作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统

摘要

作业机械的控制系统具备：位置检测装置，其检测作业机械的位置；非接触传感器，其非接触地检测物体；地图数据生成部，其基于位置检测装置的检测数据和非接触传感器的检测数据，来生成地图数据；第一存储部，其存储地图数据生成部基于在过去的规定期间获取到的位置检测装置的检测数据和非接触传感器的检测数据而生成出的过去地图数据；第二存储部，其存储地图数据生成部基于位置检测装置的检测数据和非接触传感器的检测数据而生成出的当前地图数据；合并地图数据计算部，其合并第一存储部所存储的过去地图数据和第二存储部所存储的当前地图数据来计算合并地图数据；以及位置运算部，其比对合并地图数据计算部计算出的合并地图数据和非接触传感器的检测数据，来计算作业机械的位置。

权利要求

1.一种作业机械的控制系统，其特征在于，包括：位置检测装置，其检测在行走路径上行走的作业机械的位置；

非接触传感器，其非接触地检测所述作业机械所行走的行走路径的旁边的物体；

地图数据生成部，其基于所述位置检测装置的检测数据和所述非接触传感器的检测数据，来生成表示作业现场的地图的地图数据；

第一存储部，其存储所述地图数据生成部基于在过去的规定期间获取到的所述位置检测装置的检测数据和所述非接触传感器的检测数据而生成出的过去地图数据；

第二存储部，其存储所述地图数据生成部基于所述位置检测装置的检测数据和所述非接触传感器的检测数据而生成出的当前地图数据；

合并地图数据计算部，其合并所述第一存储部所存储的所述过去地图数据和所述第二存储部所存储的所述当前地图数据来计算合并地图数据；以及位置运算部，其比对所述合并地图数据计算部计算出的所述合并地图数据和所述非接触传感器的检测数据，来计算所述作业机械的位置。

2.根据权利要求1所述的作业机械的控制系统，其特征在于：所述过去地图数据以及所述当前地图数据分别由多个栅格规定，所述栅格包括表示有无所述物体的二进制数据，

所述过去地图数据和所述当前地图数据的合并包括计算所述过去地图数据中表示所述作业现场的特定位置的所述栅格的二进制数据和所述当前地图数据中表示所述作业现场的所述特定位置的栅格的二进制数据之逻辑或的处理。

3.根据权利要求1或者2所述的作业机械的控制系统，其特征在于：所述过去地图数据包括在不同的过去多个所述规定期间的各个期间生成出的多个过去地图数据，当所述当前地图数据被存储在所述第一存储部中时，删除所述第一存储部所存储的多个所述过去地图数据中的至少一个过去地图数据。

4.根据权利要求3所述的作业机械的控制系统，其特征在于，包括：更新部，其在所述第一存储部所存储的当前地图数据的数据数以及过去地图数据的数据数之和超过规定值时，删除所述第一存储部所存储的多个所述过去地图数据中的至少一个过去地图数据，使所述第一存储部存储所述当前地图数据。

5.一种作业机械，其特征在于，包括：

根据权利要求1至4中任一项所述的作业机械的控制系统。

6.一种作业机械的管理系统，其特征在于，包括：管理装置，其对权利要求5所述的作业机械输出规定所述行走路径的路线数据。

说明书

作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统。

背景技术

[0002] 车辆在普通道路上行走时，存在获取道路信息后、一边参照该道路信息一边行走的情况(参照专利文献1)。矿山机械在矿山的挖掘现场行走时，存在一边参照矿山的地图数据一边行走的情况。

[0003] 专利文献1：日本特开2011-215474号公报

发明内容

[0004] 矿山的挖掘现场巨大。因此，矿山地图数据的数据量庞大。在管理庞大数据量的地图数据的情况下，需要大容量的存储部。此外，矿山挖掘现场的状态由于挖掘也每天发生着变化。因此，需要能够生成与挖掘现场的状态变化对应的确切的地图数据的技术。

[0005] 本发明的目的在于提供一种作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统，能够抑制存储部所存储的数据量变得庞大，并能够生成与挖掘现场的实况地形相对应的确切的地图数据。

[0006] 根据本发明的第一方式，提供一种作业机械的控制系统，具备：位置检测装置，其检测在行走路径上行走的作业机械的位置；非接触传感器，其非接触地检测上述作业机械所行走的行走路径旁边的物体；地图数据生成部，其基于上述位置检测装置的检测数据和上述非接触传感器的检测数据，来生成表示作业现场的地图的地图数据；第一存储部，其存储上述地图数据生成部基于在过去的规定期间获取到的上述位置检测装置的检测数据和上述非接触传感器的检测数据而生成出的过去地图数据；第二存储部，其存储上述地图数据生成部基于上述位置检测装置的检测数据和上述非接触传感器的检测数据而生成出的当前地图数据；合并地图数据计算部，其合并上述第一存储部所存储的上述过去地图数据和上述第二存储部所存储的上述当前地图数据来计算合并地图数据；以及位置运算部，其比对上述合并地图数据计算部计算出的上述合并地图数据和上述非接触传感器的检测数据，来计算上述作业机械的位置。

[0007] 根据本发明的第二方式，提供一种矿山机械，具备第一方式的作业机械的控制系统。

[0008] 根据本发明的第三方式，提供一种作业机械的管理系统，具备对第二方式的作业机械输出规定上述行走路径的路线数据的管理装置。

[0009] 根据本发明的方式，提供一种作业机械的控制系统、作业机械以及作业机械的管理系统，能够抑制存储部所存储的数据量变得庞大，并能够生成与挖掘现场的实况地形相对应的确切的地图数据。

附图说明

[0010] 图1是表示实施方式1涉及的作业机械的管理系统的一个示例的图。

[0011] 图2是实施方式1涉及的自卸车的控制框图。

[0012] 图3是实施方式1涉及的自卸车的硬件结构图。

[0013] 图4是表示实施方式1涉及的控制系统的地图保存用数据库所存储的地图数据的一部分的图。

[0014] 图5是放大地表示图4中的XIV部分的图。

[0015] 图6是实施方式1涉及的控制系统的流程图的一个示例。

[0016] 图7是步骤ST4的流程图的一个示例。

[0017] 图8是步骤ST6的流程图的一个示例。

[0018] 图9是表示实施方式1涉及的管理区域的一个示例的图。

[0019] 图10是表示实施方式1涉及的地图数据的管理以及生成方法的流程图。

[0020] 图11是表示实施方式1涉及的位置测算控制器的示意图。

[0021] 图12是用于说明在实施方式1中计算地图数据之逻辑或的处理的示意图。

[0022] 图13是表示自卸车2的结构的示意图。

[0023] 图14是表示管理系统的结构的示意图。

[0024] 符号说明

[0025] 1 管理系统

[0026] 2 自卸车(矿山机械)

[0027] 2E 内燃机

[0028] 2G 发电机

[0029] 2S 转向装置

[0030] 3 其它矿山机械

[0031] 4 矿山机械

[0032] 5 定位卫星

[0033] 6 中继器

[0034] 7 管控设施

[0035] 9 通信系统

[0036] 10 管理装置

[0037] 11 计算机

[0038] 12 处理装置(路线数据生成部)

[0039] 13 存储装置

[0040] 13B 数据库

[0041] 15 输入输出部

[0042] 16 显示装置

[0043] 17 输入装置

[0044] 18 无线通信装置

[0045] 18A 天线

[0046] 19 GPS基站

[0047] 19A 天线

[0048] 19B 发送接收装置

[0049] 19C 天线

[0050] 20 行走控制器(行走控制部)

[0051] 21 车辆主体

[0052] 22 箱斗

[0053] 23 车轮

[0054] 23B 制动装置

[0055] 23F 前轮

[0056] 23M 电动机

[0057] 23R 后轮

[0058] 24 非接触传感器

[0059] 24A 雷达

[0060] 24B 激光传感器

[0061] 26 陀螺仪传感器

[0062] 27 速度传感器

[0063] 29 接口

[0064] 30 控制系统

[0065] 31 GPS接收器(位置检测装置)

[0066] 31A 天线

[0067] 31B 天线

[0068] 32 行走路径生成装置

[0069] 32A 路径位置存储部

[0070] 33 位置测算控制器

[0071] 33A 判定部

[0072] 33B 比对导航运算部

[0073] 33C 地图数据生成部

[0074] 33D 存储部(第二存储部)

[0075] 33E 更新部

[0076] 33F 位置数据获取部

[0077] 33G 合并地图数据计算部

[0078] 34 无线通信装置

[0079] 34A 天线

[0080] 35 第一信号线

[0081] 36 地图保存用数据库

[0082] 37A 第二通信线

[0083] 37B 第三通信线

[0084] 38 观测点坐标变换部

[0085] 39 观测点可用判断部

[0086] 40 安全控制器

[0087] 41 网关控制器

[0088] 321 输入输出部

[0089] 322 运算处理装置

[0090] 323 主存储装置(第二存储部)

[0091] 324 外部存储装置

[0092] 325 外部存储装置(第一存储部)

[0093] 331 输入输出部

[0094] 332 运算处理装置

[0095] 333 主存储装置(第二存储部)

[0096] 334 外部存储装置

[0097] 335 外部存储装置(第一存储部)

[0098] BK 土堤

[0099] CR 破碎机

[0100] DPA 卸土场

[0101] GR 栅格

[0102] HL 搬运路线

[0103] IAH 照射区域

[0104] IAV 照射区域

[0105] IS 交叉点

[0106] KF 卡尔曼滤波器

[0107] LPA 装载场

[0108] MI 地图数据

[0109] MIf 特定地图数据

[0110] MIm 管理地图数据

[0111] MIp 分割地图数据

[0112] RP 行走路径

具体实施方式

[0113] 下面，参照附图说明本发明涉及的实施方式，但是本发明不限于此。

[0114] 实施方式1

[0115] 矿山机械的管理系统的概要

[0116] 图1是表示实施方式1涉及的作业机械4的管理系统1的一个示例的图。在实施方式1中，说明作业机械4是在矿山中工作的矿山机械的示例。在以下的说明中，可以将作业机械
4称为矿山机械4。另外，作业机械4也可以不是在矿山中工作的作业机械。

[0117] 管理系统1实施矿山机械4的管理。矿山机械4的管理包括矿山机械4的运行管理、矿山机械4的生产率的评价、矿山机械4的操作员的操作技术的评价、矿山机械4的维护以及矿山机械4的异常诊断中的至少一种。

[0118] 矿山机械4是指用于矿山中的各种作业的机械类的总称。矿山机械4包括钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械、破碎机以及作业者所驾驶的车辆中的至少一种。挖掘机械是用于挖掘矿山的矿山机械。装载机械是用于对运载机械装载货物的矿山机械。装载机械包括液压挖掘机、电动挖掘机以及轮式装载机中的至少一种。运载机械包含能够在矿山中移动的自卸车等移动体，是用于搬运货物的矿山机械。货物包括通过挖掘而产生的砂土以及矿石中的至少一种。破碎机对从运载机械投入的土石进行破碎。

[0119] 在实施方式1中，说明通过管理系统1来管理作为能够在矿山中行走的运载机械的自卸车2的示例。如图1所示，自卸车2在矿山的作业场PA以及通往作业场PA的搬运路线HL中的至少一部分上行走。作业场PA包括装载场LPA以及卸土场DPA中的至少一方。搬运路线HL包括交叉点IS。自卸车2在设定于矿山的行走路径RP上行走。在行走路径RP的旁边设置有物体。在实施方式1中，假设在行走路径RP的旁边设置的物体是土堤BK。另外，在行走路径RP的旁边设置的物体可以是墙壁，也可以是人工制造的构造物。例如，物体也可以包括金属或者混凝土。

[0120] 自卸车2是能够在矿山中移动的移动体。行走路径RP被设定为装载场LPA、卸土场DPA以及搬运路线HL中的至少一部分。

[0121] 装载场LPA是实施将货物装载到自卸车2的装载作业的区域。卸土场DPA是实施从自卸车2卸载货物的卸载作业的区域。在实施方式1中，至少一部分的卸土场DPA设置有破碎机CR。

[0122] 在实施方式1中，自卸车2是基于来自管理装置10的指令信号在行走路径RP上自主行走的所谓的无人自卸车。自卸车2的自主行走是指不是根据作业者的操作而行走，而是基于来自管理装置10的指令信号而行走。另外，自卸车2也可以根据作业者的操作而行走。

[0123] 在图1中，管理系统1具备：在设置于矿山的管控设施7中配置的管理装置10、通信系统9、自卸车2以及作为与自卸车2不同的其它矿山机械4的矿山机械3。管理装置10设置于矿山的管控设施7，实质上不会移动。另外，管理装置10也可以是能够移动。通信系统9在管理装置10与自卸车2与其它矿山机械3之间对数据或者指令信号进行无线通信。通信系统9在管理装置10与自卸车2之间、管理装置10与其它矿山机械3之间以及自卸车2与其它矿山机械3之间，能够进行双向无线通信。在实施方式1中，通信系统9具有多个对数据或者指令信号(电波)进行中继的中继器6。

[0124] 在实施方式1中，自卸车2的位置以及其它矿山机械3的位置利用RTK-GNSS(RealTimeKinematic-GlobalNavigation SatelliteSystem，实时动态-全球导航卫星系统)来检测。GNSS是指全球导航卫星系统。作为全球导航卫星系统的一个示例，可列举出GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)。RTK-GNSS具有多个定位卫星5。RTK-GNSS检测由纬度、经度以及高度的坐标数据规定的位置。通过RTK-GNSS检测到的位置是在全局坐标系中规定的绝对位置。通过RTK-GNSS，来检测矿山中自卸车2的位置以及其它矿山机械3的位置。

[0125] 在以下的说明中，可以将由RTK-GNSS检测到的位置称为GPS位置。GPS位置是绝对位置，是纬度、经度以及高度的坐标数据。在RTK-GNSS中，受到定位卫星5的配置、电离层、对流层以及接收来自定位卫星5的数据的天线周边地形中的至少一个的影响，定位的状态会发生变化。定位的状态包括固定解(Fix解)(精度为±1cm到2cm左右)、浮点解(Float解)(精度为±10cm到数米(m)左右)、单点解(Single解)(精度为±数米(m)左右)以及无法定位(不能定位计算)。

[0126] 管理系统1在由水平面内的X轴向以及与X轴向正交的水平面内的Y轴向规定的X-Y坐标系中，对矿山中的自卸车2的位置以及方位和其它矿山机械3的位置以及方位进行管理。自卸车2的方位以及其它矿山机械3的方位将“北”设为零度、将“东”设为90度、将“南”设为180度以及将“西”设为270度来进行管理。自卸车2的方位以及其它矿山机械3的方位是正在行走的自卸车2以及其它矿山机械3的行进方向。

[0127] 管理装置

[0128] 下面，说明在管控设施7中配置的管理装置10。管理装置10对自卸车2发送数据以及指令信号，并从自卸车2接收数据。如图1所示，管理装置10具备计算机11、显示装置16、输入装置17、无线通信装置18以及GPS基站19。

[0129] 计算机11具备处理装置12、存储装置13以及输入输出部(输入输出接口)15。显示装置16、输入装置17、无线通信装置18以及GPS基站19经由输入输出部15，与计算机11连接。

[0130] 处理装置12执行与自卸车2的管理有关的各种处理以及与其它矿山机械3的管理有关的各种处理。处理装置12处理经由通信系统9获取到的自卸车2的位置数据以及其它矿山机械3的位置数据。

[0131] 处理装置12设定自卸车2所行走的行走路径RP。行走路径RP由路线数据规定。路线数据是分别规定绝对位置的多个点的集合体。处理装置12作为生成自卸车2的路线数据的路线数据生成部发挥功能。处理装置12生成路线数据，来设定行走路径RP。

[0132] 存储装置13与处理装置12连接。存储装置13存储与自卸车2的管理有关的各种数据以及与其它矿山机械3的管理有关的各种数据。存储装置13存储自卸车2的位置数据以及其它矿山机械3的位置数据。存储装置13存储用于使处理装置12执行各种处理的计算机程序。

[0133] 显示装置16包含液晶显示器这样的平板显示器。显示装置16能够显示自卸车2的位置数据以及其它矿山机械3的位置数据。输入装置17包含键盘、触控面板以及鼠标中的至少一种。输入装置17作为能够对处理装置12输入操作信号的操作部发挥功能。

[0134] 无线通信装置18配置于管控设施7。无线通信装置18是通信系统9的一部分。无线通信装置18经由输入输出部15与处理装置12连接。无线通信装置18具有天线18A。无线通信装置18能够接收从自卸车2以及其它矿山机械3中的至少一方发送来的数据。由无线通信装置18接收到的数据被输出到处理装置12，并被存储在存储装置13中。无线通信装置18能够对自卸车2以及其它矿山机械3中的至少一方发送数据。

[0135] GPS基站19配置于管控设施7。GPS基站19具备接收来自多个定位卫星5的数据的天线19A和与天线19A连接的发送接收装置19B。发送接收装置19B具备：接收机，其经由天线19A接收来自定位卫星5的数据；发送机，其经由天线19C对自卸车2发送数据；运算处理装置，其具有如CPU(CentralProcessingUnit，中央处理器)这样的微处理器；以及存储装置，其具有如ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)或者RAM(RandomAccessMemory，随机存取存储器)这样的存储器。发送接收装置19B基于经由天线19A接收到的数据计算GPS基站19的GPS位置，生成用于校正自卸车2的GPS位置的校正观测数据。发送接收装置19B经由天线19C，对自卸车2以及其它矿山机械3发送校正观测数据。另外，校正观测数据也可以经由天线18A发送来替代天线19C的发送。

[0136] 计算机11具备：通信用的输入输出部15；运算处理装置，其具有如执行控制程序的CPU(CentralProcessingUnit)这样的微处理器；如存储控制程序的ROM(ReadOnlyMemory)这样的外部存储装置；如作为CPU的作业区域使用的RAM(RandomAccessMemory)这样的主存储装置(内部存储装置)；以及如通过CPU记录数据的非易失性存储器这样的外部存储装置(辅助存储装置)。处理装置12的功能通过CPU读取在ROM中存储的控制程序并在RAM的作业区域中执行来实现。存储装置13的功能通过ROM存储控制程序以及通过CPU将数据记录到非易失性存储器来实现。非易失性存储器包括快闪存储器以及硬盘驱动器中的至少一个，实现数据库13B。另外，也可以多个处理电路相配合，来实现处理装置12以及存储装置13的功能。

[0137] 其它矿山机械

[0138] 下面，说明其它矿山机械3。其它矿山机械3是自卸车2以外的矿山机械，根据作业者的操作而动作。其它矿山机械3具备：处理装置，其包含CPU(CentralProcessing Unit)，并且执行与作业内容有关的各种处理；GPS接收器，其检测GPS位置；以及无线通信装置，其与管控设施7的无线通信装置18之间发送接收数据。其它矿山机械3的无线通信装置每隔规定时间就将GPS位置发送给管控设施7的无线通信装置18。

[0139] 自卸车

[0140] 下面，说明自卸车2。图2是实施方式1涉及的自卸车2的控制框图。图3是实施方式1涉及的自卸车2的硬件结构图。

[0141] 如图3所示，自卸车2具备车辆主体21、箱斗22、车轮23、非接触传感器24以及控制系统30。在车辆主体21中，设置有如柴油发动机那样的内燃机2E、通过内燃机2E动作的发电机2G以及利用由发电机产生的电力而动作的电动机23M。车轮23包括前轮23F以及后轮23R。通过电动机23M，来驱动后轮23R。另外，内燃机2E的动力也可以经由包含扭矩转换器的变速箱传递到后轮23R。此外，在车辆主体21，设置有使前轮23F转向的转向装置2S。在箱斗22，通过装载机械来装载货物。在卸载作业中箱斗22被举高，来从箱斗22卸载货物。

[0142] 非接触传感器24配置在车辆主体21的前下部。非接触传感器24非接触地检测自卸车2周围的物体。自卸车2周围的物体包括在行走路径RP中存在的物体(障碍物)以及在行走路径RP的旁边存在的物体(土堤BK)。非接触传感器24作为非接触地检测自卸车2的前方的障碍物的障碍物传感器发挥功能。

[0143] 非接触传感器24能够检测物体相对于非接触传感器24(自卸车2)的相对位置。非接触传感器24包含雷达24A以及激光传感器24B。激光传感器24B的分辨率高于雷达24A的分辨率。

[0144] 包含雷达24A以及激光传感器24B的非接触传感器24与控制系统30的第二通信线37A连接。激光传感器24B与控制系统30的位置测算控制器33连接。

[0145] 作业机械的控制系统

[0146] 下面，说明作业机械的控制系统30。图4是表示实施方式1涉及的控制系统30的地图保存用数据库36所存储的地图数据MI的一部分的图。图5是放大地表示图4中的XIV部分的图。

[0147] 控制系统30设置于自卸车2。控制系统30使自卸车2按照行走路径RP自主行走。如图3所示，控制系统30具备陀螺仪传感器26、速度传感器27、GPS接收器31、行走路径生成装置32、位置测算控制器33、行走控制器20、非接触传感器24、无线通信装置34以及地图保存用数据库36。此外，控制系统30具备第一信号线35、第二信号线37以及安全控制器40。

[0148] 如图3所示，行走控制器20、行走路径生成装置32、位置测算控制器33、地图保存用数据库36以及安全控制器40与第一通信线35连接。行走控制器20、行走路径生成装置32、位置测算控制器33、地图保存用数据库36以及安全控制器40经由第一通信线35进行数据通信。行走控制器20以及安全控制器40也与第二通信线37A连接。行走控制器20以及安全控制器40经由第二通信线37A，进行数据通信。在实施方式1中，使用了第一通信线35以及第二通信线37A的通信规格是作为ISO11898以及ISO11519标准化了的CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网)。

[0149] 陀螺仪传感器26检测自卸车2的方位(方位变化量)。陀螺仪传感器26与行走控制器20连接。陀螺仪传感器26将检测数据输出到行走控制器20。行走控制器20基于陀螺仪传感器26的检测数据，来计算自卸车2的方位(方位变化量)。

[0150] 速度传感器27检测自卸车2的行走速度。速度传感器27检测车轮23的转速，来检测自卸车2的行走速度。速度传感器27与行走控制器20连接。速度传感器27将检测数据输出到行走控制器20。行走控制器20基于速度传感器27的检测数据和由内置于行走控制器20的定时器计测到的时间数据，来计算自卸车2的移动距离。

[0151] GPS接收器31设置于自卸车2。GPS接收器31是检测自卸车2的绝对位置(GPS位置)的位置检测装置。GPS接收器31与接收来自定位卫星5的数据的天线31A和接收来自GPS基站19的校正观测数据的天线31B连接。天线31A将基于从定位卫星5接收到的数据的信号输出到GPS接收器31。天线31B将基于接收到的校正观测数据的信号输出到GPS接收器31。GPS接收器31利用来自定位卫星5的数据和来自GPS基站19的校正观测数据，来检测天线31A的位置(GPS位置)。GPS接收器31比较来自定位卫星5的数据和来自GPS基站19的校正观测数据，来求取与任意的定位卫星5的距离，并且调查来自定位卫星5的电波的相位，来检测天线31A的位置。

[0152] GPS接收器31通过检测天线31A的位置，来检测自卸车2的位置(GPS位置)。GPS接收器31在检测天线31A的位置的过程中，基于天线31A接收到数据的定位卫星5的数量等，来检测是表示检测到的GPS位置的精度的固定解、浮点解、或者单点解中的哪一种解。

[0153] 在实施方式1中，固定解的GPS位置的精度是自卸车2能够进行自主行走的精度。浮点解的GPS位置的精度以及单点解的GPS位置的精度是自卸车2无法进行自主行走的精度。GPS接收器31在检测到表示检测到的GPS位置的精度的固定解、浮点解或者单点解的情况下，输出表示GPS位置的精度并且表示GPS位置已被定位计算的定位信号。GPS接收器31在GPS位置是无法定位计算的情况下，输出表示是无法定位的无法定位信号。定位信号或者无法定位信号经由行走路径生成装置32被输出到行走控制器20以及位置测算控制器33。

[0154] 如图2所示，行走路径生成装置32具备对由管理装置10的处理装置12生成的路线数据进行存储的路径位置存储部32A。行走路径生成装置32与连接着天线34A的无线通信装置34连接。无线通信装置34能够接收从管理装置10以及本车辆以外的矿山机械4中的至少一个发送来的指令信号或者数据。本车辆以外的矿山机械4包括钻探机械、挖掘机械、装载机械、运载机械以及作业者驾驶的车辆这样的自卸车2以外的矿山机械4和本车辆以外的自卸车2。

[0155] 无线通信装置34接收从管控设施7的无线通信装置18发送来的路线数据以及本车辆以外的矿山机械4的位置数据，将其输出到行走路径生成装置32以及位置测算控制器33。路线数据以及本车辆以外的矿山机械4的位置数据由X-Y坐标系规定。行走路径生成装置32从无线通信装置34接收路线数据以及本车辆以外的矿山机械4的位置数据，将其存储到路径位置存储部32A。此外，行走路径生成装置32将由行走控制器20或者位置测算控制器33的比对导航运算部33B检测到的作为本车辆的自卸车2的位置数据以及方位数据，经由无线通信装置34发送给管控设施7的无线通信装置18。此外，行走路径生成装置32与第一通信线35连接。

[0156] 行走路径生成装置32、行走控制器20以及位置测算控制器33分别包括计算机。这些计算机按照读取的计算机程序进行动作。

[0157] 行走控制器20接收表示由GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的位置数据以及表示由位置测算控制器33的比对导航运算部33B计算出的自卸车2的绝对位置的位置数据。行走控制器20基于表示由GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的位置数据以及表示由位置测算控制器33的比对导航运算部33B计算出的自卸车2的绝对位置的位置数据中的至少一方，使自卸车2按照由路线数据规定的行走路径RP来自主行走。

[0158] 行走控制器20不仅获取自卸车2的位置数据，还获取陀螺仪传感器26的检测数据即表示自卸车2的方位(方位变化量)的方位数据以及速度传感器27的检测数据即表示自卸车2的行走速度的行走速度数据。

[0159] 行走控制器20基于作为GPS接收器31的检测数据的自卸车2的位置数据、作为速度传感器27的检测数据的自卸车2的行走速度数据以及作为陀螺仪传感器26的检测数据的自卸车2的方位数据，来计算自卸车2的位置以及方位。行走控制器20基于从GPS接收器31输入GPS位置的时刻的GPS位置以及作为陀螺仪传感器26的检测结果的方位，通过将作为速度传感器27的检测结果的行走速度对来自定时器的时间数据进行积分，来检测位置以及方位。行走控制器20在位置以及方位的检测前、检测中以及检测后中的任一个时刻将GPS位置变换成X-Y坐标系的位置。

[0160] 行走控制器20以自卸车2的位置与行走路径RP重叠，即以自卸车2按照行走路径RP行走的方式，来控制自卸车2的油门、制动装置23B以及转向装置2S中的至少一个。通过这种控制，行走控制器20使自卸车2沿着行走路径RP行走。行走控制器20的功能通过CPU读取在ROM中存储的控制程序并在RAM的作业区域执行来实现。此外，也可以是多个处理电路相配合，来实现行走控制器20的功能。

[0161] 如图2所示，位置测算控制器33具备：判定部33A、比对导航位置运算部33B、地图数据生成部33C、存储部33D、更新部33E、位置数据获取部33F以及合并地图数据计算部33G。

[0162] 位置测算控制器33与第一通信线35连接。位置测算控制器33经由第一通信线35以及行走控制器20，来获取陀螺仪传感器26的检测数据以及速度传感器27的检测数据。此外，位置测算控制器33经由无线通信装置34、行走路径生成装置32以及第一通信线35，与GPS接收器31连接。位置测算控制器33获取GPS接收器31的检测数据。

[0163] 在自卸车2在行走路径RP上行走时，位置测算控制器33基于由GPS接收器31检测到的自卸车2的位置数据和由激光传感器24B检测到的行走路径RP的外侧的土堤BK的位置数据，来生成包括土堤BK的位置数据的行走路径RP的地图数据MI，将其存储在地图保存用数据库36中。

[0164] 判定部33A判定GPS接收器31检测到的GPS位置的检测精度是否超过规定精度，即GPS位置的检测精度是否是高精度。判定部33A判定GPS位置的解是否是固定解。在GPS位置的解是固定解的情况下，判定部33A判定为检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是高精度。在GPS位置的解是浮点解的情况、是单点解的情况或者GPS位置是无法定位的情况下，判定部33A判定为检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是低精度。另外，规定精度是自卸车2能够通过后述的推测导航按照行走路径RP自主行走的GPS位置的精度。在实施方式1中，GPS接收器31进行GPS位置以及解的检测，但是也可以是其它设备(例如，判定部33A)进行解的检测。

[0165] 若判定部33A判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度超过规定精度(即是高精度)，则地图数据生成部33C基于陀螺仪传感器26的检测结果、速度传感器27的检测结果以及激光传感器24B的检测结果，来检测在装载场LPA的外侧、卸土场DPA的外侧、搬运路线HL的外侧中的至少一个以上之处已设置的土堤BK的位置，将土堤BK的位置数据作为行走路径RP的地图数据MI存储到地图保存用数据库36中。地图数据生成部33C合并判定部33A检测到的自卸车2的位置以及方位和激光传感器24B的检测结果，从合并后的数据删除土堤BK以外的检测结果，来检测土堤BK的位置。此外，地图数据生成部33C将其保存在地图保存用数据库36中。如图4以及图5所示，地图数据MI表示在俯视时，以规定大小的四边形(矩形或者正方形)划分矿山而成的栅格GR的X-Y坐标系中的位置、以及在各栅格GR中是否存在土堤BK。地图数据MI的各栅格GR中包括是否存在土堤BK，即包括是“0”还是“1”的二进制数据(1位数据)。如图4以及图5所示，在实施方式1中，地图数据MI的各栅格GR如存在土堤BK则作为“1”在图中用黑方块表示，若没有土堤BK则作为”0”在图中用白方块表示。

[0166] 地图保存用数据库36将土堤BK的位置数据作为行走路径RP的地图数据MI来进行存储。地图保存用数据库36与第一通信线35连接。地图保存用数据库36是由ROM(Read OnlyMemory)、快闪存储器以及硬盘驱动器中的至少一个构成的外部存储装置(辅助存储装置)。若判定部33A判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度超过规定精度，则地图保存用数据库36从激光传感器24B的检测结果提取与围绕行走路径RP的土堤BK有关的检测结果，将提取到的与土堤BK有关的检测结果作为行走路径RP的地图数据MI进行存储。每当地图数据生成部33C进行检测时，地图保存用数据库36都将地图数据生成部33C检测到的检测结果作为地图数据MI进行存储。在实施方式1中，每当地图数据生成部33C进行检测时，地图保存用数据库36所存储的地图数据MI都会被覆盖改写，但是不限于此。

[0167] 存储部33D是与地图保存用数据库36相比动作速度较快的主存储装置(内部存储装置)。存储部33D由RAM(RandomAccess Memory)构成。

[0168] 更新部33E将地图保存用数据库36所存储的地图数据MI中的至少一部分读入存储部33D。

[0169] 合并地图数据计算部33G合并在过去的规定期间生成出并被地图保存用数据库36所存储的地图数据MI和存储部33D所存储的地图数据MI，来计算合并地图数据。

[0170] 若判定部33A判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度超过规定精度(即是高精度)，则比对导航运算部33B基于陀螺仪传感器26的检测结果、速度传感器27的检测结果、激光传感器24B的检测结果以及从地图保存用数据库36读入到存储部33D并被存储在该存储部33D中的地图数据MI，来计算自卸车2的位置以及方位。

[0171] 位置数据获取部33F获取表示自卸车2的绝对位置的位置数据。表示自卸车2的绝对位置的位置数据由GPS接收器31检测。此外，表示自卸车2的绝对位置的位置数据由比对导航运算部33B计算。位置数据获取部33F从GPS接收器31以及比对导航运算部33B中的至少一方，来获取表示自卸车2的绝对位置的位置数据。

[0172] 此外，若行走路径生成装置32从无线发送装置34接收路线数据，则位置测算控制器33将GPS接收器31或者比对导航运算部33B检测到的作为本车辆的自卸车2的位置数据以及方位数据经由无线通信装置34，发送给管控设施7的无线通信装置18。

[0173] 此外，如图2所示，位置测算控制器33具备观测点坐标变换部38和观测点可用判断部39。观测点坐标变换部38将通过由相对于激光传感器24B的方向以及距离规定的坐标来表示的激光传感器24B的检测结果的位置变换成X-Y坐标系。由观测点坐标变换部38变换了坐标的检测结果的位置除了用X轴向和Y轴向，还用与X轴向以及Y轴向正交的高度方向(Z轴向)来规定。观测点可用判断部39从路径位置存储部32A获取本车辆以外的矿山机械4的位置数据。观测点可用判断部39从被观测点坐标变换部38变换了坐标的检测结果中去除各种噪点、距地表规定高度以下的检测结果以及预想的检测到本车辆以外的矿山机械4的检测结果。观测点可用判断部39将去除了噪点的激光传感器24B的检测结果与栅格GR的检测结果合成。观测点可用判断部39将合成后的检测结果输出到地图数据生成部33C和比对导航运算部33B双方。

[0174] 安全控制器40基于雷达24A以及激光传感器24B的检测信号，来求出自卸车2与物体(障碍物)的相对位置，将其输出到行走控制器20。行走控制器20利用与物体的相对位置，来生成用于控制油门、制动装置23B以及转向装置2S中的至少一个的指令，并基于指令来控制自卸车2，避免自卸车2与物体相碰撞。

[0175] 此外，行走控制器20，判定部33A在GPS位置的解为浮点解的情况、为单点解的情况或者GPS位置为无法定位的情况经过了规定时间，比对导航运算部33B仅能得到由地图保存用数据库36所存储的地图数据MI与激光传感器24B的检测结果所得的推定精度及可靠度低于规定值及规定的可靠度的激光传感器24B的检测结果的情况下，行走控制器20输出用于对使车辆主体21停车的制动装置23B进行控制的指令。

[0176] 自卸车2的行走模式

[0177] 下面，说明实施方式1涉及的自卸车2的行走模式的一个示例。图6是实施方式1涉及的控制系统30的流程图的一个示例。图7是图6的步骤ST4的流程图的一个示例。图8是图6的步骤ST6的流程图的一个示例。

[0178] 在使自卸车2按照行走路径RP行走的情况下，处理装置12经由无线通信装置18，对自卸车2的行走路径生成装置32以及位置测算控制器33发送指令信号。指令信号包括表示自卸车2的行走条件的行走条件数据以及本车辆以外的矿山机械4的位置数据。行走条件数据包括由处理装置12生成的路线数据以及自卸车2的行走速度数据。行走路径生成装置32将经由通信系统9发送的来自处理装置12的指令信号中的路线数据以及本车辆以外的矿山机械4的位置数据存储到路径位置存储部32A中。当行走路径生成装置32接收到来自处理装置12的指令信号时，位置测算控制器33经由无线通信装置34，将作为本车辆的自卸车2的位置数据以及方位数据发送给处理装置12。行走控制器20基于来自处理装置12的指令信号，控制自卸车2的油门、制动装置23B以及转向装置2S，来控制自卸车2的行走。

[0179] 在实施方式1中，管理装置10主要以三个行走模式来使自卸车2按照行走路径RP行走。第一行走模式是基于推测导航使自卸车2行走的推测导航行走模式。第二行走模式是基于GPS接收器31的检测数据使自卸车2行走的GPS行走模式。第三行走模式是基于地图数据MI和非接触传感器24的检测数据来计算表示自卸车2的绝对位置的位置数据，并基于计算出的自卸车2的位置数据使自卸车2行走的比对导航行走模式。在比对导航行走模式中，自卸车2的位置数据在比对导航运算部33B中计算。在以比对导航行走模式使自卸车2行走的情况下，实施地图数据生成处理，在地图数据生成处理中生成出的地图数据MI被存储到地图保存用数据库36中。

[0180] 推测导航是指基于相对于已知位置的方位(方位变化量)和移动距离，来推测对象物(自卸车2)的当前位置的导航法。自卸车2的方位(方位变化量)利用配置于自卸车2的陀螺仪传感器26来检测。自卸车2的移动距离利用配置于自卸车2的速度传感器27来检测。陀螺仪传感器26的检测信号以及速度传感器27的检测信号被输出到自卸车2的行走控制器20。

[0181] 行走控制器20能够基于来自陀螺仪传感器26的检测信号，来求取相对于已知起点的自卸车2的方位(方位变化量)。行走控制器20能够基于来自速度传感器27的检测信号，来求取相对于已知起点的自卸车2的移动距离。行走控制器20基于来自陀螺仪传感器26的检测信号以及来自速度传感器27的检测信号，以使自卸车2按照在行走路径RP设定的路线数据行走的方式，来生成与自卸车2的行走有关的控制量。控制量包括加速信号、制动信号以及转向信号。行走控制器20基于转向信号、加速信号以及制动信号，来控制自卸车2的行走(操作)。

[0182] 当基于推测导航的自卸车2的行走距离增加时，由于陀螺仪传感器26以及速度传感器27中的一方或者两方的检测误差的累积，有可能导致推测出的位置(推测位置)与实际位置之间产生误差。其结果，自卸车2有可能偏离由处理装置12生成的路线数据而行走。在实施方式1中，行走控制器20一边对由推测导航导出(推测)的自卸车2的位置(推测位置)，使用由GPS接收器31检测到的GPS位置数据或者比对导航运算部33B计算出的位置数据进行校正，一边使自卸车2行走。

[0183] 即，在实施方式1中，组合推测导航行走模式和GPS行走模式以及比对导航行走模式中的至少一方，来使自卸车2行走。另外，自卸车2可以仅以推测导航行走模式行走，也可以仅以GPS行走模式行走，也可以仅以比对导航行走模式行走。

[0184] 行走控制器20基于来自陀螺仪传感器26的检测信号、来自速度传感器27的检测信号、来自GPS接收器31的GPS位置或者比对导航运算部33B检测到的位置，计算包括对自卸车2的位置进行校正的校正量的、与自卸车2的行走有关的控制量，以使自卸车2按照由路线数据规定的行走路径RP行走。行走控制器20基于计算出的校正量以及控制量，来控制自卸车2的行走(操作)，以使自卸车2按照行走路径RP行走。

[0185] 控制系统30的行走控制器20执行步骤ST1，基于GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置，通过推测导航使自卸车2按照在行走路径RP设定的路线数据行走。在实施方式1中，行走控制器20根据包括由管理装置10的处理装置12生成的路线数据以及由处理装置12设定的行走速度(目标行走速度)的行走条件数据，使自卸车2在装载场LPA、卸土场DPA，以及搬运路线HL中的至少一部分中行走。

[0186] 下面，位置测算控制器33的判定部33A执行步骤ST2，判定GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是否超过规定精度。即，在步骤ST2，位置测算控制器33的判定部33A判定GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的精度是否是高精度。具体地，位置测算控制器33的判定部33A判定GPS接收器31检测到的GPS位置的解是否是固定解。位置测算控制器33的判定部33A若判定为GPS接收器31检测到的GPS位置的解是固定解，即判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是高精度(步骤ST2：“是”)，则判定自卸车2的状态是否是使地图数据MI的精度降低的状态，即检测到的与土堤BK的位置有关的数据是否会使地图保存用数据库36所存储的地图数据MI的精度降低(步骤ST3)。具体地，在实施方式1中，位置测算控制器33的判定部33A基于速度传感器27的检测信号来判定自卸车2的行走速度是否是零，即自卸车2的状态是否是使地图数据MI的精度降低的状态即自卸车2是否已停车。这是因为在行走速度为零即自卸车2停车中的情况下，会由于本车辆以外的矿山机械4的工作等而产生的灰尘等导致地图信息MI混入噪点，从而有可能使地图信息MI的精度降低。

[0187] 位置测算控制器33的判定部33A在判定为自卸车2未停车，即判定为自卸车2的状态不是使地图数据MI的精度降低的状态的情况下(步骤ST3：“否”)，通过地图数据生成部33C来实施地图数据生成处理。地图数据生成部33C生成地图数据MI(步骤ST4)。即，位置测算控制器33执行步骤ST4，若判定为GPS接收器31检测到的GPS位置的检测精度是高精度，则基于GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置来使自卸车2按照路径位置存储部32A所存储的路线数据自主行走，并且从激光传感器24B的检测结果提取与土堤BK有关的检测结果，将提取到的与土堤BK有关的检测结果作为行走路径RP的地图数据MI存储到地图保存数据库
36中。具体地，首先，观测点坐标变换部38将以相对于激光传感器24B的方向以及距离规定的坐标所表示的激光传感器24B的检测结果的位置，变换成由X-Y坐标表示的坐标位置(步骤ST41)。

[0188] 观测点可用判断部39从由观测点坐标变换部38变换坐标后的检测结果中提取与土堤BK有关的检测结果(步骤ST42)。观测点可用判断部39在提取与土堤BK有关的检测结果时，首先从由观测点坐标变换部38变换坐标后的检测结果中去除各种噪点。

[0189] 观测点可用判断部39将去除各种噪点等后的检测结果与由X-Y坐标系表示位置并且以规定尺寸的栅格GR构成的检测结果合成。观测点可用判断部39将合成的检测结果输出到地图数据生成部33C和比对导航运算部33B双方。位置测算控制器33的地图数据生成部33C将观测点可用判断部39合成的检测结果亦即土堤BK的位置作为行走路径RP的地图数据MI存储到地图保存用数据库36中(步骤ST43)。此外，控制系统30通过执行步骤ST1至步骤ST4，在GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是高精度，并且速度传感器27检测到自卸车2未停车的期间，即判定为自卸车2的状态不是使地图数据MI的精度降低的状态的期间，持续进行如下处理：从激光传感器24B的检测结果提取与土堤BK有关的检测结果，并将提取到的与土堤BK有关的检测结果作为行走路径RP的地图数据MI进行存储。

[0190] 若位置测算控制器33的判定部33A判定为自卸车2已停车，即判定为自卸车2的状态是使地图数据MI的精度降低的状态(步骤ST3：“是”)，则停止地图数据MI的存储(步骤ST10)，返回步骤ST1。这样，位置测算控制器33的ROM(外部存储装置)333存储用于使作为计算机的位置测算控制器33执行步骤ST3、步骤ST4以及步骤ST10的程序。若判定部33A判定为自卸车2的状态是使地图数据MI的精度降低的状态(步骤ST3：“是”)，则控制系统30停止地图数据MI的存储(步骤ST10)，返回步骤ST1，由此在速度传感器27检测到自卸车2已停车的期间，即判定为自卸车2的状态是使地图数据MI的精度降低的状态的期间，地图保存用数据库36停止行走路径RP的地图数据MI的存储。

[0191] 此外，位置测算控制器33的判定部33A若判定为GPS接收器31检测到的GPS位置的解不是固定解，即判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度不是高精度(步骤ST2：“否”)，则判定自卸车2的状态是否是使位置测算精度降低的状态，即判定栅格地图生成部33C检测到的与土堤BK的位置有关的数据是否使地图保存用数据库36所存储的位置测算精度降低(步骤ST5)。具体而言，在实施方式1中，位置测算控制器33的判定部33A基于速度传感器27的检测信号来判定自卸车2的行走速度是否是零，即自卸车2的状态是否是使位置测算精度降低的状态即自卸车2是否已停车。这是因为在行走速度为零即自卸车2停车中的情况下，由于本车辆以外的矿山机械4的工作等而产生的灰尘等导致激光传感器24B的检测结果混入噪点，比对导航运算部33B的位置测算的精度可能降低。此外，这是因为在行走速度为零即自卸车2停车中的情况下，自卸车2的位置不会发生变化。

[0192] 在位置测算控制器33的判定部33A判定为自卸车2未停车，即判定为自卸车2的状态不是使位置测算精度降低的状态的情况下(步骤ST5：“否”)，比对导航运算部33B基于激光传感器24B的检测数据和地图保存用数据库36所存储且读入存储部33D的地图数据MI，计算自卸车2的位置以及方位，使自卸车2按照行走路径RP进行比对导航行走(步骤ST6)。即，若判定为GPS接收器31检测到的GPS位置的检测精度不是高精度，则位置测算控制器33通过比对激光传感器24B的检测结果和地图保存用数据库36存储的地图数据MI，来检测自卸车2的位置以及方位。

[0193] 具体地，观测点坐标变换部38将通过由相对于激光传感器24B的方向以及距离规定的坐标来表示的激光传感器24B的检测结果的位置变换成X-Y坐标的位置(步骤ST61)。观测点可用判断部39从通过观测点坐标变换部38变换坐标后的检测结果提取与土堤BK有关的检测结果(步骤ST62)。另外，步骤ST61是与步骤ST41相同的处理，步骤ST62是与步骤ST42相同的处理，因此省略详细说明。

[0194] 比对导航运算部33B使由观测点可用判断部39去除了噪点的检测结果通过隔离滤波器(Isolation Filter)，来对检测结果进行缩减(步骤ST63)。具体地，比对导航运算部33B仅留下通过观测点可用判断部39去除了噪点后的检测结果中相距规定距离的检测结果，而去除其它检测结果。通过步骤ST63的处理，能够将激光传感器24B的检测结果削减到五分之一至六分之一的程度。

[0195] 比对导航运算部33B通过粒子滤波器PF来合并陀螺仪传感器26的检测数据、速度传感器27的检测数据、激光传感器24B的检测数据以及地图保存用数据库36所存储且读入存储部33D的地图数据MI，来计算自卸车2的位置以及方位(步骤ST64)。计算出的多个位置以及方位在下一次执行步骤ST6时，作为在步骤ST641中计算出的多个位置以及方位来使用。

[0196] 此外，若计算出的自卸车2的位置以及方位不属于以下全部情况，则比对导航运算部33B利用检测到的位置以及方位来执行推测导航(步骤ST1)，位置测算控制器33控制自卸车2的行走(操作)以使自卸车2按照行走路径RP行走，即：根据激光传感器24B在故障中检测到的检测结果检测到的；根据陀螺仪传感器26在故障中检测到的检测结果检测到的；根据少于规定数的激光传感器24B的检测结果检测到的；使用可靠度低于规定的可靠度并且似然低于规定值、推定精度低于规定值、基于推测导航的位置以及方位的偏差大于规定值等存在问题的地图数据MI检测到的。这样，控制系统1通过执行步骤ST1、步骤ST2、步骤ST5以及步骤ST6，在GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度不是高精度，并且速度传感器27检测到自卸车2未停车的期间，即判定为自卸车2的状态不是使位置测算精度降低的状态的期间，持续地通过比对激光传感器24B的检测结果和地图保存用数据库36所存储的行走路径RP的地图数据MI来检测自卸车2的位置以及方位，行走控制器20基于位置测算控制器33检测到的自卸车2的位置以及方位，使自卸车2按照行走路径RP行走。

[0197] 若位置测算控制器33的判定部33A判定为自卸车2已停车，即判定为自卸车2的状态是使位置测算精度降低的状态(步骤ST5：“是”)，则返回步骤ST1。若判定部33A判定为自卸车2的状态是使位置测算精度降低的状态(步骤ST5：“是”)，则返回步骤ST1，由此位置测算控制器33在速度传感器27检测到自卸车2已停车的期间，即判定为自卸车2的状态是使位置测算精度降低的状态的期间，停止通过比对激光传感器24B的检测结果和地图保存用数据库36存储的行走路径RP的地图数据MI检测自卸车2的位置以及方位。

[0198] 地图数据的管理以及生成

[0199] 如上述那样，在自卸车2在行走路径RP上行走的情况下，对根据推测导航导出的自卸车2的位置基于通过GPS接收器31检测到的GPS位置或者通过比对导航位置运算部33B计算出的绝对位置来校正。在以下的说明中，可以将使用作为通过GPS接收器31检测到的检测数据的GPS位置来控制自卸车2的行走称为GPS行走，将使用通过比对导航位置运算部33B推测出的绝对位置来控制自卸车2的行走称为比对导航行走。

[0200] 自卸车2具备：GPS接收器31，其是检测自卸车2的GPS位置的位置检测装置；以及激光传感器24B，其是非接触地检测自卸车2所行走的行走路径RP以及作为行走路径RP旁边的物体的土堤BK的非接触传感器。地图数据生成部33C基于GPS接收器31的检测数据和激光传感器24B的检测数据，生成作为自卸车2的作业现场的矿山的地图数据MI。在本实施方式中，地图数据生成部33C基于GPS接收器31的检测数据和激光传感器24B的检测数据，来生成包括土堤BK的矿山的行走路径RP的地图数据MI。由地图数据生成部33C生成出的地图数据暂且存储在作为作业区域的存储部33D后，就被存储在地图保存用数据库36中。地图数据生成处理在GPS接收器31的GPS位置检测精度超过规定精度的高精度时实施。

[0201] 地图数据生成处理在任意的定时实施，该地图生成处理中生成出的地图数据蓄积到地图保存用数据库36。在矿山实施挖掘作业，装载场LPA的位置或者形状、卸土场DPA的位置或者形状、以及搬运路线HL的位置或者形状每天发生着变化。因此，在过去的规定期间生成出的旧地图数据MI与挖掘现场的实况地形不同的可能性较高。为了抑制在地图保存用数据库36存储的地图数据MI与当前状况的挖掘现场的状态不同，地图数据生成处理在不同的多个规定期间的各个期间实施。

[0202] 矿山的挖掘现场巨大。因此，矿山的地图数据MI的数据量庞大。若保持在不同的多个期间的各个期间生成出的多个地图数据MI在地图保存用数据库36中蓄积的状态放置不管，则地图保存用数据库36所存储的数据量会变得庞大，而需要大容量的地图保存用数据库36。

[0203] 在实施方式1中，在地图数据生成部33C基于在过去的规定期间获取到的GPS接收器31的检测数据和激光传感器24B的检测数据而生成出的过去地图数据被存储在地图保存用数据库36中，而基于当前GPS接收器31的检测数据和激光传感器24B的检测数据而生成出的当前地图数据被存储在作为作业区域的存储部33D中的情况下，合并地图数据计算部33G合并地图保存用数据库36所存储的过去地图数据和存储部33D所存储的当前地图数据来计算合并地图数据。在比对导航行走中，计算出的合并地图数据被读入存储部33D。在比对导航行走中，比对导航位置运算部33B比对被读入存储部33D的合并地图数据和激光传感器24B的检测数据，计算自卸车2的绝对位置。作为行走控制部发挥功能的行走控制器20基于由比对导航位置运算部33B计算出的自卸车2的绝对位置和由处理装置12以及行走路径生成装置32设定的行走路径RP(路线数据)，以使自卸车2按照所设定的路线数据来行走的方式，来控制自卸车2的行走。

[0204] 此外，在实施方式1中，在不同的过去多个规定期间的各个期间实施地图数据生成处理，在地图保存用数据库36存储有多个过去地图数据的情况下，当存储部33D所存储的当前地图数据被存储在地图保存用数据库36中时，删除地图保存用数据库36所存储的多个过去地图数据中的至少一个过去地图数据。

[0205] 图9是表示矿山的挖掘现场的规定区域的一个示例的图。如图9所示，在规定区域，设定包括装载场LPA、卸土场DPA、多个搬运路线HL以及多个交叉点IL的自卸车2能够行走的工作区域KP。规定区域的外形实际上是四边形。在生成规定区域的地图数据MI时，自卸车2在规定区域的工作区域KP上行走。

[0206] 图10是表示实施方式1涉及的地图数据MI的管理以及生成方法的一个示例的流程图。图11是用于说明位置测算控制器33的动作的示意图。图12是用于说明生成合并地图数据处理的示意图。

[0207] 在地图保存用数据库36，存储有在不同的过去多个规定期间的各个期间生成出的多个过去地图数据。在图11以及图12所示的示例中，存储有三个过去地图数据(过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3)。在地图保存用数据库36，多个过去地图数据分别与被规定期间所关联的時刻数据一起被文件化，被管理。

[0208] 过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3是作为矿山的作业现场的挖掘现场的同一个规定区域的地图数据。在实施方式1中，过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3中过去地图数据3是最旧的数据(最为过去的期间生成出的数据)，过去地图数据1是最新的数据(在最新期间生成出的数据)，过去地图数据2是在过去地图数据1生成出的期间和过去地图数据3生成出的期间之间的期间生成出的数据。

[0209] 自卸车2开始行走，开始地图文件生成处理。通过GPS接收器31检测自卸车2的绝对位置的同时，激光传感器24B检测行走路径RP旁边的土堤BK。地图数据生成部33C基于GPS接收器31的检测数据和激光传感器24B的检测数据，来生成规定区域的地图数据。如图11所示，生成中的当前地图数据被存储在作为位置测算控制器33的作业区域的存储部(RAM)33D中(步骤ST70)。

[0210] 更新部33E判定在过去的规定期间生成并在地图保存用数据库36存储的过去地图数据生成之后经过的时间是否超过规定时间(步骤ST71)。即，更新部33E针对地图保存用数据库36所保存的过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3分别判定其生成之后经过的时间是否超过规定时间。

[0211] 在步骤ST71判定为存在生成之后经过的时间超过规定时间的过去地图数据的情况下(步骤ST71：“是”)，更新部33E将存储部33D所存储的生成中的当前地图数据作为最新的过去地图数据，存储在地图保存用数据库36中(步骤ST72)。

[0212] 更新部33E在存储部33D的当前地图数据被存储在地图保存用数据库36中时，删除地图保存用数据库36所存储的多个过去地图数据中的至少一个过去地图数据(步骤ST73)。在实施方式1中，当地图保存用数据库36所存储的当前地图数据的数据数以及过去地图数据的数据数之和超过规定值时，更新部33E删除地图保存用数据库36所存储的多个过去地图数据中的至少一个过去地图数据，使地图保存用数据库36存储当前地图数据。在实施方式1中，删除地图保存用数据库36所存储的过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3中的最旧的过去地图数据3。

[0213] 在步骤ST71，判定为生成之后经过的时间超过规定时间的过去地图数据并不存在的情况下(步骤ST71：“否”)，或者步骤ST73的处理结束了的情况下，通过判定部33A，来判定GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是否是高精度(步骤ST74)。

[0214] 在步骤ST74判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度是高精度(是固定解)的情况下(步骤ST74：“是”)，持续进行地图数据生成处理。存储部33D所存储的生成中的当前地图数据被依次更新(步骤ST75)。

[0215] 在步骤ST74判定为GPS接收器31检测到的自卸车2的GPS位置的检测精度不是高精度(不是固定解)的情况下(步骤ST74：“否”)，实施比对导航行走。

[0216] 在比对导航行走中，合并地图数据计算部33G合并地图保存用数据库36所存储的过去地图数据和存储部33D所存储的当前地图数据来计算合并地图数据(步骤ST76)。如图11所示，在地图保存用数据库36存储有过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据
3，存储部33D存储有当前地图数据的情况下，合并地图数据计算部33G将当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3合并。

[0217] 如上述那样，地图数据由多个栅格GR规定。地图数据的各栅格GR包括表示有无土堤BK的二进制数据(1位数据)。在实施方式1中，过去地图数据和当前地图数据的合并包括计算过去地图数据中表示矿山规定区域的特定位置的栅格GR的二进制数据和当前地图数据中表示矿山规定区域的特定位置的栅格GR的二进制数据之逻辑或的处理。

[0218] 图12是用于说明计算当前地图数据和过去地图数据之逻辑或的处理的示意图。当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3分别由多个栅格GR规定。多个栅格GR分别被给予X-Y坐标系中的坐标数据。栅格GR的坐标数据表示全局坐标系中的绝对位置。当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3是同一个规定区域的地图数据。因此，例如，当前地图数据的坐标数据(x1，y1)、过去地图数据1的坐标数据(x1，y1)、过去地图数据2的坐标数据(x1，y1)以及过去地图数据3的坐标数据(x1，y1)表示同一个位置。此外，各地图数据的各坐标数据包括表示有无土堤BK的二进制数据(1位数据)。

[0219] 作为一个示例，当前地图数据包括表示在坐标数据(x3，y1)、(x2，y2)、(x2，y3)、(x3，y4)、(x3，y5)存在土堤BK的二进制数据。过去地图数据1包括表示在坐标数据(x2，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x3，y4)、(x3，y5)存在土堤BK的二进制数据。过去地图数据2包括表示在坐标数据(x2，y1)、(x2，y2)、(x2，y3)、(x3，y4)、(x3，y5)存在土堤BK的二进制数据。过去地图数据3包括表示在坐标数据(x3，y1)、(x2，y2)、(x3，y3)、(x3，y4)、(x3，y5)存在土堤BK的二进制数据。

[0220] 当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3之逻辑或是表示同一个位置的坐标数据之逻辑或。因此，如图12所示，表示当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3之逻辑或的合并地图数据包括表示在坐标数据(x2，y1)、(x3，y1)、(x2，y2)、(x2，y3)、(x3，y3)、(x3，y4)、(x3，y5)存在土堤BK的二进制数据。

[0221] 在生成出表示当前地图数据、过去地图数据1、过去地图数据2以及过去地图数据3之逻辑或的合并地图数据后，位置运算部33B比对合并地图数据(逻辑或)和激光传感器24B的检测数据，计算规定区域的自卸车2的绝对位置。行走控制器20基于由位置运算部33B计算出的自卸车2的位置和设定的路线数据，使自卸车2进行比对导航行走(步骤ST77)。

[0222] 作用以及效果

[0223] 如以上说明那样，根据实施方式1，在过去的规定期间生成出的过去地图数据被存储在地图保存用数据库36，并且作为在比对导航行走中计算自卸车2的绝对位置所参照的地图数据，使用将在地图保存用数据库36存储的过去地图数据和实时地生成中的存储部33D所存储的当前地图数据合并而成的合并地图数据，因此能够生成与挖掘现场的状态的变化对应的确切的地图数据，在比对导航行走使用。

[0224] 此外，根据实施方式1，计算表示同一个规定区域的当前地图数据和过去地图数据之逻辑或。由此，能够提高合并地图数据的可靠性，高精度地实施比对导航行走。

[0225] 此外，在矿山实施挖掘作业，装载场LPA的位置或者形状、卸土场DPA的位置或者形状以及搬运路线HL的位置或者形状每天发生着变化。因此，旧的地图数据与当前状况的挖掘现场的状态不同的可能性较高。根据实施方式1，在当前生成出并被存储在存储部33D中的当前地图数据被存储在地图保存用数据库36时，地图保存用数据库36所存储的多个过去地图数据中的最旧的过去地图数据被删除，因此，能够抑制地图保存用数据库36所存储的过去地图数据与当前状况的挖掘现场的状态不同。

[0226] 此外，矿山的挖掘现场巨大。因此，矿山的地图数据的数据量庞大。在管理庞大数据量的地图数据的情况下，需要大容量的地图保存用数据库36。根据实施方式1，旧的过去地图数据被从地图保存用数据库36删除，因此能够一边保留最新的过去地图数据，一边抑制地图保存用数据库36所存储的数据量变得庞大。

[0227] 另外，在实施方式1中，在不同的过去多个规定期间的各个期间生成出的多个过去地图数据被存储在地图保存用数据库36中的情况下，也可以不删除最旧的过去地图数据。例如，也可以删除多个过去地图数据中被评价为可靠性最低的过去地图数据。例如，自卸车
2在行走路径RP中打滑的状态下生成出的地图数据可以被认为可靠性较低。通过在地图数据生成处理中与获取地图数据同时获取自卸车2有无打滑的数据，能够评价地图数据的可靠性。

[0228] 其它实施方式

[0229] 另外，在上述各个实施方式中，如图13的示意图所示，假设地图保存用数据库36被配置于自卸车2，在配置于自卸车2的地图保存用数据库36中管理在地图数据生成处理中生成出的地图数据，并将其使用于比对导航行走。如图14的示意图所示，存储并管理地图数据的地图保存用数据库36也可以设置于在与自卸车2不同的位置处配置的管控设施7的计算机11。例如，计算机11的存储装置13的外部存储装置也可以作为地图保存用数据库36发挥功能。在由自卸车2实施的地图数据生成处理中生成出的地图数据(过去地图数据)通过通信系统9以无线发送给管理设施7的计算机11。在自卸车2中执行比对导航行走的情况下，合并计算机11的存储装置13的外部存储装置所存储的过去地图数据和当前生成中的当前地图数据，来生成合并地图数据。

[0230] 另外，在上述各个实施方式中，在比对导航行走时以及地图数据生成处理中，利用了非接触传感器24中的激光传感器24B的检测数据。在比对导航行走时以及地图数据生成处理中的至少一方，也可以利用非接触传感器24中的雷达24A的检测数据。另外，非接触传感器24是能够计测与自卸车2周围物体的相对位置的测距传感器即可。例如，还可以使用获取自卸车2周围物体的光学图像的拍摄装置作为非接触传感器24。

[0231] 另外，在上述各个实施方式中，多个过去地图数据分别也可以包括分割规定区域而成的分割区域的位置数据。此外，在上述各个实施方式中，地图数据表示规定区域的整体，但是也可以按照分割规定区域而成的每个分割区域来实施地图数据的生成、存储以及合并等管理。

[0232] 上述各个实施方式的结构要素包括本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质相同的结构要素、所谓的等同范围的结构要素。此外，上述各个实施方式的结构要素能够适当地组合。此外，还存在不利用其中一部分结构要素的情况。