WO2023053700A1 - 作業機械を制御するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

システムは、作業機センサとコントローラとを備える。作業機センサは、作業機のロール角とピッチ角とを検出する。コントローラは、第１車体接続部と第１フレーム接続部との間の距離を示す実フレーム長さを取得する。コントローラは、作業機が第１姿勢であるときには、作業機のロール角とピッチ角とに基づいて、ヨー角を所定角度と想定したときの第１フレーム接続部の想定位置を算出する。コントローラは、第１フレーム接続部の想定位置と、第１車体接続部との間の距離を示す想定フレーム長さを算出する。コントローラは、実フレーム長さと想定フレーム長さの差分に基づいて、第１姿勢での作業機のヨー角を算出する。コントローラは、作業機のロール角とピッチ角と、第１姿勢での作業機のヨー角とに基づいて、作業機の所定部分の位置を算出する。

Description

作業機械を制御するためのシステムおよび方法

　本発明は、作業機械を制御するためのシステムおよび方法に関する。

　作業機械には、ブレードなどの作業機を備えるものがある。例えば、特許文献１の作業機械は、ブレードと車体とが左右のリフトフレームで接続されている。左右のリフトフレームには、それぞれ左右のピッチ・チルトシリンダが接続されている。左右のピッチ・チルトシリンダがそれぞれ伸縮することで、ブレードがチルト動作する。チルト動作は、ブレードの左右の端部の一方の高さが他方の高さと異なるようにブレードが左右に傾く動作である。

特開２０１４－３１６９６号公報

　近年、作業機の制御等のために、作業機の所定部分の位置が、作業機械のコントローラによって検出される。そのため、作業機械には、作業機の姿勢を検出する作業機センサと、フレームの姿勢を検出するフレームセンサとが搭載される。各センサは、例えば加速度センサであり、重力加速度から、ロール角とピッチ角とを検出する。作業機の車体に対するヨー角がゼロ度である場合、コントローラは、フレームの長さとロール角とピッチ角、作業機のロール角とピッチ角と、作業機における所定部分の位置とに基づいて、車体に対する作業機の所定部分の位置を算出することができる。

　しかし、ブレードがチルト動作する場合、左右のフレームの一方が揺動することで、左右のフレームの高さが互いに異なるようになる。その場合、左右のフレームの前端の位置が、前後方向に互いに、ずれる。そのため、作業機の車体に対するヨー角はゼロ度と異なる値となる。その場合、上述した方法では、車体に対する作業機の位置を精度よく検出することは困難である。

　一方、上述した加速度センサによれば、起動時を０として、角速度の積算により、作業機のヨー角を算出することができる。しかし、その精度は高くなく、長時間使用された場合には、誤差が大きくなってしまう。そのため、加速度センサによって、ヨー角を検出する場合であっても、車体に対する作業機の位置を精度よく検出することは容易ではない。本発明の目的は、作業機の動作によって作業機のヨー角が変化しても、作業機械において作業機の所定部分の位置を精度よく検出することにある。

　本発明の一態様に係るシステムは、作業機械を制御するためのシステムである。作業機械は、車体と、作業機フレームと、作業機と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータとを含む。作業機フレームは、第１フレームと第２フレームとを含む。第１フレームは、車体に接続される第１車体接続部を含む。第２フレームは、車体に接続される第２車体接続部を含む。第２フレームは、第１フレームから左右方向に離れて配置される。

　作業機は、第１フレーム接続部と、第２フレーム接続部と、所定部分とを含む。第１フレーム接続部は、第１フレームに接続される。第２フレーム接続部は、第１フレーム接続部から左右方向に離れて配置される。第２フレーム接続部は、第２フレームに接続される。第１アクチュエータは、第１フレームを車体に対して動作させる。第２アクチュエータは、第２フレームを車体に対して動作させる。作業機が第１姿勢での車体に対する作業機のヨー角は、作業機が第２姿勢での作業機のヨー角と異なる。第２姿勢は、第１姿勢と異なる。

　システムは、作業機センサとコントローラとを備える。作業機センサは、作業機に取り付けられる。作業機センサは、作業機のロール角とピッチ角とを検出する。コントローラは、第１車体接続部と第１フレーム接続部との間の距離を示す実フレーム長さを取得する。コントローラは、第１車体接続部の位置を取得する。コントローラは、作業機のロール角とピッチ角とを取得する。

　コントローラは、作業機が第１姿勢であるときには、作業機のロール角とピッチ角とに基づいて、ヨー角を所定角度と想定したときの第１フレーム接続部の想定位置を算出する。コントローラは、第１フレーム接続部の想定位置と、第１車体接続部との間の距離を示す想定フレーム長さを算出する。コントローラは、実フレーム長さと想定フレーム長さの差分に基づいて、第１姿勢での作業機のヨー角を算出する。コントローラは、作業機のロール角とピッチ角と、第１姿勢での作業機のヨー角とに基づいて、作業機の所定部分の位置を算出する。

　本発明の他の態様に係る方法は、作業機械を制御するための方法である。作業機械は、車体と、作業機フレームと、作業機と、第１アクチュエータと、第２アクチュエータとを含む。作業機フレームは、第１フレームと第２フレームとを含む。第１フレームは、車体に接続される第１車体接続部を含む。第２フレームは、車体に接続される第２車体接続部を含む。第２フレームは、第１フレームから左右方向に離れて配置される。

　作業機は、第１フレーム接続部と、第２フレーム接続部と、所定部分とを含む。第１フレーム接続部は、第１フレームに接続される。第２フレーム接続部は、第１フレーム接続部から左右方向に離れて配置される。第２フレーム接続部は、第２フレームに接続される。作業機が第１姿勢での車体に対する作業機のヨー角は、作業機が第２姿勢での作業機のヨー角と異なる。第２姿勢は、第１姿勢と異なる。

　当該方法は、第１車体接続部の位置を検出することと、作業機のロール角とピッチ角とを検出することと、第１車体接続部と第１フレーム接続部との間の距離を示す実フレーム長さを取得することと、作業機が第１姿勢であるときには、作業機のロール角とピッチ角とに基づいて、ヨー角を所定角度と想定したときの第１フレーム接続部の想定位置を算出することと、第１フレーム接続部の想定位置と、第１車体接続部との間の距離を示す想定フレーム長さを算出することと、実フレーム長さと想定フレーム長さの差分に基づいて、第１姿勢での作業機のヨー角を算出することと、作業機のロール角とピッチ角と、第１姿勢での作業機のヨー角とに基づいて、作業機の所定部分の位置を算出すること、を備える。

　本発明によれば、作業機のヨー角を所定角度と想定したときの想定フレーム長さと実フレーム長さとの差分から、作業機が第１姿勢であるときのヨー角が算出される。それにより、作業機の動作によって作業機のヨー角が変化しても、作業機械において作業機の位置が精度よく検出される。

作業機械の斜視図である。 作業機及びその周囲の構造の斜視図である。 作業機械の制御システムを示すブロック図である。 標準姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す上面図である。 標準姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す側面図である。 標準姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す背面図である。 チルト姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す上面図である。 チルト姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す側面図である。 チルト姿勢での作業機及び作業機フレームを模式的に示す背面図である。 作業機の所定部分の位置を算出するための処理を示すフローチャートである。 作業機械の制御の一例を示す図である。

　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、実施形態に係る作業機械１を示す斜視図である。本実施形態に係る作業機械１は、ブルドーザである。作業機械１は、車体２と、作業機３と、作業機３の駆動機構４とを備えている。

　車体２は、運転室５と、動力室６と、走行装置７とを含む。運転室５には、図示しない運転席が配置されている。動力室６は、運転室５の前方に配置されている。走行装置７は、車体２を支持している。走行装置７は、左右の履帯８を含む。なお、図１では、左側の履帯８のみが図示されている。履帯８が回転することによって、作業機械１が走行する。

　作業機３は、車体２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、作業機械１の左右方向に延びている。作業機３は、刃先１１を含む。作業機３の駆動機構４は、作業機フレーム１２と、複数のアクチュエータ１３－１６とを備える。図２は、作業機３及び駆動機構４の斜視図である。図２に示すように、作業機フレーム１２は、作業機３を支持する。作業機フレーム１２は、第１フレーム１７と第２フレーム１８とを含む。第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、作業機械１の前後方向に延びている。

　第１フレーム１７は、車体２に対して揺動可能に接続される。第１フレーム１７は、第１車体接続部２３を含む。第１フレーム１７は、第１車体接続部２３において、車体２に接続される。第２フレーム１８は、第１フレーム１７から左右方向に離れて配置される。第２フレーム１８は、車体２に対して揺動可能に接続される。第２フレーム１８は、第２車体接続部２４を含む。第２フレーム１８は、第２車体接続部２４において、車体２に接続される。

　第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、車体２に対して、少なくともリフト軸Ａ１回りに揺動する。リフト軸Ａ１は、作業機械１の左右方向に延びる。詳細には、第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、ボールジョイント１９を介して、車体２に接続されており、車体２に対して全方向に揺動可能である。図１に示すように、第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、左右方向において走行装置７の外側に配置される。第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、走行装置７の側面に接続される。

　図２に示すように、作業機３は、第１フレーム接続部２１と第２フレーム接続部２２とを含む。第１フレーム接続部２１と第２フレーム接続部２２とは、作業機３の背面に配置されている。第１フレーム接続部２１は、第１フレーム１７に接続される。第２フレーム接続部２２は、第１フレーム接続部２１から左右方向に離れて配置される。第２フレーム接続部２２は、第２フレーム１８に接続される。作業機３は、第１軸Ａ２と第２軸Ａ３回りに回動可能に、第１フレーム１７と第２フレーム１８とに支持されている。第１軸Ａ２は、作業機械１の左右方向に延びている。第２軸Ａ３は、作業機械１の上下方向に延びている。

　複数のアクチュエータ１３－１６は、第１リフトアクチュエータ１３と、第２リフトアクチュエータ１４と、第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５と、第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６とを含む。第１リフトアクチュエータ１３と第２リフトアクチュエータ１４とは、作業機械１の左右方向に互いに離れて配置されている。第１リフトアクチュエータ１３と第２リフトアクチュエータ１４とは、車体２と作業機３とに接続されている。第１リフトアクチュエータ１３と第２リフトアクチュエータ１４とは、油圧シリンダである。第１リフトアクチュエータ１３と第２リフトアクチュエータ１４とは、作業機フレーム１２をリフト軸Ａ１回りに上下に揺動させる。それにより、作業機３が、上下にリフト動作する。

　第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５と、第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６とは、作業機械１の左右方向に互いに離れて配置されている。第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５は、作業機３と第１フレーム１７とに接続されている。第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６は、作業機３と第２フレーム１８とに接続されている。第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５と、第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６とは、油圧シリンダである。

　第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５は、第１フレーム１７に対して、作業機３を第１軸Ａ２回りに回動させる。第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６は、第２フレーム１８に対して、作業機３を第１軸Ａ２回りに回動させる。第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５と、第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６とが共に伸縮することで、作業機３が、第１軸Ａ２回りに前傾又は後傾する。この作業機３の前後の傾動動作は、ピッチ動作と呼ばれる。

　第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５と第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６との一方のみが伸縮すると、作業機３は、左方又は右方に傾動する。例えば、第１ピッチ・チルトアクチュエータ１５のみが伸縮することで、作業機３の右端部が上下に移動する。第２ピッチ・チルトアクチュエータ１６のみが伸縮することで、作業機３の左端部が上下に移動する。それにより、作業機３の左端部と右端部との高さが互いに異なるように、作業機３が傾く。この作業機３の左右の傾動動作は、チルト動作と呼ばれる。

　図３は、作業機械１の制御システムの構成を示すブロック図である。図３に示すように、作業機械１は、動力源３０と、油圧ポンプ３１と、動力伝達装置３２と、を備えている。動力源３０は、例えば内燃エンジンである。ただし、動力源３０は、電動モータであってもよい。或いは、動力源３０は、内燃エンジンと電動モータとのハイブリッドであってもよい。

　油圧ポンプ３１は、動力源３０によって駆動され、作動油を吐出する。油圧ポンプ３１から吐出された作動油は、リフトアクチュエータ１３，１４とピッチ・チルトアクチュエータ１５，１６とに供給される。なお、図３では、１つの油圧ポンプ３１が図示されているが、複数の油圧ポンプが設けられてもよい。

　動力伝達装置３２は、動力源３０の駆動力を走行装置７に伝達する。動力伝達装置３２は、例えば、ＨＳＴ（Hydro Static Transmission）であってもよい。或いは、動力伝達装置３２は、例えば、トルクコンバータ、或いは複数の変速ギアを有するトランスミッションであってもよい。

　作業機械１は、コントローラ３３と制御弁３４とを備える。コントローラ３３は、取得したデータに基づいて作業機械１を制御するようにプログラムされている。コントローラ３３は、記憶装置３５とプロセッサ３６とを含む。プロセッサ３６は、例えばＣＰＵを含む。記憶装置３５は、例えばメモリと補助記憶装置とを含む。記憶装置３５は、例えば、ＲＡＭ、或いはＲＯＭなどであってもよい。記憶装置３５は、半導体メモリ、或いはハードディスクなどであってもよい。記憶装置３５は、非一時的な（non-transitory）コンピュータで読み取り可能な記録媒体の一例である。記憶装置３５は、プロセッサ３６によって実行可能であり作業機械１を制御するためのコンピュータ指令を記録している。

　制御弁３４は、コントローラ３３からの指令信号によって制御される。制御弁３４は、アクチュエータ１３－１６と、油圧ポンプ３１との間に配置される。制御弁３４は、油圧ポンプ３１からリフトアクチュエータ１３，１４に供給される作動油の流量を制御する。制御弁３４は、油圧ポンプ３１からピッチ・チルトアクチュエータ１５，１６に供給される作動油の流量を制御する。

　作業機械１は、操作装置３７と入力装置３８とを備えている。操作装置３７は、例えばレバーを含む。或いは、操作装置３７は、ペダル、或いはスイッチを含んでもよい。オペレータは、操作装置３７を用いて、作業機械１の走行と、作業機３の動作とを手動で操作することができる。例えば、操作装置３７は、作業機３のリフト動作と、ピッチ動作と、チルト動作とを操作可能である。操作装置３７は、操作装置３７の操作を示す操作信号を出力する。コントローラ３３は、操作装置３７から操作信号を受信する。

　入力装置３８は、例えばタッチパネルを含む。ただし、入力装置３８は、スイッチなどの他の装置を含んでもよい。オペレータは、操作装置３７を用いて、作業機械１の制御の設定を行うことができる。入力装置３８は、入力装置３８への入力を示す入力信号を出力する。コントローラ３３は、入力装置３８から入力信号を受信する。

　作業機械１は、車体センサ４１と、フレームセンサ４２と、作業機センサ４３とを含む。車体センサ４１は、車体２に取り付けられている。車体センサ４１は、車体２の姿勢を検出する。フレームセンサ４２は、作業機フレーム１２に取り付けられている。フレームセンサ４２は、作業機フレーム１２の姿勢を検出する。作業機センサ４３は、作業機３に取り付けられている。作業機センサ４３は、作業機３の姿勢を検出する。

　車体センサ４１とフレームセンサ４２と作業機センサ４３とは、例えばＩＭＵ（慣性計測装置、Inertial Measurement Unit）などの加速度センサである。ただし、車体センサ４１とフレームセンサ４２と作業機センサ４３とは、ＩＭＵに限らず、他の加速度センサであってもよい。

　車体センサ４１は、車体２のピッチ角とロール角とヨー角とを検出する。フレームセンサ４２は、作業機フレーム１２のピッチ角とロール角とヨー角を検出する。詳細には、フレームセンサ４２は、第２フレーム１８に取り付けられている。フレームセンサ４２は、第２フレーム１８のピッチ角と、ロール角と、ヨー角とを検出する。作業機センサ４３は、作業機３のピッチ角と、ロール角と、ヨー角とを検出する。

　各センサは、重力加速度により、ピッチ角とロール角とを検出する。また、各センサは、起動時を０として、角速度の積算により、ヨー角を検出する。車体センサ４１と、フレームセンサ４２と、作業機センサ４３とは、それぞれ検出した角度を示す検出信号を出力する。

　コントローラ３３は、上述したセンサ４１－４３が検出した角度と、作業機械１の形状データとに基づいて、車体２に対する作業機３の所定部分の位置を検出する。作業機械１の形状データは、コントローラ３３に記憶されており、作業機械１の各部分の位置関係を示す。以下、作業機３の所定部分の位置を検出する方法について説明する。

　図４Ａから図４Ｃは、標準姿勢での作業機３及び作業機フレーム１２を示す模式図である。図４Ａは上面図である。図４Ｂは側面図である。図４Ｃは背面図である。図４Ｃに示すように、標準姿勢では、作業機３の刃先１１は水平であり、作業機３の刃先１１の第１端部５１と第２端部５２とは同じ高さに位置している。また、第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、互いに同じ高さに位置している。作業機３の前後方向と車体２の前後方向とは一致しており、車体２に対する作業機３のヨー角はゼロ度である。

　第１端部５１と第２端部５２とは、刃先１１の左右の端部である。図４Ａに示すように、第１端部５１は刃先１１の右端部であり、第２端部５２は刃先１１の左端部である。ただし、第１端部５１と第２端部５２とは、左右逆に設けられてもよい。

　形状データは、車体２における第１車体接続部２３の位置と第２車体接続部２４の位置を含む。例えば、第１車体接続部２３の位置と第２車体接続部２４の位置とは、車体２を基準とする車体座標系における座標で示される。形状データは、第１実フレーム長さと第２実フレーム長さとを含む。第１実フレーム長さは、第１車体接続部２３と第１フレーム接続部２１との間の距離を示す。第２実フレーム長さは、第２車体接続部２４と第２フレーム接続部２２との間の距離を示す。

　形状データは、作業機データを含む。作業機データは、第２フレーム接続部２２と作業機３の所定部分との間の位置関係を示す。所定部分は、例えば作業機３の刃先１１上に位置する。本実施形態において、所定部分は、作業機３の第１端部５１と第２端部５２とを含む。

　作業機３が標準姿勢である場合、コントローラ３３は、以下のようにして、作業機３の第１端部５１と第２端部５２の位置を算出する。コントローラ３３は、第２車体接続部２４の位置から、第２フレーム１８のピッチ角とロール角とヨー角と、第２実フレーム長さに基づいて、第２フレーム接続部２２の位置を算出する。コントローラ３３は、第２フレーム接続部２２の位置から、作業機３のピッチ角とロール角とヨー角と、作業機データとに基づいて、作業機３の第１端部５１の位置を算出する。ここで、車体２に対する作業機３のヨー角は、ゼロ度である。また、コントローラ３３は、第２フレーム接続部２２の位置から、作業機３のピッチ角とロール角とヨー角と、作業機データとに基づいて、作業機３の第２端部５２の位置を算出する。

　図５Ａから図５Ｃは、チルト姿勢での作業機３及び作業機フレーム１２を示す模式図である。図５Ａは上面図である。図５Ｂは側面図である。図５Ｃは背面図である。図５Ｃに示すように、チルト姿勢では、作業機３の第１端部５１と第２端部５２との高さが互いに異なる。第１フレーム１７と第２フレーム１８とは、互いに異なる高さに位置する。この場合、作業機械１の構造によっては、図５Ａに示すように、チルト姿勢での作業機３のヨー角φは、標準姿勢での作業機３のヨー角と異なり、ゼロ度以外の値となる。なお、図５Ａにおいて破線３’は、チルト姿勢においてヨー角φがゼロ度である場合の作業機３を示している。

　次に、作業機３がチルト姿勢での作業機３の所定部分の位置を算出する方法について説明する。図６に示すように、ステップＳ１０１で、コントローラ３３は、第１車体接続部２３の想定位置を算出する。図５Ａに示すように、コントローラ３３は、作業機３のロール角とピッチ角とに基づいて、ヨー角φをゼロと想定したときの第１フレーム接続部２１の想定位置２１’を算出する。例えば、コントローラ３３は、以下の式（１）により、第１フレーム接続部２１の想定位置を算出する。
P21’= Rx(δ)Ry(θ)Rz(0)P21s　・・・（１）

　Ｐ２１’は、第１フレーム接続部２１の想定位置２１’の座標である。Ｐ２１sは、標準姿勢での第１フレーム接続部２１の座標である。δ、θは、それぞれ標準姿勢からのロール角及びピッチ角の変化量である。Rx(δ)、Ry(θ)、Rz(0)は、それぞれ作業機３のロール角とピッチ角とヨー角の回転行列である。

　ステップＳ１０２で、コントローラ３３は、想定フレーム長さＬ１’を算出する。想定フレーム長さＬ１’は、第１フレーム接続部２１の想定位置２１’と、第１車体接続部２３との間の距離を示す。コントローラ３３は、第１フレーム接続部２１の想定位置２１’の座標と、第１車体接続部２３の位置の座標とから、想定フレーム長さＬ１’を算出する。

　ステップＳ１０３で、コントローラ３３は、チルト姿勢での作業機３のヨー角φを算出する。コントローラ３３は、第１実フレーム長さＬ１と想定フレーム長さＬ１’の差分に基づいて、チルト姿勢での作業機３のヨー角φを算出する。コントローラ３３は、以下の式（２）により、チルト姿勢での作業機３のヨー角φを算出する。
φ = arcsin｛（L1 - L1’）/ W｝　・・・（２）
Wは、作業機３の幅である。

　ステップＳ１０４で、コントローラ３３は、作業機３の所定部分の位置を算出する。本実施形態において、所定部分は、作業機３の第１端部５１と第２端部５２とである。コントローラ３３は、作業機３がチルト姿勢であるときには、作業機３のロール角δとピッチ角θと、上記のチルト姿勢でのヨー角φとに基づいて、作業機３の第１端部５１と第２端部５２との位置を算出する。例えば、コントローラ３３は、以下の式（３）により、作業機３の第２端部５２の位置を算出する。
P52t= Rx(δ)Ry(θ)Rz(φ)P52s　・・・（３）

　P52tは、チルト姿勢での作業機３の第２端部５２の位置である。P52sは、標準姿勢での作業機３の第２端部５２の位置である。なお、上記と同様にして、標準姿勢での作業機３の第１端部５１の位置から、チルト姿勢での作業機３の第１端部５１の位置が算出されてもよい。

　以上説明した本実施形態に係る作業機械１の制御システムでは、作業機３のヨー角をゼロ度と想定したときの第１フレーム１７の想定フレーム長さＬ１’と実フレーム長さＬ１との差分から、作業機３がチルト姿勢であるときのヨー角φが算出される。それにより、チルト動作によって作業機３のヨー角が変化しても、作業機械１において作業機３の所定部分の位置が精度よく検出される。

　なお、コントローラ３３は、上記のように検出された作業機３の所定部分の位置に基づいて、作業機３を動作させるように制御してもよい。例えば、図７に示すように、コントローラ３３は、目標設計地形６０を取得してもよい。コントローラ３３は、目標設計地形６０に従って、作業機３の所定部分を移動させるように、作業機械１を制御してもよい。例えば、コントローラ３３は、入力装置３８を介して、目標設計地形６０を取得してもよい。コントローラ３３は、自動的に目標設計地形６０を生成してもよい。

　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は、ブルドーザに限らず、ホイールローダ、モータグレーダ等の他の車両であってもよい。コントローラ３３は、互いに別体の複数のコントローラを有してもよい。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、コントローラ３３と操作装置３７と入力装置３８とは、作業機械１の外部に配置されてもよい。コントローラ３３は、作業機械１と無線通信を行うことで、作業機械１を制御してもよい。

　コントローラ３３による処理は、上記の実施形態のものに限らず、変更されてもよい。コントローラ３３による処理の一部が省略されてもよい。或いは、上述した処理の一部が変更されてもよい。

　例えば、上記の実施形態では、フレームセンサ４２は、第２フレーム１８に取り付けられている。しかし、フレームセンサ４２は、第１フレーム１７に取り付けられてもよい。或いは、第１フレーム１７と第２フレーム１８とのそれぞれにフレームセンサ４２が取り付けられてもよい。その場合、コントローラ３３は、第１フレーム接続部２１の位置から、作業機３の所定部分の位置を算出してもよい。

　上記の実施形態では、ヨー角をゼロ度と想定したときの第１フレーム１７の想定フレーム長さＬ１’と実フレーム長さＬ１との差分から、作業機３がチルト姿勢であるときのヨー角が算出される。しかし、ヨー角をゼロ度と想定したときの第２フレーム１８の想定フレーム長さと実フレーム長さとの差分から、作業機３がチルト姿勢であるときのヨー角が算出されてもよい。

　所定角度は、ゼロ度以外の角度であってもよい。ヨー角の算出に用いられる作業機３の姿勢は、上述した標準姿勢とチルト姿勢に限らず、ヨー角の互いに異なる２以上の姿勢であればよい。

　所定部分は、作業機３の刃先１１の第１端部５１と第２端部５２とに限らず、別の部分であってもよい。例えば、所定部分は、刃先１１の中央であってもよい。

　本発明によれば、チルト動作によって作業機のヨー角が変化しても、作業機械において作業機の所定部分の位置が精度よく検出される。

　１：作業機械、　２：車体、　３：作業機、　１２：作業機フレーム、　１５：第１ピッチ・チルトアクチュエータ、　１６：第２ピッチ・チルトアクチュエータ、　１７：第１フレーム、　１８：第２フレーム、　２１：第１フレーム接続部、　２１’：第１フレーム接続部２１の想定位置、　２２：第２フレーム接続部、　２３：第１車体接続部、　２４：第２車体接続部、　３３：コントローラ、　４３：作業機センサ、　５１：第１端部、　５２：第２端部、　Ｌ１：第１実フレーム長さ、　Ｌ１’：想定フレーム長さ
 

Claims (10)

1. 　作業機械を制御するためのシステムであって、
   　前記作業機械は、
   　　車体と、
   　　前記車体に接続される第１車体接続部を含む第１フレームと、前記車体に接続される第２車体接続部を含み前記第１フレームから左右方向に離れて配置される第２フレームとを含む作業機フレームと、
   　　前記第１フレームに接続される第１フレーム接続部と、前記第１フレーム接続部から左右方向に離れて配置され前記第２フレームに接続される第２フレーム接続部と、所定部分とを含む作業機と、
   　　前記第１フレームを前記車体に対して動作させる第１アクチュエータと、
   　　前記第２フレームを前記車体に対して動作させる第２アクチュエータと、
   　を含み、
   　前記作業機が第１姿勢であるときの前記車体に対する前記作業機のヨー角は、前記作業機が前記第１姿勢と異なる第２姿勢であるときの前記作業機のヨー角と異なり、
   　前記システムは、
   　　前記作業機に取り付けられ、前記作業機のロール角とピッチ角とを検出する作業機センサと、
   　　コントローラと、
   を備え、
   　前記コントローラは、
   　　前記第１車体接続部と前記第１フレーム接続部との間の距離を示す実フレーム長さを取得し、
   　　前記第１車体接続部の位置を取得し、
   　　前記作業機のロール角とピッチ角とを取得し、
   　　前記作業機が前記第１姿勢であるときには、前記作業機のロール角とピッチ角とに基づいて、前記ヨー角を所定角度と想定したときの前記第１フレーム接続部の想定位置を算出し、
   　　前記第１フレーム接続部の想定位置と、前記第１車体接続部との間の距離を示す想定フレーム長さを算出し、
   　前記実フレーム長さと前記想定フレーム長さの差分に基づいて、前記第１姿勢での前記作業機のヨー角を算出し、
   　前記作業機のロール角とピッチ角と、前記第１姿勢での前記作業機のヨー角とに基づいて、前記作業機の前記所定部分の位置を算出する、
   システム。
2. 　前記コントローラは、前記作業機の前記所定部分の位置に基づいて、前記作業機を制御する、
   請求項１に記載のシステム。
3. 　前記車体は、前記作業機械を走行させる走行装置をさらに備え、
   　前記第１フレームと前記第２フレームとは、左右方向において前記走行装置の外側に配置される、
   請求項１に記載のシステム。
4. 　前記作業機センサは、加速度センサである、
   請求項１に記載のシステム。
5. 　前記第１姿勢において、前記作業機の左右の端部の高さが互いに異なり、
   　前記第２姿勢において、前記作業機の左右の端部の高さが同じである、
   請求項１に記載のシステム。
6. 　前記所定角度は、ゼロ度である、
   請求項１に記載のシステム。
7. 　作業機械を制御するための方法であって、
   　前記作業機械は、
   　　車体と、
   　　前記車体に接続される第１車体接続部を含む第１フレームと、前記車体に接続される第２車体接続部を含み前記第１フレームから左右方向に離れて配置される第２フレームとを含む作業機フレームと、
   　　前記第１フレームに接続される第１フレーム接続部と、前記第１フレーム接続部から左右方向に離れて配置され前記第２フレームに接続される第２フレーム接続部と、所定部分とを含む作業機と、
   　を含み、
   　前記作業機が第１姿勢であるときの前記車体に対する前記作業機のヨー角は、前記作業機が前記第１姿勢と異なる第２姿勢であるときの前記作業機のヨー角と異なり、
   　前記方法は、
   　前記第１車体接続部の位置を取得することと、
   　前記作業機のロール角とピッチ角とを検出することと、
   　前記第１車体接続部と前記第１フレーム接続部との間の距離を示す実フレーム長さを取得することと、
   　前記作業機が前記第１姿勢であるときには、前記作業機のロール角とピッチ角とに基づいて、前記ヨー角を所定角度と想定したときの前記第１フレーム接続部の想定位置を算出することと、
   　前記第１フレーム接続部の想定位置と、前記第１車体接続部との間の距離を示す想定フレーム長さを算出することと、
   　前記実フレーム長さと前記想定フレーム長さの差分に基づいて、前記第１姿勢での前記作業機のヨー角を算出することと、
   　前記作業機が前記第１姿勢であるときには、前記作業機のロール角とピッチ角と、前記第１姿勢での前記作業機のヨー角とに基づいて、前記作業機の前記所定部分の位置を算出すること、
   を備える方法。
8. 　前記作業機の前記所定部分の位置に基づいて、前記作業機を制御することをさらに備える、
   請求項７に記載の方法。
9. 　前記第１姿勢において、前記作業機の左右の端部の高さが互いに異なり、
   　前記第２姿勢において、前記作業機の左右の端部の高さが同じである、
   請求項７に記載の方法。
10. 　前記所定角度は、ゼロ度である、
    請求項７に記載の方法。
     
     

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