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公開番号2025029515
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-06
出願番号2023134241
出願日2023-08-21
発明の名称作業機械の制御システム
出願人国立大学法人広島大学,コベルコ建機株式会社
代理人個人,個人
主分類E02F 9/20 20060101AFI20250227BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業現場において複数の作業機械によって効率的に作業を行うことが可能な作業機械の制御システムを提供する。
【解決手段】第1作業機械(1A)および第2作業機械(1B)の各々が作業する作業現場において、少なくとも前記第2作業機械の動作を制御する作業機械の制御システム(100)は、前記第1作業機械と前記第2作業機械とが干渉することを防止するように、前記第1作業機械の動きに応じて前記第2作業機械が協調して動作するための指令信号を生成する制御部(50)を備える。指令信号の生成には、第1特定部位と第2特定部位との間に仮想的に設定されたばねダンパの特性に関する特性情報が用いられる。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
第１作業機械および第２作業機械が作業する作業現場において、少なくとも前記第２作業機械の動作を制御する作業機械の制御システムであって、
前記第１作業機械と前記第２作業機械とにおける機械同士の干渉および作業同士の干渉のうちの少なくとも一方の干渉が発生することを防止するように、前記第１作業機械の動きに応じて前記第２作業機械が協調して動作するための指令信号を生成する制御部を備え、
前記制御部は、少なくとも前記第１作業機械の動きに関する動作情報に基づいて、前記第１作業機械の第１特定部位と前記第２作業機械の第２特定部位との間の距離に応じて変位するように前記第１特定部位と前記第２特定部位との間に仮想的に設定されたばねダンパの特性に関する特性情報と、前記第２作業機械を制御するための制御パラメータとを決定し、決定された前記特性情報と前記制御パラメータとに基づいて前記指令信号を生成する、作業機械の制御システム。
続きを表示（約 490 文字）【請求項２】
前記制御部は、前記動作情報と、予め設定された前記第２作業機械の動きを停止させるための自動停止情報とに基づいて、前記特性情報と前記制御パラメータとを決定する、請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項３】
前記第１作業機械の動きに対応する基準動作情報と、前記特性情報に対応する基準特性情報と、前記制御パラメータに対応する基準制御パラメータとを互いに関連付けて予め記憶するデータベースを更に備え、
前記制御部は、現在の前記第１作業機械の前記動作情報である入力情報を前記データベースに入力し、前記入力情報に対応する前記基準動作情報を特定し、当該特定した基準動作情報に対応する前記基準特性情報および前記基準制御パラメータを用いて前記指令信号を生成する、請求項１または２に記載の作業機械の制御システム。
【請求項４】
前記第１作業機械は搭乗した操作者によって操作され動作するもの、または、遠隔制御によって動作するものであり、前記第２作業機械は自動制御によって動作するものである、請求項１または２に記載の作業機械の制御システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の制御システムに関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、機体と、前記機体に起伏可能に支持された作業アタッチメントとを備えた作業機械が知られている。例えば、前記作業アタッチメントは、ブームと、アームと、バケットとを含む。特許文献１には、このような作業機械を自動運転機として自動制御する技術が開示されている。
【０００３】
このような作業機械の自動運転機を作業現場に適用することによって、生産性を向上することができる。例えば、自動運転機は、予め決められたエリアで動作するような単純作業を行うことができる。この結果、手が空いた操縦者は、自動運転機の動作に並行して他の作業を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１３１００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
多くの作業現場では、土を運ぶ等の作業時に、複数の作業機械同士が互いに近接した位置関係で動作することがある。仮に、これらの作業機械がいずれも人によって操作される場合は、互いに相手の作業機械の動きを見ながら、自らの作業を止めることなく操作することができる。しかしながら、特許文献１に記載されたような自動運転機は、予め決められた作業計画に沿って動作するため、周辺の作業機械が予期せずに近づいた場合、両者が接触、干渉する可能性が生じてしまう。
【０００６】
本発明の目的は、作業現場において複数の作業機械によって効率的に作業を行うことが可能な作業機械の制御システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の局面によって提供されるのは、第１作業機械および第２作業機械が作業する作業現場において、少なくとも前記第２作業機械の動作を制御する作業機械の制御システムであって、前記第１作業機械と前記第２作業機械とにおける機械同士の干渉および作業同士の干渉のうちの少なくとも一方の干渉が発生することを防止するように、前記第１作業機械の動きに応じて前記第２作業機械が協調して動作するための指令信号を生成する制御部を備え、前記制御部は、少なくとも前記第１作業機械の動きに関する動作情報に基づいて、前記第１作業機械の第１特定部位と前記第２作業機械の第２特定部位との間の距離に応じて変位するように前記第１特定部位と前記第２特定部位との間に仮想的に設定されたばねダンパの特性に関する特性情報と、前記第２作業機械を制御するための制御パラメータとを決定し、決定された前記特性情報と前記制御パラメータとに基づいて前記指令信号を生成する。
【０００８】
本構成によれば、協調側の第２作業機械の動作を最適化することで、機械同士が接触すること、又は、作業同士が干渉することを防止しながら効率的な作業を行うことができる。
【０００９】
本発明の第２の局面に係る制御システムは、上記の第１の局面に係る制御システムにおいて、前記制御部は、前記動作情報と、予め設定された前記第２作業機械の動きを停止させるための自動停止情報とに基づいて、前記特性情報と前記制御パラメータとを決定するものでもよい。
【００１０】
本構成によれば、予め第２作業機械の動きを停止させるための停止情報を考慮して、特性情報および制御パラメータが決定されるため、第１作業機械と第２作業機械との干渉を高い精度で防止することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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