本發(fā)明涉及作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)械以及作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)。
背景技術(shù):
在礦山的開采現(xiàn)場,例如運(yùn)行有專利文獻(xiàn)1所公開那樣的自卸車等作業(yè)機(jī)械。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-242520號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
當(dāng)在礦山的行駛路徑上自主行駛的作業(yè)機(jī)械的電離層產(chǎn)生異常時,使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)檢測到的位置的精度會降低,有時會使運(yùn)行停止。其結(jié)果是,可能導(dǎo)致礦山中的生產(chǎn)率降低。
本發(fā)明的目的在于,提供一種能夠抑制礦山中的生產(chǎn)率降低的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)械以及作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)。
用于解決技術(shù)問題的方案
根據(jù)本發(fā)明的第一方案,提供一種作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng),其是在行駛路徑上行駛的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng),所述作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)具備:位置檢測機(jī)構(gòu),其檢測所述作業(yè)機(jī)械的位置;非接觸傳感器,其檢測所述作業(yè)機(jī)械的周圍的物體的位置;以及控制部,其從所述位置檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果以及所述非接觸傳感器的檢測結(jié)果中抽出被檢測物信息,并去除屏蔽區(qū)域的內(nèi)側(cè)的所述被檢測物信息,該屏蔽區(qū)域以包含所述行駛路徑的周邊中的、由于使用機(jī)械而地形發(fā)生變化的地形變化部分的方式設(shè)定。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案,提供一種作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng),其是在行駛路徑上行駛的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng),所述作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)具備:位置檢測機(jī)構(gòu),其檢測所述作業(yè)機(jī)械的位置;非接觸傳感器,其檢測所述作業(yè)機(jī)械的周圍的物體的位置;以及計測輸出機(jī)構(gòu),其進(jìn)行確定動作,在該確定動作中,通過對照地圖信息與所述非接觸傳感器的檢測結(jié)果來確定所述作業(yè)機(jī)械的位置,所述地圖信息是基于所述位置檢測機(jī)構(gòu)的檢測結(jié)果以及所述非接觸傳感器的檢測結(jié)果而生成的,所述計測輸出機(jī)構(gòu)在進(jìn)行所述確定動作時,使用去除了規(guī)定的屏蔽區(qū)域內(nèi)的位置后的所述地圖信息。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案,提供一種作業(yè)機(jī)械,其具備:在礦山的行駛路徑上行駛的作業(yè)機(jī)械主體;以及本發(fā)明的第一方案所記載的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明的第四方案,提供一種作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng),其具備:本發(fā)明的第二方案所記載的作業(yè)機(jī)械;以及管制設(shè)施,其設(shè)于礦山,并發(fā)送與所述行駛路徑的周邊中的、由于使用機(jī)械而地形發(fā)生變化的地形變化部分以及所述機(jī)械中的至少一方的位置相關(guān)的位置關(guān)聯(lián)信息,所述作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)接收所述位置關(guān)聯(lián)信息,并基于接收到的所述位置關(guān)聯(lián)信息來設(shè)定所述屏蔽區(qū)域。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能夠抑制礦山中的生產(chǎn)率降低。
附圖說明
圖1是示出實(shí)施方式1所涉及的作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)的一例的圖。
圖2是示出應(yīng)用了實(shí)施方式1所涉及的作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)的礦山的一例的俯視圖。
圖3是實(shí)施方式1所涉及的自卸車的控制框圖。
圖4是實(shí)施方式1所涉及的自卸車的硬件結(jié)構(gòu)圖。
圖5是示出實(shí)施方式1所涉及的障礙物傳感器的激光傳感器的檢測范圍的俯視圖。
圖6是對實(shí)施方式1所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的位置計測控制器的對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部檢測位置以及方位的方法進(jìn)行說明的圖。
圖7是示出實(shí)施方式1所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的地圖保存用數(shù)據(jù)庫所存儲的地圖信息的一部分的圖。
圖8是將圖7中的xiv部放大示出的圖。
圖9是說明激光傳感器所進(jìn)行的檢測的一例的圖。
圖10是說明激光傳感器所進(jìn)行的檢測的一例的圖。
圖11是示出根據(jù)檢測結(jié)果而生成的地圖信息的一例的圖。
圖12是示出根據(jù)檢測結(jié)果而生成的檢測信息的一例的圖。
圖13是示出觀測點(diǎn)可利用判斷部的一例的框圖。
圖14是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖15是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖16是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖17是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖18是說明激光傳感器所進(jìn)行的檢測的一例的圖。
圖19是說明激光傳感器所進(jìn)行的檢測的一例的圖。
圖20是示出檢測信息以及地圖信息的一例的圖。
圖21是示出檢測信息的一例的圖。
圖22是實(shí)施方式1所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的流程圖的一例。
圖23是圖22的步驟st3的流程圖的一例。
圖24是圖22的步驟st4的流程圖的一例。
圖25是說明激光傳感器所進(jìn)行的檢測的一例的圖。
圖26是示出檢測信息的一例的圖。
圖27是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖28是示出屏蔽區(qū)域的一例的圖。
圖29是示出自卸車與管制設(shè)施之間的通信動作的一例的流程圖。
具體實(shí)施方式
以下,基于附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是,并不通過該實(shí)施方式來限定該發(fā)明。另外,下述實(shí)施方式中的構(gòu)成要素包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易置換的構(gòu)成要素或者實(shí)質(zhì)上相同的構(gòu)成要素。
<作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)的概要>
圖1是示出本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)的一例的圖。圖2是示出本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)以及應(yīng)用了作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)1的礦山的一例的俯視圖。
作業(yè)機(jī)械的管理系統(tǒng)1(以下稱作管理系統(tǒng))進(jìn)行作業(yè)機(jī)械的管理。作業(yè)機(jī)械的管理包含作業(yè)機(jī)械的運(yùn)行管理、作業(yè)機(jī)械的生產(chǎn)率的評價、作業(yè)機(jī)械的操作員的操作技術(shù)的評價、作業(yè)機(jī)械的維護(hù)以及作業(yè)機(jī)械的異常診斷中的至少一個。
作業(yè)機(jī)械是指用于礦山中的各種作業(yè)的機(jī)械類的總稱。作業(yè)機(jī)械包含鉆探機(jī)械、挖掘機(jī)械、裝載機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械、破碎機(jī)以及作業(yè)者所駕駛的車輛中的至少一個。挖掘機(jī)械能夠挖掘礦山。裝載機(jī)械能夠向搬運(yùn)機(jī)械裝載貨物。裝載機(jī)械包含液壓挖掘機(jī)、電動挖掘機(jī)以及輪式裝載機(jī)中的至少一個。搬運(yùn)機(jī)械包含能夠在礦山中移動的移動體,能夠搬運(yùn)貨物。搬運(yùn)機(jī)械包含自卸車。貨物包含通過開采產(chǎn)生的砂土以及礦石中的至少一方。破碎機(jī)將從搬運(yùn)機(jī)械投入來的排土破碎。
通過管理系統(tǒng)1來管理在礦山中行駛的作為作業(yè)機(jī)械的搬運(yùn)機(jī)械,在本實(shí)施方式中,對管理作為作業(yè)機(jī)械的自卸車2的例子進(jìn)行說明。如圖1以及圖2所示,自卸車2在礦山中的裝載場lpa、排土場dpa、通往裝載場lpa及排土場dpa中的至少一方的搬運(yùn)路hl、以及搬運(yùn)路hl彼此交叉的交叉點(diǎn)is中的至少一部分運(yùn)行。至少一個排土場dpa存在配置有將排土破碎的破碎機(jī)cr的情況。礦山在裝載場lpa的外側(cè)、排土場dpa的外側(cè)以及搬運(yùn)路hl的外側(cè)中的至少一處以上設(shè)置有堆積土而構(gòu)成的堤臺bk。
自卸車2是能夠在礦山中移動的移動體。自卸車2能夠在裝載場lpa、排土場dpa、搬運(yùn)路hl以及交叉點(diǎn)is中的至少一部分行駛。即,設(shè)于礦山的自卸車2的行駛路徑rp包含裝載場lpa、排土場dpa、搬運(yùn)路hl以及交叉點(diǎn)is中的至少一部分。礦山中設(shè)置有從自卸車2的運(yùn)行區(qū)域的表面向上方突出了規(guī)定高度以上的上方突出物vp。在實(shí)施方式1中,上方突出物vp包含:在行駛路徑rp的外側(cè)設(shè)置的堤臺bk;在裝載場lpa、排土場dpa以及搬運(yùn)路hl中的至少一個設(shè)置的人造物af;以及在裝載場lpa、排土場dpa以及搬運(yùn)路hl中的至少一個設(shè)置的壁wl,但也包含標(biāo)識、建筑物等人造物、巖石等。規(guī)定高度是不希望自卸車2在自主行駛時超過上方突出物vp的高度。
自卸車2在裝載場lpa中裝載貨物。自卸車2在排土場dpa中卸下(排出)貨物。自卸車2在設(shè)置有破碎機(jī)cr的排土場dpa中向破碎機(jī)cr內(nèi)投入作為貨物的排土。自卸車2是在礦山中進(jìn)行作業(yè)時通常根據(jù)來自管理裝置10的指令信號在行駛路徑rp上自主行駛的、所謂的無人自卸車。自卸車2自主行駛是指,自卸車2不通過作業(yè)者的操作進(jìn)行行駛,而是根據(jù)來自管理裝置10的指令信號進(jìn)行行駛。另外,自卸車2也能夠通過作業(yè)者(司機(jī))的操作進(jìn)行行駛。
在圖1中,管理系統(tǒng)1具備:在設(shè)置于礦山的管制設(shè)施7配置的管理裝置10;通信系統(tǒng)9;自卸車2;以及其他作業(yè)機(jī)械3。管理裝置10設(shè)置在礦山的管制設(shè)施7中且不移動。另外,管理裝置10也可以進(jìn)行移動。通信系統(tǒng)9在管理裝置10、自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3之間通過無線通信來傳遞信息。通信系統(tǒng)9能夠在管理裝置10與自卸車2之間、管理裝置10與其他作業(yè)機(jī)械3之間以及自卸車2與其他作業(yè)機(jī)械3之間雙向地進(jìn)行無線通信。在本實(shí)施方式中,通信系統(tǒng)9具有多個將信號(電波)中繼的中繼器6。
在本實(shí)施方式中,利用rtk-gnss(realtimekinematic-globalnavigationsatellitesystem,gnss是指全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))來檢測自卸車2的位置以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的一例,列舉有g(shù)ps(globalpositioningsystem),但不局限于此。rtk-gnss具有多個測位衛(wèi)星5。rtk-gnss檢測用于規(guī)定緯度、經(jīng)度以及高度的坐標(biāo)系(全球坐標(biāo)系)中的位置。由rtk-gnss檢測的位置包含緯度、經(jīng)度以及高度的坐標(biāo)信息。利用rtk-gnss來檢測礦山中的自卸車2的位置以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。利用rtk-gnss檢測的位置是在全球坐標(biāo)系中規(guī)定的絕對位置。在以下的說明中,適當(dāng)將利用rtk-gnss檢測的位置稱為gps位置。gps位置是絕對位置,是緯度、經(jīng)度及高度的坐標(biāo)信息(坐標(biāo)值)。另外,在rtk-gnss中,由于測位衛(wèi)星5的配置、電離層、對流圈或者接收來自測位衛(wèi)星5的信息的天線周邊的地形的影響,測位的狀態(tài)會發(fā)生變化。在該測位的狀態(tài)中,例如具有fix解(精度為±1cm至2cm左右)、float解(精度為±10cm至幾m左右)、single解(精度為±幾m左右)、非測位(不能夠測位計算)等。
另外,管理系統(tǒng)1利用由圖2所示的相互正交的x軸方向和y軸方向規(guī)定的坐標(biāo)(以下記作x-y坐標(biāo))來管理礦山中的自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。另外,管理系統(tǒng)1將北設(shè)為零度、東設(shè)為90度、南設(shè)為180度、西設(shè)為270度來管理自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3的方位。自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3的方位是自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3向前方行駛時移動的方向。需要說明的是,在本實(shí)施方式中,y軸方向表示北,但不局限于此。
<管理裝置>
接著,對配置于管制設(shè)施7的管理裝置10進(jìn)行說明。管理裝置10向自卸車2的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30發(fā)送用于指定設(shè)于礦山的行駛路徑rp的信息即行駛路徑信息,如圖1所示,管理裝置10具備計算機(jī)11、顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19。
計算機(jī)11具備處理裝置12、存儲裝置13以及輸入輸出部15。顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19經(jīng)由輸入輸出部15而與計算機(jī)11連接。輸入輸出部15用于處理裝置12與顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19中的至少一個之間的信息的輸入輸出(接口)。
處理裝置12執(zhí)行與自卸車2的管理相關(guān)的各種處理以及與其他作業(yè)機(jī)械3的管理相關(guān)的各種處理。處理裝置12對經(jīng)由通信系統(tǒng)9獲得的、與自卸車2的位置相關(guān)的信息以及與其他作業(yè)機(jī)械3的位置相關(guān)的信息進(jìn)行處理。處理裝置12生成自卸車2的行駛路徑信息。存儲裝置13與處理裝置12連接。存儲裝置13存儲與自卸車2的管理相關(guān)的各種信息以及與其他作業(yè)機(jī)械3的管理相關(guān)的各種信息。存儲裝置13存儲自卸車2的位置以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。存儲裝置13存儲用于使處理裝置12執(zhí)行各種處理的計算機(jī)程序。
顯示裝置16例如包含液晶顯示器那樣的平板顯示器。顯示裝置16能夠顯示與自卸車2的位置相關(guān)的信息以及與其他作業(yè)機(jī)械3的位置相關(guān)的信息。輸入裝置17包含鍵盤、觸摸面板以及鼠標(biāo)中的至少一個。輸入裝置17作為能夠向處理裝置12輸入操作信號的操作部發(fā)揮功能。
無線通信裝置18配置在管制設(shè)施7中。無線通信裝置18是通信系統(tǒng)9的一部分。無線通信裝置18經(jīng)由輸入輸出部15而與處理裝置12連接。無線通信裝置18具有天線18a。無線通信裝置18能夠接收從自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3中的至少一方發(fā)送來的信息。由無線通信裝置18接收到的信息被輸出至處理裝置12并存儲(登記)于存儲裝置13。無線通信裝置18能夠向自卸車2和其他作業(yè)機(jī)械3中的至少一個發(fā)送信息。無線通信裝置18能夠發(fā)送關(guān)于自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3等移動物體的位置信息(移動物體位置信息)。該移動物體位置信息包含例如關(guān)于上述的x坐標(biāo)以及y坐標(biāo)的坐標(biāo)信息。
gps基站19配置在管制設(shè)施7中。gps基站19至少具備:接收來自多個測位衛(wèi)星5的信息的天線19a;以及與天線19a連接的收發(fā)裝置19b。收發(fā)裝置19b至少具備:經(jīng)由天線19a接收來自測位衛(wèi)星5的信息的接收器;經(jīng)由天線19c向自卸車2發(fā)送信息的發(fā)送器;具有cpu(centralprocessingunit)這樣的微處理器的運(yùn)算處理裝置;以及具有rom(readonlymemory)或ram(randomaccessmemory)這樣的存儲器的存儲裝置。收發(fā)裝置19b根據(jù)天線19a接收到的信息來檢測gps基站19的gps位置,并且生成用于修正自卸車2的gps位置的修正觀測信息。gps基站19的收發(fā)裝置19b通過天線19c向自卸車2以及其他作業(yè)機(jī)械3發(fā)送修正觀測信息。需要說明的是,gps基站19也可以取代天線19c而經(jīng)由天線18a發(fā)送修正觀測信息。
計算機(jī)11至少具備:通信用的輸入輸出部15;執(zhí)行控制程序的cpu(centralprocessingunit);存儲控制程序的rom(readonlymemory);作為cpu的作業(yè)區(qū)域而使用的ram(randomaccessmemory);以及由cpu登記信息的非易失性存儲器。處理裝置12的功能通過cpu讀入在rom存儲的控制程序并在ram的作業(yè)區(qū)域執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)。存儲裝置13的功能通過rom存儲控制程序以及由cpu將信息登記于非易失性存儲器來實(shí)現(xiàn)。非易失性存儲器包含閃速存儲器以及硬盤驅(qū)動器中的至少一個,用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫13b。另外,也可以通過多個處理電路協(xié)作來實(shí)現(xiàn)處理裝置12以及存儲裝置13的功能。
<其他作業(yè)機(jī)械>
接著,對其他作業(yè)機(jī)械3進(jìn)行說明。在本實(shí)施方式中,其他作業(yè)機(jī)械3是自卸車2以外的作業(yè)機(jī)械,通過作業(yè)者的操作進(jìn)行驅(qū)動。其他作業(yè)機(jī)械3至少具備:包含cpu(centralprocessingunit)且執(zhí)行與作業(yè)內(nèi)容相關(guān)的各種處理的處理裝置;檢測gps位置的gps接收器;以及與管制設(shè)施7的無線通信裝置18之間收發(fā)信息的無線通信裝置。其他作業(yè)機(jī)械3的無線通信裝置每規(guī)定時間向管制設(shè)施7的無線通信裝置18發(fā)送gps位置。
<自卸車>
接著,對自卸車2進(jìn)行說明。圖3是本實(shí)施方式所涉及的自卸車的控制框圖。圖4是本實(shí)施方式所涉及的自卸車的硬件結(jié)構(gòu)圖。圖5是示出本實(shí)施方式所涉及的障礙物傳感器的激光傳感器的檢測范圍的俯視圖。
如圖4所示,自卸車2具備車輛主體21、車箱22、車輪23、障礙物傳感器24以及作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30。車輛主體21在包含行駛路徑rp的運(yùn)行區(qū)域中行駛。需要說明的是,運(yùn)行區(qū)域是包含搬運(yùn)路hl、裝載場lpa、排土場dpa以及交叉點(diǎn)的區(qū)域,是自卸車2在進(jìn)行行駛以及作業(yè)時通過的區(qū)域。在車輛主體21中配置有柴油發(fā)動機(jī)這樣的內(nèi)燃機(jī)2e、通過內(nèi)燃機(jī)2e工作的發(fā)電機(jī)2g以及利用由發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電力工作的電動機(jī)23m。由電動機(jī)23m驅(qū)動車輪23中的后輪23r。需要說明的是,內(nèi)燃機(jī)2e的動力也可以經(jīng)由包含液力變矩器在內(nèi)的傳動裝置而傳遞至后輪23r。另外,車輛主體21具備使車輪23中的前輪23f轉(zhuǎn)向的操作裝置2s。車箱22被裝載機(jī)械裝載貨物,且在排出作業(yè)中抬起而將貨物排出。
障礙物傳感器24配置在車輛主體21的前部的下部。障礙物傳感器24以非接觸的方式檢測車輛主體21的前方的障礙物。在本實(shí)施方式中,障礙物傳感器24具備多個雷達(dá)24a以及作為非接觸傳感器的激光傳感器24b。雷達(dá)24a發(fā)射電波且向障礙物照射該電波,并且接收由障礙物反射回的電波。由此,雷達(dá)24a能夠檢測障礙物相對于雷達(dá)24a的方向以及距離。在本實(shí)施方式中,雷達(dá)24a在車輛主體21的左右方向上隔開間隔地設(shè)置有三個,但不局限于此。
激光傳感器24b檢測自卸車2的周圍的物體的位置,其發(fā)射激光光線且向作為物體的障礙物照射該激光光線,并且接收由障礙物反射回的激光光線。由此,激光傳感器24b能夠檢測障礙物相對于激光傳感器24b的方向以及距離。為了使激光傳感器24b發(fā)射激光光線并接收反射回的激光光線,激光傳感器24b的分辨能力高于雷達(dá)24a的分辨能力。在本實(shí)施方式中,激光傳感器24b在車輛主體21的左右方向上隔開間隔地設(shè)置有兩個,但不局限于此。
另外,雷達(dá)24a以及激光傳感器24b與作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30的第二通信線35b連接。另外,激光傳感器24b與作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30的位置計測控制器33連接。
<作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)>
接著,對作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)進(jìn)行說明。圖6是對本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的位置計測控制器的對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部檢測位置以及方位的方法進(jìn)行說明的圖。圖7是示出本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的地圖保存用數(shù)據(jù)庫所存儲的地圖信息的一部分的圖。圖8是將圖7中的xiv部放大示出的圖。
作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30是沒置于自卸車2且使自卸車2按照行駛路徑rp自主行駛的系統(tǒng)。如圖4所示,作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30至少具備陀螺傳感器26、速度傳感器27、gps接收器31、行駛路徑作成裝置32、位置計測控制器33、行駛控制器20、激光傳感器24b、無線通信裝置34以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫36。此外,作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30具備第一通信線35a、第二通信線35b以及安全控制器40。
如圖4所示,行駛控制器20、行駛路徑作成裝置32、位置計測控制器33、地圖保存用數(shù)據(jù)庫36以及安全控制器40與第一通信線35a連接。它們經(jīng)由第一通信線35相互進(jìn)行通信來收發(fā)信息。行駛控制器20以及安全控制器40還與第二通信線35b連接。它們經(jīng)由第二通信線35b相互進(jìn)行通信而收發(fā)信息。在實(shí)施方式1中,使用了第一通信線35a以及第二通信線35b的通信規(guī)格采用被標(biāo)準(zhǔn)化為iso11898以及iso11519的can(controllerareanetwork),但不局限于此。
陀螺傳感器26檢測自卸車2的方位(方位變化量)。陀螺傳感器26與行駛控制器20連接。陀螺傳感器26將作為檢測結(jié)果的檢測信號輸出至行駛控制器20。行駛控制器20基于陀螺傳感器26的檢測信號,能夠求出自卸車2的方位(方位變化量)。
速度傳感器27檢測自卸車2的行駛速度。在本實(shí)施方式中,速度傳感器27檢測車輪23的旋轉(zhuǎn)速度,從而檢測自卸車2的速度(行駛速度)。速度傳感器27與行駛控制器20連接。速度傳感器27將作為檢測結(jié)果的檢測信號輸出至行駛控制器20。行駛控制器20基于速度傳感器27的檢測信號以及來自內(nèi)置于行駛控制器20的計時器的時間信息,能夠求出自卸車2的移動距離。
gps接收器31是使用gps來檢測自卸車2的位置、即gps位置的位置檢測機(jī)構(gòu)。gps接收器31至少連接有接收來自測位衛(wèi)星5的信息的天線31a以及接收來自gps基站19的修正觀測信息的天線31b。天線31a將基于從測位衛(wèi)星5接收到的信息的信號輸出至gps接收器31,天線31b將基于接收到的修正觀測信息的信號輸出至gps接收器31。gps接收器31使用來自測位衛(wèi)星5的信息以及來自gps基站19的修正觀測信息,來檢測天線31a的位置(gps位置)。具體而言,gps接收器31對來自測位衛(wèi)星5的信息與來自gps基站19的修正觀測信息進(jìn)行比較,求出到任意的測位衛(wèi)星5的距離,并且,調(diào)查來自測位衛(wèi)星5的電波的位相來檢測天線31a的位置(gps位置)。在本實(shí)施方式中,gps接收器31使用rtk(realtimekinematic)-gnss,但不局限于此。
gps接收器31通過檢測天線31a的位置(gps位置)來檢測自卸車2的位置(gps位置)。另外,gps接收器31在檢測天線31a的位置的過程中,基于天線31a接收到信息的測位衛(wèi)星5的數(shù)量等,來檢測表示所檢測到的gps位置的精度的fix解、float解或者single解。gps接收器31在不能夠?qū)ps位置進(jìn)行測位計算的情況下,輸出作為非測位的信號。在本實(shí)施方式中,fix解的gps位置的精度是自卸車2能夠進(jìn)行自主行駛的精度,float解、single解的gps位置的精度是自卸車2無法進(jìn)行自主行駛的精度,但不局限于此。這樣,gps接收器31檢測表示所檢測到的gps位置的精度的fix解、float解或者single解,在不能夠進(jìn)行測位計算的情況下,將作為非測位的信號經(jīng)由行駛路徑作成裝置32而輸出至行駛控制器20以及位置計測控制器33。
如圖3所示,行駛路徑作成裝置32具備路徑位置存儲部32a,該路徑位置存儲部32a是對管理裝置10的處理裝置12所生成的行駛路徑信息進(jìn)行存儲的路徑位置存儲機(jī)構(gòu)。行駛路徑作成裝置32與連接有天線34a的無線通信裝置34連接。無線通信裝置34能夠接收從管理裝置10以及本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4中的至少一個發(fā)送來的信息(包含指令信號)。需要說明的是,本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4是設(shè)置有作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30的自卸車2以外的作業(yè)機(jī)械4,包含鉆探機(jī)械、挖掘機(jī)械、裝載機(jī)械、搬運(yùn)機(jī)械以及作業(yè)者駕駛的車輛。即,本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4包含本車輛以外的自卸車2。
無線通信裝置34接收管制設(shè)施7的無線通信裝置18發(fā)送來的行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息,并輸出至行駛路徑作成裝置32以及位置計測控制器33。需要說明的是,行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息由x-y坐標(biāo)示出。行駛路徑作成裝置32在從無線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息時,存儲于路徑位置存儲部32a。行駛路徑作成裝置32在從無線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息時,將本車輛即自卸車2的位置以及方位通過無線通信裝置34發(fā)送至管制設(shè)施7的無線通信裝置18。另外,行駛路徑作成裝置32與第一通信線35a連接。
行駛控制器20是至少具備cpu(centralprocessingunit)、存儲控制程序的rom(readonlymemory)、作為cpu的作業(yè)區(qū)域而使用的ram(randomaccessmemory)以及非易失性存儲器的計算機(jī)。行駛控制器20接收由gps接收器31檢測到的gps位置以及由位置計測控制器33檢測到的自卸車2的位置。行駛控制器20是基于由gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置或者由位置計測控制器33的對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測到的自卸車2的位置,使自卸車2按照行駛路徑rp自主行駛的行駛控制機(jī)構(gòu)。
行駛控制器20基于gps接收器31的檢測結(jié)果即gps位置、速度傳感器27的檢測結(jié)果即自卸車2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測結(jié)果即自卸車2的方位(方位變化量),進(jìn)行確定自卸車2的位置以及方位的確定動作。在實(shí)施方式1中,行駛控制器20利用卡爾曼濾波器kf(kalmanfilter)將gps接收器31的檢測結(jié)果即gps位置、速度傳感器27的檢測結(jié)果即自卸車2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測結(jié)果即自卸車2的方位(方位變化量)綜合,來確定自卸車2的位置以及方位。具體而言,行駛控制器20以從gps接收器31輸入gps位置這一時刻的gps位置以及陀螺傳感器26的檢測結(jié)果即方位為基礎(chǔ),根據(jù)來自計時器的時間信息對速度傳感器27的檢測結(jié)果即行駛速度進(jìn)行積分,來確定位置以及方位。行駛控制器20在位置以及方位的檢測前、檢測中以及檢測后的任一情況下將gps位置轉(zhuǎn)換為x-y坐標(biāo)的位置。
行駛控制器20控制自卸車2的加速器、制動裝置以及操作裝置2s中的至少一個,以使得自卸車2的位置與行駛路徑信息所包含的行駛路徑rp的位置重疊,即,使自卸車2按照行駛路徑rp行駛。通過這樣的控制,行駛控制器20使自卸車2沿著行駛路徑rp行駛。行駛控制器20的功能通過cpu讀入在rom存儲的控制程序并在ram的作業(yè)區(qū)域中執(zhí)行該控制程序來實(shí)現(xiàn)。另外,也可以通過多個處理電路協(xié)作來實(shí)現(xiàn)行駛控制器20的功能。
如圖3所示,位置計測控制器33具備判定部33a、對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b以及柵格地圖作成部33c。位置計測控制器33是如下的計測輸出機(jī)構(gòu):在自卸車2按照行駛路徑rp行駛時,根據(jù)gps接收器31的檢測結(jié)果即自卸車2的gps位置以及激光傳感器24b的檢測結(jié)果,來檢測上方突出物vp(在實(shí)施方式1中主要是堤臺bk)的位置,并將檢測到的上方突出物vp的有無以及位置作為包含行駛路徑rp在內(nèi)的運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi而存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36。位置計測控制器33與第一通信線35連接。經(jīng)由第一通信線35以及行駛控制器20,向位置計測控制器33輸入表示陀螺傳感器26的檢測結(jié)果即自卸車2的方位(方位變化量)的檢測信號、以及表示速度傳感器27的檢測結(jié)果即自卸車2的行駛速度的檢測信號。
另外,位置計測控制器33經(jīng)由無線通信裝置34、行駛路徑作成裝置32以及第一通信線35a而與gps接收器31連接。向位置計測控制器33輸入表示gps接收器31的檢測結(jié)果即gps位置的檢測信號。
判定部33a是判定gps接收器31所檢測到的gps位置精度是否超過規(guī)定精度(即高精度)的判定機(jī)構(gòu)。在本實(shí)施方式中,判定部33a判定gps位置的解是否為fix解,當(dāng)gps位置的解為fix解時,判定為檢測到的自卸車2的gps位置的精度是高精度。判定部33a在gps位置的解為float解的情況下、為single解的情況下或者gps位置為非測位的情況下,判定為檢測到的自卸車2的gps位置的精度是低精度。需要說明的是,規(guī)定精度是自卸車2能夠根據(jù)后述的推測導(dǎo)航按照行駛路徑rp自主行駛的gps位置精度。在本實(shí)施方式中,由gps接收器31進(jìn)行g(shù)ps位置以及解的檢測,但也可以由其他設(shè)備(例如判定部33a)進(jìn)行解的檢測。
柵格地圖作成部33c生成運(yùn)行區(qū)域的地圖信息。柵格地圖作成部33c例如在通過判定部33a判定為由gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度超過規(guī)定精度(即高精度)的情況下,生成上述地圖信息mi。
柵格地圖作成部33c首先進(jìn)行從由激光傳感器24b檢測到的檢測信息中抽出上方突出物vp的位置的抽出動作。在進(jìn)行抽出動作時,柵格地圖作成部33c首先將由判定部33a檢測到的自卸車2的位置以及方位與由激光傳感器24b檢測到的檢測信息綜合。然后,從綜合后的結(jié)果中刪除上方突出物vp以外的檢測結(jié)果,抽出上方突出物vp的被檢測物信息。
柵格地圖作成部33c基于如上述那樣抽出的被檢測物信息,進(jìn)行地圖信息的生成動作。在進(jìn)行生成動作時,柵格地圖作成部33c例如將上述的被檢測物信息作為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi而存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36。
如圖7所示,地圖信息mi示出俯視下的礦山的運(yùn)行區(qū)域中的堤臺bk等的上方突出部vp的有無以及位置。另外,如圖8所示,地圖信息mi由沿x方向以及y方向配置為格子狀的矩形的柵格區(qū)域gr構(gòu)成。各柵格區(qū)域gr與俯視下的礦山的矩形區(qū)域?qū)?yīng)。在各柵格區(qū)域gr中設(shè)定有x坐標(biāo)以及y坐標(biāo)。各柵格區(qū)域gr包含上方突出物vp是否存在的信息,即,是0還是1的信息。在本實(shí)施方式中,如圖7以及圖8所示,在上方突出物vp存在的情況下,以黑色(1)示出柵格區(qū)域gr,在上方突出部vp不存在的情況下,以白色(0)示出柵格區(qū)域gr,但不局限于此。
地圖保存用數(shù)據(jù)庫36是將與上方突出物vp的位置相關(guān)的信息存儲為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi的地圖信息存儲機(jī)構(gòu)。地圖保存用數(shù)據(jù)庫36與第一通信線35a連接。地圖保存用數(shù)據(jù)庫36由ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、閃速存儲器以及硬盤驅(qū)動器中的至少一個構(gòu)成。在判定部33a判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度超過規(guī)定精度時,地圖保存用數(shù)據(jù)庫36從激光傳感器24b的檢測結(jié)果中抽出與包含行駛路徑rp在內(nèi)的運(yùn)行區(qū)域的上方突出物vp相關(guān)的檢測結(jié)果,并將與抽出的上方突出物vp相關(guān)的檢測結(jié)果存儲為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi。地圖保存用數(shù)據(jù)庫36在每次柵格地圖作成部33c進(jìn)行檢測時,將柵格地圖作成部33c檢測到的檢測結(jié)果存儲為地圖信息mi。在本實(shí)施方式中,存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36的地圖信息mi在每次柵格地圖作成部33c進(jìn)行檢測時被覆蓋,但不局限于此。
當(dāng)判定部33a判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度為規(guī)定精度以下時,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于陀螺傳感器26的檢測結(jié)果、速度傳感器27的檢測結(jié)果、激光傳感器24b的檢測結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi,來檢測自卸車2的位置以及方位。如圖6所示,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b利用粒子濾波器pf(particlefilter)將陀螺傳感器26的檢測結(jié)果、速度傳感器27的檢測結(jié)果、激光傳感器24b的檢測結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi綜合,來檢測自卸車2的位置以及方位。在本實(shí)施方式中,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測位置以及方位并向行駛控制器20輸出。在本實(shí)施方式中,行駛控制器20每隔t3被輸入對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測到的位置以及方位。
另外,位置計測控制器33經(jīng)由無線通信裝置34,將gps接收器31或?qū)φ諏?dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測到的與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位相關(guān)的信息發(fā)送至管制設(shè)施7的無線通信裝置18。
此外,如圖3所示,位置計測控制器33具備觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38和觀測點(diǎn)可利用判斷部39。觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38將由被來自激光傳感器24b的方向以及距離規(guī)定的坐標(biāo)示出的、激光傳感器24b的檢測結(jié)果的位置轉(zhuǎn)換為x-y坐標(biāo)。由觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果的位置被x軸方向、y軸方向以及與它們正交的高度方向(z軸方向)規(guī)定。觀測點(diǎn)可利用判斷部39被從路徑位置存儲部32a輸入與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息。觀測點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果中去除各種噪音、距地表為規(guī)定高度以下的檢測結(jié)果以及預(yù)計檢測到本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的檢測結(jié)果。觀測點(diǎn)可利用判斷部39將去除了噪音的激光傳感器24b的檢測結(jié)果合成為柵格區(qū)域gr的檢測結(jié)果。觀測點(diǎn)可利用判斷部39將合成后的檢測結(jié)果輸出至柵格地圖作成部33c與對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b這雙方。
圖9以及圖10是說明自卸車2在裝載場lpa使用激光傳感器24b進(jìn)行檢測的情況下的一例的圖。在圖9中示出作為本車輛的自卸車2進(jìn)入到裝載場lpa、且與自卸車2不同的其他作業(yè)機(jī)械(例如作為裝載機(jī)械的液壓挖掘機(jī)、電動挖掘機(jī)等)4從壁部w開采砂土的狀態(tài)。
由作業(yè)機(jī)械4開采的砂土被裝載于自卸車2。因此,自卸車2為了裝載砂土而移動至作業(yè)機(jī)械4的附近的位置。管制設(shè)施7設(shè)定從裝載場lpa的入口到砂土的裝載位置為止的行駛路線并發(fā)送至自卸車2。自卸車2沿著接收到的行駛路線行駛。
此時,如圖9所示,自卸車2一邊向照射范圍iah照射激光一邊在裝載場lpa中行駛。壁部w中的包含于激光的照射范圍iah內(nèi)的部分被檢測為上方突出物vp的一部分s。另外,關(guān)于作業(yè)機(jī)械4,在包含于激光的照射范圍iah內(nèi)的情況下也被檢測為上方突出物vp的一部分s。自卸車2基于檢測結(jié)果而生成地圖信息mi,并存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36。
當(dāng)利用作業(yè)機(jī)械4進(jìn)行開采時,如圖10所示,壁部w的一部分被削掉而變形為凹狀。作業(yè)機(jī)械4以進(jìn)入到該凹部wa的方式移動而進(jìn)行開采。在該狀態(tài)下自卸車2進(jìn)入到裝載場lpa的情況下,砂土的裝載位置設(shè)定為比圖9所示的位置靠凹部wa側(cè)的位置。從該狀態(tài),例如自卸車2利用對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b來計算位置以及方位。在該情況下,如圖10所示,一邊向照射范圍iah照射激光一邊在裝載場lpa中行駛,并將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測為上方突出物vp的一部分s。
圖11是示出通過圖9所示的情況下的檢測而生成的地圖信息mi的一例的圖。圖12是示出通過圖10所示的情況下的檢測而生成的被檢測物信息di的一例的圖。如圖11以及圖12所示,地圖信息mi以及被檢測物信息di分別包含與壁部w的上方突出物vp的一部分s對應(yīng)的被檢測物信息s1以及與作業(yè)機(jī)械4對應(yīng)的被檢測物信息s1。另一方面,在被檢測物信息di中包含與壁部w的凹部wa對應(yīng)的被檢測物信息s1a。該被檢測物信息s1a未包含在地圖信息mi中。另外,在地圖信息mi與被檢測物信息di之間,被檢測物信息s1的位置錯開。因此,在對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于地圖信息mi和被檢測物信息di來運(yùn)算自卸車2的位置的情況下,由于彼此的位置信息存在不一致的部分,因此,運(yùn)算結(jié)果的精度可能會降低。
因此,在本實(shí)施方式中,為了抑制運(yùn)算結(jié)果的精度降低,位置計測控制器33在進(jìn)行地圖作成以及位置運(yùn)算時,在如上述的凹部wa那樣伴隨著作業(yè)的進(jìn)行由于使用作業(yè)機(jī)械4而地形發(fā)生變化的地形變化部分、作業(yè)機(jī)械4中設(shè)定屏蔽區(qū)域,以避免使用被檢測物信息的該屏蔽區(qū)域的位置信息,即,使用除去了屏蔽區(qū)域的位置信息之外的信息。
圖13是示出觀測點(diǎn)可利用判斷部39的一例的框圖。如圖13所示,觀測點(diǎn)可利用判斷部39具有屏蔽區(qū)域設(shè)定部51和信息設(shè)定部52。自卸車2經(jīng)由無線通信裝置34能夠接收與地形變化部分或其他作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的位置關(guān)聯(lián)信息。屏蔽區(qū)域設(shè)定部51基于由無線通信裝置34接收到的位置關(guān)聯(lián)信息,來設(shè)定包含地形變化部分或其他作業(yè)機(jī)械4在內(nèi)的屏蔽區(qū)域。
圖14至圖17是示出地形變化部分以及屏蔽區(qū)域的一例的圖。圖14示出裝載場lpa中的例子。如圖14所示,在裝載場lpa中,利用液壓挖掘機(jī)、電動挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械4來開采壁部w的一部分。在該情況下,壁部w中的被作業(yè)機(jī)械4開采的部分wb是地形變化部分。因此,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51能夠在包含作業(yè)機(jī)械4和被該作業(yè)機(jī)械4開采的部分(地形變化部分)wb在內(nèi)的區(qū)域中設(shè)定屏蔽區(qū)域ma1。屏蔽區(qū)域ma1例如被設(shè)定為具有規(guī)定半徑的圓形區(qū)域。需要說明的是,屏蔽區(qū)域ma1的形狀并不局限于圓形,也可以設(shè)定橢圓形、多邊形等其他形狀的屏蔽區(qū)域ma1。
圖15示出排土場dpa中的邊緣傾卸區(qū)域(edgedumparea)的例子。如圖15所示,在排土場dpa的邊緣傾卸區(qū)域中,從自卸車2向崖部(邊緣部)e排出砂土等貨物。在自卸車2反復(fù)排出的情況下,有時由于所排出的砂土等而使崖部e的地形發(fā)生變化。在該情況下,被排出有貨物的崖部e為地形變化部分。因此,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51能夠在包含如圖15所示那樣的邊緣傾卸區(qū)域的地形變化部分即崖部e在內(nèi)的區(qū)域中設(shè)定屏蔽區(qū)域ma2。在該情況下,屏蔽區(qū)域ma2沿著崖部e而形成為帶狀。作為屏蔽區(qū)域ma2,將一個區(qū)域設(shè)定為矩形,但不局限于此,也可以設(shè)定多個區(qū)域,還可以設(shè)定與矩形不同的形狀。
圖16示出排土場dpa中的圍場傾卸區(qū)域(paddockdumparea)的例子。如圖16所示,在排土場dpa的圍場傾卸區(qū)域中,從管制設(shè)施7依次發(fā)送不同的排出位置,從自卸車2向路面f排出砂土等貨物。所排出的貨物堆積在路面f上。在自卸車2反復(fù)排出的情況下,由于所排出的砂土等配置在路面f的多個位置處,因此,路面f的地形發(fā)生變化。在該情況下,配置有貨物的路面f為地形變化部分。因此,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51能夠在如圖16所示那樣的圍場傾卸區(qū)域的路面f中的可配置砂土等的區(qū)域中集中設(shè)定屏蔽區(qū)域ma3。在該情況下,作為屏蔽區(qū)域ma3,以矩形設(shè)定一個區(qū)域,但不局限于此,也可以設(shè)定多個區(qū)域,還可以設(shè)定與矩形不同的形狀。
圖17示出搬運(yùn)路hl中的例子。如圖17所示,自卸車2在搬運(yùn)路hl上行駛。另外,用于維修該搬運(yùn)路hl的堤臺bk等的維修用車輛5在搬運(yùn)路hl上行駛。通過維修用車輛5來維修堤臺bk,由此堤臺bk的地形發(fā)生變化。在該情況下,堤臺bk為地形變化部分。因此,如圖17所示,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51能夠在沿著維修用車輛5的行駛軌跡的區(qū)域中設(shè)定屏蔽區(qū)域ma4。在該情況下,屏蔽區(qū)域ma4也可以包含堤臺bk。
屏蔽區(qū)域設(shè)定部51基于來自管制設(shè)施7的位置關(guān)聯(lián)信息,來設(shè)定上述的屏蔽區(qū)域ma1~ma4。在上述的裝載場lpa的例子中,作為位置關(guān)聯(lián)信息而包含與液壓挖掘機(jī)、電動挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息、與被作業(yè)機(jī)械4開采的位置相關(guān)的信息等。另外,在上述的邊緣傾卸區(qū)域的例子中,作為位置關(guān)聯(lián)信息而包含與自卸車2排出貨物的預(yù)定位置相關(guān)的信息等。另外,在上述的圍場傾卸區(qū)域的例子中,作為位置關(guān)聯(lián)信息而包含與自卸車2進(jìn)行排出的預(yù)定位置相關(guān)的信息等。
另外,在上述的搬運(yùn)路hl的例子中,作為位置關(guān)聯(lián)信息而包含與維修用車輛5的行駛位置相關(guān)的信息等。在維修用車輛5的行駛位置發(fā)生變化的情況下,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51也可以推定維修用車輛5的行駛位置,并基于推定結(jié)果來設(shè)定屏蔽區(qū)域ma4。
信息設(shè)定部52判別被檢測物信息是否存在于屏蔽區(qū)域ma內(nèi)。信息設(shè)定部52在判別為被檢測物信息存在于屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的情況下,將存在于屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的被檢測物信息設(shè)定為移動物體信息。以下,列舉具體例子來說明信息設(shè)定部52的功能。
圖18以及圖19是說明在裝載場lpa中設(shè)定有屏蔽區(qū)域ma1的狀態(tài)下利用激光傳感器24b進(jìn)行檢測時的例子的圖。如圖18所示,作為本車輛的自卸車2一邊在裝載場lpa中行駛一邊向照射范圍iah照射激光。自卸車2將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測為上方突出物vp的一部分s,并且基于檢測結(jié)果生成地圖信息mi。
當(dāng)在該狀態(tài)下由作業(yè)機(jī)械4進(jìn)行開采時,如圖19所示,壁部w的一部分被削掉而變形為凹狀。但是,凹部wa以及作業(yè)機(jī)械4位于屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)。在該狀態(tài)下自卸車2進(jìn)入到裝載場lpa,通過對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b對位置以及方位進(jìn)行計算。在該情況下,如圖19所示,一邊向照射范圍iah照射激光一邊在裝載場lpa中行駛,并將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測為上方突出物vp的一部分s。
圖20是示出在圖18所示的情況下得到的被檢測物信息di以及地圖信息mi的一例的圖。被檢測物信息di包含與作業(yè)機(jī)械4對應(yīng)的被檢測物信息s1。在該狀態(tài)下,信息設(shè)定部52通過內(nèi)外判定處理等來判別由激光傳感器24b檢測到的上方突出物vp的位置信息是否存在于屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)。例如,信息設(shè)定部52判別在屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)存在有被檢測物信息s1的一部分和被檢測物信息s1。在判別為上方突出物vp的位置信息存在于屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)的情況下,信息設(shè)定部52刪除該屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)的上方突出物vp的位置信息。由此,被檢測物信息s1被刪除。然后,柵格地圖作成部33c基于刪除了位置信息的被檢測物信息di而作成地圖信息mi。如圖20所示,在地圖信息mi中,形成有將沿著屏蔽區(qū)域ma1的形狀刪除后的部分的被檢測物信息s3。
另一方面,圖21是示出在圖19所示的情況下得到的被檢測物信息di的一例的圖。被檢測物信息di包含與凹部wa對應(yīng)的被檢測物信息s1a和與作業(yè)機(jī)械4對應(yīng)的被檢測物信息s1。在該狀態(tài)下,信息設(shè)定部52通過內(nèi)外判定處理等來判別在屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)是否存在有上方突出物vp的位置信息。例如,信息設(shè)定部52判別在屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)存在有被檢測物信息s1a以及被檢測物信息s1。在判別為上方突出物vp的位置信息存在于屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)的情況下,信息設(shè)定部52刪除該屏蔽區(qū)域ma1內(nèi)的上方突出物vp的位置信息。由此,被檢測物信息s1a以及被檢測物信息s1被刪除。如圖21所示,在被檢測物信息dia中,形成有沿著屏蔽區(qū)域ma1的形狀的刪除部分s3。該被檢測物信息dia的位置信息與圖20所示的地圖信息mi的位置信息一致。因此,在對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于圖20所示的地圖信息mi和被檢測物信息dia來運(yùn)算自卸車2的位置的情況下,由于相互的位置信息之間的不一致部分被去除,因此,能夠抑制運(yùn)算結(jié)果的精度降低。
位置計測控制器33是至少具備通信用的輸入輸出、執(zhí)行控制程序的cpu(centralprocessingunit)、存儲控制程序的rom(readonlymemory)、用作cpu的作業(yè)區(qū)域的ram(randomaccessmemory)以及由cpu登記信息的非易失性存儲器的計算機(jī)。判定部33a、對照導(dǎo)航運(yùn)算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38以及觀測點(diǎn)可利用判斷部39的功能通過cpu讀入在rom所存儲的控制程序并在ram的作業(yè)區(qū)域中執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)。非易失性存儲器包含閃速存儲器以及硬盤驅(qū)動器中的至少一個。另外,也可以通過多個處理電路協(xié)作來實(shí)現(xiàn)判定部33a、對照導(dǎo)航運(yùn)算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38以及觀測點(diǎn)可利用判斷部39的功能。
安全控制器40基于雷達(dá)24a以及激光傳感器24b的檢測信號來求出自卸車2與障礙物的相對位置。安全控制器40使用與障礙物之間的相對位置,生成用于控制加速器、制動裝置23b以及操作裝置2s中的至少一個的指令,并向行駛控制器20輸出。行駛控制器20基于從安全控制器40獲取到的指令來控制自卸車2,以避免自卸車2與障礙物發(fā)生碰撞。
另外,行駛控制器20在判定部33a判定為gps位置的解為float解的情況下、為single解的情況下或者在gps位置為非測位經(jīng)過了規(guī)定時間且對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b僅獲得與地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi的最終推定值比規(guī)定值低這樣的激光傳感器24b的檢測結(jié)果的情況下,向行駛控制器20輸出用于控制使車輛主體21停車的制動裝置23b的指令。
<作業(yè)機(jī)械的控制方法>
接著,對本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制方法、即作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30的動作的一例進(jìn)行說明。圖22是本實(shí)施方式所涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的流程圖的一例。圖23是圖22的步驟st3的流程圖的一例。
作業(yè)機(jī)械的控制方法是在運(yùn)行區(qū)域按照行駛路徑rp行駛的自卸車2的作業(yè)機(jī)械的控制方法。在作業(yè)機(jī)械的控制方法中,處理裝置12經(jīng)由無線通信裝置18,向自卸車2的行駛路徑作成裝置32以及位置計測控制器33發(fā)送指令信號。指令信號包含與自卸車2的行駛條件相關(guān)的信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息。與行駛條件相關(guān)的信息包含由處理裝置12生成的行駛路徑信息以及與自卸車2的行駛速度相關(guān)的信息。行駛路徑作成裝置32將經(jīng)由通信系統(tǒng)9發(fā)送來的來自處理裝置12的指令信號中的、行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息存儲于路徑位置存儲部32a。當(dāng)行駛路徑作成裝置32接收到包含行駛路徑信息在內(nèi)的來自處理裝置12的指令信號時,位置計測控制器33經(jīng)由無線通信裝置34將與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位相關(guān)的信息發(fā)送至處理裝置12。行駛控制器20基于來自處理裝置12的指令信號,對自卸車2的加速器、制動裝置23b以及操作裝置2s進(jìn)行控制,從而控制自卸車2的行駛。
作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)30的行駛控制器20執(zhí)行如下的步驟st1:基于gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置,通過推測導(dǎo)航使自卸車2按照行駛路徑rp行駛。在本實(shí)施方式中,行駛控制器20按照包含由管理裝置10的處理裝置12生成的行駛路徑信息以及由處理裝置12設(shè)定的行駛速度(目標(biāo)行駛速度)在內(nèi)的行駛條件,使自卸車2在裝載場lpa、排土場dpa、搬運(yùn)路hl以及交叉點(diǎn)is中的至少一部分行駛。推測導(dǎo)航是指,基于從已知的位置起的方位(方位變化量)和移動距離來推測對象物(自卸車2)的當(dāng)前位置的導(dǎo)航。自卸車2的方位(方位變化量)使用配置于自卸車2的陀螺傳感器26來檢測。自卸車2的移動距離使用配置于自卸車2的速度傳感器27來檢測。陀螺傳感器26的檢測信號以及速度傳感器27的檢測信號被輸出至自卸車2的行駛控制器20。
行駛控制器20能夠基于來自陀螺傳感器26的檢測信號,求出從已知的起點(diǎn)起的自卸車2的方位(方位變化量)。行駛控制器20能夠基于來自速度傳感器27的檢測信號,求出從已知的起點(diǎn)起的自卸車2的移動距離。行駛控制器20基于來自陀螺傳感器26的檢測信號以及來自速度傳感器27的檢測信號,生成與自卸車2的行駛相關(guān)的控制量,以使得自卸車2按照所生成的行駛路徑rp行駛??刂屏堪铀傩盘枴⒅苿有盘栆约稗D(zhuǎn)向信號。行駛控制器20基于轉(zhuǎn)向信號、加速信號以及制動信號來控制自卸車2的行駛(操作)。
接著,說明一邊使用rtk-gnss或?qū)φ諏?dǎo)航位置運(yùn)算部33b來修正根據(jù)推測導(dǎo)航求出的推測位置一邊使自卸車2行駛的例子。當(dāng)自卸車2的行駛距離變長時,由于陀螺傳感器26以及速度傳感器27中的一方或雙方的檢測誤差的蓄積,有可能在推測出的位置(推測位置)與實(shí)際的位置之間產(chǎn)生誤差。其結(jié)果是,自卸車2有可能從由處理裝置12生成的行駛路徑rp偏離地行駛。在本實(shí)施方式中,行駛控制器20一邊使用由gps接收器31檢測到的gps位置或者對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測到的位置來修正根據(jù)推測導(dǎo)航導(dǎo)出(推測)的自卸車2的位置(推測位置),一邊使自卸車2行駛。行駛控制器20基于來自陀螺傳感器26的檢測信號、來自速度傳感器27的檢測信號以及來自gps接收器31的gps位置或者對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測到的位置,計算包含用于修正自卸車2的位置的修正量在內(nèi)的、與自卸車2的行駛相關(guān)的控制量,以使得自卸車2按照行駛路徑rp行駛。行駛控制器20基于計算出的修正量以及控制量,控制自卸車2的行駛(操作),以使得自卸車2按照行駛路徑rp行駛。
接著,執(zhí)行如下的步驟st2:位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度是否超過規(guī)定精度。即,在步驟st2中,位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置的精度是否為高精度。具體而言,位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的gps位置的解是否為fix解。
當(dāng)位置計測控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測到的gps位置的解是fix解,即,判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度是高精度(步驟st2:是)時,柵格地圖作成部33c作成地圖信息mi(步驟st3)。即,執(zhí)行如下的步驟st3:位置計測控制器33在判定為gps接收器31檢測到的gps位置精度是高精度時,基于gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置,使自卸車2按照路徑位置存儲部32a所存儲的行駛路徑rp自主行駛,并且,從激光傳感器24b的檢測結(jié)果中抽出與上方突出物vp相關(guān)的檢測結(jié)果,將抽出的與上方突出物vp相關(guān)的檢測結(jié)果作為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36。
具體而言,首先,屏蔽區(qū)域設(shè)定部51基于從管制設(shè)施7發(fā)送來的位置關(guān)聯(lián)信息,在裝載場lpa、排土場dpa、搬運(yùn)路hl以及交叉點(diǎn)is的各部分設(shè)定屏蔽區(qū)域ma(步驟st31)。
接著,觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38將由被來自激光傳感器24b的方向以及距離規(guī)定的坐標(biāo)示出的激光傳感器24b的檢測結(jié)果的位置轉(zhuǎn)換為以x-y坐標(biāo)示出的坐標(biāo)的位置并生成被檢測物信息di(步驟st32)。
接著,信息設(shè)定部52判斷在被檢測物信息di中在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)是否包含上方突出物vp的被檢測物信息(步驟st33)。在判別為在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)不存在上方突出物vp的被檢測物信息的情況下(步驟st33的否),進(jìn)行從該被檢測物信息di中抽出上方突出物vp的被檢測物信息的抽出動作(步驟st34)。
另外,在判別為在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)存在有上方突出物vp的被檢測物信息的情況下(步驟st33的是),位置計測控制器33從被檢測物信息di中刪除屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的上方突出物vp的位置信息(步驟st35),然后進(jìn)行抽出動作(步驟st34)。
在進(jìn)行抽出動作的情況下,觀測點(diǎn)可利用判斷部39首先將被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果的各種噪音去除。具體而言,觀測點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果中,將反射強(qiáng)度低的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線通過了透明物體的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線檢測到塵埃的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線被地面反射了的檢測結(jié)果以及認(rèn)為激光光線檢測到地面上的土塊的檢測結(jié)果作為噪音而去除。
需要說明的是,在步驟st31中,觀測點(diǎn)可利用判斷部39首先將被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果的各種噪音去除。具體而言,觀測點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果中,將反射強(qiáng)度低的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線通過了透明物體的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線檢測到塵埃的檢測結(jié)果、認(rèn)為激光光線被地面反射了的檢測結(jié)果以及認(rèn)為激光光線檢測到地面上的土塊的檢測結(jié)果作為噪音而去除。
觀測點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果中,去除距自卸車2的距離為最大距離以上的檢測結(jié)果以及距離為最少距離以下的檢測結(jié)果。在本實(shí)施方式中,規(guī)定的最大距離是去除太陽光所引起的噪音所需的距離,規(guī)定的最少距離是用于去除由激光傳感器24b近距離引起的濃塵埃的噪音的距離。
觀測點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測結(jié)果中,去除距地表為規(guī)定高度以下的檢測結(jié)果。在本實(shí)施方式中,觀測點(diǎn)可利用判斷部39去除規(guī)定高度以下的檢測結(jié)果,但不局限于此。這樣,觀測點(diǎn)可利用判斷部39從檢測結(jié)果中去除各種噪音等。
觀測點(diǎn)可利用判斷部39將去除了各種噪音等后的檢測結(jié)果合成為由以x-y坐標(biāo)示出位置的柵格區(qū)域gr構(gòu)成的檢測結(jié)果。觀測點(diǎn)可利用判斷部39將合成后的檢測結(jié)果輸出至柵格地圖作成部33c和對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b這雙方。
然后,位置計測控制器33的柵格地圖作成部33c將觀測點(diǎn)可利用判斷部39合成的檢測結(jié)果即上方突出物vp的位置作為行駛路徑rp的地圖信息mi而存儲于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36(步驟st36)。由此,進(jìn)行地圖信息的作成。
另外,如圖24所示,當(dāng)位置計測控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測到的gps位置的解不是fix解,即,判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度為規(guī)定精度以下時(步驟st2:否),對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于激光傳感器24b的檢測結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi,檢測自卸車2的位置以及方位,使自卸車2按照行駛路徑rp行駛(步驟st4)。即,當(dāng)位置計測控制器33判定為gps接收器31檢測到的gps位置精度為規(guī)定精度以下時,通過對照激光傳感器24b的檢測結(jié)果與地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi,來計算自卸車2的位置以及方位。
具體而言,與地圖作成的情況相同,觀測點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38生成將由被來自激光傳感器24b的方向以及距離規(guī)定的坐標(biāo)示出的激光傳感器24b的檢測結(jié)果的位置轉(zhuǎn)換成x-y坐標(biāo)的位置的被檢測物信息di(步驟st41)。接著,信息設(shè)定部52判斷在被檢測物信息di中在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)是否包含位置信息(步驟st42)。在判斷為在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)不包含位置信息的情況下(步驟st42的no),進(jìn)行從被檢測物信息di中抽出上方突出物vp的位置信息的抽出動作(步驟st43)。另外,在判斷為在屏蔽區(qū)域ma內(nèi)包含位置信息的情況下(步驟st42的是),位置計測控制器33從被檢測物信息di中刪除屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的位置信息(步驟st44),然后進(jìn)行抽出動作(步驟st43)。需要說明的是,步驟st41至步驟st44的處理與上述的步驟st32至步驟st35的處理相同,因此省略詳細(xì)說明。
然后,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b計算自卸車2的位置以及方位(步驟st45)。在步驟st45中,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b通過隔離濾波器(isolationfilter),對被觀測點(diǎn)可利用判斷部39去除噪音后的檢測結(jié)果進(jìn)行間隔剔除。具體而言,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b僅留下被觀測點(diǎn)可利用判斷部39去除了噪音后的檢測結(jié)果中的彼此分離規(guī)定距離以上的檢測結(jié)果,而去除其他檢測結(jié)果。
對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b利用粒子濾波器pf,將陀螺傳感器26的檢測結(jié)果、速度傳感器27的檢測結(jié)果、激光傳感器24b的檢測結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫36所存儲的地圖信息mi綜合,來檢測自卸車2的位置以及方位。具體而言,對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b以陀螺傳感器26的檢測結(jié)果即方位以及速度傳感器27的檢測結(jié)果即行駛速度為基礎(chǔ),來計算預(yù)想在某一時刻存在有自卸車2的范圍內(nèi)的多個位置以及方位。
對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于保存于地圖保存用數(shù)據(jù)庫36的地圖信息mi,來推定在自卸車2位于預(yù)想存在有自卸車2的各位置以及方位的情況下預(yù)想激光傳感器24b檢測的檢測結(jié)果。對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b對照預(yù)想激光傳感器24b檢測的檢測結(jié)果與激光傳感器24b實(shí)際檢測到的檢測結(jié)果,來計算在各位置以及方位預(yù)想激光傳感器24b檢測的檢測結(jié)果相對于激光傳感器24b實(shí)際檢測到的檢測結(jié)果的似然度。對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b將各位置以及方位的似然度正規(guī)化。
對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b根據(jù)在各位置以及方位預(yù)想激光傳感器24b檢測的檢測結(jié)果的似然度和各位置來計算最終推定值,從而計算預(yù)想激光傳感器24b檢測的檢測結(jié)果與激光傳感器24b實(shí)際檢測到的檢測結(jié)果最相似的位置以及方位。對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b將最相似的位置以及方位作為自卸車2的位置以及方位進(jìn)行檢測。對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b在計算出最相似的位置以及方位時,還計算出最相似的位置以及方位的推定精度、可靠度。
如以上那樣,根據(jù)本實(shí)施方式,在進(jìn)行抽出動作、生成動作以及確定動作時,不使用被檢測物信息di中的、設(shè)定于礦山的一部分的屏蔽區(qū)域ma的被檢測物信息,因此,在運(yùn)算自卸車2的位置時,能夠抑制運(yùn)算結(jié)果的精度降低。由此,能夠抑制礦山中的生產(chǎn)率降低。
在本實(shí)施方式中所說明的、沿著設(shè)定于礦山的行駛路徑以無人駕駛方式行駛的自卸車的控制系統(tǒng)中,行駛路徑被設(shè)定在搬運(yùn)路內(nèi)的相同的位置,且未以規(guī)定的精度沿著行駛路徑行駛。因此,在行駛中進(jìn)行的堤臺的形狀等的上方突出部的檢測從幾乎相同的位置進(jìn)行,因此,抑制了檢測結(jié)果的偏差。因此,能夠提高作成地形信息、確定位置的精度。
本發(fā)明的技術(shù)范圍不局限于上述實(shí)施方式,在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)能夠適當(dāng)加以變更。例如,在上述實(shí)施方式中,以將屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的位置信息全部去除的情況為例進(jìn)行了說明,但不局限于此。
圖25是說明自卸車2在裝載場lpa中使用激光傳感器24b進(jìn)行檢測的情況下的變形例的圖。如圖25所示,在裝載場lpa配置有目標(biāo)tg。在屏蔽區(qū)域ma被設(shè)定為寬范圍的情況下,由于被去除的被檢測物信息變多,因此,可利用的被檢測物信息有可能變少。在該情況下,在對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b的計算動作中,可利用的被檢測物信息變少,運(yùn)算結(jié)果的精度有可能降低。因此,在裝載場lpa等配置目標(biāo)tg,對于包含該目標(biāo)tg的部分,即便在該部分包含于屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的情況下,也能夠設(shè)定為使用被檢測物信息。
圖26是示出在圖25的例子中進(jìn)行了位置檢測的情況下的被檢測物信息di的圖。如圖26所示,被檢測物信息di中包含屏蔽區(qū)域ma的外側(cè)的壁部w的被檢測物信息s11、s12以及目標(biāo)tg的配置區(qū)域ta內(nèi)的目標(biāo)tg的被檢測物信息s13、s14。另外,被檢測物信息di中未包含屏蔽區(qū)域ma內(nèi)的壁部w、作業(yè)機(jī)械4。在基于該被檢測物信息di生成地圖信息mi的情況下,無法使用關(guān)于屏蔽區(qū)域ma的附近的壁部w的被檢測物信息,但能夠使用目標(biāo)tg的被檢測物信息s13、s14。因此,在對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b的確定動作中,能夠高精度地計算自卸車2的位置以及方位。
另外,在上述實(shí)施方式中,以將屏蔽區(qū)域ma設(shè)定為由直線或曲線圍成的區(qū)域的情況為例進(jìn)行了說明,但不局限于此。圖27是示出設(shè)定于裝載場lpa的屏蔽區(qū)域ma的變形例的圖。如圖27所示,屏蔽區(qū)域maa也可以設(shè)定為包含劃分為格子狀的多個單位區(qū)域ua的區(qū)域,按照各單位區(qū)域ua進(jìn)行處理。由此,與設(shè)定為由直線或曲線圍成的區(qū)域的情況相比,激光的觀測點(diǎn)的內(nèi)外判定變得容易,因此,能夠削減計算成本。
另外,在上述實(shí)施方式中,在設(shè)定好屏蔽區(qū)域ma之后,也可以變更屏蔽區(qū)域ma的位置,或者解除屏蔽區(qū)域ma的設(shè)定。圖28是示出設(shè)定于裝載場lpa的屏蔽區(qū)域ma的變形例的圖。如圖28所示,在作業(yè)機(jī)械4在裝載場lpa內(nèi)移動的情況下,被作業(yè)機(jī)械4開采的壁部w的位置也移動。因此,形狀發(fā)生變形的形狀變形部分的位置發(fā)生移動。因此,如圖28所示,也可以與作業(yè)機(jī)械4的位置對應(yīng)地變更屏蔽區(qū)域ma的位置。另外,在作業(yè)機(jī)械4的動作停止的情況下,也可以解除屏蔽區(qū)域ma的設(shè)定。
另外,在上述實(shí)施方式中,以自卸車2分別設(shè)定屏蔽區(qū)域ma的情況為例進(jìn)行了說明,但不局限于此。例如,也可以構(gòu)成為,在一個自卸車2設(shè)定屏蔽區(qū)域ma或解除設(shè)定之后,將該設(shè)定好的或解除設(shè)定了的屏蔽區(qū)域ma的位置信息作為屏蔽區(qū)域信息發(fā)送至管制設(shè)施7。另外,在管制設(shè)施7中,也可以接收從自卸車2發(fā)送來的屏蔽區(qū)域信息并保存于管理裝置10。管制設(shè)施7也可以在接收到來自各自卸車2的屏蔽區(qū)域信息的情況下,對保存于管理裝置10的屏蔽區(qū)域信息進(jìn)行更新。
另外,也可以構(gòu)成為,從自卸車2向管制設(shè)施7請求例如每隔一定時間發(fā)送屏蔽區(qū)域ma的位置信息,在有來自自卸車2的請求的情況下,管制設(shè)施7向自卸車2發(fā)送最新的屏蔽區(qū)域信息。在該情況下,自卸車2能夠基于接收到的最新的屏蔽區(qū)域信息來設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。
需要說明的是,在自卸車2的電源停止一定期間的情況下,在該期間內(nèi)無法向管制設(shè)施7請求屏蔽區(qū)域信息。因此,在該情況下,也可以在接通自卸車2的電源時向管制設(shè)施7進(jìn)行屏蔽區(qū)域信息的請求。
圖29是示出自卸車2與管制設(shè)施7之間的通信動作的一例的流程圖。如圖29所示,例如在電源停止一定時間之后自卸車2接通了電源的情況下(步驟st51),請求管制設(shè)施7發(fā)送在電源停止的期間更新了的屏蔽區(qū)域信息(步驟st52)。在步驟st52中,例如自卸車2將表示電源停止的期間的斷開期間信息發(fā)送至管制設(shè)施7。管制設(shè)施7基于從自卸車2發(fā)送來的斷開期間信息,檢索在該自卸車2的電源停止期間更新了的屏蔽區(qū)域信息(步驟st61),并將相應(yīng)的屏蔽區(qū)域信息發(fā)送至自卸車2(步驟st62)。自卸車2在接收到屏蔽區(qū)域信息的情況下(步驟st53的是),基于該屏蔽區(qū)域信息來設(shè)定屏蔽區(qū)域ma(步驟st54)。然后,自卸車2開始自主行駛(步驟st55)。由此,即便在自卸車2的電源停止一定期間的情況下,也能夠在再次接通電源時獲取更新了的屏蔽區(qū)域ma的更新信息。
另外,在上述實(shí)施方式中,以自卸車2的屏蔽區(qū)域設(shè)定部51設(shè)定屏蔽區(qū)域ma的情況為例進(jìn)行了說明,但不局限于此。例如,管制設(shè)施7也可以設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。在該情況下,也可以將設(shè)定好的屏蔽區(qū)域ma的信息從無線通信裝置18向自卸車2發(fā)送。另外,也可以由作業(yè)者通過手動操作來設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。
在管制裝置7設(shè)定屏蔽區(qū)域ma的情況下,處理裝置12也可以與礦山的站點(diǎn)地圖(sitemap)相應(yīng)地設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。在站點(diǎn)地圖中組入開發(fā)信息數(shù)據(jù)的情況下,也可以對地形變化部分自動地設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。開發(fā)信息例如包含開采場所信息或者搬運(yùn)路維修計劃信息。另外,操作員也可以一邊觀察顯示裝置16一邊利用觸摸面板或鼠標(biāo)那樣的輸入設(shè)備在所希望的位置設(shè)定任意形狀的屏蔽區(qū)域ma。
另外,也可以預(yù)先在服務(wù)車或自卸車中設(shè)置處理裝置、顯示裝置以及輸入裝置,使服務(wù)人員或操作員以與上述的管制操作員相同的步驟設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。
附圖標(biāo)記說明
s1、s2、s3位置信息
bk堤臺
di檢測信息
ma、ma1、ma2、ma3、ma4屏蔽區(qū)域
hl搬運(yùn)路
mi地圖信息
iah,iav照射范圍
is交叉點(diǎn)
dpa排土場
rp行駛路徑
lpa裝載場
vp上方突出物
1管理系統(tǒng)
2自卸車(作業(yè)機(jī)械)
7管制設(shè)施
9通信系統(tǒng)
10管理裝置
18、34無線通信裝置
20行駛控制器
24障礙物傳感器
24a雷達(dá)(非接觸傳感器)
24b激光傳感器(非接觸傳感器)
30作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)
31gps接收器(位置檢測機(jī)構(gòu))
32行駛路徑作成裝置
33位置計測控制器(計測輸出機(jī)構(gòu))
33a判定部
33b對照導(dǎo)航位置運(yùn)算部
33c柵格地圖作成部
36地圖保存用數(shù)據(jù)庫
39觀測點(diǎn)可利用判斷部
51屏蔽區(qū)域設(shè)定部
52信息設(shè)定部