特開 2022-152455 作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022152455

(43)【公開日】2022-10-12

(54)【発明の名称】作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 9/20 20060101AFI20221004BHJP

   E02F 3/76 20060101ALI20221004BHJP

【ＦＩ】

E02F9/20 Q

E02F3/76 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021055235

(22)【出願日】2021-03-29

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】園田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】前田 貴志

(72)【発明者】

【氏名】中江 好秀

(72)【発明者】

【氏名】木村 洋一朗

【テーマコード（参考）】

2D003

【Ｆターム（参考）】

2D003AB01

2D003AC02

2D003BA01

2D003BA03

2D003BA04

2D003FA02

(57)【要約】

【課題】安価かつ容易に操向を制御できる作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法を提供する。
【解決手段】操向機構６６は、モータグレーダ１００の進行方向を操作する。方向修正入力部３６は、オペレータにより操作される。コントローラ４０は、操向機構６６による操向を自動制御している状態で、方向修正入力部３６の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するように操向機構６６を制御する。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

作業機械の操向制御システムであって、
前記作業機械の進行方向を操作する操向機構と、
オペレータにより操作される方向修正入力部と、
前記操向機構による操向を自動制御している状態で、前記方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するように前記操向機構を制御するコントローラと、を備えた、作業機械の操向制御システム。

【請求項2】

前記コントローラは、前記自動制御の制御開始時点における前記作業機械の進行方向を目標方向として維持するように前記操向機構を制御することにより前記自動制御を実行する、請求項１に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項3】

オペレータの操作にしたがって前記操向機構を動作させる操向操作部をさらに備え、
前記コントローラは、前記操向操作部の操作が停止された状態が所定期間継続されたことに基づいて前記自動制御を開始する、請求項２に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項4】

オペレータにより操作される自動制御操作部をさらに備え、
前記コントローラは、前記自動制御操作部からの開始指令に基づいて前記自動制御を開始する、請求項２に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項5】

前記コントローラは、衛星測位システムを利用して前記操向機構を制御することにより前記自動制御を実行する、請求項１に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項6】

前記コントローラは、前記自動制御の制御開始時点における前記作業機械の進行方向を目標方向として維持するように前記操向機構を制御する第１モードと、衛星測位システムを利用して前記操向機構を制御する第２モードとのいずれかにより前記自動制御を実行し、
前記第１モードと前記第２モードとを切り替えるモード切替部をさらに備えた、請求項１に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項7】

前記モード切替部により前記第２モードに切り替えられた場合に、前記方向修正入力部は前記作業機械をオフセット走行させる際のインターフェースとして機能する、請求項６に記載の作業機械の操向制御システム。

【請求項8】

作業機械の進行方向を操作する操向機構と、オペレータにより操作される方向修正入力部とを備えた、作業機械の操向制御方法であって、
前記操向機構による操向の自動制御を実行するステップと、
前記自動制御の実行中に、前記方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するように前記操向機構を制御するステップと、を備えた、作業機械の操向制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータグレーダは、多数の操作レバーを有し、操作にかなりの熟練を要する作業機械である。作業時には、ブレード負荷の偏りにより車体が左右に流れるため、直進を維持するために頻繁に当て舵操作が必要となる。

【0003】

一方、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などの衛星測位システムを利用した自動操向システムも農業機械などを中心に実用化されている。このようなシステムを搭載したモータグレーダが、たとえば米国特許第８０６０２９９号明細書（特許文献１）に開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第８０６０２９９号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のような自動操向システムにおいて、各種センサの検知誤差により進路のずれが生じた場合またはオペレータの好みによりモータグレーダ１００の進路を微調整したい場合がある。このような場合に、進路を容易に微調整できることが望まれる。

【0006】

本開示の目的は、進路の微調整が容易な作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の作業機械の操向制御システムは、操向機構と、方向修正入力部と、コントローラとを備える。操向機構は、作業機械の進行方向を操作する。方向修正入力部は、オペレータにより操作される。コントローラは、操向機構による操向を自動制御している状態で、方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するように操向機構を制御する。

【0008】

本開示の作業機械の操向制御方法は、作業機械の進行方向を操作する操向機構と、オペレータにより操作される方向修正入力部とを備えた、作業機械の操向制御方法であって、以下のステップを有する。

【0009】

操向機構による操向の自動制御が実行される。自動制御の実行中に、方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するように操向機構が制御される。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、進路の微調整が容易な作業機械の操向制御システムおよび作業機械の操向制御方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本開示の一実施形態における作業機械の構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図１に示す作業機械の構成を示す側面図である。

【図3】図１に示す作業機械における操向制御システムの構成の一例を示す図である。

【図4】図１に示す作業機械の操向制御システムにおける機能ブロックの一例を示す図である。

【図5】本開示の一実施形態における第１モード（ステアリングスタビライザモード）での作業機械の操向制御方法の一例を示すフロー図である。

【図6】進行方向を維持するように第１モードの操向制御が行われる様子を示す図である。

【図7】方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整する様子を示す図である。

【図8】第１モードの操向制御において走行経路を擬似的にオフセットする様子を示す図である。

【図9】本開示の一実施形態における第２モード（オートステアリングモード）での作業機械の操向制御方法の一例を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、明細書および図面において、同一の構成要素または対応する構成要素には、同一の符号を付し、重複する説明を繰り返さない。また、図面では、説明の便宜上、構成を省略または簡略化している場合もある。

【0013】

本開示は、モータグレーダ以外に、油圧ショベル、ホイールローダ、ブルドーザ、フォークリフトなどの他の作業機械にも適用可能である。以下の説明において、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」とは、図１に示す運転室１１内の運転席１１Ｓに着座したオペレータを基準とした方向である。

【0014】

＜作業機械の構成＞
まず本実施形態の作業機械の一例としてモータグレーダの構成を図１および図２を用いて説明する。

【0015】

図１および図２のそれぞれは、本開示の一実施形態における作業機械の構成を概略的に示す斜視図および側面図である。図１に示されるように、モータグレーダ１００は、走行しながら、整地作業を行なったり、除雪作業を行なったりする作業機械である。

【0016】

モータグレーダ１００は、フロントフレーム１４と、リアフレーム１５と、一対のアーティキュレートシリンダ２８と、運転室（キャブ）１１と、エンジンカバー１３と、前輪１６および後輪１７と、作業機１２とを有している。

【0017】

フロントフレーム１４およびリアフレーム１５は、モータグレーダ１００の車体フレーム１８を構成している。フロントフレーム１４は、リアフレーム１５の前方に配置されている。

【0018】

フロントフレーム１４は、回動中心の軸線１２１上に設けられたセンターピン（不図示）により、リアフレーム１５に回動可能に連結されている。回動中心の軸線１２１は、上下方向に沿って延びる軸である。

【0019】

一対のアーティキュレートシリンダ２８は、フロントフレーム１４を挟んで左右両側に設けられている。アーティキュレートシリンダ２８は、油圧により伸縮駆動する油圧シリンダである。アーティキュレートシリンダ２８の伸縮駆動により、フロントフレーム１４は、リアフレーム１５に対して回動中心の軸線１２１を中心に回動する。

【0020】

エンジンカバー１３は、エンジンルームを覆っており、リアフレーム１５により支持されている。エンジンルームには、トランスミッション、トルクコンバータ、エンジン、排気処理構造体などが配置されている。

【0021】

前輪１６および後輪１７は、走行輪である。前輪１６は、フロントフレーム１４に回転可能に取り付けられている。前輪１６は、操向輪であり、フロントフレーム１４に対して操向可能に取り付けられている。後輪１７は、リアフレーム１５に回転可能に取り付けられている。後輪１７には、エンジンからの駆動力が伝達される。

【0022】

作業機１２は、前後方向において、前輪１６および後輪１７の間に配置されている。作業機１２は、フロントフレーム１４により支持されている。作業機１２は、ブレード２１と、ドローバ２２と、旋回サークル２３と、一対のリフトシリンダ２５とを有している。

【0023】

ドローバ２２は、フロントフレーム１４の下方に設けられている。ドローバ２２の前端部は、フロントフレーム１４の先端部に揺動可能に連結されている。一対のリフトシリンダ２５は、フロントフレーム１４を挟んだ左右両側に設けられている。ドローバ２２の後端部は、一対のリフトシリンダ２５を介して、フロントフレーム１４により支持されている。

【0024】

一対のリフトシリンダ２５の伸縮によって、ドローバ２２の後端部がフロントフレーム１４に対して上下に昇降可能である。一対のリフトシリンダ２５がともに収縮駆動することにより、フロントフレーム１４および前輪１６に対するブレード２１の高さは上方に調整される。一対のリフトシリンダ２５がともに伸長駆動することにより、フロントフレーム１４および前輪１６に対するブレード２１の高さは下方に調整される。

【0025】

ドローバ２２は、一対のリフトシリンダ２５の互いに異なる伸縮によって、前後方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。

【0026】

旋回サークル２３は、ドローバ２２の下方に配置されている。旋回サークル２３は、ドローバ２２に旋回可能に連結されている。旋回サークル２３は、上下方向に沿った軸を中心に、時計回りおよび反時計回りに旋回可能である。

【0027】

ブレード２１は、旋回サークル２３の下方に配置されている。ブレード２１は、地面と対向して設けられている。ブレード２１は、旋回サークル２３により支持されている。ブレード２１は、旋回サークル２３の旋回運動に伴って、上面視において前後方向に対してブレード２１がなす角度（ブレード推進角）が変化するように旋回する。ブレード２１の旋回軸は、上下方向に沿って延びる軸である。

【0028】

図２に示されるように、モータグレーダ１００は、ハンドルセンサ３１と、レバーセンサ３２と、自動制御操作部３３と、方向検知センサ３４と、方向修正入力部３６と、ＦＮＲ・車速検知センサ３７とをさらに有している。

【0029】

ハンドルセンサ３１は、オペレータによるステアリングハンドル４１（図３）の操作を検知する。ハンドルセンサ３１は、たとえばステアリングハンドル４１の回転によって発生するステアリングハンドル軸の角度変位を検知する軸変位センサである。

【0030】

レバーセンサ３２は、オペレータによるステアリングレバー４２（図３）の操作を検知する。レバーセンサ３２は、たとえばステアリングレバー４２の角度位置を検知する位置センサである。

【0031】

自動制御操作部３３は、たとえば運転室１１の内部に配置されている。自動制御操作部３３は、オペレータにより操作される装置であって、たとえばスイッチである。自動制御操作部３３は、オペレータにより操作されることにより、モータグレーダ１００の操向の自動制御を開始する信号（以下、「開始信号」と称する）または自動制御を停止する信号（以下、「停止信号」と称する）を発生する。操向の自動制御については後述する。

【0032】

方向検知センサ３４は、モータグレーダ１００の車体フレーム１８が向いている方向を検知する。方向検知センサ３４は、たとえばＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）３４ａ、ステアリング角度センサ３４ｂ、アーティキュレート角度センサ３４ｃおよび撮像装置３４ｄのいずれか１つまたはこれらの任意に組み合わせであってもよい。

【0033】

ＩＭＵ３４ａは、たとえばフロントフレーム１４に取り付けられている。ＩＭＵ３４ａは、たとえば６軸ＩＭＵであるが、９軸ＩＭＵであってもよい。６軸ＩＭＵは、３軸加速度および３軸ジャイロ（角度、角速度または角加速度）を搭載した複合センサである。この３軸が、作業機械の前後方向、左右方向、上下方向に沿うようにフロントフレーム１４に取り付けることができる。この場合、６軸ＩＭＵは、前後方向、左右方向、上下方向の各軸に沿う位置変化と、各軸周りの角度変化（すなわち、作業機械のローリング、ピッチング、ヨーイング）を検出することができる。また９軸ＩＭＵは、３軸加速度、３軸ジャイロおよび３軸磁力計を搭載した複合センサである。９軸ＩＭＵは、３軸磁力計により地磁気を計測することにより６軸ＩＭＵよりもジャイロのドリフトを抑えることができる。

【0034】

ＩＭＵ３４ａにより検知された加速度およびジャイロに基づいてモータグレーダ１００の現在方向の変化を知ることができる。なおＩＭＵ３４ａは、リアフレーム１５または運転室１１に取り付けられていてもよい。

【0035】

ステアリング角度センサ３４ｂは、たとえばステアリングシリンダ７４に取り付けられている。ステアリング角度センサ３４ｂは、前輪１６のステアリング角度（フロントフレーム１４の前後方向に対して前輪１６がなす角度）を検知する。

【0036】

アーティキュレート角度センサ３４ｃは、たとえばアーティキュレートシリンダ２８に取り付けられている。アーティキュレート角度センサ３４ｃは、フロントフレーム１４とリアフレーム１５とのアーティキュレート角度（連結角度）を検知する。

【0037】

撮像装置３４ｄは、たとえば運転室１１の外部または内部に配置されている。撮像装置３４ｄは、たとえばモータグレーダ１００の一部およびその周囲を撮像する。撮像装置３４ｄにより撮像された画像によってもモータグレーダ１００の現在方向の変化を知ることができる。

【0038】

方向修正入力部３６は、たとえば運転室１１の内部に配置されている。方向修正入力部３６は、オペレータにより操作されるスイッチであり、たとえば右ボタンと左ボタンとの１対のボタンを有する押しボタン式のスイッチである。方向修正入力部３６は、後述する第１モード（ステアリングスタビライザモード）においては、オペレータにより操作されるごとに（押されるごとに）、モータグレーダ１００の進行方向を左右のいずれかに一定角度調整する。また方向修正入力部３６は、後述する第２モード（オートステアリングモード）においては、予め設定された走行経路をモータグレーダ１００の進行方向に対して左右のいずれかに所定量だけオフセットさせる。

【0039】

ＦＮＲ・車速検知センサ３７は、たとえばトランスミッション（図示せず）に取り付けられている。ＦＮＲ・車速検知センサ３７は、前進（Ｆ）、後進（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）の状態を検知し、またモータグレーダ１００の走行中における車速を検知する。

【0040】

モータグレーダ１００は、衛星測位システムを利用してもよい。衛星測位システムは、たとえばＧＮＳＳを用いていてもよい。衛星測位システムとしてＧＮＳＳを利用する場合、モータグレーダ１００は、ＧＮＳＳレシーバ３５と、モード切替部３８とをさらに有していてもよい。

【0041】

ＧＮＳＳレシーバ３５は、たとえば、ＧＰＳ（Global Positioning System）用の受信機である。ＧＮＳＳレシーバ３５のアンテナは、たとえば、運転室１１の天井部に配置されている。ＧＮＳＳレシーバ３５は、衛星から測位信号を受信し、測位信号によりＧＮＳＳレシーバ３５のアンテナの位置を演算して車体位置データを生成する。すなわち、衛星測位システムを利用することにより、モータグレーダ１００の現在方向の変化だけでなく、地球を基準としたグローバル座標系における現在位置や現在方向（現在の方位）そのものを知ることができる。

【0042】

モード切替部３８は、たとえば運転室１１の内部に配置されている。モード切替部３８は、オペレータにより操作されることにより、操向の自動制御（自動操舵）における第１モード（ステアリングスタビライザモード）と、第２モード（オートステアリングモード）とを切り替え可能に構成されている。

【0043】

第１モードは、モータグレーダ１００の進行方向を直進に維持するように操向を自動制御（自動操舵）するモードであり、衛星測位システムを利用しないモードである。第２モードは、衛星測位システムを利用して予め設定された走行経路に沿ってモータグレーダ１００の操向を自動制御（自動操舵）するモードである。第１モードは、第２モードに比べれば簡易的と言えるモードであるが、ブレード負荷の偏りにより車体が左右に流れるような場合でも当て舵操作を行うことなく直進を維持することができ、作業時におけるオペレータの負担は大幅に軽減される。

【0044】

第１モードが選択されている場合、オペレータが方向修正入力部３６の右ボタンを押し操作すると、モータグレーダ１００の進行方向が右方向に一定角度だけ調整される。またオペレータが方向修正入力部３６の左ボタンを押し操作すると、モータグレーダ１００の進行方向が左方向に一定角度だけ調整される。

【0045】

また第２モードが選択されている場合、方向修正入力部３６はオフセットスイッチとして機能する。具体的には方向修正入力部３６の右ボタンを押し操作すると、予め設定された走行経路が右側へ所定量だけオフセットされる。また方向修正入力部３６の左ボタンを押し操作すると、予め設定された走行経路が左側へ所定量だけオフセットされる。

【0046】

＜操向制御システムの構成＞
次に、本実施形態における操向制御システムの構成について図３を用いて説明する。

【0047】

図３は、図１に示す作業機械における操向制御システムの構成の一例を示す図である。図３に示されるように、操向制御システムは、コントローラ４０と、操向機構６６と、操向操作部６７と、電気流体圧制御弁７３とを有している。

【0048】

操向操作部６７は、操向機構６６を動作させるためにオペレータによって操作される。操向操作部６７は、ハンドルセンサ３１と、レバーセンサ３２と、ステアリングハンドル４１と、ステアリングレバー４２と、操舵用パイロットバルブ７１とを有している。

【0049】

ステアリングハンドル４１は、たとえばホイール形状のハンドルであり、オペレータによって回転操作される。ハンドルセンサ３１は、オペレータによるステアリングハンドル４１の操作を検知する。ハンドルセンサ３１は、たとえばステアリングハンドル４１の回転によって発生するステアリングハンドル軸の角度変位を検知する軸変位センサである。ハンドルセンサ３１の検知信号は電気信号としてコントローラ４０へ出力される。

【0050】

ステアリングレバー４２は、たとえばジョイスティックであり、オペレータによって傾倒操作される。レバーセンサ３２は、オペレータによるステアリングレバー４２の操作を検知する。レバーセンサ３２は、たとえばステアリングレバー４２の角度位置を検知する位置センサである。レバーセンサ３２の検知信号は電気信号としてコントローラ４０へ出力される。

【0051】

操舵用パイロットバルブ７１は、ステアリングハンドル４１における回転操作に応じて、圧油をステアリングバルブ７２に供給する。

【0052】

操向機構６６は、モータグレーダ１００の進行方向を操作する機構である。操向機構６６は、ステアリングバルブ７２と、ステアリングシリンダ７４と、ステアリング角度センサ３４ｂとを有している。

【0053】

ステアリングバルブ７２は、電気流体圧制御弁７３および操舵用パイロットバルブ７１の各々から供給される圧油により制御される。これによりステアリングバルブ７２は、ステアリングシリンダ７４へ供給する圧油を制御する。

【0054】

ステアリングシリンダ７４は、ステアリングバルブ７２からの圧油により伸縮する。ステアリングシリンダ７４の伸縮によって、前輪１６の前後方向に対してなす角度が変化する。

【0055】

コントローラ４０は、ハンドルセンサ３１の検知信号またはレバーセンサ３２の検知信号に基づいて電気流体圧制御弁７３を制御する。これにより、オペレータによるステアリングハンドル４１またはステアリングレバー４２の操作にしたがって、ステアリングシリンダ７４が伸縮し、前輪１６の前後方向に対してなす角度が変化する。

【0056】

前輪１６が前後方向に対して右側に傾くと、モータグレーダ１００の進行方向は右前方に変化する。また前輪１６が前後方向に対して左側に傾くと、モータグレーダ１００の進行方向は左前方に変化する。

【0057】

以上により、オペレータによる操向操作部６７の操作にしたがって操向機構６６が動作する、いわゆるマニュアル操作が行われる。マニュアル操作の下においては、オペレータの操作通りにモータグレーダ１００が走行する。

【0058】

またコントローラ４０は、各種の電気信号に基づいて、電気流体圧制御弁７３を自動で制御する。コントローラ４０には、自動制御操作部３３、方向検知センサ３４、ＧＮＳＳレシーバ３５、方向修正入力部３６、ＦＮＲ・車速検知センサ３７およびモード切替部３８の各々から電気信号が入力される。コントローラ４０がこれらの電気信号に基づいて電気流体圧制御弁７３を制御することにより、モータグレーダ１００の自動操舵が実行される。

【0059】

＜操向制御システムにおける機能ブロックの構成＞
次に、作業機械の操向制御システムにおける機能ブロックの構成について図４を用いて説明する。

【0060】

図４は、図１に示す作業機械の操向制御システムにおける機能ブロックの一例を示す図である。図４に示されるように、コントローラ４０は、レバーセンサ計測値取得部４０ａと、ハンドルセンサ計測値取得部４０ｂと、ステアリング指令信号生成部４０ｄとを有している。

【0061】

レバーセンサ計測値取得部４０ａは、レバーセンサ３２から取得した検知信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。ハンドルセンサ計測値取得部４０ｂは、ハンドルセンサ３１から取得した検知信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0062】

ステアリング指令信号生成部４０ｄは、レバーセンサ計測値取得部４０ａおよびハンドルセンサ計測値取得部４０ｂのいずれかから取得した検知信号に基づいて電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0063】

これにより、オペレータによる操向操作部６７の操作にしたがって操向機構６６が動作する、いわゆるマニュアル操作が行われる。

【0064】

コントローラ４０は、方向信号取得部４０ｃと、開始・停止信号取得部４０ｅと、開始・停止判定部４０ｆと、現在方向特定部４０ｇとをさらに有している。方向信号取得部４０ｃは、方向検知センサ３４から取得した方向を示す信号（以下、「方向信号」と称する）を現在方向特定部４０ｇへ出力する。なお、方向信号取得部４０ｃが方向検知センサ３４（３４ａ、３４ｄ）から取得する「方向信号」とは、ある時点の方向（基準となる方向）に対する現在の方向の変化（すなわち、相対的な方向の変化）を示す信号であり、ＧＮＳＳレシーバ３５によって取得されるグローバル座標系における方位（すなわち、東西南北などで表される絶対的な方向）とは異なる。

【0065】

開始・停止信号取得部４０ｅは、自動制御操作部３３から第１モードもしくは第２モードでの自動操舵を開始する開始信号または自動操舵を停止する停止信号を取得し、開始・停止判定部４０ｆへ出力する。レバーセンサ計測値取得部４０ａおよびハンドルセンサ計測値取得部４０ｂの各々は、検知信号を開始・停止判定部４０ｆへ出力する。

【0066】

開始・停止判定部４０ｆは、取得した開始信号、停止信号または検知信号に基づいて、モータグレーダ１００の自動操舵を開始するか否か、または停止するか否かの判定を実行する。

【0067】

具体的には、開始・停止判定部４０ｆは、開始・停止信号取得部４０ｅから開始信号を取得した場合、モータグレーダ１００の自動操舵を開始する旨の判定をする。また開始・停止判定部４０ｆは、自動操舵の実行中において開始・停止信号取得部４０ｅから停止信号を取得した場合、モータグレーダ１００の自動操舵を停止する旨の判定をする。

【0068】

また開始・停止判定部４０ｆは、レバーセンサ３２からの検知信号に基づいて、ステアリングレバー４２のオペレータによる操作が停止された状態が所定期間継続されたことを検知した場合、自動操舵を開始する旨の判定をする。また開始・停止判定部４０ｆは、自動操舵の実行中にレバーセンサ３２がオペレータにより操作されたことを示す検知信号を取得した場合、自動操舵を停止する旨の判定をする。

【0069】

また開始・停止判定部４０ｆは、ハンドルセンサ３１からの検知信号に基づいて、ステアリングハンドル４１のオペレータによる操作が停止された状態が所定期間継続されたことを検知した場合、自動操舵を開始する旨の判定をする。また開始・停止判定部４０ｆは、自動操舵の実行中にハンドルセンサ３１がオペレータにより操作されたことを示す検知信号を取得した場合、自動操舵を停止する旨の判定をする。

【0070】

第１モードが選択されている場合、開始・停止判定部４０ｆは、自動操舵を開始または停止する旨の判定結果を示す信号を現在方向特定部４０ｇへ出力する。現在方向特定部４０ｇは、開始・停止判定部４０ｆから自動操舵を開始する旨の判定結果を取得すると、方向信号取得部４０ｃから取得した方向信号に基づいてモータグレーダ１００の現在方向を特定する。

【0071】

現在方向特定部４０ｇは、方向検知センサ３４としてＩＭＵ３４ａからの信号を取得した場合には、ＩＭＵ３４ａにより検知された加速度およびジャイロ情報に基づいてモータグレーダ１００の現在方向を特定する。

【0072】

また現在方向特定部４０ｇは、方向検知センサ３４として撮像装置３４ｄからの信号を取得した場合には、撮像装置３４ｄにより撮像された画像に基づいて、モータグレーダ１００の現在方向を特定する。

【0073】

現在方向特定部４０ｇは、特定した現在方向を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。また現在方向特定部４０ｇは、開始・停止判定部４０ｆから自動操舵を停止する旨の判定結果を取得すると、取得した判定結果を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0074】

ステアリング指令信号生成部４０ｄは、現在方向特定部４０ｇから取得した現在方向を示す信号に基づいて、モータグレーダ１００がその現在方向を目標方向として走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0075】

これによりオペレータによる自動制御操作部３３の操作がなされたこと、またはオペレータによるステアリングレバー４２またはステアリングハンドル４１の操作が所定期間継続してされなかったことをトリガーとして、走行における第１モード（ステアリングスタビライザモード）の自動操舵が開始される。第１モードの自動操舵においては、自動操舵開始時のモータグレーダ１００の方向を目標方向として維持するように自動操舵が実行される。これにより、たとえばブレード負荷の偏りにより車体が左右に流れるような場合でも、モータグレーダ１００が目標方向に向かって直進するように自動操舵される。

【0076】

またステアリング指令信号生成部４０ｄは、現在方向特定部４０ｇから自動操舵を停止する旨の判定結果を示す信号を取得した場合、その信号に基づいて、自動操舵を停止する。この場合、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、レバーセンサ３２またはハンドルセンサ３１の検知信号に基づいて電気流体圧制御弁７３を制御する。このようにステアリング指令信号生成部４０ｄは、自動操舵を停止する。自動操舵が停止された場合、モータグレーダ１００は上記のようにマニュアル操作される。

【0077】

コントローラ４０は、第２モードの自動操舵を実行するために、ＧＮＳＳ信号取得部４０ｊと、位置・方位取得部４０ｋとをさらに有していてもよい。ＧＮＳＳ信号取得部４０ｊは、ＧＮＳＳレシーバ３５から取得したモータグレーダ１００の位置データおよび方位データを位置・方位取得部４０ｋへ出力する。

【0078】

位置・方位取得部４０ｋにより取得されるモータグレーダ１００の位置データは、グローバル座標系において規定されるモータグレーダ１００の位置である。位置・方位取得部４０ｋにより取得されるモータグレーダ１００の方位データは、たとえばモータグレーダ１００の前方に対応する方位である。

【0079】

第２モードが選択されている場合、開始・停止判定部４０ｆは、自動操舵を開始または停止する旨の判定結果を示す信号を位置・方位取得部４０ｋへ出力する。位置・方位取得部４０ｋは、開始・停止判定部４０ｆから自動操舵を開始する旨の判定結果を取得すると、ＧＮＳＳ信号取得部４０ｊから取得したモータグレーダ１００の位置データおよび方位データをステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0080】

ステアリング指令信号生成部４０ｄは、位置・方位取得部４０ｋから取得した位置データおよび方位データと、予め設定され記憶部４０ｎに記憶された走行経路（目標経路）とに基づいて、モータグレーダ１００がその走行経路に沿って走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0081】

これによりオペレータによる自動制御操作部３３の操作がなされたこと、またはオペレータによるステアリングレバー４２またはステアリングハンドル４１の操作が所定期間継続してされなかったことをトリガーとして、走行における第２モード（オートステアリングモード）の自動操舵が開始される。第２モードの自動操舵においては、衛星測位システムを利用して生成した走行経路に沿ってモータグレーダ１００が走行するように自動操舵が実行される。

【0082】

第１モードおよび第２モードのいずれの自動操舵が実行されるかは、たとえばモード切替部３８により切り替えられる。モード切替部３８により第１モードが選択された場合、ステアリング指令信号生成部４０ｄは現在方向特定部４０ｇから現在方向を示す信号を取得する。この場合、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、現在方向特定部４０ｇから取得した現在方向を示す信号に基づいて第１モードの自動操舵を実行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0083】

またモード切替部３８により第２モードが選択された場合、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、位置・方位取得部４０ｋから位置データおよび方位データを示す信号と、記憶部４０ｎから走行経路を示す信号とを取得する。この場合、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、モータグレーダ１００がその走行経路に沿って走行することで第２モードの自動操舵を実行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0084】

コントローラ４０は、方向修正部４０ｈと、方向修正指令取得部４０ｉと、記憶部４０ｎとをさらに有している。方向修正指令取得部４０ｉは、方向修正入力部３６およびＦＮＲ・車速検知センサ３７から取得した信号の各々を現在方向特定部４０ｇおよび方向修正部４０ｈの各々へ出力する。

【0085】

現在方向特定部４０ｇは、方向修正指令取得部４０ｉから取得した信号に基づいて、現在方向が前進方向および後進方向のいずれであるかを特定する。

【0086】

方向修正部４０ｈは、第１モードにおいては、方向修正指令取得部４０ｉから取得した信号に基づいて、モータグレーダ１００の進行方向（目標方向）を左右のいずれかに一定角度修正した修正方向を算出する。方向修正部４０ｈは、修正方向を算出する際に、記憶部４０ｎに記憶された角度情報（たとえば角度の数値）を参照してもよい。記憶部４０ｎに記憶された角度情報は、たとえば前進の場合および後進の場合のそれぞれにおける車速に応じた修正角度の一覧を表すテーブルを含む。方向修正部４０ｈは、算出した修正方向を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0087】

また方向修正部４０ｈは、第２モードにおいては、方向修正指令取得部４０ｉから取得した信号に基づいて、モータグレーダ１００の進行方向に対して左右のいずれかに走行経路をオフセットさせる。方向修正部４０ｈは、走行経路をオフセットさせる際に、記憶部４０ｎに記憶された予め設定された走行経路の情報を参照する。方向修正部４０ｈは、方向修正入力部３６において右ボタンの押し操作がされたことを示す信号を取得した場合にはモータグレーダ１００の進行方向に対して右側へ走行経路をオフセットさせる。また方向修正部４０ｈは、方向修正入力部３６において左ボタンの押し操作がされたことを示す信号を取得した場合にはモータグレーダ１００の進行方向に対して左側へ走行経路をオフセットさせる。方向修正部４０ｈは、オフセット後の走行経路を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0088】

なお方向修正入力部３６は、同一のボタンで第１モードと第２モードとにおいて２つの異なる機能を兼用する。つまり方向修正入力部３６は、第１モードにおいてはモータグレーダ１００の進行方向を修正する機能を有し、第２モードにおいては走行経路をオフセットする機能を有する。

【0089】

ステアリング指令信号生成部４０ｄは、第１モードにおいては、方向修正部４０ｈから取得した修正方向を示す信号に基づいて、モータグレーダ１００が目標方向から修正方向へ進行方向を修正して走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0090】

具体的には、第１モードの自動操舵では、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、方向修正部４０ｈから取得した修正方向と現在方向特定部４０ｇから取得した目標方向（現在方向）との差分を算出し、その差分に基づいて電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0091】

またステアリング指令信号生成部４０ｄは、第２モードにおいては、方向修正部４０ｈから取得したオフセット後の走行経路を示す信号に基づいて、モータグレーダ１００がオフセット後の走行経路に沿って走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。

【0092】

具体的には、第２モードの自動操舵では、ステアリング指令信号生成部４０ｄは、方向修正部４０ｈから取得したオフセット後の走行経路と、記憶部４０ｎから取得した予め設定した走行経路との差分を算出し、その差分に基づいて電気流体圧制御弁７３の制御量を決定する。

【0093】

これにより第１モードおよび第２モードの各々の自動操舵が実行されている状態でオペレータが方向修正入力部３６を操作することにより、その方向修正入力部３６の入力操作指令に基づいてコントローラ４０は進行方向を左右のいずれかに一定角度調整するか、あるいは目標経路を一定量オフセットするように操向機構６６を制御する。この制御により、第１モードまたは第２モードの自動操舵中にオペレータがモータグレーダ１００の進路を微調整することができる。

【0094】

コントローラ４０は、車体全体のシステム用のコントローラＣ１と、ステアリングスタビライザモード用のコントローラＣ２と、オートステアリングモード用のコントローラＣ３とに分かれていてもよい。コントローラＣ１には、たとえばレバーセンサ計測値取得部４０ａ、ハンドルセンサ計測値取得部４０ｂと、方向信号取得部４０ｃと、ステアリング指令信号生成部４０ｄとを有していてもよい。コントローラＣ２は、たとえば開始・停止信号取得部４０ｅと、開始・停止判定部４０ｆと、現在方向特定部４０ｇとを有していてもよい。コントローラＣ３は、たとえばＧＮＳＳ信号取得部４０ｊと、位置・方位取得部４０ｋとを有していてもよい。

【0095】

また方向修正部４０ｈ、方向修正指令取得部４０ｉおよび記憶部４０ｎは、コントローラＣ１～Ｃ３とは別のコントローラに含まれていてもよく、またコントローラＣ１～Ｃ３のいずれかに含まれていてもよい。

【0096】

＜作業機械の操向制御方法＞
次に、本実施形態における作業機械の操向制御方法について図４～図９を用いて説明する。また作業機械の操向制御方法について、第１モード（ステアリングスタビライザモード）と第２モード（オートステアリングモード）とに分けて説明する。

【0097】

（第１モード）
まずは第１モードの操向制御方法について説明する。

【0098】

図５は、本開示の一実施形態における第１モードでの作業機械の操向制御方法の一例を示すフロー図である。図６は、進行方向を維持するように第１モードの操向制御が行われる様子を示す図である。図７は、方向修正入力部の入力操作指令に基づいて進行方向を左右のいずれかに一定角度調整する様子を示す図である。

【0099】

この操向制御方法の説明においては、図６に示されるように、モータグレーダ１００が、図の１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃおよび１００Ｄに示される位置（以下、「位置１００Ａ」、「位置１００Ｂ」、「位置１００Ｃ」および「位置１００Ｄ」とそれぞれ称する）を順に移動する場合を例に挙げて説明する。

【0100】

図４および図５に示されるように、まずモード切替部３８が第１モード（ステアリングスタビライザモード）に切り替えられる。これにより第１モードが設定される（ステップＳ１）。

【0101】

第１モードに設定された状態で、オペレータによりステアリングハンドル４１またはステアリングレバー４２の操作が行なわれる場合、モータグレーダ１００は、マニュアル操作によりオペレータの操作通りに走行する。たとえば位置１００Ａから位置１００Ｂまでは、モータグレーダ１００は、マニュアル操作によりオペレータの操作通りに走行する。つまり位置１００Ａから位置１００Ｂまで、モータグレーダ１００は、オペレータによるステアリングハンドル４１またはステアリングレバー４２の操作にしたがって走行する。

【0102】

図６に示されるように、第１モードに設定された状態におけるマニュアル操作中に、操向操作部６７（図３）の操作停止が所定期間継続された場合または自動制御操作部３３にて自動操舵の開始操作が行われた場合に、それをトリガーとして第１モードの自動操舵が開始される。第１モードでの自動操舵は、たとえば位置１００Ｂから開始される。

【0103】

図４および図５に示されるように、操向操作部６７（図３）の操作停止が所定期間継続されたか否かは、開始・停止判定部４０ｆにより判定される（ステップＳ２）。具体的には、開始・停止判定部４０ｆは、レバーセンサ３２およびハンドルセンサ３１からの検知信号に基づいてステアリングレバー４２およびステアリングハンドル４１がオペレータにより所定期間継続して操作されていないか否かを判定する。

【0104】

この判定において操向操作部６７の操作停止が所定期間継続されたと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第１モードでの自動操舵が開始される（ステップＳ３）。

【0105】

なお、ステップＳ２において、オペレータにより制御開始の操作がされたか否かは、開始・停止判定部４０ｆが、自動制御操作部３３から自動操舵を開始する開始信号を取得したか否かによって判定されてもよい。

【0106】

この場合においては、自動制御操作部３３がオペレータにより制御開始の操作がされたと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第１モードでの自動操舵が開始される（ステップＳ３）。

【0107】

第１モードでの自動操舵の開始は、開始・停止判定部４０ｆが第１モードの自動操舵開始を示す開始信号を現在方向特定部４０ｇへ出力することにより行われる。現在方向特定部４０ｇは、開始・停止判定部４０ｆから開始信号を取得すると、方向信号取得部４０ｃから取得した方向信号に基づいてモータグレーダ１００の現在方向を特定する（ステップＳ４）。

【0108】

現在方向特定部４０ｇは、特定した現在方向を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。ステアリング指令信号生成部４０ｄは、現在方向特定部４０ｇから取得した現在方向を示す信号に基づいて、モータグレーダ１００がその現在方向を目標方向として維持して走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。これにより操向機構６６が制御される（ステップＳ５）。

【0109】

このようにオペレータによる操向操作部６７の操作停止が所定期間継続したこと、またはオペレータによる自動制御操作部３３における制御開始の操作がなされたことをトリガーとして、第１モードの自動操舵が開始される。

【0110】

図６に示されるように、第１モードの自動操舵においては、モータグレーダ１００の進行方向（目標方向）を維持するように自動操舵が実行される。このためモータグレーダ１００は、位置１００Ｂから、第１モードにおける自動操舵開始時の進行方向を目標方向として基本的には直進する。

【0111】

しかしながらＩＭＵ３４ａのドリフトなどの方向検知センサ３４の検知誤差により、モータグレーダ１００の進路が目標方向からずれる場合がある。またオペレータの好みによりモータグレーダ１００の進路を微調整したい場合もある。そこで本実施形態では、以下のように、第１モードの自動操舵中にオペレータがモータグレーダ１００の進路を微調整することができる。

【0112】

図７に示されるように、オペレータは、進路を微調整したい場合には方向修正入力部３６を操作する。方向修正入力部３６は、たとえば右ボタン３６ａと左ボタン３６ｂとの１対のボタンを有する押しボタン式のスイッチである。オペレータが右ボタン３６ａおよび左ボタン３６ｂのいずれかを押し操作することにより、方向修正入力部３６により方向修正を示す信号が発生される。

【0113】

図４および図５に示されるように、方向修正入力部３６は方向修正を示す信号を方向修正指令取得部４０ｉへ出力する。方向修正指令取得部４０ｉは、方向修正入力部３６から方向修正を示す信号を取得したか否かにより、進行方向修正の入力操作があったか否かを判定する（ステップＳ６）。

【0114】

方向修正指令取得部４０ｉが方向修正の入力操作がなかったと判定した場合には、方向修正部４０ｈは現在方向（目標方向）を維持する（ステップＳ７ｂ）。この場合、モータグレーダ１００が現在方向を維持して走行するように、ステアリング指令信号生成部４０ｄにより操向機構６６は制御される（ステップＳ８）。

【0115】

一方、方向修正指令取得部４０ｉが方向修正の入力操作があったと判定した場合、方向修正部４０ｈは、方向修正指令取得部４０ｉから取得した方向修正を示す信号に基づいて、モータグレーダ１００の修正方向を算出する（ステップＳ７ａ）。方向修正部４０ｈは、修正方向を算出する際に、記憶部４０ｎに記憶された角度情報を参照してもよい。方向修正部４０ｈは、算出した修正方向を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。この場合、モータグレーダ１００が修正方向に向かって走行するように、操向機構６６がステアリング指令信号生成部４０ｄにより制御される（ステップＳ８）。

【0116】

図７に示されるように、方向修正入力部３６の入力操作があった場合、モータグレーダ１００は、方向修正の入力操作がされた位置１００Ｅでの進行方向（目標方向）から所定角度だけずれた修正方向に進路を変更する。図７では、方向修正入力部３６のたとえば右ボタン３６ａが押し操作されることにより、モータグレーダ１００は進行方向から右側へ所定角度だけずれた修正方向に進路を変更する。

【0117】

図４および図５に示されるように、この後、操向操作部６７の操作があったか否かの判定（ステップＳ９）が行われる。

【0118】

操向操作部６７の操作があったか否かの判定（ステップＳ９）は、具体的にはステアリングレバー４２およびステアリングハンドル４１のいずれかがオペレータにより操作されたか否かを判定することにより行われる。この判定は、レバーセンサ３２およびハンドルセンサ３１からの検知信号に基づいて、開始・停止判定部４０ｆにより行われる。

【0119】

この判定において操向操作部６７の操作があったと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第１モードの自動操舵は終了する（ステップＳ１０）。

【0120】

またステップＳ９において、自動操舵停止の操作がされたか否かの判定は、開始・停止判定部４０ｆが、自動制御操作部３３から自動操舵を停止する停止信号を取得したか否かによって行なわれてもよい。

【0121】

この場合においては、自動制御操作部３３から自動操舵を停止する停止信号を取得したと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第１モードの自動操舵は終了する（ステップＳ１０）。

【0122】

図６に示されるように、第１モードの自動操舵が位置１００Ｃで終了した場合、オペレータによるステアリングレバー４２およびステアリングハンドル４１のいずれかの操作にしたがってオペレータの操作通りにモータグレーダ１００は走行する。つまり第１モードの自動操舵が位置１００Ｃで終了した場合、位置１００Ｃからはオペレータによるマニュアル操作によりモータグレーダ１００は走行する。この後、位置１００Ｄから再度、第１モードで自動操舵が開始されてもよい。

【0123】

また第１モードの自動操舵においては、方向修正入力部３６の入力操作により疑似的に走行方向をオフセットすることができる。以下に、この擬似的なオフセットについて図８を用いて説明する。

【0124】

図８は、第１モードの操向制御において走行経路を擬似的にオフセットする様子を示す図である。図８に示されるように、たとえば位置１００Ｆにおいて、方向修正入力部３６の右ボタン３６ａが押し操作される。これにより上述したように、モータグレーダ１００は進行方向を右側へ所定角度だけずれた方向へ変更する。

【0125】

この後、位置１００Ｇにおいて、方向修正入力部３６の左ボタン３６ｂが押し操作される。これにより、モータグレーダ１００は進行方向を左側へ所定角度だけずれた方向へ変更する。これにより位置１００Ｇ以降には、モータグレーダ１００は、元の走行経路から擬似的にオフセットした経路を走行することが可能である。

【0126】

（第２モード）
次に、第２モードの操向制御方法について説明する。

【0127】

図９は、本開示の一実施形態における第２モードでの作業機械の操向制御方法の一例を示すフロー図である。

【0128】

図４および図９に示されるように、モード切替部３８により第２モード（オートステアリングモード）に切り替えられる。これにより第２モードが設定される（ステップＳ１１）。

【0129】

第２モードに設定された状態におけるマニュアル操作中に、操向操作部６７（図３）の操作停止が所定期間継続された場合または自動制御操作部３３にて自動操舵の開始操作が行われた場合に、それをトリガーとして第２モードの自動操舵が開始される。

【0130】

操向操作部６７の操作停止が所定期間継続されたか否かは、開始・停止判定部４０ｆにより判定される（ステップＳ１２）。具体的には、開始・停止判定部４０ｆは、レバーセンサ３２およびハンドルセンサ３１からの検知信号に基づいてステアリングレバー４２およびステアリングハンドル４１がオペレータにより所定期間継続して操作されていないか否かを判定する。

【0131】

この判定において操向操作部６７の操作停止が所定期間継続されたと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第２モードでの自動操舵が開始される（ステップＳ１３）。

【0132】

なおステップＳ１２において、オペレータにより制御開始の操作をされたか否かは、開始・停止判定部４０ｆが、自動制御操作部３３から自動操舵を開始する開始信号を取得したか否かによって判定されてもよい。

【0133】

この場合において自動制御操作部３３がオペレータにより制御開始の操作がされたと開始・停止判定部４０ｆが判定した場合には、第２モードでの自動操舵が開始される（ステップＳ１３）。

【0134】

第２モードでの自動操舵の開始は、開始・停止判定部４０ｆが第２モードでの自動操舵の開始を示す開始信号を位置・方位取得部４０ｋへ出力することにより行われる。

【0135】

一方、ＧＮＳＳ信号取得部４０ｊは、ＧＮＳＳレシーバ３５から取得したモータグレーダ１００の位置データおよび方位データを位置・方位取得部４０ｋへ出力する。位置・方位取得部４０ｋは、取得したモータグレーダ１００の位置データおよび方位データに基づいてモータグレーダ１００の位置および方位を特定する（ステップＳ１４）。位置・方位取得部４０ｋは、特定した位置および方位を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。

【0136】

ステアリング指令信号生成部４０ｄは、位置・方位取得部４０ｋから取得した位置データおよび方位データと、予め設定され記憶部４０ｎに記憶された走行経路（目標経路）とに基づいて、モータグレーダ１００がその走行経路に沿って走行するように電気流体圧制御弁７３を制御する。これにより操向機構６６が制御される（ステップＳ１５）。

【0137】

これによりオペレータによる操向操作部６７の操作停止が所定期間継続したこと、またはオペレータによる自動制御操作部３３における制御開始の操作がなされたことをトリガーとして、第２モードの自動操舵が開始される。

【0138】

上記により第２モードの自動操舵においては、予め設定された走行経路に沿ってモータグレーダ１００が走行するように自動操舵が実行される。このためモータグレーダ１００は、予め設定された走行経路に沿って基本的には走行する。

【0139】

しかしながら検知誤差により、モータグレーダ１００の走行経路が予め設定された走行経路からずれる場合がある。またオペレータの好みによりモータグレーダ１００の走行経路を微調整したい場合もある。そこで本実施形態では、以下のように、第２モードの自動操舵中にオペレータがモータグレーダ１００の走行経路を微調整することができる。

【0140】

オペレータは、第２モードの自動操舵において走行経路を微調整したい場合には方向修正入力部３６を操作する。オペレータが方向修正入力部３６の右ボタン３６ａおよび左ボタン３６ｂのいずれかを押し操作することにより、方向修正入力部３６により走行経路のオフセットを示す信号が発生される。

【0141】

方向修正入力部３６はオフセットを示す信号を方向修正指令取得部４０ｉへ出力する。方向修正指令取得部４０ｉは、方向修正入力部３６からオフセットを示す信号を取得したか否かにより、オフセットの入力操作があったか否かを判定する（ステップＳ１６）。

【0142】

方向修正指令取得部４０ｉがオフセットの入力操作がなかったと判定した場合には、方向修正部４０ｈは予め設定された走行経路を維持する（ステップＳ１７ｂ）。この場合、モータグレーダ１００が予め設定された走行経路を維持して走行するように、ステアリング指令信号生成部４０ｄにより操向機構６６は制御される（ステップＳ１８）。

【0143】

一方、方向修正指令取得部４０ｉがオフセットの入力操作があったと判定した場合、方向修正部４０ｈは、方向修正指令取得部４０ｉから取得したオフセットを示す信号に基づいて、モータグレーダ１００の走行経路をオフセットする（ステップＳ１７ａ）。

【0144】

方向修正部４０ｈは、走行経路をオフセットする際に、記憶部４０ｎに記憶された予め設定された走行経路の情報を参照する。方向修正部４０ｈは、方向修正入力部３６において右ボタンの押し操作がされたことを示す信号を取得した場合には、記憶部４０ｎに記憶された走行経路をモータグレーダ１００の進行方向に対して右側へオフセットさせる。また方向修正部４０ｈは、方向修正入力部３６において左ボタンの押し操作がされたことを示す信号を取得した場合には、記憶部４０ｎに記憶された走行経路をモータグレーダ１００の進行方向に対して左側へオフセットさせる。方向修正部４０ｈは、オフセット後の走行経路を示す信号をステアリング指令信号生成部４０ｄへ出力する。この場合、モータグレーダ１００がオフセットされた走行経路に沿って走行するように、操向機構６６がステアリング指令信号生成部４０ｄにより制御される（ステップＳ１８）。

【0145】

これにより、たとえば図８に示されるように、第２モードが選択された場合、走行経路がオフセットされ、オフセット前の走行経路からオフセット後の走行経路に沿うように、モータグレーダ１００の進行方向がオフセット前の走行経路における進行方向から左右いずれかの方向に一定角度だけ調整される。

【0146】

この後、本実施形態の操向制御方法は、図５に示したステップＳ９～Ｓ１０と同様のステップＳ９～Ｓ１０を経る。以上により第２モードの自動操舵は終了する（ステップＳ１０）。

【0147】

＜作用効果＞
次に、本実施形態の作用効果について説明する。

【0148】

本実施形態においては、第１モードまたは第２モードにおいてモータグレーダ１００の自動操舵が実行されている状態で、方向修正入力部３６の入力操作指令に基づいて進行方向が左右のいずれかに一定角度だけ調整される。これによりオペレータがモータグレーダ１００の進路のずれを微調整可能である。このため、方向検知センサ３４などの検知誤差により自動操舵の経路から進路のずれが生じた場合またはオペレータの好みによりモータグレーダ１００の進路を微調整したい場合に、進路を容易に微調整することができる。

【0149】

また上記進行方向の微調整をするに際しては、衛星測位システムを利用する必要は無い。このためシステムは安価にでき、目標経路を予め設定する必要もない。またトンネル内などの衛星の測位状態が悪い環境下でも用いることができる。よって安価かつ容易に進路を微調整することができる。

【0150】

また本実施形態によれば図４および図６に示されるように、コントローラ４０は、自動操舵の制御開始時点におけるモータグレーダ１００の進行方向を目標方向として操向機構６６を制御することにより第１モードまたは第２モードの自動操舵を実行する。これにより目標方向の設定が容易となる。

【0151】

また本実施形態によれば図４および図６に示されるように、コントローラ４０は、操向操作部６７の操作が停止された状態が所定期間継続されたことに基づいて自動操舵を開始する。これによりオペレータによる自動操舵開始の手間を省くことが可能となる。

【0152】

また本実施形態によれば図４および図６に示されるように、コントローラ４０は、自動操舵開始操作部からの開始指令に基づいて自動操舵を開始する。これによりオペレータの明確な意思によって自動操舵を開始することができる。

【0153】

また本実施形態によれば図４および図６に示されるように、コントローラ４０は、衛星測位システムを利用して操向機構６６を制御することにより第２モードの自動操舵を実行する。これにより第２モードの自動操舵においては、直線経路のみならず曲線経路の走行が可能になるとともに、高い走行精度を得ることができる。

【0154】

また本実施形態によれば図４に示されるように、第１モードと第２モードとを切り替えるモード切替部３８が設けられている。これにより第１モードと第２モードとをオペレータが切り替えることができる。

【0155】

また本実施形態によれば、モード切替部３８により第２モードに切り替えられた場合に、方向修正入力部３６はモータグレーダ１００をオフセット走行させる際のインターフェースとして機能する。これによりモード切替部３８の操作によってオフセット走行が可能となる。

【0156】

なお図３に示されるコントローラ４０は、作業機械１００に搭載されていてもよく、作業機械１００の外部に離れて配置されていてもよい。コントローラ４０が作業機械１００の外部に離れて配置されている場合、コントローラ４０は、センサ３１、３２、３４、３７、ＧＮＳＳレシーバ３５、操作部３３、３６、３８などと無線により接続されていてもよい。コントローラは、たとえばプロセッサであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）であってもよい。

【0157】

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0158】

１１ 運転室、１１Ｓ 運転席、１２ 作業機、１３ エンジンカバー、１４ フロントフレーム、１５ リアフレーム、１６ 前輪、１７ 後輪、１８ 車体フレーム、２１ ブレード、２２ ドローバ、２３ 旋回サークル、２５ リフトシリンダ、２８ アーティキュレートシリンダ、３１ ハンドルセンサ、３２ レバーセンサ、３３ 自動制御操作部、３４ 方向検知センサ、３４ａ ＩＭＵ、３４ｂ ステアリング角度センサ、３４ｃ アーティキュレート角度センサ、３４ｄ 撮像装置、３５ ＧＮＳＳレシーバ、３６ 方向修正入力部、３６ａ 右ボタン、３６ｂ 左ボタン、３７ ＦＮＲ・車速検知センサ、３８ モード切替部、４０，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３ コントローラ、４０ａ レバーセンサ計測値取得部、４０ｂ ハンドルセンサ計測値取得部、４０ｃ 方向信号取得部、４０ｄ ステアリング指令信号生成部、４０ｅ 停止信号取得部、４０ｆ 停止判定部、４０ｇ 現在方向特定部、４０ｈ 方向修正部、４０ｉ 方向修正指令取得部、４０ｊ ＧＮＳＳ信号取得部、４０ｋ 位置・方位取得部、４０ｎ 記憶部、４１ ステアリングハンドル、４２ ステアリングレバー、６６ 操向機構、６７ 操向操作部、７１ 操舵用パイロットバルブ、７２ ステアリングバルブ、７３ 電気流体圧制御弁、７４ ステアリングシリンダ、１００ 作業機械（モータグレーダ）、１２１ 軸線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】