【手続補正書】
【提出日】平成25年5月22日(2013.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態による電気駆動ダンプトラックの側部外観を示す側面図である。
【図２】ダンプトラックの後部外観を示す背面図である。
【図３】本実施の形態における電気駆動ダンプトラックの駆動システムを示す図である。
【図４】トロリー線から電力を受ける集電装置の構成を示す図である。
【図５】操舵制御装置と操舵装置とから構成される操舵システムを示す図である。
【図６】操舵制御装置が転舵トルク指令値を算出するにいたる機能を示すブロック図である。
【図７】コントローラの車体速制御部の機能の説明を示すブロック図である。
【図８】コントローラのヨーモーメント制御部の機能の詳細を示すブロック図である。
【図９】モータ駆動力１００％で走行しているときの総駆動力に対する、ヨーモーメント補正値を駆動力差によって実現する場合の影響を示す図である。
【図１０】モータトルク指令値の算出方法の一例を示す図である。
【図１１】車両制御装置の構成及び車両制御装置とコントローラとの入出力関係を示す図である。
【図１２】車両とカメラの撮像範囲の位置関係を車両の側面からみた場合の図である。
【図１３】車両とカメラの撮像範囲の位置関係を上空（車両の上方）から見た場合の図である。
【図１４】カメラで撮像された画面を示す図である。
【図１５】撮像した画面の処理（エッジ抽出）を示す図である。
【図１６】撮像した画面の処理（中心線の抽出）を示す図である。
【図１７】トロリー線に対して車両が左にずれた場合のカメラの画面を示す図である。
【図１８】トロリー線に対して車両が斜めに走行している場合のカメラの画面を示す図である。
【図１９】トロリー線とすり板との位置関係を上から見た場合の、トロリー線検出領域と座標系を示す図である。
【図２０】車両状態量制御部の機能の詳細を示すブロック図であって、目標点の位置に応じたヨーモーメント補正値の算出方法の一例を示すブロック図である。
【図２１】本発明の一実施の形態におけるカメラで上方を撮像してから制御出力されるまでの処理の流れを示すフローチャートである。
【図２２】トロリー線とすり板との位置関係を上から見た場合の、第１のしきい値を示す図１９と同様な図である。
【図２３】目標点の位置に応じたヨーモーメント補正値の算出方法の一例を示す図である。
【図２４】トロリー線とすり板との位置関係を上から見た場合の、第１及び第２のしきい値が設定される画像を示す図１９及び図２２と同様な図である。
【図２５】図２１に示したフローチャートのうち、トロリー線への追従制御ステップの他の例を示すフローチャートである。
【図２６】目標点の位置に応じて目標車速を減少側に補正するための目標車速補正値の算出方法の一例を示す図である。
【図２７】目標点の位置に応じて目標車速を増加側に補正するための目標車速補正値の算出方法の一例を示す図である。
【図２８】目標車速の補正値によるモータトルクの生成方法を示す、図１０と同様な図である。
【図２９】判別のハンチングを防ぐためのカウンタ処理に代わるヒステリシス処理を示す図である。
【図３０】カメラで撮像する方向をさらに前方に向けた場合の、図１２と同様な図である。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
（車両−ダンプトラック−の構成に関して）
図１は、本発明の一実施の形態による電気駆動ダンプトラックの側部外観を示す側面図である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
ドライバはハンドル４１を操作したとき、ハンドル４１の操作量を操舵角センサ付反力モータ４２の操舵角センサが検知し、これを操舵制御装置３２に送信する。操舵制御装置３２は現在の転舵角がドライバの操舵角に対応する転舵角になるように転舵角センサ付転舵モータ４３にトルク信号を送り、転舵角センサ付転舵モータ４３が生成する転舵トルクによって、ラック＆ピニオンギア４４を介し前輪４５Ｌ，４５Ｒを転舵する。また、この時のトルクの大きさに応じて、操舵角センサ付反力モータ４２に反力トルクを送信し、ハンドル４１に反力を伝える。またこのとき、操舵制御装置３２はコントローラ１００へ操舵角を送信する。一方、操舵制御装置３２は、コントローラ１００から転舵トルク補正値を受信し、これに応じて転舵角センサ付転舵モータ４３を動作させる機能も持つ。同様に操舵制御装置３２が操舵角センサ付反力モータ４２に、反力トルクを送信するかどうかは、そのときのモード（後述）やコントローラ１００からの指令によって任意に変更できる。例えば、操舵制御装置３２がコントローラ１００から転舵トルク補正値を受信し、この補正値に応じて転舵角センサ付転舵モータ４３を動作させる一方で、操舵角センサ付反力モータ４２に反力指令値を送らなければ、車両（ダンプトラック）は操舵角に応じて旋回をするが、ドライバはそのときの操舵感覚がない状態になる。逆に、ドライバが操舵をしても、転舵角センサ付転舵モータ４３に指令を送らなければ、ハンドル４１を切っても曲がらないという現象となる。例えば、コントローラ１００が何らかの判断で、ハンドル４１を操作してはならない場合には、この手段は有効となる。さらにはこのときハンドル４１の操作をしてはならないということをドライバに報知する手段としては、操舵制御装置３２がドライバが操舵をしている方向と逆方向にトルクを生成させることで、ドライバは一般的にはハンドル４１が重いと感じ、これによってドライバはその方向へハンドル操作をしてはならないと判断することができるようになるものもある。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
カメラ１５の撮像方向に強い光源がある場合、画像情報処理部５０ａに送られる画像はハレーションと呼ばれる白くぼやける現象が発生し、検知すべき対象を認識できなくなることがある。これに対応する方法として、カメラ１５を設置する箇所を、車両前方のトロリー線３Ｌ，３Ｒを撮像するカメラと、車両後方のトロリー線３Ｌ，３Ｒを撮像するカメラの２箇所とし、一方が画像情報処理部５０ａによってハレーションを起こしたと判断できる場合、もう一方のカメラにより補正する手法も考えられる。ハレーションの検知方法に関しては公知の手法に依る。また、ハレーションに限らず、画像情報処理部５０ａによって埃や泥等で片方のカメラの視界が遮られたと判断できる場合には、同様に他方のカメラで補正することもできる。また、カメラ１５を筐体で囲み、ガラス越しにトロリー線３Ｌ，３Ｒを撮像し、画像情報処理部５０ａによりガラスが埃や泥等で視界が悪くなったと判断できる場合には、ワイパーやウォッシャー液等によって洗浄してもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図１４に示すように、カメラ１５が取得する画像情報は画面に対してトロリー線３Ｌ，３Ｒが縦方向に進行方向に平行に現れる。これを図１５に示すようにエッジ部を抽出する処理（エッジ処理）を行う。これにより、左側のトロリー線３ＬはエッジＬＬとエッジＬＲ部、右側のトロリー線３ＲはエッジＲＬとエッジＲＲ部に分かれる。次に図１６において、左右のトロリー線３Ｌ、３Ｒにおいてそれぞれのエッジの中心線（左トロリー線３Ｌの中心線をＬＭ、右トロリー線３Ｒの中心線をＲＭ）を求める。このとき、画面の上部中央のＯｃを原点とするピクセル数に関する座標系（Ｙ軸をｄａ方向、Ｘ軸をａｂ方向）をとる。Ｏｃを原点として、ＬＭとａｄの交点Ｐ（０，Ｍ＿Ｌａｄ＿Ｒｅｆ）、ＲＭのａｄとの交点Ｑ（０，Ｍ＿Ｒａｄ＿Ｒｅｆ）、ＬＭとｂｃとの交点Ｒ（ｍ，Ｍ＿Ｌｂｃ＿Ｒｅｆ）、ＲＭのｂｃとの交点Ｓ（ｍ，Ｍ＿Ｒｂｃ＿Ｒｅｆ）をとる。そして、これらＰ，Ｑ，Ｒ，Ｓの各点はトロリー線３Ｌ、３Ｒ上に位置する点であり、これらを目標点と定義する。また、ｍは縦方向のピクセル数、ｎは横方向のピクセル数を示す。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
車両状態量算出部５０ｂは、画像情報処理部５０ａにおいてカメラ１５により取得した図１６〜図１８に示すような撮像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの画像情報から図１９のａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１に示すような領域をトロリー線検出領域として切り出して取得する。辺ａ１−ｄ１は、図１６〜図１８に示す撮像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの辺ａ−ｄの一部に対応し、辺ｂ１−ｃ１は、撮像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの辺ｂ−ｃの一部に対応する。トロリー線検出領域ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１は、トロリー線３Ｌ又は３Ｒを上から見た場合のすり板とトロリー線の位置関係を示しており、すり板４Ｌａ又は４Ｒａの左右の中心を通り車両の進行方向に伸びる直線が、辺ａ１−ｄ１の中心と辺ｂ１−ｃ１の中心を通る領域である。前述したように、カメラ１５が取得する撮像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄの画像情報はトロリー線３Ｌ，３Ｒを下から撮像した画像情報であり、トロリー線３Ｌ，３Ｒを上から見た場合のトロリー線検出領域ａ１，ｂ１，ｃ１，ｄ１は撮像領域ａ，ｂ，ｃ，ｄとは前後関係（図面では上下方向）が逆に現れる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
また、車両状態量算出部５０ｂは、すり板４Ｌａ又は４Ｒａの中心を原点Ｏｐとし、進行方向をＸ軸、進行方向左をＹ軸とする座標系を設定し、Ｘ軸と辺ｂ１−ｃ１の交点Ｚに代表点を設定し、トロリー線３Ｌ又は３Ｒと辺ｂ１−ｃ１との交点Ｔと、トロリー線３Ｌ又は３Ｒと辺ａ１−ｄ１との交点Ｕに２つの目標点を設定する。ここで、カメラ１５と集電装置４Ｌ，４Ｒのすり板４Ｌａ又は４Ｒａは共に車両本体に取り付けられ、両者の位置関係は既知であるので、図１６〜図１８に示すＯｃ点を原点とする座標系における点Ｐ’，Ｐ，Ｒの値を図１９のＯｐ点を原点とする座標系の値に座標変換することにより、交点Ｚ，Ｔ，Ｕの座標は容易に求めることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８３】
一方、ステップ４４０にて所定の範囲にある状態が１秒未満だった場合は、処理はステップ４６０へ移行し、もしすり板４Ｌａ，４Ｒａが上がっていれば下げるようドライバに音声或いは表示で示唆する。また自動的に下げても良い。このとき、例えばドライバにすり板４Ｌａ，４Ｒａが自動で下がることを音声かつ／または表示で知らせることが好ましい。さらにすり板４Ｌａ，４Ｒａが下がっている状態であれば、すり板４Ｌａ，４Ｒａを上げることを禁止する。このとき、すり板４Ｌａ，４Ｒａを上げることが禁止状態であることをドライバに音声かつ／または表示で知らせることが好ましい。これらの場合も、ドライバのスイッチ操作あるいは自動で車両制御装置５０は指令信号を出力し、昇降制御装置３１はその指令信号に基づいてすり板４Ｌａ，４Ｒａを下降制御する。これによりダンプトラックがトロリー走行区間に入ってすり板４Ｌａ，４Ｒａを上げ下げするときのオペレータの負担を軽減することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
図２１のステップ４４０では、推定値Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１が点Ｃと点Ｄの間（Ｙ＿ｍｉｎ≦Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１≦Ｙ＿ｍａｘ）にある状態が、例えば１秒以上続いたかを判別したが、そのような判別をせず、推定値Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１が点Ｃと点Ｄの間（Ｙ＿ｍｉｎ≦Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１≦Ｙ＿ｍａｘ）にある場合は、直ちにステップ４５０の処理に移行し、推定値Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１が点Ｃと点Ｄの間（Ｙ＿ｍｉｎ≦Ｙ＿ｐ＿ｔ＋１≦Ｙ＿ｍａｘ）にない場合は、直ちにステップ４６０の処理に移行してもよい。しかし、ステップ４４０の処理は、路面のでこぼこや、画像処理におけるノイズの影響でＹ＿ｐ＿ｔが安定しないとき、所定の範囲を超えたり、範囲内になったりを繰り返すことによる判別のハンチングを防ぐ目的としては有効である。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
図２９は、ステップ４４０のカウンタを用いた処理に代わるヒステリシス処理を示す図である。図２９に示すように、点Ｃと点Ｄ間に点Ｗがあるときは、点Ｃと点Ｄ間の距離を大きくするように点Ｃと点Ｄの設定を変更する。一方、点Ｗが点Ｃと点Ｄ間にないときは、点Ｃと点Ｄ間の距離を小さくするように点Ｃと点Ｄの設定を変更する。このように点Ｃと点Ｄ間の距離にヒステリシスを設けても、ステップ４４０のカウンタ処理と同様の効果が得られる。
（効果）
以上のように構成した本実施の形態によれば、トロリー線３Ｌ，３Ｒの下方からトロリー線３Ｌ，３Ｒを検出するため、従来のように地表面を撮像しレーンマーカ等を検知する場合と比べ、検知誤差に繋がる因子が少ないため、検知精度が向上する。このように検出した情報に基づいて、集電装置４Ｌ，４Ｒのすり板４Ｌａ，４Ｒａの昇降を制御することにより、走行中にすり板４Ｌａ，４Ｒａの中心位置がトロリー線３Ｌ，３Ｒから横方向に大きく外れた場合でも、すり板４Ｌａ，４Ｒａを上げる操作を禁止する、或いはすり板４Ｌａ，４Ｒａが上がっている場合はすり板４Ｌａ，４Ｒａを下げるなどの措置をとることができ、これによりトロリー走行中のドライバの操作負担を軽減することができる。