JP2018151217A - スキャナー、作業機械、及び車止め検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】車止め形状の検出に適した技術を提供する。
【解決手段】スキャナーは、レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、第一距離計測装置のレーザ照射面及び第二距離計測装置のレーザ照射面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置される。
【選択図】図3
【解決手段】スキャナーは、レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、第一距離計測装置のレーザ照射面及び第二距離計測装置のレーザ照射面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置される。
【選択図】図3
Description
本発明は、スキャナー、作業機械、及び作業機械の車止め検出装置に関する。
特許文献1には、「道路等の表面の凹凸検査は水準プロフィール測定を簡便かつ迅速に行う方法を提供する」ことを目的として「交差する少なくとも2つの光平面を用いる光操作方法(要約抜粋)」が開示されている。
また特許文献2には、複数の障害物センサをダンプトラックに搭載し、各障害物センサの路面上のスキャン範囲を異ならせて障害物を検出する技術が開示されている。
鉱山用ダンプトラックが積荷を放土する際に、放土場に設置された車止めに向けて後退で接近し、車止め直前で停止をする動作を行うことがある。この車止めはダンプトラックのタイヤ止めとしての機能を果たせるための地上高を有して形成されるが、車止めが盛り土で形成されるために個々で形状が異なっていたり、また仮に車止めの形状を一定に形成していても盛り土が崩れることで形状が変化したりすることがある。よって、車止めの直前でダンプトラックを停止させるためには車止めの位置や形状を的確に検出したいという要望がある。
特許文献1、特許文献2は共に複数の障害物センサを用いて路面をスキャンしているが、両文献とも路面に対して高さを有する車止めの高さや形状を検出することは考慮されていない。そのため、例えば特許文献1では「照射光は、交点2L、AL、BLが造る光平面10L、および交点2R、AR、BRが造る光平面10Rを走査するように照射され、路面6では線7L及び線7Rに沿って反射して反射光となる」(特許文献1の段落0008参照)場合には線7L及び線7Rの間が死角となり、ここに車止めがある場合には車止めまでの距離及び形状が検出できないという不具合が生じる。また特許文献2では、ダンプトラックの幅方向に沿ってスキャン面40a、40bをずらしている。これをダンプトラックの後方監視に適用した場合、スキャン面40a、40b共にダンプトラック近傍から遠方にかけての各スキャン面と路面との交線上の距離情報しか取得できず、車止めの形状、特にダンプトラックの車幅方向に沿った車止めの形状は取得できない。よって、万一車止めの一部が壊れて盛り土がダンプトラック手前に堆積していても、堆積土にスキャン面が重ならなければ堆積土の高さや壊れた車止めの形状を検出できず、ダンプトラックが堆積土に乗り上げてしまうといった不具合が生じる。よって、単に車止めの位置を検出するだけではなく、車止め形状の検出に適した技術の開発が望まれているという実情がある。
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、特に鉱山において設置された車止め形状の検出に適した技術を提供することを目的とする。
上記課題を達成するために、本発明は特許請求の範囲に記載の構成を備える。その一例をあげるならば、本発明に係るスキャナーは、レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して前記被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、前記第一距離計測装置のレーザ照射面及び前記第二距離計測装置のレーザ照射面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置されることを特徴とする。
本発明によれば特に鉱山において設置された車止め形状の検出に適した技術を提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図1から図3を参照してダンプトラックの概略構成について説明する。図1は、本実施形態に係るダンプトラック1の放土時の周辺環境を示す説明図である。図2は、ダンプトラック1の左側面図である。図3は、ダンプトラック1の後方斜視図である。
図1に示すように、ダンプトラック1は崖下にある放土場1003に放土する際、崖際に配置された車止め1002に向かって走行路面1001上を後退走行する。ダンプトラック1は、車体フレーム2(図2参照)の前下部に右前輪3r及び左前輪3l(図2参照)を備え、後下部に右後輪4r及び左後輪4lを備える。更に車体フレーム2の後部にはリアアスクル7が備えられる。一方、車体フレーム2の前上部には運転席5(図2参照)が備えられ、後ろ上部にはベッセル6が備えられる。
更にダンプトラック1は、複数のレーザスキャナを含むスキャナー200と、ダンプトラック1の自己位置を検出する自己位置推定装置300と、スキャナー200からのセンサ出力及び自己位置推定装置300からの自己位置を基にダンプトラック1の後退走行を支援する後退支援装置100とを備える。以下の説明において、後退支援装置100が動作を始めた時のダンプトラック1の位置を、直交座標系400の原点とし、後退支援装置100が動作を始めた瞬間の進行方向をy軸とする。また、ダンプトラック1の車体高さ軸をz軸とし、y軸及びz軸の2軸に直交する軸をx軸とする。
スキャナー200は、第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202を含んで構成される。スキャナー200は、ダンプトラック1の車体後方、より詳しくはリアアスクル7より上かつベッセル6より下で、左後輪4l及び右後輪4rの間に設置される。第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202は、同じ高さに配置される必要はなく、また左右対称でなくてもよい。
第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202は、例えばレーザ光を扇状に照射し、被検出体からの反射光を受光して被検出体までの距離と方向を検出するレーザスキャナ(レーザレンジスキャナ)である。スキャナー200は、第二距離計測装置202のレーザ照射面(以下「第二スキャン面」という)22を第一距離計測装置201のレーザ照射面(以下「第一スキャン面」という)21と直交させて、第二距離計測装置202及び第一距離計測装置201を配置して構成される。なおここでいう直交は、厳密に第一スキャン面21及び第二スキャン面22の法線ベクトルが垂直となる場合に限定されず、第一距離計測装置201が検出した被検出体と同じ被検出体の幅方向の形状が検出できる向きに第二スキャン面22が向くように、第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202が配置されている場合も含む。
より詳しくは、本実施形態では、第一スキャン面21が車体フレーム2の前後軸及び左右軸を含む車体水平面Hに対して少なくとも垂直下向きから車体後方に向かって車体水平面Hと平行な方向までを覆うように第一距離計測装置201がダンプトラック1に設置される。
第二距離計測装置202は、走行路面1001が平坦である時に、第二スキャン面22と走行路面1001とが交差する位置P1と、左後輪4l及び右後輪4rの最後端を走行路面1001に投影した位置P2との距離D1が、ダンプトラック1の最大後退速度の制動距離以上となるよう、車体水平面Hに対して設置俯角α(図2)を持つようにダンプトラック1に設置される。このように設置することにより、最大後退速度で後退しても車止めに衝突することなく制動が可能である。
また第二距離計測装置202は、第二距離計測装置202の検出距離と第二距離計測装置202の車体水平面Hに対する設置俯角αと、第二スキャン面22に対するダンプトラック1の遮蔽によって決まる、走行路面1001と第二スキャン面22との交線の長さD2(図3参照)がダンプトラック1の車輪幅(外幅)よりも長くなるような位置に設置される。このように設置することにより、ダンプトラックの車輪が通過する領域を前もってスキャンすることが可能である。
なお第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202は1つずつ備える構成に限定されず、各計測装置が複数のレーザスキャナを用いて構成されてもよい。また第一距離計測装置201に対して第一スキャン面21は一つに限定されず複数あってもよい。同様に第二距離計測装置202に対して第二スキャン面22は一つに限定されず複数あってもよい。
図4は、ダンプトラック1の機能構成を示すブロック図である。
ダンプトラック1は、車輪速センサ301、及びヨーレートセンサ(旋回角速度センサ)302を含む。自己位置推定装置300は車輪速センサ301及びヨーレートセンサ302の其々に接続され、車輪速センサ301から車輪回転速度を取得し、ヨーレートセンサ302からダンプトラック1の旋回角速度の計測結果を取得する。そして自己位置推定装置300は、例えばデットレコニング処理を実行することにより、ダンプトラック1の速度、角速度、及び既述の直交座標系400(図1参照)の原点からの位置、姿勢を算出する。なお、車体速度を計測する目的で、車輪速センサ301に代わりIMU(慣性計測装置)を、旋回角速度を推定する目的でヨーレートセンサ302に代わり操舵角センサを用いてもよい。また、直交座標系400の原点からの位置、姿勢を計測する目的で、自己位置推定装置300に代わり、GPS(全地球測位システム)と地磁気センサを用いてもよい。
後退支援装置100は、車止め検出装置10及び車止め誘導装置60を含んで構成される。車止め検出装置10は、車止め位置推定部101及び車止め幅方向形状推定部102を含む。また車止め誘導装置60は、車止め誘導判断器61及び車体形状記憶器62を含む。
車止め位置推定部101は、路面線演算器40及び車止め位置演算器41を含む。既述の第一距離計測装置201の出力段は、路面線演算器40及び車止め位置演算器41の其々の入力段に接続される。路面線演算器40の出力段は車止め位置演算器41及び後述するピッチ角補正器50に接続される。車止め位置演算器41の入力段には第一距離計測装置201の出力段が更に接続される。
第一距離計測装置201が出力する第一距離情報R1i(i:第一距離計測装置201におけるレーザ照射角度φを示し、例えば−45≦i≦225、後述する第二距離情報R2iも同様)は、測定点及び測定点までの距離が含まれる。路面線演算器40は、第一距離情報R1iの内、路面と推定される測定点及び距離を示す距離情報を抽出し、路面線を演算する。そして車体フレーム2の前後軸及び左右軸を含む車体水平面Hに対する路面線の傾斜角θ(図9A参照)を演算し、車体水平面Hに対する路面の傾きを算出する。傾斜角θをピッチ角θともいう。
車止め位置演算器41は、第一距離計測装置201が計測した第一距離情報R1iの内、車止めと推定されるものの距離情報を抽出し、路面及び車止めの変曲点と、路面に対する車止めの傾斜を算出する。
車止め幅方向形状推定部102は、ピッチ角補正器50、車止め幅方向形状演算器51、及び車止め幅方向形状記憶器52を含む。ピッチ角補正器50の入力段は、第二距離計測装置202及び路面線演算器40の其々の出力段に接続される。ピッチ角補正器50の出力段は車止め幅方向形状演算器51の入力段に接続される。車止め幅方向形状演算器51の入力段は、更に自己位置推定装置300の出力段に接続される。車止め幅方向形状記憶器52は、車止め幅方向形状演算器51及び後述する車止め誘導判断器61に接続される。
ピッチ角補正器50は、路面線演算器40が推定した車体水平面Hに対する路面の傾斜角θに基づいて、第二距離計測装置202が計測した第二距離情報R2iから、ピッチ振動による影響を取り除くための補正処理を実行する。
車止め幅方向形状演算器51は、ピッチ角補正器50が補正した第二距離情報R2iと自己位置推定装置300が推定したダンプトラック1の位置及び姿勢に基づいて、一般的なSLAM(Simultaneous Localization and Mapping)等のマッピング方法によって、車止め1002の車幅方向の形状を演算する。
車止め幅方向形状記憶器52は、車止め幅方向形状演算器51が演算した車止め1002の車幅方向の形状を示す幅方向形状情報を蓄積する。車止め幅方向形状演算器51はより高度に幅方向形状情報を算出するために、車止め幅方向形状記憶器52が蓄積した車止め形状情報を参照してもよい。
車止め誘導装置60は、車止め誘導判断器61及び車体形状記憶器62を含む。車止め誘導判断器61の入力段は、車止め位置演算器41、自己位置推定装置300のそれぞれの出力段に接続されると共に、車止め幅方向形状記憶器52、車体形状記憶器62の其々にも接続される。車止め誘導判断器61は、車止め幅方向形状記憶器52及び車体形状記憶器62に記憶された情報を必要に応じて読み出す。
車止め誘導判断器61は、車止め位置演算器41が推定した車止めまでの距離及び車止めの傾斜と、車止め幅方向形状記憶器52が記憶する車止めの幅方向形状と、ヨーレートセンサ302が計測する旋回角速度と、車体形状記憶器62が記憶する車体形状(車幅方向の大きさを含む)に基づいて、誘導の判断に必要なダンプトラック1から車止めに衝突するための距離及び車止め1002の幅方向に対するダンプトラック1の車体の向きを算出する。
本実施形態において車止め誘導装置60は、車止め検出装置10の出力先の一例に過ぎず、他の装置、例えばダンプトラック1が自律走行をする所謂無人ダンプトラックである場合には、自律走行を制御する自律走行制御装置に出力して、ダンプトラック1から車止めまでの距離や、車止めに対するダンプトラック1の車体の向き(車体水平面の向き、車体前後軸、また車体左右軸の向きでもよい)等、停車に必要な演算を自律走行制御装置が実行するように構成されてもよい。更に、ダンプトラック1に衝突判定装置を備え、この衝突判定装置を車止め検出装置10の出力先として用いてもよい。そして衝突判定装置が車止めとの衝突判定を行い、車止めとの衝突(干渉)を回避するための制御を行ってもよい。
車止め検出装置10、車止め誘導装置60、後退支援装置100及び自己位置推定装置300は、中央演算装置、記憶装置、入出力回路、及び通信回路を含むマイコン装置に実装され、ハードウェアと各装置の機能を実現するソフトウェアとの組み合わせにより構成してもよいし、各装置を演算回路により構成してもよい。
次に図5A及び図5Bを参照してスキャナー200を用いてダンプトラック1の後方にある車止めを検出する処理について説明する。図5Aは後退支援装置による車止め検出処理を説明するための模式図である。図5Bは第一距離計測装置201の計測結果をプロットした模式図である。
図5Aの点線は、車止め位置推定部101が計測した被検出体(路面、車止めの両方を含む)までの距離を表す。また図5Aの黒点は、第一距離計測装置201が計測した測定点を示し、図5Bの黒点は、直交座標上での第一距離計測装置201が第一距離情報R1iを出力した位置を示す。ダンプトラック1が車止め1002にむかって後退を始めると、スキャナが回転しながら−45°〜−225°にレーザを照射してダンプトラック1の後輪最後端から車止め1002の傾斜面1002aまでに沿って並ぶ各点までの距離を算出し、第一距離情報R1iとして出力する。ダンプトラック1が車止め1002に接近するにつれて、第一スキャン面21と走行路面1001上との交線は短くなる。
図5Bに示すように第一距離情報R1iを横軸が水平方向位置、縦軸が垂直方向高さを示す座標系にプロットすると、水平方向にほぼ平行な直線と、垂直方向高さが変化する直線とが得られる。この二直線の交点が第一距離情報R1iの変曲点であり、路面と車止めとが接する点と推定できる。
また図5Aではダンプトラック1が車止め1002に十分接近しているので、第二スキャン面22は、走行路面1001ではなく傾斜面1002a上の幅方向に並ぶ各点までの距離を算出して第二距離情報R2iとして出力する。以後、ダンプトラック1が車止め1002に更に接近するにつれて、第二スキャン面22は傾斜面1002aの上端に向かって移動する。
次に図6を参照して車止め位置推定部101の動作について説明する。図6は車止め位置推定部の処理を示すフローチャートである。
路面線演算器40は、第一距離計測装置201が計測した第一距離情報R1iのうち、前回の計測で路面線演算器40が推定した路面線troad_oldとの距離が第一閾値K1以下であるものを抽出する(S101)。
抽出した距離情報の個数nが路面閾値Kn未満である場合(S102/NO)、路面線troadを初期値ini_troadに設定し(S108)、後述するステップS104へ進む。
抽出した第一距離情報R1iの個数nが路面閾値Kn以上の場合(S102/YES)、路面線演算器40は、抽出された距離情報を線形回帰によって近似した路面線troadを算出する(S103)。線形回帰処理として例えば1次の最小二乗法により直線近似してもよいし、二本以上の直線近似、また曲線近似を用いてもよい。後述する車止め線の算出における線形回帰も同様である。路面線演算器40は、算出した路面線troadを車止め位置演算器41に出力する。
車止め位置演算器41は、第一距離計測装置201が計測した第一距離情報R1iのうち、路面線troadからの距離が第二閾値K2以上であり、かつ車止め位置演算器41が推定した車止め線tberm_oldとの距離が第三閾値K3以下である第一距離情報R1iを抽出する(S104)。
車止め位置演算器41は、抽出した第一距離情報R1iの数が車止め閾値Km未満である場合(S105/No)、処理を終了する。
一方、車止め位置演算器41は、抽出した第一距離情報R1iの数が車止め閾値Km以上である場合(S105/YES)、抽出された第一距離情報R1iを線形回帰によって近似した車止め線tbermを算出する(S106)。
そして車止め位置演算器41は、troad及びtbermの交点から車止めまでの距離Lb1を求めると共に、troad及びtbermの傾きから車止め傾斜角度Abを算出する(S107)。
次に図7及び図8を参照して、車止め幅方向形状推定部102の動作について説明する。図7は、車止め幅方向形状推定部による車止め幅方向形状検出処理を示すフローチャートである。図8は、車止め幅方向形状検出処理におけるマッピングを説明するための模式図である。
ピッチ角補正器50は、第二距離計測装置202の設置俯角α(図2参照)と、路面線演算器40が推定した路面及び車体水平面Hの傾斜角θとを次式(1)に適用し、第二距離情報R2iに対してピッチ振動を補正しつつ3次元変換を行う(S201)。
次に車止め幅方向形状演算器51は、自己位置推定装置300が推定した自己位置に基づいて、ピッチ角補正器50が補正した第二距離情報R2iのマッピングを行う(S202)。そして車止め幅方向形状演算器51は、車止め幅方向形状記憶器52にマッピングした第二距離情報R2iからなる幅方向形状情報を書込むことで、マッピングした距離情報が蓄積される(S203)。図8において点群R2_cは現在の距離情報を示し、点群R2_pre1、点群R2_pre2は過去の幅方向形状情報を示す。なお、点群R2_pre1よりも、点群R2_pre2の方が更に前の幅方向形状情報である。
次に図9A、図9Bを参照してピッチ振動が発生している場合の車止め検出装置10による車止め検出について説明する。図9Aは、ダンプトラック1にピッチ振動が発生している場合の車止め検出処理を説明するための模式図である。図9B、図9Cは図9Aの状態において第一距離計測装置が行った計測結果を示す図である。
図9Bは路面が平面な場合を示す図である。第一距離計測装置201の鉛直方向真下の地面を中心として、路面が傾斜角θ=0、即ち路面が水平な場合を示す。第一距離計測装置201からの生データは距離Lとレーザ照射角度φの極座標であり、これを直交座標(x、y)に座標変換する。そして点群のうち、路面と推定されるものを抽出し、線形解析(最小二乗法)による直線近似を行い路面直線y=ax+bを算出する。このとき、傾斜角θは
[数2]
θ=atan(a)・・・(2)
となる。
[数2]
θ=atan(a)・・・(2)
となる。
路面が理想的な平面な場合、路面直線はy=bであり、傾斜角θ=0となる。
図9Cは、路面が第一距離計測装置201の鉛直方向真下の地面を中心として、傾斜角θ分回転した状態を示す。また、第二距離計測装置202が計測する場所は、ピッチ振動がない場合を基準として第二距離計測装置202を中心としてθ回転した場所となる。
傾斜角θが発生しているとき、レーザ照射角度φは変わらないが距離Lは短く(または長く)なる。第一距離計測装置201からの生データの距離Lとレーザ照射角度φの極座標を直交座標(x、y)に変換すると、図9Cのように直交座標上にプロットされるxy座標に変換される。図9Bと同様に直線近似を行い、路面直線y=ax+bを算出することで、傾斜角θを算出することができる。
図9Dは、2本以上の直線近似の場合における傾斜角θを示す図である。2本以上の直線が求まった場合には、最初の直線、即ち、ダンプトラック1に近い側の直線の傾きaが傾斜角θとなる。
図9Eは、2本以上曲線近似の場合における傾斜角θを示す図である。2本以上の曲線が求まった場合には、水平方向位置が0付近、すなわちダンプトラック1に近い位置での曲線の微分値の傾きが傾斜角θとなる。
図9D、図9Eのいずれの場合でも、直線近似、曲線近似のいずれも、近似路面線の水平方向位置が0付近(ダンプトラック1付近)における、水平方向位置軸と路面との傾きをθとしていることが共通している。
路面線演算器40は、前回推定した路面線troad_oldを用いて路面を計測した第一距離情報R1iの抽出を行い路面を推定するので、ピッチ振動が発生している状況でもピッチ振動の影響を緩和して路面の傾きを推定することができる。また、車止め位置演算器41も前回推定した車止め線tberm_oldを用いて車止めを計測した第一距離情報R1iの抽出を行い、車止めを推定することで、ピッチ振動が発生している状況でもピッチ振動の影響を緩和して車止めの位置及び傾斜を推定することができる。
ピッチ角補正器50は、式(1)の通り路面線演算器40が算出した車体水平面Hと路面の傾斜角θを用いて補正を行っているので、第二距離計測装置202のピッチ振動による俯角ずれを補正することができる。
次に図10を参照して走行路面1001Aに傾きがある場合の車止め検出装置10の動作について説明する。図10はダンプトラック1が傾斜を持つ走行路面1001A上を走行している場合の後方検出処理を説明するための模式図である。
図10において、ダンプトラック1にピッチ振動がない場合、第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202が計測する距離情報は、図5Aで示した傾きのない走行路面1001上で計測したものと同じになる。従って、傾斜を持つ走行路面1001Aを走行していても正確に車止め1002までの距離と車止め角度、及び車止め形状を推定することができる。
ピッチ振動を傾斜センサ等によって計測する場合、傾斜センサは重力によって傾きを判定するため、図10で示したような傾斜を持つ走行路面1001A上を走行する場合は、ピッチ振動がない場合でもピッチ振動があると判定されてしまい、正確なピッチ振動補正が行えない。
一方で、ピッチ角補正器50はダンプトラック1の車体水平面Hと走行路面1001Aとの相対的な傾斜角を利用するため、路面の傾きによらずピッチ振動を補正することができる。従って、傾斜が変化する走行路面上を走行している場合は、ピッチ角補正器50はピッチ振動だけでなく、路面の傾きの変化を補正することができる。
以上説明したように、第一距離計測装置201及び第二距離計測装置202のスキャン面を交差させてダンプトラック1に設置することで、ダンプトラック1にピッチ振動が発生しているときや走行路面に傾斜がある場合でもピッチ振動による影響を緩和して車止めまでの距離と車止めの形状、向き(車止めの傾斜角や幅方向の形状)を計測することができる。これにより、放土時に適切な放土位置に停車することができる。例えば、車止めの幅方向形状にダンプトラックの車幅方向が沿うようにダンプトラックを車体の向きを誘導する際の判断情報を得ることができる。
上記実施形態は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での変更態様は本発明に含まれる。例えば作業機械はダンプトラックに限らず、ドーザー、ホイールローダ、油圧ショベルでもよく、これらの作業機械の後方にスキャナーを取り付けて後方障害物の形状検出を行ってもよい。また、後方障害物に限らず、スキャナーを作業機械の前、左、右に設置し、前方障害物、左障害物、右障害物の形状検出を行ってもよい。
1:ダンプトラック、10:車止め検出装置、21:第一スキャン面、22:第二スキャン面、200:スキャナー、201:第一距離計測装置、202:第二距離計測装置
Claims (5)
- レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して前記被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、前記第一距離計測装置のレーザ照射面及び前記第二距離計測装置のレーザ照射面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置される、
ことを特徴とするスキャナー。 - 障害物を検出するスキャナーを搭載した作業機械であって、
前記スキャナーは、
レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して前記被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、前記第一距離計測装置のレーザ照射面からなる第一スキャン面及び前記第二距離計測装置のレーザ照射面からなる第二スキャン面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置され、
前記スキャナーは、前記作業機械の車体前後軸及び左右軸を含む車体水平面に対して前記第一スキャン面が垂直、かつ前記車体水平面に対して前記第二スキャン面が俯角を有して前記作業機械に設置された、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項2に記載の作業機械において、
前記作業機械は前輪及び後輪と、前記前輪及び前記後輪上に搭載された車体フレームと、前記車体フレーム上に搭載されたベッセルとを含むダンプトラックであって、
前記スキャナーは、前記作業機械が走行する走行路面と前記第二スキャン面とが交わる交線と、前記後輪の最後端を前記走行路面に投影した点との距離が、前記ダンプトラックの最大後退速度の制動距離以上であるように設置された、
ことを特徴とする作業機械。 - 請求項3に記載の作業機械であって、
前記スキャナーは、前記第二スキャン面が前記走行路面と交わる交線の長さはが、前記ダンプトラックの車輪幅以上であるように設置された、
ことを特徴とする作業機械。 - 作業機械に搭載された障害物を検出するスキャナーからの出力を基に、前記作業機械の進行方向に位置する車止めを検出する車止め検出装置であって、
前記スキャナーは、
レーザを照射し、被検出体で反射された反射光を受光して前記被検出体までの距離を測定する第一距離計測装置及び第二距離計測装置を含み、前記第一距離計測装置のレーザ照射面からなる第一スキャン面及び第二距離計測装置のレーザ照射面からなる第二スキャン面を直交させて第一距離計測装置及び第二距離計測装置が配置されて構成され、
前記スキャナーは、前記作業機械の車体前後軸及び左右軸を含む車体水平面に対して前記第一スキャン面が垂直、かつ前記車体水平面に対して第二スキャン面が俯角を有して前記作業機械に設置され、
前記車止め検出装置は、
前記第一距離計測装置が出力した第一距離情報を用いて前記車体水平面に対する路面の傾斜角を推定する路面推定器と、
前記路面推定器が推定した路面の傾斜角を用いて前記第二距離計測装置が出力した第二距離情報に含まれる前記路面の傾斜角からなるピッチ角を補正するピッチ角補正器と、
前記ピッチ角補正器が補正した第二距離情報に基づいて前記作業機械の進行方向に位置する車止めの幅方向の形状を推定する車止め形状推定器と、
を含む、
ことを特徴とする車止め検出装置。
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