JP2000027585A - 物質移送中のトラックの位置を求めて表示する方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作業現場に位置する土砂移動機械によって積
載されるトラックの位置を決定して表示する方法を提供
する。 【解決手段】 トラックが土砂移動機械によって積載さ
れた時、その相関位置を求めて表示する方法が提供され
る。この方法は、積載イベント信号を受信し、該信号に
応答してトラックの相関位置を求める。この相関位置
は、作業現場に対して表示される。また土砂移動機械に
よって掘削され、トラックに積載される物質に関する生
産性情報を求めて表示する方法が提供される。この方法
は、バケット内に積込まれる物質のバケット積込み物質
種類を求める。このバケット積込み物質種類に応答して
生産性情報が遠隔位置に表示される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、作業現場からの物
質移送の監視に関し、詳しく述べれば、作業現場に位置
する土砂移動機械によって積載されたトラックの位置を
求めて表示することに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、鉱山のような作業現場から物質を
運搬するプロセスは、現場の地勢または地形のディジタ
ルモデルを作成するための市販のコンピュータソフトウ
ェアの開発によって援助されてきている。これらのコン
ピュータ化現場モデルは普通の探査、航空写真、または
より最近では運動学的ＧＰＳ探査技術によって収集され
た現場データから作成することができる。例えばポイン
ト・バイ・ポイント三次元位置座標のような探査で収集
したデータを使用し、現場情報のディジタルデータベー
スを作成する。このデータベースは、公知のコンピュー
タグラフィックス、または設計ソフトウェアを使用して
二次元または三次元で表示することができる。

【０００３】採鉱現場における掘削動作を監視すること
は、重要な活動である。掘削動作を効果的に監視するこ
とによって、その鉱山はより生産的になる。採鉱現場に
おいて遂行されている活動を視覚的に指示する正確な表
示が与えられれば、採鉱動作の生産性を増加させること
ができる。例えば、現在の土砂移動機械は、それが採鉱
現場において動作している間、表示装置に表示させるこ
とができる。この表示装置は、機械上に、または中央制
御施設に配置することができる。しかしながら、現在で
は掘削機械と採鉱動作中に積載されるトラックとの間の
関係を表示する方法は存在していない。掘削機械と積載
用トラックとの関係の表示は、掘削機械上に所在する操
作員、また中央管理施設に所在する操作員／現場管理者
の両者が必要とする重要な機能である。トラックと掘削
機械の関係を、トラックに積載された物質の種類の視覚
表示と共に正確に表示することによって操作員／現場管
理者は、表示装置を一見しただけでトラックの積載動作
の完全な画像を把握することができる。物質の種類のよ
うな生産性情報が迅速に理解できるように提供されると
正確な決定をより迅速に行うことができるので、作業現
場の作業効率が向上する。更に、土砂移動機械に対して
トラックを表示することにより、遠隔操作員／現場管理
者は積載動作の現状を迅速に把握することができる。

【０００４】本発明は、土砂移動機械によって積載され
るトラックの位置を求めて表示することによって、上述
した１つ以上の問題を解消することを目指している。

【０００５】

【発明の要旨】本発明の一面によれば、トラックが土砂
移動機械によって積載されると、その相関位置を求めて
表示する方法が提供される。本方法は、積載発生信号を
受信するステップと、この積載発生信号に応答してトラ
ックの相関位置を求めるステップとを含んでいる。次い
で、トラックの相関位置が作業現場に対して表示され
る。代替実施例によれば、本方法は、土砂移動機械によ
って掘削され、トラックに積載される物質に関する生産
性情報を求めて表示する方法が提供される。本方法は、
バケット内に積込まれる物質のバケット積込み物質種類
を求めるステップを含んでいる。次いで、このバケット
積込み物質種類に応答して生産性情報を遠隔位置におい
て表示するステップを含む。

【０００６】

【実施例】本発明は、トラックが土砂移動機械によって
積載されると、その相関位置を求めて表示する方法を提
供する。図１に、作業現場１０４において動作中の土砂
移動機械１０２を示す。土砂移動機械１０２は掘削機１
０２として示されているが、後述するように、どのよう
な種類の物質積込み用土砂移動機械も使用することがで
きる。掘削機はバケット１０６、固定参照点を中心とし
て回転する本体１０８、及びベース（図示してない）を
有している。掘削機１０２の作業サイクルは、物質の採
掘を含む積込み動作と、積込んだ物質をトラック１１０
内にダンプすることを含むダンピング動作とを含んでい
る。一実施例においては、作業現場１０４は、その現場
１０４上の所与の位置における地形及び物質の種類を指
示することができる資源地図１１２で表示することがで
きる。資源地図１１２は、作業現場１０４のディジタル
化現場モデルであり、好ましい実施例では機械１０２、
または中央制御施設の何れか、または両者に配置されて
いる表示装置上に描かれる。作業現場１０４は、鉱石の
型に、即ちグレード領域１１４、１１６、及び１１８に
区別されている。作業現場１０４において取られた鉱石
サンプルは、鉱石の異なる型及び位置、並びに所与の鉱
石型内の異なる含有率、即ちグレードを類別し、地図に
するために使用することができ、作業現場１０４のディ
ジタル化現場モデルに付加される。代替として、または
付加的に、資源地図１１２は、例えば現場１０４に２つ
の異なる物質の鉱石が存在する場合には、異なる鉱石型
に区別することができる。

【０００７】掘削機１０２が作業現場１０４を移動して
物質を積込むと、資源地図１１２はある位置が採鉱済み
か否かを指示するように更新され、もし採鉱済みであれ
ばその位置の地形を更新する。ある位置から所望の物質
の全てが積込まれてしまえば、その位置は採鉱済みであ
る。採鉱済み領域１２０は、資源地図１１２上に示すこ
とができる。掘削機１０２によって掘り出された鉱石物
質は、近くの輸送用トラック１１０へ転送される。掘削
機１０２からトラック１１０への鉱石の積載及び転送
は、作業現場１０４の未だ採鉱されていない部分へ掘削
機の本体１０８を回転させることから開始される。次い
で掘削機１０２はバケット１０６を用いて鉱石物質を掘
削する。次いで掘削機の操作員はバケット１０６を公知
の技法で回転させ、それをトラック１１０の付近に位置
させる。次いで操作員は、バケット１０６内の物質をト
ラック１１０内へダンプする。このプロセスは、積載用
トラック１１０が、所望の程度に（例えば、４バケット
分）積載されてしまうまで繰り返される。次いでトラッ
ク１１０は、中央制御施設（図示してない）、または掘
削機１０２の操作員の何れかによって発進させられ、鉱
石物質を適当な処理場または貯蔵位置まで輸送する。

【０００８】掘削機１０２には測位システム（図示して
ない）が設置されている。本発明にとって適当な外部参
照を有する公知の三次元測位システムの例は、限定する
ものではないが、３Ｄレーザ、ＧＰＳ、ＧＰＳ／レーザ
組合せ、またはＵＨＦ／ＶＨＦ無線を含む。一実施例で
は、機械作業サイクルの積込み及びダンピング動作は、
ペイロード監視センサ、ホイスト・クラウド・パワーセ
ンサのような付加的なセンサを使用することなく、測位
システムからの入力を使用して決定される。掘削機のよ
うな機械の場合、積込み及びダンピング動作は、土砂移
動機械１０２の本体１０８の角速度を監視することによ
って検出することができる。角速度は、本体１０８が回
転する際に、複数回の本体の位置更新を監視することに
よって決定される。好ましい実施例では、ＧＰＳアンテ
ナは、掘削機１０２の本体の回転の中心から離心した既
知の距離に配置されている。本体１０８が回転すると、
ＧＰＳアンテナは本体１０８の回転の中心に対してある
弧に沿って運動させられる。従って、複数回の位置更新
を使用すれば、本体１０８の角位置を決定することがで
きる。次いでこの角速度を使用して本体１０８が停止し
たか、または少なくとも停止しつつある所定のしきい値
内にあることを決定することができる。例えば、掘削機
１０２が積込みまたはダンピングをしている場合、本体
１０８は停止しているか、または少なくとも小さい角運
動しかしていない。この小さい角運動は、例えば、バケ
ット位置を再調整する時に発生する。本体１０８が回転
を再開すると、本体１０８が停止していた時間の長さが
決定される。一実施例では、積込み及びダンピング動作
は本体１０８が停止していた時間の長さによって決定す
ることができる。もし本体１０８が、所定の時間の長さ
（例えば、７秒）より短かい時間しか停止していなけれ
ば、掘削機１０２は物質を積込む時間がなかったことに
なり、従ってダンピング動作を遂行していた筈である。
もし本体１０８が所定の時間より長く停止していれば、
掘削機はバケット１０６に積込みを行っていたと結論付
けることができる。しかしながら、資源地図１１２に基
づく付加的な情報を使用すれば、積込み及びダンピング
動作の決定の確度を増加させることができる。もし本体
１０８が採鉱済みの領域に停止してれば、掘削機１０２
はダンピング動作を遂行しているのである。もし本体１
０８が、所定の時間（例えば、７秒）よりも長く停止
し、且つ本体１０８が未だ採鉱されていない領域に停止
していれば、掘削機１０２は積込み動作を遂行していた
のである。

【０００９】代替実施例では、積込み及びダンピング動
作は、当分野においては公知のように、測位システムか
らの入力をペイロード監視システムのような付加的なセ
ンサと共に使用して決定される。作業サイクル中、作業
現場１０４に位置する土砂移動機械１０２の位置、及び
土砂移動機械１０２に対する積載用トラック１１０の位
置を表示させると、土砂移動機械１０２の操作員、また
は中央制御施設の現場管理者にとって有利である。本明
細書を通して、操作員は、土砂移動機械１０２自体上に
所在するか、中央制御施設（図示してない）に所在する
か、または両方に所在することができる。本発明は、ト
ラック１１０が土砂移動機械１０２によって積載されて
いる時に、その相関位置を求め、表示する方法を含む。
本発明の方法は、積載発生信号を受信するステップと、
この積載発生信号に応答してトラック１１０の相関位置
を求めるステップと、作業現場に対するトラック１１０
の相関位置を表示するステップとを含む。

【００１０】図２に、本発明の方法の概要を示す。ブロ
ック２０２において、測位システムを使用して機械位置
の座標が決定される。ブロック２０８において、外部的
に、または土砂移動機械１０２上で積載発生信号が生成
される。ブロック２０４においては、機械位置及び積載
発生信号を使用して積載中のトラックの位置を求めるこ
とができる。更に、ステップ２０４において生産性情報
が決定される。ブロック２０４において行われる生産性
決定を含む処理手段、即ち本発明を実施するために必要
なハードウェア及びソフトウェアは、土砂移動機械１０
２上に配置することも、または遠隔位置に配置すること
もできる。もし処理手段が遠隔位置に配置されていれ
ば、関連情報は土砂移動機械１０２から遠隔位置へ送ら
れる。トラック位置及び生産性情報が決定されると、そ
れらは操作員または現場管理者に対して表示される。表
示装置は、土砂移動機械１０２上に配置することも、ま
たは中央制御施設のような遠隔施設に配置することもで
きる。

【００１１】本発明の方法３００の好ましい実施例を図
３に流れ図で示す。第１の判断ブロック３０２において
は、積載イベント信号を受信したか否かに関する決定が
行われる。積載イベント信号は、トラックスポット信
号、トラック位置信号、またはトラック発進信号の少な
くとも１つを含む。トラックスポット信号、トラック位
置信号、及びトラック発進信号の詳細に関しては後述す
る。もし積載イベント信号が受信されていなければ、制
御は第１の制御ブロック３０４へ進んでトラック１１０
の潜在的位置を求める。土砂移動機械１０２が最初に作
動する時、本発明の方法３００はトラック１１０の位置
に関するそれまでの知識を有していない。好ましい実施
例では、機械１０２がダンピング動作を遂行する度毎に
トラック１１０の潜在的位置が求められる。

【００１２】トラック１１０の潜在的位置を求めるため
に幾つかの方法を使用することができる。好ましい実施
例においては、本体１０８が停止したことを本体の角速
度が指示した時に、機械のベースの原点、及び本体のヘ
ッディングをメモリ内に記憶させる。代替実施例では、
機械１０２の本体１０８の方向に変化が発生した時に、
その方向が変化した位置が積込み動作またはダンピング
動作の何れかが発生したことを指示しているものと結論
付けることができる。もし方法３００が、その位置にお
いて積込み動作が行われていると求めるとすれば、図４
Ａ−４Ｃに示すように、機械１０２のベースの原点から
機械１０２のヘッディングの方向を指し示す単位ベクト
ルが求められる。図４Ａ−４Ｃに示すように、このベク
トルを積込み位置単位ベクトル４０４と名付ける。更
に、潜在的積込み領域が求められる。掘削機１０２の場
合には、潜在的積込み領域は、ベクトルから本体１０８
のヘッディングの方向に伸びる作業現場の領域として定
義することができる。潜在的積込み領域は、ベースから
バケット１０６の最大延長まで伸びる。潜在的積込み領
域は、バケット１０６と同じ幅である。潜在的積込み領
域は、積込み動作が行われる時に求められる。

【００１３】もしダンピング動作が検出されれば、トラ
ック１１０の潜在的位置が決定され、記憶される。好ま
しい実施例では、トラック１１０の潜在的位置は、図４
Ａ−４Ｃに示すように、ダンピング動作が発生した位置
における機械１０２の本体のヘッディング、及び機械１
０２のベースの原点４０６に基づいて求められる。機械
１０２の原点からトラック１１０を指し示す単位ベクト
ル４０８を、本体のヘッディングから求めることができ
る。この単位ベクトル４０８をトラック位置単位ベクト
ル４０８と名付ける。単位ベクトル４０８は、基準化(
scaled )ベクトル４１０を形成するために基準化するこ
とができる。基準化されたベクトル４１０は、トラック
１１０の原点位置４１２を求めるために使用される。換
言すれば、トラック１１０の原点は基準化ベクトルの
（土砂移動機械１０２の原点とは）反対の端にあるとし
て決定される。トラック１１０の潜在的位置が決定され
た後に、向きが求められる。トラック１１０の向きは、
トラック位置ベクトル４０８に直角で、積込み位置から
遠去かる方向を指し示している向きベクトルを計算する
ことによって計算される。トラック１１０のヘッディン
グは、向きベクトルの方向と同一であるとして求められ
る。

【００１４】ダンピング動作位置におけるトラック１１
０の原点位置、機械１０２のベース、及び機械本体１０
８のヘッディングは、メモリ内に記憶される。更に、も
しダンピング動作が検出されれば、トラック１１０の生
産性情報が更新される。この生産性情報は、バケット１
０６内に積込まれた物質の種類、トラック１１０内に積
載されたバケットの数、掘削機１０２によって積載され
たバケットの合計数のランニングカウント、及びバケッ
ト１０６内の内容の総合物質種類を含む。生産性情報
は、機械１０２上で、または遠隔施設のような遠隔位置
において、または積載されるトラック１１０において求
めることができる。トラック１１０の潜在的位置を決定
した後に、制御は第２の判断ブロック３０６へ引渡され
て潜在的位置と先行相関トラック位置とを相関させるこ
とができるか否かを決定する。先行相関位置とは、トラ
ック１１０が位置していると先に決定された位置であ
る。好ましい実施例では、先行相関トラック位置を、先
行相関トラック位置が土砂移動機械１０２のどちらの側
に位置していたかに依存して、「右トラック位置」また
は「左トラック位置」と名付ける。

【００１５】トラック１１０が機械１０２のどちらの側
にあったかの決定は、トラック位置単位ベクトル４０８
と積込み位置単位ベクトル４０４とのクロス乗積を取る
ことによって行うことができる。もし結果が０より大き
ければ、トラック１１０は右側にあり、そうでなければ
トラック１１０は左側にある。例えば、もし「右トラッ
ク位置」指定が存在すれば、即ち先行相関トラック位置
が機械１０２の右側に位置していれば、現在の潜在的ト
ラック位置と「右トラック位置」とが相関するか否かに
関する決定がなされる。この相関は、潜在的トラック位
置の原点と「右トラック位置」指定とを比較することに
よって遂行することができ、もし潜在的トラックの原点
が「右トラック位置」指定の所定の距離（例えば、５メ
ートル）内にあれば、それらは同一トラックであると見
做される。代替実施例では、ダンピング動作が発生した
時点における機械１０２のベクトルのヘッディングを、
「右トラック位置」指定に対応する機械１０２のベクト
ルのヘッディングと比較することができる。もしヘッデ
ィングが所定量（例えば、２°）以内にあれば、潜在的
トラック位置は「右トラック位置」指定と相関すると決
定される。

【００１６】「右トラック位置」及び「左トラック位
置」指定が存在することができる。「トラック位置」指
定は、そのトラック１１０に関連する積載情報をも含
む。「トラック位置」情報は、そのトラックに関連する
バケットの数、各バケットにどの物質種類が含まれてい
るか、及びそのトラック１１０の内容の総合物質識別を
含んでいる。指定は、潜在的積込み領域の原点に関する
情報を含むことができる。指定は、指定がなされた時点
における機械ベースの原点、及び機械本体１０８のヘッ
ディングを含むこともできる。正常動作の下では、ある
時点には１台のトラック１１０だけに積載が行われてい
る。しかしながら、本発明は複数のトラックへの積載を
同時に支援する。例えば、掘削機は、その右側に位置す
るトラック及びその左側に位置するトラックに積載する
ことができる。「トラック位置」指定は、積載される複
数のトラックを支援する。もし複数のトラックが掘削機
の同一側において積載されていれば、ある時点に複数の
「右トラック位置」及び「左トラック位置」指定を使用
することができる。制御ブロック３０６の相関ステップ
は、適切なトラック位置指定を相応に更新することを保
証する。

【００１７】もし「右トラック位置」指定または「左ト
ラック位置」指定、即ち先行相関トラック位置を、トラ
ック１１０の現在の潜在的位置と相関させることができ
れば、制御は第２の制御ブロック３１２へ進んで、トラ
ック１１０の相関された位置を表示させる。第２の制御
ブロック３１２においては、トラック１１０が相関位置
に現在表示されているか否かを求めるためのチェックが
行われる。もしそのトラック１１０が表示されていなけ
れば、そのトラック１１０は相関位置に表示され、制御
は第１の判断ブロック３０２へ戻される。もしそのトラ
ック１１０が既に表示されていれば、制御は第１の判断
ブロック３０２へ戻される。第２の判断ブロック３０６
において、もし現在の潜在的位置を先行相関位置と相関
させることができないか、または先行相関位置が存在し
なければ、潜在的位置及び関連する物質情報がメモリ内
に記憶され、制御は第１の判断ブロック３０２へ戻され
る。

【００１８】第１の判断ブロック３０２においてもし積
載発生信号を受信していれば、制御が進められて、３つ
の考え得る信号、即ちトラックスポット、トラック位
置、またはトラック発進のどれが積載発生信号内に含ま
れているのかを決定する。従って、制御は第３の判断ブ
ロック３０８へ進んで、トラックスポット信号が受信さ
れているか否かを決定する。トラックスポット信号は、
土砂移動機械１０２に搭乗している操作員によって、ま
たは中央制御施設において生成される信号である。トラ
ックスポット信号は、操作員または現場管理者が表示装
置上のトラック１１０の位置を手動で指示することを望
む場合、彼等が生成することができる。トラックスポッ
ト信号は作業サイクル中の何時でも生成することができ
る。トラック１１０の位置は、トラックスポット信号を
受信した時点に、その信号を受信した時点における土砂
移動機械１０２の向きに基づいて決定される。トラック
スポット信号を受信すると制御は第３の制御ブロック３
１０へ引渡され、トラック１１０の相関位置が決定され
る。相関位置は、信号が受信された時点における機械１
０２の本体のヘッディング、及び機械１０２のベースの
原点４０６に基づいて決定される。前述したように、本
体ヘッディングからトラック位置単位ベクトル４０８を
決定することができる。次いでトラック位置単位ベクト
ル４０８を基準化して基準化ベクトル４１０を形成する
ことができる。基準化ベクトル４１０は、トラック１１
０の原点位置４１２を決定するために使用される。ダン
ピング動作の位置におけるトラック１１０の原点位置４
１２、機械１０２のベース、及び機械本体のヘッディン
グは、物質情報と共にメモリ内に記憶される。位置が決
定されると、そのトラック位置は、掘削機１０２のどち
らの側にトラック１１０が位置しているかの決定に基づ
いて「右トラック位置」または「左トラック位置」の何
れかとして指定される。トラック１１０の位置を決定し
た後に、前述したように向きが決定される。

【００１９】トラック１１０のスポッティング動作の例
では、掘削機１０２がダンピング動作を完了し、本体１
０６がダンピング動作の位置から遠去かって積込み位置
まで回転し始めた後に、操作員はトラックスポットボタ
ン（図示してない）を押す。トラックスポットボタン
は、トラックスポット信号を含む積載イベント信号を生
成する。方法３００は、その信号を受信した時点におけ
る機械１０２の本体１０８の向きに基づいてトラックの
位置を決定する。次いで制御は第３の制御ブロック３１
２へ引渡され、トラックを表示装置上に描かせる。もし
トラックが既に表示されていれば、トラックは表示装置
上の、トラックスポット信号によって指示された新たな
相関位置に再び描かれる。図１の資源地図１１２に示す
ように、トラック原点及び上述したように決定された向
きを使用して、トラックのアイコンが表示装置上に描か
れる。トラックが描かれると、制御は第１の判断ブロッ
ク３０２へ進み、別の積載イベント信号が受信されたか
否かを決定する。

【００２０】第３の判断ブロック３０８において、積載
イベント信号がトラックスポット信号を含んでいなけれ
ば、制御は第４の判断ブロック３１４へ進んで積載イベ
ント信号がトラック位置信号を含んでいるか否かを決定
する。トラック位置信号は、トラック１１０の位置を指
示するために、積載されているトラック、または中央制
御施設の何れかによって生成される信号である。例え
ば、もし表示装置が掘削機１０２上に設置されていれ
ば、トラック積載中信号をトラック１１０、または中央
制御施設の何れかによって生成することができる。しか
しながら、もし表示装置が中央制御施設に設置されてい
れば、土砂移動機械１０２がトラック１１０の位置を決
定すると、トラック積載中信号はトラック１１０または
機械１０２の何れかによって生成することができる。ト
ラック位置信号は、作業サイクル中の何時でも生成する
ことができる。もしトラック位置信号が受信されていれ
ば、制御は第３の制御ブロック３１０へ進んで機械１０
２に対するトラックの相関位置を決定する。トラックの
位置は、トラック位置信号内に含まれている。しかしな
がら、もしトラックの向きがトラック位置信号内に含ま
れていなければ、第３の制御ブロック３１０において向
きを決定しなければならない。向きは、上述したように
して決定される。機械１０２のベースの原点と受信した
トラック位置とを結んで基準化トラック位置単位ベクト
ル４１０を求める。次いで、基準化トラック位置ベクト
ルに直角で、積込み位置から遠去かる方向を指し示す向
きベクトルを計算することによって、トラックの向きが
決定される。トラックのヘッディングは向きベクトルの
方向と同一であるものとして決定される。次いで制御は
第１の制御ブロック３１２へ進み、表示装置上のトラッ
ク積載中信号内に含まれる位置にトラックのアイコンが
描かれる。

【００２１】もし積載イベント信号がトラック積載中信
号を含んでいなければ、制御は第５の判断ブロック３１
６へ進んで、積載イベント信号がトラック発進信号を含
んでいたか否かを決定する。トラック発進信号は、トラ
ック１１０に所望量が積載された時点を指示するため
に、土砂移動機械１０２上において操作員によって、ま
たは中央制御施設において現場管理者によって生成され
る。トラックに所望量が積載されると、トラック１１０
内に含まれている物質の種類に基づいてトラック１１０
は適切な位置へ発進する。トラック発進信号が受信され
ると、制御は第４の制御ブロック３１８へ進んでトラッ
クの相関位置を決定する。一実施例では、トラック１１
０の位置は最新の相関トラック位置、即ち「右トラック
位置」または「左トラック位置」指定であると決定され
る。代替としてトラック１１０の位置は、第１の制御ブ
ロック３０４において求められた最新の潜在的トラック
位置であると決定される。代替実施例においては、トラ
ック１１０の位置は、最新の相関トラック位置であると
求められる。この位置は、トラック１１０が掘削機１０
２のどちらの側に位置しているかに基づいて「右トラッ
ク位置」または「左トラック位置」として指定される。
トラック位置が相関された後に、制御は第５の制御ブロ
ック３２０へ進み、生産性情報を中央制御施設へ送る。
この生産性情報に基づいて、中央制御施設はトラックを
発進させる位置を決定することができる。代替では、生
産性情報をトラック１１０へ直接送給し、積荷を何処へ
運ぶのかをトラック１１０上の処理システムに決定させ
ることができる。更に別の代替では、本発明は生産性情
報に基づいてトラック１１０を何処へ発進させるのかを
決定することができる。

【００２２】トラック位置は、トラック発進信号の受信
に応答して直ちに表示されるのではない。好ましい実施
例では、トラック発進信号が受信されるとトラック位置
は表示装置から消去される。生産性情報が適切な位置へ
送給されると、制御は第１の制御ブロック３０２へ戻さ
れる。トラック位置は、第１の制御ブロック３０２及び
第２の判断ブロック３０４に従って次の潜在性トラック
位置が決定されると、即ち、次のダンプ動作の後に表示
される。物質識別情報に関して言えば、積込み動作が発
生したと決定されると、潜在的積込み領域がメモリ内に
記憶される。ダンピング動作が発生する度毎に、トラッ
ク１１０の生産性情報が更新される。好ましい実施例で
は、トラック１１０のためのバケット積込みカウントが
更新される。最新の潜在的積込み領域を斟酌するため
に、平均潜在的積込み領域が更新される。更に、機械１
０２によって積載されたバケットの数を表す総合ランニ
ングバケット積載合計がインクリメントされる。

【００２３】潜在的積込み領域によってカバーされる物
質に基づいて、現在のバケット物質識別が決定される。
現在のバケット物質は、その潜在的積込み領域内に位置
する支配的な物質であると決定される。ダンピング動作
が遂行される時に、もし現在バケットに積込まれている
物質識別がトラック１１０の内容の物質識別と同一であ
れば、トラック１１０の物質識別は同一に維持される。
もし現在バケットに積込まれている物質識別がトラック
１１０の内容の物質識別と異なっていれば、トラック１
１０内の物質の総合内容についての決定がなされる。好
ましい実施例では、もしトラック１１０内に２つ以上の
物質識別種類が存在していれば、最高のバケットカウン
トを有する物質識別がそのトラックを支配する物質種類
であると決定される。もしトラック内に同じバケットカ
ウントを有する２つ以上の物質種類が存在すれば、最も
新しくバケットに積込まれた物質識別がそのトラック１
１０を支配する物質識別であると決定される。

【００２４】生産性情報が中央制御施設へ送られると、
「右トラック指定」または「左トラック指定」に関する
関連トラック情報は発進したトラックの記憶されていた
生産性情報と共にメモリからクリアされる。更に、トラ
ックアイコンが表示装置から消去され、制御は制御ブロ
ック３０２へ戻されて、積載される次のトラックの位置
が物質内容の識別と共に決定され始める。代替実施例で
は、潜在的位置は第１の制御ブロック３０４において決
定され、バケット積込み情報、即ちバケットに積込まれ
る物質の種類は遠隔位置へ送給することができ、そこに
おいて物質情報は記憶され、更新される。本発明は、図
５に示すように、フロントエンドホイールローダ５０２
のような土砂移動機械についても実施することができ
る。ホイールローダ５０２によって積載されるトラック
１１０の位置を決定して表示する方法は、掘削機に関し
て説明した方法と類似している。フロントエンドホイー
ルローダ５０２の積込み及びダンピング動作は、部分的
には、ホイールローダ５０２の前進から後進への方向の
変化を監視することによって決定することができる。一
実施例では、方向の変化は機械１０２のギヤーが前進に
入れられているのか、または後進に入れられているのか
を指示するトランスミッションギヤーセンサ（図示して
ない）を使用することによって検出することができる。

【００２５】好ましい実施例では、ホイールローダ５０
２の前進から後進への移行が行われると、その移行点の
位置がメモリ内に記憶される。次いでローダ５０２が単
に保管されているのではないことを確認するために、ロ
ーダ５０２の位置が監視される。ローダ５０２が移行点
から充分に離れて移動すると、移行点が作業現場１０４
の資源地図と相関され、ホイールローダの潜在的積込み
領域が採鉱されたか否かが決定される。潜在的積込み領
域は、ローダ５０２の車輪のベース、または輪距（トラ
ック）から、バケットの外向きの最大延長までの作業現
場の領域をカバーするように定義することができる。潜
在的積込み領域の幅は、バケット５０６の幅であると定
義することができる。もし潜在的積込み領域が採鉱済み
でなく、且つ移行点が潜在的または既知トラック位置付
近に位置していなければ、ローダ５０２はその移行点に
おいて積込み動作を遂行したものと見做される。そうで
なければ、ローダ５０２はその移行点においてダンピン
グ動作を遂行したものと決定される。積込みまたはダン
ピング動作の何れかが発生した移行点における機械５０
２の原点及びヘッディングが記憶され、機械５０２の原
点から潜在的積込み領域の方向、または潜在的トラック
位置の方向をそれぞれ指し示す単位ベクトルを計算する
ことによって、積込み位置またはトラック位置の何れか
の単位ベクトルが求められる。

【００２６】再度図３の第１の制御ブロック３０２を参
照する。潜在的トラック位置は、ダンピング動作が発生
した移行点であると決定される。潜在的トラック位置
は、掘削機の場合と同じようにして、機械の原点からト
ラック１１０を指し示すトラック位置単位ベクトルを求
めることによって求められる。次いで、トラック位置単
位ベクトルが所定の基準化距離によって基準化され、ト
ラック１１０の原点が求められる。トラック１１０の向
きは、前述したように、トラック位置ベクトル４０８に
直角で、積込み位置から遠去かる方向を指し示す向きベ
クトルを計算することによって求められる。トラックの
ヘッディイングは、向きベクトルの方向と同じであると
求められる。

【００２７】トラック１１０がローダ５０２のどちらの
側にあるかの決定は、図４Ａ−４Ｃに示すものと同じよ
うにして、トラック位置単位ベクトル４０８と積込み位
置単位ベクトル４０４とのクロス乗積を取ることによっ
て行うことができる。もしその結果が０より大きけれ
ば、トラック１１０は右側にあり、そうでなければトラ
ック１１０は左側にある。次いで、制御は第２の制御ブ
ロックへ引渡されて可能トラック位置が相関される。相
関は掘削機に関して説明したものと同一の手法で行われ
る。図３に示す動作の方法３００の残余は、掘削機に関
して説明したものと同一である。本発明の付加的な特色
は、積込み及びダンピング動作中、物質内容に対する土
砂移動機械１０２及びトラック１１０をカラーコード化
する能力である。好ましい実施例においては、作業現場
の物質の種類の差を指示するために、作業現場の資源地
図をカラーコード化する。機械１０２が積込み動作を遂
行したことが決定されると、機械１０２の一部がバケッ
ト内に今積込まれた物質と同一のカラーで描かれる。例
えば、もしそのバケットに物質を今積込んだホイールロ
ーダが表示装置上に青で描かれれば、ホイールローダの
バケットは青で描くことができる。更に機械１０２が物
質をトラック１１０内にダンプした時に、バケット１０
６はその元のカラーで再び描かれ、トラック１１０のア
イコンはトラック内に積載された物質のカラーで描かれ
る。例えば、図６は作業現場１０４の積込み領域１１８
からの物質が支配的に積載されているトラック１１０を
示している。図６はクロスハッチングで示されている
が、このクロスハッチは容易にカラーに置換される。も
し複数の物質がバケットからトラック１１０に積載され
ていれば、トラック１１０はトラック１１０内に含まれ
る支配的な物質のカラーで描くことができる。例えば、
もしトラック１１０が２つの異なる種類の物質毎に１バ
ケット分の積載量を含んでおり、第３のバケットがトラ
ック１１０に付加されれば、トラック１１０のカラーは
２つ分のバケットが積載された方の物質のカラーを指示
するように変化する。もし２つの異なる種類の物質毎に
１つのバケットが存在すれば、トラック１１０はそれに
最後に積載された物質と同一のカラーにされる。機械１
０２及びトラック１１０を物質の種類に対応させるよう
にカラーコード化することの１つの長所は、操作員また
は現場管理者が一見するだけでトラックに積載されてい
る物質、及びトラック内に積載された総合物質種類を決
定できることである。カラーコード化によって、トラッ
クが物質をダンプする位置の決定に関してより迅速な決
定が可能になり、従って動作の総合生産性を向上させる
ことができる。

【００２８】好ましい実施例では、本発明のユーザイン
タフェース（図示してない）は、リセットボタン及び物
質オーバライドボタンを含んでいる。もし本発明の動作
中の任意の時点に操作員または現場管理者が、現在のト
ラックの積載情報をクリアすることを望めば、彼等はリ
セットボタンを使用して図３に示す制御ブロック３０２
までシステムをリセットする。物質オーバライドボタン
は、操作員または現場管理者が、特定のトラック内の物
質の物質識別を手動で入力するために使用できるように
する。物質を手動で選択すると、その特定のトラックの
ための物質識別は、物質オーバライドボタンを再度選択
しない限り変化しない。トラック１１０及び積込み機械
１０２は、本発明にとっては手動式ででも、または自律
式ででも使用することができる。もし積込み機械１０２
が自律式であれば、中央制御施設内に所在する現場管理
者が本発明の主ユーザであろう。

【００２９】本発明は、ソフトウェアプログラムに従っ
てプロセスを制御するために演算ユニットを使用するマ
イクロプロセッサをベースとするシステム（図示してな
い）内で実現される。典型的には、プログラムは読み出
し専用メモリ、ランダムアクセスメモリ等の中に格納さ
れている。本発明の開示した方法３００は、どのような
普通のコンピュータ言語を使用しても容易にコード化す
ることができる。本発明は、大型機械１０２によってト
ラック１１０が積載されると、その相関位置を求めて表
示する方法を提供する。機械１０２の作業サイクルは、
作業現場からバケットへ物質を積込むことと、次いでバ
ケット１０６をトラック１１０内へダンプすることとを
含む。トラック１１０が所望レベルまで積載されると、
トラック１１０は積載された物質の種類に基づいて適切
な位置へ発進する。機械１０２が物質をトラック１１０
内へダンプする度毎に、トラック１１０の可能位置が決
定される。

【００３０】作業サイクル中、機械１０２は積載発生信
号を受信する。積載発生信号は、トラックスポット信
号、トラック位置信号、またはトラック発進信号を含
む。トラックスポット信号は、搭乗または非搭乗操作員
によって、操作員がトラック１１０の位置を手動で指示
し、トラック１１０を表示させたい場合に使用される。
トラック位置信号は、使用されている構成に依存して、
トラック１１０自体によって、中央制御施設によって、
または多分土砂移動機械１０２によってさえも生成され
る信号である。トラック位置信号は、トラックの現在の
位置を指示する。トラック１１０は、トラック位置信号
の位置に描かれる。トラック発進信号は、トラックが所
望量まで積載された時に生成される信号である。トラッ
ク発進信号は、積載するために到着する次のトラックの
位置が今積載されたトラックの位置と相関すれば、その
トラックが表示されるようにする。

【００３１】本発明は、上記バケット積込み物質種類が
トラック内に積載されたことに応答して、遠隔位置にお
いて生産性情報を表示することを含む。掘削されてバケ
ットへ積込まれる時に、本発明は積込まれた物質の種類
を決定する。バケットの物質がトラック内へダンプされ
る時に、本発明はトラックの内容に関する物質情報を更
新する。一実施例における物質情報の更新は、中央制御
施設またはトラック自体のような遠隔位置へバケット積
込み情報を送ることを含む。次いで、遠隔位置におい
て、物質情報更新が遂行される。代替実施例では、物質
情報の更新は土砂移動機械１０２上で行われる。物質情
報は、トラック１１０へのバケット積込み数、トラック
１１０内に積載された物質の総合型、及び土砂移動機械
１０２によって遂行されたバケット積込み合計回数のラ
ンニングカウントを含む。

【００３２】物質情報は表示装置上に表示される。表示
装置は土砂移動機械１０２上に配置することも、または
遠隔制御施設に配置することもできる。好ましい実施例
では、図１、５、及び６に示すようにトラック１１０及
び土砂移動機械１０２の位置が表示される。作業現場の
各物質種類は、指定されたカラーを有している。機械が
バケットに積込むと、バケットのカラーは物質の指定さ
れたカラーに変化する。バケット内の物質がトラック内
にダンプされると、バケットはその元のカラーで再び描
かれ、トラック１１０は今度は積載された支配的な物質
の指定されたカラーで描かれる。好ましい実施例では、
トラック１１０が発進した位置は、発進の時点における
トラック１１０のカラーに基づいて決定される。トラッ
ク１１０の現在のカラー指定を決定し、相応に発進させ
ることによって自動または手動発進を容易にすることが
できる。代替実施例では、物質情報は、テキストまたは
カラー記号の何れかで表示される。次いで物質情報はト
ラックを発進させるために使用される。

【００３３】トラックの位置を決定して表示し、またト
ラックの内容を図形的に表す能力は採鉱サイトにおける
動作の有効性を強化する。本発明の他の面、目的、及び
長所は、特許請求の範囲、本明細書、及び添付図面の検
討から明白になるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】作業現場、土砂移動機械、及びトラックを表示
する資源地図の高レベル図である。

【図２】本発明の概要図である。

【図３】本発明の方法を示す流れ図である。

【図４】ａは積込み位置単位ベクトルを示す図である。
ｂはトラック位置単位ベクトル及び基準化トラック位置
ベクトルを示す図である。ｃは積込み位置単位ベクト
ル、トラック位置単位ベクトル、及び基準化トラック位
置ベクトルを示す図である。

【図５】作業現場、土砂移動機械、及びトラックを表示
する資源地図の高レベル図である。

【図６】積み込み領域において積載されたトラックを示
す図である。

【符号の説明】

１０２ 土砂移動機械（掘削機） １０４ 作業現場 １０６ バケット １０８ 機械本体 １１０ トラック １１２ 資源地図 １１４、１１６、１１８ グレード領域 １２０ 採鉱済み領域 ４０４ 積込み位置単位ベクトル ４０６ 機械のベースの原点 ４０８ トラック位置単位ベクトル ４１０ 基準化ベクトル ４１２ トラックの原点 ５０２ ホイールローダ ５０６ バケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレイグ エル ケールセン アメリカ合衆国 イリノイ州 61604 ピ オーリア ノース ビゲロー ストリート 2321

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１つの種類の物質を有する現
   場上に位置するバケットをもった土砂移動機械によって
   トラックに積載中に、上記トラックの相関位置を求めて
   表示する方法であって、 積載イベント信号を受信するステップと、 上記積載イベント信号に応答して上記トラックの相関位
   置を求めるステップと、 上記現場に対する上記トラックの相関位置を表示するス
   テップと、を含んでいることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 上記トラックの相関位置を求めるステッ
   プは、上記土砂移動機械に対する上記トラックの向きを
   求めるステップを更に含んでいる請求項１に記載の方
   法。
3. 【請求項３】 上記トラックの相関位置を求めるステッ
   プは、 潜在的積込み領域を求めるステップと、 上記土砂移動機械の潜在的ダンピング位置を決定するス
   テップと、 上記潜在的積込み領域及び上記潜在的ダンピング位置に
   応答して上記トラックの向きを求めるステップと、を更
   に含んでいる請求項１に記載の方法。
4. 【請求項４】 上記トラックの潜在的位置を決定するス
   テップを更に含み、 上記相関位置を決定するステップは、上記潜在的位置及
   び上記積載イベント信号に応答して上記トラックの相関
   位置を求めるステップを更に含んでいる請求項３に記載
   の方法。
5. 【請求項５】 上記土砂移動機械の位置を求めるステッ
   プを更に含み、 上記相関位置を求めるステップは、上記土砂移動機械の
   位置及び上記積載イベント信号に応答して上記トラック
   の相関位置を求めるステップを更に含んでいる請求項３
   に記載の方法。
6. 【請求項６】 上記トラックの潜在的位置を求めるステ
   ップは、上記ダンピング位置に応答して上記潜在的トラ
   ック位置を求めるステップを更に含み、 上記積載イベント信号は、トラックスポット信号、トラ
   ック発進信号、及びトラック位置信号の１つを含んでい
   る、請求項４に記載の方法。
7. 【請求項７】 上記土砂移動機械は本体を有し、上記本
   体は固定された参照点を中心として回転するようになっ
   ており、 上記潜在的位置を求めるステップは、 上記本体の角速度を求めるステップと、 上記角速度が所定量より小さいことに応答して上記本体
   が停止したことを求めるステップと、 上記本体が停止している時間の長さを求めるステップ
   と、 上記時間の長さに応答して積載動作及びダンピング動作
   の少なくとも一方を求めるステップと、 上記本体の潜在的積込み領域を求めるステップと、を更
   に含み、 上記潜在的積込み領域は、上記本体が停止している場所
   に位置している、請求項４に記載の方法。
8. 【請求項８】 上記土砂移動機械の潜在的位置を求める
   ステップは、 上記土砂移動機械の前進方向から後進方向への移行を求
   めるステップと、 上記バケットの潜在的積込み領域を求めるステップと、
   を更に含み、 上記積込み領域は、上記前進方向から後進方向への移行
   が発生した場所に位置している、請求項４に記載の方
   法。
9. 【請求項９】 上記トラックの潜在的位置を求めるステ
   ップは、上記トラック内の物質の物質情報を求めるステ
   ップを更に含み、 上記物質情報は、上記トラック内の物質の物質種類を含
   んでいる請求項３に記載の方法。
10. 【請求項１０】 上記トラックの位置を表示するステッ
    プは、 上記積載されたトラックの上記物質情報を表示するステ
    ップと、 上記各物質種類にカラーを関連させるステップと、 上記トラックの一部を上記トラック内の物質種類を表す
    カラーで表示するステップと、 上記土砂移動機械の現在のバケット積込み物質種類を求
    めるステップと、 上記土砂移動機械の一部を上記バケット内の物質種類を
    表すカラーで表示するステップと、を更に含んでいる請
    求項９に記載の方法。
11. 【請求項１１】 上記積載イベント信号は、上記トラッ
    ク発進信号に等しく、 トラック物質情報を識別するステップと、 上記トラック物質情報を中央制御施設へ送給するステッ
    プと、を更に含んでいる請求項６に記載の方法。
12. 【請求項１２】 上記表示は、上記土砂移動機械及び中
    央制御施設の一方において発生する請求項１に記載の方
    法。
13. 【請求項１３】 上記バケットのバケット積込み物質種
    類を決定するステップと、 上記バケット積込み物質種類を遠隔施設へ送給するステ
    ップと、を更に含んでいる請求項３に記載の方法。
14. 【請求項１４】 上記トラックのトラック積載物質種類
    を決定するステップと、 上記トラック積載物質種類を遠隔ビークルへ送給するス
    テップと、を更に含んでいる請求項３に記載の方法。
15. 【請求項１５】 上記バケットに積込んだことを判断す
    るステップと、 上記バケットが空である時には上記土砂移動機械の一部
    を第１のカラーで表示し、上記バケットに積込まれた時
    には第２のカラーで表示するステップと、 上記トラックが空である時には上記トラックの一部を第
    ３のカラーで表示し、上記トラックが少なくとも１つの
    バケット分の積載量を含んでいる時には第４のカラーで
    表示するステップと、 上記第４のカラーのカラーに応答して上記積載されたト
    ラックを発進させる位置を判断するステップと、を更に
    含んでいる請求項９に記載の方法。
16. 【請求項１６】 少なくとも１つの種類の物質を有する
    現場上に位置しておりバケットを有する土砂移動機械に
    よって掘削された物質に関する生産性情報を求め、表示
    する方法において、 上記バケット内への物質の積込みを含む積込み動作のイ
    ベントを判断するステップと、 上記バケット内へ積込まれた物質のバケット積込み物質
    種類を求めるステップと、 上記バケット積込み物質種類に応答して遠隔位置におい
    て生産性情報を表示するステップと、を含んでいること
    を特徴とする方法。
17. 【請求項１７】 少なくとも１つの上記バケット積込み
    物質種類に応答してトラックの一部を表示するステップ
    と、 上記バケットが積込まれたことを判断するステップと、 上記バケットが空である時には上記土砂移動機械の一部
    を第１のカラーで表示し、上記バケットに積込まれてい
    る時には第２のカラーで表示するステップと、 上記トラックが空である時には上記トラックの一部を第
    ３のカラーで表示し、上記トラックが少なくとも１つの
    バケット分の積載量を含んでいる時には第４のカラーで
    表示するステップと、 上記バケットのバケット積込み物質種類を求めるステッ
    プと、 上記バケット積込み物質種類を遠隔施設へ送給するステ
    ップと、 上記トラックのトラック積載物質種類を求めるステップ
    と、 上記トラック積載物質型を遠隔ビークルへ送給するステ
    ップと、を更に含んでいる請求項１６に記載の方法。