JP7187280B2

JP7187280B2 - 路面管理システム

Info

Publication number: JP7187280B2
Application number: JP2018215633A
Authority: JP
Inventors: 幸彦小野; 英史石本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2018-11-16
Filing date: 2018-11-16
Publication date: 2022-12-12
Anticipated expiration: 2038-11-16
Also published as: JP2020084431A

Description

本発明は、路面管理システムに係り、特に鉱山で稼働するダンプトラック等の作業機械が走行する路面が、土埃が発生しやすい状態であるかを判定する技術に関する。

鉱山では、ダンプトラック、散水車、ホイールローダ等の作業機械が走行すると、路面が車輪で削られ土埃が発生する。土埃は作業機械を運転するオペレータの視界を遮ったり、作業機械に搭載される外界センサの認識性能を劣化させたりする。

そこで土埃が外界センサに与える影響を軽減するための技術として、特許文献１には「画像データの各画素の中から塵埃を特定するための輝度値よりも高い輝度値の画素を高輝度画素として検出し、画像データの１つの画素を中心画素として、その周囲の画素との間の輝度値の差異が地面のエッジとして検出される輝度値の差異よりも低い前記中心画素を非エッジ画素として検出し、高輝度画素と非エッジ画素とが重複している重複画素を検出し、重複画素により形成される領域を重複画素領域として、重複画素領域が塵埃と特定するための領域以上の大きさのときに重複画素領域を塵埃領域として生成し、画像データに対して塵埃領域を特定するように描画した画面を作成する（要約抜粋）」構成が開示されている。

国際公開第２０１３／１５３８６３号

ダンプトラックの運搬作業を止めると鉱山自体の生産性の低下につながるので、なるべくダンプトラックの運搬作業を妨げないように土埃抑制作業を行う散水車やグレーダの割り込み運転の回数を減らしたいという鉱山特有の要望がある。一方、走行経路の路面状態は、勾配やカーブの手前など、ブレーキを多用する箇所と通常走行する箇所とでは土埃の発生しやすさが異なり、局地的な箇所で土埃の発生度を観測すると、散水車やグレーダの割り込み運転の回数が増えすぎる可能性がある。よって、土埃抑制作業をさせるか否かを判断するにあたっては、走行経路上の適度な広がりを持つ領域で判断を行った方が、割り込み運転の回数が減らせる可能性がある。

特許文献１では、単に土埃による視界不良を軽減することしか考慮されておらず、上記した鉱山特有の要望に応えることはできない。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、鉱山に適した路面管理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、鉱山内の予め定められた走行経路に沿って走行する少なくとも一つの作業機械と、前記走行経路の路面状態を管理する路面管理サーバとを無線通信接続して構成された路面管理システムであって、前記作業機械は、前記作業機械が路面と接地する接地点よりも後方の路面状態を検出し、路面センサ情報を出力する路面センサと、前記作業機械の位置を検出し、位置情報を出力する位置検出センサと、前記路面管理サーバとの間で無線通信を行う端末側無線通信装置と、第１プロセッサ及びクロックを内蔵した車載端末装置と、を備え、前記車載端末装置は、前記路面センサ、前記位置検出センサ、及び前記端末側無線通信装置の其々に接続され、前記第１プロセッサは、前記路面センサが前記走行経路上の一つの地点の路面状態を検出して出力した前記路面センサ情報を取得すると、前記路面センサ情報を取得した時刻を前記クロックから取得して計測時刻を決定し、当該計測時刻と同一とみなせる時間範囲内に前記位置検出センサから取得した前記位置情報を選択し、前記路面センサ情報に前記計測時刻及び前記位置情報を付加して路面状態情報を生成して前記端末側無線通信装置を介して前記路面管理サーバに出力し、前記作業機械が前記走行経路に沿って走行中に、前記路面センサが前記走行経路上の前記一つの地点とは異なる地点の路面状態を検出して出力した新たな路面センサ情報を取得すると、当該新たな路面センサ情報に基づいて新たな前記路面状態情報を生成して前記端末側無線通信装置を介して前記路面管理サーバに送信し、前記路面管理サーバは、第２プロセッサ及びストレージを含んで構成されると共に、前記車載端末装置との間で無線通信を行うサーバ側無線通信装置及び外部出力機器の其々に接続され、前記ストレージは、前記サーバ側無線通信装置を介して前記車載端末装置から受信した複数の前記路面状態情報を蓄積記録し、前記第２プロセッサは、前記ストレージから前記複数の路面状態情報を抽出し、抽出された複数の路面状態情報の其々に含まれる前記路面センサ情報を前記走行経路の路面に対して土埃抑制作業が必要であるか否かを判定するための土埃抑制作業判定閾値と比較し、前記走行経路の一部領域に含まれる複数地点において土埃抑制作業が必要であると判定した場合には前記走行経路の一部領域の路面に対する前記土埃抑制作業の実行指示信号を前記外部出力機器に出力する、ことを特徴とする。

本発明によれば、鉱山に適した路面管理システムを提供することができる。上記以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

路面管理システム１が適用される鉱山の概略構成を示す図第１ダンプトラックの外観図第１ダンプトラックが土埃を巻上げながら走行している状態を示す図路面管理システムのハードウェア構成図路面管理システムの機能ブロック図路面管理システムの動作シーケンスを示す図路面管理テーブルの一例を示す図路面状態情報の一例を示す図土埃抑制作業の実行指示信号の一例を示す図土埃抑制作業の実行済信号の一例を示す図路面管理テーブルの更新処理の流れを示すフローチャート土埃抑制作業の進捗判定処理の流れを示すフローチャート土埃抑制作業車両に搭載された表示装置の画面例（実行指示信号受信時）を示す図土埃抑制作業車両に搭載された表示装置の画面例（作業完了時）を示す図

以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。

以下の説明において、作業機械の例として鉱山内を走行するダンプトラック用いて説明するが、作業機械はダンプトラックに限定されず、ホイールローダ等でもよい。

図１は、路面管理システム１が適用される鉱山の概略構成を示す図である。鉱山には、油圧ショベル１０が掘削作業を行う積込場６１と、放土場６２と、積込場６１及び放土場６２を連結する搬送路６０が設置される。

搬送路６０は積込場６１から放土場６２に向かう往路４１１（図１１Ａ参照）の走行経路と、放土場６２から積込場６１へ向かう復路４１２（図１１Ａ参照）の走行経路とが設置される。

第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２は、搬送路６０上の走行経路に沿って積込場６１と放土場６２との間を往復走行する。以下、二台のダンプトラック、すなわち第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２を用いて説明するが、ダンプトラックは１台また３台以上でもよい。また第１ダンプトラック２０－１、第２ダンプトラック２０－２はオペレータが搭乗して走行する、所謂有人ダンプトラックでもよいし、管制局からの管制情報に従って自律走行する、所謂無人ダンプトラックでもよい。

鉱山には、搬送路６０の路面状態を管理する路面管理サーバ３１が設置される。路面管理サーバ３１は、第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の其々と無線通信回線４０を介して接続される。

第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の其々は、走行経路に沿って走行しながら、走行経路上の複数の地点で路面Ａの土埃発生状態を検出し、その結果を含む路面状態情報を路面管理サーバ３１に送信する。

路面管理サーバ３１は、路面状態情報を用いて土埃抑制作業の要否を判断し、必要と判断すると土埃抑制作業の実行指示信号を出力する。例えば、土埃抑制作業の例として、散水車７０（図４参照）による散水作業や、グレーダ８０（図４参照）による地均し作業がある。路面管理サーバ３１は、散水車７０に対して散水指示信号（土埃抑制作業の実行指示信号に相当）を送信したり、またグレーダ８０に対して地均し指示信号（土埃抑制作業の実行指示信号に相当）を送信したりする。

第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の其々は、路面状態を検出すると共に、これに同期して現在位置を算出し、路面状態情報に含めて路面管理サーバ３１に送信する。よって路面管理サーバ３１は、第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の現在位置を取得できるので、これを用いて鉱山内のどの位置に第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２が存在しているかを監視してもよい。その場合、路面管理サーバ３１は、第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の運行を管理する管制サーバとしての機能も実行できる。

次に図２を参照して第１ダンプトラック２０－１、第２ダンプトラック２０－２の構成について説明する。第２ダンプトラック２０－２の構成は、第１ダンプトラック２０－１と同様なので第１ダンプトラック２０－１について説明し、重複説明を省略する。図２は、第１ダンプトラック２０－１の外観図である。図３は、第１ダンプトラック２０－１が土埃Ｃを巻上げながら走行している状態を示す図である。

図２に示すように、第１ダンプトラック２０－１は、左前輪５ＦＬ、右前輪５ＦＲ、左後輪６ＲＬ、及び右後輪を備え、これらの車輪上にサスペンションを介して車体フレーム（ｖｅｈｉｃｌｅｆｒａｍｅ）２と、車体フレーム２上に起伏可能に設けられたベッセル３とが搭載される。更に車体フレーム２の前側上方に運転室４が設けられている。また、車体フレーム２の前方上部にあるデッキにＧＰＳアンテナ７が備えられる。第１ダンプトラック２０－１は、後輪駆動車両であり、左前輪５ＦＬ、右前輪５ＦＲが従動輪、左後輪６ＲＬ、及び右後輪が駆動輪である。

更に第１ダンプトラック２０－１は、車体フレーム２の左側面における左後輪６ＲＬ付近であって、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬを基準としてそれよりも前から後ろまでの路面Ａがスキャン範囲に含まれる位置に左ＬＩＤＡＲ１０Ｌを備える。左ＬＩＤＡＲ１０Ｌは路面Ａが土埃Ｃを発生しやすい状態であるかを検出する路面センサに相当する。路面センサは、第１ダンプトラック２０－１に１つ備えてもよいが、本実施形態では、車体フレーム２の右側面における右後輪付近であって、右後輪の車輪接地点を規準としてそれよりも前から後ろまでの路面Ａがスキャン範囲に含まれる位置に右ＬＩＤＡＲ１０Ｒ（図４参照）を更に備える。

路面センサは、ＬＩＤＡＲだけでなく、カメラ、また距離画像センサでもよい。

図３に示すように、路面Ａが乾いた土であると、左ＬＩＤＡＲ１０Ｌと路面Ａとの間に左後輪６ＲＬの回転によって土埃Ｃが撒きあげられる。土埃Ｃは、従動輪である左前輪５ＦＬの回転によっても巻き上げられるが、より多くの土埃Ｃが駆動輪である左後輪６ＲＬ及び右後輪によって巻き上げられる。つまり、駆動輪の車輪接地点、即ち左後輪接地点Ｃ＿ＲＬ（図２参照）よりも後方により多くの土埃Ｃが巻き上がる。よって、本実施形態では、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬの前後における左ＬＩＤＡＲ１０Ｌの出力差に基づいて土埃Ｃの発生を判断する。

左ＬＩＤＡＲ１０Ｌは、左ＬＩＤＡＲ１０Ｌのレーザ照射面からなるスキャン面１１Ｌと路面Ａとの交線からなる左路面直線ＸＬの前端が、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも前にあり、後端が左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも後ろにあるように車体フレーム２に取り付けられる。左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも前方の前方左計測点１１Ｌ＿ｉは前方計測点に相当し、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも後方の後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍは後方計測点に相当する。

これにより、１台の左ＬＩＤＡＲ１０Ｌにより、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも前の土埃Ｃの影響が少ない又は影響がない路面Ａを計測し、左後輪接地点Ｃ＿ＲＬよりも後ろであって、第１ダンプトラック２０－１が走行することで巻き上がった土埃Ｃを通して路面Ａを計測することができる。

右ＬＩＤＡＲ１０Ｒも同様に、右路面直線ＸＲが、右前輪５ＦＲが路面Ａに接する右車輪接地点よりも前の右前方計測点１１Ｒ＿ｉから右車輪接地点よりも第１ダンプトラック２０－１の進行方向後方の右後方計測点１１Ｒ＿ｉ＋ｍまでを含む位置とスキャン角度を有するように、車体フレーム２に取り付けられる。

図４は、路面管理システム１のハードウェア構成図である。

第１ダンプトラック２０－１は、車載端末装置１００と、この入力Ｉ／Ｆ１０５に接続された左ＬＩＤＡＲ１０Ｌ、右ＬＩＤＡＲ１０Ｒ、車速センサ２０、及びＧＰＳ１２１（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：位置検出センサの一例に相当する）と、車載端末装置１００の端末側通信Ｉ／Ｆ１０６に接続された端末側無線通信装置１３０とを備える。

車載端末装置１００は、ＣＰＵ１０１（第１プロセッサに相当する）、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４、入力Ｉ／Ｆ１０５、端末側通信Ｉ／Ｆ１０６を含み、これらがバス１０７を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。ＲＡＭ１０３、ＨＤＤ１０４はストレージに相当する。

更に、本実施形態では、車載端末装置１００のハードウェア構成としてクロック１０８を含む。クロック１０８は、レーザの照射時刻を計測できればよく、例えばＲＴＣ（Ｒｅａｌ－ＴｉｍｅＣｌｏｃｋ）を用いて構成し、時刻データとして協定世界時刻を用いてもよい。

路面管理サーバ３１は、ＣＰＵ３０１（第２プロセッサに相当する）、ＲＯＭ３０２、ＲＡＭ３０３、ＨＤＤ３０４（ストレージに相当する）、サーバ側通信Ｉ／Ｆ３０５を含み、これらがバス３０６を介して互いに接続されたコンピュータを用いて構成される。サーバ側通信Ｉ／Ｆ３０５には、サーバ側無線通信装置３２が接続される。サーバ側無線通信装置３２は、無線通信回線４０（図１参照）を介して第１ダンプトラック２０－１、第２ダンプトラック２０－２、散水車７０、及びグレーダ８０の其々に接続される。そして、無線通信回線４０を経由して第１ダンプトラック２０－１及び第２ダンプトラック２０－２の其々に搭載された車載端末装置１００から路面状態情報を受信し、散水車７０、及びグレーダ８０の其々に対して土埃抑制作業の実行指示信号を送信し、実行済信号を受信する。

図５は、路面管理システム１の機能ブロック図である。

車載端末装置１００のＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された路面検出プログラムをＲＡＭ１０３にロードして実行することにより、センサ出力取得部１１１、出力差算出部１１３、及び路面状態情報生成部１１４を構成する。路面センサ情報記憶部１１２は、ＲＡＭ１０３又はＨＤＤ１０４の記憶領域を用いて構成される。

路面管理サーバ３１のＣＰＵ３０１は、ＲＯＭ３０２に記憶された路面管理プログラムをＲＡＭ３０３にロードして実行することにより、路面管理テーブル編集部２１２及び路面管理部２１４を構成する。路面管理テーブル記憶部２１３は、ＨＤＤ３０４の記憶領域を用いて構成される。

図６～図１１Ｂを参照して、路面管理システム１の動作の概要について説明する。図６は、路面管理システム１の動作シーケンスを示す図である。なお、第２ダンプトラック２０－２は第１ダンプトラック２０－１と同様の動作を実行するので、図６では図示を省略する。図７は、路面管理テーブル３００の一例を示す図である。図８Ａは、路面状態情報の一例を示す図、図８Ｂは、土埃抑制作業の実行指示信号の一例を示す図、図８Ｃは、土埃抑制作業の実行済信号の一例を示す図である。図９は、路面管理テーブル３００の更新処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、土埃抑制作業の進捗判定処理の流れを示すフローチャートである。図１１Ａは、土埃抑制作業車両に搭載された表示装置の画面例（実行指示信号受信時）を示す図である。図１１Ｂは、土埃抑制作業車両に搭載された表示装置の画面例（作業完了時）を示す図である。

第１ダンプトラック２０－１が搬送路６０の走行経路に沿って走行中、左ＬＩＤＡＲ１０Ｌは、同一スキャン周期内において前方左計測点１１Ｌ＿ｉ、及び後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍの其々について路面Ａを計測し（Ｓ０１）、路面センサ情報を出力する。ここでいう「同一スキャン周期内」とは、基準角度からレーザ光を３６０度走査する間を意味する。

センサ出力取得部１１１は、路面センサ情報を取得し、クロック１０８からの時刻データを計測時刻として路面センサ情報に付加すると共に、第１ダンプトラック２０－１の現在位置を示す位置情報、及び計測時刻を付加して路面センサ情報記憶部１１２に記憶する。

出力差算出部１１３は、同一周期内で計測された前方左計測点１１Ｌ＿ｉで得られたレーザ光の反射強度と後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍで得られた反射強度と出力差を演算し、この出力差に計測時刻及び位置情報を付加して路面状態情報を生成し（図８Ａ参照）、路面管理サーバ３１に対して路面状態情報を送信する（Ｓ０２）。路面状態情報に付加する計測時刻及び位置情報は、前方左計測点１１Ｌ＿ｉ又は後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍの路面センサ情報と同一の計測時刻又は同一と見做せる許容時間内に取得されたデータを用いる。

本例では、車載端末装置１００が前方左計測点１１Ｌ＿ｉ、及び後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍの出力差を演算し、演算値を路面状態情報に含めて路面管理サーバ３１に送信するが、後方左計測点１１Ｌ＿ｉ＋ｍのみを計測しその反射強度を示す路面センサ情報、所謂ｒａｗデータを路面状態情報に含めて路面管理サーバ３１に送信してもよい。この場合のデータの流れを、図５において矢印Ｄで示す。

路面管理サーバ３１は、路面状態情報を蓄積記録する（Ｓ０３）。本例では、蓄積記録の一態様として、図７に示す路面管理テーブル３００に書き込む。

路面管理テーブル３００は、走行経路の部分区間を固有に示す「エリアＩＤ」（エリア識別情報に相当する）、「エリアＩＤ」に含まれる各地点を座標で定義した「位置情報」、エリアが往路４１１（図１１Ａ参照）か復路４１２（図１１Ａ参照）かのどちらにあるかを示す「往路復路特定情報」、路面状態情報に含まれる「反射強度（出力差）」及び「計測時刻」、各エリアに対して最後に土埃抑制作業が行われた時刻「土埃抑制作業終了時刻」の各レコードを含む。

図９に示すように、路面管理テーブル編集部２１２は、路面状態情報を受信すると路面状態情報に含まれる現在位置を示す位置情報が含まれるエリアの登録データが路面管理テーブル３００に既にあるかを判定する（Ｓ０３１）。既に存在しており（Ｓ０３１／Ｙｅｓ）、かつ登録データの計測時刻よりも受信した路面状態情報の計測時間が新しければ（Ｓ０３２／Ｙｅｓ）、路面管理テーブル３００における該当データを更新し（Ｓ０３３）、処理を終了する。

路面状態情報の計測時間の方が古ければ（Ｓ０３２／Ｎｏ）、路面状態情報を破棄して路面管理テーブル３００を更新することなく処理を終了する。

路面状態情報に含まれる現在位置が一致する登録データが路面管理テーブル３００になければ（Ｓ０３１／Ｎｏ）、路面管理テーブル３００に路面状態情報を登録するための登録データを追加し（Ｓ０３４）、処理を終了する。

図６に戻り、路面管理サーバ３１は路面状態情報の蓄積記録処理が終了すると、土埃抑制作業の要否判定を行う（Ｓ０４）。

路面管理部２１４は、路面管理テーブル３００の「反射強度（出力差）」の値を予め定められた土埃抑制作業判定閾値と比較し、土埃抑制作業判定閾値を超える反射強度（出力差）を示すエリアＩＤを特定する。

本実施形態では、Ｓ０４において、路面管理部２１４は、同一エリア内の複数地点で得られた「反射強度（出力差）」が土埃判定閾値以上となった場合に、実行済信号を送信するように構成する。その際、路面状態情報を受信すると、一旦、ＲＡＭ１０３に一時保存しておく。そして、ある特定のエリアについて、路面状態情報が蓄積された状態、換言すると、複数地点の路面状態情報の反射強度（出力差）が土埃抑制作業判定閾値を超えると、そのエリアＩＤを土埃抑制作業の対象エリアとして特定する。

そして特定したエリアＩＤを含む土埃抑制作業の実行指示信号を生成し（図８Ｂ参照）、外部出力機器、本実施形態ではサーバ側無線通信装置３２に出力し、散水車７０又はグレーダ８０に向けて送信する（Ｓ０５）。本実施形態では、実行指示信号に「エリアＩＤ」及び「位置情報」の少なくとも一つ、及び「往路復路特定情報」を付加する。散水車７０又はグレーダ８０のオペレータは、「エリアＩＤ」及び「位置情報」の少なくとも一つを用いて、土埃抑制作業が必要であると判定された走行経路の部分区間の位置を特定できる。更に、往路４１１（図１１Ａ参照）と復路４１２（図１１Ａ参照）とでは進行方向が異なるので、「往路復路特定情報」を付加することで、散水車７０又はグレーダ８０のオペレータが単に「エリアＩＤ」や「位置情報」を示すよりも、土埃抑制作業が必要であると判定された部分区間へのアプローチルートを考えやすくなる。

散水車７０又はグレーダ８０は、実行指示信号を受信すると、搬送路６０を走行中の第１ダンプトラック２０－１や第２ダンプトラック２０－２の交通妨害にならないように搬送路６０に割り込み運転を行い、散水作業や地均し作業といった土埃抑制作業を実行する（Ｓ０６）。

散水車７０又はグレーダ８０は、ディスプレイを予め備えておき、実行指示信号を受信すると、実行指示信号に含まれるエリアＩＤ、例えばエリア９の場所を示すマーク４１３を搬送路６０、例えば復路４１２の地図に重畳表示した画面４１０（図１１Ａ参照）を表示して、オペレータに対して土埃抑制作業を行う箇所について情報提供してもよい。

復路４１２の地図は、復路４１２上にある各地点を示すノードの座標、例えば（ｘ１４，ｙ１４）、（ｘ１５，ｙ１５）、（ｘ１６，ｙ１６）と、隣接するノードを連結するリンクとにより定義される。往路４１１の地図も同様である。各エリアは、当該エリアに含まれるノードの座標を用いて定義された範囲で表される。

散水車７０又はグレーダ８０は、土埃抑制作業を実行すると、実行した位置を示す位置情報と終了時刻を含む実行済信号（図８Ｃ参照）を路面管理サーバ３１に送信する（Ｓ０７）。

路面管理部２１４は、土埃抑制作業の進捗判定処理を実行する（Ｓ０８）。第１ダンプトラック２０－１や第２ダンプトラック２０－２が、土埃抑制作業が実行されたエリア内を再度通過しながら路面Ａを計測すると（Ｓ０９－１）、新たな路面状態情報を路面管理サーバ３１に送信する（Ｓ０９－２）。図１０に示すように、路面管理サーバ３１は、新たな路面状態情報を受信すると（Ｓ０８１／Ｙｅｓ）、路面管理テーブル編集部２１２が路面管理テーブル３００を更新し（Ｓ０８２）、路面管理部２１４が新たな路面状態情報に含まれる出力差を土埃抑制作業判定閾値と比較する（Ｓ０８３）。路面管理サーバ３１は、新たな路面状態情報を受信するまでは（Ｓ０８１／Ｎｏ）、待機する。

土埃抑制作業判定閾値未満であれば（Ｓ０８３／Ｙｅｓ）、路面状態が回復したと判断し、散水車７０やグレーダ８０に対して作業完了信号を送信する（Ｓ１０－１）。そして、路面管理テーブル３００にＳ０７で受信した実行済信号の作業終了時間を書き込む（Ｓ１０－２）。

散水車７０又はグレーダ８０は、作業完了信号を受信すると、ディスプレイの画面４１０を往路４１１及び復路４１２の各地図のみが表示された通常画面４２０（図１１Ｂ）に遷移させてもよい。これにより、土埃抑制作業をすべきエリアがなくなった、すなわち、土埃抑制作業が完了し路面状態が回復したことをオペレータに通知することができる。

新たな路面状態情報に含まれる出力差が土埃抑制作業判定閾値以上であれば（Ｓ０８３／Ｎｏ）、路面状態が未回復と判断し、散水車７０やグレーダ８０に対して再度実行指示信号を送信する（Ｓ１０－３）。その際、新たな路面状態情報に含まれる出力差と、路面管理テーブル３００に登録中の出力差（作業前の出力差に相当する）との変化量や各出力差を作業続行信号に含めてもよい。これにより、追加でどの程度土埃抑制作業をすればよいかの目安を、散水車７０やグレーダ８０のオペレータに対して提供できる。その後、ステップＳ０６へ戻り、土埃抑制作業を再実行する。新たな路面状態情報に含まれる出力差が土埃抑制作業判定閾値未満となると（Ｓ０８３／Ｙｅｓ）、作業完了信号を送信し（Ｓ１０－１）、作業終了時刻を更新し（Ｓ１０－２）、処理を終了する。

本実施形態によれば、鉱山内を走行する作業機械が、走行経路上の複数の地点で計測した路面センサ情報を用いて、走行経路の部分区間からなるエリアを特定し、土埃抑制作業を実行することができる。その際、作業機械としてダンプトラックを用いる場合は、ダンプトラックの本来的な作業である運搬作業中に路面状態の計測を行うので、路面状態を計測するためにダンプトラックの走行の妨げとなるような割り込み運転を発生させることが無い。

また本実施形態では、Ｓ０４において、複数地点における路面検出結果を基に土埃抑制作業を行うエリアを特定するので、例えば直前を走行する第２ダンプトラック２０－２から荷こぼれが発生して、偶発的に１回の計測（１地点の計測）で反射強度(出力差)が高くなっても、偶発的な事象による影響を排除し、土埃抑制作業車両の不要な割り込み運転を避けることができる。

また、特にグレーダ８０による地均し作業は、路面Ａを削る作業を繰り返すことがある。その際、グレーダ８０が一旦地均し作業を中断して道路わきによけ、第１ダンプトラック２０－１や第２ダンプトラック２０－２が作業後の路面Ａを計測した結果を確認し、路面Ａが回復したことを確認してから駐機場のグレーダ８０が戻ればよく、作業途中で戻ったことにより再度の出直しを防ぎ、割り込み運転の回数を減らすことができる。

上記の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更及び修正が可能である。

例えば、第１ダンプトラック２０－１に代えてホイールローダや航測車のように、搬送路６０を走行する車両に路面検出処理を実行させてもよい。また、出力差ではなく、路面センサ情報の計測値そのものと、土埃抑制作業判定閾値とを比較してもよい。

１：路面管理システム
２：車体フレーム
３：ベッセル
４：運転室
５ＦＬ：左前輪
５ＦＲ：右前輪
６ＲＬ：左後輪
７：ＧＰＳアンテナ
９：エリア
１０：油圧ショベル
２０：車速センサ
２０－１：第１ダンプトラック
２０－２：第２ダンプトラック
３１：路面管理サーバ
３２：サーバ側無線通信装置
４０：無線通信回線
６０：搬送路
６１：積込場
６２：放土場
７０：散水車
８０：グレーダ
１００：車載端末装置

Claims

鉱山内の予め定められた走行経路に沿って走行する少なくとも一つの作業機械と、前記走行経路の路面状態を管理する路面管理サーバとを無線通信接続して構成された路面管理システムであって、
前記作業機械は、
前記作業機械が路面と接地する接地点よりも後方の路面状態を検出し、路面センサ情報を出力する路面センサと、
前記作業機械の位置を検出し、位置情報を出力する位置検出センサと、
前記路面管理サーバとの間で無線通信を行う端末側無線通信装置と、
第１プロセッサ及びクロックを内蔵した車載端末装置と、を備え、
前記車載端末装置は、
前記路面センサ、前記位置検出センサ、及び前記端末側無線通信装置の其々に接続され、
前記第１プロセッサは、前記路面センサが前記走行経路上の一つの地点の路面状態を検出して出力した前記路面センサ情報を取得すると、前記路面センサ情報を取得した時刻を前記クロックから取得して計測時刻を決定し、当該計測時刻と同一とみなせる時間範囲内に前記位置検出センサから取得した前記位置情報を選択し、前記路面センサ情報に前記計測時刻及び前記位置情報を付加して路面状態情報を生成して前記端末側無線通信装置を介して前記路面管理サーバに出力し、
前記作業機械が前記走行経路に沿って走行中に、前記路面センサが前記走行経路上の前記一つの地点とは異なる地点の路面状態を検出して出力した新たな路面センサ情報を取得すると、当該新たな路面センサ情報に基づいて新たな前記路面状態情報を生成して前記端末側無線通信装置を介して前記路面管理サーバに送信し、
前記路面管理サーバは、第２プロセッサ及びストレージを含んで構成されると共に、前記車載端末装置との間で無線通信を行うサーバ側無線通信装置及び外部出力機器の其々に接続され、
前記ストレージは、前記サーバ側無線通信装置を介して前記車載端末装置から受信した複数の前記路面状態情報を蓄積記録し、
前記第２プロセッサは、前記ストレージから前記複数の路面状態情報を抽出し、抽出された複数の路面状態情報の其々に含まれる前記路面センサ情報を前記走行経路の路面に対して土埃抑制作業が必要であるか否かを判定するための土埃抑制作業判定閾値と比較し、前記走行経路の一部領域に含まれる複数地点において土埃抑制作業が必要であると判定した場合には前記走行経路の一部領域の路面に対する前記土埃抑制作業の実行指示信号を前記外部出力機器に出力する、
ことを特徴とする路面管理システム。
請求項１に記載の路面管理システムにおいて、
前記第２プロセッサは、前記土埃抑制作業が実行された前記走行経路の一部領域を示す実行済信号を取得した後、更に前記作業機械から新たな路面状態情報を取得すると、前記新たな路面状態情報に含まれる位置情報が示す地点が前記一部領域に含まれるかを判定し、含まれる場合は、前記新たな路面状態情報に含まれる前記路面センサ情報に基づいて路面状態が回復したかを判定し、回復していないと判定した場合には、更なる実行指示信号を前記外部出力機器に対して出力する、
ことを特徴とする路面管理システム。
請求項２に記載の路面管理システムにおいて、
前記外部出力機器は、前記サーバ側無線通信装置であり、
前記サーバ側無線通信装置は、前記土埃抑制作業を実行する散水車又はグレーダに対して前記実行指示信号を送信し、前記散水車又は前記グレーダから前記実行済信号を受信す
る、
ことを特徴とする路面管理システム。
請求項３に記載の路面管理システムにおいて、
前記ストレージは、前記走行経路の部分区間を固有に示すエリア識別情報、当該部分区間の位置を示す位置情報、当該部分区間が往路又は復路のどちらに該当するかを示す往路復路特定情報、及び当該部分区間内で計測された路面センサ情報に基づく路面状態情報の其々を関連付けて蓄積記録する路面管理テーブルを記憶し、
前記第２プロセッサは、前記路面管理テーブルから複数の路面状態情報を抽出し、抽出された複数の路面状態情報の其々に含まれる前記路面センサ情報を比較した結果に基づいて、前記抽出された複数の路面状態情報に関連付けられた前記走行経路の部分区間に対して前記土埃抑制作業が必要であるか否かを判定し、必要があると判定した場合は、必要があると判定された前記走行経路の部分区間のエリア識別情報及び位置情報の少なくとも一つ、及び前記往路復路特定情報を含む前記実行指示信号を生成する、
ことを特徴とする路面管理システム。
請求項１に記載の路面管理システムにおいて、
前記作業機械は、駆動輪と、前記駆動輪上に搭載された車体フレームと、前記車体フレームに設置され、前記駆動輪が路面に接地する車輪接地点よりも後ろの路面状態を検出する路面センサと、を備えたダンプトラックである、
ことを特徴とする路面管理システム。