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公開番号2025132416
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029959
出願日2024-02-29
発明の名称作業車両の制御システムおよび作業車両の制御方法
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250903BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業対象からの反力の影響を抑えて掘削制御をする。
【解決手段】決定部は、作業車両の周囲の地形に係る地形データ、作業車両の姿勢データおよび作業機に掛かる負荷に係る作業機負荷データを含む作業車両データに基づいて、作業機の駆動量を決定する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
車体と、前記車体に支持され、土砂の掘削に用いられる作業機と、を備える作業車両の制御システムであって、
前記作業車両の周囲の地形に係る地形データ、前記作業車両の姿勢データおよび前記作業機に掛かる負荷に係る作業機負荷データを含む作業車両データに基づいて、前記作業機の駆動量を決定する決定部、
を備える作業車両の制御システム。
続きを表示（約 760 文字）【請求項２】
前記決定部は、地形データおよび作業車両データから前記作業機の駆動量の値を出力するように学習された学習済モデルに、前記作業車両の周囲の地形に係る地形データおよび前記作業車両の作業車両データを入力することで前記作業機の駆動量を決定する、
請求項１に記載の作業車両の制御システム。
【請求項３】
前記学習済モデルは、掘削完了時の掘削量が多いほど高く、かつ掘削中の車速が低いほど低くなる報酬に基づく強化学習によって学習された、
請求項２に記載の作業車両の制御システム。
【請求項４】
前記作業機負荷データは、前記作業車両の車速に係る値を含む、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の作業車両の制御システム。
【請求項５】
前記作業車両データは、
前記作業機による掘削の開始位置から終了位置までの距離に係る目標距離データと、
前記開始位置から前記作業機の位置までの距離に係る現在距離データと、
を含む、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の作業車両の制御システム。
【請求項６】
前記作業車両データは、前記作業機による掘削量に関する掘削量データを含む、
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の作業車両の制御システム。
【請求項７】
車体と、前記車体に支持され、土砂の掘削に用いられる作業機と、を備える作業車両の制御方法であって、
前記作業車両の周囲の地形に係る地形データ、前記作業車両の姿勢データおよび前記作業機に掛かる負荷に係る作業機負荷データを含む作業車両データに基づいて、前記作業機の駆動量を決定するステップ、
を備える作業車両の制御方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業車両の制御システムおよび作業車両の制御方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ブレードの刃先を設計面に追従させる作業車両が開示されている。特許文献１に開示された技術によれば、制御装置は、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）を利用して作業車両の位置を特定し、特定した位置に基づいてブレードの目標高さを決定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１５／０８３４６９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業車両は、作業を行いながら走行前進することがある。作業車両は、作業対象からの反力を受けて走行することになる。作業対象の地質によってはこの反力の影響によって、作業車両のストールやスリップが生じることがある。ストールやスリップの有無にかかわらず、ブレードの刃先を忠実に設計面に追従させると、作業車両の車速が低下し、作業効率が低下する可能性がある。
本開示の目的は、作業対象からの反力の影響を抑えて掘削制御をすることができる作業車両の制御システムおよび作業車両の制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様によれば、作業車両の制御システムは、車体と、前記車体に支持され、土砂の掘削に用いられる作業機と、を備える作業車両の制御システムであって、前記作業車両の周囲の地形に係る地形データ、前記作業車両の姿勢データおよび前記作業機に掛かる負荷に係る作業機負荷データを含む作業車両データに基づいて、前記作業機の駆動量を決定する決定部を備える。
【発明の効果】
【０００６】
上記態様によれば、作業車両の制御システムは、作業対象からの反力の影響を抑えて掘削制御をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
第１の実施形態に係る作業車両の側面図である。
第１の実施形態に係る運転室の内部の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る作業車両の動力系を示す模式図である。
第１の実施形態に係る作業車両の計測系および制御装置の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る学習装置の構成を示す図である。
第１の実施形態に係る学習装置による制御モデルの学習処理を示すフローチャートである。
第１の実施形態に係る位置出力方法を示すフローチャートである。
第２の実施形態に係る作業車両の制御装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〈第１の実施形態〉
以下、図面を参照しながら実施形態について詳しく説明する。図１は、第１の実施形態に係る作業車両の側面図である。
第１の実施形態に係る作業車両１００は、例えばブルドーザである。作業車両１００は、車体１１０、走行装置１２０、作業機１３０、運転室１４０を備える。第１の実施形態に係る作業車両１００は、作業機１３０の自動制御機能を有する。自動制御機能が有効になっている場合、オペレータが車体を走行させると、作業車両１００は自動的に作業機１３０を駆動させて土砂の掘削を行う。
【０００９】
走行装置１２０は、車体１１０の下部に設けられる。走行装置１２０は、クローラ１２１、スプロケット１２２を一対備える。一対のクローラ１２１は、ぞれぞれ車体１１０の左と右とに設けられる。スプロケット１２２の駆動によってクローラ１２１が回転することで、作業車両１００が走行する。
【００１０】
作業機１３０は、土砂等の掘削対象の掘削および運搬に用いられる。作業機１３０は、リフトフレーム１３１、ブレード１３２、ブレードリフトシリンダ１３３、リッパ１３４、およびリッパリフトシリンダ１３５を備える。ブレード１３２は車体１１０の前方に配置される。リッパ１３４は車体１１０の後方に配置される。
（【００１１】以降は省略されています）

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