本发明涉及作业车辆的控制系统、方法以及作业车辆。
背景技术：
以往，在推土机或者平地机等作业车辆中，提出自动地调整推土板等作业机的位置的控制。例如专利文献1中，在挖掘作业中，通过使推土板的负载与目标负载一致的负载控制，来自动调整推土板的位置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：(日本)专利第5247939号公报
技术实现要素：
发明将要解决的课题
根据上述以往的控制，通过使在向推土板的负载过度变大时使推土板上升，能够抑制履带板产生滑动。由此，能够进行高效地作业。
但是，在以往的控制中，如图30所示，首先以沿着设计地形100的方式控制推土板。之后，在向推土板的负载变大时，通过负载控制使推土板上升(参照图30的推土板的轨迹200)。因而，在相对于现状地形300，设计地形100位于较深的位置的情况下，由于使推土板的负载迅速地变大，因此推土板可能不迅速地上升。在该情况下，由于形成凹凸较大的地形，因此难以顺畅地进行挖掘作业。另外，挖掘的地形容易变得粗糙，工作品质可能降低。
本发明的目的在于，通过自动控制，使作业车辆进行高效并且工作品质高的作业。
用于解决课题的手段
第一方式为具有作业机的作业车辆的控制系统，具备控制器。控制器便成为进行以下处理。控制器取得第一设计地形。控制器决定至少一部分位于第一设计地形的上方的第二设计地形。控制器根据第二设计地形生成使作业机动作的指令信号。控制器在第二设计地形的至少一部分位于第一设计地形的下方时，变更作业机的倾斜角。
第二方式为为了控制具有作业机的作业车辆而利用控制器执行的方法，具备以下处理。第一处理取得第一设计地形。第二处理决定至少一部分位于第一设计地形的上方的第二设计地形。第三处理根据第二设计地形生成使作业机动作的指令信号。第四处理在第二设计地形的至少一部分位于第一设计地形的下方时，变更作业机的倾斜角。
第三方式为作业车辆，具备作业机、控制作业机的控制器。控制器便成为进行以下处理。控制器取得第一设计地形。控制器决定至少一部分位于第一设计地形的上方的第二设计地形。控制器根据第二设计地形生成使作业机动作的指令信号。控制器在第二设计地形的至少一部分位于第一设计地形的下方时，变更作业机的倾斜角。
发明效果
根据本发明，能够使作业车辆通过自动控制进行高效并且作业品质好的作业。
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与控制系统的构成的框图。
图3是表示作业车辆的构成的示意性侧视图。
图4是表示作业车辆的构成的示意性主视图。
图5是表示作业车辆的自动控制的处理的流程图。
图6是表示最终设计地形，现状地形以及目标设计地形的一个例子的图。
图7是表示用于决定目标设计地形的处理的流程图。
图8是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图9是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图10是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图11是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图12是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图13是表示用于决定目标设计地形的处理的图。
图14是表示手动操作介入时的处理的流程图。
图15是表示用于决定目标倾斜角的初始值的处理的图。
图16是表示用于决定变更后的目标倾斜角的处理的图。
图17是表示用于决定目标倾斜角的初始值的处理的图。
图18是表示用于决定变更后的目标倾斜角的处理的图。
图19是表示用于修正目标设计地形的处理的图。
图20是表示用于修正目标设计地形的处理的图。
图21是表示用于修正目标设计地形的处理的图。
图22是表示第一变形例的作业车辆的驱动系统与控制系统的构成的框图。
图23是表示第二变形例的作业车辆的驱动系统与控制系统的构成的框图。
图24是表示其他实施方式的用于决定目标设计地形的处理的图。
图25是表示第一倾斜角控制的第一例的图。
图26是表示第二倾斜角控制的第一例的图。
图27是表示第一倾斜角控制的第二例的图。
图28是表示第二倾斜角控制的第二例的图。
图29是表示其他实施方式的目标设计地形的修正方法的图。
图30是表示现有技术的挖掘作业的图。
具体实施方式
以下，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、作业机13。
车身11具有驾驶室14与发动机室15。在驾驶室14中设有未图示的驾驶座。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。需要说明的是，在图1中，仅图示了左侧的履带16。通过使履带16旋转，作业车辆1行驶。
作业机13安装于车身11。作业机13具有：提升架17、推土板18、提升液压缸19、倾斜液压缸21。提升架17以在车宽方向上延伸的轴线x为中心能够上下动作地安装于车身11。提升架17支承推土板18。
推土板18配置于车身11的前方。推土板18伴随着提升架17的上下移动而移动。提升架17也可以安装于行驶装置12。提升液压缸19连结于车身11与提升架17。通过使提升液压缸19伸缩，提升架17以轴线x为中心上下旋转。倾斜液压缸21连结于提升架17与推土板18。通过使倾斜液压缸21伸缩，推土板18以在车辆前后方向上延伸的轴线z为中心旋转(以下，称作“倾斜动作”)。
图2是表示作业车辆1的驱动系统2与控制系统3的构成的框图。如图2所示，驱动系统2具备发动机22、油压泵23、动力传递装置24。
油压泵23被发动机22驱动，排出工作油。从油压泵23排出的工作油向提升液压缸19与倾斜液压缸21供给。需要说明的是，在图2中，图示了一个油压泵23，也可以设有多个油压泵。
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例如也可以是hst(hydrostatictransmission)。或者动力传递装置24也可以是例如变矩器或者具有多个变速齿轮的变速器。
控制系统3具备操作装置25a、输入装置25b、控制器26、存储装置28、控制阀27。操作装置25a与输入装置25b配置于驾驶室14。操作装置25a是用于操作作业机13以及行驶装置12的装置。操作装置25a配置于驾驶室14。操作装置25a接收用于驱动作业机13以及行驶装置12的操作人员的操作，输出与操作相应的操作信号。操作装置25a例如包括操作杆、踏板、开关等。
输入装置25b是用于进行后述作业车辆1的自动控制的设定的装置。输入装置25b接收操作人员的操作，输出与操作相应的操作信号。输入装置25b的操作信号向控制器26输出。输入装置25b例如包括触摸面板式的显示器。但是，输入装置25b不限于触摸面板，也可以包括硬件键。
控制器26编程为基于取得的数据控制作业车辆1。控制器26例如包括cpu等处理装置(处理器)。控制器26从操作装置25a与输入装置25b取得操作信号。需要说明的是，控制器26不限于一体，也可以分为多个控制器。控制器26通过控制行驶装置12或者动力传递装置24，使作业车辆1行驶。控制器26通过控制控制阀27，使推土板18向上下移动。控制器26通过控制控制阀27，使推土板18倾斜动作。
控制阀27为比例控制阀，利用来自控制器26的指令信号控制。控制阀27配置于提升液压缸19、倾斜液压缸21等油压促动器、油压泵23之间。控制阀27控制从油压泵23向提升液压缸19与倾斜液压缸21供给的工作油的流量。控制器26以使推土板18动作的方式生成向控制阀27的指令信号。由此，控制提升液压缸19与倾斜液压缸21。需要说明的是，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具备提升传感器29与倾斜传感器30。提升传感器29检测作业机13的铅垂方向上的位置，并输出表示作业机13的铅垂方向上的位置是的作业机位置信号。提升传感器29也可以是检测作业机13的位移的位移传感器。具体而言，提升传感器29检测提升液压缸19的行程长度(以下，称作“提升液压缸长llift”)。图3是表示作业车辆1的构成的示意性侧视图。如图3所示，控制器26基于提升液压缸长llift计算推土板18的提升角θlift。提升传感器29也可以是直接检测作业机13的旋转角度的旋转传感器。
在图3中，用双点划线表示作业机13的基准位置。作业机13的基准位置是在水平地面上，推土板18的刀尖与地面接触的状态下的推土板18的位置。提升角θlift是与作业机13的基准位置的角度。
倾斜传感器30检测作业机13的倾斜角，输出表示作业机13的倾斜角的作业机位置信号。倾斜传感器30也可以是检测作业机13的位移的位移传感器。具体而言，倾斜传感器30检测倾斜液压缸21的行程长度(以下，称作“倾斜液压缸长”)。图4是表示作业车辆1的构成的示意性主视图。如图4所示，控制器26基于倾斜液压缸长计算推土板18的倾斜角θtilt。倾斜传感器30也可以是直接检测作业机13的旋转角度的旋转传感器。
如图2所示，控制系统3具备位置传感器31。位置传感器31测定作业车辆1的位置。位置传感器31具备gnss(globalnavigationsatellitesystem)接收器32、imu33。gnss接收器32例如为gps(globalpositioningsystem)用的接收机。例如gnss接收器32的天线配置于驾驶室14上。gnss接收器32从卫星接收测位信号，根据测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接收器32取得车身位置数据。控制器26根据车身位置数据获得作业车辆1的行进方向与车速。
车身位置数据也可以不是天线位置的数据。车身位置数据也可以是表示在作业车辆1内或者作业车辆1的周边，天线的位置关系固定的任意的场所的位置的数据。
imu33为惯性计测装置(inertialmeasurementunit)。imu33取得车身倾斜角数据。车身倾斜角数据包括相对于车辆前后方向的水平的角度(俯仰角)以及相对于车辆横向的水平的角度(横摆角)。控制器26从imu33取得车身倾斜角数据。
控制器26根据提升液压缸长llift、车身位置数据、车身倾斜角数据计算刀尖位置pb。如图3所示，控制器26基于车身位置数据计算gnss接收器32的整体坐标。控制器26基于提升液压缸长llift，计算提升角θlift。控制器26基于提升角θlift与车身尺寸数据，计算相对于gnss接收器32的刀尖位置pb的局部坐标。
车身尺寸数据存储于存储装置28，表示相对于gnss接收器32的作业机13的位置。控制器26基于gnss接收器32的整体坐标与刀尖位置pb的局部坐标与车身倾斜角数据，计算刀尖位置pb的整体坐标。控制器26将刀尖位置pb的整体坐标作为刀尖位置数据取得。
另外，控制器26基于上述局部坐标系中的倾斜角θtilt、车身位置数据、车身倾斜角数据计算整体坐标系中的倾斜角。需要说明的是，整体坐标系也可以是世界坐标系，或者是以工作点为基准的坐标系。局部坐标系是以作业车辆1为基准的坐标系。
存储装置28包括例如存储器与辅助存储装置。存储装置28例如也可以是ram或者rom等。存储装置28也可以是半导体存储器或者硬盘等。存储装置28为能够用非暂时的(non-transitory)计算机读取的记录介质的一个例子。存储装置28记录能够由处理器执行而用于控制作业车辆1的的计算机指令。
存储装置28存储设计地形数据与工作点地形数据。设计地形数据表示最终设计地形。最终设计地形是工作点的表面的最终的目标形状。设计地形数据例如为三维数据形式的土木施工图。工作点地形数据表示工作点的广域的地形。工作点地形数据为例如三维数据形式的现状地形测量图。工作点地形数据例如能够用航空激光测量获得。
控制器26取得现状地形数据。现状地形数据表示工作点的现状地形。工作点的现状地形是沿着作业车辆1的行进方向的区域的地形。现状地形数据利用从工作点地形数据与上述位置传感器31获得的的作业车辆1的位置与行进方向，通过控制器26的运算而取得。现状地形数据也可以根据车载的雷达(lidar：laserimagingdetectionandranging)等进行的现状地形的测距而取得。
控制器26基于现状地形数据、设计地形数据、刀尖位置数据自动地控制作业机13。需要说明的是，作业机13的自动控制也可以是与操作人员的手动操作配合进行的半自动控制。或者，作业机13的自动控制也可以是没有操作人员的手动操作而进行的完全自动控制。作业车辆1的行驶也可以通过控制器26自动地控制。例如作业车辆1的行驶控制也可以是通过操作人员的手动操作进行的完全自动控制。或者，行驶控制也可以是与操作人员的手动操作配合进行的半自动控制。或者，作业车辆1的行驶也可以通过操作人员的手动操作进行。
以下，对由控制器26执行的，挖掘中的的作业车辆1的自动控制进行说明。控制器26在满足规定的开始条件时，开始自动控制。规定的开始条件也可以是例如控制器26从操作装置25a接收到表示作业机13的下降操作的操作信号。或者规定的开始条件也可以是控制器26从输入装置25b接收到表示自动控制的开始指令的操作信号。
图5是表示自动控制的处理的流程图。如图5所示，在步骤s101中，控制器26取得当前位置数据。这里，如上述那样，控制器26取得推土板18的当前的刀尖位置pb。
在步骤s102中，控制器26取得设计地形数据。如图6所示，设计地形数据包括在作业车辆1的行进方向上，在多个参照点pn(n＝0、1、2、3、...，a)的最终设计地形60的高度zdesign。多个参照点pn是表示沿着作业车辆1的行进方向的每隔规定间隔的多个地点。多个参照点pn在推土板18的行进路径上。需要说明的是，在图6中，最终设计地形60为与水平方向平行的平坦形状，也可以是不同的形状。
在步骤s103中，控制器26取得现状地形数据。控制器26根据由存储装置28获得的工作点地形数据和由位置传感器31获得的车身11的位置数据以及行进方向数据，通过计算取得现状地形数据。
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6是表示现状地形50的剖面。需要说明的是，在图6中，纵轴表示地形的高度，横轴表示作业车辆1的行进方向上的距离当前位置的距离。
具体而言，现状地形数据包括在作业车辆1的行进方向上，从当前位置到规定的地形识别距离da的在多个参照点pn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的当前的刀尖位置pb确定的位置。但是，当前位置也可以基于作业车辆1的其他部分的当前位置确定。多个参照点每隔规定间隔，例如1m排列。
在步骤s104中，控制器26决定目标设计地形数据。目标设计地形数据表示在图6中用虚线记载的目标设计地形70。目标设计地形70是表示作业中的推土板18的刀尖的所期望的轨迹。目标设计地形70表示作为作业对象的地形的信息，是作为挖掘作业的结果的所期望的形状。如图6所示，控制器26决定至少一部分位于比现状地形50靠下方的目标设计地形70。
需要说明的是，控制器26以使最终设计地形60不向下方超越的方式决定目标设计地形70。因而，控制器26在挖掘作业时，决定最终设计地形60以上并且比现状地形50更靠下方的目标设计地形70。
在步骤s105中，控制器26根据目标设计地形70来控制作业机13。控制器26以根据目标设计地形70使推土板18的刀尖位置pb移动的方式生成向作业机13的指令信号。生成的指令信号输入到控制阀27。由此，推土板18的刀尖位置pb朝向目标设计地形70移动。
在步骤s106中，控制器26更新工作点地形数据。控制器26根据表示刀尖位置pb的最新的轨迹的位置数据更新工作点地形数据。工作点地形数据的更新也可以随时进行。或者，控制器26根据车身位置数据与车身尺寸数据计算履带16的底面的位置，也可以根据表示履带16的底面的轨迹的位置数据更新工作点地形数据。在该情况下，工作点地形数据的更新能够随时进行。
或者，工作点地形数据也可以根据由作业车辆1的外部的测量装置计测的测量数据生成。作为外部的测量装置，例如也可以使用航空激光测量。或者，也可以利用相机拍摄现状地形50，根据由相机获得的图像数据生成工作点地形数据。例如也可以使用uav(unmannedaerialvehicle)进行的空撮测量。外部的测量装置或者相机的情况下，工作点地形数据的更新也可以每隔规定周期或者随时进行。
通过重复以上的处理，以使现状地形50接近最终设计地形60的方式进行挖掘。
接下来，对用于决定目标设计地形70的处理进行详细说明。图7是表示用于决定目标设计地形70的处理的流程图。如图7所示，步骤s201中，控制器26决定开始点s0。如图8所示，控制器26将在开始自动控制的时刻从刀尖位置pb向前方的规定距离l1的位置决定为开始点s0。规定距离l1保存在存储装置28。规定距离l1也可以通过输入装置25b设定。
在步骤s202中，控制器26基于现状地形数据，决定多个划分点an(n＝1、2、...)。如图8所示，控制器26将现状地形50利用划分点an划分为多个区域。划分点an是在现状地形50上，每隔规定间隔l2设置的地点。规定间隔l2例如为3m。但是，规定间隔l2可以比3m小，也可以比3m大。规定间隔l2保存在存储装置28。规定间隔l2也可以通过输入装置25b设定。控制器26从开始点s0，在作业车辆1的行进方向上，将每隔规定间隔l2的多个地点决定为划分点an。
在步骤s203中，控制器26使现状地形数据平滑化。控制器26通过线性插补使现状地形数据平滑化。具体而言，如图9所示，控制器26通过利用连结各划分点an的直线来置换现状地形50，使现状地形数据平滑化。
在步骤s204中，控制器26决定目标深度l3。控制器26根据由输入装置25b设定的控制模式决定目标深度l3。例如操作人员能够通过输入装置25b选择第一模式、第二模式、第三模式的任一模式。第一模式为最大负载的控制模式，第三模式最小负载的控制模式。第二模式是第一模式与第三模式之间的负载的控制模式。
各模式所对应的目标深度l3保存在存储装置28。控制器26将第一模式中的第一目标深度，第二模式中的第二目标深度，第三模式中的第三目标深度选择为目标深度l3。第一目标深度比第二目标深度大。第二目标深度比第三目标深度大。需要说明的是，目标深度l3也可以通过输入装置25b任意地设定。
在步骤s205中，控制器26决定多个基准点。如图10所示，控制器26将开始点s0的前一个划分点a1、前两个划分点a2分别向下方位移目标深度l3量的地点分别决定为基准点b1、b2。
在步骤s206中，控制器26决定多个基准地形。如图10所示，控制器26决定第一基准地形c1与第二基准地形c2。第一基准地形c1用连结开始点s0与其前一个基准点b1的直线表示。第二基准地形c2用连结开始点s0和其前两个基准点b2的直线表示。
在步骤s207中，控制器26决定目标设计地形70。控制器26针对每个由多个划分点an划分的区域决定目标设计地形70。如图11所示，控制器26以通过第一基准地形c1与第二基准地形c2之间的方式决定第一目标设计地形70_1。第一目标设计地形70_1为开始点s0与其前一个划分点a1之间的区域的目标设计地形70。
具体而言，控制器26计算第一基准地形c1与第二基准地形c2的平均角度。平均角度是第一基准地形c1相对于水平方向角度和第二基准地形c2相对于水平方向的角度的平均值。控制器26将相对于水平方向以平均角度倾斜的直线决定为第一目标设计地形70_1。
如以上那样，在决定第一目标设计地形70_1时，根据上述步骤s105的处理，控制器26如图12所示，根据第一目标设计地形70_1控制作业机13。
在步骤s208中，控制器26决定下一个开始点s1。下一个开始点s1为下一个目标设计地形70，即第二目标设计地形70_2的开始点。第二目标设计地形70_2为下一个开始点s1与其前一个划分点a2之间的区域的目标设计地形70。如图13所示，下一个开始点s1为第一目标设计地形70_1的结束位置，位于划分点a1的铅垂下方。
控制器26在决定下一个开始点s1时，通过重复步骤s205到步骤s207的处理来决定第二目标设计地形70_2。控制器26在根据第一目标设计地形70_1的作业中，决定第二目标设计地形70_2。
具体而言，如图13所示，控制器26将连结下一个开始点s1与其前一个基准点b2的直线决定为下一个第一基准地形c1。另外，控制器26将连结下一个开始点s1和其前两个基准点b3的直线决定为下一个第二基准地形c2。然后，根据第一基准地形c1与第二基准地形c2的平均角度，决定第二目标设计地形70_2。
在作业车辆1到达下一个开始点s1时，根据上述步骤s105的处理，控制器26根据第二目标设计地形70_2，控制作业机13。然后，控制器26通过重复上述处理，继续现状地形50的挖掘。
需要说明的是，在满足规定的结束条件时，控制器26结束用于决定上述目标设计地形70的处理。规定的结束条件为例如作业机13保持的土料(マテリアル)的量达到规定的上限值。在满足规定的结束条件时，控制器26以沿着现状地形50的方式控制作业机13。由此，能够顺畅地运输挖掘的土料。
接下来，在上述自动控制中，对操作人员进行的作业机13的手动操作介入时的处理进行说明。图14是表示手动操作介入时的处理的流程图。图15是表示作业车辆1、最终设计地形60、现状地形50、目标设计地形70的主视图。需要说明的是，目标设计地形70的车宽方向的大小也可以基于作业机13的车宽方向上的尺寸决定。或者，目标设计地形70的车宽方向的大小也可以由输入装置25b设定。
在步骤s301中，控制器26决定目标倾斜角。控制器26根据最终设计地形60决定目标倾斜角的初始值。具体而言，如图15所示，控制器26以推土板18与最终设计地形60平行的方式决定目标倾斜角的初始值。自动控制开始时，控制器26将上述初始值决定为目标倾斜角。例如图15所示，在车宽方向上，在最终设计地形60相对于水平方向倾斜角度θ1时，控制器26以使推土板18相对于水平方向的倾斜角θtilt为θ1的方式决定目标倾斜角。
在步骤s302中，控制器26以由步骤s301决定的目标倾斜角决定目标设计地形70。在将目标倾斜角设定为初始值的情况下，控制器26如图15所示，以在车宽方向上与最终设计地形60平行的方式决定目标设计地形70。控制器26即便现状地形50相对于最终设计地形60倾斜，也与最终设计地形60配合地决定目标设计地形70。如图15所示，在车宽方向上，在最终设计地形60相对于水平方向以角度θ1倾斜时，控制器26在车宽方向上决定相对于水平方向以角度θ1倾斜的目标设计地形70。需要说明的是，目标设计地形70的作业车辆1的行进方向上的形状由从上述步骤s201到s208的处理决定。
如以上那样决定目标设计地形70时，根据上述步骤s105的处理，控制器26根据目标设计地形70，控制推土板18。控制器26如图15所示，一边将推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角，一边根据目标设计地形70控制推土板18。例如控制器26如图15所示，一边将推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角，一边根据图12所示的第一目标设计地形70_1控制推土板18。
在步骤s303中，控制器26判定是否进行了手动操作。控制器26在从操作装置25a接受到了表示使推土板18倾斜动作的操作的操作信号时，判定为进行了手动操作。在进行了手动操作时，处理进入步骤s304。
在步骤s304中，控制器26取得通过手动操作变更的倾斜角θtilt。控制器26也可以根据来自倾斜传感器30的检测信号，取得变更后的倾斜角θtilt。或者，控制器26也可以根据来自操作装置25a的操作信号，取得变更后的倾斜角θtilt。
在步骤s305中，控制器26修正目标倾斜角。控制器26根据变更后的倾斜角θtilt修正目标倾斜角。控制器26与变更后的倾斜角θtilt配合地修正目标倾斜角。
在步骤s306中，控制器26以修正后的目标倾斜角决定目标设计地形70。如图16所示，控制器26以在车宽方向上与推土板18平行的方式决定目标设计地形70。
需要说明的是，在图15以及图16所示的例子中，在车宽方向上最终设计地形60相对于水平方向以角度θ1倾斜。但是，如图17所示，在车宽方向上，在最终设计地形60水平时，控制器26在步骤s301中，以推土板18水平的方式决定目标倾斜角，在步骤s302中，以在车宽方向上水平的方式决定目标设计地形70。而且，如图18所示，在通过手动操作变更倾斜角θtilt时，控制器26在步骤s305中，与变更后的倾斜角θtilt配合地修正目标倾斜角，在步骤s306中，在车宽方向上以与推土板18平行的方式决定目标设计地形70。
在步骤s307中，控制器26判定目标设计地形70是否超越最终设计地形60。控制器26在目标设计地形70的至少一部分超过最终设计地形60时，处理进入步骤s308。
在步骤s308中，控制器26以目标设计地形70不超过最终设计地形60的方式修正目标设计地形70。例如图19所示，在目标设计地形70的侧端70a向下方超过最终设计地形60时，控制器26如图20所示，以目标设计地形70的侧端70a为最终设计地形60的高度以上的方式，对目标倾斜角进行修正。或者，如图21所示，控制器26也可以以目标设计地形70与最终设计地形60平行的方式修正目标倾斜角。
如以上那样，控制器26在操作人员通过手动操作变更推土板18的倾斜角θtilt时，与变更的倾斜角θtilt配合地决定目标设计地形70。但是，在目标设计地形70的至少一部分超过最终设计地形60时，以目标设计地形70不超过最终设计地形60的方式修正目标倾斜角。即，控制器26在目标设计地形70的至少一部分超过最终设计地形60时，与操作装置25a的操作相应的目标倾斜角的修正相比优先以目标设计地形70不超过最终设计地形60的方式修正目标倾斜角。
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根据目标设计地形70使作业机13动作。因此，在最终设计地形60还在较深的位置的情况下，根据与最终设计地形60相比位于靠上方的目标设计地形70，进行作业机13的挖掘。因此，抑制向作业机13的负载过度变大。另外，抑制作业机13迅速地上下。由此，能够使作业车辆1进行高效并且作业品质好的作业。
在自动控制中介入操作人员对作业机13的手动操作时，控制器26根据变更后的倾斜角θtilt来修正目标倾斜角，根据修正后的目标倾斜角决定目标设计地形70。因此，在自动控制中，能够反映操作人员的意思。
以上，对本发明的一实施方式进行了说明，本发明不限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种变更。
作业车辆1不限于推土机，也可以是轮式装载机，机动平地机，液压挖掘机等其他车辆。
作业车辆1也可以是能够远程操纵的车辆。在该情况下，控制系统3的一部分也可以配置于作业车辆1的外部。例如控制器26也可以配置于作业车辆1的外部。控制器26也可以配置在远离工作点的控制中心内。在该情况下，作业车辆1也可以是不具备驾驶室14的车辆。
作业车辆1也可以是由电动马达驱动的车辆。在该情况下，电源也可以配置于作业车辆1的外部。从外部供给电源的作业车辆1也可以是不具备内燃发动机以及发动机室的车辆。
控制器26也可以具有彼此独立的多个控制器26。例如图22所示，控制器26也可以包含配置于作业车辆1的外部的遥控器261、搭载于作业车辆1的车载控制器262。遥控器261与车载控制器262也可以经由通信装置38、39通过无线通信。而且，上述控制器26的功能的一部分也可以由遥控器261执行，剩余的功能由车载控制器262执行。例如决定目标设计地形70与作业顺序的处理也可以由遥控器261执行，输出向作业机13的指令信号的处理也可以由车载控制器262执行。
操作装置25a以及输入装置25b也可以配置于作业车辆1的外部。在该情况下，驾驶室也可以从作业车辆1中省略。或者，操作装置25a以及输入装置25b也可以从作业车辆1省略。
现状地形50不限于上述位置传感器31，也可以由其他装置取得。例如图23所示，也可以通过接收来自外部的装置的数据的接口装置37取得现状地形50。接口装置37也可以通过无线接收外部的计测装置41计测的现状地形50数据。或者接口装置37也可以为记录介质的读取装置，经由记录介质接收外部的计测装置41计测的现状地形50数据。
目标设计地形70的决定方法不限于上述实施方式，也可以变更。例如在上述实施方式中，基于从开始点到前两个的基准点决定目标设计地形70。但是，也可以基于从开始点到前三个或者在此以上的基准点来决定目标设计地形70。
在上述实施方式中，控制器26基于第一基准地形c1与第二基准地形c2的平均角度决定目标设计地形70。但是，控制器26不限于平均角度，也可以通过对第一基准地形c1的角度与第二基准地形c2的角度实施加权(重み付け)等处理，来决定目标设计地形70。
上述实施方式中，控制器26在根据第一目标设计地形70_1的作业中并且到达下一个开始点s1前，决定第二目标设计地形70_2。但是，控制器26也可以在到达下一个开始点s1时，决定第二目标设计地形70_2。
或者，控制器26也可以通过另一方法决定目标设计地形70。控制器26也可以通过使现状地形50沿铅垂方向位移，来决定目标设计地形70。例如图24所示，控制器26也可以通过使现状地形50在铅垂方向上位移目标位移dz量来决定目标设计地形70。目标位移dz也可以根据作业车辆1的机械能力或者作业车辆1承接的负载等参数来决定。目标位移dz也可以通过输入装置25b设定。
上述实施方式中，控制器26与最终设计地形60配合地决定目标倾斜角的初始值。但是，控制器26也可以不根据最终设计地形60来决定目标倾斜角的初始值。例如控制器26也可以将预先设定的值作为目标倾斜角的初始值。或者，目标倾斜角的初始值也可以通过输入装置25b任意地设定。
控制器26也可以以在整体坐标系中使推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的方式控制作业机13。即，如图25(a)所示，控制器26也可以以将相对于水平方向x_global的推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的方式控制作业机13。在该情况下，如图25(b)所示，即便在现状地形50倾斜，作业车辆1向车宽方向倾斜的姿势下，也能够在整体坐标系中使推土板18的姿势维持为一定。
但是，控制器26也可以以在作业车辆1的局部坐标系中使推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的方式控制作业机13。即，如图26(a)所示，控制器26也可以以使相对于以作业车辆1为基准的车宽方向x_vehicle的推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的方式控制作业机13。在该情况下，如图26(b)所示，即便在现状地形50倾斜，并且作业车辆1向车宽方向倾斜的姿势下，也能使相对于作业车辆1的推土板18的姿势维持为一定。
控制器26也可以能够切换为在整体坐标系中使推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的第一倾斜角控制和在作业车辆1的局部坐标系中使推土板18的倾斜角θtilt维持为目标倾斜角的第二倾斜角控制。例如控制器26也可以根据输入装置25b的操作，切换第一倾斜角控制与第二倾斜角控制。
控制器26也可以以在作业车辆1的行进方向反转时，一边维持相对于车身11的目标倾斜角的绝对值一边使目标倾斜角向左右反转的方式控制作业机13。例如在作业车辆1从图27(a)的纸面中的跟前向里侧(去路)行驶之后，使行进方向反转，使从图27(b)的纸面中的里侧向跟前(回路)行驶。
在该情况下，如图27(a)所示，控制器26以在去路中，使倾斜角θtilt相对于车身11维持为向左下的目标倾斜角的方式控制作业机13。而且，如图27(b)所示，控制器26以一边在回路中维持目标倾斜角的绝对值，一边使倾斜角θtilt相对于车身11维持为向右下的目标倾斜角的方式控制作业机13。由此，维持整体坐标系中的推土板18的姿势。
控制器26也可以以即便作业车辆1的行进方向反转，也维持相对于车身11的目标倾斜角的方式控制作业机13。例如在作业车辆1从图28(a)的纸面中的跟前朝向里侧(去路)行驶之后，使行进方向反转，从图28(b)的纸面中的里侧向跟前(回路)行驶。
在该情况下，如图28(a)所示，控制器26以在去路中，使倾斜角θtilt维持为相对于车身11向左下的目标倾斜角的方式控制作业机13。而且，如图28(b)所示，控制器26以在回路中，使倾斜角θtilt维持为相对于车身11向左下的目标倾斜角的方式控制作业机13。
控制器26也可以能够切换为在作业车辆1的行进方向反转时，一边维持相对于车身11的目标倾斜角的绝对值一边使目标倾斜角向左右反转的第一倾斜角控制和即便作业车辆1的行进方向反转也维持相对于车身11的目标倾斜角的第二倾斜角控制。例如控制器26也可以根据输入装置25b的操作，切换第一倾斜角控制与第二倾斜角控制。
在上述实施方式中，控制器26在目标设计地形70的至少一部分超过最终设计地形60时，以目标设计地形70不超过最终设计地形60的方式修正目标倾斜角。但是，控制器26也可以利用另一方法以不超过最终设计地形60的方式修正目标设计地形70。例如图29所示，控制器26也可以以目标设计地形70不超过最终设计地形60的方式将目标设计地形70的位置向上方修正。
工业上的可利用性
根据本发明，能够使作业车辆通过自动控制进行高效并且作业品质好的作业。
附图标记说明
3控制系统
13作业机
25a操作装置
26控制器
50现状地形
60最终设计地形
70目标设计地形