WO2020026490A1 - 作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法 - Google Patents

作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法 Download PDF

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WO2020026490A1
WO2020026490A1 PCT/JP2019/007691 JP2019007691W WO2020026490A1 WO 2020026490 A1 WO2020026490 A1 WO 2020026490A1 JP 2019007691 W JP2019007691 W JP 2019007691W WO 2020026490 A1 WO2020026490 A1 WO 2020026490A1
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田中 大輔
達也 志賀
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株式会社小松製作所
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    • G01S7/4091Means for monitoring or calibrating by simulation of echoes using externally generated reference signals, e.g. via remote reflector or transponder during normal radar operation

Definitions

  • the present invention relates to a work machine control system, a work machine, and a work machine control method.
  • Unmanned work machines may be used in wide-area work sites such as mines.
  • the position of the work machine is detected by using a Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • a position reference member called a landmark is installed beside the mine's travel path, and when the detection accuracy of the global navigation satellite system decreases, the landmark is detected by a non-contact sensor and the position of the work machine is determined. Techniques for calculating have been proposed.
  • Patent Document 1 discloses a technique of detecting an object to be measured in front of a working machine in a traveling direction by an external recognition sensor.
  • the non-measurement object corresponds to a landmark
  • the external recognition sensor corresponds to a non-contact sensor.
  • an external recognition sensor detects a measurement angle of a measured object with respect to a detection axis. The angle of the detection axis of the external world recognition sensor is corrected based on the measurement angle detected by the external world recognition sensor.
  • An aspect of the present invention is to correct a non-contact sensor while suppressing a decrease in productivity at a work site.
  • a non-contact sensor provided on a work machine and detecting a position of a landmark, and a land for acquiring a detection position of the landmark detected by the non-contact sensor during traveling of the work machine
  • a mark detection position acquisition unit a landmark registration position storage unit that stores a registration position of the landmark, and a first relative distance between the non-contact sensor and the landmark based on the detection position of the landmark.
  • a first relative distance calculation unit a second relative distance calculation unit that calculates a second relative distance between the non-contact sensor and the landmark based on the registered position of the landmark
  • a correction value calculator configured to calculate a correction value related to a relative distance between the non-contact sensor and the landmark based on the second relative distance;
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a management system and a work machine according to the embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a work machine and a traveling path according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of the non-contact sensor according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the control system of the work machine according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining processing of the data processing device according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining processing of the data processing device according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining processing of the data processing device according to the embodiment.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a work machine control method according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of a computer system.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a management system 1 and a work machine 2 according to the present embodiment.
  • Work machine 2 is an unmanned vehicle.
  • the unmanned vehicle refers to a work vehicle that travels unmanned based on a control command without being driven by a driver.
  • Work machine 2 travels based on a control command from management system 1.
  • the control command includes traveling condition data.
  • the work machine 2 operates at the work site.
  • the work site is a mine or a quarry.
  • the work machine 2 is a dump truck that travels at a work site and transports a load.
  • a mine is a place or establishment where minerals are mined.
  • a quarry is a place or establishment where stone is mined.
  • the ore or earth and sand excavated in a mine or a quarry is exemplified as the cargo carried to the work machine 2.
  • the management system 1 includes a management device 3 and a communication system 4.
  • the management device 3 includes a computer system and is installed in a control facility 5 at a work site.
  • the control facility 5 has a manager.
  • the communication system 4 performs communication between the management device 3 and the work machine 2.
  • the wireless communication device 6 is connected to the management device 3.
  • the communication system 4 includes a wireless communication device 6.
  • the management device 3 and the work machine 2 perform wireless communication via the communication system 4.
  • the work machine 2 travels on the travel path HL at the work site based on the travel condition data transmitted from the management device 3.
  • the work machine 2 includes a vehicle main body 21, a dump body 22 supported by the vehicle main body 21, a traveling device 23 supporting the vehicle main body 21, a speed sensor 24, a direction sensor 25, a posture sensor 26, and wireless communication.
  • Device 28 a position sensor 31, a non-contact sensor 33, a data processing device 10, and a travel control device 40.
  • the vehicle body 21 includes the body frame and supports the dump body 22.
  • the dump body 22 is a member on which a load is loaded.
  • the traveling device 23 includes the wheels 27 and travels on the traveling path HL. Wheels 27 include front wheels 27F and rear wheels 27R. A tire is mounted on the wheel 27.
  • the traveling device 23 has a driving device 23A, a braking device 23B, and a steering device 23C.
  • the drive device 23A generates a driving force for accelerating the work machine 2.
  • Drive device 23A includes an internal combustion engine such as a diesel engine. Note that the driving device 23A may include an electric motor.
  • the driving force generated by the driving device 23A is transmitted to the rear wheel 27R, and the rear wheel 27R rotates. By rotating the rear wheel 27R, the work machine 2 runs by itself.
  • the brake device 23B generates a braking force for decelerating or stopping the work machine 2.
  • the steering device 23C can adjust the traveling direction of the work machine 2.
  • the traveling direction of the work machine 2 includes the direction of the front part of the vehicle body 21.
  • the steering device 23C adjusts the traveling direction of the work machine 2 by steering the front wheels 27F.
  • the speed sensor 24 detects the traveling speed of the work machine 2 when the work machine 2 travels.
  • the detection data of the speed sensor 24 includes traveling speed data indicating the traveling speed of the traveling device 23.
  • the azimuth sensor 25 detects the azimuth of the work machine 2 when the work machine 2 travels.
  • the detection data of the direction sensor 25 includes direction data indicating the direction of the work machine 2.
  • the azimuth of the work machine 2 is the traveling direction of the work machine 2.
  • the direction sensor 25 includes, for example, a gyro sensor.
  • the posture sensor 26 detects the posture angle of the work machine 2 when the work machine 2 travels.
  • the posture angle of the work machine 2 includes a roll angle and a pitch angle.
  • the roll angle refers to an inclination angle of the work machine 2 about a rotation axis extending in the front-rear direction of the work machine 2.
  • the pitch angle refers to an inclination angle of the work machine about a rotation axis extending in the left-right direction of the work machine 2.
  • the detection data of the posture sensor 26 includes posture angle data indicating the posture angle of the work machine 2.
  • the attitude sensor 26 includes, for example, an inertial measurement device (IMU: Inertial ⁇ Measurement ⁇ Unit).
  • the position sensor 31 detects the position of the work machine 2 traveling on the traveling path HL.
  • the detection data of the position sensor 31 includes absolute position data indicating the absolute position of the work machine 2.
  • the absolute position of the work machine 2 is detected using a global navigation satellite system (GNSS: Global Navigation Satellite System).
  • Position sensor 31 includes a GNSS receiver.
  • the global navigation satellite system detects the absolute position of the work machine 2 specified by the latitude, longitude, and altitude coordinate data.
  • the global navigation satellite system detects the absolute position of the work machine 2 defined in the global coordinate system.
  • the global coordinate system is a coordinate system fixed to the earth.
  • the non-contact sensor 33 detects an object in the traveling direction of the work machine 2 when the work machine 2 travels. Examples of the object ahead of the work machine 2 in the traveling direction include a landmark LM installed beside the travel path HL, a sign board installed beside the travel path HL, and a vehicle different from the work machine 2. .
  • the non-contact sensor 33 functions as a landmark sensor that detects, in a non-contact manner, a landmark LM installed beside the traveling path HL in the traveling direction of the work machine 2.
  • the non-contact sensor 33 includes a radar sensor that scans an object by radio waves. Note that the non-contact sensor 33 may include a laser sensor that scans an object with laser light.
  • an energy wave for scanning an object to detect the object such as a laser beam or a radio wave
  • a detection wave an energy wave for scanning an object to detect the object
  • the work machine 2 is provided with not only the non-contact sensor 33 for detecting the landmark LM, but also an obstacle sensor for detecting at least a part of the object around the work machine 2 in a non-contact manner when the work machine 2 travels. You may.
  • a traveling path HL such as an obstacle existing on the traveling path HL on which the work machine 2 travels, a rut of the traveling path HL, and a bank (wall surface) existing beside the traveling path HL.
  • the object which may interfere with the work machine 2 running on the vehicle is exemplified.
  • the wireless communication device 28 wirelessly communicates with the wireless communication device 6 connected to the management device 3.
  • the communication system 4 includes a wireless communication device 28.
  • the data processing device 10 includes a computer system and is disposed on the vehicle body 21.
  • the data processing device 10 processes at least detection data of the position sensor 31 and detection data of the non-contact sensor 33.
  • the travel control device 40 includes a computer system and is disposed on the vehicle body 21.
  • the traveling control device 40 controls the traveling state of the traveling device 23 of the work machine 2.
  • the travel control device 40 outputs an operation command including an accelerator command for operating the drive device 23A, a brake command for operating the brake device 23B, and a steering command for operating the steering device 23C.
  • Drive device 23A generates a driving force for accelerating work machine 2 based on an accelerator command output from travel control device 40.
  • the brake device 23B generates a braking force for decelerating or stopping the work machine 2 based on a brake command output from the traveling control device 40.
  • the steering device 23C generates a turning force for changing the direction of the front wheels 27F to make the work machine 2 go straight or turn, based on the steering command output from the traveling control device 40.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the work machine 2 and the traveling path HL according to the present embodiment.
  • the traveling path HL leads to a plurality of work sites PA of the mine.
  • the work place PA includes at least one of a loading place PA1 and an unloading place PA2.
  • An intersection IS may be provided on the traveling path HL.
  • the loading area PA1 refers to an area where a loading operation for loading a load on the work machine 2 is performed.
  • a loading machine 7 such as a hydraulic shovel operates.
  • the discharging site PA2 is an area where a discharging operation for discharging a load from the work machine 2 is performed.
  • a crusher 8 is provided in the discharging site PA2.
  • the management device 3 sets the traveling conditions of the work machine 2 on the traveling path HL.
  • the work machine 2 travels on the traveling path HL based on traveling condition data indicating traveling conditions transmitted from the management device 3.
  • the traveling condition data includes the target traveling speed of the work machine 2 and the target traveling course CS. As shown in FIG. 2, the travel condition data includes a plurality of points PI set at intervals on the travel path HL.
  • the point PI indicates a target position of the work machine 2 defined in the global coordinate system. Note that the point PI may be defined in the local coordinate system of the work machine 2.
  • the target traveling speed is set for each of the plurality of points PI.
  • the target traveling course CS is defined by a line connecting a plurality of points PI.
  • a landmark LM is installed beside the traveling path HL.
  • the landmark LM is a position reference member detected by the non-contact sensor 33.
  • a plurality of landmarks LM are provided at intervals of, for example, 80 [m] or more and 100 [m] or less.
  • the position of the landmark LM is fixed. That is, the landmark LM is a stationary body.
  • the landmark LM is installed on a bank or the like beside the traveling path HL along the traveling path HL.
  • the landmark LM may be installed in the loading area PA1 or may be installed in the earth discharging area PA2. Further, the landmark LM may be installed at an arbitrary place on the work site.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of the non-contact sensor 33 according to the present embodiment.
  • the non-contact sensor 33 is arranged at the front of the vehicle body 21 of the work machine 2.
  • the number of the non-contact sensors 33 may be one or more. In the present embodiment, three non-contact sensors 33 are provided in the work machine 2. Note that five non-contact sensors 33 may be provided in the work machine 2.
  • the non-contact sensor 33 has a launching unit capable of emitting a detection wave and a receiving unit capable of receiving the detection wave.
  • the detection range AR1 of the non-contact sensor 33 is radial.
  • the detection wave of the non-contact sensor 33 is scanned in a radial detection range ARl.
  • the non-contact sensor 33 scans an object within the detection range ARl with a detection wave and detects a relative position with respect to the object.
  • the non-contact sensor 33 can detect a relative position with respect to the landmark LM.
  • the relative position with respect to the landmark LM includes a relative distance between the work machine 2 and the landmark LM.
  • the landmark LM has a reflecting surface that reflects the detection wave emitted from the non-contact sensor 33.
  • the reflection intensity (reflectance) of the reflection surface of the landmark LM with respect to the detection wave (radio wave) is higher than the reflection intensity (reflectance) of an object around the landmark LM.
  • an object around the landmark LM a rock or a bank of a mine is exemplified.
  • the non-contact sensor 33 emits a detection wave forward in the traveling direction of the work machine 2 and receives the detection wave reflected by the object, thereby distinguishing and detecting the landmark LM and the object around the landmark LM. be able to.
  • the landmark LM may not have a reflecting surface as long as its absolute position can be detected using the global navigation satellite system.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating the control system 9 of the work machine 2 according to the present embodiment.
  • the control system 9 includes a data processing device 10 and a travel control device 40. Each of the data processing device 10 and the travel control device 40 can communicate with the management device 3 via the communication system 4.
  • the management device 3 includes a traveling condition generation unit 3A and a communication unit 3B.
  • the traveling condition generation unit 3A generates traveling condition data indicating traveling conditions of the work machine 2.
  • the driving conditions are determined, for example, by an administrator existing in the control facility.
  • the administrator operates an input device connected to the management device 3.
  • the driving condition generation unit 3A generates driving condition data based on input data generated by operating the input device.
  • the communication unit 3B transmits the traveling condition data to the work machine 2.
  • the traveling control device 40 of the work machine 2 acquires the traveling condition data transmitted from the communication unit 3B via the communication system 4.
  • the data processing device 10 includes a work machine detection position acquisition unit 11, a landmark detection position acquisition unit 12, a landmark registration position storage unit 13, a first relative distance calculation unit 14, and a second relative distance calculation unit 15. , A correction value calculation unit 16, a correction value storage unit 17, a landmark correction position calculation unit 18, and a filter unit 19.
  • the work machine detection position acquisition unit 11 acquires a detection position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 during traveling of the work machine 2.
  • the detection position of the work machine 2 indicates the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31.
  • the absolute position of the work machine 2 indicates the absolute position of a reference point defined for the work machine 2.
  • a reference point of the work machine 2 a center point of a rear axle that transmits power to the rear wheel 27R is exemplified. Note that the reference point of the work machine 2 may be set at an arbitrary part of the work machine 2.
  • the position sensor 31 outputs a positioning signal indicating that the work machine 2 has been located, and a non-positioning signal indicating that the work machine 2 has not been located.
  • the work machine detected position acquisition unit 11 acquires a positioning signal or a non-positioning signal from the position sensor 31.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection position of the landmark LM detected by the non-contact sensor 33 during traveling of the work machine 2.
  • the detection position of the landmark LM indicates a relative position between the non-contact sensor 33 detected by the non-contact sensor 33 and the landmark LM.
  • the relative position between the non-contact sensor 33 and the landmark LM includes the distance and the direction from the non-contact sensor 33 to the reflection surface of the landmark LM.
  • the landmark registration position storage unit 13 stores the registration position of the landmark LM.
  • the registered position of the landmark LM indicates an absolute position of the landmark LM detected in advance.
  • the landmark LM is set, for example, by a worker beside the traveling path HL. After installing the landmark LM beside the traveling path LM, the worker detects the absolute position of the landmark LM using a position detection device including a GNSS receiver. The operator registers the detected absolute position of the landmark LM in the landmark registration position storage unit 13.
  • the landmark registration position storage unit 13 stores a registration position indicating the absolute position of the landmark LM.
  • the first relative distance calculation unit 14 calculates a first relative distance La between the non-contact sensor 33 and the landmark LM based on the detection position LMs of the landmark LM acquired by the landmark detection position acquisition unit 12.
  • the second relative distance calculation unit 15 calculates a relative position between the detection position of the work machine 2 acquired by the work machine detection position acquisition unit 11, a predetermined attachment position of the non-contact sensor 33, and a reference point of the work machine 2.
  • the second relative distance Lb between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is calculated based on the position and the registered position of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13.
  • the absolute position of the reference point of the work machine 2 is detected by the position sensor 31.
  • the attachment position of the non-contact sensor 33 in the work machine 2 and the relative position between the attachment position of the non-contact sensor 33 and the reference point of the work machine 2 are known data that can be derived from the design data or the specification data of the work machine 2. is there.
  • the second relative distance calculation unit 15 performs the non-contact sensor based on the detected position of the work machine 2 indicating the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 and the known mounting position of the non-contact sensor 33. 33 can be calculated.
  • FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the processing of the first relative distance calculation unit 14 and the second relative distance calculation unit 15 of the data processing device 10 according to the present embodiment.
  • the first relative distance La indicates a distance between the non-contact sensor 33 detected by the non-contact sensor 33 and the detection position LMs of the landmark LM.
  • the second relative distance Lb is an absolute position of the non-contact sensor 33 calculated from the detected position of the work machine 2 indicating the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 and the known mounting position of the non-contact sensor 33.
  • a distance between the landmark LM and the registered position LMr indicating the absolute position of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13.
  • the detection position of the work machine 2 is detected by the position sensor 31 with high accuracy.
  • the registered position LMr of the landmark LM is detected with high accuracy by a position detecting device including a GNSS receiver.
  • the detection position LMs (first relative distance La) of the landmark LM detected by the non-contact sensor 33 may include an error.
  • the detection position LMs (first relative distance La) of the landmark LM may vary for each of the plurality of non-contact sensors 33. When the non-contact sensor 33 detects the detection position LMs (first relative distance La) of the landmark LM while the work machine 2 is traveling, the detection position LMs (first relative distance La) of the landmark LM is used. Is more likely to contain errors.
  • the detection error of the non-contact sensor 33 has individual differences.
  • the detection error of the non-contact sensor 33 when detecting the first relative distance La from the landmark LM is highly likely to appear significantly in the traveling state of the work machine 2.
  • the error of the second relative distance Lb with respect to the true relative distance between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is small, the error of the first relative distance La with respect to the true relative distance between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is small. Is likely to be large.
  • the correction value calculation unit 16 calculates the non-contact sensor 33 based on the first relative distance La calculated by the first relative distance calculation unit 14 and the second relative distance Lb calculated by the second relative distance calculation unit 15. A correction value G relating to the relative distance between the object and the landmark LM is calculated.
  • the correction value calculation unit 16 calculates a relative distance between the work machine 2 and the landmark LM based on the first relative distance La which may include an error and the second relative distance Lb which is close to the true relative distance. Is calculated.
  • the correction value G is 1.02.
  • the correction value calculation unit 16 may calculate the correction value G based on the plurality of first relative distances La and the plurality of second relative distances Lb. A more appropriate correction value G can be calculated based on the plurality of first relative distances La. For example, when the work machine 2 travels on the same travel path HL a plurality of times, the non-contact sensor 33 does not always detect the relative distance to the same site (detection point) in the same landmark LM. By calculating the correction value G based on the plurality of first relative distances La, even when the non-contact sensor 33 detects an inappropriate detection point of the landmark LM, for example, during the first traveling on the traveling path HL. In the second and subsequent traveling on the traveling path HL, the non-contact sensor 33 detects an appropriate detection point of the landmark LM, so that an appropriate correction value G can be calculated.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the processing of the correction value calculation unit 16 of the data processing device 10 according to the present embodiment.
  • the horizontal axis represents the first relative distance La
  • the vertical axis represents the second relative distance Lb.
  • the non-contact sensor 33 detects the landmark LM while the work machine 2 is traveling. When the landmark LM exists in the forward direction of the working machine 2 in the traveling direction, the non-contact sensor 33 gradually approaches the landmark LM as the working machine 2 travels. That is, the non-contact sensor 33 sequentially detects the landmarks LM while the relative distance between the work machine 2 and the landmarks LM is changing.
  • the first relative distance calculation unit 14 detects a plurality of detection positions in the traveling direction of the work machine 2 detected by the position sensor 31 in the traveling state of the work machine 2 and the non-contact sensor 33 in the traveling state of the work machine 2.
  • a plurality of first relative distances La between the non-contact sensor 33 and the landmarks LM are calculated based on the detected positions LMs of the plurality of landmarks LM.
  • the second relative distance calculation unit 15 is configured to detect the positions of the plurality of work machines 2 detected by the position sensor 31 and the registered position LMr of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13. A plurality of second relative distances Lb between the non-contact sensor 33 and the landmark LM are calculated.
  • the first relative distance calculator 14 calculates a plurality of first relative distances La
  • the second relative distance calculator 15 calculates a plurality of second relative distances Lb, as shown in FIG.
  • a plot point indicating the relationship between the first relative distance La and the second relative distance Lb corresponding to each of the plurality of detection positions in the traveling direction is derived.
  • the correction value calculation unit 16 calculates an approximate curve by the least squares method based on the plurality of plot points. In the present embodiment, the correction value calculation unit 16 calculates the slope of a straight line passing through the origin from a plurality of plot points as an approximate curve. The slope of the straight line corresponds to the correction value G.
  • the correction value calculation unit 16 derives a plot point indicating a relationship between the first relative distance La and the second relative distance Lb corresponding to each of the plurality of detection positions in the traveling direction of the work machine 2, and
  • the correction value G may be calculated by the square method.
  • the correction value storage unit 17 stores the correction value G calculated by the correction value calculation unit 16.
  • the landmark correction position calculation unit 18 calculates a first relative distance between the non-contact sensor 33 and the landmark LM calculated by the first relative distance calculation unit 14 based on the correction value G stored in the correction value storage unit 17. By correcting the distance La, a corrected relative distance Lc between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is calculated.
  • FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the processing of the landmark correction position calculation unit 18 of the data processing device 10 according to the present embodiment.
  • the landmark correction position calculation unit 18 calculates a first relative distance between the non-contact sensor 33 and the landmark LM calculated by the first relative distance calculation unit 14 based on the correction value G stored in the correction value storage unit 17.
  • the distance La is corrected, and a corrected relative distance Lc is calculated.
  • the corrected relative distance Lc is 51 [m].
  • the landmark correction position calculation unit 18 corrects the detection position LMs of the landmark LM acquired by the landmark detection position acquisition unit 12 based on the corrected relative distance Lc, and calculates a correction position LMa.
  • the filter unit 19 performs a filter process of outputting detection data satisfying a specified condition from the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position acquisition unit 12.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data of the non-contact sensor 33 that satisfies the specified condition as the detection position LMs of the landmark LM. That is, the landmark detection position acquisition unit 12 determines that the filter unit 19 satisfies the specified condition, and acquires the detection data of the non-contact sensor 33 that has passed through the filter unit 19 as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the filter unit 19 does not output the detection data of the non-contact sensor 33 that does not satisfy the specified condition to the landmark detection position acquisition unit 12.
  • the filter unit 19 includes a reflection intensity filter unit 19A, an absolute speed filter unit 19B, a detection position filter unit 19C, a traveling speed filter unit 19D, and an attitude angle filter unit 19E.
  • the non-contact sensor 33 can detect the reflection intensity of the detection wave reflected on the object by irradiating the detection wave on the object and receiving the detection wave reflected on the object while the work machine 2 is traveling.
  • the specified condition includes that the reflection intensity is equal to or higher than the reflection intensity threshold.
  • the reflection intensity threshold is determined in advance and is stored in the reflection intensity filter unit 19A.
  • the reflection intensity filter unit 19A acquires the detection data of the non-contact sensor 33 and calculates the reflection intensity of the detection wave derived from the detection data of the non-contact sensor 33. As described above, the reflection intensity of the reflection surface of the landmark LM with respect to the detection wave is higher than the reflection intensity of an object around the landmark LM.
  • the reflection intensity filter unit 19A determines that the object reflecting the detection wave is the landmark LM. On the other hand, when the reflection intensity of the detection wave is less than the reflection intensity threshold, the reflection intensity filter unit 19A determines that the object reflecting the detection wave is an object other than the landmark LM.
  • the reflection intensity filter unit 19A transmits the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position. Output to the acquisition unit 12.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data of the non-contact sensor 33 output from the reflection intensity filter unit 19A as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the non-contact sensor 33 can detect a relative speed with the object by irradiating the object with a detection wave while the work machine 2 is traveling and receiving the detection wave reflected by the object.
  • the specified condition includes that the absolute speed of the object calculated from the relationship between the relative speed to the object and the traveling speed of the work machine 2 detected by the speed sensor 24 is less than the absolute speed threshold.
  • the absolute speed threshold is determined in advance and held in the absolute speed filter unit 19B.
  • the absolute speed filter unit 19B acquires the detection data of the non-contact sensor 33 and calculates the relative speed between the relative speed to the object derived from the detection data of the non-contact sensor 33 and the traveling speed of the work machine 2 detected by the speed sensor 24.
  • the absolute speed of the object is calculated from the relationship.
  • the landmark LM is a stationary body.
  • a vehicle different from the work machine 2 may travel in front of the work machine 2.
  • Another vehicle is a moving object.
  • the absolute speed of the landmark LM is lower than the absolute speed of another vehicle.
  • the absolute speed filter unit 19B determines that the object reflecting the detection wave is the landmark LM.
  • the absolute speed filter unit 19B determines that the object reflecting the detection wave is an object other than the landmark LM (a vehicle different from the work machine 2). I do.
  • the absolute speed filter unit 19B When determining that the object detected by the non-contact sensor 33 is the landmark LM, the absolute speed filter unit 19B outputs the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position acquisition unit 12.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data of the non-contact sensor 33 output from the absolute speed filter unit 19B as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the non-contact sensor 33 can detect a detection position of the object by irradiating the object with a detection wave while the work machine 2 is traveling and receiving an electric detection wave reflected by the object.
  • the detection position of the object is the absolute position of the object.
  • the absolute position of the work machine 2 is detected by the position sensor 31.
  • the relative position between the non-contact sensor 33 and the object is detected by the non-contact sensor 33. Therefore, the non-contact sensor 33 detects the absolute position of the object based on the absolute position of the work machine 2, the known mounting position of the non-contact sensor 33, and the relative position between the non-contact sensor 33 and the object.
  • the position can be detected.
  • the specified condition includes that the deviation between the detected position of the object and the registered position of the landmark LM is less than the deviation threshold.
  • the deviation threshold is determined in advance and is held in the detection position filter unit 19C.
  • the registration position of the landmark LM is an absolute position of the landmark LM.
  • the object reflecting the detection wave is determined to be the landmark LM.
  • the deviation between the detected position of the object and the registered position of the landmark LM is equal to or greater than the deviation threshold, that is, when the detected position of the object is far from the registered position of the landmark LM. It is determined that the object reflecting the detection wave is an object other than the landmark LM.
  • the detection position filter unit 19C When determining that the object detected by the non-contact sensor 33 is the landmark LM, the detection position filter unit 19C outputs the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position acquisition unit 12.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data of the non-contact sensor 33 output from the detection position filter unit 19C as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the non-contact sensor 33 detects an object when the work machine 2 travels.
  • the prescribed condition includes that the traveling speed of the work machine 2 when the non-contact sensor 33 detects an object is less than the traveling speed threshold.
  • the traveling speed threshold value is determined in advance and held in the traveling speed filter unit 19D.
  • the traveling speed filter unit 19D acquires the detection data of the speed sensor 24, and acquires the traveling speed of the work machine 2 when the non-contact sensor 33 detects an object.
  • the vibration of the vehicle body 21 is likely to increase.
  • the detection accuracy of the non-contact sensor 33 may be reduced.
  • the traveling speed filter unit 19D determines that the decrease in the detection accuracy of the non-contact sensor 33 is suppressed.
  • the traveling speed filter unit 19D determines that the detection accuracy of the non-contact sensor 33 is reduced.
  • the traveling speed filter unit 19D acquires the detection data of the non-contact sensor 33 to acquire the landmark detection position. Output to the unit 12.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data output from the traveling speed filter unit 19D as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the non-contact sensor 33 detects an object when the work machine 2 travels.
  • the specified condition includes that the posture angle of the work machine 2 when the non-contact sensor 33 detects an object is smaller than the angle threshold.
  • the angle threshold is determined in advance and is held in the posture angle filter unit 19E.
  • the posture angle filter unit 19E acquires the detection data of the orientation sensor 25 and the posture sensor 26, and acquires the posture angle of the work machine 2 when the non-contact sensor 33 detects an object. For example, when the work machine 2 runs on a rough road surface or runs on a sharp curve course, the posture angle of the work machine 2 is likely to increase.
  • the posture angle when the work machine 2 travels in a loaded state in which a load is loaded on the dump body 22 is large, and the work machine 2 travels in an empty state in which a load is not loaded on the dump body 22.
  • the posture angle is likely to be small.
  • the detection accuracy of the non-contact sensor 33 may be reduced.
  • the posture angle of the work machine 2 is small, a decrease in the detection accuracy of the non-contact sensor 33 is suppressed.
  • the posture angle filter unit 19E determines that the decrease in the detection accuracy of the non-contact sensor 33 is suppressed.
  • the posture angle filter unit 19E determines that the detection accuracy of the non-contact sensor 33 is reduced.
  • the posture angle filter unit 19E determines that the detection data of the non-contact sensor 33 is acquired when the posture angle of the work machine 2 is less than the angle threshold
  • the posture angle filter unit 19E outputs the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position acquisition unit. 12 is output.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires the detection data output from the attitude angle filter unit 19E as the detection position LMs of the landmark LM.
  • the traveling control device 40 controls the traveling device 23 so that the work machine 2 travels according to the traveling condition data generated by the management device 3.
  • the travel control device 40 causes the work machine 2 to travel based on at least one of the GNSS travel mode and the landmark travel mode.
  • the GNSS traveling mode is a traveling mode that is executed when a positioning signal is acquired from the position sensor 31 and the detection accuracy of the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 is high.
  • the landmark traveling mode is a traveling mode that is executed when a non-positioning signal is acquired from the position sensor 31 and the detection accuracy of the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 is reduced.
  • Examples of causes of a decrease in the detection accuracy of the position sensor 31 include an ionospheric abnormality due to a solar flare, an abnormal communication with the global navigation satellite system, and the like.
  • an ionospheric abnormality due to a solar flare For example, at a work site such as an open pit or an underground mine, the possibility of occurrence of communication abnormality with the global navigation satellite system increases. Also, when there is an obstacle around the work site or around the work site, there is a high possibility that a communication abnormality with the global navigation satellite system will occur.
  • the travel control device 40 acquires the positioning signal from the position sensor 31 and, when determining that the detection accuracy of the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 is high, controls the work machine 2 in the GNSS travel mode. Let it run. In the GNSS travel mode, the travel control device 40 corrects the position of the work machine 2 based on the detected position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 and the travel condition data generated by the travel condition generator 3A. Then, the work machine 2 is run.
  • the travel control device 40 acquires the non-positioning signal from the position sensor 31 and, when determining that the detection accuracy of the absolute position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 is reduced, the work machine in the landmark travel mode. Run 2 In the landmark travel mode, the travel control device 40 detects the detected position of the landmark LM detected by the non-contact sensor 33, the registered position of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13, and the travel condition. The work machine 2 is caused to travel while correcting the position of the work machine 2 based on the traveling condition data generated by the generation unit 3A.
  • the traveling control device 40 controls the traveling device 23 based on the traveling condition data transmitted from the management device 3.
  • the work machine 2 travels on the travel path HL based on dead reckoning navigation.
  • Dead-reckoning navigation refers to navigation in which the current position of the work machine 2 is estimated based on the travel distance and azimuth (amount of change in azimuth) of the work machine 2 from a starting point whose longitude and latitude are known.
  • the moving distance of the work machine 2 is detected by the speed sensor 24.
  • the orientation of the work machine 2 is detected by an orientation sensor 25.
  • the travel control device 40 acquires the detection data of the speed sensor 24 and the detection data of the direction sensor 25, calculates the moving distance and the amount of change in direction of the work machine 2 from a known starting point, and
  • the travel device 23 is controlled while estimating the position.
  • the current position of the work machine 2 estimated based on the detection data of the speed sensor 24 and the detection data of the direction sensor 25 will be appropriately referred to as an estimated position.
  • the travel control device 40 calculates a guessed position of the work machine 2 based on the detection data of the speed sensor 24 and the detection data of the direction sensor 25 so that the work machine 2 travels according to the target travel course CS. , The traveling device 23 is controlled.
  • the travel control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning navigation.
  • the traveling control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning based on the detection data of the position sensor 31.
  • the traveling control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning based on the detection data of the non-contact sensor 33.
  • the travel control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning navigation based on the corrected relative distance Lc calculated from the detection data of the non-contact sensor 33 in the landmark travel mode. .
  • a method for correcting the estimated position of the work machine 2 in the GNSS traveling mode will be described.
  • the travel control device 40 causes the work machine 2 to travel in the GNSS travel mode.
  • the travel control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning using the detected position (absolute position) of the work machine 2 detected by the position sensor 31, and Run 2
  • the travel control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 based on the detection data of the speed sensor 24, the detection data of the direction sensor 25, and the detection data of the position sensor 31.
  • the travel control device 40 controls the travel of the work machine 2 based on the estimated position after the correction so that the work machine 2 travels according to the target travel course CS.
  • the travel control device 40 causes the work machine 2 to travel in the landmark travel mode.
  • the travel control device 40 determines the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning with a first relative distance La (landmark) between the work machine 2 and the landmark LM detected by the non-contact sensor 33.
  • the work machine 2 is caused to travel while correcting using the LM detection position LMs) and the landmark registration position LMr stored in the landmark registration position storage unit 13.
  • the non-contact sensor 33 In the landmark traveling mode, the non-contact sensor 33 emits a detection wave while the work machine 2 is traveling. The non-contact sensor 33 receives a detection wave reflected by the object. The detection data of the non-contact sensor 33 is output to the filter unit 19. The filter unit 19 outputs detection data based on the detection wave reflected by the landmark LM to the landmark detection position acquisition unit 12, and the detection data based on the detection wave reflected by an object other than the landmark LM acquires the landmark detection position. It is not output to the unit 12.
  • the landmark correction position calculation unit 18 corrects the first relative distance La based on the correction value G stored in the correction value storage unit 17. Then, the corrected relative distance Lc between the work machine 2 and the landmark LM is calculated. The landmark correction position calculation unit 18 corrects the detection position LMs of the landmark LM acquired by the landmark detection position acquisition unit 12 based on the corrected relative distance Lc, and calculates a correction position LMa.
  • the travel control device 40 calculates the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning, the corrected relative distance Lc between the work machine 2 and the landmark LM (the corrected position LMa of the landmark LM), and the landmark registration position storage unit 13.
  • the work machine 2 is caused to travel while making corrections using the registered position LMr of the landmark LM stored in the work machine 2.
  • the traveling control device 40 compares the corrected position LMa with the registered position LMr.
  • the traveling control device 40 corrects the estimated position of the work machine 2 based on the result of comparing the corrected position LMa with the registered position LMr. For example, the travel control device 40 calculates the correction amount of the estimated position based on the difference between the correction position LMa and the registered position LMr. That is, the traveling control device 40 calculates the corrected relative distance Lc between the non-contact sensor 33 and the landmark LM calculated from the detection data of the speed sensor 24, the detection data of the direction sensor 25, and the detection data of the non-contact sensor 33.
  • the estimated position of the work machine 2 is corrected based on the included relative position data and the registered position LMr of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13.
  • the travel control device 40 controls the travel of the work machine 2 such that the corrected estimated position of the work machine 2 matches the target travel course CS.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating the map data creation method according to the present embodiment.
  • the work machine 2 travels on the travel path HL by dead reckoning navigation.
  • the position sensor 31 detects the position of the work machine 2.
  • the position sensor 31 outputs a positioning signal when the work machine 2 can be located, and outputs a non-positioning signal when the work machine 2 cannot be located.
  • the work machine detection position acquisition unit 11 acquires a positioning signal or a non-positioning signal from the position sensor 31.
  • the positioning signal or the non-positioning signal acquired by the work machine detected position acquisition unit 11 is output to the traveling control device 40.
  • the traveling control device 40 determines whether the detection accuracy of the global navigation satellite system (GNSS) is high based on the positioning signal or the non-positioning signal (step ST1).
  • GNSS global navigation satellite system
  • step ST1 a positioning signal is acquired, and when it is determined that the detection accuracy of the global navigation satellite system (GNSS) is high (step ST1: Yes), the work machine detection position acquisition unit 11 sets the traveling path HL. The detection position of the work machine 2 detected by the position sensor 31 in the travel of the work machine 2 traveling on the vehicle is acquired (step ST2).
  • GNSS global navigation satellite system
  • the travel control device 40 causes the work machine 2 to travel in the GNSS travel mode (step ST3).
  • the travel control device 40 performs the work while correcting the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning using the detected position of the work machine 2 detected by the position sensor 31. The machine 2 is run.
  • the non-contact sensor 33 detects the landmark LM.
  • the non-contact sensor 33 detects a landmark LM by reflecting a detection wave while the work machine 2 is traveling.
  • the detection data of the non-contact sensor 33 is output to the filter unit 19.
  • the filter unit 19 performs a filter process of outputting, to the landmark detection position acquisition unit 12, detection data that satisfies a specified condition from the detection data of the non-contact sensor 33.
  • the landmark detection position acquisition unit 12 acquires, via the filter unit 19, the detection position LMs of the landmark LM detected by the non-contact sensor 33 during traveling of the work machine 2 (step ST4).
  • the detection position of the work machine 2 is detected with high accuracy.
  • the first relative distance calculation unit 14 is based on the detection position of the work machine 2 obtained in step ST2 and the detection position LMs of the landmark LM obtained in step ST4. Then, the first relative distance La between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is calculated.
  • the second relative distance calculating unit 15 calculates the position of the work machine 2 based on the detected position of the work machine 2 acquired in step ST2 and the registered position LMr of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13 in advance.
  • the second relative distance Lb between the non-contact sensor 33 and the landmark LM is calculated.
  • the correction value calculation unit 16 calculates a correction value G relating to the relative distance between the non-contact sensor 33 and the landmark LM based on the first relative distance La and the second relative distance Lb (step ST5).
  • the correction value storage unit 17 stores the correction value G calculated in step ST5 (step ST6).
  • the correction value G is calculated when the work machine 2 is operating in the GNSS traveling mode.
  • the non-contact sensor 33 detects the landmark LM while the work machine 2 is running.
  • the first relative distance calculator 14 calculates the first relative distance La based on the detection data of the non-contact sensor 33.
  • step ST1 a non-positioning signal is acquired, and when it is determined that the detection accuracy of the global navigation satellite system (GNSS) is reduced (step ST1: No), the landmark correction position calculation unit 18 sets the correction value The first relative distance La is corrected based on the correction value G stored in the storage unit 17 to calculate a corrected relative distance Lc between the non-contact sensor 33 and the landmark LM.
  • the landmark correction position calculation unit 18 corrects the detection position LMs of the landmark LM acquired by the landmark detection position acquisition unit 12 based on the corrected relative distance Lc, and calculates a correction position LMa (step ST7).
  • the travel control device 40 causes the work machine 2 to travel in the landmark travel mode (step ST8).
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • the traveling control device 40 determines the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning with the corrected relative distance Lc between the non-contact sensor 33 and the landmark LM (correction of the landmark LM).
  • the work machine 2 travels while correcting using the position LMa) and the registered position LMr of the landmark LM stored in the landmark registered position storage unit 13.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating an example of the computer system 1000.
  • the computer system 1000 includes: a processor 1001 such as a CPU (Central Processing Unit); a main memory 1002 including a nonvolatile memory such as a ROM (Read Only Memory) and a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory); It has a storage 1003 and an interface 1004 including an input / output circuit.
  • the above-described functions of the management device 3, the functions of the data processing device 10, and the functions of the travel control device 40 are stored in the storage 1003 as programs.
  • the processor 1001 reads the program from the storage 1003, expands the program in the main memory 1002, and executes the above-described processing according to the program. Note that the program may be distributed to the computer system 1000 via a network.
  • the correction value G is calculated while the work machine 2 is traveling (operating) in the GNSS traveling mode. Therefore, the correction value G can be calculated without stopping traveling of the work machine 2. Since the non-contact sensor 33 is corrected (calibrated) in the traveling state of the work machine 2, it is possible to correct the non-contact sensor 33 while suppressing a decrease in productivity at the work site.
  • the first relative distance La calculated from the detection data of the non-contact sensor 33 is corrected based on the correction value G, and the corrected relative distance Lc is calculated. Even when the first relative distance La of the non-contact sensor 33 includes an error, the first relative distance La is corrected based on the correction value G, so that the corrected relative distance Lc having a small error from the true relative distance is calculated.
  • the corrected relative distance Lc the estimated position of the work machine 2 traveling by dead reckoning navigation in the landmark traveling mode can be appropriately corrected. Therefore, in the landmark traveling mode in which the work machine 2 travels while measuring the position of the work machine 2 using the landmark LM, it is possible to suppress a decrease in the positional accuracy of the work machine 2.
  • the filter unit 19 performs a filter process of outputting detection data satisfying the specified condition from the detection data of the non-contact sensor 33 to the landmark detection position acquisition unit 12. Thereby, the detection data based on the detection wave reflected by the landmark LM is output to the landmark detection position acquisition unit 12, and transmission of the detection data based on the detection wave reflected by an object other than the landmark LM is suppressed. You.
  • the non-contact sensor 33 is provided at the front of the work machine 2 and detects an object ahead of the work machine 2 in the traveling direction.
  • the non-contact sensor 33 may be provided on a side portion of the work machine 2 or may be provided on a rear portion of the work machine 2.
  • the non-contact sensor 33 may detect an object behind the work machine 2 in the traveling direction.
  • the management device 3 has the function of the landmark correction position calculation unit 18, and the corrected relative distance Lc calculated by the management device 3 is transmitted to the work machine 2 via the communication system 4. It may be transmitted to the travel control device 40.
  • SYMBOLS 1 Management system, 2 ... Work machine, 3 ... Management device, 3A ... Run condition generation part, 3B ... Communication part, 4 ... Communication system, 5 ... Control facility, 6 ... Wireless communication device, 7 ... Loading machine, 8 ... Crusher, 9 ... Control system, 10 ... Data processing device, 11 ... Work machine detection position acquisition unit, 12 ... Landmark detection position acquisition unit, 13 ... Landmark registration position storage unit, 14 ...
  • First relative distance calculation unit 15: second relative distance calculation unit, 16: correction value calculation unit, 17: correction value storage unit, 18: landmark correction position calculation unit, 19: filter unit, 19A: reflection intensity filter unit, 19B: absolute speed filter 19C: Detection position filter unit, 19D: Travel speed filter unit, 19E: Attitude angle filter unit, 21: Vehicle body, 22: Dump body, 23: Traveling device, 23A: Drive unit, 23B: Brake unit , 23C: Steering device, 24: Speed sensor, 25: Direction sensor, 26: Attitude sensor, 27: Wheel, 27F: Front wheel, 27R: Rear wheel, 28: Wireless communication device, 31: Position sensor, 33: Non-contact sensor , 40: travel control device, ARl: detection range, CS: target travel course, G: correction value, HL: travel path, IS: intersection, La: first relative distance, Lb: second relative distance, Lc: correction relative Distance, LM: Landmark, LMa: Correction position, LMr: Registration position, LMs: Detecti

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Abstract

本発明は、作業現場の生産性の低下を抑制しつつ、非接触センサを補正することを目的とする。 本発明の作業機械の制御システムは、作業機械(2)に設けられ、ランドマーク(LM)の位置を検出する非接触センサ(33)と、作業機械の走行において非接触センサで検出されたランドマークの検出位置を取得するランドマーク検出位置取得部(12)と、ランドマークの登録位置を記憶するランドマーク登録位置記憶部(13)と、ランドマークの検出位置に基づいて、非接触センサとランドマークとの第1相対距離(La)を算出する第1相対距離算出部(14)と、ランドマークの登録位置に基づいて、非接触センサとランドマークとの第2相対距離(Lb)を算出する第2相対距離算出部(15)と、第1相対距離と第2相対距離とに基づいて、非接触センサとランドマークとの相対距離に係る補正値(G)を算出する補正値算出部(16)と、補正値に基づいて第1相対距離を補正して、非接触センサとランドマークとの補正相対距離(Lc)を算出するランドマーク補正位置算出部(18)と、を備える。

Description

作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法
 本発明は、作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の制御方法に関する。
 鉱山のような広域の作業現場において、無人で走行する作業機械が使用される場合がある。作業機械の位置は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用して検出される。全地球航法衛星システムの検出精度が低下すると、作業機械の稼働が停止し、作業現場の生産性が低下する可能性がある。そのため、鉱山の走行路の傍らにランドマークと呼ばれる位置基準部材を設置し、全地球航法衛星システムの検出精度が低下したときに、非接触センサでランドマークを検出して、作業機械の位置を算出する技術が提案されている。
 特許文献1には、作業機械の進行方向前方にある被計測体を外界認識センサで検知する技術が開示されている。特許文献1において、非計測体はランドマークに相当し、外界認識センサは非接触センサに相当する。特許文献1において、外界認識センサは、被計測体の検出軸に対する計測角度を検出する。外界認識センサにより検出された計測角度に基づいて、外界認識センサの検出軸の角度が補正される。
特開2017-161467号公報
 作業機械に設けられる非接触センサの検出誤差には個体差がある。そのため、作業現場の生産性の低下を抑制しつつ、非接触センサの距離に係る検出誤差を補正できることが要求される。
 本発明の態様は、作業現場の生産性の低下を抑制しつつ、非接触センサを補正することを目的とする。
 本発明の態様に従えば、作業機械に設けられ、ランドマークの位置を検出する非接触センサと、前記作業機械の走行において前記非接触センサで検出された前記ランドマークの検出位置を取得するランドマーク検出位置取得部と、前記ランドマークの登録位置を記憶するランドマーク登録位置記憶部と、前記ランドマークの検出位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第1相対距離を算出する第1相対距離算出部と、前記ランドマークの登録位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第2相対距離を算出する第2相対距離算出部と、前記第1相対距離と前記第2相対距離とに基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの相対距離に係る補正値を算出する補正値算出部と、前記補正値に基づいて前記第1相対距離を補正して、前記非接触センサと前記ランドマークとの補正相対距離を算出するランドマーク補正位置算出部と、を備える作業機械の制御システムが提供される。
 本発明の態様によれば、作業現場の生産性の低下を抑制しつつ、非接触センサを補正することができる。
図1は、実施形態に係る管理システム及び作業機械の一例を模式的に示す図である。 図2は、実施形態に係る作業機械及び走行路を模式的に示す図である。 図3は、実施形態に係る非接触センサの一例を模式的に示す図である。 図4は、実施形態に係る作業機械の制御システムを示す機能ブロック図である。 図5は、実施形態に係るデータ処理装置の処理を説明するための模式図である。 図6は、実施形態に係るデータ処理装置の処理を説明するための模式図である。 図7は、実施形態に係るデータ処理装置の処理を説明するための模式図である。 図8は、実施形態に係る作業機械の制御方法を示すフローチャートである。 図9は、コンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
 以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
[管理システム]
 図1は、本実施形態に係る管理システム1及び作業機械2の一例を模式的に示す図である。作業機械2は、無人車両である。無人車両とは、運転者による運転操作によらずに、制御指令に基づいて無人で走行する作業車両をいう。作業機械2は、管理システム1からの制御指令に基づいて走行する。制御指令は、走行条件データを含む。
 作業機械2は、作業現場において稼働する。本実施形態において、作業現場は、鉱山又は採石場である。作業機械2は、作業現場を走行して積荷を運搬するダンプトラックである。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。採石場とは、石材を採掘する場所又は事業所をいう。作業機械2に運搬される積荷として、鉱山又は採石場において掘削された鉱石又は土砂が例示される。
 管理システム1は、管理装置3と、通信システム4とを備える。管理装置3は、コンピュータシステムを含み、作業現場の管制施設5に設置される。管制施設5に管理者が存在する。通信システム4は、管理装置3と作業機械2との間で通信を実施する。管理装置3に無線通信機6が接続される。通信システム4は、無線通信機6を含む。管理装置3と作業機械2とは、通信システム4を介して無線通信する。作業機械2は、管理装置3から送信された走行条件データに基づいて、作業現場の走行路HLを走行する。
[作業機械]
 作業機械2は、車両本体21と、車両本体21に支持されるダンプボディ22と、車両本体21を支持する走行装置23と、速度センサ24と、方位センサ25と、姿勢センサ26と、無線通信機28と、位置センサ31と、非接触センサ33と、データ処理装置10と、走行制御装置40とを備える。
 車両本体21は、車体フレームを含み、ダンプボディ22を支持する。ダンプボディ22は、積荷が積み込まれる部材である。
 走行装置23は、車輪27を含み、走行路HLを走行する。車輪27は、前輪27Fと後輪27Rとを含む。車輪27にタイヤが装着される。走行装置23は、駆動装置23Aと、ブレーキ装置23Bと、操舵装置23Cとを有する。
 駆動装置23Aは、作業機械2を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置23Aは、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。なお、駆動装置23Aは、電動機を含んでもよい。駆動装置23Aで発生した駆動力が後輪27Rに伝達され、後輪27Rが回転する。後輪27Rが回転することにより、作業機械2は自走する。ブレーキ装置23Bは、作業機械2を減速又は停止させるための制動力を発生する。操舵装置23Cは、作業機械2の走行方向を調整可能である。作業機械2の走行方向は、車両本体21の前部の向きを含む。操舵装置23Cは、前輪27Fを操舵することによって、作業機械2の走行方向を調整する。
 速度センサ24は、作業機械2の走行において作業機械2の走行速度を検出する。速度センサ24の検出データは、走行装置23の走行速度を示す走行速度データを含む。
 方位センサ25は、作業機械2の走行において作業機械2の方位を検出する。方位センサ25の検出データは、作業機械2の方位を示す方位データを含む。作業機械2の方位は、作業機械2の走行方向である。方位センサ25は、例えばジャイロセンサを含む。
 姿勢センサ26は、作業機械2の走行において作業機械2の姿勢角度を検出する。作業機械2の姿勢角度は、ロール角及びピッチ角を含む。ロール角とは、作業機械2の前後方向に延在する回転軸を中心とする作業機械2の傾斜角度をいう。ピッチ角とは、作業機械2の左右方向に延在する回転軸を中心とする作業機械の傾斜角度をいう。姿勢センサ26の検出データは、作業機械2の姿勢角度を示す姿勢角度データを含む。姿勢センサ26は、例えば、慣性計測装置(IMU:Inertial Measurement Unit)を含む。
 位置センサ31は、走行路HLを走行する作業機械2の位置を検出する。位置センサ31の検出データは、作業機械2の絶対位置を示す絶対位置データを含む。作業機械2の絶対位置は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)を利用して検出される。位置センサ31は、GNSS受信機を含む。全地球航法衛星システムは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される作業機械2の絶対位置を検出する。全地球航法衛星システムにより、グローバル座標系において規定される作業機械2の絶対位置が検出される。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。
 非接触センサ33は、作業機械2の走行において作業機械2の進行方向前方の物体を検出する。作業機械2の進行方向前方の物体として、走行路HLの傍らに設置されたランドマークLM、走行路HLの傍らに設置された標識板、及び作業機械2とは別の車両などが例示される。非接触センサ33は、作業機械2の進行方向前方において走行路HLの傍らに設置されたランドマークLMを非接触で検出するランドマークセンサとして機能する。
 非接触センサ33は、物体を電波で走査するレーダセンサを含む。なお、非接触センサ33は、物体をレーザ光で走査するレーザセンサを含んでもよい。
 以下の説明においては、レーザ光又は電波のような、物体を検出するために物体を走査するエネルギー波を適宜、検出波、と称する。
 なお、作業機械2に、ランドマークLMを検出する非接触センサ33のみならず、作業機械2の走行において作業機械2の周囲の少なくとも一部の物体を非接触で検出する障害物センサが設けられてもよい。障害物センサが検出する物体として、作業機械2が走行する走行路HLに存在する障害物、走行路HLの轍、及び走行路HLの傍らに存在する土手(壁面)のような、走行路HLを走行する作業機械2が干渉する可能性がある物体が例示される。
 無線通信機28は、管理装置3に接続された無線通信機6と無線通信する。通信システム4は、無線通信機28を含む。
 データ処理装置10は、コンピュータシステムを含み、車両本体21に配置される。データ処理装置10は、少なくとも位置センサ31の検出データ及び非接触センサ33の検出データを処理する。
 走行制御装置40は、コンピュータシステムを含み、車両本体21に配置される。走行制御装置40は、作業機械2の走行装置23の走行状態を制御する。走行制御装置40は、駆動装置23Aを作動するためのアクセル指令、ブレーキ装置23Bを作動するためのブレーキ指令、及び操舵装置23Cを作動するためのステアリング指令を含む運転指令を出力する。駆動装置23Aは、走行制御装置40から出力されたアクセル指令に基づいて、作業機械2を加速させるための駆動力を発生する。ブレーキ装置23Bは、走行制御装置40から出力されたブレーキ指令に基づいて、作業機械2を減速又は停止させるための制動力を発生する。操舵装置23Cは、走行制御装置40から出力されたステアリング指令に基づいて、作業機械2を直進又は旋回させるために前輪27Fの向きを変えるための旋回力を発生する。
[走行路]
 図2は、本実施形態に係る作業機械2及び走行路HLを模式的に示す図である。走行路HLは、鉱山の複数の作業場PAに通じる。作業場PAは、積込場PA1及び排土場PA2の少なくとも一方を含む。走行路HLに交差点ISが設けられてもよい。
 積込場PA1とは、作業機械2に積荷を積載する積込作業が実施されるエリアをいう。積込場PA1において、油圧ショベルのような積込機7が稼働する。排土場PA2とは、作業機械2から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアをいう。排土場PA2には、例えば破砕機8が設けられる。
 管理装置3は、走行路HLにおける作業機械2の走行条件を設定する。作業機械2は、管理装置3から送信された走行条件を示す走行条件データに基づいて、走行路HLを走行する。
 走行条件データは、作業機械2の目標走行速度及び目標走行コースCSを含む。図2に示すように、走行条件データは、走行路HLに間隔をあけて設定された複数のポイントPIを含む。ポイントPIは、グローバル座標系において規定される作業機械2の目標位置を示す。なお、ポイントPIは、作業機械2のローカル座標系において規定されてもよい。
 目標走行速度は、複数のポイントPIのそれぞれに設定される。目標走行コースCSは、複数のポイントPIを結ぶ線によって規定される。
 走行路HLの傍らにランドマークLMが設置される。ランドマークLMは、非接触センサ33によって検出される位置基準部材である。ランドマークLMは、例えば80[m]以上100[m]以下の間隔をあけて複数設置される。ランドマークLMの位置は固定される。すなわち、ランドマークLMは静止体である。
 ランドマークLMは、走行路HLに沿って、走行路HLの傍らの土手などに設置される。なお、ランドマークLMは、積込場PA1に設置されてもよいし、排土場PA2に設置されてもよい。また、ランドマークLMは、作業現場の任意の場所に設置されてもよい。
[非接触センサ]
 図3は、本実施形態に係る非接触センサ33の一例を模式的に示す図である。非接触センサ33は、作業機械2の車両本体21の前部に配置される。非接触センサ33は、単数でもよいし複数でもよい。本実施形態において、非接触センサ33は、作業機械2に3つ設けられる。なお、非接触センサ33は、作業機械2に5つ設けられてもよい。
 非接触センサ33は、検出波を発射可能な発射部と、検出波を受信可能な受信部とを有する。非接触センサ33の検出範囲ARlは、放射状である。非接触センサ33の検出波は、放射状の検出範囲ARlにおいて走査される。非接触センサ33は、検出範囲ARl内の物体を検出波で走査して、物体との相対位置を検出する。検出範囲ARl内にランドマークLMが配置されることにより、非接触センサ33は、ランドマークLMとの相対位置を検出することができる。ランドマークLMとの相対位置は、作業機械2とランドマークLMとの相対距離を含む。
 ランドマークLMは、非接触センサ33から発射された検出波を反射する反射面を有する。検出波(電波)に対するランドマークLMの反射面の反射強度(反射率)は、ランドマークLMの周囲の物体の反射強度(反射率)よりも高い。ランドマークLMの周囲の物体として、鉱山の岩石又は土手などが例示される。非接触センサ33は、作業機械2の進行方向前方に検出波を発射して、物体で反射した検出波を受信することにより、ランドマークLMとランドマークLMの周囲の物体とを区別して検出することができる。
 なお、ランドマークLMは、全地球航法衛星システムを利用して絶対位置を検出できるものであれば反射面を有しなくてもよい。
[制御システム]
 図4は、本実施形態に係る作業機械2の制御システム9を示す機能ブロック図である。制御システム9は、データ処理装置10と、走行制御装置40とを有する。データ処理装置10及び走行制御装置40のそれぞれは、通信システム4を介して管理装置3と通信可能である。
 管理装置3は、走行条件生成部3Aと、通信部3Bとを有する。走行条件生成部3Aは、作業機械2の走行条件を示す走行条件データを生成する。走行条件は、例えば管制施設に存在する管理者により決定される。管理者は、管理装置3に接続されている入力装置を操作する。走行条件生成部3Aは、入力装置が操作されることにより生成された入力データに基づいて、走行条件データを生成する。通信部3Bは、走行条件データを作業機械2に送信する。作業機械2の走行制御装置40は、通信部3Bから送信された走行条件データを、通信システム4を介して取得する。
<データ処理装置>
 データ処理装置10は、作業機械検出位置取得部11と、ランドマーク検出位置取得部12と、ランドマーク登録位置記憶部13と、第1相対距離算出部14と、第2相対距離算出部15と、補正値算出部16と、補正値記憶部17と、ランドマーク補正位置算出部18と、フィルタ部19とを有する。
 作業機械検出位置取得部11は、作業機械2の走行において位置センサ31で検出された作業機械2の検出位置を取得する。作業機械2の検出位置は、位置センサ31で検出された作業機械2の絶対位置を示す。作業機械2の絶対位置は、作業機械2に規定されている基準点の絶対位置を示す。作業機械2の基準点として、後輪27Rに動力を伝達するリアアクスルの中心点が例示される。なお、作業機械2の基準点を作業機械2の任意の部位に設定してもよい。また、位置センサ31は、作業機械2を測位できたことを示す測位信号と、作業機械2を測位できなかったことを示す非測位信号とを出力する。作業機械検出位置取得部11は、位置センサ31から、測位信号又は非測位信号を取得する。
 ランドマーク検出位置取得部12は、作業機械2の走行において非接触センサ33で検出されたランドマークLMの検出位置を取得する。ランドマークLMの検出位置は、非接触センサ33で検出された非接触センサ33とランドマークLMとの相対位置を示す。非接触センサ33とランドマークLMとの相対位置は、非接触センサ33からランドマークLMの反射面までの距離及び方位を含む。
 ランドマーク登録位置記憶部13は、ランドマークLMの登録位置を記憶する。ランドマークLMの登録位置は、予め検出されたランドマークLMの絶対位置を示す。ランドマークLMは、例えば作業者によって走行路HLの傍らに設置される。ランドマークLMを走行路LMの傍らに設置した後、作業者は、GNSS受信機を含む位置検出装置を用いて、ランドマークLMの絶対位置を検出する。作業者は、検出されたランドマークLMの絶対位置をランドマーク登録位置記憶部13に登録する。ランドマーク登録位置記憶部13は、ランドマークLMの絶対位置を示す登録位置を記憶する。
 第1相対距離算出部14は、ランドマーク検出位置取得部12により取得されたランドマークLMの検出位置LMsに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの第1相対距離Laを算出する。
 第2相対距離算出部15は、作業機械検出位置取得部11により取得された作業機械2の検出位置と、予め決められている非接触センサ33の取付け位置と作業機械2の基準点との相対位置と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置とに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの第2相対距離Lbを算出する。上述のように、作業機械2の基準点の絶対位置は、位置センサ31により検出される。作業機械2における非接触センサ33の取付け位置、及び非接触センサ33の取付け位置と作業機械2の基準点との相対位置は、作業機械2の設計データ又は諸元データから導出可能な既知データである。第2相対距離算出部15は、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置を示す作業機械2の検出位置と、既知である非接触センサ33の取付け位置とに基づいて、非接触センサ33の絶対位置を算出することができる。
 図5は、本実施形態に係るデータ処理装置10の第1相対距離算出部14及び第2相対距離算出部15の処理を説明するための模式図である。図5に示すように、第1相対距離Laは、非接触センサ33により検出された非接触センサ33とランドマークLMの検出位置LMsとの距離を示す。第2相対距離Lbは、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置を示す作業機械2の検出位置と既知の非接触センサ33の取付け位置とから算出される非接触センサ33の絶対位置と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの絶対位置を示すランドマークLMの登録位置LMrとの距離を示す。
 作業機械2の検出位置は、位置センサ31によって高精度に検出される。ランドマークLMの登録位置LMrは、GNSS受信機を含む位置検出装置によって高精度に検出される。非接触センサ33により検出されるランドマークLMの検出位置LMs(第1相対距離La)は、誤差を含む可能性がある。複数の非接触センサ33毎にランドマークLMの検出位置LMs(第1相対距離La)がばらつく可能性がある。また、作業機械2が走行している状態で非接触センサ33がランドマークLMの検出位置LMs(第1相対距離La)を検出する場合、ランドマークLMの検出位置LMs(第1相対距離La)が誤差を含む可能性が高くなる。
 つまり、非接触センサ33の検出誤差には個体差がある可能性が高い。特に、ランドマークLMとの第1相対距離Laを検出したときの非接触センサ33の検出誤差は、作業機械2の走行状態において顕著に現れる可能性が高い。
 すなわち、非接触センサ33とランドマークLMとの真の相対距離に対する第2相対距離Lbの誤差は小さいものの、非接触センサ33とランドマークLMとの真の相対距離に対する第1相対距離Laの誤差は大きい可能性が高い。
 補正値算出部16は、第1相対距離算出部14により算出された第1相対距離Laと、第2相対距離算出部15により算出された第2相対距離Lbとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの相対距離に係る補正値Gを算出する。
 補正値算出部16は、誤差を含んでいる可能性がある第1相対距離Laと、真の相対距離に近い第2相対距離Lbとに基づいて、作業機械2とランドマークLMとの相対距離に係る補正値Gを算出する。本実施形態において、補正値Gは、第1相対距離Laと第2相対距離Lbとの比によって表される(G=Lb/La)。
 例えば、第2相対距離Lbが102[m]であり、第1相対距離Laが100[m]である場合、補正値Gは、1.02である。
 なお、補正値算出部16は、複数の第1相対距離La及び複数の第2相対距離Lbに基づいて、補正値Gを算出してもよい。複数の第1相対距離Laに基づいて、より適切な補正値Gを算出することができる。例えば、作業機械2が同一の走行路HLを複数回走行する場合、非接触センサ33は、同一のランドマークLMにおいて同一の部位(検出点)との相対距離を常に検出するとは限らない。複数の第1相対距離Laに基づいて補正値Gが算出されることにより、例えば第1回目の走行路HLの走行において非接触センサ33がランドマークLMの不適切な検出点を検出した場合でも、第2回目以降の走行路HLの走行において非接触センサ33がランドマークLMの適切な検出点を検出することにより、適切な補正値Gを算出することができる。
 図6は、本実施形態に係るデータ処理装置10の補正値算出部16の処理を説明するための模式図である。図6において、横軸は第1相対距離Laを示し、縦軸は第2相対距離Lbを示す。本実施形態において、非接触センサ33は、作業機械2が走行している状態でランドマークLMを検出する。作業機械2の進行方向前方にランドマークLMが存在する場合、作業機械2の走行により、非接触センサ33は、ランドマークLMに徐々に近づく。すなわち、非接触センサ33は、作業機械2とランドマークLMとの相対距離が変化している状態で、ランドマークLMを順次検出する。
 第1相対距離算出部14は、作業機械2の走行状態において位置センサ31により検出される作業機械2の走行方向における複数の検出位置と、作業機械2の走行状態において非接触センサ33により検出される複数のランドマークLMの検出位置LMsとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの複数の第1相対距離Laを算出する。
 第2相対距離算出部15は、位置センサ31により検出される複数の作業機械2の検出位置と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの複数の第2相対距離Lbを算出する。
 第1相対距離算出部14が複数の第1相対距離Laを算出し、第2相対距離算出部15が複数の第2相対距離Lbを算出することにより、図6に示すように、作業機械2の走行方向における複数の検出位置のそれぞれに対応する第1相対距離Laと第2相対距離Lbとの関係を示すプロット点が導出される。補正値算出部16は、複数のプロット点に基づいて最小二乗法により近似曲線を算出する。本実施形態において、補正値算出部16は、近似曲線として、複数のプロット点から原点を通る直線の傾きを算出する。直線の傾きが補正値Gに相当する。このように、補正値算出部16は、作業機械2の走行方向における複数の検出位置のそれぞれに対応する第1相対距離Laと第2相対距離Lbとの関係を示すプロット点を導出し、最小二乗法により補正値Gを算出してもよい。
 補正値記憶部17は、補正値算出部16により算出された補正値Gを記憶する。
 ランドマーク補正位置算出部18は、補正値記憶部17に記憶されている補正値Gに基づいて、第1相対距離算出部14により算出された非接触センサ33とランドマークLMとの第1相対距離Laを補正して、非接触センサ33とランドマークLMとの補正相対距離Lcを算出する。
 図7は、本実施形態に係るデータ処理装置10のランドマーク補正位置算出部18の処理を説明するための模式図である。ランドマーク補正位置算出部18は、補正値記憶部17に記憶されている補正値Gに基づいて、第1相対距離算出部14により算出された非接触センサ33とランドマークLMとの第1相対距離Laを補正して、補正相対距離Lcを算出する。本実施形態において、補正相対距離Lcは、補正値Gと第1相対距離Laとの積によって表される(Lc=La×G)。
 例えば、補正値Gが1.02である場合において、第1相対距離Laが50[m]であると算出された場合、補正相対距離Lcは、51[m]となる。
 また、ランドマーク補正位置算出部18は、補正相対距離Lcに基づいて、ランドマーク検出位置取得部12により取得されたランドマークLMの検出位置LMsを補正して、補正位置LMaを算出する。
 フィルタ部19は、非接触センサ33の検出データから規定条件を満足する検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力するフィルタ処理を実施する。ランドマーク検出位置取得部12は、規定条件を満足する非接触センサ33の検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。すなわち、ランドマーク検出位置取得部12は、フィルタ部19において規定条件を満足すると判定され、フィルタ部19を通過した非接触センサ33の検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。フィルタ部19は、規定条件を満足しない非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力しない。
 フィルタ部19は、反射強度フィルタ部19Aと、絶対速度フィルタ部19Bと、検出位置フィルタ部19Cと、走行速度フィルタ部19Dと、姿勢角度フィルタ部19Eとを有する。
 非接触センサ33は、作業機械2の走行において物体に検出波を照射して、物体で反射した検出波を受信することにより、物体で反射した検出波の反射強度を検出することができる。規定条件は、反射強度が反射強度閾値以上であることを含む。反射強度閾値は、予め定められ、反射強度フィルタ部19Aに保持される。反射強度フィルタ部19Aは、非接触センサ33の検出データを取得して、非接触センサ33の検出データから導出される検出波の反射強度を算出する。上述のように、検出波に対するランドマークLMの反射面の反射強度は、ランドマークLMの周囲の物体の反射強度よりも高い。反射強度フィルタ部19Aは、検出波の反射強度が反射強度閾値以上であるとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLMであると判定する。一方、反射強度フィルタ部19Aは、検出波の反射強度が反射強度閾値未満であるとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLM以外の物体であると判定する。反射強度フィルタ部19Aは、非接触センサ33の検出データに基づいて、非接触センサ33により検出された物体がランドマークLMであると判定した場合、非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力する。ランドマーク検出位置取得部12は、反射強度フィルタ部19Aから出力された非接触センサ33の検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。
 また、非接触センサ33は、作業機械2の走行において物体に検出波を照射して、物体で反射した検出波を受信することにより、物体との相対速度を検出することができる。規定条件は、物体との相対速度と速度センサ24が検出する作業機械2の走行速度との関係から算出される物体の絶対速度が絶対速度閾値未満であることを含む。絶対速度閾値は、予め定められ、絶対速度フィルタ部19Bに保持される。絶対速度フィルタ部19Bは、非接触センサ33の検出データを取得して、非接触センサ33の検出データから導出される物体との相対速度と速度センサ24が検出する作業機械2の走行速度との関係から物体の絶対速度を算出する。上述のように、ランドマークLMは静止体である。一方、作業機械2の前方において作業機械2とは別の車両が走行する可能性がある。別の車両は移動体である。ランドマークLMの絶対速度は、別の車両の絶対速度よりも低い。絶対速度フィルタ部19Bは、物体の絶対速度が絶対速度閾値未満であるとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLMであると判定する。一方、絶対速度フィルタ部19Bは、物体の絶対速度が絶対速度閾値以上であるとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLM以外の物体(作業機械2とは別の車両)であると判定する。絶対速度フィルタ部19Bは、非接触センサ33により検出された物体がランドマークLMであると判定した場合、非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力する。ランドマーク検出位置取得部12は、絶対速度フィルタ部19Bから出力された非接触センサ33の検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。
 また、非接触センサ33は、作業機械2の走行において物体に検出波を照射して、物体で反射した電検出波を受信することにより、物体の検出位置を検出することができる。物体の検出位置は、物体の絶対位置である。作業機械2の絶対位置は、位置センサ31により検出される。非接触センサ33と物体との相対位置は、非接触センサ33により検出される。そのため、非接触センサ33は、作業機械2の絶対位置と、既知である非接触センサ33の取付け位置と、非接触センサ33と物体との相対位置とに基づいて、物体の絶対位置を示す検出位置を検出することができる。規定条件は、物体の検出位置とランドマークLMの登録位置の偏差が偏差閾値未満であることを含む。偏差閾値は、予め定められ、検出位置フィルタ部19Cに保持される。ランドマークLMの登録位置は、ランドマークLMの絶対位置である。検出位置フィルタ部19Cは、物体の検出位置とランドマークLMの登録位置との偏差が偏差閾値未満であるとき、すなわち、物体の検出位置とランドマークLMの登録位置とが一致又は近似するとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLMであると判定する。一方、検出位置フィルタ部19Cは、物体の検出位置とランドマークLMの登録位置との偏差が偏差閾値以上であるとき、すなわち、物体の検出位置とランドマークLMの登録位置とが離れているとき、検出波を反射した物体は、ランドマークLM以外の物体であると判定する。検出位置フィルタ部19Cは、非接触センサ33により検出された物体がランドマークLMであると判定した場合、非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力する。ランドマーク検出位置取得部12は、検出位置フィルタ部19Cから出力された非接触センサ33の検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。
 また、非接触センサ33は、作業機械2の走行において物体を検出する。規定条件は、非接触センサ33が物体を検出したときの作業機械2の走行速度が走行速度閾値未満であることを含む。走行速度閾値は、予め定められ、走行速度フィルタ部19Dに保持される。走行速度フィルタ部19Dは、速度センサ24の検出データを取得して、非接触センサ33が物体を検出したときの作業機械2の走行速度を取得する。作業機械2が高速走行しているとき、例えば車両本体21の振動が大きくなる可能性が高い。車両本体21の振動が大きい場合、非接触センサ33の検出精度が低下する可能性がある。一方、作業機械2が低速走行しているとき、非接触センサ33の検出精度の低下が抑制される。走行速度フィルタ部19Dは、作業機械2の走行速度が走行速度閾値未満であるとき、非接触センサ33の検出精度の低下は抑制されていると判定する。一方、走行速度フィルタ部19Dは、作業機械2の走行速度が走行速度閾値以上であるとき、非接触センサ33の検出精度が低下していると判定する。走行速度フィルタ部19Dは、作業機械2の走行速度が走行速度閾値未満であるときに非接触センサ33の検出データが取得されたと判定した場合、非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力する。ランドマーク検出位置取得部12は、走行速度フィルタ部19Dから出力された検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。
 また、非接触センサ33は、作業機械2の走行において物体を検出する。規定条件は、非接触センサ33が物体を検出したときの作業機械2の姿勢角度が角度閾値未満であることを含む。角度閾値は、予め定められ、姿勢角度フィルタ部19Eに保持される。姿勢角度フィルタ部19Eは、方位センサ25及び姿勢センサ26の検出データを取得して、非接触センサ33が物体を検出したときの作業機械2の姿勢角度を取得する。例えば作業機械2が荒れた路面を走行したり急カーブコースを走行したりした場合、作業機械2の姿勢角度は大きくなる可能性が高い。また、ダンプボディ22に積荷が積まれている積荷状態で作業機械2が走行したときの姿勢角度は大きく、ダンプボディ22に積荷が積まれていない空荷状態で作業機械2が走行したときの姿勢角度は小さい可能性が高い。作業機械2の姿勢角度が大きい場合、非接触センサ33の検出精度が低下する可能性がある。一方、作業機械2の姿勢角度が小さいとき、非接触センサ33の検出精度の低下が抑制される。姿勢角度フィルタ部19Eは、作業機械2の姿勢角度が角度閾値未満であるとき、非接触センサ33の検出精度の低下は抑制されていると判定する。一方、姿勢角度フィルタ部19Eは、作業機械2の姿勢角度が角度閾値以上であるとき、非接触センサ33の検出精度が低下していると判定する。姿勢角度フィルタ部19Eは、作業機械2の姿勢角度が角度閾値未満であるときに非接触センサ33の検出データが取得されたと判定した場合、非接触センサ33の検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力する。ランドマーク検出位置取得部12は、姿勢角度フィルタ部19Eから出力された検出データをランドマークLMの検出位置LMsとして取得する。
<走行制御装置>
 走行制御装置40は、管理装置3により生成された走行条件データに従って作業機械2が走行するように、走行装置23を制御する。本実施形態において、走行制御装置40は、GNSS走行モード及びランドマーク走行モードの少なくとも一方の走行モードに基づいて、作業機械2を走行させる。
 GNSS走行モードは、位置センサ31から測位信号が取得され、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置の検出精度が高精度であるときに実施される走行モードである。ランドマーク走行モードは、位置センサ31から非測位信号が取得され、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置の検出精度が低下しているときに実施される走行モードである。
 なお、位置センサ31の検出精度が低下する原因として、例えば太陽フレアによる電離層異常、及び全地球航法衛星システムとの通信異常等が例示される。例えば、露天掘り又は地下鉱山のような作業現場においては、全地球航法衛星システムとの通信異常が発生する可能性が高くなる。また、作業現場又は作業現場の周囲に障害物が存在する場合も、全地球航法衛星システムとの通信異常が発生する可能性が高くなる。
 走行制御装置40は、位置センサ31から測位信号を取得し、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置の検出精度が高精度であると判定したとき、GNSS走行モードで作業機械2を走行させる。GNSS走行モードにおいて、走行制御装置40は、位置センサ31により検出される作業機械2の検出位置と、走行条件生成部3Aにより生成された走行条件データとに基づいて、作業機械2の位置を補正しながら、作業機械2を走行させる。
 走行制御装置40は、位置センサ31から非測位信号を取得し、位置センサ31により検出された作業機械2の絶対位置の検出精度が低下していると判定したとき、ランドマーク走行モードで作業機械2を走行させる。ランドマーク走行モードにおいて、走行制御装置40は、非接触センサ33により検出されるランドマークLMの検出位置と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置と、走行条件生成部3Aにより生成された走行条件データとに基づいて、作業機械2の位置を補正しながら、作業機械2を走行させる。
[作業機械の走行方法]
 次に、本実施形態に係る作業機械2の走行方法の一例について説明する。走行制御装置40は、管理装置3から送信された走行条件データに基づいて、走行装置23を制御する。本実施形態において、作業機械2は、推測航法に基づいて走行路HLを走行する。
 推測航法とは、経度及び緯度が既知の起点からの作業機械2の移動距離及び方位(方位変化量)に基づいて、作業機械2の現在の位置を推測して走行する航法をいう。作業機械2の移動距離は、速度センサ24により検出される。作業機械2の方位は、方位センサ25により検出される。走行制御装置40は、速度センサ24の検出データ及び方位センサ25の検出データを取得して、既知の起点からの作業機械2の移動距離及び方位変化量を算出して、作業機械2の現在の位置を推測しながら、走行装置23を制御する。以下の説明において、速度センサ24の検出データ及び方位センサ25の検出データに基づいて推測される作業機械2の現在の位置を適宜、推測位置、と称する。
 推測航法において、走行制御装置40は、速度センサ24の検出データ及び方位センサ25の検出データに基づいて作業機械2の推測位置を算出して、作業機械2が目標走行コースCSに従って走行するように、走行装置23を制御する。
 推測航法において、作業機械2の走行距離が長くなると、速度センサ24及び方位センサ25の一方又は両方の検出誤差の蓄積により、作業機械2の推測位置と実際の位置との間に誤差が生じる可能性がある。その結果、作業機械2は、目標走行コースCSから逸脱する可能性がある。
 本実施形態において、走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を補正する。GNSS走行モードにおいて、走行制御装置40は、位置センサ31の検出データに基づいて、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を補正する。ランドマーク走行モードにおいて、走行制御装置40は、非接触センサ33の検出データに基づいて、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を補正する。本実施形態において、走行制御装置40は、ランドマーク走行モードにおいて、非接触センサ33の検出データから算出される補正相対距離Lcに基づいて、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を補正する。
 GNSS走行モードにおいて作業機械2の推測位置を補正する方法について説明する。全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が高精度である場合、走行制御装置40は、GNSS走行モードで作業機械2を走行させる。GNSS走行モードにおいて、走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を、位置センサ31により検出された作業機械2の検出位置(絶対位置)を用いて補正しながら、作業機械2を走行させる。
 走行制御装置40は、速度センサ24の検出データと、方位センサ25の検出データと、位置センサ31の検出データとに基づいて、作業機械2の推測位置を補正する。走行制御装置40は、補正後の推測位置に基づいて、作業機械2が目標走行コースCSに従って走行するように、作業機械2の走行を制御する。
 次に、ランドマーク走行モードにおいて作業機械2の推測位置を補正する方法について説明する。全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が低下した場合、走行制御装置40は、ランドマーク走行モードで作業機械2を走行させる。ランドマーク走行モードにおいて、走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を、非接触センサ33により検出された作業機械2とランドマークLMとの第1相対距離La(ランドマークLMの検出位置LMs)と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとを用いて補正しながら、作業機械2を走行させる。
 ランドマーク走行モードにおいて、作業機械2が走行している状態で、非接触センサ33は、検出波を発射する。非接触センサ33は、物体で反射した検出波を受信する。非接触センサ33の検出データは、フィルタ部19に出力される。フィルタ部19により、ランドマークLMで反射した検出波に基づく検出データがランドマーク検出位置取得部12に出力され、ランドマークLM以外の物体で反射した検出波に基づく検出データはランドマーク検出位置取得部12に出力されない。
 図7を参照して説明したように、本実施形態において、ランドマーク補正位置算出部18は、補正値記憶部17に記憶されている補正値Gに基づいて、第1相対距離Laを補正して、作業機械2とランドマークLMとの補正相対距離Lcを算出する。また、ランドマーク補正位置算出部18は、補正相対距離Lcに基づいて、ランドマーク検出位置取得部12により取得されたランドマークLMの検出位置LMsを補正して、補正位置LMaを算出する。
 走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を、作業機械2とランドマークLMとの補正相対距離Lc(ランドマークLMの補正位置LMa)と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとを用いて補正しながら、作業機械2を走行させる。
 走行制御装置40は、補正位置LMaと登録位置LMrとを比較する。走行制御装置40は、補正位置LMaと登録位置LMrとを比較した結果に基づいて、作業機械2の推測位置を補正する。例えば、走行制御装置40は、補正位置LMaと登録位置LMrとの差に基づいて、推測位置の補正量を算出する。すなわち、走行制御装置40は、速度センサ24の検出データと、方位センサ25の検出データと、非接触センサ33の検出データから算出された非接触センサ33とランドマークLMとの補正相対距離Lcを含む相対位置データと、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとに基づいて、作業機械2の推測位置を補正する。走行制御装置40は、補正後の作業機械2の推測位置と目標走行コースCSとが一致するように、作業機械2の走行を制御する。
[制御方法]
 次に、本実施形態に係る作業機械2の制御方法について説明する。図8は、本実施形態に係るマップデータ作成方法を示すフローチャートである。
 作業機械2は、推測航法により走行路HLを走行する。作業機械2の走行において、位置センサ31は、作業機械2の位置を検出する。位置センサ31は、作業機械2を測位できたとき、測位信号を出力し、作業機械2を測位できなかったとき、非測位信号を出力する。
 作業機械検出位置取得部11は、位置センサ31から、測位信号又は非測位信号を取得する。作業機械検出位置取得部11により取得された測位信号又は非測位信号は、走行制御装置40に出力される。走行制御装置40は、測位信号又は非測位信号に基づいて、全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が高精度か否かを判定する(ステップST1)。
 ステップST1において、測位信号が取得され、全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が高精度であると判定された場合(ステップST1:Yes)、作業機械検出位置取得部11は、走行路HLを走行する作業機械2の走行において位置センサ31で検出された作業機械2の検出位置を取得する(ステップST2)。
 また、全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が高精度であると判定した場合、走行制御装置40は、GNSS走行モードで作業機械2を走行させる(ステップST3)。
 上述のように、GNSS走行モードにおいて、走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を、位置センサ31により検出された作業機械2の検出位置を用いて補正しながら、作業機械2を走行させる。
 図5に示したように、GNSS走行モードにおいて、非接触センサ33は、ランドマークLMを検出する。非接触センサ33は、作業機械2が走行している状態で、検出波を反射して、ランドマークLMを検出する。非接触センサ33の検出データは、フィルタ部19に出力される。フィルタ部19は、非接触センサ33の検出データから規定条件を満足する検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力するフィルタ処理を実施する。ランドマーク検出位置取得部12は、作業機械2の走行において、非接触センサ33で検出されたランドマークLMの検出位置LMsを、フィルタ部19を介して取得する(ステップST4)。
 GNSS走行モードにおいては、作業機械2の検出位置が高精度に検出される。図5を参照して説明したように、第1相対距離算出部14は、ステップST2において取得された作業機械2の検出位置と、ステップST4において取得されたランドマークLMの検出位置LMsとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの第1相対距離Laを算出する。
 また、第2相対距離算出部15は、ステップST2において取得された作業機械2の検出位置と、ランドマーク登録位置記憶部13に予め記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの第2相対距離Lbを算出する。
 補正値算出部16は、第1相対距離Laと第2相対距離Lbとに基づいて、非接触センサ33とランドマークLMとの相対距離に係る補正値Gを算出する(ステップST5)。
 上述のように、本実施形態において、補正値Gは、第1相対距離Laと第2相対距離Lbとの比によって表される(G=Lb/La)。また、図6を参照して説明したように、補正値算出部16は、複数の作業機械2の検出位置のそれぞれに対応する第1相対距離Laと第2相対距離Lbとの関係を示すプロット点を導出し、最小二乗法により補正値Gを算出してもよい。
 補正値記憶部17は、ステップST5において算出された補正値Gを記憶する(ステップST6)。
 以上のように、補正値Gは、作業機械2がGNSS走行モードで稼働しているときに算出される。
 全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が低下している場合においても、非接触センサ33は、作業機械2が走行している状態で、ランドマークLMを検出する。第1相対距離算出部14は、非接触センサ33の検出データに基づいて、第1相対距離Laを算出する。
 ステップST1において、非測位信号が取得され、全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が低下していると判定された場合(ステップST1:No)、ランドマーク補正位置算出部18は、補正値記憶部17に記憶されている補正値Gに基づいて、第1相対距離Laを補正して、非接触センサ33とランドマークLMとの補正相対距離Lcを算出する。また、ランドマーク補正位置算出部18は、補正相対距離Lcに基づいて、ランドマーク検出位置取得部12により取得されたランドマークLMの検出位置LMsを補正して、補正位置LMaを算出する(ステップST7)。
 また、全地球航法衛星システム(GNSS)の検出精度が低下していると判定した場合、走行制御装置40は、ランドマーク走行モードで作業機械2を走行させる(ステップST8)。
 上述のように、ランドマーク走行モードにおいて、走行制御装置40は、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を、非接触センサ33とランドマークLMとの補正相対距離Lc(ランドマークLMの補正位置LMa)と、ランドマーク登録位置記憶部13に記憶されているランドマークLMの登録位置LMrとを用いて補正しながら、作業機械2を走行させる。
[コンピュータシステム]
 図9は、コンピュータシステム1000の一例を示すブロック図である。上述の管理装置3、データ処理装置10、及び走行制御装置40のそれぞれは、コンピュータシステム1000を含む。コンピュータシステム1000は、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサ1001と、ROM(Read Only Memory)のような不揮発性メモリ及びRAM(Random Access Memory)のような揮発性メモリを含むメインメモリ1002と、ストレージ1003と、入出力回路を含むインターフェース1004とを有する。上述の管理装置3の機能、データ処理装置10の機能、及び走行制御装置40の機能は、プログラムとしてストレージ1003に記憶されている。プロセッサ1001は、プログラムをストレージ1003から読み出してメインメモリ1002に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム1000に配信されてもよい。
[効果]
 以上説明したように、本実施形態によれば、GNSS走行モードにおいて、作業機械2の走行中(稼働中)に、補正値Gが算出される。そのため、作業機械2の走行を停止することなく、補正値Gを算出することができる。作業機械2の走行状態において非接触センサ33が補正(キャリブレーション)されるので、作業現場の生産性の低下を抑制しつつ、非接触センサ33を補正することができる。
 GNSS走行モードからランドマーク走行モードに移行した場合、非接触センサ33の検出データから算出された第1相対距離Laが、補正値Gに基づいて補正され、補正相対距離Lcが算出される。非接触センサ33の第1相対距離Laが誤差を含んでいる場合においても、補正値Gに基づいて補正されることにより、真の相対距離との誤差が小さい補正相対距離Lcが算出される。補正相対距離Lcが算出されることにより、ランドマーク走行モードにおいて、推測航法により走行する作業機械2の推測位置を適正に補正することができる。したがって、ランドマークLMを用いて作業機械2の位置を計測しながら作業機械2を走行させるランドマーク走行モードにおいて、作業機械2の位置精度の低下を抑制することができる。
 また、本実施形態においては、フィルタ部19により、非接触センサ33の検出データから規定条件を満足する検出データをランドマーク検出位置取得部12に出力するフィルタ処理が実施される。これにより、ランドマーク検出位置取得部12には、ランドマークLMで反射した検出波に基づく検出データが出力されれ、ランドマークLM以外の物体で反射した検出波に基づく検出データの送信が抑制される。
[他の実施形態]
 なお、上述の実施形態において、非接触センサ33は、作業機械2の前部に設けられ、作業機械2の進行方向前方の物体を検出することとした。非接触センサ33は、作業機械2の側部に設けられてもよいし、作業機械2の後部に設けられてもよい。非接触センサ33は、作業機械2の進行方向後方の物体を検出してもよい。
 なお、上述の実施形態において、データ処理装置10の機能の少なくとも一部が管理装置3に設けられてもよいし、管理装置3の機能の少なくとも一部がデータ処理装置10及び走行制御装置40の少なくとも一方に設けられてもよい。例えば、上述の実施形態において、管理装置3が、ランドマーク補正位置算出部18の機能を有し、管理装置3で算出された補正相対距離Lcが、通信システム4を介して、作業機械2の走行制御装置40に送信されてもよい。
 1…管理システム、2…作業機械、3…管理装置、3A…走行条件生成部、3B…通信部、4…通信システム、5…管制施設、6…無線通信機、7…積込機、8…破砕機、9…制御システム、10…データ処理装置、11…作業機械検出位置取得部、12…ランドマーク検出位置取得部、13…ランドマーク登録位置記憶部、14…第1相対距離算出部、15…第2相対距離算出部、16…補正値算出部、17…補正値記憶部、18…ランドマーク補正位置算出部、19…フィルタ部、19A…反射強度フィルタ部、19B…絶対速度フィルタ部、19C…検出位置フィルタ部、19D…走行速度フィルタ部、19E…姿勢角度フィルタ部、21…車両本体、22…ダンプボディ、23…走行装置、23A…駆動装置、23B…ブレーキ装置、23C…操舵装置、24…速度センサ、25…方位センサ、26…姿勢センサ、27…車輪、27F…前輪、27R…後輪、28…無線通信機、31…位置センサ、33…非接触センサ、40…走行制御装置、ARl…検出範囲、CS…目標走行コース、G…補正値、HL…走行路、IS…交差点、La…第1相対距離、Lb…第2相対距離、Lc…補正相対距離、LM…ランドマーク、LMa…補正位置、LMr…登録位置、LMs…検出位置、PA…作業場、PA1…積込場、PA2…排土場、PI…ポイント。

Claims (12)

  1.  作業機械に設けられ、ランドマークの位置を検出する非接触センサと、
     前記作業機械の走行において前記非接触センサで検出された前記ランドマークの検出位置を取得するランドマーク検出位置取得部と、
     前記ランドマークの登録位置を記憶するランドマーク登録位置記憶部と、
     前記ランドマークの検出位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第1相対距離を算出する第1相対距離算出部と、
     前記ランドマークの登録位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第2相対距離を算出する第2相対距離算出部と、
     前記第1相対距離と前記第2相対距離とに基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの相対距離に係る補正値を算出する補正値算出部と、
     前記補正値に基づいて前記第1相対距離を補正して、前記非接触センサと前記ランドマークとの補正相対距離を算出するランドマーク補正位置算出部と、
    を備える作業機械の制御システム。
  2.  走行路を走行する作業機械の位置を検出する位置センサと、
     前記作業機械の走行において前記位置センサで検出された前記作業機械の検出位置を取得する作業機械検出位置取得部と、を備え、
     前記第2相対距離算出部は、前記作業機械の検出位置と前記ランドマークの登録位置とに基づいて、前記第2相対距離を算出する、
    請求項1に記載の作業機械の制御システム。
  3.  前記補正相対距離に基づいて、前記作業機械の走行状態を制御する走行制御装置を備える、
    請求項1又は請求項2に記載の作業機械の制御システム。
  4.  前記走行制御装置は、前記補正相対距離に基づいて、推測航法により走行する前記作業機械の推測位置を補正する、
    請求項3に記載の作業機械の制御システム。
  5.  前記非接触センサは、前記作業機械の進行方向前方の前記ランドマークを含む物体を検出し、
     前記非接触センサの検出データから規定条件を満足する検出データを前記ランドマーク検出位置取得部に出力するフィルタ部を備え、
     前記ランドマーク検出位置取得部は、前記規定条件を満足する前記検出データを前記ランドマークの検出位置として取得する、
    請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
  6.  前記非接触センサは、前記作業機械の走行において前記物体の反射強度を検出し、
     前記規定条件は、前記反射強度が反射強度閾値以上であることを含む、
    請求項5に記載の作業機械の制御システム。
  7.  前記非接触センサは、前記作業機械の走行において前記物体の絶対速度を検出し、
     前記規定条件は、前記絶対速度が絶対速度閾値未満であることを含む、
    請求項5又は請求項6に記載の作業機械の制御システム。
  8.  前記非接触センサは、前記作業機械の走行において前記物体の位置を検出し、
     前記規定条件は、前記物体の検出位置と前記ランドマークの登録位置との偏差が偏差閾値未満であることを含む、
    請求項5から請求項7のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
  9.  前記作業機械の走行において前記作業機械の走行速度を検出する速度センサを備え、
     前記非接触センサは、前記作業機械の走行において前記物体を検出し、
     前記規定条件は、前記作業機械の走行速度が走行速度閾値未満であることを含む、
    請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
  10.  前記作業機械の走行において前記作業機械の姿勢角度を検出する姿勢センサを備え、
     前記非接触センサは、前記作業機械の走行において前記物体を検出し、
     前記規定条件は、前記姿勢角度が角度閾値未満であることを含む、
    請求項5から請求項8のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
  11.  請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の作業機械の制御システムを備える作業機械。
  12.  走行路を走行する作業機械の走行において前記作業機械に設けられている非接触センサで検出されたランドマークの検出位置を取得することと、
     前記ランドマークの検出位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第1相対距離を算出することと、
     前記ランドマークの登録位置に基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの第2相対距離を算出することと、
     前記第1相対距離と前記第2相対距離とに基づいて、前記非接触センサと前記ランドマークとの相対距離に係る補正値を算出することと、
     前記補正値に基づいて前記第1相対距離を補正して、前記非接触センサと前記ランドマークとの補正相対距離を算出することと、
     前記補正相対距離に基づいて、前記作業機械の走行状態を制御することと、
    を含む作業機械の制御方法。
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