CN105723733A - 作业车辆和作业车辆的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明的作业车辆，其包括能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式的控制系统，其中，在执行第二运转模式的期间，控制系统使在控制系统内的通信中所交换的信息的种类比第一运转模式少，或者使在控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比上述第一运转模式长。

Description

作业车辆和作业车辆的控制方法

技术领域

本发明涉及作业车辆和作业车辆的控制方法。

背景技术

近年来，提出有例如在矿山使作业车辆在预先设定的行走路径中进行无人自动行走的方案(例如专利文献1)。用于这种目的的作业车辆通过作业车辆内的通信线将进行无人行走所需要的信息在作业车辆具备的各种控制装置之间进行通信。作为减少通信负载的技术，例如存在下述方案：基于在作业机械中异常发生的概率与经过时间的关系，越是在异常发生概率较小的期间，越是以较长的发送间隔从信息收集单元侧向异常判断处理单元侧发送作业机械信息(例如专利文献2)。

专利文献1：日本特开2002-215236号公报

专利文献2：日本特开2002-180502号公报

发明内容

无人自动行走的作业车辆不仅具有无人行走的模式，还具有有人行走的模式。这样的作业车辆在有人行走的模式下提示操作员操作时所需要的信息，但是这样的信息在无人行走的模式下就不再需要。在无人行走的模式中，如果通过作业车辆内的通信来处理操作员操作时所需要的信息，则有可能在作业车辆内的通信线中产生通信过于集中。在专利文献2中记载的技术，无论是有人行走还是无人行走，基于车辆工作时间来限制通信，所以在作业车辆处于无人行走时，有可能在通信线中产生通信过于集中的现象。

本发明的目的在于：在具有无人行走模式和有人行走模式的作业车辆处于无人行走时能够抑制在通信线中产生通信过于集中的现象。

本发明的作业车辆，其包括能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式的控制系统，其中，在执行上述第二运转模式的期间，上述控制系统使在上述控制系统内的通信中所交换的信息的种类比上述第一运转模式少，或者使在上述控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比上述第一运转模式长。

优选的是，上述控制系统具有：通信装置，其设置于上述作业车辆，与上述作业车辆的外部进行通信来获取信息；第一控制系统，其基于上述作业车辆中搭乘的操作员的操作，以上述第一运转模式使上述作业车辆行走；第二控制系统，其基于由上述通信装置获取的信息生成用于控制上述作业车辆的控制指令，将上述控制指令发送到上述第一控制系统，并且通过上述第一控制系统以上述第二运转模式使上述作业车辆行走；以及通信线，其用于上述第一控制系统与上述第二控制系统之间的通信。

优选的是，在执行上述第二运转模式的期间，上述控制系统使在上述第一控制系统内的通信中所交换的信息中的、向上述操作员提示的信息和关于限制上述操作员的操作的控制的信息的交换停止。

优选的是，在执行上述第二运转模式的期间，上述控制系统在上述第一控制系统内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下将其判断为异常情况，在执行上述第二运转模式的期间，上述控制系统在上述第一控制系统内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下不将其判断为异常情况。

优选的是，在执行上述第二运转模式的期间，上述控制系统使在上述第一控制系统内的通信中所交换的信息中的、向上述操作员提示的信息和关于限制上述操作员的操作的控制的信息的通信间隔比上述第一运转模式长。

本发明的作业车辆的控制方法，其用于控制作业车辆，该作业车辆包括能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式的控制系统，其中，在执行上述第二运转模式的期间，使在上述控制系统内的通信中所交换的信息的种类比上述第一运转模式少，或者使在上述控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比上述第一运转模式长。

优选的是，上述控制系统具有：通信装置，其设置于上述作业车辆，与上述作业车辆的外部进行通信来获取信息；第一控制系统，其基于上述作业车辆中搭乘的操作员的操作，以上述第一运转模式使上述作业车辆行走；第二控制系统，其基于由上述通信装置获取的信息生成用于控制上述作业车辆的控制指令，将上述控制指令发送到上述第一控制系统，并且通过上述第一控制系统以上述第二运转模式使上述作业车辆行走；以及通信系统，其用于上述第一控制系统与上述第二控制系统之间的通信。

本发明在具备无人行走模式和有人行走模式的作业车辆进行无人行走时能够在通信线中产生通信过于集中的现象。

附图说明

图1是表示本实施方式涉及的作业车辆工作的现场的图。

图2是表示本实施方式涉及的自卸车的图。

图3是表示自卸车具备的控制系统的框图。

图4是表示执行本实施方式涉及的作业车辆的控制方法时的步骤的流程图。

图5是表示执行本实施方式的变形示例涉及的作业车辆的控制方法时的步骤的流程图。

符号说明

1无人自卸车运行系统

2运行管理装置

10自卸车

11车辆主体

12箱斗

13B制动器

13F前轮

13R后轮

19通信控制装置

19S通信装置

20控制系统

21通信线

30驱动装置

31发动机

40第一控制系统

41TM控制装置

42制动器控制装置

43发动机控制装置

44ABS控制装置

45通信线

50第二控制系统

51运转控制装置

52接口控制装置

53安全控制装置

54记录装置

55周边监视装置

56、57通信线

58运转监视装置

60I信息收集装置

60K钥匙开关

60M监视器

具体实施方式

参照附图来详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。

图1是表示本实施方式涉及的作业车辆工作的现场的图。本实施方式的作业车辆在矿山中用于各种作业，但是作业车辆不局限于在矿山中使用。在本实施方式中，作为作业车辆，以作为搬运碎石或在挖掘碎石时产生的砂土或岩石等的搬运车辆的自卸车10为示例，但是作业车辆不局限于此。例如本实施方式涉及的作业车辆也可以是向路面洒水的洒水车、液压挖掘机或轮式装载机等。本实施方式涉及的作业车辆也可以是自身生成行走路径来行走的自主行走车辆。

矿山的自卸车

在本实施方式中，自卸车10在无人自卸车运行系统1的管理下自动地行走。在无人自卸车运行系统1中，运行管理装置2通过无线通信向自卸车10发送自卸车10的目的地、每个区间的行走许可、其他车辆的位置信息以及紧急停止命令等自动运转所需要的信息。自卸车10基于从运行管理装置2获取的自动运转所需要的信息自动地行走。运行管理装置2不同于作为移动体的自卸车10，例如是设置在矿山的管理设施中对自卸车10等作业车辆及矿山的运营等进行管理的一种管理装置。

为了使在矿山工作的自卸车10行走，运行管理装置2与具有天线4A的无线通信装置4连接。自卸车10具有天线17A，用于接收来自运行管理装置2的指令或者向运行管理装置2发送自身的工作信息。除此以外，自卸车10能够通过GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)用天线18A接收来自GPS卫星5A、5B、5C的电波，对自己的位置进行定位。

运行管理装置2的天线4A和自卸车10的天线17A所发送的电波的输出，并非是能够覆盖矿山整个区域这种程度的通信范围。因此，无人自卸车运行系统1具有对天线4A和天线17A发送的电波进行中继的中继器3。通过中继器3，运行管理装置2能够对在与其分开的地点工作的自卸车10发送用于控制的指令，或者从自卸车10收集其工作信息。在矿山中，自卸车10在卸土场和装载场之间行走时，行走在平坦路面FR上或者行走在坡道RS上。接着，对自卸车10进行说明。

自卸车10

图2是表示本实施方式涉及的自卸车10的图。即使自卸车10不由操作员操作，也在无人自卸车运行系统1的管理下自动地工作。然而，在将自卸车10运入维修工厂或者将自卸车10从维修工厂运出等情况下,也存在不执行无人自卸车运行系统1对自卸车10的控制的情况。在这种情况下，需要由操作员搭乘并操作自卸车10。因此，自卸车10具备搭乘操作员的驾驶室11DR，并且在驾驶室11DR中具备方向盘、油门踏板、制动踏板等操作装置。

自卸车10装载货物，并在所需的场所卸下该货物。自卸车10包括：车辆主体11、箱斗12、前轮13F及后轮13R、作为制动装置的制动器13B、悬架缸14、旋转传感器15、悬架压力传感器(压力传感器)16、连接有天线17A的车载无线通信装置17B、连接有GPS用天线18A的作为位置信息检测装置的GPS接收机18B、通信控制装置19、控制系统20和驱动装置30。此外，除了上述的设备类以外，自卸车10还具有一般的运载机或运载车辆所具备的各种机构及功能。在本实施方式中，示出了由前轮13F进行转向的刚性方式的自卸车10，但是能够将本实施方式应用于将车身分割成前部和后部并通过万向节将它们结合而成的铰接方式的自卸车，来取代上述的自卸车10。

车辆主体11具备箱斗12、前轮13F、后轮13R、悬架缸14和驱动装置30等。箱斗12作为装载矿石或砂土等货物的装载台发挥功能。箱斗12配置在车辆主体11的上部。前轮13F是决定自卸车10的行进方向的转向轮。后轮13R是使自卸车10行走的驱动轮。前轮13F配置在车辆主体11的前方、即驾驶室11DR侧的左右两侧。后轮13R配置在车辆主体11的后方、即与驾驶室11DR相反一侧的左右两侧。

制动器13B包括前轮制动器13BF和后轮制动器13BR。前轮制动器13BF设置于各前轮13F，对它们进行制动。后轮制动器13BR设置于各后轮13R，对它们进行制动。

悬架缸14设置在车辆主体11与左右前轮13F及左右后轮13R之间。悬架缸14分别安装于左右前轮13F及左右后轮13R，支承它们。与车辆主体11和箱斗12、以及在装载有货物时的货物的质量相应的负载作用于悬架缸14。悬架缸14在内部封入有液压油，与货物的质量相应地进行伸缩动作。

旋转传感器15包括：前轮侧旋转传感器15F，其检测各前轮13F的转速；以及后轮侧旋转传感器15R，其检测各后轮13R的转速。旋转传感器15例如通过前轮侧旋转传感器15F检测前轮13F的转速来测量自卸车10行走的速度(可称为车速)。前轮13F是不被驱动装置30驱动的从动轮。由于前轮13F不被驱动装置30驱动，所以在其与路面之间几乎不会打滑。因此，前轮13F的转速与自卸车10的车速大致对应。

悬架压力传感器16分别与安装于前轮13F及后轮13R的各悬架缸14对应地设置。悬架压力传感器16检测作用于各悬架缸14的负载。具体而言，悬架压力传感器16能够通过检测被封入悬架缸14的液压油的压力来测量货物的质量(载荷量)。

通信装置19S包括天线17A、车载无线通信装置17B、GPS用天线18A、GPS接收机18B和通信控制装置19。天线17A接收从图1所示的运行管理装置2的中继器3输出的电波。天线17A向车载无线通信装置17B输出接收到的电波。车载无线通信装置17B经由天线17A、中继器3和运行管理装置2的天线4A进行无线通信。

GPS用天线18A接收从构成GPS的、图1所示的多个GPS卫星5A、5B、5C输出的电波。GPS用天线18A向GPS接收机18B输出接收到的电波。GPS接收机18B将GPS用天线18A接收到的电波转换为电信号，计算GPS用天线18A的位置信息、即自卸车10的位置信息。这样，GPS接收机18B对自卸车10的位置进行定位。

车载无线通信装置17B及GPS接收机18B与通信控制装置19连接。通信控制装置19与控制系统20连接。通信控制装置19将来自车载无线通信装置17B和GPS接收机18B的信息转换为控制系统20能够理解的形式。控制系统20经由通信控制装置19、车载无线通信装置17B及天线17A从运行管理装置2获取用于使自卸车10进行无人运转的信息。此外，控制系统20从GPS接收机18B获取自卸车10的位置信息。

驱动装置30

驱动装置30驱动后轮13R使自卸车10行走。驱动装置30包括作为动力发生源的发动机31、转矩转换器32、变速装置33、螺旋桨轴34和差速齿轮35。在本实施方式中，发动机31是柴油发动机，不过不局限于柴油发动机。发动机31的输出经由转矩转换器32传递给变速装置33。转矩转换器32具备输入发动机31的输出的输入轴,以及将输入到输入轴的发动机的输出进行输出的输出轴。转矩转换器32包括使输入轴与输出轴直接连接的锁止离合器32C。变速装置33对作为发动机31的输出轴的曲轴的转速(每单位时间的转数)进行减速，使转矩增大并输出到螺旋桨轴34。

螺旋桨轴34连接变速装置33的输出部33o与差速齿轮35的输入部35i。螺旋桨轴34将变速装置33的输出传递给差速齿轮35。差速齿轮35将被传递的来自变速装置33的输出传递给左右后轮13R来驱动它们。这样，驱动装置30使自卸车10行走。

变速装置33

变速装置33能够使从输入部33i输入的发动机31的转速改变、即变速，并从输出部33o输出。在本实施方式中，变速装置33例如是组合了用于传递来自发动机31的动力的多个行星齿轮机构与用于选择各行星齿轮机构所具备的旋转要素的多个离合器及多个制动器而成的动力传递装置。变速装置33接合或分离上述离合器与制动器来切换发动机31的动力所经过的旋转要素，由此能够实现多个不同的变速比。这样，在本实施方式中，自卸车10是如下所述的机械式车辆：将发动机31产生的动力经由转矩转换器32、变速装置33、螺旋桨轴34和差速齿轮35传递给后轮13R来行走。

控制系统20

图3是表示自卸车10具备的控制系统20的框图。控制系统20具有第一控制系统40和第二控制系统50。第一控制系统40控制发动机31、变速装置33及制动器13B等自卸车10搭载的设备类。第一控制系统40基于自卸车10中搭乘的操作员的操作而使自卸车10行走。第二控制系统50基于来自图1所示的运行管理装置2的指令和从通信装置19S获取的信息生成用于控制自卸车10的控制指令。第二控制系统50将生成的控制指令发送到第一控制系统40，通过第一控制系统40使自卸车10进行无人自动行走。

在本实施方式中，将自卸车10基于自卸车10中搭乘的操作员的操作而行走的运转模式称为第一运转模式。将自卸车10中没有搭乘操作员而自卸车10行走的、例如自卸车10基于来自自卸车10的外部的信息而行走的运转模式称为第二运转模式。第一运转模式是自卸车10进行有人行走的运转模式，第二运转模式是自卸车10进行无人行走的运转模式。除了自卸车10的控制系统20使自卸车10进行无人自动行走的情况以外，第二运转模式还包含操作员对无人的自卸车进行远程控制的情况。

第一控制系统40

第一控制系统40例如是包括TM(TransMission，变速器)控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS(AntilockBrakeSystem，防抱死制动系统)控制装置44、监视器60M、信息收集装置60I和钥匙开关60K。TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I例如是具备包含CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)等的处理部、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)等存储部的计算机。

TM控制装置41控制图2所示的变速装置33和转矩转换器32的锁止离合器32C。制动器控制装置42控制图2所示的制动器13B。发动机控制装置43控制图2所示的发动机31。ABS控制装置44在图2所示的制动器13B对前轮13F和后轮13R进行制动时它们产生抱死的情况下，减小制动器13B的制动力来解除前轮13F和后轮13R的抱死。

信息收集装置60I例如在自卸车10的工作期间从TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、以及各种传感器类获取关于自卸车10的状态的信息，将其与获取的时间相关联地存储。将关于自卸车10的状态的信息和获取该信息的时间相关联而构成的信息称为工作信息。信息收集装置60I将自卸车10的工作信息通过通信装置19S发送到图1所示的运行管理装置2。运行管理装置2使用从信息收集装置60I获取的工作信息来制作日报单或者检测自卸车10的不良情况等。在本实施方式中，也可以设置与信息收集装置61I直接连接的车载无线通信装置，信息收集装置61I就可以不是从通信装置19S，而是通过车载无线通信装置将工作信息发送到运行管理装置2。

监视器60M显示自卸车10的各种信息。在各种信息中例如包含自卸车10的车速、即自卸车10行走的速度、图2所示的发动机31的冷却水的温度及各种警报。监视器60M在第一运转模式中例如显示装载在图2所示的箱斗12中的货物的载荷量、即有效载荷。显示在监视器60M中的各种信息例如包含在自卸车10以第一运转模式行走时操纵自卸车的操作员所需要的信息(例如燃料量、变速级等)。钥匙开关60K与分别设置于控制系统20所具备的TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I的专用端子连接，接通或断开被供给到这些装置的电源，或者对第一运转模式和第二运转模式进行切换。控制系统20也可以具有独立于钥匙开关60K的用于对第一运转模式和第二运转模式进行切换的开关。

TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I分别将用于实现各自功能的计算机程序存储在各自的存储部中。TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I通过各自的处理部从各自的存储部读取控制所需要的计算机程序，并执行该计算机程序记述的命令，来控制搭载于自卸车10的设备类。

TM控制装置41与换档选择器46连接。换档选择器46指定图2所示的变速装置33的变速级，或者在变速装置33自动变速的情况下指定变速模式。此外，TM控制装置41在第二运转模式的情况下，根据来自第二控制系统50的控制指令来控制变速装置33。制动器控制装置42与制动器传感器47A及举升传感器47B连接。制动器传感器47A检测自卸车10的驾驶室11DR具备的缓速器杆及制动踏板中的至少一方的操作量。制动器控制装置42基于制动器传感器47A的检测值，控制自卸车10的制动器13B的制动状态。在由举升传感器47B检测出举升杆被操作时，制动器控制装置42使自卸车10的制动器13B动作。此外，制动器控制装置42在第二运转模式的情况下根据来自第二控制系统50的控制指令来控制制动器13B。

发动机控制装置43与油门开度检测传感器48连接。油门开度检测传感器48检测自卸车10的驾驶室11DR所具备的油门踏板的操作量。发动机控制装置43基于油门开度检测传感器48的检测值，控制自卸车10的发动机31。此外，发动机控制装置43在第二运转模式的情况下根据来自第二控制系统50的控制指令来控制发动机31。ABS控制装置44与旋转传感器15(前轮侧旋转传感器15F和后轮侧旋转传感器15R)连接。ABS控制装置44基于旋转传感器15的检测值来调整制动器13B的制动力。

前轮侧旋转传感器15F具有用于检测左侧前轮的转数的左前轮旋转传感器15FL和用于检测右侧前轮的转数的右前轮旋转传感器15FR。后轮侧旋转传感器15R具有用于检测左侧后轮的转数的左后轮旋转传感器15RL和用于检测右侧后轮的转数的右后轮旋转传感器15RR。

如图3所示，TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I通过通信线45电连接。通过这样的结构，这些装置能够通过通信线45相互交换信息。例如TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44能够通过通信线45获取其他控制部的信息或与其他控制部连接的传感器类的检测值，用于自身的控制。

在本实施方式中，信息收集装置60I通过通信线45向TM控制装置41发送过载信息OPI。接收到过载信息OPI的TM控制装置41例如限制图2所示的变速装置33的变速级的上限值，以免自卸车10的车速过度升高。在本实施方式中，TM控制装置41也可以不限制变速级的上限值，而是通过通信线45对发动机控制装置43输出用于限制发动机31的转速的指令。

信息收集装置60I通过通信线45向监视器60M发送载荷仪的显示信息PMI。接收到载荷仪的显示信息PMI的监视器60M使用显示信息PMI来显示当前的货物的载荷量。在本实施方式中，监视器60M和发动机控制装置43通过通信线45相互交换关于图2所示的发动机31的维修的信息MTI。这样，第一控制系统40在内部交换信息。

在本实施方式中，在第一控制系统40内的通信、更具体而言是第一控制系统40具备的设备之间的通信中例如使用CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域网)。通信线45是构成CAN的线束。第一控制系统40内的通信不局限于CAN。

第二控制系统50

第二控制系统50例如包括运转控制装置51、接口控制装置52、安全控制装置53、记录装置54、周边监视装置55和运转监视装置58。运转控制装置51、接口控制装置52、安全控制装置53、记录装置54、周边监视装置55和运转监视装置58例如是具备包含CPU(CentralProcessingUnit，中央处理单元)等的处理部、ROM(ReadOnlyMemory，只读存储器)等存储部的计算机。

运转控制装置51通过通信控制装置19获取由运行管理装置2生成的、用于使自卸车10以第二运转模式运转的信息。而且，运转控制装置51基于获取的信息，通过第一控制系统40来控制自卸车10。运转控制装置51与陀螺仪传感器61、车速传感器62、转向角传感器63、加速度传感器64、以及左前轮旋转传感器15FL、右前轮旋转传感器15FR、左后轮旋转传感器15RL和右后轮旋转传感器15RR等各种传感器类连接。运转控制装置51获取上述各种传感器类检测出的信息，使自卸车10以第二运转模式自动地行走。

接口控制装置52通过通信线21与第一控制系统40的通信线45连接。接口控制装置52通过通信线21监视第一控制系统40的状态。此外，接口控制装置52将来自第二控制系统50的信息转换成第一控制系统40能够理解的形式(例如转换通信协议)并发送到第一控制系统40，或者将来自第一控制系统40的信息转换成第二控制系统50能够理解的形式并发送到第二控制系统50。在本实施方式中，通信线21与第一控制系统40的通信线45是独立的，不过也可以共用二者。安全控制装置53控制自卸车10的前照灯、方向灯、喇叭、发动机起动机及停车制动器等。记录装置54例如通过与经过时间对应地记录从GPS接收机18B获取的自卸车10的位置，来记录自卸车10的行走路径。

通信线21用于第一控制系统40与第二控制系统50之间的通信。在本实施方式中，在第一控制系统40与第二控制系统50的通信中例如使用CAN。通信线21是构成CAN的线束。第一控制系统40与第二控制系统50的通信不局限于CAN。

周边监视装置55例如具备雷达传感器和激光传感器，检测在自卸车10的行进方向前方或周边存在的物体。运转控制装置51和安全控制装置53在自卸车10以第二运转模式行走的情况下，基于周边监视装置55检测出的物体的信息，使自卸车10的制动器13B动作、或者减少发动机31的输出、或者使前轮13F转向。例如在自卸车10的行进方向的前方检测出物体的情况下，运转控制装置51使自卸车10的制动器13B动作而使自卸车10减速或停止，或者使前轮13F转向以避免与物体碰撞。此外，例如在由周边监视装置55检测出周围变暗的情况下，安全控制装置53使自卸车10的前照灯点亮。

运转监视装置58与运转控制装置51及安全控制装置53双方连接，与它们之间交换信息。运转监视装置58例如在运转控制装置51丧失功能的情况下控制第一控制系统40，使图2所示的制动器13B动作或者减少发动机31的输出。

运转控制装置51、接口控制装置52、安全控制装置53和运转监视装置58分别将用于实现各自功能的计算机程序存储在各自的存储部中。运转控制装置51、接口控制装置52、安全控制装置53和运转监视装置58通过各自的处理部从各自的存储部读取控制所需要的计算机程序，并执行该计算机程序记述的命令，来控制自卸车10。

运转控制装置51、接口控制装置52和安全控制装置53通过通信线56电连接。通过这样的结构，这些装置能够相互交换信息。例如运转控制装置51、接口控制装置52和安全控制装置53通过通信线56能够获取其他控制部的信息或与其他控制部连接的传感器类的检测值来用于处理。

通信线56与通信控制装置19连接。运转控制装置51通过通信线56从通信控制装置19获取由图1所示的运行管理装置2发送的、用于使自卸车10以第二运转模式自动运转的信息。此外，第二控制系统50经由通信线56和通信控制装置19向运行管理装置2发送关于以第二运转模式自动运转的自卸车10的状态的信息。第一控制系统40的TM控制装置41、发动机控制装置43、制动器控制装置42和ABS控制装置44能够经由通信线56、接口控制装置52、通信线21和通信线45获取与第二控制系统50的运转控制装置51连接的陀螺仪传感器61和车速传感器62等各种传感器类检测出的信息。

运转控制装置51、安全控制装置53、记录装置54和周边监视装置55通过通信线57电连接。通过这样的结构，这些装置能够相互交换信息。运转控制装置51、接口控制装置52和记录装置54例如能够通过通信线57获取周边监视装置55检测出的、关于存在于自卸车10的周围的物体的信息来用于第二运转模式中的控制。

运转控制装置51生成油门开度指令ACO、换档控制指令SLC、制动指令BRC和举升指令HOC，并经由通信线56、接口控制装置52和通信线21发送到第一控制系统40。第一控制系统40的发动机控制装置43获取油门开度指令ACO，控制图2所示的发动机31的输出。第一控制系统40的TM控制装置41获取换档控制指令SLC和油门开度指令ACO，来切换图2所示的变速装置33的变速级。在第一运转模式中，TM控制装置41从发动机控制装置43获取油门开度检测传感器48检测出的油门开度指令ACO。在第二运转模式中，TM控制装置41从通信线45获取第二控制系统50的运转控制装置51生成的油门开度指令ACO。第一控制系统40的制动器控制装置42获取制动指令BRC，来控制图2所示的制动器13B。此外，第一控制系统40的制动器控制装置42获取举升指令HOC，在图2所示的箱斗12上升时、即进行举升动作时使制动器13B动作。

运转控制装置51在使自卸车10以第二运转模式自动运转的情况下，基于从运行管理装置2获取的、用于使自卸车10以第二运转模式运转的信息，生成油门开度指令ACO、换档控制指令SLC、制动指令BRC和举升指令HOC中的至少1个。而且，运转控制装置51根据油门开度指令ACO、换档控制指令SLC、制动指令BRC和举升指令HOC中的至少1个，通过第一控制系统40来控制自卸车10。

第一运转模式和第二运转模式中的控制系统20内的通信

在本实施方式中，自卸车10以由操作员操作的第一运转模式、以及图3所示的第二控制系统50基于来自图1所示的运行管理装置2的信息使自卸车10以无人自动行走的第二运转模式这两个模式行走。在第一运转模式中，在第一控制系统40内交换自卸车10的操作员在运转中所需要的信息、以及在执行限制操作员的运转操作的控制时所需要的信息等。

在第二运转模式中，如果在第一控制系统40内交换的信息较多，则在第一控制系统40内所交换的信息并不减少的情况下，还从第二控制系统50增加了第二运转模式所需要的信息，因此有可能在第一控制系统40内的通信线45中产生通信过于集中的现象。于是，有下述可能性：第一控制系统40的发动机控制装置43和制动器控制装置42等获取从第二控制系统50发送到第一控制系统40的油门开度指令ACO、换档控制指令SLC、制动指令BRC和举升指令HOC等的时机延迟。此外，还有下述可能性：第二控制系统50的运转控制装置51获取从第一控制系统40发送到第二控制系统50的信息的时机延迟。

在本实施方式中，在执行第二运转模式的期间，控制系统20使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类比第一运转模式少，或者使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的通信间隔比第一运转模式长。这样，能够抑制在通信线45中产生通信过于集中，因此能够抑制经过通信线45的信息的延迟。其结果，由于能够抑制在第二运转模式中的运转指令的延迟，所以能够使由控制系统20进行的第二运转模式的控制稳定。在执行第二运转模式的期间，在控制系统20使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的通信间隔比第一运转模式长的情况下，优选控制系统20使向操作员提示的信息和关于限制操作员的操作的控制的信息的通信间隔比第一运转模式长。

此外，如果在通信线45中产生通信过于集中并且第二运转模式所需要的信息的到达延迟，则运转控制装置51通过运转控制装置51使自卸车10停止，因此存在矿山的生产率降低的可能性。然而，在执行第二运转模式的期间，自卸车10的控制系统20使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类比第一运转模式少，或者使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的通信间隔比第一运转模式长。其结果，能够抑制第二运转模式中的运转指令的延迟，因此可减少运转控制装置51使自卸车10停止的可能性，可抑制矿山的生产率的降低。

例如在执行第二运转模式的期间，控制系统20将所属于在第一运转模式中向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的一部分或全部信息停止通信或者延长通信间隔。此时，优选控制系统20停止在第一控制系统40内的通信中所交换的信息中的、向操作员提示的信息和关于限制操作员的操作的控制的信息的交换。接着，说明本实施方式涉及的作业车辆的控制方法的步骤。

作业车辆的控制方法

图4是表示执行本实施方式涉及的作业车辆的控制方法时的步骤的流程图。本实施方式涉及的作业车辆的控制方法由图3所示的控制系统20执行。在步骤S101中，第一控制系统40判定自卸车10的运转模式。运转模式能够根据图3所示的钥匙开关60K的位置来判断。即，如果钥匙开关60K选择第一运转模式，则第一控制系统40判定为是第一运转模式，如果钥匙开关60K选择第二运转模式，则第一控制系统40判定为是第二运转模式。

在自卸车10以第一运转模式行走的情况下(步骤S101，F1)，在步骤S102中，第一控制系统40发送全部信息。具体而言，在第一控制系统40内，除了为了控制自卸车10的行走所需要的信息以外，还将所属于向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的信息发送到通信线45。即，第一控制系统40内的TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I将所属于自卸车10的运转所需要的信息、向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的全部信息输出到通信线45。

在自卸车10以第二运转模式行走的情况下(步骤S101，F2)，在步骤S103中，第一控制系统40不向通信线45发送特定的信息。如上所述，特定的信息是所属于在第一运转模式中向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的信息。在第二运转模式中，不向第一控制系统40内的通信线45发送这些信息。

由于通过钥匙开关60K选择了第二运转模式，所以第一控制系统40内的TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I不向通信线45输出特定的信息。在执行第二运转模式的期间，优选不向通信线45发送特定的信息、即所属于在第一运转模式中向操作员提示的信息用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的全部信息，不过也可以不向通信线45发送这些信息的一部分。

作为在第一运转模式中向操作员提示的信息，有在第一运转模式显示在监视器60M中的信息。该信息例如可以列举当前的载荷量、额定载荷量、停止信号及行走信号、车辆状态、以及合计划分时刻和合计期间。当前的载荷量也是用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息。作为所属于在维修时提示的信息中的信息，可以例举在维修发动机31时执行的无喷射启动下的发动机31的转速。

在执行第一运转模式的期间，在没有向通信线45发送第一控制系统40内使用的信息的情况下，图3所示的监视器60M将没有发送信息判断为异常情况，并显示为异常情况。即，在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下，控制系统20将其判断为异常情况。在本实施方式中，在执行第二运转模式的期间，第一控制系统40使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类比第一运转模式少，因此在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类减少。这不是第一控制系统40的异常情况，而是作为控制系统20整体正常地进行动作。

因此，在执行第二运转模式的期间，在由于第一控制系统40不向通信线45发送特定的信息(步骤S103)，所以在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下，控制系统20判断为不是异常情况(步骤S104)。监视器60M不将缺少信息显示为异常情况。此外，信息收集装置60I不向图1所示的运行管理装置2发送是异常情况的信息。这样，在自卸车10以第二运转模式行走的情况下，不将在第一控制系统40内使用的信息种类的减少识别为异常情况，因此能够抑制产生不必要的异常信息。

在本实施方式中，如上所述，第一控制系统40也可以使所属于在第二运转模式中向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的至少一个信息的通信间隔比第一运转模式长。接着，作为本实施方式的变形示例所涉及的作业车辆的控制方法，对延长通信间隔的控制进行说明。

本实施方式的变形示例涉及的作业车辆的控制方法

图5是表示执行本实施方式的变形示例涉及的作业车辆的控制方法时的步骤的流程图。本实施方式涉及的作业车辆的控制方法由图3所示的控制系统20执行。在步骤S201中，第一控制系统40判定自卸车10的运转模式。运转模式能够根据图3所示的钥匙开关60K的位置来判断。即，如果钥匙开关60K选择第一运转模式，则第一控制系统40判定为是第一运转模式，如果钥匙开关60K选择第二运转模式，则第一控制系统40判定为是第二运转模式。

在自卸车10以第一运转模式行走的情况下(步骤S201，F1)，在步骤S202中，第一控制系统40以第一通信间隔发送全部信息。具体而言，在第一控制系统40内，将所属于为了控制自卸车10的行走所需要的信息、向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的信息以第一通信间隔发送到通信线45。即，第一控制系统40内的TM控制装置41、制动器控制装置42、发动机控制装置43、ABS控制装置44、监视器60M和信息收集装置60I将所属于自卸车10的运转所需要的信息、向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的全部信息以第一通信间隔输出到通信线45。

在自卸车10以第二运转模式行走的情况下(步骤S201，F2)，在步骤S203中，第一控制系统40以比第一通信间隔长的第二通信间隔发送特定的信息。如上所述，特定的信息是所属于向操作员提示的信息、用于执行限制操作员的运转操作的控制的信息、以及维修时提示的信息中的至少一个信息。在步骤S203中，由于第一控制系统40以第二通信间隔发送特定的信息，所以与以第一通信间隔发送的情况相比，将特定的信息进一步间断地发送。在步骤S204中，在特定的信息以第二通信间隔被发送的情况下，控制系统20判断为不是通信异常。

在本变形示例中，如上所述，在执行第二运转模式的期间，控制系统20使在第一控制系统40内的通信中所交换的信息的通信间隔比第一运转模式长。其结果，由于可抑制第二运转模式中的运转指令的延迟，所以减少运转控制装置51使自卸车10停止的可能性，可抑制矿山的生产率的降低。

在本实施方式中，对使用钥匙开关60K切换第一运转模式和第二运转模式的方法进行了说明，但是切换第一运转模式和第二运转模式的方法不局限于使用钥匙开关60K的方法。例如也可以在运转控制装置51中设置切换开关，运转控制装置51基于来自切换开关的信号来判断第一运转模式和第二运转模式并进行切换。此外，除了上述的切换开关的信号以外，运转控制装置51还一并使用停车制动器的信息等关于自卸车10的状态的信息，来判断第一运转模式和第二运转模式并进行切换。

在本实施方式的第二运转模式中，以基于通过通信从外部获取的信息而进行无人行走的作业车辆为示例进行了说明，不过作业车辆也可以是基于操作员等预先存储在作业车辆内部的系统中的行走数据(例如行走路径数据或速度数据等)的信息而自动行走的作业车辆。

在本实施方式中，对将用于无人行走的情况下的第二控制系统50与第一控制系统40分开构成的示例进行了说明。也可以使用第一控制系统40和第二控制系统50构成为一体的控制系统。

以上，对本实施方式进行了说明，但是本实施方式不由上述内容限定。此外，在上述结构要素中包含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、所谓的等同范围内的结构要素。进而，能够适当地组合上述结构要素。进而，在不脱离本实施方式的要旨的范围内，能够进行结构要素的各种省略、置换或变更。

Claims (8)

1.一种作业车辆，其包括能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式的控制系统，所述作业车辆的特征在于：

在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统使在所述控制系统内的通信中所交换的信息的种类比所述第一运转模式少，或者使在所述控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比所述第一运转模式长。

2.根据权利要求1所述的作业车辆，其特征在于：

所述控制系统具有：

通信装置，其设置于所述作业车辆，与所述作业车辆的外部进行通信来获取信息；

第一控制系统，其基于所述作业车辆中搭乘的操作员的操作，以所述第一运转模式使所述作业车辆行走；

第二控制系统，其基于由所述通信装置获取的信息生成用于控制所述作业车辆的控制指令，将所述控制指令发送到所述第一控制系统，并且通过所述第一控制系统以所述第二运转模式使所述作业车辆行走；以及

通信线，其用于所述第一控制系统与所述第二控制系统之间的通信。

3.根据权利要求2所述的作业车辆，其特征在于：

在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统使在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息中的、向所述操作员提示的信息和关于限制所述操作员的操作的控制的信息的交换停止。

4.根据权利要求2或3所述的作业车辆，其特征在于：

在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下将其判断为异常情况，

在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息的种类减少的情况下不将其判断为异常情况。

5.根据权利要求2所述的作业车辆，其特征在于：

在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统使在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息中的、向所述操作员提示的信息和关于限制所述操作员的操作的控制的信息的通信间隔比所述第一运转模式长。

6.一种作业车辆，其能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式，所述作业车辆的特征在于：

具备控制系统，该控制系统具有：

通信装置，其设置于所述作业车辆，与所述作业车辆的外部进行通信来获取信息；

切换装置，其对所述第一运转模式和所述第二运转模式进行切换；

第一控制系统，其基于所述作业车辆中搭乘的操作员的操作，以所述第一运转模式使所述作业车辆行走；

第二控制系统，其基于由所述通信装置获取的信息生成用于控制所述作业车辆的控制指令，将所述控制指令发送到所述第一控制系统，并且通过所述第一控制系统以所述第二运转模式使所述作业车辆行走；以及

通信系统，其用于所述第一控制系统与所述第二控制系统之间的通信，

所述控制系统通过所述切换装置来区别所述第一运转模式和所述第二运转模式，在执行所述第二运转模式的期间，所述控制系统使在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息的种类比所述第一运转模式少，或者使在所述第一控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比所述第一运转模式长。

7.一种作业车辆的控制方法，其用于控制作业车辆，该作业车辆包括能够切换成有人行走的第一运转模式和无人行走的第二运转模式的控制系统，所述作业车辆的控制方法的特征在于：

在执行所述第二运转模式的期间，使在所述控制系统内的通信中所交换的信息的种类比所述第一运转模式少，或者使在所述控制系统内的通信中所交换的信息的通信间隔比所述第一运转模式长。

8.根据权利要求7所述的作业车辆的控制方法，其特征在于：

所述控制系统具有：

通信装置，其设置于所述作业车辆，与所述作业车辆的外部进行通信来获取信息；

第一控制系统，其基于所述作业车辆中搭乘的操作员的操作，以所述第一运转模式使所述作业车辆行走；

第二控制系统，其基于由所述通信装置获取的信息生成用于控制所述作业车辆的控制指令，将所述控制指令发送到所述第一控制系统，并且通过所述第一控制系统以所述第二运转模式使所述作业车辆行走；以及

通信系统，其用于所述第一控制系统与所述第二控制系统之间的通信。