CN109642410A - 作业车辆的控制系统、控制方法以及作业车辆 - Google Patents

Abstract

作业车辆的控制系统具备控制器。控制器接收表示作业对象的现状地形的现状地形信息。控制器确定位于比现状地形更靠下方的位置的设计面。控制器生成使工作装置沿设计面移动的指令信号。控制器判定作业车辆发生滑动。在发生滑动时，在工作装置的刃尖位于比初始目标面更靠下方的位置时，控制器使设计面上升。初始目标面是发生滑动前的设计面。

Description

作业车辆的控制系统、控制方法以及作业车辆

技术领域

本发明涉及一种作业车辆的控制系统、控制方法及作业车辆。

背景技术

以往，提出了在推土机或机动平路机等作业车辆中，自动地控制刮板的位置的技术。例如，在专利文献1中，在挖掘过程中，控制器自动地控制刮板的上下位置以将施加于刮板的负荷保持为目标值。

详细地说，专利文献1的作业车辆具备支承刮板的直框架和与直框架连接的提升缸。控制器从提升缸的行程量获取直框架相对于车体的相对角度，并基于该相对角度来控制刮板的上下位置。

另外，在挖掘过程中，在作业车辆发生履带板滑动时，控制器使刮板上升。由此，能够通过减轻对刮板的负荷来避免履带板滑动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-106239号

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述作业车辆中，根据直框架相对于车体的相对角度来控制刮板的上下位置。因此，在发生滑动时，以使刮板相对于车体上升的方式进行控制。在该情况下，可能产生以下问题。

图20是表示在挖掘过程中作业车辆100发生了滑动的状态的示意图。如图20的(A)所示，由于对扎入土中的工作装置200的负荷过大，所以作业车辆100发生滑动。在该状态下，工作装置200的刃尖未从位置P1移动，并且作业车辆100的前部从地面G上浮。

在这样的状况下，如果检测到发生滑动，则控制器使工作装置200上升。此时，工作装置200被控制为相对于作业车辆100的车体上升。因此，如图20的(B)所示，工作装置200相对于车体的相对角度改变，但工作装置200的刃尖依然保持在位置P1。并且，通过使工作装置200相对于车体的相对角度进一步变化，如图20的(C)所示，使作业车辆100的前部着地。因此，使作业车辆100的前部完成着地需要花费很长的时间，所以存在摆脱滑动很慢的问题。

另外，如图20的(C)所示，即使摆脱了滑动，工作装置200的刃尖也位于与发生滑动时相同的位置P1。因此，还存在再次发生滑动、反复发生滑动这样的问题。

本发明的技术问题在于：在挖掘时使作业车辆迅速摆脱滑动，并且抑制反复滑动。

用于解决技术问题的手段

第一方式的控制系统是具有工作装置的作业车辆的控制系统，具备控制器。控制器被编程为执行以下处理。控制器接收表示作业对象的现状地形的现状地形信息。控制器确定位于比现状地形更靠下方的位置的设计面。控制器生成使工作装置沿设计面移动的指令信号。控制器判定作业车辆发生滑动。在发生滑动时，在工作装置的刃尖位于比初始目标面更靠下方的位置时，控制器使设计面上升。初始目标面是发生滑动前的设计面。

第二方式的控制方法是具有工作装置的作业车辆的控制方法，具备以下处理。第一处理是接收表示作业对象的现状地形的现状地形信息。第二处理是确定位于比现状地形更靠下方的位置的设计面。第三处理是生成使工作装置沿设计面移动的指令信号。第四处理是判定作业车辆发生滑动。第五处理是在发生滑动时，在工作装置的刃尖位于比初始目标面更靠下方的位置时使设计面上升。初始目标面是发生滑动前的设计面。

第三方式的作业车辆具备工作装置和控制器。控制器使工作装置沿位于比作业对象的现状地形更靠下方的位置的设计面移动。在作业车辆发生滑动时，在工作装置的刃尖位于比初始目标面更靠下方的位置时，设计面上升。初始目标面是发生滑动前的所述设计面。

发明效果

在本发明中，在作业车辆发生滑动时，在工作装置的刃尖位于比初始目标面更靠下方的位置时，以使设计面上升的方式进行变更。并且，以使工作装置沿变更后的设计面移动的方式进行控制。因此，能够使工作装置的刃尖相对于现状地形移动。因此，与变更工作装置的刃尖相对于车辆的相对位置的情况相比，能够使作业车辆的前部迅速地着地。由此，能够使作业车辆迅速地摆脱滑动。另外，因为工作装置的刃尖位置从发生滑动时的位置变更，所以能够抑制反复滑动。

附图说明

图1是表示实施方式的作业车辆的侧视图。

图2是表示作业车辆的驱动系统与控制系统的结构的框图。

图3是表示作业车辆的结构的示意图。

图4是表示挖掘作业中的工作装置的自动控制的处理的流程图。

图5是表示最终设计地形、现状地形及假想设计面的一例的图。

图6是表示发生滑动时的工作装置的自动控制的处理的流程图。

图7是表示现状地形、假想设计面及发生滑动时的工作装置的刃尖位置的图。

图8是表示滑动发生过程中的假想设计面的变更方法的图。

图9是表示滑动发生过程中的假想设计面的变更方法的图。

图10是表示已摆脱滑动时的刃尖位置的图。

图11是表示摆脱滑动后的假想设计面的设定方法的图。

图12是表示摆脱滑动后的假想设计面的设定方法的图。

图13是表示现状地形、假想设计面及发生滑动时的工作装置的刃尖位置的图。

图14是表示发生滑动时的工作装置的自动控制的处理的流程图。

图15是表示滑动发生过程中的假想设计面的变更方法的图。

图16是表示摆脱滑动后的假想设计面的设定方法的图。

图17是表示摆脱滑动后的假想设计面的设定方法的图。

图18是表示变形例的控制系统的结构的框图。

图19是表示其他变形例的控制系统的结构的框图。

图20是表示利用现有技术进行的挖掘的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式的作业车辆进行说明。图1是表示实施方式的作业车辆1的侧视图。本实施方式的作业车辆1是推土机。作业车辆1具备车体11、行驶装置12和工作装置13。

车体11具有驾驶室14和发动机室15。在驾驶室14配置有未图示的驾驶座。发动机室15配置在驾驶室14的前方。行驶装置12安装在车体11的下部。行驶装置12具有左右一对履带16。注意，在图1中，仅图示左侧的履带16。通过使履带16旋转，作业车辆1行驶。

工作装置13安装在车体11上。工作装置13具有提升架17、刮板18和提升缸19。提升架17以能够以沿车宽方向延伸的轴线X为中心上下动作的方式安装于车体11。提升架17支承刮板18。

刮板18配置在车体11的前方。刮板18伴随着提升架17的上下动作而上下移动。提升缸19连结于车体11和提升架17。通过使提升缸19伸缩，提升架17以轴线X为中心上下旋转。

图2是表示作业车辆1的驱动系统2和控制系统3的结构的框图。如图2所示，驱动系统2具备发动机22、液压泵23和动力传递装置24。

液压泵23被发动机22驱动，排出工作油。从液压泵23排出的工作油被供给到提升缸19。注意，在图2中，图示了一个液压泵23，但也可以设置多个液压泵。

动力传递装置24将发动机22的驱动力传递到行驶装置12。动力传递装置24例如可以是HST(Hydro Static Transmission)。或者，动力传递装置24例如也可以是具有液力变矩器或多个变速齿轮的变速器。

控制系统3具备操作装置25、控制器26和控制阀27。操作装置25是用于操作工作装置13及行驶装置12的装置。操作装置25配置在驾驶室14。操作装置25例如包含操作杆、踏板、开关等。

操作装置25包含行驶装置12用的操作装置251和工作装置13用的操作装置252。行驶装置12用的操作装置251被设置为能够操作至前进位置、后退位置和中立位置。在行驶装置12用的操作装置251的操作位置是前进位置时，控制行驶装置12或动力传递装置24，以使得作业车辆1前进。在行驶装置12用的操作装置251的操作位置是后退位置时，控制行驶装置12或动力传递装置24，以使得作业车辆1后退。

工作装置13用的操作装置252被设置为能够操作提升缸19的动作。通过操作工作装置13用的操作装置252，能够进行刮板18的提升操作。

操作装置25包含检测操作者对操作装置25的操作的传感器25a、25b。操作装置25接受操作者用于驱动工作装置13及行驶装置12所进行的操作，传感器25a、25b输出与操作对应的操作信号。传感器25a输出与行驶装置12用的操作装置251的操作对应的操作信号。传感器25b输出与工作装置13用的操作装置252的操作对应的操作信号。

控制器26被编程为基于获取到的信息来控制作业车辆1。控制器26例如包含CPU等处理装置。控制器26从操作装置25的传感器25a、25b获取操作信号。控制器26基于操作信号来控制控制阀27。注意，控制器26不限于一体，也可以分成多个控制器。

控制阀27是比例控制阀，被来自控制器26的指令信号控制。控制阀27配置在提升缸19等液压促动器与液压泵23之间。控制阀27控制从液压泵23供给到提升缸19的工作油的流量。控制器26对控制阀27生成指令信号，以使工作装置13根据上述操作装置252的操作来动作。由此，根据操作装置252的操作量来控制提升缸19。注意，控制阀27可以是压力比例控制阀。或者，控制阀27也可以是电磁比例控制阀。

控制系统3具备提升缸传感器29。提升缸传感器29检测提升缸19的行程长度(以下，称为“提升缸长度L”)。如图3所示，控制器26基于提升缸长度L来计算刮板18的提升角θlift。图3是表示作业车辆1的结构的示意图。

在图3中，以双点划线来表示工作装置13的原点位置。工作装置13的原点位置是刮板18的刃尖在水平的地面上与地面接触的状态下的刮板18的位置。提升角θlift是工作装置13相对于原点位置的角度。

如图2所示，控制系统3具备位置检测装置31。位置检测装置31检测作业车辆1的位置。位置检测装置31具备GNSS接收器32和IMU33。GNSS接收器32配置在驾驶室14上。GNSS接收器32例如是GPS(Global Positioning System)用的天线。GNSS接收器32接收表示作业车辆1的位置的车体位置信息。控制器26从GNSS接收器32获取车体位置信息。

IMU33是惯性计测装置(Inertial Measurement Unit)。IMU33获取车体倾斜角信息。车体倾斜角信息表示车辆前后方向相对于水平方向的角度(俯仰角)以及车辆横向相对于水平方向的角度(侧滚角)。IMU33将车体倾斜角信息发送到控制器26。控制器26从IMU33获取车体倾斜角信息。

控制器26从提升缸长度L、车体位置信息和车体倾斜角信息运算刃尖位置P0。如图3所示，控制器26基于车体位置信息计算GNSS接收器32的全球坐标。控制器26基于提升缸长度L计算提升角θlift。控制器26基于提升角θlift和车体尺寸信息来计算刃尖位置P0相对于GNSS接收器32的局部坐标。车体尺寸信息存储于存储装置28，表示工作装置13相对于GNSS接收器32的位置。控制器26基于GNSS接收器32的全球坐标、刃尖位置P0的局部坐标和车体倾斜角信息来计算刃尖位置P0的全球坐标。控制器26获取刃尖位置P0的全球坐标来作为刃尖位置信息。

控制系统3具备存储装置28。存储装置28例如包含存储器和辅助存储装置。存储装置28例如可以是RAM或ROM等。存储装置28也可以是半导体存储装置或硬盘等。控制器26以有线或无线的方式与存储装置28进行通信，从而获取存储于存储装置28的信息。

存储装置28存储有刃尖位置信息、现状地形信息和设计地形信息。设计地形信息表示最终设计地形的位置及形状。最终设计地形是作业现场的作业对象的最终目标地形。控制器26获取现状地形信息。现状地形信息表示作业现场的作业对象的现状地形的位置及形状。控制器26基于现状地形信息、设计地形信息和刃尖位置信息，自动地控制工作装置13。

注意，工作装置13的自动控制可以是结合操作者的手动操作而进行的半自动控制。或者，工作装置13的自动控制也可以是在没有操作者的手动操作的情况下进行的全自动控制。

以下，对利用控制器26执行的挖掘作业中的工作装置13的自动控制进行说明。图4是表示挖掘作业中的工作装置13的自动控制的处理的流程图。

如图4所示，在步骤S101中，控制器26获取当前位置信息。在此，控制器26如上所述地获取工作装置13的当前的刃尖位置P0。

在步骤S102中，控制器26获取设计地形信息。如图5所示，设计地形信息包含在作业车辆1的行进方向上每隔规定间隔的多个地点(参照图5的“﹣d5”-“d10”)的最终设计地形60的高度。因此，最终设计地形60被处理为分割在多个地点的多个最终设计面60_1、60_2、60_3。

注意，在图中，仅对一部分的最终设计面标注了附图标记，省略了其他的最终设计面的附图标记。在图5中，最终设计地形60是与水平方向平行的平坦的形状，但也可以是与此不同的形状。

在步骤S103中，控制器26获取现状地形信息。如图5所示，现状地形信息表示位于作业车辆1的行进方向上的现状地形50的截面。

注意，在图5中，纵轴表示地形的高度。横轴表示在作业车辆1的行进方向上距基准位置d0的距离。基准位置可以是作业车辆1的当前的刃尖位置P0。详细地说，现状地形信息包含作业车辆1的行进方向上的多个地点的现状地形50的高度。多个地点每隔规定间隔而并列，例如每隔1m而并列(参照图5的“﹣d5”-“d10”)。

因此，现状地形50被处理为分割在多个地点的多个现状面50_﹣1、50_1、50_2、50_3。注意，在附图中，仅对一部分的现状面标注了附图标记，省略了其他的现状面的附图标记。

控制器26获取表示刃尖位置P0的最新的轨迹的位置信息来作为现状地形信息。因此，位置检测装置31作为获取现状地形信息的现状地形获取装置而起作用。如果刃尖位置P0移动，则控制器26将现状地形信息更新为最新的现状地形，并将其存储于存储装置28。

或者，控制器26也可以从车体位置信息和车体尺寸信息计算履带16的底面的位置，获取表示履带16的底面的轨迹的位置信息来作为现状地形信息。或者，也可以从利用作业车辆1的外部的测量装置计测的测量数据生成现状地形信息。或者，也可以利用照相机来拍摄现状地形50，并从利用照相机获取到的图像数据生成现状地形信息。

在步骤S104中，控制器26获取目标土量St。目标土量St例如可以是基于刮板18的容量而确定的固定值。或者，目标土量St也可以通过操作者的操作而任意设定。

在步骤S105中，控制器26获取挖掘开始位置Ps。在此，控制器26基于来自操作装置25的操作信号，获取挖掘开始位置Ps。例如，控制器26可以将从操作装置252接收到表示使刮板18下降的操作的信号的时刻的刃尖位置P0确定为挖掘开始位置Ps。或者，挖掘开始位置Ps也可以预先保存于存储装置28而被从存储装置28获取。

在步骤S106中，确定假想设计面70。控制器26例如确定图5所示的假想设计面70。假想设计面70与现状地形50相同，被处理为分割在多个地点的多个设计面(分割单位面)70_1、70_2、70_3。注意，在附图中，仅对一部分的现状面标注了附图标记，省略了其他的现状面的附图标记。

在现状地形50位于比最终设计地形60更靠上方的位置的情况下，控制器26确定比现状地形50更位于下方的假想设计面70。不过，假想设计面70的一部分可以位于比现状地形50更靠上方的位置。

例如，假想设计面70从挖掘开始位置Ps直线地延伸。控制器26基于工作装置13的推定持有土量S和目标土量St来确定假想设计面70。如图5所示，推定持有土量S是在使工作装置13的刃尖位置P0沿假想设计面70移动时，由工作装置13持有的土量的推定值。控制器26计算假想设计面70与现状地形50之间的土量来作为推定持有土量S。

如图5所示，假想设计面70与现状地形50之间的土量作为与假想设计面70与现状地形50之间的截面积(图5的标注阴影的部分的面积)相当的土量而被计算出来。此时，在本实施方式中，不考虑现状地形50在作业车辆1的宽度方向上的大小。不过，也可以考虑现状地形50在作业车辆1的宽度方向上的大小来计算土量。

控制器26以使推定持有土量S与目标土量St一致的方式确定假想设计面70的倾斜角。不过，控制器26也可以以不低于最终设计地形60的方式确定假想设计面70。

在现状地形50位于比最终设计地形60更靠下方的位置的情况下，控制器26确定位于比现状地形50更靠上方的假想设计面70。不过，假想设计面70的一部分也可以位于比现状地形50更靠下方的位置。例如，控制器26以在工作装置13的刃尖位置P0到达比作业车辆1更靠前方的规定位置时，推定持有土量S变为规定的土量阈值以下的方式，确定假想设计面70。

或者，在现状地形50位于比最终设计地形60更靠下方的位置的情况下，控制器26可以确定从现状地形50向上方离开规定距离的假想设计面70。或者，在现状地形50位于比最终设计地形60更靠下方的位置的情况下，控制器26可以确定沿着现状地形50的假想设计面70。

在步骤S107中，沿假想设计面70控制工作装置13。在此，控制器26对工作装置13生成指令信号，以使工作装置13的刃尖位置P0沿在步骤S106中制作的假想设计面70移动。将生成的指令信号输入控制阀27。由此，通过使工作装置13的刃尖位置P0沿假想设计面70移动，进行现状地形50的挖掘作业。

接着，对作业车辆1中的行驶装置12发生滑动时的控制进行说明。在本实施方式的作业车辆1的控制系统3中，如果检测到发生滑动，则控制器26通过改变上述假想设计面70来使作业车辆1摆脱滑动。图6是表示在已发生滑动时的控制中，由控制器26执行的处理的流程图。

在步骤S201中，控制器26判定是否行驶装置12正在发生滑动。控制器26例如基于作业车辆1的实际车速和理论车速来判定发生滑动。控制器26可以从利用GNSS接收器32获取到的车体位置信息来计算实际车速。理论车速是作业车辆1的车速的推测值。控制器26可以从动力传递装置24的输出轴的转速来计算理论车速。在实际车速相对于理论车速的比率(实际车速/理论车速)为规定的比率阈值以下时，控制器26判定为正在发生滑动。

或者，也可以设置检测刮板18的负荷的负荷传感器，控制器26基于来自负荷传感器的检测信号来获取刮板18的负荷。控制器26可以在刮板18的负荷大于规定的负荷阈值时，判定为正在发生滑动。

或者，控制器26也可以利用上述比率和刮板18的负荷双方来判定发生滑动。或者，控制器26还可以通过其他手段来判定发生滑动。

在判定为正在发生滑动时，处理进入步骤S202。图7是表示现状地形50、假想设计面70及发生滑动时的工作装置13的刃尖位置P0的图。在步骤S202中，控制器26判定发生滑动时的刃尖位置P0是否比初始目标面80靠上。初始目标面80是发生滑动前设定的假想设计面70。注意，在图7中，80_﹣1是初始目标面80中的与基准位置d0对应的部分。70_﹣1是假想设计面70中的与基准位置d0对应的部分。在步骤S202中，控制器26判定刃尖位置P0是否位于比该初始目标面80_﹣1更靠上方的位置。

在发生滑动前，控制器26使工作装置13的刃尖沿初始目标面80_﹣1移动。但是，直到工作装置13的刃尖到达初始目标面80_﹣1之前，都存在延时。因此，如图7所示，在工作装置13的刃尖到达初始目标面80_﹣1前，可能存在发生滑动的情况。在发生滑动时，在刃尖位置P0位于比初始目标面80_﹣1更靠上方的位置时，处理进入步骤S203。

在步骤S203中，控制器26将假想设计面70_﹣1变更为发生滑动时的刃尖位置P0。如图8所示，控制器26将假想设计面70_﹣1变更为与发生滑动时的刃尖位置P0一致的高度。在此，控制器26瞬间将假想设计面70_﹣1变更为与刃尖位置P0一致的高度。

注意，控制器26也可以将假想设计面70_﹣1变更为比发生滑动时的刃尖位置P0更高的位置。例如，控制器26也可以将假想设计面70_﹣1设定于将发生滑动时的刃尖位置P0的高度与规定距离相加而得的高度的位置。

接着，在步骤S204中，控制器26判定作业车辆1是否已摆脱滑动。控制器26可以通过将上述实际车速相对于理论车速的比率和/或刮板18的负荷与规定的阈值进行比较来判定作业车辆1是否已摆脱滑动。或者，控制器26也可以通过其他手段来判定作业车辆1是否已摆脱滑动。

在步骤S204中，在判定为作业车辆1未摆脱滑动时，处理进入步骤S205。即，即使在步骤S203中变更了假想设计面70_﹣1，在判定为滑动仍在持续时，处理也进入步骤S205。

在步骤S205中，如图9所示，控制器26使假想设计面70_﹣1以规定速度进一步上升。在此，控制器26不像步骤S203那样瞬间变更假想设计面70_﹣1，而是使假想设计面70_﹣1以一定速度缓缓上升。例如，控制器26可以使假想设计面70_﹣1以1～10cm/s左右的速度上升。或者，控制器26可以使假想设计面70_﹣1以10～20cm/s左右的速度上升。或者，控制器26可以使假想设计面70_﹣1以更快的速度上升。或者，假想设计面70_﹣1的上升速度可以不是一定的，更是根据状况而变更。

图10表示通过在步骤S205中变更假想设计面70_﹣1而使作业车辆1摆脱了滑动时的刃尖位置P0。在该状态下，刃尖位置P0尚未到达变更后的假想设计面70_﹣1，而是位于比变更后的假想设计面70_﹣1更靠下方的位置。在判定为作业车辆1已摆脱滑动时，处理进入步骤S206。

在步骤S206中，将假想设计面70_﹣1设定在作业车辆1摆脱滑动时的刃尖位置P0。如图11所示，控制器26将假想设计面70_﹣1变更为与摆脱滑动时的刃尖位置P0一致的高度。

在步骤S207中，控制器26存储偏移量。如图12所示，偏移量H_offset是初始目标面80_﹣1的高度H1与摆脱滑动的时刻的刃尖位置P0的高度H2之差。

接着，在步骤S208中，控制器26再次设定假想设计面70。如图12所示，控制器26基于偏移量H_offset来变更比刃尖位置P0更靠前方的假想设计面70。详细地说，控制器26将使初始目标面80向上方移动偏移量H_offset的校正目标面90设定为摆脱滑动后的假想设计面70。

不过，控制器26以向上方不超过现状地形50的方式生成校正目标面90。因此，如图12所示，在使初始目标面80向上方移动偏移量H_offset的最初的校正目标面90’向上方超过现状地形50时，控制器26将修正为不向上方超过现状地形50的校正目标面90设定为假想设计面70。

详细地说，在图12中，距离d1处的最初的校正目标面90’位于比现状地形50更靠上方的位置。因此，将被修正为距离d1处的高度与现状地形50的高度一致的校正目标面90设定为假想设计面70。

注意，在通过在步骤S203中变更假想设计面70而使作业车辆1摆脱了滑动时，在S206中，控制器26也将假想设计面70设定为作业车辆1摆脱滑动时的刃尖位置P0。另外，在步骤S207中，控制器26将初始目标面80_﹣1的高度H1与摆脱滑动的时刻的刃尖位置P0的高度H2之差存储为偏移量H_offset。接着，在步骤S208中，控制器26基于偏移量H_offset再次设定假想设计面70。

如图13所示，在发生滑动时的刃尖位置P0位于与初始目标面80_﹣1相同或者比初始目标面80_﹣1更靠下方的位置时，处理从步骤S202进入图14所示的步骤S301。例如，在刃尖位置P0到达初始目标面80_﹣1后，存在由于走过到比初始目标面80_﹣1更靠下方的位置而发生滑动的情况。在这样的情况下，通过图14所示的处理，变更假想设计面70。

在步骤S301中，如图15所示，控制器26使假想设计面70_﹣1以规定速度上升。此处的处理与步骤S205相同。在步骤S302中，与步骤S204相同，控制器26判定作业车辆1是否已摆脱滑动。在判定为作业车辆1已摆脱滑动时，处理进入步骤S303。

在步骤S303中，控制器26判定摆脱滑动的时刻的刃尖位置P0是否位于比初始目标面80_﹣1更靠上方的位置。如图16所示，在摆脱滑动时刻的刃尖位置P0位于比初始目标面80_﹣1更靠上方的位置时，处理进入步骤S304。

在步骤S304中，与步骤S206相同，控制器26将假想设计面70_﹣1设定在作业车辆1摆脱滑动时的刃尖位置P0。如图16所示，控制器26将假想设计面70_﹣1变更为与摆脱滑动时的刃尖位置P0一致的高度。另外，在步骤S305中，与步骤S207相同，控制器26将初始目标面80_﹣1的高度H1与摆脱滑动的时刻的刃尖位置P0的高度H2之差存储为偏移量H_offset。接着，在步骤S306中，与步骤S208相同，控制器26将使初始目标面80向上方移动偏移量H_offset的校正目标面90再次设定为摆脱滑动后的假想设计面70。之后，处理返回步骤S201。

如图17所示，在摆脱滑动的时刻的刃尖位置P0位于比初始目标面80_﹣1更靠下方的位置时，处理从步骤S303进入步骤S307。在步骤S307中，初始目标面80被设定为摆脱滑动后的假想设计面70。之后，处理返回步骤S201。

在以上说明的本实施方式的作业车辆1的控制系统3中，在作业车辆1发生滑动时，在刃尖位置P0位于比初始目标面80更靠下方的位置时，以假想设计面70上升的方式进行变更。并且，以使工作装置13沿变更后的假想设计面70移动的方式进行控制。因此，能够使工作装置13的刃尖相对于现状地形50上升。因此，与使刃尖相对于作业车辆1相对地上升的情况相比，能够使行驶装置12的前部迅速地着地。由此，能够使作业车辆1迅速地摆脱滑动。

另外，因为工作装置13的刃尖相对于现状地形50上升，所以工作装置13的刃尖位置P0从发生滑动时的位置变更。由此，能够抑制反复滑动。

以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不超出发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

作业车辆不限于推土机，也可以是轮式转载机等其他车辆。

作业车辆1可以是能够远程操控的车辆。在该情况下，控制系统3的一部分可以配置在作业车辆1的外部。例如，控制器26可以配置在作业车辆1的外部。控制器26也可以配置在远离作业现场的控制中心内。

控制器26也可以具有彼此分体的多个控制器26。例如，如图18所示，控制器26可以包含配置在作业车辆1的外部的远距离控制器261和搭载于作业车辆1的车载控制器262。远距离控制器261和车载控制器262可以经由通信装置38、39无线通信。并且，上述控制器26的功能的一部分可以由远距离控制器261执行，剩下的功能可以由车载控制器262执行。例如，确定假想设计面70的处理可以由远距离控制器261执行，向工作装置13输出指令信号的处理可以由车载控制器262执行。

操作装置25也可以配置在作业车辆1的外部。在该情况下，可以从作业车辆1省略驾驶室。或者，可以从作业车辆1省略操作装置25。可以没有操作装置25的操作，仅利用控制器26的自动控制来操作作业车辆1。

现状地形获取装置不限于上述位置检测装置31，也可以是其他装置。例如，如图19所示，现状地形获取装置可以是接收来自外部装置的信息的接口装置37。接口装置37可以通过无线方式来接收外部的计测装置41所计测的现状地形信息。或者，接口装置37也可以是存储介质的读取装置，经由存储介质来接收外部的计测装置41所计测的现状地形信息。

假想设计面70的设定方法可以进行变更，而不限于上述实施方式的设定方法。控制器26也可以确定从现状地形50向下方分离规定距离的假想设计面70。控制器可以基于推定持有土量来确定规定距离。或者，控制器26也可以与推定持有土量无关地确定假想设计面70。

在发生滑动时的刃尖位置P0位于比初始目标面80_﹣1更靠上方的位置时，也可以进行与发生滑动时的刃尖位置P0位于与初始目标面80_﹣1相同或者比初始目标面80_﹣1更靠下方的位置时相同的控制。即，也可以省略步骤S203的处理。

在该情况下，在发生滑动时的刃尖位置P0位于比初始目标面80_﹣1更靠上方的位置时，控制器16也可以使假想设计面70_﹣1从发生滑动时的刃尖位置P0以规定速度上升。

工业实用性

根据本发明，能够在挖掘时使作业车辆迅速地摆脱滑动，并且能够抑制反复滑动。

附图标记说明

1 作业车辆

3 控制系统

13 工作装置

26 控制器

Claims (20)

1.一种作业车辆的控制系统，所述作业车辆具有工作装置，

所述作业车辆的控制系统的特征在于，

所述作业车辆的控制系统具备控制器，

所述控制器被编程为执行以下处理：

接收表示作业对象的现状地形的现状地形信息，

确定位于比所述现状地形更靠下方的位置的设计面，

生成使所述工作装置沿所述设计面移动的指令信号，

判定所述作业车辆发生滑动，

在发生所述滑动时，在所述工作装置的刃尖位于比作为发生所述滑动前的所述设计面的初始目标面更靠下方的位置时，使所述设计面上升。

2.如权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：使所述设计面以规定速度上升。

3.如权利要求1或2所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：在判定为已摆脱所述滑动时，将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置。

4.如权利要求3所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：以不向上方超过所述现状地形的方式设定所述设计面。

5.如权利要求3或4所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：

将所述初始目标面的高度与摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置的高度之差存储为偏移量，

将使所述初始目标面向上方移动所述偏移量的校正目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。

6.如权利要求5所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：以不向上方超过所述现状地形的方式生成所述校正目标面。

7.如权利要求1至6中任一项所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，

所述控制器被编程为执行以下处理：

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠上方的位置时，将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置，

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠下方的位置时，将所述初始目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。

8.一种作业车辆的控制方法，所述作业车辆具有工作装置，

所述作业车辆的控制方法的特征在于，包括以下处理：

接收表示作业对象的现状地形的现状地形信息，

确定位于比所述现状地形更靠下方的位置的设计面，

生成使所述工作装置沿所述设计面移动的指令信号，

判定所述作业车辆发生滑动，

在发生所述滑动时，在所述工作装置的刃尖位于比作为发生所述滑动前的所述设计面的初始目标面更靠下方的位置时，使所述设计面上升。

9.如权利要求8所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，

所述设计面以规定速度上升。

10.如权利要求8或9所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，还包括以下处理：

在已摆脱所述滑动时，将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置。

11.如权利要求10所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，

在将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置时，以不向上方超过所述现状地形的方式设定所述设计面。

12.如权利要求10或11所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，还包括以下处理：

将所述初始目标面的高度与摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置的高度之差存储为偏移量，

将使所述初始目标面向上方移动所述偏移量的校正目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。

13.如权利要求12所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，

以不向上方超过所述现状地形的方式生成所述校正目标面。

14.如权利要求8至13中任一项所述的作业车辆的控制方法，其特征在于，

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠上方的位置时，将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置，

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠下方的位置时，将所述初始目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。

15.一种作业车辆，其特征在于，具备：

工作装置；

控制器，其使所述工作装置沿位于比作业对象的现状地形更靠下方的位置的设计面移动；

在所述作业车辆发生滑动时，在所述工作装置的刃尖位于比作为发生所述滑动前的所述设计面的初始目标面更靠下方的位置时，所述设计面上升。

16.如权利要求15所述的作业车辆，其特征在于，

所述设计面以规定速度上升。

17.如权利要求15或16所述的作业车辆，其特征在于，

在已摆脱所述滑动时，所述设计面被设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置。

18.如权利要求17所述的作业车辆，其特征在于，

存储表示所述初始目标面的高度与摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置的高度之差的偏移量，

将使所述初始目标面向上方移动所述偏移量的校正目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。

19.如权利要求18所述的作业车辆，其特征在于，

以不向上方超过所述现状地形的方式生成所述校正目标面。

20.如权利要求15至19中任一项所述的作业车辆，其特征在于，

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠上方的位置时，将所述设计面设定在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置，

在摆脱所述滑动的时刻的所述工作装置的刃尖位置位于比所述初始目标面更靠下方的位置时，将所述初始目标面设定为摆脱所述滑动后的所述设计面。