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JP2022055296A - Work area setting system, and work object detection system - Google Patents

Work area setting system, and work object detection system Download PDF

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JP2022055296A
JP2022055296A JP2021064927A JP2021064927A JP2022055296A JP 2022055296 A JP2022055296 A JP 2022055296A JP 2021064927 A JP2021064927 A JP 2021064927A JP 2021064927 A JP2021064927 A JP 2021064927A JP 2022055296 A JP2022055296 A JP 2022055296A
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JP
Japan
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work
area
work area
attachment
height
Prior art date
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Pending
Application number
JP2021064927A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
大輔 野田
Daisuke Noda
展弘 福尾
Nobuhiro Fukuo
将貴 秋山
Masaki Akiyama
翔 藤原
Sho Fujiwara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
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Priority to US18/246,863 priority patent/US20230383500A1/en
Priority to CN202180066373.7A priority patent/CN116249813A/en
Priority to PCT/JP2021/025905 priority patent/WO2022064813A1/en
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  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

To provide a technique for more easily performing automatic operation control of a work machine.SOLUTION: A work area setting system includes an area setting part (24) for setting a work area (50) in a predetermined range where a work object (100) worked by a work machine (1) is loaded. The area setting part (24) sets, for example, a point where a tip of an attachment (4) of the work machine (1) is placed as a point for specifying a boundary between the inside and the outside of the work area (50).SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、作業エリア設定システム、および作業対象物検出システムに関する。 The present invention relates to a work area setting system and a work object detection system.

作業機械の自動運転化技術における作業対象物の検出技術に関し、特許文献1には、ホイールローダから掘削対象である地山までの距離、または地山の安息角を、三次元計測装置の計測データに基づいて算出する技術が記載されている。 Regarding the technology for detecting a work object in the automatic operation technology of a work machine, Patent Document 1 describes the distance from the wheel loader to the ground to be excavated, or the rest angle of the ground, as measured data of a three-dimensional measuring device. The technique to calculate based on is described.

特開2019-178599号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-178599

例えば、三次元計測装置の検知エリア内に地山が複数存在する場合を想定する。この場合、特許文献1に記載の技術では、掘削対象の演算対象範囲を特定することが難しい。また、作業機械の自動運転において繰り返し作業を作業機械に行わせる場合を想定する。この場合、作業機械の制御が容易となるように繰り返し作業における作業機械の動きを区分けすることが望ましい。 For example, assume that there are a plurality of grounds in the detection area of the three-dimensional measuring device. In this case, it is difficult to specify the calculation target range of the excavation target by the technique described in Patent Document 1. Further, it is assumed that the work machine is made to perform repetitive work in the automatic operation of the work machine. In this case, it is desirable to classify the movement of the work machine in the repetitive work so that the work machine can be easily controlled.

本発明の目的は、作業機械の自動運転制御をより行いやすくするための技術を提供することである。 An object of the present invention is to provide a technique for facilitating automatic operation control of a work machine.

本発明に係る作業エリア設定システムは、作業機械により作業される作業対象物が積まれる所定範囲の作業エリアを設定するためのエリア設定部を備える。 The work area setting system according to the present invention includes an area setting unit for setting a work area within a predetermined range in which work objects to be worked by the work machine are stacked.

本発明に係る作業対象物検出システムは、上記作業エリア設定システムに加えて、前記作業対象物およびその周囲のデータを取得する三次元計測装置と、前記三次元計測装置で取得された計測データから、前記作業エリアに存在する前記作業対象物の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する演算部と、を備える。 In addition to the work area setting system, the work object detection system according to the present invention is based on a three-dimensional measurement device that acquires data on the work object and its surroundings, and measurement data acquired by the three-dimensional measurement device. , A calculation unit for calculating three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the work object existing in the work area.

本発明によれば、作業機械の自動運転制御をより行いやすくすることができる。 According to the present invention, it is possible to make it easier to perform automatic operation control of a work machine.

作業機械である油圧ショベルと作業対象物である土砂山とを示す側面図である。It is a side view which shows the hydraulic excavator which is a work machine, and the earth and sand mountain which is a work object. 作業エリアの設定手順などを説明するための平面図である。It is a top view for explaining the setting procedure of a work area. 土砂山の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を図2に示す作業エリアに追加した平面図である。It is a top view which added the three-dimensional information about the position, the range, and the shape of the earth and sand mountain to the work area shown in FIG. 作業対象物検出システムを構成する油圧ショベルに搭載されたコントローラのブロック図である。It is a block diagram of the controller mounted on the hydraulic excavator constituting the work object detection system. 図4に示す検出コントローラ内の処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the process in the detection controller shown in FIG. 作業エリアと作業エリアのエリア外とに土砂山がまたがって存在している場合の、土砂山の位置、範囲、および形状に関する三次元情報の算出処理を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the calculation process of 3D information about the position, the range, and the shape of the earth and sand mountain when the earth and sand mountain exists over the work area and the outside of the work area. 作業エリアと作業エリアのエリア外とに土砂山がまたがって存在している場合の、土砂山の位置、範囲、および形状に関する三次元情報の算出処理を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the calculation process of 3D information about the position, the range, and the shape of the earth and sand mountain when the earth and sand mountain exists over the work area and the outside of the work area. 第2実施形態の図1相当図である。FIG. 1 is a diagram corresponding to FIG. 1 of the second embodiment. 第2実施形態の図3相当図である。FIG. 3 is a diagram corresponding to FIG. 3 of the second embodiment. 図9のF10-F10矢視図である。9 is a view taken along the line F10-F10 in FIG. 第2実施形態の図4相当図である。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 4 of the second embodiment. 図9に示す作業エリアおよび図10に示す作業初期高さなどの設定のフローチャートである。It is a flowchart of setting such as the work area shown in FIG. 9 and the work initial height shown in FIG. 図11に示すコントローラによる処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing by the controller shown in FIG.

(第1実施形態)
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。以下の説明では、作業機械として油圧ショベル1を例にとって説明する。第1実施形態の作業エリア設定システムおよび作業対象物検出システムについて説明する。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the hydraulic excavator 1 will be described as an example as a working machine. The work area setting system and the work object detection system of the first embodiment will be described.

(油圧ショベルの構成)
図1に示すように、油圧ショベル1は、アタッチメント4で作業を行う機械であり、下部走行体2と、上部旋回体3と、アタッチメント4とを備える。
(Construction of hydraulic excavator)
As shown in FIG. 1, the hydraulic excavator 1 is a machine that performs work with the attachment 4, and includes a lower traveling body 2, an upper swivel body 3, and an attachment 4.

下部走行体2は、油圧ショベル1を走行させる部分であり、クローラ5を有する。上部旋回体3は、下部走行体2の上に旋回装置6を介して旋回可能に取り付けられる。上部旋回体3は、その前部に運転室であるキャブ7を備える。 The lower traveling body 2 is a portion for traveling the hydraulic excavator 1 and has a crawler 5. The upper swivel body 3 is mounted on the lower traveling body 2 so as to be swivelable via the swivel device 6. The upper swivel body 3 is provided with a cab 7 which is a driver's cab in front of the upper swivel body 3.

アタッチメント4は、上下方向へ回動可能に上部旋回体3に取り付けられる。アタッチメント4は、ブーム10と、アーム11と、バケット12とを有する。ブーム10は、その基端部が上部旋回体3に取り付けられる。アーム11は、その基端部がブーム10の先端部に取り付けられる。バケット12は、アーム11の先端部に取り付けられる。バケット12は、土砂山100などの作業対象物の掘削、ならし、すくいなどの作業を行う先端のアタッチメントである。 The attachment 4 is attached to the upper swing body 3 so as to be rotatable in the vertical direction. The attachment 4 has a boom 10, an arm 11, and a bucket 12. The base end of the boom 10 is attached to the upper swing body 3. The base end of the arm 11 is attached to the tip of the boom 10. The bucket 12 is attached to the tip of the arm 11. The bucket 12 is a tip attachment for excavating, leveling, scooping, and the like for work objects such as the earth and sand mountain 100.

ブーム10、アーム11、およびバケット12は、それぞれ、ブームシリンダ13、アームシリンダ14、およびバケットシリンダ15で駆動される。ブームシリンダ13、アームシリンダ14、およびバケットシリンダ15は、いずれも、油圧アクチュエータである。例えばブームシリンダ13は、その伸長および収縮によりブーム10を上げ方向および下げ方向にそれぞれ駆動する。 The boom 10, arm 11, and bucket 12 are driven by the boom cylinder 13, arm cylinder 14, and bucket cylinder 15, respectively. The boom cylinder 13, the arm cylinder 14, and the bucket cylinder 15 are all hydraulic actuators. For example, the boom cylinder 13 drives the boom 10 in the upward direction and the downward direction by its expansion and contraction, respectively.

また、油圧ショベル1は、角度センサ16と、傾斜角センサ20とを備える。 Further, the hydraulic excavator 1 includes an angle sensor 16 and an inclination angle sensor 20.

角度センサ16は、下部走行体2に対する上部旋回体3の旋回角度を検出する。角度センサ16として、例えば、エンコーダ、レゾルバ、またはジャイロセンサが用いられる。 The angle sensor 16 detects the turning angle of the upper turning body 3 with respect to the lower traveling body 2. As the angle sensor 16, for example, an encoder, a resolver, or a gyro sensor is used.

傾斜角センサ20は、アタッチメント4の姿勢を検出する。傾斜角センサ20は、ブーム傾斜角センサ17と、アーム傾斜角センサ18と、バケット傾斜角センサ19とを有する。 The tilt angle sensor 20 detects the posture of the attachment 4. The tilt angle sensor 20 includes a boom tilt angle sensor 17, an arm tilt angle sensor 18, and a bucket tilt angle sensor 19.

ブーム傾斜角センサ17は、ブーム10の姿勢を検出する。ブーム傾斜角センサ17は、水平線に対するブーム10の傾斜角度を取得するセンサである。ブーム傾斜角センサ17は、例えば、ブーム10に取り付けられる。ブーム傾斜角センサ17として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、ブーム傾斜角センサ17は、ブームフットピン10a(ブーム基端部)の回転角度を検出することで、ブーム10の姿勢を検出してもよい。また、ブーム傾斜角センサ17は、ブームシリンダ13のストローク量を検出することで、ブーム10の姿勢を検出してもよい。 The boom tilt angle sensor 17 detects the posture of the boom 10. The boom tilt angle sensor 17 is a sensor that acquires the tilt angle of the boom 10 with respect to the horizon. The boom tilt angle sensor 17 is attached to the boom 10, for example. As the boom tilt angle sensor 17, for example, a tilt sensor or an acceleration sensor is used. The boom tilt angle sensor 17 may detect the posture of the boom 10 by detecting the rotation angle of the boom foot pin 10a (boom base end portion). Further, the boom tilt angle sensor 17 may detect the posture of the boom 10 by detecting the stroke amount of the boom cylinder 13.

アーム傾斜角センサ18は、アーム11の姿勢を検出する。アーム傾斜角センサ18は、水平線に対するアーム11の傾斜角度を取得するセンサである。アーム傾斜角センサ18は、例えば、アーム11に取り付けられる。アーム傾斜角センサ18として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、アーム傾斜角センサ18は、アーム連結ピン11a(アーム基端部)の回転角度を検出することで、アーム11の姿勢を検出してもよい。また、アーム傾斜角センサ18は、アームシリンダ14のストローク量を検出することで、アーム11の姿勢を検出してもよい。 The arm tilt angle sensor 18 detects the posture of the arm 11. The arm tilt angle sensor 18 is a sensor that acquires the tilt angle of the arm 11 with respect to the horizon. The arm tilt angle sensor 18 is attached to the arm 11, for example. As the arm tilt angle sensor 18, for example, a tilt sensor or an acceleration sensor is used. The arm tilt angle sensor 18 may detect the posture of the arm 11 by detecting the rotation angle of the arm connecting pin 11a (arm base end portion). Further, the arm tilt angle sensor 18 may detect the posture of the arm 11 by detecting the stroke amount of the arm cylinder 14.

バケット傾斜角センサ19は、バケット12の姿勢を検出する。バケット傾斜角センサ19は、水平線に対するバケット12の傾斜角度を取得するセンサである。バケット傾斜角センサ19は、例えば、バケット12を駆動するためのリンク部材21に取り付けられる。バケット傾斜角センサ19として、例えば、傾斜センサ、または加速度センサが用いられる。なお、バケット傾斜角センサ19は、バケット連結ピン12a(バケット基端部)の回転角度を検出することで、バケット12の姿勢を検出してもよい。また、バケット傾斜角センサ19は、バケットシリンダ15のストローク量を検出することで、バケット12の姿勢を検出してもよい。 The bucket tilt angle sensor 19 detects the posture of the bucket 12. The bucket tilt angle sensor 19 is a sensor that acquires the tilt angle of the bucket 12 with respect to the horizon. The bucket tilt angle sensor 19 is attached to, for example, a link member 21 for driving the bucket 12. As the bucket tilt angle sensor 19, for example, a tilt sensor or an acceleration sensor is used. The bucket tilt angle sensor 19 may detect the posture of the bucket 12 by detecting the rotation angle of the bucket connecting pin 12a (bucket base end portion). Further, the bucket tilt angle sensor 19 may detect the posture of the bucket 12 by detecting the stroke amount of the bucket cylinder 15.

(作業エリア設定システム、および作業対象物検出システム)
油圧ショベル1は、作業対象物検出システムを備える。作業対象物検出システムは、三次元計測装置9と、コントローラ8とを有する。
(Work area setting system and work object detection system)
The hydraulic excavator 1 includes a work object detection system. The work object detection system includes a three-dimensional measuring device 9 and a controller 8.

三次元計測装置9は、作業対象物およびその周囲のデータを取得する撮像装置である。本実施形態において、三次元計測装置9は、油圧ショベル1に取り付けられているが、油圧ショベル1に取り付けられていなくてもよい。三次元計測装置9は、作業対象物が積まれる場所の周辺など、作業対象物を撮像可能な位置に設置されればよい。 The three-dimensional measuring device 9 is an image pickup device that acquires data on the work object and its surroundings. In the present embodiment, the three-dimensional measuring device 9 is attached to the hydraulic excavator 1, but may not be attached to the hydraulic excavator 1. The three-dimensional measuring device 9 may be installed at a position where the work object can be imaged, such as around a place where the work object is piled up.

三次元計測装置9として、例えば、ライダ(LIDAR)、レーザレーダ、ミリ波レーダ、またはステレオカメラが用いられる。また、三次元計測装置9として、ライダとカメラとを組み合わせたものが用いられる。 As the three-dimensional measuring device 9, for example, a lidar, a laser radar, a millimeter wave radar, or a stereo camera is used. Further, as the three-dimensional measuring device 9, a combination of a rider and a camera is used.

図2に示す携帯端末29は、作業現場にいる作業者により操作される端末であって、例えばタブレット端末である。携帯端末29は、油圧ショベル1と相互に通信可能である。 The mobile terminal 29 shown in FIG. 2 is a terminal operated by a worker at a work site, and is, for example, a tablet terminal. The mobile terminal 29 can communicate with each other with the hydraulic excavator 1.

コントローラ8は、油圧ショベル1の外部に配置されてもよく、図4に示すように、油圧ショベル1に搭載されてもよい。コントローラ8は、制御コントローラ22と、検出コントローラ23とを有する。 The controller 8 may be arranged outside the hydraulic excavator 1 or may be mounted on the hydraulic excavator 1 as shown in FIG. The controller 8 has a control controller 22 and a detection controller 23.

制御コントローラ22は、エリア設定部24と、作業対象エリア決定部25と、アタッチ先端経由位置決定部30とを有する。検出コントローラ23は、データ受信部27と、演算部28とを有する。 The control controller 22 has an area setting unit 24, a work target area determination unit 25, and a position determination unit 30 via the attach tip. The detection controller 23 has a data receiving unit 27 and a calculation unit 28.

エリア設定部24は、油圧ショベル1により作業される土砂山100が積まれる所定範囲の作業エリア50(図2、図3参照)を設定(決定)するためのものである。エリア設定部24は、作業エリア設定システムを構成する。エリア設定部24と、三次元計測装置9と、演算部28とは作業対象物検出システムを構成する。 The area setting unit 24 is for setting (determining) a work area 50 (see FIGS. 2 and 3) in a predetermined range in which the earth and sand pile 100 to be worked by the hydraulic excavator 1 is piled up. The area setting unit 24 constitutes a work area setting system. The area setting unit 24, the three-dimensional measuring device 9, and the calculation unit 28 constitute a work object detection system.

作業対象エリア決定部25は、作業対象物を内包するエリアを決定するためのものである。例えば、作業対象エリア決定部25は、演算部28に演算された土砂山範囲(後述)を決定する。 The work target area determination unit 25 is for determining an area containing a work target. For example, the work target area determination unit 25 determines the sediment mountain range (described later) calculated by the calculation unit 28.

なお、図2、図3などに、油圧ショベル1を基準とする三次元の座標系を記載している。油圧ショベル1から作業エリア50への方向がX軸方向(X軸)である。Y軸は、水平面においてX軸に垂直な方向の軸であり、Z軸は、X軸およびY軸のいずれにも垂直な軸である。Z軸は、鉛直方向を向く軸である。Z軸方向は、鉛直上向きの方向である。 Note that FIGS. 2 and 3 show a three-dimensional coordinate system based on the hydraulic excavator 1. The direction from the hydraulic excavator 1 to the work area 50 is the X-axis direction (X-axis). The Y-axis is an axis in the horizontal plane in the direction perpendicular to the X-axis, and the Z-axis is an axis perpendicular to both the X-axis and the Y-axis. The Z-axis is an axis that faces in the vertical direction. The Z-axis direction is a vertically upward direction.

図2、図4などを参照しつつ、作業エリア50の設定手順について説明する。作業者は、例えば次のようにして、油圧ショベル1に対して作業エリア50のティーチング(教示)を行う。 The setting procedure of the work area 50 will be described with reference to FIGS. 2 and 4. The operator teaches (teaches) the work area 50 to the hydraulic excavator 1 as follows, for example.

携帯端末29からの指示で、作業エリア50とするエリアの、エリア外との境界を特定するためのポイントA、Cを油圧ショベル1の操作者に指定させる。油圧ショベル1の操作者は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)を地面G上のポイントA、およびポイントCに置く。 Instructed from the mobile terminal 29, the operator of the hydraulic excavator 1 is made to specify points A and C for specifying the boundary between the area to be the work area 50 and the outside of the area. The operator of the hydraulic excavator 1 places the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) at points A and C on the ground G.

エリア設定部24は、上部旋回体3の旋回角度を検出する角度センサ16、アタッチメント4の姿勢を検出する傾斜角センサ20(ブーム傾斜角センサ17、アーム傾斜角センサ18、バケット傾斜角センサ19)からの信号から、ポイントAおよびポイントCの座標をそれぞれ算出する。ティーチングの具体例は、次の通りである。操作者が、アタッチメント4を操作し、ポイントAとして設定しようとする位置にアタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)を移動させる。そして、操作者が、例えば携帯端末29の決定ボタンなどを押す。エリア設定部24は、例えば決定ボタンなどが押されたときの、アタッチメント4の先端の座標を算出し、算出した座標をポイントAの座標として設定する。ポイントCについても同様に、ティーチングおよび算出が行われる。なお、ポイントA、Cの座標の算出が、エリア設定部24以外のところでなされ、その結果がエリア設定部24に送信されてもよい。 The area setting unit 24 includes an angle sensor 16 that detects the turning angle of the upper turning body 3, and an inclination angle sensor 20 that detects the posture of the attachment 4 (boom inclination angle sensor 17, arm inclination angle sensor 18, bucket inclination angle sensor 19). The coordinates of points A and C are calculated from the signals from. Specific examples of teaching are as follows. The operator operates the attachment 4 and moves the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) to a position to be set as the point A. Then, the operator presses, for example, the enter button of the mobile terminal 29. The area setting unit 24 calculates the coordinates of the tip of the attachment 4 when, for example, the enter button is pressed, and sets the calculated coordinates as the coordinates of the point A. Similarly, teaching and calculation are performed for point C. The coordinates of points A and C may be calculated at a place other than the area setting unit 24, and the result may be transmitted to the area setting unit 24.

作業エリア50を特定する残りの2つのポイントB、Dの座標は、ポイントAおよびポイントCの座標から決まる。すなわち、エリア設定部24は、ポイントAおよびポイントCからポイントB、Dを決定する。ポイントA~Dの座標が全て決まることで、エリア設定部24は作業エリア50を設定(決定)且つ記憶する。 The coordinates of the remaining two points B and D that specify the work area 50 are determined from the coordinates of the points A and C. That is, the area setting unit 24 determines points B and D from points A and C. When all the coordinates of points A to D are determined, the area setting unit 24 sets (determines) and stores the work area 50.

ポイントAは、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が置かれた2箇所のうちの油圧ショベル1に近い側のポイント(第1箇所)である。ポイントCは、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が置かれた2箇所のうちの油圧ショベル1から遠い側のポイント(第2箇所)である。ポイントA、Cは、平面視において長方形の作業エリア50の対角に位置するポイントである。例えば、ポイントAとポイントCとの中点を向くように上部旋回体3が配置されたときの、上部旋回体3の前後方向を、平面視において長方形の作業エリア50の2辺(互いに対向する2辺、具体的には線分ABおよび線分DC)が延びる方向とする。また、このときの上部旋回体3の幅方向を、平面視において長方形の作業エリア50の残りの2辺(具体的には線分ADおよび線分BC)が延びる方向とする。 Point A is the point (first point) on the side closer to the hydraulic excavator 1 of the two places where the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed. Point C is the point (second point) on the side farther from the hydraulic excavator 1 of the two places where the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed. Points A and C are points located diagonally to the rectangular work area 50 in a plan view. For example, when the upper swivel body 3 is arranged so as to face the midpoint between the point A and the point C, the front-rear direction of the upper swivel body 3 is the two sides (opposing each other) of the rectangular work area 50 in a plan view. Two sides, specifically, the line segment AB and the line segment DC) are in the extending direction. Further, the width direction of the upper swivel body 3 at this time is the direction in which the remaining two sides (specifically, the line segment AD and the line segment BC) of the rectangular work area 50 extend in the plan view.

ポイントAの二次元座標をA(XA、YA)、ポイントCの二次元座標をC(XC、YC)とする。ポイントB、Dの二次元座標は、ポイントA、Cの二次元座標から、それぞれ、B(XC、YA)、D(XA、YC)となる。 Let the two-dimensional coordinates of the point A be A (XA, YA), and the two-dimensional coordinates of the point C be C (XC, YC). The two-dimensional coordinates of points B and D are B (XC, YA) and D (XA, YC), respectively, from the two-dimensional coordinates of points A and C.

エリア設定部24は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が置かれた箇所(ポイントAおよびポイントC)を、作業エリア50のエリア外との境界を特定するポイントとして記憶する。また、エリア設定部24は、ポイントA、Cから決まる箇所(ポイントBおよびポイントD)を、作業エリア50のエリア外との境界を特定するポイントとして記憶する。作業エリア50の設定に際し、実際の操作により、作業エリア50を特定するポイントが決まるので、作業者は作業エリア50を把握することができる。 The area setting unit 24 stores the points (points A and C) where the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed as a point for specifying the boundary of the work area 50 with the outside of the area. Further, the area setting unit 24 stores the points (points B and D) determined by the points A and C as points for specifying the boundary of the work area 50 with the outside of the area. When setting the work area 50, the point for specifying the work area 50 is determined by the actual operation, so that the worker can grasp the work area 50.

エリア設定部24は、ポイントAおよびポイントCの座標データを検出コントローラ23のデータ受信部27に送信する。データ受信部27は、ポイントAおよびポイントCの座標データを演算部28に渡す。 The area setting unit 24 transmits the coordinate data of the points A and C to the data receiving unit 27 of the detection controller 23. The data receiving unit 27 passes the coordinate data of the points A and C to the calculation unit 28.

前記では、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)を地面G上のポイントA、ポイントCという2つのポイントに置き、ポイントA、B、C、およびDの座標を求めている。これに代えて、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)を地面G上のポイントA、B、C、およびDの全てに置くことで、作業エリア50を設定(決定)してもよい。この場合、エリア設定部24は、上部旋回体3の旋回角度を検出する角度センサ16、アタッチメント4の姿勢を検出する傾斜角センサ20(ブーム傾斜角センサ17、アーム傾斜角センサ18、バケット傾斜角センサ19)からの信号から、作業エリア50を特定するポイントA、B、C、およびDの座標をそれぞれ算出する。なお、ポイントA~Dの座標の算出が、エリア設定部24以外のところでなされ、その結果がエリア設定部24に送信されてもよい。 In the above, the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed at two points A and C on the ground G, and the coordinates of the points A, B, C, and D are obtained. Alternatively, the work area 50 may be set (determined) by placing the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) at all points A, B, C, and D on the ground G. In this case, the area setting unit 24 has an angle sensor 16 that detects the turning angle of the upper swivel body 3, and an tilt angle sensor 20 that detects the posture of the attachment 4 (boom tilt angle sensor 17, arm tilt angle sensor 18, bucket tilt angle). From the signal from the sensor 19), the coordinates of the points A, B, C, and D that specify the work area 50 are calculated, respectively. The coordinates of points A to D may be calculated in a place other than the area setting unit 24, and the result may be transmitted to the area setting unit 24.

アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が置かれた2箇所のうちの油圧ショベル1に近い側の第1箇所、および油圧ショベル1から遠い側の第2箇所から残りの2つのポイントB、Dを決定すると、油圧ショベル1の操作が少なくて済む。 Of the two locations where the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed, the first location on the side closer to the hydraulic excavator 1 and the remaining two points B from the second location on the side farther from the hydraulic excavator 1. When D is determined, the operation of the hydraulic excavator 1 can be reduced.

携帯端末29からの指示で、持ち上げ旋回開始点P1を油圧ショベル1の操作者に指定させる。持ち上げ旋回開始点P1は、土砂をすくって持ち上げたバケット12が作業エリア50から離れるときのスタート点である。点P1は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が通る点である。 The operator of the hydraulic excavator 1 is made to specify the lifting and turning start point P1 by the instruction from the mobile terminal 29. The lifting turn start point P1 is a starting point when the bucket 12 lifted by scooping up earth and sand leaves the work area 50. The point P1 is a point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) passes.

持ち上げ旋回開始点P1の座標は、上部旋回体3の旋回角度を検出する角度センサ16、アタッチメント4の姿勢を検出する傾斜角センサ20(ブーム傾斜角センサ17、アーム傾斜角センサ18、バケット傾斜角センサ19)からの信号から算出される(後述する持ち上げ旋回終了点P2、復帰旋回開始点P3、復帰旋回終了点P4についても同様)。 The coordinates of the lift turning start point P1 are the angle sensor 16 that detects the turning angle of the upper turning body 3, and the tilt angle sensor 20 that detects the posture of the attachment 4 (boom tilt angle sensor 17, arm tilt angle sensor 18, bucket tilt angle). It is calculated from the signal from the sensor 19) (the same applies to the lift turn end point P2, the return turn start point P3, and the return turn end point P4, which will be described later).

図2に示すように、持ち上げ旋回開始点P1は、例えば、平面視において、作業エリア50を特定する線分CD上とされる。なお、持ち上げ旋回開始点P1は、地面Gの上方とされる。例えば、線分CDが地面G上に設定される場合は、持ち上げ旋回開始点P1は、側面視において、線分CDの上方とされる。持ち上げ旋回開始点P1は、平面視において、作業エリア50のエリア外との境界の上とされる。 As shown in FIG. 2, the lifting and turning start point P1 is set on the line segment CD that specifies the work area 50, for example, in a plan view. The lifting turn start point P1 is above the ground G. For example, when the line segment CD is set on the ground G, the lifting turn start point P1 is above the line segment CD in the side view. The lifting turn start point P1 is above the boundary of the work area 50 with the outside of the area in a plan view.

アタッチ先端経由位置決定部30は、持ち上げ旋回開始点P1を、作業エリア50のエリア内からエリア外へアタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が移動するときの当該先端が経由する経由ポイントに決定する。 The attachment tip via position determining unit 30 sets the lifting and turning start point P1 as a transit point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) moves from the inside of the work area 50 to the outside of the area. decide.

また、携帯端末29からの指示で、持ち上げ旋回終了点P2を油圧ショベル1の操作者に指定させる。持ち上げ旋回終了点P2は、土砂が入ったバケット12が、排土場所(例えば、土砂を運搬するための運搬車両の荷台)の上方へ到達したときの点である。点P2は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が通る点である。 Further, the operator of the hydraulic excavator 1 is made to specify the lifting and turning end point P2 by the instruction from the mobile terminal 29. The lifting turn end point P2 is a point when the bucket 12 containing the earth and sand reaches the upper part of the earth and sand discharge place (for example, the loading platform of the transport vehicle for transporting the earth and sand). The point P2 is a point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) passes.

持ち上げ旋回開始点P1から持ち上げ旋回終了点P2へアタッチメント4を動かすときは、連続して常に、角度センサ16および傾斜角センサ20(ブーム傾斜角センサ17、アーム傾斜角センサ18、バケット傾斜角センサ19)の信号データ(角度データ)を記録する。 When moving the attachment 4 from the lift turning start point P1 to the lifting turning end point P2, the angle sensor 16 and the tilt angle sensor 20 (boom tilt angle sensor 17, arm tilt angle sensor 18, bucket tilt angle sensor 19) are always continuously performed. ) Signal data (angle data) is recorded.

携帯端末29からの指示で、復帰旋回開始点P3を油圧ショベル1の操作者に指定させる。復帰旋回開始点P3は、土砂を排土したバケット12が、排土場所(例えば、土砂を運搬するための運搬車両の荷台)から離れるときのスタート点である。点P3は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が通る点である。 The operator of the hydraulic excavator 1 is made to specify the return turning start point P3 by the instruction from the mobile terminal 29. The return turning start point P3 is a starting point when the bucket 12 from which the earth and sand have been discharged leaves the earth and sand discharge place (for example, the loading platform of the transport vehicle for transporting the earth and sand). The point P3 is a point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) passes.

また、携帯端末29からの指示で、復帰旋回終了点P4を油圧ショベル1の操作者に指定させる。復帰旋回終了点P4は、土砂を排土したバケット12が作業エリア50に到達したときの点である。点P4は、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が通る点である。 Further, the operator of the hydraulic excavator 1 is made to specify the return turning end point P4 by the instruction from the mobile terminal 29. The return turning end point P4 is a point when the bucket 12 from which the earth and sand have been discharged reaches the work area 50. The point P4 is a point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) passes.

図2に示すように、復帰旋回終了点P4は、例えば、平面視において、作業エリア50を特定する線分CD上とされる。なお、復帰旋回終了点P4は、地面Gの上方とされる。例えば、線分CDが地面G上に設定される場合は、復帰旋回終了点P4は、側面視において、線分CDの上方とされる。復帰旋回終了点P4は、平面視において、作業エリア50のエリア外との境界の上とされる。 As shown in FIG. 2, the return turning end point P4 is set on the line segment CD that specifies the work area 50, for example, in a plan view. The return turn end point P4 is above the ground G. For example, when the line segment CD is set on the ground G, the return turning end point P4 is above the line segment CD in the side view. The return turn end point P4 is above the boundary of the work area 50 with the outside of the area in plan view.

アタッチ先端経由位置決定部30は、復帰旋回終了点P4を、作業エリア50のエリア外からエリア内へアタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が移動するときの当該先端が経由する経由ポイントに決定する。 The attachment tip via position determining unit 30 sets the return turning end point P4 as a transit point through which the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) moves from outside the area of the work area 50 into the area. decide.

なお、アタッチ先端経由位置決定部30は、持ち上げ旋回開始点P1および復帰旋回終了点P4のうちの一方のみを上記経由ポイントに決定してもよい。 The attachment tip via position determining unit 30 may determine only one of the lifting turning start point P1 and the returning turning end point P4 as the passing point.

復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4へアタッチメント4を動かすときは、コントローラ8は、連続して常に、角度センサ16および傾斜角センサ20(ブーム傾斜角センサ17、アーム傾斜角センサ18、バケット傾斜角センサ19)の信号データ(角度データ)を記録する。 When moving the attachment 4 from the return turning start point P3 to the return turning end point P4, the controller 8 constantly continuously performs the angle sensor 16 and the tilt angle sensor 20 (boom tilt angle sensor 17, arm tilt angle sensor 18, bucket). The signal data (angle data) of the tilt angle sensor 19) is recorded.

なお、作業エリア50のティーチング(教示)、持ち上げ旋回開始点P1・持ち上げ旋回終了点P2・復帰旋回開始点P3・復帰旋回終了点P4のティーチング(教示)、持ち上げ旋回開始点P1から持ち上げ旋回終了点P2への軌跡のティーチング(教示)、および復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4への軌跡のティーチング(教示)を、携帯端末29からの指示で行う必要は必ずしもない。 Teaching (teaching) of the work area 50, teaching (teaching) of the lift turn start point P1, the lift turn end point P2, the return turn start point P3, and the return turn end point P4, and the lift turn end point from the lift turn start point P1. It is not always necessary to teach the locus to P2 and teach the locus from the return turn start point P3 to the return turn end point P4 by the instruction from the mobile terminal 29.

次に、図3~図5を参照しつつ、土砂山100の検知について説明する。 Next, the detection of the earth and sand mountain 100 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

データ受信部27は、ポイントAおよびポイントCの座標データをエリア設定部24から受信する。(ステップ1、図5においてS1と表示、他のステップについても同様の表示とする)。ポイントA~Dで特定される作業エリア50が決定する(S2)。 The data receiving unit 27 receives the coordinate data of the points A and C from the area setting unit 24. (Displayed as S1 in step 1 and FIG. 5, and the same display is used for other steps). The work area 50 specified by points A to D is determined (S2).

一方で、三次元計測装置9によって、土砂山100およびその周囲の点群データが取得される。データ受信部27は、三次元計測装置9で取得された点群データを受信する(S3)。データ受信部27は、受信した点群データを保存する(S4)。演算部28は、保存された点群データ、ならびにポイントAおよびポイントCの座標データをデータ受信部27から抽出する(S5)。 On the other hand, the three-dimensional measuring device 9 acquires the point cloud data of the earth and sand mountain 100 and its surroundings. The data receiving unit 27 receives the point cloud data acquired by the three-dimensional measuring device 9 (S3). The data receiving unit 27 stores the received point cloud data (S4). The calculation unit 28 extracts the stored point cloud data and the coordinate data of the points A and C from the data reception unit 27 (S5).

演算部28は、点群データ(三次元計測装置9で取得された計測データ)から、作業エリア50に存在する土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する(S6)。 The calculation unit 28 calculates three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 existing in the work area 50 from the point cloud data (measurement data acquired by the three-dimensional measuring device 9) (S6).

三次元情報は、例えば、図3に示す点a、b、c、d、eの三次元座標のことである。点a、b、c、dで土砂山100の底を含むエリアが特定され、点eで土砂山100の頂点が特定される。なお、図1で例示する土砂山100は円錐形状である。これに対して、点a、b、c、d、eで特定される形状は四角錐形状である。演算部28は、円錐形状の土砂山100を内包するように四角錐形状の土砂山範囲、すなわち、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する。なお、演算部28は、円錐形状の土砂山100を内包するように例えば八角錐形状の土砂山範囲を算出してもよい。土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報は、四角錐形状の土砂山範囲に限定されない。 The three-dimensional information is, for example, the three-dimensional coordinates of the points a, b, c, d, and e shown in FIG. Areas including the bottom of the sediment mountain 100 are specified at points a, b, c, and d, and the apex of the sediment mountain 100 is specified at the point e. The earth and sand mountain 100 illustrated in FIG. 1 has a conical shape. On the other hand, the shape specified by the points a, b, c, d, and e is a quadrangular pyramid shape. The calculation unit 28 calculates three-dimensional information regarding a quadrangular pyramid-shaped earth and sand mountain range, that is, the position, range, and shape of the quadrangular pyramid-shaped earth and sand mountain 100 so as to include the conical earth and sand mountain 100. The calculation unit 28 may calculate, for example, an octagonal pyramid-shaped earth and sand mountain range so as to include the conical earth and sand mountain 100. The three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 is not limited to the area of the earth and sand mountain having a quadrangular pyramid shape.

演算部28は、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する算出した三次元情報を、制御コントローラ22の作業対象エリア決定部25に送信する(S7)。これにより、土砂山100の検知が完了する。 The calculation unit 28 transmits the calculated three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 to the work target area determination unit 25 of the control controller 22 (S7). As a result, the detection of the earth and sand mountain 100 is completed.

なお、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出するのは、土砂山100をアタッチメント4(バケット12)で1回掘削する毎に行われる。土砂山100の処理が完了して別の土砂山100に変わった場合も上記三次元情報の算出が行われる。 The three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 is calculated every time the earth and sand mountain 100 is excavated once by the attachment 4 (bucket 12). Even when the processing of the earth and sand mountain 100 is completed and the earth and sand mountain 100 is changed to another earth and sand mountain 100, the above three-dimensional information is calculated.

油圧ショベル1により作業される土砂山100が積まれる所定範囲の作業エリア50をエリア設定部24にて設定しておくと、油圧ショベル1の自動運転制御などにおいて、掘削する対象の土砂山100を特定しやすい。土砂山100を特定しやすいので演算部28における演算も行いやすい。すなわち、油圧ショベル1の自動運転制御を行いやすい。また、作業エリア50の外に別の土砂山があった際などに誤検知を防ぐことができる。 When the work area 50 in a predetermined range in which the earth and sand pile 100 to be worked by the hydraulic excavator 1 is piled up is set by the area setting unit 24, the earth and sand pile 100 to be excavated in the automatic operation control of the hydraulic excavator 1 or the like is set. Easy to identify. Since it is easy to identify the earth and sand mountain 100, it is easy to perform the calculation in the calculation unit 28. That is, it is easy to automatically control the operation of the hydraulic excavator 1. Further, it is possible to prevent erroneous detection when there is another earth and sand mountain outside the work area 50.

図3に示すP5は、掘削開始点(作業開始位置)を示す。掘削開始点P5は、アタッチメント4(バケット12)で掘削を開始する点である。作業対象エリア決定部25は、作業位置決定部26を有する。作業位置決定部26は、演算部28で算出された三次元情報に基づいて、作業対象物における掘削開始点P5を決定する。これによると、油圧ショベル1の自動運転において、適切な掘削位置を自動で決定することができる。図3では、平面視において、点cに掘削開始点P5が合わせられている。 P5 shown in FIG. 3 indicates an excavation start point (work start position). The excavation start point P5 is a point at which excavation is started at the attachment 4 (bucket 12). The work target area determination unit 25 has a work position determination unit 26. The work position determination unit 26 determines the excavation start point P5 in the work object based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28. According to this, in the automatic operation of the hydraulic excavator 1, an appropriate excavation position can be automatically determined. In FIG. 3, the excavation start point P5 is aligned with the point c in the plan view.

アタッチメント4(バケット12)は、復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4へ移動された後、復帰旋回終了点P4から掘削開始点P5へ移動される。 The attachment 4 (bucket 12) is moved from the return turn start point P3 to the return turn end point P4, and then from the return turn end point P4 to the excavation start point P5.

掘削開始点P5は、土砂山100の掘削状況に応じて都度変化するものである。一方、復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4までのアタッチメント4(バケット12)の軌跡は、土砂山100の掘削状況に応じて変化するものではない。よって、土砂山100の掘削状況が変わることによって、復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4までのアタッチメント4(バケット12)の軌跡を修正する必要はない。 The excavation start point P5 changes each time according to the excavation condition of the earth and sand mountain 100. On the other hand, the locus of the attachment 4 (bucket 12) from the return turn start point P3 to the return turn end point P4 does not change according to the excavation condition of the earth and sand mountain 100. Therefore, it is not necessary to correct the locus of the attachment 4 (bucket 12) from the return turn start point P3 to the return turn end point P4 due to the change in the excavation condition of the earth and sand mountain 100.

土砂山100が積まれる所定範囲の作業エリア50を設定しておくことによって、復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4までのアタッチメント4(バケット12)の軌跡と、復帰旋回終了点P4から掘削開始点P5へのアタッチメント4(バケット12)の軌跡とに区分け(領域分け)することができる。これにより、掘削などによって土砂山100の状況が変わっても、復帰旋回開始点P3から復帰旋回終了点P4までのアタッチメント4(バケット12)の軌跡を修正しないで済む。すなわち、油圧ショベル1の自動運転制御を行いやすい。 By setting the work area 50 in a predetermined range where the earth and sand pile 100 is piled up, the locus of the attachment 4 (bucket 12) from the return turn start point P3 to the return turn end point P4 and excavation from the return turn end point P4. It can be divided (regionally divided) into the locus of the attachment 4 (bucket 12) to the start point P5. As a result, even if the condition of the earth and sand mountain 100 changes due to excavation or the like, it is not necessary to correct the trajectory of the attachment 4 (bucket 12) from the return turn start point P3 to the return turn end point P4. That is, it is easy to automatically control the operation of the hydraulic excavator 1.

上記作用効果は、作業エリア50のエリア外からエリア内へ、および/または作業エリア50のエリア内からエリア外へ、油圧ショベル1のアタッチメント4の先端が移動するときの当該先端が経由する経由ポイントを決定するアタッチ先端経由位置決定部30の存在により、より確実に得られる。 The above-mentioned action and effect are the transit points through which the tip of the attachment 4 of the hydraulic excavator 1 moves from the outside of the work area 50 to the inside of the area and / or from the inside of the work area 50 to the outside of the area. It is obtained more surely by the presence of the position determination unit 30 via the attach tip that determines.

また、上記経由ポイントが、平面視において作業エリア50のエリア外との境界の上に決定されることで、アタッチメント4(バケット12)の軌跡の領域分けが明確となり、作業者は安心して作業を行うことができる。 Further, by determining the transit point on the boundary with the outside of the work area 50 in a plan view, the area division of the locus of the attachment 4 (bucket 12) becomes clear, and the worker can work with peace of mind. It can be carried out.

また、持ち上げ旋回開始点P1と持ち上げ旋回終了点P2との間の軌跡領域と、復帰旋回開始点P3と復帰旋回終了点P4との間の軌跡領域とは、ティーチング(教示)指示を優先にする領域である。これらのティーチング(教示)指示を優先にする領域で担保されるアタッチメント4の軌跡がわかるので、作業者にとって安全である。 Further, in the locus region between the lifting turn start point P1 and the lifting turn end point P2 and the locus region between the return turning start point P3 and the return turning end point P4, the teaching (teaching) instruction is prioritized. It is an area. Since the trajectory of the attachment 4 secured in the area where these teaching (teaching) instructions are prioritized can be known, it is safe for the operator.

図6および図7は、作業エリア50と作業エリア50のエリア外とに土砂山100がまたがって存在している場合の、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報の算出処理を説明するための平面図である。 6 and 7 show the calculation processing of the three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 when the earth and sand mountain 100 extends over the work area 50 and the area outside the work area 50. It is a top view for demonstrating.

作業エリア50と作業エリア50のエリア外とに土砂山100がまたがって存在している場合、演算部28は、土砂山100の作業エリア50のみに存在する部分の、位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する。 When the earth and sand hill 100 exists straddling the work area 50 and the outside of the work area 50, the calculation unit 28 relates to the position, range, and shape of the portion existing only in the work area 50 of the work area 100. Calculate 3D information.

これによると、作業エリア50と作業エリア50のエリア外とに土砂山100がまたがって存在している場合において、作業エリア50内のみを対象とすることができる。 According to this, when the earth and sand hill 100 exists straddling the work area 50 and the outside of the work area 50, only the inside of the work area 50 can be targeted.

図6では、作業エリア50を特定するポイントCとポイントDとを結ぶ線分CDをまたがって土砂山100が存在する。この場合、演算部28は、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出するに際して、土砂山100の作業エリア50のエリア外に存在する部分の点群データを用いずに、作業エリア50内の点群データのみを用いて、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する。図6に示すように、算出された点a、b、c、d、eのうちの点c、dは、平面視において、作業エリア50を特定する線分CD上に位置する。 In FIG. 6, the earth and sand mountain 100 exists across the line segment CD connecting the point C and the point D that specify the work area 50. In this case, when calculating the three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100, the calculation unit 28 does not use the point cloud data of the portion existing outside the work area 50 of the earth and sand mountain 100 without using the point cloud data. Three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100 is calculated using only the point cloud data in the work area 50. As shown in FIG. 6, of the calculated points a, b, c, d, and e, the points c and d are located on the line segment CD that specifies the work area 50 in a plan view.

図7では、作業エリア50を特定するポイントBとポイントCとを結ぶ線分BCをまたがって土砂山100が存在する。この場合、演算部28は、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出するに際して、作業エリア50内の点群データのみを用いて、土砂山100の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する。図7に示すように、算出された点a、b、c、d、eのうちの点b、cは、平面視において、作業エリア50を特定する線分BC上に位置する。 In FIG. 7, the earth and sand mountain 100 exists across the line segment BC connecting the point B and the point C that specify the work area 50. In this case, when calculating the three-dimensional information regarding the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100, the calculation unit 28 uses only the point cloud data in the work area 50, and the position, range, and shape of the earth and sand mountain 100. Calculate 3D information about. As shown in FIG. 7, of the calculated points a, b, c, d, and e, the points b and c are located on the line segment BC that specifies the work area 50 in a plan view.

(第2実施形態)
図8~図13を参照して、第2実施形態の作業エリア設定システムおよび作業対象物検出システムについて、第1実施形態との相違点を説明する。なお、第2実施形態の作業エリア設定システムおよび作業対象物検出システムのうち、第1実施形態との共通点については、説明を省略する。
(Second Embodiment)
The differences between the work area setting system and the work object detection system of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 to 13. Of the work area setting system and the work object detection system of the second embodiment, the common points with the first embodiment will be omitted.

図1に示す例では、アタッチメント4による作業(具体的には例えば掘削)が行われる高さは、下部走行体2と略同じ高さであった。一方、図8に示すように、作業が行われる高さは、下部走行体2よりも低い位置でもよい。例えば、土砂山100は、土砂ピットPi内にあってもよく、土砂ピットPiの壁Wに囲まれてもよい。 In the example shown in FIG. 1, the height at which the work by the attachment 4 (specifically, excavation, for example) is performed is substantially the same as the height of the lower traveling body 2. On the other hand, as shown in FIG. 8, the height at which the work is performed may be lower than that of the lower traveling body 2. For example, the earth and sand mountain 100 may be in the earth and sand pit Pi, or may be surrounded by the wall W of the earth and sand pit Pi.

第1実施形態では、図3に示すアタッチメント4による作業の開始点、具体的には掘削開始点P5は、図4に示す演算部28で算出された三次元情報に基づいて作業位置決定部26により決定された。図3に示すアタッチメント4による作業の開始点の、高さ方向における位置も、図4に示す演算部28で算出された三次元情報に基づいて作業位置決定部26により決定された。一方、本実施形態では、図10に示す作業初期高さZ1が、ティーチングにより決定される。具体的には、作業対象物検出システムは、作業初期高さZ1を決定する作業初期高さ決定部240(図11参照)を備える(後述)。 In the first embodiment, the work start point by the attachment 4 shown in FIG. 3, specifically, the excavation start point P5 is the work position determination unit 26 based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28 shown in FIG. Was determined by. The position in the height direction of the start point of the work by the attachment 4 shown in FIG. 3 was also determined by the work position determination unit 26 based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28 shown in FIG. On the other hand, in the present embodiment, the work initial height Z1 shown in FIG. 10 is determined by teaching. Specifically, the work object detection system includes a work initial height determination unit 240 (see FIG. 11) for determining the work initial height Z1 (described later).

(設定)
作業対象物検出システムでは、次のようにティーチングが行われる。第1実施形態と同様に、図9に示す油圧ショベル1の操作者が、油圧ショベル1を操作し、ポイントAおよびポイントCのティーチングを行う(図12に示すS201、S202)。ポイントAおよびポイントCの高さは、図10に示すように壁Wの上端よりも上でもよく、壁Wの上端と同じ高さでもよく、壁Wの上端よりも下でもよい。
(Setting)
In the work object detection system, teaching is performed as follows. Similar to the first embodiment, the operator of the hydraulic excavator 1 shown in FIG. 9 operates the hydraulic excavator 1 to teach points A and C (S201 and S202 shown in FIG. 12). As shown in FIG. 10, the heights of the points A and C may be above the upper end of the wall W, at the same height as the upper end of the wall W, or below the upper end of the wall W.

作業初期高さZ1が、ティーチングされる(図12に示すS203)。作業初期高さZ1は、図9に示す作業エリア50が設定された後、アタッチメント4による作業対象物に対する作業(例えば掘削)が最初に行われるときの(初期の)掘削開始点P5の高さである。例えば、操作者が、アタッチメント4を操作し、作業初期高さZ1(図10参照)として設定しようとする高さにアタッチメント4の先端を移動させる。このとき、アタッチメント4の先端の平面視における位置は、任意の位置でよい。そして、操作者が、例えば携帯端末29の決定ボタンを押すことなどにより、このときのアタッチメント4の先端の位置が、作業初期高さZ1として設定される。具体的には、図11に示す作業初期高さ決定部240は、図10に示すアタッチメント4の先端が置かれた箇所の高さを、作業初期高さZ1とする。このように、ティーチングによって、作業初期高さZ1が決定されるので、作業初期高さZ1の設定に際し、操作者による実際の操作により作業初期高さZ1が決まる。よって、作業者は、作業初期高さZ1を把握することができる。また、ティーチングによって作業初期高さZ1が決定されるので、例えば三次元計測装置9(図11参照)で土砂山100を検出することが困難な場合でも、作業初期高さZ1を確実に決定することができる。 The initial work height Z1 is taught (S203 shown in FIG. 12). The work initial height Z1 is the height of the (initial) excavation start point P5 when the work (for example, excavation) on the work object by the attachment 4 is first performed after the work area 50 shown in FIG. 9 is set. Is. For example, the operator operates the attachment 4 and moves the tip of the attachment 4 to a height to be set as the work initial height Z1 (see FIG. 10). At this time, the position of the tip of the attachment 4 in a plan view may be any position. Then, when the operator presses, for example, the decision button of the mobile terminal 29, the position of the tip of the attachment 4 at this time is set as the work initial height Z1. Specifically, the work initial height determination unit 240 shown in FIG. 11 sets the height of the portion where the tip of the attachment 4 shown in FIG. 10 is placed as the work initial height Z1. In this way, since the initial work height Z1 is determined by teaching, the initial work height Z1 is determined by the actual operation by the operator when setting the initial work height Z1. Therefore, the worker can grasp the work initial height Z1. Further, since the initial work height Z1 is determined by teaching, for example, even when it is difficult to detect the earth and sand mountain 100 with the three-dimensional measuring device 9 (see FIG. 11), the initial work height Z1 is surely determined. be able to.

1サイクル深さZ2が、コントローラ8(図11参照)(例えば演算部28)に設定されてもよい(図12に示すS204)。1サイクル深さZ2は、アタッチメント4が1サイクル作業するときの作業の深さであり、具体的にはバケット12での掘削深さである。コントローラ8は、例えば携帯端末29(図11参照)に入力された1サイクル深さZ2の値(数値)を受信し、受信した値を1サイクル深さZ2として設定してもよい(最終深さZ3も同様)。コントローラ8は、バケット12に関する情報(例えば容量、形状など)に基づいて、1サイクル深さZ2を算出してもよい。1サイクル深さZ2は、コントローラ8に予め設定された固定値でもよい(最終深さZ3も同様)。 One cycle depth Z2 may be set in the controller 8 (see FIG. 11) (eg, arithmetic unit 28) (S204 shown in FIG. 12). The one-cycle depth Z2 is the work depth when the attachment 4 works for one cycle, specifically, the excavation depth in the bucket 12. The controller 8 may receive, for example, a value (numerical value) of the 1-cycle depth Z2 input to the mobile terminal 29 (see FIG. 11), and set the received value as the 1-cycle depth Z2 (final depth). The same applies to Z3). The controller 8 may calculate the one-cycle depth Z2 based on the information about the bucket 12 (for example, capacity, shape, etc.). The 1-cycle depth Z2 may be a fixed value preset in the controller 8 (the same applies to the final depth Z3).

最終深さZ3が、コントローラ8(図11参照)に設定されてもよい(図12に示すS205)。最終深さZ3は、アタッチメント4が一連の作業(例えば複数回繰り返されるの掘削の作業)を終えるときの深さである。アタッチメント4が最終深さZ3での作業を終えると、土砂山100での作業が完了する。最終深さZ3は、所定位置(例えばポイントAなど)からの深さである。 The final depth Z3 may be set in the controller 8 (see FIG. 11) (S205 shown in FIG. 12). The final depth Z3 is the depth at which the attachment 4 completes a series of operations (for example, excavation operations that are repeated a plurality of times). When the attachment 4 finishes the work at the final depth Z3, the work at the earth and sand mountain 100 is completed. The final depth Z3 is the depth from a predetermined position (for example, point A).

(作業位置決定部26による掘削開始点P5の決定)
作業位置決定部26(図11参照)は、図9に示す作業エリア50が設定された後、アタッチメント4での作業が最初に行われるときの掘削開始点P5(掘削開始点P5の初期位置)を決定する。このとき、図11に示す作業位置決定部26は、作業初期高さ決定部240で決定された作業初期高さZ1(図10参照)を受信し、図10に示す作業初期高さZ1を、掘削開始点P5の初期位置の高さとして決定する(図13に示すS210)。
(Determination of excavation start point P5 by work position determination unit 26)
The work position determination unit 26 (see FIG. 11) is the excavation start point P5 (initial position of the excavation start point P5) when the work at the attachment 4 is first performed after the work area 50 shown in FIG. 9 is set. To determine. At this time, the work position determination unit 26 shown in FIG. 11 receives the work initial height Z1 (see FIG. 10) determined by the work initial height determination unit 240, and sets the work initial height Z1 shown in FIG. It is determined as the height of the initial position of the excavation start point P5 (S210 shown in FIG. 13).

(作業初期高さZ1での作業)
次に、コントローラ8(図11参照)が、作業初期高さZ1の高さでの作業(例えば掘削)をアタッチメント4に行わせる。このとき、アタッチメント4が、作業初期高さZ1から、1サイクル深さZ2だけ掘削する作業を行う。
(Work at the initial work height Z1)
Next, the controller 8 (see FIG. 11) causes the attachment 4 to perform work (for example, excavation) at the height of the work initial height Z1. At this time, the attachment 4 excavates only one cycle depth Z2 from the work initial height Z1.

(作業初期高さZ1よりも深い位置での作業)
作業初期高さZ1の高さでの作業が完了すると、コントローラ8が、作業初期高さZ1よりも1サイクル深さZ2だけ深い位置での作業(「Z1-Z2」での作業)をアタッチメント4に行わせる。例えば、平面視における土砂山100(図9参照)の全体で、作業初期高さZ1の高さでの作業が完了した後、「Z1-Z2」の高さでの作業が行われてもよい。平面視における土砂山100の一部で、作業初期高さZ1の高さでの作業が完了した後、「Z1-Z2」の高さでの作業が行われてもよい。同様に、コントローラ8(図11参照)が、アタッチメント4に、徐々に深い位置で作業を行わせ、具体的には1サイクル深さZ2ずつ深い位置で作業を行わせ、最終深さZ3まで作業を行わせる。コントローラ8は、最終深さZ3よりも深い位置では、アタッチメント4に作業を行わせない。
(Work at a position deeper than the initial work height Z1)
When the work at the work initial height Z1 is completed, the controller 8 performs the work at the position deeper than the work initial height Z1 by one cycle depth Z2 (work at "Z1-Z2") attachment 4. Let me do it. For example, the work at the height of "Z1-Z2" may be performed after the work at the height of the initial work height Z1 is completed for the entire earth and sand mountain 100 (see FIG. 9) in a plan view. .. After the work at the height of the initial work height Z1 is completed in a part of the earth and sand mountain 100 in the plan view, the work at the height of "Z1-Z2" may be performed. Similarly, the controller 8 (see FIG. 11) causes the attachment 4 to gradually work at a deeper position, specifically, work at a deeper position by one cycle depth Z2, and work up to the final depth Z3. To do. The controller 8 does not allow the attachment 4 to work at a position deeper than the final depth Z3.

(作業初期高さZ1の補正)
上記のように、作業初期高さZ1は、ティーチングにより設定される。そして、土砂山100に起伏がない、または起伏が少ない場合は、アタッチメント4が、作業初期高さZ1での作業を適切に行うことができる。一方、作業初期高さZ1よりも高い位置に土砂山100が存在する場合が想定される(図10における突出部分100aを参照)。この場合、アタッチメント4が作業初期高さZ1での作業を掘削開始点P5で行おうとすると、アタッチメント4が、掘削開始点P5に到達する前に突出部分100aに接触し、掘削開始点P5での作業初期高さZ1での作業を適切に行えない場合が想定される。
(Correction of initial work height Z1)
As described above, the work initial height Z1 is set by teaching. Then, when the earth and sand mountain 100 has no undulations or few undulations, the attachment 4 can appropriately perform the work at the work initial height Z1. On the other hand, it is assumed that the earth and sand mountain 100 exists at a position higher than the initial work height Z1 (see the protruding portion 100a in FIG. 10). In this case, when the attachment 4 tries to perform the work at the work initial height Z1 at the excavation start point P5, the attachment 4 comes into contact with the protruding portion 100a before reaching the excavation start point P5, and at the excavation start point P5. It is assumed that the work at the initial work height Z1 cannot be performed properly.

そこで、作業位置決定部26(図11参照)は、掘削開始点P5の高さを、作業初期高さZ1とするか、作業初期高さZ1を補正した高さ(補正後の作業初期高さZ1a)とするかを、演算部28(図11参照)で算出された三次元情報に基づいて決定する。この処理の詳細は、次の通りである。作業位置決定部26は、演算部28(図11参照)で算出された三次元情報と、作業初期高さZ1と、を比較する(図13に示すS211)。例えば、作業位置決定部26は、掘削開始点P5およびその周辺部での土砂山100の高さであって三次元情報における高さと、作業初期高さZ1と、を比較する。例えば、作業位置決定部26は、三次元情報における土砂山100の頂点の高さ(例えば突出部分100aの頂点の高さ)と、作業初期高さZ1と、を比較してもよい。 Therefore, the work position determination unit 26 (see FIG. 11) sets the height of the excavation start point P5 as the work initial height Z1 or the height corrected for the work initial height Z1 (the corrected work initial height). Z1a) is determined based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28 (see FIG. 11). The details of this process are as follows. The work position determination unit 26 compares the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28 (see FIG. 11) with the work initial height Z1 (S211 shown in FIG. 13). For example, the work position determining unit 26 compares the height of the earth and sand mountain 100 at the excavation start point P5 and its peripheral portion with the height in the three-dimensional information and the work initial height Z1. For example, the work position determining unit 26 may compare the height of the apex of the earth and sand mountain 100 (for example, the height of the apex of the protruding portion 100a) in the three-dimensional information with the work initial height Z1.

作業位置決定部26(図11参照)は、掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業を行える状態であるか否かを判定する(図13に示すS212)。例えば、掘削開始点P5における土砂山100の高さが、作業初期高さZ1以下の高さである場合は、掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業を行える状態である。掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業を行える状態である場合(図13に示すS212でNOの場合)、作業位置決定部26は、作業初期高さZ1を、掘削開始点P5の高さとして設定する。そして、コントローラ8は、掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業をアタッチメント4に行わせる(図13に示すS213)。 The work position determination unit 26 (see FIG. 11) determines whether or not the work can be performed at the work initial height Z1 at the excavation start point P5 (S212 shown in FIG. 13). For example, when the height of the earth and sand mountain 100 at the excavation start point P5 is a height equal to or less than the work initial height Z1, the work can be performed at the work initial height Z1 at the excavation start point P5. When the work can be performed at the work initial height Z1 at the excavation start point P5 (NO in S212 shown in FIG. 13), the work position determination unit 26 sets the work initial height Z1 at the excavation start point P5. Set as height. Then, the controller 8 causes the attachment 4 to perform the work at the work initial height Z1 at the excavation start point P5 (S213 shown in FIG. 13).

一方、例えば、掘削開始点P5における土砂山100の高さが、作業初期高さZ1よりも高い場合は、掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業を行えない状態である。掘削開始点P5において作業初期高さZ1での作業を行える状態でない場合(図13に示すS212でYESの場合)、作業位置決定部26(図11参照)は、次の処理を行う。この場合、作業位置決定部26は、土砂山100の三次元情報に基づいて、掘削開始点P5の高さを補正する(図13に示すS214)。具体的には、作業位置決定部26は、演算部28(図11参照)で算出された三次元情報に基づいて、作業初期高さZ1を補正する(補正後の値を「補正後の作業初期高さZ1a」とする)。そして、作業位置決定部26は、補正後の作業初期高さZ1aを、掘削開始点P5の高さとして設定する。このとき、作業位置決定部26は、例えば、三次元情報における掘削開始点P5での土砂山100の高さ以上の高さを、補正後の作業初期高さZ1aとする。例えば、作業位置決定部26は、三次元情報における掘削開始点P5での土砂山100の高さを、補正後の作業初期高さZ1aとしてもよい。例えば、作業位置決定部26は、三次元情報における土砂山100の頂点の高さを、補正後の作業初期高さZ1aとしてもよい。そして、コントローラ8(図11参照)は、アタッチメント4に、補正後の作業初期高さZ1aから作業を開始させる(図13に示すS215)。したがって、アタッチメント4が適切に作業を行うことができる。 On the other hand, for example, when the height of the earth and sand mountain 100 at the excavation start point P5 is higher than the work initial height Z1, the work at the work initial height Z1 cannot be performed at the excavation start point P5. When the work at the work initial height Z1 cannot be performed at the excavation start point P5 (YES in S212 shown in FIG. 13), the work position determination unit 26 (see FIG. 11) performs the following processing. In this case, the work position determination unit 26 corrects the height of the excavation start point P5 based on the three-dimensional information of the earth and sand mountain 100 (S214 shown in FIG. 13). Specifically, the work position determination unit 26 corrects the work initial height Z1 based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit 28 (see FIG. 11). Initial height Z1a "). Then, the work position determination unit 26 sets the corrected work initial height Z1a as the height of the excavation start point P5. At this time, the work position determination unit 26 sets, for example, a height equal to or higher than the height of the earth and sand mountain 100 at the excavation start point P5 in the three-dimensional information as the corrected work initial height Z1a. For example, the work position determining unit 26 may set the height of the earth and sand mountain 100 at the excavation start point P5 in the three-dimensional information as the corrected initial work height Z1a. For example, the work position determination unit 26 may set the height of the apex of the earth and sand mountain 100 in the three-dimensional information as the corrected work initial height Z1a. Then, the controller 8 (see FIG. 11) causes the attachment 4 to start the work from the corrected work initial height Z1a (S215 shown in FIG. 13). Therefore, the attachment 4 can properly perform the work.

上記の実施形態は次のように変更可能である。例えば、互いに異なる実施形態の構成要素どうしが組み合わされてもよい。例えば、各構成要素の配置や形状が変更されてもよい。例えば、図4、図11に示す各構成要素どうしの接続は変更されてもよい。例えば、図5、12、および13に示すフローチャートのステップの順序が変更されてもよく、ステップの一部が行われなくてもよい。例えば、構成要素の数が変更されてもよく、構成要素の一部が設けられなくてもよい。例えば、構成要素どうしの固定や連結などは、直接的でも間接的でもよい。例えば、互いに異なる複数の部材や部分として説明したものが、一つの部材や部分とされてもよい。例えば、一つの部材や部分として説明したものが、互いに異なる複数の部材や部分に分けて設けられてもよい。 The above embodiment can be changed as follows. For example, the components of different embodiments may be combined. For example, the arrangement and shape of each component may be changed. For example, the connection between the components shown in FIGS. 4 and 11 may be changed. For example, the order of the steps in the flowcharts shown in FIGS. 5, 12, and 13 may be changed, and some of the steps may not be performed. For example, the number of components may be changed and some of the components may not be provided. For example, fixing or connecting components may be direct or indirect. For example, what has been described as a plurality of members or parts different from each other may be regarded as one member or part. For example, what has been described as one member or part may be provided separately in a plurality of different members or parts.

先端のアタッチメントとして、バケット12に代えて物を挟む装置(例えばグラップルなど)が用いられてもよく、破砕や掘削などを行う装置(ブレーカなど)が用いられてもよい。グラップルは、相対する湾曲した2~3のつめを閉じることによって、スクラップ、木材などをつかむアタッチメントである。 As the attachment at the tip, a device for sandwiching an object (for example, a grapple) may be used instead of the bucket 12, or a device for crushing or excavating (such as a breaker) may be used. A grapple is an attachment that grabs scrap, wood, etc. by closing two or three curved claws that face each other.

作業対象物は、土砂山100ではなく、砕石の山、スクラップの山、ゴム山などであってもよい。 The work object may be a crushed stone pile, a scrap pile, a rubber pile, or the like, instead of the earth and sand pile 100.

作業エリア50は、平面視において長方形でなくてもよく、例えば、円形、楕円形、多角形であってもよい。 The work area 50 does not have to be rectangular in a plan view, and may be, for example, circular, elliptical, or polygonal.

上記実施形態では、アタッチメント4の先端(バケット12の爪先端)が置かれた箇所を、作業エリア50のエリア外との境界を特定するポイントとしている。これに代えて、作業場所の図面データを用い、当該図面データの中の所定の箇所を、エリア設定部24が、作業エリア50のエリア外との境界を特定するポイントとして使用してもよい。この場合、図面データは、例えば、エリア設定部24に格納される。 In the above embodiment, the place where the tip of the attachment 4 (the tip of the claw of the bucket 12) is placed is set as a point for specifying the boundary with the outside of the work area 50. Instead of this, the drawing data of the work place may be used, and a predetermined place in the drawing data may be used as a point for the area setting unit 24 to specify the boundary of the work area 50 with the outside of the area. In this case, the drawing data is stored in, for example, the area setting unit 24.

作業エリア設定システム、および作業対象物検出システムを構成するコントローラ8の各構成要素(例えばエリア設定部24、演算部28など)の少なくとも一部は、油圧ショベル1に搭載されていなくてもよい。すなわち、作業エリア設定システム、および作業対象物検出システムの各構成要素の少なくとも一部は、油圧ショベル1の外部に設けられてもよい。 At least a part of each component (for example, area setting unit 24, calculation unit 28, etc.) of the controller 8 constituting the work area setting system and the work object detection system may not be mounted on the hydraulic excavator 1. That is, at least a part of each component of the work area setting system and the work object detection system may be provided outside the hydraulic excavator 1.

以上、本発明の実施形態について説明した。なお、その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行うことは勿論可能である。 The embodiment of the present invention has been described above. Of course, it is possible to make various changes within the range that can be assumed by those skilled in the art.

1:油圧ショベル(作業機械)
4:アタッチメント
9:三次元計測装置
24:エリア設定部
26:作業位置決定部
30:アタッチ先端経由位置決定部
50:作業エリア
100:土砂山(作業対象物)
240:作業初期高さ決定部
P1:持ち上げ旋回開始点(経由ポイント)
P4:復帰旋回終了点(経由ポイント)
P5:掘削開始点(作業開始位置)
Z1:作業初期高さ
Z1a:補正後の作業開始高さ
1: Hydraulic excavator (working machine)
4: Attachment 9: Three-dimensional measuring device 24: Area setting unit 26: Work position determination unit 30: Position determination unit via the attachment tip 50: Work area 100: Sediment mountain (work object)
240: Work initial height determination unit P1: Lifting turn start point (via point)
P4: Return turn end point (via point)
P5: Excavation start point (work start position)
Z1: Initial work height Z1a: Work start height after correction

Claims (11)

作業機械により作業される作業対象物が積まれる所定範囲の作業エリアを設定するためのエリア設定部を備える、作業エリア設定システム。 A work area setting system including an area setting unit for setting a work area in a predetermined range in which work objects to be worked by a work machine are piled up. 請求項1に記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記エリア設定部は、前記作業機械のアタッチメントの先端が置かれた箇所を、前記作業エリアのエリア外との境界を特定するポイントとする、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to claim 1,
The area setting unit sets a point where the tip of the attachment of the work machine is placed as a point for specifying a boundary between the work area and the outside of the area.
Work area setting system.
請求項2に記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記作業エリアが平面視において長方形である、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to claim 2,
The work area is rectangular in plan view,
Work area setting system.
請求項3に記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記先端が置かれた2箇所のうちの前記作業機械に近い側の第1箇所、および前記作業機械から遠い側の第2箇所から残りの2つの前記ポイントを決定する、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to claim 3,
The remaining two points are determined from the first point on the side closer to the work machine and the second point on the side farther from the work machine from the two places where the tip is placed.
Work area setting system.
請求項1~4のいずれかに記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記作業エリアのエリア外からエリア内へ、および/または前記作業エリアのエリア内からエリア外へ、前記作業機械のアタッチメントの先端が移動するときの当該先端が経由する経由ポイントを決定するアタッチ先端経由位置決定部をさらに備える、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to any one of claims 1 to 4.
Via the attachment tip that determines the waypoint through which the tip of the attachment of the work machine moves from outside the area of the work area to inside the area and / or from inside the area of the work area to outside the area. Further equipped with a positioning unit,
Work area setting system.
請求項5に記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記アタッチ先端経由位置決定部は、前記経由ポイントを、平面視において前記作業エリアのエリア外との境界の上に決定する、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to claim 5,
The attachment tip via position determining unit determines the transit point on the boundary with the outside of the work area in a plan view.
Work area setting system.
請求項1~6のいずれかに記載の作業エリア設定システムにおいて、
前記作業エリアが設定された後、前記作業機械のアタッチメントによる前記作業対象物に対する作業が最初に行われるときの作業開始位置の高さである作業初期高さを決定する作業初期高さ決定部を備え、
前記作業初期高さ決定部は、前記アタッチメントの先端が置かれた箇所の高さを、前記作業初期高さとする、
作業エリア設定システム。
In the work area setting system according to any one of claims 1 to 6.
After the work area is set, the work initial height determination unit that determines the work initial height, which is the height of the work start position when the work on the work object by the attachment of the work machine is first performed, is provided. Prepare,
The work initial height determination unit sets the height of the place where the tip of the attachment is placed as the work initial height.
Work area setting system.
請求項1~7のいずれかに記載の作業エリア設定システムと、
前記作業対象物およびその周囲のデータを取得する三次元計測装置と、
前記三次元計測装置で取得された計測データから、前記作業エリアに存在する前記作業対象物の位置、範囲、および形状に関する三次元情報を算出する演算部と、
を備える、作業対象物検出システム。
The work area setting system according to any one of claims 1 to 7.
A three-dimensional measuring device that acquires data on the work object and its surroundings,
A calculation unit that calculates three-dimensional information about the position, range, and shape of the work object existing in the work area from the measurement data acquired by the three-dimensional measurement device.
A work object detection system.
請求項8に記載の作業対象物検出システムにおいて、
前記演算部は、前記作業エリアと前記作業エリアのエリア外とに前記作業対象物がまたがって存在している場合、前記作業対象物の前記作業エリアのみに存在する部分の前記三次元情報を算出する、
作業対象物検出システム。
In the work object detection system according to claim 8,
When the work object extends over the work area and the outside of the work area, the calculation unit calculates the three-dimensional information of the portion existing only in the work area of the work area. do,
Work object detection system.
請求項8または9に記載の作業対象物検出システムにおいて、
前記演算部で算出された前記三次元情報に基づいて、前記作業対象物における作業開始位置を決定する作業位置決定部をさらに備える、
作業対象物検出システム。
In the work object detection system according to claim 8 or 9.
A work position determination unit for determining a work start position in the work object is further provided based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit.
Work object detection system.
請求項10に記載の作業対象物検出システムにおいて、
前記作業エリアが設定された後、前記作業機械のアタッチメントによる前記作業対象物に対する作業が最初に行われるときの前記作業開始位置の高さである作業初期高さを決定する作業初期高さ決定部を備え、
前記作業初期高さ決定部は、前記アタッチメントの先端が置かれた箇所の高さを、前記作業初期高さとし、
前記作業位置決定部は、前記作業開始位置の高さを、前記作業初期高さとするか、前記作業初期高さを補正した高さとするかを、前記演算部で算出された前記三次元情報に基づいて決定する、
作業対象物検出システム。
In the work object detection system according to claim 10,
After the work area is set, the work initial height determination unit that determines the work initial height, which is the height of the work start position when the work on the work object by the attachment of the work machine is first performed. Equipped with
The work initial height determination unit sets the height of the place where the tip of the attachment is placed as the work initial height.
The work position determination unit determines whether the height of the work start position is the work initial height or the height corrected by the work initial height based on the three-dimensional information calculated by the calculation unit. Determine based on
Work object detection system.
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