WO2013122065A1

WO2013122065A1 - 路面管理システム

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Publication number: WO2013122065A1
Application number: PCT/JP2013/053297
Authority: WO
Inventors: 井刈　孝信
Original assignee: 日立建機株式会社
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2013-02-12
Publication date: 2013-08-22
Also published as: JP5878777B2; US9092915B2; AU2013219399A1; CN104115196A; JP2013166425A; US20150032373A1; AU2013219399B2

Abstract

　ダンプトラックがダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる路面管理システムを提供する。　管理局３のサーバ４は、速度センサ１２で検出されたダンプトラック２の走行速度が予め設定された閾値以上である場合に、ダンプトラック２が走行中であると判定する。そして、走行中のダンプトラック２の位置毎に、圧力センサ２０Ａ～２０Ｄで検出されたサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力がそれぞれに対応して設定された基準範囲内にあるか否かを判定する。そして、４つのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力のうちいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラック２の位置での路面が粗悪状態であると判定する。そして、粗悪状態であると判定された路面の位置を表示器１７Ｂ等に表示させる。

Description

路面管理システム

　本発明は、採石現場や工事現場におけるダンプトラックの走行路の路面状態を管理する路面管理システムに関する。

　採石現場や工事現場では、採石や土砂等の掘削物を運搬するために複数台のダンプトラックが運用されており、ダンプトラックは、積込場と放出場との間の走行路を往復する。ここで、ダンプトラックの走行路の路面に凹凸があると、過剰な燃料消費やタイヤの摩耗といった影響を受けるとともに、運転者に不快感を与えてしまう。そこで、このような課題を解決するため、路面の凹凸を検出して補修する路面補修システムが提唱されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載の路面補修システムでは、ダンプトラックの前面にミリ波センサが設けられており、このミリ波センサは、走行路の路面に送信波を照射して路面からの反射波を受光することにより、ミリ波センサの設置位置から路面までの距離を検出する。ダンプトラックに搭載された制御装置は、ミリ波センサの検出結果に基づき、路面の凹凸を判断する。詳しく説明すると、ミリ波センサの設置位置から凹凸のない平地の路面までの距離を基準値とし、ミリ波センサで検出された距離がこの基準値より所定値以上大きいか若しくは小さい場合に、路面に補修が必要なほど大きな凹凸があると判断する。

　そして、上述したダンプトラックの制御装置は、路面に補修が必要なほど大きな凹凸があると判断したときに、その路面の位置として、ＧＰＳ装置で演算されたダンプトラックの位置を記憶する。また、ダンプトラックの位置の履歴により、ダンプトラックの走行軌跡を作成する。そして、路面凹凸位置情報と走行軌跡情報を管理局に送信する。

　管理局の制御装置は、ダンプトラックからの路面凹凸位置情報と走行軌跡情報を受信し、これに基づいて走行路の補修必要位置を示した補修マップデータを作成する。そして、補修マップデータを補修車両（例えばモータグレーダ）に送信する。補修車両に搭載された制御装置は、管理局からの補修マップデータを受信し、これを表示器に表示させる。その結果、補修車両の運転者は、表示器に表示された補修必要位置まで補修車両を走行させ、補修作業が行えるようになっている。

特開２０１０－２４２３４５号公報

　上記特許文献１では、ミリ波センサを用いて路面までの距離を検出し、その検出結果に基づき、ダンプトラックの走行方向における路面の凹凸を判断するようになっている。しかし、走行中のダンプトラックがダメージを受けやすい路面状態とは、ダンプトラックの走行方向に凹凸がある路面状態（言い換えれば、ダンプトラックの車体を走行方向に傾斜させるような路面状態）よりも、ダンプトラックの車体にネジレを生じさせるような路面状態である。具体的には、例えば、ダンプトラックが通過した路面に轍ができ、その上をダンクトラックが異なる方向で通過すると、車体にネジレを生じさせる可能性がある。また、例えば、ダンプトラックの積載物が路面に落下し、その上をダンクトラックの４箇所の車輪のうちの１箇所が乗り上げると、車体にネジレを生じさせる可能性がある。そして、このような路面の状態を検知して補修することは、ダンプトラックの寿命の観点から重要であった。

　本発明は、上記事柄に鑑みてなされたものであり、その目的は、ダンプトラックがダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる路面管理システムを提供することにある。

　（１）上記目的を達成するために、採石現場や工事現場におけるダンプトラックの走行路の路面状態を管理する路面管理システムにおいて、前記ダンプトラックの前方左側、前方右側、後方左側、及び後方右側の車輪にそれぞれ対応して設けられた４つのサスペンションにおける状態量を検出するサスペンション状態量検出手段と、前記ダンプトラックの位置を取得する位置取得手段と、前記ダンプトラックの走行速度を検出する走行速度検出手段と、前記走行速度検出手段で検出された前記ダンプトラックの走行速度が予め設定された閾値以上である場合に、前記ダンプトラックが走行中であると判定する走行判定手段と、走行中の前記ダンプトラックの位置毎に、前記サスペンション状態量検出手段で検出された前記４つのサスペンションの状態量が、それぞれに対応して設定された基準範囲内にあるか否かを判定するサスペンション状態量判定手段と、前記４つのサスペンションの状態量のうちのいずれか１つが前記基準範囲外にあり残りの３つが前記基準範囲内にあると判定された場合に、対応する前記ダンプトラックの位置での路面が粗悪状態であると判定する路面状態判定手段と、前記路面状態判定手段で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示する表示手段とを有する。

　このような本発明においては、４つのサスペンションの状態量のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラックの位置での路面が粗悪状態（すなわち、ダンプトラックの車体にネジレを生じさせるような状態）であると判定し、その路面の位置を表示する。したがって、本発明においては、ダンプトラックがダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる。その結果、ダンプトラックがダメージを受けやすい路面の状態を補修することが可能となり、ダンプトラックの寿命を向上させることができる。

　（２）上記（１）において、好ましくは、前記サスペンション状態量判定手段は、前記ダンプトラックの積載荷重及び車体傾斜角度に応じて前記４つのサスペンションの状態量のそれぞれに対する基準値を設定する基準値設定手段と、前記サスペンション状態量検出手段で検出された前記４つのサスペンションの状態量を対応する前記基準値で除算することにより、前記４つのサスペンションの影響度をそれぞれ演算する影響度演算手段と、走行中の前記ダンプトラックの位置毎に、前記影響度演算手段で演算された前記４つのサスペンションの影響度における平均値を演算し、前記４つのサスペンションの影響度のそれぞれと前記平均値との比である影響係数を演算する影響係数演算手段と、走行中の前記ダンプトラックの位置毎に、前記影響係数演算手段で演算された前記４つのサスペンションの影響係数が、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定する影響係数判定手段とを有し、前記路面状態判定手段は、前記４つのサスペンションの影響係数のうちのいずれか１つが前記所定の範囲外にあり残りの３つが前記所定の範囲内にあると判定された場合に、対応する前記ダンプトラックの位置での路面が粗悪状態であると判定する。

　（３）上記（２）において、好ましくは、前記４つのサスペンションの影響係数のうちのいずれか１つが前記所定の範囲外にあり残りの３つが前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記所定の範囲外にある影響係数の大きさに応じて路面の粗悪状態を段階的に評価する段階評価手段を有し、前記表示手段は、前記路面状態判定手段で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示するとともに、前記段階評価手段で評価された粗悪状態の段階を表示する。

　（４）上記（１）～（３）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記４つのサスペンションは、油圧シリンダでそれぞれ構成されており、前記サスペンション状態量検出手段は、前記４つのサスペンションの状態量として、前記４つの油圧シリンダの圧力を検出する。

　（５）上記（１）～（４）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記位置取得手段で取得された前記ダンプトラックの位置の履歴から前記ダンプトラックの走行経路を作成する走行経路作成手段を有し、前記表示手段は、前記走行経路作成手段で作成された前記ダンプトラックの走行経路を表示するとともに、前記路面状態判定手段で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示する。

　（６）上記（１）～（５）のいずれか１つにおいて、好ましくは、前記表示手段は、管理局及び補修車両のうちの少なくとも一方に設ける。

　（７）上記（６）において、好ましくは、前記表示手段は、前記ダンプトラックに設ける。

　本発明によれば、ダンプトラックがダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる。

本発明の第１の実施形態における運行管理システムの概略構成を表す概略図である。図１で示されたダンプトラックの構造を一例として表す側面図である。本発明の第１の実施形態における運行管理システムの制御構成を表すブロック図である。図３で示された管理局のサーバの機能的構成を表すブロック図である。図３で示された管理局のサーバの路面情報作成部の制御処理内容を表すフローチャートである。図３で示された管理局の表示器で表示された全体表示画面を一例として表す図である。図３で示された管理局の表示器で表示された部分拡大表示画面を一例として表す図である。本発明の第２の実施形態における運行管理システムの制御構成を部分的に表すブロック図である。図８で示された管理局の表示器で表示された全体表示画面を一例として表す図である。

　以下、本発明の路面管理システムの好適な実施形態として、採石現場や工事現場で運用された車両を管理する運行管理システムを例にとって説明する。

　図１は、本発明の第１の実施形態における運行管理システムの概略構成を表す概略図であり、図２は、図１で示されたダンプトラックの構造を一例として表す側面図である。図３は、本発明の第１の実施形態における運行管理システムの制御構成を表すブロック図である。

　採石現場や工事現場では、例えば図１で示すように、掘削作業や積込作業等を行う複数台のショベル１と、ショベル１で掘削された採石や土砂等の掘削物を、ショベル１が位置する積込場から放出場へ運搬する複数台のダンプトラック２とが運用されている。そして、本実施形態の運行管理システムでは、管理局３（詳細には、例えば採石現場や工事現場の近傍若しくは遠隔地に設置された管理事務所）にサーバ４が設置されている。このサーバ４は、無線中継局５を介しショベル１やダンプトラック２との間で情報を送受信しており、ショベル１やダンプトラック２の位置を管理するとともに、ダンプトラック２の走行路の路面状態を管理するようになっている。

　ショベル１は、図３で示すように、複数のＧＰＳ衛星６から受信した信号に基づいてショベル１（自機）の現在位置を演算する位置演算装置７Ａと、この位置演算装置７Ａで演算されたショベル１の位置情報を管理局３へ送信する無線通信装置８Ａとを搭載している。

　ダンプトラック２は、図２で示すように、車体９と、この車体９の前方下部に回転可能に設けられた左右の前輪１０Ｌ，１０Ｒ（但し、図２中１０Ｌのみ示す）と、車体９の後方下部に回転可能に設けられた左右の後輪１１Ｌ，１１Ｒ（但し、図２中１１Ｌのみ示す）と、ダンプトラック２の走行速度を検出する速度センサ１２（図３参照）と、車体９の傾斜角度を検出する角度センサ３２と、車体９の後方上部にヒンジピン１３を介し上下方向に回動可能（傾斜可能）に設けられた荷台１４と、この荷台１４を車体９に対して回動させるダンプシリンダ１５と、車体９の前方上部に設けられたキャブ１６（運転室）とを備えている。キャブ１６内には、運転席、走行操作用のペダル及びハンドル、荷台操作用のレバー、並びに表示器（詳細には、例えば液晶ディスプレイ）１７Ａ（図３参照）等が設けられている。

　車体９と前輪１０Ｌ，１０Ｒとの間には前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒ（但し、図２中１８Ｌのみ示す）が設けられ、車体９と後輪１１Ｌ，１１Ｒとの間には後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒ（但し、図２中１９Ｌのみ示す）が設けられている。４つのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒは油圧シリンダでそれぞれ構成されており、それらの圧力を検出する４つの圧カセンサ２０Ａ～２０Ｄ（図３参照）が設けられている。なお、ダンプトラック２が凹凸のない平坦地で走行している場合の前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの支持荷重と後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの支持荷重（反力）は、前輪１０Ｌ，１０Ｒの数（各一輪）と後輪１１Ｌ，１１Ｒの数（各二輪）の違い等の理由により、異なっている。すなわち、後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの圧力は、前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの圧力より大きくなっている。

　また、ダンプトラック２は、図３で示すように、複数のＧＰＳ衛星６から受信した信号に基づきダンプトラック２（自機）の現在位置を演算する位置演算装置７Ｂと、この位置演算装置７Ｂで演算されたダンプトラック２の位置情報を含む各種のデータを周期的に収集又は演算して時刻と関連付けて記録する情報記録装置２１と、この情報記録装置２１で記録されたデータを管理局３へ送信するとともに、管理局３からマップのデータ（詳細は後述）を受信する無線通信装置８Ｂと、管理局３から受信したマップのデータを記憶するマップ記憶装置２２と、表示器１７Ａにマップ記憶装置２２で記憶されたマップを表示させるとともに自機の現在位置を表示させたり、情報記録装置２１で記録された他のデータ（詳細には、例えば現在の走行速度、積載荷重、及び車体傾斜角度など）を表示させたりする表示制御装置２３とを備えている。

　情報記録装置２１は、位置演算装置７Ｂで演算されたダンプトラック２の位置以外に、走行速度センサ１２で検出されたダンプトラック２の走行速度、角度センサ３２で検出されたダンプトラック２の車体傾斜角度、及び圧力センサ２０Ａ～２０Ｄで検出されたサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力を収集して、時刻と関連付けて記録する。

　また、情報記録装置２１は、荷台１４の積載荷重を演算する機能を有している（積載荷重演算手段）。詳しく説明すると、例えば、ダンプトラック２の走行速度が予め設定された閾値（数ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断することにより、ダンプトラック２が走行中であるか否かを判定する。そして、ダンプトラック２が走行中であると判定されたときのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力と対応する油圧シリンダの断面積とを積算してサスペンション１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒの支持荷重をそれぞれ演算し、それらを合算して総支持荷重を演算し、この総支持荷重から車体９及び荷台１３の自重を減算して積載荷重を演算する。そして、演算した積載荷重を、時刻と関連付けて記録するようになっている。

　管理局３は、図３で示すように、サーバ４と、無線通信装置８Ｃと、表示器１７Ｂとを備えている。サーバ４は、無線通信装置８Ｃを介し、ショベル１から位置情報を受信するとともに、ダンプトラック２から位置情報を含むデータを受信する。そして、ダンプトラック２から受信したデータに基づき、後述するマップを作成して記憶する。また、表示器１７Ｂに作成したマップを表示させるとともに、ショベル１やダンプトラック２の現在位置を表示させる。また、サーバ４は、無線通信装置８Ｃを介し、ダンプトラック２に作成したマップのデータを送信するようになっている。

　次に、上述した管理局３のサーバ４について詳細を説明する。図４は、サーバ４の機能的構成を表すブロック図である。

　管理局３のサーバ４は、ダンクトラップ２の位置の履歴に基づいてダンプトラック２の走行経路を作成する走行経路作成部２４と、ダンクトラップ２の走行速度、積載荷重、車体傾斜角度、及びサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力に基づいてダンプトラック２の走行経路の路面状態を判定し、その判定結果とダンクトラップ２の位置とを関連付けて路面情報を作成する路面情報作成部２５と、予め取得された採石現場や工事現場のマップに対し走行経路作成部２４で作成されたダンプトラック２の走行経路を付加する走行経路マッピング部２６及び路面情報作成部２５で作成された路面情報を付加する路面情報マッピング部２７からなるマップ作成部２８と、このマップ作成部２８で作成されたマップのデータを記憶するマップ記憶部２９と、表示器１７Ｂにマップ記憶部２９で記憶されたマップを表示するとともに、ショベル１やダンプトラック２の現在位置を表示する表示制御部３０とを有している。

　なお、本実施形態では、サーバ４のマップ記憶部２９で記憶されたマップのデータは、無線通信装置８Ｃを介し、ダンプトラック２に送信されるようになっている。そして、上述したように、ダンプトラック２のマップ記憶装置２２は、無線通信装置８Ｂを介し管理局３から受信したマップのデータを記憶し、表示制御装置２３は、マップ記憶装置２２で記憶されたマップを表示器１７Ａに表示するとともに、自機の現在位置を表示するようになっている。

　本実施形態の要部である路面情報作成部２５は、走行中のダンプトラック２におけるサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラック２の位置での路面が粗悪状態（すなわち、ダンプトラック２の車体９にネジレを生じさせるような状態）であると判定するようになっている。このような路面情報作成部２５の処理手順を以下説明する。

　図５は、サーバ４の路面情報作成部２５の処理内容を表すフローチャートである。

　まず、ステップ１００では、ある時刻におけるダンプトラック２の走行速度を入力する。その後、ステップ１１０に進んで、入力したダンプトラック２の走行速度が予め設定された閾値（数ｋｍ／ｈ）以上であるか否かを判断することにより、ダンプトラック２が走行中であるか否かを判定する。例えば走行中でないと判定された場合（言い換えれば、走行速度が閾値未満である場合）は、ステップ１１０の判定が満たされず、前述のステップ１００に戻って、別の時刻におけるダンプトラック２の走行速度を入力する。一方、例えば走行中であると判定された場合（言い換えれば、走行速度が閾値以上である場合）は、ステップ１２０に移る。

　ステップ１２０では、同じ時刻におけるダンプトラック２の位置、積載荷重、車体傾斜角度、及び４つのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力Ｐ（ＦＬ），Ｐ（ＦＲ），Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ）を入力する。その後、ステップ１３０に進んで、入力した積載荷重及び車体傾斜角度に応じて、前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの圧力Ｐ（ＦＬ），Ｐ（ＦＲ）に対する基準値ＰＦと、後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの圧力Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ）に対する基準値ＰＲとを設定する。詳しく説明すると、基準値ＰＦは、ダンプトラック２が凹凸のない路面を一定速度で走行したときの前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの圧力であり、同様に、基準値ＰＲは、ダンプトラック２が凹凸のない路面を一定速度で走行したときの後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの圧力である。サーバ４には積載荷重及び車体傾斜角度の組合せと基準値ＰＦ，ＰＲとの相関データが予め記憶されており、前述のステップ１２０で入力した積載荷重及び車体傾斜角度に対応する基準値ＰＦ，ＰＲを読み込む。

　そして、ステップ１４０に進んで、前述のステップ１２０で入力した前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの圧力Ｐ（ＦＬ），Ｐ（ＦＲ）を基準値ＰＦで除算することにより、前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの影響度α（ＦＬ），α（ＦＲ）を演算する。同様に、前述のステップ１２０で入力した後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの圧力Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ）を基準値ＰＲで除算することにより、後輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの影響度α（ＲＬ），α（ＲＲ）を演算する。そして、ステップ１５０に進んで、４つの影響度α（ＦＬ），α（ＦＲ），α（ＲＬ），α（ＲＲ）における平均値αａｖを演算し、その後、ステップ１６０に進んで、影響度α（ＦＬ）と平均値αａｖの比である影響係数β（ＦＬ）、影響度α（ＦＲ）と平均値αａｖの比である影響係数β（ＦＲ）、影響度α（ＲＬ）と平均値αａｖの比である影響係数β（ＲＬ）、影響度α（ＲＲ）と平均値αａｖの比である影響係数β（ＲＲ）を演算する。

　そして、ステップ１７０に進んで、４つの影響係数β（ＦＬ），β（ＦＲ），β（ＲＬ），β（ＲＲ）が予め設定された所定の範囲内（例えば０．９５≦β≦１．０５）にあるか否かを判定する（言い換えれば、｜β（ＦＬ）－１｜、｜β（ＦＲ）－１｜、｜β（ＲＬ）－１｜、｜β（ＲＲ）－１｜が予め設定された所定値（例えば０．０５）以下であるか否かを判定する）。例えば４つの影響係数が所定の範囲外（すなわち、（例えばβ＜０．９５、若しくは１．０５＜β）にある場合や、３つの影響係数が所定の範囲外にあって残りの１つの影響係数が所定の範囲内にある場合、２つの影響係数が所定の範囲外にあって残りの１つの影響係数が所定の範囲内にある場合は、ステップ１７０の判定が満たされず、前述のステップ１００に戻って、別の時刻におけるダンプトラック２の走行速度を入力する。

　一方、例えば１つの影響係数が所定の範囲外にあって残りの３つの影響係数が所定の範囲内にある場合は、ステップ１７０の判定が満たされ、ステップ１８０に移る。ステップ１８０では、前述のステップ１２０で入力したダンプトラック２の位置での路面が粗悪状態であると判定し、その路面情報を路面情報マッピング部２７に出力する。

　なお、上記において、圧力センサ２０Ａ～２０Ｄは、特許請求の範囲に記載のダンプトラックの前方左側、前方右側、後方左側、及び後方右側の車輪にそれぞれ対応して設けられた４つのサスペンションにおける状態量を検出するサスペンション状態量検出手段を構成する。位置演算装置７Ｂは、ダンプトラックの位置を取得する位置取得手段を構成する。速度センサ１２は、ダンプトラックの走行速度を検出する走行速度検出手段を構成する。また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１１０は、走行速度検出手段で検出されたダンプトラックの走行速度が予め設定された閾値以上である場合に、ダンプトラックが走行中であると判定する走行判定手段を構成する。

　また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１２０～１７０は、走行中のダンプトラックの位置毎に、サスペンション状態量検出手段で検出された４つのサスペンションの状態量が、それぞれに対応して設定された基準範囲内にあるか否かを判定するサスペンション状態量判定手段を構成する。詳しく説明すると、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１３０は、ダンプトラックの積載荷重及び車体傾斜角度に応じて４つのサスペンションの状態量のそれぞれに対応する基準値を設定する基準値設定手段を構成する。また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１４０は、サスペンション状態量検出手段で検出された４つのサスペンションの状態量を対応する基準値で除算することにより、４つのサスペンションの影響度をそれぞれ演算する影響度演算手段を構成する。また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１５０及び１６０は、走行中のダンプトラックの位置毎に、影響度演算手段で演算された４つのサスペンションの影響度における平均値を演算し、４つのサスペンションの影響度のそれぞれと平均値との比である影響係数を演算する影響係数演算手段を構成する。また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１７０は、走行中のダンプトラックの位置毎に、影響係数演算手段で演算された４つのサスペンションの影響係数が、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定する影響係数判定手段を構成する。

　また、サーバ４の路面情報作成部２５が行う前述の図５のステップ１８０は、４つのサスペンションの状態量のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラックの位置での路面が粗悪状態であると判定する路面状態判定手段を構成し、かつ、４つのサスペンションの影響係数のうちのいずれか１つが所定の範囲外にあり残りの３つが所定の範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラックの位置での路面が粗悪状態であると判定する路面状態判定手段を構成する。

　また、サーバ４の走行経路作成部２４は、位置取得手段で取得されたダンプトラックの位置の履歴からダンプトラックの走行経路を作成する走行経路作成手段を構成する。また、表示器１７Ａ，１７Ｂは、路面状態判定手段で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示する表示手段を構成し、かつ、走行経路作成手段で作成されたダンプトラックの走行経路を表示するとともに、路面状態判定手段で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示する表示手段を構成する。

　以上のように構成された本実施形態の作用効果を、以下説明する。

　管理局３の表示器１７Ｂには、例えば図６で示す全体表示画面のように、複数の積込場及び複数の放出場がマップ表示されるとともに、複数のショベル１の現在位置がマーク表示されるようになっている。また、複数のダンプトラック２の走行経路がマップ表示されるとともに、複数のダンプトラック２の現在位置がマーク表示されるようになっている。

　そして、例えば図６で示す全体表示画面や図７で示す部分拡大表示画面のように、４つのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定されたときのダンプトラック２の位置、すなわち、ダンプトラック２の車体９にネジレを生じさせるような粗悪状態であると判定された路面の位置は、色や線種等を変えて表示されるようになっている。したがって、本実施形態においては、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる。その結果、管理者は補修車両（例えばモータグレーダ）の運転者に指示して、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を補修することが可能となり、ダンプトラック２の寿命を向上させることができる。

　また、ダンプトラック２の表示器１７Ａには、複数の積込場、複数の放出場、複数のダンプトラック２の走行経路がマップ表示されるとともに、自機の現在位置がマーク表示されるようになっている。そして、上述のような粗悪状態であると判定された路面の位置は、色や線種等を変えて表示されるようになっている。これにより、ダンプトラック２の運転者は、そのような位置では慎重に運転することが可能となり、悪影響を軽減することができる。

　また、本実施形態では、ダンプトラック２は、積載荷重を演算するための検出手段として、走行速度センサ１２及び圧力センサ２０Ａ～２０Ｄを設けており、それらの検出結果を路面状態の判定にも利用している。そのため、路面状態を判定するための検出手段を新たに設ける必要がなく、部品点数の削減及びコスト低減を図ることができる。また、例えば特許文献１のようにミリ波センサを採用する場合と比べ、コスト低減を図ることができる。

　なお、上記第１の実施形態においては、管理局３のサーバ４で作成したマップを、管理局３の表示器１７Ｂだけでなく、ダンプトラック２の表示器１７Ａにも表示させた場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば管理局３の表示器１７Ｂだけに表示させ、ダンプトラック２の表示器１７Ａに表示させなくともよい。また、上記第１の実施形態においては、管理局３の表示器１７Ｂは、ダンプトラック２の走行路とともに、ショベル１やダンプトラック２の現在位置を表示する場合を例にとって説明したが、これに限られずショベル１やダンプトラック２の現在位置を表示しなくともよい。このような場合も、管理者は補修車両の運転者に指示して、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を補修することが可能となり、ダンプトラック２の寿命を向上させることができる。

　また、上記第１の実施形態においては、特に説明しなかったが、サーバ４の路面情報作成部２５は、４つの影響係数β（ＦＬ），β（ＦＲ），β（ＲＬ），β（ＲＲ）のうちのいずれか１つが所定の範囲外（例えばβ＜０．９５、若しくは１．０５＜β）にあり残りの３つが所定の範囲内（例えば０．９５≦β≦１．０５）にあると判定された場合に、所定の範囲外にある影響係数の大きさに応じて路面の粗悪状態を段階的に評価してもよい（段階評価手段）。具体的には、所定の範囲外にある影響係数が第１段階の範囲（例えば０．９０≦β＜０．９５、若しくは１．０５＜β≦１．１０）にあれば第１段階の粗悪状態、第２段階の範囲（例えばβ＜０．９０、若しくは１．１０＜β）にあれば第２段階の粗悪状態と評価してもよい。そして、表示器１７Ａ，１７Ｂに、粗悪状態の段階を色や線種等を変えて表示してもよい。このような変形例においては、路面の補修作業の優先順位を決めることができる。

　また、上記第１の実施形態においては、管理局３のサーバ４の路面情報作成部２５は、４つのサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力がそれぞれに対応して設定された基準範囲内にあるか否かを判定する方法として、前述の図５で示すような処理手順を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばダンプトラック２が凹凸のない平坦地で走行している場合に前輪側サスペンション１８Ｌ，１８Ｒの圧力Ｐ（ＦＬ），Ｐ（ＦＲ）と前輪側サスペンション１９Ｌ，１９Ｒの圧力Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ）が同じであれば、それらを基準値ＰＦ又はＰＲで除算しなくともよい。また、サスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ），Ｐ（ＲＬ），Ｐ（ＲＲ）におけるダンプトラック２の走行速度の影響が小さければ、平均値を演算し、平均値との比を演算しなくともよい。また、積載荷重や車体傾斜角度の影響が小さければ、基準範囲を固定してもよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。

　本発明の第２の実施形態を、図８～図１０により説明する。なお、本実施形態において、上記第１の実施形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

　図８は、本発明の第２の実施形態における運行管理システムの制御構成を部分的に表すブロック図である。

　本実施形態では、管理局３のサーバ４Ａは、無線中継局５を介しショベル１、ダンプトラック２、及びモータグレーダ３１（補修車両の一例）との間で情報を送受信しており、ショベル１、ダンプトラック２、及びモータグレーダ３１の位置を管理するとともに、ダンプトラック２の走行路の路面状態を管理するようになっている。

　モータグレーダ３１は、複数のＧＰＳ衛星６から受信した信号に基づきモータグレーダ３１（自機）の現在位置を演算する位置演算装置７Ｃと、この位置演算装置７Ｃで演算されたモータグレーダ３１の位置情報を管理局３へ送信するとともに、管理局３からマップのデータを受信する無線通信装置８Ｄと、管理局３から受信したマップのデータを記憶するマップ記憶装置２２Ａと、表示器１７Ｃ（表示手段）にマップ記憶装置２２Ａで記憶されたマップを表示させるとともに、自機の現在位置を表示させる表示制御装置２３Ａとを備えている。

　サーバ４Ａは、無線通信装置８Ｃを介し、ショベル１及びモータグレーダ３１から位置情報を受信するとともに、ダンプトラック２から位置情報を含むデータを受信する。そして、上記サーバ４と同様、ダンプトラック２から受信したデータに基づき、マップを作成して記憶する。詳細には、走行中のダンプトラック２におけるサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラック２の位置での路面が粗悪状態（すなわち、ダンプトラック２の車体９にネジレを生じさせるような状態）であると判定し、その路面情報をマップに付加するようになっている。また、表示器１７Ｂに作成したマップを表示させるとともに、ショベル１、ダンプトラック２、及びモータグレーダ３１の現在位置を表示させる。また、サーバ４Ａは、無線通信装置８Ｃを介し、ダンプトラック２及びモータグレーダ３１に作成したマップのデータを送信するようになっている。

　以上のように構成された本実施形態においても、上記第１の実施形態と同様の効果が得られる。

　すなわち、管理局３の表示器１７Ｂには、例えば図９で示す全体表示画面のように、複数の積込場及び複数の放出場がマップ表示されるとともに、複数のショベル１の現在位置がマーク表示されるようになっている。また、複数のダンプトラック２の走行経路がマップ表示されるとともに、複数のダンプトラック２の現在位置がマーク表示されるようになっている。また、複数のモータグレーダ３１の現在位置がマーク表示されるようになっている。

　そして、例えば図９で示す全体表示画面のように、ダンプトラック２の車体９にネジレを生じさせるような粗悪状態であると判定された路面の位置は、色や線種等を変えて表示されるようになっている。したがって、本実施形態においても、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を検知することができ、その路面の位置を表示することができる。その結果、管理者はモータグレーダ３１の運転者に指示して、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を補修することが可能となり、ダンプトラック２の寿命を向上させることができる。

　また、モータグレーダ３１の表示器１７Ｃには、複数の積込場、複数の放出場、複数のダンプトラック２の走行経路がマップ表示されるとともに、自機の現在位置がマーク表示されるようになっている。そして、上述のような粗悪状態であると判定された路面の位置は、色や線種等を変えて表示されるようになっている。これにより、モータグレーダ３１の運転者は、そのような位置まで自機を走行させ、補修作業が行えるようになっている。したがって、ダンプトラック２の寿命を向上させることができる。

　なお、上記第２の実施形態においては、管理局３のサーバ４Ａで作成したマップを、管理局３の表示器１７Ｂ及びモータグレーダ３１の表示器１７Ｃに表示させる場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、モータグレーダ３１の表示器１７Ｃだけに表示させてもよい。この場合も、ダンプトラック２がダメージを受けやすい路面の状態を補修することが可能となり、ダンプトラック２の寿命を向上させることができる。

　また、上記第１及び第２の実施形態においては、管理局３のサーバ４又は４Ａが、ダンクトラップ２の位置の履歴に基づいてダンプトラック２の走行経路を作成する走行経路作成部２４と、ダンクトラップ２の走行速度、積載荷重、車体傾斜角度、及びサスペンション１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒの圧力に基づいてダンプトラック２の走行経路の路面状態を判定し、その判定結果とダンクトラップ２の位置とを関連付けて路面情報を作成する路面情報作成部２５とを有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えばダンプトラック２の情報記録装置２１が、走行経路作成部２４及び路面情報作成部２５と同様の機能を有してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

　また、上記第１及び第２の実施形態においては、ダンプトラック２の情報記録装置２１が積載荷重を演算する機能を有する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば、管理局３のサーバ４又は４Ａが積載荷重を演算する機能を有してもよい。この場合も、上記同様の効果を得ることができる。

　また、上記第１及び第２の実施形態においては、サスペンション１７Ｌ，１７Ｒ，１８Ｌ，１８Ｒを油圧シリンダで構成し、それらの状態量として圧力を検出する場合を例にとって説明したが、これに限られない。すなわち、例えば空圧シリンダで構成し、それらの状態量として圧力を検出してもよい。また、例えばスプリングで構成し、それらの状態量として縮み量を検出してもよい。その場合、サスペンション状態量検出手段として、４つのサスペンションの縮み量をそれぞれ検出する変位センサを設ければよい。そして、サーバは、４つのサスペンションの縮み量のうちのいずれか１つが基準範囲外にあり残りの３つが基準範囲内にあると判定された場合に、対応するダンプトラック２の位置での路面が粗悪状態（すなわち、ダンプトラック２の車体９にネジレを生じさせるような状態）であると判定すればよい。このような場合も、上記同様の効果を得ることができる。

　２　　ダンプトラック
　３　　管理局
　４　　サーバ
　４Ａ　サーバ
　７Ｂ　位置演算装置
　１０Ｌ，１０Ｒ　　前輪
　１１Ｌ，１１Ｒ　　後輪
　１２　速度センサ
　１７Ａ～１７Ｃ　　表示器
　１８Ｌ，１８Ｒ　　前輪側サスペンション
　１９Ｌ，１９Ｒ　　後輪側サスペンション
　２０Ａ～２０Ｄ　　圧力センサ

Claims

　採石現場や工事現場におけるダンプトラック（２）の走行路の路面状態を管理する路面管理システムにおいて、
　前記ダンプトラック（２）の前方左側、前方右側、後方左側、及び後方右側の車輪（１０Ｌ，１０Ｒ，１１Ｌ，１１Ｒ）にそれぞれ対応して設けられた４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）における状態量を検出するサスペンション状態量検出手段（２０Ａ～２０Ｄ）と、
　前記ダンプトラック（２）の位置を取得する位置取得手段（７Ｂ）と、
　前記ダンプトラック（２）の走行速度を検出する走行速度検出手段（１２）と、
　前記走行速度検出手段（１２）で検出された前記ダンプトラック（２）の走行速度が予め設定された閾値以上である場合に、前記ダンプトラック（２）が走行中であると判定する走行判定手段（２５）と、
　走行中の前記ダンプトラック（２）の位置毎に、前記サスペンション状態量検出手段（２０Ａ～２０Ｄ）で検出された前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の状態量が、それぞれに対応して設定された基準範囲内にあるか否かを判定するサスペンション状態量判定手段（２５）と、
　前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の状態量のうちのいずれか１つが前記基準範囲外にあり残りの３つが前記基準範囲内にあると判定された場合に、対応する前記ダンプトラック（２）の位置での路面が粗悪状態であると判定する路面状態判定手段（２５）と、
　前記路面状態判定手段（２５）で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示する表示手段（１７Ａ；１７Ｂ；１７Ｃ）とを有することを特徴とする路面管理システム。
　請求項１記載の路面管理システムにおいて、
　前記サスペンション状態量判定手段（２５）は、
　前記ダンプトラック（２）の積載荷重及び車体傾斜角度に応じて前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の状態量のそれぞれに対する基準値を設定する基準値設定手段と、
　前記サスペンション状態量検出手段（２０Ａ～２０Ｄ）で検出された前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の状態量を対応する前記基準値で除算することにより、前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響度をそれぞれ演算する影響度演算手段と、
　走行中の前記ダンプトラック（２）の位置毎に、前記影響度演算手段で演算された前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響度における平均値を演算し、前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響度のそれぞれと前記平均値との比である影響係数を演算する影響係数演算手段と、
　走行中の前記ダンプトラック（２）の位置毎に、前記影響係数演算手段で演算された前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響係数が、予め設定された所定の範囲内にあるか否かを判定する影響係数判定手段とを有し、
　前記路面状態判定手段（２５）は、
　前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響係数のうちのいずれか１つが前記所定の範囲外にあり残りの３つが前記所定の範囲内にあると判定された場合に、対応する前記ダンプトラック（２）の位置での路面が粗悪状態であると判定することを特徴とする路面管理システム。
　請求項２記載の路面管理システムにおいて、
　前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の影響係数のうちのいずれか１つが前記所定の範囲外にあり残りの３つが前記所定の範囲内にあると判定された場合に、前記所定の範囲外にある影響係数の大きさに応じて路面の粗悪状態を段階的に評価する段階評価手段（２５）を有し、
　前記表示手段（１７Ａ；１７Ｂ；１７Ｃ）は、前記路面状態判定手段（２５）で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示するとともに、前記段階評価手段（２５）で評価された粗悪状態の段階を表示することを特徴とする路面管理システム。
　請求項１～３のいずれか１項記載の路面管理システムにおいて、
　前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）は、油圧シリンダでそれぞれ構成されており、
　前記サスペンション状態量検出手段（２０Ａ～２０Ｄ）は、前記４つのサスペンション（１８Ｌ，１８Ｒ，１９Ｌ，１９Ｒ）の状態量として、前記４つの油圧シリンダの圧力を検出することを特徴とする路面管理システム。
　請求項１～４のいずれか１項記載の路面管理システムにおいて、
　前記位置取得手段（７Ｂ）で取得された前記ダンプトラック（２）の位置の履歴から前記ダンプトラック（２）の走行経路を作成する走行経路作成手段（２４）を有し、
　前記表示手段（１７Ａ；１７Ｂ；１７Ｃ）は、前記走行経路作成手段（２４）で作成された前記ダンプトラック（２）の走行経路を表示するとともに、前記路面状態判定手段（２５）で粗悪状態であると判定された路面の位置を表示することを特徴とする路面管理システム。
　請求項１～５のいずれか１項記載の路面管理システムにおいて、
　前記表示手段（１７Ｂ；１７Ｃ）は、管理局（３）及び補修車両（３１）のうちの少なくとも一方に設けたことを特徴とする路面管理システム。
　請求項６に記載の路面管理システムにおいて、
　前記表示手段（１７Ａ）は、前記ダンプトラック（２）に設けたことを特徴とする路面管理システム。