专利名称：无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法及制定装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法及制定装置，能够自动制定无人驾驶运行系统中的无人驾驶行驶路线数据，特别是能够自动制定在装载位置前后的行驶路线数据。
背景技术：
在现有技术中，作为在大范围的采石场等中用自卸卡车(下面称为自卸卡车)运输沙石的系统，无人驾驶自卸卡车运行系统已是公知的。例如，该系统预先教授无人驾驶自卸卡车的行驶路线，并将该行驶路线的每个预定距离的坐标数据存储在存储装置内。当进行无人驾驶行驶时，每隔预定的抽样时间确认无人驾驶自卸卡车实际行驶的位置，运算实际的行驶位置与预先存储的行驶路线数据的偏差。这样，进行无人驾驶自卸卡车的方向盘、车速、起动和停止的行驶控制，以减小该偏差，控制无人驾驶自卸卡车使之沿着预先存储的行驶路线行驶。
例如在日本专利公开公报平5-297942中记载了设有无人驾驶自卸卡车、装载机和固定站的无人驾驶自卸卡车运行系统。在无人驾驶自卸卡车和固定站中设有相对方向自动追随装置，并且，设置自动控制自动追随装置的控制电路部，以便接收从该自动追随装置向对方发送的光波。由此，测量距以固定站为基准位置的无人驾驶自卸卡车的距离和方向，而计算该无人驾驶自卸卡车的目前位置。在运行系统中，设有装载机向无人驾驶自卸卡车内装载沙石的装载位置和卸货位置，通过教示来求出用于来往在装载位置和卸货位置之间的无人驾驶自卸卡车的自动行驶路线。所教示的行驶路线的数据被存储在无人驾驶自卸卡车的存储装置内。
当无人驾驶自卸卡车自动行驶时，为了减小行驶中的无人驾驶自卸卡车的目前位置与存储装置内的行驶路线数据之间的偏差，对无人驾驶自卸卡车的行驶控制装置发出指令，控制方向盘、车速、起动和停止。这样，无人驾驶自卸卡车就能在装载位置与卸货位置之间沿着被教授的行驶路线而自动行驶。
为了教授行驶路线，上述公报提出了这样的方法自卸卡车的驾驶员乘坐在驾驶席上驾驶自卸卡车沿着所需要的行驶路线行驶，把此时在规定的抽样点上的行驶位置数据存储在存储装置内。在另一种方法中，通过使用无线电装置的无人导向装置来进行无人驾驶自卸卡车的方向盘、前进倒退切换、车速等的行驶控制，由该无人导向装置来引导自卸卡车行驶，并且与上述一样把抽样点上的行驶位置数据存储在存储装置内。
为了提高采石场中的装载作业时的作业效率，装载机的操作员要频繁变更装载位置以便使装载位置靠近采石现场。但是，在上述现有的无人驾驶自卸卡车运行系统中，当装载位置变化时，每次都必须教授到达装载位置的行驶路线和离开装载位置的行驶路线。教授该行驶路线的作业对于操作员来说是非常麻烦的，在进行教授的作业中花费时间，而使作业效率降低。
使用无线电装置由无人导向来引导自卸卡车行驶到装载位置上的方法，要求熟练进行无人导向操作。因此，对于不熟练的操作员来说，在无人导向中需要花费时间，而且，即使对于熟练的操作员来说，也存在着由于无人导向操作难度较大而容易引起疲劳等问题。
为了解决上述现有技术中的问题，本发明的目的是提供一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法及制定装置，即使装载机频繁变更装载位置，也不需要每次教授行驶路线，能容易地自动制定行驶路线数据，而提高操作员的操作性和作业效率。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法，制定无人驾驶自卸卡车的行驶路线，使之按预先设定的行驶路线行驶，在设在行驶路线中的装载位置上由装载机装载货物，按行驶路线行驶而卸下载荷，其特征在于，当装载机变更装载位置时，通过测量或运算来求出新的装载位置，根据新的装载位置的数据和上述行驶路线的数据来运算新的行驶路线数据，把存储在路线数据存储装置中的上述行驶路线数据更新成新的行驶路线数据。
通过上述方法，对应于装载位置的变更，自动地求出新的装载位置和新的行驶路线数据，把行驶路线数据更新为新的数据，来进行作业。由此，提高操作员的操作性和作业效率。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第一种结构，是在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括监测站，用于监视按预先设定的行驶路线行驶，并在设在行驶路线中的装载位置上由装载机装载货物，然后按行驶路线行驶而卸下载荷的无人驾驶自卸卡车；路线数据存储装置；控制无人驾驶自卸卡车行驶的自动行驶控制器；监视控制器，在自动行驶控制器之间对行驶状态监视信息进行无线通信，其特征在于，还包括装载机控制器，附设有测量装载机目前位置的位置测量装置，无线发送当前位置。
自动导向方式开关，附设在监视控制器中，用于选择使无人驾驶自卸卡车自动行驶到新的装载位置上的方式；路线制定装置，当方式选择的信号被输入时，把当前位置当做新的装载位置，根据新装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
路线制定装置可以附设在监视控制器和自动行驶控制器中的任一个上。
根据该结构，装载机的当前位置被无线发送给附设有路线制定装置的控制器，即监测站的监视控制器或被无线发送给无人驾驶自卸卡车的自动行驶控制器。当装载机到达新的装载位置而选择自动导向方式时，附设有路线制定装置的控制器把所接收的装载机的当前位置当做新的装载位置，并把新的装载位置数据输出给路线制定装置。路线制定装置根据新的装载位置数据重新制定行驶路线数据。在路线制定装置附设在监视控制器中的情况下，自动行驶控制器从监视控制器接收新的行驶路线数据。另一方面，在路线制定装置附设在自动行驶控制器中的情况下，自动行驶控制器直接从路线制定装置输入新的行驶路线数据。这样，自动行驶控制器便把存储在路线数据存储装置中的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。这样来提高操作性和作业效率。这种结构，在运行系统监测站的监视员能够确认装载机到达新装载位置的情况下，能够得到更好的效果。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第二种结构，其特征在于，包括装载机控制器，附设有测量装载机当前位置的位置测量装置和发生用于通知装载机处于新装载位置的触发信号的触发信号发生装置，把当前位置和所输入的触发信号无线发送给监视控制器；路线制定装置，附设在监视控制器中，当接收到触发信号时，把当前位置当做新的装载位置，根据新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
上述结构包括触发信号发生装置，以代替上述装置的第一种结构的自动导向方式开关，通知输入新装载位置的定时的触发信号从装载机侧输出。由此，可以得到与第一种结构的本发明类似的作用效果。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第三种结构，其特征在于，包括装载机控制器，附设有发生触发信号的触发信号发生装置，用于通知新的装载位置的运算开始时间；装载位置运算装置，当输入触发信号时，运算新的装载位置并输出；路线制定装置，根据所运算的新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
装载位置运算装置可以附设在装载机控制器和监视控制器中的任一个中。而且，路线制定装置可以附设在监视控制器和自动行驶控制器中的任一个中。
通过该结构，在触发信号发生装置设在装载机控制器侧的情况下，能够实现与自动导向方式开关相同的作用。即，在路线制定装置附设在监视控制器中的情况下，当触发信号从装载机控制器发送给监视控制器时，路线制定装置，与上述第一种结构的本发明相同，根据装载位置数据等而重新制定行驶路线数据。该新的行驶路线数据从监视控制器发送给自动行驶控制器。在路线制定装置附设在装载机控制器中的情况下，当装载机控制器输入触发信号时，路线制定装置与上述同样重新制定行驶路线数据。该行驶路线数据从装载机控制器发送给自动行驶控制器。由此，而提高了操作性和作业效率。本结构特别适用于这种场合装载机根据预定的装载模型重复进行作业，根据该装载模型来运算下一次的新装载位置。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第四种结构，是在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括路线数据存储装置，用于存储按预先设定的行驶路线行驶，并在装载位置上由装载机装载货物以及卸下载荷的无人驾驶自卸卡车的行驶路线数据；控制无人驾驶自卸卡车行驶的自动行驶控制器，其特征在于，还包括装载机控制器，附设有测量装载机的当前位置的位置测量装置和用于选择使无人驾驶自卸卡车自动行驶到新装载位置上的方式的自动导向方式开关，无线发送当前位置和所选择的方式；路线制定装置，附设在自动行驶控制器中，当方式选择的信号被输入时，把当前位置当做新的装载位置，根据新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
该结构与上述装置的第一种结构本发明的不同之处是，在运行系统中不必设置监测站，或在监测站中不必设置监视控制器等。这样，自动导向方式开关的操作是由装载机的操作员进行的。该结构可以得到与第一种结构的本发明相同的作用效果。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第五种结构，其特征在于，包括装载机控制器，附设有测量装载机的当前位置的位置测量装置和发生用于通知装载机处于新装载位置的触发信号的触发信号发生装置；路线制定装置，当接收到触发信号时，把当前位置当做新的装载位置，根据新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
路线制定装置可以附设在装载机控制器和自动行驶控制器中的任一个中。
该结构与所述装置的第二种结构的本发明的不同之处是，不必设置监测站或监视控制器，但是可以得到类似的作用效果。
本发明所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的第六种结构，其特征在于，包括装载机控制器，附设有触发信号发生装置，发生用于通知新的装载位置的运算开始定时的触发信号；装载位置运算装置，当输入触发信号时，运算新的装载位置并输出；路线制定装置，根据所运算的新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据，自动行驶控制器把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
路线制定装置可以附设在装载机控制器和自动行驶控制器中的任一个中。而且，装载位置运算装置可以附设在装载机控制器和自动行驶控制器中的任一个中。
该结构不设置监测站或监视控制器，在装载机根据预定的装载模型重复进行作业时，特别有用。即，当触发信号从装载机控制器传输到装载位置运算装置中时，装载位置运算装置根据装载模型来运算下一次的新装载位置。输入了新的装载位置数据的路线制定装置与上述一样制定新的行驶路线数据。输入了该行驶路线数据的自动行驶控制器把存储在路线数据存储装置中的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。由此，而提高了操作性和作业效率。
在上述装置的第二、第三、第五和第六种结构的本发明中，触发信号发生装置也可包括检测装载机作业状态的作业状态检测装置和触发发生判定装置，该触发发生判定装置用于判定输入的上述检测的作业状态是否满足预定的条件，当满足条件时，输出触发信号。
通过该结构，触发发生判定装置从作业状态检测装置输入装载机的位置、负荷、装载重量和当前位置等作业状态，当这些作业状态满足规定的条件时，输出触发信号。这样，就不需要操作员判断作业状态，而提高了操作性。
附图的简单说明
图1是本发明的第一实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图2是第一实施例所涉及的运行系统中的路线、无人驾驶自卸卡车和装载机的坐标系的示意图；图3是表示第一实施例的无人驾驶自卸卡车侧的详细结构的方框图；图4是第一实施例所涉及的行驶路线制定流程图；图5是第一实施例的装载位置的移动量的示意图；图6是第一实施例的无人驾驶自卸卡车和装载机的坐标变换示意图；图7是第一实施例的路线制定装置的作用示意图；图8是第一实施例的路线制定装置的作用的另一个示意图；
图9是第一实施例所涉及的另一个行驶路线制定流程图；图10是本发明的第二实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图11是本发明的第三实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图12是第三实施例的触发信号发生装置的方框图；图13是用于说明第三实施例的触发信号发生装置的装载车的侧面图；图14是图12的详细方框图；图15是本发明的第四实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图16是本发明的第五实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图17是第五实施例的装载模型例子的示意图；图18是第五实施例所涉及的行驶路线制定流程图；图19是本发明的第六实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图20是第六实施例的行驶路线制定流程图；图21是本发明的第七实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；图22是本发明的第八实施例所涉及的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置的功能结构方框图；下面根据附图来详细描述本发明所涉及的优选实施例。
用图1～图9对第一实施例进行说明。在图1中，成为本发明的主要组成部分的路线制定装置24可以设在无人驾驶自卸卡车或监测站中，用虚线表示。在装载机侧，把测量装载机的当前位置的位置测量装置11连接在装载机控制器13上。装载机控制器13通过无线电装置12把装载机的当前位置连续地发送给监视控制器23。在监测站中，把自动导向方式开关25连接在监视控制器23上。在监视控制器23上连接与无人驾驶自卸卡车的自动行驶控制器6(参照图3)进行通信的第一无线电装置21、与装载机控制器13进行通信的第二无线电装置22。当在监测站侧设置路线制定装置24时，路线制定装置24连接在监视控制器23上。
在无人驾驶自卸卡车侧，设有存储行驶路线数据的路线数据存储装置1和测量行驶时的当前位置的位置测量装置2。自动行驶控制器6从路线数据存储装置1输入存储路线数据并且从位置测量装置2输入当前位置，把两者进行比较并向行驶控制装置3输出方向盘、车速、起动和停止的指令，以缩小其偏差。当把路线制定装置24设在无人驾驶自卸卡车侧时，路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上。为了与监视控制器23进行通信，而把无线电装置8连接在自动行驶控制器6上。
位置测量装置11是测量装载机当前位置的装置。图2表示无人驾驶自卸卡车T和装载机L工作的系统，在装载机L行驶的全部区域的水平面内设定装载机L的X-Y坐标系。位置测量装置11通过该坐标系中的(X，Y)坐标和装载机L的铲斗刃部的方位角θ来测量当前位置。作为该方法，可以是使用由全球的绝对位置(纬度和经度)来求出(X，Y，θ)的GPS的测量系统。此外，也可以采用这样的测量系统在装载机L的外部设置作为基准位置的固定雷达站，通过测量距该固定雷达站的距离和方位来求出相对位置的(X，Y，θ)坐标。
装载机控制器13是例如以微型计算机为主体的微型计算机系统，把从位置测量装置11输入的装载机L的当前位置通过无线电装置12持续地发送给监视控制器23。监测站的自动导向方式开关25是这样的部件当无人驾驶自卸卡车T向装载位置行驶时，选择是否沿着在路线数据存储装置1中所存储的行驶路线自动行驶。当选择为自动导向方式时，自动导向方式信号被输入给监视控制器23。
监视控制器23与装载机控制器13相同，是由微型计算机系统等构成。监视控制器23，通过第一无线电装置21在无人驾驶自卸卡车T的自动行驶控制器6之间，发送和接收运行控制信号和无人驾驶自卸卡车T的行驶状态监视信息。监视控制器23通过第二无线电装置22，从装载机控制器13接收装载机L的当前位置。
路线制定装置24为这样的装置当输入了自动导向方式开关25的自动导向方式信号时，把装载机L的当前位置当做新的装载位置，使用该新的装载位置数据，来制定到达装载位置的行驶路线和离开装载位置的行驶路线。在路线制定装置24连接在监视控制器23上的情况下，路线制定装置24从监视控制器23直接输入上述自动导向方式信号。接着，监视控制器23通过第一无线电装置21，而把路线制定装置24制定的行驶路线数据发送给无人驾驶自卸卡车T的自动行驶控制器6。另一方面，在路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上的情况下，监视控制器23通过第一无线电装置21，把装载机L的当前位置和自动导向方式信号发送给自动行驶控制器6。
图3是无人驾驶自卸卡车侧的详细结构，路线数据存储装置1是存储无人驾驶自卸卡车T应自动行驶的行驶路线的装置，其中至少存储通过装载位置的行驶路线数据。由于需要更新通过装载位置的行驶路线数据，路线数据存储装置1由例如半导体RAM、软盘存储器、IC卡存储器等可重写的存储器所构成。通常，采用由后备电池供电的CMOS型的RAM和闪速存储器等，以便于即使切断存储装置的电源也不会丢失其存储内容。而且，在本实施例中，在系统运用上，为了能够适应于行驶路线模型的自由变更，而采有IC卡存储器这样的存储媒体的容易更换的存储器。
位置测量装置2测量无人驾驶自卸卡车T的当前位置，如图2所示的那样，在无人驾驶自卸卡车T行驶的全部区域的水平面内设定无人驾驶自卸卡车T的x-y坐标系，用该坐标系中的(x，y)坐标来测量无人驾驶自卸卡车T的当前位置。位置测量装置2包括检测行驶距离的行驶距离检测装置51、检测车辆方位角的车辆方位角检测装置52和位置运算装置53，该位置运算装置52输入上述行驶距离和车辆方位角并运算x-y坐标中的移动量，由此来运算距当前位置的相对位置。行驶距离检测装置51是这样的装置在无人驾驶自卸卡车T的驱动轮的转轴上安装例如旋转检测用编码器或电磁拾取器等旋转传感器，对与驱动轮的转速成比例输出的来自旋转传感器的脉冲数进行计数，根据该计数值来运算行驶距离。车辆方位角检测装置52由例如陀螺仪等构成，位置运算装置53由例如微型计算机系统构成。
行驶控制装置3为这样的装置从自动行驶控制器6发出指令，根据该指令来控制无人驾驶的行驶。该行驶控制装置3包括自动控制无人驾驶自卸卡车T的方向盘角度的方向盘控制装置55、控制车速的车速控制装置56和控制无人驾驶自卸卡车T的起动和停止的起动/停止控制装置57。无线电装置8包括信息发射机61和接收机62，与监测站的第一无线电装置21进行无线通信。
自动行驶控制器6与其他的控制器相同，也是由微型计算机系统等构成，成为无人驾驶自卸卡车T的控制的主要部分。自动行驶控制器6读出存储在路线数据存储装置1中的应该自动行驶的行驶路线，把由位置测量装置2所测量的无人驾驶自卸卡车T的当前位置与上述行驶路线进行比较，为了使其偏差变小，而给行驶控制装置3输出指令，进行方向盘、车速、起动和停止的行驶控制。同时，自动行驶控制器6通过无线电装置8同监视控制器23发送接收无人驾驶自卸卡车T的行驶状态监视信息和运行控制信号。
在路线制定装置24附设在自动行驶控制器6中情况下，当自动行驶控制器6通过无线电装置8从监视控制器23输入自动导向方式开关25的自动导向方式信号时，把通过无线电装置8输入的装载机L的当前位置和自动导向方式信号输出给路线制定装置24。接着，自动行驶控制器6将路线制定装置24制定的行驶路线数据输入，把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据更新为输入的行驶路线数据。
接着，对于自动制定到达装载位置的行驶路线和离开装载位置的行驶路线的流程，首先说明路线制定装置24连接在监视控制器23上的情况。图4表示该情况下的自动制定行驶路线的流程图。当无人驾驶自卸卡车T按图2所示的那样在立桩等卸土场(A点)卸掉所装载的岩石等之后，沿着行驶路线自动行驶，而停在去装载位置的入口(以下称为采掘场入口)的停车点(B点)。在无人驾驶自卸卡车T在此等待来自监测站的起动指示期间，按照图4的流程而自动制定到装载位置的行驶路线。
(步骤101)判定是否输入了自动导向方式信号，当已输入时，进到步骤102，否则跳到“结束”。
(步骤102)输入装载机L的当前位置，把该当前位置当做装载位置。用装载机坐标系来运算这次的新的装载位置与上次的装载位置之差(以下称为移动量)。用(ΔX，ΔY，Δθ)来代表该移动量。
(步骤103)判定移动量的绝对值是否在基准值以上，当在基准值以上时，进到步骤104，当不足基准值时，跳到“结束”。
(步骤104)把新的装载位置变换为无人驾驶自卸卡车T的坐标系中的位置数据，自动制定夹在装载位置前后的预定区间的行驶路线数据。
(步骤105)把自动制定的区间的行驶路线数据发送给无人驾驶自卸卡车T的的自动行驶控制器6。自动行驶控制器6，在存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据内，把预定区间的行驶路线数据更新为上述接收的行驶路线数据。
在按照上述流程制定和更新行驶路线之后，或者在上述流程中处理跳到“结束”位置之后，自动行驶控制器6接收来自监测站的起动指示，控制其沿着自动制定的行驶路线向新的装载位置自动行驶。而且，在上述流程的各个步骤中，监视控制器23进行下述处理从步骤101到步骤103的处理在和步骤105中的向自动行驶控制器6发送行驶路线数据。步骤104的处理由路线制定装置24进行，步骤105中的行驶路线数据的更新由自动行驶控制器6进行。
在步骤102中，按下列方法求出新的装载位置的移动量(ΔX，ΔY，Δθ)。例如，如图5所示的那样，把上次的装载位置作为(X1，Y1，θ1)，把移动后的新的装载位置作为(X2，Y2，θ2)。此时的移动量(ΔX，ΔY，Δθ)由数学式“ΔX＝X2-X1”、数学式“ΔY＝Y2-Y1”和数学式Δθ＝θ2-θ1求出。
当移动后的新装载位置离上次装载位置不太远时，可直接使用上次的行驶路线，不需要运算新的行驶路线。这样由于不需要重新制定行驶路线，就能缩短装载机L在装载位置上等待无人驾驶自卸卡车T的时间。于是，在步骤103中，利用在步骤102中求出的移动量(ΔX，ΔY，Δθ)的绝对值，来求出新的装载位置与上次装载位置的距离，判定该距离是否超过基准值。该基准值是为了进行判定而预先决定的规定距离和角度。
下面对从步骤104中的装载机L的坐标系中的位置数据变换为无人驾驶自卸卡车T的坐标系中的位置数据进行说明。在图6中表示出了该两个坐标系的关系。用x-y坐标系把装载机L的X-Y坐标系的原点P与无人驾驶自卸卡车T的x-y坐标系的原点O之间的距离表示为(xp，yp)，两个坐标形成的角度为α。装载位置在X-Y坐标系中表示为(X1，Y1，θ1)，并且在x-y坐标系中表示为(x1，y1，φ1)。其中，θ1和φ1分别表示与装载机L的铲斗对着的方向，铲斗对着的方向矢量Q由各个坐标系的X轴和x轴构成的角度表示。
此时，(X1，Y1，θ1)与(x1，y1，φ1)的关系一般由公知的下列数学公式表示x1＝X1 cosα-Y1 sinα+xp ...(1)y1＝X1 sinα+Y1 cosα+yp ...(2)φ1＝θ1+α ...(3)
在步骤104中，根据式(1)、(2)和(3)，从新的装载位置的X-Y坐标(X1，Y1，θ1)求出x-y坐标(x1，y1，φ1)。接着，预先决定装载位置上的装载机L与无人驾驶自卸卡车T的停止位置关系，从该位置关系和由上述求出的x-y坐标(x1，y1，φ1)，就能运算出无人驾驶自卸卡车T应前进的装载位置的坐标和在装载位置的无人驾驶自卸卡车T的方向。在装载机L是装载车等作业车辆的情况下，按图7所示那样确定装载车L的位置与无人驾驶自卸卡车T的位置关系。即，假定为对于装载车L的位置及其方向(x1，y1，φ1)，无人驾驶自卸卡车T停在x坐标上离开x0及在y坐标上离开y0的位置上垂直的方向(xd，yd，φd)。此时，无人驾驶自卸卡车T的位置(xd，yd，φd)分别由数学公式“xd＝x1-x0”、“yd＝y1+y0”、和“φd＝φ1-90度”求出。
在装载机L为铲土机等挖掘机械的情况下，按图8那样确定挖掘机械R和无人驾驶自卸卡车T的位置关系。与上述相同，假定为对于挖掘机械R的位置及其铲斗的方向(x1，y1，φ1)，无人驾驶自卸卡车T停在x坐标上离开x0距离及在y坐标上离开y0距离的位置上的平行方向(xd，yd，φd)。此时，无人驾驶自卸卡车T的位置(xd，yd，φd)同样分别由数学式“xd＝x1-xo”、“yd＝y1+y0”和“φd＝φ1-90度”求出。而且，考虑无人驾驶自卸卡车T向新的装载位置自动行驶的行驶误差和无人驾驶自卸卡车T的车体的大小，来设定上述距离x0和y0的值。
如上述那样，在运算了无人驾驶自卸卡车T应前进的装载位置的坐标和在装载位置上的无人驾驶自卸卡车T的方向之后，根据装载位置和方向，来制定夹住装载位置的前后的预定区间的行驶路线。在本实施例中，制定从采掘场入口B向装载位置C的进入路线数据和从装载位置C到立桩入口D的行驶路线数据。
该行驶路线数据的自动制定，可以通过预先假定无人驾驶自卸卡车T进入到装载位置C的路径的行驶模型来完成。例如，当无人驾驶自卸卡车T向装载位置C进入时，如图7所示那样，一直以直线的路线K2前进行驶。为了从采掘场入口B行驶而进入路线K2，就要按路线K1行驶、从前进变为倒退，上述路线K1是沿着与路线K2相切的园的园周。此时，根据上述装载位置和装载位置上的无人驾驶自卸卡车T的方向φd，来求出路线K2的直线方程式，接着，根据该直线方程式和采掘场入口B的坐标数据来求出路线K1的方程式。通过这些方程式求出路线K1、K2上的每隔预定距离的坐标值，把其作为行驶路线数据。同样，通过按照某个行驶模型来预先决定从装出位置C到立桩入口D的行驶路线，就能自动制定离开该装载位置C的行驶路线。
在步骤105中，这样自动制定的行驶路线数据被发送给自动行驶控制器6。自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据内的上述预定区间更新为该接收的行驶路线数据。
由此，随着装载位置向新的位置的移动，而完成新的行驶路线的制定及更新，此后，无人驾驶自卸卡车T等待来自监测站的起动指令，沿着新的行驶路线自动行驶。
以上对路线制定装置24连接在监视控制器23上的情况下的路线数据自动制定的流程进行了说明，下面对路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上的情况进行说明。在图9的流程中，无人驾驶自卸卡车T与上述相同也是停在采掘场入口B，等待来自监测站的起动指示。在此期间，按照以下的流程图来自动制定到装载位置的行驶路线。
步骤111～114与上述步骤101～104相同，而省略其说明。
在步骤115中，自动行驶控制器6从路线制定装置24输入自动制定的行驶路线数据，在存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据内，把预先决定的区间的行驶路线数据更新为上述输入的行驶路线数据。
按照上述流程，在制定和更新了行驶路线之后或者在流程中处理程序跳到“结束”之后的处理流程与上述相同。而且，对于各个步骤的处理，在步骤111中，监视控制器23进行上述处理；在步骤112、113和115中，自动行驶控制器6进行上述处理；在步骤114中，路线制定装置24进行上述处理。
在另一个例子中，由于路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上，在步骤115中，自动行驶控制器6从路线制定装置24输入自动制定的区间的行驶路线数据。接着，与上述相同，自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据更新为该输入的行驶路线数据。
下面，对第二实施例进行说明。本实施例如图10所示的那样，路线制定装置24连接在无人驾驶自卸卡车T的自动行驶控制器6上；自动导向方式开关25连接在装载机控制器13上，没有监测站。各个构成部件的功能与第一实施例大致相同，下面就装载机控制器13和自动行驶控制器6说明与第一实施例的不同之处。
装载机控制器13把由位置测量装置11测量的装载机L的当前位置通过无线电装置12持续地发送给自动行驶控制器6。当自动行驶控制器6接收到自动导向方式开关25的自动导向方式信号时，把通过无线电装置8而接收的装载机L的当前位置当做装载位置。自动行驶控制器6把该装载位置数据输出给路线制定装置24，并将路线制定装置24制定的向新装载位置行驶的行驶路线数据输入。接着，把路线数据存储装置1内的行驶路线数据更新为上述向新的装载位置行驶的行驶路线数据。
在此情况下的路线数据自动制定流程图与第一实施例的图9所示的流程图相同。但是，在本实施例中，对于该流程中的各个步骤的处理，在步骤111、112、113和115中是由自动行驶控制器6进行，而在步骤114中是由路线制定装置24进行。各个处理的内容和作用与图9相同。而且，来自采掘场入口B的无人驾驶自卸卡车T的起动指令，由于没有监测站，因此也可以在行驶路线数据更新后，由自动行驶控制器6自身进行判断而自动起动。
下面对第三实施例进行说明。本实施例是这样的情况在装载机上设置与自动导向方式开关25等效的装置，该装置的作用是用于发生将装载机L的当前位置作为新装出位置输入的触发信号。在图11中，把触发信号发生装置15连接在装载机控制器13上，把路线制定装置24连接在监视控制器23上。除了触发信号发生装置15以外，其它构件与上述构成部件相同，因此只对触发信号发生装置15进行详细说明。
触发信号发生装置15用于发出触发信号，该触发信号的作用是通知输入新装载位置的定时时间。如图12所示，触发信号发生装置15可以由触发发生判定装置16和作业状态检测装置17构成。作业状态检测装置17检测装载机L的作业状态，也可以由例如作业机位置检测装置18和装载重量检测装置19构成。作业机位置检测装置18进行装载机L的作业机位置检测，并输出作业机位置信号。装载重量检测装置19检测装载机L的铲斗内的装载重量，并输出装载重量信号。触发发生判定装置16输入作业状态信号即上述作业机位置信号和装载重量信号，判定这些信号是否满足预先决定的规定条件，当满足条件时，便发生触发信号。
现在假设装载机L是图13所示的装载车L的情况。为了使操作员容易操作，当装载车L到达新的装载位置上并且铲斗70和提升臂71已处于规定的装入姿势时，便自动地发生触发信号。为此，作业状态检测装置17可以按例如图14所示那样构成。
作业机械位置检测装置18由铲斗角度检测器18a和提升臂角度检测器18b构成。铲斗角度检测器18a和提升臂角度检测器18b是分别用于检测铲斗70的工作角度和提升臂71的工作角度的电位计。装载重量检测装置19由重量运算装置19a和提升汽缸压力检测器19b构成。提升汽缸压力检测器19b，检测使提升臂71动作的提升汽缸72的缸内的压力。重量运算装置19a，通过提升汽缸压力检测器19b的压力信号来计算施加在提升汽缸72上的载荷重量的大小。接着，重量运算装置19a根据向铲斗70内装载时的上述压力信号与预先输入的空载时的压力信号之差来求出装载时施加在提升汽缸72上的载荷重量之差，而计算铲斗70内的装载重量。
此时，触发发生判定装置16判定铲斗角度检测器18a和提升臂角度检测器18b输入的角度信号是否处于对应于装入姿势时的角度范围之内。此外，触发发生判定装置16还从重量运算装置19a输入装载重量信号，判定装载重量是否大于规定值。当上述两个判定中的任一个是肯定的时，就能判断为装载车L处于装载状态并且处于装入姿势下的待机中，因此，触发发生判定装置16便发生触发信号。这样，当装载车L到达新的装载位置而成为规定的装入姿势时，就能自动地发生触发信号。
本实施例中的向装载位置行驶的行驶路线自动制定流程，除了步骤101以外均与图4相同。在对应于步骤101的本实施例的步骤201中，判定是否输入了触发信号(与自动导向方式信号对应)，当已输入时，进到步骤102，否则，跳到“结束”。
通过上述构成，当触发信号发生装置15发生了触发信号时，装载机控制器13便通过无线电装置12把触发信号发送给监视控制器23。当监视控制器23通过无线电装置22接收到触发信号时，把装载机L的当前位置当作新的装载位置，并把该装载位置数据输出给路线制定装置24。此后，与上述相同，路线制定装置24根据该装载位置数据制定新的行驶路线数据。该行驶路线数据通过无线电装置21从监视控制器23发送给自动行驶控制器6。自动行驶控制器6，把存储在路线数据存储装置1内的行驶路线数据更新为接收到的新的行驶路线数据。
这样，本实施例便能够通过装载机L的作业状态来判定是否在装载位置上处于待机中，当处于待机中时，自动地输出触发信号，由此而输入装载位置，因而能使操作员容易操作。而且，触发信号发生装置15不仅在作业状态满足规定条件时自动地发生触发信号，而且该装置可以是与第一实施例的自动导向方式开关25相同的输入开关。在此情况下，通过装载机L的操作员判断装载位置并操作该开关，就能输出触发信号(相当于自动导向方式信号)。
下面通过图15来对第四实施例进行说明。本实施例是这样的路线制定装置24连接在装载机控制器13或自动行驶控制器6上，没有监测站。
首先，说明路线制定装置24连接在装载机控制器13上的情况。触发信号发生装置15连接在装载机控制器13上，其他构成部件的功能与上述相同。行驶路线的自动制定流程图与图4相同。但是，在该流程中，步骤101～103、105中的向自动行驶控制器6发送行驶路线数据是由装载机控制器13处理的，而在步骤104中是由路线制定装置24处理的。而且，在步骤105中的行驶路线数据的更新是由自动行驶控制器6处理。
通过上述构成，当装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号时，把该触发信号输出给路线制定装置24。装载机控制器13通过无线电装置12把路线制定装置24制定的新的行驶路线数据发送给自动行驶控制器6。接着，自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据更新为接收到的行驶路线数据。这样，就能完成行驶路线数据的自动制定及更新。
另一方面，在路线制定装置24连接在自动行驶控制器6的情况下，行驶路线的自动制定流程图与图9相同。但是，在该流程中，在步骤111～113、115中由自动行驶控制器6处理，在步骤114中由路线制定装置24进行处理。在步骤111中，触发信号从装载机控制器13发送给自动行驶控制器6，自动行驶控制器6输入该触发信号并按照步骤111进行处理。由于路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上，故在步骤115中，自动行驶控制器6从路线制定装置24直接将自动制定的区间行驶路线数据输入。接着，自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据更新为接收到的行驶路线数据。
这样，当装载机L在装载位置上处于待机中时，自动地输出触发信号，因此就能使操作员容易操作。
下面，对第五实施例进行说明。本实施例是装载机L按照预先决定的装入模式反复进行装载作业，可根据模式运算下一个新装在位置。在图16中，触发信号发生装置15连接在装载机控制器13上，路线制定装置24连接在监视控制器23上。装载位置运算装置26，连接在装载机控制器13或监视控制器23上。除装载位置运算装置26以外的构成部件的功能与上述实施例相同。装载位置运算装置26取代装载机L的位置测量装置11，它通过运算来求出装载位置，该装载位置运算装置26可以由例如微型计算机等构成。这样，也可以与装载机控制器13的微型计算机共用。
装载位置运算装置26，按照下述方法通过运算求出装载位置。例如，装载机L按照图17所示的预先决定的装载模型来反复进行装载作业。装载机L在采石点S1采石后，沿着预先决定的模型的行驶路线M1，倒车行驶到掉头点J1。接着，同样沿着预先决定的模型的行驶路线N1前进到装载位置C1。然后，装载机L在移动到新的采石点S2之后，按相同的路线重复行驶。
当移动到新的采石点S2时，装载机L首先把装载位置变为对应于采石点S2的新装载位置C2而行驶。即，装载机L从采石点S1沿着M1倒车行驶到掉头点J1，接着前进经过下一个掉头点J2而进入N2，并行驶到新的装载位置C2。此时，行驶路线M2和N2，按照预定模型，使M1和N1在规定方向上平行移动规定距离ΔC。由此，通过运算来求出新的行驶路线M2和N2，同时，通过运算求出新的装载位置C2、掉头点J2和采石点S2。
下面参照图18的流程图对本实施例的自动制定行驶路线的流程进行说明。在无人驾驶自卸卡车T停在采掘场入口B而等待来自监测站的起动指令期间，进入图18的流程，然后在流程处理后，如果无人驾驶自卸卡车T接收到来自监测站的起动指令，就会沿着自动制定的行驶路线自动行驶到新的装载位置，这与上述相同。
(步骤121)判定是否输入了触发信号，当已输入时，进到步骤122，否则跳到“结束”。
(步骤122)根据装载模型，运算装载机L的下一次的装载位置，用装载机坐标系来运算移动量。
(步骤123)判定移动量的绝对值是否在基准值以上，当在基准值以上时，进到步骤124，当不足基准值时，跳到“结束”。
(步骤124)把新的装载位置变换为无人驾驶自卸卡车T的坐标系的位置数据，自动制定夹住装载位置的前后的预定区间的行驶路线数据。
(步骤125)自动行驶控制器6从路线制定装置24直接输入自动制定的上述行驶路线数据，在存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据内，把上述区间的行驶路线数据更新为上述输入的行驶路线数据。
而且，在装载位置运算装置26连接在装载机控制器13上的情况下，在步骤121中，由装载机控制器13进行处理，在步骤122中，由装载位置运算装置26进行处理。步骤123的处理以及步骤125的向自动行驶控制器6发送行驶路线数据，是由监视控制器23进行，步骤124的处理由路线制定装置24进行。步骤105的行驶路线数据的更新由自动行驶控制器6进行处理。
这样，当装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号时，该触发信号被输出给装载位置运算装置26。如果装载位置运算装置26输入了触发信号，使根据装载模型来运算下一次的装载位置。所运算的装载位置数据通过无线电装置12从装载机控制器13发送给监视控制器23，并输入到路线制定装置24内。路线制定装置24，根据该装载位置数据重新制定向装载位置行驶的行驶路线数据。接着，该行驶路线数据被发送给自动行驶控制器6，然后，自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的向装载位置行驶的行驶路线数据更新为所制定的行驶路线数据。
在装载位置运算装置26连接在监视控制器23上的情况下，步骤121、123的处理和步骤125中的向自动行驶控制器6发送行驶路线数据，由监视控制器23进行。在步骤122中，由装载位置运算装置26进行处理。在步骤124中，由路线制定装置24进行处理。步骤105的行驶路线数据的更新由自动行驶控制器6进行处理。
这样，当装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号时，通过无线电装置12把该触发信号发送给监视控制器23。监视控制器23把该触发信号输出给装载位置运算装置26。如果装载位置运算装置26输入了触发信号，则按上述那样，根据装载模型来运算下一次的装载位置。接着，所运算的新的装载位置数据从监视控制器23直接输入到路线制定装置24内。路线控制装置24与上述一样，根据装载位置数据而重新制定行驶路线数据。该行驶路线数据被发送给自动行驶控制器6，然后，自动行驶控制器6把路线数据存储装置1的行驶路线数据更新为所制定的行驶路线数据。
即使装载机L未到达装载位置，装载位置运算装置26也能按来自触发信号发生装置15的触发信号发生时间来运算的新的装载位置。这样，便可采用例如图13所示的结构来作为触发信号发生装置15。由此，在装载机L到达装载位置之前，在装载重量处于超过规定值并且提升臂角度和铲斗角度均超过规定角度的情况下，便发出触发信号，由此，就能自动制定向装载位置行驶的行驶路线数据。其结果，由于缩短了装载机L在装载位置上的等待时间，故能提高作业效率。
下面，对第六实施例进行说明。本实施例如图19所示，装载位置运算装置26连接在监视控制器23上，路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上。其他的结构与第五实施例相同。参照图20所示的流程图对本实施例的自动制定行驶路线的流程进行说明。该流程的前后处理与上述相同。
(步骤131)判定是否输入了触发信号，当已输入时，进到步骤132，否则跳到“结束”。
(步骤132)根据装载模型，通过运算而求出装载机L的下一次的装载位置，用装载机坐标系来运算上一次与下一次的装载位置差即移动量。
(步骤133)判定移动量的绝对值是否在基准值以上，当在基准值以上时，进到步骤134，当不足基准值时，跳到“结束”。
(步骤134)把新的装载位置变换为无人驾驶自卸卡车T的坐标系的位置数据，并自动制定夹住装载位置的前后的预定区间的行驶路线数据。
(步骤135)把自动制定的区间的行驶路线数据发送给无人驾驶自卸卡车T的自动行驶控制器6。自动行驶控制器6，在存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据内，把预定区间的行驶路线数据更新为上述输入的行驶路线数据。
而且，在步骤131、133中，由监视控制器23进行处理，在步骤132中，由装载位置运算装置26进行处理。在步骤134中，由路线制定装置24进行处理，在步骤135中，由自动行驶控制器6进行处理。
这样，当装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号时，该触发信号通过无线电装置12发送给监视控制器23。监视控制器23把该触发信号输出给装载位置运算装置26。如果装载位置运算装置26输入了该触发信号，则如第五实施例那样，根据装载模型来运算下一次的装载位置。接着，所运算的新的装载位置数据便通过无线电装置21从监视控制器23发送给自动行驶控制器6。自动行驶控制器6把该接收的新装载位置数据直接输出给路线制定装置24。路线制定装置24根据该装载位置数据重新制定向装载位置行驶的行驶路线数据。接着，自动行驶控制器6把路线数据存储装置1的行驶路线数据更新为所制定的行驶路线数据。
下面对第七实施例进行说明。本实施例如图21所示，装载位置运算装置26连接在装载机控制器13上，路线制定装置24连接在装载机控制器13或自动行驶控制器6上。在装载机控制器13上连接有触发信号发生装置15。在此情况下，可以没有图19中的监视控制器23，其他结构与第五实施例相同。
首先，在路线制定装置24连接在装载机控制器13上的情况下，自动制定行驶路线的流程与图18相同。但是，在本流程中，在步骤121、123中，由装载机控制器13进行处理；在步骤122中，由装载位置运算装置26进行处理；在步骤124中，由路线制定装置24进行处理；以及在步骤125中，由自动行驶控制器6进行处理。
这样，装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号，并输出给装载位置运算装置26。如果装载位置运算装置26输入触发信号，则根据装载模型来运算下一次的装载位置。路线制定装置24根据所运算的新装载位置数据而重新制定行驶路线数据，并发送给自动行驶控制器6。然后，自动行驶控制器6把存储在路线数据存储装置1中的行驶路线数据更新为所制定的行驶路线数据。
另一方面，在路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上的情况下，自动制定行驶路线的流程与图20相同。但是，在本流程中，在步骤131中，由装载机控制器13进行处理；在步骤132中，由装载位置运算装置26进行处理；在步骤133、135中，由自动行驶控制器6进行处理；在步骤134中，由路线制定装置24进行处理。
在此情况下，当装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号后，再将该触发信号输出给装载位置运算装置26。如果装载位置运算装置26输入了该触发信号，则根据装载模型运算下一次的装载位置。所运算的新的装载位置数据被发送给自动行驶控制器6，并输出给路线制定装置24。路线制定装置24根据该装载位置数据重新制定行驶路线数据。然后，自动行驶控制器6把路线数据存储装置1的数据更新为所制定的行驶路线数据。
下面对第八实施例进行说明。本实施例如图22所示那样，装载位置运算装置26和路线制定装置24连接在自动行驶控制器6上。在此情况下，也可以没有监视控制器，其他结构与第五实施例相同。自动制定行驶路线的流程与图20的流程相同。但是，在该流程中，步骤131、133、135由自动行驶控制器6进行处理，步骤132由装载位置运算装置26进行处理，步骤134由路线制定装置24进行处理。
采用这样的结构，装载机控制器13从触发信号发生装置15输入触发信号，并发送给自动行驶控制器6。装载位置运算装置26从自动行驶控制器6输入该触发信号，根据装载模型来运算下一次的装载位置。接着，自动行驶控制器6把所运算的新的装载位置数据输出给路线制定装置24，路线制定装置24与上述一样根据该装载位置数据重新制定行驶路线数据。然后，自动行驶控制器6把路线数据存储装置1的行驶路线数据更新为所制定的行驶路线数据。
如上述在第五～第八实施例中所说明的那样，在装载机L按照预先决定的装载模型而重复进行装载作业的情况下，以从装载机L的触发信号发生装置15发生的触发信号的定时时间，根据装载模型来运算后续的新装载位置。接着，使用该运算的装载位置数据来自动制定行驶路线数据。这样，在装载机L到达装载位置之前，就能自动制定行驶路线数据，从而可减少装载机L在装载位置上的等待时间。
而且，从上述说明中可知，对运行系统内的无人驾驶自卸卡车T和装载机L的工作台数没有限制。这样，即使在无人驾驶自卸卡车T和装载机L为多台的情况下，上述的作用和效果不变。
根据以上说明描述的本发明，在无人驾驶自卸卡车运行系统中，即使装载机频繁变更装载位置，由于能容易地自动制定行驶路线数据而不需要每次都教授向装载位置行驶的行驶路线，因此，操作员容易进行操作，可提高作业效率。即使不通过操作员的判断和操作，在装载机的作业状态满足规定条件的情况下，也能从触发信号发生装置自动地发生触发信号，可用该触发信号的定时来输入或运算装载位置，因此，操作员容易进行操作。而且，在按照装载模型重复进行装载作业的情况下，能够在装载机到达装载位置之前，自动制定行驶路线数据，因此，能减少装载机在装载位置上的等待时间，能够提高系统整体的运行效率。
本发明所提供的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法和制定装置，能够容易地自动制定行驶路线数据，提高操作性和作业效率，在以规定模型重复进行装载作业的情况下，可减少装载机在装载位置上的等待时间，能够提高系统整体的运行效率，这种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据编制方法及其装置很有实用价值。
权利要求
1.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法，制定无人驾驶自卸卡车的行驶路线，使之按预先设定的行驶路线行驶，在设在行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物，然后按行驶路线行驶并卸下载荷，该方法的特征在于，当上述装载机(L)变更装载位置时，通过测量或运算求出新的装载位置，根据上述的装载位置的数据和上述行驶路线的数据来运算新的行驶路线数据，把存储在路线数据存储装置(1)中的上述行驶路线数据更新为上述新的行驶路线数据。
2.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括监测站，用于监视按预先设定的行驶路线行驶，在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物，然后按上述行驶路线行驶并卸下上述载荷的无人驾驶自卸卡车；存储上述行驶路线数据的路线数据存储装置；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器；监视控制器，在上述自动行驶控制器之间对行驶状态监视信息和运行控制信号进行无线通信，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，它附设有测量上述装载机(L)的当前位置的位置测量装置(11)，对上述当前位置进行无线发送；自动导向方式开关(25)，它附设在上述监视控制器(23)中，选择用于使上述无人驾驶自卸卡车(T)自动行驶到新的装载位置上的方式；路线制定装置(24)，当上述方式选择的信号被输入时，把上述当前位置当做上述新的装载位置，根据上述新装载位置和上述所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把上述所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述路线制定装置(24)附设在上述监视控制器(23)和上述自动行驶控制器(6)中的任一个上。
4.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，无人驾驶自卸卡车运行系统中包括监测站，用于监视按预先设定的行驶路线行驶，在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物，然后按上述行驶路线行驶并卸下上述载荷的无人驾驶自卸卡车；存储上述行驶路线数据的路线数据存储装置；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器；监视控制器，在上述自动行驶控制器之间对行驶状态监视信息和运行控制信号进行无线通信，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，它附设有测量上述装载机(L)的当前位置的位置测量装置(11)和发生触发信号的触发信号发生装置(15)，该触发信号用于通知上述装载机(L)处于新的装载位置，用无线通信方式把上述当前位置和所输入的上述触发信号发送给上述监视控制器(23)；路线制定装置(24)，附设在上述监视控制器(23)中，当接收到上述触发信号时，把上述当前位置当作新的装载位置，根据上述新的装载位置和上述所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把上述所存储的行驶路线数据更新为上述新的行驶路线数据。
5.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，无人驾驶自卸卡车运行系统中包括监测站，用于监视按预先设定的行驶路线行驶，在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物，然后按上述行驶路线行驶并卸下上述载荷的无人驾驶自卸卡车；存储上述行驶路线数据的路线数据存储装置；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器；监视控制器，在上述自动行驶控制器之间对行驶状态监视信息和运行控制信号进行无线通信，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，附设有发生信号的触发信号发生装置(15)，它用于通知新装载位置的运算开始时间；装载位置运算装置(26)，当输入上述触发信号时，运算上述新的装载位置并输出；路线制定装置(24)，根据上述所运算的新的装载位置和上述所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
6.根据权利要求5所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述装载位置运算装置(26)附设在装载机控制器(13)和监视控制器(23)中的任一个上。
7.根据权利要求5或6所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述路线制定装置(24)附设在上述监视控制器(23)和上述自动行驶控制器(6)中的任一个上。
8.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括路线数据存储装置，用于存储按预先设定的行驶路线行驶并在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物、并且按上述行驶路线行驶以及卸下载荷的无人驾驶自卸卡车的行驶路线数据；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，附设有测量上述装载机(L)当前位置的位置测量装置(11)和自动导向方式开关(25)，该开关用于选择使上述无人驾驶自卸卡车(T)自动行驶到新装载位置上的方式，并通过无线方式发送上述当前位置和所选择方式的信号；路线制定装置(24)，附设在上述自动行驶控制器(6)中，当输入上述选择方式的信号时，把上述当前位置当做新的装载位置，并根据上述新装载位置和所存储的行驶路线数据制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
9.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括路线数据存储装置，用于存储按预先设定的行驶路线行驶并在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物、并且按上述行驶路线行驶以及卸下载荷的无人驾驶自卸卡车的行驶路线数据；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，附设有测量上述装载机(L)当前位置的位置测量装置(11)和发生触发信号的触发信号发生装置(15)，该触发信号用于通知上述装载机(L)处于新的装载位置；路线制定装置(24)，当接收到上述触发信号时，把上述当前位置当做新的装载位置，并根据上述新装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把上述所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
10.根据权利要求9所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述路线制定装置(24)附设在上述装载机控制器(13)和上述自动行驶控制器(6)中的任一个上。
11.一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，在无人驾驶自卸卡车运行系统中包括路线数据存储装置，用于存储按预先设定的行驶路线行驶并在设在上述行驶路线上的装载位置上由装载机装载货物、并且按上述行驶路线行驶以及卸下载荷的无人驾驶自卸卡车的行驶路线数据；控制上述无人驾驶自卸卡车使之沿着上述所存储的行驶路线数据行驶的自动行驶控制器，其特征在于，还包括装载机控制器(13)，附设有发生触发信号的触发信号发生器(15)，该触发信号用于通知新装载位置的运算开始时间；装载位置运算装置(26)，当输入上述触发信号时，运算上述新的装载位置并输出；路线制定装置(24)，根据上述所运算的新的装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据；上述自动行驶控制器(6)把所存储的行驶路线数据更新为新的行驶路线数据。
12.根据权利要求11所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述路线制定装置(24)附设在装载机控制器(13)和上述自动行驶控制器(6)中的任一个上。
13.根据权利要求11或12所述的无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述装载位置运算装置(26)附设在装载机控制器(13)和上述自动行驶控制器(6)中的任一个上。
14.根据权利要求4、5、9和11任一项所述无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定装置，其特征在于，上述触发信号发生装置(15)包括检测上述装载机(L)的作业状态的作业状态检测装置(17)和触发发生判定装置(16)，该触发发生判定装置(16)用于判定输入的上述所检测的作业状态是否满足规定条件，当满足规定条件时，输出上述触发信号。
全文摘要
一种无人驾驶自卸卡车行驶路线数据制定方法及制定装置,该方法和装置能够容易地自动制定行驶路线数据,由此而提高了操作性和作业效率。为此,该制定装置包括:用于测量装载机当前位置的位置测量装置(11);用于无线发送该当前位置的装载机控制器(13);用于选择使无人驾驶自卸卡车自动行驶到新装载位置上的方式的自动导向方式开关(25);路线制定装置(24),该路线制定装置(24)当方式选择的信号被输入时,把上述当前位置当做新的装置位置,并根据该新装载位置和所存储的行驶路线数据来制定新的行驶路线数据,自动行驶控制器(6)把上述所存储的行驶路线数据更新为新行驶路线数据。
文档编号E02F9/20GK1179217SQ96192768
公开日1998年4月15日 申请日期1996年3月22日 优先权日1996年3月22日
发明者须藤次男, 永井孝雄, 三宅浩藏 申请人:株式会社小松制作所