WO2022049890A1 - 作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム - Google Patents

作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム Download PDF

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WO2022049890A1
WO2022049890A1 PCT/JP2021/025661 JP2021025661W WO2022049890A1 WO 2022049890 A1 WO2022049890 A1 WO 2022049890A1 JP 2021025661 W JP2021025661 W JP 2021025661W WO 2022049890 A1 WO2022049890 A1 WO 2022049890A1
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machine
work machine
path
traveling
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裕一 門野
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株式会社小松製作所
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    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
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    • E02F3/80—Component parts
    • E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
    • E02F3/841—Devices for controlling and guiding the whole machine, e.g. by feeler elements and reference lines placed exteriorly of the machine
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F3/7622—Scraper equipment with the scraper blade mounted on a frame to be hitched to the tractor by bars, arms, chains or the like, the frame having no ground supporting means of its own, e.g. drag scrapers
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278—Hydraulic circuits
    • E02F9/2296—Systems with a variable displacement pump

Definitions

  • the present invention relates to a work machine, a method for controlling the work machine, and a system.
  • Patent Document 1 discloses a technique for controlling a working machine to return to a straight passage when the machine deviates from the straight passage in order to realize traveling along a desired straight passage.
  • An object of the present disclosure is to limit the deviation of a work machine traveling by automatic control from a work path.
  • the method according to the first aspect of the present disclosure is a method for controlling a first working machine including a working machine.
  • the method according to this aspect includes the following processing.
  • the first process is to acquire the traveling state of the first working machine that is performing the work by the working machine while traveling along the first working path.
  • the second process is to determine whether the first work machine deviates from the first work path based on the traveling state.
  • the third process is to stop the running of the first work machine when it is determined that the first work machine deviates from the first work path.
  • the system according to the second aspect of the present disclosure is a system for controlling a first working machine including a working machine.
  • the system according to this aspect includes a communication device that communicates with the first work machine and a remote controller.
  • the remote controller acquires the running state of the first working machine that is working by the working machine while traveling along the first working path.
  • the remote controller determines whether the first work machine deviates from the first work path based on the traveling state. When the remote controller determines that the first work machine deviates from the first work path, the remote controller stops the running of the first work machine.
  • the work machine includes a work machine, a traveling device, and a machine controller for controlling the working machine and the traveling device.
  • the machine controller acquires the running state of the working machine when the working machine is working on the working machine while traveling on the work path.
  • the machine controller determines whether the work machine deviates from the work path based on the traveling state. When the machine controller determines that the work machine deviates from the work path, the machine controller stops the running of the work machine.
  • the work machine it is determined whether or not the work machine deviates from the work route based on the traveling state. Then, when it is determined that the work machine deviates from the work path, the running of the work machine is stopped. Thereby, it is possible to limit the deviation of the work machine from the work path.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a control system 100 of a work machine according to an embodiment.
  • the control system 100 includes a plurality of working machines 1a and 1b, a remote controller 2, an input device 3, a display 4, an operating device 5, and an external communication device 6.
  • the control system 100 controls the work machines 1a and 1b arranged at a work site such as a quarry.
  • the plurality of working machines 1a and 1b include a first working machine 1a and a second working machine 1b.
  • the work machines 1a and 1b according to the present embodiment are bulldozers.
  • the remote controller 2, the input device 3, the display 4, the operating device 5, and the external communication device 6 are arranged outside the work machines 1a and 1b.
  • the remote controller 2, the input device 3, the display 4, the operating device 5, and the external communication device 6 may be arranged, for example, in an external management center of the work machines 1a and 1b.
  • the remote controller 2 remotely controls the work machines 1a and 1b.
  • the number of work machines remotely controlled by the remote controller 2 is not limited to two, and may be more than two.
  • FIG. 2 is a side view of the first work machine 1a.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the first work machine 1a.
  • the first working machine 1a includes a vehicle body 11, a traveling device 12, and a working machine 13.
  • the vehicle body 11 includes an engine chamber 15.
  • the traveling device 12 is attached to the vehicle body 11.
  • the traveling device 12 has left and right tracks 16L and 16R.
  • the first work machine 1a travels by rotating the left and right tracks 16L and 16R.
  • the working machine 13 is attached to the vehicle body 11.
  • the working machine 13 includes a lift frame 17, a blade 18, and a lift cylinder 19.
  • the lift frame 17 is attached to the vehicle body 11 so as to be movable up and down.
  • the lift frame 17 supports the blade 18.
  • the blade 18 moves up and down with the operation of the lift frame 17.
  • the lift frame 17 may be attached to the traveling device 12.
  • the lift cylinder 19 is connected to the vehicle body 11 and the lift frame 17. As the lift cylinder 19 expands and contracts, the lift frame 17 moves up and down.
  • the first working machine 1a includes an engine 22, a hydraulic pump 23, a power transmission device 24, and a control valve 27.
  • the hydraulic pump 23 is driven by the engine 22 and discharges hydraulic oil.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 23 is supplied to the lift cylinder 19.
  • one hydraulic pump 23 is shown in FIG. 3, a plurality of hydraulic pumps may be provided.
  • the power transmission device 24 transmits the driving force of the engine 22 to the traveling device 12.
  • the power transmission device 24 may be, for example, an HST (Hydro Static Transmission).
  • the power transmission device 24 may be a torque converter or a transmission having a plurality of transmission gears.
  • the power transmission device 24 may be another type of transmission.
  • the control valve 27 is arranged between the hydraulic actuator such as the lift cylinder 19 and the hydraulic pump 23.
  • the control valve 27 controls the flow rate of the hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 23 to the lift cylinder 19.
  • the control valve 27 may be a pressure proportional control valve.
  • the control valve 27 may be an electromagnetic proportional control valve.
  • the first work machine 1a includes a machine controller 26a and a machine communication device 28.
  • the machine controller 26a controls the traveling device 12 or the power transmission device 24 to travel the first working machine 1a.
  • the mechanical controller 26a moves the blade 18 up and down by controlling the control valve 27.
  • the machine controller 26a is programmed to control the first work machine 1a based on the acquired data.
  • the mechanical controller 26a includes a processor 31a and a storage device 32a.
  • the processor 31a is, for example, a CPU (central processing unit). Alternatively, the processor 31a may be a processor different from the CPU.
  • the processor 31a executes a process for controlling the first working machine 1a according to the program.
  • the storage device 32a includes a non-volatile memory such as ROM and a volatile memory such as RAM.
  • the storage device 32a may include a hard disk or an auxiliary storage device such as an SSD (Solid State Drive).
  • the storage device 32a is an example of a recording medium that can be read by a non-transitory computer.
  • the storage device 32a stores computer commands and data for controlling the first work machine 1a.
  • the machine communication device 28 wirelessly communicates with the external communication device 6.
  • the machine communication device 28 communicates with the external communication device 6 by a wireless LAN such as Wi-Fi (registered trademark), mobile communication such as 3G, 4G, or 5G, or another type of wireless communication system.
  • a wireless LAN such as Wi-Fi (registered trademark)
  • mobile communication such as 3G, 4G, or 5G, or another type of wireless communication system.
  • the first work machine 1a includes a position sensor 33.
  • the position sensor 33 may include a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver such as a GPS (Global Positioning System). Alternatively, the position sensor 33 may include a receiver of another positioning system.
  • the position sensor 33 may include a distance measuring sensor such as Lidar, or an image sensor such as a stereo camera.
  • the position sensor 33 outputs the position data to the machine controller 26a. The position data indicates the position of the first working machine 1a.
  • the first work machine 1a includes the direction sensor 34.
  • the azimuth sensor 34 detects the traveling direction of the first working machine 1a.
  • the orientation sensor 34 may include, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit). Alternatively, the orientation sensor 34 may include a geomagnetic sensor. Alternatively, the traveling direction of the first working machine 1a may be detected from the change in the position of the first working machine 1a detected by the position sensor 33.
  • the directional sensor 34 outputs directional data indicating the traveling direction of the first working machine 1a.
  • the first work machine 1a includes a left rotation sensor 35L and a right rotation sensor 35R.
  • the left rotation sensor 35L detects the rotation speed of the left track 16L.
  • the right rotation sensor 35R detects the rotation speed of the right track 16R.
  • the left rotation sensor 35L outputs rotation speed data indicating the rotation speed of the left track 16L.
  • the right rotation sensor 35R outputs rotation speed data indicating the rotation speed of the right track 16R.
  • the external communication device 6 shown in FIG. 1 wirelessly communicates with the machine communication device 28.
  • the external communication device 6 transmits a command signal from the remote controller 2 to the machine communication device 28.
  • the machine controller 26a receives a command signal via the machine communication device 28.
  • the external communication device 6 receives the position data, the direction data, and the rotation speed data of the first working machine 1a via the machine communication device 28.
  • the input device 3 is a device that can be operated by an operator.
  • the input device 3 receives an input command from the operator and outputs an operation signal corresponding to the input command to the remote controller 2.
  • the input device 3 outputs an operation signal corresponding to the operation by the operator.
  • the input device 3 outputs an operation signal to the remote controller 2.
  • the input device 3 may include a pointing device such as a mouse or a trackball.
  • the input device 3 may include a keyboard.
  • the display 4 includes a monitor such as a CRT, an LCD, or an OELD.
  • the display 4 receives the image signal from the remote controller 2.
  • the display 4 displays an image corresponding to the image signal.
  • the display 4 may be integrated with the input device 3.
  • the input device 3 and the display 4 may include a touch screen.
  • the operation device 5 can be operated by an operator.
  • the operating device 5 includes, for example, a pedal, a lever, or a switch.
  • the operating device 5 can remotely control a plurality of working machines 1a and 1b individually.
  • the operation device 5 may be capable of remote control by specifying a part of the plurality of work machines 1a and 1b.
  • the work machines 1a and 1b can be switched between the automatic operation mode and the manual operation mode.
  • the work machines 1a and 1b operate automatically without any operation by the operator.
  • the work machines 1a and 1b operate according to a command from the remote controller 2 described later.
  • the work machines 1a and 1b operate autonomously and automatically. In that case, the work machines 1a and 1b operate according to the judgment of the machine controller of each work machine 1a and 1b.
  • the work machines 1a and 1b operate in response to the operation signal from the operation device 5.
  • the operation device 5 accepts an operation by the operator and outputs an operation signal corresponding to the operation.
  • the operation signal is transmitted to the plurality of work machines 1a and 1b via the external communication device 6.
  • the remote controller 2 remotely controls the work machines 1a and 1b.
  • the remote controller 2 receives an operation signal from the input device 3.
  • the remote controller 2 outputs an image signal to the display 4.
  • the remote controller 2 includes a processor 2a and a storage device 2b.
  • the processor 2a is, for example, a CPU (Central Processing Unit). Alternatively, the processor 2a may be a processor different from the CPU.
  • the processor 2a executes a process for controlling the work machines 1a and 1b according to the program. In the following description, the description regarding the process executed by the remote controller 2 may be interpreted as the process executed by the processor 2a.
  • the storage device 2b includes a non-volatile memory such as ROM and a volatile memory such as RAM.
  • the storage device 2b may include a hard disk or an auxiliary storage device such as an SSD (Solid State Drive).
  • the storage device 2b is an example of a recording medium that can be read by a non-transitory computer.
  • the storage device 2b stores computer commands and data for controlling the work machines 1a and 1b.
  • FIG. 4 is a flowchart showing the processing performed by the remote controller 2.
  • step S101 the remote controller 2 acquires the current terrain data.
  • the current terrain data shows the current terrain of the workspace.
  • FIG. 5 is a side view showing an example of the current topography 80.
  • the current terrain data includes coordinates and altitudes of a plurality of points on the current terrain 80.
  • the work machines 1a and 1b automatically excavate the current terrain 80 by slot dozing so that the current terrain 80 has a shape along the final target terrain 81.
  • step S102 the remote controller 2 acquires position data.
  • the position data includes the first position data of the first work machine 1a and the second position data of the second work machine 1b.
  • the first position data indicates the position of the first work machine 1a.
  • the second position data indicates the position of the second working machine 1b.
  • step S103 the remote controller 2 determines a plurality of work areas 50A and 50B at the work site.
  • FIG. 6 is a top view of a work site showing an example of work areas 50A and 50B according to the first embodiment.
  • the plurality of work areas 50A and 50B include a first work area 50A and a second work area 50B.
  • the first work area 50A includes a plurality of first work paths 51-53.
  • the plurality of first working paths 51-53 extend in a predetermined first working direction D1.
  • the plurality of first working paths 51-53 extend linearly.
  • the first work paths 51-53 are arranged in the lateral direction of the first work area 50A.
  • the lateral direction of the first work area 50A is a direction intersecting the first work direction D1.
  • the second work area 50B is adjacent to the first work area 50A.
  • the second work area 50B includes a plurality of second work paths 54-56.
  • the plurality of second working paths 54-56 extend in a predetermined second working direction D2.
  • the plurality of second working paths 54-56 extend linearly.
  • the second work paths 54-56 are arranged in the lateral direction of the second work area 50B.
  • the lateral direction of the second work area 50B is a direction intersecting the second work direction D2.
  • the first working direction D1 and the second working direction D2 are in the same direction. However, the first working direction D1 and the second working direction D2 may be in different directions from each other.
  • the remote controller 2 may determine the work areas 50A and 50B according to the operation of the input device 3 by the operator. Alternatively, the remote controller 2 may automatically determine the work areas 50A and 50B.
  • the arrangement of the work paths 51-56 is not limited to the one shown in FIG. 6, and may be changed.
  • the number of work paths in each work area is not limited to three, and may be less than three or more than three.
  • the number of work paths in the first work area 50A and the number of work paths in the second work area 50B are not limited to the same, but may be different.
  • the number of work areas is not limited to two, and may be more than two.
  • step S104 the remote controller 2 allocates work areas 50A and 50B to the work machines 1a and 1b.
  • the operator assigns each of the plurality of work areas 50A and 50B to any of the work machines 1a and 1b by the input device 3.
  • the remote controller 2 determines a work machine assigned to each of the plurality of work areas 50A and 50B based on the operation signal from the input device 3.
  • the remote controller 2 may automatically determine the work machines assigned to each of the plurality of work areas 50A and 50B. In the example shown in FIG. 6, the remote controller 2 allocates the first work area 50A to the first work machine 1a and the second work area 50B to the second work machine 1b.
  • step S105 the remote controller 2 determines whether or not the approval for starting work has been received.
  • the operator can instruct the approval of the start of work by the work machines 1a and 1b by the input device 3.
  • the remote controller 2 determines whether or not approval has been received based on the operation signal from the input device 3.
  • the remote controller 2 may determine whether the approval has been received individually for each of the work machines 1a and 1b.
  • step S106 the remote controller 2 transmits a work start command to the work machines 1a and 1b.
  • the first work machine 1a is controlled to perform the work according to the arrangement of the assigned first work paths 51-53.
  • the remote controller 2 transmits data indicating the position of the first work path 51-53 to the first work machine 1a.
  • the remote controller 2 transmits data indicating the position of the second work path 54-56 to the second work machine 1b.
  • the first work machine 1a moves to the first work path 51-53 assigned to the first work machine 1a, and automatically aligns the position and the direction with respect to the first work path 51-53. Then, the first work machine 1a excavates while moving along the first work path 51-53. As a result, slots are formed along each of the first working paths 51-53.
  • an excavation wall remains between the first work paths 51-53.
  • the first work machine 1a excavates the excavation wall while moving along the allocated areas 61 and 62 of the first excavation wall.
  • the excavation order of the first work path 51-53 or the excavation order of the areas 61 and 62 of the first excavation wall may be determined by the remote controller 2. Alternatively, the excavation order of the first work path 51-53 or the excavation order of the areas 61 and 62 of the first excavation wall may be determined by the machine controller 26a of the first work machine 1a.
  • the second working machine 1b moves to the second working path 54-56 assigned to the second working machine 1b, and automatically adjusts the position and the direction with respect to the second working path 54-56. Then, the second work machine 1b excavates while moving along the second work path 54-56. When the excavation of the second work path 54-56 is completed, an excavation wall remains between the second work paths 54-56. The second work machine 1b excavates the excavation wall while moving along the allocated areas 63 and 64 of the second excavation wall.
  • the excavation order of the second work path 54-56 or the excavation order of the areas 63 and 64 of the second excavation wall may be determined by the remote controller 2. Alternatively, the excavation order of the second work path 54-56 or the excavation order of the areas 63 and 64 of the second excavation wall may be determined by the machine controller of the second work machine 1b.
  • the first work machine 1a operates the blade 18 according to the target design terrain 84.
  • the first work machine 1a starts excavation while advancing from the first starting point P1 on the current terrain 80, and drops the excavated soil from the cliff.
  • the first working machine 1a retreats to the second starting point P2.
  • the first work machine 1a starts excavation while advancing from the second starting point P2, and drops the excavated soil from the cliff.
  • the first working machine 1a retreats to the third starting point P3.
  • the first work machine 1a starts excavation while advancing from the third starting point P3, and drops the excavated soil from the cliff.
  • the first work machine 1a excavates the current terrain 80 in a shape along the target design terrain 84.
  • the second work machine 1b is also excavated in the same manner as the first work machine 1a.
  • the work machines 1a and 1b excavate the next target design terrain 85 located below the target design terrain 84.
  • the work machines 1a and 1b repeat the above work until they reach the final target terrain 81 or its vicinity.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the process of deviation prevention control executed by the remote controller 2.
  • the remote controller 2 acquires the traveling state.
  • the remote controller 2 acquires the traveling state from each of the plurality of work machines 1a and 1b.
  • the traveling state includes the current positions of the work machines 1a and 1b, the traveling directions of the work machines 1a and 1b, and the rotation speeds of the left and right tracks of the work machines 1a and 1b.
  • the remote controller 2 acquires the current position of each work machine 1a, 1b from the position data of each work machine 1a, 1b.
  • the remote controller 2 acquires the traveling direction of each work machine 1a, 1b from the direction data of each work machine 1a, 1b.
  • the remote controller 2 acquires the current position of each work machine 1a, 1b from the position data of each work machine 1a, 1b.
  • the remote controller 2 acquires the rotation speeds of the left and right tracks of each work machine 1a, 1b from the rotation speed data of each work machine 1a, 1b.
  • the remote controller 2 determines the target of deviation prevention control.
  • the remote controller 2 determines whether each of the plurality of work machines 1a and 1b repeatedly travels on the same work route. When there are work machines 1a and 1b that repeatedly travel on the same work path, the remote controller 2 determines the work machines 1a and 1b as targets for deviation prevention control. For example, in the remote controller 2, when the work machines 1a and 1b are traveling on the same work route as the work route traveled in the previous work within a predetermined time, the remote controller 2 is repeatedly traveling on the same work route. judge. That is, the remote controller 2 determines the work machines 1a and 1b that are excavating the slot by slot dosing as the target of the deviation prevention control. Therefore, for example, the remote controller 2 excludes the work machines 1a and 1b moving toward the assigned work area from the target of the deviation prevention control.
  • step S203 the remote controller 2 determines whether the work machine, which is the target of the deviation prevention control, deviates from the work path. For example, when the first work machine 1a is traveling on the first work path 51 and is the target of the deviation prevention control, the remote controller 2 determines whether the first work machine 1a deviates from the first work path 51. judge. Further, when the second work machine 1b is traveling on the second work path 54 and is the target of the deviation prevention control, the remote controller 2 determines whether the second work machine 1b deviates from the second work path 54. judge. The remote controller 2 determines whether the first working machine 1a deviates from the first working path 51 based on the traveling state of the first working machine 1a. The remote controller 2 determines whether the second working machine 1b deviates from the second working path 54 based on the traveling state of the second working machine 1b.
  • the remote controller 2 determines that the work machines 1a and 1b deviate from the work path when at least one of the first to third conditions is satisfied.
  • the first condition is that the traveling directions of the work machines 1a and 1b are deviated from the target directions of the work machines 1a and 1b for a predetermined time.
  • the target direction of the first work machine 1a is the first work direction D1.
  • the target direction of the second work machine 1b is the second work direction D2.
  • the second condition is that the deviation width of the work machines 1a and 1b from the work path at the current position exceeds the threshold value.
  • the deviation width is the distance W1 between the center line C1 extending in the front-rear direction of the first working machine 1a and the center line C2 extending in the first working direction D1 of the first working path 51. Is.
  • the deviation width may be the distance W2 between the end of the first work path 51 and the end of the blade 18 of the first work machine 1a.
  • the third condition is that the difference in rotational speed between the left and right tracks 16L and 16R is larger than the threshold value.
  • step S204 the remote controller 2 stops the traveling of the deviant work machine. For example, when it is determined that the first work machine 1a deviates from the first work path 51, the remote controller 2 stops the traveling of the first work machine 1a.
  • step S205 the remote controller 2 stops the running of the work machine within the predetermined range.
  • the predetermined range is a work area adjacent to the work area of the deviated work machine. For example, when the remote controller 2 determines that the first work machine 1a deviates from the first work path 51, the remote controller 2 stops the traveling of the first work machine 1a. Further, the remote controller 2 also stops the running of the second work machine 1b in the second work area 50B adjacent to the first work area 50A. In this case, the remote controller 2 stops the running of the second working machine 1b even if the second working machine 1b does not deviate from the second working path 54.
  • step S206 the remote controller 2 switches the work machines 1a and 1b stopped in steps S204 and S205 from the automatic operation mode to the manual operation mode.
  • the operator can manually operate the stopped work machines 1a and 1b by the operating device 5.
  • control system 100 of the work machines 1a and 1b it is determined whether the work machines 1a and 1b deviate from the work paths 51 and 54 based on the traveling state. Then, when it is determined that the work machines 1a and 1b deviate from the work paths 51 and 54, the running of the work machines 1a and 1b is stopped. Thereby, it is possible to limit the deviation of the work machines 1a and 1b from the work paths 51 and 54.
  • the work machines 1a and 1b are not limited to bulldozers, and may be other vehicles such as wheel loaders and motor graders.
  • the work machines 1a and 1b may be vehicles driven by an electric motor.
  • the remote controller 2 may have a plurality of controllers that are separate from each other.
  • the processing by the remote controller 2 may be distributed to a plurality of controllers and executed.
  • the mechanical controller 26a may have a plurality of controllers that are separate from each other.
  • the processing by the machine controller 26a may be distributed to a plurality of controllers and executed.
  • the above-mentioned processing may be distributed to a plurality of processors and executed.
  • the automatic operation process and the deviation prevention control process are not limited to those of the above-described embodiment, and may be changed, omitted, or added.
  • the execution order of the automatic operation processing and the deviation prevention control processing is not limited to that of the above-described embodiment, and may be changed.
  • the remote controller 2 may output an alarm.
  • the alarm may be an image or text displayed on the display 4.
  • the alarm may be voice.
  • the deviation prevention control may be applied not only when the work machines 1a and 1b are moving forward in the work paths 51 and 54, but also when the work machines 1a and 1b are moving backward.
  • a part of the processing by the machine controller 26a may be executed by the remote controller 2.
  • Part of the processing by the remote controller 2 may be executed by the machine controller 26a.
  • the automatic operation process may be executed by the machine controllers of the work machines 1a and 1b, respectively.
  • the deviation prevention control process may be executed by the machine controllers of the work machines 1a and 1b, respectively.

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Abstract

第１の処理は、第１作業経路を走行しながら作業機による作業を行っている第１作業機械の走行状態を取得することとである。第２の処理は、走行状態に基づいて第１作業機械が第１作業経路から逸脱しているかを判定することである。第３の処理は、第１作業機械が第１作業経路から逸脱していると判定したときに、第１作業機械の走行を停止させることである。

Description

作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステム
　本発明は、作業機械、作業機械を制御するための方法、及びシステムに関する。
　従来、ブルドーザなどの作業機械による走行を自動的に制御する技術が知られている。例えば、特許文献１では、所望の直線通路に沿った走行を実現するために、直線通路から外れた場合は、作業機を制御して直線通路に戻す技術が開示されている。
特開２０１２－３６７２６号
　スロットと呼ばれる作業経路を何度も往復して表土はぎを行う掘削作業では、複数台の作業車両が、それぞれ別個のスロットで掘削作業を行う。そのため、作業機械の作業経路からの逸脱を制限することが好ましい。本開示の目的は、自動制御にて走行する作業機械が作業経路から逸脱することを制限することにある。
　本開示の第１の態様に係る方法は、作業機を含む第１作業機械を制御するための方法である。本態様に係る方法は、以下の処理を備える。第１の処理は、第１作業経路を走行しながら作業機による作業を行っている第１作業機械の走行状態を取得することとである。第２の処理は、走行状態に基づいて第１作業機械が第１作業経路から逸脱しているかを判定することである。第３の処理は、第１作業機械が第１作業経路から逸脱していると判定したときに、第１作業機械の走行を停止させることである。
　本開示の第２の態様に係るシステムは、作業機を含む第１作業機械を制御するためのシステムである。本態様に係るシステムは、第１作業機械と通信する通信装置と、リモートコントローラとを備える。リモートコントローラは、第１作業経路を走行しながら作業機による作業を行っている第１作業機械の走行状態を取得する。リモートコントローラは、走行状態に基づいて第１作業機械が第１作業経路から逸脱しているかを判定する。リモートコントローラは、第１作業機械が第１作業経路から逸脱していると判定したときに、第１作業機械の走行を停止させる。
　本開示の第３の態様に係る作業機械は、作業機と、走行装置と、作業機と走行装置とを制御する機械コントローラとを備える。機械コントローラは、作業機械が作業経路を走行しながら作業機による作業を行っているときに、作業機械の走行状態を取得する。機械コントローラは、走行状態に基づいて作業機械が作業経路から逸脱しているかを判定する。機械コントローラは、作業機械が作業経路から逸脱していると判定したときに、作業機械の走行を停止させる。
　本開示によれば、走行状態に基づいて作業機械が作業経路から逸脱しているかが判定される。そして、作業機械が作業経路から逸脱していると判定されたときには、作業機械の走行が停止される。それにより、作業機械が作業経路から逸脱することを制限することができる。
実施形態に係る作業機械の制御システムを示す模式図である。 作業機械の側面図である。 作業機械の構成を示す模式図である。 自動動作の処理を示すフローチャートである。 現況地形の一例を示す側面図である。 作業エリアの例を示すワークサイトの上面図である。 逸脱防止制御の処理を示すフローチャートである。 ズレ幅の一例を示す図である。
　以下、実施形態に係る作業機械の制御システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、実施形態に係る作業機械の制御システム１００を示す模式図である。図１に示すように、制御システム１００は、複数の作業機械１ａ，１ｂと、リモートコントローラ２と、入力装置３と、ディスプレイ４と、操作装置５と、外部通信装置６とを含む。制御システム１００は、採掘場などのワークサイトに配置された作業機械１ａ，１ｂを制御する。複数の作業機械１ａ，１ｂは、第１作業機械１ａと、第２作業機械１ｂとを含む。本実施形態に係る作業機械１ａ，１ｂは、ブルドーザである。
　リモートコントローラ２と、入力装置３と、ディスプレイ４と、操作装置５と、外部通信装置６とは、作業機械１ａ，１ｂの外部に配置される。リモートコントローラ２と、入力装置３と、ディスプレイ４と、操作装置５と、外部通信装置６とは、例えば、作業機械１ａ，１ｂの外部の管理センタに配置されてもよい。リモートコントローラ２は、作業機械１ａ，１ｂを遠隔操作する。リモートコントローラ２によって遠隔操作される作業機械の数は、２台に限らず、２台より多くてもよい。
　図２は、第１作業機械１ａの側面図である。図３は、第１作業機械１ａの構成を示すブロック図である。以下、第１作業機械１ａについて説明するが、第２作業機械１ｂの構成は、第１作業機械１ａと同様である。図２に示すように、第１作業機械１ａは、車体１１と、走行装置１２と、作業機１３とを含む。車体１１は、エンジン室１５を含む。走行装置１２は、車体１１に取り付けられている。走行装置１２は、左右の履帯１６Ｌ，１６Ｒを有している。左右の履帯１６Ｌ，１６Ｒが回転することによって、第１作業機械１ａが走行する。
　作業機１３は、車体１１に取り付けられている。作業機１３は、リフトフレーム１７と、ブレード１８と、リフトシリンダ１９とを含む。リフトフレーム１７は、上下に動作可能に車体１１に取り付けられている。リフトフレーム１７は、ブレード１８を支持している。ブレード１８は、リフトフレーム１７の動作に伴って上下に移動する。リフトフレーム１７は、走行装置１２に取り付けられてもよい。リフトシリンダ１９は、車体１１とリフトフレーム１７とに連結されている。リフトシリンダ１９が伸縮することによって、リフトフレーム１７は、上下に動作する。
　図３に示すように、第１作業機械１ａは、エンジン２２と、油圧ポンプ２３と、動力伝達装置２４と、制御弁２７とを含む。油圧ポンプ２３は、エンジン２２によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ２３から吐出された作動油は、リフトシリンダ１９に供給される。なお、図３では、１つの油圧ポンプ２３が図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。
　動力伝達装置２４は、エンジン２２の駆動力を走行装置１２に伝達する。動力伝達装置２４は、例えば、HST（Hydro Static Transmission）であってもよい。或いは、動力伝達装置２４は、トルクコンバーター、或いは複数の変速ギアを有するトランスミッションであってもよい。或いは、動力伝達装置２４は、他の種類のトランスミッションであってもよい。
　制御弁２７は、リフトシリンダ１９などの油圧アクチュエータと、油圧ポンプ２３との間に配置される。制御弁２７は、油圧ポンプ２３から、リフトシリンダ１９に供給される作動油の流量を制御する。制御弁２７は、圧力比例制御弁であってもよい。或いは、制御弁２７は、電磁比例制御弁であってもよい。
　第１作業機械１ａは、機械コントローラ２６ａと機械通信装置２８とを備える。機械コントローラ２６ａは、走行装置１２、或いは動力伝達装置２４を制御することで、第１作業機械１ａを走行させる。機械コントローラ２６ａは、制御弁２７を制御することで、ブレード１８を上下に移動させる。
　機械コントローラ２６ａは、取得したデータに基づいて第１作業機械１ａを制御するようにプログラムされている。機械コントローラ２６ａは、プロセッサ３１ａと記憶装置３２ａとを含む。プロセッサ３１ａは、例えばCPU（central processing unit）である。或いは、プロセッサ３１ａは、CPUと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサ３１ａは、プログラムに従って、第１作業機械１ａを制御するための処理を実行する。
　記憶装置３２ａは、ROMなどの不揮発性メモリと、RAMなどの揮発性メモリとを含む。記憶装置３２ａは、ハードディスク、或いはSSD（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでもよい。記憶装置３２ａは、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置３２ａは、第１作業機械１ａを制御するためのコンピュータ指令及びデータを記憶している。
　機械通信装置２８は、外部通信装置６と無線により通信する。例えば、機械通信装置２８は、Wi-Fi（登録商標）などの無線LAN、3G、4G、或いは5Gなどの移動体通信、或いは他のタイプの無線通信システムにより、外部通信装置６と通信する。
　第１作業機械１ａは、位置センサ３３を含む。位置センサ３３は、例えばGPS（Global Positioning System）などのGNSS(Global Navigation Satellite System)レシーバを含んでもよい。或いは、位置センサ３３は、他の測位システムのレシーバを含んでもよい。位置センサ３３は、Lidarなどの測距センサ、或いはステレオカメラなどのイメージセンサを含んでもよい。位置センサ３３は、位置データを機械コントローラ２６ａに出力する。位置データは、第１作業機械１ａの位置を示す。
　第１作業機械１ａは、方位センサ３４を含む。方位センサ３４は、第１作業機械１ａの進行方向を検出する。方位センサ３４は、例えばIMU（Inertial Measurement Unit）を含んでもよい。或いは、方位センサ３４は、地磁気センサを含んでもよい。或いは、位置センサ３３が検出した第１作業機械１ａの位置の変化から、第１作業機械１ａの進行方向が検出されてもよい。方位センサ３４は、第１作業機械１ａの進行方向を示す方位データを出力する。
　第１作業機械１ａは、左回転センサ３５Ｌと右回転センサ３５Ｒとを含む。左回転センサ３５Ｌは、左履帯１６Ｌの回転速度を検出する。右回転センサ３５Ｒは、右履帯１６Ｒの回転速度を検出する。左回転センサ３５Ｌは、左履帯１６Ｌの回転速度を示す回転速度データを出力する。右回転センサ３５Ｒは、右履帯１６Ｒの回転速度を示す回転速度データを出力する。
　図１に示す外部通信装置６は、機械通信装置２８と無線により通信する。外部通信装置６は、リモートコントローラ２からの指令信号を、機械通信装置２８に送信する。機械コントローラ２６ａは、機械通信装置２８を介して、指令信号を受信する。外部通信装置６は、機械通信装置２８を介して、第１作業機械１ａの位置データと方位データと回転速度データとを受信する。
　入力装置３は、オペレータによって操作可能な装置である。入力装置３は、オペレータからの入力指令を受け、入力指令に対応する操作信号を、リモートコントローラ２に出力する。入力装置３は、オペレータによる操作に応じた操作信号を出力する。入力装置３は、リモートコントローラ２に操作信号を出力する。入力装置３は、マウス、或いはトラックボールなどのポインティングデバイスを含んでもよい。入力装置３は、キーボードを含んでもよい。
　ディスプレイ４は、例えばCRT，LCD，或いはOELD等のモニタを含む。ディスプレイ４は、リモートコントローラ２からの画像信号を受信する。ディスプレイ４は、画像信号に応じた画像を表示する。ディスプレイ４は、入力装置３と一体であってもよい。例えば、入力装置３とディスプレイ４とは、タッチスクリーンを含んでもよい。
　操作装置５は、オペレータによって操作可能である。操作装置５は、例えば、ペダル、レバー、或いはスイッチを含む。操作装置５は、複数の作業機械１ａ，１ｂを個別に遠隔操作可能である。操作装置５は、複数の作業機械１ａ，１ｂのうちの一部を特定して遠隔操作可能であってもよい。作業機械１ａ，１ｂは、自動動作モードと手動動作モードとに切り替え可能である。
　自動動作モードでは、作業機械１ａ，１ｂは、オペレータによる操作無しで、自動で動作する。自動動作モードでは、作業機械１ａ，１ｂは、後述するリモートコントローラ２からの指令に従って、動作する。或いは、自動動作モードでは、作業機械１ａ，１ｂは、自立的に自動で動作する。その場合、作業機械１ａ，１ｂは、各作業機械１ａ，１ｂの機械コントローラの判断に従って、動作する。
　手動動作モードでは、作業機械１ａ，１ｂは、操作装置５からの操作信号に応じて、動作する。操作装置５は、オペレータによる操作を受け付け、当該操作に応じた操作信号を出力する。操作信号は、外部通信装置６を介して、複数の作業機械１ａ，１ｂに送信される。
　リモートコントローラ２は、遠隔から作業機械１ａ，１ｂを制御する。リモートコントローラ２は、入力装置３から操作信号を受信する。リモートコントローラ２は、ディスプレイ４に画像信号を出力する。リモートコントローラ２は、プロセッサ２ａと記憶装置２ｂとを含む。プロセッサ２ａは、例えばCPU（Central Processing Unit）である。或いは、プロセッサ２ａは、CPUと異なるプロセッサであってもよい。プロセッサ２ａは、プログラムに従って、作業機械１ａ，１ｂを制御するための処理を実行する。なお、以下の説明において、リモートコントローラ２が実行する処理に関する記載は、プロセッサ２ａが実行する処理と解釈されてもよい。
　記憶装置２ｂは、ROMなどの不揮発性メモリと、RAMなどの揮発性メモリとを含む。記憶装置２ｂは、ハードディスク、或いはSSD（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含んでもよい。記憶装置２ｂは、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置２ｂは、作業機械１ａ，１ｂを制御するためのコンピュータ指令及びデータを記憶している。
　次に、制御システム１００によって実行される作業機械１ａ，１ｂの自動動作について説明する。図４は、リモートコントローラ２によって行われる処理を示すフローチャートである。
　図４に示すように、ステップＳ１０１では、リモートコントローラ２は、現況地形データを取得する。現況地形データは、ワークサイトの現況地形を示す。図５は、現況地形８０の一例を示す側面図である。現況地形データは、現況地形８０上の複数地点の座標及び高度を含む。作業機械１ａ，１ｂは、自動動作により、現況地形８０が最終目標地形８１に沿う形状となるように、スロットドージングにて現況地形８０の掘削を行う。
　ステップＳ１０２では、リモートコントローラ２は、位置データを取得する。位置データは、第１作業機械１ａの第１位置データと、第２作業機械１ｂの第２位置データとを含む。第１位置データは、第１作業機械１ａの位置を示す。第２位置データは、第２作業機械１ｂの位置を示す。
　ステップＳ１０３では、リモートコントローラ２は、ワークサイトにおいて複数の作業エリア５０Ａ，５０Ｂを決定する。図６は、第１実施形態に係る作業エリア５０Ａ，５０Ｂの一例を示すワークサイトの上面図である。複数の作業エリア５０Ａ，５０Ｂは、第１作業エリア５０Ａと第２作業エリア５０Ｂとを含む。第１作業エリア５０Ａは、複数の第１作業経路５１－５３を含む。複数の第１作業経路５１－５３は、所定の第１作業方向Ｄ１に延びる。複数の第１作業経路５１－５３は、直線状に延びる。第１作業経路５１－５３は、第１作業エリア５０Ａの横方向に並んでいる。第１作業エリア５０Ａの横方向は、第１作業方向Ｄ１に交差する方向である。
　第２作業エリア５０Ｂは、第１作業エリア５０Ａに隣接している。第２作業エリア５０Ｂは、複数の第２作業経路５４－５６を含む。複数の第２作業経路５４－５６は、所定の第２作業方向Ｄ２に延びる。複数の第２作業経路５４－５６は、直線状に延びる。第２作業経路５４－５６は、第２作業エリア５０Ｂの横方向に並んでいる。第２作業エリア５０Ｂの横方向は、第２作業方向Ｄ２に交差する方向である。図６に示す例では、第１作業方向Ｄ１と第２作業方向Ｄ２とは、同じ方向である。ただし、第１作業方向Ｄ１と第２作業方向Ｄ２とは、互いに異なる方向であってもよい。
　リモートコントローラ２は、オペレータによる入力装置３の操作に応じて、作業エリア５０Ａ，５０Ｂを決定してもよい。或いは、リモートコントローラ２は、自動的に作業エリア５０Ａ，５０Ｂを決定してもよい。
　なお、作業経路５１－５６の配列は、図６に示すものに限らず、変更されてもよい。例えば、各作業エリアの作業経路の数は、３つに限らず、３つより少なくてもよく、３つより多くてもよい。第１作業エリア５０Ａの作業経路の数と第２作業エリア５０Ｂの作業経路の数とは、同じに限らず、異なってもよい。作業エリアの数は、２つに限らず、２つより多くてもよい。
　ステップＳ１０４では、リモートコントローラ２は、作業機械１ａ，１ｂに作業エリア５０Ａ，５０Ｂを割り当てる。オペレータは、入力装置３によって、複数の作業エリア５０Ａ，５０Ｂのそれぞれを、作業機械１ａ，１ｂのいずれかに割り当てる。リモートコントローラ２は、入力装置３からの操作信号に基づいて、複数の作業エリア５０Ａ，５０Ｂのそれぞれに割り当てられる作業機械を決定する。
　或いは、リモートコントローラ２は、複数の作業エリア５０Ａ，５０Ｂのそれぞれに割り当てられる作業機械を自動的に決定してもよい。図６に示す例では、リモートコントローラ２は、第１作業機械１ａに第１作業エリア５０Ａを割り当て、第２作業機械１ｂに第２作業エリア５０Ｂを割り当てる。
　ステップＳ１０５では、リモートコントローラ２は、作業開始の承認を受信したかを判定する。オペレータは、入力装置３によって、作業機械１ａ，１ｂによる作業開始の承認を指示することができる。リモートコントローラ２は、入力装置３からの操作信号に基づいて、承認を受信したかを判定する。なお、リモートコントローラ２は、作業機械１ａ，１ｂごとに個別に承認を受信したかを判定してもよい。
　ステップＳ１０６では、リモートコントローラ２は、作業機械１ａ，１ｂに作業の開始指令を送信する。それにより、第１作業機械１ａは、割り当てられた第１作業経路５１－５３の配列に従って作業を行うように制御される。リモートコントローラ２は、第１作業経路５１－５３の位置を示すデータを第１作業機械１ａに送信する。リモートコントローラ２は、第２作業経路５４－５６位置を示すデータを第２作業機械１ｂに送信する。
　第１作業機械１ａは、第１作業機械１ａに割り当てられた第１作業経路５１－５３まで移動し、第１作業経路５１－５３に対して位置と方位とを自動的に合わせる。そして、第１作業機械１ａは、第１作業経路５１－５３に沿って移動しながら掘削を行う。それにより、第１作業経路５１－５３のそれぞれに沿うスロットが形成される。第１作業経路５１－５３の掘削が完了すると、第１作業経路５１－５３の間には、掘削壁が残る。第１作業機械１ａは、割り当てられた第１掘削壁のエリア６１，６２に沿って移動しながら、掘削壁の掘削を行う。第１作業経路５１－５３の掘削順序、或いは第１掘削壁のエリア６１，６２の掘削順序は、リモートコントローラ２によって決定されてもよい。或いは、第１作業経路５１－５３の掘削順序、或いは第１掘削壁のエリア６１，６２の掘削順序は、第１作業機械１ａの機械コントローラ２６ａによって決定されてもよい。
　同様に、第２作業機械１ｂは、第２作業機械１ｂに割り当てられた第２作業経路５４－５６まで移動し、第２作業経路５４－５６に対して位置と方位とを自動的に合わせる。そして、第２作業機械１ｂは、第２作業経路５４－５６に沿って移動しながら掘削を行う。第２作業経路５４－５６の掘削が完了すると、第２作業経路５４－５６の間には、掘削壁が残る。第２作業機械１ｂは、割り当てられた第２掘削壁のエリア６３，６４に沿って移動しながら、掘削壁の掘削を行う。第２作業経路５４－５６の掘削順序、或いは第２掘削壁のエリア６３，６４の掘削順序は、リモートコントローラ２によって決定されてもよい。或いは、第２作業経路５４－５６の掘削順序、或いは第２掘削壁のエリア６３，６４の掘削順序は、第２作業機械１ｂの機械コントローラによって決定されてもよい。
　例えば、図５に示すように、第１作業機械１ａは、目標設計地形８４に従ってブレード１８を動作させる。第１作業機械１ａは、現況地形８０上の第１開始点Ｐ１から前進しながら掘削を開始し、掘削された土を崖から落とす。第１作業機械１ａは、第２開始点Ｐ２まで後退する。第１作業機械１ａは、第２開始点Ｐ２から前進しながら掘削を開始し、掘削された土を崖から落とす。第１作業機械１ａは、第３開始点Ｐ３まで後退する。第１作業機械１ａは、第３開始点Ｐ３から前進しながら掘削を開始し、掘削された土を崖から落とす。
　第１作業機械１ａは、このような作業を繰り返すことで、目標設計地形８４に沿う形状に、現況地形８０を掘削する。第２作業機械１ｂも、第１作業機械１ａと同様に掘削を行う。作業機械１ａ，１ｂは、目標設計地形８４の掘削を完了すると、その下方に位置する次の目標設計地形８５の掘削を行う。作業機械１ａ，１ｂは、最終目標地形８１、或いはその近傍に到達するまで、上記の作業を繰り返す。
　次に、自動動作モード中の作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１－５６から逸脱することを防止するための制御（以下、「逸脱防止制御」と呼ぶ）について説明する。図７は、リモートコントローラ２によって実行される逸脱防止制御の処理を示すフローチャートである。図７に示すように、ステップＳ２０１では、リモートコントローラ２は、走行状態を取得する。リモートコントローラ２は、複数の作業機械１ａ，１ｂのそれぞれから、走行状態を取得する。
　走行状態は、作業機械１ａ，１ｂの現在位置と、作業機械１ａ，１ｂの進行方向と、作業機械１ａ，１ｂの左右の履帯の回転速度とを含む。リモートコントローラ２は、各作業機械１ａ，１ｂの位置データから、各作業機械１ａ，１ｂの現在位置を取得する。リモートコントローラ２は、各作業機械１ａ，１ｂの方位データから、各作業機械１ａ，１ｂの進行方向を取得する。リモートコントローラ２は、各作業機械１ａ，１ｂの位置データから、各作業機械１ａ，１ｂの現在位置を取得する。リモートコントローラ２は、各作業機械１ａ，１ｂの回転速度データから、各作業機械１ａ，１ｂの左右の履帯の回転速度を取得する。
　ステップＳ２０２では、リモートコントローラ２は、逸脱防止制御の対象を判定する。リモートコントローラ２は、複数の作業機械１ａ，１ｂのそれぞれが、同一の作業経路を繰り返し走行しているかを判定する。リモートコントローラ２は、同一の作業経路を繰り返し走行している作業機械１ａ，１ｂがある場合に、当該作業機械１ａ，１ｂを逸脱防止制御の対象として決定する。例えば、リモートコントローラ２は、作業機械１ａ，１ｂが、所定時間内に、前回の作業で走行した作業経路と同じ作業経路を走行しているときに、同一の作業経路を繰り返し走行していると判定する。すなわち、リモートコントローラ２は、スロットドージングにてスロットを掘削している作業機械１ａ，１ｂを逸脱防止制御の対象として決定する。従って、例えば、リモートコントローラ２は、割り当てられた作業エリアへ向かって移動中の作業機械１ａ，１ｂを、逸脱防止制御の対象から外す。
　ステップＳ２０３では、リモートコントローラ２は、逸脱防止制御の対象である作業機械が作業経路から逸脱しているかを判定する。例えば、第１作業機械１ａが第１作業経路５１を走行中であり、逸脱防止制御の対象である場合、リモートコントローラ２は、第１作業機械１ａが第１作業経路５１から逸脱しているかを判定する。また、第２作業機械１ｂが第２作業経路５４を走行中であり、逸脱防止制御の対象である場合、リモートコントローラ２は、第２作業機械１ｂが第２作業経路５４から逸脱しているかを判定する。リモートコントローラ２は、第１作業機械１ａの走行状態に基づいて、第１作業機械１ａが第１作業経路５１から逸脱しているかを判定する。リモートコントローラ２は、第２作業機械１ｂの走行状態に基づいて、第２作業機械１ｂが第２作業経路５４から逸脱しているかを判定する。
　リモートコントローラ２は、第１～第３条件の少なくとも１つが満たされているときに、作業機械１ａ，１ｂが作業経路から逸脱していると判定する。第１条件は、作業機械１ａ，１ｂの進行方向が、作業機械１ａ，１ｂの目標方位から、ずれている状態が所定時間、継続していることである。例えば、第１作業機械１ａの目標方位は、第１作業方向Ｄ１である。第２作業機械１ｂの目標方位は、第２作業方向Ｄ２である。
　第２条件は、作業機械１ａ，１ｂの現在位置の作業経路からのズレ幅が、閾値を超えていることである。例えば、図８に示すように、ズレ幅は、第１作業機械１ａの前後方向に延びる中心線Ｃ１と、第１作業経路５１の第１作業方向Ｄ１に延びる中心線Ｃ２との間の距離Ｗ１である。或いは、ズレ幅は、第１作業経路５１の端と、第１作業機械１ａのブレード１８の端との間の距離Ｗ２であってもよい。第３条件は、左右の履帯１６Ｌ，１６Ｒの回転速度の差が閾値より大きいことである。作業機械１ａ，１ｂの少なくとも１つが作業経路から逸脱していると、リモートコントローラ２が判定したときには、処理はステップＳ２０４に進む。
　ステップＳ２０４では、リモートコントローラ２は、逸脱した作業機械の走行を停止させる。例えば、第１作業機械１ａが第１作業経路５１から逸脱していると判定したときには、リモートコントローラ２は、第１作業機械１ａの走行を停止させる。
　ステップＳ２０５では、リモートコントローラ２は、所定範囲内の作業機械の走行を停止させる。所定範囲は、逸脱した作業機械の作業エリアに隣接する作業エリアである。例えば、リモートコントローラ２は、第１作業機械１ａが第１作業経路５１から逸脱していると判定したときに、第１作業機械１ａの走行を停止させる。また、リモートコントローラ２は、第１作業エリア５０Ａに隣接する第２作業エリア５０Ｂ内にいる第２作業機械１ｂの走行も停止させる。この場合、リモートコントローラ２は、第２作業機械１ｂが第２作業経路５４から逸脱していなくても、第２作業機械１ｂの走行を停止させる。
　ステップＳ２０６では、リモートコントローラ２は、ステップＳ２０４及びステップＳ２０５において停止させた作業機械１ａ，１ｂを自動動作モードから手動動作モードに切り換える。それにより、オペレータは、操作装置５によって、停止させた作業機械１ａ，１ｂを手動で操作することができる。
　以上説明した本実施形態に係る作業機械１ａ，１ｂの制御システム１００では、走行状態に基づいて作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１，５４から逸脱しているかが判定される。そして、作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１，５４から逸脱していると判定されたときには、作業機械１ａ，１ｂの走行が停止される。それにより、作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１，５４から逸脱することを制限することができる。
　以上、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。作業機械１ａ，１ｂは、ブルドーザに限らず、ホイールローダ、モータグレーダ等の他の車両であってもよい。作業機械１ａ，１ｂは、電動モータで駆動される車両であってもよい。
　リモートコントローラ２は、互いに別体の複数のコントローラを有してもよい。リモートコントローラ２による処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。機械コントローラ２６ａは、互いに別体の複数のコントローラを有してもよい。機械コントローラ２６ａによる処理は、複数のコントローラに分散して実行されてもよい。上述した処理は、複数のプロセッサに分散して実行されてもよい。
　自動動作の処理、及び、逸脱防止制御の処理は、上述した実施形態のものに限らず、変更、省略、或いは追加されてもよい。自動動作の処理、及び、逸脱防止制御の処理の実行順序は、上述した実施形態のものに限らず、変更されてもよい。
　作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１，５４から逸脱したと判定したとき、リモートコントローラ２は、警報を出力してもよい。警報は、ディスプレイ４上に表示されるイメージ或いはテキストであってもよい。或いは、警報は、音声であってもよい。逸脱防止制御は、作業機械１ａ，１ｂが作業経路５１，５４を前進しているときに限らず、後進しているときに適用されてもよい。
　機械コントローラ２６ａによる処理の一部は、リモートコントローラ２によって実行されてもよい。リモートコントローラ２による処理の一部は、機械コントローラ２６ａによって実行されてもよい。例えば、自動動作の処理は、作業機械１ａ，１ｂの機械コントローラがそれぞれ実行してもよい。逸脱防止制御の処理は、作業機械１ａ，１ｂの機械コントローラがそれぞれ実行してもよい。
　本開示によれば、作業機械が作業経路から逸脱することを制限することができる。
１ａ　　第１作業機械
１ｂ　　第２作業機械
２　　　リモートコントローラ
６　　　通信装置
１２　　走行装置
１３　　作業機
１６Ｌ　左履帯
１６Ｒ　右履帯
２６ａ　機械コントローラ
５１　　第１作業経路

Claims (11)

  1. 　作業機を含む第１作業機械を制御するための方法であって、
    　第１作業経路を走行しながら前記作業機による作業を行っている前記第１作業機械の走行状態を取得することと、
    　前記走行状態に基づいて前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱しているかを判定することと、
    　前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定したときに、前記第１作業機械の走行を停止させること、
    を備える方法。
  2. 　前記第１作業機械が、同一の前記第１作業経路を繰り返し走行しているかを判定することと、
    　前記第１作業機械が同一の前記第１作業経路を繰り返し走行しているときに、前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱しているかを判定すること、
    をさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  3. 　前記走行状態は、前記第１作業機械の進行方向を含み、
    　前記第１作業機械の進行方向が、前記第１作業機械の目標方位から、ずれている状態が所定時間、継続したときに、前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定することをさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  4. 　前記走行状態は、前記第１作業機械の現在位置を含み、
    　前記第１作業機械の現在位置の前記第１作業経路からのズレ幅が、閾値を超えたときに、前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定することをさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  5. 　前記第１作業機械は、左右の履帯をさらに含み、
    　前記走行状態は、前記左右の履帯の回転速度を含み
    　前記左右の履帯の回転速度の差が閾値より大きくなったときに、前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定することをさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  6. 　前記第１作業機械を含む複数の作業機械のそれぞれに作業経路を割り当てることと、
    　前記複数の作業機械の走行状態を取得することと、
    　前記走行状態に基づいて前記複数の作業機械のいずれかが、前記作業機械のそれぞれに割り当てられた前記作業経路から逸脱しているかを判定することと、
    　前記作業経路から逸脱していると判定された前記作業機械の走行を停止させること、
    をさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  7. 　前記複数の作業機械は、前記第１作業機械の周囲の所定範囲内にいる第２作業機械をさらに含み、
    　前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定したときに、前記第１作業機械と共に、前記第２作業機械の走行を停止させることをさらに備える、
    請求項１に記載の方法。
  8. 　前記第１作業機械は、前記第１作業経路を走行しながら前記作業機によって地面を掘削することでスロットを形成するように制御される、
    請求項１に記載の方法。
  9. 　前記走行状態に基づいて、前記第１作業経路を後進している前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱しているかを判定することと、
    　前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定したときに、前記第１作業機械の走行を停止させること、
    をさらに備える請求項１に記載の方法。
  10. 　作業機を含む第１作業機械を制御するためのシステムであって、
    　前記第１作業機械と通信する通信装置と、
    　リモートコントローラと、
    を備え、
    　前記リモートコントローラは、
    　　第１作業経路を走行しながら前記作業機による作業を行っている前記第１作業機械の走行状態を取得し、
    　　前記走行状態に基づいて前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱しているかを判定し、
    　　前記第１作業機械が前記第１作業経路から逸脱していると判定したときに、前記第１作業機械の走行を停止させる、
    システム。
  11. 　作業機と、
    　走行装置と、
    　前記作業機と前記走行装置とを制御する機械コントローラと、
    を備え、
    　前記機械コントローラは、
    　　作業機械が前記作業経路を走行しながら前記作業機による作業を行っているときに、前記作業機械の走行状態を取得し、
    　　前記走行状態に基づいて前記作業機械が前記作業経路から逸脱しているかを判定し、
    　　前記作業機械が前記作業経路から逸脱していると判定したときに、前記作業機械の走行を停止させる、
    作業機械。
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