WO2017209181A1 - 作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システム - Google Patents

作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システム Download PDF

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WO2017209181A1
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data
direction indicator
manned vehicle
work machine
dump truck
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正紀 荻原
幸司 竹田
友紀 尾▲崎▼
章治 西嶋
龍淵 黄
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株式会社小松製作所
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    • G05D1/0287Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling

Definitions

  • the present invention relates to a work machine management device, a work machine, and a work machine management system.
  • Patent Document 1 discloses a technique of a direction indication method in an automatic traveling automatic guided vehicle.
  • direction indicators are thought to contribute to the improvement of mine safety.
  • a technique for using a direction indicator in an unmanned work machine has not been established.
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a work machine management device, a work machine, and a work machine management system that can improve the safety of a mine.
  • a manned vehicle data acquisition unit that acquires position data of a manned vehicle having a first direction indicator and operation data of the first direction indicator, and a target travel route of the work machine For controlling the second direction indicator of the work machine based on link data that associates the position data of the manned vehicle and the operation data of the first direction indicator.
  • a work machine management device comprising: a winker data setting unit that sets winker data; and an output unit that outputs the winker data to a work machine that travels according to the target travel route.
  • a manned vehicle data acquisition unit that acquires position data of a manned vehicle having a first direction indicator and operation data of the first direction indicator, and a target travel route of the work machine For controlling the second direction indicator of the work machine based on link data that associates the position data of the manned vehicle and the operation data of the first direction indicator.
  • a work machine that includes a turn signal data setting unit that sets turn signal data, and that controls a second direction indicator of the work machine based on the set turn signal data.
  • a manned vehicle data acquisition unit that acquires position data of a manned vehicle having a first direction indicator and operation data of the first direction indicator, and position data of the manned vehicle
  • a winker data setting unit for setting winker data for controlling the second direction indicator of the work machine based on the operation data of the first direction indicator, and an output unit for outputting the winker data to the work machine
  • a management system for work machines is provided.
  • a work machine management device capable of improving the safety of a mine are provided.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a work machine management system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a work machine management apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a target travel route of the dump truck according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of the dump truck according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a control block diagram illustrating an example of a dump truck control system according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a control block diagram illustrating an example of a manned vehicle control system according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a work machine management system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of a work machine management apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the management system according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the mining survey traveling by the manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining traveling control and direction indicator control for the dump truck according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a work machine management system 1 according to the present embodiment.
  • the management system 1 manages the mining machine 4.
  • the management of the mining machine 4 is at least one of operation management of the mining machine 4, evaluation of the productivity of the mining machine 4, evaluation of operation technology of the operator of the mining machine 4, maintenance of the mining machine 4, and abnormality diagnosis of the mining machine 4. Including one.
  • Mining machine 4 is a general term for machines used for various operations in a mine.
  • the mining machine 4 includes at least one of a boring machine, an excavating machine, a loading machine, a transporting machine, a crusher, and a vehicle operated by a driver.
  • the excavating machine is a mining machine for excavating a mine.
  • the loading machine is a mining machine for loading a load on a transporting machine.
  • the loading machine includes at least one of a hydraulic excavator, an electric excavator, and a wheel loader.
  • a transport machine is a mining machine for transporting a load.
  • the crusher is a mining machine that crushes the soil discharged from the transporting machine.
  • the mining machine 4 is movable in the mine.
  • the mining machine 4 includes a dump truck 2 which is a transport machine capable of traveling in the mine, another mining machine 3 different from the dump truck 2, and a manned vehicle 8 driven by the driver.
  • a dump truck 2 which is a transport machine capable of traveling in the mine
  • another mining machine 3 different from the dump truck 2 and a manned vehicle 8 driven by the driver.
  • the dump truck 2 is mainly managed by the management system 1.
  • the dump truck 2 travels at least a part of the mine work area PA and the conveyance path HL leading to the work place PA.
  • the work place PA includes at least one of a loading place LPA and a dumping place DPA.
  • the conveyance path HL includes an intersection IS.
  • the dump truck 2 travels according to a target travel route set in the transport path HL and the work place PA.
  • the loading site LPA is a range in which loading work for loading the dump truck 2 is performed.
  • the earth removal site DPA is a range in which a discharge operation for discharging the load from the dump truck 2 is performed.
  • a crusher CR is provided in at least a part of the earth removal site DPA.
  • the dump truck 2 is an unmanned dump truck that autonomously travels in a mine based on a command signal from the management device 10.
  • the autonomous traveling of the dump truck 2 refers to traveling based on a command signal from the management device 10 without depending on the operation of the driver.
  • the management system 1 includes a management device 10 disposed in a control facility 7 installed in a mine, and a communication system 9.
  • the communication system 9 includes a plurality of repeaters 6 that relay data or command signals.
  • the communication system 9 wirelessly communicates data or command signals between the management device 10 and the mining machine 4.
  • the communication system 9 wirelessly communicates data or command signals among the plurality of mining machines 4.
  • GNSS Global Navigation Satellite System
  • GPS Global Positioning System
  • the GNSS has a plurality of positioning satellites 5.
  • the GNSS detects a position defined by latitude, longitude, and altitude coordinate data.
  • the position detected by GNSS is an absolute position defined in the global coordinate system.
  • the position of the dump truck 2 and the position of the other mining machine 3 in the mine are detected by the GNSS.
  • the position detected by the GNSS is appropriately referred to as a GPS position.
  • the GPS position is an absolute position and includes latitude, longitude, and altitude coordinate data.
  • the absolute position includes the estimated position of the dump truck 2 estimated with high accuracy.
  • the management device 10 transmits data or a command signal to the mining machine 4 and receives data from the mining machine 4.
  • the management device 10 includes a computer 11, a display device 16, an input device 17, and a wireless communication device 18.
  • the computer 11 includes a processing device 12, a storage device 13, and an input / output unit 15.
  • the display device 16, the input device 17, and the wireless communication device 18 are connected to the computer 11 via the input / output unit 15.
  • the processing device 12 performs arithmetic processing for managing the mining machine 4.
  • the storage device 13 is connected to the processing device 12 and stores data for managing the mining machine 4.
  • the input device 17 is operated by an administrator to generate input data for managing the mining machine 4 and supply the input data to the processing device 12.
  • the input device 17 includes, for example, at least one of a keyboard for a computer, a mouse, and a touch sensor provided on the display screen of the display device 16.
  • the display device 16 includes a flat panel display such as a liquid crystal display.
  • the processing device 12 performs arithmetic processing using data stored in the storage device 13, data input from the input device 17, and data acquired via the communication system 9.
  • the display device 16 displays the arithmetic processing result of the processing device 12 and the like.
  • the wireless communication device 18 has an antenna 18A and is disposed in the control facility 7.
  • the wireless communication device 18 is connected to the processing device 12 via the input / output unit 15.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 18.
  • the wireless communication device 18 can receive data transmitted from the mining machine 4. Data received by the wireless communication device 18 is output to the processing device 12 and stored in the storage device 13. The wireless communication device 18 can transmit data to the mining machine 4.
  • FIG. 2 is a functional block diagram illustrating an example of the management apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the processing device 12 of the management device 10 acquires link data that associates position data of the manned vehicle 8 having the direction indicator 86 and operation data of the direction indicator 86 from the manned vehicle 8.
  • the target travel route generation unit 122 that generates the target travel route of the dump truck 2
  • the manned vehicle data acquisition unit 121 the direction indicator 37 of the dump truck 2 is changed.
  • a winker data setting unit 123 that sets winker data for control and an absolute position data acquisition unit 124 that acquires absolute position data of the dump truck 2 are provided.
  • the blinker data is output from the input / output unit 15 functioning as an output unit to the dump truck 2 that travels according to the target travel route via the wireless communication device 18.
  • the blinker data is stored in the storage device 13.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing the dump truck 2 traveling on the conveyance path HL.
  • the target travel route generation unit 122 of the processing device 12 generates travel condition data including the target travel route of the dump truck 2 traveling through the mine.
  • the traveling condition data includes an aggregate of a plurality of course points PI set at a constant interval W.
  • Each of the plurality of course points PI includes target absolute position data of the dump truck 2.
  • the target travel route RP is an aggregate of a plurality of course points PI.
  • a target travel route RP of the dump truck 2 is defined by a trajectory passing through a plurality of course points PI. For example, the dump truck 2 travels so that the reference position at any location in the host vehicle matches the target absolute position data of the course point PI ahead.
  • the dump truck 2 is not limited to the embodiment that travels according to the target travel route RP that is an aggregate of a plurality of course points PI.
  • the dump truck 2 travels along the target travel route RP at a position shifted from the target travel route RP. You may make it do.
  • the dump truck 2 may travel on the mine transport path HL where the target travel path RP and the course point PI are not provided, and in this case, it is only necessary to travel on the area in the transport path HL. In that case, the target travel route indicates the entire transport route HL.
  • Each of the plurality of course points PI includes turn signal data for controlling the direction indicator 37 of the dump truck 2.
  • the blinker data is data indicating the operating condition of the direction indicator 37 when the dump truck 2 passes the position of the course point PI.
  • the turn signal data includes data for turning on the turn signal lamp 37R for turning right of the direction indicator 37, data for turning on the turn signal lamp 37L for turning left of the direction indicator 37, turn signal lamp 37R for turning right and turn signal lamp for turning left. This includes data for turning on the light 37L simultaneously and data for turning off the turn signal lamp 37R and the turn signal lamp 37L.
  • the winker data setting unit 123 sets the winker data in the course point PI based on the link data output from the manned vehicle 8. That is, in this embodiment, the blinker data is set based on the operation data of the direction indicator 86 of the manned vehicle 8.
  • Each of the plurality of course points PI includes target absolute position data and blinker data.
  • the management device 10 outputs traveling condition data including a plurality of course points PI ahead in the traveling direction to the dump truck 2 via the wireless communication device 18.
  • the dump truck 2 travels in the mine according to the travel condition data transmitted from the management device 10.
  • the dump truck 2 controls the direction indicator 37 according to the winker data transmitted from the management device 10.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of the dump truck 2 according to the present embodiment.
  • the dump truck 2 includes a traveling device 21 capable of traveling in a mine, a vehicle main body 22 supported by the traveling device 21, a vessel 23 supported by the vehicle main body 22, a drive device 24 that drives the traveling device 21, and a direction.
  • An indicator 37 and a control device 25 are provided.
  • the traveling device 21 includes a wheel 26, an axle that rotatably supports the wheel 26, a steering device 27 that can adjust the traveling direction of the traveling device 21, and a brake device 28 that brakes the traveling device 21.
  • the traveling device 21 is operated by the driving force generated by the driving device 24.
  • the driving device 24 generates a driving force for accelerating the dump truck 2.
  • the drive device 24 drives the traveling device 21 by an electric drive method.
  • the drive device 24 includes an internal combustion engine such as a diesel engine, a generator that operates by power of the internal combustion engine, and an electric motor that operates by electric power generated by the generator.
  • the driving force generated by the electric motor is transmitted to the wheels 26 of the traveling device 21. Thereby, the traveling device 21 is driven.
  • the dump truck 2 is self-propelled by the driving force of the driving device 24 provided in the vehicle body 22.
  • the traveling speed of the dump truck 2 is adjusted by adjusting the output of the driving device 24.
  • the driving device 24 may drive the traveling device 21 by a mechanical driving method. For example, power generated in the internal combustion engine may be transmitted to the wheels 26 of the traveling device 21 via a power transmission device.
  • the steering device 27 can adjust the traveling direction of the traveling device 21.
  • the traveling direction of the dump truck 2 including the traveling device 21 includes the direction of the front portion of the vehicle main body 22.
  • the steering device 27 adjusts the traveling direction of the dump truck 2 by changing the direction of the wheels 26.
  • the brake device 28 generates a braking force for decelerating or stopping the dump truck 2.
  • the control device 25 outputs an accelerator command signal for operating the drive device 24, a brake command signal for operating the brake device 28, and a steering command signal for operating the steering device 27.
  • the driving device 24 generates a driving force for accelerating the dump truck 2 based on the accelerator command signal output from the control device 25.
  • the brake device 28 generates a braking force for decelerating the dump truck 2 based on the brake command signal output from the control device 25.
  • the steering device 27 generates a force for changing the direction of the wheels 26 in order to make the dump truck 2 go straight or turn based on the steering command signal output from the control device 25.
  • the direction indicator 37 displays the traveling direction of the dump truck 2.
  • the direction indicator 37 is disposed at each of the front part and the rear part of the vehicle main body 22.
  • the direction indicator 37 includes a blinker lamp, and notifies the surroundings of the traveling direction of the dump truck 2 by lighting or blinking the blinker lamp.
  • the direction indicator 37 includes a right turn turn signal lamp 37R that is turned on when the dump truck 2 makes a right turn, and a left turn turn signal lamp 37L that is turned on when the dump truck 2 makes a left turn.
  • the right turn turn signal lamp 37 ⁇ / b> R is disposed at the right portion of the vehicle body 22, and the left turn turn signal lamp 37 ⁇ / b> L is disposed at the left portion of the vehicle body 22.
  • lighting of the blinker lamp 37R is appropriately referred to as right-turn lighting
  • lighting of the blinker lamp 37L is appropriately referred to as left-turn lighting.
  • the dump truck 2 includes a travel speed detector 31 that detects the travel speed of the dump truck 2, an acceleration detector 32 that detects the acceleration of the dump truck 2, and a position detector 35 that detects the position of the dump truck 2. And a wireless communication device 36.
  • the traveling speed detector 31 detects the traveling speed of the dump truck 2.
  • the traveling speed detector 31 includes a rotational speed sensor that detects the rotational speed of the wheel 26. Since the rotational speed of the wheel 26 and the traveling speed of the dump truck 2 are correlated, the rotational speed value detected by the rotational speed sensor is converted into the traveling speed value of the dump truck 2.
  • the traveling speed detector 31 may detect the rotational speed of the axle 26.
  • the position detector 35 includes a GPS receiver, and detects the GPS position (coordinates) of the dump truck 2.
  • the position detector 35 has a GPS antenna 35A.
  • the antenna 35 ⁇ / b> A receives radio waves from the positioning satellite 5.
  • the position detector 35 converts a signal based on the radio wave from the positioning satellite 5 received by the antenna 35A into an electric signal, and calculates the position of the antenna 35A.
  • the GPS position of the dump truck 2 is detected by calculating the GPS position of the antenna 35A.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 36 provided in the dump truck 2.
  • the wireless communication device 36 has an antenna 36A.
  • the wireless communication device 36 can wirelessly communicate with the management device 10.
  • the management device 10 transmits a command signal including travel condition data of the dump truck 2 to the control device 25 via the communication system 9.
  • the control device 25 drives the dump truck 2 so that the dump truck 2 travels according to the traveling condition data (including absolute position data at a plurality of course points PI) based on the traveling condition data supplied from the management device 10.
  • the traveling condition data including absolute position data at a plurality of course points PI
  • At least one of the device 24, the brake device 28, and the steering device 27 is controlled.
  • the dump truck 2 transmits absolute position data indicating the absolute position of the dump truck 2 detected by the position detector 35 to the management apparatus 10 via the communication system 9.
  • the absolute position data acquisition unit 124 of the management device 10 acquires absolute position data of a plurality of dump trucks 2 traveling in the mine. Further, the absolute position data acquisition unit 124 of the management device 10 acquires not only the dump truck 2 but also absolute position data of other mining machines 3 including the position detector 35.
  • FIG. 5 is a control block diagram of the control system 20 according to the present embodiment.
  • the control system 20 is mounted on the dump truck 2.
  • the control system 20 includes a wireless communication device 36, a travel speed detector 31, a position detector 35, a control device 25, a drive device 24, a brake device 28, and a steering device 27.
  • the direction indicator 37 is provided.
  • the control device 25 includes an input / output unit 41, an operation control unit 42, a winker data acquisition unit 43, a winker control unit 44, an absolute position data acquisition unit 45, and a storage unit 46.
  • the input / output unit 41 outputs turn signal data and travel condition data output from the management device 10, travel speed data indicating the travel speed of the dump truck 2 output from the travel speed detector 31, and output from the position detector 35. Position data indicating the position of the dump truck 2 is acquired.
  • the input / output unit 41 outputs an accelerator command signal to the drive device 24, outputs a brake command signal to the brake device 28, and outputs a steering command signal to the steering device 27.
  • the operation control unit 42 outputs an operation control signal for controlling the traveling device 21 of the dump truck 2 based on the designated traveling condition data.
  • the traveling device 21 includes a brake device 28 and a steering device 27.
  • the driving control unit 42 outputs a driving control signal to the traveling device 21 including the driving device 24, the brake device 28, and the steering device 27.
  • the driving control signal includes an accelerator signal output to the drive device 24, a brake command signal output to the brake device 28, and a steering command signal output to the steering device 27.
  • the turn signal data acquisition unit 43 acquires turn signal data for controlling the direction indicator 37 of the dump truck 2.
  • the winker data acquisition unit 43 acquires the winker data output from the management device 10.
  • the winker control unit 44 outputs a winker control signal to the direction indicator 37 provided in the dump truck 2 based on the winker data acquired by the winker data acquisition unit 43.
  • the blinker control signal includes a lighting signal for turning on the direction indicator 37 and a turn-off signal for turning off the direction indicator 37.
  • the lighting signal includes a right turn lighting signal, a left turn lighting signal, and a hazard lighting signal that simultaneously performs right turn lighting and left turn lighting.
  • the absolute position data acquisition unit 45 acquires the absolute position data of the dump truck 2 from the detection data of the position detector 35.
  • the storage unit 46 stores the traveling condition data of the dump truck 2 acquired by the wireless communication device 36.
  • the traveling condition data includes turn signal data for controlling the direction indicator 37.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of the manned vehicle 8 according to the present embodiment.
  • the manned vehicle 8 has a cab where the driver WM is boarded.
  • the manned vehicle 8 is operated by a driver WM boarding the driver's cab.
  • the manned vehicle 8 is, for example, a passenger vehicle type vehicle and is smaller than the dump truck 2.
  • the manned vehicle 8 has a direction indicator 86.
  • the direction indicator 86 displays the traveling direction of the manned vehicle 8.
  • the direction indicator 86 is disposed at each of the front part and the rear part of the manned vehicle 8.
  • the direction indicator 86 includes a blinker lamp, and notifies the surroundings of the traveling direction of the manned vehicle 8 by turning on or blinking the blinker lamp.
  • the turn indicator 86 includes a right turn turn signal lamp 86R that lights or blinks when the manned vehicle 8 turns right, and a left turn turn signal lamp 86L that lights or blinks when the manned vehicle 8 turns left.
  • the right turn turn signal lamp 86 ⁇ / b> R is disposed at the right portion of the manned vehicle 8
  • the left turn turn signal lamp 86 ⁇ / b> L is disposed at the left portion of the manned vehicle 8.
  • lighting of the blinker lamp 86R is appropriately referred to as right turn lighting
  • lighting of the blinker lamp 86L is appropriately referred to as left turn lighting.
  • the direction indicator 86 is operated by an operating device 87 such as a winker lever provided in the cab.
  • the driver WM operates the operation device 87 to start and end the operation of the direction indicator 86.
  • the direction indicator 86 starts and ends when the operation device 87 provided in the manned vehicle 8 is operated.
  • the manned vehicle 8 has a wireless communication device 84.
  • the wireless communication device 84 has an antenna 84A.
  • the wireless communication device 84 can perform data communication with the management device 10 and the dump truck 2.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 84.
  • the manned vehicle 8 has a position detector 85 that acquires position data of the manned vehicle 8.
  • the position detector 85 includes a GPS receiver and detects the GPS position (coordinates) of the manned vehicle 8.
  • FIG. 7 is a control block diagram of the control system for the manned vehicle 8 according to the present embodiment.
  • the control system for the manned vehicle 8 is mounted on the manned vehicle 8.
  • the control system of the manned vehicle 8 includes a computer 80, a wireless communication device 84, a position detector 85, a direction indicator 86, an operation device 87, an input device 88, and a display device 89.
  • the computer 80 includes an input / output unit 81, an arithmetic processing unit 82, and a storage unit 83.
  • the arithmetic processing unit 82 generates link data that associates the position data of the manned vehicle 8 detected by the position detector 85 with the operation data of the direction indicator 86.
  • the operation data of the direction indicator 86 includes an operation start time when the operation of the direction indicator 86 is started by operation of the operation device 87 and an operation end time when the operation of the direction indicator 86 is ended.
  • the arithmetic processing unit 82 generates link data by associating the position data of the manned vehicle 8 detected by the position detector 85 and the operation data of the direction indicator 86 defined by the operation of the operation device 87.
  • the link data includes position data of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 starts operating, and position data of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 ends operation.
  • the storage unit 83 stores the link data generated by the arithmetic processing unit 82.
  • the input / output unit 81 outputs the link data generated by the arithmetic processing unit 82 to the management device 10 via the wireless communication device 84.
  • the input / output unit 81 may output the link data generated by the arithmetic processing unit 82 to the dump truck 2 via the wireless communication device 84.
  • the input device 88 and the display device 89 are disposed in the cab of the manned vehicle 8.
  • the input device 88 generates input data for managing the mining machine 4 and supplies it to the computer 80 by being operated by the driver WM.
  • the input device 88 includes, for example, at least one of a keyboard for a computer, a mouse, and a touch sensor provided on the display screen of the display device 89.
  • the display device 89 includes a flat panel display such as a liquid crystal display.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the operation of the management system 1 according to the present embodiment.
  • a mining survey using manned vehicles 8 is carried out.
  • the manned vehicle 8 travels in the mine while being operated by the driver WM.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining the mining survey traveling by the manned vehicle 8 according to the present embodiment.
  • the target travel route RP is set in an unpaved mine.
  • the manned vehicle 8 travels in the mine and performs a survey travel for generating the target travel route RP.
  • the driver WM drives the manned vehicle 8 and travels along a candidate mine route for driving the dump truck 2.
  • the manned vehicle 8 travels through the mine while transmitting the position data of the manned vehicle 8 to the management device 10.
  • the position detector 85 of the manned vehicle 8 acquires the position data of the manned vehicle 8 at a predetermined sampling period, and the position data of the manned vehicle 8 detected by the position detector 85 via the wireless communication device 84 in real time. It transmits to the management apparatus 10.
  • the driver WM of the manned vehicle 8 operates the operation device 87 to operate the direction indicator 86 of the manned vehicle 8.
  • the traveling direction of the manned vehicle 8 can be notified to the surroundings.
  • the driver WM operates the operation device 87 so that the turn signal lamp 86R for right turn is activated.
  • the blinker lamp 86R is turned on or blinks.
  • Driver WM operates the operation device 87 to start the operation of the blinker lamp 86R of the direction indicator 86 when the manned vehicle 8 passes the position PJa of the candidate route of the mine.
  • the direction indicator 86 starts to operate when the manned vehicle 8 passes through the position PJa, and the operation of the direction indicator 86 ends when the manned vehicle 8 passes through the position PJb.
  • Operation data of the direction indicator 86 generated by operating the operation device 87 is output to the arithmetic processing unit 82.
  • the arithmetic processing unit 82 detects when the operation of the direction indicator 86 starts and when the operation of the direction indicator 86 ends based on the operation data of the direction indicator 86 output from the operation device 87.
  • the position PJa of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 starts operation and the position PJb of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 ends operation are detected by the position detector 85 and calculated as position data.
  • the data is output to the processing unit 82.
  • the arithmetic processing unit 82 is based on the position data of the manned vehicle 8 and the position data indicating the position PJa of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 starts to operate based on the input operation data of the direction indicator 86.
  • the position data indicating the position PJb of the manned vehicle 8 when the operation of the direction indicator 86 is completed can be acquired.
  • the calculation processing unit 82 generates link data that associates the position data of the manned vehicle 8 with the operation data of the direction indicator 86.
  • the link data may be position data indicating the position PJa of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 starts operating, and position data indicating the position PJb of the manned vehicle 8 when the direction indicator 86 ends operating.
  • the position data of the manned vehicle 8 may be combined with the operation data of the direction indicator 86 at that position (light-off, right-turn on, left-turn on, right-turn on and left-turn on simultaneously).
  • the input / output unit 81 transmits the link data generated by the arithmetic processing unit 82 to the management device 10 via the wireless communication device 84.
  • the manned vehicle data acquisition unit 121 of the management device 10 acquires the position data and operation data (link data) transmitted from the manned vehicle 8 (step SP1).
  • the target travel route generation unit 122 includes travel condition data including a target travel route RP that is a travel route targeted by the dump truck 2, based on the position data output from the manned vehicle 8 and acquired by the manned vehicle data acquisition unit 121. Is generated (step SP2).
  • the turn signal data setting unit 123 sets turn signal data for controlling the direction indicator 37 of the dump truck 2 based on the link data acquired by the manned vehicle data acquisition unit 121 (step SP3).
  • the winker data setting unit 123 sets the winker data in the target travel route RP generated by the target travel route generation unit 122, for example.
  • the turn signal data setting unit 123 may add turn signal data to a plurality of course points PI on the target travel route RP. That is, the winker data setting unit 123 adds the set winker data to the traveling condition data.
  • the input / output unit 15 of the management device 10 outputs travel condition data including turn signal data and the target travel route RP to the dump truck 2 via the wireless communication device 18 (step SP4).
  • FIG. 10 is a schematic diagram illustrating an example of the dump truck 2 that transmits the blinker data and the target travel route RP and travels according to the winker data and the target travel route RP.
  • the turn signal lamp 37R for right turn of the dump truck 2 starts to operate, and the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 has finished operating.
  • the blinker data is set so that when the dump truck 2 passes the course point PIb set at a position associated with PJb, the turn signal lamp 37R for right turn of the dump truck 2 is ended.
  • the position associated with the position PJa at which the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 starts operating is not limited to the same position as the position PJa at which the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 starts operating.
  • a position within a predetermined range from the position PJa at which the direction indicator 86 starts to operate is also included.
  • a position within a predetermined range obtained by dividing the transport path HL vertically in the traveling direction is also included.
  • the position associated with the position PJb at which the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 has finished operating is the same as described above.
  • the turn signal data setting unit 123 turns the turn signal data to a plurality of specific course points PI between the course point PIa and the course point PIb among the plurality of course points PI of the target travel route RP. Is added. Thereby, when the dump truck 2 turns right at the intersection IS, the blinker ramp 37R can continue to operate during a period in which the dump truck 2 travels from the course point PIa to the course point PIb.
  • the blinker data for controlling the direction indicator 37 of the dump truck 2 is set based on the link data output from the manned vehicle 8. Since the direction indicator 37 is controlled based on the set turn signal data, the driver of the manned vehicle 8 around the dump truck 2 or the worker working in the mine determines the traveling direction of the dump truck 2. I can grasp it. Therefore, the safety of the mine is improved.
  • the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 starts and ends when the operation device 87 provided in the manned vehicle 8 is operated, and the turn signal data setting unit 123 displays the direction of the manned vehicle 8.
  • the direction indicator 37 of the dump truck 2 starts to operate at a position associated with the position PJa at which the indicator 86 starts to operate, and the dump truck at a position associated with the position PJb at which the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 ends operation.
  • the blinker data is set so that the operation of the second direction indicator 37 is completed. In other words, the operating condition of the direction indicator 86 of the manned vehicle 8 is reproduced in the direction indicator 37 of the dump truck 2.
  • the direction indicator 37 of the dump truck 2 will operate
  • the blinker data is generated based on the link data acquired in the survey travel for generating the target travel route RP. Therefore, the blinker data can be generated smoothly without disturbing the operation of the dump truck 2.
  • the turn signal data set by the turn signal data setting unit 123 is added to the travel condition data generated by the target travel route generation unit 122, and the travel condition data including the turn signal data is
  • traveling condition data that does not include turn signal data is transmitted from the management apparatus 10 to the dump truck 2, and the vehicle travels according to the traveling condition data.
  • the blinker data may be transmitted from the management device 10 to the dump truck 2 to be performed every predetermined time.
  • link data is output from the manned vehicle 8 to the management device 10, but link data may be output from the manned vehicle 8 to the dump truck 2.
  • the control system 20 of the dump truck 2 may set the blinker data based on the traveling condition data supplied from the management device 10 and the link data supplied from the manned vehicle 8.
  • the manned vehicle 8 generates the link data based on the position data of the manned vehicle 8 and the operation data of the direction indicator 86.
  • the position data and the direction of the manned vehicle 8 are used.
  • the operation data of the indicator 86 is transmitted to the management device 10 via the communication system 9, and the management device 10 generates link data based on the acquired position data of the manned vehicle 8 and the operation data of the direction indicator 86. May be.
  • the link data for generating the target travel route RP is acquired using the passenger car type manned vehicle 8.
  • the driver WM may board the dump truck 2
  • the link data may be acquired using the dump truck 2 on which the driver WM has boarded. That is, the first direction indicator and the second direction indicator may be the same direction indicator.
  • the mining investigation traveling by the manned vehicle 8 is performed by the driver WM driving the manned vehicle 8 to drive the dump truck 2.
  • the survey travel is not limited to this.
  • the manned vehicle 8 may travel near the shoulder of the transport path HL, recognize the entire transport path HL, and then output link data for generating the target travel path RP to the management apparatus 10.
  • the management device 10 may set the target travel route RP at a position away from the shoulder of the transport route HL by a predetermined distance. That is, the dump truck 2 may be used as the manned vehicle 8 for acquiring the link data.
  • the link data is generated based on the position data of the manned vehicle 8 and the operation data of the direction indicator 86 in the survey traveling.
  • the position data of the manned vehicle 8 and the operation data of the direction indicator 86 for generating the link data are not limited to the data acquired in the survey travel as long as the data is acquired in the travel of the manned vehicle 8.
  • the position data of the manned vehicle 8 and the operation data of the direction indicator 86 acquired in the travel are included. Based on this, link data may be generated.
  • the dump truck 2 is an unmanned dump truck.
  • the dump truck 2 may be a manned dump truck that travels according to a driver's operation.
  • an operating device such as a winker lever for operating the direction indicator 37 is provided, and the operating device is operated by the driver.
  • the control system 20 intervenes in the operation of the operating device even if the driver neglects to operate the operating device, and turns on or blinks the direction indicator 37. That is, the control system 20 performs so-called assist control that assists the operation of the driver. This ensures the safety of the mine.
  • each component such as the manned vehicle data acquisition unit 121, the target travel route generation unit 122, and the winker data setting unit 123 is provided in the management device 10.
  • Each component such as the manned vehicle acquisition unit 121, the target travel route generation unit 122, and the winker data setting unit 123 may be provided in the dump truck 2.
  • some components of the plurality of components such as the manned vehicle acquisition unit 121, the target travel route generation unit 122, and the turn signal data setting unit 123 are provided in the management device 10, and some of the components are dump trucks. 2 may be provided.
  • at least a part of these components may be provided in a device or work machine other than the management device 10 and the dump truck 2.
  • the work machine is a dump truck that operates in a mine on the ground.
  • the work machine may be a mining machine such as a wheel loader operating in a mine on the ground.
  • the working machine is described as an example of a mining machine operating in a mine, but is not limited to a mining machine.
  • the components described in the above-described embodiments can be applied to any work machine used at a work site.
  • SYMBOLS 1 Management system, 2 ... Dump truck (mining machine), 3 ... Other mining machine, 4 ... Mining machine, 5 ... Positioning satellite, 6 ... Repeater, 7 ... Control facility, 8 ... Manned vehicle, 9 ... Communication system DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Management apparatus, 11 ... Computer, 12 ... Processing apparatus, 13 ... Memory

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Abstract

作業機械の管理装置は、第1方向指示器を有する有人車両の位置データと第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、作業機械の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、有人車両の位置データと第1方向指示器の作動データとを関連させたリンクデータに基づいて作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、目標走行経路に従って走行する作業機械にウインカーデータを出力する出力部と、を備える。

Description

作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システム
 本発明は、作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システムに関する。
 同一の鉱山において無人で走行する作業機械と有人車両との両方が稼働する場合がある。有人車両を運転する運転手が、例えば交差点において無人で走行する作業機械の進行方向を把握することができれば鉱山の安全性が向上する。特許文献1には自律走行方式の無人搬送車における方向指示方式の技術が開示されている。
特開平05-324058号公報
 方向指示器の使用は鉱山の安全性の向上に寄与すると考えられる。しかし、無人で走行する作業機械において方向指示器を使用する技術は確立されていない。
 本発明の態様は、鉱山の安全性を向上できる作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システム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、第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、作業機械の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、前記有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを関連させたリンクデータに基づいて前記作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、前記目標走行経路に従って走行する作業機械に前記ウインカーデータを出力する出力部と、を備える作業機械の管理装置が提供される。
 本発明の第2の態様に従えば、第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、作業機械の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、前記有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを関連させたリンクデータに基づいて前記作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、を備え、前記設定されたウインカーデータに基づいて、前記作業機械の第2方向指示器を制御する、作業機械が提供される。
 本発明の第3の態様に従えば、第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、前記有人車両の位置データ及び前記第1方向指示器の作動データに基づいて作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、前記作業機械に前記ウインカーデータを出力する出力部と、を含む作業機械の管理システムが提供される。
 本発明の態様によれば、鉱山の安全性を向上できる作業機械の管理装置、作業機械、及び作業機械の管理システムが提供される。
図1は、本実施形態に係る作業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、本実施形態に係る作業機械の管理装置の一例を示す機能ブロック図である。 図3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制御ブロック図である。 図6は、本実施形態に係る有人車両の一例を模式的に示す図である。 図7は、本実施形態に係る有人車両の制御システムの一例を示す制御ブロック図である。 図8は、本実施形態に係る管理システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図9は、本実施形態に係る有人車両による鉱山の調査走行を説明するための図である。 図10は、本実施形態に係るダンプトラックについての走行制御及び方向指示器制御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。
 図1は、本実施形態に係る作業機械の管理システム1の一例を示す図である。本実施形態においては、作業機械が鉱山で稼働する鉱山機械4である例について説明する。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、運転者が運転する有人車両8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。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。搬送路HLは、交差点ISを含む。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。
 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範囲である。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範囲である。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。
 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。
 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を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、管理者に操作されることにより、鉱山機械4を管理するための入力データを生成して処理装置12に供給する。入力装置17は、例えばコンピュータ用のキーボード、マウス、及び表示装置16の表示画面に設けられたタッチセンサの少なくとも一つを含む。表示装置16は、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。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、アンテナ18Aを有し、管制施設7に配置される。無線通信装置18は、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る。無線通信装置18に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、本実施形態に係る管理装置10の一例を示す機能ブロック図である。図2に示すように、管理装置10の処理装置12は、方向指示器86を有する有人車両8の位置データと方向指示器86の作動データとを関連させたリンクデータを有人車両8から取得する有人車両データ取得部121と、ダンプトラック2の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部122と、有人車両データ取得部121で取得されたリンクデータに基づいてダンプトラック2の方向指示器37を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部123と、ダンプトラック2の絶対位置データを取得する絶対位置データ取得部124と、を備える。ウインカーデータは、出力部として機能する入出力部15から無線通信装置18を介して目標走行経路に従って走行するダンプトラック2に出力される。また、ウインカーデータは、記憶装置13に記憶される。
 図3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。処理装置12の目標走行経路生成部122は、鉱山を走行するダンプトラック2の目標走行経路を含む走行条件データを生成する。走行条件データは、一定の間隔Wで設定される複数のコースポイントPIの集合体を含む。
 複数のコースポイントPIのそれぞれは、ダンプトラック2の目標絶対位置データを含む。目標走行経路RPは、複数のコースポイントPIの集合体である。複数のコースポイントPIを通過する軌跡によってダンプトラック2の目標走行経路RPが規定される。ダンプトラック2は、例えば、自車両内のいずれかの場所にある基準位置が、その先にあるコースポイントPIの目標絶対位置データに一致するように走行する。
 なお、ダンプトラック2は、複数のコースポイントPIの集合体である目標走行経路RPに従って走行する実施形態に限らず、例えば、目標走行経路RPからずれた位置で、目標走行経路RPに沿って走行するようにしてもよい。また、ダンプトラック2は、目標走行経路RPやコースポイントPIを設けていない鉱山の搬送路HLを走行してもよく、その場合には搬送路HL内の領域を走行してさえいればよい。その場合、目標走行経路とは、搬送路HL全体を示す。
 また、複数のコースポイントPIのそれぞれは、ダンプトラック2の方向指示器37を制御するためのウインカーデータを含む。ウインカーデータは、ダンプトラック2がコースポイントPIの位置を通過するときの方向指示器37の作動条件を示すデータである。ウインカーデータは、方向指示器37の右折用のウインカーランプ37Rを点灯させるデータと、方向指示器37の左折用のウインカーランプ37Lを点灯させるデータと、右折用のウインカーランプ37Rと左折用のウインカーランプ37Lとを同時に点灯させるデータと、ウインカーランプ37R及びウインカーランプ37Lを消灯させるデータとを含む。
 本実施形態において、ウインカーデータ設定部123は、有人車両8から出力されたリンクデータに基づいて、コースポイントPIにウインカーデータを設定する。すなわち、本実施形態において、ウインカーデータは、有人車両8の方向指示器86の作動データに基づいて設定される。複数のコースポイントPIのそれぞれは、目標絶対位置データ及びウインカーデータを含む。
 管理装置10は、無線通信装置18を介して、ダンプトラック2に、進行方向前方の複数のコースポイントPI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。また、ダンプトラック2は、管理装置10から送信されたウインカーデータに従って、方向指示器37を制御する。
 次に、本実施形態に係るダンプトラック2について説明する。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、方向指示器37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と、走行装置21の進行方向を調整可能な操舵装置27と、走行装置21を制動するブレーキ装置28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27は、走行装置21の進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の進行方向は、車両本体22の前部の向きを含む。操舵装置27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の進行方向を調整する。
 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27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27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。
 方向指示器37は、ダンプトラック2の進行方向を表示する。方向指示器37は、車両本体22の前部及び後部のそれぞれに配置される。方向指示器37は、ウインカーランプを含み、ウインカーランプを点灯又は点滅させることによって、ダンプトラック2の進行方向を周囲に知らせる。方向指示器37は、ダンプトラック2が右折するときに点灯する右折用のウインカーランプ37Rと、ダンプトラック2が左折するときに点灯する左折用のウインカーランプ37Lとを含む。右折用のウインカーランプ37Rは、車両本体22の右部に配置され、左折用のウインカーランプ37Lは、車両本体22の左部に配置される。
 以下の説明においては、ウインカーランプ37Rの点灯を適宜、右折点灯、と称し、ウインカーランプ37Lの点灯を適宜、左折点灯、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の加速度を検出する加速度検出器32と、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。
 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、測位衛星5からの電波を受信する。位置検出器35は、アンテナ35Aで受信した測位衛星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(複数のコースポイントPIにおける絶対位置データを含む)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27の少なくとも一つを制御する。
 また、ダンプトラック2は、通信システム9を介して、位置検出器35で検出されたダンプトラック2の絶対位置を示す絶対位置データを管理装置10に送信する。管理装置10の絶対位置データ取得部124は、鉱山を走行する複数のダンプトラック2の絶対位置データを取得する。また、管理装置10の絶対位置データ取得部124は、ダンプトラック2に限らず、位置検出器35を備える他の鉱山機械3の絶対位置データも取得する。
 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、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27と、方向指示器37とを備える。
 制御装置25は、入出力部41と、運転制御部42と、ウインカーデータ取得部43と、ウインカー制御部44と、絶対位置データ取得部45と、記憶部46とを備える。
 入出力部41は、管理装置10から出力されたウインカーデータ及び走行条件データ、走行速度検出器31から出力されたダンプトラック2の走行速度を示す走行速度データ、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27にステアリング指令信号を出力する。
 運転制御部42は、指定された走行条件データに基づいて、ダンプトラック2の走行装置21を制御する運転制御信号を出力する。走行装置21は、ブレーキ装置28及び操舵装置27を含む。運転制御部42は、駆動装置24、ブレーキ装置28、及び操舵装置27を含む走行装置21に運転制御信号を出力する。運転制御信号は、駆動装置24に出力されるアクセル信号、ブレーキ装置28に出力されるブレーキ指令信号、及び操舵装置27に出力されるステアリング指令信号を含む。
 ウインカーデータ取得部43は、ダンプトラック2の方向指示器37を制御するためのウインカーデータを取得する。ウインカーデータ取得部43は、管理装置10から出力されたウインカーデータを取得する。
 ウインカー制御部44は、ウインカーデータ取得部43で取得されたウインカーデータに基づいて、ダンプトラック2に設けられている方向指示器37にウインカー制御信号を出力する。ウインカー制御信号は、方向指示器37を点灯させる点灯信号、及び方向指示器37を消灯させる消灯信号を含む。点灯信号は、右折点灯信号と、左折点灯信号と、右折点灯及び左折点灯を同時に行うハザード点灯信号とを含む。
 絶対位置データ取得部45は、位置検出器35の検出データからダンプトラック2の絶対位置データを取得する。
 記憶部46は、無線通信装置36で取得したダンプトラック2の走行条件データを記憶する。走行条件データは、方向指示器37を制御するウインカーデータを含む。
 次に、本実施形態に係る有人車両8について説明する。図6は、本実施形態に係る有人車両8の一例を模式的に示す図である。
 有人車両8は、運転者WMが搭乗する運転室を有する。有人車両8は、運転室に搭乗した運転者WMによって操作される。有人車両8は、例えば乗用車タイプの車両であり、ダンプトラック2よりも小さい。
 有人車両8は、方向指示器86を有する。方向指示器86は、有人車両8の進行方向を表示する。方向指示器86は、有人車両8の前部及び後部のそれぞれに配置される。方向指示器86は、ウインカーランプを含み、ウインカーランプを点灯又は点滅させることによって、有人車両8の進行方向を周囲に知らせる。方向指示器86は、有人車両8が右折するときに点灯又は点滅する右折用のウインカーランプ86Rと、有人車両8が左折するときに点灯又は点滅する左折用のウインカーランプ86Lとを含む。右折用のウインカーランプ86Rは、有人車両8の右部に配置され、左折用のウインカーランプ86Lは、有人車両8の左部に配置される。
 以下の説明においては、ウインカーランプ86Rの点灯を適宜、右折点灯、と称し、ウインカーランプ86Lの点灯を適宜、左折点灯、と称する。
 方向指示器86は、運転室に設けられたウインカーレバーのような操作装置87により操作される。運転者WMは、操作装置87を操作して、方向指示器86の作動開始及び作動終了を実施する。方向指示器86は、有人車両8に設けられた操作装置87の操作により作動開始及び作動終了する。
 有人車両8は、無線通信装置84を有する。無線通信装置84は、アンテナ84Aを有する。無線通信装置84は、管理装置10及びダンプトラック2とデータ通信可能である。通信システム9は、無線通信装置84を含む。
 また、有人車両8は、その有人車両8の位置データを取得する位置検出器85を有する。位置検出器85は、GPS受信機を含み、有人車両8のGPS位置(座標)を検出する。
 次に、本実施形態に係る有人車両8の制御システムについて説明する。図7は、本実施形態に係る有人車両8の制御システムの制御ブロック図である。有人車両8の制御システムは、有人車両8に搭載される。
 図7に示すように、有人車両8の制御システムは、コンピュータ80と、無線通信装置84と、位置検出器85と、方向指示器86と、操作装置87と、入力装置88と、表示装置89とを備える。
 コンピュータ80は、入出力部81と、演算処理部82と、記憶部83とを有する。
 演算処理部82は、位置検出器85で検出された有人車両8の位置データと方向指示器86の作動データとを関連させたリンクデータを生成する。方向指示器86の作動データは、操作装置87の操作により方向指示器86の作動が開始された作動開始時点、及び方向指示器86の作動が終了された作動終了時点を含む。演算処理部82は、位置検出器85で検出された有人車両8の位置データと、操作装置87の操作により規定される方向指示器86の作動データとを関連付けてリンクデータを生成する。リンクデータは、方向指示器86が作動開始したときの有人車両8の位置データ、及び方向指示器86が作動終了したときの有人車両8の位置データを含む。記憶部83は、演算処理部82で生成されたリンクデータを記憶する。
 入出力部81は、演算処理部82で生成されたリンクデータを、無線通信装置84を介して管理装置10に出力する。なお、入出力部81は、演算処理部82で生成されたリンクデータを、無線通信装置84を介してダンプトラック2に出力してもよい。
 入力装置88及び表示装置89は、有人車両8の運転室に配置される。入力装置88は、運転者WMに操作されることにより、鉱山機械4を管理するための入力データを生成してコンピュータ80に供給する。入力装置88は、例えばコンピュータ用のキーボード、マウス、及び表示装置89の表示画面に設けられたタッチセンサの少なくとも一つを含む。表示装置89は、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。
 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8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。
 目標走行経路RPの生成のために、有人車両8を使った鉱山の調査走行が実施される。有人車両8は、運転者WMに操作されながら、鉱山を調査走行する。
 図9は、本実施形態に係る有人車両8による鉱山の調査走行を説明するための模式図である。目標走行経路RPは、未舗装の鉱山に設定される。有人車両8は、鉱山を走行して、目標走行経路RPを生成するための調査走行を実施する。運転者WMは、有人車両8を運転して、ダンプトラック2を走行させるための鉱山の候補ルートを走行する。
 有人車両8は、その有人車両8の位置データを管理装置10に送信しながら鉱山を走行する。有人車両8の位置検出器85は、その有人車両8の位置データを所定のサンプリング周期で取得し、無線通信装置84を介して位置検出器85で検出された有人車両8の位置データをリアルタイムで管理装置10に送信する。
 鉱山の候補ルートに交差点が存在し、その交差点を右折又は左折する場合、有人車両8の運転者WMは、操作装置87を操作して、有人車両8の方向指示器86を作動させる。これにより、有人車両8の進行方向を周囲に知らせることができる。
 例えば図9に示すように、有人車両8が鉱山の候補ルートの交差点を右折する場合、運転者WMは、右折用のウインカーランプ86Rが作動するように、操作装置87を操作する。操作装置87の操作により、ウインカーランプ86Rは点灯又は点滅する。
 運転者WMは、有人車両8が鉱山の候補ルートの位置PJaを通過するとき、操作装置87を操作して、方向指示器86のウインカーランプ86Rの作動を開始させる。図9に示す例では、有人車両8が位置PJaを通過するときに方向指示器86が作動開始し、有人車両8が位置PJbを通過するときに方向指示器86が作動終了する。
 操作装置87が操作されることにより生成される方向指示器86の作動データは、演算処理部82に出力される。演算処理部82は、操作装置87から出力された方向指示器86の作動データに基づいて、方向指示器86の作動が開始した時点及び方向指示器86の作動が終了した時点を検出する。
 また、方向指示器86が作動開始したときの有人車両8の位置PJa、及び方向指示器86が作動終了したときの有人車両8の位置PJbは、位置検出器85によって検出され、位置データとして演算処理部82に出力される。
 したがって、演算処理部82は、有人車両8の位置データ及び入力された方向指示器86の作動データに基づいて、方向指示器86が作動開始したときの有人車両8の位置PJaを示す位置データ及び方向指示器86が作動終了したときの有人車両8の位置PJbを示す位置データを取得することができる。
 演算処理部82は、有人車両8の位置データと方向指示器86の作動データとを関連させたリンクデータを生成する。リンクデータは、方向指示器86が作動開始したときの有人車両8の位置PJaを示す位置データ及び方向指示器86が作動終了したときの有人車両8の位置PJbを示す位置データでもよいし、単純に有人車両8の位置データとその位置における方向指示器86の作動データ(消灯、右折点灯、左折点灯、右折点灯及び左折点灯を同時)とを組み合わせたデータとしてもよい。
 入出力部81は、演算処理部82で生成されたリンクデータを、無線通信装置84を介して管理装置10に送信する。
 管理装置10の有人車両データ取得部121は、有人車両8から送信された位置データ及び作動データ(リンクデータ)を取得する(ステップSP1)。
 目標走行経路生成部122は、有人車両8から出力され有人車両データ取得部121で取得された位置データに基づいて、ダンプトラック2が目標とする走行経路である目標走行経路RPを含む走行条件データを生成する(ステップSP2)。
 ウインカーデータ設定部123は、有人車両データ取得部121で取得されたリンクデータに基づいて、ダンプトラック2の方向指示器37を制御するためのウインカーデータを設定する(ステップSP3)。
 本実施形態において、ウインカーデータ設定部123は、例えば目標走行経路生成部122で生成された目標走行経路RPにウインカーデータを設定する。具体的には、ウインカーデータ設定部123は、目標走行経路RPの複数のコースポイントPIにウインカーデータを付加するようにしてもよい。すなわち、ウインカーデータ設定部123は、設定したウインカーデータを走行条件データに付加する。
 管理装置10の入出力部15は、ウインカーデータ及び目標走行経路RPを含む走行条件データを、無線通信装置18を介してダンプトラック2に出力する(ステップSP4)。
 図10は、ウインカーデータ及び目標走行経路RPが送信され、そのウインカーデータ及び目標走行経路RPに従って走行するダンプトラック2の一例を示す模式図である。
 本実施形態においては、図10に示すように、鉱山の交差点ISにおいてダンプトラック2を右折させる目標走行経路RPの複数のコースポイントPIのうち、有人車両8の方向指示器86が作動開始した位置PJaと関連付けられた位置に設定されるコースポイントPIaをダンプトラック2が通過するとき、ダンプトラック2の右折用のウインカーランプ37Rが作動開始し、有人車両8の方向指示器86が作動終了した位置PJbと関連付けられた位置に設定されるコースポイントPIbをダンプトラック2が通過するとき、ダンプトラック2の右折用のウインカーランプ37Rが作動終了するように、ウインカーデータが設定される。
 有人車両8の方向指示器86が作動開始した位置PJaと関連付けられた位置とは、有人車両8の方向指示器86が作動開始した位置PJaと同一の位置に限られず、例えば、有人車両8の方向指示器86が作動開始した位置PJaから所定範囲内の位置も含むものとする。また、搬送路HLを進行方向垂直に区切った所定範囲内の位置も含むものとする。有人車両8の方向指示器86が作動終了した位置PJbと関連付けられた位置も上記と同様である。
 また、本実施形態においては、例えばウインカーデータ設定部123は、目標走行経路RPの複数のコースポイントPIのうち、コースポイントPIaとコースポイントPIbとの間の複数の特定のコースポイントPIにウインカーデータを付加する。これにより、ダンプトラック2が交差点ISを右折するとき、ウインカーランプ37Rは、ダンプトラック2がコースポイントPIaからコースポイントPIbまで走行する期間において作動し続けることができる。
 以上説明したように、本実施形態によれば、有人車両8から出力されたリンクデータに基づいて、ダンプトラック2の方向指示器37を制御するためのウインカーデータが設定される。その設定されたウインカーデータに基づいて方向指示器37が制御されるので、ダンプトラック2の周囲の有人車両8の運転者又は鉱山で作業をしている作業者は、ダンプトラック2の進行方向を把握することができる。したがって、鉱山の安全性が向上する。
 また、本実施形態においては、有人車両8の方向指示器86は、有人車両8に設けられた操作装置87の操作により作動開始及び作動終了し、ウインカーデータ設定部123は、有人車両8の方向指示器86が作動開始した位置PJaと関連付けられた位置でダンプトラック2の方向指示器37が作動開始し、有人車両8の方向指示器86が作動終了した位置PJbと関連付けられた位置でダンプトラック2の方向指示器37が作動終了するように、ウインカーデータを設定する。換言すれば、有人車両8の方向指示器86の作動条件が、ダンプトラック2の方向指示器37において再現される。これにより、ダンプトラック2の方向指示器37は、運転者WMの感覚に沿った作動条件で作動することとなる。したがって、ダンプトラック2の周囲の有人車両の運転者又は鉱山で作業をしている作業者は、ダンプトラック2の進行方向を違和感無く把握することができる。
 また、本実施形態においては、目標走行経路RPの生成のための調査走行において取得されたリンクデータに基づいてウインカーデータが生成される。したがって、ダンプトラック2の稼働を妨げることなく、ウインカーデータを円滑に生成することができる。
 なお、上述の各実施形態においては、目標走行経路生成部122で生成される走行条件データに、ウインカーデータ設定部123で設定されたウインカーデータが付加され、そのウインカーデータを含む走行条件データが、管理装置10からダンプトラック2に送信されることとしたが、その実施例に限られず、例えば管理装置10からダンプトラック2にウインカーデータを含まない走行条件データが送信され、その走行条件データに従って走行するダンプトラック2に対して、所定時間毎に、管理装置10からウインカーデータが送信されてもよい。
 なお、本実施形態においては、有人車両8から管理装置10にリンクデータが出力されることとしたが、有人車両8からダンプトラック2にリンクデータが出力されてもよい。ダンプトラック2の制御システム20が、管理装置10から供給された走行条件データと、有人車両8から供給されたリンクデータとに基づいて、ウインカーデータを設定してもよい。
 なお、上述の実施形態においては、有人車両8が、有人車両8の位置データと方向指示器86の作動データとに基づいてリンクデータを生成することとしたが、有人車両8の位置データ及び方向指示器86の作動データが通信システム9を介して管理装置10に送信され、管理装置10が、取得した有人車両8の位置データと方向指示器86の作動データとに基づいてリンクデータを生成してもよい。
 なお、上述の実施形態においては、乗用車タイプの有人車両8を使って、目標走行経路RPを生成するためのリンクデータが取得されることとした。例えば、ダンプトラック2に運転者WMが搭乗し、その運転者WMが搭乗したダンプトラック2を使ってリンクデータが取得されてもよい。すなわち、第1方向指示器と第2方向指示器とが同一の方向指示器でもよい。
 なお、上述の実施形態においては、図9を参照して説明したように、有人車両8による鉱山の調査走行は、運転者WMが有人車両8を運転してダンプトラック2を走行させるための鉱山の候補ルートを走行する作業を含むこととしたが、調査走行はこれに限定されない。例えば、有人車両8が搬送路HLの路肩近傍を走行して、搬送路HLの全体を認識した上で、目標走行経路RPを生成するためのリンクデータを管理装置10に出力してもよい。管理装置10は、搬送路HLの路肩から所定距離離れた位置に目標走行経路RPを設定してもよい。すなわち、リンクデータを取得するための有人車両8としてダンプトラック2が使用されてもよい。
 なお、上述の実施形態においては、調査走行における有人車両8の位置データ及び方向指示器86の作動データに基づいてリンクデータが生成されることとした。リンクデータを生成するための有人車両8の位置データ及び方向指示器86の作動データは、有人車両8の走行において取得されるデータであれば、調査走行において取得されるデータに限定されない。例えば、ダンプトラック2の稼動中に有人車両8が搬送路HL又はダンプトラック2の保守のために走行する場合、その走行において取得される有人車両8の位置データ及び方向指示器86の作動データに基づいてリンクデータが生成されてもよい。
 なお、上述の各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。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、方向指示器37を操作するウインカーレバーのような操作装置が設けられ、その操作装置が運転者によって操作される。ダンプトラック2が交差点ISを右折又は左折する場合、運転者が操作装置の操作を怠っても、制御システム20が操作装置の操作に介入して、方向指示器37を点灯又は点滅させる。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。これにより、鉱山の安全性が確保される。
 なお、上述の各実施形態においては、有人車両データ取得部121、目標走行経路生成部122、及びウインカーデータ設定部123等の各構成要素が管理装置10に設けられることとした。有人車両取得部121、目標走行経路生成部122、及びウインカーデータ設定部123等の各構成要素がダンプトラック2に設けられてもよい。また、有人車両取得部121、目標走行経路生成部122、及びウインカーデータ設定部123等の複数の構成要素のうち一部の構成要素が管理装置10に設けられ、一部の構成要素がダンプトラック2に設けられてもよい。更に、これら構成要素の少なくとも一部が、管理装置10及びダンプトラック2とは別の装置又は作業機械に設けられてもよい。
 なお、上述の各実施形態においては、作業機械が地上の鉱山で稼働するダンプトラックであることとした。作業機械は、地上の鉱山で稼働するホイールローダのような鉱山機械でもよい。
 なお、上述の各実施形態においては、作業機械が鉱山で稼働する鉱山機械を例に説明したが、鉱山機械に限定されない。上述の各実施形態で説明した構成要素は、作業現場で用いられる任意の作業機械に適用可能である。
 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、8…有人車両、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、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…操舵装置、28…ブレーキ装置、31…走行速度検出器、36…無線通信装置、37…方向指示器、37L…ウインカーランプ、37R…ウインカーランプ、41…入出力部、42…運転制御部、43…ウインカーデータ取得部、44…ウインカー制御部、45…絶対位置データ取得部、46…記憶部、80…コンピュータ、81…入出力部、82…演算処理部、83…記憶部、84…無線通信装置、85…位置検出器、86…方向指示器、87…操作装置、88…入力装置、89…表示装置、121…有人車両データ取得部、122…目標走行経路生成部、123…ウインカーデータ設定部、124…絶対位置データ取得部、CR…破砕機、DPA…排土場、HL…搬送路、IS…交差点、LPA…積込場、PA…作業場、RP…目標走行経路。

Claims (4)

  1.  第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、
     作業機械の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、
     前記有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを関連させたリンクデータに基づいて前記作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、
     前記目標走行経路に従って走行する作業機械に前記ウインカーデータを出力する出力部と、
    を備える作業機械の管理装置。
  2.  前記リンクデータは、前記第1方向指示器が作動開始したときの前記有人車両の位置データ及び前記第1方向指示器が作動終了したときの前記有人車両の位置データを含み、
     前記ウインカーデータ設定部は、前記第1方向指示器が作動開始した位置と関連付けられた位置で前記第2方向指示器が作動開始し、前記第1方向指示器が作動終了した位置と関連付けられた位置で前記第2方向指示器が作動終了するように、前記ウインカーデータを設定する、
    請求項1に記載の作業機械の管理装置。
  3.  第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、
     作業機械の目標走行経路を生成する目標走行経路生成部と、
     前記有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを関連させたリンクデータに基づいて前記作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、を備え、
     前記設定されたウインカーデータに基づいて、前記作業機械の第2方向指示器を制御する、
    作業機械。
  4.  第1方向指示器を有する有人車両の位置データと前記第1方向指示器の作動データとを取得する有人車両データ取得部と、
     前記有人車両の位置データ及び前記第1方向指示器の作動データに基づいて作業機械の第2方向指示器を制御するためのウインカーデータを設定するウインカーデータ設定部と、
     前記作業機械に前記ウインカーデータを出力する出力部と、
    を含む作業機械の管理システム。
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