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JP6613185B2 - モータグレーダの制御方法、モータグレーダおよびモータグレーダの作業管理システム - Google Patents

モータグレーダの制御方法、モータグレーダおよびモータグレーダの作業管理システム Download PDF

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JP6613185B2
JP6613185B2 JP2016058840A JP2016058840A JP6613185B2 JP 6613185 B2 JP6613185 B2 JP 6613185B2 JP 2016058840 A JP2016058840 A JP 2016058840A JP 2016058840 A JP2016058840 A JP 2016058840A JP 6613185 B2 JP6613185 B2 JP 6613185B2
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Description

本開示は、モータグレーダの制御方法、モータグレーダおよびモータグレーダの作業管理システムに関する。
従来、作業車両として、モータグレーダが知られている。モータグレーダは、路面、地面などを平滑に整地する車輪式の作業車両である。
たとえば、米国特許出願公開第2015/0197253号明細書(特許文献1)には、複数のセンサの情報を用いて地理的座標を算出し、表示装置に現況地形に関する情報を表示する方式が開示されている。
米国特許出願公開第2015/0197253号明細書
建設事業における施工工程の生産性を向上するには、作業対象の現況地形を精度よく効率的に計測し、作業対象の目標形状である設計地形と現況地形との両方に基づいて、作業対象が施工される必要がある。
本発明の目的は、作業対象の現況地形を精度よく取得できる、モータグレーダの制御方法、モータグレーダおよびモータグレーダの作業管理システムを提供することである。
ある開示に従うモータグレーダは、車体と、車体に取り付けられたブレードと、ブレードの前方に位置し、かつ車体の左右の各々に取り付けられた前輪と、ブレードの後方に位置し、かつ車体の左右の各々において前後に配置された2輪の後輪と、車体の位置を第1のセンサ情報として検出する第1センサと、車体の傾きを第2のセンサ情報として検出する第2センサと、前後に配置された2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ車体に揺動自在に支持された第1の揺動部材と、第1の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出する第3センサとを備える。モータグレーダの制御方法は、第1〜第3センサで検出される第1〜第3のセンサ情報を取得するステップと、取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出するステップとを備える。
したがって、第1の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出し、当該第3のセンサ情報を利用して後輪の位置を算出するため整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
好ましくは、第1の揺動部材は、車体の左右の一方に設けられた2輪の後輪に対して設けられる。モータグレーダは、車体の左右の他方に設けられた2輪の後輪に対して設けられ、前後に配置された2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ車体に揺動自在に支持された第2の揺動部材と、第2の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第4のセンサ情報として検出する第4センサとをさらに備える。後輪の位置を算出するステップは、取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて車体の左右の一方に設けられた後輪の位置を算出し、取得した第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて車体の左右の他方に設けられた後輪の位置を算出する。
したがって、第1〜第3のセンサ情報に基づいて車体の左右の一方に設けられた後輪の位置を算出し、第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて車体の左右の他方に設けられた後輪の位置を算出するため同時に2地点の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能となる。
好ましくは、車体は、前輪が取り付けられたフロントフレームと、フロントフレームと回動可能に連結され、後輪が取り付けられたリアフレームとを含む。第1センサは、フロントフレームに取り付けられる。モータグレーダは、リアフレームに対してフロントフレームの回動角度を検出する角度センサをさらに備える。後輪の位置を算出するステップは、取得したセンサ情報と回動角度とに基づいて後輪の位置を算出する。
したがって、リアフレームに対してフロントフレームの回動角度を検出し、当該回動角度を利用して後輪の位置を算出するためフロントフレームに第1センサが取り付けられているモータグレーダの構成であっても整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
好ましくは、後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するステップをさらに備える。
したがって、後輪の位置に基づく現況地形と、設計地形との比較に基づく画像を表示することによりその差を容易に確認することが可能となり整地作業の作業効率を向上させることが可能である。
好ましくは、後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するためのデータを外部に送信するステップをさらに備える。
したがって、外部の装置において、後輪の位置に基づく現況地形と、設計地形との比較に基づく画像を表示することによりその差を容易に確認することが可能となり現況地形を容易に把握することが可能である。
ある開示に従うモータグレーダは、車体と、車体に取り付けられたブレードと、ブレードの前方に位置し、かつ車体の左右の各々に取り付けられた前輪と、ブレードの後方に位置し、かつ車体の左右の各々において前後に配置された2輪の後輪と、車体の位置を第1のセンサ情報として検出する第1センサと、車体の傾きを第2のセンサ情報として検出する第2センサと、前後に配置された2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ車体に揺動自在に支持された第1の揺動部材と、第1の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出する第3センサと、第1〜第3センサと接続されるコントローラとを備える。コントローラは、第1〜第3センサで検出される第1〜第3のセンサ情報を取得し、取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出する。
したがって、第1の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出し、当該第3のセンサ情報を利用して後輪の位置を算出するため整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
好ましくは、車体は、前輪が取り付けられたフロントフレームと、フロントフレームと回動可能に連結され、後輪が取り付けられたリアフレームとを含む。第1センサは、リアフレームに取り付けられる。
したがって、リアフレームに第1センサが取り付けられているモータグレーダの構成の場合には、リアフレームに対してフロントフレームの回動角度を利用することなく、後輪の位置を算出するため簡易な構成で整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
好ましくは、第1の揺動部材は、車体の左右の一方に設けられた2輪の後輪に対して設けられる。車体の左右の他方に設けられた2輪の後輪に対して設けられ、前後に配置された2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ車体に揺動自在に支持された第2の揺動部材と、第2の揺動部材が車体に対して揺動する角度を第4のセンサ情報として検出する第4センサとをさらに備える。コントローラは、第4センサで検出される第4のセンサ情報をさらに取得し、取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて車体の左右の一方に設けられた後輪の位置を算出し、取得した第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて車体の左右の他方に設けられた後輪の位置を算出する。
したがって、第1〜第3のセンサ情報に基づいて車体の左右の一方に設けられた後輪の位置を算出し、第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて車体の左右の他方に設けられた後輪の位置を算出するため同時に2地点の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能となる。
好ましくは、車体は、前輪が取り付けられたフロントフレームと、フロントフレームと回動可能に連結され、後輪が取り付けられたリアフレームとを含む。第1センサは、フロントフレームに取り付けられる。リアフレームに対してフロントフレームの回動角度を検出する角度センサをさらに備える。コントローラは、取得したセンサ情報と回動角度とに基づいて後輪の位置を算出する。
したがって、リアフレームに対してフロントフレームの回動角度を検出し、当該回動角度を利用して後輪の位置を算出するためフロントフレームに第1センサが取り付けられているモータグレーダの構成であっても整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
好ましくは、後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示する表示装置をさらに備える。
したがって、後輪の位置に基づく現況地形と、設計地形との比較に基づく画像を表示することによりその差を容易に確認することが可能となり整地作業の作業効率を向上させることが可能である。
好ましくは、後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するためのデータを外部に送信する通信装置をさらに備える。
したがって、外部の装置において、後輪の位置に基づく現況地形と、設計地形との比較に基づく画像を表示することによりその差を容易に確認することが可能となり現況地形を容易に把握することが可能である。
ある開示に従うモータグレーダの作業管理システムは、上記に記載のモータグレーダと、通信装置から送信されたデータに基づいて画像を表示する表示装置とを備える。
したがって、モータグレーダとは別に設けられた表示装置において、後輪の位置に基づく現況地形と、設計地形との比較に基づく画像を表示することによりその差を容易に確認することが可能となるため、現況地形を容易に把握することが可能である。
ある開示に従うモータグレーダは、フロントフレームと、フロントフレームと回動可能に連結されたリアフレームとを含む車体と、車体に取り付けられたブレードと、ブレードの前方に位置し、かつ車体に取り付けられた前輪と、ブレードの後方に位置し、かつ車体に取り付けられた後輪と、フロントフレームに取り付けられ、フロントフレームの位置を検出する位置センサと、車体に取り付けられ、車体の傾きを検出する傾斜センサと、リアフレームに対するフロントフレームの回動角度を検出する角度センサとを備える。モータグレーダの制御方法は、位置センサ、傾斜センサ及び角度センサで検出されるそれぞれのセンサ情報を取得するステップと、取得したそれぞれのセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出するステップとを備える。
したがって、位置センサによりフロントフレームの位置、傾斜センサにより車体の傾き、角度センサにより回動角度を検出し、それぞれのセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出するため整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
ある開示に従うモータグレーダは、フロントフレームと、フロントフレームと回動可能に連結されたリアフレームとを含む車体と、車体に取り付けられたブレードと、ブレードの前方に位置し、かつ車体に取り付けられた前輪と、ブレードの後方に位置し、かつ車体に取り付けられた後輪と、フロントフレームに取り付けられ、フロントフレームの位置を検出する位置センサと、車体に取り付けられ、車体の傾きを検出する傾斜センサと、リアフレームに対するフロントフレームの回動角度を検出する角度センサと、位置センサ、傾斜センサ及び角度センサと接続されるコントローラとを備える。コントローラは、位置センサ、傾斜センサ及び角度センサで検出されるそれぞれのセンサ情報を取得し、取得したそれぞれのセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出する。
したがって、位置センサによりフロントフレームの位置、傾斜センサにより車体の傾き、角度センサにより回動角度を検出し、それぞれのセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出するため整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
本発明のモータグレーダの制御方法およびモータグレーダによれば、整地作業の施工精度を向上させることが可能である。
実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す斜視図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す側面図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1の回動機構の構成の概略について説明する図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1の揺動機構の構成の概略について説明する図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1が備える制御系の構成を表したブロック図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1が現況地形を取得する方式を説明するフロー図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1の後輪位置を算出する方式を説明する図である。 実施形態に基づくモータグレーダ1のディスプレイ160で表示される画像を説明する図である。 実施形態の変形例3に基づく作業管理システムの概念図である。 実施形態の変形例3に基づくモータグレーダ1が現況地形を取得する方式を説明するフロー図である。
以下、実施形態に係るモータグレーダについて説明する。以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明については繰り返さない。
<A.外観>
図1は、実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す斜視図である。
図2は、実施形態に基づくモータグレーダ1の構成を概略的に示す側面図である。
図1および図2に示されるように、実施形態のモータグレーダ1は、走行輪11,12と、車体フレーム2と、キャブ3と、作業機4とを主に備えている。また、モータグレーダ1は、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機4は、ブレード42を含んでいる。モータグレーダ1は、ブレード42で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なうことができる。
走行輪11,12は、前輪11と後輪12とを含んでいる。図1および図2においては、片側1輪ずつの2つの前輪11と片側2輪ずつの4つの後輪12とからなる全6輪の走行輪を示しているが、前輪11および後輪12の数および配置はこれに限られない。
前輪11は、ブレード42の前方に位置し、かつ車体フレーム2の左右に各々取り付けられる。
また、後輪12は、ブレード42の後方に位置し、かつ車体フレーム2の左右の各々において前後に配置された2輪で構成される。一例として図2には、左側の後輪12のうちの前側後輪12Aと、後側後輪12Bとが示されている。
また、当該後輪には、前後に配置された2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ車体フレーム2に揺動自在に支持されたタンデム装置50A(第1の揺動部材)が設けられる。なお、タンデム装置50Aの揺動中心点Pが一例として示されている。
なお、以下の図の説明において、モータグレーダ1が直進走行する方向を、モータグレーダ1の前後方向(X)という。モータグレーダ1の前後方向において、作業機4に対して前輪11が配置されている側を、前方向とする。モータグレーダ1の前後方向において、作業機4に対して後輪12が配置されている側を、後方向とする。モータグレーダ1の左右方向とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向(Y)の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。モータグレーダ1の上下方向(Z)とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。
前後方向とは、キャブ3内の運転席に着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席に着座したオペレータの左右方向である。左右方向とは、モータグレーダ1の車幅方向である。上下方向とは、運転席に着座したオペレータの上下方向である。運転席に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席に着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。
車体フレーム2は、リアフレーム21と、フロントフレーム22と、外装カバー25とを含んでいる。リアフレーム21は、外装カバー25と、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品とを支持している。外装カバー25はエンジン室6を覆っている。外装カバー25には、上方開口部26と、側方開口部27と、後方開口部とが形成されている。上方開口部26、側方開口部27および後方開口部は、外装カバー25を厚み方向に貫通して形成されている。
リアフレーム21は、外装カバー25と、エンジン室6に配置されたエンジンなどの構成部品とを支持している。外装カバー25はエンジン室6を覆っている。リアフレーム21には、上記のたとえば4つの後輪12の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取付けられている。
フロントフレーム22は、リアフレーム21の前方に取り付けられている。フロントフレーム22は、リアフレーム21に、回動可能に連結されている。フロントフレーム22は、前後方向に延びている。フロントフレーム22は、リアフレーム21に連結されている基端部と、基端部と反対側の先端部とを有している。フロントフレーム22は、前端を有している。前端は、フロントフレーム22の先端部に含まれている。フロントフレーム22の先端部には、上記のたとえば2つの前輪11が回転可能に取り付けられている。
フロントフレーム22の前端(または、車体フレーム2の前端)には、カウンタウェイト51が取り付けられている。カウンタウェイト51は、フロントフレーム22に取り付けられるアタッチメントの一種である。カウンタウェイト51は、前輪11に負荷される下向きの荷重を増加して、操舵を可能にするとともにブレード42の押付荷重を増加するために、フロントフレーム22に装着されている。
キャブ3はフロントフレーム22に載置されている。キャブ3の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機4の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングベダルなどの操作部(図示せず)が設けられている。なお、キャブ3は、リアフレーム21に載置されていてもよい。
作業機4は、ドローバ40と、旋回サークル41と、ブレード42と、油圧モータ49と、各種の油圧シリンダ44〜48とを主に有している。
ドローバ40の前端部は、フロントフレーム22の先端部に揺動可能に取付けられている。ドローバ40の後端部は、一対のリフトシリンダ44,45によってフロントフレーム22に支持されている。この一対のリフトシリンダ44,45の伸縮によって、ドローバ40の後端部がフロントフレーム22に対して上下に昇降可能である。したがって、リフトシリンダ44,45がともに縮小することによりフロントフレーム22に対するブレード42の高さは上方向に調整される。また、リフトシリンダ44,45がともに伸長することによりフロントフレーム22に対するブレード42の高さは下方向に調整される。
また、ドローバ40は、リフトシリンダ44,45の伸縮によって、車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。
フロントフレーム22とドローバ40の側端部とには、ドローバシフトシリンダ46が取り付けられている。このドローバシフトシリンダ46の伸縮によって、ドローバ40は、フロントフレーム22に対して左右に移動可能である。
旋回サークル41は、ドローバ40の後端部に旋回(回転)可能に取付けられている。旋回サークル41は、油圧モータ49によって、ドローバ40に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に旋回駆動可能である。旋回サークル41の旋回駆動によって、ブレード42のブレード推進角が調整される。
ブレード42は、前輪11と後輪12との間に配置されている。ブレード42は、車体フレーム2の前端(または、フロントフレーム22の前端)と車体フレーム2の後端との間に配置されている。ブレード42は、旋回サークル41に支持されている。ブレード42は、旋回サークル41およびドローバ40を介して、フロントフレーム22に支持されている。
ブレード42は、旋回サークル41に対して左右方向に移動可能に支持されている。具体的には、ブレードシフトシリンダ47が、旋回サークル41およびブレード42に取り付けられており、ブレード42の長手方向に沿って配置されている。このブレードシフトシリンダ47によって、ブレード42は旋回サークル41に対して左右方向に移動可能である。ブレード42は、フロントフレーム22の長手方向に交差する方向に移動可能である。
ブレード42は、旋回サークル41に対して、ブレード42の長手方向に延びる軸を中心に揺動可能に支持されている。具体的には、チルトシリンダ48が、旋回サークル41およびブレード42に取り付けられている。このチルトシリンダ48を伸縮させることによって、ブレード42は旋回サークル41に対してブレード42の長手方向に延びる軸を中心に揺動して、車両進行方向に対するブレード42の傾斜角度を変更することができる。
キャブ3の上天井側には、位置検出センサ64が配置されている。位置検出センサ64は、GNSSアンテナと、グローバル座標演算器とを含む。RTK−GNSS(Real Time Kinematic - Global Navigation Satellite Systems、GNSSは全地球航法衛星システムをいう。)用のアンテナである。
また、キャブ3の上天井側には、IMU(Inertial Measurement Unit)66が配置されている。IMU66は、車体フレーム2の傾きを検出する。実施形態において、車体フレーム(フロントフレーム22)の傾きは、また、IMU66は、車体フレーム2の左右方向に対する傾斜角θ2(図6(B)参照)と、車体フレーム2の前後方向に対する傾斜角θ1(図6(A)参照)とを検出する。IMU24は、例えば100Hz周期で傾斜角θ1及び傾斜角θ2を更新する。
<B.機構>
図3は、実施形態に基づくモータグレーダ1の回動機構の構成の概略について説明する図である。
図3に示されるように、フロントフレーム22と、リアフレーム21とは、鉛直なセンタピン30により連結されている。具体的には、フロントフレーム22は、キャブ3のほぼ下方位置でリアフレーム21に回動可能に連結されている。リアフレーム21に対するフロントフレーム22の回動は、キャブ3からの操作レバーの操作により、フロントフレーム22とリアフレーム21との間に連結されたアーティキュレートシリンダ32を伸縮させることで行われる。そして、フロントフレーム22をリアフレーム21に対して屈曲させる(アーティキュレートさせる)ことで、モータグレーダ1の旋回時の旋回半径をより小さくすることおよび、オフセット走行による溝掘や法切作業が可能である。なお、オフセット走行とは、フロントフレーム22をリアフレーム21に対して屈曲させる方向と、前輪11をフロントフレームに対して旋回させる方向とをそれぞれ逆方向とすることにより、モータグレーダ1を直進走行させることをいう。また、リアフレーム21にはアーティキュレート角度検出センサ60が取り付けられており、リアフレーム21に対するフロントフレーム22の屈曲角度であるアーティキュレート角度を検出する。なお、リアフレーム21に対してフロントフレーム22が中立位置に位置している場合にはアーティキュレート角度は0°であるものとする。
図4は、実施形態に基づくモータグレーダ1の揺動機構の構成の概略について説明する図である。
図4に示されるように、車体フレーム2に対して左側の2輪の後輪12A,12Bと、右側の2輪の後輪12C,12Dとが示されている。後輪12A,12Bは前後に配置されている。また、後輪12C,12Dは前後に配置されている。
また、後輪12A,12Bの双方を回転自在に支持するとともに、車体フレーム2に対して揺動自在に支持するタンデム装置50Aと、後輪12C,12Dの双方を回転自在に支持し、車体フレーム2に対して揺動自在に支持するタンデム装置50Bとが設けられる。
エンジンは、リアアクスル58と駆動力伝達手段(図示せず)を介して連結されている。
タンデム装置50A,50Bは、揺動部材であり、リアアクスル58を軸として揺動自在に設けられる。
また、図示しないがリアアクスル58と、後輪12B,12Dの軸とは、駆動力伝達手段を介して接続されている。エンジンを駆動させることにより、後輪12B,12Dが駆動輪となり、一方、後輪12A,12Cが従動輪となって、モータグレーダ1は走行する。
本例においては、走行する現況地形の凹凸に倣ってタンデム装置50A,50Bを介して後輪12が揺動する場合が示されている。タンデム装置50A,50Bを設けることにより、凹凸による揺れが車体フレーム2を介してブレード42にできる限り伝わらないように構成されている。これにより、モータグレーダ1は、高精度の整地作業を行うことが可能である。
また、タンデム装置50A,50Bを介して後輪12が揺動するタンデム角度を検出するタンデム角度検出センサ62A,62Bがそれぞれタンデム装置50A,50Bに取り付けられている。
<C.システム構成>
図5は、実施形態に基づくモータグレーダ1が備える制御系の構成を表したブロック図である。
図5に示されるように、モータグレーダ1の制御システムは、一例として、油圧ポンプ131と、コントロールバルブ134と、油圧アクチュエータ135と、エンジン136と、エンジンコントローラ138と、スロットルダイヤル139と、回転センサ140と、ポテンショメータ145と、スタータスイッチ146と、メインコントローラ150と、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62と、位置検出センサ64と、IMU66と、ディスプレイ160と、通信装置170とを含む。
油圧ポンプ131は、作業機4等の駆動に用いる作動油を吐出する。
油圧ポンプ131には、コントロールバルブ134を介して油圧アクチュエータ135が接続される。油圧アクチュエータ135は、アーティキュレートシリンダ32等を含む。
斜板駆動装置132は、メインコントローラ150からの指示に基づいて駆動し、油圧ポンプ131の斜板の傾斜角度を変更する。
コントロールバルブ134は、油圧アクチュエータ135を制御する。コントロールバルブ134は、電磁比例弁であり、メインコントローラ150と接続される。メインコントローラ150は、作業機レバー、走行レバーの操作方向および/または操作量に応じた操作信号(電気信号)をコントロールバルブ134に出力する。コントロールバルブ134は、当該操作信号に従って油圧ポンプ131から油圧アクチュエータ135へ供給される作動油の量を制御する。
エンジン136は、油圧ポンプ131と接続する駆動軸を有し、当該駆動軸に従って油圧ポンプ131が駆動される。
エンジンコントローラ138は、メインコントローラ150からの指示に従い、エンジン136の動作を制御する。エンジン136は、一例としてディーゼルエンジンである。エンジン136のエンジン回転数は、スロットルダイヤル139等によって設定され、実際のエンジン回転数は回転センサ140によって検出される。回転センサ140は、メインコントローラ150と接続される。
スロットルダイヤル139にはポテンショメータ145が設けられている。ポテンショメータ145は、スロットルダイヤル139の設定値(操作量)を検出する。スロットルダイヤル139の設定値は、メインコントローラ150に送信される。ポテンショメータ145は、エンジンコントローラ138に対して、エンジン136の回転数に関する指令値が出力する。当該指令値に従って、エンジン136の目標回転数が調整される。
エンジンコントローラ138は、メインコントローラ150からの指示に従い燃料噴射装置が噴射する燃料噴射量等の制御を行うことにより、エンジン136の回転数を調節する。
スタータスイッチ146は、エンジンコントローラ138と接続される。操作者がスタータスイッチ146を操作(スタートに設定)することにより、始動信号がエンジンコントローラ138に出力され、エンジン136が始動する。
メインコントローラ150は、モータグレーダ1全体を制御するコントローラであり、CPU(Central Processing Unit)、不揮発性メモリ、タイマ等により構成される。なお、本例においては、メインコントローラ150と、エンジンコントローラ138とがそれぞれ別々の構成について説明しているが共通の1つのコントローラとすることも可能である。
メインコントローラ150は、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62と、位置検出センサ64と、IMU66と、通信装置170と接続される。メインコントローラ150は、それぞれのセンサ情報を取得して、取得したセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出する。メインコントローラ150は、算出した後輪の位置に基づいて現況地形データを取得し、設計地形データとの比較に基づく作業支援情報をディスプレイ160に表示する。
通信装置170は、外部装置(例えばサーバ)と通信ネットワークを介してデータの授受が可能に設けられている。たとえば、通信装置170を用いて、算出した後輪の位置に関する情報を外部装置に送信するようにしても良い。また、ディスプレイ160に表示される作業支援情報を外部装置に送信するようにしても良い。
<D.制御フロー>
図6は、実施形態に基づくモータグレーダ1が現況地形を取得する方式を説明するフロー図である。
図6を参照して、メインコントローラ150は、センサ情報を取得する(ステップS2)。メインコントローラ150は、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62と、位置検出センサ64と、IMU66のそれぞれのセンサで検出されたセンサ情報を取得する。
次に、メインコントローラ150は、モータグレーダ1の後輪位置を算出する(ステップS4)。メインコントローラ150は、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62と、位置検出センサ64と、IMU66とで検出されたセンサ情報に基づいて後輪位置を算出する。
図7は、実施形態に基づくモータグレーダ1の後輪位置を算出する方式を説明する図である。
図7(A)は、モータグレーダ1を上面視した場合にモータグレーダ1を模型的に表わした図が示されている。
本例においては、各種のセンサ情報に基づいて後輪の位置を算出する方式について説明する。具体的には、左側の後輪12Bの現況地形と接している位置を算出する。
一例として、モータグレーダ1の直進走行する方向をX方向、X方向と直交する方向をY方向とする。
キャブ3は、フロントフレーム22に設けられており、キャブ3の上天井に設けられた位置検出センサ64の位置Q0は、位置検出センサ64のセンサ情報に基づいて取得することが可能である。
位置Q0を基準座標として後輪の位置Q1を算出する。
位置Q0を基準座標とした場合の後輪の位置Q1のX方向の座標X0は、次式で表わされる。
座標X0=X1+X2+X3
ここで、X1は、位置Q0と屈曲位置R0との間の長さであり、予め設定されている既知の値である。
X2は、次式で表わされる。
X2=L1×cos(α1)−L2×sin(α1)
ここで、L1は、屈曲位置R0とリアアクスル58の中心位置R1との間の長さであり、予め設定されている既知の値である。また、角度α1は、アーティキュレート角度であり、アーティキュレート角度検出センサ60で検出される角度である。
X3は、次式で表わされる。
X3=L4×cos(α1)
L4=L3×cos(α2)
X3=L3×cos(α2)×cos(α1)
ここで、L3は、後輪12Bの中心点と揺動中心点Pとの間の長さであり、予め設定されている既知の値である。角度α2は、タンデム角度であり、タンデム角度検出センサ62で検出される角度である。
上記算出結果に基づいて後輪の位置Q1のX方向の座標X0は次式で表わされる。
座標X0=X1+L1×cos(α1)−L2×sin(α1)+L3×cos(α2)×cos(α1)
次に、位置Q0を基準座標とした場合の後輪の位置Q1のY方向の座標Y0は、次式で表わされる。
座標Y0=Y1+Y2+Y3
Y1は、次式で表わされる。
Y1=L1×sin(α1)
また、Y2は、次式で表わされる。
Y2=L2×cos(α1)
ここで、L2は、リアフレーム21の中心線と後輪12Bとの間の長さであり、予め設定されている既知の値である。
Y3=L4×sin(α1)
L4=L3×cos(α2)
Y3=L3×cos(α2)×sin(α1)
上記算出結果に基づいて後輪の位置Q1のY方向の座標Y0は次式で表わされる。
座標Y0=L1×sin(α1)+L2×cos(α1)+L3×cos(α2)×sin(α1)
次に、位置Q0を基準座標とした場合の後輪12Bの位置Q1のZ方向の座標Z0は、次式で表わされる。
座標Z0=Z1+Z2+Z3
ここで、Z1は、後輪12の半径の長さである。Z3は、Z方向における揺動中心点Pと位置検出センサ64との間の長さである。Z1,Z3は、予め設定されている既知の値である。
Z2=L3×sin(α2)
上記算出結果に基づいて後輪の位置Q1のZ方向の座標Z0は次式で表わされる。
座標Z0=Z1+L3×sin(α2)+Z3
上記算出結果である座標X0,Y0,Z0は、モータグレーダ1が水平面に整地された場合(車体フレーム2が傾いていない場合)の座標(車体絶対座標)である。
図7(B)は、車体傾きを考慮して後輪の位置Q1の座標X0,Y0,Z0を補正する場合を説明する図である。
当該図に示されるように、現況地形に沿ってモータグレーダ1は前後方向および左右方向に傾きを有する。本例において、車体フレーム2(位置検出センサ64及びIMU66が配置されるフロントフレーム22)の方位は、位置検出センサ64からの位置データに基づく位置速度ベクトル(GNSS速度ベクトル)により取得する。IMU66は、車体フレーム2の左右方向に対する傾斜角θ2と、車体フレーム2の前後方向に対する傾斜角θ1とを検出する。
傾きを考慮した後輪の位置Q1の座標(X、Y、Z)は次式により算出される。
X=X0×cos(θ1)=(X1+L1×cos(α1)−L2×sin(α1)+L3×cos(α2)×cos(α1))×cos(θ1)
Y=Y0×cos(θ2)=(L1×sin(α1)+L2×cos(α1)+L3×cos(α2)×sin(α1))×cos(θ2)
Z=Z0/sqrt(tan2(θ1)+tan2(θ2)+1)=(Z1+L3×sin(α1)+Z3)/sqrt(tan2(θ1)+tan2(θ2)+1)
上記算出結果である座標X,Y,Zは、位置Q0を基準座標とした場合のモータグレーダ1の車体傾きを考慮したモータグレーダ1の後輪位置のグローバル座標である。
これにより、算出されたモータグレーダ1の後輪位置に従って現況地形データを取得することが可能となる。すなわち、メインコントローラ150は、車体絶対座標、位置速度ベクトルおよび車体の傾きのデータに基づいて、グローバル座標系における後輪の位置Q1を取得する。メインコントローラ150は、後輪の車体絶対座標(ローカル位置)をグローバル座標(グローバル位置)に変換する。
再び図6を参照して、メインコントローラ150は、算出された後輪位置に基づく現況地形データと設計地形データとの比較に基づく画像を表示する(ステップS6)。
メインコントローラ150は、予め不揮発性メモリ等に格納されている設計地形データと、算出された現況地形データとを比較して、その差分に基づく画像を表示する。たとえば、現況地形データと設計地形データとの同じ地点での高さの差分に基づく画像を表示する。
図8は、実施形態に基づくモータグレーダ1のディスプレイ160で表示される画像を説明する図である。
図8に示されるように、モータグレーダ1とともにその周囲の現況地形に関する情報として設計地形データとの高さの差分に基づく画像が作業支援情報として表示される。
一例として種々のハッチング領域が示されており、設計地形データと現況地形データとの同じ地点での高さの差分に従ってハッチング領域の種類が異なる。たとえば、高さの差分が大きい場合と、高さの差分が小さい場合とで変更するようにしても良い。当該画像を表示することによりオペレータは、現況地形データと設計地形データとの差を容易に確認することが可能となり整地作業の作業効率を向上させることが可能である。
再び図6を参照して、メインコントローラ150は、作業が終了したかどうかを判断する(ステップS8)。作業が終了したと判断した場合(ステップS8においてYES)には、処理を終了する(エンド)。一方、ステップS8において、作業が終了していないと判断した場合(ステップS8においてNO)には、再びステップS2に戻る。そして、上記処理を繰り返す。
当該方式に基づいて作業対象の現況地形をモータグレーダ1の後輪位置に基づいて精度よく効率的に計測することが可能である。そして、作業対象の目標形状である設計地形データと、現況地形データとに基づいて画像を表示することにより施工精度の高い施工作業を実行することが可能である。
特に、本例においては、ブレード42の後方に位置する後輪12の位置で現況地形データを取得する方式である。したがって、ブレード42での整地作業後の現況地形を精度よく把握することが可能である。また、本方式は、タンデム角度検出センサ62のセンサ情報を用いてタンデム装置50により揺動する後輪12の位置を算出するため、現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能であり、施工精度を向上させることが可能である。
<E.変形例>
<e1.変形例1>
上記においては、モータグレーダ1の後輪12Bの位置を算出する場合について説明したが、後輪12Aの位置を算出して、現況地形データを取得するようにしても良い。
さらに、後輪12Aおよび12Bの位置をそれぞれ算出して現況地形データを取得するようにしても良い。
さらに、本例においては、タンデム装置50Aに取り付けられたタンデム角度検出センサ62Aのセンサ情報を用いて左側の後輪12Bの位置を算出する方式について説明した。
一方で、右側の後輪12C,12Dの少なくともいずれか一方の位置を算出することも可能である。具体的には、タンデム装置50Bに取り付けられているタンデム角度検出センサ62Bのセンサ情報を用いて上記と同様の方式に従って右側の後輪12Dの位置を算出することも可能である。
メインコントローラ150は、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62Aと、位置検出センサ64と、IMU66とのそれぞれのセンサ情報を取得して、取得したセンサ情報に基づいて上記で説明したのと同様の方式に基づいて後輪12Bの位置を算出し、アーティキュレート角度検出センサ60と、タンデム角度検出センサ62Bと、位置検出センサ64と、IMU66とのそれぞれのセンサ情報を取得して、取得したセンサ情報に基づいて上記で説明したのと同様の方式に基づいて後輪12Dの位置を算出する。
右側および左側の後輪12B,12Dの位置を算出することにより同時に2地点の現況地形データを取得し、広い範囲の現況地形データを取得することが可能である。これにより走行回数を削減して効率的に施工作業を実行することが可能である。
<e2.変形例2>
上記においては、フロントフレーム22にキャブ3が取り付けられ、キャブ3の上天井に位置検出センサ64を取り付けた構成について説明したが、リアフレーム21にキャブ3が取り付けられ、キャブ3の上天井に位置検出センサ64が取り付けられる構成も考えられる。
リアフレーム21にキャブ3が取り付けられる場合には、フロントフレーム22をリアフレーム21に対して屈曲させた場合であってもリアフレーム21に設けられたキャブ3の位置検出センサ64と後輪12Bとの相対的な位置関係は変化しない。
したがって、メインコントローラ150は、タンデム角度検出センサ62と、位置検出センサ64と、IMU66とのそれぞれのセンサ情報を取得して、取得したセンサ情報に基づいて上記で説明したのと同様の方式に基づいて後輪12Bの位置を算出することが可能である。それゆえ、簡易な構成で整地作業後の現況地形の凹凸を精度よく計測することが可能である。
なお、これまでに説明した実施形態では、モータグレーダ1がキャブ3を有していたが、モータグレーダ1は、キャブ3を必ずしも有しなくてもよい。モータグレーダ1は、オペレータがモータグレーダ1に搭乗してモータグレーダ1を操作する仕様に限られず、外部からの遠隔操作によって動作する仕様であってもよい。この場合、モータグレーダ1は、オペレータが搭乗するためのキャブ3を必要としないため、キャブ3を有しなくてもよい。キャブ3を有さない場合は、位置検出センサ64と、IMU66は、リアフレーム21またはフロントフレーム22等に配置してもよい。
<e3.変形例3>
上記においては、モータグレーダ1の後輪12Bの位置を算出する場合について説明したが、当該算出結果を外部装置で管理するようにしても良い。
図9は、実施形態の変形例3に基づく作業管理システムの概念図である。
図9を参照して、モータグレーダと、外部装置200(例えば、サーバ)とが通信可能に設けられている場合が示されている。
モータグレーダ1における情報を外部装置200に送信することにより遠隔地からモータグレーダ1の状態を把握することが可能である。
また、上記で説明したモータグレーダ1の後輪12Bの位置に関する情報を表示装置を有する外部装置200に送信することにより、遠隔地の外部装置200において、作業対象の現況地形を精度よく把握することが可能である。
図10は、実施形態の変形例3に基づくモータグレーダ1が現況地形を取得する方式を説明するフロー図である。
図10を参照して、図6のフロー図と比較してステップS6をステップS7に置換した点が異なる。
具体的には、ステップS7において、メインコントローラ150は、算出された後輪位置に基づく現況地形データと設計地形データとの比較に基づく画像を表示するためのデータを送信する。通信装置170は、外部装置200に当該データを送信する。
その他の構成については図6で説明したのと同様であるのでその詳細な説明については繰り返さない。
当該構成により、外部装置200は、算出された後輪位置に基づく現況地形データと設計地形データとの比較に基づく画像を表示するためのデータを取得し、表示装置に図8で説明したのと同様の画像を表示することが可能である。
これにより、遠隔地に設けられた外部装置200の表示装置を用いて作業対象の現況地形を精度よく把握することが可能である。
今回開示された実施の形態は例示であって、上記内容のみに制限されるものではない。本願の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 モータグレーダ、2 車体フレーム、3 キャブ、4 作業機、11 前輪、12 後輪、19 車軸、21 リアフレーム、22 フロントフレーム、40 ドローバ、41 旋回サークル、42 ブレード、44,45 リフトシリンダ、46 ドローバシフトシリンダ、47 ブレードシフトシリンダ、48 チルトシリンダ、49 油圧モータ、50 タンデム装置、51 カウンタウェイト、60 アーティキュレート角度検出センサ、62 タンデム角度検出センサ、64 位置検出センサ、66 IMU、131 油圧ポンプ、132 斜板駆動装置、135 油圧アクチュエータ、136 エンジン、138 エンジンコントローラ、139 スロットルダイヤル、150 メインコントローラ、160 ディスプレイ。

Claims (14)

  1. モータグレーダの制御方法であって、
    前記モータグレーダは、
    車体と、
    前記車体に取り付けられたブレードと、
    前記ブレードの前方に位置し、かつ前記車体の左右の各々に取り付けられた前輪と、
    前記ブレードの後方に位置し、かつ前記車体の左右の各々において前後に配置された2輪の後輪と、
    前記車体の位置を第1のセンサ情報として検出する第1センサと、
    前記車体の傾きを第2のセンサ情報として検出する第2センサと、
    前後に配置された前記2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ前記車体に揺動自在に支持された第1の揺動部材と、
    前記第1の揺動部材が前記車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出する第3センサとを備え、
    前記第1〜第3センサで検出される前記第1〜第3のセンサ情報を取得するステップと、
    取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて前記後輪の位置を算出するステップとを備える、モータグレーダの制御方法。
  2. 前記第1の揺動部材は、前記車体の左右の一方に設けられた前記2輪の後輪に対して設けられ、
    前記モータグレーダは、
    前記車体の左右の他方に設けられた前記2輪の後輪に対して設けられ、前後に配置された前記2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ前記車体に揺動自在に支持された第2の揺動部材と、
    前記第2の揺動部材が前記車体に対して揺動する角度を第4のセンサ情報として検出する第4センサとをさらに備え、
    前記後輪の位置を算出するステップは、
    取得した前記第1〜第3のセンサ情報に基づいて前記車体の左右の一方に設けられた前記後輪の位置を算出し、
    取得した前記第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて前記車体の左右の他方に設けられた前記後輪の位置を算出する、請求項1記載のモータグレーダの制御方法。
  3. 前記車体は、前記前輪が取り付けられたフロントフレームと、前記フロントフレームと回動可能に連結され、前記後輪が取り付けられたリアフレームとを含み、
    前記第1センサは、前記フロントフレームに取り付けられ、
    前記モータグレーダは、前記リアフレームに対して前記フロントフレームの回動角度を検出する角度センサをさらに備え、
    前記後輪の位置を算出するステップは、取得したセンサ情報と前記回動角度とに基づいて前記後輪の位置を算出する、請求項1または2記載のモータグレーダの制御方法。
  4. 前記後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するステップをさらに備える、請求項1〜3のいずれか1項に記載のモータグレーダの制御方法。
  5. 前記後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するためのデータを外部に送信するステップをさらに備える、請求項1〜4のいずれか1項に記載のモータグレーダの制御方法。
  6. 車体と、
    前記車体に取り付けられたブレードと、
    前記ブレードの前方に位置し、かつ前記車体の左右の各々に取り付けられた前輪と、
    前記ブレードの後方に位置し、かつ前記車体の左右の各々において前後に配置された2輪の後輪と、
    前記車体の位置を第1のセンサ情報として検出する第1センサと、
    前記車体の傾きを第2のセンサ情報として検出する第2センサと、
    前後に配置された前記2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ前記車体に揺動自在に支持された第1の揺動部材と、
    前記第1の揺動部材が前記車体に対して揺動する角度を第3のセンサ情報として検出する第3センサと、
    前記第1〜第3センサと接続されるコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記第1〜第3センサで検出される前記第1〜第3のセンサ情報を取得し、
    取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて前記後輪の位置を算出する、モータグレーダ。
  7. 前記車体は、
    前記前輪が取り付けられたフロントフレームと、
    前記フロントフレームと回動可能に連結され、前記後輪が取り付けられたリアフレームとを含み、
    前記第1センサは、前記リアフレームに取り付けられる、請求項6記載のモータグレーダ。
  8. 前記第1の揺動部材は、前記車体の左右の一方に設けられた前記2輪の後輪に対して設けられ、
    前記車体の左右の他方に設けられた前記2輪の後輪に対して設けられ、前後に配置された前記2輪の後輪の双方を回転自在に支持し、かつ前記車体に揺動自在に支持された第2の揺動部材と、
    前記第2の揺動部材が前記車体に対して揺動する角度を第4のセンサ情報として検出する第4センサとをさらに備え、
    前記コントローラは、
    前記第4センサで検出される前記第4のセンサ情報をさらに取得し、
    取得した第1〜第3のセンサ情報に基づいて前記車体の左右の一方に設けられた前記後輪の位置を算出し、
    取得した前記第1、第2、第4のセンサ情報に基づいて前記車体の左右の他方に設けられた前記後輪の位置を算出する、請求項6記載のモータグレーダ。
  9. 前記車体は、
    前記前輪が取り付けられたフロントフレームと、
    前記フロントフレームと回動可能に連結され、前記後輪が取り付けられたリアフレームとを含み、
    前記第1センサは、前記フロントフレームに取り付けられ、
    前記リアフレームに対して前記フロントフレームの回動角度を検出する角度センサをさらに備え、
    前記コントローラは、
    取得したセンサ情報と前記回動角度とに基づいて前記後輪の位置を算出する、請求項6〜8のいずれか1項に記載のモータグレーダ。
  10. 前記後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示する表示装置をさらに備える、請求項6〜9のいずれか1項に記載のモータグレーダ。
  11. 前記後輪の位置と設計地形との比較に基づく画像を表示するためのデータを外部に送信する通信装置をさらに備える、請求項6〜10のいずれか1項に記載のモータグレーダ。
  12. 請求項11に記載のモータグレーダと、
    前記通信装置から送信されたデータに基づいて画像を表示する表示装置とを備えた、モータグレーダの作業管理システム。
  13. モータグレーダの制御方法であって、
    前記モータグレーダは、
    フロントフレームと、前記フロントフレームと回動可能に連結されたリアフレームとを含む車体と、
    前記車体に取り付けられたブレードと、
    前記ブレードの前方に位置し、かつ前記車体に取り付けられた前輪と、
    前記ブレードの後方に位置し、かつ前記車体に取り付けられた後輪と、
    前記フロントフレームに取り付けられ、前記フロントフレームの位置を検出する位置センサと、
    前記車体に取り付けられ、前記車体の傾きを検出する傾斜センサと、
    前記リアフレームに対する前記フロントフレームの回動角度を検出する角度センサとを備え、
    前記位置センサ、前記傾斜センサ及び前記角度センサで検出されるそれぞれのセンサ情報を取得するステップと、
    取得したそれぞれのセンサ情報に基づいて前記後輪の位置を算出するステップとを備える、モータグレーダの制御方法。
  14. フロントフレームと、前記フロントフレームと回動可能に連結されたリアフレームとを含む車体と、
    前記車体に取り付けられたブレードと、
    前記ブレードの前方に位置し、かつ前記車体に取り付けられた前輪と、
    前記ブレードの後方に位置し、かつ前記車体に取り付けられた後輪と、
    前記フロントフレームに取り付けられ、前記フロントフレームの位置を検出する位置センサと、
    前記車体に取り付けられ、前記車体の傾きを検出する傾斜センサと、
    前記リアフレームに対する前記フロントフレームの回動角度を検出する角度センサと、
    前記位置センサ、前記傾斜センサ及び前記角度センサと接続されるコントローラとを備え、
    前記コントローラは、
    前記位置センサ、前記傾斜センサ及び前記角度センサで検出されるそれぞれのセンサ情報を取得し、
    取得したそれぞれのセンサ情報に基づいて前記後輪の位置を算出する、モータグレーダ。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6971779B2 (ja) * 2017-10-27 2021-11-24 株式会社小松製作所 作業機械
JP7236810B2 (ja) * 2018-03-28 2023-03-10 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、方法、及び作業車両
JP7154814B2 (ja) * 2018-04-26 2022-10-18 株式会社小松製作所 作業機械およびその制御方法
KR102125138B1 (ko) * 2018-09-05 2020-07-07 한양대학교 에리카산학협력단 레벨링 장치
JP7150593B2 (ja) * 2018-12-26 2022-10-11 株式会社クボタ 作業車両
JP7262358B2 (ja) * 2019-09-30 2023-04-21 株式会社小松製作所 モータグレーダ
JP7437195B2 (ja) * 2020-03-13 2024-02-22 株式会社小松製作所 モータグレーダおよび表示制御方法
JP7422570B2 (ja) * 2020-03-17 2024-01-26 株式会社小松製作所 作業車両および制御方法
US11891782B2 (en) * 2020-04-30 2024-02-06 Deere & Company Ground engaging tool control system and method
JP7478616B2 (ja) * 2020-07-30 2024-05-07 株式会社小松製作所 作業機械
US11487293B2 (en) * 2020-11-20 2022-11-01 Automotive Research & Testing Center Map-information obstacle-tracking system and method
JP7620477B2 (ja) * 2021-03-31 2025-01-23 日立建機株式会社 建設機械
JP7734020B2 (ja) * 2021-08-20 2025-09-04 株式会社小松製作所 作業機械、及び、作業機械を制御するための方法
JP7779783B2 (ja) 2022-03-28 2025-12-03 日立建機株式会社 油圧ショベル

Family Cites Families (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2748509A (en) * 1950-05-27 1956-06-05 Baldwin Lima Hamilton Corp Six wheel drive and steer road machine
US2901846A (en) * 1953-04-22 1959-09-01 Gen Motors Corp Four-wheel drive tractor grader
US3299978A (en) * 1964-07-30 1967-01-24 Northrop Corp Surface vehicle having selectively positionable plural walking beam running gear means
JPS5633368U (ja) * 1979-08-17 1981-04-01
FI77192C (sv) * 1980-03-10 1989-02-10 Konetehdas Norcar Hydraulmotordrivet tvådelat terränggående fordon
US5308216A (en) * 1986-01-10 1994-05-03 Osa Ab Forwarder
US5488472A (en) * 1995-01-10 1996-01-30 Hunter Engineering Company Apparatus for determining vehicle wheel alignment positions and orientations
US5951613A (en) * 1996-10-23 1999-09-14 Caterpillar Inc. Apparatus and method for determining the position of a work implement
US5997013A (en) * 1997-07-23 1999-12-07 Upright, Inc. Chassis stabilization system
NL1007045C2 (nl) * 1997-09-16 1999-03-25 Brinks Westmaas Bv Kantelvoertuig.
US6269885B1 (en) * 1999-12-15 2001-08-07 Husco International, Inc. Blade height control system for a motorized grader
JP4921632B2 (ja) * 2000-05-31 2012-04-25 日本精工株式会社 四輪駆動車における前後輪変速装置
JP2006132132A (ja) * 2004-11-04 2006-05-25 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業管理装置及びこれを備えた作業機械
US20060124323A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Caterpillar Inc. Work linkage position determining system
US7735574B2 (en) * 2005-09-23 2010-06-15 Volvo Road Machinery, Ltd. Motor grader with adjustable front wheel structure
US7766104B2 (en) * 2006-04-20 2010-08-03 Caterpillar Inc Differential lock control in articulated machine
JP4921990B2 (ja) * 2006-10-10 2012-04-25 本田技研工業株式会社 車両のヨーモーメント制御装置
US8032279B2 (en) * 2007-07-27 2011-10-04 Snap-On Incorporated Wheel alignment head and system with advanced power management
US8103418B2 (en) * 2007-08-06 2012-01-24 Extendquip Llc Extendable frame work vehicle having lift member movable in a true vertical fashion
US8296019B2 (en) * 2007-09-25 2012-10-23 Caterpillar Inc. Autoload system for excavation based on productivity
JP5293041B2 (ja) * 2008-09-19 2013-09-18 コベルコ建機株式会社 作業アタッチメント及びこれを備えた建設機械
US8055411B2 (en) * 2008-10-31 2011-11-08 Caterpillar Inc. Steering system and method of steering a machine
US7793740B2 (en) * 2008-10-31 2010-09-14 Caterpillar Inc Ride control for motor graders
US20110301781A1 (en) * 2008-11-26 2011-12-08 Volvo Construction Equipment Method for calibrating an angle sensor and vehicle with an angle sensor
US8393429B2 (en) * 2009-11-06 2013-03-12 Caterpillar Inc. Variable wheelbase motor grader
WO2011104846A1 (ja) * 2010-02-25 2011-09-01 トヨタ自動車株式会社 操舵制御装置
FI124870B2 (fi) * 2011-08-19 2018-12-31 Ponsse Oyj Puomisto
EP2725149A1 (en) * 2012-10-24 2014-04-30 Hexagon Technology Center GmbH Machine control system for a wheel loader comprising a grading blade
US10531607B2 (en) * 2013-07-31 2020-01-14 Cnh Industrial America Llc Header lateral tilt control with automatic operation in free float and controlled tilt modes
JP2015106254A (ja) * 2013-11-29 2015-06-08 トヨタ自動車株式会社 自律移動体、その制御方法及び制御プログラム
US20150197253A1 (en) 2014-01-10 2015-07-16 Caterpillar Inc. System for presenting road quality associated with operation of machine
US9637889B2 (en) * 2015-06-12 2017-05-02 Cnh Industrial America Llc Automated moldboard draft control system and method
JP6450268B2 (ja) * 2015-06-24 2019-01-09 株式会社小松製作所 ホイールローダと、当該ホイールローダの運搬作業情報の自動積算方法
JP6552916B2 (ja) * 2015-08-24 2019-07-31 株式会社小松製作所 ホイールローダ
JP6925775B2 (ja) * 2015-10-05 2021-08-25 株式会社小松製作所 施工管理システム
US20170200306A1 (en) * 2016-01-08 2017-07-13 Caterpillar Paving Products Inc. Control system for coordinating earth-working machines
JP6845614B2 (ja) * 2016-03-23 2021-03-17 株式会社小松製作所 制御方法およびモータグレーダ
JP6666180B2 (ja) * 2016-03-23 2020-03-13 株式会社小松製作所 モータグレーダの制御方法およびモータグレーダ
US9980431B2 (en) * 2016-09-12 2018-05-29 Cnh Industrial America Llc Header height control system with multiple height sensors
DE102016225140B3 (de) * 2016-12-15 2017-12-07 Audi Ag Verfahren zum Bestimmen einer relativen Position eines Kraftfahrzeugs, Positionsbestimmungssystem für ein Kraftfahrzeug und Kraftfahrzeug
JP6614164B2 (ja) * 2017-01-11 2019-12-04 株式会社デンソー センサ送信機、車輪位置検出装置およびそれを備えたタイヤ空気圧検出装置
GB2574767B (en) * 2017-03-30 2022-12-07 Mitsubishi Heavy Ind Mach Systems Ltd Measurement device and program
WO2019000433A1 (zh) * 2017-06-30 2019-01-03 深圳市大疆创新科技有限公司 两轮平衡车
DE102017212165B4 (de) * 2017-07-17 2023-11-30 Ford Global Technologies, Llc Neigefahrzeug
US10625557B2 (en) * 2017-10-10 2020-04-21 Franklin Ross Knisley Tilting vehicle with non-tilting wheels
US11199845B2 (en) * 2019-03-05 2021-12-14 Cnh Industrial America Llc System and method for distributing and compressing crop material for ensilage
US11447931B2 (en) * 2019-05-15 2022-09-20 Caterpillar Inc. Ground engaging tool monitoring system
US11173343B2 (en) * 2020-01-16 2021-11-16 Chi Hua Fitness Co., Ltd. Strength training equipment
DE102020102330A1 (de) * 2020-01-30 2021-08-05 CLAAS Tractor S.A.S Zugmaschine

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