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(kāi)采現(xiàn)場(chǎng)，例如運(yùn)行有專(zhuān)利文獻(xiàn)1所公開(kāi)那樣的自卸車(chē)等作業(yè)機(jī)械。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)

專(zhuān)利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)平11-242520號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)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(shí)，使用全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)檢測(cè)到的位置的精度會(huì)降低，有時(shí)會(huì)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(wèn)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(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)所述作業(yè)機(jī)械的位置；非接觸傳感器，其檢測(cè)所述作業(yè)機(jī)械的周?chē)奈矬w的位置；以及控制部，其從所述位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果以及所述非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果中抽出被檢測(cè)物信息，并去除屏蔽區(qū)域的內(nèi)側(cè)的所述被檢測(cè)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(cè)機(jī)構(gòu)，其檢測(cè)所述作業(yè)機(jī)械的位置；非接觸傳感器，其檢測(cè)所述作業(yè)機(jī)械的周?chē)奈矬w的位置；以及計(jì)測(cè)輸出機(jī)構(gòu)，其進(jìn)行確定動(dòng)作，在該確定動(dòng)作中，通過(guò)對(duì)照地圖信息與所述非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)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(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)結(jié)果以及所述非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果而生成的，所述計(jì)測(cè)輸出機(jī)構(gòu)在進(jìn)行所述確定動(dòng)作時(shí)，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(lái)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(shuō)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(chē)的控制框圖。

圖4是實(shí)施方式1所涉及的自卸車(chē)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(cè)范圍的俯視圖。

圖6是對(duì)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(jì)測(cè)控制器的對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部檢測(cè)位置以及方位的方法進(jìn)行說(shuō)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(kù)所存儲(chǔ)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(shuō)明激光傳感器所進(jìn)行的檢測(cè)的一例的圖。

圖10是說(shuō)明激光傳感器所進(jìn)行的檢測(cè)的一例的圖。

圖11是示出根據(jù)檢測(cè)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(cè)結(jié)果而生成的檢測(cè)信息的一例的圖。

圖13是示出觀測(cè)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(shuō)明激光傳感器所進(jìn)行的檢測(cè)的一例的圖。

圖19是說(shuō)明激光傳感器所進(jìn)行的檢測(cè)的一例的圖。

圖20是示出檢測(cè)信息以及地圖信息的一例的圖。

圖21是示出檢測(cè)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(shuō)明激光傳感器所進(jìn)行的檢測(cè)的一例的圖。

圖26是示出檢測(cè)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(chē)與管制設(shè)施之間的通信動(dòng)作的一例的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，并不通過(guò)該實(shí)施方式來(lái)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(chēng)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(píng)價(jià)、作業(yè)機(jī)械的操作員的操作技術(shù)的評(píng)價(jià)、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(gè)。

作業(yè)機(jī)械是指用于礦山中的各種作業(yè)的機(jī)械類(lèi)的總稱(chēng)。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(chē)輛中的至少一個(gè)。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(dòng)挖掘機(jī)以及輪式裝載機(jī)中的至少一個(gè)。搬運(yùn)機(jī)械包含能夠在礦山中移動(dòng)的移動(dòng)體，能夠搬運(yùn)貨物。搬運(yùn)機(jī)械包含自卸車(chē)。貨物包含通過(guò)開(kāi)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(lái)的排土破碎。

通過(guò)管理系統(tǒng)1來(lái)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(duì)管理作為作業(yè)機(jī)械的自卸車(chē)2的例子進(jìn)行說(shuō)明。如圖1以及圖2所示，自卸車(chē)2在礦山中的裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)dpa、通往裝載場(chǎng)lpa及排土場(chǎng)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(gè)排土場(chǎng)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(chǎng)lpa的外側(cè)、排土場(chǎng)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(tái)bk。

自卸車(chē)2是能夠在礦山中移動(dòng)的移動(dòng)體。自卸車(chē)2能夠在裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)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(chē)2的行駛路徑rp包含裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)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(chē)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(tái)bk；在裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)dpa以及搬運(yùn)路hl中的至少一個(gè)設(shè)置的人造物af；以及在裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)dpa以及搬運(yùn)路hl中的至少一個(gè)設(shè)置的壁wl，但也包含標(biāo)識(shí)、建筑物等人造物、巖石等。規(guī)定高度是不希望自卸車(chē)2在自主行駛時(shí)超過(guò)上方突出物vp的高度。

自卸車(chē)2在裝載場(chǎng)lpa中裝載貨物。自卸車(chē)2在排土場(chǎng)dpa中卸下(排出)貨物。自卸車(chē)2在設(shè)置有破碎機(jī)cr的排土場(chǎng)dpa中向破碎機(jī)cr內(nèi)投入作為貨物的排土。自卸車(chē)2是在礦山中進(jìn)行作業(yè)時(shí)通常根據(jù)來(lái)自管理裝置10的指令信號(hào)在行駛路徑rp上自主行駛的、所謂的無(wú)人自卸車(chē)。自卸車(chē)2自主行駛是指，自卸車(chē)2不通過(guò)作業(yè)者的操作進(jìn)行行駛，而是根據(jù)來(lái)自管理裝置10的指令信號(hào)進(jìn)行行駛。另外，自卸車(chē)2也能夠通過(guò)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(chē)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(dòng)。另外，管理裝置10也可以進(jìn)行移動(dòng)。通信系統(tǒng)9在管理裝置10、自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3之間通過(guò)無(wú)線通信來(lái)傳遞信息。通信系統(tǒng)9能夠在管理裝置10與自卸車(chē)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(chē)2與其他作業(yè)機(jī)械3之間雙向地進(jìn)行無(wú)線通信。在本實(shí)施方式中，通信系統(tǒng)9具有多個(gè)將信號(hào)(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(lái)檢測(cè)自卸車(chē)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(gè)測(cè)位衛(wèi)星5。rtk-gnss檢測(cè)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(cè)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(lái)檢測(cè)礦山中的自卸車(chē)2的位置以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。利用rtk-gnss檢測(cè)的位置是在全球坐標(biāo)系中規(guī)定的絕對(duì)位置。在以下的說(shuō)明中，適當(dāng)將利用rtk-gnss檢測(cè)的位置稱(chēng)為gps位置。gps位置是絕對(duì)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(cè)位衛(wèi)星5的配置、電離層、對(duì)流圈或者接收來(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的信息的天線周邊的地形的影響，測(cè)位的狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。在該測(cè)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(cè)位(不能夠測(cè)位計(jì)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(lái)管理礦山中的自卸車(chē)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(lái)管理自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3的方位。自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3的方位是自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3向前方行駛時(shí)移動(dòng)的方向。需要說(shuō)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(duì)配置于管制設(shè)施7的管理裝置10進(jìn)行說(shuō)明。管理裝置10向自卸車(chē)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(jì)算機(jī)11、顯示裝置16、輸入裝置17、無(wú)線通信裝置18以及gps基站19。

計(jì)算機(jī)11具備處理裝置12、存儲(chǔ)裝置13以及輸入輸出部15。顯示裝置16、輸入裝置17、無(wú)線通信裝置18以及gps基站19經(jīng)由輸入輸出部15而與計(jì)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(wú)線通信裝置18以及gps基站19中的至少一個(gè)之間的信息的輸入輸出(接口)。

處理裝置12執(zhí)行與自卸車(chē)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(duì)經(jīng)由通信系統(tǒng)9獲得的、與自卸車(chē)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(chē)2的行駛路徑信息。存儲(chǔ)裝置13與處理裝置12連接。存儲(chǔ)裝置13存儲(chǔ)與自卸車(chē)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(chǔ)裝置13存儲(chǔ)自卸車(chē)2的位置以及其他作業(yè)機(jī)械3的位置。存儲(chǔ)裝置13存儲(chǔ)用于使處理裝置12執(zhí)行各種處理的計(jì)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(chē)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(pán)、觸摸面板以及鼠標(biāo)中的至少一個(gè)。輸入裝置17作為能夠向處理裝置12輸入操作信號(hào)的操作部發(fā)揮功能。

無(wú)線通信裝置18配置在管制設(shè)施7中。無(wú)線通信裝置18是通信系統(tǒng)9的一部分。無(wú)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(wú)線通信裝置18具有天線18a。無(wú)線通信裝置18能夠接收從自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3中的至少一方發(fā)送來(lái)的信息。由無(wú)線通信裝置18接收到的信息被輸出至處理裝置12并存儲(chǔ)(登記)于存儲(chǔ)裝置13。無(wú)線通信裝置18能夠向自卸車(chē)2和其他作業(yè)機(jī)械3中的至少一個(gè)發(fā)送信息。無(wú)線通信裝置18能夠發(fā)送關(guān)于自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3等移動(dòng)物體的位置信息(移動(dòng)物體位置信息)。該移動(dòng)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(lái)自多個(gè)測(cè)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(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的信息的接收器；經(jīng)由天線19c向自卸車(chē)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(chǔ)器的存儲(chǔ)裝置。收發(fā)裝置19b根據(jù)天線19a接收到的信息來(lái)檢測(cè)gps基站19的gps位置，并且生成用于修正自卸車(chē)2的gps位置的修正觀測(cè)信息。gps基站19的收發(fā)裝置19b通過(guò)天線19c向自卸車(chē)2以及其他作業(yè)機(jī)械3發(fā)送修正觀測(cè)信息。需要說(shuō)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(cè)信息。

計(jì)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(chǔ)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(chǔ)器。處理裝置12的功能通過(guò)cpu讀入在rom存儲(chǔ)的控制程序并在ram的作業(yè)區(qū)域執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)裝置13的功能通過(guò)rom存儲(chǔ)控制程序以及由cpu將信息登記于非易失性存儲(chǔ)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。非易失性存儲(chǔ)器包含閃速存儲(chǔ)器以及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)13b。另外，也可以通過(guò)多個(gè)處理電路協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)處理裝置12以及存儲(chǔ)裝置13的功能。

<其他作業(yè)機(jī)械>

接著，對(duì)其他作業(yè)機(jī)械3進(jìn)行說(shuō)明。在本實(shí)施方式中，其他作業(yè)機(jī)械3是自卸車(chē)2以外的作業(yè)機(jī)械，通過(guò)作業(yè)者的操作進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。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(cè)gps位置的gps接收器；以及與管制設(shè)施7的無(wú)線通信裝置18之間收發(fā)信息的無(wú)線通信裝置。其他作業(yè)機(jī)械3的無(wú)線通信裝置每規(guī)定時(shí)間向管制設(shè)施7的無(wú)線通信裝置18發(fā)送gps位置。

<自卸車(chē)>

接著，對(duì)自卸車(chē)2進(jìn)行說(shuō)明。圖3是本實(shí)施方式所涉及的自卸車(chē)的控制框圖。圖4是本實(shí)施方式所涉及的自卸車(chē)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(cè)范圍的俯視圖。

如圖4所示，自卸車(chē)2具備車(chē)輛主體21、車(chē)箱22、車(chē)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(chē)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(shuō)明的是，運(yùn)行區(qū)域是包含搬運(yùn)路hl、裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)dpa以及交叉點(diǎn)的區(qū)域，是自卸車(chē)2在進(jìn)行行駛以及作業(yè)時(shí)通過(guò)的區(qū)域。在車(chē)輛主體21中配置有柴油發(fā)動(dòng)機(jī)這樣的內(nèi)燃機(jī)2e、通過(guò)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(dòng)機(jī)23m。由電動(dòng)機(jī)23m驅(qū)動(dòng)車(chē)輪23中的后輪23r。需要說(shuō)明的是，內(nèi)燃機(jī)2e的動(dòng)力也可以經(jīng)由包含液力變矩器在內(nèi)的傳動(dòng)裝置而傳遞至后輪23r。另外，車(chē)輛主體21具備使車(chē)輪23中的前輪23f轉(zhuǎn)向的操作裝置2s。車(chē)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(chē)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(cè)車(chē)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(gè)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(cè)障礙物相對(duì)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(chē)輛主體21的左右方向上隔開(kāi)間隔地設(shè)置有三個(gè)，但不局限于此。

激光傳感器24b檢測(cè)自卸車(chē)2的周?chē)奈矬w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(cè)障礙物相對(duì)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(chē)輛主體21的左右方向上隔開(kāi)間隔地設(shè)置有兩個(gè)，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(jì)測(cè)控制器33連接。

<作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)>

接著，對(duì)作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明。圖6是對(duì)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(jì)測(cè)控制器的對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部檢測(cè)位置以及方位的方法進(jìn)行說(shuō)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(kù)所存儲(chǔ)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(méi)置于自卸車(chē)2且使自卸車(chē)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(jì)測(cè)控制器33、行駛控制器20、激光傳感器24b、無(wú)線通信裝置34以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)測(cè)控制器33、地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)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(lái)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(cè)自卸車(chē)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(cè)結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)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(cè)信號(hào)，能夠求出自卸車(chē)2的方位(方位變化量)。

速度傳感器27檢測(cè)自卸車(chē)2的行駛速度。在本實(shí)施方式中，速度傳感器27檢測(cè)車(chē)輪23的旋轉(zhuǎn)速度，從而檢測(cè)自卸車(chē)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(cè)結(jié)果的檢測(cè)信號(hào)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(cè)信號(hào)以及來(lái)自?xún)?nèi)置于行駛控制器20的計(jì)時(shí)器的時(shí)間信息，能夠求出自卸車(chē)2的移動(dòng)距離。

gps接收器31是使用gps來(lái)檢測(cè)自卸車(chē)2的位置、即gps位置的位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)。gps接收器31至少連接有接收來(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的信息的天線31a以及接收來(lái)自gps基站19的修正觀測(cè)信息的天線31b。天線31a將基于從測(cè)位衛(wèi)星5接收到的信息的信號(hào)輸出至gps接收器31，天線31b將基于接收到的修正觀測(cè)信息的信號(hào)輸出至gps接收器31。gps接收器31使用來(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的信息以及來(lái)自gps基站19的修正觀測(cè)信息，來(lái)檢測(cè)天線31a的位置(gps位置)。具體而言，gps接收器31對(duì)來(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的信息與來(lái)自gps基站19的修正觀測(cè)信息進(jìn)行比較，求出到任意的測(cè)位衛(wèi)星5的距離，并且，調(diào)查來(lái)自測(cè)位衛(wèi)星5的電波的位相來(lái)檢測(cè)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(guò)檢測(cè)天線31a的位置(gps位置)來(lái)檢測(cè)自卸車(chē)2的位置(gps位置)。另外，gps接收器31在檢測(cè)天線31a的位置的過(guò)程中，基于天線31a接收到信息的測(cè)位衛(wèi)星5的數(shù)量等，來(lái)檢測(cè)表示所檢測(cè)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(cè)位計(jì)算的情況下，輸出作為非測(cè)位的信號(hào)。在本實(shí)施方式中，fix解的gps位置的精度是自卸車(chē)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(chē)2無(wú)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(cè)表示所檢測(cè)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(cè)位計(jì)算的情況下，將作為非測(cè)位的信號(hào)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(jì)測(cè)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(chǔ)部32a，該路徑位置存儲(chǔ)部32a是對(duì)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(chǔ)的路徑位置存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。行駛路徑作成裝置32與連接有天線34a的無(wú)線通信裝置34連接。無(wú)線通信裝置34能夠接收從管理裝置10以及本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4中的至少一個(gè)發(fā)送來(lái)的信息(包含指令信號(hào))。需要說(shuō)明的是，本車(chē)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(chē)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(chē)輛。即，本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4包含本車(chē)輛以外的自卸車(chē)2。

無(wú)線通信裝置34接收管制設(shè)施7的無(wú)線通信裝置18發(fā)送來(lái)的行駛路徑信息以及與本車(chē)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(jì)測(cè)控制器33。需要說(shuō)明的是，行駛路徑信息以及與本車(chē)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(wú)線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息時(shí)，存儲(chǔ)于路徑位置存儲(chǔ)部32a。行駛路徑作成裝置32在從無(wú)線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息時(shí)，將本車(chē)輛即自卸車(chē)2的位置以及方位通過(guò)無(wú)線通信裝置34發(fā)送至管制設(shè)施7的無(wú)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(chǔ)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(chǔ)器的計(jì)算機(jī)。行駛控制器20接收由gps接收器31檢測(cè)到的gps位置以及由位置計(jì)測(cè)控制器33檢測(cè)到的自卸車(chē)2的位置。行駛控制器20是基于由gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置或者由位置計(jì)測(cè)控制器33的對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測(cè)到的自卸車(chē)2的位置，使自卸車(chē)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(cè)結(jié)果即gps位置、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的方位(方位變化量)，進(jìn)行確定自卸車(chē)2的位置以及方位的確定動(dòng)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(cè)結(jié)果即gps位置、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的方位(方位變化量)綜合，來(lái)確定自卸車(chē)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(shí)刻的gps位置以及陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果即方位為基礎(chǔ)，根據(jù)來(lái)自計(jì)時(shí)器的時(shí)間信息對(duì)速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果即行駛速度進(jìn)行積分，來(lái)確定位置以及方位。行駛控制器20在位置以及方位的檢測(cè)前、檢測(cè)中以及檢測(cè)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(chē)2的加速器、制動(dòng)裝置以及操作裝置2s中的至少一個(gè)，以使得自卸車(chē)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(chē)2按照行駛路徑rp行駛。通過(guò)這樣的控制，行駛控制器20使自卸車(chē)2沿著行駛路徑rp行駛。行駛控制器20的功能通過(guò)cpu讀入在rom存儲(chǔ)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(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，也可以通過(guò)多個(gè)處理電路協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)行駛控制器20的功能。

如圖3所示，位置計(jì)測(cè)控制器33具備判定部33a、對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b以及柵格地圖作成部33c。位置計(jì)測(cè)控制器33是如下的計(jì)測(cè)輸出機(jī)構(gòu)：在自卸車(chē)2按照行駛路徑rp行駛時(shí)，根據(jù)gps接收器31的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的gps位置以及激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)檢測(cè)上方突出物vp(在實(shí)施方式1中主要是堤臺(tái)bk)的位置，并將檢測(cè)到的上方突出物vp的有無(wú)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(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36。位置計(jì)測(cè)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(jì)測(cè)控制器33輸入表示陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的方位(方位變化量)的檢測(cè)信號(hào)、以及表示速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果即自卸車(chē)2的行駛速度的檢測(cè)信號(hào)。

另外，位置計(jì)測(cè)控制器33經(jīng)由無(wú)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(jì)測(cè)控制器33輸入表示gps接收器31的檢測(cè)結(jié)果即gps位置的檢測(cè)信號(hào)。

判定部33a是判定gps接收器31所檢測(cè)到的gps位置精度是否超過(guò)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(shí)，判定為檢測(cè)到的自卸車(chē)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(cè)位的情況下，判定為檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置的精度是低精度。需要說(shuō)明的是，規(guī)定精度是自卸車(chē)2能夠根據(jù)后述的推測(cè)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(cè)，但也可以由其他設(shè)備(例如判定部33a)進(jìn)行解的檢測(cè)。

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(guò)判定部33a判定為由gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度超過(guò)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(cè)到的檢測(cè)信息中抽出上方突出物vp的位置的抽出動(dòng)作。在進(jìn)行抽出動(dòng)作時(shí)，柵格地圖作成部33c首先將由判定部33a檢測(cè)到的自卸車(chē)2的位置以及方位與由激光傳感器24b檢測(cè)到的檢測(cè)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(cè)結(jié)果，抽出上方突出物vp的被檢測(cè)物信息。

柵格地圖作成部33c基于如上述那樣抽出的被檢測(cè)物信息，進(jìn)行地圖信息的生成動(dòng)作。在進(jìn)行生成動(dòng)作時(shí)，柵格地圖作成部33c例如將上述的被檢測(cè)物信息作為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi而存儲(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)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(tái)bk等的上方突出部vp的有無(wú)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(kù)36是將與上方突出物vp的位置相關(guān)的信息存儲(chǔ)為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi的地圖信息存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)。地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36與第一通信線35a連接。地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36由ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、閃速存儲(chǔ)器以及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)構(gòu)成。在判定部33a判定為gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度超過(guò)規(guī)定精度時(shí)，地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36從激光傳感器24b的檢測(cè)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(cè)結(jié)果，并將與抽出的上方突出物vp相關(guān)的檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi。地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36在每次柵格地圖作成部33c進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將柵格地圖作成部33c檢測(cè)到的檢測(cè)結(jié)果存儲(chǔ)為地圖信息mi。在本實(shí)施方式中，存儲(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36的地圖信息mi在每次柵格地圖作成部33c進(jìn)行檢測(cè)時(shí)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(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度為規(guī)定精度以下時(shí)，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果、激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36所存儲(chǔ)的地圖信息mi，來(lái)檢測(cè)自卸車(chē)2的位置以及方位。如圖6所示，對(duì)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(cè)結(jié)果、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果、激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36所存儲(chǔ)的地圖信息mi綜合，來(lái)檢測(cè)自卸車(chē)2的位置以及方位。在本實(shí)施方式中，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測(cè)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(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測(cè)到的位置以及方位。

另外，位置計(jì)測(cè)控制器33經(jīng)由無(wú)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(cè)到的與作為本車(chē)輛的自卸車(chē)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(wú)線通信裝置18。

此外，如圖3所示，位置計(jì)測(cè)控制器33具備觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38和觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39。觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38將由被來(lái)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(cè)結(jié)果的位置轉(zhuǎn)換為x-y坐標(biāo)。由觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)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(cè)點(diǎn)可利用判斷部39被從路徑位置存儲(chǔ)部32a輸入與本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息。觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果中去除各種噪音、距地表為規(guī)定高度以下的檢測(cè)結(jié)果以及預(yù)計(jì)檢測(cè)到本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4的檢測(cè)結(jié)果。觀測(cè)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(cè)結(jié)果合成為柵格區(qū)域gr的檢測(cè)結(jié)果。觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39將合成后的檢測(cè)結(jié)果輸出至柵格地圖作成部33c與對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b這雙方。

圖9以及圖10是說(shuō)明自卸車(chē)2在裝載場(chǎng)lpa使用激光傳感器24b進(jìn)行檢測(cè)的情況下的一例的圖。在圖9中示出作為本車(chē)輛的自卸車(chē)2進(jìn)入到裝載場(chǎng)lpa、且與自卸車(chē)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(dòng)挖掘機(jī)等)4從壁部w開(kāi)采砂土的狀態(tài)。

由作業(yè)機(jī)械4開(kāi)采的砂土被裝載于自卸車(chē)2。因此，自卸車(chē)2為了裝載砂土而移動(dòng)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(chǎng)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(chē)2。自卸車(chē)2沿著接收到的行駛路線行駛。

此時(shí)，如圖9所示，自卸車(chē)2一邊向照射范圍iah照射激光一邊在裝載場(chǎng)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(cè)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(cè)為上方突出物vp的一部分s。自卸車(chē)2基于檢測(cè)結(jié)果而生成地圖信息mi，并存儲(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36。

當(dāng)利用作業(yè)機(jī)械4進(jìn)行開(kāi)采時(shí)，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(dòng)而進(jìn)行開(kāi)采。在該狀態(tài)下自卸車(chē)2進(jìn)入到裝載場(chǎng)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(chē)2利用對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b來(lái)計(jì)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(chǎng)lpa中行駛，并將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測(cè)為上方突出物vp的一部分s。

圖11是示出通過(guò)圖9所示的情況下的檢測(cè)而生成的地圖信息mi的一例的圖。圖12是示出通過(guò)圖10所示的情況下的檢測(cè)而生成的被檢測(cè)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(cè)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(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1以及與作業(yè)機(jī)械4對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1。另一方面，在被檢測(cè)物信息di中包含與壁部w的凹部wa對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1a。該被檢測(cè)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(cè)物信息di之間，被檢測(cè)物信息s1的位置錯(cuò)開(kāi)。因此，在對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于地圖信息mi和被檢測(cè)物信息di來(lái)運(yùn)算自卸車(chē)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(huì)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(jì)測(cè)控制器33在進(jìn)行地圖作成以及位置運(yùn)算時(shí)，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(cè)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(cè)點(diǎn)可利用判斷部39的一例的框圖。如圖13所示，觀測(cè)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(chē)2經(jīng)由無(wú)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(wú)線通信裝置34接收到的位置關(guān)聯(lián)信息，來(lái)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(chǎng)lpa中的例子。如圖14所示，在裝載場(chǎng)lpa中，利用液壓挖掘機(jī)、電動(dòng)挖掘機(jī)等作業(yè)機(jī)械4來(lái)開(kāi)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(kāi)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(kāi)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(shuō)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(chǎng)dpa中的邊緣傾卸區(qū)域(edgedumparea)的例子。如圖15所示，在排土場(chǎng)dpa的邊緣傾卸區(qū)域中，從自卸車(chē)2向崖部(邊緣部)e排出砂土等貨物。在自卸車(chē)2反復(fù)排出的情況下，有時(shí)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(gè)區(qū)域設(shè)定為矩形，但不局限于此，也可以設(shè)定多個(gè)區(qū)域，還可以設(shè)定與矩形不同的形狀。

圖16示出排土場(chǎng)dpa中的圍場(chǎng)傾卸區(qū)域(paddockdumparea)的例子。如圖16所示，在排土場(chǎng)dpa的圍場(chǎng)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(chē)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(chē)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(gè)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(chǎng)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(gè)區(qū)域，但不局限于此，也可以設(shè)定多個(gè)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(chē)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(tái)bk等的維修用車(chē)輛5在搬運(yùn)路hl上行駛。通過(guò)維修用車(chē)輛5來(lái)維修堤臺(tái)bk，由此堤臺(tái)bk的地形發(fā)生變化。在該情況下，堤臺(tái)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(chē)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(tái)bk。

屏蔽區(qū)域設(shè)定部51基于來(lái)自管制設(shè)施7的位置關(guān)聯(lián)信息，來(lái)設(shè)定上述的屏蔽區(qū)域ma1～ma4。在上述的裝載場(chǎng)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(dòng)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(kāi)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(chē)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(chǎng)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(chē)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(chē)輛5的行駛位置相關(guān)的信息等。在維修用車(chē)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(chē)輛5的行駛位置，并基于推定結(jié)果來(lái)設(shè)定屏蔽區(qū)域ma4。

信息設(shè)定部52判別被檢測(cè)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(cè)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(cè)物信息設(shè)定為移動(dòng)物體信息。以下，列舉具體例子來(lái)說(shuō)明信息設(shè)定部52的功能。

圖18以及圖19是說(shuō)明在裝載場(chǎng)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(cè)時(shí)的例子的圖。如圖18所示，作為本車(chē)輛的自卸車(chē)2一邊在裝載場(chǎng)lpa中行駛一邊向照射范圍iah照射激光。自卸車(chē)2將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測(cè)為上方突出物vp的一部分s，并且基于檢測(cè)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(kāi)采時(shí)，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(chē)2進(jìn)入到裝載場(chǎng)lpa，通過(guò)對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b對(duì)位置以及方位進(jìn)行計(jì)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(chǎng)lpa中行駛，并將壁部w以及作業(yè)機(jī)械4檢測(cè)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(cè)物信息di以及地圖信息mi的一例的圖。被檢測(cè)物信息di包含與作業(yè)機(jī)械4對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1。在該狀態(tài)下，信息設(shè)定部52通過(guò)內(nèi)外判定處理等來(lái)判別由激光傳感器24b檢測(cè)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(cè)物信息s1的一部分和被檢測(cè)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(cè)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(cè)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(cè)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(cè)物信息di的一例的圖。被檢測(cè)物信息di包含與凹部wa對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1a和與作業(yè)機(jī)械4對(duì)應(yīng)的被檢測(cè)物信息s1。在該狀態(tài)下，信息設(shè)定部52通過(guò)內(nèi)外判定處理等來(lái)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(cè)物信息s1a以及被檢測(cè)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(cè)物信息s1a以及被檢測(cè)物信息s1被刪除。如圖21所示，在被檢測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)物信息dia來(lái)運(yùn)算自卸車(chē)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(jì)測(cè)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(chǔ)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(chǔ)器的計(jì)算機(jī)。判定部33a、對(duì)照導(dǎo)航運(yùn)算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38以及觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39的功能通過(guò)cpu讀入在rom所存儲(chǔ)的控制程序并在ram的作業(yè)區(qū)域中執(zhí)行來(lái)實(shí)現(xiàn)。非易失性存儲(chǔ)器包含閃速存儲(chǔ)器以及硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器中的至少一個(gè)。另外，也可以通過(guò)多個(gè)處理電路協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)判定部33a、對(duì)照導(dǎo)航運(yùn)算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38以及觀測(cè)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(cè)信號(hào)來(lái)求出自卸車(chē)2與障礙物的相對(duì)位置。安全控制器40使用與障礙物之間的相對(duì)位置，生成用于控制加速器、制動(dòng)裝置23b以及操作裝置2s中的至少一個(gè)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(lái)控制自卸車(chē)2，以避免自卸車(chē)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(cè)位經(jīng)過(guò)了規(guī)定時(shí)間且對(duì)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(kù)36所存儲(chǔ)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(cè)結(jié)果的情況下，向行駛控制器20輸出用于控制使車(chē)輛主體21停車(chē)的制動(dòng)裝置23b的指令。

<作業(yè)機(jī)械的控制方法>

接著，對(duì)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(dòng)作的一例進(jìn)行說(shuō)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(chē)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(wú)線通信裝置18，向自卸車(chē)2的行駛路徑作成裝置32以及位置計(jì)測(cè)控制器33發(fā)送指令信號(hào)。指令信號(hào)包含與自卸車(chē)2的行駛條件相關(guān)的信息以及與本車(chē)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(chē)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(lái)的來(lái)自處理裝置12的指令信號(hào)中的、行駛路徑信息以及與本車(chē)輛以外的作業(yè)機(jī)械4的位置相關(guān)的信息存儲(chǔ)于路徑位置存儲(chǔ)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(lái)自處理裝置12的指令信號(hào)時(shí)，位置計(jì)測(cè)控制器33經(jīng)由無(wú)線通信裝置34將與作為本車(chē)輛的自卸車(chē)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(lái)自處理裝置12的指令信號(hào)，對(duì)自卸車(chē)2的加速器、制動(dòng)裝置23b以及操作裝置2s進(jìn)行控制，從而控制自卸車(chē)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(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置，通過(guò)推測(cè)導(dǎo)航使自卸車(chē)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(chē)2在裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)dpa、搬運(yùn)路hl以及交叉點(diǎn)is中的至少一部分行駛。推測(cè)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(dòng)距離來(lái)推測(cè)對(duì)象物(自卸車(chē)2)的當(dāng)前位置的導(dǎo)航。自卸車(chē)2的方位(方位變化量)使用配置于自卸車(chē)2的陀螺傳感器26來(lái)檢測(cè)。自卸車(chē)2的移動(dòng)距離使用配置于自卸車(chē)2的速度傳感器27來(lái)檢測(cè)。陀螺傳感器26的檢測(cè)信號(hào)以及速度傳感器27的檢測(cè)信號(hào)被輸出至自卸車(chē)2的行駛控制器20。

行駛控制器20能夠基于來(lái)自陀螺傳感器26的檢測(cè)信號(hào)，求出從已知的起點(diǎn)起的自卸車(chē)2的方位(方位變化量)。行駛控制器20能夠基于來(lái)自速度傳感器27的檢測(cè)信號(hào)，求出從已知的起點(diǎn)起的自卸車(chē)2的移動(dòng)距離。行駛控制器20基于來(lái)自陀螺傳感器26的檢測(cè)信號(hào)以及來(lái)自速度傳感器27的檢測(cè)信號(hào)，生成與自卸車(chē)2的行駛相關(guān)的控制量，以使得自卸車(chē)2按照所生成的行駛路徑rp行駛?？刂屏堪铀傩盘?hào)、制動(dòng)信號(hào)以及轉(zhuǎn)向信號(hào)。行駛控制器20基于轉(zhuǎn)向信號(hào)、加速信號(hào)以及制動(dòng)信號(hào)來(lái)控制自卸車(chē)2的行駛(操作)。

接著，說(shuō)明一邊使用rtk-gnss或?qū)φ諏?dǎo)航位置運(yùn)算部33b來(lái)修正根據(jù)推測(cè)導(dǎo)航求出的推測(cè)位置一邊使自卸車(chē)2行駛的例子。當(dāng)自卸車(chē)2的行駛距離變長(zhǎng)時(shí)，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(cè)誤差的蓄積，有可能在推測(cè)出的位置(推測(cè)位置)與實(shí)際的位置之間產(chǎn)生誤差。其結(jié)果是，自卸車(chē)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(cè)到的gps位置或者對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測(cè)到的位置來(lái)修正根據(jù)推測(cè)導(dǎo)航導(dǎo)出(推測(cè))的自卸車(chē)2的位置(推測(cè)位置)，一邊使自卸車(chē)2行駛。行駛控制器20基于來(lái)自陀螺傳感器26的檢測(cè)信號(hào)、來(lái)自速度傳感器27的檢測(cè)信號(hào)以及來(lái)自gps接收器31的gps位置或者對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b檢測(cè)到的位置，計(jì)算包含用于修正自卸車(chē)2的位置的修正量在內(nèi)的、與自卸車(chē)2的行駛相關(guān)的控制量，以使得自卸車(chē)2按照行駛路徑rp行駛。行駛控制器20基于計(jì)算出的修正量以及控制量，控制自卸車(chē)2的行駛(操作)，以使得自卸車(chē)2按照行駛路徑rp行駛。

接著，執(zhí)行如下的步驟st2：位置計(jì)測(cè)控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度是否超過(guò)規(guī)定精度。即，在步驟st2中，位置計(jì)測(cè)控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置的精度是否為高精度。具體而言，位置計(jì)測(cè)控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測(cè)到的gps位置的解是否為fix解。

當(dāng)位置計(jì)測(cè)控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測(cè)到的gps位置的解是fix解，即，判定為gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度是高精度(步驟st2：是)時(shí)，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(jì)測(cè)控制器33在判定為gps接收器31檢測(cè)到的gps位置精度是高精度時(shí)，基于gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置，使自卸車(chē)2按照路徑位置存儲(chǔ)部32a所存儲(chǔ)的行駛路徑rp自主行駛，并且，從激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果中抽出與上方突出物vp相關(guān)的檢測(cè)結(jié)果，將抽出的與上方突出物vp相關(guān)的檢測(cè)結(jié)果作為運(yùn)行區(qū)域的地圖信息mi存儲(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)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(lái)的位置關(guān)聯(lián)信息，在裝載場(chǎng)lpa、排土場(chǎng)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(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38將由被來(lái)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(cè)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(cè)物信息di(步驟st32)。

接著，信息設(shè)定部52判斷在被檢測(cè)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(cè)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(cè)物信息的情況下(步驟st33的否)，進(jìn)行從該被檢測(cè)物信息di中抽出上方突出物vp的被檢測(cè)物信息的抽出動(dòng)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(cè)物信息的情況下(步驟st33的是)，位置計(jì)測(cè)控制器33從被檢測(cè)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(dòng)作(步驟st34)。

在進(jìn)行抽出動(dòng)作的情況下，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39首先將被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果的各種噪音去除。具體而言，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果中，將反射強(qiáng)度低的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線通過(guò)了透明物體的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線檢測(cè)到塵埃的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線被地面反射了的檢測(cè)結(jié)果以及認(rèn)為激光光線檢測(cè)到地面上的土塊的檢測(cè)結(jié)果作為噪音而去除。

需要說(shuō)明的是，在步驟st31中，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39首先將被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果的各種噪音去除。具體而言，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果中，將反射強(qiáng)度低的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線通過(guò)了透明物體的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線檢測(cè)到塵埃的檢測(cè)結(jié)果、認(rèn)為激光光線被地面反射了的檢測(cè)結(jié)果以及認(rèn)為激光光線檢測(cè)到地面上的土塊的檢測(cè)結(jié)果作為噪音而去除。

觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果中，去除距自卸車(chē)2的距離為最大距離以上的檢測(cè)結(jié)果以及距離為最少距離以下的檢測(cè)結(jié)果。在本實(shí)施方式中，規(guī)定的最大距離是去除太陽(yáng)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(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從被觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38轉(zhuǎn)換坐標(biāo)后的檢測(cè)結(jié)果中，去除距地表為規(guī)定高度以下的檢測(cè)結(jié)果。在本實(shí)施方式中，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39去除規(guī)定高度以下的檢測(cè)結(jié)果，但不局限于此。這樣，觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39從檢測(cè)結(jié)果中去除各種噪音等。

觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39將去除了各種噪音等后的檢測(cè)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(cè)結(jié)果。觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39將合成后的檢測(cè)結(jié)果輸出至柵格地圖作成部33c和對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b這雙方。

然后，位置計(jì)測(cè)控制器33的柵格地圖作成部33c將觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39合成的檢測(cè)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(chǔ)于地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)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(jì)測(cè)控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測(cè)到的gps位置的解不是fix解，即，判定為gps接收器31檢測(cè)到的自卸車(chē)2的gps位置精度為規(guī)定精度以下時(shí)(步驟st2：否)，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b基于激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36所存儲(chǔ)的地圖信息mi，檢測(cè)自卸車(chē)2的位置以及方位，使自卸車(chē)2按照行駛路徑rp行駛(步驟st4)。即，當(dāng)位置計(jì)測(cè)控制器33判定為gps接收器31檢測(cè)到的gps位置精度為規(guī)定精度以下時(shí)，通過(guò)對(duì)照激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果與地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36所存儲(chǔ)的地圖信息mi，來(lái)計(jì)算自卸車(chē)2的位置以及方位。

具體而言，與地圖作成的情況相同，觀測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換部38生成將由被來(lái)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(cè)結(jié)果的位置轉(zhuǎn)換成x-y坐標(biāo)的位置的被檢測(cè)物信息di(步驟st41)。接著，信息設(shè)定部52判斷在被檢測(cè)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(cè)物信息di中抽出上方突出物vp的位置信息的抽出動(dòng)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(jì)測(cè)控制器33從被檢測(cè)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(dòng)作(步驟st43)。需要說(shuō)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(shuō)明。

然后，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b計(jì)算自卸車(chē)2的位置以及方位(步驟st45)。在步驟st45中，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b通過(guò)隔離濾波器(isolationfilter)，對(duì)被觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39去除噪音后的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行間隔剔除。具體而言，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b僅留下被觀測(cè)點(diǎn)可利用判斷部39去除了噪音后的檢測(cè)結(jié)果中的彼此分離規(guī)定距離以上的檢測(cè)結(jié)果，而去除其他檢測(cè)結(jié)果。

對(duì)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(cè)結(jié)果、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果、激光傳感器24b的檢測(cè)結(jié)果以及地圖保存用數(shù)據(jù)庫(kù)36所存儲(chǔ)的地圖信息mi綜合，來(lái)檢測(cè)自卸車(chē)2的位置以及方位。具體而言，對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b以陀螺傳感器26的檢測(cè)結(jié)果即方位以及速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果即行駛速度為基礎(chǔ)，來(lái)計(jì)算預(yù)想在某一時(shí)刻存在有自卸車(chē)2的范圍內(nèi)的多個(gè)位置以及方位。

對(duì)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(kù)36的地圖信息mi，來(lái)推定在自卸車(chē)2位于預(yù)想存在有自卸車(chē)2的各位置以及方位的情況下預(yù)想激光傳感器24b檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果。對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b對(duì)照預(yù)想激光傳感器24b檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果與激光傳感器24b實(shí)際檢測(cè)到的檢測(cè)結(jié)果，來(lái)計(jì)算在各位置以及方位預(yù)想激光傳感器24b檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果相對(duì)于激光傳感器24b實(shí)際檢測(cè)到的檢測(cè)結(jié)果的似然度。對(duì)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(duì)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(cè)的檢測(cè)結(jié)果的似然度和各位置來(lái)計(jì)算最終推定值，從而計(jì)算預(yù)想激光傳感器24b檢測(cè)的檢測(cè)結(jié)果與激光傳感器24b實(shí)際檢測(cè)到的檢測(cè)結(jié)果最相似的位置以及方位。對(duì)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(chē)2的位置以及方位進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b在計(jì)算出最相似的位置以及方位時(shí)，還計(jì)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(dòng)作、生成動(dòng)作以及確定動(dòng)作時(shí)，不使用被檢測(cè)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(cè)物信息，因此，在運(yùn)算自卸車(chē)2的位置時(shí)，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(shuō)明的、沿著設(shè)定于礦山的行駛路徑以無(wú)人駕駛方式行駛的自卸車(chē)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(tái)的形狀等的上方突出部的檢測(cè)從幾乎相同的位置進(jìn)行，因此，抑制了檢測(cè)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(shuō)明，但不局限于此。

圖25是說(shuō)明自卸車(chē)2在裝載場(chǎng)lpa中使用激光傳感器24b進(jìn)行檢測(cè)的情況下的變形例的圖。如圖25所示，在裝載場(chǎng)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(cè)物信息變多，因此，可利用的被檢測(cè)物信息有可能變少。在該情況下，在對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b的計(jì)算動(dòng)作中，可利用的被檢測(cè)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(chǎng)lpa等配置目標(biāo)tg，對(duì)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(cè)物信息。

圖26是示出在圖25的例子中進(jìn)行了位置檢測(cè)的情況下的被檢測(cè)物信息di的圖。如圖26所示，被檢測(cè)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(cè)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(cè)物信息s13、s14。另外，被檢測(cè)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(cè)物信息di生成地圖信息mi的情況下，無(wú)法使用關(guān)于屏蔽區(qū)域ma的附近的壁部w的被檢測(cè)物信息，但能夠使用目標(biāo)tg的被檢測(cè)物信息s13、s14。因此，在對(duì)照導(dǎo)航位置運(yùn)算部33b的確定動(dòng)作中，能夠高精度地計(jì)算自卸車(chē)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(shuō)明，但不局限于此。圖27是示出設(shè)定于裝載場(chǎng)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(gè)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(cè)點(diǎn)的內(nèi)外判定變得容易，因此，能夠削減計(jì)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(chǎng)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(chǎng)lpa內(nèi)移動(dòng)的情況下，被作業(yè)機(jī)械4開(kāi)采的壁部w的位置也移動(dòng)。因此，形狀發(fā)生變形的形狀變形部分的位置發(fā)生移動(dòng)。因此，如圖28所示，也可以與作業(yè)機(jī)械4的位置對(duì)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(dòng)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(chē)2分別設(shè)定屏蔽區(qū)域ma的情況為例進(jìn)行了說(shuō)明，但不局限于此。例如，也可以構(gòu)成為，在一個(gè)自卸車(chē)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(chē)2發(fā)送來(lái)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(lái)自各自卸車(chē)2的屏蔽區(qū)域信息的情況下，對(duì)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(chē)2向管制設(shè)施7請(qǐng)求例如每隔一定時(shí)間發(fā)送屏蔽區(qū)域ma的位置信息，在有來(lái)自自卸車(chē)2的請(qǐng)求的情況下，管制設(shè)施7向自卸車(chē)2發(fā)送最新的屏蔽區(qū)域信息。在該情況下，自卸車(chē)2能夠基于接收到的最新的屏蔽區(qū)域信息來(lái)設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。

需要說(shuō)明的是，在自卸車(chē)2的電源停止一定期間的情況下，在該期間內(nèi)無(wú)法向管制設(shè)施7請(qǐng)求屏蔽區(qū)域信息。因此，在該情況下，也可以在接通自卸車(chē)2的電源時(shí)向管制設(shè)施7進(jìn)行屏蔽區(qū)域信息的請(qǐng)求。

圖29是示出自卸車(chē)2與管制設(shè)施7之間的通信動(dòng)作的一例的流程圖。如圖29所示，例如在電源停止一定時(shí)間之后自卸車(chē)2接通了電源的情況下(步驟st51)，請(qǐng)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(chē)2將表示電源停止的期間的斷開(kāi)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(chē)2發(fā)送來(lái)的斷開(kāi)期間信息，檢索在該自卸車(chē)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(chē)2(步驟st62)。自卸車(chē)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(lái)設(shè)定屏蔽區(qū)域ma(步驟st54)。然后，自卸車(chē)2開(kāi)始自主行駛(步驟st55)。由此，即便在自卸車(chē)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(shí)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(chē)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(shuō)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(wú)線通信裝置18向自卸車(chē)2發(fā)送。另外，也可以由作業(yè)者通過(guò)手動(dòng)操作來(lái)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(kāi)發(fā)信息數(shù)據(jù)的情況下，也可以對(duì)地形變化部分自動(dòng)地設(shè)定屏蔽區(qū)域ma。開(kāi)發(fā)信息例如包含開(kāi)采場(chǎng)所信息或者搬運(yùn)路維修計(jì)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(chē)或自卸車(chē)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(shuō)明

s1、s2、s3位置信息

bk堤臺(tái)

di檢測(cè)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(chǎng)

rp行駛路徑

lpa裝載場(chǎng)

vp上方突出物

1管理系統(tǒng)

2自卸車(chē)(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(wú)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(cè)機(jī)構(gòu))

32行駛路徑作成裝置

33位置計(jì)測(cè)控制器(計(jì)測(cè)輸出機(jī)構(gòu))

33a判定部

33b對(duì)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(kù)

39觀測(cè)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