车辆行驶系统以及车辆行驶控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车辆行驶系统以及车辆行驶控制方法，特别是涉及装载位置处的输送车的朝向的设定技术。
【背景技术】
[0002]当露天开采矿山等时，在向自卸卡车等输送车装载挖掘机等装载机挖掘的土砂、矿石的情况下，装载机的操作人员需要向输送车传递装载的场所并使输送车来到该场所。在输送车为载人车辆的情况下，通过升起的装载机的铲斗等来表示位置，能够通过输送车的操作人员的判断而使输送车向适当的位置与朝向移动。在输送车为无人驾驶的所谓无人输送车的情况下，无法通过输送车的操作人员进行判断，因此存在需要装载机的操作人员适当地设定输送车应该到达的位置与朝向并传递至无人输送车的问题点。
[0003]作为用于解决上述的问题点的技术，例如专利文献I所记载的技术是公知的。在专利文献I公开了如下结构，装载机的操作人员设定装载位置，对无人输送车的行驶进行管制的管制装置基于装载机的位置、装载位置、挖掘面的边界等的信息，计算出到达装载位置的路径，并发送至无人输送车。根据该结构，无人输送车沿着从管制装置获得的路径行驶，从而能够停在装载位置。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2012-22611号公报
【发明内容】
[0007]发明所要解决的课题
[0008]在专利文献I所记载的技术中，基于装载机的位置、装载位置、挖掘面的边界等管制装置能够掌握的信息来生成路径。另一方面，在挖掘面周边挖掘时，土砂散乱。土砂的散乱状况因挖掘作业的进行而变化，但由于未反映在地图信息上，因此管制装置无法对其进行掌握。因此，当无人输送车在仅根据装载机的位置、装载位置、挖掘面的边界等管制装置能够掌握的信息而生成的路径上行驶的情况下，残留有存在散乱的土砂等障碍物与无人输送车干涉的担忧的课题。
[0009]本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种不与在装载机或行驶路径周边散乱的土砂等障碍物干涉，而将无人输送车引导至装载位置的车辆行驶系统以及车辆行驶控制方法。
[0010]用于解决课题的方法
[0011]为了实现上述的目的，本发明提供一种车辆行驶系统，由进行货物的装载作业的装载机对以无人驾驶的方式输送所述货物的输送车进行引导，以将所述输送车引导至所述货物的装载位置，上述车辆行驶系统的特征在于，具备:朝向输入装置，供所述装载机的操作人员输入所述装载位置处的所述输送车的车体的朝向；行驶路径计算部，对行驶路径进行计算，该行驶路径用于使所述输送车以所输入的所述朝向停在所述装载位置；以及车辆控制部，进行车辆控制，该车辆控制用于使所述输送车按照所述行驶路径来行驶以及停止。
[0012]根据本发明，装载机的操作人员以避免自己所掌握的障碍物的干涉的方式输入装载位置处的输送车的车体的朝向，以能够在装载位置且以所输入的车体的朝向停车的方式计算行驶路径。而且，以使输送车按照该行驶路径来行驶、停止的方式执行车辆控制，从而能够不与障碍物产生干涉，将输送车引导至装载位置。
[0013]更加具体而言，例如如图8所示，在由附图标记540a表示的自卸卡车的车体的朝向中，散乱的土砂550与自卸卡车干涉。与此相对，若使自卸卡车的车体的朝向以装载位置(相当于铲斗位置520)为中心如附图标记540b所示那样旋转，则与土砂550的干涉消除。如上，即使装载位置相同，通过改变自卸卡车的车体的朝向，也能够不与周边的障碍物干涉，而对自卸卡车进行引导。因此，不进行已设定的装载位置的再次设定，通过变更自卸卡车的车体的朝向，能够使自卸卡车避开干涉进行停车。
[0014]另外，本发明在上述结构的基础上，其特征在于，进一步具备:显示装置，其显示包括输送车图像的设定画面，该输送车图像表示所述装载位置处的所述输送车的车体的朝向；以及画面显示控制部，其对所述设定画面进行显示控制，所述朝向输入装置接受用于变更所述输送车图像的朝向的旋转移动量的输入，所述画面显示控制部使所述输送车图像以所述设定画面中表示所述装载位置的二维装载位置为中心按照所述旋转移动量进行旋转移动。
[0015]根据本发明，按照操作人员从朝向输入装置输入的旋转移动量，使输送车图像在设定画面上旋转，从而容易视觉掌握输送车的车体的朝向，进而能够提高朝向输入操作时的操作性。
[0016]另外，本发明在上述结构的基础上，其特征在于，所述画面显示控制部在所述设定画面重叠显示所述行驶路径。
[0017]根据本发明，操作人员不仅考虑行驶路径，也能够进行装载位置处的输送车的朝向的输入操作。
[0018]另外，本发明在上述结构的基础上，其特征在于，进一步具备警告部，该警告部在如下情况下发出警告:若所述输送车参照位于所述装载位置以及所述行驶路径的周边的障碍物的位置信息并沿着重叠显示于所述设定画面的所述行驶路径行驶，则预测会与所述障碍物产生干涉的情况；以及若所述输送车沿着在所述设定画面重叠显示的所述输送车图像的朝向停在所述装载位置，则预测会与所述障碍物产生干涉的情况。
[0019]根据本发明，当沿着行驶路径行驶的中以及停在装载位置时与障碍物干涉的情况下发出警告，从而能够促使操作人员以避免干涉的方式再次输入输送车的朝向。
[0020]另外，本发明在上述结构的基础上，其特征在于，进一步具备监视图像生成部，该监视图像生成部将拍摄所述装载机的周边而获得的照相机图像的视点转换成上方视点，从而生成监视图像，所述画面显示控制部生成包括所述输送车的待机位置以及所述装载位置的广域图像，并且生成在该广域图像中的与所述监视图像的拍摄范围对应的部分区域重叠所述监视图像的合成图像，在该合成图像重叠显示所述行驶路径。
[0021]根据本发明，在监视图像拍摄有装载机的周边状况，因此操作人员能够一边确认拍摄于监视图像的装载机周边的障碍物的位置，一边进行输送车的朝向的输入操作。并且，在设定画面显示有位于监视图像的拍摄范围外的待机位置与由此至装载位置的行驶路径，因此操作人员针对因车体的朝向改变而变化的行驶路径，不仅能够确认与障碍物的干涉，也能够进行输送车的朝向的输入操作。
[0022]另外，本发明在上述结构的基础上，其特征在于，所述装载机包括用于进行所述装载作业的前作业机以及对该前作业机进行操作的操作杆，所述朝向输入装置具备于所述操作杆，并构成为包括以所述操作杆的轴向为旋转中心的刻度盘部。
[0023]在继续装载作业的过程中，操作人员几乎不从操作杆放开手，但根据本发明，能够一边维持把持操作杆的状态，一边利用大拇指等使刻度盘部旋转从而进行输送车的朝向的输入操作。由此，能够一边继续装载作业，一边进行输送车的朝向的输入操作，因此能够期待装载作业的生产率的提高。
[0024]另外，本发明提供一种车辆行驶控制方法，由进行货物的装载作业的装载机对以无人驾驶的方式输送所述货物的输送车进行引导，以将所述输送车引导至所述货物的装载位置，上述车辆行驶控制方法的特征在于，包括:从所述装载机的操作人员接受所述输送车的所述装载位置处的所述输送车的车体的朝向的输入操作的步骤;对用于使所述输送车以所输入的所述朝向停在所述装载位置的行驶路径进行计算的步骤；以及进行用于使所述输送车按照所述行驶路径来行驶以及停止的车辆控制的步骤。
[0025]根据本发明，装载机的操作人员以避免自己所掌握的障碍物的干涉的方式输入装载位置处的输送车的朝向，以能够在装载位置且以被输入的车体的朝向停车的方式计算行驶路径。而且，以使输送车按照该行驶路径来行驶、停止的方式执行车辆控制，从而能够不与障碍物干涉，将输送车引导至装载位置。
[0026]发明的效果
[0027]根据本发明，能够提供一种不与在装载机、行驶路径周边散乱的土砂等障碍物干涉，将无人输送车引导至装载位置的车辆行驶系统以及车辆行驶控制方法。
【附图说明】
[0028]图1是表示本实施方式的车辆行驶系统I的简要结构的图。
[0029]图2是表示图1所示的挖掘机10的驾驶席内部的简要结构的图。
[0030]图3是表示本实施方式的自卸卡车的行驶路径的图。
[0031 ]图4是表示图1所示的挖掘机10的内部结构的框图。
[0032]图5是表不图1所不的管制部31的内部结构的框图。
[0033]图6是表示图1所示的自卸卡车20-1的内部结构的框图。
[0034]图7是表示存储于图4的模式存储部1503的装载模式图像的一个例子的说明图。[00；35]图8是表示图2所示的设定画面120的显示例的说明图。
[0036]图9是在图8的设定画面120a中表示进行了干涉警告显示的状态的说明图。
[0037]图10是表示重叠显示行驶路径的设定画面的说明图。
[0038]图11是表示合成监视图像与广域图像的设定画面的说明图。
[0039]图12是表示本实施方式的车辆行驶系统I的处理的流程的时序图。
[0040]图13是表示停车姿势设定处理的流程的流程图。
【具体实施方式】
[0041]以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在全部附图中，对相同的结构标注相同的附图标记，并省略重复说明。
[0042]首先，基于图1对本实施方式的车辆行驶系统的简要结构进行说明。图1是表示本实施方式的车辆行驶系统I的简要结构的图。
[0043]图1所示的车辆行驶系统I包括:在矿山等采石厂进行土砂、矿石的装载作业的作为装载机的挖掘机10;以无人驾驶的方式输送土砂、矿石的一个至多个无人输送车(以下称为“自卸卡车”)20-1、20-2、……、20-n;以及设置于采石厂的附近或者远离的管制中心30的管制部31。挖掘机10、各自卸卡车20-1、20