(57)【要約】      （修正有）【課題】自動運転を行うときにバケット内に収容した土石の偏り等を防止し、作業効率を向上させる。【解決手段】自動運転式ホイールローダ１の車体２には、アーム９Ｌ、バケット１０等からなる作業装置８を俯仰動可能に設け、また自動運転制御用のコントローラを搭載する。そして、コントローラは、作業装置８を作動させることにより、バケット１０によって土石を掘削し、この土石を所望の場所で放土する。また、コントローラは、土石の掘削動作が終了して放土動作が始まる前に、所定の均し動作を行うことにより、バケット１０内に収容された土石を均等に均す。これにより、バケット1０内の土石が偏った状態で放土されることによって放土場所の周囲にこぼれ落ちたり、放土場所に不均等な状態で堆積されるのを防止することができる。【選択図】図１
2007297873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられアームの先端側に掘削対象物を収容するバケットが回動可能に取付けられた作業装置と、動作パターンを予め記憶して前記車体と作業装置とを制御する制御装置とからなる自動運転式ホイールローダにおいて、
前記制御装置には、前記バケットによって掘削対象物を掘削してから放出するまでの間に前記バケット内に収容された掘削対象物を均す均し手段を設ける構成としたことを特徴とする自動運転式ホイールローダ。
【請求項２】
前記バケットの左側に加わる荷重を検出する第１の荷重検出手段と、前記バケットの右側に加わる荷重を検出する第２の荷重検出手段とを設け、前記均し手段は、前記第１，第２の荷重検出手段によって検出した左，右の荷重の差が閾値以上であるときに、前記バケットを掘削動作が終了した掘削終了位置から更にクラウドさせることによって前記バケット内の掘削対象物を均す構成としてなる請求項１に記載の自動運転式ホイールローダ。
【請求項３】
自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられアームの先端側に掘削対象物を収容するバケットが回動可能に取付けられた作業装置と、動作パターンを予め記憶して前記車体と作業装置とを制御する制御装置とからなる自動運転式ホイールローダにおいて、
前記制御装置には、前記バケット内に収容された掘削対象物を放出した後に前記バケット内に残った掘削対象物を落下させる落下手段を設ける構成としたことを特徴とする自動運転式ホイールローダ。
【請求項４】
前記バケットに加わる荷重を検出する荷重検出手段を設け、前記落下手段は、前記荷重検出手段によって検出した荷重が閾値以上であるときに、前記バケットを前記掘削対象物を放出した放土位置から更にダンプさせることによって前記バケット内に残った掘削対象物を落下させる構成としてなる請求項３に記載の自動運転式ホイールローダ。
【請求項５】
前記荷重検出手段は、前記作業装置を構成するアクチュエータに供給される作動油の圧力を前記バケットに加わる荷重として検出する圧力センサ、または前記バケットの重量を荷重として検出する重量センサにより構成してなる請求項２または４に記載の自動運転式ホイールローダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば土石等の掘削・放土作業を自動的に行うのに好適に用いられる自動運転式ホイールローダに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ホイールローダとしては、例えば掘削から放土に至る一連の動作パターンをコントローラに記憶させ、これらの動作を自動的に行うようにした自動運転式ホイールローダが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８８６２５号公報
【０００４】
この種の従来技術による自動運転式ホイールローダは、自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられ、アームの先端側にバケットが回動可能に取付けられた作業装置と、車体等に搭載された自動運転制御用のコントローラとによって構成されている。
【０００５】
ここで、コントローラは、車両に搭載された各種のセンサ、アクチュエータ等と接続されており、予め記憶された動作パターンに従って車両の走行・操舵状態、及び作業装置の作動状態を自動的に制御する。これにより、ホイールローダは、オペレータ等が運転操作を行わなくても、例えば作業現場の土石等をバケットによって掘削し、これをトラック等の放土場所まで運搬した後に、運搬した土石をトラックの荷台等に放土して積込むような自動運転を行うことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上述した従来技術では、自動運転式ホイールローダを用いて掘削動作を行うときに、掘削する土石の堆積状態によっては掘削した土石がバケット全体に均等に収容されず、バケットの一部に偏った状態で収容されることがある。
【０００７】
特に、ホイールローダのバケットは、左，右方向に細長い箱形状となっているから、バケット内で土石が左側または右側に偏り易い。しかも、自動運転時には、このような土石の偏りに気付く者がいない状態で、土石の積込作業が行われることが多い。
【０００８】
このため、従来技術では、バケット内で偏った土石がそのままの状態でトラックの荷台に積込まれることにより、荷台上で土石の堆積状態が不均等となることがあり、これによってトラックの積載効率が低下するという問題がある。
【０００９】
また、このようにバケット内や荷台上で土石の偏りが生じていていると、例えばトラックへの積込時に一部の土石がバケットから周囲にこぼれ落ちたり、トラックの走行中に荷台上の土石が路上等に落下することもあり、これによって周囲の環境が悪化するばかりでなく、作業効率の低下も招くことになる。
【００１０】
一方、自動運転式ホイールローダは、例えば含水率の高い泥土、粘土質の土石等を掘削することもある。この場合、バケット内に収容した土石を放土するときには、自動運転によってバケットをダンプさせても、土石がバケット内にこびり付いた状態となって落下しないことがある。
【００１１】
このため、従来技術では、バケット内に土石等が付着して残ることにより、その分だけバケットの実質的な容積が減少し、この状態で掘削動作を続けることによって作業効率が低下するという問題もある。
【００１２】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、掘削対象物をバケット内に均等に収容することができ、掘削対象物がバケット内や放出場所で偏った状態となるのを防止できると共に、放土、積込み等の作業効率を向上できるようにした自動運転式ホイールローダを提供することにある。
【００１３】
また、本発明の他の目的は、例えば粘着質の掘削対象物等を取扱う場合でも、バケット内に掘削対象物が付着するのを防止でき、バケットの容積を安定的に維持できると共に、掘削対象物をバケット内に効率よく収容できるようにした自動運転式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】
【００１４】
上述した課題を解決するために本発明は、自走可能な車体と、該車体に俯仰動可能に設けられアームの先端側に掘削対象物を収容するバケットが回動可能に取付けられた作業装置と、動作パターンを予め記憶して前記車体と作業装置とを制御する制御装置とからなる自動運転式ホイールローダに適用される。
【００１５】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記制御装置には、前記バケットによって掘削対象物を掘削してから放出するまでの間に前記バケット内に収容された掘削対象物を均す均し手段を設ける構成としたことにある。
【００１６】
また、請求項２の発明では、前記バケットの左側に加わる荷重を検出する第１の荷重検出手段と、前記バケットの右側に加わる荷重を検出する第２の荷重検出手段とを設け、前記均し手段は、前記第１，第２の荷重検出手段によって検出した左，右の荷重の差が閾値以上であるときに、前記バケットを掘削動作が終了した掘削終了位置から更にクラウドさせることによって前記バケット内の掘削対象物を均す構成としている。
【００１７】
一方、請求項３の発明によると、前記制御装置には、前記バケット内に収容された掘削対象物を放出した後に前記バケット内に残った掘削対象物を落下させる落下手段を設ける構成としている。
【００１８】
また、請求項４の発明によると、前記バケットに加わる荷重を検出する荷重検出手段を設け、前記落下手段は、前記荷重検出手段によって検出した荷重が閾値以上であるときに、前記バケットを前記掘削対象物を放出した放土位置から更にダンプさせることによって前記バケット内に残った掘削対象物を落下させる構成としている。
【００１９】
さらに、請求項５の発明によると、前記荷重検出手段は、前記作業装置を構成するアクチュエータに供給される作動油の圧力を前記バケットに加わる荷重として検出する圧力センサ、または前記バケットの重量を荷重として検出する重量センサにより構成している。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、自動運転によって土石等の掘削対象物を掘削するときには、掘削対象物をバケットによって掘削してから放出するまでの間に、バケット内に収容された掘削対象物を均し手段によって均すことができる。これにより、土石等の掘削対象物がバケット内で偏った状態となるのを防止できるから、例えば運搬車両の荷台等に対して、掘削対象物をバケット全体から偏りなく放出することができ、放出された掘削対象物を均等に堆積させることができる。従って、例えば荷台に積載した掘削対象物の偏り等によって運搬車両の積載量が減少するのを防止でき、積載効率を向上させることができる。
【００２１】
また、バケット内で掘削対象物を予め均しておくことにより、この掘削対象物が放出されるときに想定外の方向に崩れてバケットから周囲にこぼれ落ちるのを防止でき、放出動作をスムーズに行うことができる。また、例えば運搬車両の荷台等には、掘削対象物を均等に積載することができるから、車両の走行中に荷台上の掘削対象物が落下するのも防止することができる。従って、作業現場等において周囲の環境を良好に保持することができ、また放土、積込み等の作業効率を向上させることができる。
【００２２】
また、請求項２の発明によれば、第１，第２の荷重検出手段によってバケットの左側と右側に加わる荷重をそれぞれ個別に検出することができる。これにより、均し手段は、第１，第２の荷重検出手段の検出結果を用いて左，右の荷重の差を導出することができ、この荷重の差が閾値以上であるときには、バケット内で掘削対象物が偏っていると確実に判定することができる。
【００２３】
従って、均し手段は、掘削対象物の偏りが生じているときにのみ、均し動作を的確に行うことができ、掘削対象物が均等となっているときには、不要な均し動作を行わずに済むから、作業効率を高めることができる。また、掘削対象物の均し動作を行うときには、バケットを掘削終了位置から更にクラウドさせることができる。この結果、バケット内に収容された掘削対象物を慣性力等によって移動させることができ、このときに掘削対象物の偏りを均すことができる。
【００２４】
一方、請求項３の発明によれば、バケットによる放出動作が終了したときには、放出後でもバケット内に残っている土石等の掘削対象物を落下手段によって強制的に落下させることができる。これにより、バケット内に付着した掘削対象物によってバケットの実質的な容積が減少するのを確実に防止することができる。従って、例えば現場の作業者等が泥落とし作業を行わなくても、バケットの容積を長時間にわたって安定的に維持することができ、作業効率を向上させることができる。
【００２５】
また、請求項４の発明によれば、荷重検出手段によってバケットに加わる荷重を検出することができる。そして、落下手段は、荷重検出手段の検出結果が閾値以上であるときに、バケット内に掘削対象物が残っていると判定することができ、残った掘削対象物を強制的に落下させることができる。
【００２６】
従って、掘削対象物がバケット内に残っているときにのみ、これを落下させる動作を的確に行うことができ、残留物がないときには不要な動作を行わずに済むから、作業効率を高めることができる。また、掘削対象物の放出動作を行った後に、バケット内に残った掘削対象物を落下させるときには、バケットを放出位置から更にダンプさせることができ、これによってバケットをほぼ空の状態に戻すことができる。
【００２７】
さらに、請求項５の発明によれば、荷重検出手段として圧力センサを用いた場合には、作業装置のアクチュエータに作動油（圧油）が供給されるときに、この作動油の圧力を圧力センサによりバケットに加わる荷重として検出することができる。また、荷重検出手段として重量センサを用いた場合には、この重量センサにより掘削対象物を含めたバケットの重量を荷重として検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態による自動運転式ホイールローダについて、添付図面に従って詳細に説明する。
【００２９】
図中、１は自動運転式のホイールローダ、２は該ホイールローダ１の本体部分を構成する自走可能な車体を示し、この車体２は、後部車体３と、該後部車体３の前部側に左，右に揺動可能に連結された前部車体４と、これらの後部車体３と前部車体４とに設けられた前，後の車輪５とによって大略構成されている。
【００３０】
ここで、後部車体３は、例えば自動運転を解除した場合等にオペレータが搭乗するキャブ６と、後述のエンジン１５、油圧ポンプ１６，１７，１８等の機器とによって構成されている。また、後部車体３と前部車体４との間には、前部車体４を後部車体３に対して左，右方向に揺動させる例えば２本の揺動シリンダ７（図３参照）が設けられている。そして、車体２は、各車輪５によって前，後方向に四輪走行しつつ、前部車体４が左，右方向に揺動することによって走行方向が操舵されるものである。
【００３１】
８は前部車体４に上，下方向に俯仰動可能に設けられた作業装置で、該作業装置８は、図１、図２に示す如く、車両の左，右両側に位置して基端側が前部車体４に俯仰動可能に取付けられた左，右のアーム９Ｌ，９Ｒと、該各アーム９Ｌ，９Ｒの先端側に上，下方向に回動可能に取付けられたバケット１０と、作業装置８のアクチュエータを構成する後述のアームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒ、バケットシリンダ１２とにより大略構成されている。
【００３２】
ここで、アーム９Ｌ，９Ｒは、アームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒによって上，下方向に俯仰動される。また、バケット１０は、バケットシリンダ１２によって上向きに回動（クラウド）されたり、下向きに回動（ダンプ）される。これにより、作業装置８は、後述の図７ないし図１１に示す如く、例えば土石５０等の掘削対象物に対して掘削動作、土石均し動作、放土動作、土石落とし動作等を行う構成となっている。
【００３３】
１１Ｌは前部車体４と左アーム９Ｌとの間との間に伸縮可能に設けられた左アームシリンダを示し、１１Ｒは前部車体４と右アーム９Ｒとの間に伸縮可能に設けられた右アームシリンダを示している。これらのアームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒは、互いに車両の左，右両側に離間して配置され、アーム９Ｌ，９Ｒを上，下方向に俯仰動させるものである。
【００３４】
１２は後述のベルクランク１３、リンク１４等を介して前部車体４とバケット１０との間に伸縮可能に設けられたバケットシリンダで、該バケットシリンダ１２は、上，下方向に回動させるものである。この場合、バケットシリンダ１２は、その基端側が前部車体４に回動可能に取付けられている。
【００３５】
また、バケットシリンダ１２の先端側は、ベルクランク１３の基端側に回動可能に連結されている。この場合、ベルクランク１３は細長いリンク部品として形成され、長さ方向の中間部がアーム９Ｌ，９Ｒの間に回動可能に連結されている。そして、ベルクランク１３の先端側は、リンク１４を介してバケット１０に回動可能に連結されている。
【００３６】
次に、図３を参照しつつ、ホイールローダ１の車両に搭載された駆動系統について説明する。まず、１５はホイールローダ１の原動機となるエンジンで、該エンジン１５は、後述の走行用油圧ポンプ１６、傾転用油圧ポンプ１７、作業用油圧ポンプ１８等を駆動するものである。この場合、エンジン１５は、後述のステッピングモータ４７によって回動されるスロットル１５Ａを有し、このスロットル１５Ａの回動角に応じてエンジン回転数が増減する構成となっている。
【００３７】
１６はエンジン１５の出力側に接続された走行用油圧ポンプで、該走行用油圧ポンプ１６は、例えば可変容量型の油圧ポンプ等によって構成され、後述の走行モータ２５に向けて作動油（圧油）を吐出するものである。この場合、油圧ポンプ１６による作動油の吐出量及び吐出方向は、その可変容量部の傾転量に応じて変化する。そして、油圧ポンプ１６の傾転量は、後述のコントローラ４９により傾転シリンダ２０等を用いて制御される。
【００３８】
１７は後述の走行制御弁２２等を介して傾転シリンダ２０に作動油を供給する傾転用油圧ポンプを示し、１８は車体２の揺動シリンダ７及び作業装置８の各シリンダ１１Ｌ，１１Ｒ，１２に向けて作動油を吐出する作業用油圧ポンプを示している。
【００３９】
これらの油圧ポンプ１６，１７，１８は、タンク１９と共に車両の油圧源を構成しており、エンジン１５によって一緒に駆動される。この場合、エンジン１５の駆動エネルギーは、例えば車両の走行状態、作業装置８の作動状態等に応じた割合で油圧ポンプ１６〜１８に分配される。
【００４０】
２０は走行用油圧ポンプ１６の傾転量を制御する傾転シリンダで、該傾転シリンダ２０内には、シリンダ室２０Ａ，２０Ｂを画成するピストン２０Ｃが摺動可能に設けられ、このピストン２０Ｃは油圧ポンプ１６の可変容量部に連結されている。また、シリンダ室２０Ａ，２０Ｂは、傾転用管路２１Ａ，２１Ｂを介して走行制御弁２２の異なる流出ポートにそれぞれ接続されている。
【００４１】
２２は車両の走行状態を制御する走行制御弁で、該走行制御弁２２は、例えば電磁パイロット式の４ポート３位置切換弁等によって構成され、その２つの電磁パイロット部はコントローラ４９に接続されている。また、走行制御弁２２の２つの流入ポートは、傾転用油圧ポンプ１７の吐出側にそれぞれ接続され、各流入ポートのうち一方の流入ポートと油圧ポンプ１７の吐出側との間には、絞り２３、リリーフ弁２４等が設けられている。
【００４２】
そして、走行制御弁２２が中立位置（Ｎ）から前進位置（Ｆ）に切換えられたときには、例えば傾転用管路２１Ａが油圧ポンプ１７の吐出側に直接接続され、他の傾転用管路２１Ｂは絞り２３を介して油圧ポンプ１７の吐出側に接続されることにより、これらの管路２１Ａ，２１Ｂの間に差圧が生じる。この結果、傾転シリンダ２０のピストン２０Ｃがシリンダ室２０Ｂ側に変位し、走行用油圧ポンプ１６の傾転量が前進側で大きくなることにより、油圧ポンプ１６から走行モータ２５に前進方向の作動油が給排される。
【００４３】
また、走行制御弁２２が後進位置（Ｂ）に切換えられたときには、傾転用管路２１Ａが絞り２３を介して油圧ポンプ１７に接続され、他の傾転用管路２１Ｂは油圧ポンプ１７に直接接続されるから、これらの管路２１Ａ，２１Ｂの間には、前進位置（Ｆ）と逆向きの差圧が生じる。この結果、傾転シリンダ２０のピストン２０Ｃがシリンダ室２０Ａ側に変位し、走行用油圧ポンプ１６の傾転量が後進側で大きくなることにより、油圧ポンプ１６から走行モータ２５に後進方向の作動油が給排される。
【００４４】
従って、コントローラ４９は、走行制御弁２２を前進位置（Ｆ）、後進位置（Ｂ）及び中立位置（Ｎ）の何れかに切換えることにより、走行モータ２５を前進方向または後進方向に回転させたり、停止させることができ、車両の走行状態を制御することができる。
【００４５】
２５はトランスミッション２６等を介して各車輪５を回転駆動する走行モータで、該走行モータ２５は、例えば可変容量型の油圧モータ等からなり、その給排ポートは、走行用管路２７Ａ，２７Ｂを介して油圧ポンプ１６に接続されている。また、走行用管路２７Ａ，２７Ｂの間には、クロスオーバーロードリリーフ弁２８、チェック弁２９Ａ，２９Ｂ等が接続され、これらの部材は、例えば特開平５−２６３９２６号公報等に記載された油圧回路とほぼ同様に、走行モータ２５を駆動する油圧閉回路（ＨＳＴ）を構成している。
【００４６】
そして、走行モータ２５の回転数は、走行用油圧ポンプ１６の傾転量（即ち、傾転用管路２１Ａ，２１Ｂ間の差圧）が大きいときに増大し、この傾転量が小さいときに減少するから、車両の走行速度は油圧ポンプ１６の傾転量に応じて増減される。
【００４７】
３０は傾転用管路２１Ａ，２１Ｂの間に開，閉可能に設けられた差圧調整弁で、該差圧調整弁３０は、例えば油圧パイロット式の２位置切換弁等によって構成され、その油圧パイロット部は、走行用油圧ポンプ１６の吐出側（走行用管路２７Ａ）と、作業用油圧ポンプ１８の吐出側（後述の作業用管路３６）とにそれぞれ接続されている。
【００４８】
そして、差圧調整弁３０は、これらの油圧ポンプ１６，１８のうち少なくとも一方のポンプの吐出圧が増大したときに、傾転用管路２１Ａ，２１Ｂの間の差圧を減少させ、走行用油圧ポンプ１６の傾転量を小さくするものである。これにより、車両の走行負荷や作業負荷が大きいときには、油圧ポンプ１６の駆動エネルギを適度に抑えることができる。
【００４９】
３１は傾転用管路２１Ａ，２１Ｂの間に開，閉可能に設けられた傾転量制御弁で、該傾転量制御弁３１は、例えば電磁パイロット式の２ポート２位置切換弁等によって構成され、絞り３２と直列に接続されている。また、傾転量制御弁３１の電磁パイロット部はコントローラ４９に接続されている。そして、コントローラ４９は、傾転量制御弁３１によって走行用油圧ポンプ１６の傾転量を制御することにより、必要に応じて油圧ポンプ１６の負荷や車両の走行速度を調整することができる。
【００５０】
一方、３３は車体２の各揺動シリンダ７を伸縮させる操舵制御弁で、該操舵制御弁３３は、例えば電磁パイロット式の３ポート３位置切換弁等によって構成され、作業用油圧ポンプ１８から各揺動シリンダ７に給排される作動油の方向を切換えるものである。
【００５１】
３４は作業装置８のアームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒを伸縮させるアーム制御弁、３５はバケットシリンダ１２を伸縮させるバケット制御弁をそれぞれ示している。これらのアーム制御弁３４とバケット制御弁３５は、操舵制御弁３３とほぼ同様の電磁弁からなり、油圧ポンプ１８から各シリンダ１１Ｌ，１１Ｒ，１２に給排される作動油の方向を切換えるものである。この場合、３個の制御弁３３，３４，３５は、作業用管路３６等によって油圧ポンプ１８の吐出側に接続されている。
【００５２】
また、各制御弁３３〜３５の電磁パイロット部は、コントローラ４９にそれぞれ接続されている。従って、コントローラ４９は、操舵制御弁３３を切換駆動することにより、車両の走行方向を左，右に操舵することができる。また、アーム制御弁３４、バケット制御弁３５を切換駆動することにより、作業装置８を上，下方向に俯仰動させたり、バケット１０をクラウドまたはダンプさせることができる。
【００５３】
次に、図４を参照しつつ、コントローラ４９による制御系統について説明する。まず、３７はホイールローダ１の車両に搭載されたＧＰＳセンサで、該ＧＰＳセンサ３７は、人工衛星等から発射される基準信号（ＧＰＳ信号）を受信し、その受信結果を用いてホイールローダ１の位置を検出するものである。
【００５４】
３８は例えば車体２のキャブ６上に設けられたステレオカメラで、該ステレオカメラ３８は、後述の如く土石５０やトラック５１の位置を認識するために、例えば左，右２つのカメラによって周囲の情景を撮像し、その信号をコントローラ４９に出力する。
【００５５】
３９はエンジン１５の回転を検出するエンジン回転センサ、４０は各車輪５の回転をそれぞれ個別に検出する車輪回転センサ、４１は後部車体３に対する前部車体４の揺動角（操舵角）を検出する操舵角センサをそれぞれ示している。
【００５６】
４２は作業装置８に設けられたアーム角度センサで、該アーム角度センサ４２は、例えばポテンショメータ等によって構成され、作業装置８の俯仰動状態をアーム９Ｌ，９Ｒの回動角として検出する。また、４３はバケット角度センサで、該バケット角度センサ４３は、アーム角度センサ４２とほぼ同様に、バケット１０の回動角を検出するものである。
【００５７】
４４Ｌは第１の荷重検出手段としての左アーム圧力センサを示し、該左アーム圧力センサ４４Ｌは、例えば左アームシリンダ１１Ｌの近傍、または左アームシリンダ１１Ｌに作動油を供給する配管の途中等に設けられている。そして、左アーム圧力センサ４４Ｌは、左アームシリンダ１１Ｌに供給される作動油の圧力ＰＬを、バケット１０の左側に加わる荷重として検出するものである。
【００５８】
４４Ｒは第２の荷重検出手段としての右アーム圧力センサを示し、該右アーム圧力センサ４４Ｒは、例えば右アームシリンダ１１Ｒの近傍、または右アームシリンダ１１Ｒに作動油を供給する配管の途中等に設けられている。そして、右アーム圧力センサ４４Ｒは、左アーム圧力センサ４４Ｌとほぼ同様に、右アームシリンダ１１Ｒに供給される作動油の圧力ＰＲを、バケット１０の右側に加わる荷重として検出する。
【００５９】
４５Ｌは左アーム圧力センサ４４Ｌと共に第１の荷重検出手段を構成する左アーム重量センサで、該左アーム重量センサ４５Ｌは、例えば左アーム９Ｌを回動可能に支持する連結ピンの近傍等に設けられている。そして、左アーム重量センサ４５Ｌは、例えばロードセル、歪みゲージ等によって構成され、左アーム９Ｌに加わる重量（土石５０を含めたバケット１０の左側の重量）ＷＬを、バケット１０の左側に加わる荷重として検出する。
【００６０】
４５Ｒは右アーム圧力センサ４４Ｒと共に第２の荷重検出手段を構成する右アーム重量センサで、該右アーム重量センサ４５Ｒは、例えば右アーム９Ｒを回動可能に支持する連結ピンの近傍等に設けられている。そして、右アーム重量センサ４５Ｒは、左アーム重量センサ４５Ｌとほぼ同様に、右アーム９Ｒに加わる重量（土石５０を含めたバケット１０の右側の重量）ＷＲを、バケット１０の右側に加わる荷重として検出する。
【００６１】
さらに、４６は他の荷重検出手段を構成するバケット圧力センサを示し、該バケット圧力センサ４６は、例えばバケットシリンダ１２の近傍、またはバケットシリンダ１２に作動油を供給する配管の途中等に設けられている。そして、バケット圧力センサ４６は、バケットシリンダ１２に供給される作動油の圧力ＰＭを、バケット１０に加わる荷重として検出するものである。
【００６２】
一方、４７はエンジン１５のスロットル１５Ａに連結されたステッピングモータで、該ステッピングモータ４７は、コントローラ４９から入力される制御信号に応じてスロットル１５Ａを回動し、これによってエンジン回転数を増減する。
【００６３】
従って、コントローラ４９は、エンジン回転センサ３９の検出信号をモニタしつつ、ステッピングモータ４７を作動させることにより、エンジン回転数をフィードバック制御することができる。また、４８は車体２に搭載されたブレーキ装置（図示せず）を作動させる電磁式のブレーキ用アクチュエータである。
【００６４】
４９はホイールローダ１の車両に搭載された制御装置としてのコントローラを示し、該コントローラ４９は、例えばマイクロコンピュータ等によって構成され、その入力側には、各センサ３７，３９，４０，４１，４２，４３，４４Ｌ，４４Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒ，４６、ステレオカメラ３８等が接続されている。また、コントローラ４９の出力側には、各制御弁２２，３１，３３，３４，３５、ステッピングモータ４７、ブレーキ用アクチュエータ４８等が接続されている。
【００６５】
そして、コントローラ４９は、エンジン回転センサ３９、車輪回転センサ４０及び操舵角センサ４１から入力される信号を用いてエンジン１５の作動状態、車両の走行・操舵状態を検出しつつ、走行制御弁２２、傾転量制御弁３１、操舵制御弁３３、ステッピングモータ４７、ブレーキ用アクチュエータ４８を駆動する。これにより、車両の走行・操舵状態をフィードバック制御し、車両を所望の速度で目標位置に移動することができる。
【００６６】
また、コントローラ４９は、アーム角度センサ４２及びバケット角度センサ４３から入力される信号を用いてアーム９Ｌ，９Ｒとバケット１０の回動角を検出しつつ、アーム制御弁３４、バケット制御弁３５を駆動する。これにより、作業装置８に所望の姿勢をとらせることができる。
【００６７】
さらに、コントローラ４９の自動運転機能について説明すると、まずコントローラ４９には、ＧＰＳセンサ３７によって検出した自らの車両の位置と、ステレオカメラ３８の画像信号を用いて認識した土石５０、トラック５１の位置とを基準として、例えば図６中の走行動作（１），（２），（３）等に示すような一連の走行パターンで車両を走行させるための走行プログラムが予め記憶されている。
【００６８】
また、コントローラ４９には、走行動作の進行状態に応じて作業装置８を一連の動作パターンで作動させるための動作プログラムも記憶されている。この動作プログラムには、作業装置８を予め定められた複数種類の位置（姿勢）に保持するときに必要な情報が、アーム９Ｌ，９Ｒ及びバケット１０の回動角のデータ等として含まれている。
【００６９】
ここで、複数種類の位置とは、例えば図７ないし図１１に示すように、掘削開始位置Ｓ1、掘削終了位置Ｓ2、土石均し位置Ｓ3、放土位置Ｓ4及び土石落とし位置Ｓ5として予め設定されている。
【００７０】
この場合、掘削開始位置Ｓ1とは、図７に示すように、掘削動作を開始するときにアーム９Ｌ，９Ｒを下向きに俯動し、バケット１０を地面とほぼ平行になるように保持した位置である。また、掘削終了位置Ｓ2とは、図８に示す如く、掘削動作が終了してバケット１０をクラウドさせ、アーム９Ｌ，９Ｒを上向きに仰動した位置である。
【００７１】
また、土石均し位置Ｓ3とは、図９に示すように、土石５０を均すときに実施される位置であり、アーム９Ｌ，９Ｒを掘削終了位置Ｓ2とほぼ同様に仰動した状態で、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2から更にクラウドさせた位置である。
【００７２】
また、放土位置Ｓ4とは、図１０に示すように、例えばアーム９Ｌ，９Ｒを仰動したままの状態で、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2からトラック５１に向けて前方にダンプさせた位置である。さらに、土石落とし位置Ｓ5とは、図１１に示すように、土石落とし動作を行うときに実施される位置であり、例えばアーム９Ｌ，９Ｒを仰動した状態で、バケット１０を放土位置Ｓ4から更に下向きにダンプさせた位置である。
【００７３】
そして、コントローラ４９による自動運転では、まず図６中の走行動作（１）に示すように、車両が土石５０の近傍に移動され、作業装置８が掘削開始位置Ｓ1に保持された状態で土石５０の掘削動作が行われる。次に、作業装置８が掘削終了位置Ｓ2に保持された状態で、走行動作（２），（３）が行われることにより、車両がトラック５１の位置に移動される。そして、トラック５１の位置では、作業装置８が放土位置Ｓ4に移動されることによって放土動作が行われる。これにより、バケット１０内に収容された土石５０はトラック５１の荷台上に放出され、積込まれる。
【００７４】
この場合、コントローラ４９は、作業装置８による掘削動作が終了してから放土動作を行うまでの間に、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒまたはアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒの検出信号を用いてバケット１０に加わる荷重を検出する。
【００７５】
ここで、本実施の形態において、バケット１０に加わる荷重とは、例えば圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒによって検出した圧力（単位としては、例えばＰａ、Ｎ／ｍ２）、重量センサ４５Ｌ，４５Ｒによって検出した重量（例えば、ｋｇｆ、Ｎ）等を指すものである。
【００７６】
そして、コントローラ４９は、これらのセンサ４４Ｌ，４４Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒ等による検出結果に応じて、バケット１０内の土石５０が左，右方向で均等となっているか否かを判定する。
【００７７】
そして、土石５０の重量バランスに偏りがあると判定したときには、図９に示す如く、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2から上向き（クラウド方向）に向けて所定の角度だけ回動させ、バケット１０を土石均し位置Ｓ3に移動させる。これにより、コントローラ４９は、バケット１０内の土石５０を揺すって均す土石均し動作を行う。
【００７８】
また、コントローラ４９は、作業装置８による放土動作（放出動作）が終了した後に、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒ、アーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒまたはバケット圧力センサ４６の検出信号を用いることにより、バケット１０内に土石５０が残っているか否かを判定する。
【００７９】
そして、土石５０が残っていると判定したときには、図１１に示す如く、バケット１０を放土位置Ｓ4から下向き（ダンプ方向）に向けて所定の角度だけ回動させ、バケット１０を土石落とし位置Ｓ5に移動させる。これにより、コントローラ４９は、バケット１０内に付着していた土石５０を強制的に落下させる土石落とし動作を行う。
【００８０】
本実施の形態による自動運転式ホイールローダ１は上述の如き構成を有するもので、次に、図１２を参照しつつ、コントローラ４９の自動運転制御について説明する。
【００８１】
ここで、本実施の形態では、自動運転で処理する作業の一例として、図５、図６に示すように、掘削対象物となる土石５０をトラック５１に積込む場合を例に挙げて述べる。また、本実施の形態では、土石均し動作と土石落とし動作を実行するか否かを判定するときに、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒ、アーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒ及びバケット圧力センサ４６のうち、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒの検出結果を用いて判定処理を行う場合を例示している。
【００８２】
そして、自動運転時には、まずステップ１でステレオカメラ３８の画像信号を用いて土石５０の位置を認識する。また、ステップ２では、作業装置８を掘削開始位置Ｓ1（図７参照）に保持しつつ、図６中の走行動作（１）を行うことにより、認識された土石５０の位置に向けて車両を走行させる。
【００８３】
次に、ステップ３では、後述の掘削処理を行うことにより、バケット１０内に土石５０を収容し、作業装置８を掘削終了位置Ｓ2（図８参照）に保持する。そして、ステップ４では、例えば図６中の走行動作（２）に示すように、車両を一定の距離だけ後進走行させた後に、ステレオカメラ３８の画像信号を用いてトラック５１の位置を認識する。
【００８４】
次に、ステップ５では、走行動作（３）を行うことにより、認識されたトラック５１の位置に向けて車両を走行させる。そして、ステップ６では、後述の放土処理を行うことにより、図１０に示す如く、バケット１０内の土石５０をトラック５１の荷台上に放出し、その積込みを行う。そして、ステップ６では、自動運転の終了時期となるまでステップ１〜６の処理を繰返し実行する。
【００８５】
次に、図１３を参照しつつ、自動運転中に行う掘削処理について説明する。まず、ステップ１１では、図７に示すように作業装置８を掘削開始位置Ｓ1に保持しつつ、車両を掘削動作に必要な速度で前進走行させることにより、バケット１０を土石５０に突込む。そして、ステップ１２では、バケット１０によって土石５０をすくい上げながら、アーム９Ｌ，９Ｒを掘削終了位置Ｓ2に向けて上向きに仰動する。
【００８６】
また、ステップ１３では、アーム角度センサ４２及びバケット角度センサ４３によってアーム９Ｌ，９Ｒとバケット１０の回動角をそれぞれ検出する。そして、これらの検出値を、コントローラ４９に予め記憶された掘削終了位置Ｓ2での回動角と比較することにより、作業装置８が掘削終了位置Ｓ2に達したか否かを判定する。
【００８７】
そして、ステップ１３で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ１４で土石均し用のカウンタＣａを零にリセットし、後述のステップ１５に移る。また、ステップ１３で「ＮＯ」と判定したときには、作業装置８が掘削終了位置Ｓ2に達するまで待機する。
【００８８】
次に、ステップ１５，１６では、図８に示すように、作業装置８を掘削終了位置Ｓ2に保持した状態で、バケット１０の左側に加わる荷重と右側に加わる荷重とをそれぞれ個別に検出する。即ち、ステップ１５では、左アーム圧力センサ４４Ｌによって左アームシリンダ１１Ｌに供給される作動油の圧力ＰＬを検出し、ステップ１６では、右アーム圧力センサ４４Ｒによって右アームシリンダ１１Ｒの圧力ＰＲを検出する。
【００８９】
そして、ステップ１７では、左，右のアームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒの圧力差ΔＰを絶対値によって演算し（ΔＰ＝│ＰＬ−ＰＲ│）、ステップ１８では、この圧力差ΔＰがコントローラ４９に予め記憶された圧力閾値Ｐｘ以上であるか否かを判定する。この圧力閾値Ｐｘは、バケット１０内の土石５０が大きく偏っている状態で、作業装置８を掘削終了位置Ｓ2に保持したときに生じる圧力差ΔＰの値として設定されている。
【００９０】
そして、ステップ１８で「ＹＥＳ」と判定したときには、アームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒの圧力差ΔＰが大きいから、バケット１０内に収容された土石５０の重量バランスが左側または右側に偏っていると判断することができる。そこで、この場合には、後述のステップ１９で土石均し動作を実行する。
【００９１】
また、ステップ１８で「ＮＯ」と判定したときには、バケット１０内の土石５０が左，右方向に対してほぼ均等に収容されていると判断できるので、土石均し動作を行うことなく、ステップ２２でリターンする。
【００９２】
次に、ステップ１９では、図９に示すように、バケットシリンダ１２を伸張させることにより、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2から所定の角度だけクラウドさせ、バケット１０を土石均し位置Ｓ3に移動させる。これにより、バケット１０内で偏っていた土石５０は、慣性力等によって均される方向に移動する。
【００９３】
この場合、土石均し動作を行うときには、例えばバケット１０を高い速度でクラウドさせたり、バケットシリンダ１２を土石均し位置Ｓ3でストロークエンドに衝突させる構成としてもよい。これにより、バケット１０内の土石５０に大きな慣性力や衝撃を加えることができるので、土石均し動作を効率よく行うことができる。
【００９４】
一方、このように土石均し動作を行ったとしても、例えば土石５０の偏り状態等によっては、まだ均し動作が不十分な場合も考えられる。そこで、ステップ２０では、土石均し動作の回数を数えるカウンタＣａを１だけ増加させ、ステップ２１では、このカウンタＣａがコントローラ４９に予め記憶された判定値ＡＯＫ以上となったか否かを判定する。この判定値ＡＯＫは、十分な土石均し動作が済んだと判断される値に設定されている。
【００９５】
そして、ステップ２１で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ２２でリターンする。また、ステップ２１で「ＮＯ」と判定したときには、まだ土石均し動作が不十分な可能性があるので、ステップ１５に戻る。そして、バケット１０内の土石５０が十分に均されて左，右の圧力差ΔＰが小さくなるか、または十分な回数の土石均し動作が済むまで、ステップ１５〜２１を繰返し実行する。
【００９６】
次に、図１４を参照しつつ、放土処理について説明する。まず、ステップ３１では、図１０に示すように、土石５０が収容されたバケット１０を放土位置Ｓ4に向けてダンプさせることにより、トラック５１の荷台上に土石５０を放出する。
【００９７】
また、ステップ３２では、アーム９Ｌ，９Ｒとバケット１０の回動角をそれぞれ検出し、これらの検出値を、コントローラ４９に予め記憶された放土位置Ｓ4での回動角と比較することにより、作業装置８が放土位置Ｓ4に達したか否かを判定する。
【００９８】
そして、ステップ３２で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ３３で土石落とし用のカウンタＣｂを零にリセットし、後述のステップ３４に移る。また、ステップ３２で「ＮＯ」と判定したときには、作業装置８が放土位置Ｓ4に達するまで待機する。
【００９９】
次に、ステップ３４，３５では、作業装置８を放土位置Ｓ4に保持した状態で、バケット１０に加わる荷重を検出する。即ち、左，右のアーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒによってアームシリンダ１１Ｌ，１１Ｒの圧力ＰＬ，ＰＲをそれぞれ検出し、ステップ３６では、これらの圧力ＰＬ，ＰＲの合計値Ｐ0を演算する（Ｐ0＝ＰＬ＋ＰＲ）。
【０１００】
次に、ステップ３７では、この合計値Ｐ0がコントローラ４９に予め記憶された圧力閾値Ｐｙ以上であるか否かを判定する。この圧力閾値Ｐｙは、バケット１０内に土石５０を収容していない状態で、作業装置８を放土位置Ｓ4に保持するために必要な作動油の圧力ＰＬ，ＰＲの合計値として設定されている。
【０１０１】
そして、ステップ３７で「ＹＥＳ」と判定したときには、バケット１０が空の状態と比べて重くなっているから、その内部に土石５０が残っていると判断することができる。そこで、この場合には、後述のステップ３８で土石落とし動作を実行する。また、ステップ３７で「ＮＯ」と判定したときには、バケット１０内の土石５０が殆ど放土されたと判断できるから、土石落とし動作を行うことなく、ステップ４１でリターンする。
【０１０２】
次に、ステップ３８では、図１１に示すように、バケットシリンダ１２を縮小させることにより、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2から所定の角度だけダンプさせ、バケット１０を土石落とし位置Ｓ5に移動させる。これにより、バケット１０内に残っていた土石５０は、バケット１０が大きく傾くことによって落下する。従って、この土石落とし動作を環境的に問題のない適切な場所で行うことにより、バケット１０の容積を安定的に維持することができる。
【０１０３】
この場合、土石落とし動作を行うときには、例えばバケット１０を高い速度でダンプさせたり、バケットシリンダ１２を土石落とし位置Ｓ5でストロークエンドに衝突させる構成としてもよい。これにより、バケット１０内に付着した土石５０に大きな慣性力や衝撃を加えることができるので、土石落とし動作を効率よく行うことができる。
【０１０４】
一方、このように土石落とし動作を行ったとしても、例えば土石５０の付着状態等によっては、まだバケット１０内に土石５０が残っている場合も考えられる。そこで、ステップ３９では、土石落とし動作の回数を数えるカウンタＣｂを１だけ増加させ、ステップ４０では、このカウンタＣｂがコントローラ４９に予め記憶された判定値ＢＯＫ以上となったか否かを判定する。この判定値ＢＯＫは、十分な土石落とし動作が済んだと判断される値に設定されている。
【０１０５】
そして、ステップ４０で「ＹＥＳ」と判定したときには、ステップ４１でリターンする。また、ステップ４０で「ＮＯ」と判定したときには、まだ土石落とし動作が不十分な可能性があるので、ステップ３４に戻る。そして、バケット１０がほぼ空の状態となって圧力ＰＬ，ＰＲの合計値Ｐ0が小さくなるか、または十分な回数の土石落とし動作が済むまで、ステップ３４〜４０を繰返し実行する。
【０１０６】
かくして、本実施の形態によれば、ホイールローダ１の自動運転中には、コントローラ４９によって土石均し動作と土石落とし動作を行う構成としている。このため、バケット１０によって土石５０を掘削してから放出するまでの間には、土石均し動作を行うことができ、これによってバケット１０内に収容された土石５０を均等に均すことができる。
【０１０７】
この結果、土石５０がバケット内で偏った状態となるのを防止できるから、例えばトラック５１の荷台等に対して、土石５０をバケット１０全体から偏りなく放出することができ、放出された土石５０を荷台上に均等に堆積させることができる。従って、例えば荷台に積載した土石５０の偏り等によってトラック５１の積載量が減少するのを防止でき、積載効率を向上させることができる。
【０１０８】
また、バケット１０内で土石５０を予め均しておくことにより、この土石５０が放出されるときに想定外の方向に崩れてバケット１０から周囲にこぼれ落ちるのを防止でき、放出動作をスムーズに行うことができる。また、例えばトラック５１の荷台等には、土石５０を均等に積載することができるから、車両の走行中に荷台上の土石５０が落下するのも防止することができる。従って、作業現場等において周囲の環境を良好に保持することができ、また放土、積込み等の作業効率を向上させることができる。
【０１０９】
この場合、土石５０の掘削動作が終了したときには、例えばアーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒによってバケット１０の左側と右側に加わる荷重を作動油の圧力ＰＬ，ＰＲとしてそれぞれ個別に検出することができる。これにより、コントローラ４９は、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒの検出結果を用いて左，右の圧力差ΔＰを導出することができ、この圧力差ΔＰが圧力閾値Ｐｘ以上であるときには、バケット１０内で土石５０が偏っていると確実に判定することができる。
【０１１０】
従って、コントローラ４９は、土石５０の偏りが生じているときにのみ、土石均し動作を的確に行うことができ、土石５０が均等となっているときには、不要な土石均し動作を行わずに済むから、作業効率を高めることができる。
【０１１１】
また、土石均し動作を行うときには、バケット１０を掘削終了位置Ｓ2から土石均し位置Ｓ3に向けてクラウドさせることにより、バケット１０内に収容された土石５０に大きな慣性力や衝撃力等を作用させることができ、これらの外力によって土石５０を均等となる方向に効率よく移動させることができる。
【０１１２】
一方、コントローラ４９は、バケット１０による放出動作が終了した後に、土石落とし動作を行うようにしたので、放出後でもバケット１０内に残っている土石５０を強制的に落下させることができる。これにより、バケット１０内に付着した土石５０によってバケット１０の実質的な容積が減少するのを確実に防止することができる。従って、例えば現場の作業者等が泥落とし作業を行わなくても、バケット１０の容積を長時間にわたって安定的に維持することができ、作業効率を向上させることができる。
【０１１３】
この場合、土石５０の放出動作が終了したときには、例えばアーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒによってバケット１０に加わる荷重を作動油の圧力ＰＬ，ＰＲとして容易に検出することができる。これにより、コントローラ４９は、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒの検出結果を用いて圧力ＰＬ，ＰＲの合計値Ｐ0を導出でき、この合計値Ｐ0が圧力閾値Ｐｙ以上であるときには、バケット１０内に土石５０が残っていると確実に判定することができる。
【０１１４】
従って、コントローラ４９は、土石５０がバケット１０内に残っているときにのみ、これを落下させる動作を的確に行うことができ、土石５０の残留がないときには不要な土石落とし動作を行わずに済むから、作業効率を高めることができる。
【０１１５】
また、土石落とし動作を行うときには、バケット１０を放土位置Ｓ4から土石落とし位置Ｓ5に向けてダンプさせることにより、バケット１０内に残った土石５０に大きな慣性力や衝撃力等を作用させることができ、これによってバケット１０をほぼ空の状態に効率よく戻すことができる。
【０１１６】
なお、前記実施の形態では、図１３中のステップ１５〜２１が均し手段の具体例を示し、図１４中のステップ３４〜４０が落下手段の具体例を示している。
【０１１７】
また、実施の形態では、コントローラ４９によって土石均し動作と土石落とし動作の両方を行う場合を例に挙げて述べた。しかし、本発明はこれに限らず、土石均し動作と土石落とし動作のうち何れか一方の動作のみを実行し、他方の動作は省略する構成としてもよい。
【０１１８】
また、実施の形態では、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒまたはアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒの検出結果に応じて土石均し動作を実行し、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒ、アーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒまたはバケット圧力センサ４６の検出結果に応じて土石落とし動作を行う構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、センサ４４Ｌ，４４Ｒ，４５Ｌ，４５Ｒ，４６等の検出結果を用いた判定処理を行うことなく、土石均し動作と土石落とし動作を常時または定期的に実行する構成としてもよい。
【０１１９】
また、実施の形態では、第１，第２の荷重検出手段として、アーム圧力センサ４４Ｌ，４４Ｒを用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１５に示す第１の変形例のように、第１，第２の荷重検出手段としてアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒを用いることにより、バケット１０に加わる荷重としてアーム９Ｌ，９Ｒに加わる重量ＷＬ，ＷＲを検出する構成としてもよい。
【０１２０】
この第１の変形例では、図１５中のステップ１５′，１６′において、左，右のアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒによってアーム９Ｌ，９Ｒに加わる重量ＷＬ，ＷＲを検出し、ステップ１７′では、これらの重量差の絶対値ΔＷ（＝│ＷＬ−ＷＲ│）を演算する。そして、ステップ１８′では、重量差ΔＷが所定の重量閾値Ｗｘ以上であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときにのみ、土石均し動作を行う構成としている。
【０１２１】
また、土石落とし動作についても、例えば図１６に示す第２の変形例のように、荷重検出手段としてアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒを用いる構成としてもよい。この場合、図１６中のステップ３４′，３５′では、左，右のアーム重量センサ４５Ｌ，４５Ｒによってアーム９Ｌ，９Ｒに加わる重量ＷＬ，ＷＲを検出し、ステップ３６′では、これらの荷重の合計値Ｗ0（＝ＷＬ＋ＷＲ）を演算する。そして、ステップ３７′では、荷重の合計値Ｗ0が所定の重量閾値Ｗｙ以上であるか否かを判定し、「ＹＥＳ」と判定したときにのみ、土石落とし動作を行う構成としている。
【０１２２】
さらに、土石落とし動作においては、例えば図１７に示す第３の変形例のように、荷重検出手段としてバケット圧力センサ４６を用いる構成としてもよい。この場合、図１７中のステップ３４″では、バケット１０に加わる荷重としてバケット圧力センサ４６の圧力ＰＭを検出し、ステップ３７″では、この圧力ＰＭが所定の圧力閾値Ｐｚ以上であるか否かを判定することにより、「ＹＥＳ」と判定したときにのみ、土石落とし動作を行う構成としている。
【０１２３】
一方、実施の形態では、土石落とし動作の判定処理を行うときに、図１４中のステップ３６で左，右の圧力ＰＬ，ＰＲの合計値Ｐ0を判定処理に用いる構成とした。また、第２の変形例では、図１６中のステップ３６′で左，右の重量ＷＬ，ＷＲの合計値Ｗ0を判定処理に用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば圧力ＰＬ，ＰＲの平均値Ｐ0（Ｐ0＝（ＰＬ＋ＰＲ）／２）、または重量ＷＬ，ＷＲの平均値Ｗ0（Ｗ0＝（ＷＬ＋ＷＲ）／２）を用いて判定処理を行う構成としてもよい。
【０１２４】
また、実施の形態では、バケット１０をクラウドさせることによって土石均し動作を行い、バケット１０をダンプさせることによって土石落とし動作を行う構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばバケット１０のダンプとクラウドとを一定の回数だけ交互に繰返すことにより、土石均し動作や土石落とし動作を行う構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】本発明の実施の形態による自動運転式ホイールローダを示す正面図である。
【図２】図１のホイールローダを上側からみた平面図である。
【図３】ホイールローダの駆動系統を示す回路図である。
【図４】ホイールローダの制御系統を示す構成図である。
【図５】ホイールローダが用いられる作業現場を示す正面図である。
【図６】ホイールローダの作業手順を示す説明図である。
【図７】作業装置を掘削開始位置に保持した状態を示す正面図である。
【図８】作業装置を掘削終了位置に保持した状態を示す正面図である。
【図９】作業装置のバケットを掘削終了位置から土石均し位置に移動した状態を示す正面図である。
【図１０】作業装置を放土位置に保持した状態を示す正面図である。
【図１１】作業装置のバケットを放土位置から土石落とし位置に移動した状態を示す正面図である。
【図１２】コントローラの自動運転制御を示す流れ図である。
【図１３】図１２中の掘削処理を示す流れ図である。
【図１４】図１２中の放土処理を示す流れ図である。
【図１５】本発明の第１の変形例による自動運転式ホイールローダの掘削処理を示す図１３と同様の流れ図である。
【図１６】本発明の第２の変形例による自動運転式ホイールローダの放土処理を示す図１４と同様の流れ図である。
【図１７】本発明の第３の変形例による自動運転式ホイールローダの放土処理を示す図１４と同様の流れ図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１  自動運転式ホイールローダ
２  車体
８  作業装置
９Ｌ，９Ｒ  アーム
１０  バケット
１１Ｌ，１１Ｒ  アームシリンダ（アクチュエータ）
１２  バケットシリンダ（アクチュエータ）
１５  エンジン
１６  走行用油圧ポンプ
１７  傾転用油圧ポンプ
１８  作業用油圧ポンプ
２０  傾転シリンダ
２２  走行制御弁
２５  走行モータ
４２  アーム角度センサ
４３  バケット角度センサ
４４Ｌ，４４Ｒ  アーム圧力センサ（第１，第２の荷重検出手段）
４５Ｌ，４５Ｒ  アーム重量センサ（第１，第２の荷重検出手段）
４６  バケット圧力センサ（荷重検出手段）
４９  コントローラ（制御装置）
５０  土石（掘削対象物）
ＰＬ，ＰＲ，ＰＭ  作動油の圧力
ＷＬ，ＷＲ  重量
Ｓ1  掘削開始位置
Ｓ2  掘削終了位置
Ｓ3  土石均し位置
Ｓ4  放土位置
Ｓ5  土石落とし位置
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2007297873.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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