WO2016143670A1

WO2016143670A1 - 作業車両の制御システム、制御方法、および作業車両

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Publication number: WO2016143670A1
Application number: PCT/JP2016/056635
Authority: WO
Inventors: 大樹山本; 真一郎細谷; 隆司野田
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2016-09-15
Also published as: US20180002894A1; AU2016230236B2; AU2016230236A1; US11255074B2; JPWO2016143670A1

Abstract

　作業車両の制御システムは、加速度検出装置とコントローラとを有する。加速度検出装置は、車両の加速度を検出する。コントローラは、加速度が第１閾値より大きいか否かを判定し、加速度が、所定の第１判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速を低減する。

Description

作業車両の制御システム、制御方法、および作業車両

　本発明は、作業車両の制御システム、制御方法、および作業車両に関する。

　作業車両は、車速を調整するための操作部材を備えており、オペレータは操作部材を操作することで、車速を手動で調整する。例えば、特許文献１のブルドーザは、デセルペダルを備えている。また、ブルドーザはスロットルダイヤルを備えており、スロットルダイヤルによってエンジン回転速度が設定される。ブルドーザは通常、設定されたエンジン回転速度で、一定速度での走行を行い、オペレータはデセルペダルを操作することで車両を減速させる。

特開２０１３－１０４２３６号公報

　作業車両が不整地を走行する場合、路面の凹凸によって車両は振動を受ける。車両が不整地を高速で走行し続けると、過度に大きな振動が車両に加わり続けることになる。その場合、車両が振動による負荷を受け続けることで、機械寿命が短くなる虞がある。

　車両の振動を小さく抑えるためには、車両を低速で走行させればよい。しかし、路面の凹凸が小さな場所では、車両が高速で走行しても車両には小さな振動しか加わらない。そのような場合にも車両が低速で走行し続けると、作業効率が低下するという問題がある。

　本発明の課題は、路面の状態に応じて車速を適切に調整することで、作業効率の低下を抑えると共に、車両に過度に大きな振動が加わり続けることを抑えることにある。

　第１の態様に係る作業車両の制御システムは、加速度検出装置とコントローラとを有する。加速度検出装置は、車両の加速度を検出する。コントローラは、加速度が第１閾値より大きいか否かを判定し、加速度が、所定の第１判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速を低減する。

　本態様に係る作業車両の制御システムでは、加速度が、所定の第１判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速が低減される。路面の凹凸の大きい場所では、車両の姿勢が大きく変更されることにより、加速度が大きくなる。従って、加速度が大きいことは、路面の凹凸が大きいことを示している。従って、加速度が第１閾値以上であるときに車速を低減することで、路面の凹凸による車両の振動を小さくすることができる。それにより、車両に過度に大きな振動が加わり続けることを抑えることができる。また、加速度に基づいて車速が自動的に低減されるため、振動を抑えるために車両を常に低速で走行させなくてもよい。そのため、作業効率の低下を抑えることができる。

　コントローラは、加速度が第２閾値以下であるか否かを判定し、加速度が、所定の第２判定時間の間、連続して第２閾値以下であるときには車速を増大させてもよい。この場合、路面の凹凸が小さく、車両の振動が小さいときに、車速を増大させることができる。これにより、作業効率を向上させることができる。

　加速度は、車両の上下方向の加速度を含んでもよい。この場合、車両の上下方向の振動から路面の状態を精度良く検出することができる。

　加速度は、車両の左右方向の加速度を含んでもよい。この場合、車両の左右方向の振動から路面の状態を精度良く検出することができる。

　加速度は、車両の前後方向の加速度を含んでもよい。この場合、車両の前後方向の振動から路面の状態を精度良く検出することができる。

　コントローラは、車両の上下方向の加速度と、左右方向の加速度と、前後方向の加速度とのうちの少なくとも２つを合成した加速度が、第１閾値以上であるか否かを判定してもよい。この場合、振動によって車両が受ける負荷の大きさを精度良く検出することができる。

　作業車両の制御システムは、車両の旋回を操作する旋回操作部材をさらに備えてもよい。旋回操作部材が操作されているときには、コントローラは、加速度が第１閾値以上であると判定しても、車速の変更を行わなくてもよい。

　コントローラは、加速度にローパスフィルタ処理を施してもよい。この場合、コントローラにおける演算負荷を軽減することができる。

　コントローラは、加速度にハイパスフィルタ処理を施してもよい。この場合、路面の凹凸によって生じる車両の加速度を精度良く検出することができる。

　コントローラは、加速度に移動平均処理を施してもよい。この場合、路面の凹凸によって生じる車両の加速度を精度良く検出することができる。

　第２の態様に係る作業車両の制御方法は、第１から第４ステップを有する。第１ステップでは、車両の複数方向の加速度を示す検出信号を受信する。第２ステップでは、複数方向の加速度のうち少なくとも２つを合成して合成加速度を演算する。第３ステップでは、合成加速度が第１閾値以上であるか否かを判定する。第４ステップでは、合成加速度が第１閾値以上であるときには車速を低減する指令信号を出力する。

　本態様に係る作業車両の制御方法では、加速度が第１閾値以上であるときには車速が低減される。路面の凹凸の大きい場所では、車両の姿勢が大きく変更されることにより、加速度が大きくなる。従って、加速度が大きいことは、路面の凹凸が大きいことを示している。従って、加速度が第１閾値以上であるときに車速を低減することで、路面の凹凸による車両の振動を小さくすることができる。それにより、車両に過度に大きな振動が加わり続けることを抑えることができる。また、加速度に基づいて車速が自動的に低減されるため、振動を抑えるために車両を常に低速で走行させなくてもよい。そのため、作業効率の低下を抑えることができる。

　第３の態様に係る作業車両の制御方法は、第１から第５ステップを有する。第１ステップでは、車両の加速度を示す検出信号を受信する。第２ステップでは、加速度が第１閾値以上であるか否かを判定する。第３ステップでは、加速度が第１閾値以上であるときには車速を低減する指令信号を出力する。第４ステップでは、加速度が第２閾値以下か否かを判定する。第５ステップでは、加速度が第２閾値以下のときには、車速を増大する指令信号を出力する。

　第４の態様に係る作業車両は、加速度検出装置とコントローラとを備える。加速度検出装置は、車両の加速度を検出する。コントローラは、加速度が、所定の判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速を低減する。

　本態様に係る作業車両では、加速度が、所定の判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速が低減される。路面の凹凸の大きい場所では、車両の姿勢が大きく変更されることにより、加速度が大きくなる。従って、加速度が大きいことは、路面の凹凸が大きいことを示している。従って、加速度が第１閾値以上であるときに車速を低減することで、路面の凹凸による車両の振動を小さくすることができる。それにより、車両に過度に大きな振動が加わり続けることを抑えることができる。また、加速度に基づいて車速が自動的に低減されるため、振動を抑えるために車両を常に低速で走行させなくてもよい。そのため、作業効率の低下を抑えることができる。

　本発明によれば、路面の状態に応じて車速を適切に調整することで、作業効率の低下を抑えると共に、車両に過度に大きな振動が加わり続けることを抑えることができる。

実施形態に係る作業車両の斜視図である。作業車両の側面図である。作業車両の平面図である。作業車両の構成を示すブロック図である。作業車両の制御システムの構成を示すブロック図である。車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。車速自動調整制御における加速度とエンジン回転速度との変化を示すタイミングチャートである。変形例に係る車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。変形例に係る作業車両の斜視図である。

　以下、図面を参照して、実施形態に係る作業車両について説明する。図１は、実施形態に係る作業車両１の斜視図である。図２は、作業車両１の側面図である。図３は、作業車両１の平面図である。本実施形態において、作業車両１はブルドーザである。作業車両１は、運転室を備えていない車両である。後述するように、作業車両１は、遠隔から操作可能である。作業車両１は、車両本体２と作業機３とを有する。

　車両本体２は、走行装置４とエンジン室５とを有する。走行装置４は、作業車両１を走行させるための装置である。走行装置４は、履帯４ａ，４ｂと駆動輪４ｃ，４ｄとを有している。履帯４ａは、車両本体２の左側部に設けられる。履帯４ｂは、車両本体２の右側部に設けられる。履帯４ａの一部は、駆動輪４ｃに巻回されている。履帯４ｂの一部は、駆動輪４ｄに巻回されている。駆動輪４ｃ，４ｄの回転により履帯４ａ，４ｂが駆動されることで、作業車両１が走行する。

　なお、本実施形態において前方とは、車両本体２に対して作業機３が配置されている方向を意味し、後方はその反対の方向を意味する。また、左右とは、前述の前方を向いた状態での左右の方向を意味するものとする。

　エンジン室５は、車両本体２の前部上に配置されている。エンジン室５内には、エンジン１１（図４参照）が配置されている。

　車両本体２は、後収容部６と、右収容部７と、左収容部８とを有する。エンジン室５と、後収容部６と、右収容部７と、左収容部８とは、整備エリアＭＡの周囲を囲むように配置されている。エンジン室５は、整備エリアＭＡの前方に配置されている。後収容部６は、整備エリアＭＡの後方に配置されている。右収容部７は、整備エリアＭＡの右方に配置されている。左収容部８は、整備エリアＭＡの左方に配置されている。

　例えば、後収容部６は燃料タンクである。或いは、後収容部６内に燃料タンクが収容されてもよい。右収容部７には、ラジエータなどの冷却装置が配置される。左収容部８は、作動油タンクである。或いは、左収容部８内に作動油タンクが収容されてもよい。ただし、各収容部６－８に収容される物はこれらの物に限らず、変更されてもよい。

　整備エリアＭＡの上方には、蓋部材１０が配置される。蓋部材１０は、整備エリアＭＡを開閉可能に配置される。なお、図１では、蓋部材１０が開かれている状態が図示されており、図２及び図３では、蓋部材１０が閉じられている状態が図示されている。

　エンジン室５、及び、右収容部７には、整備エリアＭＡに面してエンジン室５、及び、右収容部７を開閉するための扉（図示せず）が設けられている。作業者は、エンジン室５、及び、右収容部７の扉を開くことによって整備エリアＭＡからエンジン室５、及び、右収容部７の内部にアクセスすることができる。

　作業機３は、車両本体２の前方に配置される。作業機３は、エンジン室５の前方に配置されている。本実施形態において、作業機３は、ブレードである。作業機３は、左アーム１４及び右アーム１５によって支持されている。左アーム１４は、車両本体２の左側部に取り付けられている。右アーム１５は、車両本体２の右側部に取り付けられている。

　作業機３には、左チルトシリンダ１６と、右チルトシリンダ１７と、リフトシリンダ１８とが取り付けられている。左チルトシリンダ１６は、車両本体２の左側部に取り付けられている。右チルトシリンダ１７は、車両本体２の左側部に取り付けられている。左チルトシリンダ１６と右チルトシリンダ１７とは、油圧ポンプ１２からの作動油によって駆動される。左チルトシリンダ１６と右チルトシリンダ１７とは、作業機３を左右に動作させる。

　リフトシリンダ１８は、車両本体２の車幅方向における中央部に取り付けられる。リフトシリンダ１８は、車両本体２の前後方向に傾斜させて車両本体２に取り付けられる。作業車両１では、リフトシリンダ１８が１つのみ設けられている。リフトシリンダ１８は、エンジン室５の前方に配置される。リフトシリンダ１８は、作業機３の後方に配置される。リフトシリンダ１８は、油圧ポンプ１２からの作動油によって駆動される。リフトシリンダ１８は、作業機３を上下に動作させる。

　車両本体２の前部には、ホーン３３が取り付けられている。ホーン３３は、エンジン室５の前方に配置されている。ホーン３３は、作業機３よりも上方の位置まで延びている。ホーン３３は、エンジン室５よりも上方の位置まで延びている。

　作業車両１は、リッパ装置３１を備える。リッパ装置３１は、車両本体２の後方に配置される。リッパ装置３１は、車両本体２に取り付けられる。なお、リッパ装置３１は、省略されてもよい。

　図４は、作業車両１の構成を示すブロック図である。図４に示すように、作業車両１は、エンジン１１と油圧ポンプ１２とポンプ容量制御装置１９とを有する。エンジン１１には、燃料供給装置３４とエンジン回転速度センサ３５とが設けられている。燃料供給装置３４は、エンジン１１に供給する燃料量を制御する。燃料供給装置３４によってエンジン１１に供給する燃料量が制御されることにより、エンジン回転速度が制御される。エンジン回転速度センサ３５は、エンジンの回転速度を検出する。

　油圧ポンプ１２は、エンジン１１によって駆動されることで作動油を吐出する。油圧ポンプ１２は可変容量ポンプであり、ポンプ容量制御装置１９は、油圧ポンプ１２の吐出容量を制御する。

　作業車両１は、作業機制御弁２０と油圧アクチュエータ２１とを有する。油圧アクチュエータ２１は、油圧ポンプ１２から吐出された作動油によって駆動される。例えば、油圧アクチュエータ２１は、上述したリフトシリンダ１８と左右のチルトシリンダ１６，１７とを含む。作業機制御弁２０は、油圧アクチュエータ２１への作動油の供給と排出とを制御する。

　作業車両１は、ＰＴＯ（Power take-off）３６と動力伝達装置１３とクラッチ制御弁２２とを有する。ＰＴＯ３６は、エンジン１１の駆動力を油圧ポンプ１２と動力伝達装置１３とに分配する。

　動力伝達装置１３は、例えばトランスミッションとトルクコンバーターとを含む。動力伝達装置１３は、エンジン１１からの駆動力を終減速装置３７を介して駆動輪４ｃ，４ｄに伝達する。クラッチ制御弁２２は、動力伝達装置１３に含まれる変速クラッチ、前後進クラッチ、ステアリングクラッチなどの切換を制御する。

　作業車両１は、撮像装置２３を有する。撮像装置２３は、作業車両１の周囲の画像を取得する。撮像装置２３は、取得した画像を示す検出信号を出力する。撮像装置２３は、図１から図３に示す複数のカメラ４１－４５を有する。図２に示すように、複数のカメラ４１，４５は、ホーン３３に取り付けられている。図３に示すように、複数のカメラ４２－４４は、車両本体２の左側部と右側部と後部とに、それぞれ取り付けられている。

　図４に示すように、作業車両１は、加速度検出装置３８を有する。加速度検出装置３８は、作業車両１の加速度を検出する。加速度検出装置３８は、複数の異なる方向の加速度を検出する多軸加速度検出装置である。詳細には、加速度検出装置３８は、作業車両１の上下方向の加速度と、左右方向の加速度と、前後方向の加速度とを検出する。加速度検出装置３８は、三軸加速度センサ、或いはＩＭＵ(Inertial Measurement Unit)である。加速度検出装置３８は、作業車両１の重心、或いは重心に近い場所に配置される。加速度検出装置３８は、上述した異なる３つの方向の車両の加速度をリアルタイムで検出し、その検出信号を出力する。

　図５は、作業車両１の制御システムの構成を示すブロック図である。図５に示すように、作業車両１の制御システムは、遠隔操縦システム２６を有する。遠隔操縦システム２６は、例えば、作業車両１が作業するワークサイトから離れた場所にある基地に配置されている。或いは、遠隔操縦システム２６は、持ち運び可能であってもよく、ワークサイトに配置されてもよい。

　遠隔操縦システム２６は、通信装置２７と、遠隔コントローラ２８とを有する。また、作業車両１は、車両コントローラ２４と通信装置２５とを有する。作業車両１の通信装置２５は、車両本体２に搭載されたアンテナ３９（図１参照）に接続される。作業車両１の通信装置２５は、遠隔操縦システム２６の通信装置２７と無線により通信を行う。

　車両コントローラ２４は、ＣＰＵなどの演算装置４１と、記憶装置４２とを有している。記憶装置４２は、例えばＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、或いは、ハードディスクなどのストレージ装置によって構成される。車両コントローラ２４は、遠隔操縦システム２６からの指令信号に基づいて、作業車両１を制御するようにプログラムされている。

　車両コントローラ２４は、エンジン回転速度センサ３５が検出したエンジン回転速度、撮像装置２３が撮影した画像、加速度検出装置３８が検出した加速度などの検出信号を受信する。車両コントローラ２４は、受信した検出信号を通信装置２５を介して、遠隔操縦システム２６の通信装置２７に送信する。遠隔コントローラ２８は、通信装置２７を介して、車両コントローラ２４からの検出信号を受信する。

　遠隔コントローラ２８は、ＣＰＵなどの演算装置４３と、記憶装置４４とを有する。記憶装置４４は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、或いは、ハードディスクなどのストレージ装置によって構成される。

　遠隔操縦システム２６は、遠隔操縦装置２９と表示装置３０を有する。表示装置３０は、例えばＣＲＴ、ＬＣＤ或いはＯＥＬＤなどのディスプレイによって構成される。ただし、表示装置３０はこれらのディスプレイに限らず、他の種類のディスプレイであってもよい。

　遠隔コントローラ２８は、撮像装置２３が取得した画像を示す検出信号に基づいて、作業車両１の周囲を示す表示画像を生成し、表示装置３０に表示するようにプログラムされている。オペレータは、表示画像を見ながら遠隔操縦装置２９を操作することで、作業車両１から離れた場所で作業車両１を操縦することができる。

　遠隔操縦装置２９は、スロットル操作部材４５と、旋回操作部材４６と、デセル操作部材４７と、作業機操作部材４８とを有する。スロットル操作部材４５は、エンジン回転速度を設定するための操作部材である。オペレータは、スロットル操作部材４５を操作することで、エンジン回転速度を所望の値に設定することができる。

　旋回操作部材４６は、作業車両１を左右に旋回させるための操作部材である。オペレータは、旋回操作部材４６を操作することで、作業車両１を左右に旋回させることができる。デセル操作部材４７は、作業車両１の車速を調整するための操作部材である。オペレータは、デセル操作部材４７を操作することで、作業車両１の車速を低減することができる。作業機操作部材４８は、作業機３を操作するための操作部材である。オペレータは、作業機操作部材４８を操作することで、作業機３のチルト操作などの操作を行うことができる。

　遠隔コントローラ２８は、遠隔操縦装置２９による操作内容を示す指令信号を、通信装置２７を介して、作業車両１の通信装置２５に送信する。車両コントローラ２４は、通信装置２５を介して、遠隔コントローラ２８からの指令信号を受信する。車両コントローラ２４は、遠隔コントローラ２８からの指令信号に基づいて、作業車両１の燃料供給装置３４、ポンプ容量制御装置１９、クラッチ制御弁２２、作業機制御弁２０に指令信号を出力する。

　本実施形態に係る作業車両１の制御システムは、加速度検出装置３８が検出した加速度の値に応じて車速を適切に制御する車速自動調整制御を実行する。以下、この車速自動調整制御について説明する。図６は、車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。

　図６に示すように、作業車両１が走行を開始すると、ステップＳ１において、３方向の加速度が検出される。ここでは、遠隔コントローラ２８は、加速度検出装置３８が検出した作業車両１の上下方向の加速度と、左右方向の加速度と、前後方向の加速度とを示す検出信号を受信する。

　ステップＳ２において、遠隔コントローラ２８は、上下、左右、前後の各方向の加速度にハイパスフィルタ処理を施す。これにより、各加速度に含まれる重力加速度成分が除去される。

　ステップＳ３において、遠隔コントローラ２８は、上下、左右、前後の各方向の加速度を合成する。ここでは、以下の式により加速度が合成される。

Ａｍａは、合成された加速度である。Ａｘは車両の左右方向の加速度、Ａｙは車両の前後方向の加速度、Ａｚは車両の上下方向の加速度である。

　ステップＳ４では、遠隔コントローラ２８は、合成された加速度Ａｍａにローパスフィルタ処理を施す。ローパスフィルタ処理は合成された加速度Ａｍａの波形を滑らかにするため、遠隔コントローラ２８での演算負荷を小さくすることができる。ステップＳ５では、遠隔コントローラ２８は、ローパスフィルタ処理後の合成された加速度Ａｍａが第１閾値Ａ１以上であるか否かを判定する。第１閾値Ａ１は記憶装置４２に記憶されている。

　なお、加速度Ａｍａと第１閾値Ａ１との比較は、所定の第１判定時間（例えば１秒間）、続けて行われる。

　加速度Ａｍａが、第１判定時間の間、継続して第１閾値Ａ１より大きいときには、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、遠隔コントローラ２８は、車速を低減する。詳細には、遠隔コントローラ２８は、エンジン回転速度を低減する指令信号を出力する。車両コントローラ２４は、遠隔コントローラ２８からの指令信号に基づいて、燃料供給装置３４に指令信号を出力する。これにより、エンジン回転速度が低減される。

　ステップＳ５において、加速度Ａｍａが第１閾値Ａ１より大きいときには、ステップＳ７に進む。或いは、加速度Ａｍａが第１閾値Ａ１以上である状態が第１判定時間中、連続してないときにも、ステップＳ７に進む。ステップＳ７では、遠隔コントローラ２８は、加速度Ａｍａが第２閾値Ａ２以下であるか否かを判定する。第２閾値Ａ２は、第１閾値Ａ１よりも小さな値である。例えば、第２閾値Ａ２は、第１閾値Ａ１に定数ｒ（ｒ＜１）を乗じることにより算出される。ただし、第２閾値Ａ２は、演算により求められるのではなく、記憶装置４２に記憶された値であってもよい。

　なお、加速度Ａｍａと第２閾値Ａ２との比較は、所定の第２判定時間中、続けて行われる。なお、第２判定時間は、第１判定時間と同じ時間であってもよい。或いは、第２判定時間は、第１判定時間と異なる時間であってもよい。

　加速度Ａｍａが、第２判定時間の間、継続して第２閾値Ａ２以下であるときには、ステップＳ８に進む。ステップＳ８では、遠隔コントローラ２８は、車速を増大させる。詳細には、遠隔コントローラ２８は、エンジン回転速度を増大する指令信号を出力する。車両コントローラ２４は、遠隔コントローラ２８からの指令信号に基づいて、燃料供給装置３４に指令信号を出力する。これにより、エンジン回転速度が増大される。

　ステップＳ７において、加速度Ａｍａが第２閾値Ａ２より大きいときには、ステップＳ９に進む。或いは、加速度Ａｍａが第２閾値Ａ２以下である状態が第２判定時間中、連続してないときにも、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、車速が現在の速度に維持される。すなわち、車速が第１閾値Ａ１より小さく、且つ、第２閾値Ａ２より大きいときには、車速が現在の速度に維持される。

　なお、ステップＳ６及びステップＳ８において車速が変更された場合には、車速の変更が完了した時点、すなわちエンジン回転速度の変更が完了した時点から所定の変更停止時間、車速の変更は行われない。例えば、変更停止時間中には、加速度による判定が停止されることによって、車速の変更が行われないようにされてもよい。或いは、変更停止時間中には、加速度による判定を行われても車速の変更を禁止することで、車速の変更が行われないようにされてもよい。

　以上の車速自動調整制御は、作業車両１が前進するとき及び後進するときのいずれにおいても実行される。また、車速自動調整制御は、作業車両１が、作業機３による作業を行わず、移動のために走行するときに実行される。遠隔操縦装置２９によってデセル操作、或いは旋回操作が行われると、車速自動調整制御は解除される。詳しくは、基地において、デセル操作部材４７と旋回操作部材４６のどちらかが操作されると、車両コントローラ２４は、加速度判定に基づく車速自動制御を操作の間、解除する。

　図７は、車速自動調整制御における加速度とエンジン回転速度との変化を示すタイミングチャートである。図７に示す加速度は、上述したローパスフィルタ処理後の合成された加速度である。

　時間Ｔ０においてエンジン１１が始動される。このとき、スロットル操作部材４５によってエンジン回転速度は最大回転速度Ｎｍａｘに設定されているものとする。また、時間Ｔ０からＴ２までの間は、車速自動調整制御は開始されておらず、時間Ｔ２から車速自動調整制御が開始される。従って、時間Ｔ２からＴ３までの間、遠隔コントローラ２８は、加速度の判定を行う。時間Ｔ２からＴ３までの間、加速度は第２閾値Ａ２以下である。しかし、エンジン回転速度は最大回転速度Ｎｍａｘに設定されているため、時間Ｔ２からＴ３までの間は、増速は行われない。

　時間Ｔ４からＴ５までの間（第１判定時間）、連続して加速度が第１閾値Ａ１以上である。この場合、遠隔コントローラ２８は、時間Ｔ５からＴ６までの時間をかけてエンジン回転速度が低減するように指令信号を出力する。詳細には、遠隔コントローラ２８は、エンジン回転速度を、現在の値Ｎｍａｘから所定量ｄＮ低減した値Ｎ１に低減する。これにより、車速が低減される。

　エンジン回転速度の低減が完了した時間Ｔ６から時間Ｔ９までの間（変更停止時間）には、エンジン回転速度の変更は行われない。そのため、時間Ｔ６から時間Ｔ９までの間には、第１判定時間中に連続して加速度が第１閾値Ａ１以上であっても、エンジン回転速度はＮ１に維持される。

　変更停止時間の経過後、時間Ｔ９からＴ１０までの間（第１判定時間）、連続して加速度が第１閾値Ａ１以上である。そのため、時間Ｔ１０からＴ１１までの時間をかけて、遠隔コントローラ２８は、エンジン回転速度を、現在の値Ｎ１から所定量ｄＮ低減した値Ｎ２に低減する。これにより、車速がさらに低減される。

　エンジン回転速度の低減が完了した時間Ｔ１１から時間Ｔ１４までの間（変更停止時間）には、エンジン回転速度の変更は行われない。そのため、時間Ｔ１１から時間Ｔ１４までの間には、第２判定時間中に連続して加速度が第２閾値Ａ２以下になっても、エンジン回転速度はＮ２に維持される。

　変更停止時間の経過後、時間Ｔ１４からＴ１５までの間（第２判定時間）、連続して加速度が第２閾値Ａ２以下である。そのため、遠隔コントローラ２８は、時間Ｔ１５からＴ１６までの時間をかけて、エンジン回転速度を、現在の値Ｎ２から所定量ｄＮ増大させた値Ｎ１に増大させる。これにより、車速が増大する。

　エンジン回転速度の低減が完了した時間Ｔ１６から時間Ｔ１９までの間（変更停止時間）には、エンジン回転速度の変更は行われない。そして、変更停止時間の経過後、時間Ｔ１９からＴ２０までの間（第２判定時間）、連続して加速度が第２閾値Ａ２以下である。そのため、遠隔コントローラ２８は、時間Ｔ２０からＴ２１までの時間をかけて、エンジン回転速度を、現在の値Ｎ１から所定量ｄＮ増大させた値Ｎｍａｘに増大させる。これにより、車速がさらに増大する。

　エンジン回転速度の低減が完了した時間Ｔ２１から時間Ｔ２４までの間（変更停止時間）には、エンジン回転速度の変更は行われない。そして、変更停止時間の経過後、時間Ｔ２４から時間Ｔ２５までの間は、加速度は第１閾値Ａ１より小さく且つ第２閾値Ａ２より大きい。或いは、加速度が第１閾値Ａ１以上である状態が第１判定時間中、連続してない。そのため、時間Ｔ２４から時間Ｔ２５までの間は、エンジン回転速度が現在の値Ｎｍａｘに維持される。

　その後、時間Ｔ２５から時間Ｔ２６までの間（第１判定時間）、連続して加速度が第１閾値Ａ１以上である。そのため、遠隔コントローラ２８は、時間Ｔ２６からＴ２７までの時間をかけて、エンジン回転速度を、現在の値Ｎｍａｘから所定量ｄＮ低減した値Ｎ１に低減する。これにより、車速が低減される。

　エンジン回転速度の低減が完了した時間Ｔ２７から時間Ｔ３０までの間（変更停止時間）には、エンジン回転速度の変更は行われない。そして、変更停止時間の経過後、時間Ｔ３０から時間Ｔ３２までの間は、加速度は第１閾値Ａ１より小さく且つ第２閾値Ａ２より大きい。或いは、加速度が第２閾値Ａ２以下である状態が第２判定時間中、連続してない。そのため、時間Ｔ３０から時間Ｔ３２までの間は、エンジン回転速度が現在の値Ｎ１に維持される。

　以上説明した本実施形態に係る作業車両１の制御システムでは、車速自動調整制御によって、加速度の値に応じて車速が調整される。ここで、作業車両１が走行している場合、路面に凹凸があると車両の姿勢が変化することで、車両に加速度が生じる。この加速度の値は、路面の凹凸の程度に応じて変化する。このため、加速度の値により路面の凹凸の度合を検知することができる。従って、上述した車速自動調整制御によれば、加速度の値に応じて車速を調整することで、路面の凹凸の度合に応じて車速を適切に制御することができる。

　詳細には、加速度が、第１判定時間の間、継続して第１閾値Ａ１以上であるときには、車速が低減される。これにより、作業車両１が起伏の大きい地形上を走行する際に自動的に車速が低減され、車両に不必要なショックを与えることを抑えることができる。

　また、加速度が、第２判定時間の間、継続して第２閾値Ａ２以下であるときには、車速が増大される。これにより、作業車両１が起伏の小さい地形上を走行する際に、無意味な低速走行を防ぐことで、作業効率を向上させることができる。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

　上記の実施形態では、作業車両１としてブルドーザが例示されているが、ダンプトラック、ホイールローダ、油圧ショベル等、他の種類の車両であってもよい。

　車速自動調整制御における処理は、上述した実施形態のものに限られず、変更されてもよい。図８は、変形例に係る車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。図８に示すように、上述したステップＳ２のハイパスフィルタ処理が省略されてもよい。或いは、上述したステップＳ４のローパスフィルタ処理が省略されてもよい。

　或いは、図８に示すステップＳ１３のように、合成された加速度に移動平均処理を施してもよい。移動平均処理とは、時系列データの変動ノイズを除くために、複数データの平均をとることである。遠隔コントローラ２８は、合成された加速度の値を時系列に記憶装置４４に記録する。遠隔コントローラ２８は、合成された加速度の値を、記録された加速度の値を用いてリアルタイムに移動平均処理を行う。

　この場合、ステップＳ１４では、移動平均処理された加速度が、第１判定時間の間、継続して第１閾値Ａ１以上であるか判定される。ステップＳ１６では、移動平均処理された加速度が、第２判定時間の間、継続して第２閾値Ａ２以下であるか判定される。他のステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１５，Ｓ１７，Ｓ１８は、上述した実施形態のステップＳ１，Ｓ３，Ｓ６，Ｓ８，Ｓ９とそれぞれ同じである。

　上記の実施形態では、作業車両１の上下方向の加速度と、左右方向の加速度と、前後方向の加速度とが合成されているが、これらのうちの１つのみが判定に用いられてもよい。或いは、これらのうちの２つを合成した加速度が判定に用いられてもよい。なお、判定に用いられる加速度は、少なくとも作業車両１の上下方向の加速度を含むことが好ましい。

　上記の実施形態では、デセル操作が行われると車速自動調整制御は一時的に解除される。しかし、デセル操作に起因する加速度は、ステップＳ５、Ｓ７における判定に与える影響は軽微なので、調整制御が解除されなくてもよい。影響が軽微なのは、デセル操作に起因する加速度が生じる時間が、加速度Ａｍａと閾値Ａ１、Ａ２の大小を比較する第１、第２判定時間より短いためである。或いは、デセル操作に伴う加速度は高周波なので、ローパスフィルタ処理により除去して、調整制御が継続されてもよい。

　上記の実施形態では、遠隔コントローラ２８は、第１判定時間の間、継続して合成加速度Ａｍａが第１閾値Ａ１以上であるときに車速を低減する制御が行われる。しかし、合成加速度Ａｍａが第１閾値Ａ１より大きいときに車速が低減されてもよい。同様に、上記の実施形態では、遠隔コントローラ２８は、合成加速度Ａｍａが、第２判定時間の間、継続して第２閾値Ａ２以下のときに車速を増大する制御を行う。しかし、合成加速度Ａｍａが第２閾値Ａ２より小さいときに車速が増大されてもよい。

　作業車両１の構造は、上記の実施形態のものに限られず変更されてもよい。例えば、作業車両１は、図９に示すように、運転席３２を備える車両であってもよい。作業車両１は、遠隔操作可能な車両に限らず、運転席３２で操作可能な車両であってもよい。

Claims

　車両の加速度を検出する加速度検出装置と、
　前記加速度が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記加速度が、所定の第１判定時間の間、連続して前記第１閾値以上であるときには車速を低減するコントローラと、
を備える作業車両の制御システム。
　前記コントローラは、前記加速度が第２閾値以下であるか否かを判定し、前記加速度が、所定の第２判定時間の間、連続して前記第２閾値以下であるときには車速を増大させる、
請求項１に記載の作業車両の制御システム。
　前記加速度は、車両の上下方向の加速度を含む、
請求項１又は２に記載の作業車両の制御システム。
　前記加速度は、車両の左右方向の加速度を含む、
請求項１から３のいずれかに記載の作業車両の制御システム。
　前記加速度は、車両の前後方向の加速度を含む、
請求項１から４のいずれかに記載の作業車両の制御システム。
　前記コントローラは、車両の上下方向の加速度と、車両の左右方向の加速度と、車両の前後方向の加速度とのうちの少なくとも２つを合成した加速度が、前記第１閾値以上であるか否かを判定する、
請求項１から５のいずれかに記載の作業車両の制御システム。
　車両の旋回を操作する旋回操作部材をさらに備え、
　前記旋回操作部材が操作されているときには、前記コントローラは、前記加速度が前記第１閾値以上であると判定しても、車速の変更を行わない、
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、前記加速度にローパスフィルタ処理を施す、
請求項１から７のいずれかに記載の作業車両の制御システム。
　前記コントローラは、前記加速度にハイパスフィルタ処理を施す、
請求項１から８のいずれかに記載の作業車両の制御システム。
　前記コントローラは、前記加速度に移動平均処理を施す、
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。
　車両の複数方向の加速度を示す検出信号を受信するステップと、
　前記複数方向の加速度のうち少なくとも２つを合成して合成加速度を演算するステップと、
　前記合成加速度が第１閾値以上であるか否かを判定するステップと、
　前記合成加速度が第１閾値以上であるときには車速を低減する指令信号を出力するステップと、
を備える作業車両の制御方法。
　車両の加速度を示す検出信号を受信するステップと、
　前記加速度が第１閾値以上であるか否かを判定するステップと、
　前記加速度が第１閾値以上であるときには車速を低減する指令信号を出力するステップと、
　前記加速度が第２閾値以下か否かを判定するステップと、
　前記加速度が第２閾値以下のときには車速を増大する指令信号を出力するステップと、
を備える作業車両の制御方法。
　車両の加速度を検出する加速度検出装置と、
　前記加速度が所定の第１判定時間の間、連続して第１閾値以上であるときには車速を低減するコントローラと、
を備える作業車両。