阅读说明：本技术 作业车辆的控制系统、方法及作业车辆 (Control system, method and the working truck of working truck ) 是由 桥本和博 于 2018-08-28 设计创作，主要内容包括：存储装置存储有目标参数数据。目标参数数据规定作业车辆的移动距离和与工作装置的目标挖掘量相关的目标参数之间的关系。目标参数数据包含表示给定的挖掘区域内的作业车辆的移动距离和目标参数之间的关系的挖掘时数据。控制器根据目标参数数据中规定的挖掘区域的距离确定目标返回距离。控制器将从规定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。(Storage device is stored with object parameter data.Object parameter data provides the moving distance of working truck and measures the relationship between relevant target component to the target excavation of equipment.Data when object parameter data includes the excavation of the relationship between the moving distance and target component of the working truck in the excavation regions for indicating given.The distance of controller excavation regions according to specified in object parameter data determines target layback.Controller by since defined base position return target layback position be determined as excavate recommended location.)

作业车辆的控制系统、方法及作业车辆

技术领域

本发明涉及一种作业车辆的控制系统、方法及作业车辆。

背景技术

作业车辆有时在某一路径上反复进行前进和后退，进行挖掘该路径的表层的作业。例如，作业车辆从路径上的挖掘开始位置开始挖掘并前进。作业车辆在挖掘至某一范围之后，将土运到排土场。之后，作业车辆后退，返回相比于挖掘开始位置后退的位置。然后，作业车辆前进，从下一挖掘开始位置起再次开始挖掘。

在上述作业中，挖掘开始位置的选定对于作业效率有影响。但是，适当的挖掘开始位置的选定需要熟练的经验，对于经验少的操作员而言，不容易选定适当的挖掘开始位置。

因此，专利文献1中记载如下：控制器通过计算将作业地面的目标轮廓的挖掘开始地点逐次移动，通过基于逐次逼近法的计算确定对工作装置具有适当负荷的挖掘起点。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利公报第9,014,922号

发明内容

发明要解决的课题

但是，在专利文献1的技术中，用于算出挖掘起点的逐次逼近法的控制器的计算负担有时过大。

本发明的目的在于，通过控制器进行的计算确定适当的挖掘起点，并且减轻控制器的计算负担。

用于解决课题的技术方案

第一方式提供了一种具有工作装置的作业车辆的控制系统，其包含存储装置和控制器。存储装置存储有目标参数数据。目标参数数据规定作业车辆的移动距离和与工作装置的目标挖掘量相关的目标参数之间的关系。目标参数数据包含表示给定的挖掘区域内的作业车辆的移动距离和目标参数之间的关系的挖掘时数据。控制器与存储装置通信。控制器经过编程执行如下程序。控制器根据目标参数数据中规定的挖掘区域的距离确定目标返回距离。控制器将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。

第二方式提供了一种方法，通过控制器执行以确定具有工作装置的作业车辆的挖掘开始推荐位置。该方法包含如下处理。第一处理参照目标参数数据。目标参数数据规定作业车辆的移动距离和与工作装置的目标挖掘量相关的目标参数之间的关系。目标参数数据包含规定给定的挖掘区域内的作业车辆的移动距离和目标参数之间的关系的挖掘时数据。第二处理根据目标参数数据中规定的挖掘区域的距离确定目标返回距离。第三处理将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。

第三方式提供了一种作业车辆，其包含工作装置和输出对工作装置进行控制的指令信号的控制器。控制器经过编程执行如下处理。控制器参照目标参数数据。目标参数数据规定作业车辆的移动距离和与工作装置的目标挖掘量相关的目标参数之间的关系。目标参数数据包含规定给定的挖掘区域内的作业车辆的移动距离和目标参数之间的关系的挖掘时数据。控制器根据目标参数数据中规定的挖掘区域的距离确定目标返回距离。控制器将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。

发明效果

在本发明中，控制器根据挖掘区域的距离确定目标返回距离，将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。挖掘区域的距离是作为进行挖掘的范围而在目标参数数据中规定的距离，因此，能够将适于挖掘开始的位置确定为挖掘开始推荐位置。另外，控制器将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。因此，能够减轻控制器的计算负担。

附图说明

图1是表示实施方式的作业车辆的侧视图。

图2是表示作业车辆的驱动系统和控制系统的结构框图。

图3是表示作业车辆的结构的示意图。

图4是表示工作装置的自动控制处理的流程图。

图5是表示最终设计地形、现状地形及目标设计地形的一例的图。

图6是表示目标参数数据的一例的图。

图7是表示用于确定目标位移的处理的流程图。

图8是表示各作业路径上的挖掘开始位置的例子的图。

图9是表示用于确定挖掘开始推荐位置的处理的流程图。

图10是表示挖掘开始推荐位置的例子的图。

图11是表示引导画面的一例的图。

图12是表示引导画面的另一例的图。

图13是表示第一变形例的控制系统的结构框图。

图14是表示第二变形例的控制系统的结构框图。

图15是表示目标参数数据的另一例的图。

图16是表示用于确定另一实施方式的挖掘开始推荐位置的处理的流程图。

图17是表示另一实施方式的引导画面的例子的图。

具体实施方式

下面，参照附图对实施方式的作业车辆进行说明。图1是表示实施方式的作业车辆1的侧视图。本实施方式的作业车辆1为推土机。作业车辆1具备车身11、行驶装置12、工作装置13。

车身11具有驾驶室14和发动机室15。在驾驶室14中配置有未图示的驾驶座。发动机室15配置于驾驶室14的前方。行驶装置12安装于车身11的下部。行驶装置12具有左右一对履带16。此外，在图1中仅示出了左侧的履带16。通过履带16旋转，作业车辆1行驶。作业车辆1的行驶可以是自主行驶、半自主行驶、基于操作员操作的行驶中的任一形式。

工作装置13安装于车身11。工作装置13具有升降框架17、刮板18、升降缸19。

升降框架17以沿车宽度方向延伸的轴线X为中心可上下动作地安装于车身11。升降框架17支承刮板18。刮板18配置于车身11的前方。刮板18随着升降框架17的上下移动而上下移动。

升降缸19与车身11和升降框架17连接。通过升降缸19伸缩，升降框架17以轴线X为中心上下旋转。

图2是表示作业车辆1的驱动系统2和控制系统3的结构框图。如图2所示，驱动系统2具备发动机22、液压泵23、动力传递装置24。

液压泵23被发动机22驱动，排出工作油。将从液压泵23喷出的工作油向升降缸19供给。此外，在图2中示出了一个液压泵23，但也可以设置多个液压泵。

动力传递装置24将发动机22的驱动力传递到行驶装置12。动力传递装置24例如可以是HST(Hydro Static Transmission)。或者，动力传递装置24例如也可以是液力变矩器或具有多个变速齿轮的变速器。

控制系统3具备第一操作装置25a和第二操作装置25b。第一操作装置25a和第二操作装置25b配置于驾驶室14。第一操作装置25a是用于操作行驶装置12的装置。第一操作装置25a接受用于驱动行驶装置12的操作员的操作，输出与操作相应的操作信号。

第二操作装置25b是用于操作工作装置13的装置。第二操作装置25b接受用于驱动工作装置13的操作员的操作，输出与操作相应的操作信号。第一操作装置25a和第二操作装置25b例如包括操作杆、踏板、开关等。

第一操作装置25a被设置成可操作至前进位置、后退位置、中立位置。表示第一操作装置25a的位置的操作信号被输出到控制器26。在第一操作装置25a的操作位置为前进位置时，控制器26控制行驶装置12或动力传递装置24使作业车辆1前进。在第一操作装置25a的操作位置为后退位置时，控制器26控制行驶装置12或动力传递装置24使作业车辆1后退。

第二操作装置25b被设置成可操作至提升位置、降低位置、中立位置。表示第二操作装置25b的位置的操作信号被输出到控制器26。在第二操作装置25b的操作位置为提升位置时，控制器26控制升降缸19使刮板18上升。在第二操作装置25b的操作位置为降低位置时，控制器26控制升降缸19使刮板18下降。

控制系统3具备输入装置25c和显示器25d。输入装置25c及显示器25d例如是触摸面板式显示输入装置。显示器25d例如是LCD或OLED。其中，显示器25d也可以是其它种类的显示装置。输入装置25c及显示器25d也可以是不同的装置。例如，输入装置25c可以是开关等其它输入装置。输入装置25c也可以是鼠标或轨迹球等指示设备。输入装置25c将表示操作员操作的操作信号输出到控制器26。

控制系统3具备控制器26、存储装置28、控制阀27。控制器26经过编程基于获取的数据对作业车辆1进行控制。控制器26例如包含CPU等处理装置(处理器)。控制器26从操作装置25a、25b获取操作信号。控制器26基于操作信号对控制阀27进行控制。控制器26从输入装置25c获取操作信号。控制器26输出使规定的画面显示于显示器25d的信号。此外，控制器26不限于一体，也可以分为多个控制器。

控制阀27是比例控制阀，由来自控制器26的指令信号进行控制。控制阀27配置于升降缸19等液压致动器和液压泵23之间。控制阀27对从液压泵23供给到升降缸19的工作油的流量进行控制。控制器26生成对控制阀27的指令信号，以使刮板18根据第二操作装置25b的操作进行动作。由此，根据第二操作装置25b的操作量对升降缸19进行控制。此外，控制阀27也可以是压力比例控制阀。或者，控制阀27也可以是电磁比例控制阀。

控制系统3具备工作装置传感器29。工作装置传感器29对工作装置的位置进行检测，输出表示工作装置的位置的工作装置位置信号。详细而言，工作装置传感器29对升降缸19的行程长度(下面称为“升降缸长L”。)进行检测。如图3所示，控制器26基于升降缸长L算出刮板18的升降角度θlift。图3是表示作业车辆1的结构的示意图。

在图3中以双点划线表示工作装置13的原点位置。工作装置13的原点位置是在水平的地面上刮板18的尖端与地面接触的状态下的刮板18的位置。升降角度θlift是工作装置13自原点位置的角度。

如图2所示，控制系统3具备位置传感器31。位置传感器31对作业车辆1的位置进行测定。位置传感器31具备GNSS(Global Navigation Satellite System)接收机32和IMU33。GNSS接收机32例如是GPS(Global Positioning System)用接收机。GNSS接收机32的天线配置于驾驶室14上。GNSS接收机32从卫星接收定位信号，根据定位信号计算天线的位置而生成车身位置数据。控制器26从GNSS接收机32获取车身位置数据。控制器26根据车身位置数据得到作业车辆1的行进方向和车速。

IMU33为惯性测量装置(Inertial Measurement Unit)。IMU33获取车身倾斜角数据。车身倾斜角数据包含车辆前后方向相对于水平的角度(俯仰角)及车辆横方向相对于水平的角度(侧倾角)。控制器26从IMU33获取车身倾斜角数据。

控制器26根据升降缸长L、车身位置数据及车身倾斜角数据计算尖端位置P0。如图3所示，控制器26基于车身位置数据算出GNSS接收机32的全球坐标。控制器26基于升降缸长L算出升降角度θlift。控制器26基于升降角度θlift和车身尺寸数据算出尖端位置P0相对于GNSS接收机32的本地坐标。车身尺寸数据存储于存储装置28，表示工作装置13相对于GNSS接收机32的位置。控制器26基于GNSS接收机32的全球坐标、尖端位置P0的本地坐标及车身倾斜角数据算出尖端位置P0的全球坐标。控制器26获取尖端位置P0的全球坐标作为尖端位置数据。

存储装置28例如包含存储器和辅助存储装置。存储装置28例如可以是RAM或ROM等。存储装置28可以是半导体存储器或硬盘等。存储装置28是可以通过非临时(non－transitory)计算机读取的记录介质的一例。存储装置28记录可通过处理器执行以控制作业车辆1的计算机指令。

存储装置28存储设计地形数据和作业现场地形数据。设计地形数据表示最终设计地形。最终设计地形是作业现场表面的最终目标形状。设计地形数据例如是三维数据形式的土木施工图。作业现场地形数据表示作业现场的现状地形。作业现场地形数据例如是三维数据形式的现状地形测量图。作业现场地形数据例如可通过航空激光测量得到。

控制器26获取现状地形数据。现状地形数据表示作业现场的现状地形。作业现场的现状地形是沿着作业车辆1的行进方向的区域的实际地形。根据作业现场地形数据、从上述的位置传感器31得到的作业车辆1的位置及行进方向，通过控制器26中的计算获取现状地形数据。

控制器26基于现状地形数据、设计地形数据及尖端位置数据对工作装置13进行自动控制。此外，工作装置13的自动控制可以是按照操作员的手动操作进行的半自动控制。或者，工作装置13的自动控制也可以是不进行操作员的手动操作的全自动控制。

下面，对通过控制器26执行的挖掘中的工作装置13的自动控制进行说明。图4是表示挖掘作业中的工作装置13的自动控制的处理流程图。

如图4所示，在步骤S101中，控制器26获取当前位置数据。在此，如上所述，控制器26获取刮板18的当前的尖端位置P0。

在步骤S102中，控制器26获取设计地形数据。如图5所示，设计地形数据在作业车辆1的行进方向上包含多个参照点Pn(n＝0、1、2、3···A)处的最终设计地形60的高度Zdesign。多个参照点Pn表示沿着作业车辆1的行进方向的每隔给定间隔的多个地点。多个参照点Pn位于刮板18的行进路径上。此外，在图5中，最终设计地形60是与水平方向平行的平坦形状，但也可以是与此不同的形状。

在步骤S103中，控制器26获取现状地形数据。控制器26根据从存储装置28得到的作业现场地形数据和从位置传感器31得到的车身的位置数据及行进方向数据，通过计算获取现状地形数据。

现状地形数据是表示位于作业车辆1的行进方向的地形的信息。图5表示现状地形50的截面。此外，在图5中，纵轴表示地形的高度，横轴表示作业车辆1的行进方向上的距当前位置的距离。

详细而言，现状地形数据包含在作业车辆1的行进方向上从当前位置到给定的地形辨识距离LA为止的多个参照点Pn处的现状地形50的高度Zn。在本实施方式中，当前位置是基于作业车辆1的当前的尖端位置P0确定的位置。其中，当前位置可以基于作业车辆1的其它部分的当前位置确定。多个参照点每隔给定间隔(例如1m)排列。

在步骤S104中，控制器26获取挖掘开始位置。例如，控制器26获取尖端位置P0最开始变得低于现状地形50的高度Z0时的位置作为挖掘开始位置。由此，获取刮板18的尖端下降而开始挖掘现状地形50的位置作为挖掘开始位置。其中，控制器26也可以通过其它方法获取挖掘开始位置。例如，控制器26可以基于第二操作装置25b的操作获取挖掘开始位置。或者，控制器26也可以通过根据现状地形数据计算出最优的挖掘开始位置来获取挖掘开始位置。

在步骤S105中，控制器26获取作业车辆1的移动距离。控制器26获取在刮板18的行进路径上从挖掘开始位置行进至当前位置的距离作为移动距离。作业车辆1的移动距离也可以是车身11的移动距离。或者，作业车辆1的移动距离也可以是刮板18的尖端的移动距离。

在步骤S106中，控制器26确定目标设计地形数据。目标设计地形数据表示图5中用虚线标注的目标设计地形70。目标设计地形70表示作业中的刮板18的尖端的理想轨迹。目标设计地形70表示理想的挖掘作业结果的形状。

如图5所示，控制器26根据现状地形50确定目标位移Z_offset、向下方位移的目标设计地形70。目标位移Z_offset是各参照点Pn处的垂直方向上的目标位移。在本实施方式中，目标位移Z_offset为各参照点Pn处的目标深度，表示现状地形50的下方的刮板18的目标位置。刮板18的目标位置是指刮板18的尖端位置。换言之，目标位移Z_offset表示通过刮板18挖掘的每单位移动距离的土方量。因此，目标设计地形数据表示多个参照点Pn和多个目标土方量之间的关系。目标位移Z_offset是与刮板18的目标挖掘量相关的目标参数的一例。

此外，控制器26以不向下方超过最终设计地形60的方式确定目标设计地形70。因此，控制器26在挖掘作业时确定位于最终设计地形60以上且比现状地形50靠下方的目标设计地形70。

详细而言，控制器26通过下述式(1)确定目标设计地形70的高度Z。

Z＝Zn－Z_offset (1)

目标位移Z_offset可通过参照目标参数数据C来确定。目标参数数据C存储于存储装置28。图6是表示目标参数数据C的一例的图。目标参数数据C规定作业车辆1的移动距离n和目标参数之间的关系。在本实施方式中，目标参数数据C规定作业车辆1的移动距离n和目标位移Z_offset之间的关系。

详细而言，目标参数数据C将刮板18的从地表朝向垂直下方的挖掘深度(目标位移)Z_offset作为作业车辆1的水平方向上的移动距离n的因变量来表示。作业车辆1的水平方向上的移动距离n是与刮板18的水平方向上的移动距离实质上相同的值。控制器26参照图6所示的目标参数数据C，根据作业车辆1的移动距离n确定目标位移Z_offset。

如图6所示，目标参数数据C包含开始时数据c1、挖掘时数据c2、转移时数据c3、运土时数据c4。开始时数据c1规定挖掘开始区域中的移动距离n和目标位移Z_offset之间的关系。挖掘开始区域是从挖掘起点S到常规挖掘起点D的区域。如开始时数据c1所示，在挖掘开始区域中规定与移动距离n的增大对应地增大的目标位移Z_offset。

挖掘时数据c2规定挖掘区域中的移动距离n和目标位移Z_offset之间的关系。挖掘区域是从常规挖掘起点D到运土转移起点T的区域。如挖掘时数据c2所示，在挖掘区域中，将目标位移Z_offset规定为一定值。挖掘时数据c2针对移动距离n规定固定的目标位移Z_offset。

转移时数据c3规定运土转移区域中的移动距离n和目标位移Z_offset之间的关系。运土转移区域是从常规挖掘终点T到运土起点P的区域。转移时数据c3规定与移动距离n的增大对应地减少的目标位移Z_offset。

运土时数据c4规定运土区域中的移动距离n和目标位移Z_offset之间的关系。运土区域是从运土起点P开始的区域。如运土时数据c4所示，在运土区域中，将目标位移Z_offset规定为一定值。运土时数据c4针对移动距离n规定固定的目标位移Z_offset。

详细而言，挖掘区域从第一开始值b1开始，在第一结束值b2结束。运土区域从第二开始值b3开始。第一结束值b2比第二开始值b3小。因此，与运土区域相比，挖掘区域在移动距离n小时开始。挖掘区域中的目标位移Z_offset为第一目标值a1，是固定的。运土区域中的目标位移Z_offset为第二目标值a2，是固定的。第一目标值a1比第二目标值a2大。因此，在挖掘区域中规定比运土区域更大的目标位移Z_offset。

挖掘开始位置处的目标位移Z_offset为开始值a0。开始值a0比第一目标值a1小。开始目标值a0比第二目标值a2小。

图7是表示目标位移Z_offset的确定处理的流程图。为了使说明简单，在以下说明的确定处理中，将作业车辆1的行驶仅设为前进。如果第一操作装置25a移动到前进的位置，确定处理将会开始。在步骤S201中，控制器26判定移动距离n是否为0以上且低于第一开始值b1。在移动距离n为0以上且低于第一开始值b1时，在步骤S202中，控制器26使目标位移Z_offset与移动距离n的增大对应地从开始值a0开始逐渐增大。

开始值a0为常数，存储于存储装置28。优选的是，开始值a0为在挖掘开始时对刮板18的负荷不会过大的小值。第一开始值b1根据图6所示的挖掘开始区域中的倾斜度c1、开始值a0及第一目标值a1通过计算而求得。倾斜度c1为常数，存储于存储装置28。优选的是，倾斜度c1为可以从挖掘开始迅速转移到挖掘作业且对刮板18的负荷不会过大的程度的值。

在步骤S203中，控制器26对移动距离n是否为第一开始值b1以上且低于第一结束值b2进行判定。在移动距离n为第一开始值b1以上且低于第一结束值b2时，在步骤S204中，控制器26将目标位移Z_offset设定为第一目标值a1。第一目标值a1为常数，存储于存储装置28。优选的是，第一目标值a1为能够有效进行挖掘且对刮板18的负荷不会过大的程度的值。

在步骤S205中，控制器26对移动距离n是否为第一结束值b2以上且低于第二开始值b3进行判定。在移动距离n为第一结束值b2以上且低于第二开始值b3时，在步骤S206中，控制器26使目标位移Z_offset与移动距离n的增大对应地从第一目标值a1开始逐渐减小。

第一结束值b2是刮板18的当前的保有土方量超过给定的阈值时的移动距离。因此，在刮板18的当前的保有土方量超过给定的阈值时，控制器26使目标位移Z_offset从第一目标值a1开始减小。给定的阈值例如基于刮板18的最大容量来确定。例如，可以测定对刮板18的负荷，根据该负荷通过计算来确定刮板18的当前的保有土方量。或者，也可以通过摄像头获取刮板18的图像，通过分析该图像，算出刮板18的当前的保有土方量。

此外，在作业开始时，将给定的预设值设定为第一结束值b2。在作业开始后，存储刮板18的保有土方量超过给定的阈值时的移动距离作为更新值，基于所存储的更新值更新第一结束值b2。

在步骤S207中，控制器26对移动距离n是否为第二开始值b3以上进行判定。在移动距离n为第二开始值b3以上时，在步骤S208中，控制器26将目标位移Z_offset设定为第二目标值a2。

第二目标值a2为常数，存储于存储装置28。优选的是，将第二目标值a2设定为适于运土作业的值。第二开始值b3根据图6所示的运土转移区域中的倾斜度c2、第一目标值a1及第二目标值a2通过计算而求得。倾斜度c2为常数，存储于存储装置28。优选的是，倾斜度c2为可以从挖掘作业迅速转移到运土作业且对刮板18的负荷不会过大的程度的值。

此外，开始值a0、第一目标值a1及第二目标值a2可以根据作业车辆1的状况等变更。第一开始值b1、第一结束值b2及第二开始值b3可以作为常数存储于存储装置28。

如上所述，通过确定目标位移Z_offset来确定目标设计地形70的高度Z。

在图4所示的步骤S107中，控制器26朝向目标设计地形70控制刮板18。在此，控制器26生成对工作装置13的指令信号，以使刮板18的尖端位置朝向步骤S106中创建的目标设计地形70移动。将生成的指令信号输入到控制阀27。由此，工作装置13的尖端位置P0沿着目标设计地形70移动。

在上述的挖掘区域中，现状地形50与目标设计地形70之间的目标位移Z_offset比其它区域大。由此，在挖掘区域中，进行现状地形50的挖掘作业。在运土区域中，现状地形50与目标设计地形70之间的目标位移Z_offset比其它区域小。由此，在运土区域中，抑制地面的挖掘，搬运保持于刮板18的砂土。

在步骤S108中，控制器26更新作业现场地形数据。控制器26根据表示尖端位置P0的最新轨迹的位置数据更新作业现场地形数据。或者，控制器26可以根据车身位置数据和车身尺寸数据算出履带16的底面的位置，根据表示履带16的底面的轨迹的位置数据更新作业现场地形数据。在该情况下，能够实时地更新作业现场地形数据。

或者，作业现场地形数据也可以根据由作业车辆1的外部测量装置测量的测量数据生成。作为外部测量装置，例如可以使用航空激光测量。或者，也可以通过摄像头对现状地形50进行摄影，根据由摄像头得到的图像数据生成作业现场地形数据。例如，可以使用UAV(Unmanned Aerial Vehicle)进行的航拍测量。在外部测量装置或摄像头的情况下，可以每隔给定周期或随时进行作业现场地形数据的更新。

此外，在作业车辆1前进时执行上述处理。例如，在第一操作装置25a位于前进位置时执行上述处理。其中，如果作业车辆1后退给定距离以上，则对挖掘开始位置、移动距离n及刮板18的保有土方量进行初始化。

然后，在作业车辆1再次前进时执行上述处理。控制器26基于更新后的作业现场地形数据更新现状地形50，基于更新后的现状地形50重新确定目标设计地形70。然后，控制器26沿着重新确定的目标设计地形70对刮板18进行控制。通过反复进行这种处理来进行挖掘，以使现状地形50接近最终设计地形60。

如上所述，将从作业车辆1前进开始挖掘到切换成后退为止的路径称为一次作业路径。作业车辆1后退而返回至超过原来的挖掘开始位置的位置且作业车辆1再次前进开始挖掘，由此，执行下一作业路径。

例如，如图8所示，在第一作业路径中，作业车辆1在从排土位置向后方离开给定距离的挖掘开始位置Ps1开始挖掘。控制器26根据第一作业路径的目标设计地形70－1，对工作装置13进行控制。如果第一作业路径结束，则作业车辆1后退而返回至超过原来的挖掘开始位置Ps1的位置。

接着，在第二作业路径中，作业车辆1在从原来的挖掘开始位置Ps1向后方离开给定距离的作业开始位置Ps2开始挖掘。控制器26根据第二作业路径的目标设计地形70－2，对工作装置13进行控制。如果第二作业路径结束，则作业车辆1后退而返回至超过原来的挖掘开始位置Ps2的位置。

接着，在第三作业路径中，作业车辆1在从原来的挖掘开始位置P2向后方离开给定距离的作业开始位置Ps3开始挖掘。控制器26根据第三作业路径的目标设计地形70－3，对工作装置13进行控制。通过反复进行这种作业，能够挖掘作业车辆1的行进路径的表层。

在本实施方式的作业车辆1的控制系统3中，控制器26在上述作业中确定下一作业路径上的挖掘开始推荐位置，并将其显示于显示器25d上的引导画面。下面，对挖掘开始推荐位置的确定处理进行说明。图9是表示用于确定挖掘开始推荐位置的处理的流程图。

如图9所示，在步骤S301中，控制器26对本次的作业路径是否是第一作业路径进行判定。例如，在作业车辆1的发动机起动后最初执行作业时，控制器26可以判定本次的作业路径是第一作业路径。或者，在操作员通过输入装置25c将作业现场中的某个位置设定为排土位置后，控制器26可以判定最初进行的作业路径是第一作业路径。在控制器26判定本次的作业路径是第一作业路径时，处理进入步骤S302。

在步骤S302中，控制器26将排土位置确定为给定的基准位置。例如，控制器26获取操作员通过输入装置25c设定的作业现场中的某个位置作为排土位置。或者，控制器26可以将现状地形数据中预先设定的给定位置确定为排土位置。

在步骤S303中，控制器26将挖掘区域的距离d1、挖掘开始区域的距离d2及运土转移区域的距离d3之和确定为目标返回距离。如图6所示，控制器26根据目标参数数据C获取挖掘区域的距离d1、挖掘开始区域的距离d2及运土转移区域的距离d3。

挖掘区域的距离d1是挖掘区域中的作业车辆1的移动距离。换言之，挖掘区域的距离d1是挖掘区域的从开始位置到结束位置为止的距离。挖掘开始区域的距离d2是挖掘开始区域中的作业车辆1的移动距离。换言之，挖掘开始区域的距离d2是挖掘开始区域的从开始位置到结束位置为止的距离。运土转移区域的距离d3是运土转移区域中的作业车辆1的移动距离。换言之，运土转移区域的距离d3是运土转移区域的从开始位置到结束位置为止的距离。

在步骤S304中，控制器26确定第一作业路径的挖掘开始推荐位置。在此，如图10所示，控制器26将从排土位置向后方返回目标返回距离d1+d2+d3的位置确定为第一作业路径的挖掘开始推荐位置Pr1。

在步骤S301中，在控制器26判定本次的作业路径不是第一作业路径时，进入步骤S305。即，在本次的作业路径是第二作业路径往后的作业路径时，进入步骤S305。在步骤S305中，控制器26将上次的挖掘开始位置确定为给定的基准位置。控制器26将以与图4中的步骤S104同样的方式获取的上次的挖掘开始位置确定为给定的基准位置。

在步骤S306中，控制器26将挖掘区域的距离d1和挖掘开始区域的距离d2之和确定为目标返回距离。

在步骤S307中，控制器26确定下一作业路径的挖掘开始推荐位置。在此，控制器26将从上次的挖掘开始位置向后方返回目标返回距离d1+d2的位置确定为下一作业路径的挖掘开始推荐位置。例如，如图10所示，在开始第二作业路径时，控制器26将从第一作业路径的挖掘开始位置(例如，挖掘开始推荐位置Pr1)向后方返回目标返回距离d1+d2的位置确定为第二作业路径的挖掘开始推荐位置Pr2。另外，在开始第三作业路径时，控制器26将从第二作业路径的挖掘开始位置(例如，挖掘开始推荐位置Pr2)向后方返回目标返回距离d1+d2的位置确定为第三作业路径的挖掘开始推荐位置Pr3。

在步骤S308中，控制器26将挖掘开始推荐位置显示于显示器25d上的引导画面80。图11是表示引导画面80的一例的图。如图11所示，引导画面80包含表示作业车辆1的当前位置的图标81、作业车辆1的周围的现状地形50、表示挖掘开始推荐位置的图标82。控制器26将表示引导画面80的显示信号输出到显示器25d。

此外，在图11中的引导画面80为侧视图，但如图12所示，引导画面80也可以是俯视图。或者，侧视图和俯视图也可以在引导画面80中切换。在俯视图的引导画面80中，根据其高度以不同的颜色表示现状地形50即可。在图11中通过斜线的种类表现不同的颜色。

在以上说明的本实施方式的作业车辆1的控制系统3中，控制器26根据挖掘区域的距离d1确定目标返回距离，将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为挖掘开始推荐位置。挖掘区域的距离d1是作为进行挖掘的范围而在目标参数数据中规定的距离，因此，能够将适于下一挖掘的位置确定为挖掘开始推荐位置。另外，控制器26将从给定的基准位置返回目标返回距离的位置确定为下一挖掘开始推荐位置。因此，能够减轻对控制器26的计算负担。

在开始第一作业路径时，控制器26将挖掘区域的距离d1、挖掘开始区域的距离d2及运土转移区域的距离d3之和确定为目标返回距离，将从排土位置返回目标返回距离d1+d2+d3的位置确定为第一作业路径的挖掘开始推荐位置Pr1。因此，能够不仅考虑到挖掘区域，还能够考虑挖掘开始区域及运土转移区域来确定适当的挖掘开始推荐位置。

在开始第二作业路径往后的作业路径时，控制器26将挖掘区域的距离d1和挖掘开始区域的距离d2之和确定为目标返回距离，将从上次的挖掘开始位置返回目标返回距离d1+d2的位置确定为下一作业路径的挖掘开始推荐位置。因此，能够考虑挖掘开始区域和挖掘区域而确定适当的下一挖掘开始推荐位置。

以上对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可以进行各种变更。

作业车辆1不限于推土机，也可以是轮式装载机、自动平地机等其它车辆。

作业车辆1可以是可遥控的车辆。在该情况下，控制系统3的一部分可以配置于作业车辆1的外部。例如，控制器26可以配置于作业车辆1的外部。控制器26也可以配置于远离作业现场的控制中心内。

控制器26可以具有相互分体的多个控制器26。例如，如图13所示，控制器26可以包含配置于作业车辆1的外部遥控器261和搭载于作业车辆1的车载控制器262。遥控器261和车载控制器262可以经由通信装置38、39通过无线方式进行通信。而且，也可以是，上述的控制器26的功能的一部分通过遥控器261执行，其余的功能通过车载控制器262执行。例如，也可以是，确定目标设计地形70的处理通过遥控器261执行，输出对工作装置13的指令信号的处理通过车载控制器262执行。

操作装置25a、25b、输入装置25c、显示器25d可以配置于作业车辆1的外部。在该情况下，可以从作业车辆1省略驾驶室。或者，也可以从作业车辆1省略操作装置25a、25b、输入装置25c、显示器25d。也可以不进行操作装置25a、25b的操作，而是仅通过控制器26的自动控制对作业车辆1进行操作。

现状地形50不限于上述的位置传感器31，也可以通过其它装置获取。例如，如图14所示，也可以通过接受来自外部装置的数据的接口装置37获取现状地形50。接口装置37可以通过无线方式接收外部测量装置41所测量的现状地形数据。或者，接口装置37也可以是记录介质的读取装置，且经由记录介质接受外部测量装置41测量的现状地形数据。

目标参数数据不限于图6所示的数据，也可以进行变更。目标参数是与工作装置13的目标挖掘量相关的参数，不限于上述实施方式的目标位移，也可以是其它参数。例如，图15是表示目标参数数据的另一例的图。

如图15所示，目标参数可以是针对平坦地形的各地点的目标土方量S_target。即，目标参数可以是每单位距离的目标土方量S_target。例如，控制器26可根据目标土方量S_target和刮板18的宽度算出目标位移Z_offset。或者，目标参数也可以是与每单位距离的目标土方量S_target不同的参数。例如，目标参数可以是表示在各地点对工作装置13的负荷目标值的参数。控制器26能够根据目标参数算出针对各地点的目标位移Z_offset。在该情况下，控制器26可以与目标参数的增大对应地使目标位移Z_offset增大。

可以用给定的系数乘以目标位移Z_offset。或者，也可以用给定的常数与目标位移Z_offset进行加减。给定的系数及给定的常数可以根据控制模式的变更而变更。

在上述实施方式中，控制器26确定挖掘开始推荐位置，将确定的挖掘开始推荐位置显示于显示器25d上的引导画面80。但是，如图16所示的步骤S408所示，控制器26也可以按照确定的挖掘开始推荐位置对作业车辆1进行控制。此外，图16中的步骤S401～S407的处理与图9中的步骤S301～S307的处理相同。

在步骤S408中，控制器26输出指令信号，以使工作装置13在挖掘开始推荐位置开始挖掘。或者，在步骤S408中，控制器26可以输出指令信号，以使作业车辆1移动到挖掘开始推荐位置并使工作装置13在挖掘开始推荐位置开始挖掘。或者，也可以同时进行步骤S308中的挖掘开始推荐位置的显示和步骤S408中的作业车辆1的控制。

可以在引导画面80中显示多个挖掘开始推荐位置。例如，如图17所示，可以将包含表示第一作业路径的挖掘开始推荐位置的图标83和表示第二作业路径的挖掘开始推荐位置的图标84的表示多个挖掘开始推荐位置的图标83－85显示于引导画面80。

在各作业路径中，可以更新挖掘区域的距离d1、挖掘开始区域的距离d2及运土转移区域的距离d3中的至少一个值，基于更新后的值确定下一作业路径的挖掘开始推荐位置。例如，在以上述方式更新挖掘区域的第一结束值b2时，可以根据更新后的第一结束值b2更新挖掘开始区域的距离d2。

控制器26可以将通过操作员进行的输入装置25c的操作设定的位置确定为挖掘开始位置。也可以变更目标返回距离的确定方法。目标返回距离可以是上述实施方式记载以外的目标参数数据中的参数(d1、d2、d3等)函数。例如，控制器26可以通过用给定的系数乘以挖掘区域的距离d1来确定目标返回距离。或者，控制器26也可以通过将给定的常数加到挖掘区域的距离d1来确定目标返回距离。

控制器26可以在距当前位置的短于给定的地形辨识距离LA的范围内获取现状地形数据。即，控制器26可以仅针对多个参照点Pn的一部分获取现状地形数据。控制器26也可以在距当前位置的短于给定的地形辨识距离LA的范围内确定目标设计地形70。即，控制器26可以仅针对多个参照点Pn的一部分确定目标设计地形70。

产业上的可利用性

根据本发明，能够通过控制器的计算确定适当的挖掘起点，并且减轻控制器的计算负担。

符号说明

13 工作装置

1 作业车辆

28 存储装置

26 控制器

25c 输入装置

31 位置传感器

25d 显示器