专利名称：车辆行驶系统及其行驶方法
技术领域：
本发明涉及车辆行驶系统及其行驶方法，特别是涉及生成使车辆从装载场的入口点行驶至装载机存在的装载点的行驶路径，并使车辆沿所生成的行驶路径行驶的车辆的行驶系统及其行驶方法。
背景技术：
在采石场、矿山等大范围的作业现场，为了在进行砂土运输作业时，实现避免作业者疲劳造成的事故、节省人力、通过作业时间的延长而提高生产性，代替有人车辆，例如有人的越野自卸车，引入了用于使无人自卸车运行的无人车辆行驶系统。如图7所示，在无人自卸车行驶的作业现场中有装载场I、排土场301等各区域。 通过被称为全道路302的整备好的输送路及被称为连接道路303的、从全道路302至各区域的连接道路或交叉点将这些各区域连接。一个区域即装载场I是进行向自卸车(本发明中称为车辆)装入砂土的作业的场所，进行轮式装卸机(前端装卸车)、反向铲、挖掘机(例如，液压挖掘机)等作业车辆(本发明中称为装载机)的挖掘作业及向自卸车进行的砂土的装载作业。图I (a)表示装载场I。如该图I (a)所示，生成用于使车辆20从装载场I的入口点11行驶至装载机30存在的装载点12的行驶路径10，沿生成的行驶路径10控制车辆20行驶。该情况下，车辆20从入口点11经由装载点12附近的折返点13至装载点12。但是，根据装载方式，不必是之字线路。例如，也具有从入口点11朝向装载机30以弧形出入装载场I的情况。在此，如图I (b)所示，轮式装卸机等装载机30向新挖掘场所移动等，因此，装载点12逐次变动。另外，所谓“移动等”还包括装载机30自身不移动，由于旋转工作装置(铲斗)，而使装载点12变更的情况。例如，具有通过工作装置的旋转等，使相对于装载机30的接近角度变更，装载机30不移动，装载点12移动的情况。即，通过以下三种原因装载点12会变更。I)移动+旋转2)只移动3)只旋转经常有在车辆20朝向装载点12行驶过程中装载点12变更的情况。装载点12变更时，需要使车辆20沿与之对应的新的行驶路径10'(图I (b)用虚线表示)行驶，引导至新的装载点12'。但是，车辆20超过入口点11沿行驶路径10行驶时，车辆20难以切换至新的行驶路径10'。这是因为靠近十分接近入口点11的位置后，因不能确保计算机运算等所需的时间，难以进行紧急的路径变更。另外，即使是还没有通过入口点11前，因为同样的理由，往往难以进行紧急的路径变更控制。
因此，目前为了应对这种装载点12的位置变更，在装载机30的移动等完成，确定新的装载点12'，生成新的行驶路径10'之前，使车辆20停止在装载场I的入口点11的面前，在生成新的行驶路径10'后使车辆20进入装载场I沿新的行驶路径10'行驶。另外，在专利文献I中，在有装载点的位置变更的情况下，将与该变更的位置对应的分歧点设定于行驶路径上，生成至位置变更后的装载点的分歧路径。专利文献I :日本专利第2920017号公报如上所述，每次装载机30移动等时，使车辆20在装载场I的入口点11的面前停止，在生成新的行驶路径10'后使车辆20进入装载场1，这样，生产效率显著降低。在此，所谓生产效率为使用车辆20从装载场I向另外的场所移动在采石现场等开采的装载物时 的往复行驶的效率(周期时间)。特别是，在多辆车辆20依次进入装载场I内的情况下，因等待时间累积使生产效率进一步降低。因此，为了提高产生效率，优选建立行驶系统，其不论装载机30的移动位置如何，都尽可能尽量不使车辆20停止(没有等待时间)，连续行驶至装载机30的附近。
发明内容
本发明是鉴于这样的实际情况而开发的，其解决课题在于，即使在装载机30移动等装载点12逐次变更的情况下，也使车辆20可靠地朝向变更的装载点12'行驶，并且，尽可能尽量不使车辆20停止(没有等待时间)，连续行驶至装载机30的附近，使生产效率提闻。另外，在上述的专利文献I记载的发明中，分歧点的位置不是被固定的地点，另夕卜，也不能预测该分歧点的位置。因此，结果是车辆在装载点的位置变更时不得不在装载场的入口点的面前待机，不可避免造成生产效率的降低。第一发明提供一种车辆行驶系统，生成使车辆从装载场的入口点行驶至装载机存在的装载点的车辆的行驶路径，沿生成的行驶路径使车辆行驶，其特征在于，具备行驶路径生成机构，其基于装载点的位置信息和入口点的位置信息，生成从入口点经由装载点附近的待机点至装载点的行驶路径；第一行驶控制机构，其基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从入口点行驶至待机点；待机机构，其使车辆在待机点待机直至从装载机得到许可；部分行驶路径生成机构，其在车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更指示的情况下，基于该位置变更后的装载点的位置信息和装载点移动前的所述行驶路径上的待机点的位置信息，生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径；第二行驶控制机构，其在车辆在待机点待机过程中及从入口点至待机点之间的行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆没有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从待机点行驶至装载点，并且，车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间的行驶过程中，在有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，使车辆沿部分行驶路径从待机点行驶至位置变更后的装载点。第二发明在第一发明的基础上，其特征在于，适用于使多个车辆沿行驶路径依次行驶的情况，在从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更的指示的情况下，通过部分行驶路径生成机构，生成从待机点至该位置 变更后的装载点的部分行驶路径，并且，通过行驶路径生成机构，生成从入口点经由与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点至位置变更后的装载点的行驶路径，先行的车辆基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，沿部分行驶路径从该待机点行驶至位置变更后的装载点，并且，后行的车辆基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径信息，沿行驶路径从入口点行驶至与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点。第三发明在第一发明或第二发明的基础上，其特征在于，车辆是无人车辆，装载机是有人车辆，设置有控制装置，在车辆、控制装置、装载机上分别设置有在控制装置和车辆之间及控制装置和装载机之间进行发送接收的通信机构，装载机向控制装置发送位置变更指示，控制装置按照从装载机发送的位置变更指示，生成行驶路径及部分行驶路径，控制装置向车辆发送行驶路径及部分行驶路径的信息，车辆基于由控制装置发送的行驶路径及部分行驶路径的信息行驶，并且在待机点待机直至从装载机得到许可。第四发明提供一种车辆行驶方法，该方法生成使车辆从装载场的入口点行驶至装载机存在的装载点的车辆行驶路径，并使车辆沿生成的行驶路径行驶，其特征在于，基于装载点的位置信息和入口点的位置信息，生成从入口点经由装载点附近的待机点至装载点的行驶路径，基于该生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从入口点行驶至待机点，使车辆在待机点待机直至从装载机得到许可，车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更的指示的情况下，基于该位置变更后的装载点的位置信息和装载点移动前的所述行驶路径上的待机点的位置信息，生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径，车辆在待机点待机过程中及从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆没有装载点的位置变更的指示的情况下，基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息使车辆沿行驶路径从待机点行驶至装载点，并且，车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，在有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，使车辆沿部分行驶路径从待机点行驶至位置变更后的装载点。第五发明在第四发明的基础上，其特征在于，适用于使多个车辆沿行驶路径依次行驶的情况，
在从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更指示的情况下，通过部分行驶路径生成机构生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径，通过行驶路径生成机构，生成从入口点经由与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点至位置变更后的装载点的行驶路径，先行的车辆基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，沿部分行驶路径从该待机点行驶至位置变更后的装载点，并且，后行的车辆基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，沿行驶路径，从入口点行驶至与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点。(发明的作用)使用图2说明第一发明的作用。 如图2 (a)所示，在行驶路径10上作为用于使车辆20待机直至从装载机30得到许可的点，设定有待机点14。例如将折返点13设定为待机点14。车辆20沿行驶路径10从装载场I的入口点11行驶至待机点14，在待机点14待机直至从装载机30得到许可。如图2 (b)所示，车辆20在待机点14待机过程中或从入口点11至待机点14之间行驶过程中有装载点12的位置变更指示时，生成部分行驶路径15，车辆20沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'。另一方面，车辆20在待机点14待机过程中及从入口 11点至待机点14之间的行驶过程中没有装载点12的位置变更指示的情况下，依旧沿行驶路径末端部IOa从待机点14行驶至装载点12 (图2 (a))。使用图2说明第二发明的作用。假设多辆车辆20、20'沿行驶路径10依次行驶的情况。有装载点12的位置变更指示时，生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15，并且生成从入口点11经由与部分行驶路径15上的待机点14位置不同的待机点14'至位置变更后的装载点12'的新的行驶路径10'。先行的车辆20以在待机点14待机过程中或从入口点11至待机点14之间行驶过程中有装载点12的位置变更指示为条件，沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'，但后行的车辆20'沿新的行驶路径10'行驶，从入口点11行驶至与部分行驶路径15上的待机点14位置不同的待机点14'。另外，后行车辆20'同样在待机点14'待机，根据装载点12'的位置变更的有无，在未图示的新的部分行驶路径或原有的行驶路径末端部10' a的任一路径行驶。在第三发明中车辆20、20'为无人车辆，装载机30为有人车辆，在这些车辆20、20'、装载机30之外设置有控制装置40 (图3)。装载机30在有装载点12的位置变更时，向控制装置40发送显示装载点的位置变更指示的信息。控制装置40接收这些信息，并按照从装载机30发送的位置变更指示，生成行驶路径10、10'及部分行驶路径15。控制装置40向车辆20、20'发送行驶路径10、10'及部分行驶路径15的信息。车辆20、20'基于从控制装置40发送的行驶路径10、10'及部分行驶路径15的信息行驶，并且在待机点14、14'待机直至从装载机30得到行驶许可。另外，因为是“待机直至得到行驶许可”，不一定是在待机点14、14'停止。只要得到行驶许可，就会在待机点14、14'不停止而依旧通过(未待机)。另外，也可以使装载机30或车辆20、20'具有控制装置40的功能。该情况下，在装载机30和车辆20、20'之间直接进行信息的通信。第四发明、第五发明分别与第一发明、第二发明一样。(发明的效果)根据第一发明及第四发明，使车辆20在待机点14待机，有装载点12的位置变更时，生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15，使车辆20沿部分行驶路径15行驶，因此，即使装载机30移动等装载点12依次变更的情况下，也能够可靠地使车辆20朝向变更的装载点12行驶。待机点14被设置于装载点12的附近，车辆20不停止 可行驶至待机点14，因此，可以尽可能尽量使车辆20不停止(没有等待时间)朝向装载机30连续行驶。由此，提高生产效率。多辆车辆20、20'依次进入装载场I内的情况下，因为等待时间减少，进一步提闻生广效率。根据第二发明及第五发明，有装载点12的位置变更时，先行的车辆20沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'，后行的车辆20'沿新的行驶路径10'行驶至与先行车辆20的待机点14位置不同的待机点14'。这样，对于先行车辆20和后行车辆20'因待机点14、14'不同，因此，可以根据新的装载点12'，将后行车辆20'的待机位置14'设定于更适合即更近、可以用更短时间到达的位置。即，至相同的装载点12'的情况下，对比经由待机点14的部分行驶路径15和经由待机点14'的新的行驶路径(全行驶路径)10'，沿行驶路径10'行驶的话行驶距离更短，行驶效率更高。这样待机点和装载点之间的路径的最适性有助于生广性，能够进一步提闻生广效率。另外，先行车辆20和后行车辆20'可不干涉连续地在装载场I内行驶，根据这一点也可以期待生产性的提高。
图I (a)、(b)是装载场的俯视图，是为了说明现有技术使用的图；图2 ( a)、( b )是装载场的俯视图，是为了说明实施例使用的图；图3是实施方式的车辆行驶系统的方框图；图4 (a)、(b)是表示第一实施例的处理顺序的流程图；图5 (a)、(b)是表示第二实施例的处理顺序的流程图；图6是表示作为装载方式，在采用两侧装载的情况下，两辆车辆在装载机的左右交替接近、装载的方式的俯视图；图7是从上面观察作业现场的图。
具体实施例方式下面，参照附图对本发明的车辆的行驶系统的实施方式进行说明。另外，在本实施方式中，作为车辆设想无人越野自卸车。另外，作为装载机，设想有人挖掘机。另外，不仅液压挖掘机，反向铲、挖土机、轮式装载机等其它种类的装载机当然也可以适用本发明。
如图7所示，在作业现场具有装载场I、排土场301、未图示的供油处、未图示的停机处等各区域。这些区域通过被称为全道路302的整备好的输送路及被称为连接道路303的从全道路302至各区域的连接道路或交叉点连接。各区域中的一个区域即装载场I是进行将砂土装入车辆的作业的场所，进行轮式装载机(前端装卸机)、反向铲、挖掘机(例如液压挖掘机)等装载机进行的挖掘作业及装入自卸车的砂土的装载作业。
图2是从上面观察装载场I的图。车辆20沿行驶路径10被引导行驶，在装载场I内从入口点11行驶至有人装载机30所在的装载点12。在此，入口点11是指预先设定的点，即车辆20行驶的全道路和装载场I交叉的点。另外，在行驶路径10上，作为车辆20待机直至从装载机30得到许可的点设定有待机点14。例如，折返点13确定为待机点14。在本说明书中，为了说明上的方便，将折返点13作为待机点14，但待机点14不必限定于折返点13。例如，挖掘机或反向铲为装载机30的情况下，通常将距装载点12 —定距离(设定值)的行驶路径10上的点设定为待机点14。但是，在离装载点12更近的地点有折返点13时，将折返点13作为待机点14。另外，在轮式装载机为装载机30的情况下，基于装载点12的位置和设定的大小，形成轮式装载机的假想作业区域，在入口点11和装载点12之间大多将行驶路径10和该假想作业区域最初干涉的位置设定为待机点14。但是，比上述干涉位置更靠入口点11侧具有折返点13的情况下，折返点13作为待机点14。另外，在轮式装载机为装载机30的情况下,往往生成并非之字型线路的行驶路径。行驶路径10为车辆20从入口点11经由装载点12附近的待机点14行驶至装载点12的路径。将行驶路径10中从待机点14至装载点12的行驶路径作为“行驶路径末端部 10a”。行驶路径10是基于装载点12的位置信息和入口点11的位置信息生成的。另外，在时间上有前后生成多条行驶路径10的情况下，为了区别行驶路径彼此，对后生成的行驶路径在符号“10”上附加”。S卩，车辆20从入口点11进入装载场1，朝向待机点14 (折返点13)，在待机点14(折返点13)沿之字线路行驶，在装载点12即停止点(定点)停止，通过装载机30的工作装置(铲斗)30a将砂土 (荷载)装入车箱。车辆20是在车身前方设置有驾驶员座位(驾驶室)，在车身后方设置有载货台(车厢、车体)，具备前轮和后轮的前轮转向的车辆。在待机点14 (折返点13)的前后，车辆20的行进方向从前进方向向后退方向变化。车辆20朝向装载点12 (停止点，定点)12以后退状态进入。装载点12变更位置时，生成从入口点11至位置变更后的装载点12'的新的行驶路径10'。之后生成的行驶路径10'上的待机点14'设定在与先生成的行驶路径10上的待机点14不同的位置(参照图2 (b))。将行驶路径10'中从待机点14'至位置变更后的装载点12'的行驶路径作为“行驶路径末端部10' a”。另外，装载点12变更位置时，生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15。部分行驶路径15基于位置变更后的装载点12'的位置信息和行驶路径10上的待机点14的位置信息形成。另外，为了区别位置变更前后的两装载点，如上述，对于变更后的装载点在符号“12”上附加”。同样，为了区别位置变更前后的两待机点，如上述，对变更后的待机点在符号“14”附加”(参照图2 (b))。图3是表不实施方式的车辆行驶系统的方框图。另外,多辆车辆20在装载场I行驶的情况下，为了区别车辆彼此，在符号“20”附加“，”。在作业现场设置有管理监视多台车辆20、20'…的控制装置40。在控制装置40中设置有通信装置41、处理装置42、输入装置43、存储装置44、和显示装置45。另一方面，车辆20、20'上设置有通信装置21、处理装置22、位置计测装置23、控制装置24、和存储装置25。
在装载机30上设置有通信装置31、处理装置32、输入装置33、存储装置34、位置计测装置35和显示装置36。通过车辆20、20'的位置计测装置23测定自身车辆位置。作为位置计测的装置，例如使用设置于车辆20、20'的轮胎转速传感器和旋转螺盘。基于这些轮胎转速传感器输出信号和旋转螺盘的输出信号，测定车辆位置。另外，用GPS天线接收从GPS卫星发送的信号，通过用GPS传感器检测，也可以测定车辆位置。通过车辆20、20'测定的位置信息通过处理装置22进行处理，经由通信装置21向控制装置40发送。通过控制装置40的通信装置41接收从多台车辆20、20'…发送的位置信息。接收的位置信息用于多台车辆20、20'的管理、监视，并且用于行驶路径10、10'及部分行驶路径15的生成。挖掘机等装载机30向新的挖掘场所移动等，因此，其装载点12依次变动。另外，记载为“移动等”是因为也存在装载机30自身不移动，通过使工作装置(铲斗)30a旋转，使装载点12变更的情况。即，如图6所示，装载机30的装载位置分别存在于使工作装置30a相对于车身30b向左右旋转的位置。将左右旋转位置分别称为左装载点12L、右装载点12R。作为装载方式，具有用挖掘机采用两侧装载的情况。该情况下，两辆车辆20在装载机30的左右交替接近装载。因此，装载机30即挖掘机同时保持左右各行驶路径10L、10R，例如重新指定右侧装载点12R时，形成只从右侧位置变更前的老的待机点14R至位置变更后新的装载点12R的行驶路径10R，对于左侧的行驶路径IOL的装载点12L，没有变更，左侧行驶路径IOL不受影响。但是，装载机30为反向铲的情况及即使是挖掘机作为装载方式也不选择两侧装载的情况，从右装载点12R变为左装载点12L时，装载点12发生变化。通过装载机30的位置计测装置35测定装载机30自身的位置。在装载点12的位置变更时，处理装置32基于所测定的装载机30自身的位置等，测定装载点12的位置信息，并且在装载点12的位置变更的情况下，生成以“装载点12的位置变更”为内容的位置变更的指示信息。装载点12的位置信息和位置变更的指示的信息(下面，位置变更指示信息)经由通信装置31向控制装置40发送。装载机30为有人车辆的情况下，装载机30的操作者通过手动进行指示装载点12的位置变更的操作。在控制装置40的通信装置41接收从装载机30发送的装载点12的位置信息及位置变更指示信息。接收到的装载点12的位置信息及位置变更指示信息用于装载机30的管理、监视，并且用于行驶路径10、10'及部分行驶路径15的生成。向控制装置40的输入装置43输入用于车辆20、20'应行驶的装载场I的范围、入口点11的位置及方向等生成行驶路径10、10'、部分行驶路径15所需的装载场I的已知数据。利用控制装置40的处理装置42，基于从车辆20、20'发送的车辆位置信息及从装载机30发送的装载点12的位置信息及位置变更指示信息以及装载场I的已知数据，生成行驶路径10、10'、部分行驶路径15，并且生成行驶指令。在此，行驶指令是以指令车 辆20、20'是否应该沿行驶路径10、10'、部分行驶路径15的任一路径行驶为内容的数据。所生成的行驶路径10、10'、部分行驶路径15的信息及行驶指令经由通信装置41向车辆20、20'发送。车辆20、20'的通信装置21接收从控制装置40发送的行驶路径10、10'、部分行驶路径15的信息及行驶指令。存储装置25存储从控制装置40发送的行驶路径10、10'、部分行驶路径15的信息及行驶指令。车辆20、20'的处理装置22基于行驶路径10、10'、部分行驶路径15的信息及行驶指令，生成用于使自身的车辆20、20,行驶转向的控制指令。这些控制指令向控制装置24输出。其结果是，控制装置24控制自身的车辆20、20'的行驶及转向，车辆20、20'沿行驶路径10、10'、部分行驶路径15行驶、转向。(第一实施例)下面，一并参照图4所示的流程图和图2进行说明。图4 (a)是表示由控制装置40进行的处理顺序的流程图，图4 (b)是表示车辆20进行的处理顺序的流程图。首先，控制装置40基于现在的装载点12的位置信息，生成从入口点11至现在的装载点12的行驶路径10，向车辆20发送该生成的行驶路径10的信息和“沿该行驶路径10行驶”这类内容的行驶指令(步骤101)。接着，判断从装载机30是否有装载点12的位置变更的指示(步骤102)。在从装载机30有位置变更的指示的情况下，接着判断车辆20是否存在于入口点11的面前，有从入口点11按照新的行驶指令行驶的余量(步骤103)。在此，有没有余量根据车辆20是否有接收新的行驶指令、从入口点11向新的行驶路径10'切换并进行行驶控制的时间余量来进行判断。即，为了使车辆20在入口点11没有暂时停止或减速，需要在入口点11的足够前方的位置接收行驶路径10或10'的行驶指令。因此，即使在车辆20还未到达入口点11，但如果已经接收了行驶路径10的行驶指令，并且车辆20基于该指令开始行驶控制的情况下，就不能进行向新的行驶路径10'进行转换。其结果是，在判断出车辆20具有可以从入口点11按照新的行驶指令行驶的余量的情况下(步骤103的判断为是)，基于位置变更后的装载点12'的位置信息，生成从入口点11至位置变更后的装载点12'的新的行驶路径10'，向车辆20发送该生成的新的行驶路径10'的信息和“沿该新的行驶路径10'行驶”这类内容的行驶指令(步骤104)。另一方面，在判断出车辆20没有可以从入口点11按照新的行驶指令行驶的余量的情况下(步骤103的判断为否)，基于位置变更后装载点12'的位置信息，生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15，向车辆20发送该部分行驶路径15的信息和“沿该部分行驶路径15行驶”这类内容的行驶指令(步骤105)。判断车辆20是否到达货场I的入口点11 (步骤201)，在到达入口点11的时刻，按照从控制装置40接收的现在取得的行驶路径的信息和行驶指令，从入口点11开始行驶。现在，在取得行驶路径10的信息和“沿该行驶路径10行驶”这类内容的行驶指令的情况下，按照该取得的信息及行驶指令，沿行驶路径10从入口点11开始行驶(图2 (a))。另外，在到达入口点11之前取得新的行驶路径10'的信息 和“沿该新的行驶路径10'行驶”这类内容的行驶指令的情况下，按照该取得的信息及行驶指令，沿新的行驶路径10'从入口点11开始行驶(步骤202，参照图2 (b)的虚线)。下面，如图2 Ca)所示，对车辆20沿行驶路径10开始行驶以后的处理进行说明。接着，判断车辆20是否到达待机点14 (步骤203)。其结果是，判断出到达待机点14的情况下(步骤203的判断为是)，在该待机点14待机直至从装载机30有行驶许可的指
/Jn ο通常，装载机30在装载点12进行整地作业、装载位置移动作业等。该作业因状况及操作者的熟练度而有所不同，所以不能通过系统进行预测。因此，车辆20待机直至装载机30于装载点12接纳车辆20的准备完成，有来自装载机30的操作者的指示。若使该处理自动进行，则形成下一个装载点12的位置指示时，有可能车辆20已经从待机点14向旧的装载点12出发。因此，需要可靠地等待来自装载机30的操作者的指示。另外，如后述，在装载机30的准备已经完成的情况下，车辆20向待机点14行驶过程中，装载机30的操作者发出关于装载点12的指示。因此，只要接收了行驶许可的指示，车辆20不必在待机点14停止。车辆20往往继续行驶。该情况下，不在待机点14停止，车辆20继续行驶至装载点12。在至装载点12的移动中，具有折返点13等必须临时停止的场所的情况下，车辆20停止，临时停止后立即继续行驶。而且，车辆20在待机点14停止期间或至其停止前，判断从控制装置40是否取得部分行驶路径15的信息和“沿该部分行驶路径15行驶”这类内容的行驶指令(步骤204)。在车辆20在待机点14停止期间或其停止前，从控制装置40未取得部分行驶路径15的信息和“沿该部分行驶路径15行驶”这类内容的行驶指令的情况下(步骤204的判断为否)，沿原有的行驶路径10从待机点14向装载点12开始行驶(步骤205)。与之相对，在车辆20在待机点14停止期间或其停止前，从控制装置40取得部分行驶路径15的信息和“沿该部分行驶路径15行驶”这类内容的行驶指令的情况下(步骤204的判断为是)，沿部分行驶路径15从待机点14向位置变更后的装载点12'开始行驶(步骤206，图 2 (b))。如上所述，车辆20在待机点14待机过程中或从入口点11至待机点14之间行驶过程中有装载点12的位置变更的指示时，生成部分行驶路径15，车辆20沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'(图2 (b))。另一方面，车辆20在待机点14待机过程中及从入口 11点至待机点14之间行驶过程中没有装载点12的位置变更的指示的情况下，照旧沿行驶路径10从待机点14行驶至装载点12 (图2 (a))。其结果是，根据本第一实施例，得到下面的效果。即，使车辆20在待机点14待机直至从装载机30得到许可，有装载点12的位置变更时，生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15，使车辆20沿部分行驶路径15行驶，因此，在即使装载机30移动等而装载点12依次变更的情况下，也能够使车辆20可靠地朝向变更的装载点12行驶。待机点14设定于装载点12附近，作为车辆20可以不停止地行驶至待机点14，可以尽可能尽量不停下车辆20 (没有等待时间)，使其继续行驶至装载机30附近。由此，提高生产效率。上述的处理当然也可以适用于多台车辆20、20'沿行驶路径10依次行驶的情况。该情况下，在上述说明中将“车辆20”换用另一种词“多台车辆20、20' ”实施即可。在多台车辆20、20'依次进入装载场I内的情况下，因等待时间不累积，生产效率进一步提高。另夕卜，多台车辆20、20'依次进入装载场I内的情况下，采用在装载点12等车辆彼此不干涉的方式使各车辆20、20'行驶的措施。(第二实施例)
下面，对在先行的车辆20沿部分行驶路径15行驶的情况下，使在该先行车辆后行驶的后行的车辆20'强制在入口点11面前待机，并沿新的行驶路径10'即从入口点11至位置变更后的装载点12'的行驶路径10'行驶的实施例进行说明。该情况下，代替图4 (a)、(b)所示的流程图，通过图5 (a)、(b)所示的流程图对控制装置40、车辆20、20'进行处理即可。下面，按照图5，对与图4 (a)的处理不同的部分进行说明。如图5(a)所示，代替图4(a)的步骤103、104、105，进行步骤103'、104'、105'、106、107的处理。另外，如图5 (b)所示，在图4 (b)的步骤201之前，进行步骤207、208的处理。S卩，判断距现在装载点12最近的车辆20是否存在于入口点11面前，有从入口点11可按照新的行驶指令行驶的余量(步骤103')。其结果是，在判断出距现在装载点12最近的车辆20有从入口点11按照新的行驶指令可行驶的余量的情况下(步骤103'的判断为是)，生成从入口点11至位置变更后的装载点12'的新的行驶路径10'，向全部车辆20、20'发送该生成的新的行驶路径10'的信息和“沿该新的行驶路径10'行驶”这类内容的行驶指令(步骤104')。另一方面，在判断出距现在装载点12最近的车辆20没有从入口点11按照新的行驶指令行驶的余量的情况下(步骤103'的判断为否)，发送用于使与先行的车辆20相连的后行的车辆20'强制地在入口点11的面前待机的入口点待机指令(步骤106)接收该入口点待机指令的后行的车辆20'在入口点11的面前待机(步骤207、208)。在控制装置40生成从待机点14至位置变更后的装载点12'的部分行驶路径15，向先行的车辆20发送该部分行驶路径15的信息和“沿该部分行驶路径15行驶”这类内容的行驶指令(步骤105')。另外，控制装置40生成从入口点11至位置变更后的装载点12'的新的行驶路径10'，向后行的车辆20'发送该生成的新的行驶路径10'的信息和“沿该新的行驶路径10'行驶”这类内容的行驶指令(步骤107)。接收该行驶指令的后行的车辆20'从入口点11沿新的行驶路径10'行驶(步骤208、201、202)。
这样，以先行的车辆20在待机点14待机过程中或从入口点11至待机点14之间行驶过程中有装载点12的位置变更的指示为条件，沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'，后行的车辆20'沿新的行驶路径10'行驶，从入口点11行驶至与部分行驶路径15上的待机点14位置不同的待机点14'。另外，后行的车辆20'同样，在待机点14'待机，根据装载点12'的位置变更的有无，沿未图示的新的部分行驶路径或原有的行驶路径10'的任一种路径行驶(步骤204、205、206)。其结果是，根据本第二实施例得到下面的效果。S卩，有装载点12的位置变更时，先行的车辆20沿部分行驶路径15从待机点14行驶至位置变更后的装载点12'，但后行的车辆20'沿新的行驶路径10'行驶至与先行车辆20的待机点14位置不同的待机点14'。这样，在先行车辆20和后行车辆20'中使待机点14、14'不同，因此，可以将后行车辆20'的待机位置14'根据新的装载点12'设定在更合适的、即更近、以更短时间可以到达的位置。即，在至相同的装载点12'的情况下，对比部分行驶路径15和新的行驶路径(全行驶路径)10'，在沿行驶路径10'行驶时行驶 距离更短，行驶效率更高。对生产性带来大影响的因素，也就是待机点和装载点间的行驶时间。即，通常，在先行车辆20的装载过程中后行车辆20到达待机点14等待来自装载机30的操作者的指示，因此，从待机点至装载点间的行驶时间的长短对生产性有影响。这样将待机点和装载点丨0]的路径的最优化有助于提闻生广性，能够进一步提闻生广效率。另外，先行车辆20和后行车辆20'可互不干涉地连续地在装载场I内行驶，根据这一点也可期待产生性的提高。在上述的实施例中将折返点13确定为待机点14。但是，在行驶路径10上，只要是在离装载点12近的位置，并且车辆20应该待机直至从装载机30得到许可的点，就可设定在任意的地点。例如，也可以将从装载点12离开规定距离的地点确定为待机点14。另外，也可以将折返点13、和从装载点12离开规定距离的地点中离装载点12最近的地点确定为待机点14。在上述的实施例中，使车辆20 —律停止在待机点14。但是，只要“待机直至得到行驶许可”即可，不一定在待机点14、14'停止。只要得到行驶许可，则往往不在待机点14、14'停止而是直接通过(不待机)。即，根据状况也可以不让车辆20在待机点14停止而是直接朝向装载点12行驶。例如，在车辆20接近待机点14的时刻，向装载机30的操作者要求认可“不需要在待机点14停止”。其结果是，在装载机30向车辆20的装载准备完成的情况下，向车辆20发送“也可以不在待机点14停止而向装载点12行驶”的内容的许可。接收这一许可，车辆20不在待机点14停止、直接继续向装载点12行驶。该情况下，一系列通信处理即可以在车辆20和装载机30之间直接进行，也可以经由控制装置40进行。另外，从车辆20向装载机30要求上述许可的时刻可以设定为从车辆20至待机点14的距离达到规定距离的时刻，也可以设定为距车辆20到达待机点14的预测时间达到规定时间的时刻。另外，在上述的实施例中从装载机30向控制装置40发送位置变更的信息，从控制装置40对车辆20发送行驶指令，但也可以使装载机30或车辆20具有控制装置40的功能，也可在装载机30和车辆20之间进行直接通信。
权利要求
1.一种车辆行驶系统，生成使车辆从装载场的入口点行驶至装载机存在的装载点的车辆的行驶路径，沿生成的行驶路径使车辆行驶，其特征在于，具备 行驶路径生成机构，其基于装载点的位置信息和入口点的位置信息，生成从入口点经由装载点附近的待机点至装载点的行驶路径； 第一行驶控制机构，其基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从入口点行驶至待机点； 待机机构，其使车辆在待机点待机直至从装载机得到许可； 部分行驶路径生成机构，其在车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更指示的情况下，基于该位置变更后的装载点的位置信息和装载点移动前的所述行驶路径上的待机点的位置信息，生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径； 第二行驶控制机构，其在车辆在待机点待机过程中及从入口点至待机点之间的行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆没有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从待机点行驶至装载点，并且，车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间的行驶过程中，在有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，使车辆沿部分行驶路径从待机点行驶至位置变更后的装载点。
2.如权利要求I所述的车辆行驶系统，其特征在于， 适用于使多个车辆沿行驶路径依次行驶的情况，在从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更指示的情况下，通过部分行驶路径生成机构，生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径，并且， 通过行驶路径生成机构，生成从入口点经由与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点至位置变更后的装载点的行驶路径， 先行的车辆基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，沿部分行驶路径从该待机点行驶至位置变更后的装载点，并且， 后行的车辆基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径信息，沿行驶路径从入口点行驶至与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点。
3.如权利要求I或2所述的车辆行驶系统，其特征在于， 车辆是无人车辆，装载机是有人车辆， 设置有控制装置， 在车辆、控制装置、装载机上分别设置有在控制装置和车辆之间及控制装置和装载机之间进行发送接收的通信机构， 装载机向控制装置发送位置变更指示， 控制装置按照从装载机发送的位置变更指示，生成行驶路径及部分行驶路径， 控制装置向车辆发送行驶路径及部分行驶路径的信息， 车辆基于由控制装置发送的行驶路径及部分行驶路径的信息行驶，并且在待机点待机直至从装载机得到许可。
4.一种车辆行驶方法，该方法生成使车辆从装载场的入口点行驶至装载机存在的装载点的车辆行驶路径，并使车辆沿生成的行驶路径行驶，其特征在于，基于装载点的位置信息和入口点的位置信息，生成从入口点经由装载点附近的待机点至装载点的行驶路径， 基于该生成的行驶路径的信息，使车辆沿行驶路径从入口点行驶至待机点， 使车辆在待机点待机直至从装载机得到许可， 车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更的指示的情况下，基于该位置变更后的装载点的位置信息和装载点移动前的所述行驶路径上的待机点的位置信息，生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径， 车辆在待机点待机过程中及从入口点至待机点之间行驶过程中，从装载机对控制装置或/及车辆没有装载点的位置变更的指示的情况下，基于通过行驶路径生成机构生成的行 驶路径的信息使车辆沿行驶路径从待机点行驶至装载点，并且， 车辆在待机点待机过程中或从入口点至待机点之间行驶过程中，在有装载点的位置变更指示的情况下，基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，使车辆沿部分行驶路径从待机点行驶至位置变更后的装载点。
5.如权利要求4所述的车辆行驶方法，其特征在于，适用于使多个车辆沿行驶路径依次行驶的情况， 在从装载机对控制装置或/及车辆有装载点的位置变更指示的情况下，通过部分行驶路径生成机构生成从待机点至该位置变更后的装载点的部分行驶路径， 通过行驶路径生成机构，生成从入口点经由与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点至位置变更后的装载点的行驶路径， 先行的车辆基于通过部分行驶路径生成机构生成的部分行驶路径的信息，沿部分行驶路径从该待机点行驶至位置变更后的装载点，并且， 后行的车辆基于通过行驶路径生成机构生成的行驶路径的信息，沿行驶路径，从入口点行驶至与所述部分行驶路径上的待机点位置不同的待机点。
全文摘要
本发明涉及车辆的行驶系统及行驶方法，即使在装载机移动等而依次变更装载点的情况下，也能够使车辆可靠地朝向变更了的装载点行驶，并且可以尽量不使车辆停止(无等待时间)而尽可能地连续行驶到装载机附近，使生产效率提高。在行驶路径上，将待机点设定为车辆待机直至从装载机得到许可的点。例如，将折返点设定为待机点。车辆沿行驶路径从装载场的入口点行驶至待机点，在待机点待机直至从装载机得到许可。车辆在待机点待机过程中，或在入口点至待机点之间行驶过程中，在有装载点的位置变更指示时，生成部分行驶路径，车辆沿部分行驶路径从待机点行驶至位置变更后的装载点。另一方面，在车辆在待机点待机过程中，及在从入口点至待机点之间行驶过程中，在没有装载点的位置变更的指示的情况下，直接使车辆沿行驶路径从待机点行驶至装载点。
文档编号G05D1/02GK102725704SQ20118000703
公开日2012年10月10日 申请日期2011年1月20日 优先权日2010年1月25日
发明者尾崎友纪, 竹田幸司 申请人:株式会社小松制作所