CN101943643B - 路崖崩塌危险监视装置及运输车辆 - Google Patents

Abstract

提供一种路崖崩塌危险监视装置，该路崖崩塌危险监视装置可以通知驾驶员向路崖接近操作时的路崖崩塌的危险。包括：路崖形状计测装置(101)，用于计测车辆周围的路崖形状及路崖的坡面角度；计测位置计测部(121)，用于计测被路崖形状计测装置计测形状的路崖上的车轮的位置；路崖强度计算部(122)，根据被路崖形状计测装置计测的路崖的形状及路崖坡面角度，计算出在被计测位置计测部计测的车轮位置处的路崖强度；轮负载计测部(123)，用于计测被计测位置计测部计测出车轮位置的车轮的车轮负载；通知装置(105)，通过对利用轮负载计测部计测的车轮负载与利用路崖强度计算机构计算出来的路崖强度进行比较，通知被计测位置计测部计测车轮位置的车轮所处的位置上的路崖的崩塌危险。

Description

路崖崩塌危险监视装置及运输车辆

技术领域

本发明涉及提示使车辆接近路崖时的路崖崩塌危险的监视装置及备有该路崖崩塌监视装置的运输车辆。

背景技术

在车辆的运转过程中，在躲避从前方相向驶来的其它车辆或路上的障碍物等情况下，有时要求使车辆接近路崖的操作。作为谋求确保向这种路崖的接近操作时的安全性的技术，已知有利用车载照相机等监视本车辆与路崖或路崖障碍物的距离、在该距离成为规定值以下的情况下，将该情况报告给驾驶员的技术(参照专利文献1等)。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2004-302609号公报

【发明的概要】

【发明所要解决的课题】

不过，在从路面向具有向下坡度的坡面的路崖接近的操作中，由于考虑到地基脆弱、路崖会崩塌，所以，如在上述现有技术中那样，只用本车辆与路崖等的距离判定安全性，有时并不一定充分。例如，这在不能避免与路崖接近的狭小道路上与其它车辆错车时，特别成问题。另外，例如，即使距离路崖的距离足够大，但是，在主要设置于私人土地内的未铺装道路上、在路崖的坡面上没有采取任何加强等措施的道路上，由于车辆的重量，会发生路崖崩塌、陷住等问题。在上述现有技术中，由于没有将这种路崖崩塌危险通知驾驶员的结构，所以，即使对于明显的路崖踩出是有效的，但是，存在着对于路崖崩塌的危险不能获得什么效果的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种路崖崩塌危险监视装置，所述路崖崩塌危险监视装置能够将在向路崖的接近操作时的路崖崩塌危险通知驾驶员。

【解决课题的方案】

为了达到上述目的，本发明配备有：路崖形状计测机构，所述路崖形状计测机构，计测车辆周围的路崖的形状及路崖的坡面角度；计测位置计测机构，所述计测位置计测机构，计测在利用前述路崖形状计测机构计测路崖的形状及路崖的坡面角度时、在路崖上的车轮的位置；路崖强度计算机构，所述路崖强度计算机构，根据利用前述路崖形状计测机构计测出来的前述路崖的形状及路崖的坡面角度，计算出在利用前述路崖计测位置计测机构计测出来的车轮的位置上的路崖的强度；车轮负荷计测机构，所述车轮负荷计测机构，计测利用前述计测位置计测车轮位置的车轮的车轮负荷；崩塌危险提示机构，所述崩塌危险提示机构，通过比较利用前述车轮负荷计测机构计测的车轮的负荷与利用前述路崖强度机构机构计算出来的路崖的强度，提示利用前述计测位置计测机构计测车轮位置的车轮所处的路崖的崩塌危险。

【发明的效果】

根据本发明，由于能够通知驾驶员路崖崩塌的危险，所以，可以提高使车辆向路崖接近时的安全性。

附图说明

图1是配备有根据本发明的实施方式的路崖崩塌危险监视装置的车辆的整体结构图。

图2是作为本发明的第一种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图3是表示本发明的第一种实施方式中的路崖形状计测装置的设置状况的图示。

图4是根据本发明的第一种实施方式的路崖崩塌危险监视装置中的崩塌危险计算处理的流程图。

图5是作为本发明的第二种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图6是作为本发明的第三种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图7是作为本发明的第四种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图8是作为本发明的第五种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图9是作为本发明的第六种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。

图10是本发明的第七种实施方式中的路崖强度计算方法的模式图。

具体实施方式

下面。利用附图说明本发明的实施方式。

图1是配备有根据本发明的实施方式的路崖崩塌危险监视装置的车辆的整体结构图。在本文中，如该图所示，作为设置路崖崩塌危险监视装置的车辆，以作为运输在露天开采场、采石场、矿山等开采的碎石的大型的运输车辆的自动倾卸车(所谓的翻斗车)为例进行说明。

图1所示的自动倾卸车(车辆)112，主要配备有利用牢固的车架结构形成的车身2，可以起伏地搭载在车身2上的容器(载货台面)3，以及安装在车身2上的前轮108及后轮109。

容器3是用于装载碎石等货物而设置的容器，经由铰链结合部4等，可相对于车身2起伏地连接到车身2上。在容器3的下部，在车辆的宽度方向上，经由规定的间隔，设置两个起伏油压缸62。当向起伏油压缸62供应、排出压力油时，起伏油压缸62伸长或缩短，容器3起伏。另外，在容器3的前侧上部，设置遮檐部6。

遮檐部6，具有保护设置在其下侧(即，车身2的前部)的的驾驶室5不受岩石等飞散物的影响、同时具有在车辆翻倒时等保护驾驶室5的作用。在驾驶室5的内部，除转向用方向盘107、通知路崖崩塌危险程度的通知装置105(均参照后面描述的图2)之外，还设置加速踏板及制动踏板等(图中未示出)。

前轮108，是利用车辆前进路径控制装置106(参照图2)进行转向的转向轮，可旋转地安装在车身2的前侧。车辆前进路径控制装置106，根据经由方向盘107等输入的转向角，使前轮108转向。后轮109是驱动轮，可以旋转地安装在车身2的后侧。

图2是作为本发明的第一种实施方式的路崖崩塌危险监视装置的整体结构图。另外，对于和前面的图相同的部分，赋予相同的标号，省略其说明(后面的图也同样)。

该图所示的路崖崩塌危险监视装置，设置在车辆112上，包括路崖形状计测装置(路崖形状计测机构)101，控制装置120，通知装置105，和车辆前进路径控制装置106。

路崖形状计测装置101，用于计测车辆112的周围的路崖形状及路崖的坡面角度(下面，有时称之为“路崖形状数据”)，安装在车辆112上。在本实施方式中，作为路崖形状计测装置101，采用激光雷达，所述激光雷达，利用红外激光等、通过光学方法测定到路崖的距离，根据借此获得的点列测定路崖形状数据。此外，也可以采用使用毫米波阵列或者超声波阵列的距离检测装置，或图像识别装置等，所述图像识别装置通过对由摄像元件(照相机)所摄制的图像进行处理来提取距离信息。利用路崖形状计测装置101计测的路崖形状数据，输出到计测位置计测部121及路崖强度计算部122(均在后面描述)。

图3是表示本发明的第一种实施方式中的路崖形状计测装置101的设置状况的图示。在该图中，车辆112位于路崖的平坦部201上，路崖具有相对于平坦部201设置为向下坡度的坡面部202。从容易计测路崖形状数据的观点出发，如该图所示，优选地，路崖形状计测装置101设置在车辆112的尽可能高的位置上。另外，从容易计测在计测路崖形状数据时车轮在路崖上的位置的观点出发，优选地，与该车轮的水平位置相一致的方式设置路崖形状计测装置101。

控制装置120，包括计测位置计测部(计测位置计测机构)121，路崖强度计算部(路崖强度计算机构)122，轮负载计测部(轮负载计测机构)123，崩塌危险计算部124。

计测位置计测部121，是在判定路崖崩塌危险时成为基准的位置(基准位置)，对计测路崖形状数据的位置进行计测的部分。本实施方式中的计测位置计测部121，以前轮108、109中至少一个车轮(基准车轮)的位置作为基准，计测借助路崖形状计测装置101计测路崖形状数据时的、路崖上的该基准车轮的位置(车轮位置)。另外，在计测该车轮的位置时，计测位置计测部121利用由路崖形状计测装置101计测的路崖形状数据。具体地说，本实施方式的计测位置计测部121，从路崖形状数据中提取路崖的平坦部201与坡面202的交界部203，通过计算出从基准车轮到该交界部203的距离，计算出车轮的位置。利用这种计测位置计测部121计测出来的车轮位置，被输出到路崖强度计算部122。

路崖强度计算部122，是根据利用路崖形状计测装置101计测的路崖形状数据，计算出在计测位置计测机构121计测出来的基准位置上的路崖强度(耐负载)的部分。在本实施方式中，根据路崖形状数据计算出在利用计测位置计测部121计测出来的车轮的位置上的路崖强度。一般地，在路崖上具有坡面202等斜面的情况下，在其地基上，产生引起滑动破坏的力(剪切应力)和防止这种滑动破坏的力(剪切阻力)，但是，在计算路崖强度的方法中，将该剪切阻力的最大值(抗剪强度)作为路崖强度。

车轮负荷计测部123，是计测车辆的轮负载的部分。本实施方式的车轮负荷计测部123，计测利用计测位置计测部121计测车轮位置的车轮的轮负载。利用轮负载计测部123计测的轮负载，被输出到崩塌危险计算部124中。

作为在车轮负荷计测部123上计测轮负载的方法，有时利用安装在前轮108及后轮109上的悬架110、111(参照图2)的弯曲量。在本实施方式中，悬架110、111的弯曲量被输出到轮负载计测部123，轮负载计测部123根据该弯曲量，计算出基准车轮的轮负载。另外，如果得知悬架110、111的弹簧常数的话，通过将该弹簧常数与弯曲量求积，可以很容易求出轮负载。另外，也可以在悬架110、111的结构部件上安装应变计(应变传感器)，计算施加到该应变计上的应力，求出轮负载。进而，在悬架110、111利用油压悬架或空气悬架等油压、空气压等情况下，通过计测其工作流体的压力，可以简单并且正确地计测轮负载。

崩塌危险计算部124，通过比较用轮负载计测部123计测的轮负载和用路崖强度计算部122计算出来的路崖强度，计算出路崖强度相对于轮负载的充裕度，根据该充裕度的大小，计算出路崖的崩塌危险程度。崩塌危险计算部124，和后面描述的通知装置105一起，构成崩塌危险提示机构。

本实施方式的崩塌危险计算部124，将计算出来的崩塌危险的程度超过阈值时作为向驾驶员通知的定时，只在崩塌危险超过该阈值的情况下，将崩塌危险高的内容输出给通知装置105。作为这时的通知定时的决定方法，有将充裕度达到一定值以下时(即，相对于轮负载的大小、路崖强度的大小超过阈值、没有余量时)作为通知定时的方法，以及将轮负载超过路崖强度时作为通知定时的方法。

通知装置105，向驾驶员提示利用崩塌危险计算部124计算出来的崩塌危险程度高的内容，或者向驾驶员提示该崩塌危险的程度，该通知装置105设置在车轮112的驾驶室内。作为通知装置105，有利用文字、图形等显示崩塌危险程度的显示装置(例如高清晰度监视器)，或者在崩塌危险超过阈值时发出表示该内容的声音或蜂鸣音的警报装置、在崩塌危险超过阈值时点亮的警告灯(例如，设置在仪表盘内的警告灯)等。如果这样通知崩塌危险的话，可以有效地向驾驶员传达崩塌危险高的内容。

下面，对于具有上述结构的路崖危险监视装置的动作进行说明。

图4是根据本发明的第一种实施方式的路崖崩塌危险监视装置中的崩塌危险计算处理的流程图。另外，在车辆112的行驶过程中，以一定的时间间隔重复图4的处理。

当调用图4的处理时，首先，路崖形状计测装置101计测车辆周围的路崖形状(S301)。其次，计测位置计测部121，根据在S301计测的路崖的形状，提取交界部203，通过计算出从基准车轮到交界部203的距离，计测基准车轮的车轮位置(S302)。另外，下面，为了简化说明，将前轮108中位于接近路崖(坡面部202)处的车轮108a(参照图3)作为基准车轮。如果计测出作为基准车轮的车轮108a的位置的话，路崖形状计测装置101，在利用路崖形状计测装置101计测的路崖形状中，提取出比平坦部201(交界部203)位于更靠近外侧的坡面部202，计测坡面部202上的坡面角度(S303)。另外，坡面角度也可以在S301中和路崖形状一起测定。

如果这样获得路崖形状数据(路崖形状及路崖坡面角度)的话，路崖强度计算部122，根据该路崖形状数据，计算出在车轮108a的位置上的路崖强度(S304)。另一方面，轮负载计测部123，通过利用安装在悬架110、111上的传感器等，计测车轮108a的轮负载(S305)。

其次，崩塌危险计算部124，将在S304中计算出来的路崖强度与在S305中计测出来的轮负载进行比较，计算出在车轮108a的位置上的崩塌危险。然后，崩塌危险计算部124，进行判定，看在车轮108a的位置上的路崖强度的充裕度是否达到阈值以下，或者，车轮108a的轮负载是否超过该路崖强度等(S306)。这里，在充裕度达到阈值以下、或者轮负载超过路崖强度的情况下，经由通知装置105向驾驶员提示路崖崩塌的危险性高(S307)。另一方面，如果在S306未判定崩塌危险高的话，结束上述一系列处理，一直待机到下一次处理开始定时。

如从上面的说明中看出的，根据本实施方式的崩塌危险监视装置，包括：路崖形状计测装置101，用于计测路崖形状数据；计测位置计测部121，用于计测在计测路崖形状数据的路崖上的车轮位置；路崖强度计算部122，根据路崖形状数据，计算出在该车轮位置上的路崖强度；轮负载计测部123，用于计测基准车轮的轮负载；崩塌危险计算部124，通过对轮负载与路崖强度进行比较，计算出在车轮位置上的路崖的崩塌危险；通知装置105，用于提示所述的计算出来的路崖的崩塌危险。

根据这样构成的崩塌危险监视装置，由于在当前的车轮位置上路崖的崩塌危险增高时，可以将该内容通知驾驶员，所以，可以提高使车辆接近路崖时的安全性。特别是，作为本发明的应用对象所采用的上述自动倾卸车，在很多情况下，在对路崖的坡面没有采取任何加强措施的私人土地内的道路上行驶。因此，有在崩塌危险高的路崖上行驶的机会多的倾向，所以，与将本发明应用于一般车辆相比，可以发挥更显著的效果。另外，像自动倾卸车这种运输车辆，根据有无载荷，车辆的重量会变化，所以，在有载荷时，有时开始时，车轮负荷会超过路崖强度。因此，如上所述，比较轮负载和路崖强度来判定崩塌危险的本发明的效果，在运输车辆中特别显著。例如，在露天采掘场工作的自动倾卸车(所谓采矿自动倾卸车)中，具有几百吨的装载重量，在这种车辆中，由于车辆的重量极端地变动，所以，本发明的效果变得更加显著。进而，这种自动倾卸车，由于其车身的尺寸，很难掌握车的宽度的感觉，所以，在进行如上所述的接近路崖的操作时的崩塌危险的通知，具有特别显著的效果。

另外，上面说明的崩塌危险计算部124，只有在崩塌危险超过阈值的情况下，将该崩塌危险输出到通知装置105，但是，也可以总是将该崩塌危险输出到通知装置105中，一直利用数值或文字等将该崩塌危险的程度提示给驾驶员。当这样向驾驶员提示崩塌的危险程度时，可以很容易掌握伴随着转向的危险性的变化。在过去，在接近路崖操作时，躲避路崖的崩塌，大部分依赖于驾驶员的经验和直觉，但是，如果如上所述通过数值地提示上述崩塌危险的变化的话，对于崩塌危险，可以提示使驾驶员能够进行合理状况的判断。进而，由于驾驶员能够获得根据路崖的形状的恰当的躲避的幅度，所以，为了与其它车辆错车，能够确保足够的路的宽度的余量，或者在不进行这种错车的区间，没有必要对坡面部进行多余的加强，所以，在道路的设计上，可以降低成本。

另外，如上所述，作为成为判定路崖崩塌危险时的基准位置的基准车轮，当设定在前轮108中位于接近路崖的位置上的车轮108a时，可以主要监视前进时的路崖崩塌危险。相反地，当设定后轮109中位于靠近路崖的位置上的车轮作为基准车轮时，主要监视后退时的危险。另外，如本实施方式的自动倾卸车所述的在车辆后方配备有载货台面3的运输车辆中，由于具有后轮109的轮负载比前轮108的负荷大的倾向，所以，优选地，以后轮作为基准车轮。另外，不言而喻，这时，也可以利用全部车轮或者靠近路崖的全部前轮及后轮作为基准车轮。

进而，也可以代替如上所述的将车轮位置作为基准位置，以车辆的位置作为基准位置。在这种情况下，可以在计测位置计测部121上，计测在计测路崖形状数据时的路崖上的车辆位置，在路崖强度计算部122上计算出该车辆位置上的路崖强度，在轮负载计测部123上，计测车辆的轮负载的总量(总计轮负载)，在崩塌危险计算部124上比较以前计算出来的总计轮负载和路崖强度。这样构成崩塌危险监视装置，也可以提高使车辆接近路崖时的安全性。

图5是作为本发明的第二种实施方式的路崖崩塌危险监视装置的整体结构图。该图所示的崩塌危险监视装置，在配备有路崖形状信息存储部521和车辆位置计测部522这一点上，与第一种实施方式的路崖崩塌危险监视装置不同。

路崖形状信息存储部(路崖形状信息存储机构)521，是将在任意位置上的路崖形状及路崖的坡面角度作为数据存储的部分，设置在车辆112上。车辆位置计测部(车辆位置计测机构)522是计测路崖上的车辆位置的部分，设置在车辆112上。作为车辆位置计测部522的具体的例子，有能够计测车辆自身位置的GPS(Global Positioning，System：全球定位系统)装置。

在这样构成的崩塌危险监视装置中，如果从路崖形状存储部521读出利用车辆位置计测部522计测的车辆位置上的路崖形状数据，将该读出的数据作为在车辆周围的路崖形状数据的话，不像第一种实施方式那样总是利用路崖形状计测装置101始终在线地取得路崖形状数据，而是可以获得车辆周围的路崖形状数据。

在第一种实施方式中的崩塌危险监视装置中，在利用路崖形状计测装置101通过激光扫描进行路崖形状计测的情况下，在下雨或有雾等恶劣天气时，存在着路崖形状计测变得困难的可能性。但是，如上所述，如果预先在车辆112侧存储路崖形状数据的话，即使在下雨或有雾等恶劣天气时利用路崖形状计测装置101进行路崖形状的计测变得困难的情况下，也能够提示路崖崩塌的危险性。

图6是作为本发明的第三种实施方式的路崖崩塌危险监视装置整体结构图。该图所示的崩塌危险监视装置，在配备有路崖强度修正值存储部531这一点上与第一种实施方式不同。

路崖强度修正值存储部(路崖强度修正值存储机构)531，是存储在路崖强度计算部122上计算路崖强度时使用的修正参数(修正值)的部分。路崖强度计算部122，利用存储在路崖强度修正值存储部531上的修正参数，计算出路崖强度。作为这里的修正参数，例如，有反映车辆行驶环境的土质的特性的参数(土质参数)及由于天气变化引起的砂土的保水量变化的参数(天气参数)。路崖强度因土质的不同而变化，但是，如果利用土质参数计算出路崖强度的话，可以计算出符合行驶环境的土质的路崖强度。另外，一般地，已知当地基的保水量高时，地基的强度降低，但是，地基的保水量，难以经由路崖形状计测机构101获得，作为修正参数，最好是能够另外设定。天气参数，可以根据降雨等状况，由驾驶员经由输入装置进行设定，也可以由管理中心这样的部门利用无线电装置统一地发送给车辆。

如果构成如上所述的崩塌危险监视装置的话，由于可以计算出符合行驶环境的土质的路崖强度，或者可以计算出符合天气变化的路崖强度，所以，可以进行符合实际的路面状况的崩塌危险的判定。

图7是本发明的第四种实施方式的路崖崩塌危险监视装置的整体结构图。该图所示的崩塌危险监视装置，在配备有路崖强度修正值存储部541和车辆位置计测部522这一点上与第一种实施方式不同。

路崖强度修正值存储部541，与第三种实施方式的路崖强度修正值存储部531不同，是修正参数与位置信息相关联进行存储的部分。例如，在前述天气参数的例子中，在车辆112行驶的区域具有一定程度的幅度的情况下，可以设想某个场所的路面干燥而其它场所的路面由于集中降雨变得泥泞的情况。因此，由于能够根据位置变更修正参数，所以，将修正参数与位置信息相关联地存储在路崖强度修正值存储部541中。

在这样构成的崩塌危险监视装置中，路崖强度计算部122，从路崖强度修正值存储部541读出利用车辆位置计测部522计测的车辆位置的修正参数，利用该读出的修正参数，计算出路崖强度。借此，即使在修正参数根据车辆的位置变化的情况下，也可以利用车辆位置的修正参数计算出路崖强度，所以，可以进行比第三种实施方式更符合实际的路面状况的崩塌危险判定。

图8是作为本发明的第五种实施方式的路崖崩塌危险监视装置的整体结构图。该图所示的崩塌危险监视装置，在配备有修正参数测定装置(修正参数测定机构)551这一点上与第四种实施方式不同。

修正参数测定装置551是测定车辆112周围的路面状态并计算出对应于该路面状态的修正参数的装置，安装在车辆112上。作为修正参数测定装置551，例如，有将超声波或电波照射路面并从其反射波的状态计测地基的硬度的装置，或者根据利用照相机等摄制的路面的图像推定路面表面的材质、土质、保水量的装置。

在这样构成的崩塌危险监视装置中，路崖强度修正值存储装置541，将利用修正参数测定装置551计算出来的修正参数作为路面状态的测定位置的新的修正参数而存储。即，存储在路崖强度修正值存储部541中的修正参数，利用一面使车辆行驶一面收集的修正数据随时更新，总是保持在最新的状态。借此，根据修正参数测定装置551的测定结果，逐渐更新修正参数，所以，能够比第四种实施方式进行更符合实际的路面状况的崩塌危险的判定。

另外，在本实施方式中，将修正参数测定装置551安装在车辆上，但是，也可以将多个修正参数测定装置散布在车辆行驶的用地内，通过收集其测定值，更新路崖强度修正值存储部541内的修正参数。例如，作为这种修正参数测定装置，如果设置多个测定降雨量的降雨传感器的话，可以推定在设置该降雨量传感器的位置上的地基的保水量。另外，也可以另外准备安装修正参数测定装置551的修正参数测定专用车辆，借助该车辆在用地内行驶，收集修正参数。

图9是作为本发明的第六种实施方式的路崖崩塌危险监视装置的整体结构图。该图所示的崩塌危险监视装置，在配备有行驶状态预测部(行驶状态预测机构)561和负载移动量计算部(负载移动量计算机构)562这一点上与第一种实施方式不同。

行驶状态预测部561，是根据由驾驶员进行的车辆操作机构(方向盘107、制动踏板、加速踏板等)的操作量或者车辆现在或将来行驶的行驶路径的形状，预测现在或将来的车辆的行驶状态(转弯状况或加减速状况)的部分。这里，车辆现在或将来行驶的行驶路径的形状，例如，可以根据来自于搭载在车辆前方的照相机的图像或存储在自动导航装置内的行驶路径的形状进行预测。这样获得的车辆操作机构的操作量及行驶路径的形状，用于现在或将来的车辆112的行驶状态的预测。另外，负载移动量计算部562，是根据在行驶状态预测部561上预测的行驶状态，计算出在各个车轮上伴随着车辆的加减速或旋转产生的负载的移动量的部分。

在这样构成的崩塌危险监视装置中，崩塌危险计算部124，将利用负载移动量计算部562计算出来的负载移动量加到利用轮负载计测部123计测出来的车辆负载上，将相加之后的负载与利用路崖强度计算机构122计算出来的路崖强度进行比较，计算出路崖崩塌危险。通过这样计算出崩塌危险，即使在根据操作量和行驶路径，由于车辆112动态地运动而各个车轮的负载变化的情况下，也能够进行正确的崩塌危险的判定。

其次，对于本发明的第七种实施方式进行说明。本实施方式表示路崖强度计算部122的路崖强度计算方法的具体例子。图10是示意地表示本发明的第七种实施方式的路崖强度计算的思考方法的图示。

在该图中，由于路崖(坡面部202)的内部摩擦角405是基本上由砂土的种类决定的值，所以，如果判明利用计测位置计测部121计测的车轮位置的砂土的种类的话，则可以根据该车轮位置的内部摩擦角405规定滑动面406。因此，本实施方式的路崖强度计算部122，根据利用计测位置计测部121计测的车轮位置的路崖的内部摩擦角405，规定滑动面406，计算出在该滑动面406上的剪切阻力402的最大值(剪切强度)，将其作为路崖强度。另外，在本实施方式中，如图10所示，剪切阻力402是由作用到滑动面406上的垂直负载403产生的。

并且，本实施方式的崩塌危险计算部124，将作用到滑动面406上的砂土负载407和利用轮负载计测部123计测的车轮负载401加以总计，通过比较该总计负载408的向滑动面406的方向上的分力408x与剪切强度，计算出崩塌危险。即，为了滑动面406的上侧部分的砂土404不崩塌，由垂直负载403产生的剪切强度大于上述分力408x即可。

根据以上述方式构成的本实施方式，根据由砂土种类决定的内部摩擦角405的数值，可以从理论上推导出滑动面406必须支承的砂土负载407及车轮负载401，以及能够利用滑动面406上的土的摩擦支承的负载(剪切强度)。借此，可以更明确、合理地进行崩塌危险的判定。

另外，上面说明的崩塌危险提示机构，通过将利用崩塌危险计算部124计算出来的崩塌危险输出到通知装置105中，通知崩塌危险高的内容，但是，也可以按照以下方式构成路崖崩塌危险监视装置，即，当利用崩塌危险计算部124计算出来的崩塌危险超过阈值(也可以和前面所述的阈值不同)时，在车辆前进路径控制装置106中，向该崩塌危险变得低于该阈值的方向改变车辆的前进路径。这样，可以自动地进行与崩塌危险相对应的车辆的前进路径控制。

另外，在上面的说明中，作为本发明的应用对象，以作为大型的运输车辆的自动倾泻车为例进行了说明，但是，不言而喻，本发明也可以应用于一般的车辆及其它运输车辆。进而，本发明并不局限于上述各种实施方式的具体例子，不言而喻，也包括不超出发明的主旨的范围的设计变更等。

符号说明

101    路崖形状计测装置

105    通知装置

106    车辆前进路径控制装置

112    车辆

120    控制装置

121    计测位置计测部

122    路崖强度计算部

123    轮负载计测部

124    崩塌危险计算部

124    轮负载计测部

401    车轮负载

402    剪切阻力

405    内部摩擦角

406    滑动面

407    砂土负载

408x   总计负载的滑动面方向的分力

521    路崖形状信息存储部

522    车辆位置计测部

531    路崖强度修正值存储部

541    路崖强度修正值存储部

551    修正参数测定装置

561    行驶状态预测部

562    负载移动量计算部

Claims (12)

1.一种路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，包括：

路崖形状计测机构，所述路崖形状计测机构计测车辆周围的路崖的形状及路崖的坡面角度；

计测位置计测机构，所述计测位置计测机构计测利用前述路崖形状计测机构计测路崖的形状及路崖的坡面角度时的路崖上的车轮位置；

路崖强度计算机构，所述路崖强度计算机构，根据利用前述路崖形状计测机构计测出来的前述路崖的形状及路崖的坡面角度，计算出利用前述计测位置计测机构计测出来的车轮位置上的路崖强度；

轮负载计测机构，所述轮负载计测机构计测利用前述计测位置计测机构计测出车轮位置的车轮的车轮负载；

崩塌危险提示机构，所述崩塌危险提示机构通过比较利用前述轮负载计测机构计测的车轮负载与利用前述路崖强度计算机构计算出来的路崖强度，提示利用前述计测位置计测机构计测出车轮位置的车轮所处的路崖的崩塌危险。

2.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括车辆位置计测机构，所述车辆位置计测机构计测路崖上的车辆位置，

前述路崖形状计测机构包括路崖形状信息存储机构，所述路崖形状信息存储机构存储任意位置上的路崖形状及路崖的坡面角度，

前述路崖形状计测机构从前述路崖形状信息存储机构中读出利用前述车辆位置计测机构计测出的车辆位置处的路崖的形状及路崖的坡面角度，将该读出的数据作为前述车辆周围的路崖的形状及路崖的坡面角度。

3.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括路崖强度修正值存储机构，所述路崖强度修正值存储机构存储修正参数，所述修正参数在前述路崖强度计算机构计算路崖强度时使用，

前述路崖强度计算机构，利用前述修正参数，计算出路崖强度。

4.如权利要求3所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括车辆位置计测机构，所述车辆位置计测机构计测路崖上的车辆位置，

前述路崖强度修正值存储机构中的修正参数，被与位置相关联地存储，

前述路崖强度计算机构从前述路崖强度修正值存储机构中读出利用前述车辆位置计测机构计测的车辆位置上的修正参数，利用该读出的修正参数计算出路崖强度。

5.如权利要求4所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括修正参数测定机构，所述修正参数测定机构测定车辆周围的路面状态，计算出对应于该路面状态的修正参数，

前述路崖强度修正值存储机构存储利用前述修正参数测定机构计算出来的修正参数，并作为前述路面状态的测定位置上的新的修正参数。

6.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括：

行驶状态预测机构，所述行驶状态预测机构根据驾驶员进行的车辆操作机构的操作量或车辆行驶的行驶路径形状，预测车辆的行驶状态；

负载移动量计算机构，所述负载移动量计算机构，根据在前述行驶状态预测机构中预测的行驶状态，对于各个车轮计算出伴随着车辆的加减速或旋转而产生的负载移动量；

前述崩塌危险提示机构，将利用负载移动量计算机构计算出来的前述负载移动量加到利用前述轮负载计测机构计测的前述车轮负载上，通过对该相加之后的负载与利用前述路崖强度计算机构计算出来的前述路崖强度进行比较，提示路崖崩塌的危险。

7.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

前述路崖强度计算机构，根据利用前述计测位置计测机构计测的车轮位置上的路崖的内部摩擦角，规定滑动面，计算出在该滑动面上的剪切强度，作为前述路崖强度，

前述崩塌危险提示机构将作用到前述滑动面上的砂土负载和利用前述轮负载计测机构计测的车轮负载合计在一起，通过比较该合计负载中的向前述滑动面方向的分力与前述剪切强度，提示前述路崖的崩塌危险。

8.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

进一步包括车辆前进路径控制机构，当前述崩塌危险提示机构提示的崩塌危险超过阈值时，所述车辆前进路径控制机构向该崩塌危险变得比前述阈值低的方向改变车辆前进路径。

9.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

被前述计测位置计测机构计测车轮位置的车轮，是前轮中位于接近路崖的位置上的轮。

10.如权利要求1所述的路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，

被前述计测位置计测机构计测车轮位置的车轮，是后轮中位于接近路崖的位置上的轮。

11.一种路崖崩塌危险监视装置，其特征在于，包括：

路崖形状计测机构，所述路崖形状计测机构计测车辆周围的路崖的形状及路崖的坡面角度；

计测位置计测机构，所述计测位置计测机构，计测利用前述路崖形状计测机构计测路崖的形状及路崖的坡面角度时的路崖上的车辆位置；

路崖强度计测机构，所述路崖强度计测机构，根据利用前述路崖形状计测机构计测的前述路崖的形状及路崖的坡面角度，计算出利用前述计测位置计测机构计测的车辆位置处的路崖强度；

轮负载计测机构，所述轮负载计测机构计测前述车辆的车轮负载的总和；

崩塌危险提示机构，所述崩塌危险提示机构，通过对利用前述轮负载计测机构计测的合计车轮负载和利用前述路崖强度计算机构计算出来的路崖强度进行比较，计算出前述路崖强度相对于前述合计车轮负载的充裕度，进而，根据该充裕度的大小，提示利用前述计测位置计测机构计测的车辆位置上的路崖的崩塌危险。

12.一种运输车辆，其特征在于，包括：

多个车轮，所述多个车轮安装在车身上；

路崖形状计测机构，所述路崖形状计测机构，计测车辆周围的路崖的形状及路崖的坡面角度；

计测位置计测机构，所述计测位置计测机构，计测利用前述路崖形状计测机构计测路崖的形状及路崖的坡面角度时的路崖上的车轮位置；

路崖强度计算机构，所述路崖强度计算机构，根据利用前述路崖形状计测机构计测的路崖的形状及路崖的坡面角度，计算出利用前述计测位置计测机构计测的车轮位置上的路崖强度；

轮负载计测机构，所述轮负载计测机构计测被前述计测位置计测机构计测出车轮位置的车轮的车轮负载；

崩塌危险提示机构，所述崩塌危险提示机构，通过对利用前述轮负载计测机构计测的车轮负载与利用前述路崖强度计算机构计算出来的路崖强度进行比较，提示被前述计测位置计测机构计测出车轮位置的车轮所处的位置上的路崖的崩塌危险。

Images