特許 6343019 運搬車両

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6343019

(24)【登録日】2018年5月25日

(45)【発行日】2018年6月13日

(54)【発明の名称】運搬車両

(51)【国際特許分類】

   B60W 30/188 20120101AFI20180604BHJP

   B60W 30/182 20120101ALI20180604BHJP

   B60K 1/02 20060101ALI20180604BHJP

   B60W 50/08 20120101ALI20180604BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20180604BHJP

   B60L 15/20 20060101ALI20180604BHJP

   B60L 15/10 20060101ALI20180604BHJP

   B60L 7/22 20060101ALI20180604BHJP

【ＦＩ】

   B60W30/188

   B60W30/182

   B60K1/02

   B60W50/08

   G08G1/09 V

   B60L15/20 J

   B60L15/10 C

   B60L7/22

【請求項の数】6

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-551384(P2016-551384)

(86)(22)【出願日】2014年9月30日

(86)【国際出願番号】JP2014076082

(87)【国際公開番号】WO2016051501

(87)【国際公開日】20160407

【審査請求日】2016年8月23日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005522

【氏名又は名称】日立建機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002457

【氏名又は名称】特許業務法人広和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 真二郎

(72)【発明者】

【氏名】石本 英史

【審査官】 田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−２１６７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２０３３４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２０７４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｗ １０／００ − ５０／１６

Ｂ６０Ｋ １／００ − ６／１２

Ｂ６０Ｋ ７／００ − ８／００

Ｂ６０Ｌ １／００ − ３／１２

Ｂ６０Ｌ ７／００ − １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ − １５／４２

Ｇ０８Ｇ １／００ − ９９／００

Ｇ０５Ｄ １／００ − １／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の加速を操作する加速操作装置と、前記車両の制動を操作する制動操作装置と、前記車両を走行させる走行用モータと、前記走行用モータを制御するモータ制御装置と、前記車両を自律走行させるための自律モードコントローラと、前記加速操作装置による加速指令および前記制動操作装置による制動指令と、前記自律モードコントローラからの加速指令および制動指令とに基づいて、前記走行用モータを制御する制御信号を、前記モータ制御装置に出力する走行駆動部とを備えた運搬車両において、
前記走行駆動部は、
前記自律モードコントローラからの加速指令および制動指令を入力するための外部入力端子と、
前記外部入力端子から入力された前記自律モードコントローラからの加速指令と、前記加速操作装置による加速指令とを比較して、大きい方の加速指令を選択する加速指令選択部と、
前記外部入力端子から入力された前記自律モードコントローラからの制動指令と、前記制動操作装置による制動指令とを比較して、大きい方の制動指令を選択する制動指令選択部と、
前記制動操作装置による制動指令が予め設定された値よりも大きな値であるときには、前記制動操作装置による制動指令を優先させるために、前記加速指令選択部によって選択された加速指令の加速を無効にした無効加速指令を出力する無効出力演算部と、を備え、
前記加速指令選択部によって選択された加速指令と、前記制動指令選択部によって選択された制動指令と、前記無効出力演算部から出力された前記無効加速指令とに基づいて、前記モータ制御装置への制御信号を出力することを特徴とする運搬車両。

【請求項2】

前記車両の進行方向を操作する操舵操作装置と、
前記操舵操作装置の操舵トルクに追加トルクを付加する操舵アクチュエータと、
前記操舵トルクと前記追加トルクとを加算した加算トルクに基づいて、前記車両を操舵するステアリングシステムとをさらに備え、
前記操舵アクチュエータは、前記自律モードコントローラからのトルク指令または前記操舵トルクに基づいて前記追加トルクを発生させてなる請求項１に記載の運搬車両。

【請求項3】

前記操舵アクチュエータは、前記操舵トルクを補助するための前記追加トルクを発生させるパワーステアリング装置である請求項２に記載の運搬車両。

【請求項4】

前記自律モードコントローラは、前記車両の位置を算出する車両位置算出部と、前記車両位置算出部によって算出された車両位置と前記所定の走行軌跡とに基づいて前記加速指令、前記制動指令および前記トルク指令を算出する走行軌跡追従部とを備えてなる請求項２に記載の運搬車両。

【請求項5】

前記走行駆動部には、前記加速指令と前記制動指令とが前記自律モードコントローラから入力されるのを許可または禁止するモード選択スイッチを接続してなる請求項１に記載の運搬車両。

【請求項6】

前記走行駆動部には、前記加速指令と前記制動指令とが前記自律モードコントローラから入力されるのを許可または禁止するモード選択スイッチを接続し、
前記操舵アクチュエータは、前記モード選択スイッチの選択状態に応じて前記自律モードコントローラから入力される前記トルク指令の有効と無効とを切り換えてなる請求項２に記載の運搬車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えばダンプトラック等の運搬車両に関する。

【背景技術】

【0002】

運搬車両として、鉱山のような作業現場で砕石等のような運搬物を運搬するダンプトラックが知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたダンプトラックは、各種の指令に基づいて自律して走行する自律走行モードと、搭乗したオペレータの操作によって走行するマニュアル走行モードとを有し、モード選択信号によって選択されたいずれか一方のモードで走行動作する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平８−７６８４６号公報

【発明の概要】

【0004】

ところで、特許文献１に記載されたダンプトラックは、自律走行モードとマニュアル走行モードとのうち選択されたモードに応じて動作するマシン制御モジュールを備える。このマシン制御モジュールは、自律走行モードでは、ナビゲータからステアリング信号および速度要求信号を受信し、マニュアル走行モードでは、ステアリングホイール、アクセルペダルおよびブレーキペダルからステアリング信号および速度要求信号を受信する。マシン制御モジュールは、受信したステアリング信号および速度要求信号に応じて、車体の舵取り角および車体速度を制御する。

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載されたダンプトラックは、自律走行モードとマニュアル走行モードとのうちいずれか一方のモードで動作する。このため、例えば自律走行モードが選択された状態で、オペレータがアクセル操作やブレーキ操作（リタード操作）を行っても、これらのマニュアル操作は無効になる。この結果、車両の搭乗したオペレータが、自律走行中にブレーキ操作を行っても、車両を停止させることができないという問題がある。

【0006】

また、特許文献１に記載されたダンプトラックは、自律走行を行うためのマシン制御モジュールにマニュアル操作の信号を入力する。このため、マニュアル操作を前提とした既存のダンプトラックに、自律走行の機能を追加するのが難しい傾向がある。

【0007】

本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、自律走行中でもマニュアル操作することができる運搬車両を提供することにある。

【0008】

上述した課題を解決するため、本発明は、車両の加速を操作する加速操作装置と、前記車両の制動を操作する制動操作装置と、前記車両を走行させる走行用モータと、前記走行用モータを制御するモータ制御装置と、前記車両を自律走行させるための自律モードコントローラと、前記加速操作装置による加速指令および前記制動操作装置による制動指令と、前記自律モードコントローラからの加速指令および制動指令とに基づいて、前記走行用モータを制御する制御信号を、前記モータ制御装置に出力する走行駆動部とを備えた運搬車両において、前記走行駆動部は、前記自律モードコントローラからの加速指令および制動指令を入力するための外部入力端子と、前記外部入力端子から入力された前記自律モードコントローラからの加速指令と、前記加速操作装置による加速指令とを比較して、大きい方の加速指令を選択する加速指令選択部と、前記外部入力端子から入力された前記自律モードコントローラからの制動指令と、前記制動操作装置による制動指令とを比較して、大きい方の制動指令を選択する制動指令選択部と、前記制動操作装置による制動指令が予め設定された値よりも大きな値であるときには、前記制動操作装置による制動指令を優先させるために、前記加速指令選択部によって選択された加速指令の加速を無効にした無効加速指令を出力する無効出力演算部と、を備え、前記加速指令選択部によって選択された加速指令と、前記制動指令選択部によって選択された制動指令と、前記無効出力演算部から出力された前記無効加速指令とに基づいて、前記モータ制御装置への制御信号を出力することを特徴としている。

【0009】

本発明によれば、加速指令選択部は、外部入力端子から入力された自律モードコントローラからの加速指令と加速操作装置による加速指令とのうち大きい方の加速指令を選択し、制動指令選択部は、外部入力端子から入力された自律モードコントローラからの制動指令と制動操作装置による制動指令とのうち大きい方の制動指令を選択する。このため、走行駆動部は、加速指令選択部によって選択された加速指令と、制動指令選択部によって選択された制動指令と、無効出力演算部から出力された無効加速指令と、に基づいて、車両を加速または減速させることができる。

【0010】

また、制動指令選択部は、外部入力端子から入力された自律モードコントローラからの制動指令と制動操作装置による制動指令とのうち大きい方の制動指令を選択する。このため、例えば自律走行中であっても、車両に搭乗したオペレータが制動操作装置を操作することによって、制動操作装置による制動指令を、制動指令選択部に選択させることができる。この結果、自律走行中でもマニュアル操作することができる。

【0011】

さらに、走行駆動部は外部入力端子を備えるから、外部入力端子に自律モードコントローラからの加速指令と制動指令とを入力することによって、自律走行モードの機能を追加することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の実施の形態によるダンプトラックを示す正面図である。

【図2】ベッセルを取外した状態のダンプトラックを示す斜視図である。

【図3】ダンプトラックのステアリングシステムおよび走行駆動用システムを示す全体構成図である。

【図4】ダンプトラックの全体構成を示すブロック図である。

【図5】図４中の操舵アクチュエータを示すブロック図である。

【図6】ダンプトラックの走行駆動用の電動系システムを示す電気回路図である。

【図7】図６中の走行駆動部を示すブロック図である。

【図8】ダンプトラックが運搬路や積載領域内を走行する状態を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の実施の形態による運搬車両としてダンプトラックを例に挙げ、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【0014】

図において、ダンプトラック１は、大型の運搬車両をなし、車体２、ベッセル３、キャブ５、前輪６Ｌ，６Ｒ、後輪７Ｌ，７Ｒ等を備えている。

【0015】

図１および図２に示すように、車体２は、フレーム構造体を構成する。車体２の上側には、ホイストシリンダ４によって後部側を支点として傾転（起伏）可能な荷台としてのベッセル３が搭載されている。

【0016】

キャブ５は、ベッセル３の前側に位置して車体２の前部上側に設けられている。このキャブ５は、ダンプトラック１の運転者（オペレータ）が乗降する運転室を形成している。キャブ５内には、運転席、エンジンスイッチ（いずれも図示せず）が設けられると共に、後述する操舵ハンドル３２、アクセルペダル５０、ブレーキペダル５１が設けられている。

【0017】

前輪６Ｌ，６Ｒは、車体２の前部下側に回転可能に設けられている。前輪６Ｌは車体２の左側に配置され、前輪６Ｒは車体２の右側に配置されている。これら左，右の前輪６Ｌ，６Ｒは、後述のステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒによって操舵角θが変化する舵取り車輪を構成している。これらの前輪６Ｌ，６Ｒは、後述の後輪７Ｌ，７Ｒと同様に、例えば２〜４ｍ程度のタイヤ径（外径寸法）をもって形成される。そして、左，右の前輪６Ｌ，６Ｒは、ダンプトラック１の運転者が後述の操舵ハンドル３２を操作したときに、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒの伸長動作と縮小動作とによって舵取り操作される。

【0018】

後輪７Ｌ，７Ｒは、車体２の後部側に回転可能に設けられている。後輪７Ｌは車体２の左側に配置され、後輪７Ｒは車体２の右側に配置されている。これら左，右の後輪７Ｌ，７Ｒは、ダンプトラック１の駆動輪を構成し、後述の走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒにより回転駆動される。左，右の後輪７Ｌ，７Ｒを回転駆動することにより、ダンプトラック１は走行駆動する。

【0019】

図６に示すように、前輪６Ｌ，６Ｒおよび後輪７Ｌ，７Ｒには、例えばディスクブレーキのような機械式の制動装置８が取り付けられている。制動装置８は、いわゆる駐車ブレーキとして機能し、走行駆動部５２によって制動状態と制動解除状態とが制御される。制動装置８は、ダンプトラック１が停止したときに制動状態になり、ダンプトラック１の停車状態を保持する。一方、制動装置８は、ダンプトラック１が走行するときに制動解除状態になり、ダンプトラック１の前進または後進を許可する。

【0020】

エンジン９はキャブ５の下側に位置して車体２内に設けられている。エンジン９は、例えば大型のディーゼルエンジンによって構成されている。エンジン９は、主発電機１０を駆動して３相交流電力を発生させると共に、直流用の副発電機１１を駆動する。この副発電機１１は、走行駆動部５２、自律モードコントローラ６１等の電源となるバッテリ１２に接続され、バッテリ１２を充電する。また、エンジン９は、後述の油圧ポンプ２９等を回転駆動する。

【0021】

走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒは、車体２にアクスルハウジング（図示せず）を介して設けられている。走行用モータ１３Ｌは、回転軸１４を介して左側の後輪７Ｌに機械的に接続され、後輪７Ｌを駆動する。走行用モータ１３Ｒは、回転軸１４を介して右側の後輪７Ｒに機械的に接続され、後輪７Ｒを駆動する。これらの走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒは、大型の電動モータにより構成され、主発電機１０からモータ制御装置４１を介して供給される電力によって回転駆動する。

【0022】

各走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒは、モータ制御装置４１によって制御され、それぞれ独立して回転駆動する。モータ制御装置４１は、後述の走行駆動部５２からの制御信号に基づいて、車両の直進時に左，右の後輪７Ｌ，７Ｒの回転速度を同じにし、旋回時に旋回方向に応じて左，右の後輪７Ｌ，７Ｒの回転速度を異ならせる等の制御を行う。

【0023】

次に、ダンプトラック１に搭載されたステアリングシステム２１の構成について、図３ないし図５を参照して説明する。

【0024】

ステアリングシステム２１は、運転者の操舵ハンドル３２の操作に応じて、舵取り車輪である前輪６Ｌ，６Ｒの向きを、油圧力を利用して変える。ここで、ステアリングシステム２１は、操舵機構２２と、操舵機構２２のステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒを駆動する油圧回路２８とを備えている。

【0025】

操舵機構２２は、スピンドル２３Ｌ，２３Ｒ、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒを含んで構成されている。

【0026】

スピンドル２３Ｌ，２３Ｒは、車体２に連結されたトレーリングアーム（図示せず）に取り付けられ、前輪６Ｌ，６Ｒを回転可能に支持する。左側のスピンドル２３Ｌには、上，下方向に延びるキングピン２４が一体的に設けられ、このスピンドル２３Ｌは、キングピン２４を中心として前，後方向に回動可能に支持されている。スピンドル２３Ｌには、後方に向けて延びるナックルアーム２５Ｌが一体的に設けられている。

【0027】

右側のスピンドル２３Ｒは、左側のスピンドル２３Ｌと左，右対称な形状に形成されている。このため、右側のスピンドル２３Ｒも、左側のスピンドル２３Ｌと同様に、上，下方向に延びるキングピン２４が一体的に設けられ、このスピンドル２３Ｒは、キングピン２４を中心として前，後方向に回動可能に支持されると共に、ナックルアーム２５Ｒが一体的に設けられている。

【0028】

ナックルアーム２５Ｌ，２５Ｒの先端部は、タイロッド２６によって連結されている。タイロッド２６およびナックルアーム２５Ｌ，２５Ｒはリンク機構を構成している。このリンク機構によって、スピンドル２３Ｌ，２３Ｒは、前輪６Ｌ，６Ｒが左，右方向のうち互いに同じ方向に傾くように、回転変位する。

【0029】

ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒは、後述の油圧ポンプ２９からの圧油が供給または排出されることによって伸長または縮小する油圧シリンダによって構成されている。左側のステアリングシリンダ２７Ｌは、基端部がトレーリングアームのシリンダ用ブラケットに取り付けられ、先端部がナックルアーム２５Ｌの長さ方向の途中位置に連結されている。同様に、右側のステアリングシリンダ２７Ｒは、基端部がトレーリングアームのシリンダ用ブラケットに取り付けられ、先端部がナックルアーム２５Ｒの長さ方向の途中位置に連結されている。

【0030】

ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒは、一方が伸長するときに、他方が縮小する。これにより、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒは、左，右の前輪６Ｌ，６Ｒを舵取り方向に動作させ、車両の操舵を行う。

【0031】

図３に示すように、油圧回路２８は、油圧ポンプ２９、ステアリングバルブ３１を含んで構成され、操舵ハンドル３２の操作に応じて、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒに対する圧油の供給と排出を制御する。

【0032】

油圧ポンプ２９は、エンジン９の近傍に設けられエンジン９によって回転駆動される。この油圧ポンプ２９は、車体２の側面に取付けられた作動油タンク３０に接続され、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒ等に圧油を供給する。

【0033】

ステアリングバルブ３１は、操舵ハンドル３２の操作に応じてステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒへの圧油の供給と排出を切り換え制御する。このステアリングバルブ３１は、例えばスプール弁等を用いて構成されている。ステアリングバルブ３１は、操舵アクチュエータ３３を介して操舵ハンドル３２に連結され、操舵ハンドル３２の回動方向に応じて圧油の供給と排出を切り換えると共に、操舵ハンドル３２の回転角に応じて圧油の流量を制御する。

【0034】

操舵ハンドル３２（ステアリングホイール）は、キャブ５内に設けられ、運転者によって舵取り操作される。この操舵ハンドル３２は、車両の進行方向を操作する操舵操作装置を構成し、運転者が把持してコラムシャフト３２Ａを左，右に回動させることにより、車両のステアリング操作を行う。なお、操舵操作装置は、オペレータによって回転操作される操舵ハンドル３２に限らず、例えば操舵方向に傾転操作されるレバー等によって構成してもよい。

【0035】

操舵アクチュエータ３３は、コラムシャフト３２Ａに取り付けられ、操舵ハンドル３２に作用する操舵トルクＴmをアシストするパワーステアリング装置を構成している。図５に示すように、操舵アクチュエータ３３は、操舵トルクＴmを検出するトルクセンサ３４と、減速機構３５と、電動モータからなるアシストモータ３６と、アシストモータ３６を駆動するためのＥＰＳコントローラ３７とを備えている。

【0036】

ＥＰＳコントローラ３７は、トルクセンサ３４によって検出された操舵トルクＴmに基づいてアシストトルクＴ0を演算し、アシストトルクＴ0を発生させるための駆動電流をアシストモータ３６に供給する。アシストモータ３６は、ＥＰＳコントローラ３７から供給される駆動電流に基づいて駆動し、減速機構３５を介して出力軸３８に追加トルクとしてのアシストトルクＴ0を付加する。これにより、出力軸３８は、操舵トルクＴmとアシストトルクＴ0とを加算した加算トルクＴ1（Ｔ1＝Ｔm＋Ｔ0）によって回転し、ステアリングバルブ３１による圧油の供給と排出との切り換え、および、圧油の流量の調整を行う。

【0037】

操舵角センサ３９は、例えば左側の前輪６Ｌの操舵角θを検出する。操舵角センサ３９は、例えばホール素子とマグネットとからなる電磁ピックアップ式回転角検出器、または発光体と受光体とからなる光学式の回転角検出器等により構成されている。

【0038】

ここで、例えば車両が直進する方向に前輪６Ｌが向いたとき、即ち前輪６Ｌが前，後方向に平行な直進状態となったときに、操舵角θは零（θ＝０°）になる。車両が左折する方向に前輪６Ｌが傾いたときに、操舵角θは正の値（θ＞０°）になり、車両が右折する方向に前輪６Ｌが傾いたときに、操舵角θは負の値（θ＜０°）になる。このため、操舵角センサ３９は、このような前輪６Ｌの操舵角θに応じた操舵角信号をＥＰＳコントローラ３７に出力する。なお、操舵角センサ３９は、右側の前輪６Ｒの操舵角を検出してもよい。

【0039】

ＥＰＳコントローラ３７には、操舵アクチュエータ３３の外部入力端子３３Ａを通じて自律モードコントローラ６１が接続され、自律モードコントローラ６１から自律操舵するためのトルク指令Ｔaが入力される。これに加えて、ＥＰＳコントローラ３７には、走行駆動部５２が接続され、マニュアルモードおよび自律モードのうち選択されたモードを示すモード信号Ｍが走行駆動部５２から入力される。

【0040】

モード信号Ｍによってマニュアルモードが選択されているときには、ＥＰＳコントローラ３７は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔaを無効にする。そして、ＥＰＳコントローラ３７は、トルクセンサ３４によって検出された操舵トルクＴmに基づいてアシストトルクＴ0を演算し、アシストトルクＴ0を発生させるための駆動電流をアシストモータ３６に供給する。

【0041】

一方、モード信号Ｍによって自律モードが選択されているときには、ＥＰＳコントローラ３７は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔaを有効にする。そして、ＥＰＳコントローラ３７は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔaと操舵角センサ３９による操舵角θとに基づいて、アシストトルクＴ0を演算し、アシストトルクＴ0を発生させるための駆動電流をアシストモータ３６に供給する。

【0042】

次に、ダンプトラック１に搭載された走行駆動用の電動系システムについて、図４、図６および図７を参照して説明する。

【0043】

モータ制御装置４１は、後述の走行駆動部５２と共に走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒの力行動作と回生動作とを制御する。このモータ制御装置４１は、キャブ５の側方に位置して車体２のデッキ部２Ａ上に立設された配電制御盤等により構成されている。図６に示すように、モータ制御装置４１は、コンバータ４２およびインバータ４４を備えている。

【0044】

コンバータ４２は、例えばダイオード、サイリスタ等の整流素子を用いて構成され交流電力を全波整流する整流器４２Ａと、整流器４２Ａの後段に接続され電力波形を平滑化する平滑コンデンサ４２Ｂとによって構成されている。このコンバータ４２は、主発電機１０の出力側に接続され、主発電機１０から出力されるＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流電力をＰ相、Ｎ相の直流電力に変換する。このため、コンバータ４２は、主発電機１０と一緒に直流電源を構成している。そして、コンバータ４２は、一対の直流母線４３Ａ，４３Ｂを用いてインバータ４４に接続されている。

【0045】

インバータ４４は、例えばトランジスタ、サイリスタ、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）を用いた複数のスイッチング素子（図示せず）を用いて構成されている。インバータ４４は、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒにそれぞれ接続して設けられ、走行駆動部５２からの制御信号に基づいて動作する。

【0046】

ダンプトラック１の走行時には、インバータ４４は、直流電力を可変周波数の３相交流電力に変換し、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒを力行動作させる。このため、インバータ４４は、スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、コンバータ４２から出力された直流電力をＵ相、Ｖ相、Ｗ相の３相交流電力に変換し、この３相交流電力を走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒに供給する。

【0047】

一方、ダンプトラック１の減速時には、インバータ４４は、３相交流電力を直流電力に変換し、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒを回生動作させる。このため、インバータ４４は、スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒで回生された３相交流電力からなる起電力を直流電力に変換し、この直流電力を抵抗器４５に向けて出力する。

【0048】

抵抗器４５は、コンバータ４２およびインバータ４４の間の直流母線４３Ａ，４３Ｂに接続されている。この抵抗器４５は、角筒状をなすグリッドボックス４６内に配設され、インバータ４４から供給される直流電力に応じて発熱し、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒで回生される起電力を消費する。

【0049】

図２に示すように、グリッドボックス４６は、左，右方向に対してモータ制御装置４１を挟んでキャブ５の反対側に位置して、車体２のデッキ部２Ａ上に複数個積み重ねて設けられている。これら複数個のグリッドボックス４６にはそれぞれ抵抗器４５が収容され、これら複数個の抵抗器４５は、直流母線４３Ａ，４３Ｂに互いに並列接続されている。

【0050】

図６に示すように、抵抗器４５と直流母線４３Ａ，４３Ｂとの間には、チョッパ４７が設けられている。このチョッパ４７は、例えば半導体素子を用いた各種のスイッチング素子を用いて構成されている。ダンプトラック１の減速時には、チョッパ４７は、直流母線４３Ａ，４３Ｂに印加される直流電圧を、所定の電圧値以下まで低下させる。即ち、チョッパ４７は、スイッチング素子のオン／オフを制御することによって、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒによる回生電力を所定の電圧値以下まで低下させて、抵抗器４５に供給する。これにより、抵抗器４５に電流が流れて、抵抗器４５は、電気エネルギを熱エネルギに変換する。一方、ダンプトラック１の走行時には、チョッパ４７は、遮断状態となり、直流母線４３Ａ，４３Ｂと抵抗器４５との間を電気的に遮断する。なお、抵抗器４５と直流母線４３Ａ，４３Ｂとの間には、チョッパ４７に代えて、接続と遮断とを切り換えるスイッチを設けてもよい。

【0051】

送風機４８は、グリッドボックス４６に取付けられている。この送風機４８は、例えば直流母線４３Ａ，４３Ｂからの給電によって駆動する電動モータによって構成される。送風機４８は、例えば抵抗器４５の発熱動作に応じて駆動し、抵抗器４５に向けて冷却風を供給する。

【0052】

車輪速センサ４９は、例えば回転軸１４の近傍に設けられ、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒの回転軸１４の回転速度を検出し、この回転速度に基づいて後輪７Ｌ，７Ｒの回転速度である車輪速ｖを算出する。即ち、後輪７Ｌ，７Ｒには、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒの回転速度に対して、複数段の遊星歯車減速機構により予め決められた減速比（例えば、３０〜４０程度の減速比）の回転が伝えられる。このため、車輪速センサ４９は、回転軸１４の回転速度を検出することにより、減速機構の減速比等に基づいて後輪７Ｌ，７Ｒの車輪速ｖ（車両の走行速度）を算出する。車輪速センサ４９の出力側は、走行駆動部５２に接続されている。

【0053】

アクセルペダル５０は、車両の加速を操作する加速操作装置を構成している。このアクセルペダル５０は、キャブ５内に設けられ、オペレータによって踏込み操作される。アクセルペダル５０の操作量に応じて、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒは力行し、ダンプトラック１は加速する。アクセルペダル５０には、操作量を検出するアクセル操作センサ５０Ａが設けられている。このアクセル操作センサ５０Ａは、例えば角度センサ、ポテンショメータ等によって構成され、アクセルペダル５０の操作量（踏込み量）に応じた加速指令ＳAmを出力する。なお、加速操作装置は、オペレータによって踏込み操作されるアクセルペダル５０に限らず、例えば手動操作されるレバー等によって構成してもよい。

【0054】

ブレーキペダル５１は、車両の制動を操作する制動操作装置を構成している。このブレーキペダル５１は、キャブ５内に設けられ、オペレータによって踏込み操作される。ブレーキペダル５１の操作量に応じて、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒは回生し、ダンプトラック１は減速する。ブレーキペダル５１には、操作量を検出するブレーキ操作センサ５１Ａが設けられている。このブレーキ操作センサ５１Ａは、例えば角度センサ、ポテンショメータ等によって構成され、ブレーキペダル５１の操作量（踏込み量）に応じた制動指令ＳBmを出力する。なお、制動操作装置は、オペレータによって踏込み操作されるブレーキペダル５１に限らず、例えば手動操作されるレバー等によって構成してもよい。

【0055】

アクセル操作センサ５０Ａおよびブレーキ操作センサ５１Ａの出力側は、いずれの後述の走行駆動部５２に接続されている。走行駆動部５２は、アクセル操作センサ５０Ａからの加速指令ＳAmとブレーキ操作センサ５１Ａからの制動指令ＳBmとに基づいて、ダンプトラック１が加速と減速のいずれの状態にあるのか判定する。

【0056】

走行駆動部５２は、例えばマイクロコンピュータ等により構成され、アクセルペダル５０による加速指令ＳAmとブレーキペダル５１による制動指令ＳBmとに基づいて、車両を走行駆動させる制御装置である。この走行駆動部５２は、モータ制御装置４１等に接続され、ダンプトラック１の走行状態等に応じた制御信号を出力し、この制御信号によってインバータ４４のスイッチング素子を切り換え制御する。具体的には、ダンプトラック１の加速時には、走行駆動部５２は、主発電機１０からの直流電力を３相交流電力に変換するように、インバータ４４のスイッチング素子を制御する。一方、ダンプトラック１の減速時には、走行駆動部５２は、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒで回生された３相交流電力からなる起電力を直流電力に変換するように、インバータ４４のスイッチング素子を制御する。

【0057】

さらに、走行駆動部５２は、チョッパ４７、送風機４８にそれぞれ接続され、抵抗器４５と直流母線４３Ａ，４３Ｂとの間の接続／遮断を切り換えると共に、送風機４８の駆動／停止を切り換える。具体的には、ダンプトラック１の加速時には、走行駆動部５２は、チョッパ４７を停止状態にして、抵抗器４５と直流母線４３Ａ，４３Ｂとの間を電気的に遮断する。これにより、走行駆動部５２は、抵抗器４５による電力消費を停止させると共に、送風機４８を停止させる。

【0058】

一方、ダンプトラック１の減速時には、走行駆動部５２は、チョッパ４７を駆動状態にして、抵抗器４５と直流母線４３Ａ，４３Ｂとの間を電気的に接続する。これにより、走行駆動部５２は、抵抗器４５による電力消費を許可すると共に、送風機４８を駆動させて抵抗器４５に向けて冷却風を供給する。

【0059】

走行駆動部５２には、アクセル操作センサ５０Ａおよびブレーキ操作センサ５１Ａが接続され、アクセル操作センサ５０Ａから加速指令ＳAmが入力されると共に、ブレーキ操作センサ５１Ａから制動指令ＳBmが入力される。また、走行駆動部５２には、外部入力端子５２Ａ，５２Ｂを通じて自律モードコントローラ６１が接続される。走行駆動部５２には、自律モードコントローラ６１からの加速指令ＳAaが外部入力端子５２Ａを通じて入力されると共に、自律モードコントローラ６１からの制動指令ＳBaが外部入力端子５２Ｂを通じて入力される。さらに、走行駆動部５２には、マニュアルモードおよび自律モードのうちいずれか一方を選択するモード選択スイッチ５９が接続されている。

【0060】

モード選択スイッチ５９によってマニュアルモードが選択されているときには、走行駆動部５２は、アクセル操作センサ５０Ａからの加速指令ＳAmに基づいて加速指令ＳAを算出し、ブレーキ操作センサ５１Ａからの制動指令ＳBmに基づいて制動指令ＳBを算出する。走行駆動部５２は、これらの加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、モータ制御装置４１を制御する。

【0061】

一方、モード選択スイッチ５９によって自律モードが選択されているときには、走行駆動部５２は、自律モードコントローラ６１からの加速指令ＳAaに基づいて加速指令ＳAを算出し、自律モードコントローラ６１からの制動指令ＳBaに基づいて制動指令ＳBを算出する。走行駆動部５２は、これらの加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、モータ制御装置４１を制御する。

【0062】

図７に示すように、走行駆動部５２は、最大値選択部５３，５４、無効出力演算部５５、アクセル出力演算部５６、自律モード無効スイッチ５７，５８を備える。

【0063】

最大値選択部５３には、アクセル操作センサ５０Ａからの加速指令ＳAmと自律モードコントローラ６１からの加速指令ＳAaとが入力される。最大値選択部５３は、加速指令選択部を構成し、加速指令ＳAmと加速指令ＳAaとのうち大きな値となる方を選択し、選択した加速指令ＳAを出力する。このとき、加速指令ＳAmと加速指令ＳAaとのうち大きな値となる方は、大きな加速度（走行駆動力）を発生させるための指令のことである。

【0064】

最大値選択部５４には、ブレーキ操作センサ５１Ａからの制動指令ＳBmと自律モードコントローラ６１からの制動指令ＳBaとが入力される。最大値選択部５４は、制動指令選択部を構成し、制動指令ＳBmと制動指令ＳBaとのうち大きな値となる方を選択し、選択した制動指令ＳBを出力する。このとき、制動指令ＳBmと制動指令ＳBaとのうち大きな値となる方は、大きな減速度（制動力）を発生させるための指令のことである。

【0065】

無効出力演算部５５には、最大値選択部５４によって選択された制動指令ＳBが入力される。無効出力演算部５５は、加速指令ＳAよりも制動指令ＳBを優先させるために、加速指令ＳAが無効となるような無効加速指令ＳA0を出力する。具体的には、無効出力演算部５５は、制動指令ＳBが予め設定された値よりも大きな値であるときには、加速を０にするための無効加速指令ＳA0を出力する。一方、無効出力演算部５５は、制動指令ＳBが予め設定された値よりも小さな値であるときには、無効加速指令ＳA0の出力を停止する。

【0066】

アクセル出力演算部５６は、最大値選択部５３から出力された加速指令ＳAと無効加速指令ＳA0とに基づいて、最終的な加速指令ＳAを演算する。具体的には、アクセル出力演算部５６は、無効加速指令ＳA0が出力されているときには、加速指令ＳAよりも無効加速指令ＳA0を優先させて、加速を０にするために加速指令ＳAの出力を停止する。一方、アクセル出力演算部５６は、無効加速指令ＳA0が出力されていないときには、最大値選択部５３から出力された加速指令ＳAをそのまま出力する。

【0067】

自律モード無効スイッチ５７，５８は、モード選択スイッチ５９に選択されたモードに応じて、自律モードコントローラ６１から入力される指令ＳAa，ＳBaの有効と無効とを切り換える。即ち、モード選択スイッチ５９によって自律モードが選択されたときには、自律モード無効スイッチ５７，５８は、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaを有効にし、これらの指令ＳAa，ＳBaを最大値選択部５３，５４に入力する。

【0068】

一方、モード選択スイッチ５９によってマニュアルモードが選択されたときには、自律モード無効スイッチ５７，５８は、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaを無効にする。このとき、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaは、最大値選択部５３，５４には入力されない。このため、最大値選択部５３は、マニュアル操作に基づく加速指令ＳAmを選択して、加速指令ＳAとして出力する。同様に、最大値選択部５４は、マニュアル操作に基づく制動指令ＳBmを選択して、制動指令ＳBとして出力する。

【0069】

走行駆動部５２は、加速指令ＳAおよび制動指令ＳBと、車輪速センサ４９からの車輪速ｖとに基づいて、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒに発生させる走行トルクを演算する。そして、走行駆動部５２は、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒが算出した走行トルクで駆動するように、モータ制御装置４１を制御する。

【0070】

次に、ダンプトラック１を自律走行させるための自律モードコントローラ６１について、図４および図８を参照しつつ説明する。

【0071】

図４に示すように、自律モードコントローラ６１は、管制通信部６２、自己位置算出部６３、行動判断部６４、走行制御部６５を備える。

【0072】

管制通信部６２は、外部の管理局７１との間で相互に通信を行う。管制通信部６２は、例えば他のダンプトラックの走行状態や車両位置のような他車情報を含めた各種の運行指令ＶＩ0を、管理局７１から受信する。管制通信部６２は、この運行指令ＶＩ0を行動判断部６４に出力する。

【0073】

また、管制通信部６２には、走行駆動部５２からモード信号Ｍが入力されると共に、行動判断部６４からダンプトラック１の走行状態や車両位置Ｐ0のような自車情報ＶＩ1が入力される。管制通信部６２は、モード信号Ｍによってマニュアルモードおよび自律モードのうち選択されたモードを判別すると共に、選択されたモードと自車情報ＶＩ1とを管理局７１に向けて送信する。これにより、管理局７１は、ダンプトラック１がマニュアルモードおよび自律モードのいずれのモードで動作しているのかを把握することができる。これに加えて、管理局７１は、ダンプトラック１が走行および停止のいずれの状態となっているのかを把握することができる。このため、管理局７１は、これらに応じた運行指令ＶＩ0を出力することができる。

【0074】

自己位置算出部６３は、自己の車両位置Ｐ0を算出する車両位置算出部を構成している。具体的には、自己位置算出部６３は、例えばＧＰＳアンテナ（図示せず）に接続され、ＧＰＳ衛星から送信される信号に基づいて、車両位置Ｐ0を算出する。また、自己位置算出部６３は、例えばダンプトラック１に設けられた車輪速センサ４９とジャイロ（図示せず）に接続される構成としてもよい。この場合、自己位置算出部６３は、積載領域ＬＡと運搬路ＨＲとを含む作業現場の地図情報等を参照しつつ、これら車輪速センサ４９の出力信号とジャイロの出力信号とに基づいて、車両位置を算出する。なお、自己位置算出部６３は、ＧＰＳに基づく位置情報と、車輪速センサ４９等に基づく位置情報とを組み合わせて、車両位置Ｐ0を算出してもよい。

【0075】

行動判断部６４は、自律モードにおけるダンプトラック１の走行動作を判断する。具体的には、行動判断部６４は、自己位置算出部６３によって算出した車両位置Ｐ0と、管制通信部６２が受信した運行指令ＶＩ0とに基づいて、自律モード中のダンプトラック１の動作を決定し、決定した動作に応じた目標車速を含む動作指令Ｃを走行制御部６５に出力する。また、行動判断部６４は、動作指令Ｃに応じたダンプトラック１の走行状態と車両位置Ｐ0とに基づく自車情報ＶＩ1を、管制通信部６２に出力する。

【0076】

行動判断部６４が決定する動作としては、次のような動作がある。図８に示すように、ダンプトラック１が運搬路ＨＲに存在するときには、行動判断部６４は、例えば運搬路ＨＲから積載領域ＬＡに進入する動作、または積載領域ＬＡから運搬路ＨＲに退出する動作を実行する。また、ダンプトラック１が積載領域ＬＡ内に存在するときには、行動判断部６４は、積載領域ＬＡ内で、例えばキューイング動作、アプローチング動作、搬出動作とのうちいずれかを実行する。

【0077】

ここで、キューイング動作は、例えば運搬路ＨＲから積載領域ＬＡに進入したダンプトラック１が切返し地点ＴＰまで移動する動作である。アプローチング動作は、ダンプトラック１が切返し地点ＴＰから後進してアプローチング位置ＡＰまで移動する動作である。搬出動作は、ダンプトラック１がアプローチング位置ＡＰから運搬路ＨＲに向けて移動する動作である。

【0078】

走行制御部６５は、自己位置算出部６３によって算出された車両位置Ｐ0と所定の走行軌跡とに基づいて加速指令ＳAa、制動指令ＳBaおよびトルク指令Ｔaを算出する走行軌跡追従部（ＴＲＪ）を構成している。この走行制御部６５は、行動判断部６４からの動作指令Ｃと、自己位置算出部６３によって算出した車両位置Ｐ0とに基づいて、ダンプトラック１の操舵アクチュエータ３３、エンジン９、モータ制御装置４１を制御し、行動判断部６４が決定した動作を実行する。図４に示すように、走行制御部６５は、動作指令Ｃと車両位置Ｐ0とに基づいて、操舵用のトルク指令Ｔa、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaを演算して出力する。

【0079】

具体的には、走行制御部６５は、動作指令Ｃと車両位置Ｐ0とに基づいて、予め設定された走行軌跡に従ってダンプトラック１が走行するように、車両の操舵方向を算出する。走行制御部６５は、算出した操舵方向に応じたトルク指令Ｔaを操舵アクチュエータ３３に出力する。これにより、操舵アクチュエータ３３のアシストモータ３６は、トルク指令Ｔaに応じて回転駆動するから、出力軸３８およびステアリングバルブ３１が駆動し、前輪６Ｌ，６Ｒの操舵角θが制御される。

【0080】

また、走行制御部６５は、動作指令Ｃと車両位置Ｐ0とに基づいて、予め設定された走行軌跡に従ってダンプトラック１が走行するように、車両の加速度や減速度を算出する。走行制御部６５は、算出した加速度に応じて加速指令ＳAaと、算出した減速度に応じた制動指令ＳBaとを走行駆動部５２に出力する。これにより、走行駆動部５２は、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaに基づいてモータ制御装置４１を制御し、後輪７Ｌ，７Ｒの加速と減速とが制御される。

【0081】

実施の形態によるダンプトラック１は、上述の如き構成を有するもので、次に、その作動について説明する。

【0082】

図８に示すように、例えば採石現場等の鉱山は、積載領域ＬＡと運搬路ＨＲとを備えている。ここで、積載領域ＬＡは、油圧ショベルＥＸによって砕石、土砂等の運搬物Ｒがダンプトラック１に積込まれる場所である。この積載領域ＬＡでは、ダンプトラック１への運搬物Ｒの積込み作業に加えて、油圧ショベルＥＸによって砕石等を掘削する掘削作業が行われる。ここで、油圧ショベルＥＸは、積込み作業や掘削作業の進展に伴って積載領域ＬＡ内を移動する。このため、積載領域ＬＡは、油圧ショベルＥＸの移動に伴って、ダンプトラック１の移動軌跡が変化する場所である。

【0083】

運搬路ＨＲは、整備された通路であり、積載領域ＬＡに接続して設けられる。ダンプトラック１は、空荷の状態で、運搬路ＨＲを通じて外部から積載領域ＬＡに進入する。ダンプトラック１は、運搬物Ｒを積載した状態で、運搬路ＨＲを通じて積載領域ＬＡから退出し、外部の放土領域（図示せず）に向けて運搬物Ｒを搬出する。運搬路ＨＲに例えば障害物等が出現しない限り、ダンプトラック１は、予め決められた所定の移動軌跡に従って運搬路ＨＲを走行する。このため、運搬路ＨＲは、ダンプトラック１の移動軌跡がほぼ一定になる場所である。

【0084】

ダンプトラック１は、オペレータのマニュアル操作によって走行するマニュアルモードと、管理局７１からの運行指令ＶＩ0によって走行する自律モードとを有する。そこで、まずマニュアルモードにおけるダンプトラック１の走行動作について説明する。

【0085】

図３ないし図５に示すように、マニュアルモードでは、オペレータが操舵ハンドル３２を回転操作すると、操舵アクチュエータ３３は、オペレータによる操舵トルクＴmに加えて、操舵トルクＴmに応じたアシストトルクＴ0を発生させ、これらを加算した加算トルクＴ1によって出力軸３８を回転させる。出力軸３８の回転に応じて、ステアリングバルブ３１は、圧油の供給と排出との切り換え、および、圧油の流量の調整を行う。これにより、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒが駆動し、前輪６Ｒ，６Ｌの操舵角θが調整される。

【0086】

また、図４、図６および図７に示すように、オペレータがアクセルペダル５０を踏込み操作すると、アクセル操作センサ５０Ａは、アクセルペダル５０の操作量（踏込み量）に応じた加速指令ＳAmを走行駆動部５２に出力する。同様に、オペレータがブレーキペダル５１を踏込み操作すると、ブレーキ操作センサ５１Ａは、ブレーキペダル５１の操作量（踏込み量）に応じた制動指令ＳBmを走行駆動部５２に出力する。

【0087】

走行駆動部５２は、加速指令ＳAmに基づいて加速指令ＳAを算出し、制動指令ＳBmに基づいて制動指令ＳBを算出する。走行駆動部５２は、これらの加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、モータ制御装置４１を制御する。モータ制御装置４１は、加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒを力行動作または回生動作させ、後輪７Ｌ，７Ｒによる走行駆動を制御する。

【0088】

これにより、ダンプトラック１は、オペレータによる操舵ハンドル３２の操作、アクセルペダル５０の操作、ブレーキペダル５１の操作に基づいて、運搬路ＨＲや積載領域ＬＡを走行する。

【0089】

次に、自律モードにおけるダンプトラック１の走行動作について説明する。

【0090】

ダンプトラック１のモード選択スイッチ５９を切り換え操作すると、ダンプトラック１は、マニュアルモードから自律モードに切り換わる。図４に示すように、この自律モードでは、自律モードコントローラ６１は、操舵用のトルク指令Ｔaを操舵アクチュエータ３３に出力すると共に、車両を加速させるための加速指令ＳAaと、車両を減速させるための制動指令ＳBaとを走行駆動部５２に出力する。

【0091】

図５に示すように、操舵アクチュエータ３３は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔaに基づいて、アシストモータ３６を駆動し、トルク指令Ｔaに応じたアシストトルクＴ0によって出力軸３８を回転させる。出力軸３８の回転に応じて、ステアリングバルブ３１は、圧油の供給と排出との切り換え、および、圧油の流量の調整を行う。これにより、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒが駆動し、前輪６Ｒ，６Ｌの操舵角θが調整させる。

【0092】

また、図６および図７に示すように、走行駆動部５２は、自律モードコントローラ６１からの加速指令ＳAaに基づいて加速指令ＳAを算出し、自律モードコントローラ６１からの制動指令ＳBaに基づいて制動指令ＳBを算出する。走行駆動部５２は、これらの加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、モータ制御装置４１を制御する。モータ制御装置４１は、加速指令ＳAと制動指令ＳBとに基づいて、走行用モータ１３Ｌ，１３Ｒを力行動作または回生動作させ、後輪７Ｌ，７Ｒによる走行駆動を制御する。

【0093】

これにより、ダンプトラック１は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔa、加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaに基づいて、運搬路ＨＲや積載領域ＬＡを自律走行する。

【0094】

ここで、例えばオペレータがダンプトラック１に搭乗した状態で積載領域ＬＡに向けて移動するときに、自律モードでダンプトラック１を走行させることがある。この状態で、ダンプトラック１に搭乗したオペレータが、ダンプトラック１の停止を希望することがある。

【0095】

このとき、従来技術では、自律モードとマニュアルモードで共通したマシン制御モジュールを使用しており、自律モードでは、マニュアル操作は無効になっていた。このため、自律モードのダンプトラックを停止させるためには、自律モードからマニュアルモードに切り換えた後に、ブレーキ操作を行う必要があり、速やかな停止動作ができないという問題があった。

【0096】

これに対し、本実施の形態によるダンプトラック１では、自律モードで走行するときでも、走行駆動部５２の最大値選択部５３は、アクセルペダル５０による加速指令ＳAmと、自律モードコントローラ６１による加速指令ＳAaとを比較し、大きな値となる方を選択する。同様に、走行駆動部５２の最大値選択部５４は、ブレーキペダル５１による制動指令ＳBmと、自律モードコントローラ６１による制動指令ＳBaとを比較し、大きな値となる方を選択し、制動指令ＳBとして出力する。これに加え、走行駆動部５２のアクセル出力演算部５６は、最大値選択部５３によって選択された加速指令ＳAよりも最大値選択部５４によって選択された制動指令ＳBを優先させて、加速指令ＳAを無効にする。

【0097】

このため、自律モードで走行するときに、オペレータがブレーキペダル５１を踏込み操作すると、ブレーキペダル５１による制動指令ＳBmが、自律モードコントローラ６１による制動指令ＳBaを上回るから、走行駆動部５２は、ブレーキペダル５１の踏込み量に応じた制動指令ＳBを出力する。これにより、自律モードからマニュアルモードに切り換えなくても、自律モード中のダンプトラック１を、ブレーキペダル５１の踏込み操作によって停止させることができる。

【0098】

また、ダンプトラック１が自律モードで走行するときでも、オペレータが操舵ハンドル３２を回転操作することによって、この回転操作に伴う操舵トルクＴmを出力軸３８に付与することができる。このため、自律モードからマニュアルモードに切り換えなくても、オペレータによる操舵ハンドル３２を回転操作によって、ステアリングシステム２１を操作することができ、自律モード中のダンプトラック１の走行方向を、操舵ハンドル３２の回転操作によって調整することができる。さらに、アクセルペダル５０の踏込み操作によって、自律モード中のダンプトラック１を加速させることもできる。

【0099】

かくして、実施の形態によれば、走行駆動部５２の最大値選択部５３（加速指令選択部）は、外部入力端子５２Ａから入力された加速指令ＳAaとアクセルペダル５０（加速操作装置）による加速指令ＳAmとのうち大きい方を加速指令ＳAとして選択し、走行駆動部５２の最大値選択部５４（制動指令選択部）は、外部入力端子５２Ｂから入力された制動指令ＳBaとブレーキペダル５１（制動操作装置）による制動指令ＳBmとのうち大きい方を制動指令ＳBとして選択する。このため、走行駆動部５２は、最大値選択部５３によって選択した加速指令ＳAと、最大値選択部５４によって選択した制動指令ＳBとに基づいて、車両を加速または減速させることができる。

【0100】

また、最大値選択部５４は、外部入力端子５２Ｂから入力された制動指令ＳBaとブレーキペダル５１による制動指令ＳBmとのうち大きい方を、制動指令ＳBとして選択する。このため、例えば自律走行中であっても、車両に搭乗したオペレータがブレーキペダル５１を操作することによって、ブレーキペダル５１による制動指令ＳBmを、最大値選択部５４に選択させることができる。この結果、自律走行中でもブレーキペダル５１をマニュアル操作することによって、車両を停止させることができる。

【0101】

さらに、走行駆動部５２は外部入力端子５２Ａ，５２Ｂを備えるから、外部入力端子５２Ａ，５２Ｂに自律走行用の加速指令ＳAaと制動指令ＳBaとを入力することによって、自律モードの機能を追加することできる。即ち、走行駆動部５２の外部入力端子５２Ａ，５２Ｂに自律モードコントローラ６１を接続することによって、自律モードで走行可能なダンプトラック１を構成することができる。このため、マニュアルモード用の車両と自律モード用の車両とで、自律モードコントローラ６１以外の構成を共通化することができるから、製造コストを低減することができる。

【0102】

また、ダンプトラック１は、車両の進行方向を操作する操舵ハンドル３２（操舵操作装置）と、操舵ハンドル３２の操舵トルクＴmにアシストトルクＴ0（追加トルク）を付加する操舵アクチュエータ３３と、操舵トルクＴmとアシストトルクＴ0とを加算した加算トルクＴ1に基づいて、車両を操舵するステアリングシステム２１とをさらに備える。これに加え、操舵アクチュエータ３３は、外部からのトルク指令Ｔaに基づいてアシストトルクＴ0（追加トルク）を発生させる。このとき、ステアリングシステム２１は、操舵トルクＴmとアシストトルクＴ0とを加算した加算トルクＴ1に基づいて車両を操舵する。このため、操舵アクチュエータ３３に自律走行用のトルク指令Ｔaを入力することによって、操舵アクチュエータ３３にトルク指令Ｔaに基づいたアシストトルクＴ0を発生させることができ、アシストトルクＴ0に基づいて車両を操舵することができる。また、自律走行中であっても、操舵ハンドル３２からアシストトルクＴ0よりも大きな操舵トルクＴmを入力することによって、マニュアル操作による操舵を行うことができる。

【0103】

これに加え、操舵アクチュエータ３３はパワーステアリング装置であるから、マニュアル操作を行うときには、パワーステアリング装置によって、操舵トルクＴmを補助するためのアシストトルクＴ0を発生させることができる。一方、自律走行を行うときには、操舵アクチュエータ３３に外部からのトルク指令Ｔaを入力することによって、操舵アクチュエータ３３によってトルク指令Ｔaに基づいたアシストトルクＴ0を発生させることができる。

【0104】

また、走行駆動部５２の外部入力端子５２Ａ，５２Ｂと操舵アクチュエータ３３とには、車両を所定の走行軌跡に従って走行させる自律モードコントローラ６１が接続されている。これに加えて、自律モードコントローラ６１は、車両の位置を算出する自己位置算出部６３（車両位置算出部）と、自己位置算出部６３によって算出された車両位置Ｐ0と所定の走行軌跡とに基づいて加速指令ＳAa、制動指令ＳBaおよびトルク指令Ｔaを算出する走行制御部６５（走行軌跡追従部）とを備えている。このため、走行駆動部５２の外部入力端子５２Ａ，５２Ｂおよび操舵アクチュエータ３３に自律モードコントローラ６１を接続することによって、車両を所定の走行軌跡に従って自律走行させることができる。

【0105】

また、走行駆動部５２にはモード選択スイッチ５９を接続した。このため、モード選択スイッチ５９が加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaの入力を許可することによって、走行駆動部５２は、加速指令ＳAaと制動指令ＳBaとに基づいて、車両の走行駆動を制御することができる。これに対し、モード選択スイッチ５９が加速指令ＳAaおよび制動指令ＳBaの入力を禁止することによって、走行駆動部５２は、加速指令ＳAaと制動指令ＳBaとを排除して、マニュアル操作に基づいて、車両の走行駆動を制御することができる。

【0106】

さらに、操舵アクチュエータ３３は、モード選択スイッチ５９の選択状態に応じて、自律モードコントローラ６１から入力されるトルク指令Ｔaの有効と無効とを切り換える。このため、トルク指令Ｔaを有効にしたときには、自律走行による操舵を行うことができ、トルク指令Ｔaを無効にしたときには、マニュアル操作による操舵を行うことができる。

【0107】

なお、前記実施の形態では、操舵アクチュエータ３３は操舵トルクＴmを補助するパワーステアリング装置であるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば操舵アクチュエータ３３は、自律モードコントローラ６１からのトルク指令Ｔaに応じてアシストトルクＴ0を発生させるのに対し、操舵ハンドル３２をマニュアル操作したときには、アシストトルクＴ0を発生させず、操舵トルクＴmをそのまま出力軸３８に伝達する構成としてもよい。

【0108】

前記実施の形態では、ステアリングシステム２１は、ステアリングシリンダ２７Ｌ，２７Ｒによって前輪６Ｌ，６Ｒを操舵する操舵機構２２を備えるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば出力軸３８の回転トルクをラックとピニオンからなるステアリングギア機構を介して前輪６Ｌ，６Ｒの操舵力に変換する操舵機構を用いてもよい。

【0109】

前記実施の形態では、ダンプトラック１は自律モードコントローラ６１を備えるものとした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば自律モードコントローラ６１を省いて、マニュアル操作だけが可能なダンプトラックを構成してもよい。この場合でも、自律モードコントローラ６１を走行駆動部５２に接続することによって、自律モードの機能を後から追加することができる。

【0110】

前記実施の形態では、車両として大型の運搬車両であるダンプトラックを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば小型の運搬車両にも適用することができる。

【符号の説明】

【0111】

１ ダンプトラック（運搬車両）
２ 車体
６Ｌ，６Ｒ 前輪
７Ｌ，７Ｒ 後輪
９ エンジン
１０ 主発電機
１３Ｌ，１３Ｒ 走行用モータ
２１ ステアリングシステム
２２ 操舵機構
２７Ｌ，２７Ｒ ステアリングシリンダ
２８ 油圧回路
３２ 操舵ハンドル（操舵操作装置）
３３ 操舵アクチュエータ（パワーステアリング装置）
３９ 操舵角センサ
４１ モータ制御装置
５０ アクセルペダル（加速操作装置）
５１ ブレーキペダル（制動操作装置）
５２ 走行駆動部
５２Ａ，５２Ｂ 外部入力端子
５３ 最大値選択部（加速指令選択部）
５４ 最大値選択部（制動指令選択部）
５５ 無効出力演算部
５６ アクセル出力演算部
５７，５８ 自律モード無効スイッチ
５９ モード選択スイッチ
６１ 自律モードコントローラ
６２ 管制通信部
６３ 自己位置算出部（車両位置算出部）
６４ 行動判断部
６５ 走行制御部（走行軌跡追従部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】