(57)【要約】【課題】路肩に形成された土壁が検出されなかったときにも、走行可能か否かを確実に判断できる鉱山車両と、１の鉱山車両から土壁を正常に検出できない旨の通知を受けたときに、その情報を他の鉱山車両に伝達する鉱山車両の管理システムを提供する。【解決手段】外界認識装置２０を備えた鉱山車両（ダンプトラック）１０において、外界認識装置２０には、ステレオカメラ装置２１０と、ステレオカメラ装置２１０からの情報を用いて路肩に沿って形成された土壁の有無を認識する路肩認識部２２２と、車両の現在位置及び方位を計測するロケータ２５０と、土壁に関する情報を持つ地図データ２４０と、ロケータ２４０が示す位置における路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０上の土壁の形成位置とが異なった場合に、所要の不一致信号を車両制御部２７０及び外部通信装置２８０に出力する路肩判定部２３０とを備える。【選択図】図１
2015041283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体に取り付けられた左右１対の駆動輪と、
これら１対の駆動輪のそれぞれを駆動する１対の電動機と、
これら１対の電動機の駆動及び停止を制御する車両制御部と、
前記車体の周囲を３次元計測する３次元センサと、
前記３次元センサからの情報を用いて、走行路及び当該走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードを認識する路肩認識部と、
前記車体の現在位置と方位を計測するロケータと、
前記走行路に関する情報及び前記逸脱防止ガードに関する情報を有する地図データと、
前記ロケータが示す位置における前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果とを照合して、それらが一致しているか否かの判定を行い、不一致と判定したときに不一致信号を出力する路肩判定部と、
を備えたことを特徴とする鉱山車両。
【請求項２】
請求項１に記載の鉱山車両において、
前記車両制御部は、前記路肩判定部からの前記不一致信号の出力を受けて鉱山車両の制御信号を生成し、当該制御信号により鉱山車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させることを特徴とする鉱山車両。
【請求項３】
請求項１に記載の鉱山車両において、
前記車両制御部は、前記路肩判定部からの前記不一致信号の出力を受けて鉱山車両の運転席に備えられたモニタの制御信号を生成し、当該制御信号により前記モニタに前記路肩認識部の判定結果を表示させることを特徴とする鉱山車両。
【請求項４】
請求項１に記載の鉱山車両において、
前記不一致信号を外部に送信する通信装置を更に備えたことを特徴とする鉱山車両。
【請求項５】
請求項１に記載の鉱山車両において、
前記地図データは、交差点に関する情報を含んで構成され、前記路肩判定部は、前記ロケータが示す位置に相当する前記地図データ上の位置に交差点が示され、かつ当該位置において前記路肩認識部が前記逸脱防止ガードを認識しない場合には、前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果は一致と判定することを特徴とする鉱山車両。
【請求項６】
請求項１に記載の鉱山車両において、
前記路肩判定部は、前記走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードの高さに関する閾値を予め記憶しており、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さ情報と前記閾値とに基づいて、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さが正常であるか否かを判定することを特徴とする鉱山車両。
【請求項７】
請求項６に記載の鉱山車両において、
前記路肩判定部は、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さ情報と前記閾値とに基づいて、路肩の補修が必要か否かの判定を更に行うことを特徴とする鉱山車両。
【請求項８】
走行路を走行する複数の鉱山車両と、コントロールシステムを用いて前記複数の鉱山車両の運行を一元的に管理する管理センタとから構成され、
前記鉱山車両は、車体の周囲を３次元計測する３次元センサと、前記３次元センサからの情報を用いて、走行路及び当該走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードを認識する路肩認識部と、前記車体の現在位置と方位を計測するロケータと、前記走行路に関する情報及び前記逸脱防止ガードに関する情報を有する地図データと、前記ロケータが示す位置における前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果とを照合して、それらが一致しているか否かの判定を行い、不一致と判定したときに不一致信号を出力する路肩判定部と、前記不一致信号を外部に送信する通信装置とを備え、
前記管理センタのコントロールシステムは、前記通信装置からの不一致信号を受信したとき、前記走行路を走行中の他の鉱山車両に対して、当該他の鉱山車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させる指令信号を出力するか、当該他の鉱山車両の運転席に備えられたモニタに前記不一致信号を表示させる指令信号を送信することを特徴とする鉱山車両の管理システム。
【請求項９】
請求項８に記載の鉱山車両の管理システムにおいて、
前記管理センタのコントロールシステムは、前記指令信号を送信すべき範囲を予め記憶しており、１の鉱山車両から前記不一致信号が送信されたとき、当該１の鉱山車両に後続する他の鉱山車両であって、前記指令信号を送信すべき範囲内に存在する鉱山車両に前記指令信号を選択的に送信することを特徴とする鉱山車両の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダンプトラック等の鉱山車両と、鉱山で稼動する複数の鉱山車両の管理システムとに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山に開削される鉱山車両の走行路は、未舗装の悪路であり、しかも鉱山作業に用いられるダンプトラック等の鉱山車両は、一般的なトラックやバスに比べて格段に大きな車幅を有しているので、鉱山車両側から路肩の位置を確認することが難しい。このため、路肩の確認を容易なものにするため、車体の周囲に複数のカメラを備え、これら複数のカメラのカメラ画像を合成することにより得られる俯瞰画像を、キャブ内に備えられたモニタに表示するダンプトラックが従来提案されている（例えば特許文献１の図３参照。）。
【０００３】
また、無人ダンプトラック等の移動体が走行する走行路面上に存在する障害物を検出する装置として、少なくとも２台のカメラの組合せからなるステレオカメラを用いた物体検出装置も従来知られている（例えば特許文献２の図１参照。）。
【０００４】
従って、ダンプトラック等の鉱山車両にステレオカメラを備えれば、鉱山車両の周囲の３次元画像を得ることができるので、路肩の検出も可能であり、鉱山車両を走行路に沿って走行させやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−２５２６７５号公報
【特許文献２】特開平１０−１４３６５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、鉱山で使用されるダンプトラックは、土砂の単位時間当たりの運搬量が採掘の進捗度に直結するため、高効率に運行可能であることが求められる。そして、ダンプトラックを高効率に運行するためには、ダンプトラックを走行路に沿って確実に走行させることが必要であり、ダンプトラックが走行路から逸脱するような事故の発生は、確実に防止されなくてはならない。このため、鉱山の走行路の路肩には、土壁等の逸脱防止ガードが施され、走行路からのダンプトラックの逸脱を防止している。
【０００７】
上述したように、鉱山車両にステレオカメラを備えれば、鉱山車両の周囲の３次元画像を得ることができるので、立体物である逸脱防止ガードの有無を検出することができる。しかしながら、逸脱防止ガードは、走行路の全長に亘って施されているわけではなく、逸脱防止ガードが未整備の走行路もある。また、走行路の交差点には、当然のこととして、逸脱防止ガードが施されず、鉱山車両の通行が可能になっている。更に、鉱山のような過酷な環境下では、形成された逸脱防止ガードが崩落することもある。このような場合、鉱山車両にステレオカメラを備えただけでは、逸脱防止ガードが無いことを検出することはできるが、逸脱防止ガードの無い部分が安全な走行路であるか否かを判断することはできない。また、走行路には、複数の鉱山車両が走行するので、走行路の路肩が他の鉱山車両の陰になる場合がある。このような場合にもステレオカメラによって逸脱防止ガードが検出されないが、そのステレオカメラの検出結果が、他の鉱山車両等の障害物によるものであるのか否かを判断することができない。このため、単に鉱山車両にステレオカメラを備えただけでは、鉱山車両を安全かつ高能率に運行することが困難である。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、走行路の路肩に沿って設けられた逸脱防止ガードが検出されなかったときにも、走行可能か否かを確実に判断できる鉱山車両と、１の鉱山車両から逸脱防止ガードを正常に検出できない旨の通知を受けたときに、その情報を他の鉱山車両に伝達する鉱山車両の管理システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するため、本発明は、鉱山車両に関して、車体に取り付けられた左右１対の駆動輪と、これら１対の駆動輪のそれぞれを駆動する１対の電動機と、これら１対の電動機の駆動及び停止を制御する車両制御部と、前記車体の周囲を３次元計測する３次元センサと、前記３次元センサからの情報を用いて、走行路及び当該走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードを認識する路肩認識部と、前記車体の現在位置と方位を計測するロケータと、前記走行路に関する情報及び前記逸脱防止ガードに関する情報を有する地図データと、前記ロケータが示す位置における前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果とを照合して、それらが一致しているか否かの判定を行い、不一致と判定したときに不一致信号を出力する路肩判定部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
鉱山車両に車体の周囲を３次元計測する３次元センサを備えると、走行路と、走行路に沿って形成された３次元形状の逸脱防止ガードを検出できる。また、路肩認識部を用いて３次元センサからの情報を処理することにより、３次元センサの視界に逸脱防止ガードが捉えられているか否かを認識できる。さらに、鉱山車両に、ＧＰＳ、ジャイロセンサ及び加速度センサ等のロケータを備えると、鉱山車両の現在地を検出できる。したがって、路肩認識部の認識結果と、走行路に関する情報及び逸脱防止ガードに関する情報を有する地図データを対照することにより、路肩判定部は、ロケータが示す鉱山車両の現在位置において、地図データの情報と路肩認識部の認識結果が一致しているか否かを判定することができる。一致している場合には、路肩認識部の認識に誤りがないので、逸脱防止ガードが未整備の走行路についても、鉱山車両を地図データに従って安全に走行させることができる。これに対して、路肩判定部が、地図データの情報と路肩認識部の認識結果は不一致と判定した場合は、例えば逸脱防止ガードの崩落や走行路上に他の鉱山車両等の障害物が存在するなど、そのまま鉱山車両の走行を続行することが適切でない事態が発生しているということであるので、走行を停止するなどの適切な手段をとることにより、鉱山車両の安全を図ることができる。よって、鉱山車両の安全にして高能率な運行を実現できる。
【００１１】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記車両制御部は、前記路肩判定部からの前記不一致信号の出力を受けて鉱山車両の制御信号を生成し、当該制御信号により鉱山車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成によると、路肩判定部が、ロケータが示す位置における地図データの情報と路肩認識部の認識結果は不一致と判定した場合、車両制御部が自車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させるので、自車両、特に自律走行する無人運転の鉱山車両についての安全走行を確保できる。
【００１３】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記車両制御部は、前記路肩判定部からの前記不一致信号の出力を受けて鉱山車両の運転席に備えられたモニタの制御信号を生成し、当該制御信号により前記モニタに前記路肩認識部の判定結果を表示させることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によると、路肩判定部が、ロケータが示す位置における地図データの情報と路肩認識部の認識結果は不一致と判定した場合、車両制御部が自車両の運転席に備えられたモニタに路肩認識部の判定結果を表示させるので、運転者に異常の発生を報知でき、有人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。
【００１５】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記不一致信号を外部に無線送信する通信装置を更に備えたことを特徴とする。
【００１６】
かかる構成によると、路肩判定部が、ロケータが示す位置における地図データの情報と路肩認識部の認識結果は不一致と判定した場合、自車両に後続する他の車両（後続車両）や、鉱山車両の運行を一元的に管理する管理センタにその旨を送信できる。また、管理センタは、鉱山内で稼動する他の鉱山車両に、不一致信号に応じて作成された所要の指令信号を送信することができる。よって、鉱山内で稼動する複数の鉱山車両が走行路の安全に関する情報を共有でき、鉱山全体の安全性を高めることができる。
【００１７】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記地図データは、交差点に関する情報を含んで構成され、前記路肩判定部は、前記ロケータが示す位置に相当する前記地図データ上の位置に交差点が示され、かつ当該位置において前記路肩認識部が前記逸脱防止ガードを認識しない場合には、前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果は一致と判定することを特徴とする。
【００１８】
交差点には、鉱山車両の通行を可能にするため、逸脱防止ガードが形成されない。したがって、鉱山車両が交差点内にある場合には、路肩認識部が逸脱防止ガードを認識しない場合にも、地図データの情報と路肩認識部の認識結果は一致と判定することにより、鉱山車両の円滑な走行を確保することができる。
【００１９】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記路肩判定部は、前記走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードの高さに関する閾値を予め記憶しており、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さ情報と前記閾値とに基づいて、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さが正常であるか否かを判定することを特徴とする。
【００２０】
かかる構成によると、路肩判定部は、走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードの有無だけでなく、その高さが正常であるか否かの判定も行うことができる。そして、逸脱防止ガードの高さが異常であると判定した場合は、走行路についても崩落などの異常が発生している可能性が考えられる。したがって、逸脱防止ガードの高さを判定することにより、鉱山車両のより一層の安全確保を図ることができる。
【００２１】
また本発明は、前記構成の鉱山車両において、前記路肩判定部は、前記路肩認識部が取得した前記逸脱防止ガードの高さ情報と前記閾値とに基づいて、路肩の補修が必要か否かの判定を更に行うことを特徴とする。
【００２２】
鉱山車両の走行路に沿って形成される逸脱防止ガードは、鉱山車両の安全走行に必要な高さに形成される。路肩判定部に、走行路の路肩に沿って形成される逸脱防止ガードの高さに関する閾値を予め記憶しておき、路肩認識部が取得した逸脱防止ガードの高さ情報と当該閾値とを対比すれば、逸脱防止ガードの高さが鉱山車両の安全走行に必要な高さに維持されているか否か、即ち、路肩の補修が必要か否かを判定できる。従って、この判定結果に基づいて路肩の補修を行うことができるので、鉱山車両の走行路の維持管理を容易なものにすることができる。
【００２３】
一方、本発明は、鉱山車両の管理システムが、走行路を走行する複数の鉱山車両と、コントロールシステムを用いて前記複数の鉱山車両の運行を一元的に管理する管理センタとから構成され、前記鉱山車両は、車体の周囲を３次元計測する３次元センサと、前記３次元センサからの情報を用いて、走行路及び当該走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードを認識する路肩認識部と、前記車体の現在位置と方位を計測するロケータと、前記走行路に関する情報及び前記逸脱防止ガードに関する情報を有する地図データと、前記ロケータが示す位置における前記地図データの情報と前記路肩認識部の認識結果とを照合して、それらが一致しているか否かの判定を行い、不一致と判定したときに不一致信号を出力する路肩判定部と、前記不一致信号を外部に送信する通信装置とを備え、前記管理センタのコントロールシステムは、前記通信装置からの不一致信号を受信したとき、前記走行路を走行中の他の鉱山車両に対して、当該他の鉱山車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させる指令信号を出力するか、当該他の鉱山車両の運転席に備えられたモニタに前記不一致信号を表示させる指令信号を送信することを特徴とする。
【００２４】
かかる構成によると、１の鉱山車両の路肩判定部が、ロケータが示す位置における地図データの情報と路肩認識部の認識結果が不一致と判定した場合に、その判定結果を管理センタのコントロールシステムに送信し、管理センタのコントロールシステムは、その判定結果に基づいて、走行路を走行中の他の鉱山車両に所要の指令信号を送信するので、鉱山内で稼動する他の鉱山車両が走行路の安全に関する情報を共有でき、鉱山全体で鉱山車両の安全確保を図ることができる。
【００２５】
また本発明は、前記構成の鉱山車両の管理システムにおいて、前記管理センタのコントロールシステムは、前記指令信号を送信すべき範囲を予め記憶しており、１の鉱山車両から前記不一致信号が送信されたとき、当該１の鉱山車両に後続する他の鉱山車両であって、前記指令信号を送信すべき範囲内に存在する鉱山車両に前記指令信号を選択的に送信することを特徴とする。
【００２６】
１の鉱山車両が走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードの異常を検知したとき、その異常の影響を直接的に受けるのは、当該１の鉱山車両と、それに後続する１又は複数台の鉱山車両であって、必ずしも鉱山内で稼動する全ての鉱山車両に影響が及ぶわけではない。したがって、１の鉱山車両が地図データの情報と路肩認識部の認識結果は不一致と判定したとき、その判定結果を管理センタのコントロールシステムに送信し、管理センタのコントロールシステムが、予め記憶された範囲の後続の鉱山車両に所要の指令信号を送信することにより、必要な範囲で鉱山車両の安全を確実に確保することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、単に走行路の路肩に沿って形成された逸脱防止ガードの有無を認識するだけでなく、逸脱防止ガードを認識できなかった場合に、鉱山車両の走行を安全に行うことができるか否かの判定を更に行うので、鉱山車両を安全かつ高能率に運行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る鉱山車両の外観構成と、これに搭載される外界認識装置の内部構成を示す図である。
【図２】距離情報算出部の処理フローを示す図である。
【図３】ステレオカメラで撮影した左右の画像の違いを説明する図である。
【図４】ステレオカメラの左画像に撮像されている特定の物体が右画像のどこに撮像されているかを特定する方法を示す図である。
【図５】ステレオカメラの左画像と右画像の対応点のカメラからの距離を算出する方法を示す図である。
【図６】走行路面検出部の処理フローを示す図である。
【図７】ステレオカメラの左画像と撮影対象物との関係を示す図である。
【図８】ステレオカメラの撮像対象のｘ座標値ｘｋの算出方法を説明する図である。
【図９】ステレオカメラにおける視差の算出方法を説明する図である。
【図１０】ステレオカメラで３次元位置を求める方法を説明する図である。
【図１１】ステレオカメラで走行路面を求める方法を説明する図である。
【図１２】路肩認識部の処理フローを示す図である。
【図１３】路肩判定部の処理フローを示す図である。
【図１４】地図データのフォーマットを示す図である。
【図１５】路面より所定の高さの画素をグループ化して路肩に沿って形成された土壁を認識する方法を示す図である。
【図１６】土壁が認識できないときの路肩の状態を示す図である。
【図１７】路端の障害物により路肩が認識できない状態を示す図である。
【図１８】３次元レーザスキャナを用いた外界認識装置の構成を示す図である。
【図１９】鉱山車両の管理システムを示す図である。
【図２０】路肩判定部の処理フローの他の例を示す図である。
【図２１】路肩判定部により行われる高さ判定処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、ダンプトラックを例にとり、図面を参照しながら、本発明に係る鉱山車両の実施の形態及び鉱山車両の管理システムの実施の形態を説明する。なお、本発明の要旨は、以下に記載する実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨に反しない範囲で、種々の変形を加えることができる。本発明の要旨は、以下の説明で明らかにされる。
【００３０】
図１に示すように、実施の形態に係るダンプトラック（作業車両）１０は、車体１と、車体１上に設置された運転室２及びベッセル３と、車体１に取り付けられた左右１対の駆動輪４と、これら１対の駆動輪４のそれぞれを駆動する１対の電動機４ａを有している。ダンプトラック１０は、自律走行する無人運転車両であっても良いし、運転室２内に備えられた図示しない運転装置をオペレータが操作して走行する有人運転車両であっても良い。車体１には、外界認識装置２０が搭載される。なお、図中の符号５はダンプトラック１０の前照灯を示し、符号６は運転室２内に備えられたモニタを示している。
【００３１】
外界認識装置２０は、図１に示すように、ステレオカメラ装置（３次元センサ）２１０と、距離情報算出部２２０と、走行路面検出部２２１と、路肩認識部２２２と、路肩判定部２３０と、地図データ２４０と、ロケータ２５０と、車両制御部２７０と、外部通信装置２８０を備えて構成される。
【００３２】
ステレオカメラ装置２１０は、少なくとも２つ（図１の例では、左右の２つ）のカメラを平行に配置したもので、各カメラの光軸をダンプトラック１０の前進方向に向けて、車体１上に設置される。
【００３３】
距離情報算出部２２０は、ステレオカメラ装置２１０の左右のカメラで撮像されたダンプトラック１０の前進方向の画像データを取得し、これらの画像データを３次元情報に変換して、撮像された立体物の距離情報を算出する。距離情報算出部２２０の機能については、後に図２〜図５及び図７〜図１１を用いて説明する。
【００３４】
走行路面検出部２２１は、距離情報算出部２２１で得られた３次元情報から、ダンプトラック１０が走行可能な走行路の路面部分を検出する。走行路面検出部２２１による路面の検出手順については、後に図６を用いて説明する。
【００３５】
路肩認識部２２２は、走行路面検出部２２１で検出された路面よりも所定の高さをもつ路端の立体物を路肩として認識する。鉱山においては、通常、走行路からのダンプトラック１０の逸脱を防止するための逸脱防止ガードとして、土砂を盛り上げることにより形成される土壁が路肩に沿って設けられるので、本実施形態の路肩認識部２２２は、具体的には、土壁の有無、位置及び高さ等を認識する。以下の説明においては、逸脱防止ガードとして土壁を形成した場合を例にとって説明するが、土壁以外の立体物、例えばガイドレールや縁石を設置した場合についても同様の手順で認識される。
【００３６】
地図データ２４０は、鉱山に開削されたダンプトラック１０の走行路に関する情報を電子データの形で編集したものであり、全ての走行路について、土壁に関する情報、例えば、土壁の形成区間及びその高さ寸法等が記載されている。また、地図データ２４０には、走行路に交差点がある場合、その交差点に関する情報、例えば、交差点の位置や交差する各走行路の路幅等についても記載される。
【００３７】
ロケータ２５０は、ダンプトラック１０の現在位置と進行方向の方位を計測するものであり、本実施の形態においては、ＧＰＳ２５１０と、ジャイロセンサ２５２０、加速度センサ２５３０をもって構成されている。ＧＰＳ２５１０は、ダンプトラック１０の位置を緯度経度情報で出力する。ジャイロセンサ２５２０は、ダンプトラック１０の進行方向を示す方位を出力する。加速度センサ２５３０は、ＧＰＳ２５１０の計測周期の間を補間した位置の推定や、ＧＰＳ２５１０が衛星からの電波が受信不良になった場合の位置の推定などに用いる。
【００３８】
路肩判定部２３０は、路肩認識部２２２の認識結果と、ロケータ２５０が示すダンプトラック１０の現在位置に相当する地図データ２４０上の位置に記載された土壁に関する情報を照合し、これらが一致しているか、不一致であるかを判定する。具体的な判定例については、後に図１３を用いて説明する。路肩判定部２３０は、路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０中に記載された土壁に関する情報とが不一致であると判定したときには、車両制御部２７０及び外部通信装置２８０に不一致信号を出力する。
【００３９】
車両制御部２７０は、路肩判定部２３０から不一致信号を受信したとき、所要の制御信号を生成し、これをダンプトラック１０に備えられた車体１並びに車体１に搭載された図示しないエンジン及びモニタ６等の駆動を制御する。これにより、不一致の判定を行った鉱山車両（自車両）について、危険を回避するための所要の動作を行わせることができるので、ダンプトラック１０の運行の安全性が高められる。なお、車両制御部２７０としては、車体５に搭載された車体コントローラ、エンジンコントローラ、表示コントローラ等を利用することもできる。
【００４０】
車両制御部２７０から鉱山車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させる制御信号を出力した場合には、路肩判定部２３０の判定結果に基づいて自車両を自動的に停止させることができるので、自律走行する無人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。また、車両制御部２７０からモニタ６に路肩認識部２２２の判定結果を表示させる制御信号を出力した場合には、運転者に異常の発生を報知できるので、有人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。
【００４１】
外部通信装置２８０は、路肩判定部２３０から不一致信号が出力されたとき、不一致信号を含む所要のデータ信号を、鉱山で稼動する全ての鉱山車両の運行を管理する管理センタに送信する。これにより、鉱山内で稼動する他の鉱山車両が走行路の安全に関する情報を共有できるので、鉱山全体として、鉱山車両の安全管理を行うことができる。鉱山車両の管理システムに関しては、後に図１９を用いて説明する。
【００４２】
次に、図１に示した距離情報算出部２２０における処理の内容を、図２〜図５を用いて説明する。
【００４３】
図２のフローチャートに示すように、距離情報算出部２２０においては、まずＳ１００で、ステレオカメラ装置２１０にて撮像した画像データの入力処理を行う(手順)。次に、Ｓ１１０に進んで、Ｓ１００で取得した左右２枚の画像を比較し、同一物体の対応点を算出して特定する。即ち、図３に示すように、走行路３００の路肩に形成された３次元形状の土壁（逸脱防止ガード）３２０をステレオカメラ装置２１０で撮像すると、左右の撮像部２１１、２１２で撮像された画像は、それぞれ右画像３４０、左画像３４１のようになる。この図から明らかなように、ステレオカメラ装置２１０の各撮像部２１１、２１２で撮像された画像は、各撮像部２１１、２１２の設定位置が異なることから、土壁３２０上の一点に着目した場合、右画像３４０と左画像３４１とで異なる位置に撮像される。図３の例においては、土壁３２０上の特定の一点が、右画像３４０では符号３４２で示す位置に撮像され、左画像３４１では符号３４３で示す位置に撮像されていて、画像の横方向にｄ１のずれが生じている。従って、ステレオカメラ装置２１０から土壁３２０上の特定の一点までの距離を算出するためには、左画像３４１に符号３４３で示す位置に撮像されている土壁上の特定の一点が、右画像３４０のどの位置に撮像されているかを特定する必要がある。
【００４４】
この方法を図４で説明する。まず、図４に示すように、左画像３４１及び右画像３４０の座標系は、横方向をｕ軸３５２、縦方向をｖ軸３５１とする。そして、左画像３４１に (ｕ１，ｖ１)、(ｕ１，ｖ２)、(ｕ２，ｖ１)、(ｕ２，ｖ２)で囲まれた矩形領域３５５を設定する。次に、右画像３４０において、（Ｕ，ｖ１)、（Ｕ，ｖ２)、(Ｕ＋（ｕ２−ｕ１），ｖ１）、(Ｕ＋（ｕ２−ｕ１），ｖ２）で囲まれた矩形領域３５３を設定し、この矩形領域３５３のＵの値をｕ＝０から１ずつ増加して、矩形領域３５３を右画像３４０の右方向へ走査させる。走査させる際、矩形領域３５５内の画像と、矩形領域３５３内の画像の相関値を比較し、左画像３４１の矩形領域３５５と相関性が最も高い右画像３４０の矩形領域３５４の位置を抽出する。図４の例では、左画像３４１の矩形領域３５５と相関性が最も高い右画像３４０の矩形領域３５４の位置が、(ｕ４，ｖ１)、(ｕ４，ｖ２) 、（ｕ４＋（ｕ２−ｕ１），ｖ１)、（ｕ４＋（ｕ２−ｕ１），ｖ２)であるとする。これにより、矩形領域３５５内の各画素が対応する矩形領域３５４内の各画素を求めることができる。右画像３４０の矩形領域３５３を走査した結果、相関値がある一定以上の値になる矩形がない場合には、左画像３４１の矩形領域３５５に対応する右画像３４０内の対応点無しとする。
【００４５】
矩形領域３５５についての対応点の算出が終了した後は、左画像３４１の矩形領域を３５６の位置にずらし、同様の処理を行う。さらに、ｕ方向についての操作が終了した後は、ｖ方向に設定される矩形領域についても、同様の処理を行う。このようにして、左画像３４１の全画素に対して、右画像３４０内の対応点を求める。対応点が見つからない場合は、対応点無しとする。
【００４６】
左画像３４１の全画素に対する右画像３４０内の対応点の算出が終了した後は、図２のフローチャートに戻って、Ｓ１２０の距離算出処理を行う。Ｓ１２０では、Ｓ１１０で求めた左画像３４１と右画像３４０の対応点に関して、ステレオカメラ装置２１０からの距離を算出する。
【００４７】
以下に、図５を用いて、ステレオカメラ装置２１０から左画像３４１と右画像３４０の対応点までの距離の算出方法につき説明する。
【００４８】
図５において、左撮像部２１１は、レンズ４０５と撮像面４０９が光軸４０３上に配置された焦点距離がｆのカメラであり、右撮像部２１２は、レンズ４０４と撮像面４０８が光軸４０２上に配置された焦点距離がｆのカメラである。各カメラの前方にある点４０１は、左撮像部２１１の撮像面４０９については点４０７（光軸４０３からｄ２の距離）へ撮像され、左画像３４１では点４０７（光軸４０３からｄ４画素の位置）となる。同様に、点４０１は、右撮像部２１２の撮像面４０８については点４０６（光軸４０２からｄ３の距離）に撮像され、右画像３４０では点４０６（光軸４０２からｄ５画素の位置）となる。
【００４９】
このように同一の物体上の点４０１が、左画像３４１では光軸４０３から左へｄ４画素の位置、右画像３４０では光軸４０２から右へｄ５の位置に撮像され、ｄ４＋ｄ５画素の視差が発生する。このため、左の撮像部２１１の光軸４０３と点４０１との距離をｘとすると、以下の式により、ステレオカメラ装置２１０から点４０１までの距離Ｄを求めることができる。
【００５０】
即ち、図５において、点４０１と左撮像部２１１の位置関係から、ｄ２：ｆ＝ｘ：Ｄが成り立ち、点４０１と右撮像部２１２の位置関係からｄ３：ｆ＝（ｄ−ｘ）：Ｄが成り立つ。従って、Ｄ＝ｆ×ｄ／（ｄ２＋ｄ３）＝ｆ×ｄ／ { (ｄ４＋ｄ５ ) ×ａ}  となる。ここで、ａは撮像面４０９の撮像素子のサイズである。このようにして求められるステレオカメラ装置２１０から対応点までの距離算出を、Ｓ１１０で算出した全ての対応点について実施する。これにより、ステレオカメラ装置２１０から対象物までの距離を表現した距離画像を求めることができる。
【００５１】
図２のフローチャートの距離情報出力処理Ｓ１３０では、この距離画像を出力して保存する。
【００５２】
次いで、図２のフローチャートのＳ１４０に進み、左撮像部２１１及び右撮像部２１２から画像入力信号があるか否かを判定する。Ｓ１４０で左撮像部２１１及び右撮像部２１２からの画像入力信号がある（Ｙｅｓ）と判定した場合は、Ｓ１００に戻る。Ｓ１４０で左撮像部２１１及び右撮像部２１２からの画像入力信号がない（Ｎｏ）と判定した場合は、画像入力信号が距離情報算出部２２０に入力されるまで待機する。
【００５３】
次に、図１に示した走行路面検出部２２１の動作を、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５４】
まず、Ｓ３１０において、距離情報算出部２２０から出力される距離画像の読み込み処理を行う。次に、Ｓ３２０に進んで、Ｓ３１０で読み込んだ距離画像を用いて、３次元情報算出処理を行い、画面上の各画素の３次元位置を求める。距離画像は、図７に示すように、左撮像部２１１で撮像した左画像３４１の各画素Ｐｋ（ｋ＝１〜Ｎ、Ｎは左画像３４１の画素数）４５２を撮像している対象４５３のステレオカメラ装置２１０からの距離ｄｋを、左画像３４１の全画素について算出したものである。この距離ｄｋを用いて、撮像対象４５３の３次元座標値（ｘｋ，ｙｋ，ｚｋ）を計算する。ここで、３次元座標は、図８に示すように、ダンプトラック１０を上から見て、車両の進行方向をｚ軸４６１、ｚ軸４６１に垂直で車両の左右方向の軸をｘ軸４６０、ｚ軸に垂直で車両の上下方向の軸をｙ軸とする。
【００５５】
図８に示した撮像対象４５３のｘ座標値ｘｋは、以下の方法で算出できる。即ち、図９において、左撮像部２１１は、レンズ４０５と撮像面４０９が光軸であるｚ´軸４７１上に配置された焦点距離がｆのカメラである。そして、図８のｚ軸４６１と図９のｚ´軸４７１は、図８のｘｚ平面と垂直な平面と同じ平面上にあり、ｚ軸４６１とｚ´軸４７１の成す角度は、ステレオカメラ装置２１０の設置俯角αと一致する。また、図９の撮像面４０９を含み、ｚ´軸４７１に垂直な軸をｘ´軸４７２とすると、図９のｘ´軸４７２と図８のｘ軸４６０とが一致する。ここで、図８の撮像対象４５３を図９の点４７０としたとき、点４７０が撮像面４０９の光軸４７１からＸ２の位置に撮像されるとする。ここで、撮像面４０９における撮像素子サイズのｘ´軸４７２方向のサイズをａとすると、点４７０は、左画像３４１の光軸４７１からＸ＝Ｘ２／ａの画素の位置４７４に撮像される。また、点４７０のカメラからの距離をｄｋとすると、Ｘ２：ｆ＝Ｘ１：Ｄ１の関係が成り立つ。但し、Ｄ１＝ｄｋ×ｃｏｓθであり、θはｔａｎθ＝Ｘ２／ｆである。従って、Ｘ１＝Ｄ１×Ｘ２／ｆ＝Ｄ１×Ｘ３×ａ／ｆとなる。ここで、Ｘ３は、図７に示した撮像対象４５３に相当する画素数になる。図７において、光軸位置に相当する画面中心線を４５１としたとき、対象としている画素Ｐｋ４５２の画面中心線４５１からの画素数がＸ３に相当する。また、Ｘ２が図８のｘｋと同じである。
【００５６】
図８に示した撮像対象４５３のｙ座標値ｙｋは、以下の方法で算出できる。即ち、図１０において、左撮像部２１１は、レンズ４０５と撮像面４０９が光軸であるｚ´軸４７１上に配置された焦点距離がｆのカメラである。図１０のｚ軸４６１は、図８のｚ軸４６１と同じであり、ｚ軸４６１とｚ´軸４７１の成す角度は、ステレオカメラ装置２１０の設置俯角αと一致する。また、図１０の撮像面４０９を含み、ｚ´軸４７１に垂直な軸をｙ´軸７８０とする。また、図８の撮像対象４５３を図９の点４７０としたとき、点４７０が撮像面４０９の光軸４７１からＹ２の位置に撮像されるとする。ここで、撮像面４０９における撮像素子のｙ´軸７８０方向のサイズをｂとすると、点４７０は、左画像３４１の画面中央７８１からＹ３＝Ｙ２／ａの画素の位置４７４に撮像される。また、点４７０のカメラからの距離をｄｋとすると、
Ｙｋ＝ｄｋ×ｓｉｎ（θ＋α）  （θは、ｔａｎθ＝Ｙ２／f）となる。
【００５７】
図８に示した撮像対象４５３のｚ座標値ｚｋについても、同様の方法で算出でき、
ｚｋ＝ｄｋ×ｃｏｓ（θ＋α） （ここでθは、ｔａｎθ＝Ｙ２／f）
となる。
【００５８】
以上の計算を図７に示した左画像３４１の全画素について行い、画素Ｐｋの３次元座標（ｘｋ、ｙｋ、ｚｋ）を得る。
【００５９】
次に、図６のフローチャートのＳ３３０に戻って、走行路面式当てはめ処理を行う。走行路面式当てはめ処理Ｓ３３０では、前処理である３次元情報算出処理Ｓ３２０で求めた左画像３４１の各画素のうち、走行路面である可能性が高い画素を抽出する。図１１に示す左画像３４１は、左の撮像部２１１で撮像した画像であり、走行路３００が左撮像に撮像されている。また、図１１に示す立体物３１０、３２０、３３０は、走行路３００の路肩に沿って形成された土壁であり、ダンプトラック１０の近傍で、土壁３１０、３２０、３３０を含まない部分６０２を、走行路面式当てはめに使用する画素として抽出する。
【００６０】
走行路面式は、図８に示す座標系において、ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０で表され、この走行路面式に、上記で抽出した画素の３次元座標Ｐｉ（ｘｉ，ｙｉ，ｚｉ）（但し、ｉ＝０〜ｊ、ｊは抽出した画素の個数）を当てはめて、Ｐｉを満たすパラメータａ，ｂ，ｃを算出することにより、走行路面を求めることができる。
【００６１】
次に、図１に示した路肩認識部２２２の動作を、図１２のフローチャートを用いて説明する。上述したように、本実施の形態では、走行路３００の路肩に所定高さの土壁３１０、３２０、３３０が形成されている。従って、路面より所定の高さがある立体物を検出できれば路肩の土壁を検出できる。土壁の検出に際しては、まずＳ４１０で左画像３４１の各画素の３次元情報を入力する。これらの情報を用いて、路肩認識部２２２は、路面の両端で、路面より所定の高さの立体物をグルーピングする（Ｓ４２０）。例えば、図１５にように、左画像３４１の各画素で路面３００の両端で、路面３００よりも所定の高さだけ高くなっている部分をグルーピングする。土壁３１０１、３１０２は、路面３００より高さＨの部分をグルーピングすることで抽出した部分であり、図１５の例では距離Ｌだけ分離している。
【００６２】
次にＳ４３０で、路面の左側に存在する立体物のグループが所定の間隔以上に存在しない部分があるかどうかを判定する。もし存在しない部分が有れば、Ｓ４４０に進んで、左側に路肩無しと判定する。路面の右側についても、Ｓ４５０とＳ４６０で同様な判定を行う。
【００６３】
これだけでは、立体物のグループが所定の間隔以上に存在しない原因が、元々その部分に土壁が形成されていなかったのか、それとも崩落などにより土壁や路肩自体が外界認識装置２０から見えなくなったのか、さらには他の鉱山車両等の陰になって見えない状態になっているのかを判定できない。そこで、地図データ２４０を参照して、立体物の検出位置に土壁に関する情報が書き込まれているのかを路肩判定部２３０で判定する。
【００６４】
地図データ２４０は、ダンプトラック１０の走行路３００をリンクとノードで示すものであり、図１４に示すデータフォーマットとなっている。（ａ）は走行路の例を示したもので、ノードＮ１とＮ２間のリンクＬ１、ノードＮ２とＮ３間のリンクＬ２、ノードＮ２とＮ４間のリンクＬ３があると仮定し、ノードＮ１からＮ４に向けてダンプトラック１０が走行するものとする。また、その途中のノードＮ２で分岐路Ｌ２が存在する。各ノード間には走行路の形状を折れ線で近似するために補間ノードが定義される。例えばノードＮ１とノードＮ２の間には、補間ノードＩＮ１，ＩＮ２，ＩＮ３が定義され、ノードＮ２とノードＮ４の間には、補間ノードＩＮ６，ＩＮ７が定義され、ノードＮ２とノードＮ３の間には、補間ノードＩＮ４，ＩＮ５が定義される。これらの情報は（ｂ）のリンクテーブルと（ｃ）の分岐テーブルで定義される。（ｂ）のリンクテーブルは、リンク番号Ｌ１に対して、始点ノードＮ１と終点ノードＮ２の位置を示すための緯度経度からなる座標値、分岐点の情報を示す分岐点ＩＤ、リンクＬ１の実際の長さと道路幅、走行路の左右に路肩が存在するかどうかのフラグ、補間点の数を示す補間ノード数とそれぞれの補間点の緯度経度座標からなる。左右路肩フラグは（ｄ）に示すフォーマットになっており、路肩属性の２ビットが００の場合は、走行路よりも十分に広い平面の場所に走行路があるため路肩が不要な場所であり路肩なしを示す。路肩属性が０１の場合は、土盛りされた路肩が存在し、その場合は、路肩の高さ（ＲＨ）で路肩の高さが定義される。路肩属性が１０の場合は、路肩に沿って土壁が存在する。路肩属性が１１の場合は、路面の端が崖になっていて、路面より高い構造物が存在しないことを示す。
【００６５】
図１３に、路肩判定部２３０の処理フローを示す。まずＳ５１０でロケータ２５０からダンプトラック１０の位置情報と進行方位を取得する。Ｓ５２０では、上記取得した位置情報に基づき、地図データ２４０からダンプトラック１０が現在走行中の道路のリンクデータを読み出す。Ｓ５３０では、ダンプトラック１０の進行方向と、Ｓ５２０で読み出したリンク情報の向きを照合し、方向が一致しているかどうかを判定する。仮に所定の誤差以上に方位がずれている場合には、路肩判定の処理は行わない。例えば、ダンプトラック１０が路上の障害物（図示しない）を避けるために、路上でダンプトラック１０の向きを変えた場合等がこれに該当する。
【００６６】
その後、Ｓ５４０に移行し、地図データ２４０から読み出したリンクデータの路肩フラグの情報と路肩認識部２２２の判定結果とを照合して、それらの各情報が一致しているのか、不一致であるのかの判定を行う。例えばＳ５４０のＮｏ．１では路肩認識部２２２の認識結果が「路面左側に土壁なし」であり、リンクデータの左側路肩フラグに「土壁無し」と記載されているか、地図データ２４０が交差点（分岐ノード）となっている場合には、路肩認識部２２２が土壁を認識できなくても、路肩認識部２２２の判定結果に異常はないので、「一致」を示す判定結果を出力する。例えば、図１６の（ｂ）に示すように、分岐路によって路肩が途切れている場合が該当する。これに対して、Ｓ５４０のＮｏ．２のように、路肩認識部２２２が土壁を認識できない場合であって、左側路肩フラグが「土壁あり」となっている場合には、実際には路肩に沿って土壁が存在するにも拘らず、路肩認識部２２２が土壁を見失っているということであるので、「不一致」を示す判定結果を出力する。例えば図１６の（ａ）のように路肩が崩落している場合や、図１７のように走行路３００の端に停車している車両７００などの障害物で路肩が見えなくなっている場合がこれに該当する。これとは逆に、Ｓ５４０のＮｏ．３のように、路肩認識部２２２が土壁を認識したにも関わらず、左側路肩フラグが「土壁無し」となっている場合は「不一致」と判定する。これにより、地図データ２４０の記載ミスや、地図データが古い可能性があることを判定できる。また、Ｓ５４０のＮｏ．４のように、路肩認識部２２２が土壁を認識しており、かつ地図データの左側路肩フラグが「土壁あり」となっている場合は、両者が一致しているので、「一致」と判定する。走行路３００の右側についても、これと同様に判定する。
【００６７】
路肩判定部２３０は、路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０に書き込まれた土壁に関する情報とが不一致であると判定した場合、不一致信号を車両制御部２７０及び外部通信装置２８０に送信する。
【００６８】
車両制御部２７０は、路肩判定部２３０から不一致信号を受信したとき、自車両の危険を回避するため、車載機器の駆動を制御する制御信号を出力し、例えばダンプトラック１０を自動的に停止させたり、運転室２に備えられたモニタ６に路肩判定部２３０から不一致信号が出力されたことを示す警告を表示する。なお、モニタ６への警告の表示に加えて、光や音による警報を発することもできる。制御信号として、自車両を自動的に走行状態から停止状態に移行させる信号を出力すると、路肩判定部２３０の判定結果に基づいて自車両を自動的に停止させることができるので、自律走行する無人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。また、制御信号として、自車両の運転席２に備えられたモニタ６に路肩認識部の判定結果に基づく警報を表示させる信号を出力すると、運転者に異常の発生を報知できるので、有人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。
【００６９】
なお、上述の実施形態においては、外界認識装置２０にステレオカメラ装置２１０を備えたが、かかる構成に代えて、図１８に示すように、外界認識装置２０に３次元レーザスキャナ７１０を備えることもできる。３次元レーザスキャナ７１０は、レーザ光線を周囲に放出し、その反射時間を計測することで周囲の物体の３次元情報を計測する。従って、３次元レーザスキャナ７１０を用いる場合には、図６の処理フローのうち、３次元情報算出処理Ｓ３２０を省略でき、その後の走行路面式当てはめ処理Ｓ３３０から行えば良い。
【００７０】
外部通信装置２８０は、路肩判定部２３０から不一致信号を受信したとき、図１９に示すように、鉱山の管理センタ３１に備えられたコントロールシステム３０に、路肩認識部２２２の認識結果と、地図データ２４０に書き込まれた土壁に関する情報と、これらの各情報が不一致である旨の通報を行う。管理センタ３１は、鉱山全体の管理を行う部署であり、コントロールシステム３０は、鉱山で稼動している各ダンプトラック１０、１１からの通報の受信と、各鉱山車両１０、１１への指令信号の送信、各鉱山車両１０、１１についての走行ルート作成、及び走行路３００の路面や路肩のメンテナンス計画等を行う。なお、図１９において、符号３１０、３２０、３３０は、走行路３００の路肩に沿って形成された土壁を示している。
【００７１】
コントロールシステム３０は、１のダンプトラック１０から、路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０に書き込まれた土壁に関する情報とが不一致である旨の通報を受けたとき、所要の指令信号を作成し、鉱山で稼動している他のダンプトラック１１に送信する。指令信号としては、例えば通報を行った１のダンプトラック１０（自車両）に後続する他の鉱山車両（後続車両）１１を停止させるための停止指令信号、後続車両１１に備えられたモニタ６に所要の警報データを表示させるためのモニタ駆動信号、路肩補修用の作業車両に作業依頼を行う路肩補修指令信号、それに地図データ２４０の更新を指令する地図データ更新指令信号などがある。指令信号として、停止指令信号を出力すると、後続車両１１を自動的に走行状態から停止状態に移行させることができるので、自律走行する無人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。また、前記指令信号として、モニタ駆動信号を出力すると、後続車両１１の運転者に異常の発生を報知できるので、有人運転の鉱山車両について、安全走行を確保することができる。
【００７２】
なお、１のダンプトラック１０が路肩を正常に認識できなかった場合においても、走行上、その影響を直接的に受けるのは、当該１の鉱山車両と、それに後続する１又は複数台の鉱山車両であって、必ずしも鉱山内で稼動する全ての鉱山車両に影響が及ぶわけではない。したがって、コントロールシステム３０は、必ずしも鉱山で稼動している全てのダンプトラックに指令信号を送信する必要はなく、一部の後続車両１１にのみ送信することもできる。この場合、コントロールシステム３０は、指令信号を送信すべき範囲（例えば自車両１０からの距離）を予め記憶しておき、自車両１０から不一致信号が送信されたとき、これに後続する車両のうちの、予め記憶された範囲内を走行中の後続車両にのみ、指令信号を送信することもできる。これにより、必要な範囲でダンプトラック１０、１１の安全を確保することができる。
【００７３】
以下、本発明に係る鉱山車両及び鉱山車両管理システムの他の実施形態について説明する。この他の実施形態に係る鉱山車両及び鉱山車両管理システムは、走行路３００の路肩に沿って形成される土壁３１０、３２０、３３０の高さ判定処理を行って、土壁３１０、３２０、３３０が所定の高さに維持されているか、崩落状態にあるかの判断を更に行うことを特徴とする。
【００７４】
本例の鉱山車両及び鉱山車両管理システムは、路肩判定部２３０において、図２０及び図２１に示す処理フローを実行する。即ち、ダンプトラック１０の路肩判定部２３０は、図２０のＳ５１０〜Ｓ５４１に示す手順で、路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０に書き込まれた土壁３１０、３２０、３３０に関する情報との一致・不一致を判定すると共に、土壁３１０、３２０、３３０の高さ判定を行うか否かの判定を行う。Ｓ５１０〜Ｓ５３０の処理は、先に図１３を用いて説明した通りであるので、重複を避けるために説明を省略する。また、Ｓ５４１の判定処理のうち、路肩認識部２２２の認識結果と地図データ２４０に書き込まれた土壁３１０、３２０、３３０に関する情報との一致・不一致を判定する処理についても、先に図１３を用いて説明した通りであるので、重複を避けるために説明を省略する。Ｓ５４１においては、先に図１３を用いて説明した処理に加え、路肩認識部２２２が走行路３００の左側に土壁３１０、３２０があると認識すると共に、地図データ２４０の該当する部分に土壁３１０、３２０に関する情報が書き込まれている場合には、「高さ判定」の判定結果を出力する。また、路肩認識部２２２が走行路３００の右側に土壁３３０があると認識すると共に、地図データ２４０の該当する部分に土壁３３０に関する情報が書き込まれている場合も同様である。
【００７５】
路肩判定部２３０は、Ｓ５４１の判定結果に基づいて、Ｓ５４２で土壁３１０、３２０、３３０の高さ判定が必要であるか否かを判定し、必要と判定した場合には、Ｓ５４３に移行して、土壁３１０、３２０、３３０の高さ判定処理を実行する。
【００７６】
土壁３１０、３２０、３３０の高さ判定処理は、図２１に示す手順で行われる。まず、Ｓ６１０で、路肩判定部２３０は、路肩認識部２２２から土壁３１０、３２０、３３０の高さＨを取得する。高さＨは、図１５に示すように、路面から土壁３１０、３２０、３３０の頂面までの距離である。次に、Ｓ６２０に進んで、土壁の高さＨがこの計測誤差範囲になっているかどうかを判定する。即ち、土壁の高さ計測には、誤差が発生し得るので、土壁に全く異常が無い状態でも、地図データに記載された土壁の高さデータＲＨと同一にならない場合が有る。そこで、地図データに記載された土壁の高さデータＲＨと計測された土壁の高さＨとの差（ＲＨ−Ｈ）が閾値Ｓ１の範囲内にあるか否かを判定する。閾値Ｓ１は、土壁３１０、３２０、３３０の形成時に許容される高低差の許容値に基づいて設定され、路肩判定部２３０に記憶される。Ｓ６２０で土壁の高さＨが誤差範囲内にあると判定した場合は、Ｓ６５０に移行し、土壁の高さが正常である旨を、外部通信装置２８０を通して管理センタ３１のコントロールシステム３０に送信する。
【００７７】
Ｓ６２０で土壁の高さＨが計測誤差範囲にないと判定した場合は、Ｓ６３０に進んで、土壁の一部に崩落が発生しているか否かについて判定する。具体的には、地図データに記載された土壁の高さデータＲＨと計測された土壁の高さＨとの差（ＲＨ−Ｈ）が閾値Ｓ２の範囲内にあるか否かを判定する。閾値Ｓ２は、ダンプトラック１０の安全な通行が困難になる土壁３１０、３２０、３３０の高さに基づいて設定され、路肩判定部２３０に記憶される。Ｓ６３０で（ＲＨ−Ｈ）が閾値Ｓ２よりも大きいと判定した場合は、Ｓ６４０に進んで、土壁３１０、３２０、３３０に崩落の可能性がある旨を、外部通信装置２８０を通して管理センタ３１のコントロールシステム３０に送信する。Ｓ６３０で（ＲＨ−Ｈ）が閾値Ｓ２よりも小さいと判定した場合は、Ｓ６６０に進んで、土壁３１０、３２０、３３０の補修が必要である旨を、外部通信装置２８０を通して管理センタ３１のコントロールシステム３０に送信する。
【００７８】
このように、本実施形態においては、２段階の閾値Ｓ１、Ｓ２を設定したので、土壁３１０、３２０、３３０の状態を正確に判定することができ、鉱山車両のより一層の安全確保が図れると共に、路肩の補修や地図データ２４０の更新を円滑に行うことができる。
【００７９】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施することができる。例えば、上述した実施の形態では、鉱山車両としてダンプトラックを例にとって説明したが、その他、油圧ショベル、ホイールローダ、散水車、パトロールカーなど、鉱山で運用される全ての車両について適用することができる。また、上述した実施の形態では、走行路３００からの鉱山車両の逸脱を防止するための逸脱防止ガードとして、走行路３００の路肩に沿って土壁を形成した場合を例にとって説明したが、土壁に代えて、ガードレールや置き石などを走行路３００の路肩に沿って設置した場合にも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００８０】
１  車体
２  運転席
３  ベッセル
４  駆動輪
４ａ  電動機
５  前照灯
６  モニタ
１０  車両
２０  外界認識装置
２１０  ステレオカメラ装置
２２０  距離情報算出部
２２１  走行路面検出部
２２２  路肩認識部
２３０  路肩判定部
２４０  地図データ
２５０  ロケータ
２７０  車両制御部
２８０  外部通信装置
３００  走行路
３１０、３２０、３３０  土壁
７１０  ３次元レーザスキャナ
【図１】
2015041283.tif 000003
【図２】
2015041283.tif 000004
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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