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JP7714482B2 - Work vehicles - Google Patents
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JP7714482B2 - Work vehicles - Google Patents

Work vehicles

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JP7714482B2 JP2022018606A JP2022018606A JP7714482B2 JP 7714482 B2 JP7714482 B2 JP 7714482B2 JP 2022018606 A JP2022018606 A JP 2022018606A JP 2022018606 A JP2022018606 A JP 2022018606A JP 7714482 B2 JP7714482 B2 JP 7714482B2
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Description

本開示は、作業車両に関する。 This disclosure relates to a work vehicle.

従来から作業車両の衝突軽減システムおよび方法が知られている(下記特許文献1)。特許文献1に記載された関節式作業車両は、第1の車輪対を有する前部フレームと、第2の車輪対を有する後部フレームと、前記前部フレームを前記後部フレームに屈曲可能に結合するヒッチと、少なくとも前記第2の車輪対を駆動するように構成されたパワートレインと、を含む。また、上記作業車両は、ステアリングシステムと、前記第1のセンサシステムと、第2のセンサシステムと、第3のセンサシステムと、リアルタイム処理回路とを含む(請求項1等)。 A collision mitigation system and method for a work vehicle have been known for some time (see Patent Document 1 below). The articulated work vehicle described in Patent Document 1 includes a front frame having a first pair of wheels, a rear frame having a second pair of wheels, a hitch that flexibly connects the front frame to the rear frame, and a powertrain configured to drive at least the second pair of wheels. The work vehicle also includes a steering system, the first sensor system, the second sensor system, and a third sensor system, and a real-time processing circuit (see claim 1, etc.).

前記ステアリングシステムは、ドライバーの制御入力に基づいて、前記ヒッチの周りで前記後部フレームに対して前記前部フレームの制御された関節運動を提供するように構成されている。前記第1のセンサシステムは、前記関節式作業車両の周りの物体を検出するように構成されている。前記第2のセンサシステムは、前記後部フレームに対する前記前部フレームのリアルタイムの関節角度を検出するように構成されている。前記第3のセンサシステムは、前記第1および前記第2の車輪対のリアルタイムの回転を感知するように構成されている。 The steering system is configured to provide controlled articulation of the front frame relative to the rear frame about the hitch based on driver control input. The first sensor system is configured to detect objects around the articulated work vehicle. The second sensor system is configured to detect real-time articulation angles of the front frame relative to the rear frame. The third sensor system is configured to sense real-time rotation of the first and second wheel pairs.

前記リアルタイム処理回路は、前記ステアリングシステム、前記第1のセンサシステム、前記第2のセンサシステム、および前記第3センサシステムに電気的に接続されている。また、前記リアルタイム処理回路は、前記関節式車両の周囲の検出された物体に対応する前記第1のセンサシステムからの信号に基づいて、前記関節式作業車両の周囲の安全地帯を決定する。 The real-time processing circuit is electrically connected to the steering system, the first sensor system, the second sensor system, and the third sensor system. The real-time processing circuit also determines a safety zone around the articulated work vehicle based on signals from the first sensor system corresponding to detected objects around the articulated work vehicle.

また、前記リアルタイム処理回路は、前記第2のセンサシステムおよび前記第3のセンサシステムからの信号に基づいて、前記関節式作業車両上の1つまたは複数の周辺点の位置および速度を決定する。また、前記リアルタイム処理回路は、運転者の制御入力を受信し、前記関節式作業車両の前記周辺点が前記安全地帯の最も近い端まで所定の距離内にあると予想される場合、前記運転者の制御入力に制限を適用する。 The real-time processing circuit also determines the position and velocity of one or more peripheral points on the articulated work vehicle based on signals from the second sensor system and the third sensor system. The real-time processing circuit also receives driver control inputs and applies limits to the driver control inputs when the peripheral points of the articulated work vehicle are expected to be within a predetermined distance to the nearest edge of the safety zone.

豪国特許出願公開第2017276186号明細書Australian Patent Application Publication No. 2017276186

上記特許文献1では、前記第1のセンサシステムとして、360°カメラや、360°の全景を提供するのに十分な複数のカメラが例示されている(第0024段落)。しかしながら、作業車両においては、たとえば、前フレームに取り付けられた作業機の動作や、前フレームが後フレームに対して屈曲することなどにより、センサシステムの死角が変化して、作業車両による回避が要求される走行経路上の回避対象を検出できないおそれがある。 Patent Document 1, cited above, gives examples of the first sensor system, such as a 360-degree camera or multiple cameras sufficient to provide a 360-degree panoramic view (paragraph 0024). However, in a work vehicle, the blind spot of the sensor system may change due to, for example, the movement of a work implement attached to the front frame or the front frame bending relative to the rear frame, which may result in the work vehicle being unable to detect an object that needs to be avoided on the travel route.

本開示は、走行経路上の回避対象をより確実に検出可能な作業車両を提供する。 This disclosure provides a work vehicle that can more reliably detect objects to be avoided along its travel route.

本開示の一態様は、一対の前輪を有する前フレームと、一対の後輪を有する後フレームと、前記前フレームを前記後フレームに対して屈曲可能に連結する連結ピンと、少なくとも前記一対の後輪を駆動する駆動装置と、前記連結ピンを中心に前記前フレームを前記後フレームに対して屈曲させる操舵装置と、前記前フレームに取り付けられた作業機と、前記作業機の両側に位置するように前フレームに設けられ、前記前フレームの前方における前記一対の前輪が通過しようとする所定領域において回避対象が存在する場合に前記回避対象の位置を検出する第1外界センサと、前記後フレーム側であって前記第1外界センサよりも高い位置に取り付けられ、少なくとも前記第1外界センサによって検出された前記回避対象の大きさを検出する第2外界センサと、前記第1外界センサによって検出された前記回避対象の位置に基づいて前記第2外界センサの検出方向を前記回避対象の方向へ調整する検出方向調節装置と、前記検出方向調節装置により調整された検出方向に基づいて前記第2外界センサで検出された前記回避対象の大きさに基づいて前記駆動装置、または前記操舵装置の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、を備えることを特徴とする作業車両である。 One aspect of the present disclosure is a work vehicle comprising: a front frame having a pair of front wheels; a rear frame having a pair of rear wheels; a connecting pin that flexibly connects the front frame to the rear frame; a drive unit that drives at least the pair of rear wheels; a steering unit that bends the front frame relative to the rear frame around the connecting pin; a work machine attached to the front frame; first external sensors that are provided on the front frame so as to be positioned on both sides of the work machine and that detect the position of an object to be avoided if the object is present in a predetermined area in front of the front frame through which the pair of front wheels are about to pass; a second external sensor that is attached to the rear frame at a position higher than the first external sensor and that detects at least the size of the object to be avoided detected by the first external sensor; a detection direction adjustment device that adjusts the detection direction of the second external sensor to the direction of the object to be avoided based on the position of the object to be avoided detected by the first external sensor; and a control device that controls the operation of at least one of the drive unit or the steering unit based on the size of the object to be avoided detected by the second external sensor based on the detection direction adjusted by the detection direction adjustment device.

本開示の上記一態様によれば、走行経路上の回避対象をより確実に検出可能な作業車両を提供することができる。 The above aspect of the present disclosure makes it possible to provide a work vehicle that can more reliably detect objects to be avoided on its travel route.

本開示に係る作業車両の一実施形態を示す側面図。1 is a side view showing an embodiment of a work vehicle according to the present disclosure. 図1の作業車両のブロック図。FIG. 2 is a block diagram of the work vehicle of FIG. 1 . 図1および図2の作業車両の動作を説明するフロー図。FIG. 3 is a flow diagram illustrating the operation of the work vehicle of FIGS. 1 and 2 . 図1および図2の作業車両の動作を説明する平面図。FIG. 3 is a plan view illustrating the operation of the work vehicle of FIGS. 1 and 2 . 図1および図2の作業車両の第2外界センサの動作を説明する概念図。3 is a conceptual diagram illustrating the operation of a second external sensor of the work vehicle of FIG. 1 and FIG. 2 .

以下、図面を参照して本開示に係る作業車両の実施形態を説明する。 Embodiments of a work vehicle according to the present disclosure will be described below with reference to the drawings.

図1は、本開示に係る作業車両の一実施形態を示す側面図である。図2は、図1の作業車両100のブロック図である。以下の説明では、作業車両100の前後方向に平行なX軸、作業車両100の幅方向に平行なY軸、および作業車両100の高さ方向に平行なZ軸からなる直交座標系に基づいて、作業車両100の各部を説明する場合がある。 Figure 1 is a side view showing one embodiment of a work vehicle according to the present disclosure. Figure 2 is a block diagram of the work vehicle 100 of Figure 1. In the following description, each part of the work vehicle 100 may be described based on an orthogonal coordinate system consisting of an X axis parallel to the fore-and-aft direction of the work vehicle 100, a Y axis parallel to the width direction of the work vehicle 100, and a Z axis parallel to the height direction of the work vehicle 100.

本実施形態の作業車両100は、たとえば、鉱区、埋め立て地、採石場、建設現場などの様々な作業現場で、所定の作業を行うホイールローダである。作業車両100が行う所定の作業は、たとえば、整地作業、掘削作業、法面形成作業、土、砂、砕石、鉱物などの運搬作業、および、積み込み作業などを含む。なお、作業車両100は、ホイールローダに限定されず、他の作業車両であってもよい。 The work vehicle 100 of this embodiment is a wheel loader that performs predetermined tasks at various work sites, such as mining areas, reclaimed land, quarries, and construction sites. The predetermined tasks performed by the work vehicle 100 include, for example, leveling work, excavation work, slope formation work, transporting soil, sand, crushed stone, minerals, etc., and loading work. Note that the work vehicle 100 is not limited to a wheel loader and may be another type of work vehicle.

作業車両100は、たとえば、前フレーム111と、後フレーム112と、連結ピン113と、駆動装置114と、操舵装置115と、作業機120と、第1外界センサ131と、第2外界センサ132と、検出方向調節装置133と、制御装置140と、を備えている。また、作業車両100は、たとえば、車両状態センサ134と、操作装置135と、制動装置116と、報知装置117と、を備えている。 The work vehicle 100 includes, for example, a front frame 111, a rear frame 112, a connecting pin 113, a drive unit 114, a steering unit 115, a work implement 120, a first external sensor 131, a second external sensor 132, a detection direction adjustment unit 133, and a control unit 140. The work vehicle 100 also includes, for example, a vehicle state sensor 134, an operating unit 135, a braking unit 116, and an alarm unit 117.

前フレーム111は、一対の前輪118を有し、後フレーム112は、一対の後輪119を有している。連結ピン113は、前フレーム111を後フレーム112に対して屈曲可能に連結している。前フレーム111、後フレーム112、および連結ピン113は、作業車両100の車体110を構成している。 The front frame 111 has a pair of front wheels 118, and the rear frame 112 has a pair of rear wheels 119. The connecting pin 113 flexibly connects the front frame 111 to the rear frame 112. The front frame 111, rear frame 112, and connecting pin 113 form the body 110 of the work vehicle 100.

駆動装置114は、たとえば、後フレーム112に搭載されたエンジンと静油圧式無段変速機(HST)を含み、少なくとも一対の後輪119を駆動させる。また、駆動装置114は、たとえば、一対の前輪118を駆動させてもよい。駆動装置114は、たとえば、油圧装置を含み、後述する操舵装置115および作業機120を駆動させる。また、駆動装置114の油圧装置は、たとえば、制動装置116の制動力を発生させるように構成されていてもよい。 The drive unit 114 may, for example, include an engine mounted on the rear frame 112 and a hydrostatic continuously variable transmission (HST), and drive at least a pair of rear wheels 119. The drive unit 114 may also, for example, drive a pair of front wheels 118. The drive unit 114 may, for example, include a hydraulic system, and drive the steering system 115 and work implement 120, which will be described later. The hydraulic system of the drive unit 114 may, for example, be configured to generate braking force for the brake system 116.

操舵装置115は、連結ピン113を中心に前フレーム111を後フレーム112に対して屈曲させる。操舵装置115は、たとえば、駆動装置114によって駆動される一対のステアリングシリンダを有している。各々のステアリングシリンダは、ピストンロッドとシリンダチューブとが、それぞれ、前フレーム111と後フレーム112に連結され、ピストンロッドを伸縮させることで、連結ピン113を中心に前フレーム111を後フレーム112に対して屈曲させる。 The steering device 115 bends the front frame 111 relative to the rear frame 112 around the connecting pin 113. The steering device 115 has, for example, a pair of steering cylinders driven by a drive unit 114. Each steering cylinder has a piston rod and cylinder tube connected to the front frame 111 and rear frame 112, respectively, and by extending and retracting the piston rod, the front frame 111 bends relative to the rear frame 112 around the connecting pin 113.

制動装置116は、たとえば、操作装置135に含まれるブレーキペダルの操作に応じた制御装置140からの制御信号に基づいて、一対の前輪118および一対の後輪119に制動力を作用させ、作業車両100を減速または停車させる。報知装置117は、たとえば、後フレーム112のキャビン112a内に設置され、作業車両100のオペレータに作業車両100に関する情報を報知する。報知装置117は、たとえば、表示装置、表示ランプ、スピーカ、アラーム、ブザー、計器などを含む。 The braking device 116 applies braking force to the pair of front wheels 118 and the pair of rear wheels 119, for example, based on a control signal from the control device 140 in response to operation of a brake pedal included in the operating device 135, thereby slowing down or stopping the work vehicle 100. The alarm device 117 is installed, for example, in the cabin 112a of the rear frame 112, and notifies the operator of the work vehicle 100 of information related to the work vehicle 100. The alarm device 117 includes, for example, a display device, indicator lamps, a speaker, an alarm, a buzzer, gauges, etc.

作業機120は、前フレーム111に取り付けられ、作業車両100の前方へ延びている。作業機120は、たとえば、左右一対のリフトアーム121と、バケット122と、ベルクランク123と、バケットリンク124と、を備えている。また、作業機120は、たとえば、リフトアームシリンダ125と、バケットシリンダ126とを備えている。 The work implement 120 is attached to the front frame 111 and extends forward of the work vehicle 100. The work implement 120 includes, for example, a pair of left and right lift arms 121, a bucket 122, a bell crank 123, and a bucket link 124. The work implement 120 also includes, for example, a lift arm cylinder 125 and a bucket cylinder 126.

リフトアーム121は、車体110の前フレーム111に回動可能に取り付けられている。リフトアーム121の長手方向の中央部は、リフトアームシリンダ125のピストンロッドの先端部に回動可能に連結されている。リフトアームシリンダ125のピストンロッドと反対側のシリンダチューブの基端部は、前フレーム111に回動可能に連結されている。リフトアームシリンダ125は、駆動装置114によって駆動されて伸縮することで、作業機120のリフトアーム121を上下に回動させる。 The lift arm 121 is rotatably attached to the front frame 111 of the vehicle body 110. The longitudinal center of the lift arm 121 is rotatably connected to the tip of the piston rod of the lift arm cylinder 125. The base end of the cylinder tube opposite the piston rod of the lift arm cylinder 125 is rotatably connected to the front frame 111. The lift arm cylinder 125 is driven by the drive unit 114 to extend and retract, thereby rotating the lift arm 121 of the work machine 120 up and down.

バケット122は、車体110に取り付けられたリフトアーム121の基端部と反対側の先端部に、回動可能に取り付けられている。バケットリンク124の一端は、バケット122の底部に回動可能に連結され、バケットリンク124の他端は、ベルクランク123の一端に回動可能に連結されている。 The bucket 122 is rotatably attached to the tip end of the lift arm 121, which is attached to the vehicle body 110, opposite the base end. One end of the bucket link 124 is rotatably connected to the bottom of the bucket 122, and the other end of the bucket link 124 is rotatably connected to one end of the bell crank 123.

ベルクランク123の長手方向の中央部は、たとえば、左右一対のリフトアーム121を連結する連結部からバケット122へ向けて延びる支持部に、回動可能に連結されている。ベルクランク123のバケットリンク124に連結された一端と反対側の端部は、バケットシリンダ126のピストンロッドの先端部に回動可能に連結されている。 The longitudinal center of the bell crank 123 is rotatably connected, for example, to a support portion extending from a connecting portion connecting the pair of left and right lift arms 121 toward the bucket 122. The end of the bell crank 123 opposite the one end connected to the bucket link 124 is rotatably connected to the tip of the piston rod of the bucket cylinder 126.

バケットシリンダ126のピストンロッドと反対側のシリンダチューブの基端部は、前フレーム111に回動可能に連結されている。バケットシリンダ126は、駆動装置114によって駆動されて伸縮することで、ベルクランク123およびバケットリンク124を介してバケット122を上下に回動させる。 The base end of the cylinder tube of the bucket cylinder 126, opposite the piston rod, is rotatably connected to the front frame 111. The bucket cylinder 126 is driven by the drive unit 114 to extend and retract, thereby rotating the bucket 122 up and down via the bell crank 123 and bucket link 124.

第1外界センサ131は、前フレーム111の作業機120の両側に配置され、前フレーム111の前方の一対の前輪118が通過する所定領域DA1において、少なくとも回避対象AOの位置を検出する(図4参照)。図1および図4に示す例において、第1外界センサ131は、たとえば、前フレーム111の側部から前フレーム111の幅方向の外側へ張り出した前照灯111aの上部側方に固定されている。なお、第1外界センサ131は、たとえば、前照灯111aとは別に、前フレーム111の側部から幅方向外側に張り出したブラケットに固定してもよい。 The first external sensors 131 are arranged on both sides of the work implement 120 on the front frame 111, and detect the position of at least the avoidance target AO in a predetermined area DA1 through which the pair of front wheels 118 in front of the front frame 111 pass (see Figure 4). In the example shown in Figures 1 and 4, the first external sensors 131 are fixed, for example, to the upper side of the headlights 111a that protrude outward in the width direction from the side of the front frame 111. Note that the first external sensors 131 may also be fixed, for example, to a bracket that protrudes outward in the width direction from the side of the front frame 111, separate from the headlights 111a.

第1外界センサ131としては、たとえば、ミリ波レーダ、レーザレーダ、単眼カメラ、または、ステレオカメラを用いることができる。第1外界センサ131が回避対象AOの位置を検出する所定領域DA1は、センサの種類に依存するが、少なくとも作業車両100の直進時に一対の前輪118が通過する領域を含む。第1外界センサ131が検出する回避対象AOは、たとえば、作業車両100の安定性を低下させる要因になり得る障害物であり、地面の凹凸、岩石、落下物、樹木、歩行者、動物、車両、機械、その他の物体を含む。 The first external sensor 131 may be, for example, a millimeter-wave radar, laser radar, monocular camera, or stereo camera. The predetermined area DA1 in which the first external sensor 131 detects the position of the object to be avoided AO depends on the type of sensor, but includes at least the area through which the pair of front wheels 118 pass when the work vehicle 100 travels straight. The object to be avoided AO detected by the first external sensor 131 is, for example, an obstacle that could reduce the stability of the work vehicle 100, and includes uneven ground, rocks, fallen objects, trees, pedestrians, animals, vehicles, machinery, and other objects.

第1外界センサ131は、少なくとも回避対象AOの位置を検出する。具体的には、第1外界センサ131は、たとえば、所定領域DA1に存在する物体の距離、方向、大きさ、種類などを検出し、回避対象AOの位置を算出する。第1外界センサ131は、無線通信回線または有線通信回線を介して制御装置140に接続され、所定領域DA1における物体の検出結果を、制御装置140へ出力する。 The first external sensor 131 detects at least the position of the object to be avoided AO. Specifically, the first external sensor 131 detects, for example, the distance, direction, size, type, etc. of an object present in the predetermined area DA1, and calculates the position of the object to be avoided AO. The first external sensor 131 is connected to the control device 140 via a wireless communication line or a wired communication line, and outputs the detection results of objects in the predetermined area DA1 to the control device 140.

第2外界センサ132は、後フレーム112の第1外界センサ131よりも高い位置に取り付けられ、少なくとも第1外界センサ131によって検出された回避対象AOの大きさを検出する。第2外界センサ132は、たとえば、後フレーム112に設けられたキャビン112aの上部の前側における幅方向の中央部に取り付けられている。第2外界センサ132としては、たとえば、第1外界センサ131と同様に、ミリ波レーダ、レーザレーダ、単眼カメラ、または、ステレオカメラを用いることができ、これらを組み合わせて使用してもよい。 The second external sensor 132 is attached to the rear frame 112 at a higher position than the first external sensor 131, and detects at least the size of the avoidance target AO detected by the first external sensor 131. The second external sensor 132 is attached, for example, to the center of the width of the upper front side of the cabin 112a provided on the rear frame 112. As with the first external sensor 131, the second external sensor 132 can be, for example, a millimeter-wave radar, laser radar, monocular camera, or stereo camera, or a combination of these may be used.

検出方向調節装置133は、第1外界センサ131によって検出した回避対象AOの位置に基づいて第2外界センサ132の検出方向を回避対象AOの方向へ調整し直す。検出方向調節装置133は、たとえば、第2外界センサ132に組み込まれたモータ、ギア、角度センサなどによって構成される。検出方向調節装置133は、たとえば、第2外界センサ132のセンシング部を、作業車両100の高さ方向に平行な回転軸や、作業車両100の幅方向に平行な回転軸を中心に回転させることで、第2外界センサ132の検出方向を変化させ、たとえば、第2外界センサ132が単眼カメラであれば、単眼カメラで捉えた回避対象AOが検出画像の中心となるように調整し直す。 The detection direction adjustment device 133 readjusts the detection direction of the second external sensor 132 toward the avoidance target AO based on the position of the avoidance target AO detected by the first external sensor 131. The detection direction adjustment device 133 is composed of, for example, a motor, gears, angle sensor, etc. built into the second external sensor 132. The detection direction adjustment device 133 changes the detection direction of the second external sensor 132, for example, by rotating the sensing unit of the second external sensor 132 around a rotation axis parallel to the height direction of the work vehicle 100 or a rotation axis parallel to the width direction of the work vehicle 100. For example, if the second external sensor 132 is a monocular camera, the detection direction adjustment device 133 readjusts the detection direction so that the avoidance target AO captured by the monocular camera is at the center of the detected image.

車両状態センサ134は、作業車両100の速度と、後フレーム112に対する前フレーム111の傾斜角度を含む車両情報を検出し、検出した車両情報を制御装置140へ出力する。車両状態センサ134は、少なくとも作業車両100の速度を検出する速度センサと、後フレーム112に対する前フレーム111の傾斜角度を含む車両情報を検出する角度センサとを含む。 The vehicle condition sensor 134 detects vehicle information including the speed of the work vehicle 100 and the tilt angle of the front frame 111 relative to the rear frame 112, and outputs the detected vehicle information to the control device 140. The vehicle condition sensor 134 includes at least a speed sensor that detects the speed of the work vehicle 100, and an angle sensor that detects vehicle information including the tilt angle of the front frame 111 relative to the rear frame 112.

また、車両状態センサ134は、加速度センサ、全球衛星測位システム(GNSS)の受信機、エンジン回転センサ、または作業機120の姿勢センサの少なくとも一つを含んでもよい。この場合、車両状態センサ134は、作業車両100の速度と上記傾斜角度の他に、たとえば、作業車両100の加速度、位置、エンジン回転数、または作業機120の姿勢の少なくとも一つを検出する。なお、作業機120の姿勢センサとしては、作業機120の関節に設けられた角度センサや、リフトアームシリンダ125およびバケットシリンダ126のストロークセンサなどを用いることができる。 The vehicle condition sensor 134 may also include at least one of an acceleration sensor, a Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver, an engine rotation sensor, or an attitude sensor for the work implement 120. In this case, in addition to the speed and tilt angle of the work vehicle 100, the vehicle condition sensor 134 detects, for example, at least one of the acceleration, position, engine rotation speed, or attitude of the work vehicle 100. Note that the attitude sensor for the work implement 120 may be an angle sensor provided in the joint of the work implement 120, or a stroke sensor for the lift arm cylinder 125 and bucket cylinder 126.

操作装置135は、たとえば、後フレーム112のキャビン112a内に設置され、作業車両100のオペレータによる操作を受け付けて、その操作に応じた操作信号を制御装置140へ出力する。操作装置135は、たとえば、アクセルペダルやブレーキペダルなどの操作ペダル、ステアリングホイール、操作レバー、操作スイッチ、操作ボタン、タッチパネル、または、音声認識装置の少なくとも一つを含む。 The operating device 135 is installed, for example, inside the cabin 112a of the rear frame 112, accepts operations by the operator of the work vehicle 100, and outputs an operating signal corresponding to that operation to the control device 140. The operating device 135 includes, for example, at least one of an accelerator pedal, a brake pedal, or other operating pedal, a steering wheel, an operating lever, an operating switch, an operating button, a touch panel, or a voice recognition device.

制御装置140は、前述の駆動装置114、操舵装置115、および検出方向調節装置133の動作を制御する。制御装置140は、たとえば、後フレーム112のオペレータが搭乗するキャビン112aの下部や後部に設置された電子制御装置(ECU)であり、一以上のマイクロコントローラにより構成されている。マイクロコントローラは、たとえば、入出力装置、中央処理装置(CPU)、メモリ、タイマーによって構成される。 The control device 140 controls the operation of the aforementioned drive device 114, steering device 115, and detection direction adjustment device 133. The control device 140 is, for example, an electronic control unit (ECU) installed below or at the rear of the cabin 112a in which the operator sits on the rear frame 112, and is composed of one or more microcontrollers. The microcontroller is composed of, for example, an input/output device, a central processing unit (CPU), memory, and a timer.

制御装置140は、たとえば、回避対象抽出部141と、回避領域算出部142と、検出方向算出部143と、を有している。また、制御装置140は、たとえば、センサ診断部144と、車両状態取得部145と、安定度算出部146と、操作モード取得部147と、動作決定部148と、動作制御部149と、を有している。 The control device 140 includes, for example, an avoidance target extraction unit 141, an avoidance area calculation unit 142, and a detection direction calculation unit 143. The control device 140 also includes, for example, a sensor diagnosis unit 144, a vehicle state acquisition unit 145, a stability calculation unit 146, an operation mode acquisition unit 147, an operation determination unit 148, and an operation control unit 149.

図2に示す制御装置140の各部は、制御装置140の各種の機能を表す機能ブロックである。制御装置140の各機能は、たとえば、制御装置140のCPUによって、メモリに記憶された各種のプログラムを実行することによって実現される。なお、制御装置140の各機能は、それぞれ、一つのECUによって実現することも可能であり、複数の機能を一つのECUによって実現することも可能である。 The parts of the control device 140 shown in Figure 2 are functional blocks representing various functions of the control device 140. Each function of the control device 140 is realized, for example, by the CPU of the control device 140 executing various programs stored in memory. Note that each function of the control device 140 can be realized by a single ECU, and multiple functions can also be realized by a single ECU.

以下、本実施形態の作業車両100の動作を説明する。図3は、図1および図2の作業車両100の動作を説明するフロー図である。図4は、図1および図2の作業車両100の動作を説明する平面図である。 The operation of the work vehicle 100 of this embodiment will be described below. Figure 3 is a flow diagram explaining the operation of the work vehicle 100 of Figures 1 and 2. Figure 4 is a plan view explaining the operation of the work vehicle 100 of Figures 1 and 2.

たとえば、作業車両100が走行を開始すると、制御装置140は、図3に示す処理フローを開始する。制御装置140は、図3に示す処理フローを開始すると、まず、第1外界情報を取得する処理P1を実行する。処理P1において、図2に示す制御装置140の回避対象抽出部141は、前フレーム111の作業機120の両側に取り付けられた第1外界センサ131から出力された第1外界情報D1を取得する。 For example, when the work vehicle 100 starts traveling, the control device 140 starts the processing flow shown in Figure 3. When the control device 140 starts the processing flow shown in Figure 3, it first executes process P1, which acquires first external environment information. In process P1, the avoidance target extraction unit 141 of the control device 140 shown in Figure 2 acquires first external environment information D1 output from first external environment sensors 131 attached to both sides of the work implement 120 on the front frame 111.

図4に示すように、第1外界センサ131は、少なくとも、走行中の作業車両100の前方の一対の前輪118が通過する領域を含む所定領域DA1の物体の位置を検出して、制御装置140へ出力する。具体的には、第1外界センサ131は、たとえば、所定領域DA1の物体の距離と方向を検出することで、所定領域DA1の物体の相対位置を算出して、制御装置140へ出力する。回避対象抽出部141は、第1外界センサ131から出力された所定領域DA1の物体の位置を、第1外界情報D1として取得する。 As shown in FIG. 4, the first external sensor 131 detects the positions of objects in a predetermined area DA1 that includes at least the area through which the pair of front wheels 118 at the front of the work vehicle 100 passes while in motion, and outputs this to the control device 140. Specifically, the first external sensor 131, for example, detects the distance and direction of objects in the predetermined area DA1, calculates the relative positions of the objects in the predetermined area DA1, and outputs this to the control device 140. The avoidance target extraction unit 141 acquires the positions of objects in the predetermined area DA1 output from the first external sensor 131 as first external information D1.

また、第1外界センサ131は、所定領域DA1に存在する物体の大きさ、形状、種別を検出してもよい。図4に示す例において、第1外界センサ131は、たとえば、所定領域DA1に存在する地面、凹凸、岩石、落下物、樹木、歩行者(車両の周囲で作業する作業者含む)、動物、車両、機械、その他の物体を検出し、検出した物体の大きさ、形状、種別を制御装置140へ出力する。この場合、回避対象抽出部141は、たとえば、第1外界センサ131から出力された所定領域DA1の物体の位置、大きさ、形状、および種別を、第1外界情報D1として取得する。 The first external sensor 131 may also detect the size, shape, and type of objects present in the predetermined area DA1. In the example shown in FIG. 4, the first external sensor 131 detects, for example, the ground, unevenness, rocks, fallen objects, trees, pedestrians (including workers working around the vehicle), animals, vehicles, machinery, and other objects present in the predetermined area DA1, and outputs the size, shape, and type of the detected objects to the control device 140. In this case, the avoidance target extraction unit 141 acquires, for example, the position, size, shape, and type of objects in the predetermined area DA1 output from the first external sensor 131 as first external information D1.

次に、制御装置140は、たとえば、回避対象AOを抽出する処理P2を実行する。処理P2において、制御装置140の回避対象抽出部141は、処理P1で取得した第1外界情報D1から、作業車両100が回避すべき回避対象AOを抽出する。この処理P2において、回避対象抽出部141は、たとえば、第1外界情報D1から回避対象AOを抽出するセレクター、フィルター、およびサンプラーとして機能する。 Next, the control device 140 executes process P2, for example, to extract an avoidance target AO. In process P2, the avoidance target extraction unit 141 of the control device 140 extracts an avoidance target AO that the work vehicle 100 should avoid from the first external environment information D1 acquired in process P1. In this process P2, the avoidance target extraction unit 141 functions, for example, as a selector, filter, and sampler that extracts an avoidance target AO from the first external environment information D1.

この処理P2において、回避対象抽出部141は、たとえば、第1外界情報D1に含まれる物体の位置に基づいて、一対の前輪118が通過すると予測される位置に存在し、かつ所定の距離よりも近い物体を回避対象AOとして抽出する。また、処理P2において、回避対象抽出部141は、たとえば、第1外界情報D1に含まれる物体の地面からの高さを算出し、算出した高さが所定のしきい値以上の物体を、回避対象AOとして抽出してもよい。 In process P2, the avoidance target extraction unit 141 extracts, for example, an object to be avoided AO that is located at a position where the pair of front wheels 118 are predicted to pass and that is closer than a predetermined distance, based on the position of the object included in the first external environment information D1. In process P2, the avoidance target extraction unit 141 may also calculate, for example, the height from the ground of an object included in the first external environment information D1, and extract, as an avoidance target AO, an object whose calculated height is equal to or greater than a predetermined threshold value.

また、処理P2において、回避対象抽出部141は、物体の高さの他、第1外界情報D1に含まれる物体の大きさや形状に基づいて、回避対象AOを抽出してもよい。回避対象抽出部141は、抽出した回避対象AOの情報D2を、たとえば、回避領域算出部142および安定度算出部146へ出力する。 Furthermore, in process P2, the avoidance target extraction unit 141 may extract an avoidance target AO based on the size and shape of the object included in the first external environment information D1, in addition to the height of the object. The avoidance target extraction unit 141 outputs information D2 on the extracted avoidance target AO to, for example, the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146.

次に、制御装置140は、回避対象AOの有無を判定する処理P3を実行する。この処理P3において、回避領域算出部142および安定度算出部146は、回避対象抽出部141から情報D2の入力があれば回避対象AOがあること(YES)を判定し、情報D2の入力がなければ回避対象AOがないこと(NO)を判定する。 Next, the control device 140 executes process P3 to determine whether or not there is an AO to be avoided. In process P3, the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146 determine that there is an AO to be avoided (YES) if information D2 is input from the avoidance target extraction unit 141, and determine that there is no AO to be avoided (NO) if information D2 is not input.

制御装置140は、処理P3において、回避対象AOがある(YES)と判定されると、回避領域と安定度を算出する処理P4を実行する。この処理P4において、回避領域算出部142は、回避対象抽出部141から入力された回避対象AOの情報D2に基づいて、回避対象AOを含む回避領域を算出する。回避領域は、たとえば、回避対象AOの位置と回避対象AOからの距離が所定のしきい値以下の範囲を含む領域であり、回避対象AOが存在する領域である。回避領域算出部142は、たとえば、算出した回避領域の情報D3を、検出方向算出部143および動作決定部148へ出力する。 When the control device 140 determines in process P3 that an avoidance target AO is present (YES), it executes process P4, which calculates an avoidance area and stability. In process P4, the avoidance area calculation unit 142 calculates an avoidance area including the avoidance target AO based on information D2 about the avoidance target AO input from the avoidance target extraction unit 141. The avoidance area is, for example, an area that includes the position of the avoidance target AO and the range where the distance from the avoidance target AO is less than a predetermined threshold, and is an area in which the avoidance target AO exists. The avoidance area calculation unit 142 outputs information D3 about the calculated avoidance area to, for example, the detection direction calculation unit 143 and the operation determination unit 148.

また、処理P4において、安定度算出部146は、回避対象抽出部141から入力された回避対象AOの情報D2に基づいて、作業車両100が回避対象AOの上を通過するときの安定度を算出する。安定度算出部146は、たとえば、回避対象AOの情報D2と、車両状態取得部145から入力された作業車両100の速度を含む車両情報D5に基づいて、作業車両100の安定度を算出する。ここで、車両状態取得部145は、たとえば、車両状態センサ134から検出信号D4を取得し、検出信号D4に基づいて作業車両100の速度を含む車両情報D5を算出して、安定度算出部146へ出力する。 Furthermore, in process P4, the stability calculation unit 146 calculates the stability when the work vehicle 100 passes over the avoidance target AO based on the information D2 of the avoidance target AO input from the avoidance target extraction unit 141. The stability calculation unit 146 calculates the stability of the work vehicle 100 based on, for example, the information D2 of the avoidance target AO and vehicle information D5 including the speed of the work vehicle 100 input from the vehicle state acquisition unit 145. Here, the vehicle state acquisition unit 145, for example, acquires a detection signal D4 from the vehicle state sensor 134, calculates vehicle information D5 including the speed of the work vehicle 100 based on the detection signal D4, and outputs it to the stability calculation unit 146.

安定度算出部146は、たとえば、回避対象AOの地面からの高さに応じた作業車両100の安定度を算出する。具体的には、安定度算出部146が算出する作業車両100の安定度は、回避対象AOの地面からの高さが高いほど低くなり、回避対象AOの地面からの高さが低いほど高くなる。また、安定度算出部146は、たとえば、作業車両100の速度に応じた作業車両100の安定度を算出する。具体的には、安定度算出部146が算出する作業車両100の安定度は、作業車両100の速度が高いほど低くなり、作業車両100の速度が低いほど高くなる。 The stability calculation unit 146 calculates the stability of the work vehicle 100 according to, for example, the height of the avoidance target AO from the ground. Specifically, the stability of the work vehicle 100 calculated by the stability calculation unit 146 decreases as the height of the avoidance target AO from the ground increases, and increases as the height of the avoidance target AO from the ground decreases. The stability calculation unit 146 also calculates the stability of the work vehicle 100 according to, for example, the speed of the work vehicle 100. Specifically, the stability of the work vehicle 100 calculated by the stability calculation unit 146 decreases as the speed of the work vehicle 100 increases, and increases as the speed of the work vehicle 100 decreases.

また、安定度算出部146は、回避対象AOの地面からの高さと、作業車両100の速度の双方に応じた作業車両100の安定度を算出してもよい。また、安定度算出部146は、回避対象AOの大きさや形状に応じた作業車両100の安定度を算出してもよい。安定度算出部146は、算出した作業車両100の安定度D6を、動作決定部148へ出力する。 The stability calculation unit 146 may also calculate the stability of the work vehicle 100 based on both the height of the avoidance target AO from the ground and the speed of the work vehicle 100. The stability calculation unit 146 may also calculate the stability of the work vehicle 100 based on the size and shape of the avoidance target AO. The stability calculation unit 146 outputs the calculated stability D6 of the work vehicle 100 to the operation determination unit 148.

次に、制御装置140は、第2外界センサ132の検出方向を算出する処理P5を実行する。この処理P5において、検出方向算出部143は、たとえば、回避領域算出部142から取得した回避領域の情報D3に基づいて、第2外界センサ132の検出方向の角度を算出する。 Next, the control device 140 executes process P5 to calculate the detection direction of the second external sensor 132. In process P5, the detection direction calculation unit 143 calculates the angle of the detection direction of the second external sensor 132, for example, based on the avoidance area information D3 acquired from the avoidance area calculation unit 142.

図5は、図1および図2の作業車両100の第2外界センサ132の動作を説明する概念図である。第2外界センサ132の検出方向を算出する処理P5において、検出方向算出部143は、たとえば、制御装置140の不揮発メモリに記憶された第2外界センサ132の取り付け位置の情報に基づいて、地面Gから第2外界センサ132までの高さHを算出する。 Figure 5 is a conceptual diagram illustrating the operation of the second external sensor 132 of the work vehicle 100 of Figures 1 and 2. In process P5 for calculating the detection direction of the second external sensor 132, the detection direction calculation unit 143 calculates the height H from the ground G to the second external sensor 132 based on, for example, information about the mounting position of the second external sensor 132 stored in the non-volatile memory of the control device 140.

さらに、検出方向算出部143は、回避領域算出部142から取得した回避対象AOを含む回避領域の情報D3に基づいて、第2外界センサ132の検出方向を各々の回避領域に調整しなおすための第2外界センサ132の角度θ1,θ2,θ3を算出する。図5に示す例では、第1外界センサ131によって複数の回避対象AOが検出された場合、検出方向算出部143は、作業車両100により近い検出領域から、順次、角度θ1,θ2,θ3を算出する。 Furthermore, the detection direction calculation unit 143 calculates angles θ1, θ2, and θ3 of the second external sensor 132 to readjust the detection direction of the second external sensor 132 to each avoidance area, based on information D3 of the avoidance area including the avoidance target AO obtained from the avoidance area calculation unit 142. In the example shown in FIG. 5, if multiple avoidance targets AO are detected by the first external sensor 131, the detection direction calculation unit 143 calculates angles θ1, θ2, and θ3 sequentially, starting from the detection area closest to the work vehicle 100.

なお、図5では、作業車両100の高さ方向(Z軸方向)に対する第2外界センサ132の検出方向の角度θ1,θ2,θ3を示している。しかし、検出方向算出部143は、処理P5において、たとえば、作業車両100の前後方向(X軸方向)に対する第2外界センサ132の検出方向の角度についても、同様に算出することができる。検出方向算出部143は、算出した第2外界センサ132の検出方向の角度D7を、動作決定部148へ出力する。 Note that Figure 5 shows angles θ1, θ2, and θ3 of the detection direction of the second external sensor 132 relative to the height direction (Z-axis direction) of the work vehicle 100. However, in process P5, the detection direction calculation unit 143 can similarly calculate, for example, the angle of the detection direction of the second external sensor 132 relative to the fore-and-aft direction (X-axis direction) of the work vehicle 100. The detection direction calculation unit 143 outputs the calculated angle D7 of the detection direction of the second external sensor 132 to the operation determination unit 148.

次に、制御装置140は、第2外界センサ132から第2外界情報D9を取得する処理P6を実行する。この処理P6において、動作決定部148は、たとえば、検出方向算出部143から取得した第2外界センサ132の検出方向の角度D7に基づいて、検出方向調節装置133による第2外界センサ132の回転角度を算出する。さらに、動作決定部148は、算出した第2外界センサ132の回転角度を、動作情報D8として動作制御部149へ出力する。 Next, the control device 140 executes process P6 to acquire second external environment information D9 from the second external environment sensor 132. In this process P6, the operation determination unit 148 calculates the rotation angle of the second external environment sensor 132 by the detection direction adjustment device 133, for example, based on the angle D7 of the detection direction of the second external environment sensor 132 acquired from the detection direction calculation unit 143. Furthermore, the operation determination unit 148 outputs the calculated rotation angle of the second external environment sensor 132 to the operation control unit 149 as operation information D8.

動作制御部149は、動作決定部148から入力された動作情報D8である第2外界センサ132の回転角度に基づく制御信号を検出方向調節装置133へ出力し、検出方向調節装置133の動作を制御する。これにより、検出方向調節装置133は、図5に示すように、第2外界センサ132の検出方向を、回避対象AOを含む回避領域へ調整し直す。その後、回避対象抽出部141は、第2外界センサ132から出力された第2外界情報D9を取得する。 The operation control unit 149 outputs a control signal to the detection direction adjustment device 133 based on the rotation angle of the second external sensor 132, which is operation information D8 input from the operation determination unit 148, and controls the operation of the detection direction adjustment device 133. As a result, the detection direction adjustment device 133 readjusts the detection direction of the second external sensor 132 to an avoidance area including the avoidance target AO, as shown in FIG. 5. The avoidance target extraction unit 141 then acquires the second external information D9 output from the second external sensor 132.

第2外界センサ132は、図4に示すように、後フレーム112のキャビン112aの上部に取り付けられ、作業車両100の前方の所定領域DA2において、第1外界センサ131によって検出された回避対象AOの大きさを検出する。なお、第2外界センサ132は、回避対象AOの大きさだけではなく、第2外界センサ132から回避対象AOまでの距離および方向、回避対象AOの種別などを検出してもよい。 As shown in FIG. 4, the second external sensor 132 is attached to the upper part of the cabin 112a of the rear frame 112, and detects the size of the avoidance target AO detected by the first external sensor 131 in a predetermined area DA2 in front of the work vehicle 100. Note that the second external sensor 132 may detect not only the size of the avoidance target AO, but also the distance and direction from the second external sensor 132 to the avoidance target AO, the type of the avoidance target AO, etc.

第2外界センサ132が回避対象AOを検出する所定領域DA2は、たとえば、第1外界センサ131が回避対象AOを検出する所定領域DA1よりも、作業車両100の幅方向に広い。なお、作業車両100の前後方向において、第2外界センサ132が回避対象AOを検出する所定領域DA2の広さは、検出方向調節装置133によって検出方向を変化させることで、図4に示すように変化する。 The predetermined area DA2 in which the second external sensor 132 detects the target to be avoided AO is, for example, wider in the width direction of the work vehicle 100 than the predetermined area DA1 in which the first external sensor 131 detects the target to be avoided AO. Note that the width of the predetermined area DA2 in which the second external sensor 132 detects the target to be avoided AO in the longitudinal direction of the work vehicle 100 changes as shown in Figure 4 by changing the detection direction using the detection direction adjustment device 133.

すなわち、第2外界センサ132は、回避対象AOを検出する所定領域DA2が、検出方向調節装置133の動作によって変化する動的なセンサである。また、第2外界センサ132が検出する回避対象AOは、幅が広い回避対象AOや幅が狭い回避対象AOなど様々な大きさや形状を有し、作業車両100の前輪118が通過する領域に突然現れる移動体を含む。 In other words, the second external sensor 132 is a dynamic sensor in which the predetermined area DA2 for detecting the avoidance target AO changes depending on the operation of the detection direction adjustment device 133. Furthermore, the avoidance target AO detected by the second external sensor 132 has various sizes and shapes, such as wide and narrow avoidance target AO, and includes moving objects that suddenly appear in the area through which the front wheels 118 of the work vehicle 100 pass.

次に、制御装置140は、作業車両100の走行経路に回避対象AOが存在するか否かを判定する処理P7を実行する。この処理P7において、回避対象抽出部141は、第2外界センサ132から取得した第2外界情報D9に基づいて、作業車両100が回避すべき回避対象AOを抽出する。たとえば、回避対象抽出部141は、あらかじめ設定された高さ、幅、奥行などのしきい値を超える大きさの回避対象AOを抽出し、抽出した回避対象AOの情報D2を、安定度算出部146へ出力する。 Next, the control device 140 executes process P7 to determine whether or not an avoidance target AO is present on the travel path of the work vehicle 100. In process P7, the avoidance target extraction unit 141 extracts an avoidance target AO that the work vehicle 100 should avoid, based on the second external environment information D9 acquired from the second external environment sensor 132. For example, the avoidance target extraction unit 141 extracts an avoidance target AO that exceeds a predetermined threshold value for height, width, depth, etc., and outputs information D2 on the extracted avoidance target AO to the stability calculation unit 146.

また、車両状態取得部145は、車両状態センサ134から取得した検出信号D4に基づいて車両情報D5を算出して安定度算出部146へ出力する。安定度算出部146は、車両状態取得部145から入力された車両情報D5と、回避対象抽出部141から入力された回避対象AOの情報D2に基づいて、回避対象AOが作業車両100の走行経路に存在するか否かを判定する。 The vehicle state acquisition unit 145 also calculates vehicle information D5 based on the detection signal D4 acquired from the vehicle state sensor 134 and outputs the information to the stability calculation unit 146. The stability calculation unit 146 determines whether an avoidance target AO is present on the travel route of the work vehicle 100 based on the vehicle information D5 input from the vehicle state acquisition unit 145 and the information D2 on the avoidance target AO input from the avoidance target extraction unit 141.

制御装置140は、安定度算出部146が作業車両100の走行経路に回避対象AOが存在しない(処理P7:NO)と判定すると、前述の第1外界情報D1を取得する処理P1を再度実行する。また、制御装置140は、安定度算出部146が作業車両100の走行経路に回避対象AOが存在する(処理P7:YES)と判定すると、作業車両100の動作を決定する処理P11を実行する。 When the stability calculation unit 146 determines that no avoidance target AO exists on the travel path of the work vehicle 100 (Process P7: NO), the control device 140 again executes Process P1 to acquire the above-mentioned first external environment information D1. Furthermore, when the stability calculation unit 146 determines that an avoidance target AO exists on the travel path of the work vehicle 100 (Process P7: YES), the control device 140 executes Process P11 to determine the operation of the work vehicle 100.

一方、前述の処理P3において、制御装置140は、第1外界センサ131の第1外界情報D1に回避対象AOが含まれず、回避対象抽出部141から回避領域算出部142等へ回避対象AOの情報D2の入力がない場合、回避対象AOがない(NO)と判定する。この場合、制御装置140は、第2外界情報の取得処理P8を実行する。 On the other hand, in the above-mentioned process P3, if the first external environment information D1 from the first external environment sensor 131 does not include an avoidance target AO and information D2 about the avoidance target AO is not input from the avoidance target extraction unit 141 to the avoidance area calculation unit 142, etc., the control device 140 determines that there is no avoidance target AO (NO). In this case, the control device 140 executes process P8 to acquire second external environment information.

この処理P8において、動作決定部148は、検出方向調節装置133を既定位置で停止させる動作情報D8を出力する。動作制御部149は、動作決定部148から入力された動作情報D8に基づいて、検出方向調節装置133を規定位置で停止させ、第2外界センサ132の検出方向を規定方向へ調整し直す。この規定方向は、たとえば、作業車両100の速度が上昇するほど遠方の回避対象AOを検出するように、作業車両100の速度および停止可能距離に応じて変化させてもよい。回避対象抽出部141は、第2外界センサ132から第2外界情報D9を取得する。 In this process P8, the operation determination unit 148 outputs operation information D8 to stop the detection direction adjustment device 133 at a predetermined position. Based on the operation information D8 input from the operation determination unit 148, the operation control unit 149 stops the detection direction adjustment device 133 at a specified position and readjusts the detection direction of the second external sensor 132 to a specified direction. This specified direction may be changed depending on the speed and stopping distance of the work vehicle 100, for example, so that the faster the speed of the work vehicle 100, the more distant the avoidance target AO will be detected. The avoidance target extraction unit 141 acquires second external environment information D9 from the second external environment sensor 132.

次に、制御装置140は、回避対象の有無を判定する処理P9を実行する。この処理P9において、回避対象抽出部141は、第2外界センサ132から取得した第2外界情報D9から、回避対象AOを抽出する。より具体的には、この処理P9において、回避対象抽出部141は、たとえば、前述の処理P2において第1外界センサ131の第1外界情報D1に対して行った処理と同様の処理を、第2外界センサ132の第2外界情報D9に対して実行する。回避対象抽出部141は、抽出した回避対象AOの情報D2を、たとえば、回避領域算出部142および安定度算出部146へ出力する。 Next, the control device 140 executes process P9 to determine whether or not there is an avoidance target. In process P9, the avoidance target extraction unit 141 extracts an avoidance target AO from the second external environment information D9 acquired from the second external environment sensor 132. More specifically, in process P9, the avoidance target extraction unit 141 executes, for example, the same process as that performed on the first external environment information D1 from the first external environment sensor 131 in the above-mentioned process P2 on the second external environment information D9 from the second external environment sensor 132. The avoidance target extraction unit 141 outputs information D2 of the extracted avoidance target AO to, for example, the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146.

この処理P9において、回避領域算出部142および安定度算出部146は、前述の処理P3と同様に、回避領域算出部142から情報D2の入力があれば回避対象AOがあること(YES)を判定し、情報D2の入力がなければ回避対象AOがないこと(NO)を判定する。この処理P9において、回避領域算出部142および安定度算出部146により回避対象AOがないこと(NO)が判定されると、制御装置140は、前述の第1外界情報D1を取得する処理P1へ戻る。 In this process P9, similar to the process P3 described above, the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146 determine that an avoidance target AO exists (YES) if information D2 is input from the avoidance area calculation unit 142, and determine that an avoidance target AO does not exist (NO) if information D2 is not input. In this process P9, if the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146 determine that an avoidance target AO does not exist (NO), the control device 140 returns to process P1, which acquires the first external environment information D1 described above.

一方、この処理P9において、回避領域算出部142および安定度算出部146は、回避対象AOがあること(YES)を判定すると、前述の処理P4と同様に、回避対象AOを含む回避領域と、回避対象AOを通過する作業車両100の安定度とを算出する処理P10を実行する。その後、制御装置140は、駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、報知装置117の動作を決定する処理P11を実行する。 On the other hand, if the avoidance area calculation unit 142 and the stability calculation unit 146 determine in process P9 that an avoidance target AO exists (YES), they execute process P10, similar to process P4 described above, to calculate the avoidance area including the avoidance target AO and the stability of the work vehicle 100 passing through the avoidance target AO. The control device 140 then executes process P11 to determine the operation of the drive device 114, steering device 115, braking device 116, and alarm device 117.

作業車両100の動作を決定する処理P11において、安定度算出部146は、たとえば、車両情報D5と、回避対象AOの情報D2に基づいて、作業車両100の安定度D6を算出して動作決定部148へ出力する。また、操作装置135は、たとえば、作業車両100のオペレータの操作に基づく操作信号D10を、操作モード取得部147と動作決定部148へ出力する。操作モード取得部147は、車両状態取得部145から取得した車両情報D5と操作装置135から入力された操作信号D10とに基づいて、作業車両100の操作モードD11を取得する。 In process P11 for determining the operation of the work vehicle 100, the stability calculation unit 146 calculates the stability D6 of the work vehicle 100 based on, for example, vehicle information D5 and information D2 about the avoidance target AO, and outputs the calculated stability D6 to the operation determination unit 148. Furthermore, the operation device 135 outputs, for example, an operation signal D10 based on the operation of the operator of the work vehicle 100 to the operation mode acquisition unit 147 and the operation determination unit 148. The operation mode acquisition unit 147 acquires the operation mode D11 of the work vehicle 100 based on the vehicle information D5 acquired from the vehicle state acquisition unit 145 and the operation signal D10 input from the operation device 135.

ここで、作業車両100の操作モードD11は、たとえば、手動操作モード、自動制御モード、半自動制御モードなど、作業車両100の制御モードを含む。また、作業車両100の操作モードD11は、たとえば、走行モード、掘削モード、整地モード、積み込みモードなど、作業車両100が実行中の作業モードに関する情報を含む。操作モード取得部147は、たとえば、操作装置135に含まれる操作スイッチ、操作レバー、操作ペダルなどの操作に基づいて、操作モードD11を判定する。 Here, the operation mode D11 of the work vehicle 100 includes control modes of the work vehicle 100, such as manual operation mode, automatic control mode, and semi-automatic control mode. The operation mode D11 of the work vehicle 100 also includes information regarding the work mode currently being performed by the work vehicle 100, such as traveling mode, excavation mode, leveling mode, and loading mode. The operation mode acquisition unit 147 determines the operation mode D11 based on, for example, the operation of an operation switch, operation lever, operation pedal, etc. included in the operation device 135.

さらに、この処理P11において、動作決定部148は、たとえば、安定度算出部146から入力された安定度D6と、操作モード取得部147から入力された操作モードD11に基づいて、作業車両100の動作を決定する。より具体的には、動作決定部148は、たとえば、作業車両100の安定度D6が所定のしきい値よりも低い場合に、駆動装置114、操舵装置115、または、制動装置116の少なくとも一つを制御して、回避対象AOを含む回避領域を回避する回避動作を決定する。この場合、動作決定部148は、さらに、報知装置117を制御して作業車両100のオペレータに回避動作を報知する報知動作を決定してもよい。 Furthermore, in this process P11, the operation determination unit 148 determines the operation of the work vehicle 100, for example, based on the stability D6 input from the stability calculation unit 146 and the operation mode D11 input from the operation mode acquisition unit 147. More specifically, when the stability D6 of the work vehicle 100 is lower than a predetermined threshold, the operation determination unit 148 determines an avoidance operation to avoid the avoidance area including the avoidance target AO by controlling at least one of the drive device 114, steering device 115, or braking device 116. In this case, the operation determination unit 148 may further determine an alarm operation to control the alarm device 117 to notify the operator of the work vehicle 100 of the avoidance operation.

ここで、駆動装置114、操舵装置115、または制動装置116の上記回避動作は、たとえば、作業車両100の減速、停止、旋回、走行経路の変更、またはオペレータによる操作装置135の操作に基づく操作信号D10の入力制限などの動作を含む。また、報知装置117の上記報知動作は、たとえば、作業車両100の安定度、回避領域、回避対象AO、または回避動作の少なくとも一つを対象とする、画像表示装置による表示、スピーカによる音声案内、ブザーやアラームの鳴動、表示ランプの点灯などの動作を含む。 Here, the avoidance actions of the drive device 114, steering device 115, or braking device 116 include, for example, actions such as decelerating, stopping, turning, or changing the travel route of the work vehicle 100, or limiting the input of the operation signal D10 based on the operator's operation of the operation device 135. Furthermore, the notification actions of the notification device 117 include, for example, actions such as displaying on an image display device, providing audio guidance through a speaker, sounding a buzzer or alarm, or turning on an indicator lamp, targeting at least one of the stability, avoidance area, avoidance target AO, or avoidance action of the work vehicle 100.

また、動作決定部148は、たとえば、作業車両100の安定度D6が所定のしきい値以上である場合、操作モード取得部147から入力された操作モードD11に従って、駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、報知装置117の動作を決定する。具体的には、たとえば、操作モードD11が手動操作モードの場合、動作決定部148は、作業車両100のオペレータによる操作装置135の操作に応じた操作信号D10に基づいて、駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、報知装置117の動作を決定する。また、操作モードD11が自動制御モードや半自動制御モードの場合、動作決定部148は、駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、報知装置117の動作を自律的に決定する。 Furthermore, for example, when the stability D6 of the work vehicle 100 is equal to or greater than a predetermined threshold, the operation determination unit 148 determines the operation of the drive unit 114, steering unit 115, braking unit 116, and alarm device 117 in accordance with the operation mode D11 input from the operation mode acquisition unit 147. Specifically, for example, when the operation mode D11 is a manual operation mode, the operation determination unit 148 determines the operation of the drive unit 114, steering unit 115, braking unit 116, and alarm device 117 based on an operation signal D10 in response to operation of the operation device 135 by the operator of the work vehicle 100. Furthermore, when the operation mode D11 is an automatic control mode or a semi-automatic control mode, the operation determination unit 148 autonomously determines the operation of the drive unit 114, steering unit 115, braking unit 116, and alarm device 117.

次に、制御装置140は、センサを診断する処理P12を実行する。この処理P12において、センサ診断部144は、第1外界センサ131から入力された第1外界情報D1と、第2外界センサ132から入力された第2外界情報D9とに基づいて、第1外界センサ131および第2外界センサ132を診断する。具体的には、センサ診断部144は、第1外界情報D1および第2外界情報D9ならびにデータインタフェースの信頼性を診断する。センサ診断部144は、診断結果D12を動作決定部148へ出力する。 Next, the control device 140 executes process P12 to diagnose the sensors. In process P12, the sensor diagnostic unit 144 diagnoses the first external sensor 131 and the second external sensor 132 based on the first external environment information D1 input from the first external environment sensor 131 and the second external environment information D9 input from the second external environment sensor 132. Specifically, the sensor diagnostic unit 144 diagnoses the reliability of the first external environment information D1 and the second external environment information D9, as well as the reliability of the data interface. The sensor diagnostic unit 144 outputs the diagnosis result D12 to the operation determination unit 148.

次に、制御装置140は、作業車両100の動作を診断する処理P13を実行する。この処理P13において、動作決定部148は、センサ診断部144から入力された診断結果D12に基づいて、前述の処理P11で決定した作業車両100の動作を診断する。たとえば、第1外界センサ131および第2外界センサ132の診断結果D12に問題がある場合、動作決定部148は、前述の処理P11で決定した動作を変更し、緊急停止などの緊急動作を決定して、動作制御部149へ動作情報D8として出力する。診断結果D12に問題がない場合、動作決定部148は、前述の処理P11で決定した動作を維持し、動作制御部149へ動作情報D8として出力する。 Next, the control device 140 executes process P13 to diagnose the operation of the work vehicle 100. In this process P13, the operation determination unit 148 diagnoses the operation of the work vehicle 100 determined in the above-mentioned process P11 based on the diagnosis result D12 input from the sensor diagnosis unit 144. For example, if there is a problem with the diagnosis result D12 of the first external sensor 131 and the second external sensor 132, the operation determination unit 148 changes the operation determined in the above-mentioned process P11, determines an emergency operation such as an emergency stop, and outputs this as operation information D8 to the operation control unit 149. If there is no problem with the diagnosis result D12, the operation determination unit 148 maintains the operation determined in the above-mentioned process P11 and outputs it to the operation control unit 149 as operation information D8.

次に、制御装置140は、動作決定部148で決定した作業車両100の動作を実行する処理P14を行う。この処理P14において、動作制御部149は、動作決定部148から入力された動作情報D8に応じた制御信号を駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、および報知装置117へ出力する。これにより、作業車両100は、回避対象AOを含む回避領域を回避する回避動作や、その回避動作をオペレータに報知する報知動作や、第1外界センサ131および第2外界センサ132の信頼性が低下した場合の緊急動作などを実行することができる。 Next, the control device 140 performs process P14 to execute the operation of the work vehicle 100 determined by the operation determination unit 148. In this process P14, the operation control unit 149 outputs control signals corresponding to the operation information D8 input from the operation determination unit 148 to the drive device 114, steering device 115, braking device 116, and alarm device 117. This allows the work vehicle 100 to perform avoidance operations to avoid the avoidance area including the avoidance target AO, alarm operations to notify the operator of the avoidance operation, and emergency operations when the reliability of the first external sensor 131 and the second external sensor 132 decreases.

また、動作決定部148は、前述の処理P7または処理P9において、回避対象AOがないこと(NO)が判定されている間は、オペレータの操作装置135の操作に基づく操作信号D10に応じた動作を決定し、動作情報D8として動作制御部149へ出力する。したがって、作業車両100の走行経路に回避対象AOが存在しない場合は、制御装置140は、オペレータの操作装置135の操作に応じて駆動装置114、操舵装置115、制動装置116、および報知装置117を制御する。 Furthermore, while it is determined in the above-mentioned process P7 or process P9 that there is no AO to be avoided (NO), the operation determination unit 148 determines an operation in accordance with the operation signal D10 based on the operator's operation of the operation device 135, and outputs this as operation information D8 to the operation control unit 149. Therefore, when there is no AO to be avoided on the travel path of the work vehicle 100, the control device 140 controls the drive device 114, steering device 115, braking device 116, and alarm device 117 in accordance with the operator's operation of the operation device 135.

また、制御装置140は、セレクター、フィルター、およびサンプラーとして機能する回避対象抽出部141の動作を監視してもよい。何らかの不具合によって回避対象抽出部141が正常に動作していない場合、動作決定部148は、報知装置117に不具合を表示する動作を決定して動作情報D8を出力し、動作制御部149は入力された動作情報D8に基づいて報知装置117に不具合を表示する。 The control device 140 may also monitor the operation of the avoidance target extraction unit 141, which functions as a selector, filter, and sampler. If the avoidance target extraction unit 141 is not operating normally due to some malfunction, the operation determination unit 148 determines an operation to display the malfunction on the alarm device 117 and outputs operation information D8, and the operation control unit 149 displays the malfunction on the alarm device 117 based on the input operation information D8.

以上の説明から明らかなように、本実施形態の作業車両100は、以下の構成を特徴としている。作業車両100は、一対の前輪118を有する前フレーム111と、一対の後輪119を有する後フレーム112と、前フレーム111を後フレーム112に対して屈曲可能に連結する連結ピン113と、を備えている。また、作業車両100は、少なくとも一対の後輪119を駆動する駆動装置114と、連結ピン113を中心に前フレーム111を後フレーム112に対して屈曲させる操舵装置115と、前フレーム111に取り付けられた作業機120と、を備えている。さらに、作業車両100は、第1外界センサ131と、第2外界センサ132と、検出方向調節装置133と、制御装置140と、を備える。第1外界センサ131は、作業機120の両側に位置するように前フレーム111に設けられ、前フレーム111の前方における一対の前輪118が通過しようとする所定領域DA1において回避対象AOが存在する場合に回避対象AOの位置を検出する。第2外界センサ132は、後フレーム112側であって第1外界センサ131よりも高い位置に取り付けられ、少なくとも第1外界センサ131によって検出された回避対象AOの大きさを検出する。検出方向調節装置133は、第1外界センサ131によって検出された回避対象AOの位置に基づいて第2外界センサ132の検出方向を回避対象AOの方向へ調整する。制御装置140は、検出方向調節装置133により調整された検出方向に基づいて駆動装置114または操舵装置115の少なくとも一方の動作を制御する。 As is clear from the above description, the work vehicle 100 of this embodiment is characterized by the following configuration. The work vehicle 100 comprises a front frame 111 having a pair of front wheels 118, a rear frame 112 having a pair of rear wheels 119, and a connecting pin 113 that flexibly connects the front frame 111 to the rear frame 112. The work vehicle 100 also comprises a drive unit 114 that drives at least the pair of rear wheels 119, a steering unit 115 that flexes the front frame 111 relative to the rear frame 112 about the connecting pin 113, and a work implement 120 attached to the front frame 111. The work vehicle 100 also comprises a first external sensor 131, a second external sensor 132, a detection direction adjustment device 133, and a control device 140. The first external sensors 131 are mounted on the front frame 111 so as to be positioned on both sides of the work machine 120, and detect the position of an object to be avoided AO if it exists in a predetermined area DA1 in front of the front frame 111 through which the pair of front wheels 118 are about to pass. The second external sensor 132 is mounted on the rear frame 112 at a higher position than the first external sensor 131, and detects at least the size of the object to be avoided AO detected by the first external sensor 131. The detection direction adjustment device 133 adjusts the detection direction of the second external sensor 132 toward the object to be avoided AO based on the position of the object to be avoided AO detected by the first external sensor 131. The control device 140 controls the operation of at least one of the drive device 114 or the steering device 115 based on the detection direction adjusted by the detection direction adjustment device 133.

このように、本実施形態の作業車両100は、第1外界センサ131が前フレーム111の作業機120の両側に配置されているため、作業機120の姿勢に関わらず、第1外界センサ131によって前フレーム111の前方の所定領域DA1の物体を検出することができる。そのため、たとえば、作業機120が上昇して、第2外界センサ132が検出する所定領域DA2に死角が生じても、第1外界センサ131によって前フレーム111の前方の回避対象AOを検出することができる。 In this way, in the work vehicle 100 of this embodiment, the first external sensors 131 are arranged on both sides of the work implement 120 on the front frame 111, so the first external sensors 131 can detect objects in the specified area DA1 in front of the front frame 111 regardless of the attitude of the work implement 120. Therefore, for example, even if the work implement 120 rises and a blind spot appears in the specified area DA2 detected by the second external sensor 132, the first external sensor 131 can still detect an object to be avoided AO in front of the front frame 111.

また、作業車両100の旋回時に前フレーム111が後フレーム112に対して屈曲すると、前フレーム111の前後方向と後フレーム112の前後方向との間に傾斜角度が生じ、後フレーム112に取り付けられた第2外界センサ132が検出する所定領域DA2に死角が生じ得る。しかし、第1外界センサ131は、前フレーム111に取り付けられているため、前フレーム111が後フレーム112に対して屈曲しても、作業車両100の直進時に一対の前輪118が通過する所定領域DA1に死角を生じない。 Furthermore, if the front frame 111 bends relative to the rear frame 112 when the work vehicle 100 turns, an inclination angle occurs between the fore-and-aft direction of the front frame 111 and the fore-and-aft direction of the rear frame 112, which may result in a blind spot in the specified area DA2 detected by the second external sensor 132 attached to the rear frame 112. However, because the first external sensor 131 is attached to the front frame 111, even if the front frame 111 bends relative to the rear frame 112, no blind spot is created in the specified area DA1 through which the pair of front wheels 118 pass when the work vehicle 100 travels straight.

また、第2外界センサ132は、後フレーム112の第1外界センサ131よりも上方位置に取り付けられ、検出方向調節装置133によって検出方向を作業車両100の近傍の所定領域DA2から遠方の所定領域DA2まで変化させることができる。そのため、第2外界センサ132の検出方向を、第1外界センサ131によって検出した回避対象AOの位置へ向けて、回避対象AOの大きさを確実に検出することができる。 The second external sensor 132 is attached to the rear frame 112 at a higher position than the first external sensor 131, and the detection direction can be changed by the detection direction adjustment device 133 from a predetermined area DA2 near the work vehicle 100 to a predetermined area DA2 farther away. Therefore, the detection direction of the second external sensor 132 can be directed toward the position of the avoidance target AO detected by the first external sensor 131, allowing the size of the avoidance target AO to be reliably detected.

このように、作業車両100は、前フレーム111の作業機120の両側に配置された第1外界センサ131と、後フレーム112の第1外界センサ131よりも上方位置に取り付けられた第2外界センサ132とによって、走行経路上の回避対象AOをより確実に検出することができる。その結果、制御装置140は、第2外界センサ132によって検出した回避対象AOの大きさに応じて、駆動装置114および操舵装置115を制御して回避対象AOを回避することができる。 In this way, the work vehicle 100 can more reliably detect objects to be avoided AO on the travel path using the first external sensors 131 located on both sides of the work implement 120 on the front frame 111 and the second external sensor 132 attached to the rear frame 112 at a position higher than the first external sensor 131. As a result, the control device 140 can avoid the objects to be avoided AO by controlling the drive device 114 and steering device 115 according to the size of the objects to be avoided AO detected by the second external sensor 132.

したがって、本実施形態の作業車両100によれば、作業現場において自動制御モード、半自動制御モード、または手動制御モードで所定の作業を行う作業車両100が回避対象AOの上を通過することによる作業車両100の安定性の低下を防止することができる。換言すると、本実施形態の作業車両100によれば、作業車両100の周囲の物体に対するコンテキストアウェアネスを実現し、作業車両100の安定性に影響を及ぼす回避対象AOを動的に検出することができる。 Therefore, the work vehicle 100 of this embodiment can prevent a decrease in the stability of the work vehicle 100 caused by the work vehicle 100 performing a predetermined task at a work site in automatic control mode, semi-automatic control mode, or manual control mode passing over an avoidance target AO. In other words, the work vehicle 100 of this embodiment can achieve contextual awareness of objects around the work vehicle 100 and dynamically detect avoidance targets AO that affect the stability of the work vehicle 100.

また、本実施形態の作業車両100において、制御装置140は、回避対象抽出部141と、回避領域算出部142と、検出方向算出部143とを備えている。回避対象抽出部141は、第1外界センサ131と第2外界センサ132の少なくとも一方から取得した情報に基づいて回避対象AOを抽出する。回避領域算出部142は、抽出された回避対象AOの位置に基づき回避対象AOが存在する回避領域を算出する。検出方向算出部143は、回避領域に基づいて第2外界センサ132の検出方向の角度θ1,θ2,θ3を算出する。 In addition, in the work vehicle 100 of this embodiment, the control device 140 is equipped with an avoidance target extraction unit 141, an avoidance area calculation unit 142, and a detection direction calculation unit 143. The avoidance target extraction unit 141 extracts an avoidance target AO based on information acquired from at least one of the first external sensor 131 and the second external sensor 132. The avoidance area calculation unit 142 calculates the avoidance area in which the avoidance target AO exists based on the position of the extracted avoidance target AO. The detection direction calculation unit 143 calculates the angles θ1, θ2, and θ3 of the detection direction of the second external sensor 132 based on the avoidance area.

このような構成により、本実施形態の作業車両100は、第1外界センサ131によって検出した回避対象AOを含む回避領域を特定し、その回避領域に第2外界センサ132の検出方向を向け、第2外界センサ132によって回避対象AOの大きさを検出することができる。したがって、本実施形態の作業車両100によれば、走行経路上の回避対象AOをより確実に検出することが可能になる。 With this configuration, the work vehicle 100 of this embodiment can identify an avoidance area that includes the avoidance target AO detected by the first external sensor 131, direct the detection direction of the second external sensor 132 toward that avoidance area, and detect the size of the avoidance target AO using the second external sensor 132. Therefore, the work vehicle 100 of this embodiment can more reliably detect the avoidance target AO on the travel route.

また、本実施形態の作業車両100は、一対の前輪118と一対の後輪119の少なくとも一方を制動する制動装置116をさらに備えている。また、制御装置140は、安定度算出部146と、動作決定部148とを備える。安定度算出部146は、回避対象AOの大きさに基づいて作業車両100の安定度を算出する。動作決定部148は、安定度算出部146が算出した安定度が所定のしきい値よりも低い場合に駆動装置114、操舵装置115、または、制動装置116の少なくとも一つを制御して回避領域を回避する回避動作を決定する。 The work vehicle 100 of this embodiment is further equipped with a braking device 116 that brakes at least one of the pair of front wheels 118 and the pair of rear wheels 119. The control device 140 is also equipped with a stability calculation unit 146 and an operation determination unit 148. The stability calculation unit 146 calculates the stability of the work vehicle 100 based on the size of the avoidance target AO. If the stability calculated by the stability calculation unit 146 is lower than a predetermined threshold, the operation determination unit 148 determines an avoidance operation to avoid the avoidance area by controlling at least one of the drive device 114, steering device 115, or braking device 116.

このような構成により、本実施形態の作業車両100は、回避対象AOが作業車両100の安定性に影響を与える場合に、制御装置140の制御によって回避対象AOを含む回避領域を回避する回避動作を実行することができる。したがって、本実施形態の作業車両100によれば、第1外界センサ131および第2外界センサ132によって検出した走行経路上の回避対象AOによる安定性の低下を防止することが可能になる。 With this configuration, the work vehicle 100 of this embodiment can execute avoidance operations to avoid the avoidance area containing the avoidance target AO under the control of the control device 140 when the avoidance target AO affects the stability of the work vehicle 100. Therefore, with the work vehicle 100 of this embodiment, it is possible to prevent a decrease in stability due to the avoidance target AO on the travel route detected by the first external sensor 131 and the second external sensor 132.

以上、図面を用いて本開示に係る作業車両の実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。たとえば、回避対象抽出部141、回避領域算出部142、および検出方向算出部143を含む制御装置140の一部の構成は、第1外界センサ131または第2外界センサ132が有していてもよい。 The above has described in detail an embodiment of a work vehicle according to the present disclosure using the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and design changes and the like that do not deviate from the gist of the present disclosure are also included in the present disclosure. For example, part of the configuration of the control device 140, including the avoidance target extraction unit 141, avoidance area calculation unit 142, and detection direction calculation unit 143, may be included in the first external sensor 131 or the second external sensor 132.

100 作業車両
111 前フレーム
112 後フレーム
113 連結ピン
114 駆動装置
115 操舵装置
116 制動装置
118 前輪
119 後輪
120 作業機
131 第1外界センサ
132 第2外界センサ
133 検出方向調節装置
140 制御装置
141 回避対象抽出部
142 回避領域算出部
143 検出方向算出部
146 安定度算出部
148 動作決定部
AO 回避対象
DA1 所定領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Work vehicle 111 Front frame 112 Rear frame 113 Connecting pin 114 Drive device 115 Steering device 116 Braking device 118 Front wheels 119 Rear wheels 120 Work machine 131 First external sensor 132 Second external sensor 133 Detection direction adjustment device 140 Control device 141 Avoidance target extraction unit 142 Avoidance area calculation unit 143 Detection direction calculation unit 146 Stability calculation unit 148 Operation determination unit AO Avoidance target DA1 Predetermined area

Claims (3)

一対の前輪を有する前フレームと、
一対の後輪を有する後フレームと、
前記前フレームを前記後フレームに対して屈曲可能に連結する連結ピンと、
少なくとも前記一対の後輪を駆動する駆動装置と、
前記連結ピンを中心に前記前フレームを前記後フレームに対して屈曲させる操舵装置と、
前記前フレームに取り付けられた作業機と、
前記作業機の両側に位置するように前フレームに設けられ、前記前フレームの前方における前記一対の前輪が通過しようとする所定領域において回避対象が存在する場合に前記回避対象の位置を検出する第1外界センサと、
前記後フレーム側であって前記第1外界センサよりも高い位置に取り付けられ、少なくとも前記第1外界センサによって検出された前記回避対象の大きさを検出する第2外界センサと、
前記第1外界センサによって検出された前記回避対象の位置に基づいて前記第2外界センサの検出方向を前記回避対象の方向へ調整する検出方向調節装置と、
前記検出方向調節装置により調整された検出方向に基づいて前記第2外界センサで検出された前記回避対象の大きさに基づいて前記駆動装置、または前記操舵装置の少なくとも一方の動作を制御する制御装置と、
を備えることを特徴とする作業車両。
a front frame having a pair of front wheels;
a rear frame having a pair of rear wheels;
a connecting pin that bendably connects the front frame to the rear frame;
a drive unit that drives at least the pair of rear wheels;
a steering device that bends the front frame relative to the rear frame around the connecting pin;
a work implement attached to the front frame; and
a first external sensor provided on a front frame so as to be positioned on both sides of the work machine, the first external sensor detecting the position of an object to be avoided when the object to be avoided exists in a predetermined area in front of the front frame that the pair of front wheels are about to pass through;
a second external sensor attached to the rear frame at a position higher than the first external sensor, the second external sensor detecting at least the size of the object to be avoided detected by the first external sensor;
a detection direction adjustment device that adjusts the detection direction of the second external sensor to the direction of the object to be avoided based on the position of the object to be avoided detected by the first external sensor;
a control device that controls the operation of at least one of the drive device and the steering device based on the size of the object to be avoided detected by the second external sensor based on the detection direction adjusted by the detection direction adjustment device;
A work vehicle comprising:
前記制御装置は、前記第1外界センサと前記第2外界センサの少なくとも一方から取得した情報に基づいて前記回避対象を抽出する回避対象抽出部と、抽出された回避対象の位置に基づき前記回避対象が存在する回避領域を算出する回避領域算出部と、前記回避領域に基づいて前記第2外界センサの前記検出方向の角度を算出する検出方向算出部と、を備えることを特徴とする請求項1に記載の作業車両。 The work vehicle described in claim 1, characterized in that the control device comprises an avoidance target extraction unit that extracts the avoidance target based on information acquired from at least one of the first external sensor and the second external sensor, an avoidance area calculation unit that calculates an avoidance area in which the avoidance target exists based on the position of the extracted avoidance target, and a detection direction calculation unit that calculates the angle of the detection direction of the second external sensor based on the avoidance area. 前記一対の前輪と前記一対の後輪の少なくとも一方を制動する制動装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記作業車両が前記回避対象の上を通過するときの前記作業車両の走行の安定性を示す安定度を前記回避対象の大きさに基づいて算出する安定度算出部と、前記安定度が所定のしきい値よりも低い場合に前記駆動装置、前記操舵装置、または、前記制動装置の少なくとも一つを制御して前記回避領域を回避する回避動作を決定する動作決定部と、を備えることを特徴とする請求項2に記載の作業車両。
a braking device that brakes at least one of the pair of front wheels and the pair of rear wheels,
3. The work vehicle according to claim 2, wherein the control device comprises: a stability calculation unit that calculates stability indicating the stability of the work vehicle's travel when the work vehicle passes over the object to be avoided based on the size of the object to be avoided; and an operation determination unit that determines an avoidance operation to avoid the avoidance area by controlling at least one of the drive device, the steering device, or the braking device when the stability is lower than a predetermined threshold value.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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JP2018035572A (en) 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 Wheel loader and wheel loader control method
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017043887A (en) 2015-08-24 2017-03-02 株式会社小松製作所 Work vehicle control system, control method thereof, and work vehicle control method
JP2018035572A (en) 2016-08-31 2018-03-08 株式会社小松製作所 Wheel loader and wheel loader control method
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