JP6757676B2 - 運搬車両及び路面推定方法 - Google Patents
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Description
右計測点を示す右ライダー出力を生成する右受光センサを含み、前記路面推定装置は、前記左ライダー出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の左計測点を結ぶ左交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出する左交線算出部と、前記右ライダー出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の右計測点を結ぶ右交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出する右交線算出部と、前記左交線及び前記右交線を、前記車両フレームの前後軸、前記車両フレームの左右軸、及び前記車両フレームの高さ軸からなる車体座標系に変換する車体座標変換部と、前記車体座標系に変換された前記左交線及び前記右交線のそれぞれに直交する直交ベクトルを算出する直交ベクトル算出部と、前記直交ベクトルを法線ベクトルとする平面を車体座標系上の位置座標として算出し、その平面を路面として推定する路面推定部と、を含む、ことを特徴とする。
図1Aはダンプトラック1の全体構成を示す斜視図である。図1Bはダンプトラック1の左側面図である。図2はダンプトラック1の全体構成を示す上面図である。ダンプトラ
ック1は、ダンプトラックに乗車した運転手が運転操作をする所謂有人ダンプトラックでもよいし、ダンプトラックと無線通信回線を介して接続された管制サーバからの管制指示に従って、ダンプトラックが自律走行する、所謂無人ダンプトラックでもよい。
能に設けられたベッセル3とを有する。更に車両フレーム2の前側上方に運転室4が設けられている。そして、車両フレーム2の下部には左右の前輪5及び後輪6が備えられる。なお,図1Bのように、車両フレーム2と前輪5及び後輪6のそれぞれとの間には、サスペンションコンプライアンスを持つサスペンション7、8が設けられている。
Lと左交線算出部102Lとは接続され、左受光センサ34Lから左ライダー出力が左交線算出部102Lに入力される。同様に右受光センサ34Rから右ライダー出力が右交線算出部102Rに入力される。車体座標変換部104は、左交線算出部102Lから左交線を取得し、右交線算出部102Rから右交線を取得し、車体座標系に変換する。路面推定部108は、車体座標系に変換された左交線及び右交線と、左交線算出部102Lから取得した変換前の左交線上の左計測点、右交線算出部102Rから取得した変換前の右交線上の右計測点を基に平面を求め、路面を推定する。路面推定部108は、推定した路面、より詳しくは路面座標を外部出力する。
と定義すると、PR、PLからPVへの変換は,同次変換行列Hl、Hrを用いて、下式(2)で表せる。
検出部103L、右路肩点検出部103R、及び路肩間抽出部103Eに出力する。この段階では、交線XL、XRの其々には、スキャン面40Rと路面との交線XLとスキャン面40Rと左路肩との交線YLとが含まれる。
第2実施形態は、交線XL及び交線XRが平行である場合の路面推定処理であり、上記ステップ5が異なる。以下、図14から図17を参照して第2実施形態について説明する。図14は、左ライダー30L及び右ライダー30Rの各レーザ走査面が平行である状態を示す図である。図15Aは、山壁に近い場所を走行するダンプトラック1の概略斜視図である。図15Bは、山壁に近い場所を走行するダンプトラック1の概略断面図である。図16は、交線XL及び交線XRが平行でない場合の障害物検知距離を示す図である。図17は、交線XL及び交線XRが平行な場合の障害物検知距離を示す図である。
点(xi,yi,zi)と平面との距離eiは下式(14)として示せる。
とおく。すると、式(16)より、下式、(17)が得られる。
Claims (6)
- 車両フレームと、
車輪と、
車体及び車輪の間に介装されたサスペンションと、
前記車両フレームの前部に設置された左ライダーと、
前記左ライダーに対して車幅方向に沿って右側に間隔を空けて前記車両フレームの前部に設置された右ライダーと、
前記左ライダー及び前記右ライダーのそれぞれに接続され、前記左ライダーからの出力及び前記右ライダーからの出力に基づいて車体座標系で表された路面の平面位置を推定する路面推定装置と、を備え、
前記左ライダーは、路面に向けてレーザを照射する左レーザ照射部、及び前記レーザが前記路面上の点である左計測点において反射され、当該左計測点からの反射光を受光して前記左計測点を示す左ライダー出力を生成する左受光センサを含み、
前記右ライダーは、前記路面に向けてレーザを照射する右レーザ照射部、及び前記レーザが前記路面上の点である右計測点において反射され、当該右計測点からの反射光を受光して前記右計測点を示す右ライダー出力を生成する右受光センサを含み、
前記路面推定装置は、
前記左ライダー出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の左計測点を結ぶ左交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出する左交線算出部と、
前記右ライダー出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の右計測点を結ぶ右交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出する右交線算出部と、
前記左交線及び前記右交線を、前記車両フレームの前後軸、前記車両フレームの左右軸、及び前記車両フレームの高さ軸からなる車体座標系に変換する車体座標変換部と、
前記車体座標系に変換された前記左交線及び前記右交線のそれぞれに直交する直交ベクトルを算出する直交ベクトル算出部と、
前記直交ベクトルを法線ベクトルとする平面を車体座標系上の位置座標として算出し、その平面を路面として推定する路面推定部と、を含む、
ことを特徴とする運搬車両。 - 請求項1に記載の運搬車両において、
前記左ライダーのレーザ走査面と前記右ライダーのレーザ走査面とは、前記車両フレームの前方路面において交差する、
ことを特徴とする運搬車両。 - 請求項1に記載の運搬車両において、
前記左交線算出部は、前記左受光センサが受光した反射光の隣接する計測点間の反射強度変化が所定の範囲にある計測点を走査順に結んでできた線分を前記左交線として算出し、
前記右交線算出部は、前記右受光センサが受光した反射光の隣接する計測点間の反射強度変化が所定の範囲にある計測点を走査順に結んでできた線分を前記右交線として算出する、
ことを特徴とする運搬車両。 - 請求項1に記載の運搬車両において、
前記路面推定装置は、
前記左交線を基に、前記運搬車両が走行する路面の側方に位置する路肩と前記路面との連結点である左路肩点を検出する左路肩点検出部と、
前記右交線を基に、前記路肩と前記路面との連結点である右路肩点を検出する右路肩点検出部と、
前記左交線から前記左路肩点よりも前記運搬車両に近い線分を抽出すると共に、前記右交線から前記右路肩点よりも前記運搬車両に近い線分を抽出する路肩間抽出部と、
を更に備え、
前記車体座標変換部は、前記路肩間抽出部が抽出した線分を前記車体座標系に変換する、
ことを特徴とする運搬車両。 - 請求項1に記載の運搬車両において、
前記左ライダーのレーザ走査面と前記右ライダーのレーザ走査面とは平行である、
ことを特徴とする運搬車両。 - 運搬車両の車両フレームの前部に設置された左ライダーが路面に向けて照射したレーザが、前記路面上の点である左計測点において反射され、当該左計測点からの反射光を受光して検出した左計測点を示す左ライダー出力、及び前記左ライダーに対して車幅方向に沿って右側に間隔を空けて車両フレームの前部に設置された右ライダーが路面に向けて照射したレーザが、前記路面上の点である右計測点において反射され、当該右計測点からの反射光を受光して検出した右計測点を示す右ライダー出力に基づいて車体座標系で表された路面の平面位置を推定する路面推定方法であって、
前記左ライダーからの出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の左計測点を結ぶ左交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出すると共に、右ライダーからの出力に基づき、前記レーザのスキャン面及び前記路面との交線からなる、複数の右計測点を結ぶ右交線を、前記路面を基準とする位置座標として算出するステップと、
前記左交線及び前記右交線を、前記車両フレームの前後軸、前記車両フレームの左右軸、及び前記車両フレームの高さ軸からなる車体座標系に変換するステップと、
前記車体座標系に変換された前記左交線及び前記右交線のそれぞれに直交する直交ベクトルを算出するステップと、
前記直交ベクトルを法線ベクトルとする平面を車体座標系上の位置座標として算出し、その平面を路面と推定するステップと、
を含むことを特徴とする路面推定方法。
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JP2017025264A JP6757676B2 (ja) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | 運搬車両及び路面推定方法 |
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