WO2015087382A1 - 行動指示システム及び方法 - Google Patents

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WO2015087382A1
WO2015087382A1 PCT/JP2013/082982 JP2013082982W WO2015087382A1 WO 2015087382 A1 WO2015087382 A1 WO 2015087382A1 JP 2013082982 W JP2013082982 W JP 2013082982W WO 2015087382 A1 WO2015087382 A1 WO 2015087382A1
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WO
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instruction
action instruction
action
transport vehicle
dump
Prior art date
Application number
PCT/JP2013/082982
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English (en)
French (fr)
Inventor
石本　英史
朋之 濱田
Original Assignee
日立建機株式会社
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Publication date
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/2054—Fleet management
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/2025—Particular purposes of control systems not otherwise provided for
    • E02F9/205—Remotely operated machines, e.g. unmanned vehicles
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
    • G05D1/0011—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement
    • G05D1/0027—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots associated with a remote control arrangement involving a plurality of vehicles, e.g. fleet or convoy travelling

Definitions

  • the present invention relates to an action instruction system and method for giving an action instruction to a transport vehicle from an operator of a loader.
  • an operator of the loader gives an action instruction to the transport vehicle.
  • This action instruction includes, for example, an instruction to start moving to a loading position for a waiting transport vehicle, a stop instruction at a loading position for a transporting vehicle moving toward the loading position, and a load at the end of loading.
  • a manned transport vehicle that is, a transport vehicle traveled by a transport vehicle operator
  • communication between the loader operator and the transport vehicle operator such as a radio call, a horn, or an Action instructions are communicated by contact etc.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which an input device including a touch panel is provided in a cockpit of a loader, and buttons for inputting action instructions are provided on the touch panel. According to this configuration, an action instruction can be transmitted to the automatic guided vehicle by the operator of the loader operating the touch panel.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an action instruction system and method that can issue an action instruction to a transport vehicle without interrupting a loading operation. .
  • the present invention provides an action instruction for instructing an action of the transport vehicle from a loader that performs a load loading operation to a transport vehicle that transports the load in an unmanned operation.
  • a trigger signal generation unit that detects the input operation and generates a trigger signal for executing the command, and in response to the trigger signal, the action instruction based on a current position and a traveling state of the transport vehicle
  • An instruction content determination unit that determines content and generates an action instruction signal indicating the action instruction content; and a vehicle control unit that performs vehicle control for operating the transport vehicle according to the action instruction signal. Characterized in that it obtain.
  • the operator of the loader can input an instruction to start the action instruction content determination process for the transport vehicle while operating the operating device. There is no interruption. For this reason, it is possible to input an instruction to start determining the action instruction content for the transport vehicle without reducing the productivity of the loader. Further, since the instruction content determination unit determines the action instruction content, the operator does not need to input the action instruction content specifically, and the operability at the time of the action instruction can be improved. Furthermore, the action instruction content is transmitted to the transport vehicle and the vehicle is controlled accordingly, whereby the operator can cause the transport vehicle to perform an action in accordance with the action instruction content.
  • this invention is the said structure.
  • WHEREIN The instruction
  • a stop instruction for the traveling vehicle that is traveling or a departure instruction from the loading position may be determined.
  • the instruction content determination unit determines an instruction to call a transport vehicle or a departure instruction from a loading position as the action instruction contents, the operator does not need to input the action instruction contents specifically. Therefore, the operability for action instruction is improved.
  • the instruction input device receives an input operation of an instruction to move toward the loading position and a command to start a stop instruction determination process for the traveling vehicle that is traveling. And a second instruction input device that accepts an input operation of a command for starting a process for determining a departure instruction from the loading position, wherein the trigger signal generation unit includes the first instruction input device.
  • a first trigger signal is generated.
  • a second trigger signal is generated.
  • the action instruction content may be determined according to a trigger signal or the second trigger signal.
  • the instruction content determination unit executes the action content determination process according to the first trigger signal or the second trigger signal, one instruction operation, that is, the first trigger signal and the second trigger signal Compared to the case where there is no distinction, it is possible to simplify the process until the action instruction content is determined and to expect an improvement in processing speed.
  • the loading position includes a left loading position where the loading operation is performed on the left side of the loading machine, and a right loading position where the loading operation is performed on the right side
  • the operating device includes a left operating lever operated by the operator with a left hand and a right operating lever operated with a right hand, and the first instruction input device is provided on each of the left operating lever and the right operating lever.
  • the second instruction input device includes a left foot switch operated by the operator with a left foot and a right foot switch operated by a right foot
  • the first instruction input device provided on the left operation lever includes: An instruction to start an instruction to move to the left loading position and an instruction to start a stop instruction for the transporting vehicle to the transporting vehicle, and to the left foot switch
  • the second instruction input device configured as described above receives an input operation of a command for starting a determination process of a departure instruction from the left loading position
  • the first instruction input device provided in the right operation lever Is configured to receive the instruction to move toward the right loading position with respect to the transport vehicle and the input operation of a command to start a stop instruction for the transport vehicle that is traveling, and is configured by the right foot switch.
  • the second instruction input device may accept an input operation of a command for starting a process for determining a departure instruction from the right loading position.
  • the operator uses either the first instruction input device provided on each of the left operation lever and the right operation lever or the second instruction input device including the left foot switch and the right foot switch.
  • the action instruction content to be determined by the instruction content determination unit is limited by the operator's input operation, either the movement toward the loading position, the stop, or the departure from the loading position, regardless of the left and right transport vehicles Compared with the case where the instruction content is determined, the processing of the instruction content determination unit can be reduced.
  • the instruction content determination unit may be configured such that the transport vehicle is stopped at a predetermined standby position or is traveling on a route from the standby position to the loading position.
  • the action instruction content may be determined based on whether the vehicle is stopped or the vehicle is stopped at the loading position.
  • the transport vehicle since the action instruction content can be determined according to the current position and traveling state of the transport vehicle, the transport vehicle is called at the loading position or stopped according to the progress of the loading operation. Or depart from the loading position.
  • the action instruction method is an action instruction method for instructing an action of the transport vehicle from a loader that performs a load loading operation to a transport vehicle that transports the load in an unmanned operation.
  • the method includes generating an instruction signal and executing vehicle control for operating the transport vehicle according to the action instruction signal.
  • the operator of the loader can input an instruction to start the action instruction content determination process for the transport vehicle while operating the operating device. There is no interruption. For this reason, it is possible to input an instruction to start determining the action instruction content for the transport vehicle without reducing the productivity of the loader. Further, since the instruction content determination unit determines the action instruction content, the operator does not need to input the action instruction content specifically, and the operability at the time of the action instruction can be improved. Furthermore, the action instruction content is transmitted to the transport vehicle and the vehicle is controlled accordingly, whereby the operator can cause the transport vehicle to perform an action in accordance with the action instruction content.
  • an action instruction system and method capable of giving an action instruction to a transport vehicle without interrupting a loading operation.
  • the first embodiment is a form in which the present invention is applied to an action instruction system that gives an action instruction to a dump truck (hereinafter referred to as “dump”) that autonomously runs in an unmanned operation from an operator of the loader. It is characterized in that an instruction input device is provided on the operating lever of the bayonet.
  • an action instruction system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the loader an excavator or a wheel loader can be used. In the present embodiment, an explanation will be given by taking an excavator as an example.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of the action instruction system according to the first embodiment.
  • the action instruction system 1 shown in FIG. 1 includes an excavator 10 that loads earth and sand and ore in a quarry such as a mine, and one or more dump trucks 20-1 and 20-2 that convey earth and sand or ore. .., 20-n, and a control unit 31 installed in the control center 30 near or in the quarry.
  • the excavator 10, the dumps 20-1, 20-2,..., 20-n and the control unit 31 are connected to each other via a wireless communication line so as to be communicable with each other.
  • reference numeral 41 denotes a relay station.
  • the excavator 10 and the dumps 20-1, 20-2,..., 20-n are at least three navigation satellites 50-1, 50-2, 50- of the Global Navigation Satellite System (GNSS).
  • 3 is provided with a position acquisition device (not shown in FIG. 1) for receiving the positioning radio wave from 3 and acquiring the position of the own device.
  • GNSS Global Positioning System
  • GLONASS Global Navigation Satellite System
  • GALILEO may be used.
  • the excavator 10 is an ultra-large hydraulic excavator, and includes a traveling body 11, a revolving body 12 provided on the traveling body 11 so as to be able to turn, a cab 13, and a front provided at the center of the front of the revolving body 12. And a work machine 14.
  • the front work machine 14 includes a boom 15 provided so as to be rotatable with respect to the revolving structure 12, an arm 16 provided rotatably at the tip of the boom 15, and a bucket 17 attached to the tip of the arm 16.
  • An antenna 18 for connecting to a wireless communication line is installed in a place with good visibility in the excavator 10, for example, in the upper part of the cab 13.
  • an action instruction device 19 for an operator of the excavator 10 to input a command for starting the action instruction content determination process for the dump.
  • the action instruction device 19 includes a calculation / control device such as an MPU (Micro-Processing Unit), a storage device such as a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), and hardware including an input / output device (not shown). ) And software executed on the hardware. And the function of the action instruction
  • the dump truck 20-1 includes a frame 21, a front wheel 22, a rear wheel 23, and a hinge pin (not shown) provided at a rear portion of the frame 21. 24 and a pair of left and right hoist cylinders (not shown) for rotating the loading platform 24 in the vertical direction. Further, the dump 20-1 is provided with an antenna 25 for connecting to a wireless communication line in a place with a good view, for example, in front of the upper surface of the dump 20-1.
  • the other dumps 20-2,..., 20-n have the same configuration as the dump 20-1, and will not be described.
  • the control unit 31 includes an arithmetic / control device such as a CPU (Central Processing Unit), a storage device such as a ROM (Read Only Memory) or a RAM (Random Access Memory), and hardware (not shown) including an input / output device. And software executed on the hardware. And the function of the control part 31 is implement
  • the control unit 31 is connected to an antenna 32 for connecting to a wireless communication line. Then, the control unit 31 communicates with each of the excavator 10 and the dumpers 20-1, 20-2,... 20-n.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration inside the driver's seat of the excavator 10 according to the first embodiment.
  • a seat 71 on which an operator is seated is provided in the driver seat 13 of the excavator 10.
  • the seat 71 includes a left armrest 72L and a right armrest 72R.
  • Each of the left armrest 72L and the right armrest 72R is provided with a left operation lever 73L that is held and operated by the operator with the left hand and a right operation lever 73R that is held and operated with the right hand.
  • the left operation lever 73L and the right operation lever 73R include a left horn button 74L and a right horn button 74R for sounding a horn (horn) on their upper surfaces.
  • the movements of the operation levers 73L and 73R in the front-rear and left-right directions are reflected in the rotation of each joint of the arm 16 and the rotation of the revolving body 12.
  • the arm 16 rotates or the revolving body 12 revolves to move the bucket 17 to the intended position and posture. For this reason, the operator cannot release the left and right hands from the left operation lever 73L and the right operation lever 73R during the operation of the bucket 17.
  • the left and right operation levers 73L and 73R are collectively referred to as an operation device 73 for operating the excavator 10.
  • left and right operation levers 73L and 73R and the left and right horn buttons 74L and 74R are mounted in the cab 13 of the excavator 10, but these are installed outside the excavator 10 and the operator attaches to the excavator 10. You may comprise so that it can remotely control without boarding.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an internal configuration of the action instruction system according to the first embodiment.
  • a solid line indicates an electrical connection
  • a dotted line indicates a wireless communication connection.
  • the action instruction device 19 provided in the excavator 10 is operated by an operator who is operating the operation device 73 in response to any of the dumps 20-1, 20-2,.
  • An instruction input device 190 that accepts an input operation of a command for starting instruction content determination processing, and a trigger signal generator 191 that detects an input operation of the command input device 190 and generates a trigger signal for executing the command.
  • a communication control unit 192 that performs control for transmitting a trigger signal to the control unit 31, a communication interface (hereinafter referred to as "communication I / F") 193, and a current position of the excavator 10 based on the positioning radio wave.
  • the position acquisition apparatus 194 and the loading position setting part 195 which sets the position of the bucket 17 (refer FIG. 1) are provided.
  • the communication I / F 193 includes a wireless communication device for connecting to a wireless communication line, and is connected to the antenna 18.
  • the left and right horn buttons 74L and 74R are used as the instruction input device 190. Accordingly, the left and right horn buttons 74L and 74R are connected to the trigger signal generator 191.
  • the trigger signal generation unit 191 generates the same trigger signal regardless of whether the operator presses the left horn button 74L or the right horn button 74R.
  • the communication control unit 192 transmits the generated trigger signal to the control unit 31 via the communication I / F 193.
  • the loading position setting unit 195 calculates the current position of the bucket 17 based on the detection signals from the angle sensors provided in the 15 and the arm 16, and generates loading position information.
  • the loading position information is transmitted to the control unit 31 via the communication I / F 193.
  • the control unit 31 includes an instruction content determination unit 311 that determines action instruction content for the dumps 20-1, 20-2,..., 20-n, topographic information including the position and shape of the face of the mine, and the mine A map information storage unit 312 for storing map information including latitude and longitude at each position, position information and travel information obtained from each dump 20-1, 20-2,.
  • the traffic control unit 313 for controlling the position and running state (running or stopped) of each dump using the information, and the excavator 10 and each dump 20-1, 20-2,... 20-n
  • a communication control unit 314 that performs communication control and a communication I / F 315 for connecting to a wireless communication line are provided.
  • the control unit 31 acquires position information indicating the current position and traveling information indicating the traveling state of the dump from each dump 20-1, 20-2,..., 20-n. Based on the position information and the travel information, the traffic control unit 313 continuously controls the dump position and the travel state (running / stopped) in real time while one or more dump trucks are operating. . More specifically, the traffic control unit 313 sets the current location of each dump 20-1, 20-2,..., 20-n in the map information, the predetermined travel route of the dump, and the travel route. The control data in which the standby position of the dumped dump and the loading position of the excavator 10 are superimposed are generated, and the running state of the dump is monitored. Instead of the above configuration, each dump 20-1, each of the dumps 20-1, 20-2,... The driving state 20-2,..., 20-n may be calculated. In this case, transmission / reception of travel information is not necessary.
  • the instruction content determination unit 311 refers to the control data and determines the action instruction content based on the current position of the dump and the running state.
  • the action instruction content includes, for example, a “call” for moving one of the dump trucks 20-1, 20-2,... 20-n toward the loading position for loading earth and sand, and stopping the running dump truck. There is a “stop” and a “kick-out” in which a dump is issued from the loading position.
  • the instruction content determination unit 311 generates an action instruction signal indicating the determined action instruction content, and the communication control unit 314 wirelessly transmits the dump 20-1, 20-2,... 20-n via the communication I / F 315. Send.
  • the dump 20-1 includes a position acquisition device 201 that receives positioning radio waves from the navigation satellites 50-1, 50-2, and 50-3 (see FIG. 1) and acquires the current position of the own aircraft; Stored in the communication control unit 202 that performs communication control of the vehicle, the communication I / F 203, the vehicle control unit 204 that performs vehicle control for operating the dump according to the action instruction signal, and the map information storage unit 312 of the control unit 31.
  • a map information storage unit 205 that stores map information similar to the map information, and a vehicle driving device 206 including a dump traveling device and a braking device are included.
  • the communication control unit 202 outputs the position information calculated by the position acquisition device 201 and the travel information generated by the vehicle control unit 204 detecting the driving state of the vehicle driving device 206 (for example, the rotation speed of the tire) via the communication I / F 203. To the control unit 31. In addition, an action instruction signal is received from the control unit 31.
  • the other dumps 20-2,..., 20-n have the same configuration as the dump 20-1, and will not be described.
  • the vehicle control unit 204 When the vehicle control unit 204 acquires the action instruction signal indicating “call” and “kickout”, the vehicle control unit 204 is based on the map information stored in the map information storage unit 205 and the position information of the own device from the position acquisition device 201. The route from the current position to the destination (loading position or exit) indicated by the action instruction signal is calculated. Then, the vehicle control unit 204 controls the acceleration / deceleration and the steering angle so that the vehicle driving device 206 travels along the calculated route. In addition, the vehicle control unit 204 corrects the traveling direction of the dump 20-1 by calculating the positional deviation between the current position and the position information of the node set along the travel route of the dump 20-1.
  • the vehicle control unit 204 when the vehicle control unit 204 obtains an action instruction signal indicating “stop”, the vehicle control unit 204 applies braking by a braking device provided in the vehicle driving device 206, for example, an electromagnetic brake, and the dump 20-1 stops.
  • a braking device provided in the vehicle driving device 206, for example, an electromagnetic brake, and the dump 20-1 stops.
  • the position information and travel information of the own machine transmitted from the dump 20-1 to the control unit 31 include identification information that can uniquely identify the dump 20-1. As a result, it is possible to determine which dump 20-1 from among the dumps having a plurality of control units 31 is the received information. For example, a MAC address (Media Access Control address) uniquely assigned to the communication I / F 203 may be used as the identification information.
  • MAC address Media Access Control address
  • the action instruction signal transmitted by the control unit 31 includes identification information that can uniquely identify the dump that is the target of the action instruction.
  • the identification information the MAC address of the communication I / F 203 may be used.
  • each dump 20-1, 20-2,... It can be determined whether or not there is. If it is an action instruction signal for the own machine, it is output to the vehicle control unit 204, and if it is an action instruction signal for another machine, it is discarded.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a dump traveling route according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a dump traveling route according to the first embodiment as a model.
  • a travel route 410 is set in advance in the loading area 400.
  • the dump 411 is placed on the entrance 411, the exit 412, the loading position of the excavator 10 (Loading Point: hereinafter referred to as “LP”), and the travel route from the entrance 411 to the LP.
  • Three standby positions, QP1, QP2, and QP3, are set as positions (queuing position: hereinafter referred to as “QP”).
  • QP1 to LP which is the standby position closest to LP among the three standby positions, is set as an approach path (hereinafter referred to as “APP”).
  • APP approach path
  • a dump 20-1 indicated by a solid line indicates a state where the vehicle is traveling toward the LP.
  • the dump 20-1 reaches the switchback point 431 and LP, and the loading operation of the load is performed here. Thereafter, the vehicle travels from the LP toward the exit 412.
  • a dump 20-1 indicated by a dotted line indicates a state of reaching the outlet 412.
  • an area where the operator of the excavator 10 can visually recognize the traveling state of the dump is set as the action instruction area.
  • an approach path (APP) from QP 1 to LP is defined as an action instruction area 440.
  • the instruction content determination unit 311 determines the action instruction content based on the dump position information and travel information in the action instruction area 440.
  • the action instruction system 1 issues an action instruction to the dump in the action instruction area 440.
  • dumps for which action instructions are given by the action instruction system according to the present invention are dumps that are stopped at QP1, dumps that are running or stopped on the approach path (APP), and dumps that are stopped at LP.
  • Each dump 20-1, 20-2,..., 20-n enters the loading area 400 from the entrance 411 and is a vacant standby position (a standby position where no other dumps are stopped: in FIG. To the standby position closest to the LP, and stops.
  • a vacant standby position a standby position where no other dumps are stopped: in FIG. To the standby position closest to the LP, and stops.
  • the dump that has entered from the entrance 411 moves to QP1, stops once, and waits for the reception of an action instruction signal indicating “call”.
  • the truck moves to QP2 and stops.
  • the truck moves to QP3 and stops.
  • the vehicle waits at the current position without entering the loading area 400 from the entrance 411.
  • each dump moves toward QP1.
  • standby positions QP1, QP2, and QP3 are provided, but the number of standby positions is not limited to this.
  • FIG. 6 is a sequence diagram showing the flow of processing of the action instruction system.
  • the position acquisition device 201 of the dump 20-1 calculates the current position, and the vehicle control unit 204 calculates travel information. These position information and travel information are transmitted to the control unit 31 (S101).
  • the traffic control unit 313 generates control data including the position and running state of each dump based on them (S102). In FIG. 6, for convenience of explanation, S101 and S102 illustrate processing for one time. However, when one or more dump trucks are operating, the traffic control unit 313 continuously generates control data.
  • the trigger signal generation unit 191 When the operator operates the instruction input device 190 (S103), the trigger signal generation unit 191 generates a trigger signal (S104) and transmits it to the control unit 31 (S105).
  • the instruction content determination unit 311 inquires the traffic control unit 313 about the control data in the action instruction area 404 (S106), and acquires the control data (S107). The instruction content determination unit 311 determines the action instruction content based on the control data (S108). Details of this will be described later with reference to FIG. The instruction content determination unit 311 generates an action instruction signal indicating the action instruction contents and wirelessly transmits the action instruction signal (S109).
  • the vehicle control unit 204 of the dump 20-1 controls the vehicle drive device 206 so that the dump 20-1 operates according to the action instruction signal if the action instruction signal received from the control unit 31 is for the own machine. (S110), the dump truck 20-1 travels autonomously or stops.
  • FIG. 7 is a flowchart showing a flow of action instruction content determination processing according to the first embodiment.
  • the instruction content determination unit 311 refers to the control data, and if the dump is stopped at the LP (loading position) (S201 / Yes), the action instruction of “kick-out”, that is, the dump 20 stopped at the LP. A signal is issued to depart -1 toward the exit 412 (S202). If the dump 20-1 is not in the LP (S201 / No), the dump 20-1 is in the APP (approach path) (S203 / Yes), and the dump 20-1 is traveling (S204 / Yes) , “Stop” action instruction, that is, an instruction to stop on APP (S205). If the dump 20-1 on the APP is stopped (S204 / No), an action instruction of “call”, that is, an instruction to start from the stop position toward the LP is issued (S206).
  • the instruction content determination unit responds to the standby position, the approach path, and the dump position of the loading position and the traveling state.
  • the action instruction content is determined and an action instruction signal is transmitted to the dump.
  • the dump truck that has received the action instruction signal moves and stops according to the action instruction content.
  • the operator can give an action instruction to the dump without releasing his hand from the operation lever.
  • the excavator operator can always instruct the dumper for the next action with the same operation (pressing the horn button) regardless of the position and running state of the dump. There is no need to change the operation, and the operability can be improved.
  • each of the left and right operation levers is provided with an instruction input device, but may be provided only on one of the left and right operation levers.
  • a button as an instruction input device may be provided on the right operation lever
  • a horn button may be provided on the left operation lever
  • the functions of the buttons provided on the left and right operation levers may be separated.
  • the action instruction content is determined using the control data of the traffic control unit 313, it is not essential to use the control data.
  • the coordinates of an area for instructing an action based on map information may be determined in advance, and the content of the instruction may be determined by comparing this with the current position of each dump.
  • the instruction content determination unit 311 refers to the map information, and coordinates of QP1 (X QP1 , Y QP1 ), LP coordinates (X LP , Y LP ), and coordinates of each point on the approach path (X APR1 , Y APR1 ), (X APR2 , Y APR2 ),... (X APRn , Y APRn ) are stored.
  • the instruction content determination unit 311 obtains coordinates (X 20-1 , Y 20-1 ), (X 20 ) indicating the current position of each dump from each dump 20-1, 20-2,... 20-n. -2 , Y 20-2 ), ..., (X 20-n , Y 20-n ) are acquired.
  • the instruction content determination unit 311 can determine the action instruction content using the comparison result of the map information and the dump position information without using the control data.
  • the second embodiment is an embodiment in which a plurality of instruction input devices are provided, and these are selectively used according to action instruction contents.
  • an action instruction system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a schematic configuration inside the driver seat of the excavator according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram showing an internal configuration of the action instruction system according to the second embodiment.
  • a foot switch 75 as an instruction input device is provided on the floor surface near the seat 71 in the driver's seat 13. Then, as shown in FIG. 9, the left horn button 74L and the right horn button 74R are directed to an instruction to move toward LP (loading position) and to the transport vehicle 20-1 traveling on APP (approach path). It is used as a first instruction input device 190a that accepts an input operation of a command for starting a stop instruction determination process.
  • the foot switch 75 is used as a second instruction input device 190b that accepts an input operation of a command for starting a departure instruction determination process from the LP.
  • the left horn button 74L that functions as the first instruction input device 190a, the right horn button 74R, and the foot switch 75 that functions as the second instruction input device 190b are connected to the trigger signal generator 191.
  • the trigger signal generation unit 191 When the operator of the excavator 10 presses the left horn button 74L and the right horn button 74R, the trigger signal generation unit 191 generates a first trigger signal.
  • the trigger signal generator 191 When the operator steps on the foot switch 75, the trigger signal generator 191 generates a second trigger signal.
  • the communication control unit 192 transmits the first trigger signal and the second trigger signal to the control unit 31 via the communication I / F 193.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a flow of action instruction content determination processing according to the second embodiment.
  • the instruction content determination unit 311 determines the type of the received trigger signal (S301). If it is the first trigger signal, the process proceeds to S302, and the same processing as S203 to S209 (see FIG. 7) described above is performed (S302 to S308). If it is the second trigger signal, the process proceeds to S309, and if the dump 20-1 is in the LP (S309 / Yes), an action instruction signal of “kick out” is issued (S310). If there is no dump 20-1 in the LP (S309 / No), the process is terminated without giving an action instruction (S311).
  • an instruction for a dump truck moving toward the loading position is given by the first instruction input device, and a departure instruction from the loading position is given by the second instruction input device.
  • indication which dispatches a dump from a loading position can be performed independently.
  • the operation device can be operated simultaneously while stepping on the foot switch, it is possible to input a start instruction for the action instruction determination process without interrupting the loading operation.
  • the third embodiment is an embodiment in which loading positions are provided at two positions on the left and right sides of the excavator, and a behavior instruction is performed by distinguishing dump trucks that enter and leave the left and right loading positions.
  • an action instruction system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 11 is a block diagram showing an internal configuration of the action instruction system according to the third embodiment.
  • the left foot switch as viewed from the operator seated on the seat 71 in the driver's seat 13 is referred to as the left foot switch
  • the right foot switch is referred to as the right foot switch.
  • the left and right horn buttons 74L and 74R function as a first instruction input device
  • the left foot switch and the right foot switch function as a second instruction input device, as in the second embodiment.
  • the left and right horn buttons 74L and 74R and the left and right foot switches 75L and 75R are connected to the trigger signal generator 191.
  • the trigger signal generator 191 issues a “call-L” or “call-R” instruction signal for moving the dump to the left or right loading position.
  • a first trigger signal or a third trigger signal is generated.
  • the trigger signal generation unit 191 When the left foot switch 75L is stepped on, the trigger signal generation unit 191 generates a second trigger signal for issuing a “kick-out-L” instruction signal for starting a dump from the left loading position.
  • a fourth trigger signal is generated for issuing a “kickout-R” for issuing a dump from the right loading position.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a dump traveling route according to the third embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram showing a model of a dump travel route according to the third embodiment.
  • the travel route from the entrance 411 to QP1 is the same as in the first embodiment and the second embodiment, but in QP1, the left loading on the left side of the excavator 10
  • APP-R To the right approach path (hereinafter referred to as “APP-R”).
  • switchback points 431L and 431R are set.
  • an area including APP-L from QP1 to the left loading position LP-L is included in the left action instruction area 440L, and an area including APP-R from QP1 to the right loading position LP-R is included. This is called a right action instruction area 440R.
  • Dump 20-1 (shown by a solid line in FIG. 12) entering the loading area 400 from the entrance 411 temporarily stops at a position closest to the head among the three standby positions QP1, QP2, and QP3. Thereafter, when the operator presses the left horn button 74L or steps on the left foot switch 75L, the instruction content determination unit 311 determines that “call-L (left loading position) according to the dump position in the left action instruction area 440L. Instruct to call a dump)), “Stop”, or “Kickout-L (Instruction to start dumping from left loading position)”.
  • the instruction content determination unit 311 selects “call-R (right loading) according to the dump position in the right action instruction area 440R.
  • An instruction signal for calling a dump at a position), “stop”, or “kickout-R (an instruction for starting a dump from the right loading position)” is issued.
  • the dump 20-1 travels from the LP toward the outlet 412.
  • a dump 20-1 illustrated by a dotted line in FIG. 12 shows a state in which the dump 20-1 has moved in accordance with a command of kickout-R or kickout-L.
  • FIG. 14 is a flowchart showing a flow of action instruction content determination processing according to the third embodiment.
  • FIG. 15 is a flowchart showing the flow of the action instruction content determination process when the third trigger signal and the fourth trigger signal are issued.
  • the instruction content determination unit 311 determines the type of the received trigger signal (S401). If it is the first trigger signal, the process proceeds to step S402. If the dump 20-1 is traveling on the APP-L (S402 / Yes, S403 / Yes), a “stop” action instruction signal is issued (S404), and if it is stopped on the APP-L (S402 / Yes). Yes, S403 / No), an action instruction signal of “Call-L” is issued (S405).
  • the instruction content determination unit 311 When the instruction content determination unit 311 receives the second trigger signal, if the dump 20-1 is in the LP-L (S409 / Yes), it issues a “kickout-L” (S410), and the dump 20-1 If there is not (S409 / No), the process is terminated (S411).
  • the first instruction input device and the second instruction input device for instructing an action instruction to the transport vehicle traveling via the left loading position, and traveling via the right loading position.
  • an operation device for instructing the movement of the dump to the left and right loading positions and the departure instruction. can be performed independently without interruption.
  • the horn button may function as the second instruction input device
  • the foot switch may function as the first instruction input device.
  • the action instruction system includes a control unit, and the trigger signal and the action instruction signal are transmitted and received between the loader, the control unit, and the dumper. However, all or part of the functions of the control unit are performed. It may be mounted on a loader or dumper, and the system may be configured by communication between the loader and dumper.
  • control unit may be mounted on a loader, and an action instruction signal may be generated by the loader and transmitted to a dump.
  • the dump is provided with an instruction content determination unit, and when the dump receives a trigger signal from the loader, the action instruction signal is generated by combining the current position of the own vehicle of each dump and the trigger signal, and the own vehicle is You may comprise so that it may drive
  • the left loading position and the right loading position were mentioned as an example and demonstrated as a loading position, when providing multiple loading positions, it is limited to the left side and right side of a loading machine. is not. That is, the present invention is also applicable to the case where the transport vehicle travels through the first loading position set within the turning range of the loading machine and the second loading position different from the first loading position. Can be applied.
  • the transport vehicle that travels by unmanned operation is described as an example.
  • the present invention can also be applied to a manned transport vehicle that is transported by a transport vehicle operator.
  • a terminal device that outputs the instruction content of the action instruction signal is mounted on the manned transport vehicle.
  • a terminal device for example, a display apparatus and a speech apparatus.
  • Action instruction system 10 Loading machine 19: Action instruction devices 190a, 190b: Instruction input devices 20-1, 20-2, 20-n: Dump 31: Control unit

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Abstract

　積込機による作業を中断することなく、搬送車に対して行動指示が行える行動指示システム及び方法を提供する。　積込機（１０）を稼働させるための操作装置（７３）と、操作装置（７３）を操作中のオペレータから、搬送車（２０－１）に対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける指示入力装置（１９０）と、入力操作を検知して命令を実行させるためのトリガ信号を生成するトリガ信号生成部（１９１）と、搬送車（２０－１）の現在位置及び走行状態を基に行動指示内容を決定して行動指示信号を生成する指示内容決定部（３１１）と、行動指示信号に従って搬送車（２０－１）を動作させる車両制御部（２０４）と、を備える。

Description

行動指示システム及び方法
　本発明は、積込機のオペレータから搬送車に対して行動指示を行うための行動指示システム及び方法に関する。
　露天掘り鉱山などにおいて、ダンプトラックなどの搬送車にショベルなどの積込機が掘削した土砂や鉱石を積込む場合、積込機のオペレータが搬送車に対して行動指示を行う。この行動指示には、例えば、待機中の搬送車に対する積込位置への移動開始指示、積込位置に向かって移動中の搬送車に対する積込位置での停車指示、及び積込終了時における積込位置からの発車指示などがある。通常、有人搬送車、即ち搬送車オペレータが搭乗して走行する搬送車に対しては、積込機のオペレータと搬送車のオペレータとの間のコミュニケーション、例えば無線通話、ホーン、或いはオペレータ同士のアイコンタクト等により、行動指示を伝達している。
　しかしながら積込機のオペレータから、無人運転で自律走行する無人搬送車に対して行動指示を行う場合、人間同士のコミュニケーションを媒介した行動指示は行えないという問題点がある。
　上記問題点を解決するための技術として、例えば特許文献１の技術が公知である。特許文献１には、積込機の操縦席にタッチパネルからなる入力装置を備え、このタッチパネルに行動指示を入力するためのボタンを備えた構成が開示されている。この構成によれば、積込機のオペレータがタッチパネルを操作することにより、無人搬送車に対して行動指示を伝達することができる。
特開２０１２－２２６１１号公報
　積込機のオペレータは、積込作業中、バケットのアームの操作や積込機本体の移動・旋回のために両手で操作レバーを把持して操作している。この状態で、特許文献１に記載の技術を用いて行動指示を入力するためには、操作レバーから手を離してタッチパネルを操作する必要がある。従って、タッチパネルの操作中は積込作業が中断し、積込作業の遅延時間が発生するという課題が残されている。
　本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、積込作業を中断することなく、搬送車に対して行動指示が行える行動指示システム及び方法を提供することにある。
　上記の目的を達成するために、本発明は、積荷の積込作業を行う積込機から、無人運転で前記積荷を搬送する搬送車に対し、前記搬送車の行動を指示するための行動指示システムであって、前記積込機を稼働させるための操作装置と、前記操作装置を操作中のオペレータから、前記搬送車に対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける指示入力装置と、前記入力操作を検知して、前記命令を実行させるためのトリガ信号を生成するトリガ信号生成部と、前記トリガ信号に応じて、前記搬送車の現在位置及び走行状態を基に前記行動指示内容を決定し、当該行動指示内容を示す行動指示信号を生成する指示内容決定部と、前記行動指示信号に従って、前記搬送車を動作させるための車両制御を行う車両制御部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、積込機のオペレータは、操作装置の操作を行いながら搬送車に対する行動指示内容の決定処理の開始命令を入力することができるので、この入力操作のために積込作業が中断することがない。そのため、積込機の生産性を落とすことなく、搬送車に対する行動指示内容の決定開始命令の入力が行える。また、指示内容決定部が行動指示内容を決定するので、オペレータが行動指示内容を具体的に入力する必要がなく、行動指示に際しての操作性を向上させることができる。更に、行動指示内容が搬送車に送信され、それに応じた車両制御を行うことで、オペレータは、搬送車に行動指示内容に沿った動作をさせることができる。
　また、本発明は、上記構成において、予め設定された前記積込作業を行う積込位置の位置情報を用いて、前記行動指示内容として、前記積込位置に向かって前記搬送車を移動させる指示、走行中の前記搬送車に対する停車指示、又は前記積込位置からの発車指示を決定してもよい。
　本発明によれば、指示内容決定部が行動指示内容として、搬送車を呼ぶ指示や積込位置からの発車指示などを決定するので、オペレータは行動指示内容を具体的に入力する必要がない。そのため、行動指示のための操作性が向上する。
　また、本発明は、上記構成において、前記指示入力装置は、前記積込位置に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第１の指示入力装置と、前記積込位置からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第２の指示入力装置と、を含み、前記トリガ信号生成部は、前記第１の指示入力装置の入力操作を検知すると第１のトリガ信号を生成し、前記第２の指示入力装置の入力操作を検知すると第２のトリガ信号を生成し、前記指示内容決定部は、前記第１のトリガ信号又は前記第２のトリガ信号に応じて、前記行動指示内容を決定してもよい。
　本発明によれば、オペレータが第１の指示入力装置又は第２の指示入力装置を使い分けることで、意図する行動指示内容の決定処理の開始命令をより明瞭に行うことができる。また、指示内容決定部は、第１のトリガ信号または第２のトリガ信号に応じて行動内容決定処理を実行するので、一つの入力操作、すなわち、第１のトリガ信号及び第２のトリガ信号の区別がない場合に比べて、行動指示内容を決定するまでのプロセスを簡略化でき、処理速度の向上が期待できる。
　また、本発明は、上記構成において、前記積込位置は、前記積込機の左側で前記積込作業を行う左積込位置、及び右側で前記積込作業を行う右積込位置を含み、前記操作装置は、前記オペレータが左手で操作する左操作レバー、及び右手で操作する右操作レバーを含み、前記第１の指示入力装置は、前記左操作レバー、及び前記右操作レバーの各々に設けられ、前記第２の指示入力装置は、前記オペレータが左足で操作する左フットスイッチ、及び右足で操作する右フットスイッチにより構成され、前記左操作レバーに設けられた前記第１の指示入力装置は、前記搬送車に対し、前記左積込位置に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、前記左フットスイッチにより構成された前記第２の指示入力装置は、前記左積込位置からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、前記右操作レバーに設けられた前記第１の指示入力装置は、前記搬送車に対し、前記右積込位置に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、前記右フットスイッチにより構成された前記第２の指示入力装置は、前記右積込位置からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付けてもよい。
　本発明によれば、オペレータは、左操作レバー及び右操作レバーの各々に設けられた第１の指示入力装置、又は左フットスイッチ及び右フットスイッチのそれぞれからなる第２の指示入力装置を使い分けることで、左積込位置又は右積込位置を経由する搬送車を区別しつつ、左右いずれかの積込位置に向かう移動、停車、又は左右いずれかの積込位置からの発車のための命令を行うことができる。そのため、オペレータの入力操作によって指示内容決定部が決定すべき行動指示内容が限られるので、左右の搬送車の区別なく、積込位置に向かう移動、停車、又は積込位置からの発車のいずれかに決定する場合と比べて、指示内容決定部の処理を軽減することができる。
　また、本発明は、上記構成において、前記指示内容決定部は、前記搬送車が予め定められた待機位置に停車中であるか、前記待機位置から前記積込位置に向かう経路上において走行中又は停車中であるか、若しくは前記積込位置に停車中であるか、に基づいて、前記行動指示内容を決定してもよい。
　本発明によれば、搬送車の現在位置及び走行状態に応じて行動指示内容を決定することができるので、積込作業の進捗状況に応じて搬送車を積込位置に呼んだり、又は停車させたり、或いは積込位置から発車させたりすることができる。
　また、本発明に係る行動指示方法は、積荷の積込作業を行う積込機から、無人運転で前記積荷を搬送する搬送車に対し、前記搬送車の行動を指示するための行動指示方法であって、前記積込機を稼働させるための操作装置を操作中のオペレータから、前記搬送車に対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付けるステップと、前記入力操作を検知して、前記命令を実行させるためのトリガ信号を生成するステップと、前記トリガ信号に応じて、前記搬送車の現在位置及び走行状態を基に前記行動指示内容を決定し、当該行動指示内容を示す行動指示信号を生成するステップと、前記行動指示信号に従って、前記搬送車を動作させるための車両制御を実行するステップと、を含むことを特徴とする。
　本発明によれば、積込機のオペレータは、操作装置の操作を行いながら搬送車に対する行動指示内容の決定処理の開始命令を入力することができるので、この入力操作のために積込作業が中断することがない。そのため、積込機の生産性を落とすことなく、搬送車に対する行動指示内容の決定開始命令の入力が行える。また、指示内容決定部が行動指示内容を決定するので、オペレータが行動指示内容を具体的に入力する必要がなく、行動指示に際しての操作性を向上させることができる。更に、行動指示内容が搬送車に送信され、それに応じた車両制御を行うことで、オペレータは、搬送車に行動指示内容に沿った動作をさせることができる。
　本発明によれば、積込作業を中断することなく、搬送車に対して行動指示が行える行動指示システム及び方法を提供することができる。
第１実施形態に係る行動指示システムの概略構成を示す図である。 第１実施形態に係るショベルの運転席内部の概略構成を示す図である。 第１実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係るダンプの走行経路を示す図である。 第１実施形態に係るダンプの走行経路をモデル化して示した図である。 行動指示システムの処理の流れを示すシーケンス図である。 第１実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態に係るショベルの運転席内部の概略構成を示す図である。 第２実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。 第２実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。 第３実施形態に係るダンプの走行経路を示す図である。 第３実施形態に係るダンプの走行経路をモデル化して示した図である。 第３実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。 第３のトリガ信号及び第４のトリガ信号が発せられた場合の行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。全図において同一の構成には同一の符号を付し、重複説明は省略する。
＜第１実施形態＞
　第１実施形態は、積込機のオペレータから、無人運転で自律走行するダンプトラック（以下「ダンプ」という）に対して行動指示を行う行動指示システムに本発明を適用した形態であり、特に積込機の操作レバーに指示入力装置を備える点に特徴がある。以下、本発明の第１実施形態に係る行動指示システムについて、図１～図７を参照しながら説明する。積込機は、ショベルやホイールローダを用いることができるが、本実施形態では、ショベルを例にあげて説明する。
　まず、図１に基づいて第１実施形態に係る行動指示システムの概略構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る行動指示システムの概略構成を示す図である。
　図１に示す行動指示システム１は、鉱山などの採石場で、土砂や鉱石の積込作業を行うショベル１０と、土砂や鉱石を搬送する１乃至複数のダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎと、採石場の近傍若しくは遠隔の管制センタ３０に設置された管制部３１と、を含む。ショベル１０、各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎ、及び管制部３１は、無線通信回線を介して互いに通信可能に接続される。なお、図１中、符号４１は、中継局を示す。
　ショベル１０及び各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎは、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも３つの航法衛星５０－１、５０－２、５０－３から測位電波を受信して自機の位置を取得するための位置取得装置（図１では図示を省略する）を備える。ＧＮＳＳとして、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ　Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＡＬＩＬＥＯを用いてもよい。
　ショベル１０は、超大型の油圧ショベルであって、走行体１１と、この走行体１１上に旋回可能に設けた旋回体１２と、運転室１３と、旋回体１２の前部中央に設けたフロント作業機１４と、を備えて構成される。フロント作業機１４は、旋回体１２に対し回動可能に設けられたブーム１５と、このブーム１５の先端に回動可能に設けられたアーム１６と、そのアーム１６の先端に取り付けられたバケット１７とを含む。ショベル１０における見通しの良い場所、例えば運転室１３の上部に、無線通信回線に接続するためのアンテナ１８が設置されている。また、運転室１３の内部には、ショベル１０のオペレータがダンプに対する行動指示内容の決定処理を開始する命令を入力するための行動指示装置１９が備えられる。行動指示装置１９は、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ－Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算・制御装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、及び出入力装置を含むハードウェア（図示を省略）と、このハードウェア上で実行されるソフトウェアとを含んで構成される。そして、これらのハードウェアがソフトウェアを実行することで、行動指示装置１９の機能が実現される。
　ダンプ２０－１は、本体を形成するフレーム２１と、前輪２２及び後輪２３と、フレーム２１の後方部分に設けられたヒンジピン（図示せず）を回動中心として上下方向に回動可能な荷台２４と、この荷台２４を上下方向に回動させる左右一対のホイストシリンダ（図示せず）と、を含む。また、ダンプ２０－１は、見通しの良い場所、例えば、ダンプ２０－１の上面前方に、無線通信回線に接続するためのアンテナ２５が設置される。その他のダンプ２０－２、・・・２０－ｎは、ダンプ２０－１と同一の構成であるので、説明を省略する。
　管制部３１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等の演算・制御装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置、及び出入力装置を含むハードウェア（図示を省略）と、このハードウェア上で実行されるソフトウェアとを含んで構成される。そして、これらのハードウェアがソフトウェアを実行することにより、管制部３１の機能が実現される。また、管制部３１は、無線通信回線に接続するためのアンテナ３２に接続される。そして、管制部３１は、ショベル１０、及びダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎの其々と通信する。
　次に、図２に基づいてショベル１０の運転席内の概略構成を説明する。図２は、第１実施形態に係るショベル１０の運転席内部の概略構成を示す図である。
　図２に示すように、ショベル１０の運転席１３内には、オペレータが着座する座席７１が備えられる。座席７１は、左アームレスト７２Ｌ及び右アームレスト７２Ｒを備える。左アームレスト７２Ｌ及び右アームレスト７２Ｒの各々には、オペレータが左手で把持して操作する左操作レバー７３Ｌ及び右手で把持して操作する右操作レバー７３Ｒが設けられる。左操作レバー７３Ｌ及び右操作レバー７３Ｒは、其々の上面に、ホーン（警笛）を鳴らすための左ホーンボタン７４Ｌ及び右ホーンボタン７４Ｒを備えている。
　左操作レバー７３Ｌ及び右操作レバー７３Ｒは、各操作レバー７３Ｌ、７３Ｒの前後、左右への動きが、アーム１６の各関節の回転、及び旋回体１２の回転に反映される。オペレータが、左操作レバー７３Ｌ及び右操作レバー７３Ｒのそれぞれを前後又は左右に動かすと、アーム１６が回転、又は旋回体１２が旋回することにより、バケット１７が意図した位置及び姿勢に動く。このため、オペレータは、バケット１７の操作中において左右の手を左操作レバー７３Ｌ及び右操作レバー７３Ｒから離すことはできない。これらの左右の操作レバー７３Ｌ、７３Ｒを総称して、ショベル１０を稼動させるための操作装置７３という。
　上記では、ショベル１０の運転室１３内に、左右の操作レバー７３Ｌ、７３Ｒ、及び左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒを搭載すると説明したが、これらをショベル１０の外部に設置し、オペレータがショベル１０に搭乗することなく遠隔操縦できるように構成してもよい。
　次に、図３に基づいて、図１に示す行動指示システムの内部構成について説明する。図３は、第１実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。なお、図３において、実線は電気的な接続を示し、点線は無線通信接続を示す。
　図３に示すように、ショベル１０に備えらえた行動指示装置１９は、操作装置７３を操作中のオペレータから、ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎのいずれかに対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける指示入力装置１９０と、指示入力装置１９０の入力操作を検知して、上記の命令を実行させるためのトリガ信号を生成するトリガ信号生成部１９１と、トリガ信号を管制部３１に送信するための制御を行う通信制御部１９２と、通信インターフェース（以下「通信Ｉ／Ｆ」という）１９３と、測位電波を基にショベル１０の現在位置を検出する位置取得装置１９４と、バケット１７（図１参照）の位置を設定する積込位置設定部１９５と、を備える。通信Ｉ／Ｆ１９３は、無線通信回線に接続するための無線通信装置により構成され、アンテナ１８に接続される。
　第１実施形態では、左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒを指示入力装置１９０として用いる。従って、トリガ信号生成部１９１には、左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒが接続される。第１実施形態では、オペレータが左ホーンボタン７４Ｌ、又は右ホーンボタン７４Ｒのどちらを押しても、トリガ信号生成部１９１は、同一のトリガ信号を生成する。そして、通信制御部１９２が、生成されたトリガ信号を通信Ｉ／Ｆ１９３を介して管制部３１に送信する。
　また、オペレータが、操作装置７３（図２参照）を操作して、バケット１７を積込位置に移動させ、積込位置設定部１９５を操作すると、位置取得装置１９４が算出した現在位置と、ブーム１５及びアーム１６に備えられた角度センサからの検知信号を基に、積込位置設定部１９５がバケット１７の現在位置を算出し、積込位置情報を生成する。積込位置情報は、通信Ｉ／Ｆ１９３を介して管制部３１に送信される。
　管制部３１は、ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎに対する行動指示内容を決定する指示内容決定部３１１と、鉱山の切羽面の位置や形状を含む地形情報、及び鉱山内の各位置における緯度・経度を含む地図情報を格納する地図情報記憶部３１２と、各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎから取得した位置情報及び走行情報と、地図情報と、を用いて各ダンプの位置及び走行状態（走行中又は停車中）を管制する交通管制部３１３と、ショベル１０及び各ダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎとの通信制御を行う通信制御部３１４と、無線通信回線に接続するための通信Ｉ／Ｆ３１５と、を備える。
　管制部３１は、各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎから現在位置を示す位置情報、及びダンプの走行状態を示す走行情報を取得する。そして交通管制部３１３は、位置情報及び走行情報に基づいて、１台以上のダンプが稼働している間はリアルタイムでダンプの位置及び走行状態（走行中／停車中）の管制を継続的に行う。より具体的には、交通管制部３１３は、地図情報に各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎの現在位置、予め定められたダンプの走行経路、走行経路上に設定されたダンプの待機位置、ショベル１０の積込位置を重畳した管制データを生成し、ダンプの走行状態を監視する。上記の構成に代えて、管制部３１が各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎから取得した位置情報の単位時間当たりの変化量を基に、各ダンプ２０－１、２０－２、・・・、２０－ｎの走行状態を算出してもよい。この場合、走行情報の送受信は不要である。
　指示内容決定部３１１は、管制データを参照し、ダンプの現在位置及び走行状態に基づいて、行動指示内容を決定する。行動指示内容には、例えば、ダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎのいずれかを、土砂を積み込む積込位置に向かって移動させる「コール」、走行中のダンプを停車させる「ストップ」、及び積込位置からダンプを発車させる「キックアウト」がある。指示内容決定部３１１は、決定した行動指示内容を示す行動指示信号を生成し、通信制御部３１４により通信Ｉ／Ｆ３１５を介してダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎに無線送信する。
　ダンプ２０－１は、航法衛星５０－１、５０－２、５０－３（図１参照）からの測位電波を受信して自機の現在位置を取得する位置取得装置２０１と、管制部３１との通信制御を行う通信制御部２０２と、通信Ｉ／Ｆ２０３と、行動指示信号に従ってダンプを動作させるための車両制御を行う車両制御部２０４と、管制部３１の地図情報記憶部３１２に格納された地図情報と同様の地図情報を記憶する地図情報記憶部２０５と、ダンプの走行装置及び制動装置を含む車両駆動装置２０６と、を含む。
　通信制御部２０２は、位置取得装置２０１が算出した位置情報、車両制御部２０４が車両駆動装置２０６の駆動状態（例えばタイヤの回転数）を検知して生成した走行情報を通信Ｉ／Ｆ２０３を介して管制部３１に送信する。また、管制部３１から、行動指示信号を受信する。その他のダンプ２０－２、・・・２０－ｎは、ダンプ２０－１と同一の構成であるので、説明を省略する。
　車両制御部２０４は、「コール」、及び「キックアウト」を示す行動指示信号を取得すると、地図情報記憶部２０５に格納された地図情報及び位置取得装置２０１からの自機の位置情報を基に、現在位置から行動指示信号が示す移動先（積込位置又は出口）までの経路を算出する。そして、車両制御部２０４は、車両駆動装置２０６に対し、算出した経路に沿って走行するように、加減速の制御及びステアリング角度の制御を行う。また、車両制御部２０４は、ダンプ２０－１の走行経路に沿って設定されたノードの位置情報と現在位置との位置ずれを算出して、ダンプ２０－１の進行方向を修正する。
　更に車両制御部２０４は、「ストップ」を示す行動指示信号を取得すると、車両駆動装置２０６に備えた制動装置、例えば電磁ブレーキにより制動をかけ、ダンプ２０－１が停車する。
　ダンプ２０－１から管制部３１に対して送信する自機の位置情報及び走行情報には、ダンプ２０－１を固有に識別可能な識別情報を含む。これにより、管制部３１が複数あるダンプのうち、どのダンプ２０－１から受信した情報であるかを判別できる。識別情報として、例えば、通信Ｉ／Ｆ２０３に一意に割り当てられたＭＡＣアドレス（Ｍｅｄｉａ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｄｄｒｅｓｓ）を用いてもよい。
　また、管制部３１が送信する行動指示信号にも、行動指示の対象となるダンプを固有に識別可能な識別情報を含む。この識別情報としても、通信Ｉ／Ｆ２０３のＭＡＣアドレスを用いてもよい。これにより、管制部３１が相手方を特定せずに行動指示信号を無線送信した場合、無線を受信した各ダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎが自機に対する行動指示信号であるか否かを判断することができる。そして、自機に対する行動指示信号であれば、車両制御部２０４へ出力し、他機に対する行動指示信号であれば廃棄する。
　次に、図４及び図５に基づいて、積込エリア内におけるダンプの走行経路について説明する。図４は、第１実施形態に係るダンプの走行経路を示す図である。図５は、第１実施形態に係るダンプの走行経路をモデル化して示した図である。
　図４に示すように、積込エリア４００内には、走行経路４１０が予め設定されている。走行経路４１０上には、入口４１１、出口４１２、ショベル１０の積込位置（Ｌｏａｄｉｎｇ　Ｐｏｉｎｔ：以下「ＬＰ」と記載する。）、及び入口４１１からＬＰに向かうまでの走行経路上に、ダンプの待機位置（Ｑｕｅｕｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ：以下「ＱＰ」と記載する）として、３つの待機位置、ＱＰ１、ＱＰ２、ＱＰ３が設定されている。また、３つの待機位置のうちＬＰに最も近い待機位置であるＱＰ１からＬＰまでの走行経路は、アプローチパス（Ａｐｐｒｏａｃｈ　ｐａｓｓ：以下「ＡＰＰ」と記載する）として設定される。図４では、ＡＰＰ上に、ダンプ２０－１が進行方向を変えるためのスイッチバックポイント４３１があるが、スイッチバック動作が不要な場合もある。図４において、実線で示したダンプ２０－１は、ＬＰに向かって走行中の状態を示す。ダンプ２０－１は、スイッチバックポイント４３１及びＬＰに到達し、ここで積荷の積込作業が行われる。その後、ＬＰから出口４１２に向かって走行する。点線で示したダンプ２０－１は、出口４１２に到達した状態を示す。
　本実施形態では、ショベル１０のオペレータがダンプの走行状態を視認できるエリアを行動指示エリアとして設定する。具体的には、図５に示すように、ＱＰ１からＬＰまでのアプローチパス（ＡＰＰ）を行動指示エリア４４０とする。指示内容決定部３１１は、行動指示エリア４４０内のダンプの位置情報及び走行情報を基に、行動指示内容を決定する。
　本発明に係る行動指示システム１は、行動指示エリア４４０内のダンプに対して行動指示を行う。つまり、本発明に係る行動指示システムにより行動指示を行うダンプは、ＱＰ１に停車中のダンプ、アプローチパス（ＡＰＰ）上を走行又は停車しているダンプ、及びＬＰに停車中のダンプである。
　各ダンプ２０－１，２０－２、・・・２０－ｎは、入口４１１から積込エリア４００に入り、空いている待機位置（他のダンプが停車していない待機位置：図５では点線枠で図示）のうち、ＬＰに最も近い待機位置まで進み、停車する。例えば、図５において、ＱＰ１、ＱＰ２、ＱＰ３の全てが空いている場合、入口４１１から入ったダンプは、ＱＰ１まで移動し、一旦停車して「コール」を示す行動指示信号の受信を待つ。ＱＰ１に他のダンプが停車しているときは、ＱＰ２に移動し、停車する。また、ＱＰ２に他のダンプが停車しているときは、ＱＰ３に移動し、停車する。ＱＰ３に他のダンプが停車しているときは、入口４１１から積込エリア４００に進入せずに、現在位置で待機する。そして、直前の待機位置が空くと、ＱＰ１に向かって各ダンプは移動する。これらの行動指示は、交通管制部３１３が行う。
　ＱＰ１に停車中のダンプが「コール」を示す行動指示信号を受信すると、ＡＰＰ上を走行してＬＰへ移動し、停車する。また、ＡＰＰ上を走行中のダンプが、管制部３１から「ストップ」を示す行動指示信号を受信すると、現在位置で一旦停車して次の指示を待つ。その後、管制部３１から「コール」を示す行動指示信号を再び受信すると、ＬＰに向かって移動を再開する。ＬＰに近づくと減速し、ＬＰに停車する。そして、ショベル１０からの積込作業の完了を待つ。ショベル１０が積込作業を終え、管制部３１から「キックアウト」を示す行動指示信号を受信すると、ＬＰから出口４１２に向けて発車する。
　本実施形態では待機位置をＱＰ１、ＱＰ２、ＱＰ３の３台分設けることとしたが、待機位置の数はこれに限定されない。
　次に図６に基づいて、第１実施形態に係る行動指示システムの処理の流れを説明する。図６は、行動指示システムの処理の流れを示すシーケンス図である。
　図６に示すように、ダンプ２０－１の稼働中、ダンプ２０－１の位置取得装置２０１は現在位置を算出し、車両制御部２０４は走行情報を算出する。これらの位置情報及び走行情報は、管制部３１に送信される（Ｓ１０１）。交通管制部３１３は、それらを基に各ダンプの位置及び走行状態を含む管制データを生成する（Ｓ１０２）。図６では説明の便宜上、Ｓ１０１及びＳ１０２は１回分の処理を図示しているが、１台以上のダンプが稼動中は、交通管制部３１３は管制データの生成を継続して行う。
　この状態で、オペレータが指示入力装置１９０を操作すると（Ｓ１０３）、トリガ信号生成部１９１がトリガ信号を生成し（Ｓ１０４）、管制部３１へ送信する（Ｓ１０５）。
　管制部３１がトリガ信号を受信すると、指示内容決定部３１１は、交通管制部３１３に行動指示エリア４０４内の管制データの照会を行い（Ｓ１０６）、その管制データを取得する（Ｓ１０７）。指示内容決定部３１１は、管制データを基に行動指示内容を決定する（Ｓ１０８）。この詳細は、図７を用いて後述する。指示内容決定部３１１は、行動指示内容を示す行動指示信号を生成し、無線送信する（Ｓ１０９）。ダンプ２０－１の車両制御部２０４は、管制部３１から受信した行動指示信号が自機に対するものであれば、行動指示信号に従って、ダンプ２０－１が動作するように車両駆動装置２０６を制御し（Ｓ１１０）、ダンプ２０－１を自律走行、又は停車させる。
　次に、指示内容決定部３１１による行動指示内容の決定処理について図７を基に説明する。図７は、第１実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。
　指示内容決定部３１１は、管制データを参照し、ＬＰ（積込位置）にダンプが停車中であれば（Ｓ２０１／Ｙｅｓ）、「キックアウト」の行動指示、すなわち、ＬＰに停車中のダンプ２０－１を出口４１２に向けて発車させる信号を発する（Ｓ２０２）。ＬＰにダンプ２０－１がおらず（Ｓ２０１／Ｎｏ）、ＡＰＰ（アプローチパス）上にダンプ２０－１がおり（Ｓ２０３／Ｙｅｓ）、そのダンプ２０－１が走行中であれば（Ｓ２０４／Ｙｅｓ）、「ストップ」の行動指示、すなわち、ＡＰＰ上で停車させる指示を発する（Ｓ２０５）。ＡＰＰ上のダンプ２０－１が停車中であれば（Ｓ２０４／Ｎｏ）、「コール」の行動指示、すなわち停車位置からＬＰに向けて発車させる指示を発する（Ｓ２０６）。
　ＡＰＰ上にダンプ２０－１がおらず（Ｓ２０３／Ｎｏ）、ＱＰ１にダンプ２０－１が停車中であれば（Ｓ２０７／Ｙｅｓ）、「コール」の行動指示、すなわちＱＰ１に待機中のダンプ２０－１をＬＰに向けて発車させる指示を発する（Ｓ２０８）。ＬＰ、ＡＰＰ、及びＱＰ１のいずれにもダンプ２０－１がいない場合（Ｓ２０７／Ｎｏ）、行動指示信号を生成せずに処理を終了する（Ｓ２０９）。
　第１実施形態によれば、ショベルのオペレータが操作レバーに設けられた指示入力装置を操作すると、指示内容決定部が、待機位置、アプローチパス、及び積込位置のダンプの位置及び走行状態に応じた行動指示内容を決定し、行動指示信号をダンプに送信する。そして行動指示信号を受信したダンプは、行動指示内容に従って移動・停車する。これにより、オペレータは、操作レバーから手を離すことなく、ダンプに対して行動指示が行える。更に、ショベルのオペレータは、ダンプの位置・走行状態によらず、常に同じ操作（ホーンボタンの押下操作）でダンプに次の行動を指示することが可能となるので、行動指示内容に応じて入力操作を変える必要がなく、操作性を向上させることができる。
　以上の説明では、左右の操作レバーのそれぞれに指示入力装置を備えたが、左右の操作レバーのどちらか一方にだけ設けられても良い。この場合、例えば右操作レバーには指示入力装置としてのボタンを、左の操作レバーにはホーンボタンを設け、左右の操作レバーに設けられたボタンの役割を分けた構成としても良い。
　また本実施形態では、交通管制部３１３の管制データを用いて行動指示内容を決定したが、管制データを用いることは必須でない。例えば、地図情報を基に行動指示を行うエリアの座標を予め定めておき、これと各ダンプの現在位置とを比較して指示内容を決定してもよい。例えば、指示内容決定部３１１は、地図情報を参照して、ＱＰ１の座標（ＸＱＰ１，ＹＱＰ１）、ＬＰの座標（ＸＬＰ，ＹＬＰ）、及びアプローチパス上の各地点の座標（ＸＡＰＲ１，ＹＡＰＲ１）、（ＸＡＰＲ２，ＹＡＰＲ２）、・・・（ＸＡＰＲｎ，ＹＡＰＲｎ）を記憶しておく。また、指示内容決定部３１１は、各ダンプ２０－１、２０－２、・・・２０－ｎから、各ダンプの現在位置を示す座標（Ｘ２０－１，Ｙ２０－１）、（Ｘ２０－２，Ｙ２０－２）、・・・、（Ｘ２０－ｎ，Ｙ２０－ｎ）を取得する。
　そして、図７のＳ２０１、Ｓ２０３、Ｓ２０７の各ステップにおいて、各ダンプの座標（Ｘ２０－１，Ｙ２０－１）、（Ｘ２０－２，Ｙ２０－２）、・・・、（Ｘ２０－ｎ，Ｙ２０－ｎ）と、ＬＰの座標（ＸＬＰ，ＹＬＰ）、アプローチパス上の各地点の座標（ＸＡＰＲ１，ＹＡＰＲ１）、（ＸＡＰＲ２，ＹＡＰＲ２）、・・・（ＸＡＰＲｎ，ＹＡＰＲｎ）、又はＱＰ１の座標（ＸＱＰ１，ＹＱＰ１）とを比較する。これにより、指示内容決定部３１１は、管制データを用いることなく、地図情報及びダンプの位置情報の比較結果を用いて行動指示内容を決定することができる。
＜第２実施形態＞
　第２実施形態は、複数の指示入力装置を備え、行動指示内容によって、これらを使い分ける実施形態である。以下、本発明の第２実施形態に係る行動指示システムについて、図８～図１０を参照しながら説明する。まず、図８、図９を用いて第２実施形態に係る行動指示システムの構成について説明する。図８は、第２実施形態に係るショベルの運転席内部の概略構成を示す図である。図９は、第２実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。
　図８に示すように、第２実施形態では、運転席１３内の座席７１近傍の床面に指示入力装置としてのフットスイッチ７５を備える。そして、図９に示すように、左ホーンボタン７４Ｌ、及び右ホーンボタン７４Ｒは、ＬＰ（積込位置）に向かって移動する指示、及びＡＰＰ（アプローチパス）を走行中の搬送車２０－１に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第１の指示入力装置１９０ａとして用いる。また、フットスイッチ７５は、ＬＰからの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第２の指示入力装置１９０ｂとして用いる。
　第１の指示入力装置１９０ａとして機能する左ホーンボタン７４Ｌ、及び右ホーンボタン７４Ｒ、及び第２の指示入力装置１９０ｂとして機能するフットスイッチ７５は、トリガ信号生成部１９１に接続される。ショベル１０のオペレータが左ホーンボタン７４Ｌ、及び右ホーンボタン７４Ｒを押すと、トリガ信号生成部１９１は、第１のトリガ信号を生成する。オペレータがフットスイッチ７５を踏むと、トリガ信号生成部１９１は第２のトリガ信号を生成する。通信制御部１９２は、通信Ｉ／Ｆ１９３を介して、第１のトリガ信号及び第２のトリガ信号を管制部３１に送信する。
　次に、図１０に基づいて、第２実施形態に係る行動指示内容決定処理について説明する。図１０は、第２実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。
　図１０に示すように、指示内容決定部３１１は、受信したトリガ信号の種類を判定する（Ｓ３０１）。第１のトリガ信号であればＳ３０２へ進み、既述のＳ２０３～Ｓ２０９（図７参照）と同様の処理を行う（Ｓ３０２～Ｓ３０８）。第２のトリガ信号であればＳ３０９へ進み、ＬＰにダンプ２０－１がいれば（Ｓ３０９／Ｙｅｓ）、「キックアウト」の行動指示信号を発する（Ｓ３１０）。ＬＰにダンプ２０－１がいなければ（Ｓ３０９／Ｎｏ）、行動指示をせずに処理を終了する（Ｓ３１１）。
　第２実施形態では、積込位置へ向かって移動するダンプに対する指示は、第１の指示入力装置で行い、積込位置からの発車指示は、第２の指示入力装置により行う。これにより、積込位置に向かってダンプを移動させる指示と、積込位置からダンプを発車させる指示と、を独立して行える。また、フットスイッチを踏みながら操作装置の操作も同時に行えるので、積込作業を中断することなく、行動指示決定処理の開始命令を入力することができる。
＜第３実施形態＞
　第３実施形態は、ショベルの左右側の２箇所に積込位置が設けられ、左右の積込位置に進入・発車するダンプを区別して行動指示を行う実施形態である。以下、本発明の第３実施形態に係る行動指示システムについて、図１１～図１５を参照しながら説明する。まず、図１１を用いて、第３実施形態に係る行動指示システムの構成について説明する。図１１は、第３実施形態に係る行動指示システムの内部構成を示すブロック図である。
　第３実施形態では、第２実施形態に加え、座席７１の近傍の床面に更にもう一つのフットスイッチ備える。以下、運転席１３内の座席７１に着座したオペレータから見て左側にあるものを左フットスイッチ、右側にあるものを右フットスイッチという。左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒは第１の指示入力装置として機能し、左フットスイッチ及び右フットスイッチは第２の指示入力装置として機能する点は、第２実施形態と同様である。
　そして、図１１に示すように、左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒ、及び左右のフットスイッチ７５Ｌ、７５Ｒ、のそれぞれはトリガ信号生成部１９１に接続される。左右のホーンボタン７４Ｌ、７４Ｒが押されると、トリガ信号生成部１９１は、左側又は右側の積込位置にダンプを移動させる「コール－Ｌ」、又は「コール－Ｒ」の指示信号を発するための第１のトリガ信号又は第３のトリガ信号を生成する。左フットスイッチ７５Ｌが踏まれると、トリガ信号生成部１９１は、左側の積込位置からダンプを発車させる「キックアウト－Ｌ」の指示信号を発するための第２のトリガ信号を生成する。右フットスイッチ７５Ｒを踏むと右側の積込位置からダンプを発車させる「キックアウト－Ｒ」を発するための第４のトリガ信号を生成する。
　次に、図１２及び図１３を用いて、第３実施形態に係るダンプの走行経路を説明する。図１２は、第３実施形態に係るダンプの走行経路を示す図である。図１３は、第３実施形態に係るダンプの走行経路をモデル化して示した図である。
　図１２に示すように、第３実施形態では、入口４１１からＱＰ１までの走行経路は、第１実施形態及び第２実施形態と同じであるが、ＱＰ１において、ショベル１０の左側にある左積込位置（以下「ＬＰ－Ｌ」と記載する）に向かう左側アプローチパス（以下「ＡＰＰ―Ｌ」と記載する）と、ショベル１０の右側にある右積込位置（以下「ＬＰ－Ｒ」と記載する）に向かう右側アプローチパス（以下「ＡＰＰ―Ｒ」と記載する）とに分岐する点で異なる。ＡＰＰ―Ｌ、及びＡＰＰ―Ｒのそれぞれは、スイッチバックポイント４３１Ｌ、４３１Ｒが設定されている。以下、図１３に示すように、ＱＰ１から左積込位置ＬＰ－ＬまでのＡＰＰ―Ｌ含むエリアを左行動指示エリア４４０Ｌ、ＱＰ１から右積込位置ＬＰ－ＲまでのＡＰＰ―Ｒを含むエリアを右行動指示エリア４４０Ｒという。
　入口４１１から積込エリア４００に入ったダンプ２０－１（図１２において実線で図示）は、３つの待機位置ＱＰ１、ＱＰ２、ＱＰ３のうち最も先頭に近い位置で一旦停車する。その後、オペレータが左ホーンボタン７４Ｌを押す、又は左フットスイッチ７５Ｌを踏むと、指示内容決定部３１１は、左行動指示エリア４４０Ｌ内のダンプの位置に応じて、「コール－Ｌ（左積込位置にダンプを呼ぶ指示）」、「ストップ」、又は「キックアウト－Ｌ（左積込位置からダンプを出発させる指示）」の指示信号を発する。同様に、オペレータが右ホーンボタン７４Ｒを押す、又は右フットスイッチ７５Ｒを踏むと、指示内容決定部３１１は、右行動指示エリア４４０Ｒ内のダンプの位置に応じて、「コール－Ｒ（右積込位置にダンプを呼ぶ指示）」、「ストップ」、又は「キックアウト－Ｒ（右積込位置からダンプを出発させる指示）」の指示信号を発する。これを受けて、ダンプ２０－１は、ＬＰから出口４１２へと向かう。図１２において点線で図示したダンプ２０－１は、キックアウト－Ｒ又はキックアウト－Ｌの命令に従って移動した状態を示す。
　次に図１４、１５に基づいて、第３実施形態に係る行動指示内容決定処理について説明する。図１４は、第３実施形態に係る行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。図１５は、第３のトリガ信号及び第４のトリガ信号が発せられた場合の行動指示内容決定処理の流れを示すフローチャートである。
　図１４に示すように、指示内容決定部３１１は、受信したトリガ信号の種類を判定する（Ｓ４０１）。第１のトリガ信号であれば、ステップＳ４０２へ進む。ＡＰＰ―Ｌをダンプ２０－１が走行中であれば（Ｓ４０２／Ｙｅｓ、Ｓ４０３／Ｙｅｓ）、「ストップ」の行動指示信号を発し（Ｓ４０４）、ＡＰＰ―Ｌ上に停車中であれば（Ｓ４０２／Ｙｅｓ、Ｓ４０３／Ｎｏ）、「コール－Ｌ」の行動指示信号を発する（Ｓ４０５）。ＡＰＰ―Ｌ上にダンプ２０－１がおらず（Ｓ４０２／Ｎｏ）、ＱＰ１にダンプ２０－１がいるときは（Ｓ４０６／Ｙｅｓ）、「コール―Ｌ」の行動指示信号を発し（Ｓ４０７）、ＱＰ１にダンプ２０－１がいないときは（Ｓ４０６／Ｎｏ）、処理を終了する（Ｓ４０８）。
　指示内容決定部３１１が、第２のトリガ信号を受信したときにＬＰ－Ｌにダンプ２０－１がいれば（Ｓ４０９／Ｙｅｓ）、「キックアウト－Ｌ」を発し（Ｓ４１０）、ダンプ２０－１がいなければ（Ｓ４０９／Ｎｏ）、処理を終了する（Ｓ４１１）。
　指示内容決定部３１１が、第３のトリガ信号を受信すると、図１５に示すように、ＡＰＰ－Ｒ上のダンプの有無、走行状態、及びＱＰ１上のダンプの有無を基に、Ｓ４０２からＳ４０８と同様の処理を行い、「コール－Ｌ」に代えて「コール－Ｒ」の指示を行う（Ｓ４１２～Ｓ４１８）。また、指示内容決定部３１１が第４のトリガ信号を受信すると、ＬＰ－Ｒ上のダンプの有無を基に、Ｓ４０９からＳ４１１と同様の処理を行い、「キックアウト－Ｌ」に代えて「キックアウト－Ｒ」の行動指示信号を発する（Ｓ４１９～Ｓ４２１）。
　第３実施形態では、左積込位置を経由して走行する搬送車に行動指示を命令するための第１の指示入力装置及び第２の指示入力装置と、右積込位置を経由して走行する搬送車に行動指示を命令するための第１の指示入力装置及び第２の指示入力装置と、をそれぞれ設けたことにより、左右の積込位置へのダンプの移動及び発車指示を、操作装置の操作を中断することなく、独立して行える。
　上述した実施形態は、本発明の説明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実施することができる。例えば、第２、第３実施形態において、ホーンボタンを第２の指示入力装置として機能させ、フットスイッチを第１の指示入力装置として機能させてもよい。また、上記では、行動指示システムに管制部を備え、積込機、管制部及びダンプの三者間でトリガ信号及び行動指示信号の送受信を行ったが、管制部の機能の全て又は一部を積込機又はダンプに搭載し、積込機及びダンプの二者間通信によりシステムを構成してもよい。例えば、管制部の全機能を積込機に搭載して積込機で行動指示信号を生成し、これをダンプに送信するように構成してもよい。また、ダンプに指示内容決定部を備え、積込機からダンプがトリガ信号を受信すると、各ダンプの自車両の現在位置とトリガ信号とを組み合わせて行動指示信号を生成し、これに従って自車両を走行させるように構成してもよい。
　また、第３実施形態において、積込位置として左積込位置及び右積込位置を例に挙げて説明したが、積込位置を複数設ける場合に、積込機の左側及び右側に限定するものではない。すなわち、積込機の旋回範囲内に設定された第１の積込位置と、これとは異なる第２の積込位置とのそれぞれを搬送車が経由して走行する場合にも、本発明を適用することができる。
　また上記では、無人運転で走行する搬送車を例に挙げて説明したが、搬送車オペレータが搭乗して走行させる有人搬送車についても本発明を適用できる。この場合、有人搬送車に行動指示信号の指示内容を出力する端末装置を搭載する。そして、端末装置に行動指示内容を伝達するための装置、例えば、表示装置や発話装置を備えて構成してもよい。これにより、積込機のオペレータとのコミュニケーションがとりにくい環境、例えば無線通信状況が悪い、砂塵で視界不良なためアイコンタクトが困難な状況、また騒音が大きくホーンが聞こえにくい環境でも、積込作業の中断を防ぎつつ、行動指示内容の決定処理の開始命令を入力することができる。
１：行動指示システム
１０：積込機
１９：行動指示装置
１９０ａ、１９０ｂ：指示入力装置
２０－１、２０－２、２０－ｎ：ダンプ
３１：管制部

Claims (6)

  1. 　積荷の積込作業を行う積込機（１０）から、無人運転で前記積荷を搬送する搬送車（２０－１）に対し、前記搬送車の行動を指示するための行動指示システムであって、
    　前記積込機（１０）を稼働させるための操作装置（７３）と、
    　前記操作装置（７３）を操作中のオペレータから、前記搬送車（２０－１）に対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける指示入力装置（１９０）と、
    　前記入力操作を検知して、前記命令を実行させるためのトリガ信号を生成するトリガ信号生成部（１９１）と、
    　前記トリガ信号に応じて、前記搬送車（２０－１）の現在位置及び走行状態を基に前記行動指示内容を決定し、当該行動指示内容を示す行動指示信号を生成する指示内容決定部（３１１）と、
    　前記行動指示信号に従って、前記搬送車（２０－１）を動作させるための車両制御を行う車両制御部（２０４）と、
    　を備えることを特徴とする行動指示システム。
  2. 　請求項１に記載の行動指示システムにおいて、
    　前記指示内容決定部（３１１）は、予め設定された前記積込作業を行う積込位置（ＬＰ）の位置情報を用いて、前記行動指示内容として、前記積込位置（ＬＰ）に向かって前記搬送車を移動させる指示、走行中の前記搬送車（２０－１）に対する停車指示、又は前記積込位置（ＬＰ）からの発車指示を決定する、
    　ことを特徴とする行動指示システム。
  3. 　請求項２に記載の行動指示システムにおいて、
    　前記指示入力装置（１９０）は、前記積込位置（ＬＰ）に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車（２０－１）に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第１の指示入力装置（１９０ａ）と、前記積込位置からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける第２の指示入力装置（１９０ｂ）と、を含み、
    　前記トリガ信号生成部（１９１）は、前記第１の指示入力装置（１９０ａ）の入力操作を検知すると第１のトリガ信号を生成し、前記第２の指示入力装置（１９０ｂ）の入力操作を検知すると第２のトリガ信号を生成し、
    　前記指示内容決定部（３１１）は、前記第１のトリガ信号又は前記第２のトリガ信号に応じて、前記行動指示内容を決定する、
    　ことを特徴とする行動指示システム。
  4. 　請求項３に記載の行動指示システムにおいて、
    　前記積込位置（ＬＰ）は、前記積込機（１０）の左側で前記積込作業を行う左積込位置（ＬＰ－Ｌ）、及び右側で前記積込作業を行う右積込位置（ＬＰ－Ｒ）を含み、
    　前記操作装置（７３）は、前記オペレータが左手で操作する左操作レバー（７３Ｌ）、及び右手で操作する右操作レバー（７３Ｒ）を含み、
    　前記第１の指示入力装置（１９０ａ）は、前記左操作レバー（７３Ｌ）、及び前記右操作レバー（７３Ｒ）の各々に設けられ、
    　前記第２の指示入力装置（１９０ｂ）は、前記オペレータが左足で操作する左フットスイッチ（７５Ｌ）、及び右足で操作する右フットスイッチ（７５Ｒ）により構成され、
    　前記左操作レバー（７３Ｌ）に設けられた前記第１の指示入力装置（１９０ａ）は、前記搬送車（２０－１）に対し、前記左積込位置（ＬＰ－Ｌ）に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車（２０－１）に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、
    　前記左フットスイッチ（７５Ｌ）により構成された前記第２の指示入力装置（１９０ｂ）は、前記左積込位置（ＬＰ－Ｌ）からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、
    　前記右操作レバー（７３Ｒ）に設けられた前記第１の指示入力装置（１９０ａ）は、前記搬送車（２０－１）に対し、前記右積込位置（ＬＰ－Ｒ）に向かって移動する指示、及び走行中の前記搬送車（２０－１）に対する停車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付け、
    　前記右フットスイッチ（７５Ｒ）により構成された前記第２の指示入力装置（１９０ｂ）は、前記右積込位置（ＬＰ－Ｒ）からの発車指示の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付ける、
    　ことを特徴とする行動指示システム。
  5. 　請求項２に記載の行動指示システムであって、
    　前記指示内容決定部（３１１）は、前記搬送車（２０－１）が予め定められた待機位置（ＱＰ１）に停車中であるか、前記待機位置（ＱＰ１）から前記積込位置（ＬＰ）に向かう経路（ＡＰＰ）上において走行中又は停車中であるか、若しくは前記積込位置（ＬＰ）に停車中であるか、に基づいて、前記行動指示内容を決定する、
    　ことを特徴とする行動指示システム。
  6. 　積荷の積込作業を行う積込機（１０）から、無人運転で前記積荷を搬送する搬送車（２０－１）に対し、前記搬送車（２０－１）の行動を指示するための行動指示方法であって、
    　前記積込機（１０）を稼働させるための操作装置（７３）を操作中のオペレータから、前記搬送車（２０－１）に対する行動指示内容の決定処理を開始する命令の入力操作を受け付けるステップ（Ｓ１０３）と、
    　前記入力操作を検知して、前記命令を実行させるためのトリガ信号を生成するステップ（Ｓ１０４）と、
    　前記トリガ信号に応じて、前記搬送車（２０－１）の現在位置及び走行状態を基に前記行動指示内容を決定し、当該行動指示内容を示す行動指示信号を生成するステップ（Ｓ１０８）と、
    　前記行動指示信号に従って、前記搬送車（２０－１）を動作させるための車両制御を実行するステップ（Ｓ１１０）と、
    　を含むことを特徴とする行動指示方法。
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