JP6537330B2 - 無線通信システム、鉱山管理サーバ及び無線通信端末装置 - Google Patents
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Description
[システム構成]
第一実施形態は、鉱山内で稼働する作業機械、ショベルやホイールローダ等の積込機やダンプトラックなどの運搬車両の稼働状態を管理する鉱山管理サーバ及び鉱山内に備えられた端末装置を無線通信接続するための無線通信システムに係り、特に鉱山管理サーバ及び端末装置の其々を、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を併用した多重化無線通信接続し、通信データのうち作業機械を次の動作に移行させるためのデータ(以下「第1種データ」という)は広帯域通信回線及び狭帯域通信回線を併用して多重化通信を行い、作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが作業機械を次の動作に移行させないデータ(以下「第2種データ」という)は、広帯域通信回線でのみ送信し、狭帯域通信回線では送信しない点に特徴がある。本実施形態では、第2種データは、広帯域通信回線による通信のみが行われることで狭帯域通信回線が第2種データにより通信混雑・逼迫することを避けつつ、第1種データは、広帯域通信回線及び狭帯域通信回線を併用して二重にデータ通信が行われる。これにより、本実施形態は、第1種データのデータ通信の安定性を確保し、無線通信の途絶による作業機械の稼働停止を避けて鉱山の生産性の向上を図る。
M:ダンプトラックの積荷を含めた質量
v:ダンプトラックの現在速度
f:ダンプトラックの制動力
第二実施形態は、第2種データを送信する際に、完全に広帯域通信回線の無線機のみを使って送信するのではなく、狭帯域通信回線も広帯域通信回線網における通信頻度よりも小さい頻度で使用する点が、第一実施形態と異なる。以下、図10、図11、図12を参照して第二実施形態について説明する。
Claims (10)
- 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバ及び前記鉱山内に備えられた端末装置を無線通信接続するための無線通信システムであって、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の其々は、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を用いた多重化無線通信接続の制御を行う通信制御部を備え、
各通信制御部は、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を参照し、前記鉱山管理サーバ又は前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信制御部は、前記第2種データを前記2系無線通信装置に対して出力しない、又は前記送信対象データが通信途絶した際の前記鉱山の操業に与える影響の多寡に基づいて定められた出力頻度で前記2系無線通信装置に対して前記送信対象データを出力し、
前記データ種類情報は、前記無線送受信されるデータの種類に前記出力頻度を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記データ種類情報に規定されている前記出力頻度を参照し、前記送信対象データに応じた前記出力頻度を示す間引き量データを前記送信対象データに付与して前記送信制御部に出力し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記間引き量データを参照し、前記2系無線通信装置へ出力する頻度を制御する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバ及び前記鉱山内に備えられた端末装置を無線通信接続するための無線通信システムであって、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の其々は、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を用いた多重化無線通信接続の制御を行う通信制御部を備え、
各通信制御部は、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を参照し、前記鉱山管理サーバ又は前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信対象データを生成する機能ブロック部であって、前記送信対象データにどの機能ブロックが生成したデータであるかを示す機能ブロック識別情報を付与し、当該機能ブロック識別情報が付与された前記送信対象データを前記データ種類判定部に出力する機能ブロック部を更に備え、
前記データ種類情報は、前記機能ブロック識別情報と、当該機能ブロック識別情報に対応する前記機能ブロックが生成するデータが前記第1種データであることを示す第1フラグ又は前記機能ブロックが生成するデータが前記第2種データであることを示す第2フラグのいずれを付与するかを示すフラグ情報と、を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記機能ブロック部から取得した前記送信対象データに付与された前記機能ブロック識別情報と、前記データ種類情報に規定された前記機能ブロック識別情報及びそれに対応付けられた前記フラグ情報を参照し、前記送信対象データに前記第1フラグ又は前記第2フラグを付与し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記第1フラグ又は前記第2フラグに基づいて、前記送信対象データの出力先を決定する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバ及び前記鉱山内に備えられた端末装置を無線通信接続するための無線通信システムであって、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の其々は、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を用いた多重化無線通信接続の制御を行う通信制御部を備え、
各通信制御部は、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を参照し、前記鉱山管理サーバ又は前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記鉱山管理サーバは、前記鉱山内に予め設置された走行経路に従って自律走行する運搬車両の運行管理を行う運行管理サーバであって、
前記運行管理サーバは、前記走行経路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部を更に備え、
前記データ種類情報において、前記運搬車両から新たな走行許可区間の設定を要求する区間要求情報、及び前記区間要求情報に応じて前記走行許可区間設定部が設定した新たな走行許可区間の位置を前記運搬車両に応答するための区間応答情報は、前記第1種データとして規定される、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記データ種類情報において、前記運搬車両の積載状態を示す積載情報、及び前記走行経路を撮像する監視カメラからの画像情報は、前記第2種データとして規定される、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信システム。 - 前記作業機械を次の動作に移行させるための前記第1種データは、相対的に高いリアルタイム性が要求されるデータであり、
前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない前記第2種データは、相対的に低いリアルタイム性が要求されるデータである、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の無線通信システム。 - 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバであって、
前記鉱山内に備えられた端末装置に広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を介して多重化無線通信接続するための通信制御部を備え、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を記憶するデータ種類情報記憶部と、
前記データ種類情報を参照し、前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信制御部は、前記第2種データを前記2系無線通信装置に対して出力しない、又は前記送信対象データが通信途絶した際の前記鉱山の操業に与える影響の多寡に基づいて定められた出力頻度で前記2系無線通信装置に対して前記送信対象データを出力し、
前記データ種類情報は、前記無線送受信されるデータの種類に前記出力頻度を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記データ種類情報に規定されている前記出力頻度を参照し、前記送信対象データに応じた前記出力頻度を示す間引き量データを前記送信対象データに付与して前記送信制御部に出力し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記間引き量データを参照し、前記2系無線通信装置へ出力する頻度を制御する、
ことを特徴とする鉱山管理サーバ。 - 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバであって、
前記鉱山内に備えられた端末装置に広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を介して多重化無線通信接続するための通信制御部を備え、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を記憶するデータ種類情報記憶部と、
前記データ種類情報を参照し、前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信対象データを生成する機能ブロック部であって、前記送信対象データにどの機能ブロックが生成したデータであるかを示す機能ブロック識別情報を付与し、当該機能ブロック識別情報が付与された前記送信対象データを前記データ種類判定部に出力する機能ブロック部を更に備え、
前記データ種類情報は、前記機能ブロック識別情報と、当該機能ブロック識別情報に対応する前記機能ブロックが生成するデータが前記第1種データであることを示す第1フラグ又は前記機能ブロックが生成するデータが前記第2種データであることを示す第2フラグのいずれを付与するかを示すフラグ情報と、を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記機能ブロック部から取得した前記送信対象データに付与された前記機能ブロック識別情報と、前記データ種類情報に規定された前記機能ブロック識別情報及びそれに対応付けられた前記フラグ情報を参照し、前記送信対象データに前記第1フラグ又は前記第2フラグを付与し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記第1フラグ又は前記第2フラグに基づいて、前記送信対象データの出力先を決定する、
ことを特徴とする鉱山管理サーバ。 - 鉱山内で稼働する作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバであって、
前記鉱山内に備えられた端末装置に広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を介して多重化無線通信接続するための通信制御部を備え、
前記鉱山管理サーバ及び前記端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を記憶するデータ種類情報記憶部と、
前記データ種類情報を参照し、前記端末装置に対して送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記鉱山管理サーバは、前記鉱山内に予め設置された走行経路に従って自律走行する運搬車両の運行管理を行う運行管理サーバであって、
前記運行管理サーバは、前記走行経路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部を更に備え、
前記データ種類情報において、前記運搬車両から新たな走行許可区間の設定を要求する区間要求情報、及び前記区間要求情報に応じて前記走行許可区間設定部が設定した新たな走行許可区間の位置を前記運搬車両に応答するための区間応答情報は、前記第1種データとして規定される、
ことを特徴とする鉱山管理サーバ。 - 鉱山内で稼働する作業機械に搭載される無線通信端末装置であって、
前記作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバに、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を介して多重化無線通信接続するための通信制御部を備え、
前記鉱山管理サーバ及び前記無線通信端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を記憶するデータ種類情報記憶部と、
前記データ種類情報を参照し、送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信制御部は、前記第2種データを前記2系無線通信装置に対して出力しない、又は前記送信対象データが通信途絶した際の前記鉱山の操業に与える影響の多寡に基づいて定められた出力頻度で前記2系無線通信装置に対して前記送信対象データを出力し、
前記データ種類情報は、前記無線送受信されるデータの種類に前記出力頻度を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記データ種類情報に規定されている前記出力頻度を参照し、前記送信対象データに応じた前記出力頻度を示す間引き量データを前記送信対象データに付与して前記送信制御部に出力し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記間引き量データを参照し、前記2系無線通信装置へ出力する頻度を制御する、
ことを特徴とする無線通信端末装置。 - 鉱山内で稼働する作業機械に搭載される無線通信端末装置であって、
前記作業機械の稼働状態を管理する鉱山管理サーバに、広帯域通信回線及びそれよりも帯域が狭い狭帯域通信回線を介して多重化無線通信接続するための通信制御部を備え、
前記鉱山管理サーバ及び前記無線通信端末装置の間で無線送受信されるデータの種類が、前記作業機械を次の動作に移行させるための第1種データ、又は前記作業機械の稼働状態を管理するために用いられるが前記作業機械を次の動作に移行させない第2種データのどちらに該当するかを規定したデータ種類情報を記憶するデータ種類情報記憶部と、
前記データ種類情報を参照し、送信しようとする送信対象データの種類が、前記第1種データ又は前記第2種データのいずれに該当するかを判定するデータ種類判定部と、
前記送信対象データが前記第1種データに該当する場合には、前記広帯域通信回線に接続するための1系無線通信装置及び前記狭帯域通信回線に接続するための2系無線通信装置の双方に前記送信対象データを出力し、前記送信対象データが前記第2種データに該当する場合には、前記1系無線通信装置には前記送信対象データを毎回出力し、前記2系無線通信装置には前記1系無線通信装置に出力する頻度よりも少ない頻度で前記送信対象データを出力する送信制御部と、を含み、
前記送信対象データを生成する機能ブロック部であって、前記送信対象データにどの機能ブロックが生成したデータであるかを示す機能ブロック識別情報を付与し、当該機能ブロック識別情報が付与された前記送信対象データを前記データ種類判定部に出力する機能ブロック部を更に備え、
前記データ種類情報は、前記機能ブロック識別情報と、当該機能ブロック識別情報に対応する前記機能ブロックが生成するデータが前記第1種データであることを示す第1フラグ又は前記機能ブロックが生成するデータが前記第2種データであることを示す第2フラグのいずれを付与するかを示すフラグ情報と、を関連付けて規定し、
前記データ種類判定部は、前記機能ブロック部から取得した前記送信対象データに付与された前記機能ブロック識別情報と、前記データ種類情報に規定された前記機能ブロック識別情報及びそれに対応付けられた前記フラグ情報を参照し、前記送信対象データに前記第1フラグ又は前記第2フラグを付与し、
前記送信制御部は、前記送信対象データに付与された前記第1フラグ又は前記第2フラグに基づいて、前記送信対象データの出力先を決定する、
ことを特徴とする無線通信端末装置。
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