DE112016000015B4

DE112016000015B4 - Steuersystem für Arbeitsfahrzeug, Steuerverfahren und Arbeitsfahrzeug

Info

Publication number: DE112016000015B4
Application number: DE112016000015.4T
Authority: DE
Inventors: Yuki Shimano; Jin Kitajima; Yoshiki Kami; Masashi Ichihara
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2016-03-17
Filing date: 2016-03-17
Publication date: 2017-10-26
Anticipated expiration: 2036-03-18
Also published as: CN106029991B; JPWO2016125916A1; US20180002901A1; US9803340B2; KR101731368B1; US10443214B2; US20170268204A1; DE112016000015T5; JP6062115B1; WO2016125916A1; CN106029991A

Abstract

Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug einschließlich eines Arbeitswerkzeugs, wobei das Steuersystem folgendes aufweist: eine Abstandserfassungseinheit zum Erhalten eines Abstands zwischen dem Arbeitswerkzeug und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt; eine Arbeitsaspektbestimmungseinheit zum Bestimmen, ob eine Planierbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist, und zum Bestimmen, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist; und eine Steuerungsentscheidungseinheit zum Entscheiden, eine Planiersteuerung zur Steuerung des Arbeitsgerät auszuführen, so dass sich das Arbeitsgerät entlang des Konstruktionsgeländes bewegt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, und zum Entscheiden, eine Flächenverdichtungssteuerung zur Begrenzung einer Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände auszuführen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist; wobei die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug, ein Steuerverfahren und ein Arbeitsfahrzeug.
Beschreibung der einschlägigen Technik
Üblicherweise wird eine Steuerung (im Folgenden als "Planiersteuerung" bezeichnet), die ein Arbeitsgerät dazu bringt, sich entlang von einem Konstruktionsgelände zu bewegen, in einem Steuersystem eines Arbeitsfahrzeugs ausgeführt. Das Konstruktionsgelände ist eine Fläche, die eine auszugrabende Zielform angibt.
Zum Beispiel wird der Ausleger in dem Hydraulikbagger in Patentdokument Nr. 1 automatisch angehoben, wenn die Schneidkante des Löffels gerade im Begriff ist, weiter als das Konstruktionsgelände abgesenkt zu werden. Demgemäß kann die Schneidkante des Löffels entlang des Konstruktionsgeländes bewegt werden, und Planierarbeiten können in zweckmäßiger Weise durchgeführt werden.
STAND-DER-TECHNIK-DOKUMENTE
Entgegenhaltungen

Patentdokument Nr. 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. JP 5 595 618 B1

Kurzfassung der Erfindung
Technisches Problem
Zum automatischen Starten der oben erwähnten Planiersteuerung ist es erforderlich, exakt nachzuweisen, dass das Arbeitsfahrzeug versucht, die Planierarbeit durchzuführen. Als Ergebnis kann die Ausführung der Planiersteuerung bestimmt werden, zum Beispiel durch Bestimmen, ob ein Vorgang zur Bewegung des Arbeitsgeräts entlang der Bodenfläche durchgeführt wird.
Allerdings kann ein Arbeitsfahrzeug Flächenverdichtungsarbeit auf der zu planierenden Bodenfläche zusätzlich zu den oben erwähnten Planierarbeiten durchführen. Flächenverdichtungsarbeit umfasst das Bewegen des Arbeitsgeräts in Richtung der Bodenfläche und das Bestoßen der Bodenfläche, wodurch die Bodenfläche verdichtet wird.
Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat die Durchführung einer Steuerung (nachstehend als "Flächenverdichtungssteuerung“ bezeichnet) zum automatischen Begrenzen der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände, wenn die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit als die Flächenverdichtungsarbeit bestimmt wird, betrachtet. Gemäß der Flächenverdichtungssteuerung ist das Arbeitsgerät in der Lage, die Bodenfläche zu bestoßen und die Bodenfläche fest zu verdichten.
Um allerdings die Position zur Flächenverdichtung während der Flächenverdichtungsarbeit zu verändern, kann ein Vorgang wie Bewegen des Arbeitsgeräts entlang der Bodenfläche durchgeführt werden. Dieser Typ von Vorgang ist dem oben erwähnten Vorgang zum Bestimmen der Ausführung der Planiersteuerung ähnlich. Als Ergebnis ist zu befürchten, dass die Planiersteuerung ausgeführt werden kann, obwohl die Flächenverdichtungsarbeit durchgeführt werden. In diesem Fall wird das Arbeitsgerät gemäß einem Verhalten gesteuert, das sich von der Flächenverdichtungssteuerung unterscheidet, und bei der Bedienperson kann ein Gefühl der Unsicherheit aufkommen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines Steuersystems für ein Arbeitsfahrzeug, ein Steuerverfahren und ein Arbeitsfahrzeug, das zweckmäßige Planierarbeit und Flächenverdichtungsarbeit ermöglicht.
Lösung des Problems
Ein Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem ersten Aspekt wird mit einer Abstandserfassungseinheit, einer Arbeitsaspektbestimmungseinheit und einer Steuerungsentscheidungseinheit bereitgestellt. Die Abstandserfassungseinheit erfasst den Abstand zwischen einem Arbeitsgerät und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit bestimmt, ob eine Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit bestimmt, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist.
Die Steuerungsentscheidungseinheit bestimmt, eine Planiersteuerung auszuführen, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Planiersteuerung ist eine Steuerung, um das Arbeitsgerät zu veranlassen, sich entlang des Konstruktionsgeländes zu bewegen. Die Steuerungsentscheidungseinheit bestimmt, eine Flächenverdichtungssteuerung auszuführen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Flächenverdichtungssteuerung ist eine Steuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände. Die Steuerungsentscheidungseinheit hält die Flächenverdichtungssteuerung aufrecht, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird.
In dem Steuersystem des Arbeitsfahrzeugs gemäß dem vorliegenden Aspekt wird die Planiersteuerung ausgeführt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Planierarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Die Flächenverdichtungssteuerung wird durchgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Ferner wird die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten, wenn die Planiersteuerungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt wird. Als Ergebnis kann ein Fall der während der Flächenverdichtungsarbeit fälscherweise durchgeführten Planiersteuerung unterdrückt werden. Als Ergebnis können die Planierarbeit und die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Die Steuerungsentscheidungseinheit kann die Planiersteuerung außer Kraft setzen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall wird die Planiersteuerung problemlos außer Kraft gesetzt, wenn zum Beispiel die Bedienperson versucht, eine Flächenverdichtung nach dem Planieren der Bodenfläche durchzuführen. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Die Steuerungsentscheidungseinheit kann die Planiersteuerung außer Kraft setzen und die Flächenverdichtungssteuerung ausführen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. In diesem Fall kann die Steuerung problemlos von der Planiersteuerung auf die Flächenverdichtungssteuerung umgeschaltet werden, wenn die Bedienperson versucht, eine Flächenverdichtung nach dem Planieren der Bodenfläche durchzuführen. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit kann ein Bediensignal aus einem Bedienelement zum Bedienen des Arbeitsgeräts erhalten. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit kann auf der Grundlage der Bedieninhalte des Bedienelements bestimmen, ob die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, und kann bestimmen, ob die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. In diesem Fall können die Planierarbeit und die Flächenverdichtungsarbeit gemäß den Bedieninhalten des Bedienelements leicht bestimmt werden. Da ferner die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird, kann ein Fall der während der Flächenverdichtungsarbeit fälschlicherweise ausgeführten Planiersteuerung auch dann unterdrückt werden, wenn es schwer ist, zwischen Planierarbeit und Flächenverdichtungsarbeit aus den Bedieninhalten des Bedienelements zu unterscheiden.
Das Arbeitsgerät kann einen Ausleger, einen an der Spitze des Auslegers angebrachten Arm und ein an der Spitze des Arms angebrachtes Arbeitswerkzeug aufweisen. Die Planierbestimmungsbedingung kann eine Bedienung des Arms einschließen. In diesem Fall kann die Planierarbeit leicht durch die Bedienung des Arms bestimmt werden. Da ferner die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten wird, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird, kann ein Fall der während der Flächenverdichtungsarbeit fälschlicherweise ausgeführten Planiersteuerung auch dann unterdrückt werden, wenn es schwer ist, aus dem Betrieb des Arms zwischen Planierarbeit und Flächenverdichtungsarbeit zu unterscheiden.
Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung kann eine Bedienung des Auslegers aufweisen. In diesem Fall kann die Flächenverdichtungsarbeit leicht durch die Bedienung des Auslegers bestimmt werden.
Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung kann eine erste Flächenverdichtungsbedingung und eine zweite Flächenverdichtungsbedingung aufweisen. Die Steuerungsentscheidungseinheit kann die Flächenverdichtungssteuerung starten, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Die Steuerungsentscheidungseinheit kann auf die Planiersteuerung umschalten, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung von der ersten Flächenverdichtungsbedingung und der zweiten Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Die Steuerungsentscheidungseinheit kann die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhalten, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
In diesem Fall kann die Flächenverdichtungssteuerung unverzüglich durch Starten der Flächenverdichtungssteuerung, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, gestartet werden. Ferner kann die Steuerung auf die Planiersteuerung umgeschaltet werden, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis können Planierarbeiten durch die Planiersteuerung in zweckmäßiger Weise durchgeführt werden, wenn ein Vorgang zum Planieren der Bodenfläche sofort nach Durchführung der Flächenverdichtung durchgeführt wird. Weiterhin kann die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhalten werden, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann ein Fall der fälschlicherweise auf die Planiersteuerung umgeschalteten Steuerung unterdrückt werden, wenn die Flächenverdichtungsarbeit wiederholt werden.
Die erste Flächenverdichtungsbedingung kann eine Bedienung des Auslegers in einer vorbestimmten Richtung einschließen. Die zweite Flächenverdichtungsbedingung kann eine Bedienung des Auslegers in einer umgekehrten Richtung zur vorbestimmten Richtung einschließen. In diesem Fall kann eine Bestimmung, ob ein Planiervorgang der Bodenfläche unmittelbar nach dem Durchführen Flächenverdichtung oder wenn der Vorgang der Flächenverdichtung wiederholt wird, durchgeführt wird, leicht vorgenommen werden.
Ein Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem zweiten Aspekt wird mit einer Abstandserfassungseinheit, einer Arbeitsaspektbestimmungseinheit und einer Steuerungsentscheidungseinheit bereitgestellt. Die Abstandserfassungseinheit erfasst den Abstand zwischen einem Arbeitsgerät und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform des Arbeitsobjekts darstellt. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit bestimmt, ob eine Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit bestimmt, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist.
Die Steuerungsentscheidungseinheit bestimmt, eine Planiersteuerung und eine Flächenverdichtungssteuerung auszuführen. Die Planiersteuerung ist eine Steuerung, um das Arbeitsgerät zu veranlassen, sich entlang des Konstruktionsgeländes zu bewegen. Die Flächenverdichtungssteuerung ist eine Steuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände.
Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung schließt eine ersten Flächenverdichtungsbedingung und eine zweite Flächenverdichtungsbedingung ein. Die Steuerungsentscheidungseinheit startet die Flächenverdichtungssteuerung, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Die Steuerungsentscheidungseinheit schaltet auf die Planiersteuerung um, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung von der ersten Flächenverdichtungsbedingung und der zweiten Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Die Steuerungsentscheidungseinheit hält die Flächenverdichtungssteuerung aufrecht, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
In dem Steuersystem des Arbeitsfahrzeugs gemäß dem vorliegenden Aspekt kann die Flächenverdichtungssteuerung unverzüglich durch Starten der Flächenverdichtungssteuerung gestartet werden, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Ferner kann die Steuerung auf die Planiersteuerung umgeschaltet werden, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis können Planierarbeiten durch die Planiersteuerung in zweckmäßiger Weise durchgeführt werden, wenn ein Vorgang zum Planieren der Bodenfläche sofort nach Durchführung der Flächenverdichtung durchgeführt wird. Weiterhin kann die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhalten werden, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann ein Fall der fälschlicherweise auf die Planiersteuerung umgeschalteten Steuerung unterdrückt werden, wenn die Flächenverdichtungsarbeit wiederholt werden.
Ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem dritten Aspekt weist die folgenden Schritte auf. In einem ersten Schritt wird der Abstand zwischen einem Arbeitsgerät und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt, erhalten. In einem zweiten Schritt wird ein Beschluss darüber gefasst, ob eine Planierbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist. In einem dritten Schritt wird eine Bestimmung vorgenommen, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist. In einem vierten Schritt wird eine Planiersteuerung ausgeführt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Planiersteuerung ist eine Steuerung, um das Arbeitsgerät zu veranlassen, sich entlang des Konstruktionsgeländes zu bewegen. In einem fünften Schritt wird eine Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Flächenverdichtungssteuerung ist eine Steuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände. In einem sechsten Schritt wird die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhalten, wenn die Planierarbeitsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt wird.
In dem Steuerverfahren des Arbeitsfahrzeugs gemäß dem vorliegenden Aspekt wird die Planiersteuerung ausgeführt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Planierarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Die Flächenverdichtungssteuerung wird durchgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Ferner wird die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten, wenn die Planiersteuerungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt wird. Als Ergebnis kann ein Fall der während der Flächenverdichtungsarbeit fälscherweise durchgeführten Planiersteuerung unterdrückt werden. Als Ergebnis können die Planierarbeit und die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Ein Arbeitsfahrzeug gemäß einem vierten Aspekt ist mit einer Arbeitsgerät und einer Arbeitswerkzeugsteuereinheit zur Steuerung des Arbeitsgeräts ausgestattet. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit steuert das Arbeitsgerät mit einer Planiersteuerung, wenn eine Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Planierbestimmungsbedingung ist eine Bestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeiten ist. Die Planiersteuerung ist eine Steuerung zum Bewegen des Arbeitsgeräts entlang eines Konstruktionsgeländes, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit steuert das Arbeitsgerät mit einer Flächenverdichtungssteuerung, wenn eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung ist eine Bestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist. Die Flächenverdichtungssteuerung ist eine Steuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit hält die Flächenverdichtungssteuerung aufrecht, wenn die Planierarbeitsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt wird.
In dem Arbeitsfahrzeug gemäß dem vorliegenden Aspekt wird die Planiersteuerung ausgeführt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Planierarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Die Flächenverdichtungssteuerung wird durchgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden. Ferner wird die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten, wenn die Planiersteuerungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt wird. Als Ergebnis kann ein Fall der während der Flächenverdichtungsarbeit fälscherweise durchgeführten Planiersteuerung unterdrückt werden. Als Ergebnis können die Planierarbeit und die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Wirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in dem Arbeitsfahrzeug Planierarbeiten und Flächenverdichtungsarbeit in zweckmäßiger Weise durchgeführt.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
2 ist ein Blockschaubild und erläutert eine Konfiguration eines Steuersystems in dem Arbeitsfahrzeug.
3 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert eine Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs.
4 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels eines Konstruktionsgeländes.
5 ist ein Blockschaubild einer Konfiguration einer Steuerung.
6 ist eine schematische Ansicht und erläutert den Abstand zwischen einem Arbeitsgerät und dem Konstruktionsgelände.
7 ist ein Ablaufdiagramm der Verarbeitung einer Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung.
8 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Flächenverdichtungsarbeit.
9 erläutert erste Grenzgeschwindigkeitsinformationen und zweite Grenzgeschwindigkeitsinformationen.
10 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Beendigung der Flächenverdichtungsarbeit.
11 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Beendigung der Flächenverdichtungsarbeit.
12 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert die Verarbeitung bei der Bestimmung für eine Flächenverdichtungssteuerung und eine Planiersteuerung.
13 erläutert die Geschwindigkeitssteuerung des Arbeitsgeräts während der Planiersteuerung.
14 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Flächenverdichtungsarbeit gemäß einer anderen Ausführungsform.
15 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Flächenverdichtungsarbeit gemäß einer anderen Ausführungsform.
Beschreibung von Ausführungsformen
Hierin im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines Arbeitsfahrzeugs 100 gemäß einer Ausführungsform. Das Arbeitsfahrzeug 100 ist ein Hydraulikbagger gemäß der vorliegenden Ausführungsform. Das Arbeitsfahrzeug 100 ist mit einem Fahrzeugkörper 1 und einem Arbeitsgerät 2 bereitgestellt.
Der Fahrzeugkörper 1 weist einen Revolverkörper 3 und ein Fahrwerk 5 auf. Der Revolverkörper 3 enthält Vorrichtungen wie einen Motor und eine Hydraulikpumpe, die nachstehend beschrieben sind. Ein Fahrerhaus 4 ist in dem Revolverkörper 3 bereitgestellt. Das Fahrwerk 5 weist Gleisketten 5a und 5b auf, und das Arbeitsfahrzeug 100 bewegt sich durch die Rotation der Gleisketten 5a und 5b fort.
Die Arbeitsausrüstung 2 ist am Fahrzeugkörper 1 angebracht. Das Arbeitsgerät 2 weist einen Ausleger 6, einen Arm 7 und einen Löffel 8 auf. Der Basisendteil des Auslegers 6 ist bedienbar am vorderen Teil des Fahrzeugkörpers 1 angebracht. Der Basisendteil des Arms 7 ist bedienbar am Spitzenteil des Auslegers 6 angebracht. Der Löffel 8 ist bedienbar am Spitzenteil des Arms 7 angebracht.
Der Löffel 8 ist ein Beispiel eines Arbeitswerkzeugs. Ein Arbeitswerkzeug, das anders ist als der Löffel 8 kann am Spitzenteil des Arms 7 angebracht werden.
Das Arbeitsgerät 2 weist einen Auslegerzylinder 10 und Armzylinder 11 und einen Löffelzylinder 12 auf. Der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Löffelzylinder 12 sind Hydraulikzylinder, die mit einem Hydraulikfluid bedient werden. Der Auslegerzylinder 10 treibt den Ausleger 6 an. Der Armzylinder 11 treibt den Arm 7 an. Der Löffelzylinder 12 treibt den Löffel 8 an.
2 ist ein Blockschaubild und erläutert eine Konfiguration eines Steuersystems 300 und eines in dem Arbeitsfahrzeug 100 bereitgestellten Antriebssystems 200. Wie in 2 erläutert, ist das Antriebssystem 200 mit einem Motor 21 und Hydraulikpumpen 22 und 23 bereitgestellt.
Die Hydraulikpumpen 22 und 23 werden durch den Motor 21 angetrieben, um Hydraulikfluid abzugeben. Die Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11 und der Löffelzylinder 12 werden mit Hydraulikfluid versorgt, das aus den Hydraulikpumpen 22 und 23 abgegeben wird. Das Arbeitsfahrzeug 100 ist auch mit einem Drehmotor 24 bereitgestellt. Der Drehmotor 24 ist ein Hydraulikmotor und wird mit Hydraulikfluid betrieben, das aus den Hydraulikpumpen 22 und 23 abgegeben wird. Der Drehmotor 24 dreht den Revolverkörper 3.
Obgleich zwei Hydraulikpumpen 22 und 23 in 2 erläutert sind, kann auch nur eine Hydraulikpump bereitgestellt sein. Der Drehmotor 24 ist nicht auf einen Hydraulikmotor beschränkt und kann auch ein Elektromotor sein.
Das Steuersystem 300 ist mit einer Bedienvorrichtung 25, einer Steuerung 26 und einem Steuerventil 27 bereitgestellt. Die Bedienvorrichtung 25 ist eine Vorrichtung zum Bedienen des Arbeitsgeräts 2. Die Bedienvorrichtung 25 empfängt Bedienungen von einer Bedienperson zum Antreiben des Arbeitsgeräts 2 und gibt Bediensignale gemäß einem Bedienbetrag aus. Die Bedienvorrichtung 25 weist ein erstes Bedienelement 28 und ein zweites Bedienelement 29 auf.
Das erste Bedienelement 28 ist zum Beispiel ein Bedienhebel. Die erste Bedienelement 28 ist in einer Weise bereitgestellt, die das Bedienen in den vier Richtungen vorwärts, rückwärts, links, rechts ermöglicht. Zwei der vier Bedienrichtungen des ersten Bedienelements 28 sind einem Hebe- und einem Absenkbetrieb des Auslegers 6 zugeordnet. Die restlichen zwei Bedienrichtungen des ersten Bedienelements 28 sind einem Hebe- und einem Absenkbetrieb des Löffels 8 zugeordnet.
Das zweite Bedienelement 29 ist zum Beispiel ein Bedienhebel. Das zweite Bedienelement 29 ist in einer Weise bereitgestellt, die das Bedienen in den vier Richtungen vorwärts, rückwärts, links, rechts ermöglicht. Zwei der vier Bedienrichtungen des zweiten Bedienelements 29 sind einem Hebe- und einem Absenkbetrieb des Arms 7 zugeordnet. Die restlichen zwei Bedienrichtungen des zweiten Bedienelements 29 sind einem Drehbetrieb nach rechts und einem Drehbetrieb nach links des Revolverkörpers 3 zugeordnet.
Die Inhalte der dem ersten Bedienelement 28 und dem zweiten Bedienelement 29 zugeordneten Bedienungen sind nicht beschränkt wie vorstehend beschrieben, und können geändert werden.
Die Bedienvorrichtung 25 weist einen Auslegerbedienteil 31 und einen Löffelbedienteil 32 auf. Der Auslegerbedienteil 31 gibt ein Auslegerbediensignal gemäß einem Bedienbetrag des ersten Bedienelements 28 (hierin im Folgenden als "Auslegerbedienbetrag" bezeichnet) zum Bedienen des Auslegers 6 aus. Das Auslegerbediensignal wird in die Steuerung 26 eingegeben. Der Löffelbedienteil 32 gibt ein Löffelbediensignal gemäß einem Bedienbetrag des ersten Bedienelements 28 (hierin im Folgenden als "Löffelbedienbetrag" bezeichnet) zum Bedienen des Löffels 8 aus. Das Löffelbediensignal wird in die Steuerung 26 eingegeben.
Die Bedienvorrichtung 25 weist einen Armbedienteil 33 und einen Drehbedienteil 34 auf. Die Armbedienteil 33 gibt Armbediensignale gemäß dem Bedienbetrag des zweiten Bedienelements 29 zum Bedienen des Arms 7 (hierin im Folgenden als „Armbedienbetrag" bezeichnet) aus. Die Armbediensignale werden in die Steuerung 26 eingegeben. Der Drehbedienteil 34 gibt Drehbediensignale gemäß einem Bedienbetrag des zweiten Bedienelements 29 zum Bedienen der Umdrehung des Revolverkörpers 3 aus. Die Drehbediensignale werden in die Steuerung 26 eingegeben.
Die Steuerung 26 ist zur Kontrolle des Arbeitsfahrzeugs 100 auf der Grundlage der erhaltenen Informationen programmiert. Die Steuerung 26 weist eine Speichereinheit 38 und eine Recheneinheit 35 auf. Die Speichereinheit 38 wird über einen Speicher wie zum Beispiel ein RAM oder ein ROM und eine Hilfsspeichereinheit konfiguriert. Die Recheneinheit 35 wird zum Beispiel durch eine Verarbeitungseinheit wie eine CPU konfiguriert. Die Steuerung 26 erfasst die Auslegerbediensignale, die Armbediensignale, die Löffelbediensignale und die Umdrehungsbediensignale aus der Bedienvorrichtung 25. Die Steuerung 26 steuert das Steuerventil 27 auf der Grundlage der Bediensignale.
Das Steuerventil 27 ist ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil und wird durch Befehlssignale aus der Steuerung 26 gesteuert. Das Steuerventil 27 ist zwischen den Hydraulikpumpen 22 und 23 und den Hydraulikaktoren wie der Auslegerzylinder 10, der Armzylinder 11, der Löffelzylinder 12 und der Drehmotor 24 angeordnet. Das Steuerventil 27 steuert die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 10, dem Armzylinder 11, dem Löffelzylinder 12 und dem Drehmotor 24 aus den Hydraulikpumpen 22 und 23 zugeführt wird. Die Steuerung 26 steuert Befehlssignale für das Steuerventil 27, so dass das Arbeitsgerät 2 bei einer Geschwindigkeit gemäß dem Bedienbetrag einen jeden der oben erwähnten Bedienelemente arbeitet. Als Ergebnis werden die Leistungen des Auslegerszylinders 10, des Armzylinders 11, des Löffelzylinders 12 und des Drehmotors 24 als Reaktion auf die Bedienbeträge der jeweiligen Bedienelemente gesteuert.
Das Steuerventil 27 kann ein Druckproportionalsteuerventil sein. In einem solchen Fall werden Pilotdrücke gemäß den Bedienbeträgen der jeweiligen Bedienelemente aus dem Auslegerbedienteil 31, dem Löffelbedienteil 32, dem Armbedienteil 33 und dem Drehbedienteil 34 ausgegeben und in das Steuerventil 27 eingegeben. Das Steuerventil 27 steuert die Durchflussrate des Hydraulikfluids, das dem Auslegerzylinder 10, dem Armzylinder 11, dem Löffelzylinder 12 und dem Drehmotor 24 zugeführt wird, als Reaktion auf die eingegebenen Pilotdrücke.
Das Steuersystem 300 weist einem ersten Hubsensor 16, einen zweiten Hubsensor 17 und einen dritten Hubsensor 18 auf. Der erste Hubsensor 16 weist eine Hublänge des Auslegerszylinders 10 (hierin im Folgenden als "Auslegerzylinderlänge" bezeichnet) nach. Die zweite Hubsensor 17 weist eine Hublänge des Armzylinders 11 (hierin im Folgenden als "Armzylinderlänge" bezeichnet) nach. Der dritten Hubsensor 18 weist eine Hublänge des Löffelzylinders 12 (hierin im Folgenden als "Löffelzylinderlänge“ bezeichnet) nach. Ein Winkelsensor kann zum Messen des Hubs verwendet werden.
Das Steuersystem 300 ist mit einem Kippwinkelsensor 19 bereitgestellt. Der Kippwinkelsensor 19 ist in dem Revolverkörper 3 angeordnet. Der Kippwinkelsensor 19 weist den Winkel (Steigungswinkel) relativ zur Horizontalen in der Fahrzeug-vorwärts-rückwärts-Richtung des Revolverkörpers 3 und den Winkel (Rollwinkel) relativ zur Horizontalen in der Fahrzeug-Seitenrichtung nach.
Die Sensoren 16 bis 19 senden Nachweissignale an die Steuerung 26. Der Umdrehungswinkel kann ebenfalls aus Positionsinformationen einer nachstehend erwähnten GNSS-Antenne 37 erhalten werden. Die Steuerung 26 bestimmt die Einstellung des Arbeitsgeräts 2 auf der Grundlage der Nachweissignale aus den Sensoren 16 bis 19.
Das Steuersystem 300 ist mit einer Positionsnachweiseinheit 36 bereitgestellt. Die Positionsnachweiseinheit 36 weist die aktuelle Position des Arbeitsfahrzeugs 100 nach. Die Positionsnachweiseinheit 36 weist die GNSS-Antenne 37 und einen dreidimensionalen Positionssensor 39 auf. Die GNSS-Antenne 37 ist auf dem Revolverkörper 3 bereitgestellt. Die GNSS-Antenne 37 ist eine Antenne für ein Echtzeitkinematik-Globales Navigationssatellitensystem. Signale entsprechend GNSS-Radiowellen, die von der GNSS-Antenne 37 empfangen werden, werden in den dreidimensionalen Positionssensor 39 eingegeben.
3 ist eine schematische Seitenansicht und erläutert eine Konfiguration des Arbeitsfahrzeugs 100. Der dreidimensionale Positionssensor 39 weist eine Aufstellposition P1 der GNSS-Antenne 37 in einem globalen Koordinatensystem nach. Das globale Koordinatensystem ist ein dreidimensionales Koordinatensystem auf der Grundlage einer in einem Arbeitsbereich eingerichteten Referenzposition P2. Wie in 3 erläutert, ist Referenzposition P2 zum Beispiel eine Position am distalen Ende einer im Arbeitsbereich gesetzten Referenzmarkierung. Die Steuerung 26 berechnet die Position einer Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2, wie im globalen Koordinatensystem gesehen, auf der Grundlage der Nachweisergebnisse aus der Positionsnachweiseinheit 36 und der Einstellung des Arbeitsgeräts 2. Die Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 kann durch die Schneidkante P4 des Löffels 8 ausgedrückt werden.
Die Steuerung 26 berechnet einen Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6 bezüglich der vertikalen Richtung im lokalen Koordinatensystem aus der durch den ersten Hubsensor 16 nachgewiesenen Auslegerzylinderlänge. Die Steuerung 26 berechnet einen Neigungswinkel θ2 des Arms 7 bezüglich des Auslegers 6 aus der durch den zweiten Hubsensor 17 nachgewiesenen Armzylinderlänge. Die Steuerung 26 berechnet einen Neigungswinkel θ3 des Löffels 8 bezüglich des Arms 7 aus der durch den dritten Hubsensor 18 nachgewiesenen Löffelzylinderlänge.
Die Speichereinheit 38 in der Steuerung 26 speichert Arbeitswerkzeugdaten. Die Arbeitswerkzeugdaten weisen eine Länge L1 des Auslegers 6, eine Länge L2 des Arms 7 und eine Länge L3 des Löffels 8 auf. Die Arbeitswerkzeugdaten weisen Positionsinformationen eines Auslegerbolzens 13 bezüglich der Referenzposition P3 im lokalen Koordinatensystem auf. Das lokale Koordinatensystem ist ein dreidimensionales System auf der Grundlage des Hydraulikbaggers 100. Eine Referenzposition P3 im lokalen Koordinatensystem ist eine Position im Rotationszentrum des Revolverkörpers 3.
Die Steuerung 26 berechnet die Position der Schneidkante P4 im lokalen Koordinatensystem aus dem Neigungswinkel θ1 des Auslegers 6, dem Neigungswinkel θ2 des Arms 7, dem Neigungswinkel θ3 des Löffels 8, der Länge L1 des Auslegers 6, der Länge L2 des Arms 7, der Länge L3 des Löffels 8 und den Positionsinformationen des Auslegerbolzens 13.
Die Arbeitswerkzeugdaten weisen Positionsinformationen der Aufstellposition P1 der GNSS-Antenne 37 bezüglich der Referenzposition P3 im lokalen Koordinatensystem auf. Die Steuerung 26 wandelt die Position der Schneidkante P4 im lokalen Koordinatensystem in die Position der Schneidkante P4 im globalen Koordinatensystem auf der Grundlage der Nachweisergebnisse der Positionsnachweiseinheit 36 und der Positionsinformationen der GNSS-Antenne 37 um. Als Ergebnis erfasst die Steuerung 26 die Positionsinformationen der Schneidkante P4, wie im globalen Koordinatensystem gesehen.
Die Speichereinheit 38 in der Steuerung 26 speichert Konstruktionsinformationen, die Positionen und Formen eines dreidimensionalen Konstruktionsgeländes innerhalb des Arbeitsbereichs angeben. Die Steuerung 26 zeigt das Konstruktionsgelände auf einer Anzeigeeinheit 40 auf der Grundlage des Konstruktionsgeländes und der Nachweisergebnisse aus den oben erwähnten Sensoren an. Die Anzeigeeinheit 40 ist zum Beispiel ein Monitor und zeigt verschiedene Typen von Informationen des Hydraulikbaggers 100 an.
4 ist eine schematische Ansicht eines Beispiels eines Konstruktionsgeländes. Wie in 4 erläutert, wird das Konstruktionsgelände durch eine Vielzahl von Konstruktionsebenen 41 konfiguriert, die jeweils durch Vielecke dargestellt sind. Die Vielzahl von Konstruktionsebenen 41 stellt eine durch das Arbeitsgerät 2 auszugrabende Zielform dar. Nur eine aus der Vielzahl von Konstruktionsebenen 41 ist mit der Bezugsziffer 41 in 4 bereitgestellt, und die Bezugsziffern für die anderen Konstruktionsebenen 41 sind weggelassen.
Die Steuerung 26 führt die Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung durch Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 in Richtung der Konstruktionsebenen durch, um zu verhindern, dass der Löffel 8 in die Konstruktionsebene 41 eindringt. Die durch die Steuerung 26 durchgeführte Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung wird nachstehend in Einzelnen beschrieben.
5 ist ein Blockschaubild einer Konfiguration der Steuerung 26. Die Recheneinheit 35 der Steuerung 26 weist eine Abstandserfassungseinheit 51, eine Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, eine Steuerungsentscheidungseinheit 53 und eine Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 auf. Wie in 6 erläutert, erfasst die Abstandserfassungseinheit 51 einen Abstand d1 zwischen dem Arbeitswerkzeug 2 und der Konstruktionsebene 41. Genauer, berechnet die Abstandserfassungseinheit 51 den Abstand d1 zwischen der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 und der Konstruktionsebene 41 auf der Grundlage der oben erwähnten Positionsinformationen der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 und der Positionsinformationen der Konstruktionsebene 41.
Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmt den Arbeitsaspekt des Arbeitsgeräts 2. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmt, ob der Arbeitsaspekt des Arbeitsgeräts 2 Flächenverdichtungsarbeit ist, auf der Grundlage der oben erwähnten Bediensignale des Arbeitsgeräts 2. Die Flächenverdichtungsarbeit ist Arbeiten zum Bestoßen der Bodenfläche mit der Sohlenfläche (Unterseite) des Löffels 8 zum Verfestigen der Bodenfläche. Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 begrenzt die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2, wenn der Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 in der Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung kleiner wird.
Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 steuert das Arbeitsgerät 2 durch Ausgeben von Befehlssignalen an das oben erwähnte Steuerventil 27. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 bestimmt über die an das Steuerventil 27 ausgegebenen Werte der Befehlssignale gemäß dem Bedienbetrag des Arbeitsgeräts 2.
7 ist ein Ablaufdiagramm und erläutert die Verarbeitung für die Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung. Die Bedienbeträge des Arbeitsgeräts 2 werden in Schritt S1 nachgewiesen, wie in 7 erläutert. Hier werden der oben erwähnte Auslegerbedienbetrag, der Löffelbedienbetrag und der Armbedienbetrag nachgewiesen.
In Schritt S2 werden die Befehlsausgaben berechnet. Hier werden die Ausgabewerte der auf das Steuerventil 27 übertragenen Befehlssignale berechnet, wenn die Geschwindigkeit nicht begrenzt wird. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 berechnet die an das Steuerventil 27 ausgegebenen Werte der Befehlssignale gemäß dem nachgewiesenen Auslegerbedienbetrag, dem Löffelbedienbetrag und dem Armbedienbetrag.
Eine Bestimmung darüber, ob eine Ausführungsbedingung für die Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung erfüllt ist, erfolgt in Schritt S3. Hier bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, dass die Ausführungsbedingung der Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung erfüllt ist, auf der Grundlage des Auslegerbedienbetrags, des Löffelbedienbetrags und des Armbedienbetrags. Zum Beispiel bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, dass die Ausführungsbedingung für die Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung erfüllt ist, wenn keine Armbedienung durchgeführt wird, obwohl eine Auslegerbedienung oder eine Löffelbedienung durchgeführt wird.
In Schritt S4 erfolgt eine Bestimmung darüber, ob der Arbeitsaspekt Flächenverdichtungsarbeit ist. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmt, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit 2 Flächenverdichtungsarbeit ist. Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung schließt den Betrieb des Auslegers 6 ein.
8 erläutert ein Beispiel der Verarbeitung bei der Bestimmung der Flächenverdichtungsarbeit. Die vertikale Achse in 8 gibt die Auslegerbediensignale aus dem ersten Bedienelement 28 an. Die horizontale Achse gibt die Zeit an. Die Werte der Auslegerbediensignale, die positiv sind, geben einen Absenkbetrieb des Auslegers 6 an. Die Werte der Auslegerbediensignale, die negativ sind, geben einen Hebebetrieb des Auslegers 6 an. Das Auslegerbediensignal, das Null ist, gibt an, dass das erste Bedienelement 28 in der neutralen Position vorhanden ist.
Sr in 8 gibt das aktuelle Auslegerbediensignal an. Sf1 gibt ein der Tiefpassfilterung unterzogenes Auslegerbediensignal an. A1 ist das aktuelle Bediensignal aus der Auslegerbedienung. a1 ist ein Wert des der Tiefpassfilterung unterzogenen Auslegerbediensignals.
Wie in 8 erläutert, bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, dass der Arbeitsaspekt die Flächenverdichtungsarbeit ist, die Gleichung a1/A1 < r1 (Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung) erfüllt ist. r1 ist eine Konstante von kleiner als 1. Obgleich der Fall eines Absenkbetriebs des Auslegers 6 in 8 abgebildet ist, kann auch der Hebebetrieb des Auslegers 6 auf die gleiche Weise bestimmt werden. Ferner kann, während A1 der Peakwert des Auslegerbediensignals in 8 ist, A1 ein Wert sein, der anders ist als der Peakwert.
Wenn der Arbeitsaspekt in Schritt S4 als Flächenverdichtungsarbeit bestimmt wird geht die Routine zu Schritt S5 über. In Schritt S5 führt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Flächenverdichtungssteuerung aus. Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 bestimmt eine Grenzgeschwindigkeit auf der Grundlage der ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1, die in 9 erläutert sind, während der Flächenverdichtungssteuerung. Wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung in Schritt S4 nicht erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt S6 über. In Schritt S6 führt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die normale Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung aus. Bei der normalen Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung bestimmt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 eine Grenzgeschwindigkeit auf der Grundlage der zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2, die in 9 erläutert sind. Die Grenzgeschwindigkeit ist die Obergrenze der Geschwindigkeit der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 in der vertikalen Richtung in Richtung der Konstruktionsebene 41.
Wie in 9 erläutert, definieren die erste Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 die Beziehung zwischen dem Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 und der Grenzgeschwindigkeit, wenn der Arbeitsaspekt die Flächenverdichtungsarbeit ist. Die zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2 definieren die Beziehung zwischen dem Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 und der Grenzgeschwindigkeit, wenn der Arbeitsaspekt eine Arbeit ist, die anders ist als die Flächenverdichtungsarbeit. Die ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 und die zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2 werden in der Speichereinheit 38 gespeichert.
Wie in 9 erläutert, stimmen die erste Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 und die zweite Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2 überein, wenn der Abstand d1 größer ist als ein erster Bereich R1. Wenn der Abstand d1 innerhalb des ersten Bereichs R1 vorhanden ist, ist die Grenzgeschwindigkeit auf der Grundlage der ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 größer als die Grenzgeschwindigkeit auf der Grundlage der zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2. Daher ist die Grenzgeschwindigkeit während der Flächenverdichtungssteuerung größer als die Grenzgeschwindigkeit während der normalen Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung, wenn der Abstand d1 innerhalb des ersten Bereichs R1 vorhanden ist. Wenn der Abstand d1 innerhalb eines zweiten Bereichs R2 vorhanden ist, stimmen die ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 mit den zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2 überein. Daher ist die Grenzgeschwindigkeit während der Flächenverdichtungsarbeit die gleiche wie die Grenzgeschwindigkeit während der normalen Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung, während der Abstand d1 innerhalb des zweiten Bereichs R2 vorhanden ist.
Wie vorstehend beschrieben, verringert die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Grenzgeschwindigkeit des Arbeitsfahrzeugs 100 in Richtung der Konstruktionsebene 41 korrespondierend mit einer Verringerung im Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 bei der normalen Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung. Als Ergebnis wird die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 korrespondierend mit einer Verringerung im Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 begrenzt. Folglich kann zum Beispiel das Arbeitsgerät 2, das über das Konstruktionsgelände 41 hinausgeht und gräbt, während des Grabens begrenzt werden.
Auf die gleiche Weise wie bei der Flächenverdichtungssteuerung wird die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 korrespondierend mit einer Verringerung im Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 begrenzt. Als Ergebnis kann das Arbeitsgerät 2, das über das Konstruktionsgelände 41 hinausgeht und gräbt, während der Flächenverdichtungsarbeit begrenzt werden.
Ferner ist die Grenzgeschwindigkeit während der Flächenverdichtungssteuerung größer als die Grenzgeschwindigkeit während der normalen Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung, wenn der Abstand d1 innerhalb des ersten Bereichs R1 vorhanden ist. Wenn daher der Arbeitsaspekt die Flächenverdichtungsarbeit ist und der Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsgelände 41 innerhalb des ersten Bereichs R1 vorhanden ist, wird die Grenzgeschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2, verglichen damit, wenn der Arbeitsaspekt ein Aspekt einer Arbeit ist, die anders ist als Flächenverdichtung, vergrößert. Als Ergebnis wir das Arbeitsgerät 2 dazu gebracht, den Boden während der Flächenverdichtungsarbeit mit einer Geschwindigkeit zu bestoßen, die größer ist als während der Grabungsarbeit. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
In Schritt S7 begrenzt die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 die Befehlsausgabe. Hier bestimmt die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 die Befehlsausgabe an das Steuerventil 27, so dass die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 die in Schritt S5 oder in Schritt S6 bestimmten Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet.
Speziell wird eine vertikale Geschwindigkeitskomponente einer geschätzten Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 auf der Grundlage des Auslegebedienbetrags und des Löffelbedienbetrags berechnet. Die vertikale Geschwindigkeitskomponente ist die Geschwindigkeit der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 in vertikaler Richtung zur Konstruktionsebene 41. Wenn die vertikale Geschwindigkeitskomponente der geschätzten Geschwindigkeit größer ist als die Grenzgeschwindigkeit, wird ein Verhältnis der Grenzgeschwindigkeit zur vertikalen Geschwindigkeitskomponente der geschätzten Geschwindigkeit berechnet. Ein Wert, der sich durch Multiplizieren der geschätzten Geschwindigkeit des Auslegerszylinders 10 auf der Grundlage des Auslegerbedienbetrags durch das Verhältnis ableitet, wird als Zielgeschwindigkeit des Auslegerszylinders 10 bestimmt. Gleichermaßen wird der Wert, der sich durch Multiplizieren der geschätzten Geschwindigkeit des Löffelzylinders 12 auf der Grundlage des Löffelbedienbetrags durch das Verhältnis ableitet, als Zielgeschwindigkeit des Löffelzylinders 12 bestimmt. Die Befehlsausgaben auf das Steuerventil 26 werden bestimmt, so dass der Auslegerzylinder 10 und der Löffelzylinder 12 bei den Zielgeschwindigkeiten arbeiten.
Wenn nur der Ausleger 6 bedient wird, wird nur die Zielgeschwindigkeit des Auslegers 6 bestimmt. Wenn nur der Löffel 8 bedient wird, wird nur die Zielgeschwindigkeit des Löffels 8 bestimmt.
In Schritt S8 werden die Befehlssignale ausgegeben. Hier gibt die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 die in Schritt S7 bestimmten Befehlssignale an das Steuerventil 27 aus. Als Ergebnis steuert die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 das Arbeitsgerät 2, so dass die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 kleiner wird als der Abstand d1 zwischen Konstruktionsebene 41 und das Arbeitsgerät 2 in der Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung kleiner wird. Ferner steuert die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 das Arbeitsgerät 2, so dass die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 größer wird, verglichen damit, wenn der Arbeitsaspekt eine Arbeit ist, die anders ist als die Flächenverdichtung, wenn der Arbeitsaspekt die Flächenverdichtungsarbeit ist und der Abstand d1 innerhalb des ersten Bereichs R1 vorhanden ist.
Wie in 10 erläutert, bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, dass die Flächenverdichtungsarbeit abgeschlossen ist und der Arbeitsaspekt in eine Arbeit geändert wurde, die anders ist als Flächenverdichtung, wenn der Zustand des ersten Bedienelements 28, das in der neutralen Position vorhanden ist, für eine vorbestimmte erste Bestimmungszeit t1 fortgesetzt wird.
Ferner bestimmt, wie in 11 erläutert, die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, dass die Flächenverdichtungsarbeit abgeschlossen ist und der Arbeitsaspekt in Arbeiten geändert wurde, die anders sind als Flächenverdichtung, wenn der Zustand des ersten Bedienelements 28, das in der gleichen Richtung bedient wird, für eine vorbestimmte zweite Bestimmungszeit Tmax + t2 fortgesetzt wird. “Tmax” ist der maximale Wert von aufeinanderfolgenden Zeiten T0, T1, T2, T3, ... des Zustands, in dem das erste Bedienelement 28 in der gleichen Richtung bedient wird. “t2” ist eine vorbestimmte Konstante.
Wenn die Ausführungsbedingung der Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung in Schritt S3 nicht erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt S9 über, der in 12 angegeben ist. In Schritt S9 bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 ob der Arbeitsaspekt die Planierarbeit ist. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmt, dass der Arbeitsaspekt die Planierarbeit ist, wenn eine Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. Die Planierbestimmungsbedingung ist eine Bestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät 2 durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist. Speziell besteht die Planierbestimmungsbedingung darin, dass ein Vorgang des Arms 7 durchgeführt wird. Es wird bestimmt, dass die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn ein Vorgang des Arms 7 durchgeführt wird ohne Rücksicht darauf, ob eine Bedienung des Auslegers 6 und/oder des Löffels 8 vorhanden ist. Wenn der Arbeitsaspekt die Planierarbeit ist, d.h., wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt S10 über.
In Schritt S10 bestimmt die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52, ob die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Wenn die oben erwähnte Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, führt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Flächenverdichtungssteuerung in Schritt S11 aus. Hier bestimmt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Grenzgeschwindigkeit des Arbeitsgeräts auf der Grundlage der oben erwähnten ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1.
Als Nächstes begrenzt in Schritt S12 die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 die Befehlsausgabe. Hier bestimmt die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 die Befehlsausgabe auf das Steuerventil 27 auf die gleiche Weise wie in Schritt S7, so dass die Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts 2 die in Schritt S11 bestimmte Grenzgeschwindigkeit nicht überschreitet.
In Schritt S13 werden die Befehlssignale ausgegeben. Die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 gibt die in Schritt S12 bestimmten Befehlssignale auf die gleiche Weise wie in Schritt S8 an das Steuerventil 27 aus.
Wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung in Schritt S10 nicht erfüllt ist, geht die Routine zu Schritt S14 über. In Schritt S14 führt die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Planiersteuerung durch. Die Planiersteuerung ist eine Steuerung zur Steuerung des Arbeitsgeräts 2, so dass sich das Arbeitsgerät 2 entlang der Konstruktionsebene 41 bewegt.
Wenn zum Beispiel der Arm 7 angetrieben wird, folgt die Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 einer bogenförmigen Trajektorie. Folglich überschreitet, wie in 13 erläutert, die Schneidkante P4 die Konstruktionsebene 41 und gräbt, wenn sich die Schneidkante P4 mit einer Geschwindigkeit V1 bewegt.
Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 steuert das Arbeitsgerät 2, so dass sich die Schneidkante P4 bei der Planiersteuerung entlang der Konstruktionsebene 41 bewegt. Genauer gesagt berechnet, wie in 13 erläutert, die Steuerungsentscheidungseinheit 53 eine vertikale Geschwindigkeitskomponente V1a, die bezüglich der Konstruktionsebene 41 vertikal ist, aus der Geschwindigkeit V1 der Schneidkante P4, wenn sich die Schneidkante P4 in der Richtung der Annäherung an die Konstruktionsebene 41 bewegt. Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 bestimmt dann eine Geschwindigkeit zum Anheben des Auslegers 6, so dass die vertikale Geschwindigkeitskomponente V1a aufgehoben wird.
In Schritt S13 gibt die Arbeitswerkzeugsteuereinheit 54 dann die Befehlssignale entsprechend der in Schritt S14 bestimmten Geschwindigkeit aus. Die oben in 7 und 12 erwähnte Verarbeitung wird wiederholt durchgeführt, während das Arbeitsfahrzeug 100 arbeitet.
In dem Steuersystem 300 des Arbeitsfahrzeugs 100 gemäß der vorliegenden vorstehend besprochenen Ausführungsform wird die Planiersteuerung ausgeführt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt und die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung nicht erfüllt ist. Ferner wird die Flächenverdichtungssteuerung durchgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist. Als Ergebnis können die Planierarbeit und die Flächenverdichtungsarbeit auf zweckmäßige Weise durchgeführt werden.
Ferner wird die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, auch wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist. D.h. die Flächenverdichtungssteuerung hat Vorrang vor der Planiersteuerung. Daher wird die Flächenverdichtungsarbeit auch dann aufrechterhalten, wenn die Planiersteuerungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird. Als Ergebnis kann ein Fall, in dem die Planiersteuerung fälschlicherweise ausgeführt wird, auch dann unterdrückt werden, wenn ein Vorgang durchgeführt wird, der leicht mit einem Vorgang verwechselt werden kann, während Planierarbeit während der Flächenverdichtungsarbeit durchgeführt wird. Ferner wird die Planiersteuerung aufgegeben und die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. Als Ergebnis kann die Flächenverdichtungsarbeit sofort nach der Planierarbeit durchgeführt werden.
Obwohl bisher Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen begrenzt, und innerhalb des Umfangs der Erfindung können Modifikationen vorgenommen werden.
Das Arbeitsfahrzeug 100 ist nicht auf einen Hydraulikbagger begrenzt und kann jedes beliebige Arbeitsfahrzeug mit einem Löffel sein, wie ein Baggerlader und dergleichen. Ferner sind ein Raupen-Hydraulikbagger und ein Rad-Hydraulikbagger als Hydraulikbagger mitumfasst.
Das Arbeitsfahrzeug 100 kann fernbedient werden. D.h. die Steuerung 26 kann in eine außerhalb des Arbeitsfahrzeugs 100 angeordnete Fernsteuerung und eine innerhalb des Arbeitsfahrzeugs 100 angeordnete Bordsteuerung unterteilt werden, und die zwei Steuerungen können konfiguriert sein, um dazwischen ein Kommunikation zu ermöglichen.
Die Eigenschaften der ersten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I1 sind nicht auf diejenigen in den vorstehenden Ausführungsformen begrenzt und können geändert werden. Die Eigenschaften der zweiten Grenzgeschwindigkeitsinformationen I2 sind nicht auf diejenigen in den vorstehenden Ausführungsformen begrenzt und können geändert werden. Alternativ kann die normale Geschwindigkeitsbegrenzungssteuerung weggelassen werden.
Das Verfahren zum Bestimmen der Position der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 ist nicht auf das in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebene Verfahren begrenzt und kann modifiziert werden. Zum Beispiel kann die Positionsnachweiseinheit 36 an der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 angeordnet sein.
Das Verfahren zum Nachweisen des Abstands d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 ist nicht auf das in den vorstehenden Ausführungsformen beschriebene Verfahren begrenzt und kann modifiziert werden. Zum Beispiel kann der Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät 2 und Konstruktionsebene 41 durch eine optische, Ultraschall- oder ein Laserstrahl-Abstandsmessvorrichtung nachgewiesen werden.
Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 setzt die Planiersteuerung außer Kraft und führt die Flächenverdichtungssteuerung aus, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. Allerdings kann die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Planiersteuerung nur dann außer Kraft setzen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. D.h. die Steuerungsentscheidungseinheit 53 kann die Planiersteuerung außer Kraft setzen und auf einen manuellen Modus ändern, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird. Der manuelle Modus ist ein Steuerungsmodus zum manuellen Bedienen des Arbeitsgeräts 2 ohne Unterstützung von einer automatischen Steuerung, wie die oben erwähnte Planiersteuerung oder Flächenverdichtungssteuerung.
Die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsformen begrenzt und kann geändert werden. Zum Beispiel kann, wie in 14 erläutert, die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmen, dass der Arbeitsaspekt die Flächenverdichtungsarbeit ist, wenn die Bedienrichtung des Auslegers 6 umgekehrt wird (zweite Flächenverdichtungsbedingung), nachdem die Gleichung a1/A1 < r1 (erste Flächenverdichtungsbedingung) erfüllt ist.
Alternativ kann, wie in 15 erläutert, die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 bestimmen, dass der Arbeitsaspekt ein erster Flächenverdichtungszustand ist, wenn die Gleichung a1/A1 < r1 (erste Flächenverdichtungsbedingung) erfüllt ist. Die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 kann dann bestimmen, dass der Arbeitsaspekt ein zweiter Flächenverdichtungszustand ist, wenn die Bedienrichtung des Auslegers 6 umgekehrt wird (zweite Flächenverdichtungsbedingung), nachdem die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist. D.h. die Arbeitsaspektbestimmungseinheit 52 kann bestimmen, dass der Arbeitsaspekt der zweite Flächenverdichtungszustand ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
Die Steuerungsentscheidungseinheit 53 kann die oben erwähnte Flächenverdichtungssteuerung starten, wenn der Arbeitsaspekt der erste Flächenverdichtungszustand ist. Die Steuerung kann von der Flächenverdichtungssteuerung in die Planiersteuerung geändert werden, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn der Arbeitsaspekt der erste Flächenverdichtungszustand ist. Als Ergebnis können Arbeiten zum Planieren der Bodenfläche nach der Flächenverdichtung leicht durchgeführt werden. Ferner kann die Steuerungsentscheidungseinheit 53 die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhalten, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn der Arbeitsaspekt der zweite Flächenverdichtungszustand ist. Als Ergebnis kann ein Fall, in dem die Planiersteuerung fälschlicherweise ausgeführt wird, auch dann unterdrückt werden, wenn ein Vorgang durchgeführt wird, der leicht mit einem Vorgang verwechselt werden kann, während Planierarbeit während der Flächenverdichtungsarbeit durchgeführt wird.
Obgleich in den vorstehenden Ausführungsformen die Abstandserfassungseinheit 51 den Abstand d1 zwischen der Schneidkante P4 des Arbeitsgeräts 2 und der Konstruktionsebene 41 berechnet, ist die vorliegende Erfindung damit nicht begrenzt. Die Abstandserfassungseinheit 51 kann den Abstand d1 zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände auf der Grundlage der Positionsinformationen von Umrisspunkten des Löffels darunter die Schneidkante P4, und Positionsinformationen der Konstruktionsebene 41 erfassen. In diesem Fall kann der Abstand zwischen der Konstruktionsebene und dem Umrisspunkt mit dem kleinsten Abstand zur Konstruktionsebene unter den Umrisspunkten des Löffels als Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände verwendet werden.
Industrielle Anwendungsmöglichkeit
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden in dem Arbeitsfahrzeug Planierarbeiten und Flächenverdichtungsarbeit in zweckmäßiger Weise durchgeführt.
Bezugszeichenliste

2: Arbeitsgerät
6: Ausleger
7: Arm
8: Löffel (Arbeitswerkzeug)
51: Abstandserfassungseinheit
52: Arbeitsaspektbestimmungseinheit
53: Steuerungsentscheidungseinheit
54: Arbeitsgerätsteuereinheit
100: Arbeitsfahrzeug
200: Steuersystem

Claims

Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug einschließlich eines Arbeitswerkzeugs, wobei das Steuersystem folgendes aufweist: eine Abstandserfassungseinheit zum Erhalten eines Abstands zwischen dem Arbeitswerkzeug und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt; eine Arbeitsaspektbestimmungseinheit zum Bestimmen, ob eine Planierbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist, und zum Bestimmen, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist; und eine Steuerungsentscheidungseinheit zum Entscheiden, eine Planiersteuerung zur Steuerung des Arbeitsgerät auszuführen, so dass sich das Arbeitsgerät entlang des Konstruktionsgeländes bewegt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, und zum Entscheiden, eine Flächenverdichtungssteuerung zur Begrenzung einer Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände auszuführen, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist; wobei die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerungsentscheidungseinheit die Planiersteuerung außer Kraft setzt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird.
Steuersystem für das Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Steuerungsentscheidungseinheit die Planiersteuerung außer Kraft setzt und die Flächenverdichtungssteuerung ausführt, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Planiersteuerung ausgeführt wird.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Arbeitsaspektbestimmungseinheit ein Bediensignal aus einem Bedienelement zum Bedienen des Arbeitsgerät erfasst und bestimmt, ob die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist und ob die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist, auf der Grundlage eines Bedieninhalts des Bedienelements.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Arbeitsgerät einen Ausleger, einen an der Spitze des Auslegers angebrachten Arm, und ein an der Spitze des Arms angebrachtes Arbeitswerkzeug aufweist, und die Planierbestimmungsbedingung eine Bedienung des Arms aufweist.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 5, wobei die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung eine Bedienung des Auslegers aufweist.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung eine erste Flächenverdichtungsbedingung und eine zweite Flächenverdichtungsbedingung aufweist, die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung startet, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, die Steuerungsentscheidungseinheit in die Planiersteuerung umschaltet, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung von der ersten Flächenverdichtungsbedingung und der zweiten Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, und die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
Steuersystem für das Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 5 oder Anspruch 6, wobei die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung eine erste Flächenverdichtungsbedingung und eine zweite Flächenverdichtungsbedingung aufweist, die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung startet, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, die Steuerungsentscheidungseinheit auf die Planiersteuerung umschaltet, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung von der ersten Flächenverdichtungsbedingung und der zweiten Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, und die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die erste Flächenverdichtungsbedingung eine Bedienung des Auslegers in einer vorbestimmten Richtung aufweist, und die zweite Flächenverdichtungsbedingung eine Bedienung des Auslegers in einer Richtung umgekehrt zur vorbestimmten Richtung aufweist.
Steuersystem für ein Arbeitsfahrzeug einschließlich eines Arbeitswerkzeugs, wobei das Steuersystem folgendes aufweist: eine Abstandserfassungseinheit zum Erhalten eines Abstands zwischen dem Arbeitswerkzeug und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt; eine Arbeitsaspektbestimmungseinheit zum Bestimmen, ob eine Planierbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist, und Bestimmen, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung zum Angeben, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist; und eine Steuerungsentscheidungseinheit zum Entscheiden der Ausführung einer Planiersteuerung zur Steuerung des Arbeitsgeräts, so dass sich das Arbeitsgerät entlang des Konstruktionsgeländes bewegt, und Entscheiden der Ausführung einer Flächenverdichtungssteuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände; wobei die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung eine erste Flächenverdichtungsbedingung und eine zweite Flächenverdichtungsbedingung aufweist, die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung startet, wenn die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, die Steuerungsentscheidungseinheit in die Planiersteuerung umschaltet, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn nur die erste Flächenverdichtungsbedingung von der ersten Flächenverdichtungsbedingung und der zweiten Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist, und die Steuerungsentscheidungseinheit die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, wenn die zweite Flächenverdichtungsbedingung im Anschluss an die erste Flächenverdichtungsbedingung erfüllt ist.
Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug, das ein Arbeitsgerät aufweist, wobei das Verfahren folgendes aufweist: einen Schritt zum Erhalten eines Abstands zwischen dem Arbeitswerkzeug und einem Konstruktionsgelände, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts darstellt; einen Schritt zum Bestimmen, ob eine Planierbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist; einen Schritt zum Bestimmen, ob eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist; einen Schritt zum Ausführen einer Planiersteuerung zur Steuerung des Arbeitsgeräts, so dass sich das Arbeitsgerät entlang des Konstruktionsgeländes bewegt, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist; einen Schritt zum Ausführen einer Flächenverdichtungssteuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf den Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände, wenn die Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung erfüllt ist; und einen Schritt zum Aufrechterhalten der Flächenverdichtungssteuerung, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird.
Arbeitsfahrzeug umfassend: ein Arbeitsgerät; und eine Arbeitsgerätsteuereinheit zur Steuerung des Arbeitsgeräts; wobei die Arbeitsgerätsteuereinheit das Arbeitsgerät gemäß einer Planiersteuerung zur Steuerung das Arbeitsgerät steuert, so dass sich das Arbeitsgerät entlang eines Konstruktionsgeländes bewegt, das eine Zielform eines Arbeitsobjekts angibt, wenn eine Planierbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Planierarbeit ist, erfüllt ist, das Arbeitsgerät gemäß einer Flächenverdichtungssteuerung zur Begrenzung der Geschwindigkeit des Arbeitsgeräts in Richtung des Konstruktionsgeländes als Reaktion auf einen Abstand zwischen Arbeitsgerät und Konstruktionsgelände steuert, wenn eine Flächenverdichtungsbestimmungsbedingung, die angibt, dass die durch das Arbeitsgerät durchgeführte Arbeit Flächenverdichtungsarbeit ist, erfüllt ist, und die Flächenverdichtungssteuerung aufrechterhält, wenn die Planierbestimmungsbedingung erfüllt ist, während die Flächenverdichtungssteuerung ausgeführt wird.