本發明涉及障礙物檢測系統以及搬運車輛,特別是涉及在礦山內行駛的搬運車輛的周邊障礙物的監視技術。
背景技術:
在礦山內行駛的大型的自卸卡車(以下,簡記為“翻斗車”)與通常的卡車、公共汽車相比,具有格外大的車寬(例如9m左右)以及車高(例如7m左右)。另外,翻斗車的駕駛員所在的駕駛室設置于處于翻斗車的前部的上甲板上,因此存在處于比較近距離的小型車輛從駕駛員進入視場的死角而難以確認、根據前方車輛的高度的差異掌握直至前方車輛的距離感變得困難的情況。因此,提出了在礦山用翻斗車搭載雷達而對障礙物進行檢測的技術。
作為上述技術的一個例子,在專利文獻1公開了將檢測范圍、特性不同的多個雷達搭載于翻斗車,使用這些雷達對相同的一點進行測定,并進行校準,從而提高距離測定的精度的構成。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:美國專利申請公開第2010/0076708號說明書
在礦山中,存在管理用的巡邏車、灑水車等小型車輛與翻斗車等大型車輛在搬運路上摻雜行駛的情況。翻斗車在管制控制下,根據預先決定的順序以及限制速度在停車場、裝載場、卸土場行駛,因此翻斗車彼此,特別是朝向相同的行進方向行駛過程中的翻斗車彼此的干涉風險總體來說較低。
與此相對,小型車輛供安全監督者等搭乘,進行車輛周圍、搬運路的安全確認,因此存在向接近翻斗車的方向行駛的情況,因此存在翻斗車的行駛方向與小型車輛的行駛方向不一致的情況。另外,小型車輛與翻斗車在轉彎性能、制動性能、加速性能等運動性能方面不同,因此兩者的動作不同。此外,小型車輛存在不成為管制控制的對象的情況,因此小型車輛與翻斗車的干涉風險存在與翻斗車彼此的干涉的風險相比,增大的趨勢。因此,存在欲將小型車輛從翻斗車區別地進行檢測的迫切期望。
針對該點,專利文獻1雖能夠提高使用特性不同的多個雷達,獲得直至障礙物,例如前方車輛的距離數據時的測定精度,但未考慮到對大型車輛與小型車輛區別地進行檢測,從而無法響應上述迫切期望。
技術實現要素:
本發明是鑒于上述實際情況而完成的,其目的在于,提供一種當大型車輛與小型車輛在礦山內摻雜地行駛時,對兩者區別地進行檢測的障礙物檢測系統以及搬運車輛。
用于解決課題的方法
本發明是搭載于礦山用的搬運車輛的障礙物檢測系統,其特征在于,具備:第一障礙物檢測裝置,其設置于上述搬運車輛,并對直至被檢測體的距離進行計測;第二障礙物檢測裝置,其對直至上述被檢測體的距離進行計測,上述第二障礙物檢測裝置設置于上述搬運車輛的比上述第一障礙物檢測裝置的設置位置更高的位置;判定處理部,其基于上述第一障礙物檢測裝置以及上述第二障礙物檢測裝置的檢測結果,判定上述被檢測體是車體相對較小的小型車輛,還是車體相對較大的大型車輛;以及輸出處理部,其將上述判定結果向外部輸出,上述第一障礙物檢測裝置以及上述第二障礙物檢測裝置以各自的檢測方向在水平面內朝向相同方向的方式,并且以上述第一障礙物檢測裝置的檢測范圍以及上述第二障礙物檢測裝置的檢測范圍在期望將上述大型車輛以及上述小型車輛區別地判定的距上述搬運車輛的判定對象距離范圍內不在鉛垂面內重疊的方式改變高度地設置于上述搬運車輛,當上述第二障礙物檢測裝置也在以上述第一障礙物檢測裝置檢測到上述被檢測體的檢測地點為基準視為相同車輛的允許范圍內檢測到上述被檢測體的情況下,上述判定處理部判定為上述被檢測體是上述大型車輛,當上述第二障礙物檢測裝置在以上述第一障礙物檢測裝置檢測到上述被檢測體的地點為基準的上述允許范圍內未檢測到上述被檢測體的情況下,上述判定處理部判定為上述被檢測體是上述小型車輛。
根據上述障礙物檢測系統,在判定對象距離范圍內,第一障礙物檢測裝置以及第二障礙物檢測裝置的各檢測范圍在鉛垂面內,即高度方向不重疊,因此在僅第一障礙物檢測裝置檢測到被檢測體的情況下,能夠稱為被檢測體的高度比第二障礙物檢測裝置的檢測范圍的高度低。因此,判定處理部能夠將被檢測體判定為是小型車輛。另一方面,在第一障礙物檢測裝置以及第二障礙物檢測裝置均檢測到被檢測體時,能夠稱為被檢測體的高度是從第一障礙物檢測裝置的檢測范圍的高度至第二障礙檢測裝置的檢測范圍的高度,因此,判定處理部能夠將被檢測體判定為是大型車輛。由此,能夠將大型車輛與小型車輛區別地判定。然后,輸出處理部將判定結果向外部輸出,從而能夠進行與小型車輛以及大型車輛對應的搬運車輛的動作。
另外,本發明在上述構成的基礎上,其特征在于,上述第二障礙物檢測裝置相對于水平面具有仰角地設置于上述搬運車輛。
由此,與僅改變第一障礙物檢測裝置以及第二障礙物檢測裝置的設置位置的高度的情況相比,能夠進一步可靠且簡易地以第二障礙物檢測裝置的檢測范圍與第一障礙物檢測裝置的檢測范圍不重疊的方式設置第二障礙物檢測裝置。
另外,本發明在上述構成的基礎上,其特征在于,上述第二障礙物檢測裝置由照射檢測光束,并且接收與上述被檢測體抵碰而產生的反射波來對與上述被檢測體之間的距離進行測定的傳感器構成,上述第二障礙物檢測裝置的上述檢測光束在上下方向具有照射寬度,上述第二障礙物檢測裝置以具有上述檢測光束的下限照射線路相對于水平面成為平行的上述仰角的方式設置于上述搬運車輛。
由此,即便是使用了在上下方向具有照射寬度的檢測光束的第二障礙物檢測裝置,也能夠以不與第一障礙物檢測裝置的檢測范圍重疊的方式設置檢測光束的下限照射線路。
另外,本發明在上述構成的基礎上,其特征在于,進一步具備:仰角變更機構,其變更上述第二障礙物檢測裝置的上述仰角;以及驅動控制裝置,其輸出相對于上述仰角變更機構的仰角變更指示信號。
由此,能夠主動地變更第二障礙物檢測裝置的仰角。因此,例如與道路坡度對應地增大仰角,從而能夠在上坡角度中使第二障礙物檢測裝置的檢測范圍位于更遠方,進而能夠減少相對于檢測精度的檢測時的環境的影響。
另外,本發明在上述構成的基礎上,其特征在于,還具備儲存與成為檢測為上述被檢測體的對象的車輛的車種以及車高相關的車種信息的車種信息存儲部,上述判定處理部將上述第一障礙物檢測裝置以及上述第二障礙物檢測裝置的檢測結果與上述車種信息進行比較,而對上述被檢測體的車種進行判定。
由此,不僅小型車輛以及大型車輛的區別,也能夠判定車種,因此能夠進行與車種對應的搬運車輛的動作控制。例如,當在小型車輛包含有使用了四輪驅動車的巡邏車以及灑水車的情況下,也存在巡邏車與灑水車相比,運動性能較高且進行急停車·急轉彎的可能性,因此也能夠更加提前地取得搬運車輛開始干涉避免動作的準備之類的對應。
另外,本發明是在礦山內行駛的搬運車輛,其特征在于,具備:第一障礙物檢測裝置,其設置于第一位置,并對直至被檢測體的距離進行計測;以及第二障礙物檢測裝置,其設置于比上述第一位置高的第二位置,并對直至上述被檢測體的距離進行計測,上述第一障礙物檢測裝置以及上述第二障礙物檢測裝置設置為各自的檢測方向在水平面內朝向相同方向,上述第一位置是能夠對作為上述被檢測體的小型車輛與大型車輛中的上述小型車輛進行檢測的位置,上述第二位置是僅能夠對上述大型車輛進行檢測的位置。
由此,在使用多個障礙物檢測裝置對位于搬運車輛的周邊的被檢測體進行檢測時,能夠利用各障礙物檢測裝置的設置位置的高度不同,而容易地進行被檢測體的高度的判定。然后,能夠使用該高度,區別被檢測體是小型車輛還是大型車輛。
本發明的效果如下。
根據本發明,能夠提供一種當大型車輛與小型車輛在礦山內摻雜行駛時,對兩者區別地進行檢測的障礙物檢測系統以及搬運車輛。上述以外的課題、構成以及效果能夠通過以下的實施方式的說明變得清楚。
附圖說明
圖1是表示搭載本發明的實施方式的障礙物檢測系統的翻斗車的簡要結構的圖。
圖2是表示下側雷達以及上側雷達均對被檢測體進行檢測的狀態的圖。
圖3是表示僅下側雷達對被檢測體進行檢測的狀態的圖。
圖4是表示本實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖4(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖4(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。
圖5是表示分組處理的一個例子的圖,圖5(a)表示水平面上的被檢測體的位置,圖5(b)表示鉛垂面內的被檢測體的位置。
圖6是表示第一實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
圖7是表示在翻斗車正面設置多組障礙物檢測裝置的狀態的翻斗車的俯視圖。
圖8是表示第二實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖8(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖8(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。
圖9是表示存儲于車種信息存儲部的車種信息的表格。
圖10是表示第二實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
圖11是表示仰角變更機構的簡要結構的圖。
圖12是表示包含于第三實施方式的障礙物檢測系統的障礙物檢測裝置的安裝角度的圖。
圖13是表示第三實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖13(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖13(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。表示作為本發明的實施方式的障礙物檢測裝置的雷達配置的圖。
圖14是表示其他的實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
具體實施方式
以下,使用附圖對本發明的實施方式進行說明。以下,參照附圖對本發明的實施方式進行說明。在以下的實施方式中,為了方便,在必要時,分割成多個部分或者實施方式進行說明。在以下的實施方式中,在言及要素的個數等(包含個數、數值、量、范圍等)的情況下,除了特別地明示的情況以及原理上明確地限定特定的個數的情況等之外,不限定于該特定的個數,可以為特定的個數以上,也可以為以下。此外,在以下的實施方式中,其構成要素(也包含處理步驟等)除了特別地明示的情況以及考慮原理上明確是必須的情況等之外,未必是必須的。
另外,對于以下的實施方式的各構成、功能、處理部、處理機構等而言,例如也可以通過集成電路以外的硬件實現它們的一部分或者全部。另外,后述的各構成、功能、處理部、處理機構等也可以作為在計算機上被執行的程序實現。即,也可以作為軟件實現。實現各構成、功能、處理部、處理機構等的程序、表格、文件等信息能夠儲存于存儲器、硬盤、SSD(Solid State Drive)等存儲裝置、IC卡、SD卡、DVD等存儲介質。
以下,基于附圖對本發明的實施方式詳細地進行說明。此外,在用于對實施方式進行說明的全部附圖中,對具有相同的功能的部件標注相同或者相關的附圖標記,省略其反復的說明。另外,在以下的實施方式中,除了特別必要時以外,原則上不重復相同或者同樣的部分的說明。
<第一實施方式>
第一實施方式是將多個障礙物檢測裝置形成一組,在自卸卡車的前方改變高度地安裝,基于這些障礙物檢測裝置的檢測結果,對被檢測體是小型車輛還是大型車輛進行判定的實施方式。以下,參照圖1,對本發明的第一實施方式進行說明。圖1是表示搭載本發明的實施方式的障礙物檢測系統的翻斗車的簡要結構的圖。
圖1所示的礦山用翻斗車(以下,簡記為“翻斗車”。相當于大型車輛)100與通常的卡車、公共汽車相比,具有格外大的車寬(例如9m左右)以及車高(例如7m左右)。另一方面,在礦山中管理用等被良好地使用的四輪驅動車等輕型車(相當于小型車輛)的車高大致低2m。因此,翻斗車的車高相對于小型車輛的車高存在數倍的不同。在礦山中,如上車高較大地不同的車輛摻雜行駛,因此在翻斗車100搭載用于對小型車輛進行檢測的障礙物檢測系統。
更加詳細而言,在翻斗車100具備障礙物檢測系統所包含的多個障礙物檢測裝置111、112以及基于這些障礙物檢測裝置111、112的檢測結果進行被檢測體的檢測處理的檢測處理裝置120。多個障礙物檢測裝置111、112設置為各障礙物檢測裝置111、112的檢測方向在水平面內朝向相同方向(在本實施方式中,為前方),并在翻斗車100的上下方向的不同的位置呈鉛垂線狀并排。而且,檢測處理裝置120將這兩個障礙物檢測裝置111、112劃為一組,使這些相互協同對被檢測體的大小進行檢測。
在本實施方式中,作為上述障礙物檢測裝置111、112,列舉毫米波雷達裝置為例進行說明,但不限定于毫米波雷達裝置,若為能夠對直至處于障礙物檢測裝置的周圍的被檢測體的距離進行測定的障礙物檢測裝置,則不問其種類。在以下的說明中,將設置于翻斗車100的較低的位置的障礙物檢測裝置111稱為下側雷達111,將設置于翻斗車100的較高的位置的障礙物檢測裝置112稱為上側雷達112。
下側雷達111設置于距行駛面2m左右的高度,即與小型車輛的車高相同程度的高度。從下側雷達111被照射的檢測雷達照射于地面附近。因此,下側雷達111的照射范圍(檢測范圍)131設定于地面附近,更加詳細而言高度距行駛面2m的附近。
另一方面,上側雷達112設置于在雷達的照射范圍(檢測范圍)132不包含小型車輛的高度。在本實施方式中,在翻斗車100的車輛前部的構造物101、例如包含散熱器格柵、固定框等的散熱器組件的下端部設置下側雷達111,在上端部設置上側雷達112。即下側雷達111以及上側雷達112隔著散熱器組件在鉛垂線上并排地設置。包含散熱器格柵、固定框等的散熱器組件的上端部成為距行駛面5m左右的高度,因此上側雷達112也設置于距行駛面5m左右的高度。因此,如圖1那樣,若在車輛前部的構造物101的上端設置上側雷達112,則上側雷達112的照射范圍132設置于以行駛面為基準比較高的位置。該高度成為比小型車輛的上端部高的位置,因此在照射范圍132不包含小型車輛。
因此,若從下側雷達111向上側雷達112的方向按順序確認雷達的被檢測體檢測距離(以下,簡記為“檢測距離”),則能夠判定為被檢測體的高度小于未檢測到被檢測體的上側雷達的設置高度。因此,檢測處理裝置120若下側雷達111以及上側雷達112均在視為相同車輛的檢測距離范圍(以下,稱為“允許范圍”)內檢測到被檢測體,則判定為是大型車輛,若僅下側雷達111在允許范圍內檢測到被檢測體,則判定為是小型車輛。
參照圖2以及圖3,對下側雷達111以及上側雷達112的雷達的照射狀態與被檢測體的大小(高度)的關系進行說明。圖2是表示下側雷達以及上側雷達均檢測到被檢測體的狀態的圖。圖3是表示僅下側雷達檢測到被檢測體的狀態的圖。
如圖2所示,在被檢測體200是與該車輛(翻斗車100)相同程度的大小的車輛的情況下,下側雷達111以及上側雷達112均檢測到被檢測體。
另一方面,如圖3那樣,在被檢測體300是小型車輛的情況下,在下側雷達111的雷達照射范圍131包含被檢測體300,但在上側雷達112的雷達照射范圍132不包含被檢測體300。因此,檢測處理裝置120由于僅下側雷達111檢測到被檢測體300,所以能夠判定為被檢測體300的大小(高度)小于上側雷達112距行駛面的照射范圍131的高度。在該情況下,能夠判定為被檢測體是小型車輛。
上側雷達112以及下側雷達111改變高度地安裝于翻斗車100,但也可以以從上側雷達112被照射的檢測光束的下限照射線路相對于水平面成為大致平行的方式使上側雷達112具有仰角地安裝于翻斗車100。在作為下側雷達111以及上側雷達112使用毫米波雷達裝置的情況下,發出電波(檢測光束)對被檢測體進行檢測,因此因電波的指向性的擴大而具有朝向上下方向的檢測寬度。若檢測光束的上下的檢測寬度變寬,則存在產生上側雷達112的檢測范圍與下側雷達的檢測范圍在上下方向(高度方向)重疊的范圍的情況。于是,難以使用上側雷達112的檢測的有無將在重疊的范圍內被檢測出的被檢測體的高度辨別為是大型車輛還是小型車輛。
因此,檢測光束的上下方向的檢測寬度優選在欲以水平面內的翻斗車的位置為基準檢測被檢測體的所希望的檢測距離范圍(以下,稱為“判定對象距離范圍”)內,設定為上側雷達112以及下側雷達111的檢測范圍不重疊。此處言及的判定對象距離范圍是接近例如若搬運車輛在檢測到被檢測體后開始干涉避免動作則能夠避免干涉的程度,另外,即使檢測到被檢測體,判定是否需要避免動作的情況也不完全背離不需要的程度的程度,能夠考慮搬運車輛的速度、制動距離等決定。
作為毫米波雷達的檢測寬度的一個例子,例如也可以設計為雷達天線的增益相對于水平面在±4度左右的角度范圍內較大。在該情況下,毫米波雷達具有主要由上下±4度左右的角度范圍構成的檢測范圍。
另外,在如激光掃描儀那樣,與光學式的傳感器不同,且使用電波的傳感器中,存在雷達的上下方向的檢測寬度具有某角度,因此上側的雷達的照射范圍132伴隨著朝向遠方,而上下寬度逐漸變寬,最終與下側的雷達的照射范圍131重復的擔憂。
因此,將上側雷達112配置為以上下的檢測角度寬度為上限具有仰角,從而抑制下方的被檢測體的檢測。優選,一組障礙物檢測裝置內的比最下側的雷達更設置于上方的全部的雷達具有仰角地設置。
進一步優選,上側雷達112的檢測光束寬度的下限角配置為具有成為水平的仰角。在上述的例子中,例如若將上側雷達112向上方傾斜4度地配置,則上側雷達112的檢測光束下限與水平面平行,上側雷達112的照射范圍132僅從水平面向下側較弱地照射,因此能夠明確限定被檢測體的檢測范圍。
如以上那樣,上側雷達具有仰角地設置于翻斗車,從而被檢測體的大小的分離變得容易,進而存在能夠在直至更遠方的寬范圍的區域內進行被檢測體的大小的檢測的效果。
在圖1至圖3中,表示使上側雷達112具有仰角地安裝于翻斗車100的狀態,但即使使上側雷達112以及下側雷達111均朝向水平方向,也對高低差以及檢測寬度進行調整,從而能夠不在高度方向產生檢測范圍的重疊范圍。
接下來,參照圖4,對本實施方式的障礙物檢測系統110的內部構成進行說明。圖4是表示本實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖4(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖4(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。
如圖4(a)、(b)所示,障礙物檢測系統110包含檢測處理裝置120、下側雷達111以及上側雷達112。檢測處理裝置120包含基于下側雷達111以及上側雷達112的檢測結果對被檢測體的檢測及其被檢測體的大小(高度)進行判定的判定處理部121以及進行用于將判定處理部121的判定結果向外部輸出的處理的輸出處理部122。檢測處理裝置120構成為包含具有CPU(Central Processing Unit)等的運算·控制裝置、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等存儲裝置的硬件以及由檢測處理裝置120執行的軟件,這些相互協同,從而能夠實現檢測處理裝置120的功能。
在翻斗車100是根據操作人員的駕駛操作而行駛的有人翻斗車的情況下,如圖4(a)所示,輸出處理部122進行相對于視覺上通知操作人員判定結果的監視器123、聲音上通知操作人員判定結果的警告音產生裝置124輸出判定結果的處理。在圖4中,為了便于說明,圖示了監視器123、警告音產生裝置124雙方,但也可以僅具備任意一方。
在翻斗車100是根據來自經由無線網絡被通信連接的管制裝置的指示而進行自主行駛的自主行駛翻斗車的情況下,如圖4(b)所示,輸出處理部122進行經由搭載于翻斗車100的無線裝置125相對于管制裝置發送表示判定結果的檢測信息的處理。另外,輸出處理部122也可以相對于具備于自主行駛翻斗車的車輛控制裝置126輸出判定結果,車輛控制裝置126參照判定結果對具備于自主行駛翻斗車的制動裝置(未圖示)進行驅動控制。由此,能夠使用來自檢測處理裝置120的輸出結果執行與不成為管制裝置的管制控制的對象的小型車輛的干涉避免動作。
接下來,參照圖5,對本實施方式的障礙物檢測系統110的處理內容進行說明。圖5是表示分組處理的一個例子的圖,圖5(a)表示水平面上的被檢測體的位置,圖5(b)表示鉛垂面內的被檢測體的位置。圖6是表示障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
首先,參照圖5,對檢測處理裝置120的大型車輛與小型車輛的判定處理進行說明。在以下的說明中,將下側雷達111或者上側雷達112分別檢測到被檢測體的位置稱為檢測地點。另外,在圖5(a)、(b)中,○表示下側雷達111檢測到的檢測地點,△表示上側雷達112檢測到的檢測地點。另外,圖5(a)、(b)中的附圖標記501表示下側雷達111檢測到的檢測地點中的檢測距離成為最小的地點(以下,稱為“最近檢測地點”)。
判定處理部121以最近檢測地點為基準,進行將處于視為相同車輛的距離范圍(以下,稱為“允許范圍”)內的檢測地點歸納為一個組的分組處理。該允許范圍是吸收因被檢測體的形狀、自車輛的行駛過程中的車體的搖晃等產生的檢測距離誤差,從而用于使不同的檢測地點視為檢測到相同車輛的距離范圍。圖中的GRL_1表示以最近檢測地點501為基準生成的檢測地點的組。另外,圖中的GRL_2表示以未包含于GRL_1的檢測地點內的檢測距離較短的檢測地點502為基準生成的組。
相同地,圖中的GRH_1表示以上側雷達112的檢測地點內的最近檢測地點為基準生成的組。
如圖5(a)所示,在水平面上,在相當于GRL_1的檢測距離內,上側雷達112未檢測到被檢測體。因此,如圖5(b)所示,在GRL_1內的檢測地點表示的檢測距離d1中,高度方向的檢測結果僅在下側雷達111的雷達照射范圍(檢測范圍)內。因此,在該情況下,被檢測體的高度小于上側雷達112的照射范圍的高度。檢測距離d1的上側雷達112的照射范圍也能夠根據雷達的上下角度幾何地運算而求得,但上側雷達112無法檢測的被檢測體的高度也可以視為小于上側雷達112的設置位置的高度而簡化處理。在該情況下,GRL_1能夠判定為是小于車高5m的被檢測體。然后,設置將車高5m以上辨別為是大型車輛,將小于5m辨別為是小型車輛的基準,從而判定處理部121能夠將GRL_1的被檢測體判定為是小型車輛。
在圖5(a)中,在與GRL_2視為相同車輛的允許范圍內,上側雷達112檢測到由GRH_1表示的被檢測體。在該情況下,如圖5(b)所示,被檢測體的高度為上側雷達112的設置位置高度以上。因此,判定處理部121將被檢測體判定為是大型車輛。
接下來,根據圖6的各步驟順序,對第一實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程進行說明。
若翻斗車100的發動機啟動,則下側雷達111以及上側雷達112開始被檢測體的距離計測處理(S601)。下側雷達111以及上側雷達112的各自的檢測結果被輸出至檢測處理裝置120的判定處理部121。
判定處理部121若從下側雷達111以及上側雷達112取得檢測結果(S602/是),則檢索下側雷達111的檢測結果中的最近檢測地點(S603)。
接下來,判定處理部121以最近檢測地點為基準,將處于視為相同車輛的允許范圍內的檢測地點歸納為一個組(S604)。
判定處理部121針對上側雷達112,也檢索最近檢測地點(S605),進行允許范圍的檢測地點的分組(S606)。此外,在本實施方式中,雖說明為在步驟S603、S604后執行步驟S605、步驟S606,但也可以在步驟S605、步驟S606后執行步驟S603、S604。另外,也可以在執行步驟S603、S605的最近檢測地點的檢索后(不問步驟S603、S605的順序),執行步驟S604、S606的分組處理(不問步驟S604、S606的順序)。
接下來,判定處理部121對以下側雷達111的最近檢測地點為基準的檢測地點組(下側檢測地點組)與以上側雷達112的最近檢測地點為基準的檢測地點組(上側檢測地點組)的差是否是預定值以上進行判定(S607)。若為預定值以上,即上側檢測地點組處于遠方(S607/是),則上側檢測地點組表示的被檢測體是與下側檢測地點組分體的被檢測體,或在該高度上未被檢測到的被檢測體。因此,判定處理部121判定為被檢測體的高度小于上側雷達112的設置高,即被檢測體是小型車輛(S608)。輸出處理部122將該判定結果向外部輸出。
另一方面,若上側檢測地點組以及下側檢測地點組的差在預定值以內(S607/否),則意味著在下側雷達111以及上側雷達112雙方檢測到被檢測體,因此判定處理部121判定為被檢測體的高度具有與該車輛相同程度的高度,即是大型車輛(S609)。輸出處理部122將該判定結果向外部輸出。然后,返回步驟S601,再次進行基于下側雷達111以及上側雷達112的直至被檢測體的距離測定。然后,相對于新的檢測結果執行上述的處理。重復該一系列的處理直至翻斗車100的發動機停止。
根據本實施方式,多個障礙物檢測裝置在水平面內使檢測范圍朝向相同的朝向,并且以檢測范圍的高度明確小型車輛與大型車輛的高度的區別的方式設置于翻斗車,基于兩障礙物檢測裝置的檢測結果辨別小型車輛以及大型車輛地進行判定,因此能夠對動作與翻斗車不同的小型車輛進行檢測。由此,能夠進行相對于小型車輛的干涉避免動作,從而能夠在礦山內提高小型車輛與大型車輛摻雜行駛時的安全性。
在上述第一實施方式中,在翻斗車的前面的車寬方向中央部具備一組雷達,但也能夠在翻斗車的正面前方沿車寬方向隔開間隔地配置多組雷達,對處于曲線的前端的障礙物等、處于車輛正面以外的障礙物進行檢測。參照圖7,對上述其他例進行說明。圖7是表示在翻斗車正面設置多組障礙物檢測裝置的狀態的翻斗車的俯視圖。
圖7所示的翻斗車100在翻斗車前面的車寬方向中央具備中央上側雷達701(設置于其下方的下側雷達未圖示),在翻斗車前面的右端部具備右上側雷達702,在翻斗車前面的左端部具備左上側雷達703(設置于右上側雷達702、左上側雷達703的下方的各下側雷達未圖示)。附圖標記731、732、733表示中央上側雷達701、右上側雷達702以及左上側雷達703的各檢測范圍。而且,針對各雷達的組,只要重復之前的圖6的處理即可。
在翻斗車前面的左右端部分別設置一對雷達,從而能夠追加雷達的照射范圍732、733,從而能夠對更寬范圍進行檢測。
<第二實施方式>
第二實施方式是基于障礙物檢測裝置的檢測結果對被檢測體的車種進行判定的實施方式。此外,在第二實施方式中,對與第一實施方式相同的構成以及處理步驟標注與在第一實施方式的說明中使用的附圖標記相同的附圖標記,并省略重復說明。
圖8是表示第二實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖8(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖8(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。
第二實施方式的障礙物檢測系統110a除了第一實施方式的障礙物檢測系統110的構成之外,還具備對使成為被檢測體的候補的車輛的車種以及車高對應的車種信息進行存儲的車種信息存儲部127。參照圖9,對車種信息的一個例子進行說明。圖9是表示存儲于車種信息存儲部的車種信息的表格。
在圖9所示的車種表格900相關地存儲三個車種與各車種的車高。車種1例如是高速車所使用的車種,車高h1是小于2m的值。車種2例如是灑水車,車高h2是2m以上且小于5m的值。車種3例如是使用了大型自卸卡車的搬運車輛,車高h3是5m以上的值。判定處理部121使用該車種表格900對被檢測體的車種進行判定。以下,參照圖10,對第二實施方式的被檢測體的判定處理進行說明。圖10是表示第二實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
即使在第二實施方式中,也進行直至第一實施方式的步驟S601至步驟S606的處理。接著,判定處理部121按在步驟S604中生成的下側檢測地點組以及在步驟S606中生成的上側檢測地點組的順序沿高度方向掃描檢測結果,而對被檢測體的車高進行計算(S1001)。然后,判定處理部121將車種表格900與計算的車高進行比較,特定被檢測體的車種(S1002)。輸出處理部122將特定結果向外部輸出。
根據本實施方式,不僅進行小型車輛以及大型車輛的區別,還能夠判定車種。由此,搬運車輛能夠執行與即便是相同的小型車輛也因車種而不同的運動特性對應的應對。例如,當在小型車輛包含使用了四輪驅動車的巡邏車以及灑水車的情況下,巡邏車與灑水車相比,也具有運動性能較高且進行急停車·急轉彎的可能性,因此也能夠更加提前地取得搬運車輛開始干涉避免動作的準備之類的對應。
<第三實施方式>
第三實施方式是以能夠變更上側雷達的安裝角度(仰角的角度)的方式安裝的實施方式。以下,參照圖11至圖13對第三實施方式進行說明。圖11是表示仰角變更機構的簡要結構的圖。圖12是表示包含于第三實施方式的障礙物檢測系統的障礙物檢測裝置的安裝角度的圖。圖13是表示第三實施方式的障礙物檢測系統的內部構成的功能框圖,圖13(a)表示搭載于有人翻斗車的障礙物檢測系統,圖13(b)表示搭載于自主行駛翻斗車的障礙物檢測系統。
在第三實施方式的障礙物檢測系統中,包含用于變更上側雷達112的仰角的仰角變更機構。如圖11所示,該仰角變更機構具有用于安裝上側雷達112的基板154、安裝于該基板154的一端的鉸鏈151、以及以該鉸鏈151為支點使基板沿上下方向轉動的作為驅動裝置的由步進電機構成的鉸鏈驅動裝置152。上側雷達112的仰角θ通過對從鉸鏈驅動控制裝置160被輸出的脈沖數進行調整,而能夠變更成所希望的角度。由此,上側雷達112的照射范圍132相對于由虛線表示的區域向上變化,從而能夠使上側雷達112的檢測范圍的位置位于更遠方。另外,在上側雷達112檢測到被檢測體時,改變仰角沿高度方向掃描檢測光束,從而能夠更加詳細地檢測被檢測體的高度。
如圖12所示,當在翻斗車100b的前方存在上坡角度路的情況下,即使是尺寸較小的小型車輛,上側雷達112也根據檢測距離進行檢測,從而存在導致判定處理部121誤認為是大型的翻斗車的可能性。即使在上述的情況下,也預先具有例如礦山內的搬運路的角度地圖那樣的信息,根據前方的搬運路的角度的程度,調整上側雷達112的仰角,從而能夠避免上述的問題。
接下來,參照圖13對鉸鏈驅動控制裝置160的內部構成進行說明。如圖13(a)、(b)所示,鉸鏈驅動控制裝置160包含輸出相對于鉸鏈驅動裝置152的控制信號的驅動控制部161以及儲存翻斗車110行駛的搬運路的地圖信息的地圖信息存儲部162。鉸鏈驅動控制裝置160構成為包含具有CPU等的運算·控制裝置、ROM、RAM、HDD等存儲裝置的硬件以及由檢測處理裝置120執行的軟件,這些相互協同,從而能夠實現鉸鏈驅動控制裝置160的功能。
驅動控制部161電連接于地圖信息存儲部162以及位置取得裝置170。然后,驅動控制部161從位置取得裝置170取得翻斗車100的當前位置信息,參照地圖信息存儲部162的地圖信息(記載有位置坐標、道路角度),讀取當前行駛的路面的角度,根據該角度,以在上坡角度較大時,仰角成為更大的角度的方式計算鉸鏈151的開度,以在上坡角度更加平緩時,仰角成為更小的角度的方式計算鉸鏈151的開度。然后,驅動控制部161根據該計算值,將變更鉸鏈151的開度的指示信號(脈沖數)輸出至鉸鏈驅動裝置152。
如以上那樣,根據本實施方式,使上側雷達的仰角與坡度對應地主動地可變,從而能夠更加減少相對于被檢測體的高度的檢測精度的路面的坡度的影響。其結果,不論路面的坡度如何,均準確地容易進行大小的分離,即使在坡度路,也能夠更加準確地檢測小型車輛。
以上,對用于實施本發明的實施方式進行了說明,但本發明的具體的構成不僅限定于上述各實施方式,不脫離發明的主旨的范圍內的設計變更等也包含于本發明。例如,在上述實施方式中,僅進行以下側雷達以及上側雷達的最近檢測地點為基準的下側檢測地點組以及上側檢測地點組的比較,從而僅針對最接近翻斗車的被檢測體,進行大型車輛或者小型車輛的辨別(第一實施方式),或者進行車種的特定(第二實施方式),但也可以進行包含于下側雷達以及上側雷達的全部的檢測地點的分組,基于這些,即以下側雷達以及上側雷達檢測到的全部的被檢測體為對象,進行大型車輛或者小型車輛的辨別,或者車種的特定。參照圖13對該處理例進行說明。圖14是表示其他的實施方式的障礙物檢測系統的處理的流程的流程圖。
如圖14所示,在執行已經敘述的的步驟S601至步驟S604的處理后,當在下側雷達的檢測結果包含與最近檢測地點不同的其他的檢測地點的情況下(S1401/是),返回步驟S603,接下來,在檢索接近翻斗車的檢測地點后,進行分組處理(S604)。反復該處理直至從下側雷達的檢測結果不被分組的檢測地點消失(S1401/否),執行步驟S605、S606的處理。
在步驟S606的處理后,當在上側雷達的檢測結果包含與最近檢測地點不同的其他的檢測地點的情況下(S1402/是),返回步驟S605,接下來,在檢索接近翻斗車的檢測地點后進行分組處理(S606)。反復該處理直至從上側雷達的檢測結果不被分組的檢測地點消失(S1402/否)。
在步驟S607的判定處理中,對全部的下側檢測地點組判定檢測距離的差成為預定值以上的上側檢測地點組的有無。若有(S607/是),則判定為是大型車輛(S608),若沒有(S607/否),則判定為是小型車輛(S609)。由此,能夠進行下側雷達以及上側雷達檢測到的全部的被檢測體的大型車輛或者小型車輛的辨別。此外,將上述步驟S1401、S1402追加于圖10的處理,從而也能夠進行相對于全部的被檢測體的車種特定。
符號說明
100—翻斗車,111—下側雷達,112—上側雷達,131—下側雷達的照射范圍,132—上側雷達的照射范圍,200—前方的翻斗車(大型車輛),300—前方的小型車輛。