(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】調整判定部は、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、旋回体が停止するときの旋回体の方位と目標停止方位とがなす角度が、許容角度未満となるか否かを判定する。操作信号出力部は、旋回体が停止するときの旋回体の方位と目標停止方位とがなす角度が許容角度以上となると判定した場合に、旋回モータを駆動させる旋回制御信号を出力する。【選択図】図５
2019190236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
旋回モータと、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、前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が、許容角度未満となるか否かを判定する調整判定部と、
前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が前記許容角度以上となると判定した場合に、前記旋回モータを駆動させる旋回制御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】
前記調整判定部は、前記旋回体の旋回速度が所定閾値未満になった場合に、前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が前記許容角度未満となるか否かを判定する
請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記旋回モータは、作動油によって回転する油圧式の旋回モータであって、
前記操作信号出力部は、前記旋回体の方位が前記目標停止方位より旋回方向後方側にある場合において、前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が、前記旋回速度に基づいて決定される後方側角度閾値より大きい場合に、前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度に応じた油量で、前記旋回モータを現在の回転方向に回転させるように前記作動油を供給するための前記旋回制御信号を出力する
請求項１または請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記後方側角度閾値は、前記許容角度以上であって、前記旋回速度が高いほど大きい値である
請求項３に記載の制御装置。
【請求項５】
前記旋回モータは、作動油によって回転する油圧式の旋回モータであって、
前記操作信号出力部は、前記旋回体の方位が前記目標停止方位より旋回方向前方側にある場合において、前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が、前方側角度閾値より大きい場合に、前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度に応じた油量で、前記旋回モータを現在の回転方向と逆の方向に回転させるように前記作動油を供給するための前記旋回制御信号を出力する
請求項１または請求項２の何れか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記前方側角度閾値は、前記許容角度と前記旋回体の揺れ戻し角度とを加算した値である
請求項５に記載の制御装置。
【請求項７】
旋回モータと、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、前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が、許容角度未満となるか否かを判定するステップと、
前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が前記許容角度以上となると判定した場合に、前記旋回モータを駆動させる旋回制御信号を出力するステップと
を有する制御方法。
【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、積込機械の旋回の自動停止制御において、設定停止位置に対するオーバーシュートを抑制する技術が開示されている。特許文献１によれば、積込機械の制御装置は、設定停止位置と現在位置との偏差に基づいて目標旋回速度を決定し、旋回速度が目標旋回速度より小さい場合に旋回速度を増加させ、目標旋回速度より大きい場合に旋回速度を減少させるようにフィードバック制御を行う。ここで、オーバーシュートを抑制するため、フィードバック量の積分項を、旋回速度が設定値より小のときに増大させ、旋回速度が設定値以上のときに減少させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−２５８０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載の発明は、旋回体の旋回速度が目標旋回速度に近づくように常にフィードバック制御を行うが、旋回体を旋回させる油圧モータは、油圧回路に設けられたリリーフ弁のリリーフ圧力を超える制動力を発揮することができない。そのため、旋回速度が目標旋回速度より大きい場合にフィードバック制御は旋回速度を減少させるように作用するが、油圧回路の内圧がリリーフ圧力に達する状態で旋回体を制動する場合、旋回速度を目標旋回速度に近づけることができない。この場合、旋回速度のフィードバック制御により旋回速度の大小に関係なくフィードバック制御の積分項は増大し、旋回体が設定停止位置を超えて停止した後、フィードバック制御により旋回速度が反転して、設定停止位置に戻そうとするが、積分項が過大となっていて再度設定停止位置を超える可能性がある。
本発明の目的は、必要に応じて旋回制御を行うことで旋回体が向く方位を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、旋回モータと、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、前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が、許容角度未満となるか否かを判定する調整判定部と、前記旋回体が停止するときの前記旋回体の方位と前記目標停止方位とがなす角度が前記許容角度以上となると判定した場合に、前記旋回モータを駆動させる旋回制御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、制御装置は、必要に応じて旋回制御を行うことで旋回体が向く方位を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】旋回速度と許容角度差範囲との関係を示す図である。
【図６】制御量決定部の動作を示す概略ブロック図である。
【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９】第１の実施形態に係る制御装置による旋回制御動作の第１の例を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る制御装置による旋回制御動作の第２の例を示す図である。
【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、旋回体１２０の左右への旋回操作信号、走行体１１０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。
【００１６】
傾斜計測器１２６は、旋回体１２０の加速度および角速度（旋回速度）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、走行体１１０、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から旋回体１２０、走行体１１０、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回路図である。
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、角度差特定部１１０８、調整判定部１１０９、制御量決定部１１１０、操作信号出力部１１１１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の操作信号、アーム１３２の操作信号、バケット１３３の操作信号、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】
角度差特定部１１０８は、旋回体１２０が現在向く方位と目標停止方位とがなす角度を表す旋回角度差を特定する。旋回角度差は、旋回体１２０が現在向く方位が目標停止方位より旋回方向後方である場合、負の値をとる。旋回角度差は、旋回体１２０が現在向く方位が目標停止方位より旋回方向前方である場合、正の値をとる。
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】
調整判定部１１０９は、旋回モータ７０３の制動中に、旋回角度差と旋回速度とに基づいて、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内となるか否かを判定する。なお、許容範囲ＲＥの上限値ＲＥｓｕｐおよび下限値ＲＥｉｎｆの絶対値は、許容角度の一例である。具体的には、調整判定部１１０９は、旋回速度が所定の速度閾値Ｓｔｈ未満であり、かつ旋回角度差が、旋回速度から定まる許容角度差範囲ＲＤを超えている場合に、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定する。調整判定部１１０９は、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤ以内である場合に、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えないと判定する。
【００４３】
図５は、旋回速度と許容角度差範囲との関係を示す図である。旋回速度と許容角度差範囲ＲＤの関係は、予めメインメモリ等に記憶される。
許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐは、許容範囲ＲＥの上限値ＲＥｓｕｐより旋回体１２０の揺れ戻し角度θｂに相当する角度だけ大きい値である。揺れ戻しとは、旋回体１２０の慣性、機械要素のバックラッシュ、作動油の圧縮性等の要因による反動によって、旋回の停止後に逆方向の旋回が生じる現象である。すなわち、図５の旋回パターンＰ１のように、制動中のある時点において、旋回体１２０の旋回角度差が許容範囲ＲＥの上限値ＲＥｓｕｐより大きくなったとしても、当該旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤ以内にある場合には、停止後の揺れ戻しにより、停止時の旋回体１２０の旋回角度差は許容範囲ＲＥ内に収まることとなる。許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐの絶対値は、前方側角度閾値の一例である。
【００４４】
許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆは、旋回体１２０の旋回速度によって決定される。具体的には、許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆより旋回体１２０の揺れ戻し角度θｂに相当する角度だけ大きい値を旋回角度差軸の切片とし、旋回体１２０の旋回速度に対する旋回角度差の変化の傾きと同じ傾きを有する制動関数によって定まる角度と、許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆとのうち、値の小さいものを、許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆに設定する。すなわち、図５の旋回パターンＰ２のように、制動中のある時点において、旋回体１２０の旋回角度差が許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆより小さくなったとしても、当該旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤ以内にある場合には、旋回体１２０の旋回により、停止時の旋回体１２０の旋回角度差が許容範囲ＲＥ内に収まることとなる。許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆの絶対値は、後方側角度閾値の一例である。
【００４５】
制御量決定部１１１０は、旋回体１２０の旋回角度差に基づいて、方向制御弁７０４のスプールのストローク量（制御量）を示す操作信号を生成する。図６は、制御量決定部の動作を示す概略ブロック図である。具体的には、制御量決定部１１１０は、旋回体１２０の旋回角度差に所定のゲインを乗算することで、方向制御弁７０４の油圧ポンプ７０２と旋回モータ７０３との間の開口面積を決定する（Ｂ１）。次に、制御量決定部１１１０は、開口面積を方向制御弁７０４のスプールのストローク量に変換する（Ｂ２）。次に、制御量決定部１１１０は、変換されたストローク量を、スプールのストローク可動範囲の最大値から最小値の間の値に限定する（Ｂ３）。
【００４６】
操作信号出力部１１１１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、または制御量決定部１１１０が生成した操作信号を出力する。具体的には、操作信号出力部１１１１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が生成した操作信号を出力する。また、操作信号出力部１１１１は、自動積込制御中であって旋回体１２０の減速中であって、調整判定部１１０９が旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定する場合に、制御量決定部１１１０が生成した操作信号を出力する。また、操作信号出力部１１１１は、自動積込制御中であって旋回体１２０の減速中であって、調整判定部１１０９が旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定しない場合は、移動処理部１１０７が生成した操作信号を出力する。また、操作信号出力部１１１１は、自動積込制御中でない場合に、操作信号入力部１１０３が生成した操作信号を出力する。
【００４７】
《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。
【００４８】
図７−図８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７−図８に示す自動積込制御を実行する。
【００４９】
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の姿勢を取得する（ステップＳ１）。車両情報取得部１１０１は、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）。
【００５０】
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。
【００５１】
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）。
【００５２】
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）。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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）、角度差特定部１１０８は、旋回体１２０が現在向く方位と目標停止方位とがなす角度である旋回角度差を特定する（ステップＳ１７）。
【００５８】
移動処理部１１０７は、現在時刻から旋回操作信号の出力を停止した場合に、旋回体１２０が停止までに旋回する角度が旋回角度差以上になるか否かを判定する（ステップＳ１８）。なお、旋回体１２０は、旋回操作信号の出力の停止後、減速しながらも慣性により旋回し続け、その後停止する。現在時刻から旋回操作信号の出力を停止した場合に、旋回体１２０が停止までに旋回する角度が旋回角度差以上になると判定しない場合、すなわちアーム１３２の先端が積込位置Ｐ１３に到達すると判定しない場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、移動処理部１１０７は、旋回操作信号を生成する（ステップＳ１９）。これにより、旋回体１２０は旋回を継続する。
【００５９】
旋回体１２０が停止までに旋回する角度が旋回角度差以上になると判定する場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、調整判定部１１０９は、旋回速度が所定の速度閾値Ｓｔｈ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ以上である場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、調整判定部１１０９は、制御装置１２８は、旋回体１２０を旋回させる操作信号を生成しない。これにより、旋回体１２０は減速する。
【００６０】
旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ未満である場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、調整判定部１１０９は、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えているか否かを判定する（ステップＳ２１）。旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えていない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、調整判定部１１０９は、旋回体１２０が停止するときに旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内になると判定し、制御装置１２８は、旋回体１２０を旋回させる操作信号を生成しない。
【００６１】
他方、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えている場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、調整判定部１１０９は、旋回体１２０が停止するときに旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定する。調整判定部１１０９が、旋回体１２０が停止するときに旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定すると、制御量決定部１１１０は、図６に示すように旋回角度差に基づいてストローク量を決定し、方向制御弁７０４の制御信号を生成する（ステップＳ２２）。
【００６２】
ステップＳ９からステップＳ２２の処理でブーム１３１、アーム１３２およびバケット１３３の操作信号、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１１１１は、生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する（ステップＳ２３）。
【００６３】
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Ｓ２４）。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。
【００６４】
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Ｓ２５）。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１１１１は、生成した操作信号を油圧装置１２７に出力する（ステップＳ２６）。そして、制御装置１２８は、自動積込制御を終了する。
【００６５】
《動作例》
ここで、図９を用いて、第１の実施形態に係る制御装置１２８による旋回制御動作について説明する。図９は、第１の実施形態に係る制御装置による旋回制御動作の第１の例を示す図である。
自動積込制御によって旋回体１２０の旋回が制動され、時刻Ｔ１において旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ未満になると、制御装置１２８の調整判定部１１０９は、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えるか否かを判定する。時刻Ｔ１において旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを負の方向に超えている（旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆ未満である）ため、制御量決定部１１１０は、旋回角度差に応じたストローク量の制御信号を生成する。これにより、旋回体１２０は、旋回速度を加速させる。その後、時刻Ｔ２において旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ以上になると、制御装置１２８は、制御信号を生成しなくなる。これにより、旋回体１２０の旋回は再度制動される。
【００６６】
その後、時刻Ｔ３において旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ未満になると、制御装置１２８の調整判定部１１０９は、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えるか否かを判定する。時刻Ｔ３において旋回角度差が許容角度差範囲を超えないため、制御装置１２８は、制御信号を生成しない。以降、旋回体１２０が停止するまで旋回角度差が許容角度差範囲を超えないため、制御装置１２８は、制御信号を生成しない。その後、時刻Ｔ４において旋回速度がゼロになると、旋回体１２０は、揺れ戻しにより逆方向に旋回する。許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆは、許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆより旋回体１２０の揺れ戻し角度θｂに相当する角度だけ大きい値を切片に持つ制動関数に基づいて決定されているため、揺れ戻し後の旋回角度差は、許容範囲ＲＥ以内となる。
このように、制御装置１２８は、旋回体１２０の制動中に旋回制御信号を出力する頻度を抑え、かつ旋回角度差を許容範囲ＲＥ以内とすることができる。
【００６７】
ここで、図１０を用いて、第１の実施形態に係る制御装置１２８によるオーバーシュート時の旋回制御動作について説明する。図１０は、第１の実施形態に係る制御装置による旋回制御動作の第２の例を示す図である。
自動積込制御によって旋回体１２０の旋回が制動され、時刻Ｔ５において旋回速度が速度閾値Ｓｔｈ未満になると、制御装置１２８の調整判定部１１０９は、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを超えるか否かを判定する。時刻Ｔ５においては、旋回角度差が許容角度差範囲を超えないため、制御装置１２８は、制御信号を生成しない。その後、時刻Ｔ６になると、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤを正の方向に超える（旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐを超える）。そのため、制御量決定部１１１０は、旋回モータ７０３を旋回方向の逆方向すなわち負の方向に回転させる制御信号を生成する。しかしながら、旋回モータ７０３が第２リリーフ弁７１０のリリーフ圧力相当の制動力で作動しているため、旋回速度の減速度は増加しない。
【００６８】
その後、時刻Ｔ７において旋回速度がゼロになると、旋回モータ７０３は、制御量決定部１１１０が生成した制御信号により、それまでの旋回方向の逆方向の回転を始める。つまり、旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐを超える場合に、予め旋回モータ７０３を負の方向に回転させる制御信号を生成しているので、旋回体１２０の旋回速度がゼロになったときに速やかに旋回体１２０を負の方向に旋回させることができる。
時刻Ｔ７以降、制御装置１２８は、時刻Ｔ８で旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内となるまで、旋回制御信号を出力する。
時刻Ｔ８以降、旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内となると、制御装置１２８は、制御信号を生成しない。その後、旋回体１２０は惰性で減速して、時刻Ｔ９において旋回速度がゼロになると、旋回体１２０は、揺れ戻しにより負の方向とは逆方向すなわち再び正の方向に旋回する。Ｔ９以降に旋回体１２０が揺れ戻しによって正の方向に旋回する旋回角度は、Ｔ８以降に旋回体１２０が惰性で回転する旋回角度よりも小さくなると考えられるので、揺れ戻し後の旋回角度差は、許容範囲ＲＥ以内となる。
【００６９】
このように、制御装置１２８は、旋回体１２０の旋回がオーバーシュートした場合にも、速やかに旋回体１２０を逆方向に旋回させ、旋回角度差を許容範囲ＲＥ以内とすることができる。
【００７０】
《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、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が、許容範囲ＲＥ以内となるか否かを判定する。そして、制御装置１２８は、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥを超えると判定した場合に、旋回モータ７０３に作動油を供給させる旋回制御信号を油圧装置１２７に出力する。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の制動中に旋回制御信号を出力する頻度を低減することができる。つまり、制御装置１２８は、必要に応じて旋回制御を行うことで旋回体１２０が向く方位を制御することができる。
【００７１】
また、第１の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回体１２０の旋回速度が所定閾値未満になった場合に、旋回体１２０が停止するときの旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内となるか否かを判定する。つまり、制御装置１２８は、旋回体１２０の速度が高く制御量決定部１１１０による旋回制御による影響が過大になる可能性があるときに、旋回制御を行わない。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の制動中に旋回制御信号を出力する頻度を低減することができ、また旋回体１２０がオーバーシュートする可能性を低減することができる。なお、他の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回体１２０の旋回速度によらずに、旋回体１２０が停止したときの旋回角度差が許容範囲ＲＥ以内となるか否かを判定してもよい。
【００７２】
また、第１の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回角度差が、許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆより小さい場合に、旋回体１２０の旋回角度差に応じた油量で、旋回モータ７０３を現在の回転方向に回転させるように作動油を供給するための旋回制御信号を出力する。すなわち、制御装置１２８は、旋回体１２０の方位が目標停止方位より旋回方向後方側にある場合において、旋回角度差の絶対値が、許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤの絶対値より大きい場合に、旋回モータ７０３を現在の回転方向に回転させる旋回制御信号を出力する。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の制動中に旋回制御信号を出力する頻度を抑え、かつ旋回角度差を許容範囲ＲＥ以内とすることができる。
【００７３】
また、第１の実施形態に係る許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆは、許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆ以下であって、旋回速度が高いほど小さい値である。すなわち、許容角度差範囲ＲＤの下限値ＲＤｉｎｆの絶対値は、許容範囲ＲＥの下限値ＲＥｉｎｆの絶対値以上であって、旋回速度が高いほど大きい値である。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の揺れ戻し後の旋回角度差を、許容範囲ＲＥ以内となるように旋回を制御することができる。
【００７４】
また、第１の実施形態に係る制御装置１２８は、旋回体１２０の方位が目標停止方位より旋回方向前方側にある場合において、旋回体１２０の方位と目標停止方位とがなす角度が、許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐより大きい場合に、旋回体１２０の旋回角度差に応じた油量で、旋回モータ７０３を現在の回転方向と逆の方向に回転させるように作動油を供給するための旋回制御信号を出力する。これにより、制御装置１２８は、旋回体１２０の制動中に旋回制御信号を出力する頻度を抑え、かつ旋回体１２０の旋回がオーバーシュートした場合に速やかに旋回体１２０を逆方向に旋回させることができる。
【００７５】
また、第１の実施形態に係る許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐは、許容範囲ＲＥの上限値ＲＥｓｕｐと旋回体１２０の揺れ戻し角度θｂを加算した値である。これにより、制動中のある時点において、旋回体１２０の旋回角度差が許容範囲ＲＥの上限値ＲＥｓｕｐより大きくなったとしても、当該旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤ以内にある場合には、停止後の揺れ戻しにより、停止時の旋回体１２０の旋回角度差が許容範囲ＲＥ内に収まることとなる。
【００７６】
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、旋回体１２０がオーバーシュートした場合に旋回モータ７０３の回転方向を逆転させる旋回制御信号を出力するが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る第２リリーフ弁７１０がリリーフ圧力を調整可能である場合、旋回体１２０の旋回角度差が許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐを超えるときに、旋回モータ７０３の回転方向を逆転させる旋回制御信号の出力に加え、リリーフ圧力を増加させる制御信号を出力してもよい。このとき、リリーフ圧力を増加させる信号を出力するための旋回体１２０の旋回角度差の閾値は、許容角度差範囲ＲＤの上限値ＲＤｓｕｐより小さい値であってもよい。
なお、上述した実施形態に係る旋回モータは、油圧装置から供給される作動油により駆動する油圧式の旋回モータであるが、これに限られない。例えば、他の実施形態に係る旋回モータは、蓄電装置や外部電源から供給される電力により駆動する電動モータでも良い。また、他の実施形態に係る旋回モータは、電動モータと油圧モータを連結した旋回モータであってもよい。
【符号の説明】
【００７７】
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…角度差特定部  １１０９…調整判定部  １１１０…制御量決定部  １１１１…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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【図１０】
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