CN110191989A - 作业车辆的控制系统、方法、及作业车辆 - Google Patents
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Abstract
作业车辆的控制系统具备控制器。控制器经过编程进行以下的处理。控制器根据规定的目标值控制工作装置。控制器在工作装置的控制中判定行驶装置的滑动的产生。控制器根据滑动的判定结果变更目标值。
Description
技术领域
本发明涉及作业车辆的控制系统、方法及作业车辆。
背景技术
目前,在推土机或平地机等的作业车辆中,提出了自动地调整工作装置位置的自动控制。例如,专利文献1公开有挖掘控制。在挖掘控制中,自动调整推土铲的位置,以使推土铲的负荷与目标负荷一致。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)专利第5247939号公报
发明内容
发明所要解决的课题
根据上述的现有控制,在推土铲的负荷变得过大时,通过使推土铲上升,能够抑制履带滑动的产生。由此,能够高效地进行作业。
但是,在现有的控制中,如图10所示,首先沿着最终设计面100控制推土铲。然后,当推土铲的负荷变大时,通过负荷控制使推土铲上升(参照图10的推土铲的轨迹200)。因此,在挖掘具有较大起伏的地形300的情况下,有时因推土铲的负荷快速地增大,可能会使推土铲快速地上升。在该情况下,形成凹凸较大的地形,因此,难以顺畅地进行挖掘作业。另外,挖掘的地形容易变得粗糙,有完工质量降低的风险。
另外,在现有的控制中,控制器根据推土铲的目标负荷等规定的目标值控制工作装置。但是,在目标值不是适当值的情况下,常发生履带滑动。在该情况下,难以进行高效且完工质量良好的挖掘作业。
本发明的课题在于,提供通过自动控制能够进行高效且完工质量良好的作业的作业车辆的控制系统、方法及作业车辆。
用于解决课题的方案
第一方式提供一种具有行驶装置和工作装置的作业车辆的控制系统,控制系统具备控制器。控制器经过编程执行以下的处理。控制器根据规定的目标值控制工作装置。控制器在工作装置的控制中判定行驶装置的滑动的产生。控制器根据滑动的判定结果变更目标值。
第二方式提供一种为了决定表示工作装置的目标轨迹的目标设计面而由控制器执行的方法,其具备以下的处理。第一处理根据规定的目标值,控制工作装置。第二处理在工作装置的控制中,判定行驶装置的滑动的产生。第三处理根据滑动的判定结果变更目标值。
第三方式提供一种具备行驶装置、工作装置及控制器的作业车辆。控制器经过编程执行以下的处理。控制器根据规定的目标值控制工作装置。控制器在工作装置的控制中,判定行驶装置的滑动的产生。控制器根据滑动的判定结果变更目标值。
发明效果
根据本发明,由于是根据目标设计面控制工作装置,能够在抑制对工作装置的负荷变得过大的同时进行挖掘。由此,能够提高作业的完工质量。另外,通过自动控制,能够提高作业的效率。进而,目标值根据对滑动的判定结果改变。因此,能够抑制滑动的产生。
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方框图。
图3是表示作业车辆的结构示意图。
图4是表示设计面及完成形态面的一例的图。
图5是表示工作装置的自动控制处理的流程图。
图6是表示目标土方量的更新处理的流程图。
图7是表示目标土方量的更新的一例的图。
图8是表示另一实施方式的作业车辆的驱动系统与控制系统的结构方框图。
图9是表示另一实施方式的作业车辆的驱动系统与控制系统的结构方框图。
图10是表示相关技术的一例的图。
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为推土机。作业车辆1具备车体11、行驶装置12、工作装置13。
车体11具有驾驶室14和发动机室15。驾驶室14中配置有未图示的驾驶席。发动机室15配置于驾驶室14的前方。行驶装置12安装于车体11的下部。行驶装置12具有左右一对履带16。此外,图1仅图示左侧的履带16。通过履带16进行旋转,作业车辆1进行行驶。作业车辆1的行驶可以是自主行驶、半自主行驶、驾驶员的操作行驶中的任一形式。
工作装置13安装于车体11。工作装置13具有:提升架17、推土铲18、提升液压缸19。提升架17可以沿车宽方向延伸的轴线X为中心向上下动作地安装于车体11。提升架17支撑推土铲18。
推土铲18配置于车体11的前方。推土铲18随着提升架17的上下动作而上下移动。提升液压缸19将车体11和提升架17连结。通过提升液压缸19进行伸缩,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的结构的方框图。如图2所示,驱动系统2具备发动机22、液压泵23、动力传递装置24。
液压泵23由发动机22驱动,排出工作油。从液压泵23排出的工作油向提升液压缸19供给。此外,在图2中图示有一个液压泵23,但也可以设置多个液压泵。
动力传递装置24将发动机22的驱动力向行驶装置12传递。动力传递装置24可以是例如HST(Hydro Static Transmission)。或者,动力传递装置24也可以是例如扭矩转换器或具有多个变速齿轮的变速箱。
控制系统3具备检测动力传递装置24的输出的输出传感器34。输出传感器34包含例如转速传感器或压力传感器。在动力传递装置24为包含液压马达的HST的情况下,输出传感器34可以是检测液压马达的驱动液压的压力传感器。输出传感器34也可以是检测液压马达的输出转速的旋转传感器。在动力传递装置24具有扭矩转换器的情况下,输出传感器34可以是检测扭矩转换器的输出转速的旋转传感器。表示输出传感器34的检测值的检测信号向控制器26输出。
控制系统3具备:第一操作装置25a、第二操作装置25b、输入装置25c、控制器26、控制阀27、存储装置28。第一操作装置25a、第二操作装置25b、输入装置25c配置于驾驶室14。第一操作装置25a是用于操作行驶装置12的装置。第一操作装置25a接收用于驱动行驶装置12的由驾驶员进行的操作,输出与操作相应的操作信号。第二操作装置25b是用于操作工作装置13的装置。第二操作装置25b接收用于驱动工作装置13的由驾驶员进行的操作,输出与操作相应的操作信号。第一操作装置25a和第二操作装置25b包含例如操作杆、踏板、开关等。
例如,第一操作装置25a可以操作至前进位置、后退位置、中立位置。表示第一操作装置25a的位置的操作信号向控制器26输出。在第一操作装置25a的操作位置为前进位置时,控制器26控制行驶装置12或动力传递装置24使作业车辆1前进。在第一操作装置25a的操作位置为后退位置时,控制器26控制行驶装置12或动力传递装置24使作业车辆1后退。
输入装置25c是输入用于进行后述的工作装置13的自动控制的设定的装置。输入装置25c是例如触摸面板式显示屏。但是,输入装置25c也可以是鼠标及轨迹球等的指示器、开关或键盘等其它装置。输入装置25c接收驾驶员的操作,输出与操作相应的操作信号。
经过编程,控制器26基于所取得的数据控制作业车辆1。控制器26包含例如CPU等处理装置(处理器)。控制器26从第一操作装置25a、第二操作装置25b、输入装置25c取得操作信号。控制器26基于操作信号控制控制阀27。
控制阀27为比例控制阀,由来自控制器26的指令信号进行控制。控制阀27配置于提升液压缸19等液压致动器与液压泵23之间。控制阀27控制从液压泵23向提升液压缸19供给的工作油的流量。
控制器26生成向控制阀27的指令信号,以使推土铲18根据上述的第二操作装置25b的操作进行动作。由此,提升液压缸19根据第二操作装置25b的操作量受到控制。此外,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具备提升液压缸传感器29。提升液压缸传感器29检测提升液压缸19的行程长度(以下,称为“提升液压缸长L”)。如图3所示,控制器26基于提升液压缸长L算出推土铲18的提升角θlift。图3是表示作业车辆1的结构示意图。
在图3中,工作装置13的原点位置以双点划线表示。工作装置13的原点位置是在水平的地面上推土铲18的铲尖与地面接触的状态下的推土铲18的位置。提升角θlift是工作装置13距原点位置的角度。
如图2所示,控制系统3具备位置传感器31。位置传感器31测定作业车辆1的位置。位置传感器31具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收器32、IMU33。GNSS接收器32是例如GPS(Global Positioning System)用接收器。GNSS接收器32的天线配置于驾驶室14上。GNSS接收器32通过卫星接收定位信号,根据定位信号计算天线的位置并生成车体位置数据。控制器26从GNSS接收器32取得车体位置数据。
IMU33是惯性测量装置(Inertial Measurement Unit)。IMU33取得车体倾斜角数据。车体倾斜角数据包含相对于车辆前后方向的水平的角度(俯仰角)及相对于车辆横方向的水平的角度(倾侧角)。控制器26从IMU33取得车体倾斜角数据。
控制器26根据提升液压缸长L、车体位置数据、车体倾斜角数据,计算铲尖位置P0。如图3所示,控制器26基于车体位置信息算出GNSS接收器32的整体坐标。控制器26基于提升液压缸长L算出提升角θlift。控制器26基于提升角θlift和车体尺寸信息算出铲尖位置P0相对于GNSS接收器32的局部坐标。
控制器26根据车体位置数据算出作业车辆1的行进方向和车速。车体尺寸数据存储于存储装置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的整体坐标、铲尖位置P0的局部坐标、车体倾斜角数据,算出铲尖位置P0的整体坐标。控制器26将铲尖位置P0的整体坐标作为铲尖位置数据取得。此外,通过向推土铲18安装GNSS接收器,也可以直接算出铲尖位置P0。
存储装置28包含例如存储器和辅助存储装置。存储装置28可以是例如RAM或ROM等。存储装置28也可以是半导体存储器或硬盘等。存储装置28是非临时性的(non-transitory)计算机可读取的记录介质的一例。存储装置28记录有利用处理器可执行且用于控制作业车辆1的计算机指令。
存储装置28存储有作业现场地形数据。作业现场地形数据表示作业现场的现状地形。作业现场地形数据是例如三维数据形式的地形测量图。作业现场地形数据能够通过例如航空激光测量得到。
控制器26取得完成形态数据。完成形态数据表示作业现场的完成形态面50。完成形态面50是沿着作业车辆1的行进方向的区域的地形。完成形态数据根据作业现场地形数据、从上述的位置传感器31得到的作业车辆1的位置、行进方向,通过控制器26中的计算而取得。
图4是表示完成形态面50的截面的一例的图。如图4所示,完成形态数据包含多个参照点P0-Pn处的完成形态面50的高度。详细而言,完成形态数据包含作业车辆1的行进方向上的多个参照点P0-Pn处的完成形态面50的高度Z0~Zn。多个参照点P0-Pn分别隔着规定间隔排列。规定间隔为例如1m,但也可以是其它值。
此外,在图4中,纵轴表示地形的高度,横轴表示在作业车辆1的行进方向上距当前位置的距离。当前位置可以是基于作业车辆1的当前的铲尖位置P0决定的位置。当前位置也可以基于作业车辆1的其它部分的当前位置决定。
存储装置28存储设计面数据。设计面数据表示作为工作装置13的目标轨迹的多个设计面60、70。如图4所示,设计面数据与完成形态数据一样,包含多个参照点P0-Pn处的设计面60、70的高度。多个设计面60、70包含最终设计面70和最终设计面70以外的中间的目标设计面60。
最终设计面70是作业现场表面的最终的目标形状。最终设计面70是例如三维数据形式的土木完工图,预先保存于存储装置28。此外,图4中,最终设计面70是与水平方向平行的平坦形状,但也可以是与其不同的形状。
目标设计面60的至少一部分位于最终设计面70与完成形态面50之间。控制器26生成期望的目标设计面60,生成表示该目标设计面60的设计面数据,并保存于存储装置28。
控制器26基于完成形态数据、设计面数据、铲尖位置数据,自动地控制工作装置13。以下,对由控制器26执行的、工作装置13的自动控制进行说明。图5是表示工作装置13的自动控制的处理流程图。
如图5所示,在步骤S101中,控制器26取得当前位置数据。当前位置数据表示位置传感器31测定的作业车辆1的位置。如上所述,控制器26根据当前位置数据取得工作装置13的当前的铲尖位置P0。在步骤S102中,控制器26取得设计面数据。控制器26从存储装置28取得设计面数据。
在步骤S103中,控制器26取得完成形态数据。控制器26根据作业现场地形数据、作业车辆1的位置及行进方向,取得表示当前的完成形态面50的完成形态数据。或者,如后所述,控制器26取得表示通过挖掘而被更新的完成形态面50的完成形态数据。
在步骤S104中,控制器26取得目标土方量。目标土方量的初始值存储于存储装置28。控制器26根据行驶装置12的滑动(以下,称为“履带滑动”)的有无,更新目标土方量。后面将对目标土方量的更新进行详细说明。
在步骤S105中,控制器26决定目标设计面60。控制器26根据表示最终设计面70的设计面数据、完成形态数据及目标土方量,决定位于最终设计面70与完成形态面50之间的目标设计面60。目标设计面60位于最终设计面70的上方,至少一部分位于完成形态面50的下方。
例如,如图4所示,控制器26决定从作业开始位置Ps以倾斜角α直线状地延伸的目标设计面60。在图4中,完成形态面50与目标设计面60之间的截面面积表示在沿着目标设计面60移动工作装置13的铲尖时,由工作装置13保有的推定土方量S。控制器26以推定土方量S与目标土方量一致的方式算出倾斜角α。
目标土方量越大,控制器26越增大倾斜角α。因此,目标土方量越大,控制器26越增大从作业对象的完成形态面50到目标设计面60的距离。但是,控制器26以不降低最终设计面70的方式决定目标设计面60。
此外,在本实施方式中,未考虑作业车辆1的宽度方向上的完成形态面50的大小。但是,也可以考虑作业车辆1的宽度方向上的完成形态面50的大小而算出土方量。
作业开始位置Ps是例如工作装置13的铲尖移动至规定高度以下的位置时的铲尖位置P0。工作装置13的铲尖的移动可以通过驾驶员操作第二操作部件25b而进行。或者,工作装置13的铲尖的移动也可以通过控制器26控制工作装置13而进行。
控制器26也可以通过其它方法决定目标设计面60。例如,控制器26可以将使完成形态面50在垂直方向上位移规定距离的面决定为目标设计面60。在该情况下,控制器26可以以推定土方量S与目标土方量一致的方式算出完成形态面50的位移量。
在步骤S106中,控制器26控制工作装置13。控制器26根据目标设计面60自动地控制工作装置13。详细而言,控制器26生成对工作装置13的指令信号,以使推土铲18的铲尖位置P0向目标设计面60移动。生成的指令信号被输入到控制阀27。由此,工作装置13的铲尖位置P0沿着目标设计面60移动。
例如,当目标设计面60比完成形态面50位于上方时,利用工作装置13在完成形态面50上填土。另外,当目标设计面60比完成形态面50位于下方时,利用工作装置13挖掘完成形态面50。
在步骤S107中,控制器26更新完成形态面50。例如,控制器26记录作业中的工作装置13的铲尖位置,并保存于存储装置28。控制器26将表示工作装置13的铲尖位置的轨迹的数据作为新的表示完成形态面50的完成形态数据进行更新。
上述处理在作业车辆1前进时执行。控制器26也可以在从第二操作装置25b输出操作工作装置13的信号时,开始工作装置13的控制。作业车辆1的移动可以通过驾驶员操作第一操作装置25a而手动进行。或者,作业车辆1的移动也可以根据来自控制器26的指令信号自动地进行。
例如,当第一操作装置25a处于前进位置时,执行上述的处理而自动地控制工作装置13。当作业车辆1后退时,控制器26停止工作装置13的控制。例如,当第一操作装置25a处于后退位置时,控制器26停止工作装置13的控制。然后,作业车辆1再次开始前进时,控制器26再次进行从上述的步骤S101到S107的处理。
这样,将作业车辆1开始前进起直到切换成后退为止称为一次作业路径。作业车辆1进行后退并返回至作业开始位置Ps,且作业车辆1再次开始前进,由此,执行下一作业路径。作业开始位置Ps可以与在上一作业路径中的作业开始位置相同。或者,作业开始位置Ps也可以是与上一作业路径中的作业开始位置不同的新的作业开始位置。通过反复进行这种作业路径,能够挖掘完成形态面50并接近最终设计面70。
接着,对目标土方量的更新进行说明。控制器26判定履带滑动的产生,根据履带滑动的判定结果变更目标土方量。以下的说明中,目标土方量以相对于推土铲18的最大容量的比例(%)表示。但是,目标土方量也可以用体积等其它参数表示。
图6是表示用于更新目标土方量的处理流程图。图6所示的处理对于每一次作业路径均被执行。
首先,如果在步骤S201作业车辆1开始前进,在步骤S202中,控制器26判定履带滑动的产生。例如,控制器26根据以下的(1)式,算出履带滑动率Rs。
Rs=1-Vw/Vc(1)
Vw为作业车辆1的车速。控制器26根据位置传感器31检测到的车体位置数据算出车速Vw。Vc是履带16的移动速度。控制器26根据输出传感器34检测到的动力传递装置24的输出算出履带16的移动速度Vc。
控制器26根据以下的(2)式,判定履带滑动的有无。
Rs>Rth(2)
Rth是规定的滑动判定阈值。控制器26在履带滑动率Rs比滑动判定阈值Rth大时,判定为存在履带滑动。控制器26在履带滑动率Rs为滑动判定阈值Rth以下时,判定为无履带滑动。
在步骤S202中,如果判定为无履带滑动,处理进入步骤S203。在步骤S203中,控制器26对于无履带滑动判定的连续次数Ns进行计数。
如果在步骤S204中作业车辆1开始后退,在步骤S205中,控制器26判定连续次数Ns是否为规定的次数阈值Nth以上。连续次数Ns为规定的次数阈值Nth以上时,处理进入步骤S206。
在步骤S206中,控制器26增大目标土方量。例如,控制器26向目标土方量加上规定的加算值。加算值为例如5%。但是,加算值可以比5%小。或者,加算值也可以比5%大。
在步骤S205中连续次数Ns比规定的次数阈值Nth小时,处理返回步骤S201,控制器26在下一作业路径中再次判定履带滑动的有无。
在步骤S202中,如果控制器26判定为存在履带滑动,处理进入步骤S207。在步骤S207中,控制器26降低目标土方量。例如,控制器26从目标土方量减去规定的减法值。减法值为例如5%。但是,减法值可以比5%小。或者,减法值也可以比5%大。减法值可以与加算值不同。
在步骤S208中,控制器26将连续次数Ns重置。例如,如果控制器26在连续的两次的作业路径中判定为无滑动,连续次数Ns为2。而且,在下一作业路径中,当控制器26判定为存在滑动时,控制器26将连续次数Ns重置为0。
图7是表示目标土方量的更新的一例的图。在图7中,Slimit表示成为履带滑动的产生极限的土方量。因此,当目标土方量为滑动产生极限Slimit以下时不会产生履带滑动,当目标土方量比滑动产生极限Slimit大时产生履带滑动。
图7中St0为目标土方量的初始值。初始值St0可以是基于例如推土铲18的容量决定的固定值。或者,目标土方量St也可以通过驾驶员对输入装置25c的操作任意地设定。此外,在图7所示的例子中,次数阈值Nth为3。但是,次数阈值Nth不限于3,也可以是其它值。
如图7所示,控制器26在第一个和第二个作业路径中判定为无履带滑动。在第一个和第二个作业路径中,连续次数Ns比次数阈值Nth小,因此,控制器26将目标土方量维持成初始值St0。
接着,控制器26在第三个作业路径中也判定为无履带滑动。在该情况下,连续次数Ns变成次数阈值Nth以上,因此,控制器26在接下来的第四个作业路径中将目标土方量从初始值St0增大成St1。
然后,如果控制器26在第四个作业路径中也判定为无履带滑动,在接下来的第五个作业路径中目标土方量从St1进一步增大成St2。即,控制器26在连续次数Ns为次数阈值Nth以上的期间,每当判定为无履带滑动,就会增大目标土方量。因此,如图7所示,在第四个作业路径之后,直到第八个作业路径,控制器26依次增大目标土方量。
在第八个作业路径中,目标土方量成为比滑动产生极限Slimit大的St5。因此,在第八个作业路径中产生滑动。控制器26在第八个作业路径中判定为存在滑动时,在接下来的第九个作业路径中,将目标土方量从St5降低至St4。另外,控制器26将连续次数Ns重置为0。
在接下来的第十、第十一个作业路径中,控制器26判定为无滑动,但连续次数Ns比次数阈值Nth小,因此,控制器26将目标土方量维持成St4。控制器26在第十一个作业路径中判定为无滑动时,连续次数Ns成为次数阈值Nth以上。因此,控制器26在接下来的第十二个作业路径中将目标土方量从St4增大至St5。以后,在从第十二到第十八个作业路径中,反复进行目标土方量的增大和降低。
控制器26将更新的目标土方量随时保存于存储装置28。然后,当一个作业路径结束且下一作业路径开始时,控制器26将更新的目标土方量作为初始值决定目标设计面60。控制器26在下一作业路径中也判定滑动的有无,基于该判定结果更新目标土方量。
根据以上说明的本实施方式的作业车辆1的控制系统3,在目标设计面60位于完成形态面50的下方时,沿着目标设计面60控制工作装置13,由此,能够在抑制对工作装置13的负荷过量的同时进行挖掘。由此,能够提高作业的完工质量。另外,通过自动控制,能够提高作业的效率。
另外,根据滑动的判定结果变更目标土方量,并根据变更的目标土方量决定目标设计面60。因此,能够抑制滑动的产生。
此外,为了抑制滑动,目标土方量优选为滑动产生极限Slimit以下。另一方面,为了进一步提高作业的效率,目标土方量优选尽可能大。因此,目标土方量优选为滑动产生极限Slimit以下的滑动产生极限Slimit附近的值。但是,滑动产生极限Slimit根据作业现场的土质而不同。另外,即使土质相同,滑动产生极限Slimit也根据作业现场的地形或环境不同而各异。因此,难以预先高精度掌握滑动产生极限Slimit。
但是,本实施方式的作业车辆1的控制系统3中,目标土方量基于实际的滑动产生次数更新。因此,通过一边进行作业一边更新目标土方量,能够将目标土方量设定成滑动产生极限Slimit附近的值。由此,能够提高作业的效率。
以上,对本发明的一个实施方式进行了说明,但本发明不限于上述实施方式,可在不脱离发明构思的范围内进行各种变更。
作业车辆1不限于推土机,也可以是轮式装载机、马达平地机等的其它车辆。作业车辆1也可以是可远程操纵的车辆。在该情况下,控制系统3的一部分可以配置于作业车辆1的外部。例如,控制器26可以配置于作业车辆1的外部。控制器26也可以配置于远离作业现场的控制中心内。
行驶装置12不限于履带16,也可以具有其它的驱动零件。例如,行驶装置12也可以具有轮子及轮胎。
控制器26也可以不根据目标设计面60控制工作装置13,而是使表示目标设计面60的指引画面显示于显示屏。在该情况下,控制器26基于根据滑动的判定结果而变更的目标土方量,更新目标设计面60。然后,控制器26通过将更新的目标设计面60显示于指引画面,能够将适当的目标设计面60提供给驾驶员。
控制器26也可以根据滑动的判定结果,变更目标土方量以外的目标值。目标值优选为表示对工作装置的负荷的参数的目标值。例如,控制器26可以根据滑动的判定结果变更目标牵引力。控制器26也可以以作业车辆的牵引力成为目标牵引力的方式决定目标设计面60。
在该情况下,控制器26可以根据输出传感器34中的检测值算出牵引力。例如,在作业车辆1的动力传递装置24为HST的情况下,控制器26能够根据液压马达的驱动液压和液压马达的转速算出牵引力。或者,在动力传递装置24具有扭矩转换器和变速箱的情况下,控制器26可根据向变速箱的输入扭矩和变速箱的减速比算出牵引力。对变速箱的输入扭矩可根据扭矩转换器的输出转速算出。但是,牵引力的检测方法不限于上述方法,也可以通过其它方法检测。
控制器26也可以具有相互分开的多个控制器26。例如,如图8所示,控制器26可以包含配置于作业车辆1的外部的远程控制器261、搭载于作业车辆1的车载控制器262。远程控制器261与车载控制器262可以经由通信装置38、39通过无线进行通信。而且,上述的控制器26的功能的一部分也可以由远程控制器261执行,且剩余的功能由车载控制器262执行。例如,决定目标设计面60的处理可以由远程控制器261执行,输出对工作装置13的指令信号的处理可以由车载控制器262执行。
操作装置25a、25b及输入装置25c也可以配置于作业车辆1的外部。在该情况下,驾驶室可以从作业车辆1省略。或者,操作装置25a、25b及输入装置25c也可以从作业车辆1省略。也可以不通过操作装置25a、25b及输入装置25c的操作,仅通过控制器26的自动控制操作作业车辆1。
完成形态面50不限于上述的位置传感器31,也可以由其它装置取得。例如,如图9所示,也可以利用接收来自外部装置的数据的接口装置37取得完成形态面50。接口装置37可以通过无线接收外部的测量装置40测量的完成形态数据。
作为外部的测量装置,例如可以使用航空激光测量。或者,也可以利用摄像头拍摄完成形态面50,并根据由摄像头得到的图像数据生成完成形态数据。例如,可以使用UAV(Unmanned Aerial Vehicle)的航空拍摄测量。或者,接口装置37也可以是记录介质的读取装置,将外部的测量装置40测量的完成形态数据经由记录介质接收。
产业上的可利用性
根据本发明,能够提供通过自动控制可进行高效且完工质量良好的作业的作业车辆的控制系统、方法及作业车辆。
符号说明
13 工作装置
1 作业车辆
3 控制系统
26 控制器
Claims (20)
1.一种作业车辆的控制系统,所述作业车辆具有行驶装置和工作装置,其特征在于,
具备控制器,
所述控制器进行如下控制:
根据规定的目标值,控制所述工作装置,
在所述工作装置的控制中,判定所述行驶装置的滑动的产生,
根据所述滑动的判定结果,变更所述目标值。
2.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述控制器在判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
3.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述控制器在连续规定次数判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
4.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述控制器在判定为存在所述滑动时,减小所述目标值。
5.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述控制器根据所述目标值决定表示所述工作装置的目标轨迹的目标设计面,
所述目标值越大,越增大从作业对象的完成形态面到所述目标设计面的距离。
6.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述目标值为目标土方量,
所述控制器控制所述工作装置,以使由所述工作装置挖掘的土方量成为所述目标土方量。
7.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述目标值为目标牵引力,
所述控制器控制所述工作装置,以使所述作业车辆的牵引力成为所述目标牵引力。
8.根据权利要求1所述的作业车辆的控制系统,其特征在于,
所述控制器在第一作业路径的执行中判定所述滑动的产生,
根据所述滑动的判定结果,决定用于第二作业路径的所述目标值。
9.一种方法,为了控制工作装置而由控制器执行,其特征在于,包括:
根据规定的目标值,控制所述工作装置;
在所述工作装置的控制中,判定所述行驶装置的滑动的产生;
根据所述滑动的判定结果,变更所述目标值。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
变更所述目标值包括:在判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
变更所述目标值包括:在连续规定次数判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
12.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
变更所述目标值包括:在判定为存在所述滑动时,减小所述目标值。
13.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
根据所述目标值,决定表示所述工作装置的目标轨迹的目标设计面,
所述目标值越大,越增大从作业对象的完成形态面到所述目标设计面的距离。
14.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
所述目标值为目标土方量,
控制所述工作装置包括:控制所述工作装置,以使由所述工作装置挖掘的土方量成为所述目标土方量。
15.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,
所述目标值为目标牵引力,
控制所述工作装置包括:控制所述工作装置,以使所述作业车辆的牵引力成为所述目标牵引力。
16.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,还包括:
在第一作业路径的执行中判定所述滑动的产生;
根据所述滑动的判定结果,决定用于第二作业路径的所述目标值。
17.一种车辆,其特征在于,
具备行驶装置、工作装置及控制器,
所述控制器进行如下控制:
根据规定的目标值,控制所述工作装置,
在所述工作装置的控制中,判定所述行驶装置的滑动的产生,
根据所述滑动的判定结果,变更所述目标值。
18.根据权利要求17所述的作业车辆,其特征在于,
所述控制器在判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
19.根据权利要求17所述的作业车辆,其特征在于,
所述控制器在连续规定次数判定为没有所述滑动时,增大所述目标值。
20.根据权利要求17所述的作业车辆,其特征在于,
所述控制器在判定为存在所述滑动时,减小所述目标值。
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