作業機械的控制系統、作業機械、作業機械的管理系統、作業機械的控制方法以及程序的制作方法

作業機械的控制系統、作業機械、作業機械的管理系統、作業機械的控制方法以及程序的制作方法
【專利摘要】作業機械的控制系統（30）具備：GPS接收器（31），其檢測自卸車的GPS位置；激光傳感器（24B），其檢測自卸車的周圍的物體的位置；以及位置測算控制器（33），其在自卸車按照行走路徑行走時，根據GPS接收器（31）的檢測結果以及激光傳感器（24B）的檢測結果，來檢測從行走路徑的表面向上方突出的上方突出物的位置，并將檢測到的上方突出物的位置作為行走路徑的地圖信息存儲在地圖保存用數據庫（36）中。位置測算控制器（33）判定自卸車的狀態是否是使地圖信息的精度降低的狀態，在判定為自卸車的狀態不是使地圖信息的精度降低的狀態的期間，持續進行行走路徑的地圖信息的存儲，在判定為自卸車的狀態是使地圖信息的精度降低的狀態的期間，停止行走路徑的地圖信息的存儲。
【專利說明】
作業機械的控制系統、作業機械、作業機械的管理系統、作業機械的控制方法以及程序
技術領域
[0001 ]本發明涉及作業機械的控制系統、作業機械、作業機械的管理系統、作業機械的控制方法以及程序。
【背景技術】
[0002]例如有專利文獻I所公開那樣的自卸車等礦山機械在礦山的挖掘現場中工作。
[0003]專利文獻1:日本特開平11-242520號公報

【發明內容】

[0004]在礦山的行走路徑上自主行走的作業機械，在電離層產生異常時，利用全球導航衛星系統檢測到的位置的精度降低而可能使作業被停止。其結果是，礦山中生產率可能會降低。
[0005]本發明的目的在于提供一種能夠抑制礦山中生產率的降低的作業機械的控制系統、作業機械、作業機械的管理系統、作業機械的控制方法以及程序。
[0006]本發明是一種在行走路徑上行走的作業機械的控制系統，具備:位置檢測單元，其檢測上述作業機械的位置;非接觸傳感器，其檢測上述作業機械的周圍的物體的位置；以及測算輸出單元，其根據上述位置檢測單元的檢測結果以及上述非接觸傳感器的檢測結果，來檢測向上方突出的上方突出物的位置，并將檢測到的上述上方突出物的位置作為地圖信息存儲在地圖信息存儲單元中，上述測算輸出單元判定上述作業機械的狀態是否是使上述地圖信息的精度降低的狀態，在判定為上述作業機械的狀態是使上述地圖信息的精度降低的狀態的情況下，停止上述地圖信息的存儲。
[0007]優選上述作業機械的控制系統具備:路徑位置存儲單元，其存儲指定上述行走路徑的信息;判定單元，其判定上述位置檢測單元檢測到的位置的誤差是否在規定的誤差以下；以及行走控制單元，其在上述判定單元判定為上述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在上述規定的誤差以下時，基于上述位置檢測單元檢測到的上述作業機械的位置，使上述作業機械按照上述路徑位置存儲單元存儲的上述行走路徑行走。
[0008]優選在上述判定單元判定為上述位置檢測單元檢測到的位置的誤差超過了上述規定的誤差時，上述測算輸出單元通過比對上述非接觸傳感器的檢測結果和上述地圖信息存儲單元存儲的上述行走路徑的地圖信息來確定上述作業機械的位置，上述行走控制單元基于上述測算輸出單元確定出的上述作業機械的位置，使上述作業機械按照上述路徑位置存儲單元存儲的上述行走路徑行走。
[0009]優選上述測算輸出單元判定上述作業機械的狀態是否是使位置測算精度降低的狀態，在判定為上述作業機械的狀態是使位置測算精度降低的狀態的情況下，停止通過比對上述非接觸傳感器的檢測結果和上述地圖信息存儲單元存儲的上述地圖信息對上述作業機械的位置的確定。
[0010]優選在上述判定單元判定為上述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在上述規定的誤差以下的情況下，上述測算輸出單元通過比對上述非接觸傳感器的檢測結果和上述地圖信息存儲單元存儲的上述地圖信息來確定上述作業機械的位置，判定是否適于基于上述位置測算單元確定出的上述作業機械的位置來使上述作業機械按照上述行走路徑行走。
[0011]優選在上述判定單元判定為上述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在上述規定的誤差以下的情況下，上述測算輸出單元檢測并存儲通過比對上述非接觸傳感器的檢測結果和上述地圖信息存儲單元存儲的上述地圖信息而得到的上述作業機械的位置與上述位置檢測單元檢測到的位置之間的距離。
[0012]本發明是一種具備上述作業機械的控制系統和在設置于礦山的行走路徑上行走的車輛主體的作業機械。
[0013]本發明是一種作業機械的管理系統，具備:上述作業機械；以及管理裝置，其配置于在礦山中設置的管控設施，并且對上述作業機械的作業機械的控制系統發送用于指定設置于礦山的行走路徑的信息。
[0014]本發明是一種在行走路徑上行走的作業機械的控制方法，當上述作業機械按照上述行走路徑行走時，根據上述作業機械的位置以及對上述作業機械的周圍的物體的位置進行檢測的非接觸傳感器的檢測結果，來檢測向上方突出的上方突出物的位置，將檢測到的上述上方突出物的位置作為上述行走路徑的地圖信息進行存儲，并且在上述作業機械的狀態是使上述地圖信息的精度降低的狀態的情況下，停止上述行走路徑的地圖信息的存儲。
[0015]本發明是一種程序，使設置于在行走路徑上行走的作業機械的計算機執行如下步驟:當上述作業機械按照上述行走路徑行走時，對上述作業機械的狀態是否是使表示向上方突出的上方突出物的位置的上述行走路徑的地圖信息的精度降低的狀態進行判定的步驟;在判定為上述作業機械的狀態不是使上述地圖信息的精度降低的狀態時，根據上述作業機械的位置以及對上述作業機械的周圍的物體的位置進行檢測的非接觸傳感器的檢測結果，來檢測上述上方突出物的位置，將檢測到的上述上方突出物的位置作為上述行走路徑的地圖信息存儲在地圖信息存儲單元中的步驟；以及在判定為上述作業機械的狀態是使上述地圖信息的精度降低的狀態時，停止上述行走路徑的地圖信息的存儲的步驟。
[0016]根據本發明，能夠抑制礦山中生產率的降低。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示實施方式I涉及的作業機械的管理系統的一個示例的圖。
[0018]圖2是實施方式I涉及的自卸車的控制框圖。
[0019]圖3是實施方式I涉及的自卸車的硬件結構圖。
[0020]圖4是實施方式I涉及的自卸車的障礙物傳感器的主視圖。
[0021]圖5是表示圖4所示的障礙物傳感器的激光傳感器的檢測范圍的俯視圖。
[0022]圖6是表示圖4所示的自卸車的障礙物傳感器的激光傳感器的檢測范圍的側視圖。
[0023]圖7是說明實施方式I涉及的作業機械的控制系統的行走控制器確定位置以及方位的方法的圖。
[0024]圖8是說明實施方式I涉及的作業機械的控制系統的位置測算控制器的比對導航運算部確定位置以及方位的方法的圖。
[0025]圖9是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的地圖保存用數據庫中存儲的地圖信息的一部分的圖。
[0026]圖10是放大表示圖9中的XIV部的圖。
[0027]圖11是實施方式I涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一個示例。
[0028]圖12是圖11的步驟ST4的流程圖的一個示例。
[0029 ]圖13是圖12的步驟ST42的流程圖的一個示例。
[0030]圖14是圖11的步驟ST6的流程圖的一個示例。
[0031]圖15是圖14的步驟ST64的流程圖的一個示例。
[0032]圖16是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的比對導航運算部檢測到的各個位置以及方位上的預想的檢測結果的一個示例的圖。
[0033]圖17是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的激光傳感器實際檢測到的檢測結果的一個示例的圖。
[0034]圖18是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的位置測算控制器的比對導航運算部計算出最近似的檢測結果的狀態的一個示例的圖。
[0035]圖19是實施方式2涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一個示例。
[0036]圖20是圖19的步驟ST7的流程圖的一個示例。
[0037]符號說明
[0038]I 管理系統
[0039]2 自卸車(作業機械)
[0040]7 管控設施[0041 ]10 管理裝置
[0042]20 行走控制器(行走控制單元)
[0043]21 車輛主體
[0044]24A雷達(非接觸傳感器)
[0045]24B激光傳感器(非接觸傳感器)
[0046]27 速度傳感器
[0047]30 作業機械的控制系統
[0048]31 GPS接收器(位置檢測單元)
[0049]32A路徑位置存儲部(路徑位置存儲單元)
[0050]33 位置測算控制器(測算輸出單元)
[0051 ]33A判定部(判定單元)
[0052]RP 行走路徑
[0053]VP 上方突出物
[0054]BK 土堤
[0055]MI 地圖信息
【具體實施方式】
[0056]下面，參照【附圖說明】本發明涉及的實施方式，但本發明不限于此。
[0057]實施方式I
[0058]作業機械的管理系統的概要
[0059]圖1是表示實施方式I涉及的作業機械的管理系統的一個示例的圖。
[0060]作業機械的管理系統I(下面記載為管理系統)進行作業機械的管理。作業機械的管理包括作業機械的運行管理、作業機械的生產率的評價、作業機械的操作員的操作技術的評價、作業機械的保養以及作業機械的異常診斷中的至少一種。
[0061]作業機械是指用于礦山中各種作業的機械類的總稱。作業機械包括鉆探機械、挖掘機械、裝載機械、運載機械、破碎機以及作業者所駕駛的車輛中的至少一種。挖掘機械能夠在礦山中進行挖掘。裝載機械能夠對運載機械裝載貨物。裝載機械包括液壓挖掘機、電動挖掘機以及輪式裝載機中的至少一種。運載機械包括能夠在礦山中移動的移動體，能夠搬運貨物。運載機械包括自卸車。貨物包括通過挖掘而產生的砂土以及礦石中的至少一種。破碎機對從運載機械投入的土石進行破碎。
[0062]通過管理系統I來管理作為在礦山中行走的作業機械的運載機械，在實施方式I中，說明管理作為作業機械的自卸車2的例子。自卸車2也是在礦山中使用的礦山機械，如圖1以及圖2所示，在礦山中的裝載場LPA、卸土場DPA、通往裝載場LPA以及卸土場DPA中的至少一方的搬運路線HL以及搬運路線HL彼此交叉的交叉點IS中的至少一部分中作業。在至少一個卸土場DPA有時配置有對土石進行破碎的破碎機CR。礦山在裝載場LPA的外側、卸土場DPA的外側以及搬運路線HL的外側中的至少一個以上，設有堆積土方而構成的土堤BK。
[0063]自卸車2是能夠在礦山中移動的移動體。自卸車2能夠在裝載場LPA、卸土場DPA、搬運路線HL以及交叉點IS中的至少一部分中行走。即，設于礦山的自卸車2的行走路徑RP包括裝載場LPA、卸土場DPA、搬運路線HL以及交叉點IS中的至少一部分。礦山設有從行走路徑RP的表面向上方突出規定高度以上的上方突出物VP ο在實施方式I中，上方突出物VP由設于行走路徑RP的外側的土堤BK、人造物AF以及隔墻WL構成，人造物AF設置于裝載場LPA、卸土場DPA以及搬運路線HL中的至少一個，隔墻WL設置于裝載場LPA、卸土場DPA以及搬運路線HL中的至少一個，上方突出物VP還包括標識、建筑物等人造物或巖石等。規定高度是不希望自卸車2在自主行走時翻越上方突出物VP的高度。
[0064]自卸車2在裝載場LPA裝載貨物。自卸車2在卸土場DPA卸下(排掉)貨物。自卸車2在設有破碎機CR的卸土場DPA，對破碎機CR內投入作為貨物的土石。自卸車2是在礦山作業時，通常根據來自管理裝置10的指令信號自主在行走路徑RP上行走的所謂的無人自卸車。所謂的自卸車2的自主行走是指自卸車2不是根據作業者的操作而行走，而是根據來自管理裝置10的指令信號而行走。此外，自卸車2也能夠根據作業者(駕駛員)的操作而行走。
[0065]在圖1中，管理系統I具備:配置于在礦山中設置的管控設施7的管理裝置10、通信系統9、自卸車2以及其他的作業機械3。管理裝置10設置在礦山的管控設施7，不會移動。此夕卜，管理裝置10也可以是能夠移動。通信系統9在管理裝置10與自卸車2與其他的作業機械3之間，通過無線通信來傳遞信息。通信系統9在管理裝置10與自卸車2之間、管理裝置10與其他的作業機械3之間以及自卸車2與其他的作業機械3之間，能夠進行雙向無線通信。在實施方式I中，通信系統9具有多個對信號(電波)進行中繼的中繼器6。
[0066]在實施方式I中，自卸車2的位置以及其他的作業機械3的位置利用RTK_GNSS(RealTime Kinematic-Global Navigat1n Satellite System:實時動態-全球導航衛星系統，GNSS稱為全球導航衛星系統)來進行檢測得到。作為全球導航衛星系統的一個示例，能夠列舉出GPS(Global Posit1ning System:全球定位系統)，但是不限于此。RTK-GNSS具有多個定位衛星5 οRTK-GNSS檢測在對瑋度、經度以及高度進行規定的坐標系(全局坐標系)中的位置。利用RTK-GNSS檢測到的位置包括瑋度、經度以及高度的坐標數據。通過RTK-GNSS，來檢測在礦山中自卸車2的位置以及其他的作業機械3的位置。利用RTK-GNSS檢測到的位置是在全局坐標系中規定的絕對位置。在下面的說明中，可以將利用RTK-GNSS檢測到的位置稱為GPS位置。GPS位置是絕對位置，是瑋度、經度以及高度的坐標數據(坐標值)。此外，在RTK-GNSS中，受到定位衛星5的配置、電離層、對流層或者接收來自定位衛星5的信息的天線周邊地形的影響，定位的狀態會發生變化。在該定位的狀態中，存在例如固定解(Fix解)(精度為±lcm至Ij2cm左右)，浮點解(Float解)(精度為±10cm到數米左右)，單點解(Single解)(精度為±數米左右)以及無法定位(不能定位計算)等。
[0067]此外，管理系統I通過圖1所示的由相互正交的X軸方向和Y軸方向規定的坐標(下面記為X-Y坐標)，來管理礦山中的自卸車2以及其他的作業機械3的位置。此外，管理系統I將“北”作為零度、將“東”作為90度、將“南”作為180度以及將“西”作為270度，來管理自卸車2以及其他的作業機械3的方位。自卸車2以及其他的作業機械3的方位是在自卸車2以及其他的作業機械3向前方行走時所移動的方向。另外，在實施方式I中，Y軸方向表示“北”，但是不限于此。
[0068]管理裝置
[0069]下面，說明在管控設施7配置的管理裝置10。管理裝置10對自卸車2的作業機械的控制系統30發送行走路徑信息，該行走路徑信息用于指定在礦山中設置的行走路徑RPJn圖1所示，具備計算機11、顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及GPS基站19。
[0070]計算機11具備處理裝置12、存儲裝置13以及輸入輸出部15。顯示裝置16、輸入裝置
17、無線通信裝置18以及GPS基站19經由輸入輸出部15與計算機11連接。輸入輸出部15用于處理裝置12與顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及GPS基站19中的至少一個之間的信息的輸入輸出(接口)。
[0071]處理裝置12執行與自卸車2的管理有關的各種處理以及與其他的作業機械3的管理有關的各種處理。處理裝置12對經由通信系統9取得的與自卸車2的位置有關的信息以及與其他的作業機械3的位置有關的信息進行處理。處理裝置12生成自卸車2的行走路徑信息。存儲裝置13與處理裝置12連接。存儲裝置13存儲與自卸車2的管理有關的各種信息以及與其他的作業機械3的管理有關的各種信息。存儲裝置13存儲自卸車2的位置以及其他的作業機械3的位置。存儲裝置13存儲用于使處理裝置12執行各種處理的計算機程序。
[0072]顯示裝置16包括例如液晶顯示器那樣的平板顯示器。顯示裝置16能夠顯示與自卸車2的位置有關的信息以及與其他的作業機械3的位置有關的信息。輸入裝置17包括鍵盤、觸控面板以及鼠標中的至少一種。輸入裝置17作為能夠對處理裝置12輸入操作信號的操作部而發揮功能。
[0073]無線通信裝置18配置于管控設施7。無線通信裝置18是通信系統9的一部分。無線通信裝置18經由輸入輸出部15與處理裝置12連接。無線通信裝置18具有天線18A。無線通信裝置18能夠接收從自卸車2以及其他的作業機械3中的至少一方發送來的信息。由無線通信裝置18接收到的信息輸出至處理裝置12，并存儲(記錄)在存儲裝置13中。無線通信裝置18能夠將信息發送給自卸車2和其他的作業機械3中的至少一個。
[0074]GPS基站19配置于管控設施7 APS基站19至少具備:接收來自多個定位衛星5的信息的天線19A;以及與天線19A連接的發送接收裝置19B。發送接收裝置19B至少具備:經由天線19A接收來自定位衛星5的信息的接收機;經由天線19C對自卸車2發送信息的發送機;具有如CPU(Central Processing Unit:中央處理器)那樣的微處理器的運算處理裝置；以及具有如R0M(Read Only Memory:只讀存儲器)那樣或者如RAM(Random Access Memory:隨機存取存儲器)那樣的存儲單元的存儲裝置。發送接收裝置19B根據天線19A所接收的信息來檢測GPS基站19的GPS位置，并且生成用于校正自卸車2的GPS位置的校正觀測信息。在GPS基站19中，發送接收裝置19B通過天線19C，對自卸車2以及其他的作業機械3發送校正觀測信息。
[0075]計算機11至少具備:通信用的輸入輸出部15;執行控制程序的CPU (CentralProcessing Unit);存儲控制程序的R0M(Read Only Memory);作為CPU的作業區域使用的RAM (Random Access Memory)；以及通過CPU記錄信息的非易失性存儲器。處理裝置12的功能通過CPU讀取在ROM中存儲的控制程序并且在RAM的作業區域中執行來實現。存儲裝置13的功能通過ROM存儲控制程序以及通過CPU將信息記錄到非易失性存儲器中來實現。非易失性存儲器包括快閃存儲器以及硬盤驅動器中的至少一個，實現數據庫。此外，也可以是多個處理電路相配合地實現處理裝置12以及存儲裝置13的功能。
[0076]其他的作業機械
[0077]下面，說明其他的作業機械3。在實施方式I中，其他的作業機械3是自卸車2以外的作業機械，通過作業者的操作而驅動。其他的作業機械3至少具備:包括CPU( CentralProcessing Unit)并且執行與作業內容有關的各種處理的處理裝置;檢測GPS位置的GPS接收器；以及與管控設施7的無線通信裝置18之間發送接收信息的無線通信裝置。在其他的作業機械3中，無線通信裝置每隔規定時間就將GPS位置發送給管控設施7的無線通信裝置18。
[0078]自卸車
[0079]下面，說明自卸車2。圖2是實施方式I涉及的自卸車的控制框圖。圖3是實施方式I涉及的自卸車的硬件結構圖。圖4是實施方式I涉及的自卸車的障礙物傳感器的主視圖。圖5是表示圖4所示的障礙物傳感器的激光傳感器的檢測范圍的俯視圖。圖6是表示圖4所示的激光傳感器的檢測范圍的側視圖。
[0080]如圖3所示，自卸車2具備車輛主體21、箱斗22、車輪23、障礙物傳感器24以及作業機械的控制系統30。車輛主體21在行走路徑RP上行走。在車輛主體21中，配置有如柴油發動機那樣的內燃機2E、通過內燃機2E而動作的發電機2G、以及通過發電機2G產生的電力來動作的電動機23M。通過電動機23M，來驅動車輪23中的后輪23R。另外，內燃機2E的動力也可以經由包含變矩器的變速箱傳遞到后輪23R。此外，車輛主體21具備對車輪23中的前輪23F進行轉向的轉向裝置2S。箱斗22通過裝載機械裝載貨物，在卸載作業中被舉高，從而卸載貨物。
[0081]如圖4所示，障礙物傳感器24配置在車輛主體21的前下部。障礙物傳感器24以非接觸的方式來檢測車輛主體21的前方的障礙物。在實施方式I中，如圖4所示，障礙物傳感器24具備作為非接觸傳感器的多臺雷達24A和作為非接觸傳感器的激光傳感器24B。雷達24A用于檢測自卸車2的周圍的物體的位置，發射電波并將該電波向障礙物照射，接收由障礙物反射來的電波。由此，雷達24A能夠檢測障礙物相對于雷達24A的方向以及距離。在實施方式I中，雷達24A在車輛主體21的左右方向上相間隔地設有三個，但是不限于此。
[0082]激光傳感器24B用于檢測自卸車2的周圍的物體的位置，發射激光光線并將該激光光線向作為物體的障礙物照射，接收由障礙物反射來的激光光線。由此，激光傳感器24B能夠檢測障礙物相對于激光傳感器24B的方向以及距離。激光傳感器24B為了發射激光光線，并接收反射來的激光光線，激光傳感器24B的分辨率是比雷達24A的分辨率高的分辨率。在實施方式I中，如圖4所示，激光傳感器24B在車輛主體21的左右方向上相間隔地設有兩個，但不限于此。
[0083]激光傳感器24B—邊發射上下方向的方位不同的四個激光光線一邊使激光光線向左右掃動并且接收由障礙物反射來的激光光線。在實施方式I中，兩個激光傳感器24B如圖5所示，在俯視車輛主體21時，其在左右方向的中央處激光光線的照射范圍IAH重疊，并且分別沿左右掃動激光光線，但是不限于此。此外，在實施方式I中，激光傳感器24B如圖6所示，在側視車輛主體21時，其從車輛主體21向以比水平方向向下方側傾斜的方向為中心的照射范圍IAV內照射激光光線，但是不限于此。
[0084]此外，雷達24A以及激光傳感器24B與作業機械的控制系統30的第二通信線37連接。此外，激光傳感器24B與作業機械的控制系統30的位置測算控制器33連接。
[0085]作業機械的控制系統
[0086]下面，說明作業機械的控制系統。圖7是說明實施方式I涉及的作業機械的控制系統的行走控制器確定位置以及方位的方法的圖。圖8是說明實施方式I涉及的作業機械的控制系統的位置測算控制器的比對導航運算部確定位置以及方位的方法的圖。圖9是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的地圖保存用數據庫中存儲的地圖信息的一部分的圖。圖10是放大表示圖9中的XIV部分的圖。
[0087]作業機械的控制系統30是設置于自卸車2，使自卸車2沿著行走路徑RP自主行走的系統。如圖3所示，作業機械的控制系統30至少具備陀螺儀傳感器26、速度傳感器27、GPS接收器31、行走路徑生成裝置32、位置測算控制器33、行走控制器20、激光傳感器24B、無線通信裝置34以及地圖保存用數據庫36。除此之外，作業機械的控制系統30還具備第一通信線
35、第二通信線37以及安全控制器40。
[0088]如圖3所示，行走控制器20、行走路徑生成裝置32、位置測算控制器33、地圖保存用數據庫36以及安全控制器40與第一通信線35連接。它們經由第一通信線35相互通信，收發信息。行走控制器20以及安全控制器40也與第二通信線37連接。它們經由第二通信線37相互通信，收發信息。在實施方式I中，利用第一通信線35以及第二通信線37的通信的標準是作為IS011898以及IS011519標準化了的CAN(ControIIer Area Network:控制器局域網)，但是不限于此。
[0089]陀螺儀傳感器26檢測自卸車2的方位(方位變化量)。陀螺儀傳感器26與行走控制器20連接。陀螺儀傳感器26將作為檢測結果的檢測信號向行走控制器20輸出。行走控制器20能夠基于陀螺儀傳感器26的檢測信號，來求取自卸車2的方位(方位變化量)。
[0090]速度傳感器27檢測自卸車2的行走速度。在實施方式I中，速度傳感器27檢測車輪23的轉速，來檢測自卸車2的速度(行走速度)。速度傳感器27與行走控制器20連接。速度傳感器27將作為檢測結果的檢測信號向行走控制器20輸出。行走控制器20能夠基于速度傳感器27的檢測信號和來自內置于行走控制器20的定時器的時間信息，來求取自卸車2的移動距離。
[0091]GPS接收器31是使用GPS來檢測作為自卸車2的位置的GPS位置的位置檢測單元。GPS接收器31至少與接收來自定位衛星5的信息的天線31A和接收來自GPS基站19的校正觀測信息的天線31B連接。天線31A將基于從定位衛星5接收到的信息的信號向GPS接收器31輸出，天線31B將基于接收到的校正觀測信息的信號向GPS接收器31輸出。GPS接收器31使用來自定位衛星5的信息和來自GPS基站19的校正觀測信息，來檢測天線31A的位置(GPS位置)。具體而言，GPS接收器31比較來自定位衛星5的信息和來自GPS基站19的校正觀測信息，來求取距任意的定位衛星5的距離，并且調查來自定位衛星5的電波的相位，來檢測天線31A的位置(GPS位置)。在實施方式I中，GPS接收器31使用RTK(Real Time Kinematic:實時動態)-GNSS，但是不限于此。
[0092]GPS接收器31通過檢測天線31A的位置(GPS位置)，來檢測自卸車2的位置(GPS位置)。此外，GPS接收器31在檢測天線31A的位置的過程中，基于天線31A接收到信息的定位衛星5的數量等，來檢測表示檢測到的GPS位置的精度的固定解、浮點解或者單點解。GPS接收器31在無法定位計算GPS位置的情況下，輸出表示無法定位的信號。在實施方式I中，固定解的GPS位置的精度是自卸車2能夠進行自主行走的精度，浮點解、單點解的GPS位置的精度是自卸車2無法進行自主行走的精度，但是不限于此。這樣，GPS接收器31檢測表示檢測到的GPS位置的精度的固定解、浮點解或者單點解，在無法定位計算的情況下，將表示無法定位的信號經由行走路徑生成裝置32向行走控制器20以及位置測算控制器33輸出。
[0093]如圖2所示，行走路徑生成裝置32具備路徑位置存儲部32A，路徑位置存儲部32A是存儲管理裝置10的處理裝置12所生成的行走路徑信息的路徑位置存儲單元。行走路徑生成裝置32與連接有天線34A的無線通信裝置34連接。無線通信裝置34能夠接收從管理裝置10以及本車輛以外的作業機械4中的至少一個發送來的信息(包括指令信號)。另外，本車輛以外的作業機械4是除了設置有作業機械的控制系統30的自卸車2以外的作業機械4，包括鉆探機械、挖掘機械、裝載機械、運載機械以及作業者所駕駛的車輛。即，本車輛以外的作業機械4包括本車輛以外的自卸車2。
[0094]無線通信裝置34接收管控設施7的無線通信裝置18發送的行走路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息，向行走路徑生成裝置32以及位置測算控制器33輸出。另外，行走路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息以X-Y坐標表示。當從無線通信裝置34接收到行走路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息時，行走路徑生成裝置32將接收到的信息存儲在路徑位置存儲部32A中。當從無線通信裝置34接收到行走路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息時，行走路徑生成裝置32通過無線通信裝置34將作為本車輛的自卸車2的位置以及方位向管控設施7的無線通信裝置18發送。此外，行走路徑生成裝置32與第一通信線35連接。
[0095]行走控制器20是至少具備CPU(Central Processing Unit)、存儲控制程序的ROM(Read Only Memory)、作為CPU的作業區域使用的RAM(Random Access Memory)以及非易失性存儲器的計算機。
[0096]行走控制器20接收GPS接收器31檢測到的GPS位置以及位置測算控制器33檢測到的自卸車2的位置。行走控制器20是行走控制單元，基于GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置或者位置測算控制器33的比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置，使自卸車2按照行走路徑RP自主行走。
[0097]行走控制器20，除了輸入自卸車2的位置以外，還輸入表示陀螺儀傳感器26的檢測結果亦即自卸車2的方位(方位變化量)的檢測信號以及表示速度傳感器27的檢測結果亦即自卸車2的行走速度的檢測信號。在實施方式I中，行走控制器20，每隔Tl都輸入表示自卸車2的方位(方位變化量)的檢測信號以及表示速度傳感器27的檢測結果亦即自卸車2的行走速度的檢測信號。此外，行走控制器20經由無線通信裝置34、行走路徑生成裝置32以及第一通信線35，與GPS接收器31連接。行走控制器20，輸入表示GPS接收器31的檢測結果亦即GPS位置的檢測信號。在實施方式I中，表示GPS位置的檢測信號每隔比Tl長的T2輸入至行走控制器20。
[0098]行走控制器20基于GPS接收器31的檢測結果亦即GPS位置、速度傳感器27的檢測結果亦即自卸車2的行走速度以及陀螺儀傳感器26的檢測結果亦即自卸車2的方位(方位變化量)，來確定自卸車2的位置以及方位。在實施方式I中，如圖7所示，行走控制器20通過卡爾曼濾波器KF(Kalman Filter)來合并GPS接收器31的檢測結果亦即GPS位置、速度傳感器27的檢測結果亦即自卸車2的行走速度以及陀螺儀傳感器26的檢測結果亦即自卸車2的方位(方位變化量)，從而確定自卸車2的位置以及方位。具體而言，行走控制器20以從GPS接收器31輸入GPS位置的時刻的GPS位置以及陀螺儀傳感器26的檢測結果亦即方位為基礎，根據來自定時器的時間信息來對速度傳感器27的檢測結果亦即行走速度進行積分，來確定位置以及方位。行走控制器20在位置以及方位的檢測前、檢測中、檢測后的任意時刻將GPS位置變換成X-Y坐標的位置。
[0099]行走控制器20以自卸車2的位置與行走路徑信息中包含的行走路徑RP的位置相重疊，即以自卸車2按照行走路徑RP行走的方式，來控制自卸車2的油門、未圖示的制動裝置以及轉向裝置2S中的至少一個。通過這樣的控制，行走控制器20使自卸車2沿著行走路徑RP行走。行走控制器20的功能通過CPU讀取ROM中存儲的控制程序并在RAM的作業區域執行來實現。此外，也可以是多個處理電路相配合地實現行走控制器20的功能。
[0100]如圖2所示，位置測算控制器33具備判定部33A、比對導航運算部33B以及柵格地圖生成部33C。位置測算控制器33是測算輸出單元，用于在自卸車2按照行走路徑RP行走時，根據GPS接收器31的檢測結果亦即自卸車2的GPS位置以及激光傳感器24B的檢測結果來檢測上方突出物VP(在實施方式I中，主要是土堤BK)的位置，并將檢測到的上方突出物VP的位置作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中。位置測算控制器33與第一通信線35連接。位置測算控制器33，經由第一通信線35以及行走控制器20輸入表示陀螺儀傳感器26的檢測結果亦即自卸車2的方位(方位變化量)的檢測信號以及表示速度傳感器27的檢測結果亦即自卸車2的行走速度的檢測信號。
[0101]此外，位置測算控制器33經由無線通信裝置34、行走路徑生成裝置32以及第一通信線35，與GPS接收器31連接。位置測算控制器33輸入表示GPS接收器31的檢測結果亦即GPS位置的檢測信號。
[0102]判定部33A是判定單元，用于判定GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差是否在規定的誤差以下。在實施方式I中，判定部33A判定GPS位置的解是否是固定解，如果GPS位置的解是固定解，則判定為檢測到的自卸車2的GPS位置的精度是高精度并且GPS位置的誤差在規定的誤差以下。判定部33A在GPS位置的解是浮點解的情況、是單點解的情況或者GPS位置是無法定位的情況下，判定為檢測到的自卸車2的GPS位置的精度是低精度并且GPS位置的誤差超過規定的誤差。另外，規定的誤差是自卸車2能夠通過后述的推測導航按照行走路徑RP自主行走的GPS位置的誤差(精度)。在實施方式I中，GPS接收器31進行GPS位置以及解的檢測，但是也可以是其他的機器(例如，判定部33A)進行解的檢測。
[0103]在判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差在規定的誤差以下時，柵格地圖生成部33C基于陀螺儀傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果以及激光傳感器24B的檢測結果，檢測在裝載場LPA的外側、卸土場DPA的外側、搬運路線HL的至少一個以上中設置的上方突出物VP的位置，并將與上方突出物VP的位置有關的信息作為行走路徑RP的地圖信息MI而存儲在地圖保存用數據庫36中。具體而言，柵格地圖生成部33C將行走控制器20檢測到的自卸車2的位置以及方位與激光傳感器24B的檢測結果合并，從合并后的信息刪除上方突出物VP以外的檢測結果，來檢測上方突出物VP的位置。此外，如圖9以及圖10所示，在俯視時，柵格地圖生成部33C保存在地圖保存用數據庫36中的地圖信息MI表示將礦山以規定大小的四邊形(矩形或者正方形)進行劃分而成的柵格GR的X-Y坐標的位置、以及在各個柵格GR中是否存在上方突出物VP。地圖信息MI的各個柵格GR包括是否存在上方突出物VP，即包括是“O”還是“I”的信息。在實施方式I中，如圖9以及圖10所示，在地圖信息MI的各個柵格GR中，如果上方突出物VP存在則作為“I”在圖中用黑方塊表示，如果不存在上方突出物VP則作為“O”在圖中用白方塊表示，但是不限于此。
[0104]地圖保存用數據庫36是將與上方突出物VP的位置有關的信息作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲的地圖信息存儲單元，與第一通信線35連接。地圖保存用數據庫36由RAM(Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)、快閃存儲器以及硬盤驅動器中的至少一個構成。當判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差在規定的誤差以下時，地圖保存用數據庫36從激光傳感器24B的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果，將提取出的與上方突出物VP有關的檢測結果作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲。每當柵格地圖生成部33C進行檢測時，地圖保存用數據庫36就將柵格地圖生成部33C檢測到的檢測結果作為地圖信息MI存儲。在實施方式I中，地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI每當柵格地圖生成部33C進行檢測時就會被覆蓋改寫，但是不限于此。
[0105]當判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差超過規定的誤差時，比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。如圖8所示，比對導航運算部33B通過粒子濾波器PF(Particle Filter)合并陀螺儀傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果、激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。在實施方式I中，比對導航運算部33B每隔比Tl長且比T2短的T3確定位置以及方位，并向行走控制器20輸出。在實施方式I中，行走控制器20每隔T3輸入比對導航運算部33B檢測到的位置以及方位。
[0106]此外，位置測算控制器33經由無線通信裝置34，將GPS接收器31或者比對導航運算部33B檢測到的與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位有關的信息，向管控設施7的無線通信裝置18發送。
[0107]進一步地，如圖2所示，位置測算控制器33具備觀測點坐標變換部38和觀測點可用判斷部39。觀測點坐標變換部38將以從激光傳感器24B起的方向以及距離規定的坐標表示的激光傳感器24B的檢測結果的位置變換成X-Y坐標。通過觀測點坐標變換部38變換坐標得到的檢測結果的位置除了由X軸方向和Y軸方向之外，還由與它們正交的高度方向(Z軸方向)規定。觀測點可用判斷部39，從路徑位置存儲部32A輸入與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息。觀測點可用判斷部39從通過觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果中，去除各種噪點、距離地表規定高度以下的檢測結果以及預想的檢測到本車輛以外的作業機械4的檢測結果。觀測點可用判斷部39將去除了噪點后的激光傳感器24B的檢測結果與柵格GR的檢測結果合成。觀測點可用判斷部39將合成后的檢測結果向柵格地圖生成部33C和比對導航運算部33B雙方輸出。
[0108]位置測算控制器33是一種計算機，至少具備通信用的輸入輸出單元、執行控制程序的CPU(Central Processing unit)、存儲控制程序的R0M(Read Only Memory)、作為CPU的作業區域使用的RAM(Random Access Memory)以及通過CPU記錄信息的非易失性存儲器。判定部33A、比對導航運算部33B、柵格地圖生成部33C、觀測點坐標變換部38以及觀測點可用判斷部39的功能是通過CI3U讀取ROM中存儲的控制程序并在RAM的作業區域執行來實現的。非易失性存儲器包括快閃存儲器以及硬盤驅動器中的至少一個。此外，也可以是多個處理電路相配合地實現判定部33A、比對導航運算部33B、柵格地圖生成部33C、觀測點坐標變換部38以及觀測點可用判斷部39的功能。
[0109]安全控制器40基于雷達24A以及激光傳感器24B的檢測信號，來求取自卸車2與障礙物的相對位置。安全控制器40使用與障礙物的相對位置，來生成用于控制油門、未圖示的制動裝置以及轉向裝置2S中的至少一個的指令，并向行走控制器20輸出。行走控制器20基于從安全控制器40取得的指令來控制自卸車2，避免自卸車2與障礙物相碰撞。
[0110]此外，行走控制器20在GPS位置的解為浮點解的情況、為單點解的情況或者GPS位置是無法定位的情形經過了規定時間，比對導航運算部33B只能獲得與地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI—起所得的推定精度以及可靠度低于規定值以及規定的可靠度的、激光傳感器24B的檢測結果的情況下，輸出用于對使車輛主體21停車的未圖示的制動裝置進行控制的指令。
[0111]作業機械的控制方法
[0112]下面，說明實施方式I涉及的作業機械的控制方法即作業機械的控制系統30的動作的一個示例。圖11是實施方式I涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一個示例。圖12是圖11的步驟ST4的流程圖的一個示例。圖13是圖12的步驟ST42的流程圖的一個示例。圖14是圖11的步驟ST6的流程圖的一個示例。圖15是圖14的步驟ST64的流程圖的一個示例。圖16是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的比對導航運算部檢測到的各個位置以及方位上的預想檢測結果的一個示例的圖。圖17是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的激光傳感器實際檢測到的檢測結果的一個示例的圖。圖18是表示實施方式I涉及的作業機械的控制系統的位置測算控制器的比對導航運算部計算出最近似的檢測結果的狀態的一個示例的圖。
[0113]作業機械的控制方法是在行走路徑RP上行走的自卸車2的作業機械的控制方法。在作業機械的控制方法中，處理裝置12經由無線通信裝置18，向自卸車2的行走路徑生成裝置32以及位置測算控制器33發送指令信號。指令信號包括與自卸車2的行走條件有關的信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息。與行走條件有關的信息包括由處理裝置12生成的行走路徑信息以及與自卸車2的行走速度有關的信息。
[0114]行走路徑生成裝置32將經由通信系統9發送的來自處理裝置12的指令信號中的行走路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息存儲在路徑位置存儲部32A中。若行走路徑生成裝置32接收到包括行走路徑信息的來自處理裝置12的指令信號，則位置測算控制器33經由無線通信裝置34，將與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位有關的信息向處理裝置12發送。行走控制器20基于來自處理裝置12的指令信號，來控制自卸車2的油門、未圖示的制動裝置以及轉向裝置2S，從而控制自卸車2的行走。
[0115]作業機械的控制系統30的行走控制器20執行步驟STl，基于GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置，通過推測導航使自卸車2按照行走路徑RP行走。在實施方式I中，行走控制器20根據包含由管理裝置10的處理裝置12生成的行走路徑信息以及由處理裝置12設定的行走速度(目標行走速度)在內的行走條件，使自卸車2在裝載場LPA、卸土場DPA、搬運路線HL以及交叉點IS中的至少一部分上行走。推測導航是指基于從已知位置起的方位(方位變化量)和移動距離，來對對象物(自卸車2)的當前位置進行推測的導航。自卸車2的方位(方位變化量)利用在自卸車2中配置的陀螺儀傳感器26來檢測。自卸車2的移動距離利用在自卸車2中配置的速度傳感器27來檢測。陀螺儀傳感器26的檢測信號以及速度傳感器27的檢測信號被輸出到自卸車2的行走控制器20。
[0116]行走控制器20能夠基于來自陀螺儀傳感器26的檢測信號，來求取自卸車2從已知起點起的方位(方位變化量)。行走控制器20能夠基于來自速度傳感器27的檢測信號，來求取自卸車2從已知起點起的移動距離。行走控制器20基于來自陀螺儀傳感器26的檢測信號以及來自速度傳感器27的檢測信號，以使自卸車2按照所生成的行走路徑RP行走的方式，來生成與自卸車2的行走有關的控制量。控制量包括加速信號、制動信號以及轉向信號。行走控制器20基于轉向信號、加速信號以及制動信號，來控制自卸車2的行走(操作)。
[0117]下面，說明一邊使用RTK-GNSS或者比對導航運算部33B來校正通過推測導航求出的推測位置一邊使自卸車2行走的例子。當自卸車2的行走距離增加時，由于陀螺儀傳感器26以及速度傳感器27中的一方或者雙方的檢測誤差的累積，導致有可能在推測出的位置(推測位置)與實際的位置之間產生誤差。其結果是，自卸車2有可能偏離由處理裝置12生成的行走路徑RP而行走。在實施方式I中，行走控制器20—邊對通過推測導航導出(推測)的自卸車2的位置(推測位置)，使用由GPS接收器31檢測到的GPS位置或者比對導航運算部33B檢測到的位置來校正，一邊使自卸車2行走。行走控制器20基于來自陀螺儀傳感器26的檢測信號、來自速度傳感器27的檢測信號、來自GPS接收器31的GPS位置或者比對導航運算部33B檢測到的位置，計算包括用于校正自卸車2的位置的校正量的、與自卸車2的行走有關的控制量，以使自卸車2按照行走路徑RP行走。行走控制器20基于計算出的校正量以及控制量，來控制自卸車2的行走(操作)，以使自卸車2按照行走路徑RP行走。
[0118]下面，位置測算控制器33的判定部33A執行步驟ST2，判定GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差是否在規定的誤差以下。即，在步驟ST2中，位置測算控制器33的判定部33A判定GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的精度是否是高精度。具體而言，位置測算控制器33的判定部33A判定GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是否是固定解。若位置測算控制器33的判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是固定解，即判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差在規定的誤差以下(步驟ST2: “是”)，接著判定自卸車2的狀態是否是使地圖信息MI的精度降低的狀態，S卩，判定與柵格地圖生成部33C檢測到的上方突出物VP的位置有關的信息是否會使地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI的精度降低(步驟ST3)。具體而言，在實施方式I中，位置測算控制器33的判定部33A基于速度傳感器27的檢測信號判定自卸車2的行走速度是否是零，即自卸車2的狀態是否是使地圖信息MI的精度降低的狀態即自卸車2是否已停車。這是因為在行走速度是零即自卸車2停車中的情況下，由于本車輛以外的作業機械4的作業等而產生的灰塵等會導致地圖信息MI中混入噪點，從而有可能使地圖信息MI的精度降低。
[0119]若位置測算控制器33的判定部33A判定為自卸車2未停車，即判定為自卸車2的狀態不是使地圖信息MI的精度降低的狀態(步驟ST3:“否”)，則柵格地圖生成部33C生成地圖信息MI(步驟ST4)。即，位置測算控制器33執行步驟ST4，其中，若判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差在規定的誤差以下，則基于GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置，按照路徑位置存儲部32A存儲的行走路徑RP來使自卸車2自主行走，并且從激光傳感器24B的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果，將提取出的與上方突出物VP有關的檢測結果作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中。具體而言，首先，觀測點坐標變換部38將以從激光傳感器24B起的方向以及距離規定的坐標表示的激光傳感器24B的檢測結果的位置，變換為由X-Y坐標表示的坐標的位置(步驟ST41)。
[0120]觀測點可用判斷部39從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果(步驟ST42)。觀測點可用判斷部39在提取與上方突出物VP有關的檢測結果時，首先，去除由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果的各種噪點(步驟ST421)。具體而言，觀測點可用判斷部39從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果中，作為噪點去除以下的檢測結果、即:反射強度低的檢測結果、被認為是激光光線通過透明物體的檢測結果、被認為是激光光線檢測到了灰塵的檢測結果、被認為是由地面反射了激光光線的檢測結果以及被認為是激光光線檢測到了地面上的土塊的檢測結果。
[0121]觀測點可用判斷部39從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果，去除距離在規定的最大距離以上的檢測結果以及距離在規定的最小距離以下的檢測結果(步驟ST422)。在實施方式I中，規定的最大距離是去除太陽光造成的噪點所需的距離，規定的最小距離是去除激光傳感器24B近距離處揚起的厚灰塵的噪點所需的距離。
[0122]觀測點可用判斷部39從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果，去除距離地表規定高度以下的檢測結果(步驟ST423)。在實施方式I中，觀測點可用判斷部39去除上述規定高度以下的檢測結果，但是不限于此。觀測點可用判斷部39參照在路徑位置存儲部32A中存儲的與本車輛以外的作業機械4的位置有關的信息，從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果去除預想的檢測到本車輛以外的作業機械4的檢測結果(步驟ST424)。這樣，觀測點可用判斷部39通過從檢測結果去除各種噪點等，從檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果。通過步驟ST424的處理，能夠使處理前的激光傳感器24B的檢測結果削減到五分之一至六分之一的程度。
[0123]觀測點可用判斷部39將去除各種噪點等后的檢測結果與以X-Y坐標來表示位置并且由規定大小的柵格GR構成的檢測結果合成。觀測點可用判斷部39將合成后的檢測結果向柵格地圖生成部33C和比對導航運算部33B雙方輸出。位置測算控制器33的柵格地圖生成部33C將由觀測點可用判斷部39合成的檢測結果亦即上方突出物VP的位置作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中(步驟ST43)。此外，作業機械的控制系統30通過執行步驟STl到步驟ST4，在GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差在規定的誤差以下，并且速度傳感器27檢測到自卸車2未停車的期間，即判定為自卸車2的狀態不是使地圖信息MI的精度降低的狀態的期間，持續進行如下處理:從激光傳感器24B的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果，并將提取出的與上方突出物VP有關的檢測結果作為行走路徑RP的地圖信息MI存儲。
[0124]若位置測算控制器33的判定部33A判定為自卸車2已停車，即判定為自卸車2的狀態是使地圖信息MI的精度降低的狀態(步驟ST3:“是”)，則停止地圖信息MI的存儲(步驟ST10)，返回步驟ST1。這樣，位置測算控制器33的R0M333存儲用于使作為計算機的位置測算控制器33執行步驟ST3、步驟ST4以及步驟STlO的程序。若判定部33A判定為自卸車2的狀態是使地圖信息MI的精度降低的狀態(步驟ST3: “是”)，則作業機械的控制系統30停止地圖信息MI的存儲(步驟ST10)，返回步驟STl，由此在速度傳感器27檢測到自卸車2停車的情況，SP判定為自卸車2的狀態是使地圖信息MI的精度降低的狀態的情況下，地圖保存用數據庫36停止行走路徑RP的地圖信息MI的存儲。
[0125]此外，若位置測算控制器33的判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解，即判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差超過規定的誤差(步驟ST2:“否”)，接著判定自卸車2的狀態是否是使位置測算精度降低的狀態，即判定是否是使比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI檢測到的自卸車2的位置以及方位的測算精度為降低的狀態(步驟ST5)。具體而言，在實施方式I中，位置測算控制器33的判定部33A基于速度傳感器27的檢測信號判定自卸車2的行走速度是否是零，即判定自卸車2的狀態是否是使位置測算精度降低的狀態即自卸車2是否已停車。這是因為在行走速度是零即自卸車2停車中的情況下，由于本車輛以外的作業機械4的作業等而產生的灰塵等會導致激光傳感器24B的檢測結果中混入噪點，有可能使比對導航運算部33B的位置測算的精度降低。此外，這是因為行走速度是零即自卸車2停車中的情況下，自卸車2的位置不會發生變化。
[0126]若位置測算控制器33的判定部33A判定為自卸車2未停車，即判定為自卸車2的狀態不是使位置測算精度降低的狀態(步驟ST5: “否”)，則比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，確定自卸車2的位置以及方位，行走控制器20使自卸車2按照行走路徑RP行走(步驟ST6)。即，若判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差超過規定的誤差，則位置測算控制器33通過比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。
[0127]具體而言，觀測點坐標變換部38將以從激光傳感器24B起的方向以及距離規定的坐標表示的激光傳感器24B的檢測結果的位置變換為X-Y坐標的位置(步驟ST61)。觀測點可用判斷部39從由觀測點坐標變換部38變換坐標后的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果(步驟ST62)。另外，步驟ST61是與步驟ST41相同的處理，步驟ST62是與步驟ST42相同的處理，因此省略詳細說明。
[0128]比對導航運算部33B使由觀測點可用判斷部39去除噪點后的檢測結果通過隔離濾波器(Isolat1n Filter)，來對檢測結果進行縮減(步驟ST63)。具體而言，比對導航運算部33B在由觀測點可用判斷部39去除噪點后的檢測結果中，僅留下相互分離規定距離以上的檢測結果，而去除其他的檢測結果。通過步驟ST63的處理，能夠將處理前的激光傳感器24B的檢測結果削減到五分之一至六分之一的程度。
[0129]比對導航運算部33B通過粒子濾波器PF來合并陀螺儀傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果、激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，從而確定自卸車2的位置以及方位(步驟ST64)。具體而言，比對導航運算部33B基于陀螺儀傳感器26的檢測結果即方位以及速度傳感器27的檢測結果即行走速度，算出在某個時刻自卸車2會存在的預想的范圍內的多個位置以及方位(步驟ST641)。
[0130]如圖16所示，比對導航運算部33B基于在地圖保存用數據庫36中保存的地圖信息MI，推定在自卸車2位于預想的各個位置以及方位的情況下預想的激光傳感器24B檢測到的檢測結果。比對導航運算部33B將預想的圖16的示例所示在各個位置以及方位激光傳感器24B檢測到的檢測結果DRl與圖17所示激光傳感器24B實際檢測到的檢測結果DR2比對，來算出預想的在各個位置以及方位激光傳感器24B檢測到的檢測結果DRl相對于激光傳感器24B實際檢測到的檢測結果DR2的似然(likelihood)。比對導航運算部33B對各個位置以及方位的似然進行歸一化(步驟ST642)。
[0131]比對導航運算部33B根據預想的激光傳感器24B在各個位置以及方位檢測到的檢測結果DRl的似然和各個位置來算出最終推定值，從而算出如圖18所示預想的激光傳感器24B檢測到的檢測結果DRl與激光傳感器24B實際檢測到的檢測結果DR2最近似的位置以及方位。比對導航運算部33B將最近似的位置以及方位作為自卸車2的位置以及方位進行檢測。比對導航運算部33B在計算最近似的位置以及方位時，還計算最近似的位置以及方位的推定精度和可靠度(步驟ST643)。圖16以及圖18用細密平行斜線表示有上方突出物VP存在的柵格GR，圖17用粗平行斜線表示上方突出物VP的檢測結果。另外，圖18表示激光傳感器24B實際檢測到的檢測結果DR2是預想的檢測結果DRl的一部分的例子，但是不限于此。
[0132]比對導航運算部33B對檢測到的自卸車2的位置以及方位實施各種診斷(步驟ST644)。具體而言，檢測到的自卸車2的位置以及方位屬于以下情況，則比對導航運算部33B放棄檢測到的自卸車2的位置以及方位，并再次計算在某個時刻自卸車2會存在的預想的范圍內的多個位置以及方位(步驟ST645)，S卩:根據激光傳感器24B處于故障中檢測到的檢測結果檢測得到的；根據陀螺儀傳感器26處于故障中檢測到的檢測結果檢測得到的；根據比規定數少的激光傳感器24B的檢測結果檢測得到的；可靠度低于規定的可靠度的、似然低于規定值的、推定精度低于規定值的、由于推測導航而導致位置以及方位之間偏差大于規定值的、或者使用存在問題的地圖信息MI檢測得到的。計算出的多個位置以及方位在下一次執行步驟ST6時，在步驟ST641中該計算出的多個位置以及方位被使用。
[0133]此外，若檢測到的自卸車2的位置以及方位不屬于全部如下情況，則比對導航運算部33B使用檢測到的位置以及方位來執行推測導航(步驟STl)，位置測算控制器33控制自卸車2的行走(操作)以使自卸車2按照行走路徑RP行走，即:根據激光傳感器24B處于故障中檢測到的檢測結果檢測得到的;根據陀螺儀傳感器26處于故障中檢測到的檢測結果檢測得到的；根據比規定數少的激光傳感器24B的檢測結果檢測得到的；可靠度低于規定的可靠度的、似然低于規定值的、推定精度低于規定值的、由于使用推測導航而導致的位置以及方位之間的偏差大于規定值的、以及使用存在問題的地圖信息MI檢測得到的。這樣，作業機械的控制系統30通過執行步驟STl、步驟ST2、步驟ST5以及步驟ST6，在GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差超過規定的誤差，并且速度傳感器27檢測到自卸車2未停車的期間，即判定為自卸車2的狀態不是使位置測算精度降低的狀態的期間，通過比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的行走路徑RP的地圖信息MI，來持續確定自卸車2的位置以及方位，行走控制器20基于位置測算控制器33檢測到的自卸車2的位置以及方位，使自卸車2按照行走路徑RP行走。
[0134]若位置測算控制器33的判定部33A判定為自卸車2已停車，即判定為自卸車2的狀態是使位置測算精度降低的狀態(步驟ST5: “是”)，則返回步驟ST1。若判定部33A判定為自卸車2的狀態是使位置測算精度降低的狀態(步驟ST5: “是”)，則返回步驟STl，由此在速度傳感器27檢測到自卸車2已停車的情況，即判定為自卸車2的狀態是使位置測算精度降低的狀態的情況下，位置測算控制器33停止如下處理:通過比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的行走路徑RP的地圖信息MI來確定自卸車2的位置以及方位。
[0135]在實施方式I中，作業機械的控制系統30、作業機械的控制方法以及位置測算控制器33中存儲的程序在自卸車2按照行走路徑RP行走時，根據作為GPS接收器31的檢測結果的GPS位置以及激光傳感器24B的檢測結果來檢測上方突出物VP的位置，位置測算控制器33將檢測到的上方突出物VP的位置作為地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中。其結果是，作業機械的控制系統30即便是處于無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠基于地圖信息MI以及激光傳感器24B的檢測結果來確定本車輛的位置以及方位，由此能夠按照行走路徑RP行走，能夠持續地進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0136]此外，在實施方式I中，作業機械的控制系統30、作業機械的控制方法以及位置測算控制器33中存儲的程序，在判定為自卸車2的狀態是使地圖信息MI的精度降低的狀態的期間停止地圖信息MI的存儲，因此能夠抑制地圖保存用數據庫36存儲的地圖信息MI中混入噪點。其結果是，作業機械的控制系統30即便是處于無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠基于噪點較少的地圖信息MI來確定本車輛的位置以及方位，因此能夠持續地進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0137]此外，作業機械的控制系統30在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是固定解時，基于GPS位置等使自卸車2按照行走路徑RP自主行走。因此，作業機械的控制系統30在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是固定解時，能夠使自卸車2按照行走路徑RP高精度地自主行走，能夠持續進行礦山的作業。
[0138]此外，在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是固定解時，作業機械的控制系統30一邊基于GPS位置等使自卸車2按照行走路徑RP自主行走，一邊基于激光傳感器24B的檢測結果，生成由上方突出物VP的位置構成的地圖信息MI，并存儲在地圖保存用數據庫36中。其結果是，地圖信息MI的精度得以提高，作業機械的控制系統30即便是處于無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠基于精度提高了的地圖信息MI以及激光傳感器24B的檢測結果，按照行走路徑RP行走，能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0139]實施方式I涉及的作業機械的控制系統30在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解時，比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。其結果是，作業機械的控制系統30即便是處于無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠基于分辨率比雷達24A高的激光傳感器24B的檢測結果來確定位置以及方位，能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0140]此外，作業機械的控制系統30在判定為自卸車2的狀態是使位置測算精度降低的狀態的期間，停止如下處理:比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。其結果是，作業機械的控制系統30能夠抑制例如在停車時不必要地更新自卸車2的位置以及方位。
[0141]此外，在實施方式I中，自卸車2以及管理系統I具備上述作業機械的控制系統30，因此在自卸車2按照行走路徑RP行走時，將由上方突出物VP的位置構成的地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中，由此即便是處于無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠利用地圖信息MI來確定本車輛的位置以及方位，因此能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0142]此外，地圖信息MI的各個柵格GR由表示是否存在上方突出物VP即“O”或“I”的信息構成，因此作業機械的控制系統30能夠抑制地圖信息MI整體的信息量。其結果是，作業機械的控制系統30通過自卸車2中設置的位置測算控制器33的有限的處理能力，也能夠實時地確定自卸車2的位置，即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0143]在作業機械的控制系統30中，觀測點可用判斷部39從激光傳感器24B的檢測結果中將反射強度低的檢測結果、被認為是激光光線通過透明物體的檢測結果、被認為是激光光線檢測到了灰塵的檢測結果、被認為是由地面反射了激光光線的檢測結果以及被認為是激光光線檢測到地面上的土塊的檢測結果作為噪點去除。在作業機械的控制系統30中，觀測點可用判斷部39從激光傳感器24B的檢測結果，去除最大距離以上的檢測結果、最小距離以下的檢測結果、規定高度以下的檢測結果、以及預想的檢測到本車輛以外的作業機械4的檢測結果。其結果是，作業機械的控制系統30能夠抑制在地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI內的上方突出物VP以外的信息，能夠抑制在自卸車2中設置的地圖保存用數據庫36中存儲的信息量，并且能夠使比對導航運算部33B準確地確定自卸車2的位置。
[0144]此外，在作業機械的控制系統30中，比對導航運算部33B使去除了各種噪點的激光傳感器24B的檢測結果通過隔離濾波器，進一步地削減檢測結果。其結果是，作業機械的控制系統30通過自卸車2中設置的位置測算控制器33的有限的處理能力也能夠實時地確定自卸車2的位置，即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0145]在作業機械的控制系統30中，比對導航運算部33B對通過粒子濾波器PF檢測到的自卸車2的位置以及方位進行各種診斷，因此能夠抑制檢測自卸車2的位置以及方位時出現差錯。其結果是，作業機械的控制系統30即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0146]此外，作業機械的控制系統30在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解是固定解時，基于激光傳感器24B的檢測結果，生成并存儲要構成的地圖信息MI。當GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解時，作業機械的控制系統30比對激光傳感器24B的檢測結果和在地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位。這樣，在作業機械的控制系統30中，各自卸車2生成地圖信息MI，在GPS位置的誤差超過規定的誤差時，各自卸車2利用自身生成的地圖信息MI來行走。其結果是，作業機械的控制系統30在即便是由表示是否存在上方突出物VP即“O”或“I”的信息構成地圖信息MI的各個柵格GR，即便是因各自卸車2的個體差異導致在自卸車2之間激光傳感器24B的檢測結果產生了差異，也能夠利用自身生成的地圖信息MI，高精度地檢測本車輛的位置，因此即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0147]實施方式2
[0148]作業機械的控制方法
[0149]下面，說明實施方式2涉及的作業機械的控制方法，即作業機械的控制系統30的動作的一個示例。圖19是實施方式2涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一個示例。圖20是圖19的步驟ST7的流程圖的一個示例。另外，在圖19以及圖20中，對與實施方式I相同的部分標注相同的符號，并省略說明。實施方式2的作業機械的控制系統30的結構與實施方式I的作業機械的控制系統30相同。
[0150]在實施方式2涉及的作業機械的控制方法中，若位置測算控制器33的判定部33A判定為自卸車2未停車，即判定為自卸車2的狀態不是使地圖信息MI的精度降低的狀態(步驟ST3: “否”)，則柵格地圖生成部33C生成地圖信息MI (步驟ST4)，并且比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及在地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI來確定自卸車2的位置以及方位，確認檢測到的位置以及方位的精度(步驟ST7)。
[0151]具體而言，與實施方式I同樣地，觀測點坐標變換部38將激光傳感器24B的檢測結果的位置變換為X-Y坐標的位置。觀測點可用判斷部39從變換坐標后的檢測結果提取與上方突出物VP有關的檢測結果，并且將其與以X-Y坐標表示位置并且由以多個柵格GR構成的檢測結果合成。將由柵格地圖生成部33C合成的檢測結果作為地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中。比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及在地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位(步驟ST71)。
[0152]位置測算控制器33判定比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置是否是高精度(步驟ST72)。具體而言，位置測算控制器33將GPS接收器31檢測到的GPS位置變換為X-Y坐標的位置，并檢測將GPS位置變換為X-Y坐標的位置而得到的位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間的距離(距離差)。若將GPS位置變換為X-Y坐標的位置而得到的位置與比對導航運算部33B檢測到的位置之間的距離在規定距離以下，則位置測算控制器33判定為比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置是高精度。若將GPS位置變換為X-Y坐標的位置而得到的位置與比對導航運算部33B檢測到的位置之間的距離超過規定距離，則位置測算控制器33判定為比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置不是高精度。另外，規定距離是指在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解的情況下，能夠使自卸車2自主行走的距離。
[0153]若判定為比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置是高精度(步驟ST72:“是”)，則位置測算控制器33判定激光傳感器24B檢測到的檢測結果的數量是否充分(步驟ST73)。具體而言，若激光傳感器24B檢測到的檢測結果的數量是規定數以上，則位置測算控制器33判定為充分，若小于規定數，則位置測算控制器33判定為不充分。另外，規定數是指在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解的情況下，能夠使自卸車2自主行走的數量。
[0154]若判定為激光傳感器24B檢測到的檢測結果的數量充分(步驟ST73:“是”)，則位置測算控制器33判定觀測點可用判斷部39檢測到的激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI是否一致(步驟ST74)。具體而言，位置測算控制器33使用歸一化相關對激光傳感器24B檢測到的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI進行模式匹配，若相關值是規定值以上，則判定為一致，若相關值小于規定值，則判定為不一致。另外，規定值是指在GPS接收器31檢測到的GPS位置的解不是固定解的情況下，能夠使自卸車2自主行走的值。
[0155]若判定為觀測點可用判斷部39檢測到的激光傳感器24B的檢測結果和在地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI—致(步驟ST74: “是”)，則位置測算控制器33使判定部33A將GPS位置變換為X-Y坐標的位置而得到的位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間的距離存儲在非易失性存儲器335中(步驟ST75)。步驟ST75中，位置測算控制器33總是檢測將GPS位置變換為X-Y坐標的位置而得到的位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間的距離的平均距離，并將該平均距離存儲到非易失性存儲器335。在步驟ST6中，比對導航運算部33B基于激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，確定自卸車2的位置以及方位，使自卸車2按照行走路徑RP行走時，位置測算控制器33利用平均距離來校正檢測到的自卸車2的位置以及方位。
[0156]在判定為比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置不是高精度的情況(步驟ST72: “否”)、判定為激光傳感器24B檢測到的檢測結果的數量不充分的情況(步驟ST73:“否”)、或者判定為觀測點可用判斷部39檢測到的激光傳感器24B的檢測結果與地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI不一致的情況(步驟ST74: “否”)下，位置測算控制器33判定為比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置以及方位不適于自主行走，將該內容經由無線通信裝置34向管控設施7的無線通信裝置18發送。管控設施7在接收到自卸車2的位置以及方位不適于自主行走的內容后，將其存儲在存儲裝置13中(步驟ST76)。
[0157]在實施方式2的位置測算控制器33中，若判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的自卸車2的GPS位置的誤差在規定的誤差以下(步驟ST2:“是”)，并且判定為自卸車2未停車，即判定為自卸車2的狀態不是使地圖信息MI的精度降低的狀態(步驟ST3:“否”)，則柵格地圖生成部33C生成地圖信息MI (步驟ST4)，并且比對導航運算部33B確定自卸車2的位置以及方位，確認檢測到的位置以及方位的精度(步驟ST7)。由此，在判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差在規定的誤差以下的情況下，位置測算控制器33通過比對激光傳感器的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位，從而判定是否適于使自卸車2基于GPS接收器30確定的自卸車2的位置來按照行走路徑RP行走。
[0158]此外，實施方式2的位置測算控制器33在步驟ST75中，通過存儲距離差，在判定部33A判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差在規定的誤差以下的期間，檢測并存儲通過比對激光傳感器24B的檢測結果和地圖保存用數據庫36中存儲的行走路徑RP的地圖信息MI而得到的自卸車2的位置以及方位與GPS接收器31檢測到的位置以及方位之差(距離差)。
[0159]在實施方式2中，作業機械的控制系統30檢測GPS接收器31檢測到的GPS位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間的距離(距離差)，判定能否以比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置以及方位來進行自主行走。由此，作業機械的控制系統30在GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差在規定的誤差以下進行自主行走的期間，能夠確認比對導航運算部33B所檢測的位置的精度。其結果是，作業機械的控制系統30除了實施方式I的效果之外，還能夠促使作業者進行以下對策，即:在無法以比對導航運算部33B所檢測的位置以及方位來進行自主行走的場所，設置激光傳感器24B能夠檢測的地標、以及在無法自主行走的場所一邊進行位置檢測一邊進行多次行走等，從而即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0160]作業機械的控制系統30檢測并存儲GPS接收器31檢測到的GPS位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間的距離(距離差)的平均距離。作業機械的控制系統30基于激光傳感器24B的檢測結果以及地圖保存用數據庫36中存儲的地圖信息MI，來確定自卸車2的位置以及方位，并在使自卸車2按照行走路徑RP行走時，利用平均距離來校正檢測到的自卸車2的位置以及方位。其結果是，作業機械的控制系統30即便是由于激光傳感器24B的安裝誤差等導致判定部33A檢測到的自卸車2的位置與比對導航運算部33B檢測到的自卸車2的位置之間發生偏差，即便是無法通過GPS確定位置以及方位的狀況下，也能夠持續進行自卸車2的行走，即礦山的作業。
[0161]此外，在實施方式2中，在作業機械的控制系統30中，在判定為GPS接收器31檢測到的GPS位置的誤差在規定的誤差以下的情況下(步驟ST2:“是”)，在柵格地圖生成部33C生成地圖信息MI的期間的至少一部分期間，比對導航運算部33B也可以如步驟ST7那樣，檢測自卸車2的位置、方位以及距離差，確認檢測到的位置以及方位的精度，存儲距離差。
[0162]在上述實施方式I以及實施方式2中，作業機械的控制系統30在GPS位置的解是固定解即自卸車2的自主行走時，將地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中，但不限于此。作業機械的控制系統30也可以在自卸車2由作業者(駕駛員)的操作而行走時，將地圖信息MI存儲在地圖保存用數據庫36中。
[0163]在上述實施方式I以及實施方式2中，作業機械的控制系統30將自卸車2的停車時作為使地圖信息MI的精度降低的狀態或者使位置測算精度降低的狀態，但是不限于此。作業機械的控制系統30也可以將GPS位置的解不是固定解的狀態、行走路徑生成裝置32發生了故障的狀態或者維護自卸車2的狀態作為使地圖信息MI的精度降低的狀態或者使位置測算精度降低的狀態。
[0164]在實施方式I以及實施方式2中，作業機械的控制系統30使用激光傳感器24B的檢測結果，來生成地圖信息M1、確定自卸車2的位置以及方位。在本發明中，作業機械的控制系統30也可以使用作為非接觸傳感器的雷達24A的檢測結果，來生成地圖情報M1、確定自卸車2的位置以及方位。此外，在本發明中，作業機械的控制系統30也可以使用非接觸傳感器亦即在自卸車2設有多個的CCD(Charge_Coupled Device:電荷親合元件)拍攝裝置的檢測結果，來生成地圖信息M1、確定自卸車2的位置以及方位。
[0165]上述各個實施方式的結構要素包含本領域技術人員能夠容易想到的、實質上相同的、所謂的同等范圍的結構要素。此外，上述各個實施方式的結構要素能夠適當地組合。此夕卜，還存在不使用其中一部分結構要素的情況。
[0166]另外，在上述實施方式中以在礦山中使用的礦山機械為例進行了說明，但是不限于此，也能夠適用于在地下礦山中使用的作業機械、在地上的作業現場中使用的作業機械。作業機械包含礦山機械。
[0167]此外，在上述的實施方式中，使用GPS檢測器來檢測礦山機械的位置，但是不限于此，也可以基于公知的“位置檢測單元”來檢測礦山機械的位置。特別是，因為在地下礦山中無法檢測GPS，因此也可以使用例如下述現有的位置檢測裝置用于作業機械的自身位置推定等，即:IMES(Indoor Messaging System:室內信息系統)、偽衛星(Pseudolite)、RFID(Rad1 Frequency Identifier:無線射頻識別)、信標、測量器、無線LAN、UWB(Ultra WideBand:超寬帶)、SLAM(Simultaneous Localizat1n and Mapping:即時定位與地圖構建)、或者地標(在行走路徑附近設置的標記)。也可以將這些位置檢測裝置用于在地上礦山中的礦山機械或者在地上的作業現場使用的作業機械。
[0168]此外，作為“作業機械的控制系統”，在上述實施方式中以地上礦山的自卸車的控制系統為例進行了說明，但是不限于此，也可以包含地上礦山中的其他礦山機械、地下礦山中使用的作業機械或者地上作業現場中使用的作業機械(液壓挖掘機、推土機、輪式裝載機等)且具備“位置檢測裝置”、“非接觸傳感器”以及“位置運算部”的作業機械的控制系統。
【主權項】
1.一種作業機械的控制系統，所述作業機械在行走路徑上行走，所述作業機械的控制系統的特征在于，包括: 位置檢測單元，其檢測所述作業機械的位置； 非接觸傳感器，其檢測所述作業機械的周圍的物體的位置；以及 測算輸出單元，其根據所述位置檢測單元的檢測結果以及所述非接觸傳感器的檢測結果，來檢測向上方突出的上方突出物的位置，并將檢測到的所述上方突出物的位置作為地圖信息存儲在地圖信息存儲單元中， 所述測算輸出單元判定所述作業機械的狀態是否是使所述地圖信息的精度降低的狀態，在判定為所述作業機械的狀態是使所述地圖信息的精度降低的狀態的情況下，停止所述地圖信息的存儲。2.根據權利要求1所述的作業機械的控制系統，其特征在于，包括: 路徑位置存儲單元，其存儲指定所述行走路徑的信息； 判定單元，其判定所述位置檢測單元檢測到的位置的誤差是否在規定的誤差以下；以及 行走控制單元，其在所述判定單元判定為所述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在所述規定的誤差以下時，基于所述位置檢測單元檢測到的所述作業機械的位置，使所述作業機械按照所述路徑位置存儲單元存儲的所述行走路徑行走。3.根據權利要求1或2所述的作業機械的控制系統，其特征在于: 在所述判定單元判定為所述位置檢測單元檢測到的位置的誤差超過了所述規定的誤差時，所述測算輸出單元通過比對所述非接觸傳感器的檢測結果和所述地圖信息存儲單元存儲的所述行走路徑的地圖信息來確定所述作業機械的位置， 所述行走控制單元基于所述測算輸出單元確定出的所述作業機械的位置，使所述作業機械按照所述路徑位置存儲單元存儲的所述行走路徑行走。4.根據權利要求3所述的作業機械的控制系統，其特征在于: 所述測算輸出單元判定所述作業機械的狀態是否是使位置測算精度降低的狀態，在判定為所述作業機械的狀態是使位置測算精度降低的狀態的情況下，停止通過比對所述非接觸傳感器的檢測結果和所述地圖信息存儲單元存儲的所述地圖信息對所述作業機械的位置的確定。5.根據權利要求2至4中任一項所述的作業機械的控制系統，其特征在于: 在所述判定單元判定為所述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在所述規定的誤差以下的情況下，所述測算輸出單元通過比對所述非接觸傳感器的檢測結果和所述地圖信息存儲單元存儲的所述地圖信息來確定所述作業機械的位置，判定是否適于基于所述位置測算單元確定出的所述作業機械的位置來使所述作業機械按照所述行走路徑行走。6.根據權利要求5所述的作業機械的控制系統，其特征在于: 在所述判定單元判定為所述位置檢測單元檢測到的位置的誤差在所述規定的誤差以下的情況下，所述測算輸出單元檢測并存儲通過比對所述非接觸傳感器的檢測結果和所述地圖信息存儲單元存儲的所述地圖信息而得到的所述作業機械的位置與所述位置檢測單元檢測到的位置之間的距離。7.一種作業機械，其特征在于，包括: 權利要求1至6中任一項所述的作業機械的控制系統；以及 車輛主體，其在設置于礦山的行走路徑上行走。8.一種作業機械的管理系統，其特征在于，包括: 權利要求7所述的作業機械；以及 管理裝置，其配置于在礦山中設置的管控設施，并且對所述作業機械的作業機械的控制系統發送用于指定設置于礦山的行走路徑的信息。9.一種作業機械的控制方法，所述作業機械在行走路徑上行走，所述作業機械的控制方法的特征在于: 當所述作業機械按照所述行走路徑行走時，根據所述作業機械的位置以及對所述作業機械的周圍的物體的位置進行檢測的非接觸傳感器的檢測結果，來檢測向上方突出的上方突出物的位置，將檢測到的所述上方突出物的位置作為所述行走路徑的地圖信息進行存儲，并且在所述作業機械的狀態是使所述地圖信息的精度降低的狀態的情況下，停止所述行走路徑的地圖信息的存儲。10.—種程序，其特征在于: 使設置于在行走路徑上行走的作業機械的計算機執行如下步驟: 當所述作業機械按照所述行走路徑行走時，對所述作業機械的狀態是否是使表示向上方突出的上方突出物的位置的所述行走路徑的地圖信息的精度降低的狀態進行判定的步驟； 在判定為所述作業機械的狀態不是使所述地圖信息的精度降低的狀態時，根據所述作業機械的位置以及對所述作業機械的周圍的物體的位置進行檢測的非接觸傳感器的檢測結果，來檢測所述上方突出物的位置，將檢測到的所述上方突出物的位置作為所述行走路徑的地圖信息存儲在地圖信息存儲單元中的步驟;以及 在判定為所述作業機械的狀態是使所述地圖信息的精度降低的狀態時，停止所述行走路徑的地圖信息的存儲的步驟。
【文檔編號】G01S13/86GK105849586SQ201580002964
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年10月30日
【發明人】坂井敦, 龍滿光廣, 遠島雅德, 西島章治
【申請人】株式會社小松制作所