(57)【要約】【課題】施工面のうねりを効果的に抑制することができるブレード制御装置を提供する。【解決手段】ブレード制御装置１００において、仮想設計面設定部１４は、予め設定された更新条件が満たされた場合に、前記更新条件が満たされたときのブレード位置を基準とするとともに車体角度と同等の角度に仮想設計面ＳＶを設定し、ブレード動作制御部１５は、ブレード４が前記仮想設計面ＳＶの上方において昇降動作をするように前記ブレード４の前記昇降動作を制限する。【選択図】図３
2020033790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行装置及び当該走行装置に支持される車体を含む機械本体と前記機械本体に対して昇降可能に取り付けられたブレードとを備えた作業機械に設けられ、前記ブレードの昇降動作を制御するためのブレード制御装置であって、
前記ブレードによる掘削対象の目標形状を特定する目標設計面を設定する目標設計面設定部と、
前記作業機械に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記ブレードの位置であるブレード位置を演算するブレード位置演算部と、
前記目標設計面よりも上方に仮想設計面を設定する仮想設計面設定部と、
前記ブレードの前記昇降動作を制御するブレード動作制御部と、を備え、
前記仮想設計面設定部は、予め設定された更新条件が満たされた場合に、前記更新条件が満たされたときの前記ブレード位置を基準とするとともに前記位置情報に基づいて得られる前記車体の水平面に対する傾斜角度である車体角度と同等の角度に仮想設計面を設定し、
前記ブレード動作制御部は、前記ブレードが前記仮想設計面の上方において前記昇降動作をするように前記ブレードの前記昇降動作を制限する、ブレード制御装置。
【請求項２】
前記掘削対象の地面である現状面のうち前記ブレード及び前記走行装置の少なくとも一方に関連づけられた部位の推定位置を前記位置情報取得部により取得される前記位置情報に基づいて演算する推定位置演算部をさらに備え、
前記更新条件は、前記推定位置が前記仮想設計面よりも下方であるという条件を含む、請求項１に記載のブレード制御装置。
【請求項３】
前記更新条件は、前記仮想設計面が設定されていないことに対応する条件を含む、請求項１又は２に記載のブレード制御装置。
【請求項４】
前記ブレードにかかる負荷であるブレード負荷を取得するブレード負荷取得部と、
前記ブレード負荷の閾値である負荷閾値を記憶する記憶部と、をさらに備え、
前記更新条件は、前記ブレード負荷が前記負荷閾値以上の値から前記負荷閾値よりも小さい値になるという条件を含む、請求項１〜３の何れか１項に記載のブレード制御装置。
【請求項５】
前記位置情報取得部により取得される前記車体角度の平均値を演算する車体平均角度演算部をさらに備え、
前記仮想設計面設定部は、前記仮想設計面を設定するときの基準となる前記車体角度として前記車体角度の前記平均値を用いる、請求項１〜４の何れか１項に記載のブレード制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレードを備えた作業機械に設けられるブレード制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地面の掘削、整地、土砂の運搬などに使用されるブレードを備える作業機械が広く用いられている。このような作業機械において、ブレードにかかるブレード負荷がほぼ一定になるようにブレードの上昇及び下降の動作を自動制御する手法が提案されているが、当該手法においては、ブレードを昇降させることにより発生する施工面のうねりが課題となる。
【０００３】
特許文献１は、施工面のうねりを抑制することを目的としたブレード制御装置を開示している。特許文献１のブレード制御装置では、ブレード動作制御部は、設計面に平行で設計面よりもブレードの近くに設定された仮想設計面の上方に前記ブレードの揺動を制限しつつ、ブレード負荷が第１の設定負荷値よりも小さい場合にブレードを下降させ、ブレード負荷が第１の設定負荷値よりも大きな第２の設定負荷値よりも大きい場合にブレードを上昇させる。仮想設計面設定部は、ブレード負荷が第１の設定負荷値以上の値から前記第１の設定負荷値よりも小さい値に下がったときに、設計面に平行な仮想設計面を再設定する。また、特許文献１のブレード制御装置では、仮想設計面設定部は前回設定された仮想設計面よりも前記設計面から離れた位置に仮想設計面を設定する。すなわち、仮想設計面は更新される度に前記設計面から上方に離れていく。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第５２８５８０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のような特許文献１に記載のブレード制御装置では、例えば水平な設計面に対して現状面（地面）が上り勾配又は下り勾配を有する場合であって、作業機械が前記現状面に沿って坂を上りながら又は前記現状面に沿って坂を下りながら掘削作業を行う場合には、現状面の勾配によってブレード負荷が大きく影響を受けるため、ブレードの昇降動作が大きくなり、施工面のうねりを抑制する効果が十分とは言えない。
【０００６】
本発明は、ブレードを備えた作業機械に設けられ、前記ブレードの昇降動作を制御するためのブレード制御装置であって、施工面のうねりを効果的に抑制することができるブレード制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のブレード制御装置は、走行装置及び当該走行装置に支持される車体を含む機械本体と前記機械本体に対して昇降可能に取り付けられたブレードとを備えた作業機械に設けられ、前記ブレードの昇降動作を制御するための装置である。前記ブレード制御装置は、前記ブレードによる掘削対象の目標形状を特定する目標設計面を設定する目標設計面設定部と、前記作業機械に関する位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて前記ブレードの位置であるブレード位置を演算するブレード位置演算部と、前記目標設計面よりも上方に仮想設計面を設定する仮想設計面設定部と、前記ブレードの前記昇降動作を制御するブレード動作制御部と、を備える。前記仮想設計面設定部は、予め設定された更新条件が満たされた場合に、前記更新条件が満たされたときの前記ブレード位置を基準とするとともに前記位置情報に基づいて得られる前記車体の水平面に対する傾斜角度である車体角度と同等の角度に仮想設計面を設定する。前記ブレード動作制御部は、前記ブレードが前記仮想設計面の上方において前記昇降動作をするように前記ブレードの前記昇降動作を制限する。
【０００８】
このブレード制御装置では、仮想設計面は、前記目標設計面に対して平行に設定されるのではなく、前記車体角度に対して平行に設定される。したがって、例えば水平な目標設計面に対して現状面（地面）が上り勾配又は下り勾配を有し、作業機械が前記現状面に沿って坂を上りながら又は前記現状面に沿って坂を下りながら掘削作業を行う場合において、前記仮想設計面は、上り勾配や下り勾配に沿ったものとなりやすい。このことは、現状面と仮想設計面との距離の変動を抑制し、これにより、ブレード負荷の変動も抑制する。ブレード負荷の変動が抑制されると、ブレードの昇降動作が抑制されるので、施工面のうねりが抑制される。
【０００９】
前記ブレード制御装置は、前記掘削対象の地面である現状面のうち前記ブレード及び前記走行装置の少なくとも一方に関連づけられた部位の推定位置を前記位置情報取得部により取得される前記位置情報に基づいて演算する推定位置演算部をさらに備え、前記更新条件は、前記推定位置が前記仮想設計面よりも下方であるという条件を含んでいることが好ましい。
【００１０】
掘削対象の現状面（地面）が比較的大きな凹凸を有する場合には、作業機械の車体角度も比較的大きく変動し、当該車体角度に平行に設定される仮想設計面も比較的大きな角度範囲で設定されやすくなる。このような場合、掘削作業中に仮想設計面が、一時的に、現状面のうちブレードに対応する部位や現状面のうち走行装置に対応する部位よりも上方に位置することがあり、仮想設計面よりも上方に制限されるブレードが現状面よりも上方に浮いた状態になることがある。かかる状態が長く続くと、掘削作業の効率が低下する。ここで、前記ブレード及び前記走行装置は、作業機械の下部に配置されているので、現状面の高さ位置に近い高さに位置している。したがって、前記ブレード及び前記走行装置の少なくとも一方は、仮想設計面と現状面との位置関係を判定するときの指標になり得る。本態様において、前記推定位置演算部により演算される前記推定位置は、前記現状面のうち前記ブレード及び前記走行装置の少なくとも一方に関連づけられた部位を前記位置情報に基づいて推定位置演算部が演算して推定したものである。したがって、当該推定位置が前記仮想設計面よりも下方であるという条件が満たされたときには、ブレードが現状面よりも上方に浮いた状態になる可能性が高まる。本態様では、当該条件を含む更新条件が満たされたときに、仮想設計面がブレード位置を基準とするとともに車体角度と同等の角度に更新されるので、ブレードが現状面よりも上方に浮いた状態が解消される。
【００１１】
前記ブレード制御装置において、前記更新条件は、前記仮想設計面が設定されていないことに対応する条件を含んでいることが好ましい。例えばブレードの自動制御の開始時において仮想設計面が設定されていない場合には、当該条件を含む更新条件が満たされると、車体角度に平行な仮想設計面が設定される。これにより、ブレードの自動制御の初期段階から施工効率のよい掘削作業が可能になる。
【００１２】
前記ブレード制御装置は、前記ブレードにかかる負荷であるブレード負荷を取得するブレード負荷取得部と、前記ブレード負荷の閾値である負荷閾値を記憶する記憶部と、をさらに備え、前記更新条件は、前記ブレード負荷が前記負荷閾値以上の値から前記負荷閾値よりも小さい値になるという条件を含んでいることが好ましい。
【００１３】
ブレード負荷が前記負荷閾値以上の値から前記負荷閾値よりも小さい値になるときは、ブレードにかかる負荷を低減させる動作が行われているときに対応することが多い。このようにブレード負荷の低減時の状態は、ブレード負荷の増加時の状態に比べて、掘削作業の安定性という観点では望ましい状態である。したがって、当該条件を含む更新条件が満たされたときに仮想設計面が設定され、その仮想設計面に基づいてブレードの昇降動作が制限される掘削作業が行われることにより、掘削作業の安定性が向上する。
【００１４】
前記ブレード制御装置は、前記位置情報取得部により取得される前記車体角度の平均値を演算する車体平均角度演算部をさらに備え、前記仮想設計面設定部は、前記仮想設計面を設定するときの基準となる前記車体角度として前記車体角度の前記平均値を用いるように構成されているのが好ましい。この態様では、掘削対象の現状面が比較的大きな凹凸を有する場合であっても、仮想設計面が車体角度の平均値に対して平行に設定されるので、仮想設計面の更新時期が局所的な凹凸などに左右されにくくなる。このことは、仮想設計面の更新時の角度の変化量を小さくすることを可能にし、より安定した掘削作業を可能にする。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によれば、施工面のうねりを効果的に抑制することができるブレード制御装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係るブレード制御装置が搭載される作業機械の例である油圧ショベルを示す側面図である。
【図２】前記実施形態に係るブレード制御装置の主要な機能を示すブロック図である。
【図３】前記ブレード制御装置に含まれるコントローラが実行する制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】前記コントローラが実行する制御動作のうちのブレード動作制御部による制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】前記コントローラが実行する制御動作のうちの仮想設計面設定部による制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】前記ブレード制御装置における推定位置について説明するための概略の側面図である。
【図７】前記ブレード制御装置において、仮想設計面の設定について説明するための概略の側面図である。
【図８】前記コントローラが実行する制御動作のうちのブレード制御制限部による制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図９】前記ブレード制御装置を備える前記作業機械が現状面に沿って坂を上りながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【図１０】前記ブレード制御装置を備える前記作業機械が現状面に沿って坂を下りながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【図１１】前記ブレード制御装置を備える前記作業機械が現状面に沿って坂を上り下りしながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【図１２】前記実施形態の変形例に係るブレード制御装置の主要な機能を示すブロック図である。
【図１３】前記変形例に係るブレード制御装置に含まれるコントローラが実行する制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】前記変形例に係る前記ブレード制御装置を備えた作業機械が現状面に沿って坂を上り下りしながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【図１５】参考例のブレード制御装置を備えた作業機械が現状面に沿って坂を上りながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【図１６】参考例のブレード制御装置を備えた作業機械が現状面に沿って坂を下りながら掘削作業を行うときの設計面、現状面、仮想設計面、及び施工面の一例を示す概略の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
［作業機械の全体構造］
図１は、本発明の実施の形態に係るブレード制御装置が搭載される作業機械の例である油圧ショベル１を示す側面図である。この油圧ショベル１は、地面Ｇの上を走行可能な走行装置２（下部走行体）と、前記走行装置２に搭載される車体３（上部旋回体）と、車体３に搭載される作業装置と、走行装置２又は車体３に搭載されるブレード４と、を備える。前記走行装置２及び前記車体３は、前記作業機械の機体本体を構成する。前記車体３は、旋回フレーム、エンジン、運転室などを有する。
【００１９】
前記車体３に搭載される前記作業装置は、ブーム５、アーム６及びバケット７を含む。前記ブーム５は、前記旋回フレームの前端に起伏可能すなわち水平軸回りに回動可能に支持される基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記アーム６は、前記ブーム５の先端部に水平軸回りに回動可能に取付けられる基端部と、その反対側の先端部と、を有する。前記バケット７は、前記アーム６の先端部に回動可能に取付けられる。
【００２０】
油圧ショベル１は、ブーム５、アーム６及びバケット７のそれぞれについて設けられるブームシリンダ、アームシリンダ及びバケットシリンダを有する。前記ブームシリンダは、前記車体３と前記ブーム５との間に介在し、当該ブーム５に起伏動作を行わせるように伸縮する。前記アームシリンダは、前記ブーム５と前記アーム６との間に介在し、当該アーム６に回動動作を行わせるように伸縮する。前記バケットシリンダは、前記アーム６と前記バケット７との間に介在し、当該バケット７に回動動作を行わせるように伸縮する。
【００２１】
前記走行装置２又は車体３に搭載される前記ブレード４は、地面の掘削、整地、土砂の運搬などの作業を行うために設けられている。具体的には、ブレード４は、リフトフレーム４ａに支持されており、当該リフトフレーム４ａは、走行装置２に対して水平軸４ｂ回りに回動可能に支持されている。したがって、ブレード４は、走行装置２に対して上下方向に変位することができる。
【００２２】
油圧ショベル１は、ブレード４について設けられるリフトシリンダ８を有する。当該リフトシリンダ８は、ヘッド側室８ｈ及びロッド側室８ｒ（図１参照）を有し、当該ヘッド側室８ｈに作動油が供給されることにより伸長してブレード４を下げ方向に動かすとともに前記ロッド側室８ｒ内の作動油を排出する一方、前記ロッド側室８ｒに作動油が供給されることにより収縮してブレード４を上げ方向に動かすとともに前記ヘッド側室８ｈ内の作動油を排出する。
【００２３】
油圧ショベル１は、図略の油圧回路を有する。前記油圧回路は、前記ブームシリンダ、前記アームシリンダ、前記バケットシリンダ及び前記リフトシリンダ８を含む。また、前記油圧回路は、油圧ポンプ９（図１参照）と、リフトシリンダ制御用比例弁４１（図２参照）と、図略のリフトシリンダ流量制御弁と、をさらに含む。
【００２４】
［ブレード制御装置］
図２は、ブレード制御装置１００の主要な機能を示すブロック図である。ブレード制御装置１００は、ブレード４の昇降動作を制御するために設けられている。ブレード制御装置１００は、コントローラ１０（メカトロコントローラ）と、位置情報取得部と、ブレード負荷取得部３４と、自動制御スイッチ３５と、ブレード４を操作するための走行レバー３６と、を備える。前記コントローラ１０は、例えばマイクロコンピュータからなり、前記油圧回路に含まれる各要素の動作を制御する。
【００２５】
前記位置情報取得部は、油圧ショベル１に関する位置情報を取得する機能を有する。具体的には、本実施形態では、前記位置情報取得部は、車体位置取得部３１と、車体角度取得部３２と、ブレード角度取得部３３と、を含む。前記車体位置取得部３１は、前記機械本体の位置である車体位置を取得する機能を有する。前記車体位置取得部３１は、例えばＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）のレシーバ（ＧＮＳＳセンサ）によって構成され、車体３の位置である車体位置を示すＧＮＳＳデータを受信する。車体角度取得部３２は、車体３の角度である車体角度を取得する機能を有する。車体角度取得部３２は、グローバル座標系における車体３の角度を検出する車体角度センサによって構成されている。前記車体角度は、前記車体の水平面に対する傾斜角度である。前記ブレード角度取得部３３は、前記ブレード４の角度を取得する機能を有する。ブレード角度取得部３３は、グローバル座標系におけるブレード４の角度を検出するブレード角度センサによって構成されている。
【００２６】
図１に示すように、車体位置取得部３１及び車体角度取得部３２は車体３の上部に取り付けられており、ブレード角度取得部３３はブレード４の上部に取り付けられるが、これらの取り付け位置は図１に示す具体例に限られない。これらの取得部３１，３２，３３により生成される電気信号である検出信号は、前記コントローラ１０に入力される。
【００２７】
本実施形態では、前記ブレード負荷取得部３４は、掘削作業時に前記ブレード４にかかる負荷であるブレード負荷を取得する機能を有する。当該ブレード負荷は、例えばブレード４を駆動する油圧ポンプ９のポンプ圧に対応するものである。したがって、ブレード負荷取得部３４は、前記ポンプ圧を検出することにより前記ブレード負荷を検出可能である。本実施形態では、前記ブレード負荷取得部３４は、リフトシリンダ８のヘッド側室８ｈにおける作動油の圧力であるヘッド圧Ｐ１を検出するヘッド圧センサ３４Ｈと、リフトシリンダ８のロッド側室８ｒにおける作動油の圧力であるロッド圧Ｐ２を検出するロッド圧センサ３４Ｒと、を含む。前記センサ３４Ｈ及び３４Ｒのそれぞれは、その検出した物理量をこれに対応する電気信号である検出信号に変換して前記コントローラ１０に入力する。
【００２８】
自動制御スイッチ３５は、運転室内に配置されるとともに、前記コントローラ１０に電気的に接続される。当該自動制御スイッチ３５は、前記コントローラ１０の制御モードを手動操作モードから自動制御モードに切換えるための操作を受けて当該操作に係るモード指令信号を前記コントローラ１０に入力する。前記コントローラ１０は、前記自動制御スイッチ３５から入力されるモード指令信号により前記手動操作モードから前記自動制御モードに切換えられる。
【００２９】
前記自動制御モードでは、当該コントローラ１０は、ブレード４により施工される施工面が予め設定された目標設計面に近づくように前記リフトシリンダ８の動作を自動制御するように構成されている。リフトシリンダ８の動作を制御するための前記リフトシリンダ制御用比例弁４１への指令値（指令電流）が当該コントローラ１０から出力されると、当該指令値に応じて比例弁４１の２次圧が変化し、その２次圧に応じて前記リフトシリンダ流量制御弁の開度が変化する。その結果、前記油圧ポンプ９からリフトシリンダ８へ供給される作動油の供給流量及び供給方向が変化し、リフトシリンダ８の動作速度や駆動方向が制御される。一方、前記手動操作モードでは、作業者が走行レバー３６を操作すると、その操作信号がコントローラ１０に入力され、前記リフトシリンダ制御用比例弁４１への指令値が当該コントローラ１０から出力される。
【００３０】
前記コントローラ１０は、前記自動制御を実行するための機能として、目標設計面設定部１１と、ブレード位置演算部１２と、記憶部１３と、仮想設計面設定部１４と、ブレード動作制御部１５と、負荷閾値設定部１６と、ブレード制御制限部２０と、推定位置演算部２２と、を有する。
【００３１】
前記目標設計面設定部１１は、前記ブレード４による掘削対象の目標形状を特定する目標設計面ＳＤ（図７参照）を設定する。前記目標設計面設定部１１は、前記運転室内に設けられた目標設計面入力部により入力された設計面を記憶し、これを目標設計面として仮想設計面設定部１４に入力する。この目標設計面ＳＤは、掘削対象である地盤の目標形状であって３次元の設計地形を特定する面である。当該目標設計面ＳＤは、ＣＩＭなどの外部データによって特定されてもよいし、機体位置を基準にして設定されたものでもよい。
【００３２】
前記ブレード位置演算部１２は、前記位置情報取得部により取得された前記位置情報に基づいて、グローバル座標系における前記ブレード４の位置であるブレード位置を演算する。本実施形態では、ブレード位置演算部１２は、車体位置取得部３１により取得された前記車体位置と、車体角度取得部３２により取得された前記車体角度と、ブレード角度取得部３３により取得された前記ブレード４の角度とに基づいて、前記ブレード位置を演算する。すなわち、基準点から前記車体位置までのベクトルと前記車体位置から前記ブレード位置までのベクトルとの和から前記ブレード位置が演算される。このように本実施形態では、グローバル座標系における前記車体角度と前記ブレード４の角度の相対角度によりブレード位置を演算しているが、ブレード位置の演算方法はこれに限られない。ブレード位置は、例えばリフトシリンダ８の長さに基づいて演算されてもよく、ブレード４にＧＮＳＳのレシーバ（ＧＮＳＳセンサ）を取り付け、当該ＧＮＳＳセンサが受信するＧＮＳＳデータに基づいて演算されてもよい。
【００３３】
本実施形態では、前記ブレード位置は、ブレード４の先端である刃先位置（ブレード４の先端の下縁の位置）に設定されているが、ブレード４の他の部位に設定されていてもよい。
【００３４】
前記記憶部１３は、前記ブレード負荷ｆの閾値である負荷閾値としての第１負荷閾値ｆ１を記憶する。本実施形態では、記憶部１３は、前記ブレード負荷ｆの閾値である第２負荷閾値ｆ２を記憶する。第１負荷閾値ｆ１及び第２負荷閾値ｆ２については後述する。
【００３５】
また、前記記憶部１３は、予め設定された更新条件を記憶する。当該更新条件は、前記仮想設計面設定部１４が後述する仮想設計面を更新するか否かを判定する基準となるものである。更新条件は、１つ又は複数の条件を含む。更新条件の詳細については後述する。
【００３６】
前記仮想設計面設定部１４は、前記更新条件が満たされた場合に、前記更新条件が満たされたときの前記ブレード位置を基準とするとともに前記車体角度取得部３２により取得される前記車体角度に平行な仮想設計面を前記目標設計面よりも上方に設定する。仮想設計面設定部１４では、ブレード位置演算部１２で演算されたブレード位置と、負荷閾値設定部１６で設定された第１負荷閾値ｆ１と、ブレード負荷取得部３４で取得されたブレード負荷ｆと、GNSSレシーバ（車体位置取得部３１）で取得された車体位置と、車体角度センサ（車体角度取得部３２）で取得された車体角度と、目標設計面設定部１１で設定された目標設計面とに基づいて、仮想設計面が設定される。具体的な設定方法については後述する。
【００３７】
前記負荷閾値設定部１６は、仮想設計面設定部１４及びブレード動作制御部１５における演算に使用される負荷閾値を設定する。本実施形態では、負荷閾値設定部１６は、上述の第１負荷閾値ｆ１と第２負荷閾値ｆ２を設定する。第２負荷閾値ｆ２は第１負荷閾値ｆ１よりも大きい値に設定される。前記第１負荷閾値ｆ１は、油圧ショベル１が安定して走行可能な適正なブレード負荷ｆに対応する値に設定される。第２負荷閾値ｆ２は、安定して効率のよい掘削動作を実現するために設定された値である。前記第２負荷閾値ｆ２は、ブレード負荷ｆが過大になってスタック等が発生するという事態の発生を未然に防止するために設定された値であるので、当該事態が発生するブレード負荷よりも小さい値に設定されるのが好ましい。すなわち、第２負荷閾値ｆ２は、ブレード負荷ｆが第２負荷閾値ｆ２に達した場合であっても、作業機械が走行可能な値に設定されるのが好ましい。これらの負荷閾値ｆ１，ｆ２は、作業者が掘削作業前にコントローラ１０に手動で入力してもよく、掘削作業中にコントローラ１０により適宜演算されて記憶されるものであってもよい。
【００３８】
前記ブレード動作制御部１５は、リフトシリンダ８の動作を制御するための前記リフトシリンダ制御用比例弁４１への指令値を演算し出力する。ブレード動作制御部１５では、自動制御スイッチ３５の自動制御スイッチ操作信号と、走行レバー３６の走行レバー操作信号と、ブレード負荷取得部３４で取得されたブレード負荷ｆと、負荷閾値設定部１６で設定された第１負荷閾値ｆ１及び第２負荷閾値ｆ２とに基づいて、リフトシリンダ制御用比例弁４１に出力する仮指令電流が演算される。具体的な演算方法については後述する。
【００３９】
ブレード制御制限部２０では、仮想設計面設定部１４で演算された仮想設計面と、ブレード動作制御部１５で演算された前記仮指令電流に基づいて、リフトシリンダ制御用比例弁４１に出力する指令電流が演算される。具体的な演算方法については後述する。
【００４０】
推定位置演算部２２は、前記更新条件のうちの一部の条件を構成する現状面の推定位置を演算する。具体的には、推定位置演算部２２は、前記掘削対象の地面である現状面のうち前記ブレード４及び前記走行装置２の少なくとも一方に関連づけられた部位の推定位置を前記位置情報取得部により取得される前記位置情報に基づいて演算する。具体的な演算方法については後述する。
【００４１】
次に、前記自動制御モードにおいて前記コントローラ１０が前記ブレード４の駆動について行う制御動作を、図３のフローチャートを参照しながら説明する。
【００４２】
コントローラ１０は、自動制御スイッチ３５に係る自動制御スイッチ操作信号及び走行レバー３６に係る走行レバー操作信号をそれぞれ取得する（ステップＳ１）。
【００４３】
次に、コントローラ１０は、自動制御スイッチ操作信号が、自動制御スイッチ３５がオンの状態であることを示し、かつ、走行レバー操作信号が、走行レバー３６が操作されたことを示すという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２）。当該条件が満たされない場合（ステップＳ２においてＮＯ）、コントローラ１０は、仮想設計面をリセットして処理を終了する。
【００４４】
当該条件が満たされている場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、負荷閾値設定部１６は、第１負荷閾値ｆ１及び第２負荷閾値ｆ２を設定する（ステップＳ３）。
【００４５】
次に、ブレード負荷取得部３４は、ブレード４にかかるブレード負荷ｆを取得する（ステップＳ４）。
【００４６】
次に、ブレード動作制御部１５は、前記仮指令電流を演算する（ステップＳ５）。図４は、コントローラ１０のブレード動作制御部１５が前記仮指令電流を演算するフローを示す図である。図４に示すように、ブレード動作制御部１５は、ブレード負荷取得部３４により取得されたブレード負荷ｆが第２負荷閾値ｆ２以上であるという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０１）。当該条件が満たされる場合（ステップＳ１０１においてＹＥＳ）、ブレード動作制御部１５は、「リフト上げ」に対応する仮指令電流を出力し、処理を終了する。当該仮指令電流は、ブレード制御制限部２０に入力される。「リフト上げ」は、ブレード４を上昇させる動作に対応するものである。
【００４７】
ステップＳ１０１の前記条件が満たされない場合（ステップＳ１０１においてＮＯ）、ブレード動作制御部１５は、前記ブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１以上であるという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２の当該条件が満たされる場合（ステップＳ１０２においてＹＥＳ）、ブレード動作制御部１５は、「リフト固定」に対応する仮指令電流を出力し、処理を終了する。当該仮指令電流は、ブレード制御制限部２０に入力される。「リフト固定」は、ブレード４の昇降動作を行わないことに対応するものである。
【００４８】
ステップＳ１０２の前記条件が満たされない場合（ステップＳ１０２においてＮＯ）、ブレード動作制御部１５は、「リフト下げ」に対応する仮指令電流を出力し、処理を終了する。当該仮指令電流は、ブレード制御制限部２０に入力される。「リフト下げ」は、ブレード４を下降させる動作に対応するものである。
【００４９】
図４に示すフローは、掘削作業時のブレード負荷ｆを第１負荷閾値ｆ１と第２負荷閾値ｆ２の範囲に保つことを目的とする処理である。当該フローでは、ブレード負荷ｆが第２負荷閾値ｆ２以上であるときは、ブレード４の掘削能力を超過した負荷がブレード４にかかっているとみなされ、ブレード負荷ｆを緩和するために「リフト上げ」の動作が行われる。また、ブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１より小さいときは、ブレード４にかかる負荷が掘削能力に対して過小であるとみなされ、掘削量を増やすために「リフト下げ」の動作が行われる。これら以外のときは、ブレード４の位置を固定する処理、すなわち、ブレード４の昇降動作を行わないという処理が行われる。
【００５０】
次に、図３に示すステップＳ６において、コントローラ１０は、ブレード動作制御部１５が出力した前記仮指令電流が「リフト上げ」に対応するものであるという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ６）。当該条件が満たされる場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ブレード制御制限部２０は、ステップＳ１１の処理を行う。当該条件が満たされない場合（ステップＳ６においてＮＯ）、次のステップＳ７〜Ｓ１１の一連の処理が行われる。
【００５１】
車体位置取得部３１は前記車体位置を取得し、車体角度取得部３２は前記車体角度を取得し、ブレード角度取得部３３はブレード４の角度を取得する（ステップＳ７）。ブレード位置演算部１２は、前記車体位置、前記車体角度及び前記ブレード４の角度に基づいて前記ブレード位置を演算する（ステップＳ８）。
【００５２】
次に、仮想設計面設定部１４は、仮想設計面を設定する（ステップＳ９）。図５は、コントローラ１０の仮想設計面設定部１４が仮想設計面を設定するフローを示す図である。まず、仮想設計面設定部１４は、仮想設計面が設定されていないことに対応する条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０１）。図５に示す具体例では、ステップＳ２０１において、仮想設計面設定部１４は、当該ステップＳ２０１が自動制御の最初のステップであるか否かを判定する。当該ステップＳ２０１が自動制御の最初のステップであれば仮想設計面は必然的に設定されていないことになるため、自動制御の最初のステップであるか否かの判定は、仮想設計面が設定されていないことに対応する条件を満たすか否かを判定することができる。また、仮想設計面が設定されていないことに対応する条件を満たすか否かの判定は、例えば、仮想設定面の設定又は未設定を表すフラグ（設定フラグ）に基づいて行うことも可能である。
【００５３】
仮想設計面設定部１４は、当該ステップが自動制御の最初のステップであると判定した場合（ステップＳ２０１においてＹＥＳ）、仮想設計面を新規に設定して、処理を終了する。仮想設計面設定部１４は、当該ステップが自動制御の最初のステップではないと判定した場合（ステップＳ２０１においてＮＯ）、ブレード負荷取得部３４により前回取得されたブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１以上であり、かつ、ブレード負荷取得部３４により今回取得されたブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１よりも小さいという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０２）。当該条件が満たされる場合（ステップＳ２０２においてＹＥＳ）、仮想設計面設定部１４は、仮想設計面を新規に設定して（仮想設計面を更新して）、処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ２０２の当該条件が満たされない場合（ステップＳ２０２においてＮＯ）、前記推定位置が前記仮想設計面よりも下方であるという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ２０３）。仮想設計面設定部１４は、ステップＳ２０３の前記条件が満たされると判定した場合（ステップＳ２０３においてＹＥＳ）、仮想設計面を新規に設定して（仮想設計面を更新して）、処理を終了する。ステップＳ２０３の当該条件が満たされない場合（ステップＳ２０３においてＮＯ）、仮想設計面設定部１４は、仮想設計面を更新せず、処理を終了する。
【００５５】
図５に示すフローは、仮想設計面ＳＶを適切に設定することを目的とする処理である。当該フローでは、「自動制御の最初のステップであること」という条件（ステップＳ２０１）、「前回取得されたブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１以上で、かつ、今回取得されたブレード負荷ｆが第１負荷閾値ｆ１よりも小さいこと」という条件（ステップＳ２０２）、「前記推定位置が現在設定されている仮想設計面ＳＶよりも下方であること」という条件（ステップＳ２０３）の少なくとも１つの条件を満たした場合に仮想設計面ＳＶが新規に設定される処理（仮想設計面ＳＶを更新する処理）が行われる。当該処理が行われることにより、仮想設計面ＳＶが適切な時期に設定され、安定して施工効率のよい掘削作業が実現される。
【００５６】
図６は、前記推定位置について説明するための概略の側面図である。図６に示す推定位置ＰＢは、前記推定位置演算部２２により演算される。前記ブレード４及び前記走行装置２は、作業機械の下部に配置されているので、現状面ＳＰの高さ位置に近い高さに位置している。したがって、前記ブレード４及び前記走行装置２の少なくとも一方は、仮想設計面ＳＶと現状面ＳＰとの位置関係を判定するときの指標になり得る。前記推定位置演算部２２により演算される前記推定位置ＰＢは、前記現状面ＳＰのうち前記ブレード４及び前記走行装置２の少なくとも一方に関連づけられた部位を前記位置情報に基づいて推定位置演算部２２が演算して推定したものである。したがって、当該推定位置ＰＢが前記仮想設計面ＳＶよりも下方であるという条件が満たされたときには、ブレード４が現状面ＳＰよりも上方に浮いた状態になる可能性が高まる。当該条件を含む更新条件が満たされたときに、仮想設計面ＳＶがブレード位置を基準として車体角度に平行な角度に更新されるので、ブレード４が現状面ＳＰよりも上方に浮いた状態が解消される。
【００５７】
本実施形態では、前記推定位置ＰＢは、図６に示すように、作業機械における走行装置２の下部に平行な線（図６では現状面ＳＰ上の線）と、ブレード位置を通り仮想設計面ＳＶから垂直に延びる線Ｌの交点である。なお、前記推定位置ＰＢは、ブレード位置における現状面ＳＰの推定高さ位置であるので、例えば、作業機械における走行装置２の下部に平行な線とブレード４とが交差する点であってもよい。
【００５８】
図７は、前記ブレード制御装置１００において、仮想設計面ＳＶの設定方法について説明するための概略の側面図である。本実施形態では、図７に示すように、仮想設計面設定部１４は、前記更新条件が満たされた場合、ブレード位置を通り目標設計面ＳＤに垂直な直線上において前記ブレード位置から予め設定された基準距離δだけ下方の基準位置を演算し、当該基準位置を通り、前記車体角度に平行な面を仮想設計面ＳＶとして設定する。
【００５９】
次に、図３に示すステップＳ１０において、ブレード制御制限部２０は、指令電流を演算する。図８は、コントローラ１０のブレード制御制限部２０が前記指令電流を演算するフローを示す図である。図８に示すように、ブレード制御制限部２０は、ブレード位置演算部１２により演算されるブレード位置が前記仮想設計面ＳＶよりも下方であるという条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ３０１）。ブレード制御制限部２０は、当該条件が満たされる場合（ステップＳ３０１においてＹＥＳ）、指令電流を「リフト上げ」に対応するもの設定し、処理を終了する。「リフト上げ」は、ブレード４を上昇させる動作に対応するものである。一方、ブレード制御制限部２０は、当該条件が満たされない場合（ステップＳ３０１においてＮＯ）、指令電流を、ブレード動作制御部１５から入力された前記仮指令電流と同じものに設定し、処理を終了する。
【００６０】
図８に示すフローはブレード位置を仮想設計面ＳＶよりも上方に保つことを目的とする処理である。例えば、ブレード動作制御部１５による演算結果が「リフト下げ」又は「リフト固定」に対応するものであったとしても（すなわち、ブレード負荷ｆがブレード４の掘削能力に対して小さいものであったとしても）、ブレード制御制限部２０においてブレード位置が仮想設計面ＳＶよりも下方であると判定した場合には、ブレード位置が仮想設計面ＳＶを下回らないように指令電流を「リフト上げ」に上書きする処理が行われる。このことは、施工面ＳＣにうねりが発生することを防止する。
【００６１】
図３に示すステップＳ１１において、ブレード制御制限部２０は、前記指令電流をリフトシリンダ制御用比例弁４１に出力する。具体的には、ブレード動作制御部１５が出力した前記仮指令電流が「リフト上げ」に対応するものであるという条件が満たされる場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、ブレード制御制限部２０は、当該仮指令電流と同じ指令電流を比例弁４１に出力する。また、ブレード制御制限部２０は、ステップＳ１０において演算された指令電流を比例弁４１に出力する。ステップＳ１１の処理が終了すると、コントローラ１０は、ステップＳ１の処理を再び行う。
【００６２】
以下では、上記の本実施形態に係るブレード制御装置１００の利点について、参考例のブレード制御装置と比較して具体的に説明する。
【００６３】
図１５は、参考例のブレード制御装置を備えた作業機械が現状面ＳＰ１，ＳＰ２に沿って坂を上りながら掘削作業を行うときの設計面ＳＤ、現状面ＳＰ１，ＳＰ２、仮想設計面ＳＶ１１，ＳＶ１２，ＳＶ１３，ＳＶ２１及び施工面ＳＣ１，ＳＣ２の一例を示す概略の側面図である。
【００６４】
図１５に示す参考例では、仮想設計面ＳＶ１１が設計面ＳＤに対して平行であるので、上り坂の上方にいくほど現状面ＳＰ１と仮想設計面ＳＶ１１との距離が大きくなる。したがって、図１５の上図に示すように作業機械が現状面ＳＰ１を掘削しながら現状面ＳＰ１に沿って坂を上り進むにつれてブレード負荷は顕著に大きくなる。そして、ブレード負荷が所定の第２閾値よりも大きくなると、ブレード動作制御部がブレード１０４を上昇させるのでブレード負荷が次第に小さくなる。ブレード負荷が所定の第１閾値（前記第２閾値よりも小さい値）よりも小さくなると、仮想設計面設定部が仮想設計面ＳＶ１１を仮想設計面ＳＶ１２に更新する。更新される当該仮想設計面ＳＶ１２は、水平な設計面ＳＤに平行に設定され、かつ、前回設定された仮想設計面ＳＶ１１よりも上方に設定される。このようにして作業機械が現状面ＳＰ１に沿って坂を上り進んで現状面ＳＰ１の全体を掘削する１回目の掘削作業が行われる間に、図１５の上図に示すように複数の水平な仮想設計面ＳＶ１１，ＳＶ１２，ＳＶ１３が階段状に設定され、１回目の掘削作業による施工面ＳＣ１も階段状に形成される。このように階段状に形成された１回目の施工面ＳＣ１は、次に行われる２回目の掘削作業における掘削対象の現状面ＳＰ２となる（図１５の下図を参照）。したがって、図１５の下図に示すように、２回目の掘削作業において、作業機械が当該現状面ＳＰ２を掘削しながら現状面ＳＰ２に沿って坂を上り進むときには、作業機械の車体はそのピッチ方向に大きく揺動する。このことは、作業機械の姿勢を制御する制御性や作業者の乗り心地の低下の原因となる。
【００６５】
図１６は、参考例のブレード制御装置を備えた作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を下りながら掘削作業を行うときの設計面ＳＤ、現状面ＳＰ、仮想設計面ＳＶ１１、及び施工面ＳＣの一例を示す概略の側面図である。
【００６６】
図１６に示す参考例では、仮想設計面ＳＶ１１が設計面ＳＤに対して平行であるので、下り坂の下方にいくほど現状面ＳＰと仮想設計面ＳＶ１１との距離が小さくなる。したがって、図１６の上図に示すように作業機械が現状面ＳＰを掘削しながら現状面ＳＰに沿って坂を下り進むと、水平な仮想設計面ＳＶ１１が現状面ＳＰを上回る領域が必然的に生じる。このように仮想設計面ＳＶ１１が現状面ＳＰを上回る領域においては、図１６の真ん中の図及び図１６の下図に示すように、当該仮想設計面ＳＶ１１の上方に揺動が制限されたブレード１０４は、必然的に現状面ＳＰよりも上方に浮いた状態となり、現状面ＳＰを掘削することができない。しかも、ブレード負荷が第１閾値より小さくなったときに更新される仮想設計面は、前回の仮想設計面ＳＶ１１よりもさらに上方に設定されるので、ブレード１０４は現状面ＳＰからさらに上方に浮いた状態になる。このことは、施工効率の低下の原因となる。
【００６７】
一方、本実施形態に係るブレード制御装置１００では、仮想設計面設定部１４により設定される仮想設計面ＳＶは、目標設計面ＳＤに対して平行ではなく、車体角度に対して平行であるので、施工面ＳＣのうねりを抑制することができ、しかも、掘削作業時における作業機械の姿勢の制御性、乗り心地及び施工効率の低下を抑制できる。具体的には次の通りである。
【００６８】
図９は、本実施形態に係るブレード制御装置１００を備える前記作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を上りながら掘削作業を行うときの設計面ＳＤ、現状面ＳＰ、仮想設計面ＳＶ、及び施工面ＳＣの一例を示す概略の側面図であり、図１０は、前記作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を下りながら掘削作業を行うときの一例を示す概略の側面図である。図１１は、前記作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を上り下りしながら掘削作業を行うときの一例を示す概略の側面図である。
【００６９】
図９に示すように、本実施形態では、上り勾配の現状面ＳＰに沿って坂を上り進む作業機械の車体角度に対して平行に仮想設計面ＳＶが設定されるため、仮想設計面ＳＶが参考例のように階段状に設定されず、その結果、施工面ＳＣも階段状に形成されない。このため、施工面ＳＣを再度掘削する際に、車体のピッチ方向の揺動が抑制され、作業機械の姿勢の制御性の悪化や乗り心地の悪化を解消する効果が得られる。
【００７０】
また、図１０に示すように、下り勾配の現状面ＳＰに沿って坂を下り進む作業機械の車体角度に対して平行に仮想設計面ＳＶを設定することは、下り勾配の現状面ＳＰに沿った姿勢の作業機械の車体角度に対して平行な仮想設計面ＳＶ（下り勾配の仮想設計面ＳＶ）が再設定されることを可能にする。このことは、仮に仮想設計面ＳＶが現状面ＳＰを上回った状態になったとしても当該状態の解消を可能にし、施工効率の低下を抑制する。
【００７１】
さらに、本実施形態に係るブレード制御装置１００は、図１１に示すように現状面が比較的大きな凹凸を有する場合にも有効である。本実施形態では、仮想設計面ＳＶが車体角度に応じた様々な角度を持ち得る。このことは、図１１に示すように、作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を上り進んで現状面の全体を掘削する１回目の掘削作業が行われる間に設定される複数の仮想設計面ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４が、参考例のように水平な階段状に形成されることを抑制する。すなわち、１回目の掘削作業において形成される複数の仮想設計面ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４それぞれは、上り勾配の現状面ＳＰに沿った姿勢の作業機械の車体角度に平行に設定されるので、前記複数の仮想設計面ＳＶは現状面ＳＰの上り勾配に沿ったものとなりやすい。このことは、仮想設計面ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４に基づいて昇降動作が制限されるブレード４による１回目の掘削作業において形成される施工面ＳＣが階段状に形成されることを抑制し、参考例に比べて凹凸の少ないものとなりやすい。したがって、１回目の施工面ＳＣを現状面として行われる２回目の掘削作業において、作業機械が当該現状面を掘削しながら現状面に沿って坂を上り進むときに、作業機械の車体がそのピッチ方向に揺動するのが抑制される。このことは、作業機械の姿勢を制御する制御性や作業者の乗り心地の低下を抑制する。また、上記のような仮想設計面ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４に基づいて昇降動作が制限されるブレード４によって掘削される施工面はうねりが抑制されたものとなる。
【００７２】
［変形例］
図１２は、本実施形態の変形例に係るブレード制御装置１００の主要な機能を示すブロック図である。図１３は、当該変形例に係るブレード制御装置１００に含まれるコントローラ１０が実行する制御動作の一例を示すフローチャートである。図１４は、前記変形例に係るブレード制御装置１００を備えた作業機械が現状面ＳＰに沿って坂を上り下りしながら掘削作業を行うときの設計面ＳＤ、現状面ＳＰ、仮想設計面ＳＶ、及び施工面ＳＣの一例を示す概略の側面図である。
【００７３】
図１２に示す変形例に係るブレード制御装置１００では、コントローラ１０が車体平均角度演算部２１をさらに備える点で、図２に示すブレード制御装置１００と異なっており、他の構成は図２に示すブレード制御装置１００と同様である。また、図１３に示すフローチャートでは、ステップＳ８の処理とステップＳ９の処理との間にステップＳ１２の処理が追加されている点が、図３に示すフローチャートと異なり、その他の処理は図３に示すフローチャートと同様である。
【００７４】
前記車体平均角度演算部２１は、前記位置情報取得部により取得される前記車体角度の平均値を演算する。当該変形例では、前記仮想設計面設定部１４は、前記仮想設計面ＳＶを設定するときの基準となる前記車体角度として前記車体角度の前記平均値を用いるように構成されている。
【００７５】
この変形例では、図１４に示すように、掘削対象の現状面ＳＰが比較的大きな凹凸を有する場合であっても、仮想設計面ＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４が車体角度の平均値に対して平行に設定されるので、仮想設計面ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４の更新時期が局所的な凹凸などに左右されにくくなる。このことは、仮想設計面ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ４の更新時の角度の変化量を小さくすることを可能にし、より安定した掘削作業を可能にする。
【００７６】
車体角度の前記平均値としては、例えば、仮想設計面ＳＶが更新される時刻と当該時刻から所定時間だけ前の時刻との間に車体角度取得部３２により取得された複数の車体角度の移動平均値を採用することができるが、平均値の算出方法は上記の方法に限られない。
【００７７】
この変形例では、仮想設計面設定部１４は、前記更新条件が満たされた場合、ブレード位置を通り目標設計面ＳＤに垂直な直線上において前記ブレード位置から予め設定された基準距離δだけ下方の基準位置を演算し、当該基準位置を通り、前記車体角度の前記平均値に平行な面を仮想設計面ＳＶとして設定する。すなわち、当該変形例では、連続した時間における車体角度の平均値に対して平行な仮想設計面を設定しており、こうすることで、現状面に凹凸があるような場合でも、仮想設計面ＳＶは車体の平均角度に沿ったもの、すなわち現状面の平均勾配に沿ったものとなる。このことは、仮想設計面の更新時の角度の変化量を小さくすることを可能にし、より安定した掘削を可能にする。
【００７８】
具体例を挙げると、図１４に示す変形例では、仮想設計面ＳＶは連続した時間における車体角度の平均角度に対して平行に設定されるため、図１１に示す前記実施形態に比べて、仮想設計面の更新時の角度の変化量を小さくすることができ、施工効率の悪化を解消する効果があり、かつ、より安定した掘削が行える効果がある。
【００７９】
なお、本発明は以上説明した実施の形態に限定されない。本発明は、例えば次のような態様を包含する。
【００８０】
本発明に係るブレード制御装置が適用される作業機械は油圧ショベルに限らない。本発明は、例えばホイールローダ、ブルドーザなどのようにブレードを備える他の作業機械に広く適用されることが可能である。
【符号の説明】
【００８１】
１  油圧ショベル（作業機械の一例）
２  走行装置（機械本体の一部）
３  車体（機械本体の一部）
４  ブレード
８  リフトシリンダ
１０  コントローラ
１１  目標設計面設定部
１２  ブレード位置演算部
１３  記憶部
１４  仮想設計面設定部
１５  ブレード動作制御部
１６  負荷閾値設定部
２０  ブレード制御制限部
２１  車体平均角度演算部
２２  推定位置演算部
３１  車体位置取得部
３２  車体角度取得部
３３  ブレード角度取得部
３４  ブレード負荷取得部
１００  ブレード制御装置
ＰＢ  推定位置
ＳＣ  施工面
ＳＤ  目標設計面
ＳＰ  現状面
ＳＶ  仮想設計面
【図１】
2020033790.tif 000003
【図２】
2020033790.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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