WO2016080555A1

WO2016080555A1 - 鉱山機械の制御システム、鉱山機械、鉱山機械の管理システム、及び鉱山機械の管理方法

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Publication number: WO2016080555A1
Application number: PCT/JP2015/083502
Authority: WO
Inventors: 達也志賀; 龍淵黄; 章治西嶋
Original assignee: 株式会社小松製作所
Priority date: 2015-11-27
Filing date: 2015-11-27
Publication date: 2016-05-26
Also published as: AU2015350919A1; AU2015350919A8; AU2015350919B8; AU2015350919B2; CA2946272A1; US20170151946A1; US10202116B2; CN105814618A; JP6416238B2; CA2946272C; JPWO2016080555A1

Abstract

　鉱山機械の制御システムは、鉱山機械の走行装置を駆動する駆動装置を制御する。制御システムは、鉱山機械を加速させるためのアクセル指令値を算出するアクセル指令値演算部と、鉱山機械を目標走行速度にするための駆動装置の第１駆動力成分と、鉱山機械の走行の抵抗成分を相殺するための駆動装置の第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値についての補正値を算出する補正値演算部と、アクセル指令値と補正値とを加算処理して補正アクセル指令値を算出する加算処理部と、補正アクセル指令値を駆動装置に出力するアクセル指令値出力部と、を備える。

Description

鉱山機械の制御システム、鉱山機械、鉱山機械の管理システム、及び鉱山機械の管理方法

　本発明は、鉱山機械の制御システム、鉱山機械、鉱山機械の管理システム、及び鉱山機械の管理方法に関する。

　鉱山機械は、設定された目標走行速度に従って鉱山を走行するように制御される場合がある。走行経路の路面抵抗を含む走行経路情報に基づいて車両速度の推移を予測して、所定時間経過後の車両速度が所定の範囲に収まるように加速走行、減速走行、及び惰行走行のうちいずれを行うべきかを判定する技術が特許文献１に開示されている。

特開２０１３－１６９９５６号公報

　鉱山機械は、オイルサンド鉱山と呼ばれる鉱山を走行する場合がある。オイルサンド（oil　sand）とは、高粘度の鉱物油分を含む砂岩をいう。オイルサンドの路面では、路面がスポンジのような状態であり、鉱山機械がその重みにより徐々に沈んでいくため、車両走行時の路面抵抗が非常に大きく、また路面の起伏も激しい。そのため、鉱山機械に目標走行速度が設定されても、鉱山機械がオイルサンドの路面を走行する場合、目標走行速度に従って走行することが困難となる可能性がある。例えば、大きい路面抵抗に起因して鉱山機械の実際の走行速度が目標走行速度よりも大幅に低下したり、路面の起伏等に起因して鉱山機械がオイルサンドの路面でスタック（停止）してしまう可能性がある。鉱山機械がオイルサンドの路面において一旦スタックしてしまうと、その状態から抜け出して通常の走行状態に復帰するには多大な時間を要することになり、鉱山の生産性が低下する可能性がある。

　本発明の態様は、鉱山機械の実際の走行速度と目標走行速度との誤差を抑制して、鉱山の生産性の低下を抑制できる鉱山機械の制御システム、鉱山機械、鉱山機械の管理システム、及び鉱山機械の管理方法を提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様に従えば、鉱山機械の走行装置を駆動する駆動装置を制御する鉱山機械の制御システムであって、鉱山機械を加速させるためのアクセル指令値を算出するアクセル指令値演算部と、鉱山機械を目標走行速度にするための駆動装置の第１駆動力成分と、鉱山機械の走行の抵抗成分を相殺するための駆動装置の第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値についての補正値を算出する補正値演算部と、アクセル指令値と補正値とを加算処理して補正アクセル指令値を算出する加算処理部と、補正アクセル指令値を駆動装置に出力するアクセル指令値出力部と、を備える鉱山機械の制御システムが提供される。

　本発明の第２の態様に従えば、第１の態様の鉱山機械の制御システムを備える鉱山機械が提供される。

　本発明の第３の態様に従えば、第２の態様の鉱山機械に目標走行速度及び目標走行経路を含む走行条件データを出力する管理装置を備える鉱山機械の管理システムが提供される。

　本発明の第４の態様に従えば、駆動装置の駆動力により作動する走行装置を有する鉱山機械に、鉱山における目標走行速度及び目標走行経路を含む走行条件データを送信することと、鉱山機械を加速させるためのアクセル指令値を算出することと、鉱山機械を目標走行速度にするための駆動装置の第１駆動力成分を算出することと、鉱山機械の走行の抵抗成分を相殺するための駆動装置の第２駆動力成分を算出することと、第１駆動力成分と第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値についての補正値を算出することと、アクセル指令値と補正値とを加算処理して補正アクセル指令値を算出することと、補正アクセル指令値を駆動装置に出力することと、を含む鉱山機械の管理方法が提供される。

　本発明の態様によれば、鉱山機械の実際の走行速度と目標走行速度との誤差を抑制して、鉱山の生産性の低下を抑制できる鉱山機械の制御システム、鉱山機械、鉱山機械の管理システム、及び鉱山機械の管理方法が提供される。

図１は、本実施形態に係る鉱山機械の管理システムの一例を模式的に示す図である。図２は、本実施形態に係るダンプトラックの目標走行経路を説明するための模式図である。図３は、本実施形態に係るダンプトラックの一例を模式的に示す図である。図４は、本実施形態に係るダンプトラックの一例を模式的に示す図である。図５は、本実施形態に係るダンプトラックの制御システムの一例を示すブロック図である。図６は、ダンプトラックについての走行制御を説明するための図である。図７は、ダンプトラックについての走行制御を説明するための図である。図８は、本実施形態に係るアクセル指令値出力部から出力されるアクセル指令値の一例を示す図である。図９は、本実施形態に係るダンプトラックの制御システムの動作の一例を示すフローチャートである。図１０は、比較例に係るダンプトラックの動作を説明するための図である。図１１は、本実施形態に係るダンプトラックの動作を説明するための図である。

　以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。

＜鉱山機械の管理システムの概要＞
　図１は、本実施形態に係る鉱山機械４の管理システム１の一例を示す図である。管理システム１は、鉱山機械４の管理を行う。鉱山機械４の管理は、鉱山機械４の運行管理、鉱山機械４の生産性の評価、鉱山機械４のオペレータの操作技術の評価、鉱山機械４の保全、及び鉱山機械４の異常診断の少なくとも一つを含む。

　鉱山機械４とは、鉱山における各種作業に用いる機械類の総称である。鉱山機械４は、ボーリング機械、掘削機械、積込機械、運搬機械、破砕機、及び運転者が運転する車両の少なくとも一つを含む。掘削機械は、鉱山を掘削するための鉱山機械である。積込機械は、運搬機械に積荷を積み込むための鉱山機械である。積込機械は、油圧ショベル、電気ショベル、及びホイールローダの少なくとも一つを含む。運搬機械は、積荷を運搬するための鉱山機械である。破砕機は、運搬機械から投入された排土を破砕する鉱山機械である。鉱山機械４は、鉱山において移動可能である。

　本実施形態において、鉱山機械４は、鉱山を走行可能な運搬機械であるダンプトラック２と、ダンプトラック２とは異なる他の鉱山機械３とを含む。本実施形態においては、管理システム１により、主にダンプトラック２が管理される例について説明する。

　図１に示すように、ダンプトラック２は、鉱山の作業場ＰＡ及び作業場ＰＡに通じる搬送路ＨＬの少なくとも一部を走行する。ダンプトラック２は、搬送路ＨＬ及び作業場ＰＡに設定された目標走行経路に従って走行する。

　作業場ＰＡは、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方を含む。積込場ＬＰＡは、ダンプトラック２に積荷を積み込む積込作業が実施されるエリアである。排土場ＤＰＡは、ダンプトラック２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアである。図１に示す例では、排土場ＤＰＡの少なくとも一部に破砕機ＣＲが設けられる。

　本実施形態では、ダンプトラック２は管理装置１０からの指令信号に基づいて鉱山を自律走行する無人ダンプトラックであることを前提に説明する。ダンプトラック２の自律走行とは、運転者の操作によらずに管理装置１０からの指令信号に基づいて走行することをいう。ただし本実施形態での技術内容を、作業者の操作により走行する有人のダンプトラックに適用してもよい。

　図１において、管理システム１は、鉱山に設置される管制施設７に配置された管理装置１０と、通信システム９とを備える。通信システム９は、データ又は指令信号を中継する中継器６を複数有する。通信システム９は、管理装置１０と鉱山機械４との間においてデータ又は指令信号を無線通信する。また、通信システム９は、複数の鉱山機械４の間においてデータ又は指令信号を無線通信する。

　本実施形態において、ダンプトラック２の位置及び他の鉱山機械３の位置が、ＧＮＳＳ（Global　Navigation　Satellite　System）を利用して検出される。ＧＮＳＳとは、全地球航法衛星システムをいう。全地球航法衛星システムの一例として、ＧＰＳ（Global　Positioning　System）が挙げられる。ＧＮＳＳは、複数の測位衛星５を有する。ＧＮＳＳは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される位置を検出する。ＧＮＳＳにより検出される位置は、グローバル座標系において規定される絶対位置である。ＧＮＳＳにより、鉱山におけるダンプトラック２の位置及び他の鉱山機械３の位置が検出される。

　以下の説明においては、ＧＮＳＳによって検出される位置を適宜、ＧＰＳ位置、と称する。ＧＰＳ位置は、絶対位置であり、緯度、経度、及び高度の座標データを含む。絶対位置は、高精度に推定されたダンプトラック２の推定位置を含む。

＜管理装置＞
　次に、管理装置１０について説明する。管理装置１０は、鉱山機械４にデータ又は指令信号を送信し、鉱山機械４からデータを受信する。図１に示すように、管理装置１０は、コンピュータ１１と、表示装置１６と、入力装置１７と、無線通信装置１８とを備える。

　コンピュータ１１は、処理装置１２と、記憶装置１３と、入出力部１５とを備える。表示装置１６、入力装置１７、及び無線通信装置１８は、入出力部１５を介してコンピュータ１１と接続される。

　処理装置１２は、鉱山機械４の管理するための演算処理を実施する。記憶装置１３は、処理装置１２と接続され、鉱山機械４を管理するためのデータを記憶する。入力装置１７は、鉱山機械４を管理するためのデータを処理装置１２に入力するための装置である。処理装置１２は、記憶装置１３に記憶されているデータ、入力装置１７から入力されたデータ、及び通信システム９を介して取得したデータを使って演算処理を実施する。表示装置１６は、処理装置１２の演算処理結果等を表示する。

　無線通信装置１８は、管制施設７に配置され、アンテナ１８Ａを有し、入出力部１５を介して処理装置１２と接続される。通信システム９は、無線通信装置１８を含む。無線通信装置１８は、鉱山機械４から送信されたデータを受信可能であり、受信されたデータは処理装置１２に出力され、記憶装置１３に記憶される。無線通信装置１８は、鉱山機械４にデータを送信可能である。

　図２は、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２を示す模式図である。管理装置１０の処理装置１２は、鉱山を走行するダンプトラック２の目標走行速度Ｖｒ及び目標走行経路ＲＰを含む走行条件データを生成する走行条件データ生成部として機能する。目標走行経路ＲＰは、コースデータＣＳによって規定される。コースデータＣＳとは、絶対位置（座標）がそれぞれ規定された複数のポイントＰＩの集合体である。複数のポイントＰＩを通過する軌跡が目標走行経路ＲＰである。処理装置１２は、複数のポイントＰＩのそれぞれについてダンプトラック２の目標走行速度Ｖｒを設定する。管理装置１０は、通信システム９を介して、ダンプトラック２に、複数のポイントＰＩからなる目標走行経路ＲＰ及び各ポイントＰＩにおける目標走行速度Ｖｒを含む走行条件データを出力する。ダンプトラック２は、管理装置１０から送信された走行条件データに従って、鉱山を走行する。

＜ダンプトラック＞
　次に、ダンプトラック２について説明する。図３及び図４は、本実施形態に係るダンプトラック２の一例を模式的に示す図である。

　ダンプトラック２は、鉱山を走行可能な走行装置２１と、走行装置２１に支持される車両本体２２と、車両本体２２に支持されるベッセル２３と、走行装置２１を駆動する駆動装置２４と、制御装置２５とを備える。

　走行装置２１は、車輪２６と、車輪２６を回転可能に支持する車軸２７と、走行装置２１を制動するブレーキ装置２８と、走行方向を調整可能な操舵装置２９とを有する。

　走行装置２１は、駆動装置２４が発生した駆動力により作動する。駆動装置２４は、ダンプトラック２を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２４は、電気駆動方式により走行装置２１を駆動する。駆動装置２４は、ディーゼルエンジンのような内燃機関と、内燃機関の動力により作動する発電機と、発電機が発生した電力により作動する電動機とを有する。電動機で発生した駆動力が走行装置２１の車輪２６に伝達される。これにより、走行装置２１が駆動される。車両本体２２に設けられた駆動装置２４の駆動力によって、ダンプトラック２は自走する。駆動装置２４の出力が調整されることにより、ダンプトラック２の走行速度が調整される。なお、駆動装置２４は、機械駆動方式により走行装置２１を駆動してもよい。例えば、内燃機関で発生した動力が、動力伝達装置を介して走行装置２１の車輪２６に伝達されてもよい。

　操舵装置２９は、走行装置２１の走行方向を調整可能である。走行装置２１を含むダンプトラック２の走行方向は、車両本体２２の前部の向きを含む。操舵装置２９は、車輪２６の向きを変えることによって、ダンプトラック２の走行方向を調整する。

　ブレーキ装置２８は、ダンプトラック２を減速又は停止させるための制動力を発生する。制御装置２５は、駆動装置２４を作動するためのアクセル指令信号、ブレーキ装置２８を作動するためのブレーキ指令信号、及び操舵装置２９を作動するためのステアリング指令信号を出力する。駆動装置２４は、制御装置２５から出力されたアクセル指令信号に基づいて、ダンプトラック２を加速させるための駆動力を発生する。ブレーキ装置２８は、制御装置２５から出力されたブレーキ指令信号に基づいて、ダンプトラック２を減速させるための制動力を発生する。操舵装置２８は、制御装置２５から出力されたステアリング指令信号に基づいて、ダンプトラック２を直進又は旋回させるために車輪２６の向きを変えるための力を発生する。

　以下の説明においては、制御装置２５からアクセル指令信号が出力され、駆動装置２４が駆動力を発生してダンプトラック２が加速する状態を適宜、加速状態、と称し、駆動装置２４が発生する駆動力によりダンプトラック２が一定速度で走行する状態を適宜、定速状態、と称する。また、以下の説明においては、制御装置２５からブレーキ指令信号が出力され、ブレーキ装置２８が制動力を発生してダンプトラック２が減速する状態を適宜、減速状態、と称する。また、以下の説明においては、制御装置２５からのアクセル信号及びブレーキ指令信号の両方の出力が停止され、駆動装置２４が駆動力を発生せずブレーキ装置２８が制動力を発生しない状態で、ダンプトラック２が走行する状態を適宜、惰行状態、と称する。

　また、ダンプトラック２は、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓを検出する走行速度検出器３１と、ダンプトラック２の加速度Ａｓを検出する加速度検出器３２と、水平面に対するダンプトラック２の傾斜角度θを検出する傾斜角度検出器３３と、ベッセル２３に積載される積荷の積載量を検出する積載量検出器３４とを備える。

　また、ダンプトラック２は、ダンプトラック２の位置を検出する位置検出器３５と、無線通信装置３６とを備える。

　走行速度検出器３１は、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓを検出する。走行速度検出器３１は、車輪２６の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪２６の回転速度とダンプトラック２の走行速度Ｖｓとは相関するため、回転速度センサの検出値である回転速度値がダンプトラック２の走行速度値に変換される。なお、走行速度検出器３１は、車軸２６の回転速度を検出してもよい。

　加速度検出器３２は、ダンプトラック２の加速度Ａｓを検出する。ダンプトラック２の加速度Ａｓは、正の加速度及び負の加速度（減速度）を含む。本実施形態においては、車輪２６の回転速度を検出する回転速度センサの検出値である回転速度値に基づいて演算処理が実施されることにより、ダンプトラック２の加速度値に変換される。具体的には、加速度検出器３２は、予め決められた時間における走行速度Ｖｓの差に基づいてダンプトラック２の加速度Ａｓを導出する。例えば、０．５［ｓｅｃ］間の走行速度Ｖｓの差から加速度Ａｓが導出される。なお、走行速度検出器３１と加速度検出器３２とは別々の検出器でもよい。

　傾斜角度検出器３３は、水平面に対するダンプトラック２の傾斜角度θを検出する。ダンプトラック２の傾斜角度θは、車輪２６（タイヤ）の接地面の傾斜角度を含む。傾斜角度検出器３３は、慣性計測装置（inertial　measurement　unit：ＩＭＵ）を含む。傾斜角度検出器３３は、ダンプトラック２の傾斜角度θを検出して、ダンプトラック２がどれくらいの勾配の上り坂又は下り坂を走行しているのかを検出する。

　積載量検出器３４は、ベッセル２３に積載される積荷の積載量を検出する。ベッセル２３に積荷が積載されていない空荷状態におけるダンプトラック２の重量は既知データである。積載量検出器３４は、ベッセル２３に積載される積荷の積載量を検出し、積載量の検出値と既知データである空荷状態のダンプトラック２の重量とに基づいて、ダンプトラック２の総重量Ｍを検出する。

　位置検出器３５は、ＧＰＳ受信機を含み、ダンプトラック２のＧＰＳ位置（座標）を検出する。位置検出器３５は、ＧＰＳ用のアンテナ３５Ａを有する。アンテナ３５Ａは、ＧＰＳ衛星５からの電波を受信する。位置検出器３５は、アンテナ３５Ａで受信したＧＰＳ衛星５からの電波に基づく信号を電気信号に変換して、アンテナ３５Ａの位置を算出する。アンテナ３５ＡのＧＰＳ位置が算出されることによって、ダンプトラック２のＧＰＳ位置が検出される。

　通信システム９は、ダンプトラック２に設けられている無線通信装置３６を含む。無線通信装置３６は、アンテナ３６Ａを有する。無線通信装置３６は、管理装置１０と無線通信可能である。

　管理装置１０は、通信システム９を介して、ダンプトラック２の走行条件データを含む指令信号を、制御装置２５に送信する。制御装置２５は、管理装置１０から供給された走行条件データに基づいて、ダンプトラック２が走行条件データ（複数のポイントＰＩからなる目標走行経路ＲＰ及び各ポイントＰＩにおける目標走行速度Ｖｒを含む）に従って走行するように、ダンプトラック２の駆動装置２４、ブレーキ装置２８、及び操舵装置２９の少なくとも一つを制御する。

＜制御システム＞
　次に、本実施形態に係るダンプトラック２の制御システム２０について説明する。図５は、本実施形態に係る制御システム２０の制御ブロック図である。制御システム２０は、ダンプトラック２に搭載される。

　図５に示すように、制御システム２０は、無線通信装置３６と、走行速度検出器３１と、加速度検出器３２と、傾斜角度検出器３３と、積載量検出器３４と、位置検出器３５と、制御装置２５と、駆動装置２４と、ブレーキ装置２８と、操舵装置２９とを備える。

　制御装置２５は、入出力部４１と、アクセル変化量演算部４２と積分器４３とからなるアクセル指令値演算部４７と、補正値演算部４４と、加算処理部４５と、記憶部４６とを備える。制御装置２５は、ブレーキ装置２８を作動させるためのブレーキ指令値演算部及び操舵装置２９を動作させるための操舵指令値演算部を備えるが、本実施形態においてはその説明を省略し、駆動装置２４を作動させるためのアクセル指令値に関するものを中心に説明する。

　入出力部４１は、無線通信装置３６から出力された管理装置１０からの走行条件データを含む指令データ、走行速度検出器３１から出力されたダンプトラック２の走行速度Ｖｓを示す走行速度データ、加速度検出器３２から出力されたダンプトラック２の加速度Ａｓを示す加速度データ、傾斜角度検出器３３から出力されたダンプトラック２の傾斜角度θを示す傾斜角度データ、積載量検出器３４から出力されたダンプトラック２の積載量Ｍを示す積載量データ、及び位置検出器３５から出力されたダンプトラック２の位置を示す位置データを取得する。また、入出力部４１は、駆動装置２４にアクセル指令信号を出力し、ブレーキ装置２８にブレーキ指令信号を出力し、操舵装置２９にステアリング指令信号を出力する。

　アクセル変化量演算部４２は、ダンプトラック２を加速及び減速させるためのアクセル変化量Ｓｏを算出する。アクセル変化量演算部４２は、ダンプトラック２が目標走行速度Ｖｒで走行するように、少なくともダンプトラック２の走行速度データ及び加速度データに基づいて、現行のアクセル指令値に対して変化させるべきアクセル量であるアクセル変化量Ｓｏを算出する。例えば、アクセル変化量Ｓｏを算出する際には、現時点におけるダンプトラック２の実際の走行速度Ｖｓと目標走行速度Ｖｒとの速度偏差と、現時点におけるダンプトラック２の加速度の２変数のマップデータを予め用意しておき、このマップデータに基づいてアクセル変化量Ｓｏを決定してもよい。本実施形態ではアクセル変化量演算部４２は、ダンプトラック２の走行速度データ、加速度データに加えて、傾斜角度データも用いて、アクセル変化量Ｓｏを算出するようにしてもよい。アクセル変化量演算部４２は、決められた周期Ｔでアクセル変化量Ｓｏを算出する。

　積分器４３は、アクセル変化量演算部４２で算出されたアクセル変化量Ｓｏを積分処理し、積分処理されたものをアクセル指令値Ｓｉとして出力する。積分器４３による積分処理は一般的な積分器と同様であり、この積分器４３を通すことにより、アクセル指令値の変動が緩やかになる。本実施形態において、積分器４３は、現時点よりも周期Ｔだけ過去の時点において積分器４３により積分処理したアクセル指令値Ｓｉに、現時点においてアクセル変化量演算部４２から取得したアクセル変化量Ｓｏを付加することにより、積分処理されたアクセル指令値Ｓｉを出力する。すなわち、アクセル指令値演算部４７は、アクセル変化量演算部４２で算出されたアクセル変化量Ｓｏと積分器４３を用いて、アクセル指令値Ｓｉを出力する。

　補正値演算部４４は、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするための駆動装置２４の第１駆動力成分と、ダンプトラック２の走行の抵抗成分を相殺するための駆動装置２４の第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値Ｓｉについての補正値Ｃｖを算出する。

　第１駆動力成分は、未来の時点（例えば現時点から１秒後の時点）においてダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするために、現時点において必要な駆動装置２４の駆動力をいう。第１駆動力成分は、現時点におけるダンプトラック２の実際の走行速度Ｖｓと未来の時点におけるダンプトラック２の目標走行速度Ｖｒとの速度偏差成分Ｄｖ及びダンプトラック２の総重量Ｍに基づいて算出される。補正値算出部４４は、走行速度検出器３１の検出結果から取得される現時点におけるダンプトラック２の実際の走行速度Ｖｓと管理装置１０から送信された未来の時点におけるダンプトラック２の目標走行速度Ｖｒとダンプトラック２の総重量Ｍに基づいて、第１駆動力成分を算出することができる。

　第２駆動力成分は、現時点のダンプトラック２に作用しているマイナスの駆動力成分を相殺するために必要な駆動装置２４の駆動力をいう。マイナスの駆動力成分として、現時点におけるダンプトラック２の減速度（減速時にのみ考慮される）、勾配により生じる減速度、及びダンプトラック２の重量などが挙げられる。現時点におけるダンプトラック２が減速中である場合、ダンプトラック２が上り坂を走行する場合には、マイナスの駆動力成分が生じる。また、ベッセル２３に積荷が積載され、ダンプトラック２の総重量Ｍが大きくなった場合、現時点におけるダンプトラック２の減速度または勾配により生じる減速度によるマイナスの駆動力成分も大きくなる。補正値算出部４４は、加速度検出器３２の検出結果から導出される現時点におけるダンプトラック２の減速度Ａｓ、傾斜角度検出器３３の検出結果から導出される現時点におけるダンプトラック２の傾斜角度θ、及び積載量検出器３４の検出結果から導出される現時点におけるダンプトラック２の総重量Ｍに基づいて、第２駆動力成分を算出することができる。

　補正値演算部４４は、走行速度検出器３１の検出結果から導出される速度偏差成分Ｄｖと、加速度検出器３２の検出結果から導出される、現時点におけるダンプトラック２の減速度Ａｓからなる加速度成分Ｄａと、傾斜角度検出器３３の検出結果である傾斜角度θから導出される、現時点におけるダンプトラック２の傾斜角度θを含む傾斜成分Ｄｓと、積載量検出器３４の検出結果から導出される、現時点におけるダンプトラック２の総重量Ｍとに基づいて、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするために、現時点において必要な駆動装置２４の駆動力Ｆｒｅｑを算出する。

　速度偏差成分をＤｖ、加速度成分をＤａ、傾斜成分をＤｓ、ダンプトラック２の総重量をＭ、とし、調整ゲインをＫ１，Ｋ２，Ｋ３とした場合、補正値演算部４４は、以下の（１）式の演算処理を実施して、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするために現時点において必要な駆動装置２４の駆動力Ｆｒｅｑを算出する。なお、傾斜成分Ｄｓは、傾斜角度θと重力加速度ｇとから導出される値であり、Ｄｓ＝ｇ×ｓｉｎθである。

　Ｆｒｅｑ＝（Ｋ１×Ｄｖ＋Ｋ２×Ｄａ＋Ｋ３×Ｄｓ）×Ｍ　　　…（１）

　補正値演算部４４は、速度偏差成分Ｄｖ及びダンプトラック２の総重量Ｍから導出される第１駆動力成分と、加速度成分Ｄａ、傾斜成分Ｄｓ、及び総重量Ｍから導出される第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値についての補正値Ｃｖを算出する。

　上述のように、本実施形態において、駆動装置２４は、電動機を含む。電動機の単位時間当たりの回転数に対応する電動機の最大駆動力Ｆｍａｘは、既知データであり、記憶部４６に記憶されている。本実施形態においては、回転数と最大駆動力Ｆｍａｘとの関係を示すテーブルデータが記憶部４６に記憶されている。補正値をＣｖ、現時点において必要な駆動力をＦｒｅｑ、最大駆動力をＦｍａｘとした場合、補正値演算部４４は、以下の（２）式の演算処理を実施して、補正値Ｃｖを算出する。

　Ｃｖ＝１００×（Ｆｒｅｑ／Ｆｍａｘ）　　　…（２）

　補正値Ｃｖは、最大駆動力Ｆｍａｘに対する駆動力Ｆｒｅｑの割合［％］である。なお、補正値Ｃｖが大きすぎるとダンプトラック２を急加速させてしまうことになるため、本実施形態においては、補正値Ｃｖの上限値を定め、例えば補正値Ｃｖを最大駆動力Ｆｍａｘの４５［％］以下になるように設定してもよい。

　加算処理部４５は、アクセル指令値演算部４７で算出されたアクセル指令値Ｓｉと、補正値演算部４４で算出された補正値Ｃｖとを加算処理して、補正アクセル指令値Ｓｃを算出する。

　入出力部４１は、加算処理部４５で算出された補正アクセル指令値Ｓｃを駆動装置２４に出力する。入出力部４１は、補正アクセル指令値Ｓｃを駆動装置２４に出力するアクセル指令値出力部として機能する。駆動装置２４は、アクセル指令値出力部２１から出力された補正アクセル指令値Ｓｃに従って駆動力を発生する。

＜走行制御＞
　次に、本実施形態に係るダンプトラック２の走行制御の一例について説明する。図６は、ダンプトラック２についての走行制御を説明するための模式図である。図６において、横軸は時間であり、縦軸はダンプトラック２の走行速度である。

　管理装置１０から目標走行速度Ｖｒを含む走行条件データがダンプトラック２に送信される。ダンプトラック２の制御装置２５は、目標走行速度Ｖｒに従ってダンプトラック２が走行するように、ダンプトラック２の駆動装置２４を制御する。

　制御装置２５は、上述のとおり例えば、走行速度検出器３１の検出結果である実際の走行速度Ｖｓと目標走行速度Ｖｒとの速度偏差、及び加速度検出器３２の検出結果である現時点でのダンプトラック２の加速度Ａｓからなるマップデータに基づいてアクセル変化量Ｓｏを決定し、最終的にアクセル指令値を出力することにより加速状態にすることができる。ここで加速状態とは、駆動装置２４を駆動するためのアクセル指令値がプラスの値（ゼロより大きい値）である状態を定義しており、例えば現時点よりもアクセル指令値が小さい値に変化している状態、すなわちアクセルを緩めて減速している状態も加速状態に含まれる。制御装置２５は、上記速度偏差及び加速度を用いて上記マップデータに基づいて、アクセル指令値を演算した結果、アクセル指令値をゼロにする、すなわち惰行状態にするようにしてもよい。なお、上述のとおり、アクセル指令値演算部４７は、積分器４３を用いているため、アクセル指令値が突然ゼロになることはなく、徐々に減少していき最終的にゼロになる。惰行状態に切り替える条件として、実際の走行速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒを少し超えてもすぐには惰行状態に切り替わらないよう設定しているが、例えば実際の走行速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒを大きく上回ったり、傾斜角度検出器３３の検出結果である傾斜角度θがマイナス（下り勾配）を示している状態で走行速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒを少し上回ったりすると、惰行状態に切り替わるように設定してもよい。制御装置２５は、基本的に加速状態にて走行し、時折惰行状態に切り替えながら、目標走行速度Ｖｒから大きく外れないよう駆動装置２４を制御してダンプトラック２を走行させる。

　図６の例では、通常の路面、すなわち路面状態がドライで固く起伏も比較的少ない路面をダンプトラック２が走行した場合の走行速度の推移を示している。アクセル指令信号が出力され、ダンプトラック２が加速状態となると、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓは徐々に上昇する。走行速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒを若干超えたあたりからアクセル指令値を徐々に減少していき、目標走行速度Ｖｒを所定量以上超えた時点ｔａにおいて、制御装置２５は、アクセル指令値をゼロにする。アクセル指令値がゼロの状態においては、ダンプトラック２の走行状態は惰行状態である。惰行状態になると、路面抵抗を含むダンプトラック２に作用する走行の抵抗成分により、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓは徐々に低下する。ダンプトラック２の走行速度Ｖｓが低下し、目標走行速度Ｖｒを所定量下回った時点ｔｂにおいて、制御装置２５は、再度アクセル指令値をプラスの値にする。これにより、ダンプトラック２は再度加速状態に切り替わり、走行速度Ｖｓは上昇していき、目標走行速度Ｖｒに近付く。

　路面がドライ状態（通常の路面）である場合、図６に示すように、加速状態から惰行状態に変化した後、走行速度Ｖｓは緩やかに減速する。

　一方、路面がオイルサンド鉱山の路面である場合、上述のとおり路面がスポンジのような状態であり、路面抵抗が非常に大きいことにより、図７に示すように、加速状態から惰行状態に変化した後、走行速度Ｖｓが急激に減速する。その場合、時点ｔｂからプラスのアクセル指令値を駆動装置２４に出力し始めても、積分器４３の影響によりアクセル指令値を急激に上昇させることができないために駆動力が不足し、実際の目標速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒに対して大幅に低下してしまう。また、最悪の場合、図７のようにダンプトラック２の走行がスタック（停止）してしまう可能性もある。

　そこで、本実施形態においては、ダンプトラック２がオイルサンド鉱山のような路面抵抗が非常に大きい鉱山の路面を走行する場合を想定し、制御装置２５に加算処理部４５を設けている。加算処理部４５は、上述のとおりアクセル指令値演算部４７により出力されたアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとを加算処理して補正アクセル指令値Ｓｃを算出する。その補正アクセル指令値Ｓｃが駆動装置２４に出力される。

　図８は、本実施形態に係るアクセル指令値出力部４１から出力されるアクセル指令値Ｓｃの一例を示す図である。図８において、横軸は時間であり、縦軸はアクセル指令値である。

　本実施形態においては、例えば図８に示すように、時点ｔａにおいてアクセル指令値がゼロになった後、時点ｔａの後の時点ｔｂにおいてアクセル指令値がゼロの状態からプラスの値に切り替わる場合にのみ、補正値Ｃｖを加算処理するように設定してもよい。補正値Ｃｖを演算する補正値演算部４４は、上述のとおり時点ｔｂにおける速度偏差成分Ｄｖ、加速度成分Ｄａ、傾斜成分Ｄｓ、及びダンプトラック２の総重量Ｍに基づいて、補正値Ｃｖを算出する。加算処理部４５は、時点ｔｂにおいてアクセル指令値演算部４７で演算されたアクセル指令値Ｓｉと、補正値Ｃｖとを加算処理して、補正アクセル指令値Ｓｃを算出する。アクセル指令値出力部４１は、補正アクセル指令値Ｓｃを駆動装置２４に出力する。

　すなわち、本実施形態においては、アクセル指令値がゼロになった後、プラスの値のアクセル指令値を出力する場合、アクセル指令値出力部４１は、図８の実線ラインで示すように、アクセル指令値Ｓｉが補正値Ｃｖ分だけプラスの値にシフト（底上げ）された補正アクセル指令値Ｓｃを出力する。これにより、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面の走行において、加速状態から惰行状態に変化した後に再び加速状態にする場合、実際の目標速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒに対して大幅に低下してしまうことが抑制される。

　図８において、破線で示すラインは、アクセル指令値演算部４７から出力されたアクセル指令値Ｓｉが補正値Ｃｖと加算処理されずにアクセル指令値出力部４１から出力される例を示す。アクセル指令値演算部４７内においてアクセル変化量Ｓｏが積分器４３で積分処理されるので、アクセル指令値が一旦ゼロになった後、プラスの値のアクセル指令値を出力する場合、破線のラインで示すように、アクセル指令値Ｓｉは徐々に増加することとなる。そのため、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面においては、ダンプトラック２の加速が間に合わず、実際の目標速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒに対して大幅に低下してしまう可能性がある。

　本実施形態によれば、積分器４３で積分処理されたアクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖが加算処理されるので、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面の走行においても、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするための大きな駆動力を時点ｔｂにおいて急激に出力させることができる。そのため、実際の目標速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒに対して大幅に低下してしまうことが抑制される。

　なお、時点ｔｂにおいてアクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算処理するか否かの判断は、時点ｔｂよりも一周期Ｔ分だけ過去の時点においてアクセル指令値Ｓｉがゼロであった場合、時点ｔｂにおいてアクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖが加算される。

＜管理方法＞
　次に、本実施形態に係るダンプトラック２の管理方法について説明する。図９は、本実施形態に係る管理システム１の動作の一例を示すフローチャートである。

　管理装置１０は、鉱山における目標走行速度Ｖｒ及び目標走行経路ＲＰを含む走行条件データを生成し、通信システム９を介して、ダンプトラック２に送信する。ダンプトラック２は、走行条件データを取得する（ステップＳＰ１）。

　ダンプトラック２の走行において、ダンプトラック２に搭載されている走行速度検出器３１、加速度検出器３２、及び傾斜角度検出器３３は、ダンプトラック２の走行速度データ、加速度データ、及び傾斜角度データを検出する。ダンプトラック２の制御装置２０は、走行速度データ、加速度データ、及び傾斜角度データを取得する（ステップＳＰ２）。

　アクセル指令値演算部４７は、取得された走行速度データ、加速度データ、及び傾斜角度データに基づいて、アクセル指令値Ｓｉを算出する（ステップＳＰ３）。

　具体的には、アクセル変化量演算部４２において、取得された走行速度データ、加速度データ、及び傾斜角度データに基づいて、アクセル変化量Ｓｏを算出し、算出されたアクセル変化量Ｓｏは、積分器４３において積分処理されてアクセル指令値Ｓｉが出力される。

　加算処理部４５は、アクセル指令値演算部４７から出力されたアクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算するか否かを判定する。すなわち、加算処理部４５は、アクセル指令値Ｓｉを底上げするか否かを判定する（ステップＳＰ４）。

　上述した実施形態の一例のように、アクセル指令値がゼロの状態からプラスの値に切り替わる場合にのみ補正値Ｃｖを加算処理するような設定であった場合、加算処理部４５は、一周期前の時点においてアクセル指令値Ｓｉがゼロであったか否かを判定し、一周期前の時点においてアクセル指令値Ｓｉがゼロであったと判定した場合、アクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算すると判定する。一周期前の時点においてアクセル指令値Ｓｉがプラスの値であったと判定した場合、アクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算しないと判定する。

　なお、本実施形態において、停止している状態のダンプトラック２が発進する場合においては、一周期前の時点においてアクセル指令値Ｓｉがゼロであったと判定されても、アクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとの加算処理は実施されない。また、時点ｔｂにおけるアクセル指令値Ｓｉが一周期前の時点におけるアクセル指令値よりも小さい場合においては、アクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとの加算処理は実施されない。また、鉱山のある停止点で停止することを管理装置１０から指令され、ダンプトラック２がその停止点の近傍の位置（例えば停止点を中心とする半径１０［ｍ］以内の位置）に存在する場合においては、一周期前の時点においてアクセル指令値Ｓｉがゼロであったと判定されても、アクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとの加算処理は実施されない。

　ステップＳＰ４において、アクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算すると判定された場合、すなわち、時点ｔａで算出されたアクセル指令値Ｓｉがゼロであると判定された場合（ステップＳＰ４：Ｙｅｓ）、補正値演算部４４は、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするための駆動装置２４の第１駆動力成分、及びダンプトラック２の走行の抵抗成分を相殺するための駆動装置２４の第２駆動力成分を算出し（すなわち駆動力Ｆｒｅｑを算出する）、第１駆動力成分と第２駆動力成分とに基づいて、アクセル指令値Ｓｉについての補正値Ｃｖを算出する。加算処理部４５は、積分器４３で積分処理されたアクセル指令値Ｓｉと補正値演算部４４で算出された補正値Ｃｖとを加算処理して、補正アクセル指令値Ｓｃを算出する（ステップＳＰ５）。

　アクセル指令値出力部４１は、アクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとを加算処理して生成された補正アクセル指令値Ｓｃを駆動装置２４に出力する（ステップＳＰ６）。

　ステップＳＰ４において、アクセル指令値Ｓｉに補正値Ｃｖを加算しないと判定された場合、すなわち、一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉがゼロでないと判定された場合（ステップＳＰ４：Ｎｏ）、加算処理部４５は、積分器４３で積分処理されたアクセル指令値Ｓｉと補正値演算部４４で算出された補正値Ｃｖとを加算処理しない。

　アクセル指令値出力部４１は、補正値Ｃｖで補正されず、積分器４３で積分処理されたアクセル指令値Ｓｉを、駆動装置２４に出力する（ステップＳＰ６）。

＜作用及び効果＞
　以上説明したように、本実施形態によれば、ダンプトラック２を目標走行速度Ｖｒにするための駆動力Ｆｒｅｑに基づいてアクセル指令値についての補正値Ｃｖを算出し、アクセル指令値演算部４７で算出されたアクセル指令値と補正値演算部４４で算出された補正値Ｃｖとを加算処理して、底上げされた補正アクセル指令値を算出して、駆動装置２４に出力するようにしたので、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面を走行するときにおいても、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓが過度に低下することが抑制される。ダンプトラック２は目標走行速度Ｖｒとの誤差を抑制しつつ走行することができると共に、オイルサンドのような路面においてダンプトラック２がスタックしてしまうことを防止できるので、鉱山の生産性の低下が抑制される。

　本実施形態においては、加算処理部４５は、一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉがゼロであると判定された場合、すなわち、ダンプトラック２の走行状態が惰行状態であると判定された場合において、一周期前の時点の後の時点ｔｂにおいてアクセル指令値をゼロからプラスの値にするとき、すなわち、ダンプトラック２の走行状態を惰行状態から加速状態に変化させるとき、時点ｔｂにおいて算出されたアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとを加算処理して補正アクセル指令値Ｓｃを算出する。これにより、惰行状態から加速状態にするときにダンプトラック２の走行速度が過度に低下することが抑制される。

　図１０は、補正値Ｃｖが加算処理されないときのアクセル指令値Ｓｉとダンプトラック２の走行速度Ｖｓとの関係を示す。図１１は、補正値Ｃｖが加算処理されたときのアクセル指令値Ｓｃとダンプトラック２の走行速度Ｖｓとの関係を示す。図１０に示すように、時点ｔｂにおいて補正値Ｃｖが加算処理されない場合、時点ｔｂ後のアクセル指令値Ｓｉは緩やかに増加するので、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面をダンプトラック２が走行する場合、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓは目標走行速度Ｖｒよりも大幅に低下し、目標走行速度Ｖｒについて定められた許容範囲速度Ｖｓｈよりも低下してしまう現象が発生する。図１１に示すように、時点ｔｂにおいて補正値Ｃｖが加算処理されることにより、時点ｔｂ後のアクセル指令値Ｓｃは急激に増加するので、オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面をダンプトラック２が走行する場合においても、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓが目標走行速度Ｖｒよりも大幅に低下することが抑制され、目標走行速度Ｖｒについて定められた許容範囲速度Ｖｓｈを下回ってしまうことが抑制される。

　また、本実施形態においては、一周期前の時点におけるアクセル指令値Ｓｉがゼロのときに時点ｔｂにおいてアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとの加算処理が実施されて補正アクセル指令値Ｓｃが出力され、一周期前の時点におけるアクセル指令値Ｓｉがプラスの値のときにはアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとの加算処理が実施されずにアクセル指令値Ｓｉが出力される。これにより、補正アクセル指令値Ｓｃが不必要に出力されることが抑制され、例えば燃費の悪化が抑制された状態で、ダンプトラック２は目標走行速度Ｖｒで走行することができる。

　また、本実施形態においては、走行速度検出器３１の検出結果に基づいて速度偏差成分Ｄｖが導出され、加速度検出器３２の検出結果に基づいて加速度成分Ｄａが導出され、傾斜角度検出器３３の検出結果に基づいて傾斜成分Ｄｓが導出され、積載量検出器３４の検出結果に基づいてダンプトラック２の総重量Ｍが導出される。補正値Ｃｖは、速度偏差成分Ｄｖ及び総重量Ｍの少なくとも一つから導出される第１駆動力成分と、加速度成分Ｄａ、傾斜成分Ｄｓ、及び総重量Ｍの少なくとも一つから導出される第２駆動力成分とに基づいて算出される。これにより、惰行状態から加速状態に変化するときのアクセル指令値Ｓｉに対する適切な補正値Ｃｖが算出される。

　なお、上述の実施形態においては、一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉがゼロのとき、時点ｔｂにおいてアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとが加算処理されることとしたが、一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉがゼロでなくても、時点ｔｂにおいてアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとが加算処理されるようにしてもよい。一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉがプラスの値であっても、そのアクセル指令値Ｓｉの値が予め決められた閾値以下の十分に小さい値であり、時点ｔｂにおけるダンプトラック２の走行状態が惰行状態であるとみなせる場合、加算処理部４５は、一周期前の時点の後の時点ｔｂで算出されたアクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとを加算処理して補正アクセル指令値Ｓｃを算出してもよい。その算出された補正アクセル指令値Ｓｃがアクセル指令値出力部４１から駆動装置２１に出力されることにより、ダンプトラック２は目標走行速度Ｖｒに従って走行することができる。また、一周期前の時点で算出されたアクセル指令値Ｓｉが閾値よりも大きい場合には、アクセル指令値Ｓｉと補正値Ｃｖとが加算処理されないことにより、補正アクセル指令値Ｓｃが不必要に出力されることが抑制される。

　なお、上述の実施形態においては、ダンプトラック２が無人ダンプトラックであることとしたが、ダンプトラック２は、運転者の操作に従って走行する有人ダンプトラックでもよい。有人ダンプトラックにおいては、駆動装置２４の駆動力を操作するアクセルペダルのような操作部が設けられ、その操作部が運転者によって操作される。オイルサンドのような路面抵抗が大きい路面を有人ダンプトラックが走行するときにおいて、惰行状態から加速状態に変化するときの運転者による操作部の操作量が小さい場合（アクセルペダルの踏み込み量が小さい場合）、ダンプトラック２の走行速度Ｖｓが大幅に低下してしまいスタックが発生する可能性がある。その場合、制御システム２０は、操作部の操作に介入して、駆動装置２４に補正アクセル指令値Ｓｃを出力する。すなわち、制御システム２０は、運転者の操作を補助する、所謂、アシスト制御を実施することもできる。これにより、有人ダンプトラックの走行速度Ｖｓが大幅に低下することが抑制される。

　なお、上述の実施形態においては、制御システム２０がオイルサンドの路面を走行するダンプトラック２に適用されることとした。ダンプトラック２が走行する鉱山の路面はオイルサンドの路面でなくてもよく、例えば雨、地下水、又は流水などでぬかるんだ路面であっても適用可能な制御である。上述の実施形態に係る制御システム２０及び管理システム１は、路面抵抗が大きい鉱山の路面を走行するダンプトラック２に適用可能である。

　１…管理システム、２…ダンプトラック（鉱山機械）、３…他の鉱山機械、４…鉱山機械、５…測位衛星、６…中継器、７…管制施設、９…通信システム、１０…管理装置、１１…コンピュータ、１２…処理装置、１３…記憶装置、１３Ｂ…データベース、１５…入出力部、１６…表示装置、１７…入力装置、１８…無線通信装置、１８Ａ…アンテナ、２０…制御システム、２１…走行装置、２２…車両本体、２３…ベッセル、２４…駆動装置、２５…制御装置、２６…車輪、２７…車軸、２８…ブレーキ装置、２９…操舵装置、３１…走行速度検出器、３２…加速度検出器、３３…傾斜角度検出器、３４…積載量検出器、３５…位置検出器、３６…無線通信装置、４１…入出力部（アクセル指令値出力部）、４２…アクセル変化量演算部、４３…積分器、４４…補正値演算部、４５…加算処理部、４６…記憶部、４７…アクセル指令値演算部、Ａｓ…加速度、ＣＲ…破砕機、Ｃｖ…補正値、ＤＰＡ…排土場、ＨＬ…搬送路、ＬＰＡ…積込場、Ｍ…総重量、ＰＡ…作業場、ＲＰ…目標走行経路、Ｓｏ…アクセル変化量、Ｓｉ…アクセル指令値、Ｓｃ…補正アクセル指令値、ｔａ…時点、ｔｂ…時点（第２時点）、Ｖｒ…目標走行速度、Ｖｓ…走行速度、θ…傾斜角度。

Claims

　鉱山機械の走行装置を駆動する駆動装置を制御する前記鉱山機械の制御システムであって、
　前記鉱山機械を加速させるためのアクセル指令値を算出するアクセル指令値演算部と、
　前記鉱山機械を目標走行速度にするための前記駆動装置の第１駆動力成分と、前記鉱山機械の走行の抵抗成分を相殺するための前記駆動装置の第２駆動力成分とに基づいて、前記アクセル指令値についての補正値を算出する補正値演算部と、
　前記アクセル指令値と前記補正値とを加算処理して補正アクセル指令値を算出する加算処理部と、
　前記補正アクセル指令値を前記駆動装置に出力するアクセル指令値出力部と、
を備える鉱山機械の制御システム。
　前記アクセル指令値演算部は、所定の周期で前記アクセル指令値を算出し、
　前記加算処理部は、第２時点の一周期前である第１時点で算出された前記アクセル指令値が閾値以下のとき、前記第１時点の後の第２時点で算出された前記アクセル指令値と前記補正値とを加算処理して前記補正アクセル指令値を算出する、
請求項１に記載の鉱山機械の制御システム。
　前記アクセル指令値が閾値以下とは、前記アクセル指令値がゼロの状態である、
請求項２に記載の鉱山機械の制御システム。
　前記アクセル指令値演算部は、アクセル変化量を演算し、演算された前記アクセル変化量を積分処理する積分器を備え、
　前記第１時点で算出された前記アクセル指令値が前記閾値以下のとき、前記積分器で積分処理された前記アクセル指令値と前記補正値とが加算処理されて前記アクセル指令値出力部から前記補正アクセル指令値が出力され、
　前記第１時点で算出された前記アクセル指令値が前記閾値よりも大きいとき、前記積分器で積分処理された前記アクセル指令値が前記補正値と加算処理されずに前記アクセル指令値出力部から出力される、
請求項２に記載の鉱山機械の制御システム。
　前記鉱山機械の走行速度を検出する走行速度検出器と、
　前記鉱山機械の加速度を検出する加速度検出器と、を備え、
　前記補正値算出部は、前記走行速度検出器の検出結果に基づいて前記第１駆動力成分を算出し、前記加速度検出器の検出結果に基づいて前記第２駆動力成分を算出する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉱山機械の制御システム。
　水平面に対する前記鉱山機械の傾斜角度を検出する傾斜角度検出器を備え、
　前記補正値演算部は、前記傾斜角度検出器の検出結果に基づいて前記第２駆動力成分を算出する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の鉱山機械の制御システム。
　前記鉱山機械は、ベッセルを有する運搬機械を含み、
　前記ベッセルに積載される積荷の積載量を検出する積載量検出器を備え、
　前記補正値演算部は、前記積載量検出器の検出結果に基づいて前記第２駆動力成分を算出する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の鉱山機械の制御システム。
　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の鉱山機械の制御システムを備える鉱山機械。
　請求項８に記載の鉱山機械に前記目標走行速度及び目標走行経路を含む走行条件データを出力する管理装置を備える鉱山機械の管理システム。
　駆動装置の駆動力により作動する走行装置を有する鉱山機械に、前記鉱山における目標走行速度及び目標走行経路を含む走行条件データを送信することと、
　前記鉱山機械を加速させるためのアクセル指令値を算出することと、
　前記鉱山機械を前記目標走行速度にするための前記駆動装置の第１駆動力成分を算出することと、
　前記鉱山機械の走行の抵抗成分を相殺するための前記駆動装置の第２駆動力成分を算出することと、
　前記第１駆動力成分と前記第２駆動力成分とに基づいて、前記アクセル指令値についての補正値を算出することと、
　前記アクセル指令値と前記補正値とを加算処理して補正アクセル指令値を算出することと、
　前記補正アクセル指令値を前記駆動装置に出力することと、
を含む鉱山機械の管理方法。