(57)【要約】  制御システムは、作業機械の位置を検出する位置検出装置と、走行経路の傍らの物体を非接触で検出する非接触センサと、位置検出装置の検出データと非接触センサの検出データとに基づいて管理マップデータを作成するマップデータ作成部と、分割マップデータを記憶する第１記憶部と、第１記憶部とは別の第２記憶部と、位置検出装置の検出データに基づいて、第１記憶部に記憶されている複数の分割マップデータから特定マップデータを決定し、特定マップデータを第２記憶部に読み込ませる更新部と、第２記憶部に読み込まれた特定マップデータと非接触センサの検出データとを照合して、作業機械の位置を算出する位置演算部と、を備える。
2017109977.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行経路を走行する作業機械の位置を検出する位置検出装置と、
前記作業機械が走行する走行経路の傍らの物体を非接触で検出する非接触センサと、
前記位置検出装置の検出データと前記非接触センサの検出データとに基づいて、前記鉱山の管理エリアのマップを示す管理マップデータを作成するマップデータ作成部と、
前記管理エリアが分割されて設定された分割エリアのマップを示す分割マップデータを記憶する第１記憶部と、
前記第１記憶部とは別の第２記憶部と、
前記位置検出装置の検出データに基づいて、前記第１記憶部に記憶されている複数の前記分割マップデータから特定マップデータを決定し、前記特定マップデータを前記第２記憶部に読み込ませる更新部と、
前記第２記憶部に読み込まれた前記特定マップデータと前記非接触センサの検出データとを照合して、前記作業機械の位置を算出する位置演算部と、
を備える作業機械の制御システム。
【請求項２】
前記第２記憶部に読み込まれる前記特定マップデータは、第１分割エリアを示す第１分割マップデータ及び前記第１分割エリアに隣接する第２分割エリアを示す第２分割マップデータを含み、
前記更新部は、前記位置検出装置の検出データに基づいて、前記作業機械が前記第１分割エリアから前記第２分割エリアに移動したと判定したとき、前記特定マップデータを更新する、
請求項１に記載の作業機械の制御システム。
【請求項３】
前記第１記憶部に記憶されている前記分割マップデータは、前記第２分割エリアに対して前記作業機械の進行方向に隣接して配置されている第３分割エリアを示す第３分割マップデータを含み、
前記更新部は、前記作業機械が前記第１分割エリアから前記第２分割エリアに移動したと判定したとき、前記第１記憶部に記憶されている前記第３分割マップデータを前記第２記憶部に読み込ませる、
請求項２に記載の作業機械の制御システム。
【請求項４】
前記更新部は、前記作業機械が前記第１分割エリアから前記第２分割エリアに移動したと判定したとき、前記第２記憶部に記憶されている、前記第１分割エリアに対して前記作業機械の進行方向とは逆方向に隣接して配置されている第４分割エリアを示す第４分割マップデータを前記第２記憶部から消去する、
請求項３に記載の作業機械の制御システム。
【請求項５】
前記特定マップデータは、前記作業機械が存在する分割エリアを示す分割マップデータ、及び前記作業機械が存在する分割エリアの周囲に配置される複数の分割エリアのそれぞれを示す分割マップデータを含む、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
【請求項６】
前記更新部は、前記第２記憶部に記憶される前記特定マップデータのデータ量が一定値に維持されるように、前記作業機械の位置の変化に伴って、前記第１記憶部に記憶されている前記分割マップデータの少なくとも一部を前記第２記憶部に読み込ませる処理、及び前記第２記憶部に記憶されている前記分割マップデータの少なくとも一部を消去する処理を実施する、
請求項５に記載の作業機械の制御システム。
【請求項７】
前記管理エリアは、所定面内の第１軸方向に第１分割数だけ配置され、前記第１軸方向と直交する前記所定面内の第２軸方向に第２分割数だけ配置された複数の前記分割マップを含み、
前記更新部は、前記作業機械が存在する前記分割エリアの前記所定面内における座標値と、前記第１分割数及び前記第２分割数の少なくとも一方とに基づいて、前記第２記憶部に読み込ませる前記特定マップデータを決定する、
請求項６に記載の作業機械の制御システム。
【請求項８】
第１期間において取得された前記位置検出装置の検出データと前記非接触センサの検出データとに基づいて作成された前記分割マップデータが前記第１記憶部に記憶され、
前記第１期間の後の第２期間において前記位置検出装置の検出データと前記非接触センサの検出データとに基づいて作成された前記分割マップデータにより、前記第１記憶部に記憶されている前記分割マップデータの少なくとも一部が更新される、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の作業機械の制御システム。
【請求項９】
前記更新部は、所定の分割エリアについて前記第１期間において作成された分割マップデータと、前記所定の分割エリアについて前記第２期間において作成された分割マップデータとの論理和を算出し、
前記位置演算部は、論理和と前記非接触センサの検出データとを照合して、前記所定の分割エリアにおける前記作業機械の位置を算出する、
請求項８に記載の作業機械の制御システム。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の作業機械の制御システムを備える作業機械。
【請求項１１】
請求項１０に記載の作業機械に前記走行経路を規定するコースデータを出力する管理装置を備える作業機械の管理システム。
【請求項１２】
走行経路を走行する作業機械の位置を検出する位置検出装置の検出データと、前記作業機械が走行する前記走行経路の傍らの物体を非接触で検出する非接触センサの検出データとに基づいて、前記鉱山の管理エリアのマップを示す管理マップデータを作成することと、
前記管理エリアを分割して複数の分割エリアを設定し、前記分割エリアのマップを示す分割マップデータを第１記憶部に記憶させることと、
前記作業機械の位置データを取得することと、
前記第１記憶部に記憶されている複数の前記分割マップデータから前記作業機械の位置データに基づいて決定された特定マップデータを前記第１記憶部とは別の第２記憶部に読み込ませることと、
前記第２記憶部に読み込まれた前記特定マップデータと前記非接触センサの検出データとを照合して前記作業機械の位置を算出することと、
を含む作業機械の管理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械の制御システム、作業機械、作業機械の管理システム、及び作業機械の管理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が一般道路を走行する場合、道路情報を取得してその道路情報を参照しながら走行する場合がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１５４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉱山の採掘現場において作業機械が走行する場合、鉱山のマップデータを参照しながら走行することが考えられる。鉱山の採掘現場は広大である。そのため、鉱山のマップデータのデータ量は膨大となる。取得された鉱山のマップデータの全部を作業機械に設けられている記憶部に記憶させる場合、大容量の記憶部が必要となる。鉱山の走行においては、作業機械は作業機械の周辺のマップデータのみを参照すればよい。鉱山のマップデータの全部が記憶部に記憶されると、作業機械の周辺のマップデータのみを抽出しようとする場合、演算処理の負荷が増大する。【０００５】
本発明の態様は、記憶部に読み込まれるデータ量の膨大化が抑制され、必要なマップデータのみを効率良く抽出できる作業機械の制御システム、作業機械、作業機械の管理システム、及び作業機械の管理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の態様に従えば、走行経路を走行する作業機械の位置を検出する位置検出装置と、前記作業機械が走行する走行経路の傍らの物体を非接触で検出する非接触センサと、前記位置検出装置の検出データと前記非接触センサの検出データとに基づいて、前記鉱山の管理エリアのマップを示す管理マップデータを作成するマップデータ作成部と、前記管理エリアが分割されて設定された分割エリアのマップを示す分割マップデータを記憶する第１記憶部と、前記第１記憶部とは別の第２記憶部と、前記位置検出装置の検出データに基づいて、前記第１記憶部に記憶されている複数の前記分割マップデータから特定マップデータを決定し、前記特定マップデータを前記第２記憶部に読み込ませる更新部と、前記第２記憶部に読み込まれた前記特定マップデータと前記非接触センサの検出データとを照合して、前記作業機械の位置を算出する位置演算部と、を備える作業機械の制御システムが提供される。【０００７】
本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の作業機械の制御システムを備える作業機械が提供される。【０００８】
本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の作業機械に前記走行経路を規定するコースデータを出力する管理装置を備える作業機械の管理システムが提供される。【０００９】
本発明の第４の態様に従えば、走行経路を走行する作業機械の位置を検出する位置検出装置の検出データと、前記作業機械が走行する前記走行経路の傍らの物体を非接触で検出する非接触センサの検出データとに基づいて、前記鉱山の管理エリアのマップを示す管理マップデータを作成することと、前記管理エリアを分割して複数の分割エリアを設定し、前記分割エリアのマップを示す分割マップデータを第１記憶部に記憶させることと、前記作業機械の位置データを取得することと、前記第１記憶部に記憶されている複数の前記分割マップデータから前記作業機械の位置データに基づいて決定された特定マップデータを前記第１記憶部とは別の第２記憶部に読み込ませることと、前記第２記憶部に読み込まれた前記特定マップデータと前記非接触センサの検出データとを照合して前記作業機械の位置を算出することと、を含む作業機械の管理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、記憶部に読み込まれるデータ量の膨大化が抑制され、必要なマップデータのみを効率良く抽出できる作業機械の制御システム、作業機械、作業機械の管理システム、及び作業機械の管理方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施形態１に係る作業機械の管理システムの一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態１に係るダンプトラックの制御ブロック図である。
【図３】図３は、実施形態１に係るダンプトラックのハードウエア構成図である。
【図４】図４は、実施形態１に係る制御システムのマップ保存用データベースに記憶されるマップデータの一部を示す図である。
【図５】図５は、図４中のＸＩＶ部を拡大して示す図である。
【図６】図６は、実施形態１に係る制御システムのフローチャートの一例である。
【図７】図７は、ステップＳＴ４のフローチャートの一例である。
【図８】図８は、ステップＳＴ６のフローチャートの一例である。
【図９】図９は、実施形態１に係る管理エリアの一例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施形態１に係る管理マップデータ、分割マップデータ、及び特定マップデータの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、ＳＭＮ走行におけるダンプトラック２の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、ダンプトラックの移動により記憶部に読み込ませる特定マップデータが変更される状態を示す模式図である。
【図１３】図１３は、ダンプトラックの移動により記憶部に読み込ませる特定マップデータが変更される状態を示す模式図である。
【図１４】図１４は、ダンプトラックの移動により記憶部に読み込ませる特定マップデータが変更される状態を示す模式図である。
【図１５】図１５は、管理エリアを分割する複数の分割エリアを模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、変更後の分割マップＩＤの算出方法を説明するための模式図である。
【図１７】図１７は、実施形態２に係るマップデータの作成におけるダンプトラックの動作を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、実施形態２に係るマップ保存用データベースの動作を説明するための模式図である。
【図１９】図１９は、実施形態２に係る分割マップデータＭＩｐの論理和を算出する処理を説明するための模式図である。
【図２０】図２０は、ダンプトラック２の構成を示す模式図である。
【図２１】図２１は、管理システムの構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明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、本発明はこれに限定されない。
【００１３】
実施形態１．
＜鉱山機械の管理システムの概要＞
図１は、実施形態１に係る作業機械４の管理システム１の一例を示す図である。実施形態１においては、作業機械４が、鉱山で稼働する鉱山機械である例について説明する。以下の説明においては、作業機械４を適宜、鉱山機械４、と称する。なお、作業機械４は、鉱山で稼働する作業機械でなくてもよい。
【００１４】
管理システム１は、鉱山機械４の管理を行う。鉱山機械４の管理は、鉱山機械４の運行管理、鉱山機械４の生産性の評価、鉱山機械４のオペレータの操作技術の評価、鉱山機械４の保全、及び鉱山機械４の異常診断の少なくとも一つを含む。
【００１５】
鉱山機械４とは、鉱山における各種作業に用いる機械類の総称である。鉱山機械４は、ボーリング機械、掘削機械、積込機械、運搬機械、破砕機、及び作業者が運転する車両の少なくとも一つを含む。掘削機械は、鉱山を掘削するための鉱山機械である。積込機械は、運搬機械に積荷を積み込むための鉱山機械である。積込機械は、油圧ショベル、電気ショベル、及びホイールローダの少なくとも一つを含む。運搬機械は、鉱山において移動可能なダンプトラック等の移動体を含み、積荷を運搬するための鉱山機械である。積荷は、採掘により発生した土砂及び鉱石の少なくとも一方を含む。破砕機は、運搬機械から投入された排土を破砕する。
【００１６】
実施形態１においては、管理システム１により、鉱山を走行可能な運搬機械であるダンプトラック２が管理される例について説明する。図１に示すように、ダンプトラック２は、鉱山の作業場ＰＡ及び作業場ＰＡに通じる搬送路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。搬送路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。ダンプトラック２は、鉱山に設定された走行経路ＲＰを走行する。走行経路ＲＰの傍らに物体が設けられる。実施形態１においては、走行経路ＲＰの傍らに設けられる物体が土手ＢＫであることとする。なお、走行経路ＲＰの傍らに設けられる物体は壁であってもよいし、人工的に製造された構造物でもよい。例えば、物体が金属又はコンクリートを含んでもよい。
【００１７】
ダンプトラック２は、鉱山において移動可能な移動体である。走行経路ＲＰは、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬの少なくとも一部に設定される。
【００１８】
積込場ＬＰＡは、ダンプトラック２に積荷を積み込む積込作業が実施されるエリアである。排土場ＤＰＡは、ダンプトラック２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアである。実施形態１においては、排土場ＤＰＡの少なくとも一部に破砕機ＣＲが設けられる。
【００１９】
実施形態１において、ダンプトラック２は、管理装置１０からの指令信号に基づいて走行経路ＲＰを自律走行する、所謂、無人ダンプトラックである。ダンプトラック２の自律走行とは、作業者の操作によらずに管理装置１０からの指令信号に基づいて走行することをいう。なお、ダンプトラック２は、作業者の操作により走行してもよい。
【００２０】
図１において、管理システム１は、鉱山に設置される管制施設７に配置された管理装置１０と、通信システム９と、ダンプトラック２と、ダンプトラック２とは異なる他の鉱山機械４である鉱山機械３と、を備える。管理装置１０は、鉱山の管制施設７に設置され、実質的に移動しない。なお、管理装置１０が移動可能でもよい。通信システム９は、管理装置１０とダンプトラック２と他の鉱山機械３との間においてデータ又は指令信号を無線通信する。通信システム９は、管理装置１０とダンプトラック２との間、管理装置１０と他の鉱山機械３との間、及びダンプトラック２と他の鉱山機械３との間を、双方向に無線通信可能にする。実施形態１において、通信システム９は、データ又は指令信号（電波）を中継する中継器６を複数有する。
【００２１】
実施形態１において、ダンプトラック２の位置及び他の鉱山機械３の位置が、ＲＴＫ−ＧＮＳＳ（Real  Time  Kinematic−Global  Navigation  Satellite  System）を利用して検出される。ＧＮＳＳとは、全地球航法衛星システムをいう。全地球航法衛星システムの一例として、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）が挙げられる。ＲＴＫ−ＧＮＳＳは、複数の測位衛星５を有する。ＲＴＫ−ＧＮＳＳは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される位置を検出する。ＲＴＫ−ＧＮＳＳにより検出される位置は、グローバル座標系において規定される絶対位置である。ＲＴＫ−ＧＮＳＳにより、鉱山におけるダンプトラック２の位置及び他の鉱山機械３の位置が検出される。
【００２２】
以下の説明においては、ＲＴＫ−ＧＮＳＳによって検出される位置を適宜、ＧＰＳ位置、と称する。ＧＰＳ位置は、絶対位置であり、緯度、経度、及び高度の座標データである。ＲＴＫ−ＧＮＳＳにおいては、測位衛星５の配置、電離層、対流圏、及び測位衛星５からのデータを受信するアンテナ周辺の地形の少なくとも一つの影響により、測位の状態が変化する。測位の状態は、Ｆｉｘ解（精度±１ｃｍから２ｃｍ程度）、Ｆｌｏａｔ解（精度±１０ｃｍから数ｍ程度）、Ｓｉｎｇｌｅ解（精度±数ｍ程度）、及び非測位（測位計算不能）を含む。
【００２３】
管理システム１は、水平面内のＸ軸方向及びＸ軸方向と直交する水平面内のＹ軸方向で規定されるＸＹ座標系において、鉱山におけるダンプトラック２の位置及び方位と、他の鉱山機械３の位置及び方位とを管理する。ダンプトラック２の方位及び他の鉱山機械３の方位は、北を零度とし、東を９０度とし、南を１８０度とし、西を２７０度として管理される。ダンプトラック２の方位及び他の鉱山機械３の方位は、走行するダンプトラック２及び他の鉱山機械３の進行方向である。
【００２４】
＜管理装置＞
次に、管制施設７に配置される管理装置１０について説明する。管理装置１０は、ダンプトラック２に対してデータ及び指令信号を送信し、ダンプトラック２からデータを受信する。図１に示すように、管理装置１０は、コンピュータ１１と、表示装置１６と、入力装置１７と、無線通信装置１８と、ＧＰＳ基地局１９と、を備える。
【００２５】
コンピュータ１１は、処理装置１２と、記憶装置１３と、入出力部（入出力インターフェース）１５とを備える。表示装置１６、入力装置１７、無線通信装置１８、及びＧＰＳ基地局１９は、入出力部１５を介して、コンピュータ１１と接続される。
【００２６】
処理装置１２は、ダンプトラック２の管理に関する各種の処理及び他の鉱山機械３の管理に関する各種の処理を実行する。処理装置１２は、通信システム９を介して取得した、ダンプトラック２の位置データ及び他の鉱山機械３の位置データを処理する。
【００２７】
処理装置１２は、ダンプトラック２が走行する走行経路ＲＰを設定する。走行経路ＲＰは、コースデータによって規定される。コースデータとは、絶対位置がそれぞれ規定された複数のポイントの集合体である。処理装置１２は、ダンプトラック２のコースデータを生成するコースデータ作成部として機能する。処理装置１２は、コースデータを作成して、走行経路ＲＰを設定する。
【００２８】
記憶装置１３は、処理装置１２と接続される。記憶装置１３は、ダンプトラック２の管理に関する各種のデータ及び他の鉱山機械３の管理に関する各種のデータを記憶する。記憶装置１３は、ダンプトラック２の位置データ及び他の鉱山機械３の位置データを記憶する。記憶装置１３は、処理装置１２に各種の処理を実行させるためのコンピュータプログラムを記憶する。
【００２９】
表示装置１６は、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。表示装置１６は、ダンプトラック２の位置データ及び他の鉱山機械３の位置データを表示可能である。入力装置１７は、キーボード、タッチパネル、及びマウスの少なくとも一つを含む。入力装置１７は、処理装置１２に操作信号を入力可能な操作部として機能する。
【００３０】
無線通信装置１８は、管制施設７に配置される。無線通信装置１８は、通信システム９の一部である。無線通信装置１８は、入出力部１５を介して、処理装置１２と接続される。無線通信装置１８は、アンテナ１８Ａを有する。無線通信装置１８は、ダンプトラック２及び他の鉱山機械３の少なくとも一方から送信されたデータを受信可能である。無線通信装置１８で受信したデータは、処理装置１２に出力され、記憶装置１３に記憶される。無線通信装置１８は、ダンプトラック２及び他の鉱山機械３の少なくとも一方にデータを送信可能である。
【００３１】
ＧＰＳ基地局１９は、管制施設７に配置される。ＧＰＳ基地局１９は、複数の測位衛星５からのデータを受信するアンテナ１９Ａと、アンテナ１９Ａに接続された送受信装置１９Ｂとを備える。送受信装置１９Ｂは、アンテナ１９Ａを介して測位衛星５からのデータを受信する受信機と、アンテナ１９Ｃを介してダンプトラック２にデータを送信する送信機と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）又はＲＡＭ（Random  Access  Memory）のようなメモリを有する記憶装置とを備える。送受信装置１９Ｂは、アンテナ１９Ａを介して受信したデータに基づいてＧＰＳ基地局１９のＧＰＳ位置を算出し、ダンプトラック２のＧＰＳ位置を補正するための補正観測データを生成する。送受信装置１９Ｂは、アンテナ１９Ｃを介して、ダンプトラック２及び他の鉱山機械３に補正観測データを送信する。
【００３２】
コンピュータ１１は、通信用の入出力部１５と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）のような外部記憶装置と、ＣＰＵの作業領域として使用されるＲＡＭ（Random  Access  Memory）のような主記憶装置（内部記憶装置）と、ＣＰＵによりデータが登録される不揮発性メモリのような外部記憶装置（補助記憶装置）とを備える。処理装置１２の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み込んでＲＡＭの作業領域で実行することにより実現される。記憶装置１３の機能は、ＲＯＭが制御プログラムを記憶すること、及びＣＰＵによりデータが不揮発性メモリに登録されることにより実現される。不揮発性メモリは、フラッシュメモリ及びハードディスクドライブの少なくとも一つを含み、データベース１３Ｂを実現する。なお、複数の処理回路が連携して、処理装置１２及び記憶装置１３の機能を実現してもよい。
【００３３】
＜他の鉱山機械＞
次に、他の鉱山機械３について説明する。他の鉱山機械３は、ダンプトラック２以外の鉱山機械であり、作業者の操作により作動する。他の鉱山機械３は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）を含みかつ作業内容に関する各種の処理を実行する処理装置と、ＧＰＳ位置を検出するＧＰＳ受信器と、管制施設７の無線通信装置１８とデータを送受信する無線通信装置とを備える。他の鉱山機械３は、所定時間毎にＧＰＳ位置を無線通信装置が管制施設７の無線通信装置１８に送信する。
【００３４】
＜ダンプトラック＞
次に、ダンプトラック２について説明する。図２は、実施形態１に係るダンプトラック２の制御ブロック図である。図３は、実施形態１に係るダンプトラック２のハードウエア構成図である。
【００３５】
図３に示すように、ダンプトラック２は、車両本体２１と、ベッセル２２と、車輪２３と、非接触センサ２４と、制御システム３０とを備える。車両本体２１に、ディーゼルエンジンのような内燃機関２Ｅ、内燃機関２Ｅにより作動する発電機２Ｇ、及び発電機で発生した電力により作動する電動機２３Ｍが設けられる。車輪２３は、前輪２３Ｆ及び後輪２３Ｒを含む。電動機２３Ｍにより、後輪２３Ｒが駆動される。なお、内燃機関２Ｅの動力が、トルクコンバータを含むトランスミッションを介して後輪２３Ｒに伝達されてもよい。また、車両本体２１に、前輪２３Ｆを操舵する操舵装置２Ｓが設けられる。ベッセル２２には、積込機械により積荷が積み込まれる。排出作業においてベッセル２２が持ち上げられ、ベッセル２２から積荷が排出される。
【００３６】
非接触センサ２４は、車両本体２１の前部の下部に配置される。非接触センサ２４は、ダンプトラック２の周囲の物体を非接触で検出する。ダンプトラック２の周囲の物体は、走行経路ＲＰに存在する物体（障害物）、及び走行経路ＲＰの傍らに存在する物体（土手ＢＫ）を含む。非接触センサ２４は、ダンプトラック２の前方の障害物を非接触で検出する障害物センサとして機能する。
【００３７】
非接触センサ２４は、非接触センサ２４（ダンプトラック２）に対する物体の相対位置を検出可能である。非接触センサ２４は、レーダ２４Ａ及びレーザセンサ２４Ｂを含む。レーザセンサ２４Ｂの分解能は、レーダ２４Ａの分解能よりも高い。
【００３８】
レーダ２４Ａ及びレーザセンサ２４Ｂを含む非接触センサ２４は、制御システム３０の第２通信線３７Ａに接続される。レーザセンサ２４Ｂは、制御システム３０の位置計測コントローラ３３に接続される。
【００３９】
＜作業機械の制御システム＞
次に、作業機械の制御システム３０を説明する。図４は、実施形態１に係る制御システム３０のマップ保存用データベース３６に記憶されるマップデータＭＩの一部を示す図である。図５は、図４中のＸＩＶ部を拡大して示す図である。
【００４０】
制御システム３０は、ダンプトラック２に設置される。制御システム３０は、走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を自律走行させる。図３に示すように、制御システム３０は、ジャイロセンサ２６と、速度センサ２７と、ＧＰＳ受信器３１と、走行経路作成装置３２と、位置計測コントローラ３３と、走行コントローラ２０と、非接触センサ２４と、無線通信装置３４と、マップ保存用データベース３６とを備える。また、制御システム３０は、第１信号線３５と、第２信号線３７と、安全コントローラ４０と、を備える。
【００４１】
図３に示すように、走行コントローラ２０、走行経路作成装置３２、位置計測コントローラ３３、マップ保存用データベース３６、及び安全コントローラ４０は、第１通信線３５に接続される。走行コントローラ２０、走行経路作成装置３２、位置計測コントローラ３３、マップ保存用データベース３６、及び安全コントローラ４０は、第１通信線３５を介して、データ通信する。走行コントローラ２０及び安全コントローラ４０は、第２通信線３７Ａにも接続される。走行コントローラ２０及び安全コントローラ４０は、第２通信線３７Ａを介して、データ通信する。実施形態１において、第１通信線３５及び第２通信線３７Ａを用いた通信の規格は、ＩＳＯ１１８９８及びＩＳＯ１１５１９として標準化されたＣＡＮ（Controller  Area  Network）である。
【００４２】
ジャイロセンサ２６は、ダンプトラック２の方位（方位変化量）を検出する。ジャイロセンサ２６は、走行コントローラ２０と接続される。ジャイロセンサ２６は、検出データを走行コントローラ２０に出力する。走行コントローラ２０は、ジャイロセンサ２６の検出データに基づいて、ダンプトラック２の方位（方位変化量）を算出する。
【００４３】
速度センサ２７は、ダンプトラック２の走行速度を検出する。速度センサ２７は、車輪２３の回転速度を検出して、ダンプトラック２の走行速度を検出する。速度センサ２７は、走行コントローラ２０と接続される。速度センサ２７は、検出データを走行コントローラ２０に出力する。走行コントローラ２０は、速度センサ２７の検出データと、走行コントローラ２０に内蔵されているタイマーで計測される時間データとに基づいて、ダンプトラック２の移動距離を算出する。
【００４４】
ＧＰＳ受信器３１は、ダンプトラック２に設けられる。ＧＰＳ受信器３１は、ダンプトラック２の絶対位置（ＧＰＳ位置）を検出する位置検出装置である。ＧＰＳ受信器３１に、測位衛星５からのデータを受信するアンテナ３１Ａと、ＧＰＳ基地局１９からの補正観測データを受信するアンテナ３１Ｂとが接続される。アンテナ３１Ａは、測位衛星５から受信したデータに基づく信号をＧＰＳ受信器３１に出力する。アンテナ３１Ｂは、受信した補正観測データに基づく信号をＧＰＳ受信器３１に出力する。ＧＰＳ受信器３１は、測位衛星５からのデータとＧＰＳ基地局１９からの補正観測データとを用いて、アンテナ３１Ａの位置（ＧＰＳ位置）を検出する。ＧＰＳ受信器３１は、測位衛星５からのデータとＧＰＳ基地局１９からの補正観測データとを比較して、任意の測位衛星５までの距離を求め、測位衛星５からの電波の位相を調べて、アンテナ３１Ａの位置を検出する。
【００４５】
ＧＰＳ受信器３１は、アンテナ３１Ａの位置を検出することによって、ダンプトラック２の位置（ＧＰＳ位置）を検出する。ＧＰＳ受信器３１は、アンテナ３１Ａの位置を検出する過程において、アンテナ３１Ａがデータを受信した測位衛星５の数などに基づいて、検出したＧＰＳ位置の精度を示すＦｉｘ解、Ｆｌｏａｔ解、又はＳｉｎｇｌｅ解のいずれであるかを検出する。
【００４６】
実施形態１において、Ｆｉｘ解のＧＰＳ位置の精度は、ダンプトラック２が自律走行を行うことができる精度である。Ｆｌｏａｔ解のＧＰＳ位置の精度及びＳｉｎｇｌｅ解のＧＰＳ位置の精度は、ダンプトラック２が自律走行を行うことができない精度である。ＧＰＳ受信器３１は、検出したＧＰＳ位置の精度を示すＦｉｘ解、Ｆｌｏａｔ解、又はＳｉｎｇｌｅ解を検出した場合、ＧＰＳ位置の精度を示すとともに、ＧＰＳ位置が測位計算されたことを示す測位信号を出力する。ＧＰＳ受信器３１は、ＧＰＳ位置が測位計算不能である場合、非測位であることを示す非測位信号を出力する。測位信号又は非測位信号は、走行経路作成装置３２を介して、走行コントローラ２０及び位置計測コントローラ３３に出力される。
【００４７】
図２に示すように、走行経路作成装置３２は、管理装置１０の処理装置１２で生成されたコースデータを記憶する経路位置記憶部３２Ａを備える。走行経路作成装置３２は、アンテナ３４Ａが接続された無線通信装置３４と接続される。無線通信装置３４は、管理装置１０及び自車両以外の鉱山機械４の少なくとも一つから送信された指令信号又はデータを受信可能である。自車両以外の鉱山機械４は、ボーリング機械、掘削機械、積込機械、運搬機械、及び作業者が運転する車両のようなダンプトラック２以外の鉱山機械４と、自車両以外のダンプトラック２とを含む。
【００４８】
無線通信装置３４は、管制施設７の無線通信装置１８から送信されたコースデータ及び自車両以外の鉱山機械４の位置データを受信して、走行経路作成装置３２及び位置計測コントローラ３３に出力する。コースデータ及び自車両以外の鉱山機械４の位置データは、ＸＹ座標系で規定される。走行経路作成装置３２は、無線通信装置３４からコースデータ及び自車両以外の鉱山機械４の位置データを受信し、経路位置記憶部３２Ａに記憶する。また、走行経路作成装置３２は、走行コントローラ２０又は位置計測コントローラ３３の照合航法演算部３３Ｂで検出された自車両であるダンプトラック２の位置データ及び方位データを、無線通信装置３４を介して、管制施設７の無線通信装置１８に送信する。また、走行経路作成装置３２は、第１通信線３５と接続される。
【００４９】
走行経路作成装置３２、走行コントローラ２０、及び位置計測コントローラ３３はそれぞれ、コンピュータを含む。これらコンピュータは、読み込んだコンピュータプログラムに従って作動する。
【００５０】
走行コントローラ２０は、ＧＰＳ受信器３１で検出されたダンプトラック２のＧＰＳ位置を示す位置データ及び位置計測コントローラ３３の照合航法演算部３３Ｂで算出されたダンプトラック２の絶対位置を示す位置データを受信する。走行コントローラ２０は、ＧＰＳ受信器３１で検出されたダンプトラック２のＧＰＳ位置を示す位置データ、及び位置計測コントローラ３３の照合航法演算部３３Ｂで算出されたダンプトラック２の絶対位置を示す位置データの少なくとも一方に基づいて、コースデータによって規定された走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を自律走行させる。
【００５１】
走行コントローラ２０は、ダンプトラック２の位置データのみならず、ジャイロセンサ２６の検出データであるダンプトラック２の方位（方位変化量）を示す方位データ及び速度センサ２７の検出データであるダンプトラック２の走行速度を示す走行速度データを取得する。
【００５２】
走行コントローラ２０は、ＧＰＳ受信器３１の検出データであるダンプトラック２の位置データ、速度センサ２７の検出データであるダンプトラック２の走行速度データ、及びジャイロセンサ２６の検出データであるダンプトラック２の方位データに基づいて、ダンプトラック２の位置及び方位を算出する。走行コントローラ２０は、ＧＰＳ受信器３１からＧＰＳ位置が入力した時点のＧＰＳ位置及びジャイロセンサ２６の検出結果である方位に基づいて、タイマーからの時間データにより速度センサ２７の検出結果である走行速度を積分して、位置及び方位を検出する。走行コントローラ２０は、位置及び方位の検出前、検出中、検出後のいずれかにおいてＧＰＳ位置をＸＹ座標系の位置に変換する。
【００５３】
走行コントローラ２０は、ダンプトラック２の位置が走行経路ＲＰと重なる、すなわち、ダンプトラック２が走行経路ＲＰに従って走行するように、ダンプトラック２のアクセル、制動装置２３Ｂ、及び操舵装置２Ｓの少なくとも１つを制御する。このような制御により、走行コントローラ２０は、ダンプトラック２を走行経路ＲＰに沿って走行させる。走行コントローラ２０の機能は、ＣＰＵがＲＯＭに記憶された制御プログラムを読み込んでＲＡＭの作業領域で実行することにより実現される。また、複数の処理回路が連携して、走行コントローラ２０の機能を実現してもよい。
【００５４】
図２に示すように、位置計測コントローラ３３は、判定部３３Ａと、照合航法位置演算部３３Ｂと、マップデータ作成部３３Ｃと、記憶部３３Ｄと、更新部３３Ｅと、位置データ取得部３３Ｆとを備える。
【００５５】
位置計測コントローラ３３は、第１通信線３５と接続される。位置計測コントローラ３３は、第１通信線３５及び走行コントローラ２０を介して、ジャイロセンサ２６の検出データ及び速度センサ２７の検出データを取得する。また、位置計測コントローラ３３は、無線通信装置３４、走行経路作成装置３２、及び第１通信線３５を介して、ＧＰＳ受信器３１と接続される。位置計測コントローラ３３は、ＧＰＳ受信器３１の検出データを取得する。
【００５６】
位置計測コントローラ３３は、ダンプトラック２が走行経路ＲＰを走行する際に、ＧＰＳ受信器３１で検出されるダンプトラック２の位置データと、レーザセンサ２４Ｂで検出される走行経路ＲＰの外側の土手ＢＫの位置データとに基づいて、土手ＢＫの位置データを含む走行経路ＲＰのマップデータＭＩを作成し、マップ保存用データベース３６に記憶する。
【００５７】
判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であるか否かを判定する。判定部３３Ａは、ＧＰＳ位置の解がＦｉｘ解であるか否かを判定する。ＧＰＳ位置の解がＦｉｘ解である場合、判定部３３Ａは、検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の精度が高精度でありかつＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であると判定する。ＧＰＳ位置の解がＦｌｏａｔ解である場合、Ｓｉｎｇｌｅ解である場合、又はＧＰＳ位置が非測位である場合、判定部３３Ａは、検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の精度が低精度でありかつＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差を超えていると判定する。なお、所定の誤差は、ダンプトラック２が、後述する推測航法により走行経路ＲＰに従って自律走行することができるＧＰＳ位置の誤差（精度）である。実施形態１において、ＧＰＳ受信器３１がＧＰＳ位置及び解の検出を行うが、解の検出を他の機器（例えば、判定部３３Ａ）が行ってもよい。
【００５８】
マップデータ作成部３３Ｃは、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であると判定部３３Ａが判定すると、ジャイロセンサ２６の検出結果、速度センサ２７の検出結果、及びレーザセンサ２４Ｂの検出結果に基づいて、積込場ＬＰＡの外側、排土場ＤＰＡの外側、搬送路ＨＬの外側の少なくとも一以上に設けられた土手ＢＫの位置を検出し、土手ＢＫの位置データを走行経路ＲＰのマップデータＭＩとしてマップ保存用データベース３６に記憶する。マップデータ作成部３３Ｃは、判定部３３Ａが検出したダンプトラック２の位置及び方位と、レーザセンサ２４Ｂの検出結果とを統合し、統合したデータから土手ＢＫ以外の検出結果を削除して、土手ＢＫの位置を検出する。また、マップデータ作成部３３Ｃがマップ保存用データベース３６に保存する。図４及び図５に示すように、マップデータＭＩは、平面視において、鉱山を所定サイズの四角形（矩形又は正方形）で区切ったグリッドＧＲのＸＹ座標系における位置と、各グリッドＧＲに土手ＢＫが存在するか否かを示す。マップデータＭＩの各グリッドＧＲは、土手ＢＫが存在するか否か、すなわち、「０」か「１」かのバイナリデータ（１ビットデータ）を含む。図４及び図５に示すように、実施形態１においては、マップデータＭＩの各グリッドＧＲは、土手ＢＫが有ると「１」として図中に黒四角で示し、土手ＢＫが無いと「０」として図中に白四角で示す。
【００５９】
マップ保存用データベース３６は、土手ＢＫの位置データを走行経路ＲＰのマップデータＭＩとして記憶する。マップ保存用データベース３６は、第１通信線３５と接続される。マップ保存用データベース３６は、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、及びハードディスクドライブの少なくとも一つにより構成される外部記憶装置（補助記憶装置）である。マップ保存用データベース３６は、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であると判定部３３Ａが判定すると、レーザセンサ２４Ｂの検出結果から走行経路ＲＰを囲む土手ＢＫに関する検出結果を抜き出して、抜き出した土手ＢＫに関する検出結果を走行経路ＲＰのマップデータＭＩとして記憶する。マップ保存用データベース３６は、マップデータ作成部３３Ｃが検出した検出結果を、マップデータ作成部３３Ｃが検出する度にマップデータＭＩとして記憶する。実施形態１において、マップ保存用データベース３６に記憶されるマップデータＭＩは、マップデータ作成部３３Ｃが検出する度に上書きされるが、これに限定されない。
【００６０】
記憶部３３Ｄは、マップ保存用データベース３６よりも動作速度が速い主記憶装置（内部記憶装置）である。記憶部３３Ｄは、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）によって構成される。
【００６１】
更新部３３Ｅは、マップ保存用データベース３６に記憶されているマップデータＭＩの少なくとも一部を記憶部３３Ｄに読み込ませる。
【００６２】
照合航法演算部３３Ｂは、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差を超えていると判定部３３Ａが判定すると、ジャイロセンサ２６の検出結果、速度センサ２７の検出結果、レーザセンサ２４Ｂの検出結果、及びマップ保存用データベース３６から記憶部３３Ｄに読み込まれ、その記憶部３３Ｄに記憶されたマップデータＭＩに基づいて、ダンプトラック２の位置及び方位を算出する。
【００６３】
位置データ取得部３３Ｆは、ダンプトラック２の絶対位置を示す位置データを取得する。ダンプトラック２の絶対位置を示す位置データは、ＧＰＳ受信器３１によって検出される。また、ダンプトラック２の絶対位置を示す位置データは、照合航法演算部３３Ｂによって算出される。位置データ取得部３３Ｆは、ＧＰＳ受信器３１及び照合航法演算部３３Ｂの少なくとも一方から、ダンプトラック２の絶対位置を示す位置データを取得する。
【００６４】
また、位置計測コントローラ３３は、走行経路作成装置３２が無線送信装置３４からコースデータを受信すると、ＧＰＳ受信器３１又は照合航法演算部３３Ｂが検出した自車両であるダンプトラック２の位置データ及び方位データを、無線通信装置３４を介して、管制施設７の無線通信装置１８に送信する。
【００６５】
また、図２に示すように、位置計測コントローラ３３は、観測点座標変換部３８と、観測点利用可能判断部３９とを備える。観測点座標変換部３８は、レーザセンサ２４Ｂからの方向及び距離で規定された座標で示されたレーザセンサ２４Ｂの検出結果の位置を、ＸＹ座標系に変換する。観測点座標変換部３８により座標が変換された検出結果の位置は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに加え、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する高さ方向（Ｚ軸方向）により規定される。観測点利用可能判断部３９は、経路位置記憶部３２Ａから自車両以外の鉱山機械４の位置データを取得する。観測点利用可能判断部３９は、観測点座標変換部３８により座標が変換された検出結果から各種のノイズ、地表から所定高さ以下の検出結果、及び自車両以外の鉱山機械４を検出したと予想される検出結果を除去する。観測点利用可能判断部３９は、ノイズを除去したレーザセンサ２４Ｂの検出結果を、グリッドＧＲの検出結果に合成する。観測点利用可能判断部３９は、合成した検出結果をマップデータ作成部３３Ｃと、照合航法演算部３３Ｂとの双方に出力する。
【００６６】
安全コントローラ４０は、レーダ２４Ａ及びレーザセンサ２４Ｂの検出信号に基づいて、ダンプトラック２と物体（障害物）との相対位置を求め、走行コントローラ２０に出力する。走行コントローラ２０は、物体との相対位置を用いて、アクセル、制動装置２３Ｂ、及び操舵装置２Ｓの少なくとも１つを制御するための指令を生成し指令に基づいてダンプトラック２を制御して、ダンプトラック２が物体に衝突することを回避する。
【００６７】
また、走行コントローラ２０は、判定部３３ＡがＧＰＳ位置の解がＦｌｏａｔ解である場合、Ｓｉｎｇｌｅ解である場合、又はＧＰＳ位置が非測位であることが所定時間経過し、照合航法演算部３３Ｂがマップ保存用データベース３６に記憶されたマップデータＭＩとの推定精度及び信頼度が所定値及び所定の信頼度よりも低いレーザセンサ２４Ｂの検出結果しか得られない場合に、走行コントローラ２０に車両本体２１を停車させる制動装置２３Ｂを制御するための指令を出力する。
【００６８】
＜ダンプトラック２の走行モード＞
次に、実施形態１に係るダンプトラック２の走行モードの一例について説明する。図６は、実施形態１に係る制御システム３０のフローチャートの一例である。図７は、図６のステップＳＴ４のフローチャートの一例である。図８は、図６のステップＳＴ６のフローチャートの一例である。
【００６９】
走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を走行させる場合、処理装置１２は、無線通信装置１８を介して、ダンプトラック２の走行経路作成装置３２及び位置計測コントローラ３３に指令信号を送信する。指令信号は、ダンプトラック２の走行条件を示す走行条件データ及び自車両以外の鉱山機械４の位置データを含む。走行条件データは、処理装置１２で生成されたコースデータ及びダンプトラック２の走行速度データを含む。走行経路作成装置３２は、通信システム９を介して送信された処理装置１２からの指令信号のうちコースデータ及び自車両以外の鉱山機械４の位置データを経路位置記憶部３２Ａに記憶する。位置計測コントローラ３３は、走行経路作成装置３２が処理装置１２からの指令信号を受信すると、無線通信装置３４を介して、自車両であるダンプトラック２の位置データ及び方位データを処理装置１２に送信する。走行コントローラ２０は、処理装置１２からの指令信号に基づいて、ダンプトラック２のアクセル、制動装置２３Ｂ、及び操舵装置２Ｓを制御して、ダンプトラック２の走行を制御する。
【００７０】
実施形態１においては、管理装置１０は、専ら３つの走行モードで、走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を走行させる。第１の走行モードは、推測航法に基づいてダンプトラック２を走行させる推測航法走行モードである。第２の走行モードは、ＧＰＳ受信器３１の検出データに基づいてダンプトラック２を走行させるＧＰＳ走行モードである。第３の走行モードは、マップデータＭＩと非接触センサ２４の検出データとに基づいてダンプトラック２の絶対位置を示す位置データを算出し、算出されたダンプトラック２の位置データに基づいてダンプトラック２を走行させる照合航法走行モードである。照合航法走行モードにおいて、ダンプトラック２の位置データは、照合航法演算部３３Ｂにおいて算出される。照合航法走行モードでダンプトラック２を走行させる場合、マップデータ作成処理が実施され、マップデータ作成処理において作成されたマップデータＭＩがマップ保存用データベース３６に記憶される。
【００７１】
推測航法とは、既知の位置からの方位（方位変化量）と移動距離とに基づいて、対象物（ダンプトラック２）の現在位置を推測する航法をいう。ダンプトラック２の方位（方位変化量）は、ダンプトラック２に配置されたジャイロセンサ２６を用いて検出される。ダンプトラック２の移動距離は、ダンプトラック２に配置された速度センサ２７を用いて検出される。ジャイロセンサ２６の検出信号及び速度センサ２７の検出信号は、ダンプトラック２の走行コントローラ２０に出力される。
【００７２】
走行コントローラ２０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の方位（方位変化量）を求めることができる。走行コントローラ２０は、速度センサ２７からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の移動距離を求めることができる。走行コントローラ２０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号及び速度センサ２７からの検出信号に基づいて、ダンプトラック２が走行経路ＲＰに設定されたコースデータに従って走行するように、ダンプトラック２の走行に関する制御量を生成する。制御量は、アクセル信号、制動信号、及び操舵信号を含む。走行コントローラ２０は、操舵信号、アクセル信号及び制動信号に基づいて、ダンプトラック２の走行（操作）を制御する。
【００７３】
推測航法によるダンプトラック２の走行距離が長くなると、ジャイロセンサ２６及び速度センサ２７の一方又は両方の検出誤差の蓄積により、推測された位置（推測位置）と実際の位置との間に誤差が生じる可能性がある。その結果、ダンプトラック２は、処理装置１２によって生成されたコースデータから外れて走行してしまう可能性がある。実施形態１において、走行コントローラ２０は、推測航法により導出（推測）されたダンプトラック２の位置（推測位置）を、ＧＰＳ受信器３１により検出されたＧＰＳ位置データ又は照合航法演算部３３Ｂが算出した位置データを使って補正しつつ、ダンプトラック２を走行させる。
【００７４】
すなわち、実施形態１においては、推測航法走行モードと、ＧＰＳ走行モード及び照合航法走行モードの少なくとも一方とが組み合わされて、ダンプトラック２が走行される。なお、ダンプトラック２は、推測航法走行モードのみで走行してもよいし、ＧＰＳ走行モードのみで走行してもよいし、照合航法走行モードのみで走行してもよい。
【００７５】
走行コントローラ２０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号と、速度センサ２７からの検出信号と、ＧＰＳ受信器３１からのＧＰＳ位置又は照合航法演算部３３Ｂが検出した位置とに基づいて、ダンプトラック２がコースデータによって規定された走行経路ＲＰに従って走行するように、ダンプトラック２の位置を補正する補正量を含む、ダンプトラック２の走行に関する制御量を算出する。走行コントローラ２０は、ダンプトラック２が走行経路ＲＰに従って走行するように、算出した補正量及び制御量に基づいて、ダンプトラック２の走行（操作）を制御する。
【００７６】
制御システム３０の走行コントローラ２０は、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置に基づいて、走行経路ＲＰに設定されたコースデータに従ってダンプトラック２を推測航法により走行させるステップＳＴ１を実行する。実施形態１において、走行コントローラ２０は、管理装置１０の処理装置１２により生成されたコースデータ、及び処理装置１２で設定された走行速度（目標走行速度）を含む走行条件データに従って、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬの少なくとも一部においてダンプトラック２を走行させる。
【００７７】
次に、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であるか否かを判定するステップＳＴ２を実行する。すなわち、ステップＳＴ２において、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の精度が高精度であるか否かを判定する。具体的には、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の解がＦｉｘ解であるか否かを判定する。位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の解がＦｉｘ解であると判定する、すなわち、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であると判定する（ステップＳＴ２：Ｙｅｓ）と、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態であるか否か、すなわち、検出した土手ＢＫの位置に関するデータがマップ保存用データベース３６に記憶されたマップデータＭＩの精度を低下させるか否かを判定する（ステップＳＴ３）。具体的には、実施形態１において、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、速度センサ２７の検出信号に基づいてダンプトラック２の走行速度が零であるか否か、すなわち、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態であるダンプトラック２が停車しているか否かを判定する。走行速度が零であるダンプトラック２の停車中の場合、自車両以外の鉱山機械４の稼働などにより発生する埃などにより、地図情報ＭＩにノイズが混入して、地図情報ＭＩの精度が低下するかもしれないためである。
【００７８】
位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａが、ダンプトラック２が停車していないと判定、すなわち、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態ではないと判定した場合（ステップＳＴ３：Ｎｏ）、マップデータ作成部３３Ｃにより、マップデータ作成処理が実施される。マップデータ作成部３３Ｃは、マップデータＭＩを作成する（ステップＳＴ４）。すなわち、位置計測コントローラ３３は、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であると判定すると、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置に基づいて経路位置記憶部３２Ａが記憶したコースデータに従ってダンプトラック２を自律走行させるとともに、レーザセンサ２４Ｂの検出結果から土手ＢＫに関する検出結果を抜き出して、抜き出した土手ＢＫに関する検出結果を走行経路ＲＰのマップデータＭＩとしてマップ保存データベース３６に記憶するステップＳＴ４を実行する。具体的には、まず、観測点座標変換部３８は、レーザセンサ２４Ｂから方向及び距離で規定された座標で示されたレーザセンサ２４Ｂの検出結果の位置を、Ｘ−Ｙ座標で示された座標の位置に変換する（ステップＳＴ４１）。
【００７９】
観測点利用可能判断部３９は、観測点座標変換部３８により座標が変換された検出結果から土手ＢＫに関する検出結果を抜き出す（ステップＳＴ４２）。観測点利用可能判断部３９は、土手ＢＫに関する検出結果を抜き出す際には、まず、観測点座標変換部３８により座標が変換された検出結果の各種のノイズを除去する。
【００８０】
観測点利用可能判断部３９は、各種のノイズなどが除去された検出結果を、ＸＹ座標系で位置が示されかつ所定サイズのグリッドＧＲで構成される検出結果に合成する。観測点利用可能判断部３９は、合成した検出結果をマップデータ作成部３３Ｃと、照合航法演算部３３Ｂとの双方に出力する。位置計測コントローラ３３のマップデータ作成部３３Ｃは、観測点利用可能判断部３９が合成した検出結果である土手ＢＫの位置を走行経路ＲＰのマップデータＭＩとしてマップ保存用データベース３６に記憶する（ステップＳＴ４３）。また、制御システム３０は、ステップＳＴ１からステップＳＴ４を実行することで、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であり、かつ、速度センサ２７が、ダンプトラック２が停車していないことを検出している間、すなわち、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態ではないと判定している間において、レーザセンサ２４Ｂの検出結果から土手ＢＫに関する検出結果を抜き出して、抜き出した土手ＢＫに関する検出結果を走行経路ＲＰのマップデータＭＩとして記憶することを継続する。
【００８１】
位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａが、ダンプトラック２が停車していると判定、すなわち、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態であると判定する（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）と、マップデータＭＩの記憶を休止して（ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ１に戻る。このように、位置計測コントローラ３３のＲＯＭ（外部記憶装置）３３３は、コンピュータである位置計測コントローラ３３にステップＳＴ３とステップＳＴ４とステップＳＴ１０とを実行させるプログラムを記憶している。制御システム３０は、判定部３３Ａがダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態であると判定すると（ステップＳＴ３：Ｙｅｓ）と、マップデータＭＩの記憶を休止して（ステップＳＴ１０）、ステップＳＴ１に戻ることにより、マップ保存用データベース３６は、速度センサ２７が、ダンプトラック２が停車したことを検出している間、すなわち、ダンプトラック２の状態がマップデータＭＩの精度を低下させる状態であると判定している間において、走行経路ＲＰのマップデータＭＩの記憶を休止する。
【００８２】
また、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の解がＦｉｘ解ではないと判定する、すなわち、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差を超えていると判定する（ステップＳＴ２：Ｎｏ）と、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態であるか否か、すなわち、グリットマップ作成部３３Ｃ検出した土手ＢＫの位置に関するデータがマップ保存用データベース３６に記憶された位置計測精度を低下させるか否かを判定する（ステップＳＴ５）。具体的には、実施形態１において、位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａは、速度センサ２７の検出信号に基づいてダンプトラック２の走行速度が零であるか否か、すなわち、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態であるダンプトラック２が停車しているか否かを判定する。走行速度が零であるダンプトラック２の停車中の場合、自車両以外の鉱山機械４の稼働などにより発生する埃などによりレーザセンサ２４Ｂの検出結果にノイズが混入してしまい、照合航法演算部３３Ｂの位置計測の精度が低下するかもしれないためである。また、走行速度が零であるダンプトラック２の停車中の場合、ダンプトラック２の位置が変化しないからである。
【００８３】
位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａが、ダンプトラック２が停車していないと判定、すなわち、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態ではないと判定した場合（ステップＳＴ５：Ｎｏ）、照合航法演算部３３Ｂは、レーザセンサ２４Ｂの検出データと、マップ保存用データベース３６に記憶され記憶部３３Ｄに読み込まれたマップデータＭＩとに基づいて、ダンプトラック２の位置及び方位を算出して、走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を照合航法走行させる（ステップＳＴ６）。すなわち、位置計測コントローラ３３は、ＧＰＳ受信器３１が検出したＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差を超えていると判定すると、レーザセンサ２４Ｂの検出結果とマップ保存用データベース３６が記憶したマップデータＭＩとを照合することにより、ダンプトラック２の位置及び方位を検出する。
【００８４】
具体的には、観測点座標変換部３８は、レーザセンサ２４Ｂから方向及び距離で規定された座標で示されたレーザセンサ２４Ｂの検出結果の位置を、Ｘ−Ｙ座標の位置に変換する（ステップＳＴ６１）。観測点利用可能判断部３９は、観測点座標変換部３８により座標が変換された検出結果から土手ＢＫに関する検出結果を抜き出す（ステップＳＴ６２）。なお、ステップＳＴ６１は、ステップＳＴ４１と同じ処理であり、ステップＳＴ６２は、ステップＳＴ４２と同じ処理であるので、詳細な説明を省略する。
【００８５】
照合航法演算部３３Ｂは、観測点利用可能判断部３９によりノイズが除去された検出結果をアイソレーションフィルタ（Isolation  Filter）に通して、検出結果を間引きする（ステップＳＴ６３）。具体的には、照合航法演算部３３Ｂは、観測点利用可能判断部３９によりノイズが除去された検出結果のうち所定距離離れた検出結果のみ残し、他の検出結果を除去する。ステップＳＴ６３の処理により、レーザセンサ２４Ｂの検出結果を５〜６分の１程度に削減することができる。
【００８６】
照合航法演算部３３Ｂは、ジャイロセンサ２６の検出データ、速度センサ２７の検出データ、レーザセンサ２４Ｂの検出データ、及びマップ保存用データベース３６に記憶され記憶部３３Ｄに読み込まれたマップデータＭＩをパーティクルフィルタＰＦにより統合して、ダンプトラック２の位置及び方位を算出する（ステップＳＴ６４）。算出した複数の位置及び方位は、ステップＳＴ６を次に実行される際に、ステップＳＴ６４１において算出される複数の位置及び方位として用いられる。
【００８７】
また、照合航法演算部３３Ｂは、算出したダンプトラック２の位置及び方位が、レーザセンサ２４Ｂが故障中に検出された検出結果から検出されたもの、ジャイロセンサ２６が故障中に検出された検出結果から検出されたもの、所定数よりも少ないレーザセンサ２４Ｂの検出結果から検出されたもの、信頼度が所定の信頼度よりも低い、尤度が所定値よりも低い、推定精度が所定値よりも低い、推測航法による位置及び方位とのズレが所定値よりも大きい、及び、問題があるマップデータＭＩを用いて検出されたものの全てに該当しないと、検出した位置及び方位を用いて推測航法（ステップＳＴ１）を実行し、位置計測コントローラ３３がダンプトラック２が走行経路ＲＰに従って走行するように、ダンプトラック２の走行（操作）を制御する。このように、制御システム１は、ステップＳＴ１、ステップＳＴ２、ステップＳＴ５、及びステップＳＴ６を実行することで、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差を超え、かつ、速度センサ２７が、ダンプトラック２が停車していないことを検出している間、すなわち、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態ではないと判定している間において、レーザセンサ２４Ｂの検出結果とマップ保存用データベース３６が記憶した走行経路ＲＰのマップデータＭＩとを照合することによりダンプトラック２の位置及び方位を検出することを継続し、走行コントローラ２０は、位置計測コントローラ３３が検出したダンプトラック２の位置及び方位に基づいて、走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２を走行させる。
【００８８】
位置計測コントローラ３３の判定部３３Ａがダンプトラック２が停車していると判定、すなわち、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態であると判定する（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）と、ステップＳＴ１に戻る。判定部３３Ａがダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態であると判定すると（ステップＳＴ５：Ｙｅｓ）と、ステップＳＴ１に戻ることにより、位置計測コントローラ３３は、速度センサ２７が、ダンプトラック２が停車したことを検出している間、すなわち、ダンプトラック２の状態が位置計測精度を低下させる状態であると判定している間において、レーザセンサ２４Ｂの検出結果とマップ保存用データベース３６が記憶した走行経路ＲＰのマップデータＭＩとを照合することによりダンプトラック２の位置及び方位を検出することを休止する。
【００８９】
＜照合航法走行におけるダンプトラックの動作＞
上述したように、ダンプトラック２が走行経路ＲＰを走行する場合、推測航法により導出されたダンプトラック２の位置が、ＧＰＳ受信器３１により検出されたＧＰＳ位置又は照合航法演算部３３Ｂにより算出された絶対位置により補正される。以下の説明においては、ＧＰＳ受信器３１により検出された検出データであるＧＰＳ位置を使ってダンプトラック２の走行を制御することを適宜、ＧＰＳ走行、と称し、照合航法演算部３３Ｂにより算出された絶対位置を使ってダンプトラック２の走行を制御することを適宜、照合航法走行、と称する。
【００９０】
ダンプトラック２は、ダンプトラック２のＧＰＳ位置を検出する位置検出装置であるＧＰＳ受信器３１と、ダンプトラック２が走行する走行経路ＲＰ及び走行経路ＲＰの傍らの物体である土手ＢＫを非接触で検出する非接触センサであるレーザセンサ２４Ｂとを備えている。マップデータ作成部３３Ｃは、ＧＰＳ検出器３１の検出データとレーザセンサ２４Ｂの検出データとに基づいて、土手ＢＫを含む鉱山の走行経路ＲＰのマップデータＭＩを作成する。マップデータ作成部３３Ｃで作成されたマップデータＭＩは、マップ保存用データベース３６に記憶される。マップデータ作成処理は、ＧＰＳ受信器３１が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置の誤差が所定の誤差以下であるときに実施される。
【００９１】
照合航法走行が実施される場合、マップ保存用データベース３６に記憶されているマップデータＭＩが、マップ保存用データベース３６よりも動作速度が速い記憶部３３Ｄに読み込まれる。照合航法演算部３３Ｂは、マップ保存用データベース３６から記憶部３３Ｄに読み込まれたマップデータＭＩと、レーザセンサ２４Ｂの検出データとを照合して、ダンプトラック２の位置を算出する。走行制御部として機能する走行コントローラ２０は、照合航法演算部３３Ｂで算出されたダンプトラック２の位置と、処理装置１２及び走行経路作成装置３２によって設定された走行経路ＲＰ（コースデータ）とに基づいて、ダンプトラック２を走行させる。
【００９２】
照合航法走行において、マップ保存用データベース３６に蓄積されたマップデータＭＩの全てを記憶部３３Ｄに読み込ませようとすると、記憶部（ＲＡＭ）３３Ｄを大容量化する必要がある。ダンプトラック２の照合航法走行においては、マップ保存用データベース３６に記憶されているマップデータＭＩのうち、走行するダンプトラック２の周辺のマップデータＭＩのみが、レーザセンサ２４Ｂによって現実に検出された検出データＤＲ２と照合されればよい。マップ保存用データベース３６に記憶されている全部のマップデータＭＩが記憶部３３Ｄに読み込まれると、走行するダンプトラック２の周辺のマップデータＭＩのみを抽出しようとする場合、演算処理（抽出処理）の負荷が増大する。
【００９３】
実施形態１においては、マップデータ作成部３３Ｃによって作成された鉱山の所定エリア（管理エリア）のマップを示す管理マップデータＭＩｍが、複数の分割マップデータＭＩｐに分割される。所定エリア（管理エリア）とは、ダンプトラック２が稼働するエリアである。分割マップデータＭＩｐは、鉱山の管理エリアが分割されることによって設定された複数の分割エリアそれぞれのマップを示す。第１記憶部であるマップ保存用データベース３６には、複数の分割マップデータＭＩｐが記憶される。照合航法走行において、更新部３３Ｅは、位置データ取得部３３Ｆにより取得されたダンプトラック２の絶対位置を示す位置データに基づいて、マップ保存用データベース３６に記憶されている複数の分割マップデータＭＩｐから特定マップデータＭＩｆを決定し、決定した特定マップデータＭＩｆを第２記憶部である記憶部３３Ｄに読み込ませる。照合航法演算部３３Ｂは、記憶部３３Ｄに読み込まれた特定マップデータＭＩｆと、レーザセンサ２４Ｂの検出データとを照合して、ダンプトラック２の絶対位置を算出する。走行コントローラ２０は、照合航法演算部３３Ｂで算出されたダンプトラック２の絶対位置に基づいて、ダンプトラック２が設定されたコースデータに従って走行するように、ダンプトラック２の走行を制御する。
【００９４】
図９は、管理エリアの一例を示す図である。管理エリアは、鉱山の所定エリアである。図９に示すように、管理エリアには、複数の搬送路ＨＬ及び複数の交差点ＩＳを含む走行経路ＲＰが設定される。管理エリアの外形は、実質的に四角形である。
【００９５】
図１０は、管理マップデータＭＩｍ、分割マップデータＭＩｐ、及び特定マップデータＭＩｆの一例を示す図である。図１０に示すように、管理エリアを示す管理マップデータＭＩｍが複数の分割マップデータＭＩｐに分割される。分割エリアの外形は、実質的に正方形である。
【００９６】
特定マップデータＭＩｆは、位置データ取得部３３Ｆによって取得されたダンプトラック２の絶対位置を示す位置データに基づいて決定される。ダンプトラック２の絶対位置は、ＧＰＳ検出器３１によって検出される。また、ダンプトラック２の絶対位置は、照合航法演算部３３Ｂによって算出される。位置データ取得部３３Ｆは、ＧＰＳ検出器３１及び照合航法演算部３３Ｂの少なくとも一方から、ダンプトラック２の位置データを取得する。
【００９７】
特定マップデータＭＩｆで示される特定マップは、ダンプトラック２の現在位置（絶対位置）が含まれるように決定される。図１０に示す例において、特定マップデータＭＩｆは、９つの分割マップデータＭＩｐの集合体である。特定マップデータＭＩｆは、ダンプトラック２が存在する分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐｉと、ダンプトラック２が存在する分割エリアの周囲に配置される複数（８つ）の分割エリアのそれぞれを示す分割マップデータとを含む。
【００９８】
分割マップデータＭＩｐは、複数のグリッドＧＲによって規定される。複数のグリッドＧＲそれぞれの絶対位置が規定されている。グローバル座標系において、複数のグリッドＧＲそれぞれのＸＹ座標系における座標データは、既知データである。複数のグリッドＧＲのそれぞれに識別データ（ＩＤ）が付与されている。また、複数の分割エリアそれぞれにも識別データ（ＩＤ）が付与されている。便宜上、図１０においてはグリッドＧＲの図示を省略している。
【００９９】
次に、照合航法走行におけるダンプトラック２の動作の一例について説明する。図１１は、照合航法走行におけるダンプトラック２の動作の一例を示すフローチャートである。
【０１００】
マップ保存用データベース３６には、マップデータ作成処理において作成されたマップデータＭＩが記憶されている。マップ保存用データベース３６に記憶されているマップデータＭＩは、ＧＰＳ検出器３１の検出データとレーザセンサ２４Ｂの検出データとに基づいてマップデータ作成部３３Ｃによって作成された管理マップデータＭＩｍ及び管理マップデータＭＩｍが分割されて設定された分割マップデータＭＩｐを含む。
【０１０１】
走行経路ＲＰを走行するダンプトラック２の現在の絶対位置を示す位置データがＧＰＳ受信器３１又は照合航法演算部３３Ｂにより検出される。位置計測コントローラ３３の更新部３３Ｅは、位置データ取得部３３Ｆにより取得されたダンプトラック２の位置データに基づいて、ダンプトラック２の現在位置及びそのダンプトラック２の現在位置に対応するグリッドＧＲを特定する。更新部３３Ｅは、ダンプトラック２の現在位置を示すグリッドＧＲのＩＤ及びそのグリッドＩＤを含む分割エリアのＩＤを取得する（ステップＳＴ７０）。
【０１０２】
更新部３３Ｅは、ＧＰＳ検出器３１の検出データから特定された分割エリアのＩＤに基づいて、マップ保存用データベース３６に記憶されている複数の分割マップデータＭＩｐから特定マップデータＭＩｆを決定し、決定した特定マップデータＭＩｆを記憶部３３Ｄに読み込ませる（ステップＳＴ７１）。上述したように、実施形態１において、特定マップデータＭＩｆは、ダンプトラック２が存在する分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐｉ、及びダンプトラック２が存在する分割エリアの周囲に配置される複数の分割エリアのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。特定マップデータＭＩｆとして、隣接する９つの分割エリアのそれぞれを示す９つの分割マップデータＭＩｐが記憶部３３Ｄに読み込まれる。
【０１０３】
照合航法演算部３３Ｂは、記憶部３３Ｄに読み込まれた特定マップデータＭＩｆとレーザセンサ２４の検出データとを照合して、ダンプトラック２の絶対位置を算出する（ステップＳＴ７２）。走行コントローラ２０は、照合航法演算部３３Ｂによって算出されたダンプトラック２の絶対位置に基づいて、処理装置１２によって設定されたコースデータに従ってダンプトラック２が走行するように、ダンプトラック２の走行を制御する（ステップＳＴ７３）。
【０１０４】
ダンプトラック２の走行により、ダンプトラック２の現在位置が変更され、照合航法又は推測航法による自車位置の推定ステップが実施された後、ダンプトラック２の現在位置を示すグリッドＧＲ及びそのグリッドＧＲを含む分割エリアが変更される。更新部３３Ｅは、位置データ取得部３３Ｆにより取得されたダンプトラック２の現在の絶対位置を示す位置データに基づいて、ダンプトラック２の現在位置が属する分割エリアが変更したか否か、すなわち、ダンプトラック２が存在する分割マップＩＤが変更したか否かを判定する（ステップＳＴ７４）。
【０１０５】
ステップＳＴ７４において、分割マップＩＤが変更していないと判定された場合（ステップＳＴ７４：Ｎｏ）、ダンプトラック２の走行の制御が継続される。
【０１０６】
ステップＳＴ７４において、分割マップＩＤが変更したと判定された場合（ステップＳＴ７４：Ｙｅｓ）、更新部３３Ｅは、変更後の分割マップＩＤを算出する（ステップＳＴ７５）。
【０１０７】
更新部３３Ｅは、算出した分割エリアのＩＤに基づいて、マップ保存用データベース３６に記憶されている複数の分割マップデータＭＩｐから特定マップデータＭＩｆを決定し、決定した特定マップデータＭＩｆを記憶部３３Ｄに読み込ませる（ステップＳＴ７６）。
【０１０８】
ステップＳＴ７１と同様、特定マップデータＭＩｆは、ダンプトラック２が存在する分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐｉ、及びダンプトラック２が存在する分割エリアの周囲に配置される複数の分割エリアのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。特定マップデータＭＩｆとして、隣接する９つの分割エリアのそれぞれを示す９つの分割マップデータＭＩｐが記憶部３３Ｄに読み込まれる。
【０１０９】
照合航法演算部３３Ｂは、記憶部３３Ｄに読み込まれた特定マップデータＭＩｆとレーザセンサ２４の検出データとを照合して、ダンプトラック２の絶対位置を算出する（ステップＳＴ７７）。走行コントローラ２０は、照合航法演算部３３Ｂによって算出されたダンプトラック２の絶対位置に基づいて、処理装置１２によって設定されたコースデータに従ってダンプトラック２が走行するように、ダンプトラック２の走行を制御する（ステップＳＴ７８）。
【０１１０】
以下、上述した処理が繰り返される。
【０１１１】
図１２、図１３、及び図１４は、ダンプトラック２の移動により記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆが変更される状態を示す模式図である。図１２、図１３、及び図１４は、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２を経て分割エリアＡｐ３まで移動する状態を示す。分割エリアＡｐ１と分割エリアＡｐ２とは隣接する。分割エリアＡｐ２と分割エリアＡｐ３とは隣接する。分割エリアＡｐ３は、分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２に移動するダンプトラック２の進行方向において分割エリアＡｐ２に隣接する。更新部３３Ｅは、ＧＰＳ検出器３１の検出データに基づいて、ダンプトラック２が存在する分割エリアＡｐを特定することができる。
【０１１２】
図１２に示す状態、すなわち、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１に存在する状態においては、記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ１は、分割エリアＡｐ１を示す分割マップデータＭＩｐ、及び分割エリアＡｐ１に隣接し分割エリアＡｐ１の周囲に配置される複数の分割エリアＡｐのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ１は、９つの分割マップデータＭＩｐを含む。
【０１１３】
図１３に示す状態、すなわち、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２に存在する状態においては、記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ２は、分割エリアＡｐ２を示す分割マップデータＭＩｐ、及び分割エリアＡｐ２に隣接し分割エリアＡｐ２の周囲に配置される複数の分割エリアＡｐのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ２は、９つの分割マップデータＭＩｐを含む。
【０１１４】
図１４に示す状態、すなわち、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ３に存在する状態においては、記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ３は、分割エリアＡｐ３を示す分割マップデータＭＩｐ、及び分割エリアＡｐ３に隣接し分割エリアＡｐ３の周囲に配置される複数の分割エリアＡｐのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。ダンプトラック２が分割エリアＡｐ３に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ３は、９つの分割マップデータＭＩｐを含む。
【０１１５】
図１２、図１３、及び図１４に示すように、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ１と、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ２と、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ３に存在する状態において記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆ３とは、異なる。このように、更新部３３Ｅは、ＧＰＳ検出器３１の検出データに基づいて、記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆを変更する。
【０１１６】
更新部３３Ｅは、位置データ取得部３３Ｆで取得されたダンプトラック２の位置データに基づいて、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２に移動したと判定したとき、特定マップデータＭＩｆ２を記憶部３３Ｄに読み込ませて、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆを、特定マップデータＭＩｆ１から特定マップデータＭＩｆ２に変更する。これにより、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆが、特定マップデータＭＩｆ１から特定マップデータＭＩｆ２に更新される。
【０１１７】
同様に、更新部３３Ｅは、位置データ取得部３３Ｆで取得されたダンプトラック２の位置データに基づいて、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２から分割エリアＡｐ３に移動したと判定したとき、特定マップデータＭＩｆ３を記憶部３３Ｄに読み込ませて、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆを、特定マップデータＭＩｆ２から特定マップデータＭＩｆ３に変更する。これにより、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆが、特定マップデータＭＩｆ２から特定マップデータＭＩｆ３に更新される。
【０１１８】
図１２、図１３、及び図１４に示すように、ダンプトラック２の走行に伴って、ダンプトラック２の進行方向（進行方向の前方）に存在する分割エリアＡｐを示す分割マップデータＭＩｐが特定マップデータＭＩｆとして記憶部３３Ｄに順次読み込まれ、ダンプトラック２の進行方向の逆方向（進行方向の後方）に存在する分割エリアＡｐを示す分割マップデータＭＩｐが記憶部３３Ｄから順次消去される。
【０１１９】
例えば、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２を経て分割エリアＡｐ３に移動する場合、図１２に示すように、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１に存在する状態においては、分割エリアＡｐ３に対してダンプトラック２の進行方向に配置される分割エリアＡｐ４を示す分割マップデータＭＩｐは、記憶部３３Ｄに未だ読み込まれてなく、マップ保存用データベース３６に記憶されている。図１３に示すように、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２に移動し、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２を経て分割エリアＡｐ３に移動すると判定したとき、更新部３３Ｅは、マップ保存用データベース３６に記憶されている、分割エリアＡｐ４を示す分割マップデータＭＩｐを記憶部３３Ｄに読み込ませる。
【０１２０】
また、図１３及び図１４に示すように、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２から分割エリアＡｐ３に移動し、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ２から分割エリアＡｐ３を経て分割エリアＡｐ４に移動すると判定したとき、更新部３３Ｅは、マップ保存用データベース３６に記憶されている、分割エリアＡｐ４に対してダンプトラック２の進行方向に配置されている分割エリアＡｐ５を示す分割マップデータＭＩｐを記憶部３３Ｄに読み込ませる。
【０１２１】
また、図１３及び図１４に示すように、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２に移動したと判定したとき、更新部３３Ｅは、記憶部３３Ｄに記憶されている、分割エリアＡｐ１に対してダンプトラック２の進行方向とは逆方向に配置される分割エリアＡｐ５を示す分割マップデータＭＩｐを記憶部３３Ｄから消去する。
【０１２２】
図１２、図１３、及び図１４に示すように、特定マップデータＭＩｆ１の内容と、特定マップデータＭＩｆ２の内容と、特定マップデータＭＩｆ３の内容とは、異なる。一方、特定マップデータＭＩｆ１、特定マップデータＭＩｆ２、及び特定マップデータＭＩｆ３はそれぞれ、９つ分の分割マップデータＭＩｐのデータ量を含む。すなわち、特定マップデータＭＩｆ１のデータ量と、特定マップデータＭＩｆ２のデータ量と、特定マップデータＭＩｆ３のデータ量とは、等しい。実施形態１において、更新部３３Ｅは、ダンプトラック２が複数の分割エリアＡｐを移動しても、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆのデータ量が一定値に維持されるように、ダンプトラック２の位置の変化に伴って、マップ保存用データベース３６に記憶されている分割マップデータＭＩｐの少なくとも一部を記憶部３３Ｄに読み込ませる処理、及び記憶部３３Ｄに記憶されている分割マップデータＭＩｐの少なくとも一部を消去する処理を実施する。
【０１２３】
次に、ダンプトラック２の移動により分割マップＩＤが変更されたときの変更後の分割マップＩＤを算出方法（ステップＳＴ７５の処理）の一例について、図１５及び図１６を参照して説明する。図１５は、管理エリアを分割する複数の分割エリアを模式的に示す図である。図１６は、変更後の分割マップＩＤの算出方法を説明するための模式図である。
【０１２４】
図１５に示すように、管理エリアが、複数の分割エリアで分割される。管理エリアを分割する分割エリアは、Ｘ軸方向に第１分割数だけ配置され、Ｙ軸方向に第２分割数だけ配置される。図１５に示す例では、管理エリアは、ＸＹ平面内のＸ軸方向に１２だけ配置され、Ｘ軸方向と直交するＸＹ平面内のＹ軸方向に７だけ配置された複数の分割マップを含む。すなわち、管理エリアは、「１」から「８４」の複数の分割エリアで分割される。各分割エリアには、Ｘ軸方向に１つずつ昇順させた番号が付与される。
【０１２５】
更新部３３Ｅは、ダンプトラック２が存在する分割エリアのＩＤを常に計算し、分割エリアのＩＤが隣接する分割エリアのＩＤに変更されたと判定したとき、変更後の分割エリアのＩＤを取得する。
【０１２６】
ＸＹ座標系において、ある座標値（ｘ、ｙ）の分割エリアのＩＤは、（１）式、（２）式、及び（３）式に示すような四則演算だけで算出することができる。（１）式は、Ｘ軸方向のインデックスの計算式である。（２）式は、Ｙ軸方向のインデックスの計算式である。（３）式は、データ行列のインデックスの計算式である。
【０１２７】
【数１】
2017109977.tif 000003
【０１２８】
【数２】
2017109977.tif 000004
【０１２９】
【数３】
2017109977.tif 000005
【０１３０】
（１）式、（２）式、及び（３）式において、ｃｘ、ｃｙは、グローバル座標系における分割エリアの中心座標を示す。Ｒｅは、分割マップデータの解像度を示す。ｗは、Ｘ軸方向における分割エリアによる管理エリアの第１分割数を示す。ｈは、Ｙ軸方向における分割エリアによる管理エリアの第２分割数を示す。
【０１３１】
図１６に示すように、座標データ（又はＩＤ）が「ｉ」である分割エリアを中心として９つの分割エリアが隣接し、中心の分割エリアにダンプトラック２が存在する場合、中心の分割エリアに隣接する８つの分割エリアそれぞれの座標データは、第１分割数ｗを使った四則演算のみで高速に算出可能である。図１６に示すように、中心の分割エリアの＋Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ＋１」であり、−Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ−１」であり、＋Ｙ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ＋ｗ」であり、−Ｙ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ−ｗ」である。また、座標値が「ｉ＋ｗ」である分割エリアの＋Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ＋ｗ＋１」であり、−Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ＋ｗ−１」である。また、ＩＤが「ｉ−ｗ」である分割エリアの＋Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ−ｗ＋１」であり、−Ｘ側に隣接する分割エリアの座標値は「ｉ−ｗ−１」である。このように、更新部３３Ｅは、ダンプトラック２が存在する分割エリアにおける座標値「ｉ」と第１分割数ｗとに基づいて、分割マップの座標値及びその座標値に対応付けられて付与されたＩＤが変更された後の、記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆを決定することができる。
【０１３２】
なお、図１５及び図１６に示す例では、Ｘ軸方向に１つずつ番号を昇順させて分割エリアに座標データ（又はＩＤ）を付与する例について説明した。Ｙ軸方向に１つずつ番号を昇順させて分割エリアに座標データ（又はＩＤ）を付与することにより、更新部３３Ｄは、ダンプトラック２が存在する分割エリアのＸＹ平面内における座標データと、第２分割数ｈとに基づいて、記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆを決定することができる。
【０１３３】
＜作用及び効果＞
以上説明したように、実施形態１によれば、管理エリアを複数の分割マップに分割し、複数の分割エリアそれぞれのマップを示す複数の分割マップデータＭＩｐをマップ保存用データベース３６に記憶させ、位置データ取得部３３Ｆで取得されたダンプトラック１の絶対値を示す位置データに基づいて、マップ保存用データベース３６に記憶されている複数の分割マップデータＭＩｐから特定マップデータＭＩｆを決定するようにしたので、マップ保存用データベース３６に記憶されている複数の分割マップデータＭＩｐのうち、照合航法走行に必要なダンプトラック２の周辺のマップを示す特定マップデータＭＩｆのみを記憶部３３Ｄに読み込ませることができる。これにより、記憶部３３Ｄの大容量化及び演算処理の負荷の増大を招くことなく、記憶部３３Ｄに読み込まれた特定マップデータＭＩｆを使ってダンプトラック２の位置を算出して、照合航法走行させることができる。
【０１３４】
また、実施形態１によれば、更新部３３Ｅは、ＧＰＳ検出器３１の検出データに基づいて、記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆを変更するので、ダンプトラック２が走行経路ＲＰを走行しても、常に、照合航法走行に必要なダンプトラック２の周辺のマップを示す特定マップデータＭＩｆのみを記憶部３３Ｄに読み込ませることができ、照合航法走行に不要なデータが記憶部３３Ｄに読み込まれてしまうことが抑制される。
【０１３５】
また、実施形態１によれば、記憶部３３Ｄに読み込まれる特定マップデータＭＩｆは、隣接する分割エリアを示す複数の分割マップデータＭＩｐを含む。更新部３３Ｅは、ＧＰＳ受信器３１の検出データに基づいて、ダンプトラック２が隣接する２つの分割エリアのうち一方の分割エリアから他方の分割エリアに移動したと判定したとき、特定マップデータＭＩｆを更新する。特定マップデータＭＩｆの更新のタイミングが、ダンプトラック２が一方の分割エリアから他方の分割エリアに移動したタイミングに規定されることにより、常に、照合航法走行に必要最小限の特定マップデータＭＩｆを使用することができる。
【０１３６】
また、実施形態１によれば、ダンプトラック２が分割エリアＡｐ１から分割エリアＡｐ２を経て分割エリアＡｐ３に移動する場合、更新部３３Ｅは、ダンプトラック２の進行方向の前方に存在する分割エリアＡｐを示す分割マップデータＭＩｐを特定マップデータＭＩｆとして記憶部３３Ｄに順次読み込ませるので、照合航法走行に必要の特定マップデータＭＩｆを記憶部３３Ｄに記憶させることができる。
【０１３７】
また、実施形態１によれば、更新部３３Ｅは、ダンプトラック２の進行方向の後方に存在する分割エリアＡｐを示す分割マップデータＭＩｐを記憶部３３Ｄから順次消去するので、記憶部３３Ｄに記憶されるデータ量の増大を抑制することができる。
【０１３８】
また、実施形態１によれば、特定マップデータＭＩｆは、ダンプトラック２が存在する分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐ、及びダンプトラック２が存在する分割エリアの周囲に配置される複数の分割エリアのそれぞれを示す分割マップデータＭＩｐを含む。これにより、照合航法走行に必要十分な特定マップデータＭＩｆに記憶部３３Ｄに記憶される。
【０１３９】
また、実施形態１によれば、更新部３３Ｄは、記憶部３３Ｄに記憶される特定マップデータＭＩｆのデータ量が一定値に維持されるように、マップ保存用データベース３６に記憶されている分割マップデータＭＩｐの少なくとも一部を記憶部３３Ｄに読み込ませる処理、及び記憶部３３Ｄに記憶されている分割マップデータＭＩｐの少なくとも一部を消去する処理を実施する。これにより、記憶部３３Ｄに記憶されるデータ量の増大を抑制しつつ、照合航法走行に必要十分な特定マップデータＭＩｆを記憶部３３Ｄに記憶させることができる。
【０１４０】
また、実施形態１によれば、更新部３３Ｅは、ダンプトラック２が存在する分割エリアの座標値と、第１分割数ｗ及び第２分割数ｈの少なくとも一方とに基づいて、記憶部３３Ｄに読み込ませる特定マップデータＭＩｆを高速に演算し、決定することができる。
【０１４１】
実施形態２．
実施形態２について説明する。以下の説明において、上述の実施形態１と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１４２】
上述の実施形態１においては、第２記憶部である記憶部３３Ｄの大容量化及びデータ量の増大化を抑制する方法について説明した。実施形態２においては、第１記憶部であるマップ保存用データベース３６の大容量化及びデータ量の増大化を抑制する方法について説明する。
【０１４３】
＜マップデータ作成におけるダンプトラックの動作＞
図１７は、実施形態２に係るマップデータＭＩの作成におけるダンプトラック２の動作を示すフローチャートである。図１８は、実施形態２に係るマップ保存用データベース３６の動作を説明するための模式図である。
【０１４４】
マップ保存用データベース３６には、過去の所定期間におけるマップデータ作成処理において作成された分割マップデータＭＩｐが記憶されている。すなわち、過去の所定期間において取得されたＧＰＳ検出器３１の検出データとレーザセンサ２４Ｂの検出データとに基づいて作成された分割マップデータＭＩｐがマップ保存用データベース３６に記憶されている。
【０１４５】
駐機場において停止していたダンプトラック２が始動される（ステップＳＴ８０）。ダンプトラック２が始動され、位置計測コントローラ３３が起動すると、更新部３３Ｅは、過去の所定期間において作成されマップ保存用データベース３６に記憶されている分割マップデータＭＩｐが作成されてからの経過時間が規定時間を超えているか否かを判定する（ステップＳＴ８１）。複数の分割マップデータＭＩｐがマップ保存用データベース３６に記憶されている。更新部３３Ｅは、複数の分割マップデータＭＩｐのそれぞれについて、作成されてからの経過時間が規定時間を超えているか否かを判定する。規定時間は、例えば３日間である。
【０１４６】
マップ保存用データベース３６において、複数の分割マップデータＭＩｐのそれぞれはファイル化されフォルダ管理される。図１８に示すように、作成されてからの経過時間が規定時間を超えていない分割マップデータＭＩｐは、新フォルダに格納される。作成されてからの経過時間が規定時間を超えている分割マップデータＭＩｐは、旧フォルダに格納される。
【０１４７】
図１８に示す例では、過去の所定期間（第２期間）において作成された３つの分割マップデータ（ファイル１、ファイル２、及びファイル３）が、新フォルダに格納され、過去の所定期間（第２期間）よりも前の期間（第１期間）において作成された３つの分割マップデータ（ファイル２、ファイル３、及びファイル４）が、旧フォルダに格納されている。
【０１４８】
ファイル１は、複数の分割エリアのうち第１の分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐである。ファイル２は、複数の分割エリアのうち第２の分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐである。ファイル３は、複数の分割エリアのうち第３の分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐである。ファイル４は、複数の分割エリアのうち第４の分割エリアを示す分割マップデータＭＩｐである。
【０１４９】
新フォルダに格納されているファイル２と旧フォルダに格納されているファイル２とは、同一の分割エリア（第２の分割エリア）を示す分割マップデータＭＩｐである。新フォルダに格納されているファイル３と旧フォルダに格納されているファイル３とは、同一の分割エリア（第３の分割エリア）を示す分割マップデータＭＩｐである。
【０１５０】
ステップＳＴ８１において、更新部３３Ｅは、過去の所定期間において作成され新フォルダに格納されている複数の分割マップデータＭＩｐ（ファイル１、ファイル２、ファイル３）のそれぞれについて、作成されてからの経過時間が規定時間を超えているか否かを判定する。ステップＳＴ８１において、作成されてからの経過時間が一定時間を超えている分割マップデータＭＩｐが存在すると判定された場合（ステップＳＴ８１：Ｙｅｓ）、更新部３３Ｅは、新フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐを旧フォルダに移動する（ステップＳＴ８２）。
【０１５１】
図１８に示すように、新フォルダに格納されている複数の分割マップデータＭＩｐの全部が、すなわち、ファイル１、ファイル２、及びファイル３の全てが、新フォルダから旧フォルダに移動される。新フォルダに格納されていたファイル１、ファイル２、及びファイル３が旧フォルダに移動されると、ファイル１は、旧フォルダに格納される。旧フォルダに格納されていたファイル２は、新フォルダから旧フォルダに移動されたフォルダ２に更新される（上書き保存される）。旧フォルダに格納されていたファイル３は、新フォルダから旧フォルダに移動されたフォルダ３に更新される（上書き保存される）。旧フォルダに格納されていたファイル４は、存続する。
【０１５２】
このように、過去の第１期間において作成されマップ保存用データベース３６の旧フォルダに記憶されている分割マップフォルダＭＩｐの少なくとも一部は、第１期間の後の第２期間において作成された分割マップデータＭＩｐにより更新される。
【０１５３】
ステップＳＴ８１において、作成されてからの経過時間が一定時間を超えている分割マップデータＭＩｐが存在しないと判定された場合（ステップＳＴ８１：Ｎｏ）、又はステップＳＴ８２の処理が終了した場合、ダンプトラック２は、鉱山における作業を開始する（ステップＳＴ８３）。ダンプトラック２は、走行経路ＲＰを走行する。
【０１５４】
ダンプトラック２の走行において、位置計測コントローラ３３は、位置データ取得部３３Ｆによりダンプトラック２の位置データを取得しつつ、レーザセンサ２４Ｂで土手ＢＫの検出を行う。位置計測コントローラ３３のマップデータ作成部３３Ｃは、ＧＰＳ受信器３１の検出データとレーザセンサ２４Ｂの検出データとに基づいて分割マップデータＭＩｐを作成する。作成された分割マップデータＭＩｐは、マップ保存用データベース３６の新フォルダに格納される。
【０１５５】
走行コントローラ２０は、照合航法走行を実施するか否かを判定する（ステップＳＴ８４）。
【０１５６】
ステップＳＴ８４において、照合航法走行を実施せず、ＧＰＳ走行を実施すると判定された場合（ステップＳＴ８４：Ｎｏ）、マップデータ作成処理が継続される。更新部３３Ｅは、レーザセンサ２４Ｂを使って作成された分割マップデータＭＩｐを新フォルダに格納する（ステップＳＴ８５）。
【０１５７】
ステップＳＴ８４において、ＧＰＳ走行が実施不可能であり、照合航法走行を実施すると判定された場合（ステップＳＴ８４：Ｙｅｓ）、更新部３３Ｅは、旧フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐと新フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐとを統合する（ステップＳＴ８６）。新フォルダに格納されている分割マップデータは、レーザセンサ２４Ｂを使ってリアルタイムで作成中の分割マップデータＭＩｐを含む。
【０１５８】
旧フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐと新フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐとを統合することは、図１８を参照して説明したように、旧フォルダに格納されているファイルと新フォルダに格納されているファイルとが同一の分割エリアを示す分割マップデータである場合には、旧フォルダのファイルが新フォルダのファイルに更新（上書き）され、新フォルダ及び旧フォルダのいずれか一方にしかないファイルは、消去又は更新されずに維持されることを含む。
【０１５９】
また、旧フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐと新フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐとを統合することは、ある分割エリアについて過去の第１期間において作成され旧フォルダに格納されている分割マップデータＭＩｐと、同一の分割エリアについて第１期間の後の第２期間において作成された分割マップデータＭＩｐとの論理和を算出することを含む。
【０１６０】
図１９は、分割マップデータＭＩｐの論理和を算出する処理を説明するための模式図である。旧フォルダには、ある分割エリアＡｐａについて過去の第１期間において作成された分割マップデータであるファイルＡ１が格納されている。新フォルダには、同一の分割エリアＡｐａについて第１期間の後の第２期間において作成された分割マップデータであるファイルＡ２が格納されている。
【０１６１】
ファイルＡ１及びファイルＡ２はそれぞれ、複数のグリッドＧＲで規定されている。複数のグリッドＧＲのそれぞれにＸ−Ｙ座標における座標値が与えられている。グリッドＧＲの座標値は、グローバル座標系における絶対位置を示す。ファイルＡ１とファイルＡ２とは、同一の分割エリアＡｐａの分割マップデータである。したがって、例えば、ファイルＡ１の座標値（ｘ１、ｙ１）と、ファイルＡ２の座標値（ｘ１、ｙ１）とは、同一の位置を示す。また、ファイルＡ１及びファイルＡ２の各座標値に含まれるデータは、土手ＢＫの有無を示すバイナリデータ（１ビットデータ）である。
【０１６２】
一例として、ファイルＡ１は、座標値（ｘ３、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ２、ｙ３）、（ｘ３、ｙ４）、（ｘ３、ｙ５）に土手ＢＫが存在することを示すバイナリデータを含む。ファイルＡ２は、座標値（ｘ２、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ３、ｙ３）、（ｘ３、ｙ４）、（ｘ３、ｙ５）に土手ＢＫが存在することを示すバイナリデータを含む。
【０１６３】
ファイルＡ１とファイルＡ２との論理和は、同一の位置を示す座標値の論理和である。したがって、図１９に示すように、ファイルＡ１とファイルＡ２との論理和を示す統合された分割マップデータは、座標値（ｘ２、ｙ１）、（ｘ３、ｙ１）、（ｘ２、ｙ２）、（ｘ２、ｙ３）、（ｘ３、ｙ３）、（ｘ３、ｙ４）、（ｘ３、ｙ５）に土手ＢＫが存在することを示すバイナリデータを含む。
【０１６４】
ファイルＡ１とファイルＡ２との論理和を示す統合された分割マップデータが作成された後、位置演算部３３Ｂは、統合された分割マップデータ（論理和）とレーザセンサ２４Ｂの検出データとを照合して、分割エリアＡｐａにおけるダンプトラック２の位置を算出する。走行コントローラ２０は、位置演算部３３Ｂで算出されたダンプトラック２の位置と設定されたコースデータとに基づいて、ダンプトラック２を照合航法走行させる（ステップＳＴ８７）。
【０１６５】
＜作用及び効果＞
以上説明したように、実施形態２によれば、マップ保存用データベース３６に記憶されている分割マップデータＭＩｐについて、作成されてからの経過時間が規定時間（例えば３日間）を超えているか否かが判定され、作成された分割マップデータＭＩｐが規定時間毎にグループ化され、１つのフォルダに格納されて管理される。過去の第１期間（例えば現時点を基準として６日前から３日前までの期間）に作成された分割マップデータＭＩｐがマップ保存用データベース３６の旧フォルダに格納され、第１期間の後の第２期間（例えば現時点を基準として３日前から現時点までの期間）に作成された分割マップデータＭＩｐが新フォルダに格納される。第１期間において作成された分割マップデータＭＩｐは、第２期間において作成された分割マップデータＭＩｐにより更新される。これにより、最新の分割マップデータが残りつつ、古い分割マップデータが消去されるので、マップ保存用データベース３６に記憶されるデータ量の増大化が抑制される。
【０１６６】
また、鉱山においては採掘作業が実施され、積込場ＬＰＡの位置又は形状、排土場ＤＰＡの位置又は形状、及び搬送路ＨＬの位置又は形状が日々変化する。そのため、古い分割マップデータは、現状の分割エリアの状態から乖離する可能性が高い。実施形態２によれば、古い分割マップデータから順番に消去されるので、マップ保存用データベース３６に記憶される分割マップデータと現状の分割エリアの状態とが乖離することが抑制される。
【０１６７】
また、実施形態２によれば、図１８を参照して説明したように、新フォルダに存在せず、旧フォルダに存在するファイル４は、維持される。これにより、第２期間においては取得できなかったファイル４のデータを有効活用することができる。実施形態２によれば、照合航法走行する場合、旧フォルダの分割マップデータと新フォルダの分割マップデータとが統合される。図１８に示す例では、ファイル１、ファイル２、ファイル３、及びファイル４のデータを使って、照合航法走行が実施される。これにより、鉱山の広範囲において照合航法走行を実施することができる。
【０１６８】
また、実施形態２によれば、同一の分割エリアを示す分割マップデータ（ファイル）が新フォルダと旧フォルダとの両方に存在する場合、旧フォルダのファイルと新フォルダのファイルとの論理和が算出される。これにより、分割マップデータの信頼性が向上し、照合航法走行を精度良く実施することができる。
【０１６９】
なお、実施形態２において、旧フォルダに存在し、新フォルダに存在しないファイルは、旧フォルダにおいて維持されることとした。作成されてからの経過時間について規定時間よりも長い第２の規定時間（例えば１カ月）を設け、作成されてからの経過時間が第２の規定時間を超えたファイルは消去されてもよい。これにより、あまりにも古い分割ファイルデータが旧フォルダに存続し続けることが抑制される。
【０１７０】
＜その他の実施形態＞
なお、上述の各実施形態においては、図２０の模式図に示すように、マップ保存用データベース３６がダンプトラック２に配置され、ダンプトラック２に配置されているマップ保存用データベース３６において、マップデータ作成処理で作成された分割マップデータが管理され、照合航法走行に使用されることとした。図２１の模式図に示すように、分割マップデータを記憶し管理するマップ保存用データベース３６が、ダンプトラック２とは別の位置に配置される管制施設７のコンピュータ１１に設けられてもよい。例えば、コンピュータ１１の記憶装置１３の外部記憶装置が、マップ保存用データベース３６として機能してもよい。ダンプトラック２によって実施されたマップデータ作成処理で作成された分割マップデータは、通信システム９により無線で管理施設７のコンピュータ１１に送信される。ダンプトラック２において照合航法走行が実行される場合、コンピュータ１１の記憶装置１３の外部記憶装置に記憶されている複数の分割マップデータから決定された特定マップデータＭＩｆが通信システム９により無線でダンプトラック２の記憶部３３Ｄに供給される。
【０１７１】
なお、上述の各実施形態においては、照合航法走行時及びマップデータ作成処理において、非接触センサ２４のうちレーザセンサ２４Ｂの検出データを用いることとした。照合航法走行時及びマップデータ作成処理の少なくとも一方において、非接触センサ２４のうちレーダ２４Ａの検出データが用いられてもよい。なお、非接触センサ２４は、ダンプトラック２の周囲の物体との相対位置を計測可能な測距センサであればよい。例えば、非接触センサ２４として、ダンプトラック２の周囲の物体の光学像を取得するカメラが用いられてもよい。
【０１７２】
上述した各実施形態の構成要件は、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものを含む。また、上述した各実施形態の構成要件は、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。
【０１７３】
なお、上述の実施形態では、作業機械が鉱山にて用いられる鉱山機械である例で説明したが、それに限られず、地下鉱山で用いられる作業機械や、地上の作業現場で用いられる作業機械に適用してもよい。作業機械は、鉱山機械を含むものである。
【０１７４】
また、上述の実施形態ではＧＰＳ検出器を用いて鉱山機械の位置を検出していたが、それに限られず、周知の「位置検出装置」に基づいて鉱山機械の位置を検出できるようにしてもよい。特に、地下鉱山ではＧＰＳを検出できないため、例えば、既存の位置検出装置であるＩＭＥＳ（Indoor  Messaging  System）、疑似衛星（スードライト）、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentifier）、ビーコン、測量器、無線ＬＡＮ、ＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）、ＳＬＡＭ（Simultaneous  Localization  and  Mapping）、ランドマーク（走行経路の傍らに設けた目印）を使用した作業機械の自己位置推定等を用いてもよい。これらの位置検出装置を、地上の鉱山における鉱山機械または地上の作業現場で用いられる作業機械に用いてもよい。
【０１７５】
実施形態において、ＧＰＳ基地局１９を用いた補正観測情報をＧＰＳ位置の検出に利用する例を説明したが、ダンプトラック２のＧＰＳ受信器３１単体で位置を検出してもよい。また、上述の実施形態において、ＧＰＳ位置の誤差（精度）が所定の誤差以下であるか否かを、ＧＰＳ基地局１９の補正観測情報を用いずにダンプトラック２のＧＰＳ受信器３１単体に基づいて判定してもよい。
【０１７６】
また、「作業機械の制御システム」として、上述の実施形態では地上の鉱山におけるダンプトラックの制御システムを例に説明したが、それに限られず、地上の鉱山における他の鉱山機械、地下鉱山に用いられる作業機械又は地上の作業現場で用いられる作業機械（油圧ショベル、ブルドーザ、ホイールローダ等）であって、「位置検出装置」、「非接触センサ」及び「位置演算部」を備える作業機械の制御システムも含んでいる。
【符号の説明】
【０１７７】
１  管理システム
２  ダンプトラック（鉱山機械）
２Ｅ  内燃機関
２Ｇ  発電機
２Ｓ  操舵装置
３  他の鉱山機械
４  鉱山機械
５  測位衛星
６  中継器
７  管制施設
９  通信システム
１０  管理装置
１１  コンピュータ
１２  処理装置（コースデータ作成部）
１３  記憶装置
１３Ｂ  データベース
１５  入出力部
１６  表示装置
１７  入力装置
１８  無線通信装置
１８Ａ  アンテナ
１９  ＧＰＳ基地局
１９Ａ  アンテナ
１９Ｂ  送受信装置
１９Ｃ  アンテナ
２０  走行コントローラ（走行制御部）
２１  車両本体
２２  ベッセル
２３  車輪
２３Ｂ  制動装置
２３Ｆ  前輪
２３Ｍ  電動機
２３Ｒ  後輪
２４  非接触センサ
２４Ａ  レーダ
２４Ｂ  レーザセンサ
２６  ジャイロセンサ
２７  速度センサ
３０  制御システム
３１  ＧＰＳ受信器（位置検出装置）
３１Ａ  アンテナ
３１Ｂ  アンテナ
３２  走行経路作成装置
３２Ａ  経路位置記憶部
３３  位置計測コントローラ
３３Ａ  判定部
３３Ｂ  照合航法演算部（位置演算部）
３３Ｃ  マップデータ作成部
３３Ｄ  記憶部（第２記憶部）
３３Ｅ  更新部
３３Ｆ  位置データ取得部
３４  無線通信装置
３４Ａ  アンテナ
３５  第１信号線
３６  マップ保存用データベース
３７Ａ  第２通信線
３８  観測点座標変換部
３９  観測点利用可能判断部
４０  安全コントローラ
ＢＫ  土手
ＣＲ  破砕機
ＤＰＡ  排土場
ＧＲ  グリッド
ＨＬ  搬送路
ＩＡＨ  照射エリア
ＩＡＶ  照射エリア
ＩＳ  交差点
ＫＦ  カルマンフィルタ
ＬＰＡ  積込場
ＭＩ  マップデータ
ＭＩｆ  特定マップデータ
ＭＩｍ  管理マップデータ
ＭＩｐ  分割マップデータ
ＲＰ  走行経路
【図１】
2017109977.tif 000006
【図２】
2017109977.tif 000007
【図３】
2017109977.tif 000008
【図４】
2017109977.tif 000009
【図５】
2017109977.tif 000010
【図６】
2017109977.tif 000011
【図７】
2017109977.tif 000012
【図８】
2017109977.tif 000013
【図９】
2017109977.tif 000014
【図１０】
2017109977.tif 000015
【図１１】
2017109977.tif 000016
【図１２】
2017109977.tif 000017
【図１３】
2017109977.tif 000018
【図１４】
2017109977.tif 000019
【図１５】
2017109977.tif 000020
【図１６】
2017109977.tif 000021
【図１７】
2017109977.tif 000022
【図１８】
2017109977.tif 000023
【図１９】
2017109977.tif 000024
【図２０】
2017109977.tif 000025
【図２１】
2017109977.tif 000026
【国際調査報告】
2017109977.tif 000027
2017109977.tif 000028
2017109977.tif 000029
2017109977.tif 000030