作業機械的控制系統、作業機械以及作業機械的管理系統的製作方法

2024-01-19 19:07:15 2

本發明涉及作業機械的控制系統、作業機械以及作業機械的管理系統。

背景技術：

在礦山的開採現場，例如運行有專利文獻1所公開那樣的自卸車等作業機械。

在先技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開平11-242520號公報

技術實現要素：

發明要解決的技術問題

當在礦山的行駛路徑上自主行駛的作業機械的電離層產生異常時，使用全球導航衛星系統檢測到的位置的精度會降低，有時會使運行停止。其結果是，可能導致礦山中的生產率降低。

本發明的目的在於，提供一種能夠抑制礦山中的生產率降低的作業機械的控制系統、作業機械以及作業機械的管理系統。

用於解決技術問題的方案

根據本發明的第一方案，提供一種作業機械的控制系統，其是在行駛路徑上行駛的作業機械的控制系統，所述作業機械的控制系統具備：位置檢測機構，其檢測所述作業機械的位置；非接觸傳感器，其檢測所述作業機械的周圍的物體的位置；以及控制部，其從所述位置檢測機構的檢測結果以及所述非接觸傳感器的檢測結果中抽出被檢測物信息，並去除屏蔽區域的內側的所述被檢測物信息，該屏蔽區域以包含所述行駛路徑的周邊中的、由於使用機械而地形發生變化的地形變化部分的方式設定。

根據本發明的第二方案，提供一種作業機械的控制系統，其是在行駛路徑上行駛的作業機械的控制系統，所述作業機械的控制系統具備：位置檢測機構，其檢測所述作業機械的位置；非接觸傳感器，其檢測所述作業機械的周圍的物體的位置；以及計測輸出機構，其進行確定動作，在該確定動作中，通過對照地圖信息與所述非接觸傳感器的檢測結果來確定所述作業機械的位置，所述地圖信息是基於所述位置檢測機構的檢測結果以及所述非接觸傳感器的檢測結果而生成的，所述計測輸出機構在進行所述確定動作時，使用去除了規定的屏蔽區域內的位置後的所述地圖信息。

根據本發明的第三方案，提供一種作業機械，其具備：在礦山的行駛路徑上行駛的作業機械主體；以及本發明的第一方案所記載的作業機械的控制系統。

根據本發明的第四方案，提供一種作業機械的管理系統，其具備：本發明的第二方案所記載的作業機械；以及管制設施，其設於礦山，並發送與所述行駛路徑的周邊中的、由於使用機械而地形發生變化的地形變化部分以及所述機械中的至少一方的位置相關的位置關聯信息，所述作業機械的控制系統接收所述位置關聯信息，並基於接收到的所述位置關聯信息來設定所述屏蔽區域。

發明效果

根據本發明，能夠抑制礦山中的生產率降低。

附圖說明

圖1是示出實施方式1所涉及的作業機械的管理系統的一例的圖。

圖2是示出應用了實施方式1所涉及的作業機械的管理系統的礦山的一例的俯視圖。

圖3是實施方式1所涉及的自卸車的控制框圖。

圖4是實施方式1所涉及的自卸車的硬體結構圖。

圖5是示出實施方式1所涉及的障礙物傳感器的雷射傳感器的檢測範圍的俯視圖。

圖6是對實施方式1所涉及的作業機械的控制系統的位置計測控制器的對照導航位置運算部檢測位置以及方位的方法進行說明的圖。

圖7是示出實施方式1所涉及的作業機械的控制系統的地圖保存用資料庫所存儲的地圖信息的一部分的圖。

圖8是將圖7中的xiv部放大示出的圖。

圖9是說明雷射傳感器所進行的檢測的一例的圖。

圖10是說明雷射傳感器所進行的檢測的一例的圖。

圖11是示出根據檢測結果而生成的地圖信息的一例的圖。

圖12是示出根據檢測結果而生成的檢測信息的一例的圖。

圖13是示出觀測點可利用判斷部的一例的框圖。

圖14是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖15是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖16是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖17是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖18是說明雷射傳感器所進行的檢測的一例的圖。

圖19是說明雷射傳感器所進行的檢測的一例的圖。

圖20是示出檢測信息以及地圖信息的一例的圖。

圖21是示出檢測信息的一例的圖。

圖22是實施方式1所涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一例。

圖23是圖22的步驟st3的流程圖的一例。

圖24是圖22的步驟st4的流程圖的一例。

圖25是說明雷射傳感器所進行的檢測的一例的圖。

圖26是示出檢測信息的一例的圖。

圖27是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖28是示出屏蔽區域的一例的圖。

圖29是示出自卸車與管制設施之間的通信動作的一例的流程圖。

具體實施方式

以下，基於附圖對本發明的實施方式進行說明。需要說明的是，並不通過該實施方式來限定該發明。另外，下述實施方式中的構成要素包含本領域技術人員能夠容易置換的構成要素或者實質上相同的構成要素。

圖1是示出本實施方式所涉及的作業機械的管理系統的一例的圖。圖2是示出本實施方式所涉及的作業機械的管理系統以及應用了作業機械的管理系統1的礦山的一例的俯視圖。

作業機械的管理系統1(以下稱作管理系統)進行作業機械的管理。作業機械的管理包含作業機械的運行管理、作業機械的生產率的評價、作業機械的操作員的操作技術的評價、作業機械的維護以及作業機械的異常診斷中的至少一個。

作業機械是指用於礦山中的各種作業的機械類的總稱。作業機械包含鑽探機械、挖掘機械、裝載機械、搬運機械、破碎機以及作業者所駕駛的車輛中的至少一個。挖掘機械能夠挖掘礦山。裝載機械能夠向搬運機械裝載貨物。裝載機械包含液壓挖掘機、電動挖掘機以及輪式裝載機中的至少一個。搬運機械包含能夠在礦山中移動的移動體，能夠搬運貨物。搬運機械包含自卸車。貨物包含通過開採產生的砂土以及礦石中的至少一方。破碎機將從搬運機械投入來的排土破碎。

通過管理系統1來管理在礦山中行駛的作為作業機械的搬運機械，在本實施方式中，對管理作為作業機械的自卸車2的例子進行說明。如圖1以及圖2所示，自卸車2在礦山中的裝載場lpa、排土場dpa、通往裝載場lpa及排土場dpa中的至少一方的搬運路hl、以及搬運路hl彼此交叉的交叉點is中的至少一部分運行。至少一個排土場dpa存在配置有將排土破碎的破碎機cr的情況。礦山在裝載場lpa的外側、排土場dpa的外側以及搬運路hl的外側中的至少一處以上設置有堆積土而構成的堤臺bk。

自卸車2是能夠在礦山中移動的移動體。自卸車2能夠在裝載場lpa、排土場dpa、搬運路hl以及交叉點is中的至少一部分行駛。即，設於礦山的自卸車2的行駛路徑rp包含裝載場lpa、排土場dpa、搬運路hl以及交叉點is中的至少一部分。礦山中設置有從自卸車2的運行區域的表面向上方突出了規定高度以上的上方突出物vp。在實施方式1中，上方突出物vp包含：在行駛路徑rp的外側設置的堤臺bk；在裝載場lpa、排土場dpa以及搬運路hl中的至少一個設置的人造物af；以及在裝載場lpa、排土場dpa以及搬運路hl中的至少一個設置的壁wl，但也包含標識、建築物等人造物、巖石等。規定高度是不希望自卸車2在自主行駛時超過上方突出物vp的高度。

自卸車2在裝載場lpa中裝載貨物。自卸車2在排土場dpa中卸下(排出)貨物。自卸車2在設置有破碎機cr的排土場dpa中向破碎機cr內投入作為貨物的排土。自卸車2是在礦山中進行作業時通常根據來自管理裝置10的指令信號在行駛路徑rp上自主行駛的、所謂的無人自卸車。自卸車2自主行駛是指，自卸車2不通過作業者的操作進行行駛，而是根據來自管理裝置10的指令信號進行行駛。另外，自卸車2也能夠通過作業者(司機)的操作進行行駛。

在圖1中，管理系統1具備：在設置於礦山的管制設施7配置的管理裝置10；通信系統9；自卸車2；以及其他作業機械3。管理裝置10設置在礦山的管制設施7中且不移動。另外，管理裝置10也可以進行移動。通信系統9在管理裝置10、自卸車2以及其他作業機械3之間通過無線通信來傳遞信息。通信系統9能夠在管理裝置10與自卸車2之間、管理裝置10與其他作業機械3之間以及自卸車2與其他作業機械3之間雙向地進行無線通信。在本實施方式中，通信系統9具有多個將信號(電波)中繼的中繼器6。

在本實施方式中，利用rtk-gnss(realtimekinematic-globalnavigationsatellitesystem，gnss是指全球導航衛星系統)來檢測自卸車2的位置以及其他作業機械3的位置。作為全球導航衛星系統的一例，列舉有gps(globalpositioningsystem)，但不局限於此。rtk-gnss具有多個測位衛星5。rtk-gnss檢測用於規定緯度、經度以及高度的坐標系(全球坐標系)中的位置。由rtk-gnss檢測的位置包含緯度、經度以及高度的坐標信息。利用rtk-gnss來檢測礦山中的自卸車2的位置以及其他作業機械3的位置。利用rtk-gnss檢測的位置是在全球坐標系中規定的絕對位置。在以下的說明中，適當將利用rtk-gnss檢測的位置稱為gps位置。gps位置是絕對位置，是緯度、經度及高度的坐標信息(坐標值)。另外，在rtk-gnss中，由於測位衛星5的配置、電離層、對流圈或者接收來自測位衛星5的信息的天線周邊的地形的影響，測位的狀態會發生變化。在該測位的狀態中，例如具有fix解(精度為±1cm至2cm左右)、float解(精度為±10cm至幾m左右)、single解(精度為±幾m左右)、非測位(不能夠測位計算)等。

另外，管理系統1利用由圖2所示的相互正交的x軸方向和y軸方向規定的坐標(以下記作x-y坐標)來管理礦山中的自卸車2以及其他作業機械3的位置。另外，管理系統1將北設為零度、東設為90度、南設為180度、西設為270度來管理自卸車2以及其他作業機械3的方位。自卸車2以及其他作業機械3的方位是自卸車2以及其他作業機械3向前方行駛時移動的方向。需要說明的是，在本實施方式中，y軸方向表示北，但不局限於此。

接著，對配置於管制設施7的管理裝置10進行說明。管理裝置10向自卸車2的作業機械的控制系統30發送用於指定設於礦山的行駛路徑rp的信息即行駛路徑信息，如圖1所示，管理裝置10具備計算機11、顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19。

計算機11具備處理裝置12、存儲裝置13以及輸入輸出部15。顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19經由輸入輸出部15而與計算機11連接。輸入輸出部15用於處理裝置12與顯示裝置16、輸入裝置17、無線通信裝置18以及gps基站19中的至少一個之間的信息的輸入輸出(接口)。

處理裝置12執行與自卸車2的管理相關的各種處理以及與其他作業機械3的管理相關的各種處理。處理裝置12對經由通信系統9獲得的、與自卸車2的位置相關的信息以及與其他作業機械3的位置相關的信息進行處理。處理裝置12生成自卸車2的行駛路徑信息。存儲裝置13與處理裝置12連接。存儲裝置13存儲與自卸車2的管理相關的各種信息以及與其他作業機械3的管理相關的各種信息。存儲裝置13存儲自卸車2的位置以及其他作業機械3的位置。存儲裝置13存儲用於使處理裝置12執行各種處理的電腦程式。

顯示裝置16例如包含液晶顯示器那樣的平板顯示器。顯示裝置16能夠顯示與自卸車2的位置相關的信息以及與其他作業機械3的位置相關的信息。輸入裝置17包含鍵盤、觸摸面板以及滑鼠中的至少一個。輸入裝置17作為能夠向處理裝置12輸入操作信號的操作部發揮功能。

無線通信裝置18配置在管制設施7中。無線通信裝置18是通信系統9的一部分。無線通信裝置18經由輸入輸出部15而與處理裝置12連接。無線通信裝置18具有天線18a。無線通信裝置18能夠接收從自卸車2以及其他作業機械3中的至少一方發送來的信息。由無線通信裝置18接收到的信息被輸出至處理裝置12並存儲(登記)於存儲裝置13。無線通信裝置18能夠向自卸車2和其他作業機械3中的至少一個發送信息。無線通信裝置18能夠發送關於自卸車2以及其他作業機械3等移動物體的位置信息(移動物體位置信息)。該移動物體位置信息包含例如關於上述的x坐標以及y坐標的坐標信息。

gps基站19配置在管制設施7中。gps基站19至少具備：接收來自多個測位衛星5的信息的天線19a；以及與天線19a連接的收發裝置19b。收發裝置19b至少具備：經由天線19a接收來自測位衛星5的信息的接收器；經由天線19c向自卸車2發送信息的發送器；具有cpu(centralprocessingunit)這樣的微處理器的運算處理裝置；以及具有rom(readonlymemory)或ram(randomaccessmemory)這樣的存儲器的存儲裝置。收發裝置19b根據天線19a接收到的信息來檢測gps基站19的gps位置，並且生成用於修正自卸車2的gps位置的修正觀測信息。gps基站19的收發裝置19b通過天線19c向自卸車2以及其他作業機械3發送修正觀測信息。需要說明的是，gps基站19也可以取代天線19c而經由天線18a發送修正觀測信息。

計算機11至少具備：通信用的輸入輸出部15；執行控制程序的cpu(centralprocessingunit)；存儲控制程序的rom(readonlymemory)；作為cpu的作業區域而使用的ram(randomaccessmemory)；以及由cpu登記信息的非易失性存儲器。處理裝置12的功能通過cpu讀入在rom存儲的控制程序並在ram的作業區域執行來實現。存儲裝置13的功能通過rom存儲控制程序以及由cpu將信息登記於非易失性存儲器來實現。非易失性存儲器包含閃速存儲器以及硬碟驅動器中的至少一個，用於實現資料庫13b。另外，也可以通過多個處理電路協作來實現處理裝置12以及存儲裝置13的功能。

接著，對其他作業機械3進行說明。在本實施方式中，其他作業機械3是自卸車2以外的作業機械，通過作業者的操作進行驅動。其他作業機械3至少具備：包含cpu(centralprocessingunit)且執行與作業內容相關的各種處理的處理裝置；檢測gps位置的gps接收器；以及與管制設施7的無線通信裝置18之間收發信息的無線通信裝置。其他作業機械3的無線通信裝置每規定時間向管制設施7的無線通信裝置18發送gps位置。

接著，對自卸車2進行說明。圖3是本實施方式所涉及的自卸車的控制框圖。圖4是本實施方式所涉及的自卸車的硬體結構圖。圖5是示出本實施方式所涉及的障礙物傳感器的雷射傳感器的檢測範圍的俯視圖。

如圖4所示，自卸車2具備車輛主體21、車箱22、車輪23、障礙物傳感器24以及作業機械的控制系統30。車輛主體21在包含行駛路徑rp的運行區域中行駛。需要說明的是，運行區域是包含搬運路hl、裝載場lpa、排土場dpa以及交叉點的區域，是自卸車2在進行行駛以及作業時通過的區域。在車輛主體21中配置有柴油發動機這樣的內燃機2e、通過內燃機2e工作的發電機2g以及利用由發電機產生的電力工作的電動機23m。由電動機23m驅動車輪23中的後輪23r。需要說明的是，內燃機2e的動力也可以經由包含液力變矩器在內的傳動裝置而傳遞至後輪23r。另外，車輛主體21具備使車輪23中的前輪23f轉向的操作裝置2s。車箱22被裝載機械裝載貨物，且在排出作業中抬起而將貨物排出。

障礙物傳感器24配置在車輛主體21的前部的下部。障礙物傳感器24以非接觸的方式檢測車輛主體21的前方的障礙物。在本實施方式中，障礙物傳感器24具備多個雷達24a以及作為非接觸傳感器的雷射傳感器24b。雷達24a發射電波且向障礙物照射該電波，並且接收由障礙物反射回的電波。由此，雷達24a能夠檢測障礙物相對於雷達24a的方向以及距離。在本實施方式中，雷達24a在車輛主體21的左右方向上隔開間隔地設置有三個，但不局限於此。

雷射傳感器24b檢測自卸車2的周圍的物體的位置，其發射雷射光線且向作為物體的障礙物照射該雷射光線，並且接收由障礙物反射回的雷射光線。由此，雷射傳感器24b能夠檢測障礙物相對於雷射傳感器24b的方向以及距離。為了使雷射傳感器24b發射雷射光線並接收反射回的雷射光線，雷射傳感器24b的分辨能力高於雷達24a的分辨能力。在本實施方式中，雷射傳感器24b在車輛主體21的左右方向上隔開間隔地設置有兩個，但不局限於此。

另外，雷達24a以及雷射傳感器24b與作業機械的控制系統30的第二通信線35b連接。另外，雷射傳感器24b與作業機械的控制系統30的位置計測控制器33連接。

接著，對作業機械的控制系統進行說明。圖6是對本實施方式所涉及的作業機械的控制系統的位置計測控制器的對照導航位置運算部檢測位置以及方位的方法進行說明的圖。圖7是示出本實施方式所涉及的作業機械的控制系統的地圖保存用資料庫所存儲的地圖信息的一部分的圖。圖8是將圖7中的xiv部放大示出的圖。

作業機械的控制系統30是沒置於自卸車2且使自卸車2按照行駛路徑rp自主行駛的系統。如圖4所示，作業機械的控制系統30至少具備陀螺傳感器26、速度傳感器27、gps接收器31、行駛路徑作成裝置32、位置計測控制器33、行駛控制器20、雷射傳感器24b、無線通信裝置34以及地圖保存用資料庫36。此外，作業機械的控制系統30具備第一通信線35a、第二通信線35b以及安全控制器40。

如圖4所示，行駛控制器20、行駛路徑作成裝置32、位置計測控制器33、地圖保存用資料庫36以及安全控制器40與第一通信線35a連接。它們經由第一通信線35相互進行通信來收發信息。行駛控制器20以及安全控制器40還與第二通信線35b連接。它們經由第二通信線35b相互進行通信而收發信息。在實施方式1中，使用了第一通信線35a以及第二通信線35b的通信規格採用被標準化為iso11898以及iso11519的can(controllerareanetwork)，但不局限於此。

陀螺傳感器26檢測自卸車2的方位(方位變化量)。陀螺傳感器26與行駛控制器20連接。陀螺傳感器26將作為檢測結果的檢測信號輸出至行駛控制器20。行駛控制器20基於陀螺傳感器26的檢測信號，能夠求出自卸車2的方位(方位變化量)。

速度傳感器27檢測自卸車2的行駛速度。在本實施方式中，速度傳感器27檢測車輪23的旋轉速度，從而檢測自卸車2的速度(行駛速度)。速度傳感器27與行駛控制器20連接。速度傳感器27將作為檢測結果的檢測信號輸出至行駛控制器20。行駛控制器20基於速度傳感器27的檢測信號以及來自內置於行駛控制器20的計時器的時間信息，能夠求出自卸車2的移動距離。

gps接收器31是使用gps來檢測自卸車2的位置、即gps位置的位置檢測機構。gps接收器31至少連接有接收來自測位衛星5的信息的天線31a以及接收來自gps基站19的修正觀測信息的天線31b。天線31a將基於從測位衛星5接收到的信息的信號輸出至gps接收器31，天線31b將基於接收到的修正觀測信息的信號輸出至gps接收器31。gps接收器31使用來自測位衛星5的信息以及來自gps基站19的修正觀測信息，來檢測天線31a的位置(gps位置)。具體而言，gps接收器31對來自測位衛星5的信息與來自gps基站19的修正觀測信息進行比較，求出到任意的測位衛星5的距離，並且，調查來自測位衛星5的電波的位相來檢測天線31a的位置(gps位置)。在本實施方式中，gps接收器31使用rtk(realtimekinematic)-gnss，但不局限於此。

gps接收器31通過檢測天線31a的位置(gps位置)來檢測自卸車2的位置(gps位置)。另外，gps接收器31在檢測天線31a的位置的過程中，基於天線31a接收到信息的測位衛星5的數量等，來檢測表示所檢測到的gps位置的精度的fix解、float解或者single解。gps接收器31在不能夠對gps位置進行測位計算的情況下，輸出作為非測位的信號。在本實施方式中，fix解的gps位置的精度是自卸車2能夠進行自主行駛的精度，float解、single解的gps位置的精度是自卸車2無法進行自主行駛的精度，但不局限於此。這樣，gps接收器31檢測表示所檢測到的gps位置的精度的fix解、float解或者single解，在不能夠進行測位計算的情況下，將作為非測位的信號經由行駛路徑作成裝置32而輸出至行駛控制器20以及位置計測控制器33。

如圖3所示，行駛路徑作成裝置32具備路徑位置存儲部32a，該路徑位置存儲部32a是對管理裝置10的處理裝置12所生成的行駛路徑信息進行存儲的路徑位置存儲機構。行駛路徑作成裝置32與連接有天線34a的無線通信裝置34連接。無線通信裝置34能夠接收從管理裝置10以及本車輛以外的作業機械4中的至少一個發送來的信息(包含指令信號)。需要說明的是，本車輛以外的作業機械4是設置有作業機械的控制系統30的自卸車2以外的作業機械4，包含鑽探機械、挖掘機械、裝載機械、搬運機械以及作業者駕駛的車輛。即，本車輛以外的作業機械4包含本車輛以外的自卸車2。

無線通信裝置34接收管制設施7的無線通信裝置18發送來的行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息，並輸出至行駛路徑作成裝置32以及位置計測控制器33。需要說明的是，行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息由x-y坐標示出。行駛路徑作成裝置32在從無線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息時，存儲於路徑位置存儲部32a。行駛路徑作成裝置32在從無線通信裝置34接收到行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息時，將本車輛即自卸車2的位置以及方位通過無線通信裝置34發送至管制設施7的無線通信裝置18。另外，行駛路徑作成裝置32與第一通信線35a連接。

行駛控制器20是至少具備cpu(centralprocessingunit)、存儲控制程序的rom(readonlymemory)、作為cpu的作業區域而使用的ram(randomaccessmemory)以及非易失性存儲器的計算機。行駛控制器20接收由gps接收器31檢測到的gps位置以及由位置計測控制器33檢測到的自卸車2的位置。行駛控制器20是基於由gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置或者由位置計測控制器33的對照導航位置運算部33b檢測到的自卸車2的位置，使自卸車2按照行駛路徑rp自主行駛的行駛控制機構。

行駛控制器20基於gps接收器31的檢測結果即gps位置、速度傳感器27的檢測結果即自卸車2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測結果即自卸車2的方位(方位變化量)，進行確定自卸車2的位置以及方位的確定動作。在實施方式1中，行駛控制器20利用卡爾曼濾波器kf(kalmanfilter)將gps接收器31的檢測結果即gps位置、速度傳感器27的檢測結果即自卸車2的行駛速度、以及陀螺傳感器26的檢測結果即自卸車2的方位(方位變化量)綜合，來確定自卸車2的位置以及方位。具體而言，行駛控制器20以從gps接收器31輸入gps位置這一時刻的gps位置以及陀螺傳感器26的檢測結果即方位為基礎，根據來自計時器的時間信息對速度傳感器27的檢測結果即行駛速度進行積分，來確定位置以及方位。行駛控制器20在位置以及方位的檢測前、檢測中以及檢測後的任一情況下將gps位置轉換為x-y坐標的位置。

行駛控制器20控制自卸車2的加速器、制動裝置以及操作裝置2s中的至少一個，以使得自卸車2的位置與行駛路徑信息所包含的行駛路徑rp的位置重疊，即，使自卸車2按照行駛路徑rp行駛。通過這樣的控制，行駛控制器20使自卸車2沿著行駛路徑rp行駛。行駛控制器20的功能通過cpu讀入在rom存儲的控制程序並在ram的作業區域中執行該控制程序來實現。另外，也可以通過多個處理電路協作來實現行駛控制器20的功能。

如圖3所示，位置計測控制器33具備判定部33a、對照導航位置運算部33b以及柵格地圖作成部33c。位置計測控制器33是如下的計測輸出機構：在自卸車2按照行駛路徑rp行駛時，根據gps接收器31的檢測結果即自卸車2的gps位置以及雷射傳感器24b的檢測結果，來檢測上方突出物vp(在實施方式1中主要是堤臺bk)的位置，並將檢測到的上方突出物vp的有無以及位置作為包含行駛路徑rp在內的運行區域的地圖信息mi而存儲於地圖保存用資料庫36。位置計測控制器33與第一通信線35連接。經由第一通信線35以及行駛控制器20，向位置計測控制器33輸入表示陀螺傳感器26的檢測結果即自卸車2的方位(方位變化量)的檢測信號、以及表示速度傳感器27的檢測結果即自卸車2的行駛速度的檢測信號。

另外，位置計測控制器33經由無線通信裝置34、行駛路徑作成裝置32以及第一通信線35a而與gps接收器31連接。向位置計測控制器33輸入表示gps接收器31的檢測結果即gps位置的檢測信號。

判定部33a是判定gps接收器31所檢測到的gps位置精度是否超過規定精度(即高精度)的判定機構。在本實施方式中，判定部33a判定gps位置的解是否為fix解，當gps位置的解為fix解時，判定為檢測到的自卸車2的gps位置的精度是高精度。判定部33a在gps位置的解為float解的情況下、為single解的情況下或者gps位置為非測位的情況下，判定為檢測到的自卸車2的gps位置的精度是低精度。需要說明的是，規定精度是自卸車2能夠根據後述的推測導航按照行駛路徑rp自主行駛的gps位置精度。在本實施方式中，由gps接收器31進行gps位置以及解的檢測，但也可以由其他設備(例如判定部33a)進行解的檢測。

柵格地圖作成部33c生成運行區域的地圖信息。柵格地圖作成部33c例如在通過判定部33a判定為由gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度超過規定精度(即高精度)的情況下，生成上述地圖信息mi。

柵格地圖作成部33c首先進行從由雷射傳感器24b檢測到的檢測信息中抽出上方突出物vp的位置的抽出動作。在進行抽出動作時，柵格地圖作成部33c首先將由判定部33a檢測到的自卸車2的位置以及方位與由雷射傳感器24b檢測到的檢測信息綜合。然後，從綜合後的結果中刪除上方突出物vp以外的檢測結果，抽出上方突出物vp的被檢測物信息。

柵格地圖作成部33c基於如上述那樣抽出的被檢測物信息，進行地圖信息的生成動作。在進行生成動作時，柵格地圖作成部33c例如將上述的被檢測物信息作為運行區域的地圖信息mi而存儲於地圖保存用資料庫36。

如圖7所示，地圖信息mi示出俯視下的礦山的運行區域中的堤臺bk等的上方突出部vp的有無以及位置。另外，如圖8所示，地圖信息mi由沿x方向以及y方向配置為格子狀的矩形的柵格區域gr構成。各柵格區域gr與俯視下的礦山的矩形區域對應。在各柵格區域gr中設定有x坐標以及y坐標。各柵格區域gr包含上方突出物vp是否存在的信息，即，是0還是1的信息。在本實施方式中，如圖7以及圖8所示，在上方突出物vp存在的情況下，以黑色(1)示出柵格區域gr，在上方突出部vp不存在的情況下，以白色(0)示出柵格區域gr，但不局限於此。

地圖保存用資料庫36是將與上方突出物vp的位置相關的信息存儲為運行區域的地圖信息mi的地圖信息存儲機構。地圖保存用資料庫36與第一通信線35a連接。地圖保存用資料庫36由ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)、閃速存儲器以及硬碟驅動器中的至少一個構成。在判定部33a判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度超過規定精度時，地圖保存用資料庫36從雷射傳感器24b的檢測結果中抽出與包含行駛路徑rp在內的運行區域的上方突出物vp相關的檢測結果，並將與抽出的上方突出物vp相關的檢測結果存儲為運行區域的地圖信息mi。地圖保存用資料庫36在每次柵格地圖作成部33c進行檢測時，將柵格地圖作成部33c檢測到的檢測結果存儲為地圖信息mi。在本實施方式中，存儲於地圖保存用資料庫36的地圖信息mi在每次柵格地圖作成部33c進行檢測時被覆蓋，但不局限於此。

當判定部33a判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度為規定精度以下時，對照導航位置運算部33b基於陀螺傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果、雷射傳感器24b的檢測結果以及地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi，來檢測自卸車2的位置以及方位。如圖6所示，對照導航位置運算部33b利用粒子濾波器pf(particlefilter)將陀螺傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果、雷射傳感器24b的檢測結果以及地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi綜合，來檢測自卸車2的位置以及方位。在本實施方式中，對照導航位置運算部33b檢測位置以及方位並向行駛控制器20輸出。在本實施方式中，行駛控制器20每隔t3被輸入對照導航位置運算部33b檢測到的位置以及方位。

另外，位置計測控制器33經由無線通信裝置34，將gps接收器31或對照導航位置運算部33b檢測到的與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位相關的信息發送至管制設施7的無線通信裝置18。

此外，如圖3所示，位置計測控制器33具備觀測點坐標轉換部38和觀測點可利用判斷部39。觀測點坐標轉換部38將由被來自雷射傳感器24b的方向以及距離規定的坐標示出的、雷射傳感器24b的檢測結果的位置轉換為x-y坐標。由觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果的位置被x軸方向、y軸方向以及與它們正交的高度方向(z軸方向)規定。觀測點可利用判斷部39被從路徑位置存儲部32a輸入與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息。觀測點可利用判斷部39從被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果中去除各種噪音、距地表為規定高度以下的檢測結果以及預計檢測到本車輛以外的作業機械4的檢測結果。觀測點可利用判斷部39將去除了噪音的雷射傳感器24b的檢測結果合成為柵格區域gr的檢測結果。觀測點可利用判斷部39將合成後的檢測結果輸出至柵格地圖作成部33c與對照導航位置運算部33b這雙方。

圖9以及圖10是說明自卸車2在裝載場lpa使用雷射傳感器24b進行檢測的情況下的一例的圖。在圖9中示出作為本車輛的自卸車2進入到裝載場lpa、且與自卸車2不同的其他作業機械(例如作為裝載機械的液壓挖掘機、電動挖掘機等)4從壁部w開採砂土的狀態。

由作業機械4開採的砂土被裝載於自卸車2。因此，自卸車2為了裝載砂土而移動至作業機械4的附近的位置。管制設施7設定從裝載場lpa的入口到砂土的裝載位置為止的行駛路線並發送至自卸車2。自卸車2沿著接收到的行駛路線行駛。

此時，如圖9所示，自卸車2一邊向照射範圍iah照射雷射一邊在裝載場lpa中行駛。壁部w中的包含於雷射的照射範圍iah內的部分被檢測為上方突出物vp的一部分s。另外，關於作業機械4，在包含於雷射的照射範圍iah內的情況下也被檢測為上方突出物vp的一部分s。自卸車2基於檢測結果而生成地圖信息mi，並存儲於地圖保存用資料庫36。

當利用作業機械4進行開採時，如圖10所示，壁部w的一部分被削掉而變形為凹狀。作業機械4以進入到該凹部wa的方式移動而進行開採。在該狀態下自卸車2進入到裝載場lpa的情況下，砂土的裝載位置設定為比圖9所示的位置靠凹部wa側的位置。從該狀態，例如自卸車2利用對照導航位置運算部33b來計算位置以及方位。在該情況下，如圖10所示，一邊向照射範圍iah照射雷射一邊在裝載場lpa中行駛，並將壁部w以及作業機械4檢測為上方突出物vp的一部分s。

圖11是示出通過圖9所示的情況下的檢測而生成的地圖信息mi的一例的圖。圖12是示出通過圖10所示的情況下的檢測而生成的被檢測物信息di的一例的圖。如圖11以及圖12所示，地圖信息mi以及被檢測物信息di分別包含與壁部w的上方突出物vp的一部分s對應的被檢測物信息s1以及與作業機械4對應的被檢測物信息s1。另一方面，在被檢測物信息di中包含與壁部w的凹部wa對應的被檢測物信息s1a。該被檢測物信息s1a未包含在地圖信息mi中。另外，在地圖信息mi與被檢測物信息di之間，被檢測物信息s1的位置錯開。因此，在對照導航位置運算部33b基於地圖信息mi和被檢測物信息di來運算自卸車2的位置的情況下，由於彼此的位置信息存在不一致的部分，因此，運算結果的精度可能會降低。

因此，在本實施方式中，為了抑制運算結果的精度降低，位置計測控制器33在進行地圖作成以及位置運算時，在如上述的凹部wa那樣伴隨著作業的進行由於使用作業機械4而地形發生變化的地形變化部分、作業機械4中設定屏蔽區域，以避免使用被檢測物信息的該屏蔽區域的位置信息，即，使用除去了屏蔽區域的位置信息之外的信息。

圖13是示出觀測點可利用判斷部39的一例的框圖。如圖13所示，觀測點可利用判斷部39具有屏蔽區域設定部51和信息設定部52。自卸車2經由無線通信裝置34能夠接收與地形變化部分或其他作業機械4的位置相關的位置關聯信息。屏蔽區域設定部51基於由無線通信裝置34接收到的位置關聯信息，來設定包含地形變化部分或其他作業機械4在內的屏蔽區域。

圖14至圖17是示出地形變化部分以及屏蔽區域的一例的圖。圖14示出裝載場lpa中的例子。如圖14所示，在裝載場lpa中，利用液壓挖掘機、電動挖掘機等作業機械4來開採壁部w的一部分。在該情況下，壁部w中的被作業機械4開採的部分wb是地形變化部分。因此，屏蔽區域設定部51能夠在包含作業機械4和被該作業機械4開採的部分(地形變化部分)wb在內的區域中設定屏蔽區域ma1。屏蔽區域ma1例如被設定為具有規定半徑的圓形區域。需要說明的是，屏蔽區域ma1的形狀並不局限於圓形，也可以設定橢圓形、多邊形等其他形狀的屏蔽區域ma1。

圖15示出排土場dpa中的邊緣傾卸區域(edgedumparea)的例子。如圖15所示，在排土場dpa的邊緣傾卸區域中，從自卸車2向崖部(邊緣部)e排出砂土等貨物。在自卸車2反覆排出的情況下，有時由於所排出的砂土等而使崖部e的地形發生變化。在該情況下，被排出有貨物的崖部e為地形變化部分。因此，屏蔽區域設定部51能夠在包含如圖15所示那樣的邊緣傾卸區域的地形變化部分即崖部e在內的區域中設定屏蔽區域ma2。在該情況下，屏蔽區域ma2沿著崖部e而形成為帶狀。作為屏蔽區域ma2，將一個區域設定為矩形，但不局限於此，也可以設定多個區域，還可以設定與矩形不同的形狀。

圖16示出排土場dpa中的圍場傾卸區域(paddockdumparea)的例子。如圖16所示，在排土場dpa的圍場傾卸區域中，從管制設施7依次發送不同的排出位置，從自卸車2向路面f排出砂土等貨物。所排出的貨物堆積在路面f上。在自卸車2反覆排出的情況下，由於所排出的砂土等配置在路面f的多個位置處，因此，路面f的地形發生變化。在該情況下，配置有貨物的路面f為地形變化部分。因此，屏蔽區域設定部51能夠在如圖16所示那樣的圍場傾卸區域的路面f中的可配置砂土等的區域中集中設定屏蔽區域ma3。在該情況下，作為屏蔽區域ma3，以矩形設定一個區域，但不局限於此，也可以設定多個區域，還可以設定與矩形不同的形狀。

圖17示出搬運路hl中的例子。如圖17所示，自卸車2在搬運路hl上行駛。另外，用於維修該搬運路hl的堤臺bk等的維修用車輛5在搬運路hl上行駛。通過維修用車輛5來維修堤臺bk，由此堤臺bk的地形發生變化。在該情況下，堤臺bk為地形變化部分。因此，如圖17所示，屏蔽區域設定部51能夠在沿著維修用車輛5的行駛軌跡的區域中設定屏蔽區域ma4。在該情況下，屏蔽區域ma4也可以包含堤臺bk。

屏蔽區域設定部51基於來自管制設施7的位置關聯信息，來設定上述的屏蔽區域ma1～ma4。在上述的裝載場lpa的例子中，作為位置關聯信息而包含與液壓挖掘機、電動挖掘機等作業機械4的位置相關的信息、與被作業機械4開採的位置相關的信息等。另外，在上述的邊緣傾卸區域的例子中，作為位置關聯信息而包含與自卸車2排出貨物的預定位置相關的信息等。另外，在上述的圍場傾卸區域的例子中，作為位置關聯信息而包含與自卸車2進行排出的預定位置相關的信息等。

另外，在上述的搬運路hl的例子中，作為位置關聯信息而包含與維修用車輛5的行駛位置相關的信息等。在維修用車輛5的行駛位置發生變化的情況下，屏蔽區域設定部51也可以推定維修用車輛5的行駛位置，並基於推定結果來設定屏蔽區域ma4。

信息設定部52判別被檢測物信息是否存在於屏蔽區域ma內。信息設定部52在判別為被檢測物信息存在於屏蔽區域ma內的情況下，將存在於屏蔽區域ma內的被檢測物信息設定為移動物體信息。以下，列舉具體例子來說明信息設定部52的功能。

圖18以及圖19是說明在裝載場lpa中設定有屏蔽區域ma1的狀態下利用雷射傳感器24b進行檢測時的例子的圖。如圖18所示，作為本車輛的自卸車2一邊在裝載場lpa中行駛一邊向照射範圍iah照射雷射。自卸車2將壁部w以及作業機械4檢測為上方突出物vp的一部分s，並且基於檢測結果生成地圖信息mi。

當在該狀態下由作業機械4進行開採時，如圖19所示，壁部w的一部分被削掉而變形為凹狀。但是，凹部wa以及作業機械4位於屏蔽區域ma1內。在該狀態下自卸車2進入到裝載場lpa，通過對照導航位置運算部33b對位置以及方位進行計算。在該情況下，如圖19所示，一邊向照射範圍iah照射雷射一邊在裝載場lpa中行駛，並將壁部w以及作業機械4檢測為上方突出物vp的一部分s。

圖20是示出在圖18所示的情況下得到的被檢測物信息di以及地圖信息mi的一例的圖。被檢測物信息di包含與作業機械4對應的被檢測物信息s1。在該狀態下，信息設定部52通過內外判定處理等來判別由雷射傳感器24b檢測到的上方突出物vp的位置信息是否存在於屏蔽區域ma1內。例如，信息設定部52判別在屏蔽區域ma1內存在有被檢測物信息s1的一部分和被檢測物信息s1。在判別為上方突出物vp的位置信息存在於屏蔽區域ma1內的情況下，信息設定部52刪除該屏蔽區域ma1內的上方突出物vp的位置信息。由此，被檢測物信息s1被刪除。然後，柵格地圖作成部33c基於刪除了位置信息的被檢測物信息di而作成地圖信息mi。如圖20所示，在地圖信息mi中，形成有將沿著屏蔽區域ma1的形狀刪除後的部分的被檢測物信息s3。

另一方面，圖21是示出在圖19所示的情況下得到的被檢測物信息di的一例的圖。被檢測物信息di包含與凹部wa對應的被檢測物信息s1a和與作業機械4對應的被檢測物信息s1。在該狀態下，信息設定部52通過內外判定處理等來判別在屏蔽區域ma1內是否存在有上方突出物vp的位置信息。例如，信息設定部52判別在屏蔽區域ma1內存在有被檢測物信息s1a以及被檢測物信息s1。在判別為上方突出物vp的位置信息存在於屏蔽區域ma1內的情況下，信息設定部52刪除該屏蔽區域ma1內的上方突出物vp的位置信息。由此，被檢測物信息s1a以及被檢測物信息s1被刪除。如圖21所示，在被檢測物信息dia中，形成有沿著屏蔽區域ma1的形狀的刪除部分s3。該被檢測物信息dia的位置信息與圖20所示的地圖信息mi的位置信息一致。因此，在對照導航位置運算部33b基於圖20所示的地圖信息mi和被檢測物信息dia來運算自卸車2的位置的情況下，由於相互的位置信息之間的不一致部分被去除，因此，能夠抑制運算結果的精度降低。

位置計測控制器33是至少具備通信用的輸入輸出、執行控制程序的cpu(centralprocessingunit)、存儲控制程序的rom(readonlymemory)、用作cpu的作業區域的ram(randomaccessmemory)以及由cpu登記信息的非易失性存儲器的計算機。判定部33a、對照導航運算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測點坐標轉換部38以及觀測點可利用判斷部39的功能通過cpu讀入在rom所存儲的控制程序並在ram的作業區域中執行來實現。非易失性存儲器包含閃速存儲器以及硬碟驅動器中的至少一個。另外，也可以通過多個處理電路協作來實現判定部33a、對照導航運算部33b、柵格地圖作成部33c、觀測點坐標轉換部38以及觀測點可利用判斷部39的功能。

安全控制器40基於雷達24a以及雷射傳感器24b的檢測信號來求出自卸車2與障礙物的相對位置。安全控制器40使用與障礙物之間的相對位置，生成用於控制加速器、制動裝置23b以及操作裝置2s中的至少一個的指令，並向行駛控制器20輸出。行駛控制器20基於從安全控制器40獲取到的指令來控制自卸車2，以避免自卸車2與障礙物發生碰撞。

另外，行駛控制器20在判定部33a判定為gps位置的解為float解的情況下、為single解的情況下或者在gps位置為非測位經過了規定時間且對照導航位置運算部33b僅獲得與地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi的最終推定值比規定值低這樣的雷射傳感器24b的檢測結果的情況下，向行駛控制器20輸出用於控制使車輛主體21停車的制動裝置23b的指令。

接著，對本實施方式所涉及的作業機械的控制方法、即作業機械的控制系統30的動作的一例進行說明。圖22是本實施方式所涉及的作業機械的控制系統的流程圖的一例。圖23是圖22的步驟st3的流程圖的一例。

作業機械的控制方法是在運行區域按照行駛路徑rp行駛的自卸車2的作業機械的控制方法。在作業機械的控制方法中，處理裝置12經由無線通信裝置18，向自卸車2的行駛路徑作成裝置32以及位置計測控制器33發送指令信號。指令信號包含與自卸車2的行駛條件相關的信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息。與行駛條件相關的信息包含由處理裝置12生成的行駛路徑信息以及與自卸車2的行駛速度相關的信息。行駛路徑作成裝置32將經由通信系統9發送來的來自處理裝置12的指令信號中的、行駛路徑信息以及與本車輛以外的作業機械4的位置相關的信息存儲於路徑位置存儲部32a。當行駛路徑作成裝置32接收到包含行駛路徑信息在內的來自處理裝置12的指令信號時，位置計測控制器33經由無線通信裝置34將與作為本車輛的自卸車2的位置以及方位相關的信息發送至處理裝置12。行駛控制器20基於來自處理裝置12的指令信號，對自卸車2的加速器、制動裝置23b以及操作裝置2s進行控制，從而控制自卸車2的行駛。

作業機械的控制系統30的行駛控制器20執行如下的步驟st1：基於gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置，通過推測導航使自卸車2按照行駛路徑rp行駛。在本實施方式中，行駛控制器20按照包含由管理裝置10的處理裝置12生成的行駛路徑信息以及由處理裝置12設定的行駛速度(目標行駛速度)在內的行駛條件，使自卸車2在裝載場lpa、排土場dpa、搬運路hl以及交叉點is中的至少一部分行駛。推測導航是指，基於從已知的位置起的方位(方位變化量)和移動距離來推測對象物(自卸車2)的當前位置的導航。自卸車2的方位(方位變化量)使用配置於自卸車2的陀螺傳感器26來檢測。自卸車2的移動距離使用配置於自卸車2的速度傳感器27來檢測。陀螺傳感器26的檢測信號以及速度傳感器27的檢測信號被輸出至自卸車2的行駛控制器20。

行駛控制器20能夠基於來自陀螺傳感器26的檢測信號，求出從已知的起點起的自卸車2的方位(方位變化量)。行駛控制器20能夠基於來自速度傳感器27的檢測信號，求出從已知的起點起的自卸車2的移動距離。行駛控制器20基於來自陀螺傳感器26的檢測信號以及來自速度傳感器27的檢測信號，生成與自卸車2的行駛相關的控制量，以使得自卸車2按照所生成的行駛路徑rp行駛。控制量包含加速信號、制動信號以及轉向信號。行駛控制器20基於轉向信號、加速信號以及制動信號來控制自卸車2的行駛(操作)。

接著，說明一邊使用rtk-gnss或對照導航位置運算部33b來修正根據推測導航求出的推測位置一邊使自卸車2行駛的例子。當自卸車2的行駛距離變長時，由於陀螺傳感器26以及速度傳感器27中的一方或雙方的檢測誤差的蓄積，有可能在推測出的位置(推測位置)與實際的位置之間產生誤差。其結果是，自卸車2有可能從由處理裝置12生成的行駛路徑rp偏離地行駛。在本實施方式中，行駛控制器20一邊使用由gps接收器31檢測到的gps位置或者對照導航位置運算部33b檢測到的位置來修正根據推測導航導出(推測)的自卸車2的位置(推測位置)，一邊使自卸車2行駛。行駛控制器20基於來自陀螺傳感器26的檢測信號、來自速度傳感器27的檢測信號以及來自gps接收器31的gps位置或者對照導航位置運算部33b檢測到的位置，計算包含用於修正自卸車2的位置的修正量在內的、與自卸車2的行駛相關的控制量，以使得自卸車2按照行駛路徑rp行駛。行駛控制器20基於計算出的修正量以及控制量，控制自卸車2的行駛(操作)，以使得自卸車2按照行駛路徑rp行駛。

接著，執行如下的步驟st2：位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度是否超過規定精度。即，在步驟st2中，位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置的精度是否為高精度。具體而言，位置計測控制器33的判定部33a判定gps接收器31檢測到的gps位置的解是否為fix解。

當位置計測控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測到的gps位置的解是fix解，即，判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度是高精度(步驟st2：是)時，柵格地圖作成部33c作成地圖信息mi(步驟st3)。即，執行如下的步驟st3：位置計測控制器33在判定為gps接收器31檢測到的gps位置精度是高精度時，基於gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置，使自卸車2按照路徑位置存儲部32a所存儲的行駛路徑rp自主行駛，並且，從雷射傳感器24b的檢測結果中抽出與上方突出物vp相關的檢測結果，將抽出的與上方突出物vp相關的檢測結果作為運行區域的地圖信息mi存儲於地圖保存用資料庫36。

具體而言，首先，屏蔽區域設定部51基於從管制設施7發送來的位置關聯信息，在裝載場lpa、排土場dpa、搬運路hl以及交叉點is的各部分設定屏蔽區域ma(步驟st31)。

接著，觀測點坐標轉換部38將由被來自雷射傳感器24b的方向以及距離規定的坐標示出的雷射傳感器24b的檢測結果的位置轉換為以x-y坐標示出的坐標的位置並生成被檢測物信息di(步驟st32)。

接著，信息設定部52判斷在被檢測物信息di中在屏蔽區域ma內是否包含上方突出物vp的被檢測物信息(步驟st33)。在判別為在屏蔽區域ma內不存在上方突出物vp的被檢測物信息的情況下(步驟st33的否)，進行從該被檢測物信息di中抽出上方突出物vp的被檢測物信息的抽出動作(步驟st34)。

另外，在判別為在屏蔽區域ma內存在有上方突出物vp的被檢測物信息的情況下(步驟st33的是)，位置計測控制器33從被檢測物信息di中刪除屏蔽區域ma內的上方突出物vp的位置信息(步驟st35)，然後進行抽出動作(步驟st34)。

在進行抽出動作的情況下，觀測點可利用判斷部39首先將被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果的各種噪音去除。具體而言，觀測點可利用判斷部39從被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果中，將反射強度低的檢測結果、認為雷射光線通過了透明物體的檢測結果、認為雷射光線檢測到塵埃的檢測結果、認為雷射光線被地面反射了的檢測結果以及認為雷射光線檢測到地面上的土塊的檢測結果作為噪音而去除。

需要說明的是，在步驟st31中，觀測點可利用判斷部39首先將被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果的各種噪音去除。具體而言，觀測點可利用判斷部39從被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果中，將反射強度低的檢測結果、認為雷射光線通過了透明物體的檢測結果、認為雷射光線檢測到塵埃的檢測結果、認為雷射光線被地面反射了的檢測結果以及認為雷射光線檢測到地面上的土塊的檢測結果作為噪音而去除。

觀測點可利用判斷部39從被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果中，去除距自卸車2的距離為最大距離以上的檢測結果以及距離為最少距離以下的檢測結果。在本實施方式中，規定的最大距離是去除太陽光所引起的噪音所需的距離，規定的最少距離是用於去除由雷射傳感器24b近距離引起的濃塵埃的噪音的距離。

觀測點可利用判斷部39從被觀測點坐標轉換部38轉換坐標後的檢測結果中，去除距地表為規定高度以下的檢測結果。在本實施方式中，觀測點可利用判斷部39去除規定高度以下的檢測結果，但不局限於此。這樣，觀測點可利用判斷部39從檢測結果中去除各種噪音等。

觀測點可利用判斷部39將去除了各種噪音等後的檢測結果合成為由以x-y坐標示出位置的柵格區域gr構成的檢測結果。觀測點可利用判斷部39將合成後的檢測結果輸出至柵格地圖作成部33c和對照導航位置運算部33b這雙方。

然後，位置計測控制器33的柵格地圖作成部33c將觀測點可利用判斷部39合成的檢測結果即上方突出物vp的位置作為行駛路徑rp的地圖信息mi而存儲於地圖保存用資料庫36(步驟st36)。由此，進行地圖信息的作成。

另外，如圖24所示，當位置計測控制器33的判定部33a判定為gps接收器31檢測到的gps位置的解不是fix解，即，判定為gps接收器31檢測到的自卸車2的gps位置精度為規定精度以下時(步驟st2：否)，對照導航位置運算部33b基於雷射傳感器24b的檢測結果以及地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi，檢測自卸車2的位置以及方位，使自卸車2按照行駛路徑rp行駛(步驟st4)。即，當位置計測控制器33判定為gps接收器31檢測到的gps位置精度為規定精度以下時，通過對照雷射傳感器24b的檢測結果與地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi，來計算自卸車2的位置以及方位。

具體而言，與地圖作成的情況相同，觀測點坐標轉換部38生成將由被來自雷射傳感器24b的方向以及距離規定的坐標示出的雷射傳感器24b的檢測結果的位置轉換成x-y坐標的位置的被檢測物信息di(步驟st41)。接著，信息設定部52判斷在被檢測物信息di中在屏蔽區域ma內是否包含位置信息(步驟st42)。在判斷為在屏蔽區域ma內不包含位置信息的情況下(步驟st42的no)，進行從被檢測物信息di中抽出上方突出物vp的位置信息的抽出動作(步驟st43)。另外，在判斷為在屏蔽區域ma內包含位置信息的情況下(步驟st42的是)，位置計測控制器33從被檢測物信息di中刪除屏蔽區域ma內的位置信息(步驟st44)，然後進行抽出動作(步驟st43)。需要說明的是，步驟st41至步驟st44的處理與上述的步驟st32至步驟st35的處理相同，因此省略詳細說明。

然後，對照導航位置運算部33b計算自卸車2的位置以及方位(步驟st45)。在步驟st45中，對照導航位置運算部33b通過隔離濾波器(isolationfilter)，對被觀測點可利用判斷部39去除噪音後的檢測結果進行間隔剔除。具體而言，對照導航位置運算部33b僅留下被觀測點可利用判斷部39去除了噪音後的檢測結果中的彼此分離規定距離以上的檢測結果，而去除其他檢測結果。

對照導航位置運算部33b利用粒子濾波器pf，將陀螺傳感器26的檢測結果、速度傳感器27的檢測結果、雷射傳感器24b的檢測結果以及地圖保存用資料庫36所存儲的地圖信息mi綜合，來檢測自卸車2的位置以及方位。具體而言，對照導航位置運算部33b以陀螺傳感器26的檢測結果即方位以及速度傳感器27的檢測結果即行駛速度為基礎，來計算預想在某一時刻存在有自卸車2的範圍內的多個位置以及方位。

對照導航位置運算部33b基於保存於地圖保存用資料庫36的地圖信息mi，來推定在自卸車2位於預想存在有自卸車2的各位置以及方位的情況下預想雷射傳感器24b檢測的檢測結果。對照導航位置運算部33b對照預想雷射傳感器24b檢測的檢測結果與雷射傳感器24b實際檢測到的檢測結果，來計算在各位置以及方位預想雷射傳感器24b檢測的檢測結果相對於雷射傳感器24b實際檢測到的檢測結果的似然度。對照導航位置運算部33b將各位置以及方位的似然度正規化。

對照導航位置運算部33b根據在各位置以及方位預想雷射傳感器24b檢測的檢測結果的似然度和各位置來計算最終推定值，從而計算預想雷射傳感器24b檢測的檢測結果與雷射傳感器24b實際檢測到的檢測結果最相似的位置以及方位。對照導航位置運算部33b將最相似的位置以及方位作為自卸車2的位置以及方位進行檢測。對照導航位置運算部33b在計算出最相似的位置以及方位時，還計算出最相似的位置以及方位的推定精度、可靠度。

如以上那樣，根據本實施方式，在進行抽出動作、生成動作以及確定動作時，不使用被檢測物信息di中的、設定於礦山的一部分的屏蔽區域ma的被檢測物信息，因此，在運算自卸車2的位置時，能夠抑制運算結果的精度降低。由此，能夠抑制礦山中的生產率降低。

在本實施方式中所說明的、沿著設定於礦山的行駛路徑以無人駕駛方式行駛的自卸車的控制系統中，行駛路徑被設定在搬運路內的相同的位置，且未以規定的精度沿著行駛路逕行駛。因此，在行駛中進行的堤臺的形狀等的上方突出部的檢測從幾乎相同的位置進行，因此，抑制了檢測結果的偏差。因此，能夠提高作成地形信息、確定位置的精度。

本發明的技術範圍不局限於上述實施方式，在不脫離本發明的宗旨的範圍內能夠適當加以變更。例如，在上述實施方式中，以將屏蔽區域ma內的位置信息全部去除的情況為例進行了說明，但不局限於此。

圖25是說明自卸車2在裝載場lpa中使用雷射傳感器24b進行檢測的情況下的變形例的圖。如圖25所示，在裝載場lpa配置有目標tg。在屏蔽區域ma被設定為寬範圍的情況下，由於被去除的被檢測物信息變多，因此，可利用的被檢測物信息有可能變少。在該情況下，在對照導航位置運算部33b的計算動作中，可利用的被檢測物信息變少，運算結果的精度有可能降低。因此，在裝載場lpa等配置目標tg，對於包含該目標tg的部分，即便在該部分包含於屏蔽區域ma內的情況下，也能夠設定為使用被檢測物信息。

圖26是示出在圖25的例子中進行了位置檢測的情況下的被檢測物信息di的圖。如圖26所示，被檢測物信息di中包含屏蔽區域ma的外側的壁部w的被檢測物信息s11、s12以及目標tg的配置區域ta內的目標tg的被檢測物信息s13、s14。另外，被檢測物信息di中未包含屏蔽區域ma內的壁部w、作業機械4。在基於該被檢測物信息di生成地圖信息mi的情況下，無法使用關於屏蔽區域ma的附近的壁部w的被檢測物信息，但能夠使用目標tg的被檢測物信息s13、s14。因此，在對照導航位置運算部33b的確定動作中，能夠高精度地計算自卸車2的位置以及方位。

另外，在上述實施方式中，以將屏蔽區域ma設定為由直線或曲線圍成的區域的情況為例進行了說明，但不局限於此。圖27是示出設定於裝載場lpa的屏蔽區域ma的變形例的圖。如圖27所示，屏蔽區域maa也可以設定為包含劃分為格子狀的多個單位區域ua的區域，按照各單位區域ua進行處理。由此，與設定為由直線或曲線圍成的區域的情況相比，雷射的觀測點的內外判定變得容易，因此，能夠削減計算成本。

另外，在上述實施方式中，在設定好屏蔽區域ma之後，也可以變更屏蔽區域ma的位置，或者解除屏蔽區域ma的設定。圖28是示出設定於裝載場lpa的屏蔽區域ma的變形例的圖。如圖28所示，在作業機械4在裝載場lpa內移動的情況下，被作業機械4開採的壁部w的位置也移動。因此，形狀發生變形的形狀變形部分的位置發生移動。因此，如圖28所示，也可以與作業機械4的位置對應地變更屏蔽區域ma的位置。另外，在作業機械4的動作停止的情況下，也可以解除屏蔽區域ma的設定。

另外，在上述實施方式中，以自卸車2分別設定屏蔽區域ma的情況為例進行了說明，但不局限於此。例如，也可以構成為，在一個自卸車2設定屏蔽區域ma或解除設定之後，將該設定好的或解除設定了的屏蔽區域ma的位置信息作為屏蔽區域信息發送至管制設施7。另外，在管制設施7中，也可以接收從自卸車2發送來的屏蔽區域信息並保存於管理裝置10。管制設施7也可以在接收到來自各自卸車2的屏蔽區域信息的情況下，對保存於管理裝置10的屏蔽區域信息進行更新。

另外，也可以構成為，從自卸車2向管制設施7請求例如每隔一定時間發送屏蔽區域ma的位置信息，在有來自自卸車2的請求的情況下，管制設施7向自卸車2發送最新的屏蔽區域信息。在該情況下，自卸車2能夠基於接收到的最新的屏蔽區域信息來設定屏蔽區域ma。

需要說明的是，在自卸車2的電源停止一定期間的情況下，在該期間內無法向管制設施7請求屏蔽區域信息。因此，在該情況下，也可以在接通自卸車2的電源時向管制設施7進行屏蔽區域信息的請求。

圖29是示出自卸車2與管制設施7之間的通信動作的一例的流程圖。如圖29所示，例如在電源停止一定時間之後自卸車2接通了電源的情況下(步驟st51)，請求管制設施7發送在電源停止的期間更新了的屏蔽區域信息(步驟st52)。在步驟st52中，例如自卸車2將表示電源停止的期間的斷開期間信息發送至管制設施7。管制設施7基於從自卸車2發送來的斷開期間信息，檢索在該自卸車2的電源停止期間更新了的屏蔽區域信息(步驟st61)，並將相應的屏蔽區域信息發送至自卸車2(步驟st62)。自卸車2在接收到屏蔽區域信息的情況下(步驟st53的是)，基於該屏蔽區域信息來設定屏蔽區域ma(步驟st54)。然後，自卸車2開始自主行駛(步驟st55)。由此，即便在自卸車2的電源停止一定期間的情況下，也能夠在再次接通電源時獲取更新了的屏蔽區域ma的更新信息。

另外，在上述實施方式中，以自卸車2的屏蔽區域設定部51設定屏蔽區域ma的情況為例進行了說明，但不局限於此。例如，管制設施7也可以設定屏蔽區域ma。在該情況下，也可以將設定好的屏蔽區域ma的信息從無線通信裝置18向自卸車2發送。另外，也可以由作業者通過手動操作來設定屏蔽區域ma。

在管制裝置7設定屏蔽區域ma的情況下，處理裝置12也可以與礦山的站點地圖(sitemap)相應地設定屏蔽區域ma。在站點地圖中組入開發信息數據的情況下，也可以對地形變化部分自動地設定屏蔽區域ma。開發信息例如包含開採場所信息或者搬運路維修計劃信息。另外，操作員也可以一邊觀察顯示裝置16一邊利用觸摸面板或滑鼠那樣的輸入設備在所希望的位置設定任意形狀的屏蔽區域ma。

另外，也可以預先在服務車或自卸車中設置處理裝置、顯示裝置以及輸入裝置，使服務人員或操作員以與上述的管制操作員相同的步驟設定屏蔽區域ma。

附圖標記說明

s1、s2、s3位置信息

bk堤臺

di檢測信息

ma、ma1、ma2、ma3、ma4屏蔽區域

hl搬運路

mi地圖信息

iah，iav照射範圍

is交叉點

dpa排土場

rp行駛路徑

lpa裝載場

vp上方突出物

1管理系統

2自卸車(作業機械)

7管制設施

9通信系統

10管理裝置

18、34無線通信裝置

20行駛控制器

24障礙物傳感器

24a雷達(非接觸傳感器)

24b雷射傳感器(非接觸傳感器)

30作業機械的控制系統

31gps接收器(位置檢測機構)

32行駛路徑作成裝置

33位置計測控制器(計測輸出機構)

33a判定部

33b對照導航位置運算部

33c柵格地圖作成部

36地圖保存用資料庫

39觀測點可利用判斷部

51屏蔽區域設定部

52信息設定部