本發(fā)明涉及使用位置信息進(jìn)行控制的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)、作業(yè)機(jī)械和作業(yè)機(jī)械的控制方法。

背景技術(shù)：

在如自卸車和液壓挖掘機(jī)等這樣的作業(yè)機(jī)械中，通常使用基于自身裝置的位置而得到的位置進(jìn)行各種控制，該自身裝置的位置是使用定位衛(wèi)星而得到的或者通過推測(cè)導(dǎo)航等而得到的。在專利文獻(xiàn)1中記載了如下系統(tǒng)：在基于GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))的位置測(cè)算系統(tǒng)中，考慮到電波延遲，對(duì)位置測(cè)算結(jié)果進(jìn)行校正。

專利文獻(xiàn)1：日本特開平11－183590號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在用于控制作業(yè)機(jī)械的控制裝置通過通信從作業(yè)機(jī)械上另外設(shè)有的位置測(cè)算裝置得到作業(yè)機(jī)械位置時(shí)，得到作業(yè)機(jī)械位置的時(shí)刻可能因下述原因產(chǎn)生延遲：因裝置間的通信而產(chǎn)生的延遲、因裝置間的通信瞬時(shí)中斷而產(chǎn)生的延遲、因裝置間的控制周期不同而產(chǎn)生的延遲、以及因位置測(cè)算裝置的處理而產(chǎn)生的延遲等。當(dāng)控制裝置得到作業(yè)機(jī)械位置的時(shí)刻發(fā)生了延遲時(shí)，因在位置測(cè)算裝置求出作業(yè)機(jī)械位置的基準(zhǔn)時(shí)間與控制裝置控制作業(yè)機(jī)械時(shí)的時(shí)間之間產(chǎn)生偏差，而可能使作業(yè)機(jī)械的控制產(chǎn)生延遲。

本發(fā)明的目的在于，在控制裝置得到作業(yè)機(jī)械位置的時(shí)刻因下述原因產(chǎn)生延遲的情況下抑制由控制裝置控制作業(yè)機(jī)械時(shí)的延遲帶來的影響：因裝置間的通信而產(chǎn)生的延遲、因裝置間的通信瞬時(shí)中斷而產(chǎn)生的延遲、因裝置間的控制周期不同而產(chǎn)生的延遲、以及因位置測(cè)算裝置的處理而產(chǎn)生的延遲等中的至少一種。

本發(fā)明提供一種作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)，其包括：非接觸傳感器，其檢測(cè)作業(yè)機(jī)械的周圍；位置輸出裝置，其至少基于上述非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果求取作業(yè)機(jī)械的位置，并輸出上述位置的信息；校正位置運(yùn)算部，其基于延遲時(shí)間校正由上述位置輸出裝置求出的上述位置，上述延遲時(shí)間至少包含與上述位置輸出裝置之間的通信延遲；以及控制裝置，其使用由上述校正位置運(yùn)算部進(jìn)行校正而得到的校正位置生成用于控制上述作業(yè)機(jī)械的指令。

優(yōu)選上述控制裝置使用推測(cè)導(dǎo)航來校正上述位置。

優(yōu)選上述延遲時(shí)間是第一時(shí)刻與第二時(shí)刻的差值，上述第一時(shí)刻是上述校正位置運(yùn)算部校正上述位置的時(shí)刻，上述第二時(shí)刻是上述第一時(shí)刻之前的時(shí)刻，且是上述非接觸傳感器進(jìn)行了檢測(cè)的時(shí)刻或上述位置輸出裝置接收到上述非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果的時(shí)刻。

優(yōu)選上述位置輸出裝置從上述控制裝置接收用于求取位置的信息來求取上述作業(yè)機(jī)械的位置，設(shè)上述控制裝置將用于求取上述位置的信息輸出到上述位置輸出裝置的時(shí)刻為第一時(shí)刻，并且設(shè)上述校正位置運(yùn)算部對(duì)由上述位置輸出裝置求出的上述位置進(jìn)行校正的時(shí)刻為第二時(shí)刻，上述延遲時(shí)間是上述第二時(shí)刻與上述第一時(shí)刻的差值。

優(yōu)選上述控制裝置使用上述推測(cè)導(dǎo)航求取從上述位置輸出裝置接收到的與上述第一時(shí)刻對(duì)應(yīng)的上述位置起在上述延遲時(shí)間內(nèi)上述作業(yè)機(jī)械移動(dòng)到的位置，并將求出的位置作為校正后的上述位置。

本發(fā)明提供一種作業(yè)機(jī)械，其包括：上述作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)；以及行走裝置，其由上述作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)所具有的上述控制裝置進(jìn)行控制。

本發(fā)明提供一種作業(yè)機(jī)械的控制方法：由非接觸傳感器檢測(cè)作業(yè)機(jī)械周圍；基于檢測(cè)出的結(jié)果求取作業(yè)機(jī)械的位置，并輸出上述位置的信息；以及基于輸出的上述位置的信息，使用延遲時(shí)間通過推測(cè)導(dǎo)航來校正上述位置，并使用校正后的上述位置生成用于控制上述作業(yè)機(jī)械的指令，其中，上述延遲時(shí)間包含接收上述位置的信息時(shí)的延遲。

本發(fā)明能夠抑制由控制裝置控制作業(yè)機(jī)械時(shí)的延遲帶來的影響。

附圖說明

圖1是表示使用實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)示例的圖。

圖2是表示在搬運(yùn)路線中行走的自卸車的示意圖。

圖3是表示具有實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)的自卸車的圖。

圖4是表示實(shí)施方式涉及的車身控制器的圖。

圖5是表示存儲(chǔ)在實(shí)施方式涉及的控制系統(tǒng)的地圖保存用數(shù)據(jù)庫中的地圖數(shù)據(jù)的一部分的圖。

圖6是放大表示圖5中的XIV部分的圖。

圖7是表示實(shí)施方式涉及的地圖信息的一部分區(qū)域的一個(gè)示例的示意圖。

圖8是表示自卸車在搬運(yùn)路線中行走時(shí)土堤的基于激光傳感器的檢測(cè)結(jié)果的一個(gè)示例的示意圖。

圖9是表示將圖8所示的激光傳感器的檢測(cè)結(jié)果與圖7所示的地圖信息進(jìn)行匹配，通過匹配導(dǎo)航計(jì)算出自身車輛位置的狀態(tài)的示意圖。

圖10是表示在發(fā)生通信延遲的情況下自卸車在該延遲期間移動(dòng)的圖。

圖11是說明實(shí)施方式涉及的控制系統(tǒng)執(zhí)行實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的控制方法時(shí)的處理示例的流程圖。

圖12是用于說明車身控制器與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器之間的信息交換的圖。

圖13是表示實(shí)施方式的變形例涉及的控制系統(tǒng)的一部分的圖。

符號(hào)說明

1 管理系統(tǒng)

2 自卸車

3 礦山機(jī)械

3C 車輛

3S 液壓挖掘機(jī)

7 管控設(shè)施

9 通信系統(tǒng)

10 管理裝置

20 車身控制器(控制裝置)

21 車輛主體

22 箱斗

23 行走裝置

24 障礙物傳感器

24A 雷達(dá)(非接觸傳感器)

24B 激光傳感器(非接觸傳感器)

26 陀螺儀傳感器

27 速度傳感器

30、30a 作業(yè)機(jī)械的控制系統(tǒng)(控制系統(tǒng))

31 接收器

31A 天線

32 行走路徑生成裝置

33 匹配導(dǎo)航位置輸出控制器(位置輸出裝置)

34 無線通信裝置

35 第一信號(hào)線

36 第二信號(hào)線

37地圖DB

Δt 延遲時(shí)間

具體實(shí)施方式

參照附圖來詳細(xì)地說明用于實(shí)施本發(fā)明的方式(實(shí)施方式)。

圖1是表示使用實(shí)施方式涉及的作業(yè)車輛的現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)示例的圖。在實(shí)施方式中，作業(yè)車輛是在礦山MR中使用的礦山機(jī)械。在實(shí)施方式中，礦山機(jī)械由管理系統(tǒng)1進(jìn)行管理。礦山機(jī)械的管理包括礦山機(jī)械的運(yùn)行管理、礦山機(jī)械的生產(chǎn)率的評(píng)價(jià)、操作礦山機(jī)械的操作員的操作技術(shù)的評(píng)價(jià)、礦山機(jī)械的維護(hù)、以及礦山機(jī)械的異常診斷中的至少一項(xiàng)。

礦山機(jī)械是礦山MR中用于各種作業(yè)的機(jī)械類總稱。礦山機(jī)械包括鉆探機(jī)械、挖掘機(jī)械、裝載機(jī)械、運(yùn)載機(jī)械、破碎機(jī)、以及操作員駕駛的車輛中的至少一種。挖掘機(jī)械是用于挖掘礦山MR的機(jī)械。裝載機(jī)械是將貨物裝載到運(yùn)載機(jī)械中的機(jī)械。裝載機(jī)械包括液壓挖掘機(jī)、電動(dòng)挖掘機(jī)和輪式裝載機(jī)中的至少一種。運(yùn)載機(jī)械是在礦山MR內(nèi)移動(dòng)來運(yùn)載貨物的機(jī)械。運(yùn)載機(jī)械包括自卸車。貨物包括因開采礦山MR而產(chǎn)生的砂土和礦石中的至少一種。

礦山MR包括裝載場(chǎng)LPA、卸土場(chǎng)DPA、通往裝載場(chǎng)LPA和卸土場(chǎng)DPA中的至少一方的搬運(yùn)路線HL、以及搬運(yùn)路線HL彼此交叉的交叉點(diǎn)IS中的至少一部分。至少一個(gè)卸土場(chǎng)DPA會(huì)配置對(duì)砂土進(jìn)行破碎的破碎機(jī)CR。礦山MR在搬運(yùn)路線HL的旁邊具有將土堆高而成的土堤BK。土堤BK還可以設(shè)置于裝載場(chǎng)LPA的外側(cè)和卸土場(chǎng)DPA的外側(cè)中的至少一方。

自卸車2在礦山MR內(nèi)移動(dòng)來搬運(yùn)貨物。自卸車2在礦山MR的搬運(yùn)路線HL和交叉點(diǎn)IS的至少一部分中行走，從而在裝載場(chǎng)LPA與卸土場(chǎng)DPA之間移動(dòng)。自卸車2在裝載場(chǎng)LPA中裝載貨物。裝載場(chǎng)LPA是礦山MR中進(jìn)行貨物裝載作業(yè)的區(qū)域(場(chǎng)所)。在裝載場(chǎng)LPA中，自卸車2以外的作為其他礦山機(jī)械的裝載機(jī)械將貨物裝載到自卸車2中。

自卸車2在卸土場(chǎng)DPA中卸下(排出)貨物。卸土場(chǎng)DPA是礦山MR中進(jìn)行貨物卸載作業(yè)的區(qū)域(場(chǎng)所)。自卸車2在設(shè)置有破碎機(jī)CR的卸土場(chǎng)DPA中將作為貨物的砂土倒入破碎機(jī)CR內(nèi)。

在實(shí)施方式中，自卸車2是根據(jù)來自管理裝置10的指令在行走路徑RP中自主行走的所謂無人自卸車。在自卸車2自主行走的情況下，不需要操作員(駕駛員)的操作。自卸車2自主行走是指自卸車2并非通過操作員的操作來行走，而是根據(jù)來自管理裝置10的指令行走。在實(shí)施方式中，自卸車2也能夠根據(jù)操作員的操作而行走。

管理系統(tǒng)1包括：管理在礦山MR中工作的礦山機(jī)械的管理裝置10、以及用于傳遞信息的通信系統(tǒng)9。管理裝置10設(shè)置于礦山MR的管控設(shè)施7。通信系統(tǒng)9通過無線通信在管理裝置10、自卸車2和其他礦山機(jī)械3(液壓挖掘機(jī)3S和車輛3C等)之間傳遞信息。管理裝置10、自卸車2和其他礦山機(jī)械3能夠經(jīng)由通信系統(tǒng)9進(jìn)行雙向無線通信。在實(shí)施方式中，通信系統(tǒng)9具有多個(gè)在管理裝置10、自卸車2和其他礦山機(jī)械3之間對(duì)信號(hào)(電波)進(jìn)行中繼的中繼器6。

在實(shí)施方式中，自卸車2的位置和其他礦山機(jī)械3的位置是利用GNSS(Global Navigation Satellite System：GNSS稱為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))來檢測(cè)的。作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)的一個(gè)示例，例如為GPS，但不局限于此。GNSS具有多個(gè)定位衛(wèi)星5。GNSS檢測(cè)規(guī)定緯度、經(jīng)度和高度的坐標(biāo)系中的位置。在實(shí)施方式中有時(shí)也將GNSS坐標(biāo)系稱為全局坐標(biāo)系。由GNSS檢測(cè)出的位置包含緯度、經(jīng)度和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

通過GNSS檢測(cè)在礦山MR中的自卸車2的位置和其他礦山機(jī)械3的位置。由GNSS檢測(cè)出的位置是在全局坐標(biāo)系中規(guī)定的絕對(duì)位置。在以下的說明中，可將由GNSS檢測(cè)出的位置稱為GPS位置。GPS位置是絕對(duì)位置，是緯度、經(jīng)度和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù)(坐標(biāo)值)。在GNSS中，受定位衛(wèi)星5的配置、電離層、對(duì)流層或用于接收來自定位衛(wèi)星5的信息的天線周邊地形的影響，定位狀態(tài)會(huì)發(fā)生變化。在該定位狀態(tài)中，例如包括固定(Fix)解(精度±1cm至2cm左右)、浮點(diǎn)(Float)解(精度±10cm至數(shù)m左右)、單點(diǎn)(Single)解(精度±數(shù)m左右)和無法定位(不能定位計(jì)算)等。

如圖1所示，配置于管控設(shè)施7的管理裝置10包括計(jì)算機(jī)11、顯示裝置16、輸入裝置17和無線通信裝置18。計(jì)算機(jī)11包括處理裝置12、存儲(chǔ)裝置13和輸入輸出部15。顯示裝置16、輸入裝置17和無線通信裝置18經(jīng)由輸入輸出部15與計(jì)算機(jī)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和無線通信裝置18中的至少一方之間的信息的輸入輸出。

圖2是表示在搬運(yùn)路線HL中行走的自卸車2的示意圖。處理裝置12執(zhí)行與自卸車2的管理相關(guān)的各種處理、以及與其他礦山機(jī)械3的管理相關(guān)的各種處理。自卸車2在礦山MR中自主行走的情況下，處理裝置12生成自卸車2要行走的行走路徑RP。行走路徑RP是多個(gè)點(diǎn)PI的集合體。即，經(jīng)過多個(gè)點(diǎn)PI的軌跡是行走路徑RP。點(diǎn)PI的絕對(duì)位置(緯度、經(jīng)度和高度的坐標(biāo)數(shù)據(jù))被分別規(guī)定。構(gòu)成行走路徑RP的點(diǎn)PI至少包含絕對(duì)位置信息和作為自卸車經(jīng)過該地點(diǎn)時(shí)的目標(biāo)速度的速度信息。以下，可將與行走路徑相關(guān)的絕對(duì)位置信息和速度信息匯總稱為行走路徑信息。從處理裝置12接收到行走路徑信息的自卸車2按照行走路徑RP行走，該行走路徑RP包含裝載場(chǎng)LPA、卸土場(chǎng)DPA、搬運(yùn)路線HL和交叉點(diǎn)IS中的至少一部分。

存儲(chǔ)裝置13與處理裝置12連接，存儲(chǔ)與自卸車2和其他礦山機(jī)械3的管理相關(guān)的各種信息。存儲(chǔ)裝置13存儲(chǔ)用于使處理裝置12執(zhí)行各種處理的計(jì)算機(jī)程序。處理裝置12使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置13中的計(jì)算機(jī)程序來處理與位置相關(guān)的信息或者生成行走路徑RP。

顯示裝置16能夠顯示包含礦山MR內(nèi)的搬運(yùn)路線HL等的地圖、與自卸車2的位置相關(guān)的信息、以及與其他礦山機(jī)械3的位置相關(guān)的信息。輸入裝置17包括鍵盤、觸控面板和鼠標(biāo)中的至少一種，作為能夠向處理裝置12輸入操作信號(hào)的操作部發(fā)揮功能。管控設(shè)施7的管理者操作輸入裝置17，向處理裝置12輸入指令。

無線通信裝置18具有天線18A，配置于管控設(shè)施7，經(jīng)由輸入輸出部15與處理裝置12連接。無線通信裝置18是通信系統(tǒng)9的一部分。無線通信裝置18能夠接收從自卸車2和其他礦山機(jī)械3中的至少一方發(fā)送的信息。將由無線通信裝置18接收到的信息輸出到處理裝置12。將由無線通信裝置18接收到的信息存儲(chǔ)(登記)在存儲(chǔ)裝置13中。無線通信裝置18能夠向自卸車2和其他礦山機(jī)械3中的至少一方發(fā)送信息。接著，對(duì)自卸車2進(jìn)行詳細(xì)說明。

自卸車

圖3是表示具有實(shí)施方式涉及的作業(yè)車輛的控制系統(tǒng)30的自卸車2的圖。在實(shí)施方式中，對(duì)自卸車2具有作業(yè)車輛的控制系統(tǒng)30的示例進(jìn)行說明，但作業(yè)車輛的控制系統(tǒng)30也可以設(shè)置于作為自卸車2以外的作業(yè)車輛的其他礦山機(jī)械3。以下，可將作業(yè)車輛的控制系統(tǒng)30稱為控制系統(tǒng)30。

自卸車2包括車輛主體21、箱斗22、行走裝置23和障礙物傳感器24。車輛主體21安裝有箱斗22和行走裝置23。車輛主體21安裝有用于驅(qū)動(dòng)行走裝置23的驅(qū)動(dòng)裝置2D。驅(qū)動(dòng)裝置2D包括：如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)這樣的內(nèi)燃機(jī)2E、由內(nèi)燃機(jī)2E驅(qū)動(dòng)來產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)2G、以及由發(fā)電機(jī)2G產(chǎn)生的電力驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)23M。

行走裝置23包括前輪23F、后輪23R、制動(dòng)裝置23B和轉(zhuǎn)向裝置2S。前輪23F由轉(zhuǎn)向裝置2S進(jìn)行轉(zhuǎn)向，前輪23F作為自卸車2的轉(zhuǎn)向輪發(fā)揮功能。后輪23R由配置在輪轂內(nèi)的電動(dòng)機(jī)23M驅(qū)動(dòng)，作為自卸車2的驅(qū)動(dòng)輪發(fā)揮功能。自卸車2的驅(qū)動(dòng)裝置2D可以將內(nèi)燃機(jī)2E的動(dòng)力經(jīng)由包括扭矩轉(zhuǎn)換器的變速箱傳遞給后輪23R來驅(qū)動(dòng)后輪23R。

箱斗22是裝載貨物的裝載臺(tái)。箱斗22由裝載機(jī)械裝載貨物。在卸載作業(yè)中，抬起箱斗22卸下貨物。

障礙物傳感器24配置于車輛主體21的前下部。障礙物傳感器24以非接觸的方式檢測(cè)車輛主體21前方的障礙物。在實(shí)施方式中，作為非接觸傳感器的障礙物傳感器24具有雷達(dá)24A和激光傳感器24B。

激光傳感器24B是用于檢測(cè)位于自卸車2周圍的物體的位置的裝置。激光傳感器24B例如在圖2所示的范圍內(nèi)照射激光光線并接收由物體反射的激光光線。這樣，激光傳感器24B檢測(cè)物體相對(duì)于激光傳感器24B的方向和距離。自卸車2周圍的物體包括位于行走路徑RP旁邊的物體(土堤BK、側(cè)壁、填土、樹和建筑物等)。位于行走路徑RP旁邊的物體也可以是人工制造的結(jié)構(gòu)物。接著，對(duì)控制系統(tǒng)30進(jìn)行說明。

控制系統(tǒng)30包括：作為位置輸出裝置的匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33、以及作為控制裝置的車身控制器20。除此以外，控制系統(tǒng)30還包括非接觸傳感器24、陀螺儀傳感器26、速度傳感器27、作為定位裝置的GPS接收器31、行走路徑生成裝置32、無線通信裝置34、第一信號(hào)線35和第二信號(hào)線36。如圖3所示，車身控制器20、行走路徑生成裝置32和匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33與第一信號(hào)線35連接。上述裝置經(jīng)由第一信號(hào)線35彼此進(jìn)行通信來交換信息。

車身控制器20接收從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33和GPS接收器31中的至少一方輸出的自卸車2的位置。然后，車身控制器20基于接收到的自卸車2的位置、以及從后述的行走路徑生成裝置32接收到的行走路徑信息，生成用于控制自卸車2的命令并將其輸出。此外，車身控制器20使用接收到的自卸車2的位置生成用于控制自卸車2的制動(dòng)裝置2B的命令并將其輸出。

行走路徑生成裝置32獲取由圖1所示的管理裝置10的處理裝置12生成的行走路徑信息并輸出到車身控制器20。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接收從管理裝置10和自身車輛以外的礦山機(jī)械3中的至少一個(gè)發(fā)送的信息。除了自卸車2以外的其他礦山機(jī)械3之外，自身車輛以外的礦山機(jī)械3還包括自身車輛以外的自卸車2。

圖4是表示實(shí)施方式涉及的車身控制器20的圖。作為控制部的車身控制器20包括處理部20P、存儲(chǔ)部20M和輸入輸出部20IF。處理部20P包括校正位置運(yùn)算部20PA、推測(cè)導(dǎo)航位置推定部20PB和行走控制部20PC。

校正位置運(yùn)算部20PA基于延遲時(shí)間校正由作為位置輸出裝置的匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的自卸車2的位置，該延遲時(shí)間至少包含其與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的通信延遲。推測(cè)導(dǎo)航位置推定部20PB使用后述的推測(cè)導(dǎo)航這種方法計(jì)算自卸車2的位置。詳細(xì)而言，使用來自陀螺儀傳感器26的自卸車2的角速度和來自速度傳感器27的自卸車2的速度推定自卸車2的位置。行走控制部20PC使用由校正位置運(yùn)算部20PA進(jìn)行校正而得到的校正位置生成用于控制自卸車2的指令。

存儲(chǔ)部20M存儲(chǔ)用于使自卸車2自主行走的計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)程序、以及用于控制自卸車2的動(dòng)作的計(jì)算機(jī)程序。陀螺儀傳感器26、速度傳感器27、轉(zhuǎn)向裝置2S、行走控制裝置2D、第一信號(hào)線35和第二信號(hào)線36與輸入輸出部20IF連接。輸入輸出部20IF是車身控制器20與連接于車身控制器20的設(shè)備類之間的接口。

無線通信裝置34接收由圖1所示的管控設(shè)施7的無線通信裝置18發(fā)送的行走路徑信息并輸出到行走路徑生成裝置32。無線通信裝置34與GPS接收器31連接。

在實(shí)施方式中，自卸車2以三個(gè)行走模式行走。第一行走模式是使用GPS接收器31的檢測(cè)數(shù)據(jù)來求取自卸車的位置，并基于該位置使自卸車自主行走的行走模式，可稱為GPS行走模式。

第二行走模式是基于如后述那樣預(yù)先生成的地圖信息和激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果，使用稱為Scan Matching Navigation(匹配導(dǎo)航)的方法計(jì)算自卸車2的位置，并基于計(jì)算出的自卸車2的位置使自卸車2自主行走的行走模式，可稱為匹配導(dǎo)航行走模式。在匹配導(dǎo)航行走模式下，自卸車2的位置在匹配導(dǎo)航位置輸出控制器運(yùn)算部33中進(jìn)行計(jì)算。

除此以外，還有推測(cè)導(dǎo)航這種方法，其使用陀螺儀傳感器26的檢測(cè)結(jié)果和速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果來推定自卸車2的位置。通過推測(cè)導(dǎo)航而進(jìn)行的自卸車2的位置推定是在車身控制器20中進(jìn)行的。

GPS接收器31使用GPS檢測(cè)作為自卸車2的位置的GPS位置。GPS接收器31是實(shí)施方式中自卸車具有的多個(gè)位置信息生成部中的一個(gè)。GPS接收器31與用于接收來自定位衛(wèi)星5的信息的天線31A連接。天線31A將基于從定位衛(wèi)星5接收到的信息的信號(hào)輸出到GPS接收器31。GPS接收器31使用來自定位衛(wèi)星5的信息檢測(cè)天線31A的位置。

匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33基于根據(jù)激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果而得到的位于行走路徑RP旁邊的物體的信息、以及包含預(yù)先在礦山MR內(nèi)存在的物體的位置的地圖信息，來求取自卸車2的位置。匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33是實(shí)施方式中自卸車具有的多個(gè)位置信息生成部中的一個(gè)。地圖信息存儲(chǔ)在地圖DB(數(shù)據(jù)庫)37中。

在實(shí)施方式中，車身控制器20、行走路徑生成裝置32和匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33例如由CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)等處理器和存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，上述功能通過由處理器讀取存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的計(jì)算機(jī)程序并執(zhí)行來實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)器相當(dāng)于RAM(Random Access Memory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、ROM(Read Only Memory，只讀存儲(chǔ)器)、快閃存儲(chǔ)器、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory，可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory，電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器)等非易失性或易失性半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁盤、軟盤和磁光盤。它們可以通過專用的硬件實(shí)現(xiàn)，也可以由多個(gè)處理電路相配合來實(shí)現(xiàn)這些功能。

雷達(dá)24A和激光傳感器24B與第二信號(hào)線36連接。除了第二信號(hào)線36以外，激光傳感器24B還與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33連接。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33能夠直接接收激光傳感器24B的檢測(cè)值。

車身控制器20經(jīng)由第二信號(hào)線36獲取雷達(dá)24A和激光傳感器24B的檢測(cè)值。車身控制器20能夠使用雷達(dá)24A和激光傳感器24B的檢測(cè)值來求取自卸車2與物體的相對(duì)位置。即，通過雷達(dá)24A和激光傳感器24B檢測(cè)其與物體的相對(duì)位置來檢測(cè)自卸車2與物體的相對(duì)位置。

陀螺儀傳感器26檢測(cè)自卸車2的方位或方位變化量。陀螺儀傳感器26與車身控制器20連接，將作為檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)值輸出到車身控制器20。速度傳感器27檢測(cè)自卸車2的車輪的轉(zhuǎn)速，由此檢測(cè)作為自卸車2的速度的行走速度。速度傳感器27與車身控制器20連接，將作為檢測(cè)結(jié)果的檢測(cè)值輸出到車身控制器20。

基于推測(cè)導(dǎo)航的自卸車2的位置推定

在實(shí)施方式中，車身控制器20使用推測(cè)導(dǎo)航來推定自卸車2的位置。推測(cè)導(dǎo)航是指基于相對(duì)于已知起點(diǎn)的方位(方位變化量)和移動(dòng)距離(速度)來推測(cè)對(duì)象物即自卸車2的當(dāng)前位置的導(dǎo)航方法。

自卸車2的方位(方位變化量)是使用自卸車2具有的陀螺儀傳感器26進(jìn)行檢測(cè)的。自卸車2的移動(dòng)距離(速度)是使用自卸車2具有的速度傳感器27進(jìn)行檢測(cè)的。車身控制器20使用所得到的自卸車2的方位(方位變化量)和自卸車2的移動(dòng)距離(速度)來求取自卸車2的位置。

基于匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的自卸車2的位置計(jì)算

在匹配導(dǎo)航行走模式時(shí)，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33使用激光傳感器24B的檢測(cè)值和預(yù)先生成的礦山MR的地圖信息來求取自卸車2的位置。即，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33通過將激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果與地圖信息進(jìn)行匹配來計(jì)算自卸車2的位置。

在這種情況下，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33使用激光傳感器24B的檢測(cè)值和地圖信息來求取自卸車2的位置并輸出到第一信號(hào)線35。車身控制器20經(jīng)由第一信號(hào)線35接收由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的自卸車2的位置，使自卸車2沿著行走路徑RP行走。

地圖信息是包含設(shè)置于礦山MR的行走路徑RP等旁邊的物體(土堤BK、側(cè)壁等)的位置的信息。存儲(chǔ)地圖信息的地圖DB37與第一信號(hào)線35連接。地圖信息需要在通過匹配導(dǎo)航計(jì)算自卸車的位置之前預(yù)先生成。在生成地圖信息時(shí)，例如能夠使用在搬運(yùn)路線HL中行走的自卸車2上的激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果。例如在由GPS接收器31高精度地求取自卸車2的位置的狀態(tài)下，由激光傳感器24B檢測(cè)搬運(yùn)路線HL旁邊有無設(shè)置土堤BK及其位置，能夠使與搬運(yùn)路線HL對(duì)應(yīng)的地圖信息37隨時(shí)存儲(chǔ)土堤BK的有無及位置數(shù)據(jù)。

圖5是表示實(shí)施方式中的地圖信息的一部分的圖。在圖5中，地圖信息的一部分表示搬運(yùn)路線HL周邊區(qū)域內(nèi)的土堤BK的基于雷達(dá)傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果。搬運(yùn)路線HL是沿著圖5的x方向延伸的位于中央部分的空白區(qū)域，土堤BK是位于圖5的上部和下部的黑白零星分布的區(qū)域。如圖5和圖6所示，地圖信息表示俯視時(shí)以規(guī)定的大小劃分礦山MR的方格GR在XY坐標(biāo)系中的位置、以及在各方格GR中是否有土堤BK。

在實(shí)施方式中，對(duì)于地圖信息中的各方格GR，檢測(cè)出土堤BK的位置處的方格DR1在圖中用黑方塊表示，沒有檢測(cè)出土堤BK的位置處的方格DR2在圖中則用白方塊表示。地圖信息存儲(chǔ)土堤BK的有無及位置信息。存儲(chǔ)地圖信息的地圖DB37是由ROM、快閃存儲(chǔ)器和硬盤驅(qū)動(dòng)器中的至少一種構(gòu)成的外部存儲(chǔ)裝置(輔助存儲(chǔ)裝置)。

圖7是表示實(shí)施方式涉及的地圖信息的一部分區(qū)域的一個(gè)示例的示意圖。圖8是表示自卸車在搬運(yùn)路線HL中行走時(shí)的基于激光傳感器24B的土堤BK檢測(cè)結(jié)果的一個(gè)示例的示意圖。圖9是表示將圖8的激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果與圖7的地圖信息進(jìn)行匹配，通過匹配導(dǎo)航計(jì)算自身車輛位置的狀態(tài)的示意圖。在圖7至圖9中，在地圖信息中用較密的平行斜線表示土堤BK所在位置處的方格DR1，用較疏的平行斜線表示由激光傳感器24B檢測(cè)出土堤BK的位置處的方格DR3。

圖7至圖9中所示的、使用匹配導(dǎo)航的自卸車的位置計(jì)算由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33進(jìn)行。在由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33進(jìn)行的自卸車的自身車輛位置的計(jì)算中，使用在某一時(shí)刻預(yù)計(jì)自卸車會(huì)存在的范圍內(nèi)虛擬配置的多個(gè)點(diǎn)(質(zhì)點(diǎn))PA，不僅能夠抑制計(jì)算成本，還能夠計(jì)算出接近真實(shí)位置的自卸車的位置。為了使用質(zhì)點(diǎn)通過匹配導(dǎo)航來計(jì)算自身車輛的位置，需要該時(shí)刻的自身車輛的方位(方位變化量)和移動(dòng)距離(速度)的信息、即與推測(cè)導(dǎo)航相關(guān)的信息。由于通過使用質(zhì)點(diǎn)的匹配導(dǎo)航進(jìn)行位置推定是公知的方法，所以省略詳細(xì)的說明。

通過匹配導(dǎo)航進(jìn)行的位置計(jì)算是在每個(gè)計(jì)算周期將非接觸傳感器的檢測(cè)結(jié)果與地圖信息進(jìn)行匹配并且每次都使用質(zhì)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，因此計(jì)算需要一定程度的時(shí)間。因此，因匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的處理而產(chǎn)生的延遲較大。

在圖7所示的地圖信息中，一個(gè)一個(gè)的方塊就是方格GR。并且，涂色的方格DR1是表示檢測(cè)出土堤BK的方格，白色的方格DR2是表示沒有檢測(cè)出土堤BK的方格。圖8示出了由自卸車的激光傳感器24B實(shí)際檢測(cè)出的檢測(cè)數(shù)據(jù)DR3。

將圖7所示的地圖信息與圖8所示的激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行匹配，通過基于質(zhì)點(diǎn)的位置推定方法，計(jì)算如圖9所示那樣自卸車2的存在概率應(yīng)該為最高的位置的最終推定值(期望值)Po。匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33將最近似的位置作為自卸車2的位置信息輸出。在實(shí)施方式中，自卸車2的位置信息也可以包含表示自卸車2的方位的方位信息。

在匹配導(dǎo)航行走模式下，車身控制器20獲取由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33輸出的自卸車2的位置。然后，車身控制器20使用所獲取的信息控制自卸車2的行走，以使自卸車2沿著行走路徑RP行走。

匹配導(dǎo)航行走模式時(shí)的數(shù)據(jù)流動(dòng)

在實(shí)施方式中，在匹配導(dǎo)航行走模式時(shí)車身控制器20通過通信從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33獲取自卸車2的位置信息。此外，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33通過通信分別接收基于匹配導(dǎo)航計(jì)算自卸車2的位置所需要的信息即激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果、地圖信息、自身車輛的速度和方位變化量。具體而言，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33從激光傳感器24B獲取檢測(cè)結(jié)果，從地圖DB37獲取地圖信息，從車身控制器20獲取陀螺儀傳感器26的檢測(cè)值和速度傳感器27的檢測(cè)值。

匹配導(dǎo)航行走模式時(shí)的數(shù)據(jù)的流動(dòng)將在后文中詳細(xì)說明。首先匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33從車身控制器20接收陀螺儀傳感器26和速度傳感器27的檢測(cè)值，從激光傳感器24B接收檢測(cè)結(jié)果，并從地圖DB37接收地圖信息。匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33基于匹配導(dǎo)航來計(jì)算自卸車的位置。然后，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33將計(jì)算結(jié)果發(fā)送到車身控制器20。車身控制器20基于接收到的自卸車2的位置來控制車輛。

在本實(shí)施方式的情況下，在車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間進(jìn)行了兩次通信。因此，在控制系統(tǒng)30中，如果車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的通信發(fā)生延遲等，則車身控制器20從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收到的自卸車2的位置及方位可能與車身控制器20對(duì)自卸車2進(jìn)行控制時(shí)的自卸車2的位置及方位不同。

圖10是表示在發(fā)生通信延遲等的情況下自卸車2在該延遲期間移動(dòng)的圖。在自卸車2的位置在時(shí)刻t1時(shí)位于P1的情況下，設(shè)由速度傳感器27檢測(cè)出的自卸車2的速度為Vc1，由陀螺儀傳感器26檢測(cè)出的自卸車2的角速度為ω1。得到速度Vc1和角速度ω1的時(shí)刻是t1。匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33通過通信分別接收陀螺儀傳感器26的檢測(cè)結(jié)果、速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果、接收到的激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果以及地圖信息，并且基于這些信息計(jì)算自卸車2在時(shí)刻t1時(shí)的位置P1。

車身控制器20接收由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的自卸車2的位置P1，并基于接收到的位置P1控制自卸車2的行走。這里，設(shè)車身控制器20基于位置P1開始控制自卸車2行走的時(shí)刻為時(shí)刻t2。在這種情況下，由于時(shí)刻t1與時(shí)刻t2之間存在時(shí)間偏差，導(dǎo)致車身控制器20在時(shí)刻t2時(shí)基于自卸車2在時(shí)刻t1時(shí)的位置P1進(jìn)行行走控制，因此無法進(jìn)行精確的行走控制。

因此，車身控制器20通過校正由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的自卸車2在時(shí)刻t1時(shí)的位置P1，計(jì)算出自卸車2在時(shí)刻t2時(shí)可能存在的校正位置P1c，并基于校正位置P1c生成用于控制自卸車2的指令。位置的校正方法將在后文中詳細(xì)說明。在圖10中，自卸車2在時(shí)刻t2時(shí)的實(shí)際位置為P2。以下，可將時(shí)刻t1稱為第一時(shí)刻t1，將時(shí)刻t2稱為第二時(shí)刻t2。

當(dāng)車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的通信存在延遲時(shí)，第二時(shí)刻t2會(huì)晚于第一時(shí)刻t1。將第二時(shí)刻t2與第一時(shí)刻t1的差值Δt(＝t2－t1)稱為延遲時(shí)間。延遲時(shí)間Δt包含車身控制器20從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收時(shí)刻t1時(shí)的位置P1的信息即位置信息時(shí)的通信延遲、以及因匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的位置計(jì)算處理而產(chǎn)生的延遲。延遲時(shí)間也可以包含匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33從車身控制器20接收陀螺儀傳感器26和速度傳感器27的檢測(cè)結(jié)果時(shí)的通信延遲。還可以包含因車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的通信的瞬時(shí)中斷而產(chǎn)生的延遲等。

除了通信延遲以外，延遲時(shí)間Δt也可以包含因車身控制器20的控制周期與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的控制周期不同而產(chǎn)生的延遲。例如，在匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的控制周期比車身控制器20的控制周期長(zhǎng)的情況下，車身控制器20從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收到的位置信息可能是在車身控制器20對(duì)自卸車2進(jìn)行控制的控制周期之前的控制周期的位置信息。即，車身控制器20延遲接收由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的位置信息。延遲時(shí)間Δt也可以包含這種延遲。

自卸車2在延遲時(shí)間Δt內(nèi)從位置P1移動(dòng)到位置P2，延遲時(shí)間Δt越大，位置P2與位置P1之間的距離就越大。車身控制器20在位置P2控制自卸車2時(shí)使用由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的位置即位置P1。因此，在車身控制器20控制自卸車2的時(shí)刻自卸車2的實(shí)際位置P2與位置P1之間的距離越大，車身控制器20控制自卸車2時(shí)的精度可能越低。

控制系統(tǒng)30的車身控制器20使用延遲時(shí)間Δt來校正位置P1。而且，車身控制器20通過使用校正后的位置即校正位置P1c生成用于控制自卸車2的指令并將其輸出，使自卸車2自主行走。接著，說明控制系統(tǒng)30使用延遲時(shí)間求取自卸車2的位置的處理的一個(gè)示例。

控制系統(tǒng)30的處理示例

圖11是說明實(shí)施方式涉及的控制系統(tǒng)30執(zhí)行實(shí)施方式涉及的作業(yè)機(jī)械的控制方法時(shí)的處理示例的流程圖。圖12是用于說明車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的信息交換的圖。

在控制系統(tǒng)30使自卸車2自主行走的情況下，在步驟S101中，車身控制器20輸出信息IFs，該信息IFs用于匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求取自卸車2的位置P1。在實(shí)施方式中，信息IFs是陀螺儀傳感器26的檢測(cè)值即角速度ω1和速度傳感器27的檢測(cè)值即速度Vc1。以下，可將信息IFs稱為車身信息IFs。

在實(shí)施方式中，車身控制器20將車身信息IFs與得到車身信息IFs的第一時(shí)刻t1一起輸出到第一信號(hào)線35。通過該處理，車身控制器20將得到車身信息IFs的第一時(shí)刻t1及車身信息IFs發(fā)送到匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33。在實(shí)施方式中，車身控制器20在接收到車身信息IFs的控制周期內(nèi)將車身信息IFs發(fā)送到匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33。在實(shí)施方式中，得到車身信息IFs的第一時(shí)刻t1為將車身信息IFs發(fā)送到匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的時(shí)刻。也可以將第一時(shí)刻t1設(shè)為車身控制器20從陀螺儀傳感器26和速度傳感器27接收到檢測(cè)結(jié)果的時(shí)刻。

如圖12所示，第一時(shí)刻t1及車身信息IFs作為第一信息IF1從車身控制器20輸出。在實(shí)施方式中，第一信息IF1包含第一時(shí)刻t1和車身信息IFs。在步驟S102中，激光傳感器24B輸出檢測(cè)結(jié)果RT。

在步驟S103中，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33經(jīng)由第一信號(hào)線35與車身控制器20通信，接收第一信息IF1、激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果RT和地圖DB37的地圖信息(在圖11中省略)。如上所述，由于第一信息IF1包含車身信息IFs，所以在步驟S103中，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33從車身控制器20接收車身信息IFs。接著，在步驟S104中，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33使用接收到的車身信息IFs求取自卸車2的位置P1，并將求出的位置P1作為位置信息IFp輸出到第一信號(hào)線35。

位置信息IFp至少包含自卸車2的位置P1的坐標(biāo)P1(X1，Y1)，該坐標(biāo)P1是使用第一信息IF1中包含的車身信息IFs求出的。位置信息IFp也可以包含使用車身信息IFs求出的自卸車2的方位角θ。方位角θ是表示位于位置P1處的自卸車2的朝向的信息。在步驟S105中，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33通過將位置信息IFp與第一信息IF1中包含的第一時(shí)刻t1一起向第一信號(hào)線35輸出而發(fā)送到車身控制器20。這意味著自卸車在第一時(shí)刻t1時(shí)的位置位于P1(X1，Y1)。

如圖12所示，第一時(shí)刻t1及位置信息IFp作為第二信息IF2從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33輸出。在實(shí)施方式中，如圖14所示，第二信息IF2包含第一時(shí)刻t1和位置信息IFp。

在步驟S106中，車身控制器20經(jīng)由第一信號(hào)線35與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33進(jìn)行通信，接收第二信息IF2。如上所述，由于第二信息IF2包含位置信息IFp，所以在步驟S106中車身控制器20從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收位置信息IFp。接著，在步驟S107中，車身控制器20使用延遲時(shí)間Δt來校正接收到的位置P1。然后，在步驟S108中，車身控制器20使用校正位置P1c生成用于控制自卸車2的指令即控制指令并輸出到轉(zhuǎn)向裝置2S和行走控制裝置2D中的至少一方，進(jìn)而通過它們控制自卸車2。

在步驟S107中，車身控制器20使用推測(cè)導(dǎo)航來校正位置P1，求取校正位置P1c，對(duì)該校正方法進(jìn)行說明。在這種情況下，已知起點(diǎn)是位置P1。從位置P1起的移動(dòng)距離通過速度Vc1與延遲時(shí)間Δt的乘積求取。相對(duì)于位置P1的方位基于角速度ω1求取。即，基于第一時(shí)刻t1時(shí)的位置P1校正自卸車2在第二時(shí)刻t2時(shí)的位置的方法，能夠通過與推測(cè)導(dǎo)航相同的方法進(jìn)行校正。

延遲時(shí)間Δt是第二時(shí)刻t2與第一時(shí)刻t1的差值。第二時(shí)刻t2是車身控制器20開始計(jì)算用于控制自卸車2的指令的時(shí)刻，也是校正位置P1的時(shí)刻。第一時(shí)刻t1是得到用于求取自卸車2的位置P1的車身信息IFs的時(shí)刻，是在對(duì)位置P1進(jìn)行校正的第二時(shí)刻t2之前的時(shí)刻。

在實(shí)施方式中，步驟S101和步驟S102也可以不在相同時(shí)刻(第一時(shí)刻t1)進(jìn)行。此外，第一時(shí)刻t1可以是在步驟S101中進(jìn)行輸出時(shí)，可以是在步驟S102中進(jìn)行輸出時(shí)，可以是在步驟S103中獲取信息時(shí)，可以是在步驟S104中進(jìn)行處理時(shí)，也可以是在步驟S105中輸出位置信息IFp時(shí)。

如圖12所示，從與第一時(shí)刻t1對(duì)應(yīng)的位置P1起，基于速度Vc1和角速度ω1，從P1前進(jìn)距離Vc1×Δt而到達(dá)的位置為校正位置P1c。即，車身控制器20使用推測(cè)導(dǎo)航求取在延遲時(shí)間Δt內(nèi)自卸車2從位置P1起移動(dòng)而到達(dá)的位置，將求出的位置設(shè)為校正后的位置即校正位置P1c，該位置P1是從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收到的。然后，車身控制器20使用校正位置P1c控制自卸車2。因此，能夠降低因車身控制器20與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33之間的通信而產(chǎn)生的延遲、因通信的瞬時(shí)中斷而產(chǎn)生的延遲、因控制周期不同而產(chǎn)生的延遲、以及因匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33的處理而產(chǎn)生的延遲等的至少一個(gè)的影響。其結(jié)果，能夠抑制車身控制器20控制自卸車2時(shí)的精度降低。

變形例

圖13是表示實(shí)施方式的變形例涉及的控制系統(tǒng)30a的一部分的圖?？刂葡到y(tǒng)30a中，陀螺儀傳感器26和速度傳感器27不僅與車身控制器20連接，還與匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33連接?？刂葡到y(tǒng)30a中，對(duì)時(shí)間進(jìn)行計(jì)數(shù)的時(shí)鐘42的輸出被輸入到車身控制器20和匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，車身控制器20和匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33以同一時(shí)間系統(tǒng)即時(shí)鐘42的時(shí)間系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作。

匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33在第一時(shí)刻t1從陀螺儀傳感器26獲取自卸車2的角速度ω1，從速度傳感器27獲取自卸車2的速度Vc1。匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33使用車身信息IFs即速度Vc1及角速度ω1、以及激光傳感器24B的檢測(cè)結(jié)果和地圖DB37的地圖信息，求取自卸車2的位置P1。具體而言，求取位置P1的坐標(biāo)P1(X1，Y1)。然后，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33將包含坐標(biāo)P1(X1，Y1)的位置信息IFp與第一時(shí)刻t1一起作為信息IF3輸出到第一信號(hào)線35。信息IF3與第二信息IF2相同。

車身控制器20在經(jīng)由第一信號(hào)線35接收到信息IF3后，在第二時(shí)刻t2時(shí)使用推測(cè)導(dǎo)航來校正與信息IF3的位置信息IFp對(duì)應(yīng)的位置P1。此時(shí)，使用第二時(shí)刻t2與第一時(shí)刻t1的差值即延遲時(shí)間Δt。然后，車身控制器20使用校正后的位置P1即校正位置P1c控制自卸車2。這樣，在變形例中，匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33也使用用于求取位置P1的車身信息IFs來求取位置。此外，在變形例中，在通過推測(cè)導(dǎo)航來校正位置P1的情況下也使用延遲時(shí)間Δt，延遲時(shí)間Δt是車身控制器20對(duì)位置P1進(jìn)行校正的第二時(shí)刻t2與得到車身信息IFs的第一時(shí)刻t1的差值，該第一時(shí)刻t1是第二時(shí)刻t2之前的時(shí)刻。

以上，在實(shí)施方式及其變形例中，用于控制自卸車2的車身控制器20使用延遲時(shí)間Δt校正由匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求出的自卸車2的位置，延遲時(shí)間Δt包含因通信的延遲以及控制周期的不同而導(dǎo)致的信息傳遞的延遲等控制系統(tǒng)30內(nèi)的信息傳遞的延遲。然后，車身控制器20使用通過校正而得到的校正位置P1c控制自卸車2。因此，控制系統(tǒng)30能夠降低控制系統(tǒng)30內(nèi)的信息傳遞的延遲、具體而言是車身控制器20從匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33接收位置P1的信息時(shí)的延遲的影響。其結(jié)果，控制系統(tǒng)30在因通信的延遲等而使車身控制器20得到自卸車2的位置的時(shí)刻發(fā)生延遲的情況下也能夠抑制車身控制器20控制自卸車2時(shí)的延遲和精度降低。

在實(shí)施方式和變形例中，對(duì)作業(yè)車輛是在礦山中使用的礦山機(jī)械的示例進(jìn)行了說明，但作業(yè)車輛不局限于礦山機(jī)械。作業(yè)車輛只要至少具有行走裝置23和制動(dòng)裝置2B即可，例如也可以是地下礦山中使用的作業(yè)車輛和地上的作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中使用的作業(yè)車輛。作業(yè)車輛是包括礦山機(jī)械的概念。

在實(shí)施方式和變形例中，作業(yè)車輛是自卸車2，但也可以是輪式裝載機(jī)、平地機(jī)或一般的車輛3C。此外，在實(shí)施方式和變形例中，自卸車2是無人自卸車，但不局限于此，也可以是對(duì)有人自卸車的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行輔助的形式。

匹配導(dǎo)航位置輸出控制器33求取自卸車2的位置的方法也不局限于實(shí)施方式及變形例的方法，只要是將非接觸傳感器24的檢測(cè)結(jié)果與預(yù)先保存的地圖信息37進(jìn)行比較而計(jì)算自卸車2的當(dāng)前位置的方法，就可以是任意方法。在實(shí)施方式及變形例中，作為非接觸傳感器24例示了雷達(dá)傳感器和激光傳感器，但是非接觸傳感器24不局限于此。非接觸傳感器24例如也可以使用立體攝影機(jī)或單攝像機(jī)檢測(cè)自卸車2周圍的狀況。

在實(shí)施方式和變形例中，使用GPS檢測(cè)器檢測(cè)作業(yè)車輛的位置，但是作業(yè)車輛的位置的檢測(cè)不局限于GPS檢測(cè)器，也可以基于公知的位置信息生成部檢測(cè)作業(yè)車輛的位置。特別是，在地下礦山中無法進(jìn)行GNSS檢測(cè)，因此例如可以采用作業(yè)車輛的自身位置推定等，其使用作為位置信息生成部的IMES(Indoor Messaging System，室內(nèi)信息系統(tǒng))、偽衛(wèi)星(Pseudolite)、RFID(Radio Frequency Identifier，無線射頻識(shí)別)、信標(biāo)、測(cè)量器、無線LAN(局域網(wǎng))、UWB(Ultra Wide Band，超寬帶)、SLAM(Simultaneous Localization and Mapping，即時(shí)定位與地圖構(gòu)建)、或界標(biāo)(設(shè)置于行走路徑旁邊的標(biāo)記)。

實(shí)施方式和變形例中，以在目標(biāo)位置能使其成為目標(biāo)速度的方式對(duì)自卸車2進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，不僅能夠抑制對(duì)自卸車2產(chǎn)生的沖擊，還能夠抑制對(duì)到達(dá)目標(biāo)位置的作業(yè)車輛的位置所要求的精度的降低。特別是，由于在礦山中使用的自卸車2的質(zhì)量較大，所以制動(dòng)時(shí)容易對(duì)自卸車2產(chǎn)生沖擊，但上述實(shí)施方式能夠抑制對(duì)自卸車2的沖擊，并且抑制停止等時(shí)的位置精度的降低，所以適用于在礦山中使用的大型作業(yè)車輛。

以上，對(duì)實(shí)施方式和變形例進(jìn)行了說明，但實(shí)施方式和變形例不局限于上述內(nèi)容。在上述結(jié)構(gòu)要素中包含本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易想到的結(jié)構(gòu)要素、實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)要素、所謂的等同范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)要素。能夠適當(dāng)?shù)亟M合上述結(jié)構(gòu)要素。在不脫離實(shí)施方式和變形例的要旨的范圍內(nèi)，能夠進(jìn)行結(jié)構(gòu)要素的各種省略、置換和變更中的至少一項(xiàng)。