特開 2022-64546 無人車両の制御システム、無人車両、及び無人車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022064546

(43)【公開日】2022-04-26

(54)【発明の名称】無人車両の制御システム、無人車両、及び無人車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20220419BHJP

【ＦＩ】

G05D1/02 P

G05D1/02 Y

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020173252

(22)【出願日】2020-10-14

(71)【出願人】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】角野 洋輔

【テーマコード（参考）】

5H301

【Ｆターム（参考）】

5H301AA03

5H301BB02

5H301CC03

5H301CC06

5H301CC10

5H301DD07

5H301GG14

5H301GG17

5H301KK03

(57)【要約】      （修正有）

【課題】無人車両が稼働する作業現場の生産性の低下を抑制することのできる無人車両の制御システムを提供する。
【解決手段】無人車両２の制御システム１００は、無人車両２を発進させる発進指令を出力する走行制御部１０４と、発進指令で無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、無人車両２のホイストシリンダによりダンプボディがダンプ動作するように、バルブ装置にダンプ指令を出力するダンプボディ制御部１０７と、を備える。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

無人車両を発進させる発進指令を出力する走行制御部と、
前記発進指令で前記無人車両が発進しないと判定された場合、前記無人車両のダンプボディをダンプ動作させるダンプ指令を出力するダンプボディ制御部と、を備える、
無人車両の制御システム。

【請求項2】

前記ダンプボディ制御部は、前記ダンプボディに積荷が積載されている状態で、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１に記載の無人車両の制御システム。

【請求項3】

前記ダンプボディ制御部は、前記無人車両を発進させる駆動力が発生している状態で、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１又は請求項２に記載の無人車両の制御システム。

【請求項4】

前記走行制御部は、前記ダンプ動作の終了後、前記無人車両を発進させる駆動力を発生させる、
請求項１又は請求項２に記載の無人車両の制御システム。

【請求項5】

前記駆動力は、前記無人車両を所定の進行方向に発進させ、
前記ダンプ動作は、前記ダンプボディを前記進行方向の反対のダンプ方向に傾斜させることを含む、
請求項３又は請求項４に記載の無人車両の制御システム。

【請求項6】

前記無人車両は、駆動輪を有し、
前記ダンプ動作の開始後に前記駆動輪に掛かる荷重は、前記ダンプ動作の開始前に前記駆動輪に掛かる荷重よりも大きい、
請求項５に記載の無人車両の制御システム。

【請求項7】

前記無人車両は、操舵輪を有し、
前記ダンプボディ制御部は、前記操舵輪が直進状態で、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項8】

前記ダンプ動作を開始前の前記無人車両の車両状況に基づいて、前記ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する車両状況判定部を備え、
前記ダンプボディ制御部は、前記車両状況判定部の判定結果に基づいて、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項9】

前記車両状況は、前記ダンプボディを支持する前記無人車両の車両本体の姿勢を含む、
請求項８に記載の無人車両の制御システム。

【請求項10】

前記ダンプ動作を開始前の前記無人車両の周辺状況に基づいて、前記ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する周辺状況判定部を備え、
前記ダンプボディ制御部は、前記周辺状況判定部の判定結果に基づいて、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項11】

前記周辺状況判定部は、前記ダンプ動作の開始前において、前記ダンプ動作により前記ダンプボディから排出される積荷の推定エリアを算出し、
前記周辺状況は、前記推定エリアに対する前記無人車両の周辺の移動体のコースデータ、及び前記推定エリアに対する前記無人車両の周辺の移動体の位置の少なくとも一方を含む、
請求項１０に記載の無人車両の制御システム。

【請求項12】

前記無人車両の走行を許可する許可エリアが設定され、
前記発進指令で前記無人車両が発進しないと判定された場合、前記許可エリアの拡大を要求する許可エリア変更要求部を備え、
前記ダンプボディ制御部は、前記許可エリアの拡大後、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項13】

前記ダンプ動作の開始前において、前記ダンプ動作が開始されることを前記無人車両の外部の対象に通知する通知部を備える、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項14】

前記対象は、移動体のコースデータを生成するコースデータ生成部を含み、
前記通知部は、前記ダンプ動作により前記ダンプボディから排出される積荷の推定エリアを通知し、
前記コースデータ生成部は、前記推定エリアに基づいて、前記コースデータを生成する、
請求項１３に記載の無人車両の制御システム。

【請求項15】

前記ダンプ動作が終了したことを前記無人車両の外部の対象に通知する通知部を備える、
請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。

【請求項16】

前記対象は、移動体のコースデータを生成するコースデータ生成部を含み、
前記通知部は、前記ダンプ動作により前記ダンプボディから排出された積荷の排出エリアを通知し、
前記コースデータ生成部は、前記排出エリアに基づいて、前記コースデータを生成する、
請求項１３に記載の無人車両の制御システム。

【請求項17】

請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の無人車両の制御システムを備える、
無人車両。

【請求項18】

無人車両を発進させる発進指令を出力することと、
前記発進指令で前記無人車両が発進しないと判定された場合、前記無人車両のダンプボディをダンプ動作させるダンプ指令を出力することと、を含む、
無人車両の制御方法。

【請求項19】

前記ダンプボディに積荷が積載されている状態で、前記ダンプ指令を出力する、
請求項１８に記載の無人車両の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無人車両の制御システム、無人車両、及び無人車両の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉱山のような広域の作業現場において、無人車両が稼働する。特許文献１に開示されているように、無人車両がオイルサンド鉱山において稼働する場合がある。オイルサンド（oil sands）とは、高粘度の鉱物油分を含む砂岩をいう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１６／０８０５５５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

オイルサンドは、スポンジのように軟弱である。無人車両の重量により、無人車両のタイヤの少なくとも一部がオイルサンドに埋没してしまう可能性がある。無人車両が停止状態において、無人車両のタイヤがオイルサンドに埋没すると、無人車両の発進が困難になる可能性がある。無人車両が発進できなかったり、タイヤをオイルサンドから脱出させるまでに要する時間が長くなったりすると、作業現場の生産性が低下する可能性がある。

【0005】

本開示は、無人車両が稼働する作業現場の生産性の低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に従えば、無人車両を発進させる発進指令を出力する走行制御部と、発進指令で無人車両が発進しないと判定された場合、無人車両のダンプボディをダンプ動作させるダンプ指令を出力するダンプボディ制御部と、を備える、無人車両の制御システムが提供される。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、無人車両が稼働する作業現場の生産性の低下が抑制される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る無人車両の作業現場を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る作業現場の管理システムを示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態に係る作業現場の管理システムを示す機能ブロック図である。

【図4】図４は、実施形態に係るコースデータ及び許可エリアデータを説明するための模式図である。

【図5】図５は、実施形態に係る無人車両を示す構成図である。

【図6】図６は、実施形態に係る無人車両の制御システムを示す機能ブロック図である。

【図7】図７は、実施形態に係る発進条件を説明するための図である。

【図8】図８は、実施形態に係る無人車両の状態を示す図である。

【図9】図９は、実施形態に係る発進制御においてダンプ指令が出力されたときの無人車両２の状態を示す図である。

【図10】図１０は、実施形態に係るダンプ動作を開始前の無人車両の車両状況を示す図である。

【図11】図１１は、実施形態に係るダンプ動作を開始前の無人車両の周辺状況を示す図である。

【図12】図１２は、実施形態に係る許可エリアを示す模式図である。

【図13】図１３は、実施形態に係る通知部からの通知により他の無人車両のコースデータが変更されることを説明するための図である。

【図14】図１４は、実施形態に係る通知部からの通知により他の無人車両のコースデータが生成されることを説明するための図である。

【図15】図１５は、実施形態に係る通知部からの通知により積荷の位置が出力装置に出力されることを説明するための図である。

【図16】図１６は、実施形態に係る無人車両の制御方法を示すフローチャートである。

【図17】図１７は、実施形態に係る発進制御を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。

【0010】

［作業現場］
図１は、実施形態に係る無人車両２の作業現場１を示す模式図である。作業現場１として、鉱山又は採石場が例示される。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。採石場とは、石材を採掘する場所又は事業所をいう。作業現場１において、複数の無人車両２が稼働する。また、作業現場１において、補助車両３が稼働する。

【0011】

無人車両２とは、運転者による運転操作によらずに無人で稼働する作業車両をいう。無人車両２は、無人で作業現場１を走行して積荷を運搬する無人ダンプトラックである。無人車両２に運搬される積荷として、作業現場１において掘削された掘削物が例示される。

【0012】

補助車両３とは、作業現場１の保守、点検、又は管理のために、作業現場１を走行する有人車両をいう。有人車両とは、搭乗した運転者の運転操作に基づいて稼働する車両をいう。

【0013】

実施形態において、作業現場１は、鉱山である。鉱山として、金属を採掘する金属鉱山、石灰石を採掘する非金属鉱山、又は石炭を採掘する石炭鉱山が例示される。

【0014】

作業現場１に走行エリア４が設定される。走行エリア４とは、無人車両２が走行可能なエリアをいう。走行エリア４は、積込場５、排土場６、駐機場７、給油場８、走行路９、及び交差点１０を含む。

【0015】

積込場５とは、無人車両２に積荷を積載する積込作業が実施されるエリアをいう。積込場５において、積込機１１が稼働する。積込機１１として、油圧ショベルが例示される。

【0016】

排土場６とは、無人車両２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアをいう。排土場６に、破砕機１２が設けられる。

【0017】

駐機場７とは、無人車両２が駐機されるエリアをいう。

【0018】

給油場８とは、無人車両２が給油されるエリアをいう。

【0019】

走行路９とは、積込場５、排土場６、駐機場７、及び給油場８の少なくとも一つに向かう無人車両２が走行するエリアをいう。走行路９は、少なくとも積込場５と排土場６とを繋ぐように設けられる。実施形態において、走行路９は、積込場５、排土場６、駐機場７、及び給油場８のそれぞれに繋がる。

【0020】

交差点１０とは、複数の走行路９が交わるエリア又は１つの走行路９が複数の走行路９に分岐するエリアをいう。

【0021】

［管理システム］
図２は、実施形態に係る作業現場１の管理システム２０を示す模式図である。図３は、実施形態に係る作業現場１の管理システム２０を示す機能ブロック図である。

【0022】

管理システム２０は、管理装置２１と、入力装置２２と、出力装置２３と、通信システム２４とを備える。管理装置２１、入力装置２２、及び出力装置２３のそれぞれは、作業現場１の管制施設１３に設置される。管制施設１３に管理者が存在する。

【0023】

無人車両２は、制御装置３０を有する。補助車両３は、制御装置４０を有する。管理装置２１と無人車両２の制御装置３０とは、通信システム２４を介して無線通信する。管理装置２１と補助車両３の制御装置４０とは、通信システム２４を介して無線通信する。管理装置２１に無線通信機２４Ａが接続される。制御装置３０に無線通信機２４Ｂが接続される。制御装置４０に無線通信機２４Ｃが接続される。通信システム２４は、無線通信機２４Ａ、無線通信機２４Ｂ、及び無線通信機２４Ｃを含む。

【0024】

入力装置２２は、管制施設１３の管理者に操作される。入力装置２２は、管理者に操作されることにより、入力データを生成する。入力装置２２として、タッチパネル、コンピュータ用キーボード、マウス、又は操作ボタンが例示される。

【0025】

出力装置２３は、出力データを出力する。出力装置２３として、表示装置又は音声出力装置が例示される。表示装置として、液晶ディスプレイ（liquid crystal display）又は有機ＥＬディスプレイ（organic electroluminescent display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。

【0026】

管理装置２１は、コンピュータシステムを含む。管理装置２１は、プロセッサ２１Ａと、メインメモリ２１Ｂと、ストレージ２１Ｃと、インタフェース２１Ｄとを有する。プロセッサ２１Ａとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）が例示される。メインメモリ２１Ｂとして、不揮発性メモリ又は揮発性メモリが例示される。不揮発性メモリとして、ＲＯＭ（Read Only Memory）が例示される。揮発性メモリとして、ＲＡＭ（Random Access Memory）が例示される。ストレージ２１Ｃとして、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）が例示される。インタフェース２１Ｄとして、入出力回路又は通信回路が例示される。

【0027】

コンピュータプログラム２１Ｅがメインメモリ２１Ｂに展開される。プロセッサ２１Ａは、コンピュータプログラム２１Ｅに従って処理を実行する。インタフェース２１Ｄは、入力装置２２及び出力装置２３のそれぞれと接続される。

【0028】

管理装置２１は、コースデータ生成部２１１と、許可エリア設定部２１２と、出力制御部２１３とを有する。

【0029】

コースデータ生成部２１１は、無人車両２の走行条件を示すコースデータを生成する。コースデータ生成部２１１は、複数の無人車両２のそれぞれについてコースデータを生成する。管制施設１３の管理者は、入力装置２２を操作して、無人車両２の走行条件を管理装置２１に入力する。コースデータ生成部２１１は、入力装置２２により生成された入力データに基づいて、コースデータを生成する。コースデータ生成部２１１は、通信システム２４を介して無人車両２にコースデータを送信する。

【0030】

許可エリア設定部２１２は、無人車両２の走行の許可エリアを示す許可エリアデータを生成する。許可エリア設定部２１２は、複数の無人車両２のそれぞれについて許可エリアデータを生成する。許可エリア設定部２１２は、通信システム２４を介して無人車両２に許可エリアデータを送信する。

【0031】

無人車両２は、管理装置２１から送信されたコースデータ及び許可エリアデータに基づいて、作業現場１において稼働する。

【0032】

図４は、実施形態に係るコースデータ及び許可エリアデータを説明するための模式図である。コースデータは、無人車両２の走行条件を規定する。コースデータは、コース点１４、走行コース１５、無人車両２の目標位置、無人車両２の目標走行速度、無人車両２の目標方位、及びコース点１４における地形を含む。

【0033】

コース点１４は、走行エリア４に複数設定される。コース点１４は、無人車両２の目標位置を規定する。複数のコース点１４のそれぞれに、無人車両２の目標走行速度及び無人車両２の目標方位が設定される。複数のコース点１４は、間隔をあけて設定される。コース点１４の間隔は、例えば１［ｍ］以上５［ｍ］以下に設定される。コース点１４の間隔は、均一でもよいし、不均一でもよい。

【0034】

走行コース１５とは、無人車両２の目標走行経路を示す仮想線をいう。走行コース１５は、複数のコース点１４を通過する軌跡によって規定される。無人車両２は、走行コース１５に従って、走行エリア４を走行する。

【0035】

無人車両２の目標位置とは、コース点１４を通過するときの無人車両２の目標位置をいう。無人車両２の目標位置は、無人車両２のローカル座標系において規定されてもよいし、グローバル座標系において規定されてもよい。

【0036】

無人車両２の目標走行速度とは、コース点１４を通過するときの無人車両２の目標走行速度をいう。

【0037】

無人車両２の目標方位とは、コース点１４を通過するときの無人車両２の目標方位をいう。

【0038】

コース点１４における地形とは、コース点１４における走行エリア４の表面の傾斜角度をいう。

【0039】

許可エリアデータは、無人車両２の走行を許可する許可エリア１６と、無人車両２の停止点１７とを規定する。許可エリア１６は、走行エリア４に設定される。許可エリア１６は、他の無人車両２Ａの進入が禁止されるエリアである。許可エリア１６は、無人車両２の進行方向に設定される。無人車両２が前進する場合、許可エリア１６の少なくとも一部は、無人車両２の前方に設定される。許可エリア１６は、走行コース１５を含むように帯状に設定される。また、許可エリア１６は、無人車両２を含むように設定される。無人車両２の進行方向における許可エリア１６の長さは、例えば１００［ｍ］以上５００［ｍ］以下である。停止点１７は、許可エリア１６の先端部に設定される。無人車両２が停止点１７で停止できるように、無人車両２の走行速度が制御される。

【0040】

許可エリア設定部２１２は、複数の無人車両２のそれぞれについて許可エリア１６を設定する。許可エリア設定部２１２は、複数の許可エリア１６が相互に重複しないように、許可エリア１６を設定する。許可エリア設定部２１２は、無人車両２の進行に伴って許可エリア１６を順次更新する。許可エリア設定部２１２は、無人車両２が通過後の許可エリア１６を順次解除する。許可エリア設定部２１２は、無人車両２が通過前の許可エリア１６を無人車両２の進行方向に順次延伸する。無人車両２が通過後の許可エリア１６が解除されることにより、他の無人車両２Ａは走行可能になる。無人車両２が通過前の許可エリア１６が延伸されることにより、無人車両２の進行が継続される。許可エリア１６を延伸できない事象が発生した場合、無人車両２は、停止点１７で停止する。許可エリア１６を延伸できない事象として、許可エリア１６の前方に他の無人車両２Ａが停止している事象が例示される。

【0041】

出力制御部２１３は、出力装置２３に出力データを出力させる。出力装置２３が表示装置を含む場合、出力制御部２１３は、出力装置２３に表示データを表示させる。

【0042】

［補助車両］
図２及び図３に示すように、補助車両３は、制御装置４０と、無線通信機２４Ｃと、位置センサ４１と、出力装置４２とを備える。

【0043】

制御装置４０は、コンピュータシステムを含む。制御装置４０は、プロセッサ４０Ａと、メインメモリ４０Ｂと、ストレージ４０Ｃと、インタフェース４０Ｄとを有する。コンピュータプログラム４０Ｅがメインメモリ４０Ｂに展開される。インタフェース４０Ｄは、位置センサ４１及び出力装置４２のそれぞれと接続される。

【0044】

位置センサ４１は、補助車両３の位置を検出する。補助車両３の位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global Navigation Satellite System）を利用して検出される。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）を含む。全地球航法衛星システムは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定されるグローバル座標系の位置を検出する。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。位置センサ４１は、ＧＮＳＳ受信機を含み、補助車両３のグローバル座標系の位置を検出する。

【0045】

出力装置４２は、補助車両３の運転室に配置される。出力装置４２は、出力データを出力する。出力装置４２として、表示装置又は音声出力装置が例示される。

【0046】

［無人車両］
図５は、実施形態に係る無人車両２を示す構成図である。図２、図３、及び図５に示すように、無人車両２は、制御装置３０と、無線通信機２４Ｂと、車両本体５０と、走行装置５１と、ダンプボディ５２と、油圧装置６０と、位置センサ７１と、方位センサ７２と、傾斜センサ７３と、速度センサ７４と、ステアリングセンサ７５とを備える。

【0047】

図２に示すように、無人車両２のローカル座標系は、ピッチ軸ＰＡと、ロール軸ＲＡと、ヨー軸ＹＡとにより規定される。ピッチ軸ＰＡは、無人車両２の左右方向（車幅方向）に延伸する。ロール軸ＲＡは、無人車両２の前後方向に延伸する。ヨー軸ＹＡは、無人車両２の上下方向に延伸する。ピッチ軸ＰＡとロール軸ＲＡとは直交する。ロール軸ＲＡとヨー軸ＹＡとは直交する。ヨー軸ＹＡとピッチ軸ＰＡとは直交する。

【0048】

制御装置３０は、コンピュータシステムを含む。図３に示すように、制御装置３０は、プロセッサ３０Ａと、メインメモリ３０Ｂと、ストレージ３０Ｃと、インタフェース３０Ｄとを有する。コンピュータプログラム３０Ｅがメインメモリ３０Ｂに展開される。

【0049】

車両本体５０は、車体フレームを含む。車両本体５０は、走行装置５１に支持される。車両本体５０は、ダンプボディ５２を支持する。

【0050】

走行装置５１は、無人車両２を走行させる。走行装置５１は、無人車両２を前進又は後進させる。走行装置５１の少なくとも一部は、車両本体５０よりも下方に配置される。走行装置５１は、車輪５３と、タイヤ５４と、駆動装置５５と、ブレーキ装置５６と、トランスミッション装置５７と、ステアリング装置５８とを有する。

【0051】

タイヤ５４は、車輪５３に装着される。車輪５３は、前輪５３Ｆと、後輪５３Ｒとを含む。タイヤ５４は、前輪５３Ｆに装着される前タイヤ５４Ｆと、後輪５３Ｒに装着される後タイヤ５４Ｒとを含む。

【0052】

駆動装置５５は、無人車両２を発進又は加速させるための駆動力を発生する。駆動装置５５として、内燃機関又は電動機が例示される。内燃機関として、ディーゼルエンジンが例示される。

【0053】

ブレーキ装置５６は、無人車両２を停止又は減速させるための制動力を発生する。ブレーキ装置５６として、ディスクブレーキ又はドラムブレーキが例示される。

【0054】

トランスミッション装置５７は、駆動装置５５が発生した駆動力を車輪５３に伝達する。トランスミッション装置５７は、前進クラッチと後進クラッチとを有する。前進クラッチと後進クラッチとの連結状態が切り換えられることによって、無人車両２の前進と後進とが切り換えられる。車輪５３は、駆動装置５５が発生する駆動力により回転する。タイヤ５４が作業現場の路面と接触した状態で、車輪５３が回転することにより、無人車両２は、作業現場１を走行する。

【0055】

ステアリング装置５８は、無人車両２の走行方向を調整するための操舵力を発生する。前進する無人車両２の走行方向とは、車両本体５０の前部の方位をいう。後進する無人車両２の走行方向とは、車両本体５０の後部の方位をいう。ステアリング装置５８により、車輪５３が操舵される。車輪５３が操舵されることにより、無人車両２の走行方向が調整される。

【0056】

車輪５３は、駆動装置５５からの駆動力が伝達される駆動輪と、ステアリング装置５８により操舵される操舵輪とを含む。実施形態において、駆動輪は、後輪５３Ｒである。操舵輪は、前輪５３Ｆである。

【0057】

ダンプボディ５２は、積荷が積載される部材である。ダンプボディ５２の少なくとも一部は、車両本体５０よりも上方に配置される。ダンプボディ５２は、ダンプ動作及び下げ動作する。ダンプ動作及び下げ動作により、ダンプボディ５２は、ダンプ姿勢及び積載姿勢に調整される。ダンプ姿勢とは、ダンプボディ５２が上昇している姿勢をいう。積載姿勢とは、ダンプボディ５２が下降している姿勢をいう。

【0058】

ダンプ動作とは、ダンプボディ５２を車両本体５０から離隔させてダンプ方向に傾斜させる動作をいう。ダンプ方向は、車両本体５０の後方である。実施形態において、ダンプ動作は、ダンプボディ５２の前端部を上昇させて、ダンプボディ５２を後方に傾斜させることを含む。ダンプ動作により、ダンプボディ５２の積載面は、後方に向かって下方に傾斜する。

【0059】

下げ動作とは、ダンプボディ５２を車両本体５０に接近させる動作をいう。実施形態において、下げ動作は、ダンプボディ５２の前端部を下降させることを含む。

【0060】

排出作業を実施する場合、ダンプボディ５２は、積載姿勢からダンプ姿勢に変化するように、ダンプ動作する。ダンプボディ５２に積荷が積載されている場合、積荷は、ダンプ動作により、ダンプボディ５２の後端部から後方に排出される。積込作業が実施される場合、ダンプボディ５２は、積載姿勢に調整される。

【0061】

油圧装置６０は、ステアリングシリンダ６１と、ホイストシリンダ６２と、油圧ポンプ６３と、バルブ装置６４とを有する。

【0062】

ステアリングシリンダ６１は、ステアリング装置５８において前輪５３Ｆを操舵する操舵力を発生する。ステアリングシリンダ６１は、油圧シリンダである。ステアリング装置５８は、ステアリングシリンダ６１を含む。前輪５３Ｆは、ステアリング装置５８のリンク機構を介してステアリングシリンダ６１に連結される。ステアリングシリンダ６１が伸縮することにより、前輪５３Ｆが操舵される。

【0063】

ホイストシリンダ６２は、ダンプボディ５２を動作させる昇降力を発生する。ホイストシリンダ６２は、油圧シリンダである。ダンプボディ５２は、ホイストシリンダ６２に連結される。ホイストシリンダ６２が伸縮することにより、ダンプボディ５２がダンプ動作及び下げ動作する。

【0064】

油圧ポンプ６３は、駆動装置５５が発生した駆動力により作動する。駆動装置５５が発生した駆動力の一部は、動力伝達機構５９を介して油圧ポンプ６３に伝達される。油圧ポンプ６３は、ステアリングシリンダ６１及びホイストシリンダ６２のそれぞれを伸縮させるための作動油を吐出する。

【0065】

バルブ装置６４は、ステアリングシリンダ６１及びホイストシリンダ６２のそれぞれに供給される作動油の流通状態を調整する。バルブ装置６４は、制御装置３０からの制御指令に基づいて作動する。バルブ装置６４は、ステアリングシリンダ６１に供給される作動油の流量及び方向を調整可能な第１流量調整弁と、ホイストシリンダ６２に供給される作動油の流量及び方向を調整可能な第２流量調整弁とを含む。ステアリングシリンダ６１は、油圧ポンプ６３からバルブ装置６４を介して供給された作動油により伸縮する。ホイストシリンダ６２は、油圧ポンプ６３からバルブ装置６４を介して供給された作動油により伸縮する。

【0066】

位置センサ７１は、無人車両２の位置を検出する。無人車両２の位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を利用して検出される。位置センサ７１は、ＧＮＳＳ受信機を含み、無人車両２のグローバル座標系の位置を検出する。

【0067】

方位センサ７２は、無人車両２の方位を検出する。無人車両２の方位は、無人車両２のヨー角Ｙθを含む。ヨー角Ｙθとは、ヨー軸ＹＡを中心とする無人車両２の傾斜角度をいう。方位センサ７２として、ジャイロセンサが例示される。

【0068】

傾斜センサ７３は、無人車両２の姿勢を検出する。無人車両２の姿勢は、車両本体５０の傾斜角度を含む。車両本体５０の傾斜角度は、車両本体５０のピッチ角Ｐθ及びロール角Ｒθを含む。ピッチ角Ｐθとは、ピッチ軸ＰＡを中心とする車両本体５０の傾斜角度をいう。ロール角Ｒθとは、ロール軸ＲＡを中心とする車両本体５０の傾斜角度をいう。傾斜センサ７３として、慣性計測装置（ＩＭＵ：Inertial Measurement Unit）が例示される。

【0069】

タイヤ５４の下端部５４Ｂが水平面と平行な地面に接触している状態において、ピッチ軸ＰＡ及びロール軸ＲＡのそれぞれは、水平面と平行である。タイヤ５４の下端部５４Ｂが水平面と平行な地面に接触している状態において、ピッチ角Ｐθ及びロール角Ｒθのそれぞれは、０［°］である。タイヤ５４の下端部５４Ｂとは、ヨー軸ＹＡと平行な上下方向において最も下方に配置されるタイヤ５４の外周面の一部分をいう。

【0070】

速度センサ７４は、無人車両２の走行速度を検出する。速度センサ７４として、車輪５３の回転を検出するパルスセンサが例示される。

【0071】

ステアリングセンサ７５は、ステアリング装置５８の操舵角を検出する。ステアリングセンサ７５として、ポテンショメータが例示される。

【0072】

制御装置３０は、車両本体５０に配置される。制御装置３０は、走行装置５１を制御する制御指令を出力する。制御装置３０から出力される制御指令は、駆動装置５５を作動させるための駆動指令、ブレーキ装置５６を作動させるための制動指令、トランスミッション装置５７を作動させるための前後進指令、及びステアリング装置５８を作動させるための操舵指令を含む。駆動装置５５は、制御装置３０から出力された駆動指令に基づいて、無人車両２を発進又は加速させるための駆動力を発生する。ブレーキ装置５６は、制御装置３０から出力された制動指令に基づいて、無人車両２を停止又は減速させるための制動力を発生する。トランスミッション装置５７は、制御装置３０から出力された前後進指令に基づいて、無人車両２の前進と後進とを切り換える。ステアリング装置５８は、制御装置３０から出力された操舵指令に基づいて、無人車両２を直進又は旋回させるための操舵力を発生する。

【0073】

［制御システム］
図６は、実施形態に係る無人車両２の制御システム１００を示す機能ブロック図である。制御システム１００は、制御装置３０と、走行装置５１と、油圧装置６０と、位置センサ７１と、方位センサ７２と、傾斜センサ７３と、速度センサ７４と、ステアリングセンサ７５とを有する。

【0074】

インタフェース３０Ｄは、走行装置５１、油圧装置６０、位置センサ７１、方位センサ７２、傾斜センサ７３、速度センサ７４、及びステアリングセンサ７５のそれぞれと接続される。

【0075】

制御装置３０は、コースデータ取得部１０１と、許可エリアデータ取得部１０２と、センサデータ取得部１０３と、走行制御部１０４と、発進条件生成部１０５と、発進判定部１０６と、ダンプボディ制御部１０７と、車両状況判定部１０８と、周辺状況判定部１０９と、許可エリア変更要求部１１０と、通知部１１１と、発進条件記憶部１１２とを有する。

【0076】

プロセッサ３０Ａは、コースデータ取得部１０１、許可エリアデータ取得部１０２、センサデータ取得部１０３、走行制御部１０４、発進条件生成部１０５、発進判定部１０６、ダンプボディ制御部１０７、車両状況判定部１０８、周辺状況判定部１０９、許可エリア変更要求部１１０、及び通知部１１１として機能する。ストレージ３０Ｃは、発進条件記憶部１１２として機能する。

【0077】

コースデータ取得部１０１は、コースデータ生成部２１１から送信されたコースデータを、インタフェース３０Ｄを介して取得する。コースデータ生成部２１１がコースデータを更新したとき、コースデータ取得部１０１は、更新されたコースデータを取得する。コースデータ取得部１０１は、コースデータが更新される度にコースデータを取得する。

【0078】

許可エリアデータ取得部１０２は、許可エリア設定部２１２から送信された許可エリアデータを、インタフェース３０Ｄを介して取得する。許可エリア設定部２１２が許可エリアデータを更新したとき、許可エリアデータ取得部１０２は、更新された許可エリアデータを取得する。許可エリアデータ取得部１０２は、許可エリアデータが更新される度に許可エリアデータを取得する。

【0079】

センサデータ取得部１０３は、位置センサ７１の検出データ、方位センサ７２の検出データ、傾斜センサ７３の検出データ、速度センサ７４の検出データ、及びステアリングセンサ７５の検出データを取得する。

【0080】

走行制御部１０４は、コースデータ取得部１０１により取得されたコースデータ及び許可エリアデータ取得部１０２により取得された許可エリアデータに基づいて、走行装置５１を制御する。走行制御部１０４は、許可エリア１６が延伸されない場合、許可エリア１６の停止点１７において無人車両２が停止できるように無人車両２の走行速度を制御する。走行制御部１０４は、許可エリア１６が延伸された場合、無人車両２の進行を継続させる。

【0081】

走行制御部１０４は、無人車両２が走行コース１５に従って走行するように、走行装置５１を制御する。実施形態において、走行制御部１０４は、無人車両２の車幅方向の中心と走行コース１５とが一致した状態で無人車両２が走行するように、走行装置５１を制御する。

【0082】

走行制御部１０４は、位置センサ７１の検出データに基づいて、コース点１４を通過するときの無人車両２の実際の位置が目標位置になるように、走行装置５１を制御する。走行制御部１０４は、位置センサ７１の検出データに基づいて、無人車両２が走行コース１５に従って走行するように、走行装置５１を制御する。

【0083】

走行制御部１０４は、方位センサ７２の検出データに基づいて、コース点１４を通過するときの無人車両２の実際の方位が目標方位になるように、走行装置５１を制御する。走行制御部１０４は、無人車両２の実際の位置とコース点１４により規定される無人車両２の目標位置との偏差が無くなるように、且つ、コース点１４を通過するときの無人車両２の実際の方位が目標方位になるように、走行装置５１を制御する。

【0084】

走行制御部１０４は、無人車両２がコース点１４を通過するときの傾斜センサ７３の検出データとコース点１４における地形とに基づいて、コース点１４における無人車両２の姿勢を算出する。

【0085】

走行制御部１０４は、速度センサ７４の検出データに基づいて、コース点１４を通過するときの無人車両２の実際の走行速度が目標走行速度になるように、走行装置５１を制御する。

【0086】

走行制御部１０４は、ステアリングセンサ７５の検出データに基づいて、コース点１４を通過するときの無人車両２の実際の操舵角が目標操舵角になるように、走行装置５１を制御する。

【0087】

また、走行制御部１０４は、無人車両２の発進制御を実施する。発進制御とは、停止状態の無人車両２を発進させる制御をいう。ダンプボディ５２が積載姿勢で、無人車両２の発進制御が開始される。

【0088】

発進制御において、走行制御部１０４は、無人車両２を所定の進行方向に発進させる発進指令Ｃａを出力する。実施形態において、所定の進行方向は、無人車両２の前方である。すなわち、発進指令Ｃａは、無人車両２を前進させる。

【0089】

発進条件生成部１０５は、無人車両２の発進制御に使用される発進条件を生成する。発進条件は、発進制御に係る制御プログラムを含む。発進条件生成部１０５で生成された発進条件は、発進条件記憶部１１２に記憶される。走行制御部１０４は、発進条件記憶部１１２に記憶されている発進条件に基づいて、無人車両２の発進制御を実施する。

【0090】

図７は、実施形態に係る発進条件を説明するための図である。無人車両２を発進させる場合、走行制御部１０４から発進指令Ｃａが出力される。図７において、縦軸は、発進指令Ｃａの指令値を示し、横軸は、発進指令Ｃａの出力が開始された時点ｔａからの経過時間を示す。時点ｔａは、発進指令Ｃａによる発進制御の開始時点である。発進条件は、無人車両２を発進させる発進指令Ｃａと、発進制御の時点ｔａからの経過時間との関係を示す。発進指令Ｃａは、時点ｔａから時点ｔｂまでの規定時間Ｔだけ出力される。時点ｔｂは、発進指令Ｃａによる発進制御の終了時点である。

【0091】

発進指令Ｃａは、無人車両２の駆動装置５５に駆動力Ｄａを発生させる駆動指令を含む。発進指令Ｃａの指令値が大きいほど、駆動装置５５が発生する駆動力Ｄａは大きくなり、発進指令Ｃａの指令値が小さいほど、駆動装置５５が発生する駆動力Ｄａは小さくなる。指令値が１００［％］である場合、駆動装置５５は、駆動装置５５が発生可能な駆動力の最大値を出力する。すなわち、指令値が１００［％］である場合、駆動装置５５は、フルアクセル状態で作動する。

【0092】

図７に示す例において、発進条件は、発進指令Ｃａの指令値が１００［％］に到達しないように設定される。時点ｔａの発進指令Ｃａの指令値Ｖａは、５０［％］よりも小さい。なお、時点ｔａの発進指令Ｃａの指令値Ｖａは、５０［％］でもよいし、５０［％］よりも大きくてもよい。時点ｔｂの発進指令Ｃａの指令値Ｖｂは、指令値Ｖａよりも大きく１００［％］よりも小さい。発進指令Ｃａの指令値は、時点ｔａから時点ｔｂまで単調増加するように設定される。発進指令Ｃａの出力が開始されてから規定時間Ｔが経過した時点ｔｂにおいて、発進指令Ｃａの出力が停止される。

【0093】

停止状態の無人車両２が時点ｔａにおいて発進するように、発進指令Ｃａの指令値Ｖａが算出される。発進条件生成部１０５は、コースデータにより規定される無人車両２の目標走行速度に基づいて、無人車両２の目標加速度を算出する。発進条件生成部１０５は、無人車両２及び走行エリア４のそれぞれをモデル化した運動方程式に基づいて、目標加速度を発生させる駆動装置５５の目標駆動力を算出する。目標駆動力と指令値との関係を示す相関データ（テーブル）が予め定められている。発進条件生成部１０５は、相関データに基づいて、時点ｔａにおいて目標駆動力を発生させる指令値Ｖａを決定する。

【0094】

発進条件に基づいて発進制御する場合、走行制御部１０４は、時点ｔａにおいて発進指令Ｃａの出力を開始する。発進指令Ｃａが出力されることにより、無人車両２は、発進することができる。駆動装置５５は、発進指令Ｃａに基づいて、駆動力Ｄａを発生する。

【0095】

なお、時点ｔａにおける指令値Ｖａは、上述の運動方程式に基づいて算出される理論値である。例えば無人車両２の実際の状態又は走行エリア４の実際の状態により、発進指令Ｃａの出力が開始されても、時点ｔａにおいて無人車両２が発進できない可能性がある。実施形態においては、発進指令Ｃａの指令値が時点ｔａから時点ｔｂまで単調増加するので、無人車両２は、規定時間Ｔにおいて発進することができる。

【0096】

なお、発進指令Ｃａの指令値は、１００［％］に到達してもよい。例えば、時点ｔｂの発進指令Ｃａの指令値Ｖｂが１００［％］でもよい。時点ｔａの発進指令Ｃａの指令値Ｖａが１００［％］でもよい。

【0097】

発進判定部１０６は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進したか否かを判定する。発進判定部１０６は、規定時間Ｔ及び速度センサ７４の検出データに基づいて、無人車両２が発進したか否かを判定する。発進判定部１０６は、速度センサ７４の検出データに基づいて、無人車両２が加速を開始したか否かを判定することができる。発進判定部１０６は、規定時間Ｔにおいて無人車両２が加速を開始したと判定した場合、無人車両２が発進したと判定する。発進判定部１０６は、規定時間Ｔにおいて無人車両２が加速を開始しないと判定した場合、無人車両２が発進しないと判定する。

【0098】

なお、発進判定部１０６は、無人車両２の走行速度、無人車両２の加速度、及び無人車両２の移動距離に基づいて、無人車両２が発進したか否かを判定してもよい。発進判定部１０６は、パルスセンサを含む速度センサ７４の検出データ、ＧＮＳＳ受信機を含む位置センサ７１の検出データ、及び慣性計測装置を含む傾斜センサ７３の検出データの少なくとも一つの検出データから、無人車両２の走行速度を推定してもよい。発進判定部１０６は、タイヤ５４のスリップ状況を考慮して、無人車両２が発進したか否かを判定してもよい。

【0099】

図８は、実施形態に係る発進制御される無人車両２の状態を示す図である。無人車両２の状態は、通常状態と異常状態とを含む。無人車両２が発進前において、ダンプボディ５２は、積載姿勢である。

【0100】

図８（Ａ）に示すように、無人車両２の通常状態は、タイヤ５４の下端部５４Ｂが路面８１に接触している状態を含む。すなわち、無人車両２が通常状態とは、タイヤ５４が路面８１の下に埋没していない状態又はタイヤ５４が路面８１に存在する溝に入り込んでいない状態をいう。路面８１が強固である場合、無人車両２は、通常状態になる可能性が高い。

【0101】

図８（Ｂ）に示すように、無人車両２の異常状態は、タイヤ５４の少なくとも一部が路面８１の下に埋没している状態又は路面８１に存在する溝に入り込んでいる状態を含む。路面８１が軟弱である場合、無人車両２は、異常状態になる可能性が高い。また、ダンプボディ５２に積荷８２が積載され、無人車両２の重量が大きい場合、無人車両２は、異常状態になる可能性が高い。軟弱な路面８１として、オイルサンドの路面又は雨水によりぬかるんだ路面が例示される。

【0102】

図７に示す発進条件は、無人車両２が通常状態のときに使用される発進条件である。すなわち、発進指令Ｃａは、通常状態の無人車両２を発進させる場合に使用される。無人車両２が異常状態である場合、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しない可能性がある。

【0103】

ダンプボディ制御部１０７は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、無人車両２のダンプボディ５２をダンプ動作させるダンプ指令Ｃｄを出力する。ダンプボディ制御部１０７は、ホイストシリンダ６２によりダンプボディ５２がダンプ動作するように、バルブ装置６４にダンプ指令Ｃｄを出力する。

【0104】

図９は、実施形態に係る発進制御においてダンプ指令Ｃｄが出力されたときの無人車両２の状態を示す図である。発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプボディ５２をダンプ動作させるダンプ指令Ｃｄを出力する。ダンプボディ５２は、ダンプ指令Ｃｄに基づいて、積載姿勢からダンプ動作する。

【0105】

ダンプボディ制御部１０７は、ダンプボディ５２に積荷８２が積載されている状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。ダンプボディ５２が積載姿勢からダンプ姿勢に変化するようにダンプ動作することにより、積荷８２がダンプボディ５２から排出される。積荷８２は、車両本体５０の後方に排出される。

【0106】

ダンプボディ５２は、ダンプ方向である後方に傾斜するようにダンプ動作する。ダンプボディ５２がダンプ動作することにより、無人車両２を前進させるアシスト力Ｄｃが発生する。なお、アシスト力Ｄｃは、水平面に対するダンプボディ５２の傾斜角度θ及び積荷８２の重量Ｍ等に基づいて規定される。発進指令Ｃａにより無人車両２が前進しなくても、ダンプボディ５２がダンプ動作することにより無人車両２を前進させるアシスト力Ｄｃが発生するので、無人車両２は発進することができる。タイヤ５４が路面８１の下に埋没又は路面８１に存在する溝に入り込んでいる埋没状態においても、ダンプボディ５２がダンプ動作することにより、タイヤ５４は、埋没状態から脱出することができる。タイヤ５４が埋没状態から脱出することにより、無人車両２は、発進することができる。

【0107】

走行制御部１０４は、ダンプボディ制御部１０７からダンプ指令Ｃｄが出力されている状態で、無人車両２を発進させる発進指令Ｃｂを出力する。無人車両２を発進させる発進指令Ｃｂは、無人車両２の駆動装置５５に駆動力Ｄｂを発生させる駆動指令を含む。すなわち、ダンプボディ制御部１０７は、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。無人車両２を前進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、無人車両２を前進させるアシスト力Ｄｃが発生するので、タイヤ５４が路面８１の下に埋没している状態又はタイヤ５４が路面８１に存在する溝に入り込んでいる状態においても、無人車両２は、発進することができる。

【0108】

発進指令Ｃｂにより発生する駆動力Ｄｂは、無人車両２を所定の進行方向に発進させる。ダンプ動作は、ダンプボディ５２を無人車両２の進行方向の反対のダンプ方向に傾斜させることを含む。実施形態において、無人車両２の進行方向は、前方である。ダンプ方向は、無人車両２の後方である。

【0109】

発進指令Ｃａは、ダンプボディ５２が積載姿勢において出力される。発進指令Ｃｂは、ダンプボディ５２がダンプ姿勢において出力される。発進指令Ｃａと発進指令Ｃｂとは連続的に出力されてもよい。なお、発進指令Ｃａが出力され、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定されたときに発進指令Ｃａの出力が停止され、発進指令Ｃａの出力が停止され後に、発進指令Ｃｂが出力されてもよい。

【0110】

発進指令Ｃｂにより出力される駆動力Ｄｂは、発進指令Ｃａにより出力される駆動力Ｄａと等しくてもよい。駆動力Ｄｂは、駆動力Ｄａよりも大きくてもよい。実施形態において、駆動力Ｄｂは、無人車両２の駆動装置５５が発生可能な駆動力の最大値である。すなわち、発進指令Ｃｂの指令値は、１００［％］である。

【0111】

駆動力Ｄｂが発生する期間は、駆動力Ｄａが発生する規定時間Ｔよりも長くてもよい。実施形態においては、発進判定部１０６により無人車両２が発進したと判定されるまで、走行制御部１０４は、駆動力Ｄｂの発生を継続させる。

【0112】

ダンプ動作において、ダンプボディ５２は、回動軸ＡＸを中心に回動する。回動軸ＡＸは、ダンプボディ５２の後部に規定される。回動軸ＡＸは、車幅方向に延伸する。ダンプボディ５２が積載姿勢からダンプ動作することにより、ダンプボディ５２の重心が後方に移動する。ダンプボディ５２の重心が後方に移動することにより、後輪５３Ｒに掛かる鉛直方向の荷重Ｌｄは大きくなる。すなわち、ダンプ動作の開始後のダンプ姿勢おいて後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄは、ダンプ動作の開始前の積載姿勢において後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄよりも大きい。ダンプ動作により後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが大きくなるので、後タイヤ５４Ｒと路面８１との摩擦力が大きくなる。これにより、発進制御において、後タイヤ５４Ｒのスリップが抑制される。

【0113】

発進制御において、ダンプボディ５２がダンプ動作する場合、走行制御部１０４は、前輪５３Ｆが直進状態になるように、ステアリング装置５８を制御する。走行制御部１０４は、ステアリングセンサ７５の検出データに基づいて、前輪５３Ｆが直進状態になるように、ステアリング装置５８を制御する。ダンプボディ制御部１０７は、前輪５３Ｆが直進状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。前輪５３Ｆが非直進状態でダンプボディ５２がダンプ姿勢になると、無人車両２の重量バランスが不安定になる可能性がある。無人車両２の重量バランスが不安定になると、無人車両２の円滑な発進が困難になる可能性がある。前輪５３Ｆが直進状態でダンプボディ５２がダンプ動作することにより、無人車両２は円滑に発進することができる。

【0114】

車両状況判定部１０８は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の車両状況に基づいて、ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する。ダンプボディ制御部１０７は、車両状況判定部１０８の判定結果に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力する。

【0115】

図１０は、実施形態に係るダンプ動作を開始前の無人車両２の車両状況を示す図である。車両状況は、ダンプボディ５２を支持する無人車両２の車両本体５０の姿勢を含む。車両本体５０の姿勢は、水平面に対する車両本体５０の傾斜角度を含む。実施形態において、水平面に対する車両本体５０の傾斜角度は、水平面に対する車両本体５０のロール角Ｒθを含む。図１０に示すように、ダンプ動作の開始前において、車両本体５０がロール軸ＲＡを中心とする回転方向に傾斜する可能性がある。車両本体５０がロール軸ＲＡを中心とする回転方向に傾斜している状態で、ダンプ動作が開始されると、無人車両２の重量バランスが不安定になる可能性がある。無人車両２の重量バランスが不安定になると、無人車両２の円滑な発進が困難になり、無人車両２の作業効率が低下する可能性がある。

【0116】

車両状況判定部１０８は、傾斜センサ７３の検出データに基づいて、ロール角Ｒθを認識する。ロール角Ｒθについて閾値が予め定められている。ロール角Ｒθが閾値未満である場合、車両状況判定部１０８は、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。ロール角Ｒθが閾値以上である場合、車両状況判定部１０８は、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定する。車両状況判定部１０８によりダンプ動作の開始が可能であると判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力する。車両状況判定部１０８によりダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力しない。これにより、無人車両２の作業効率の低下が抑制される。

【0117】

なお、車両状況は、水平面に対する車両本体５０のピッチ角Ｐθを含んでもよい。車両状況判定部１０８は、ピッチ角Ｐθが閾値未満である場合、ダンプ動作の開始が可能であると判定し、ピッチ角Ｐθが閾値以上である場合、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定してもよい。なお、車両状況は、油圧装置６０の状況を含んでもよい。車両状況判定部１０８は、油圧装置６０が正常である場合、ダンプ動作の開始が可能であると判定し、油圧装置６０が異常である場合、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定してもよい。

【0118】

周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の周辺状況に基づいて、ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する。ダンプボディ制御部１０７は、周辺状況判定部１０９の判定結果に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力する。

【0119】

周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始前において、ダンプ動作によりダンプボディ５２から排出される積荷８２の推定エリア８３を算出する。推定エリア８３とは、ダンプ動作により推定される路面８１における積荷８２の占有エリアをいう。周辺状況判定部１０９は、無人車両２の位置及び方位に基づいて、推定エリア８３を算出することができる。無人車両２の位置は、位置センサ７１により検出される。無人車両２の方位は、方位センサ７２により検出される。周辺状況判定部１０９は、位置センサ７１の検出データ及び方位センサ７２の検出データに基づいて、推定エリア８３を算出することができる。

【0120】

周辺状況として、推定エリア８３に対する無人車両２の周辺の移動体の位置が例示される。移動体として、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が例示される。また、周辺状況として、推定エリア８３に対する無人車両２の周辺の非移動体の位置が例示される。非移動体として、作業現場に存在する電灯、石、土手、給油設備、及び標識が例示される。また、周辺状況として、推定エリア８３に対する無人車両２の周辺の他の無人車両２Ａのコースデータが例示される。

【0121】

図１１は、実施形態に係るダンプ動作を開始前の無人車両２の周辺状況を示す図である。図１１は、周辺状況が他の無人車両２Ａのコースデータである例を示す。図１１に示すように、ダンプ動作の開始前において、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられている可能性がある。走行コース１５が推定エリア８３に設けられている状態でダンプ動作が開始されると、排出された積荷８２により他の無人車両２Ａの進行が妨げられる可能性がある。その結果、作業現場の生産性が低下する可能性がある。

【0122】

周辺状況判定部１０９は、コースデータ生成部２１１から他の無人車両２Ａのコースデータを取得する。他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられていない場合、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられている場合、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定する。周辺状況判定部１０９によりダンプ動作の開始が可能であると判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力する。周辺状況判定部１０９によりダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力しない。これにより、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0123】

また、ダンプ動作の開始前において、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が推定エリア８３に接近している状態で、ダンプ動作が開始されると、排出された積荷８２により他の無人車両２Ａ又は補助車両３の進行が妨げられる可能性がある。その結果、作業現場の生産性が低下する可能性がある。

【0124】

他の無人車両２Ａの位置は、他の無人車両２Ａが有する位置センサ７１により検出される。補助車両３の位置は、位置センサ４１により検出される。周辺状況判定部１０９は、他の無人車両２Ａの位置センサ７１の検出データ及び補助車両３の位置センサ４１の検出データに基づいて、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が推定エリア８３に接近しているか否かを判定することができる。他の無人車両２Ａ及び補助車両３が推定エリア８３に接近していない場合、又は他の無人車両２Ａ及び補助車両３が推定エリア８３から離隔している場合、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。他の無人車両２Ａ又は補助車両３が推定エリア８３に接近している場合、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定する。周辺状況判定部１０９によりダンプ動作の開始が可能であると判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力する。周辺状況判定部１０９によりダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力しない。これにより、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0125】

許可エリア変更要求部１１０は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、ダンプ動作の開始前に、許可エリア設定部２１２に許可エリア１６の拡大を要求する。許可エリア変更要求部１１０は、許可エリア１６の拡大を要求する要求指令Ｃｒを、通信システム２４を介して許可エリア設定部２１２に送信する。ダンプボディ制御部１０７は、許可エリア１６の拡大後、ダンプ指令Ｃｄを出力する。

【0126】

図１２は、実施形態に係る許可エリア１６を示す模式図である。図１２に示すように、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、許可エリア変更要求部１１０は、ダンプ動作の開始前に、許可エリア１６が初期状態から拡大状態に変更されるように、要求指令Ｃｒを出力する。

【0127】

走行制御部１０４から発進指令Ｃａが出力されるときにおいて、初期状態の許可エリア１６が設定される。また、無人車両２が走行エリア４を通常走行しているときにおいて、初期状態の許可エリア１６が設定される。許可エリア設定部２１２は、ダンプ動作の開始前に、無人車両２に初期状態の許可エリア１６を設定する。

【0128】

発進指令Ｃａで無人車両２が発進せず、ダンプ動作が実施されるときにおいて、拡大状態の許可エリア１６が設定される。拡大状態の許可エリア１６は、初期状態の許可エリア１６よりも大きい。許可エリア設定部２１２は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプ動作の開始前に、許可エリア変更要求部１１０からの要求指令Ｃｒに基づいて、初期状態の許可エリア１６を拡大して、拡大状態の許可エリア１６を設定する。

【0129】

無人車両２の進行方向において、拡大状態の許可エリア１６の寸法は、初期状態の許可エリア１６の寸法よりも大きい。また、無人車両２の車幅方向において、拡大状態の許可エリア１６の寸法は、初期状態の許可エリア１６の寸法よりも大きい。発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、許可エリア設定部２１２は、許可エリア変更要求部１１０からの要求指令Ｃｒに基づいて、初期状態の許可エリア１６を進行方向及び車幅方向のそれぞれに拡大する。なお、許可エリア設定部２１２は、初期状態の許可エリア１６を進行方向及び車幅方向のいずれか一方に拡大してもよい。

【0130】

発進制御においてダンプ動作が開始されることにより、駆動力Ｄｂにアシスト力Ｄｃが付加される。そのため、無人車両２が勢い良く発進する可能性がある。許可エリア１６は、他の無人車両２Ａの進入を禁止する。許可エリア１６が拡大されることにより、無人車両２が勢い良く発進しても、許可エリア１６の外側に出てしまうことが抑制される。したがって、無人車両２と他の無人車両２Ａとの接触が抑制される。

【0131】

通知部１１１は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、ダンプ動作が開始されることを無人車両２の外部の対象に通知する。

【0132】

無人車両２の外部の対象として、管理装置２１のコースデータ生成部２１１が例示される。また、無人車両２の外部の対象として、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が例示される。

【0133】

図１３は、実施形態に係る通知部１１１からの通知により他の無人車両２Ａのコースデータが変更されることを説明するための図である。

【0134】

通知部１１１は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプ動作の開始前に、ダンプ動作が開始されることをコースデータ生成部２１１に通知する。また、通知部１１１は、ダンプ動作によりダンプボディ５２から排出される積荷８２の推定エリア８３をコースデータ生成部２１１に通知する。

【0135】

コースデータ生成部２１１は、通知部１１１から通知された推定エリア８３に基づいて、他の無人車両２Ａのコースデータを生成する。実施形態において、コースデータ生成部２１１は、通知部１１１から通知された推定エリア８３の位置に基づいて、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられているか否かを判定する。他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられていると判定した場合、コースデータ生成部２１１は、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３から離隔するように、他の無人車両２Ａのコースデータを生成する。他の無人車両２Ａの走行コース１５は、推定エリア８３を回避するように変更される。また、他の無人車両２Ａの走行コース１５は、走行コース１５に従って走行する他の推定エリア８３と重複しないように変更される。コースデータ生成部２１１は、変更後のコースデータを他の無人車両２Ａに送信する。他の無人車両２Ａは、変更後の走行コース１５に従って走行する。変更後の走行コース１５は、推定エリア８３から離隔しているので、他の無人車両２Ａは、推定エリア８３を回避するように走行することができる。ダンプボディ制御部１０７は、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３から離隔するように変更後、積荷８２が推定エリア８３に排出されるように、ダンプ指令Ｃｄを出力することができる。積荷８２が他の無人車両２Ａの進行を妨げることが予防されるので、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0136】

なお、通知部１１１は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、ダンプ動作の開始前に、ダンプ動作が開始されること及び積荷８２の推定エリア８３を補助車両３に通知してもよい。補助車両３の制御装置４０は、通知部１１１から通知された推定エリア８３の位置を補助車両３の出力装置４２に出力させる。補助車両３の運転者は、出力装置４２に出力された推定エリア８３の位置を確認して、推定エリア８３を回避するように、走行エリア４を走行することができる。積荷８２が補助車両３の進行を妨げることが予防されるので、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0137】

また、通知部１１１は、ダンプ動作が終了したことを無人車両２の外部の対象に通知する。

【0138】

無人車両２の外部の対象として、管理装置２１のコースデータ生成部２１１及び出力制御部２１３が例示される。また、無人車両２の外部の対象として、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が例示される。

【0139】

図１４は、実施形態に係る通知部１１１からの通知により他の無人車両２Ａのコースデータが生成されることを説明するための図である。

【0140】

通知部１１１は、発進制御においてダンプ動作が実施された場合、ダンプ動作の終了後に、ダンプ動作が終了したことをコースデータ生成部２１１に通知する。周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の終了後において、ダンプ動作によりダンプボディ５２から排出された積荷８２の排出エリア８４を算出する。排出エリア８４とは、ダンプ動作により生成された路面８１おける積荷８２の占有エリアをいう。周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作が実施されたときの位置センサ７１の検出データ及び方位センサ７２の検出データに基づいて、積荷８２の排出エリア８４を算出することができる。通知部１１１は、排出エリア８４を、コースデータ生成部２１１に通知する。

【0141】

コースデータ生成部２１１は、通知部１１１から通知された積荷８２の排出エリア８４に基づいて、他の無人車両２Ａのコースデータを生成する。実施形態において、コースデータ生成部２１１は、通知部１１１から通知された積荷８２の排出エリア８４の位置に基づいて、他の無人車両２Ａの走行コース１５が排出エリア８４から離隔するように、他の無人車両２Ａのコースデータを生成する。他の無人車両２Ａの走行コース１５は、排出エリア８４を回避するように生成される。コースデータ生成部２１１は、生成されたコースデータを他の無人車両２Ａに送信する。他の無人車両２Ａは、走行コース１５に従って走行する。他の無人車両２Ａの走行コース１５は、排出エリア８４から離隔しているので、他の無人車両２Ａは、排出エリア８４を回避するように走行することができる。これにより、排出エリア８４の積荷８２が他の無人車両２Ａの進行を妨げることが抑制される。

【0142】

なお、通知部１１１は、ダンプ動作の終了後に、ダンプ動作が終了したこと及び積荷８２の排出エリア８４を補助車両３に通知してもよい。補助車両３の制御装置４０は、通知部１１１から通知された排出エリア８４の位置を補助車両３の出力装置４２に出力させる。補助車両３の運転者は、出力装置４２に出力された排出エリア８４の位置を確認して、排出エリア８４を回避するように、走行エリア４を走行することができる。これにより、排出エリア８４の積荷８２が補助車両３の進行を妨げることが抑制される。

【0143】

図１５は、実施形態に係る通知部１１１からの通知により積荷８２の排出エリア８４が出力装置２３に出力されることを説明するための図である。

【0144】

通知部１１１は、発進制御においてダンプ動作が実施された場合、ダンプ動作の終了後に、ダンプ動作が終了したこと及び積荷８２の排出エリア８４を出力制御部２１３に通知する。

【0145】

出力制御部２１３は、通知部１１１から送信された積荷８２の排出エリア８４を出力装置２３に出力させる。図１５に示すように、出力制御部２１３は、走行エリア４における排出エリア８４の位置を示すマップ画像を出力装置２３に表示させる。排出エリア８４を示すマップ画像が出力装置２３に表示されることにより、管制施設１３の管理者は、排出エリア８４の位置を認識することができる。

【0146】

また、出力制御部２１３は、ダンプ動作が終了したことを出力装置２３に出力させてもよい。出力制御部２１３は、排出エリア８４における走行エリア４の整備が必要であることを出力装置２３に出力させてもよい。なお、出力制御部２１３は、モータグレーダ又はドーザのオペレータに排出エリア８４における走行エリア４の整備が必要であることを通知してもよい。

【0147】

［制御方法］
図１６は、実施形態に係る無人車両２の制御方法を示すフローチャートである。以下の説明においては、作業現場１において停止状態の無人車両２が前進を開始するときの発進制御について説明する。

【0148】

走行制御部１０４は、無人車両２の発進を開始するために、駆動装置５５に発進指令Ｃａを出力する（ステップＳ１）。

【0149】

発進判定部１０６は、規定時間Ｔ及び速度センサ７４の検出データに基づいて、発進指令Ｃａで無人車両２が発進したか否かを判定する（ステップＳ２）。

【0150】

ステップＳ２において、発進指令Ｃａで無人車両２が発進したと判定された場合（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、発進制御が終了する。無人車両２は、コースデータに従って作業現場１を走行する。

【0151】

ステップＳ２において、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合（ステップＳ２：Ｎｏ）、車両状況判定部１０８は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の車両状況を認識する（ステップＳ３）。

【0152】

実施形態において、車両状況判定部１０８は、車両状況として、傾斜センサ７３から車両本体５０のロール角Ｒθを取得する。車両状況判定部１０８は、車両本体５０のロール角Ｒθを認識する。

【0153】

車両状況判定部１０８は、認識した車両状況に基づいて、ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する（ステップＳ４）。

【0154】

車両状況判定部１０８は、ロール角Ｒθが閾値未満である場合、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。車両状況判定部１０８は、ロール角Ｒθが閾値以上である場合、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定する。

【0155】

ステップＳ４において、ダンプ動作の開始が可能であると判定された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の周辺状況を認識する（ステップＳ５）。

【0156】

周辺状況判定部１０９は、無人車両２の位置及び方位に基づいて、ダンプ動作によりダンプボディ５２から排出される積荷８２の推定エリア８３を算出する。周辺状況判定部１０９は、周辺状況として、推定エリア８３に対する他の無人車両２Ａのコースデータを認識する。

【0157】

周辺状況判定部１０９は、認識した周辺状況に基づいて、ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する（ステップＳ６）。

【0158】

周辺状況判定部１０９は、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられていない場合、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。周辺状況判定部１０９は、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３に設けられている場合、ダンプ動作の開始が可能ではない判定する。

【0159】

なお、周辺状況判定部１０９は、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が推定エリア８３に接近又は存在する場合、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定し、他の無人車両２Ａ又は補助車両３が推定エリア８３から離隔する場合、ダンプ動作の開始が可能であると判定してもよい。周辺状況判定部１０９は、他の無人車両２Ａの位置センサ７１の検出データに基づいて、他の無人車両２Ａが推定エリア８３に接近又は存在するか否かを判定することができる。周辺状況判定部１０９は、補助車両３の位置センサ４１の検出データに基づいて、補助車両３が推定エリア８３に接近又は存在するか否かを判定することができる。

【0160】

ステップＳ６において、ダンプ動作の開始が可能であると判定された場合（ステップＳＡ６：Ｙｅｓ）、許可エリア変更要求部１１０は、許可エリア１６の拡大を要求する要求指令Ｃｒを許可エリア設定部２１２に出力する（ステップＳ７）。

【0161】

許可エリア１６の拡大後、ダンプボディ制御部１０７は、無人車両２のダンプボディ５２をダンプ動作させるダンプ指令Ｃｄを出力する。実施形態において、ダンプボディ制御部１０７は、走行制御部１０４からの発進指令Ｃｂの出力と並行して、ダンプ指令Ｃｄを出力する（ステップＳ８）。

【0162】

発進指令Ｃｂの出力により、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生する。ダンプボディ制御部１０７は、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプボディ５２がダンプ動作することにより、無人車両２を発進させるアシスト力Ｄｃが発生する。これにより、無人車両２は、発進することができる。

【0163】

ダンプボディ５２がダンプ動作するときに発生する駆動力Ｄｂは、ステップＳ１において発生する駆動力Ｄａよりも大きくてもよいし、同じでもよい。実施形態においては、駆動装置５５は、駆動装置５５が発生可能な駆動力の最大値を出力する。駆動装置５５は、フルアクセル状態で作動する。

【0164】

無人車両２が発進した後、許可エリア変更要求部１１０は、許可エリア１６が初期状態になるように、許可エリア設定部２１２に要求指令Ｃｒを出力する（ステップＳ９）。

【0165】

また、無人車両２が発進した後、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプボディ５２を下げ動作させる下げ指令Ｃｅを出力する（ステップＳ１０）。

【0166】

通知部１１１は、ダンプ動作の終了後に、ダンプ動作が終了したことを無人車両２の外部の対象に通知する。実施形態において、通知部１１１は、ダンプ動作が終了したことをコースデータ生成部２１１及び出力制御部２１３に通知する（ステップＳ１１）。

【0167】

これにより、コースデータ生成部２１１は、他の無人車両２Ａが排出エリア８４を回避するように、他の無人車両２Ａのコースデータを生成することができる。出力制御部２１３は、排出エリア８４を出力装置２３に出力させることができる。

【0168】

発進制御により発進した無人車両２は、コースデータに従って作業現場１を走行する。

【0169】

ステップＳ６において、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、通知部１１１は、ダンプ動作が開始されることを無人車両２の外部の対象に通知する。実施形態において、通知部１１１は、ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３をコースデータ生成部２１１に通知する。また、実施形態において、通知部１１１は、ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３を補助車両３に通知する（ステップＳ１２）。

【0170】

ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３がコースデータ生成部２１１に通知されることにより、コースデータ生成部２１１は、他の無人車両２Ａが推定エリア８３を回避するように、他の無人車両２Ａのコースデータを生成することができる。

【0171】

ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３が補助車両３に通知されることにより、補助車両３は、推定エリア８３を回避するように走行することができる。

【0172】

ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３が通知された後、周辺状況判定部１０９は、無人車両２の周辺状況を認識する（ステップＳ１３）。

【0173】

周辺状況判定部１０９は、認識した周辺状況に基づいて、ダンプ動作の開始が可能か否かを判定する（ステップＳ１４）。

【0174】

例えば、ダンプ動作が開始されること及び推定エリア８３の通知により、他の無人車両２Ａの走行コース１５が推定エリア８３を回避するように生成された場合、他の無人車両２Ａが推定エリア８３から離隔するように走行する場合、又は補助車両３が推定エリア８３を回避するように走行する場合、周辺状況判定部１０９は、ダンプ動作の開始が可能であると判定する。

【0175】

ステップＳ１４において、ダンプ動作の開始が可能であると判定された場合（ステップＳ１４：Ｙｅｓ）、ステップＳ７からステップＳ１１の処理が実施される。

【0176】

ステップＳ１４において、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合（ステップＳ１４：Ｎｏ）、ステップＳ１２の処理が実施される。ダンプ動作の開始が可能であると判定されるまで、ステップＳ１２の処理、ステップＳ１３の処理、及びステップＳ１４の処理が実施される。

【0177】

ステップＳ４において、ダンプ動作の開始が可能ではないと判定された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、ダンプ動作は実施されない。発進制御は終了する。

【0178】

［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、ダンプボディ制御部１０７は、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、無人車両２のダンプボディ５２をダンプ動作させるダンプ指令Ｃｄを出力する。ダンプボディ５２がダンプ動作することにより、無人車両２を発進させるアシスト力Ｄｃが発生する。アシスト力Ｄｃが発生することにより、発進指令Ｃａでは発進できなかった無人車両２は、発進することができる。無人車両２を発進させることができるので、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0179】

ダンプボディ制御部１０７は、ダンプボディ５２に積荷８２が積載されている状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。これにより、大きいアシスト力Ｄｃが発生する。

【0180】

ダンプボディ制御部１０７は、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。これにより、無人車両２は、駆動力Ｄｂ及びアシスト力Ｄｃに基づいて、発進することができる。

【0181】

駆動力Ｄｂは、無人車両２を所定の進行方向に発進させる。ダンプ動作は、ダンプボディ５２を無人車両２の進行方向の反対のダンプ方向に傾斜させる。実施形態において、駆動力Ｄｂは、無人車両２を前方に発進させる。ダンプ方向は、無人車両２の後方である。これにより、無人車両２を前進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、無人車両２を前進させるアシスト力Ｄｃが発生する。

【0182】

実施形態においては、ダンプボディ５２は、積荷８２が積載された状態で、ダンプ動作する。ダンプボディ５２に積荷８２が積載された状態でダンプ動作が開始されると、積荷８２の重心が無人車両２の後部に移動する。積荷８２の重心が無人車両２の後部に移動すると、車両本体５０の重心を中心とするモーメントが変化したり、ホイストシリンダ６２に作用する荷重分布が変化したりして、前輪５３Ｆと後輪５３Ｒとに掛かる荷重が変化し、駆動輪である後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが大きくなる。すなわち、実施形態においては、ダンプ動作の開始後に後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが、ダンプ動作の開始前に後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄよりも大きくなるように、後輪５３Ｒとダンプボディ５２の回動軸ＡＸとの相対位置が定められている。ダンプ動作により、後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが大きくなるので、後タイヤ５４Ｒと路面８１との摩擦力が大きくなる。これにより、発進制御において、後タイヤ５４Ｒのスリップが抑制される。

【0183】

無人車両２は、操舵輪である前輪５３Ｆを有する。ダンプボディ制御部１０７は、前輪５３Ｆが直進状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力する。前輪５３Ｆが直進状態でダンプボディ５２がダンプ姿勢になるので、無人車両２の重量バランスが不安定になることが抑制される。そのため、無人車両２は円滑に発進することができる。

【0184】

ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の車両状況に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力する。無人車両２の車両状況に基づいて、ダンプボディ５２のダンプ動作の適否が判定される。ダンプ動作が不適切であると判定された場合、ダンプ動作は実施されない。ダンプ動作が適切であると判定された場合、ダンプ動作は実施される。これにより、無人車両２の作業効率の低下が抑制される。

【0185】

ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ動作を開始前の無人車両２の周辺状況に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力する。無人車両２の周辺状況に基づいて、ダンプボディ５２のダンプ動作の適否が判定される。ダンプ動作が不適切であると判定された場合、ダンプ動作は実施されない。ダンプ動作が適切であると判定された場合、ダンプ動作は実施される。これにより、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0186】

発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプ動作の開始前に、許可エリア１６が拡大される。ダンプ動作によりアシスト力Ｄｃが発生すると、無人車両２が勢い良く発進する可能性がある。許可エリア１６は、他の無人車両２Ａの進入を禁止する。許可エリア１６が拡大されることにより、無人車両２が勢い良く発進しても、許可エリア１６の外側に出てしまうことが抑制される。したがって、無人車両２と他の無人車両２Ａとの接触が抑制される。

【0187】

通知部１１１は、ダンプ動作の開始前において、ダンプ動作が開始されることを無人車両２の外部の対象に通知する。これにより、積荷８２が他の無人車両２Ａ又は補助車両３の進行を妨げることが予防される。したがって、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0188】

通知部１１１は、ダンプ動作が終了したことを無人車両２の外部の対象に通知する。これにより、積荷８２が他の無人車両２Ａ又は補助車両３の進行を妨げることが抑制される。したがって、作業現場の生産性の低下が抑制される。

【0189】

［その他の実施形態］
図１７は、実施形態に係る発進制御を説明するための図である。上述の実施形態においては、駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプボディ５２がダンプ動作することとした。走行制御部１０４は、ダンプ動作の終了後、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂを発生させてもよい。

【0190】

発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプボディ制御部１０７は、ダンプ指令Ｃｄを出力する。ダンプ指令Ｃｄが出力されることにより、ダンプボディ５２は、積載姿勢からダンプ動作する。ダンプボディ５２に積載されていた積荷８２は、ダンプボディ５２から排出される。ダンプ動作において、発進指令Ｃｂは出力されない。すなわち、ダンプ動作において、駆動力Ｄｂは発生しない。

【0191】

ダンプ動作が終了し、ダンプボディ５２がダンプ姿勢になることにより、後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄは大きくなる。

【0192】

ダンプ動作が終了し、ダンプボディ５２がダンプ姿勢になった後、走行制御部１０４は、発進指令Ｃｂを出力する。発進指令Ｃｂが出力されることにより、無人車両２を発進させる駆動力Ｄｂが発生する。後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが大きい状態で、駆動力Ｄｂが発生することにより、無人車両２は、発進することができる。

【0193】

上述の実施形態においては、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプボディ５２は、積荷８２が積載されている状態で、ダンプ動作することとした。発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと判定された場合、ダンプボディ５２は、積荷８２が積載されていない状態で、ダンプ動作してもよい。ダンプボディ５２に積荷８２が積載されてなくても、積載姿勢のダンプボディ５２がダンプ動作することにより、車両本体５０の重心を中心とするモーメントが変化したり、ホイストシリンダ６２に作用する荷重分布が変化したりして、前輪５３Ｆと後輪５３Ｒとに掛かる荷重が変化し、駆動輪である後輪５３Ｒに掛かる荷重Ｌｄが大きくなる。

【0194】

上述の実施形態においては、ダンプボディ制御部１０７は、無人車両２を前進させる駆動力Ｄｂが発生している状態で、ダンプボディ５２を後方に傾斜させて、無人車両２を前進させるアシスト力Ｄｃを発生させることとした。ダンプボディ５２のダンプ方向は、車両本体５０の後方でなくてもよい。ダンプボディ５２は、駆動力Ｄｂによる無人車両２の進行方向の反対のダンプ方向にダンプ動作すればよい。

【0195】

上述の実施形態においては、ダンプボディ制御部１０７は、前輪５３Ｆが直進状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力することとした。ダンプボディ制御部１０７は、前輪５３Ｆが非直進状態で、ダンプ指令Ｃｄを出力してもよい。

【0196】

上述の実施形態においては、駆動輪が後輪５３Ｒであり、操舵輪が前輪５３Ｆであることとした。駆動輪は、前輪５３Ｆでもよいし、前輪５３Ｆ及び後輪５３Ｒの両方でもよい。操舵輪は、後輪５３Ｒでもよいし、前輪５３Ｆ及び後輪５３Ｒの両方でもよい。

【0197】

上述の実施形態においては、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないと発進判定部１０６により判定された場合、ダンプボディ制御部１０７がダンプボディ５２をダンプ動作させるダンプ指令Ｃｄを出力することとした。ダンプボディ制御部１０７は、管理装置２１から送信された制御指令に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力してもよい。例えば、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないことを管制施設１３の管理者が判定した場合、ダンプボディ制御部１０７は、管理装置２１から送信された制御指令に基づいて、ダンプボディ５２をダンプ動作させることができる。また、ダンプボディ制御部１０７は、補助車両３から送信された操作指令に基づいて、ダンプ指令Ｃｄを出力してもよい。例えば、発進指令Ｃａで無人車両２が発進しないことを補助車両３の運転者が判定した場合、ダンプボディ制御部１０７は、補助車両３の制御装置４０から送信された制御指令に基づいて、ダンプボディ５２をダンプ動作させることができる。

【0198】

上述の実施形態においては、発進条件が発進条件生成部１０５により生成されることとした。発進条件は、制御装置３０とは異なる演算処理装置で生成されてもよい。演算処理装置で生成された発進条件が発進条件記憶部１１２に記憶されてもよい。走行制御部１０４は、発進条件記憶部１１２に記憶されている発進条件を使用して、無人車両２の発進制御を実施することができる。

【0199】

上述の実施形態において、制御装置３０の機能の少なくとも一部が管理装置２１に設けられてもよいし、管理装置２１の機能の少なくとも一部が制御装置３０に設けられてもよい。例えば、上述の実施形態において、管理装置２１が、発進条件生成部１０５の機能を有してもよい。発進条件が、通信システム２４を介して管理装置２１から無人車両２の制御装置３０に送信されてもよい。走行制御部１０４は、管理装置２１から送信された発進条件を使用して、無人車両２の発進制御を実施することができる。また、管理装置２１が、例えば発進判定部１０６、車両状況判定部１０８、及び周辺状況判定部１０９の機能を有してもよい。

【0200】

上述の実施形態において、コースデータ取得部１０１、許可エリアデータ取得部１０２、センサデータ取得部１０３、走行制御部１０４、発進条件生成部１０５、発進判定部１０６、ダンプボディ制御部１０７、車両状況判定部１０８、周辺状況判定部１０９、許可エリア変更要求部１１０、通知部１１１、及び発進条件記憶部１１２のそれぞれが、別々のハードウエアにより構成されてもよい。

【0201】

上述の実施形態において、無人車両２は、機械駆動式ダンプトラックでもよいし、電気駆動式ダンプトラックでもよい。

【符号の説明】

【0202】

１…作業現場、２…無人車両、２Ａ…他の無人車両、３…補助車両、４…走行エリア、５…積込場、６…排土場、７…駐機場、８…給油場、９…走行路、１０…交差点、１１…積込機、１２…破砕機、１３…管制施設、１４…コース点、１５…走行コース、１６…許可エリア、１７…停止点、２０…管理システム、２１…管理装置、２１Ａ…プロセッサ、２１Ｂ…メインメモリ、２１Ｃ…ストレージ、２１Ｄ…インタフェース、２１Ｅ…コンピュータプログラム、２２…入力装置、２３…出力装置、２４…通信システム、２４Ａ…無線通信機、２４Ｂ…無線通信機、２４Ｃ…無線通信機、３０…制御装置、３０Ａ…プロセッサ、３０Ｂ…メインメモリ、３０Ｃ…ストレージ、３０Ｄ…インタフェース、３０Ｅ…コンピュータプログラム、４０…制御装置、４０Ａ…プロセッサ、４０Ｂ…メインメモリ、４０Ｃ…ストレージ、４０Ｄ…インタフェース、４０Ｅ…コンピュータプログラム、４１…位置センサ、４２…出力装置、５０…車両本体、５１…走行装置、５２…ダンプボディ、５３…車輪、５３Ｆ…前輪、５３Ｒ…後輪、５４…タイヤ、５４Ｂ…下端部、５４Ｆ…前タイヤ、５４Ｒ…後タイヤ、５５…駆動装置、５６…ブレーキ装置、５７…トランスミッション装置、５８…ステアリング装置、５９…動力伝達機構、６０…油圧装置、６１…ステアリングシリンダ、６２…ホイストシリンダ、６３…油圧ポンプ、６４…バルブ装置、７１…位置センサ、７２…方位センサ、７３…傾斜センサ、７４…速度センサ、７５…ステアリングセンサ、８１…路面、８２…積荷、８３…推定エリア、８４…排出エリア、１００…制御システム、１０１…コースデータ取得部、１０２…許可エリアデータ取得部、１０３…センサデータ取得部、１０４…走行制御部、１０５…発進条件生成部、１０６…発進判定部、１０７…ダンプボディ制御部、１０８…車両状況判定部、１０９…周辺状況判定部、１１０…許可エリア変更要求部、１１１…通知部、１１２…発進条件記憶部、２１１…コースデータ生成部、２１２…許可エリア設定部、２１３…出力制御部、Ｃａ…発進指令、Ｃｂ…発進指令、Ｃｄ…ダンプ指令、Ｃｅ…下げ指令、Ｃｒ…要求指令、Ｄａ…駆動力、Ｄｂ…駆動力、Ｄｃ…アシスト力、Ｌｄ…荷重、ＰＡ…ピッチ軸、Ｐθ…ピッチ角、ＲＡ…ロール軸、Ｒθ…ロール角、Ｔ…規定時間、ｔａ…時点、ｔｂ…時点、Ｖａ…指令値、Ｖｂ…指令値、ＹＡ…ヨー軸、Ｙθ…ヨー角、θ…傾斜角度。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】