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公開番号2025007361
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-17
出願番号2023108704
出願日2023-06-30
発明の名称作業機械を制御するためのシステム及び方法
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E02F 9/22 20060101AFI20250109BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械において、作業機の位置合わせのための旋回操作を容易にする。
【解決手段】作業機械を制御するためのシステムであって、作業機械は、旋回体と作業機とを含む。旋回体は、旋回中心周りに旋回可能である。作業機は、旋回体に取り付けられる。当該システムは、コントローラを備える。コントローラは、施工される地形上において延びる設計線を取得する。コントローラは、設計線に基づいて目標線を決定する。コントローラは、旋回体の旋回中に、作業機に含まれる作業基準点が目標線上に到達したときに旋回体の旋回を自動停止させる旋回アライメント制御を実行する。
【選択図】図12
特許請求の範囲【請求項１】
旋回中心周りに旋回可能な旋回体と、前記旋回体に取り付けられる作業機とを含む作業機械を制御するためのシステムであって、
コントローラを備え、
前記コントローラは、
施工される地形上において延びる設計線を取得し、
前記設計線に基づいて目標線を決定し、
前記旋回体の旋回中に、前記作業機に含まれる作業基準点が前記目標線上に到達したときに前記旋回体の旋回を自動停止させる旋回アライメント制御を実行する、
システム。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
ディスプレイをさらに備え、
前記コントローラは、前記作業機械と、前記目標線と、前記作業基準点とを前記ディスプレイに表示させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記旋回体の旋回を手動操作するために、オペレータによって操作可能な操作装置をさらに備え、
前記コントローラは、前記操作装置の手動操作に応じて前記旋回体を旋回させると共に、前記作業基準点が前記目標線上に到達したときに前記旋回体の旋回を自動停止させる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記旋回アライメント制御によって前記旋回体の旋回を自動停止させた後、前記操作装置の手動操作に応じて前記旋回体を旋回させ、前記作業基準点が所定領域内に位置している場合には、前記旋回体の自動停止を無効とする、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記所定領域は、前記目標線から許容幅だけ離れた位置までの範囲である、
請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
ディスプレイをさらに備え、
前記コントローラは、前記作業機械と、前記目標線と、前記作業基準点と、前記所定領域とを前記ディスプレイに表示させる、
請求項４に記載のシステム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記旋回アライメント制御によって前記旋回体の旋回を自動停止させた後、前記作業基準点が前記所定領域内に位置している場合には、前記所定領域を前記ディスプレイに表示させ、
前記作業基準点が前記所定領域外に出た場合には、前記所定領域を前記ディスプレイから消去する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記作業機は、バケットを含み、
前記作業基準点は、前記バケットの左端、中央、右端のいずれかである、
請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
旋回中心周りに旋回可能な旋回体と、前記旋回体に取り付けられる作業機とを含む作業機械を制御するための方法であって、
施工される地形上において延びる設計線を取得することと、
前記設計線に基づいて目標線を決定することと、
前記旋回体の旋回中に、前記作業機に含まれる作業基準点が前記目標線上に到達したときに前記旋回体の旋回を自動停止させる旋回アライメント制御を実行すること、
を備える方法。
【請求項１０】
前記作業機械と、前記目標線と、前記作業基準点とを、ディスプレイに表示させることを備える、
請求項９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及び方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械には、車体と作業機とを備えるものがある。車体は、走行体と旋回体とを含む。旋回体は、走行体に対して、旋回中心周りに旋回可能である。作業機は、旋回体に対して動作可能に取り付けられる。作業機は、例えばバケットを含み、掘削などの作業を行う。
【０００３】
上記のような作業機械により、線状の長い溝を掘る作業を行うことがある。作業機械のオペレータは、作業機械を操作して、溝を形成する位置を示す設計線に沿って地形を掘削することで、溝を形成する。その場合、オペレータは、まず、車体の所定の基準点と作業機の所定の基準点との位置を、設計線に合わせるように、作業機械を移動させる。オペレータは、作業機によって設計線上の地形を掘削する。オペレータは、旋回体を旋回させ、設計線から外れた位置に、掘削された土を排出する。オペレータは、作業機の基準点の位置を、設計線に合わせるように、旋回体を旋回させる。そして、オペレータは、設計線に沿って作業機械を後進させる。これらの掘削と排土と旋回と後進とを繰り返すことで、地形上に線状の長い溝が施工される。
【０００４】
上記の作業では、車体の基準点と作業機の基準点との位置を、精度よく設計線に合わせることが求められる。そのような位置合わせを支援するための技術として、例えば特許文献１では、車体の基準点と作業機の基準点と設計線とを示す画面をディスプレイに表示させる表示システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開ＷＯ２０１７／０１０５６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した技術により、オペレータは、車体の基準点と作業機の基準点と設計線との位置関係を、ディスプレイに表示された画面によって、容易に把握することができる。しかし、作業機の基準点を設計線に合わせるためには、旋回体を旋回させるたびに、旋回体を精密に操作する必要があり、オペレータへの負担が大きい。本開示の目的は、作業機械において、作業機の位置合わせのための旋回操作を容易にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一態様は、作業機械を制御するためのシステムである。作業機械は、旋回体と作業機とを含む。旋回体は、旋回中心周りに旋回可能である。作業機は、旋回体に取り付けられる。当該システムは、コントローラを備える。コントローラは、施工される地形上において延びる設計線を取得する。コントローラは、設計線に基づいて目標線を決定する。コントローラは、旋回体の旋回中に、作業機に含まれる作業基準点が目標線上に到達したときに旋回体の旋回を自動停止させる旋回アライメント制御を実行する。
【０００８】
本開示の他の態様は、作業機械を制御するための方法である。作業機械は、旋回体と作業機とを含む。旋回体は、旋回中心周りに旋回可能である。作業機は、旋回体に取り付けられる。当該方法は、施工される地形上において延びる設計線を取得することと、設計線に基づいて目標線を決定することと、旋回体の旋回中に、作業機に含まれる作業基準点が目標線上に到達したときに旋回体の旋回を自動停止させる旋回アライメント制御を実行すること、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、旋回アライメント制御により、旋回体の旋回中に作業基準点が目標線上に到達したときに、旋回体の旋回が自動停止する。そのため、作業機の位置合わせのための旋回操作が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
作業機械の側面図である。
作業機械およびその制御システムの構成を示すブロック図である。
走行アライメント制御の処理を示すフローチャートである。
ガイドスクリーンの一例を示す図である。
ガイドスクリーンに表示される作業機械を示すアイコンの拡大図である。
走行アライメント制御でのガイドスクリーンの一例を示す図である。
制御実行領域を示すガイドスクリーンの一例を示す図である。
走行基準点が目標線に合致している状態でのガイドスクリーンの一例を示す図である。
自動操舵の停止中のガイドスクリーンの一例を示す図である。
旋回アライメント制御の処理を示すフローチャートである。
旋回アライメント制御でのガイドスクリーンの一例を示す図である。
作業基準点が目標線に合致している状態でのガイドスクリーンの一例を示す図である。
制御停止領域を示すガイドスクリーンの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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