CN113246831B - 作业系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及作业系统。处理器被构造成设定监测区域，该监测区域包括在车辆的外侧的作业装置的可移动区域的至少一部分，并且检测装置被构造成检测关于车辆的附近的信息。在此，处理器被构造成：当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入监测区域或者预测出障碍物将进入监测区域时，并且当作业模式不是紧急模式时，处理器控制作业装置，使得作业装置将作业模式切换成紧急模式。

Description

作业系统
技术领域
本发明涉及一种作业系统。
背景技术
作业装置(诸如操纵器)是众所周知的(例如，参见日本未审专利申请公报第2018-128847号(JP 2018-128847A)和日本未审专利申请公报第8-300277号)。例如，JP 2018-128847A公开了一种涉及具有安装在其主体上的操纵器的车辆的技术。在该技术中，能够将车辆移动到作业地点，然后使操纵器执行各种作业。
发明内容
然而，在上述技术中，在如下方面存在改进的空间：当障碍物接近车辆的附近时，防止或有效地抑制障碍物干扰操纵器(作业装置)的作业。
本发明提供了一种作业系统，当障碍物接近车辆的附近时，该作业系统能够防止或有效地抑制障碍物干扰操纵器(作业装置)的作业。
根据本发明的一个方面的作业系统包括：作业装置，该作业装置被安装在车辆上，并且被构造成在车辆的附近执行作业，并且该作业装置被构造成在多个作业模式之间切换的同时进行操作，所述多个作业模式包括通常模式和第一紧急模式，该通常模式是通常作业模式，该第一紧急模式被设定成使得作业装置在预定紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行作业；检测装置，该检测装置被构造成检测关于车辆的附近的信息；以及处理器，该处理器被构造成设定第一监测区域，该第一监测区域包括在车辆的外侧的作业装置的可移动区域的至少一部分。处理器被构造成：当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入第一监测区域或者预测出障碍物将进入第一监测区域时，并且当作业模式不是第一时紧急模式时，处理器控制作业装置，使得作业装置将作业模式切换成第一紧急模式。
利用上述构造，作业装置可以被安装在车辆上并且在车辆的附近执行作业。在作业装置中设定有多个作业模式，并且所述多个作业模式包括通常模式和第一紧急模式，该通常模式是通常作业模式，该第一紧急模式被设定成使得作业装置在预定紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行作业。作业装置可以在多个作业模式之间切换。此外，处理器设定第一监测区域，该第一监测区域包括在车辆的外侧的作业装置的可移动区域的至少一部分，并且检测装置检测关于车辆的附近的信息。在此，当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入第一监测区域或者预测出障碍物将进入第一监测区域时，并且当作业模式不是第一紧急模式时，处理器控制作业装置，使得作业装置将作业模式切换成第一紧急模式。因此，当障碍物接近车辆的附近时，防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
在上述方面中，第一紧急模式可以包括停止由作业装置进行的作业。
利用上述构造，由于紧急模式包括停止由作业装置进行的作业，所以通过停止由作业装置进行的作业，能够防止作业装置由于作业装置的操作而与障碍物接近和碰撞。
在上述方面中，所述多个作业模式可以包括第二紧急模式，该第二紧急模式被设定成使得：作业装置在预定紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行作业，并且所述作业装置以比第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行作业。处理器可以设定第二监测区域，该第二监测区域包括全部第一监测区域并且比第一监测区域宽。当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物尚未进入第一监测区域并且没有预测出障碍物将进入第一监测区域，并且确定出障碍物已经进入第二监测区域或者预测出障碍物将进入第二监测区域时，并且当作业模式不是第二紧急模式时，处理器控制作业装置，使得作业装置将作业模式切换成第二紧急模式。
利用上述构造，所述多个作业模式中所包括的第二紧急模式被设定成使得作业装置在预定紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行作业。在第二紧急模式中，作业装置以比第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行作业。此外，处理器设定第二监测区域，该第二监测区域包括全部第一监测区域并且比第一监测区域宽。在此，当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物尚未进入第一监测区域并且没有预测出障碍物将进入第一监测区域，并且确定出障碍物已经进入第二监测区域或者预测出障碍物将进入第二监测区域时，并且当作业模式不是第二紧急模式时，处理器控制作业装置，使得作业装置将作业模式切换成第二紧急模式。通过以这种多步骤作业模式控制作业装置，在抑制作业效率降低的同时，防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
在上述方面中，第二紧急模式可以包括以比通常模式中的作业速度低的作业速度由作业装置执行作业。
利用上述构造，由于第二紧急模式包括以比通常模式中的作业速度低的作业速度由作业装置执行作业，所以能够在不停止地执行作业的同时防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
在上述方面中，作业系统还可以包括警报装置，该警报装置被构造成对车辆的周围发出警报。当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入第二监测区域或者预测出障碍物将进入第二监测区域时，处理器可以控制警报装置，使得警报装置对车辆的周围发出警报。
利用上述构造，当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入第二监测区域或者预测出障碍物将进入第二监测区域时，处理器控制警报装置，使得警报装置对车辆的周围发出警报。因此，能够对车辆的周围发出警报。
在上述方面中，作业系统还可以包括显示装置，该显示装置被构造成可视地显示第一监测区域的至少在平面图中的范围。
利用上述构造，行人等能够容易地识别监测区域的至少在平面图中的范围。
在上述方面中，作业系统可以包括显示装置，该显示装置被构造成可视地显示第二监测区域的至少在平面图中的范围。
利用上述构造，行人等能够容易地识别第二监测区域的至少在平面图中的范围。
在上述方面中，当基于检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入第一监测区域或者预测出障碍物将进入第一监测区域时，并且当作业装置已经停止作业时，处理器可以执行控制以用于移动车辆，使得第一监测区域位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域。
利用上述构造，由于车辆移动使得监测区域位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中，所以防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
在上述方面中，作业装置可以被构造成由预定程序自动地控制。
利用上述构造，由于作业装置不需要来自操作者的操作指示，所以防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
如上所述，利用本发明的前述方面，当障碍物接近车辆的附近时，能够防止或有效地抑制障碍物干扰作业装置的作业。
附图说明
下面将参考附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，在附图中，相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
图1是示出了根据第一实施例的作业系统的示意性构造的图；
图2是示出了应用了图1的作业系统的车辆的立体图；
图3是示出了图1的作业系统的硬件构造的示例的框图；
图4是示出了图1的电子控制单元(ECU)的功能构造的示例的框图；
图5是示出了通过图1的ECU进行的作业控制处理的流程的示例的流程图；
图6是示出了使用设置在车辆中的投影仪以平面图可视地显示监测区域的范围的状态的立体图；
图7是示出了车辆外侧的监测区域与取放货物的交接柜之间的位置关系的示例的立体图；
图8是示出了第一实施例的变型例的立体图；
图9是示出了第二实施例的ECU的功能构造的示例的框图；
图10是示出了通过第二实施例的ECU进行的作业控制处理的流程的示例的流程图；
图11是示出了应用了根据第三实施例的作业系统的车辆的立体图；
图12是示出了图11的作业系统的硬件构造的示例的框图；
图13是示出了图11的作业系统中的ECU的功能构造的示例的框图；并且
图14是示出了通过图11的作业系统中的ECU进行的作业控制处理的流程的示例的流程图。
具体实施方式
第一实施例
将参考图1至图7描述根据本发明的第一实施例的作业系统。在这些附图中，适当地示出了箭头，更具体地，当在车辆的行驶方向上观察时，箭头FR表示车辆的前侧，箭头UP表示车辆的上侧，并且箭头RH表示车辆的右侧。
图1是示出了根据本实施例的作业系统10的示意性构造的视图。应用了作业系统10的车辆12是能够自主驾驶的电动车辆。公知技术可以被应用于用于自主驾驶到目的地(在本实施例中为卸载作业地点)的技术，并因此将省略其详细描述。车辆12包括执行包括自主驾驶的各种控制的电子控制单元(ECU)20。ECU 20经由网络N1连接到各种服务器等(未示出)。此外，车辆12包括被安装在该车辆12上作为作业装置的自动卸载装置30。自动卸载装置30可以被认为是卸载机器人。
全球定位系统(GPS)装置22(在除图1之外的附图中被适当地省略)被设置在车辆12的上部的预定位置上。而且，作为检测单元，附近检测传感器24(在除图1之外的附图中被适当地省略)被分别设置在车辆12的前侧部、后侧部、右侧部和左侧部的上部上。另外，作为一对前后显示单元，投影仪26被分别设置在车辆12的右侧部和左侧部的上部上。
图2是示出了应用了作业系统10的车辆12的立体图。如图2中所示，侧门开口14被形成在车辆12的右侧部和左侧部上。每一个侧门开口14可以由一对前后滑动门16打开和关闭，所述一对前后滑动门16能够在车辆的前后方向上滑动。尽管未示出，但坡架可以从侧门开口14的下边缘朝向道路的表面延伸。
车辆12的车厢18容纳自动卸载装置30。自动卸载装置30被构造成由预定程序自动地控制，并且包括移动台车32以及被固定在移动台车32上的机械臂34。移动台车32是使自动卸载装置30在例如车厢18中移动的装置。此外，机械臂34包括具有关节部的臂部34A以及被连接到臂部34A的末端的手部34B。手部34B可以保持包裹W。公知技术可以被应用于移动台车32和机械臂34中的每一个的基本构造，并因此将省略其详细描述。
在自动卸载装置30中，设定了多个作业模式(本发明中为两种模式)，并且作业模式包括通常模式和紧急模式，该通常模式是通常作业模式，该紧急模式被设定成使得作业装置在预定紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行卸载作业。换句话说，自动卸载装置30被构造成能够在作业模式之间切换。紧急模式包括停止由自动卸载装置30进行的卸载作业。
图3是示出了根据本实施例的作业系统10的硬件构造的示例的框图。作业系统10的ECU 20被连接到GPS装置22、室内摄像机23、附近检测传感器24、投影仪26、致动器28和自动卸载装置30。GPS装置22获取车辆12的当前位置。室内摄像机23捕获车厢18内部的图像。附近检测传感器24检测关于车辆12的附近的信息。例如，可以将扫描预定范围的光检测和测距系统/激光成像、检测和测距系统(LIDAR)、捕获预定范围的图像的摄像机(单眼摄像机或复眼摄像机)以及发射预定范围内的探测波的毫米波雷达应用于附近检测传感器24。投影仪26通过在地面的表面上投影一条线(参见图6中的投影线26L)而可视地显示监测区域A(参见图2)的在平面图中的范围。致动器28执行车辆12的加速/减速和转向。自动卸载装置30可以被认为是卸载机器人，并且被构造成当车辆12到达卸载作业地点时能够在车辆12的附近执行卸载作业。
ECU 20包括中央处理单元(CPU：处理器)201、只读存储器(ROM)202、随机存取存储器(RAM)203、存储器204、通信接口(I/F)205以及输入/输出I/F 206。CPU 201、ROM 202、RAM203、存储器204、通信I/F 205和输入/输出I/F 206经由总线208彼此连接，以便彼此通信。
CPU 201是中央处理单元，并且执行各种程序并控制每一个单元。换句话说，CPU201从ROM 202或存储器204中读出程序，并且使用RAM 203作为作业区域来执行该程序。CPU201控制每一个部件并根据记录在ROM 202或存储器204中的程序来执行各种算术处理。在本实施例中，ROM 202或存储器204存储用于设定监测区域A的区域设定程序(参见图2)、用于适当地执行卸载作业的作业程序等。
ROM 202存储各种程序和各种数据段。RAM 203临时存储程序或数据作为作业区域。存储器204由存储装置(诸如硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD))组成，并且存储各种程序和各种数据段。通信I/F 205是使ECU 20能够与其他设备通信并且使用标准(诸如
Figure BDA0002874498860000081
FDDI和
Figure BDA0002874498860000082
)的接口。
输入/输出I/F 206是用于与安装在车辆12上的每一个装置进行通信的接口。例如，GPS装置22、室内摄像机23、附近检测传感器24、投影仪26、致动器28和自动卸载装置30经由输入输出I/F 206被连接到本实施例的ECU 20。GPS装置22、室内摄像机23、附近检测传感器24、投影仪26、致动器28和自动卸载装置30可以被直接连接到总线208。
图4是示出了ECU 20的功能构造的示例的框图。如图4中所示，ECU 20包括作为功能部件的区域设定单元250和模式控制单元252。CPU 201读出并执行存储在ROM 202或存储器204中的程序(上述区域设定程序和作业程序)，从而实现每一个部件的功能。
区域设定单元250设定监测区域A(参见图2)，该监测区域A包括在车辆12的外侧的自动卸载装置30的可移动区域的至少一部分(在本实施例中为在车辆12的外侧的自动卸载装置30的全部可移动区域)。
当基于每一个附近检测传感器24的检测结果而确定出障碍物已经进入监测区域A或者预测出障碍物将进入监测区域A时，并且当作业模式不是紧急模式时，模式控制单元252控制自动卸载装置30，使得自动卸载装置30将作业模式切换成紧急模式。
可以通过以下方式预测障碍物是否将进入监测区域A。例如，模式控制单元252基于每一个附近检测传感器24的检测结果来识别车辆12附近的移动物体。然后，模式控制单元252基于所识别的移动物体的经过的移动路径来预测该移动物体的未来位置。当移动物体的预测位置在监测区域A内时，模式控制单元252预测出障碍物将进入监测区域A。另一方面，当移动物体的预测位置不在监测区域A内时，模式控制单元252预测出障碍物将不会进入监测区域A。
接下来，将描述作业系统10的动作。
图5是示出了通过ECU 20进行的作业控制处理的流程的示例的流程图。CPU 201从ROM 202或存储器204读出作业程序，并且在RAM 203中开展并执行该作业程序，从而由ECU20执行作业控制处理。当车辆12已经停在计划的卸载作业地点并且区域设定单元250已经设定监测区域A(参见图2)(该监测区域A包括在车辆12的外侧的自动卸载装置30的可移动区域的至少一部分)时，开始执行图5中所示的控制处理。
CPU 201基于每一个附近检测传感器24的检测结果来确定障碍物是否已经进入监测区域A或者被预测将进入监测区域A(步骤S100)。
当确定出障碍物既尚未进入监测区域A也未被预测将进入监测区域A(步骤S100：否)时，CPU 201控制自动卸载装置30，使得自动卸载装置30执行通常模式(步骤S102)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S110的处理。当确定出障碍物已经进入监测区域A或被预测将进入监测区域A(步骤S100：是)时，CPU 201行进到步骤S104的处理。
在步骤S104中，CPU 201确定作业模式是否为紧急模式。当作业模式是紧急模式(步骤S104：是)时，CPU 201控制自动卸载装置30，使得自动卸载装置30执行紧急模式(步骤S106)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S110的处理。另一方面，当作业模式不是紧急模式(步骤S104：否)时，CPU 201作为模式控制单元252控制自动卸载装置30，使得自动卸载装置30将作业模式切换成紧急模式并执行紧急模式(步骤S108)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S110的处理。
通过执行紧急模式，当障碍物接近车辆12的附近时，防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置30的作业。在此，紧急模式包括停止由自动卸载装置30进行的卸载作业。因此，通过停止由自动卸载装置30进行的卸载作业，能够防止自动卸载装置30由于自动卸载装置30的操作而与障碍物接近和碰撞。
此外，在接下来的步骤S110中，CPU 201确定自动卸载装置30是否已经完成卸载作业。当确定出自动卸载装置30尚未完成卸载作业(步骤S110：否)时，CPU 201重复从步骤S100起的处理。另一方面，当确定出自动卸载装置30已经完成卸载作业(步骤S110：是)时，CPU 201基于卸载作业程序而结束处理。
在此，将补充地描述设定上述监测区域A(参见图2)的示例。图7是示出了车辆12外侧的监测区域A与取放货物的交接柜90之间的位置关系的示例的立体图。当车辆12已经停在计划的卸载作业地点时，CPU 201例如基于待卸载的包裹的位置和尺寸以及车辆12的停车位置与包裹的目标位置(例如，包裹待存储在交接柜90中的位置)之间的相对位置来确定自动卸载装置30能够操作的范围。此后，CPU 201基于预定的计算公式将监测区域A设定成包括自动卸载装置30行进到车辆12外侧所通过的空间。换句话说，CPU 201从ROM 202或存储器204中读出区域设定程序，并且在RAM 203中开展并执行该区域设定程序，从而执行监测区域A的设定处理。
此外，在本实施例中，通过由图6中所示的投影仪26投影到道路表面上的投影线26L而可视地显示图2中所示的监测区域A的在平面图中的范围。因此，行人等能够容易地识别监测区域A(参见图2)的在平面图中的范围。因此，通过预先避免障碍物已经进入监测区域A(参见图2)的状态或者障碍物可能会进入监测区域A的状态，能够在确保安全的同时防止卸载作业的效率的降低。
而且，在本实施例中，由于自动卸载装置30被构造成由预定程序自动地控制，所以自动卸载装置30不需要来自操作者的操作指令，并且防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置30的作业。
如上所述，根据本实施例，当障碍物接近车辆12的附近时，能够防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置30的作业。
第一实施例的变型例
在第一实施例中，描述了如下情况：在通过如图2等中所示的车辆12的侧门开口14取放包裹W的构造中，监测区域A被设定在例如车辆12的一侧。然而，如图8中所示，在通过车辆12的后门开口15取放包裹W的构造中，监测区域A9可以被设定在例如车辆12的后侧。在这种情况下，尽管未在图8中示出，例如，检测关于车辆的附近的信息的检测单元可以被附加地设置在后门开口15的周围部分。
第二实施例
接下来，将在使用图2和图3的同时参考图9和图10来描述第二实施例。除了下文描述的特征之外，根据本实施例的作业系统与根据第一实施例的作业系统10相同。与第一实施例的部分相同的部分由相同的附图标记表示，并因此将省略其描述。此外，根据本实施例的作业系统的硬件构造与根据第一实施例的作业系统的硬件构造(参见图3)相同，并因此将通过使用图3省略其图示和详细描述。
本实施例的ECU 20的ROM 202或存储器204存储与第一实施例中描述的区域设定程序相同的区域设定程序、与第一实施例中描述的作业程序不同的作业程序等。
图9是示出了ECU 20的功能构造的示例的框图。如图9中所示，ECU 20包括作为功能部件的区域设定单元250、移动控制单元251和模式控制单元252。CPU 201读出并执行存储在ROM 202或存储器204中的程序(本实施例的上述区域设定程序和作业程序)，从而实现每一个部件的功能。
当基于每一个附近检测传感器24的检测结果而确定出障碍物已经进入监测区域A或者预测出障碍物将进入检测区域A时，并且当自动卸载装置30已经停止卸载作业时，移动控制单元251执行控制以用于使车辆12移动，使得监测区域A(参见图2)位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中。
图10是示出了通过ECU 20进行的作业控制处理的流程的示例的流程图。CPU 201从ROM 202或存储器204读出作业程序，并且在RAM 203中开展并执行该作业程序，从而通过ECU 20执行作业控制处理。当车辆12已经停在计划的卸载作业地点并且区域设定单元250设定监测区域A(该监测区域A包括在车辆12的外侧的自动卸载装置30的可移动区域的至少一部分)时，开始执行图10中所示的控制处理。
图10中所示的流程图与第一实施例的流程图(参见图5)的不同之处在于，在前者中，在步骤S100与步骤S104之间添加了步骤S103A，并且添加了当步骤S103A中的确定为肯定时待执行的步骤S103B。
在步骤S103A中，CPU 201确定自动卸载装置30是否已经停止卸载作业。当自动卸载装置30在不停止的情况下正在执行卸载作业(步骤S103A：否)时，CPU 201行进到步骤S104的处理。另一方面，当自动卸载装置30已经停止卸载作业(步骤S103A：是)时，CPU 201作为移动控制单元251执行控制以用于使车辆12移动，使得监测区域A位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中(步骤S103B)。因此，防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置30的作业。在执行步骤S103B之后，CPU 201基于作业程序而结束处理。
作为本实施例中的一个示例，当在步骤S103B的处理中车辆12已经移动并停在新的计划的卸载作业地点时，再次设定监测区域A(参见图2)(该监测区域A包括在车辆12的外侧的自动卸载装置30的可移动区域的至少一部分)，并且重新开始执行图10中所示的控制处理。
此外，根据本实施例，当障碍物接近车辆12的附近时，能够防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置30的作业。
在第二实施例的变型例中，代替步骤S103B以及在执行图10中的步骤S103B之后结束处理的是，当在步骤S103A中CPU 201已经确定出自动卸载装置30已经停止卸载作业时，CPU 201可以返回到步骤S100的处理。
第三实施例
接下来，将参考图11至图14描述根据本发明的第三实施例的作业系统。与第一实施例的部件大致相同的部件由相同的附图标记表示，并因此将省略其描述。
图11是示出了应用了根据本实施例的作业系统40的车辆42的立体图。除了下文描述的特征之外，图11中所示的车辆42的构造与第一实施例的车辆12(参见图2)的构造大致相同。
如图11中所示，在车辆42的右侧部和左侧部上，作为显示单元，投影仪27被设置在一对前后投影仪26的前侧和后侧上。此外，作为警报单元，警报装置29(参见图12)被设置在车辆42中。
另外，作为作业装置，自动卸载装置50被设置在车辆42中。自动卸载装置50被构造成由预定程序自动地控制。自动卸载装置50被构造成能够在车辆42的附近执行卸载作业，并且除了下文描述的特征之外，具有与第一实施例的自动卸载装置30(参见图2)的构造大致相同的构造。自动卸载装置50的作业模式包括通常模式、第一紧急模式和第二紧急模式。该通常模式与第一实施例的通常模式相同，并且该第一紧急模式与第一实施例的紧急模式相同。第二紧急模式被设定成使得自动卸载装置50在预定的紧急情况期间比在通常模式下更安全地执行卸载作业，并且该第二紧急模式是自动卸载装置50以比第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行卸载作业的模式。在此，第二紧急模式包括以比通常模式中的作业速度低的作业速度(例如，通常模式中的作业速度的一半)由自动卸载装置50执行卸载作业。换句话说，在本实施例中，例如在作业速度方面，第二紧急模式中的作业极限小于第一紧急模式中的作业极限。
图12是示出了作业系统40的硬件构造的示例的框图。作业系统40的ECU 20的硬件构造与根据第一实施例的作业系统10的ECU 20(参见图3)的硬件构造相同，并因此为了方便起见，由与第一实施例的ECU 20的附图标记相同的附图标记表示。
例如，GPS装置22、室内摄像机23、附近检测传感器24、投影仪26、投影仪27、警报装置29、致动器28和自动卸载装置50经由输入/输出I/F 206连接到本实施例的ECU 20。投影仪26可视地显示第一监测区域A1(参见图11)的在平面图中的范围，并且投影仪27可视地显示第二监测区域A2(参见图11)的在平面图中的范围。警报装置29使用例如声音和光中的至少一种来对车辆42的周围发出警报。
而且，本实施例的ECU 20的ROM 202或存储器204存储用于设定第一监测区域A1和第二监测区域A2(均参见图11)的区域设定程序、与第一实施例和第二实施例中描述的作业程序不同的作业程序等。
图13是示出了ECU 20的功能构造的示例的框图。如图13中所示，ECU 20包括作为功能部件的区域设定单元260、移动控制单元261、警报控制单元262和模式控制单元263。CPU 201读出并执行存储在ROM 202或存储器204中的程序(本实施例的上述区域设定程序和作业程序)，从而实现每一个部件的功能。
区域设定单元260设定第一监测区域A1(参见图11)(该第一监测区域A1包括在车辆42的外侧的自动卸载装置50的可移动区域的至少一部分)以及第二监测区域A2(参见图11)(该第二监测区域A2包括全部第一监测区域A1并且比第一监测区域A1宽)。本实施例的第一监测区域A1的范围被设定成与第一实施例的监测区域A(参见图2)的范围相同。
移动控制单元261是与第二实施例的移动控制单元251(参见图9)大致相同的功能单元。当基于每一个附近检测传感器24的检测结果而确定出障碍物已经进入第一监测区域A1或者预测到障碍物将进入第一监测区域A1时，并且当自动卸载装置50已经停止卸载作业时，移动控制单元261执行控制以用于使车辆42移动，使得第一监测区域A1位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中。
当基于每一个附近检测传感器24的检测结果而确定出障碍物已经进入第二监测区域A2或者预测出障碍物将进入第二监测区域A2时，警报控制单元262控制警报装置29，使得警报装置29对车辆42的周围发出警报。
基于每一个附近检测传感器24的检测结果，当确定出障碍物尚未进入第一监测区域A1并且没有预测出障碍物将进入第一监测区域A1，并且确定出障碍物已经进入第二监测区域A2或者预测出障碍物将进入第二监测区域A2时，并且当作业模式不是第二紧急模式时，模式控制单元263控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50将作业模式切换成第二紧急模式。
此外，当基于每一个附近检测传感器24的检测结果而确定出障碍物已经进入第一监测区域A1或者预测出障碍物将进入第一监测区域A1时，并且当作业模式不是第一紧急模式时，模式控制单元263控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50将作业模式切换成第一紧急模式。
接下来，将描述作业系统40的动作。
图14是示出了通过ECU 20进行的作业控制处理的流程的示例的流程图。CPU 201从ROM 202或存储器204中读出作业程序，并且在RAM 203中开展并执行该作业程序，从而通过ECU 20执行作业控制处理。当车辆42已经停在计划的卸载作业地点并且区域设定单元260已经设定在车辆42的外侧的第一监测区域A1和第二监测区域A2(均参见图11)时，开始执行图14中所示的作业控制处理。通过执行区域设定程序来设定第一监测区域A1和第二监测区域A2。
首先，基于每一个附近检测传感器24的检测结果，CPU 201确定障碍物是否已经进入第一监测区域A1或者被预测将进入第一监测区域A1(步骤S120)。
当确定出障碍物已经进入第一监测区域A1或者被预测将进入第一监测区域A1(步骤S120：是)时，CPU 201行进到步骤S134的处理。步骤S134之后的处理与第二实施例的图10中的步骤S103A之后的处理大致相同，但是将在下文描述。另一方面，当确定出障碍物既尚未进入第一监测区域A1也未被预测将进入第一监测区域A1(步骤S120：否)时，CPU 201行进到步骤S122的处理。
在步骤S122中，基于每一个附近检测传感器24的检测结果，CPU 201确定障碍物是否已经进入第二监测区域A2或被预测将进入第二监测区域A2。
当确定出障碍物既尚未进入第二监测区域A2也未被预测将进入第二监测区域A2(步骤S122：否)时，CPU 201控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50执行通常模式(步骤S124)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S144的处理。另一方面，当确定出障碍物已经进入第二监测区域A2或被预测将进入第二监测区域A2(步骤S122：是)时，CPU 201行进到步骤S126的处理。
在步骤S126中，CPU 201控制警报装置29，使得警报装置29对车辆42的周围发出警报。因此，能够对车辆42的周围发出警报。而且，在接下来的步骤S128中，CPU 201确定作业模式是否为第二紧急模式。当确定出作业模式为第二紧急模式(步骤S128：是)时，CPU 201控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50执行第二紧急模式(步骤S130)，并且CPU 201行进到下文描述的S144的处理。另一方面，当确定出作业模式不是第二紧急模式(步骤S128：否)时，CPU 201作为模式控制单元263控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50将作业模式切换成第二紧急模式并执行第二紧急模式(步骤S132)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S144的处理。
在此，由于第二紧急模式包括以比通常模式中的作业速度低的作业速度由自动卸载装置50执行卸载作业，所以在自动卸载装置50在不停止的情况下正在执行卸载作业的同时，能够防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置50。另外，能够避免卸载作业的作业速度的突然变化并且提高自动卸载装置50的耐用性。
同时，在步骤S134中，CPU 201确定自动卸载装置50是否已经停止卸载作业。当确定出自动卸载装置50尚未停止卸载作业(步骤S134：否)时，CPU 201行进到步骤S138的处理。另一方面，当确定出自动卸载装置50已经停止卸载作业(步骤S134：是)时，CPU 201作为移动控制单元261执行控制以用于使车辆42移动，使得监测区域A位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中(步骤S136)。因此，防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置50的作业。在执行步骤S136之后，CPU 201基于作业程序而结束处理。
当在步骤S136的处理中车辆42已经移动并停在新的计划的卸载作业地点时，再次设定第一监测区域A1(该第一监测区域A1包括在车辆42的外侧的自动卸载装置50的可移动区域的至少一部分)和第二监测区域A2(均参见图11)，并且重新开始执行图14中所示的控制处理。
同时，在步骤S138中，CPU 201确定作业模式是否为第一紧急模式。当确定出作业模式是第一紧急模式(步骤S138：是)时，CPU 201控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50执行第一紧急模式(步骤S140)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S144的处理。另一方面，当确定出作业模式不是第一紧急模式(步骤S138：否)时，CPU 201作为模式控制单元263控制自动卸载装置50，使得自动卸载装置50将作业模式切换成第一紧急模式并执行第一紧急模式(步骤S142)，并且CPU 201行进到下文描述的步骤S144的处理。
在步骤S144中，CPU 201确定自动卸载装置50是否已经完成卸载作业。当确定出自动卸载装置50尚未完成卸载作业(步骤S144：否)时，CPU 201重复从步骤S120起的处理。另一方面，当确定出自动卸载装置50已经完成卸载作业(步骤S144：是)时，CPU 201基于作业程序而结束处理。
如此，通过在多步骤作业模式下控制自动卸载装置50，在抑制卸载作业的效率降低的同时，防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置50的作业。另外，在本实施例中，由于自动卸载装置50被构造成由预定程序自动地控制，所以自动卸载装置50不需要来自操作者的操作指令，并且防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置50的作业。
而且，在本实施例中，图11中所示的第一监测区域A1的在平面图中的范围通过由投影仪26投影到道路表面上的投影线(未示出)而可视地显示。此外，第二监测区域A2的在平面图中的范围通过由投影仪27投影到道路表面上的投影线(未示出)而可视地显示。因此，行人等能够容易地识别第一监测区域A1和第二监测区域A2的在平面图中的相应范围。因此，通过预先避免障碍物已经进入第一监测区域A1的状态或者障碍物可能会进入第一监测区域A1的状态，能够在确保安全的同时防止卸载作业的效率降低。而且，通过预先避免障碍物已经进入第二监测区域A2的状态或者障碍物可能会进入第二监测区域A2的状态，能够在确保安全的同时进一步防止卸载作业的效率降低。
如上所述，根据本实施例，当障碍物接近车辆42的附近时，能够防止或有效地抑制障碍物干扰自动卸载装置50的作业。
在第三实施例的变型例中，可以省略图14的步骤S134和S136。在这种情况下，当障碍物已经进入第一监测区域A1等的情况已经发生并且作业模式不是第一紧急模式时，CPU201作为模式控制单元263立即将作业模式切换成第一紧急模式。此外，在另一个变型例中，代替步骤S136以及在执行图14中的步骤S136之后结束处理的是，当在步骤S134中CPU 201已经确定出自动卸载装置30已经停止卸载作业时，CPU 201可以返回到步骤S120的处理。而且，可以省略图14中的步骤S126。
实施例的补充描述
在第一实施例至第三实施例的变型例中，显示单元可以可视地显示包括监测区域(第一实施例和第二实施例中的监测区域A以及第三实施例中的第一监测区域A1)的在平面图中的范围的三维范围。此外，在第三实施例的变型例中，显示单元可以可视地显示包括第二监测区域A2的在平面图中的范围的三维范围。
另外，在第一实施例至第三实施例的另一个变型例中，监测区域(第一实施例和第二实施例中的监测区域A以及第三实施例中的第一监测区域A1)的边界的一部分可以使用物理工具(诸如横杆)被可视化，使得该部分可以被人识别。该变型还有助于避免障碍物接近监测区域。类似地，在第三实施例的变型例中，第二监测区域A2的边界的一部分可以使用物理工具(诸如横杆)被可视化，使得该部分可以被人识别。
而且，可以通过设定参考线并确定该线是否被交叉来确定障碍物是否已经进入监测区域(第一实施例和第二实施例中的监测区域A以及第三实施例中的第一监测区域A1)以及障碍物是否已经进入第二监测区域A2。
另外，当基于检测单元(每一个附近检测传感器24)的检测结果而确定出障碍物已经进入监测区域(第一实施例和第二实施例中的监测区域A以及第三实施例中的第一监测区域A1)或者预测出障碍物将进入监测区域时，CPU 201可以控制警报单元(警报装置29)，使得警报单元对车辆12、42的周围发出警报。
此外，在第三实施例中，第二紧急模式是在作业速度方面以比第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行作业的模式。然而，在变型例中，第二紧急模式可以是在例如作业范围方面以比第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行作业的模式。
而且，在上述实施例的变型例中，可以将监测区域(第一实施例和第二实施例中的监测区域A以及第三实施例中的第一监测区域A1)和第二监测区域A2预先设定在相对于车辆12、42的相对位置中，使得监测区域和第二监测区域包括作业装置的全部可移动区域。在这种变型例中，由于不必在每次执行卸载作业时均设定第一监测区域(监测区域)和第二监测区域，所以提高了整体的卸载作业速度。
此外，在上述实施例的另一个变型例中，自动卸载装置30、50的移动台车32可以被构造成被从车辆中取出。而且，在上述实施例中，作业装置是自动卸载装置30、50。然而，作业装置可以被安装在车辆12、42上，并且被构造成能够执行除在车辆12、42的附近的卸载作业之外的其他作业。
另外，在上述实施例的又一个变型例中，作业装置不一定必须被自动地控制，而是可以是被构造成使得例如通过操作者在通常模式下的操作来控制一部分操作的作业装置(例如，包括操纵器的装置)。此外，在另一个变型例中，作业装置可以被构造成当操作者按下操作开始开关时开始卸载作业。
而且，在上述实施例中，由ECU 20执行的控制的一部分可以通过自动卸载装置30、50的控制装置来实现。
在每一个上述实施例中，由图3和图12中所示的CPU 201通过读取并执行软件(程序)执行的各种处理也可以由除CPU之外的其他各种处理器来执行。在这种情况下，各种处理器的示例包括：可编程逻辑装置(PLD)，在该可编程逻辑装置(PLD)中，能够在制造了现场可编程门阵列(FPGA)等之后改变电路构造；以及专用电路，诸如专用集成电路(ASIC)，该专用电路是具有被专门设计用于执行特定处理的电路构造的处理器。另外，每一个处理可以由这些各种处理器中的一个处理器来执行，或者由相同类型或不同类型的两个或多个处理器的组合(例如，多个FPGA以及CPU和FPGA的组合)来执行。这些各种处理器的硬件构成更具体是组合了电路元件(诸如半导体元件)的电路。
此外，可以以将程序记录在记录介质(诸如光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘只读存储器(DVD-ROM)和通用串行总线(USB)存储器)上的形式来设置上述实施例中所描述的每一个程序。可以经由网络从外部装置下载程序。
上述实施例和变型例可以被适当地组合和实施。
上文已经描述了本发明的示例。然而，本发明不限于上述内容，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以进行各种变型。

Claims (8)

1.一种作业系统，其特征在于包括：
作业装置，所述作业装置被安装在车辆上，并且被构造成在所述车辆的附近执行作业，所述作业装置被构造成在多个作业模式之间切换的同时进行操作，所述多个作业模式包括通常模式和第一紧急模式，所述通常模式是通常作业模式，所述第一紧急模式被设定成使得所述作业装置在预定紧急情况期间比在所述通常模式下更安全地执行作业；
检测装置，所述检测装置被构造成检测关于所述车辆的附近的信息；以及
处理器，所述处理器被构造成设定第一监测区域，所述第一监测区域包括在所述车辆的外侧的所述作业装置的可移动区域的至少一部分，
其中，所述处理器被构造成：当基于所述检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入所述第一监测区域或者预测出障碍物将进入所述第一监测区域时，并且当所述作业模式不是所述第一紧急模式时，所述处理器控制所述作业装置，使得所述作业装置将所述作业模式切换成所述第一紧急模式，
其中，所述处理器被构造成：当基于所述检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入所述第一监测区域或者预测出障碍物将进入所述第一监测区域时，并且当所述作业装置已经停止作业时，所述处理器执行控制以用于移动所述车辆，使得所述第一监测区域位于障碍物既尚未进入也未被预测将进入的区域中。
2.根据权利要求1所述的作业系统，其特征在于，所述第一紧急模式包括停止由所述作业装置进行的作业。
3.根据权利要求1或2所述的作业系统，其特征在于：
所述多个作业模式包括第二紧急模式，所述第二紧急模式被设定成使得：所述作业装置在所述预定紧急情况期间比在所述通常模式下更安全地执行作业，并且所述作业装置以比所述第一紧急模式中的作业极限小的作业极限执行作业；
所述处理器被构造成设定第二监测区域，所述第二监测区域包括全部所述第一监测区域并且比所述第一监测区域宽；并且
所述处理器被构造成：当基于所述检测装置的检测结果而确定出障碍物尚未进入所述第一监测区域并且没有预测出障碍物将进入所述第一监测区域，并且确定出障碍物已经进入所述第二监测区域或者预测出障碍物将进入所述第二监测区域时，并且当所述作业模式不是所述第二紧急模式时，所述处理器控制所述作业装置，使得所述作业装置将所述作业模式切换成所述第二紧急模式。
4.根据权利要求3所述的作业系统，其特征在于，所述第二紧急模式包括以比所述通常模式中的作业速度低的作业速度由所述作业装置执行作业。
5.根据权利要求3所述的作业系统，其特征在于还包括：
警报装置，所述警报装置被构造成对所述车辆的周围发出警报，其中
所述处理器被构造成：当基于所述检测装置的检测结果而确定出障碍物已经进入所述第二监测区域或者预测出障碍物将进入所述第二监测区域时，所述处理器控制所述警报装置，使得所述警报装置对所述车辆的周围发出警报。
6.根据权利要求1或2所述的作业系统，其特征在于还包括显示装置，所述显示装置被构造成可视地显示所述第一监测区域的至少在平面图中的范围。
7.根据权利要求3所述的作业系统，其特征在于还包括显示装置，所述显示装置被构造成可视地显示所述第二监测区域的至少在平面图中的范围。
8.根据权利要求1或2所述的作业系统，其特征在于，所述作业装置被构造成由预定程序自动地控制。
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