
また、作業機コントローラ１０は、モニタ４３に対してインジケータ指令やブザー指令を出力する。モニタ４３は、インジケータ指令を受信すると、モニタ４３に設けられたインジケータ４３５の表示を制御してオペレータに情報を通知する。
また、モニタ４３は、警告音を鳴らすブザー４３６を備え、ブザー指令を受信すると、前記ブザー４３６によって警告音を鳴らしてオペレータに警告する。
【００３５】
記憶手段１５０は、作業機コントローラ１０に入力される各種データなどが記憶されるとともに、作業機３の制御に必要な各種パラメータなどが記憶される。
【００３６】
［Ｖシェイプ作業工程］
次に、ホイールローダ１によるＶシェイプ作業について、図４，５を参照して説明する。Ｖシェイプ作業は、以下に説明するような複数の作業工程によって行われる。
【００３７】
［１．空荷停止→掘削］
バケット３１に土砂等の荷が積まれていない空荷状態で、図４に示すように、ホイールローダ１の前輪のタイヤ７の前端がＡ点にある状態を空荷停止状態（スタート位置）とする。
次に、図５（Ａ）に示すように、オペレータは、空荷状態のホイールローダ１を運転して盛土等に向かって前進させる。この際、オペレータは、タイヤ７の前端が図４のＢ点となる位置まで、つまり距離L1だけホイールローダ１を前進させることが好ましい。
すると、図５（Ｂ）に示すように、バケット３１によって盛土が掘削され、バケット３１内に土砂が積込まれる。
【００３８】
［２．掘削完了→積荷後進］
図５（Ｃ）に示すように、掘削作業の完了後、オペレータは、バケット３１に土砂等の荷が積まれた積荷状態のホイールローダ１を、空荷停止位置（図４のＡ点の位置）まで後進させる。つまり、ホイールローダ１を距離L1だけ後進させる。
【００３９】
［３．積荷後進→積荷前進］
空荷停止位置に停止後、オペレータは、図５（Ｄ）に示すように、積荷状態のホイールローダ１をダンプトラック６０に向かって前進させる。図４に示すように、停止位置にあるホイールローダ１の盛土に対する方向と、ダンプトラック６０に向かう方向との角度差θは、通常４５〜６０度程度の範囲である。また、ダンプトラック６０までの移動距離は前述のL2に設定される。オペレータは、ステアリングを操作して向きを変えて、ホイールローダ１を移動距離L2だけ前進させる。そして、オペレータは、ホイールローダ１がダンプトラック６０の側方に到達すると、ブレーキ操作でホイールローダ１を停止させる。
【００４０】
［４．積荷停止→積込］
図５（Ｅ）に示すように、オペレータは、バケット３１を積込位置に移動して、バケット３１内の土砂をベッセル６１に積込む積込作業を行う。
【００４１】
［５．空荷後進→空荷停止］
図５（Ｆ）に示すように、オペレータは、積込が完了すると、空荷状態のホイールローダ１を後進させる。オペレータは、後進とともにステアリング操作を行い、距離L2だけ後進させて空荷状態のホイールローダ１を停止する。この空荷状態での停止位置は、図５（Ｇ）に示すようにスタート位置（空荷停止位置）と同じである。
オペレータは、以上の工程を繰り返し、ホイールローダ１の移動軌跡が略Ｖ字状になるＶシェイプ運転を繰り返すことができる。
【００４２】
［セミオート制御］
以上のようなＶシェイプ作業において、図５（Ｂ）に示す掘削作業では、バケット３１の移動をブーム３２の移動に連動させる制御が導入されていた。すなわち、掘削作業時には、オペレータは、ブームレバー４１およびバケットレバー４２を操作する必要が無く、バケット３１およびブーム３２を移動させることができる。
掘削作業以外の作業は、従来、オペレータの手動操作で行われていた。これに対し、本実施形態では、セミオートモード選択手段４３１でセミオートモード選択信号がＯＮに設定されると、作業機コントローラ１０によって、掘削作業以外のホイールローダ１が移動する作業において作業機３を自動制御するように設定されている。本実施形態では、作業機３の自動制御時に、オペレータによるブームレバー４１、バケットレバー４２の手動操作を許容するセミオート制御がさらに設定されている。
具体的には、図５（Ｃ）積荷後進、（Ｄ）積荷前進、（Ｆ）空荷後進の各作業工程においてセミオート制御が行われる。
【００４３】
これらのセミオート制御時の作業機コントローラ１０の処理について説明する。
作業機コントローラ１０は、エンジンキーのオン操作などによって処理を開始すると、図６に示すように、まず、レバー操作指令（ブームレバー用の操作指令cmd_bm、バケットレバー用の操作指令cmd_bk）を「０」に初期化し、積荷前進制御および空荷後進制御において開始時距離を示す変数sLを「０」に初期化する（ステップＳ１）。
次に、作業機コントローラ１０は、セミオートモード選択手段４３１から出力されるセミオートモード選択信号によって、セミオート積込みモードが「ＯＮ」であるか否かを判定する（ステップＳ２）。作業機コントローラ１０は、セミオート積込みモードが「ＯＦＦ」の場合、ステップＳ２で「ＮＯ」と判定する。そして、作業機コントローラ１０はモニタ４３にインジケータ指令を出力し、モニタ４３にセミオート積込みモードが動作中のインジケータが表示されている場合にはインジケータを消去する（ステップＳ３）。作業機コントローラ１０は、セミオート積込みモードが「ＯＮ」となるまで、ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返す。
【００４４】
作業機コントローラ１０は、セミオート積込みモードが「ＯＮ」の場合、ステップＳ２でＹＥＳと判定し、モニタ４３にインジケータ指令を出力し、モニタ４３にセミオート積込みモードが動作中であることを示すインジケータを表示する（ステップＳ４）。
【００４５】
［作業状態検出処理］
積荷判別手段１１１は、ブームボトム圧センサ４６から出力されたブームボトム圧センサ信号によって、積荷状態であるか空荷状態であるかを判定する。前後進判別手段１１２は、トランスミッションコントローラ４８から出力されたＦＲ情報によって、前進状態であるか、後進状態であるかを判定する。作業状態検出手段１１０は、これらの情報から、ホイールローダ１が、積荷後進状態、積荷前進状態、空荷後進状態であるかを、それぞれ検出できる。
【００４６】
［積荷後進検出］
作業機コントローラ１０の作業状態検出手段１１０は、積荷後進検出がＯＦＦからＯＮに変化したか否かを判定する（ステップＳ５）。作業機コントローラ１０は、積荷後進検出がＯＦＦからＯＮに変化したことを検出した場合にステップＳ５で「ＹＥＳ」と判定する。この場合、作業ステージを示す変数STAGEを「２」に設定し、移動距離を示す変数Ｌを初期値「０」に設定し、作業機の開始位置を示す変数sp_bm（ブーム角度）、sp_bk（バケットシリンダ長）に現在位置の値を設定する（ステップＳ６）。ステップＳ６では、作業機コントローラ１０は、sp_bmにブーム角度センサ４４の検出値に基づいて現在のブーム角度を設定し、sp_bkにバケット角度センサ４５の検出値に基づいて現在のバケットシリンダ長を設定する。
【００４７】
［積荷前進検出］
作業機コントローラ１０の作業状態検出手段１１０は、ステップＳ５で「ＮＯ」と判定した場合、積荷前進検出がＯＦＦからＯＮに変化したことを検出したか否かを判定する（ステップＳ７）。作業機コントローラ１０は、積荷前進検出がＯＮに変化したことを検出してステップＳ７で「ＹＥＳ」と判定した場合、作業ステージを示す変数STAGEを「３」に設定し、移動距離を示す変数Ｌを初期値「０」に設定し、sp_bmに現在のブーム角度を設定し、sp_bkに現在のバケットシリンダ長を設定する（ステップＳ８）。
【００４８】
［空荷後進検出］
作業機コントローラ１０の作業状態検出手段１１０は、ステップＳ７で「ＮＯ」と判定した場合、空荷後進検出がＯＦＦからＯＮに変化したことを検出したか否かを判定する（ステップＳ９）。作業機コントローラ１０は、空荷後進検出がＯＮに変化したことを検出してステップＳ９で「ＹＥＳ」と判定した場合、作業ステージを示す変数STAGEを「４」に設定し、移動距離を示す変数Ｌを初期値「０」に設定し、sp_bmに現在のブーム角度を設定し、sp_bkに現在のバケットシリンダ長を設定する（ステップＳ１０）。
【００４９】
［終了条件判定］
作業機コントローラ１０は、ステップＳ６、Ｓ８、Ｓ１０で初期設定を行った後、あるいはステップＳ９でＮＯと判定された場合は、終了条件が成立したかを判定する（ステップＳ１１）。
ここで、終了条件が成立したとは、以下の６条件のいずれかが成立した場合である。
終了条件１は、モニタ４３のセミオートモード選択手段４３１の出力で、セミオートモードが無効とされている場合である。
終了条件２は、作業状態検出手段１１０において、空荷前進、掘削状態のいずれかを検出した場合である。ここで、空荷前進状態は、ブームボトム圧センサ信号およびＦＲ情報で判別でき、掘削状態はブームボトム圧センサ信号、ブーム角度、バケットシリンダ長などで判別できる。
終了条件３は、レバー速度段がＦ３（前進３速）以上の場合である。ホイールローダ１がＶシェイプ作業中は、レバー速度段はＦ２までしか選択されず、Ｆ３とされるのは、ホイールローダ１が作業を行っておらず、走行中であることを示すためである。
終了条件４は、作業機３がロック状態となっている場合である。ホイールローダ１には、走行中に作業機３が作動しないようにロックボタンが設けられており、オペレータによってロックボタンが操作された場合は、作業中ではなく、走行中であると判断できるためである。
終了条件５は、FMEA（Failure Mode and Effect Analysis）を参照し、センサや電磁比例制御弁（ＥＰＣバルブ）２４〜２７に、セミオートモードを終了させるべき故障がある場合である。
終了条件６は、エンジンコントローラ４７から入力されるエンジン稼働状態で、エンジンが停止状態となっている場合である。
【００５０】
これらの終了条件１〜６のいずれかに該当する場合、作業機コントローラ１０はステップＳ１１でＹＥＳと判定する。この場合、作業機コントローラ１０は、STAGEの値を、待機中を示す「１」に設定し、さらに終了条件２以外に該当した場合は、モニタ４３にブザー指令を出力し、異常終了ブザーを鳴動する（ステップＳ１３）。そして、作業機コントローラ１０は、ステップＳ１の処理に戻り、処理を継続する。
【００５１】
［セミオート制御での設定情報］
作業機コントローラ１０は、ステップＳ１１で終了条件に該当せず、「ＮＯ」と判定された場合、作業ステージSTAGEの値を確認し、後述するように、STAGE＝２であれば積荷後進制御を実行し、STAGE＝３であれば積荷前進制御を実行し、STAGE＝４であれば空荷後進制御を実行する（ステップＳ１２）。
なお、これらの各制御では、各作業状態に応じて、ホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係を設定している。具体的には、ホイールローダ１が予め設定した距離移動した時点での作業機３の目標位置を設定している。この作業機３の目標位置の例を表１、２に示し、これらの表１，２で設定される移動距離と目標位置との関係を図７〜９に示す。なお、これらの表１，２で設定されるパラメータは、作業機コントローラ１０の記憶手段１５０に記憶されている。
表１において、ブーム角度の上げポジショナ位置、下げポジショナ位置は、オペレータが設定するブーム角度である。バケットシリンダ長のポジショナ位置は、ブーム３２を下げてバケット３１を接地させた際に、バケット角度が０度になる位置に設定される。
【００５２】
【表１】
2015129932.tif 000003
【００５３】
【表２】
2015129932.tif 000004
【００５４】
［積荷後進状態における移動距離と作業機の目標位置との関係］
積荷後進制御では、図７に示すように、ホイールローダ１が掘削完了時点から距離L1だけ後進する間に、作業機３を掘削完了時点の現在位置から積荷後進の目標位置ＴＰ１まで移動する。すなわち、ブーム角度は移動距離に比例して変化し、移動距離がL1になった時点で、表１に示すように、ブーム角度が０度（ＴＰ１）となるように設定されている。また、バケットシリンダ長は、ブーム角度が変化した際に、バケット３１をリフト位置に維持してバケット３１内の積荷がこぼれないように設定されている。
たとえば、表２の例では、ブーム角度が０度になった場合、バケット角度がβ２になるようにバケットシリンダ長が設定される。表２の例では、バケットシリンダ長は、ハイリフトのブーム３２が装着されている場合はＡ２であり、スタンダードのブーム３２が装着されている場合はＢ２である。
積荷後進制御では、オペレータは、ステアリングを切ることなく、ホイールローダ１を直線的に後進させるため、作業機３も移動距離に比例して移動し続けるように設定できる。
【００５５】
［積荷前進状態における移動距離と作業機の目標位置との関係］
積荷前進制御では、図８に示すように、ホイールローダ１が第１中間距離である距離K1×L2に移動するまで、作業機３をＴＰ１の位置に維持し、距離K1×L2から第２中間距離である距離K2×L2に移動するまで、作業機３をＴＰ１からＴＰ２の位置まで移動距離に比例して移動する。
また、ホイールローダ１が距離K2×L2からL2に移動するまで、作業機３をＴＰ２の位置に維持している。ここで、K1のデフォルト値は例えば0.5であり、K2は0.8であるが、これらの距離係数はオペレータなどが変更可能である。
また、ＴＰ２は、表１、２に示すように、ブーム角度が上げポジショナ位置となるように設定される。上げポジショナ位置は、ホイールローダ１が土砂等の積荷を積込むダンプトラック６０のベッセル６１の高さに合わせてオペレータが設定する。また、バケットシリンダ長はブーム角度が変化した際に、バケット３１をリフト位置に維持してバケット３１内の積荷がこぼれないように設定されている。
積荷前進制御では、距離K1×L2だけ移動するまでは、オペレータはホイールローダ１がダンプトラック６０に向かう方向にステアリングを操作するため、作業機３の位置を維持することが望ましい。一方、距離K1×L2から距離K2×L2に移動するまでに作業機３を上げポジショナ位置まで移動し、距離K2×L2からL2に移動するまでは作業機３を上げポジショナ位置に維持することで、バケット３１がベッセル６１と干渉すること防止できる。
【００５６】
［空荷後進状態における移動距離と作業機の目標位置との関係］
空荷後進制御では、図９に示すように、ホイールローダ１が第３中間距離である距離K3×L2に移動するまで、作業機３をＴＰ３の位置に維持し、距離K3×L2から第４中間距離である距離K4×L2に移動するまで、作業機３をＴＰ３からＴＰ４の位置まで移動距離に比例して移動する。
また、ホイールローダ１が距離K4×L2からL2に移動するまでは、作業機３をＴＰ４からＴＰ５の位置まで移動距離に比例して移動する。ここで、K3のデフォルト値は例えば0.2であり、K4は0.5であるが、これらの距離係数はオペレータなどが変更可能である。
ＴＰ３は、表１に示すように、ブーム角度は操作無しである。ここで、積荷前進終了時から積込完了時まではブーム角度は上げポジショナ位置に維持されているので、空荷後進制御時のＴＰ３も同じ上げポジショナ位置となる。バケットシリンダ長は、バケット３１がポジショナ位置つまりブーム３２を下げてバケット３１を接地させた際に、バケット角度が０度になる位置に設定される。
表１に示すように、ＴＰ４では、ブーム角度は０度であり、バケットシリンダ長はポジショナ位置である。ＴＰ５では、ブーム角度は下げポジショナ位置であり、バケットシリンダ長はポジショナ位置である。
積込後の空荷後進制御では、ホイールローダ１が距離K3×L2だけ移動するまでは、作業機３を上げポジショナ位置に維持し、バケット３１をポジショナ位置にすることで、バケット３１がベッセル６１と干渉すること防止する。そして、ホイールローダ１が距離K3×L2から距離K4×L2に移動するまでにブーム３２を水平位置まで移動し、距離K4×L2からL2に移動するまではブーム３２を徐々に下げポジショナ位置に移動し、この間にオペレータがステアリングを操作してホイールローダ１を元の空荷停止位置に移動する。
【００５７】
次に、図６のＳ１２において選択された各制御に関して、図１０〜１２のフローチャートも参照して説明する。
［STAGE＝２：積荷後進制御］
積荷後進制御では、図１０に示すように、作業機コントローラ１０は、移動距離検出手段１３０で求めた移動距離Ｌが設定値L1未満であるか否かを判定する（ステップＳ２１）。
［現在の移動距離算出］
作業機コントローラ１０は、ステップＳ２１で「ＹＥＳ」と判定すると、移動距離検出手段１３０によって現在の移動距離Ｌを算出する（ステップＳ２２）。現在の移動距離Ｌは、∫(abs(V)*1000/3600*Δt)で求められる。Ｖは車速(km/h)であり、1000/3600を乗算することで秒速(m/s)に変換している。Δtは、作業機コントローラ１０におけるプログラムの実行周期(sec)であり例えば0.01secである。
作業機コントローラ１０は、ステップＳ２１で「ＮＯ」と判定した場合は、すでに距離L1の移動が完了しているため、ステップＳ２２での現在の移動距離Ｌの算出は行わない。
【００５８】
［ブーム目標位置算出］
作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、ステップＳ２２の処理後、あるいはステップＳ２１で「ＮＯ」と判定した場合は、ブーム目標位置を算出する（ステップＳ２３）。ここで、積荷後進作業では、図７に示すように、移動距離に比例してブーム３２の角度を制御する。このため、移動距離Ｌにおけるブーム目標位置tp_bm(t)は、L/L1*(TP1_bm-sp_bm)+sp_bmで求められる。TP1_bmは、目標位置TP1におけるブーム角度であり、sp_bmはステップＳ６で設定されたブーム３２の開始位置である。すなわち、ブーム目標位置tp_bm(t)は、設定距離L1に対する移動距離Ｌの割合と、ブーム３２の目標位置および開始位置の差とを乗算した値に、初期値である開始位置を加算して求められる。
【００５９】
［バケット目標位置算出］
作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、ステップＳ２３の処理後、バケット目標位置を算出する（ステップＳ２４）。バケット目標位置はブーム目標位置と同様の考え方で求められる。すなわち、積荷後進作業では、前述の通り、移動距離に比例してブーム３２の角度が制御される。具体的には、前記表２に記載したように、ブーム角度に対応してバケット角度が設定され、バケット角度に対応してバケットシリンダ長も設定されている。したがって、バケット３１を動かすバケットシリンダ３５のシリンダ長もブーム３２の角度に連動して制御される。
このため、移動距離Ｌにおけるバケット目標位置tp_bk(t)は、L/L1*(TP1_bk-sp_bk)+sp_bkで求められる。TP1_bkは、目標位置TP1におけるバケットシリンダ長であり、sp_bkはステップＳ６で設定されたバケット３１の開始位置である。すなわち、バケット目標位置tp_bk(t)は、設定距離L1に対する移動距離Ｌの割合と、バケット３１の目標位置および開始位置の差とを乗算した値に、初期値である開始位置を加算して求められる。したがって、目標設定手段１２０は、移動距離Ｌにおけるバケット目標位置tp_bk(t)として、積荷後進状態の移動開始時のバケットシリンダ長から、前記ホイールローダが距離L1を移動した際に前記バケットがチルト位置となるバケットシリンダ長まで、移動距離に比例したバケットシリンダ長を設定している。すなわち、目標設定手段１２０は、前記ブーム角度に連動して前記バケット３１をチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定している。
【００６０】
［偏差量算出］
次に、作業機コントローラ１０の作業機制御手段１４０は、ブーム角度センサ４４で検出される実際のブーム角と、バケット角度センサ４５の検出値に基づいて検出される実際のバケットシリンダ長と、目標位置との偏差量を算出する（ステップＳ２５）。すなわち、ブーム目標偏差角Δbmは、ブーム目標位置tp_bm(t)−実ブーム角BmAngleで求められ、バケット目標偏差長Δbkは、バケット目標位置tp_bk(t)−実バケットシリンダ長BkLengthで求められる。
【００６１】
［ブームレバー操作指令算出］
作業機コントローラ１０の作業機制御手段１４０は、ステップＳ２５の処理後、ブームレバー操作指令cmd_bmを算出する（ステップＳ２６）。ブームレバー操作指令cmd_bmは、電磁比例制御弁２６、２７における作動油の流量を−１００％〜＋１００％の範囲で指令するものであり、ステップＳ２５で求めたブーム目標偏差角Δbmに基づくオートブーム指令と、オペレータがブームレバー４１を操作している場合に入力されるブームレバー指令BmLeverとを加算して求められる。
ここで、オートブーム指令は、図１４に示すブーム偏差角と目標流量との関係を定義したブーム流量テーブルBmCmdFlowから前記ブーム目標偏差角Δbmに対応する目標流量を求める関数interp(Δbm,BmCmdFlow,DeltaBmAngle)で算出される。ブームレバー４１が手動操作された場合は、前記オートブーム指令（％）に、ブームレバー指令を加算する。
図１４に示すように、オートブーム指令では、ブーム偏差角が小さい場合（例えば、−２〜＋２度）では、目標流量も−２０〜＋２０％程度と小さくされ、ブーム３２の移動速度も低速になる。このような場合に、オペレータがブームレバー４１を操作すると、目標流量の値を増大できるため、ブーム３２の移動速度を向上できる。
【００６２】
［バケットレバー操作指令算出］
作業機コントローラ１０の作業機制御手段１４０は、ステップＳ２６の処理後、バケットレバー操作指令cmd_bkを算出する（ステップＳ２７）。バケットレバー操作指令cmd_bkは、電磁比例制御弁２４、２５における作動油の流量を−１００％〜＋１００％の範囲で指令するものであり、ステップＳ２５で求めたバケット目標偏差長Δbkに基づくオートバケット指令と、オペレータがバケットレバー４２を操作している場合に入力されるバケットレバー指令BkLeverとを加算して求められる。
ここで、オートバケット指令は、図１５に示すバケット偏差長と目標流量との関係を定義したバケット流量テーブルBkCmdFlowから前記バケット目標偏差長Δbkに対応する目標流量を求める関数interp(Δbk,BkCmdFlow,DeltaBmLength)で算出される。バケットレバー４２が手動操作された場合は、前記オートバケット指令（％）に、バケットレバー指令を加算する。図１５に示すように、オートバケット指令においても、バケット偏差長が小さい場合（例えば、−２０〜＋２０ｍｍ）では、目標流量も−２０〜＋２０％程度と小さくされ、バケット３１の移動速度も低速になる。このような場合に、オペレータがバケットレバー４２を操作すると、目標流量の値を増大できるため、バケット３１の移動速度を向上できる。
【００６３】
ステップＳ２６、Ｓ２７で求められたブームレバー操作指令cmd_bm、バケットレバー操作指令cmd_bkは、作業機制御手段１４０から各電磁比例制御弁２４〜２６に入力され、これにより、バケット操作弁２２、ブーム操作弁２３の動作が制御されて、バケットシリンダ３５、ブームシリンダ３６が作動し、作業機３が移動する。
【００６４】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ２７の処理後、図６に戻り、ステップＳ５以降を再度実行する。ここで、積荷後進作業が継続している場合は、積荷後進検出がすでにＯＮになっているため、ステップＳ５でＮＯと判定され、他のステップＳ７，Ｓ９でもＮＯと判定され、ステップＳ１１でＮＯ、ステップＳ１２で「２」と判定されるため、図１０に示す積荷後進制御を繰り返し実行する。
なお、積荷後進作業では、図７に示すように、移動距離がL1になった時に作業機３が目標位置ＴＰ１に移動するように設定されているが、オペレータのレバー操作が加算された場合は、移動距離がL1になる前に作業機３が目標位置ＴＰ１に到達する場合もある。作業機３が目標位置ＴＰ１に移動した後は、ステップＳ２５で求める偏差量が０になるため、作業機３は目標位置ＴＰ１に維持される。
一方、アクセル操作やステアリング操作はオペレータが行うため、アクセル操作によって通常よりも走行スピードを非常に速くした場合は、作業機への作動油の供給流量が追いつかず、作業機３が移動し終わる前に距離L1の移動が完了する可能性もある。この場合は、ホイールローダ１の移動が完了した後、作業機３のみが移動することになる。
【００６５】
［STAGE＝３：積荷前進制御］
積荷前進制御の処理フローを図１１に示す。図１１において、図１０の積荷後進制御の処理と同様の処理を行うものについては説明を簡略する。
作業機コントローラ１０は、移動距離検出手段１３０で求めた移動距離Ｌが設定値L2未満であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
作業機コントローラ１０がステップＳ３１で「ＹＥＳ」と判定すると、移動距離検出手段１３０は、前記ステップＳ２２と同じ方法で現在の移動距離を算出する（ステップＳ３２）。
作業機コントローラ１０は、ステップＳ３１で「ＮＯ」と判定した場合は、すでに距離L2の移動が完了しているため、ステップＳ３２での現在の移動距離Ｌの算出は行わない。
【００６６】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ３２の処理後、あるいはステップＳ３１で「ＮＯ」と判定した場合は、移動距離ＬがK1×L2以上であり、かつ、K2×L2未満であるかを判定する（ステップＳ３３）。ここで、移動距離ＬがK1×L2未満の場合、作業機コントローラ１０はステップＳ３３でＮＯと判定する。例えば、距離係数K1が０．５であれば、移動距離L1が設定距離L2の半分に到達する前であれば、作業機コントローラ１０はステップＳ３３でＮＯと判定する。
作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、ステップＳ３３でＮＯと判定すると、ブーム目標位置tp_bm(t)に実ブーム角BmAngleを代入し（ステップＳ３４）、バケット目標位置tp_bk(t)に実バケットシリンダ長BkLengthを代入する（ステップＳ３５）。すなわち、目標設定手段１２０は、ブーム目標位置、バケット目標位置を、現在の位置に設定する。
このため、前述したステップＳ２５と同じ処理である偏差量算出処理（ステップＳ３９）で、ブーム目標偏差角Δbmをブーム目標位置tp_bm(t)−実ブーム角BmAngleで求め、バケット目標偏差長Δbkをバケット目標位置tp_bk(t)−実バケットシリンダ長BkLengthで求めた場合、各偏差量は「０」になる。
したがって、前述したステップＳ２６、Ｓ２７と同じ処理であるブームレバー操作指令算出処理（ステップＳ４０）、バケットレバー操作指令算出処理（ステップＳ４１）では、偏差量が０であるため、オートブーム指令およびオートバケット指令は流量０％となる。このため、ブームレバー４１、バケットレバー４２を手動操作している場合のみ、ブームレバー指令やバケットレバー指令に対応する流量が各操作指令として算出される。
このため、ホイールローダ１の移動距離ＬがK1×L2未満の場合、作業機コントローラ１０による自動制御では作業機３はＴＰ１に維持されるが、オペレータが手動で操作した場合は、その操作に応じて作業機３を移動することができる。
【００６７】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ３３で「ＹＥＳ」、つまり、移動距離ＬがK1×L2以上、K2×L2未満になった場合は、開始時距離sLがK1×L2に設定されているかを判定する（ステップＳ３６）。そして、作業機コントローラ１０は、ステップＳ３６で「ＮＯ」と判定した場合は、K1×L2（第１中間距離）を開始時距離sLに設定し、sp_bmに現在つまり第１中間距離移動時のブーム角度を設定し、sp_bkに現在つまり第１中間距離移動時のバケットシリンダ長を設定する（ステップＳ３６Ａ）。したがって、作業機コントローラ１０は、図１１の積荷前進制御の処理フローにおいて、初めてステップＳ３６の判定処理を行った場合には、ステップＳ３６Ａで開始時距離sLをK1×L2に設定し、２回目以降は、すでにsLはK1×L2に設定済みであるため、ステップＳ３６で「ＮＯ」と判定し、ステップＳ３７の処理に進む。したがって、作業機コントローラ１０は、ステップＳ３６Ａは１回のみ実行する。また、図８に示すように、移動距離Ｌ＝K1×L2に到達した時点では、通常は作業機３がＴＰ１の目標位置に維持されているが、オペレータが手動操作した場合には、ＴＰ１ではない可能性もある。このため、ステップＳ３６Ａでは、移動距離Ｌが第１中間距離（K1×L2）に到達した時点のブーム角度をsp_bmに設定し、バケットシリンダ長をsp_bkに設定している。
次に、作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、前記ステップＳ２３と同様に、ブーム目標位置を算出する（ステップＳ３７）。ここで、K1×L2の地点からK2×L2の地点までの積荷前進作業では、図８に示すように、移動距離に比例してブーム３２の角度を制御する。このため、移動距離Ｌにおけるブーム目標位置tp_bm(t)は、(L-sL)/(L2*(K2-K1))*(TP2_bm-sp_bm)+sp_bmで求められる。TP2_bmは、目標位置TP2におけるブーム角度であり、sp_bmはステップＳ３６Ａで設定されたブーム３２の上昇制御の開始位置である。L-sLは、K1×L2（第１中間距離）の地点からの移動距離であり、(L2*(K2-K1))はK1×L2の地点からK2×L2（第２中間距離）の地点までの距離である。すなわち、ブーム目標位置tp_bm(t)は、K1×L2の地点からK2×L2の地点までの距離(L2*(K2-K1))に対するK1×L2の地点からの移動距離の割合(L-sL)と、ブーム３２の目標位置および開始位置の差(TP2_bm-sp_bm)とを乗算した値に、初期値である開始位置(sp_bm)を加算して求められる。これにより、移動距離Ｌ＝K1×L2に到達した時点でのブーム角度sp_bmが目標値ＴＰ１よりも小さい場合には、移動距離に対するブーム角度の変化量は図８のグラフよりも大きくなる。一方、移動距離Ｌ＝K1×L2に到達した時点でのブーム角度sp_bmが目標値ＴＰ１よりも大きい場合には、移動距離に対するブーム角度の変化量は図８のグラフよりも小さくなる。
【００６８】
次に、作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、前記ステップＳ２４と同様に、バケット目標位置を算出する（ステップＳ３８）。すなわち、移動距離Ｌにおけるバケット目標位置tp_bk(t)は、(L-sL)/(L2*(K2-K1))*(TP2_bk-sp_bk)+sp_bkで求められる。
したがって、目標設定手段１２０は、移動距離が前記第１中間距離以上、かつ、前記第２中間距離未満の場合は、前記積荷前進状態に応じたブームの目標位置として、前記第１中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第２中間距離移動した時点で、前記ブーム３２が予め設定された上げポジショナ位置となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定している。また、目標設定手段１２０は、前記積荷前進状態に応じたバケットの目標位置として、前記第１中間距離移動した時点のバケットシリンダ長から、前記第２中間距離移動した時点で、前記バケット３１がチルト位置となるバケットシリンダ長まで、移動距離に比例してバケットシリンダ長を設定する。すなわち、目標設定手段１２０は、前記ブーム角度に連動して前記バケット３１をチルト位置に維持するバケットシリンダ長を設定している。
【００６９】
作業機コントローラ１０の作業機制御手段１４０は、ステップＳ３５またはステップＳ３８の処理後、前記ステップＳ２５と同じく、実際のブーム角、バケットシリンダ長と、目標位置との偏差量を算出する（ステップＳ３９）。
次に、作業機コントローラ１０の作業機制御手段１４０は、ステップＳ３９の処理後、ブームレバー操作指令cmd_bmの算出（ステップＳ４０）と、バケットレバー操作指令cmd_bkの算出（ステップＳ４１）とを行う。ステップＳ４０の処理は、前記ステップＳ２６と同一であり、ステップＳ４１の処理は、前記ステップＳ２７と同一であるため、説明を省略する。
【００７０】
ステップＳ４０、Ｓ４１で求められたブームレバー操作指令cmd_bm、バケットレバー操作指令cmd_bkは、作業機制御手段１４０から各電磁比例制御弁２４〜２６に入力され、これにより、バケット操作弁２２、ブーム操作弁２３の動作が制御されて、バケットシリンダ３５、ブームシリンダ３６が作動し、作業機３が移動する。
【００７１】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ４１の処理後、図６に戻り、ステップＳ５以降を再度実行する。ここで、積荷前進作業が継続している場合は、積荷前進検出がすでにＯＮになっているため、ステップＳ７でＮＯと判定され、他のステップＳ５，Ｓ９でもＮＯと判定され、ステップＳ１１でＮＯ、ステップＳ１２で「３」と判定されるため、図１１に示す積荷前進制御を繰り返し実行する。
【００７２】
なお、図８に示すように、積荷前進制御では、ホイールローダ１の移動距離がK2×L2に達した時点で、作業機３が目標位置ＴＰ２に到達するように制御される。そして、作業機３が目標位置ＴＰ２に到達した後は、ステップＳ３３でＬがK2×L2以上に該当してＮＯと判定されるため、ステップＳ３４，Ｓ３５の処理が行われ、前述のとおり、ステップＳ３９で偏差量が「０」となるため、作業機３は目標位置ＴＰ２に維持される。また、オペレータが手動で操作した場合は、その操作に応じて作業機３を移動し、その位置に維持することができる。
【００７３】
［STAGE＝４：空荷後進制御］
空荷後進制御の処理フローを図１２、図１３に示す。図１２、図１３において、図１０、図１１の処理と同様の処理を行うものについては説明を簡略する。
作業機コントローラ１０は、ブームボトム圧を設定値Ａ（ｋｇ）と比較することにより「空荷」であるかを確認する（ステップＳ５１）。作業機コントローラ１０は、ブームボトム圧が設定値Ａ未満ではないため、ステップＳ５１でＮＯ（積荷状態）であることを検出した場合は、空荷後進制御を終了して図６に戻る。これにより、積荷状態でブーム３２を下げる制御を行うことを未然に防止している。
【００７４】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ５１でＹＥＳと判定すると、移動距離検出手段１３０で求めた移動距離Ｌが設定値L2未満であるか否かを判定する（ステップＳ５２）。
作業機コントローラ１０がステップＳ５２で「ＹＥＳ」と判定すると、移動距離検出手段１３０は、前記ステップＳ２２、Ｓ３２と同じ方法で、現在の移動距離Ｌを算出する（ステップＳ５３）。
作業機コントローラ１０は、ステップＳ５２で「ＮＯ」と判定した場合は、すでに距離L2の移動が完了しているため、ステップＳ５３での現在の移動距離Ｌの算出は行わない。
【００７５】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ５２の処理後、あるいはステップＳ５２で「ＮＯ」と判定した場合は、移動距離ＬがK3×L2（第３中間距離）未満であるか否かを判定する（ステップＳ５４）。
ここで、K3が0.2であれば、移動距離Ｌが設定距離L2の２０％の距離に到達する前であれば、作業機コントローラ１０はステップＳ５４でＹＥＳと判定する。
作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、ステップＳ５４でＹＥＳと判定すると、実バケットシリンダ長BkLengthの絶対値と、バケット目標位置TP3_bkとの偏差長が設定値（例えば１０mm）より大きいか否かを判定する（ステップＳ５５）。ここで、空荷後進制御の作業機目標ＴＰ３は、表１に示すように、ブーム３２は操作無しであり、バケット３１のみをポジショナ位置に移動するものである。積込直後のバケット３１は、積込位置にあってポジショナ位置とは異なるため、作業機コントローラ１０は、ステップＳ５５でＹＥＳと判定する。
【００７６】
作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、ステップＳ５５でＹＥＳと判定すると、ブーム目標位置の算出（ステップＳ５６）と、バケット目標位置の算出（ステップＳ５７）とを実行する。
ここで、ブーム３２は操作無しのため、目標設定手段１２０は、ステップＳ５６ではブーム目標位置tp_bm(t)に実ブーム角BmAngleを代入する（ステップＳ５６）。
一方、ホイールローダ１がK3×L2の位置まで移動する間に、バケット３１が積込位置からポジショナ位置に移動するように、ステップＳ２４と同様に、バケット目標位置はtp_bk(t)=L/(K3*L2)*(TP3_bk-sp_bk)+sp_bkで求められる（ステップＳ５７）。すなわち、目標設定手段１２０は、前記空荷後進状態の移動開始時のバケットシリンダ長から、前記ホイールローダ１が前記第３中間距離移動した時点で前記バケット３１が予め設定された初期位置（本実施形態ではポジショナ位置）となるバケットシリンダ長まで、移動距離に比例してバケットシリンダ長を設定する。
【００７７】
また、作業機コントローラ１０の目標設定手段１２０は、実バケットシリンダ長BkLengthの絶対値と、バケット目標位置TP3_bkとの偏差長が１０mmより小さくなると、ステップＳ５５でＮＯと判定する。この場合、バケット３１は略ポジショナ位置に移動していることになるため、作業機コントローラ１０はそれ以上バケット３１を移動する必要がなくなる。このため、目標設定手段１２０は、ステップＳ３４、Ｓ３５と同じく、ブーム目標位置tp_bm(t)に実ブーム角BmAngleを代入し（ステップＳ５８）、バケット目標位置tp_bk(t)に実バケットシリンダ長BkLengthを代入する（ステップＳ５９）。
【００７８】
そして、移動距離ＬがK3×L2に到達していない状態では、作業機コントローラ１０は、後述するステップＳ６０およびステップＳ６４でＮＯと判定し、前記ステップＳ２５〜Ｓ２７やステップＳ３９〜Ｓ４１と同じく、偏差量算出処理（ステップＳ６８）、ブームレバー操作指令算出処理（ステップＳ６９）、バケットレバー操作指令算出処理（ステップＳ７０）を実行する。
これにより、移動距離ＬがK3×L2に到達するまでに、ブーム３２は上げポジショナ位置で維持され、バケット３１がポジショナ位置に移動し、ポジショナ位置に移動後は、その状態が維持される。
【００７９】
ホイールローダ１の移動距離ＬがK3×L2（第３中間距離）以上、K4×L2（第４中間距離）未満になると、作業機コントローラ１０は、ステップＳ５４、Ｓ６４でＮＯと判定し、ステップＳ６０でＹＥＳと判定する。
【００８０】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ６０で「ＹＥＳ」になった場合は、開始時距離sLがK3×L2に設定されているかを判定する（ステップＳ６１）。そして、作業機コントローラ１０は、ステップＳ６１で「ＮＯ」と判定した場合は、K3×L2を開始時距離sLに設定し、sp_bmに現在のブーム角度を設定し、sp_bkに現在のバケットシリンダ長を設定する（ステップＳ６１Ａ）。このため、作業機コントローラ１０は、ステップＳ３６Ａと同じく、ステップＳ６１Ａも１回のみ実行する。
次に、作業機コントローラ１０は、前記ステップＳ３７と同様に、ブーム目標位置を算出する（ステップＳ６２）。ここで、K3×L2の地点からK4×L2の地点までの空荷後進作業では、図９に示すように、移動距離に比例してブーム３２の角度を下げる制御を行う。このため、移動距離Ｌにおけるブーム目標位置tp_bm(t)は、(L-sL)/(L2*(K4-K3))*(TP4_bm-sp_bm)+sp_bmで求められる。TP4_bmは、目標位置TP4におけるブーム角度であり、ブーム角度が水平つまり０度に設定されている。sp_bmはステップＳ６１Ａで設定されたブーム３２の角度を下げる制御の開始位置である。ＬがK3×L2となる地点までにオペレータの手動操作が無ければ、ブーム角度は上げポジショナ位置に維持されているので、sp_bmも上げポジショナ位置となる。L-sLは、K3×L2の地点からの移動距離であり、(L2*(K4-K3))はK3×L2の地点からK4×L2の地点までの距離である。すなわち、ブーム目標位置tp_bm(t)は、K3×L2の地点からK4×L2の地点までの距離に対するK3×L2の地点からの移動距離の割合と、ブーム３２の目標位置および制御開始位置の差とを乗算した値に、初期値である開始位置を加算して求められる。これにより、目標設定手段１２０は、前記空荷後進状態に応じた前記ブーム３２の目標位置として、前記第３中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第４中間距離移動した時点の前記ブーム３２が水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定する。
【００８１】
次に、作業機コントローラ１０は、前記ステップＳ３８と同様に、バケット目標位置を算出する（ステップＳ６３）。すなわち、移動距離Ｌにおけるバケット目標位置tp_bk(t)は、(L-sL)/(L2*(K4-K3))*(TP4_bk-sp_bk)+sp_bkで求められる。これにより、目標設定手段１２０は、前記空荷後進状態に応じた前記バケット３１の目標位置として、前記バケット３１を予め設定された初期位置（本実施形態ではポジショナ位置）に維持するバケットシリンダ長を設定する。
作業機コントローラ１０は、ステップＳ６３の処理後は、前記ステップＳ６８〜Ｓ７０の処理を行う。
【００８２】
ホイールローダ１の移動距離ＬがK4×L2以上（第４中間距離）になると、作業機コントローラ１０は、ステップＳ５４、Ｓ６０でＮＯと判定し、ステップＳ６４でＹＥＳと判定する。
【００８３】
作業機コントローラ１０は、ステップＳ６４で「ＹＥＳ」になった場合は、前記ステップＳ６１と同様に、開始時距離sLがK4×L2に設定されているを判定する（ステップＳ６５）。そして、作業機コントローラ１０は、ステップＳ６５で「ＮＯ」と判定した場合は、K4×L2を開始時距離sLに設定し、sp_bmに現在のブーム角度を設定し、sp_bkに現在のバケットシリンダ長を設定する（ステップＳ６５Ａ）。このため、作業機コントローラ１０は、ステップＳ３６Ａ、Ｓ６１Ａと同じく、ステップＳ６５Ａも１回のみ実行する。
次に、作業機コントローラ１０は、前記ステップＳ６２と同様に、ブーム目標位置を算出する（ステップＳ６６）。ここで、K4×L2の地点からL2の地点までの空荷後進作業では、図９に示すように、移動距離に比例してブーム３２の角度を緩やかに下げる制御を行う。このため、移動距離Ｌにおけるブーム目標位置tp_bm(t)は、(L-sL)/(L2*(1-K4))*(TP5_bm-sp_bm)+sp_bmで求められる。TP5_bmは、目標位置TP5におけるブーム角度であり、オペレータが設定可能な下げポジショナ位置に設定されている。sp_bmはステップＳ６５Ａで設定されたブーム３２の制御開始位置であり、自動制御が行われていれば目標値ＴＰ４の位置である。L-sLは、K4×L2の地点からの移動距離であり、(L2*(1-K4))はK4×L2の地点からL2の地点までの距離である。すなわち、ブーム目標位置tp_bm(t)は、K4×L2の地点からL2の地点までの距離に対するK4×L2の地点からの移動距離の割合と、ブーム３２の目標位置および制御開始位置の差とを乗算した値に、初期値である制御開始位置を加算して求められる。これにより、目標設定手段１２０は、前記空荷後進状態に応じた前記ブーム３２の目標位置として、前記第４中間距離移動した時点のブーム角度から、前記第距離L2移動した時点の前記ブーム３２が水平となるブーム角度まで、移動距離に比例してブーム角度を設定する。
【００８４】
次に、作業機コントローラ１０は、前記ステップＳ６３と同様に、バケット目標位置を算出する（ステップＳ６７）。すなわち、移動距離Ｌにおけるバケット目標位置tp_bk(t)は、(L-sL)/(L2*(1-K4))*(TP5_bk-sp_bk)+sp_bkで求められる。これにより、目標設定手段１２０は、前記空荷後進状態に応じた前記バケット３１の目標位置として、前記バケット３１を予め設定された初期位置（本実施形態ではポジショナ位置）に維持するバケットシリンダ長を設定する。
作業機コントローラ１０は、ステップＳ６７の処理後は、前記ステップＳ６８〜Ｓ７０の処理を行う。
以上の制御を繰り返すことで、Ｖシェイプ運転を繰り返すことができる。
【００８５】
［実施形態の効果］
以上の本実施形態によれば、積荷後進作業、積荷前進作業、空荷後進作業においては、作業機コントローラ１０の制御によって、ホイールローダ１の移動距離に応じて、作業機３のバケット３１、ブーム３２が自動的に目標位置に移動する。このため、オペレータは、主にステアリング、アクセル、ブレーキ操作を行えば良く、ブームレバー４１やバケットレバー４２をステアリングやアクセル操作と同時に行う必要が無い。したがって、経験の浅いオペレータであってもホイールローダ１を容易に操作することができる。
さらに、ホイールローダ１の移動中に、作業機３が適切な位置に自動的に移動するため、ホイールローダ１の移動後に作業機３を移動する場合に比べて、作業効率を向上でき、省燃費運転も実現できる。
【００８６】
作業機コントローラ１０は、積荷後進作業、積荷前進作業、空荷後進作業において、セミオート制御を実現しているので、オペレータは作業機３の自動制御中に、ブームレバー４１、バケットレバー４２を手動操作することで介入することができる。このため、作業機３の移動にオペレータの意思を反映できる。例えば、作業機３をより高速で移動することなども可能となり、操作性を向上できる。
【００８７】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、積荷後進作業、積荷前進作業、空荷後進作業の場合に本発明のセミオート制御を実行していたが、これらの各作業のいずれか１つのみ、あるいは２つのみに本発明のセミオート制御を行うものでよい。
【００８８】
また、各作業におけるホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係は、図７〜９に示すものに限定されない。例えば、積荷後進制御においては、移動距離L1未満の中間位置まで移動した時点で目標位置ＴＰ１に作業機３を移動するように設定してもよい。また、積荷前進制御においては、第１中間距離（K1×L2）移動する間に目標位置ＴＰ１に維持せずに、目標位置ＴＰ１およびＴＰ２の間に設定した新たな目標位置までブーム３２を緩やかに上昇させてもよい。さらに、空荷後進制御においては、第４中間距離（K4×L2）まで移動した際に下げポジショナ位置まで作業機３を移動し、その後は、作業機３をＴＰ５の位置に維持してもよい。
【００８９】
さらに、各作業に応じたホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係をオペレータが設定できるようにしてもよい。例えば、前記距離係数K1〜K4の数値をモニタ４３に表示し、この数値をオペレータが変更して記憶手段１５０に記憶することで、各作業に応じたホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係をオペレータが変更してもよい。
さらに、本発明は、ブームレバー４１およびバケットレバー４２の手動操作を許容したセミオート制御であるため、手動操作によって作業機３が目標位置に到達した距離を記憶手段１５０に記憶し、記憶手段１５０に記憶された距離によって前記距離係数K1〜K4の数値等を変更し、各作業に応じたホイールローダ１の移動距離と、作業機３の目標位置との関係をオペレータが変更してもよい。例えば、前記積荷前進制御では、K1が０．５であるため、ホイールローダ１がL2の中間地点に移動するまでは作業機３を目標位置ＴＰ１に維持していたが、オペレータが中間地点に移動する前、例えば、０．４×L2の地点でブームレバー４１を操作して目標位置ＴＰ２に向かって作業機３を移動した場合には、前記距離係数K1を０．４に変更して設定すればよい。これにより、作業機３のセミオート制御時に、各オペレータの操作の好みを反映した制御を実現することができる。
【００９０】
なお、前記実施形態では、作業機３の制御中に、ブームレバー４１やバケットレバー４２による手動操作が介入できるセミオート制御であったが、作業機３の制御には手動操作を介入させない完全な自動制御としてもよいし、セミオート制御と自動制御とを選択できるようにしてもよい。特に、経験の浅いオペレータが操作する場合は、手動操作を介入させることで、作業効率が低下する可能性もある。このような場合は、手動操作を介入させないモードを選択すればよい。
さらに、セミオート制御時のモニタ４３に、ホイールローダ１の目標移動距離、実際の移動距離、作業機３の目標位置、実際の位置などを表示して、オペレータをサポートしてもよい。
【符号の説明】
【００９１】
１…ホイールローダ、３…作業機、１０…作業機コントローラ、２１…油圧ポンプ、２２…バケット操作弁、２３…ブーム操作弁、２４〜２７…電磁比例制御弁、３１…バケット、３２…ブーム、３５…バケットシリンダ、３６…ブームシリンダ、４１…ブームレバー、４２…バケットレバー、４３…モニタ、４４…ブーム角度センサ、４５…バケット角度センサ、４６…ブームボトム圧センサ、４７…エンジンコントローラ、４８…トランスミッションコントローラ、４９…ＦＲレバー、５０…車速センサ、６０…ダンプトラック、６１…ベッセル、１１０…作業状態検出手段、１１１…積荷判別手段、１１２…前後進判別手段、１２０…目標設定手段、１３０…移動距離検出手段、１４０…作業機制御手段、１５０…記憶手段、４３１…セミオートモード選択手段、４３２…アプローチ長設定手段、４３５…インジケータ、４３６…ブザー。
【図１】
2015129932.tif 000005
【図２】
2015129932.tif 000006
【図３】
2015129932.tif 000007
【図４】
2015129932.tif 000008
【図５】
2015129932.tif 000009
【図６】
2015129932.tif 000010
【図７】
2015129932.tif 000011
【図８】
2015129932.tif 000012
【図９】
2015129932.tif 000013
【図１０】
2015129932.tif 000014
【図１１】
2015129932.tif 000015
【図１２】
2015129932.tif 000016
【図１３】
2015129932.tif 000017
【図１４】
2015129932.tif 000018
【図１５】
2015129932.tif 000019
【国際調査報告】
2015129932.tif 000020
2015129932.tif 000021
2015129932.tif 000022
2015129932.tif 000023