CN105993030A - 矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法 - Google Patents

矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105993030A
CN105993030A CN201480003025.5A CN201480003025A CN105993030A CN 105993030 A CN105993030 A CN 105993030A CN 201480003025 A CN201480003025 A CN 201480003025A CN 105993030 A CN105993030 A CN 105993030A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mining machinery
positional information
walking path
path
dumper
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201480003025.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105993030B (zh
Inventor
浅田寿士
土井下健治
坪根大
秋山铁也
黑河亮明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN105993030A publication Critical patent/CN105993030A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105993030B publication Critical patent/CN105993030B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/02—Registering or indicating driving, working, idle, or waiting time only
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F13/00—Transport specially adapted to underground conditions
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/008—Registering or indicating the working of vehicles communicating information to a remotely located station
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0808—Diagnosing performance data
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C5/00—Registering or indicating the working of vehicles
    • G07C5/08—Registering or indicating performance data other than driving, working, idle, or waiting time, with or without registering driving, working, idle or waiting time
    • G07C5/0841—Registering performance data
    • G07C5/085—Registering performance data using electronic data carriers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

本发明提供一种矿山机械的管理系统，包括：位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取上述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及行走路径运算部，其从多台上述矿山机械获取各上述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成上述矿山的基准行走路径。

Description

矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法
技术领域
本发明涉及用于管理矿山机械的系统和方法。
背景技术
在土木作业现场或矿山的开采现场，有液压挖掘机、自卸车等各种工程机械进行工作。近年来，通过无线通信来获取工程机械的工作信息，把握工程机械的状态。例如在专利文献1中记载了如下的矿山机械的管理系统：基于包含在自卸车的工作信息中的位置信息，确定自卸车行走的路径。
专利文献1：日本特开2013-105278号公报
发明内容
然而，对于目的是用于提高矿山的生产率的行走路径设计评价或者操作员的操作教育等的情况来说，矿山机械已行走的行走路径是必要的。而且，有的矿山具有预先设计的行走路径，有的矿山则不具有这种行走路径。此外，在矿山中，因矿石开采的进展而矿山机械的行走路径发生变化的情况也较多。
本发明的目的在于提供一种在矿山中可确定矿山机械已行走的行走路径的技术。
本发明涉及的矿山机械的管理系统，包括：位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取上述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及行走路径运算部，其从多台上述矿山机械获取各上述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成上述矿山的基准行走路径。
本发明涉及的矿山机械的管理系统，包括：位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取上述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及基准行走路径存储部，其存储使用由上述位置信息检测部检测出的、多台上述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息而生成出的上述矿山的基准行走路径的信息。
优选的是，上述行走路径运算部，如果新获取了上述实际行走路径的位置信息，还使用新获取的上述实际行走路径的位置信息来重新生成上述基准行走路径。
优选的是，还具有推测部，其基于上述基准行走路径的位置信息、上述矿山机械行走时的实际行走速度、以及作用于上述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测上述车轮的损伤。
优选的是，上述损伤由式(A)表示：DM＝k×LD×V2/R …(A)，其中，DM是上述损伤，k是比例常数，LD是作用于上述车轮的载荷，V是上述实际行走速度，R是上述基准行走路径的弯道的曲率半径。
优选的是，上述推测部在上述矿山机械从第一位置出发并移动到装载货物的第二位置为止时的整个路径上或者在从上述第二位置出发并移动到卸下上述货物的第三位置为止时的整个路径上推测上述损伤。
优选的是，上述推测部在上述矿山机械从第一位置出发、经过装载货物的第二位置后移动到卸下上述货物的第三位置为止时的整个路径上推测上述损伤。
优选的是，还具有报表生成部，其生成推测出的上述车轮的损伤的报表。
本发明涉及的矿山机械的管理系统，包括：位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取上述矿山机械的位置的信息即位置信息；行走路径运算部，其从多台上述矿山机械获取各上述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成上述矿山的基准行走路径；推测部，其基于上述基准行走路径的位置信息、上述矿山机械在上述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于上述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测由式(B)表示的上述车轮的损伤：DM＝k×LD×V2/R …(B)，其中，DM是上述损伤，k是比例常数，LD是作用于上述车轮的载荷，V是上述实际行走速度，R是上述基准行走路径的弯道的曲率半径；以及报表生成部，其按上述矿山机械的每个操作员生成由上述推测部推测出的上述车轮的损伤的报表。
本发明涉及的矿山机械的管理方法，包括：由在矿山中行走的矿山机械所具有的、求取上述矿山机械的位置的信息即位置信息的步骤；以及从多台上述矿山机械获取各上述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成上述矿山的基准行走路径。
优选的是，如果新获取了上述实际路径的位置信息，还使用新获取的上述实际路径的位置信息来重新生成上述基准行走路径。
优选的是，进一步基于上述基准行走路径的位置信息、上述矿山机械在上述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于上述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测上述车轮的损伤。
优选的是，进一步生成推测出的上述车轮的损伤的报表。
本发明能够在矿山中确定矿山机械已行走的行走路径。
附图说明
图1是表示应用本实施方式涉及的矿山机械的管理系统的现场的图。
图2是本实施方式涉及的矿山机械的管理系统所具有的管理装置的功能框图。
图3是表示自卸车的结构的图。
图4是表示车载信息收集装置及其周边设备的功能框图。
图5是表示自卸车已行走的路径的一个示例的图。
图6是表示基准行走路径的图。
图7是表示基准行走路径的形状的一个示例的图。
图8是用于说明使用基准行走路径来求取自卸车的移动距离的示例的图。
图9是表示报表的一个示例的图。
符号说明
1 矿山机械的管理系统
10 管理装置
12 管理侧处理装置
12a 行走路径运算部
12b 推测部
12c 报表生成部
13 管理侧存储装置
14I 工作信息数据库
14CS 基准行走路径数据库
18 管理侧无线通信装置
19 输出装置
20 自卸车
21 车辆主体
22 箱斗
23 车轮
23T 轮胎
23H 轮毂
24 悬架缸
26 压力传感器
27 车载无线通信装置
29 位置信息检测装置
30 车载信息收集装置
31 车载存储装置
32D 转向装置
33D 转向力检测装置
34G 发动机
34TM 变速器
50 报表
CSB 基准行走路径
DM 轮胎损伤
LD 载荷
具体实施方式
参照附图，详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。
图1是表示应用本实施方式涉及的矿山机械的管理系统1的现场的图。矿山机械的管理系统1管理矿山机械的运行、评价生产率或矿山机械的操作员的操作技术等、或者进行自卸车20的预防保全及异常诊断等。因此，矿山机械的管理系统1确定自卸车20已行走的路径，并作为路径信息存储。下面，行走路径包含自卸车20行走的路径和停止的场所。下面，也可将行走路径称为路径。
矿山机械是指在矿山中用于各种作业的机械类的总称。在本实施方式中，作为矿山机械中的一种运输车辆，以将碎石、或着在开采碎石时产生的砂土或岩石等作为货物来搬运的自卸车20为示例，不过本实施方式的矿山机械不局限于自卸车20。例如本实施方式涉及的矿山机械也可以是作为开采碎石等的挖掘机械发挥功能的液压挖掘机或电动挖掘机、或者轮式装载机。在本实施方式中，自卸车20是通过操作员的操作而行走或卸下货物的有人驾驶的矿山机械，不过自卸车20不局限于这样的矿山机械。例如自卸车20也可以是通过矿山机械的管理系统1来管理运行的无人驾驶的自卸车。
在矿山中，自卸车20在进行装载作业的场所(下面可称为装载场)LPA，通过液压挖掘机等装载机械4来装载岩石或砂土等。而且，自卸车20在进行货物的排出作业的场所(下面可称为卸土场)DPA，卸载上述装载的岩石或砂土等。自卸车20在装载场LPA与卸土场DPA之间，沿着路径Rg、Rr行走移动。
矿山机械的管理系统的概要
矿山机械的管理系统(下面可称为管理系统)1的管理装置10通过无线通信从自卸车20收集包含与作为矿山机械的自卸车20的位置有关的信息的工作信息。管理装置10不同于作为移动体的自卸车20，例如设置在矿山的管理设施上。这样，原则上不考虑管理装置10的移动。管理装置10收集的信息是关于自卸车20的工作状态的信息(下面可称为工作信息)，例如是关于自卸车20的位置的信息即位置信息、行走时间、行走距离、发动机水温、有无异常、异常部位、燃料消耗率和装载量等中的至少一项。自卸车20的位置信息包含自卸车20的纬度、经度和高度的坐标。工作信息主要用于自卸车20的行走路径图生成、行走路径映射(mapping)、运转评价、预防保全和异常诊断等。工作信息在响应提高矿山的生产率或改善矿山的运行等需求方面是有效的。
为了收集在矿山进行作业的自卸车20的工作信息，管理装置10与具有天线18A的管理侧无线通信装置18连接。自卸车20具有用于发送工作信息或者与管理装置10进行相互通信的车载无线通信装置以及天线28A。在后文中将说明车载无线通信装置。除此以外，自卸车20能够通过GNSS(GlobalNavigation Satellite Systems，GNSS称为全球导航卫星系统)用天线28B接收来自GNSS卫星5A、5B、5C的电波，对自己的位置进行定位。自卸车20为了测算自身的位置，不局限于GNSS卫星，也可以使用其他的定位用卫星、例如RTK-GNSS(Real Time Kinematic-Global Navigation SatelliteSystems，实时动态-全球导航卫星系统)卫星。
自卸车20从天线28A发送的电波的输出不具有能够覆盖矿山整个范围的程度的可通信范围。此外，从天线28A发送的电波因波长的关系，不能跨越较高的山等障碍物而发送到远方。当然，使用能够输出高输出电波的无线通信装置的话，是能够消除这样的通信障碍，可通信范围得以扩展，从而消除不能进行通信的场所。但是还存在以下的问题需要解决：由于矿山广阔，而需要抑制中继器和通信装置的成本、以及由于矿山所在的地域而难以保证有建好的通信基础设施。因此，管理系统1使用无线LAN(Local AreaNetwork，局域网)等能够在有限的范围内形成信息通信网的无线系统。根据无线LAN等，能够以低成本实现矿山机械与管理设施(管理装置10)之间的相互通信，但是需要解决通信障碍的问题。
自卸车20从天线28A发送的电波的到达范围是有限的。因此，如果自卸车20与管理装置10之间的距离较远或者在两者之间存在山M等障碍物，则管理侧无线通信装置18难以接收到从自卸车20发送的电波。因此，管理系统1具有中继器3，用于对从自卸车20的天线28A发送的电波进行中继，将其发送到管理侧无线通信装置18。通过在矿山内的多个固定场所设置中继器3，管理装置10能够利用无线通信从在远离自身的位置上工作的自卸车20收集工作信息。此外，在本实施方式中，管理系统1使用的通信系统不局限于无线LAN，也可以使用其他通信系统。
在从中继器3到管理侧无线通信装置18的距离较远的情况下，在中继器3与管理侧无线通信装置18之间配置用于对两者进行中继的中间中继器6。在本实施方式中，中间中继器6仅对中继器3和管理侧无线通信装置18进行中继，不对自卸车20从天线28A发送的电波进行中继。在本实施方式中，中间中继器6不对来自对应的中继器3以外的电波进行中继。例如如图1所示，对来自加油站2的中继器3的电波进行中继的仅是1台中间中继器6。此外，在图1中，中间中继器6与1个中继器3表现为一对一的关系，不过不局限于一对一的关系，各中间中继器6能够对从对应的多个中继器3发送的电波进行中继。
以中继器3的配置场所为中心的周围的规定区域、即在图1中用圆形表示的区域是自卸车20所具有的第一无线通信装置与中继器3之间能够相互进行无线通信的范围、即可通信范围7。存在于可通信范围7中的自卸车20能够经由中继器3等与管理侧无线通信装置18相互进行无线通信。上述的第一无线通信装置是图3所示的车载无线通信装置27。接下来，更详细说明管理装置10。
管理装置
图2是本实施方式涉及的矿山机械的管理系统1所具有的管理装置10的功能框图。管理装置10包括管理侧处理装置12、管理侧存储装置13和输入输出部(I/O)15。进而，管理装置10将输入输出部15与显示装置16、输入装置17、管理侧无线通信装置18和输出装置19连接。管理装置10例如是计算机。管理侧处理装置12例如是CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)。管理侧存储装置13例如是RAM(Random Access Memory，随机存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、快闪存储器或硬盘驱动器等，或者由上述装置组合而成。输入输出部15用于管理侧处理装置12与连接在管理侧处理装置12的外部的显示装置16、输入装置17、管理侧无线通信装置18及输出装置19之间的信息的输入输出即接口。
管理侧处理装置12执行本实施方式涉及的矿山机械的管理方法。管理侧处理装置12包括行走路径运算部12a、推测部12b和报表生成部12c。行走路径运算部12a从多台自卸车20获取各台自卸车20实际已行走的路径即实际行走路径的位置信息，并使用获取的位置信息来生成矿山的基准行走路径。如果自卸车20新获取了实际行走路径的位置信息，行走路径运算部12a还使用新获取的实际行走路径的位置信息，来重新生成基准行走路径。这样，自卸车20的实际行走路径的位置信息越增加，基准行走路径的精度越提高。
推测部12b基于基准行走路径的位置信息、自卸车20行走时的实际行走速度、作用于自卸车20所具有的车轮更具体而言是轮胎的载荷，来推测轮胎的损伤。报表生成部12c生成由推测部12b推测出的自卸车20所具有的车轮的损伤报表。报表生成部12c将生成的报表显示在显示装置16中或者从输出装置19输出。
管理侧存储装置13存储有用于使管理侧处理装置12执行各种处理的各种计算机程序。在本实施方式中，管理侧存储装置13存储的计算机程序例如是实现本实施方式涉及的矿山机械的管理方法的、基于自卸车20已行走的实际路径即实际行走路径的位置信息来生成基准行走路径的基准行走路径生成用计算机程序、用于收集自卸车20的工作信息等的工作信息收集用计算机程序、以及基于工作信息等来实现各种解析的计算机程序等。
管理侧存储装置13存储有LP/DP数据库14RD、基准行走路径数据库14CS和工作信息数据库14I等。LP/DP数据库14RD记述有装载场LPA的位置信息和卸土场DPA的位置信息。基准行走路径数据库14CS记述有行走路径运算部12a生成的基准行走路径的信息。即，管理侧存储装置13是存储矿山的基准行走路径的信息的基准行走路径存储部。工作信息数据库14I中记述有从自卸车20收集的工作信息。
显示装置16例如是液晶显示器等。输入装置17例如是键盘、触摸面板或鼠标等。管理侧无线通信装置18具有天线18A，与后述的自卸车20的车载无线通信装置之间经由中继器3相互进行无线通信。输出装置19例如是打印装置(打印机)。输出装置19打印并输出由管理装置10的报表生成部12c生成的报表等。输出装置19还可以是输出对应于后述的报表内容的声音。接下来，更详细地说明自卸车20。
自卸车
图3是表示自卸车20的结构的图。自卸车20装载货物行走，并在期望的场所卸下该货物。自卸车20包括车辆主体21、箱斗22、车轮23、悬架缸24、旋转传感器25、悬架压力传感器(下面可称为压力传感器)26、连接有天线28A的车载无线通信装置27、连接有GNSS用天线28B的位置信息检测装置(在本实施方式中为GNSS用天线28B接收机)29、以及车载信息收集装置30。自卸车20除了上述结构以外还具有一般的运输机械所具有的各种机构及功能。在本实施方式中，以刚性式的自卸车20为示例进行说明，不过自卸车20也可以是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式的自卸车。
自卸车20通过柴油发动机等内燃机(下面可称为发动机34G)经由转矩转换器34TC和变速器34TM驱动传动轴34DS来驱动车轮23。这样，自卸车20是所谓的机械驱动方式，不过自卸车20的驱动方式不局限于机械驱动方式，也可以是所谓的电动驱动方式。箱斗22作为装载货物的装载台发挥功能，升降自由地配置在车辆主体21的上部。在箱斗22中通过液压挖掘机等装载机械4装载开采的碎石、岩石或土等作为货物。
车轮23具有轮胎23T、以及安装轮胎23T的轮毂23H。车轮23旋转自由地安装在车辆主体21上，如上所述通过从车辆主体21传递动力而被驱动。悬架缸24配置在车轮23与车辆主体21之间。与车辆主体21、箱斗22、以及在装载有货物时的货物的质量相应的负载经由悬架缸24作用于车轮23。
旋转传感器25通过检测驱动车轮23的传动轴34DS的转速来计测自卸车20的行走速度即车速。这样，旋转传感器25具有车速传感器的功能。悬架缸24在内部封入有液压油，与货物的重量对应地进行伸缩动作。压力传感器26检测作用于悬架缸24的负载。压力传感器26设置于自卸车20的各悬架缸24，能够通过检测其液压油的压力来计测货物的质量(装载量)。此外，压力传感器26还能够计测作用于自卸车20所具有的各车轮23的载荷。
GNSS用天线28B接收从构成GNSS的多个GPS卫星5A、5B、5C(参照图1)输出的电波。GNSS用天线28B将接收到的电波输出到位置信息检测装置29。作为位置信息检测部的位置信息检测装置29将GNSS用天线28B接收到的电波转换为电信号，计算(测定)自身的位置信息、即自卸车20的位置，由此求取自卸车20的位置信息。位置信息是与自卸车20的位置有关的信息，是纬度、经度和高度的坐标。将位置信息检测装置29基于时间的经过而获取的多个位置信息按时间序列排列而成的多个位置信息，就成为自卸车20实际行走的实际行走路径。
在本实施方式中，自卸车20的位置信息由位置信息检测装置29求取，不过不局限于此。例如，也可以基于从检测自卸车20的行走速度的传感器、检测作用于自卸车20的加速度的加速度传感器、检测自卸车20的姿势的姿势检测传感器等各种传感器类得到的信息，来求取自卸车20的位置信息。
车载无线通信装置27经由天线28A与图1所示的中继器3或管理设施的天线18A之间相互进行无线通信。车载无线通信装置27与车载信息收集装置30连接。通过采用这样的结构，车载信息收集装置30经由天线28A发送接收各信息。接下来，对车载信息收集装置30及其周边设备进行说明。
车载信息收集装置及其周边设备
图4是表示车载信息收集装置30及其周边设备的功能框图。自卸车20具有的车载信息收集装置30与车载存储装置31、车载无线通信装置27及位置信息检测装置29连接。车载信息收集装置30还连接有状态获取装置。车载信息收集装置30例如是组合有CPU(Central Processing Unit，中央处理单元)和存储器的计算机。
车载信息收集装置30是用于获取并收集作为矿山机械的自卸车20的各种工作状态的信息的装置。状态获取装置例如是设置于悬架缸24的压力传感器26、其他各种传感器类、发动机控制装置32A、行走控制装置32B、液压控制装置32C、转向装置32D、操作员ID获取装置38和旋转传感器25等。车载信息收集装置30从这样的状态获取装置获取自卸车20的各种工作状态的信息，并将获取的这些信息作为工作信息收集。
车载信息收集装置30例如通过从发动机控制装置32A获取燃料喷射装置(FI)34F的控制量，能够获取表示燃料喷射量的信息。根据表示燃料喷射量的信息，能够得到关于油耗的信息。此外，车载信息收集装置30能够通过发动机控制装置32A获取表示油门33A的操作量的信息。根据表示自卸车20的操作员对油门33A的操作量的信息，能够把握自卸车20的操作员的操作状态。此外，车载信息收集装置30能够从发动机控制装置32A获取发动机(EG)34G的转速、冷却水温度及润滑油压力等各种信息。发动机(EG)34G的转速的信息根据由未图示的安装于发动机(EG)34G的输出轴的旋转传感器等检测出的转速获取，冷却水温度及润滑油压力等各种信息也通过未图示的温度传感器或压力传感器获取。
车载信息收集装置30能够从行走控制装置32B得到行走装置37的各种信息。在本实施方式中，由于自卸车20是机械驱动方式，所以行走装置37包括图3所示的由发动机34G驱动的转矩转换器34TC、变速器34TM、以及将来自该变速器34TM的驱动力传递给图3所示的车轮23的传动轴34DS。行走装置37的各种信息例如是上述变速器34TM的速度级切换状态和输出轴转速、以及传动轴34DS的转速等。此外，车载信息收集装置30通过行走控制装置32B获取变速杆33B的操作位置或操作量，由此能够把握自卸车20的操作员的操作状态。变速杆33B是操作员对行走控制装置32B指示自卸车20的前进、后退或变更行走速度级时所使用的装置。
进而，车载信息收集装置30能够从液压控制装置32C获取液压油控制阀(CV)35的开关状态。在本示例中，液压油控制阀35向使箱斗22升降的举升缸36(液压缸)供给从因发动机34G工作而被驱动的油泵(OP)34P排出的液压油，或者从举升缸36排出液压油。因此，车载信息收集装置30能够基于液压油控制阀35的开关状态，来把握箱斗22的升降状态。箱斗22通过操作员操作倾卸杆33C来升降。因此，车载信息收集装置30通过液压控制装置32C获取倾卸杆33C的操作量或操作位置，由此也能够把握箱斗22的升降状态。
车载信息收集装置30通过获取压力传感器26检测出的作用于悬架缸24的液压油的压力，能够把握装载在箱斗22中的货物的重量。基于安装于自卸车20的各车轮23的各悬架缸24所具有的压力传感器26(在车轮23为4轮的情况下是4个压力传感器26)表示的计测值，能够求取货物的质量(装载量)。此外，通过观察压力传感器26检测出的作用于悬架缸24的液压油的压力随着时间经过而产生的变化，能够知晓是正在将货物装载到自卸车20的箱斗22中，还是正在从箱斗22卸土或已经从箱斗22中卸完土。
例如在压力传感器26检测出的压力上升且超过规定的值(例如相当于自卸车20的规定装载量的一半的值)的情况下，能够判断为正在装载场LPA装载货物。此外，在压力传感器26检测出的压力下降且低于规定的值(例如相当于自卸车20的规定装载量的1/4的值)的情况下，能够判断为正在卸土场DPA卸土(或者已卸完土)。除了使用压力传感器26检测出的压力以外，例如还一并使用倾卸杆33C的操作状态(操作位置或操作量)或自卸车20的位置信息等，进行卸土或装载判定，由此能够提高判定对箱斗22装载货物的状态的精度。此外，也可以仅基于倾卸杆33C的操作状态对卸土作业进行判断。
车载信息收集装置30通过获取压力传感器26检测出的作用于悬架缸24的液压油的压力，能够把握从悬架缸24的上方作用于各个车轮23的载荷。通过将位于悬架缸24与各个车轮23之间的结构物的质量分配到各个车轮23，能够求取上述结构物施加到各个车轮23的载荷。作用于各个车轮23的载荷为上述结构物施加到各个车轮23的载荷与从悬架缸24的上方作用于各个车轮23的载荷之和。车载信息收集装置30求取作用于各个车轮23的载荷，将其作为工作信息存储在车载存储装置31中。
操作员ID获取装置38是获取用于确定自卸车20的操作员的操作员ID的装置。自卸车20可能存在由多个操作员轮流操作的情况。操作员ID例如能够从每个操作员的ID钥匙(存储有个人识别信息的电子钥匙)或每个操作员的ID卡(存储有个人识别信息的卡)获取。在这种情况下，操作员ID获取装置38使用磁读取装置或无线通信装置等。此外，具有指纹认证装置作为操作员ID获取装置38，也能够对预先存储的操作员的指纹和每个操作员的指纹进行指纹认证，来获取操作员ID。此外，每个操作员通过输入装置输入自身的ID信息(密码等个人识别信息)，与预先存储的ID信息进行核对，由此也能够获取操作员ID。这样，操作员ID获取装置38是ID钥匙或ID卡的读取装置、指纹认证装置或ID信息输入装置等，可以设置在自卸车20的驾驶室内的驾驶席附近，也可以设置在操作员进入驾驶室时接近的车辆主体21的任意的部位。此外，根据矿山每天的生产计划，也存在通过无线通信方式将每台自卸车20中要搭乘的操作员的操作员ID从管理装置10发送到自卸车20的情况。在这种情况下，车载无线通信装置27兼做操作员ID获取装置38。根据操作员ID获取装置38获取的操作员ID，能够确定哪个操作员在操作自卸车20。
旋转传感器25检测自卸车20的行走速度即车速。车载存储装置31例如是RAM(Random Access Memory，随机存储器)、ROM(Read Only Memory，只读存储器)、快闪存储器或硬盘驱动器等，或者由上述装置组合而成。车载存储装置31存储有记述了用于车载信息收集装置30收集工作信息的命令的计算机程序、以及用于应用矿山机械的管理系统1的各种设定值等。车载信息收集装置30读取上述计算机程序，在规定的定时从各状态获取装置获取工作信息，临时存储到车载存储装置31中。此时，车载信息收集装置30可以对同一项目的信息进行求取平均值、众数或标准偏差等的统计处理。
转向装置32D是自卸车20的转向轮、即通常使前方的车轮23动作的装置。转向装置32D使转向轮动作的力即转向力由转向力检测装置33D检测，并发送到车载信息收集装置30。根据转向力，能够检测静态转向、即在自卸车20静止的状态下进行转向的情况。静态转向与自卸车20行走时的转向相比需要更大的转向力。因此，例如在通过转向力检测装置33D检测出超过预先设定的阈值的转向力的情况下，能够判定为发生了静态转向。转向力检测装置33D通过检测作用于使前方的车轮23动作的转向缸的液压，来检测转向量。
车载存储装置31存储位置信息、车速信息、时间信息、卸土信息、装载信息、油耗信息、操作履历信息、事件信息和轮载(作用于各个车轮23的载荷)等作为工作信息。事件信息是异常运转信息、车辆错误信息和特定运转操作信息等。车载存储装置31存储的这些工作信息仅是例示，工作信息不局限于上述信息。将位置信息、车速信息、卸土信息、装载信息、油耗信息、操作履历信息和事件信息等与它们发生(车载信息收集装置30获取)的时间对应地存储在车载存储装置31中。车载信息收集装置30经由车载无线通信装置27接收表示来自图2所示的管理装置10的请求的指令信号，并且同样经由车载无线通信装置27将存储在车载存储装置31中的工作信息发送到管理装置10。
图5是表示自卸车20已行走的路径的一个示例的图。自卸车20在图5所示的卸土场DPA卸下货物之后，向装载场LPA行走。到达装载场LPA的自卸车20，通过液压挖掘机等装载用的矿山机械将货物装载到箱斗22中。装载了货物的自卸车20向卸土场DPA行走。到达卸土场DPA的自卸车20在卸土场DPA卸下货物。这样，设自卸车20从规定的场所向装载场LPA出发、在装载场LPA装载货物之后到达卸土场DPA并卸下货物为止的一连串作业为自卸车20的搬运作业的1个循环。将自卸车20向装载场LPA出发的规定的场所称为第一位置，将装载场LPA称为第二位置，将卸土场DPA的卸下货物的位置称为第三位置。在本实施方式中，第一位置可以是卸土场DPA内的规定位置，也可以是与卸土场DPA不同的规定位置。
在搬运作业的1个循环中，将自卸车20已行走的路径(下面可称为实际行走路径)CSr中自卸车20从作为第一位置的行走开始位置SPr起移动到作为在装载场LPA接受货物装载的第二位置的装载位置LPr的路径称为去程CSr1。此外，将实际行走路径CSr中自卸车20从作为第二位置的装载位置LPr起移动到作为在卸土场DPA卸下货物的第三位置的卸土位置DPr的路径称为回程CSr2。去程CSr1以行走开始位置SPr为起点，装载位置LPr为终点。回程CSr2以装载位置LPr为起点，卸土位置DPr为终点。
搭载于自卸车20的位置信息检测装置29在自卸车20从行走开始位置SPr出发后到达装载位置LPr、然后到达卸土位置DPr为止的期间内求取自卸车20的位置信息PI。位置信息PI是通过GNSS获得的自卸车20的位置的信息。位置信息检测装置29例如每隔规定时间(例如1秒)获取自卸车20的当前位置信息，并存储到车载存储装置31中。通过位置信息检测装置29得到的多个位置信息PI的组(下面可称为位置信息组)包含在自卸车20的实际行走路径CSr中。因此，实际行走路径CSr能够由多个位置信息PI表现。在本实施方式中，对位置信息检测装置29将位置信息存储在车载存储装置31中的示例进行了说明，不过不局限于此。例如位置信息检测装置29也可以将位置信息实时地发送到管理装置10。
基准行走路径的生成
图6是表示基准行走路径CSB的图。自卸车20在行走时车轮23更具体而言是轮胎23T发生磨损。轮胎23T因行走而受到的损伤(下面可称为轮胎损伤)与自卸车20的车速、作用于轮胎23T的载荷以及自卸车20已行走的实际行走路径CSr中弯道的曲率半径的相关较高。因此，图2所示的管理装置10的推测部12b为了推定轮胎损伤，而需要自卸车20已行走的行走路径的信息。
根据矿山不同，有些矿山是沿着按照计划的行走路径数据对自卸车20行走的行走路径进行施工。不过，有些矿山就没有按照计划的行走路径数据。此外，还有可能因矿石开采的进度而自卸车20的行走路径发生变更。因此，存在在矿山中即使能得到自卸车20的位置信息PI也无法得到行走路径的形状的情况。
在本实施方式中，图2所示的管理装置10的行走路径运算部12a从自卸车20获取通过GNSS得到的自卸车20的位置信息PI。然后，行走路径运算部12a基于所获取的多个位置信息PI，例如使用最小平方法来生成近似曲线。设该近似曲线为基准行走路径。在图6所示的示例中，行走路径运算部12a基于通过GNSS得到的多个位置信息PI1(X1、Y1、Z1)、PI2(X2、Y2、Z2)、…PIn(Xn、Yn、Zn)，通过最小平方法求取由实线表示的近似曲线。该近似曲线为基准行走路径CSB。将所得到的基准行走路径CSB存储在图2所示的管理装置10的管理侧存储装置13的基准行走路径数据库14CS中。基准行走路径CSB是纬度、经度和高度的坐标的集合。
由于GNSS的固有的精度偏差，所以在不同的自卸车20或同一自卸车20在同一路径上行走的情况下，有可能基于所得到的位置信息PI而生成形状或曲率半径不同的基准行走路径CSB。在这种情况下，即使是同一拐弯，其形状或曲率也可能不同。此外，在管理装置10从自卸车20获取自卸车20从GNSS获取的位置信息PI的情况下，由于通信线路的通信量的限度，管理装置10能够获取的位置信息PI的信息量受到限制。
因此，管理装置10并不接收由自卸车20的位置信息检测装置29利用GNSS检测出的自卸车20的位置信息PI的全部转送，而是获取一部分来生成基准行走路径CSB。例如自卸车20的位置信息检测装置29以0.1秒周期从GNSS获取位置信息PI，而管理装置10例如以10秒周期从自卸车20获取位置信息PI。其结果，由于管理装置10获取的位置信息PI的信息量较少，所以行走路径运算部12a基于较少的位置信息PI来生成基准行走路径CSB，有可能导致精度下降。
因此，管理装置10的行走路径运算部12a在多个定时从在矿山工作的多台自卸车20获取位置信息PI，并基于所得到的多个位置信息PI求取基准行走路径CSB。其结果，行走路径运算部12a能够通过对大量的位置信息PI进行近似处理来求取基准行走路径CSB，因此能够抑制基准行走路径CSB的精度下降。
在行走路径运算部12a生成基准行走路径CSB的情况下，作为与基准行走路径CSB的偏差大于预先设定的规定阈值的位置信息的PIa、PIb和PIc在基于最小平方法的近似计算中被排除在外。这样，行走路径运算部12a能够提高生成的基准行走路径CSB的精度。例如能够将规定的阈值设为3m。
这样，在本实施方式中，行走路径运算部12a收集来自多台自卸车20的间隔程度较稀疏的GNSS的位置信息PI，并基于模糊的行走路径的形状生成基准行走路径CSB的形状。此时，行走路径运算部12a通过将偏差较大的位置信息PIa、PIb和PIc例如作为GNSS的接收状态不良时的信息除去，由此生成更可靠的基准行走路径CSB。
行走路径运算部12a从多台自卸车20收集它们行走时的位置信息PI，生成基准行走路径CSB，由此在矿山中能够将自卸车20行走的行走路径确定为基准行走路径CSB。如果从同一自卸车20以及从不同的自卸车20新获取了新的行走路径的位置信息PI，行走路径运算部12a还使用新获取的位置信息PI，重新生成基准行走路径CSB。因此，在自卸车20的行走路径因图5所示的装载场LPA或卸土场DPA的位置变更或者在自卸车20的行走路径上存在障碍物而变化的情况下，也能够生成与新的位置信息PI对应的基准行走路径CSB。因此，管理系统1优选在自卸车20的行走路径变化的机会较多的矿山中使用。
轮胎损伤的评价
图2所示的管理装置10的推测部12b基于基准行走路径CSB的位置信息、自卸车20行走时的实际行走速度、以及作用于自卸车20所具有的车轮23更具体而言是轮胎23T的载荷来推测轮胎损伤。轮胎损伤用式(1)表示。DM是轮胎损伤，LD是作用于车轮23更具体而言是轮胎23T的载荷，V是自卸车20的实际的行走速度，R是基准行走路径CSB的弯道的曲率半径。设k为比例常数，将式(1)改写成式(2)。k例如通过模拟或实验来求取。
DM∝LD×V2/R …(1)
DM＝k×LD×V2/R …(2)
图7是表示基准行走路径CSB的形状的一个示例的图。图7所示的基准行走路径CSB包含以位置CT1为中心的曲率半径为R1的拐弯CN1和以位置CT2为中心的曲率半径为R2的拐弯CN2。基准行走路径CSB还包含方向的信息。在自卸车20在图7所示的基准行走路径CSB上行走的情况下，图2所示的管理装置10的推测部12b在推测自卸车20的轮胎损伤时，从基准行走路径数据库14CS读取基准行走路径CSB、更具体而言是包含在基准行走路径CSB中的各位置信息Pca、Pcb、Pcc、Pcd、Pce的坐标。
在不区分基准行走路径CSB的位置信息Pca、Pcb、Pcc、Pcd、Pce的情况下，将其称为位置信息Pc。存储在基准行走路径数据库14CS中的基准行走路径CSB的信息包含上述的位置信息Pc、以及基准行走路径CSB的拐弯CN1、CN2的曲率半径R1、R2。
此外，在推测自卸车20的轮胎损伤时，推测部12b从工作信息数据库14I读取作为推测轮胎损伤的对象的、在基准行走路径CSB上行走的自卸车20的位置信息PI、速度信息以及轮胎23T的载荷LD。自卸车20的速度信息是自卸车20在基准行走路径CSB上行走时的实际的行走速度。
推测部12b基于自卸车20的位置信息PI和基准行走路径CSB的位置信息Pc来确定自卸车20行走的基准行走路径CSB的位置。基于自卸车20行走的基准行走路径CSB的位置，来确定自卸车20是在基准行走路径CSB的拐弯CN1、CN2上行走还是在直线部分行走。在自卸车20例如在拐弯CN1上行走的情况下，推测部12b将基准行走路径CSB的拐弯CN1的曲率半径R1和自卸车20在拐弯CN1上行走时的行走速度V以及作用于轮胎23T的载荷LD代入式(1)来求取轮胎损伤DM。轮胎损伤DM针对自卸车20所具有的每个轮胎23T来求取。
从式(1)可知，在基准行走路径CSB的曲率半径R无限大的情况下，轮胎损伤DM为0。基准行走路径CSB的曲率半径R为无限大的是直线部分，因此在直线部分中轮胎损伤DM为0。推测部12b例如在整个基准行走路径CSB上求取行走在基准行走路径CSB上的自卸车20的轮胎损伤DM，并按每个轮胎23T相加。将这样得到的值称为累积轮胎损伤。根据累积轮胎损伤可知在轮胎23T上积蓄的损伤，因此可推测轮胎23T的磨损等。
推测部12b求出的累积轮胎损伤按每台自卸车20进行合计或者按自卸车20的每个操作员合计。在按每个操作员合计累积轮胎损伤的情况下，按分配给每个操作员的操作员ID合计累积轮胎损伤。操作员ID通过图4所示的操作员ID获取装置38获取，并经由车载无线通信装置27发送到图2所示的管理装置10。通过按每个操作员合计累积轮胎损伤，能够区分起因于操作员的累积轮胎损伤，因此例如能够对累积轮胎损伤较大的操作员进行操作教育。
推测部12b可以在自卸车20从图5所示的行走开始位置SPr出发并且移动到装载货物的装载位置LPr为止时的整个路径上推测轮胎损伤DM，也可以在自卸车20从装载位置LPr出发并且移动到卸下货物的卸土位置DPr为止时的整个路径上推测轮胎损伤DM。此外，推测部12b还可以在自卸车20从图5所示的行走开始位置SPr出发、经过装载货物的装载位置LPr后移动到卸下上述货物的卸土位置DPr为止时的整个路径上推测轮胎损伤DM。
图8是用于说明使用基准行走路径CSB来求取自卸车20的移动距离的示例的图。推测部12b能够基于自卸车20的位置信息PI1、PI2、PI3和自卸车20的行走速度V来求取自卸车20在基准行走路径CSB上的位置信息Pc1、Pc2…Pcn(n为1以上的整数)。在不区分位置信息Pc1、Pc2…Pcn的情况下，可将其称为位置信息Pc。
例如位置信息PI1、PI2、PI3以t1秒周期被自卸车20的车载信息收集装置30获取，行走速度V以小于t1秒的t2秒周期被获取。位置信息PI1、PI2、PI3和行走速度V从自卸车20被发送到管理装置10，存储在管理装置10的管理侧存储装置13的工作信息数据库14I中。自卸车20的位置信息PI1、PI2、PI3通过GNSS获得。
推测部12b从工作信息数据库14I读取位置信息PI1、PI2、PI3。推测部12b选择与自卸车20的位置信息PI1、PI2、PI3最接近的基准行走路径CSB上的位置信息Pc1、Pc6、Pcn。自卸车20的连续的位置信息PI1、PI2、PI3是每隔t1秒连续获得的。能够假定自卸车20在获得位置信息PI1、PI2、PI3的期间行走在基准行走路径CSB上。因此，推测部12b能够基于自卸车20的行走速度V和行走时间tr来求取移动距离L。推测部12b使用该移动距离L，能够求取自卸车20在基准行走路径CSB上的位置信息Pc2、Pc3、Pc4、Pc5、Pcn。
例如从与自卸车20的位置信息PI1对应的基准行走路径CSB的位置信息Pc1起沿着基准行走路径CSB前进了移动距离L后的位置的坐标为自卸车20在基准行走路径CSB上的位置信息Pc2。同样，从位置信息Pc2起沿着基准行走路径CSB前进了移动距离L后的位置的坐标为自卸车20在基准行走路径CSB上的位置信息Pc3。这样，能够减少通过GNSS获得的自卸车20的位置信息PI1、PI2、PI3的数量，所以能够减少通信线路的通信负载。
存在由管理装置10获取的自卸车20的工作信息因某种原因而缺失的情况。在自卸车20从装载货物起到卸下货物为止的1个循环中，例如在多台自卸车20之间比较行走速度V的频率分布时，在正常的自卸车与缺失了工作信息的自卸车20之间难以进行比较。在管理装置10无法正常地获取通过GNSS获得的自卸车20的位置信息PI以及自卸车20的行走速度V的情况下，通过假定自卸车20行走在基准行走路径CSB上，也能够推定自卸车20的位置信息PI。
例如在行走速度V缺失的情况下，假定在行走速度V即将缺失之前的位置信息PI与刚恢复之后的位置信息PI之间自卸车20以匀速行走或者以1个循环内的平均行走速度行走。在该假定下，管理装置10的管理侧处理装置12以与行走速度V即将缺失之前的位置信息PI最接近的基准行走路径CSB的位置信息Pc为基准，基于行走时间tr和假定的自卸车20的行走速度来求取移动距离。然后，管理侧处理装置12将从作为基准的位置信息Pc起沿着基准行走路径CSB移动上述移动距离之后的位置作为一个缺失的自卸车20的位置信息。通过依次反复进行该处理，能够得到在行走速度V缺失的期间内的自卸车20的位置信息PI。
例如在自卸车20的位置信息PI因GNSS的接收状态不良而缺失的情况下，假定在位置信息PI即将缺失之前的位置信息PI与刚恢复之后的位置信息PI之间自卸车20以匀速行走或者以1个循环内的平均行走速度行走。在该假定下，管理装置10的管理侧处理装置12以与位置信息PI即将缺失之前的位置信息PI最接近的基准行走路径CSB的位置信息Pc为基准，基于行走时间tr和假定的自卸车20的行走速度来求取移动距离。然后，管理侧处理装置12将从作为基准的位置信息Pc起沿着基准行走路径CSB移动上述移动距离之后的位置作为一个缺失的自卸车20的位置信息。通过依次反复进行该处理，能够得到在位置信息PI缺失的期间内的自卸车20的位置信息PI。
这样，管理装置10通过使用基准行走路径CSB，即使在自卸车20的位置信息PI较少的情况以及位置信息PI缺失的情况下，也能够求取没有位置信息PI的部分的位置信息PI。
生成报表
图9是表示报表50的一个示例的图。如上所述，图2所示的管理装置10的报表生成部12c生成包含轮胎损伤DM的报表。报表生成部12c例如生成如图9所示的报表50。报表50例如包含自卸车20自身的ID、累积轮胎损伤∑DM、超速次数Vov、急减速次数BK、静态转向次数HD作为评价项目。包含在报表50中的评价项目不局限于这些项目。例如报表50可以包含最大轮胎损伤DM来取代累积轮胎损伤∑DM。
超速次数Vov例如是超过矿山的行走路径的限速的次数。急减速次数BK是大于预先设定的减速度的减速度发生的次数。静态转向次数HD是静态转向的次数。静态转向是指自卸车20在停止时或者极低速行走时使转向轮转动的动作。这些次数是通过管理侧处理装置12基于由车载信息收集装置30经由车载无线通信装置27和管理侧无线通信装置18收集的信息进行计数的，并存储在管理侧存储装置13中。
这些都是对轮胎23T造成损伤的现象。报表50包含表示对轮胎23T造成损伤的现象发生频率的信息。在本实施方式中，报表50按每台自卸车20自身的ID生成，因此能够评价每台自卸车20的轮胎23T的损伤。除此以外，报表50也可以按自卸车20的每个操作员的ID生成。这样，能够按每个操作员来评价轮胎23T的损伤，因此适于进行操作教育等。
管理装置10的报表生成部12c也可以将自卸车20的行走路径划分成多个区间，并按每个区间生成能够评价轮胎23T的损伤的报表。这样，能够评价行走路径的设计。管理装置10也可以将对轮胎23T造成损伤的现象的产生、和自卸车20的位置信息等一并获取，并且报表生成部12c基于获取的信息来生成报表。这样，管理装置10能够向管理者等通知何时、何地、哪个操作员引起何种现象。管理者等能够将报表的结果应用于操作教育及行走路径的改善等。对轮胎23T造成损伤的现象例如除了因自卸车20在拐弯处行走所造成的损伤之外，还包含静态转向或急减速等现象。
以上说明了本实施方式，但本实施方式并不局限于上述内容。另外，上述结构要素中包括本领域技术人员能够容易想到的、实质相同的、所谓等同范围的结构要素。进而，上述结构要素能够适当组合。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、置换及变更。
在本实施方式中，矿山机械既可以有人驾驶也可以无人驾驶。在本实施方式中，操作矿山机械的主体既可以是操作员也可以是管理系统，不过在以有人驾驶的矿山机械作为对象的情况下，对于多个操作员之间的操作技术的比较或者操作员的勤惰管理等是有效的。在本实施方式中，基准行走路径CSB由管理装置10的行走路径运算部12a生成，不过不局限于此。例如矿山的行走路径的设计者可以描绘经过最多的自卸车20的多个位置信息PI的线，将其作为基准行走路径CSB。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及
行走路径运算部，其从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息，并对所获取的多个位置信息进行近似处理来生成所述矿山的基准行走路径。
2.一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及
基准行走路径存储部，其存储对由所述位置信息检测部检测出的、多台所述矿山机械实际已行走的实际行走路径的多个位置信息进行近似处理而生成出的所述矿山的基准行走路径的信息。
3.根据权利要求1所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述行走路径运算部，如果新获取了所述实际行走路径的位置信息，还使用新获取的所述实际行走路径的位置信息来重新生成所述基准行走路径。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的矿山机械的管理系统，其特征在于，还具有：
推测部，其基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测所述车轮的损伤。
5.根据权利要求4所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述损伤由式（1）表示：
DM=k×LD×V2/R …（1）
其中，DM是所述损伤，k是比例常数，LD是作用于所述车轮的载荷，V是所述实际行走速度，R是所述基准行走路径的弯道的曲率半径。
6.根据权利要求4或5所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述推测部在所述矿山机械从第一位置出发并移动到装载货物的第二位置为止时的整个路径上或者在从所述第二位置出发并移动到卸下所述货物的第三位置为止时的整个路径上推测所述损伤。
7.根据权利要求4或5所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述推测部在所述矿山机械从第一位置出发、经过装载货物的第二位置后移动到卸下所述货物的第三位置为止时的整个路径上推测所述损伤。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的矿山机械的管理系统，其特征在于，还具有：
报表生成部，其生成推测出的所述车轮的损伤的报表。
9.一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；
行走路径运算部，其从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并对所获取的多个位置信息进行近似处理来生成所述矿山的基准行走路径；
推测部，其基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械在所述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测由式（2）表示的所述车轮的损伤：
DM=k×LD×V2/R …（2）
其中，DM是所述损伤，k是比例常数，LD是作用于所述车轮的载荷，V是所述实际行走速度，R是所述基准行走路径的弯道的曲率半径；以及
报表生成部，其按所述矿山机械的每个操作员生成由所述推测部推测出的所述车轮的损伤的报表。
10.一种矿山机械的管理方法，其特征在于，包括：
由在矿山中行走的矿山机械所具有的、求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息的步骤；以及
从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并对所获取的多个位置信息进行近似处理来生成所述矿山的基准行走路径。
11.根据权利要求10所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
如果新获取了所述实际路径的位置信息，还使用新获取的所述实际路径的位置信息来重新生成所述基准行走路径。
12.根据权利要求11所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
进一步基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械在所述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测所述车轮的损伤。
13.根据权利要求12所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
进一步生成推测出的所述车轮的损伤的报表。

Claims (13)

1. 一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及
行走路径运算部，其从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成所述矿山的基准行走路径。
2. 一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；以及
基准行走路径存储部，其存储使用由所述位置信息检测部检测出的、多台所述矿山机械实际已行走的实际行走路径的位置信息而生成出的所述矿山的基准行走路径的信息。
3. 根据权利要求1所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述行走路径运算部，如果新获取了所述实际行走路径的位置信息，还使用新获取的所述实际行走路径的位置信息来重新生成所述基准行走路径。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的矿山机械的管理系统，其特征在于，还具有：
推测部，其基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测所述车轮的损伤。
5. 根据权利要求4所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述损伤由式（1）表示：
DM=k×LD×V2/R …（1）
其中，DM是所述损伤，k是比例常数，LD是作用于所述车轮的载荷，V是所述实际行走速度，R是所述基准行走路径的弯道的曲率半径。
6. 根据权利要求4或5所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述推测部在所述矿山机械从第一位置出发并移动到装载货物的第二位置为止时的整个路径上或者在从所述第二位置出发并移动到卸下所述货物的第三位置为止时的整个路径上推测所述损伤。
7. 根据权利要求4或5所述的矿山机械的管理系统，其特征在于：
所述推测部在所述矿山机械从第一位置出发、经过装载货物的第二位置后移动到卸下所述货物的第三位置为止时的整个路径上推测所述损伤。
8. 根据权利要求4至7中任一项所述的矿山机械的管理系统，其特征在于，还具有：
报表生成部，其生成推测出的所述车轮的损伤的报表。
9. 一种矿山机械的管理系统，其特征在于，包括：
位置信息检测部，其设置于在矿山中行走的矿山机械，用于求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息；
行走路径运算部，其从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成所述矿山的基准行走路径；
推测部，其基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械在所述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测由式（2）表示的所述车轮的损伤：
DM=k×LD×V2/R …（2）
其中，DM是所述损伤，k是比例常数，LD是作用于所述车轮的载荷，V是所述实际行走速度，R是所述基准行走路径的弯道的曲率半径；以及
报表生成部，其按所述矿山机械的每个操作员生成由所述推测部推测出的所述车轮的损伤的报表。
10. 一种矿山机械的管理方法，其特征在于，包括：
由在矿山中行走的矿山机械所具有的、求取所述矿山机械的位置的信息即位置信息的步骤；以及
从多台所述矿山机械获取各所述矿山机械已行走的实际路径的位置信息，并使用所获取的位置信息来生成所述矿山的基准行走路径。
11. 根据权利要求10所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
如果新获取了所述实际路径的位置信息，还使用新获取的所述实际路径的位置信息来重新生成所述基准行走路径。
12. 根据权利要求11所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
进一步基于所述基准行走路径的位置信息、所述矿山机械在所述实际路径上行走时的实际行走速度、以及作用于所述矿山机械所具有的车轮的载荷来推测所述车轮的损伤。
13. 根据权利要求12所述的矿山机械的管理方法，其特征在于：
进一步生成推测出的所述车轮的损伤的报表。
CN201480003025.5A 2014-10-30 2014-10-30 矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法 Active CN105993030B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/078965 WO2015050279A1 (ja) 2014-10-30 2014-10-30 鉱山機械の管理システム及び鉱山機械の管理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105993030A true CN105993030A (zh) 2016-10-05
CN105993030B CN105993030B (zh) 2022-05-31

Family

ID=52778856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480003025.5A Active CN105993030B (zh) 2014-10-30 2014-10-30 矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9697654B2 (zh)
JP (1) JP5944573B2 (zh)
CN (1) CN105993030B (zh)
AU (1) AU2014330264B2 (zh)
CA (1) CA2896342C (zh)
WO (1) WO2015050279A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107963148A (zh) * 2017-12-13 2018-04-27 上海测迅汽车科技有限公司 无人驾驶承载系统
CN113759091A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 苏州宝时得电动工具有限公司 土壤检测装置、方法及存储介质

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10317273B2 (en) * 2015-05-26 2019-06-11 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Load measuring apparatus for construction machine
JP6087475B2 (ja) * 2016-02-29 2017-03-01 株式会社小松製作所 作業機械の制御システム、作業機械、及び作業機械の管理システム
AU2016224354B2 (en) * 2016-03-28 2019-02-14 Komatsu Ltd. Evaluation apparatus and evaluation method
CN107539192B (zh) * 2016-06-29 2019-08-13 比亚迪股份有限公司 一种电动矿山自卸车
JP6916344B2 (ja) * 2017-03-31 2021-08-11 ヤンマーパワーテクノロジー株式会社 作業車両の情報収集システム
US10995615B2 (en) 2018-07-03 2021-05-04 Caterpillar Inc. Method for optimizing mining production
JP7461115B2 (ja) * 2019-06-14 2024-04-03 株式会社小松製作所 動力伝達装置の制御装置、動力伝達装置および動力伝達装置の制御方法
CN112632761A (zh) * 2020-12-15 2021-04-09 本钢板材股份有限公司 一种基于最优活惰比的配煤优化方法
CN114911238A (zh) * 2022-05-27 2022-08-16 上海伯镭智能科技有限公司 一种无人驾驶矿车协同控制方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005215742A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Yanmar Co Ltd 農業用作業車
JP2008065753A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Komatsu Ltd 車両管制システム
JP2012098251A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Bridgestone Corp タイヤの摩耗試験装置、方法、及びプログラム
CN103210414A (zh) * 2011-11-11 2013-07-17 株式会社小松制作所 矿山机械的管理系统以及矿山机械的管理方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10218781A1 (de) * 2002-04-26 2003-11-13 Tuev Automotive Gmbh Auf einer Felge montierbarer Luftreifen, Sensornetz, Umdrehungsmesseinheit und Fahrzeugüberwachungssystem
EP1896665A1 (en) * 2005-06-22 2008-03-12 Volvo Construction Equipment Holding Sweden AB A system and a method of controlling the tilting of a loadcarrying implement of a movable work machine, and a movable work machine
JP2008014681A (ja) 2006-07-03 2008-01-24 Pioneer Electronic Corp 地図情報処理システム、地図情報処理システムの制御方法、地図情報処理システムの制御プログラム、および地図情報処理システムの制御プログラムを記録した記録媒体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005215742A (ja) * 2004-01-27 2005-08-11 Yanmar Co Ltd 農業用作業車
JP2008065753A (ja) * 2006-09-11 2008-03-21 Komatsu Ltd 車両管制システム
JP2012098251A (ja) * 2010-11-05 2012-05-24 Bridgestone Corp タイヤの摩耗試験装置、方法、及びプログラム
CN103210414A (zh) * 2011-11-11 2013-07-17 株式会社小松制作所 矿山机械的管理系统以及矿山机械的管理方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107963148A (zh) * 2017-12-13 2018-04-27 上海测迅汽车科技有限公司 无人驾驶承载系统
CN113759091A (zh) * 2020-06-05 2021-12-07 苏州宝时得电动工具有限公司 土壤检测装置、方法及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20160300405A1 (en) 2016-10-13
AU2014330264B2 (en) 2016-06-16
CN105993030B (zh) 2022-05-31
CA2896342C (en) 2017-11-07
US9697654B2 (en) 2017-07-04
JP5944573B2 (ja) 2016-07-05
JPWO2015050279A1 (ja) 2017-03-09
AU2014330264A1 (en) 2016-05-19
WO2015050279A1 (ja) 2015-04-09
CA2896342A1 (en) 2015-04-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105992713B (zh) 矿山机械的管理系统、矿山机械的管理方法及自卸车
CN105993030A (zh) 矿山机械的管理系统和矿山机械的管理方法
CA2815238C (en) Management system of mining machine and management method of mining machine
CN104603821B (zh) 矿山机械的管理系统以及矿山机械的管理方法
US9792739B2 (en) Operation monitoring system for machine and method thereof
US10089863B2 (en) Management system and management method for mining machine
US9556732B2 (en) Management system and management method of mining machine
CN103210153A (zh) 矿山机械的动态管理系统
WO2015029234A1 (ja) 鉱山機械の管理システム及び鉱山機械の管理方法
CN104641393B (zh) 矿山机械管理系统以及矿山机械管理方法
WO2015029233A1 (ja) 鉱山機械の管理システム及び鉱山機械の管理方法
JP5898273B2 (ja) 鉱山機械の管理システム
AU2014354005B8 (en) System for managing mining machinery, method for managing mining machinery, and dump truck

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant