作業車両の制御システム、制御方法、および作業車両

本発明は、作業車両の制御システム、制御方法、および作業車両に関する。

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

特開2013−104236号公報

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

実施形態に係る作業車両の斜視図である。

作業車両の側面図である。

作業車両の平面図である。

作業車両の構成を示すブロック図である。

作業車両の制御システムの構成を示すブロック図である。

車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。

車速自動調整制御における加速度とエンジン回転速度との変化を示すタイミングチャートである。

変形例に係る車速自動調整制御の処理を示すフローチャートである。

変形例に係る作業車両の斜視図である。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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