(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアフレームと、前記リアフレームに回動可能に連結されるフロントフレームとを有する、車体フレームと、
前記車体フレームの前端と前記車体フレームの後端との間に配置され、前記フロントフレームの下方において前記フロントフレームに支持されたブレードと、
前記ブレードの前方に配置され、前記フロントフレームに回転可能に取り付けられた前輪と、
前記ブレードの後方に配置され、前記リアフレームに回転可能に取り付けられた後輪と、
前記フロントフレームに装着され、前記ブレードよりも前方に配置され、前記フロントフレームの前方かつ前記前輪の前方の現況地形を取得するよう構成されたセンサとを備え、
前記センサは、第１の地形検出部と第２の地形検出部とを有し、前記第１の地形検出部の検出範囲と前記第２の地形検出部の検出範囲とが前記フロントフレームの前方において重なる、モータグレーダ。
【請求項２】
前記フロントフレームと前記リアフレームとの間に取り付けられるアーティキュレートシリンダをさらに備える、請求項１に記載のモータグレーダ。
【請求項３】
前記センサは、前記前輪の最後部よりも前方に配置されている、請求項１に記載のモータグレーダ。
【請求項４】
前記センサは、前記フロントフレームの先端部に配置されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のモータグレーダ。
【請求項５】
前記フロントフレームは、傾斜領域を有し、前記傾斜領域は、前方斜め下方向へ向かって傾斜する上面を有し、
前記センサは、前記傾斜領域内に配置されている、請求項３または４に記載のモータグレーダ。
【請求項６】
前記センサは、前記フロントフレームの上面に固定されている、請求項３から５のいずれか１項に記載のモータグレーダ。
【請求項７】
前記センサは、前記フロントフレームの左右両側に固定されている、請求項３から５のいずれか１項に記載のモータグレーダ。
【請求項８】
前記車体フレームの前記前端に取り付けられるアタッチメントをさらに備え、
前記センサは、前記アタッチメントに固定されている、請求項１に記載のモータグレーダ。
【請求項９】
前記アタッチメントは、カウンタウェイトである、請求項８に記載のモータグレーダ。
【請求項１０】
前記センサは、前記現況地形を撮像するカメラ、および前記現況地形を走査するレーダの少なくともいずれか一方である、請求項１から９のいずれか１項に記載のモータグレーダ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータグレーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、作業車両として、モータグレーダが知られている。モータグレーダは、路面、地面などを平滑に整地する車輪式の作業車両である。米国特許出願公開第２０１４／０１７０６１７号明細書（特許文献１）には、車体フレームにオペレータキャブが搭載され、オペレータキャブの天井上にカメラが搭載された、モータグレーダが開示されている。
【０００３】
一方、米国特許出願公開第２０１０／００４６８００号明細書（特許文献２）には、地面上の多数の点までの距離を連続的に計測するスキャナを備えた、作業車両が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１４／０１７０６１７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２０１０／００４６８００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
建設事業における施工工程の生産性を向上するには、作業対象の現況地形を精度よく効率的に計測し、作業対象の目標形状である設計地形と現況地形との両方に基づいて、作業対象が施工される必要がある。
【０００６】
本発明の目的は、作業対象の現況地形を精度よく取得できる、モータグレーダを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一般にモータグレーダでは、車体フレームの前端と後端との間にブレードが配置されている。前輪は、ブレードよりも前方に配置されている。モータグレーダが前進走行する場合、ブレードが整地する前の地面を前輪が通過する。前輪が凹凸のある地面を通過すると、上下方向におけるブレードの位置が地面の凹凸に対応して変動することになる。具体的には、前輪が凸部を通過すると、ブレードの位置が上方に移動し、ブレードが地面から離れて整地作業が不十分になる。前輪が凹部を通過すると、ブレードの位置が下方に移動し、ブレードが地面を侵食する。その結果、ブレードが通過した後の地面は、設計面と合致しなくなる。
【０００８】
本発明者は、モータグレーダを用いた整地作業の施工精度を向上するためには、前輪が通過しようとする地形を精度よく取得する必要があることを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明に係る作業車両は、車体フレームと、ブレードと、センサとを備えている。ブレードは、車体フレームの前端と車体フレームの後端との間に配置されている。センサは、車体フレームの前方の現況地形を取得するよう構成されている。センサは、車体フレームに装着されている。センサは、ブレードよりも前方に配置されている。
【００１０】
上記の作業車両において、車体フレームは、フロントフレームとリアフレームとを有している。センサは、フロントフレームに装着されている。
【００１１】
上記の作業車両は、フロントフレームとリアフレームとの間に取り付けられるアーティキュレートシリンダをさらに備えている。
【００１２】
上記の作業車両は、フロントフレームに回転可能に取り付けられた前輪をさらに備えている。センサは、前輪の最後部よりも前方に配置されている。
【００１３】
上記の作業車両において、センサは、フロントフレームの先端部に配置されている。
上記の作業車両において、フロントフレームは、上面が前方斜め下方向へ向かって傾斜する傾斜領域を有している。センサは、傾斜領域内に配置されている。
【００１４】
上記の作業車両において、センサは、フロントフレームの上面に固定されている。
上記の作業車両において、センサは、フロントフレームの左右両側に固定されている。
【００１５】
上記の作業車両は、車体フレームの前端に取り付けられるアタッチメントをさらに備えている。センサは、アタッチメントに固定されている。
【００１６】
上記の作業車両において、アタッチメントは、カウンタウェイトである。
上記の作業車両において、センサは、現況地形を撮像するカメラ、および現況地形を走査するレーダの少なくともいずれか一方である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によると、前輪が通過しようとする地形を精度よく取得することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第一実施形態に基づく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】第一実施形態に基づくモータグレーダの構成を概略的に示す側面図である。
【図３】図２に示すモータグレーダの、フロントフレームの先端部の拡大斜視図である。
【図４】ステレオカメラによる撮像範囲を示す模式図である。
【図５】第二実施形態に基づくモータグレーダの、フロントフレームの先端部の拡大斜視図である。
【図６】第二実施形態に基づくモータグレーダの、フロントフレームの先端部の拡大斜視図である。
【図７】第三実施形態に基づくモータグレーダの構成を概略的に示す側面図である。
【図８】図７に示すモータグレーダの、フロントフレームの先端部の拡大斜視図である。
【図９】第四実施形態に基づくモータグレーダの、フロントフレームの先端部の拡大斜視図である。
【図１０】レーダによる走査範囲を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態に係る作業車両について、図に基づいて説明する。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。
【００２０】
（第一実施形態）
まず、本発明の思想を適用可能な作業車両の一例であるモータグレーダの構成について説明する。
【００２１】
図１は、第一実施形態に基づくモータグレーダ１の構成を概略的に示す斜視図である。図２は、第一実施形態に基づくモータグレーダ１の構成を概略的に示す側面図である。図１，２に示すように、本実施形態のモータグレーダ１は、走行輪１１，１２と、車体フレーム２と、キャブ３と、作業機４とを主に備えている。また、モータグレーダ１は、エンジン室６に配置されたエンジンなどの構成部品を備えている。作業機４は、ブレード４２を含んでいる。モータグレーダ１は、ブレード４２で整地作業、除雪作業、軽切削、材料混合などの作業を行なうことができる。
【００２２】
走行輪１１，１２は、前輪１１と後輪１２とを含んでいる。図１，２においては、片側１輪ずつの２つの前輪１１と片側２輪ずつの４つの後輪１２とからなる全６輪の走行輪を示しているが、前輪および後輪の数および配置は、図１，２に示す例に限られるものではない。
【００２３】
なお以下の図の説明において、モータグレーダ１が直進走行する方向を、モータグレーダ１の前後方向という。モータグレーダ１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１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１の左右方向とは、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１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。
【００２４】
前後方向とは、キャブ３内の運転席に着座したオペレータの前後方向である。左右方向とは、運転席に着座したオペレータの左右方向である。左右方向とは、モータグレーダ１の車幅方向である。上下方向とは、運転席に着座したオペレータの上下方向である。運転席に着座したオペレータに正対する方向が前方向であり、運転席に着座したオペレータの背後方向が後方向である。運転席に着座したオペレータが正面に正対したときの右側、左側がそれぞれ右方向、左方向である。運転席に着座したオペレータの足元側が下側、頭上側が上側である。
【００２５】
前輪１１は、最後部１１Ｒを有している。最後部１１Ｒは、前輪１１のうち、最も後方に位置している部分である。
【００２６】
車体フレーム２は、前後方向（図２中の左右方向）に延びている。車体フレーム２は、最前部の前端２Ｆと、最後部の後端２Ｒとを有している。車体フレーム２は、リアフレーム２１と、フロントフレーム２２とを含んでいる。
【００２７】
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など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４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付けられている。
【００２８】
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は、リアフレーム２１に、回動可能に連結されている。フロントフレーム２２は、前後方向に延びている。フロントフレーム２２は、リアフレーム２１に連結されている基端部と、基端部と反対側の先端部とを有している。フロントフレーム２２の基端部は、鉛直なセンタピンにより、リアフレーム２１の先端部と連結されている。
【００２９】
フロントフレーム２２とリアフレーム２１との間には、アーティキュレートシリンダ２３が取り付けられている。フロントフレーム２２は、アーティキュレートシリンダ２３の伸縮により、リアフレーム２１に対して回動可能に設けられている。アーティキュレートシリンダ２３は、キャブ３の内部に設けられる操作レバーの操作により、伸縮可能に設けられている。
【００３０】
フロントフレーム２２は、前端２２Ｆを有している。前端２２Ｆは、フロントフレーム２２の先端部に含まれている。フロントフレーム２２の先端部には、上記のたとえば２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７の伸縮によって、フロントフレーム２２に対して旋回可能に取り付けられている。モータグレーダ１は、ステアリングシリンダ７の伸縮によって、進行方向を変更することが可能である。ステアリングシリンダ７は、キャブ３の内部に設けられるハンドルまたはステアリング操作レバーの操作によって、伸縮可能である。
【００３１】
フロントフレーム２２は、上面２２Ｕを有している。上面２２Ｕは、前部上面２２Ｕ１と、後部上面２２Ｕ２とを含んでいる。前部上面２２Ｕ１は、フロントフレーム２２の先端部の上面を構成している。後部上面２２Ｕ２は、フロントフレーム２２の基端部の上面を構成している。前部上面２２Ｕ１は、前方斜め下方向へ向かって傾斜している。フロントフレーム２２は、上面が前方斜め下方向へ向かって傾斜する傾斜領域を有している。前部上面２２Ｕ１は、傾斜領域の上面を構成している。
【００３２】
フロントフレーム２２の前端２２Ｆ（または、車体フレーム２の前端２Ｆ）には、カウンタウェイト５１が取り付けられている。カウンタウェイト５１は、フロントフレーム２２に取り付けられるアタッチメントの一種である。カウンタウェイト５１は、前輪１１に負荷される下向きの荷重を増加して、操舵を可能にするとともにブレード４２の押付荷重を増加するために、フロントフレーム２２に装着されている。
【００３３】
キャブ３はフロントフレーム２２に載置されている。キャブ３の内部には、ハンドル、変速レバー、作業機４の操作レバー、ブレーキ、アクセルペダル、インチングペダルなどの操作部（図示せず）が設けられている。なお、キャブ３は、リアフレーム２１に載置されていてもよい。
【００３４】
作業機４は、ドローバ４０と、旋回サークル４１と、ブレード４２とを主に有している。
【００３５】
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。リフトシリンダ４４，４５の伸縮によって、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。また、ドローバ４０は、ドローバシフトシリンダ４６の伸縮によって、フロントフレーム２２に対して左右に移動可能である。
【００３６】
旋回サークル４１は、ドローバ４０の後端部に旋回（回転）可能に取付けられている。旋回サークル４１は、油圧モータ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と反時計方向との両方に、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、モータグレーダ１の前後方向に対するブレード４２の傾斜角度が調整される。旋回サークル４１の旋回駆動によって、フロントフレーム２２の長手方向に対するブレード４２の傾斜角度が調整される。
【００３７】
ブレード４２は、前輪１１と後輪１２との間に配置されている。ブレード４２は、車体フレーム２の前端２Ｆ（または、フロントフレーム２２の前端２２Ｆ）と、車体フレーム２の後端２Ｒとの間に、配置されている。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。
【００３８】
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に支持されている。具体的には、ブレードシフトシリンダ４７が、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。ブレード４２は、フロントフレーム２２の長手方向に交差する方向に移動可能である。
【００３９】
またブレード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可能に支持されている。具体的には、図示しないチルトシリンダが、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。このチルトシリンダ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、車両進行方向に対するブレード４２の傾斜角度を変更することができる。
【００４０】
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、前後方向に対する傾斜角度の変更、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に構成されている。
【００４１】
フロントフレーム２２の上面２２Ｕには、カメラ６０が固定されている。カメラ６０は、車両本体よりも前方の前方領域を撮像して、前方領域の現況地形を取得するための撮像装置である。カメラ６０は、車体フレーム２の前方の現況地形を取得可能なように、構成されている。カメラ６０は、前輪１１よりも前方の地面を撮像可能である。
【００４２】
カメラ６０は、車体フレーム２を構成しているフロントフレーム２２とリアフレーム２１とのうち、フロントフレーム２２に装着されている。カメラ６０は、フロントフレーム２２の前部上面２２Ｕ１に固定されている。カメラ６０は、フロントフレーム２２の先端部に配置されている。カメラ６０は、フロントフレーム２２の傾斜領域内に配置されている。カメラ６０は、キャブ３よりも前方に配置されている。カメラ６０は、ブレード４２よりも前方に配置されている。カメラ６０は、リフトシリンダ４４よりも前方に配置されている。カメラ６０は、前輪１１の最後部１１Ｒよりも前方に配置されている。
【００４３】
図３は、図２に示すモータグレーダ１の、フロントフレーム２２の先端部の拡大斜視図である。図３には、車体の右前方の上方から見たフロントフレーム２２の先端部が図示されている。図３に示すように、カメラ６０は、第１の撮像部６１と、第２の撮像部６２とを有している。第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とは、互いに同期がとられており、ステレオカメラを構成している。
【００４４】
第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とは、同じ高さに配置されている。第１の撮像部６１と、第２の撮像部６２とは、左右方向に並んで配置されている。第１の撮像部６１は、第２の撮像部６２よりも左右方向の右側に配置されている。第２の撮像部６２は、第１の撮像部６１よりも左右方向の左側に配置されている。第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とは、同じ装置である。
【００４５】
各々の撮像部は、光学処理部と、受光処理部と、画像処理部とを備えている。光学処理部は、集光のためのレンズを有している。撮像部の光軸は、レンズ面中央を通り、レンズ面に垂直な軸である。受光処理部は、撮像素子を有している。撮像素子は、たとえばＣＭＯＳである。撮像素子は、受光面を有している。受光面は、撮像部の光軸に直交する面である。受光面は、平坦な矩形状である。
【００４６】
図４は、ステレオカメラによる撮像範囲を示す模式図である。図４中に一点鎖線で示す光軸ＡＸは、カメラ６０の光軸を示している。光軸ＡＸは、モータグレーダ１の車両本体の前方で、水平方向に対して下向きの角度を形成している。光軸ＡＸは、車両本体の前方で、水平方向に対して俯角をなして傾斜している。
【００４７】
図４中に示す、カメラ６０が頂点の位置にある四角錐は、カメラ６０の画角Ｖを示す。図４中に示す斜線によるハッチングが施された範囲は、カメラ６０による撮像範囲ＩＲを示す。カメラ６０は、画角Ｖに含まれる地形を撮像する。カメラ６０は、撮像範囲ＩＲ内の現況地形を撮像する。
【００４８】
図４中に示すモータグレーダ１は、地面Ｇを走行している。撮像範囲ＩＲは、モータグレーダ１の前方の現況地形を含んでいる。撮像範囲ＩＲは、前輪１１よりも前方の地面Ｇを含んでいる。典型的には、撮像範囲ＩＲは、モータグレーダ１の車体よりも１〜３ｍ前方の地面Ｇを含んでいる。撮像範囲ＩＲは、モータグレーダ１が前進走行する場合に前輪１１が通過しようとする地形を含んでいる。カメラ６０が撮像する地面Ｇは、前進走行するモータグレーダ１の前輪１１が撮像の直後に通過する地面Ｇである。カメラ６０は、前輪１１が通過する地面Ｇを、前輪１１がその地面を通過する直前に、撮像する。
【００４９】
カメラ６０の第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とは、各々、２次元画像を撮像する。第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とが異なる角度から同時に撮像した２次元画像をステレオマッチングすることにより、撮像対象である前方領域の３次元形状に係る画像データが算出される。より具体的には、第１の撮像部６１と第２の撮像部６２との視差に基づいて、三角測量の原理を用いて、第１の撮像部６１から撮像範囲ＩＲまでの距離と、第２の撮像部６２から撮像範囲ＩＲまでの距離を算出して、前方領域の３次元形状が求められる。
【００５０】
このように、カメラ６０を用いて、車両本体の前方の地形の３次元形状が求められる。前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を精度よく取得することができるので、この地形のデータをブレード４２の動作に活用することにより、高精度かつ高効率の整地作業が可能になる。たとえば、キャブ３内に設置されたモニタに地形のデータを表示することで、キャブ３に搭乗したオペレータが地形の３次元形状を正確に把握できるので、オペレータは、地形の凹凸に従った前輪１１の動きを考慮してブレード４２を操作することができる。また、地形のデータに基づいてブレード４２の動作を自動制御することも可能になる。
【００５１】
現況地形の凹凸が原因でブレード４２の位置が設計面から外れることを抑制できるので、施工精度が高められ、施工後の地形を設計面に近づけることができる。これにより、整地作業に要するモータグレーダ１の走行回数が低減できるので、施工時間を短縮することができる。
【００５２】
（第二実施形態）
図５および図６は、第二実施形態に基づくモータグレーダ１の、フロントフレーム２２の先端部の拡大斜視図である。上述した第一実施形態では、カメラ６０はフロントフレーム２２の上面２２Ｕに固定されていたが、カメラ６０の配置はこの例に限られない。第二実施形態では、図５，６に示すように、カメラ６０は、フロントフレーム２２の左右両側に固定されている。このように配置されたカメラ６０を用いて、第一実施形態と同様に、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、精度よく取得することができる。
【００５３】
フロントフレーム２２は、図５に示すように、右面２２Ｒを有している。右面２２Ｒにはブラケット６３が固定されている。ブラケット６３の先端に、第１の撮像部６１が取り付けられている。
【００５４】
フロントフレーム２２は、図６に示すように、左面２２Ｌを有している。左面２２Ｌにはブラケット６４が固定されている。ブラケット６４の先端に、第２の撮像部６２が取り付けられている。
【００５５】
ステレオカメラで撮像される撮像データの精度を向上するためには、三角測量の原理上、ステレオカメラを構成する２つの撮像部の間隔を大きくするのが望ましい。第二実施形態では、第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とは左右方向において間隔を空けて配置されている。そのため、カメラ６０の撮像データの精度が向上している。車体フレーム２の前方の現況地形を精度よく撮像することができるので、この地形のデータをブレード４２の動作に活用することにより、高精度かつ高効率の整地作業を行なうことができる。
【００５６】
（第三実施形態）
図７は、第三実施形態に基づくモータグレーダ１の構成を概略的に示す側面図である。図８は、図７に示すモータグレーダ１の、フロントフレーム２２の先端部の拡大斜視図である。上述した第一実施形態では、カメラ６０がフロントフレーム２２の上面２２Ｕに直接固定されていたが、カメラ６０の配置はこの例に限られない。カメラ６０は、フロントフレーム２２に固定されている他の機器または部材に固定され、当該他の機器または部材を介して、フロントフレーム２２に間接的に装着されていてもよい。
【００５７】
図７，８に示すように、第三実施形態のカメラ６０は、車体フレーム２の前端２Ｆ（フロントフレーム２２の前端２２Ｆ）に取り付けられるカウンタウェイト５１に固定されている。カウンタウェイト５１は、図８に示すように、上面５１Ｕと、前面５１Ｆとを有している。
【００５８】
第三実施形態のカメラ６０は、カウンタウェイト５１の上面５１Ｕに固定されている。カメラ６０は、第一実施形態で説明した第１の撮像部６１と第２の撮像部６２とを有している。カメラ６０は、前輪１１の回転中心となる回転軸１１Ａよりも前方に配置されている。カメラ６０は、車体フレーム２の前端２Ｆ（フロントフレーム２２の前端２２Ｆ）よりも前方に配置されている。
【００５９】
このように配置されたカメラ６０を用いて、第一実施形態と同様に、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、精度よく取得することができる。カウンタウェイト５１の上面５１Ｕにカメラ６０を配置することにより、第一実施形態と比較して、カメラ６０はより前方に配置されている。そのため、モータグレーダ１の構成要素が、カメラ６０の画角Ｖ（図４）内に存在しにくくなる。カメラ６０の撮像範囲ＩＲに車体フレーム２の前方の地面のより広い範囲を含めることができるので、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、確実に取得することができる。
【００６０】
（第四実施形態）
図９は、第四実施形態に基づくモータグレーダ１の、フロントフレーム２２の先端部の拡大斜視図である。第三実施形態と同様に、カメラ６０は、車体フレーム２の前端２Ｆ（フロントフレーム２２の前端２２Ｆ）に取り付けられるカウンタウェイト５１に固定されている。第四実施形態のカメラ６０は、カウンタウェイト５１に埋め込まれて配置されている。第１の撮像部６１と第２の撮像部６２との光学処理部が、カウンタウェイト５１の前面５１Ｆに露出している。
【００６１】
このように配置されたカメラ６０を用いて、第一実施形態と同様に、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、精度よく取得することができる。カメラ６０がカウンタウェイト５１の前面５１Ｆに露出して配置されているので、第一実施形態と比較して、カメラ６０はより前方に配置されている。そのため、モータグレーダ１の構成要素が、カメラ６０の画角Ｖ（図４）内に存在しにくくなる。カメラ６０の撮像範囲ＩＲに車体フレーム２の前方の地面のより広い範囲を含めることができるので、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、確実に取得することができる。
【００６２】
なお、モータグレーダ１において、カウンタウェイト５１は、前輪１１に負荷される下向きの荷重を増加するために設けられている。しかし、フロントフレーム２２に、たとえばスカリファイアなどの重いアタッチメントが取り付けられる場合には、フロントフレーム２２にカウンタウェイト５１が装着されない場合もある。このような場合には、第一および第二実施形態で説明した通り、フロントフレーム２２にカメラ６０を固定する構成とすればよい。
【００６３】
（第五実施形態）
図１０は、レーダによる走査範囲を示す模式図である。これまでに説明した実施形態では、モータグレーダ１が、現況地形を撮像するためのカメラ６０を備えている例について説明した。この例に替えて、モータグレーダ１は、図１０に示すように、現況地形を走査するレーダ７０を備えていてもよい。
【００６４】
この場合、レーダ７０を用いて地面を走査することにより、車両本体の前方の、前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を、精度よく取得することができる。前輪１１が通過しようとする地形の３次元形状を精度よく取得することができるので、この地形のデータをブレード４２の動作に活用することにより、高精度かつ高効率の整地作業が可能になる。
【００６５】
次に、上述した実施形態の作用効果について説明する。
実施形態における作業車両の一例としてのモータグレーダ１は、図２に示すように、車体フレーム２と、ブレード４２とを備えている。車体フレーム２は、フロントフレーム２２とリアフレーム２１とを有している。ブレード４２は、車体フレーム２の前端２Ｆと車体フレーム２の後端２Ｒとの間に配置されている。
【００６６】
モータグレーダ１は、さらに、車体フレーム２の前方の現況地形を取得するよう構成されたセンサを備えている。センサは、図２，３に示すように、現況地形を撮像するカメラ６０であってもよい。またはセンサは、図１０に示すように、現況地形を操作するレーダ７０であってもよい。センサは、フロントフレーム２２に装着されている。センサは、ブレード４２よりも前方に配置されている。
【００６７】
実施形態におけるモータグレーダ１は、センサを用いて、車体フレーム２の前方の現況地形を計測することができる。前輪１１が通過しようとする地形の形状を精度よく取得することができるので、この地形のデータをブレード４２の動作に活用することにより、高精度かつ高効率の整地作業が可能になる。
【００６８】
また図３，５〜６に示すように、センサは、フロントフレーム２２の先端部に配置されている。このようにすれば、センサを用いて現況地形を取得すべき車体フレーム２の前方の地面により近い位置にセンサを配置することができ、車体フレーム２の前方の現況地形をより精度よく取得することができる。また、モータグレーダ１の構成要素がセンサの画角内に存在しにくくなり、モータグレーダ１の構成要素がセンサを用いた現況地形の取得に対する障害物となることが抑制されている。これにより、車体フレーム２の前方のより広い範囲の現況地形を、確実に取得することができる。
【００６９】
また図２に示すように、モータグレーダ１は、フロントフレーム２２とリアフレーム２１との間に取り付けられるアーティキュレートシリンダ２３をさらに備えている。アーティキュレートシリンダ２３を伸縮させることで、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、フロントフレーム２２をリアフレーム２１に対して屈曲させることができる。これにより、モータグレーダ１の旋回時の旋回半径を小さくすることができる。また、モータグレーダ１のオフセット走行による溝掘削作業および法面切削作業が可能になる。なお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に対して屈曲させる方向と、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１を直進走行させることをいう。
【００７０】
また図２，７に示すように、モータグレーダ１は、フロントフレーム２２に回転可能に取り付けられた前輪１１をさらに備えている。センサは、前輪１１の最後部１１Ｒよりも前方に配置されている。このようにすれば、センサを用いて、前輪１１の前方の現況地形を確実に取得することができるので、前輪１１が通過しようとする地形の形状を精度よく取得することができる。
【００７１】
また図２に示すように、フロントフレーム２２は、上面２２Ｕが前方斜め下方向へ向かって傾斜する傾斜領域を有している。センサは、傾斜領域内に配置されている。傾斜領域を利用してセンサを配置することにより、センサを容易に配置することができる。また、センサがキャブ３内のオペレータの視界を妨げることが抑制されるので、オペレータの視界を広く確保することができる。
【００７２】
また図２〜４，１０に示すように、センサは、フロントフレーム２２の上面２２Ｕに固定されている。フロントフレーム２２のうち最も上方の位置である上面２２Ｕにセンサを固定することにより、車体フレーム２の前方のより広い範囲の現況地形を、確実に取得することができる。
【００７３】
また図５，６に示すように、センサは、フロントフレーム２２の左右両側に固定されている。左右方向に間隔を空けてセンサを配置することにより、車体フレーム２の前方の現況地形を精度よく撮像することができる。
【００７４】
また図７〜９に示すように、モータグレーダ１は、車体フレーム２の前端２Ｆに取り付けられるアタッチメントの一例としてのカウンタウェイト５１をさらに備えている。センサは、カウンタウェイト５１に固定されている。このようにすれば、モータグレーダ１の構成要素がセンサの画角内に存在しにくくなり、モータグレーダ１の構成要素がセンサを用いた現況地形の取得に対する障害物となることが抑制されている。これにより、車体フレーム２の前方のより広い範囲の現況地形を、確実に取得することができる。
【００７５】
なおこれまでに説明した実施形態では、モータグレーダ１がキャブ３を有していたが、モータグレーダ１は、キャブ３を必ずしも有しなくてもよい。モータグレーダ１は、オペレータがモータグレーダ１に搭乗してモータグレーダ１を操作する仕様に限られず、外部からの遠隔操作によって動作する仕様であってもよい。この場合、モータグレーダ１は、オペレータが搭乗するためのキャブ３を必要としないため、キャブ３を有しなくてもよい。
【００７６】
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】
【００７７】
１  モータグレーダ、２  車体フレーム、２Ｆ，２２Ｆ  前端、２Ｒ  後端、３  キャブ、４  作業機、１１  前輪、１１Ａ  回転軸、１１Ｒ  最後部、１２  後輪、２１  リアフレーム、２２  フロントフレーム、２２Ｌ  左面、２２Ｒ  右面、２２Ｕ，５１Ｕ  上面、２２Ｕ１  前部上面、２２Ｕ２  後部上面、２５  外装カバー、４０  ドローバ、４１  旋回サークル、４２  ブレード、４４  リフトシリンダ、５１  カウンタウェイト、５１Ｆ  前面、６０  カメラ、６１  第１の撮像部、６２  第２の撮像部、６３，６４  ブラケット、７０  レーダ、ＡＸ  光軸、ＩＲ  撮像範囲、Ｖ  画角。
【図１】
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【図２】
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【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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