JPWO2019008767A1 - 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 - Google Patents
作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2019008767A1 JPWO2019008767A1 JP2019528324A JP2019528324A JPWO2019008767A1 JP WO2019008767 A1 JPWO2019008767 A1 JP WO2019008767A1 JP 2019528324 A JP2019528324 A JP 2019528324A JP 2019528324 A JP2019528324 A JP 2019528324A JP WO2019008767 A1 JPWO2019008767 A1 JP WO2019008767A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dump
- work vehicle
- segments
- candidate positions
- controller
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 31
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 46
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 13
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 11
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
- E02F9/261—Surveying the work-site to be treated
- E02F9/262—Surveying the work-site to be treated with follow-up actions to control the work tool, e.g. controller
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66F—HOISTING, LIFTING, HAULING OR PUSHING, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. DEVICES WHICH APPLY A LIFTING OR PUSHING FORCE DIRECTLY TO THE SURFACE OF A LOAD
- B66F9/00—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes
- B66F9/06—Devices for lifting or lowering bulky or heavy goods for loading or unloading purposes movable, with their loads, on wheels or the like, e.g. fork-lift trucks
- B66F9/075—Constructional features or details
- B66F9/12—Platforms; Forks; Other load supporting or gripping members
- B66F9/19—Additional means for facilitating unloading
- B66F9/195—Additional means for facilitating unloading for pushing the load
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/7609—Scraper blade mounted forwardly of the tractor on a pair of pivoting arms which are linked to the sides of the tractor, e.g. bulldozers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/20—Drives; Control devices
- E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
- E02F9/2045—Guiding machines along a predetermined path
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
- G05D1/0217—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory in accordance with energy consumption, time reduction or distance reduction criteria
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Transportation (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
Description
ただし、
である。
nは、セグメントSGの数である。mは、ダンプ候補位置DPの数である。pは要求条件の数である。コスト行列Cは以下の式(5)(6)で示される。
cki(k=1,2,...n)(i=1,2,...m)は、k番目のセグメントSGからi番目のダンプ候補位置DPまでのコストである。本実施形態では、k番目のセグメントSGからi番目のダンプ候補位置DPまでの移動距離がコストとして設定される。移動距離は、例えば、ユークリッド距離によって決定される。ただし、移動距離は、ユークリッド距離以外の手法によって決定されてもよい。
xki(k=1,2,...n)(i=1,2,...n)は、k番目のセグメントSGからi番目のダンプ候補位置DPまでの走行パスの決定値であり、“1”又は“0”である。“1”は、k番目のセグメントSGからi番目のダンプ候補位置DPまでの走行パスが選択されることを意味し、“0”はk番目のセグメントSGからi番目のダンプ候補位置DPまでの走行パスが選択されないことを意味する。すなわち、変数行列Xの解は、セグメントSGとダンプ候補位置DPとの組み合わせを示している。
式(10)は、1つのセグメントSGに対して選択されるダンプ候補位置DPの数が1つであり、1つのセグメントSGに対して複数のダンプ候補位置DPが選択されないことを意味する。例えば、図8に示すように、x2i(i = 1,2,...10)のうち、x23が“1”であるときには、x2iの他の値は全て“0”である。これは、2番目のセグメントSGから3番目のダンプ候補位置DPまでの走行パスが選択されるが、2番目のセグメントSGから他のダンプ候補位置DPまでのパスは選択されないことを意味している。すなわち、式(10)で示される第1の要求条件は、各セグメントSGの更なる区画を行わないことを意味する。
式(11)は、1つのダンプ候補位置DPに対して選択されるセグメントSGの数が1又は0であることを意味する。例えば、図9に示すように、xk1 (k = 1,2,...10)のうち、x11 が“1”であるときには、xk1の他の値は全て“0”となる。これは、1番目のセグメントSGから1番目のダンプ候補位置DPまでのパスが選択されると、1番目のダンプ候補位置DPには他のセグメントSGが選択されないことを意味している。
図9に示す例では、ダンプ候補位置DPの数mとセグメントSGの数nとは共に10であるため、10のセグメントSGが10のダンプ候補位置DPに均等に分配される。ただし、ダンプ候補位置DPの数mが、セグメントSGの数nよりも多いときには、選択されないダンプ候補位置DPがあることになる。
yiは、i番目のダンプ候補位置DPに分配されるセグメントSGの数である。Vは、物体M1の総量である。
である。これは1番目のダンプ候補位置DPに2つのセグメントSGを分配することを意味している。また、
である。これは、2番目のダンプ候補位置DPには、セグメントSGを分配しないことを意味している。
200 ダンピングエリアの縁
M1 物体
SG セグメント
DP ダンプ位置
1 作業車両
3 制御システム
18 ブレード
Claims (20)
- ダンピングエリアの縁から物体を押し出すダンプ作業を行うための作業車両の制御システムであって、
コントローラを備え、
前記コントローラは、
前記ダンピングエリアの縁の形状を示すダンピングエリアデータを取得し、
前記ダンピングエリアの前記物体の形状を示すマテリアルデータを取得し、
前記マテリアルデータに基づいて前記物体を区画した複数のセグメントを決定し、
前記ダンピングエリアの縁に沿う複数のダンプ候補位置を決定し、
前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との組み合わせにより、前記ダンプ作業におけるダンプ位置を決定するように、プログラムされている、
作業車両の制御システム。 - 前記コントローラは、前記組み合わせにより、前記ダンプ作業における前記作業車両の走行パスを決定するように、プログラムされている、
請求項1に記載の作業車両の制御システム。 - 前記コントローラは、前記ダンプ作業のコストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせを決定するようにプログラムされている、
請求項1又は2に記載の作業車両の制御システム。 - 前記コストは、前記作業車両の移動距離であり、
前記コントローラは、前記作業車両の移動距離の総和が最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせを決定するようにプログラムされている、
請求項3に記載の作業車両の制御システム。 - 前記コントローラは、線形計画法により前記コストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせを決定するようにプログラムされている、
請求項3又は4に記載の作業車両の制御システム。 - 前記コントローラは、
前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせにおいて所定の要求条件を設定し、
前記要求条件を満たしつつ、前記コストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせを決定する、
請求項3から5のいずれかに記載の作業車両の制御システム。 - 前記要求条件は、前記セグメントのそれぞれに対して選択される前記ダンプ候補位置の数が1つであることを含む、
請求項6に記載の作業車両の制御システム。 - 前記要求条件は、前記ダンプ候補位置のそれぞれに対して選択される前記セグメントの数が1又は0であることを含む、
請求項6又は7に記載の作業車両の制御システム。 - 前記要求条件は、特定の前記ダンプ候補位置に対して2以上の前記セグメントを選択することを含む、
請求項6又は7に記載の作業車両の制御システム。 - 前記作業車両はブレードを備え、
前記コントローラは、前記ブレードの最大容量に基づいて前記複数のセグメントを決定するようにプログラムされている、
請求項1から9のいずれかに記載の作業車両の制御システム。 - 請求項1から10のいずれかに記載の制御システムを備える作業車両。
- ダンピングエリアの縁から物体を押し出すダンプ作業を行うための作業車両の制御方法であって、
前記ダンピングエリアの縁の形状を示すダンピングエリアデータを取得することと、
前記ダンピングエリアの前記物体の形状を示すマテリアルデータを取得することと、
前記マテリアルデータに基づいて前記物体を区画した複数のセグメントを決定することと、
前記ダンピングエリアの縁に沿う複数のダンプ候補位置を決定することと、
前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との組み合わせを決定することと、
前記組み合わせに従って前記ダンプ作業を行うように前記作業車両を制御することと、
を備える作業車両の制御方法。 - 前記ダンプ作業のコストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせが決定される、
請求項12に記載の作業車両の制御方法。 - 前記コストは、前記作業車両の移動距離であり、
前記作業車両の移動距離の総和が最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせが決定される、
請求項13に記載の作業車両の制御方法。 - 線形計画法により前記コストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせが決定される、
請求項13又は14に記載の作業車両の制御方法。 - 前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせにおいて所定の要求条件を設定することをさらに備え、
前記要求条件を満たしつつ、前記コストが最小となる前記複数のセグメントと前記複数のダンプ候補位置との前記組み合わせが決定される、
請求項13から15のいずれかに記載の作業車両の制御方法。 - 前記要求条件は、前記セグメントのそれぞれに対して選択される前記ダンプ候補位置の数が1つであることを含む、
請求項16に記載の作業車両の制御方法。 - 前記要求条件は、前記ダンプ候補位置のそれぞれに対して選択される前記セグメントの数が1又は0であることを含む、
請求項16又は17に記載の作業車両の制御方法。 - 前記要求条件は、特定の前記ダンプ位置に対して2以上の前記セグメントを選択することを含む、
請求項16又は17に記載の作業車両の制御方法。 - 前記作業車両は、ブレードを備え、
前記ブレードの最大容量に基づいて前記複数のセグメントが決定される、
請求項12から19のいずれかに記載の作業車両の制御方法。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2017/025022 WO2019008767A1 (ja) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2019008767A1 true JPWO2019008767A1 (ja) | 2020-05-07 |
JP6861814B2 JP6861814B2 (ja) | 2021-04-21 |
Family
ID=64950744
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019528324A Active JP6861814B2 (ja) | 2017-07-07 | 2017-07-07 | 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11035101B2 (ja) |
JP (1) | JP6861814B2 (ja) |
AU (1) | AU2017422760B2 (ja) |
CA (1) | CA3037945C (ja) |
WO (1) | WO2019008767A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7043300B2 (ja) * | 2018-03-15 | 2022-03-29 | 株式会社小松製作所 | 作業機械の走行経路を計画するためのシステム、方法、及び作業機械 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0726586A (ja) * | 1993-07-08 | 1995-01-27 | Komatsu Ltd | ブルドーザの自動ドージング制御装置 |
JPH07146707A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Hazama Gumi Ltd | 重機車両の遠隔操縦方法 |
JP2007164279A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Komatsu Ltd | 無人車両の誘導走行制御装置 |
US20090327011A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Autonomous Solutions, Inc. | Vehicle dispatching method and system |
JP2010211827A (ja) * | 1998-02-13 | 2010-09-24 | Komatsu Ltd | 車両の誘導装置 |
JP2012118694A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Komatsu Ltd | 無人車両の走行システムにおける走行制御方法および無人車両の走行システム |
JP2014526072A (ja) * | 2011-06-03 | 2014-10-02 | カーディナル オプティミゼーション, インコーポレイテッド | 複数車両資源配分および経路指定解決策のためのシステムおよび方法 |
JP2016132912A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 鹿島建設株式会社 | 建設機械の施工方法及び建設機械の施工システム |
US20160342915A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Caterpillar Inc. | Autonomous Fleet Size Management |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3373121B2 (ja) * | 1996-12-02 | 2003-02-04 | 株式会社小松製作所 | ブルドーザのドージング装置 |
JPH11296229A (ja) * | 1998-02-13 | 1999-10-29 | Komatsu Ltd | 車両の誘導装置 |
US9388550B2 (en) * | 2014-09-12 | 2016-07-12 | Caterpillar Inc. | System and method for controlling the operation of a machine |
US9297147B1 (en) * | 2014-09-30 | 2016-03-29 | Caterpillar Inc. | Semi-autonomous tractor system crest ramp removal |
US10724929B2 (en) * | 2016-05-13 | 2020-07-28 | Clarapath, Inc. | Automated tissue sectioning and storage system |
US10036137B2 (en) * | 2016-07-15 | 2018-07-31 | Caterpillar Inc. | Autonomous loading system and method for operating same |
WO2018136889A1 (en) * | 2017-01-23 | 2018-07-26 | Built Robotics Inc. | Excavating earth from a dig site using an excavation vehicle |
-
2017
- 2017-07-07 AU AU2017422760A patent/AU2017422760B2/en active Active
- 2017-07-07 CA CA3037945A patent/CA3037945C/en active Active
- 2017-07-07 US US16/335,392 patent/US11035101B2/en active Active
- 2017-07-07 WO PCT/JP2017/025022 patent/WO2019008767A1/ja active Application Filing
- 2017-07-07 JP JP2019528324A patent/JP6861814B2/ja active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0726586A (ja) * | 1993-07-08 | 1995-01-27 | Komatsu Ltd | ブルドーザの自動ドージング制御装置 |
JPH07146707A (ja) * | 1993-11-25 | 1995-06-06 | Hazama Gumi Ltd | 重機車両の遠隔操縦方法 |
JP2010211827A (ja) * | 1998-02-13 | 2010-09-24 | Komatsu Ltd | 車両の誘導装置 |
JP2007164279A (ja) * | 2005-12-09 | 2007-06-28 | Komatsu Ltd | 無人車両の誘導走行制御装置 |
US20090327011A1 (en) * | 2008-06-30 | 2009-12-31 | Autonomous Solutions, Inc. | Vehicle dispatching method and system |
JP2012118694A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Komatsu Ltd | 無人車両の走行システムにおける走行制御方法および無人車両の走行システム |
JP2014526072A (ja) * | 2011-06-03 | 2014-10-02 | カーディナル オプティミゼーション, インコーポレイテッド | 複数車両資源配分および経路指定解決策のためのシステムおよび方法 |
JP2016132912A (ja) * | 2015-01-19 | 2016-07-25 | 鹿島建設株式会社 | 建設機械の施工方法及び建設機械の施工システム |
US20160342915A1 (en) * | 2015-05-22 | 2016-11-24 | Caterpillar Inc. | Autonomous Fleet Size Management |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
春名攻 他: "大規模整地工事計画のシステム化に関する研究", 土木学会論文報告集, vol. 第227号, JPN6020033709, 20 July 1974 (1974-07-20), pages 71 - 84, ISSN: 0004341830 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CA3037945A1 (en) | 2019-01-10 |
US20200018047A1 (en) | 2020-01-16 |
AU2017422760A1 (en) | 2019-04-11 |
CA3037945C (en) | 2021-01-12 |
AU2017422760B2 (en) | 2019-11-14 |
JP6861814B2 (ja) | 2021-04-21 |
US11035101B2 (en) | 2021-06-15 |
WO2019008767A1 (ja) | 2019-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11111653B2 (en) | Control system for work vehicle, method for setting trajectory of work implement, and work vehicle | |
JP6934427B2 (ja) | 作業車両の制御システム、及び作業機の軌跡設定方法 | |
US10767341B2 (en) | Control system for work vehicle, and method for setting trajectory of work implement | |
AU2018325613B2 (en) | Control System for Work Vehicle, Method, and Work Vehicle | |
JP6910450B2 (ja) | 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両 | |
CA3037530C (en) | System and method for planning travel path for work machine, and work machine | |
WO2021131645A1 (ja) | 作業機械を制御するためのシステムおよび方法 | |
JP2019039280A (ja) | 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両 | |
AU2020224468B2 (en) | Control system and control method for work machine | |
US11414840B2 (en) | Control system for work machine, method, and work machine | |
JP6861814B2 (ja) | 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両 | |
JP7020895B2 (ja) | 作業機械の制御システム、方法、及び作業機械 | |
WO2019187792A1 (ja) | 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200303 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201015 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20210316 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210330 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6861814 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |