(57)【要約】【課題】異なる静特性や動特性を有する複数の作業車両が混在する場合であっても作業車両の制御システムの運用効率の向上を図ることの可能な作業車両の走行指令補正装置を提供する。【解決手段】走行指令補正装置は、管制制御装置(10)からの走行指令と作業車両の位置情報とから走行制御指令を演算する走行制御指令演算部(35,36,38)と、複数の作業車両の有する異なる複数の走行特性から共通の基準走行特性を演算する基準走行特性演算部(34)と、複数の作業車両の車両毎の固有の走行特性と車両IDを紐付けて記憶する走行特性記憶部(32)と、基準走行特性が得られるよう走行特性記憶部に記憶された車両IDに対応する車両毎の固有の走行特性を補正する走行特性補正部(37)とを備え、走行制御指令を、補正した車両毎の固有の走行特性に基づき車両毎の固有の走行制御指令に変換して走行制御装置(48)に供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自律して走行する複数の作業車両に搭載され、
管制制御装置から前記複数の作業車両に送信される共通の走行指令を受信する通信装置から受け取った前記共通の走行指令と、前記作業車両に設けられ前記作業車両の位置を推定する位置推定装置から受け取った位置推定情報と、に基づき走行制御指令を演算する走行制御指令演算部と、
車両毎の固有の走行特性を含む前記複数の作業車両の全ての固有の走行特性、及びこれら全ての車両毎の固有の走行特性と一意的に紐付けられた車両ＩＤを記憶する走行特性記憶部と、
前記走行特性記憶部に記憶された前記複数の作業車両の有する異なる複数の走行特性から共通の基準走行特性を演算する基準走行特性演算部と、
前記車両毎の固有の車両ＩＤを記憶しており、各々前記基準走行特性が得られるよう前記走行特性記憶部に記憶された前記作業車両の全ての固有の走行特性のうち前記車両毎の固有の走行特性を前記車両ＩＤに基づき前記走行特性記憶部から抽出し、抽出された前記車両毎の固有の走行特性を前記基準走行特性と比較して補正する走行特性補正部と、を備え、
前記走行制御指令を、前記走行特性補正部により補正された前記車両毎の固有の走行特性に基づき車両毎の固有の走行制御指令に変換して、前記作業車両に設けられ前記作業車両の走行を制御する車両走行制御装置に供給する作業車両の走行指令補正装置。
【請求項２】
前記作業車両の固有の走行特性は速度、加減速度及び車輪舵角の少なくともいずれか一つであり、前記共通の基準走行特性は対応する基準速度、基準加減速度及び基準車輪舵角である、請求項１に記載の作業車両の走行指令補正装置。
【請求項３】
前記作業車両の固有の走行特性は少なくとも減速度を含み、前記共通の基準走行特性は基準減速度を含む、請求項２に記載の作業車両の走行指令補正装置。
【請求項４】
前記基準走行特性演算部は、対象となる前記複数の作業車両の全ての固有の走行特性の中で時定数の最も大きなものに基づき前記共通の基準走行特性を演算する、請求項１に記載の作業車両の走行指令補正装置。
【請求項５】
前記走行制御指令演算部、前記走行特性記憶部、前記基準走行特性演算部及び前記走行特性補正部はユニット化されて前記作業車両に着脱可能に設けられている、請求項１に記載の作業車両の走行指令補正装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作業車両の走行指令補正装置に係り、特に鉱山で掘削した鉱石等を運搬する複数の作業車両を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、露天掘り鉱山等において、掘削した鉱石等を搬送するダンプトラック等の複数の作業車両を無人運転化し、それぞれ自律運転させることで運用効率を向上させる自律運搬システム（ＡＨＳ：Autonomous Haulage System）が採用されている。
【０００３】
この自律運搬システムは、具体的には、複数の作業車両の動きを監視する管制制御装置を備えた管制局を有し、各作業車両にはそれぞれ車両制御装置を有し、管制制御装置と各車両の車両制御装置との間で種々の情報を無線通信により交換することで、同時に複数の作業車両の走行を制御するようなものである。
【０００４】
管制制御装置から各車両の車両制御装置に送信する情報には、例えば車両の車速情報、加速情報、減速情報、操舵情報等が有り、鉱山の路面状況や鉱石等の運搬量等に応じて如何に適切に各車両の走行を制御して自律運搬システムの運用効率を向上させるかが重要な課題となっている。
【０００５】
例えば、鉱山の路面状況は掘削する場所によって様々に変化し、これに伴い作業車両の走行抵抗も変化して車速に影響を与えることから、車両の加速情報であるアクセル指令値に路面状況に応じた補正値を加味して車速を目標車速に一致させ、鉱山での生産性の低下を抑制する技術が開発されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】再表２０１６／０８０５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、鉱山等では、通常は管制制御装置は掘削場所と放土場所との間で一定の走行経路を往復するように作業車両を制御していることから、各車両は同一の走行経路上を間隔を空けながら一列で走行する。また一方、鉱山等では、様々な仕様の作業車両が使用されており、車両毎に最大車速性能、加速性能、減速性能等の静特性、及び、時定数（車両特性、操舵特性等）や慣性モーメント等の動特性が異なっていることが多い。これより、管制制御装置は、車両毎に走行特性の異なる複数の作業車両を一定の走行経路上で走行させるように一括管理することになる。
【０００８】
しかしながら、管制制御装置から車両毎に異なる静特性や動特性に応じた情報を送信しようとすると、内容の異なる情報を各車両に個別に送信することになり、自律運搬システム全体として制御が複雑化するという問題がある。
【０００９】
また、管制制御装置から車両制御装置に単に車速指示、加減速指示、操舵指示を送信するだけであると、異なる静特性や動特性に基づいて車両毎に挙動に差異が生じるという問題がある。例えば、最大車速性能、加速性能、減速性能等の走行特性が異なる複数の車両が一定の走行経路上で走行している場合、それぞれの車両が固有の走行特性に基づいて加減速することとなり、いずれかの車両同士の間で間隔が狭くなることが考えられる。この場合、先行車両に接近する車両は減速を強いられ、自律運搬システムの運用効率が低下するという問題がある。また、車両間で減速性能が異なっていると、車両同士の干渉を十分に防止できないという問題もある。
【００１０】
上記特許文献１に開示の技術では、路面状況に応じて車両の加速性能を補正して鉱山での生産性の低下を抑制しているものの、仕様の異なる複数の作業車両が混在する場合において、各車両の静特性や動特性の違いによる運用効率への影響については考慮されていない。
【００１１】
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、異なる静特性や動特性を有する複数の作業車両が混在する場合であっても作業車両の制御システムの運用効率の向上を図ることの可能な作業車両の走行指令補正装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の作業車両の走行指令補正装置は、自律して走行する複数の作業車両に搭載され、管制制御装置から前記複数の作業車両に送信される共通の走行指令を受信する通信装置から受け取った前記共通の走行指令と、前記作業車両に設けられ前記作業車両の位置を推定する位置推定装置から受け取った位置推定情報と、に基づき走行制御指令を演算する走行制御指令演算部と、車両毎の固有の走行特性を含む前記複数の作業車両の全ての固有の走行特性、及びこれら全ての車両毎の固有の走行特性と一意的に紐付けられた車両ＩＤを記憶する走行特性記憶部と、前記走行特性記憶部に記憶された前記複数の作業車両の有する異なる複数の走行特性から共通の基準走行特性を演算する基準走行特性演算部と、前記車両毎の固有の車両ＩＤを記憶しており、各々前記基準走行特性が得られるよう前記走行特性記憶部に記憶された前記作業車両の全ての固有の走行特性のうち前記車両毎の固有の走行特性を前記車両ＩＤに基づき前記走行特性記憶部から抽出し、抽出された前記車両毎の固有の走行特性を前記基準走行特性と比較して補正する走行特性補正部と、を備え、前記走行制御指令を、前記走行特性補正部により補正された前記車両毎の固有の走行特性に基づき車両毎の固有の走行制御指令に変換して、前記作業車両に設けられ前記作業車両の走行を制御する車両走行制御装置に供給する。
【００１３】
好ましくは、前記作業車両の固有の走行特性は速度、加減速度及び車輪舵角の少なくともいずれか一つであり、前記共通の基準走行特性は対応する基準速度、基準加減速度及び基準車輪舵角であるのがよい。
【００１４】
この場合、前記作業車両の固有の走行特性は少なくとも減速度を含み、前記共通の基準走行特性は基準減速度を含むのがよい。
また、前記基準走行特性演算部は、対象となる前記複数の作業車両の全ての固有の走行特性の中で時定数の最も大きなものに基づき前記共通の基準走行特性を演算するのが好ましい。
【００１５】
また、好ましくは、前記走行制御指令演算部、前記走行特性記憶部、前記基準走行特性演算部及び前記走行特性補正部はユニット化されて前記作業車両に着脱可能に設けられているのがよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の作業車両の走行指令補正装置によれば、走行指令補正装置は、鉱山等の作業場で運搬作業を行う自律して走行する複数の作業車両に搭載されており、異なる走行特性を有する複数の作業車両に共通の基準走行特性を設定し、当該基準走行特性に基づいて車両毎の固有の走行特性を補正し、管制制御装置からの走行指令と作業車両の位置情報とに基づき求められた走行制御指令を、当該補正した車両毎の固有の走行特性に基づいて車両毎の固有の走行制御指令に変換して、作業車両の走行を制御する車両走行制御装置に供給するようにしている。
【００１７】
従って、管制制御装置からの走行指令と作業車両の位置情報とに基づき自律して走行する複数の作業車両に関し、異なる走行特性を有する複数の作業車両が混在する場合であっても、均一化した共通の基準走行特性に基づいて作業車両を走行制御するようにでき、制御システムを複雑化することなく、作業車両同士の干渉を防止しつつ、作業車両の制御システムの運用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る作業車両の走行指令補正装置が適用される作業車両の制御システムの概略構成図である。
【図２】走行経路のうち連続する２つの区間を模式的に示す図である。
【図３】速度プロファイルを示す図である。
【図４】操舵プロファイルを示す図である。
【図５】基準速度とダンプトラックのアクセル操作指令値との関係を示す補正マップである。
【図６】基準減速度とダンプトラックのブレーキ操作指令値との関係を示す補正マップである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る作業車両の走行指令補正装置の一実施形態について図面を参照して説明する。
本発明に係る作業車両の走行指令補正装置が適用される作業車両の制御システムは、露天掘り鉱山等において、掘削した鉱石等を搬送する複数のダンプトラック（作業車両）を無人運転化し、それぞれ自律運転させる自律運搬システム（ＡＨＳ：Autonomous Haulage System）として構成されている。
【００２０】
図１には、本発明に係る作業車両の走行指令補正装置が適用される作業車両の制御システムの概略構成図が示されている。
鉱山等の作業場には、管制局が設けられており、作業車両の制御システムは、大きくは管制局に設けられた管制制御装置１０と各ダンプトラックにユニット化されて搭載された自律運転制御装置２０と各ダンプトラックの車両制御装置４０とで構成される。
【００２１】
管制制御装置１０は、鉱石等を搬送する複数のダンプトラックとの間で無線通信を行うことで各ダンプトラックに走行指令を送信する装置である。
鉱山等の作業場では、ダンプトラックが走行する走行経路が予め定められ、この走行経路はダンプトラックの配車台数や地形等に基づき予め複数の区間に区分けされている。これより、管制制御装置１０には走行経路及び複数の区間が全て地図上で経路マップとして記憶されており、管制制御装置１０は、ダンプトラック同士が互いに接触しないよう、一つの区間では一台のダンプトラックのみが走行するように各ダンプトラックを制御している。
【００２２】
図２には、管制制御装置１０に記憶された経路マップの走行経路のうち連続する２つの区間Ｓ1、Ｓ2が模式的に示されている。同図中にはダンプトラックＴ1、Ｔ2が示されているが、このように、各区間ではそれぞれ１台のダンプトラックのみが走行を許可される。なお、経路マップには走行経路の指標として複数のノードＮが所定の間隔を有して一列に表示されており、各区間は例えばノードＮの数を基準としてその区間の距離、始端及び終端が規定される。
【００２３】
管制制御装置１０には、走行許可区間演算部１２と送受信部１３とが設けられおり、走行許可区間演算部１２では、自律運転制御装置２０から送信され送受信部１３で受信するダンプトラックの現在の位置情報に基づき、各ダンプトラックに複数の区間の一つを走行許可区間として指定する。これにより、各ダンプトラックは上述したように常に何れかの区間を許可されて走行する。
【００２４】
詳しくは、走行許可区間演算部１２は、自律運転制御装置２０からダンプトラックの現在の位置情報を受け、この位置情報からダンプトラックが現在走行している区間の終端から所定距離だけ手前に到達したことを認識すると、当該区間に連続する次の区間の走行許可の可否を演算処理し判定する。次の区間を別のダンプトラックが走行していることを検出している場合には、走行許可区間演算部１２は、走行許可を行わない。この場合、後述するように、ダンプトラックは現在走行している区間の終端で一旦停止するように終端から停止可能距離だけ手前の地点で減速する。一方、次の区間において何れのダンプトラックも検出されていない場合には、走行許可区間演算部１２は、走行許可を行う。この場合、ダンプトラックは減速することなく次の区間に移行する。
【００２５】
ダンプトラックに搭載された自律運転制御装置２０には、位置検知装置２１、位置検知装置２１からの情報に基づき自己のダンプトラック（以下、自車ともいう）の位置を推定する自車位置推定装置（位置推定装置）２２、管制制御装置１０の送受信部１３と送受信を行う送受信装置（通信装置）２３の他、本発明に係るユニット化された走行指令補正装置３０が搭載されている。
【００２６】
走行指令補正装置３０には、ダンプトラックの走行特性を記憶している走行特性記憶部３２、複数のダンプトラックの走行特性から基準走行特性を演算する基準走行特性演算部３４、自車位置推定装置２２からの情報と基準走行特性演算部３４において演算された基準走行特性に基づき走行制御指令のうち基準となる速度プロファイル（加速、定速、減速）を演算する速度プロファイル演算部３５及び走行制御指令のうち基準となる操舵プロファイルを演算する操舵プロファイル演算部３６、基準走行特性に基づきダンプトラックの走行特性を補正する走行特性補正部３７、及び、走行制御指令である速度プロファイル及び操舵プロファイルを走行特性補正部３７により補正された走行特性に基づきダンプトラックの固有の走行制御指令に変換する走行制御指令変換部３８が設けられている。
【００２７】
ここに、速度プロファイル演算部３５、操舵プロファイル演算部３６及び走行制御指令変換部３８が本発明の走行制御指令演算部を構成する。
位置検知装置２１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）、ヨーレートセンサ、前後加速度センサ及び横加速度センサを有して構成されている。
【００２８】
自車位置推定装置２２では、位置検知装置２１からのＧＰＳ情報に基づき自車の位置が推定され、ＧＰＳ情報が得られない場所では、自車の位置はヨーレートセンサ、前後加速度センサ及び横加速度センサからの車両姿勢情報に基づいて補完される。自車位置推定装置２２により推定された自車の位置は走行指令補正装置３０の速度プロファイル演算部３５及び操舵プロファイル演算部３６に供給されるとともに上述したように送受信装置２３を介して管制制御装置１０に送信される。
【００２９】
走行指令補正装置３０の走行特性記憶部３２には、管制制御装置１０が制御する全てのダンプトラックの固有の静特性及び動特性（以下、単に固有の走行特性ともいう）の情報とこれら全ての車両毎の固有の走行特性と一意的に紐付けられた車両ＩＤが記憶されている。ダンプトラックの静特性及び動特性はダンプトラックの仕様（製造会社、型式等）によって異なっており、走行特性記憶部３２には、作業場で使用される異なる仕様（仕様Ａ、仕様Ｂ、仕様Ｃ・・・）の全てのダンプトラックの静特性及び動特性の情報及び車両ＩＤ（ＩＤA、ＩＤB、ＩＤC・・・）が予め記憶されている。静特性としては、例えばダンプトラックの基本仕様（最高速度、最小旋回半径、空荷車重等）、最大加減速度、最小加減速度等が該当する。動特性としては、時定数（車両特性、ステアリング特性等）、慣性モーメント等が該当する。
【００３０】
なお、走行特性記憶部３２に記憶されるダンプトラックの静特性及び動特性の情報及び車両ＩＤは、使用するダンプトラックの仕様数や台数の増減に応じて変動するため、送受信装置２３を介して管制制御装置１０との間で無線通信することにより適宜書換可能である。
【００３１】
基準走行特性演算部３４では、走行特性記憶部３２に記憶された作業場で使用される異なる仕様の全てのダンプトラックの静特性及び動特性に基づき、基準速度、基準加減速度、特に基準減速度及び基準車輪舵角等、基準となる静特性及び動特性（以下、単に基準走行特性という）がそれぞれ算出され設定される。
【００３２】
具体的には、例えば基準速度及び基準減速度に関して言えば、基準走行特性演算部３４では、記憶された全てのダンプトラックの最高速度及び最大減速度のうち、最も低い最高速度及び最も小さい最大減速度に基づいてそれぞれ基準速度及び基準減速度が設定される。なお、基準速度及び基準減速度は、必ずしも最も低い最高速度や最も小さい最大減速度に一致させる必要はなく、状況に応じ、これら最も低い最高速度や最も小さい最大減速度以下の範囲で適宜設定すればよい。ここで、最も低い最高速度や最も小さい最大減速度を示すということは、最も大きい時定数であると言い換えることもできる。
【００３３】
また、例えば基準車輪舵角に関して言えば、基準走行特性演算部３４では、例えば記憶された全てのダンプトラックの最大車輪舵角のうち最も小さい最大車輪舵角に基づいて基準車輪舵角が設定される。
【００３４】
速度プロファイル演算部３５では、送受信装置２３を介して受信した走行許可区間情報と自車位置推定装置２２により推定された自車の位置情報に基づき、基準走行特性演算部３４にて演算された基準走行特性のうち、基準速度及び基準減速度に従い、走行制御指令のうち走行許可された区間での基準となる速度プロファイル（加速、定速、減速）を演算する。詳しくは、速度プロファイル演算部３５は、管制制御装置１０の走行許可区間演算部１２と上記経路マップを共有して記憶しており、自車が走行許可された区間に一旦入ると、当該経路マップに基づき、図３に区間位置と速度との関係を示すように、自車位置推定装置２２により推定された自車の位置情報Ｐcから当該区間の終端Ｐまでの残存距離Ｌを求め、基準速度ｖ及び基準減速度ａから終端Ｐで停止可能な停止可能距離Ｌd及び制動開始位置Ｐdを求め、基準となる速度プロファイルを演算する。
【００３５】
なお、走行経路では、通常は区間毎や区間内の場所毎に走行経路の状況（直線路、曲線路、低μ路等）に応じて制限速度が設定されており、ダンプトラックの速度については、実際には基準速度を最大速度としつつ当該制限速度に基づいて演算される。
【００３６】
また、操舵プロファイル演算部３６では、走行許可区間情報と自車の位置情報に基づき、基準走行特性演算部３４にて演算された基準車輪舵角に従い、走行制御指令のうち走行許可された区間での基準となる操舵プロファイルを演算する。上記同様、自車が走行許可された区間に一旦入ると、経路マップ（曲線路等）に基づき、図４に区間位置と車輪舵角との関係を示すように、基準となる操舵プロファイルを演算する。なお、図４は、走行経路が左と右とに屈曲している場合であって、左に大きく操舵した後に右に小さく操舵する場合を例示している。
【００３７】
走行特性補正部３７では、走行特性記憶部３２に記憶された異なる仕様のダンプトラックの静特性及び動特性の中から、自車の固有の走行特性を選択して抽出し、基準走行特性演算部３４にて演算された基準走行特性に基づき自車の固有の走行特性を補正する。具体的には、各ダンプトラックの静特性及び動特性はそれぞれ各ダンプトラックの操作対象、即ち後述する走行駆動装置４２、ブレーキ装置４４、ステアリング装置４６等の操作指令値に依存しており、走行特性補正部３７には、基準走行特性とダンプトラックの操作対象の操作指令値との対応関係がそれぞれ生成され記憶されている。詳しくは、走行特性補正部３７には、管制制御装置１０が制御対象とする全てのダンプトラックの車両毎の固有の走行特性と車両ＩＤとが紐付けられて記憶されている。これより、各ダンプトラックは、それぞれの車両が備える走行特性補正部３７に記憶された固有の走行特性と一致する車両ＩＤを走行特性記憶部３２から照会し、一致する車両ＩＤに紐付けられた走行特性と基準走行特性とを比較して、各車両の仕様に基づいて走行特性の補正を行う。
【００３８】
例えば速度及び減速度に関して言えば、基準速度と各仕様（例えば、仕様Ａ〜Ｃ）のダンプトラックのアクセル操作指令値との関係が図５に示すようにマップ化され、基準減速度と各仕様（例えば、仕様Ａ〜Ｃ）のダンプトラックのブレーキ操作指令値との関係が図６に示すようにマップ化されている。このように、走行特性補正部３７には、基準速度とアクセル操作指令値との関係、基準減速度とブレーキ操作指令値との関係及び基準車輪舵角とステアリング操作角との関係等がダンプトラックの仕様に応じて補正マップとして生成され記憶されている。
【００３９】
走行制御指令変換部３８では、走行特性補正部３７に記憶された補正マップに基づき、速度プロファイル演算部３５により演算された走行制御指令である基準となる速度プロファイルを車両毎の固有の走行制御指令である基準速度に対応するアクセル操作指令値及び基準減速度に対応するブレーキ操作指令値に変換し、操舵プロファイル演算部３６により演算された走行制御指令である基準となる操舵プロファイルを同様に車両毎の固有の走行制御指令である基準車輪舵角に対応するステアリング操作角に変換し、これらアクセル操作指令値情報、ブレーキ操作指令値情報及びステアリング操作角情報を車両制御装置４０に供給する。
【００４０】
上述したように、管制制御装置１０の走行許可区間演算部１２は、ダンプトラックの現在の位置情報からダンプトラックが現在走行している区間の終端から所定距離だけ手前に到達したことを認識すると、当該区間に連続する次の区間の走行許可の可否を演算処理し判定する。具体的には、速度プロファイル演算部３５により停止可能距離が設定されると、この停止可能距離よりも長い距離が所定距離に規定され、自律運転制御装置２０はダンプトラックが区間の終端から所定距離だけ手前に到達したときに送受信装置２３から送受信部１３に確認信号を送信し、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可の可否が判定される。
【００４１】
これより、ダンプトラックが速度プロファイル演算部３５により演算された制動開始位置に到達するまでは、走行制御指令変換部３８からアクセル操作指令値情報やステアリング操作角情報が車両制御装置４０に供給される。ダンプトラックが制動開始位置に到達しても、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可が行われない場合には、ダンプトラックが制動開始位置に到達したとき、走行制御指令変換部３８からのブレーキ操作指令値情報が車両制御装置４０に供給される。一方、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可が行われた場合には、制動開始位置にダンプトラックが到達しても、走行制御指令変換部３８からブレーキ操作指令値情報が車両制御装置４０に供給されることはなく、引き続き走行制御指令変換部３８からアクセル操作指令値情報やステアリング操作角情報が車両制御装置４０に供給され続ける。
【００４２】
ダンプトラックが次の区間に入ると、走行許可区間演算部１２からの次の区間の走行許可の指示に従い、走行制御指令変換部３８から新たなアクセル操作指令値情報、ブレーキ操作指令値情報及びステアリング操作角情報が車両制御装置４０に供給される。
【００４３】
送受信装置２３は、管制制御装置１０の送受信部１３との間で共通のプロトコルを用いて無線通信により互いに信号の送受信を行う。
上述したように自律運転制御装置２０の走行指令補正装置３０はユニット化されており、コネクタを介して車両制御装置４０に電気的に接続されている。コネクタは、雄側と雌側で規格が同じであるのが好ましいが、規格が異なる場合には例えば変換アダプタが使用される。
【００４４】
車両制御装置４０には、ダンプトラックのエンジンやモータ等の駆動源の加減速操作を行う走行駆動装置４２、ブレーキの操作を行うブレーキ装置４４、ステアリングの操作を行うステアリング装置４６及び車両走行制御装置４８が設けられており、車両走行制御装置４８には、走行制御指令変換部３８からコネクタを介してアクセル操作指令値情報、ブレーキ操作指令値情報及びステアリング操作角情報が入力される。車両走行制御装置４８は、走行制御指令変換部３８からのアクセル操作指令値情報、ブレーキ操作指令値情報及びステアリング操作角情報に基づき、走行駆動装置４２、ブレーキ装置４４、ステアリング装置４６の制御を行う。
【００４５】
具体的には、車両走行制御装置４８は、ダンプトラックが区間の終端から所定距離だけ手前に到達するまでは、アクセル操作指令値情報に基づき基準速度に対応したアクセル操作指令値となるよう走行駆動装置４２の制御を行う。合わせてステアリング操作角情報に基づき基準車輪舵角に対応したステアリング操作角となるようステアリング装置４６の制御を行う。
【００４６】
そして、ダンプトラックが区間の終端から所定距離だけ手前に到達し、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可が行われない場合には、車両走行制御装置４８は、速度プロファイル演算部３５により演算された制動開始位置にダンプトラックが到達すると、ブレーキ操作指令値情報に基づき基準減速度に対応したブレーキ操作指令値となるようブレーキ装置４４の制御を行う。これにより、ダンプトラックは区間の終端で一旦停止し、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可が行われるまで待機する。これにより、安全が確保される。
【００４７】
一方、走行許可区間演算部１２によって次の区間の走行許可が行われた場合には、車両走行制御装置４８は、制動開始位置にダンプトラックが到達しても、引き続きアクセル操作指令値情報に基づき基準速度に対応したアクセル操作指令値となるよう走行駆動装置４２の制御を行い、次の区間において、走行許可区間演算部１２からの新たな指示に従い、走行駆動装置４２、ブレーキ装置４４及びステアリング装置４６に対して上記一連の制御を繰り返し行う。
【００４８】
なお、ここでは、制動開始位置にダンプトラックが到達すると、ブレーキ操作指令値情報に基づきブレーキ装置４４の制御を行うようにしているが、走行駆動装置４２でブレーキ操作も可能なダンプトラックの場合には、ブレーキ操作指令値情報に基づいて走行駆動装置４２の制御を行うようにしてもよい。
【００４９】
以上説明したように、本発明に係る作業車両の走行指令補正装置によれば、鉱山等で掘削した鉱石等を搬送する無人運転化された複数のダンプトラックをそれぞれ自律運転させる自律運搬システムにおいて、仕様の違いによって複数のダンプトラックの静特性及び動特性が異なる場合であっても、共通の基準走行特性、例えば基準速度、基準減速度、基準車輪舵角を設定し、全てのダンプトラックが共通の速度、減速度、車輪舵角で走行するよう、基準速度、基準減速度、基準車輪舵角に基づき個々のダンプトラックの固有の走行特性を補正してダンプトラックの走行を制御可能としている。
【００５０】
これにより、異なる静特性や動特性を有する複数のダンプトラックが作業場で混在する場合であっても、全てのダンプトラックの間で均一化した共通の速度、減速度、車輪舵角に基づいてダンプトラックの走行を制御するようにでき、制御システムを複雑化することなく、ダンプトラック同士の干渉を防止しつつ、作業車両の制御システムの運用効率を向上させることができる。
【００５１】
特に、各ダンプトラックの有する車両制御装置４０に走行制御指令を行う走行指令補正装置３０については、着脱可能にユニット化して各ダンプトラックに搭載し、コネクタを介して電気的に車両制御装置４０に接続可能としている。従って、仕様の異なる複数のダンプトラックが混在する場合であっても、走行指令補正装置３０を全て共通化して全てのダンプトラックに搭載でき、汎用性の高い制御システムを構築することができる。
【００５２】
以上で本発明に係る作業車両の走行指令補正装置の実施形態の説明を終えるが、上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、ダンプトラックの基準走行特性として、例えば基準速度、基準減速度、基準車輪舵角を設定するようにしたが、これらに限られるものではなく、ダンプトラックの種々の静特性及び動特性について基準値を設け、上記同様の制御を行うようにしてもよい。
【００５３】
また、必ずしもダンプトラックの速度、減速度、車輪舵角の全てに基準値を設けなくてもよく、基準速度、基準減速度、基準車輪舵角の少なくともいずれか一つを設定し用いるようにしてもよい。例えば、ダンプトラックの減速度と車輪舵角の均一化を図りたい場合には、基準減速度と基準車輪舵角を設定し用いるようにしてもよく、特にダンプトラックの減速度の均一化を図りたい場合には、少なくとも基準減速度を設定し用いるようにしてもよい。
【００５４】
また、上記実施形態では、速度プロファイル演算部３５において、図３に示すように基準減速度ａを一定として速度プロファイルを求めるようにしているが、基準減速度は必ずしも一定でなくてもよく、徐々に小さく或いは徐々に大きく変化するよう可変設定してもよい。
【００５５】
また、上記実施形態では、走行経路が複数の区間に区分けされている場合を例に説明したが、必ずしも走行経路は区間に区分けされていなくてもよい。本発明に係る作業車両の走行指令補正装置によれば、ダンプトラックの走行特性が均一化されるため、走行経路が区間に区分けされていなくても、ダンプトラック同士の干渉を防止しつつ、制御システムの運用効率を向上させることが可能である。
また、上記実施形態では、作業車両がダンプトラックである場合を例に説明したが、作業車両はダンプトラックに限られるものではない。
【符号の説明】
【００５６】
１０  管制制御装置
１２  走行許可区間演算部
１３  送受信部
２０  自律運転制御装置
２１  位置検知装置
２２  自車位置推定装置（位置推定装置）
２３  送受信装置（通信装置）
３０  走行指令補正装置
３２  走行特性記憶部
３４  基準走行特性演算部
３５  速度プロファイル演算部（走行制御指令演算部）
３６  操舵プロファイル演算部（走行制御指令演算部）
３７  走行特性補正部
３８  走行制御指令変換部（走行制御指令演算部）
４０  車両制御装置
４２  走行駆動装置
４４  ブレーキ装置
４６  ステアリング装置
４８  車両走行制御装置
【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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