WO2018056125A1 - 鉱山用作業機械及び障害物判別装置 - Google Patents

Abstract

障害物判別装置は、速度センサから取得した走行速度に基づいて、自車の状態が停車状態及び発車直後の予め定められた自車状態判定速度閾値未満で走行する状態を含む発進直後状態であるか、又は自車状態判定速度閾値以上で走行する通常走行状態であるかを判定し、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として発進直後状態では発進距離閾値、通常走行状態では通常距離閾値を選択し、障害物候補が最初に検出された距離と距離閾値選択器が選択した距離閾値との比較結果に基づいて障害物を抽出して反射強度フィルタに出力する。それから障害物判別装置は、発進直後状態では発進反射強度閾値、通常走行状態では通常反射強度閾値を選択し、障害物情報の反射波の受信強度と発進反射強度閾値又は通常反射強度閾値との比較結果に基づいて非障害物を除外し、残った障害物候補を障害物として出力する。

Description

鉱山用作業機械及び障害物判別装置

　本発明は鉱山用作業機械及び障害物判別装置に関する。

　前方車両や障害物との衝突回避に関する従来技術として、特許文献１には、障害物検出装置で検出した物体が車両であるか否かを判断するために、「反射物体から複数の反射波を受信した場合に、最初に、それら複数の反射波を生じさせた反射物体が一体のものであるか判定する。この判定により一体の反射物体と判定されれば、その反射物体によって反射された反射波の強度の中での最大強度を基準強度と比較して車両か非車両かを判断する（要約抜粋）」車両用物体認識装置が開示されている。

特開２００４－１８４３３２号公報

　鉱山などのオフロード路面はアスファルト環境に比較して凹凸しているため、凹凸の路面を鉱山用ダンプトラック等の鉱山用作業機械が走行すると車体が上下左右方向に大きく振動し、これに追従して車体に搭載されたミリ波レーダ等の障害物検出装置も上下左右方向に大きく振動する。そのため、前方車両に対してミリ波やレーザーが正対せずに斜め方向や横方向から照射され、前方車両に正対して検出する場合よりも反射強度が低くなることがある。一方、走行路面の凹凸からの反射強度が整地された路面よりも大きくなることがある。よって、路面の凹凸を本来は衝突回避の必要性が無い非障害物であるにも拘らず、誤って障害物と判別してしまう可能性がある。

　また、走行中と停車時とでは自車両の振動が異なるため、同じ障害物である車両を検出した場合でも走行中と停車時とでは反射強度などの検出データ特性が異なる。また、発進前の停車時や発進直後の微速前進時は自車近傍に存在する車両のみを検出すればよいが、鉱山用作業機械等は一般自動車に比較して車高が高いためミリ波レーダ等の設置高さも路面から離れた高い位置への設置となり、自車近傍の範囲ではミリ波レーダ等からの検出波が広がる前に車両へ照射されるため照射面積が狭くなり、車両などの障害物からの反射強度が通常の検出範囲よりも更に低くなることがある。よって前方車両を衝突回避のために精度よく検出したいにも拘らず、障害物と検出できない可能性がある。

　このように一般の自動車と鉱山用作業機械とでは走行する路面状況が異なり、かつ車体の大きさが全く異なるため、舗装路面を走行することを前提とした一般の自動車向けの障害物判別技術を鉱山用作業機械にそのまま適用した場合には、検出した障害物が本当の障害物であるかまた非障害物であるかを判別する際の確度が低下し、鉱山用作業機械に適した障害物の判別技術の開発が望まれているという実情がある。

　本発明の目的は、上記実情に鑑みてなされたものであり、路面に凹凸があるオフロード環境下を走行する鉱山用作業機械に適した障害物の判別技術を提供することにある。

　上記目的を達成するために、本発明は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、本発明は鉱山用作業機械において、進行方向前方に向けて電磁波を照射し、障害物候補からの反射波を受信し、前記反射波の受信強度及び自車から前記障害物候補までの距離を検出し、検出した前記反射波の受信強度及び前記距離を含む障害物情報を出力する外界認識センサと、前記自車の走行速度を検出する速度センサと、前記外界認識センサ及び前記速度センサの其々に接続され、前記障害物候補を障害物又は非障害物に判別する障害物判別装置と、前記障害物判別装置に接続され、前記障害物判別装置からの出力を取得する車両制御装置と、を備えた鉱山用作業機械であって、前記障害物判別装置は、前記速度センサから取得した前記走行速度に基づいて、前記自車の状態が停車状態及び発車直後の予め定められた自車状態判定速度閾値以下で走行する状態を含む発進直後状態であるか、又は前記自車状態判定速度閾値よりも速く走行する通常走行状態であるかを判定する自車状態判定部と、前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う距離フィルタ部と、前記障害物候補の反射波の受信強度を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う反射強度フィルタ部と、を含み、前記距離フィルタ部は、前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として発進距離閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記自車の状態が通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として通常距離閾値を選択する距離閾値選択器と、前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を、前記距離閾値選択器が選択した距離閾値と比較する距離比較器と、前記距離比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第１非障害物判定器と、前記第１非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であるとは判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記反射強度フィルタ部に出力する第１出力器と、を含み、前記反射強度フィルタ部は、前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として発進反射強度閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として通常反射強度閾値を選択する反射強度閾値選択器と、前記第１出力器から取得した前記障害物情報の反射波の受信強度を、前記反射強度閾値選択器が選択した反射強度閾値と比較する反射強度比較器と、前記反射強度比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第２非障害物判定器と、前記第２非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であると判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記車両制御装置へ出力する第２出力器と、を含む、ことを特徴とする。

　本発明によれば、路面に凹凸があるオフロード環境下を走行する鉱山用作業機械に適した障害物の判別技術を提供することができる。前述した以外の課題、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。

ダンプトラックの概略を示す斜視図 自律走行ダンプトラックシステムを構成する管制サーバ及びダンプトラックの機能構成を示すブロック図 障害物判別装置の内部構成を示すブロック図 ダンプトラックのＴＴＣと速度と警報領域の関係を示す概略図 前方ミリ波レーダ、及び後方ミリ波レーダの検出データ例を示す図 障害物判別処理の概要の説明図（側面視） 障害物判別処理の概要の説明図（平面視） 本実施形態における障害物候補判別処理の流れを示すフローチャート 通常走行状態における障害物候補判別処理例１の流れを示すフローチャート 発進直後状態における障害物候補判別処理例１の流れを示すフローチャート 車両、路面／路肩、及び路面の各反射強度と累積平均閾値との関係を示す図 走行状態判定処理例２の流れを示すフローチャート 走行状態判定処理例３の流れを示すフローチャート 走行状態判定処理例４の流れを示すフローチャート 通常走行状態における障害物候補判別処理例２の流れを示すフローチャート 発進直後状態における障害物候補判別処理例２の流れを示すフローチャート

　以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態では、鉱山用作業機械の一例として鉱山内を自律走行する自律走行ダンプトラック（以下、「ダンプトラック」と略記する）を例に挙げて説明するが、鉱山用作業機械はダンプトラックに限らず、油圧ショベル、グレーダ、ドーザでもよい。また鉱山用作業機械は、オペレータの運転操作で走行する所謂有人ダンプトラックでもよい。まず、図１～図３を参照して、本実施形態に係る自律走行ダンプトラックシステムの構成について説明する。図１は、ダンプトラックの概略を示す斜視図である。図２は、自律走行ダンプトラックシステムを構成する管制サーバ及びダンプトラックの機能構成を示すブロック図である。図３は、障害物判別装置の内部構成を示すブロック図である。

　図１に示すように、ダンプトラック１は、車体本体(Vehicle body)１ａと、車体本体１ａの前側上方に設けられたキャビンである運転席１ｂと、車体本体１ａ上に起伏可能に設けられた荷台(vessel)１ｃと、荷台１ｃを上下動させるホイストシリンダ（図示せず）と、車体本体１ａを走行可能に支持する左右の前輪１ｄ及び後輪１ｅとを備えている。

　車体本体１ａの前面には、前方を監視して前方障害物を検出するための外界認識センサ２（図２参照）として前方ミリ波レーダ２１Ｆや前方レーザレーダ２２Ｆ（前方外界認識センサに相当する）が取り付けられている。同様に、図２に示すようにダンプトラック１の車体本体１ａの後方には、後方を監視して後方障害物を検出するための後方ミリ波レーダ２１Ｒ（後方外界認識センサに相当する）を備えている。前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒや前方レーザレーダ２２Ｆは、電磁波を照射し、反射波を受信して他のダンプトラック１等の前方車両などを検出する。図２では外界認識センサ２として前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒ及びに前方レーザレーダ２２Ｆを搭載したセンサフュージョン形式を図示しているが、ミリ波レーダ単体、或いはレーザレーダ単体の構成でも良い。また後方ミリ波レーダ２１Ｒに代わり、後方障害物検出用にレーザレーダを用いてもよい。

　前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒ及び前方レーザレーダ２２Ｆは、進行方向前方に向けて電磁波を照射し、障害物候補からの反射波を受信し、反射波の受信強度、自車から障害物候補までの距離Ｌｆｉ、及び自車に対する障害物候補の相対速度を検出し、検出した反射波の受信強度、距離Ｌｆｉ、及び相対速度を含む障害物情報を出力する。

　上記「障害物候補」とは、外界認識センサ２から出力された障害物情報のうち、後述する障害物判別装置５（図２参照）において障害物又は非障害物の判別が行われていない、電磁波の反射物を意味する用語である。前方ミリ波レーダ２１Ｆや後方ミリ波レーダ２１Ｒが反射波を受信した場合には、ダンプトラック１が衝突回避行動を行う必要がある場合（例えば前方車両や後方車両を検出した場合）と、路面の凹凸からの反射波を受信し衝突回避行動が不要な場合と、が含まれる。そこで、本実施形態では、前方ミリ波レーダ２１Ｆ及び後方ミリ波レーダ２１Ｒからの出力結果であって障害物判別装置５による判別処理が行われていない反射物は「障害物候補」と称し、このうち衝突回避行動が必要なものを「障害物」、衝突回避行動が不要なものを「非障害物」と称する。以下、前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒで検出した場合に絞って話を進めるが、前方レーザレーダ２２Ｆで検出した場合、或いは前方ミリ波レーダ２１Ｆと前方レーザレーダ２２Ｆで検出した場合でも同様の結果が得られる。

　図２に示すように、自律走行ダンプトラックシステム１００は、管制サーバ１０とダンプトラック１とを無線通信回線を介して通信接続して構成される。ダンプトラック１は、外界認識センサ２、走行駆動装置３、車両制御装置４、障害物判別装置５、及び車載センサ６を搭載する。車両制御装置４は、衝突判定部４１、積載重量検出部４２、自己位置推定部４３、車載ナビ４４、通信部４５、地図情報記憶部４６及び警報発生部８０を含む。本実施形態では、車両制御装置４と障害物判別装置５とを別体に構成した例を示すが、これらを一体に、例えばＥＣＵ(Engine Control Unit)を用いて構成してもよい。

　車載センサ６は、ダンプトラック１の自車の位置を検出する位置検出装置としてのＧＰＳ装置６１、車体本体１ａの加速度や傾きを検出するためのＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）装置６２、ひずみセンサ６３、サスペンションセンサ６４、ダンプトラック１の走行速度Ｖを検出する速度センサ６５、及びダンプトラック１の進行方向を選択するシフト位置を検出するシフト位置センサ６６を含む。速度センサ６５は、従動輪として機能する前輪１ｄの回転数を検出し、その回転数からダンプトラック１の速度を検出する車輪回転数センサにより構成してもよい。

　また、障害物判別装置５は、自車両が通常走行状態にあるか、又は発進直後状態にあるかで、その処理内容を切替える。ここでいう「発進直後状態」とは、停車状態、すなわち走行速度０ｋｍ／ｈから障害物判別装置５において障害物と非障害物とを判別するために用いるフィルタを切替える速度（以下「自車状態判定閾値」という）までの間の走行状態をいう。また通常走行状態とは、自車状態判定閾値以上の走行速度で走行している状態をいう。

　そのための構成として、障害物判別装置５は、図３に示すように、自車状態判定部５０、移動体判定部５１、距離フィルタ部５２、反射強度フィルタ部５３、タイマー５４、入力切替制御器５５ａ、入力切替スイッチ５５ｂ、及びＩ／Ｆ５９を含む。

　障害物判別装置５は、Ｉ／Ｆ５９を介して前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒ、速度センサ６５、シフト位置センサ６６、車両制御装置４の衝突判定部４１に接続される。前方レーザレーダ２２Ｆの検出結果が障害物判別処理に用いられる場合には、前方レーザレーダ２２ＦがＩ／Ｆ５９に接続される。

　自車状態判定部５０には、速度センサ６５から自車の走行速度情報や、シフト位置センサ６６から自車の進行方向情報が入力される。自車状態判定部５０は、自車の走行速度と自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１とを比較する第１速度比較器５０ａと、その比較結果を基にダンプトラック１が通常走行状態であるか又は発進直後状態であるかを判定する状態判定器５０ｂとを含む。状態判定器５０ｂは、自車走行状態の判定結果を移動体判定部５１、距離フィルタ部５２、反射強度フィルタ部５３に出力する。

　自車状態判定部５０は、タイマー５４に接続される。タイマー５４は、自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値以下になってからの継続時間Ｔｓを計測し、継続時間Ｔｓを示す情報を自車状態判定部５０に出力する。状態判定器５０ｂは継続時間Ｔｓを示す情報を取得し、継続時間Ｔｓが、自車が発進直後状態であると判定するために定められた停車時間閾値Ｔ＿ｔｈ以上の場合に、自車は発進直後状態であると判定してもよい。

　また状態判定器５０ｂは継続時間Ｔｓが停車時間閾値Ｔ＿ｔｈ以上であり、かつ、自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１よりもさらに小さい微速判定速度閾値未満である場合に、自車は発進直後状態であると判定してもよい。

　移動体判定部５１には、自車状態判定部５０から自車の走行状態（通常走行状態／発進直後状態）と、速度センサ６５から自車の走行速度情報が入力される。更に前方ミリ波レーダ２１Ｆ及び後方ミリ波レーダ２１Ｒから障害物情報が入力される。そして、移動体判定部５１は、自車の走行速度及び障害物候補の相対速度を基に障害物候補の走行速度を算出する速度算出器５１ａと、障害物候補の走行速度と障害物候補を移動体又は静止体に分けるための障害物候補の走行速度に対する速度閾値（移動体判別速度閾値）Ｖｏｂ＿ｔｈとを比較する第２速度比較器５１ｂと、第２速度比較器５１ｂの比較結果を基に障害物候補を静止体又は移動体（走行車両）に判定する移動体判定器５１ｃと、を含む。移動体判別速度閾値Ｖｏｂ＿ｔｈは自車の走行状態が通常走行状態であるか発進直後状態であるかによって、変動する閾値とすることもできる。移動体判定器５１ｃは、移動体の障害物情報は障害物として衝突判定部４１に出力し、静止体と判別した障害物候補の情報は、距離フィルタ部５２に出力する。

　距離フィルタ部５２は、障害物候補が外界認識センサ２で最初に検出された距離を基に障害物情報に対するフィルタ処理を行う。移動体判定部５１で静止体と判定された障害物候補の中から、路面等の衝突の危険のない非障害物を排除するために、通常走行状態では一定距離以下で初めて検出された静止体を非障害物と判別する。また、発進直後状態では一定距離以上で初めて検出された静止体を非障害物と判別する。ここでいう「一定距離」とは、車両と非車両（例えば路面や路肩）とを区別するために設けられた距離閾値である。車両は非車両よりも反射強度が強いので、より遠方から検出され始める。この特性に基づいて、最初に検出され始めた距離に対して、車両と非車両とを区別するための距離閾値を設定することができる。

　距離フィルタ部５２は、距離閾値選択器５２ａ、距離比較器５２ｂ、第１非障害物判定器５２ｃ、第１出力器５２ｄ、及び距離閾値記憶器５２ｅを含む。

　自車状態判定部５０が自車の状態は発進直後状態であると判定した場合は、距離閾値選択器５２ａは車両又は非車両に区別するために設けられた距離閾値として距離閾値記憶器５２ｅに記憶された距離閾値の中から発進直後状態時に適用される発進距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ２を選択する。また自車状態判定部５０が自車の状態は通常走行状態であると判定した場合は、距離閾値選択器５２ａは車両又は非車両に区別するために設けられた距離閾値として通常走行状態時に適用される通常距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１を選択する。ここでは車両が障害物であると位置づけるので、車両又は非車両に区別するために設けられた距離閾値は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値と言い換えてもよい。

　距離比較器５２ｂは、障害物候補が最初に検出された距離を、距離閾値選択器５２ａが選択した距離閾値と比較する。

　第１非障害物判定器５２ｃは、距離比較器５２ｂの比較結果に基づいて障害物候補が出力対象外であるか否かを判定し、その結果を第１出力器５２ｄに出力する。

　第１出力器５２ｄは、第１非障害物判定器５２ｃの判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す障害物情報を除去し、非障害物であるとは判定されなかった障害物候補の障害物情報を反射強度フィルタ部５３に出力する。

　反射強度フィルタ部５３は、反射強度閾値選択器５３ａ、反射強度比較器５３ｂ、第２非障害物判定器５３ｃ、第２出力器５３ｄ、反射強度閾値記憶器５３ｅ、及び統計値算出器５３ｆを含む。反射強度フィルタ部５３は、算出した反射強度の統計値から車両と非車両を区別し、非車両である障害物を非障害物として排除する。反射強度の統計値例として、反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅ、移動平均値ＲＩａｖｅｍ、累積分散値、移動分散値ＲＩｓｔｄｍがある。反射強度の統計値の算出内容や、反射強度の情報に基づいて車両と非車両を区別する方式は、通常走行状態であるか又は発進直後状態であるかによって異なる方法にすることができる。

　反射強度閾値記憶器５３ｅは、発進直後状態で用いる反射強度閾値と、通常走行状態で用いる反射強度閾値とを記憶する。自車状態判定部５０が自車の状態が発進直後状態であると判定した場合は、反射強度閾値選択器５３ａは、反射強度閾値記憶器５３ｅに記憶された反射強度閾値の中から、車両又は非車両に区別するために設けられた反射強度閾値として発進直後状態時に適用される反射強度閾値を選択する。また自車状態判定部５０が自車状態は通常走行状態であると判定した場合は、反射強度閾値選択器５３ａは、車両又は非車両に区別するために設けられた反射強度閾値として通常走行状態時に適用される反射強度閾値を選択する。

　統計値算出器５３ｆは、障害物候補の反射波の受信強度を基に反射強度統計値を算出する。統計値を用いずに反射強度の値をそのまま用いる場合にはこの構成は必須ではない。

　反射強度比較器５３ｂは、障害物候補の反射強度統計値を、反射強度閾値選択器５３ａが選択した反射強度閾値と比較する。

　第２非障害物判定器５３ｃは、反射強度比較器５３ｂの比較結果に基づいて障害物候補が出力対象外であるかを判定する。

　第２出力器５３ｄは、第２非障害物判定器５３ｃの判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す障害物情報を除去する。また第２出力器５３ｄは、非障害物であると判定されなかった障害物候補の障害物情報を、障害物の障害物情報として車両制御装置４の衝突判定部４１にＩ／Ｆ５９を介して出力する。

　これにより、障害物判別装置５は、外界認識センサ２が検出した障害物候補から非障害物を排除して、障害物に関する情報を衝突判定部４１に出力することができ、無用な停止動作や制動動作を抑制することができる。

　障害物判別装置５は、前方ミリ波レーダ２１Ｆ又は後方ミリ波レーダ２１Ｒからの障害物情報が移動体判定部５１に入力される経路を択一的に切り替える入力切替スイッチ５５ｂ、及びその入力切替スイッチ５５ｂの切替制御を行う入力切替制御器５５ａを更に含む。障害物判別装置５が移動体判定部５１を備えない態様では、前方ミリ波レーダ２１Ｆ又は後方ミリ波レーダ２１Ｒからの検出情報は距離フィルタ部５２に入力される。

　自車状態判定部５０は、シフト位置センサ６６からの入力を受け付け、シフトレバーの位置を基に自車の進行方向が前進又は後退のどちらであるかを判定した結果を入力切替制御器５５ａに出力する。入力切替制御器５５ａは、前進時には前方ミリ波レーダ２１Ｆからの障害物情報が移動体判定部５１へ入力されるように入力切替スイッチ５５ｂに対して切替制御を実行する。また後退時には後方ミリ波レーダ２１Ｒからの障害物情報が移動体判定部５１へ入力されるように入力切替スイッチ５５ｂに対して切替制御を実行する。

　車両制御装置４の積載重量検出部４２は、前輪１ｄのサスペンション（不図示）や後輪１ｅのサスペンション（不図示）に設けられたサスペンションセンサ６４にて検出されたストローク長、或いは、車体本体１ａの所定箇所に設けられたロードセルなどのひずみセンサ６３にて検出されたひずみ量に基づき、例えばストローク長やひずみ量に対応させた積載重量を規定した積載重量テーブルを予め備えておき、荷台１ｃに積まれた積荷の積載重量を算出し、この算出した積載重量に応じた積載重量情報を衝突判定部４１に出力する。

　衝突判定部４１は、積載重量検出部４２から出力される積載重量情報に基づき、ダンプトラック１の停車距離を補正し、衝突判定に反映する。

　自己位置推定部４３には、ＧＰＳ装置６１やＩＭＵ装置６２による位置検出情報が入力される。そして自己位置推定部４３は、これらの位置検出情報に基づいて、車体本体１ａの搬送エリアにおける検出時の自車位置を演算する。

　更に自己位置推定部４３は、地図情報記憶部４６に記憶されたダンプトラック１が走行する鉱山に関する地図情報と演算した自車位置とを対比して、地図情報上における自車位置を推定する。上記地図情報には、鉱山上のダンプトラック１が走行する搬送エリア上の各箇所の傾斜角度に関する傾斜角情報も含まれている。自己位置推定部４３は、推定した自車位置情報を衝突判定部４１に出力する。その際、後述する衝突判定処理において自車位置情報には傾斜角度情報を含んでもよい。

　衝突判定部４１は、自車走行車線上に位置する障害物との衝突予測時間（ＴＴＣ：Time to Collision）及び自車の走行速度Ｖに基づいて衝突判定処理を行い、段階に応じて走行駆動装置３での自動速度制御や自動操舵制御を実施する。

　まず衝突判定部４１は、障害物判別装置５で検出された前方障害物の位置、速度、及び反射強度などの障害物情報と、走行駆動装置３及び車載センサ６から取得した走行速度Ｖ、ヨー方向加速度（ＩＭＵ装置６２からの検出情報に含まれる）、ステアリング操舵角度及びブレーキ操作量などの車両情報と、自己位置推定部４３からの自車位置情報とを基に、検出した障害物が自車の走行範囲内に存在するかを判断する。そして自車と障害物との衝突予測時間を算出する。ここで、衝突予測時間は、下式（１）により求められる。
　　　ＴＴＣ＝障害物までの距離／障害物との相対速度・・・（１）

　なお、ダンプトラック１が有人ダンプトラックの場合には、自己位置推定部４３を備えていないことがあり、その場合には走行駆動装置３及び車載センサ６から取得した走行速度Ｖ、ヨーレートセンサ、ステアリング操舵角度及びブレーキ操作量などの車両情報のみから自車の走行範囲を推定し、検出した障害物が自車の走行範囲内に存在するかを判断する。

　次に衝突判定部４１は、例えば図４に示すダンプトラック１のＴＴＣマップとの比較から障害物と自車とが衝突するかを判定する。図４は、ダンプトラックの衝突予測時間と速度と警報領域の関係を示す概略図である。ＴＴＣマップでは、速度と衝突予測時間との関係を規定したグラフ７１，７２，７３により、安全領域、準安全領域、第１警報領域及び第２警報領域に分けられている。安全領域及び準安全領域は通常のブレーキ操作で接触を回避可能な安全ブレーキ領域である。第１警報領域は電気ブレーキ３ａ（或いはリターダブレーキ）を用いた急ブレーキを要する急ブレーキ領域である。第２警報領域は電気ブレーキ３ａとメカブレーキ３ｂとを併用した緊急ブレーキが必要な緊急ブレーキ領域である。

　衝突判定部４１は、自車走行車線上に位置する障害物との衝突予測時間、及び自車の速度に基づいて衝突判定処理を行い、各警報領域に応じてダンプトラック１の車速を電気ブレーキ３ａやメカブレーキ３ｂで制動をかけるための駆動制御情報や、ダンプトラック１の操舵角度を変更させるための駆動制御情報をステアリングモータ３ｃに出力し、障害物との衝突を回避する。

　車両制御装置４に警報発生部８０を更に備え、回避動作を行う必要があるという衝突判定結果が得られた場合には、衝突判定部４１は警報発生部８０にその判定結果を出力するように構成してもよい。そして警報発生部８０は、上記判定結果を受けると、回避動作を行う必要が発生したことを示す衝突判定情報を生成し、通信部４５を介して管制サーバ１０に送信してもよい。管制サーバ１０は衝突判定情報を受信すると、その情報を交通管制処理において衝突回避のために用いてもよい。なお、管制サーバ１０に対して衝突判定情報を送信しない場合には警報発生部８０を備えなくてもよい。

　また、ダンプトラック１が、ドライバの運転操作により走行する、所謂有人ダンプトラックの場合には、警報発生部８０はアラーム、音声、また運転席１ｂに設けられた画面表示装置（不図示）での警報表示を用いて、ドライバに対して衝突危険性を知らせるための警報を発報させる装置として構成してもよい。

　通信部４５は、管制サーバ１０に対して自車位置情報を送信し、管制サーバ１０から自律走行制御処理において配車管理や交通管制に関する搬送情報を受信する。

　また、車両制御装置４は、通信部４５を介して、障害物判別装置５が障害物と判断した障害物の位置情報の他、非障害物と判断した障害物候補の位置情報も管制サーバ１０に対して送信してもよい。管制サーバ１０（例えば後述する交通管制部１５）は、受信した非障害物や障害物の位置情報を記録し、交通管制を行う際に参照したり、他車両に送信したりしてもよい。

　更に通信部４５は、非障害物や障害物の位置情報、また自車位置情報を、他車両に直接送信する、所謂車車間通信を行う構成を付加されてもよい。

　図２に示すように、管制サーバ１０は、各ダンプトラック１とデータの送受信を行う通信部１１と、各ダンプトラック１が走行する搬送エリア等の鉱山の地図情報が予め記憶された地図情報記憶部１２と、地図情報記憶部１２に記憶させた地図情報に基づき各ダンプトラック１に対して走行許可区間を設定し運行を管理する運行管理部１３と、ダンプトラック１の目的地を設定し走行経路を決定するなどの配車管理処理を行う配車管理部１４と、鉱山を走行するすべての車両の交通を管制する交通管制部１５とを備えている。

　運行管理部１３には、通信部１１、地図情報記憶部１２、配車管理部１４及び交通管制部１５がそれぞれ接続されている。運行管理部１３は、地図情報記憶部１２に記憶された地図情報と、配車管理部１４から出力される配車管理情報と、交通管制部１５から出力される交通管制情報とに基づき、予め定めた運行パターン等と対比して、各ダンプトラック１等の運行管理データを作成する。運行管理データには、例えば各ダンプトラック１の目的地情報、走行経路情報、及び走行経路上の部分区間であって、各ダンプトラック１に対してのみ走行許可を付与した区間である走行許可区間を示す情報が含まれる。運行管理部１３は、この運行管理データに基づいて、各ダンプトラック１が自律走行する際に参照するデータを含む搬送情報を生成する。

　そして通信部１１は、各ダンプトラック１に対して搬送情報を無線送信する。各ダンプトラック１では、車載ナビ４４が地図情報記憶部４６の地図情報を参照しつつ、搬送情報に沿って自律走行をするために必要な駆動制御情報を生成し、走行駆動装置３に出力する。このようにして、各ダンプトラック１が、管制サーバ１０の指示に従って自律走行する。

　管制サーバ１０、車両制御装置４、及び障害物判別装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算・制御装置の他、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＨＤＤ（Hard Disk　Drive）等の記憶装置、また、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Random Access Memory）を含むハードウェアにより構成される。そしてこれらのハードウェアが管制サーバ１０、車両制御装置４、及び障害物判別装置５で行われる処理を規定したソフトウェアを実行することにより、管制サーバ１０、車両制御装置４、及び障害物判別装置５の機能が実現する。

　なお、有人ダンプトラックの場合には、車載センサ６と走行駆動装置３からの情報で求まる自車位置や、ダンプトラック１が走行する鉱山に関する地図情報が予め記憶された車載ナビ４４に記憶させた地図情報などが備わっていない場合があるが、衝突判定部４１は、ヨーレートセンサや前輪１ｄの操舵角度などから自車の進行方向を推定して障害物との衝突を判定してもよい。

　図５に前方ミリ波レーダ２１Ｆ、及び後方ミリ波レーダ２１Ｒの検出データ例を示す。

　図５に示すように、前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒからの検出データは、検出した各障害物を固有に識別するための識別情報（例えば図５におけるＩＤ＝１、ＩＤ＝２）毎に、障害物候補から反射波を受信した時刻、そのときの自車からの距離Ｌｆｉ、反射波を受信した角度、相対速度、反射波の反射強度（受信強度）が対応付けられている。

　車両は比較的反射強度が高いので、車両が遠い位置にあっても車両からの反射波を受信することで、車両が検出される。一方、非車両（路面）は比較的反射強度が低いので、自車に近い位置の路面が検出される傾向がある。図５の例では、ＩＤ＝１は、自車との相対距離が４５ｍ地点から検出され始め、反射強度もそれほど高くない。一方ＩＤ＝２は、自車との相対距離が８０ｍ地点から検出され始め、反射強度も比較的高い。よって、ＩＤ＝１を付された障害物候補は非車両（路面）である可能性が高く、ＩＤ＝２を付された障害物候補は車両であることが推定される。

　上記反射波の特性に基づいて、前方ミリ波レーダ２１Ｆ、後方ミリ波レーダ２１Ｒが出力した障害物候補に車両、非車両（例えば路面）が含まれている場合に、非車両（路面）を障害物候補から除外する点が、本実施形態の特徴の一つである。

　図６及び図７を参照して本実施形態に係る障害物判別処理の概要について説明する。図６は、障害物判別処理の概要の説明図（側面視）である。図７は障害物判別処理の概要の説明図（平面視）である。

　図６に示すように前方ミリ波レーダ２１Ｆは、ミリ波レーダの中心軸を中心に垂直方向に広がりを持って放射される。図６の例では水平方向に対して上下に±２．１°の角度を有するとして図示しているが、この数値は一例に過ぎない。この場合、ダンプトラック１を基準として進行方向３０～４０ｍ付近でミリ波レーダが路面に照射される。その結果、ダンプトラック１からミリ波レーダが路面に照射されるまでのエリアはそもそも路面を検出しないので、路面と車両との誤検出が発生にしにくいエリアとなる。またダンプトラック１の進行方向３０～４０ｍ付近のエリアは、路面誤検出が多発するエリアとなる。更にダンプトラック１の進行方向３０～４０ｍよりも先のエリアは、路肩から路面への乗り移りが発生しやすいエリアとなる。後方ミリ波レーダ２１Ｒも同様である。

　一方、ダンプトラック１が停車状態及び停車から徐々に加速する発車直後状態の両状態を含む発進直後状態では、ダンプトラック１の運転席１ｂから死角にある障害物をより精度高く検出したい一方、遠方の障害物はまだ検出されなくてもよい。ダンプトラック１の速度が増すと制動距離を確保する必要性から、遠くの障害物をなるべく早いタイミングで検出したいという要望が高まる。

　そこで本実施形態ではミリ波レーダの特徴とダンプトラック１の走行中の障害物検出に関する要望とを考慮して反射強度フィルタと距離フィルタとを走行状態に応じて切り替えて使用する。より具体的には図６、図７に示すように、発進直後状態においてはダンプトラックの近傍（例えば０～１０ｍ）は反射強度フィルタを用いて静止体を検出して警報対象とし、遠方（例えば１０ｍ以上）は距離フィルタを用いて静止体を除外し走行車両を全て警報対象とする。

　また通常走行状態においては走行車両を検出して路面の誤検出を抑制するために、ダンプトラック１から中距離（例えば３０ｍくらいまで）は距離フィルタを用いて初検出の静止体（路面である可能性が高い）を除外することで走行車両を警報対象とし、遠方は反射強度フィルタを用いて反射強度の弱い静止体を除外し、走行車両を警報対象とする。

　以下、図８～図１１を参照して非車両である路面を非障害物とする方法の一例について説明する。図８は、本実施形態における障害物候補判別処理の流れを示すフローチャートである。図９は、通常走行状態における障害物候補判別処理例１の流れを示すフローチャートである。図１０は、発進直後状態における障害物候補判別処理例１の流れを示すフローチャートである。図１１は、車両、路面／路肩、及び路面の各反射強度と累積平均閾値との関係を示す図である。以下、図８のステップ順に沿って説明する。

　自車状態判定部５０は、シフト位置センサ６６の出力を基に、自車の進行方向を判定する（Ｓ１０１）。シフトレバーが前方（Ｌ、２，３，４）に入っていれば（Ｓ１０１／前方）、前方ミリ波レーダ２１Ｆからの入力を基に前方障害物の判別処理を実行し（Ｓ１０２以下）、シフトレバーがリアに入っていれば（Ｓ１０１／後方）、後方ミリ波レーダ２１Ｒからの入力を基に後方の障害物候補判別処理を実行する（Ｓ１０８）。またシフトレバーが中立（ニュートラル）に入っていれば（Ｓ１０１／中立）、いずれの障害物候補判別処理も実行せず、待機する。前方の障害物候補判別処理及び後方の障害物候補判別処理は、処理手順は同じであるが一般に前進時の方が後退時よりも高速となるので、両処理の間で用いる各種閾値を異ならせてもよい。以下、前方の障害物候補判別処理について説明するが後方の障害物候補判別処理の流れも同様である。

　自車状態判定部５０は、速度センサ６５から自車の走行速度Ｖを取得する（Ｓ１０２）。

（走行状態判定処理例１）
　自車状態判定部５０は、自車の走行速度Ｖが自車の走行状態を判定する自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１以下であるかを判定し、否定であれば（Ｓ１０３／ＮＯ）、自車は通常走行状態にあると判定して（Ｓ１０４）通常走行状態における障害物候補判別処理に基づいて障害物候補を分類する（Ｓ１０５）。肯定であれば（Ｓ１０３／ＹＥＳ）、自車は発進直後状態にあると判定して（Ｓ１０６）、発進直後状態における障害物候補判別処理に基づいて障害物候補を分類する（Ｓ１０７）。

（通常走行状態の障害物候補判別処理例１）
　図９に通常走行状態の障害物候補判別処理例１を示す。移動体判定部５１は、速度センサ６５から取得した自車両の走行速度Ｖ、及び前方ミリ波レーダ２１Ｆから取得した障害物候補の相対速度を基に、障害物候補の走行速度Ｖｏｂを算出する（Ｓ２０１）。

　移動体判定部５１は、障害物候補の走行速度Ｖｏｂが、移動体（例えば走行車両）と静止体とを分類するために予め定められた移動体判別速度閾値Ｖｏｂ＿ｔｈ以下であるかを判定し、否定であれば（Ｓ２０２／ＮＯ）、障害物候補を移動体（走行車両）に分類して以後の処理を実施する。肯定であれば（Ｓ２０２／ＹＥＳ）静止体に分類して（Ｓ２０４）、衝突判定部４１に出力し、以後の処理を実施する。

　距離フィルタ部５２は、静止体に分類された障害物が最初に検出された距離Ｌｆｉを取得する（Ｓ２０５）。距離Ｌｆｉは、例えば図５のＩＤ＝１では、ＩＤ＝１が最初に検出された距離４５ｍに相当する。距離フィルタ部５２は、距離Ｌｆｉが、車両と非車両（路面）と分類するために予め定められた通常距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１以上であるかを判定し、否定であれば（Ｓ２０６／ＮＯ）、障害物候補を非障害物に分類する（Ｓ２０７）。肯定であれば（Ｓ２０６／ＹＥＳ）、反射強度フィルタ部５３が障害物候補の反射強度情報に基づいた統計値、具体的には累積平均値ＲＩａｖｅ、移動平均値ＲＩａｖｅｍ、移動分散値ＲＩｓｔｄｍを算出する（Ｓ２０８）。

　反射強度フィルタ部５３は、障害物の反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅ、移動平均値ＲＩａｖｅｍ、移動分散値ＲＩｓｔｄｍを算出し、反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅが第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１以上である場合か（Ｓ２０９／ＹＥＳ）、或いは反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅが第２累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ２以上第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１未満（Ｓ２０９／ＮＯ、Ｓ２１０／ＹＥＳ）、かつ反射強度の移動平均値ＲＩａｖｅｍが第１移動平均閾値ＲＩａｖｅｍ＿ｔｈ１以上（Ｓ２１２／ＹＥＳ）、かつ反射強度の移動分散値ＲＩｓｔｄｍが第１移動分散閾値ＲＩｓｔｄｍ＿ｔｈ１以上（Ｓ２１４／ＹＥＳ）である場合は、障害物に分類し（Ｓ２１６）、それ以外は非障害物に分類する（Ｓ２１１、Ｓ２１３、Ｓ２１５）。第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１、第２累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ２、第１移動平均閾値、第１移動分散閾値ＲＩｓｔｄｍ＿ｔｈ１は、通常反射強度閾値に相当する。

　本例によれば、自車が走行中の状態か発進直後状態であるかに関わらず、車両のように反射強度が比較的高い障害物候補は障害物に分類する。残った障害物候補は累積平均値ＲＩａｖｅと移動平均値ＲＩａｖｅｍと移動分散値ＲＩｓｔｄｍにより判定を行うことで、遠方で検出された路肩や車両の影響を排除して、近くの路面をより確度高く非障害物に分類することができる。

（発進直後状態における障害物候補判別処理例１）
　図１０を参照して、発進直後状態における障害物候補判別処理例１について説明する。上記、通常走行状態にあると判定された場合と同様に、発進直後状態においても障害物と非障害物とを分類することができる。発進直後状態から通常走行状態に移行する際には、発進直後状態の検出処理で検出された障害物の情報は保持され、通常走行時に接触や衝突等の危険があると判断された場合には、警報や自動ブレーキによる衝突回避を試みるものである。

　また、発進直後状態の距離フィルタ（低速距離フィルタ）は、図１０に示すように静止障害物が初めて検出された距離Ｌｆｉが発進距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ２以下の場合（Ｓ３０１／ＹＥＳ）を障害物候補として反射強度フィルタ処理を実施するのに対し、図９に示すように通常走行状態の距離フィルタ（高速距離フィルタ）は、静止障害物が初めて検出された距離Ｌｆｉが通常距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１以上（Ｓ２０６／ＹＥＳ）の場合を障害物候補に対して反射強度フィルタ処理を実施しており、２つの閾値の大小関係によって、発進直後に下記のような差異が生じることがある。

（１）Ｌｆｉ＿ｔｈ２＜Ｌｆｉ＿ｔｈ１の場合
　発進直後のＬｆｉ＿ｔｈ２～Ｌｆｉ＿ｔｈ１からなる距離範囲の静止体は、距離フィルタによりすべて非障害物に分類される。
（２）Ｌｆｉ＿ｔｈ２＝Ｌｆｉ＿ｔｈ１の場合
　発進直後に、距離フィルタにより静止体がすべて非障害物に分類される領域は生じない。
（３）Ｌｆｉ＿ｔｈ２＞Ｌｆｉ＿ｔｈ１の場合
　発進直後のＬｆｉ＿ｔｈ１～Ｌｆｉ＿ｔｈ２からなる距離範囲の静止体は、発進直後状態及び通常走行状態の両方の検出処理によって距離フィルタ処理が実施される。

　また発進直後状態において静止障害物が初めて検出された距離Ｌｆｉが発進距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ２以下の場合（Ｓ３０１／ＹＥＳ）、反射強度フィルタ部５３は、障害物候補の反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅ等の統計値を算出し、反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅが第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３以上である場合（Ｓ３０４／ＹＥＳ）、或いは反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅが第４累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ４以上第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３未満（Ｓ３０４／ＮＯ、Ｓ３０５／ＹＥＳ）、かつ反射強度の移動平均値ＲＩａｖｅｍが第２移動平均閾値ＲＩａｖｅｍ＿ｔｈ２以上（Ｓ３０７／ＹＥＳ）、かつ反射強度の移動分散値ＲＩｓｔｄｍが第２移動分散閾値ＲＩｓｔｄｍ＿ｔｈ２以上（Ｓ３０９／ＹＥＳ）である場合は、障害物に分類し（Ｓ３１１）、それ以外は非障害物に分類する（Ｓ３０６、Ｓ３０８、Ｓ３１０）。第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３、第４累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ４、第２移動平均閾値ＲＩａｖｅｍ＿ｔｈ２、第２移動分散閾値ＲＩｓｔｄｍ＿ｔｈ２は、発進反射強度閾値に相当する。

　同一の障害物候補に対して、発進直後状態及び通常走行状態で異なる判断をした場合には、発進直後状態及び通常走行状態のどちらか一方で障害物と分類した場合には、発進直後状態及び通常走行状態の両方で障害物として扱う、或いは、発進直後状態及び通常走行状態のどちらかの判断を優先する、或いは、両者の判断が一致しない場合には非障害物に分類する、といった３通りの対応の可能性がある。

　図１１に示すように、通常走行状態においては第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１、発進直後状態においては第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３を、車両のように反射強度が強いものと、路面などの反射強度が低いものとが分類できる値に設定することで、各障害物候補の反射強度の累積平均値ＲＩａｖｅ及び第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１又は第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３の比較に基づいて、両者が分類できる。

　また通常走行状態においては第２累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ２（＜第１累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ１）、発進直後状態においては第４累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ４（＜第３累積平均閾値ＲＩａｖｅ＿ｔｈ３）を、路面よりも反射強度が強い反射物、例えば路肩を含んでいるものとそうでないものとに分類できる値に設定することで、路面に近い反射強度のものを分類することができる。更にその中で、通常走行状態においては第１移動平均閾値ＲＩａｖｅｍ＿ｔｈ１を、発進直後状態においては第２移動平均閾値ＲＩａｖｅｍ＿ｔｈ２を用いることで、検出時から所定時間内遡ったデータだけを用いて統計値を算出することとなり、路肩から路面への乗り移りによる影響を排除して、より確度よく路面からの反射を分類できる。

　また上記の例では、移動体判定部５１が移動体（例えば走行車両）を障害物としてふるいにかけ、障害物候補数を減らしてから距離フィルタ部５２及び反射強度フィルタ部５３による処理を実行することで、各フィルタで処理するデータ数を削減することができる。特に反射強度フィルタ部５３は、過去のデータ等に基づく統計値を扱うので処理負荷が比較的重い。そのため、反射強度フィルタ部５３の処理対象となる障害物候補数を減らすことで処理負荷を軽減することができる。

　更に移動分散値ＲＩｓｔｄｍを用いることで、車両のように反射強度の分散が大きいものと路肩や路面のように分散が小さいものとを分類する。

　上記障害物候補判別処理によれば、通常走行中は自車の制動距離も長くなるため、遠方に存在する静止障害物候補に対しても障害物であるか非障害物であるかの分類処理を実施する必要があるのに対し、発進前の停車状態又は発進直後で微速前進中は、発進直後に接触や衝突の可能性のある自車近傍の障害物のみを検出すればよいため、距離フィルタ部５２である閾値より近い位置に存在する静止障害物候補のみを以後の処理対象とし、誤検出の可能性を抑制することができる。

　上述の通り、障害物候補判別処理は自車の走行状態判定処理、通常走行状態における障害物候補判別処理、発進直後状態における障害物候補判別処理を含むがこれら各処理は様々な変更態様がある。以下各処理の変形例について説明する。

（走行状態判定処理例２）
　図１２を参照して走行状態判定処理例２について説明する。図１２は走行状態判定処理例２の流れを示すフローチャートである。

　自車状態判定部５０は、速度センサ６５から取得した自車の走行速度Ｖ、及びシフト位置センサ６６から取得した自車の進行方向情報を基に、自車の走行速度Ｖを算出する（Ｓ４０１）。

　自車状態判定部５０は、タイマー５４を用いて自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１以下である継続時間Ｔｓを算出し（Ｓ４０２）、継続時間Ｔｓが停車時間閾値Ｔ＿ｔｈ以上であるかを判定し、否定であれば（Ｓ４０３／ＮＯ）自車は通常走行状態にあると判定して（Ｓ４０４）、以後、通常走行状態における障害物候補判別処理を実施する（Ｓ４０５）。

　肯定であれば（Ｓ４０３／ＹＥＳ）、自車は発進直後状態にあると判定して（Ｓ４０６）、以後、発進直後状態における障害物候補判別処理を実施する（Ｓ４０７）。

　本例によれば、自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１以下となってからの継続時間Ｔｓに基づいて走行状態を判定することで、瞬間的な速度低下を発進直後状態と誤って判断することが避けられる。

（走行状態判定処理例３）
　図１３を参照して走行状態判定処理例３について説明する。図１３は走行状態判定処理例３の流れを示すフローチャートである。

　本例では、図１２のステップＳ４０２に続き、自車状態判定部５０は、継続時間Ｔｓが停車時間閾値Ｔ＿ｔｈ以上であるかを判定し（Ｓ５０１）、否定であれば（Ｓ５０１／ＮＯ）自車は通常走行状態にあると判定して（Ｓ４０４）以後の処理を実施する（Ｓ４０５）。停車時間閾値Ｔ＿ｔｈは、ステップＳ４０３で用いた停車時間閾値Ｔ＿ｔｈと同じでもよいし、異なってもよい。

　肯定であれば（Ｓ５０１／ＹＥＳ）、更に、自車の走行速度Ｖを微速判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ２（Ｖ＿ｔｈ２＜Ｖ＿ｔｈ１）と比較し、否定であれば（Ｓ５０２／ＮＯ）自車は通常走行状態にあると判定し（Ｓ４０４）、肯定であれば（Ｓ５０２／ＹＥＳ）自車は発進直後状態にあると判定して（Ｓ４０６）、以後、第１実施形態と同様、発進直後状態における障害物候補判別処理を第１実施形態と同様の処理を実施する（Ｓ４０７）。

　本例によれば、自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１以下である時間Ｔｓが継続した後であって、かつ走り始めの極低速の状態を発進直後状態にあると判定するため、走り始めの殆ど走行距離が発生しない状態（微速走行状態）のみを発進直後状態と判断することで状況に適した障害物候補判別処理の選択をすることができる。

（走行状態判定処理例４）
　図１４を参照して走行状態判定処理例４について説明する。図１４は走行状態判定処理例４の流れを示すフローチャートである。

　本例では走行状態判定処理例３のステップＳ５０２に続き、発進直後と判断された時点からの走行距離Ｌが走行距離閾値Ｌ＿ｔｈ以下であるかを判断し（Ｓ６０１）、否定であれば（Ｓ６０１／ＮＯ）自車は通常走行状態にあると判定し、肯定であれば（Ｓ６０１／ＹＥＳ）、発進直後状態にあると判定する（Ｓ４０６）。

　本例によれば、自車の走行速度Ｖが自車状態判定速度閾値Ｖ＿ｔｈ１閾値以下である時間Ｔｓが継続した後であって、かつ走り始めの極低速の状態での走行距離Ｌに基づいて発進直後状態であるかを判定するため、走り始めの殆ど走行距離が発生しない状態のみを発進直後状態として判断することで状況に適した障害物候補判別処理の選択をすることができる。

（通常走行状態における障害物候補判別処理例２）
　図１５を参照して通常走行状態における障害物候補判別処理例２について説明する。図１５は通常走行状態における障害物候補判別処理例２の流れを示すフローチャートである。

　通常走行状態における障害物と非障害物とを分類する判定は、例えば図１５に示すように、図９に記載された通常走行状態の障害物候補判別処理のステップＳ２０５の後に、距離Ｌｆｉが、車両と非車両（路面）と分類するために予め定められた距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１１以下であるかを判定し（Ｓ７０１）、否定であれば（Ｓ７０１／ＮＯ）障害物候補を非障害物に分類し（Ｓ７０２）、肯定であれば（Ｓ７０１／ＹＥＳ）、更に、距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１２以下であるかを判定し（Ｓ７０３）、否定であれば（Ｓ７０３／ＮＯ）障害物候補を障害物に分類し、肯定であれば（Ｓ７０３／ＹＥＳ）、反射強度フィルタ部５３が障害物候補の反射強度情報に基づいた統計値を算出する（Ｓ２０８）。反射強度フィルタ部５３は、図９と同様、ステップＳ２０９～Ｓ２１６までの処理を実行する。

　上記距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ１２は、Ｌｆｉ＿ｔｈ１１よりも大きな値であり、車両のように反射強度が明らかに強いものだけを選別するために用いる距離閾値である。

　本例は自車近傍の範囲ではミリ波レーダ等の外界認識センサ２から照射される電磁波は、ミリ波レーダの設置高さと上下方向の照射範囲の関係から路面にあたっておらず誤検出される可能性が低く、また中距離より遠方の範囲では路面からの反射波が弱くなるため、路面誤検出される可能性が低くなる特性を用いたものである。本例により、路面誤検出の可能性が相対的に高くなる自車近傍及び中距離より遠方以外の領域で検出された静止体を非障害物候補にすることで路面の誤検出を抑制する。

（発進直後状態における障害物候補判別処理例２）
　図１６を参照して発進直後状態における障害物候補判別処理例２について説明する。図１６は発進直後状態における障害物候補判別処理例２の流れを示すフローチャートである。

　発進直後状態における障害物と非障害物とを分類する判定は、例えば図１６に示すように、図１０に示す発進直後状態における障害物候補判別処理例１におけるステップＳ３０１において、距離フィルタ部５２は、距離Ｌｆｉが、車両と非車両（路面）と分類するために予め定められた発進距離閾値Ｌｆｉ＿ｔｈ２以下であるかを判定し（Ｓ３０１）、否定であれば（Ｓ３０１／ＮＯ）障害物候補を非障害物に分類して（Ｓ３０２）、肯定であれば（Ｓ３０１／ＹＥＳ）、障害物候補を障害物に分類する（Ｓ８０１）してもよい。

　本例は、発進直後状態では自車近傍に存在する車両のみを検出すればよく、自車近傍の範囲ではミリ波レーダ等の外界認識センサから照射される電磁波は、ミリ波レーダの設置高さと上下方向の照射範囲の関係から路面に当たっておらず、従って路面誤検出される可能性が低い特性を用いた例である。本例により、距離フィルタの閾値以下で検出された静止体をすべて障害物候補とし、路面誤検出の抑制と車両の確実な検出を両立することができる。

　以上により、本実施形態によれば、ダンプトラックはミリ波レーダのような外界認識センサにより障害物候補を検出した場合に、自車の走行速度情報などから自車が通常走行状態にあるか発進直後状態にあるかを判定し、それぞれの状態に応じて、静止体に分類された障害物候補から非障害物と障害物とを分類し、障害物の検出精度を上げつつ非障害物が障害物と誤検出されることを抑制する。これにより、無用な減速、停止、警報動作を減らすことができる。

　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様々な変更態様は、本発明に含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

　例えば、反射強度フィルタ部５３は、走行速度Ｖｏｂがゼロに近い静止体だけに対して適用するだけでなく、移動体、例えば走行車両に対しても同様に適用してもよい。

　本実施形態に記載した構成は、鉱山用作業機械に限らず、建設現場内を走行する車両や、一般自動車にも適用可能であり、同様の効果を得ることができる。

　１…ダンプトラック（鉱山用運搬車両）、２…外界認識センサ、５…障害物判別装置、１０…管制サーバ

Claims (6)

1. 　進行方向前方に向けて電磁波を照射し、障害物候補からの反射波を受信し、前記反射波の受信強度及び自車から前記障害物候補までの距離を検出し、検出した前記反射波の受信強度及び前記距離を含む障害物情報を出力する外界認識センサと、
   　前記自車の走行速度を検出する速度センサと、
   　前記外界認識センサ及び前記速度センサの其々に接続され、前記障害物候補を障害物又は非障害物に判別する障害物判別装置と、
   　前記障害物判別装置に接続され、前記障害物判別装置からの出力を取得する車両制御装置と、
   　を備えた鉱山用作業機械であって、
   　前記障害物判別装置は、
   　前記速度センサから取得した前記走行速度に基づいて、前記自車の状態が停車状態及び発車直後の予め定められた自車状態判定速度閾値以下で走行する状態を含む発進直後状態であるか、又は前記自車状態判定速度閾値よりも速く走行する通常走行状態であるかを判定する自車状態判定部と、
   　前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う距離フィルタ部と、
   　前記障害物候補の反射波の受信強度を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う反射強度フィルタ部と、を含み、
   　前記距離フィルタ部は、
   　　前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として発進距離閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記自車の状態が通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として通常距離閾値を選択する距離閾値選択器と、
   　　前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を、前記距離閾値選択器が選択した距離閾値と比較する距離比較器と、
   　　前記距離比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第１非障害物判定器と、
   　　前記第１非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であるとは判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記反射強度フィルタ部に出力する第１出力器と、を含み、
   　前記反射強度フィルタ部は、
   　　前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として発進反射強度閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記自車の状態が前記通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として通常反射強度閾値を選択する反射強度閾値選択器と、
   　　前記第１出力器から取得した前記障害物情報の反射波の受信強度を、前記反射強度閾値選択器が選択した反射強度閾値と比較する反射強度比較器と、
   　　前記反射強度比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第２非障害物判定器と、
   　　前記第２非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であると判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記車両制御装置へ出力する第２出力器と、を含む、
   　ことを特徴とする鉱山用作業機械。
2. 　請求項１に記載の鉱山用作業機械において、
   　前記障害物判別装置は、前記速度センサが検出した前記自車の走行速度が前記自車状態判定速度閾値以下である状態の継続時間を計測するタイマーを更に含み、
   　前記自車状態判定部は、前記タイマーが計測した継続時間が予め定められた停車時間閾値以上であれば、前記自車の状態は前記発進直後状態であると判定する、
   　ことを特徴とする鉱山用作業機械。
3. 　請求項２に記載の鉱山用作業機械において、
   　前記自車状態判定部は、前記継続時間が前記停車時間閾値以上、かつ前記速度センサが検出した前記自車の走行速度が前記自車状態判定速度閾値よりも更に小さい微速判定速度閾値以下であれば、前記自車の状態は前記発進直後状態であると判定する、
   　ことを特徴とする鉱山用作業機械。
4. 　請求項１に記載の鉱山用作業機械において、
   　前記外界認識センサは、前記自車に対する前記障害物候補の相対速度を更に検出し、前記相対速度を含む前記障害物情報を出力し、
   　前記障害物判別装置は、前記速度センサが検出した前記自車の走行速度及び前記外界認識センサが検出した前記障害物候補の相対速度を基に当該障害物候補が移動体又は静止体のいずれであるかを判定する移動体判定部を更に備え、
   　前記移動体判定部は、静止体と判定した障害物候補を示す障害物情報を前記距離フィルタ部に出力し、移動体と判定した障害物候補を示す障害物情報を前記車両制御装置へ出力する、
   　ことを特徴とする鉱山用作業機械。
5. 　請求項４に記載の鉱山用作業機械において、
   　前記鉱山用作業機械は、進行方向を前進又は後退に切り替えるシフトレバーの位置を検出するシフト位置センサを更に備え、
   　前記外界認識センサは、前記鉱山用作業機械の前方を監視する前方外界認識センサ、及び前記鉱山用作業機械の後方を監視する後方外界認識センサを含み、
   　前記障害物判別装置は、前記前方外界認識センサからの障害物情報が前記移動体判定部に入力する経路及び前記後方外界認識センサからの障害物情報が前記移動体判定部に入力する経路を択一的に切り替る入力切替スイッチ、及びその入力切替スイッチの切替制御を行う入力切替制御器と、を更に備え、
   　前記自車状態判定部は、前記シフト位置センサから前記シフトレバーの位置を取得し、自車の進行方向が前進又は後退のどちらであるかを判定した結果を前記入力切替制御器に出力し、
   　前記入力切替制御器は、前記自車状態判定部が判定した結果を基に、前進時には前記前方外界認識センサからの障害物情報が前記移動体判定部に入力されるように前記入力切替スイッチに対して切替制御を実行し、後退時には前記後方外界認識センサからの障害物情報が前記移動体判定部に入力されるように前記入力切替スイッチに対して切替制御を実行する、
   　ことを特徴とする鉱山用作業機械。
6. 　鉱山用作業機械に搭載され、前記鉱山用作業機械の進行方向前方に向けて電磁波を照射し、障害物候補からの反射波を受信し、前記反射波の受信強度及び前記鉱山用作業機械から前記障害物候補までの距離を検出し、検出した前記反射波の受信強度及び前記距離を含む障害物情報を出力する外界認識センサと、前記鉱山用作業機械の走行速度を検出する速度センサと、前記鉱山用作業機械の車両制御装置と、の其々に接続され、前記障害物候補を障害物又は非障害物に判別する障害物判別装置であって、
   　前記速度センサから取得した前記走行速度に基づいて、前記鉱山用作業機械の状態が停車状態及び発車直後の予め定められた自車状態判定速度閾値以下で走行する状態を含む発進直後状態であるか、又は前記自車状態判定速度閾値よりも速く走行する通常走行状態であるかを判定する自車状態判定部と、
   　前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う距離フィルタ部と、
   　前記障害物候補の反射波の受信強度を基に前記障害物情報に対するフィルタ処理を行う反射強度フィルタ部と、を含み、
   　前記距離フィルタ部は、
   　　前記自車状態判定部により前記鉱山用作業機械の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として発進距離閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記鉱山用作業機械の状態が通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた距離閾値として通常距離閾値を選択する距離閾値選択器と、
   　　前記障害物候補が最初に前記外界認識センサで検出された距離を、前記距離閾値選択器が選択した距離閾値と比較する距離比較器と、
   　　前記距離比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第１非障害物判定器と、
   　　前記第１非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であるとは判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記反射強度フィルタ部に出力する第１出力器と、を含み、
   　前記反射強度フィルタ部は、
   　　前記自車状態判定部により前記鉱山用作業機械の状態が前記発進直後状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として発進反射強度閾値を選択し、前記自車状態判定部により前記鉱山用作業機械の状態が前記通常走行状態であると判定された場合は、非障害物であると判定するために設けられた反射強度閾値として通常反射強度閾値を選択する反射強度閾値選択器と、
   　　前記第１出力器から取得した前記障害物情報の反射波の受信強度を、前記反射強度閾値選択器が選択した反射強度閾値と比較する反射強度比較器と、
   　　前記反射強度比較器の比較結果に基づいて前記障害物候補が非障害物であるかを判定する第２非障害物判定器と、
   　　前記第２非障害物判定器の判定結果に基づいて非障害物であると判定された障害物候補を示す前記障害物情報を除去し、非障害物であると判定されなかった障害物候補を示す前記障害物情報を前記車両制御装置へ出力する第２出力器と、を含む、
   　ことを特徴とする障害物判別装置。

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