作业车辆的控制系统、控制方法以及作业车辆技术方案

作业车辆的控制系统具有当前地形取得装置、存储装置、控制器。当前地形取得装置取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息。存储装置存储表示作业对象的目标地形的设计地形信息。控制器从当前地形取得装置取得当前地形信息。控制器从存储装置取得设计地形信息。控制器生成使工作装置沿当前地形与最终设计地形之间，并且从当前地形向上方距离规定距离的位置移动的指令信号。

Control System, Control Method and Operating Vehicle of Operating Vehicle

The control system of the working vehicle has the current terrain acquisition device, storage device and controller. The current terrain acquisition device obtains the current terrain information representing the current terrain of the operating object. The storage device stores the design terrain information representing the target terrain of the operation object. The controller obtains the current terrain information from the current terrain acquisition device. The controller obtains the design terrain information from the storage device. The controller generates an instruction signal that moves the working device along the current terrain and the final designed terrain, and from the current terrain to the upper position at a specified distance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业车辆的控制系统、控制方法以及作业车辆
本专利技术涉及作业车辆的控制系统、控制方法以及作业车辆。
技术介绍
以往，在推土机或者平地机等作业车辆中，提出了自动调整工作装置的位置的自动控制。例如，在专利文献1中，公开了挖掘控制和整地控制。在挖掘控制中，自动调整推土铲的位置，以使得推土铲的负荷与目标负荷一致。在整地控制中，以沿着表示挖掘对象的目标形状的设计地形使推土铲的刀尖移动的方式，对推土铲的位置进行自动调整。现有技术文献专利文献专利文献1：(日本)专利第5247939号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题在利用作业车辆进行的作业中，除了挖掘作业以外，还有填土作业。在填土作业中，作业车辆利用工作装置从掘土部掘出土。然后，作业车辆一边将掘出的土堆在规定位置，一边在其上行驶，将堆起的土压实。由此，例如，将凹陷的地形填埋，能够形成平坦形状。但是，在上述自动控制中，难以进行良好的填土作业。例如，如图20所示，在整地控制中，以沿着设计地形100使推土铲的刀尖200移动的方式，对推土铲的位置进行自动调整。因此，在通过整地控制进行填土作业时，在图20中如虚线所示，一次将大量的土堆在作业车辆300的跟前的位置。在该情况下，由于堆起的土的厚度大，因此难以将堆起的土压实。因此，会有作业的加工品质降低的问题。或者，为了将堆起的土充分压实，需要使作业车辆300在堆起的土的上方行驶多次。在该情况下，会有作业效率降低的问题。本专利技术的课题在于，提供一种能够通过自动控制，进行效率良好并且加工品质好的填土作业的作业车辆的控制系统，控制方法，以及作业车辆。用于解决技术课题的技术方案第一方面的作业车辆的控制系统具有当前地形取得装置、存储装置、控制器。当前地形取得装置取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息。存储装置存储表示作业对象的目标地形的设计地形信息。控制器从当前地形取得装置取得当前地形信息。控制器从存储装置取得设计地形信息。控制器生成使工作装置沿当前地形与最终设计地形之间，并且从当前地形向上方距离规定距离的位置移动的指令信号。第二方面的作业车辆的控制系统具有：当前地形取得装置、存储装置、控制器。当前地形取得装置取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息。存储装置存储表示作业对象的目标地形即最终设计地形的设计地形信息。控制器从当前地形取得装置取得当前地形信息。控制器从存储装置取得设计地形信息。控制器基于当前地形信息以及设计地形信息，确定中间设计地形。中间设计地形位于当前地形的上方，并且最终设计地形的下方。控制器基于中间设计地形，生成使工作装置移动的指令信号。第三方面的作业车辆的控制方法具有以下步骤。在第一步骤中，取得当前地形信息。当前地形信息表示作业对象的当前地形。在第二步骤中，取得设计地形信息。设计地形信息表示作业对象的目标地形即最终设计地形。在第三步骤中，生成使工作装置沿当前地形与最终设计地形之间，并且从当前地形向上方距离规定距离的位置移动的指令信号。第四方面的作业车辆具有工作装置、控制器。控制器取得当前地形信息。当前地形信息表示作业对象的当前地形。控制器取得设计地形信息。设计地形信息表示作业对象的最终设计地形。控制器控制工作装置，以使得工作装置沿当前地形与最终设计地形之间，并且从当前地形向上方距离规定距离的位置移动。专利技术的效果根据本专利技术，自动地控制工作装置，以使得沿着比当前地形更靠近上方的位置移动。此时，与通过使工作装置沿比最终设计地形更靠近下方的位置移动，工作装置沿着最终设计地形移动的情况相比，能够减薄土而堆在当前地形上。因此，能够利用作业车容易地压实堆起的土。由此，能够提高作业的加工品质。另外，能够提高作业效率。附图说明图1是表示实施方式的作业车辆的侧视图。图2是表示作业车辆的驱动系统和控制系统的结构的框图。图3是表示作业车辆的结构的示意图。图4是表示填土作业中的当前地形、最终设计地形、中间设计地形的一例的图。图5是表示填土作业的工作装置的自动控制的处理的流程图。图6是表示当前地形信息的一例的图。图7是表示用于确定中间设计地形的处理的流程图。图8是表示用于确定底高度的处理的图。图9是表示第一上限高度，第一下限高度，第二上限高度，以及第二下限高度的图。图10是表示用于确定中间设计地形的倾角的处理的流程图。图11是表示用于确定第一上限角度的处理的图。图12是表示用于确定第一下限角度的处理的图。图13是表示用于确定最短距离角度的处理的图。图14是表示用于确定最短距离角度的处理的图。图15是表示用于确定最短距离角度的处理的图。图16是表示第一变形例的中间设计地形的图。图17是表示第二变形例的中间设计地形的图。图18是表示其他实施方式的控制系统的结构的框图。图19是表示其他实施方式的控制系统的结构的框图。图20是表示以往技术的填土作业的图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式的作业车辆进行说明。图1是表示实施方式的作业车辆1的侧视图。本实施方式的作业车辆1为推土机。作业车辆1具有车体11、行驶装置12、工作装置13。车体11具有驾驶室14、发动机室15。在驾驶室14中配置有未图示的驾驶座。发动机室15配置在驾驶室14的前方。行驶装置12安装于车体11的下部。行驶装置12具有左右一对履带16。此外，在图1中，仅图示了左侧的履带16。通过使履带16旋转，作业车辆1行驶。工作装置13安装于车体11。工作装置13具有提升架17、推土铲18、提升液压缸19、转角液压缸20、倾斜液压缸21。提升架17以沿着车宽度方向延伸的轴线X为中心，能够上下动作地安装于车体11。提升架17支承推土铲18。推土铲18配置在车体11的前方。推土铲18伴随着提升架17的上下移动而上下移动。提升液压缸19与车体11和提升架17连结。通过使提升液压缸19伸缩，提升架17以轴线X为中心上下旋转。转角液压缸20与提升架17和推土铲18连结。通过使转角液压缸20伸缩，推土铲18以沿着大致上下方向延伸的轴线Y为中心旋转。倾斜液压缸21与提升架17和推土铲18连结。通过使倾斜液压缸21伸缩，推土铲18以沿着大致车辆前后方向延伸的轴线Z为中心旋转。图2是表示作业车辆1的驱动系统2、控制系统3的结构的框图。如图2所示，驱动系统2具有发动机22、液压泵23、动力传递装置24。液压泵23被发动机22驱动，排出工作油。从液压泵23排出的工作油向提升液压缸19、转角液压缸20、倾斜液压缸21供给。此外，在图2中，图示了一个液压泵23，也可以设置多个液压泵。动力传递装置24将发动机22的驱动力传递到行驶装置12。动力传递装置24例如也可以是HST(HydroStaticTransmission)。或者，动力传递装置24例如也可以是转矩转换器，或者具有多个变速齿轮的传动机构。控制系统3具有操作装置25、控制器26、控制阀27。操作装置25为用于操作工作装置13以及行驶装置12的装置。操作装置25配置于驾驶室14。操作装置25接收用于驱动工作装置13以及行驶装置12的操作人员的操作，输出与操作对应的操作信号。操作装置25例如包括操作杆、踏板、开关等。控制器26以基于所取得的信息控制作业车辆1的方式编程。控制器26包括例如CPU等处理装置。控制器26从操作装置25取得操作信号。控制器26基于操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作业车辆的控制系统，所述作业车辆具有工作装置，所述作业车辆的控制系统的特征在于，具有：取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息的当前地形取得装置；存储表示所述作业对象的目标地形即最终设计地形的设计地形信息的存储装置；控制器；所述控制器设置为，从所述当前地形取得装置取得所述当前地形信息，从所述存储装置取得所述设计地形信息，生成使所述工作装置沿所述当前地形与所述最终设计地形之间，并且从所述当前地形向上方距离规定距离的位置移动的指令信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.26 JP 2016-1463811.一种作业车辆的控制系统，所述作业车辆具有工作装置，所述作业车辆的控制系统的特征在于，具有：取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息的当前地形取得装置；存储表示所述作业对象的目标地形即最终设计地形的设计地形信息的存储装置；控制器；所述控制器设置为，从所述当前地形取得装置取得所述当前地形信息，从所述存储装置取得所述设计地形信息，生成使所述工作装置沿所述当前地形与所述最终设计地形之间，并且从所述当前地形向上方距离规定距离的位置移动的指令信号。2.如权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器根据所述当前地形的形状使所述规定距离变化。3.如权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，还具有生成表示所述工作装置的保有土量的土量信号的土量取得装置，所述控制器从所述土量取得装置取得所述土量信号，根据所述保有土量使所述规定距离变化。4.如权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器生成以使所述工作装置不向上方超过所述最终设计地形的方式，使所述工作装置移动的指令信号。5.如权利要求1所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器具有：配置于所述作业车辆的外部的第一控制器；与所述第一控制器通信，配置于所述作业车辆的内部的第二控制器；所述第一控制器设置为，从所述当前地形取得装置取得所述当前地形信息，从所述存储装置取得所述设计地形信息，所述第二控制器生成使所述工作装置移动的所述指令信号。6.一种作业车辆的控制系统，所述作业车辆具有工作装置，所述作业车辆的控制系统的特征在于，具有：取得表示作业对象的当前地形的当前地形信息的当前地形取得装置；存储表示所述作业对象的目标地形即最终设计地形的设计地形信息的存储装置；控制器；所述控制器设置为，从所述当前地形取得装置取得所述当前地形信息，从所述存储装置取得所述设计地形信息，基于所述当前地形信息以及所述设计地形信息，确定位于所述当前地形的上方并且位于所述最终设计地形的下方的中间设计地形，基于所述中间设计地形生成使所述工作装置移动的指令信号。7.如权利要求6所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所述控制器将所述中间设计地形设定在从所述当前地形向上方距离规定距离的位置。8.如权利要求7所述的作业车辆的控制系统，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石桥永至，稻丸昭文，米泽保人，下條隆宏，
申请(专利权)人：株式会社小松制作所，
类型：发明
国别省市：日本,JP