WO2015083469A1 - ブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法 - Google Patents

ブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法 Download PDF

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大地 登尾
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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    • G01S19/48—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system
    • G01S19/49—Determining position by combining or switching between position solutions derived from the satellite radio beacon positioning system and position solutions derived from a further system whereby the further system is an inertial position system, e.g. loosely-coupled

Definitions

  • the present invention relates to a blade control device, a work vehicle, and a blade control method.
  • ⁇ Work vehicles with blades are used for excavating the ground, leveling, and transporting earth and sand.
  • An example of a work vehicle that causes the cutting edge of a blade to follow a design surface is disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.
  • the design surface refers to a three-dimensional design landform indicating a target shape to be constructed.
  • the blade is operated by a hydraulic system.
  • the hydraulic system is controlled by a control signal output from the blade control device.
  • the control may not be able to follow the fluctuations in the vehicle speed and blade load.
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a blade control device, a work vehicle, and a blade control method capable of improving the controllability of the blade and leveling it into a desired shape.
  • a blade control device for controlling the height of the blade edge of a blade supported so as to be movable in the vertical direction on the vehicle body of the work vehicle, wherein the blade can be moved in the vertical direction.
  • a blade controller that outputs a drive command for driving the hydraulic cylinder, absolute position data indicating the absolute position of the vehicle body, vehicle body tilt angle data indicating the tilt angle of the vehicle body, and a three-dimensional design of a target shape to be excavated Based on design surface data indicating a design surface that is terrain, a target height generation device that calculates a target height of the cutting edge, and a target height at a first time point calculated by the target height generation device Based on a target height data acquisition unit for acquiring target height data, the absolute position data at the first time point, the vehicle body tilt angle data, and cylinder length data indicating the stroke length of the hydraulic cylinder.
  • An actual height calculation unit that calculates an actual height of the cutting edge at the first time point, the drive command output from the blade control unit at a second time point before the first time point, and the first time point Alternatively, based on the actual height data indicating the actual height of the cutting edge before the first time point, the estimation for estimating the predicted height of the cutting edge at the third time point after the first time point is performed.
  • the blade control unit based on the predicted height at the third time point and the target height at the first time point, the predicted height and the target height at the first time point.
  • a blade control device is provided that outputs a first drive command so that the deviation is reduced.
  • the actual height calculation unit calculates the actual height in a predetermined cycle
  • the second time point includes a time point one cycle before the first time point
  • the third time point may include a time point one cycle after the first time point.
  • the drive command at the second time point includes a target cylinder speed command for the hydraulic cylinder
  • the estimation unit is configured to detect the first time point or a time point before the first time point.
  • the predicted height may be estimated based on the actual height, the drive command at the second time point, and the cycle.
  • the blade load data acquisition part which acquires the blade load data which shows the load concerning the said blade is provided,
  • the said estimation part calculates the said estimated height based on the said blade load data
  • the gain for adjusting may be adjusted.
  • a first deviation between the target height and the actual height at the first time point is greater than a second deviation between the target height and the actual height at the second time point.
  • a determination unit configured to determine whether the first deviation is smaller than the second deviation, the blade control unit outputs the first drive command, and the first deviation is the second deviation.
  • the deviation between the actual height and the target height is reduced at the first time point based on the actual height at the first time point and the target height at the first time point.
  • the second drive command may be output.
  • the target height data acquisition unit acquired from the target height generation device by the target height data acquisition unit at the first time point, and the target height data acquisition unit at the second time point A target height correction unit that estimates the target height at the third time point based on the target height acquired from the target height generation device, and the blade control unit, the blade control unit, the predicted height at the third time point And the first drive so that a deviation between the predicted height and the target height is reduced at the first time point based on the target height at the third time point estimated by the target height correcting unit.
  • a command may be output.
  • a work vehicle comprising a vehicle body, a blade having a cutting edge supported so as to be movable in the vertical direction on the vehicle body, and the blade control device of the first aspect.
  • a blade control method for controlling the height of a blade edge of a blade supported so as to be movable in a vertical direction on a vehicle body of a work vehicle, wherein the blade can be moved in a vertical direction.
  • a blade control device capable of improving the responsiveness of the blade and leveling it into a desired shape.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a work vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the work vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of a blade control device according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of a blade controller and a target height generation device according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a blade control method according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining an example of the target height according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the target height according to the present embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining an example of the predicted height according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of the target height according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining an example of the height of the cutting edge according to the comparative example and the height of the cutting
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a work vehicle 100 according to the present embodiment.
  • the work vehicle 100 is a bulldozer 100
  • the work vehicle 100 may be a motor grader, for example.
  • top”, “bottom”, “front”, “back”, “left”, and “right” are used to describe the positional relationship of each part.
  • the terms “upper”, “lower”, “front”, “rear”, “left”, and “right” are terms based on the operator seated in the driver's seat of the cab 11 of the bulldozer (work vehicle) 100.
  • the bulldozer 100 includes a vehicle body 10, a traveling device 20, a lift frame 30, a blade 40, a lift cylinder 50, an angle cylinder 60, a tilt cylinder 70, a GPS receiver 80, an IMU. (Inertial Measurement Unit) 90, a sprocket 95, a hydraulic pump 240, a hydraulic motor 241, a hydraulic pump 245, and a hydraulic sensor 250.
  • the bulldozer 100 is equipped with a blade control device 200.
  • the blade control device 200 controls the height of the cutting edge 40P of the blade 40. The configuration and operation of the blade control device 200 will be described later.
  • the vehicle body 10 has a cab 11 and an engine compartment 12.
  • a driver's seat is provided in the cab 11.
  • Various operating devices are arranged in the cab 11.
  • An operator seated in the driver's seat can operate the operation device.
  • the engine compartment 12 is disposed in front of the cab 11.
  • the traveling device 20 includes a crawler 21.
  • the traveling device 20 is disposed in the lower part of the vehicle body 10.
  • the bulldozer 100 travels as the crawler 21 rotates by driving the sprocket 95.
  • the lift frame 30 is disposed inside the traveling device 20 in the vehicle width direction (left-right direction).
  • the lift frame 30 is supported by the vehicle body 10 so as to be pivotable in the vertical direction about an axis X parallel to the vehicle width direction.
  • the lift frame 30 supports the blade 40 via the ball joint portion 31, the pitch support link 32, and the support column portion 33.
  • the blade 40 is supported by the vehicle body 10 so as to be movable in the vertical direction.
  • the blade 40 is supported by the vehicle body 10 via the lift frame 30.
  • the blade 40 is disposed in front of the vehicle body 10.
  • the blade 40 includes a universal joint 41 that abuts on the ball joint portion 31 and a pitching joint 42 that abuts on the pitch support link 32.
  • the blade 40 moves in the vertical direction as the lift frame 30 rotates in the vertical direction.
  • the blade 40 has a cutting edge 40P.
  • the cutting edge 40 ⁇ / b> P is disposed at the lower end of the blade 40. In the leveling work and excavation work, the cutting edge 40P is inserted into the ground.
  • the lift cylinder 50 is a hydraulic cylinder capable of moving the blade 40 in the vertical direction (lift direction).
  • the lift cylinder 50 is connected to the vehicle body 10 and the lift frame 30. When the lift cylinder 50 expands and contracts, the lift frame 30 and the blade 40 are rotated in the vertical direction about the axis X.
  • the angle cylinder 60 is a hydraulic cylinder capable of moving the blade 40 in the rotation direction (angle direction).
  • the angle cylinder 60 is connected to the lift frame 30 and the blade 40. As the angle cylinder 60 expands and contracts, the blade 40 rotates about the axis Y passing through the rotation centers of the universal joint 41 and the pitching joint 42.
  • the tilt cylinder 70 is a hydraulic cylinder capable of moving the blade 40 in the rotation direction (tilt direction).
  • the tilt cylinder 70 is connected to the support column portion 33 of the lift frame 30 and the upper right end portion of the blade 40. As the tilt cylinder 70 expands and contracts, the blade 40 rotates about an axis Z that connects the ball joint 31 and the lower end of the pitch support link 32.
  • the embodiment of the lift frame 30, the blade 40, the lift cylinder 50, the angle cylinder 60, and the tilt cylinder 70 is an example and is not limited to this configuration.
  • the GPS receiver 80 is disposed on the cab 11.
  • the GPS receiver 80 is an antenna for GPS (Global Positioning System).
  • the GPS receiver 80 acquires GPS data (absolute position data) indicating the absolute position of the own device.
  • An IMU (Inertial Measurement Unit) 90 is an inertial measurement device.
  • the IMU 90 acquires vehicle body tilt angle data indicating the tilt angle of the vehicle body 10 in the front-rear direction and the left-right direction.
  • the sprocket 95 is driven when power from an engine (not shown) housed in the engine compartment 12 is transmitted through the transmission.
  • the transmission is connected to the engine and transmits shaft power generated by the rotational motion of the engine to the sprocket 95. As a result, the sprocket 95 is driven.
  • the traveling device 20 is operated by driving the sprocket 95.
  • the hydraulic pump 240 is a hydraulic pump (traveling hydraulic pump) for causing the traveling device 20 to travel.
  • the hydraulic pump 240 is connected to the engine.
  • the hydraulic motor 241 is a hydraulic motor (traveling hydraulic motor) for causing the traveling device 20 to travel.
  • the hydraulic motor 241 is connected to the sprocket 95.
  • the transmission includes an HST (Hydraulic Static Transmission) having a hydraulic pump 240 connected to the engine and a hydraulic motor 241 connected to the sprocket 95. Hydraulic fluid is supplied from the hydraulic pump 240 to the hydraulic motor 241. As a result, the hydraulic motor 241 operates and the sprocket 95 is driven.
  • HST Hydrodraulic Static Transmission
  • Hydraulic oil is supplied to the hydraulic motor 241 by driving the hydraulic pump 240.
  • the hydraulic motor 241 generates power by the supplied hydraulic oil.
  • the power generated by the hydraulic motor 241 is transmitted to the sprocket 95 connected to the hydraulic motor 241.
  • the transmission need not be HST.
  • the transmission may be a torque converter or a diesel electric in which the hydraulic pump 240 and the hydraulic motor 241 are replaced with a generator and an electric motor. Moreover, it is good also as a structure which combined the planetary gear mechanism with the said mechanism.
  • the hydraulic pump 245 is a hydraulic pump (working machine hydraulic pump) for moving the blade 40.
  • the hydraulic pump 245 supplies hydraulic oil to the lift cylinder 50. Thereby, the lift cylinder 50 operates.
  • the hydraulic pump 245 supplies hydraulic oil to the angle cylinder 60. Thereby, the angle cylinder 60 operates.
  • the hydraulic pump 245 supplies hydraulic oil to the tilt cylinder 70. Thereby, the tilt cylinder 70 operates.
  • the hydraulic sensor 250 detects the pressure of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 245 to the lift cylinder 50.
  • the hydraulic sensor 250 acquires pressure data indicating the pressure of the hydraulic oil.
  • the pressure detected by the hydraulic sensor 250 changes based on the traction force of the traveling device 20.
  • the load on the blade 40 (blade load) is obtained. That is, in the present embodiment, the hydraulic sensor 250 functions as a blade load sensor that acquires blade load data indicating a load applied to the blade.
  • the hydraulic sensor 250 may detect the pressure of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 240 to the hydraulic motor 241.
  • the hydraulic sensor 250 acquires pressure data indicating the pressure of the hydraulic oil.
  • the pressure detected by the hydraulic sensor 250 changes based on the load applied to the blade 40.
  • the load on the blade 40 (blade load) is obtained. That is, even when the pressure of the hydraulic oil supplied to the lift cylinder 50 is detected, the hydraulic sensor 250 functions as a blade load sensor that acquires blade load data indicating a load applied to the blade.
  • the blade load sensor may include a drive torque sensor that detects the drive torque of the sprocket 95.
  • the driving torque of the sprocket 95 changes based on the traction force of the traveling device 20. Based on the driving torque detected by the driving torque sensor, the blade load is obtained. That is, the blade load data may include drive torque data indicating the drive torque of the sprocket 95.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing the bulldozer 100 according to the present embodiment.
  • the origin position of the lift frame 30 is indicated by a two-dot chain line.
  • the cutting edge 40P of the blade 40 is grounded to the ground.
  • the bulldozer 100 includes a lift cylinder sensor 50S.
  • the lift cylinder sensor 50S includes a rotating roller that detects the position of the rod, and a magnetic sensor that returns the position of the rod to the origin.
  • the lift cylinder sensor 50S detects the stroke length L of the lift cylinder 50.
  • the stroke length L of the lift cylinder 50 is appropriately referred to as a lift cylinder length L.
  • the lift cylinder sensor 50S acquires lift cylinder length data indicating the stroke length (lift cylinder length) L of the lift cylinder 50.
  • the lift angle ⁇ of the blade 40 is calculated based on the lift cylinder length data.
  • the lift angle ⁇ corresponds to the descending angle of the blade 40 from the origin position, that is, the penetration depth of the cutting edge 40P into the ground.
  • the leveling work and excavation work by the bulldozer 100 are performed by moving forward with the blade 40 lowered from the origin position.
  • the bulldozer 100 further includes an angle cylinder sensor that detects the stroke length of the angle cylinder 60 (angle cylinder length) and a tilt cylinder sensor that detects the stroke length of the tilt cylinder 70 (tilt cylinder length).
  • Each of the angle cylinder sensor and the tilt cylinder sensor has a rotating roller that detects the position of the rod, and a magnetic sensor that returns the position of the rod to the origin.
  • the angle cylinder sensor acquires angle cylinder length data indicating the angle cylinder length.
  • the tilt cylinder sensor acquires tilt cylinder length data indicating the tilt cylinder length.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the blade control device 200 according to the present embodiment.
  • the blade control device 200 includes a lift cylinder 50, a sprocket 95, a proportional control valve 230, a hydraulic pump 240, a hydraulic motor 241, a hydraulic pump 245, and an input device 260.
  • the blade control device 200 includes a hydraulic pressure sensor 250, a lift cylinder sensor 50S, a GPS receiver 80, and an IMU 90.
  • the blade control device 200 includes a blade controller 210 and a target height generation device 220.
  • the hydraulic pump 240 is a hydraulic pump (traveling hydraulic pump) for traveling the traveling device 20.
  • the hydraulic pump 240 is connected to the engine.
  • the hydraulic motor 241 is a hydraulic motor (traveling hydraulic motor) for causing the traveling device 20 to travel.
  • the hydraulic motor 241 is connected to the sprocket 95.
  • the transmission includes an HST (Hydraulic Static Transmission) having a hydraulic pump 240 connected to the engine and a hydraulic motor 241 connected to the sprocket 95. Hydraulic fluid is supplied from the hydraulic pump 240 to the hydraulic motor 241. As a result, the hydraulic motor 241 operates and the sprocket 95 is driven.
  • the hydraulic oil is supplied to the hydraulic motor 241 by driving the hydraulic pump 240.
  • the hydraulic motor 241 generates power by the supplied hydraulic oil.
  • the power generated by the hydraulic motor 241 is transmitted to the sprocket 95 connected to the hydraulic motor 241. Thereby, the traveling device 20 travels.
  • the hydraulic pump 245 is a hydraulic pump (working machine hydraulic pump) for moving the blade 40.
  • the proportional control valve 230 is disposed between the lift cylinder 50 and the hydraulic pump 245.
  • the hydraulic pump 245 supplies hydraulic oil to the lift cylinder 50 via the proportional control valve 230.
  • the lift cylinder 50 is driven based on the hydraulic oil controlled by the proportional control valve 230.
  • the input device 260 includes an operation lever and a decelerating pedal operated by an operator.
  • the blade controller 210 includes a computer system having a processor such as a CPU.
  • the target height generator 220 includes a computer system having a processor such as a CPU.
  • the blade controller 210 outputs a drive command for driving the lift cylinder 50 that can move the blade 40 in the vertical direction.
  • the blade controller 210 outputs a control signal based on the drive command to the proportional control valve 230 that controls the hydraulic oil supplied to the lift cylinder 50.
  • the blade controller 210 turns the blade drive command and the left and right traveling devices 20 according to the operation of the operation lever of the input device 260, respectively. Further, the blade controller 210 adjusts the output of the transmission and changes the vehicle speed in accordance with the operation of the de- sedation pedal of the input device 260.
  • the target height generator 220 calculates target height data indicating the target position of the cutting edge 40P.
  • the hydraulic sensor 250 transmits pressure data (blade load data) to the blade controller 210.
  • the lift cylinder sensor 50S transmits lift cylinder length data indicating the lift cylinder length L of the lift cylinder 50 to the blade controller 210.
  • the GPS receiver 80 transmits GPS data to the target height generation device 220.
  • the target height generation device 220 transmits GPS data to the blade controller 210.
  • the GPS receiver 80 may transmit GPS data to the blade controller 210.
  • the IMU 90 transmits vehicle body inclination angle data indicating the inclination angle of the pitch and roll in the absolute coordinate system of the bulldozer 100 to the target height generation device 220.
  • the target height generation device 220 transmits vehicle body tilt angle data to the blade controller 210. Note that the IMU 90 may transmit the vehicle body tilt angle data to the blade controller 210.
  • the blade controller 210 acquires blade load data (pressure data) from the hydraulic sensor 250.
  • the blade controller 210 acquires lift cylinder length data from the lift cylinder sensor 50S.
  • the blade controller 210 acquires GPS data from the GPS receiver 80.
  • the blade controller 210 acquires vehicle body tilt angle data from the IMU 90.
  • the blade controller 210 calculates the GPS position (absolute position) of the GPS receiver 80 in the global coordinate system based on the GPS data (absolute position data).
  • the global coordinate system is a coordinate system based on the origin (absolute reference position) fixed on the earth.
  • the blade controller 210 calculates the lift angle ⁇ (see FIG. 2) of the blade 40 based on the lift cylinder length data.
  • the blade controller 210 converts the coordinate system from the global coordinate system to the local coordinate system based on the lift angle ⁇ and the vehicle body dimension data, and then the position of the cutting edge 40P of the blade 40 with respect to the GPS receiver 80 in the local coordinate system ( Relative position) is calculated.
  • the local coordinate system is a coordinate system based on the origin (vehicle body reference position) fixed to the vehicle body 10 of the bulldozer 100.
  • the local coordinate system may be referred to as a vehicle body coordinate system.
  • the vehicle body dimension data is known data and is stored in advance in the blade controller 210.
  • the blade controller 210 includes GPS data indicating the absolute position of the GPS receiver 80 in the global coordinate system, local position data indicating the relative position of the cutting edge 40P with respect to the GPS receiver 80 in the local coordinate system, and vehicle body inclination indicating the inclination angle of the vehicle body 10. Based on the corner data, the position (actual height) of the cutting edge 40P in the global coordinate system is calculated. That is, the blade controller 210 performs GPS data (absolute position data) indicating the GPS position (absolute position) of the vehicle body 10, vehicle body inclination angle data indicating the inclination angle of the vehicle body 10, and a lift indicating the stroke length of the lift cylinder 50. Based on the cylinder length data, the actual position (actual height) of the cutting edge 40P is calculated.
  • the target height generation device 220 acquires GPS data from the GPS receiver 80.
  • the target height generation device 220 acquires vehicle body tilt angle data from the IMU 90.
  • the target height generation device 220 stores in advance design surface data indicating a design surface that is a three-dimensional design landform indicating a target shape to be excavated in the work area.
  • the target height generation device 220 changes from the global coordinate system to the local coordinate system based on the vehicle body dimension data, the lift angle ⁇ obtained from the cylinder length data, the GPS data, the vehicle body inclination angle data, and the design surface data. Conversion is performed to calculate the target position (target height) of the cutting edge 40P in the local coordinate system.
  • the target height generation device 220 transmits target height data indicating the calculated target height to the blade controller 210.
  • the blade controller 210 acquires target height data.
  • the blade controller 210 outputs a control signal based on the drive command to the proportional control valve 230 so that the deviation between the actual height and the target height is small.
  • the control signal includes a current.
  • the blade controller 210 outputs a current corresponding to the current value obtained based on the actual height and the target height to the proportional control valve 230 as a control signal.
  • the blade controller 210 estimates the height (predicted height) of the future cutting edge 40P.
  • the blade controller 210 outputs a control signal based on the drive command to the proportional control valve 230 so that the deviation between the predicted height and the target height is small.
  • the control signal includes a current.
  • the blade controller 210 outputs a current corresponding to the current value obtained based on the predicted height and the target height to the proportional control valve 230 as a control signal.
  • the opening degree of the proportional control valve 230 is controlled by a current output from the blade controller 210 as a control signal.
  • the current output as a control signal from the blade controller 210 can be adjusted by the input device 260.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the blade controller 210 and the target height generation device 220 according to the present embodiment.
  • the blade controller 210 includes a vehicle data acquisition unit 211, an actual height calculation unit 212, a determination unit 213, an estimation unit 214, a filter unit 215, and a target height data acquisition unit 216. , A target height correction unit 217, a blade load data acquisition unit 218, a blade control unit 219, and a storage unit 300.
  • the target height generation device 220 includes a design surface data storage unit 221, a data acquisition unit 222, and a target height calculation unit 223.
  • the vehicle data acquisition unit 211 acquires GPS data from the GPS receiver 80.
  • the vehicle data acquisition unit 211 acquires vehicle body tilt angle data from the IMU 90.
  • the vehicle data acquisition unit 211 acquires lift cylinder length data from the lift cylinder sensor 50S.
  • the actual height calculation unit 212 calculates the actual height (actual height) of the cutting edge 40P based on the vehicle body dimension data, GPS data, vehicle body inclination angle data, and lift cylinder length data.
  • the determination unit 213 performs a predetermined determination based on the deviation between the target height and the actual height of the cutting edge 40P.
  • the estimation unit 214 estimates the predicted height of the future cutting edge 40P based on the drive command output in the past and the actual height of the current cutting edge 40P.
  • the filter unit 215 filters target height data indicating the target height transmitted from the target height generation device 220.
  • the filter unit 215 includes a Kalman filter.
  • the target height data acquisition unit 216 acquires target height data indicating the target height calculated by the target height generation device 220. In the present embodiment, the target height data acquisition unit 216 acquires the target height data filtered by the filter unit 215.
  • the target height correction unit 217 estimates the future target height based on the past target height and the current target height.
  • the determination unit 213 determines a predetermined level to be described later. Make a decision.
  • the blade load data acquisition unit 218 acquires blade load data indicating the load of the blade 40 from the hydraulic sensor 250.
  • the blade control unit 219 performs proportional control so that the deviation between the predicted height and the target height is reduced based on the predicted height of the future cutting edge 40P estimated by the estimation unit 214 and the current target height of the cutting edge 40P.
  • a control signal based on the drive command is output to the valve 230.
  • the storage unit 300 stores various maps used for control of the blade controller 210.
  • the storage unit 300 is a map showing the relationship between the current as a control signal output to the proportional control valve 230 and the cylinder speed of the lift cylinder 50 when the current is supplied to the proportional control valve 230.
  • the design surface data storage unit 221 holds in advance design surface data indicating a design surface that is a three-dimensional design landform of a target shape to be excavated.
  • the data acquisition unit 222 acquires GPS data from the GPS receiver 80.
  • the data acquisition unit 222 acquires vehicle body tilt angle data from the IMU 90.
  • the data acquisition unit 222 acquires design surface data from the design surface data storage unit 221.
  • the target height calculation unit 223 includes GPS data indicating the absolute position of the vehicle body 10, vehicle body inclination angle data indicating the inclination angle of the vehicle body 10, and a design indicating a design surface that is a three-dimensional design landform of the target shape to be excavated. Based on the surface data, the target height of the cutting edge 40P is calculated. The target height calculation unit 223 transmits target height data indicating the calculated target height to the filter unit 215.
  • target height data indicating the target height at the first time point (current time) calculated by the target height calculator 223 of the target height generator 220 is acquired by the target height data acquisition unit 216.
  • the estimation unit 214 outputs the drive command output from the blade control unit 210 at the second time point (past time point) before the first time point and the actual height indicating the actual height of the cutting edge 40P at the first time point.
  • the estimated height of the cutting edge 40P at the third time point (future time point) after the first time point is estimated based on the height data.
  • the blade control unit 219 outputs a drive command based on the predicted height at the third time point and the target height at the first time point so that the deviation between the predicted height and the target height becomes small at the first time point.
  • the target height calculator 223 calculates the target height at a predetermined cycle (for example, every 10 milliseconds).
  • the actual height calculation unit 212 calculates the actual height at a predetermined cycle (for example, every 10 milliseconds).
  • the second time point (past time point) is, for example, a time point (period 10 milliseconds before) one cycle before the first time point (current time).
  • the third time point (future time point) is, for example, a time point after one cycle (time point after 10 milliseconds) from the first time point (current time point).
  • the blade control unit 219 outputs a drive command based on the predicted height and the target height when the difference between the actual height and the target height has a predetermined relationship.
  • the blade controller 219 outputs a drive command based on the actual height and the target height when the difference between the actual height and the target height is not a predetermined relationship.
  • the determination unit 2113 determines that the first deviation between the target height at the first time point and the actual height at the first time point is greater than the second deviation between the target height at the second time point and the actual height at the second time point. Determine whether it is larger.
  • the blade control unit 219 determines the predicted height and the target at the first time based on the predicted height at the third time and the target height at the first time. A drive command is output so that the deviation from the height is small.
  • the blade controller 219 determines that the actual height and the target at the first time point are based on the actual height at the first time point and the target height at the first time point. A drive command is output so that the deviation from the height is small.
  • the target height correction unit 217 is configured such that the target height data acquisition unit 216 acquires the target height from the target height generation device 220 at the first time point, and the target height data acquisition unit 216 acquires the target height generation device at the second time point. Based on the target height acquired from 220, the target height (corrected target height) at the third time point is estimated.
  • the estimated target height (corrected target height) is used as the target height at the first time point.
  • the determination unit 213 determines that the first deviation between the target height at the first time point (corrected target height) and the actual height at the first time point is the second deviation between the target height at the second time point and the actual height at the second time point. It is judged whether it is larger than.
  • the blade control unit 219 determines whether the first height is based on the predicted height and the target height estimated by the target height correction unit 217. At the time, the drive command is output so that the deviation between the predicted height and the target height is small.
  • the blade control unit 219 determines whether the first height is based on the actual height and the target height estimated by the target height correction unit 217. At the time, the drive command is output so that the deviation between the actual height and the target height is small.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a blade control method according to the present embodiment.
  • the vehicle data acquisition unit 211 acquires GPS data, vehicle body tilt angle data, and lift cylinder length data.
  • the actual height calculation unit 212 calculates the actual height of the cutting edge 40P at the first time point based on the GPS data at the first time point, the vehicle body tilt angle data at the first time point, and the cylinder length data at the first time point. (Step SP1). As described above, in the present embodiment, the actual height calculation unit 212 calculates the actual height of the cutting edge 40P at a predetermined cycle (every 10 milliseconds).
  • the data acquisition unit 222 acquires GPS data, vehicle body tilt angle data, and design surface data.
  • the target height calculation unit 223 calculates the target height of the cutting edge 40P based on the GPS data, the vehicle body tilt angle data, and the cylinder length data. As described above, in the present embodiment, the target height calculator 223 calculates the target height of the cutting edge 40P at a predetermined cycle (every 10 milliseconds).
  • the target height data indicating the target height calculated by the target height calculator 223 is transmitted to the blade controller 210 at a predetermined cycle (every 10 milliseconds).
  • the target height data acquisition unit 216 acquires target height data indicating the target height at the first time point calculated by the target height generation device 220 via the filter unit 215 (step SP2).
  • the blade controller 210 has acquired the actual height data at the first time point and the target height data at the first time point.
  • the target height data acquired by the filter unit 215 is acquired by the target height data acquisition unit 216.
  • the filter unit 215 preferably includes a filter with a small time delay, and includes, for example, a Kalman filter.
  • the target height data calculated by the target height calculator 223 also changes every moment. Even if an attempt is made to control the blade 40 using a hydraulic system including the lift cylinder 50 and the proportional control valve 230 based on the target height data that changes every moment, the control cannot catch up and a control failure such as hunting may occur. There is sex. Therefore, in the present embodiment, the target height data is filtered, and the blade 40 is controlled using the filtered target height data. Thereby, generation
  • FIG. 6 is a diagram for explaining the effect of the filter unit 215.
  • a line LO indicates target height data output from the target height calculator 223.
  • the target height data output from the target height calculation unit 223 also changes every moment as the inclination angle of the vehicle body 10 changes.
  • the line LC indicates target height data after being filtered by the filter unit 215 including the Kalman filter. That is, the line LC indicates the target height data output from the filter unit 215 to the target height data acquisition unit 216. As indicated by the line LC, the target height data is converted into smooth data without causing a large delay by the filter unit 215 including the Kalman filter. By controlling the blade 40 using the filtered target height data, the occurrence of control failure is suppressed.
  • the target height data acquired by the target height data acquisition unit 216 is transmitted to the target height correction unit 217.
  • the target height correction unit 217 corrects the target height data supplied from the target height data acquisition unit 216 (step SP3).
  • the target height data is calculated based on GPS data, vehicle body tilt angle data, and the like.
  • the blade controller 210 deviates from the target height data based on the vehicle body tilt angle data in the past (10 milliseconds before) one cycle ago.
  • the blade 40 is controlled so as to be small.
  • the inclination angle of the vehicle body 10 changes every moment.
  • the blade 40 may not be able to sufficiently follow the design surface. For example, there is a possibility that a vertical movement (swell) of the blade unintended by the operator may occur at a specific vehicle speed.
  • the blade controller 210 corrects the target height data supplied from the target height generation device 220 in order to suppress control failure due to the delay of the target height generation device 220, and the target Height data (corrected target height data) is generated.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an example of the correction target height.
  • the target height data acquisition unit 216 acquires the target height data Tm1 from the target height generation device 220, and the second before the first time point t1. It is assumed that the target height data acquisition unit 216 acquires the target height data Tm2 from the target height generation device 220 at the time point (past time point) t2.
  • the target height correction unit 217 estimates target height data Tm3 at a third time point (future time point) t3 after the first time point t1.
  • the target height correction unit 217 performs the calculation of equation (1).
  • Tm3 Tm1 + (Tm1-Tm2) ⁇ G (1)
  • G is a gain.
  • the blade controller 210 uses the target height data (corrected target height data) Tm3 to output a control signal based on a drive command for controlling the blade 40 at the first time point t1. That is, the blade controller 210 performs control by setting the target height at the first time point t1 to the target height data Tm3.
  • the target height at the future time point (third time point) is set based on the target height data at the current time point (first time point) and the target height data at the past time point (second time point).
  • a target height at a future time point may be set based on target height data at a certain past time point (for example, the second time point) and target height data at a time point before the past time point.
  • the actual height data Tr1 at the first time point t1 calculated by the actual height calculation unit 212 and the target height data Tm3 at the first time point t1 corrected by the target height correction unit 217 are transmitted to the determination unit 213.
  • the determination unit 213 determines the first deviation ⁇ 1 between the target height data Tm3 at the first time point t1 and the actual height data Tr1 at the first time point t1, the target height data Tm2 at the second time point t2, and the second time point t2.
  • the second deviation ⁇ 2 is compared with the actual height data Tr2 (step SP4).
  • the determination unit 213 determines that the first deviation ⁇ 1 between the target height data Tm3 at the first time point t1 and the actual height data Tr1 at the first time point t1 is the difference between the target height data Tm2 at the second time point t2 and the second time point t2. It is determined whether it is larger than the second deviation ⁇ 2 from the actual height data Tr2 (step SP5).
  • the estimation unit 214 estimates the predicted height (step SP6).
  • the estimation unit 214 does not estimate the predicted height, and the blade control unit 219 determines that the actual height data Tr1 at the first time point t1 and the first Based on the target height data Tm1 at the time point t1, a drive command is output so that the deviation between the actual height data Tr1 and the target height data Tm1 becomes small at the first time point t1 (step SP8).
  • dead time due to the hydraulic system is generated. If there is a dead time of the hydraulic system with respect to the control signal, it may be difficult to make the cutting edge 40P of the blade 40 follow the design surface. If the gain is increased to improve the responsiveness, an overshoot occurs due to the dead time, and it may be difficult to make the cutting edge 40P of the blade 40 follow the design surface.
  • the estimated height data Tr3 of the cutting edge 4P at the third time point t3 after the first time point t1 is estimated without using the actual height data Tr1 of the cutting edge 4P at the first time point t1.
  • the drive command for controlling the blade 40 is output using the estimated predicted height data Tr3.
  • the estimated height data Tr3 is estimated, and the estimated height data Tr3 is used to perform control at the first time point t1, so that the cutting edge 40P can be used even in a situation where dead time due to the hydraulic system occurs. Can approach the target height.
  • actual height data Tr1 of the cutting edge 40P at the first time point t1 is calculated.
  • the actual height data Tr2 of the cutting edge 40P at the second time point t2 before the first time point t1 is calculated.
  • a drive command is output from the blade controller 219.
  • the estimation unit 214 starts from the first time point t1 based on the drive command output from the blade control unit 219 at the second time point t2 and the actual height data Tr1 indicating the actual height of the cutting edge 40P at the first time point t1. Also, predicted height data Tr3 indicating the predicted height of the cutting edge 40P at the third time point t3 is estimated.
  • the drive command includes a target cylinder speed command for the lift cylinder 50.
  • the storage unit 300 stores a map indicating the relationship between the current as a control signal output to the proportional control valve 230 and the cylinder speed of the lift cylinder 50 when the current is supplied to the proportional control valve 230. Yes.
  • the blade control unit 219 outputs a control signal (current) to the proportional control valve 230 so that the lift cylinder 50 operates at a cylinder speed according to the target value based on the map of the storage unit 300.
  • the drive command at the second time point t2 includes the target cylinder speed command for the lift cylinder 50 at the second time point t2.
  • the estimation unit 214 estimates the predicted height based on the actual height data Tr1 at the first time point t1, the target cylinder speed (command speed) Vr2 at the second time point t2, and the period ts (10 milliseconds in this example). Data Tr3 is estimated.
  • the estimation unit 214 performs the calculation of equation (2).
  • Tr3 Tr1 + Vr2 ⁇ ts ⁇ G (2)
  • Vr2 is a target cylinder speed (command speed) at the second time point t2.
  • ts is a period.
  • G is a gain.
  • the blade controller 210 outputs a control signal based on a drive command for controlling the blade 40 at the first time point t1 using the predicted height data Tr3.
  • the equation (2) uses the command speed Vr2 at the second time point t2 one cycle before the first time point t1 (1 ⁇ 10 milliseconds). Not only the command speed Vr2 at the second time point t2 one cycle before the first time point t1, but also the command speed Vr22 at the time point t22 two cycles before (2 ⁇ 10 ms), three cycles before (3 ⁇ 10 ms) ) Command speed Vr23 at time t23,..., Command speed Vr2n at time t2n before n cycles (n ⁇ 10 milliseconds) may be used. That is, the estimation unit 214 may perform the calculation of equation (3).
  • Tr3 Tr1 + (Vr2 + Vr22 +... + Vr2n) ⁇ ts ⁇ G (3)
  • the predicted height data Tr3 is estimated, and a drive command is output at the first time point t1 based on the predicted height data Tr3, so that even if the gain G is high in order to increase responsiveness. The occurrence of overshoot is suppressed.
  • the gain G can be arbitrarily determined.
  • the gain G is adjusted based on blade load data.
  • the blade controller 210 includes a blade load data acquisition unit 218 that acquires blade load data indicating a load applied to the blade 40.
  • the estimation unit 214 may adjust the gain G for calculating the predicted height data Tr3 based on the blade load data. For example, when the blade load data is large, the estimation unit 214 decreases the gain G. When the blade load is high, the predicted height data Tr3 may greatly deviate from the true value (the height of the true cutting edge 40P at the first time point t1). When the blade load is large, by reducing the gain G, it is possible to suppress the predicted height data Tr3 from greatly deviating from the true value.
  • the blade control unit 219 determines the predicted height data Tm3 and the target height data at the first time point t1 based on the predicted height data Tr3 and the target height data Tm3. A drive command is output so that the deviation from Tr3 is small (step SP7). Thereby, the fall of the followability of the blade 40 with respect to a design surface is suppressed.
  • the blade control unit 219 outputs a drive command so that the deviation between the predicted height data Tm3 and the target height data Tr3 is reduced by the sliding mode control. Thereby, high responsiveness of the blade 40 is realized.
  • the blade controller 219 may output a drive command so that the deviation between the predicted height data Tm3 and the target height data Tr3 is reduced by PID control.
  • the predicted height at the future time point is estimated from the actual height data at the current time point (first time point) and the drive command at the past time point (second time point).
  • a predicted height at a future time point may be estimated based on actual height data at a certain past time point (for example, the second time point) and a drive command at a time point before the past time point. That is, the drive command output from the blade control unit 219 at the second time point t2 before the first time point t1 and the time point before the first time point t1 or the first time point t1 (for example, time point t2, time point t22,... Based on the actual height data indicating the actual height of the cutting edge 40P at time t2n), the predicted height of the cutting edge 40P at the third time point t3 after the first time point t1 may be estimated.
  • step SP5 when it is determined in step SP5 that the first deviation ⁇ 1 is larger than the second deviation ⁇ 2, or when it is determined that the first deviation ⁇ 1 and the second deviation ⁇ 2 are equal, or When it is determined that the first deviation ⁇ 1 is equal to or greater than a predetermined threshold (step SP5: Yes), the estimation unit 214 does not estimate the predicted height, and the blade control unit 219 causes the first time point t1. Driving based on the actual height data Tr1 and the target height data Tm1 at the first time point t1 so that the deviation between the actual height data Tr1 and the target height data Tm1 becomes small at the first time point t1. A command is output (step SP8).
  • the drive command is output using the actual height data Tr1 at the first time point t1 without using the predicted height data Tr3.
  • the predicted height data Tr3 may be replaced with the actual height data Tr1 by executing a process for setting the gain G to zero.
  • the occurrence of overshoot is suppressed by using the predicted height data Tr3.
  • the predicted height data Tr3 when used, the output of the drive command tends to be suppressed. If the actual height is moving gradually away from the target height, or if the difference between the actual height and the target height is greater than a predetermined threshold, the actual height will quickly reach the target height. It may be difficult to get close.
  • the blade controller 219 is based on the actual height data Tr1 at the first time point t1 and the target height data Tm1 at the first time point t1.
  • the drive command is output so that the deviation between the actual height data Tr1 and the target height data Tm1 becomes small. As a result, the actual height can quickly approach the target height.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an effect when the target height is corrected by the target height correction unit 217.
  • the target height after correction can be closer to the ideal target height than the target height before correction.
  • the ideal target height is a target height that is derived according to the actual behavior of the vehicle body 10 by detecting the actual behavior of the vehicle body 10.
  • a behavior close to the ideal target height can be acquired from the target height before correction.
  • the delay time from the blade drive command to the actual driving of the blade is reduced.
  • FIG. 10 shows an example of the height of the cutting edge 40P when the blade 40 is controlled using the actual height without using the predicted height, and the cutting edge when the blade 40 is controlled using the predicted height.
  • An example of a height of 40P is shown.
  • FIG. 10 shows that when the bulldozer 100 is leveling using the blade 40, in other words, when the traveling device 20 of the bulldozer 100 is traveling with a predetermined load applied to the blade 40, the target height fluctuates stepwise.
  • the height of the cutting edge 40P when the blade 40 is controlled using the actual height and the height of the cutting edge 40P when the blade 40 is controlled using the predicted height are shown.
  • the target height calculated by the target height generating device 220 varies stepwise as shown in FIG.
  • the overshoot of the blade 40 is suppressed as shown in FIG.
  • the blade 40 can converge to the target height without causing overshoot.
  • the bulldozer 100 can level the ground to a desired shape.
  • the drive command output from the blade control unit 219 at the second time point t2 before the first time point t1 and the actual height of the cutting edge 40P at the first time point t1.
  • estimated height data Tr3 indicating the predicted height of the cutting edge 40P at the third time point t3 after the first time point t1 is estimated, and the predicted height data Tr3 and the target height are estimated. Since the drive command is output based on the data Tm1, even if there is a dead time of the hydraulic system, the gain is increased and the response of the blade 40 is improved, and the occurrence of overshoot is suppressed. be able to.
  • the bulldozer 100 can level the ground to a desired shape.
  • the blade control unit 219 controls the blade 40 by sliding mode control, which is a modern control theory.
  • the sliding mode control has a high possibility of obtaining high responsiveness compared to the PID control. Due to the dead time of the hydraulic system, in a control system that adopts sliding mode control and has improved responsiveness, overshoot may occur depending on the load and running conditions. According to the present embodiment, by controlling the blade 40 using the predicted height data Tr3, overshoot and the like can be suppressed and controllability can be improved.
  • the target height calculation unit 223 calculates the target height and the actual height calculation unit 212 calculates the actual height at a predetermined cycle ts.
  • the first time point t1, the second time point t2, and the third time point t3 are determined based on the period ts. Thereby, the ground can be leveled to a desired shape using the blade 40.
  • the gain G for calculating the predicted height data Tr3 is adjusted based on the blade load data. As a result, the predicted height data Tr3 caused by a change in blade load is prevented from greatly deviating from the true value, and a decrease in accuracy of the predicted height data Tr3 is suppressed.
  • the drive command is output using the actual height data Tr1 at the first time point t1 without using the predicted height data Tr3. Thereby, when the actual height is away from the target height, the actual height can be quickly approached to the target height.
  • the target height data Tm3 at the third time point t3 is estimated based on the target height data Tm1 at the first time point t1 and the target height data Tm2 at the second time point t2,
  • the blade 40 is controlled so that the target height data Tm3 and the predicted height data Tr3 approach each other. Therefore, even when processing (including calculation and output) of the target height generation device 220 is delayed, the blade 40 is controlled so that the delay is offset. Accordingly, the present invention can be applied to a case where blade control based on the actual height prediction is performed, and the bulldozer 100 can level the ground into a desired shape.
  • Work vehicle 100 may be a motor grader having a blade mechanism.

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Abstract

　ブレード制御装置は、油圧シリンダを駆動する駆動指令を出力するブレード制御部と、絶対位置データと車体傾斜角データと設計面データとに基づいて、刃先の目標高さを算出する目標高さ生成装置と、第１時点の目標高さを示す目標高さデータを取得する目標高さデータ取得部と、絶対位置データと車体傾斜角データとシリンダ長データとに基づいて、第１時点の刃先の実高さを算出する実高さ演算部と、第１時点よりも前の第２時点でブレード制御部から出力された駆動指令と、第１時点又は第１時点よりも前の時点の刃先の実高さを示す実高さデータとに基づいて、第１時点よりも後の第３時点の刃先の予測高さを推定する推定部と、を備える。ブレード制御部は、第３時点の予測高さと、第１時点の目標高さとに基づいて、第１時点において、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。

Description

ブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法
　本発明は、ブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法に関する。
　ブレードを有する作業車両は、地面の掘削、整地、及び土砂の運搬などに使用される。ブレードの刃先を設計面に追従させる作業車両の一例が特許文献１及び特許文献２に開示されている。設計面とは、施工対象の目標形状を示す３次元の設計地形をいう。
特許第５１６１４０３号 特許第５２８５８０５号
　ブレードは、油圧システムによって作動する。油圧システムは、ブレード制御装置から出力される制御信号によって制御される。ブレードを目標高さに制御するとき、応答性を高めようとすると、車速及びブレード負荷の変動に対して制御が追従できなくなる可能性がある。
　本発明の態様は、ブレードの制御性を向上して、所望の形状に整地できるブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に従えば、作業車両の車体に上下方向に移動可能に支持されるブレードの刃先の高さを制御するブレード制御装置であって、前記ブレードを上下方向に移動可能な油圧シリンダを駆動する駆動指令を出力するブレード制御部と、前記車体の絶対位置を示す絶対位置データと、前記車体の傾斜角を示す車体傾斜角データと、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データとに基づいて、前記刃先の目標高さを算出する目標高さ生成装置と、前記目標高さ生成装置で算出された第１時点の目標高さを示す目標高さデータを取得する目標高さデータ取得部と、前記第１時点の前記絶対位置データと、前記車体傾斜角データと、前記油圧シリンダのストローク長さを示すシリンダ長データとに基づいて、前記第１時点の前記刃先の実高さを算出する実高さ演算部と、前記第１時点よりも前の第２時点で前記ブレード制御部から出力された前記駆動指令と、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の前記刃先の実高さを示す実高さデータとに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点の前記刃先の予測高さを推定する推定部と、を備え、前記ブレード制御部は、前記第３時点の前記予測高さと、前記第１時点の前記目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令を出力する、ブレード制御装置が提供される。
　本発明の第１の態様において、前記実高さ演算部は、所定の周期で前記実高さを算出し、前記第２時点は、前記第１時点よりも１周期前の時点を含み、前記第３時点は、前記第１時点よりも１周期後の時点を含んでもよい。
　本発明の第１の態様において、前記第２時点の前記駆動指令は、前記油圧シリンダの目標シリンダ速度指令を含み、前記推定部は、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の実高さと、前記第２時点の駆動指令と、前記周期とに基づいて、前記予測高さを推定してもよい。
　本発明の第１の態様において、前記ブレードにかかる負荷を示すブレード負荷データを取得するブレード負荷データ取得部を備え、前記推定部は、前記ブレード負荷データに基づいて、前記予測高さを算出するためのゲインを調整してもよい。
　本発明の第１の態様において、前記第１時点の前記目標高さと前記実高さとの第１偏差が、前記第２時点の前記目標高さと前記実高さとの第２偏差よりも大きいか否かを判定する判定部を備え、前記ブレード制御部は、前記第１偏差が前記第２偏差よりも小さいと判定されたとき、前記第１駆動指令を出力し、前記第１偏差が前記第２偏差よりも大きいと判定されたとき、前記第１時点の実高さと、前記第１時点の目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記実高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第２駆動指令を出力してもよい。
　本発明の第１の態様において、前記第１時点で前記目標高さデータ取得部が前記目標高さ生成装置から取得した前記目標高さと、前記第２時点で前記目標高さデータ取得部が前記目標高さ生成装置から取得した前記目標高さとに基づいて、前記第３時点の前記目標高さを推定する目標高さ補正部を備え、前記ブレード制御部は、前記第３時点の前記予測高さと、前記目標高さ補正部で推定された前記第３時点の前記目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令を出力してもよい。
　本発明の第２の態様に従えば、車体と、前記車体に上下方向に移動可能に支持される刃先を有するブレードと、第１の態様のブレード制御装置と、を備える作業車両が提供される。
　本発明の第３の態様に従えば、作業車両の車体に上下方向に移動可能に支持されるブレードの刃先の高さを制御するブレード制御方法であって、前記ブレードを上下方向に移動可能な油圧シリンダを駆動する駆動指令を出力することと、前記車体の絶対位置を示す絶対位置データと、前記車体の傾斜角を示す車体傾斜角データと、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データとに基づいて、前記刃先の目標高さを算出することと、第１時点の前記目標高さを示す目標高さデータを取得することと、前記第１時点の前記絶対位置データと、前記車体傾斜角データと、前記油圧シリンダのストローク長さを示すシリンダ長データとに基づいて、前記第１時点の前記刃先の実高さを算出することと、前記第１時点よりも前の第２時点で出力された前記駆動指令と、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の前記刃先の実高さを示す実高さデータとに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点の前記刃先の予測高さを推定することと、を含み、前記第１時点において、前記第３時点の前記予測高さと、前記第１時点の前記目標高さとに基づいて、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令が出力される、ブレード制御方法が提供される。
　本発明の態様によれば、ブレードの応答性を向上して、所望の形状に整地できるブレード制御装置、作業車両、及びブレード制御方法が提供される。
図１は、本実施形態に係る作業車両の一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る作業車両を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態に係るブレード制御装置の一例を示すブロック図である。 図４は、本実施形態に係るブレードコントローラ及び目標高さ生成装置の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、本実施形態に係るブレード制御方法の一例を示すフローチャートである。 図６は、本実施形態に係る目標高さの一例を説明するための図である。 図７は、本実施形態に係る目標高さの一例を説明するための図である。 図８は、本実施形態に係る予測高さの一例を説明するための図である。 図９は、本実施形態に係る目標高さの一例を説明するための図である。 図１０は、比較例に係る刃先の高さ及び本実施形態に係る刃先の高さの一例を説明するための図である。
　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
　図１は、本実施形態に係る作業車両１００の一例を示す図である。本実施形態においては、作業車両１００がブルドーザ１００である例について説明する。なお、作業車両１００は、例えばモータグレーダでもよい。
　以下の説明においては、「上」「下」「前」「後」「左」「右」の用語を使用して、各部の位置関係について説明する。「上」「下」「前」「後」「左」「右」とは、ブルドーザ（作業車両）１００の運転室１１の運転席に着座したオペレータを基準とする用語である。
（ブルドーザ１００の全体構成）
　本実施形態に係るブルドーザ１００の全体構成について説明する。図１に示すように、ブルドーザ１００は、車体１０と、走行装置２０と、リフトフレーム３０と、ブレード４０と、リフトシリンダ５０と、アングルシリンダ６０と、チルトシリンダ７０と、ＧＰＳレシーバ８０と、ＩＭＵ（Inertial　Measurement　Unit）９０と、スプロケット９５と、油圧ポンプ２４０と、油圧モータ２４１と、油圧ポンプ２４５と、油圧センサ２５０と、を備える。
　また、ブルドーザ１００は、ブレード制御装置２００を搭載する。ブレード制御装置２００は、ブレード４０の刃先４０Ｐの高さを制御する。ブレード制御装置２００の構成及び動作については後述する。
　車体１０は、運転室１１とエンジン室１２とを有する。運転室１１には、運転席が設けられる。運転室１１には、各種の操作装置が配置される。運転席に着座したオペレータは、操作装置を操作可能である。エンジン室１２は、運転室１１の前方に配置される。
　走行装置２０は、クローラ２１を含む。走行装置２０は、車体１０の下部に配置される。スプロケット９５の駆動により、クローラ２１が回転することによって、ブルドーザ１００は走行する。
　リフトフレーム３０は、車幅方向（左右方向）において走行装置２０の内側に配置される。リフトフレーム３０は、車幅方向に平行な軸線Ｘを中心に上下方向に回動可能に車体１０に支持される。リフトフレーム３０は、球関節部３１と、ピッチ支持リンク３２と、支柱部３３とを介して、ブレード４０を支持する。
　ブレード４０は、車体１０に上下方向に移動可能に支持される。ブレード４０は、リフトフレーム３０を介して、車体１０に支持される。ブレード４０は、車体１０の前方に配置される。ブレード４０は、球関節部３１に当接される自在継手４１と、ピッチ支持リンク３２に当接されるピッチング継手４２と、を有する。ブレード４０は、リフトフレーム３０の上下方向の回動に伴って上下方向に移動する。
　ブレード４０は、刃先４０Ｐを有する。刃先４０Ｐは、ブレード４０の下端部に配置される。整地作業及び掘削作業において、刃先４０Ｐが地面に挿入される。
　リフトシリンダ５０は、ブレード４０を上下方向（リフト方向）に移動可能な油圧シリンダである。リフトシリンダ５０は、車体１０とリフトフレーム３０とに連結される。リフトシリンダ５０が伸縮することによって、リフトフレーム３０及びブレード４０は、軸線Ｘを中心に上下方向に回動される。
　アングルシリンダ６０は、ブレード４０を回転方向（アングル方向）に移動可能な油圧シリンダである。アングルシリンダ６０は、リフトフレーム３０とブレード４０とに連結される。アングルシリンダ６０が伸縮することによって、ブレード４０は、自在継手４１及びピッチング継手４２それぞれの回動中心を通る軸線Ｙを中心に回動する。
　チルトシリンダ７０は、ブレード４０を回転方向（チルト方向）に移動可能な油圧シリンダである。チルトシリンダ７０は、リフトフレーム３０の支柱部３３とブレード４０の右上端部とに連結される。チルトシリンダ７０が伸縮することによって、ブレード４０は、球関節部３１とピッチ支持リンク３２の下端部とを結ぶ軸線Ｚを中心に回動する。リフトフレーム３０、ブレード４０、リフトシリンダ５０、アングルシリンダ６０、チルトシリンダ７０の実施例は一例でこの構成に限定はされない。
　ＧＰＳレシーバ８０は、運転室１１上に配置される。ＧＰＳレシーバ８０は、ＧＰＳ（Global　Positioning　System；全地球測位システム）用のアンテナである。ＧＰＳレシーバ８０は、自機の絶対位置を示すＧＰＳデータ（絶対位置データ）を取得する。
　ＩＭＵ（Inertial　Measurement　Unit）９０は、慣性計測装置である。ＩＭＵ９０は、前後方向及び左右方向の車体１０の傾斜角を示す車体傾斜角データを取得する。
　スプロケット９５は、エンジン室１２に収容されるエンジン（不図示）からの動力がトランスミッションを介して伝達されることによって駆動される。トランスミッションはエンジンと接続され、エンジンの回転運動により発生する軸動力をスプロケット９５に伝達する。これにより、スプロケット９５が駆動する。スプロケット９５の駆動により、走行装置２０が作動する。
　本実施形態において、油圧ポンプ２４０は、走行装置２０を走行させるための油圧ポンプ（走行用油圧ポンプ）である。油圧ポンプ２４０は、エンジンに接続される。油圧モータ２４１は、走行装置２０を走行させるための油圧モータ（走行用油圧モータ）である。油圧モータ２４１は、スプロケット９５に接続される。トランスミッションは、エンジンに接続される油圧ポンプ２４０と、スプロケット９５に接続される油圧モータ２４１と、を有するＨＳＴ（Hydraulic　Static　Transmission）を含む。油圧ポンプ２４０から油圧モータ２４１に作動油が供給される。これにより、油圧モータ２４１が作動し、スプロケット９５が駆動する。
　油圧ポンプ２４０の駆動により作動油が油圧モータ２４１に供給される。油圧モータ２４１は供給された作動油により動力を発生する。油圧モータ２４１が発生した動力は、油圧モータ２４１に接続されたスプロケット９５に伝達される。
　なお、トランスミッションは、ＨＳＴでなくてもよい。トランスミッションは、トルクコンバータでもよいし、油圧ポンプ２４０及び油圧モータ２４１を発電機及び電動機に置き換えたディーゼルエレクトリックでもよい。また、上記機構に遊星歯車機構を組み合わせた構成としてもよい。
　油圧ポンプ２４５は、ブレード４０を動かすための油圧ポンプ（作業機用油圧ポンプ）である。油圧ポンプ２４５は、リフトシリンダ５０に作動油を供給する。これにより、リフトシリンダ５０が作動する。油圧ポンプ２４５は、アングルシリンダ６０に作動油を供給する。これにより、アングルシリンダ６０が作動する。油圧ポンプ２４５は、チルトシリンダ７０に作動油を供給する。これにより、チルトシリンダ７０が作動する。
　油圧センサ２５０は、油圧ポンプ２４５からリフトシリンダ５０に供給される作動油の圧力を検出する。油圧センサ２５０は、作動油の圧力を示す圧力データを取得する。油圧センサ２５０によって検出される圧力は、走行装置２０の牽引力に基づいて変化する。油圧センサ２５０で検出された圧力に基づいて、ブレード４０にかかる負荷（ブレード負荷）が求められる。すなわち、本実施形態において、油圧センサ２５０は、ブレードにかかる負荷を示すブレード負荷データを取得するブレード負荷センサとして機能する。
　なお、油圧センサ２５０は、油圧ポンプ２４０から油圧モータ２４１に供給される作動油の圧力を検出してもよい。油圧センサ２５０は、作動油の圧力を示す圧力データを取得する。油圧センサ２５０によって検出される圧力は、ブレード４０にかかる負荷に基づいて変化する。油圧センサ２５０で検出された圧力に基づいて、ブレード４０にかかる負荷（ブレード負荷）が求められる。すなわち、リフトシリンダ５０に供給される作動油の圧力を検出する場合においても、油圧センサ２５０は、ブレードにかかる負荷を示すブレード負荷データを取得するブレード負荷センサとして機能する。
　なお、ブレード負荷センサが、スプロケット９５の駆動トルクを検出する駆動トルクセンサを含んでもよい。スプロケット９５の駆動トルクは、走行装置２０の牽引力に基づいて変化する。駆動トルクセンサで検出された駆動トルクに基づいて、ブレード負荷が求められる。すなわち、ブレード負荷データが、スプロケット９５の駆動トルクを示す駆動トルクデータを含んでもよい。
　図２は、本実施形態に係るブルドーザ１００を模式的に示す図である。図２において、リフトフレーム３０の原点位置が二点鎖線で示されている。リフトフレーム３０が原点位置に位置する場合、ブレード４０の刃先４０Ｐは地面に接地する。
　図２に示すように、ブルドーザ１００は、リフトシリンダセンサ５０Ｓを備える。リフトシリンダセンサ５０Ｓは、ロッドの位置を検出する回転ローラと、ロッドの位置を原点復帰する磁力センサと、を有する。リフトシリンダセンサ５０Ｓは、リフトシリンダ５０のストローク長さＬを検出する。以下の説明において、リフトシリンダ５０のストローク長さＬを適宜、リフトシリンダ長Ｌ、と称する。リフトシリンダセンサ５０Ｓは、リフトシリンダ５０のストローク長さ（リフトシリンダ長）Ｌを示すリフトシリンダ長データを取得する。
　リフトシリンダ長データに基づいて、ブレード４０のリフト角θが算出される。リフト角θは、ブレード４０の原点位置からの下降角度、すなわち、刃先４０Ｐの地中への貫入深さに対応する。ブレード４０を原点位置から下降させた状態で前進することによって、ブルドーザ１００による整地作業及び掘削作業が行われる。
　なお、ブルドーザ１００は、アングルシリンダ６０のストローク長さ（アングルシリンダ長）を検出するアングルシリンダセンサと、チルトシリンダ７０のストローク長さ（チルトシリンダ長）を検出するチルトシリンダセンサと、を更に備える。アングルシリンダセンサ及びチルトシリンダセンサのそれぞれは、ロッドの位置を検出する回転ローラと、ロッドの位置を原点復帰する磁力センサと、を有する。アングルシリンダセンサは、アングルシリンダ長を示すアングルシリンダ長データを取得する。チルトシリンダセンサは、チルトシリンダ長を示すチルトシリンダ長データを取得する。
　以下においては、リフト角θの用途について主に説明し、アングル角及びチルト角の用途についての説明は省略する。
（ブレード制御装置２００の構成）
　次に、本実施形態に係るブレード制御装置２００の一例について説明する。図３は、本実施形態に係るブレード制御装置２００の一例を示すブロック図である。
　ブレード制御装置２００は、リフトシリンダ５０と、スプロケット９５と、比例制御弁２３０と、油圧ポンプ２４０と、油圧モータ２４１と、油圧ポンプ２４５と、インプット装置２６０と、を備える。ブレード制御装置２００は、油圧センサ２５０と、リフトシリンダセンサ５０Ｓと、ＧＰＳレシーバ８０と、ＩＭＵ９０と、を備える。ブレード制御装置２００は、ブレードコントローラ２１０と、目標高さ生成装置２２０と、を備える。
　油圧ポンプ２４０は、走行装置２０を走行させるための油圧ポンプ（走行用油圧ポンプ）である。油圧ポンプ２４０は、エンジンに接続される。油圧モータ２４１は、走行装置２０を走行させるための油圧モータ（走行用油圧モータ）である。油圧モータ２４１は、スプロケット９５に接続される。トランスミッションは、エンジンに接続される油圧ポンプ２４０と、スプロケット９５に接続される油圧モータ２４１と、を有するＨＳＴ（Hydraulic　Static　Transmission）を含む。油圧ポンプ２４０から油圧モータ２４１に作動油が供給される。これにより、油圧モータ２４１が作動し、スプロケット９５が駆動する。油圧ポンプ２４０の駆動により作動油が油圧モータ２４１に供給される。油圧モータ２４１は供給された作動油により動力を発生する。油圧モータ２４１が発生した動力は、油圧モータ２４１に接続されたスプロケット９５に伝達される。これにより、走行装置２０が走行する。
　油圧ポンプ２４５は、ブレード４０を動かすための油圧ポンプ（作業機用油圧ポンプ）である。比例制御弁２３０は、リフトシリンダ５０と油圧ポンプ２４５との間に配置される。油圧ポンプ２４５は、比例制御弁２３０を介して、リフトシリンダ５０に作動油を供給する。リフトシリンダ５０は、比例制御弁２３０により制御された作動油に基づいて駆動する。インプット装置２６０は、オペレータによって操作される操作レバー及びデセレーションペダルを含む。
　ブレードコントローラ２１０は、ＣＰＵのようなプロセッサを有するコンピュータシステムを含む。目標高さ生成装置２２０は、ＣＰＵのようなプロセッサを有するコンピュータシステムを含む。
　ブレードコントローラ２１０は、ブレード４０を上下方向に移動可能なリフトシリンダ５０を駆動する駆動指令を出力する。ブレードコントローラ２１０は、リフトシリンダ５０に供給される作動油を制御する比例制御弁２３０に、駆動指令に基づく制御信号を出力する。
　ブレードコントローラ２１０は、インプット装置２６０の操作レバーの操作に応じて、ブレード駆動指令、左右の走行装置２０をそれぞれ操作し旋回を行う。また、ブレードコントローラ２１０は、インプット装置２６０のデセレーションペダルの操作に応じて、トランスミッションの出力を調整し、車速を変化させる。
　目標高さ生成装置２２０は、刃先４０Ｐの目標位置を示す目標高さデータを算出する。
　油圧センサ２５０は、圧力データ（ブレード負荷データ）をブレードコントローラ２１０に送信する。
　リフトシリンダセンサ５０Ｓは、リフトシリンダ５０のリフトシリンダ長Ｌを示すリフトシリンダ長データをブレードコントローラ２１０に送信する。
　ＧＰＳレシーバ８０は、ＧＰＳデータを目標高さ生成装置２２０に送信する。目標高さ生成装置２２０は、ＧＰＳデータをブレードコントローラ２１０に送信する。なお、ＧＰＳレシーバ８０が、ＧＰＳデータをブレードコントローラ２１０に送信してもよい。
　ＩＭＵ９０は、ブルドーザ１００の絶対座標系におけるピッチ及びロール等の傾斜角を示す車体傾斜角データを目標高さ生成装置２２０に送信する。目標高さ生成装置２２０は、車体傾斜角データをブレードコントローラ２１０に送信する。なお、ＩＭＵ９０が、車体傾斜角データをブレードコントローラ２１０に送信してもよい。
　ブレードコントローラ２１０は、油圧センサ２５０からブレード負荷データ（圧力データ）を取得する。ブレードコントローラ２１０は、リフトシリンダセンサ５０Ｓからリフトシリンダ長データを取得する。ブレードコントローラ２１０は、ＧＰＳレシーバ８０からＧＰＳデータを取得する。ブレードコントローラ２１０は、ＩＭＵ９０から車体傾斜角データを取得する。
　ブレードコントローラ２１０は、ＧＰＳデータ（絶対位置データ）に基づいて、グローバル座標系におけるＧＰＳレシーバ８０のＧＰＳ位置（絶対位置）を算出する。なお、グローバル座標系は、地球に固定された原点（絶対基準位置）を基準とした座標系である。
　ブレードコントローラ２１０は、リフトシリンダ長データに基づいて、ブレード４０のリフト角θ（図２参照）を算出する。ブレードコントローラ２１０は、リフト角θと車体寸法データとに基づいて、グローバル座標系からローカル座標系へ座標系の変換を行った後、ローカル座標系におけるＧＰＳレシーバ８０に対するブレード４０の刃先４０Ｐの位置（相対位置）を算出する。なお、ローカル座標系は、ブルドーザ１００の車体１０に固定された原点（車体基準位置）を基準とした座標系である。ローカル座標系を、車両本体座標系、と称してもよい。
　車体寸法データは、既知データであり、ブレードコントローラ２１０に予め記憶されている。ブレードコントローラ２１０は、グローバル座標系におけるＧＰＳレシーバ８０の絶対位置を示すＧＰＳデータと、ローカル座標系におけるＧＰＳレシーバ８０に対する刃先４０Ｐの相対位置を示すローカル位置データと、車体１０の傾斜角を示す車体傾斜角データとに基づいて、グローバル座標系における刃先４０Ｐの位置（実高さ）を算出する。すなわち、ブレードコントローラ２１０は、車体１０のＧＰＳ位置（絶対位置）を示すＧＰＳデータ（絶対位置データ）と、車体１０の傾斜角を示す車体傾斜角データと、リフトシリンダ５０のストローク長さを示すリフトシリンダ長データとに基づいて、刃先４０Ｐの実際の位置（実高さ）を算出する。
　目標高さ生成装置２２０は、ＧＰＳレシーバ８０からＧＰＳデータを取得する。目標高さ生成装置２２０は、ＩＭＵ９０から車体傾斜角データを取得する。
　目標高さ生成装置２２０は、作業エリア内における掘削対象の目標形状を示す３次元の設計地形である設計面を示す設計面データを予め記憶する。目標高さ生成装置２２０は、車体寸法データと、シリンダ長データから求めたリフト角θと、ＧＰＳデータと、車体傾斜角データと、設計面データとに基づいて、グローバル座標系からローカル座標系へ変換を行い、ローカル座標系における刃先４０Ｐの目標位置（目標高さ）を算出する。
　目標高さ生成装置２２０は、算出した目標高さを示す目標高さデータをブレードコントローラ２１０に送信する。ブレードコントローラ２１０は、目標高さデータを取得する。ブレードコントローラ２１０は、実高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令に基づく制御信号を比例制御弁２３０に出力する。制御信号は、電流を含む。ブレードコントローラ２１０は、実高さと目標高さとに基づいて得られる電流値に対応した電流を制御信号として比例制御弁２３０に出力する。
　後述するように、ブレードコントローラ２１０は、未来の刃先４０Ｐの高さ（予測高さ）を推定する。ブレードコントローラ２１０は、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令に基づく制御信号を比例制御弁２３０に出力する。制御信号は、電流を含む。ブレードコントローラ２１０は、予測高さと目標高さとに基づいて得られる電流値に対応した電流を制御信号として比例制御弁２３０に出力する。
　比例制御弁２３０の開口度は、ブレードコントローラ２１０から制御信号として出力される電流によって制御される。なお、ブレードコントローラ２１０から制御信号として出力される電流は、インプット装置２６０により調整可能である。
　次に、本実施形態に係るブレードコントローラ２１０及び目標高さ生成装置２２０の機能について説明する。図４は、本実施形態に係るブレードコントローラ２１０及び目標高さ生成装置２２０の一例を示す機能ブロック図である。
（ブレードコントローラ２１０の機能）
　図４に示すように、ブレードコントローラ２１０は、車両データ取得部２１１と、実高さ演算部２１２と、判定部２１３と、推定部２１４と、フィルタ部２１５と、目標高さデータ取得部２１６と、目標高さ補正部２１７と、ブレード負荷データ取得部２１８と、ブレード制御部２１９と、記憶部３００と、を含む。
　目標高さ生成装置２２０は、設計面データ格納部２２１と、データ取得部２２２と、目標高さ演算部２２３と、を含む。
　車両データ取得部２１１は、ＧＰＳレシーバ８０からＧＰＳデータを取得する。車両データ取得部２１１は、ＩＭＵ９０から車体傾斜角データを取得する。車両データ取得部２１１は、リフトシリンダセンサ５０Ｓからリフトシリンダ長データを取得する。
　実高さ演算部２１２は、車体寸法データと、ＧＰＳデータと、車体傾斜角データと、リフトシリンダ長データとに基づいて、刃先４０Ｐの実高さ（実際の高さ）を算出する。
　判定部２１３は、刃先４０Ｐの目標高さと実高さとの偏差に基づいて、所定の判定を実施する。
　推定部２１４は、過去に出力された駆動指令と、現在の刃先４０Ｐの実高さとに基づいて、未来の刃先４０Ｐの予測高さを推定する。
　フィルタ部２１５は、目標高さ生成装置２２０から送信された目標高さを示す目標高さデータをフィルタ処理する。本実施形態において、フィルタ部２１５は、カルマンフィルタを含む。
　目標高さデータ取得部２１６は、目標高さ生成装置２２０で算出された目標高さを示す目標高さデータを取得する。本実施形態において、目標高さデータ取得部２１６は、フィルタ部２１５でフィルタ処理された目標高さデータを取得する。
　目標高さ補正部２１７は、過去の目標高さと現在の目標高さとに基づいて、未来の目標高さを推定する。
　判定部２１３は、目標高さ補正部２１７で推定された未来の刃先４０Ｐの目標高さと、実高さ演算部２１２で算出された現在の刃先４０Ｐの実高さとに基づいて、後述する所定の判定を実施する。
　ブレード負荷データ取得部２１８は、油圧センサ２５０からブレード４０の負荷を示すブレード負荷データを取得する。
　ブレード制御部２１９は、推定部２１４で推定された未来の刃先４０Ｐの予測高さと、現在の刃先４０Ｐの目標高さとに基づいて、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、比例制御弁２３０に駆動指令に基づく制御信号を出力する。
　記憶部３００は、ブレードコントローラ２１０の制御に用いられる各種マップを記憶する。本実施形態において、記憶部３００は、比例制御弁２３０に出力される制御信号としての電流と、その電流が比例制御弁２３０に供給されたときのリフトシリンダ５０のシリンダ速度との関係を示すマップを記憶する。
（目標高さ装置２２０の機能）
　設計面データ格納部２２１は、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データを予め保持する。
　データ取得部２２２は、ＧＰＳレシーバ８０からＧＰＳデータを取得する。データ取得部２２２は、ＩＭＵ９０から車体傾斜角データを取得する。データ取得部２２２は、設計面データ格納部２２１から設計面データを取得する。
　目標高さ演算部２２３は、車体１０の絶対位置を示すＧＰＳデータと、車体１０の傾斜角を示す車体傾斜角データと、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データとに基づいて、刃先４０Ｐの目標高さを算出する。目標高さ演算部２２３は、算出した目標高さを示す目標高さデータをフィルタ部２１５に送信する。
　本実施形態においては、目標高さ生成装置２２０の目標高さ演算部２２３で算出された第１時点（現時点）の目標高さを示す目標高さデータが目標高さデータ取得部２１６に取得された場合、推定部２１４は、第１時点よりも前の第２時点（過去の時点）でブレード制御部２１０から出力された駆動指令と、第１時点の刃先４０Ｐの実高さを示す実高さデータとに基づいて、第１時点よりも後の第３時点（未来の時点）の刃先４０Ｐの予測高さを推定する。
　ブレード制御部２１９は、第３時点の予測高さと、第１時点の目標高さとに基づいて、第１時点において、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。
　本実施形態において、目標高さ演算部２２３は、所定の周期（例えば１０ミリ秒毎）に、目標高さを算出する。実高さ演算部２１２は、所定の周期（例えば１０ミリ秒毎）に、実高さを算出する。第２時点（過去の時点）は、例えば、第１時点（現時点）よりも１周期前の時点（１０ミリ秒前の時点）である。第３時点（未来の時点）は、例えば、第１時点（現時点）よりも１周期後の時点（１０ミリ秒後の時点）である。
　ブレード制御部２１９は、実高さと目標高さとの差が所定の関係のときに、予測高さと目標高さとに基づいて、駆動指令を出力する。ブレード制御部２１９は、実高さと目標高さとの差が所定の関係でないときに、実高さと目標高さとに基づいて、駆動指令を出力する。
　実高さと目標高さとの差が所定の関係であるか否かは、判定部２１３によって判定される。本実施形態において、判定部２１３は、第１時点の目標高さと第１時点の実高さとの第１偏差が、第２時点の目標高さと第２時点の実高さとの第２偏差よりも大きいか否かを判定する。
　ブレード制御部２１９は、第１偏差が第２偏差よりも小さいと判定されたとき、第３時点の予測高さと、第１時点の目標高さとに基づいて、第１時点において、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。
　ブレード制御部２１９は、第１偏差が第２偏差よりも大きいと判定されたとき、第１時点の実高さと、第１時点の目標高さとに基づいて、第１時点において、実高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。
　目標高さ補正部２１７は、第１時点で目標高さデータ取得部２１６が目標高さ生成装置２２０から取得した目標高さと、第２時点で目標高さデータ取得部２１６が目標高さ生成装置２２０から取得した目標高さとに基づいて、第３時点の目標高さ（補正目標高さ）を推定する。
　本実施形態においては、推定された目標高さ（補正目標高さ）が、第１時点の目標高さとして使用される。
　判定部２１３は、第１時点の目標高さ（補正目標高さ）と第１時点の実高さとの第１偏差が、第２時点の目標高さと第２時点の実高さとの第２偏差よりも大きいか否かを判定する。
　判定部２１３において、第１偏差が第２偏差よりも小さいと判定された場合、ブレード制御部２１９は、予測高さと、目標高さ補正部２１７で推定された目標高さとに基づいて、第１時点において、予測高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。
　判定部２１３において、第１偏差が第２偏差よりも大きいと判定された場合、ブレード制御部２１９は、実高さと、目標高さ補正部２１７で推定された目標高さとに基づいて、第１時点において、実高さと目標高さとの偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。
（ブレード制御方法）
　次に、本実施形態に係るブレード制御方法について説明する。図５は、本実施形態に係るブレード制御方法の一例を示すフローチャートである。
　車両データ取得部２１１は、ＧＰＳデータ、車体傾斜角データ、及びリフトシリンダ長データを取得する。実高さ演算部２１２は、第１時点のＧＰＳデータと、第１時点の車体傾斜角データと、第１時点のシリンダ長データとに基づいて、第１時点の刃先４０Ｐの実高さを算出する（ステップＳＰ１）。上述のように、本実施形態において、実高さ演算部２１２は、所定の周期（１０ミリ秒毎）に、刃先４０Ｐの実高さを算出する。
　また、データ取得部２２２は、ＧＰＳデータ、車体傾斜角データ、及び設計面データを取得する。目標高さ演算部２２３は、ＧＰＳデータと、車体傾斜角データと、シリンダ長データとに基づいて、刃先４０Ｐの目標高さを算出する。上述のように、本実施形態において、目標高さ演算部２２３は、所定の周期（１０ミリ秒毎）に、刃先４０Ｐの目標高さを算出する。目標高さ演算部２２３で算出された目標高さを示す目標高さデータは、所定の周期（１０ミリ秒毎）で、ブレードコントローラ２１０に送信される。
　目標高さデータ取得部２１６は、フィルタ部２１５を介して、目標高さ生成装置２２０で算出された第１時点の目標高さを示す目標高さデータを取得する（ステップＳＰ２）。
　これにより、ブレードコントローラ２１０は、第１時点の実高さデータと、第１時点の目標高さデータとを取得したことになる。
　上述のように、本実施形態においては、フィルタ部２１５でフィルタ処理された目標高さデータが目標高さデータ取得部２１６に取得される。フィルタ部２１５は、時間遅れの少ないフィルタが選定されることが望ましく例えばカルマンフィルタを含む。
　作業エリアにおいて、ブルドーザ１００が走行する地面に凹凸がある場合、車体１０の傾斜角は刻々と変化する。車体１０の傾斜角の変化に伴って、目標高さ演算部２２３によって算出される目標高さデータも、刻々と変化する。刻々と変化する目標高さデータに基づいて、リフトシリンダ５０及び比例制御弁２３０を含む油圧システムを使ってブレード４０を制御しようとしても、制御が追い付かず、ハンチングのような制御不良が発生する可能性がある。そこで、本実施形態においては、目標高さデータをフィルタ処理し、そのフィルタ処理された目標高さデータを使って、ブレード４０を制御する。これにより、制御不良の発生が抑制される。
　図６は、フィルタ部２１５の効果を説明するための図である。図６において、ラインＬＯは、目標高さ演算部２２３から出力される目標高さデータを示す。ラインＬＯに示すように、車体１０の傾斜角の変化に伴って、目標高さ演算部２２３から出力される目標高さデータも、刻々と変化する。
　図６において、ラインＬＣは、カルマンフィルタを含むフィルタ部２１５によってフィルタ処理された後の目標高さデータを示す。すなわち、ラインＬＣは、フィルタ部２１５から目標高さデータ取得部２１６に出力される目標高さデータを示す。ラインＬＣで示すように、カルマンフィルタを含むフィルタ部２１５によって、目標高さデータは、大きな遅れを生じることなく、滑らかなデータに変換される。フィルタ処理された目標高さデータを使ってブレード４０を制御することにより、制御不良の発生が抑制される。
　図５に戻って、目標高さデータ取得部２１６が取得した目標高さデータは、目標高さ補正部２１７に送信される。目標高さ補正部２１７は、目標高さデータ取得部２１６から供給された目標高さデータを補正する（ステップＳＰ３）。
　例えば、目標高さ生成装置２２０による目標高さの算出のための演算の遅れ、又は目標高さ生成装置２２０からブレードコントローラ２１０に対する目標高さデータの送信の遅れが発生する可能性がある。上述のように、目標高さデータは、ＧＰＳデータ及び車体傾斜角データ等に基づいて算出される。目標高さ生成装置２２０からブレードコントローラ２１０への送信の遅れが発生すると、ブレードコントローラ２１０は、例えば１周期前の過去（１０ミリ秒前）の車体傾斜角データに基づく目標高さデータとの偏差が小さくなるようにブレード４０を制御してしまうこととなる。車体１０の傾斜角は刻々と変化する。そのため、過去の車体傾斜角データに基づく目標高さデータに基づいてブレード４０を制御しようとすると、ブレード４０は、設計面に十分に追従できなくなる可能性がある。例えば、特定の車速においてオペレータの意図しないブレードの上下動（うねり）が発生してしまう可能性がある。
　本実施形態においては、目標高さ生成装置２２０の遅れに起因する制御不良を抑制するために、ブレードコントローラ２１０は、目標高さ生成装置２２０から供給された目標高さデータを補正して、目標高さデータ（補正目標高さデータ）を生成する。
　図７は、補正目標高さの一例を説明するための図である。図７に示すように、第１時点（現時点）ｔ１において、目標高さデータ取得部２１６が目標高さ生成装置２２０から目標高さデータＴｍ１を取得し、第１時点ｔ１よりも前の第２時点（過去の時点）ｔ２において、目標高さデータ取得部２１６が目標高さ生成装置２２０から目標高さデータＴｍ２を取得したとする。目標高さ補正部２１７は、第１時点ｔ１よりも後の第３時点（未来の時点）ｔ３の目標高さデータＴｍ３を推定する。
　本実施形態において、目標高さ補正部２１７は、（１）式の演算を実施する。
　Ｔｍ３＝Ｔｍ１＋（Ｔｍ１－Ｔｍ２）×Ｇ　…（１）
　（１）式において、Ｇはゲインである。本実施形態において、ブレードコントローラ２１０は、目標高さデータ（補正目標高さデータ）Ｔｍ３を使って、第１時点ｔ１において、ブレード４０を制御するための駆動指令に基づく制御信号を出力する。すなわち、ブレードコントローラ２１０は、第１時点ｔ１における目標高さを目標高さデータＴｍ３に設定して、制御を行う。
　なお、ここでは、現時点（第１時点）の目標高さデータと過去の時点（第２時点）の目標高さデータとにより、未来の時点（第３時点）の目標高さを設定している。ある過去の時点（例えば第２時点）の目標高さデータとその過去の時点よりも前の時点の目標高さデータとにより、未来の時点の目標高さを設定してもよい。
　実高さ演算部２１２で算出された第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１、及び目標高さ補正部２１７で補正された第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ３が、判定部２１３に送信される。判定部２１３は、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ３と第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１との第１偏差Δ１と、第２時点ｔ２の目標高さデータＴｍ２と第２時点ｔ２の実高さデータＴｒ２との第２偏差Δ２とを比較する（ステップＳＰ４）。
　判定部２１３は、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ３と第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１との第１偏差Δ１が、第２時点ｔ２の目標高さデータＴｍ２と第２時点ｔ２の実高さデータＴｒ２との第２偏差Δ２よりも大きいか否かを判定する（ステップＳＰ５）。
　第１偏差Δ１が第２偏差Δ２よりも小さいと判定された場合（ステップＳＰ５：Ｎｏ）、推定部２１４による予測高さの推定が実施される（ステップＳＰ６）。
　第１偏差Δ１が第２偏差Δ２よりも大きいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１と第２偏差Δ２とが等しいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１が予め定められている閾値以上であると判定された場合（ステップＳＰ５：Ｙｅｓ）、推定部２１４による予測高さの推定が実施されず、ブレード制御部２１９は、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１と、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ１とに基づいて、第１時点ｔ１において、実高さデータＴｒ１と目標高さデータＴｍ１との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する（ステップＳＰ８）。
　推定部２１４による刃先４Ｐの予測高さの推定について、図８を参照しながら説明する。
　一般に、リフトシリンダ５０のような油圧機器においては、油圧システムに起因するむだ時間が発生する。制御信号に対する油圧システムのむだ時間が存在すると、ブレード４０の刃先４０Ｐを設計面に追従させることが困難となる可能性がある。応答性を良くするためにゲインを大きくすると、むだ時間があるためオーバーシュートが発生し、ブレード４０の刃先４０Ｐを設計面に追従させることが困難となる可能性がある。
　そこで、本実施形態においては、第１時点ｔ１の刃先４Ｐの実高さデータＴｒ１を使わずに、第１時点ｔ１よりも後の第３時点ｔ３の刃先４Ｐの予測高さデータＴｒ３を推定し、その推定された予測高さデータＴｒ３を使って、ブレード４０を制御するための駆動指令が出力される。
　予測高さデータＴｒ３を推定し、その推定された予測高さデータＴｒ３を使って、第１時点ｔ１における制御が行われることにより、油圧システムに起因するむだ時間が発生する状況でも、刃先４０Ｐを目標高さに近付けることができる。
　図８に示すように、第１時点ｔ１の刃先４０Ｐの実高さデータＴｒ１が算出される。第１時点ｔ１よりも前の第２時点ｔ２の刃先４０Ｐの実高さデータＴｒ２が算出される。第２時点ｔ２において、ブレード制御部２１９から駆動指令が出力される。
　推定部２１４は、第２時点ｔ２でブレード制御部２１９から出力された駆動指令と、第１時点ｔ１の刃先４０Ｐの実高さを示す実高さデータＴｒ１とに基づいて、第１時点ｔ１よりも後の第３時点ｔ３の刃先４０Ｐの予測高さを示す予測高さデータＴｒ３を推定する。
　本実施形態において、駆動指令は、リフトシリンダ５０の目標シリンダ速度指令を含む。記憶部３００には、比例制御弁２３０に出力される制御信号としての電流と、その電流が比例制御弁２３０に供給されたときのリフトシリンダ５０のシリンダ速度との関係を示すマップが記憶されている。ブレード制御部２１９は、記憶部３００のマップに基づいて、リフトシリンダ５０が目標値どおりのシリンダ速度で作動するように、比例制御弁２３０に制御信号（電流）を出力する。
　本実施形態において、第２時点ｔ２の駆動指令は、第２時点ｔ２のリフトシリンダ５０の目標シリンダ速度指令を含む。推定部２１４は、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１と、第２時点ｔ２の目標シリンダ速度（指令速度）Ｖｒ２と、周期ｔｓ（本例では１０ミリ秒）とに基づいて、予測高さデータＴｒ３を推定する。
　本実施形態において、推定部２１４は、（２）式の演算を実施する。
　Ｔｒ３＝Ｔｒ１＋Ｖｒ２×ｔｓ×Ｇ　…（２）
　（２）式において、Ｖｒ２は、第２時点ｔ２における目標シリンダ速度（指令速度）である。ｔｓは、周期である。Ｇはゲインである。本実施形態において、ブレードコントローラ２１０は、予測高さデータＴｒ３を使って、第１時点ｔ１において、ブレード４０を制御するための駆動指令に基づく制御信号を出力する。
　なお、（２）式は、第１時点ｔ１の１周期前（１×１０ミリ秒前）の第２時点ｔ２の指令速度Ｖｒ２を使っている。第１時点ｔ１の１周期前の第２時点ｔ２の指令速度Ｖｒ２のみならず、２周期前（２×１０ミリ秒前）の時点ｔ２２の指令速度Ｖｒ２２、３周期前（３×１０ミリ秒前）の時点ｔ２３の指令速度Ｖｒ２３、…、ｎ周期前（ｎ×１０ミリ秒前）の時点ｔ２ｎの指令速度Ｖｒ２ｎを使用してもよい。すなわち、推定部２１４は、（３）式の演算を実施してもよい。
　Ｔｒ３＝Ｔｒ１＋（Ｖｒ２＋Ｖｒ２２＋…＋Ｖｒ２ｎ）×ｔｓ×Ｇ　…（３）
　このように、予測高さデータＴｒ３が推定され、その予測高さデータＴｒ３に基づいて、第１時点ｔ１において駆動指令が出力されることによって、応答性を高くするためにゲインＧが高くても、オーバーシュートの発生が抑制される。
　（２）式及び（３）式において、ゲインＧは、任意に定めることができる。本実施形態において、ゲインＧは、ブレード負荷データに基づいて調整される。ブレードコントローラ２１０は、ブレード４０にかかる負荷を示すブレード負荷データを取得するブレード負荷データ取得部２１８を備えている。推定部２１４は、ブレード負荷データに基づいて、予測高さデータＴｒ３を算出するためのゲインＧを調整してもよい。例えば、ブレード負荷データが大きい場合、推定部２１４は、ゲインＧを小さくする。ブレード負荷が高い場合、予測高さデータＴｒ３が真の値（第１時点ｔ１における真の刃先４０Ｐの高さ）から大きくずれてしまう可能性がある。ブレード負荷が大きいとき、ゲインＧを小さくすることによって、予測高さデータＴｒ３が真の値から大きくずれることが抑制される。
　予測高さデータＴｒ３が推定された後、ブレード制御部２１９は、予測高さデータＴｒ３と、目標高さデータＴｍ３とに基づいて、第１時点ｔ１において、予測高さデータＴｍ３と目標高さデータＴｒ３との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する（ステップＳＰ７）。これにより、設計面に対するブレード４０の追従性の低下が抑制される。
　本実施形態において、ブレード制御部２１９は、スライディングモード制御により、予測高さデータＴｍ３と目標高さデータＴｒ３との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。これにより、ブレード４０の高い応答性が実現される。なお、ブレード制御部２１９は、ＰＩＤ制御により、予測高さデータＴｍ３と目標高さデータＴｒ３との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力してもよい。
　なお、ここでは、現時点（第１時点）の実高さデータと過去の時点（第２時点）の駆動指令とにより、未来の時点（第３時点）の予測高さを推定している。ある過去の時点（例えば第２時点）の実高さデータとその過去の時点よりも前の時点の駆動指令とにより、未来の時点の予測高さを推定してもよい。すなわち、第１時点ｔ１よりも前の第２時点ｔ２でブレード制御部２１９から出力された駆動指令と、第１時点ｔ１又は第１時点ｔ１よりも前の時点（例えば時点ｔ２、時点ｔ２２、…、時点ｔ２ｎ）の刃先４０Ｐの実高さを示す実高さデータとに基づいて、第１時点ｔ１よりも後の第３時点ｔ３の刃先４０Ｐの予測高さが推定されてもよい。
　本実施形態においては、ステップＳＰ５において、第１偏差Δ１が第２偏差Δ２よりも大きいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１と第２偏差Δ２とが等しいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１が予め定められている閾値以上であると判定された場合（ステップＳＰ５：Ｙｅｓ）、推定部２１４による予測高さの推定が実施されず、ブレード制御部２１９は、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１と、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ１とに基づいて、第１時点ｔ１において、実高さデータＴｒ１と目標高さデータＴｍ１との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する（ステップＳＰ８）。
　すなわち、本実施形態においては、刃先４Ｐの実高さが目標高さから徐々に離れるように動いている場合、又は、実高さと目標高さとが予め定められている閾値よりも大きく離れている場合、予測高さデータＴｒ３を用いずに、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１を用いて、駆動指令を出力する。
　例えば、（２）式及び（３）式において、ゲインＧをゼロにする処理を実行することによって、予測高さデータＴｒ３が実高さデータＴｒ１に置き換えられてもよい。
　予測高さデータＴｒ３を用いることにより、オーバーシュートの発生が抑制される。一方、予測高さデータＴｒ３を使用する場合、駆動指令の出力が抑制される傾向となる。実高さが目標高さから徐々に離れるように動いている場合、又は、実高さと目標高さの差が予め定められている閾値よりも大きい場合、実高さが目標高さに迅速に近付くことが困難となる可能性がある。
　そこで、本実施形態においては、第１偏差Δ１が第２偏差Δ２よりも大きいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１と第２偏差Δ２とが等しいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１が予め定められている閾値以上であると判定された場合、ブレード制御部２１９は、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１と、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ１とに基づいて、第１時点ｔ１において、実高さデータＴｒ１と目標高さデータＴｍ１との偏差が小さくなるように、駆動指令を出力する。これにより、実高さが目標高さに迅速に近付くことができる。
　図９は、目標高さ補正部２１７により目標高さが補正された場合の効果を示す図である。図９に示すように、補正後の目標高さは、補正前の目標高さに比べて、理想の目標高さに近付くことができる。なお、理想の目標高さとは、車体１０の実際の挙動を検出し、その実際の車体１０の挙動に応じて導出された目標高さである。目標高さの補正により補正前の目標高さから理想の目標高さに近い挙動を取得することができる。これによりブレード駆動指令から実際にブレードが駆動するまでの遅れ時間が小さくなる。これにより目標高さに対してブレードが上下する（うねる）等の不具合を解消することができる。
　図１０は、予測高さを使用せずに実高さを使用してブレード４０を制御したときの刃先４０Ｐの高さの例、及び予測高さを使用してブレード４０を制御したときの刃先４０Ｐの高さの例を示す。図１０は、ブレード４０を使ってブルドーザ１００が整地中、換言すれば、ブレード４０に所定の負荷が作用した状態でブルドーザ１００の走行装置２０が走行中、目標高さがステップ的に変動したときの、実高さを使用してブレード４０を制御したときの刃先４０Ｐの高さ、及び予測高さを使用してブレード４０を制御したときの刃先４０Ｐの高さを示す。
　ブルドーザ１００の走行装置２０が走行中にブレード４０が設計面の段差を跨いだ場合、図１０に示すように、目標高さ生成装置２２０によって算出される目標高さは、ステップ的に変動する。
　比較例である実高さを使用したブレード４０の制御では、図１０に示すように、ブレード４０のオーバーシュートが発生する。ブレード４０の負荷及び走行装置２０の車速の変動が起きやすい整地作業では、オーバーシュートが発生すると、安定したブレード４０の制御が実施できなくなる可能性がある。その結果、ブルドーザ１００は、所望の形状に整地できない可能性がある。
　本実施形態に係る予測高さを使用したブレード４０の制御では、図１０に示すように、ブレード４０のオーバーシュートが抑制される。ブレード４０は、オーバーシュートを起こさずに、目標高さに収束することができる。これにより、ブルドーザ１００は、所望の形状に整地することができる。
（効果）
　以上説明したように、本実施形態によれば、第１時点ｔ１よりも前の第２時点ｔ２でブレード制御部２１９から出力された駆動指令と、第１時点ｔ１の刃先４０Ｐの実高さを示す実高さデータＴｒ１とに基づいて、第１時点ｔ１よりも後の第３時点ｔ３の刃先４０Ｐの予測高さを示す予測高さデータＴｒ３を推定し、予測高さデータＴｒ３と目標高さデータＴｍ１とに基づいて、駆動指令を出力するようにしたので、油圧システムのむだ時間が存在しても、ゲインを大きくしてブレード４０の応答性を向上しつつ、オーバーシュートの発生を抑制することができる。
　例えば、制御信号に対する油圧システムのむだ時間が存在する場合、ブレード４０の刃先４０Ｐを設計面に追従させることが困難となる可能性がある。応答性をよくするためにゲインを大きくすると、むだ時間があるためオーバーシュートが発生し、ブレードの刃先を設計面に追従させることが困難となる可能性がある。
　本実施形態においては、ゲインを大きくしてもオーバーシュートの発生が抑制される。そのため、高い応答性で、ブレード４０の刃先を設計面に精度良く追従させることができる。したがって、ブルドーザ１００は、所望の形状に整地することができる。
　本実施形態において、ブレード制御部２１９は、現代制御理論であるスライディングモード制御でブレード４０を制御する。スライディングモード制御は、ＰＩＤ制御に比べて、高い応答性が得られる可能性が高い。油圧システムのむだ時間に起因して、スライディングモード制御を採用し、応答性を高めた制御系においては、負荷、走行条件によってオーバーシュートが発生する可能性がある。本実施形態によれば、予測高さデータＴｒ３を使ってブレード４０を制御することにより、オーバーシュート等を抑制し制御性を向上することができる。
　また、本実施形態においては、所定の周期ｔｓで、目標高さ演算部２２３が目標高さを算出し、実高さ演算部２１２が実高さを算出する。第１時点ｔ１、第２時点ｔ２、及び第３時点ｔ３は、周期ｔｓに基づいて定められる。これにより、ブレード４０を使って所望の形状に整地することができる。
　また、本実施形態においては、ブレード負荷データに基づいて、予測高さデータＴｒ３を算出するためのゲインＧが調整される。これにより、ブレード負荷の変化に起因する予測高さデータＴｒ３が真の値から大きくずれることが抑制され、予測高さデータＴｒ３の正確性の低下が抑制される。
　また、本実施形態によれば、第１偏差Δ１が第２偏差Δ２よりも大きいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１と第２偏差Δ２とが等しいと判定された場合、又は、第１偏差Δ１が予め定められている閾値以上であると判定された場合、予測高さデータＴｒ３を用いずに、第１時点ｔ１の実高さデータＴｒ１を用いて、駆動指令が出力される。これにより、実高さが目標高さから離れている場合、実高さを目標高さに迅速に近付くことができる。
　また、本実施形態によれば、第１時点ｔ１の目標高さデータＴｍ１と、第２時点ｔ２の目標高さデータＴｍ２とに基づいて、第３時点ｔ３の目標高さデータＴｍ３を推定し、その目標高さデータＴｍ３と予測高さデータＴｒ３とが近付くように、ブレード４０が制御される。そのため、目標高さ生成装置２２０の処理（演算及び出力を含む）が遅れる場合においても、その遅れが相殺されるように、ブレード４０が制御される。したがって、実高さ予測に基づくブレード制御を行う様な場合にも適用可能となりブルドーザ１００は、所望の形状に整地することができる。
　なお、上述の実施形態においては、作業車両１００がブルドーザ１００である例について説明した。作業車両１００は、ブレード機構を有するモータグレーダでもよい。
１０　車体
１１　運転室
１２　エンジン室
２０　走行装置
２１　クローラ
３０　リフトフレーム
３１　球関節部
３２　ピッチ支持リンク
３３　支柱部
４０　ブレード
４０Ｐ　刃先
４１　自在継手
４２　ピッチング継手
５０　リフトシリンダ
５０Ｓ　リフトシリンダセンサ
６０　アングルシリンダ
７０　チルトシリンダ
８０　ＧＰＳレシーバ
９０　ＩＭＵ
９５　スプロケット
１００　ブルドーザ（作業車両）
２００　ブレード制御装置
２１０　ブレードコントローラ
２１１　車両データ取得部
２１２　実高さ演算部
２１３　判定部
２１４　推定部
２１５　フィルタ部
２１６　目標高さデータ取得部
２１７　目標高さ補正部
２１８　ブレード負荷データ取得部
２１９　ブレード制御部
２２０　目標高さ生成装置
２２１　設計面データ格納部
２２２　データ取得部
２２３　目標高さ演算部
２３０　比例制御弁
２４０　油圧ポンプ
２４１　油圧モータ
２４５　油圧ポンプ
２５０　油圧センサ
２６０　インプット装置
３００　記憶部
Ｌ　リフトシリンダ長（リフトシリンダのストローク長さ）
θ　リフト角

Claims (8)

  1. 　作業車両の車体に上下方向に移動可能に支持されるブレードの刃先の高さを制御するブレード制御装置であって、
    　前記ブレードを上下方向に移動可能な油圧シリンダを駆動する駆動指令を出力するブレード制御部と、
    　前記車体の絶対位置を示す絶対位置データと、前記車体の傾斜角を示す車体傾斜角データと、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データとに基づいて、前記刃先の目標高さを算出する目標高さ生成装置と、
    　前記目標高さ生成装置で算出された第１時点の目標高さを示す目標高さデータを取得する目標高さデータ取得部と、
    　前記第１時点の前記絶対位置データと、前記車体傾斜角データと、前記油圧シリンダのストローク長さを示すシリンダ長データとに基づいて、前記第１時点の前記刃先の実高さを算出する実高さ演算部と、
    　前記第１時点よりも前の第２時点で前記ブレード制御部から出力された前記駆動指令と、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の前記刃先の実高さを示す実高さデータとに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点の前記刃先の予測高さを推定する推定部と、
    を備え、
    　前記ブレード制御部は、前記第３時点の前記予測高さと、前記第１時点の前記目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令を出力する、
    ブレード制御装置。
  2. 　前記実高さ演算部は、所定の周期で前記実高さを算出し、
    　前記第２時点は、前記第１時点よりも１周期前の時点を含み、
    　前記第３時点は、前記第１時点よりも１周期後の時点を含む、
    請求項１に記載のブレード制御装置。
  3. 　前記第２時点の前記駆動指令は、前記油圧シリンダの目標シリンダ速度指令を含み、
    　前記推定部は、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の実高さと、前記第２時点の駆動指令と、前記周期とに基づいて、前記予測高さを推定する、
    請求項２に記載のブレード制御装置。
  4. 　前記ブレードにかかる負荷を示すブレード負荷データを取得するブレード負荷データ取得部を備え、
    　前記推定部は、前記ブレード負荷データに基づいて、前記予測高さを算出するためのゲインを調整する、
    請求項３に記載のブレード制御装置。
  5. 　前記第１時点の前記目標高さと前記実高さとの第１偏差が、前記第２時点の前記目標高さと前記実高さとの第２偏差よりも大きいか否かを判定する判定部を備え、
    　前記ブレード制御部は、
    　前記第１偏差が前記第２偏差よりも小さいと判定されたとき、前記第１駆動指令を出力し、
    　前記第１偏差が前記第２偏差よりも大きいと判定されたとき、前記第１時点の実高さと、前記第１時点の目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記実高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第２駆動指令を出力する、
    請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のブレード制御装置。
  6. 　前記第１時点で前記目標高さデータ取得部が前記目標高さ生成装置から取得した前記目標高さと、前記第２時点で前記目標高さデータ取得部が前記目標高さ生成装置から取得した前記目標高さとに基づいて、前記第３時点の前記目標高さを推定する目標高さ補正部を備え、
    　前記ブレード制御部は、前記第３時点の前記予測高さと、前記目標高さ補正部で推定された前記第３時点の前記目標高さとに基づいて、前記第１時点において、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令を出力する、
    請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のブレード制御装置。
  7. 　車体と、
    　前記車体に上下方向に移動可能に支持される刃先を有するブレードと、
    　請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のブレード制御装置と、
    を備える作業車両。
  8. 　作業車両の車体に上下方向に移動可能に支持されるブレードの刃先の高さを制御するブレード制御方法であって、
    　前記ブレードを上下方向に移動可能な油圧シリンダを駆動する駆動指令を出力することと、
    　前記車体の絶対位置を示す絶対位置データと、前記車体の傾斜角を示す車体傾斜角データと、掘削対象の目標形状の３次元の設計地形である設計面を示す設計面データとに基づいて、前記刃先の目標高さを算出することと、
    　第１時点の前記目標高さを示す目標高さデータを取得することと、
    　前記第１時点の前記絶対位置データと、前記車体傾斜角データと、前記油圧シリンダのストローク長さを示すシリンダ長データとに基づいて、前記第１時点の前記刃先の実高さを算出することと、
    　前記第１時点よりも前の第２時点で出力された前記駆動指令と、前記第１時点又は前記第１時点よりも前の時点の前記刃先の実高さを示す実高さデータとに基づいて、前記第１時点よりも後の第３時点の前記刃先の予測高さを推定することと、
    を含み、
    　前記第１時点において、前記第３時点の前記予測高さと、前記第１時点の前記目標高さとに基づいて、前記予測高さと前記目標高さとの偏差が小さくなるように、第１駆動指令が出力される、
    ブレード制御方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018179962A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
WO2018179963A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
JP2019501317A (ja) * 2015-12-22 2019-01-17 キャタピラー トリンブル コントロール テクノロジーズ、 エルエルシー 表面に基づくコスト関数およびノイズ値に基づく器具制御
WO2020189048A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 ヤンマー株式会社 作業車両のブレード制御システム
JPWO2020203804A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08
AU2019246074B2 (en) * 2018-03-28 2022-03-10 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method, and work vehicle
CN115210667A (zh) * 2020-03-09 2022-10-18 丹佛斯公司 用于控制重型机械的系统和方法
US11933018B2 (en) 2018-05-29 2024-03-19 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method
US12031291B2 (en) 2018-05-31 2024-07-09 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method
US12060694B2 (en) 2018-05-31 2024-08-13 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170096794A1 (en) * 2015-10-02 2017-04-06 Caterpillar Inc. Blade assembly having socket support plate
US10066370B2 (en) * 2015-10-19 2018-09-04 Caterpillar Inc. Sensor fusion for implement position estimation and control
JP6861485B2 (ja) * 2016-07-26 2021-04-21 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、制御方法、及び作業車両
JPWO2017119517A1 (ja) * 2017-01-13 2018-01-11 株式会社小松製作所 作業機械の制御システム、作業機械、作業機械の制御方法、及びナビゲーションコントローラ
CN106888588A (zh) * 2017-03-08 2017-06-27 徐州迪惠尔工程机械有限公司 一种高效可调节的平地机
CA3063687A1 (en) * 2017-08-29 2019-12-06 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method, and work vehicle
CN110945189A (zh) * 2017-09-07 2020-03-31 住友建机株式会社 挖土机
US10392774B2 (en) * 2017-10-30 2019-08-27 Deere & Company Position control system and method for an implement of a work vehicle
KR102259549B1 (ko) * 2018-03-12 2021-06-03 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 작업 기계
US10533301B1 (en) * 2018-12-20 2020-01-14 David Armas GPS and laser grading control
JP2020033789A (ja) * 2018-08-31 2020-03-05 株式会社神戸製鋼所 作業機械のブレード制御装置
US10883248B2 (en) 2018-10-22 2021-01-05 Deere & Company Road maintenance using stored maintenance passes
BE1028074B1 (nl) * 2020-02-20 2021-09-20 Deeptech Nv Diepzeemijnbouwvoertuig
CN111576514B (zh) * 2020-05-28 2022-03-15 江苏徐工工程机械研究院有限公司 找平控制方法及系统、控制器、平地机
JP2022170460A (ja) * 2021-04-28 2022-11-10 株式会社小松製作所 作業機械、及び作業機械を制御するための方法
US12546088B2 (en) * 2021-12-29 2026-02-10 Trimble Inc. Optimizing blade engagement depth using engine load data
US12523004B2 (en) * 2022-05-27 2026-01-13 Caterpillar Inc. Systems and methods for determining poor implement penetration
CN120215254B (zh) * 2025-05-27 2025-09-12 吉林农业大学 基于耕深预测结果的液压耕深调控方法、装置及系统

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010539478A (ja) * 2007-09-12 2010-12-16 トプコン ポジショニング システムズ， インク． 統合された全地球的航法衛星システム・センサおよび慣性センサを有する自動ブレード制御システム
JP2014084683A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Komatsu Ltd ブレード制御装置、作業機械及びブレード制御方法
JP2014173321A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Komatsu Ltd ブルドーザ及びブレード制御方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8655556B2 (en) 2011-09-30 2014-02-18 Komatsu Ltd. Blade control system and construction machine
JP5442815B2 (ja) * 2012-08-06 2014-03-12 株式会社小松製作所 作業機械及び作業機械のブレードの自動制御方法
CN103874804B (zh) * 2013-03-08 2015-11-25 株式会社小松制作所 推土机及推土铲控制方法
US8972119B2 (en) * 2013-03-15 2015-03-03 Novatel Inc. System and method for heavy equipment navigation and working edge positioning

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010539478A (ja) * 2007-09-12 2010-12-16 トプコン ポジショニング システムズ， インク． 統合された全地球的航法衛星システム・センサおよび慣性センサを有する自動ブレード制御システム
JP2014084683A (ja) * 2012-10-26 2014-05-12 Komatsu Ltd ブレード制御装置、作業機械及びブレード制御方法
JP2014173321A (ja) * 2013-03-08 2014-09-22 Komatsu Ltd ブルドーザ及びブレード制御方法

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019501317A (ja) * 2015-12-22 2019-01-17 キャタピラー トリンブル コントロール テクノロジーズ、 エルエルシー 表面に基づくコスト関数およびノイズ値に基づく器具制御
US11268259B2 (en) 2017-03-30 2022-03-08 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method for setting trajectory of work implement, and work vehicle
US11578470B2 (en) 2017-03-30 2023-02-14 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method for setting trajectory of work implement, and work vehicle
JPWO2018179963A1 (ja) * 2017-03-30 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
JPWO2018179962A1 (ja) * 2017-03-30 2020-02-06 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
AU2018245331B2 (en) * 2017-03-30 2020-07-23 Komatsu Ltd. Control system for a work vehicle, method for setting trajectory of work implement, and work vehicle
WO2018179963A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
JP7050051B2 (ja) 2017-03-30 2022-04-07 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
WO2018179962A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
AU2019246074B2 (en) * 2018-03-28 2022-03-10 Komatsu Ltd. Control system for work vehicle, method, and work vehicle
US11933018B2 (en) 2018-05-29 2024-03-19 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method
US12060694B2 (en) 2018-05-31 2024-08-13 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method
US12031291B2 (en) 2018-05-31 2024-07-09 Komatsu Ltd. Blade control device and blade control method
JP2020153156A (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両のブレード制御システム
JP7025364B2 (ja) 2019-03-20 2022-02-24 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両のブレード制御システム
WO2020189048A1 (ja) * 2019-03-20 2020-09-24 ヤンマー株式会社 作業車両のブレード制御システム
CN113366171A (zh) * 2019-03-29 2021-09-07 株式会社小松制作所 作业车辆、作业车辆的控制装置以及作业车辆的方向确定方法
JP7416769B2 (ja) 2019-03-29 2024-01-17 株式会社小松製作所 作業車両、作業車両の制御装置、および作業車両の方向特定方法
US12006656B2 (en) 2019-03-29 2024-06-11 Komatsu Ltd. Work vehicle, control device for work vehicle, and method for specifying direction of work vehicle
WO2020203804A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社小松製作所 作業車両、作業車両の制御装置、および作業車両の方向特定方法
JPWO2020203804A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08
CN115210667A (zh) * 2020-03-09 2022-10-18 丹佛斯公司 用于控制重型机械的系统和方法

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