JP3852647B2 - 車両の誘導装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の誘導装置に関し、特に鉱山などの作業現場で無人オフロードダンプトラックを誘導走行させる場合に適用して好適な装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
広域の鉱山においては、苦渋労働からの解放、生産コストの引き下げ、燃費の低減などを図るために、無人オフロードダンプトラックなどの無人車両を誘導走行させる無人車両の誘導走行システムが広く実用化されつつある。
【０００３】
上記無人車両には、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）などを用いてその走行位置を計測する位置計測装置が搭載されている。一方、複数の無人車両を監視する監視局では、無人車両が走行すべき走行コースの位置データが作業現場の測量やティーチングによって求められ記憶されている。そして無人車両は、上記走行コースの位置データが無線通信などを介して監視局から与えられると、車両搭載の位置計測装置で自己の車両の位置（および方向）を計測して、計測した現在の位置と、走行コース上の逐次の位置とを比較しつつ走行コース上の各位置に順次到達するように車両を操舵制御する。
【０００４】
ここで走行コースの位置データを取得する方法としては、たとえばティーチング用の車両を実際に走行させてその走行経路を記憶するティーチング方式が広く利用されている。
【０００５】
この場合無人車両が到達すべき目標点を通過するようにティーチング用車両が実際に走行し走行開始点から目標点までの経路あるいは走行開始点から目標点を通過して走行終了点まで戻る経路の位置データが取得される。また目標点の位置データだけをティーチングにより取得して取得された目標点の位置データから走行コースを生成する方法もある。
【０００６】
ここに鉱山には図１２に示すように無人車両１３が土砂を運搬して土砂を排出する作業つまり排土作業を行うべき排土領域２１が存在する。ティーチング方式によって排土領域２１内の目標排土点２６′を通過する走行コース２７の位置データが取得される。排土領域２１内の目標排土点２６′が少ない場合（十数点程度）にはティーチング作業の回数は少なくて済み、走行コース生成に要する時間、工数は少なくて済む。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
実際には広域鉱山などの排土領域２１は広大であり排土領域２１内の目標排土点２６′は数百箇所程度の多数に及ぶ。このためティーチング作業によって排土領域２１内の多数の目標排土点２６′、２６′…毎に走行コース２７の位置データを取得しようとするとティーチング作業の回数は多数に及ぶことになり走行コース生成に要する時間、工数は膨大なものになる。このため作業効率は大幅に損なわれてしまう。
【０００８】
しかし従来公知の刊行物には、排土領域内に多数の目標排土点が存在する場合にこれら多数の目標排土点をそれぞれ通過する走行コースを生成するに際して走行コース生成に要する時間、工数を低減して作業効率を高める技術は記載されていない。
【０００９】
たとえば特開平１０−１８７２３８号公報には、複数の排土点が設けられた場合にそれらの排土点に車両がアクセスする順番を管理して作業効率を高めようとする発明が記載されている。しかし排土領域内の多数の目標排土点までの走行コースを容易に作成して作業効率を高めるという記載はない。
【００１０】
さらに排土作業およびこれに続く整地作業を効率よく行うためには排土領域２１内に可能な限り均一かつ密に目標排土点２６′を配置することが必要となる。しかし排土領域２１内に可能な限り均一かつ密に目標排土点２６′が配置されるよう目標排土点２６′の位置データを人手によるティーチング作業によって取得することは実際には難しい。
【００１１】
また目標点の位置データを取得する方法としてティーチング方式以外にホイールローダなど目標点に存在する車両から位置データを受け取る方法がある。しかしこの方法とても排土領域２１にホイールローダなどの車両がそもそも存在しなければその車両から目標排土点２６′の位置データを受け取ることはできない。
【００１２】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく、車両が到達すべき排土領域（目標領域）が与えられた場合にその目標領域内の複数の目標点毎の走行コースを時間、工数を要することなく容易に生成できるようにして走行コースを生成する際の作業効率を高めることを解決課題とするものである。さらに本発明は排土領域内に複数の目標排土点を均一かつ密に生成にして排土作業および整地作業の作業効率を高めることを解決課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで本発明の第１発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データに基づいて、前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００２１】
第１発明によれば、図１、図５、図７に示すように、領域データ入力手段３に入力された目標領域２１の位置データ（境界線２０の位置データ）に基づいて、当該目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…の位置データが生成される。そして生成された複数の目標点２６′、２６′…の位置データに基づき目標領域２１の入口を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。そして生成された各走行コース２７、２７…に沿って順次車両１３が誘導走行される。
【００２２】
このように本第１発明によれば、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく車両１３が到達すべき目標領域２１が与えられるとその目標領域２１内に複数の目標点２６′、２６′…が自動的に生成され、各目標点２６′毎に走行コース２７が生成される。したがって従来のティーチング方式などに比較して時間、工数を要することなく容易に走行コース２７を生成することができるようになる。この結果走行コース生成作業の作業効率が飛躍的に向上する。
【００２３】
また第２発明では、第１発明において、
前記目標領域は、土砂が排土される排土領域であるとしている。
【００２４】
第２発明は排土領域で排土作業を行う場合に適用される。
【００２５】
また第３発明では、第２発明において、
前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００２６】
第３発明によれば、図７に示すように、排土領域２１の境界線２０の位置データと、目標排土点２６′の配置間隔ｄ、ｈを示すデータ（テンプレート３３）と基づき、排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が最大数となるように横方向に等間隔のピッチｄで配置され縦方向に等間隔のピッチｈで配置される。このように目標排土点２６′を均等かつ密に配置することができるので排土作業を効率よく行うことができる。したがってパイル２６ｃが排土領域２１内に均等かつ密に形成される。このため排土作業の後工程で整地作業を行う場合パイル２６ｃを均等にならすことができ整地作業を効率よく行うことができる。
【００２７】
また第４発明では、第１発明において、
前記領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものであるとしている。
【００２８】
第４発明によれば、図１３に示すように、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき、目標領域２１の入口点２２を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口点２３を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。
【００２９】
また第５発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記車両の走行が不可能の領域を示す走行不可能領域の位置データを入力する走行不可能領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データと前記走行不可能領域データ入力手段に入力された走行不可能領域の位置データとに基づいて、当該走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００３０】
第５発明によれば第１発明と同様の効果が得られる。
【００３１】
さらに第５発明によれば図１１に示すように、目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…の位置データと走行不可能領域の位置データ（走行可能領域２４の位置データ）とに基づいて、当該走行不可能領域（走行可能領域２４以外）を通過しないように目標領域２１の入口を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。
【００３２】
第５発明によれば目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在していたとしても、排土方向が３１から３１ａに変更され車両１３が走行可能領域２４以外を通過しないように走行コース２７が補正される。このため車両１３が壁に干渉したり崖から転落してしまうことが防止される。したがって本第５発明によれば車両１３を安全に誘導走行することができる。
【００３３】
また第６発明では、第５発明において、前記目標領域は、土砂が排土される排土領域であるとしている。
【００３４】
第６発明は第２発明と同様に排土領域で排土作業を行う場合に適用される。
【００３５】
また第７発明では、第６発明において、前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００３６】
第７発明によれば、第３発明と同様の効果が得られる。
【００３７】
また第８発明では、第５発明において、
前記走行可能領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものであるとしている。
【００３８】
第８発明によれば、第４発明と同様に、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき走行コース２７が生成される。
【００３９】
また第９発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
土砂が排土されるべき排土領域の境界線の位置データを入力する排土領域データ入力手段と、
前記排土記領域データ入力手段に入力された排土領域の位置データに基づいて、当該排土領域内部の複数の目標排土点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記排土領域内部の複数の目標排土点の位置データに基づいて、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口を通過してから一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標排土点毎に順次生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で順次生成された走行コースに沿って前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００４０】
第９発明によれば、第４発明と同様の効果が得られる。
【００４１】
さらに第９発明によれば図１３に示すように、排土領域２１内部の複数の目標排土点２６′、２６′…の位置データに基づいて、前回までに生成された走行コース上の目標排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）を通過しないように排土領域２１の入口を通過してから一の目標排土点２６′に到達しさらに排土領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標排土点２６′毎に順次生成される。
【００４２】
第９発明によれば前回までに生成された走行コース上の目標排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）を通過しないように走行コース２７が破線から実線に変更される。このため車両１３が形成済みのパイル２６ｃ（排土点２６″）に干渉することはない。このため車両１３がパイル２６ｃに衝突して重大な事故が発生することが防止される。したがって本第１２発明によれば車両１３を安全に誘導走行することができる。
【００４３】
また第１０発明では、第９発明において、
前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００４４】
第１０発明によれば、第３発明と同様の効果が得られる。
【００４５】
また第１１発明では、第９発明において、
前記排土領域データ入力手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口点を通過してから前記排土領域内部の一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に順次生成するものであるとしている。
【００４６】
第１１発明によれば、第４発明と同様に、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき走行コース２７が生成される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る車両の誘導装置の実施の形態について説明する。
【００４８】
図１２は実施形態の作業現場の様子を示している。本実施形態では広域鉱山現場の排土領域２１の目標排土点２６′まで、土砂を搭載したオフロードダンプなどの車両１３を走行コース２７に沿って誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂を排出させる作業を行わせる場合を想定している。また本発明としては広域鉱山現場の排土領域２１の目標排土点２６′まで、ブルドーザなどの車両１６を誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂をダンプする作業を行わせる場合に適用してもよい。
【００４９】
以下車両として無人オフロードダンプトラック１３を代表させて説明する。しかし本発明としては無人車両に限定されることなく人間が搭乗する有人車両に対しても適用することができる。
【００５０】
図１は実施形態の車両監視システムのブロック図を示している。
【００５１】
作業現場には多数の車両１３、１３…を管理、監視する監視局１２が設けられている。監視局１２には、処理部１と目標点生成部２とデータ入力部３と通信部４とが設けられている。一方車両１３には、走行コース生成部５と通信部６と処理部７と位置計測部８と走行機構部９と操舵機構部１０と走行コース記憶部１１とが設けられている。
【００５２】
車両１３の位置計測部８では自己の車両位置が計測される。位置計測の手段としてはたとえば車両１３に設けられたタイヤ回転数センサとジャイロが使用される。これらタイヤ回転数センサの出力信号とジャイロの出力信号とに基づいて車両位置が計測される。またＧＰＳを使用して車両位置を計測してもよい。
【００５３】
車両１３で計測された位置データは処理部７で処理され通信部６を介して監視局１２に送信される。
【００５４】
監視局１２の通信部４では、複数の車両１３、１３…から送信された位置データを受信する。処理部１では複数の車両１３、１３…の相互の位置関係から車両１３に対して走行、停止等を指示する指示データが生成され、通信部４からこの指示データが車両１３に対して送信される。
【００５５】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された指示データが受信される。
【００５６】
そして車両１３の処理部７では受信された指示データに応じて車両１３を走行させ操舵するための走行指令および操舵指令が生成される。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は監視局１２から送信された指示データに従い走行、操舵される。
【００５７】
監視局１２のデータ入力部３には、ティーチングまたは測量によって取得された排土領域２１の位置データなど排土領域２１に関するデータが入力されるとともに車両１３の車両特性のデータなどが入力される。
【００５８】
監視局１２のデータ入力部３に入力されたデータは処理部１で処理され目標点生成部２で排土領域２１内の複数の排土点２６、２６…の位置データが生成される。
【００５９】
処理部１では目標点生成部２で生成された複数の排土点２６、２６…の中からつぎに到達させるべき排土点２６が選択されるとともにつぎに排土点２６まで走行させるべき車両１３が選択される。そして通信部４を介して選択した車両１３に対して選択した排土点２６の位置データが送信される。
【００６０】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された排土点２６の位置データが受信される。
【００６１】
そして受信された排土点２６の位置データは処理部７で処理され走行コース生成部５で当該排土点２６を目標排土点２６′として通過する走行コース２７が生成される。生成された走行コース２７の位置データは走行コース記憶部１１に記憶される。
処理部７では、位置計測部８で計測された自己の車両位置と、走行コース記憶部１１に記憶された走行コース２７上の逐次の位置とを比較しつつ、車両１３が走行コース２７上の逐次の位置を順次たどるように走行指令および操舵指令を生成する。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は走行コース２７に沿って誘導走行され目標排土点２６′に到達する。
【００６２】
なお図１の構成では、走行コース生成部５を車両１３側に設けるようにしているが、図２に示すように、走行コース生成部５を監視局１２側に設けるようにしてもよい。
【００６３】
図２の構成の場合には監視局１２の目標点生成部２で排土領域２１内の複数の排土点２６、２６…の位置データが生成される。そして走行コース生成部５では複数の排土点２６、２６…毎に各排土点２６を目標排土点２６′として通過する走行コース２７がそれぞれ生成される。そして処理部１では走行コース生成部５で生成された各走行コース２７…の中からつぎに走行させるべき走行コース２７が選択されるとともにつぎに走行させるべき車両１３が選択される。そして通信部４を介して選択した車両１３に対して選択した走行コース２７の位置データが送信される。
【００６４】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された走行コース２７の位置データが受信される。そして受信された走行コース２７の位置データは走行コース記憶部１１に記憶される。
【００６５】
つぎに図１６に示すフローチャートを参照して図１または図２の目標点生成部２で実行される排土点２６の生成処理および走行コース生成部５で実行される走行コース２７の生成処理の手順について図３〜図１５を併せ参照しつつ説明する。なお図１６、図１７に示すフローチャートでは図２に示す構成を前提として説明する。すなわち監視局１２側で排土点２６を生成し走行コース２７を生成する場合を想定する。
【００６６】
図３は排土領域２１の形状を例示する概念図である。また図４は排土領域２１の内部に生成される複数の排土点２６、２６…を概念的に示す図である。また図５は複数の排土点２６、２６…のうちのいずれか一つの排土点を目標排土点２６′としてこの目標排土点２６′を通過する走行コース２７を概念的に示す図である。
【００６７】
図３に示すように排土領域２１は境界線２０で囲まれた領域である。排土領域２１には車両１３の出入口２１ａが設けられている。排土領域２１の出入口２１ａと、車両１３の走行路である走行コース領域１４とは接続されている。
【００６８】
図４に示すように排土領域２１内には後述するように横方向に等間隔のピッチｄでまた縦方向に等間隔のピッチｈで、一定の径を有した楕円形状あるいは円形状の排土点２６が複数配置される。
【００６９】
図５に示すように車両１３は走行起点から走行を開始し走行コース領域１４上を矢印Ａ方向に走行し排土領域２１の入口点２２に到達する。そして入口点２２を通過して排土領域出入口２１ａより排土領域２１内に進入する。そして排土領域２１内で車両１３はスイッチバック走行する。すなわち車両１３は矢印Ｂ方向に前進した後、原則として基準排土方向３１に沿って矢印Ｃ方向に後進する。そして目標排土点２６′で停車して排土作業を行う。つまりダンプトラック１３のベッセルを傾斜させてベッセル内の土砂を目標排土点２６′で排出する。排土作業を終えた車両１３は矢印Ｄ方向に前進し排土領域出入口２１ａより排土領域２１から脱出し走行コース領域１４に進入する。そして出口点２３を通過して走行コース領域１４上を矢印Ｅ方向に走行し走行終了点まで戻る。
【００７０】
ここで図３に示すように排土領域２１（境界線２０で囲まれた内部）および走行コース領域１４は車両１３の走行が可能な走行可能領域２４となっている。走行可能領域２４以外の領域は斜線で示すように車両１３の走行が不可能な走行不可能領域になっている。たとえば図１２に示すように排土領域２１の境界線２０の外部は崖や壁など地形的に車両１３の走行が不可能な領域になっている。
【００７１】
さて図１６のステップ１０１では、排土領域２１の入口点２２および出口点２３の位置を示す位置データがキーボードなどで構成されたデータ入力部３を介して入力される。また排土領域２１の境界線２０の位置を示す位置データが入力される。この境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データは測量によって取得することができる。またティーチングによって取得してもよい。つまりティーチング用の車両が事前に境界線２０に沿って走行され走行した経路から境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データが取得される。なお境界線２０の位置データを測量やティーチングによって取得しておき、入口点２２と出口点２３の位置については境界線２０の位置データから計算によって求めてもよい。
【００７２】
本実施形態では入口点２２を通過してから目標排土点２６′を通過しさらに出口点２３を通過するという走行コース２７を生成する場合を想定している。この場合入口点２２、出口点２３は図３に示すように排土領域２１の外部であって走行コース領域１４上に設けることが必要である。仮に入口点２２、出口点２３を排土領域２１の内部に設けてしまうと、排土領域２１の出入口２１ａ近傍に目標排土点２６′を配置してその場所に土砂を排土することが不可能となるからである。
【００７３】
また本実施形態では入口点２２と出口点２３の位置データから走行コース２７を生成する場合を想定しているが、場合によっては入口点２２と出口点２３の位置データは不要である。たとえば排土領域２１へのアプローチが全方位から可能な地形の場合には、目標排土点２６′の位置データのみを与えて目標排土点２６′を通過する走行コース２７を生成する実施も可能である。
データ入力部３には各排土点２６間の横方向ピッチｄおよび縦方向ピッチｈを示すデータが入力される。
【００７４】
図６（ａ）は排土領域２１の内部に生成される排土点２６の相対位置を概念的に示す図である。
【００７５】
同図６（ａ）に示すように、後述する基準排土方向３１の方向を縦方向と定義した場合、縦方向には距離ｈのピッチで排土点２６が配置される。また基準排土方向３１に垂直な横方向には距離ｄのピッチで排土点２６が配置される。
【００７６】
たとえば８０ｔクラスのダンプトラックの場合には横方向のピッチｄは８ｍであり縦方向のピッチｈは３．５ｍである。このとき排土点２６の配列は最も密な配列となり、排土領域２１内に最も多数の排土点２６を配置することが可能となる。ただしピッチｄ、ｈは排土領域２１の土質等の諸条件を考慮して定められる。
【００７７】
排土点２６の径は車両１３が１回に排出する土砂の量、形状を考慮して定められる。車両１３によって排出された土砂の山のことをパイルという。
【００７８】
図６（ｃ）にパイル２６ｃの側面を、図６（ｂ）にパイル２６ｃの上面を示す。これら図６（ｂ）、（ｃ）に示すように車両１３によって土砂が排出された場合排出によって形成されたパイル２６ｃが排土点２６内に収まるように排土点２６の径が定められている。つまり排土点２６は、排土すべき目標点２６ａを中心とする一定径のパイル形成領域２６ｂから成っている（図６（ｂ）参照）。
【００７９】
またデータ入力部３には車両１３の特性を示す車両特性データが入力される。
【００８０】
車両特性データとは車両１２の最小旋回半径や停止距離など車両を走行、操舵させる上での制約条件のデータのことである（ステップ１０１）。
【００８１】
つぎに基準排土方向３１を示すデータがデータ入力部３を介して入力される。基準排土方向３１とは、車両１３が後進して排土作業を行う際に後進する方向の基準となる方向のことである。基準排土方向３１は排土領域２１の形状を考慮して排土領域２１の長手方向に平行に定められる（図３参照）。また基準排土方向３１は排土領域２１の境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データから計算によって求めてもよい（ステップ１０２）。
【００８２】
つぎに目標点生成部２では上記入力されたデータに基づき排土領域２１の内部に複数の排土点２６、２６…を配置、生成する処理が実行される（ステップ１０３〜１０８）。
【００８３】
まず上記入力された排土領域２１の境界線２０の位置データと、排土点２６のピッチデータｄ、ｈ（図６（ａ）参照）とに基づき図７に示すテンプレート３３が作成される。テンプレート３３は境界線２０の位置データに基づき境界線２０を充分囲むことができる大きさに作成される。そしてピッチデータｄ、ｈに基づき排土点２６相互が図６（ａ）に示すようなピッチｄ、ｈで配列されるようにテンプレート３３が作成される。
【００８４】
このようにしてテンプレート３３が作成されると、図７に示すように排土領域２１の境界線２０と上記テンプレート３３上の複数の排土点２６、２６…とが突き合わせられる。
【００８５】
最初の突き合わせ状態では、基準排土方向３１とテンプレート３３上の縦方向のピッチｈの方向とが平行になるように突き合わせられる（ステップ１０３）。
【００８６】
この初期突き合わせ状態で、境界線２０内部に存在するテンプレート３３上の排土点２６の個数がカウントされる。この場合は図７の矢印Ｆに示すように境界線２０上に存在する排土点２６はカウントされないで除去される。カウントされない排土点２６を黒印で示す。これに対して境界線２０内に完全に包含された排土点２６の個数がカウントされる。カウントされる排土点２６を斜線にて示す（ステップ１０４）。
【００８７】
つぎに排土領域２１の境界線２０を固定したままでテンプレート３３が矢印Ｈ方向に微小角度だけ回転され、また矢印Ｇに示す横方向に微小量だけ平行移動され、また矢印Ｉに示す縦方向に微小量だけ平行移動される。このように微小量の回転、移動により排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更される。なお矢印Ｈ方向の回転、矢印Ｇ方向の平行移動、矢印Ｉ方向の平行移動のうちのいずれかあるいは適宜２つを組み合わせた微小量の振動によって排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係を微小量変更してもよい（ステップ１０５）。
【００８８】
上記微小量の回転、移動により排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更されると、その変更後の状態で、境界線２０内部に存在するテンプレート３３上の排土点２６の個数が、上記ステップ１０４と同様にしてカウントされる（ステップ１０６）。
【００８９】
そしてステップ１０６で現在カウントされた排土点２６のカウント値と、前回カウントされたカウント値とが比較され、現在の排土点２６のカウント値が前回のカウント値よりも増加したか否かが判断される（ステップ１０７）。カウント値が増加している限りは（ステップ１０７の判断ＹＥＳ）、ステップ１０５に移行され排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更され（ステップ１０５）変更後の境界線２０内の排土点２６の個数をカウントする処理（ステップ１０６）が繰り返し実行される。
【００９０】
やがてステップ１０７で排土点２６のカウント値が増加しないと判断された場合にはそのとき取得されているカウント値が境界線２０内部の排土点２６の個数の最大値であると判断され（ステップ１０７の判断ＮＯ）、手順はステップ１０８に移行される。
【００９１】
つぎにカウント値が最大値になったときの排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係から、排土領域２１内部の存在する各排土点２６、２６…の位置が求められる。すなわちいま境界線２０の位置が既知であるので、この境界線２０の位置と、境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係と、テンプレート３３上の排土点２６の配列ピッチｄ、ｈから、排土領域２１内部の複数の排土点２６、２６…の位置をそれぞれ計算することができる（ステップ１０８）。
【００９２】
つぎに上記生成された境界線２０内部の複数の排土点２６、２６…の位置データに基づき、各排土点２６毎に当該排土点２６を目標排土点２６′とする走行コース２７がそれそれ生成される（ステップ１０９〜ステップ１１４）。
【００９３】
ステップ１０９では、排土領域２１の境界線２０の位置データに基づき各排土点２６、２６…毎に排土すべき順番が対応づけられる。そして排土すべき順番に従い複数の排土点２６、２６…の中から一の排土点２６が順次選択される（ステップ１０９）。
【００９４】
そして、上記選択された排土点２６の位置データに基づきこの排土点２６を目標排土点２６′として通過するような走行コース２７の位置データが生成される。この場合まず基準排土方向３１に沿って車両１３が後進して排土作業をするように走行コース２７が生成される。またこの場合図５に示す基本的なスイッチバックの経路で走行コース２７が生成される。
【００９５】
ただし走行コース２７全体を作成する必要はなく目標排土点２６′近傍のコースのみを作成するだけでよい（ステップ１１０）。
【００９６】
つぎのステップ１１１では、上記ステップ１１０で生成された基準排土方向３１に沿って車両１３が後進する走行コース２７が、走行可能領域２４以外の領域（走行不可能領域）を通過するか否かが判断される。この判断は走行可能領域２４の位置を示すデータに基づき行われる。走行可能領域２４の位置データは境界線２０の位置データおよび走行コース領域１４の位置データから求められる（図３参照）。
【００９７】
図１１は車両１３が走行可能領域２４以外の領域（排土領域２１の境界線２０の外部）を通過する様子を示している。図１１（ａ）は排土領域２１の全体図であり図１１（ｂ）は排土領域２１の境界線２０の付近を拡大して示す図である。
【００９８】
同図１１に示すように目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在する場合には基準排土方向３１に沿って車両１３を後進させると車両１３は破線に示すごとく走行可能な領域２４以外を通過してしまう。またデータ入力部３に与えられた車両特性データ（車両１３の最小旋回半径）にしたがい車両１３を限界まで旋回させたとしても、車両１３は３１′のごとく走行することになりこの場合も車両１３は走行可能領域２４以外を通過してしまう。これは図１２に示すように実際の作業現場では車両１３が崖に落下したり壁に干渉してしまうことを意味する（ステップ１１１）。
【００９９】
そこで基準排土方向３１に沿って車両１３が走行するように生成された走行コース２７が走行可能領域２４以外を通過する可能性がある場合には、車両１３が走行可能領域２４内を通過するように排土方向が変更される。つまり基準排土方向３１に対して所定の角度だけ傾斜された排土方向３１ａに変更される。
【０１００】
この補正後の排土方向３１ａに沿って車両１３を目標排土点２６′で後進させた場合には車両１３は走行可能領域２４内を通過する。なお３１′ａは最小旋回半径で車両１３を後進走行させた場合の進行方向を示している。
【０１０１】
そしてこの補正後の排土方向３１ａに沿って車両１３が後進して排土作業をするように走行コース２７が補正される（ステップ１１３）。
【０１０２】
また今回生成される走行コース２７が前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６′を通過すると判断された場合にも、今回の走行コース２７はその経路がすでに前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６′を通過しないように補正される（ステップ１１２、１１３）。これを図１３を用いて説明する。
【０１０３】
ステップ１０９で前回までに排土点２６が選択されこの選択された排土点２６に基づき生成された走行コース２７は、作業現場では前回までに車両１３が走行し終えた走行コース２７に相当する。したがって図１３に示すように前回までに生成された（走行し終えた）走行コース２７上の排土点２６″にはパイル２６ｃ（図６（ｃ））が形成されていることになる。この排土点２６″を図１３に斜線で示す。
【０１０４】
したがって仮に今回生成される走行コース２７が前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６″を通過するコースであると、破線に示すように車両１３はパイル２６ｃに干渉してしまうことになる。
【０１０５】
そこで前回までにステップ１０９ですでに選択されている排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）の位置データに基づき、走行コース２７がこれら選択済みの排土点２６″を通過するか否か、つまり今回生成される走行コース２７を車両１３が走行するとパイル２６ｃに干渉するか否かが判断される。この判断は、たとえば排土領域２１内からすでに選択された排土点２６″を排除した領域と、走行コース２７とを比較して両者の重ならない部分があるか否かによって行うことができる。またすでに選択された排土点２６″と、走行コース２７とを比較して両者が重なっているか否かによって判断してもよい（ステップ１１２）。
【０１０６】
この結果走行コース２７が選択済みの排土点２６″を通過するつまり今回生成される走行コース２７を車両１３が走行するとパイル２６ｃに干渉すると判断された場合には、走行コース２７がこれら排土点２６″を通過しないように図１３の実線に示すように補正される。
【０１０７】
なお図１３は基準排土方向３１に対して排土方向を変更せず基準排土方向３１のままでスイッチバックの経路を僅かに変更することによって走行コース２７を補正する方法を示している。
【０１０８】
選択済み排土点２６″（形成済みパイル２６ｃ）の状況によっては図１４に示すように基本的なスイッチバック経路を変更するとともに基準排土方向３１に対して排土方向を変更することによって走行コース２７を補正してもよい（ステップ１１３）。
【０１０９】
一方ステップ１１１、ステップ１１２の判断がいずれもＮＯの場合つまり基準排土方向３１に沿って基本的なスイッチバック経路を辿るように生成された走行コース２７が、車両１３が走行可能領域２４内を通過できかつ車両１３と形成済みパイル２６ｃとの干渉もないコースであると判断された場合には、ステップ１１３で走行コース２７を補正する処理は実行されない。
【０１１０】
こうしてステップ１０８で得られた排土領域２１の境界線２０内のすべての排土点２６が選択され、すべての排土点２６について走行コース２７が生成されると（ステップ１１４の判断ＹＥＳ）、走行コース生成部５における処理は終了する。
【０１１１】
また図１６で説明した処理の代わりに図１７に示す処理を行ってもよい。
【０１１２】
図１７のステップ２０１、２０２は図１６のステップ１０１、１０２と同じであり、図１７のステップ２０７〜ステップ２１３は図１６のステップ１０８〜ステップ１１４と同じであるので、これらの処理についての説明は省略する。以下図１６の処理と異なる処理であるステップ２０３〜ステップ２０６についてのみ図８〜図１０を併せ参照して説明する。
【０１１３】
すなわちステップ２０３では、図８に示すように基準排土方向３１に対して垂直な仮想線３２が形成される。そしてこの仮想線３２が排土領域２１の最深部２１ｂを超えない位置まで矢印Ｊに示すように平行移動される。最深部２１ｂとは排土領域２１の出入口２１ａに対向する排土領域２１の境界のことである。最深部２１ｂは境界線２０の位置データに基づき求められる。仮想線３２とは図６（ａ）に示すようにその線上に排土点２６が横方向ピッチｄで配置される線のことであり、仮想線３２をずらしていく間隔は縦方向のピッチｈに相当する。
【０１１４】
こうして仮想線３２は図９に示すように最深部２１ｂまで平行移動され仮想線３２上の排土点２６が境界線２０内に丁度収まる位置に仮想線３２が位置決めされる（ステップ２０３）。仮想線３２が位置決めされた位置と仮想線３２上の横方向ピッチｄと境界線２０の位置から、境界線２０内に収まる仮想線３２上の排土点２６の個数および位置が定まる（ステップ２０４）。
【０１１５】
つぎに仮想線３２が排土領域２１の最深部２１ｂとは反対の出入口２１ａ方向へ矢印Ｊに示すように平行移動される（図９参照）。
【０１１６】
この場合仮想線３２は図１０に示すように縦方向ピッチｈずつずらされていき、各ピッチｈ毎に位置決めされる。以後仮想線３２は排土領域２１の出入口２１ａを超えない位置まで矢印Ｌに示すように平行移動される（ステップ２０５）。
【０１１７】
仮想線３２が縦方向ピッチｈ毎にずらされ位置決めされるごとに、当該位置決め位置が排土領域出入口２１ａを超えていないか否かが判断される（ステップ２０６）。
【０１１８】
こうして排土領域出入口２１ａを超えない位置まで仮想線３２が位置決めされ、各位置決め位置でステップ２０４と同様にして境界線２０内に収まる仮想線３２上の排土点２６の個数および位置が定められる。ただし仮想線３２が縦方向ピッチｈずつずらされる毎に図６（ａ）に示す最密な配置となるように隣り合う仮想線３２上に排土点２６が互い違いに配列されていく（ステップ２０４）。
【０１１９】
以上のようにして排土領域２１の最深部２１ｂから出入口２１ａまでの各仮想線３２の位置決め位置から、排土領域２１内部の存在する各排土点２６、２６…の位置が求められる（ステップ２０７）。
【０１２０】
ステップ２０８以下の走行コース２７を生成する処理は図１６と同じである。
【０１２１】
以上のように監視局１２の目標点生成部２で、排土点２６が選択され（ステップ１０９、ステップ２０８）、監視局１２の走行コース生成部５で、選択された排土点２６、２６…毎に走行コース２７、２７…が生成される（ステップ１１０〜ステップ１１４、ステップ２０９〜ステップ２１３）。そして監視局１２からは排土順序にしたがって生成済みの全ての走行コース２７、２７…の中からつぎに走行させるべき走行コース２７が選択され、つぎに走行させるべき車両１３に対して上記選択された走行コース２７の位置データが送信されることになる。車両１３側では、送信された走行コース２７の位置データが走行コース記憶部１１に記憶される。
【０１２２】
また図１の構成とした場合には、監視局１２の目標点生成部２で、排土点２６を選択する処理が実行される（ステップ１０９、２０８）。そしてつぎに走行させるべき車両１３に対して上記選択された排土点２６の位置データが送信される。そして車両１３の走行コース生成部５で、選択された排土点２６の位置データが受信されこの選択された排土点２６を通過する走行コース２７が生成される（ステップ１１０〜ステップ１１４、ステップ２０９〜ステップ２１３）。そして生成された走行コース２７の位置データが走行コース記憶部１１に記憶される。
【０１２３】
このように図２の構成の場合または図１の構成とした場合のいずれも走行コース記憶部１１に走行コース２７の位置データが記憶される。
【０１２４】
走行時には走行コース記憶部１１に記憶された走行コース２７の位置データが読み出されて処理部７で、位置計測部８で計測された自己の車両位置と、走行コース記憶部１１から読み出された走行コース２７の逐次の位置とが比較され、車両１３が走行コース２７上の逐次の位置を順次たどるように走行指令および操舵指令が生成される。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は走行コース２７に沿って誘導走行され目標排土点２６′に到達する。
【０１２５】
具体的には図１３に示すように車両１３は走行起点から走行を開始し走行コース領域１４上を矢印Ａ方向に走行し排土領域２１の入口点２２に到達する。そして入口点２２を通過して排土領域２１内に進入する。そして排土領域２１内で車両１３はスイッチバック走行する。すなわち車両１３は矢印Ｂ方向に前進した後、基準排土方向３１に沿って矢印Ｃ方向に後進する。そして目標排土点２６′で停車して排土作業を行う。つまりダンプトラック１３のベッセルを傾斜させてベッセル内の土砂を目標排土点２６′に排出する。排土作業を終えた車両１３は矢印Ｄ方向に前進し排土領域出入口２１ａより排土領域２１から脱出し走行コース領域１４に進入する。そして出口点２３を通過して走行コース領域１４上を矢印Ｅ方向に走行し走行終了点まで戻る。
【０１２６】
この場合に走行コース２７は破線から実線に変更されているので車両１３が形成済みのパイル２６ｃ（排土点２６″）に干渉することはない。またたとえ目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在していたとしても車両１３としては走行可能領域２４以外を通過することはない。このため車両１３が壁に干渉したり崖から転落してしまうことが防止される。
【０１２７】
以上のように本実施形態によれば車両１３を安全に誘導走行させて安全に排土作業を進めることができる。
【０１２８】
また本実施形態によれば排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が最大数となるように横方向に等間隔のピッチｄで配置され縦方向に等間隔のピッチｈで配置される。このように排土点２６を均等かつ密に配置することができるので排土作業を効率よく行うことができる。したがってパイル２６ｃが排土領域２１内に均等かつ密に形成される。このため排土作業の後工程で整地作業を行う場合パイル２６ｃを均等にならすことができ整地作業を効率よく行うことができる。
【０１２９】
また本実施形態によれば、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく自動的に複数の目標排土点２６′、２６′…の位置データが取得される。すなわち車両１３が到達すべき排土領域２１が与えられるとその排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が自動的に生成され、各目標排土点２６′毎に走行コース２７が生成される。したがって従来のティーチング方式などに比較して時間、工数を要することなく容易に走行コース２７を生成することができるようになる。この結果走行コース生成作業の作業効率が飛躍的に向上する。
【０１３０】
なお図１５は排土領域２１内で排土が行われる順序の一例を示している。図１５の形状の排土領域２１の場合はまず（１）の部分が境界線２０に近い側から順次排土されていく。つぎに（２）の部分が同様に境界線２０に近い側から排土されていく。最後に中央の（３）の部分が境界線２０に近い側から順次排土されていく。
【０１３１】
なお本実施形態では図１２に示すように車両１３が土砂を運搬して排土領域２１上に土砂を排土する場合を想定して説明した。つまりパイル２６ｃが排土領域２１内に形成される場合を想定した。しかし同図１２に示すように車両１５を境界線２０の限界の目標排土点２６′まで誘導走行させ土砂を境界線２０外に排出させるように目標排土点２６′を定める実施も可能である。この場合パイル２６ｃは排土領域２１内に積層されることはないので整地作業の工数を少なくすることができる。また土砂を運搬する車両１３の代わりにブルドーザなどの形成したパイル２６ｃを崩して整地作業を行う車両１６を目標排土点２６′まで誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂をダンプして整地作業を行わせる場合に本発明を適用することができる。
【０１３２】
また本実施形態を有人の車両に適用する場合には、車両搭載の画面上に、排土領域２１内の目標排土点２６′を表示して、オペレータの運転を支援する実施が考えられる。
【０１３３】
また本実施形態では生成した目標排土点２６′毎に走行コース２７を生成する場合を想定したが、本発明としては必ずしも走行コース２７まで生成する必要はなく少なくとも目標排土点２６′が生成できればよい。たとえば人工知能を有した無人車両に適用する場合には、目標排土点２６′の位置データのみを当該車両に与えれば、無人車両が推論エンジンにしたがい目標排土点２６′まで走行することができる。
【０１３４】
また本実施形態では、排土領域に複数の排土目標点を生成する場合を想定したが、車両が到達すべき目標領域であってその目標領域内に複数の目標点を配置することが必要な領域であれば排土領域の代わりに任意の目標領域に対して本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の無人車両誘導走行システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は実施形態の無人車両誘導走行システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は排土領域の形状を概念的に示す図である。
【図４】図４は生成される排土点を概念的に示す図である。
【図５】図５は生成される走行コースを概念的に示す図である。
【図６】図６（ａ）は生成される排土点の相対位置関係を概念的に示す図であり、図６（ｃ）はパイルの側面図であり、図６（ｂ）はパイルと排土点の関係を示す上面図である。
【図７】図７は排土点を生成する方法を説明する図である。
【図８】図８は図７とは異なる排土点の生成方法を説明する図である。
【図９】図９は図８に連続する図であり、排土点が生成される様子を示す図である。
【図１０】図１０は図９に連続する図であり、排土点が生成される様子を示す図である。
【図１１】図１１は目標排土点近傍における排土方向を変更する様子を示す図で、図１１（ａ）は全体図で、図１１（ｂ）は境界線付近を拡大して示す図である。
【図１２】図１２は作業現場における排土領域付近の地形を例示した図である。
【図１３】図１３は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１４】図１４は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１５】図１５は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１６】図１６は排土点を生成する処理および走行コースを生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は図１６とは異なる排土点を生成する処理および走行コースを生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 目標点生成部
３ データ入力部
５ 走行コース生成部
１１ 走行コース記憶部
１３、１５、１６ 車両
２０ 境界線
２１ 排土領域
２２ 入口点
２３ 出口点
２６ 排土点
２６′目標排土点
【発明の属する技術分野】
本発明は車両の誘導装置に関し、特に鉱山などの作業現場で無人オフロードダンプトラックを誘導走行させる場合に適用して好適な装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
広域の鉱山においては、苦渋労働からの解放、生産コストの引き下げ、燃費の低減などを図るために、無人オフロードダンプトラックなどの無人車両を誘導走行させる無人車両の誘導走行システムが広く実用化されつつある。
【０００３】
上記無人車両には、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システム）などを用いてその走行位置を計測する位置計測装置が搭載されている。一方、複数の無人車両を監視する監視局では、無人車両が走行すべき走行コースの位置データが作業現場の測量やティーチングによって求められ記憶されている。そして無人車両は、上記走行コースの位置データが無線通信などを介して監視局から与えられると、車両搭載の位置計測装置で自己の車両の位置（および方向）を計測して、計測した現在の位置と、走行コース上の逐次の位置とを比較しつつ走行コース上の各位置に順次到達するように車両を操舵制御する。
【０００４】
ここで走行コースの位置データを取得する方法としては、たとえばティーチング用の車両を実際に走行させてその走行経路を記憶するティーチング方式が広く利用されている。
【０００５】
この場合無人車両が到達すべき目標点を通過するようにティーチング用車両が実際に走行し走行開始点から目標点までの経路あるいは走行開始点から目標点を通過して走行終了点まで戻る経路の位置データが取得される。また目標点の位置データだけをティーチングにより取得して取得された目標点の位置データから走行コースを生成する方法もある。
【０００６】
ここに鉱山には図１２に示すように無人車両１３が土砂を運搬して土砂を排出する作業つまり排土作業を行うべき排土領域２１が存在する。ティーチング方式によって排土領域２１内の目標排土点２６′を通過する走行コース２７の位置データが取得される。排土領域２１内の目標排土点２６′が少ない場合（十数点程度）にはティーチング作業の回数は少なくて済み、走行コース生成に要する時間、工数は少なくて済む。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
実際には広域鉱山などの排土領域２１は広大であり排土領域２１内の目標排土点２６′は数百箇所程度の多数に及ぶ。このためティーチング作業によって排土領域２１内の多数の目標排土点２６′、２６′…毎に走行コース２７の位置データを取得しようとするとティーチング作業の回数は多数に及ぶことになり走行コース生成に要する時間、工数は膨大なものになる。このため作業効率は大幅に損なわれてしまう。
【０００８】
しかし従来公知の刊行物には、排土領域内に多数の目標排土点が存在する場合にこれら多数の目標排土点をそれぞれ通過する走行コースを生成するに際して走行コース生成に要する時間、工数を低減して作業効率を高める技術は記載されていない。
【０００９】
たとえば特開平１０−１８７２３８号公報には、複数の排土点が設けられた場合にそれらの排土点に車両がアクセスする順番を管理して作業効率を高めようとする発明が記載されている。しかし排土領域内の多数の目標排土点までの走行コースを容易に作成して作業効率を高めるという記載はない。
【００１０】
さらに排土作業およびこれに続く整地作業を効率よく行うためには排土領域２１内に可能な限り均一かつ密に目標排土点２６′を配置することが必要となる。しかし排土領域２１内に可能な限り均一かつ密に目標排土点２６′が配置されるよう目標排土点２６′の位置データを人手によるティーチング作業によって取得することは実際には難しい。
【００１１】
また目標点の位置データを取得する方法としてティーチング方式以外にホイールローダなど目標点に存在する車両から位置データを受け取る方法がある。しかしこの方法とても排土領域２１にホイールローダなどの車両がそもそも存在しなければその車両から目標排土点２６′の位置データを受け取ることはできない。
【００１２】
本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく、車両が到達すべき排土領域（目標領域）が与えられた場合にその目標領域内の複数の目標点毎の走行コースを時間、工数を要することなく容易に生成できるようにして走行コースを生成する際の作業効率を高めることを解決課題とするものである。さらに本発明は排土領域内に複数の目標排土点を均一かつ密に生成にして排土作業および整地作業の作業効率を高めることを解決課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段および効果】
そこで本発明の第１発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データに基づいて、前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００２１】
第１発明によれば、図１、図５、図７に示すように、領域データ入力手段３に入力された目標領域２１の位置データ（境界線２０の位置データ）に基づいて、当該目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…の位置データが生成される。そして生成された複数の目標点２６′、２６′…の位置データに基づき目標領域２１の入口を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。そして生成された各走行コース２７、２７…に沿って順次車両１３が誘導走行される。
【００２２】
このように本第１発明によれば、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく車両１３が到達すべき目標領域２１が与えられるとその目標領域２１内に複数の目標点２６′、２６′…が自動的に生成され、各目標点２６′毎に走行コース２７が生成される。したがって従来のティーチング方式などに比較して時間、工数を要することなく容易に走行コース２７を生成することができるようになる。この結果走行コース生成作業の作業効率が飛躍的に向上する。
【００２３】
また第２発明では、第１発明において、
前記目標領域は、土砂が排土される排土領域であるとしている。
【００２４】
第２発明は排土領域で排土作業を行う場合に適用される。
【００２５】
また第３発明では、第２発明において、
前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００２６】
第３発明によれば、図７に示すように、排土領域２１の境界線２０の位置データと、目標排土点２６′の配置間隔ｄ、ｈを示すデータ（テンプレート３３）と基づき、排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が最大数となるように横方向に等間隔のピッチｄで配置され縦方向に等間隔のピッチｈで配置される。このように目標排土点２６′を均等かつ密に配置することができるので排土作業を効率よく行うことができる。したがってパイル２６ｃが排土領域２１内に均等かつ密に形成される。このため排土作業の後工程で整地作業を行う場合パイル２６ｃを均等にならすことができ整地作業を効率よく行うことができる。
【００２７】
また第４発明では、第１発明において、
前記領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものであるとしている。
【００２８】
第４発明によれば、図１３に示すように、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき、目標領域２１の入口点２２を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口点２３を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。
【００２９】
また第５発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記車両の走行が不可能の領域を示す走行不可能領域の位置データを入力する走行不可能領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データと前記走行不可能領域データ入力手段に入力された走行不可能領域の位置データとに基づいて、当該走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００３０】
第５発明によれば第１発明と同様の効果が得られる。
【００３１】
さらに第５発明によれば図１１に示すように、目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…の位置データと走行不可能領域の位置データ（走行可能領域２４の位置データ）とに基づいて、当該走行不可能領域（走行可能領域２４以外）を通過しないように目標領域２１の入口を通過してから目標領域２１内部の複数の目標点２６′、２６′…のうちの一の目標点２６′に到達しさらに目標領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標点２６′毎に生成される。
【００３２】
第５発明によれば目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在していたとしても、排土方向が３１から３１ａに変更され車両１３が走行可能領域２４以外を通過しないように走行コース２７が補正される。このため車両１３が壁に干渉したり崖から転落してしまうことが防止される。したがって本第５発明によれば車両１３を安全に誘導走行することができる。
【００３３】
また第６発明では、第５発明において、前記目標領域は、土砂が排土される排土領域であるとしている。
【００３４】
第６発明は第２発明と同様に排土領域で排土作業を行う場合に適用される。
【００３５】
また第７発明では、第６発明において、前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００３６】
第７発明によれば、第３発明と同様の効果が得られる。
【００３７】
また第８発明では、第５発明において、
前記走行可能領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものであるとしている。
【００３８】
第８発明によれば、第４発明と同様に、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき走行コース２７が生成される。
【００３９】
また第９発明では、
自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
土砂が排土されるべき排土領域の境界線の位置データを入力する排土領域データ入力手段と、
前記排土記領域データ入力手段に入力された排土領域の位置データに基づいて、当該排土領域内部の複数の目標排土点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記排土領域内部の複数の目標排土点の位置データに基づいて、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口を通過してから一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標排土点毎に順次生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で順次生成された走行コースに沿って前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えるようにしている。
【００４０】
第９発明によれば、第４発明と同様の効果が得られる。
【００４１】
さらに第９発明によれば図１３に示すように、排土領域２１内部の複数の目標排土点２６′、２６′…の位置データに基づいて、前回までに生成された走行コース上の目標排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）を通過しないように排土領域２１の入口を通過してから一の目標排土点２６′に到達しさらに排土領域２１の出口を通過する走行コース２７の位置データが、各目標排土点２６′毎に順次生成される。
【００４２】
第９発明によれば前回までに生成された走行コース上の目標排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）を通過しないように走行コース２７が破線から実線に変更される。このため車両１３が形成済みのパイル２６ｃ（排土点２６″）に干渉することはない。このため車両１３がパイル２６ｃに衝突して重大な事故が発生することが防止される。したがって本第１２発明によれば車両１３を安全に誘導走行することができる。
【００４３】
また第１０発明では、第９発明において、
前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものであるとしている。
【００４４】
第１０発明によれば、第３発明と同様の効果が得られる。
【００４５】
また第１１発明では、第９発明において、
前記排土領域データ入力手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口点を通過してから前記排土領域内部の一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に順次生成するものであるとしている。
【００４６】
第１１発明によれば、第４発明と同様に、目標領域２１の入口点２２および出口点２３の位置データに基づき走行コース２７が生成される。
【００４７】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明に係る車両の誘導装置の実施の形態について説明する。
【００４８】
図１２は実施形態の作業現場の様子を示している。本実施形態では広域鉱山現場の排土領域２１の目標排土点２６′まで、土砂を搭載したオフロードダンプなどの車両１３を走行コース２７に沿って誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂を排出させる作業を行わせる場合を想定している。また本発明としては広域鉱山現場の排土領域２１の目標排土点２６′まで、ブルドーザなどの車両１６を誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂をダンプする作業を行わせる場合に適用してもよい。
【００４９】
以下車両として無人オフロードダンプトラック１３を代表させて説明する。しかし本発明としては無人車両に限定されることなく人間が搭乗する有人車両に対しても適用することができる。
【００５０】
図１は実施形態の車両監視システムのブロック図を示している。
【００５１】
作業現場には多数の車両１３、１３…を管理、監視する監視局１２が設けられている。監視局１２には、処理部１と目標点生成部２とデータ入力部３と通信部４とが設けられている。一方車両１３には、走行コース生成部５と通信部６と処理部７と位置計測部８と走行機構部９と操舵機構部１０と走行コース記憶部１１とが設けられている。
【００５２】
車両１３の位置計測部８では自己の車両位置が計測される。位置計測の手段としてはたとえば車両１３に設けられたタイヤ回転数センサとジャイロが使用される。これらタイヤ回転数センサの出力信号とジャイロの出力信号とに基づいて車両位置が計測される。またＧＰＳを使用して車両位置を計測してもよい。
【００５３】
車両１３で計測された位置データは処理部７で処理され通信部６を介して監視局１２に送信される。
【００５４】
監視局１２の通信部４では、複数の車両１３、１３…から送信された位置データを受信する。処理部１では複数の車両１３、１３…の相互の位置関係から車両１３に対して走行、停止等を指示する指示データが生成され、通信部４からこの指示データが車両１３に対して送信される。
【００５５】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された指示データが受信される。
【００５６】
そして車両１３の処理部７では受信された指示データに応じて車両１３を走行させ操舵するための走行指令および操舵指令が生成される。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は監視局１２から送信された指示データに従い走行、操舵される。
【００５７】
監視局１２のデータ入力部３には、ティーチングまたは測量によって取得された排土領域２１の位置データなど排土領域２１に関するデータが入力されるとともに車両１３の車両特性のデータなどが入力される。
【００５８】
監視局１２のデータ入力部３に入力されたデータは処理部１で処理され目標点生成部２で排土領域２１内の複数の排土点２６、２６…の位置データが生成される。
【００５９】
処理部１では目標点生成部２で生成された複数の排土点２６、２６…の中からつぎに到達させるべき排土点２６が選択されるとともにつぎに排土点２６まで走行させるべき車両１３が選択される。そして通信部４を介して選択した車両１３に対して選択した排土点２６の位置データが送信される。
【００６０】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された排土点２６の位置データが受信される。
【００６１】
そして受信された排土点２６の位置データは処理部７で処理され走行コース生成部５で当該排土点２６を目標排土点２６′として通過する走行コース２７が生成される。生成された走行コース２７の位置データは走行コース記憶部１１に記憶される。
処理部７では、位置計測部８で計測された自己の車両位置と、走行コース記憶部１１に記憶された走行コース２７上の逐次の位置とを比較しつつ、車両１３が走行コース２７上の逐次の位置を順次たどるように走行指令および操舵指令を生成する。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は走行コース２７に沿って誘導走行され目標排土点２６′に到達する。
【００６２】
なお図１の構成では、走行コース生成部５を車両１３側に設けるようにしているが、図２に示すように、走行コース生成部５を監視局１２側に設けるようにしてもよい。
【００６３】
図２の構成の場合には監視局１２の目標点生成部２で排土領域２１内の複数の排土点２６、２６…の位置データが生成される。そして走行コース生成部５では複数の排土点２６、２６…毎に各排土点２６を目標排土点２６′として通過する走行コース２７がそれぞれ生成される。そして処理部１では走行コース生成部５で生成された各走行コース２７…の中からつぎに走行させるべき走行コース２７が選択されるとともにつぎに走行させるべき車両１３が選択される。そして通信部４を介して選択した車両１３に対して選択した走行コース２７の位置データが送信される。
【００６４】
車両１３の通信部６では監視局１２から送信された走行コース２７の位置データが受信される。そして受信された走行コース２７の位置データは走行コース記憶部１１に記憶される。
【００６５】
つぎに図１６に示すフローチャートを参照して図１または図２の目標点生成部２で実行される排土点２６の生成処理および走行コース生成部５で実行される走行コース２７の生成処理の手順について図３〜図１５を併せ参照しつつ説明する。なお図１６、図１７に示すフローチャートでは図２に示す構成を前提として説明する。すなわち監視局１２側で排土点２６を生成し走行コース２７を生成する場合を想定する。
【００６６】
図３は排土領域２１の形状を例示する概念図である。また図４は排土領域２１の内部に生成される複数の排土点２６、２６…を概念的に示す図である。また図５は複数の排土点２６、２６…のうちのいずれか一つの排土点を目標排土点２６′としてこの目標排土点２６′を通過する走行コース２７を概念的に示す図である。
【００６７】
図３に示すように排土領域２１は境界線２０で囲まれた領域である。排土領域２１には車両１３の出入口２１ａが設けられている。排土領域２１の出入口２１ａと、車両１３の走行路である走行コース領域１４とは接続されている。
【００６８】
図４に示すように排土領域２１内には後述するように横方向に等間隔のピッチｄでまた縦方向に等間隔のピッチｈで、一定の径を有した楕円形状あるいは円形状の排土点２６が複数配置される。
【００６９】
図５に示すように車両１３は走行起点から走行を開始し走行コース領域１４上を矢印Ａ方向に走行し排土領域２１の入口点２２に到達する。そして入口点２２を通過して排土領域出入口２１ａより排土領域２１内に進入する。そして排土領域２１内で車両１３はスイッチバック走行する。すなわち車両１３は矢印Ｂ方向に前進した後、原則として基準排土方向３１に沿って矢印Ｃ方向に後進する。そして目標排土点２６′で停車して排土作業を行う。つまりダンプトラック１３のベッセルを傾斜させてベッセル内の土砂を目標排土点２６′で排出する。排土作業を終えた車両１３は矢印Ｄ方向に前進し排土領域出入口２１ａより排土領域２１から脱出し走行コース領域１４に進入する。そして出口点２３を通過して走行コース領域１４上を矢印Ｅ方向に走行し走行終了点まで戻る。
【００７０】
ここで図３に示すように排土領域２１（境界線２０で囲まれた内部）および走行コース領域１４は車両１３の走行が可能な走行可能領域２４となっている。走行可能領域２４以外の領域は斜線で示すように車両１３の走行が不可能な走行不可能領域になっている。たとえば図１２に示すように排土領域２１の境界線２０の外部は崖や壁など地形的に車両１３の走行が不可能な領域になっている。
【００７１】
さて図１６のステップ１０１では、排土領域２１の入口点２２および出口点２３の位置を示す位置データがキーボードなどで構成されたデータ入力部３を介して入力される。また排土領域２１の境界線２０の位置を示す位置データが入力される。この境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データは測量によって取得することができる。またティーチングによって取得してもよい。つまりティーチング用の車両が事前に境界線２０に沿って走行され走行した経路から境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データが取得される。なお境界線２０の位置データを測量やティーチングによって取得しておき、入口点２２と出口点２３の位置については境界線２０の位置データから計算によって求めてもよい。
【００７２】
本実施形態では入口点２２を通過してから目標排土点２６′を通過しさらに出口点２３を通過するという走行コース２７を生成する場合を想定している。この場合入口点２２、出口点２３は図３に示すように排土領域２１の外部であって走行コース領域１４上に設けることが必要である。仮に入口点２２、出口点２３を排土領域２１の内部に設けてしまうと、排土領域２１の出入口２１ａ近傍に目標排土点２６′を配置してその場所に土砂を排土することが不可能となるからである。
【００７３】
また本実施形態では入口点２２と出口点２３の位置データから走行コース２７を生成する場合を想定しているが、場合によっては入口点２２と出口点２３の位置データは不要である。たとえば排土領域２１へのアプローチが全方位から可能な地形の場合には、目標排土点２６′の位置データのみを与えて目標排土点２６′を通過する走行コース２７を生成する実施も可能である。
データ入力部３には各排土点２６間の横方向ピッチｄおよび縦方向ピッチｈを示すデータが入力される。
【００７４】
図６（ａ）は排土領域２１の内部に生成される排土点２６の相対位置を概念的に示す図である。
【００７５】
同図６（ａ）に示すように、後述する基準排土方向３１の方向を縦方向と定義した場合、縦方向には距離ｈのピッチで排土点２６が配置される。また基準排土方向３１に垂直な横方向には距離ｄのピッチで排土点２６が配置される。
【００７６】
たとえば８０ｔクラスのダンプトラックの場合には横方向のピッチｄは８ｍであり縦方向のピッチｈは３．５ｍである。このとき排土点２６の配列は最も密な配列となり、排土領域２１内に最も多数の排土点２６を配置することが可能となる。ただしピッチｄ、ｈは排土領域２１の土質等の諸条件を考慮して定められる。
【００７７】
排土点２６の径は車両１３が１回に排出する土砂の量、形状を考慮して定められる。車両１３によって排出された土砂の山のことをパイルという。
【００７８】
図６（ｃ）にパイル２６ｃの側面を、図６（ｂ）にパイル２６ｃの上面を示す。これら図６（ｂ）、（ｃ）に示すように車両１３によって土砂が排出された場合排出によって形成されたパイル２６ｃが排土点２６内に収まるように排土点２６の径が定められている。つまり排土点２６は、排土すべき目標点２６ａを中心とする一定径のパイル形成領域２６ｂから成っている（図６（ｂ）参照）。
【００７９】
またデータ入力部３には車両１３の特性を示す車両特性データが入力される。
【００８０】
車両特性データとは車両１２の最小旋回半径や停止距離など車両を走行、操舵させる上での制約条件のデータのことである（ステップ１０１）。
【００８１】
つぎに基準排土方向３１を示すデータがデータ入力部３を介して入力される。基準排土方向３１とは、車両１３が後進して排土作業を行う際に後進する方向の基準となる方向のことである。基準排土方向３１は排土領域２１の形状を考慮して排土領域２１の長手方向に平行に定められる（図３参照）。また基準排土方向３１は排土領域２１の境界線２０および入口点２２、出口点２３の位置データから計算によって求めてもよい（ステップ１０２）。
【００８２】
つぎに目標点生成部２では上記入力されたデータに基づき排土領域２１の内部に複数の排土点２６、２６…を配置、生成する処理が実行される（ステップ１０３〜１０８）。
【００８３】
まず上記入力された排土領域２１の境界線２０の位置データと、排土点２６のピッチデータｄ、ｈ（図６（ａ）参照）とに基づき図７に示すテンプレート３３が作成される。テンプレート３３は境界線２０の位置データに基づき境界線２０を充分囲むことができる大きさに作成される。そしてピッチデータｄ、ｈに基づき排土点２６相互が図６（ａ）に示すようなピッチｄ、ｈで配列されるようにテンプレート３３が作成される。
【００８４】
このようにしてテンプレート３３が作成されると、図７に示すように排土領域２１の境界線２０と上記テンプレート３３上の複数の排土点２６、２６…とが突き合わせられる。
【００８５】
最初の突き合わせ状態では、基準排土方向３１とテンプレート３３上の縦方向のピッチｈの方向とが平行になるように突き合わせられる（ステップ１０３）。
【００８６】
この初期突き合わせ状態で、境界線２０内部に存在するテンプレート３３上の排土点２６の個数がカウントされる。この場合は図７の矢印Ｆに示すように境界線２０上に存在する排土点２６はカウントされないで除去される。カウントされない排土点２６を黒印で示す。これに対して境界線２０内に完全に包含された排土点２６の個数がカウントされる。カウントされる排土点２６を斜線にて示す（ステップ１０４）。
【００８７】
つぎに排土領域２１の境界線２０を固定したままでテンプレート３３が矢印Ｈ方向に微小角度だけ回転され、また矢印Ｇに示す横方向に微小量だけ平行移動され、また矢印Ｉに示す縦方向に微小量だけ平行移動される。このように微小量の回転、移動により排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更される。なお矢印Ｈ方向の回転、矢印Ｇ方向の平行移動、矢印Ｉ方向の平行移動のうちのいずれかあるいは適宜２つを組み合わせた微小量の振動によって排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係を微小量変更してもよい（ステップ１０５）。
【００８８】
上記微小量の回転、移動により排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更されると、その変更後の状態で、境界線２０内部に存在するテンプレート３３上の排土点２６の個数が、上記ステップ１０４と同様にしてカウントされる（ステップ１０６）。
【００８９】
そしてステップ１０６で現在カウントされた排土点２６のカウント値と、前回カウントされたカウント値とが比較され、現在の排土点２６のカウント値が前回のカウント値よりも増加したか否かが判断される（ステップ１０７）。カウント値が増加している限りは（ステップ１０７の判断ＹＥＳ）、ステップ１０５に移行され排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係が変更され（ステップ１０５）変更後の境界線２０内の排土点２６の個数をカウントする処理（ステップ１０６）が繰り返し実行される。
【００９０】
やがてステップ１０７で排土点２６のカウント値が増加しないと判断された場合にはそのとき取得されているカウント値が境界線２０内部の排土点２６の個数の最大値であると判断され（ステップ１０７の判断ＮＯ）、手順はステップ１０８に移行される。
【００９１】
つぎにカウント値が最大値になったときの排土領域２１の境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係から、排土領域２１内部の存在する各排土点２６、２６…の位置が求められる。すなわちいま境界線２０の位置が既知であるので、この境界線２０の位置と、境界線２０に対するテンプレート３３の相対位置関係と、テンプレート３３上の排土点２６の配列ピッチｄ、ｈから、排土領域２１内部の複数の排土点２６、２６…の位置をそれぞれ計算することができる（ステップ１０８）。
【００９２】
つぎに上記生成された境界線２０内部の複数の排土点２６、２６…の位置データに基づき、各排土点２６毎に当該排土点２６を目標排土点２６′とする走行コース２７がそれそれ生成される（ステップ１０９〜ステップ１１４）。
【００９３】
ステップ１０９では、排土領域２１の境界線２０の位置データに基づき各排土点２６、２６…毎に排土すべき順番が対応づけられる。そして排土すべき順番に従い複数の排土点２６、２６…の中から一の排土点２６が順次選択される（ステップ１０９）。
【００９４】
そして、上記選択された排土点２６の位置データに基づきこの排土点２６を目標排土点２６′として通過するような走行コース２７の位置データが生成される。この場合まず基準排土方向３１に沿って車両１３が後進して排土作業をするように走行コース２７が生成される。またこの場合図５に示す基本的なスイッチバックの経路で走行コース２７が生成される。
【００９５】
ただし走行コース２７全体を作成する必要はなく目標排土点２６′近傍のコースのみを作成するだけでよい（ステップ１１０）。
【００９６】
つぎのステップ１１１では、上記ステップ１１０で生成された基準排土方向３１に沿って車両１３が後進する走行コース２７が、走行可能領域２４以外の領域（走行不可能領域）を通過するか否かが判断される。この判断は走行可能領域２４の位置を示すデータに基づき行われる。走行可能領域２４の位置データは境界線２０の位置データおよび走行コース領域１４の位置データから求められる（図３参照）。
【００９７】
図１１は車両１３が走行可能領域２４以外の領域（排土領域２１の境界線２０の外部）を通過する様子を示している。図１１（ａ）は排土領域２１の全体図であり図１１（ｂ）は排土領域２１の境界線２０の付近を拡大して示す図である。
【００９８】
同図１１に示すように目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在する場合には基準排土方向３１に沿って車両１３を後進させると車両１３は破線に示すごとく走行可能な領域２４以外を通過してしまう。またデータ入力部３に与えられた車両特性データ（車両１３の最小旋回半径）にしたがい車両１３を限界まで旋回させたとしても、車両１３は３１′のごとく走行することになりこの場合も車両１３は走行可能領域２４以外を通過してしまう。これは図１２に示すように実際の作業現場では車両１３が崖に落下したり壁に干渉してしまうことを意味する（ステップ１１１）。
【００９９】
そこで基準排土方向３１に沿って車両１３が走行するように生成された走行コース２７が走行可能領域２４以外を通過する可能性がある場合には、車両１３が走行可能領域２４内を通過するように排土方向が変更される。つまり基準排土方向３１に対して所定の角度だけ傾斜された排土方向３１ａに変更される。
【０１００】
この補正後の排土方向３１ａに沿って車両１３を目標排土点２６′で後進させた場合には車両１３は走行可能領域２４内を通過する。なお３１′ａは最小旋回半径で車両１３を後進走行させた場合の進行方向を示している。
【０１０１】
そしてこの補正後の排土方向３１ａに沿って車両１３が後進して排土作業をするように走行コース２７が補正される（ステップ１１３）。
【０１０２】
また今回生成される走行コース２７が前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６′を通過すると判断された場合にも、今回の走行コース２７はその経路がすでに前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６′を通過しないように補正される（ステップ１１２、１１３）。これを図１３を用いて説明する。
【０１０３】
ステップ１０９で前回までに排土点２６が選択されこの選択された排土点２６に基づき生成された走行コース２７は、作業現場では前回までに車両１３が走行し終えた走行コース２７に相当する。したがって図１３に示すように前回までに生成された（走行し終えた）走行コース２７上の排土点２６″にはパイル２６ｃ（図６（ｃ））が形成されていることになる。この排土点２６″を図１３に斜線で示す。
【０１０４】
したがって仮に今回生成される走行コース２７が前回までに生成された走行コース２７上の目標排土点２６″を通過するコースであると、破線に示すように車両１３はパイル２６ｃに干渉してしまうことになる。
【０１０５】
そこで前回までにステップ１０９ですでに選択されている排土点２６″（パイル２６ｃが形成されている地点）の位置データに基づき、走行コース２７がこれら選択済みの排土点２６″を通過するか否か、つまり今回生成される走行コース２７を車両１３が走行するとパイル２６ｃに干渉するか否かが判断される。この判断は、たとえば排土領域２１内からすでに選択された排土点２６″を排除した領域と、走行コース２７とを比較して両者の重ならない部分があるか否かによって行うことができる。またすでに選択された排土点２６″と、走行コース２７とを比較して両者が重なっているか否かによって判断してもよい（ステップ１１２）。
【０１０６】
この結果走行コース２７が選択済みの排土点２６″を通過するつまり今回生成される走行コース２７を車両１３が走行するとパイル２６ｃに干渉すると判断された場合には、走行コース２７がこれら排土点２６″を通過しないように図１３の実線に示すように補正される。
【０１０７】
なお図１３は基準排土方向３１に対して排土方向を変更せず基準排土方向３１のままでスイッチバックの経路を僅かに変更することによって走行コース２７を補正する方法を示している。
【０１０８】
選択済み排土点２６″（形成済みパイル２６ｃ）の状況によっては図１４に示すように基本的なスイッチバック経路を変更するとともに基準排土方向３１に対して排土方向を変更することによって走行コース２７を補正してもよい（ステップ１１３）。
【０１０９】
一方ステップ１１１、ステップ１１２の判断がいずれもＮＯの場合つまり基準排土方向３１に沿って基本的なスイッチバック経路を辿るように生成された走行コース２７が、車両１３が走行可能領域２４内を通過できかつ車両１３と形成済みパイル２６ｃとの干渉もないコースであると判断された場合には、ステップ１１３で走行コース２７を補正する処理は実行されない。
【０１１０】
こうしてステップ１０８で得られた排土領域２１の境界線２０内のすべての排土点２６が選択され、すべての排土点２６について走行コース２７が生成されると（ステップ１１４の判断ＹＥＳ）、走行コース生成部５における処理は終了する。
【０１１１】
また図１６で説明した処理の代わりに図１７に示す処理を行ってもよい。
【０１１２】
図１７のステップ２０１、２０２は図１６のステップ１０１、１０２と同じであり、図１７のステップ２０７〜ステップ２１３は図１６のステップ１０８〜ステップ１１４と同じであるので、これらの処理についての説明は省略する。以下図１６の処理と異なる処理であるステップ２０３〜ステップ２０６についてのみ図８〜図１０を併せ参照して説明する。
【０１１３】
すなわちステップ２０３では、図８に示すように基準排土方向３１に対して垂直な仮想線３２が形成される。そしてこの仮想線３２が排土領域２１の最深部２１ｂを超えない位置まで矢印Ｊに示すように平行移動される。最深部２１ｂとは排土領域２１の出入口２１ａに対向する排土領域２１の境界のことである。最深部２１ｂは境界線２０の位置データに基づき求められる。仮想線３２とは図６（ａ）に示すようにその線上に排土点２６が横方向ピッチｄで配置される線のことであり、仮想線３２をずらしていく間隔は縦方向のピッチｈに相当する。
【０１１４】
こうして仮想線３２は図９に示すように最深部２１ｂまで平行移動され仮想線３２上の排土点２６が境界線２０内に丁度収まる位置に仮想線３２が位置決めされる（ステップ２０３）。仮想線３２が位置決めされた位置と仮想線３２上の横方向ピッチｄと境界線２０の位置から、境界線２０内に収まる仮想線３２上の排土点２６の個数および位置が定まる（ステップ２０４）。
【０１１５】
つぎに仮想線３２が排土領域２１の最深部２１ｂとは反対の出入口２１ａ方向へ矢印Ｊに示すように平行移動される（図９参照）。
【０１１６】
この場合仮想線３２は図１０に示すように縦方向ピッチｈずつずらされていき、各ピッチｈ毎に位置決めされる。以後仮想線３２は排土領域２１の出入口２１ａを超えない位置まで矢印Ｌに示すように平行移動される（ステップ２０５）。
【０１１７】
仮想線３２が縦方向ピッチｈ毎にずらされ位置決めされるごとに、当該位置決め位置が排土領域出入口２１ａを超えていないか否かが判断される（ステップ２０６）。
【０１１８】
こうして排土領域出入口２１ａを超えない位置まで仮想線３２が位置決めされ、各位置決め位置でステップ２０４と同様にして境界線２０内に収まる仮想線３２上の排土点２６の個数および位置が定められる。ただし仮想線３２が縦方向ピッチｈずつずらされる毎に図６（ａ）に示す最密な配置となるように隣り合う仮想線３２上に排土点２６が互い違いに配列されていく（ステップ２０４）。
【０１１９】
以上のようにして排土領域２１の最深部２１ｂから出入口２１ａまでの各仮想線３２の位置決め位置から、排土領域２１内部の存在する各排土点２６、２６…の位置が求められる（ステップ２０７）。
【０１２０】
ステップ２０８以下の走行コース２７を生成する処理は図１６と同じである。
【０１２１】
以上のように監視局１２の目標点生成部２で、排土点２６が選択され（ステップ１０９、ステップ２０８）、監視局１２の走行コース生成部５で、選択された排土点２６、２６…毎に走行コース２７、２７…が生成される（ステップ１１０〜ステップ１１４、ステップ２０９〜ステップ２１３）。そして監視局１２からは排土順序にしたがって生成済みの全ての走行コース２７、２７…の中からつぎに走行させるべき走行コース２７が選択され、つぎに走行させるべき車両１３に対して上記選択された走行コース２７の位置データが送信されることになる。車両１３側では、送信された走行コース２７の位置データが走行コース記憶部１１に記憶される。
【０１２２】
また図１の構成とした場合には、監視局１２の目標点生成部２で、排土点２６を選択する処理が実行される（ステップ１０９、２０８）。そしてつぎに走行させるべき車両１３に対して上記選択された排土点２６の位置データが送信される。そして車両１３の走行コース生成部５で、選択された排土点２６の位置データが受信されこの選択された排土点２６を通過する走行コース２７が生成される（ステップ１１０〜ステップ１１４、ステップ２０９〜ステップ２１３）。そして生成された走行コース２７の位置データが走行コース記憶部１１に記憶される。
【０１２３】
このように図２の構成の場合または図１の構成とした場合のいずれも走行コース記憶部１１に走行コース２７の位置データが記憶される。
【０１２４】
走行時には走行コース記憶部１１に記憶された走行コース２７の位置データが読み出されて処理部７で、位置計測部８で計測された自己の車両位置と、走行コース記憶部１１から読み出された走行コース２７の逐次の位置とが比較され、車両１３が走行コース２７上の逐次の位置を順次たどるように走行指令および操舵指令が生成される。これら走行指令および操舵指令は走行機構部９および操舵機構部１０に出力される。この結果車両１３は走行コース２７に沿って誘導走行され目標排土点２６′に到達する。
【０１２５】
具体的には図１３に示すように車両１３は走行起点から走行を開始し走行コース領域１４上を矢印Ａ方向に走行し排土領域２１の入口点２２に到達する。そして入口点２２を通過して排土領域２１内に進入する。そして排土領域２１内で車両１３はスイッチバック走行する。すなわち車両１３は矢印Ｂ方向に前進した後、基準排土方向３１に沿って矢印Ｃ方向に後進する。そして目標排土点２６′で停車して排土作業を行う。つまりダンプトラック１３のベッセルを傾斜させてベッセル内の土砂を目標排土点２６′に排出する。排土作業を終えた車両１３は矢印Ｄ方向に前進し排土領域出入口２１ａより排土領域２１から脱出し走行コース領域１４に進入する。そして出口点２３を通過して走行コース領域１４上を矢印Ｅ方向に走行し走行終了点まで戻る。
【０１２６】
この場合に走行コース２７は破線から実線に変更されているので車両１３が形成済みのパイル２６ｃ（排土点２６″）に干渉することはない。またたとえ目標排土点２６′が境界線２０の近傍に存在していたとしても車両１３としては走行可能領域２４以外を通過することはない。このため車両１３が壁に干渉したり崖から転落してしまうことが防止される。
【０１２７】
以上のように本実施形態によれば車両１３を安全に誘導走行させて安全に排土作業を進めることができる。
【０１２８】
また本実施形態によれば排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が最大数となるように横方向に等間隔のピッチｄで配置され縦方向に等間隔のピッチｈで配置される。このように排土点２６を均等かつ密に配置することができるので排土作業を効率よく行うことができる。したがってパイル２６ｃが排土領域２１内に均等かつ密に形成される。このため排土作業の後工程で整地作業を行う場合パイル２６ｃを均等にならすことができ整地作業を効率よく行うことができる。
【０１２９】
また本実施形態によれば、ティーチング方式などの従来の方法に依ることなく自動的に複数の目標排土点２６′、２６′…の位置データが取得される。すなわち車両１３が到達すべき排土領域２１が与えられるとその排土領域２１内に複数の目標排土点２６′、２６′…が自動的に生成され、各目標排土点２６′毎に走行コース２７が生成される。したがって従来のティーチング方式などに比較して時間、工数を要することなく容易に走行コース２７を生成することができるようになる。この結果走行コース生成作業の作業効率が飛躍的に向上する。
【０１３０】
なお図１５は排土領域２１内で排土が行われる順序の一例を示している。図１５の形状の排土領域２１の場合はまず（１）の部分が境界線２０に近い側から順次排土されていく。つぎに（２）の部分が同様に境界線２０に近い側から排土されていく。最後に中央の（３）の部分が境界線２０に近い側から順次排土されていく。
【０１３１】
なお本実施形態では図１２に示すように車両１３が土砂を運搬して排土領域２１上に土砂を排土する場合を想定して説明した。つまりパイル２６ｃが排土領域２１内に形成される場合を想定した。しかし同図１２に示すように車両１５を境界線２０の限界の目標排土点２６′まで誘導走行させ土砂を境界線２０外に排出させるように目標排土点２６′を定める実施も可能である。この場合パイル２６ｃは排土領域２１内に積層されることはないので整地作業の工数を少なくすることができる。また土砂を運搬する車両１３の代わりにブルドーザなどの形成したパイル２６ｃを崩して整地作業を行う車両１６を目標排土点２６′まで誘導走行させ当該目標排土点２６′で土砂をダンプして整地作業を行わせる場合に本発明を適用することができる。
【０１３２】
また本実施形態を有人の車両に適用する場合には、車両搭載の画面上に、排土領域２１内の目標排土点２６′を表示して、オペレータの運転を支援する実施が考えられる。
【０１３３】
また本実施形態では生成した目標排土点２６′毎に走行コース２７を生成する場合を想定したが、本発明としては必ずしも走行コース２７まで生成する必要はなく少なくとも目標排土点２６′が生成できればよい。たとえば人工知能を有した無人車両に適用する場合には、目標排土点２６′の位置データのみを当該車両に与えれば、無人車両が推論エンジンにしたがい目標排土点２６′まで走行することができる。
【０１３４】
また本実施形態では、排土領域に複数の排土目標点を生成する場合を想定したが、車両が到達すべき目標領域であってその目標領域内に複数の目標点を配置することが必要な領域であれば排土領域の代わりに任意の目標領域に対して本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は実施形態の無人車両誘導走行システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は実施形態の無人車両誘導走行システムの構成を示すブロック図である。
【図３】図３は排土領域の形状を概念的に示す図である。
【図４】図４は生成される排土点を概念的に示す図である。
【図５】図５は生成される走行コースを概念的に示す図である。
【図６】図６（ａ）は生成される排土点の相対位置関係を概念的に示す図であり、図６（ｃ）はパイルの側面図であり、図６（ｂ）はパイルと排土点の関係を示す上面図である。
【図７】図７は排土点を生成する方法を説明する図である。
【図８】図８は図７とは異なる排土点の生成方法を説明する図である。
【図９】図９は図８に連続する図であり、排土点が生成される様子を示す図である。
【図１０】図１０は図９に連続する図であり、排土点が生成される様子を示す図である。
【図１１】図１１は目標排土点近傍における排土方向を変更する様子を示す図で、図１１（ａ）は全体図で、図１１（ｂ）は境界線付近を拡大して示す図である。
【図１２】図１２は作業現場における排土領域付近の地形を例示した図である。
【図１３】図１３は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１４】図１４は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１５】図１５は走行コースが生成される様子を説明する図である。
【図１６】図１６は排土点を生成する処理および走行コースを生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】図１７は図１６とは異なる排土点を生成する処理および走行コースを生成する処理の手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２ 目標点生成部
３ データ入力部
５ 走行コース生成部
１１ 走行コース記憶部
１３、１５、１６ 車両
２０ 境界線
２１ 排土領域
２２ 入口点
２３ 出口点
２６ 排土点
２６′目標排土点
Claims (11)
- 自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データに基づいて、前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えた車両の誘導装置。 - 前記目標領域は、土砂が排土される排土領域である
請求項１記載の車両の誘導装置。 - 前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものである
請求項２記載の車両の誘導装置。 - 前記領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものである
請求項１記載の車両の誘導装置。 - 自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
前記車両が到達すべき目標領域の境界線の位置データを入力する領域データ入力手段と、
前記車両の走行が不可能の領域を示す走行不可能領域の位置データを入力する走行不可能領域データ入力手段と、
前記領域データ入力手段に入力された目標領域の位置データに基づいて、当該目標領域内部の複数の目標点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記目標領域内部の複数の目標点の位置データと前記走行不可能領域データ入力手段に入力された走行不可能領域の位置データとに基づいて、当該走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で生成された各走行コースに沿って順次前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えた車両の誘導装置。 - 前記目標領域は、土砂が排土される排土領域である
請求項５記載の車両の誘導装置。 - 前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものである
請求項６記載の車両の誘導装置。 - 前記走行可能領域データ入力手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記目標領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前記走行不可能領域を通過しないように前記目標領域の入口点を通過してから前記目標領域内部の複数の目標点のうちの一の目標点に到達しさらに前記目標領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に生成するものである
請求項５記載の車両の誘導装置。 - 自己の車両の現在位置を計測する車両位置計測手段を具え、前記車両が到達すべき目標点の位置データが与えられると、前記目標点の位置データに基づき前記目標点を通過する走行コースのデータを生成し、前記車両位置計測手段で計測された現在の車両位置と前記生成された走行コース上の位置とを比較しつつ自己の車両を前記走行コースに沿って誘導走行させるようにした車両の誘導装置において、
土砂が排土されるべき排土領域の境界線の位置データを入力する排土領域データ入力手段と、
前記排土記領域データ入力手段に入力された排土領域の位置データに基づいて、当該排土領域内部の複数の目標排土点の位置データを生成する目標点生成手段と、
前記目標点生成手段で生成された前記排土領域内部の複数の目標排土点の位置データに基づいて、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口を通過してから一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口を通過する走行コースのデータを、各目標排土点毎に順次生成する走行コース生成手段と、
前記走行コース生成手段で順次生成された走行コースに沿って前記車両を誘導走行させる誘導手段と
を具えた車両の誘導装置。 - 前記目標点生成手段は、排土領域の境界線の位置データと、目標排土点の配置間隔を示すデータと基づき、前記排土領域内部に複数の目標排土点を等間隔に配置するものである
請求項９記載の車両の誘導装置。 - 前記排土領域データ入力手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データを入力する手段を具え、
前記走行コース生成手段は、前記排土領域の入口点および出口点の位置データに基づき、前回までに生成された走行コース上の目標排土点を通過しないように前記排土領域の入口点を通過してから前記排土領域内部の一の目標排土点に到達しさらに前記排土領域の出口点を通過する走行コースのデータを、各目標点毎に順次生成するものである
請求項９記載の車両の誘導装置。
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| US8706363B2 (en) | 2012-07-30 | 2014-04-22 | Caterpillar Inc. | System and method for adjusting a boundary for a machine |
| US9234750B2 (en) | 2012-07-30 | 2016-01-12 | Caterpillar Inc. | System and method for operating a machine |
| US8700272B2 (en) | 2012-07-30 | 2014-04-15 | Caterpillar Inc. | System and method for detecting a crest |
| US8954241B2 (en) | 2012-08-10 | 2015-02-10 | Caterpillar Inc. | Mining truck spotting under a shovel |
| US8880334B2 (en) | 2013-01-28 | 2014-11-04 | Caterpillar Inc. | Machine control system having autonomous edge dumping |
| US9298188B2 (en) | 2013-01-28 | 2016-03-29 | Caterpillar Inc. | Machine control system having autonomous edge dumping |
| US9244464B2 (en) | 2013-01-28 | 2016-01-26 | Caterpillar Inc. | Machine control system having autonomous edge dumping |
| US9098087B2 (en) | 2013-02-04 | 2015-08-04 | Caterpillar Inc. | System and method for adjusting the operation of a machine |
| US9097520B2 (en) | 2013-06-12 | 2015-08-04 | Caterpillar Inc. | System and method for mapping a raised contour |
| US9605415B2 (en) | 2014-09-12 | 2017-03-28 | Caterpillar Inc. | System and method for monitoring a machine |
| US9360334B2 (en) | 2014-09-12 | 2016-06-07 | Caterpillar Inc. | System and method for setting an end location of a path |
| JP6285838B2 (ja) * | 2014-09-29 | 2018-02-28 | 日立建機株式会社 | 作業車両の移動制御装置及び作業車両 |
| JP6542550B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2019-07-10 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル |
| US9663922B2 (en) * | 2015-04-02 | 2017-05-30 | Caterpillar Inc. | Pace regulation |
| US9958864B2 (en) * | 2015-11-04 | 2018-05-01 | Zoox, Inc. | Coordination of dispatching and maintaining fleet of autonomous vehicles |
| US10108196B2 (en) * | 2016-04-28 | 2018-10-23 | Komatsu Ltd. | Work machine management apparatus |
| US20180088591A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-03-29 | Caterpillar Inc. | Systems, methods, and apparatus for dynamically planning machine dumping operations |
| US10338594B2 (en) * | 2017-03-13 | 2019-07-02 | Nio Usa, Inc. | Navigation of autonomous vehicles to enhance safety under one or more fault conditions |
| US10423162B2 (en) | 2017-05-08 | 2019-09-24 | Nio Usa, Inc. | Autonomous vehicle logic to identify permissioned parking relative to multiple classes of restricted parking |
| US10248127B2 (en) | 2017-05-23 | 2019-04-02 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for pile spacing |
| US10369974B2 (en) | 2017-07-14 | 2019-08-06 | Nio Usa, Inc. | Control and coordination of driverless fuel replenishment for autonomous vehicles |
| US10710633B2 (en) | 2017-07-14 | 2020-07-14 | Nio Usa, Inc. | Control of complex parking maneuvers and autonomous fuel replenishment of driverless vehicles |
| JP6824851B2 (ja) * | 2017-09-12 | 2021-02-03 | 日立建機株式会社 | 放土位置決定装置 |
| US11022971B2 (en) | 2018-01-16 | 2021-06-01 | Nio Usa, Inc. | Event data recordation to identify and resolve anomalies associated with control of driverless vehicles |
| US11118453B2 (en) * | 2018-05-16 | 2021-09-14 | Caterpillar Inc. | System and method of layering material |
| JP6781749B2 (ja) * | 2018-12-25 | 2020-11-04 | 住友重機械工業株式会社 | ショベル及びショベル用のシステム |
| JP7352911B2 (ja) * | 2020-03-10 | 2023-09-29 | 株式会社小松製作所 | 運搬車両を制御するためのシステム及び方法 |
| JP2022067739A (ja) * | 2020-10-21 | 2022-05-09 | 株式会社小松製作所 | 作業機械を制御するための方法、システム、および作業機械 |
| EP4009672B1 (en) * | 2020-12-07 | 2023-10-11 | Volvo Autonomous Solutions AB | Dump plate device, dump plate system, and method of handling dump plate device |
| DE102022208041A1 (de) * | 2022-08-03 | 2024-02-08 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum Invertieren von Fahrvorgaben einer Arbeitsmaschine |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63200207A (ja) * | 1987-02-14 | 1988-08-18 | Fujitsu Ltd | 移動経路探索方法 |
| JPS63316218A (ja) | 1987-06-19 | 1988-12-23 | Komatsu Ltd | 車両の誘導方法 |
| US4939661A (en) * | 1988-09-09 | 1990-07-03 | World Research Institute For Science And Technology | Apparatus for a video marine navigation plotter with electronic charting and methods for use therein |
| JP2791048B2 (ja) * | 1988-09-19 | 1998-08-27 | 株式会社日立製作所 | 自走ロボットの制御装置 |
| US5144685A (en) * | 1989-03-31 | 1992-09-01 | Honeywell Inc. | Landmark recognition for autonomous mobile robots |
| JPH03286210A (ja) * | 1990-03-31 | 1991-12-17 | Hazama Gumi Ltd | 搬送車両の自動運転システム |
| JP2711612B2 (ja) * | 1992-04-20 | 1998-02-10 | 株式会社フジタ | 土工事の自動搬送システム |
| DE4415993A1 (de) * | 1994-05-06 | 1995-11-09 | Bosch Gmbh Robert | Korrekturverfahren und Navigationssystem für die Koppelortung eines Kraftfahrzeuges |
| GB2295296A (en) * | 1994-11-18 | 1996-05-22 | Int Maritime Satellite Organiz | Mobile satellite communications system |
-
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