搬運(yùn)車輛及其行駛控制裝置的制造方法
【專利摘要】考慮從位置計(jì)算裝置得出的自車位置的誤差而進(jìn)行行駛控制。具有：計(jì)算自車輛的預(yù)測(cè)位置的位置計(jì)算裝置(220)；以預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算搬運(yùn)車輛按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范圍的位置范圍計(jì)算部(201b)；計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部(602)，該最大乖離量由搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑與包含在位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成；目標(biāo)車速?zèng)Q定部(603)，在最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速?zèng)Q定為相對(duì)較小的車速；以及目標(biāo)路徑跟隨部(201g)，進(jìn)行用于使搬運(yùn)車輛按照目標(biāo)車速、沿著目標(biāo)路徑行駛的控制。
【專利說(shuō)明】
搬運(yùn)車輛及其行駛控制裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及搬運(yùn)車輛及其行駛控制裝置，尤其涉及在露天開(kāi)采礦山等中使用的能夠自律行駛的搬運(yùn)車輛的行駛控制?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]作為用于搬送在露天開(kāi)采礦山等中挖掘的礦石或砂石的搬運(yùn)車輛，已知無(wú)操作員搭乘而自律行駛的所謂無(wú)人車輛。為了使無(wú)人車輛自律行駛，有必要計(jì)算自車位置。于是， 作為自車位置計(jì)算裝置，已知有使用了來(lái)自全球定位系統(tǒng)(GPS:Global Posit1ning System)和慣性測(cè)量裝置(IMU:1nertial Measurement Unit)的輸出的慣性導(dǎo)航運(yùn)算處理。
[0003]在專利文獻(xiàn)1中，作為使用了自車位置的無(wú)人車輛的行駛控制技術(shù)，公開(kāi)了如下構(gòu)成:當(dāng)無(wú)人車輛行駛的預(yù)先決定的行駛路線上的目標(biāo)位置與自車輛的當(dāng)前位置之間的位置偏差量變大時(shí)，將無(wú)人車輛的目標(biāo)車速設(shè)定成小于事先決定的車速。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第97/31302號(hào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]在通過(guò)這樣的位置計(jì)算裝置得出的自車位置中，含有相對(duì)于實(shí)際的自車位置(真值)的誤差。因此，在計(jì)算相對(duì)于無(wú)人車輛的目標(biāo)位置的位置偏差量時(shí)不考慮自車位置所含有的誤差的情況下，具有與實(shí)際位置偏差量相比自車位置(真值)與目標(biāo)位置之間的位置偏差量被較小地估計(jì)的可能性。關(guān)于這點(diǎn)在專利文獻(xiàn)1中未被考慮，具有因自車位置所含有的誤差而導(dǎo)致位置偏差量被過(guò)小地計(jì)算的可能，存在針對(duì)位置偏差量的目標(biāo)車速的設(shè)定不充分的課題。
[0008]本發(fā)明是為了解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種能夠考慮從位置計(jì)算裝置得出的自車位置的誤差來(lái)進(jìn)行行駛控制的搬運(yùn)車輛及其行駛控制裝置。
[0009]為了解決上述課題，本發(fā)明為一種搬運(yùn)車輛，其經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，考慮來(lái)自所述管制服務(wù)器的指示而自律行駛，所述搬運(yùn)車輛的特征在于， 具有:計(jì)算自車輛的預(yù)測(cè)位置的位置計(jì)算裝置；以所述預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算所述搬運(yùn)車輛按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范圍的位置范圍計(jì)算部;計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部，該最大乖離量由所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑與包含在所述位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成；目標(biāo)車速?zèng)Q定部，在所述最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速?zèng)Q定為相對(duì)較小的車速；以及目標(biāo)路徑跟隨部，進(jìn)行用于使所述搬運(yùn)車輛按照所述目標(biāo)車速、沿著所述目標(biāo)路徑行駛的控制。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，如果按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范圍、即搬運(yùn)車輛可能存在的位置與目標(biāo)路徑的位置偏差量的最大值(最大乖離量)相對(duì)較大，則能夠使目標(biāo)車速相對(duì)降低，因此，例如只要在朝向目標(biāo)路徑的方向上設(shè)定了轉(zhuǎn)向角，在沿著搬運(yùn)車輛的行進(jìn)方向的更短距離中能夠回歸成目標(biāo)路徑的可能性就會(huì)增大。另外，即使轉(zhuǎn)向角被設(shè)定在偏離目標(biāo)路徑的方向上，與車速大的情況相比，能夠使相對(duì)于目標(biāo)路徑的進(jìn)一步的位置偏差變小的可能性也會(huì)增大。
[0011]另外，本發(fā)明在上述構(gòu)成中具有以下特征:當(dāng)在最低回歸車速適用閾值以上且小于停止判斷閾值的范圍內(nèi)含有所述最大乖離量的情況下，所述目標(biāo)車速?zèng)Q定部決定使用所述最低回歸車速來(lái)作為所述目標(biāo)車速，其中，所述最低回歸車速適用閾值為用于判斷是否適用為了回歸到所述目標(biāo)路徑而預(yù)先決定的最低回歸車速的距離閾值，所述停止判斷閾值為用于判斷不能回歸到所述目標(biāo)路徑且比所述最低回歸車速適用閾值大的距離閾值。
[0012]根據(jù)本發(fā)明，在未到停車的程度而向目標(biāo)路徑的回歸是可能的但與目標(biāo)路徑的最大乖離量比較大的情況下，通過(guò)以最低回歸車速定速行駛，能夠使在沿著行進(jìn)方向的更短距離中回歸到目標(biāo)路徑的可能性進(jìn)一步提高。
[0013]另外，本發(fā)明在上述構(gòu)成中具有以下特征:所述最大乖離量計(jì)算部將從與所述目標(biāo)路徑平行的直線和所述位置范圍的輪廓線相接的位置向所述目標(biāo)路徑做出的多條垂線之中最長(zhǎng)的距離計(jì)算為所述最大乖離量。[〇〇14]根據(jù)本發(fā)明，能夠比較幾條垂線的長(zhǎng)度來(lái)進(jìn)行最大乖離量的計(jì)算，因此，能夠減輕與最大乖離量的計(jì)算處理相關(guān)的負(fù)擔(dān)。
[0015]另外，本發(fā)明在上述構(gòu)成中具有以下特征:當(dāng)在回歸車速適用閾值以上并且小于所述最低回歸車速適用閾值的范圍內(nèi)含有所述最大乖離量的情況下，所述目標(biāo)車速?zèng)Q定部決定使用對(duì)車速值乘以所述最大乖離量越大而越小值的權(quán)重w所得到的所述回歸車速來(lái)作為所述目標(biāo)車速，其中，〇〈w〈 1，所述車速值為路徑要求車速和管制要求車速中較小的某一方，所述路徑要求車速表示在所述目標(biāo)路徑的地圖信息上預(yù)先規(guī)定的限制車速，所述管制要求車速是所述管制服務(wù)器基于所述目標(biāo)路徑的混雜狀況以及礦山總體的作業(yè)效率的至少一項(xiàng)來(lái)決定的，所述回歸車速適用閾值為比所述最低回歸車速適用閾值小的距離閾值。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，在最大乖離量為回歸車速適用閾值以上且小于最低回歸車速適用閾值的情況下，以最大乖離量越小而越快的車速值、最大乖離量越大而越慢的車速值行駛，由此能夠盡可能減少為了向目標(biāo)路徑回歸而進(jìn)行的減速的影響。
[0017]另外，本發(fā)明在上述構(gòu)成中具有以下特征:所述位置計(jì)算裝置為使用了全球定位系統(tǒng)的位置計(jì)算裝置，所述位置范圍計(jì)算部計(jì)算以所述預(yù)測(cè)位置為中心的誤差橢圓來(lái)作為所述位置范圍。
[0018]由此，能夠基于使用了 GPS的位置預(yù)測(cè)結(jié)果中具有特征的存在期待概率分布即誤差橢圓來(lái)決定目標(biāo)車速，能夠?qū)κ褂昧?GPS的搬運(yùn)車輛進(jìn)行合適的行駛控制。
[0019]另外，本發(fā)明為一種搬運(yùn)車輛，其經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，考慮來(lái)自所述管制服務(wù)器的指示而自律行駛，所述搬運(yùn)車輛的特征在于，具有:行駛控制裝置，進(jìn)行如下控制:在包含所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑的第一距離內(nèi)，所述搬運(yùn)車輛以路徑要求車速或者管制要求車速行駛，在所述搬運(yùn)車輛位于在所述第一距離范圍的外側(cè)與所述第一距離范圍鄰接的第二距離范圍內(nèi)的情況下，所述搬運(yùn)車輛以由離所述目標(biāo)路徑的位置偏差量越大而越小值的車速值構(gòu)成的回歸車速行駛，在所述搬運(yùn)車輛位于在所述第二距離范圍的外側(cè)與所述第二距離范圍鄰接的第三距離范圍內(nèi)的情況下，所述搬運(yùn)車輛以比為了回歸到所述目標(biāo)路徑而預(yù)先規(guī)定的所述回歸車速小的最低回歸車速定速行駛，其中，所述路徑要求車速表示在所述目標(biāo)路徑的地圖信息上預(yù)先規(guī)定的限制車速，所述管制要求車速是所述管制服務(wù)器基于所述目標(biāo)路徑的混雜狀況決定的；和行駛驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)所述行駛控制裝置的控制驅(qū)動(dòng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，將以目標(biāo)路徑為中心的搬運(yùn)車輛可能行駛的范圍按照距離分為第一距離范圍、第二距離范圍、第三距離范圍，在搬運(yùn)車輛位于第三距離范圍的情況下，能夠使其以最低回歸車速定速行駛。[0021 ]另外，本發(fā)明為一種搬運(yùn)車輛的行駛控制裝置，其搭載在所述搬運(yùn)車輛上，所述搬運(yùn)車輛經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，基于來(lái)自所述管制服務(wù)器的指示及從自車輛所具備的位置計(jì)算裝置輸出的所述自車輛的預(yù)測(cè)位置而自律行駛，其特征在于，具有:以所述預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算所述搬運(yùn)車輛按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范圍的位置范圍計(jì)算部;計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部，該最大乖離量由所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑與包含在所述位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成；目標(biāo)車速?zèng)Q定部，在所述最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速?zèng)Q定為相對(duì)較小的車速；以及目標(biāo)路徑跟隨部，進(jìn)行用于使所述搬運(yùn)車輛按照所述目標(biāo)車速、沿著所述目標(biāo)路徑行駛的控制。
[0022]據(jù)此，能夠設(shè)為搬運(yùn)車輛可能存在的位置與目標(biāo)路徑的位置偏差量的最大值(最大乖離量)越大越降低目標(biāo)車速。因此，例如只要在朝向目標(biāo)路徑的方向上設(shè)定了轉(zhuǎn)向角， 在沿著搬運(yùn)車輛的行進(jìn)方向的更短距離中能夠回歸到目標(biāo)路徑的可能性就會(huì)增大，即使轉(zhuǎn)向角被設(shè)定在了偏離目標(biāo)路徑的方向上，與車速大的情況相比，能夠使相對(duì)于目標(biāo)路徑的進(jìn)一步的位置偏差變小的可能性也會(huì)增大。[〇〇23]發(fā)明效果
[0024]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供如下的搬運(yùn)車輛及其行駛控制裝置:能考慮從位置計(jì)算裝置得出的自車位置的誤差來(lái)進(jìn)行行駛控制。上述以外的課題、結(jié)構(gòu)以及效果能夠通過(guò)以下實(shí)施方式的說(shuō)明得以明確?！靖綀D說(shuō)明】
[0025]圖1是表示礦山內(nèi)的概略構(gòu)成的圖。
[0026]圖2是管制服務(wù)器以及自卸車20的硬件構(gòu)成圖，圖2的(a)示出管制服務(wù)器，圖2的 (b)示出自卸車。
[0027]圖3是表示管制服務(wù)器的主要功能的功能框圖。
[0028]圖4是表示存儲(chǔ)在管制服務(wù)器中的路徑數(shù)據(jù)的一例的圖，圖4的(a)示意地示出路徑數(shù)據(jù)，圖4的(b)示出路徑數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造例。
[0029]圖5是表示自卸車20的功能構(gòu)成的框圖。
[0030]圖6是表示尋找適合鏈路的處理的說(shuō)明圖。
[0031]圖7是表示圖5的行動(dòng)指令部?jī)?nèi)的功能構(gòu)成的框圖。[〇〇32]圖8是表示最大乖離量計(jì)算處理的說(shuō)明圖。
[0033]圖9是表示最大乖離量與目標(biāo)車速之間的關(guān)系的表。
[0034]圖10是表示本實(shí)施方式中的自卸車的行駛控制處理的流程的流程圖。
[0035]圖11是表示其他實(shí)施方式的概念的圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0036]以下、參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。在以下的實(shí)施方式中，為了方便在有必要時(shí)，分割成幾個(gè)部分或者實(shí)施方式來(lái)說(shuō)明。在以下的實(shí)施方式中，言及要素的數(shù)等 (包括個(gè)數(shù)、數(shù)值、量、范圍等)時(shí)，除了特別明示的情況以及原理上明顯地限定于特定的數(shù)的情況等，并非限定于該特定的數(shù)，也可以是特定的數(shù)以上或以下。此外，在以下的實(shí)施方式中，其構(gòu)成要素(也包括處理步驟等)除了特別明示的情況以及原理上明顯地被認(rèn)為是必須的情況等，并非是必須的。[〇〇37]另外，以下的實(shí)施方式中的各構(gòu)成、功能、處理部、處理部等，可以將其一部分或者全部作為例如集成電路或其他硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。另外，后述的各構(gòu)成、功能、處理部、處理部等， 也可以作為電腦上執(zhí)行的程序來(lái)實(shí)現(xiàn)。即也可以作為軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)各構(gòu)成、功能、處理部、處理部等的程序、表、文件等信息，能夠存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器、硬盤或SSD(Solid State Drive) 等存儲(chǔ)裝置、1C卡、SD卡、DVD等存儲(chǔ)介質(zhì)中。
[0038]以下，基于附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。另外，在用于說(shuō)明實(shí)施方式的所有附圖中，對(duì)具有相同功能的部件賦予相同或者相關(guān)聯(lián)的附圖標(biāo)記，并省略其重復(fù)說(shuō)明。此外， 在以下的實(shí)施方式中，除了特別必要的情況以外原則上不重復(fù)相同或等同部分的說(shuō)明。 [〇〇39]第一實(shí)施方式[〇〇4〇]參照?qǐng)D1，說(shuō)明作為本實(shí)施方式的搭載有位置計(jì)算裝置的搬運(yùn)車輛的礦山用自卸車(以下簡(jiǎn)稱為“自卸車”)所行駛的礦山內(nèi)的概略構(gòu)成。圖1是表示礦山內(nèi)的概略構(gòu)成的圖。
[0041]如圖1所示，在礦山內(nèi)，設(shè)有將裝載場(chǎng)地61(相當(dāng)于裝載地點(diǎn))以及卸載場(chǎng)地62(相當(dāng)于卸載地點(diǎn))連接的行駛路徑60。在裝載場(chǎng)地61進(jìn)行砂石或礦石的裝載作業(yè)的挖掘機(jī)10 進(jìn)行掘削作業(yè)。然后，自卸車20-1、20-2在裝載場(chǎng)地61從挖掘機(jī)10裝載砂石或礦石等裝載物，沿著行駛路徑60朝向卸載場(chǎng)地62行駛。自卸車20-U20-2到達(dá)至卸載場(chǎng)地62后將裝載物卸載。然后自卸車20-1、20-2在空載狀態(tài)下朝向裝載場(chǎng)地61行駛。[〇〇42]自卸車20-U20-2經(jīng)由無(wú)線通信網(wǎng)路40而與設(shè)置在管制中心30的管制服務(wù)器31通信連接。而且，自卸車20-U20-2依照來(lái)自管制服務(wù)器31的管制控制而行駛。圖1的附圖標(biāo)記 32為與管制服務(wù)器31連接的無(wú)線天線，附圖標(biāo)記41-1、41-2、41-3表示無(wú)線移動(dòng)臺(tái)。在以下的說(shuō)明中，在不區(qū)分自卸車20-1、20-2的情況下，記載為自卸車20。[〇〇43]自卸車20具有位置計(jì)算裝置(在圖1中省略圖示)，其用于從全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng) (GNSS:Global Navigat1n System)的至少3個(gè)導(dǎo)航衛(wèi)星50-1、50-2、50-3接收測(cè)位電波而獲取自車輛的位置。作為GNSS，除了GPS，也可以使用GLONASS (Global Navigat1n Satellite System)、GALILE0〇
[0044]管制服務(wù)器31能夠考慮所有自卸車20-l、20-2的行駛位置和目標(biāo)路徑、礦山的作業(yè)目標(biāo)和作業(yè)效率等，來(lái)計(jì)算(決定)作為從管制服務(wù)器31看來(lái)在行駛時(shí)想要適用于各自卸車20-1、20-2的車速(標(biāo)量)的管制要求車速，并將其通知給各自卸車20-1、20-2。管制要求車速為根據(jù)包含實(shí)際的擁堵?tīng)顟B(tài)和自卸車20的運(yùn)轉(zhuǎn)臺(tái)數(shù)在內(nèi)的運(yùn)行狀況來(lái)對(duì)行駛路徑60 上的各區(qū)間的限制車速(路徑要求車速)進(jìn)行修正而得到的車速，其中，限制車速(路徑要求車速)是在行駛路徑60的地圖信息中考慮了轉(zhuǎn)彎的曲率和斜度、道寬而決定的車速。因此， 路徑要求車速為各區(qū)間的最高車速，管制要求車速為路徑要求車速以下的車速值。另外，在本說(shuō)明書(shū)中車速表示標(biāo)量。
[0045]接著參照?qǐng)D2,說(shuō)明圖1的管制服務(wù)器31以及自卸車20的硬件構(gòu)成。圖2是管制服務(wù)器以及自卸車20的硬件構(gòu)成圖，圖2的(a)示出管制服務(wù)器，圖2的(b)示出自卸車。
[0046]如圖2的(a)所示，管制服務(wù)器31 包括CPU311、RAM(Random Access Memory)312、 R0M(Read Only Memory)313、HDD(Hard Disk Drive)314、I/F315以及總線318。而且， CPU311、RAM312、R0M313、HDD314、以及 I/F315 構(gòu)成為經(jīng)由總線 318 而連接。[〇〇47]管制服務(wù)器31還具有LCD(Liquid Crystal Display)316和操作部317,這些設(shè)備與I/F315連接。[〇〇48]CPU311為運(yùn)算部，控制管制服務(wù)器31整體的動(dòng)作。[〇〇49]RAM312為能夠進(jìn)行信息的高速讀寫(xiě)的易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，用作CPU311處理信息時(shí)的作業(yè)區(qū)域。
[0050]R0M313為讀取專用的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有成為本實(shí)施方式的特征的自律行駛控制程序。[0051 ]HDD314為能夠讀寫(xiě)信息的非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有0S(0perating System)和各種控制程序、應(yīng)用程序等。[〇〇52]LCD316是用于供用戶確認(rèn)礦山內(nèi)的自卸車的行駛狀況的視覺(jué)性使用者界面。[〇〇53]操作部317為鍵盤或?qū)盈B在LCD316上的觸摸面板(省略圖示)等、用于供用戶向管制服務(wù)器31輸入信息的使用者接口。[〇〇54]在管制服務(wù)器31的I/F315上連接有用于與無(wú)線通信網(wǎng)路40連接的服務(wù)器側(cè)通信裝置340。
[0055]另一方面，如圖2的(b)所示，自卸車20具有:進(jìn)行用于自律行駛的控制處理的行駛控制裝置200;用于依照來(lái)自行駛控制裝置200的控制指示來(lái)對(duì)自卸車20進(jìn)行行駛驅(qū)動(dòng)的行駛驅(qū)動(dòng)裝置210;用于計(jì)算自卸車20的自車輛的預(yù)測(cè)位置的位置計(jì)算裝置220;用于辨別自卸車20的周圍環(huán)境的毫米波傳感器等外界傳感器231;用于識(shí)別車身傾斜和/或裝載量等車身信息的車身傳感器232;用于與無(wú)線通信網(wǎng)路40連接的自卸車側(cè)通信裝置240。[〇〇56]行駛驅(qū)動(dòng)裝置210包括對(duì)自卸車20施加制動(dòng)的制動(dòng)裝置211、用于變更自卸車20的轉(zhuǎn)向角的轉(zhuǎn)向馬達(dá)212、以及用于使自卸車20行駛的行駛馬達(dá)213。[〇〇57]位置計(jì)算裝置220是接收來(lái)自導(dǎo)航衛(wèi)星50-1、50-2、50-3的測(cè)位電波來(lái)計(jì)算自車輛的預(yù)測(cè)位置的GPS裝置或頂U(kuò)。
[0058]行駛控制裝置200包括CPU201、RAM202、R0M203、HDD204、I/F205、以及總線208。而且，CPU201、RAM202、R0M203、HDD204、以及I/F205構(gòu)成為經(jīng)由總線208而連接。而且，行駛驅(qū)動(dòng)裝置210、位置計(jì)算裝置220、外界傳感器231、車身傳感器232以及自卸車側(cè)通信裝置240 與I/F205連接。[〇〇59]在這種硬件構(gòu)成中，存儲(chǔ)在R0M203、313和HDD204、314或未圖示的光盤等存儲(chǔ)介質(zhì)中的自律行駛控制程序被讀出至RAM202、312，并依照CPU201、311的控制而動(dòng)作，由此自律行駛控制程序(軟件)與硬件協(xié)動(dòng)，構(gòu)成實(shí)現(xiàn)管制服務(wù)器31以及行駛控制裝置200的功能的功能模塊。此外，在本實(shí)施方式中，通過(guò)軟件與硬件的組合說(shuō)明了管制服務(wù)器31以及行駛控制裝置200的構(gòu)成，但是特別是自卸車20也可以使用實(shí)現(xiàn)在自卸車側(cè)執(zhí)行的自律行駛控制程序的功能的邏輯電路來(lái)構(gòu)成。
[0060]接著參照?qǐng)D3至圖4,來(lái)說(shuō)明管制服務(wù)器31的功能構(gòu)成。圖3為表示管制服務(wù)器的主要功能的功能框圖。圖4為表示存儲(chǔ)在管制服務(wù)器中的路徑數(shù)據(jù)的一例的圖，圖4的(a)示意地示出路徑數(shù)據(jù)，圖4的(b)示出路徑數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)構(gòu)造例。
[0061]如圖3所示，管制服務(wù)器31具有行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a、管制要求車速?zèng)Q定部 311b、服務(wù)器側(cè)通信控制部311c、路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部314a以及運(yùn)行管理信息數(shù)據(jù)庫(kù)(以下將數(shù)據(jù)庫(kù)簡(jiǎn)稱為“DB”)314b。行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a、管制要求車速?zèng)Q定部311b以及服務(wù)器側(cè)通信控制部311c通過(guò)在管制服務(wù)器31上執(zhí)行的自律行駛控制程序而構(gòu)成。[〇〇62]路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部314a使用HDD314等固定存儲(chǔ)的存儲(chǔ)裝置而構(gòu)成。如圖4的(a)所示，路徑數(shù)據(jù)通過(guò)行駛路徑60上的各地點(diǎn)(以下稱為“節(jié)點(diǎn)”)22的位置信息與連結(jié)各節(jié)點(diǎn)的鏈路21來(lái)定義。另外，也可以包含礦山的地形信息及/或各節(jié)點(diǎn)的絕對(duì)坐標(biāo)(基于測(cè)位電波計(jì)算的三維實(shí)際坐標(biāo))。對(duì)各節(jié)點(diǎn)賦予了固有地識(shí)別該節(jié)點(diǎn)的識(shí)別信息(以下稱為“節(jié)點(diǎn) ID”)。
[0063]各鏈路具有行進(jìn)方向(圖4的(a)中的箭頭A方向)，定義了前端節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)。而且如圖4的(b)所示，路徑數(shù)據(jù)將固有地識(shí)別各鏈路的識(shí)別信息(例如21A)、與該鏈路的前端節(jié)點(diǎn)ID的坐標(biāo)值(X22A，y22A)以及終端節(jié)點(diǎn)ID的坐標(biāo)值(X22B，y22B )、在該鏈路上行駛時(shí)的路徑要求車速V21A、道寬W21A、斜度S21A、曲率C21A這些數(shù)據(jù)建立關(guān)聯(lián)。
[0064]路徑要求車速由該路徑的斜度、曲率、道寬等的道路規(guī)格等來(lái)決定。該路徑要求車速成為自卸車20實(shí)際行駛時(shí)的目標(biāo)車速的候選。
[0065]運(yùn)行管理信息DB314b存儲(chǔ)表示正在行駛路徑60上行駛的各自卸車的位置的運(yùn)行管理信息。[〇〇66]行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a根據(jù)從各自卸車20發(fā)送的行駛許可請(qǐng)求信息，對(duì)該自卸車20設(shè)定下一行駛許可區(qū)間。具體來(lái)說(shuō)，參照運(yùn)行管理信息DB314b的運(yùn)行管理信息獲取在該自卸車20的前方行駛的其他自卸車的位置。接著，參照路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部314a的路徑數(shù)據(jù)， 將新設(shè)定的行駛許可區(qū)間的前方邊界地點(diǎn)至少設(shè)置為如下地點(diǎn):相對(duì)于行駛路徑60上的在自卸車20的前方行駛的其他自卸車的當(dāng)前位置而為了施加制動(dòng)并停止所需的距離(可停止距離)的后方地點(diǎn)。然后，在與該自卸車20的當(dāng)前位置相比離開(kāi)可停止距離的位置上設(shè)定后方邊界地點(diǎn)。然后，將前方邊界地點(diǎn)以及后方邊界地點(diǎn)之間，設(shè)定為對(duì)發(fā)出行駛許可請(qǐng)求的自卸車20賦予的新的行駛許可區(qū)間。
[0067]管制要求車速?zèng)Q定部31 lb決定管制要求車速。具體來(lái)說(shuō)，管制要求車速?zèng)Q定部 311b從路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部314a讀取路徑數(shù)據(jù)，參照運(yùn)行管理信息D314b所存儲(chǔ)的運(yùn)行信息，并考慮與對(duì)自卸車20設(shè)定的新的行駛許可區(qū)間所包含的鏈路建立了對(duì)應(yīng)的路徑要求車速、以及自卸車20與前方車輛的距離、交通混雜的狀態(tài)來(lái)決定管制要求車速。通常，最大管制要求車速為在路徑數(shù)據(jù)中與鏈路建立了對(duì)應(yīng)的車速，在交通擁堵的情況下，將比最大管制要求車速慢的車速?zèng)Q定為管制要求車速。管制要求車速被輸出至行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a。
[0068]行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a生成表示所設(shè)定的新的行駛許可區(qū)間的前方邊界點(diǎn)、后方邊界點(diǎn)、以及管制要求車速的行駛許可應(yīng)答信息，并向服務(wù)器通信控制部311c輸出。 [〇〇69]服務(wù)器通信控制部311c進(jìn)行各自卸車20的行駛許可請(qǐng)求信息的接收、以及發(fā)送根據(jù)該請(qǐng)求生成的行駛許可應(yīng)答信息的控制。
[0070]接著參照?qǐng)D5至圖8說(shuō)明關(guān)于自卸車20的自律行駛的功能構(gòu)成。圖5為表示自卸車20的功能構(gòu)成的框圖。圖6為表示尋找適合鏈路的處理的說(shuō)明圖。圖7為表示圖5的行動(dòng)指令部?jī)?nèi)的功能構(gòu)成的框圖。圖8為表示最大乖離量計(jì)算處理的說(shuō)明圖。
[0071]如圖5所示，行駛控制裝置200具有:存儲(chǔ)有行駛的路徑及與之附隨的信息的路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a;以位置計(jì)算裝置220計(jì)算出的自車輛的預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算自卸車20以預(yù)先決定的期待概率(例如可靠度95%以上)所存在的位置范圍的位置范圍計(jì)算部201b;從路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a提取出恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)的路徑數(shù)據(jù)提取部201c;檢測(cè)前方障礙物的位置的障礙物位置運(yùn)算部201d;識(shí)別行駛車速和轉(zhuǎn)向角、裝載權(quán)重等車身狀態(tài)的車身信息運(yùn)算部 201e;決定自車的目標(biāo)車速、目標(biāo)路徑等，并輸出用于跟隨目標(biāo)路徑所需的指令信息的行動(dòng)指令部201f;決定為了以目標(biāo)車速沿著目標(biāo)路徑移動(dòng)所需的驅(qū)動(dòng)、制動(dòng)、轉(zhuǎn)向的控制量的目標(biāo)路徑跟隨部201g;當(dāng)接近當(dāng)前行駛中的行駛許可區(qū)間的終端地點(diǎn)(前方邊界點(diǎn))時(shí)，進(jìn)行之后行駛的新的行駛許可區(qū)間的設(shè)定請(qǐng)求的行駛許可請(qǐng)求部201h;以及進(jìn)行與管制服務(wù)器 31的無(wú)線通信控制的自卸車側(cè)通信控制部201 i。[〇〇72]路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a存儲(chǔ)路徑數(shù)據(jù)，該路徑數(shù)據(jù)將自卸車20應(yīng)該行駛的路徑表現(xiàn)為在兩端具有被稱為節(jié)點(diǎn)的點(diǎn)的鏈路的集合體。另外，鏈路ID和其附帶的附帶信息被建立關(guān)聯(lián)地構(gòu)成，使得當(dāng)指定鏈路時(shí)能夠提取與該鏈路建立了關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
[0073]位置范圍計(jì)算部201b計(jì)算表現(xiàn)當(dāng)前的運(yùn)算結(jié)果有多大程度的可靠性的概率分布。 在本實(shí)施方式中作為位置計(jì)算裝置220使用GPS，作為概率分布使用誤差橢圓，求出將該結(jié)果反映在位置信息上的位置范圍。在以下的說(shuō)明中“誤差橢圓”不僅僅表示單純的概率分布，還表示反映了以預(yù)測(cè)位置為中心的誤差橢圓的概率分布的位置范圍。
[0074]誤差橢圓是在運(yùn)算自車的預(yù)測(cè)位置時(shí)將自車可能存在的二維平面上的范圍(即測(cè)定位置誤差)用橢圓來(lái)表現(xiàn)的，通過(guò)將車輛的行進(jìn)方向上的某固定概率以上的存在范圍和車輛橫向方向上的某固定概率以上的存在范圍統(tǒng)合，來(lái)將自車位置在某固定概率以上存在的范圍的邊界用二維上的橢圓形表現(xiàn)。這里說(shuō)的預(yù)測(cè)位置表示在該誤差橢圓范圍內(nèi)自車存在的可能性最高的位置，表示隨著接近誤差橢圓的圓周部分，自車存在的可能性變低。也就是說(shuō)，誤差橢圓的圓周上表示期待概率雖低但仍在某固定概率以上、例如95%以上等具有存在的可能性。
[0075]通過(guò)使用誤差橢圓，能夠使用對(duì)使用了GPS的預(yù)測(cè)位置反映了特征性的誤差的概率分布即誤差橢圓來(lái)計(jì)算目標(biāo)車速，從而能夠進(jìn)行與搭載有GPS的自卸車相適合的行駛控制。[〇〇76]位置范圍計(jì)算部201b計(jì)算出的位置范圍被輸出至行動(dòng)指令部201f。
[0077]另外，表示自車位置的期待概率的概率分布不限于誤差橢圓，也可以生成例如將 XY坐標(biāo)上的某一坐標(biāo)處的概率描繪到與XY平面正交的Z軸方向上的二維正態(tài)分布。[〇〇78] 路徑數(shù)據(jù)提取部201c基于從位置范圍計(jì)算部201b得出的位置范圍，提取該位置近旁的路徑數(shù)據(jù)。作為一例將提取自車位置近旁的數(shù)據(jù)的情況示出于圖7。路徑數(shù)據(jù)提取部 201c將從位置范圍計(jì)算部201b得出的位置范圍的預(yù)測(cè)位置CP與各鏈路(例如鏈路21A)的前端節(jié)點(diǎn)(前端節(jié)點(diǎn)22A)及終端節(jié)點(diǎn)(例如22B)的坐標(biāo)值進(jìn)行比較，在前端節(jié)點(diǎn)22A與終端節(jié)點(diǎn)22B之間選擇適合預(yù)測(cè)位置CP的鏈路中最近的鏈路，并將其決定為適合鏈路21A。然后路徑數(shù)據(jù)提取部201c從存儲(chǔ)在路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a的路徑數(shù)據(jù)提取出與決定的適合鏈路21A 建立了關(guān)聯(lián)的路徑數(shù)據(jù)。路徑數(shù)據(jù)提取部201c將提取出的路徑數(shù)據(jù)輸出到行動(dòng)指令部201f〇[〇〇79]障礙物位置運(yùn)算部201d基于來(lái)自例如毫米波傳感器或立體攝像機(jī)等外界傳感器 231的輸出，來(lái)運(yùn)算特別是有無(wú)位于自卸車20的行進(jìn)方向前方的障礙物(例如前方車輛)和與自卸車20的距離。在檢測(cè)到障礙物的情況下，向行動(dòng)指令部201f輸出檢測(cè)結(jié)果。行動(dòng)指令部201f根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行例如為了避免碰撞而用于減速、停止的制動(dòng)動(dòng)作。
[0080]車身信息運(yùn)算部201e基于來(lái)自各種車身傳感器232的輸出，來(lái)運(yùn)算轉(zhuǎn)向角、行駛車速、裝載權(quán)重等表示自卸車的車身狀態(tài)的值。例如車身信息運(yùn)算部201e基于來(lái)自安裝在轉(zhuǎn)向軸上的旋轉(zhuǎn)角傳感器的輸出來(lái)運(yùn)算轉(zhuǎn)向角。另外，車身信息運(yùn)算部201e基于從計(jì)測(cè)前輪和/或后輪的轉(zhuǎn)速的車輪轉(zhuǎn)速傳感器輸出的轉(zhuǎn)速以及車輪規(guī)格來(lái)運(yùn)算行駛車速。另外，車身信息運(yùn)算部201e基于來(lái)自壓力傳感器的輸出來(lái)運(yùn)算裝載權(quán)重，其中該壓力傳感器能夠計(jì)測(cè)設(shè)置在各車輪上的懸架的壓力。車身信息運(yùn)算部201e將提取的路徑數(shù)據(jù)輸出到行動(dòng)指令部 201f。行動(dòng)指令部201f?根據(jù)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行例如將空載時(shí)比載貨時(shí)施加制動(dòng)時(shí)的時(shí)機(jī)提前等與車身信息相應(yīng)的行駛控制。[〇〇81]目標(biāo)路徑跟隨部201g進(jìn)行用于使自卸車20按照行動(dòng)指令部201f?決定的目標(biāo)車速、 并沿著目標(biāo)路徑行駛的控制，包括:生成用于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)車速的行駛馬達(dá)轉(zhuǎn)矩指令的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成部501，以及生成轉(zhuǎn)向角指令以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)路徑的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角生成部502。[〇〇82]目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成部501從行動(dòng)指令部201f獲取目標(biāo)車速，反饋目標(biāo)車速與當(dāng)前的車速值之差，并生成使該差縮小的目標(biāo)行駛轉(zhuǎn)矩。[〇〇83]目標(biāo)轉(zhuǎn)向角生成部502從自卸車側(cè)通信控制部201i獲取行駛許可應(yīng)答信息，并獲取目標(biāo)路徑(行駛許可區(qū)間)的位置信息。然后，反饋從位置范圍計(jì)算部201b得出的預(yù)測(cè)位置與目標(biāo)路徑的位置偏差，并生成使該差縮小的目標(biāo)轉(zhuǎn)向角。[〇〇84]行駛許可請(qǐng)求部201h對(duì)照從位置范圍計(jì)算部201b得出的自車輛的預(yù)測(cè)位置和從路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a讀取的路徑數(shù)據(jù)，判定自車輛是否到達(dá)了發(fā)送用于請(qǐng)求下一行駛許可區(qū)間的設(shè)定的行駛許可請(qǐng)求信息的地點(diǎn)(行駛許可請(qǐng)求地點(diǎn))，在達(dá)到了的情況下對(duì)自卸車側(cè)通信控制部201 i發(fā)送行駛許可請(qǐng)求信息。[〇〇85]自卸車側(cè)通信控制部201i進(jìn)行如下控制:對(duì)管制服務(wù)器31發(fā)送用于請(qǐng)求下一行駛許可區(qū)間的行駛許可請(qǐng)求信息，并且從管制服務(wù)器31接收行駛許可應(yīng)答信息(包含管制要求車速信息)。
[0086]如圖7所示，行動(dòng)指令部201f具有:從多個(gè)目標(biāo)車速候選中選擇一個(gè)目標(biāo)車速候選的目標(biāo)車速候選選擇部601;計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部602,該最大乖離量由自卸車20的目標(biāo)路徑和包含在位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成;在最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速?zèng)Q定為相對(duì)較小的車速的目標(biāo)車速?zèng)Q定部 603〇[〇〇87]目標(biāo)車速候選選擇部601從與從路徑數(shù)據(jù)提取部201c獲取的適合鏈路21A建立了關(guān)聯(lián)的路徑數(shù)據(jù)的路徑信息獲取(讀取)路徑要求車速，并且讀取包含在從自卸車側(cè)通信控制部240輸出的行駛許可應(yīng)答信息中的管制要求車速，比較兩者并將慢的一方的車速選擇為目標(biāo)車速的候選。目標(biāo)車速候選選擇部601將所選擇的目標(biāo)車速候選輸出到目標(biāo)車速?zèng)Q定部603。[0〇88]如圖8所示，最大乖離量計(jì)算部602基于從位置范圍計(jì)算部201b得到的自車位置CP和誤差橢圓EE、以及從路徑數(shù)據(jù)提取部201c得到的適合鏈路21D及與其相關(guān)聯(lián)的前端節(jié)點(diǎn) 22A和終端節(jié)點(diǎn)22B的坐標(biāo)值，求出自車位置CP與目標(biāo)路徑即適合鏈路21A的最大乖離量 MaxD。最大乖離量MaxD定義為相對(duì)于目標(biāo)路徑即適合鏈路21A設(shè)想的最大的偏差量。從位置范圍計(jì)算部201b輸出自車位置CP和誤差橢圓EE。該自車位置CP是概率上存在可能性最高的位置，以該位置為中心，在某概率以上有存在可能性的區(qū)域表現(xiàn)為誤差橢圓EE。也就是說(shuō)， 表示只要是在誤差橢圓EE的內(nèi)側(cè)，自卸車20就有存在的可能性。最大乖離量計(jì)算部602在得到自車位置CP及誤差橢圓EE之后，計(jì)算與目標(biāo)路徑即適合鏈路21A最為乖離的地點(diǎn)即最大乖離地點(diǎn)P。該最大乖離地點(diǎn)P能夠作為與適合鏈路21A平行的直線LineA與誤差橢圓EE的輪廓線相接的位置而被求出。最大乖離量計(jì)算部602將從該最大乖離地點(diǎn)P向目標(biāo)路徑即適合鏈路21A作出的垂線即最大乖離地點(diǎn)垂線ED的長(zhǎng)度的最大值(最長(zhǎng)距離)決定為最大乖離量 MaxD。
[0089]目標(biāo)車速?zèng)Q定部603基于由目標(biāo)車速候選選擇部601通知的目標(biāo)車速候選、以及由最大乖離量計(jì)算部602通知的最大乖離量MaxD決定目標(biāo)車速，并向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。此時(shí)，也可以基于來(lái)自障礙物位置運(yùn)算部201d及/或車身信息運(yùn)算部201e的輸出，對(duì)決定的目標(biāo)車速進(jìn)行修正。在修正了的情況下，也可以適用比決定了的目標(biāo)車速更慢的車速。
[0090]不限于自律行駛自卸車，一般地，只要車輛具有相同轉(zhuǎn)向角，就能夠使行駛車速慢的一方在行進(jìn)方向上的短距離中相對(duì)于目標(biāo)路徑的偏差量變小。因此，為了盡量在行進(jìn)方向上的短距離中使與目標(biāo)路徑的偏差量變小，需要降低行駛車速。即，通過(guò)使目標(biāo)車速降低來(lái)使行駛車速降低即可。
[0091]在此，如上所述，基于來(lái)自位置計(jì)算裝置220的輸出而計(jì)算出的自卸車20的自車位置以某概率存在于誤差橢圓的圓周上。因此，盡管可能性低但為了提高安全性，在本實(shí)施方式中，為了計(jì)算與目標(biāo)路徑的偏差量，將在誤差橢圓內(nèi)與目標(biāo)路徑的偏差量最大的位置(最大乖離地點(diǎn))采用為用于決定目標(biāo)車速的自車輛的預(yù)測(cè)位置。[〇〇92]因此，目標(biāo)車速?zèng)Q定部603基于相對(duì)于目標(biāo)路徑的最大偏差量即最大乖離量MaxD， 對(duì)目標(biāo)車速候選選擇部601選擇的目標(biāo)車速候選進(jìn)行修正。然后目標(biāo)車速?zèng)Q定部603將經(jīng)修正的目標(biāo)車速向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。由此，能夠沿著行進(jìn)方向以更短距離使乖離量變小。[〇〇93]圖9為表示最大乖離量與目標(biāo)車速的關(guān)系的表。在圖9的表中，在最大乖離量MaxD 比回歸車速適用閾值JD1大的情況下，對(duì)當(dāng)前的目標(biāo)車速值乘以權(quán)重w=l，其中，回歸車速適用閾值JD1用于判斷是否適用比目標(biāo)車速候選慢的回歸車速。因此，在最大乖離量MaxD小于回歸車速適用閾值JD1的情況下，目標(biāo)車速?zèng)Q定部603對(duì)目標(biāo)車速候選乘以權(quán)重1，也就是說(shuō)目標(biāo)車速候選能夠直接作為目標(biāo)車速使用。[〇〇94] 在最大乖離量MaxD為回歸車速適用閾值JD 1以上、且小于最低回歸車速適用閾值 JD2的情況下，目標(biāo)車速?zèng)Q定部603對(duì)目標(biāo)車速候選乘以在《^?<￥< 1 (wmin為比0大且小于1 的值)的范圍內(nèi)隨著最大乖離量MaxD變大而變小的權(quán)重w，來(lái)決定目標(biāo)車速，其中，最低回歸車速適用閾值JD2用于判斷是否適用為了使目標(biāo)路徑回歸而預(yù)先規(guī)定的最低回歸車速。 [〇〇95] 在最大乖離量MaxD在最低回歸車速適用閾值JD2以上、且在用于判斷成向目標(biāo)路徑的回歸為不可能的停止判斷閾值JD3以下的情況下，目標(biāo)車速?zèng)Q定部603決定作為目標(biāo)車速適用最低回歸車速。由此，自卸車20即使在大幅偏離目標(biāo)路徑的情況下，也能夠以足夠低速的回歸車速(例如5km/h)行駛，從而在行進(jìn)方向上的短距離內(nèi)返回到目標(biāo)路徑。另外，在相對(duì)于目標(biāo)路徑的偏差量比較小的情況下，使用比最低回歸車速大的車速進(jìn)行回歸動(dòng)作， 從而能夠進(jìn)一步減小伴隨著回歸動(dòng)作的自卸車20的減速的影響。[〇〇96]構(gòu)成為，在最大乖離量MaxD在停止判斷閾值JD3以上的情況下，判斷為是不能回歸的乖離量，能夠?qū)⒆罱K目標(biāo)車速作為〇來(lái)指示停車。
[0097]上述回歸車速適用閾值JD1、最低回歸車速適用閾值JD2、停止判斷閾值JD3可以考慮車身的裝載狀態(tài)、道寬、有無(wú)會(huì)車現(xiàn)象發(fā)生等外在因素而預(yù)先決定，也可以一邊使自卸車 20行駛一邊對(duì)應(yīng)外在因素的變動(dòng)來(lái)動(dòng)態(tài)地決定。
[0098]接下來(lái)參照?qǐng)D10,說(shuō)明本實(shí)施方式的自卸車的行駛控制處理流程。圖10為表示本實(shí)施方式的自卸車的行駛控制處理流程的流程圖。[〇〇99]當(dāng)開(kāi)始行駛控制處理時(shí)，首先啟動(dòng)自卸車20的發(fā)動(dòng)機(jī)。由此向行駛控制裝置200接入主電源，并開(kāi)始基于位置計(jì)算裝置220進(jìn)行的自車輛的預(yù)測(cè)位置的計(jì)算(S1001)?；蛘?，也可以不是與發(fā)動(dòng)機(jī)連動(dòng)的電源，而是預(yù)先另外設(shè)置電源開(kāi)關(guān)，通過(guò)將其接入而使電源被接入。如果自卸車20的目的地點(diǎn)是未定的(S1002:否)，則行駛許可請(qǐng)求部201h對(duì)管制服務(wù)器 31進(jìn)行目的地點(diǎn)的設(shè)定請(qǐng)求(S1003)，管制服務(wù)器31設(shè)定目的地點(diǎn)并向自卸車20發(fā)出應(yīng)答 (S1004)〇
[0100]在設(shè)定有目的地點(diǎn)的情況下(S1002:是、S1004)，行駛許可請(qǐng)求部201h參照位置計(jì)算裝置220的預(yù)測(cè)位置來(lái)判斷是否已到達(dá)行駛許可請(qǐng)求地點(diǎn)，如果已到達(dá)(S1005:是)，則對(duì)管制服務(wù)器31進(jìn)行下一行駛許可請(qǐng)求地點(diǎn)的設(shè)定請(qǐng)求(S1006)。管制服務(wù)器31的行駛許可區(qū)間設(shè)定部311a設(shè)定行駛許可區(qū)間后，管制要求車速?zèng)Q定部311b基于運(yùn)行管理信息以及與設(shè)定的行駛許可區(qū)間內(nèi)的鏈路相關(guān)聯(lián)的路徑數(shù)據(jù)所包含的路徑要求車速，決定管制要求車速，生成表示這些內(nèi)容的行駛許可區(qū)間應(yīng)答信息并向自卸車20發(fā)送應(yīng)答(S1007)。
[0101]另外，位置范圍計(jì)算部201b以從位置計(jì)算裝置220獲取的自車輛的預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算自車輛以預(yù)先決定的期待概率存在的位置范圍(S1008)。路徑數(shù)據(jù)提取部201c比較位置范圍和路徑數(shù)據(jù)存儲(chǔ)部204a內(nèi)的路徑數(shù)據(jù)，檢索離自車輛最近的適合鏈路，并提取該路徑數(shù)據(jù)(S1009)。[〇1〇2]目標(biāo)車速候選選擇部601比較管制要求車速或者包含在路徑數(shù)據(jù)提取部201b讀取的適合鏈路的路徑數(shù)據(jù)中的路徑要求信息，將車速慢的一方選擇為目標(biāo)車速候選(S1010)， 并向目標(biāo)車速?zèng)Q定部603輸出。
[0103]最大乖離量計(jì)算部602基于位置范圍計(jì)算部201b計(jì)算的位置范圍，檢索離目標(biāo)路徑最遠(yuǎn)的地點(diǎn)(最大乖離量地點(diǎn))，計(jì)算該最大乖離量地點(diǎn)與目標(biāo)路徑的距離(最大乖離量) (S1011)，并向目標(biāo)車速?zèng)Q定部603輸出。[〇1〇4] 如果最大乖離量小于回歸車速適用閾值(S1012:是)，則目標(biāo)車速?zèng)Q定部603直接將目標(biāo)車速候選適用為目標(biāo)車速(S1013)，并向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。
[0105]如果最大乖離量為回歸車速適用閾值以上且小于最低回歸車速適用閾值(S1014: 是)，則目標(biāo)車速?zèng)Q定部603對(duì)目標(biāo)車速候選乘以比1小的權(quán)重來(lái)計(jì)算回歸車速，將該結(jié)果適用為目標(biāo)車速(S1015)，并向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。
[0106]如果最大乖離量為最低回歸車速適用閾值以上且小于停止判斷閾值(S1016:是)， 則目標(biāo)車速?zèng)Q定部603將最低回歸車速適用為目標(biāo)車速(S1017)，并向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。
[0107]如果最大乖離量為停止判斷閾值以上(S1018:是)，則目標(biāo)車速?zèng)Q定部603判斷為使自卸車20停止，并向目標(biāo)路徑跟隨部201g輸出。
[0108]目標(biāo)路徑跟隨部201g的目標(biāo)轉(zhuǎn)矩生成部501計(jì)算用于實(shí)現(xiàn)所獲得的目標(biāo)車速的轉(zhuǎn)矩，并且目標(biāo)轉(zhuǎn)向角生成部502參照包含在行駛許可應(yīng)答信息中的行駛許可區(qū)間的前方邊界點(diǎn)、后方邊界點(diǎn)和適合鏈路的前端節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算用于沿著目標(biāo)路徑而行駛的轉(zhuǎn)向角。 然后依照所計(jì)算的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)向角，進(jìn)行對(duì)行駛驅(qū)動(dòng)裝置210的驅(qū)動(dòng)控制(S1019)。行駛中，返回步驟S1001，重復(fù)上述一連串的處理。
[0109]根據(jù)本實(shí)施方式，即使自卸車20離目標(biāo)路徑的偏差量大也能夠通過(guò)賦予回歸車速來(lái)使其與目標(biāo)路徑的偏差量變小，因此，沒(méi)有必要將最終目標(biāo)車速定為0。但是，因在礦山這樣的環(huán)境中道寬有限、存在對(duì)面車道等理由，如果與目標(biāo)路徑的偏差太大則發(fā)生向路外的偏離或與對(duì)面車道的碰撞這樣的事象的危險(xiǎn)性變大。所以，通過(guò)設(shè)定最終目標(biāo)車速〇能夠避免那樣的事象發(fā)生。
[0110]上述實(shí)施方式并非限定本發(fā)明，在不偏離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)可以有各種的變更方式。關(guān)于其他的實(shí)施方式參照?qǐng)D11來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。圖11為表示其他實(shí)施方式的概念的圖。 例如，如圖11所示，將包括目標(biāo)路徑的、離目標(biāo)路徑相對(duì)近的距離(例如回歸車速適用閾值) 的范圍設(shè)定為第一距離范圍R1。另外，將與第一距離范圍R1的外側(cè)鄰接、離目標(biāo)路徑相對(duì)遠(yuǎn)的距離(例如最低車速適用閾值)的范圍設(shè)定為第二距離范圍內(nèi)R2。此外，將與第二距離范圍R2的外側(cè)鄰接、離目標(biāo)路徑更遠(yuǎn)的距離(例如停止判斷閾值)的范圍設(shè)定為第三距離范圍 R3。而且，可以在第一距離范圍R1的范圍內(nèi)以路徑要求車速或者管制要求車速行駛，在第二距離范圍R2內(nèi)以回歸車速行駛，在第三距離范圍R3內(nèi)以最低回歸車速定速行駛。而且可以在第三距離范圍R3的外側(cè)停止。另外，第三距離范圍R3也可以設(shè)定為開(kāi)放式(不指定離目標(biāo)路徑較遠(yuǎn)側(cè)的端部的范圍)，在這種情況下自卸車20不停止而定速行駛直到返回第二距離 R2〇
[0111]由此，在預(yù)測(cè)位置有誤差的情況下，也能夠基于存在可能性最高的預(yù)測(cè)位置和第一距離范圍、第二距離范圍、第三距離范圍的比較來(lái)行駛，能夠吸收位置計(jì)算誤差地進(jìn)行行駛控制。
[0112]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0113]10:油壓挖掘機(jī)
[0114]20、20-1、20_2:自卸車
[0115]31:管制服務(wù)器
[0116]40:無(wú)線通信網(wǎng)路
[0117]50-1、50-2、50-3:導(dǎo)航衛(wèi)星
[0118]60:搬運(yùn)路徑
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種搬運(yùn)車輛，其經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，考慮來(lái)自所述 管制服務(wù)器的指示而自律行駛，所述搬運(yùn)車輛的特征在于，具有:計(jì)算自車輛的預(yù)測(cè)位置的位置計(jì)算裝置；以所述預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算所述搬運(yùn)車輛按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范 圍的位置范圍計(jì)算部；計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部，該最大乖離量由所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑與包 含在所述位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成；目標(biāo)車速?zèng)Q定部，在所述最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速 決定為相對(duì)較小的車速;以及目標(biāo)路徑跟隨部，進(jìn)行用于使所述搬運(yùn)車輛按照所述目標(biāo)車速、沿著所述目標(biāo)路徑行 駛的控制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)車輛，其特征在于，當(dāng)在最低回歸車速適用閾值以上且小 于停止判斷閾值的范圍內(nèi)含有所述最大乖離量的情況下，所述目標(biāo)車速?zèng)Q定部決定使用所 述最低回歸車速來(lái)作為所述目標(biāo)車速，其中，所述最低回歸車速適用閾值為用于判斷是否 適用為了回歸到所述目標(biāo)路徑而預(yù)先決定的最低回歸車速的距離閾值，所述停止判斷閾值 為用于判斷不能回歸到所述目標(biāo)路徑且比所述最低回歸車速適用閾值大的距離閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)車輛，其特征在于，所述最大乖離量計(jì)算部將從與所述目 標(biāo)路徑平行的直線和所述位置范圍的輪廓線相接的位置向所述目標(biāo)路徑做出的垂線之中 最長(zhǎng)的距離計(jì)算為所述最大乖離量。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搬運(yùn)車輛，其特征在于，當(dāng)在回歸車速適用閾值以上并且小于 所述最低回歸車速適用閾值的范圍內(nèi)含有所述最大乖離量的情況下，所述目標(biāo)車速?zèng)Q定部 決定使用對(duì)車速值乘以所述最大乖離量越大而越小值的權(quán)重w所得到的所述回歸車速來(lái)作 為所述目標(biāo)車速，其中，〇〈w〈 1，所述車速值為路徑要求車速和管制要求車速中較小的某一 方，所述路徑要求車速表示在所述目標(biāo)路徑的地圖信息上預(yù)先規(guī)定的限制車速，所述管制 要求車速是所述管制服務(wù)器基于所述目標(biāo)路徑的混雜狀況以及礦山總體的作業(yè)效率的至 少一項(xiàng)來(lái)決定的，所述回歸車速適用閾值為比所述最低回歸車速適用閾值小的距離閾值。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)車輛，其特征在于，所述位置計(jì)算裝置為使用了全球定位 系統(tǒng)的位置計(jì)算裝置，所述位置范圍計(jì)算部計(jì)算以所述預(yù)測(cè)位置為中心的誤差橢圓來(lái)作為所述位置范圍。6.—種搬運(yùn)車輛，其經(jīng)由無(wú)線網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，考慮來(lái)自所述 管制服務(wù)器的指示而自律行駛，所述搬運(yùn)車輛的特征在于，具有:行駛控制裝置，進(jìn)行如下控制:在包含所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑的第一距離內(nèi)，所述搬 運(yùn)車輛以路徑要求車速或者管制要求車速行駛，在所述搬運(yùn)車輛位于在所述第一距離范圍 的外側(cè)與所述第一距離范圍鄰接的第二距離范圍內(nèi)的情況下，所述搬運(yùn)車輛以由離所述目 標(biāo)路徑的位置偏差量越大而越小值的車速值構(gòu)成的回歸車速行駛，在所述搬運(yùn)車輛位于在 所述第二距離范圍的外側(cè)與所述第二距離范圍鄰接的第三距離范圍內(nèi)的情況下，所述搬運(yùn) 車輛以比為了回歸到所述目標(biāo)路徑而預(yù)先規(guī)定的所述回歸車速小的最低回歸車速定速行 駛，其中，所述路徑要求車速表示在所述目標(biāo)路徑的地圖信息上預(yù)先規(guī)定的限制車速，所述 管制要求車速是所述管制服務(wù)器基于所述目標(biāo)路徑的混雜狀況決定的;和行駛驅(qū)動(dòng)裝置，根據(jù)所述行駛控制裝置的控制驅(qū)動(dòng)。7.—種搬運(yùn)車輛的行駛控制裝置，其搭載在所述搬運(yùn)車輛上，所述搬運(yùn)車輛經(jīng)由無(wú)線 網(wǎng)路與進(jìn)行運(yùn)行管理的管制服務(wù)器連接，基于來(lái)自所述管制服務(wù)器的指示及從自車輛所具 備的位置計(jì)算裝置輸出的所述自車輛的預(yù)測(cè)位置而自律行駛，其特征在于，具有:以所述預(yù)測(cè)位置為中心，計(jì)算所述搬運(yùn)車輛按照預(yù)先決定的期待概率而存在的位置范 圍的位置范圍計(jì)算部；計(jì)算最大乖離量的最大乖離量計(jì)算部，該最大乖離量由所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)路徑與包 含在所述位置范圍內(nèi)的各地點(diǎn)之間的乖離量中的最大值形成；目標(biāo)車速?zèng)Q定部，在所述最大乖離量相對(duì)較大的情況下，將所述搬運(yùn)車輛的目標(biāo)車速 決定為相對(duì)較小的車速;以及目標(biāo)路徑跟隨部，進(jìn)行用于使所述搬運(yùn)車輛按照所述目標(biāo)車速、沿著所述目標(biāo)路徑行 駛的控制。
【文檔編號(hào)】G05D1/02GK106030433SQ201580010921
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2015年3月3日
【發(fā)明人】田中航, 齋藤真二郎, 板東干雄, 野瀨昌則, 一野瀨昌則
【申請(qǐng)人】日立建機(jī)株式會(huì)社