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公開番号2025103161
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-09
出願番号2023220323
出願日2023-12-27
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G05D 1/228 20240101AFI20250702BHJP(制御;調整)
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】本開示に係るシステムでは、コントローラは、第1走行経路と、第1走行経路に隣接する第2走行経路とを取得する。コントローラは、第1走行経路を作業機械の目標走行経路として設定する。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走行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、第1走行経路から第2走行経路に向かう方向にステアリング操作装置が介入操作され、且つ、経路変更条件が満たされた場合に、目標走行経路を第2走行経路に変更する。
【選択図】図7
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、
第１走行経路と、前記第１走行経路に隣接する第２走行経路とを取得し、
前記作業機械の現在位置を取得し、
前記第１走行経路を前記作業機械の目標走行経路として設定し、
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走行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により、所定の経路変更条件が満たされたかを判定し、
前記第１走行経路から前記第２走行経路に向かう方向に前記ステアリング操作装置が介入操作され、且つ、前記経路変更条件が満たされた場合に、前記目標走行経路を前記第２走行経路に変更し、
前記ステアリング操作装置への介入操作の終了後、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走行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】
前記経路変更条件は、前記第１走行経路から前記作業機械の現在位置までの距離が、所定の距離閾値以上であることを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記経路変更条件は、前記ステアリング操作装置の操作量が所定の操作量閾値以上であることを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記経路変更条件は、前記ステアリング操作装置の操作時間が所定の時間閾値以上であることを含む、
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への介入操作の終了後、前記経路変更条件が満たされていない場合には、前記目標走行経路を前記第１走行経路に維持し、
前記作業機械が前記第１走行経路に戻り、前記第１走行経路に従って走行するように、前記自動走行制御により、前記作業機械を制御する、
請求項１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、
前記第１走行経路を示す第１経路画像と、前記第２走行経路を示す第２経路画像と、前記作業機械を示す機械画像とを、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７】
前記コントローラは、
前記第１経路画像を第１の態様で、前記ディスプレイに表示し、
前記第２経路画像を前記第１の態様と異なる第２の態様で、前記ディスプレイに表示する、
請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記コントローラは、
前記目標走行経路を、前記第１走行経路から前記第２走行経路に変更した場合には、前記第１経路画像を、前記第１の態様から前記第２の態様に切り替えて、前記ディスプレイに表示し、
前記第２経路画像を、前記第２の態様から前記第１の態様に切り替えて、前記ディスプレイに表示する、
請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記コントローラは、
第１走行経路に対して、前記第２走行経路と反対側において前記第１走行経路と隣接する第３走行経路を取得し、
前記第１走行経路から前記第３走行経路に向かう方向に前記ステアリング操作装置が介入操作され、且つ、前記経路変更条件が満たされた場合に、前記目標走行経路を前記第３走行経路に変更し、
前記ステアリング操作装置への介入操作の終了後、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３走行経路に従って走行するように、前記自動走行制御により、前記作業機械を制御する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
作業機械を制御するための方法であって、
第１走行経路と、前記第１走行経路に隣接する第２走行経路とを取得することと、
前記作業機械の現在位置を取得することと、
前記第１走行経路を前記作業機械の目標走行経路として設定することと、
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走行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、
前記自動走行制御中に、前記作業機械を左右に旋回させるため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、
前記介入操作により、所定の経路変更条件が満たされたかを判定することと、
前記第１走行経路から前記第２走行経路に向かう方向に前記介入操作され、且つ、前記経路変更条件が満たされた場合に、前記目標走行経路を前記第２走行経路に変更することと、
前記介入操作の終了後、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走行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 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、所定の走行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走行経路が設定される。制御システムは、作業機械が複数の走行経路に従って、順に走行するように、作業機械を制御する。作業機械は、各走行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号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の制御システムでは、コントローラは、まず、第１走行経路を目標走行経路として、第１走行経路に従って、作業機械を走行させる。コントローラは、第１走行経路での作業が終了すると、第１走行経路に隣接する第２走行経路に、目標走行経路を自動的に変更する。そして、コントローラは、第２走行経路に従って、作業機械を走行させる。
【０００５】
上記のような自動走行制御中に、オペレータが目標走行経路を変更したい場合がある。或いは、自動走行制御中に、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、目標走行経路を変更したい場合がある。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、予め定められた目標走行経路に従って、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】
【０００６】
本開示の第１の態様に係るシステムは、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、第１走行経路と、第１走行経路に隣接する第２走行経路とを取得する。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、第１走行経路を作業機械の目標走行経路として設定する。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走行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により、所定の経路変更条件が満たされたかを判定する。コントローラは、第１走行経路から第２走行経路に向かう方向にステアリング操作装置が介入操作され、且つ、経路変更条件が満たされた場合に、目標走行経路を第２走行経路に変更する。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作の終了後、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２走行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。
【０００７】
本開示の第２の態様に係る方法は、作業機械を制御するための方法である。当該方法は、第１走行経路と、第１走行経路に隣接する第２走行経路とを取得することと、作業機械の現在位置を取得することと、第１走行経路を作業機械の目標走行経路として設定することと、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第１走行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、自動走行制御中に、作業機械を左右に旋回させるため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、介入操作により、所定の経路変更条件が満たされたかを判定することと、第１走行経路から第２走行経路に向かう方向に介入操作され、且つ、経路変更条件が満たされた場合に、目標走行経路を第２走行経路に変更することと、介入操作の終了後、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２走行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。
【０００８】
本開示の第３の態様に係る作業機械は、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、第１走行経路と、第１走行経路に隣接する第２走行経路とを取得する。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、第１走行経路を作業機械の目標走行経路として設定する。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走行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により、所定の経路変更条件が満たされたかを判定する。コントローラは、第１走行経路から第２走行経路に向かう方向にステアリング操作装置が介入操作され、且つ、経路変更条件が満たされた場合に、目標走行経路を第２走行経路に変更する。コントローラは、ステアリング操作装置への介入操作の終了後、作業機械の現在位置に基づいて、作業機械が第２走行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】
【０００９】
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、自動走行制御が中断されて、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。また、ステアリング操作装置の介入操作により、所定の経路変更条件が満たされた場合には、目標走行経路が、自動的に第１走行経路から第２走行経路に変更される。それにより、作業機械による作業の自由度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
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。
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。
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。
自動走行制御でのガイド画面の一例を示す図である。
変形例に係る第１～第３走行経路を示す図である。
変形例に係る第１～第３走行経路を示す図である。
【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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