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公開番号2025127611
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024392
出願日2024-02-21
発明の名称作業機械を制御するためのシステム、方法、及び作業機械
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人新樹グローバル・アイピー
主分類B62D 6/00 20060101AFI20250826BHJP(鉄道以外の路面車両)
要約【課題】作業機械による作業の自由度を向上させる。
【解決手段】システムは、センサと、ステアリング操作装置と、コントローラとを備える。センサは、作業機械の現在位置を検出する。コントローラは、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第1目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、作業機械を制御する。コントローラは、自動走行制御中に、ステアリング操作装置が介入操作された場合には、自動走行制御を中断してステアリング操作装置への介入操作に応じて、作業機械を旋回させる。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作が終了した場合には、ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの作業機械の位置と方位を、それぞれ介入終了位置と介入終了方位として取得する。コントローラは、介入終了位置と介入終了方位とに基づいて、第2目標経路を生成する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項１】
作業機械を制御するためのシステムであって、
前記作業機械の現在位置を検出するセンサと、
前記作業機械を左右に旋回させるために介入操作可能なステアリング操作装置と、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記作業機械の第１目標経路を取得し、
前記作業機械の現在位置を取得し、
前記作業機械の現在位置に基づいて、前記作業機械が前記第１目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、前記作業機械を制御し、
前記自動走行制御中に、前記ステアリング操作装置が介入操作された場合には、前記自動走行制御を中断して前記ステアリング操作装置への介入操作に応じて、前記作業機械を旋回させ、
前記ステアリング操作装置への介入操作が終了した場合には、前記ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの前記作業機械の現在位置を、介入終了位置として取得し、
前記ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの前記作業機械の方位を、介入終了方位として取得し、
前記介入終了位置と前記介入終了方位とに基づいて、第２目標経路を生成し、
前記作業機械の現在位置に基づいて、前記作業機械が前記第２目標経路に従って走行するように、前記自動走行制御を再開して、前記作業機械を制御する、
システム。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
前記コントローラは、前記介入終了位置を通り前記介入終了方位に向かって延びる直線状の経路を、前記第２目標経路として生成する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記ステアリング操作装置は、中立位置から右旋回方向と左旋回方向とに操作可能であり、
前記コントローラは、
前記ステアリング操作装置が前記中立位置に戻ったときの前記作業機械の現在位置を、介入終了位置として取得し、
前記ステアリング操作装置が前記中立位置に戻ったときの前記作業機械の方位を、介入終了方位として取得する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
手動操作可能な経路変更スイッチをさらに備え、
前記コントローラは、
前記ステアリング操作装置への介入操作後に前記経路変更スイッチが操作されたときの前記作業機械の現在位置を、介入終了位置として取得し、
前記ステアリング操作装置への介入操作後に前記経路変更スイッチが操作されたときの前記作業機械の方位を、介入終了方位として取得する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記コントローラは、前記ステアリング操作装置の操作量が閾値以下である場合には、前記第１目標経路を維持する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記コントローラは、前記作業機械の方位の変化量が閾値以下である場合には、前記第１目標経路を維持する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
ディスプレイをさらに備え、
前記コントローラは、
前記第１目標経路を示す第１経路画像と、前記作業機械を示す機械画像とを重ね合わせて、前記ディスプレイに表示し、
前記第２目標経路を生成した場合には、前記第２目標経路を示す第２経路画像と、前記機械画像とを重ね合わせて、前記ディスプレイに表示する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
作業機械を制御するための方法であって、
前記作業機械の第１目標経路を取得することと、
前記作業機械の現在位置を取得することと、
前記作業機械の現在位置に基づいて、前記作業機械が前記第１目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、前記作業機械を制御することと、
前記作業機械を左右に旋回させるために介入操作可能なステアリング操作信号を受信することと、
前記自動走行制御中に、介入操作された場合には、前記自動走行制御を中断して前記介入操作に応じて、前記作業機械を旋回させることと、
前記介入操作が終了した場合には、前記介入操作が終了したときの前記作業機械の現在位置を、介入終了位置として取得することと、
前記介入操作が終了したときの前記作業機械の方位を、介入終了方位として取得することと、
前記介入終了位置と前記介入終了方位とに基づいて、第２目標経路を生成することと、
前記作業機械の現在位置に基づいて、前記作業機械が前記第２目標経路に従って走行するように、前記自動走行制御を再開して、前記作業機械を制御すること、
を備える方法。
【請求項９】
前記介入終了位置を通り前記介入終了方位に向かって延びる直線状の経路を、前記第２目標経路として生成することを備える、
請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
中立位置から右旋回方向と左旋回方向とに操作可能なステアリング操作装置から前記ステアリング操作信号を受信することと、
前記ステアリング操作装置が前記中立位置に戻ったときの前記作業機械の現在位置を、介入終了位置として取得することと、
前記ステアリング操作装置が前記中立位置に戻ったときの前記作業機械の方位を、介入終了方位として取得すること、
を備える請求項８に記載の方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業機械を制御するためのシステム、方法、及び作業機械に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、所定の目標経路に従って走行するように作業機械を制御する自動走行制御が知られている。例えば、特許文献１の作業機械の制御システムでは、互いに平行に延びる複数の目標経路が設定される。制御システムは、作業機械が複数の目標経路に従って、順に走行するように、作業機械を制御する。作業機械は、目標経路に従って走行しながら、掘削などの作業を行う、それにより、作業現場の地形が所望の形状に施工される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６６３０３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機械のオペレータは、作業機械による作業をやり直したい場合などに、目標経路を調整したい場合がある。或いは、目標経路中に障害物が発見された場合などに、作業機械のコントローラによって、目標経路を調整したい場合がある。しかし、上記の制御システムでは、作業機械は、自動走行制御により、予め定められた複数の目標経路に従って、走行する。そのため、作業の自由度が低い。本開示の目的は、作業機械による作業の自由度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の第１の態様は、作業機械を制御するためのシステムである。当該システムは、センサと、ステアリング操作装置と、コントローラとを備える。センサは、作業機械の現在位置を検出する。ステアリング操作装置は、作業機械を左右に旋回させるために介入操作可能である。コントローラは、作業機械の第１目標経路を取得する。コントローラは、作業機械の現在位置を取得する。コントローラは、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第１目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、作業機械を制御する。コントローラは、自動走行制御中に、ステアリング操作装置が介入操作された場合には、自動走行制御を中断してステアリング操作装置への介入操作に応じて、作業機械を旋回させる。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作が終了した場合には、ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの作業機械の位置を、介入終了位置として取得する。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの作業機械の方位を、介入終了方位として取得する。コントローラは、介入終了位置と介入終了方位とに基づいて、第２目標経路を生成する。コントローラは、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２目標経路に従って走行するように、自動走行制御を再開して、作業機械を制御する。
【０００６】
本開示の第２の態様は、作業機械を制御するための方法である。当該方法は、作業機械の第１目標経路を取得することと、作業機械の現在位置を取得することと、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第１目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、作業機械を制御することと、作業機械を左右に旋回させるために介入操作可能な操作信号を受信することと、自動走行制御中に、介入操作された場合には、自動走行制御を中断して介入操作に応じて、作業機械を旋回させることと、介入操作を終了した場合には、介入操作を終了したときの作業機械の位置を介入終了位置として取得することと、介入操作が終了したときの作業機械の方位を、介入終了方位として取得することと、介入終了位置と介入終了方位とに基づいて、第２目標経路を生成することと、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２目標経路に従って走行するように、自動走行制御を再開して、作業機械を制御すること、を備える。
【０００７】
本開示の第３の態様は、作業機械であって、センサと、ステアリング操作装置と、コントローラとを備える。センサは、作業機械の現在位置を検出する。ステアリング操作装置は、作業機械を左右に旋回させるために介入操作可能である。コントローラは、作業機械の第１目標経路を取得する。コントローラは、作業機械の現在位置を取得する。コントローラは、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第１目標経路に従って走行するように、自動走行制御により、作業機械を制御する。コントローラは、自動走行制御中に、ステアリング操作装置が介入操作された場合には、自動走行制御を中断してステアリング操作装置への介入操作に応じて、作業機械を旋回させる。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作を終了した場合には、ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの作業機械の位置を、介入終了位置として取得する。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作が終了したときの作業機械の方位を、介入終了方位として取得する。コントローラは、介入終了位置と介入終了方位とに基づいて、第２目標経路を生成する。コントローラは、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２目標経路に従って走行するように、自動走行制御を再開して、作業機械を制御する。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、自動走行制御中に、ステアリング操作装置が介入操作された場合には、自動走行制御を中断してステアリング操作装置への介入操作に応じて、作業機械が旋回する。そのため、作業機械による作業の自由度が高い。また、ステアリング操作装置への介入操作を終了した場合には、介入操作が終了したときの作業機械の位置を示す介入終了位置と、介入操作が終了したときの作業機械の方位を示す介入終了方位とに基づいて、第２目標経路が生成される。そして、作業機械が第２目標経路に従って走行するように、自動走行制御を再開して、作業機械が制御される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
実施形態に係る作業機械を示す側面図である。
作業機械の駆動系と制御システムとの構成を示すブロック図である。
自動走行制御の処理を示すフローチャートである。
自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
第２目標経路Ｒ２を生成するための処理を示すフローチャートである。
自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
自動走行制御でのガイド画面の一例を示す図である。
自動走行制御でのガイド画面の一例を示す図である。
変形例に係る自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
変形例に係る自動走行制御での作業機械と目標走行経路とを示す図である。
変形例に係る作業機械の駆動系と制御システムとの構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態に係る作業機械について、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る作業機械１を示す側面図である。本実施形態に係る作業機械１は、ブルドーザである。作業機械１は、車体１１と作業機１２とを備えている。
（【００１１】以降は省略されています）

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