(57)【要約】      （修正有）【課題】障害物センサの検出精度の不足によって障害物を誤検出し、作業現場の生産性が低下することを抑制する制御システムを提供する。【解決手段】作業車両２の制御システムは、作業車両が通過する進路エリアＣＡ及び進路エリアの外側の追跡エリアＴＡにおいて、障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄを追跡する追跡部と、検出点の追跡結果に基づいて、作業車両の走行を制御する走行制御部と、を備える。【選択図】図６
2020126361.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業車両が通過する進路エリア及び前記進路エリアの外側の追跡エリアにおいて、障害物センサにより検出された物体の検出点を追跡する追跡部と、
前記検出点の追跡結果に基づいて、前記作業車両の走行を制御する走行制御部と、
を備える作業車両の制御システム。
【請求項２】
前記追跡エリアは、前記進路エリアに隣接するように、前記作業車両の車幅方向において前記進路エリアの両側に設定される、
請求項１に記載の作業車両の制御システム。
【請求項３】
前記追跡部により追跡される前記検出点を示す追跡検出点が停車条件を満足するか否かを判定する判定部を備え、
前記追跡検出点が前記停車条件を満足すると判定された場合、前記走行制御部は、前記作業車両と前記物体との衝突を回避するための回避指令を出力する、
請求項１又は請求項２に記載の作業車両の制御システム。
【請求項４】
前記障害物センサは、前記物体に検出波を照射し、
前記停車条件は、前記進路エリアに存在する前記追跡検出点からの前記検出波の反射強度が反射強度閾値以上であることを含む、
請求項３に記載の作業車両の制御システム。
【請求項５】
前記障害物センサにより検出された前記検出点を示す新規検出点を取得する検出データ取得部を備え、
前記追跡部は、前記追跡検出点と前記新規検出点とが統合条件を満足する場合、前記追跡検出点と前記新規検出点とを統合することにより生成された統合検出点を新たな追跡検出点として追跡する、
請求項３又は請求項４に記載の作業車両の制御システム。
【請求項６】
前記統合条件は、前記追跡検出点と前記新規検出点との距離が距離閾値以下であることを含む、
請求項５に記載の作業車両の制御システム。
【請求項７】
前記回避指令は、前記作業車両の走行速度を制限する指令、及び前記作業車両の操舵装置を制御する指令の少なくとも一方を含む、
請求項３から請求項６のいずれか一項に記載の作業車両の制御システム。
【請求項８】
作業車両が通過する進路エリア及び前記進路エリアの外側の追跡エリアにおいて、障害物センサにより検出された物体の検出点を追跡することと、
前記検出点の追跡結果に基づいて、前記作業車両の走行を制御することと、
を含む作業車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、作業車両の制御システム及び作業車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山のような作業現場においては、運搬車両のような作業車両が稼働する。作業車両の走行において作業車両と障害物とが衝突すると、作業現場の生産性が低下する可能性がある。そのため、障害物を検出する障害物センサが作業車両に搭載され、障害物センサが障害物を検出した場合、作業車両の走行が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１５／０２５９８４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば障害物センサの検出精度の不足に起因して、障害物が存在しないにもかかわらず障害物が存在すると誤検出した場合、作業車両の走行を不必要に停止させてしまう可能性がある。その結果、作業現場の生産性が低下する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の態様に従えば、作業車両が通過する進路エリア及び前記進路エリアの外側の追跡エリアにおいて、障害物センサにより検出された物体の検出点を追跡する追跡部と、前記検出点の追跡結果に基づいて、前記作業車両の走行を制御する走行制御部と、を備える作業車両の制御システムが提供される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の態様によれば、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施形態に係る管制システム及び作業車両の一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る作業現場の一例を模式的に示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る障害物センサの一例を模式的に示す図である。
【図４】図４は、実施形態に係る走行コース、進路エリア、及び追跡エリアの一例を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実施形態に係る走行コース、進路エリア、及び追跡エリアの一例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、実施形態に係る進路エリア、追跡エリア、及び障害物センサにより検出された物体の検出点を模式的に示す図である。
【図７】図７は、実施形態に係る管理装置及び制御装置の一例を示す機能ブロック図である。
【図８】図８は、実施形態に係る追跡検出点を説明するための図である。
【図９】図９は、実施形態に係る追跡部による処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施形態に係る停車条件を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施形態に係る作業車両２の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２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】
【０００８】
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。
【０００９】
［管制システム］
図１は、実施形態に係る管制システム１及び作業車両２の一例を模式的に示す図である。作業車両２は、作業現場において稼働する。実施形態において、作業車両２は、運転者による運転操作によらずに、無人で稼働する無人車両である。作業車両２は、作業現場を走行して積荷を運搬する運搬車両の一種であるダンプトラックである。
【００１０】
管制システム１は、管理装置３と、通信システム４とを備える。制御システムは、管制システム及び作業車両２を含む。管理装置３は、コンピュータシステムを含み、例えば作業現場の管制施設５に設置される。通信システム４は、管理装置３と作業車両２との間で通信を実行する。管理装置３に無線通信機６が接続される。通信システム４は、無線通信機６を含む。管理装置３と作業車両２とは、通信システム４を介して無線通信する。作業車両２は、管理装置３から送信される走行コースデータに基づいて、作業現場を走行する。
【００１１】
［作業車両］
作業車両２は、障害物センサ２０と、走行装置２１と、走行装置２１に支持される車両本体２２と、車両本体２２に支持されるダンプボディ２３と、制御装置３０とを備える。
【００１２】
障害物センサ２０は、作業車両２の周囲の物体を非接触で検出する。障害物センサ２０は、作業車両２よりも前方の物体を検出する。障害物センサ２０は、車両本体２２の前部に配置される。障害物センサ２０は、物体に検出波を照射することにより、物体を検出する。障害物センサ２０は、検出波を発射する発射部と、物体で反射した検出波を受信する受信部とを有する。障害物センサ２０は、物体との相対位置を検出することができる。障害物センサ２０と物体との相対位置は、障害物センサ２０と物体との相対距離及び相対角度の一方を含む。
【００１３】
検出波として、電波、超音波、及びレーザ光が例示される。障害物センサ２０として、レーダ装置、超音波装置、及びレーザ装置が例示される。レーダ装置は、電波を発射して、物体で反射した電波を受信することにより、物体を検出する。超音波装置は、超音波を発射して、物体で反射した超音波を受信することにより、物体を検出する。レーザ装置は、レーザ光を発射して、物体で反射したレーザ光を受信することにより、物体を検出する。
【００１４】
実施形態においては、障害物センサ２０が、レーダ装置（ミリ波レーダ装置）であることとする。
【００１５】
障害物センサ２０により検出される物体は、作業車両２よりも前方に存在し、作業車両２の走行を妨げる障害物を含む。障害物として、作業現場で稼動する車両、及び岩石のような自然物が例示される。作業現場で稼動する車両として、作業車両２とは別の無人の作業車両、及び運転者の運転操作により走行する有人の作業車両が例示される。
【００１６】
走行装置２１は、駆動力を発生する駆動装置２４と、制動力を発生するブレーキ装置２５と、走行方向を調整する操舵装置２６と、車輪２７とを有する。
【００１７】
車輪２７が回転することにより、作業車両２は自走する。車輪２７は、前輪２７Ｆと後輪２７Ｒとを含む。車輪２７にタイヤが装着される。
【００１８】
駆動装置２４は、作業車両２を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２４は、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２４は、電動機を含んでもよい。駆動装置２４で発生した動力が後輪２７Ｒに伝達される。ブレーキ装置２５は、作業車両２を減速又は停止させるための制動力を発生する。操舵装置２６は、作業車両２の走行方向を調整可能である。作業車両２の走行方向は、車両本体２２の前部の向きを含む。操舵装置２６は、前輪２７Ｆを操舵することによって、作業車両２の走行方向を調整する。
【００１９】
制御装置３０は、駆動装置２４を制御するためのアクセル指令、ブレーキ装置２５を制御するためのブレーキ指令、及び操舵装置２６を制御するためのステアリング指令を出力する。駆動装置２４は、制御装置３０から出力されたアクセル指令に基づいて、作業車両２を加速させるための駆動力を発生する。ブレーキ装置２５は、制御装置３０から出力されたブレーキ指令に基づいて、作業車両２を減速させるための制動力を発生する。駆動装置２４及びブレーキ装置２５の一方又は両方が制御されることにより、作業車両２の走行速度が調整される。操舵装置２６は、制御装置３０から出力されたステアリング指令に基づいて、作業車両２を直進又は旋回させるために前輪２７Ｆの向きを変えるための操舵力を発生する。
【００２０】
また、作業車両２は、作業車両２の位置を検出する位置検出装置２８を備える。作業車両２の位置が、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作業車両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作業車両２の位置が検出される。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。位置検出装置２８は、ＧＮＳＳ受信機を含み、作業車両２の絶対位置（座標）を検出する。
【００２１】
また、作業車両２は、無線通信機２９を備える。通信システム４は、無線通信機２９を含む。無線通信機２９は、管理装置３と無線通信可能である。
【００２２】
［作業現場］
図２は、実施形態に係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、鉱山又は採石場である。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。採石場とは、岩石を採掘する場所又は事業所をいう。作業車両２に運搬される積荷として、鉱山又は採石場において掘削された鉱石又は土砂が例示される。
【００２３】
作業車両２は、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。
【００２４】
積込場ＬＰＡとは、作業車両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７が稼働する。排土場ＤＰＡとは、作業車両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８が設けられる。
【００２５】
以下の説明において、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡのような、作業現場において作業車両２が走行可能なエリアを適宜、走行エリアＭＡ、と称する。
【００２６】
作業車両２は、作業車両２の走行条件を示す走行コースデータに基づいて、走行エリアＭＡを走行する。図２に示すように、走行コースデータは、間隔をあけて設定された複数のコース点ＣＰを含む。複数のコース点ＣＰのそれぞれに、作業車両２の目標走行速度及び目標走行方位が設定される。また、走行コースデータは、走行エリアＭＡに設定される走行コースＣＳを含む。走行コースＣＳは、作業車両２の目標走行経路を示す。走行コースＣＳは、複数のコース点ＣＰを結ぶ線によって規定される。
【００２７】
走行コースデータは、管理装置３において生成される。管理装置３は、生成した走行コースデータを、通信システム４を介して作業車両２の制御装置３０に送信する。制御装置３０は、走行コースデータに基づいて、作業車両２が走行コースＣＳに従って走行し、複数のコース点ＣＰのそれぞれに設定されている目標走行速度及び目標走行方位に従って走行するように、走行装置２１を制御する。
【００２８】
［障害物センサ］
図３は、実施形態に係る障害物センサ２０の一例を模式的に示す図である。障害物センサ２０は、車両本体２２の前部に複数設けられる。障害物センサ２０は、車両本体２２の前部において、作業車両２の車幅方向に複数配置される。実施形態において、障害物センサ２０は、車幅方向に５つ配置される。なお、障害物センサ２０は、車両本体２２の後部にも設けられる。
【００２９】
障害物センサ２０は、検出波として電波を射出する。以下の説明において、検出波が照射されるエリアを適宜、検出エリアＳＡ、と称する。
【００３０】
検出エリアＳＡは、作業車両２の前方に規定される。障害物センサ２０は、検出エリアＳＡに存在する物体を検出可能である。検出エリアＳＡは、障害物センサ２０から上下方向及び車幅方向のそれぞれに放射状に拡がる。
【００３１】
障害物センサ２０は、複数の検出エリアＳＡを設定可能である。すなわち、障害物センサ２０は、検出波が照射されるエリアを変更可能である。検出エリアＳＡは、作業車両２の走行方向に第１長さＬ１を有するロング検出エリアＳＡ１と、作業車両２の走行方向に第２長さＬ２を有するショート検出エリアＳＡ２とを含む。第１長さＬ１は、第２長さＬ２よりも長い。検出エリアＳＡがロング検出エリアＳＡ１に設定された場合、障害物センサ２０は、遠方の物体を検出することができる。検出エリアＳＡがショート検出エリアＳＡ２に設定された場合、障害物センサ２０は、近辺の物体を検出することができる。
【００３２】
障害物センサ２０の近辺において、ショート検出エリアＳＡ２の幅は、ロング検出エリアＳＡ１の幅よりも大きい。車幅方向において、第１のショート検出エリアＳＡ２と、第１のショート検出エリアＳＡ２に隣接する第２のショート検出エリアＳＡ２の少なくとも一部とは、重複する。
【００３３】
［走行コース、進路エリア、及び追跡エリア］
図４は、実施形態に係る走行コースＣＳ、進路エリアＣＡ、及び追跡エリアＴＡの一例を模式的に示す図である。図４は、走行コースＣＳが直線状である例を示す。
【００３４】
作業車両２は、走行コースＣＳに従って走行エリアＭＡを走行する。作業車両２は、作業車両２の特定部位ＡＰが走行コースＣＳに沿って移動するように、走行エリアＭＡを走行する。作業車両２の特定部位ＡＰは、例えば後輪２７Ｒを支持する車軸の中心に規定される。なお、特定部位ＡＰは、車軸に規定されなくてもよい。
【００３５】
走行エリアＭＡにおいて、作業車両２が通過するエリアを示す進路エリアＣＡが設定される。また、走行エリアＭＡにおいて、進路エリアＣＡの外側に追跡エリアＴＡが設定される。追跡エリアＴＡは、進路エリアＣＡよりも作業車両２の車幅方向の外側に設定される。進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれは、障害物センサ２０の検出エリアＳＡに設定される。また、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれは、作業現場のマップに設定される。
【００３６】
進路エリアＣＡとは、走行エリアＭＡを走行する作業車両２が通過するエリアをいう。すなわち、進路エリアＣＡは、作業車両２の通過が予定されるエリアである。
【００３７】
実施形態において、進路エリアＣＡは、走行コースＣＳを含む走行コースデータに基づいて設定される。進路エリアＣＡは、走行コースＣＳに従って走行する作業車両２が通過するエリアである。
【００３８】
進路エリアＣＡは、作業車両２の走行方向に規定の長さＬｃを有し、作業車両２の車幅方向に規定の幅Ｗｃを有する。進路エリアＣＡの幅Ｗｃは、例えば、作業車両２の車幅の寸法と実質的に等しい。なお、進路エリアＣＡの幅Ｗｃは、作業車両２の車幅の寸法よりも大きくてもよい。例えば、作業車両２の位置計測の誤差又は作業車両２の制御誤差を考慮して、進路エリアＣＡの幅Ｗｃは、作業車両２の車幅の寸法よりも大きくてもよい。
【００３９】
追跡エリアＴＡとは、作業車両２が通過せず、障害物を追跡するためのエリアをいう。追跡エリアＴＡは、車幅方向において進路エリアＣＡに隣接するように設定される。追跡エリアＴＡは、車幅方向において進路エリアＣＡの両側に設定される。実施形態において、追跡エリアＣＡは、走行コースＣＳを含む走行コースデータ及び進路エリアＣＡに基づいて設定される。
【００４０】
追跡エリアＴＡは、作業車両２の走行方向に規定の長さＬｔを有し、作業車両２の車幅方向に規定の幅Ｗｔを有する。追跡エリアＴＡの長さＬｔは、進路エリアＣＡの長さＬｃと実質的に等しい。追跡エリアＴＡの幅Ｗｔは、車幅方向において進路エリアＣＡの一方側の端部に隣接する追跡エリアＴＡの幅Ｗｔｒと、車幅方向において進路エリアＣＡの他方側の端部に隣接する追跡エリアＴＡの幅Ｗｔｌとを含む。幅Ｗｔｒと幅Ｗｔｌとは、実質的に等しい。
【００４１】
図５は、実施形態に係る走行コースＣＳ、進路エリアＣＡ、及び追跡エリアＴＡの一例を模式的に示す図である。図５は、走行コースＣＳが曲線状である例を示す。進路エリアＣＡの形状は、作業車両２の旋回半径に基づいて設定される。追跡エリアＴＡの形状は、進路エリアＣＡの形状に基づいて設定される。
【００４２】
進路エリアＣＡの曲率は、作業車両２の旋回半径に基づいて決定される。進路エリアＣＡは、作業車両２の旋回半径と進路エリアＣＡの曲率半径とが一致するように曲げられる。図４に示したように、作業車両２が直進する場合、進路エリアＣＡは、直線状に設定される。追跡エリアＴＡは、進路エリアＣＡの曲率に基づいて曲げられる。追跡エリアＴＡは、進路エリアＣＡの曲率半径と追跡エリアＴＡの曲率半径とが一致するように曲げられる。
【００４３】
実施形態において、進路エリアＣＡは、走行コースＣＳに基づいて設定される。走行コースＣＳは、作業車両２の旋回半径を規定する。追跡エリアＴＡは、走行コースＣＡ及び進路エリアＣＡの少なくとも一方に基づいて設定される。走行コースＣＳが曲線状である場合、進路エリアＣＡは、走行コースＣＳの曲率半径と進路エリアＣＡの曲率半径とが一致するように曲げられる。走行コースＣＳ及び進路エリアＣＡが曲線状である場合、追跡エリアＴＡは、走行コースＣＳの曲率半径及び進路エリアＣＡの曲率半径の少なくとも一方と追跡エリアＴＡの曲率半径とが一致するように曲げられる。
【００４４】
図５に示すように、進路エリアＣＡは、第１進路エリアＣＡｆと、第２進路エリアＣＡｒとを含む。第１進路エリアＣＡｆは、作業車両２の前部が通過するエリアである。第２進路エリアＣＡｒは、作業車両２の後部が通過するエリアである。第２進路エリアＣＡｒは、後輪２７Ｒから前方に設定される。作業車両２の内輪差に起因して、作業車両２の前部（前輪２７Ｆ）が通過するエリアと作業車両２の後部（後輪２７Ｒ）が通過するエリアとが異なる可能性がある。作業車両２の前部が通過する第１進路エリアＣＡｆと作業車両２の前部が通過する第２進路エリアＣＡｒとの両方が設定されることにより、第１進路エリアＣＡｆ及び第２進路エリアＣＡｒの両方に存在する障害物と作業車両２との衝突が回避される。
【００４５】
作業車両２が最小旋回半径で旋回した場合でも、すなわち作業車両２の内輪差が最も大きい状態で作業車両２が旋回した場合でも、第１進路エリアＣＡｆ及び第２進路エリアＣＡｒのそれぞれの車幅方向の外側に追跡エリアＴＡが設定されるように、追跡エリアＴＡの幅Ｗｔが設定される。
【００４６】
［進路エリア、追跡エリア、及び物体の検出点］
図６は、実施形態に係る進路エリアＣＡ、追跡エリアＴＡ、及び障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄを模式的に示す図である。なお、以下の説明においては、説明を簡単にするため、複数の検出エリアＳＡを１つの検出エリアＳＡとみなして説明する。
【００４７】
進路エリアＣＡは、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理が実行されるエリアである。進路エリアＣＡにおいて物体が検出された場合、制御装置３０は、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行する。作業車両２と物体との衝突を回避するための処理は、作業車両２が物体に衝突しないように作業車両２の走行速度を制限する処理、及び作業車両２が物体に衝突しないように操舵装置２６を制御する処理の少なくとも一方を含む。
【００４８】
障害物センサ２０は、作業車両２の前部に搭載された状態で、作業車両２の走行中に、物体を検出する。また、障害物センサ２０は、検出エリアＳＡにおいて検出波を上下方向及び車幅方向のそれぞれに走査しながら物体を検出する。すなわち、障害物センサ２０は、作業車両２に搭載された状態で、作業車両２の走行において規定周期で物体を検出する。
【００４９】
例えば障害物センサ２０の検出精度の不足に起因して、障害物センサ２０は、進路エリアＣＡに物体が存在しないにもかかわらず進路エリアＣＡに物体が存在すると誤検出してしまったり、進路エリアＣＡに物体が存在するにもかかわらず進路エリアＣＡに物体が存在しないと誤検出してしまったりする可能性がある。
【００５０】
例えばある１つの物体を障害物センサ２０が規定周期で検出した場合、障害物センサ２０の検出精度の不足に起因して、障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄの位置が変動する現象が発生する可能性がある。
【００５１】
すなわち、図６に示すように、物体が進路エリアＣＡの内側であって進路エリアＣＡの端部の近傍に存在する場合、又は物体が進路エリアＣＡの外側であって進路エリアＣＡの端部の近傍に存在する場合、規定周期で検出される物体の検出点Ｄは、進路エリアＣＡの内側及び進路エリアＣＡの外側のそれぞれに存在してしまう可能性がある。
【００５２】
進路エリアＣＡの内側に物体が存在する場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行する必要がある。進路エリアＣＡの内側に物体が存在するにもかかわらず、物体の検出点Ｄが進路エリアＣＡの外側に存在すると誤検出された場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理が実行されない可能性がある。
【００５３】
進路エリアＣＡの外側に物体が存在する場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行する必要はない。進路エリアＣＡの外側に物体が存在するにもかかわらず、物体の検出点Ｄが進路エリアＣＡの内側に存在すると誤検出された場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理が不必要に実行されてしまう可能性がある。
【００５４】
本開示において、進路エリアＣＡの外側において進路エリアＣＡに隣接するように追跡エリアＴＡが設定される。進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれは、障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄが追跡されるエリアである。
【００５５】
制御装置３０は、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一部において障害物センサ２０により物体が検出された場合、物体の検出点Ｄを追跡する。これにより、進路エリアＣＡの外側に物体が存在するにもかかわらず進路エリアＣＡの内側に物体が存在すると障害物センサ２０が誤検出してしまったり、進路エリアＣＡの内側に物体が存在するにもかかわらず進路エリアＣＡの外側に物体が存在すると障害物センサ２０が誤検出してしまったりした場合においても、制御装置３０は、検出点Ｄの追跡結果に基づいて、作業車両２と物体との衝突を回避するように、作業車両２の走行を制御することができる。例えば、制御装置３０は、検出点Ｄの追跡結果に基づいて、追跡した検出点Ｄが規定の停車条件を満足すると判定した場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行する。これにより、作業車両２と物体との衝突が回避される。一方、制御装置３０は、検出点Ｄの追跡結果に基づいて、追跡した検出点Ｄが規定の停車条件を満足しないと判定した場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行しない。これにより、例えば作業車両の走行を不必要に停止させることが無くなるため、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【００５６】
［管理装置及び制御装置］
図７は、実施形態に係る管理装置３及び制御装置３０の一例を示す機能ブロック図である。制御装置３０は、通信システム４を介して管理装置３と通信可能である。
【００５７】
管理装置３は、走行コースデータを生成する走行コースデータ生成部３Ａと、記憶部３Ｂと、通信部３Ｃとを有する。
【００５８】
走行コースデータ生成部３Ａは、作業車両２の走行コースＣＳを含む走行コースデータを生成する。走行コースＣＳとは、作業車両２の目標走行経路をいう。走行コースデータは、走行コースＣＳに間隔をあけて設定された複数のコース点ＣＰのそれぞれにおける目標走行速度及び目標走行方位を含む。記憶部３Ｂは、走行コースデータ生成部３Ａにおいて走行コースデータを生成するために必要なプログラムを記憶する。走行コースデータ生成部３Ａは、生成した走行コースデータを通信部３Ｃに出力する。通信部３Ｃは、走行コースデータを作業車両２の制御装置３０に送信する。
【００５９】
制御装置３０は、通信部３１と、走行コースデータ取得部３２と、検出データ取得部３３と、進路エリア設定部３４と、追跡エリア設定部３５と、追跡部３６と、判定部３７と、走行制御部３８と、記憶部３９とを有する。
【００６０】
走行コースデータ取得部３２は、作業車両２の走行条件を示す走行コースデータを取得する。走行コースデータは、管理装置３から制御装置３０に送信される。走行コースデータ取得部３２は、管理装置３から送信された走行コースデータを、通信部３１を介して取得する。
【００６１】
検出データ取得部３３は、作業車両２よりも前方に存在する物体を検出した障害物センサ２０の検出データを取得する。障害物センサ２０の検出データは、図６を参照して説明したような、障害物センサ２０により検出された物体を示す検出点Ｄを含む。検出データ取得部３３は、障害物センサ２０により検出された検出点Ｄを取得する。
【００６２】
障害物センサ２０は、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれに存在する物体を検出する。検出データ取得部３３は、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれにおいて障害物センサ２０により検出された物体を示す検出点Ｄを取得する。
【００６３】
検出点Ｄは、障害物センサ２０と物体との相対位置データを含む。障害物センサ２０と物体との相対位置データは、障害物センサ２０と物体との相対距離及び相対角度の少なくとも一方を含む。
【００６４】
進路エリア設定部３４は、作業車両２の走行方向に規定の長さＬｃを有し車幅方向に規定の幅Ｗｃを有し作業車両２が通過するエリアを示す進路エリアＣＡを設定する。進路エリアＣＡの幅Ｗｃは、作業車両２の車幅の寸法と同一でもよいし、作業車両２の車幅の寸法よりも僅かに大きくてもよい。進路エリア設定部３４は、障害物センサ２０の検出エリアＳＡに進路エリアＣＡを設定する。
【００６５】
進路エリア設定部３４は、作業車両２の旋回半径に基づいて、進路エリアＣＡを曲げる。作業車両２が直線状に走行する場合、進路エリア設定部３４は、直線状の進路エリアＣＡを設定する。作業車両２が旋回する場合、進路エリア設定部３４は、作業車両２の旋回半径と進路エリアＣＡの曲率半径とが一致するように、進路エリアＣＡを設定する。
【００６６】
実施形態において、進路エリア設定部３４は、走行コースデータに基づいて、進路エリアＣＡを設定する。進路エリア設定部３４は、車幅方向において進路エリアＣＡの中心に走行コースＣＳが配置されるように、進路エリアＣＡを設定する。走行コースＣＳは、作業車両２の旋回半径を規定する。進路エリア設定部３４は、走行コースＣＳが直線状である場合、走行コースＣＳを含むように直線状の進路エリアＣＡを設定する。進路エリア設定部３４は、走行コースＣＳが曲線状である場合、走行コースＣＳを含むように曲線状の進路エリアＣＡを設定する。
【００６７】
追跡エリア設定部３５は、進路エリアＣＡよりも作業車両２の車幅方向の外側に追跡エリアＴＡを設定する。追跡エリア設定部３５は、走行方向に規定の長さＬｔを有し車幅方向に規定の幅Ｗｔを有し作業車両２が通過しない進路エリアＣＡを設定する。追跡エリア設定部３５は、障害物センサ２０の検出エリアＳＡに追跡エリアＴＡを設定する。
【００６８】
追跡エリア設定部３５は、進路エリアＣＡの曲率半径に基づいて、追跡エリアＴＡを曲げる。進路エリアＣＡが直線状である場合、追跡エリア設定部３５は、直線状の追跡エリアＴＡを設定する。進路エリアＣＡが曲線状である場合、追跡エリア設定部３５は、進路エリアＣＡの曲率半径と追跡エリアＴＡの曲率半径とが一致するように、追跡エリアＴＡを設定する。
【００６９】
実施形態において、追跡エリア設定部３５は、走行コースデータ及び進路エリアＣＡに基づいて、追跡エリアＴＡを設定する。追跡エリア設定部３５は、車幅方向において追跡エリアＴＡの中心に走行コースＣＳが配置され、車幅方向において進路エリアＣＡの両側に追跡エリアＴＡが配置されるように、追跡エリアＴＡを設定する。追跡エリア設定部３５は、走行コースＣＳ及び進路エリアＣＡが直線状である場合、走行コースＣＳ及び進路エリアＣＡを含むように直線状の追跡エリアＴＡを設定する。追跡エリア設定部３５は、走行コースＣＳ及び進路エリアＣＡが曲線状である場合、走行コースＣＳ及び進路エリアＣＡを含むように曲線状の追跡エリアＴＡを設定する。
【００７０】
追跡部３６は、進路エリアＣＡ及び進路エリアＣＡの外側の追跡エリアＴＡの少なくとも一部において、障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄを追跡する。以下の説明においては、追跡部３６により追跡される検出点Ｄを適宜、追跡検出点Ｄｔ、と称する。
【００７１】
追跡検出点Ｄｔは、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に存在する検出点Ｄである。
【００７２】
判定部３７は、追跡部３６により追跡される追跡検出点Ｄｔが規定の停車条件を満足するか否かを判定する。停車条件は、進路エリアＣＡに物体が存在する可能性が高い条件を含む。すなわち、停車条件は、作業車両２と物体とが衝突する可能性が高い条件を含む。停車条件は、予め定められている条件であり、記憶部３９に記憶されている。
【００７３】
上述のように、障害物センサ２０は、物体に検出波を照射して、物体を検出する。停車条件は、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔからの検出波の反射強度が反射強度閾値以上であることを含む。反射強度閾値は、予め定められている値であり、記憶部３９に記憶されている。反射強度閾値は、例えば車両又は岩石のような障害物に係る反射強度を測定することにより設定可能である。
【００７４】
また、上述のように、障害物センサ２０は、作業車両２に搭載された状態で、作業車両２の走行において規定周期で物体を検出する。停車条件は、規定周期で検出された反射強度が反射強度閾値以上である回数が回数閾値以上であることを含む。回数閾値は、予め定められている値であり、記憶部３９に記憶されている。
【００７５】
走行制御部３８は、追跡部３６による追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、作業車両２の走行を制御する。
【００７６】
追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足すると判定部３７により判定された場合、走行制御部３８は、作業車両２と物体との衝突を回避するための回避指令を出力する。
【００７７】
回避指令は、作業車両２の走行速度を制限する指令、及び作業車両２の操舵装置２６を制御する指令の少なくとも一方を含む。作業車両２の走行速度を制限する指令は、作業車両２の走行速度を低減させる指令又は作業車両２の走行を停止させる指令を含む。作業車両２の操舵装置２６を制御する指令は、作業車両２と進路エリアＣＡに存在する物体との衝突が回避されるように、作業車両２の操舵装置２６を制御する指令を含む。
【００７８】
実施形態において、作業車両２の走行速度を制限する指令は、走行コースデータにより規定される目標走行速度よりも作業車両２の走行速度を低減させる指令又は作業車両２の走行を停止させる指令を含む。作業車両２の操舵装置２６を制御する指令は、走行コースデータにより規定される目標走行方位とは異なる走行方向に作業車両２を走行させる制御を含む。
【００７９】
追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足しないと判定部３７により判定された場合、走行制御部３８は、走行コースデータに基づいて、作業車両２の走行を制御する。
【００８０】
［追跡検出点］
図８は、実施形態に係る追跡検出点Ｄｔを説明するための図である。図８に示すように、追跡検出点Ｄｔは、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に存在する検出点Ｄである。
【００８１】
検出データ取得部３３は、検出エリアＳＡに存在する物体の検出点Ｄを障害物センサ２０から取得する。追跡部３６は、検出データ取得部３３により取得された検出点Ｄのうち、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に存在する検出点Ｄを追跡する。図８に示す例においては、検出エリアＳＡに４つの検出点Ｄが存在する。追跡部３６は、４つの検出点Ｄのうち、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡに存在する３つの検出点Ｄを追跡検出点Ｄｔに決定し、決定した追跡検出点Ｄｔを追跡する。図８に示す例において、追跡エリアＴＡの外側に存在する検出点Ｄは、非追跡検出点Ｄｒである。追跡部３６は、非追跡検出点Ｄｒを追跡しない。
【００８２】
なお、追跡部３６は、検出データ取得部３３により取得された検出点ＤＰの位置データをカルマンフィルタにより処理して検出点ＤＰの位置を推定してもよい。追跡部３６は、推定された検出点ＤＰの位置に基づいて検出点ＤＰが進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に存在するか否かを判定してもよい。カルマンフィルタにより検出点ＤＰの位置を推定することにより、図６を参照して説明したような、ある１つの物体に係る検出点ＤＰの位置の変動量が抑制される。
【００８３】
［検出点の統合］
図９は、実施形態に係る追跡部３６による処理を説明するための図である。本開示において、追跡検出点Ｄｔとして、障害物センサ２０により検出され、検出データ取得部３３により取得された直後の検出点Ｄを示す新規検出点Ｄｎが設けられる。また、追跡検出点Ｄｔとして、複数の検出点Ｄを統合することにより生成された統合検出点Ｄｉが設けられる。統合検出点Ｄｉは、追跡部３６により既に追跡されている追跡検出点Ｄｔと検出データ取得部３３により取得された新規検出点Ｄｎとを統合することにより生成される。
【００８４】
追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して統合検出点Ｄｉが設けられることにより、検出点Ｄの精度の良否が判断できない状況においても、追跡を継続することができる。
【００８５】
追跡部３６により既に追跡されている追跡検出点Ｄｔの位置データは、記憶部３９に記憶されている。検出データ取得部３３は、障害物センサ２０により検出された検出点ＤＰを示す新規検出点Ｄｎを取得する。
【００８６】
追跡部３６は、既に追跡している追跡検出点Ｄｔと検出データ取得部３３により取得された新規検出点Ｄｎとが規定の統合条件を満足する場合、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して、統合検出点Ｄｉを生成する。追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合することにより生成された統合検出点Ｄｉを、新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。
【００８７】
追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの統合は、例えば追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの中点の位置を算出することを含んでもよい。すなわち、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの中点を、統合検出点Ｄｉとして決定してもよい。なお、追跡部３６は、カルマンフィルタを用いて、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して、統合検出点Ｄｉを算出してもよい。
【００８８】
追跡部３６は、既に追跡している追跡検出点Ｄｔと検出データ取得部３３により取得された新規検出点Ｄｎとが規定の統合条件を満足しない場合、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合しない。追跡部３６は、既に追跡している追跡検出点Ｄｔの追跡を継続する。また、追跡部３６は、新規検出点Ｄｎを、新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。
【００８９】
統合条件は、予め定められている条件であり、記憶部３９に記憶されている。実施形態において、統合条件は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値以下であることを含む。
【００９０】
上述のように、障害物センサ２０は、規定周期で物体を検出する。検出データ取得部３３は、第１時点において検出された新規検出点Ｄｎを取得する。第１時点において検出された新規検出点Ｄｎが進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一部に存在する場合、追跡部３６は、第１時点において検出された新規検出点Ｄｎを追跡検出点Ｄｔに決定し、追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する。すなわち、追跡部３６は、第１時点において検出された追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する。また、第１時点において検出された追跡検出点Ｄｔの位置データが、記憶部３９に記憶される。
【００９１】
検出データ取得部３３は、第１時点よりも後の第２時点において検出された新規検出点Ｄｎを取得する。追跡部３６は、第１時点において検出された追跡検出点Ｄｔと第２時点において検出された新規検出点Ｄｎとの距離を算出する。第１時点において検出された追跡検出点Ｄｔと第２時点において検出された新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値以下である場合、追跡部３６は、統合条件を満足すると判定する。
【００９２】
図９に示すように、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して、統合検出点Ｄｉを生成する。追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合することにより生成された統合検出点Ｄｉを、新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。
【００９３】
図９に示す例において、追跡検出点Ｄｔ１の周囲に新規検出点Ｄｎ１及び新規検出点Ｄｎ２が存在する。追跡検出点Ｄｔ１と新規検出点Ｄｎ１との距離は距離閾値以下である。追跡検出点Ｄｔ１と新規検出点Ｄｎ２との距離も距離閾値以下である。追跡検出点Ｄｔ１との距離が距離閾値以下である新規検出点Ｄｎが複数存在する場合、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔ１と追跡検出点Ｄｔ１に最も近い新規検出点Ｄｎとを統合する。図９に示す例においては、追跡検出点Ｄｔ１と新規検出点Ｄｎ１との距離は、追跡検出点Ｄｔ１と新規検出点Ｄｎ２との距離よりも短い。追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔ１と新規検出点Ｄｎ１とを統合して、統合検出点Ｄｉを生成する。新規検出点Ｄｎ２は、削除される。
【００９４】
また、図９に示す例において、新規検出点Ｄｎ３の周囲に追跡検出点Ｄｔが存在しない。すなわち、新規検出点Ｄｎ３との距離が距離閾値以下である追跡検出点Ｄｔは存在しない。追跡部３６は、新規検出点Ｄｎ３は統合条件を満足しないと判定する。追跡部３６は、新規検出点Ｄｎ３を、新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。
【００９５】
追跡部３６は、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの外側に存在する新規検出点Ｄｎ（非追跡検出点Ｄｒ）についての統合及び追跡を実行しない。
【００９６】
追跡検出点Ｄｔとの距離が距離閾値以下である新規検出点Ｄｎは、第１時点において進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に既に存在していた物体の検出点ＤＰであると見なすことができる。そのため、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値以下である場合、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して統合検出点Ｄｉを生成し、生成した統合検出点Ｄｉを新たな追跡検出点Ｄｔとして決定し、決定した追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する。
【００９７】
追跡検出点Ｄｔとの距離が距離閾値よりも大きい新規検出点Ｄｎは、第１時点において進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡに存在しておらず、第２時点において進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に新規に存在した物体の検出点ＤＰであると見なすことができる。そのため、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値よりも大きい場合、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合せず、新規検出点Ｄｎを新たな追跡検出点Ｄｔとして決定し、決定した追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する。
【００９８】
第２時点よりも後の第３時点においては、追跡部３６は、第２時点において決定された追跡検出点Ｄｔと、第３時点において検出された新規検出点Ｄｎとが統合条件を満足するか否かを判定し、上述と同様の処理を実行する。追跡部３６は、上述の処理を規定周期で繰り返す。
【００９９】
［停車条件］
図１０は、実施形態に係る停車条件を説明するための図である。停車条件は、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔからの検出波の反射強度が反射強度閾値以上であることを含む。また、停車条件は、規定周期で検出された追跡検出点Ｄｔからの検出波の反射強度が反射強度閾値以上である回数が回数閾値以上であることを含む。
【０１００】
図１０において、追跡検出点Ｄｔａ及び追跡検出点Ｄｔｂは、第１時点から第Ｎ時点まで進路エリアＣＡに配置され続けている追跡検出点Ｄｔである。障害物センサ２０から発射された検出波が追跡検出点Ｄｔに係る物体に照射された場合、物体で反射した検出波は障害物センサ２０に受信される。停車条件は、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔから送出され障害物センサ２０に受信される検出波の反射強度が予め定められている反射強度閾値以上であることを含む。
【０１０１】
障害物センサ２０は、追跡検出点Ｄｔからの検出波を規定周期で受信する。停車条件は、規定周期で障害物センサ２０に受信される検出波の反射強度が反射強度閾値以上である回数が予め定められている回数閾値以上であることを含む。
【０１０２】
障害物センサ２０は、追跡検出点Ｄｔからの検出波を複数受信する。Ｎ回受信された検出波のうち反射強度が反射閾値以上である検出波を障害物センサ２０が受信した回数が回数閾値以上である場合、追跡検出点Ｄｔは、停車条件を満足する。
【０１０３】
例えば、Ｎ回受信された追跡検出点Ｄｔａからの検出波のうち反射強度が反射強度閾値以上である検出波を障害物センサ２０が受信した回数が回数閾値以上である場合、追跡検出点Ｄｔａは、停車条件を満足すると判定される。Ｎ回受信された追跡検出点Ｄｔｂからの検出波のうち反射強度が反射強度閾値以上である検出波を障害物センサ２０が受信した回数が回数閾値未満である場合、追跡検出点Ｄｔｂは、停車条件を満足しないと判定される。
【０１０４】
追跡エリアＴＡに配置されている追跡検出点Ｄｔは、停車条件を満足しない。
【０１０５】
判定部３７は、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足するか否かを判定する。停車条件を満足する追跡検出点Ｄｔが進路エリアＣＡに存在する場合、判定部３７は、進路エリアＣＡに物体（障害物）が存在すると判定する。停車条件を満足する追跡検出点Ｄｔが進路エリアＣＡに存在しない場合、判定部３７は、進路エリアＣＡに物体（障害物）が存在しないと判定する。
【０１０６】
走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、作業車両２の走行を制御する。走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足すると判定部３７により判定された場合、すなわち進路エリアＣＡに物体が存在すると判定された場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための回避指令を出力する。走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足しないと判定部３７により判定された場合、すなわち進路エリアＣＡに物体が存在しないと判定された場合、走行コースデータに基づいて、作業車両２の走行を制御する。
【０１０７】
上述のように、回避指令は、作業車両２の走行速度を制限する指令、及び作業車両２の操舵装置２６を制御する指令の少なくとも一方を含む。実施形態において、回数閾値は、第１回数閾値と、第２回数閾値とを含む。第１回数閾値は、例えば５０回である。第２閾値は、例えば１００回である。実施形態において、走行制御部３８は、規定周期で検出された反射強度が反射強度閾値以上である回数が第１回数閾値以上第２回数閾値未満である場合、作業車両２の走行速度を低減させる。走行制御部３８は、規定周期で検出された反射強度が反射強度閾値以上である回数が第２回数閾値以上である場合、作業車両２の走行を停止させる。第１回数閾値及び第２回数閾値の２つの回数閾値が設けられることにより、衝突の可能性が比較的低い場合には、作業車両２の走行を停止させなくて済む。
【０１０８】
［制御方法］
図１１は、実施形態に係る作業車両２の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【０１０９】
作業車両２は、走行エリアＭＡにおいて走行を開始する。障害物センサ２０は、作業車両２よりも前方の物体を検出する。検出データ取得部３３は、障害物センサ２０により検出された新規検出点Ｄｎを取得する。新規検出点Ｄｎが進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に存在する場合、追跡部３６は、新規検出点Ｄｎを追跡検出点Ｄｔに決定し、追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する。記憶部３９は、追跡検出点Ｄｔの位置データを記憶する。
【０１１０】
障害物センサ２０は、作業車両２の走行において規定周期の間隔で物体を検出する。検出データ取得部３３は、障害物センサ２０により検出された新規検出点Ｄｎを取得する（ステップＳ１）。
【０１１１】
追跡部３６は、追跡している追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとが統合条件を満足するか否かを判定する。統合条件は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値以下であることを含む。追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとの距離が距離閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【０１１２】
ステップＳ２において、統合条件を満足すると判定した場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合して統合検出点Ｄｉを生成する（ステップＳ３）。
【０１１３】
なお、図９を参照して説明したように、追跡検出点Ｄｔとの距離が距離閾値以下である新規検出点Ｄｎが複数存在する場合、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと追跡検出点Ｄｔに最も近い新規検出点Ｄｎとを統合する。
【０１１４】
追跡部３６は、ステップＳ３において生成された統合検出点Ｄｉを、新たな追跡検出点Ｄｔに決定する。追跡部３６は、新たに決定した追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する（ステップＳ４）。
【０１１５】
ステップＳ２において、統合条件を満足しないと判定した場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合せず、追跡検出点Ｄｔの追跡を継続する。また、追跡部３６は、ステップＳ１において取得された新規検出点Ｄｎを、新たな追跡検出点Ｄｔに決定する。追跡部３６は、新たに決定した追跡検出点Ｄｔの追跡を開始する（ステップＳ５）。
【０１１６】
判定部３７は、追跡部３６により追跡される追跡検出点Ｄｔが停車条件を満足するか否かを判定する。実施形態において、判定部３７は、停車条件として、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔからの検出波の反射強度が反射強度閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
【０１１７】
ステップＳ６において、反射強度が反射強度閾値以上であると判定した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、判定部３７は、反射強度が反射強度閾値以上である回数をインクリメントする（ステップＳ７）。
【０１１８】
判定部３７は、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第１回数閾値を超えたか否かを判定する（ステップＳ８）。
【０１１９】
ステップＳ８において、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第１回数閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、判定部３７は、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第２回数閾値に到達したか否かを判定する（ステップＳ９）。
【０１２０】
ステップＳ９において、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第２回数閾値を超えていないと判定した場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、走行制御部３８は、作業車両２の走行速度を低減させる（ステップＳ１０）。
【０１２１】
ステップＳ９において、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第２回数閾値を超えたと判定した場合（ステップＳ９：Ｙｅｓ）、走行制御部３８は、作業車両２の走行を停止させる（ステップＳ１１）。
【０１２２】
ステップＳ６において、反射強度が反射強度閾値以上でないと判定された場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。また、ステップＳ８において、反射強度が反射強度閾値以上である回数が第１回数閾値を超えていないと判定された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、ステップＳ１の処理に戻る。
【０１２３】
［コンピュータシステム］
図１２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３及び制御装置３０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３の機能及び制御装置３０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。
【０１２４】
コンピュータシステム１０００は、上述の実施形態に従って、作業車両２が通過する進路エリアＣＡを設定することと、進路エリアＣＡの外側に追跡エリアＴＡを設定することと、追跡エリアＴＡの少なくとも一部において、障害物センサ２０により検出された物体の検出点Ｄを追跡することと、検出点Ｄの追跡結果に基づいて、作業車両２の走行を制御することと、を実行することができる。
【０１２５】
［効果］
以上説明したように、本発明によれば、作業車両２が通過する進路エリアＣＡ及び進路エリアＣＡよりも車幅方向の外側の追跡エリアＴＡの少なくとも一部において、障害物センサ２０により検出された物体の検出点ＤＰが追跡部３６により追跡される。走行制御部３８は、追跡部３６により追跡される検出点ＤＰを示す追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、作業車両２の走行を制御する。これにより、図６を参照して説明したように、例えば障害物センサ２０の検出精度が不足しても、走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、作業現場の生産性の低下が抑制されるように、作業車両２の走行を制御することができる。例えば、走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、追跡検出点Ｄｔが規定の停車条件を満足すると判定された場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行することができる。これにより、作業車両２と物体との衝突が回避される。一方、走行制御部３８は、追跡検出点Ｄｔの追跡結果に基づいて、追跡検出点Ｄｔが規定の停車条件を満足しないと判定された場合、作業車両２と物体との衝突を回避するための処理を実行しない。これにより、例えば作業車両２の走行を不必要に停止させることが無くなるため、作業現場の生産性の低下が抑制される。
【０１２６】
例えば走行路ＨＬの路肩に設置されたリフレクタ又は路肩に存在する岩石等は、進路エリアＣＡには存在しないものの、障害物センサ２０の検出結果により障害物であると判定されると、作業車両２の停車の要因となる。作業車両２の走行を継続した状態で、障害物である可能性がある物体を追跡する追跡エリアＴＡが設定されることにより、進路エリアＣＡに存在する障害物の検出精度を向上させることができる。すなわち、障害物判定に係る追跡エリアＴＡの物体が、障害物か否かが判定される。単に進路エリアＣＡを拡大するのではなく、追跡エリアＴＡが設けられることにより、作業車両２の不必要な停車が抑制される。
【０１２７】
追跡エリアＴＡは、進路エリアＣＡに隣接するように、車幅方向において進路エリアＣＡの両側に設定される。これにより、追跡部３６は、進路エリアＣＡの両側に設定される追跡エリアＴＡに存在する追跡検出点Ｄｔを追跡することができる。
【０１２８】
停車条件は、進路エリアＣＡに存在する追跡検出点Ｄｔからの検出波の反射強度が反射強度閾値以上であること、及び規定周期で検出された検出波の反射強度が反射強度閾値以上である回数が回数閾値以上であることを含む。これにより、判定部３７は、進路エリアＣＡに物体が存在する可能性が高いか否かを精度良く判定することができる。
【０１２９】
追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとが統合条件を満足する場合、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとを統合することにより生成された統合検出点Ｄｉを新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。これにより、障害物センサ２０の検出精度の不足に起因して、実際の物体の数よりも多くの検出点Ｄが検出されてしまった場合でも、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとが統合されることにより、実際の物体の数に対応する追跡検出点Ｄｔを導出することができる。
【０１３０】
追跡部３６は、追跡検出点Ｄｔと新規検出点Ｄｎとが統合条件を満足しない場合、新規検出点Ｄｎを新たな追跡検出点Ｄｔとして追跡する。これにより、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡの少なくとも一方に新規に存在した物体の検出点ＤＰを追跡することができる。
【０１３１】
進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡのそれぞれは、障害物センサ２０の検出エリアＳＡに設定される。これにより、障害物センサ２０は、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡに存在する物体を検出することができる。
【０１３２】
進路エリアＣＡは、作業車両２の旋回半径に基づいて曲げられる。追跡エリアＴＡは、進路エリアＣＡの曲率半径に基づいて曲げられる。これにより、作業車両２が旋回した場合においても、追跡部３６は、作業車両２の進路又は進路の近傍に存在する物体の検出点ＤＰを追跡し続けることができる。
【０１３３】
［その他の実施形態］
なお、上述の実施形態において、作業車両２の制御装置３０の機能の少なくとも一部が管理装置３に設けられてもよいし、管理装置３の機能の少なくとも一部が制御装置３０に設けられてもよい。例えば、作業車両２の制御装置３０が走行コースデータを生成してもよい。すなわち、制御装置３０が走行コースデータ生成部を有してもよい。また、管理装置３及び制御装置３０のそれぞれが走行コースデータ生成部を有してもよい。また、管理装置３が、進路エリア設定部３４及び追跡エリア設定部３５の少なくとも一方を有してもよい。
【０１３４】
上述の実施形態においては、作業車両２は、走行コースデータに基づいて走行することとした。作業車両２は、遠隔操作により走行してもよいし、自律走行してもよい。
【０１３５】
上述の実施形態においては、作業車両２が運搬車両の一種であるダンプトラックであることとした。作業車両２は、例えば油圧ショベル又はブルドーザのような作業機を備える作業機械でもよい。
【０１３６】
上述の実施形態においては、作業車両２が無人で稼動する無人車両であることとした。作業車両２は、運転者の運転操作により稼働する有人車両でもよい。例えば、作業車両２の運転室に操舵装置２６を作動させるステアリングホイールが設けられ、運転者がステアリングホイールを操作して操舵装置２６を作動させる場合、操舵装置２６の操舵角に基づいて、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡが曲げられてもよい。操舵装置２６の操舵角を検出する操舵角センサが作業車両２に設けられることにより、制御装置３０は、操舵角センサの検出結果に基づいて、進路エリアＣＡ及び追跡エリアＴＡを曲げてもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１…管制システム、２…作業車両、３…管理装置、３Ａ…走行コースデータ生成部、３Ｂ…記憶部、３Ｃ…通信部、４…通信システム、５…管制施設、６…無線通信機、７…積込機、８…破砕機、２０…障害物センサ、２１…走行装置、２２…車両本体、２３…ダンプボディ、２４…駆動装置、２５…ブレーキ装置、２６…操舵装置、２７…車輪、２７Ｆ…前輪、２７Ｒ…後輪、２８…位置検出装置、２９…無線通信機、３０…制御装置、３１…通信部、３２…走行コースデータ取得部、３３…検出データ取得部、３４…進路エリア設定部、３５…追跡エリア設定部、３６…追跡部、３７…判定部、３８…走行制御部、３９…記憶部、ＡＰ…特定部位、ＣＡ…進路エリア、ＣＡｆ…第１進路エリア、ＣＡｒ…第２進路エリア、ＣＰ…コース点、ＣＳ…走行コース、Ｄ…検出点、Ｄｉ…統合検出点、Ｄｎ…新規検出点、Ｄｒ…非追跡検出点、Ｄｔ…追跡検出点、ＤＰＡ…排土場、ＨＬ…走行路、ＩＳ…交差点、ＬＰＡ…積込場、ＭＡ…走行エリア、ＳＡ…検出エリア、ＳＡ１…ロング検出エリア、ＳＡ２…ショート検出エリア、ＰＡ…作業場、ＴＡ…追跡エリア。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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