(57)【要約】【課題】旋回停止時に旋回体が向く方位を精度よく制御する。【解決手段】制御装置は、旋回モータの制動中に、旋回体の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、油圧装置のうち旋回モータより下流側の作動油の圧力を制御する操作信号を生成する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作動油によって回転する旋回モータと前記作動油の圧力がリリーフ圧力以上になったときに前記作動油を排出するリリーフ弁とを有する油圧装置と、前記旋回モータの回転により旋回中心回りに旋回する旋回体とを備える積込機械の制御装置であって、
前記旋回モータの制動中に、前記旋回体の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、前記油圧装置のうち前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する操作信号を生成する背圧制御部と、
前記油圧装置に前記背圧制御部の操作信号を出力する操作信号出力部と
を備える制御装置。
【請求項２】
前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を所定の圧力に維持する場合に前記旋回体の向く方位が前記目標停止方位で停止するタイミングで前記旋回モータの制動を開始することを決定する制動開始判定部を備える
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制動開始判定部は、前記油圧装置が前記リリーフ圧力未満の目標圧で制動する場合に、前記旋回体の向く方位が前記目標停止方位で停止するタイミングで前記旋回モータの制動を開始することを決定する
請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記油圧装置は、前記旋回モータに供給する前記作動油の流量を制御するメインバルブを有し、
前記背圧制御部は、前記メインバルブにおける前記旋回モータより下流側の前記作動油の流量を流す開口面積を変化させることにより前記作動油の圧力を制御する前記操作信号を生成する
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記リリーフ弁は、前記操作信号で前記リリーフ圧力を変化可能な可変リリーフ弁であり、
前記背圧制御部は、前記リリーフ弁の前記リリーフ圧力を変化させることにより前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する前記操作信号を生成する
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
作動油によって回転する旋回モータと前記作動油の圧力がリリーフ圧力以上になったときに前記作動油を排出するリリーフ弁とを有する油圧装置と、前記旋回モータの回転により旋回中心回りに旋回する旋回体とを備える積込機械の制御方法であって、
前記旋回モータの制動中に、前記旋回体の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、前記油圧装置のうち前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する操作信号を生成するステップと、
前記油圧装置に前記操作信号を出力するステップと
を有する積込機械の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積込機械の制御装置および制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、積込機械の旋回によって生じる慣性モーメントを予測し、現在速度と残り旋回角度から自動停止のモードを決定する技術である。特許文献１に記載の技術によれば、収容物の有無や作業機の姿勢に基づいて慣性モーメントを予測することで、作業状態によらず目標停止位置で積込機械を停止させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−７５２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、自動停止の制御開始時に自動停止のモードを決定したとしても、必ずしも旋回体の停止位置が目標停止位置に一致するとは限らない。すなわち、計算に基づいて予測した減速動作は、実際の減速動作と必ずしも一致しない。
本発明の目的は、旋回停止時に旋回体が向く方位を精度よく制御する積込機械の制御装置および制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様によれば、制御装置は、作動油によって回転する旋回モータと前記作動油の圧力がリリーフ圧力以上になったときに前記作動油を排出するリリーフ弁とを有する油圧装置と、前記旋回モータの回転により旋回中心回りに旋回する旋回体とを備える積込機械の制御装置であって、前記旋回モータの制動中に、前記旋回体の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、前記油圧装置のうち前記旋回モータより下流側の前記作動油の圧力を制御する操作信号を生成する背圧制御部と、前記油圧装置に前記背圧制御部の操作信号を出力する操作信号出力部とを備える。
【発明の効果】
【０００６】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、旋回停止時に旋回体が向く方位を精度よく制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る積込機械の構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る油圧装置のうち旋回体の旋回に寄与する構成を示す概略油圧回路図である。
【図３】第１の実施形態に係る制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係るバケットの経路の例を示す図である。
【図５】旋回体の旋回速度と時間との関係を示すグラフである。
【図６】第１の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施形態に係る油圧装置のうち旋回体の旋回に寄与する構成を示す概略ブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。
〈第１の実施形態〉
《積込機械の構成》
図１は、第１の実施形態に係る積込機械の構成を示す概略図である。
積込機械１００は、土砂を運搬車両などの積込対象２００へ積込むため作業機械である。第１の実施形態に係る積込機械１００は、油圧ショベルである。なお、他の実施形態に係る積込機械１００は、油圧ショベル以外の積込機械１００であってもよい。また図２に示す積込機械１００はフェイスショベルであるが、バックホウショベルやロープショベルであってもよい。積込対象２００の例としては、運搬車両やホッパなどが挙げられる。
積込機械１００は、走行体１１０と、走行体１１０に支持される旋回体１２０と、油圧により作動し旋回体１２０に支持される作業機１３０とを備える。旋回体１２０は、旋回中心を中心として走行体１１０に旋回自在に支持される。
【０００９】
作業機１３０は、ブーム１３１と、アーム１３２と、バケット１３３と、ブームシリンダ１３４と、アームシリンダ１３５と、バケットシリンダ１３６と、ブーム角度センサ１３７と、アーム角度センサ１３８と、バケット角度センサ１３９とを備える。
【００１０】
ブーム１３１の基端部は、旋回体１２０にピンを介して取り付けられる。
アーム１３２は、ブーム１３１とバケット１３３とを連結する。アーム１３２の基端部は、ブーム１３１の先端部にピンを介して取り付けられる。
バケット１３３は、土砂などを掘削するための刃と掘削した土砂を収容するための容器とを備える。バケット１３３の基端部は、アーム１３２の先端部にピンを介して取り付けられる。
【００１１】
ブームシリンダ１３４は、ブーム１３１を作動させるための油圧シリンダである。ブームシリンダ１３４の基端部は、旋回体１２０に取り付けられる。ブームシリンダ１３４の先端部は、ブーム１３１に取り付けられる。
アームシリンダ１３５は、アーム１３２を駆動するための油圧シリンダである。アームシリンダ１３５の基端部は、ブーム１３１に取り付けられる。アームシリンダ１３５の先端部は、アーム１３２に取り付けられる。
バケットシリンダ１３６は、バケット１３３を駆動するための油圧シリンダである。バケットシリンダ１３６の基端部は、ブーム１３１に取り付けられる。バケットシリンダ１３６の先端部は、バケット１３３に取り付けられる。
【００１２】
ブーム角度センサ１３７は、ブーム１３１に取り付けられ、ブーム１３１の傾斜角を検出する。
アーム角度センサ１３８は、アーム１３２に取り付けられ、アーム１３２の傾斜角を検出する。
バケット角度センサ１３９は、バケット１３３に取り付けられ、バケット１３３の傾斜角を検出する。
第１の実施形態に係るブーム角度センサ１３７、アーム角度センサ１３８、およびバケット角度センサ１３９は、地平面に対する傾斜角を検出する。なお、他の実施形態に係る角度センサはこれに限られず、他の基準面に対する傾斜角を検出してもよい。例えば、他の実施形態においては、角度センサは、ブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の基端部に設けられたポテンショメータによって相対回転角を検出してもよいし、ブームシリンダ１３４、アームシリンダ１３５およびバケットシリンダ１３６のシリンダ長さを計測し、シリンダ長さを角度に変換することで傾斜角を検出するものであってもよい。
【００１３】
旋回体１２０には、運転室１２１が設けられる。運転室１２１の内部には、オペレータが着座するための運転席１２２、積込機械１００を操作するための操作装置１２３、検出方向に存在する対象物の三次元位置を検出するための検出装置１２４が設けられる。操作装置１２３は、オペレータの操作に応じて、ブームシリンダ１３４の操作信号、アームシリンダ１３５の操作信号、バケットシリンダ１３６の操作信号、ブーム角度センサ１３７の左右への旋回操作信号、アーム角度センサ１３８の前後進のための走行操作信号を生成し、制御装置１２８に出力する。また操作装置１２３は、オペレータの操作に応じて作業機１３０に自動積込制御を開始させるための積込指示信号を生成し、制御装置１２８に出力する。積込指示信号は、バケット１３３の自動移動の開始指示の一例である。操作装置１２３は、例えばレバー、スイッチおよびペダルにより構成される。積込指示信号はスイッチの操作により生成される。例えば、スイッチが押下されたときに、積込指示信号が出力される。操作装置１２３は、運転席１２２の近傍に配置される。操作装置１２３は、オペレータが運転席１２２に座ったときにオペレータの操作可能な範囲内に位置する。
検出装置１２４の例としては、ステレオカメラ、レーザスキャナ、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）測距装置などが挙げられる。検出装置１２４は、例えば検出方向が積込機械１００の運転室１２１の前方を向くように設けられる。検出装置１２４は、対象物の三次元位置を、検出装置１２４の位置を基準とした座標系で特定する。
なお、第１の実施形態に係る積込機械１００は、運転席１２２に着座するオペレータの操作に従って動作するが、他の実施形態においてはこれに限られない。例えば、他の実施形態に係る積込機械１００は、遠隔操作によって動作するものであってもよい。
【００１４】
積込機械１００は、位置方位演算器１２５、傾斜計測器１２６、油圧装置１２７、制御装置１２８を備える。
【００１５】
位置方位演算器１２５は、旋回体１２０の位置および旋回体１２０が向く方位を演算する。位置方位演算器１２５は、ＧＮＳＳを構成する人工衛星から測位信号を受信する２つの受信器を備える。２つの受信器は、それぞれ旋回体１２０の異なる位置に設置される。位置方位演算器１２５は、受信器が受信した測位信号に基づいて、現場座標系における旋回体１２０の代表点（ショベル座標系の原点）の位置を検出する。
位置方位演算器１２５は、２つの受信器が受信した各測位信号を用いて、一方の受信器の設置位置に対する他方の受信器の設置位置の関係として、旋回体１２０の向く方位を演算する。旋回体１２０が向く方位とは、旋回体１２０の正面に直交する方向であって、作業機１３０のブーム１３１からバケット１３３へ伸びる直線の延在方向の水平成分に等しい。
【００１６】
傾斜計測器１２６は、旋回体１２０の加速度および角速度を計測し、計測結果に基づいて旋回体１２０の姿勢（例えば、ロール角、ピッチ角、ヨー角）を検出する。傾斜計測器１２６は、例えば旋回体１２０の下面に設置される。傾斜計測器１２６は、例えば、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）を用いることができる。
【００１７】
油圧装置１２７は、旋回体１２０を旋回させる旋回モータ（図示略）、走行体１１０を走行させる走行モータ（図示略）、ブームシリンダ１３４、アームシリンダ１３５、およびバケットシリンダ１３６に作動油を供給する。油圧装置１２７から旋回モータ、走行モータ、ブームシリンダ１３４、アームシリンダ１３５、およびバケットシリンダ１３６に供給される作動油の量は、制御装置１２８によって制御される。
【００１８】
制御装置１２８は、操作装置１２３から操作信号を受信する。制御装置１２８は、油圧装置１２７に操作信号を出力することで、作業機１３０、旋回体１２０、または走行体１１０を駆動させる。
【００１９】
《油圧装置の構成》
図２は、第１の実施形態に係る油圧装置１２７のうち旋回体１２０の旋回に寄与する構成を示す概略油圧装置図である。
油圧装置１２７は、作動油タンク７０１、油圧ポンプ７０２、旋回モータ７０３、方向制御弁７０４、第１チェック弁７０５、第２チェック弁７０６、第３チェック弁７０７、第４チェック弁７０８、第１リリーフ弁７０９、第２リリーフ弁７１０を備える。
【００２０】
作動油タンク７０１は、作動油を貯留する。
【００２１】
油圧ポンプ７０２は、積込機械１００の図示しない原動機によって駆動し、作動油タンク７０１に貯留された作動油を圧送する。
【００２２】
旋回モータ７０３は、第１主管路７１１または第２主管路７１２を介して供給される作動油によって駆動し、旋回体１２０を旋回中心まわりに旋回させる。
【００２３】
方向制御弁７０４は、油圧ポンプ７０２と旋回モータ７０３の間に設けられる。方向制御弁７０４と旋回モータ７０３とは、第１主管路７１１および第２主管路７１２によって接続される。方向制御弁７０４は、油圧ポンプ７０２から供給される作動油の流れ方向を切り替える。方向制御弁７０４は、４ポート３位置電磁弁である。方向制御弁７０４は、制御装置１２８から入力される操作信号によって左右のソレノイドを駆動させ、内部のスプールを変位させることで、流れ方向を切り替える。方向制御弁７０４のスプールが中立位置にある場合、作動油は旋回モータ７０３に供給されずに作動油タンク７０１に排出される。方向制御弁７０４の左側ソレノイドが操作信号によって励磁されると、作動油は第１主管路７１１を介して旋回モータ７０３に供給され、第２主管路７１２を介して作動油タンク７０１に排出される。これにより旋回モータ７０３は右回転する。他方、方向制御弁７０４の右側ソレノイドが操作信号によって励磁されると、作動油は第２主管路７１２を介して旋回モータ７０３に供給され、第１主管路７１１を介して作動油タンク７０１に排出される。これにより旋回モータ７０３は左回転する。また、方向制御弁７０４のスプールの位置によって方向制御弁７０４の開口面積が変化する。したがって、方向制御弁７０４は、操作信号の大きさによって作動油の流量を調整することができる。つまり、方向制御弁７０４は、旋回モータ７０３に供給する作動油の流量を制御するメインバルブである。
【００２４】
第１チェック弁７０５は、第１主管路７１１から分岐し、作動油タンク７０１に接続される第１分岐管路７１３に設けられる。第１チェック弁７０５は、作動油タンク７０１から第１主管路７１１に作動油が流通することを妨げない。これにより、第１チェック弁７０５は、第１主管路７１１が負圧状態となることを防止することができる。
【００２５】
第２チェック弁７０６は、第２主管路７１２から分岐し、作動油タンク７０１に接続される第２分岐管路７１４に設けられる。第２チェック弁７０６は、作動油タンク７０１から第２主管路７１２に作動油が流通することを妨げない。これにより、第２チェック弁７０６は、第２主管路７１２が負圧状態となることを防止することができる。
【００２６】
第３チェック弁７０７は、第１主管路７１１から分岐し、第２リリーフ弁７１０を介して作動油タンク７０１に接続される第３分岐管路７１５に設けられる。第３チェック弁７０７は、第１主管路７１１から第２リリーフ弁７１０に作動油が流通することを妨げない。
【００２７】
第４チェック弁７０８は、第２主管路７１２から分岐し、第２リリーフ弁７１０を介して作動油タンク７０１に接続される第４分岐管路７１６に設けられる。第４チェック弁７０８は、第２主管路７１２から第２リリーフ弁７１０に作動油が流通することを妨げない。
【００２８】
第１リリーフ弁７０９は、油圧ポンプ７０２の吐出口と作動油タンク７０１との間に設けられ、第１リリーフ弁７０９に掛かる圧力が設定されたリリーフ圧力以上となったときに、作動油を作動油タンク７０１に排出する。これにより、第１リリーフ弁７０９は、油圧ポンプ７０２から吐出される作動油の圧力が過大になることを防止することができる。
【００２９】
第２リリーフ弁７１０は、第３分岐管路７１５および第４分岐管路７１６と作動油タンク７０１との間に設けられ、第２リリーフ弁７１０に掛かる圧力が設定されたリリーフ圧力以上となったときに、作動油を作動油タンク７０１に排出する。これにより、第２リリーフ弁７１０は、第１主管路７１１または第２主管路７１２の内圧が過大となることを防止することができる。第２リリーフ弁７１０が設けられることで、旋回モータ７０３の制動力の最大値は第２リリーフ弁７１０のリリーフ圧力相当となる。
【００３０】
《制御装置の構成》
制御装置１２８は、操作装置１２３から操作信号を受信する。制御装置１２８は、油圧装置１２７に操作信号を出力し、作業機１３０、旋回体１２０、または走行体１１０を作動させる。
【００３１】
図３は、第１の実施形態に係る制御装置の構成を示す概略ブロック図である。
制御装置１２８は、プロセッサ１１００、メインメモリ１２００、ストレージ１３００、インタフェース１４００を備えるコンピュータである。ストレージ１３００は、プログラムを記憶する。プロセッサ１１００は、プログラムをストレージ１３００から読み出してメインメモリ１２００に展開し、プログラムに従った処理を実行する。
【００３２】
ストレージ１３００の例としては、ＨＤＤ、ＳＳＤ、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等が挙げられる。ストレージ１３００は、制御装置１２８の共通通信線に直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース１４００を介して制御装置１２８に接続される外部メディアであってもよい。ストレージ１３００は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【００３３】
プロセッサ１１００は、プログラムの実行により、車両情報取得部１１０１、検出情報取得部１１０２、操作信号入力部１１０３、バケット位置特定部１１０４、積込位置特定部１１０５、回避位置特定部１１０６、移動処理部１１０７、残り旋回角度特定部１１０８、慣性特定部１１０９、制動開始判定部１１１０、目標減速度特定部１１１１、目標圧決定部１１１２、背圧制御部１１１３、操作信号出力部１１１４を備える。
【００３４】
車両情報取得部１１０１は、旋回体１２０の旋回速度、位置および方位、ブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の傾斜角、走行体１１０の走行速度、ならびに旋回体１２０の姿勢を取得する。以下、車両情報取得部１１０１が取得する積込機械１００に係る情報を車両情報とよぶ。
【００３５】
検出情報取得部１１０２は、検出装置１２４から三次元位置情報を取得し、積込対象２００（例えば、運搬車両やホッパ）の位置および形状を特定する。
【００３６】
操作信号入力部１１０３は、操作装置１２３から操作信号の入力を受け付ける。ブーム１３１の回動操作信号、アーム１３２の回動操作信号、バケット１３３の回動操作信号、旋回体１２０の旋回操作信号、走行体１１０の走行操作信号、ならびに積込機械１００の積込指示信号が含まれる。
【００３７】
バケット位置特定部１１０４は、車両情報取得部１１０１が取得した車両情報に基づいて、ショベル座標系におけるアーム１３２の先端の位置Ｐおよびアーム１３２の先端からバケット１３３の最下点までの高さＨｂを特定する。バケット１３３の最下点とは、バケット１３３の外形のうち地表面からの距離が最も短い点をいう。特に、バケット位置特定部１１０４は、積込指示信号の入力を受け付けたときのアーム１３２の先端の位置Ｐを掘削完了位置Ｐ１０として特定する。図４は、第１の実施形態に係るバケットの経路の例を示す図である。具体的には、バケット位置特定部１１０４は、ブーム１３１の傾斜角と既知のブーム１３１の長さ（基端部のピンから先端部のピンまでの距離）とに基づいて、ブーム１３１の長さの垂直方向成分および水平方向成分を求める。同様に、バケット位置特定部１１０４は、アーム１３２の長さの垂直方向成分および水平方向成分を求める。バケット位置特定部１１０４は、積込機械１００の位置から、積込機械１００の方位および姿勢から特定される方向に、ブーム１３１およびアーム１３２の長さの垂直方向成分の和および水平方向成分の和だけ離れた位置を、アーム１３２の先端の位置Ｐ（図１に示すアーム１３２の先端部のピンの位置Ｐ）として特定する。また、バケット位置特定部１１０４は、バケット１３３の傾斜角と既知のバケット１３３の形状とに基づいて、バケット１３３の鉛直方向の最下点を特定し、アーム１３２の先端から最下点までの高さＨｂを特定する。
【００３８】
積込位置特定部１１０５は、操作信号入力部１１０３に積込指示信号が入力された場合に、検出情報取得部１１０２が特定した積込対象２００の位置および形状に基づいて、積込位置Ｐ１３を特定する。積込位置特定部１１０５は、車両情報取得部１１０１が取得した旋回体１２０の位置、方位および姿勢に基づいて積込対象２００の位置情報が示す積込点Ｐ２１を現場座標系からショベル座標系に変換する。積込位置特定部１１０５は、特定した積込点Ｐ２１から、積込機械１００の旋回体１２０の向く方向にバケット１３３の中心からアーム１３２の先端までの距離Ｄ１だけ離れた位置を、積込位置Ｐ１３の平面位置として特定する。つまり、アーム１３２の先端が積込位置Ｐ１３に位置するとき、バケット１３３の中心は積込点Ｐ２１に位置することとなる。したがって、制御装置１２８は、アーム１３２の先端が積込位置Ｐ１３へ移動するように制御することで、バケット１３３の中心を積込点Ｐ２１に移動させることができる。以下、アーム１３２の先端が積込位置Ｐ１３に位置するときに旋回体１２０の向く方向を、目標停止方位ともいう。積込位置特定部１１０５は、積込対象２００の高さＨｔに、バケット位置特定部１１０４が特定したアーム１３２の先端から最下点までの高さＨｂと、バケット１３３の制御余裕分の高さとを加算することで、積込位置Ｐ１３の高さを特定する。なお、他の実施形態においては、積込位置特定部１１０５は、制御余裕分の高さを加算せずに積込位置Ｐ１３を特定してもよい。すなわち、積込位置特定部１１０５は、高さＨｔに高さＨｂを加算することで、積込位置Ｐ１３の高さを特定してもよい。
【００３９】
回避位置特定部１１０６は、積込位置特定部１１０５が特定した積込位置Ｐ１３と、車両情報取得部１１０１が取得した積込機械１００の位置と、検出情報取得部１１０２が特定した積込対象２００の位置および形状に基づいて、作業機１３０と積込対象２００とが上方からの平面視において干渉しない点である干渉回避位置Ｐ１２を特定する。干渉回避位置Ｐ１２は、積込位置Ｐ１３と同じ高さを有し、かつ旋回体１２０の旋回中心からの距離が、当該旋回中心から積込位置Ｐ１３までの距離と等しく、かつ下方に積込対象２００が存在しない位置である。回避位置特定部１１０６は、例えば、旋回体１２０の旋回中心を中心とし、当該旋回中心と積込位置Ｐ１３との距離を半径とする円を特定し、当該円上の位置のうち、バケット１３３の外形が上方からの平面視で積込対象２００と干渉せず、かつ積込位置Ｐ１３に最も近い位置を、干渉回避位置Ｐ１２と特定する。回避位置特定部１１０６は、積込対象２００の位置および形状、ならびにバケット１３３の既知の形状に基づいて、積込対象２００とバケット１３３とが干渉するか否かを判定することができる。ここで、「同じ高さ」、「距離が等しい」とは、必ずしも高さまたは距離が完全に一致するものに限られず、多少の誤差やマージンが許容されるものとする。
【００４０】
移動処理部１１０７は、操作信号入力部１１０３が積込指示信号の入力を受け付けた場合に、積込位置特定部１１０５が特定した積込位置Ｐ１３、回避位置特定部１１０６が特定した干渉回避位置Ｐ１２に基づいて、バケット１３３を積込位置Ｐ１３まで移動させるための操作信号を生成する。すなわち、移動処理部１１０７は、掘削完了位置Ｐ１０から、旋回開始位置Ｐ１１および干渉回避位置Ｐ１２を経由して、積込位置Ｐ１３に到達するように、操作信号を生成する。また、移動処理部１１０７は、ブーム１３１およびアーム１３２が駆動してもバケット１３３の対地角度が変化しないように、バケット１３３の操作信号を生成する。
【００４１】
残り旋回角度特定部１１０８は、旋回体１２０が現在向く方位と目標停止方位との差から、目標停止方位で停止するための残り旋回角度を特定する。旋回体１２０が現在向く方位は、位置方位演算器１２５が演算した方位を傾斜計測器１２６が出力する旋回体１２０の旋回速度に基づいて更新することで得ることができる。
【００４２】
慣性特定部１１０９は、旋回中心回りの旋回体１２０の旋回における慣性モーメントを特定する。慣性モーメントは、車両情報取得部１１０１が取得したブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の姿勢、既知のブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の形状および重量、ならびにバケット１３３に収容される土砂の重量に基づいて計算される。なお、慣性モーメントは、旋回体１２０の加速中に旋回モータ７０３に係る圧力と傾斜計測器１２６が出力する旋回体１２０の旋回速度とに基づいて計算されてもよいし、予め定められた値が用いられてもよい。
【００４３】
制動開始判定部１１１０は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて旋回モータ７０３の制動を開始するか否かを判定する。具体的には、制動開始判定部１１１０は、旋回モータ７０３を第２リリーフ弁７１０のリリーフ圧より小さい仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに旋回体１２０が停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となる場合、すなわち旋回体１２０の向く方位が目標停止方位に到達する場合に、旋回モータ７０３の制動を開始することを決定する。すなわち、制動開始判定部１１１０は、制動開始後に第１主管路７１１および第２主管路７１２のうち下流側の圧力を一定の圧力である仮目標圧に維持するときに旋回体１２０が目標停止方位で停止するタイミングで、旋回モータ７０３の制動を開始することを決定する。「減速度」とは、負の加速度のことをいう。
【００４４】
図５は、旋回体の旋回速度と時間との関係を示すグラフである。
以下、図５を参照しながら、制動開始判定部１１１０が仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに旋回体１２０が停止までに旋回する角度を特定する手順の例について説明する。
ここでは、時刻ｔ１で旋回モータ７０３の制動を開始した場合に旋回体１２０の停止までに旋回する角度を特定する例について説明する。
制動開始判定部１１１０は、旋回体１２０の現在の旋回速度ωと、方向制御弁７０４の開口を最大としたときの加速度ωａ´、油圧装置１２７の応答遅れ時間Δｔとに基づいて、制動指示を出力してから旋回モータ７０３が加速から減速に転じるまでの旋回角度θ１と、旋回モータ７０３が加速から減速に転じたときの旋回速度ω＋ωａ´Δｔとを特定する。旋回角度θ１は、以下の式（１）に基づいて求めることができる。
【００４５】
【数１】
2019148147.tif 000003
【００４６】
次に、制動開始判定部１１１０は、旋回速度ω＋ωａ´Δｔと、仮目標圧に相当する減速度ωｃ´とに基づいて、旋回モータ７０３が減速し始めてから停止するまでの旋回角度θ２を特定する。旋回角度θ２は、以下の式（２）に基づいて求めることができる。
【００４７】
【数２】
2019148147.tif 000004
【００４８】
仮目標圧に相当する減速度ωｃ´は、旋回における慣性モーメントＪｓ、仮目標圧Ｐｐ、旋回モータ７０３の容量ｑｍ、旋回減速比Ｇｓ、機械損Ｔｌを用いて以下の式（３）に基づいて求めることができる。なお、旋回モータ７０３の容量ｑｍ、減速比Ｇｓ、および機械損Ｔｌは、既知の値である。
【００４９】
【数３】
2019148147.tif 000005
【００５０】
そして、制動開始判定部１１１０は、旋回角度θ１と旋回角度θ２の和を旋回体１２０の停止までに旋回する角度と特定する。
【００５１】
目標減速度特定部１１１１は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するための目標減速度を特定する。
以下、図５を参照しながら、目標減速度特定部１１１１が目標減速度を特定する手順の例について説明する。
【００５２】
目標減速度特定部１１１１は、制動指示を出力してから旋回モータ７０３が加速から減速に転じるまでの間、以下の手順で目標減速度を特定する。
まず、目標減速度特定部１１１１は、残り旋回角度特定部１１０８が特定した残り旋回角度θ０から制動開始判定部１１１０が特定した旋回角度θ１を減算することで、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するために、旋回モータ７０３が減速し始めてから停止するまでに旋回すべき旋回角度θ２を特定する。
目標減速度特定部１１１１は、旋回モータ７０３が加速から減速に転じたときの旋回速度ω＋ωａ´Δｔと、旋回すべき旋回角度θ２とに基づいて、目標減速度ωｔ´を特定する。目標減速度ωｔ´は、以下の式（４）に基づいて求めることができる。
【００５３】
【数４】
2019148147.tif 000006
【００５４】
他方、目標減速度特定部１１１１は、旋回モータ７０３が加速から減速に転じたタイミング以降、現在速度ωと、残り旋回速度θ０と、以下の式（４´）とに基づいて目標減速度ωｔ´を特定する。
【００５５】
【数５】
2019148147.tif 000007
【００５６】
目標圧決定部１１１２は、目標減速度ωｔ´に基づいて、当該目標減速度ωｔ´を達成するための油圧装置１２７の旋回モータ７０３の下流側の作動油の目標圧Ｐｃを決定する。例えば、目標圧決定部１１１２は、以下の式（５）に基づいて目標圧Ｐｃを決定する。目標圧決定部１１１２が決定する目標圧Ｐｃは、仮目標圧Ｐｐと必ずしも一致しない。
【００５７】
【数６】
2019148147.tif 000008
【００５８】
背圧制御部１１１３は、目標圧Ｐｃに基づいて、当該目標圧Ｐｃを達成するための方向制御弁７０４の旋回モータ７０３の下流側の開口面積Ａを求め、方向制御弁７０４の開口面積を制御するための操作信号を生成する。例えば、背圧制御部１１１３は、以下の式（６）に基づいて開口面積Ａを決定する。
【００５９】
【数７】
2019148147.tif 000009
【００６０】
ここで、値Ｑは方向制御弁７０４を流れる作動油の流量を表す。作動油の流量は、傾斜計測器１２６が計測した旋回速度または旋回モータ７０３の回転数から求めることができる。係数Ｃは、方向制御弁７０４の開口をオリフィスとみなしたときの流量係数を表す。なお、流量係数Ｃは、オリフィスと方向制御弁７０４の開口との形状の違いを補償する値とする。値Ｐ０は、方向制御弁７０４の作動油タンク７０１側の圧力である。背圧制御部１１１３は、圧力Ｐ０を０とみなして計算してもよい。
【００６１】
このとき、背圧制御部１１１３は、目標圧と実際の油圧装置１２７の旋回モータ７０３の下流側の作動油の圧力との差に、応答遅れに応じたフィードバックゲインを乗算した値に鑑みて開口面積Ａを決定してもよい。
【００６２】
操作信号出力部１１１４は、操作信号入力部１１０３に入力された操作信号、移動処理部１１０７が生成した操作信号、または背圧制御部１１１３が生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する。具体的には、操作信号出力部１１１４は、自動積込制御中であって旋回体１２０の加速中である場合に、移動処理部１１０７が生成した旋回操作信号を出力し、自動積込制御中であって旋回体１２０の減速中である場合に、背圧制御部１１１３が生成した旋回操作信号を出力し、自動積込制御中でない場合に、操作信号入力部１１０３が生成した旋回操作信号を出力する。また、操作信号出力部１１１４は、自動積込制御中である場合に、移動処理部１１０７が生成した旋回操作信号を出力し、自動積込制御中でない場合に、操作信号入力部１１０３が生成した旋回操作信号を出力する。
【００６３】
《動作》
積込機械１００のオペレータは、積込機械１００と積込対象２００とが積込処理可能な位置関係にあると判断すると、操作装置１２３のスイッチをＯＮにする。これにより、操作装置１２３は、積込指示信号を生成し出力する。
【００６４】
図６−図７は、第１の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。制御装置１２８は、オペレータから積込指示信号の入力を受け付けると、図６−図７に示す自動積込制御を実行する。
【００６５】
車両情報取得部１１０１は、旋回体１２０の位置および方位、ブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の傾斜角、ならびに旋回体１２０の姿勢および旋回速度を取得する（ステップＳ１）。バケット位置特定部１１０４は、車両情報取得部１１０１が取得した旋回体１２０の位置および方位に基づいて、旋回体１２０の旋回中心の位置を特定する（ステップＳ２）。また検出情報取得部１１０２は、検出装置１２４から、積込対象２００の三次元位置情報を取得し、三次元位置情報から積込対象２００の位置および形状を特定する（ステップＳ３）。
【００６６】
バケット位置特定部１１０４は、車両情報取得部１１０１が取得した車両情報に基づいて、積込指示信号の入力時のアーム１３２の先端の位置Ｐ、およびアーム１３２の先端からバケット１３３の最下点までの高さを特定する（ステップＳ４）。バケット位置特定部１１０４は、当該位置Ｐを掘削完了位置Ｐ１０と特定する。
【００６７】
積込位置特定部１１０５は、ステップＳ１で取得した旋回体１２０の位置、方位および姿勢に基づいて検出情報取得部１１０２が取得した積込対象２００の位置情報を現場座標系からショベル座標系に変換する。積込位置特定部１１０５は、検出情報取得部１１０２が特定した積込対象２００の位置および形状に基づいて、積込位置Ｐ１３の平面位置を特定する（ステップＳ５）。このとき、積込位置特定部１１０５は、積込対象２００の高さＨｔに、ステップＳ４で特定したアーム１３２の先端からバケット１３３の最下点までの高さＨｂと、バケット１３３の制御余裕分の高さとを加算することで、積込位置Ｐ１３の高さを特定する（ステップＳ６）。
【００６８】
回避位置特定部１１０６は、旋回中心から積込位置Ｐ１３までの平面距離を特定する（ステップＳ７）。回避位置特定部１１０６は、旋回中心から特定した平面距離だけ離れた位置であって、バケット１３３の外形が平面視で積込対象２００と干渉せず、かつ積込位置Ｐ１３から最も近い位置を、干渉回避位置Ｐ１２として特定する（ステップＳ８）。
【００６９】
移動処理部１１０７は、アーム１３２の先端の位置が積込位置Ｐ１３に至ったか否かを判定する（ステップＳ９）。アーム１３２の先端の位置が積込位置Ｐ１３に至っていない場合（ステップＳ９：ＮＯ）、移動処理部１１０７は、アーム１３２の先端の位置が干渉回避位置Ｐ１２の近傍にあるか否かを判定する。例えば、移動処理部１１０７は、アーム１３２の先端の高さと干渉回避位置Ｐ１２の高さとの差が所定の閾値未満であり、または旋回体１２０の旋回中心からアーム１３２の先端までの平面距離と旋回中心から干渉回避位置Ｐ１２までの平面距離との差が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０）。アーム１３２の先端の位置が干渉回避位置Ｐ１２の近傍にない場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、移動処理部１１０７は、アーム１３２の先端を干渉回避位置Ｐ１２まで移動させるブーム１３１およびアーム１３２の操作信号を生成する（ステップＳ１１）。このとき、移動処理部１１０７は、ブーム１３１およびアーム１３２の位置および速度に基づいて、操作信号を生成する。
【００７０】
また移動処理部１１０７は、生成したブーム１３１およびアーム１３２の操作信号に基づいてブーム１３１およびアーム１３２の角速度の和を算出し、当該角速度の和と同じ速度でバケット１３３を回動させる操作信号を生成する（ステップＳ１２）。これにより、移動処理部１１０７は、バケット１３３の対地角を保持する操作信号を生成することができる。なお、他の実施形態においては、移動処理部１１０７は、ブーム角度センサ１３７、アーム角度センサ１３８およびバケット角度センサ１３９の検出値より算出されるバケット１３３の対地角度が、自動制御開始時の対地角度と等しくなるようにバケット１３３を回動させる操作信号を生成してもよい。
【００７１】
アーム１３２の先端の位置が干渉回避位置Ｐ１２の近傍にある場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、移動処理部１１０７は、ブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の操作信号を生成しない。
【００７２】
移動処理部１１０７は、車両情報取得部１１０１が取得した車両情報に基づいて、旋回体１２０の旋回速度が所定速度未満であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。すなわち、移動処理部１１０７は、旋回体１２０が旋回中であるか否かを判定する。
旋回体１２０の旋回速度が所定速度未満である場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、移動処理部１１０７は、バケット１３３の高さが掘削完了位置Ｐ１０の高さから干渉回避位置Ｐ１２の高さに至るまでの時間である上昇時間を特定する（ステップＳ１４）。移動処理部１１０７は、バケット１３３の上昇時間に基づいて、現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム１３２の先端が干渉回避位置Ｐ１２または干渉回避位置Ｐ１２より高い点を通過することになるか否かを判定する（ステップＳ１５）。現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム１３２の先端が干渉回避位置Ｐ１２または干渉回避位置Ｐ１２より高い点を通過することになる場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、移動処理部１１０７は、方向制御弁７０４の開口を最大開度に制御するための旋回操作信号を生成する（ステップＳ１６）。
現在時刻から旋回操作信号を出力した場合に、アーム１３２の先端が干渉回避位置Ｐ１２より低い点を通過することになる場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、移動処理部１１０７は、旋回操作信号を生成しない。
【００７３】
旋回体１２０の旋回速度が所定速度以上である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、残り旋回角度特定部１１０８は、旋回体１２０が現在向く方位と目標停止方位との差から、目標停止方位で停止するための残り旋回角度を特定する（ステップＳ１７）。また、慣性特定部１１０９は、旋回中心回りの旋回体１２０の旋回における慣性モーメントを特定する（（ステップＳ１８）。
【００７４】
次に、制動開始判定部１１１０は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて、旋回モータ７０３を第２リリーフ弁７１０のリリーフ圧より小さい仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに、旋回体１２０が停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となるか否かを判定する（ステップＳ１９）。制動開始判定部１１１０は、停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となる場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、旋回モータ７０３の制動を開始することを決定する。
【００７５】
制動開始判定部１１１０が旋回モータ７０３の制動を開始することを決定すると、目標減速度特定部１１１１は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するための目標減速度を特定する（ステップＳ２０）。次に、目標圧決定部１１１２は、目標減速度に基づいて、当該目標減速度を達成するための油圧装置１２７の目標圧を決定する（ステップＳ２１）。背圧制御部１１１３は、目標圧に基づいて、当該目標圧を達成するための方向制御弁７０４の旋回モータ７０３の下流側の開口面積を決定する（ステップＳ２２）。背圧制御部１１１３は、決定した開口面積に方向制御弁７０４を制御するための操作信号を生成する（ステップＳ２３）。
【００７６】
ステップＳ９からステップＳ２３の処理でブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の回動操作信号、並びに方向制御弁７０４の操作信号の少なくともいずれか１つを生成すると、操作信号出力部１１１４は、生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する（ステップＳ２４）。
【００７７】
そして、車両情報取得部１１０１は、車両情報を取得する（ステップＳ２５）。これにより、車両情報取得部１１０１は、出力した操作信号によって作動した後の車両情報を取得することができる。制御装置１２８は、処理をステップＳ９に戻し、操作信号の生成を繰り返し実行する。
【００７８】
他方、ステップＳ９にて、アーム１３２の先端の位置が積込位置Ｐ１３に至っている場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）、移動処理部１１０７は、バケット１３３に積込動作をさせる操作信号を生成する（ステップＳ２６）。バケット１３３に積込動作をさせる操作信号の例としては、バケット１３３を排土方向に回動させる操作信号や、バケット１３３がクラムバケットである場合におけるクラムシェルを開く操作信号が挙げられる。操作信号出力部１１１４は、生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する（ステップＳ２７）。そして、制御装置１２８は、自動積込制御を終了する。
【００７９】
《作用・効果》
このように、第１の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回モータ７０３の制動中に、旋回体１２０の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、油圧装置１２７のうち旋回モータ７０３より下流側の作動油の圧力を制御する操作信号を生成する。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の旋回中に旋回モータ７０３の制動力を適宜制御し、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
【００８０】
また、第１の実施形態に係る制御装置１２８は、油圧装置１２７がリリーフ圧力未満の目標圧で制動する場合に、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するタイミングで旋回モータ７０３の制動を開始する。これにより、制御装置１２８は、目標圧をリリーフ圧力まで増加させることができる。つまり、制御装置１２８は、旋回モータ７０３の制動開始タイミングをリリーフ圧力未満の目標圧に基づいて決定することで、制動開始のタイミングが遅すぎた場合であったとしても、目標圧を大きくして旋回体１２０の減速度を増加させ、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。また、制動開始のタイミングが早すぎた場合であったとしても、目標圧を小さくして旋回体１２０の減速度を減少させ、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
【００８１】
〈第２の実施形態〉
第１の実施形態に係る制御装置１２８は、方向制御弁７０４の旋回モータ７０３の下流側の開口面積を変化させる操作信号を生成することで、旋回体１２０の減速度を制御する。これに対し、第２の実施形態に係る制御装置１２８は、第２リリーフ弁７１０のリリーフ圧力を変化させることで、旋回体１２０の減速度を制御する。
【００８２】
《油圧装置の構成》
図８は、第２の実施形態に係る油圧装置のうち旋回体の旋回に寄与する構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態に係る油圧装置１２７は、第１の実施形態の第２リリーフ弁７１０に代えて、可変リリーフ弁７２０を備える。
可変リリーフ弁７２０は、制御装置１２８からの操作信号に応じてリリーフ圧力を変化させることができるリリーフ弁である。すなわち、操作信号によって可変リリーフ弁７２０のソレノイドが励磁されると、可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧力が減少する。可変リリーフ弁７２０は、第３分岐管路７１５および第４分岐管路７１６と作動油タンク７０１との間に設けられ、可変リリーフ弁７２０に掛かる圧力が、操作信号によって設定されるリリーフ圧力以上となったときに、作動油を作動油タンク７０１に排出する。
【００８３】
《制御装置の構成》
第２の実施形態に係る制御装置１２８は、第１の実施形態と制動開始判定部１１１０、背圧制御部１１１３、および操作信号出力部１１１４の動作が異なる。
制動開始判定部１１１０は、仮目標圧を例えば可変リリーフ弁７２０の最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間値として、仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに旋回体１２０が停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となる場合に、旋回モータ７０３の制動を開始することを決定する。ここで、最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間値とは、必ずしも最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力を等分する中央値でなくてよく、最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の間の値であればよい。
背圧制御部１１１３は、方向制御弁７０４における旋回モータ７０３より下流側の開口面積Ａを制御するための操作信号を求める代わりに、可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧力を目標圧決定部１１１２が決定した圧力にするための操作信号を生成する。
操作信号出力部１１１４は、背圧制御部１１１３が生成した操作信号を可変リリーフ弁７２０に出力することで、可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧力を変化させることができる。
【００８４】
《動作》
図９は、第２の実施形態に係る自動積込制御方法を示すフローチャートである。制御装置１２８は、オペレータから積込指示信号の入力を受け付けると、第１の実施形態と同様にステップＳ１からステップＳ１３の処理を実行する。
【００８５】
ステップＳ１３において、旋回体１２０の旋回速度が所定速度以上である場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、残り旋回角度特定部１１０８は、旋回体１２０が現在向く方位と目標停止方位との差から、目標停止方位で停止するための残り旋回角度を特定する（ステップＳ１７）。また、慣性特定部１１０９は、旋回中心回りの旋回体１２０の旋回における慣性モーメントを特定する（ステップＳ１８）。
【００８６】
次に、制動開始判定部１１１０は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて、旋回モータ７０３を可変リリーフ弁７２０の最低リリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間の仮目標圧に相当する減速度で減速させたときに、旋回体１２０が停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となるか否かを判定する（ステップＳ１９）。制動開始判定部１１１０は、停止までに旋回する角度が残り旋回角度以上となる場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、旋回モータ７０３の制動を開始することを決定する。
【００８７】
制動開始判定部１１１０が旋回モータ７０３の制動を開始することを決定すると、目標減速度特定部１１１１は、旋回体１２０の現在の旋回速度と残り旋回角度とに基づいて、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するための目標減速度を特定する（ステップＳ２０）。次に、目標圧決定部１１１２は、目標減速度に基づいて、当該目標減速度を達成するための油圧装置１２７の目標圧を決定する（ステップＳ２１）。背圧制御部１１１３は、可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧力を決定した目標圧に設定するための操作信号を生成する（ステップＳ１０２）。
【００８８】
そして、操作信号出力部１１１４は、生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する（ステップＳ１０３）。このとき、操作信号出力部１１１４は、背圧制御部１１１３が生成した操作信号を可変リリーフ弁７２０に出力する。
以降、制御装置１２８は、第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００８９】
《作用・効果》
このように、第２の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回モータ７０３の制動中に、旋回体１２０の方位、旋回速度、および目標停止方位に基づいて、可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧力を制御する操作信号を生成する。これにより、制御装置１２８は、第１の実施形態と同様に、旋回体１２０の旋回中に旋回モータ７０３の制動力を適宜制御し、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
【００９０】
また、第２の実施形態に係る制御装置１２８は、油圧装置１２７が最小のリリーフ圧力と最大リリーフ圧力の中間の圧力で制動する場合に、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するタイミングで旋回モータ７０３の制動を開始する。これにより、制御装置１２８は、制動開始のタイミングが遅すぎた場合であったとしても、可変リリーフ弁のリリーフ圧力を大きくする操作信号を出力して旋回体１２０の減速度を増加させ、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。また、制動開始のタイミングが早すぎた場合であったとしても、可変リリーフ弁のリリーフ圧力を小さくする操作信号を出力して旋回体１２０の減速度を減少させ、旋回体１２０が目標停止方位を向いて停止するように制御することができる。
【００９１】
以上、図面を参照して一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態に係る制御装置１２８は、方向制御弁７０４の開口面積および可変リリーフ弁７２０のリリーフ圧の何れか一方を制御するものであるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る制御装置１２８は、減速度が過大である場合に方向制御弁７０４の開口面積を制御し、減速度が過少である場合に方向制御弁７０４のリリーフ圧を制御するものであってもよい。
【００９２】
また、第１の実施形態に係る積込機械１００は、オペレータが搭乗して操作する有人運転車両であるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る積込機械１００は、遠隔の事務所にいるオペレータがモニタの画面を見ながら操作する遠隔操作装置から、通信により取得する操作信号によって作動する遠隔運転車両であってもよい。この場合、制御装置１２８の一部の機能が遠隔操作装置に設けられてもよい。
【符号の説明】
【００９３】
１００…積込機械  １１０…走行体  １２０…旋回体  １２３…操作装置  １２５…位置方位演算器  １２６…傾斜計測器  １２７…油圧装置  １２８…制御装置  １３０…作業機  １３１…ブーム  １３２…アーム  １３３…バケット  １３４…ブームシリンダ  １３５…アームシリンダ  １３６…バケットシリンダ  ７０１…作動油タンク  ７０２…油圧ポンプ  ７０３…旋回モータ  ７０４…方向制御弁  ７０９…第１リリーフ弁  ７１０…第２リリーフ弁  ７２０…可変リリーフ弁  １１０１…車両情報取得部  １１０２…検出情報取得部  １１０３…操作信号入力部  １１０４…バケット位置特定部  １１０５…積込位置特定部  １１０６…回避位置特定部  １１０７…移動処理部  １１０８…残り旋回角度特定部  １１０９…慣性特定部  １１１０…制動開始判定部  １１１１…目標減速度特定部  １１１２…目標圧決定部  １１１３…背圧制御部  １１１４…操作信号出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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