JPH0683443A - 無人ダンプトラックの積込み位置走行システム - Google Patents
無人ダンプトラックの積込み位置走行システムInfo
- Publication number
- JPH0683443A JPH0683443A JP3276391A JP27639191A JPH0683443A JP H0683443 A JPH0683443 A JP H0683443A JP 3276391 A JP3276391 A JP 3276391A JP 27639191 A JP27639191 A JP 27639191A JP H0683443 A JPH0683443 A JP H0683443A
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- JP
- Japan
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- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Operation Control Of Excavators (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
(57)【要約】 (修正有)
【目的】 無人ダンプトラックを積込機の積込み位置に
正確に走行できるようにする。 【構成】 所定の停止位置を基準として切羽2に沿った
切羽コースBに沿って走行する無人ダンプトラック1
と、切羽2部分を掘削して切羽2近くで無人ダンプトラ
ック1に積込みする有人の積込機3と、前記所定の停止
位置の近くに設置された灯台4と、この灯台発光方向を
無人ダンプトラック1のコンピュータ33に送受信する
無線機とを備え、そのコンピュータ33で灯台発光方向
と切羽コースの交点を算出して積込機の概略位置とし、
この積込機の概略位置に基づいて走行目標位置を算出し
て無人ダンプトラック1を走行する手段と、無人ダンプ
トラック1をこの走行目標位置から積込機に向けて走行
して所定位置で停止させる手段と、この停止位置と積込
機の長さ等によって積込み目標位置を算出して無人ダン
プトラックを走行させる手段より成る。
正確に走行できるようにする。 【構成】 所定の停止位置を基準として切羽2に沿った
切羽コースBに沿って走行する無人ダンプトラック1
と、切羽2部分を掘削して切羽2近くで無人ダンプトラ
ック1に積込みする有人の積込機3と、前記所定の停止
位置の近くに設置された灯台4と、この灯台発光方向を
無人ダンプトラック1のコンピュータ33に送受信する
無線機とを備え、そのコンピュータ33で灯台発光方向
と切羽コースの交点を算出して積込機の概略位置とし、
この積込機の概略位置に基づいて走行目標位置を算出し
て無人ダンプトラック1を走行する手段と、無人ダンプ
トラック1をこの走行目標位置から積込機に向けて走行
して所定位置で停止させる手段と、この停止位置と積込
機の長さ等によって積込み目標位置を算出して無人ダン
プトラックを走行させる手段より成る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無人運行システムで走
行する無人ダンプトラックと有人の積込機の組み合せで
掘削した土砂を無人ダンプトラックに積込む際に、積込
機の積込み位置に無人ダンプトラックを走行させるシス
テムに関する。
行する無人ダンプトラックと有人の積込機の組み合せで
掘削した土砂を無人ダンプトラックに積込む際に、積込
機の積込み位置に無人ダンプトラックを走行させるシス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】無人運行システムで走行する無人ダンプ
トラックと有人の積込機を組み合せて掘削・積込みする
システムにおいては、有人の積込機の積込み位置に無人
ダンプトラックを走行して停止させることが掘削・積込
みの効率上要求される。このようにするには、積込機の
積込み位置を検出して無人ダンプトラックをその積込み
位置に走行すれば良い。
トラックと有人の積込機を組み合せて掘削・積込みする
システムにおいては、有人の積込機の積込み位置に無人
ダンプトラックを走行して停止させることが掘削・積込
みの効率上要求される。このようにするには、積込機の
積込み位置を検出して無人ダンプトラックをその積込み
位置に走行すれば良い。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無人ダ
ンプトラックを積込機の積込み位置に走行させる具体的
な自動誘導システムが存在せず、無人ダンプトラックと
有人積込機の組み合せの自動誘導システムが実用化され
ていないのが現況であり、前述の無人ダンプトラックを
積込機の積込み位置に走行させる自動誘導システムの開
発が望まれている。
ンプトラックを積込機の積込み位置に走行させる具体的
な自動誘導システムが存在せず、無人ダンプトラックと
有人積込機の組み合せの自動誘導システムが実用化され
ていないのが現況であり、前述の無人ダンプトラックを
積込機の積込み位置に走行させる自動誘導システムの開
発が望まれている。
【0004】そこで、本発明は前述の課題を解決した無
人ダンプトラックの積込み位置走行システムを提供する
ことを目的とする。
人ダンプトラックの積込み位置走行システムを提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】無人ダンプトラック1の
所定の停止位置を基準として積込機3の切羽コースB上
の概略位置Fを検出する手段と、この概略位置Fに基づ
いて積込機3と無人ダンプトラック1の停止位置との中
間の走行目標位置を算出して無人ダンプトラック1をそ
の走行目標位置に走行させる手段と、無人ダンプトラッ
ク1を前記走行目標位置から積込機3に向けて接近走行
させて所定の間隔を置いた位置で停止させる手段と、こ
の停止位置と積込機の長さ及び積込み距離等に基づいて
積込み目標位置を算出して無人ダンプトラック1をその
積込み目標位置に走行させる手段より成る無人ダンプト
ラックの積込み位置走行システム。
所定の停止位置を基準として積込機3の切羽コースB上
の概略位置Fを検出する手段と、この概略位置Fに基づ
いて積込機3と無人ダンプトラック1の停止位置との中
間の走行目標位置を算出して無人ダンプトラック1をそ
の走行目標位置に走行させる手段と、無人ダンプトラッ
ク1を前記走行目標位置から積込機3に向けて接近走行
させて所定の間隔を置いた位置で停止させる手段と、こ
の停止位置と積込機の長さ及び積込み距離等に基づいて
積込み目標位置を算出して無人ダンプトラック1をその
積込み目標位置に走行させる手段より成る無人ダンプト
ラックの積込み位置走行システム。
【0006】
【作 用】無人ダンプトラック1を積込機3の積込み
位置に正確に走行できる。
位置に正確に走行できる。
【0007】
【実 施 例】図1ないし図6に基づいて積込機の概略
位置を検出するシステムを説明する。図1に示すように
無人ダンプトラック1は所定の停止位置Aから切羽2に
沿った切羽コースBに沿って無人運行システムで走行す
るようになり、その切羽2を有人の積込機3で掘削して
切羽コースBの近くで無人ダンプトラック1に積込むよ
うにしてある。前記無人ダンプトラック1の停止位置A
の近くには灯台4が設置してあり、無人ダンプトラック
1は停止位置AにおいてY方向に直進し、かつ灯台4と
X方向にl0 だけ離隔して位置及び姿勢を制御して停止
するようにしてある。前記無人ダンプトラック1はあら
かじめ切羽コースBを自走して切羽コースデータを、例
えばX−Y座標として記憶していると共に、停止位置A
を、例えばX−Y座標として記憶している。前記積込機
3は図2に示すように、運転室10に座席11が前後ス
ライド自在に設置され、この座席11の腰掛け部12に
はヒップポイント圧力分布測定手段13が設けられ、背
もたれ14には背あてポイント圧力分布測定手段15が
設けてあり、この座席11の前方には灯台の光が見える
方向を表示する複数の表示部161 〜166 が左右方向
に順次配設してあり、さらに、入力部17が座席11の
前方に設置してある。この入力部17は前記複数の表示
部161 〜166 と対応する複数の灯台の方向を入力す
る複数の入力部181 〜184 と確認ランプ19と灯台
走査指令釦20等を備え、入力部17に入力された信号
は無線機21で灯台視覚データとして発信される。前記
灯台4は図3に示すようにモータ22で回転され、その
モータ22の回転角度を角度検出器23で検出してコン
ピュータ24に入力し、このコンピュータ24には無線
機25が接続されている。26はモータアンプである。
位置を検出するシステムを説明する。図1に示すように
無人ダンプトラック1は所定の停止位置Aから切羽2に
沿った切羽コースBに沿って無人運行システムで走行す
るようになり、その切羽2を有人の積込機3で掘削して
切羽コースBの近くで無人ダンプトラック1に積込むよ
うにしてある。前記無人ダンプトラック1の停止位置A
の近くには灯台4が設置してあり、無人ダンプトラック
1は停止位置AにおいてY方向に直進し、かつ灯台4と
X方向にl0 だけ離隔して位置及び姿勢を制御して停止
するようにしてある。前記無人ダンプトラック1はあら
かじめ切羽コースBを自走して切羽コースデータを、例
えばX−Y座標として記憶していると共に、停止位置A
を、例えばX−Y座標として記憶している。前記積込機
3は図2に示すように、運転室10に座席11が前後ス
ライド自在に設置され、この座席11の腰掛け部12に
はヒップポイント圧力分布測定手段13が設けられ、背
もたれ14には背あてポイント圧力分布測定手段15が
設けてあり、この座席11の前方には灯台の光が見える
方向を表示する複数の表示部161 〜166 が左右方向
に順次配設してあり、さらに、入力部17が座席11の
前方に設置してある。この入力部17は前記複数の表示
部161 〜166 と対応する複数の灯台の方向を入力す
る複数の入力部181 〜184 と確認ランプ19と灯台
走査指令釦20等を備え、入力部17に入力された信号
は無線機21で灯台視覚データとして発信される。前記
灯台4は図3に示すようにモータ22で回転され、その
モータ22の回転角度を角度検出器23で検出してコン
ピュータ24に入力し、このコンピュータ24には無線
機25が接続されている。26はモータアンプである。
【0008】次に動作とともに各部の詳細を説明する。
積込機3で切羽2の一部分を掘削したらオペレータは積
込機3を灯台4に向けて停止し、灯台走査指令釦20を
押す。これにより無線機21から灯台走査スタート指令
が発信されて灯台4の無線機25が受信してコンピュー
タ24からモータ駆動信号を出力してモータ22を駆動
し、光源8を回転する。オペレータは座席11に座った
まま灯台4の光が見えた方向の表示部161 〜166 と
対応する入力部181 〜186 を押して図4のように灯
台視覚データ補正手段30に灯台視覚データを入力す
る。これは確認ランプ19で確認されると共に、灯台4
は停止する。これと同時にヒップポイント圧力分布測定
手段13、背あてポイント圧力分布測定手段15より各
圧力分布をオペレータのアイポイント計算手段31に入
力し、座席スライド位置、オペレータ体格入力手段32
からのオペレータ体格入力とともにオペレータのアイポ
イントを計算して灯台視覚データ補正手段30に入力し
て、灯台視覚データをオペレータの座席11への座り
方、体格等により補正して無線機21から送信する。こ
の時、背あてポイント圧力分布測定手段15の出力がゼ
ロ、つまりオペレータが背もたれ14に背を当てていな
い時には灯台走査指令釦20で再度灯台4を走査して前
述の操作を繰り返す。灯台4の無線機25が灯台視覚デ
ータを受信した時の角度検出器23からのモータ回転角
度、つまり灯台4の発光方向をコンピュータ24が検知
し、図5に示すように無人ダンプトラック1の無線機3
3に灯台視覚データとともに送信する。これにより、無
人ダンプトラック1のコンピュータ34は、図6のよう
に無人ダンプトラック1の直進方向Cと平行な灯台4の
発行方向Dに対する前記灯台4の発光方向Eの角度θを
算出し、この角度θとあらかじめ入力された灯台位置デ
ータと切羽コースデータに基づいて切羽コースBと灯台
4の発光方向Dとの交点Fを、例えばX−Y座標として
算出することで積込機の概略位置Fとする。又灯台視覚
データにより灯台と積込み機のオペレータとを結ぶ直線
と積込み機の中心線がなす角度δが概算出来る。
積込機3で切羽2の一部分を掘削したらオペレータは積
込機3を灯台4に向けて停止し、灯台走査指令釦20を
押す。これにより無線機21から灯台走査スタート指令
が発信されて灯台4の無線機25が受信してコンピュー
タ24からモータ駆動信号を出力してモータ22を駆動
し、光源8を回転する。オペレータは座席11に座った
まま灯台4の光が見えた方向の表示部161 〜166 と
対応する入力部181 〜186 を押して図4のように灯
台視覚データ補正手段30に灯台視覚データを入力す
る。これは確認ランプ19で確認されると共に、灯台4
は停止する。これと同時にヒップポイント圧力分布測定
手段13、背あてポイント圧力分布測定手段15より各
圧力分布をオペレータのアイポイント計算手段31に入
力し、座席スライド位置、オペレータ体格入力手段32
からのオペレータ体格入力とともにオペレータのアイポ
イントを計算して灯台視覚データ補正手段30に入力し
て、灯台視覚データをオペレータの座席11への座り
方、体格等により補正して無線機21から送信する。こ
の時、背あてポイント圧力分布測定手段15の出力がゼ
ロ、つまりオペレータが背もたれ14に背を当てていな
い時には灯台走査指令釦20で再度灯台4を走査して前
述の操作を繰り返す。灯台4の無線機25が灯台視覚デ
ータを受信した時の角度検出器23からのモータ回転角
度、つまり灯台4の発光方向をコンピュータ24が検知
し、図5に示すように無人ダンプトラック1の無線機3
3に灯台視覚データとともに送信する。これにより、無
人ダンプトラック1のコンピュータ34は、図6のよう
に無人ダンプトラック1の直進方向Cと平行な灯台4の
発行方向Dに対する前記灯台4の発光方向Eの角度θを
算出し、この角度θとあらかじめ入力された灯台位置デ
ータと切羽コースデータに基づいて切羽コースBと灯台
4の発光方向Dとの交点Fを、例えばX−Y座標として
算出することで積込機の概略位置Fとする。又灯台視覚
データにより灯台と積込み機のオペレータとを結ぶ直線
と積込み機の中心線がなす角度δが概算出来る。
【0009】次に無人ダンプトラック1を積込み位置に
走行するシステムを図7ないし図9を参照して説明す
る。図7に示すように無人ダンプトラック1のコンピュ
ータ34には前述の積込機の概略位置Fに対してX方向
の距離LxとY方向の距離l1 が入力され、この値と積
込機3の姿勢δ(灯台視覚データ入力によって決定され
る)とによって第1走行目標位置Gを下記の数式で算出
する。
走行するシステムを図7ないし図9を参照して説明す
る。図7に示すように無人ダンプトラック1のコンピュ
ータ34には前述の積込機の概略位置Fに対してX方向
の距離LxとY方向の距離l1 が入力され、この値と積
込機3の姿勢δ(灯台視覚データ入力によって決定され
る)とによって第1走行目標位置Gを下記の数式で算出
する。
【0010】
【数1】
【0011】前述の算出した第1走行目標位置Gに向け
て積込機3を前進走行して図7に仮想線で示すように前
向きで停止させる。
て積込機3を前進走行して図7に仮想線で示すように前
向きで停止させる。
【0012】図8に示すように、無人ダンプトラック1
はその中心線1aと直進方向1bと後方へ角度αずれた
範囲、γ1 −γ2 でレーザ光を出力して反射レーザー光
を受光するレーザ投受光器40を備えており、積込機3
にはレーザ光を入射光の方向を返す反射板41を備えて
いる。前記第1走行目標位置Gに停止した無人ダンプト
ラック1は真直ぐに後進走行開始し、第2走行目標位置
Hに達すると投受光器40のレーザ光がγ2 の位置で反
射板41に反射して積込機3を確認し、更に走行して第
3目標位置Iに達するとレーザ投受光器40のレーザー
光がγ1 の位置で反射板41に反射して積込機3を確認
して停止する。前述の第2走行目標位置Hから第3走行
目標位置Iに移動する間の無人ダンプトラック1の走行
距離dをタイヤ回転数とタイヤ径等から算出し、その値
とαから無人ダンプトラック1と積込機3との間の距離
l′1 、つまり積込み幅を次式で算出する。 l′1 =d/tanα 但し、αは変化しないとする。これと同時に第1走行目
標位置Gから第3走行目標位置Iまでの走行距離L′x
をタイヤ回転数とタイヤ径等から算出する。この検出し
た各値l′1 とL′xによって積込機3の反射板41の
位置JのX・Y座標J(Jx、Jy)が無人ダンプトラ
ック1の第3走行目標位置Iの座標I(Ix、Iy)に
対して次式として表わされ、これによって積込機3の反
射板41と無人ダンプトラック1との相対位置とする。
はその中心線1aと直進方向1bと後方へ角度αずれた
範囲、γ1 −γ2 でレーザ光を出力して反射レーザー光
を受光するレーザ投受光器40を備えており、積込機3
にはレーザ光を入射光の方向を返す反射板41を備えて
いる。前記第1走行目標位置Gに停止した無人ダンプト
ラック1は真直ぐに後進走行開始し、第2走行目標位置
Hに達すると投受光器40のレーザ光がγ2 の位置で反
射板41に反射して積込機3を確認し、更に走行して第
3目標位置Iに達するとレーザ投受光器40のレーザー
光がγ1 の位置で反射板41に反射して積込機3を確認
して停止する。前述の第2走行目標位置Hから第3走行
目標位置Iに移動する間の無人ダンプトラック1の走行
距離dをタイヤ回転数とタイヤ径等から算出し、その値
とαから無人ダンプトラック1と積込機3との間の距離
l′1 、つまり積込み幅を次式で算出する。 l′1 =d/tanα 但し、αは変化しないとする。これと同時に第1走行目
標位置Gから第3走行目標位置Iまでの走行距離L′x
をタイヤ回転数とタイヤ径等から算出する。この検出し
た各値l′1 とL′xによって積込機3の反射板41の
位置JのX・Y座標J(Jx、Jy)が無人ダンプトラ
ック1の第3走行目標位置Iの座標I(Ix、Iy)に
対して次式として表わされ、これによって積込機3の反
射板41と無人ダンプトラック1との相対位置とする。
【0013】
【数2】
【0014】次に無人ダンプトラック1の積込み目標位
置Tを第3走行目標位置Iの座標と積込機3の長さL、
無人ダンプトラック1と積込機3間距離Ls、積込み補
正lvを既知とすれば、図9に示すように、 L2 =L+Ls l2 =l′1 +lD −lv 積込み目標位置Tは次式で算出される。
置Tを第3走行目標位置Iの座標と積込機3の長さL、
無人ダンプトラック1と積込機3間距離Ls、積込み補
正lvを既知とすれば、図9に示すように、 L2 =L+Ls l2 =l′1 +lD −lv 積込み目標位置Tは次式で算出される。
【0015】
【数3】
【0016】無人ダンプトラック1は前述の積込み目標
位置Tに向けて小さな旋回半径で後進走行旋回して図1
0に示するように積込み目標位置Tに停止し、積込機3
で積込み作業する。前述の積込機の概略位置を検出する
手段は、積込機のタイヤ回転数と姿勢角を積分する手
段、人工衛星を利用したGPSシステム等としても良
い。
位置Tに向けて小さな旋回半径で後進走行旋回して図1
0に示するように積込み目標位置Tに停止し、積込機3
で積込み作業する。前述の積込機の概略位置を検出する
手段は、積込機のタイヤ回転数と姿勢角を積分する手
段、人工衛星を利用したGPSシステム等としても良
い。
【0017】
【発明の効果】無人運行システムで走行する無人ダンプ
トラック1と有人の積込機3の組み合せより成るシステ
ムにおいて、無人ダンプトラック1を積込機3の積込み
位置に正しく走行できる。
トラック1と有人の積込機3の組み合せより成るシステ
ムにおいて、無人ダンプトラック1を積込機3の積込み
位置に正しく走行できる。
【図1】無人ダンプトラックと有人積込機より成るシス
テムの全体概略平面図である。
テムの全体概略平面図である。
【図2】積込機の運転室内斜視図である。
【図3】灯台の説明図である。
【図4】灯台発光方向検知手段のブロック説明図であ
る。
る。
【図5】無人ダンプトラックの信号処理手段の説明図で
ある。
ある。
【図6】灯台発光方向と積込み位置の説明用平面図であ
る。
る。
【図7】無人ダンプトラックの走行説明図である。
【図8】無人ダンプトラックの走行説明図である。
【図9】無人ダンプトラックの走行説明図である。
1…無人ダンプトラック、2…切羽、3…積込機。
Claims (1)
- 【請求項1】 切羽2に沿った切羽コースBに沿って無
人ダンプトラック1を無人走行システムで走行させ、前
記切羽2を有人の積込機3で掘削して切羽2近くの積込
み位置で無人ダンプトラック1に積込むシステムにおい
て、 前記無人ダンプトラック1の所定の停止位置を基準とし
て積込機3の切羽コースB上の概略位置Fを検出する手
段と、この概略位置Fに基づいて積込機3と無人ダンプ
トラック1の停止位置との中間の走行目標位置を算出し
て無人ダンプトラック1をその走行目標位置に走行させ
る手段と、無人ダンプトラック1を前記走行目標位置か
ら積込機3に向けて接近走行させて所定の間隔を置いた
位置で停止させる手段と、この停止位置と積込機の長さ
及び積込み距離等に基づいて積込み目標位置を算出して
無人ダンプトラック1をその積込み目標位置に走行させ
る手段より成る無人ダンプトラックの積込み位置走行シ
ステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3276391A JPH0683443A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 無人ダンプトラックの積込み位置走行システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3276391A JPH0683443A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 無人ダンプトラックの積込み位置走行システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0683443A true JPH0683443A (ja) | 1994-03-25 |
Family
ID=17568762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3276391A Pending JPH0683443A (ja) | 1991-09-30 | 1991-09-30 | 無人ダンプトラックの積込み位置走行システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0683443A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH09231500A (ja) * | 1996-02-21 | 1997-09-05 | Komatsu Ltd | 無人車両と有人車両混走時のフリート制御装置及び制御方法 |
JP2010211827A (ja) * | 1998-02-13 | 2010-09-24 | Komatsu Ltd | 車両の誘導装置 |
WO2012008516A1 (ja) * | 2010-07-16 | 2012-01-19 | 株式会社小松製作所 | 無人車両の走行システムおよびその走行制御方法 |
US20140046540A1 (en) * | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Caterpillar, Inc. | Mining truck spotting under a shovel |
WO2016040289A1 (en) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | Caterpillar Inc. | Excavation system providing machine cycle training |
WO2016051988A1 (ja) * | 2014-09-29 | 2016-04-07 | 日立建機株式会社 | 作業車両の移動制御装置及び作業車両 |
-
1991
- 1991-09-30 JP JP3276391A patent/JPH0683443A/ja active Pending
Cited By (13)
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