JP2012193030A - Raw material yard management system, raw material yard management method and computer program - Google Patents

Raw material yard management system, raw material yard management method and computer program Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To accurately manage the shape of a heap of a raw material in a raw material yard in comparison with a conventional way.SOLUTION: Stereo cameras 201a, 201b, and 201c for measuring information which specifies the position of a surface of a heap 102 of the raw material are fitted to a boom 114 of a stacker 104. A GPS antenna 203 for measuring information which specifies the position of the stereo cameras 201a, 201b and 201c is fitted to the boom 114 of the stacker 104. An inclination meter 202 for measuring information which specifies the measuring direction of the stereo cameras 201a, 201b, and 201c is fitted to the boom 114 of the stacker 104. In a state of directing the boom 114 of the stacker 104 in a plane direction of a y-z plane, these measurement are performed, and based on results of these measurements, the shape of the surface of the heap 102 of the raw material is obtained.

Description

本発明は、原料ヤード管理システム、原料ヤード管理方法、及びコンピュータプログラムに関し、特に、原料ヤードにおける原料山を管理するために用いて好適なものである。   The present invention relates to a raw material yard management system, a raw material yard management method, and a computer program, and is particularly suitable for use in managing a raw material pile in a raw material yard.

例えば製鉄所では、大型船で運ばれてきた複数の種類及び銘柄の鉄鉱石や石炭等の原料を原料岸壁で荷揚げし、荷揚げした原料を、スタッカー(積付機)により、種類及び銘柄が混ざらないように別々の原料山として原料ヤードに積み付けるようにしている。原料ヤードに積み付けられた原料は、操業スケジュールに応じて、リクレーマ(払出機)により、原料山から払い出され、焼結工場、高炉工場等の後工程に渡される。このように原料ヤードでは、操業スケジュールに応じて原料の積み付けと払い出しが行われ、原料山の形状が時々刻々と変わるので、原料山の形状をリアルタイムで監視できるようにすることは、在庫量の管理及び原料ヤードを効率よく運用するために重要である。   For example, at a steelworks, raw materials such as iron ore and coal of various types and brands that have been transported by large ships are unloaded at the raw material quay, and the unloaded materials are mixed by type and brand using a stacker. The raw material yard is loaded as a separate raw material pile. The raw material stacked in the raw material yard is discharged from the raw material pile by a reclaimer (dispensing machine) according to the operation schedule, and is passed to a subsequent process such as a sintering factory or a blast furnace factory. In this way, in the raw material yard, raw material is loaded and discharged according to the operation schedule, and the shape of the raw material mountain changes from moment to moment, so it is possible to monitor the shape of the raw material mountain in real time. It is important for the management of materials and the efficient operation of the raw material yard.

原料山の形状を管理する技術として特許文献1に記載の技術がある。特許文献1に記載の技術では、スタッカーの走行位置、スタッカーのブームの旋回位置、原料山の積み付け高さ、及び原料粒の安息角の情報を入力し、それらに基づいて、円錐状の領域として原料山の3次元形状を計算するようにしている。また、原料山からの原料の払い出しの際には、リクレーマの作動軌跡の情報を入力し、それに基づいて、原料山の3次元形状を修正するようにしている。
また、原料山の形状を管理する技術として特許文献2に記載の技術がある。特許文献2に記載の技術では、スタッカーで原料ヤードに積み付けた原料の位置(始点、終点)とリクレーマで払い出した原料の位置(始点、終点)とを作業単位毎に受信し、この受信した情報を基に原料山の形状及び在庫量を演算するようにしている。
As a technique for managing the shape of the raw material pile, there is a technique described in Patent Document 1. In the technique described in Patent Document 1, information on the stacker traveling position, the pivoting position of the stacker boom, the stacking height of the raw material pile, and the angle of repose of the raw material grains is input, and based on these, the conical region The three-dimensional shape of the raw material mountain is calculated as follows. Further, when the raw material is discharged from the raw material pile, information on the reclaimer operation locus is input, and based on the information, the three-dimensional shape of the raw material pile is corrected.
Moreover, there exists a technique of patent document 2 as a technique of managing the shape of a raw material pile. In the technique described in Patent Document 2, the position of the raw material (start point, end point) stacked in the raw material yard by the stacker and the position of the raw material dispensed by the reclaimer (start point, end point) are received for each work unit and received. Based on the information, the shape and stock quantity of the raw material pile are calculated.

特開平11−268834号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-268834 特開平4−251033号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-251033

ところで、リクレーマでは、原料山の原料の全量を払い出すことができなく、原料の一部が残存することがある。よって、残った原料をブルドーザ等で集めて小山を作って再積み付けを行う。このような場合、原料山の形状は積み付け時から変化する。また、雨や風等の自然現象によっても、原料山の形状は積み付け時から変化する。
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、原料山が理想的な円錐状であることを前提として原料山の形状を推測している。したがって、特許文献1に記載の技術では、原料山の形状が理想的な円錐状でないと(原料山の形状が積み付け時から変化すると)、原料山の形状を正確に管理することができない。また、特許文献2に記載の技術でも、スタッカーやリクレーマの作業位置から原料山の形状を演算しているため、積み付け後にリクレーマによる払い出し以外の要因で原料山の形状が変化すると、原料山の形状を正確に把握することができない。このように、原料山の形状を正確に把握することができないと、原料山の形状のみならず、例えば、原料山の形状から原料山の体積を算出して、原料ヤードにおける原料の在庫量も正確に把握して管理することが困難である。すなわち、原料ヤードにおける原料山の形状や在庫量等、原料山の原料を操業する上で管理する必要がある情報として正確な情報が得られなくなる。これにより、ヤード面積を有効に活用した原料の配置計画を行うことが困難になる。
By the way, in the reclaimer, the entire amount of the raw material of the raw material pile cannot be paid out, and a part of the raw material may remain. Therefore, the remaining raw materials are collected with a bulldozer, etc., and a small mountain is made and re-stacked. In such a case, the shape of the raw material pile changes from the time of stacking. In addition, the shape of the raw material pile changes from the time of loading due to natural phenomena such as rain and wind.
However, in the technique described in Patent Document 1, the shape of the raw material mountain is estimated on the assumption that the raw material mountain has an ideal conical shape. Therefore, in the technique described in Patent Document 1, the shape of the raw material pile cannot be accurately managed unless the shape of the raw material mountain is an ideal conical shape (if the shape of the raw material mountain changes from the time of stacking). In the technique described in Patent Document 2, since the shape of the raw material pile is calculated from the working position of the stacker and the reclaimer, if the shape of the raw material pile changes due to a factor other than the discharge by the reclaimer after loading, The shape cannot be grasped accurately. Thus, if the shape of the raw material pile cannot be accurately grasped, not only the shape of the raw material mountain but also the volume of the raw material mountain is calculated from the shape of the raw material mountain, for example, and the stock amount of the raw material in the raw material yard is also calculated. It is difficult to accurately grasp and manage. That is, accurate information cannot be obtained as information that needs to be managed in operating the raw material of the raw material mountain, such as the shape and stock quantity of the raw material mountain in the raw material yard. This makes it difficult to plan the placement of raw materials that effectively use the yard area.

本発明は、以上のような問題に鑑みてなされたものであり、原料ヤードにおける原料山の形状を従来よりも正確に把握することにより、原料ヤードの操業を正確に管理できるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and is capable of accurately managing the operation of the raw material yard by grasping the shape of the raw material mountain in the raw material yard more accurately than before. Objective.

本発明の原料ヤード管理システムは、原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機と、前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山の表面の位置を特定するための情報を測定する原料山測定装置と、前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報を測定する位置測定装置と、前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報を測定する方向測定装置と、前記原料山測定装置で測定された情報と、前記位置測定装置で測定された情報と、前記方向測定装置で測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記計測手段により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算手段を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマと、前記リクレーマにより払い出された原料を後工程に搬送する搬送装置と、を有し、前記原料山在庫量計算手段は、前記原料山体積計算手段により計算された原料山の体積に基づく在庫量から、前記搬送装置により搬送された量を減算して、当該原料山の在庫量を更新することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマと、前記リクレーマによって原料山からの原料の払い出しが行われると、当該原料山のうち、当該リクレーマの掘削部の存在していた範囲を計算する払出範囲計算手段と、前記計測手段により計測された原料山の形状から、前記払出範囲計算手段により計算された範囲を除くことによって、当該原料山の形状を修正する原料山形状修正手段と、を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記計測手段により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算手段を有し、前記原料山在庫量計算手段は、前記原料山形状修正手段により原料山の形状が修正されると、当該修正された原料山の形状に基づく体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記重機のブームの動作を制御する制御手段を有し、前記制御手段は、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置により測定が行われている間は、前記重機のブームの延設方向が、前記原料ヤードの長手方向及び高さ方向に垂直な方向と、前記原料ヤードの高さ方向とにより定まる平面の面方向を向くように、前記重機のブームの動作を制御することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記重機は、スタッカーであることを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記位置測定装置は、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報として、自身の位置を測定し、前記方向測定装置は、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報として、前記ブームの俯仰角を測定し、前記計測手段は、前記ブームの延設方向の長さを示す情報と、前記位置測定装置と前記原料山測定装置との位置関係を示す情報と、前記原料山測定装置の設置方向を示す情報と、を更に用いて、前記原料山の形状を計測することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が終了した後に測定を行う操業優先モードで動作することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理システムの他の態様例では、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が中断した後に測定を行う測定優先モードで動作することを特徴とする。
The raw material yard management system of the present invention is a heavy machine capable of positioning a boom above the raw material pile stacked in the raw material yard, and can be moved in the longitudinal direction of the raw material pile. A raw material pile measuring device that is attached to a predetermined position of the boom and measures information for specifying the position of the surface of the raw material pile, and a position of the raw material pile measuring device that is attached to the predetermined position of the boom. A position measuring device that measures information for specifying, a direction measuring device that is attached to a predetermined position of the boom, and that measures information for specifying the measuring direction of the raw material yard in the raw material pile measuring device; Using the information measured by the raw material mountain measuring device, the information measured by the position measuring device, and the information measured by the direction measuring device, the shape of the raw material mountain is measured. And having a that measuring means.
In another embodiment of the raw material yard management system according to the present invention, the raw material stock that calculates the stock amount of the raw material mountain by calculating the volume of the raw material mountain from the shape of the raw material mountain measured by the measuring means. It has quantity calculation means.
Further, in another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, the heavy machinery or a reclaimer as a heavy machinery different from the heavy machinery, and a conveying device that conveys the raw material discharged by the reclaimer to a subsequent process, The stock pile calculation means subtracts the amount transported by the transport device from the stock amount based on the stock pile volume calculated by the stock pile volume calculation means, The stock quantity is updated.
In another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, when the reclaimer as the heavy machine or a heavy machine different from the heavy machine and the discharge of the raw material from the raw material pile by the reclaimer are performed, Among these, the payout range calculation means for calculating the range where the excavation part of the reclaimer was present, and the range calculated by the payout range calculation means from the shape of the raw material pile measured by the measurement means And a raw material mountain shape correcting means for correcting the shape of the raw material mountain.
In another embodiment of the raw material yard management system according to the present invention, the raw material stock that calculates the stock amount of the raw material mountain by calculating the volume of the raw material mountain from the shape of the raw material mountain measured by the measuring means. A raw material pile inventory amount calculating means that calculates a volume based on the corrected raw material pile shape when the raw material pile shape correcting means corrects the raw material pile shape; It is characterized by calculating the stock quantity of the mountain.
In another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, the raw material yard management system includes a control unit that controls the operation of the boom of the heavy machinery, and the control unit includes the raw material mountain measuring device, the position measuring device, and the direction. While the measurement is being performed by the measuring device, the extending direction of the boom of the heavy machinery is a plane determined by the direction perpendicular to the longitudinal direction and the height direction of the raw material yard and the height direction of the raw material yard. The operation of the boom of the heavy machinery is controlled so as to face the surface direction.
In another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, the heavy machinery is a stacker.
In another example of the raw material yard management system of the present invention, the position measuring device measures its own position as information for specifying the position of the raw material mountain measuring device, and the direction measuring device is In the raw material pile measuring device, as information for specifying the measurement direction of the raw material yard, the elevation angle of the boom is measured, and the measurement means includes information indicating the length of the extending direction of the boom, and The shape of the raw material mountain is measured by further using information indicating a positional relationship between the position measuring device and the raw material mountain measuring device and information indicating an installation direction of the raw material mountain measuring device.
In another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, the raw material hill measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device perform measurement after the operation of the heavy machinery operating in the raw material yard is completed. It operates in the operation priority mode.
In another embodiment of the raw material yard management system of the present invention, the raw material hill measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device perform measurement after the operation of the heavy machinery operating in the raw material yard is interrupted. It operates in the measurement priority mode.

本発明の原料ヤード管理方法は、原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機を用いて、原料ヤードにある原料山を管理する原料ヤード管理方法であって、前記ブームの所定の位置に取り付けられた原料山測定装置により、前記原料山の表面の位置を特定するための情報を測定する原料山測定工程と、前記ブームの所定の位置に取り付けられた位置測定装置により、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報を測定する位置測定工程と、前記ブームの所定の位置に取り付けられた方向測定装置により、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報を測定する方向測定工程と、前記原料山測定工程で測定された情報と、前記位置測定工程で測定された情報と、前記方向測定工程で測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記計測工程により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算工程を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記原料山在庫量計算工程は、前記原料山体積計算手段により計算された原料山の体積に基づく在庫量から、前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマにより払い出された原料を後工程に搬送する搬送装置により搬送された量を減算して、当該原料山の在庫量を更新することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマによって原料山からの原料の払い出しが行われると、当該原料山のうち、当該リクレーマの掘削部の存在していた範囲を計算する払出範囲計算工程と、前記計測工程により計測された原料山の形状から、前記払出範囲計算工程により計算された範囲を除くことによって、当該原料山の形状を修正する原料山形状修正工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記計測工程により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算工程を有し、前記原料山在庫量計算工程は、前記原料山形状修正工程により原料山の形状が修正されると、当該修正された原料山の形状に基づく体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記重機のブームの動作を制御する制御工程を有し、前記制御工程は、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置により測定が行われている間は、前記重機のブームの延設方向が、前記原料ヤードの長手方向及び高さ方向に垂直な方向と、前記原料ヤードの高さ方向とにより定まる平面の面方向を向くように、前記重機のブームの動作を制御することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記重機は、スタッカーであることを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記位置測定工程は、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報として、前記位置測定装置の位置を測定し、前記方向測定工程は、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報として、前記ブームの俯仰角を測定し、前記計測工程は、前記ブームの延設方向の長さを示す情報と、前記位置測定装置と前記原料山測定装置との位置関係を示す情報と、前記原料山測定装置の設置方向を示す情報と、を更に用いて、前記原料山の形状を計測することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記原料山測定工程、前記位置測定工程、及び前記方向測定工程は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が終了した後に測定を行う操業優先モードで動作することを特徴とする。
また、本発明の原料ヤード管理方法の他の態様例では、前記原料山測定工程、前記位置測定工程、及び前記方向測定工程は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が中断した後に測定を行う測定優先モードで動作することを特徴とする。
The raw material yard management method of the present invention is a heavy machine capable of positioning a boom above a raw material pile stacked in the raw material yard, and uses a heavy machine capable of moving in the longitudinal direction of the raw material pile. A raw material yard management method for managing a raw material hill in a raw material yard, wherein information for specifying the position of the surface of the raw material hill is measured by a raw material hill measuring device attached to a predetermined position of the boom. A raw material pile measuring step, a position measuring step of measuring information for specifying the position of the raw material pile measuring device by a position measuring device attached to a predetermined position of the boom, and a predetermined position of the boom A direction measuring step for measuring information for specifying a measuring direction of the raw material yard in the raw material mountain measuring device by the attached direction measuring device, and the raw material mountain measuring step Using the measured information, the information measured in the position measuring step, and the information measured in the direction measuring step, and measuring the shape of the raw material pile, To do.
Further, in another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material stock that calculates the stock amount of the raw material mountain by calculating the volume of the raw material mountain from the shape of the raw material mountain measured by the measuring step It has the quantity calculation process, It is characterized by the above-mentioned.
Further, in another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material pile inventory amount calculating step includes, based on the inventory amount based on the raw material pile volume calculated by the raw material pile volume calculating means, the heavy machinery, or the The stock quantity of the raw material pile is updated by subtracting the amount transported by the transport device for transporting the raw material paid out by a reclaimer as a heavy machine different from the heavy machine to a subsequent process.
Further, in another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, when the raw material is discharged from the raw material pile by the reclaimer as the heavy equipment or the heavy equipment different from the heavy equipment, By removing the range calculated by the payout range calculation step from the shape of the raw material pile measured by the measurement step and the payout range calculation step for calculating the range where the excavation part of the reclaimer existed, And a raw material mountain shape correcting step for correcting the shape of the material.
Further, in another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material stock that calculates the stock amount of the raw material mountain by calculating the volume of the raw material mountain from the shape of the raw material mountain measured by the measuring step A raw material pile inventory amount calculating step, when the raw material pile shape correction step corrects the raw material pile shape, the raw material pile inventory amount calculating step calculates a volume based on the corrected raw material pile shape and calculates the raw material It is characterized by calculating the stock quantity of the mountain.
In another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material yard management method includes a control step of controlling the operation of the boom of the heavy machinery, and the control step includes the raw material pile measuring device, the position measuring device, and the direction. While the measurement is being performed by the measuring device, the extending direction of the boom of the heavy machinery is a plane determined by the direction perpendicular to the longitudinal direction and the height direction of the raw material yard and the height direction of the raw material yard. The operation of the boom of the heavy machinery is controlled so as to face the surface direction.
In another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the heavy machinery is a stacker.
In another aspect of the raw material yard management method of the present invention, the position measuring step measures the position of the position measuring device as information for specifying the position of the raw material mountain measuring device, and measures the direction. The step measures the elevation angle of the boom as information for specifying the measurement direction of the raw material yard in the raw material hill measuring device, and the measurement step indicates information indicating the length in the extending direction of the boom. And the information indicating the positional relationship between the position measuring device and the raw material mountain measuring device, and the information indicating the installation direction of the raw material mountain measuring device, further measuring the shape of the raw material mountain And
In another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material hill measuring step, the position measuring step, and the direction measuring step are measured after the operation of the heavy machinery operated in the raw material yard is completed. It operates in the operation priority mode.
In another embodiment of the raw material yard management method of the present invention, the raw material hill measuring step, the position measuring step, and the direction measuring step are measured after the operation of the heavy machinery operating in the raw material yard is interrupted. It operates in the measurement priority mode.

本発明のコンピュータプログラムは、原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機を用いて、原料ヤードにある原料山を管理することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、前記ブームの所定の位置に取り付けられた原料山測定装置に対して、前記原料山の表面の位置を特定するための情報の測定を指示する原料山測定工程と、前記ブームの所定の位置に取り付けられた位置測定装置に対して、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報の測定を指示する位置測定工程と、前記ブームの所定の位置に取り付けられた方向測定装置に対して、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報の測定を指示する方向測定工程と、前記原料山測定工程による指示に基づいて測定された情報と、前記位置測定工程による指示に基づいて測定された情報と、前記方向測定工程による指示に基づいて測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測工程と、コンピュータに実行させることを特徴とする。   The computer program of the present invention is a heavy machine capable of positioning the boom above the raw material pile stacked in the raw material yard, and using a heavy machine capable of moving in the longitudinal direction of the raw material pile, A computer program for causing a computer to manage a raw material pile in a raw material yard, and specifying a position of a surface of the raw material mountain with respect to a raw material pile measuring device attached to a predetermined position of the boom Instructing measurement of information for specifying the position of the raw material mountain measuring device to the raw material mountain measuring step for instructing measurement of information for performing and a position measuring device attached to a predetermined position of the boom With respect to the position measuring step and the direction measuring device attached at a predetermined position of the boom, the measuring direction of the raw material yard in the raw material mountain measuring device is Direction measuring step for instructing measurement of information for setting, information measured based on an instruction by the raw material peak measuring step, information measured based on an instruction by the position measuring step, and the direction measuring step And a measurement step of measuring the shape of the raw material pile using the information measured based on the instruction by, and a computer.

本発明によれば、測定の結果を基にして原料山の形状を計測するようにしたので、一定の仮定の下で原料山の形状を求める従来の技術よりも、原料ヤードにおける原料山の形状を従来よりも正確に把握することができ、原料ヤードの操業を正確に管理することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、従来よりも正確な原料山の形状から原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算するので、原料ヤードにおける原料山の在庫量も従来よりも正確に把握することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、従来よりも正確な原料山の形状から求められる原料山の体積に基づく在庫量から、搬送装置により搬送された量を減算して、当該原料山の在庫量を更新するので、原料ヤードにおける原料山の在庫量も従来よりも正確に把握することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、従来よりも正確な原料山の形状から、原料山のうちリクレーマの掘削部の存在していた範囲(払い出し範囲)を除くことによって、原料山の形状を修正するので、払い出しがあった場合でも原料山の形状を従来よりも正確に把握することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、修正後の原料山の形状に基づく体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算するようにしたので、払い出しがあった場合でも原料山の在庫量を従来よりも正確に把握することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、原料山測定装置、位置測定装置、及び方向測定装置により測定が行われている間は、重機のブームの延設方向が、原料ヤードの長手方向及び高さ方向に垂直な方向と、原料ヤードの高さ方向とにより定まる平面の面方向を向くように、重機のブームの動作を制御するようにしたので、重機のブームの旋回角度を考慮せずに原料山の形状を計測することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、重機をスタッカーとしたので、リクレーマに比べて操業に余裕のある重機を使って原料山の形状の計測を行うことができる。よって、操業と原料山の形状の計測とが競合することを減らすことができる。
また、本発明の他の特徴によれば、操業優先モードで動作するので、原料山の形状の計測によって操業が中断されることを確実に防止することができる。
また、本発明の他の特徴によれば、測定優先モードで動作するので、原料山の形状の計測を確実に行うことができ、測定漏れを防止することができる。
According to the present invention, since the shape of the raw material mountain is measured based on the measurement result, the shape of the raw material mountain in the raw material yard is more than the conventional technique for obtaining the raw material mountain shape under a certain assumption. Can be grasped more accurately than before, and the operation of the raw material yard can be managed accurately.
Further, according to another feature of the present invention, since the volume of the raw material pile is calculated from the raw material pile shape more accurate than before and the stock amount of the raw material pile is calculated, the stock amount of the raw material pile in the raw material yard is also calculated. It can be grasped more accurately than before.
Further, according to another feature of the present invention, the amount transported by the transporting device is subtracted from the stock amount based on the volume of the raw material peak obtained from the shape of the raw material peak more accurate than before, Since the stock quantity is updated, the stock quantity of the raw material pile in the raw material yard can be grasped more accurately than before.
Further, according to another feature of the present invention, the shape of the raw material mountain is obtained by removing the range (dispensing range) where the excavation part of the reclaimer was present from the raw material mountain from the shape of the raw material mountain that is more accurate than before. Therefore, even if there is a payout, the shape of the raw material pile can be grasped more accurately than before.
Further, according to another feature of the present invention, the volume based on the shape of the raw material pile after correction is calculated to calculate the stock amount of the raw material mountain. The amount can be grasped more accurately than before.
According to another feature of the present invention, while the raw material pile measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device are measuring, the extending direction of the boom of the heavy machinery is the longitudinal direction of the raw material yard and The heavy machinery boom operation is controlled so that it faces the plane direction determined by the direction perpendicular to the height direction and the height direction of the raw material yard, so the turning angle of the heavy machinery boom is not considered. The shape of the raw material pile can be measured.
Further, according to another feature of the present invention, since the heavy machinery is a stacker, the shape of the raw material pile can be measured using a heavy machinery that has a surplus operation compared to the reclaimer. Therefore, it is possible to reduce the competition between the operation and the measurement of the shape of the raw material pile.
Further, according to another feature of the present invention, since the operation is performed in the operation priority mode, it is possible to reliably prevent the operation from being interrupted due to the measurement of the shape of the raw material pile.
Further, according to another feature of the present invention, since the operation is performed in the measurement priority mode, it is possible to reliably measure the shape of the raw material pile and prevent measurement omission.

本発明の実施形態を示し、原料ヤードをその上方から見た様子の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a mode that the raw material yard was seen from the upper direction. 本発明の実施形態を示し、スタッカーと、スタッカーに取り付けられている計測装置のモデルの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the model of the stacker and the measuring apparatus attached to the stacker. 本発明の実施形態を示し、払い出し軌跡を計算するためのリクレーマのモデルの一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of the model of the reclaimer for calculating payout locus | trajectory. 本発明の実施形態を示し、掘削部の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a structure of an excavation part. 本発明の実施形態を示し、掘削部の任意の位置Cを示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows the arbitrary positions C of an excavation part. 本発明の実施形態を示し、原料ヤード管理装置の機能的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and shows an example of a functional structure of the raw material yard management apparatus. 本発明の実施形態を示し、原料山の形状を切り出す方法の一例を説明する図である。It is a figure which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of the method of cutting out the shape of a raw material peak. 本発明の実施形態を示し、操業優先モードにおける測定指示部の処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of a process of the measurement instruction | indication part in operation priority mode. 本発明の実施形態を示し、測定優先モードにおける測定指示部の処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of a process of the measurement instruction | indication part in a measurement priority mode. 本発明の実施形態を示し、原料山の形状を測定する際の原料ヤード管理装置の処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention and demonstrates an example of the process of the raw material yard management apparatus at the time of measuring the shape of a raw material peak. 本発明の実施形態を示し、原料山の在庫量を求めて、原料ヤードの様子を表示する際の原料ヤード管理装置の処理の一例を説明するフローチャートである。It is a flowchart which shows embodiment of this invention, calculates | requires the stock amount of a raw material pile, and demonstrates an example of the process of the raw material yard management apparatus at the time of displaying the state of a raw material yard.

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
[原料ヤードの構成]
図1は、製鉄所の原料ヤードをその上方から見た様子の一例を示す図である。尚、各図では、本実施形態の説明に必要な構成のみを簡略化して示している。
図1において、複数の原料ヤード101a、101bが、その幅方向(y方向)に間隔を有して配置されている。複数の原料ヤード101a、101bには、その長手方向(x方向)に、それぞれ、複数の原料山102a〜102d、102e〜102hが間隔を有して配置されている。ここで、配置を分かりやすく説明するために、x軸とy軸により原料ヤード内での水平座標面が形成され、鉛直方向をz方向とする。
尚、原料ヤード101及び原料山102の数は、図1に示すものに限定されない。また、以下の説明では、図1に示すx、y、z座標系を現場座標系と称する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Composition of raw material yard]
Drawing 1 is a figure showing an example of a mode that a raw material yard of a steelworks was seen from the upper part. In each drawing, only the configuration necessary for the description of the present embodiment is shown in a simplified manner.
In FIG. 1, a plurality of raw material yards 101a and 101b are arranged at intervals in the width direction (y direction). In the plurality of raw material yards 101a and 101b, a plurality of raw material peaks 102a to 102d and 102e to 102h are arranged at intervals in the longitudinal direction (x direction), respectively. Here, in order to explain the arrangement in an easy-to-understand manner, a horizontal coordinate plane in the raw material yard is formed by the x axis and the y axis, and the vertical direction is defined as the z direction.
In addition, the number of the raw material yards 101 and the raw material mountains 102 is not limited to what is shown in FIG. In the following description, the x, y, z coordinate system shown in FIG. 1 is referred to as an on-site coordinate system.

原料ヤード101a、101bの脇には、その長手方向(x方向)と平行に走行レール103a〜103cが敷設されている。走行レール103a、103c上には、スタッカー104a、104bが配置される。スタッカー104a、104bは、走行レール103a、103c上を走行してx方向に移動可能である。また、走行レール103b上には、リクレーマ105が配置される。リクレーマ105は、走行レール103b上を走行してx方向に移動可能である。原料山は通常x方向に長い形状となっていることが多い。   Next to the raw material yards 101a and 101b, traveling rails 103a to 103c are laid in parallel to the longitudinal direction (x direction). Stackers 104a and 104b are disposed on the traveling rails 103a and 103c. The stackers 104a and 104b travel on the traveling rails 103a and 103c and can move in the x direction. A reclaimer 105 is disposed on the traveling rail 103b. The reclaimer 105 travels on the travel rail 103b and can move in the x direction. The raw material stack is usually long in the x direction.

スタッカー104は、例えば船で搬送されてきて、図示しないベルトコンベアで運ばれた原料を原料ヤード101上に落下させて積み付けて、原料山102を形成するためのものである。リクレーマ105は、原料山102から原料を掻き取って原料の払い出しを行い、図示しないベルトコンベアにより後工程へ運ぶものである。このベルトコンベアにより運ばれる原料の量は、コンベアスケールによって測定される。
スタッカー104・リクレーマ105は、それぞれの本体に接続され、何れも原料の積み付け・掻き取り時に原料山102の上方に位置するブーム(腕)を有する。スタッカー104は、ブームの先端から原料を原料ヤード101上に落下させる。リクレーマ105は、ブームの先端部に設けられた掘削部で原料を掻き取る。
The stacker 104 is, for example, for forming a material pile 102 by dropping and stacking materials carried on a ship and conveyed by a belt conveyor (not shown) onto the material yard 101. The reclaimer 105 scrapes the raw material from the raw material pile 102 to discharge the raw material, and carries it to a subsequent process by a belt conveyor (not shown). The amount of raw material carried by the belt conveyor is measured by a conveyor scale.
The stacker 104 and the reclaimer 105 are connected to the respective main bodies, and each has a boom (arm) positioned above the raw material stack 102 when the raw material is stacked and scraped. The stacker 104 drops the raw material onto the raw material yard 101 from the tip of the boom. The reclaimer 105 scrapes off the raw material at an excavation section provided at the tip of the boom.

尚、スタッカー104とリクレーマ105は、通常それぞれ図1に示す両矢印の方向に旋回可能になっている。したがって、例えば、リクレーマ105は、原料ヤード101aにある原料山102a〜102dだけでなく、原料ヤード101aの隣の原料ヤード101bにある原料山102e〜102hの原料も掻き取ることができる。このことは、スタッカー104についても同じである。また、スタッカー104とリクレーマ105、スタッカー104同士、及びリクレーマ105同士は、相互に衝突など干渉しないように操業される。   Note that the stacker 104 and the reclaimer 105 are normally capable of turning in the directions of the double arrows shown in FIG. Therefore, for example, the reclaimer 105 can scrape not only the raw material hills 102a to 102d in the raw material yard 101a but also the raw materials in the raw material hills 102e to 102h in the raw material yard 101b adjacent to the raw material yard 101a. The same applies to the stacker 104. The stacker 104 and the reclaimer 105, the stackers 104, and the reclaimers 105 are operated so as not to interfere with each other.

[スタッカー及び計測装置の構成]
図2は、スタッカー104と、スタッカー104に取り付けられている計測装置のモデルの一例を示す図である。具体的に、図2(a)は、スタッカー104を、現場座標系におけるx方向(原料ヤード101の長手方向に沿う方向)から見た様子を示す図である。また、図2(b)は、スタッカー104を、現場座標系におけるz方向(上)から見た様子を示す図である。
本実施形態の計測装置は、スタッカー104に取り付けられており、ステレオカメラ201a〜201cと、傾斜計202と、GPS(Global Positioning System)アンテナ203とを有する。詳細は後述するが、本実施形態の計測装置は、計測装置(ステレオカメラ201a〜201c)から原料山102までの距離を計測すると共に、そのときのスタッカー104の位置と向きを計測するものである。
ここで、本実施形態では、以下に示す計測装置での計測が行われている最中は、スタッカー104のブーム114は、俯仰する(y−z平面内で回転する)ことはできるが、旋回する(x−y平面内で回転する)ことができないようにする。図2に示すα[°]は、このようにスタッカー104のブーム114が俯仰することによって、スタッカー104のブーム114が地面に対してなす角度である。尚、ここでは、図2(a)に示す水平方向の破線を基準として図2(a)に向かって反時計回りの方向を正の方向とする。また、以下の説明では、「スタッカー104のブーム114が地面に対してなす角度α」を必要に応じて「スタッカー104のブーム114の俯仰角α」又は「俯仰角α」と称する。
本実施形態では、後述するように、スタッカー104のブーム114の俯仰角αを傾斜計202で測定するようにしている。また、スタッカー104のブーム114の旋回角(x−y平面内での回転角)は、スタッカー104に備わっているエンコーダ及びパルスカウンタの計測値を用いることにより得るようにしている。ただし、スタッカー104のブーム114の旋回角を得る方法は、このような方法に限定されず、例えば、アブソコーダ又は2台のGPSを用いることによっても得ることができる。本実施形態では、スタッカー104のブーム114の旋回角の情報が、重機信号として、スタッカー104から出力されるものとする。
[Configuration of stacker and measuring device]
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a stacker 104 and a model of a measuring device attached to the stacker 104. Specifically, FIG. 2A is a diagram illustrating a state in which the stacker 104 is viewed from the x direction (the direction along the longitudinal direction of the raw material yard 101) in the on-site coordinate system. FIG. 2B is a diagram illustrating a state in which the stacker 104 is viewed from the z direction (top) in the on-site coordinate system.
The measurement apparatus of the present embodiment is attached to the stacker 104, and includes stereo cameras 201a to 201c, an inclinometer 202, and a GPS (Global Positioning System) antenna 203. Although details will be described later, the measuring device of the present embodiment measures the distance from the measuring device (stereo cameras 201a to 201c) to the raw material stack 102 and measures the position and orientation of the stacker 104 at that time. .
Here, in the present embodiment, the boom 114 of the stacker 104 can be lifted (rotated in the yz plane) while the measurement is performed by the measurement device described below, (Rotate in the xy plane). Α [°] shown in FIG. 2 is an angle formed by the boom 114 of the stacker 104 with respect to the ground when the boom 114 of the stacker 104 is lifted and lowered. In this case, the counterclockwise direction toward FIG. 2A is defined as a positive direction with reference to the horizontal broken line shown in FIG. In the following description, “the angle α formed by the boom 114 of the stacker 104 with respect to the ground” is referred to as “the elevation angle α of the boom 114 of the stacker 104” or “the elevation angle α” as necessary.
In the present embodiment, as will be described later, the elevation angle α of the boom 114 of the stacker 104 is measured by the inclinometer 202. Further, the turning angle (rotation angle in the xy plane) of the boom 114 of the stacker 104 is obtained by using the measured values of the encoder and pulse counter provided in the stacker 104. However, the method of obtaining the turning angle of the boom 114 of the stacker 104 is not limited to such a method, and can be obtained by using, for example, an absolute coder or two GPSs. In the present embodiment, information on the turning angle of the boom 114 of the stacker 104 is output from the stacker 104 as a heavy equipment signal.

また、図2に示すように、本実施形態では、3つのステレオカメラ201a〜201cが、スタッカー104のブーム114の軸方向(延設方向)に間隔を空けて取り付けられている。図2(a)に示すx´1、y´1、z´1は、ステレオカメラ201aを基準とした場合(ステレオカメラ201aから見た場合)の座標系を示す。同様に、x´2、y´2、z´2は、ステレオカメラ201bを基準とした場合の座標系を示し、x´3、y´3、z´3は、ステレオカメラ201cを基準とした場合の座標系を示す。以下の説明では、この座標系をカメラ座標系と称する。 As shown in FIG. 2, in this embodiment, three stereo cameras 201 a to 201 c are attached with an interval in the axial direction (extending direction) of the boom 114 of the stacker 104. X'1 shown in FIG. 2 (a), y'1, z'1 shows a coordinate system in the case relative to the stereo camera 201a (when viewed from the stereo camera 201a). Similarly, x'2, y'2, z' 2 represents a coordinate system in the case where a stereo camera 201b as a reference, x'3, y'3, z' 3 has a stereo camera 201c as a reference The coordinate system is shown. In the following description, this coordinate system is referred to as a camera coordinate system.

ステレオカメラ201は、スタッカー104の高さ方向と、スタッカー104のブーム114の延設方向とにより定まる平面内(y−z平面内)で回転する。図2(a)に示すφ1、φ3[°]は、このようにステレオカメラ201a、201cが回転することによって、ステレオカメラ201a、201c(の撮像面)がブーム114(の延設方向)に対してなす角度である。尚、ここでは、図2(a)に示す水平方向の破線を基準として図2(a)に向かって反時計回りの方向を正の方向とする。また、以下の説明では、「ステレオカメラ201がブーム114に対してなす角度φ」を必要に応じて「ステレオカメラ201の回転角φ」と称する。
ここで、本実施形態では、ステレオカメラ201の回転角φは、予め決定されており、固定値であるとする。尚、また、図2に示す例では、ステレオカメラ201bがブーム114に対してなす角度φ2は、0[°]となっている。
The stereo camera 201 rotates in a plane (in the yz plane) determined by the height direction of the stacker 104 and the extending direction of the boom 114 of the stacker 104. The φ 1 and φ 3 [°] shown in FIG. 2 (a) indicate that the stereo cameras 201a and 201c (imaging surfaces) of the stereo cameras 201a and 201c are rotated in the boom 114 (in the extending direction). It is an angle made with respect to. In this case, the counterclockwise direction toward FIG. 2A is defined as a positive direction with reference to the horizontal broken line shown in FIG. In the following description, “the angle φ formed by the stereo camera 201 with respect to the boom 114” is referred to as “the rotation angle φ of the stereo camera 201” as necessary.
Here, in the present embodiment, the rotation angle φ of the stereo camera 201 is determined in advance and is a fixed value. In the example shown in FIG. 2, the angle φ 2 formed by the stereo camera 201b with respect to the boom 114 is 0 [°].

傾斜計202は、スタッカー104のブーム114に取り付けられており、スタッカー104のブーム114の俯仰角αを計測するためのものである。このように本実施形態では、傾斜計202の計測の結果から俯仰角αを得るようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はなく、例えば、スタッカー104のブーム114の俯仰角αについても旋回角と同様に、重機信号として得るようにしてもよい。
GPS(Global Positioning System)アンテナ203は、ステレオカメラ201の位置を求めるために、GPS座標(緯度,経度,高さ)で自身の位置を計測するためのものである。図2(a)に示すL1[m]は、GPSアンテナ203(の所定の位置)とステレオカメラ201a(の所定の位置)との、ブーム114の延設方向における距離を表す。同様に、L2、L3[m]は、GPSアンテナ203とステレオカメラ201b、201cとの、ブーム114の延設方向における距離を表す。尚、以下の説明では、「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との、ブーム114の延設方向における距離L」を必要に応じて「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との水平方向距離L」と称する。
ここで、本実施形態では、GPSアンテナ203とステレオカメラ201との水平方向距離Lは、予め決定されており、固定値であるとする。
The inclinometer 202 is attached to the boom 114 of the stacker 104 and measures the elevation angle α of the boom 114 of the stacker 104. Thus, in the present embodiment, the elevation angle α is obtained from the measurement result of the inclinometer 202. However, it is not always necessary to do this. For example, the elevation angle α of the boom 114 of the stacker 104 may be obtained as a heavy equipment signal in the same manner as the turning angle.
A GPS (Global Positioning System) antenna 203 is used to measure the position of the stereo camera 201 using GPS coordinates (latitude, longitude, height). L 1 [m] shown in FIG. 2A represents the distance between the GPS antenna 203 (predetermined position) and the stereo camera 201a (predetermined position) in the extending direction of the boom 114. Similarly, L 2 and L 3 [m] represent distances in the extending direction of the boom 114 between the GPS antenna 203 and the stereo cameras 201b and 201c. In the following description, “the distance L between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201 in the extending direction of the boom 114” is referred to as “the horizontal distance L between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201” as necessary. .
Here, in the present embodiment, the horizontal distance L between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201 is determined in advance and is a fixed value.

また、図2(a)に示すH[m]は、GPSアンテナ203(の所定の位置)とステレオカメラ201a〜201c(の所定の位置)との、ブーム114の延設方向及び原料ヤード101の長手方向(スタッカー104の走行方向)に垂直な方向における距離を表す。尚、以下の説明では、「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との、ブーム114の延設方向及び原料ヤード101の長手方向に垂直な方向における距離H」を必要に応じて「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との高さ方向距離H」と称する。
ここで、本実施形態では、GPSアンテナ203とステレオカメラ201との高さ方向距離Hは、予め決定されており、固定値であるとする。
Further, H [m] shown in FIG. 2A is the extension direction of the boom 114 and the material yard 101 between the GPS antenna 203 (predetermined position) and the stereo cameras 201a to 201c (predetermined positions). This represents a distance in a direction perpendicular to the longitudinal direction (traveling direction of the stacker 104). In the following description, “the distance H between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201 in a direction perpendicular to the extending direction of the boom 114 and the longitudinal direction of the material yard 101” is set as necessary. This is referred to as a height direction distance H from the camera 201.
Here, in the present embodiment, the height direction distance H between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201 is determined in advance and is a fixed value.

[リクレーマの構成]
図3は、払い出し軌跡を計算するためのリクレーマ105のモデルの一例を示す図である。具体的に、図3(a)は、リクレーマ105を、現場座標系におけるx方向(原料ヤード101の長手方向に沿う方向)から見た様子を示す図である。また、図3(b)は、リクレーマ105を、現場座標系におけるz方向(上)から見た様子を示す図である。
図3に示すように、リクレーマ105は、ブーム115と、ブーム115の先端に取り付けられている掘削部125と、を有している。リクレーマ105のブーム115は、原料の払い出しの際に、俯仰する(y−z平面内で回転する)ことと、旋回する(x−y平面内で回転する)こととの双方の動作を行うことができる。
[Configuration of reclaimer]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a model of the reclaimer 105 for calculating the payout trajectory. Specifically, FIG. 3A is a diagram illustrating a state in which the reclaimer 105 is viewed from the x direction (the direction along the longitudinal direction of the raw material yard 101) in the field coordinate system. FIG. 3B is a diagram showing a state in which the reclaimer 105 is viewed from the z direction (upper) in the field coordinate system.
As shown in FIG. 3, the reclaimer 105 has a boom 115 and an excavation part 125 attached to the tip of the boom 115. The boom 115 of the reclaimer 105 performs both operations of raising and lowering (rotating in the yz plane) and turning (rotating in the xy plane) when the raw material is dispensed. Can do.

図3(a)に示すαR[°]は、このようにリクレーマ105のブーム115が俯仰することによって、リクレーマ105のブーム115が地面に対してなす角度である。尚、ここでは、図3(a)に示す水平方向の破線を基準として図3(a)に向かって反時計回りの方向を正の方向とする。また、以下の説明では、「リクレーマ105のブーム115が地面に対してなす角度αR」を必要に応じて「リクレーマ105のブーム115の俯仰角αR」又は「俯仰角αR」と称する。
また、図3(a)に示すL[m]は、リクレーマ105のブーム115の軸方向(延設方向)の長さである。尚、以下の説明では、「リクレーマ105のブーム115の軸方向の長さL」を必要に応じて「リクレーマ105のブーム115の長さL」と称する。
Α R [°] shown in FIG. 3A is an angle formed by the boom 115 of the reclaimer 105 with respect to the ground when the boom 115 of the reclaimer 105 is lifted and lowered. Here, the counterclockwise direction toward FIG. 3A is defined as the positive direction with reference to the horizontal broken line shown in FIG. In the following description, it referred to as necessary "boom 115 of reclaimer 105 angle alpha R which makes with the ground,""angle of elevation alpha R boom 115 of reclaimer 105" or "angle of elevation alpha R".
Further, L [m] shown in FIG. 3A is the length of the boom 115 of the reclaimer 105 in the axial direction (extension direction). In the following description, “the length L of the boom 115 of the reclaimer 105 in the axial direction” is referred to as “the length L of the boom 115 of the reclaimer 105” as necessary.

また、図3(b)に示すβR[°]は、リクレーマ105のブーム115の旋回角である。ここでは、リクレーマ105のブーム115が、原料ヤード101の長手方向(リクレーマ105の走行方向(x方向))に対して垂直な方向を向いているときの角度を0[°]とし、且つ、図3(b)に向かって反時計回りの方向を正の方向とする。また、以下の説明では、「リクレーマ105のブーム115の旋回角βR」を必要に応じて「旋回角βR」と称する。
また、図3(b)に示すW[m]は、掘削部125の幅(厚み)である。
また、図3に示す点Aは、リクレーマ105のブーム115の俯仰と旋回の中心となる点である。
Further, β R [°] shown in FIG. 3B is a turning angle of the boom 115 of the reclaimer 105. Here, the angle when the boom 115 of the reclaimer 105 is oriented in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the raw material yard 101 (traveling direction (x direction) of the reclaimer 105) is 0 [°], and FIG. A counterclockwise direction toward 3 (b) is a positive direction. In the following description, if necessary, "turning angle of the boom 115 of reclaimer 105 beta R" is referred to as "turning angle beta R".
Further, W [m] shown in FIG. 3B is the width (thickness) of the excavation part 125.
Further, a point A shown in FIG.

ここで、俯仰角αR及び旋回角βRは、例えば、リクレーマ105に備わっているエンコーダ及びパルスカウンタの計測値を用いることにより得ることができる。ただし、俯仰角αR及び旋回角βRを得る方法は、このような方法に限定されず、例えば、アブソコーダ又は2台のGPSを用いることによっても得ることができる。本実施形態では、俯仰角αR及び旋回角βRの情報が、重機信号として、リクレーマ105から出力されるものとする。
また、本実施形態では、リクレーマ105のブーム115の長さLと、掘削部125の幅Wは、予め決定されており、固定値であるとする。
また、点Aの現場座標系における座標(xR,yR,zR)は、例えば、リクレーマ105に備わっているエンコーダ及びパルスカウンタの計測値と、リクレーマ105の設計図面とを用いることにより得ることができ、この点Aの座標の情報も重機信号に含まれる。すなわち、座標xRについては、エンコーダ及びパルスカウンタの計測値を用いることにより得られ、座標yR、zRについては、リクレーマ105の設計図面を用いることにより得られる。ただし、点Aの座標を得る方法は、このような方法に限定されず、例えば、GPSを用いることによっても得ることができる。
Here, the elevation angle α R and the turning angle β R can be obtained, for example, by using measured values of an encoder and a pulse counter provided in the reclaimer 105. However, the method of obtaining the elevation angle α R and the turning angle β R is not limited to such a method, and can be obtained by using, for example, an absolute coder or two GPS units. In the present embodiment, information on the elevation angle α R and the turning angle β R is output from the reclaimer 105 as a heavy equipment signal.
In the present embodiment, the length L of the boom 115 of the reclaimer 105 and the width W of the excavation part 125 are determined in advance and are fixed values.
Further, the coordinates (x R , y R , z R ) of the point A in the field coordinate system are obtained by using, for example, the measured values of the encoder and pulse counter provided in the reclaimer 105 and the design drawing of the reclaimer 105. The information on the coordinates of the point A is also included in the heavy equipment signal. That is, the coordinate x R is obtained by using the measured values of the encoder and the pulse counter, and the coordinates y R and z R are obtained by using the design drawing of the reclaimer 105. However, the method of obtaining the coordinates of the point A is not limited to such a method, and can be obtained by using, for example, GPS.

図4は、掘削部125の構成の一例を示す図である。
図4に示すように、掘削部125は、バケットホイール401と、バケット402a〜402hと、を有する。本実施形態では、リクレーマ105の払い出し軌跡を計算するに際して、掘削部125を円柱形状として取り扱う。具体的に、掘削部125を、バケットホイール401の回転中心の点Bから、バケット402a〜402hの先端部までの最短距離を半径とする円(図4の破線を参照)を上面及び下面とし、バケットホイール401及びパケット402a〜402hの幅方向(厚み方向)の長さ(の最大値)を高さとする円柱形状とする。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the excavation unit 125.
As illustrated in FIG. 4, the excavation unit 125 includes a bucket wheel 401 and buckets 402a to 402h. In this embodiment, when calculating the payout trajectory of the reclaimer 105, the excavation part 125 is handled as a cylindrical shape. Specifically, the excavation part 125 is a circle having a shortest distance from the point B of the rotation center of the bucket wheel 401 to the tip of the bucket 402a to 402h (see the broken line in FIG. 4) as an upper surface and a lower surface. The bucket wheel 401 and the packets 402a to 402h have a cylindrical shape having a height (the maximum value) in the width direction (thickness direction).

図5は、掘削部125の任意の位置Cを示す図である。具体的に、図5(a)は、掘削部125を、その幅方向(厚み方向)に沿う方向から見た図であり、図5(b)は、掘削部125の厚み部分を見た図である。
図5(a)に示すaR[m]は、掘削部125の回転中心の点Bと、点Cとの、掘削部125の面方向(図5(a)の紙面に沿う方向)における距離である。尚、以下の説明では、この「掘削部125の回転中心の点Bと、点Cとの、掘削部125の面方向における距離aR」を必要に応じて「回転中心の点Bと点Cとの面方向距離aR」と称する。
この回転中心の点Bと点Cとの面方向距離aRは、掘削部125を規定する円柱の半径をR[m]とすると、以下の(1)式の範囲の何れかの値をとり得る。
0≦aR≦R ・・・(1)
FIG. 5 is a diagram illustrating an arbitrary position C of the excavation unit 125. Specifically, FIG. 5A is a view of the excavation part 125 as seen from the direction along the width direction (thickness direction), and FIG. 5B is a view of the thickness part of the excavation part 125. It is.
A R [m] shown in FIG. 5A is a distance between a point B of the rotation center of the excavation part 125 and a point C in the surface direction of the excavation part 125 (direction along the paper surface of FIG. 5A). It is. In the following description, the “distance a R in the surface direction of the excavation part 125 between the point B and the point C of the excavation part 125” is referred to as “the point B and the point C of the rotation center as necessary. Is referred to as a surface direction distance a R ”.
The surface direction distance a R between the rotation center point B and point C takes any value within the range of the following equation (1), where R [m] is the radius of the cylinder defining the excavation part 125. obtain.
0 ≦ a R ≦ R (1)

また、図5(b)に示すbR[m]は、掘削部125の回転中心の点Bを通り、且つ、掘削部125の面方向に平行な面501と、点Cとの、掘削部125の幅方向(厚み方向)における距離である。尚、以下の説明では、この「掘削部125の回転中心の点Bを通り、且つ、掘削部125の面方向に平行な面501と、点Cとの、掘削部125の幅方向(厚み方向)における距離bR」を必要に応じて「回転中心の点Bと点Cとの厚み方向距離bR」と称する。
この回転中心の点Bと点Cとの厚み方向距離bRは、掘削部125の幅(掘削部125を規定する円柱の高さ)Wを用いると、以下の(2)式の範囲の何れかの値をとり得る。
−W/2≦bR≦W/2 ・・・(2)
In addition, b R [m] shown in FIG. 5B is an excavation portion between a point C and a surface 501 passing through the point B of the rotation center of the excavation portion 125 and parallel to the surface direction of the excavation portion 125. 125 is a distance in the width direction (thickness direction). In the following description, the “width direction (thickness direction) of the excavation part 125 between the point C and a surface 501 that passes through the point B of the rotation center of the excavation part 125 and is parallel to the surface direction of the excavation part 125. ) the distance b R "as needed in the referred to as the" thickness direction between the point B and the point C of the rotation center b R ".
As the thickness direction distance b R between the rotation center point B and the point C, if the width of the excavation part 125 (the height of the cylinder that defines the excavation part 125) W is used, any of the ranges of the following formula (2) Can take these values.
-W / 2 ≦ b R ≦ W / 2 (2)

[原料ヤード管理装置の構成]
図6は、原料ヤード管理装置600の機能的な構成の一例を示す図である。
図6に示すように、原料ヤード管理装置600は、最適配置計算部601、操業制御部602、測定指示部603、データ収集部604、ステレオ処理部605、座標変換部606、3次元直交座標変換部607、データサンプル部608、データ補間部609、原料山情報切出部610、原料山形状記憶部611、払出範囲計算部612、原料山形状修正部613、原料山体積計算部614、及び表示部615を有している。原料ヤード管理装置600は、例えば、CPU、ROM、RAM、HDD、及び各種インターフェースを備えたパーソナルコンピュータ等により実現することができる。
[Configuration of raw material yard management equipment]
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a functional configuration of the raw material yard management apparatus 600.
As shown in FIG. 6, the raw material yard management apparatus 600 includes an optimum arrangement calculation unit 601, an operation control unit 602, a measurement instruction unit 603, a data collection unit 604, a stereo processing unit 605, a coordinate conversion unit 606, and a three-dimensional orthogonal coordinate conversion. Unit 607, data sample unit 608, data interpolation unit 609, raw material mountain information cutout unit 610, raw material mountain shape storage unit 611, payout range calculation unit 612, raw material mountain shape correction unit 613, raw material mountain volume calculation unit 614, and display Part 615. The raw material yard management apparatus 600 can be realized by, for example, a CPU, ROM, RAM, HDD, and a personal computer equipped with various interfaces.

<最適配置計算部601>
最適配置計算部601は、上位のコンピュータから、ヤード情報及び入荷情報を受信し、受信した情報に基づき最適化計算等を行って、各時刻における各原料ヤード101内の各原料山102の配置を求める。ヤード情報は、例えば、積み付け形状、積み付け範囲、体積、及び銘柄の情報を含む。入荷情報は、入荷予定日時、銘柄、及び入荷量を含む。
最適配置計算部601は、例えば、通信インターフェースが、前述した情報を受信し、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行い、各時刻における原料ヤード101内の原料山102の配置を求め、その結果(操業スケジュール)を、HDD等に記憶することにより実現できる。尚、最適配置計算部601が行う処理は、本実施形態の主要な処理ではなく、公知の技術で実現できるので、その詳細な説明を省略する。
<Optimal placement calculation unit 601>
The optimum placement calculation unit 601 receives the yard information and the arrival information from the host computer, performs optimization calculation based on the received information, and arranges the placement of each raw material pile 102 in each raw material yard 101 at each time. Ask. The yard information includes, for example, information on a stacking shape, a stacking range, a volume, and a brand. The arrival information includes a scheduled arrival date and time, a brand, and an arrival amount.
In the optimal arrangement calculation unit 601, for example, the communication interface receives the above-described information, and the CPU performs arithmetic processing according to the computer program to obtain the arrangement of the raw material piles 102 in the raw material yard 101 at each time, and the result ( The operation schedule can be realized by storing it in an HDD or the like. Note that the process performed by the optimal arrangement calculation unit 601 is not a main process of the present embodiment, but can be realized by a known technique, and thus detailed description thereof is omitted.

<操業制御部602>
操業制御部602は、最適配置計算部601で得られた結果に基づいて、スタッカー104及びリクレーマ105に対して、操業を指示する操業指示信号を送信する。例えば、図1に示す原料ヤード101aの原料山102bの原料を払い出す場合には、操業制御部602は、原料山102bまでの走行レール103bの移動量と、原料の払出量に基づくリクレーマ105の払い出し動作の内容とを、リクレーマ105に対して指示する。
<Operation control unit 602>
The operation control unit 602 transmits an operation instruction signal for instructing operation to the stacker 104 and the reclaimer 105 based on the result obtained by the optimum arrangement calculation unit 601. For example, when paying out the raw material of the raw material pile 102b of the raw material yard 101a shown in FIG. The contents of the payout operation are instructed to the reclaimer 105.

また、操業制御部602は、操業を指示したスタッカー104又はリクレーマ105から、指示に応じた操業が終了したことを示す操業終了信号受信する。さらに、操業制御部602は、スタッカー104及びリクレーマ105から重機信号を受信する。重機信号は、スタッカー104及びリクレーマ105の状態(走行位置や、ブーム114、115の位置等)を示す情報である。前述したように、リクレーマ105から送信される重機信号としては、リクレーマ105のブーム115の「俯仰角αR・旋回角βR・俯仰と旋回の中心となる点A」の情報が含まれる。スタッカー104から送信される重機信号としては、ブーム114の旋回角(x−y平面内での回転角度)の情報が含まれる。
操業制御部602は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うと共に、通信インターフェースが、スタッカー104及びリクレーマ105と通信を行うことによって、スタッカー104及びリクレーマ105による操業を制御することにより実現できる。
Further, the operation control unit 602 receives an operation end signal indicating that the operation according to the instruction is completed from the stacker 104 or the reclaimer 105 that has instructed the operation. Further, the operation control unit 602 receives heavy equipment signals from the stacker 104 and the reclaimer 105. The heavy equipment signal is information indicating the state of the stacker 104 and the reclaimer 105 (travel position, positions of the booms 114 and 115, etc.). As described above, the heavy equipment signal transmitted from the reclaimer 105 includes information on “the elevation angle α R , the turning angle β R , the elevation and the center A of the turning” of the boom 115 of the reclaimer 105. The heavy equipment signal transmitted from the stacker 104 includes information on the turning angle (rotation angle in the xy plane) of the boom 114.
The operation control unit 602 can be realized, for example, when the CPU performs arithmetic processing according to a computer program and the communication interface communicates with the stacker 104 and the reclaimer 105 to control operations by the stacker 104 and the reclaimer 105. .

<測定指示部603>
測定指示部603は、原料山102の形状の測定(主に測定範囲)を指示するものである。以下に、測定指示部603の具体的な処理の一例を説明する。
まず、測定指示部603は、オペレータによるユーザインターフェースの操作に基づいて、操業優先モードであるか、測定優先モードであるかを判定する。操業優先モードとは、原料山12の形状の測定よりも、スタッカー104及びリクレーマ105による操業を優先させるモードである。一方、測定優先モードとは、スタッカー104及びリクレーマ105による操業よりも、原料山12の形状の測定を優先させるモードである。以下に、これらのモードに応じた測定指示部603の処理を個別に説明する。
<Measurement instruction unit 603>
The measurement instructing unit 603 instructs to measure the shape of the raw material stack 102 (mainly the measurement range). Hereinafter, an example of specific processing of the measurement instruction unit 603 will be described.
First, the measurement instruction unit 603 determines whether it is the operation priority mode or the measurement priority mode based on the operation of the user interface by the operator. The operation priority mode is a mode in which the operation by the stacker 104 and the reclaimer 105 is prioritized over the measurement of the shape of the raw material pile 12. On the other hand, the measurement priority mode is a mode in which the measurement of the shape of the raw material pile 12 is prioritized over the operation by the stacker 104 and the reclaimer 105. Below, the process of the measurement instruction | indication part 603 according to these modes is demonstrated separately.

(操業優先モード)
まず、操業優先モードにおける測定指示部603の処理の一例を説明する。
((積み付け直後の測定))
測定指示部603は、操業制御部602が受信した操業終了信号に基づいて、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了したタイミングを判定する。この判定の結果、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了すると、測定指示部603は、その積み付け作業を行った原料山102を測定範囲として仮決定する。
そして、測定指示部603は、仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っているか否かを判定する。この判定は、例えば、操業制御部602が受信するスタッカー104の重機信号に基づいて行うことができる。
この判定の結果、仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っている場合には、仮決定した測定範囲の測定よりもスタッカー104による操業を優先させる。一方、仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っていない場合、測定指示部603は、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っているか否かを判定する。この判定は、例えば、操業制御部602が受信するリクレーマ105の重機信号に基づいて行うことができる。
(Operation priority mode)
First, an example of processing of the measurement instruction unit 603 in the operation priority mode will be described.
((Measurement immediately after packing))
Based on the operation end signal received by the operation control unit 602, the measurement instruction unit 603 determines the timing when the material stacking operation by the stacker 104 is completed. As a result of the determination, when the stacking operation of the raw material by the stacker 104 is completed, the measurement instruction unit 603 temporarily determines the raw material stack 102 on which the stacking operation has been performed as a measurement range.
Then, the measurement instruction unit 603 determines whether or not the stacker 104 is loading the provisionally determined measurement range. This determination can be made based on, for example, the heavy equipment signal of the stacker 104 received by the operation control unit 602.
As a result of this determination, when the stacker 104 is loading the temporarily determined measurement range, the operation by the stacker 104 is prioritized over the measurement of the temporarily determined measurement range. On the other hand, when the stacker 104 has not stacked the provisionally determined measurement range, the measurement instruction unit 603 determines whether or not the reclaimer 105 is paying out the provisionally determined measurement range. This determination can be made based on the heavy equipment signal of the reclaimer 105 received by the operation control unit 602, for example.

この判定の結果、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っている場合、測定指示部603は、仮決定した測定範囲のうち、リクレーマ105の払い出しと干渉しない範囲を測定範囲として決定する。
一方、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っていない場合、測定指示部603は、仮決定した測定範囲全体を測定範囲として決定する。
そして、測定指示部603は、決定した測定範囲を測定するためのスタッカー104のブーム114を、y−z平面の面方向に向かせることを、操業制御部602に指示する。これにより、操業制御部602は、該当するスタッカー104のブーム114の動作を制御する。
As a result of this determination, when the reclaimer 105 is paying out the temporarily determined measurement range, the measurement instruction unit 603 determines, as the measurement range, a range that does not interfere with the payout of the reclaimer 105 among the temporarily determined measurement ranges. To do.
On the other hand, when the reclaimer 105 has not paid out the temporarily determined measurement range, the measurement instruction unit 603 determines the entire temporarily determined measurement range as the measurement range.
Then, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 to turn the boom 114 of the stacker 104 for measuring the determined measurement range in the surface direction of the yz plane. Thereby, the operation control unit 602 controls the operation of the boom 114 of the corresponding stacker 104.

((払い出し直後の測定))
測定指示部603は、操業制御部602が受信した操業終了信号に基づいて、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了したタイミングを判定する。この判定の結果、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了すると、測定指示部603は、その払い出し作業を行った原料山102を測定範囲として仮決定する。測定範囲として仮決定した後の処理は、積み付け直後の測定と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
((Measurement immediately after withdrawal))
Based on the operation end signal received by the operation control unit 602, the measurement instructing unit 603 determines the timing when the operation of dispensing the raw material by the reclaimer 105 is completed. As a result of the determination, when the work of discharging the raw material by the reclaimer 105 is completed, the measurement instruction unit 603 temporarily determines the raw material stack 102 on which the payout work has been performed as a measurement range. Since the process after provisionally determined as the measurement range is the same as the measurement immediately after the stacking, detailed description thereof is omitted here.

((オペレータによる指示による測定))
測定指示部603は、オペレータがユーザインターフェースを操作して、原料山102の形状を測定する領域を指示したか否かを判定する。この判定の結果、オペレータが領域を指示した場合、測定指示部603は、その領域を測定範囲として仮決定する。測定範囲として仮決定した後の処理は、積み付け直後の測定と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
((Measurement by instructions from the operator))
The measurement instruction unit 603 determines whether the operator has operated the user interface to instruct an area for measuring the shape of the raw material pile 102. If the operator indicates an area as a result of this determination, the measurement instruction unit 603 temporarily determines the area as a measurement range. Since the process after provisionally determined as the measurement range is the same as the measurement immediately after the stacking, detailed description thereof is omitted here.

((時間経過による測定))
測定指示部603は、原料山102の形状の測定をしてから所定時間が経過している領域があるか否かを判定する。すなわち、測定指示部603は、原料山102の形状を所定時間測定していない領域があるか否かを判定する。この判定は、例えば、測定指示部603が、決定した測定範囲と、その測定範囲を決定した時刻とを管理することにより行うことができる。この判定の結果、原料山102の形状を所定時間測定していない領域がある場合、測定指示部603は、その領域を測定範囲として仮決定する。測定範囲として仮決定した後の処理は、積み付け直後の測定と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
((Measurement over time))
The measurement instruction unit 603 determines whether or not there is a region where a predetermined time has elapsed since the shape of the raw material pile 102 was measured. That is, the measurement instruction unit 603 determines whether or not there is a region where the shape of the raw material pile 102 has not been measured for a predetermined time. This determination can be made, for example, by the measurement instruction unit 603 managing the determined measurement range and the time when the measurement range is determined. As a result of this determination, if there is a region where the shape of the raw material pile 102 has not been measured for a predetermined time, the measurement instruction unit 603 temporarily determines that region as a measurement range. Since the process after provisionally determined as the measurement range is the same as the measurement immediately after the stacking, detailed description thereof is omitted here.

(測定優先モード)
次に、測定優先モードにおける測定指示部603の処理の一例を説明する。
測定範囲を仮決定するまでの処理は、操業優先モードにおける処理と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
測定範囲を仮決定すると、測定指示部603は、仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っているか否かを判定する。この判定方法の一例は、操業優先モードにおける処理と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
この判定の結果、仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っている場合、測定指示部603は、スタッカー104による積み付け作業を中断させることを、操業制御部602に指示する。これにより、操業制御部602は、該当するスタッカー104の動作を制御する。
(Measurement priority mode)
Next, an example of processing of the measurement instruction unit 603 in the measurement priority mode will be described.
Since the process until the measurement range is tentatively determined is the same as the process in the operation priority mode, detailed description thereof is omitted here.
When the measurement range is provisionally determined, the measurement instruction unit 603 determines whether or not the stacker 104 is stacking the provisionally determined measurement range. An example of this determination method is the same as the processing in the operation priority mode, and thus detailed description thereof is omitted here.
As a result of this determination, when the stacker 104 is stacking the temporarily determined measurement range, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 to interrupt the stacking operation by the stacker 104. Thereby, the operation control unit 602 controls the operation of the corresponding stacker 104.

その後、測定指示部603は、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っているか否かを判定する。この判定方法の一例は、操業優先モードにおける処理と同じであるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
この判定の結果、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っている場合、測定指示部603は、リクレーマ105による払い出し作業を中断して、スタッカー104による測定と干渉しない場所に退避させることを、操業制御部602に指示する。これにより、操業制御部602は、該当するリクレーマ105の動作を制御する。
Thereafter, the measurement instruction unit 603 determines whether or not the reclaimer 105 is paying out the temporarily determined measurement range. An example of this determination method is the same as the processing in the operation priority mode, and thus detailed description thereof is omitted here.
As a result of this determination, when the reclaimer 105 is paying out the temporarily determined measurement range, the measurement instructing unit 603 interrupts the payout operation by the reclaimer 105 and retreats to a place where it does not interfere with the measurement by the stacker 104. To the operation control unit 602. Thereby, the operation control unit 602 controls the operation of the corresponding reclaimer 105.

以上のように、測定指示部603は、作業中のスタッカー104及びリクレーマ105がある場合には、その作業を中断させる。そして、測定指示部603は、仮決定した測定範囲全体を測定範囲として決定する。また、測定指示部603は、決定した測定範囲を測定するためのスタッカー104のブーム114が、y−z平面の面方向を向くように、操業制御部602に指示する。これにより、操業制御部602は、該当するスタッカー104のブーム114の動作を制御する。   As described above, when there are the stacker 104 and the reclaimer 105 in operation, the measurement instruction unit 603 interrupts the operation. Then, the measurement instruction unit 603 determines the entire temporarily determined measurement range as the measurement range. In addition, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 so that the boom 114 of the stacker 104 for measuring the determined measurement range faces the surface direction of the yz plane. Thereby, the operation control unit 602 controls the operation of the boom 114 of the corresponding stacker 104.

測定指示部603は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、測定範囲を決定すると共に、スタッカー104及びリクレーマ105の動作を指示することにより実現できる。   The measurement instruction unit 603 can be realized by, for example, the CPU determining the measurement range by performing arithmetic processing according to a computer program and instructing the operations of the stacker 104 and the reclaimer 105.

<データ収集部604>
データ収集部604は、ステレオカメラ201a〜201c、傾斜計202、及びGPSアンテナ203で得られた情報として、同時刻又は同時刻と見なせる時刻に得られた情報を、一定周期で収集する。前述したように、データ収集部604で情報を収集するときには、スタッカー104のブーム114が、y−z平面の面方向を向いているようにしておく。
データ収集部604は、例えば、通信インターフェースが、前述した情報を受信し、CPUが、受信された情報をRAM等に記憶することにより実現できる。
<Data collection unit 604>
The data collection unit 604 collects information obtained at the same time or at a time that can be regarded as the same time as information obtained by the stereo cameras 201a to 201c, the inclinometer 202, and the GPS antenna 203 at regular intervals. As described above, when information is collected by the data collection unit 604, the boom 114 of the stacker 104 is set to face the surface direction of the yz plane.
The data collection unit 604 can be realized, for example, when the communication interface receives the above-described information and the CPU stores the received information in a RAM or the like.

<ステレオ処理部605>
ステレオ処理部605は、ステレオカメラ201a〜201cで撮像された2枚の画像データに基づいてステレオ処理を行い、原料山102の表面の「カメラ座標系における3次元座標PC1、PC2、PC3」求める。尚、3次元座標PC1は、ステレオカメラ201aで撮像された画像データに基づくものであり、3次元座標PC2は、ステレオカメラ201bで撮像された画像データに基づくものであり、3次元座標PC3は、ステレオカメラ201cで撮像された画像データに基づくものである。例えば、3次元座標PC1は、以下の(3)式で表される。
<Stereo processing unit 605>
The stereo processing unit 605 performs stereo processing based on the two pieces of image data picked up by the stereo cameras 201a to 201c, and displays the “three-dimensional coordinates P C1 , P C2 , P C3 in the camera coordinate system on the surface of the raw material mountain 102. "Ask. The three-dimensional coordinates P C1 are based on image data captured by the stereo camera 201a, and the three-dimensional coordinates P C2 are based on image data captured by the stereo camera 201b. C3 is based on image data captured by the stereo camera 201c. For example, the three-dimensional coordinate P C1 is expressed by the following equation (3).

Figure 2012193030
Figure 2012193030

ステレオ処理部605は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、ステレオカメラ201a〜201cで撮像された画像データから、3次元座標PC1、PC2、PC3を求めることにより実現できる。 The stereo processing unit 605 is realized, for example, when the CPU obtains the three-dimensional coordinates P C1 , P C2 , and P C3 from the image data captured by the stereo cameras 201a to 201c by performing arithmetic processing according to a computer program. it can.

<座標変換部606>
座標変換部606は、GPSアンテナ203で得られたGPS座標(緯度,経度,高さ)を、現場座標系の3次元座標Qに変換する。3次元座標Qは、以下の(4)式で表される。尚、この変換の方法は、公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。
<Coordinate converter 606>
The coordinate conversion unit 606 converts GPS coordinates (latitude, longitude, height) obtained by the GPS antenna 203 into three-dimensional coordinates Q in the field coordinate system. The three-dimensional coordinate Q is expressed by the following equation (4). Since this conversion method can be realized by a known technique, a detailed description thereof is omitted here.

Figure 2012193030
Figure 2012193030

座標変換部606は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、GPSアンテナ203の、現場座標系における位置を求めることにより実現できる。   The coordinate conversion unit 606 can be realized, for example, when the CPU obtains the position of the GPS antenna 203 in the on-site coordinate system by performing arithmetic processing according to a computer program.

<3次元直交座標変換部607>
3次元直交座標変換部607は、ステレオ処理部605で得られたカメラ座標系の3次元座標PC1、PC2、PC3を、現場座標系の3次元座標P1、P2、P3に変換する。例えば、3次元座標PC1については、以下の(5)式により、現場座標系の3次元座標P1に変換する。尚、3次元座標P2、P3については、(5)式の添え字「1」を、それぞれ「2」、「3」にすることにより表現することができる。
<Three-dimensional Cartesian coordinate conversion unit 607>
Three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607, the three-dimensional coordinates P C1, P C2, P C3 of the camera coordinate system obtained by the stereo processor 605, the 3-dimensional coordinates of the site coordinate system P 1, P 2, P 3 Convert. For example, the three-dimensional coordinate P C1 is converted into the three-dimensional coordinate P 1 in the field coordinate system by the following equation (5). The three-dimensional coordinates P 2 and P 3 can be expressed by substituting “2” and “3” in the subscript “1” in the equation (5), respectively.

Figure 2012193030
Figure 2012193030

(5)式において、(xG,yG,zG)は、座標変換部606で得られた3次元座標Qの値である。L1は、GPSアンテナ203とステレオカメラ201aとの水平方向距離であり、HDD等に予め記憶されている(図2を参照)。αは、傾斜計202で測定された俯仰角αである(図2を参照)。Hは、GPSアンテナ203とステレオカメラ201との高さ方向距離であり、HDD等に予め記憶されている(図2を参照)。φ1は、ステレオカメラ201aの回転角であり、HDD等に予め記憶されている(図2を参照)。(xC1,yC2,zC3)は、ステレオ処理部605で得られた3次元座標PC1の値である。
ここで、3次元直交座標変換部607は、ステレオカメラ201で測定した(原料山102の表面の)全ての点について、現場座標系の3次元座標Pを求める。
3次元直交座標変換部607は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、原料山102の表面の、現場座標系における位置を求めることにより実現できる。尚、原料山102の表面の、現場座標系における位置を求めることができれば、必ずしも(5)式のようにして当該位置を求める必要はない。
In the equation (5), (x G , y G , z G ) is a value of the three-dimensional coordinate Q obtained by the coordinate conversion unit 606. L 1 is a horizontal distance between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201a, and is stored in advance in an HDD or the like (see FIG. 2). α is the elevation angle α measured by the inclinometer 202 (see FIG. 2). H is the height direction distance between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201, and is stored in advance in an HDD or the like (see FIG. 2). φ 1 is the rotation angle of the stereo camera 201a and is stored in advance in an HDD or the like (see FIG. 2). (X C1 , y C2 , z C3 ) is the value of the three-dimensional coordinate P C1 obtained by the stereo processing unit 605.
Here, the three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607 obtains the three-dimensional coordinates P of the on-site coordinate system for all points (on the surface of the raw material mountain 102) measured by the stereo camera 201.
The three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607 can be realized by, for example, the CPU obtaining the position of the surface of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system by performing arithmetic processing according to a computer program. Note that if the position of the surface of the raw material pile 102 in the on-site coordinate system can be obtained, it is not always necessary to obtain the position according to the equation (5).

<データサンプル部608>
データサンプル部608は、3次元直交座標変換部607で得られた「現場座標系の3次元座標P1、P2、P3のデータ」のうち、現場座標系の所定の仮想空間に配置した3次元格子の各格子点に最も近いデータを、測定指示部603で決定された測定範囲に含まれるデータから抽出(選択)し、その他のデータを排除する。このようにするのは、3次元直交座標変換部607で得られた「現場座標系の3次元座標P1、P2、P3のデータ」が多すぎるために、処理負荷が大きくなり過ぎることがあるからである。ここで、3次元格子は、原料山が形成されると想定される仮想空間全体に配置される。また、本実施形態では、3次元格子の一辺の長さを10cmとする。尚、ここでは、「現場座標系の3次元座標P1、P2、P3のデータ」のうち、現場座標系の所定の仮想空間に配置した3次元格子の各格子点に最も近いデータを、測定範囲に含まれるデータから抽出するようにして3次元直交座標変換部607で得られた「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」の一部を抽出するようにした。しかしながら、「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」の一部を抽出する方法は、「現場座標系の3次元座標P1、P2、P3のデータ」を代表するものを抽出するようにしていれば、このような方法に限定されない。
データサンプル部608は、例えば、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、3次元直交座標変換部607で得られた現場座標系の3次元座標P1、P2、P3のデータから、原料山102の形状を評価するために使用するデータを抽出することにより実現できる。
<Data sample part 608>
The data sample unit 608 is arranged in a predetermined virtual space of the site coordinate system among the “data of the 3D coordinates P 1 , P 2 , P 3 of the site coordinate system” obtained by the 3D orthogonal coordinate conversion unit 607. Data closest to each grid point of the three-dimensional grid is extracted (selected) from data included in the measurement range determined by the measurement instruction unit 603, and other data is excluded. This is because the processing load becomes too large because there is too much “data of the three-dimensional coordinates P 1 , P 2 , P 3 in the field coordinate system” obtained by the three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607. Because there is. Here, the three-dimensional lattice is arranged in the entire virtual space where the raw material pile is assumed to be formed. In the present embodiment, the length of one side of the three-dimensional lattice is 10 cm. In this case, among the “data of the three-dimensional coordinates P 1 , P 2 , P 3 of the on-site coordinate system”, the data closest to each grid point of the three-dimensional grid arranged in a predetermined virtual space of the on-site coordinate system is used. In addition, a part of the “data of the surface coordinates of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” obtained by the three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607 is extracted from the data included in the measurement range. However, the method for extracting a part of the “coordinate data of the surface of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” is representative of “data on the three-dimensional coordinates P 1 , P 2 , P 3 of the on-site coordinate system”. As long as it is made to extract, it will not be limited to such a method.
The data sample unit 608 performs, for example, computation processing according to a computer program, from the data of the three-dimensional coordinates P 1 , P 2 , and P 3 of the field coordinate system obtained by the three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607, as a raw material pile. This can be realized by extracting data used for evaluating the shape of 102.

<データ補間部609>
データ補間部609は、データサンプル部608で抽出されたデータに対応する「3次元格子の格子点」を参照し、データが欠落している格子点があるか否かを判定する。例えば、対応するデータがない1つ又は相互に隣り合う複数の格子点であって、当該格子点の周囲の格子点の全てに対応するデータがある場合、当該格子点についてはデータが欠落していると判定する。この判定の結果、データが欠落している格子点がある場合、データ補間部609は、当該格子点の周囲の格子点に対応するデータを用いて線形補間を行い、当該格子点に対応するデータを求める。尚、データの補間方法は、線形補間に限定されるものではない。
データ補間部609は、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、3次元格子の格子点に対して欠落しているデータを求めることにより実現できる。
<Data interpolation unit 609>
The data interpolation unit 609 refers to the “three-dimensional lattice point” corresponding to the data extracted by the data sample unit 608 and determines whether there is a lattice point with missing data. For example, if there is data corresponding to all of the lattice points around the lattice point that is one or a plurality of lattice points adjacent to each other with no corresponding data, the data is missing for the lattice point. It is determined that As a result of the determination, if there is a grid point with missing data, the data interpolation unit 609 performs linear interpolation using data corresponding to the grid points around the grid point, and data corresponding to the grid point. Ask for. The data interpolation method is not limited to linear interpolation.
The data interpolation unit 609 can be realized by calculating missing data for the lattice points of the three-dimensional lattice by performing arithmetic processing according to a computer program.

<原料山情報切出部610、原料山形状記憶部611>
原料山情報切出部610は、データサンプル部608及びデータ補間部609で得られた「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」に基づいて、原料山の形状を個別に切り出す。そして、原料山情報切出部610は、切り出した原料山102を識別するためのデータを、切り出した原料山102のそれぞれに対して与える。そして、原料山情報切出部610は、切り出した原料山102の形状を示す原料山形状情報E(t)と、当該3次元座標のデータが属する原料山102を識別するためのデータとを相互に関連付けて原料山形状記憶部611に記憶する。原料山形状記憶部611に記憶される原料山形状情報E(t)の実体は、現場座標系における3次元座標の集合である。また、tは、例えば、データ収集部604でデータが取得された時間である。
<Raw material mountain information cutout unit 610, raw material mountain shape storage unit 611>
The raw material mountain information cutout unit 610 cuts out the shape of the raw material mountain individually based on the “data of the surface coordinates of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” obtained by the data sample unit 608 and the data interpolation unit 609. Then, the raw material mountain information cutout unit 610 provides data for identifying the cut out raw material mountain 102 to each of the cut out raw material peaks 102. Then, the raw material mountain information cutout unit 610 mutually converts the raw material mountain shape information E (t) indicating the shape of the cut raw material mountain 102 and the data for identifying the raw material mountain 102 to which the data of the three-dimensional coordinate belongs. And stored in the raw material mountain shape storage unit 611. The entity of the raw material peak shape information E (t) stored in the raw material peak shape storage unit 611 is a set of three-dimensional coordinates in the field coordinate system. Moreover, t is the time when data was acquired by the data collection unit 604, for example.

図7は、原料山の形状を切り出す方法の一例を説明する図である。原料山情報切出部610は、例えば、現場座標系のz軸の値である閾値Th1をユーザからの指示に従って予め記憶しておき、この閾値Th1以下になるところで、データを切り分けることにより、原料山102a、102bの形状を個別に切り出して抽出し、原料山102a、102bの3次元形状を個別に計測することができる(図7では、斜線で示す領域が切り出される)。   FIG. 7 is a diagram for explaining an example of a method for cutting out the shape of the raw material pile. The raw material mountain information cutting-out unit 610 stores, for example, a threshold value Th1 that is the value of the z-axis of the local coordinate system in advance according to an instruction from the user, and cuts the data when the threshold value Th1 is equal to or lower than the threshold value Th1. The shapes of the peaks 102a and 102b can be individually cut out and extracted, and the three-dimensional shapes of the raw material peaks 102a and 102b can be individually measured (in FIG. 7, regions shown by hatching are cut out).

ただし、原料山102a、102bの形状を切り出す方法は、このような方法に限定されない。例えば、予めユーザによって指定された現場座標系の座標のところでデータを切り分けるようにしてもよい。また、データサンプル部608及びデータ補間部609で得られた「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」を3次元的に表示し、表示した結果からユーザによって指定された箇所でデータを切り分けてもよい。この他、データサンプル部608及びデータ補間部609で得られた「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」から、原料山の間の平地を(勾配等に基づいて)自動的に認識し、認識した箇所でデータを切り分けてもよい。
原料山情報切出部610は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、データサンプル部116及びデータ補間部117で得られたデータを、原料山102a、102b毎に分け、分けたデータを、当該データが属する原料山102a、102bを識別するためのデータと関連付けてRAM等に記憶することにより実現できる。また、原料山形状記憶部611は、RAM等を用いることにより実現できる。
However, the method of cutting out the shape of the raw material piles 102a and 102b is not limited to such a method. For example, the data may be separated at the coordinates of the site coordinate system designated in advance by the user. Further, the “data of the coordinates of the surface of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” obtained by the data sample unit 608 and the data interpolation unit 609 is displayed three-dimensionally, and data is displayed at a location designated by the user from the displayed result. May be carved. In addition, from the “data of the surface coordinates of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” obtained by the data sample unit 608 and the data interpolation unit 609, the level ground between the raw material mountains is automatically (based on the gradient or the like). It may be recognized and data may be separated at the recognized location.
The raw material mountain information extraction unit 610 divides the data obtained by the data sample unit 116 and the data interpolation unit 117 for each raw material mountain 102a, 102b, for example, by the CPU performing arithmetic processing according to the computer program. This data can be realized by storing the data in a RAM or the like in association with the data for identifying the material peaks 102a and 102b to which the data belongs. The raw material mountain shape storage unit 611 can be realized by using a RAM or the like.

<払出範囲計算部612>
払出範囲計算部612は、リクレーマ105が原料山102から原料を払い出している範囲を計算する。
具体的に、まず、払出範囲計算部612は、操業制御部602からリクレーマ105の現在の位置の情報として点A(リクレーマ105のブーム115の俯仰と旋回の中心となる点)の位置の情報を取得する。点Aの現場座標系における3次元座標は、以下の(6)式で表される。
<Payout range calculator 612>
The payout range calculation unit 612 calculates a range in which the reclaimer 105 is paying out the raw material from the raw material stack 102.
Specifically, first, the payout range calculation unit 612 obtains the position information of the point A (the point that is the center of elevation and turning of the boom 115 of the reclaimer 105) from the operation control unit 602 as the current position information of the reclaimer 105. get. The three-dimensional coordinates of the point A in the field coordinate system are expressed by the following equation (6).

Figure 2012193030
Figure 2012193030

次に、払出範囲計算部612は、以下の(7)式により、バケットホイール401の回転中心の点Bの現場座標系における3次元座標を計算する。   Next, the payout range calculation unit 612 calculates the three-dimensional coordinates in the field coordinate system of the point B of the rotation center of the bucket wheel 401 by the following equation (7).

Figure 2012193030
Figure 2012193030

(7)式において、Lは、リクレーマ105のブーム115の長さLであり、HDD等に予め記憶されている。また、αRは、リクレーマ105の重機信号に含まれる「リクレーマ105のブーム115の俯仰角」であり、操業制御部602から得られるものである。
次に、払出範囲計算部612は、以下の(8)式により、図3〜図5に示したように円柱形状とした掘削部125内の任意の点Cの現場座標系における3次元座標を計算する。
In the formula (7), L is the length L of the boom 115 of the reclaimer 105, and is stored in advance in the HDD or the like. Α R is “the elevation angle of the boom 115 of the reclaimer 105” included in the heavy machinery signal of the reclaimer 105, and is obtained from the operation control unit 602.
Next, the payout range calculation unit 612 calculates the three-dimensional coordinates in the field coordinate system of an arbitrary point C in the excavation unit 125 having a cylindrical shape as shown in FIGS. calculate.

Figure 2012193030
Figure 2012193030

(8)式において、βRは、リクレーマ105の重機信号に含まれる「リクレーマ105のブーム115の旋回角」であり、操業制御部602から得られるものである。θは、掘削部125の回転に対応する角度であり、以下の(9)式の範囲の何れかの値をとり得る。
0≦θ≦2π ・・・(9)
また、aRは、回転中心の点Bと点Cとの面方向距離であり、(1)式の範囲の何れかの値をとり得る。また、bRは、回転中心の点Bと点Cとの厚み方向距離であり、(2)式の範囲の何れかの値をとり得る。
払出範囲計算部612は、(8)式におけるaR、bR、θのそれぞれについてとり得る範囲を変えて、点Cの現場座標系における3次元座標を求める。すなわち、aR、bR、θについて、とり得る範囲の上下限を含む所定の値(好ましくは全ての値)を(8)式に代入して点Cの現場座標系における3次元座標を求めると、掘削部125が存在する範囲を示す掘削範囲情報D(t)が求められる。このように掘削部125が存在する範囲の実体は、掘削部125が存在している領域の「現場座標系における3次元座標の集合」である。
In the equation (8), β R is “the turning angle of the boom 115 of the reclaimer 105” included in the heavy machinery signal of the reclaimer 105, and is obtained from the operation control unit 602. θ is an angle corresponding to the rotation of the excavating part 125, and can take any value within the range of the following equation (9).
0 ≦ θ ≦ 2π (9)
Further, a R is the distance in the surface direction between the center B and the point C of the rotation center, and can take any value within the range of the expression (1). B R is the distance in the thickness direction between the point B and the point C at the center of rotation, and can take any value within the range of the equation (2).
The payout range calculation unit 612 changes the possible range for each of a R , b R , and θ in Equation (8), and obtains the three-dimensional coordinates of the point C in the on-site coordinate system. That is, for a R , b R , and θ, predetermined values (preferably all values) including the upper and lower limits of the range that can be taken are substituted into equation (8) to obtain the three-dimensional coordinates of the point C in the field coordinate system. Then, excavation range information D (t) indicating the range in which the excavation unit 125 exists is obtained. The entity of the range where the excavation unit 125 exists in this way is “a set of three-dimensional coordinates in the on-site coordinate system” in the region where the excavation unit 125 exists.

払出範囲計算部612は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、掘削部125が存在する範囲を計算することによって実現できる。尚、現場座標系における「掘削部125が存在している範囲」を求めることができれば、必ずしも(8)式のようにして当該位置を求める必要はない。   The payout range calculation unit 612 can be realized by, for example, the CPU calculating a range where the excavation unit 125 exists by performing arithmetic processing according to a computer program. In addition, if the “range where the excavation part 125 exists” in the on-site coordinate system can be obtained, it is not always necessary to obtain the position according to the equation (8).

<原料山形状修正部613>
原料山形状修正部613は、払出範囲計算部612によって掘削範囲情報D(t)が計算されると、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(t)のうち、掘削部125により払い出しが行われた原料山102に対応する最新の原料山形状情報E(t)を読み出す。
原料山102の現在の(払い出しが行われた状態の)原料山形状情報をE(tn)とすると、当該原料山102に対応する最新の原料山形状情報E(t)として原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報はE(tn-1)となる。ここで、nは、データ収集部604でデータを収集した順番を表す。前述したように本実施形態では、データ収集部604は一定周期でデータを収集する。よって、tnとtn-1との時間隔は一定となる。
<Raw material shape correction unit 613>
When the excavation range information D (t) is calculated by the payout range calculation unit 612, the raw material mountain shape correction unit 613 excavates the raw material mountain shape information E (t) stored in the raw material mountain shape storage unit 611. The latest raw material peak shape information E (t) corresponding to the raw material peak 102 paid out by the unit 125 is read out.
If the raw material pile shape information of the raw material pile 102 (in a state where the payout has been performed) is E (t n ), the raw material pile shape information E (t) corresponding to the raw material pile 102 is stored as the raw material pile shape information. The raw material peak shape information stored in the part 611 is E (t n-1 ). Here, n represents the order in which the data collection unit 604 collects data. As described above, in this embodiment, the data collection unit 604 collects data at a constant period. Therefore, the time interval between t n and t n-1 is constant.

原料山形状修正部613は、原料山形状記憶部611から読み出した原料山形状情報E(tn-1)と、払出範囲計算部612によって計算された掘削範囲情報D(tn)との共通部分F(tn)とを求める。そして、原料山形状修正部613は、原料山形状記憶部611から読み出した原料山形状情報E(tn-1)から共通部分F(tn)を除いた範囲を、原料山102の現在の原料山形状情報をE(tn)として求める。原料山形状修正部613は、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(tn-1)のうち、掘削部125により払い出しが行われた原料山102に対応する原料山形状情報E(tn-1)を、求めた原料山形状情報をE(tn)に書き換えて、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(t)を更新する。 The raw material mountain shape correcting unit 613 uses the raw material mountain shape information E (t n-1 ) read from the raw material mountain shape storage unit 611 and the excavation range information D (t n ) calculated by the payout range calculating unit 612. The part F (t n ) is obtained. The raw material peak shape correcting unit 613 then sets a range obtained by removing the common portion F (t n ) from the raw material peak shape information E (t n-1 ) read from the raw material peak shape storage unit 611 to the current peak of the raw material peak 102. The raw material peak shape information is obtained as E (t n ). The raw material peak shape correcting unit 613 corresponds to the raw material peak corresponding to the raw material peak 102 that has been paid out by the excavating unit 125 in the raw material peak shape information E (t n-1 ) stored in the raw material peak shape storage unit 611. The raw material peak shape information E (t) stored in the raw material peak shape storage unit 611 is updated by rewriting the shape information E (t n-1 ) with the obtained raw material peak shape information to E (t n ).

原料山形状修正部613は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、掘削部125により払い出しが行われた原料山102の現在の原料山形状情報E(tn)を求め、求めた原料山形状情報E(tn)を最新の原料山形状情報E(t)としてRAM等に記憶することにより実現できる。 The raw material mountain shape correcting unit 613 obtains the current raw material mountain shape information E (t n ) of the raw material mountain 102 that has been paid out by the excavating unit 125, for example, by the CPU performing arithmetic processing according to a computer program, This can be realized by storing the obtained raw material peak shape information E (t n ) in the RAM or the like as the latest raw material peak shape information E (t).

<原料山体積計算部614>
原料山体積計算部614は、原料山形状記憶部611から読み出した原料山形状情報E(t)に基づいて、各原料山102の体積(在庫量)を個別に計算する。このとき、原料山体積計算部614は、現場座標系のz軸の値である閾値Th2をユーザからの指示に従って予め記憶しておき、その閾値Th2を基準として(地面と見なして)各原料山102の体積を計算する。このときに使用する閾値Th2は、原料山情報切出部610で使用する閾値Th1よりも小さな値になるようにするのが好ましい。また、このとき、原料山体積計算部614は、原料山情報切出部610で得られた「原料山102を識別するためのデータ」に基づいて、体積を計算した各原料山102を識別する。尚、原料山102の体積を計算する方法は、公知の技術で実現できるので、ここでは、その詳細な説明を省略する。また、在庫量(重量)は、体積に、原料の密度を掛けることにより求めることができる。
原料山体積計算部614は、例えば、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、各原料山102の体積を計算し、計算した原料山102の体積のデータを、当該データが属する原料山102を識別するためのデータと関連付けてRAM等に記憶することにより実現できる。
<Raw material volume calculation unit 614>
The raw material mountain volume calculation unit 614 individually calculates the volume (inventory amount) of each raw material mountain 102 based on the raw material mountain shape information E (t) read from the raw material mountain shape storage unit 611. At this time, the raw material mountain volume calculation unit 614 stores in advance a threshold value Th2 that is the value of the z-axis of the site coordinate system in accordance with an instruction from the user, and each raw material mountain is regarded as a reference (considering the ground). The volume of 102 is calculated. The threshold value Th2 used at this time is preferably set to a value smaller than the threshold value Th1 used in the raw material peak information cutout unit 610. At this time, the raw material peak volume calculation unit 614 identifies each raw material peak 102 whose volume has been calculated based on the “data for identifying the raw material peak 102” obtained by the raw material peak information extraction unit 610. . Since the method for calculating the volume of the raw material pile 102 can be realized by a known technique, the detailed description thereof is omitted here. The stock quantity (weight) can be obtained by multiplying the volume by the density of the raw material.
The raw material mountain volume calculation unit 614 calculates the volume of each raw material mountain 102, for example, by performing arithmetic processing according to a computer program, and identifies the raw material mountain 102 to which the data belongs, from the calculated volume data of the raw material mountain 102 This can be realized by storing it in a RAM or the like in association with data to be performed.

<表示部615>
表示部615は、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(t)と、原料山体積計算部614で計算された各原料山102の体積とに基づいて、各原料山102の3次元形状と、当該原料山102のそれぞれの体積とを示す画像を生成し、コンピュータディスプレイに表示する。このとき、表示部615は、3次元形状で表されている原料山102がどのくらいの体積であるのかをユーザが認識できるように画像を表示する。例えば、3次元形状で表されているどの原料山102と、当該原料山102の体積とに同じ番号を付すようにすることができる。また、表示部615は、3次元形状の画像と体積を示す画像とを原料山102毎に個別に表示するようにしてもよい。
表示部615は、例えば、CPUが、コンピュータプログラムに従う演算処理を行うことによって、原料山の3次元形状と、当該原料山の体積とをコンピュータディスプレイに表示するための処理を行うことにより実現できる。
<Display unit 615>
Based on the raw material peak shape information E (t) stored in the raw material peak shape storage unit 611 and the volume of each raw material peak 102 calculated by the raw material peak volume calculation unit 614, the display unit 615 displays each raw material peak. An image showing the three-dimensional shape of 102 and each volume of the raw material pile 102 is generated and displayed on a computer display. At this time, the display unit 615 displays an image so that the user can recognize the volume of the raw material mountain 102 represented by a three-dimensional shape. For example, the same number can be given to any raw material mountain 102 represented by a three-dimensional shape and the volume of the raw material mountain 102. In addition, the display unit 615 may individually display a three-dimensional shape image and an image showing a volume for each raw material mountain 102.
The display unit 615 can be realized by, for example, the CPU performing a process for displaying the three-dimensional shape of the raw material mountain and the volume of the raw material mountain on the computer display by performing arithmetic processing according to the computer program.

[動作フローチャート]
<操業優先モードにおける測定範囲の決定動作>
図8のフローチャートを参照しながら、操業優先モードにおける測定指示部603の処理の一例を説明する。
まず、ステップS801において、測定指示部603は、操業制御部602が受信した操業終了信号に基づいて、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了したタイミングであるか否かを判定する。この判定の結果、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了したタイミングでない場合には、後述するステップS808に進む。
一方、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了したタイミングである場合には、ステップS2に進む。ステップS802に進むと、測定指示部603は、測定範囲を仮決定する。ステップS801からステップS803に進んだ場合には、ステップS801で積み付け作業が終了したと判定された原料山102を測定範囲として仮決定する。
次に、ステップS803において、測定指示部603は、ステップS802で仮決定した測定範囲に対してスタッカー104が積み付けを行っているか否かを判定する。この判定の結果、スタッカー104が積み付けを行っている場合には、ステップS801に戻る。一方、スタッカー104が積み付けを行っていない場合には、ステップS804に進む。
[Operation flowchart]
<Determination of measurement range in operation priority mode>
An example of processing of the measurement instruction unit 603 in the operation priority mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S <b> 801, the measurement instruction unit 603 determines whether it is the timing when the stacking operation of the raw material by the stacker 104 is completed based on the operation end signal received by the operation control unit 602. As a result of the determination, if it is not the timing when the stacking of raw materials by the stacker 104 is completed, the process proceeds to step S808 described later.
On the other hand, when it is the timing when the stacking of raw materials by the stacker 104 is completed, the process proceeds to step S2. In step S802, the measurement instruction unit 603 temporarily determines the measurement range. When the process proceeds from step S801 to step S803, the raw material stack 102 determined to have been loaded in step S801 is provisionally determined as a measurement range.
Next, in step S803, the measurement instruction unit 603 determines whether or not the stacker 104 is stacking the measurement range temporarily determined in step S802. If the result of this determination is that the stacker 104 is loading, the process returns to step S801. On the other hand, if the stacker 104 has not stacked, the process proceeds to step S804.

ステップS804に進むと、測定指示部603は、仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っているか否かを判定する。この判定の結果、リクレーマ105が払い出しを行っている場合には、ステップS805に進み、測定指示部603は、ステップS802で仮決定した測定範囲のうち、リクレーマ105の払い出しと干渉しない範囲を測定範囲として決定する。そして、後述するステップS807に進む。
一方、リクレーマ105が払い出しを行っていない場合には、ステップS806に進み、測定指示部603は、ステップS802で仮決定した測定範囲全体を測定範囲として決定する。
そして、ステップS807に進むと、測定指示部603は、ステップS805又はS806で決定した測定範囲を測定するためのスタッカー104のブーム114を、y−z平面の面方向に向かせることを、操業制御部602に指示する。そして、図8のフローチャートによる処理を終了する。
In step S804, the measurement instruction unit 603 determines whether the reclaimer 105 is paying out the temporarily determined measurement range. As a result of this determination, if the reclaimer 105 is paying out, the process advances to step S805, and the measurement instruction unit 603 sets a range that does not interfere with the payout of the reclaimer 105 among the measurement ranges temporarily determined in step S802. Determine as. And it progresses to step S807 mentioned later.
On the other hand, if the reclaimer 105 has not paid out, the process proceeds to step S806, and the measurement instruction unit 603 determines the entire measurement range temporarily determined in step S802 as the measurement range.
Then, when the process proceeds to step S807, the measurement instruction unit 603 controls the operation of the boom 114 of the stacker 104 for measuring the measurement range determined in step S805 or S806 in the plane direction of the yz plane. The unit 602 is instructed. And the process by the flowchart of FIG. 8 is complete | finished.

前述したように、ステップS801において、スタッカー104による原料の積み付けの作業が終了していないと判定された場合には、ステップS808に進む。ステップS808に進むと、測定指示部603は、オペレータによって、原料山102の形状を測定する領域が指示されたか否かを判定する。この判定の結果、オペレータによって、原料山102の形状を測定する領域が指示された場合には、前述したステップS802に進む。ステップS808からステップS802に進んだ場合、測定指示部603は、オペレータによって指示された範囲を測定範囲として仮決定する。
一方、オペレータによって、原料山102の形状を測定する領域が指示されていない場合には、ステップS809に進む。ステップS809に進むと、測定指示部603は、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了したタイミングであるか否かを判定する。この判定の結果、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了したタイミングである場合には、後述するステップS810に進む。一方、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了した場合には、ステップS802に進む。ステップS809からステップS802に進んだ場合、測定指示部603は、ステップS809で払い出しの作業が終了したと判定された原料山102を測定範囲として仮決定する。
一方、リクレーマ105による原料の払い出しの作業が終了したタイミングでない場合には、ステップS810に進む。ステップS810に進むと、測定指示部603は、原料山102の形状を所定時間測定していない領域があるか否かを判定する。この判定の結果、原料山102の形状を所定時間測定していない領域がない場合には、ステップS801に戻る。一方、料山102の形状を所定時間測定していない領域がある場合には、前述したステップS802に進む。ステップS810からステップS802に進んだ場合、測定指示部603は、所定時間測定していない領域を測定範囲として仮決定する。
As described above, if it is determined in step S801 that the stacking of raw materials by the stacker 104 has not been completed, the process proceeds to step S808. In step S808, the measurement instruction unit 603 determines whether the operator has instructed an area for measuring the shape of the raw material pile 102. As a result of this determination, if the operator instructs an area for measuring the shape of the raw material pile 102, the process proceeds to step S802 described above. When the process proceeds from step S808 to step S802, the measurement instruction unit 603 temporarily determines the range instructed by the operator as the measurement range.
On the other hand, if the operator has not instructed the area for measuring the shape of the material stack 102, the process proceeds to step S809. In step S809, the measurement instruction unit 603 determines whether it is the timing when the reclaimer 105 has finished the operation of dispensing the raw material. As a result of the determination, if it is the timing when the work of dispensing the raw material by the reclaimer 105 is completed, the process proceeds to step S810 described later. On the other hand, when the operation of dispensing the raw material by the reclaimer 105 is completed, the process proceeds to step S802. When the process proceeds from step S809 to step S802, the measurement instruction unit 603 provisionally determines the raw material stack 102 determined to have completed the payout operation in step S809 as a measurement range.
On the other hand, if it is not the timing when the reclaimer 105 has finished the operation of dispensing the raw material, the process proceeds to step S810. In step S810, the measurement instruction unit 603 determines whether there is an area where the shape of the raw material pile 102 has not been measured for a predetermined time. As a result of the determination, if there is no region where the shape of the raw material pile 102 has not been measured for a predetermined time, the process returns to step S801. On the other hand, if there is a region where the shape of the ridge 102 has not been measured for a predetermined time, the process proceeds to step S802 described above. When the process proceeds from step S810 to step S802, the measurement instruction unit 603 provisionally determines an area that has not been measured for a predetermined time as a measurement range.

<測定優先モードにおける測定範囲の決定動作>
図9のフローチャートを参照しながら、測定優先モードにおける測定指示部603の処理の一例を説明する。
まず、ステップS901〜S903は、図8のステップS801〜803と同じである。ステップS903において、スタッカー104が積み付けを行っていると判定された場合には、ステップS904に進む。ステップS904に進むと、測定指示部603は、スタッカー104による積み付け作業を中断させることを、操業制御部602に指示する。そして、ステップS905に進む。一方、スタッカー104が積み付けを行っていないと判定された場合には、ステップS904を省略してステップS905に進む。
<Measurement range determination operation in measurement priority mode>
An example of processing of the measurement instruction unit 603 in the measurement priority mode will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, steps S901 to S903 are the same as steps S801 to 803 in FIG. If it is determined in step S903 that the stacker 104 is loading, the process proceeds to step S904. In step S904, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 to interrupt the stacking operation by the stacker 104. Then, the process proceeds to step S905. On the other hand, if it is determined that the stacker 104 has not stacked, step S904 is skipped and the process proceeds to step S905.

ステップS905に進むと、測定指示部603は、ステップS902で仮決定した測定範囲に対してリクレーマ105が払い出しを行っているか否かを判定する。この判定の結果、リクレーマ105が払い出しを行っている場合には、ステップS906に進む。ステップS906に進むと、測定指示部603は、リクレーマ105による払い出し作業を中断させて、測定を行うスタッカー104と干渉しない位置に退避させることを、操業制御部602に指示する。そして、ステップS907に進む。一方、リクレーマ105が払い出しを行っていない場合には、ステップS906を省略してステップS907に進む。   In step S905, the measurement instruction unit 603 determines whether the reclaimer 105 is paying out the measurement range provisionally determined in step S902. As a result of the determination, if the reclaimer 105 is paying out, the process proceeds to step S906. In step S906, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 to interrupt the payout operation by the reclaimer 105 and to retreat to a position that does not interfere with the stacker 104 that performs measurement. Then, the process proceeds to step S907. On the other hand, if the reclaimer 105 has not paid out, step S906 is omitted and the process proceeds to step S907.

ステップS907に進むと、測定指示部603は、ステップS902で仮決定した測定範囲全体を測定範囲として決定する。
そして、ステップS908において、測定指示部603は、ステップS907で決定した測定範囲を測定するためのスタッカー104のブーム114を、y−z平面の面方向に向かせることを、操業制御部602に指示する。そして、図9のフローチャートによる処理を終了する。
また、ステップS909〜S911は、図8のステップS808〜S810と同じである。
In step S907, the measurement instruction unit 603 determines the entire measurement range temporarily determined in step S902 as the measurement range.
In step S908, the measurement instruction unit 603 instructs the operation control unit 602 to turn the boom 114 of the stacker 104 for measuring the measurement range determined in step S907 in the plane direction of the yz plane. To do. And the process by the flowchart of FIG. 9 is complete | finished.
Steps S909 to S911 are the same as steps S808 to S810 in FIG.

<原料山の測定動作>
次に、図10のフローチャートを参照しながら、原料山102の形状を測定する際の原料ヤード管理装置600の処理の一例を説明する。尚、図10のフローチャートが開始する前に、図8又は図9のフローチャートによって測定範囲が決定され、且つ、スタッカー104のブーム114が、y−z平面の面方向を向いているものとする。すなわち、図10は、図8、図9のフローチャートに続くフローチャートとなる。
まず、ステップS1001において、データ収集部604は、ステレオカメラ201a〜201c、傾斜計202、及びGPSアンテナ203から情報を収集するまで待機する。前述したように本実施形態では、この情報を一定周期で収集する。
次に、ステップS1002において、ステレオ処理部605は、ステレオカメラ201a〜201cで撮像された2枚の画像データに基づいてステレオ処理を行い、原料山102の表面の「カメラ座標系における3次元座標PC1、PC2、PC3」求める。
<Measurement of raw material pile>
Next, an example of processing of the raw material yard management apparatus 600 when measuring the shape of the raw material pile 102 will be described with reference to the flowchart of FIG. Before the flowchart of FIG. 10 starts, it is assumed that the measurement range is determined by the flowchart of FIG. 8 or 9 and the boom 114 of the stacker 104 faces the surface direction of the yz plane. That is, FIG. 10 is a flowchart following the flowcharts of FIGS.
First, in step S1001, the data collection unit 604 stands by until information is collected from the stereo cameras 201a to 201c, the inclinometer 202, and the GPS antenna 203. As described above, in the present embodiment, this information is collected at a constant period.
Next, in step S <b> 1002, the stereo processing unit 605 performs stereo processing based on the two pieces of image data captured by the stereo cameras 201 a to 201 c, and the “three-dimensional coordinates P in the camera coordinate system” C1 , PC2 , PC3 "are obtained.

次に、ステップS1003において、座標変換部606は、GPSアンテナ203で得られたGPS座標(緯度,経度,高さ)を、現場座標系の3次元座標Qに変換する。
次に、ステップS1004において、3次元直交座標変換部607は、図8又は図9のフローチャートによる処理で決定された測定範囲のデータ(3次元座標PC1、PC2、PC3)が得られたか否かを判定する。この判定の結果、測定範囲のデータが得られていない場合には、ステップS1001に戻る。
一方、測定範囲のデータが得られた場合には、ステップS1005に進む。ステップS1005に進むと、3次元直交座標変換部607は、ステレオ処理部605で得られたカメラ座標系の3次元座標PC1、PC2、PC3を、現場座標系の3次元座標P1、P2、P3に変換する。
Next, in step S1003, the coordinate conversion unit 606 converts the GPS coordinates (latitude, longitude, height) obtained by the GPS antenna 203 into three-dimensional coordinates Q in the field coordinate system.
Next, in step S1004, the three-dimensional orthogonal coordinate transformation unit 607 has obtained data (three-dimensional coordinates P C1 , P C2 , P C3 ) of the measurement range determined by the processing according to the flowchart of FIG. 8 or FIG. Determine whether or not. If the result of this determination is that measurement range data has not been obtained, processing returns to step S1001.
On the other hand, when the measurement range data is obtained, the process proceeds to step S1005. In step S1005, the three-dimensional orthogonal coordinate conversion unit 607 converts the three-dimensional coordinates P C1 , P C2 , and P C3 of the camera coordinate system obtained by the stereo processing unit 605 into the three-dimensional coordinates P 1 , Convert to P 2 and P 3 .

次に、ステップS1006において、データサンプル部608は、ステップS1005で得られた「現場座標系の3次元座標P1、P2、P3」のうち、現場座標系の所定の仮想空間に配置した3次元格子の各格子点に最も近いデータを、図8又は図9のフローチャートによる処理で決定された測定範囲に含まれるデータから抽出する。
次に、ステップS1007において、データ補間部609は、ステップS1006で抽出されたデータに対応する「3次元格子の格子点」を参照し、データが欠落している格子点があるか否かを判定する。この判定の結果、データが欠落している格子点がある場合には、ステップS1008に進む。ステップS1008に進むと、データ補間部609は、当該格子点の周囲の格子点に対応するデータを用いて線形補間を行い、当該格子点に対応するデータを求める。そして、ステップS1009に進む。
一方、データが欠落している格子点がない場合には、ステップS1008を省略してステップS1009に進む。
Next, in step S1006, the data sample unit 608 is arranged in a predetermined virtual space of the site coordinate system among the “three-dimensional coordinates P 1 , P 2 , P 3 of the site coordinate system” obtained in step S1005. Data closest to each lattice point of the three-dimensional lattice is extracted from data included in the measurement range determined by the processing according to the flowchart of FIG. 8 or FIG.
Next, in step S1007, the data interpolation unit 609 refers to the “three-dimensional lattice point” corresponding to the data extracted in step S1006, and determines whether there is a lattice point with missing data. To do. As a result of the determination, if there is a grid point with missing data, the process proceeds to step S1008. In step S1008, the data interpolation unit 609 performs linear interpolation using data corresponding to the grid points around the grid point, and obtains data corresponding to the grid point. Then, the process proceeds to step S1009.
On the other hand, if there is no grid point with missing data, step S1008 is omitted and the process proceeds to step S1009.

ステップS1009に進むと、原料山情報切出部610は、ステップS1006、S1008で得られた「現場座標系における原料山102の表面の座標のデータ」に基づいて、原料山102の形状を個別に切り出す。
次に、ステップS1010において、原料山情報切出部610は、ステップS1009で切出した原料山102の形状を示す原料山形状情報E(t)と、当該3次元座標のデータが属する原料山102を識別するためのデータとを相互に関連付けて原料山形状記憶部611に記憶する。そして、図10のフローチャートによる処理を終了する(測定モードに応じて、図8又は図9のフローチャートの処理に戻る)。
In step S1009, the raw material mountain information cutting unit 610 individually sets the shape of the raw material mountain 102 based on the “data of the surface coordinates of the raw material mountain 102 in the on-site coordinate system” obtained in steps S1006 and S1008. cut.
Next, in step S1010, the raw material mountain information cutting unit 610 displays the raw material mountain shape information E (t) indicating the shape of the raw material mountain 102 cut out in step S1009 and the raw material mountain 102 to which the data of the three-dimensional coordinate belongs. Data for identification is associated with each other and stored in the raw material mountain shape storage unit 611. And the process by the flowchart of FIG. 10 is complete | finished (it returns to the process of the flowchart of FIG. 8 or FIG. 9 according to the measurement mode).

<原料山の在庫量算出・表示動作>
次に、図11のフローチャートを参照しながら、原料山102の在庫量(体積)を求めて、原料ヤード101の様子を表示する際の原料ヤード管理装置600の処理の一例を説明する。
まず、ステップS1101において、払出範囲計算部612は、原料山形状記憶部611に原料山形状情報E(t)が記憶されているか否かを判定する。この判定の結果、原料山形状情報E(t)が記憶されていない場合には、図11のフローチャートによる処理を終了する。
一方、原料山形状情報E(t)が記憶されている場合には、ステップS1102に進む。ステップS1102に進むと、払出範囲計算部612は、リクレーマ105が原料山102から原料を払い出していることを示す操業情報を操業制御部602から取得したか否かを判定する。この判定の結果、リクレーマ105が原料山102から原料を払い出していることを示す操業情報を取得していない場合には、ステップS1103、S1104を省略して後述するステップS1105に進む。一方、リクレーマ105が原料山102から原料を払い出していることを示す操業情報を取得した場合には、ステップS1103に進む。
<Inventory calculation and display of raw material pile>
Next, an example of processing of the raw material yard management apparatus 600 when the stock amount (volume) of the raw material pile 102 is obtained and the state of the raw material yard 101 is displayed will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, in step S <b> 1101, the payout range calculation unit 612 determines whether or not the raw material mountain shape information E (t) is stored in the raw material mountain shape storage unit 611. As a result of this determination, if the raw material peak shape information E (t) is not stored, the processing according to the flowchart of FIG. 11 is terminated.
On the other hand, if the raw material peak shape information E (t) is stored, the process proceeds to step S1102. In step S 1102, the payout range calculation unit 612 determines whether operation information indicating that the reclaimer 105 is paying out the raw material from the raw material pile 102 has been acquired from the operation control unit 602. As a result of the determination, if the reclaimer 105 has not acquired operation information indicating that the raw material has been discharged from the raw material stack 102, the process proceeds to step S1105, which will be described later, omitting steps S1103 and S1104. On the other hand, if operation information indicating that the reclaimer 105 is paying out the raw material from the raw material stack 102 is obtained, the process proceeds to step S1103.

ステップS1103に進むと、払出範囲計算部612は、リクレーマ105が原料山102から原料を払い出している範囲(掘削範囲情報D(t))を計算する。
次に、ステップS1104において、原料山形状修正部613は、払い出しが行われた原料山に対応する最新の原料山形状情報E(tn-1)を原料山形状記憶部611から読み出し、読み出した原料山形状情報E(tn-1)と、ステップS1103で計算された掘削範囲情報D(tn)との共通部分F(tn)を、原料山形状情報E(tn-1)から除いた範囲を、原料山102の現在の原料山形状情報をE(tn)として求める。そして、原料山形状修正部613は、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(tn-1)のうち、掘削部125により払い出しが行われた原料山102に対応する原料山形状情報E(tn-1)を、求めた原料山形状情報をE(tn)に書き換える。そして、ステップS1105に進む。
In step S1103, the payout range calculation unit 612 calculates a range (excavation range information D (t)) in which the reclaimer 105 is paying out the raw material from the raw material stack 102.
Next, in step S1104, the raw material peak shape correcting unit 613 reads the latest raw material peak shape information E (t n-1 ) corresponding to the raw material peak from which the payout has been performed from the raw material peak shape storage unit 611 and reads it. a raw material mountain shape information E (t n-1), the intersection F (t n) of the calculated drilling range information D (t n) at step S1103, from the raw material mountain shape information E (t n-1) The excluded range is obtained as E (t n ) as the current material peak shape information of the material peak 102. And the raw material peak shape correction | amendment part 613 respond | corresponds to the raw material peak 102 from which the excavation part 125 paid out among the raw material peak shape information E (tn -1 ) memorize | stored in the raw material peak shape memory | storage part 611. The raw material peak shape information E (t n-1 ) is rewritten to the obtained raw material peak shape information E (t n ). Then, the process proceeds to step S1105.

ステップS1105に進むと、原料山体積計算部614は、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(t)を読み出し、読み出した原料山形状情報E(t)に基づいて、各原料山102の体積(在庫量)を個別に計算する。
次に、ステップS1106において、表示部615は、原料山形状記憶部611に記憶されている原料山形状情報E(t)と、ステップS1105で計算された各原料山102の体積とに基づいて、各原料山102の3次元形状と、当該原料山102のそれぞれの体積とを示す画像を生成し、コンピュータディスプレイに表示する。そして、図11のフローチャートによる処理を終了する。
尚、図11のフローチャートの処理を行う代わりに、ステップS1102〜S1106の処理を図10のフローチャートの後に行うようにしてもよい。
In step S1105, the raw material mountain volume calculation unit 614 reads the raw material mountain shape information E (t) stored in the raw material mountain shape storage unit 611, and based on the read raw material mountain shape information E (t), The volume (inventory amount) of each raw material pile 102 is calculated individually.
Next, in step S1106, the display unit 615 displays the raw material peak shape information E (t) stored in the raw material peak shape storage unit 611 and the volume of each raw material peak 102 calculated in step S1105. An image showing the three-dimensional shape of each raw material pile 102 and the volume of each raw material pile 102 is generated and displayed on a computer display. Then, the process according to the flowchart of FIG.
Instead of performing the process of the flowchart of FIG. 11, the processes of steps S1102 to S1106 may be performed after the flowchart of FIG.

以上のように本実施形態では、原料山102の表面の位置を特定する情報を測定するためのステレオカメラ201をスタッカー104のブーム114に取り付ける。また、ステレオカメラ201の位置を特定する情報を測定するためのGPSアンテナ203をスタッカー104のブーム114に取り付ける。また、ステレオカメラ201の測定方向を特定する情報を測定するための傾斜計202をスタッカー104のブーム114に取り付ける。そして、スタッカー104のブーム114を、y−z平面の面方向に向かせた状態で、これらの測定を行い、測定した結果から、原料山102の表面の形状を求める。したがって、測定を行った結果を基に原料山102の表面の形状を求めることができ、一定の仮定の下で求める従来の技術よりも、原料山102の存在位置を正確に特定することができる。また、原料山の再積み付けや自然現象によって原料山の形状が変化しても、測定によって、原料山102の形状を正確に求めることができる。
また、以上のようにして原料山102の形状を正確に把握することができるので、原料山102の形状から求めた原料山102の在庫量も、従来よりも正確に把握することができる。
As described above, in this embodiment, the stereo camera 201 for measuring information specifying the position of the surface of the raw material stack 102 is attached to the boom 114 of the stacker 104. In addition, a GPS antenna 203 for measuring information specifying the position of the stereo camera 201 is attached to the boom 114 of the stacker 104. In addition, an inclinometer 202 for measuring information specifying the measurement direction of the stereo camera 201 is attached to the boom 114 of the stacker 104. Then, these measurements are performed in a state where the boom 114 of the stacker 104 is oriented in the plane direction of the yz plane, and the shape of the surface of the raw material pile 102 is obtained from the measurement results. Therefore, the shape of the surface of the raw material pile 102 can be obtained based on the measurement result, and the position of the raw material pile 102 can be specified more accurately than the conventional technique obtained under a certain assumption. . Further, even if the shape of the raw material mountain changes due to the restacking of the raw material mountain or a natural phenomenon, the shape of the raw material mountain 102 can be accurately obtained by measurement.
Moreover, since the shape of the raw material pile 102 can be accurately grasped as described above, the stock amount of the raw material pile 102 obtained from the shape of the raw material pile 102 can be grasped more accurately than before.

また、本実施形態では、リクレーマ105の操業状態を示す情報から、リクレーマ105のブーム115の先端にある掘削部125が存在している範囲を求め、測定済みの原料山102から、当該原料山102と掘削部125が存在している範囲との重複する範囲を除いて、新たな原料山102の形状を求めるようにした。したがって、原料山102の形状をリアルタイムで管理することができる。また、元の原料山102の形状が正確なものであるので、リクレーマ105による払い出しがあった場合でも、従来よりも正確に原料山102の形状を把握することができる。
また、以上のように、払い出しがあった場合でも、原料山102の形状を正確に把握することができるので、払い出しがあった場合でも、原料山102の在庫量を、従来よりも正確に把握することができる。
Further, in the present embodiment, the range in which the excavation part 125 at the tip of the boom 115 of the reclaimer 105 exists is obtained from information indicating the operation state of the reclaimer 105, and the raw material peak 102 is obtained from the measured raw material peak 102. The shape of the new raw material pile 102 is obtained except for the overlapping range with the range where the excavation part 125 exists. Therefore, the shape of the raw material pile 102 can be managed in real time. In addition, since the shape of the original raw material stack 102 is accurate, even when the reclaimer 105 pays out, the shape of the raw material stack 102 can be grasped more accurately than before.
In addition, as described above, the shape of the raw material stack 102 can be accurately grasped even when the material is paid out, so that the stock amount of the raw material mountain 102 can be grasped more accurately than before even when the material is paid out. can do.

また、本実施形態では、操業制御部602が、最適配置計算部601で得られた結果に基づいて、スタッカー104及びリクレーマ105に対して、操業を指示する操業指示信号を送信することによって、スタッカー104及びリクレーマ105の自動運転を行うと共に、操業優先モード又は測定優先モードの何れかのモードで決定した測定範囲の原料山102の形状の自動測定を行うようにしたので、適切なタイミングで測定を無人で行うことができる。よって、例えば、測定漏れが生じたり、適切でないタイミングで測定することにより操業の妨げになったりすることを防止することができる。
以上のように、原料ヤード101の原料山102の操業を正確に管理することができるので、ヤード面積を有効に活用した原料の配置計画を正確に行うことができ、滞船料を削減することができる。
In the present embodiment, the operation control unit 602 transmits an operation instruction signal for instructing operation to the stacker 104 and the reclaimer 105 based on the result obtained by the optimum arrangement calculation unit 601, so that the stacker 104 and the reclaimer 105 are automatically operated, and the shape of the raw material stack 102 in the measurement range determined in either the operation priority mode or the measurement priority mode is automatically measured. Can be done unattended. Therefore, for example, it is possible to prevent a measurement omission from occurring or hindering operation due to measurement at an inappropriate timing.
As described above, since the operation of the raw material pile 102 in the raw material yard 101 can be accurately managed, it is possible to accurately perform the raw material arrangement plan that effectively uses the yard area, and to reduce the berthing fee. Can do.

[変形例1]
本実施形態では、リクレーマ105による払い出しのあった原料山102の在庫量を、払い出し後の原料山102の形状に基づく体積から求めるようにした。しかしながら、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、払い出し前の原料山102の在庫量を原料山102の形状・体積から求め、求めた払い出し前の原料山102の在庫量から、コンベアスケールにより測定された払い出し量を減算することにより、リクレーマ105による払い出しのあった原料山102の在庫量を求めるようにしてもよい。前述したように、本実施形態では、原料山102の形状を正確に把握することができるので、このようにして原料山102の在庫量を求めるようにしても、払い出し後の原料山102の在庫量を、従来よりも正確に把握することができる。
[Modification 1]
In this embodiment, the stock amount of the raw material pile 102 that has been paid out by the reclaimer 105 is obtained from the volume based on the shape of the raw material pile 102 after the payout. However, this is not always necessary. For example, the reclaimer is obtained by obtaining the stock amount of the raw material pile 102 before the payout from the shape and volume of the raw material pile 102 and subtracting the payout amount measured by the conveyor scale from the obtained stock amount of the raw material pile 102 before the payout. You may make it obtain | require the stock quantity of the raw material pile 102 which paid out by 105. FIG. As described above, in the present embodiment, the shape of the raw material stack 102 can be accurately grasped. Therefore, even if the stock amount of the raw material stack 102 is obtained in this way, the stock of the raw material stack 102 after the payout is obtained. The amount can be grasped more accurately than before.

[変形例2]
リクレーマ105に比べてスタッカー104は、操業に余裕がある(操業していない時間が長い)ので、本実施形態のように、ステレオカメラ201、傾斜計202、及びGPSアンテナ203をスタッカー104のブーム114に取り付けるようにすれば、測定により、操業が妨げられてしまうことを防止することができるので好ましい。しかしながら、ステレオカメラ201、傾斜計202、及びGPSアンテナ203を、リクレーマ105に取り付けるようにしてもよい。また、原料山102の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、原料ヤード101の長手方向に移動することが可能な重機であれば、測定専用の重機に、ステレオカメラ201、傾斜計202、及びGPSアンテナ203を取り付けてもよい。
[Modification 2]
Compared to the reclaimer 105, the stacker 104 has a surplus in operation (the time during which the operation is not performed is long). If it is made to attach to, it can prevent that an operation will be prevented by measurement, and it is preferable. However, the stereo camera 201, the inclinometer 202, and the GPS antenna 203 may be attached to the reclaimer 105. In addition, if the heavy machine is capable of positioning the boom above the raw material pile 102 and can move in the longitudinal direction of the raw material yard 101, the stereo camera 201, the tilting machine, A total 202 and a GPS antenna 203 may be attached.

[変形例3]
本実施形態では、原料山102の表面の位置を特定する情報を測定するための装置の一例として、ステレオカメラ201を用いるようにし、ステレオカメラ201の位置を特定する情報を測定するための装置の一例として、GPSアンテナ203を用いるようにし、ステレオカメラ201の測定方向を特定する情報を測定するための方向測定装置の一例として、傾斜計202を用いるようにした。しかしながら、これらの機能を実現する装置であれば、必ずしもステレオカメラ201、傾斜計202、及びGPSアンテナ203を用いなくてもよい。例えば、ステレオカメラ201の代わりに2Dレーザ距離計を用いてもよい。また、原料山102の形状の測定時に、スタッカー104のブーム114の延設方向(軸方向)を、y−z平面の面方向に向かせなくてもよい(旋回させてもよい)。このようにする場合には、原料山102の形状の測定に際し、旋回角度を補正する必要がある。すなわち、本実施形態のようにスタッカー104のブーム114の延設方向(軸方向)を、y−z平面の面方向に向かせれば、ブーム114の旋回角度を考慮する必要がなくなる。
[Modification 3]
In the present embodiment, a stereo camera 201 is used as an example of an apparatus for measuring the information specifying the position of the surface of the raw material pile 102, and an apparatus for measuring information specifying the position of the stereo camera 201 is used. As an example, a GPS antenna 203 is used, and an inclinometer 202 is used as an example of a direction measuring device for measuring information specifying the measurement direction of the stereo camera 201. However, the stereo camera 201, the inclinometer 202, and the GPS antenna 203 are not necessarily used as long as the device realizes these functions. For example, a 2D laser distance meter may be used instead of the stereo camera 201. Further, when measuring the shape of the raw material stack 102, the extending direction (axial direction) of the boom 114 of the stacker 104 may not be directed to the surface direction of the yz plane (it may be swung). In such a case, it is necessary to correct the turning angle when measuring the shape of the raw material pile 102. That is, if the extending direction (axial direction) of the boom 114 of the stacker 104 is directed to the surface direction of the yz plane as in this embodiment, it is not necessary to consider the turning angle of the boom 114.

[変形例4]
本実施形態では、積み付けが終了した直後、払い出しが終了した直後、オペレータによる指示があった場合、及び一定時間が経過した場合に、測定を行うようにした。しかしながら、測定を行うタイミングは、このようなタイミングに限定されない。例えば、これらのタイミングの一部だけを測定を行うタイミングとして採用することができる。
[Modification 4]
In the present embodiment, the measurement is performed immediately after the completion of the stacking, immediately after the completion of the payout, when there is an instruction from the operator, and when a certain time has elapsed. However, the timing for performing the measurement is not limited to such timing. For example, only a part of these timings can be used as the timing for measurement.

尚、本実施形態では、例えば、ステレオカメラ201を用いることにより原料山測定装置が実現され、GPSアンテナ203を用いることにより位置測定装置が実現され、傾斜計202を用いることにより方向測定装置が実現される。また、例えば、スタッカー104を用いることにより重機が実現される。また、例えば、原料山情報切出部610を用いることにより計測手段が実現される。また、例えば、操業制御部602を用いることにより制御手段が実現される。また、例えば、原料山体積計算部614を用いることにより原料山在庫量計算手段が実現される。また、例えば、ベルトコンベアを用いることにより原料を後工程に搬送する搬送装置が実現される。また、例えば、払出範囲計算部612を用いることにより払出範囲計算手段が実現される。また、例えば、原料山形状修正部613を用いることにより原料山形状修正手段が実現される。   In the present embodiment, for example, the raw material mountain measuring device is realized by using the stereo camera 201, the position measuring device is realized by using the GPS antenna 203, and the direction measuring device is realized by using the inclinometer 202. Is done. For example, a heavy machine is realized by using the stacker 104. In addition, for example, a measurement unit is realized by using the raw material mountain information cutout unit 610. For example, a control means is realized by using the operation control unit 602. Further, for example, by using the raw material mountain volume calculation unit 614, the raw material mountain stock quantity calculating means is realized. For example, the conveyance apparatus which conveys a raw material to a post process is implement | achieved by using a belt conveyor. Further, for example, a payout range calculation means is realized by using the payout range calculation unit 612. Further, for example, by using the raw material peak shape correcting unit 613, the raw material peak shape correcting means is realized.

また、例えば、「カメラ座標系の3次元座標PC」が「原料山の表面の位置」に対応する。また、例えば、「現場座標系の3次元座標Q」が「原料山測定装置の位置」に対応する。また、例えば、「スタッカー104のブーム114の俯仰角α」が「原料山測定装置における、原料ヤードの測定方向」に対応する。また、例えば、「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との水平方向距離L」が「ブームの延設方向の長さを示す情報」に対応する。また、例えば、「GPSアンテナ203とステレオカメラ201との高さ方向距離H」が「位置測定装置と原料山測定装置との位置関係を示す情報」に対応する。また、例えば、「ステレオカメラ201がブーム114に対してなす角度φ」が「原料山測定装置の設置方向を示す情報」に対応する。 Further, for example, “the three-dimensional coordinates P C of the camera coordinate system” corresponds to “the position of the surface of the raw material mountain”. Further, for example, “three-dimensional coordinate Q in the field coordinate system” corresponds to “position of the raw material mountain measuring apparatus”. Further, for example, “the elevation angle α of the boom 114 of the stacker 104” corresponds to “the measurement direction of the raw material yard in the raw material mountain measuring apparatus”. Further, for example, “the horizontal distance L between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201” corresponds to “information indicating the length in the extending direction of the boom”. Further, for example, “the height direction distance H between the GPS antenna 203 and the stereo camera 201” corresponds to “information indicating the positional relationship between the position measuring device and the raw material mountain measuring device”. Further, for example, “the angle φ formed by the stereo camera 201 with respect to the boom 114” corresponds to “information indicating the installation direction of the raw material mountain measuring apparatus”.

尚、以上説明した本発明の実施形態は、コンピュータがプログラムを実行することによって実現することができる。また、プログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを記録したCD−ROM等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体、又はかかるプログラムを伝送する伝送媒体も本発明の実施の形態として適用することができる。また、前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体などのプログラムプロダクトも本発明の実施の形態として適用することができる。前記のプログラム、コンピュータ読み取り可能な記録媒体、伝送媒体及びプログラムプロダクトは、本発明の範疇に含まれる。
また、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
The embodiment of the present invention described above can be realized by a computer executing a program. Further, a means for supplying the program to the computer, for example, a computer-readable recording medium such as a CD-ROM recording such a program, or a transmission medium for transmitting such a program may be applied as an embodiment of the present invention. it can. A program product such as a computer-readable recording medium that records the program can also be applied as an embodiment of the present invention. The programs, computer-readable recording media, transmission media, and program products are included in the scope of the present invention.
In addition, the embodiments of the present invention described above are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed as being limited thereto. Is. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

101 原料ヤード
102 原料山
103 走行レール
104 スタッカー
114 ブーム
105 リクレーマ
115 ブーム
125 掘削部
201 ステレオカメラ
202 傾斜計
203 GPSアンテナ
600 原料ヤード管理装置
601 最適配置計算部
602 操業制御部
603 測定指示部
604 データ収集部
605 ステレオ処理部
606 座標変換部
607 3次元直交座標変換部
608 データサンプル部
609 データ補間部
610 原料山情報切出部
611 原料山形状記憶部
612 払出範囲計算部
613 原料山形状修正部
614 原料山体積計算部
615 表示部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 Raw material yard 102 Raw material pile 103 Traveling rail 104 Stacker 114 Boom 105 Reclaimer 115 Boom 125 Excavation part 201 Stereo camera 202 Inclinometer 203 GPS antenna 600 Raw material yard management apparatus 601 Optimal arrangement calculation part 602 Operation control part 603 Measurement instruction part 604 Data collection Unit 605 Stereo processing unit 606 Coordinate transformation unit 607 Three-dimensional orthogonal coordinate transformation unit 608 Data sampling unit 609 Data interpolation unit 610 Raw material mountain information extraction unit 611 Raw material mountain shape storage unit 612 Discharge range calculation unit 613 Raw material mountain shape correction unit 614 Raw material Mountain volume calculation unit 615 Display unit

Claims (21)

原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山の表面の位置を特定するための情報を測定する原料山測定装置と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報を測定する位置測定装置と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられ、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報を測定する方向測定装置と、
前記原料山測定装置で測定された情報と、前記位置測定装置で測定された情報と、前記方向測定装置で測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測手段と、を有することを特徴とする原料ヤード管理システム。
A heavy machine capable of positioning the boom above the raw material pile stacked in the raw material yard, and capable of moving in the longitudinal direction of the raw material pile;
A raw material pile measuring device that is attached to a predetermined position of the boom and measures information for specifying the position of the surface of the raw material pile,
A position measuring device which is attached to a predetermined position of the boom and measures information for specifying the position of the raw material pile measuring device;
A direction measuring device that is attached to a predetermined position of the boom and measures information for specifying a measuring direction of the raw material yard in the raw material mountain measuring device;
Using the information measured by the raw material mountain measuring device, the information measured by the position measuring device, and the information measured by the direction measuring device, measuring means for measuring the shape of the raw material mountain, A raw material yard management system characterized by comprising:
前記計測手段により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算手段を有することを特徴とする請求項1に記載の原料ヤード管理システム。   The raw material pile inventory amount calculating means for calculating the stock amount of the raw material pile by calculating the volume of the raw material pile from the shape of the raw material pile measured by the measuring means. Raw material yard management system. 前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマと、
前記リクレーマにより払い出された原料を後工程に搬送する搬送装置と、を有し、
前記原料山在庫量計算手段は、前記原料山体積計算手段により計算された原料山の体積に基づく在庫量から、前記搬送装置により搬送された量を減算して、当該原料山の在庫量を更新することを特徴とする請求項2に記載の原料ヤード管理システム。
A reclaimer as the heavy machine or a heavy machine different from the heavy machine;
A conveying device that conveys the raw material dispensed by the reclaimer to a subsequent process,
The raw material pile inventory amount calculation means subtracts the amount conveyed by the transfer device from the inventory amount based on the raw material pile volume calculated by the raw material pile volume calculation means, and updates the inventory amount of the raw material pile. The raw material yard management system according to claim 2, wherein:
前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマと、
前記リクレーマによって原料山からの原料の払い出しが行われると、当該原料山のうち、当該リクレーマの掘削部の存在していた範囲を計算する払出範囲計算手段と、
前記計測手段により計測された原料山の形状から、前記払出範囲計算手段により計算された範囲を除くことによって、当該原料山の形状を修正する原料山形状修正手段と、を有することを特徴とする請求項1に記載の原料ヤード管理システム。
A reclaimer as the heavy machine or a heavy machine different from the heavy machine;
When the raw material is paid out from the raw material pile by the reclaimer, the payout range calculating means for calculating the range where the excavation part of the reclaimer is present in the raw material mountain,
And a raw material peak shape correcting means for correcting the raw material peak shape by removing the range calculated by the payout range calculating means from the raw material peak shape measured by the measuring means. The raw material yard management system according to claim 1.
前記計測手段により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算手段を有し、
前記原料山在庫量計算手段は、前記原料山形状修正手段により原料山の形状が修正されると、当該修正された原料山の形状に基づく体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算することを特徴とする請求項4に記載の原料ヤード管理システム。
From the shape of the raw material pile measured by the measuring means, the raw material pile inventory amount calculating means for calculating the volume of the raw material pile and calculating the stock amount of the raw material mountain,
When the shape of the raw material mountain is corrected by the raw material mountain shape correcting unit, the raw material mountain inventory amount calculating unit calculates a volume based on the corrected raw material mountain shape and calculates an inventory amount of the raw material mountain The raw material yard management system according to claim 4.
前記重機のブームの動作を制御する制御手段を有し、
前記制御手段は、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置により測定が行われている間は、前記重機のブームの延設方向が、前記原料ヤードの長手方向及び高さ方向に垂直な方向と、前記原料ヤードの高さ方向とにより定まる平面の面方向を向くように、前記重機のブームの動作を制御することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載の原料ヤード管理システム。
Control means for controlling the operation of the boom of the heavy machinery,
While the measurement is being performed by the raw material pile measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device, the control means is configured such that the boom extending direction of the heavy machinery is the longitudinal direction and height of the raw material yard. The operation of the boom of the heavy machinery is controlled so as to face a plane direction determined by a direction perpendicular to the direction and a height direction of the raw material yard. Raw material yard management system as described in.
前記重機は、スタッカーであることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の原料ヤード管理システム。   The raw material yard management system according to claim 1, wherein the heavy machinery is a stacker. 前記位置測定装置は、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報として、自身の位置を測定し、
前記方向測定装置は、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報として、前記ブームの俯仰角を測定し、
前記計測手段は、前記ブームの延設方向の長さを示す情報と、前記位置測定装置と前記原料山測定装置との位置関係を示す情報と、前記原料山測定装置の設置方向を示す情報と、を更に用いて、前記原料山の形状を計測することを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の原料ヤード管理システム。
The position measuring device measures its own position as information for specifying the position of the raw material mountain measuring device,
The direction measuring device measures the elevation angle of the boom as information for specifying the measuring direction of the raw material yard in the raw material mountain measuring device,
The measuring means includes information indicating a length in the extending direction of the boom, information indicating a positional relationship between the position measuring device and the raw material pile measuring device, and information indicating an installation direction of the raw material pile measuring device. The raw material yard management system according to any one of claims 1 to 7, wherein the shape of the raw material hill is further measured.
前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が終了した後に測定を行う操業優先モードで動作することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の原料ヤード管理システム。   The said raw material mountain measuring device, the said position measuring device, and the said direction measuring device operate | move in the operation priority mode which performs a measurement, after the operation of the heavy machinery which operates in the said raw material yard is complete | finished. The raw material yard management system according to any one of the above. 前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が中断した後に測定を行う測定優先モードで動作することを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の原料ヤード管理システム。   9. The raw material mountain measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device operate in a measurement priority mode in which measurement is performed after operation of a heavy machine operating in the raw material yard is interrupted. The raw material yard management system according to any one of the above. 原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機を用いて、原料ヤードにある原料山を管理する原料ヤード管理方法であって、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた原料山測定装置により、前記原料山の表面の位置を特定するための情報を測定する原料山測定工程と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた位置測定装置により、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報を測定する位置測定工程と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた方向測定装置により、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報を測定する方向測定工程と、
前記原料山測定工程で測定された情報と、前記位置測定工程で測定された情報と、前記方向測定工程で測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測工程と、を有することを特徴とする原料ヤード管理方法。
A heavy machine capable of positioning a boom above a raw material pile stacked in the raw material yard, and using a heavy machine capable of moving in the longitudinal direction of the raw material pile, the raw material pile in the raw material yard is A raw material yard management method for managing
A raw material mountain measuring step for measuring information for specifying the position of the surface of the raw material mountain by a raw material mountain measuring device attached to a predetermined position of the boom; and
A position measuring step of measuring information for specifying the position of the raw material pile measuring device by a position measuring device attached to a predetermined position of the boom; and
A direction measuring step for measuring information for specifying a measurement direction of the raw material yard in the raw material pile measuring device by a direction measuring device attached to a predetermined position of the boom,
Using the information measured in the raw material mountain measuring step, the information measured in the position measuring step, and the information measured in the direction measuring step, a measuring step for measuring the shape of the raw material mountain, The raw material yard management method characterized by having.
前記計測工程により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算工程を有することを特徴とする請求項11に記載の原料ヤード管理方法。   The raw material pile inventory amount calculating step of calculating the stock amount of the raw material pile by calculating the volume of the raw material pile from the shape of the raw material pile measured in the measuring step. Raw material yard management method. 前記原料山在庫量計算工程は、前記原料山体積計算手段により計算された原料山の体積に基づく在庫量から、前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマにより払い出された原料を後工程に搬送する搬送装置により搬送された量を減算して、当該原料山の在庫量を更新することを特徴とする請求項12に記載の原料ヤード管理方法。   In the raw material pile inventory calculation step, from the stock amount based on the raw material pile volume calculated by the raw material pile volume calculation means, the raw material dispensed by the heavy machinery or a reclaimer as a heavy machinery different from the heavy machinery is used. The raw material yard management method according to claim 12, wherein the stock amount of the raw material pile is updated by subtracting the amount transported by the transport device transported to a subsequent process. 前記重機、又は前記重機とは別の重機としてのリクレーマによって原料山からの原料の払い出しが行われると、当該原料山のうち、当該リクレーマの掘削部の存在していた範囲を計算する払出範囲計算工程と、
前記計測工程により計測された原料山の形状から、前記払出範囲計算工程により計算された範囲を除くことによって、当該原料山の形状を修正する原料山形状修正工程と、を有することを特徴とする請求項11に記載の原料ヤード管理方法。
When the raw material is discharged from the raw material pile by a reclaimer as the heavy equipment or a heavy machine different from the heavy equipment, a payout range calculation for calculating the range where the excavation part of the reclaimer is present in the raw material pile Process,
A raw material peak shape correcting step of correcting the raw material peak shape by removing the range calculated by the payout range calculating step from the raw material peak shape measured by the measuring step. The raw material yard management method according to claim 11.
前記計測工程により計測された原料山の形状から、当該原料山の体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算する原料山在庫量計算工程を有し、
前記原料山在庫量計算工程は、前記原料山形状修正工程により原料山の形状が修正されると、当該修正された原料山の形状に基づく体積を計算して当該原材料山の在庫量を計算することを特徴とする請求項14に記載の原料ヤード管理方法。
From the shape of the raw material pile measured by the measuring step, the raw material pile inventory amount calculating step for calculating the volume of the raw material mountain and calculating the stock amount of the raw material mountain,
In the raw material stock inventory calculation step, when the shape of the raw material pile is corrected by the raw material pile shape correction step, the volume based on the corrected raw material pile shape is calculated to calculate the stock amount of the raw material pile. The raw material yard management method according to claim 14.
前記重機のブームの動作を制御する制御工程を有し、
前記制御工程は、前記原料山測定装置、前記位置測定装置、及び前記方向測定装置により測定が行われている間は、前記重機のブームの延設方向が、前記原料ヤードの長手方向及び高さ方向に垂直な方向と、前記原料ヤードの高さ方向とにより定まる平面の面方向を向くように、前記重機のブームの動作を制御することを特徴とする請求項11〜15の何れか1項に記載の原料ヤード管理方法。
A control step of controlling the operation of the boom of the heavy machinery,
In the control step, while the raw material pile measuring device, the position measuring device, and the direction measuring device are measuring, the extending direction of the boom of the heavy machinery is the longitudinal direction and the height of the raw material yard. The operation of the boom of the heavy machinery is controlled so as to face a plane direction determined by a direction perpendicular to the direction and a height direction of the raw material yard. Raw material yard management method described in 1.
前記重機は、スタッカーであることを特徴とする請求項11〜16の何れか1項に記載の原料ヤード管理方法。   The raw material yard management method according to claim 11, wherein the heavy machine is a stacker. 前記位置測定工程は、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報として、前記位置測定装置の位置を測定し、
前記方向測定工程は、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報として、前記ブームの俯仰角を測定し、
前記計測工程は、前記ブームの延設方向の長さを示す情報と、前記位置測定装置と前記原料山測定装置との位置関係を示す情報と、前記原料山測定装置の設置方向を示す情報と、を更に用いて、前記原料山の形状を計測することを特徴とする請求項11〜17の何れか1項に記載の原料ヤード管理方法。
The position measuring step measures the position of the position measuring device as information for specifying the position of the raw material mountain measuring device,
The direction measuring step measures the elevation angle of the boom as information for specifying the measurement direction of the raw material yard in the raw material hill measuring device,
The measuring step includes information indicating a length in the extending direction of the boom, information indicating a positional relationship between the position measuring device and the raw material mountain measuring device, and information indicating an installation direction of the raw material mountain measuring device. The raw material yard management method according to claim 11, further comprising: measuring the shape of the raw material mountain.
前記原料山測定工程、前記位置測定工程、及び前記方向測定工程は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が終了した後に測定を行う操業優先モードで動作することを特徴とする請求項11〜18の何れか1項に記載の原料ヤード管理方法。   The said raw material peak measurement process, the said position measurement process, and the said direction measurement process operate | move in the operation priority mode which performs a measurement after the operation of the heavy machinery which operates in the said raw material yard is complete | finished, The features 11-18 characterized by the above-mentioned. The raw material yard management method according to any one of the above. 前記原料山測定工程、前記位置測定工程、及び前記方向測定工程は、前記原料ヤードで操業する重機の操業が中断した後に測定を行う測定優先モードで動作することを特徴とする請求項11〜18の何れか1項に記載の原料ヤード管理方法。   The said raw material peak measurement process, the said position measurement process, and the said direction measurement process operate | move in the measurement priority mode which performs a measurement after the operation of the heavy machinery operated in the said raw material yard is interrupted. The raw material yard management method according to any one of the above. 原料ヤードに積み付けられている原料山の上方にブームを位置させることが可能な重機であって、当該原料山の長手方向に移動することが可能な重機を用いて、原料ヤードにある原料山を管理することをコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた原料山測定装置に対して、前記原料山の表面の位置を特定するための情報の測定を指示する原料山測定工程と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた位置測定装置に対して、前記原料山測定装置の位置を特定するための情報の測定を指示する位置測定工程と、
前記ブームの所定の位置に取り付けられた方向測定装置に対して、前記原料山測定装置における、前記原料ヤードの測定方向を特定するための情報の測定を指示する方向測定工程と、
前記原料山測定工程による指示に基づいて測定された情報と、前記位置測定工程による指示に基づいて測定された情報と、前記方向測定工程による指示に基づいて測定された情報と、を用いて、前記原料山の形状を計測する計測工程と、コンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
A heavy machine capable of positioning a boom above a raw material pile stacked in the raw material yard, and using a heavy machine capable of moving in the longitudinal direction of the raw material pile, the raw material pile in the raw material yard is A computer program for causing a computer to execute management,
A raw material mountain measuring step for instructing measurement of information for specifying the position of the surface of the raw material mountain to the raw material mountain measuring device attached to a predetermined position of the boom,
A position measuring step for instructing measurement of information for specifying a position of the raw material pile measuring device to a position measuring device attached to a predetermined position of the boom;
A direction measuring step for instructing measurement of information for specifying a measuring direction of the raw material yard in the raw material pile measuring device with respect to the direction measuring device attached to a predetermined position of the boom,
Using the information measured based on the instruction by the raw material mountain measuring process, the information measured based on the instruction by the position measuring process, and the information measured based on the instruction by the direction measuring process, A computer program for causing a computer to execute a measuring process for measuring the shape of the raw material pile.
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