CN105518557A

CN105518557A - 矿山的管理系统

Info

Publication number: CN105518557A
Application number: CN201580000834.5A
Authority: CN
Inventors: 长川研太
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-08-31
Filing date: 2015-08-31
Publication date: 2016-04-20
Also published as: JP6067876B2; WO2016013687A1; AU2015261658B1; CA2924807A1; JPWO2016013687A1; US9842501B2; US20170061796A1

Abstract

本发明提供一种矿山的管理系统，包括：无人车辆行走数据生成部，其生成包含无人车辆的目标行走路径的无人车辆行走数据；无人车辆现状数据获取部，其获取第一时刻的无人车辆现状数据；有人车辆现状数据获取部，其获取第一时刻的有人车辆现状数据；无人车辆存在范围推测部，其基于无人车辆行走数据和无人车辆现状数据，推测在第二时刻时无人车辆可能存在的范围；有人车辆存在位置推测部，其基于有人车辆现状数据，推测在第二时刻时有人车辆可能存在的位置；以及碰撞危险度判断部，其基于无人车辆存在范围推测部的推测结果和有人车辆存在位置推测部的推测结果，对有人车辆可能存在的每个位置导出表示在第一时刻下的、与第二时刻对应的有人车辆与无人车辆发生碰撞的可能性的危险度等级。

Description

矿山的管理系统

技术领域

本发明涉及矿山的管理系统。

背景技术

矿山中存在无人车辆和有人车辆双方都在工作的情况。矿山的作业中有无人车辆和有人车辆发生碰撞的危险。此外，如果无人车辆和有人车辆发生碰撞，则可能为了处理碰撞而需要停止矿山的一部分作业。其结果，矿山的生产效率下降。为了抑制矿山的安全性的下降和生产效率的下降，期望有能够避免无人车辆和有人车辆发生碰撞的技术。在专利文献1中公开了推测有人车辆的存在范围来防止无人车辆和有人车辆发生干扰的技术。在专利文献2中公开了在本车辆和其它车辆存在发生碰撞的可能性时发出警报的技术。

专利文献1：日本特开2000-339029号公报

专利文献2：日本特开2003-205804号公报

发明内容

为了避免碰撞而发出警报是有效的。然而，尽管碰撞的可能性很低，仍发出不必要的警报，则可能导致有人车辆的驾驶员对警报习以为常。其结果，可能损害警报的本来意义。

本发明的目的在于提供一种矿山的管理系统，其能够抑制发出不必要的警报，并且避免无人车辆和有人车辆发生碰撞。

根据本发明的实施方式，提供一种矿山的管理系统，无人车辆和有人车辆工作在该矿山中工作，该管理系统，包括：无人车辆行走数据生成部，其生成包含有上述矿山中上述无人车辆的目标行走路径的无人车辆行走数据；无人车辆现状数据获取部，其获取包含有第一时刻的无人车辆区域数据和上述第一时刻的无人车辆行走速度数据的无人车辆现状数据；有人车辆现状数据获取部，其获取包含有上述第一时刻的有人车辆位置数据和上述第一时刻的有人车辆行走速度数据的有人车辆现状数据；无人车辆存在范围推测部，其基于上述无人车辆现状数据，推测在从上述第一时刻起经过规定时间后的第二时刻时上述无人车辆可能存在的范围；有人车辆存在位置推测部，其基于上述有人车辆现状数据，推测在上述第二时刻时上述有人车辆可能存在的位置；以及碰撞危险度判断部，其基于上述无人车辆存在范围推测部的推测结果和上述有人车辆存在位置推测部的推测结果，对上述有人车辆可能存在的每个位置导出表示在上述第一时刻下的、与上述第二时刻对应的上述有人车辆与上述无人车辆发生碰撞的可能性的危险度等级。

根据本发明的实施方式，提供一种矿山的管理系统，其能够抑制发出不必要的警报，并且避免无人车辆和有人车辆发生碰撞。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的矿山的管理系统的一个示例的示意图。

图2是表示本实施方式涉及的管理装置的一个示例的示意图。

图3是表示本实施方式涉及的无人车辆的一个示例的示意图。

图4是表示本实施方式涉及的无人车辆的一个示例的示意图。

图5是表示本实施方式涉及的无人车辆的一个示例的功能框图。

图6是表示本实施方式涉及的有人车辆的一个示例的示意图。

图7是表示本实施方式涉及的有人车辆的一个示例的示意图。

图8是表示本实施方式涉及的有人车辆的一个示例的功能框图。

图9是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图10是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图11是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图12是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图13是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的流程图。

图14是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图15是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

图16是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的图。

符号说明

1管理系统

2自卸车(无人车辆)

3车辆

4箱斗

5行走装置

6车身

7动力产生装置

8管制设施

9通信系统

10管理装置

11计算机系统

12处理装置

12A数据处理部

12B无人车辆行走数据生成部

12C禁止进入区域设定部

13存储装置

13B数据库

15输入输出部

16显示装置

17输入装置

18无线通信装置

20车轮

21车轴

22制动装置

23转向装置

24非接触传感器

25存储装置

25B数据库

26陀螺仪传感器

27速度传感器

28位置传感器

28A天线

29无线通信装置

29A天线

30无人车辆控制装置

31前照灯

32喇叭

40有人车辆

41行走装置

42车轮

43动力产生装置

43A油门操作部

44制动装置

44A制动器操作部

45转向装置

45A转向操作部

46速度传感器

47转向角传感器

48警报装置

48A显示装置

48B声音输出装置

49输入装置

50车身

51位置传感器

51A天线

52无线通信装置

52A天线

60有人车辆控制装置

61无人车辆现状数据获取部

62无人车辆行走数据获取部

63有人车辆现状数据获取部

65有人车辆转向角数据获取部

66无人车辆存在范围推测部

67有人车辆存在位置推测部

69碰撞危险度判断部

70警报装置控制部

71撤销部

72无人车辆现状数据输出部

73存储部

AP行走许可区域

BP禁止进入区域

CS目标行走路径

CP行走路径

DPA卸土场

EP有人车辆存在位置

ER无人车辆存在范围

HL行走路线

LM装载机械

LPA装载场

PI点

STGPS卫星

WM操作员

具体实施方式

下面，参照附图对本发明涉及的实施方式进行说明，不过本发明不局限于此。以下说明的实施方式的结构要素能够适当组合。此外，也存在不使用一部分结构要素的情况。

矿山机械的管理系统的概要

图1是表示本实施方式涉及的矿山的管理系统1的一个示例的示意图。图1示意性地表示应用管理系统1的矿山的开采现场。

管理系统1管理矿山。无人车辆2和有人车辆40在矿山中工作。矿山的管理包括无人车辆2的管理和有人车辆40的管理。

如图1所示，管理系统1具有配置在矿山的管制设施8的管理装置10和能够传递信号和数据的通信系统9。

管理装置10包括计算机系统。通信系统9包括无线通信系统。管理装置10、无人车辆2和有人车辆40能够通过通信系统9进行无线通信。无人车辆2根据来自管理装置10的指令信号动作。在无人车辆2上不搭乘操作员(驾驶员)。在有人车辆40上搭乘有操作员(驾驶员)。另外，无人车辆2也可以由搭乘在无人车辆2上的驾驶员操作。例如在无人车辆2进入停车场时、无人车辆2从停车场出来时、以及对无人车辆2加油时的至少一部分作业中，驾驶员可以搭乘在无人车辆2上，操作该无人车辆2。

无人车辆2用于矿山的作业。在本实施方式中，设无人车辆2是作为一种运载车辆的自卸车2。自卸车2能够在矿山中行走，在矿山中运输货物。自卸车2具有车辆3和设置在车辆3上的箱斗4。自卸车2运输装载在箱斗4中的货物。货物包括通过开采碎石而产生的砂土或岩石。

操作员搭乘在有人车辆40上，在矿山中移动。操作员实施矿山的监视和维护等。

在矿山的开采现场，设置有装载场LPA、卸土场DPA、以及通往装载场LPA和卸土场DPA中的至少一方的行走路线HL。自卸车2能够在装载场LPA、卸土场DPA和行走路线HL上行走。有人车辆40也能够在装载场LPA、卸土场DPA和行走路线HL上行走。在多数情况下矿山的行走路线HL是未铺装的路。

在装载场LPA中将货物装载到箱斗4中。通过装载机械LM，将货物装载到箱斗4中。作为装载机械LM，使用液压挖掘机或轮式装载机。装载有货物的自卸车2沿着行走路线HL从装载场LPA行走到卸土场DPA。在卸土场DPA中从箱斗4卸下货物。卸下了货物的自卸车2沿着行走路线HL从卸土场DPA行走到装载场LPA。另外，自卸车2也可以从卸土场DPA行走到规定的等待场所。

自卸车2的位置和有人车辆40的位置通过全球定位系统(GlobalPositioningSystem：GPS)检测。GPS具有GPS卫星ST。用GPS检测的位置是在GPS坐标系中规定的绝对位置。在以下的说明中，可将用GPS检测出的位置称为GPS位置。GPS位置包含纬度、经度和高度的坐标数据。

管理装置

接着，说明管理装置10。图2是表示本实施方式涉及的管理装置10的一个示例的框图。如图1和图2所示，管理装置10具有计算机系统11、显示装置16、输入装置17和无线通信装置18。

计算机系统11具有处理装置12、存储装置13和输入输出部15。显示装置16、输入装置17和无线通信装置18经由输入输出部15与计算机系统11连接。

处理装置12包括CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)这样的处理器。处理装置12包括数据处理部12A、第一无人车辆行走数据生成部12B和禁止进入区域设定部12C。数据处理部12A例如对表示自卸车2的位置的位置数据进行处理。第一无人车辆行走数据生成部12B生成包含矿山中自卸车2的目标行走路径的第一无人车辆行走数据。自卸车2在装载场LPA、卸土场DPA和行走路线HL中，基于由第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据行走。禁止进入区域设定部12C设定在矿山中禁止自卸车2进入的禁止进入区域。

存储装置13与处理装置12连接。存储装置13包括RAM(RandomAccessMemor，随机访问存储器)和ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)、快闪存储器和硬盘驱动器等存储器。存储装置13包含用于登记数据的数据库13B。第一无人车辆行走数据生成部12B使用存储在存储装置13中的计算机程序，生成第一无人车辆行走数据。

显示装置16例如包括液晶显示器这样的平板显示器。输入装置17包括键盘、触摸面板和鼠标等输入设备。当管制设施8的管理者操作输入装置17时，输入装置17生成操作信号。将由输入装置17生成的操作信号输入到处理装置12。

通信系统9包括配置在管制设施8的无线通信装置18。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能够与自卸车2和有人车辆40进行无线通信。

自卸车

接着，说明自卸车2。图3和图4是示意性地表示本实施方式涉及的自卸车2的一个示例的图。图5是表示本实施方式涉及的自卸车2的一个示例的功能框图。

自卸车2包括：车辆3、设置于车辆3的箱斗4、通过非接触方式检测物体的非接触传感器24、包含数据库25B的存储装置25、检测自卸车2的角速度的陀螺仪传感器26、检测自卸车2的行走速度的速度传感器27、检测自卸车2的位置的位置传感器28、无线通信装置29和无人车辆控制装置30。

车辆3具有能够在矿山中行走的行走装置5、由行走装置5支承的车身6、产生动力的动力产生装置7、前照灯31和喇叭32。箱斗4由车身6支承。前照灯31设置在车身6的前部。前照灯31对车辆3的前方空间进行照明。喇叭32用于发出警报声。

行走装置5具有：车轮20、将车轮20以能够旋转的方式支承的车轴21、能够使行走停止的制动装置22、以及能够调整行走方向的转向装置23。

行走装置5由动力产生装置7产生的动力被驱动。动力产生装置7通过电驱动方式来驱动行走装置5。动力产生装置7具有：柴油发动机这样的内燃机、通过内燃机的动力工作的发电机、以及通过发电机产生的电力工作的电动机。由电动机产生的动力被传递给行走装置5的车轮20。由此，驱动行走装置5。通过设置在车辆3中的动力产生装置7的动力，自卸车2自主行走。通过调整动力产生装置7的输出，来调整自卸车2的行走速度。另外，动力产生装置7也可以通过机械驱动方式来驱动行走装置5。例如由内燃机产生的动力可以经由动力传递装置传递给行走装置5的车轮20。

制动装置22能够使行走装置5的行走停止。通过使制动装置22工作，来调整自卸车2的行走速度。

转向装置23能够调整行走装置5的行走方向。包括行走装置5的自卸车2的行走方向包含车身6的前部的朝向。转向装置23通过改变前轮的朝向来调整自卸车2的行走方向。

非接触传感器24设置在车体6的前部。非接触传感器24通过非接触方式检测车身6周围的物体。非接触传感器24包括激光扫描仪。非接触传感器24使用作为检测光的激光，通过非接触方式检测物体。非接触传感器24能够检测有无物体、与物体的相对位置、以及与物体的相对速度。与物体的相对位置包括与物体的相对距离和物体相对于非接触传感器24所位于的方位。另外，非接触传感器24可以包括毫米波雷达装置这样的雷达装置。雷达装置能够使用电波，通过非接触方式检测物体。

陀螺仪传感器26检测自卸车2的角速度。通过对自卸车2的角速度进行积分，导出自卸车2的方位。

速度传感器27检测自卸车2的行走速度。速度传感器27包括检测车轮20的转速的转速传感器。车轮20的转速和自卸车2的行走速度相关。将作为转速传感器的检测值的转速值转换为自卸车2的行走速度值。另外，速度传感器27也可以检测车轴21的转速。

位置传感器28配置于车辆3。位置传感器28包括GPS接收机，用于检测自卸车2的位置。位置传感器28具有GPS用天线28A。天线28A接收来自GPS卫星ST的电波。位置传感器28将基于由天线28A接收到的来自GPS卫星ST的电波的信号转换成电信号，来计算天线28A的位置。通过计算天线28A的GPS位置能够检测出自卸车2的GPS位置。

通信系统9包括配置于车辆3的无线通信装置29。无线通信装置29具有天线29A。无线通信装置29能够与管理装置10及有人车辆40进行无线通信。

无人车辆控制装置30设置于自卸车2。无人车辆控制装置30控制自卸车2。无人车辆控制装置30包括计算机系统。无人车辆控制装置30包括CPU这样的处理器和RAM及ROM等存储器。管理装置10通过通信系统9将包含自卸车2的第一无人车辆行走数据的指令信号提供到无人车辆控制装置30。无人车辆控制装置30基于从管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B提供的第一无人车辆行走数据，控制自卸车2的行走装置5。行走装置5的控制包括对行走装置5的转向、油门和制动器中的至少一个的控制。

由管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据表示自卸车2的目标行走路径和自卸车2的限制行走速度。管理装置10基于包含矿山的地理条件和天气条件的矿山环境条件，对行走路线HL中的多个位置(区域)分别决定自卸车2的限制行走速度(最高容许速度)。管理装置10将表示自卸车2的目标行走路径和限制行走速度的第一无人车辆行走数据发送到自卸车2。

无人车辆控制装置30具有生成第二无人车辆行走数据的第二无人车辆行走数据生成部30A。无人车辆控制装置30的第二无人车辆行走数据生成部30A基于从管理装置10提供的第一无人车辆行走数据，生成包含自卸车2的目标行走速度数据的第二无人车辆行走数据。无人车辆控制装置30基于从管理装置10提供的第一无人车辆行走数据和由第二无人车辆行走数据生成部30A生成的第二无人车辆行走数据来控制行走装置5。无人车辆控制装置30在由管理装置10决定的限制行走速度的范围内决定行走装置5的行走速度，来控制行走装置5。换言之，自卸车2能够将由管理装置10决定的限制行走速度作为上限值，通过第二无人车辆行走数据生成部30A决定行走速度，自由地进行加速和减速。

在本实施方式中，自卸车2基于航位推测法行走。自卸车2基于由第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据、以及由第二无人车辆行走数据生成部30A生成的第二无人车辆行走数据，在装载场LPA、卸土场DPA和输送路线HL中行走。无人车辆控制装置30使用航位推测法来推测自卸车2的当前位置，并且基于从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的目标行走路径、以及由第二无人车辆行走数据生成部30A生成的目标行走速度数据，使自卸车2行走。航位推测法是指基于相对于经度和纬度已知的起点的方位和移动距离来推测自卸车2的当前位置的导航方法。自卸车2的方位使用配置于自卸车2的陀螺仪传感器26来检测。自卸车2的移动距离使用配置于自卸车2的速度传感器27来检测。陀螺仪传感器26的检测信号和速度传感器27的检测信号被输出到自卸车2的无人车辆控制装置30。无人车辆控制装置30能够基于来自陀螺仪传感器26的检测信号，求取自卸车2的相对于已知起点的方位。无人车辆控制装置30基于来自速度传感器27的检测信号，能够求取自卸车2从已知起点起的移动距离。无人车辆控制装置30基于来自陀螺仪传感器26的检测信号和来自速度传感器27的检测信号，控制自卸车2的行走装置5的行走，使其按照第一无人车辆行走数据的目标行走路径和第二无人车辆数据的目标行走速度数据行走。

在本实施方式中，使用GPS来校正通过航位推测法求出的自卸车2的推测位置。如果自卸车2的移动距离增加，则由于陀螺仪传感器26和速度传感器27中的一方或双方的检测误差的积累，而存在被推测出的自卸车2的当前位置即推测位置与实际位置之间产生误差的可能性。其结果，自卸车2可能脱离第一无人车辆行走数据的目标行走路径而行走。在本实施方式中，无人车辆控制装置30使用表示由位置传感器28检测出的自卸车2的GPS位置的GPS位置数据来校正通过航位推测法推测出的自卸车2的推测位置并且使该自卸车2行走。无人车辆控制装置30基于来自陀螺仪传感器26的检测信号、来自速度传感器27的检测信号和GPS位置数据，计算对自卸车2的位置进行校正的校正量，并基于该计算出的校正量来控制自卸车2的行走装置5的行走，以使自卸车2沿着目标行走路径行走。

另外，在本实施方式中，使用GPS对通过航位推测法求出的推测位置进行校正，不过也可以用其它方法进行校正。例如也可以是，通过搭载于自卸车2的非接触传感器24检测已登记设置位置的地标，并基于该非接触传感器24的检测结果来校正推测位置。另外，地标是指沿着行走路线HL配置的多个结构物。事先测算、登记地标的设置位置(绝对位置)。此外，也可以预先测算行走路线HL的路侧地图，并基于该路侧地图和由非接触传感器24检测出的行走路线HL的形状的对照结果来校正推测位置。

有人车辆

接着，对有人车辆40进行说明。图6和图7是示意性地表示本实施方式涉及的有人车辆40的一个示例的图。图8是表示本实施方式涉及的有人车辆40的一个示例的功能框图。

有人车辆40具有：能够在矿山中行走的行走装置41、由行走装置41支承的车身50、产生动力的动力产生装置43和有人车辆控制装置60。

行走装置41具有：车轮42、将车轮42以能够旋转的方式支承的车轴、能够使行走停止的制动装置44、以及能够调整行走方向的转向装置45。

行走装置41由动力产生装置43产生的动力驱动。动力产生装置43包括柴油发动机这样的内燃机。由动力产生装置43产生的动力被传递给行走装置41的车轮42。由此，驱动行走装置41。通过调整动力产生装置43的输出，来调整有人车辆40的行走速度。

制动装置44能够使行走装置41的行走停止。通过使制动装置44工作来调整有人车辆40的行走速度。

转向装置45能够调整行走装置41的行走方向。包括行走装置41的有人车辆40的行走方向包含车身50的前部的朝向。转向装置45通过改变前轮的朝向来调整有人车辆40的行走方向。

有人车辆40具有操作员WM搭乘的驾驶室。有人车辆40具有：设置于驾驶室内的、用于操作动力产生装置43的油门操作部43A；设置于驾驶室内的、用于操作制动装置44的制动器操作部44A；和设置于驾驶室内的、用于操作转向装置45的转向操作部45A。油门操作部43A包括油门踏板。制动器操作部44A包括制动踏板。转向操作部45A包括方向盘。油门操作部43A、制动器操作部44A和转向操作部45A由操作员WM操作。操作员WM操作油门操作部43A和制动器操作部44A中的一方或双方来调整有人车辆40的行走速度。操作员WM操作转向操作部45A来调整有人车辆40的行走方向。

此外，有人车辆40具有配置在驾驶室内的警报装置48和配置在驾驶室内的输入装置49。警报装置48包括显示装置48A或声音输出装置48B。显示装置48A例如包括液晶显示器等这样的平板显示器。显示装置48A能够显示警报数据。声音输出装置48B能够发出警报声。

输入装置49包括键盘、触摸面板和鼠标等输入设备。当有人车辆40的操作员WM操作输入装置49时，输入装置49生成操作信号。由输入装置49生成的操作信号被输入到有人车辆控制装置60。另外，也可以是，输入装置49包括声音识别装置，通过操作员WM的声音来生成操作信号。另外，在输入装置49包括触摸面板的情况下，可以将其作为输入装置49和显示装置48A兼用。

此外，有人车辆40包括：检测有人车辆40的行走速度的速度传感器46、检测转向装置45的转向角的转向角传感器47、检测有人车辆40的位置的位置传感器51、以及无线通信装置52。

速度传感器46设置于有人车辆40。速度传感器46检测有人车辆40的行走装置41的行走速度。速度传感器46包括检测车轮42的转速的转速传感器。车轮42的转速和有人车辆40的行走速度相关。将作为转速传感器的检测值的转速值转换为有人车辆40的行走速度值。通过对有人车辆40的行走速度进行积分，导出有人车辆40的移动距离。

转向角传感器47设置于有人车辆40。转向角传感器47检测有人车辆40的行走装置41的转向角。作为转向角传感器47，例如能够使用旋转式编码器。转向角传感器47通过检测转向装置45的操作量来检测转向角。转向装置45的转向角与有人车辆40的行走方向相关。基于转向角传感器47的检测值，导出有人车辆40的行走方向。此外，转向装置45的转向角与行走的有人车辆40的转弯半径相关。基于转向角传感器47的检测值，导出有人车辆40的转弯半径。

位置传感器51配置于有人车辆40。位置传感器51包括GPS接收机，用于检测有人车辆40的位置。位置传感器51具有GPS用天线51A。天线51A接收来自GPS卫星ST的电波。位置传感器51将基于由天线51A接收到的来自GPS卫星ST的电波的信号转换成电信号，计算天线51A的位置。通过计算天线51A的GPS位置，能够检测出有人车辆40的GPS位置。

通信系统9包括配置于有人车辆40的无线通信装置52。无线通信装置52具有天线52A。无线通信装置52能够与管理装置10及自卸车2进行无线通信。

有人车辆控制装置60设置于有人车辆40。有人车辆控制装置60控制有人车辆40。有人车辆控制装置60包括计算机系统。有人车辆控制装置60包括CPU这样的处理器和RAM及ROM等存储器。

速度检测器46的检测信号被输出到有人车辆控制装置60。转向角传感器47的检测信号被输出到有人车辆控制装置60。位置传感器51的检测信号被输出到有人车辆控制装置60。由输入装置49生成的操作信号被输出到有人车辆控制装置60。来自管理装置10的指令信号通过通信系统9提供到有人车辆控制装置60。有人车辆控制装置60控制警报装置48。有人车辆控制装置60输出用于控制警报装置48的控制信号。

如图8所示，有人车辆控制装置60包括：获取无人车辆现状数据的无人车辆现状数据获取部61、获取第一无人车辆行走数据的第一无人车辆行走数据获取部62、获取有人车辆现状数据的有人车辆现状数据获取部63、获取有人车辆转向角数据的有人车辆转向角数据获取部65、推测自卸车2可能存在的范围即无人车辆存在范围的无人车辆存在范围推测部66、推测有人车辆40可能存在的位置即有人车辆存在位置的有人车辆存在位置推测部67、判断自卸车2与有人车辆40发生碰撞的可能性的碰撞危险度判断部69、输出用于控制警报装置48的控制信号的警报装置控制部70、生成用于撤销从警报装置控制部70输出的控制信号的撤销信号的撤销部71、输出有人车辆位置数据的有人车辆位置数据输出部72和存储部73。

无人车辆现状数据获取部61经由包括无线通信装置52的通信系统9，获取包含第一时刻t0的无人车辆区域数据和第一时刻t0的无人车辆行走速度数据的无人车辆现状数据。另外，无人车辆现状数据获取部61也可以不经由通信系统9来获取无人车辆现状数据。例如无人车辆现状数据获取部61通过与自卸车2进行车与车之间的通信，来获取无人车辆现状数据。此外，在矿山工作的多台自卸车2各自的无人车辆现状数据被输出到管理装置10的情况下，无人车辆现状数据获取部61也可以从管理装置10获取无人车辆现状数据。

在本实施方式中，第一时刻t0是当前时刻。在以下的说明中，可将第一时刻t0称为当前时刻t0。另外，第一时刻t0也可以不是当前时刻。

当前时刻t0的表示自卸车2存在的区域的无人车辆区域数据经由通信系统9从自卸车2的位置传感器28获取。当前时刻t0时的无人车辆区域数据是基于由位置传感器28检测出的自卸车2的GPS位置而获取的数据。在本实施方式中，可在矿山行走的大型自卸车2不仅要考虑位置、还要考虑车宽和车身长度来进行处理。当前时刻t0的表示自卸车2的行走速度的无人车辆行走速度数据经由通信系统9从管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B获取。当前时刻t0的无人车辆区域数据和当前时刻t0的无人车辆行走速度数据经由通信系统9被发送到有人车辆40。

第一无人车辆行走数据获取部62经由包括无线通信装置52的通信系统9，获取由管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据。

有人车辆现状数据获取部63获取包含当前时刻t0的有人车辆位置数据和当前时刻t0的有人车辆行走速度数据的有人车辆现状数据。

当前时刻t0的表示有人车辆存在的位置的有人车辆位置数据从位置传感器51获取。当前时刻t0的表示有人车辆40的行走速度的有人车辆行走速度数据从速度传感器46获取。

有人车辆转向角数据获取部65从转向角传感器47获取表示有人车辆40的行走装置41的转向角的有人车辆转向角数据。

无人车辆存在范围推测部66基于当前时刻t0的无人车辆现状数据，推测无人车辆存在范围ER，也就是，在从当前时刻t0起经过规定时间之后的第二时刻即规定时刻t(t1、t2、…、tn)，自卸车2可能存在的范围。规定时刻t包含从当前时刻t0起分别经过不同时间之后的多个规定时刻t1、t2、…、tn。规定时刻t1是从当前时刻t0起经过第一时间之后的时刻。规定时刻t2是从当前时刻t0起经过第二时间之后的时刻。规定时刻tn是从当前时刻t0起经过第n时间之后的时刻。无人车辆存在范围推测部66推测多个规定时刻t1、t2、…、tn中每个时刻的无人车辆存在范围ER(t1)、ER(t2)、…、ER(tn)。

有人车辆存在位置推测部67基于当前时刻t0的有人车辆现状数据，推测在规定时刻t时有人车辆40可能存在的位置即有人车辆存在位置EP。有人车辆存在位置推测部67推测多个规定时刻t1、t2、…、tn中每个时刻的有人车辆存在位置EP(t1)、EP(t2)、…、EP(tn)。

此外，有人车辆存在位置推测部67基于当前时刻t0的有人车辆现状数据，推测多个的有人车辆存在位置EP(EP1、EP2、…、EPm)，其表示在有人车辆40的行走装置41以互不相同的多个转向角r(r1、r2、…、rm)行走的情况下，在规定时刻t有人车辆40可能存在的位置。在行走装置41以第一转向角r1行走时，在规定时刻t1有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP1(t1)，在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP1(t2)，在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP1(tn)。在行走装置41以第二转向角r2行走时，在规定时刻t1有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP2(t1)，在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP2(t2)，在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP2(tn)。在行走装置41以第m转向角rm行走时，在规定时刻t1有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EPm(t1)，在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EPm(t2)，在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EPm(tn)。

碰撞危险度判断部69基于无人车辆存在范围推测部66的推测结果和有人车辆存在位置推测部67的推测结果，在当前时刻t0，对有人车辆40可能存在的每个有人车辆存在位置EP，导出与规定时刻t对应的表示有人车辆40和自卸车2发生碰撞的可能性的危险度等级。

警报装置控制部70基于由碰撞危险度判断部69导出的危险度等级，输出用于控制向有人车辆40发出警报的警报装置48的控制信号。

撤销部71生成用于撤销从警报装置控制部70输出的控制信号的撤销信号。

有人车辆位置数据输出部72从位置传感器51获取表示有人车辆40的位置的有人车辆位置数据，经由通信系统9向管理装置10输出有人车辆位置数据。

存储部73存储与自卸车2和有人车辆40相关的各种数据。在本实施方式中，存储部73至少存储表示自卸车2可进行加速的最大加速度的最大加速度数据、以及表示自卸车2可进行减速的最大减速度的最大减速度数据。

自卸车的行走方法

接着，说明自卸车2的行走方法的一个示例。图9和图10是示意性地表示按照第一无人车辆行走数据和第二无人车辆行走数据行走的自卸车2的图。

如图9所示，在行走路线HL中设定目标行走路径CS。表示运输作业期间的自卸车2的目标行走路径CS和自卸车2的限制行走速度的第一无人车辆行走数据由第一无人车辆行走数据生成部12B生成。自卸车2的限制行走速度是基于包含行走路线HL环境的矿山环境条件决定的、自卸车2的最高容许速度。行走路线HL的环境包含行走路线HL的倾斜度、弯道的曲率、作业中的其它机械、以及有无对向车辆等行走路线HL的各种环境条件。

目标行走路径CS被设定在行走路线HL上。由第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据经由通信系统9被提供到自卸车2的无人车辆控制装置30。无人车辆控制装置30基于从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的第一无人车辆行走数据来控制行走装置5。无人车辆控制装置30的第二无人车辆行走数据生成部30A基于第一无人车辆行走数据，生成行走路线HL中的自卸车2的目标行走速度数据。第二无人车辆行走数据生成部30A以不超过从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的限制行走速度的方式，决定行走路线HL中的自卸车2的目标行走速度。此外，自卸车2的目标行走速度包含自卸车2的目标加速度和目标减速度。无人车辆控制装置30基于目标行走路径CS和目标行走速度数据来控制行走装置5。

无人车辆控制装置30控制转向装置23，以使行走装置5按照第一无人车辆行走数据的目标行走路径CS行走。无人车辆控制装置30控制动力产生装置7和制动装置22，以使行走装置5按照第二无人车辆行走数据的目标行走速度行走。

在本实施方式中，目标行走路径CS是表示GPS位置的多个点PI的集合体。点PI以一定间隔设定。点PI的间隔例如可以是1m，也可以是5m。与多个点PI分别对应地，赋予限制行走速度和目标行走速度。也就是说，管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B针对多个点PI分别决定限制行走速度。自卸车2的第二无人车辆行走数据生成部30A针对多个点PI分别决定目标行走速度。

管理装置10设定自卸车2的行走许可区域AP。自卸车2能够在被设定的行走许可区域AP中行走。行走许可区域AP沿着目标行走路径CS设定。行走许可区域AP设定在自卸车2的行走方向的前方。行走许可区域AP设定为包含多个点PI。在图9所示的示例中，行走许可区域AP包含5个点PI。伴随自卸车2的移动，更新行走许可区域AP。例如当自卸车2前进时，行走许可区域AP与自卸车2同步地以向前方移动的方式更新。在自卸车2通过后，解除在自卸车2已经通过之后的行走路线HL中的可行走区域AP的设定。

图10是示意性地表示2台自卸车2在行走路线HL中行走而接近的状态。管理装置10分别针对2台自卸车2设定行走许可区域AP。管理装置10分别针对这2台自卸车2设定行走许可区域AP以使自卸车2彼此不会发生碰撞。在图10所示的示例中，一台自卸车2的可行走区域AP被设定为包含5个点PI。另一台自卸车2的可行走区域AP被设定为包含3个点PI。管理装置10以使一台自卸车2的可行走区域AP与另一台自卸车2的可行走区域AP不重叠的方式分别设定2个可行走区域AP。由此，抑制自卸车2彼此发生碰撞。

无人车辆存在范围

接着，对无人车辆存在范围ER进行说明。无人车辆存在范围ER是在从当前时刻t0起经过规定时间之后的规定时刻t自卸车2可能存在的范围。无人车辆存在范围ER由无人车辆存在范围推测部66推测。自卸车2的第二无人车辆行走数据生成部30A在从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的限制行走速度的范围内生成包含目标行走速度的第二无人车辆行走数据。自卸车2基于从管理装置10提供的目标行走路径CS和由第二无人车辆行走数据生成部30A生成的目标行走速度，在行走路线HL中行走。也就是说，自卸车2在可行走区域AP中，能够在从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的限制行走速度的范围内自由地加速和减速。

无人车辆存在范围ER是考虑了基于第二无人车辆行走数据的自卸车2的加速和减速而推测出的。从管理装置10向有人车辆40提供用于规定限制行走速度的第一无人车辆行走数据。另一方面，不向有人车辆40提供用于规定目标行走速度的第二无人车辆行走数据。自卸车2在由第一无人车辆行走数据规定的限制行走速度的范围内自由地加速和减速。即，有人车辆控制装置60获取自卸车2的限制行走速度数据(第一无人车辆行走数据)，但是不获取在限制行走速度的范围内规定的目标行走速度、加速度和减速度(第二无人车辆行走数据)。因此，有人车辆控制装置60的无人车辆存在范围推测部66考虑基于第二无人车辆行走数据的自卸车2的加速和减速，并且基于第一无人车辆行走数据，推测无人车辆存在范围ER。

规定时刻t的无人车辆存在范围ER是基于当前时刻t0的无人车辆现状数据而推测的。在本实施方式中，规定时刻t的无人车辆存在范围ER是基于当前时刻t0的无人车辆现状数据和由第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据而推测的。无人车辆存在范围ER被推测为沿着第一无人车辆行走数据的目标行走路径CS的形状。

在自卸车2以固定速度行走的情况下，无人车辆存在范围ER的大小虽然考虑到控制误差等而相应地稍稍扩大，但是与自卸车2的大小大致相等。在自卸车2加速或减速行走的情况下，无人车辆存在范围ER的大小与自卸车2的大小不同。在本实施方式中，无人车辆存在范围推测部66基于表示自卸车2能够进行加速的最大加速度的最大加速度数据和表示自卸车2能够进行减速的最大减速度的最大减速度数据来推测无人车辆存在范围ER。自卸车2的最大加速度是在自卸车2的动力产生装置7的输出为最大时自卸车2能够加速的加速度。自卸车2的最大减速度是在自卸车2的制动装置22发挥最大制动力时、即全制动状态时自卸车2能够减速的减速度(负的加速度)。最大加速度数据和最大减速度数据是已知数据，存储在存储部73中。通过基于最大加速度数据和最大减速度数据来推测无人车辆存在范围ER，规定时刻t时的自卸车2的实际位置EPr配置在无人车辆存在范围ER内。

图11是示意性地表示考虑自卸车2的最大加速度和最大减速度而推测出的无人车辆存在范围ER的一个示例的图。在考虑自卸车2的最大加速度时，无人车辆存在范围ER被设定为与固定地维持当前时刻t0的自卸车2的行走速度来行走的情况下规定时刻t时的自卸车2的位置PJ相比更向前方延伸。在考虑自卸车2的最大减速度时，无人车辆存在范围ER被设定为与固定地维持当前时刻t0的自卸车2的行走速度来行走的情况下规定时刻t时的自卸车2的位置PJ相比向后方延伸。

在图11所示的示例中，无人车辆存在范围ER包含加速范围AR，其是自卸车2在当前时刻t0以某个行走速度(基准速度)行走的状态下，在当前时刻t0至规定时刻t的期间从当前时刻t0的自卸车2存在的位置PJ0起该自卸车2以最大加速度行走的情况下，在规定时刻t时可能存在的范围。此外，无人车辆存在范围ER包含减速范围BR，其是自卸车2在当前时刻t0以某个行走速度(基准速度)行走的状态下，在当前时刻t0至规定时刻t的期间从当前时刻t0的自卸车2存在的位置PJ0起该自卸车2以最大减速度行走的情况下，在规定时刻t时可能存在的范围。无人车辆存在范围ER是以最大加速度行走的情况下在规定时刻t时自卸车2的预测到达地点和以最大减速度行走的情况下在规定时刻t时自卸车2的预测到达地点之间的范围。这样，即使自卸车2加速或减速，也能够设定考虑了最大加速度和最大减速度的无人车辆存在范围ER。

另外，关于加速范围AR的前端部和减速范围BR的后端部，应考虑在自卸车2位于各预测到达点时自卸车2所存在的区域。

另外，无人车辆存在范围推测部66也可以考虑自卸车2的限制行走速度来推测加速范围AR。例如无人车辆存在范围推测部66也可以基于加速的自卸车2达到限制行走速度并维持该限制行走速度行走的状态来推测加速范围AR。

另外，如图12所示，无人车辆存在范围ER可以包含从加速范围AR沿着自卸车2的行进方向延长规定距离SL的范围，该加速范围AR是在当前时刻t0至规定时刻t的期间从自卸车2存在的位置起自卸车2以最大加速度行走的情况下在规定时刻t时可能存在的范围。规定距离SL的长度可以任意设定。通过设定规定距离SL，在有人车辆40进行进入到自卸车2的前方妨碍其行走的动作时，有人车辆控制装置60视为存在碰撞的可能性而能够发出警报。例如，规定距离SL是在规定时刻t时自卸车2开始进行避免与有人车辆40发生碰撞的动作时的与有人车辆40之间的距离。为了避免自卸车2与有人车辆40发生碰撞，自卸车2的制动装置22在规定时刻t时进行动作的情况下，该自卸车2的制动装置22进行动作时的、自卸车2与有人车辆40之间的距离被设定为规定距离SL。

管理方法：第一实施方式

接着，对本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例进行说明。图13是表示本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的流程图。图14是用于说明本实施方式涉及的矿山的管理方法的一个示例的示意图。

以下说明的处理是在当前时刻t0时实施的处理。在当前时刻t0时，设定多个行走路径CP(CP1、CP2、…、CPM)，按这些行走路径CP的每条路径推测在从当前时刻t0起经过规定时间之后的各个时刻t(t1、t2、t3…、tN)时有人车辆40可能存在的有人车辆存在位置EP和自卸车2可能存在的无人车辆存在范围ER，并且按有人车辆40可能存在的每个有人车辆存在位置EP导出与多个时刻t(有人车辆存在位置EP)中各个时刻对应的表示有人车辆40与自卸车2发生碰撞的可能性的危险度等级。

自卸车2的第一无人车辆行走数据由管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B生成。此外，自卸车2的第二无人车辆行走数据由无人车辆控制装置30的第二无人车辆行走数据生成部30A生成。无人车辆控制装置30基于第一无人车辆行走数据和第二无人车辆行走数据控制自卸车2的行走装置5。自卸车2基于包含目标行走路径CS的第一无人车辆行走数据和包含目标行走速度的第二无人车辆行走数据，在矿山中行走。有人车辆40通过操作员WM的驾驶操作而在矿山中行走。

包含无人车辆现状数据获取部61和有人车辆现状数据获取部63的有人车辆控制装置60获取包含当前时刻t0的自卸车2的位置(区域)和行走速度的无人车辆现状数据、以及表示当前时刻t0的有人车辆40的位置和行走速度的有人车辆现状数据(步骤SP1)。

第一无人车辆行走数据获取部62从管理装置10获取第一无人车辆行走数据。

将计数值m设置成初始值“1”(步骤SP2)。计数值m是自然数。

有人车辆存在位置推测部67计算从表示有人车辆40在当前时刻t0的位置的当前位置有人车辆40以与转向角rm对应的一定转弯半径行走时的行走路径CPm(步骤SP3)。

有人车辆存在位置推测部67在有人车辆40的行走装置41可转向的范围内决定行走装置41的转向角rm。可转向的范围的中心既可以是有人车辆40的行进方向，也可以是当前的转向角。表示转向角rm的有人车辆转向角数据由有人车辆转向角数据获取部65获取。

将计数值n设置成初始值“1”(步骤SP4)。计数值n是自然数。

接着，设定规定时刻t(步骤SP5)。规定时刻t按照以下的式(1)设定。

t＝t0+n×Δt…(1)

在式(1)式中，t0是当前时刻。n是计数值。Δt表示预先设定的时间。Δt例如可以是0.1(秒)，也可以是1(秒)。n×Δt表示从当前时刻t0起经过的时间。因此，在n＝1的情况下，规定时刻t是从当前时刻t0起经过1×Δt(时间)之后的时刻。在以下的说明中，将计数值n设置成“1”，可将从当前时刻t0起经过1×Δt(时间)之后的规定时刻t称为时刻t1。

当前时刻t0的有人车辆现状数据表示从当前时刻t0至时刻t1的移动中的有人车辆40的起始点。

有人车辆存在位置推测部67基于当前时刻t0的有人车辆现状数据，推测有人车辆存在位置EPm(t1)，其表示在有人车辆40的行走装置41以转向角rm行走的情况下在时刻t1时有人车辆40可能存在的位置(步骤SP6)。

由于将计数值m设置成“1”，所以行走路径CPm是行走路径CP1，转向角rm是转向角r1，有人车辆存在位置EPm是有人车辆存在位置EP1。

有人车辆存在位置推测部67假定当前时刻t0的有人车辆40的行走速度在有人车辆40到达有人车辆存在位置EP1之前维持为固定值，推测在时刻t1时的有人车辆存在位置EP1(t1)。

行走装置41的转向角r1与该转向角r1下的有人车辆40的行走路径CP1之间的关系存储在存储部73中。行走装置41的转向角r1与有人车辆40的行走路径CP1之间的关系既可以是预先通过事前实验或模拟而求出的表或地图数据，也可以是事先规定的关系式。由此，有人车辆控制装置60基于当前时刻t0的有人车辆现状数据，能够推测有人车辆存在位置EP1(t1)，其表示有人车辆40的行走装置41以某个转向角r1行走的情况下在时刻t1时有人车辆40到达的位置。

无人车辆存在范围推算部66基于当前时刻t0的无人车辆现状数据和第一无人车辆行走数据，推测无人车辆存在范围ER(t1)，其表示在从当前时刻t0起经过1×Δt(时间)之后的时刻t1时自卸车2可能存在的范围(步骤SP7)。

表示目标行走路径CS和限制行走速度的第一无人车辆行走数据由第一无人车辆行走数据生成部12B生成，经由通信系统9被发送到有人车辆控制装置60。当前时刻t0的无人车辆现状数据经由通信系统9被发送到有人车辆控制装置60。无人车辆存在范围推算部66能够基于当前时刻t0的无人车辆现状数据和第一无人车辆行走数据，推测在时刻t1时无人车辆存在范围ER(t1)。无人车辆存在范围ER包含用GPS坐标系规定的绝对位置和绝对范围。无人车辆存在范围ER是考虑包含自卸车2的加速或减速的第二无人车辆行走数据来推测的。

由有人车辆存在位置推测部67计算出的行走路径CP1上由有人车辆存在位置推测部67推测出的时刻t1时的有人车辆存在位置EP1(t1)、与由无人车辆存在范围推算部66推算出的时刻t1时的无人车辆存在范围ER(t1)的位置关系如图14所示。此外，当前时刻t0的有人车辆40及自卸车2与无人车辆存在范围ER(t1)的位置关系如图14所示。如图14所示，无人车辆存在范围ER(t1)以包含目标行走路径CS的方式设定成大致矩形形状。

无人车辆存在范围推算部66求取作为无人车辆存在范围ER与有人车辆40的行走路径CPm的交点的虚拟交点Sm。由于将计数值m设置成“1”，所以时刻t1的虚拟交点Sm(t1)是虚拟交点S1(t1)。

有人车辆存在位置EP1(t1)是相对于被设定于无人车辆存在范围ER(t1)的虚拟交点S1(t1)，有人车辆40在从表示有人车辆40在当前时刻t0的位置的当前位置至虚拟交点S1(t1)的与转向角r1对应的固定转弯半径的行走路径CP1上行走的情况下，在时刻t1时有人车辆40在行走路径CP1上的位置。

有人车辆存在位置推测部67假定当前时刻t0的有人车辆40的行走速度在有人车辆40到达虚拟交点S1(t1)之前维持在固定值来求取虚拟交点S1(t1)。有人车辆40以转向角r1从当前位置行走，由此在固定转弯半径的行走路径CP1上行走，在时刻t1时经过有人车辆存在位置EP1(t1)后，到达虚拟交点S1(t1)。

接着，碰撞危险度判断部69基于无人车辆存在范围推测部66的推测结果和有人车辆存在位置推测部67的推测结果，导出表示在当前时刻t0下、基于时刻t1时的有人车辆40与自卸车2的位置关系的有人车辆40与自卸车2发生碰撞的可能性的危险度等级。具体而言，碰撞危险度判断部69导出表示在有人车辆40经过有人车辆存在位置EP1(t1)之后，在虚拟交点S1(t1)处的与自卸车2发生碰撞的可能性的危险度等级(步骤SP8)。

在本实施方式中，碰撞危险度判断部69在当前时刻t0计算有人车辆40从时刻t1时的有人车辆存在位置EP1(t1)移动到无人车辆存在范围ER(t1)所需要的时间d1(t1)。根据时间d1，可知有人车辆40相对于无人车辆存在范围ER的接近程度。碰撞危险度判断部69基于计算出的时间d1(t1)、在行走路径CP1上行走时的有人车辆40的转向角r1和从当前时刻t0起经过的时间h，导出在当前时刻t0下的与时刻t1对应的危险度等级。在时刻t1时的有人车辆存在位置EP1(t1)由有人车辆存在位置推测部67推测。

时间d1(t1)基于有人车辆存在位置EP1(t1)和虚拟交点S1(t1)之间的距离、以及在行走路径CP1上行走的有人车辆40的行走速度而导出。

在图14所示的示例中，有人车辆40的行走装置41以转向角r1行走在行走路径CP1上时，有人车辆40在时刻t1位于有人车辆存在位置EP1(t1)，在以当前的行走速度行走的情况下，用时间d1(t1)到达无人车辆存在范围ER(t1)。根据时间d1(t1)，可知与时刻t1对应的、无人车辆存在范围ER(t1)与有人车辆40的接近程度。

设有人车辆40从与时刻t对应的有人车辆存在位置EP(t)移动至无人车辆存在范围ER(t)所需要的时间为接近程度时间d，从当前时刻t0起经过的时间为经过时间h的情况下，危险度等级为接近程度时间d、转向角r和经过时间h的函数。在设对于行走路径CPm而言在当前时刻t0下的与时刻t1对应的危险度等级为Cm(t1)的情况下，危险度等级Cm(t1)能够由式(2A)表示。

Cm(t1)＝g(rm)×f(d1)×h(t1)…(2A)

C m = g (r m) \times \underset{n = 1 ~ N}{m a x} {f (d n) \times h (t n)} ... (2 B)

C = \underset{m = 1 ~ M}{m a x} C m ... (2 C)

在式(2A)中，由于接近程度时间d越短危险度等级越大，所以函数f(d1)是下降函数。从当前时刻t0至时刻t1的有人车辆40的行走装置41的转向角rm越接近0、即有人车辆40越接近直线前进状态，推测越准确，因此函数g(rm)是转向角rm越接近0其值越大的函数。由于经过时间h越长发生碰撞的可能性越低，所以h(t1)是下降函数。

这样，碰撞危险度判断部69基于式(2A)，判断为从当前时刻t0至时刻tn的有人车辆40的行走装置41的转向角rm越接近0(有人车辆40越接近直线前进状态)，危险度等级Cm(tn)越高。

以上，对导出有人车辆40在行走路径CP1上行走的情况下在当前时刻t0下的与时刻t1对应的危险度等级C1(t1)的步骤进行了说明。在本实施方式中，反复进行上述处理，直到计数值n成为预先设定的常数N。常数N是大于1的自然数。常数N例如可以是5，也可以是10。也就是说，在步骤SP1～步骤SP8的处理结束之后，有人车辆控制装置60判断计数值n是否大于常数N(步骤SP9)。

在步骤SP9中，当判断为计数值n不大于常数N时(步骤SP9：“否”)，有人车辆控制装置60使计数值n加1(步骤SP10)。即，将计数值n设置成“2”。在计数值n设置成“2”之后，实施步骤SP5的处理。

在n＝2的情况下，规定时刻t是从当前时刻t0起经过时间(2×Δt)之后的时刻。在以下的说明中，将n被设置成“2”、从当前时刻t0起经过时间(2×Δt)之后的规定时刻t称为时刻t2。

针对时刻t2实施上述的步骤SP6～步骤SP8。在本实施方式中，由有人车辆存在位置推测部67计算出的行走路径CP1、由有人车辆存在位置推测部67推测出的时刻t2时的有人车辆存在位置EP1(t2)、以及由无人车辆存在范围推算部66推算出的时刻t2时的无人车辆存在范围ER(t2)的关系如图14所示。

也就是说，针对时刻t2，由于无人车辆存在范围ER(t2)已穿过行走路径CP1而无法求取虚拟交点S1(t2)，因此设时间d1(t2)为无限大来计算危险度等级C1(t2)。

反复进行上述的步骤SP5～步骤SP8的处理后，在将n设置成“N”，并对于从当前时刻t0起经过时间(N×Δt)后的时刻tN实施了上述的步骤SP5～步骤SP8之后，在步骤SP9中，判断为计数值n大于常数N时(步骤SP9：“是”)，有人车辆控制装置60获取针对有人车辆40在行走路径CP1中行走时从时刻t1至时刻tN的各时刻而导出的危险度等级中危险度等级最高的最大危险度等级(步骤SP11)。

如上所述，有人车辆40在行走路径CP1上行走时的、当前时刻t0下的与时刻t1对应的危险度等级C1(t1)、与时刻t2对应的危险度等级C1(t2)、与时刻t3对应的危险度等级C1(t2)、…、与时刻tN对应的危险度等级C1(tN)被导出。时间d1(t)越短，危险度等级越高。在当前时刻t0下的路径CPm(CP1)中的最大危险度等级如式(2B)所示。

以上，对分别导出有人车辆40在与转向角r1对应的行走路径CP1上行走时与各时刻t(t1～tN)对应的危险度等级C1(t)，并获取这些危险度等级C1(t)中危险度等级最高的最大危险度等级C1的步骤进行了说明。

在本实施方式中，反复进行步骤SP3～步骤SP11的处理，直到计数值m成为预先设定的常数M。常数M是大于1的自然数。常数M例如可以是5，也可以是10。也就是说，在步骤SP3～步骤SP11的处理结束之后，有人车辆控制装置60判断计数值m是否大于常数M(步骤SP12)。

在步骤SP12中，判断为计数值m不大于常数M时(步骤SP12：“否”)，有人车辆控制装置60使计数值m加1(步骤SP13)。即，将计数值m设置成“2”。在计数值m设置成“2”之后，实施步骤SP3～步骤SP11的处理。

也就是说，有人车辆控制装置60分别导出有人车辆40在与转向角r2对应的行走路径CP2上行走时与各时刻t(t1～tN)对应的危险度等级C2(t)，并获取这些危险度等级C2(t)中危险度等级最高的最大危险度等级C2。

此外，有人车辆控制装置60分别导出有人车辆40在与转向角r3对应的行走路径CP3上行走时与各时刻t(t1～tN)对应的危险度等级C3(t)，并获取这些危险度等级C3(t)中危险度等级最高的最大危险度等级C3。

同样地，有人车辆控制装置60分别导出有人车辆40在与转向角rM对应的行走路径CP2上行走时与各时刻t(t1～tN)对应的危险度等级CM(t)，并获取这些危险度等级CM(t)中危险度等级最高的最大危险度等级CM。

在步骤SP12中判断为计数值m大于常数M时(步骤SP12：“是”)，有人车辆控制装置60获取针对有人车辆40在多条行走路径CP1～行走路径CPM中的各条路径导出的最大危险度等级C1、C2、…、CM中的危险度最高的总最大危险度等级C(步骤SP14)。总最大危险度等级C是在接近程度时间d表示最大值时的行走路径CPm和时刻tn时的危险度等级。当前时刻t0下的总最大危险度等级C如式(2C)所示。

如上所述，在当前时刻t0计算危险度等级Cm(tn)，实际上随着时间经过，有人车辆40行进了的情况下，在该行进了的位置上设定多条虚拟的转弯路径CPm(散开)，并在经过规定时间后的位置观察接近程度。除了接近程度时间d和经过时间h之外，还增加转弯半径r作为参数如式(2A)、式(2B)、式(2C)所示。例如，在时刻t3，即使有人车辆40相当接近无人车辆存在范围ER，也要花费从当前时刻t0至时刻t3的经过时间，所以计算危险度等级不仅需要接近程度时间d，还需要经过时间h。当然，对转弯半径r而言，可以说直行时的推测的准确性较高、急转弯时的推测的准确性较低，所以计算危险度等级时也需要转弯半径r。

如果虚拟交点Sm一定处于无人车辆存在范围ER的侧面，则d+h为固定值，不过在如行走在矿山中的自卸车2这样的车宽较大的无人车辆的情况下，由于与后端交叉的情况下接近程度时间d变大、即根据经过时间h而考虑的虚拟交点Sm改变，所以在某个转弯半径r(转向角)中根据不同的经过时间求取危险等级，由此能够细致地计算危险度等级。

警报装置控制部70基于由碰撞危险度判断部69导出的危险度等级，输出用于对向有人车辆40发出警报的警报装置48进行控制的控制信号。警报装置控制部70输出控制信号，以使警报装置48以与在步骤SP14中导出的总最大危险度等级对应的方式发出警报(步骤SP15)。

警报装置控制部70基于导出的总最大危险度等级的危险度等级输出控制信号，以使警报装置48以不同的方式发出警报。

例如在步骤SP14中，在判断为导出的总最大危险度等级为低等级的情况下，警报装置控制部70向警报装置48输出控制信号，以使警报装置48以第一方式发出警报。

此外，在步骤SP14中，在判断为导出的总最大危险度等级为中等级的情况下，警报装置控制部70向警报装置48输出控制信号，以使警报装置48以与第一方式不同的第二方式发出警报。

此外，在步骤SP14中，在判断为导出的总最大危险度等级为高等级的情况下，警报装置控制部70向警报装置48输出控制信号，以使警报装置48以与第一方式和第二方式不同的第三方式发出警报。

警报装置48基于来自警报装置控制部70的控制信号，向有人车辆40的驾驶员WM发出警报。在危险度等级为低等级的情况下，警报装置控制部70使声音输出装置48B以第一音量发出警报声作为第一方式。在危险度等级为中等级的情况下，警报装置控制部70使声音输出装置48B以大于第一音量的第二音量发出警报声作为第二方式。在危险度等级为高等级的情况下，警报装置控制部70使声音输出装置48B以大于第二音量的第三音量发出警报声作为第三方式。

在危险度等级为低等级的情况下，警报装置控制部70也可以将表示“危险度等级为低等级”的文字或图像显示在显示装置48A中作为第一方式。在危险度等级为中等级的情况下，警报装置控制部70也可以将表示“危险度等级为中等级”的文字或图像显示在显示装置48A中作为第二方式。警报装置控制部70也可以将表示“危险度等级为高等级”的文字或图像显示在显示装置48A中作为第三方式。

在危险度等级为低等级的情况下，警报装置控制部70也可以使声音输出装置48B发出表示“危险度等级为低等级”的声音作为第一方式。在危险度等级为中等级的情况下，警报装置控制部70也可以使声音输出装置48B发出表示“危险度等级为中等级”的声音作为第二方式。在危险度等级为高等级的情况下，警报装置控制部70也可以使声音输出装置48B发出表示“危险度等级为高等级”的声音作为第三方式。

如上所述，根据本实施方式，基于当前时刻t0的无人车辆现状数据和无人车辆行走数据，推测规定时刻t(t1、t2、…、tN)时的无人车辆存在范围ER(t)。基于当前时刻t0的有人车辆位置数据和当前时刻t0的有人车辆速度数据，推测规定时刻t(t1、t2、…、tN)时的多个有人车辆存在位置EP(t)。此外，根据本实施方式，基于当前时刻t0的有人车辆位置数据和当前时刻t0的有人车辆速度数据，推测有人车辆40的行走装置41以不同的转向角r(r1、r2、…、rM)中各转向角行走时从当前时刻t0至规定时刻t(t1、t2、…、tN)的有人车辆40的多条行走路径CP(CP1、CP2、…、CPM)。由此，碰撞危险度判断部69能够推测规定时刻t(t1、t2、…、tN)时的有人车辆40与自卸车2的位置关系，能够对多个有人车辆存在位置EP分别判断表示有人车辆40与自卸车2发生碰撞的可能性等级的危险度等级。

警报装置控制部70基于碰撞危险度判断部69的判断结果，输出用于对向有人车辆40发出警报的警报装置48进行控制的控制信号，因此能够根据碰撞的危险度等级使警报装置48发出适当的警报。由于可适当地发出所需要的警报而抑制发出不必要的警报，所以能够抑制自卸车2的生产效率下降，并且能够避免自卸车2与有人车辆40发生碰撞。

此外，警报装置控制部70基于对多个有人车辆存在位置EP分别判断出的表示发生碰撞的可能性等级的危险度等级来输出控制信号，以使警报装置48以不同的方式发出警报。由此，有人车辆40的操作员WM能够判断如果对有人车辆40继续进行当前时刻t0的包含转向角的运转操作的情况下，是朝向有人车辆存在位置EPN行走而与自卸车2发生碰撞的可能性较高、还是朝向有人车辆存在位置EP2行走而与自卸车2发生碰撞的可能性较低但会横穿自卸车2的前方的目标行走路径CS、还是朝向有人车辆存在位置EP1行走不会与自卸车2发生碰撞但目标行走路径CS会进入到禁止进入区域BP中。因此，有人车辆40的操作员WM基于警报装置48的警报方式，能够实施下述操作中的某一种：用于避免与自卸车2发生碰撞的运转操作、用于不会横穿自卸车2的前方的目标行走路径CS的运转操作、以及防止目标行走路径CS进入到禁止进入区域BP中的运转操作。如上所述，如果有人车辆40横穿自卸车2的前方的目标行走路径CS、或者目标行走路径CS进入到禁止进入区域BP中，则使自卸车2停止、减速、以及变更行走方向，限制自卸车2的行走。其结果，自卸车2的生产效率下降，进而矿山的生产效率下降。基于发生碰撞的可能性的等级，警报装置48以不同的方式发出警报，因此有人车辆40的驾驶员WM不仅能够进行用于避免与自卸车2发生碰撞的运转操作，还能够实施用于抑制生产效率下降的运转操作。

此外，根据本实施方式，警报装置控制部70基于由有人车辆转向角数据获取部67获取的有人车辆转向角数据和有人车辆存在位置EP输出控制信号。由此，警报装置控制部70能够通过警报向操作员WM通知如果操作员WM继续进行当前时刻t0的运转操作的情况下，有人车辆40会朝向多个有人车辆存在位置EP中的哪个有人车辆存在位置EP行走。由此，操作员WM能够实施用于避免与自卸车2发生碰撞并抑制生产效率下降的适当的运转操作。

另外，在本实施方式中，在自卸车2和有人车辆40处于规定的位置关系时，警报装置控制部70输出控制信号。例如在操作员WM进行自卸车2的维修或检查等的情况下，需要使有人车辆40靠近自卸车2。在这种情况下，操作员WM操作输入装置49使撤销部71生成撤销信号。通过生成撤销信号，将从警报装置控制部70输出的控制信号撤销。由此，即使使有人车辆40靠近自卸车2，也能够抑制警报装置48工作。因此，抑制产生使操作员WM烦躁的警报。在以下的实施方式中也同样如此。

另外，在本实施方式中，通过从警报装置控制部70输出控制信号，使有人车辆40的警报装置48工作。也可以是，基于从警报装置控制部70输出的控制信号，由自卸车2向有人车辆40的操作员WM发出警报。例如从警报装置控制部70经由通信系统9将控制信号发送到自卸车2。自卸车2可以通过使前照灯31闪烁或者从喇叭32发出警报声来向有人车辆40的操作员WM发出警报。在以下的实施方式中也同样如此。

另外，在本实施方式中，说明的是1台自卸车2靠近有人车辆40的情况下的危险度等级的导出方法。在矿山中有多台自卸车2工作。有人车辆40的碰撞危险度判断部69能够针对多台自卸车2中每一台而导出最大危险度等级。在以下的实施方式中也同样如此。

管理方法：第二实施方式

接着，对矿山的管理方法的第二实施方式进行说明。在以下的说明中，对与上述的实施方式相同或同等的结构要素标注相同的符号，并简化或省略其说明。

与上述的第一实施方式不同的本实施方式的特征在于，有人车辆控制装置60在假设多条行走路径CPm而计算危险度等级Cm时，基于当前时刻t0的有人车辆40的行走速度来变更在计算与转向角rm对应的危险度等级Cm时的加权。

在上述的第一实施方式中，与转向角rm对应的危险度等级Cm的函数g(rm)是有人车辆40越接近直线前进状态其值越大的函数，与有人车辆40的行走速度没有关系。在本实施方式中，有人车辆40的行走速度越高，当转向角rm较大时越减小危险度等级Cm的加权。

图15和图16是表示本实施方式涉及的转向角rm与加权的关系的示意图。如图15所示，在有人车辆40以高速行走的情况下，有人车辆40的行走装置41的行走方向变更的可能性较低。换言之，在有人车辆40以高速行走的情况下，有人车辆以直线前进的状态行走的可能性较高，对有人车辆40的转向操作部45A进行大幅操作的可能性较低。如图16所示，在有人车辆40以低速行走的情况下，有人车辆40的行走装置41的行走方向变更的可能性比高速行走时高。换言之，在有人车辆40以低速行走的情况下，有人车辆40以非直线前进的状态行走的可能性较高，对有人车辆40的转向操作部45A进行大幅操作的可能性比高速行走时高。

如图15和图16所示，基于有人车辆40的行走速度来变更根据转向角rm的可变更量计算危险度等级时的加权。图15和图16所示的、“0”、“0.5”、“1”这些数值表示基于转向角计算危险度等级时的加权。

如上所述，碰撞危险度判断部69基于当前时刻t0的有人车辆速度数据，能够设定与转向角rm的变更量对应的危险度等级Cm的加权。

另外，在上述实施方式中，函数g(rm)是转向角rm越接近0其值越大的函数。也可以用越接近当前时刻t0的转向角rm其值越大的函数来计算危险度等级Cm。也就是说，碰撞危险度判断部69也可以判断为从当前时刻t0至时刻tn的有人车辆40的行走装置41的转向角rm越接近当前时刻t0的转向角rm则危险度等级Cm(tn)越高。

另外，在上述的实施方式中，采用将无人车辆存在范围推测部66、有人车辆存在位置推测部67、以及碰撞危险度判断部69等设置于有人车辆40的结构。也可以将如无人车辆存在范围推测部66、有人车辆存在位置推测部67、以及碰撞危险度判断部69这样的有人车辆控制装置60的功能的至少一部分设置于管理装置10。管理系统1具有通信系统9，因此能够在管理装置10、自卸车2和有人车辆40之间对各种数据进行通信。例如也可以基于设置于管理装置10的无人车辆存在范围推测部66的推测结果和设置于管理装置10的有人车辆存在位置推测部67的推测结果，设置于管理装置10的碰撞危险度判断部69判断有人车辆40与自卸车2发生碰撞的可能性。也可以由设置于管理装置10的警报装置控制部70经由通信系统9向有人车辆40的警报装置48发送控制信号。

上述的各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、实质上相同的结构要素、所谓等同范围内的结构要素。此外，上述的各实施方式的结构要素能够适当组合。此外，也存在不使用一部分结构要素的情况。

Claims

1.一种矿山的管理系统，无人车辆和有人车辆在该矿山中工作，该管理系统的特征在于，包括：

无人车辆行走数据生成部，其生成包含有所述矿山中所述无人车辆的目标行走路径的无人车辆行走数据；

无人车辆现状数据获取部，其获取包含有第一时刻的无人车辆区域数据和所述第一时刻的无人车辆行走速度数据的无人车辆现状数据；

有人车辆现状数据获取部，其获取包含有所述第一时刻的有人车辆位置数据和所述第一时刻的有人车辆行走速度数据的有人车辆现状数据；

无人车辆存在范围推测部，其基于所述无人车辆现状数据，推测在从所述第一时刻起经过规定时间后的第二时刻时所述无人车辆可能存在的范围；

有人车辆存在位置推测部，其基于所述有人车辆现状数据，推测在所述第二时刻时所述有人车辆可能存在的位置；以及

碰撞危险度判断部，其基于所述无人车辆存在范围推测部的推测结果和所述有人车辆存在位置推测部的推测结果，对所述有人车辆可能存在的每个位置导出表示在所述第一时刻下的、与所述第二时刻对应的所述有人车辆与所述无人车辆发生碰撞的可能性的危险度等级。

2.根据权利要求1所述的矿山的管理系统，其特征在于：

所述碰撞危险度判断部导出所述第二时刻时的多个所述有人车辆存在位置中所述危险度等级最高的与所述第二时刻对应的最大危险度等级。

3.根据权利要求2所述的矿山的管理系统，其特征在于：

所述第二时刻包含从所述第一时刻起经过的时间分别不同的多个时刻。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于，包括：

警报装置控制部，其基于所述危险度等级输出所述控制信号，以使警报装置以不同的方式发出警报。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于：

从所述第一时刻至所述第二时刻的所述有人车辆的行走装置的转向角越接近0，所述碰撞危险度判断部判断为危险度等级越高。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于：

从所述第一时刻至所述第二时刻的所述有人车辆的行走装置的转向角越接近所述第一时刻的转向角，所述碰撞危险度判断部判断为危险度等级越高。

7.根据权利要求5或6所述的矿山的管理系统，其特征在于：

所述碰撞危险度判断部基于所述第一时刻的所述有人车辆速度数据来设定与所述转向角的变更量对应的危险度等级的加权。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于：

所述无人车辆存在范围包含：从在自所述第一时刻至所述第二时刻的期间所述无人车辆从所存在的位置起以所述最大加速度行走的情况下在所述第二时刻时可能存在的范围，沿着所述无人车辆的行进方向延长了规定距离的范围。

9.根据权利要求8所述的矿山的管理系统，其特征在于：

所述规定距离包含在所述第二时刻时所述无人车辆开始进行用于避免与所述有人车辆发生碰撞的动作时所述无人车辆与所述有人车辆之间的距离。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于，包括：

撤销部，其生成用于撤销从所述警报装置控制部输出的控制信号的撤销信号。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的矿山的管理系统，其特征在于，包括：

速度传感器，其设置于所述有人车辆，用于检测所述有人车辆的行走装置的行走速度；

转向角传感器，其设置于所述有人车辆，用于检测所述有人车辆的行走装置的转向角；以及

有人车辆转向角数据获取部，其从所述转向角传感器获取有人车辆转向角数据，

所述有人车辆现状数据获取部从所述速度传感器获取所述有人车辆速度数据，

所述碰撞危险度判断部设置于所述有人车辆。