(57)【要約】【課題】作業現場の生産性の低下を抑制すること。【解決手段】運搬車両の管理システムは、作業現場の３次元データを取得する３次元データ取得部と、作業現場に設定された２次元平面に運搬車両の２次元コースを生成する２次元コース生成部と、３次元データに基づいて、２次元コースから運搬車両の３次元コースを生成する３次元コース生成部と、を備える。【選択図】図１
2020095612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業現場の３次元データを取得する３次元データ取得部と、
前記作業現場に設定された２次元平面に運搬車両の２次元コースを生成する２次元コース生成部と、
前記３次元データに基づいて、前記２次元コースから前記運搬車両の３次元コースを生成する３次元コース生成部と、
を備える運搬車両の管理システム。
【請求項２】
前記３次元データは、点群データを含み、
前記３次元データから３次元モデルを生成する３次元曲面生成部を備え、
前記３次元コース生成部は、前記３次元モデルに基づいて、前記３次元コースを生成する、
請求項１に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項３】
前記２次元コースは、前記２次元平面の第１座標及び第２座標によって規定され、
前記３次元データは、前記２次元平面に直交する第３座標を含み、
前記３次元コース生成部は、前記３次元データの前記第３座標を前記２次元コースに付加して、前記３次元コースを生成する、
請求項１又は請求項２に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項４】
前記２次元コースは、前記２次元平面の第１座標及び第２座標によって規定され、
前記３次元データは、点群データを含み、
前記点群データは、前記２次元平面に直交する第３座標を含み、
前記３次元データから３次元曲面を生成する３次元曲面生成部を備え、
前記３次元コース生成部は、前記２次元コースの前記第１座標及び前記第２座標に一致する前記３次元曲面の前記第３座標を前記２次元コースに付加する、
請求項１に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項５】
前記３次元コースは、３次元曲線を含む、
請求項３又は請求項４に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項６】
前記３次元コースは、複数のコース点によって規定され、
前記コース点のそれぞれは、前記第１座標、前記第２座標、前記第３座標、及び傾斜データを含む、
請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項７】
前記３次元コースを評価するコース判定部を備える、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項８】
前記コース判定部による評価に基づいて、前記２次元コースを補正するための補正データを出力する２次元コース補正部を備え、
前記３次元コース生成部は、前記補正データに基づいて前記２次元コースを補正して、前記３次元コースを再生成する、
請求項７に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項９】
前記３次元コースに基づいて、前記運搬車両の目標走行速度を決定する走行速度決定部を備える、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項１０】
前記３次元コースを前記運搬車両の走行制御装置に出力する出力部を備える、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の運搬車両の管理システム。
【請求項１１】
作業現場の３次元データを取得することと、
前記３次元データに基づいて、前記作業現場に規定された運搬車両の２次元コースから３次元コースを生成することと、
前記３次元コースを前記運搬車両の走行制御装置に出力することと、
を含む運搬車両の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、運搬車両の管理システム及び運搬車両の管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山のような広域の作業現場においては、無人で走行する運搬車両が運搬作業に使用される。運搬車両が走行するコースが作業現場に設定される。運搬車両はコースに従って走行するように制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−０４９１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業現場の地形を考慮してコースを設定することができれば、運搬車両を適切な走行速度で走行させることができる。運搬車両を適切な走行速度で走行させることにより、作業現場の生産性の低下を抑制することができる。
【０００５】
本発明の態様は、作業現場の生産性の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様に従えば、作業現場に設定された２次元平面に運搬車両の２次元コースを生成する２次元コース生成部と、前記作業現場の３次元データを取得する３次元データ取得部と、前記３次元データに基づいて、前記２次元コースから前記運搬車両の３次元コースを生成する３次元コース生成部と、を備える運搬車両の管理システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、作業現場の生産性の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る運搬車両の管理システム及び運搬車両が稼働する作業現場の一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る運搬車両を後方から見た斜視図である。
【図３】図３は、実施形態に係る管理装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、実施形態に係る２次元コース生成部による処理を説明するための模式図である。
【図５】図５は、実施形態に係る３次元曲面生成部による処理を説明するための模式図である。
【図６】図６は、実施形態に係る３次元コース生成部による処理を説明するための模式図である。
【図７】図７は、実施形態に係るコース判定部による処理を説明するための模式図である。
【図８】図８は、実施形態に係る２次元コース補正部による処理を説明するための模式図である。
【図９】図９は、実施形態に係る走行速度決定部による処理を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る走行速度決定部による処理を説明するための模式図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る走行制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図１２】図１２は、実施形態に係る運搬車両の管理方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施形態に係る３次元コース生成部による処理を説明するための模式図である。
【図１４】図１４は、実施形態に係る３次元コース生成部による処理を説明するための模式図である。
【図１５】図１５は、実施形態に係るコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
［作業現場］
図１は、実施形態に係る運搬車両２の管理システム１及び運搬車両２が稼働する作業現場の一例を模式的に示す図である。実施形態において、作業現場は、鉱山である。運搬車両２は、作業現場を走行して積荷を運搬可能なダンプトラックである。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。運搬車両２に運搬される積荷として、鉱山において掘削された鉱石又は土砂が例示される。なお、作業現場は、採石場でもよい。
【００１１】
運搬車両２は、鉱山の作業場ＰＡ及び作業場ＰＡに通じる走行路ＨＬの少なくとも一部を走行する。作業場ＰＡは、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方を含む。走行路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。
【００１２】
積込場ＬＰＡとは、運搬車両２に積荷を積載する積込作業が実施されるエリアをいう。積込場ＬＰＡにおいて、油圧ショベルのような積込機３が稼働する。排土場ＤＰＡとは、運搬車両２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアをいう。排土場ＤＰＡには、例えば破砕機４が配置される。
【００１３】
管理システム１は、管理装置１０と、通信システム９とを備える。管理装置１０は、コンピュータシステムを含み、鉱山の管制施設８に設置される。管理装置１０は、運搬車両２を制御する制御指令を出力する。通信システム９は、管理装置１０と運搬車両２との間で通信する。管理装置１０と運搬車両２とは、通信システム９を介して無線通信する。
【００１４】
運搬車両２は、運転者の操作によらずに無人で走行する無人ダンプトラックである。運搬車両２は、管理装置１０から出力された制御指令に基づいて、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡに設定された３次元コースＤＣに従って走行する。運搬車両２は、３次元コースＤＣに従って、積込場ＬＰＡから排土場ＤＰＡに走行したり、排土場ＤＰＡから積込場ＬＰＡに走行したりする。３次元コースＤＣは、作業現場に設定された運搬車両２の目標走行経路を含む。
【００１５】
運搬車両２の絶対位置が、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global  Navigation  Satellite  System）を利用して検出される。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global  Positioning  System）を含む。全地球航法衛星システムは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される運搬車両２の絶対位置を検出する。全地球航法衛星システムにより、グローバル座標系において規定される運搬車両２の絶対位置が検出される。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。
【００１６】
作業現場にローカル座標系が設定される。ローカル座標系とは、作業現場に設定された原点及び座標軸を基準とする座標系をいう。実施形態において、ローカル座標系は、ＸＹＺ直交座標系によって規定される。ローカル座標系の座標軸は、Ｘ軸と、Ｘ軸に直交するＹ軸と、Ｘ軸及びＹ軸の両方に直交するＺ軸とを含む。作業現場に設定される２次元平面は、Ｘ軸及びＹ軸を含むＸＹ平面である。作業現場に設定される３次元空間は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を含むＸＹＺ空間である。Ｙ軸は、ＸＹ平面においてＸ軸に直交する。Ｚ軸は、ＸＹ平面に直交する。ＸＹ平面における位置は、Ｘ座標及びＹ座標によって規定される。ＸＹＺ空間における位置は、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標によって規定される。グローバル座標系における位置とローカル座標系における位置とは変換パラメータを用いて変換可能である。
【００１７】
［運搬車両］
図２は、実施形態に係る運搬車両２を後方から見た斜視図である。図２に示すように、運搬車両２は、車体フレーム２１と、車体フレーム２１に支持されるダンプボディ２２と、車体フレーム２１を支持して走行する走行装置３０と、走行装置３０を制御する走行制御装置４０とを備える。
【００１８】
走行装置３０は、タイヤ２４が装着される車輪２５を有する。車輪２５は、前輪２５Ｆと後輪２５Ｒとを含む。また、走行装置３０は、後輪２５Ｒを回転させる駆動力を発生する駆動装置３１と、車輪２５の回転を停止させる制動力を発生するブレーキ装置３２と、前輪２５Ｆを操舵する操舵装置３３とを有する。後輪２５Ｒは、操舵されない。車輪２５は、回転軸ＡＸを中心に回転する。
【００１９】
以下の説明においては、後輪２５Ｒの回転軸ＡＸに平行な方向を適宜、車幅方向と称し、運搬車両２の進行方向を適宜、前後方向、と称し、車幅方向及び前後方向のそれぞれに直交する方向を適宜、上下方向、と称する。
【００２０】
前後方向の一方が前であり他方が後である。車幅方向の一方が右であり他方が左である。上下方向の一方が上であり他方が下である。前輪２５Ｆは、後輪２５Ｒよりも前に配置される。前輪２５Ｆは、車幅方向両側に配置される。後輪２５Ｒは、車幅方向両側に配置される。ダンプボディ２２は、車体フレーム２１よりも上に配置される。
【００２１】
車体フレーム２１は、走行装置３０を支持する。ダンプボディ２２は、積荷が積まれる部材である。
【００２２】
走行装置３０は、駆動装置３１で発生した駆動力を後輪２５Ｒに伝達するリアアクスル２６を有する。リアアクスル２６は、後輪２５Ｒを支持する車軸を含む。リアアクスル２６は、駆動装置３１で発生した駆動力を後輪２５Ｒに伝達する。後輪２５Ｒは、リアアクスル２６から供給された駆動力により回転軸ＡＸを中心に回転する。これにより、走行装置３０は走行する。
【００２３】
走行制御装置４０は、コンピュータシステムを含み、運搬車両２に搭載される。走行制御装置４０は、管理装置１０から送信された制御指令に基づいて、運搬車両２の走行装置３０を制御することができる。
【００２４】
［管理装置］
図３は、実施形態に係る管理装置１０の一例を示す機能ブロック図である。管理装置１０は、運搬車両２の走行制御装置４０と通信システム９を介して無線通信する。
【００２５】
管理装置１０は、３次元データ取得部１１と、２次元コース生成部１２と、３次元曲面生成部１３と、３次元コース生成部１４と、コース判定部１５と、２次元コース補正部１６と、走行速度決定部１７と、出力部１８と、記憶部１９とを有する。
【００２６】
３次元データ取得部１１は、作業現場の３次元データを取得する。作業現場の３次元データは、作業現場の地形の３次元形状を示す。３次元データ取得部１１は、３次元計測装置５に接続される。３次元計測装置５は、作業現場の３次元データを取得することができる。３次元計測装置５として、ドローンのような無人航空機（ＵＡＶ：Unmanned  Aerial  Vehicle）に搭載されたステレオカメラ又はレーザレンジファインダが例示される。無人航空機は、作業現場の上空を飛行して、３次元計測装置５を用いて、作業現場の地形を計測する。３次元計測装置５の計測データは、作業現場の３次元データを含む。３次元計測装置５により計測された作業現場の３次元データは、３次元データ取得部１１に出力される。３次元データ取得部１１は、３次元計測装置５から作業現場の３次元データを取得する。
【００２７】
なお、３次元計測装置５は、例えば作業現場に設置されたステレオカメラ又はレーザレンジファインダでもよい。３次元計測装置５は、単眼カメラやレーザセンサ又はレーダセンサでもよい。３次元計測装置５は、運搬車両２に搭載されてもよい。
【００２８】
３次元データ取得部１１により取得される３次元データは、作業現場の地形の３次元形状を示す点群データを含む。点群データは、作業現場の地形の表面における３次元計測装置５による複数の計測点ＭＰの集合体である。複数の計測点ＭＰのそれぞれの位置は、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標によって規定される。
【００２９】
２次元コース生成部１２は、作業現場に設定された２次元平面に運搬車両２の２次元コースＵＣを生成する。２次元コースＵＣとは、２次元平面に設定された運搬車両２の目標走行経路をいう。２次元平面は、ＸＹ平面を含む。２次元コースＵＣは、目標走行経路の２次元データである。
【００３０】
２次元コース生成部１２は、入力装置６に接続される。入力装置６として、コンピュータ用のキーボード、マウス、及びタッチパネルの少なくとも一つが例示される。入力装置６が操作されることにより生成された入力データは、２次元コース生成部１２に出力される。入力装置６が操作されることにより、２次元コースＵＣの生成に必要な入力データの少なくとも一部が２次元コース生成部１２に入力される。本実施形態においては、入力装置６が操作されることにより、入力データとして、例えば２次元コースＵＣの出発点及び到着点が入力される。
【００３１】
図４は、実施形態に係る２次元コース生成部１２による処理を説明するための模式図である。作業現場において、運搬車両２が走行可能な走行エリアＡＲ及び運搬車両２が走行不可能な禁止エリアＥＲが設定される。走行エリアＡＲは、運搬車両２の走行が許可されたエリアである。禁止エリアＥＲは、運搬車両２の走行が禁止されたエリアである。走行エリアＡＲ及び禁止エリアＥＲは、作業現場に設定された２次元平面（ＸＹ平面）に規定される。なお、走行エリアＡＲ及び禁止エリアＥＲは、作業現場に設定された３次元空間に規定されてもよい。
【００３２】
走行エリアＡＲは、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡを含む。図４は、走行路ＨＬの走行エリアＡＲを示す。２次元コースＵＣは、走行エリアＡＲに設定される。
【００３３】
走行エリアＡＲは、走行エリアＡＲの外形線ＦＬによって規定される。外形線ＦＬは、走行エリアＡＲと禁止エリアＥＲとを区画する区画線である。走行エリアＡＲは、外形線ＦＬよりも一方側のエリアであり、禁止エリアＥＲは、外形線ＦＬよりも他方側のエリアである。
【００３４】
外形線ＦＬとして、作業現場の地形の境界線ＤＬ、及び境界線ＤＬに沿って走行したサーベイ車両７の走行軌跡に基づいて設定されるサーベイラインＳＬの少なくとも一つが例示される。すなわち、外形線ＦＬは、地形の境界線ＤＬによって規定されてもよいし、サーベイラインＳＬによって規定されてもよい。
【００３５】
地形の境界線ＤＬとは、例えば土手又は崖のような作業現場を区画できる特徴部分をいう。なお、境界線ＤＬは、運搬車両２が走行可能な走行エリアＡＲと運搬車両２が走行不可能な禁止エリアＥＲとを区画する部分であればよい。境界線ＤＬは、作業現場の測量結果から導出されてもよい。境界線ＤＬは、作業現場の上空を飛行可能な無人航空機に搭載された計測装置よって計測される地形の計測データから導出されてもよい。作業現場がコンピュータ支援設計（ＣＡＤ：Computer  Aided  Design）等の設計手法を用いて設計されている場合、境界線ＤＬは、作業現場の設計データから導出されてもよい。
【００３６】
サーベイラインＳＬとは、サーベイ車両７を用いて導出された走行エリアＡＲと禁止エリアＥＲとを区画する仮想線をいう。サーベイ車両７は、搭乗した運転者の運転に基づいて走行する有人車両である。一般に、サーベイ車両７の外形は、運搬車両２の外形よりも小さい。走行するサーベイ車両７の位置が、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を利用して検出される。サーベイ車両７には、グローバル座標系におけるサーベイ車両７の位置を検出する位置検出器７Ｓが搭載されている。位置検出器７Ｓは、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳアンテナと、ＧＮＳＳアンテナで受信されたＧＮＳＳ信号に基づいてサーベイ車両７の絶対位置を算出するＧＮＳＳ演算器と、グローバル座標系における位置をローカル座標系における位置に変換するローカル座標変換器とを含む。サーベイ車両７は、位置検出器７Ｓでサーベイ車両７の絶対位置を検出しながら、土手又は崖のような地形の境界線ＤＬに沿って走行する。サーベイ車両７の走行軌跡に基づいてサーベイラインＳＬが設定される。
【００３７】
外形線ＦＬは、間隔をあけて設定される複数の外形点ＦＰの集合体を含む。外形点ＦＰの間隔は均一でもよいし異なってもよい。複数の外形点ＦＰを通過する軌跡によって、外形線ＦＬが規定される。ローカル座標系における複数の外形点ＦＰそれぞれの位置が導出される。外形線ＦＬの位置データは、ローカル座標系において規定される。
【００３８】
走行路ＨＬにおいて、外形線ＦＬは、走行路ＨＬの幅方向において一方側に存在する外形線ＦＬ１と、他方側に存在する外形線ＦＬ２とを含む。走行路ＨＬの幅方向において外形線ＦＬ１と外形線ＦＬ２とは対向する。走行路ＨＬは、外形線ＦＬ１と外形線ＦＬ２との間に存在する。
【００３９】
２次元コース生成部１２は、走行エリアＡＲの外形線ＦＬに基づいて、走行エリアＡＲに基準線ＢＬを設定する。基準線ＢＬとは、２次元コースＵＣの生成のために設定される仮想線をいう。基準線ＢＬの位置データは、ローカル座標系において規定される。
【００４０】
外形線ＦＬを示す外形線データは、管理装置１０に入力される。上述のように、外形線ＦＬを示す外形線データは、作業現場の境界線ＤＬ又はサーベイラインＳＬに基づいて生成される。外形線データがサーベイラインＳＬに基づいて生成される場合、サーベイ車両７に搭載されている端末装置が操作れることにより、外形データが管理装置１０に入力される。管理装置１０に入力された外形線データは、記憶部１９に記憶される。なお、外形線データは、管理者が入力装置６を操作することにより記憶部１９に記憶されてもよい。２次元コース生成部１２は、記憶部１９から外形線データを取得する。また、管理者により入力装置６が操作されることにより、入力データとして、２次元コースＵＣの出発点及び到着点が入力される。２次元コース生成部１２は、取得した外形線データ及び入力データに基づいて基準線ＢＬを生成する。
【００４１】
基準線ＢＬは、走行路ＨＬの幅方向において概ね中央部に設定される。基準線ＢＬは、例えば走行路ＨＬにおいて一対の運搬車両２がすれ違いながら走行できるように設定される。なお、基準線ＢＬは、走行路ＨＬの幅方向において中央部とは異なる部分に設定されてもよい。例えば、基準線ＢＬは、走行路ＨＬの幅方向において端部に設定されてもよい。また、走行エリアＡＲの作業場ＰＡにおいても、基準線ＢＬが設定される。
【００４２】
基準線ＢＬは、走行路ＨＬにおいて、走行路ＨＬに沿って延在するように設定される。基準線ＢＬは、走行路ＨＬを走行する運搬車両２の始点と終点とを結ぶように設定される。基準線ＢＬの一端部である始点は、例えば出発点となる作業場ＰＡの出口に規定される。基準線ＢＬの他端部である終点は、到着点となる作業場ＰＡの入口に規定される。なお、基準線ＢＬの一端部は、運搬車両２が停車している位置でもよい。
【００４３】
基準線ＢＬは、間隔をあけて設定される複数の基準点ＢＰの集合体を含む。基準点ＢＰの間隔は均一でもよいし異なってもよい。複数の基準点ＢＰを通過する軌跡によって、基準線ＢＬが規定される。ローカル座標系における複数の基準点ＢＰそれぞれの位置が導出される。
【００４４】
２次元コース生成部１２は、基準線ＢＬに基づいて、走行エリアＡＲに運搬車両２の２次元コースＵＣを生成する。２次元コースＵＣは、２次元平面に生成される。２次元コースＵＣの位置データは、ローカル座標系において規定される。２次元コースＵＣの位置は、２次元平面のＸ座標及びＹ座標によって規定される。２次元コースＵＣは、２次元平面に設定された運搬車両２の目標走行経路を示す仮想線を含む。２次元コースＵＣは、基準線ＢＬと概ね平行に設定される。
【００４５】
２次元コースＵＣは、基準線ＢＬの両側に設定される。２次元コースＵＣは、基準線ＢＬの一方側に設定される２次元コースＵＣ１と、基準線ＢＬの他方側に設定される２次元コースＵＣ２とを含む。２次元コースＵＣ１は、走行路ＨＬの幅方向において、基準線ＢＬと外形線ＦＬ１との間に設定される。２次元コースＵＣ２は、走行路ＨＬの幅方向において、基準線ＢＬと外形線ＦＬ２との間に設定される。
【００４６】
２次元コースＵＣは、間隔をあけて設定される複数のコース点ＵＰを含む。コース点ＵＰの間隔は均一でもよいし異なってもよい。複数のコース点ＵＰは、運搬車両２の２次元コースＵＣを規定する。複数のコース点ＵＰを通過する軌跡によって、２次元コースＵＣが２次元平面に規定される。コース点ＵＰの位置は、２次元平面のＸ座標及びＹ座標によって規定される。
【００４７】
２次元コースＵＣは、作業現場の走行エリアＡＲを走行する運搬車両２の走行条件を示す走行条件データを含む。走行条件データは、運搬車両２の目標走行経路を示す目標走行経路データを少なくとも含む。走行条件データは、運搬車両２の目標位置を示す目標位置データ、運搬車両２の目標走行速度Ｖｒを示す目標走行速度データ、運搬車両２の目標加速度を示す目標加速度データ、運搬車両２の目標減速度を示す目標減速度データ、運搬車両２の目標走行方向を示す目標走行方向データ、運搬車両２の目標停車位置を示す目標停車位置データ、及び運搬車両の目標発車位置を示す目標発車位置データの少なくとも一つを含む。
【００４８】
複数のコース点ＵＰのそれぞれは、コース点ＵＰが設定された位置における運搬車両２の目標位置データ、コース点ＵＰが設定された位置における運搬車両２の目標走行速度データ、及びコース点ＵＰが設定された位置における運搬車両２の目標走行方向データを含む。目標走行速度データに基づいて、そのコース点ＵＰが設定された位置における運搬車両２の目標走行速度Ｖｒが規定される。目標走行方向データに基づいて、そのコース点ＵＰが設定された位置における運搬車両２の目標走行方向が規定される。複数のコース点ＵＰのそれぞれに規定された目標位置データ、目標走行速度データ、及び目標走行方向データに基づいて、運搬車両２の走行経路、走行速度、加速度、減速度、走行方向、停車位置、及び発車位置の少なくとも一つを含む走行条件が規定される。
【００４９】
３次元曲面生成部１３は、３次元データ取得部１１により取得された３次元データから、連続する３次元曲面を生成する。３次元曲面とは、作業現場の地形を示す３次元曲面をいう。
【００５０】
図５は、実施形態に係る３次元曲面生成部１３による処理を説明するための模式図である。３次元データ取得部１１により取得される３次元データは、２次元平面に直交するＺ座標を含む。３次元データ取得部１１により取得される３次元データは、作業現場の地形の３次元形状を示す点群データを含む。点群データは、作業現場の地形の表面における３次元計測装置５による複数の計測点ＭＰの集合体である。３次元曲面生成部１３は、例えば複数の計測点ＭＰからなる点群データを補間して、例えばＢ−スプライン曲面からなる３次元曲面ＣＳを生成する。なお、３次元曲面生成部１３は、複数の計測点ＭＰからなる点群データを補間して、近似曲面からなる３次元曲面ＣＳを生成してもよい。
【００５１】
３次元コース生成部１４は、３次元データ取得部１１により取得された作業現場の３次元データに基づいて、２次元コース生成部１２により生成された２次元コースＵＣから運搬車両２の３次元コースＤＣを生成する。３次元コース生成部１４は、３次元曲面生成部１３により生成された３次元曲面ＣＳに基づいて、３次元コースＤＣを生成する。３次元コースＤＣとは、作業現場の地形の表面に設定された運搬車両２の目標走行経路をいう。３次元コースＤＣは、目標走行経路の３次元データである。
【００５２】
図６は、実施形態に係る３次元コース生成部１４による処理を説明するための模式図である。図６に示すように、作業現場にＸＹ平面及びＸＹＺ空間が規定される。ＸＹ平面における位置は、Ｘ座標及びＹ座標によって規定される。ＸＹＺ空間における位置は、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＸＹ平面に直交するＺ座標によって規定される。
【００５３】
２次元コースＵＣが規定される２次元平面は、Ｘ軸とＹ軸とを含むＸＹ平面である。２次元コースＵＣは、ＸＹ平面のＸ座標及びＹ座標によって規定される。２次元コースＵＣを規定する複数のコース点ＵＰのそれぞれのＸＹ平面内における位置は、Ｘ座標及びＹ座標によって規定される。
【００５４】
３次元データ取得部１１により取得された３次元データ及び３次元曲面生成部１３により生成された３次元曲面ＣＳは、ＸＹ平面に直交するＺ座標を含む。３次元データを規定する計測点ＭＰ及び３次元曲面ＣＳは、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標によって規定される。
【００５５】
３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣを３次元曲面ＣＳに写像することにより、３次元コースＤＣを生成する。３次元コース生成部１４は、３次元データのＺ座標を２次元コースＵＣに付加して、３次元コースＤＣを生成する。実施形態において、３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣのＸ座標及びＹ座標に一致する３次元曲面ＣＳのＺ座標を２次元コースＵＣに付加する。
【００５６】
例えば、２次元コースＵＣを規定する複数のコース点ＵＰのうち、第１のコース点ＵＰ１のＸ座標及びＹ座標が（Ｘ１，Ｙ１）である場合、３次元コース生成部１４は、３次元曲面ＣＳにおいて（Ｘ１，Ｙ１）におけるＺ座標（Ｚ１）を導出する。３次元コース生成部１４は、３次元コースＤＣを規定する複数のコース点ＤＰのうち、１つのコース点ＤＰ１の座標を（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）に決定する。同様に、第２のコース点ＵＰ２のＸ座標及びＹ座標が（Ｘ２，Ｙ２）である場合、３次元コース生成部１４は、３次元曲面ＣＳにおいて（Ｘ２，Ｙ２）におけるＺ座標（Ｚ２）を導出し、３次元コースＤＣを規定する複数のコース点ＤＰのうち、１つのコース点ＤＰ２の座標を（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）に決定する。３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣを規定するＮ個のコース点ＵＰのうち、第ｉのコース点ＵＰｉのＸ座標及びＹ座標が（Ｘｉ，Ｙｉ）である場合、３次元コース生成部１４は、３次元曲面ＣＳにおいて（Ｘｉ，Ｙｉ）におけるＺ座標（Ｚｉ）を導出し、３次元コースＤＣを規定する複数のコース点ＤＰのうち、１つのコース点ＤＰｉの座標を（Ｘｉ，Ｙｉ，Ｚｉ）に決定する。
【００５７】
３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣのコース点ＵＰのＸ座標及びＹ座標に一致する３次元曲面ＣＳのＺ座標を、コース点ＵＰに付加することにより、３次元コースＤＣの複数のコース点ＤＰのそれぞれのＸ座標、Ｙ座標、及びＺ座標を決定することができる。３次元コース生成部１４は、複数のコース点ＤＰを結ぶことにより、３次元コースＤＣを生成することができる。３次元コースＤＣは、ＸＹＺ直交座標系において規定される３次元曲線を含む。
【００５８】
コース判定部１５は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣを評価する。コース判定部１５は、規定の評価項目に基づいて、３次元コースＤＣを評価する。３次元コースＤＣの評価項目は、３次元コースＤＣの曲率、曲率半径、及び最小旋回半径の少なくとも一つを含む。以下の説明においては、説明を簡単にするため、３次元コースＤＣの評価項目が、３次元コースＤＣの曲率であることとする。
【００５９】
曲率は、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸のそれぞれを中心とする３次元コースＤＣの曲率を含む。コース判定部１５は、予め定められている曲率閾値と、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣの曲率とを比較する。３次元コースＤＣの曲率が曲率閾値以上である場合、すなわち、３次元コースＤＣの曲率が大きい場合、コース判定部１５は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣは不適切であると判定する。３次元コースＤＣの曲率が曲率閾値未満である場合、すなわち、３次元コースＤＣの曲率が小さい場合、コース判定部１５は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣは適切であると判定する。
【００６０】
図７は、実施形態に係るコース判定部１５による処理を説明するための模式図である。図７（Ａ）に示すように、２次元コースＵＣの曲率が緩やかでも、図７（Ｂ）に示すように、作業現場に隆起部位が存在したり、図７（Ｃ）に示すように、窪み部位が存在したりする場合、Ｘ軸を中心とする３次元コースＤＣの曲率が大きくなるってしまう可能性がある。コース判定部１５は、Ｘ軸又はＹ軸を中心とする３次元コースＤＣの曲率と曲率閾値とを比較することにより、３次元コースＤＣが適切であるか否かを判定することができる。
【００６１】
２次元コース補正部１６は、コース判定部１５による評価に基づいて、２次元コース生成部１２により生成された２次元コースＵＣを補正するための補正デエータを出力する。すなわち、３次元コースＤＣが不適切であるとコース判定部１５に判定された場合、２次元コース補正部１６は、２次元コースＵＣを補正するための補正データを出力する。
【００６２】
図８は、実施形態に係る２次元コース補正部１６による処理を説明するための模式図である。図８（Ａ）に示すように、ＸＹ平面においては３次元コースＤＣの曲率が小さいものの、例えば走行路ＨＬの隆起部位に起因して、Ｘ軸を中心とする３次元コースＤＣの曲率が大きい場合、２次元コース補正部１６は、３次元コースＤＣの曲率が小さくなるように、２次元コースＵＣを補正する。２次元コース補正部１６は、作業現場の３次元データ（３次元曲面ＣＳ）に基づいて、３次元コースＤＣの曲率が大きい部位の周囲において、３次元コースＤＣの曲率を小さくすることができる地形を探索する。すなわち、２次元コース補正部１６は、隆起部位の周囲において、平坦部位が存在するか否かを探索する。２次元コース補正部１６は、例えば隣り合うコース点ＤＰのＺ軸方向の差分を算出し、差分が小さくなる平坦部位を探索する。これにより、図８（Ｂ）に示すように、２次元コース補正部１６は、隆起部位を迂回するように、２次元コースＵＣを補正するための補正データを出力することができる。
【００６３】
３次元コース生成部１４は、２次元コース補正部１６から出力された補正データに基づいて、２次元コースＵＣを補正して、３次元コースＤＣを再生成する。
【００６４】
走行速度決定部１７は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣに基づいて、運搬車両２の目標走行速度Ｖｒを決定する。走行速度決定部１７は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣと、記憶部１９に記憶されている運搬車両２の走行性能とに基づいて、運搬車両２の目標走行速度Ｖｒを決定する。運搬車両２の走行性能は、運搬車両２の設計データ又は諸元データから導出可能な既知データであり、記憶部１９に予め記憶されている。なお、運搬車両２の走行性能が予備実験又はシミュレーションにより導出され、記憶部１９に予め記憶されてもよい。
【００６５】
図９は、実施形態に係る走行速度決定部１７による処理を説明するための模式図である。走行速度決定部１７は、運搬車両２の走行性能の複数の性能項目のそれぞれについて、運搬車両２が走行可能な目標走行速度Ｖｒの最高値を導出する。図９に示すグラフにおいて、横軸は、３次元コースＤＣの位置を示し、縦軸は、３次元コースＤＣの位置に応じて運搬車両２が走行可能な目標走行速度Ｖｒの最高値を示す。
【００６６】
図９に示すように、走行速度決定部１７は、第１の性能項目ＳＰａに基づいて、３次元コースＤＣのそれぞれの位置における目標走行速度Ｖｒａの最高値を算出する。走行速度決定部１７は、第２の性能項目ＳＰｂに基づいて、３次元コースＤＣのそれぞれの位置における目標走行速度Ｖｒｂの最高値を算出する。走行速度決定部１７は、第３の性能項目ＳＰｃに基づいて、３次元コースＤＣのそれぞれの位置における目標走行速度Ｖｒｃの最高値を算出する。
【００６７】
性能項目として、駆動装置３１の最高出力、ブレーキ装置３２の制動能力、タイヤ２４のスリップ限界、及びタイヤ２４の接地力の少なくとも一つが例示される。例えば第１の性能項目が駆動装置３１の最高出力である場合、走行速度決定部１７は、駆動装置３１の最高出力に基づいて、運搬車両２が３次元コースＤＣを逸脱しない範囲及び運搬車両２が横転しない範囲で最も高い最高出力ｒａを算出する。例えば第２の性能項目がブレーキ装置３２の制動能力である場合、走行速度決定部１７は、ブレーキ装置３２の制動能力に基づいて、運搬車両２が３次元コースＤＣを逸脱しない範囲で最も高い制動能力ｒｂを算出する。例えば第３の性能項目がタイヤ２４のスリップ限界である場合、走行速度決定部１７は、タイヤ２４のスリップ限界に基づいて、運搬車両２が３次元コースＤＣを逸脱しない範囲で最も高いスリップ限界ｒｃを算出する。
【００６８】
走行速度決定部１７は、３次元コースＤＣのうち曲率が大きい部位においては、最高出力ｒａ、制動能力ｒｂ、及びスリップ限界ｒｃを低い値に決定する。３次元コースＤＣのうち曲率が小さい部位においては、最高出力ｒａ、制動能力ｒｂ、及びスリップ限界ｒｃを高い値に決定する。
【００６９】
３次元コースＤＣは、複数のコース点ＤＰによって規定される。実施形態において、コース点ＤＰのそれぞれは、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標のみならず、地形の傾斜データを含む。地形の傾斜データは、運搬車両２の前後方向の傾斜角度を示すピッチ角、及び運搬車両２の車幅方向の傾斜角度を示すロール角を含む。走行速度決定部１７は、ロール角に基づいて、最高出力ｒａ、制動能力ｒｂ、及びスリップ限界ｒｃを算出する。
【００７０】
図１０は、実施形態に係る走行速度決定部１７による処理を説明するための模式図である。図１０に示すように、例えば運搬車両２の左部が右部よりも下方に位置するように運搬車両２にロール角が付与される走行路ＨＬを運搬車両２が左旋回するように走行する場合、運搬車両２の最高出力ｒａ、制動能力ｒｂ、及びスリップ限界ｒｃを高めても、運搬車両２は、走行路ＨＬを安定して走行することができる。一方、例えば運搬車両２の右部が左部よりも下方に位置するように運搬車両２にロール角が付与される走行路ＨＬを運搬車両２が左旋回するように走行する場合、運搬車両２の目標走行速度Ｖｒ（Ｖｒａ，Ｖｒｂ，Ｖｒｃ）を高めてしまうと、運搬車両２は、走行路ＨＬを安定して走行することができない。走行速度決定部１７は、複数のコース点ＤＰのそれぞれに規定されているロール角に基づいて、目標走行速度Ｖｒ（Ｖｒａ，Ｖｒｂ，Ｖｒｃ）の最高値を決定することにより、運搬車両２が３次元コースＤＣを逸脱しない範囲で最も高い目標走行速度Ｖｒｂを算出することができる。
【００７１】
図９に示すように、走行速度決定部１７は、３次元コースＤＣの複数の位置のそれぞれにおいて、目標走行速度Ｖｒａ、目標走行速度Ｖｒｂ、及び目標走行速度Ｖｒｃのうち最低値を、その３次元コースＤＣの位置における目標走行速度Ｖｒに決定する。
【００７２】
出力部１８は、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣを運搬車両２の走行制御装置４０に出力する。出力部１８は、走行速度決定部１７により決定された３次元コースＤＣの各位置における目標走行速度Ｖｒを、３次元コースＤＣのコース点ＤＰに付与した状態で、走行制御装置４０に出力する。走行制御装置４０に出力されるコース点ＤＰは、Ｘ座標、Ｙ座標、Ｚ座標、傾斜データ（ロール角及びピッチ角）、及び目標走行速度Ｖｒのそれぞれのデータを含む。
【００７３】
なお、３次元コース生成部１４により生成された３次元コースＤＣが記憶部１９に記憶されてもよい。出力部１８は、記憶部１９に記憶されている３次元コースＤＣを走行制御装置４０に出力してもよい。
【００７４】
［走行制御装置］
図１１は、実施形態に係る走行制御装置４０の一例を示す機能ブロック図である。走行制御装置４０は、走行装置３０と接続される。走行装置３０は、駆動装置３１、ブレーキ装置３２、及び操舵装置３３を含む。また、走行制御装置４０は、位置センサ３４、操舵角センサ３５、及び方位角センサ３６と接続される。駆動装置３１、ブレーキ装置３２、操舵装置３３、位置センサ３４、操舵角センサ３５、及び方位角センサ３６は、運搬車両２に搭載される。
【００７５】
駆動装置３１は、運搬車両２の走行装置３０を駆動するために作動する。駆動装置３１は、走行装置３０を駆動させるための駆動力を発生する。駆動装置３１は、後輪２５Ｒを回転させるための駆動力を発生する。駆動装置３１は、例えばディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。なお、駆動装置３１が、内燃機関の作動により電力を発生する発電機と、発電機で発生した電力に基づいて作動する電動モータとを含んでもよい。
【００７６】
ブレーキ装置３２は、走行装置３０を制動するために作動する。ブレーキ装置３２の作動により、走行装置３０の走行が減速したり停止したりする。
【００７７】
操舵装置３３は、走行装置３０を操舵するために作動する。運搬車両２は、操舵装置３３により操舵される。操舵装置３３は、前輪２５Ｆを操舵する。
【００７８】
位置センサ３４は、運搬車両２の絶対位置を検出する。位置センサ３４は、ＧＮＳＳ衛星からのＧＮＳＳ信号を受信するＧＮＳＳアンテナと、ＧＮＳＳアンテナで受信されたＧＮＳＳ信号に基づいて運搬車両２の絶対位置を算出するＧＮＳＳ演算器と、グローバル座標系における位置をローカル座標系における位置に変換するローカル座標変換器とを含む。
【００７９】
操舵角センサ３５は、操舵装置３３による運搬車両２の操舵角を検出する。方位角センサ３６は、運搬車両２の方位角を検出する。操舵角センサ３５は、例えば操舵装置３３に設けられたロータリーエンコーダを含む。方位角センサ３６は、例えば車体フレーム２１に設けられたジャイロセンサを含む。
【００８０】
走行制御装置４０は、３次元コース取得部４１と、検出データ取得部４２と、運転制御部４３とを有する。
【００８１】
３次元コース取得部４１は、管理装置１０において生成された３次元コースＤＣを取得する。
【００８２】
検出データ取得部４２は、運搬車両２の位置を示す位置データを位置センサ３４から取得する。検出データ取得部４２は、操舵装置３３の操舵角を示す操舵角データを操舵角センサ３５から取得する。検出データ取得部４２は、運搬車両２の方位角を示す方位角データを方位角センサ３６から取得する。
【００８３】
運転制御部４３は、３次元コース取得部４１により取得された３次元コースＤＣに基づいて、運搬車両２の駆動装置３１、ブレーキ装置３２、及び操舵装置３３の少なくとも一つを制御する制御指令を出力する。運転制御部４３において生成された制御指令は、運転制御部４３から走行装置３０に出力される。運転制御部４３から出力される制御指令は、駆動装置３１に出力されるアクセル指令、ブレーキ装置３２に出力されるブレーキ指令、及び操舵装置３３に出力されるステアリング指令を含む。運転制御部４３は、位置センサ３４で検出された位置データに基づいて、運搬車両２と走行コースＣＳとが一致した状態で走行するように、駆動装置３１、ブレーキ装置３２、及び操舵装置３３を制御する。
【００８４】
［管理方法］
図１２は、実施形態に係る運搬車両２の管理方法の一例を示すフローチャートである。３次元計測装置５により作業現場の３次元データが取得される。３次元計測装置５は、３次元データを管理装置１０に送信する。３次元データ取得部１１は、３次元計測装置５から３次元データを取得する（ステップＳ１）。
【００８５】
３次元データは、複数の計測点ＭＰを有する点群データを含む。３次元曲面生成部１３は、３次元データから連続する３次元曲面ＣＳを生成する（ステップＳ２）。
【００８６】
２次元コース生成部１２は、作業現場に設定されたＸＹ平面に２次元コースＵＣを生成する（ステップＳ３）。
【００８７】
２次元コース生成部１２は、走行エリアＡＲの外形線ＦＬを示す外形線データを取得し、出発点となる作業場ＰＡ及び到着点となる作業場ＰＡの入口及び出口それぞれの位置データを取得し、基準線ＢＬの始点データ及び終点データを算出し、外形線ＦＬに基づいて基準線ＢＬを生成する。また、２次元コース生成部１２は、基準線ＢＬに基づいて２次元コースＵＣを生成する。
【００８８】
３次元コース生成部１４は、ステップＳ２において生成された３次元曲面ＣＳと、ステップＳ３において生成された２次元コースＵＣとに基づいて、３次元コースＤＣを生成する（ステップＳ４）。
【００８９】
３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣを規定するコース点ＵＰのＸ座標及びＹ座標に一致する３次元曲面ＣＳのＺ座標を２次元コースＵＣのコース点ＵＰに付加することによって、３次元コースＤＣのコース点ＤＰを生成する。３次元コース生成部１４は、生成した複数のコース点ＤＰを繋ぐことによって、連続する３次元コースＤＣを生成する。
【００９０】
コース判定部１５は、ステップＳ５において生成された３次元コースＤＣが適切か否かを判定する（ステップＳ５）。
【００９１】
コース判定部１５は、予め定められている曲率閾値と３次元コースＤＣの曲率とを比較して、３次元コースＤＣの曲率が曲率閾値以上である場合、３次元コースＤＣは不適切であると判定し、３次元コースＤＣの曲率が曲率閾値未満である場合、３次元コースＤＣは適切であると判定する。
【００９２】
ステップＳ５において、３次元コースＤＣが適切であると判定された場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、走行速度決定部１７は、３次元コースＤＣに基づいて、運搬車両３の目標走行速度Ｖｒを決定する（ステップＳ６）。
【００９３】
走行速度決定部１７は、３次元コースＤＣと、記憶部１９に記憶されている運搬車両２の走行性能とに基づいて、運搬車両２の目標走行速度Ｖｒを決定する。３次元コースＤＣは、曲率及びコース点ＤＰにおけるロール角を含む。
【００９４】
出力部１８は、ステップＳ６において決定された３次元コースＤＣの各位置における目標走行速度Ｖｒを、３次元コースＤＣのコース点ＤＰに付与した状態で、走行制御装置４０に出力する（ステップＳ７）。
【００９５】
運搬車両２の走行制御装置４０は、管理装置１０から送信された３次元コースＤＣに従って、作業現場を走行する。
【００９６】
ステップＳ５において、３次元コースＤＣが不適切であると判定された場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、２次元コース補正部１６は、２次元コースＵＣを補正するための補正データを２次元コース生成部１２に出力する（ステップＳ８）。
【００９７】
図８を参照して説明したように、３次元コースＤＣの少なくとも一部の曲率が曲率閾値以上であると判定された場合、２次元コース補正部１６は、３次元コースＤＣの曲率が小さくなるように、２次元コースＵＣを補正するための補正データを出力する。２次元コース補正部１６は、３次元データ（３次元曲面ＣＳ）に基づいて、３次元コースＤＣの曲率が大きい部位の周囲において、３次元コースＤＣの曲率を小さくすることができる地形を探索する。２次元コース補正部１６は、例えば隆起部位を迂回するように、２次元コースＵＣを補正するための補正データを出力する。すなわち、２次元コース補正部１６は、制御点を移動することで曲率を緩和できるため、この特性を利用して、補正データを出力することができる。
【００９８】
３次元コース生成部１４は、２次元コース補正部１６から出力された補正データに基づいて、２次元コースＵＣを補正して、３次元コースＤＣを再生成する（ステップＳ４）。
【００９９】
［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、２次元コースＵＣが生成された後、作業現場の３次元データに基づいて、２次元コースＵＣから３次元コースＤＣが生成される。これにより、作業現場の地形が考慮された３次元コースＤＣが生成される。作業現場の地形が考慮された３次元コースＤＣが生成されることにより、３次元コースＤＣに従って、運搬車両２を適切な走行速度Ｖで走行させることができる。運搬車両２を適切な走行速度Ｖで走行させることにより、作業現場の生産性の低下を抑制することができる。
【０１００】
また、２次元コースＵＣと３次元コースＤＣとが変換可能であるため、例えば３次元コースＤＣを修正したい場合は、従来どおり２次元コースＵＣを修正又は変更すればよく、修正又は変更の処理を時間やコストをかけずに実行することができる。
【０１０１】
点群データを含む３次元データから作業現場の３次元曲面ＣＳが生成されることにより、作業現場の地形に適した３次元コースＤＣが生成される。
【０１０２】
２次元コースＵＣは、Ｘ座標及びＹ座標によって規定される。３次元データは、Ｚ座標を含む。これにより、３次元データのＺ座標を２次元コースＵＣに付加することによって、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標によって規定される３次元コースＤＣが生成される。
【０１０３】
３次元コースＤＣの複数のコース点ＤＰのそれぞれは、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標のみならず、ロール角及びピッチ角を含む傾斜データを含む。傾斜データが含まれることにより、運搬車両２を適切な走行速度で走行させることができる。図１０を参照して説明したように、ロール角があっても、旋回方向によっては走行速度を高めることができる。そのため、作業現場の生産性の低下を抑制することができる。
【０１０４】
また、運搬車両２の性能又は姿勢を考慮して、運搬車両２の目標走行速度を設定することができる。
【０１０５】
なお、上述の実施形態において、３次元曲面生成部１３は、３次元モデルとして、３次元データから３次元曲面ＣＳを生成することとした。３次元曲面生成部１３は、３次元データから、３次元モデルとして、３角形メッシュモデルのような３次元メッシュモデルを生成してもよい。３次元曲面生成部１３は、３次元メッシュモデルに基づいて、３次元コースＣＳを生成してもよい。
【０１０６】
［他の実施形態］
図１３及び図１４は、実施形態に係る３次元コース生成部１４による処理を説明するための模式図である。上述の実施形態においては、３次元データから３次元曲面ＣＳが生成され、３次元コース生成部１４は、３次元曲面ＣＳに基づいて、３次元コースＤＣを生成することとした。３次元曲面ＣＳは生成されなくてもよい。
【０１０７】
図１３に示すように、２次元コースＵＣのコース点ＵＰのＸ座標及びＹ座標（Ｘａ，Ｙａ）と、複数の計測点ＭＰのうち少なくとも一つの計測点ＭＰのＸ座標及びＹ座標（Ｘａ，Ｙａ）とが一致していれば、３次元コース生成部１４は、２次元コースＵＣのコース点ＵＰのＸ座標及びＹ座標に一致する計測点ＭＰのＺ座標（Ｚａ）を２次元コースＵＣのコース点ＵＰに付加することにより、３次元コースＤＣのコース点ＤＰを生成することができる。
【０１０８】
なお、図１４に示すように、２次元コースＵＣのコース点ＵＰのＸ座標及びＹ座標（Ｘａ，Ｙａ）と、複数の計測点ＭＰのＸ座標及びＹ座標とが一致しない場合がある。その場合、ＸＹ平面内において（Ｘａ，Ｙａ）の周囲に存在する少なくとも３つの計測点ＭＰを選択し、それら３つの計測点ＭＰのＺ座標の平均値（Ｚａｖ）を、２次元コースＵＣのコース点ＵＰに付加してもよい。
【０１０９】
上述の実施形態において、２次元コースＵＣはコース点ＵＰで規定されることとした。２次元コースＵＣは関数又は数式で規定されてもよい。
【０１１０】
［コンピュータシステム］
図１５は、実施形態に係るコンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述の管理装置１０及び走行制御装置４０のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の管理装置１０の機能及び走行制御装置４０の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
【０１１１】
コンピュータシステム１０００は、上述の実施形態に従って、作業現場の３次元データを取得することと、３次元データに基づいて、作業現場に規定された運搬車両２の２次元コースＵＣから３次元コースＤＣを生成することと、３次元コースＤＣを運搬車両２の走行制御装置４０に出力することと、を実行する。
【０１１２】
なお、上述の実施形態において、基準線ＢＬの位置データは、ローカル座標系において規定されることとした。基準線ＢＬの位置データは、グローバル座標系において規定されてもよい。
【０１１３】
なお、走行制御装置４０が管理装置１０の機能の一部又は全部を有してもよい。例えば、走行制御装置４０は、３次元データ取得部１１、２次元コース生成部１２、３次元曲面生成部１３、３次元コース生成部１４、コース判定部１５、２次元コース補正部１６、及び走行速度決定部１７の一部又は全部の機能を有してもよい。走行制御装置４０が管理装置１０の機能の全部を有する場合、通信システム９は省略されてもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１…管理システム、２…運搬車両、３…積込機、４…破砕機、５…３次元計測装置、６…入力装置、７…サーベイ車両、７Ｓ…位置検出器、８…管制施設、９…通信システム、１０…管理装置、１１…３次元データ取得部、１２…２次元コース生成部、１３…３次元曲面生成部、１４…３次元コース生成部、１５…コース判定部、１６…２次元コース補正部、１７…走行速度決定部、１８…出力部、１９…記憶部、２１…車体フレーム、２２…ダンプボディ、２４…タイヤ、２５…車輪、２５Ｆ…前輪、２５Ｒ…後輪、２６…リアアクスル、３０…走行装置、３１…駆動装置、３２…ブレーキ装置、３３…操舵装置、３４…位置センサ、３５…操舵角センサ、３６…方位角センサ、４０…走行制御装置、４１…３次元コース取得部、４２…検出データ取得部、４３…運転制御部、１０００…コンピュータシステム、１００１…プロセッサ、１００２…メインメモリ、１００３…ストレージ、１００４…インターフェース、ＡＲ…走行エリア、ＡＸ…回転軸、ＢＬ…基準線、ＢＰ…基準点、ＣＳ…３次元曲面、ＤＣ…３次元コース、ＤＬ…境界線、ＤＰＡ…排土場、ＥＲ…禁止エリア、ＦＬ…外形線、ＦＬ１…外形線、ＦＬ２…外形線、ＦＰ…外形点、ＨＬ…走行路、ＩＳ…交差点、ＬＰＡ…積込場、ＭＰ…計測点、ＰＡ…作業場、ＳＬ…サーベイライン、ＵＣ…２次元コース、ＵＣ１…２次元コース、ＵＣ２…２次元コース、ＵＰ…コース点。
【図１】
2020095612.tif 000003
【図２】
2020095612.tif 000004
【図３】
2020095612.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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