WO2026028512A1 - 作業機械を自動制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents

作業機械を自動制御するためのシステムおよび方法

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WO2026028512A1
WO2026028512A1 PCT/JP2025/010481 JP2025010481W WO2026028512A1 WO 2026028512 A1 WO2026028512 A1 WO 2026028512A1 JP 2025010481 W JP2025010481 W JP 2025010481W WO 2026028512 A1 WO2026028512 A1 WO 2026028512A1
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WO
WIPO (PCT)
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work machine
calculation signal
automatic control
primary controller
signal
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/010481
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English (en)
French (fr)
Inventor
悠人 藤井
雄太 綱野
健太郎 高山
仁 北嶋
力 岩村
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Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of WO2026028512A1 publication Critical patent/WO2026028512A1/ja
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
    • E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
    • E02F3/28—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven with digging tools mounted on a dipper- or bucket-arm, i.e. there is either one arm or a pair of arms, e.g. dippers, buckets
    • E02F3/36—Component parts
    • E02F3/42—Drives for dippers, buckets, dipper-arms or bucket-arms
    • E02F3/43—Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/24—Safety devices, e.g. for preventing overload

Definitions

  • This disclosure relates to a system and method for automatically controlling a work machine.
  • a work machine includes a work implement, a rotating body, a control valve, and a controller.
  • the controller includes a processor and memory.
  • the controller generates signals for automatic control and outputs them to the control valve, thereby driving the work implement and the rotating body.
  • the controller rotates the rotating body and raises the bucket of the work implement, automatically moving the bucket from a digging position to a predetermined loading position.
  • the purpose of this disclosure is to provide stable control of the work machine in a system for automatically controlling the work machine.
  • a system is a system for automatically controlling a work machine, and includes a secondary controller and a primary controller.
  • the secondary controller calculates a command value for operating the work machine through automatic control.
  • the secondary controller outputs a calculation signal indicating the command value.
  • the primary controller receives the calculation signal.
  • the primary controller determines the validity of the calculation signal. If the calculation signal is valid, the primary controller accepts the calculation signal and performs automatic control of the work machine based on the calculation signal. If the calculation signal is invalid, the primary controller rejects the calculation signal and does not perform automatic control of the work machine.
  • a method according to another aspect of the present disclosure is a method for automatically controlling a work machine.
  • the method according to this aspect includes receiving a calculation signal indicating a command value from a secondary controller that calculates a command value for operating the work machine through automatic control, determining the validity of the calculation signal, and, if the calculation signal is valid, accepting the calculation signal and performing automatic control of the work machine based on the calculation signal, and, if the calculation signal is invalid, rejecting the calculation signal and not performing automatic control of the work machine.
  • the primary controller determines whether the calculation signal from the secondary controller is valid, and if the calculation signal from the secondary controller is invalid, rejects the calculation signal. Therefore, even if an abnormality occurs in the secondary controller, the work machine can be controlled stably.
  • FIG. 1 is a side view of a work machine according to an embodiment.
  • 1 is a block diagram showing the configuration of a drive system and a control system of a work machine.
  • FIG. 2 is a diagram showing a flow of work performed by a work machine.
  • FIG. 4 is a top view showing the operation of the work machine under automatic swing control.
  • FIG. 4 is a side view showing the operation of the work machine under automatic swing control.
  • 10 is a flowchart showing a process of automatic turning control.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the flow of signals in the control system.
  • FIG. 10 is a diagram showing the transition of the state of acceptance of a calculation signal from a secondary controller in the primary controller.
  • Figure 1 is a side view of work machine 1.
  • work machine 1 is an excavator such as a hydraulic excavator or an electric excavator.
  • the work machine 1 includes a vehicle body 2 and a work implement 3.
  • the work implement 3 is operably attached to the vehicle body 2.
  • the vehicle body 2 includes a rotating unit 4 and a running unit 5.
  • the work implement 3 is attached to the rotating unit 4.
  • the rotating unit 4 is rotatably connected to the running unit 5.
  • the rotating unit 4 can rotate around a rotation center C1.
  • a cab 6 is disposed on the rotating unit 4.
  • the running unit 5 includes tracks 7. Note that Figure 1 shows only one of the left and right tracks 7. The work machine 1 moves when the tracks 7 are driven.
  • the work implement 3 is attached to the rotating unit 4 so that it can move up and down.
  • the work implement 3 includes a boom 11, an arm 12, and a bucket 13.
  • the boom 11 is rotatably attached to the rotating unit 4.
  • the arm 12 is rotatably attached to the boom 11.
  • the bucket 13 is rotatably attached to the arm 12.
  • the work implement 3 includes a boom cylinder 14, an arm cylinder 15, and a bucket cylinder 16.
  • the boom cylinder 14, the arm cylinder 15, and the bucket cylinder 16 are, for example, hydraulic cylinders.
  • the boom cylinder 14 operates the boom 11.
  • the arm cylinder 15 operates the arm 12.
  • the bucket cylinder 16 operates the bucket 13.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the drive system 8 and control system 9 of the work machine 1.
  • the drive system 8 of the work machine 1 includes a drive source 21 and a hydraulic pump 22.
  • the control system 9 includes a primary controller 24.
  • the driving source 21 is controlled by a command signal from the primary controller 24.
  • the driving source 21 is, for example, an internal combustion engine.
  • the driving source 21 may include a driving source such as an electric motor or a hydrogen engine.
  • the hydraulic pump 22 is driven by the driving source 21 and discharges hydraulic oil.
  • the hydraulic oil discharged from the hydraulic pump 22 is supplied to the boom cylinder 14, arm cylinder 15, and bucket cylinder 16.
  • the work machine 1 includes a swing motor 25.
  • the swing motor 25 is, for example, a hydraulic motor.
  • the swing motor 25 is driven by hydraulic oil from the hydraulic pump 22.
  • the swing motor 25 may be an electric motor.
  • the swing motor 25 swings the swing body 4. Note that although one hydraulic pump is shown in Figure 2, multiple hydraulic pumps may be provided.
  • the hydraulic pump 22 is a variable displacement pump.
  • a pump control device 26 is connected to the hydraulic pump 22.
  • the pump control device 26 controls the tilt angle of the hydraulic pump 22.
  • the pump control device 26 includes, for example, a solenoid valve, and is controlled by a command signal from the primary controller 24.
  • the primary controller 24 controls the displacement of the hydraulic pump 22 by controlling the pump control device 26.
  • the work machine 1 includes a control valve 27.
  • the hydraulic pump 22, cylinders 14-16, and swing motor 25 are connected by a hydraulic circuit via the control valve 27.
  • the control valve 27 is controlled by a command signal from the primary controller 24.
  • the control valve 27 controls the flow rate of hydraulic oil supplied from the hydraulic pump 22 to the cylinders 14-16 and swing motor 25.
  • the primary controller 24 controls the operation of the work machine 3 by controlling the control valve 27.
  • the primary controller 24 controls the rotation of the swing body 4 by controlling the control valve 27.
  • the cylinders 14-16 are not limited to hydraulic cylinders, and may be mechanical cylinders driven by an electric motor.
  • the primary controller 24 includes a processor 31 such as a CPU, and a storage device 32.
  • the processor 31 performs processing for controlling the work machine 1.
  • the storage device 32 includes memory such as RAM or ROM, and an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive).
  • the storage device 32 stores data and programs for controlling the work machine 1.
  • the control system 9 includes an operating device 33, a work implement locking member 34, a swing locking member 35, and an input device 36.
  • the operating device 33, work implement locking member 34, and swing locking member 35 are arranged inside the cab 6.
  • the operating device 33 can be operated by an operator to control the travel of the work machine 1, the operation of the work implement 3, and the rotation of the rotating body 4.
  • the operating device 33 includes, for example, a lever, pedal, or switch.
  • the operating device 33 outputs an operating signal in response to operation by the operator.
  • the primary controller 24 receives the operating signal from the operating device 33.
  • the operation device 33 includes a travel operation member 41, a work implement operation member 42, a swing operation member 43, and an automatic control operation member 44.
  • the primary controller 24 controls the drive source 21 and the travelling body 3 in response to operation of the travel operation member 41 so as to cause the work machine 1 to travel.
  • the primary controller 24 controls the control valve 27 in response to operation of the work implement operation member 42 so as to operate the work implement 3.
  • the primary controller 24 controls the control valve 27 in response to operation of the swing operation member 43 so as to cause the swing body 4 to swing.
  • the automatic control operation member 44 will be described later.
  • the work equipment locking member 34 can be operated by the operator to lock the operation of the work equipment 3.
  • the work equipment locking member 34 is, for example, a lever.
  • the work equipment locking member 34 may also be another member, such as a switch.
  • the work equipment locking member 34 outputs a work equipment lock signal indicating an operation to the work equipment locking member 34.
  • the primary controller 24 receives the work equipment lock signal from the work equipment locking member 34.
  • the input device 36 can be operated by the operator.
  • the input device 36 is, for example, a touch screen. However, the input device 36 may also include switches.
  • the operator operates the input device 36 to input various settings related to the work machine 1.
  • the input device 36 outputs an input signal in response to the operator's operation.
  • the primary controller 24 receives the input signal from the input device 36.
  • the operator can set the work mode using the input device 36.
  • the work modes include, for example, P mode and E mode.
  • P mode and E mode are modes suitable for excavation work and earth removal work using the bucket 13.
  • the primary controller controls the tractive force of the work machine 1 according to P mode and E mode. In E mode, the primary controller reduces the maximum tractive force more than in P mode. This improves fuel efficiency.
  • the work modes include various attachment modes. Instead of the bucket 13, other attachments such as a breaker or crusher can be attached to the work implement 3.
  • the various attachment modes are modes suited to the attached attachment.
  • the primary controller 24 adjusts the flow rate of hydraulic oil according to the specific attached attachment.
  • the attitude sensor 38 detects the attitude of the work machine 1.
  • the attitude sensor 38 includes, for example, an IMU (Inertial Measurement Unit).
  • the attitude sensor 38 detects the attitude of the work machine 1.
  • the attitude of the work machine 1 includes the tilt angle of the vehicle body 2 and the attitude of the work implement 3.
  • the tilt angle of the vehicle body 2 includes the pitch angle and roll angle of the vehicle body 2.
  • the attitude of the work implement 3 includes the respective angles of the boom 11, arm 12, and bucket 13.
  • the attitude sensor 38 outputs an attitude signal that indicates the attitude of the work machine 1.
  • the secondary controller 40 receives the attitude signal from the attitude sensor 38.
  • the automatic control setting device 39 is operated by an operator to set control parameters for automatic control of the work machine 1. The control parameters will be described later.
  • the automatic control setting device 39 outputs a control parameter signal indicating the control parameters.
  • the secondary controller 40 receives the control parameter signal from the automatic control setting device 39.
  • the secondary controller 40 includes a processor 45 such as a CPU, and a storage device 46.
  • the processor 45 performs processing for automatic control of the work machine 1.
  • the storage device 46 includes memory such as RAM or ROM, and an auxiliary storage device such as an HDD (Hard Disk Drive) or SSD (Solid State Drive).
  • the storage device 46 stores data and programs for automatic control of the work machine 1.
  • the secondary controller 40 communicates with the primary controller 24.
  • the secondary controller 40 executes processing for automatic control of the work machine 1.
  • the secondary controller 40 calculates command values for the drive system 8 for automatic control.
  • the primary controller 24 outputs command signals to the drive system 8 based on the command values calculated by the secondary controller 40.
  • automatic swing control will be described as an example of automatic control of the work machine 1.
  • the secondary controller 40 automatically controls the swing of the swing body 4 and the attitude of the work implement 3.
  • FIG 3 is a diagram showing the work flow performed by the work machine 1.
  • the work machine 1 sequentially performs excavation, loading swing, soil discharge, and return swing.
  • the work machine 1 After performing a return swing, the work machine 1 again sequentially performs excavation, loading swing, soil discharge, and return swing.
  • the work machine 1 loads objects such as soil and sand onto a transport vehicle such as a dump truck.
  • automatic swing control loading swing and return swing are performed automatically.
  • Automatic swing control includes loading swing control and return swing control.
  • Figure 4 is a top view showing the operation of the work machine 1 during automatic turning control.
  • Figure 5 is a side view showing the operation of the work machine 1 during automatic turning control.
  • Figure 6 is a flowchart showing the processing of automatic turning control.
  • step S101 the secondary controller 40 acquires the target position.
  • the secondary controller 40 stores a preset target position.
  • the target position is set by the operator operating the automatic control setting device 39.
  • the position of the work implement 3 when the operator performs the target position setting operation using the automatic control setting device 39 is set as the target position.
  • the target positions include a first target position P1, a second target position P2, and a third target position P3.
  • the first target position P1 is the end point of the return swing.
  • the first target position P1 is set for excavation work.
  • the third target position P3 is the end point of the loading swing.
  • the third target position P3 is set for earth removal work.
  • the third target position P3 is set above the loading platform 101 of the transport vehicle 100.
  • the second target position P2 is a waypoint located between the first target position P1 and the third target position P3 on the swing trajectory of the work implement 3.
  • the second target position P2 is set to prevent the work implement 3 from interfering with the transport vehicle 100.
  • the second target position P2 is set, for example, outside the side of the loading platform 101 of the transport vehicle 100 and above the side of the loading platform 101. This prevents the work implement 3 from interfering with the side of the loading platform 101.
  • step S102 the secondary controller 40 acquires the swing mode.
  • the secondary controller 40 stores the swing mode selected in advance by the operator.
  • the operator selects the swing mode by operating the automatic control setting device 39.
  • the swing modes include a left loading swing mode and a right loading swing mode.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 counterclockwise to the third target position P3 in the loading swing control.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 clockwise to the third target position P3 in the loading swing control described below.
  • step S103 the secondary controller 40 determines whether to start loading swing control. For example, the operator operates the work machine 3 using the work machine operation member 42 to perform excavation, and then commands the start of automatic swing control using the automatic control operation member 44. When the start of automatic swing control is commanded by the automatic control operation member 44, the secondary controller 40 starts loading swing control in step S104.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 and raises the work unit 3 so that the work unit 3 passes through a waypoint based on the second target position P2 and moves to the third target position P3.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 counterclockwise.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 clockwise.
  • the waypoint based on the second target position P2 may be a position offset from the second target position P2 with a margin, or may be the second target position P2 itself.
  • step S105 the secondary controller 40 determines whether the work machine 3 has reached the third target position P3. If the secondary controller 40 determines that the work machine 3 has reached the third target position P3, the loading swing control ends in step S106. That is, the secondary controller 40 stops the swing unit 4 at the third target position P3. The operator then operates the work machine 3 using the work machine operating member 42 to unload the object from the work machine 3. As a result, the object is loaded onto the loading platform 101 of the transport vehicle 100.
  • step S107 the secondary controller 40 determines whether to start return swing control. For example, if the operator uses the automatic control operating member 44 to instruct the start of automatic swing control after discharging an object from the work machine 3, return swing control is started in step S108.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 and lowers the work unit 3 so that the work unit 3 passes through a waypoint based on the second target position P2 and moves to the first target position P1.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 in the opposite direction to the loading swing control. That is, when the left loading swing mode is selected, the secondary controller 40 swings the swing unit 4 clockwise to move the work unit 3 to the first target position P1.
  • the secondary controller 40 swings the swing unit 4 counterclockwise to move the work unit 3 to the first target position P1.
  • step S109 the secondary controller 40 determines whether the work machine 3 has reached the first target position P1. If the secondary controller 40 determines that the work machine 3 has reached the first target position P1, the secondary controller 40 ends the return swing control in step S110. That is, the secondary controller 40 stops the swing body 4 at the first target position P1. The operator then operates the work machine 3 to excavate the object. This causes the object to be held by the work machine 3. Then, processing returns to step S103, and the above-described operations are repeated.
  • the secondary controller 40 performs advanced calculations to execute processes for automatic control.
  • the secondary controller 40 has higher processing capabilities than the primary controller 24.
  • the operating frequency of the processor 45 of the secondary controller 40 is higher than the operating frequency of the processor 31 of the primary controller 24.
  • the memory capacity of the secondary controller 40 is larger than the memory capacity of the primary controller 24.
  • the primary controller 24 has higher reliability than the secondary controller 40.
  • the primary controller 24 has a more advanced self-diagnosis function than the secondary controller 40.
  • the self-diagnosis function is a function that diagnoses its own abnormalities and automatically stops if an abnormality is found.
  • the primary controller 24 monitors the state of the work machine 1 during abnormality monitoring control, and executes automatic control if the work machine 1 is in a state suitable for automatic control, but does not execute automatic control if the work machine 1 is not in a state suitable for automatic control.
  • Figure 7 is a block diagram showing the flow of signals in the control system 9.
  • the primary controller 24 receives an operation signal from the operation device 33. If the operation signal indicates manual operation using the travel operation member 41, work machine operation member 42, or swing operation member 43, the primary controller 24 outputs a command signal to the drive system 8 in response to the operation signal. This causes the work machine 1 to operate in response to the operation of the operation device 33. If the operation signal indicates an instruction to start automatic control using the automatic control operation member 44, automatic control processing is executed by the secondary controller 40.
  • the secondary controller 40 receives the position signal and attitude signal described above.
  • the secondary controller 40 also receives control parameters for automatic control from the automatic control setting device 39.
  • the control parameters include, for example, the target positions P1-P3 described above and the selected swing mode.
  • the secondary controller 40 outputs a control status to the primary controller 24 and the automatic control setting device 39.
  • the control status indicates the status of the work machine 1 during automatic control.
  • the control status includes the position of the work machine 1 and the attitude of the work implement 3.
  • the control status may also include the orientation of the swing unit 4 and the position of the bucket 13.
  • the secondary controller 40 receives trigger information from the primary controller 24.
  • the trigger information includes an instruction to start automatic control by the automatic control operating member 44 described above.
  • the secondary controller 40 calculates command values for operating the work machine 1 based on the control parameters, position signals, and attitude signals.
  • the command values include, for example, the speed and direction of operation of the work implement 3 and the speed and direction of rotation of the rotating body 4.
  • the secondary controller 40 outputs a calculation signal indicating the command value to the primary controller 24.
  • the primary controller 24 receives the calculation signal and determines its validity. If the calculation signal is valid, the primary controller 24 accepts the calculation signal and outputs a command signal indicating a command value to the drive system 8. For example, the primary controller 24 outputs a command signal to the control valve 27 to operate the work implement 3 and the rotating body 4 in accordance with the command value. This results in automatic control of the work machine 1. If the calculation signal is invalid, the primary controller 24 rejects the calculation signal and does not output a command signal to the drive system 8. This results in automatic control of the work machine 1 not being executed.
  • the primary controller 24 transitions the acceptance state of the calculation signal from the secondary controller 40 between not permitted, standby, and approved, depending on the state of the work machine 1.
  • Figure 8 is a diagram showing the transition of the acceptance state of the calculation signal in the primary controller 24. As shown in Figure 8, when the control system 9 is started (condition A), the primary controller 24 sets the acceptance state to not permitted. In other words, immediately after the control system 9 is started, the primary controller 24 sets the acceptance state to not permitted. If the acceptance state of the calculation signal is not permitted, the primary controller 24 rejects the calculation signal. As a result, if the acceptance state is not permitted, automatic control of the work machine 1 is not executed.
  • the first permission condition B includes the following conditions b1 to b4.
  • the primary controller 24 determines that condition b1 is satisfied when automatic control is enabled by the automatic control setting device 39.
  • the primary controller 24 determines that condition b2 is satisfied when no abnormality is detected in any of the equipment of the work machine 1.
  • the primary controller 24 detects a disconnection between the primary controller 24 and the secondary controller 40 as an equipment abnormality.
  • the primary controller 24 detects a failure of the operating device 33 as an equipment abnormality.
  • the primary controller 24 determines that condition b2 is satisfied. If an abnormality is detected in at least one of these devices, the primary controller 24 determines that condition b2 is not satisfied.
  • the primary controller 24 detects the state of the work machine 1 and determines whether condition b3 is satisfied based on the state of the work machine 1. For example, the primary controller 24 determines whether the tilt angle of the vehicle body 2 is within a predetermined angle.
  • the primary controller 24 determines whether an attachment suitable for automatic control is attached to the work implement 3. For example, in the automatic swing control described above, the primary controller 24 determines that an attachment suitable for automatic control is attached when a bucket 13 is attached to the work implement 3. In automatic swing control, the primary controller 24 determines that an attachment suitable for automatic control is not attached when a breaker is attached to the work implement 3.
  • the primary controller 24 determines whether the work mode is appropriate for automatic control. For example, if P mode or E mode is selected for automatic swing control, the primary controller 24 determines that the work mode is appropriate for automatic control. If crane mode is selected for automatic swing control, the primary controller 24 determines that the work mode is not appropriate for automatic control.
  • the primary controller 24 determines that condition b3 is satisfied. If at least one of these states of the work machine 1 is not suitable for automatic control, the primary controller 24 determines that condition b3 is not satisfied.
  • the primary controller 24 determines that condition b4 is satisfied when the command value of the calculation signal is within a normal range.
  • a predetermined normal range is set for the operating speed of the work implement 3.
  • a predetermined normal range is set for the rotation speed of the revolving unit 4.
  • the primary controller 24 determines that condition b4 is satisfied. If at least one of these command values is not within the normal range, the primary controller 24 determines that condition b4 is not satisfied.
  • the primary controller 24 maintains the acceptance state as not permitted. If all of the above conditions b1-b4 are satisfied, the primary controller 24 transitions the acceptance state from not permitted to standby. If the acceptance state of the calculation signal is standby, the primary controller 24 rejects the calculation signal. As a result, when the acceptance state is standby, automatic control of the work machine 1 is not executed.
  • the primary controller 24 determines whether condition c1 is met based on the operation signal from the automatic control operation member 44.
  • the primary controller 24 determines that condition c1 is met when the operation signal from the automatic control operation member 44 indicates an instruction to start automatic control.
  • the automatic control operation member 44 may include two switches, and the primary controller 24 may determine that condition c1 is met when both switches are turned on simultaneously.
  • the primary controller 24 determines whether condition c2 is satisfied based on a request to transition to disallowance from the secondary controller 40.
  • the secondary controller 40 outputs a request to transition to disallowance to the primary controller 24 if the control parameters are inappropriate. For example, if the positional relationship between the target positions P1-P3 is inappropriate for automatic control, such as if the first to third target positions P1-P3 are too close to each other, the secondary controller 40 outputs a request to transition to disallowance to the primary controller 24.
  • the primary controller 24 determines that condition c2 is satisfied if it does not receive a request to transition to disallowance from the secondary controller 40.
  • the primary controller 24 determines whether condition c3 is satisfied based on the operating state of the work machine 1. For example, the primary controller 24 determines whether the rotation lock by the rotation lock member 35 has been released. The primary controller 24 determines whether the work machine 3 has been released by the work machine lock member 34. The primary controller 24 determines whether the work machine 1 is not traveling.
  • the primary controller 24 maintains the acceptance state at standby. If all of the above conditions c1-c4 are satisfied, the primary controller 24 transitions the acceptance state from standby to approval. If the acceptance state of the calculation signal is approval, the primary controller 24 accepts the calculation signal. As a result, if the acceptance state is approval, automatic control of the work machine 1 is executed.
  • the primary controller 24 transitions the acceptance status from approval to standby if a first non-permission condition D is satisfied.
  • the first non-permission condition D includes the following condition d1. (d1) The calculation signal use flag is off.
  • the second disallowance condition E includes the following conditions e1 to e4. (e1) The opposite condition of the first permitting condition B is satisfied. (e2) The reliability of the calculation signal is low. (e3) Timeout. (e4) The work implement 3 is in a locked state.
  • the primary controller 24 determines that condition e1 is satisfied when at least one of conditions b1-b4 is not satisfied. For example, the primary controller 24 determines that condition e1 is satisfied when the calculation signal is invalid. Alternatively, the primary controller 24 determines that condition e1 is satisfied when the tilt angle of the vehicle body 2 is greater than a predetermined angle.
  • a low reliability of the calculation signal for condition e2 indicates that the data may have been rewritten by a third party.
  • the primary controller 24 determines whether the change in control parameter was intentionally made by the operator of the work machine 1. When the change in control parameter was not intentionally made by the operator of the work machine 1, the primary controller 24 determines that the reliability of the calculation signal is low.
  • the secondary controller 40 sends a change list of the changed control parameters to the primary controller 24. If the value of a control parameter not included in the change list has been changed, the primary controller 24 determines that the reliability of the calculation signal is low and that condition e2 is met.
  • the primary controller 24 determines whether condition e3 is met based on the time elapsed since the acceptance state became standby. The primary controller 24 measures the time elapsed since the acceptance state became standby. The primary controller 24 determines that condition e3 is met when there is no instruction to start automatic control and the elapsed time is equal to or greater than a predetermined time. The primary controller 24 determines that condition e4 is met when the operation of the work machine 3 is locked by the work machine locking member 34.
  • the primary controller 24 determines that the second denial condition E is met when at least one of conditions e1-e4 is met. If the second denial condition E is not met, the primary controller 24 maintains the acceptance state in standby. If the second denial condition E is met, the primary controller 24 transitions the acceptance state from standby to denial.
  • the third non-permission condition F includes the following conditions f1 to e4. (f1) The opposite condition of the first permitting condition B1 is satisfied. (f2) The reliability of the calculation signal is low. (f3) A turning operation is performed using the operating device 33. (f4) An instruction to end automatic control has been issued.
  • Conditions f1 and f2 are the same as conditions e1 and e2 described above.
  • the primary controller 24 determines that condition f3 is met when the operation signal from the operation device 33 indicates a rotation operation using the rotation operation member 43.
  • the primary controller 24 determines that condition f4 is met when the operation signal from the operation device 33 indicates an end instruction using the automatic control operation member 44. For example, if the automatic control operation member 44 includes two switches as described above, the primary controller 24 may determine that condition e4 is met when at least one of the two switches is turned off.
  • the primary controller 24 determines that the third non-permission condition F is met when at least one of conditions f1-f4 is met. If the third non-permission condition F is not met, the primary controller 24 maintains the acceptance state as approved. If the third non-permission condition F is met, the primary controller 24 transitions the acceptance state from approved to non-permission without waiting.
  • the control system 9 for the work machine 1 enables the secondary controller 40 to perform advanced processing for automatic control.
  • the primary controller 24 also determines whether the calculation signal from the secondary controller 40 is valid, and rejects the calculation signal if it is not valid. Therefore, even if an abnormality occurs in the secondary controller 40, the work machine 1 can be controlled stably.
  • the configuration of the work machine 1 is not limited to that of the above embodiment and may be modified.
  • the work machine 1 is not limited to a shovel, but may be other machines such as a bulldozer, wheel loader, or motor grader.
  • the work machine 1 may be operable remotely.
  • the operating device 33, secondary controller 40, and automatic control setting device 39 may be located outside the work machine 1.
  • Automatic control is not limited to the automatic turning control described above, and may be other types of control.
  • automatic control may operate the work machine 3 along a design surface so that the current terrain conforms to a predetermined design surface.
  • the secondary controller 40 may acquire the shape of the design surface as a control parameter.
  • Automatic control may also cause the work machine 1 to travel along a target route.
  • the secondary controller 40 may acquire the target route as a control parameter.

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Abstract

本開示の一態様に係るシステムは、作業機械を自動制御するためのシステムであって、セカンダリコントローラとプライマリコントローラとを備える。セカンダリコントローラは、自動制御によって作業機械を動作させるための指令値を演算する。セカンダリコントローラは、指令値を示す演算信号を出力する。プライマリコントローラは、演算信号を受信する。プライマリコントローラは、演算信号の妥当性を判定する。プライマリコントローラは、演算信号が妥当である場合には、演算信号を受け入れて、演算信号に基づいて作業機械の自動制御を実行する。プライマリコントローラは、演算信号が妥当でない場合には、演算信号を拒絶して作業機械の自動制御を実行しない。

Description

作業機械を自動制御するためのシステムおよび方法
　本開示は、作業機械を自動制御するためのシステムおよび方法に関する。
　従来、作業機械を自動制御するためのシステムが知られている。例えば、特許文献１では、作業機械は、作業機と、旋回体と、コントロールバルブと、コントローラとを備えている。コントローラは、プロセッサ及びメモリを含む。コントローラは、自動制御のための信号を生成し、コントロールバルブに出力することで、作業機と旋回体とを駆動させる。コントローラは、旋回体を旋回させると共に、作業機のバケットを上昇させることで、バケットを掘削位置から所定の積込位置に自動的に移動させる。
特開２０２４－７３９０６号公報
　上記のような自動制御では、万一、コントローラに異常が発生したとしても、安定的に作業機械を制御することが求められる。本開示の目的は、作業機械を自動制御するためのシステムにおいて、安定的に作業機械を制御することにある。
　本開示の一態様に係るシステムは、作業機械を自動制御するためのシステムであって、セカンダリコントローラとプライマリコントローラとを備える。セカンダリコントローラは、自動制御によって作業機械を動作させるための指令値を演算する。セカンダリコントローラは、指令値を示す演算信号を出力する。プライマリコントローラは、演算信号を受信する。プライマリコントローラは、演算信号の妥当性を判定する。プライマリコントローラは、演算信号が妥当である場合には、演算信号を受け入れて、演算信号に基づいて作業機械の自動制御を実行する。プライマリコントローラは、演算信号が妥当でない場合には、演算信号を拒絶して作業機械の自動制御を実行しない。
　本開示の他の態様に係る方法は、作業機械を自動制御するための方法である。本態様に係る方法は、自動制御によって作業機械を動作させるための指令値を演算するセカンダリコントローラから、指令値を示す演算信号を受信することと、演算信号の妥当性を判定することと、演算信号が妥当である場合には、演算信号を受け入れて演算信号に基づいて作業機械の自動制御を実行することと、演算信号が妥当でない場合には、演算信号を拒絶して作業機械の自動制御を実行しないこと、を備える。
　本開示によれば、プライマリコントローラは、セカンダリコントローラからの演算信号が妥当であるかを判定し、セカンダリコントローラからの演算信号が妥当ではない場合には、演算信号を拒絶する。そのため、万一、セカンダリコントローラに異常が発生したとしても、安定的に作業機械を制御することができる。
実施形態に係る作業機械の側面図である。 作業機械の駆動システムおよび制御システムの構成を示すブロック図である。 作業機械による作業のフローを示す図である。 自動旋回制御における作業機械の動作を示す上面図である。 自動旋回制御における作業機械の動作を示す側面図である。 自動旋回制御の処理を示すフローチャートである。 制御システムでの信号の流れを示すブロック図である。 プライマリコントローラにおけるセカンダリコントローラからの演算信号の受け入れ状態の遷移を示す図である。
　以下、実施形態に係る作業機械について、図面を参照しながら説明する。図１は、作業機械１の側面図である。本実施形態において、作業機械１は、油圧ショベル、或いは電動ショベルなどの掘削機である。
　図１に示すように、作業機械１は、車体２と作業機３とを含む。作業機３は、車体２に対して動作可能に取り付けられている。車体２は、旋回体４と走行体５とを含む。作業機３は、旋回体４に取り付けられている。旋回体４は、走行体５に対して旋回可能に接続されている。旋回体４は、旋回中心Ｃ１周りに旋回可能である。旋回体４には、キャブ６が配置されている。走行体５は、履帯７を含む。なお、図１では、左右の履帯７のうち一方のみが図示されている。履帯７が駆動されることで、作業機械１は走行する。
　作業機３は、旋回体４に対して、上下に動作可能に取り付けられる。作業機３は、ブーム１１と、アーム１２と、バケット１３とを含む。ブーム１１は、旋回体４に対して、回転可能に取り付けられている。アーム１２は、ブーム１１に対して、回転可能に取り付けられている。バケット１３は、アーム１２に対して、回転可能に取り付けられている。
　作業機３は、ブームシリンダ１４と、アームシリンダ１５と、バケットシリンダ１６とを含む。ブームシリンダ１４と、アームシリンダ１５と、バケットシリンダ１６とは、例えば油圧シリンダである。ブームシリンダ１４は、ブーム１１を動作させる。アームシリンダ１５は、アーム１２を動作させる。バケットシリンダ１６は、バケット１３を動作させる。
　図２は、作業機械１の駆動システム８と制御システム９との構成を示すブロック図である。図２に示すように、作業機械１の駆動システム８は、駆動源２１と、油圧ポンプ２２とを含む。制御システム９は、プライマリコントローラ２４を含む。
　駆動源２１は、プライマリコントローラ２４からの指令信号により制御される。駆動源２１は、例えば内燃エンジンである。或いは、駆動源２１は、電動モータ、或いは水素エンジンなどの駆動源を含んでもよい。油圧ポンプ２２は、駆動源２１によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ２２から吐出された作動油は、ブームシリンダ１４と、アームシリンダ１５と、バケットシリンダ１６とに供給される。
　作業機械１は、旋回モータ２５を含む。旋回モータ２５は、例えば油圧モータである。旋回モータ２５は、油圧ポンプ２２からの作動油によって駆動される。或いは、旋回モータ２５は、電動モータであってもよい。旋回モータ２５は、旋回体４を旋回させる。なお、図２では、１つの油圧ポンプ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。
　油圧ポンプ２２は可変容量ポンプである。油圧ポンプ２２にはポンプ制御装置２６が接続されている。ポンプ制御装置２６は、油圧ポンプ２２の傾転角を制御する。ポンプ制御装置２６は、例えば電磁弁を含み、プライマリコントローラ２４からの指令信号により制御される。プライマリコントローラ２４は、ポンプ制御装置２６を制御することで、油圧ポンプ２２の容量を制御する。
　作業機械１は、制御弁２７を含む。油圧ポンプ２２とシリンダ１４－１６と旋回モータ２５とは、制御弁２７を介して油圧回路によって接続されている。制御弁２７は、プライマリコントローラ２４からの指令信号によって制御される。制御弁２７は、油圧ポンプ２２からシリンダ１４－１６及び旋回モータ２５に供給される作動油の流量を制御する。プライマリコントローラ２４は、制御弁２７を制御することで、作業機３の動作を制御する。プライマリコントローラ２４は、制御弁２７を制御することで、旋回体４の旋回を制御する。なお、シリンダ１４－１６は、油圧シリンダに限らず、電動モータによって駆動されるメカニカルシリンダであってもよい。
　プライマリコントローラ２４は、ＣＰＵなどのプロセッサ３１と、記憶装置３２とを含む。プロセッサ３１は、作業機械１の制御のための処理を行う。記憶装置３２は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記憶装置３２は、作業機械１の制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。
　制御システム９は、操作装置３３と、作業機ロック部材３４と、旋回ロック部材３５と、入力装置３６とを含む。操作装置３３と、作業機ロック部材３４と、旋回ロック部材３５とは、キャブ６内に配置される。操作装置３３は、作業機械１の走行と、作業機３の動作と、旋回体４の旋回を操作するために、オペレータによって操作可能である。操作装置３３は、例えば、レバー、ペダル、或いはスイッチを含む。操作装置３３は、オペレータによる操作に応じた操作信号を出力する。プライマリコントローラ２４は、操作装置３３から操作信号を受信する。
　操作装置３３は、走行操作部材４１と、作業機操作部材４２と、旋回操作部材４３と、自動制御操作部材４４とを含む。プライマリコントローラ２４は、走行操作部材４１の操作に応じて、作業機械１を走行させるように、駆動源２１及び走行体３を制御する。プライマリコントローラ２４は、作業機操作部材４２の操作に応じて、作業機３を動作させるように、制御弁２７を制御する。プライマリコントローラ２４は、旋回操作部材４３の操作に応じて、旋回体４を旋回させるように、制御弁２７を制御する。自動制御操作部材４４については後述する。
　作業機ロック部材３４は、作業機３の動作をロックするために、オペレータによって操作可能である。作業機ロック部材３４は、例えば、レバーである。作業機ロック部材３４は、スイッチなどの他の部材であってもよい。作業機ロック部材３４は、作業機ロック部材３４への操作を示す作業機ロック信号を出力する。プライマリコントローラ２４は、作業機ロック部材３４から作業機ロック信号を受信する。作業機ロック部材３４によって作業機３の動作がロックされている場合には、上述した操作装置３３による作業機３の操作が無効とされる。作業機ロック部材３４によって作業機３のロックが解除されている場合には、上述した操作装置３３による作業機３の操作が有効とされる。
　旋回ロック部材３５は、旋回体４の旋回をロックするために、オペレータによって操作可能である。旋回ロック部材３５は、例えば、スイッチである。旋回ロック部材３５は、レバーなどの他の部材であってもよい。旋回ロック部材３５は、旋回ロック部材３５への操作を示す旋回ロック信号を出力する。プライマリコントローラ２４は、旋回ロック部材３５から旋回ロック信号を受信する。旋回ロック部材３５によって旋回体４の旋回がロックされている場合には、上述した操作装置３３による旋回体４の旋回操作が無効とされる。旋回ロック部材３５によって旋回体４の旋回が解除されている場合には、上述した操作装置３３による旋回体４の旋回操作が有効とされる。
　入力装置３６は、オペレータによって操作可能である。入力装置３６は、例えば、タッチスクリーンである。ただし、入力装置３６は、スイッチを含んでもよい。オペレータは、入力装置３６を操作することで、作業機械１に関する各種の設定を入力する。入力装置３６は、オペレータの操作に応じた入力信号を出力する。プライマリコントローラ２４は、入力装置３６から入力信号を受信する。
　例えば、オペレータは、入力装置３６により、作業モードを設定することができる。作業モードは、例えば、ＰモードとＥモードとを含む。ＰモードとＥモードとは、バケット１３による掘削作業と排土作業とに適したモードである。プライマリコントローラは、ＰモードとＥモードとに応じて、作業機械１の牽引力を制御する。プライマリコントローラは、Ｅモードでは、Ｐモードよりも最大牽引力を低減する。それにより、燃費が向上する。
　作業モードは、クレーンモードを含む。クレーンモードは、バケット１３に荷物を吊り下げるクレーン作業に適したモードである。プライマリコントローラ２４は、クレーンモードでは、作業機３への吊り荷重を監視し、吊り荷重が閾値を越えた場合には、警告を発報する。
　作業モードは、各種のアタッチメントモードを含む。作業機３では、バケット１３に代えて、ブレーカ、或いはクラッシャなどの他のアタッチメントを取り付け可能である。各種のアタッチメントモードは、取り付けられたアタッチメントに適したモードである。プライマリコントローラ２４は、アタッチメントモードでは、取り付けられたアタッチメントの特定に合わせて、作動油の流量を調整する。
　制御システム９は、位置センサ３７と、姿勢センサ３８と、自動制御設定装置３９と、セカンダリコントローラ４０とを含む。位置センサ３７は、作業機械１の位置を検出する。また、位置センサ３７は、作業機械１の方位を検出する。位置センサ３７は、例えば、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)によるセンサを含む。位置センサ３７は、作業機械１の位置を示す位置信号を出力する。セカンダリコントローラ４０は、位置センサ３７から位置信号を受信する。
　姿勢センサ３８は、作業機械１の姿勢を検出する。姿勢センサ３８は、例えばＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を含む。姿勢センサ３８は、作業機械１の姿勢を検出する。作業機械１の姿勢は、車体２の傾斜角度と、作業機３の姿勢とを含む。車体２の傾斜角度は、車体２のピッチ角とロール角とを含む。作業機３の姿勢は、ブーム１１とアーム１２とバケット１３とのそれぞれの角度を含む。姿勢センサ３８は、作業機械１の姿勢を示す姿勢信号を出力する。セカンダリコントローラ４０は、姿勢センサ３８から姿勢信号を受信する。
　自動制御設定装置３９は、作業機械１の自動制御のための制御パラメータを設定するためにオペレータによって操作される。制御パラメータについては、後述する。自動制御設定装置３９は、制御パラメータを示す制御パラメータ信号を出力する。セカンダリコントローラ４０は、自動制御設定装置３９から制御パラメータ信号を受信する。
　セカンダリコントローラ４０は、ＣＰＵなどのプロセッサ４５と、記憶装置４６とを含む。プロセッサ４５は、作業機械１の自動制御のための処理を行う。記憶装置４６は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、及び、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）或いはＳＳＤ（Solid State Drive）などの補助記憶装置を含む。記憶装置４６は、作業機械１の自動制御のためのデータ及びプログラムを記憶している。セカンダリコントローラ４０は、プライマリコントローラ２４と通信を行う。
　セカンダリコントローラ４０は、作業機械１の自動制御のための処理を実行する。セカンダリコントローラ４０は、自動制御のための駆動システム８への指令値を演算する。プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０が演算した指令値に基づいて、駆動システム８へ指令信号を出力する。以下、作業機械１の自動制御の一例として、自動旋回制御について説明する。自動旋回制御では、セカンダリコントローラ４０は、旋回体４の旋回と、作業機３の姿勢とを自動的に制御する。
　図３は、作業機械１による作業のフローを示す図である。図３に示すように、作業機械１は、掘削、積込旋回、排土、戻り旋回を順次、実行する。作業機械１は、戻り旋回を行った後、再び掘削、積込旋回、排土、戻り旋回を順次、実行する。これらの動作が繰り返されることで、作業機械１は、土砂などの対象物を、ダンプトラックなどの運搬車両に積み込む。自動旋回制御では、積込旋回と戻り旋回とが、自動的に行われる。自動旋回制御は、積込旋回制御と戻り旋回制御とを含む。
　図４は、自動旋回制御における作業機械１の動作を示す上面図である。図５は、自動旋回制御における作業機械１の動作を示す側面図である。図６は、自動旋回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、ステップＳ１０１で、セカンダリコントローラ４０は、目標位置を取得する。セカンダリコントローラ４０は、予め設定された目標位置を記憶している。目標位置は、オペレータが自動制御設定装置３９を操作することで設定される。例えば、オペレータが自動制御設定装置３９により目標位置の設定操作を行ったときの作業機３の位置が、目標位置として設定される。
　図４及び図５に示すように、目標位置は、第１目標位置Ｐ１と、第２目標位置Ｐ２と、第３目標位置Ｐ３とを含む。第１目標位置Ｐ１は、戻り旋回の終点である。第１目標位置Ｐ１は、掘削作業のために設定される。第３目標位置Ｐ３は、積込旋回の終点である。第３目標位置Ｐ３は、排土作業のために設定される。第３目標位置Ｐ３は、運搬車両１００の荷台１０１の上方に設定される。第２目標位置Ｐ２は、作業機３の旋回の軌跡において、第１目標位置Ｐ１と第３目標位置Ｐ３との間に位置する経由位置である。
　第２目標位置Ｐ２は、作業機３が運搬車両１００と干渉することを避けるために設定される。第２目標位置Ｐ２は、例えば、運搬車両１００の荷台１０１の側面の外側であって、荷台１０１の側面よりも上方に設定される。それにより、作業機３が荷台１０１の側面に干渉することが回避される。
　ステップＳ１０２では、セカンダリコントローラ４０は、旋回モードを取得する。セカンダリコントローラ４０は、予めオペレータによって選択された旋回モードを記憶している。旋回モードは、オペレータが自動制御設定装置３９を操作することで選択される。旋回モードは、左積込旋回モードと右積込旋回モードとを含む。左積込旋回モードでは、セカンダリコントローラ４０は、積込旋回制御において、第３目標位置Ｐ３まで、旋回体４を左回りに旋回させる。右積込旋回モードでは、セカンダリコントローラ４０は、後述する積込旋回制御において、第３目標位置Ｐ３まで、旋回体４を右回りに旋回させる。
　ステップＳ１０３では、セカンダリコントローラ４０は、積込旋回制御を開始するかを判定する。例えば、オペレータは、作業機操作部材４２により、作業機３を操作して掘削を行った後、自動制御操作部材４４によって自動旋回制御の開始を指示する。セカンダリコントローラ４０は、自動制御操作部材４４によって自動旋回制御の開始が指示された場合に、ステップＳ１０４において、積込旋回制御を開始する。
　図４及び図５において矢印Ｌ１で示すように、積込旋回制御では、セカンダリコントローラ４０は、作業機３を、第２目標位置Ｐ２に基づく経由位置を通り、第３目標位置Ｐ３まで移動するように、旋回体４を旋回させると共に、作業機３を上昇させる。このとき、左積込旋回モードが選択されている場合には、図４に示すように、セカンダリコントローラ４０は、旋回体４を左回りに旋回させる。右積込旋回モードが選択されている場合には、セカンダリコントローラ４０は、旋回体４を右回りに旋回させる。なお、第２目標位置Ｐ２に基づく経由位置は、第２目標位置Ｐ２からマージンをとってオフセットした位置であってもよく、或いは、第２目標位置Ｐ２そのものであってもよい。
　ステップＳ１０５では、セカンダリコントローラ４０は、作業機３が第３目標位置Ｐ３に到達したかを判定する。セカンダリコントローラ４０は、作業機３が第３目標位置Ｐ３に到達したと判定した場合には、ステップＳ１０６で、積込旋回制御を終了する。すなわち、セカンダリコントローラ４０は、第３目標位置Ｐ３において旋回体４を停止させる。その後、オペレータは、作業機操作部材４２により作業機３を操作して、対象物を作業機３から排出する。それにより、対象物が運搬車両１００の荷台１０１に積み込まれる。
　ステップＳ１０７で、セカンダリコントローラ４０は、戻り旋回制御を開始するかを判定する。例えば、オペレータが、作業機３から対象物を排出した後、自動制御操作部材４４によって自動旋回制御の開始を指示した場合に、ステップＳ１０８において、戻り旋回制御を開始する。
　図４及び図５において矢印Ｌ２で示すように、戻り旋回制御では、セカンダリコントローラ４０は、作業機３を、第２目標位置Ｐ２に基づく経由位置を通り、第１目標位置Ｐ１まで移動するように、旋回体４を旋回させると共に、作業機３を下降させる。このとき、セカンダリコントローラ４０は、積込旋回制御とは逆方向に、旋回体４を旋回させる。すなわち、左積込旋回モードが選択されている場合には、セカンダリコントローラ４０は、旋回体４を右回りに旋回させることで、作業機３を第１目標位置Ｐ１まで移動させる。右積込旋回モードが選択されている場合には、セカンダリコントローラ４０は、旋回体４を左回りに旋回させることで、作業機３を第１目標位置Ｐ１まで移動させる。
　ステップＳ１０９で、セカンダリコントローラ４０は、作業機３が第１目標位置Ｐ１に到達したかを判定する。セカンダリコントローラ４０は、作業機３が第１目標位置Ｐ１に到達したと判定した場合には、ステップＳ１１０で、戻り旋回制御を終了する。すなわち、セカンダリコントローラ４０は、第１目標位置Ｐ１において旋回体４を停止させる。その後、オペレータは、作業機３を操作して、対象物を掘削する。それにより、対象物が作業機３に保持される。そして、処理はステップＳ１０３に戻り、上述した作業が繰り返される。
　次に、プライマリコントローラ２４による自動制御における異常監視制御について説明する。上述したように、セカンダリコントローラ４０は、自動制御のための処理を実行するために高度な演算を行う。そのため、セカンダリコントローラ４０は、プライマリコントローラ２４よりも高い処理能力を有する。例えば、セカンダリコントローラ４０のプロセッサ４５の動作周波数は、プライマリコントローラ２４のプロセッサ３１の動作周波数よりも高い。セカンダリコントローラ４０のメモリの容量は、プライマリコントローラ２４のメモリの容量よりも大きい。
　一方、プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０よりも高い信頼性を有する。例えば、プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０よりも高度な自己診断機能を有する。自己診断機能は、自らの異常を診断し、異常がある場合には自動的に停止する機能である。本実施形態に係る作業機械１の制御システム９では、プライマリコントローラ２４は、異常監視制御において、作業機械１の状態を監視し、作業機械１が自動制御に適した状態である場合には自動制御を実行し、作業機械１が自動制御に適した状態ではない場合には自動制御を実行しない。
　図７は、制御システム９での信号の流れを示すブロック図である。図７に示すように、プライマリコントローラ２４は、操作装置３３から操作信号を受信する。操作信号が、走行操作部材４１、作業機操作部材４２、或いは旋回操作部材４３による手動操作を示す場合には、プライマリコントローラ２４は、操作信号に応じて、駆動システム８に指令信号を出力する。それにより、操作装置３３の操作に応じて、作業機械１が動作する。操作信号が、自動制御操作部材４４による自動制御の開始指示を示す場合には、セカンダリコントローラ４０による自動制御の処理が実行される。
　セカンダリコントローラ４０は、上述した位置信号と姿勢信号とを受信する。また、セカンダリコントローラ４０は、自動制御設定装置３９から、自動制御のための制御パラメータを受信する。制御パラメータは、例えば、上述した目標位置Ｐ１－Ｐ３、及び、選択された旋回モードを含む。セカンダリコントローラ４０は、プライマリコントローラ２４と自動制御設定装置３９とに、制御状態を出力する。制御状態は、自動制御中の作業機械１の状態を示す。制御状態は、作業機械１の位置と、作業機３の姿勢とを含む。制御状態は、旋回体４の方位と、バケット１３の位置とを含んでもよい。セカンダリコントローラ４０は、プライマリコントローラ２４からトリガー情報を受信する。トリガー情報は、上述した自動制御操作部材４４による自動制御の開始指示を含む。
　自動制御において、セカンダリコントローラ４０は、制御パラメータと位置信号と姿勢信号とに基づいて、作業機械１を動作させるための指令値を演算する。指令値は、例えば、作業機３の動作の速度および方向と、旋回体４の旋回の速度および方向とを含む。セカンダリコントローラ４０は、指令値を示す演算信号をプライマリコントローラ２４に出力する。
　プライマリコントローラ２４は、演算信号を受信し、演算信号の妥当性を判定する。プライマリコントローラ２４は、演算信号が妥当である場合には、演算信号を受け入れて、指令値を示す指令信号を駆動システム８に出力する。例えば、プライマリコントローラ２４は、指令値に応じて作業機３と旋回体４とを動作させるための指令信号を制御弁２７に出力する。それにより、作業機械１の自動制御が実行される。プライマリコントローラ２４は、演算信号が妥当でない場合には、演算信号を拒絶して、指令信号を駆動システム８に出力しない。それにより、作業機械１の自動制御は実行されない。
　詳細には、プライマリコントローラ２４は、作業機械１の状態に応じて、セカンダリコントローラ４０からの演算信号の受け入れ状態を、不許可と、待機と、承認との間で遷移させる。図８は、プライマリコントローラ２４における演算信号の受け入れ状態の遷移を示す図である。図８に示すように、制御システム９が起動されると（条件Ａ）、プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態を不許可に設定する。すなわち、制御システム９の起動直後には、プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態を不許可に設定する。プライマリコントローラ２４は、演算信号の受け入れ状態が不許可である場合には、演算信号を拒絶する。それにより、受け入れ状態が不許可である場合には、作業機械１の自動制御は実行されない。
　受け入れ状態が不許可である場合に、第１許可条件Ｂが満たされた場合には、プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態を、不許可から待機に遷移させる。第１許可条件Ｂは、以下の条件ｂ１－ｂ４を含む。
（ｂ１）自動制御が有効である。
（ｂ２）作業機械１の機器に異常が無い。
（ｂ３）作業機械１が自動制御に適した状態である。
（ｂ４）演算信号が妥当である。
　プライマリコントローラ２４は、自動制御設定装置３９によって自動制御が有効に設定されている場合に、条件ｂ１が満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、作業機械１の各機器の異常を検出しない場合に、条件ｂ２が満たされていると判定する。例えば、プライマリコントローラ２４は、機器の異常として、プライマリコントローラ２４とセカンダリコントローラ４０との間の断線を検出する。プライマリコントローラ２４は、機器の異常として、操作装置３３の故障を検出する。
　これらの機器の異常が検出されない場合に、プライマリコントローラ２４は、条件ｂ２が満たされていると判定する。これらの機器の少なくとも１つに異常が検出された場合には、プライマリコントローラ２４は、条件ｂ２が満たされていないと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、作業機械１の状態を検出し、作業機械１の状態に基づいて、条件ｂ３が満たされているかを判定する。例えば、プライマリコントローラ２４は、車体２の傾斜角度が所定角度以内であるかを判定する。
　プライマリコントローラ２４は、作業機３に、自動制御に適切なアタッチメントが装着されているかを判定する。例えば、上述した自動旋回制御では、プライマリコントローラ２４は、作業機３にバケット１３が装着されている場合に、自動制御に適切なアタッチメントが装着されていると判定する。プライマリコントローラ２４は、自動旋回制御において、作業機３にブレーカが装着されている場合に、自動制御に適切なアタッチメントが装着されていないと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、作業モードが自動制御に適切であるかを判定する。例えば、自動旋回制御において、Ｐモード、或いはＥモードが選択されている場合には、プライマリコントローラ２４は、作業モードが自動制御に適切であると判定する。自動旋回制御において、クレーンモードが選択されている場合には、プライマリコントローラ２４は、作業モードが自動制御に適切ではないと判定する。
　これらの作業機械１の状態が自動制御に適したものである場合に、プライマリコントローラ２４は、条件ｂ３が満たされていると判定する。これらの作業機械１の状態の少なくとも１つが自動制御に適したものではない場合には、プライマリコントローラ２４は、条件ｂ３が満たされていないと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、演算信号の指令値が正常範囲内である場合に、条件ｂ４が満たされていると判定する。例えば、作業機３の動作の速度に対して所定の正常範囲が設定されている。また、旋回体４の旋回の速度に対して所定の正常範囲が設定されている。作業機３の動作の速度と旋回体４の旋回の速度とがそれぞれ正常範囲内である場合に、プライマリコントローラ２４は、演算信号の指令値が正常範囲内であると判定する。
　プライマリコントローラ２４は、これらの指令値が正常範囲内である場合に、条件ｂ４が満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、これらの指令値の少なくとも１つが正常範囲内ではない場合には、条件ｂ４が満たされていないと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、条件ｂ１－ｂ４の少なくとも１つが満たされていない場合には、受け入れ状態を不許可に維持する。プライマリコントローラ２４は、上述した条件ｂ１－ｂ４の全てが満たされている場合に、受け入れ状態を、不許可から待機に遷移させる。プライマリコントローラ２４は、演算信号の受け入れ状態が待機である場合には、演算信号を拒絶する。それにより、受け入れ状態が待機である場合には、作業機械１の自動制御は実行されない。
　受け入れ状態が待機である場合に、第２許可条件Ｃが満たされた場合には、プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態を、待機から承認に遷移させる。第２許可条件Ｃは、以下の条件ｃ１－ｃ４を含む。
（ｃ１）自動制御の開始指示あり。
（ｃ２）セカンダリコントローラ４０から不許可への遷移要求なし。
（ｃ３）作業機械１が、自動制御の開始を意図した操作状態である。
（ｃ４）演算信号使用フラグがオンである。
　プライマリコントローラ２４は、自動制御操作部材４４からの操作信号に基づいて、条件ｃ１が満たされているかを判定する。プライマリコントローラ２４は、自動制御操作部材４４からの操作信号が、自動制御の開始指示を示す場合に、条件ｃ１が満たされていると判定する。例えば、自動制御操作部材４４は２つのスイッチを含み、プライマリコントローラ２４は、２つのスイッチが同時にオン操作されている場合に、条件ｃ１が満たされていると判定してもよい。
　プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０からの不許可への遷移要求に基づいて、条件ｃ２が満たされているかを判定する。セカンダリコントローラ４０は、制御パラメータが適切ではない場合に、不許可への遷移要求をプライマリコントローラ２４に出力する。例えば、第１～第３目標位置Ｐ１－Ｐ３が互いに近すぎるなど、目標位置Ｐ１－Ｐ３の位置関係が自動制御にとって適切ではない場合に、セカンダリコントローラ４０は、不許可への遷移要求をプライマリコントローラ２４に出力する。プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０から不許可への遷移要求を受信していない場合に、条件ｃ２が満たされていると判定する。
　プライマリコントローラ２４は、作業機械１の操作状態に基づいて、条件ｃ３が満たされているかを判定する。例えば、プライマリコントローラ２４は、旋回ロック部材３５による旋回のロックが解除されているかを判定する。プライマリコントローラ２４は、作業機ロック部材３４による作業機３のロックが解除されているかを判定する。プライマリコントローラ２４は、作業機械１が走行中ではないかを判定する。
　プライマリコントローラ２４は、これらの操作状態が自動制御の開始を意図した状態である場合に、条件ｃ３が満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、これらの操作状態の少なくとも１つが自動制御の開始を意図した状態ではない場合には、条件ｃ３が満たされていないと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０からの演算信号使用フラグに基づいて、条件ｃ４が満たされているかを判定する。セカンダリコントローラ４０は、セカンダリコントローラ４０が自動制御を実行可能であることを示す演算信号使用フラグをプライマリコントローラ２４に出力する。セカンダリコントローラ４０は、条件ｃ１が満たされたことを示す信号をプライマリコントローラ２４から受信した場合に、演算信号使用フラグをオンに設定する。例えば、セカンダリコントローラ４０は、自動制御操作部材４４による自動制御の開始指示をトリガー情報としてプライマリコントローラ２４から受け取った場合、演算信号使用フラグをオンに設定する。なお、セカンダリコントローラ４０は、条件ｃ１および条件ｃ３が満たされた信号をプライマリコントローラ２４から受信した場合に、演算信号使用フラグをオンに設定してもよい。プライマリコントローラ２４は、演算信号使用フラグがオンである場合に、条件ｃ４が満たされていると判定する。
　プライマリコントローラ２４は、条件ｃ１－ｃ４の少なくとも１つが満たされていない場合には、受け入れ状態を待機に維持する。プライマリコントローラ２４は、上述した条件ｃ１－ｃ４の全てが満たされている場合に、受け入れ状態を、待機から承認に遷移させる。プライマリコントローラ２４は、演算信号の受け入れ状態が承認である場合には、演算信号を受け入れる。それにより、受け入れ状態が承認である場合には、作業機械１の自動制御が実行される。
　一方、プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態が承認である場合に、第１不許可条件Ｄが満たされた場合には、受け入れ状態を、承認から待機に遷移させる。第１不許可条件Ｄは、以下の条件ｄ１を含む。
（ｄ１）演算信号使用フラグがオフである。
　セカンダリコントローラ４０は、自動制御が正常終了した場合に、演算信号使用フラグをオンからオフに切り替える。プライマリコントローラ２４は、演算信号使用フラグがオフである場合に条件ｄ１が満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、条件ｄ１が満たされていない場合には、受け入れ状態を、承認に維持する。プライマリコントローラ２４は、条件ｄ１が満たされている場合には、受け入れ状態を、承認から待機に遷移させる。
　プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態が待機である場合に、第２不許可条件Ｅが満たされた場合には、受け入れ状態を、待機から不許可に遷移させる。第２不許可条件Ｅは、以下の条件ｅ１－ｅ４を含む。
（ｅ１）第１許可条件Ｂの逆条件を満たす。
（ｅ２）演算信号の信頼性が低い。
（ｅ３）タイムアウト。
（ｅ４）作業機３がロック状態である。
　プライマリコントローラ２４は、条件ｂ１－ｂ４の少なくとも１つが満たされていない場合に、条件ｅ１が満たされていると判定する。例えば、プライマリコントローラ２４は、演算信号が妥当でない場合には、条件ｅ１が満たされていると判定する。或いは、プライマリコントローラ２４は、車体２の傾斜角度が所定角度より大きい場合に、条件ｅ１が満たされていると判定する。
　条件ｅ２の演算信号の信頼性が低いことは、第三者によるデータの書き換えが行われた可能性があることを示す。プライマリコントローラ２４は、制御パラメータが変更された場合には、制御パラメータの変更が作業機械１のオペレータの意図によるものかを判定する。プライマリコントローラ２４は、制御パラメータの変更が作業機械１のオペレータの意図によるものではない場合には、演算信号の信頼性が低いと判定する。
　例えば、セカンダリコントローラ４０は、オペレータが自動制御設定装置３９により、目標位置Ｐ１－Ｐ３などの制御パラメータを変更した場合には、変更された制御パラメータの変更リストを、プライマリコントローラ２４に送信する。プライマリコントローラ２４は、変更リストに無い制御パラメータの値が変更されている場合に、演算信号の信頼性が低いとして、条件ｅ２が満たされていると判定する。
　プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態が待機になってからの経過時間に基づいて、条件ｅ３が満たされているかを判定する。プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態が待機になってからの経過時間を測定する。プライマリコントローラ２４は、自動制御の開始指示が無く、経過時間が所定時間以上となった場合に、条件ｅ３が満たされたと判定する。プライマリコントローラ２４は、作業機ロック部材３４によって作業機３の動作がロックされた場合に、条件ｅ４が満たされたと判定する。
　プライマリコントローラ２４は、条件ｅ１－ｅ４の少なくとも１つが満たされた場合に、第２不許可条件Ｅが満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、第２不許可条件Ｅが満たされていない場合には、受け入れ状態を、待機に維持する。プライマリコントローラ２４は、第２不許可条件Ｅが満たされた場合には、受け入れ状態を、待機から不許可に遷移させる。
　プライマリコントローラ２４は、受け入れ状態が承認である場合に、第３不許可条件Ｆが満たされた場合には、受け入れ状態を、承認から、待機を経ずに、不許可に遷移させる。第３不許可条件Ｆは、以下の条件ｆ１－ｅ４を含む。
（ｆ１）第１許可条件Ｂ１の逆条件を満たす。
（ｆ２）演算信号の信頼性が低い。
（ｆ３）操作装置３３による旋回操作あり。
（ｆ４）自動制御の終了指示あり。
　条件ｆ１と条件ｆ２とは、上述した条件ｅ１と条件ｅ２と同様である。プライマリコントローラ２４は、操作装置３３からの操作信号が、旋回操作部材４３による旋回操作を示す場合に、条件ｆ３が満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、操作装置３３からの操作信号が、自動制御操作部材４４による終了指示を示す場合に、条件ｆ４が満たされていると判定する。例えば、上述のように自動制御操作部材４４が２つのスイッチを含む場合、プライマリコントローラ２４は、２つのスイッチの少なくとも一方がオフ操作されている場合に、条件ｅ４が満たされていると判定してもよい。
　プライマリコントローラ２４は、条件ｆ１－ｆ４の少なくとも１つが満たされた場合に、第３不許可条件Ｆが満たされていると判定する。プライマリコントローラ２４は、第３不許可条件Ｆが満たされていない場合には、受け入れ状態を、承認に維持する。プライマリコントローラ２４は、第３不許可条件Ｆが満たされた場合には、受け入れ状態を、承認から、待機を経ずに不許可に遷移させる。
　以上説明した本実施形態に係る作業機械１の制御システム９によれば、セカンダリコントローラ４０によって、自動制御のための高度な処理が可能となる。また、プライマリコントローラ２４は、セカンダリコントローラ４０からの演算信号が妥当であるかを判定し、セカンダリコントローラ４０からの演算信号が妥当ではない場合には、演算信号を拒絶する。そのため、万一、セカンダリコントローラ４０に異常が発生したとしても、安定的に作業機械１を制御することができる。
　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。
　作業機械１の構成は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。例えば、作業機械１は、ショベルに限らず、ブルドーザ、ホイールローダ、或いはモーターグレーダーなどの他の機械であってもよい。作業機械１は、遠隔から操作可能であってもよい。その場合、操作装置３３、セカンダリコントローラ４０、自動制御設定装置３９は、作業機械１の外部に配置されてもよい。
　自動制御は、上述した自動旋回制御に限らず、他の制御であってもよい。例えば、自動制御は、現況地形が所定の設計面に従った形状となるように、設計面に沿って作業機３を動作させてもよい。その場合、セカンダリコントローラ４０は、設計面の形状を制御パラメータとして取得してもよい。自動制御は、目標経路に沿って作業機械１を走行させてもよい。その場合、セカンダリコントローラ４０は、目標経路を制御パラメータとして取得してもよい。
　本開示によれば、作業機械を自動制御するためのシステムにおいて、安定的に作業機械を制御することができる。
　１：作業機械、　２：車体、　３：作業機、　４：旋回体、　５：走行体、　２４：プライマリコントローラ、　３４：作業機ロック部材、　３５：旋回ロック部材、　４０：セカンダリコントローラ、　４１：走行操作部材、　４２：作業機操作部材、　４３：旋回操作部材

Claims (20)

  1. 　作業機械を自動制御するためのシステムであって、
    　前記自動制御によって前記作業機械を動作させるための指令値を演算し、前記指令値を示す演算信号を出力するセカンダリコントローラと、
    　前記演算信号を受信し、前記演算信号の妥当性を判定し、前記演算信号が妥当である場合には、前記演算信号を受け入れて前記演算信号に基づいて前記作業機械の自動制御を実行し、前記演算信号が妥当でない場合には、前記演算信号を拒絶して前記作業機械の自動制御を実行しないプライマリコントローラと、
    を備えるシステム。
  2. 　前記プライマリコントローラは、
    　　前記演算信号の受け入れ状態を、不許可と、待機と、承認との間で遷移させ、
    　　前記演算信号の受け入れ状態が承認である場合には、前記演算信号を受け入れ、
    　　前記演算信号の受け入れ状態が不許可、又は、待機である場合には、前記演算信号を拒絶する、
    請求項１に記載のシステム。
  3. 　前記プライマリコントローラは、前記演算信号の妥当性を含む第１許可条件が満たされている場合に、前記演算信号の受け入れ状態を、前記不許可から前記待機に遷移させる、
    請求項２に記載のシステム。
  4. 　前記プライマリコントローラは、
    　　前記セカンダリコントローラが前記自動制御を実行可能であることを示す演算信号使用フラグを、前記セカンダリコントローラから取得し、
    　　前記演算信号使用フラグがオンであることを含む第２許可条件が満たされている場合に、前記演算信号の受け入れ状態を、前記待機から前記承認に遷移させる、
    請求項３に記載のシステム。
  5. 　前記プライマリコントローラは、前記演算信号が妥当でない場合には、前記演算信号の受け入れ状態を、前記不許可に遷移させる、
    請求項２に記載のシステム。
  6. 　前記プライマリコントローラは、前記指令値が所定の正常範囲内である場合に、前記演算信号が妥当であると判定する、
    請求項１に記載のシステム。
  7. 　前記セカンダリコントローラは、
    　　前記自動制御のための制御パラメータを取得し、
    　　前記制御パラメータに基づいて、前記指令値を演算し、
    　前記プライマリコントローラは、
    　　前記セカンダリコントローラから前記制御パラメータを取得し、
    　　前記制御パラメータが変更された場合には、前記制御パラメータの変更が前記作業機械のオペレータの意図によるものかを判定し、
    　　前記制御パラメータの変更が前記作業機械のオペレータの意図によるもののではない場合には、前記演算信号が妥当ではないと判定する、
    請求項１に記載のシステム。
  8. 　前記作業機械を手動で操作するための操作部材をさらに備え、
    　前記プライマリコントローラは、前記操作部材が操作されている場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行せず、前記操作部材の操作に応じて前記作業機械を制御する、
    請求項１に記載のシステム。
  9. 　前記プライマリコントローラは、
    　　前記作業機械の傾斜角度を取得し、
    　　前記作業機械の傾斜角度が所定角度より大きい場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行しない、
    請求項１に記載のシステム。
  10. 　前記作業機械は、車体と、前記車体に対して動作可能に支持される作業機とを含み、
    　前記プライマリコントローラは、
    　　前記作業機に、前記自動制御に適切なアタッチメントが装着されているかを判定し、
    　　前記作業機に、前記適切なアタッチメントが装着されていない場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行しない、
    請求項１に記載のシステム。
  11. 　前記作業機械は、車体と、前記車体に対して動作可能に支持される作業機とを含み、
    　前記作業機の動作をロックするためにオペレータによって操作される作業機ロック部材をさらに備え、
    　前記プライマリコントローラは、前記作業機ロック部材によって前記作業機の動作がロックされている場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行しない、
    請求項１に記載のシステム。
  12. 　前記プライマリコントローラは、
    　　前記作業機械が走行中であるかを判定し、
    　　前記作業機械が走行中である場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行しない、
    請求項１に記載のシステム。
  13. 　前記作業機械は、走行体と、前記走行体に対して旋回可能に支持される旋回体と、前記旋回体に対して動作可能に支持される作業機とを含み、
    　前記旋回体の旋回をロックするためにオペレータによって操作される旋回ロック部材をさらに備え、
    　前記プライマリコントローラは、前記旋回ロック部材によって前記旋回体の旋回がロックされている場合には、前記演算信号を拒絶して前記自動制御を実行しない、
    請求項１に記載のシステム。
  14. 　作業機械を自動制御するための方法であって、
    　前記自動制御によって前記作業機械を動作させるための指令値を演算するセカンダリコントローラから、前記指令値を示す演算信号を受信することと、
    　前記演算信号の妥当性を判定することと、
    　前記演算信号が妥当である場合には、前記演算信号を受け入れて前記演算信号に基づいて前記作業機械の自動制御を実行することと、
    　前記演算信号が妥当でない場合には、前記演算信号を拒絶して前記作業機械の自動制御を実行しないこと、
    を備える方法。
  15. 　前記演算信号の受け入れ状態を、不許可と、待機と、承認との間で遷移させることと、
    　前記演算信号の受け入れ状態が承認である場合には、前記演算信号を受け入れることと、
    　前記演算信号の受け入れ状態が不許可、又は、待機である場合には、前記演算信号を拒絶すること、
    を備える請求項１４に記載の方法。
  16. 　前記演算信号の妥当性を含む第１許可条件が満たされている場合に、前記演算信号の受け入れ状態を、前記不許可から前記待機に遷移させることを備える、
    請求項１５に記載の方法。
  17. 　前記セカンダリコントローラが前記自動制御を実行可能であることを示す演算信号使用フラグを、前記セカンダリコントローラから取得することと、
    　前記演算信号使用フラグがオンであることを含む第２許可条件が満たされている場合に、前記演算信号の受け入れ状態を、前記待機から前記承認に遷移させること、
    を備える請求項１６に記載の方法。
  18. 　前記演算信号が妥当でない場合には、前記演算信号の受け入れ状態を、前記不許可に遷移させることを備える、
    請求項１５に記載の方法。
  19. 　前記指令値が所定の正常範囲内である場合に、前記演算信号が妥当であると判定することを備える、
    請求項１４に記載の方法。
  20. 　前記セカンダリコントローラは、前記自動制御のための制御パラメータを取得し、前記制御パラメータに基づいて、前記指令値を演算し、
    　前記セカンダリコントローラから前記制御パラメータを取得することと、
    　前記制御パラメータが変更された場合には、前記制御パラメータの変更が前記作業機械のオペレータの意図によるものかを判定することと、
    　前記制御パラメータの変更が前記作業機械のオペレータの意図によるもののではない場合には、前記演算信号が妥当ではないと判定すること、
    を備える請求項１４に記載の方法。
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