CN113302363B - 作业机械的控制系统 - Google Patents

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Abstract

车身位置传感器安装于第二车身部分。车身位置传感器输出表示第二车身部分的位置的车身位置数据。作业机位置传感器安装于第二车身部分。作业机位置传感器输出作业机位置数据。作业机位置数据表示作业机相对于第二车身部分的相对位置。控制器基于车身位置数据和作业机位置数据，计算作业机的位置。

Description

作业机械的控制系统
技术领域
本公开涉及作业机械的控制系统。
背景技术
以往，在推土机等作业机械中，利用检测作业机的位置的技术。例如，在专利文献1中，作业机械具备车身、作业机、姿势传感器、位置传感器以及控制器。作业机安装于车身。位置传感器输出表示车身的位置的位置数据。姿势传感器输出表示车身和作业机的姿势的姿势数据。控制器基于位置数据和姿势数据，计算作业机的位置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开公报WO2013/047180号
发明内容
发明要解决的课题
车身包括彼此分体的多个车身部分。例如，车身包括第一车身部分和第二车身部分。第一车身部分包括车架。第二车身部分包括驾驶室。第一车身部分和第二车身部分彼此分体。因此，第二车身部分能够相对于第一车身部分相对位移。尤其是，在第二车身部分经由安装件支承于第一车身部分的情况下，有时会因安装件的变形而导致第二车身部分相对于第一车身部分相对较大地位移。
在专利文献1中，上述姿势传感器安装于第一车身部分，位置传感器安装于第二车身部分。因此，在第二车身部分相对于第一车身部分进行了相对位移时，第二车身部分的姿势与由姿势传感器检测到的第一车身部分的姿势不同。在该情况下，难以高精度地计算作业机的位置。
本公开的目的在于高精度地计算作业机的位置。
用于解决课题的方案
第一方案是作业机械的控制系统。作业机械包括作业机和车身。车身包括第一车身部分、安装件以及第二车身部分。在第一车身部分安装有作业机。安装件安装于第一车身部分。第二车身部分与第一车身部分分体。第二车身部分经由安装件支承于第一车身部分。
控制系统具备车身位置传感器、作业机位置传感器以及控制器。车身位置传感器安装于第二车身部分。车身位置传感器输出表示第二车身部分的位置的车身位置数据。作业机位置传感器安装于第二车身部分。作业机位置传感器输出作业机位置数据。作业机位置数据表示作业机相对于第二车身部分的相对位置。控制器基于车身位置数据和作业机位置数据，计算作业机的位置。
发明的效果
根据本公开，车身位置传感器和作业机位置传感器都安装于第二车身部分。因此，即便第二车身部分相对于第一车身部分相对位移，也能够高精度地计算作业机的位置。
附图说明
图1是表示实施方式的作业机械的侧视图。
图2是表示作业机械的控制系统的结构的框图。
图3是示意性地表示作业机械的俯视图以及侧视图。
图4是表示现状地形数据的侧视剖视图。
图5是表示处于倾斜地上的实施方式的作业机械的俯视图。
图6是表示处于倾斜地上的实施方式的作业机械的侧视图。
图7是示意性地表示比较例的作业机械的俯视图以及侧视图。
图8是表示处于倾斜地上的比较例的作业机械的俯视图。
图9是表示处于倾斜地上的比较例的作业机械的侧视图。
图10是表示变形例的作业机械的控制系统的结构的框图。
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机械1的侧视图。本实施方式的作业机械1是推土机。作业机械1具备车身11、行驶装置12以及作业机13。
车身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位。发动机室15配置在驾驶室14的前方。行驶装置12安装在车身11的下部。行驶装置12具有左右的履带16a、16b。需要说明的是，在图1中，仅图示出左侧的履带16a。通过履带16a、16b旋转，由此，作业机械1行驶。
作业机13安装于车身11。作业机13包括提升架17、推土铲18以及提升缸19。提升架17以轴线Ax1为中心能够上下动作地安装于车身11。轴线Ax1沿车宽度方向延伸。提升架17支承推土铲18。
推土铲18配置在车身11的前方。推土铲18伴随着提升架17的动作而上下移动。提升架17也可以安装于行驶装置12。提升缸19与车身11和提升架17连结。通过使提升缸19伸缩，提升架17以轴线Ax1为中心上下动作。
图2是表示作业机械1的控制系统3的结构的框图。在本实施方式中，控制系统3搭载于作业机械1。如图2所示，作业机械1具备发动机22、液压泵23以及动力传递装置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缸19供给。需要说明的是，在图2中，图示出一个液压泵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例如可以是HST(Hydro Static Transmission：静液压变速器)。或者，动力传递装置24例如也可以是具有变矩器或多个变速齿轮的变速器。
控制系统3具备输入装置25、控制器26以及控制阀27。输入装置25配置于驾驶室14。输入装置25接受操作者的操作，输出与操作相应的操作信号。输入装置25向控制器26输出操作信号。输入装置25包括用于操作行驶装置12和作业机13的操作杆、踏板、或者开关等操作件。输入装置25也可以包括触摸面板。根据输入装置25的操作，控制作业机械1的前进以及后退等行驶。根据输入装置25的操作，控制作业机13的上升以及下降等动作。
控制器26被编程为基于所取得的数据来控制作业机械1。控制器26包括存储装置28和处理器29。存储装置28包括ROM等非易失性存储器、RAM等易失性存储器。存储装置28也可以包括硬盘或SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等辅助存储装置。存储装置28是非临时性的(non-transitory)计算机能够读取的记录介质的一例。存储装置28存储有用于控制作业机械1的计算机指令以及数据。
处理器29例如是CPU(central processing unit：中央处理单元)。处理器29按照程序来执行用于控制作业机械1的处理。控制器26通过控制行驶装置12或动力传递装置24来使作业机械1行驶。控制器26通过对控制阀27进行控制，从而使推土铲18上下移动。
控制阀27是比例控制阀，由来自控制器26的指令信号控制。控制阀27配置在提升缸19等液压致动器与液压泵23之间。控制阀27控制从液压泵23向提升缸19供给的工作油的流量。控制器26生成向控制阀27发送的指令信号，以使推土铲18动作。由此，控制提升缸19。需要说明的是，控制阀27也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。
图3A是作业机械1的示意性的俯视图。图3B是作业机械1的示意性的侧视图。如图3A以及图3B所示，车身11包括第一车身部分11a、第二车身部分11b以及安装件41-44。
第一车身部分11a包括车架45。在车架45安装有作业机13。详细而言，上述提升架17安装于车架45。提升缸19安装于车架45。行驶装置12安装于车架45。
安装件41-44安装于第一车身部分11a。安装件41-44使从第一车身部分11a向第二车身部分11b传递的振动或冲击衰减。安装件41-44例如是液压式以及弹簧式的装置的组合。或者，安装件41-44也可以是橡胶等弹性体制成。或者，也可以省略安装件41-44。
第二车身部分11b与第一车身部分11a分体。第二车身部分11b包括上述驾驶室14。第二车身部分11b配置在第一车身部分11a的上方。第二车身部分11b安装于第一车身部分11a。第二车身部分11b经由安装件41-44支承于第一车身部分11a。
如图2以及图3所示，控制系统3包括姿势传感器32、车身位置传感器33以及作业机位置传感器34。姿势传感器32、车身位置传感器33以及作业机位置传感器34安装于第二车身部分11b。例如，姿势传感器32、车身位置传感器33以及作业机位置传感器34安装于驾驶室14。
姿势传感器32输出表示第二车身部分11b的姿势的姿势数据。姿势传感器32例如包括IMU(惯性测量装置：Inertial Measurement Unit)。姿势数据包括俯仰角和侧倾角。俯仰角是第二车身部分11b的前后方向的相对于水平的角度。侧倾角是第二车身部分11b的车宽度方向的相对于水平的角度。姿势传感器32将姿势数据输出到控制器26。
车身位置传感器33包括GPS(Global Positioning System：全球定位系统)等GNSS(Global Navigation Satellite System：全球导航卫星系统)的接收机33a、33b。接收机33a、33b从卫星接收定位信号。接收机33a、33b根据定位信号，输出表示接收机33a、33b的位置的信号。控制器从接收机33a、33b的位置取得车身位置数据。车身位置数据表示全局坐标系中的第二车身部分11b的位置和方位。全局坐标表示地理坐标系中的位置。
作业机位置传感器34取得作业机位置数据。作业机位置数据表示车身坐标系中的作业机13的位置。车身坐标系是以第二车身部分11b为基准的坐标系。详细而言，车身坐标系以接收机33a、33b的位置为基准。但是，车身坐标系也可以以接收机33a、33b以外的位置为基准。例如，作业机位置传感器34是立体照相机。如图3A所示，作业机位置传感器34对包含作业机13上的规定的特征点A1、A2、A3在内的图像进行拍摄。作业机位置传感器34从该图像取得作业机13相对于第二车身部分11b的相对位置。详细而言，作业机位置传感器34将作业机13相对于第二车身部分11b的方位和距离作为作业机位置数据进行检测。但是，作业机位置数据也可以是以第二车身部分11b为基准的作业机13的坐标。
控制器26根据作业机位置数据、车身位置数据以及姿势数据，运算作业机13的铲尖位置PB。详细而言，控制器26基于车身位置数据，计算全局坐标系中的第二车身部分11b的基准点的位置。控制器26基于作业机位置数据和机械数据，计算车身坐标系中的铲尖位置PB的位置。
机械数据存储于存储装置28。机械数据表示第二车身部分11b中的姿势传感器32、车身位置传感器33以及作业机位置传感器34的相对位置。即，机械数据包括车身坐标系中的姿势传感器32的位置。机械数据包括车身坐标系中的车身位置传感器33的位置。机械数据包括车身坐标系中的作业机位置传感器34的位置。详细而言，机械数据包括从特征点A1、A2、A3到铲尖位置PB的距离。
控制器26基于全局坐标系中的第二车身部分11b的位置、车身坐标系中的铲尖位置PB的位置、以及姿势数据，计算全局坐标系中的铲尖位置PB。控制器26取得全局坐标系中的铲尖位置PB作为铲尖位置数据。
控制器26进行作业机械1的自动控制。需要说明的是，作业机械1的自动控制也可以是与操作者的手动操作配合地进行的半自动控制。或者，作业机械1的自动控制也可以是以没有操作者的手动操作的方式进行的完全自动控制。控制器26基于铲尖位置数据自动控制作业机13。
例如，如图4所示，控制器26决定作业机13的目标轨道70。例如，目标轨道70的至少一部分位于现状地形50的下方。图4是目标轨道70以及现状地形50的侧视剖视图。在图4中，纵轴表示地形的高度。横轴表示距作业机械1的行进方向上的当前位置的距离。控制器26按照目标轨道70使作业机13动作。
详细而言，控制器26生成向作业机13发送的指令信号，以使推土铲18的铲尖位置PB按照目标轨道70移动。控制器26将指令信号输出到控制阀27。由此，作业机13按照目标轨道70进行动作。作业机械1一边前进一边使作业机13按照目标轨道70动作。由此，现状地形50由作业机13挖掘。
或者，目标轨道70也可以位于比现状地形50靠上方的位置。在该情况下，作业机械1能够进行在现状地形50上堆土的作业。
在以上说明的、本实施方式的作业机械1的控制系统3中，车身位置传感器33和作业机位置传感器34都安装于第二车身部分11b。因此，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a相对位移，也能够高精度地计算作业机13的位置。
例如，图5是本实施方式的作业机械1处于侧倾方向的倾斜地上时的俯视图。如图5所示，在该状况下，第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向扭转方向位移。因此，第二车身部分11b的方位与第一车身部分11a的方位不同。
如果作业机位置传感器34配置于第一车身部分11a，则由于车身位置传感器33与作业机位置传感器34的方位的偏差，作业机13的铲尖位置PB的精度降低。但是，在本实施方式的作业机械1中，车身位置传感器33和作业机位置传感器34都安装于第二车身部分11b。因此，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向扭转方向位移，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。
图6是本实施方式的作业机械1处于俯仰方向的倾斜地上时的侧视图。如图6所示，在该状况下，第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向俯仰方向倾斜。因此，第二车身部分11b的俯仰角与第一车身部分11a的俯仰角不同。
如果作业机位置传感器34配置于第一车身部分11a，则由于车身位置传感器33与作业机位置传感器34的俯仰角的偏差，作业机13的铲尖位置PB的精度降低。但是，在本实施方式的作业机械1中，车身位置传感器33和作业机位置传感器34都安装于第二车身部分11b。因此，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向俯仰方向倾斜，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。同样地，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向侧倾方向倾斜，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。
图7A是比较例的作业机械90的俯视图。图7B是比较例的作业机械90的侧视图。如图7A以及图7B所示，比较例的作业机械90具备姿势传感器92、车身位置传感器93以及作业机位置传感器94。需要说明的是，在比较例的作业机械90中，对与实施方式的作业机械1相同的部分，标注与实施方式的作业机械1相同的附图标记。
姿势传感器92具有与本实施方式的作业机械1的姿势传感器32相同的结构。但是，姿势传感器92配置于第一车身部分11a。车身位置传感器93包括接收机93a、93b。车身位置传感器93具有与本实施方式的作业机械1的车身位置传感器33相同的结构。车身位置传感器93配置于第二车身部分11b。
作业机位置传感器94配置于第一车身部分11a。在比较例的作业机械90中，作业机位置传感器94是提升缸19的行程传感器。作业机位置传感器94检测提升缸19的行程长度。比较例的作业机械90的控制器(未图示)根据提升缸19的行程长度来计算作业机13的提升角。作业机13的提升角表示作业机13相对于第一车身部分11a的位置。
图8是比较例的作业机械90处于侧倾方向的倾斜地上的情况下的俯视图。如图8所示，在该状况下，第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向扭转方向位移。因此，第二车身部分11b的方位与第一车身部分11a的方位不同。
在比较例的作业机械90中，基于作业机13的提升角，计算作业机13相对于第一车身部分11a的铲尖位置PB。因此，在比较例的作业机械90中，将与实际的位置不同的位置PB'作为作业机13的铲尖位置PB而算出。
相比之下，在本实施方式的作业机械1中，作业机位置传感器34与车身位置传感器33一起安装于第二车身部分11b。因此，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向偏摆方向扭转，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。
图9是比较例的作业机械90处于俯仰方向的倾斜地上的情况下的侧视图。如图9所示，在该状况下，第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向俯仰方向倾斜。因此，第二车身部分11b的俯仰角与第一车身部分11a的俯仰角不同。在比较例的作业机械90中，姿势传感器92设置于第一车身部分11a。因此，基于第一车身部分11a的俯仰角，计算作业机13的铲尖位置PB。因此，比较例的作业机械90的控制器将与实际的位置不同的位置PB'作为作业机13的铲尖位置PB而算出。
相比之下，在本实施方式的作业机械1中，姿势传感器32与车身位置传感器33以及作业机位置传感器34一起安装于第二车身部分11b。因此，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向俯仰方向倾斜，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。同样地，即便第二车身部分11b相对于第一车身部分11a向侧倾方向倾斜，也能够高精度地计算作业机13的铲尖位置PB。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明并不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
作业机械1不限于推土机，也可以是轮式装载机、机动平路机、液压挖掘机等其他车辆。作业机械1也可以是由电动马达驱动的车辆。在该情况下，也可以省略发动机22以及发动机室15。
控制器26也可以具有彼此分体的多个控制器。上述处理也可以分散地由多个控制器执行。
作业机械1也可以是能够远程操纵的车辆。在该情况下，控制系统3的一部分也可以配置在作业机械1的外部。例如，如图10所示，控制器26也可以包括遥控器261和车载控制器262。遥控器261也可以配置在作业机械1的外部。例如，遥控器261也可以配置在作业机械1的外部的管理中心。车载控制器262也可以搭载于作业机械1。遥控器261和车载控制器262也可以经由通信装置38、39能够通过无线进行通信。
铲尖位置PB的位置以及/或者数量并不限定于上述实施方式，也可以变更。用于计算作业机13的铲尖位置PB的处理也可以由遥控器261执行。或者，用于计算铲尖位置PB的处理也可以由车载控制器262执行。或者，也可以构成为，用于计算铲尖位置PB的处理的一部分由遥控器261执行，剩下的处理由车载控制器262执行。
输入装置25也可以配置在作业机械1的外部。输入装置25也可以从作业机械1省略。在该情况下，驾驶室14也可以从作业机械1省略。
第一车身部分11a不限于车架45，也可以是作业机械1的其他结构部件。第二车身部分11b不限于驾驶室14，也可以是作业机械1的其他结构部件。例如，第一车身部分11a也可以是省略了驾驶室14的车身11。第二车身部分11b也可以是安装于车身11的传感器用的支承部件。
车身位置传感器33的接收机的数量不限于两个，也可以少于两个，或者多于两个。车身位置传感器33不限于GNSS的接收机，也可以是其他类型的传感器。例如，车身位置传感器33也可以是LPS(Local Positioning system：局部定位系统)的传感器。
姿势传感器32不限于IMU，也可以是其他类型的传感器。例如，姿势传感器32也可以由三个以上的GNSS的接收机构成。
作业机位置传感器34不限于立体照相机，也可以是其他类型的传感器。例如，作业机位置传感器34也可以是Lidar(Light Detection and Ranging：激光雷达)等照射光的测距装置。或者，作业机位置传感器34也可以是毫米波雷达等照射电波的测距装置。
上述实施方式中的坐标系也可以变更或省略。例如，全局坐标也可以是作业现场的坐标系。或者，也可以省略全局坐标。
工业实用性
根据本公开，即便第二车身部分相对于第一车身部分相对位移，也能够高精度地计算作业机的位置。
附图标记说明
1 作业机械
11 车身
11a 第一车身部分
11b 第二车身部分
13 作业机
14 驾驶室
26 控制器
32 姿势传感器
33 车身位置传感器
34 作业机位置传感器
41 安装件
45 车架

Claims (15)

1.一种控制系统，是包括作业机和车身的作业机械的控制系统，其中，
所述车身包括：
第一车身部分，所述第一车身部分安装有所述作业机；
安装件，所述安装件安装于所述第一车身部分；以及
第二车身部分，所述第二车身部分与所述第一车身部分分体，并经由所述安装件支承于所述第一车身部分，
所述控制系统具备：
车身位置传感器，所述车身位置传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述第二车身部分的位置的车身位置数据；
作业机位置传感器，所述作业机位置传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述作业机相对于所述第二车身部分的相对位置的作业机位置数据；
姿势传感器，所述姿势传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述第二车身部分的姿势的姿势数据；以及
控制器，所述控制器基于所述车身位置数据和所述作业机位置数据以及所述姿势数据，计算所述作业机的位置，
所述姿势数据包括所述第二车身部分的前后方向的相对于水平的俯仰角以及所述第二车身部分的车宽度方向的相对于水平的侧倾角。
2.如权利要求1所述的控制系统，其中，
所述车身位置数据表示所述作业机械的外部的坐标系中的所述第二车身部分的位置。
3.如权利要求1所述的控制系统，其中，
所述安装件由弹性体制成。
4.如权利要求1所述的控制系统，其中，
所述第一车身部分包括支承所述作业机的车架，
所述第二车身部分包括驾驶室。
5.如权利要求1所述的控制系统，其中，
所述作业机位置传感器拍摄所述作业机的图像，从所述图像检测所述作业机相对于所述第二车身部分的方位和距离。
6.如权利要求1所述的控制系统，其中，
所述作业机位置传感器通过照射光或电波来检测所述作业机相对于所述第二车身部分的方位和距离。
7.一种控制系统，是包括作业机和车身的作业机械的控制系统，其中，
所述车身包括：
第一车身部分，所述第一车身部分安装有所述作业机；
安装件，所述安装件安装于所述第一车身部分；
第二车身部分，所述第二车身部分与所述第一车身部分分体，并经由所述安装件支承于所述第一车身部分；
车身位置传感器，所述车身位置传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述第二车身部分的位置的车身位置数据；
作业机位置传感器，所述作业机位置传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述作业机相对于所述第二车身部分的相对位置的作业机位置数据；以及
姿势传感器，所述姿势传感器安装于所述第二车身部分，输出表示所述第二车身部分的姿势的姿势数据，
所述控制系统具备控制器，所述控制器取得所述车身位置数据和所述作业机位置数据以及所述姿势数据，
所述控制器基于所述车身位置数据和所述作业机位置数据以及所述姿势数据，计算所述作业机的位置，
所述姿势数据包括所述第二车身部分的前后方向的相对于水平的俯仰角以及所述第二车身部分的车宽度方向的相对于水平的侧倾角。
8.如权利要求7所述的控制系统，其中，
所述车身位置数据表示所述作业机械的外部的坐标系中的所述第二车身部分的位置。
9.如权利要求7所述的控制系统，其中，
所述安装件由弹性体制成。
10.如权利要求7所述的控制系统，其中，
所述第一车身部分包括支承所述作业机的车架，
所述第二车身部分包括驾驶室。
11.如权利要求7所述的控制系统，其中，
所述作业机位置传感器拍摄所述作业机的图像，从所述图像检测所述作业机相对于所述第二车身部分的方位和距离。
12.一种控制系统，是包括作业机和车身的作业机械的控制系统，其中，
所述车身包括：
车架，所述车架安装有所述作业机；以及
驾驶室，所述驾驶室与所述车架分体，并支承于所述车架，
所述控制系统具备：
车身位置传感器，所述车身位置传感器安装于所述驾驶室，输出表示所述驾驶室的位置的车身位置数据；
作业机位置传感器，所述作业机位置传感器安装于所述驾驶室，输出表示所述作业机相对于所述驾驶室的相对位置的作业机位置数据；
姿势传感器，所述姿势传感器安装于所述驾驶室，输出表示所述驾驶室的姿势的姿势数据；以及
控制器，所述控制器基于所述车身位置数据和所述作业机位置数据以及所述姿势数据，计算所述作业机的位置，
所述姿势数据包括所述驾驶室的前后方向的相对于水平的俯仰角以及所述驾驶室的车宽度方向的相对于水平的侧倾角。
13.如权利要求12所述的控制系统，其中，
所述车身位置数据表示所述作业机械的外部的坐标系中的所述驾驶室的位置。
14.如权利要求12所述的控制系统，其中，
所述作业机位置传感器拍摄所述作业机的图像，从所述图像检测所述作业机相对于所述驾驶室的方位和距离。
15.如权利要求12所述的控制系统，其中，
所述作业机位置传感器通过照射光或电波来检测所述作业机相对于所述驾驶室的方位和距离。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021154111A1 (en) * 2020-01-28 2021-08-05 Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" System and method for controlling an implement on a work machine using machine vision

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005194825A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械における作業機制御装置
JP2005233417A (ja) * 2004-01-19 2005-09-02 Komatsu Ltd 防振マウント装置の取付支持装置及びそれを用いた作業機械
CN1738947A (zh) * 2003-09-02 2006-02-22 株式会社小松制作所 施工目标指示装置
CN105960492A (zh) * 2015-02-02 2016-09-21 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
JP2016224038A (ja) * 2016-05-09 2016-12-28 株式会社小松製作所 作業機械の制御システム及び作業機械
WO2018164077A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 株式会社トプコン 排土板の位置補正量取得方法
WO2018198761A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4895440A (en) 1988-08-22 1990-01-23 Spectra-Physics, Inc. Laser-based measurement system
US6062317A (en) * 1999-09-03 2000-05-16 Caterpillar Inc. Method and apparatus for controlling the direction of travel of an earthworking machine
US6845311B1 (en) * 2003-11-04 2005-01-18 Caterpillar Inc. Site profile based control system and method for controlling a work implement
US9139977B2 (en) * 2010-01-12 2015-09-22 Topcon Positioning Systems, Inc. System and method for orienting an implement on a vehicle
US8463512B2 (en) 2011-09-30 2013-06-11 Komatsu Ltd. Construction machine
US10794047B2 (en) * 2015-07-15 2020-10-06 Komatsu Ltd. Display system and construction machine
US10066370B2 (en) * 2015-10-19 2018-09-04 Caterpillar Inc. Sensor fusion for implement position estimation and control
US9988787B1 (en) * 2016-03-10 2018-06-05 Robo Industries, Inc. System for determining position of a vehicle

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1738947A (zh) * 2003-09-02 2006-02-22 株式会社小松制作所 施工目标指示装置
JP2005194825A (ja) * 2004-01-09 2005-07-21 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd 建設機械における作業機制御装置
JP2005233417A (ja) * 2004-01-19 2005-09-02 Komatsu Ltd 防振マウント装置の取付支持装置及びそれを用いた作業機械
CN105960492A (zh) * 2015-02-02 2016-09-21 株式会社小松制作所 作业车辆及作业车辆的控制方法
JP2016224038A (ja) * 2016-05-09 2016-12-28 株式会社小松製作所 作業機械の制御システム及び作業機械
WO2018164077A1 (ja) * 2017-03-06 2018-09-13 株式会社トプコン 排土板の位置補正量取得方法
WO2018198761A1 (ja) * 2017-04-27 2018-11-01 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両

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