CN106165001B - 障碍物检测系统以及搬运车辆 - Google Patents

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Abstract

当大型车辆与小型车辆在矿山内掺杂行驶时，对两者区别地进行检测。在矿山用搬运车辆设置第一障碍物检测装置以及第二障碍物检测装置。各障碍物检测装置设置为各自的检测方向在水平面内朝向相同方向，并且，第一障碍物检测装置(111)设置于能够对小型车辆进行检测的高度，第二障碍物检测装置(112)设置于不对小型车辆进行检测而能够对大型车辆进行检测的高度。检测处理装置(120)基于第一障碍物检测装置(111)以及第二障碍物检测装置(112)的检测结果，对被检测体是小型车辆还是大型车辆进行判定。

Description

障碍物检测系统以及搬运车辆
技术领域
本发明涉及障碍物检测系统以及搬运车辆，特别是涉及在矿山内行驶的搬运车辆的周边障碍物的监视技术。
背景技术
在矿山内行驶的大型的自卸卡车(以下，简记为“翻斗车”)与通常的卡车、公共汽车相比，具有格外大的车宽(例如9m左右)以及车高(例如7m左右)。另外，翻斗车的驾驶员所在的驾驶室设置于处于翻斗车的前部的上甲板上，因此存在处于比较近距离的小型车辆从驾驶员进入视场的死角而难以确认、根据前方车辆的高度的差异掌握直至前方车辆的距离感变得困难的情况。因此，提出了在矿山用翻斗车搭载雷达而对障碍物进行检测的技术。
作为上述技术的一个例子，在专利文献1公开了将检测范围、特性不同的多个雷达搭载于翻斗车，使用这些雷达对相同的一点进行测定，并进行校准，从而提高距离测定的精度的构成。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利申请公开第2010/0076708号说明书
在矿山中，存在管理用的巡逻车、洒水车等小型车辆与翻斗车等大型车辆在搬运路上掺杂行驶的情况。翻斗车在管制控制下，根据预先决定的顺序以及限制速度在停车场、装载场、卸土场行驶，因此翻斗车彼此，特别是朝向相同的行进方向行驶过程中的翻斗车彼此的干涉风险总体来说较低。
与此相对，小型车辆供安全监督者等搭乘，进行车辆周围、搬运路的安全确认，因此存在向接近翻斗车的方向行驶的情况，因此存在翻斗车的行驶方向与小型车辆的行驶方向不一致的情况。另外，小型车辆与翻斗车在转弯性能、制动性能、加速性能等运动性能方面不同，因此两者的动作不同。此外，小型车辆存在不成为管制控制的对象的情况，因此小型车辆与翻斗车的干涉风险存在与翻斗车彼此的干涉的风险相比，增大的趋势。因此，存在欲将小型车辆从翻斗车区别地进行检测的迫切期望。
针对该点，专利文献1虽能够提高使用特性不同的多个雷达，获得直至障碍物，例如前方车辆的距离数据时的测定精度，但未考虑到对大型车辆与小型车辆区别地进行检测，从而无法响应上述迫切期望。
发明内容
本发明是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于，提供一种当大型车辆与小型车辆在矿山内掺杂地行驶时，对两者区别地进行检测的障碍物检测系统以及搬运车辆。
用于解决课题的方法
本发明是搭载于矿山用的搬运车辆的障碍物检测系统，其特征在于，具备：第一障碍物检测装置，其设置于上述搬运车辆，并对直至被检测体的距离进行计测；第二障碍物检测装置，其对直至上述被检测体的距离进行计测，上述第二障碍物检测装置设置于上述搬运车辆的比上述第一障碍物检测装置的设置位置更高的位置；判定处理部，其基于上述第一障碍物检测装置以及上述第二障碍物检测装置的检测结果，判定上述被检测体是车体相对较小的小型车辆，还是车体相对较大的大型车辆；以及输出处理部，其将上述判定结果向外部输出，上述第一障碍物检测装置以及上述第二障碍物检测装置以各自的检测方向在水平面内朝向相同方向的方式，并且以上述第一障碍物检测装置的检测范围以及上述第二障碍物检测装置的检测范围在期望将上述大型车辆以及上述小型车辆区别地判定的距上述搬运车辆的判定对象距离范围内不在铅垂面内重叠的方式改变高度地设置于上述搬运车辆，当上述第二障碍物检测装置也在以上述第一障碍物检测装置检测到上述被检测体的检测地点为基准视为相同车辆的允许范围内检测到上述被检测体的情况下，上述判定处理部判定为上述被检测体是上述大型车辆，当上述第二障碍物检测装置在以上述第一障碍物检测装置检测到上述被检测体的地点为基准的上述允许范围内未检测到上述被检测体的情况下，上述判定处理部判定为上述被检测体是上述小型车辆。
根据上述障碍物检测系统，在判定对象距离范围内，第一障碍物检测装置以及第二障碍物检测装置的各检测范围在铅垂面内，即高度方向不重叠，因此在仅第一障碍物检测装置检测到被检测体的情况下，能够称为被检测体的高度比第二障碍物检测装置的检测范围的高度低。因此，判定处理部能够将被检测体判定为是小型车辆。另一方面，在第一障碍物检测装置以及第二障碍物检测装置均检测到被检测体时，能够称为被检测体的高度是从第一障碍物检测装置的检测范围的高度至第二障碍检测装置的检测范围的高度，因此，判定处理部能够将被检测体判定为是大型车辆。由此，能够将大型车辆与小型车辆区别地判定。然后，输出处理部将判定结果向外部输出，从而能够进行与小型车辆以及大型车辆对应的搬运车辆的动作。
另外，本发明在上述构成的基础上，其特征在于，上述第二障碍物检测装置相对于水平面具有仰角地设置于上述搬运车辆。
由此，与仅改变第一障碍物检测装置以及第二障碍物检测装置的设置位置的高度的情况相比，能够进一步可靠且简易地以第二障碍物检测装置的检测范围与第一障碍物检测装置的检测范围不重叠的方式设置第二障碍物检测装置。
另外，本发明在上述构成的基础上，其特征在于，上述第二障碍物检测装置由照射检测光束，并且接收与上述被检测体抵碰而产生的反射波来对与上述被检测体之间的距离进行测定的传感器构成，上述第二障碍物检测装置的上述检测光束在上下方向具有照射宽度，上述第二障碍物检测装置以具有上述检测光束的下限照射线路相对于水平面成为平行的上述仰角的方式设置于上述搬运车辆。
由此，即便是使用了在上下方向具有照射宽度的检测光束的第二障碍物检测装置，也能够以不与第一障碍物检测装置的检测范围重叠的方式设置检测光束的下限照射线路。
另外，本发明在上述构成的基础上，其特征在于，进一步具备：仰角变更机构，其变更上述第二障碍物检测装置的上述仰角；以及驱动控制装置，其输出相对于上述仰角变更机构的仰角变更指示信号。
由此，能够主动地变更第二障碍物检测装置的仰角。因此，例如与道路坡度对应地增大仰角，从而能够在上坡角度中使第二障碍物检测装置的检测范围位于更远方，进而能够减少相对于检测精度的检测时的环境的影响。
另外，本发明在上述构成的基础上，其特征在于，还具备储存与成为检测为上述被检测体的对象的车辆的车种以及车高相关的车种信息的车种信息存储部，上述判定处理部将上述第一障碍物检测装置以及上述第二障碍物检测装置的检测结果与上述车种信息进行比较，而对上述被检测体的车种进行判定。
由此，不仅小型车辆以及大型车辆的区别，也能够判定车种，因此能够进行与车种对应的搬运车辆的动作控制。例如，当在小型车辆包含有使用了四轮驱动车的巡逻车以及洒水车的情况下，也存在巡逻车与洒水车相比，运动性能较高且进行急停车·急转弯的可能性，因此也能够更加提前地取得搬运车辆开始干涉避免动作的准备之类的对应。
另外，本发明是在矿山内行驶的搬运车辆，其特征在于，具备：第一障碍物检测装置，其设置于第一位置，并对直至被检测体的距离进行计测；以及第二障碍物检测装置，其设置于比上述第一位置高的第二位置，并对直至上述被检测体的距离进行计测，上述第一障碍物检测装置以及上述第二障碍物检测装置设置为各自的检测方向在水平面内朝向相同方向，上述第一位置是能够对作为上述被检测体的小型车辆与大型车辆中的上述小型车辆进行检测的位置，上述第二位置是仅能够对上述大型车辆进行检测的位置。
由此，在使用多个障碍物检测装置对位于搬运车辆的周边的被检测体进行检测时，能够利用各障碍物检测装置的设置位置的高度不同，而容易地进行被检测体的高度的判定。然后，能够使用该高度，区别被检测体是小型车辆还是大型车辆。
本发明的效果如下。
根据本发明，能够提供一种当大型车辆与小型车辆在矿山内掺杂行驶时，对两者区别地进行检测的障碍物检测系统以及搬运车辆。上述以外的课题、构成以及效果能够通过以下的实施方式的说明变得清楚。
附图说明
图1是表示搭载本发明的实施方式的障碍物检测系统的翻斗车的简要结构的图。
图2是表示下侧雷达以及上侧雷达均对被检测体进行检测的状态的图。
图3是表示仅下侧雷达对被检测体进行检测的状态的图。
图4是表示本实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图4(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图4(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。
图5是表示分组处理的一个例子的图，图5(a)表示水平面上的被检测体的位置，图5(b)表示铅垂面内的被检测体的位置。
图6是表示第一实施方式的障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
图7是表示在翻斗车正面设置多组障碍物检测装置的状态的翻斗车的俯视图。
图8是表示第二实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图8(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图8(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。
图9是表示存储于车种信息存储部的车种信息的表格。
图10是表示第二实施方式的障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
图11是表示仰角变更机构的简要结构的图。
图12是表示包含于第三实施方式的障碍物检测系统的障碍物检测装置的安装角度的图。
图13是表示第三实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图13(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图13(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。表示作为本发明的实施方式的障碍物检测装置的雷达配置的图。
图14是表示其他的实施方式的障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
具体实施方式
以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明。以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下的实施方式中，为了方便，在必要时，分割成多个部分或者实施方式进行说明。在以下的实施方式中，在言及要素的个数等(包含个数、数值、量、范围等)的情况下，除了特别地明示的情况以及原理上明确地限定特定的个数的情况等之外，不限定于该特定的个数，可以为特定的个数以上，也可以为以下。此外，在以下的实施方式中，其构成要素(也包含处理步骤等)除了特别地明示的情况以及考虑原理上明确是必须的情况等之外，未必是必须的。
另外，对于以下的实施方式的各构成、功能、处理部、处理机构等而言，例如也可以通过集成电路以外的硬件实现它们的一部分或者全部。另外，后述的各构成、功能、处理部、处理机构等也可以作为在计算机上被执行的程序实现。即，也可以作为软件实现。实现各构成、功能、处理部、处理机构等的程序、表格、文件等信息能够储存于存储器、硬盘、SSD(Solid State Drive)等存储装置、IC卡、SD卡、DVD等存储介质。
以下，基于附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，在用于对实施方式进行说明的全部附图中，对具有相同的功能的部件标注相同或者相关的附图标记，省略其反复的说明。另外，在以下的实施方式中，除了特别必要时以外，原则上不重复相同或者同样的部分的说明。
＜第一实施方式＞
第一实施方式是将多个障碍物检测装置形成一组，在自卸卡车的前方改变高度地安装，基于这些障碍物检测装置的检测结果，对被检测体是小型车辆还是大型车辆进行判定的实施方式。以下，参照图1，对本发明的第一实施方式进行说明。图1是表示搭载本发明的实施方式的障碍物检测系统的翻斗车的简要结构的图。
图1所示的矿山用翻斗车(以下，简记为“翻斗车”。相当于大型车辆)100与通常的卡车、公共汽车相比，具有格外大的车宽(例如9m左右)以及车高(例如7m左右)。另一方面，在矿山中管理用等被良好地使用的四轮驱动车等轻型车(相当于小型车辆)的车高大致低2m。因此，翻斗车的车高相对于小型车辆的车高存在数倍的不同。在矿山中，如上车高较大地不同的车辆掺杂行驶，因此在翻斗车100搭载用于对小型车辆进行检测的障碍物检测系统。
更加详细而言，在翻斗车100具备障碍物检测系统所包含的多个障碍物检测装置111、112以及基于这些障碍物检测装置111、112的检测结果进行被检测体的检测处理的检测处理装置120。多个障碍物检测装置111、112设置为各障碍物检测装置111、112的检测方向在水平面内朝向相同方向(在本实施方式中，为前方)，并在翻斗车100的上下方向的不同的位置呈铅垂线状并排。而且，检测处理装置120将这两个障碍物检测装置111、112划为一组，使这些相互协同对被检测体的大小进行检测。
在本实施方式中，作为上述障碍物检测装置111、112，列举毫米波雷达装置为例进行说明，但不限定于毫米波雷达装置，若为能够对直至处于障碍物检测装置的周围的被检测体的距离进行测定的障碍物检测装置，则不问其种类。在以下的说明中，将设置于翻斗车100的较低的位置的障碍物检测装置111称为下侧雷达111，将设置于翻斗车100的较高的位置的障碍物检测装置112称为上侧雷达112。
下侧雷达111设置于距行驶面2m左右的高度，即与小型车辆的车高相同程度的高度。从下侧雷达111被照射的检测雷达照射于地面附近。因此，下侧雷达111的照射范围(检测范围)131设定于地面附近，更加详细而言高度距行驶面2m的附近。
另一方面，上侧雷达112设置于在雷达的照射范围(检测范围)132不包含小型车辆的高度。在本实施方式中，在翻斗车100的车辆前部的构造物101、例如包含散热器格栅、固定框等的散热器组件的下端部设置下侧雷达111，在上端部设置上侧雷达112。即下侧雷达111以及上侧雷达112隔着散热器组件在铅垂线上并排地设置。包含散热器格栅、固定框等的散热器组件的上端部成为距行驶面5m左右的高度，因此上侧雷达112也设置于距行驶面5m左右的高度。因此，如图1那样，若在车辆前部的构造物101的上端设置上侧雷达112，则上侧雷达112的照射范围132设置于以行驶面为基准比较高的位置。该高度成为比小型车辆的上端部高的位置，因此在照射范围132不包含小型车辆。
因此，若从下侧雷达111向上侧雷达112的方向按顺序确认雷达的被检测体检测距离(以下，简记为“检测距离”)，则能够判定为被检测体的高度小于未检测到被检测体的上侧雷达的设置高度。因此，检测处理装置120若下侧雷达111以及上侧雷达112均在视为相同车辆的检测距离范围(以下，称为“允许范围”)内检测到被检测体，则判定为是大型车辆，若仅下侧雷达111在允许范围内检测到被检测体，则判定为是小型车辆。
参照图2以及图3，对下侧雷达111以及上侧雷达112的雷达的照射状态与被检测体的大小(高度)的关系进行说明。图2是表示下侧雷达以及上侧雷达均检测到被检测体的状态的图。图3是表示仅下侧雷达检测到被检测体的状态的图。
如图2所示，在被检测体200是与该车辆(翻斗车100)相同程度的大小的车辆的情况下，下侧雷达111以及上侧雷达112均检测到被检测体。
另一方面，如图3那样，在被检测体300是小型车辆的情况下，在下侧雷达111的雷达照射范围131包含被检测体300，但在上侧雷达112的雷达照射范围132不包含被检测体300。因此，检测处理装置120由于仅下侧雷达111检测到被检测体300，所以能够判定为被检测体300的大小(高度)小于上侧雷达112距行驶面的照射范围131的高度。在该情况下，能够判定为被检测体是小型车辆。
上侧雷达112以及下侧雷达111改变高度地安装于翻斗车100，但也可以以从上侧雷达112被照射的检测光束的下限照射线路相对于水平面成为大致平行的方式使上侧雷达112具有仰角地安装于翻斗车100。在作为下侧雷达111以及上侧雷达112使用毫米波雷达装置的情况下，发出电波(检测光束)对被检测体进行检测，因此因电波的指向性的扩大而具有朝向上下方向的检测宽度。若检测光束的上下的检测宽度变宽，则存在产生上侧雷达112的检测范围与下侧雷达的检测范围在上下方向(高度方向)重叠的范围的情况。于是，难以使用上侧雷达112的检测的有无将在重叠的范围内被检测出的被检测体的高度辨别为是大型车辆还是小型车辆。
因此，检测光束的上下方向的检测宽度优选在欲以水平面内的翻斗车的位置为基准检测被检测体的所希望的检测距离范围(以下，称为“判定对象距离范围”)内，设定为上侧雷达112以及下侧雷达111的检测范围不重叠。此处言及的判定对象距离范围是接近例如若搬运车辆在检测到被检测体后开始干涉避免动作则能够避免干涉的程度，另外，即使检测到被检测体，判定是否需要避免动作的情况也不完全背离不需要的程度的程度，能够考虑搬运车辆的速度、制动距离等决定。
作为毫米波雷达的检测宽度的一个例子，例如也可以设计为雷达天线的增益相对于水平面在±4度左右的角度范围内较大。在该情况下，毫米波雷达具有主要由上下±4度左右的角度范围构成的检测范围。
另外，在如激光扫描仪那样，与光学式的传感器不同，且使用电波的传感器中，存在雷达的上下方向的检测宽度具有某角度，因此上侧的雷达的照射范围132伴随着朝向远方，而上下宽度逐渐变宽，最终与下侧的雷达的照射范围131重复的担忧。
因此，将上侧雷达112配置为以上下的检测角度宽度为上限具有仰角，从而抑制下方的被检测体的检测。优选，一组障碍物检测装置内的比最下侧的雷达更设置于上方的全部的雷达具有仰角地设置。
进一步优选，上侧雷达112的检测光束宽度的下限角配置为具有成为水平的仰角。在上述的例子中，例如若将上侧雷达112向上方倾斜4度地配置，则上侧雷达112的检测光束下限与水平面平行，上侧雷达112的照射范围132仅从水平面向下侧较弱地照射，因此能够明确限定被检测体的检测范围。
如以上那样，上侧雷达具有仰角地设置于翻斗车，从而被检测体的大小的分离变得容易，进而存在能够在直至更远方的宽范围的区域内进行被检测体的大小的检测的效果。
在图1至图3中，表示使上侧雷达112具有仰角地安装于翻斗车100的状态，但即使使上侧雷达112以及下侧雷达111均朝向水平方向，也对高低差以及检测宽度进行调整，从而能够不在高度方向产生检测范围的重叠范围。
接下来，参照图4，对本实施方式的障碍物检测系统110的内部构成进行说明。图4是表示本实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图4(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图4(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。
如图4(a)、(b)所示，障碍物检测系统110包含检测处理装置120、下侧雷达111以及上侧雷达112。检测处理装置120包含基于下侧雷达111以及上侧雷达112的检测结果对被检测体的检测及其被检测体的大小(高度)进行判定的判定处理部121以及进行用于将判定处理部121的判定结果向外部输出的处理的输出处理部122。检测处理装置120构成为包含具有CPU(Central Processing Unit)等的运算·控制装置、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等存储装置的硬件以及由检测处理装置120执行的软件，这些相互协同，从而能够实现检测处理装置120的功能。
在翻斗车100是根据操作人员的驾驶操作而行驶的有人翻斗车的情况下，如图4(a)所示，输出处理部122进行相对于视觉上通知操作人员判定结果的监视器123、声音上通知操作人员判定结果的警告音产生装置124输出判定结果的处理。在图4中，为了便于说明，图示了监视器123、警告音产生装置124双方，但也可以仅具备任意一方。
在翻斗车100是根据来自经由无线网络被通信连接的管制装置的指示而进行自主行驶的自主行驶翻斗车的情况下，如图4(b)所示，输出处理部122进行经由搭载于翻斗车100的无线装置125相对于管制装置发送表示判定结果的检测信息的处理。另外，输出处理部122也可以相对于具备于自主行驶翻斗车的车辆控制装置126输出判定结果，车辆控制装置126参照判定结果对具备于自主行驶翻斗车的制动装置(未图示)进行驱动控制。由此，能够使用来自检测处理装置120的输出结果执行与不成为管制装置的管制控制的对象的小型车辆的干涉避免动作。
接下来，参照图5，对本实施方式的障碍物检测系统110的处理内容进行说明。图5是表示分组处理的一个例子的图，图5(a)表示水平面上的被检测体的位置，图5(b)表示铅垂面内的被检测体的位置。图6是表示障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
首先，参照图5，对检测处理装置120的大型车辆与小型车辆的判定处理进行说明。在以下的说明中，将下侧雷达111或者上侧雷达112分别检测到被检测体的位置称为检测地点。另外，在图5(a)、(b)中，○表示下侧雷达111检测到的检测地点，△表示上侧雷达112检测到的检测地点。另外，图5(a)、(b)中的附图标记501表示下侧雷达111检测到的检测地点中的检测距离成为最小的地点(以下，称为“最近检测地点”)。
判定处理部121以最近检测地点为基准，进行将处于视为相同车辆的距离范围(以下，称为“允许范围”)内的检测地点归纳为一个组的分组处理。该允许范围是吸收因被检测体的形状、自车辆的行驶过程中的车体的摇晃等产生的检测距离误差，从而用于使不同的检测地点视为检测到相同车辆的距离范围。图中的GRL＿1表示以最近检测地点501为基准生成的检测地点的组。另外，图中的GRL＿2表示以未包含于GRL＿1的检测地点内的检测距离较短的检测地点502为基准生成的组。
相同地，图中的GRH＿1表示以上侧雷达112的检测地点内的最近检测地点为基准生成的组。
如图5(a)所示，在水平面上，在相当于GRL＿1的检测距离内，上侧雷达112未检测到被检测体。因此，如图5(b)所示，在GRL＿1内的检测地点表示的检测距离d1中，高度方向的检测结果仅在下侧雷达111的雷达照射范围(检测范围)内。因此，在该情况下，被检测体的高度小于上侧雷达112的照射范围的高度。检测距离d1的上侧雷达112的照射范围也能够根据雷达的上下角度几何地运算而求得，但上侧雷达112无法检测的被检测体的高度也可以视为小于上侧雷达112的设置位置的高度而简化处理。在该情况下，GRL＿1能够判定为是小于车高5m的被检测体。然后，设置将车高5m以上辨别为是大型车辆，将小于5m辨别为是小型车辆的基准，从而判定处理部121能够将GRL＿1的被检测体判定为是小型车辆。
在图5(a)中，在与GRL＿2视为相同车辆的允许范围内，上侧雷达112检测到由GRH＿1表示的被检测体。在该情况下，如图5(b)所示，被检测体的高度为上侧雷达112的设置位置高度以上。因此，判定处理部121将被检测体判定为是大型车辆。
接下来，根据图6的各步骤顺序，对第一实施方式的障碍物检测系统的处理的流程进行说明。
若翻斗车100的发动机启动，则下侧雷达111以及上侧雷达112开始被检测体的距离计测处理(S601)。下侧雷达111以及上侧雷达112的各自的检测结果被输出至检测处理装置120的判定处理部121。
判定处理部121若从下侧雷达111以及上侧雷达112取得检测结果(S602/是)，则检索下侧雷达111的检测结果中的最近检测地点(S603)。
接下来，判定处理部121以最近检测地点为基准，将处于视为相同车辆的允许范围内的检测地点归纳为一个组(S604)。
判定处理部121针对上侧雷达112，也检索最近检测地点(S605)，进行允许范围的检测地点的分组(S606)。此外，在本实施方式中，虽说明为在步骤S603、S604后执行步骤S605、步骤S606，但也可以在步骤S605、步骤S606后执行步骤S603、S604。另外，也可以在执行步骤S603、S605的最近检测地点的检索后(不问步骤S603、S605的顺序)，执行步骤S604、S606的分组处理(不问步骤S604、S606的顺序)。
接下来，判定处理部121对以下侧雷达111的最近检测地点为基准的检测地点组(下侧检测地点组)与以上侧雷达112的最近检测地点为基准的检测地点组(上侧检测地点组)的差是否是预定值以上进行判定(S607)。若为预定值以上，即上侧检测地点组处于远方(S607/是)，则上侧检测地点组表示的被检测体是与下侧检测地点组分体的被检测体，或在该高度上未被检测到的被检测体。因此，判定处理部121判定为被检测体的高度小于上侧雷达112的设置高，即被检测体是小型车辆(S608)。输出处理部122将该判定结果向外部输出。
另一方面，若上侧检测地点组以及下侧检测地点组的差在预定值以内(S607/否)，则意味着在下侧雷达111以及上侧雷达112双方检测到被检测体，因此判定处理部121判定为被检测体的高度具有与该车辆相同程度的高度，即是大型车辆(S609)。输出处理部122将该判定结果向外部输出。然后，返回步骤S601，再次进行基于下侧雷达111以及上侧雷达112的直至被检测体的距离测定。然后，相对于新的检测结果执行上述的处理。重复该一系列的处理直至翻斗车100的发动机停止。
根据本实施方式，多个障碍物检测装置在水平面内使检测范围朝向相同的朝向，并且以检测范围的高度明确小型车辆与大型车辆的高度的区别的方式设置于翻斗车，基于两障碍物检测装置的检测结果辨别小型车辆以及大型车辆地进行判定，因此能够对动作与翻斗车不同的小型车辆进行检测。由此，能够进行相对于小型车辆的干涉避免动作，从而能够在矿山内提高小型车辆与大型车辆掺杂行驶时的安全性。
在上述第一实施方式中，在翻斗车的前面的车宽方向中央部具备一组雷达，但也能够在翻斗车的正面前方沿车宽方向隔开间隔地配置多组雷达，对处于曲线的前端的障碍物等、处于车辆正面以外的障碍物进行检测。参照图7，对上述其他例进行说明。图7是表示在翻斗车正面设置多组障碍物检测装置的状态的翻斗车的俯视图。
图7所示的翻斗车100在翻斗车前面的车宽方向中央具备中央上侧雷达701(设置于其下方的下侧雷达未图示)，在翻斗车前面的右端部具备右上侧雷达702，在翻斗车前面的左端部具备左上侧雷达703(设置于右上侧雷达702、左上侧雷达703的下方的各下侧雷达未图示)。附图标记731、732、733表示中央上侧雷达701、右上侧雷达702以及左上侧雷达703的各检测范围。而且，针对各雷达的组，只要重复之前的图6的处理即可。
在翻斗车前面的左右端部分别设置一对雷达，从而能够追加雷达的照射范围732、733，从而能够对更宽范围进行检测。
＜第二实施方式＞
第二实施方式是基于障碍物检测装置的检测结果对被检测体的车种进行判定的实施方式。此外，在第二实施方式中，对与第一实施方式相同的构成以及处理步骤标注与在第一实施方式的说明中使用的附图标记相同的附图标记，并省略重复说明。
图8是表示第二实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图8(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图8(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。
第二实施方式的障碍物检测系统110a除了第一实施方式的障碍物检测系统110的构成之外，还具备对使成为被检测体的候补的车辆的车种以及车高对应的车种信息进行存储的车种信息存储部127。参照图9，对车种信息的一个例子进行说明。图9是表示存储于车种信息存储部的车种信息的表格。
在图9所示的车种表格900相关地存储三个车种与各车种的车高。车种1例如是高速车所使用的车种，车高h1是小于2m的值。车种2例如是洒水车，车高h2是2m以上且小于5m的值。车种3例如是使用了大型自卸卡车的搬运车辆，车高h3是5m以上的值。判定处理部121使用该车种表格900对被检测体的车种进行判定。以下，参照图10，对第二实施方式的被检测体的判定处理进行说明。图10是表示第二实施方式的障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
即使在第二实施方式中，也进行直至第一实施方式的步骤S601至步骤S606的处理。接着，判定处理部121按在步骤S604中生成的下侧检测地点组以及在步骤S606中生成的上侧检测地点组的顺序沿高度方向扫描检测结果，而对被检测体的车高进行计算(S1001)。然后，判定处理部121将车种表格900与计算的车高进行比较，特定被检测体的车种(S1002)。输出处理部122将特定结果向外部输出。
根据本实施方式，不仅进行小型车辆以及大型车辆的区别，还能够判定车种。由此，搬运车辆能够执行与即便是相同的小型车辆也因车种而不同的运动特性对应的应对。例如，当在小型车辆包含使用了四轮驱动车的巡逻车以及洒水车的情况下，巡逻车与洒水车相比，也具有运动性能较高且进行急停车·急转弯的可能性，因此也能够更加提前地取得搬运车辆开始干涉避免动作的准备之类的对应。
＜第三实施方式＞
第三实施方式是以能够变更上侧雷达的安装角度(仰角的角度)的方式安装的实施方式。以下，参照图11至图13对第三实施方式进行说明。图11是表示仰角变更机构的简要结构的图。图12是表示包含于第三实施方式的障碍物检测系统的障碍物检测装置的安装角度的图。图13是表示第三实施方式的障碍物检测系统的内部构成的功能框图，图13(a)表示搭载于有人翻斗车的障碍物检测系统，图13(b)表示搭载于自主行驶翻斗车的障碍物检测系统。
在第三实施方式的障碍物检测系统中，包含用于变更上侧雷达112的仰角的仰角变更机构。如图11所示，该仰角变更机构具有用于安装上侧雷达112的基板154、安装于该基板154的一端的铰链151、以及以该铰链151为支点使基板沿上下方向转动的作为驱动装置的由步进电机构成的铰链驱动装置152。上侧雷达112的仰角θ通过对从铰链驱动控制装置160被输出的脉冲数进行调整，而能够变更成所希望的角度。由此，上侧雷达112的照射范围132相对于由虚线表示的区域向上变化，从而能够使上侧雷达112的检测范围的位置位于更远方。另外，在上侧雷达112检测到被检测体时，改变仰角沿高度方向扫描检测光束，从而能够更加详细地检测被检测体的高度。
如图12所示，当在翻斗车100b的前方存在上坡角度路的情况下，即使是尺寸较小的小型车辆，上侧雷达112也根据检测距离进行检测，从而存在导致判定处理部121误认为是大型的翻斗车的可能性。即使在上述的情况下，也预先具有例如矿山内的搬运路的角度地图那样的信息，根据前方的搬运路的角度的程度，调整上侧雷达112的仰角，从而能够避免上述的问题。
接下来，参照图13对铰链驱动控制装置160的内部构成进行说明。如图13(a)、(b)所示，铰链驱动控制装置160包含输出相对于铰链驱动装置152的控制信号的驱动控制部161以及储存翻斗车110行驶的搬运路的地图信息的地图信息存储部162。铰链驱动控制装置160构成为包含具有CPU等的运算·控制装置、ROM、RAM、HDD等存储装置的硬件以及由检测处理装置120执行的软件，这些相互协同，从而能够实现铰链驱动控制装置160的功能。
驱动控制部161电连接于地图信息存储部162以及位置取得装置170。然后，驱动控制部161从位置取得装置170取得翻斗车100的当前位置信息，参照地图信息存储部162的地图信息(记载有位置坐标、道路角度)，读取当前行驶的路面的角度，根据该角度，以在上坡角度较大时，仰角成为更大的角度的方式计算铰链151的开度，以在上坡角度更加平缓时，仰角成为更小的角度的方式计算铰链151的开度。然后，驱动控制部161根据该计算值，将变更铰链151的开度的指示信号(脉冲数)输出至铰链驱动装置152。
如以上那样，根据本实施方式，使上侧雷达的仰角与坡度对应地主动地可变，从而能够更加减少相对于被检测体的高度的检测精度的路面的坡度的影响。其结果，不论路面的坡度如何，均准确地容易进行大小的分离，即使在坡度路，也能够更加准确地检测小型车辆。
以上，对用于实施本发明的实施方式进行了说明，但本发明的具体的构成不仅限定于上述各实施方式，不脱离发明的主旨的范围内的设计变更等也包含于本发明。例如，在上述实施方式中，仅进行以下侧雷达以及上侧雷达的最近检测地点为基准的下侧检测地点组以及上侧检测地点组的比较，从而仅针对最接近翻斗车的被检测体，进行大型车辆或者小型车辆的辨别(第一实施方式)，或者进行车种的特定(第二实施方式)，但也可以进行包含于下侧雷达以及上侧雷达的全部的检测地点的分组，基于这些，即以下侧雷达以及上侧雷达检测到的全部的被检测体为对象，进行大型车辆或者小型车辆的辨别，或者车种的特定。参照图13对该处理例进行说明。图14是表示其他的实施方式的障碍物检测系统的处理的流程的流程图。
如图14所示，在执行已经叙述的的步骤S601至步骤S604的处理后，当在下侧雷达的检测结果包含与最近检测地点不同的其他的检测地点的情况下(S1401/是)，返回步骤S603，接下来，在检索接近翻斗车的检测地点后，进行分组处理(S604)。反复该处理直至从下侧雷达的检测结果不被分组的检测地点消失(S1401/否)，执行步骤S605、S606的处理。
在步骤S606的处理后，当在上侧雷达的检测结果包含与最近检测地点不同的其他的检测地点的情况下(S1402/是)，返回步骤S605，接下来，在检索接近翻斗车的检测地点后进行分组处理(S606)。反复该处理直至从上侧雷达的检测结果不被分组的检测地点消失(S1402/否)。
在步骤S607的判定处理中，对全部的下侧检测地点组判定检测距离的差成为预定值以上的上侧检测地点组的有无。若有(S607/是)，则判定为是小型车辆(S608)，若没有(S607/否)，则判定为是大型车辆(S609)。由此，能够进行下侧雷达以及上侧雷达检测到的全部的被检测体的大型车辆或者小型车辆的辨别。此外，将上述步骤S1401、S1402追加于图10的处理，从而也能够进行相对于全部的被检测体的车种特定。
符号说明
100—翻斗车，111—下侧雷达，112—上侧雷达，131—下侧雷达的照射范围，132—上侧雷达的照射范围，200—前方的翻斗车(大型车辆)，300—前方的小型车辆。

Claims (5)

1.一种障碍物检测系统，其是搭载于矿山用的搬运车辆的障碍物检测系统，该障碍物检测系统的特征在于，具备：
第一障碍物检测装置，其设置于所述搬运车辆，并对直至被检测体的距离进行计测；
第二障碍物检测装置，其对直至所述被检测体的距离进行计测，所述第二障碍物检测装置以相对于水平面具有仰角的方式设置于所述搬运车辆的比所述第一障碍物检测装置的设置位置更高的位置；
判定处理部，其基于所述第一障碍物检测装置以及所述第二障碍物检测装置的检测结果，判定所述被检测体是车体相对较小的小型车辆、还是车体相对较大的大型车辆；以及
输出处理部，其将所述判定处理部的判定结果向外部输出，
所述第一障碍物检测装置以及所述第二障碍物检测装置以各自的检测方向在水平面内朝向相同方向的方式，并且以所述第一障碍物检测装置的检测范围以及所述第二障碍物检测装置的检测范围在期待将所述大型车辆以及所述小型车辆区别地判定的距所述搬运车辆的判定对象距离范围内不在铅垂面内重叠的方式改变高度地设置于所述搬运车辆，
所述判定处理部分别独立地进行第一分组和第二分组，所述第一分组是将所述第一障碍物检测装置检测到所述被检测体的检测地点中的处于以检测距离最小的地点为基准视为相同车辆的允许范围内的所述检测地点归纳为下侧检测地点组，所述第二分组是将所述第二障碍物检测装置检测到所述被检测体的检测地点中的处于以检测距离最小的地点为基准视为相同车辆的允许范围内的所述检测地点归纳为上侧检测地点组，在所述下侧检测地点组至所述上侧检测地点组的距离的差为预定值以上的情况下，判定为所述被检测体是所述小型车辆，在所述下侧检测地点组至所述上侧检测地点组的距离的差为预定值以内的情况下，判定为所述被检测体是所述大型车辆。
2.根据权利要求1所述的障碍物检测系统，其特征在于，
所述第二障碍物检测装置由传感器构成，该传感器照射检测光束，并且接收与所述被检测体抵碰而产生的反射波来对与所述被检测体之间的距离进行测定，
所述第二障碍物检测装置的所述检测光束在上下方向具有照射宽度，所述第二障碍物检测装置以具有所述检测光束的下限照射线路相对于水平面平行的所述仰角的方式设置于所述搬运车辆。
3.根据权利要求1所述的障碍物检测系统，其特征在于，
还具备：
仰角变更机构，其变更所述第二障碍物检测装置的所述仰角；以及
驱动控制装置，其输出相对于所述仰角变更机构的仰角变更指示信号。
4.根据权利要求1所述的障碍物检测系统，其特征在于，
还具备车种信息存储部，其储存与成为检测为所述被检测体的对象的车辆的车种以及车高相关的车种信息，
所述判定处理部将所述第一障碍物检测装置以及所述第二障碍物检测装置的检测结果与所述车种信息进行比较，从而对所述被检测体的车种进行判定。
5.一种搬运车辆，其是在矿山内行驶的搬运车辆，该搬运车辆的特征在于，
具备：
第一障碍物检测装置，其设置于第一位置，并对直至被检测体的距离进行计测；以及
第二障碍物检测装置，其以相对于水平面具有仰角的方式设置于比所述第一位置高的第二位置，并对直至所述被检测体的距离进行计测，
所述第一位置是能够对作为所述被检测体的小型车辆与大型车辆中的所述小型车辆进行检测的位置，
所述第二位置是仅能够对所述大型车辆进行检测的位置，
所述第一障碍物检测装置以及所述第二障碍物检测装置设置为各自的检测方向在水平面内朝向相同方向，以所述第一障碍物检测装置的检测范围以及所述第二障碍物检测装置的检测范围在期待将所述大型车辆以及所述小型车辆区别地判定的距所述搬运车辆的判定对象距离范围内不在铅垂面内重叠的方式改变高度地设置于所述搬运车辆。
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