CN110637132A - 作业系统、作业机械以及控制方法 - Google Patents

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Abstract

作业系统包括:发送操作信号的操作装置;根据操作信号进行动作的作业机械;以及在操作装置和作业机械之间的通信中发生故障的情况下,输出抑制行驶信号的搬运车辆。

Description

作业系统、作业机械以及控制方法
技术领域
本发明涉及具有被远程操作的作业机械以及搬运车辆的作业系统、作业机械及其控制方法。
本申请要求基于2017年10月4日向日本提出申请的特愿2017-194605号的优先权,将其内容沿用于此。
背景技术
在专利文献1中公开了,在由于远程操作装置与控制对象的车辆之间的通信状态的恶化,控制信号的接收延迟的情况下,将控制对象的车辆的驾驶控制从通常控制变更为安全控制的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2016-71585号公报
发明内容
发明要解决的课题
另一方面,在被远程操作的作业机械和搬运车辆被配备在作业现场的情况下,考虑操作装置和作业机械的通信中发生故障而作业机械停止的可能性,需要控制搬运车辆。
本发明的方式的目的是,提供在将被远程操作的作业机械和搬运车辆被配备在作业现场的情况下,鉴于通信故障而控制搬运车辆的作业系统、作业机械以及控制方法。
用于解决课题的手段
按照本发明的第1方式,作业系统包括:发送操作信号的操作装置;根据所述操作信号进行动作的作业机械;以及在所述操作装置和所述作业机械之间的通信中发生故障的情况下,停止行驶的搬运车辆。
发明的效果
按照上述方式,作业系统在被远程操作的作业机械和搬运车辆被配备在作业现场的情况下,可以鉴于通信故障控制搬运车辆。
附图说明
图1是表示第1实施方式的远程操作系统的结构的概略图。
图2是第1实施方式的作业机械的外观图。
图3是表示第1实施方式的作业机械的控制装置的结构的概略方框图。
图4是表示第1实施方式的管理装置的结构的概略方框图。
图5是表示行驶路径的例子的图。
图6是表示第1实施方式的作业系统的动作的时序图。
具体实施方式
〈第1实施方式〉
《远程操作系统》
图1是表示第1实施方式的作业系统的结构的概略图。
作业系统1包括:被远程操作的作业机械100、1个或者多个搬运车辆200、管理装置300、远程驾驶室500。作业机械100以及搬运车辆200在作业现场(例如,矿山)运转。远程驾驶室500被设置在作业现场或远离作业现场的远程地(例如,城镇)。
搬运车辆200根据从管理装置300接收的路线信息进行无人行驶。即,第1实施方式的搬运车辆200是根据设定的路线信息以无人方式行驶的无人搬运车。搬运车辆200和管理装置300通过经由访问点360的通信而连接。管理装置300从搬运车辆200获取搬运车辆200的位置以及方位,根据这些生成用于搬运车辆200的行驶的路线信息以及车斗(vessel)操作信号。管理装置300将路线信息发送到搬运车辆200。搬运车辆200根据接收到的路线信息进行无人行驶。即,作业系统1具有由搬运车辆200和管理装置300构成的无人搬运系统。访问点360被用于无人搬运系统的通信。
管理装置300从作业机械100以及远程驾驶室500接收搬运车辆200的指示信号,将其发送到搬运车辆200。作业机械100和管理装置300通过经由访问点360的通信进行连接。而且远程驾驶室500和管理装置300经由网络连接。作为从作业机械100以及远程驾驶室500接收的搬运车辆200的指示信号的例子,举出进入指示信号、进发指示信号、停止指示信号、停止解除信号。进入指示信号是对搬运车辆200指示从等待点P1进入至载货点P3的信号。进发指示信号是对搬运车辆200指示由于载货的完成而在载货点P3进发,从载货场A1退出的信号。停止指示信号是指示搬运车辆200的停止的信号。停止指示信号是抑制行驶指示信号的一例。停止解除信号是解除基于停止指示信号的搬运车辆200的停止的信号。
作业机械100根据从远程驾驶室500发送的操作信号进行远程操作。作业机械100和远程驾驶室500通过经由访问点550的通信而连接。远程驾驶室500的第1操作装置530通过操作员的操作,接受作业机械100的操作,控制装置540将操作信号发送到作业机械100。作业机械100根据从远程驾驶室500接收到的操作信号进行动作。即,作业系统1具有由作业机械100和远程驾驶室500构成的远程驾驶系统。访问点550被用于远程驾驶系统的通信。
《搬运车辆》
第1实施方式的搬运车辆200是具有车斗的越野自卸车。而且,其它实施方式的搬运车辆200也可以是自卸车以外的搬运车。
搬运车辆200具有位置方位检测器210以及控制装置220。位置方位检测器210检测搬运车辆200的位置以及方位。位置方位检测器210具有从构成GNSS(Global NavigationSatellite System,全球导航卫星系统)的人造卫星接收定位信号的两个接收器。两个接收器分别被设置在搬运车辆200的不同的位置。作为GNSS的例子,举出GPS(GlobalPositioning System,全球定位系统)。位置方位检测器210根据接收器接收到的定位信号,检测现场坐标系中的搬运车辆200的位置。位置方位检测器210使用两个接收器接收到的各定位信号,运算搬运车辆200朝向的方位,作为另一方的接收器的设置位置相对于一方的接收器的设置位置的关系。而且,在其它实施方式中不限于此,例如搬运车辆200也可以具有惯性测量装置(IMU:Inertial Measurement Unit,惯性测量单元),根据惯性测量装置的测量结果运算方位。在该情况下,也可以根据搬运车辆200的行驶轨迹校正惯性测量装置的漂移。在使用惯性测量装置运算方位的情况下,搬运车辆200具有一个接收机即可。
控制装置220将位置方位检测器210检测到的位置以及方位发送到管理装置300。控制装置220从管理装置300接收路线信息以及指示信号。控制装置220根据接收到的路线信息以及指示信号使搬运车辆200行驶,或者使搬运车辆200的车斗上下。而且控制装置220在从管理装置300接收到停止指示信号时,通过输出刹车信号使搬运车辆200的行驶停止。刹车信号是抑制行驶信号的一例。
《作业机械》
图2是第1实施方式的作业机械的外观图。
第1实施方式的作业机械100是作为载货机械的一种的液压挖掘机。而且,其它实施方式的作业机械100也可以是液压挖掘机以外的作业机械。而且图2所示的作业机械100是平面挖掘机,但也可以是反铲挖掘机或绳索挖掘机。
作业机械100具有行驶体130、被行驶体130支承的旋转体120、通过液压动作并被旋转体120支承的作业机110。旋转体120以旋转中心作为中心,自由旋转地被支承。
作业机110包括:大臂111、小臂112、铲斗113、大臂液压缸114、小臂液压缸115、铲斗液压缸116、大臂角度传感器117、小臂角度传感器118和铲斗角度传感器119。
大臂111的基端部经由销被安装在旋转体120上。
小臂112联结大臂111和铲斗113。小臂112的基端部经由销被安装在大臂111的前端部。
铲斗113具有用于挖掘沙土等的刃和用于收容挖掘出的沙土的容器。铲斗113的基端部经由销被安装在小臂112的前端部。
大臂液压缸114是用于使大臂111动作的液压缸。大臂液压缸114的基端部被安装在旋转体120上。大臂液压缸114的前端部被安装在大臂111上。
小臂液压缸115是用于驱动小臂112的液压缸。小臂液压缸115的基端部被安装在大臂111上。小臂液压缸115的前端部被安装在小臂112上。
铲斗液压缸116是用于驱动铲斗113的液压缸。铲斗液压缸116的基端部被安装在大臂111上。铲斗液压缸116的前端部被安装在铲斗113上。
大臂角度传感器117被安装在大臂111上,检测大臂111的倾斜角。
小臂角度传感器118被安装在小臂112上,检测小臂112的倾斜角。
铲斗角度传感器119被安装在铲斗113上,检测铲斗113的倾斜角。
第1实施方式的大臂角度传感器117、小臂角度传感器118、以及铲斗角度传感器119检测相对于地平面的倾斜角。而且,其它实施方式的角度传感器不限于此,也可以检测相对于其它基准面的倾斜角。例如,在其它实施方式中,角度传感器也可以是通过大臂111、小臂112以及铲斗113的基端部中设置的电位计检测相对旋转角,测量大臂液压缸114、小臂液压缸115以及铲斗液压缸116的液压缸长度,通过将液压缸长度变换为角度来检测倾斜角的装置。
在旋转体120中具有驾驶室121。在驾驶室121的上部设置摄像装置122。摄像装置122被设置在驾驶室121内的前方且上方。摄像装置122通过驾驶室121前面的挡风玻璃,拍摄驾驶室121的前方。作为摄像装置122的例子,举出例如使用了CCD(Charge CoupledDevice,电荷耦合器件)传感器,以及CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor,互补金属氧化物半导体)传感器的摄像装置。而且,在其它实施方式中,摄像装置122也可以不必设置在驾驶室121内,摄像装置122只要设置在至少能够拍摄作业对象范围和作业机110的位置即可。
作业机械100具有摄像装置122、位置方位运算器123、倾斜测量器124、控制装置125。
位置方位运算器123运算旋转体120的位置以及旋转体120朝向的方位。位置方位运算器123具有从构成GNSS的人造卫星接收定位信号的两个接收器1231。两个接收器1231分别被设置在旋转体120的不同位置。位置方位运算器123根据接收器1231接收到的定位信号,检测现场坐标系中自动旋转体120的代表点(车体坐标系的原点)的位置。
位置方位运算器123使用从两个接收器1231接收到的各测位信号,运算旋转体120朝向的方位,作为一方接收器1231的设置位置相对于另一方接收器1231的设置位置的关系。通过旋转体120的位置以及方位可以确定作业机械100的位置以及方位。
倾斜测量器124测量旋转体120的加速度以及角速度,根据测量结果检测旋转体120的姿态(例如,滚动角、俯仰角、偏摆角)。倾斜测量器124被设置在例如旋转体120的下面。倾斜测量器124例如可以使用惯性测量装置(IMU:Inertial Measurement Unit,惯性测量单元)。
控制装置125根据从远程驾驶室500接收到的操作信号,驱动作业机110、旋转体120以及行驶体130。
图3是表示第1实施方式的作业机械的控制装置的结构的概略方框图。
控制装置125是具有处理器1100、主存储器1200、储存器1300、接口1400、第1通信装置1410以及第2通信装置1420的计算机。储存器1300存储程序p1。处理器1100从储存器1300读出程序p1,扩展到主存储器1200,按照程序p1执行处理。接口1400、第1通信装置1410、第2通信装置1420相互通过CAN(Controller Area Network,控制区域网络)或Ethernet(注册商标)等网络连接。第1通信装置1410被用于远程驾驶系统的通信,经由访问点550与远程驾驶室500无线连接。经由第1通信装置1410以及访问点550的通信线路是第1通信线路的一例。第2通信装置1420被用于无人搬运系统的通信,经由访问点360与管理装置300无线连接。经由第2通信装置1420以及访问点360的通信线路是第2通信线路的一例。
处理器1100通过程序p1的执行,而具备车辆信息发送单元1101、操作信号接收单元1102、驱动控制单元1103、故障检测单元1104、停止指示单元1105。
车辆信息发送单元1101将摄像装置122拍摄的图像、旋转体120的旋转速度、位置以及方位、大臂111、小臂112以及铲斗113的倾斜角、行驶体130的行驶速度、以及旋转体120的姿态经由第1通信装置1410发送到远程驾驶室500。以下,也将图像、旋转体120的旋转速度、位置以及方位、大臂111、小臂112以及铲斗113的倾斜角、行驶体130的行驶速度、以及旋转体120的姿态称为车辆信息。而且,其它实施方式的车辆信息不限于此。例如,其它实施方式的车辆信息也可以不包含旋转速度、位置、方位、倾斜角、行驶速度、以及姿态的任意一个,可以包含由其它的传感器检测出的值,也可以包含从检测出的值运算的值。
操作信号接收单元1102经由第1通信装置1410从远程驾驶室500接收操作信号。
驱动控制单元1103根据操作信号接收单元1102接收到的操作信号,驱动作业机110、旋转体120、以及行驶体130。
故障检测单元1104通过监视操作信号接收单元1102接收的操作信号的接收间隔,检测经由第1通信装置1410的通信的故障。操作信号每固定时间从远程驾驶室500被发送,若无使用通信的故障则操作信号的接收间隔大致固定。
在故障检测单元1104检测到通信的故障的情况下,停止指示单元1105将使搬运车辆200停止的停止指示信号经由第2通信装置1420发送到管理装置300。停止指示单元110是抑制行驶指示单元的一例。
《管理装置》
图4是表示第1实施方式的管理装置的结构的概略方框图。
管理装置300管理搬运车辆200的行驶。管理装置300是具有处理器3100、主存储器3200、储存器3300、接口3400的计算机。储存器3300存储程序p3。处理器3100从储存器3300读出程序p3,扩展到主存储器3200,执行按照程序p3的处理。管理装置300经由接口3400与网络连接。在接口3400上,连接访问点360。管理装置300经由访问点360与作业机械100以及搬运车辆200无线连接。
储存器3300具有作为行驶路径存储单元3301、位置方位存储单元3302的存储区域。作为储存器3300的例子,举出HDD、SSD、磁盘、光磁盘、CD-ROM、DVD-ROM、半导体存储器等。储存器3300既可以是与管理装置300的共同通信线直接连接的内部介质,也可以是经由接口3400与管理装置300连接的外部介质。储存器3300是非暂时的、有形的存储介质。
行驶路径存储单元3301对每个搬运车辆200存储行驶路径R。
图5是表示行驶路径的例子的图。行驶路径R具有连结两个区域A(例如,载货场A1和卸土场A2)的预先确定的连接路径R1、以及作为区域A内的路径的进入路径R2、接近路径R3以及退出路径R4。进入路径R2是连接作为区域A内中连接路径R1的一端的等待点P1和规定的折返点P2的路径。接近路径R3是连接区域A内的折返点P2和载货点P3或者卸土点P4的路径。退出路径R4是连接区域A内的载货点P3或者卸土点P4与作为连接路径R1的另一端的出口点P5的路径。载货点P3是通过作业机械100的操作员的操作而设定的点。折返点P2是根据载货点P3的位置,通过管理装置300设定的点。
位置方位存储单元3302存储各搬运车辆200的位置信息以及方位信息。
处理器3100通过程序p3的执行,具备位置方位收集单元3101、行驶路线生成单元3102、停止指示接收单元3103、停止对象确定单元3104、停止指示发送单元3105。
位置方位收集单元3101经由访问点360从搬运车辆200接收搬运车辆200的位置信息以及方位信息。位置方位收集单元3101将接收到的位置信息以及方位信息存储在位置方位存储单元3302中。
行驶路线生成单元3102根据行驶路径存储单元3301存储的行驶路径、和位置方位存储单元3302存储的位置信息以及方位信息,生成包含允许搬运车辆200的移动的区域的信息的路线信息。生成的路线信息被发送到搬运车辆200。路线信息包含在行驶路径上以规定间隔设定的地点的位置信息、该地点的目标速度信息、以及与其它搬运车辆200的行驶许可区域不重复的行驶许可区域信息。
停止指示接收单元3103经由访问点550从作业机械100接收停止指示信号。
停止对象确定单元3104根据停止指示信号确定停止对象的搬运车辆200。停止对象确定单元3104将在与停止指示信号的发送源的作业机械100相同的载货场A1中存在、并且在进入路径R2或者接近路径R3上行驶的搬运车辆200确定为停止对象。即,停止对象确定单元3104将在载货场A1中接近作业机械100的搬运车辆200设为停止对象。
停止指示发送单元3105对通过停止对象确定单元3104确定的搬运车辆200,经由访问点360发送停止指示信号。
《远程驾驶室》
远程驾驶室500具有驾驶席510、显示装置520、第1操作装置530、第2操作装置531、控制装置540。
显示装置520被配置在驾驶席510的前方。显示装置520在操作员坐在驾驶席510时位于操作员的眼前。如图1所示,显示装置520可以由并排的多个显示器构成,也可以由一个大的显示器构成。而且,显示装置520也可以是通过投影仪等在曲面或球面上投影图像的装置。
第1操作装置530是远程驾驶系统用的操作装置。第1操作装置530根据操作员的操作,生成大臂液压缸114的操作信号、小臂液压缸115的操作信号、铲斗液压缸116的操作信号、旋转体120向左右的旋转操作信号、用于行驶体130的前后进的行驶操作信号被输出到控制装置540。第1操作装置530例如由手柄、旋钮开关以及踏板构成。
第2操作装置531是无人搬运系统用的操作装置。第2操作装置531通过操作员的操作生成进入指示信号、进发指示信号、停止指示信号、停止解除信号,发送到管理装置300。第2操作装置531例如由触摸屏等构成。
第1操作装置530以及第2操作装置531被配置在驾驶席510的附近。第1操作装置530以及第2操作装置531在操作员坐在驾驶席510时位于操作员的可操作范围内。
控制装置540使显示装置520显示从作业机械100接收到的图像。并且控制装置540使显示装置520显示从作业机械100接收到的车辆信息。这时,控制装置540也可以计算与作业机械100通信的延迟时间,使显示装置520显示该延迟时间。控制装置540例如可以根据从作业机械100接收的图像的接收间隔计算延迟时间。操作员例如可以通过视觉辨认在显示装置520上显示的通信的延迟时间,判断通信的故障是否消除,可以根据该判断操作第2操作装置531,指示停止解除信号的发送。
控制装置540将表示第1操作装置530的操作的操作信号发送到作业机械100。控制装置540与有无第1操作装置530的操作无关,定期地发送操作信号。即,控制装置540在没有第1操作装置530的操作的情况下,发送表示中立的操作信号。
《方法》
图6是表示第1实施方式的作业系统的动作的时序图。
远程驾驶室500的控制装置540经由访问点550,每隔固定时间将操作信号发送到作业机械100(步骤S1)。
作业机械100的操作信号接收单元1102在从远程驾驶室500接收操作信号时,故障检测单元1104计算前次的操作信号的接收时刻与当前时刻的差,作为操作信号的接收间隔(步骤S2)。故障检测单元1104判定算出的接收间隔是否为规定的阈值(例如,1秒)以上(步骤S3)。
在故障检测单元1104判定为算出的接收间隔为规定的阈值以上的情况下情况(步骤S3:“是”),停止指示单元1105经由访问点360对管理装置300发送停止信号(步骤S4)。
管理装置300的停止对象确定单元3104在从作业机械100接收停止信号时,根据停止指示信号确定停止对象的搬运车辆200(步骤S5)。具体地说,停止对象确定单元3104从位置方位存储单元3302读出作业机械100以及搬运车辆200的位置信息,确定与停止指示信号的发送源的作业机械100存在于相同的载货场A1的搬运车辆200。然后,停止对象确定单元3104从行驶路径存储单元3301读出确定的搬运车辆200的行驶路径,将在进入路径R2或者接近路径R3上行驶的搬运车辆200确定为停止对象。停止对象确定单元3104判定成为停止对象的搬运车辆200是否存在(步骤S6)。
在成为停止对象的搬运车辆200存在的情况下(步骤S6:“是”),停止指示发送单元3105对由停止对象确定单元3104确定的搬运车辆200,经由访问点360发送停止指示信号(步骤S7)。搬运车辆200的控制装置220在接收停止指示信号时,输出刹车信号,在接收停止解除信号之前,使搬运车辆200停止(步骤S8)。搬运车辆200在从接收停止指示信号至接收停止解除信号为止的期间,即使从管理装置300接收路线信息,也不使搬运车辆200行驶。
在不存在成为停止对象的搬运车辆200的情况下(步骤S6:“否”),停止指示发送单元3105不发送停止信号。
作业机械100的驱动控制单元1103在步骤S4中发送了停止信号的情况下,或者接收间隔低于规定的阈值的情况下(步骤S3:“否”),根据接收间隔决定驱动量的增益(步骤S9)。驱动量的增益为0以上1以下的值,接收间隔越长成为越小的值。在接收间隔为第1阈值(例如,0.5秒)以下的情况下,驱动量的增益为1。接收间隔为第2阈值(例如,1秒)以上的情况下,驱动量的增益为0。在接收间隔超过第1阈值超且低于第2阈值的情况下,驱动量的增益对于接收间隔单调减少。
驱动控制单元1103根据对接收到的操作信号表示的操作量乘以增益而得到的操作量,驱动作业机110、旋转体120、以及行驶体130(步骤S10)。
而且,在操作员操作远程驾驶室500的第2操作装置531,指示停止解除信号的发送时,第2操作装置531将停止解除信号发送到管理装置300(步骤S11)。管理装置300将从远程驾驶室500接收到的停止解除信号发送到搬运车辆200(步骤S12)。搬运车辆200的控制装置220在接收停止解除信号时,再次开始搬运车辆200的驱动(步骤S13)。即,搬运车辆200的控制装置220在停止解除信号的接收以后,根据从管理装置300接收的路线信息使搬运车辆200行驶。而且,在第1实施方式中,在步骤S11中操作员判断故障消除后进行停止解除信号的发送,但是不限于此。例如控制装置540可以通过将通信的延迟时间与比判定为故障时的延迟时间短的规定的设定时间比较,判断通信的故障是否消除,自动地发送停止解除信号。
《作用、效果》
按照第1实施方式,搬运车辆200在第1操作装置530和作业机械100之间的通信中产生了故障的情况下,停止行驶。由此,作业系统1可以控制搬运车辆200,使得作业机械100与搬运车辆200不碰撞。
而且,按照第1实施方式,作业机械100的控制装置125根据对操作信号表示的操作量乘以了延迟时间越大值越小的增益后的值,驱动作业机械100。由此,作业机械100即使在来自第1操作装置530的操作信号被延迟接收的情况下,也可以使作业机110、旋转体120、以及行驶体130的速度降低,使操作员驾驶作业机械100。
而且,按照第1实施方式,控制装置125经由访问点550接收从第1操作装置530发送的操作信号,经由访问点360发送停止信号。即,在操作信号的传输和停止信号的传输中使用不同的通信线路。由此,即使在操作信号由于通信线路的故障而未被传输的情况下,控制装置125也可以使用有未发生故障的可能性的通信线路来发送停止信号。
而且,按照第1实施方式,对与在通信中发生故障的作业机械100相同的载货场A1中接近作业机械100的搬运车辆200发送停止信号。另一方面,对不存在于与在通信中发生故障的作业机械100相同的载货场A1中的搬运车辆200、以及在与作业机械100相同的载货场A1中远离作业机械100的搬运车辆200,不发送停止信号。由此,作业系统1在通信中发生了故障的情况下,也可以使没有碰撞的可能性的搬运车辆200的行驶继续,选择地使有碰撞的可能性的搬运车辆200停止。而且,在其它实施方式中,也可以与是否与在通信中发生故障的作业机械100接近无关,使存在于与该作业机械100相同的载货场A1的搬运车辆200停止或者减速,而且,也可以与是否存在于载货场A1无关,使应行驶的搬运车辆200停止或者减速。
〈其它实施方式〉
以上,参照附图详细说明了一个实施方式,具体的结构不限于上述的结构,能够进行各种设计变更等。
例如,上述的实施方式的作业系统1,作业机械100具有的控制装置125检测通信的故障,不限于此。例如,在其它实施方式的作业系统1,管理装置300或远程驾驶室500的控制装置540检测通信的故障也可以。即,故障检测单元1104以及停止指示单元1105也可以设置在管理装置300或控制装置540中。例如,控制装置540也可以定期地将检测通信的故障的确认信号发送到作业机械100,通过有无来自作业机械100的响应的接收,检测故障。在该情况下,远程驾驶室500的控制装置540将停止信号输出到管理装置300。
而且,在上述的实施方式中,控制装置125根据操作信号的接收间隔判定有无通信的故障,但是不限于此。例如,在其它实施方式的作业系统1,控制装置125也可以根据接收的数据的错误检测率、数据的再发送次数、数据的消失次数等判定有无通信的故障。并且例如,在其它实施方式的作业系统1中,也可以远程驾驶室500的控制装置540送返作业机械100的控制装置125发送的数据,控制装置125根据数据的发送时刻和接收时刻之差判定有无通信的故障。
而且,在上述的实施方式中,将存在于与停止指示信号的发送源的作业机械100相同的载货场A1、并且在进入路径R2或者接近路径R3上行驶的搬运车辆200设为停止对象,但是不限于此。例如,在其它实施方式中,也可以在发生通信的故障的作业机械100存在于行驶路径R上的情况下,将在该行驶路径R行驶的搬运车辆200设为停止对象。即,在第1操作装置530与作业机械100之间的通信发生故障,并且作业机械100位于搬运车辆200的行驶路径R上的情况下,搬运车辆200停止行驶。例如,管理装置300通过从作业机械100的位置以及方位,确定作业机械100的旋转体120存在的区域,从大臂111、小臂112、以及铲斗113的倾斜角确定作业机110的伸长距离,可以确定作业机械100存在的区域。管理装置300通过检测该区域和行驶路径R的重复,可以判定作业机械100是否存在于行驶路径R上。在该情况下,在通信中发生了故障的情况下,作业系统1可以使没有碰撞的可能性的搬运车辆200的行驶继续,并且使有碰撞的可能性的搬运车辆200选择性地停止。而且,在其它实施方式中,也可以将全部搬运车辆200设为停止对象。
而且,在上述的实施方式中,作业机械100经由管理装置300对搬运车辆200发送停止指示信号,但是不限于此。例如,其它实施方式的作业机械100也可以通过车车间通信对搬运车辆200发送停止指示信号。在该情况下,作业机械100和搬运车辆200的车车间通信是第2通信线路的一例。而且,在上述的实施方式中,第2操作装置531经由管理装置300对搬运车辆200发送停止解除信号,但是不限于此。例如,其它实施方式的第2操作装置531也可以与访问点360连接,经由访问点360对搬运车辆200发送停止解除信号。
而且,在上述的实施方式中,控制装置540对搬运车辆200发送停止指示信号,搬运车辆200根据停止指示信号输出刹车信号。即,在上述的实施方式中,控制装置540输出停止指示信号作为抑制行驶指示信号,搬运车辆200输出刹车信号作为抑制行驶信号。另一方面,在其它实施方式中不限于此。例如,其它实施方式的控制装置540也可以输出减速指示信号作为抑制行驶指示信号,搬运车辆200输出减速信号作为抑制行驶信号。即,搬运车辆200也可以不必根据抑制行驶指示信号而停止。
而且,按照上述的实施方式,控制装置125根据操作信号的接收间隔决定驱动量的增益,但是不限于此。例如,其它实施方式的控制装置125也可以不进行驱动量的增益的调整。
而且,在上述的实施方式中,搬运车辆200是无人搬运车辆,但是不限于此。例如,其它实施方式的搬运车辆200也可以是有人的搬运车辆。在该情况下,也可以搬运车辆200的控制装置220根据从管理装置300接收的停止指示信号,通过不依赖于操作员的操作地输出刹车信号,使搬运车辆200停止,也可以通过根据停止指示信号输出警报信号,促使操作员停止。若控制装置220输出警报信号,则搬运车辆200中设置的未图示的扬声器发出警报音,或者未图示的监视器显示警告信息。警报信号是抑制行驶信号的一例。
而且,在上述的实施方式的作业系统1中,作业机械100装载沙土,在其它实施方式中不限于此。例如,其它实施方式的载货对象也可以是矿石、碎石、煤炭等。
在上述的实施方式的控制装置125中,说明了程序p1被存储在储存器1300中的情况,但是不限于此。例如,在其它实施方式中,程序p1也可以通过通信线路对控制装置125送信。在该情况下,接受了送信的控制装置125将该程序p1在主存储器1200中扩展,执行上述处理。
而且,程序p1也可以是用于实现上述功能的一部分的程序。例如,程序p1也可以通过与存储器5300中已存储的其它程序p1的组合,或者与其它装置中实际安装的程序p1的组合实现上述的功能。
而且,控制装置125、管理装置300、以及控制装置540也可以除了上述结构,或者取代上述结构而具有PLD(Programmable Logic Device,可编程逻辑器件)。作为PLD的例子,举出PAL(Programmable Array Logic,可编程阵列逻辑),GAL(Generic Array Logic,通用阵列逻辑),CPLD(Complex Programmable Logic Device,复杂的可编程逻辑设备),FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)。在该情况下,通过处理器实现的一部分功能也可以通过该PLD实现。
工业可利用性
本发明的作业系统在被远程操作的作业机械和搬运车辆被配置在作业现场的情况下,可以鉴于通信故障而控制搬运车辆。
标号说明
1…作业系统,100…作业机械,125…控制装置,1101…车辆信息发送单元,1102…操作信号接收单元,1103…驱动控制单元,1104…故障检测单元,1105…停止指示单元(抑制行驶指示单元),1410…第1通信装置,1420…第2通信装置,200…搬运车辆,300…管理装置,360…访问点,550…访问点,3101…位置信息收集单元,3102…行驶路线生成单元,3103…转发单元,3104…停止对象确定单元,3105…停止指示发送单元,3301…行驶路径存储单元,3302…位置信息存储单元,500…远程驾驶室,510…驾驶席,520…显示装置,530…第1操作装置,531…第2操作装置,540…控制装置

Claims (9)

1.一种作业系统,包括:
作业机械,根据操作信号进行动作;
操作装置,被设置在所述作业机械的外部,发送所述操作信号;
搬运车辆,搬运被所述作业机械载货的货物;以及
控制装置,在所述操作装置与所述作业机械之间的通信中检测到故障的情况下,对所述搬运车辆发送抑制行驶指示信号。
2.如权利要求1所述的作业系统,
所述控制装置包括:
故障检测单元,检测所述操作装置与所述作业机械之间的通信的故障;以及
抑制行驶指示单元,在检测到所述故障的情况下,对所述搬运车辆发送抑制行驶指示信号。
3.如权利要求2所述的作业系统,
所述故障检测单元计算所述通信的延迟时间,
在所述延迟时间超过规定时间的情况下,所述抑制行驶指示单元发送所述抑制行驶指示信号。
4.如权利要求3所述的作业系统,
所述控制装置包括驱动控制单元,在所述延迟时间为规定时间以内的情况下,所述驱动控制单元根据对所述操作信号表示的操作量乘以了所述延迟时间越大值越小的增益后的值,驱动所述作业机械,
在所述作业机械中具有所述控制装置。
5.如权利要求4所述的作业系统,
所述操作装置经由第1通信线路对所述控制装置发送所述操作信号,
所述抑制行驶指示单元经由与所述第1通信线路不同的第2通信线路发送所述抑制行驶指示信号。
6.如权利要求1至5的任意一项所述的作业系统,
所述搬运车辆在所述操作装置与所述作业机械之间的通信中发生故障,并且所述作业机械位于所述搬运车辆的行驶路径上的情况下,输出所述抑制行驶信号。
7.如权利要求1至6的任意一项所述的作业系统,
所述搬运车辆在所述操作装置与所述作业机械之间的通信中发生故障,并且在与所述搬运车辆相同的载货场中接近所述作业机械的情况下,输出所述抑制行驶信号。
8.一种作业机械,具有对搬运车辆装载货物的作业机,包括:
操作信号接收单元,从操作装置接收操作信号;
驱动控制单元,根据所述操作信号使所述作业机动作;以及
抑制行驶指示单元,在与所述操作装置的通信中发生故障的情况下,发送用于使所述搬运车辆的行驶停止的抑制行驶指示信号。
9.一种控制方法,包括:
操作装置对作业机械发送操作信号的步骤;以及
在所述操作装置与所述作业机械之间的通信中发生故障的情况下,对搬运由所述作业机械载货的货物的搬运车辆发送抑制行驶指示信号的步骤。
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101586901B1 (ko) 2014-03-28 2016-01-19 현대제철 주식회사 열연강판 및 그 제조 방법
FR3091592B1 (fr) * 2019-01-04 2021-01-29 Balyo Procédé pour la commande par un serveur de supervision du déplacement d’une flotte de véhicules à guidage autonome
DE102019002789B4 (de) * 2019-04-16 2022-01-05 Daimler Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines automatisiert fahrenden Fahrzeuges
JP7296823B2 (ja) * 2019-08-23 2023-06-23 株式会社安藤・間 自動運転式建設機械制御システム、及び自動運転式建設機械制御方法
JP7300408B2 (ja) * 2020-02-21 2023-06-29 日立建機株式会社 作業機械および制御システム
JP7164278B2 (ja) * 2020-03-27 2022-11-01 日立建機株式会社 作業機械の遠隔操縦システム
JP7161561B2 (ja) * 2021-03-19 2022-10-26 日立建機株式会社 作業機械
JP7170084B2 (ja) * 2021-04-02 2022-11-11 日立建機株式会社 作業機械制御システム
KR20230134588A (ko) 2021-04-09 2023-09-21 히다찌 겐끼 가부시키가이샤 작업 기계 및 작업 기계 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6226572B1 (en) * 1997-02-12 2001-05-01 Komatsu Ltd. Vehicle monitor
CN103437396A (zh) * 2013-08-14 2013-12-11 上海华兴数字科技有限公司 一种工程机械锁机系统及包括该系统的工程机械
WO2015087382A1 (ja) * 2013-12-09 2015-06-18 日立建機株式会社 行動指示システム及び方法
JP2016071585A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000315112A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Komatsu Ltd 車両走行システムの安全装置
JP2000339029A (ja) 1999-05-31 2000-12-08 Komatsu Ltd 車両の干渉防止装置
KR100487598B1 (ko) * 2000-03-31 2005-05-03 히다치 겡키 가부시키 가이샤 고장대처법 출력방법
JP4544325B2 (ja) * 2008-03-25 2010-09-15 株式会社デンソー 車載装置
US9156476B2 (en) 2012-10-02 2015-10-13 Trevor O'Neill System and method for remote control of unmanned vehicles
US9098087B2 (en) 2013-02-04 2015-08-04 Caterpillar Inc. System and method for adjusting the operation of a machine
JP6027996B2 (ja) 2014-03-27 2016-11-16 日立建機株式会社 作業機械の遠隔操縦システム
JP2015222502A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 ヤンマー株式会社 緊急停止装置
WO2016093373A1 (ja) * 2016-02-01 2016-06-16 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

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6226572B1 (en) * 1997-02-12 2001-05-01 Komatsu Ltd. Vehicle monitor
CN103437396A (zh) * 2013-08-14 2013-12-11 上海华兴数字科技有限公司 一种工程机械锁机系统及包括该系统的工程机械
WO2015087382A1 (ja) * 2013-12-09 2015-06-18 日立建機株式会社 行動指示システム及び方法
JP2016071585A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 運転制御システム、運転制御装置、および、遠隔操作装置

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