(57)【要約】【課題】鉱山等の広大で単調な環境を往復する作業機械の障害物検出センサの汚れの有無の判定において、誤判定を低減する。【解決手段】レーダ１２１が検出した障害物の情報から、検出した障害物の個数を取得する障害物個数取得部２１０と、車体情報検出センサ１２０が取得した車体情報を格納する車体情報格納部２２０と、障害物の個数および車体情報を用いて、レーダ１２１の汚れの有無を判定する汚れ判定部２３０と、を備え、汚れ判定部２３０は、障害物の個数を用い、検出された障害物の個数が所定数以下の期間である未検出期間を算出し、算出した未検出期間が所定値以上である場合、車体情報のうち車速および操舵量を用い、未検出期間中の、作業機械の走行距離および所定以上の操舵量が継続する期間である操舵継続期間を算出し、走行距離が所定値以上および操舵継続期間が所定値以上の少なくとも一方の条件を満たす場合、汚れ有と判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
障害物検出センサと車体情報検出センサとを搭載した作業機械における当該障害物検出センサの汚れ判定装置であって、
前記障害物検出センサが検出した障害物の情報から、検出した障害物の個数を取得する障害物個数取得部と、
前記車体情報検出センサが取得した車体情報を格納する車体情報格納部と、
前記障害物の個数および前記車体情報を用いて、前記障害物検出センサの汚れの有無を判定する汚れ判定部と、を備え、
前記汚れ判定部は、前記障害物の個数を用い、検出された前記障害物の個数が所定数以下の期間である未検出期間を算出し、算出した前記未検出期間が所定値以上である場合、前記車体情報のうち車速および操舵量を用い、当該未検出期間中の、前記作業機械の走行距離および所定以上の操舵量が継続する期間である操舵継続期間を算出し、前記走行距離が所定値以上および前記操舵継続期間が所定値以上の少なくとも一方の条件を満たす場合、汚れ有と判定すること
を特徴とする障害物検出センサの汚れ判定装置。
【請求項２】
請求項１記載の障害物検出センサの汚れ判定装置であって、
前記汚れ判定部は、前記車体情報から得た、当該作業機械の走行路の勾配値を用いて、前記未検出期間中の当該勾配値が所定値以下の状態が継続する期間として平地継続期間を算出し、算出した前記平地継続期間をさらに判定に用いること
を特徴とする障害物検出センサの汚れ判定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の障害物検出センサの汚れ判定装置であって、
前記汚れ判定部は、前記車体情報を用いて、前記未検出期間中の当該作業機械の積載量の変化量を算出し、算出した前記変化量をさらに判定に用いること
を特徴とする障害物検出センサの汚れ判定装置。
【請求項４】
請求項１から３いずれか１項記載の障害物検出センサの汚れ判定装置であって、
前記汚れ判定部は、前記車体情報を用いて、前記未検出期間中の、当該作業機械のサスペンション圧の変化量が所定値以上となる状態が継続する期間として凹凸継続期間を算出し、算出した前記凹凸継続期間をさらに判定に用いること
を特徴とする障害物検出センサの汚れ判定装置。
【請求項５】
作業機械に搭載された障害物検出センサの汚れの有無を判定する障害物検出センサの汚れ判定方法であって、
前記障害物検出センサが検出した障害物の個数が所定数以下の期間である未検出期間が所定以上継続したか否かを判別する未検出期間判別ステップと、
前記未検出期間が所定以上継続した場合、前記作業機械の車速を用いて、前記未検出期間中の当該作業機械の走行距離を算出し、算出された走行距離が所定値以上であるか否か判別する走行距離判別ステップと、
前記走行距離が所定値以上である場合、前記未検出期間中に、前記作業機械の所定以上の操舵量が継続した期間である操舵継続期間を算出し、算出された前記操舵継続期間が所定値以上である場合、汚れ有と判別する汚れ判別ステップと、を備えること
を特徴とする障害物検出センサの汚れ判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業機械のセンサの汚れ判定技術に関し、特に、作業機械の周囲の障害物を検出する障害物検出センサに付着した汚れの有無を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等の移動体には、周囲の障害物を検出するレーダが搭載され、このレーダの汚れの有無を判定する技術がある。判定における誤判定を低減する先行技術として、特許文献１に、「レーダ検知処理、条件判定処理、レーダ汚れ判定処理を実行する判定部を備えるレーダ判定装置であって、レーダ検知処理では、レーダが所定時間、障害物を検知できないことを判定基準としてその汚れの存在を推定し、条件判定処理では、ＡＣＣ制御ＥＣＵに接続された各種センサ類／各種ＥＣＵ等の情報を入力して、水分条件、地域条件を判定し、レーダ汚れ判定処理では、レーダ検知処理で汚れの存在を推定した場合でも、水分条件、地域条件が成立しない場合には、異常と判定せず、レーダ検知処理の時間のカウントをリセットする（要約抜粋）」、レーダ判定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９１３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示の技術は、移動体が市街地を走行することを前提とし、障害物を検知できない環境では、検知条件を緩和し、頻繁な警告を抑える。検知できない環境の地理的条件として、例えば、全く標識のない一本道などがあげられている。
【０００５】
ダンプトラックで代表される作業機械は、鉱山等で使用される。そして、広大な土地に敷設された搬送路上等で使用される。これは、上記特許文献１の検知できない地理的条件に相当する。従って、このような作業機械の障害物検出センサの汚れ検知に、特許文献１に開示の技術を用いると、常に警告が抑えられてしまう。このため、鉱山等の、作業機械の使用環境にあった判定技術が求められている。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、鉱山等の広大で単調な環境を往復する作業機械の障害物検出センサの汚れの有無の判定において、誤判定を低減する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、障害物検出センサと車体情報検出センサとを搭載した作業機械における当該障害物検出センサの汚れ判定装置であって、前記障害物検出センサが検出した障害物の情報から、検出した障害物の個数を取得する障害物個数取得部と、前記車体情報検出センサが取得した車体情報を格納する車体情報格納部と、前記障害物の個数および前記車体情報を用いて、前記障害物検出センサの汚れの有無を判定する汚れ判定部と、を備え、前記汚れ判定部は、前記障害物の個数を用い、検出された前記障害物の個数が所定数以下の期間である未検出期間を算出し、算出した前記未検出期間が所定値以上である場合、前記車体情報のうち車速および操舵量を用い、当該未検出期間中の、前記作業機械の走行距離および所定以上の操舵量が継続する期間である操舵継続期間を算出し、前記走行距離が所定値以上および前記操舵継続期間が所定値以上の少なくとも一方の条件を満たす場合、汚れ有と判定する障害物検出センサの汚れ判定装置を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、鉱山等の広大で単調な環境を往復する作業機械の障害物検出センサの汚れの有無の判定において、誤判定を低減できる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態のダンプトラックの左側面図である。
【図２】本発明の実施形態のダンプトラックのコントローラの機能ブロック図である。
【図３】本発明の実施形態の汚れ判定処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態の汚れ判定処理の変形例のフローチャートである。
【図５】本発明の実施形態の汚れ判定処理の変形例のフローチャートである。
【図６】本発明の実施形態の汚れ判定処理の変形例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る実施形態を、図に基づいて説明する。以下、本明細書において、同一機能を有するものは、特に断らない限り同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。以下、作業機械として、ダンプトラック１００を例にあげて説明する。
【００１１】
本実施形態のダンプトラック１００は、自身に搭載された、障害物を検出する障害物検出センサの汚れの有無を、当該障害物検出センサの検出結果と自車両の各種の車体情報を検出するセンサで取得した車体情報とを用いて、精度よく判定する判定機能を備える。
【００１２】
判定機能の詳細な説明に先立ち、これらのセンサが搭載されるダンプトラック１００について説明する。図１は、本実施形態のダンプトラック１００の左側面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のダンプトラック１００は、フレーム１１０と、前輪１０４と、後輪１０５と、前輪１０４および後輪１０５にサスペンション１０９を介して搭載されたフレーム１１０と、フレーム１１０にホイストシリンダ１１９を介して起伏自在に支持されたベッセル１１４と、を備える。フレーム１１０の前部にはキャブ（運転室）１１３が搭載される。また、ダンプトラック１００の前面には、前方の障害物を検出する障害物検出センサ１２１が設置される。以下、本実施形態では、障害物検出センサ１２１として、レーダ１２１を例にあげて説明する。
【００１４】
レーダ１２１は、ダンプトラック１００の周囲の障害物を認識するセンサであり、レーダ１２１から障害物までの距離（相対距離）と、障害物と自車両（ダンプトラック１００）との相対速度とを障害物情報として出力する。レーダ１２１は、光波やミリ波などの送信波を発信し、障害物で反射した反射波を受信することにより、障害物情報を得る。
【００１５】
レーダ１２１の出力は、例えば、ダンプトラック１００と先行車両との間隔を一定に保もつように制御する装置や、ダンプトラック１００と先行車両との距離が一定以下になった場合に警告や制動制御を行う装置等に利用される。このため、レーダ１２１の出力には、高い精度が求められる。しかしながら、レーダ１２１あるいはその保護カバーの表面は外部に露出しているため、雨滴や泥等が付着しやすい。これらでレーダ１２１等の表面が汚れると、検出精度が低下する。このため、レーダ１２１の汚れの有無は、精度よく判定することが望まれている。
【００１６】
また、ダンプトラック１００は、ダンプトラック１００の各部の動作を制御するコントローラ２００を備える。本実施形態では、コントローラ２００は、さらに、レーダ１２１の汚れの有無を判定する汚れ判定装置の機能を実現する。以下、本実施形態のコントローラ２００の、汚れ判定機能を実現する構成の詳細を、図２を用いて説明する。
【００１７】
図２は、本実施形態のコントローラ２００の汚れ判定機能を実現する構成の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態のコントローラ２００は、障害物個数取得部２１０と、車体情報格納部２２０と、汚れ判定部２３０とを備える。
【００１８】
コントローラ２００は、例えば、図示されないが、各種の演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）と、ＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置と、ＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）とを含むハードウェアから構成される。
【００１９】
このようなハードウェア構成において、ＲＯＭやＨＤＤ、もしくは図示しない光学ディスク等の記録媒体に格納されたプログラムがＲＡＭに読み出され、ＣＰＵの制御に従って動作することにより、プログラム（ソフトウェア）とハードウェアとが協働して、コントローラ２００の機能を実現する機能ブロックが構成される。また、車体情報格納部２２０は、記憶装置またはＲＡＭ等に構築される。
【００２０】
また、コントローラ２００の全部または一部の機能は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ−ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）などのハードウェアによって実現されてもよい。また、コントローラ２００の各機能は、比較器、微分回路、加算回路等の回路で実現してもよい。
【００２１】
以下、コントローラ２００を構成する各部の詳細を説明する。
【００２２】
障害物個数取得部２１０は、レーダ１２１から受け取った障害物情報に基づき、予め定めた期間の、レーダ１２１の検出範囲内の障害物の個数を取得し、取得する毎に、汚れ判定部２３０に出力する。予め定めた期間は、例えば、レーダ１２１が、検出範囲全体を１回走査する期間とする。以後、走査期間と呼ぶ。
【００２３】
車体情報格納部２２０は、ダンプトラック１００が備える、ダンプトラック１００の車体情報を検出する各種のセンサ（車体情報検出センサ）１２０からの出力を、車体情報として車体情報検出センサ１２０毎に受信時刻に対応づけて保存する。なお、車体情報の格納は、後述するように、汚れ判定部２３０からの指示に従って行うよう構成してもよい。
【００２４】
本実施形態では、ダンプトラック１００は、車体情報検出センサ１２０として、例えば、前輪１０４および後輪１０５の速度を、車輪速度（車速）として検出する車速センサ１２２、操舵角を検出する操舵角センサ１２３、サスペンション圧を検出するサスペンション圧センサ１２４、ダンプトラック１００の加速度を検出する加速度センサ１２５、トルク値を検出するトルク値センサ１２６、等を備える。車体情報格納部２２０は、これらのセンサからの出力を車体情報として格納する。
【００２５】
なお、ダンプトラック１００は、ベッセル１１４の積載量を計測する積載量計測センサ、ダンプトラック１００が走行する路面の勾配を計測する勾配計測センサ等をさらに備えていてもよい。
【００２６】
汚れ判定部２３０は、障害物個数取得部２１０から走査期間毎に受け取る障害物の個数と、車体情報格納部２２０に格納された車体情報と、を用いて、レーダ１２１の汚れの有無を判定する。そして、汚れ有りと判定された場合、それを示す信号を出力する。
【００２７】
本実施形態では、汚れ判定部２３０は、検出された障害物の個数が予め定めた閾値以下の状態が、所定時間以上継続し、その間のダンプトラック１００の走行距離が所定以上であり、かつ、所定以上の操舵量が継続する期間が所定以上である場合、汚れ有りと判定する。以下、障害物の個数が予め定めた閾値以下の状態を未検出状態と呼ぶ。
【００２８】
以下、本実施形態の汚れ判定部２３０の汚れ判定処理を、図３の処理フローに沿って説明する。なお、ここでは、ダンプトラック１００の稼働中、汚れ有りと判定されない限り、判定を継続する場合を例にあげて説明する。
【００２９】
まず、汚れ判定部２３０は、未検出状態であるか否かを判別する（ステップＳ１１０１）。ここでは、障害物個数取得部２１０から送信された障害物の個数が、予め定めた閾値未満であるか否かで判別する。閾値未満であれば、未検出状態と判別する。
【００３０】
なお、ステップＳ１１０１において、未検出状態でなければ（Ｓ１１０１／Ｎｏ）、次の障害物の個数の受信を待つ。これは、レーダ１２１が、障害物を検出できているため、汚れは無いと判定されるためである。
【００３１】
一方、ステップＳ１１０１において、未検出状態と判別された場合（Ｓ１１０１／Ｙｅｓ）、汚れ判定部２３０は、この未検出状態が所定時間以上継続するか否かを判断する。なお、以下、未検出状態の継続期間を未検出期間と呼ぶ。このため、汚れ判定部２３０は、まず、未検出期間のカウントをスタートする（ステップＳ１１０２）。また、このとき、汚れ判定部２３０は、以後、車体情報検出センサ１２０から受信する車体情報を、車体情報格納部２２０に、受信時刻に対応づけて格納する。
【００３２】
そして、走査期間毎に、障害物個数取得部２１０から障害物の個数を受け取り、未検出状態であるか否かを判別する（ステップＳ１１０３）。そして、未検出状態でなければ（Ｓ１１０３／Ｎｏ）、未検出期間の値をリセットし（ステップＳ１１０９）、ステップＳ１１０１へ戻り、次の個数の受信を待つ。なお、ステップＳ１１０９では、併せて、車体情報格納部２２０も消去する。
【００３３】
一方、未検出状態であれば（Ｓ１１０３／Ｙｅｓ）、未検出期間をカウントアップする（ステップＳ１１０４）。ここでは、走査期間毎に未検出状態であるか否かを判別するため、例えば、その時点の未検出期間に走査期間を加算する。
【００３４】
そして、カウントアップ後の未検出期間が、予め定めた判定のための閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１１０５）。閾値未満であれば（Ｓ１１０５／Ｎｏ）、ステップＳ１１０３へ戻り、処理を繰り返す。なお、以下、この時に用いる閾値を判定期間と呼ぶ。
【００３５】
未検出期間が判定期間以上継続した場合、レーダ１２１に汚れが付着し、障害物があるにも関わらず、検出できていない可能性がある。このため、汚れ判定部２３０は、次の条件の判定に移行する。
【００３６】
未検出期間が判定期間以上である場合（Ｓ１１０５／Ｙｅｓ）、汚れ判定部２３０は、その間のダンプトラック１００の走行距離が予め定めた閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１０６）。
【００３７】
この時用いる閾値を、以下、距離閾値と呼ぶ。なお、距離閾値は、ダンプトラック１００が、障害物を検出するために十分な距離を予め設定する。
【００３８】
例えば、ダンプトラック１００が停車している場合、あるいは、低速で移動している場合、障害物のない環境に、判定期間以上、滞在する可能性がある。このような可能性を排除するため、走行距離を判定する。
【００３９】
走行距離は、車体情報格納部２２０に格納されている車速を用いて算出する。車速は、車速センサ１２２の出力値である。例えば、汚れ判定部２３０は、車速を、未検出期間、積分することにより、走行距離を算出する。
【００４０】
算出した走行距離が、距離閾値未満である場合（Ｓ１１０６／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、必ずしも汚れがあるとは判定できないとして、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダの走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００４１】
一方、算出した走行距離が、距離閾値以上である場合（Ｓ１１０６／Ｙｅｓ）、所定の距離以上走行しているにも関わらず、未検出状態が継続している。すなわち、レーダ１２１に汚れが付着し、障害物があるにも関わらず、検出できていない可能性がある。この場合、汚れ判定部２３０は、操舵量を用いた判定に移行する。
【００４２】
本実施形態では、汚れ判定部２３０は、予め定めた閾値以上の操舵量が継続する時間が、予め定めた期間（閾値）以上であるかを判別する（ステップＳ１１０７）。
【００４３】
なお、以下、予め定めた閾値以上の操舵量が継続する時間を、操舵継続期間と呼ぶ。判別に用いる閾値は、ダンプトラック１００が走行する環境に応じて予め定めておく。例えば、カーブを走行しているか否かを判別可能な値を設定する。また、期間の判別に用いる閾値を、操舵期間閾値と呼ぶ。
【００４４】
鉱山のような環境では、標識や建物等が周囲にないため、カーブのない走行路を走行中は、障害物がない可能性も高い。すなわち、ダンプトラック１００が、未検出期間中、障害物の無い環境を走行する可能性がある。このような状況を排除するためである。逆に、カーブでは、レーダ１２１は、走行路の端の路肩等を障害物として検出する。このようなカーブのある走行路を走行しているにも関わらず障害物が検出されない場合、レーダ１２１が汚れている可能性が高い。
【００４５】
汚れ判定部２３０は、車体情報格納部２２０に格納されている各車体情報検出センサ１２０の出力値のうち、操舵角センサ１２３の出力値を用いて、操舵継続期間を算出する。
【００４６】
算出した操舵継続期間が、操舵期間閾値未満である場合（Ｓ１１０７／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、必ずしも汚れがあるとは判定できないとして、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダの走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００４７】
一方、算出した操舵継続期間が、操舵期間閾値以上である場合（Ｓ１１０７／Ｙｅｓ）、レーダ１２１に汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。この場合、ダンプトラック１００は、障害物を検出する可能性の高い状況で走行しているにも関わらず、未検出期間が継続しているためである。
【００４８】
汚れ判定部２３０が、レーダ１２１に汚れ有りと判定した場合、その結果は、外部に出力される。出力先は、例えば、図２に示すように、結果をユーザに通知する出力装置１３０、ブレーキ制御装置１４０、清掃制御装置１５０等である。
【００４９】
出力装置１３０は、結果の通知を受け、レーダ１２１に汚れがあることを表示や音響出力によりユーザに提示する。例えば、出力装置１３０は、ディスプレイ、および／または、スピーカを備える。出力装置１３０の制御部は、結果の通知を受け、ディスプレイに警告を表示したり、スピーカから警告音を出力したりする。出力装置１３０は、例えば、キャブ１１３内に設けられる。
【００５０】
ブレーキ制御装置１４０は、ブレーキの駆動を制御する。ブレーキ制御装置１４０は、結果の通知を受け、ブレーキをかける等の制御を行う。ブレーキ制御装置１４０は、例えば、コントローラ２００の１つの機能である。
【００５１】
清掃制御装置１５０は、ダンプトラック１００が備える、レーダ１２１の清掃装置を制御する。清掃装置は、例えば、レーダ１２１用のワイパやウォッシャー液噴射器である。清掃制御装置１５０は、結果の通知を受け、例えば、ワイパを動かしたり、ウォッシャー液を噴射したりする。清掃制御装置１５０は、コントローラ２００の１機能として構成してもよいし、コントローラ２００から駆動信号を受信して動作する別体の装置として構成してもよい。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のコントローラ２００は、レーダ１２１が検出した障害物の情報から、検出した障害物の個数を取得する障害物個数取得部２１０と、ダンプトラック１００の操舵量および車速を車体情報として格納する車体情報格納部２２０と、障害物の個数および車体情報を用いて、レーダ１２１の汚れの有無を判定する汚れ判定部２３０と、を備える。そして、汚れ判定部２３０は、障害物の個数と車体情報とを用いて、検出された障害物の個数が所定数以下の期間である未検出期間を算出する。そして、その未検出期間が所定以上継続した場合、当該未検出期間中の、ダンプトラック１００の走行距離および所定以上の操舵量が継続する期間である操舵継続期間を算出する。そして、算出された走行距離が所定値以上であり、かつ、算出された操舵継続期間が所定値以上である場合、汚れ有と判定する。
【００５３】
このように、本実施形態では、未検出期間だけでなく、走行距離、操舵量等を考慮し、これらの条件を全て満たした場合、レーダ１２１に汚れ有と判定する。従って、本実施形態によれば、上述のように、所定時間停車したり、低速で移動したりするといった、ダンプトラック１００特有の使用態様、および／または、全く標識のない鉱山等の広大な場所といった、ダンプトラック１００特有の使用環境において、誤判定を低減し、精度よくレーダ１２１の汚れの有無を判定できる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、未検出期間と、走行距離と、操舵量とを用い、過剰にレーダ１２１に汚れ有りと誤判定されることを低減している。しかしながら、これらの条件を用い、レーダ１２１に汚れ無し、と誤判定させることを低減してもよい。この場合の処理の流れの一例を、図４に示す。
【００５５】
本処理では、走行距離の判定（ステップＳ１１０６）までは、上記処理の流れと同じである。ここで、走行距離が距離閾値以上と判定された場合（Ｓ１１０６／Ｙｅｓ）、汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。
【００５６】
一方、ここで、走行距離が距離閾値未満と判定された場合（Ｓ１１０６／Ｎｏ）、すなわち、レーダ１２１に汚れが無い可能性がある場合、操舵継続期間を判定する（ステップＳ１１１１）。
【００５７】
そして、操舵継続期間が操舵期間閾値未満である場合（Ｓ１１１１／Ｎｏ）、現時点では、汚れ無しとしてステップＳ１１０３へ戻り、レーダ走査時間経過後に処理を繰り返す。一方、操舵継続期間が操舵期間閾値以上である場合（Ｓ１１１１／Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０８へ移行、すなわち、汚れ有りと判定する。
【００５８】
この場合、走行距離が短くても、操舵継続期間が操舵期間閾値以上であれば、障害物を検出する可能性が高いにも関わらず、検出していない。このため、汚れ判定部２３０は、レーダ１２１に汚れがある可能性が高いと判定する。これにより、レーダ１２１に汚れがあるにも関わらず、汚れ無し、とされる誤判定を低減できる。
【００５９】
また、誤判定を低減させるために用いる判定条件も、上記に限定されない。例えば、さらに、平地を走行した期間、積載量の変化、走行路の状態等を考慮してもよい。
【００６０】
例えば、これらの条件を全て考慮する場合の、処理の流れを図５に沿って説明する。ここでは、一例として、平地走行した期間、積載量の変化、走行路の状態の順に判定するものとして説明する。判定順は、これに限定されない。また、全ての条件を用いなくてもよい。
【００６１】
上記の処理フローにおいて、ステップＳ１１０７で、操舵継続期間が操舵期間閾値以上の場合（Ｓ１１０７／Ｙｅｓ）、汚れ判定部２３０は、次の条件として、平地継続期間が所定の閾値以上か否かを判別する（ステップＳ１２０１）。なお、平地継続期間とは、低い勾配値が継続する平地および下り勾配の走行路を走行している期間である。なお、期間の判別に用いる閾値を、平地期間閾値と呼ぶ。
【００６２】
高い勾配値が継続する上り勾配の走行路では、レーダ１２１の検出面が情報を向く。このため、検出領域も上方、遠方となる。従って、レーダ１２１が障害物を検出する可能性は低い。この場合、たとえ、未検出期間、所定の走行距離を、所定の操舵量以上の操舵量で継続して走行している場合であっても、レーダ１２１の検出面の向きが不適切であるために障害物を検出できていない可能性がある。
【００６３】
一方、低い勾配値が継続する平地および下り勾配の走行路では、レーダ１２１が、走行路の端の路肩や地面を、障害物として検出する可能性が高い。従って、ダンプトラック１００が、未検出期間、所定の走行距離を走行し、所定以上の操舵量が所定期間継続し、かつ、平地継続期間が所定以上の場合、障害物があるにも関わらず、検出できていない可能性が高い。
【００６４】
汚れ判定部２３０は、車体情報格納部２２０に格納されている各車体情報検出センサ１２０からの出力値のうち、例えば、加速度センサ１２５の出力値とトルク値センサ１２６の出力値とを用いて、勾配値を算出する。
【００６５】
勾配値は、例えば、加速度センサ１２５が検出した水平方向の車体加速度および重力加速度のそれぞれによって生じるダンプトラック１００に作用する力と、トルク値センサ１２６の出力値とから、算出する。
【００６６】
また、車体情報検出センサ１２０として、勾配値計測センサを備えている場合は、当該勾配値計測センサの出力値をそのまま用いてもよい。
【００６７】
算出した平地継続期間が、平地期間閾値未満である場合（Ｓ１２０１／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、必ずしも汚れがあるとは判定できないとして、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダ走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００６８】
一方、算出した平地継続期間が、平地期間閾値以上である場合（Ｓ１２０１／Ｙｅｓ）、汚れ判定部２３０は、次の条件として、未検出期間中の積載量の変化量が、予め定めた閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２０２）。ここで用いる閾値を、積載量閾値と呼ぶ。積載量閾値は、ベッセル１１４の積載量を考慮し、予め定めておく。
【００６９】
ダンプトラック１００の積載量に変化が生じるのは、ダンプトラック１００に土砂などを積み込む積込場か、ダンプトラック１００が土砂などを降ろす放土場である。積込場ではダンプトラック１００への積込のため掘削中の土山や積込用のショベルが、放土場では放土後の土砂や、放土後の土砂をならすドーザなどが、障害物として検出される可能性が高い。
【００７０】
従って、積載量の変化量が積載量閾値以上である場合、ダンプトラック１００が積込場および放土場のいずれかにいる可能性が高い。そして、この場合、障害物が検出される可能性が高い。
【００７１】
汚れ判定部２３０は、車体情報格納部２２０に格納されている各センサの出力値のうち、サスペンション圧センサ１２４の出力値を用いて、本判定を行う。
【００７２】
例えば、汚れ判定部２３０は、各受信時刻のサスペンション圧から、前輪１０４および後輪１０５に係る荷重を算出し、ベッセル１１４に積載した物体の重量を演算する。そして、直前の受信時刻の重量との差を算出し、積載量の変化量を算出する。そして、未検出期間中の積載量の変化量の最大値を特定し、当該最大値と積載量閾値とを比較する。
【００７３】
なお、積載量の算出においても、車体情報検出センサ１２０として積載量計測センサを備える場合、当該積載量計測センサの出力値をそのまま用いてもよい。
【００７４】
未検出期間中の積載量の変化量の最大値が積載量閾値未満である場合（Ｓ１２０２／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、必ずしも汚れがあるとは判定できないとして、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダ走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００７５】
一方、積載量の変化量の最大値が積載量閾値以上である場合（Ｓ１２０２／Ｙｅｓ）、汚れ判定部２３０は、次の条件として、凹凸路の継続期間（凹凸路継続期間）が、予め定めた閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２０３）。
【００７６】
レーダ１２１は、走行路の表面の凹凸が大きいほど地面を検出しやすくなる。すなわち、障害物を検出しやすい。このような路面を所定期間以上走行しているにも関わらず、障害物を検出しない場合、レーダ１２１に汚れが付着している可能性が高い。
【００７７】
汚れ判定部２３０は、車体情報格納部２２０に格納されている各車体情報検出センサ１２０の出力値のうち、サスペンション圧センサ１２４の出力を用い、本判定を行う。
【００７８】
地面の凹凸が大きいほど、前輪１０４、後輪１０５の車軸にかかる荷重の変化が大きくなる。これに伴い、サスペンション圧の変化量も大きくなる。従って、サスペンション圧の変化量が所定の閾値を超える状況が一定時間継続する場合、表面の凹凸が大きい区間を走行していると判断できる。
【００７９】
ここで用いる閾値をサス圧閾値と呼ぶ。また、期間の判別に用いる閾値を凹凸期間閾値と呼ぶ。サス圧閾値および凹凸期間閾値は、ダンプトラック１００の走行環境を考慮し、予め定めておく。
【００８０】
算出した凹凸路継続期間が、凹凸期間閾値未満である場合（Ｓ１２０３／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、必ずしも汚れがあるとは判定できないとして、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダ走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００８１】
一方、算出した凹凸路継続期間が、凹凸期間閾値以上である場合（Ｓ１２０３／Ｙｅｓ）、レーダ１２１に汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。
【００８２】
これらの条件を考慮する場合も、操舵継続時間同様、それぞれ、各条件について、汚れ無し、と判定された場合に、次の条件の判定を行うよう構成してもよい。この場合の汚れ判定部２３０による処理の流れを図６に示す。
【００８３】
上記の処理フローにおいて、ステップＳ１１０７で、操舵継続期間が操舵期間閾値未満の場合（Ｓ１１０７／Ｎｏ）、汚れ判定部２３０は、次の条件として、平地継続期間が所定の閾値以上か否かを判別する（ステップＳ１２１１）。
【００８４】
そして、平地継続期間が平地期間閾値以上である場合（Ｓ１２１１／Ｙｅｓ）、汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。
【００８５】
一方、平地継続期間が平地期間閾値未満である場合（Ｓ１２１１／Ｎｏ）、未検出期間中の積載量の変化量が、積載量閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２１２）。
【００８６】
そして、積載量の変化量が積載量閾値以上である場合（Ｓ１２１２／Ｙｅｓ）、汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。
【００８７】
一方、積載量の変化量が積載量閾値未満である場合（Ｓ１２１２／Ｎｏ）、凹凸路継続期間が凹凸路期間閾値以上であるか否かを判別する（ステップＳ１２１３）。
【００８８】
そして、凹凸路継続期間が凹凸路期間閾値未満である場合（Ｓ１２１３／Ｙｅｓ）、汚れ有りと判定し（ステップＳ１１０８）、処理を終了する。一方、凹凸路継続期間が凹凸路期間閾値以上である場合（Ｓ１２１３／Ｎｏ）、ステップＳ１１０３へ戻り、レーダ走査時間経過後に処理を繰り返す。
【００８９】
さらに、走行路の勾配、積載量の変化、走行路の凹凸状況等の条件を考慮することにより、上記ダンプトラック１００特有の使用態様、使用環境において、より高い精度でレーダ１２１の汚れの有無を判定できる。
【００９０】
なお、これらの複数の条件を、さらに判定に用いる場合、各条件の判定順は問わない。また、全ての条件を判定に用いなくてもよい。さらに、条件に応じて、先に判定した条件で汚れ有りと判別された場合に用いるか、汚れ無し、と判定された場合に用いるか、異なってもよい。
【００９１】
なお、上記実施形態では、作業機械としてダンプトラック１００を例にあげて説明したが、作業機械はダンプトラック１００に限定されない。上記実施形態は、例えば、ダンプトラック以外の運搬車両、例えば、一般的な大型トラック、荷物を運ぶことができる他の自走式機械、ホイールローダ、グレーダ、ショベル、ドーザ等、広大で単調な鉱山のような作業場で用いられる任意の車両に適用可能である。
【００９２】
また、上記実施形態では、障害物検出センサとして、送信波および反射波を用いるレーダ１２１を例にあげて説明したが、これに限定されない。例えば、複数の車載カメラ等であってもよい。障害物検出センサとして、車載カメラを用いる場合、障害物の個数は、例えば、パターンマッチング等の既存の手法で検出する。また、障害物までの距離は、例えば、２台の車載カメラで取得した画像の差分等を用いて既存の手法で算出する。
【００９３】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定するものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上述した実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定するものではない。
【符号の説明】
【００９４】
１００：ダンプトラック、１０４：前輪、１０５：後輪、１０９：サスペンション、１１０：フレーム、１１３：キャブ、１１４：ベッセル、１１９：ホイストシリンダ、１２０：車体情報検出センサ、１２１：障害物検出センサ、１２１：レーダ、１２２：車速センサ、１２３：操舵角センサ、１２４：サスペンション圧センサ、１２５：加速度センサ、１２６：トルク値センサ、１３０：出力装置、１４０：ブレーキ制御装置、１５０：清掃制御装置、２００：コントローラ、２１０：障害物個数取得部、２２０：車体情報格納部、２３０：判定部
【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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