行走車輛及行走車輛的控制方法
【專利摘要】一種行走車輛，其包括：車輛，其具有行走裝置和由行走裝置支承的車身；轉向裝置，其設置于行走裝置；轉向角檢測裝置，其檢測轉向裝置的檢測轉向角數據；姿態檢測裝置，其檢測車身的姿態數據；行走速度檢測裝置，其檢測行走裝置的行走速度數據；回轉數據計算部，其基于姿態數據和行走速度數據，計算車身的回轉數據；以及轉向角數據修正部，其基于檢測轉向角數據和回轉數據，計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據。
【專利說明】
行走車輛及行走車輛的控制方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及行走車輛及行走車輛的控制方法。
【背景技術】
[0002]行走車輛具有如專利文獻I中公開的轉向裝置。在專利文獻I中公開的轉向裝置具有用于檢測轉向角的旋轉角傳感器和用于檢測前輪是否處于直行狀態的接近開關。
[0003]專利文獻1:國際公開第2013/129090號
【發明內容】
[0004]在涉及行走車輛的技術領域中已知碰撞損害減輕系統，用于減輕因行走車輛與物體碰撞而造成的損害。目前期望如下技術，即，在基于由轉向角檢測裝置檢測出的檢測轉向角數據來實施碰撞損害減輕系統的控制或者實施行走車輛的行走裝置的控制的情況下，能夠抑制由轉向角檢測裝置檢測到的檢測轉向角數據的誤差。
[0005]本發明的目的在于提供一種能夠抑制檢測轉向角數據的誤差的行走車輛及行走車輛的控制方法。
[0006]根據本發明的第一方式，提供一種行走車輛，其包括:車輛，其具有行走裝置和由行走裝置支承的車身;轉向裝置，其設置于行走裝置;轉向角檢測裝置，其檢測轉向裝置的檢測轉向角數據;姿態檢測裝置，其檢測車身的姿態數據;行走速度檢測裝置，其檢測行走裝置的行走速度數據；回轉數據計算部，其基于姿態數據和行走速度數據，計算車身的回轉數據；以及轉向角數據修正部，其基于檢測轉向角數據和回轉數據，計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據。
[0007]根據本發明的第二方式，提供一種行走車輛的控制方法，其包括:檢測設置在車輛的行走裝置中的轉向裝置的檢測轉向角數據;檢測由行走裝置支承的車輛的車身的姿態數據;檢測行走裝置的行走速度數據;基于姿態數據和行走速度數據，計算車身的回轉數據；以及基于檢測轉向角數據和回轉數據，計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據。
[0008]根據本發明，提供一種能夠抑制檢測轉向角數據的誤差的行走車輛及行走車輛的控制方法。
【附圖說明】
[0009]圖1是表示本實施方式涉及的礦山的挖掘現場的一個示例的示意圖。
[0010]圖2是表示本實施方式涉及的運載車輛的一個示例的立體圖。
[0011]圖3是表示本實施方式涉及的駕駛室的一個示例的圖。
[0012]圖4是示意性地表示本實施方式涉及的行走車輛的一個示例的側視圖。
[0013]圖5是示意性地表示本實施方式涉及的行走車輛的一個示例的俯視圖。
[0014]圖6是示意性地表示本實施方式涉及的轉向裝置和轉向角檢測裝置的一個示例的圖。
[0015]圖7是示意性地表示本實施方式涉及的轉向裝置和轉向角檢測裝置的一個示例的圖。
[0016]圖8是示意性地表示本實施方式涉及的轉向角檢測裝置的一個示例的圖。
[0017]圖9是示意性地表示由本實施方式涉及的轉向角檢測裝置檢測到的轉向角數據的一個示例的圖。
[0018]圖10是表示本實施方式涉及的物體檢測裝置的一個示例的示意圖。
[0019]圖11是表示本實施方式涉及的控制系統的一個示例的功能框圖。
[0020]圖12是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的一個示例的圖。
[0021]圖13是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的一個示例的圖。
[0022]圖14是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的一個示例的圖。
[0023]圖15是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的一個示例的圖。
[0024]圖16是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的一個示例的圖。
[0025]圖17是表示本實施方式涉及的特定檢測區域的尺寸的控制方法的一個示例的流程圖。
[0026]圖18是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0027]圖19是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0028]圖20是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0029 ]圖21是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0030]圖22是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0031 ]圖23是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的示意圖。
[0032]圖24是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的流程圖。
[0033]圖25是表示本實施方式涉及的行走車輛的控制方法的一個示例的流程圖。
[0034]符號說明
[0035]I自卸車(行走車輛)
[0036]2 車輛
[0037]2F 前部
[0038]2R 后部
[0039]3 箱斗
[0040]4行走裝置
[0041]5 車身
[0042]5A下部平臺
[0043]5B上部平臺
[0044]5C 梯子
[0045]5D 梯子
[0046]6 車輪
[0047]6F 前輪
[0048]6R 后輪
[0049]7 車軸
[0050]7F 車軸[0051 ]7R 車軸
[0052]8駕駛室
[0053]9懸掛缸
[0054]9F懸掛缸
[0055]9R懸掛缸
[0056]10行走狀態檢測裝置
[0057]1A行走速度檢測裝置
[0058]1B轉向角檢測裝置
[0059]1C姿態檢測裝置
[0060]11裝載狀態檢測裝置[0061 ]12物體檢測裝置
[0062]12S射出部
[0063]13制動裝置
[0064]14轉向裝置
[0065]16駕駛席
[0066]15行走方向操作部
[0067]17減速器操作部
[0068]19教練座
[0069]20顯示裝置
[0070]21警報裝置
[0071]22動力發生裝置
[0072]24輸出操作部
[0073]25制動器操作部
[0074]28減速器
[0075]30控制裝置
[0076]31數據獲取部
[0077]32回轉數據計算部
[0078]33轉向角數據修正部
[0079]34姿態數據修正部
[0080]35判斷部
[0081]36控制部
[0082]37存儲部
[0083]141轉向柱
[0084]142指向部件
[0085]143電位器
[0086]143A 電阻板
[0087]143B 動觸頭
[0088]300控制系統
[0089]400狀態量檢測系統
[0090]500行走條件調整系統
[0091]600處理系統
[0092]CL中心線
[0093]DPA 卸土場
[0094]DX旋轉軸
[0095]HL行走路線
[0096]LM裝載機械
[0097]LPA裝載場
[0098]R回轉半徑
[0099]RL基準線
[0100]SD特定檢測區域
[0101]SDl 第一部分
[0102]SD2 第二部分
[0103]SD3第三部分
[0104]SL檢測區域
[0105]VX中心軸
[0106]WM駕駛員
[0107]V行走速度[0?08]0C計算轉向角
[0109]0s檢測轉向角
[0110]ω角速度(偏轉率)
【具體實施方式】
[0111]以下，參照附圖來說明本發明涉及的實施方式，但本發明并不局限于此。以下說明的各實施方式的結構要素能夠適當組合。此外，也存在不使用一部分結構要素的情況。
[0112]礦山的挖掘現場
[0113]圖1是表示本實施方式涉及的行走車輛I進行工作的礦山的挖掘現場的一個示例的示意圖。在本實施方式中，行走車輛I是作為運載車輛的一種的自卸車I。自卸車I是被稱為非公路用車(Off-highway truck)的作業用車輛。自卸車I具有車輛2和設置于車輛2的箱斗3，運載裝載在箱斗3中的貨物。貨物包含挖掘出的碎石、砂土和礦石中的至少一種。
[0114]在礦山的挖掘現場中，設置有裝載場LPA、卸土場DPA、以及通往裝載場LPA和卸土場DPA中的至少一處的行走路線HL。自卸車I能夠在裝載場LPA、卸土場DPA、以及行走路線HL的至少一部分中行走。自卸車I能夠在行走路線HL中行走而在裝載場LPA與卸土場DPA之間移動。在裝載場LPA中，通過裝載機械LM將貨物裝載到箱斗3中。作為裝載機械LM，使用液壓挖掘機或輪式裝載機。裝載有貨物的自卸車I按照行走路線HL從裝載場LPA行走到卸土場DPA。在卸土場DPA中，從箱斗3卸下貨物。卸下貨物之后的自卸車I按照行走路線HL從卸土場DPA行走到裝載場LPA。另外，自卸車I也可以從卸土場DPA行走到規定的等待區域。
[0115]自卸車
[0116]接著，對自卸車I進行說明。圖2是表示本實施方式涉及的自卸車I的一個示例的立體圖。
[0117]在本實施方式中，自卸車I是由搭乘在司機室即駕駛室8內的駕駛員WM操作的有人自卸車。此外，在本實施方式中，自卸車I是剛性自卸車。
[0118]自卸車I包括:具有前部2F和后部2R的車輛2、以及設置于車輛2的箱斗3。車輛2具有行走裝置4和由行走裝置4支承的車身5。車身5的至少一部分配置在行走裝置4的上方。箱斗3由車身5支承。
[0119]行走裝置4具有車輪6、以及將車輪6以能夠旋轉的方式支承的車軸7。車輪6包括:由車軸7支承的輪轂、以及由輪轂支承的輪胎。車輪6包括前輪6F和后輪6R。前輪6F包括一個右前輪和一個左前輪。后輪6R包括一個右后輪和一個左后輪。即，行走裝置4是具有四個車輪6的四輪車輛。車軸7包括:將前輪6F以能夠旋轉的方式支承的車軸7F、以及將后輪6R以能夠旋轉的方式支承的車軸7R。
[0120]車身5包括下部平臺5A、上部平臺5B、配置于下部平臺5A的下方的梯子5C、以連結下部平臺5A和上部平臺5B的方式配置的梯子下部平臺5A配置在車身5的前下部。上部平臺5B在車身5的前部配置在下部平臺5A的上方。
[0121]車輛2具有駕駛室8。駕駛室8配置在上部平臺5B之上。駕駛員BI搭乘在駕駛室8內來操作自卸車I。相對于駕駛室8，駕駛員WM能夠使用梯子5C上下車。駕駛員WM能夠使用梯子在下部平臺5A和上部平臺5B之間移動。
[0122]箱斗3是裝載貨物的部件。箱斗3能夠通過升降裝置相對于車輛2上下升降。升降裝置包括配置在箱斗3與車身5之間的液壓缸(提升缸)這樣的致動器。通過升降裝置使箱斗3上升，卸下箱斗3中的貨物。
[0123]駕駛室
[0124]接著，對駕駛室8進行說明。圖3是表示本實施方式涉及的駕駛室8的一個示例的圖。在駕駛室8內配置有由搭乘在駕駛室8內的駕駛員WM操作的多個操作裝置。如圖3所示，在駕駛室8中設置有:駕駛席16、教練座19、輸出操作部24、制動器操作部25、行走方向操作部15、減速器操作部17、平板顯示器這樣的顯示裝置20、以及產生警報的警報裝置21。由駕駛員WM操作的操作裝置包括輸出操作部24、制動器操作部25、行走方向操作部15和減速器操作部17中的至少一種。
[0125]控制系統
[0126]接著，對本實施方式涉及的自卸車I的控制系統300進行說明。自卸車I具有用于控制自卸車I的控制系統300。在本實施方式中，控制系統300包括碰撞損害減輕系統，用于減輕因自卸車I與該自卸車I前方的物體碰撞而造成的損害。
[0127]圖4是示意性地表示本實施方式涉及的自卸車I的一個示例的側視圖。圖5是示意性地表示本實施方式涉及的自卸車I的一個示例的俯視圖。自卸車I在礦山的路面RS上行走。在圖4和圖5中，路面RS與水平面實質性地平行。
[0128]車輪6以旋轉軸DX為中心旋轉。在以下的說明中，可將在自卸車I以直行狀態行走時與旋轉軸DX平行的方向稱為車寬方向。此外，可將與正交于路面RS的鉛垂軸平行的方向稱為上下方向。此外，可將在自卸車I以直行狀態行走時與旋轉軸DX及鉛垂軸雙方正交的方向稱為前后方向。
[0129]在本實施方式中，以坐在駕駛席16上的駕駛員WM為基準，車身5的前部2F所在的方向是前方，前方的相反方向是后方。車寬方向中的一方是右方，右方的相反方向是左方。
[0130]控制系統300包括:檢測自卸車I的行走狀態的行走狀態檢測裝置10;檢測箱斗3的貨物的裝載狀態的裝載狀態檢測裝置11;檢測自卸車I前方的物體的物體檢測裝置12;以及控制自卸車I的控制裝置30。行走狀態檢測裝置10的檢測數據、裝載狀態檢測裝置11的檢測數據、以及物體檢測裝置12的檢測數據輸出到控制裝置30。控制裝置30基于行走狀態檢測裝置10的檢測數據、裝載狀態檢測裝置11的檢測數據和物體檢測裝置12的檢測數據中的至少一種，實施用于減輕因自卸車I與物體碰撞而造成的損害的處理。
[0131]自卸車I的行走狀態包含車身5的姿態和行走裝置4的行走速度中的至少一方。
[0132]車身5的姿態包含車身5的方向和車身5的偏轉率(yaw rate)中的至少一方。車身5的方向是指在與路面RS平行的面內車身5的前部2F朝向的方向。車身5的前部2F的方向表示自卸車I的行走方向。偏轉率是指以穿過自卸車I的重心點且與鉛垂軸平行的中心軸VX為中心的旋轉方向上的車身5的角速度ω。
[0133]箱斗3的貨物裝載狀態包含箱斗3有無貨物和裝載在箱斗3的貨物重量中的至少一方。
[0134]自卸車I包括:產生動力的動力發生裝置22;至少一部分與行走裝置4連接的懸掛缸9;以及用于使行走裝置4停止的制動裝置13。
[0135]行走裝置4由動力發生裝置22產生的動力驅動。動力發生裝置22通過電驅動方式驅動行走裝置4。動力發生裝置22包括:柴油發動機這樣的內燃機；由內燃機的動力驅動的發電機；以及由發電機產生的電力驅動的電動機。由電動機產生的動力傳遞至行走裝置4的車輪6。由此，驅動行走裝置4。通過設置于車輛2的動力發生裝置22產生的動力，自卸車I自主行走。
[0136]另外，動力發生裝置22也可以通過機械驅動方式來驅動行走裝置4。例如，由內燃機產生的動力也可以經由動力傳遞裝置傳遞至行走裝置4的車輪6。
[0137]行走裝置4具有改變自卸車I的行走方向的轉向裝置14。轉向裝置14通過改變前輪6F的方向，來改變自卸車I的行走方向。
[0138]動力發生裝置22由設置在駕駛室8內的輸出操作部24操作。輸出操作部24包括油門踏板這樣的輸出操作部件。駕駛員WM能夠對輸出操作部24進行操作來調整動力發生裝置22的輸出。通過調整動力發生裝置22的輸出來調整自卸車I的行走速度V。
[0139]制動裝置13由設置在駕駛室8內的制動器操作部25操作。制動器操作部25包括制動踏板這樣的制動器操作部件。駕駛員WM能夠對制動器操作部25進行操作來使制動裝置13動作。通過制動裝置13進行動作來調整自卸車I的行走速度V。
[0140]轉向裝置14由設置在駕駛室8內的行走方向操作部15操作。行走方向操作部15包括方向盤這樣的轉向角操作部件。駕駛員WM能夠對行走方向操作部15進行操作來使轉向裝置14動作。通過轉向裝置14進行動作來調整自卸車I的行走方向。
[0141]懸掛缸9配置在車輪6與車身5之間。懸掛缸9包括:配置在前輪6F與車身5之間的懸掛缸9F;以及配置在后輪6R與車身5之間的懸掛缸9R。由車身5的重量、箱斗3的重量、以及裝載在箱斗3中的貨物的重量產生的負荷經由懸掛缸9作用于車輪6。
[0142]行走狀態檢測裝置10包括:檢測行走裝置4的行走速度數據的行走速度檢測裝置10Α;檢測轉向裝置14的檢測轉向角數據的轉向角檢測裝置10Β;以及檢測車身5的姿態數據的姿態檢測裝置1C。
[0143]行走速度檢測裝置1A檢測行走裝置4的行走速度V。行走速度檢測裝置1A包括檢測車輪6的轉速的轉速傳感器。車輪6的轉速與自卸車I的行走速度V具有相關關系。轉速傳感器的檢測數據被轉換成自卸車I的行走速度數據。行走速度檢測裝置1A基于轉速傳感器的檢測數據，檢測表示自卸車I的行走速度V的行走速度數據。
[0144]轉向角檢測裝置1B檢測設置于行走裝置4的轉向裝置14的轉向角0S。在本實施方式中，可將由轉向角檢測裝置1B檢測的轉向角0S稱為檢測轉向角0S。轉向角檢測裝置1B包括設置于轉向裝置14的電位器。電位器能夠檢測轉向裝置14的檢測轉向角0S。轉向角檢測裝置1B基于電位器的檢測數據，檢測表示轉向裝置14的檢測轉向角0S的檢測轉向角數據。
[0145]姿態檢測裝置1C檢測車身5的姿態。表示車身5的姿態的姿態數據包含表示車身5的前部2F的方向即表示自卸車I的行走方向的行走方向數據和表示車身5的角速度ω的偏轉率數據中的至少一個。姿態檢測裝置1C包括設置于車身5的慣性測量裝置(InertialMeasurement Unit:1MU)。慣性測量裝置能夠檢測表示車身5的偏轉率的角速度ω。慣性測量裝置例如設置在駕駛室8內。姿態檢測裝置1C基于慣性測量裝置的檢測數據，檢測表示車身5的角速度ω的偏轉率數據。
[0146]裝載狀態檢測裝置11檢測箱斗3有無貨物和裝載于箱斗3的貨物的重量中的至少一方。裝載狀態檢測裝置11包括檢測箱斗3的重量的重量傳感器。在本實施方式中，重量傳感器包括壓力傳感器，用于檢測懸掛缸9的內部空間的液壓油的壓力。
[0147]物體檢測裝置12以非接觸方式檢測位于自卸車I前方的物體。物體檢測裝置12配置在車輛2的前部2F。物體檢測裝置12包括雷達裝置。雷達裝置能夠發送電波或超聲波，并接收由物體反射的電波或超聲波，來檢測前方是否存在有物體。此外，雷達裝置不僅能夠檢測有無物體，還能夠檢測與物體之間的相對位置、以及與物體之間的相對速度。與物體之間的相對位置包含與物體之間的相對距離和與物體之間的相對方位。另外，物體檢測裝置12也可以包括激光掃描儀和三維距離傳感器中的至少一種。
[0148]圖6是示意性地表示本實施方式涉及的轉向裝置14和轉向角檢測裝置1B的一個示例的圖。轉向裝置14設置于行走裝置4，對行走裝置4進行轉向。轉向角檢測裝置1B設置于轉向裝置14，檢測轉向裝置14的檢測轉向角θ8。行走裝置4能夠以直行狀態和非直行狀態(回轉狀態)行走。通過轉向裝置14的動作，行走裝置4能夠改變行走方向，以使行走裝置4從直行狀態和非直行狀態中的一種狀態變化成另一種狀態。轉向裝置14通過改變前輪6F的方向，能夠改變自卸車I的行走方向。
[0149]轉向裝置14包括:與行走方向操作部15連接并與行走方向操作部15—起旋轉的轉向柱141;以及與車輪6的前輪6F連接，并基于行走方向操作部15的操作量來改變前輪6F的方向的指向部件142。由駕駛員WM操作行走方向操作部15，使轉向裝置14進行動作來調整自卸車I的行走方向。
[0150]圖7是示意性地表示本實施方式涉及的轉向裝置14和轉向角檢測裝置1B的一個示例的圖。在圖7中，虛線表示自卸車I直行時的前輪6F。實線表示自卸車I進行右回轉時的前輪6F。轉向角Θ是指在以直行狀態下的行走裝置4的前輪6F的中心線CL為基準線RL時，該基準線RL與前輪6F的中心線CL所構成的角度。在自卸車I直行時，轉向角Θ為0°。在本實施方式中，設自卸車I進行右回轉時的轉向角Θ為正值，自卸車I進行左回轉時的轉向角Θ為負值。
[0151]轉向角檢測裝置1B通過檢測轉向裝置14的操作量，來檢測表示轉向裝置14的檢測轉向角Gs的檢測轉向角數據。轉向角檢測裝置1B包括電位器143，其與指向部件142連動地旋轉并輸出與轉向角Θ對應的電信號。
[0152]另外，在圖6和圖7中，也可以在轉向裝置14設置多個電位器143。由轉向角檢測裝置1B檢測到的檢測操作角度數據例如可以是從多個電位器143輸出的檢測數據的平均值。
[0153]圖8是示意性地表示本實施方式涉及的電位器143的一個示例的圖。電位器143包括:圓板狀的電阻板143Α、以及相對于電阻板143Α相對旋轉的動觸頭143Β。動觸頭143Β在與電阻板143Α接觸的狀態下與指向部件142連動地旋轉。在本實施方式中，電位器143是電阻板143Α與動觸頭143Β相互摩擦的接觸式電位器。
[0154]根據動觸頭143Β相對于電阻板143Α的位置，電阻板143Α與動觸頭143Β之間的電阻值發生變化。電位器143將電阻板143Α與動觸頭143Β之間的電阻值轉換成電壓值并輸出。轉向角檢測裝置1B基于從電位器143輸出的電壓值，檢測表示轉向裝置14的檢測轉向角0S的檢測轉向角數據。
[0155]圖9是表示本實施方式涉及的轉向角Θ與從電位器143輸出的電壓之間的關系的示意圖。轉向裝置14能夠使前輪6F在轉向角Θ為0°以上+0m°以下的范圍內右回轉。此外，轉向裝置14能夠使前輪6F在轉向角Θ為一0m°以上0°以下的范圍內左回轉。電位器143調整成:在前輪6F的轉向角Θ為一0m°時輸出OV電壓，在前輪6F的轉向角Θ為+0m°時輸出αν電壓，在前輪6F的轉向角Θ為0°時輸出0.5aV。此外，電位器143調整成輸出的電壓值與轉向角Θ成比例。
[0156]圖10是表示本實施方式涉及的物體檢測裝置12的一個示例的示意圖。如圖10所示，物體檢測裝置12包括配置在車輛2的前部2F的雷達裝置。雷達裝置包括毫米波雷達裝置。物體檢測裝置12具有發射電波或超聲波的射出部12S。物體檢測裝置12對車輛2的前方具有檢測區域SL。物體檢測裝置12檢測位于檢測區域SL內的車輛2前方的物體。檢測區域SL以從射出部12S分別向上下方向及車寬方向呈放射狀擴展的方式形成。物體檢測裝置12能夠檢測位于檢測區域SL內的物體。在自卸車I的前后方向上，物體檢測裝置12的檢測區域SL的尺寸是Dm。尺寸Dm是發射電波或超聲波的物體檢測裝置12的射出部12S與檢測區域SL的前端部之間的距離。
[0157]圖11是表示本實施方式涉及的控制系統300的一個示例的功能框圖。如圖11所示，控制系統300包括:控制自卸車I的控制裝置30;檢測自卸車I的狀態量的狀態量檢測系統400;調整自卸車I的行走條件的行走條件調整系統500;以及處理系統600，其能夠實施用于減輕因與物體碰撞而造成的自卸車I的損害的處理。
[0158]控制裝置30具有:包括CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)這樣的處理器的運算處理裝置；以及包括R0M(Read Only Memory，只讀存儲器)或RAM(RandomAccess Memory，隨機存取存儲器)這樣的內存和存儲器的存儲裝置。
[0159]狀態量檢測系統400包括行走狀態檢測裝置10和裝載狀態檢測裝置11。
[0160]行走條件調整系統500包括:具有動力發生裝置22、制動裝置13、轉向裝置14的行走裝置4、以及減速器28。
[0161]處理系統600包括:制動裝置13、動力發生裝置22、轉向裝置14、顯示裝置20、減速器28、以及警報裝置21。
[0162]控制裝置30與物體檢測裝置12、狀態量檢測系統400、行走條件調整系統500及處理系統600連接。
[0163]控制裝置30包括:數據獲取部31、回轉數據計算部32、轉向角數據修正部33、姿態數據修正部34、判斷部35、控制部36、特定檢測區域設定部37、以及存儲部38。數據獲取部31、回轉數據計算部32、轉向角數據修正部33、姿態數據修正部34、判斷部35、控制部36、以及特定檢測區域設定部37的功能由運算處理裝置來發揮。存儲部38的功能由存儲裝置來發揮。
[0164]數據獲取部31獲取行走狀態檢測裝置10的檢測數據、裝載狀態檢測裝置11的檢測數據、以及物體檢測裝置12的檢測數據。行走狀態檢測裝置10的檢測數據包括:由行走速度檢測裝置1A檢測到的行走裝置4的行走速度數據、由轉向角檢測裝置1B檢測到的轉向裝置14的檢測轉向角數據、以及由姿態檢測裝置1C檢測到的車身5的偏轉率數據。
[0165]回轉數據計算部32基于車身5的偏轉率數據和行走裝置14的行走速度數據，計算車身5的回轉數據。在本實施方式中，回轉數據包含車身5的回轉半徑數據和計算轉向角數據。回轉數據計算部32基于偏轉率數據和行走速度數據計算表示車身5的回轉半徑R的回轉半徑數據。回轉數據計算部32基于根據偏轉率數據和行走速度數據計算出的回轉半徑數據，來計算表示計算轉向角Θ c的計算轉向角數據。
[0166]轉向角數據修正部33基于轉向裝置14的檢測轉向角數據和車身5的回轉數據，計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據。在本實施方式中，轉向角數據修正部33基于檢測轉向角數據和計算轉向角數據來計算第一修正數據。
[0167]姿態數據修正部34基于在行走速度數據為零時由姿態檢測裝置1C檢測出的姿態數據，計算針對姿態數據的第二修正數據。
[0168]特定檢測區域設定部37在物體檢測裝置12的檢測區域SL內設定小于檢測區域SL的特定檢測區域SD。
[0169]判斷部35基于物體檢測裝置12的檢測數據，判斷物體是否位于特定檢測區域SD內。
[0170]控制部36基于判斷部35的判斷結果向處理系統600輸出控制信號C，用于減輕因與物體碰撞而造成的自卸車I的損害。
[0171]存儲部38存儲用于減輕因與物體碰撞而造成的自卸車I的損害的數據。
[0172]動力發生裝置22與輸出操作部24連接。具有作為處理系統600的處理裝置的功能的動力發生裝置22基于來自控制部36的控制信號Cl或來自輸出操作部24的操作信號R1，執行輸出減小處理以減小向行走裝置4提供的驅動力，使自卸車I的行走速度V降低。由此，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0173]制動裝置13與制動器操作部25連接。具有作為處理系統600的處理裝置的功能的制動裝置13基于來自控制部36的控制信號C2或來自制動器操作部25的操作信號R2，執行使行走裝置4減速或停止的制動處理，來降低自卸車I的行走速度或者使自卸車I的行走停止。由此，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0174]轉向裝置14與行走方向操作部15連接。具有作為處理系統600的處理裝置的功能的轉向裝置14基于來自控制部36的控制信號C3或來自行走方向操作部15的操作信號R3，執行自卸車I的行走方向變更處理，改變自卸車I的行走方向以使自卸車I的前進路徑上沒有物體。由此，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0175]減速器28與減速器操作部17連接。具有作為處理系統600的處理裝置的功能的減速器28基于來自控制部36的控制信號C4或來自減速器操作部17的操作信號R4，執行使行走裝置4減速或停止的制動處理，來降低自卸車I的行走速度或者使自卸車I的行走停止。由此，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0176]具有作為處理系統600的處理裝置的功能的顯示裝置20基于來自控制部36的控制信號C5，執行用于提醒駕駛員mi注意的顯示處理。顯示裝置20能夠顯示警告圖像來警告駕駛員WM。警告圖像例如能夠顯示內容為通知與位于前方的物體發生碰撞的可能性的警告標記或消息。由此，駕駛員WM能夠執行用于減輕碰撞損害的操作，例如執行對輸出操作部24、制動器操作部25、行走方向操作部15和減速器操作部17中的至少一方的操作，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0177]具有作為處理系統600的處理裝置的功能的警報裝置21基于來自控制部36的控制信號C6，執行用于提醒駕駛員WM注意的警報發生處理。警報裝置21例如能夠使用揚聲器或燈發出內容為通知與位于前方的物體發生碰撞的可能性的聲音或光來警告駕駛員WM。另夕卜，警報裝置21也可以包括振動發生裝置，能夠通過使行走方向操作部15和駕駛席16中的至少一方振動來警告駕駛員WM。警報裝置21也可以包括安全帶調整裝置，其能夠改變用于保護乘坐在駕駛席16上的駕駛員麗的安全帶的緊固力來警告駕駛員麗。由此，駕駛員麗能夠執行用于減輕碰撞損害的操作，減輕因自卸車I與前方物體碰撞而造成的損害。
[0178]碰撞損害減輕方法
[0179]接著，對本實施方式涉及的碰撞損害減輕方法的一個示例進行說明。圖12是用于說明本實施方式涉及的碰撞損害減輕方法的一個示例的示意圖。如圖12所示，在本實施方式中，特定檢測區域設定部37基于物體檢測裝置12的檢測數據，在物體檢測裝置12的檢測區域SL內設定特定檢測區域SD，其在自卸車I的車寬方向上具有尺寸為W的寬度，在自卸車I的行走方向上具有尺寸為L的長度。判斷部35基于物體檢測裝置12的檢測數據，判斷物體是否位于特定檢測區域SD內，并基于該判斷結果來判斷自卸車I與物體碰撞的可能性。控制部36基于判斷部35的判斷結果向處理系統600輸出控制信號C，用以減輕因與物體碰撞而造成的自卸車I的損害。
[0180]如圖12所示，特定檢測區域SD是比檢測區域SL小的區域。特定檢測區域SD的外形實質上為矩形。特定檢測區域SD包括:第一部分SD1、在行走方向上與第一部分SDl相比距離車輛2更遠的第二部分SD2、以及在行走方向上與第二部分SD2相比距離車輛2更遠的第三部分 SD3。
[0181]第一部分SDl具有尺寸為Wl的寬度和尺寸為LI的長度。第二部分SD2具有尺寸為W2的寬度和尺寸為L2的長度。第三部分SD3具有尺寸為W3的寬度和尺寸為L3的長度。第一部分SDl的寬度尺寸Wl是車輛2的車寬方向的尺寸Wr。第二部分SD2的寬度尺寸W2是車輛2的車寬方向的尺寸ffr。第三部分SD3的寬度尺寸W3大于第一部分SDl的尺寸Wl和第二部分SD2的尺寸W2。
[0182]特定檢測區域設定部37基于自卸車I的行走條件變更特定檢測區域SD的形狀。在本實施方式中，自卸車I的行走條件包括自卸車I與該自卸車I前方的物體之間的相對速度、自卸車I的行走速度V和自卸車I的行走方向。
[0183]物體檢測裝置12能夠檢測自卸車I與位于檢測區域SL內的物體之間的相對速度。特定檢測區域設定部37基于由物體檢測裝置12檢測出的相對速度，變更特定檢測區域SD的長度尺寸L。在基于物體檢測裝置12的檢測數據判斷為自卸車I與位于檢測區域SL內的物體之間的相對速度較低時、即判斷為自卸車I與前方的物體之間的距離不變化或緩慢縮短時，特定檢測區域設定部37縮短特定檢測區域SD的尺寸L。在基于物體檢測裝置12的檢測數據判斷為自卸車I與位于檢測區域SL內的物體之間的相對速度較高時、即判斷為自卸車I與前方的物體之間的距離急劇縮短時，特定檢測區域設定部37增長特定檢測區域SD的尺寸L。
[0184]行走速度檢測裝置1A能夠檢測自卸車I的行走速度V。特定檢測區域設定部37基于由行走速度檢測裝置1A檢測出的自卸車I的行走速度V，變更特定檢測區域SD的尺寸L。在基于由行走速度檢測裝置1A檢測出的行走速度數據判斷為自卸車I的行走速度較低時，特定檢測區域設定部37縮短特定檢測區域SD的尺寸L。在基于由行走速度檢測裝置1A檢測出的行走速度數據判斷為自卸車I的行走速度較高時，特定檢測區域設定部37增長特定檢測區域SD的尺寸L。
[0185]圖13表示自卸車I與物體之間的相對速度或自卸車I的行走速度V增大而特定檢測區域SD的尺寸L變長的示例。圖14表示自卸車I與物體之間的相對速度或自卸車I的行走速度降低而特定檢測區域SD的尺寸L縮短的示例。尺寸L和自卸車I與物體之間的相對速度或自卸車I的行走速度V具有相關關系。
[0186]轉向角檢測裝置1B能夠檢測轉向裝置14的檢測轉向角0S，來檢測自卸車I的行走方向。特定檢測區域設定部37基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的轉向裝置14的檢測轉向角數據，使特定檢測區域SD變形。在基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據判斷為自卸車I進行左回轉時，特定檢測區域設定部37使特定檢測區域SD向左彎曲。在基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據判斷為自卸車I進行右回轉時，特定檢測區域設定部37使特定檢測區域SD向右彎曲。
[0187]圖15表示自卸車I進行左回轉而特定檢測區域SD向左彎曲的示例。圖16表示自卸車I進行右回轉而特定檢測區域SD向右彎曲的示例。如圖15所示，在操作轉向裝置14使自卸車I進行左回轉時，特定檢測區域設定部37基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據，以使特定檢測區域SD的前端部(第三部分SD3的前端部)相對于自卸車I向左移動的方式使特定檢測區域SD的形狀彎曲。如圖16所示，在操作轉向裝置14使自卸車I進行右回轉時，特定檢測區域設定部37基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據，以使特定檢測區域SD的前端部(第三部分SD3的前端部)相對于自卸車I向右移動的方式使特定檢測區域SD的形狀彎曲。特定檢測區域SD的形狀的彎曲程度與由轉向角檢測裝置1B檢測出的轉向裝置14的檢測轉向角0S具有相關關系。
[0188]特定檢測區域SD的基端部(第一部分SDl的基端部)與自卸車I之間的相對位置不發生變化。在變更特定檢測區域SD的尺寸L時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是使特定檢測區域SD的前端部在自卸車I的行走方向上的位置變化。例如在縮短特定檢測區域SD的尺寸L時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是以使特定檢測區域SD的前端部靠近自卸車I的方式，使特定檢測區域SD的前端部與自卸車I之間的相對位置變化。在增長特定檢測區域SD的尺寸L時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是以使特定檢測區域SD的前端部遠離自卸車I的方式，使特定檢測區域SD的前端部與自卸車I之間的相對位置變化。
[0189]此外，在使特定檢測區域SD彎曲時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是使特定檢測區域SD的前端部在自卸車I的車寬方向上的位置變化。例如在使特定檢測區域SD向左彎曲時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是以使特定檢測區域SD的前端部相對于自卸車I向左移動的方式，使特定檢測區域SD的前端部與自卸車I之間的相對位置變化。在使特定檢測區域SD向右彎曲時，特定檢測區域設定部37不使特定檢測區域SD的基端部與自卸車I之間的相對位置變化，而是以使特定檢測區域SD的前端部相對于自卸車I向右移動的方式，使特定檢測區域SD的前端部與自卸車I之間的相對位置變化。
[0190]另外，特定檢測區域SD的基端部是指特定檢測區域SD中的、在自卸車I的行走方向上與自卸車I最接近的端部。特定檢測區域SD的前端部是指特定檢測區域SD中的、在自卸車
I的行走方向上距離自卸車I最遠的端部。特定檢測區域SD的基端部包含第一部分SDl的基端部。特定檢測區域SD的前端部包含第三部分SD3的前端部。在本實施方式中，特定檢測區域SD以特定檢測區域SD的基端部與自卸車I的前部連接(相鄰)的方式設定。
[0191]接著，參照圖17的流程圖來說明本實施方式涉及的自卸車I的碰撞損害減輕方法的一個示例。
[0192]由設置于自卸車I的物體檢測裝置12檢測自卸車I的前方的物體(步驟SAl)。
[0193]將物體檢測裝置12的檢測數據提供給特定檢測區域設定部37。特定檢測區域設定部37基于物體檢測裝置12的檢測數據，判斷是否在檢測區域SL內設定特定檢測區域SD。
[0194]圖18是表示物體B與檢測區域SL的位置關系的一個示例的示意圖。物體B可以是位于自卸車I前方的另一自卸車I，也可以是與自卸車不同的車輛。圖18表示物體B位于物體檢測裝置12的檢測區域SL外側的示例。如圖18所示，在物體B位于檢測區域SL外側的情況下，特定檢測區域設定部37判斷為不設定特定檢測區域SD。
[0195]圖19是表示物體B與檢測區域SL的位置關系的一個示例的示意圖。圖19表示物體B位于物體檢測裝置12的檢測區域SL內側的示例。如圖19所示，在物體B位于檢測區域SL內側的情況下，特定檢測區域設定部37判斷為設定特定檢測區域SD。
[0196]在基于物體檢測裝置12的檢測數據判斷為物體B位于檢測區域SL內側的情況下，特定檢測區域設定部37在檢測區域SL的內側設定特定檢測區域SD(步驟SA2)。
[0197]判斷部35基于物體檢測裝置12的檢測數據，判斷物體B是否位于特定檢測區域SD內(步驟SA3)。
[0198]圖19表示物體B位于檢測區域SL的內側、但是物體B不位于特定檢測區域SD內的示例。圖20表示物體B位于特定檢測區域SD內的示例。
[0199]在步驟SA3中，在判斷為物體B不位于特定檢測區域SD內的情況下(步驟SA3:“否”)，控制部36不輸出控制信號C。即，在本實施方式中，即使物體B位于檢測區域SL內，在該物體B不位于特定檢測區域SD內的情況下，也不會從控制部36輸出控制信號C，處理系統600不進行動作。
[0200]在步驟SA3中，在判斷為物體B位于特定檢測區域SD內的情況下(步驟SA3: “是”)，控制部36向處理系統600輸出用于減輕碰撞損害的控制信號C(步驟SA4)。[0201 ]例如，控制部36向制動裝置13輸出控制信號C2。由此，制動裝置13進行動作，減輕物體B與自卸車I的碰撞損害。另外，控制部36也可以向動力發生裝置22輸出控制信號Cl，來降低自卸車I的行走速度V。控制部36也可以向轉向裝置14輸出控制信號C3來改變自卸車I的行走方向，以避免物體B與自卸車I碰撞。控制部36也可以向減速器28輸出控制信號C4來降低自卸車I的行走速度V。控制部36也可以向顯示裝置20輸出控制信號C5或者向警報裝置21輸出控制信號C6來提醒駕駛員WM的注意。
[0202]根據本實施方式涉及的碰撞損害減輕方法，在檢測區域SL的內側設定比檢測區域
SL小的特定檢測區域S D，并判斷物體B是否位于該特定檢測區域S D內，在判斷為物體B位于特定檢測區域SD內時，輸出用于使處理系統600動作的控制信號C。由此，例如如圖19所示，即使在物體檢測裝置12的檢測區域SL內存在有與自卸車I發生碰撞的可能性較低的物體B，只要物體B不位于特定檢測區域SD內，就不輸出控制信號C，處理系統600不進行動作。因此，能夠抑制過度地限制自卸車I的行走。因此，能夠抑制自卸車I的作業效率降低、以及挖掘現場的生產效率降低。
[0203]檢測轉向角數據的校正
[0204]接著，對本實施方式涉及的檢測轉向角數據的校正方法進行說明。如上所述，在本實施方式中，基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據來變更特定檢測區域SD的形狀。因此，在轉向角檢測裝置1B的檢測精度降低而由轉向角檢測裝置1B檢測到的檢測轉向角數據存在誤差時，特定檢測區域SD的彎曲程度與目標彎曲程度會產生差異。在特定檢測區域SD的彎曲程度與目標彎曲程度不同的情況下，存在如下可能性，S卩，盡管原本是自卸車I與物體B發生碰撞的可能性較高而處理系統600應當進行動作的狀況，卻發生物體B沒有進入到特定檢測區域SD內而處理系統600不進行動作的狀況。此外，還存在如下可能性，g卩，盡管原本是自卸車I與物體B發生碰撞的可能性較低而處理系統600可以不進行動作的狀況，卻發生物體B進入到特定檢測區域SD內而導致處理系統600進行不必要的動作的狀況。
[0205]如參照圖9等進行說明的那樣，在本實施方式中，轉向角檢測裝置1B包括電位器143，當從電位器143輸出的電壓值為0.5aV時，判斷為轉向裝置14的轉向角Θ為0°。但是，因轉向角檢測裝置1B的誤差而存在如下可能性，S卩，盡管實際的轉向角Θ為0°而從電位器143輸出的電壓值并不顯示0.5aV，導致在實際的轉向角Θ與檢測轉向角θ8之間產生差異。此外，還存在如下可能性，即，盡管實際的轉向角Θ不為0°而從電位器143輸出的電壓值顯示0.5aV，導致在實際的轉向角Θ與檢測轉向角0S之間產生差異。
[0206]圖21是表示在作為平地的測試場中使自卸車I以直行狀態行走時由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據與時間之間的關系的圖。在圖21中，橫軸表示時間，縱軸表示轉向角Θ。在圖21中，線La表示由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角0S。如圖21所示，存在原本檢測轉向角9s應當顯示0°時，由于轉向角檢測裝置1B的誤差而使檢測轉向角0s顯示一2°至一3°的值的情況。
[0207]作為檢測轉向角數據的誤差原因，例如有轉向角檢測裝置1B的制造誤差。此外，如上所述，本實施方式涉及的轉向角檢測裝置1B包括電阻板143A與動觸頭143B相互摩擦的接觸式電位器143。因此，作為檢測轉向角數據的誤差原因，例如有由電阻板143A與動觸頭143B的摩擦引起的電位器143的檢測精度的劣化。
[0208]因此，在本實施方式中，控制裝置30使用由姿態檢測裝置1C檢測出的車身5的姿態數據，修正轉向角檢測裝置1B的檢測轉向角數據。
[0209]圖22是用于說明使用由姿態檢測裝置1C檢測出的車身5的姿態數據來修正轉向裝置14的檢測轉向角數據的方法的示意圖。
[0210]在圖22中，自卸車I的行走速度V由行走速度檢測裝置1A檢測。表示自卸車I的偏轉率的角速度ω由姿態檢測裝置1C檢測。回轉數據計算部32基于表示角速度ω的偏轉率數據和表示行走速度V的行走速度數據，計算表示車身5的回轉半徑R的回轉半徑數據。在本實施方式中，回轉數據計算部32實施下面式(I)的運算，計算回轉半徑R。
[0211]R = v/c0."(!)
[0212]回轉數據計算部32基于由式(I)計算出的回轉半徑R實施下面式(2)的運算，算出計算轉向角0c。
[0213]0c = RX0---(2)
[0214]β是規定的系數，存儲在存儲部38中。回轉數據計算部32實施式(2)的運算，基于回轉半徑R算出計算轉向角9c。在本實施方式中，車身5的回轉數據包含表示回轉半徑R的回轉半徑數據和表示基于該回轉半徑R算出的計算轉向角0c的計算轉向角數據。
[0215]轉向角數據修正部33基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的表示檢測轉向角0S的檢測轉向角數據、由回轉數據計算部32計算出的表示計算轉向角0c的計算轉向角數據，計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據。在本實施方式中，第一修正數據是檢測轉向角9s與計算轉向角Ge之差ΔΘ。
[0216]在圖21中，線Lb表示由回轉數據計算部32計算出的計算轉向角0C。如圖21所示，在作為平地的測試場中使自卸車I以直行狀態行走時，檢測轉向角9s偏離了 0°，而計算轉向角0c大致顯示0°。因此，通過使用計算轉向角0C修正檢測轉向角θ8，能夠減小由轉向角檢測裝置1B檢測的檢測轉向角θ8的誤差，其中，上述計算轉向角0C是基于由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據算出的。
[0217]另外，根據本發明人的知識和見解，基于在自卸車I的行走速度V較高時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據算出的計算轉向角0C與實際的轉向角Θ之差較小。而基于在自卸車I的行走速度V較低時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據算出的計算轉向角0c與實際的轉向角之差較大。即，基于自卸車I高速行走時的偏轉率數據算出的計算轉向角9c的誤差較小，基于自卸車I低速行走時的偏轉率數據算出的計算轉向角9c的誤差較大。據認為這是由以下理由引起的。
[0218]可認為由行走速度檢測裝置1A檢測出的自卸車I的行走速度V包含實際的行走速度分量Vt和誤差分量Ve(V = Vt+Ve)。可認為誤差分量Ve的值是由包括轉速傳感器的行走速度檢測裝置1A的特性等造成的。因此，可認為無論自卸車I的實際的行走速度分量Vt的值如何，誤差分量Ve都是固定的值。因此，在行走速度分量Vt較大的情況下、即自卸車I高速行走的情況下，誤差分量Ve對行走速度V造成的影響較小。而在行走速度分量Vt較小的情況下、即自卸車I低速行走的情況下，誤差分量Ve對行走速度V造成的影響較大。因此，能夠認為自卸車I的行走速度V越低時，基于行走速度V和角速度ω計算出的回轉半徑R和計算轉向角Ge的誤差越大。
[0219]因此，在本實施方式中，轉向角數據修正部33基于計算轉向角數據來計算第一修正數據，該計算轉向角數據是基于在由行走速度檢測裝置1A檢測出的行走速度數據為閾值以上時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據算出的。行走速度數據的閾值是預先規定的值，存儲在存儲部38中。在本實施方式中，行走速度數據的閾值是10km/h。即，在本實施方式中，轉向角數據修正部33基于計算轉向角數據來計算第一修正數據，該計算轉向角數據是基于在自卸車I以10km/h以上的行走速度行走時檢測出的偏轉率數據算出的。
[0220]此外，存在由姿態檢測裝置1C檢測的偏轉率數據也包含誤差的可能性。在本實施方式中，姿態數據修正部34基于在由行走速度檢測裝置1A檢測到的行走速度數據為零時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據來計算針對偏轉率數據的第二修正數據。
[0221]圖23是用于說明針對偏轉率數據的第二修正數據的計算方法的圖。在圖23中，橫軸是時間，縱軸表示行走速度V及角速度ω。在圖23中，線Lc表示行走速度V，線Ld表示角速度ω。在行走速度V為零時即自卸車I停車時，由姿態檢測裝置1C檢測出的角速度ω原本是Orad/s ο但是，如圖23所示，盡管自卸車I的行走速度V是零，也存在由姿態檢測裝置1C檢測出的角速度ω顯示為偏離了Orad/s的值的情況。
[0222]姿態數據修正部34基于在自卸車I停車而行走速度V為零時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據，計算針對偏轉率數據的第二修正數據。在本實施方式中，第二修正數據是Orad/s與由姿態檢測裝置1C檢測出的角速度ω rad/S之差Δ ω。
[0223]接著，參照圖24和圖25的流程圖來說明本實施方式涉及的校正方法。圖24是表示計算針對姿態數據的第二修正數據的方法的流程圖。圖25是表示計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據的方法的流程圖。
[0224]參照圖24來說明計算針對姿態數據的第二修正數據的方法。另外，第二修正數據的計算處理例如在自卸車I工作等之前由控制裝置30自動地實施。
[0225]由行走速度檢測裝置10Α檢測自卸車I的行走速度V(步驟SBl)。姿態數據修正部34判斷自卸車I的行走速度V是否為零(步驟SB2)。
[0226]在步驟SB2中判斷為自卸車I的行走速度V不為零的情況下(步驟SB2:“否”)，不實施第二修正數據的計算，返回步驟SBl的處理。
[0227]在步驟SB2中判斷為自卸車I的行走速度V為零的情況下(步驟SB2:“是”)，姿態數據修正部34獲取由姿態檢測裝置10C檢測出的表示車身5的角速度ω的偏轉率數據(步驟SB3)。姿態數據修正部34以規定的取樣周期(例如每隔50msec)從姿態檢測裝置10C獲取偏轉率數據。
[0228]姿態數據修正部34對所獲取的表示角速度ω的偏轉率數據進行時間平均處理(步驟SB4)。即，姿態數據修正部34用取樣數去除所獲取的偏轉率數據之和。
[0229]姿態數據修正部34按預先決定的設定時間以規定的取樣周期獲取偏轉率數據。姿態數據修正部34判斷自開始獲取偏轉率數據時起的經過時間是否超過了設定時間(步驟SB5)。
[0230]在步驟SB5中判斷為在行走速度V為零的狀態下自開始獲取偏轉率數據時起的經過時間沒有超過設定時間的情況下(步驟SB5:“否”)，不實施第二修正數據的計算，返回步驟SB I的處理。
[0231]在步驟SB5中判斷為在行走速度V為零的狀態下自開始獲取偏轉率數據時起的經過時間超過了設定時間的情況下(步驟SB5: “是”)，姿態數據修正部34計算角速度ω的時間平均值。
[0232]姿態數據修正部34計算針對偏轉率數據的第二修正數據△ω (步驟SB6)。在本實施方式中，第二修正數據A ω是Orad/s與在步驟SB5之后計算出的角速度ω的時間平均值之差。
[0233]將由姿態數據修正部34計算出的第二修正數據△ω存儲在存儲部38中(步驟SB7)。
[0234]接著，參照圖25來說明計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據的方法。另外，第一修正數據的計算處理例如在自卸車I的工作期間(在礦山中行走期間)由控制裝置30自動地實施。
[0235]由行走速度檢測裝置1A檢測自卸車I的行走速度V(步驟SCI)。轉向角數據修正部33判斷自卸車I的行走速度V是否為閾值以上(步驟SC2) ο如上所述，在本實施方式中，行走速度V的閾值是10km/h。
[0236]在步驟SC 2中判斷為自卸車I的行走速度V不在閾值以上的情況下(步驟S C 2:“否”)，不實施第一修正數據的計算，返回步驟SCl的處理。
[0237]在步驟SBC中判斷為自卸車I的行走速度V為閾值以上的情況下(步驟SC2: “是”)，轉向角數據修正部34獲取由姿態檢測裝置1C檢測并且用第二修正數據進行了修正的、表示車身5的角速度ω的偏轉率數據(步驟SC3)。用第二修正數據進行了修正的偏轉率數據是由姿態檢測裝置1C檢測出的角速度ω與第二修正數據△ ω之和。
[0238]轉向角數據修正部33以規定的取樣周期(例如每隔50msec)，經由姿態數據修正部34從姿態檢測裝置1C獲取用第二修正數據進行了修正的偏轉率數據。
[0239]轉向角數據修正部33基于用第二修正數據進行了修正的偏轉率數據，判斷自卸車I是否以直行狀態行走(步驟SC4)。在判斷為用第二修正數據進行了修正的角速度ω為Orad/s時、或者在判斷為用第二修正數據進行了修正的角速度ω的絕對值為預先決定的閾值以下時，轉向角數據修正部33判斷為自卸車I以直行狀態行走。
[0240]在步驟SC4中判斷為自卸車I不以直行狀態行走的情況下(步驟SC4:“否”)，不實施第一修正數據的計算，返回步驟SCl的處理。
[0241]在步驟SC4中判斷為自卸車I以直行狀態行走的情況下(步驟SC4:“是”)，轉向角數據修正部33獲取由轉向角檢測裝置1B檢測出的、表示轉向裝置14的檢測轉向角0S的檢測轉向角數據(步驟SC5)。轉向角數據修正部33以規定的取樣周期(例如每隔50msec)從轉向角檢測裝置1B獲取檢測轉向角數據。
[0242]回轉數據計算部32基于自卸車I的行走速度數據和用第二修正數據進行了修正的偏轉率數據，實施上述式(I)和式(2)的運算來算出計算轉向角0C。回轉數據計算部32基于以規定的取樣周期獲取的各偏轉率數據，以該取樣周期算出計算轉向角數據。此外，回轉數據計算部32對算出的表示計算轉向角Qc的計算轉向角數據進行時間平均處理(步驟SC6)。即，回轉數據計算部32用取樣數去除所獲取的計算轉向角數據之和。
[0243 ]此外，轉向角數據修正部3 3對以規定的取樣周期由轉向角檢測裝置1B檢測出的、表示檢測轉向角9s的檢測轉向角數據進行時間平均處理(步驟SC7)。即，轉向角數據修正部33用取樣數去除所獲取的檢測轉向角數據之和。
[0244]轉向角數據修正部33按預先決定的設定時間以規定的取樣周期獲取計算轉向角數據和檢測轉向角數據。轉向角數據修正部33判斷自開始獲取計算轉向角數據和檢測轉向角數據時起的經過時間是否超過了設定時間(步驟SC8)。
[0245]在步驟SC8中判斷為在行走速度V為閾值以上的狀態下自開始獲取計算轉向角數據和檢測轉向角數據時起的經過時間沒有超過設定時間的情況下(步驟SC8: “否”)，不實施第一修正數據的計算，返回步驟SCl的處理。
[0246]在步驟SC8中判斷為在行走速度V為閾值以上的狀態下自開始獲取計算轉向角數據和檢測轉向角數據時起的經過時間超過了設定時間的情況下(步驟SC8: “是”)，轉向角數據修正部33算出計算轉向角Θ c的時間平均值和檢測轉向角Θ s的時間平均值。
[0247]轉向角數據修正部33計算針對檢測轉向角數據的第一修正數據ΔΘ(步驟SC9)。在本實施方式中，第一修正數據A Θ是在步驟SC8之后算出的計算轉向角0C的時間平均值與檢測轉向角Θ s的時間平均值之差。
[0248]將由轉向角數據修正部33計算出的第一修正數據ΔΘ存儲在存儲部38中(步驟SC10)。
[0249]由轉向角數據修正部33計算出的第一修正數據ΔΘ反映到特定檢測區域SD的形狀的變更中。在基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角Θ s使特定檢測區域SD彎曲時，特定檢測區域設定部37基于用第一修正數據ΔΘ進行了修正的檢測轉向角數據，來變更特定檢測區域SD的形狀。用第一修正數據進行了修正的檢測轉向角數據是由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角θ8與第一修正數據Δ Θ之和。
[0250]作用及效果
[0251]如以上所說明的那樣，根據本實施方式，基于由姿態檢測裝置1C檢測出的車身5的姿態數據、以及由行走速度檢測裝置1A檢測出的行走裝置4的行走速度數據，計算車身5的回轉數據，并且基于車身5的回轉數據來修正由轉向角檢測裝置1B檢測出的轉向裝置14的檢測轉向角數據，因此能夠抑制檢測轉向角數據的誤差。車身5的回轉數據包含回轉半徑數據和計算轉向角數據，該回轉半徑數據和計算轉向角數據是基于由測量精度高的慣性測量裝置檢測出的車身5的姿態數據，通過運算處理而導出的。因此，通過使用該車身5的回轉數據修正檢測轉向角數據，能夠充分地抑制檢測轉向角數據的誤差。
[0252]在本實施方式中，轉向角檢測裝置1B包括電位器143。如參照圖9所說明的那樣，電位器143的檢測數據具有較高的線性度。因此，電位器143能夠在較大的范圍內精確地檢測轉向裝置14的檢測轉向角0S。而接觸式電位器143的檢測數據可能因電阻板143A與動觸頭143B的摩擦而發生偏移。即，電位器143的特性是雖然具有較高的線性度，但是存在其檢測數據發生偏移的可能性。在本實施方式中，能夠有效地對由包括電位器143的轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據進行修正。
[0253]此外，在本實施方式中，由包括慣性測量裝置的姿態檢測裝置1C檢測車身5的偏轉率數據，并基于該偏轉率數據和行走速度數據算出計算轉向角數據。因此，轉向角數據修正部33能夠基于算出的計算轉向角數據與檢測轉向角數據之差，順利地計算第一修正數據ΔΘ。
[0254]此外，姿態檢測裝置1C的慣性測量裝置雖然具有較高的測量精度，但是在自卸車I低速行走的狀態下計算轉向角9c的誤差較大的可能性很高，其中，該計算轉向角0C是基于由設置在車身5的慣性測量裝置檢測到的偏轉率數據算出的。根據本實施方式，轉向角數據修正部33基于計算轉向角數據計算第一修正數據△ Θ，該計算轉向角數據是基于在自卸車I高速行走且行走速度數據為閾值以上時檢測出的偏轉率數據算出的。因此，使用該第一修正數據A Θ，能夠充分地減小檢測轉向角θ8的誤差。
[0255]此外，存在由姿態檢測裝置1C檢測出的姿態數據也包含誤差的可能性。根據本實施方式，基于在行走速度數據為零時由姿態檢測裝置1C檢測出的偏轉率數據，計算針對偏轉率數據的第二修正數據△ ω。由此，使用第二修正數據△ ω，能夠充分地減小計算轉向角0c的誤差。
[0256]此外，根據本實施方式，在物體檢測裝置12的檢測區域SL內設定比該檢測區域SL小的特定檢測區域SD，當物體B位于該特定檢測區域SD內時，處理系統600進行動作。特定檢測區域SD基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據，與自卸車I的行走方向的變化連動地彎曲。由此，能夠抑制處理系統600過度地進行動作，從而抑制自卸車I的作業效率的降低、以及在挖掘現場的生產效率的降低。此外，在本實施方式中，特定檢測區域設定部37基于用第一修正數據進行了修正的檢測轉向角數據使特定檢測區域SD彎曲。由此，特定檢測區域設定部37能夠使特定檢測區域SD的形狀適當地變形，以降低因自卸車I與物體B碰撞而造成的損害。
[0257]另外，在上述的實施方式中，姿態檢測裝置1C包括慣性測量裝置，姿態數據包含車身5的偏轉率數據，車身5的回轉數據包含基于偏轉率數據算出的回轉半徑數據和計算轉向角數據。姿態檢測裝置1C也可以包括搭載于車身5的GPS(Global Posit1ning System，全球定位系統)接收器。GPS接收器檢測車身5的絕對位置。通過GPS接收器檢測車身5的方向(自卸車I的行走方向)、自卸車I的回轉半徑R、以及自卸車I的行走速度V。即，GPS接收器能夠發揮可檢測自卸車I的行走速度V的行走速度檢測裝置10A、可檢測自卸車I的行走方向和回轉半徑R的姿態檢測裝置10C、以及可基于回轉半徑R算出計算轉向角0C的回轉數據計算部32的功能。轉向角數據修正部33也可以基于由轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據、以及由GPS接收器檢測出的回轉數據來計算第一修正數據。
[0258]另外，在上述的各實施方式中，自卸車I不僅用于礦山的挖掘現場，例如也可以用于水壩的建設現場等。
[0259]另外，在上述的實施方式中，行走車輛I是自卸車I。行走車輛I也可以是輪式裝載機這樣的作業用車輛。
[0260]另外，在上述的實施方式中，基于用第一修正數據進行了修正的檢測轉向角數據來變更特定檢測區域SD的形狀。上述實施方式的結構要素能夠廣泛地應用于以基于轉向角檢測裝置1B的檢測轉向角數據高精度地檢測行走車輛I的行走方向為課題的技術領域。例如在搭載有駕駛員WM睡意檢測系統的行走車輛I中搭載上述實施方式的結構要素，從而能夠基于轉向角檢測裝置1B的檢測轉向角數據高精度地檢測行走車輛I在行走方向上的晃動。如果駕駛員WM出現睡意，則行走車輛I在行走方向上晃動的可能性很高。通過將上述實施方式的結構要素搭載在行走車輛I中，能夠高精度地檢測駕駛員WM的睡意。
[0261]另外，在上述的實施方式中，行走車輛I是由駕駛員BI操作的有人自卸車(有人行走車輛)。行走車輛I也可以是基于從行走車輛I的外部提供的指令信號行走的無人自卸車(無人行走車輛)。例如，在基于由搭載在無人自卸車中的轉向角檢測裝置1B檢測出的檢測轉向角數據實施無人自卸車的行走控制的情況下，通過用第一修正數據對檢測轉向角數據進行修正，能夠高精度地實施無人自卸車的行走控制。例如在使無人自卸車按照設定在礦山中的行走路線行走時，存在對該無人自卸車的轉向裝置設定目標轉向角的情況。在對轉向裝置進行反饋控制以使轉向裝置的檢測轉向角為目標轉向角的情況下，由于檢測轉向角的誤差減小，所以無人自卸車能夠按照行走路線高精度地行走。
【主權項】
1.一種行走車輛，其特征在于，包括: 車輛，其具有行走裝置和由所述行走裝置支承的車身； 轉向裝置，其設置于所述行走裝置； 轉向角檢測裝置，其檢測所述轉向裝置的檢測轉向角數據； 姿態檢測裝置，其檢測所述車身的姿態數據； 行走速度檢測裝置，其檢測所述行走裝置的行走速度數據； 回轉數據計算部，其基于所述姿態數據和所述行走速度數據，計算所述車身的回轉數據；以及 轉向角數據修正部，其基于所述檢測轉向角數據和所述回轉數據，計算針對所述檢測轉向角數據的第一修正數據。2.根據權利要求1所述的行走車輛，其特征在于: 所述轉向角檢測裝置包括電位器， 所述姿態數據包含所述車身的偏轉率數據， 所述回轉數據包含基于所述偏轉率數據和所述行走速度數據算出的計算轉向角數據，所述轉向角數據修正部基于所述檢測轉向角數據和所述計算轉向角數據來計算所述第一修正數據。3.根據權利要求1或2所述的行走車輛，其特征在于: 所述姿態檢測裝置包括設置于所述車身的慣性測量裝置， 所述轉向角數據修正部基于所述回轉數據計算所述第一修正數據，所述回轉數據是基于在所述行走速度數據為閾值以上時檢測出的所述姿態數據算出的。4.根據權利要求3所述的行走車輛，其特征在于，包括: 姿態數據修正部，其基于在所述行走速度數據為零時由所述姿態檢測裝置檢測出的所述姿態數據，計算針對所述姿態數據的第二修正數據。5.根據權利要求1至4中任一項所述的行走車輛，其特征在于，包括: 物體檢測裝置，其對所述車輛的前方具有檢測區域，檢測所述車輛前方的物體； 特定檢測區域設定部，其在所述檢測區域內設定比所述檢測區域小的特定檢測區域； 處理系統，其能夠實施用于減輕碰撞損害的處理； 判斷部，其基于所述物體檢測裝置的檢測數據，判斷物體是否位于所述特定檢測區域內；以及 控制部，其基于所述判斷部的判斷結果，向所述處理系統輸出用于減輕碰撞損害的控制信號， 所述特定檢測區域設定部基于用所述第一修正數據進行了修正的所述檢測轉向角數據，變更所述特定檢測區域的形狀。6.一種行走車輛的控制方法，其特征在于，包括: 檢測設置在車輛的行走裝置中的轉向裝置的檢測轉向角數據； 檢測由所述行走裝置支承的所述車輛的車身的姿態數據； 檢測所述行走裝置的行走速度數據； 基于所述姿態數據和所述行走速度數據，計算所述車身的回轉數據；以及 基于所述檢測轉向角數據和所述回轉數據，計算針對所述檢測轉向角數據的第一修正數據。
【文檔編號】B62D15/02GK106029477SQ201680000638
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年4月7日
【發明人】大杉繁
【申請人】株式會社小松制作所