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公開番号2024055113
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-18
出願番号2022161757
出願日2022-10-06
発明の名称鉱山車両自律走行システム
出願人日立建機株式会社
代理人弁理士法人開知
主分類G08G 1/00 20060101AFI20240411BHJP(信号)
要約【課題】外界検知センサによって検知されるべき領域に非検知領域が発生した場合に、当該非検知領域が発生した要因に対し適切に対処させ、鉱山車両の作業効率が低下するのを抑制することが可能な鉱山車両自律走行システムを提供する。
【解決手段】コントローラ203は、外界検知センサ108が取得した3次元点群を点群マップに対応づけ、車両位置計測センサ202の計測結果に基づいて外界検知センサ108の位置変化を算出し、外界検知センサ108が取得すべき3次元点群を取得できなかった場合に、前記点群マップの領域を非検知領域として抽出し、前記点群マップにおける前記非検知領域の位置が車両101の位置変化に応じて変化するか否かに基づいて前記非検知領域の要因を判断し、前記非検知領域の要因に応じて車両101の動作を決定する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
車両の周囲環境の３次元点群を取得する外界検知センサと、
前記車両に取り付けられた位置計測センサと、
前記外界検知センサおよび前記位置計測センサの信号が入力されるコントローラとを備え、
前記コントローラは、
前記外界検知センサが取得した３次元点群を点群マップに対応づける点群マップ生成部と、
前記位置計測センサの計測結果に基づいて前記外界検知センサの位置変化を算出するセンサ位置変化算出部と、
前記外界検知センサが取得すべき３次元点群を取得できなかった場合に、前記点群マップの領域を非検知領域として抽出する非検知領域検出部とを有する鉱山車両自律走行システムにおいて、
前記コントローラは、
前記点群マップにおける前記非検知領域の位置が前記車両の位置変化に応じて変化するか否かに基づいて前記非検知領域の要因を判断する非検知領域要因判断部と、
前記非検知領域要因判断部の判断結果に応じて前記車両の動作を決定する動作決定部とを有する
ことを特徴とする鉱山車両自律走行システム。
続きを表示（約 640 文字）【請求項２】
請求項１に記載の鉱山車両自律走行システムにおいて、
前記動作決定部は、前記非検知領域の要因が水溜であると前記非検知領域要因判断部によって判断された場合に、前記車両の幅と前記非検知領域の要因と判断された前記水溜の幅との大小関係に応じて、前記水溜を回避するように進路を変更するか、前記水溜を跨いで走行するか、停車するかを決定する
ことを特徴とする鉱山車両自律走行システム。
【請求項３】
請求項１に記載の鉱山車両自律走行システムにおいて、
前記外界検知センサは、レーザー測距センサで構成され、
前記動作決定部は、前記非検知領域の要因が前記レーザー測距センサの照射面の汚れであると前記非検知領域要因判断部によって判断された場合に、前記車両を管理する管制センタに警報を送信するか、前記外界検知センサの検知範囲において前記非検知領域と経路範囲とが重ならないように進路を変更するか、停車するかを決定する
ことを特徴とする鉱山車両自律走行システム。
【請求項４】
請求項１に記載の鉱山車両自律走行システムにおいて、
前記外界検知センサは、レーザー測距センサで構成され、
前記点群マップ生成部は、前記車両の前方の路面勾配に応じて最長検知距離を算出し、前記最長検知距離以下の対象範囲で計測された３次元点群点群データのみを処理する
ことを特徴とする鉱山車両自律走行システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱山車両自律走行システムに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術を開示する文献として、例えば特許文献１がある。特許文献１には、「車両に搭載されたカメラを備え、前記カメラの画像を解析して、前記カメラの画像の解析結果に基づいて前記車両の周辺の状態を認識する外界認識システムであって、前記カメラに汚れが付着しているか否かを検出する汚れ検出部を備え、前記汚れ検出部は、前記車両が移動しても前記カメラの画像上で変化がない物の少なくとも一部の線を少なくとも一つの基準線として設定し、前記カメラの画像から前記基準線に対応する観測線を算出し、前記観測線の前記基準線からの変位量を算出し、前記変位量に基づいて前記カメラに汚れが付着しているか否かを検出し、前記観測線と前記基準線との間の領域の面積を算出することによって、前記観測線の前記基準線からの変位量を算出することを特徴とする外界認識システム」が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６２４６０１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉱山現場においては、生産性の向上を目的として、例えば、自律走行ダンプトラックなどの作業機械が用いられている。自律走行ダンプトラックでは、管制情報を用いた運行管理が行われるほか、走行の安全性を確保するために、個々の自律走行ダンプトラックにおいて走行中の周囲の状況を常に把握し、障害物や他の車両等の有無を検知して、自律走行を制御することが行われる。また、鉱山現場などのオフロード環境では、泥はね、水溜等の影響で障害物が検知できないことがある。
【０００５】
一方、障害物検知にＬｉＤＡＲを用いると、水溜がある場合には、その水溜に反射する光の影響を受け、ＬｉＤＡＲの照射面に汚れがある場合には、その汚れの影響を受け、検知されるべき領域に非検知領域が発生する場合がある。水溜が存在する場合は回避が必要であり、照射面が汚れた場合は洗浄が必要となる。しかし、いずれの非検知についても原因の区別がつかず、非検知領域が発生した際、発生した原因の自動的な判別が困難である。その場合、その都度ダンプを止めた上でのオペレータによる現地での確認作業が必要になり、作業効率が低下する。
【０００６】
特許文献１には、車両が移動してもカメラ画像上で変化がない物（バンパー等）を基準として観測線上における輝度値の変位量を算出し、その変位量に基づいてカメラに汚れが付着しているか否かを判定する技術が開示されている。この開示された技術は、車両の一部が常に画像の同じ場所に写り込むこと、常に舗装道路を走行することを前提として成立する技術である。一方、鉱山環境においては車両周辺環境が刻一刻と変化するため、輝度値の変位量等の規則的に変化するパラメータを使うことは必ずしも適切ではない。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外界検知センサによって検知されるべき領域に非検知領域が発生した場合に、当該非検知領域が発生した要因に対し適切に対処させ、鉱山車両の作業効率が低下するのを抑制することが可能な鉱山車両自律走行システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明は、車両の周囲環境の３次元点群を取得する外界検知センサと、前記車両に取り付けられた位置計測センサと、前記外界検知センサおよび前記位置計測センサの信号が入力されるコントローラとを備え、前記コントローラは、前記外界検知センサが取得した３次元点群を点群マップに対応づける点群マップ生成部と、前記位置計測センサの計測結果に基づいて前記外界検知センサの位置変化を算出するセンサ位置変化算出部と、前記外界検知センサが取得すべき３次元点群を取得できなかった場合に、前記点群マップの領域を非検知領域として抽出する非検知領域検出部とを有する鉱山車両自律走行システムにおいて、前記コントローラは、前記点群マップにおける前記非検知領域の位置が前記車両の位置変化に応じて変化するか否かに基づいて前記非検知領域の要因を判断する非検知領域要因判断部と、前記非検知領域要因判断部の判断結果に応じて前記車両の動作を決定する動作決定部とを有するものとする。
【０００９】
以上のように構成した本発明によれば、外界検知センサによって検知されるべき領域に非検知領域が発生した場合に、当該非検知領域の要因に応じた適切な動作を鉱山車両に取らせることにより、鉱山車両の作業効率が低下するのを抑制することが可能となる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外界検知センサによって検知されるべき領域に非検知領域が発生した場合に、当該非検知領域が発生した要因に対し適切に対処させ、鉱山車両の作業効率が低下するのを抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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