特許 7490127 モータグレーダおよび表示制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-16

(45)【発行日】2024-05-24

(54)【発明の名称】モータグレーダおよび表示制御方法

(51)【国際特許分類】

   E02F 3/815 20060101AFI20240517BHJP

   E02F 3/76 20060101ALI20240517BHJP

   E02F 9/26 20060101ALI20240517BHJP

【ＦＩ】

E02F3/815 A

E02F3/76 A

E02F9/26 B

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2023146284

(22)【出願日】2023-09-08

(62)【分割の表示】P 2020044774の分割

【原出願日】2020-03-13

(65)【公開番号】P2023158184

(43)【公開日】2023-10-26

【審査請求日】2023-09-11

(73)【特許権者】

【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】岡宗 悠紀

(72)【発明者】

【氏名】萩原 宏仁

(72)【発明者】

【氏名】山本 健吾

(72)【発明者】

【氏名】長▲崎▼ 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】上前 健志

【審査官】高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１５／０８８０４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１６－１０１８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００６９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０４４３７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１４１９５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｆ ３／８１５

Ｅ０２Ｆ ３／７６

Ｅ０２Ｆ ９／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータグレーダであって、
フロントフレームと、
リアフレームと、
前記フロントフレームを前記リアフレームに対して回動させるアクチュエータと、
作業機と、
表示装置と、
前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記作業機を自動的に動作させる自動制御が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させず、
前記自動制御が有効であることにより前記回動の状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態において、前記アクチュエータを動作させる指令を受信すると、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させる、モータグレーダ。

【請求項2】

モータグレーダであって、
フロントフレームと、
リアフレームと、
前記フロントフレームを前記リアフレームに対して回動させるアクチュエータと、
表示装置と、
前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させず、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御が有効であることにより前記回動の状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態において、前記アクチュエータを動作させる指令を受信すると、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させる、モータグレーダ。

【請求項3】

モータグレーダであって、
フロントフレームと、
リアフレームと、
前記フロントフレームを前記リアフレームに対して回動させるアクチュエータと、
前記モータグレーダの周囲を検知するセンサと、
表示装置と、
前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記センサによって前記周囲の検知を行う機能が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させず、
前記周囲の検知を行う機能が有効であることにより前記回動の状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態において、前記アクチュエータを動作させる指令を受信すると、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させる、モータグレーダ。

【請求項4】

前記コントローラは、前記アクチュエータの動作が停止した際に前記自動制御が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させない、請求項１に記載のモータグレーダ。

【請求項5】

前記コントローラは、前記アクチュエータの動作が停止した際に前記モータグレーダを自動的に走行させる制御が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させない、請求項２に記載のモータグレーダ。

【請求項6】

前記コントローラは、前記アクチュエータの動作が停止した際に前記周囲の検知を行う機能が有効であるときには、前記回動の状態を示す画像を前記表示装置に表示させない、請求項３に記載のモータグレーダ。

【請求項7】

操作を受け付けると前記指令を前記コントローラに送信する操作装置をさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータグレーダ。

【請求項8】

前記操作装置は、操作レバー、操作スイッチ、およびタッチスクリーンのうちのいずれかである、請求項７に記載のモータグレーダ。

【請求項9】

前記指令を音声入力として受け付け、かつ前記指令を前記コントローラに送信するマイクロホンをさらに備える、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータグレーダ。

【請求項10】

前記コントローラは、前記モータグレーダに通信可能に接続されたサーバ装置から前記指令を受信する、請求項１から６のいずれか１項に記載のモータグレーダ。

【請求項11】

前記自動制御は、横断勾配制御である、請求項１に記載のモータグレーダ。

【請求項12】

前記自動制御は、マシンコントロールシステムである、請求項１に記載のモータグレーダ。

【請求項13】

ステアリングをさらに備え、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御は、前記ステアリングの制御である、請求項２に記載のモータグレーダ。

【請求項14】

前記モータグレーダを自動的に走行させる制御は、アクセル操作およびブレーキ操作の制御である、請求項２に記載のモータグレーダ。

【請求項15】

リーニング動作を行う機構をさらに備え、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御は、前記リーニング動作の制御である、請求項２に記載のモータグレーダ。

【請求項16】

コントローラを備えるモータグレーダの表示制御方法であって、
前記モータグレーダのアーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップと、
前記モータグレーダの作業機を自動的に動作させる自動制御が有効であるときには、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させることを無効にするステップと、
前記自動制御が有効であることにより前記アーティキュレートの状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態のときに、前記アーティキュレートを行うためのアクチュエータを動作させる指令を受信するステップと、
前記指令を受信したことに基づき、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させるステップとを備える、表示制御方法。

【請求項17】

コントローラを備えるモータグレーダの表示制御方法であって、
前記モータグレーダのアーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップと、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御が有効であるときには、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させることを無効にするステップと、
前記モータグレーダを自動的に走行させる制御が有効であることにより前記アーティキュレートの状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態のときに、前記アーティキュレートを行うためのアクチュエータを動作させる指令を受信するステップと、
前記指令を受信したことに基づき、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させるステップとを備える、表示制御方法。

【請求項18】

コントローラを備えるモータグレーダの表示制御方法であって、
前記モータグレーダのアーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップと、
前記モータグレーダの周囲を検知するセンサによって前記周囲の検知を行う機能が有効であるときには、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させることを無効にするステップと、
前記周囲の検知を行う機能が有効であることにより前記アーティキュレートの状態を示す画像が前記表示装置に表示されていない状態のときに、前記アーティキュレートを行うためのアクチュエータを動作させる指令を受信するステップと、
前記指令を受信したことに基づき、前記アーティキュレートの状態を示す画像を前記表示装置に表示させるステップとを備える、表示制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータグレーダおよびモータグレーダの表示制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、アーティキュレート式のモータグレーダが知られている。
たとえば特許文献１に開示されたモータグレーダは、アーティキュレートの状態を運転室の表示装置に表示することができる。モータグレーダのオペレータは、この表示を観察しながら、モータグレーダの操作を行う。

【0003】

また、モータグレーダやブルドーザ等の作業機械において、自動制御等の特定の機能を実行している際に、当該機能の状態を表示する技術が知られている。

【0004】

たとえば、特許文献２では、モータグレーダが横断勾配制御を実行している際に、仕上げ傾斜角を表示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】国際公開第２０１５／０８８０４８号

【文献】特開昭５８－１７３２３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、モータグレーダは、整地作業等を行うために、地面近傍にブレードを備えている。運転室内のオペレータは、ブレードを直視しながら作業を行う必要があるため、モータグレーダは、前下方の視界を十分に確保できる構造としなければならない。

【0007】

このため、モータグレーダの表示装置の表示領域の大きさは、なるべく小さくするのが好ましい。

【0008】

一方で、モータグレーダが特定の機能を実行している際に当該機能の状態を表示装置に表示する場合、表示装置の表示領域の大きさの関係により、アーティキュレートの状態を表示装置に表示できない場合がある。

【0009】

このような場合、上記機能を実行中にオペレータがアーティキュレートの状態を変更する操作を行っても、アーティキュレートの状態がどのようになっているのかを表示装置にて視認できない。

【0010】

本開示は、オペレータにとって好適なタイミングでアーティキュレートの状態を表示装置に表示可能とするモータグレーダを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本開示のある局面に従うと、モータグレーダは、フロントフレームと、リアフレームと、フロントフレームをリアフレームに対して回動させるアクチュエータと、オペレータ操作装置と、表示装置と、コントローラとを備える。コントローラは、オペレータ操作装置からの信号に基づいて、回動の状態を示す画像、および、回動の状態を示す画像とは異なる画像のいずれか一方を表示装置に表示させる。

【0012】

本開示の他の局面に従うと、モータグレーダは、フロントフレームと、リアフレームと、フロントフレームをリアフレームに対して回動させるアクチュエータと、表示装置と、回動の状態を示す画像を表示装置に表示させるコントローラとを備える。コントローラは、モータグレーダにおいて特定の機能が有効であるときには、回動の状態を示す画像を表示装置に表示させない。コントローラは、特定の機能が有効であることにより回動の状態を示す画像が表示装置に表示されていない状態において、アクチュエータを動作させる指令を受信すると、回動の状態を示す画像を表示装置に表示させる。

【0013】

本開示のさらに他の局面に従うと、コントローラを備えるモータグレーダの表示制御方法は、モータグレーダのアーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップと、オペレータ操作装置からの信号を受信するステップと、受信した信号に基づいて、アーティキュレートの状態を示す画像、および、アーティキュレートの状態を示す画像とは異なる画像のいずれか一方を表示装置に表示させるステップとを備える。

【0014】

本開示のさらに他の局面に従うと、コントローラを備えるモータグレーダの表示制御方法は、モータグレーダのアーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップと、モータグレーダにおいて特定の機能が有効であるときには、アーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させることを無効にするステップと、特定の機能が有効であることによりアーティキュレートの状態を示す画像が表示装置に表示されていない状態のときに、アーティキュレートを行うためのアクチュエータを動作させる指令を受信するステップと、指令を受信したことに基づき、アーティキュレートの状態を示す画像を表示装置に表示させるステップとを備える。

【発明の効果】

【0015】

本開示によれば、オペレータにとって好適なタイミングでアーティキュレートの状態を表示装置に表示可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態に基づくアーティキュレート式のモータグレーダの構成を概略的に示す斜視図である。

【図2】図１に示されるモータグレーダの平面図である。

【図3】モータグレーダのキャブの内部の構成を示す平面図である。

【図4】回動機構の構成の概略について説明する図である。

【図5】モータグレーダのリーニング動作を説明する概念図である。

【図6】モータグレーダの制御システムの構成を説明する機能ブロック図である。

【図7】横断勾配制御の概要を説明するため図である。

【図8】表示装置に表示される画面の状態遷移を説明するための図である。

【図9】表示装置で表示される画面の模式図である。

【図10】アーティキュレートシリンダを動作させるための他の装置構成を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一部品には、同一の符号を付している。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

【0018】

＜Ａ．概略構成＞
図１は、実施形態に基づくアーティキュレート式のモータグレーダ１００の構成を概略的に示す斜視図である。図２は、図１に示されるモータグレーダ１００の平面図である。

【0019】

図１および図２に示されるように、実施形態に基づくモータグレーダ１００は、車体２と、作業機４とで構成される。車体２は、走行輪である前輪１１と、走行輪である後輪１２と、リアフレーム２１と、フロントフレーム２２と、キャブ３とを主に備えている。前輪１１は、左右の片側において一輪ずつを有し、右前輪１１Ｒと、左前輪１１Ｌとを含んでいる。図においては、片側一輪ずつの２つの前輪１１と片側二輪ずつの４つの後輪１２とからなる走行輪が示されているが、前輪および後輪の数および配置はこれに限られない。

【0020】

モータグレーダ１００は、エンジン室６に配置されたエンジン等の構成部品を備えている。作業機４は、ブレード４２を含む。モータグレーダ１００は、ブレード４２で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合等の作業を行なうことができる。

【0021】

以下の図の説明において、モータグレーダ１００が直進走行する方向を、モータグレーダ１００の前後方向という。モータグレーダ１００の前後方向において、作業機４に対して前輪１１が配置されている側を、前方向とする。モータグレーダ１００の前後方向において、作業機４に対して後輪１２が配置されている側を、後方向とする。モータグレーダ１００の左右方向、または側方とは、平面視において前後方向と直交する方向である。前方向を見て左右方向の右側、左側が、それぞれ右方向、左方向である。モータグレーダ１００の上下方向とは、前後方向および左右方向によって定められる平面に直交する方向である。上下方向において地面のある側が下側、空のある側が上側である。

【0022】

以下の図においては、前後方向を図中矢印Ｘ、左右方向を図中矢印Ｙ、上下方向を図中矢印Ｚで示している。

【0023】

リアフレーム２１は、フロントフレーム２２の後方に配置されている。リアフレーム２１は、外装カバー２５と、エンジン室６に配置されたエンジン等の構成部品とを支持している。外装カバー２５はエンジン室６を覆っている。リアフレーム２１には、上記のたとえば片側二輪ずつの後輪１２の各々がエンジンからの駆動力によって回転駆動可能に取り付けられている。

【0024】

キャブ３は、リアフレーム２１に搭載されている。キャブ３は、オペレータが搭乗するための室内空間を有しており、リアフレーム２１の前端に配置されている。なお、キャブ３は、フロントフレーム２２に搭載されていてもよい。

【0025】

キャブ３の内部には、前輪１１を操舵するためのステアリングホイール、変速レバー、作業機４の操作レバー、ブレーキペダル、アクセルペダル等のオペレータ操作装置が設けられている。

【0026】

フロントフレーム２２は、リアフレーム２１の前方に取り付けられている。フロントフレーム２２の前端部には、上記のたとえば片側一輪ずつの前輪１１が回転可能に取り付けられている。前輪１１は、ステアリングシリンダ８０の伸縮によって操舵可能に取り付けられている。前輪１１は、リーニングシリンダ９２（図５参照）の伸縮によって左右方向に傾斜可能に取り付けられている。また、フロントフレーム２２の前端部には、カウンターウェイト５１が取り付けられている。

【0027】

作業機４は、ドローバ４０と、旋回サークル４１と、ブレード４２と、油圧式の旋回モータ４９と、各種のシリンダ４４～４８とを主に有している。

【0028】

ドローバ４０の前端部は、フロントフレーム２２の先端部に揺動可能に取り付けられている。ドローバ４０の後端部は、一対のリフトシリンダ４４，４５によってフロントフレ
ーム２２に支持されている。この一対のリフトシリンダ４４，４５の同期した伸縮によって、ドローバ４０の後端部がフロントフレーム２２に対して上下に昇降可能である。またドローバ４０は、リフトシリンダ４４，４５の異なった伸縮によって、車両進行方向に沿った軸を中心に上下に揺動可能である。

【0029】

フロントフレーム２２とドローバ４０の一方の側端部とには、ドローバシフトシリンダ４６が取り付けられている。このドローバシフトシリンダ４６の伸縮によって、ドローバ４０は、フロントフレーム２２に対して左右に移動可能である。

【0030】

旋回サークル４１は、ドローバ４０の後端部に旋回可能に支持されている。旋回サークル４１は、旋回モータ４９によって、ドローバ４０に対し車両上方から見て時計方向または反時計方向に旋回駆動可能である。旋回サークル４１の旋回駆動によって、平面視におけるフロントフレーム２２に対するブレード４２の傾斜角度（以下、「ブレード推進角」とも称する）が調整される。なお図２に示される作業機４では、旋回サークル４１は、図１に示される配置と比較して、平面視において反時計回り方向に旋回した位置にある。したがって図２に示されるブレード４２は、図１に示されるブレード４２とは、異なる位置に配置されている。

【0031】

ブレード４２は、旋回サークル４１に支持されている。ブレード４２は、旋回サークル４１およびドローバ４０を介して、フロントフレーム２２に支持されている。

【0032】

ブレードシフトシリンダ４７は、旋回サークル４１およびブレード４２に取り付けられており、ブレード４２の長手方向に沿って配置されている。ブレードシフトシリンダ４７によって、ブレード４２は旋回サークル４１に対して左右方向に移動可能である。

【0033】

チルトシリンダ４８は、旋回サークル４１およびブレード４２に取り付けられている。チルトシリンダ４８を伸縮させることによって、ブレード４２は旋回サークル４１に対してブレード４２の長手方向に延びる軸を中心に揺動して、上下方向に向きを変更することができる。

【0034】

以上のように、ブレード４２は、ドローバ４０と旋回サークル４１とを介して、車両に対する上下の昇降、車両進行方向に沿った軸を中心とする揺動、左右方向の移動、および、ブレード４２の長手方向に延びる軸を中心とする揺動を行なうことが可能である。

【0035】

＜Ｂ．キャブ＞
図３は、モータグレーダ１００のキャブ３の内部の構成を示す平面図である。

【0036】

図３に示されるように、モータグレーダ１００は、キャブ３内に、運転席３１、コンソール３２Ｒ，３２Ｌと、ステアリングホイール３４、表示装置３７とを主に有している。

【0037】

運転席３１は、モータグレーダ１００を操作するオペレータが着座するためのシートである。運転席３１の側方には、コンソール３２Ｒ，３２Ｌが配置されている。

【0038】

コンソール３２Ｒ，３２Ｌの上部には、オペレータ操作装置である操作レバーが支持されている。

【0039】

コンソール３２Ｒ，３２Ｌの上部に支持された操作レバーは、少なくともアーティキュレート操作レバー３２１と、リーニング操作レバー３２２と、複数の作業機操作レバー３２３とを主に有している。

【0040】

ステアリングホイール３４は、運転席３１の前方に配置されている。ステアリングホイール３４は、ステアリング機構を操作し、モータグレーダ１００の前輪１１を操舵するためのものである。オペレータがステアリングホイール３４を回転操作することにより、モータグレーダ１００は旋回することが可能である。ステアリングホイールの代わりにステアリングレバーを設けて、レバー操作により操舵を可能としてもよい。または、ステアリングホイールとステアリングレバーとの両方を設ける構成とすることも可能である。

【0041】

表示装置３７は、各種の情報を表示する。表示装置３７は、たとえば、液晶ディスプレイ装置である。オペレータは、表示装置３７に表示された情報に基づき、モータグレーダ１００の状態を判断できる。メインコントローラ（図６）が表示装置３７に各種の情報を表示させる。表示装置３７に表示される情報の例については、後述する。

【0042】

＜Ｃ．アーティキュレート＞
モータグレーダ１００は、リアフレーム２１に対してフロントフレーム２２を回動させるアーティキュレート動作が可能である。モータグレーダ１００は、アーティキュレート動作を行なうための回動機構を備えている。

【0043】

図４は、回動機構の構成の概略について説明する図である。
図４に示されるように、フロントフレーム２２と、リアフレーム２１とは、連結軸５３により連結されている。連結軸５３は、上下方向（図４においては紙面垂直方向）に延びている。連結軸５３は、キャブ３（図４には不図示）のほぼ下方位置に配置されている。

【0044】

連結軸５３は、フロントフレーム２２を、リアフレーム２１に対して回動可能に、リアフレーム２１に連結している。フロントフレーム２２は、連結軸５３を中心として、リアフレーム２１に対して両方向に旋回可能である。リアフレーム２１に対してフロントフレーム２２がなす角度が調整可能とされている。

【0045】

リアフレーム２１に対するフロントフレーム２２の回動は、キャブ３からの操作により、フロントフレーム２２とリアフレーム２１との間に連結されたアーティキュレートシリンダ５４を伸縮させることで行なわれる。リアフレーム２１には角度センサ３８が取り付けられており、リアフレーム２１に対するフロントフレーム２２の回動角度であるアーティキュレート角度を検出する。

【0046】

フロントフレーム２２をリアフレーム２１に対して回動させる（アーティキュレートさせる）ことで、モータグレーダ１００の旋回時の旋回半径をより小さくすること、および、オフセット走行による溝掘や法切作業が可能である。オフセット走行とは、フロントフレーム２２をリアフレーム２１に対して回動させる方向と、前輪１１をフロントフレーム２２に対して旋回させる方向とをそれぞれ逆方向とすることにより、モータグレーダ１００を直進走行させることをいう。

【0047】

オペレータが、アーティキュレート操作レバー３２１を操作することにより、アーティキュレート動作が実行される。オペレータがアーティキュレート操作レバー３２１を中立位置から前方向または後ろ方向に倒すことにより、アーティキュレート動作が開始する。オペレータがアーティキュレート操作レバー３２１を中立位置に復帰させると、アーティキュレート動作が停止し、かつ、モータグレーダ１００は、アーティキュレート操作レバー３２１を中立位置に復帰させたときのアーティキュレート角度を維持する。なお、オペレータがアーティキュレート操作レバー３２１から手を離すと、アーティキュレート操作レバー３２１は自動的に中立位置に復帰する。

【0048】

このように、オペレータがアーティキュレート操作レバー３２１を操作している間、ア
ーティキュレート角度は予め定められた角度範囲内で変化する。オペレータがアーティキュレート操作レバー３２１の操作を停止すると、モータグレーダ１００は、操作を停止した時点におけるアーティキュレート角度を維持する。

【0049】

なお、アーティキュレートシリンダ５４は、フロントフレーム２２をリアフレーム２１に対して回動させるアクチュエータの例である。

【0050】

図５は、モータグレーダ１００のリーニング動作を説明する概念図である。
図５（Ａ）には、左リーニング動作の前輪１１の状態が示されている。リーニングシリンダ９２の伸縮に従って前輪１１が左方向に角度Ｐだけ傾斜している場合が示されている。モータグレーダ１００は、たとえば左旋回をしている場合において、図５（Ａ）に示すようにリーニング動作を行うことにより、左旋回時の旋回半径を小さくすることができる。

【0051】

図５（Ｂ）には、右リーニング動作の前輪１１の状態が示されている。リーニングシリンダ９２の伸縮に従って前輪１１が右方向に角度Ｑだけ傾斜している場合が示されている。モータグレーダ１００は、たとえば右旋回をしている場合において、図５（Ｂ）に示すようにリーニング動作を行うことにより、右旋回時の旋回半径を小さくすることができる。

【0052】

また、モータグレーダ１００は、作業時にリーニング動作を行うことにより直進性を維持することができる。

【0053】

＜Ｅ．システム構成＞
図６は、モータグレーダ１００の制御システムの構成を説明する機能ブロック図である。

【0054】

図６は、メインコントローラ１５０と、他の周辺機器との関係を示している。ここでは、周辺機器として、作業機操作レバー３２３と、アーティキュレート操作レバー３２１と、表示装置３７と、スイッチ３９０と、エンジン１３６と、エンジンコントローラ１３８と、トランスミッション１４６と、トランスミッションコントローラ１４８と、バルブ１３４と、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）１７６と、角度センサ３８と、センサ１７１，１７２，１７３，１７４，１７５と、油圧アクチュエータ１４０とが示されている。油圧アクチュエータ１４０は、たとえば、リフトシリンダ４４，４５、ドローバシフトシリンダ４６、ブレードシフトシリンダ４７、チルトシリンダ４８、旋回モータ４９、アーティキュレートシリンダ５４、ステアリングシリンダ８０、リーニングシリンダ９２等である。

【0055】

メインコントローラ１５０は、モータグレーダ１００全体を制御するコントローラである。メインコントローラ１５０は、プログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing
Unit）、プログラムが格納された不揮発性メモリ等により構成される。

【0056】

メインコントローラ１５０は、エンジンコントローラ１３８、トランスミッションコントローラ１４８、表示装置３７、バルブ１３４等を制御する。なお、本例においては、メインコントローラ１５０と、エンジンコントローラ１３８と、トランスミッションコントローラ１４８とがそれぞれ別々の構成について説明しているが共通の１つのコントローラとすることも可能である。また、メインコントローラ１５０は、エンジンコントローラ１３８とトランスミッションコントローラ１４８とを制御しなくてもよい。

【0057】

メインコントローラ１５０には、作業機操作レバー３２３と、アーティキュレート操作
レバー３２１と、スイッチ３９０と、表示装置３７と、バルブ１３４と、ＧＮＳＳ１７６と、角度センサ３８と、センサ１７１，１７２，１７３，１７４，１７５とが接続される。

【0058】

作業機操作レバー３２３は、操作方向および／または操作量に応じたレバー操作信号（電気信号）をメインコントローラ１５０に出力する。アーティキュレート操作レバー３２１は、操作方向および／または操作量に応じたレバー操作信号（電気信号）をメインコントローラ１５０に出力する。

【0059】

スイッチ３９０は、オペレータ操作装置の一つである。スイッチ３９０は、特定機能を有効および／または無効する操作指令信号をメインコントローラ１５０に出力する。

【0060】

ＧＮＳＳ１７６は、モータグレーダ１００の位置を検出する。ＧＮＳＳとは、全地球航法衛星システムをいう。全地球航法衛星システムの一例として、ＧＰＳ（Global Positioning System）が挙げられる。ＧＮＳＳ１７６は、モータグレーダ１００の位置情報を
メインコントローラ１５０に送信する。

【0061】

センサ１７１は、旋回サークル４１の回転角（ブレード推進角）を検出する。センサ１７１は、旋回サークル４１の回転角の情報をメインコントローラ１５０に送信する。

【0062】

センサ１７２は、ブレード４２の傾斜を検出する。センサ１７２は、たとえば、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）である。センサ１７２は、ブレード４２の傾斜情報を、
メインコントローラ１５０に送信する。

【0063】

センサ１７３は、車体２の傾斜を検出する。センサ１７３は、たとえば、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）である。センサ１７３は、車体２の傾斜情報をメインコントローラ１５０に送信する。

【0064】

センサ１７４は、油圧アクチュエータ１４０の位置を検出する。具体的には、センサ１７４は、油圧アクチュエータ１４０のストローク長を検出する。センサ１７４は、油圧アクチュエータ１４０の位置情報をメインコントローラ１５０に送信する。

【0065】

センサ１７５は、モータグレーダ１００の周囲の障害物（人を含む）を検知する。センサ１７５は、キャブ３の後方の障害物を検知することができる。センサ１７５は、周囲監視のために用いられる。センサ１７５は、障害物の情報をメインコントローラ１５０に送信する。なお、センサ１７５の数は１つに限定されるものではない。また、モータグレーダ１００は、キャブ３の後方のみならず、キャブ３の左方向および右方向等の多方向を検出可能なように、同様のセンサを搭載してもよい。

【0066】

メインコントローラ１５０は、操作信号検出部１５１と、表示制御部１５３と、記憶部１５５と、バルブ制御部１５６とを含む。

【0067】

操作信号検出部１５１は、アーティキュレート操作レバー３２１からの操作信号を検出する。操作信号検出部１５１は、スイッチ３９０からの操作指令信号を受信する。操作信号検出部１５１は、受信した操作信号を表示制御部１５３に出力する。

【0068】

表示制御部１５３は、表示装置３７の出力を制御する。表示制御部１５３は、表示装置３７における画面表示を制御する。表示制御部１５３は、各種の支援情報（作業支援情報および運転支援情報）を表示装置３７に表示する。表示制御部１５３は、表示装置３７に後述する各種の画面（図９参照）を表示する。

【0069】

記憶部１５５は、ＣＰＵによって実行される各種のプログラムを格納している。記憶部１５５は、たとえばエンジン出力トルクカーブに関する情報を格納する。

【0070】

バルブ制御部１５６は、作業機操作レバー３２３と、アーティキュレート操作レバー３２１とからの操作信号を受信する。バルブ制御部１５６は、出力する動作指令である電流値の大きさに応じてバルブ１３４を制御することにより、油圧アクチュエータ１４０の駆動を制御する。なお、バルブ制御部１５６は、センサ１７４からの情報に基づいて、バルブ１３４への動作指令である電流値を補正してもよい。バルブ１３４は、電磁比例弁である。バルブ１３４は、当該操作信号に従って油圧ポンプ（図示せず）から油圧アクチュエータ１４０へ供給される作動油の量を制御する。

【0071】

＜Ｄ．特定の機能＞
モータグレーダ１００は、デフォルトのモード（通常状態）では、アーティキュレートの状態（フロントフレーム２２の回動の状態）を表示装置３７に表示する。モータグレーダ１００は、モータグレーダ１００において特定の機能が有効であるときには、アーティキュレートの状態を表示装置３７に表示しない。なお、アーティキュレートの状態の詳細については、後述する（図９）。以下、特定の機能の例について説明する。

【0072】

特定の機能は、自動制御を実行する機能と、センサ１７５によってモータグレーダ１００の周囲の障害物の検知を行う機能とを含む。自動制御を実行する機能の例としては、作業機の自動制御と、走行の自動制御とが挙げられる。

【0073】

作業機の自動制御の例としては、横断勾配制御や、マシンコントロール等が挙げられる。マシンコントロールとは、トータルステーション（ＴＳ）、ＧＮＳＳ１７６およびセンサ１７４からの情報等を用いてブレードの位置をリアルタイムに取得し、情報化施工用データとの差分に基づき、ブレード（排土板）を制御することである。横断勾配制御については、後述する。

【0074】

走行の自動制御の例としては、自動操舵制御、自動ブレーキ操作、オートクルーズ制御、リーニング自動制御等が挙げられる。なお、自動操舵制御とは、モータグレーダ１００の進行方向を変えるための操舵装置（システム）を制御することである。

【0075】

以下では、作業機の自動制御の例として、横断勾配制御の概要を説明する。
図７は、横断勾配制御の概要を説明するための図である。横断勾配制御とは、整地対象となる地面の横断勾配がオペレータによって設定された目標横断勾配となるように、ブレード４２を自動制御する技術である。横断勾配制御では、ブレード４２の傾斜が自動制御される。なお、横断勾配制御は、メインコントローラ１５０からの指示に基づき実現される。メインコントローラ１５０は、センサ１７１～１７３から、ブレード４２の推進角情報と、ブレード４２の傾斜情報と、車体２の傾斜情報とを受信し、ブレード４２の傾斜がオペレータによって設定された目標横断勾配となるようにブレード４２を制御する。オペレータによって設定された目標横断勾配は、一時的に記憶部１５５に記憶される。

【0076】

図７（Ａ）では、整地面Ｍがオペレータによって設定された目標横断勾配θ（水平面Ｌ１に対する勾配）となるように、ブレード４２によって整地されている。

【0077】

図７（Ａ）において、オペレータが、リフトシリンダ４４、４５のうちオペレータが予め指定した一方のリフトシリンダ（以下、「手動制御側のリフトシリンダ」とも称する）のストローク長を変更する操作を開始すると、モータグレーダ１００は、目標横断勾配θを維持するように、他方のリフトシリンダ（以下、「自動制御側のリフトシリンダ」とも
称する）のストローク長を自動で変更する。

【0078】

具体的には、オペレータによってリフトシリンダ４４が手動制御側のリフトシリンダとして設定された場合、図７（Ｂ）に示すように、オペレータが、リフトシリンダ４４のストローク長を長くする操作（ブレード４２の左側端部を下げる操作）を開始すると、モータグレーダ１００は、目標横断勾配θを維持するようにリフトシリンダ４５のストローク長を自動的に長くする。

【0079】

横断勾配制御は、オペレータがブレード推進角を変更した場合であっても有効である。ブレード推進角を変更しても、モータグレーダ１００は、予め設定された目標横断勾配θを維持する。

【0080】

＜Ｆ．画面表示の状態遷移＞
以下では、表示装置３７における画面遷移について説明する。まず、画面遷移の概要について説明する。その後、状態遷移図に基づき、画面遷移の詳細を説明する。さらに、画面遷移の具体例を説明する。

【0081】

（ｆ１．画面遷移の概要）
メインコントローラ１５０は、アーティキュレートの状態を表示装置３７に表示させる。メインコントローラ１５０は、モータグレーダ１００において上述した特定の機能が有効であるときには、アーティキュレートの状態を表示装置３７に表示させない。メインコントローラ１５０は、上記特定の機能が有効であることによりアーティキュレートの状態が表示装置３７に表示されていない状態において、アーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令を受信すると、アーティキュレートの状態を表示装置３７に表示させる。

【0082】

メインコントローラ１５０は、アーティキュレートシリンダ５４の動作が停止した際に上記特定の機能が有効であるときには、アーティキュレートの状態を表示装置３７に表示させない。アーティキュレート操作レバー３２１は、操作を受け付けると、メインコントローラ１５０にアーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令を送信する。

【0083】

（ｆ２．画面遷移の詳細）
図８は、表示装置３７に表示される画面の状態遷移を説明するための図である。

【0084】

図８に示すように、メインコントローラ１５０の表示制御部１５３は、まず、通常画面Ｇ１を表示装置３７に表示させる（状態＃１）。通常画面Ｇ１は、アーティキュレートの状態表示を含む。

【0085】

（１）状態＃１と状態＃２との間の遷移
メインコントローラ１５０は、通常画面Ｇ１が表示装置３７に表示されている状態（状態＃１）において予め定められた条件ａが成立したか否かを判定する。条件ａは、メインコントローラ１５０が特定機能を有効にする指令を受信したことである。

【0086】

表示制御部１５３は、状態＃１において条件ａが成立した場合、表示装置３７に特定機能の専用画面Ｇ２を表示させる（状態＃２）。このように、表示制御部１５３は、画面状態を状態＃１から状態＃２に遷移させる。専用画面Ｇ２は、アーティキュレートの状態表示を含まない。

【0087】

メインコントローラ１５０は、専用画面Ｇ２が表示装置３７に表示されている状態（状態＃２）において予め定められた条件ｂが成立したか否かを判定する。条件ｂは、メインコントローラ１５０が特定機能を無効にする指令を受信したことである。

【0088】

表示制御部１５３は、状態＃２において条件ｂが成立した場合、表示装置３７に通常画面Ｇ１を表示させる（状態＃１）。このように、表示制御部１５３は、画面状態を状態＃２から状態＃１に遷移させる。

【0089】

（２）状態＃２と状態＃３との間の遷移
メインコントローラ１５０は、専用画面Ｇ２が表示装置３７に表示されている状態（状態＃２）において予め定められた条件ｃが成立したか否かを判定する。条件ｃは、アーティキュレート操作レバー３２１が中立位置以外に移動したことである。詳しくは、条件ｃは、メインコントローラ１５０が、アーティキュレート操作レバー３２１からの操作信号を受信したことである。条件ｃは、メインコントローラ１５０が、アーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令を受信したことである。

【0090】

表示制御部１５３は、状態＃２において条件ｃが成立した場合、表示装置３７に、アーティキュレートの状態を示す画像３７５（図９参照）を含む画面Ｇ３を表示させる（状態＃３）。このように、表示制御部１５３は、画面状態を状態＃２から状態＃３に遷移させる。

【0091】

メインコントローラ１５０は、画面Ｇ３が表示装置３７に表示されている状態（状態＃３）において予め定められた条件ｄが成立したか否かを判定する。条件ｄは、メインコントローラ１５０が、特定機能を無効にする指令を受信していない状態で、かつアーティキュレート操作レバー３２１が中立位置に復帰したことである。詳しくは、条件ｄは、特定機能が有効であって、かつメインコントローラ１５０がアーティキュレートシリンダ５４の動作を停止させると判断したことである。

【0092】

表示制御部１５３は、状態＃３において条件ｄが成立した場合、表示装置３７に専用画面Ｇ２を表示させる（状態＃２）。このように、表示制御部１５３は、画面状態を状態＃３から状態＃２に遷移させる。

【0093】

（３）状態＃３から状態＃１への遷移
メインコントローラ１５０は、画面Ｇ３が表示装置３７に表示されている状態（状態＃３）において上述した条件ｂが成立したか否かを判定する。表示制御部１５３は、状態＃３において条件ｂが成立した場合、表示装置３７に通常画面Ｇ１を表示させる（状態＃１）。このように、表示制御部１５３は、画面状態を状態＃３から状態＃１に遷移させる。

【0094】

（ｆ３．画面遷移の具体例）
以下では、特定の機能が横断勾配制御である場合を例に挙げて、表示装置３７に表示される画面例について具体的に説明する。

【0095】

図９は、表示装置３７で表示される画面の模式図である。
図９に示すように、表示装置３７に表示される画面は、上述した条件ａ～ｄに基づき遷移する。図９（Ａ）は、図８の状態＃１に対応する。図９（Ｂ）は、図８の状態＃２に対応する。図９（Ｃ）は、図８の状態＃３に対応する。

【0096】

図９（Ａ）に示すように、通常画面Ｇ１は、少なくともアーティキュレートの状態を示す画像３７５を含む。画像３７５は、アーティキュレート角度を表す。画像３７５は、指針３７５１を含む。

【0097】

フロントフレーム２２がリアフレーム２１に対して右方向に回動（アーティキュレート）しているときには、アーティキュレート角度に応じて指針３７５１が右側に傾く。フロ
ントフレーム２２がリアフレーム２１に対して左方向に回動しているときには、アーティキュレート角度に応じて指針３７５１が左側に傾く。オペレータは、指針３７５１が指す位置によって、現在のアーティキュレートの状態（アーティキュレート角度）を判断できる。

【0098】

図９（Ａ）において上述した条件ａが成立すると、図９（Ｂ）に示すように、横断勾配制御用の専用画面Ｇ２が表示装置３７に表示される。

【0099】

専用画面Ｇ２は、画面中央部に、アーティキュレートの状態を示す画像３７５の代わりに、横断勾配制御に関する画像を表示する。具体的には、表示制御部１５３は、画面中央部において、実測横断勾配（％）を表す画像と、目標横断勾配（％）を表す画像と、目標横断勾配の状態を示す画像（ブレードと水平面とを表した画像）とを、主として表示する。

【0100】

このように、専用画面Ｇ２では、アーティキュレートの状態を示す画像３７５が表示されないため、オペレータは、アーティキュレートの状態を表示装置３７では確認できない。

【0101】

なお、図９（Ｂ）において上述した条件ｂが成立すると、図９（Ａ）に示すように、専用画面Ｇ２の代わりに通常画面Ｇ１が表示装置３７に表示される。

【0102】

図９（Ｂ）において上述した条件ｃが成立すると、図９（Ｃ）に示すように、専用画面Ｇ２の代わりに、アーティキュレートの状態を示す画像３７５を含む画面Ｇ３が表示装置３７に表示される。

【0103】

図９（Ｃ）において上述した条件ｄが成立すると、図９（Ｂ）に示すように、画面Ｇ３の代わりに専用画面Ｇ２が表示装置３７に表示される。また、図９（Ｃ）において上述した条件ｂが成立すると、図９（Ａ）に示すように、画面Ｇ３の代わりに通常画面Ｇ１が表示装置３７に表示される。

【0104】

図９（Ｂ）から図９（Ｃ）への遷移に着目すると、以下のとおりである。図９（Ｂ）に示すとおり、モータグレーダ１００が横断勾配制御を有効にすることにより表示装置３７にアーティキュレートの状態が表示されていなくても、オペレータが、アーティキュレートを開始するためにアーティキュレート操作レバー３２１を中立位置から移動させると、図９（Ｃ）に示すとおりアーティキュレートの状態が表示装置３７に表示される。

【0105】

以上のように、横断勾配制御が有効であるときにオペレータがアーティキュレートの状態を変更する操作を行えば、アーティキュレートの状態（変化状態）が表示装置３７にて表示される。このように、モータグレーダ１００によれば、オペレータにとって好適なタイミングでアーティキュレートの状態を表示装置に表示可能となる。

【0106】

一方、図９（Ｃ）から図９（Ｂ）への遷移に着目すると、以下のとおりである。図９（Ｃ）に示すとおりアーティキュレートの状態が表示装置３７に表示されている状態において、アーティキュレート操作レバー３２１が中立位置に復帰すると、図９（Ｂ）に示すとおり、アーティキュレートの状態が非表示となり、代わりに横断勾配制御に関する画像が画面中央に表示される。

【0107】

このように、アーティキュレート動作が停止したときには、横断勾配制御が有効であることを条件に、横断勾配制御に関する画像が表示される。それゆえ、オペレータは、アーティキュレートシリンダ５４が停止した後は、横断勾配制御に関する各種情報を表示装置
３７にて視認可能となる。

【0108】

＜Ｇ．変形例＞
アーティキュレートシリンダ５４を動作させるための操作装置は、アーティキュレート操作レバー３２１に限定されるものでもない。たとえば、アーティキュレートシリンダ５４を動作させるための操作装置は、モーメンタリスイッチであってもよい。

【0109】

図１０は、アーティキュレートシリンダ５４を動作させるための他の装置構成を説明するための図である。

【0110】

図１０に示されるように、システム１は、モータグレーダ１００と、サーバ９００とを含む。モータグレーダ１００は、サーバ９００と通信可能である。モータグレーダ１００は、少なくとも、メインコントローラ１５０と、表示装置３７と、タッチスクリーン７１１と、スイッチ７１２と、マイクロホン７１３と、通信インターフェイス７１５とを備える。

【0111】

メインコントローラ１５０は、通信インターフェイス７１５を介してサーバ９００と通信する。タッチスクリーンは、ディスプレイと、タッチパネルとを含む。

【0112】

タッチスクリーン７１１およびスイッチ７１２のいずれかを操作することによって、アーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令が、これらの装置からメインコントローラ１５０に送信されるように、モータグレーダ１００を構成してもよい。

【0113】

あるいは、マイクロホン７１３を介した音声入力に基づき、アーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令が、これらの装置からメインコントローラ１５０に送信されるように、モータグレーダ１００を構成してもよい。

【0114】

あるいは、メインコントローラ１５０が、通信インターフェイス７１５を介してサーバ９００からアーティキュレートシリンダ５４を動作させる指令を受信するように、モータグレーダ１００を構成してもよい。

【0115】

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】

【0116】

１ システム、２ 車体、３ キャブ、４ 作業機、６ エンジン室、９ 慣性計測装置、１１ 前輪、１１Ｌ 左前輪、１１Ｒ 右前輪、１２ 後輪、２１ リアフレーム、２２ フロントフレーム、２５ 外装カバー、３１ 運転席、３２Ｒ，３２Ｌ コンソール、３４ ステアリングホイール、３７ 表示装置、３８ 角度センサ、４０ ドローバ、４１ 旋回サークル、４２ ブレード、４４，４５ リフトシリンダ、４６ ドローバシフトシリンダ、４７ ブレードシフトシリンダ、４８ チルトシリンダ、４９ 旋回モータ、５１ カウンターウェイト、５３ 連結軸、５４ アーティキュレートシリンダ、９２ リーニングシリンダ、１００ モータグレーダ、１４０ 油圧アクチュエータ、１５０ メインコントローラ、１５１ 操作信号検出部、１５３ 表示制御部、１５５ 記憶部、１５６ バルブ制御部、１７１，１７２，１７３，１７４，１７５ センサ、１７６ ＧＮＳＳ、３２１ アーティキュレート操作レバー、３２２ リーニング操作レバー、３７５ 画像、３９０ スイッチ、９００ サーバ、３７５１ 指針、Ｇ１ 通常画面、Ｇ２ 専用画面、Ｇ３ 画面、Ｌ１，Ｌ２ 水平面、Ｍ 整地面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】