車輛行駛系統(tǒng)以及車輛行駛控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及車輛行駛系統(tǒng)以及車輛行駛控制方法，特別是涉及裝載位置處的輸送車的朝向的設(shè)定技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)露天開(kāi)采礦山等時(shí)，在向自卸卡車等輸送車裝載挖掘機(jī)等裝載機(jī)挖掘的土砂、礦石的情況下，裝載機(jī)的操作人員需要向輸送車傳遞裝載的場(chǎng)所并使輸送車來(lái)到該場(chǎng)所。在輸送車為載人車輛的情況下，通過(guò)升起的裝載機(jī)的鏟斗等來(lái)表示位置，能夠通過(guò)輸送車的操作人員的判斷而使輸送車向適當(dāng)?shù)奈恢门c朝向移動(dòng)。在輸送車為無(wú)人駕駛的所謂無(wú)人輸送車的情況下，無(wú)法通過(guò)輸送車的操作人員進(jìn)行判斷，因此存在需要裝載機(jī)的操作人員適當(dāng)?shù)卦O(shè)定輸送車應(yīng)該到達(dá)的位置與朝向并傳遞至無(wú)人輸送車的問(wèn)題點(diǎn)。
[0003]作為用于解決上述的問(wèn)題點(diǎn)的技術(shù)，例如專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)是公知的。在專利文獻(xiàn)I公開(kāi)了如下結(jié)構(gòu)，裝載機(jī)的操作人員設(shè)定裝載位置，對(duì)無(wú)人輸送車的行駛進(jìn)行管制的管制裝置基于裝載機(jī)的位置、裝載位置、挖掘面的邊界等的信息，計(jì)算出到達(dá)裝載位置的路徑，并發(fā)送至無(wú)人輸送車。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，無(wú)人輸送車沿著從管制裝置獲得的路徑行駛，從而能夠停在裝載位置。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012-22611號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]在專利文獻(xiàn)I所記載的技術(shù)中，基于裝載機(jī)的位置、裝載位置、挖掘面的邊界等管制裝置能夠掌握的信息來(lái)生成路徑。另一方面，在挖掘面周邊挖掘時(shí)，土砂散亂。土砂的散亂狀況因挖掘作業(yè)的進(jìn)行而變化，但由于未反映在地圖信息上，因此管制裝置無(wú)法對(duì)其進(jìn)行掌握。因此，當(dāng)無(wú)人輸送車在僅根據(jù)裝載機(jī)的位置、裝載位置、挖掘面的邊界等管制裝置能夠掌握的信息而生成的路徑上行駛的情況下，殘留有存在散亂的土砂等障礙物與無(wú)人輸送車干涉的擔(dān)憂的課題。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述的課題而完成的，其目的在于提供一種不與在裝載機(jī)或行駛路徑周邊散亂的土砂等障礙物干涉，而將無(wú)人輸送車引導(dǎo)至裝載位置的車輛行駛系統(tǒng)以及車輛行駛控制方法。
[0010]用于解決課題的方法
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供一種車輛行駛系統(tǒng)，由進(jìn)行貨物的裝載作業(yè)的裝載機(jī)對(duì)以無(wú)人駕駛的方式輸送所述貨物的輸送車進(jìn)行引導(dǎo)，以將所述輸送車引導(dǎo)至所述貨物的裝載位置，上述車輛行駛系統(tǒng)的特征在于，具備:朝向輸入裝置，供所述裝載機(jī)的操作人員輸入所述裝載位置處的所述輸送車的車體的朝向；行駛路徑計(jì)算部，對(duì)行駛路徑進(jìn)行計(jì)算，該行駛路徑用于使所述輸送車以所輸入的所述朝向停在所述裝載位置；以及車輛控制部，進(jìn)行車輛控制，該車輛控制用于使所述輸送車按照所述行駛路徑來(lái)行駛以及停止。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，裝載機(jī)的操作人員以避免自己所掌握的障礙物的干涉的方式輸入裝載位置處的輸送車的車體的朝向，以能夠在裝載位置且以所輸入的車體的朝向停車的方式計(jì)算行駛路徑。而且，以使輸送車按照該行駛路徑來(lái)行駛、停止的方式執(zhí)行車輛控制，從而能夠不與障礙物產(chǎn)生干涉，將輸送車引導(dǎo)至裝載位置。
[0013]更加具體而言，例如如圖8所示，在由附圖標(biāo)記540a表示的自卸卡車的車體的朝向中，散亂的土砂550與自卸卡車干涉。與此相對(duì)，若使自卸卡車的車體的朝向以裝載位置(相當(dāng)于鏟斗位置520)為中心如附圖標(biāo)記540b所示那樣旋轉(zhuǎn)，則與土砂550的干涉消除。如上，即使裝載位置相同，通過(guò)改變自卸卡車的車體的朝向，也能夠不與周邊的障礙物干涉，而對(duì)自卸卡車進(jìn)行引導(dǎo)。因此，不進(jìn)行已設(shè)定的裝載位置的再次設(shè)定，通過(guò)變更自卸卡車的車體的朝向，能夠使自卸卡車避開(kāi)干涉進(jìn)行停車。
[0014]另外，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，進(jìn)一步具備:顯示裝置，其顯示包括輸送車圖像的設(shè)定畫(huà)面，該輸送車圖像表示所述裝載位置處的所述輸送車的車體的朝向；以及畫(huà)面顯示控制部，其對(duì)所述設(shè)定畫(huà)面進(jìn)行顯示控制，所述朝向輸入裝置接受用于變更所述輸送車圖像的朝向的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量的輸入，所述畫(huà)面顯示控制部使所述輸送車圖像以所述設(shè)定畫(huà)面中表示所述裝載位置的二維裝載位置為中心按照所述旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量進(jìn)行旋轉(zhuǎn)移動(dòng)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，按照操作人員從朝向輸入裝置輸入的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)量，使輸送車圖像在設(shè)定畫(huà)面上旋轉(zhuǎn)，從而容易視覺(jué)掌握輸送車的車體的朝向，進(jìn)而能夠提高朝向輸入操作時(shí)的操作性。
[0016]另外，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述畫(huà)面顯示控制部在所述設(shè)定畫(huà)面重疊顯示所述行駛路徑。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，操作人員不僅考慮行駛路徑，也能夠進(jìn)行裝載位置處的輸送車的朝向的輸入操作。
[0018]另外，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，進(jìn)一步具備警告部，該警告部在如下情況下發(fā)出警告:若所述輸送車參照位于所述裝載位置以及所述行駛路徑的周邊的障礙物的位置信息并沿著重疊顯示于所述設(shè)定畫(huà)面的所述行駛路徑行駛，則預(yù)測(cè)會(huì)與所述障礙物產(chǎn)生干涉的情況；以及若所述輸送車沿著在所述設(shè)定畫(huà)面重疊顯示的所述輸送車圖像的朝向停在所述裝載位置，則預(yù)測(cè)會(huì)與所述障礙物產(chǎn)生干涉的情況。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)沿著行駛路徑行駛的中以及停在裝載位置時(shí)與障礙物干涉的情況下發(fā)出警告，從而能夠促使操作人員以避免干涉的方式再次輸入輸送車的朝向。
[0020]另外，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，進(jìn)一步具備監(jiān)視圖像生成部，該監(jiān)視圖像生成部將拍攝所述裝載機(jī)的周邊而獲得的照相機(jī)圖像的視點(diǎn)轉(zhuǎn)換成上方視點(diǎn)，從而生成監(jiān)視圖像，所述畫(huà)面顯示控制部生成包括所述輸送車的待機(jī)位置以及所述裝載位置的廣域圖像，并且生成在該廣域圖像中的與所述監(jiān)視圖像的拍攝范圍對(duì)應(yīng)的部分區(qū)域重疊所述監(jiān)視圖像的合成圖像，在該合成圖像重疊顯示所述行駛路徑。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，在監(jiān)視圖像拍攝有裝載機(jī)的周邊狀況，因此操作人員能夠一邊確認(rèn)拍攝于監(jiān)視圖像的裝載機(jī)周邊的障礙物的位置，一邊進(jìn)行輸送車的朝向的輸入操作。并且，在設(shè)定畫(huà)面顯示有位于監(jiān)視圖像的拍攝范圍外的待機(jī)位置與由此至裝載位置的行駛路徑，因此操作人員針對(duì)因車體的朝向改變而變化的行駛路徑，不僅能夠確認(rèn)與障礙物的干涉，也能夠進(jìn)行輸送車的朝向的輸入操作。
[0022]另外，本發(fā)明在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述裝載機(jī)包括用于進(jìn)行所述裝載作業(yè)的前作業(yè)機(jī)以及對(duì)該前作業(yè)機(jī)進(jìn)行操作的操作桿，所述朝向輸入裝置具備于所述操作桿，并構(gòu)成為包括以所述操作桿的軸向?yàn)樾D(zhuǎn)中心的刻度盤(pán)部。
[0023]在繼續(xù)裝載作業(yè)的過(guò)程中，操作人員幾乎不從操作桿放開(kāi)手，但根據(jù)本發(fā)明，能夠一邊維持把持操作桿的狀態(tài)，一邊利用大拇指等使刻度盤(pán)部旋轉(zhuǎn)從而進(jìn)行輸送車的朝向的輸入操作。由此，能夠一邊繼續(xù)裝載作業(yè)，一邊進(jìn)行輸送車的朝向的輸入操作，因此能夠期待裝載作業(yè)的生產(chǎn)率的提高。
[0024]另外，本發(fā)明提供一種車輛行駛控制方法，由進(jìn)行貨物的裝載作業(yè)的裝載機(jī)對(duì)以無(wú)人駕駛的方式輸送所述貨物的輸送車進(jìn)行引導(dǎo)，以將所述輸送車引導(dǎo)至所述貨物的裝載位置，上述車輛行駛控制方法的特征在于，包括:從所述裝載機(jī)的操作人員接受所述輸送車的所述裝載位置處的所述輸送車的車體的朝向的輸入操作的步驟;對(duì)用于使所述輸送車以所輸入的所述朝向停在所述裝載位置的行駛路徑進(jìn)行計(jì)算的步驟；以及進(jìn)行用于使所述輸送車按照所述行駛路徑來(lái)行駛以及停止的車輛控制的步驟。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，裝載機(jī)的操作人員以避免自己所掌握的障礙物的干涉的方式輸入裝載位置處的輸送車的朝向，以能夠在裝載位置且以被輸入的車體的朝向停車的方式計(jì)算行駛路徑。而且，以使輸送車按照該行駛路徑來(lái)行駛、停止的方式執(zhí)行車輛控制，從而能夠不與障礙物干涉，將輸送車引導(dǎo)至裝載位置。
[0026]發(fā)明的效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種不與在裝載機(jī)、行駛路徑周邊散亂的土砂等障礙物干涉，將無(wú)人輸送車引導(dǎo)至裝載位置的車輛行駛系統(tǒng)以及車輛行駛控制方法。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1是表示本實(shí)施方式的車輛行駛系統(tǒng)I的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。
[0029]圖2是表示圖1所示的挖掘機(jī)10的駕駛席內(nèi)部的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。
[0030]圖3是表示本實(shí)施方式的自卸卡車的行駛路徑的圖。
[0031 ]圖4是表示圖1所示的挖掘機(jī)10的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0032]圖5是表不圖1所不的管制部31的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0033]圖6是表示圖1所示的自卸卡車20-1的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的框圖。
[0034]圖7是表示存儲(chǔ)于圖4的模式存儲(chǔ)部1503的裝載模式圖像的一個(gè)例子的說(shuō)明圖。[00；35]圖8是表示圖2所示的設(shè)定畫(huà)面120的顯示例的說(shuō)明圖。
[0036]圖9是在圖8的設(shè)定畫(huà)面120a中表示進(jìn)行了干涉警告顯示的狀態(tài)的說(shuō)明圖。
[0037]圖10是表示重疊顯示行駛路徑的設(shè)定畫(huà)面的說(shuō)明圖。
[0038]圖11是表示合成監(jiān)視圖像與廣域圖像的設(shè)定畫(huà)面的說(shuō)明圖。
[0039]圖12是表示本實(shí)施方式的車輛行駛系統(tǒng)I的處理的流程的時(shí)序圖。
[0040]圖13是表示停車姿勢(shì)設(shè)定處理的流程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在全部附圖中，對(duì)相同的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，并省略重復(fù)說(shuō)明。
[0042]首先，基于圖1對(duì)本實(shí)施方式的車輛行駛系統(tǒng)的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是表示本實(shí)施方式的車輛行駛系統(tǒng)I的簡(jiǎn)要結(jié)構(gòu)的圖。
[0043]圖1所示的車輛行駛系統(tǒng)I包括:在礦山等采石廠進(jìn)行土砂、礦石的裝載作業(yè)的作為裝載機(jī)的挖掘機(jī)10;以無(wú)人駕駛的方式輸送土砂、礦石的一個(gè)至多個(gè)無(wú)人輸送車(以下稱為“自卸卡車”)20-1、20-2、……、20-n;以及設(shè)置于采石廠的附近或者遠(yuǎn)離的管制中心30的管制部31。挖掘機(jī)10、各自卸卡車20-1、20