JP7284672B2 - 走行制御システム - Google Patents
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Description
自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備える。
[実施の形態1]
実施の形態1に係る作業車両制御システムは、たとえば露天掘り鉱山において用いられる。鉱山には、掘削した鉱石等を搬送する複数の作業車両(例としてダンプトラックであるが、これに限らない)が配備される。作業車両は自律走行可能であり(すなわち、運転手が不在となる無人運転が可能であり)、作業車両制御システムは各作業車両を自律運転させる自律運搬システム(AHS:Autonomous Haulage System)を含んで構成されている。
作業車両の制御システムは、管制局105に設けられた管制制御装置10と、複数の作業車両DTそれぞれに搭載された制御装置群とを備える。各作業車両DTの制御装置群は、自律運転制御装置20および車両制御装置30を含む。自律運転制御装置20および車両制御装置30は、本実施形態に係る走行制御システムを構成する。この走行制御システムは、各作業車両DTの走行を制御する。
Tm(Sk)={(Tslow-Tfast)}/n+α(但し、k=1,2,…,n)
… (式1)
で算出される。なお、TslowはERslowにて示す最も遅い作業車両の走行所要時間であり、TfastはERfastにて示す最も速い作業車両の走行所要時間であり、αは定数の時間調整値である。
Vll(Sk)=L(Sk)/(Tk+Tm(Sk)) … (式2)
で算出される。L(Sk)は区間Sk(k=1,2,…,n)毎の距離を表し、TkはERgen等を参照して前述した区間毎の走行所要時間であり、Tm(Sk)は(式1)を用いて算出される値である(上述の例では(式1)の値そのものを走行逸脱許容度としていた)。本例でのVll(Sk)は、各作業車両が区間Sk毎に走行実績とすることができる下限速度となる。
続いて、図4のステップS302に遷移して、各ノード毎の基準走行指令が算出される。基準走行指令は、たとえば目標走行速度、目標操舵角、目標ヨー角、等を用いて表される。また、基準走行指令は、経路マップ情報や、その時の路面状態といった、リアルタイムな走行環境情報を考慮して算出されてもよい。
11…システム全体走行計画部
12…走行経路記憶部
13…走行特性記憶部
14…走行逸脱許容度算出部
15…基本走行特性記憶部
16…走行計画通知部
20…自律運転制御装置(走行制御システム、第一のユニット)
21…基準走行指令算出部
22…走行逸脱許容度設定部
30…車両制御装置(走行制御システム、第二のユニット)
31…個別走行指令算出部(311…目標走行速度指令再算出部、312…目標操舵角指令再算出部)
32…自車位置推定部
33…走行制御指令変換部
34…作業車両走行制御部
35…アクセル操作装置
A1…走行線
A2…走行可能領域
D1…方向(ヨー角)
D2…方向
DT(DT1,DT2)…作業車両
T1…目標走行時間
Tm…走行逸脱許容度
Vr…実績走行速度
Vt…目標走行速度
Vmax…速度の上限値
Vmin…速度の下限値
Claims (10)
- 自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備え、
前記走行逸脱許容度は、前記走行経路における複数の前記作業車両の走行時間の差分情報を基に、前記走行経路の目標走行時間に関して定義される、走行制御システム。 - 請求項1に記載の走行制御システムにおいて、
前記作業車両の静特性または動特性に関する情報を保持する走行特性記憶部を更に備え、
前記作業車両の走行時間は、前記走行経路記憶部に格納された前記作業車両の走行経路を基に、前記走行特性記憶部で保持される前記作業車両の静特性または動特性に関する情報に従って算出される、走行制御システム。 - 自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備え、
前記作業車両の静特性または動特性に関する情報を保持する走行特性記憶部を更に備え、
前記作業車両それぞれの個別走行指令は、前記個別走行指令算出部において、
前記走行経路記憶部に格納された前記作業車両の走行経路と、
前記走行特性記憶部で保持される前記作業車両の静特性または動特性に関する情報と、
に従って、前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、算出される、走行制御システム。 - 自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備え、
前記走行逸脱許容度は、前記走行経路における複数の前記作業車両の走行時間の差分情報と、前記走行経路の距離情報とを基に、前記走行経路の目標走行速度に関して定義される、走行制御システム。 - 請求項4に記載の走行制御システムにおいて、前記走行逸脱許容度は、前記走行経路における速度の下限値または上限値の少なくともどちらか一つとして定義される、走行制御システム。
- 自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備え、
前記走行逸脱許容度は、前記走行経路に係る走行可能領域に関して定義され、
前記個別走行指令は、操舵角またはヨー角に関して定義される、
走行制御システム。 - 自律走行可能な作業車両の走行を制御する、走行制御システムであって、
前記作業車両の走行経路を記憶する走行経路記憶部と、
前記走行経路を基に、前記作業車両を走行させるための基準となる基準走行指令を算出する基準走行指令算出部と、
前記走行経路または前記基準走行指令からの逸脱に対する許容度を表す走行逸脱許容度を取得する走行逸脱許容度設定部と、
前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を基に、前記作業車両それぞれについて、個別走行指令を算出する個別走行指令算出部と、
を備え、
前記走行逸脱許容度は、操舵角に関する範囲またはヨー角に関して定義される、走行制御システム。 - 請求項1に記載の走行制御システムにおいて、
前記基準走行指令算出部および前記走行逸脱許容度設定部は、第一のユニットとしてユニット化されて前記作業車両に設けられ、
個別走行指令算出部は、前記第一のユニットとは異なる第二のユニットとしてユニット化されて前記作業車両に設けられる、
走行制御システム。 - 請求項8に記載の走行制御システムにおいて、前記第一のユニットは前記第二のユニットに、少なくとも前記基準走行指令および前記走行逸脱許容度を送信する、走行制御システム。
- 請求項1に記載の走行制御システムにおいて、前記作業車両の位置を推定する自車位置推定部をさらに備える、走行制御システム。
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