WO2020246319A1 - 作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法 - Google Patents

作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法 Download PDF

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WO2020246319A1
WO2020246319A1 PCT/JP2020/020801 JP2020020801W WO2020246319A1 WO 2020246319 A1 WO2020246319 A1 WO 2020246319A1 JP 2020020801 W JP2020020801 W JP 2020020801W WO 2020246319 A1 WO2020246319 A1 WO 2020246319A1
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WO
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vehicle
unmanned vehicle
manned
sensor
manned vehicle
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PCT/JP2020/020801
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貴士 平中
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株式会社小松製作所
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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    • G05D1/617—Safety or protection, e.g. defining protection zones around obstacles or avoiding hazards
    • 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
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0276—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle
    • G05D1/028—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal
    • G05D1/0282—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles using signals provided by a source external to the vehicle using a RF signal generated in a local control room
    • G—PHYSICS
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    • G05D1/20—Control system inputs
    • G05D1/22—Command input arrangements
    • G05D1/221—Remote-control arrangements
    • G05D1/222—Remote-control arrangements operated by humans
    • G05D1/223—Command input arrangements on the remote controller, e.g. joysticks or touch screens
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles

Definitions

  • This disclosure relates to a work site management system and a work site management method.
  • Unmanned vehicles may operate at wide-area work sites such as mines.
  • a manned vehicle may operate together with an unmanned vehicle.
  • the manned vehicle is a transport vehicle that carries the cargo
  • the cargo of the manned vehicle may be discharged to an arbitrary position by the driver of the manned vehicle. If the soil discharge position where the cargo is discharged from the manned vehicle overlaps with the course on which the unmanned vehicle is going to travel, the smooth operation of the unmanned vehicle is hindered.
  • a work site management system includes an operation control unit that controls the operation site.
  • the unmanned vehicle can operate smoothly.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a management system, an unmanned vehicle, and a manned vehicle according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a work site according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the management system according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of specifying the soil discharge position according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of changing the traveling course data according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the management method according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of a computer system according to the embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a management system 1, an unmanned vehicle 2, and a manned vehicle 9 according to the present embodiment.
  • the work site is a mine or a quarry.
  • a mine is a place or place of business where minerals are mined.
  • the unmanned vehicle 2 refers to a vehicle that operates unmanned regardless of the driving operation by the driver.
  • the manned vehicle 9 refers to a vehicle that is operated by the driving operation of the driver.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 are dump trucks, which are a type of transport vehicle that travels on the work site and transports cargo.
  • Examples of the cargo carried to the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 include ore or earth and sand excavated in a mine or a quarry.
  • the management system 1 includes a management device 3, a communication system 4, an unmanned vehicle 2, and a manned vehicle 9.
  • the management device 3 includes a computer system and is installed in, for example, a control facility 5 at a work site.
  • the communication system 4 communicates between the management device 3, the unmanned vehicle 2, and the manned vehicle 9.
  • the wireless communication device 6 is connected to the management device 3.
  • the communication system 4 includes a wireless communication device 6.
  • the management device 3, the unmanned vehicle 2, and the manned vehicle 9 wirelessly communicate with each other via the communication system 4.
  • the unmanned vehicle 2 travels on the work site based on the travel course data transmitted from the management device 3.
  • the unmanned vehicle 2 includes a traveling device 21, a vehicle body 22 supported by the traveling device 21, a dump body 23 supported by the vehicle body 22, and a control device 30.
  • the traveling device 21 includes a driving device 24 for driving the traveling device 21, a braking device 25 for braking the traveling device 21, a steering device 26 for adjusting the traveling direction, and wheels 27.
  • the unmanned vehicle 2 self-propells due to the rotation of the wheels 27.
  • the wheel 27 includes a front wheel 27F and a rear wheel 27R. Tires are mounted on the wheels 27.
  • the drive device 24 generates a driving force for accelerating the unmanned vehicle 2.
  • the drive device 24 includes an internal combustion engine such as a diesel engine.
  • the drive device 24 may include an electric motor.
  • the power generated by the drive device 24 is transmitted to the rear wheels 27R.
  • the braking device 25 generates a braking force for decelerating or stopping the unmanned vehicle 2.
  • the steering device 26 can adjust the traveling direction of the unmanned vehicle 2.
  • the traveling direction of the unmanned vehicle 2 includes the direction of the front portion of the vehicle body 22.
  • the steering device 26 adjusts the traveling direction of the unmanned vehicle 2 by steering the front wheels 27F.
  • the dump body 23 is a member on which a load is loaded.
  • the dump body 23 moves up and down by driving the hoist cylinder. As the dump body 23 rises, a dump operation in which the cargo is discharged from the dump body 23 is executed.
  • the control device 30 can communicate with the management device 3 existing outside the unmanned vehicle 2.
  • the control device 30 outputs an accelerator command for operating the drive device 24, a brake command for operating the brake device 25, and a steering command for operating the steering device 26.
  • the drive device 24 generates a driving force for accelerating the unmanned vehicle 2 based on the accelerator command output from the control device 30. By adjusting the output of the drive device 24, the traveling speed of the unmanned vehicle 2 is adjusted.
  • the brake device 25 generates a braking force for decelerating the unmanned vehicle 2 based on the brake command output from the control device 30.
  • the steering device 26 generates a force for changing the direction of the front wheels 27F in order to drive the unmanned vehicle 2 straight or turn based on the steering command output from the control device 30.
  • the unmanned vehicle 2 includes a position sensor 28 that detects the position of the unmanned vehicle 2.
  • the position of the unmanned vehicle 2 is detected using a global navigation satellite system (GNSS: Global Navigation Satellite System).
  • the Global Navigation Satellite System includes the Global Positioning System (GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • the global navigation satellite system detects the absolute position of the unmanned vehicle 2 defined by the coordinate data of latitude, longitude, and altitude.
  • the position of the unmanned vehicle 2 defined in the global coordinate system is detected by the global navigation satellite system.
  • the global coordinate system is a coordinate system fixed to the earth.
  • the position sensor 28 includes a GNSS receiver and detects the absolute position (coordinates) of the unmanned vehicle 2.
  • the unmanned vehicle 2 is equipped with a wireless communication device 29.
  • Communication system 4 includes a wireless communication device 29.
  • the wireless communication device 29 can wirelessly communicate with the management device 3.
  • the unmanned vehicle 2 includes a cargo sensor 11, an obstacle sensor 12, and a speed sensor 13.
  • the cargo sensor 11 detects the state of the dump body 23 on which the cargo is loaded.
  • the load sensor 11 detects whether or not a load is loaded on the dump body 23.
  • the cargo sensor 11 includes a weight sensor that detects the weight of the dump body 23. When it is determined that the weight of the dump body 23 is equal to or greater than the specified value based on the detection data of the weight sensor, it is determined that the dump body 23 is loaded with cargo. When it is determined that the weight of the dump body 23 is less than the specified value based on the detection data of the weight sensor, it is determined that the dump body 23 is not loaded with cargo.
  • the load sensor 11 may include an elevating sensor that detects an elevating state of the dump body 23.
  • the obstacle sensor 12 detects an obstacle in front of the unmanned vehicle 2.
  • the obstacle sensor 12 detects an obstacle in a non-contact manner.
  • the obstacle sensor 12 detects the relative position between the unmanned vehicle 2 and the obstacle.
  • An example of the obstacle sensor 12 is a radar sensor capable of scanning an obstacle with radio waves and detecting a relative position between the unmanned vehicle 2 and the obstacle.
  • the obstacle sensor 12 may include a laser sensor capable of scanning an obstacle with a laser beam and detecting a relative position between the unmanned vehicle 2 and the obstacle.
  • the number of obstacle sensors 12 provided in the unmanned vehicle 2 may be one or a plurality.
  • the unmanned vehicle 2 is provided with an obstacle sensor 12 for detecting an obstacle behind the unmanned vehicle 2.
  • the speed sensor 13 detects the traveling speed of the unmanned vehicle 2.
  • the manned vehicle 9 travels on the work site based on the driving operation of the driver who is in the driver's cab of the manned vehicle 9.
  • the manned vehicle 9 includes a traveling device 21, a vehicle body 22, a dump body 23, a position sensor 28, a wireless communication device 29, a cargo sensor 11, an obstacle sensor 12, and a control device 40.
  • the traveling device 21 includes a driving device 24, a braking device 25, a steering device 26, and wheels 27 including front wheels 27F and rear wheels 27R.
  • the position sensor 28 of the manned vehicle 9 detects the position of the manned vehicle 9.
  • the wireless communication device 29 of the manned vehicle 9 can wirelessly communicate with the management device 3.
  • the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9 detects the state of the dump body 23 of the manned vehicle 9.
  • the load sensor 11 of the manned vehicle 9 is the same as the load sensor 11 of the unmanned vehicle 2. That is, the load sensor 11 of the manned vehicle 9 detects whether or not the load is loaded on the dump body 23.
  • the load sensor 11 of the manned vehicle 9 may be, for example, a weight sensor that detects the weight of the dump body 23, or an elevating sensor that detects the elevating state of the dump body 23.
  • the obstacle sensor 12 of the manned vehicle 9 detects an obstacle in front of the manned vehicle 9.
  • the obstacle sensor 12 of the manned vehicle 9 is the same as the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2. That is, the obstacle sensor 12 of the manned vehicle 9 detects the obstacle in a non-contact manner.
  • the obstacle sensor 12 may be a radar sensor or a laser sensor.
  • the number of obstacle sensors 12 provided in the manned vehicle 9 may be one or a plurality.
  • the manned vehicle 9 is provided with an obstacle sensor 12 that detects an obstacle behind the manned vehicle 9.
  • the speed sensor 13 of the manned vehicle 9 detects the traveling speed of the manned vehicle 9.
  • the control device 40 can communicate with the management device 3 existing outside the manned vehicle 9.
  • An accelerator pedal for operating the drive device 24, a brake pedal for operating the brake device 25, and a steering wheel for operating the steering device 26 are arranged in the driver's cab.
  • the accelerator pedal, brake pedal, and steering wheel are operated by the driver.
  • the drive device 24 generates a driving force for accelerating the manned vehicle 9 based on the amount of operation of the accelerator pedal.
  • the brake device 25 generates a braking force for decelerating the manned vehicle 9 based on the amount of operation of the brake pedal.
  • the steering device 26 generates a force for changing the direction of the front wheels 27F in order to drive the manned vehicle 9 straight or turn based on the amount of operation of the steering wheel.
  • FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of a work site according to the embodiment.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 travel on at least a part of the mine workshop PA and the runway HL leading to the workshop PA.
  • the workplace PA includes at least one of a loading site LPA and a lumberyard DPA.
  • the road HL includes the intersection IS.
  • Loading area LPA refers to an area where loading work for loading cargo on unmanned vehicle 2 and manned vehicle 9 is carried out.
  • the loading machine 7 operates at the loading site LPA.
  • the loading machine 7 is a hydraulic excavator having a working machine.
  • Lumber yard DPA refers to the area where the soil removal work is carried out, in which the cargo is discharged from the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9.
  • the unmanned vehicle 2 travels on the work site based on the traveling course data indicating the traveling conditions of the unmanned vehicle 2.
  • the running course data includes a plurality of course point CPs set at intervals.
  • the course point CP defines the target position of the unmanned vehicle 2.
  • the target traveling speed and the target traveling direction of the unmanned vehicle 2 are set for each of the plurality of course point CPs.
  • the traveling course data includes a traveling course CR indicating a target traveling route of the unmanned vehicle 2.
  • the traveling course CR is defined by a line connecting a plurality of course points CP.
  • the running course CR is set in the running path HL and the work place PA.
  • the unmanned vehicle 2 travels on the travel path HL according to the travel course CR.
  • the running course data is generated in the management device 3.
  • the management device 3 transmits the generated travel course data to the control device 30 of the unmanned vehicle 2 via the communication system 4.
  • the control device 30 is a traveling device so that the unmanned vehicle 2 travels according to the traveling course CR based on the traveling course data and travels according to the target traveling speed and the target traveling direction set for each of the plurality of course point CPs. 21 is controlled.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 are mixed and operated in the traveling path HL and the work place PA.
  • both the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 operate at the work site during the transition period.
  • FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the management system 1 according to the present embodiment.
  • the management system 1 includes a management device 3, a control device 30, and a control device 40.
  • the management device 3 has a travel course data generation unit 3A, a specific unit 3B, a travel course data change unit 3C, a correction unit 3D, and an output unit 3E.
  • the running course data generation unit 3A generates the running course data of the unmanned vehicle 2.
  • the travel course data generated by the travel course data generation unit 3A is output to the unmanned vehicle 2 via the output unit 3E.
  • the travel course data is transmitted from the output unit 3E to the control device 30 of the unmanned vehicle 2.
  • the identification unit 3B specifies the soil removal position M by the manned vehicle 9 at the work site.
  • the soil discharge position M means a position where the cargo is discharged from the manned vehicle 9 at the work site.
  • the soil discharge position M is a concept including one or both of the position of the cargo discharged from the manned vehicle 9 and the position of the manned vehicle 9 when the load is discharged.
  • the soil discharge position M may be a predetermined area including the position of the manned vehicle 9 when discharging the cargo.
  • the soil discharge position M may be, for example, a range of a circle having a radius of 5 m centered on the position of the manned vehicle 9 when discharging the load.
  • the identification unit 3B identifies the soil removal position M based on the detection data of the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9 and the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9.
  • the detection data of the cargo sensor 11 and the detection data of the position sensor 28 are transmitted to the management device 3 via the communication system 4.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of specifying the soil discharge position M according to the present embodiment.
  • the driver of the manned vehicle 9 can discharge the cargo to any position on the lumber yard DPA.
  • the running of the manned vehicle 9 is stopped.
  • the cargo is discharged to an arbitrary position of the lumber yard DPA as shown in FIG.
  • the position of the manned vehicle 9 when the load is discharged from the manned vehicle 9 is detected by the position sensor 28.
  • the fact that the cargo has been discharged from the dump body 23 is detected by the cargo sensor 11. Therefore, the identification unit 3B can specify the soil discharge position M by the manned vehicle 9 based on the detection data of the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9 and the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9. ..
  • the orientation can be specified. Therefore, the specifying unit 3B can specify the position of the cargo discharged from the manned vehicle 9 based on the position of the manned vehicle 9 when the cargo is discharged and the orientation of the manned vehicle 9.
  • the specifying unit 3B identifies the soil removal position M based on the detection data of the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9, the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9, and the detection data of the speed sensor 13. You may. When the cargo is discharged from the manned vehicle 9, the running of the manned vehicle 9 is stopped. Therefore, by considering not only the detection data of the cargo sensor 11 and the detection data of the position sensor 28 but also the detection data of the speed sensor 13, the identification unit 3B can specify the soil discharge position M with high accuracy. ..
  • the specifying unit 3B may specify the soil removal position M based on the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9 and the detection data of the speed sensor 13.
  • the manned vehicle 9 stops for a certain period of time. Therefore, when the specific unit 3B determines that the manned vehicle 9 has left the lumber yard DPA after stopping at the lumber yard DPA for a certain period of time based on the detection data of the position sensor 28, the manned vehicle 9 stops for a certain period of time.
  • the removed position may be specified as the soil discharge position M.
  • the orientation of the manned vehicle 9 is detected by the position sensor 28 and the detection data of the position sensor 28 includes the orientation of the manned vehicle 9, the orientation of the manned vehicle 9 is also taken into consideration in specifying the soil removal position M.
  • the identification unit 3B can specify the soil discharge position M with high accuracy.
  • the traveling course data changing unit 3C changes the traveling course data of the unmanned vehicle 2 based on the soil removal position M specified by the specific unit 3B.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of changing the traveling course data according to the present embodiment.
  • the unmanned vehicle 2 travels according to the travel course data.
  • the running course data includes the running course CR.
  • the manned vehicle 9 may discharge the cargo on the traveling course CR.
  • the traveling course data changing unit 3C changes the traveling course CR based on the soil discharging position M specified by the specific unit 3B so as to avoid the soil discharging position M. ..
  • the unmanned vehicle 2 is prevented from traveling toward the load discharged from the manned vehicle 9.
  • the unmanned vehicle 2 can run smoothly.
  • the correction unit 3D corrects the soil discharge position M specified by the specific unit 3B based on the detection data of the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2.
  • the obstacle sensor 12 can detect the relative position between the unmanned vehicle 2 and the cargo existing at the soil removal position M. In addition, the obstacle sensor 12 can detect the size of the load existing at the soil discharge position M.
  • the position of the unmanned vehicle 2 is detected by the position sensor 28 included in the unmanned vehicle 2.
  • the correction unit 3D calculates the position of the cargo existing at the soil discharge position M based on the detection data of the position sensor 28 and the detection data of the obstacle sensor 12.
  • the position of the cargo calculated based on the detection data of the position sensor 28 and the detection data of the obstacle sensor 12 includes the detection data of the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9 and the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9. It is likely to have higher reliability than the soil discharge position M specified based on. Further, the obstacle sensor 12 specifies the size of the load (range in which the load exists) existing at the soil discharge position M. The reliability of the soil removal position M is improved by correcting the soil removal position M specified by the specific unit 3B based on the detection data of the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2.
  • the correction unit 3D may correct the soil removal position M specified by the specific unit 3B based on the detection data of the obstacle sensor 12 of the manned vehicle 9.
  • the output unit 3E outputs the soil removal position M specified by the specific unit 3B to the unmanned vehicle 2.
  • the output unit 3E outputs the traveling course data changed by the traveling course data changing unit 3C to the unmanned vehicle 2.
  • the output unit 3E outputs the soil removal position M corrected by the correction unit 3D to the unmanned vehicle 2.
  • the control device 30 has an operation control unit 30A that controls the operation of the unmanned vehicle 2.
  • the motion control unit 30A acquires the travel course data output from the output unit 3E and controls the travel of the unmanned vehicle 2.
  • the motion control unit 30A controls the traveling device 21 of the unmanned vehicle 2 so as to travel according to the traveling course data. Further, the motion control unit 30A controls the motion of the unmanned vehicle 2 based on the soil removal position M by the manned vehicle 9.
  • the traveling course data is changed based on the soil removal position M
  • the motion control unit 30A is based on the traveling course data after being changed by the traveling course data changing unit 3C.
  • the traveling device 21 of the unmanned vehicle 2 is controlled so as to travel.
  • the operation control unit 30A controls the operation of the unmanned vehicle 2 based on the soil removal position M corrected by the correction unit 3D.
  • FIG. 6 is a flowchart showing an example of the management method according to the present embodiment.
  • the identification unit 3B acquires the detection data of the cargo sensor 11 of the manned vehicle 9 and the detection data of the position sensor 28 of the manned vehicle 9 (step S1).
  • the identification unit 3B specifies the soil discharge position M based on the detection data of the cargo sensor 11 and the detection data of the position sensor 28 (step S2).
  • the correction unit 3D acquires the detection data of the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9. The correction unit 3D determines whether or not the cargo discharged from the manned vehicle 9 is detected by the obstacle sensor 12 (step S3).
  • step S3 When it is determined in step S3 that the cargo discharged from the manned vehicle 9 is detected by the obstacle sensor 12 (step S3: Yes), the correction unit 3D is in step S2 based on the detection data of the obstacle sensor 12. The specified soil discharge position M is corrected (step S4).
  • step S3 If it is determined in step S3 that the cargo discharged from the manned vehicle 9 is not detected by the obstacle sensor 12 (step S3: No), the correction unit 3D does not correct the soil discharge position M.
  • the traveling course data changing unit 3C determines whether or not the soil removal position M derived in step S2 or step S4 exists on the traveling course CR (step S5).
  • step S5 When it is determined in step S5 that the soil removal position M exists on the traveling course CR (step S5: Yes), the traveling course data changing unit 3C avoids the soil discharging position M based on the soil discharging position M. , Change the running course data (step S6).
  • step S5 If it is determined in step S5 that the soil removal position M does not exist on the traveling course CR (step S5: No), the traveling course data changing unit 3C does not change the traveling course data.
  • step S5 When the traveling course data is changed in step S5, the output unit 3E outputs the traveling course data changed by the traveling course data changing unit 3C to the unmanned vehicle 2. If the travel course data has not been changed in step S5, the output unit 3E outputs the travel course data generated by the travel course data generation unit 3A to the unmanned vehicle 2 (step S7).
  • the operation control unit 30A of the unmanned vehicle 2 controls the operation of the unmanned vehicle 2 based on the traveling course data output from the output unit 3E.
  • FIG. 7 is a block diagram showing an example of the computer system 1000.
  • the computer system 1000 includes a processor 1001 such as a CPU (Central Processing Unit), a main memory 1002 including a non-volatile memory such as a ROM (Read Only Memory) and a volatile memory such as a RAM (Random Access Memory). It has a storage 1003 and an interface 1004 including an input / output circuit.
  • the functions of the management device 3, the control device 30, and the control device 40 described above are stored as programs in the storage 1003.
  • the processor 1001 reads the program from the storage 1003, expands it into the main memory 1002, and executes the above-described processing according to the program.
  • the program may be distributed to the computer system 1000 via the network.
  • the computer system 1000 identifies the soil removal position M by the manned vehicle 9 at the work site where the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 coexist, and based on the soil removal position M. It is possible to control the operation of the unmanned vehicle 2 and execute the operation.
  • the specific unit 3B specifies the soil discharge position M from which the manned vehicle 9 has discharged the cargo. To do.
  • the running of the unmanned vehicle 2 is controlled based on the specified soil removal position M so that the unmanned vehicle 2 does not travel toward the soil removal position M. Since the unmanned vehicle 2 can travel while avoiding the soil removal position M, the unmanned vehicle 2 can operate smoothly.
  • the traveling course data is changed based on the soil discharge position M.
  • the running course data does not have to be changed based on the soil removal position M.
  • the control device 30 of the unmanned vehicle 2 can control the running of the unmanned vehicle 2 so as to avoid the soil removal position M.
  • the running course data is changed based on the soil removal position M.
  • the soil removal position and the traveling course data by the unmanned vehicle 2 may be changed.
  • the manned vehicle 9 first discharges the cargo at the soil discharge position where the unmanned vehicle 2 is scheduled to discharge the cargo. If the manned vehicle 9 first discharges the cargo to the soil discharge position where the unmanned vehicle 2 is scheduled to discharge the cargo, the traveling course data changing unit 3C is based on the soil discharge position M by the manned vehicle 9. Then, the soil removal position and the traveling course data by the unmanned vehicle 2 are changed.
  • the soil removal position and the traveling course data by the unmanned vehicle 2 may be changed by, for example, the manager of the control facility 5.
  • the motion control unit 30A controls the motion of the unmanned vehicle 2 based on the soil removal position and the traveling course data by the unmanned vehicle 2 after the change.
  • the motion control unit 30A drives the unmanned vehicle 2 toward the soil removal position by the unmanned vehicle 2 after the change.
  • the identification unit 3B determines the soil removal position M by using the detection data of the obstacle sensor 12 that detects an obstacle in front of the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 have an obstacle sensor 12 for detecting an obstacle behind.
  • the identification unit 3B may specify the soil removal position M by using the detection data of the obstacle sensor 12 that detects an obstacle behind the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9. For example, when the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9 moves backward and an obstacle behind the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9 is detected by the obstacle sensor 12, the identification unit 3B is the unmanned vehicle 2 or the manned vehicle 9.
  • the soil discharge position M can be specified by using the detection data of the obstacle sensor 12 that detects an obstacle behind.
  • the soil removal position M is specified based on the detection data related to the manned vehicle 9 (step S2), and the soil removal position M is corrected based on the detection data of the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2.
  • Step S4 the traveling course data of the unmanned vehicle 2 is changed (step S6) based on the corrected soil removal position M.
  • the process of step S2 may be omitted. That is, after the soil removal position M is specified by the unmanned vehicle 2 (step S4), the traveling course data of the unmanned vehicle 2 may be changed (step S6) based on the specified soil removal position M.
  • the obstacle sensor 12 of the unmanned vehicle 2 detects the relative position between the unmanned vehicle 2 and the soil removal position M by the manned vehicle 9, and the soil removal position M is specified.
  • step S4 may be omitted. That is, after the soil removal position M is specified by the manned vehicle 9 (step S2), the traveling course data of the unmanned vehicle 2 may be changed (step S6) based on the specified soil removal position M.
  • an entry prohibition area for prohibiting the entry of the unmanned vehicle 2 may be set based on the soil removal position M.
  • the entry prohibition area By setting the entry prohibition area to include the soil removal position M, it is possible to prevent the unmanned vehicle 2 from traveling in the soil removal position M.
  • the manned vehicle 9 discharges the cargo at the lumber yard DPA, and the specific unit 3B specifies the soil discharge position M at the lumber yard DPA.
  • the soil removal position M is not limited to the soil removal site DPA.
  • the manned vehicle 9 may discharge the cargo, for example, beside the traveling path HL.
  • the identification unit 3B can specify the soil discharge position M in the traveling path HL.
  • the manned vehicle 9 may discharge the load to the loading area LPA or discharge the load to the intersection.
  • the identification unit 3B can specify the soil discharge position M at the loading site LPA and the soil discharge position M at the intersection. That is, the specific unit 3B can specify the soil discharge position M at a work site such as a mine.
  • At least a part of the function of the control device 30 and the function of the control device 40 may be provided in the management device 3, and at least a part of the function of the management device 3 is provided in the control device 30 and It may be provided in the control device 40.
  • the function of the specific unit 3B may be provided in the control device 40 of the manned vehicle 9 or the control device 30 of the unmanned vehicle 2.
  • the traveling course data is generated in the management device 3, and the unmanned vehicle 2 travels according to the traveling course data transmitted from the management device 3.
  • the control device 30 of the unmanned vehicle 2 may generate travel course data. That is, the control device 30 may have a traveling course data generation unit 3A. Further, each of the management device 3 and the control device 30 may have a travel course data generation unit 3A.
  • the unmanned vehicle 2 may specify the soil removal position M by the manned vehicle 9 and travel based on the specified soil removal position M without acquiring the traveling course data from the management device 3.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 are dump trucks, which are a type of transport vehicle.
  • the unmanned vehicle 2 and the manned vehicle 9 may be a work machine equipped with a work machine such as a hydraulic excavator or a bulldozer.
  • Wireless communication device 30 ... Control device, 30A ... Motion control unit, 40 ... control device, CP ... course point, CR ... running course, PA ... work place, DPA ... earth removal site, M ... earth removal position, HL ... running path, IS ... intersection.

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Abstract

作業現場の管理システムは、無人車両と有人車両とが混在して稼働する作業現場において有人車両による排土位置を特定する特定部と、排土位置に基づいて、無人車両の動作を制御する動作制御部と、を備える。

Description

作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法
　本開示は、作業現場の管理システム及び作業現場の管理方法に関する。
　鉱山のような広域の作業現場において、無人車両が稼働する場合がある。
特開２０１６－１５３９８７号公報
　作業現場において、無人車両と一緒に有人車両が稼働する場合がある。有人車両が積荷を運搬する運搬車両である場合、有人車両の積荷は、有人車両の運転者により任意の位置に排出される可能性がある。有人車両から積荷が排出された排土位置と無人車両が走行しようとするコースとが重なると、無人車両の円滑な動作が妨げられる。
　本発明の態様に従えば、無人車両と有人車両とが混在して稼働する作業現場において前記有人車両による排土位置を特定する特定部と、前記排土位置に基づいて、前記無人車両の動作を制御する動作制御部と、を備える、作業現場の管理システムが提供される。
　本発明の態様によれば、無人車両は円滑に動作することができる。
図１は、実施形態に係る管理システム、無人車両、及び有人車両の一例を模式的に示す図である。 図２は、実施形態に係る作業現場の一例を模式的に示す図である。 図３は、実施形態に係る管理システムの一例を示す機能ブロック図である。 図４は、実施形態に係る排土位置の特定方法を説明するための図である。 図５は、実施形態に係る走行コースデータの変更方法を説明するための図である。 図６は、実施形態に係る管理方法の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態に係るコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
　以下、本開示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。以下で説明する実施形態の構成要素は適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
＜管理システム＞
　図１は、本実施形態に係る管理システム１、無人車両２、及び有人車両９の一例を模式的に示す図である。作業現場において、無人車両２と有人車両９とが混在して稼働する。本実施形態において、作業現場は、鉱山又は採石場である。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。
　無人車両２とは、運転者による運転操作によらずに無人で稼動する車両をいう。有人車両９とは、運転者の運転操作により稼働する車両をいう。
　無人車両２及び有人車両９は、作業現場を走行して積荷を運搬する運搬車両の一種であるダンプトラックである。無人車両２及び有人車両９に運搬される積荷として、鉱山又は採石場において掘削された鉱石又は土砂が例示される。
　管理システム１は、管理装置３と、通信システム４と、無人車両２と、有人車両９とを備える。管理装置３は、コンピュータシステムを含み、例えば作業現場の管制施設５に設置される。通信システム４は、管理装置３と無人車両２と有人車両９との間で通信する。管理装置３に無線通信機６が接続される。通信システム４は、無線通信機６を含む。管理装置３と無人車両２と有人車両９とは、通信システム４を介して無線通信する。
＜無人車両＞
　無人車両２は、管理装置３から送信された走行コースデータに基づいて、作業現場を走行する。無人車両２は、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に支持されるダンプボディ２３と、制御装置３０とを備える。
　走行装置２１は、走行装置２１を駆動する駆動装置２４と、走行装置２１を制動するブレーキ装置２５と、走行方向を調整する操舵装置２６と、車輪２７とを有する。
　車輪２７が回転することにより、無人車両２は自走する。車輪２７は、前輪２７Ｆと後輪２７Ｒとを含む。車輪２７にタイヤが装着される。
　駆動装置２４は、無人車両２を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２４は、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。なお、駆動装置２４は、電動機を含んでもよい。駆動装置２４で発生した動力が後輪２７Ｒに伝達される。ブレーキ装置２５は、無人車両２を減速又は停止させるための制動力を発生する。操舵装置２６は、無人車両２の走行方向を調整可能である。無人車両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２６は、前輪２７Ｆを操舵することによって、無人車両２の走行方向を調整する。
　ダンプボディ２３は、積荷が積載される部材である。ダンプボディ２３は、ホイストシリンダの駆動により昇降する。ダンプボディ２３が上昇することにより、ダンプボディ２３から積荷が排出されるダンプ動作が実行される。
　制御装置３０は、無人車両２の外部に存在する管理装置３と通信可能である。制御装置３０は、駆動装置２４を作動するためのアクセル指令、ブレーキ装置２５を作動するためのブレーキ指令、及び操舵装置２６を作動するためのステアリング指令を出力する。駆動装置２４は、制御装置３０から出力されたアクセル指令に基づいて、無人車両２を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２４の出力が調整されることにより、無人車両２の走行速度が調整される。ブレーキ装置２５は、制御装置３０から出力されたブレーキ指令に基づいて、無人車両２を減速させるための制動力を発生する。操舵装置２６は、制御装置３０から出力されたステアリング指令に基づいて、無人車両２を直進又は旋回させるために前輪２７Ｆの向きを変えるための力を発生する。
　また、無人車両２は、無人車両２の位置を検出する位置センサ２８を備える。無人車両２の位置が、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global　Navigation　Satellite　System）を利用して検出される。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global　Positioning　System）を含む。全地球航法衛星システムは、緯度、経度、及び高度の座標データで規定される無人車両２の絶対位置を検出する。全地球航法衛星システムにより、グローバル座標系において規定される無人車両２の位置が検出される。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。位置センサ２８は、ＧＮＳＳ受信機を含み、無人車両２の絶対位置（座標）を検出する。
　また、無人車両２は、無線通信機２９を備える。通信システム４は、無線通信機２９を含む。無線通信機２９は、管理装置３と無線通信可能である。
　また、無人車両２は、積荷センサ１１と、障害物センサ１２と、速度センサ１３とを備える。
　積荷センサ１１は、積荷が積載されるダンプボディ２３の状態を検出する。積荷センサ１１は、ダンプボディ２３に積荷が積載されているか否かを検出する。積荷センサ１１は、ダンプボディ２３の重量を検出する重量センサを含む。重量センサの検出データに基づいて、ダンプボディ２３の重量が規定値以上であると判定された場合、ダンプボディ２３に積荷が積載されていると判定される。重量センサの検出データに基づいて、ダンプボディ２３の重量が規定値未満であると判定された場合、ダンプボディ２３に積荷が積載されていないと判定される。なお、積荷センサ１１は、ダンプボディ２３の昇降状態を検出する昇降センサを含んでもよい。昇降センサの検出データに基づいて、ダンプボディ２３が下降していると判定された場合、ダンプボディ２３に積荷が積載されていると判定される。昇降センサの検出データに基づいて、ダンプボディ２３が上昇していると判定された場合、ダンプボディ２３に積荷が積載されていないと判定される。
　障害物センサ１２は、無人車両２の前方の障害物を検出する。障害物センサ１２は、障害物を非接触で検出する。障害物センサ１２は、無人車両２と障害物との相対位置を検出する。障害物センサ１２として、障害物を電波で走査して、無人車両２と障害物との相対位置を検出可能なレーダセンサが例示される。なお、障害物センサ１２は、障害物をレーザ光で走査して、無人車両２と障害物との相対位置を検出可能なレーザセンサを含んでもよい。無人車両２に設けられる障害物センサ１２は、１つでもよいし複数でもよい。また、無人車両２の後方の障害物を検出する障害物センサ１２が無人車両２に設けられる。
　速度センサ１３は、無人車両２の走行速度を検出する。
＜有人車両＞
　有人車両９は、有人車両９の運転室に搭乗した運転者の運転操作に基づいて、作業現場を走行する。有人車両９は、走行装置２１と、車両本体２２と、ダンプボディ２３と、位置センサ２８と、無線通信機２９と、積荷センサ１１と、障害物センサ１２と、制御装置４０とを備える。走行装置２１は、駆動装置２４と、ブレーキ装置２５と、操舵装置２６と、前輪２７Ｆ及び後輪２７Ｒを含む車輪２７とを含む。
　有人車両９の位置センサ２８は、有人車両９の位置を検出する。有人車両９の無線通信機２９は、管理装置３と無線通信可能である。
　有人車両９の積荷センサ１１は、有人車両９のダンプボディ２３の状態を検出する。有人車両９の積荷センサ１１は、無人車両２の積荷センサ１１と同様である。すなわち、有人車両９の積荷センサ１１は、ダンプボディ２３に積荷が積載されているか否かを検出する。有人車両９の積荷センサ１１は、例えばダンプボディ２３の重量を検出する重量センサでもよいし、ダンプボディ２３の昇降状態を検出する昇降センサでもよい。
　有人車両９の障害物センサ１２は、有人車両９の前方の障害物を検出する。有人車両９の障害物センサ１２は、無人車両２の障害物センサ１２と同様である。すなわち、有人車両９の障害物センサ１２は、障害物を非接触で検出する。障害物センサ１２は、レーダセンサでもよいし、レーザセンサでもよい。有人車両９に設けられる障害物センサ１２は、１つでもよいし複数でもよい。また、有人車両９の後方の障害物を検出する障害物センサ１２が有人車両９に設けられる。
　有人車両９の速度センサ１３は、有人車両９の走行速度を検出する。
　制御装置４０は、有人車両９の外部に存在する管理装置３と通信可能である。駆動装置２４を作動するためのアクセルペダル、ブレーキ装置２５を作動するためのブレーキペダル、及び操舵装置２６を作動するためのステアリングホイールが運転室に配置される。アクセルペダル、ブレーキペダル、及びステアリングホイールは、運転者に操作される。駆動装置２４は、アクセルペダルの操作量に基づいて、有人車両９を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２４の出力が調整されることにより、有人車両９の走行速度が調整される。ブレーキ装置２５は、ブレーキペダルの操作量に基づいて、有人車両９を減速させるための制動力を発生する。操舵装置２６は、ステアリングホイールの操作量に基づいて、有人車両９を直進又は旋回させるために前輪２７Ｆの向きを変えるための力を発生する。
＜作業現場＞
　図２は、実施形態に係る作業現場の一例を模式的に示す図である。無人車両２及び有人車両９は、鉱山の作業場ＰＡ及び作業場ＰＡに通じる走行路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。走行路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。
　積込場ＬＰＡとは、無人車両２及び有人車両９に積荷を積載する積込作業が実施されるエリアをいう。積込場ＬＰＡにおいて、積込機７が稼働する。積込機７は、作業機を有する油圧ショベルである。排土場ＤＰＡとは、無人車両２及び有人車両９から積荷が排出される排土作業が実施されるエリアをいう。
　無人車両２は、無人車両２の走行条件を示す走行コースデータに基づいて、作業現場を走行する。図２に示すように、走行コースデータは、間隔をあけて設定された複数のコース点ＣＰを含む。コース点ＣＰは、無人車両２の目標位置を規定する。複数のコース点ＣＰのそれぞれに、無人車両２の目標走行速度及び目標走行方位が設定される。また、走行コースデータは、無人車両２の目標走行経路を示す走行コースＣＲを含む。走行コースＣＲは、複数のコース点ＣＰを結ぶ線によって規定される。
　走行コースＣＲは、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡに設定される。無人車両２は、走行コースＣＲに従って、走行路ＨＬを走行する。
　走行コースデータは、管理装置３において生成される。管理装置３は、生成した走行コースデータを、通信システム４を介して無人車両２の制御装置３０に送信する。制御装置３０は、走行コースデータに基づいて、無人車両２が走行コースＣＲに従って走行し、複数のコース点ＣＰのそれぞれに設定されている目標走行速度及び目標走行方位に従って走行するように、走行装置２１を制御する。
　本実施形態においては、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡにおいて、無人車両２と有人車両９とが混在して稼働する。例えば、運搬車両として有人車両９のみが稼働する作業現場から無人車両２のみが稼働する作業現場に移行させる場合、移行期間において、無人車両２及び有人車両９の両方が作業現場において稼働する。
＜管理装置及び制御装置＞
　図３は、本実施形態に係る管理システム１の一例を示す機能ブロック図である。管理システム１は、管理装置３と、制御装置３０と、制御装置４０とを含む。
　管理装置３は、走行コースデータ生成部３Ａと、特定部３Ｂと、走行コースデータ変更部３Ｃと、補正部３Ｄと、出力部３Ｅとを有する。
　走行コースデータ生成部３Ａは、無人車両２の走行コースデータを生成する。走行コースデータ生成部３Ａにより生成された走行コースデータは、出力部３Ｅを介して無人車両２に出力される。走行コースデータは、出力部３Ｅから無人車両２の制御装置３０に送信される。
　特定部３Ｂは、作業現場において有人車両９による排土位置Ｍを特定する。排土位置Ｍとは、作業現場において有人車両９から積荷が排出される位置をいう。本実施形態において、排土位置Ｍは、有人車両９から排出された積荷の位置、及び積荷を排出するときの有人車両９の位置の一方又は両方を含む概念である。また、排土位置Ｍは、積荷を排出するときの有人車両９の位置を含む所定エリアでもよい。排土位置Ｍは、例えば、積荷を排出するときの有人車両９の位置を中心とする半径５ｍのサークルの範囲でもよい。
　特定部３Ｂは、有人車両９が有する積荷センサ１１の検出データと、有人車両９が有する位置センサ２８の検出データとに基づいて、排土位置Ｍを特定する。積荷センサ１１の検出データ、及び位置センサ２８の検出データは、通信システム４を介して管理装置３に送信される。
　図４は、本実施形態に係る排土位置Ｍの特定方法を説明するための図である。有人車両９の運転者は、排土場ＤＰＡの任意の位置に積荷を排出することができる。有人車両９から積荷が排出されるとき、有人車両９の走行は停止される。有人車両９の走行が停止した状態で、ダンプボディ２３が上昇することにより、図４に示すように、排土場ＤＰＡの任意の位置に積荷が排出される。有人車両９から積荷が排出されるときの有人車両９の位置は、位置センサ２８により検出される。ダンプボディ２３から積荷が排出されたことは、積荷センサ１１により検出される。したがって、特定部３Ｂは、有人車両９が有する積荷センサ１１の検出データと、有人車両９が有する位置センサ２８の検出データとに基づいて、有人車両９による排土位置Ｍを特定することができる。
　なお、有人車両９に位置センサ２８が複数設けられている場合、特定部３Ｂは、複数の位置センサ２８のそれぞれの検出データに基づいて、有人車両９が積荷を排出するときの有人車両９の方位を特定することができる。したがって、特定部３Ｂは、積荷を排出するときの有人車両９の位置と、有人車両９の方位とに基づいて、有人車両９から排出された積荷の位置を特定することができる。
　なお、特定部３Ｂは、有人車両９が有する積荷センサ１１の検出データと、有人車両９が有する位置センサ２８の検出データと、速度センサ１３の検出データとに基づいて、排土位置Ｍを特定してもよい。有人車両９から積荷が排出されるとき、有人車両９の走行は停止される。そのため、積荷センサ１１の検出データ及び位置センサ２８の検出データのみならず、速度センサ１３の検出データも考慮されることにより、特定部３Ｂは、排土位置Ｍを高精度に特定することができる。
　また、特定部３Ｂは、有人車両９が有する位置センサ２８の検出データと、速度センサ１３の検出データとに基づいて、排土位置Ｍを特定してもよい。排土場ＤＰＡにおいて有人車両９から積荷が排出されるとき、有人車両９は一定時間停車する。そのため、特定部３Ｂは、位置センサ２８の検出データに基づいて、有人車両９が排土場ＤＰＡにおいて一定時間停車後に、排土場ＤＰＡから退出したと判定した場合、有人車両９が一定時間停車した位置を排土位置Ｍとして特定してもよい。
　また、位置センサ２８により有人車両９の方位が検出され、位置センサ２８の検出データが有人車両９の方位を含む場合、排土位置Ｍの特定において有人車両９の方位も考慮されることにより、特定部３Ｂは排土位置Ｍを高精度に特定することができる。
　走行コースデータ変更部３Ｃは、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の走行コースデータを変更する。
　図５は、本実施形態に係る走行コースデータの変更方法を説明するための図である。無人車両２は、走行コースデータに従って走行する。走行コースデータは、走行コースＣＲを含む。図５に示すように、有人車両９は、走行コースＣＲ上に積荷を排出してしまう可能性がある。走行コースＣＲ上に積荷が排出された場合、走行コースデータ変更部３Ｃは、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍに基づいて、排土位置Ｍを避けるように、走行コースＣＲを変更する。これにより、無人車両２が有人車両９から排出された積荷に向かって走行することが抑制される。無人車両２は円滑に走行することができる。
　補正部３Ｄは、無人車両２が有する障害物センサ１２の検出データに基づいて、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍを補正する。障害物センサ１２は、無人車両２と排土位置Ｍに存在する積荷との相対位置を検出することができる。また、障害物センサ１２は、排土位置Ｍに存在する積荷の大きさを検出することができる。無人車両２の位置は、無人車両２が有する位置センサ２８により検出される。補正部３Ｄは、位置センサ２８の検出データと障害物センサ１２の検出データとに基づいて、排土位置Ｍに存在する積荷の位置を算出する。位置センサ２８の検出データと障害物センサ１２の検出データとに基づいて算出される積荷の位置は、有人車両９が有する積荷センサ１１の検出データと有人車両９が有する位置センサ２８の検出データとに基づいて特定される排土位置Ｍよりも高い信頼性を有する可能性が高い。また、障害物センサ１２により、排土位置Ｍに存在する積荷の大きさ（積荷が存在する範囲）が特定される。無人車両２が有する障害物センサ１２の検出データに基づいて、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍが補正されることにより、排土位置Ｍの信頼性は向上する。
　なお、補正部３Ｄは、有人車両９が有する障害物センサ１２の検出データに基づいて、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍを補正してもよい。
　出力部３Ｅは、特定部３Ｂにより特定された排土位置Ｍを無人車両２に出力する。走行コースデータ変更部３Ｃにより走行コースデータが変更された場合、出力部３Ｅは、走行コースデータ変更部３Ｃにより変更された走行コースデータを無人車両２に出力する。補正部３Ｄにより排土位置Ｍが補正された場合、出力部３Ｅは、補正部３Ｄにより補正された排土位置Ｍを無人車両２に出力する。
　制御装置３０は、無人車両２の動作を制御する動作制御部３０Ａを有する。動作制御部３０Ａは、出力部３Ｅから出力された走行コースデータを取得して、無人車両２の走行を制御する。動作制御部３０Ａは、走行コースデータに従って走行するように無人車両２の走行装置２１を制御する。また、動作制御部３０Ａは、有人車両９による排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の動作を制御する。図４を参照して説明したように、排土位置Ｍに基づいて走行コースデータが変更された場合、動作制御部３０Ａは、走行コースデータ変更部３Ｃにより変更された後の走行コースデータに基づいて走行するように、無人車両２の走行装置２１を制御する。また、補正部３Ｄにより排土位置Ｍが補正された場合、動作制御部３０Ａは、補正部３Ｄにより補正された排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の動作を制御する。
＜管理方法＞
　図６は、本実施形態に係る管理方法の一例を示すフローチャートである。特定部３Ｂは、有人車両９が有する積荷センサ１１の検出データ及び有人車両９が有する位置センサ２８の検出データを取得する（ステップＳ１）。
　特定部３Ｂは、積荷センサ１１の検出データと位置センサ２８の検出データとに基づいて、排土位置Ｍを特定する（ステップＳ２）。
　補正部３Ｄは、無人車両２又は有人車両９が有する障害物センサ１２の検出データを取得する。補正部３Ｄは、有人車両９から排出された積荷が障害物センサ１２により検出されたか否かを判定する（ステップＳ３）。
　ステップＳ３において、有人車両９から排出された積荷が障害物センサ１２により検出されたと判定した場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、補正部３Ｄは、障害物センサ１２の検出データに基づいて、ステップＳ２において特定された排土位置Ｍを補正する（ステップＳ４）。
　ステップＳ３において、有人車両９から排出された積荷が障害物センサ１２により検出されていないと判定した場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、補正部３Ｄは、排土位置Ｍの補正を実行しない。
　走行コースデータ変更部３Ｃは、ステップＳ２又はステップＳ４において導出された排土位置Ｍが走行コースＣＲ上に存在するか否かを判定する（ステップＳ５）。
　ステップＳ５において、排土位置Ｍが走行コースＣＲ上に存在すると判定した場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、走行コースデータ変更部３Ｃは、排土位置Ｍに基づいて、排土位置Ｍを避けるように、走行コースデータを変更する（ステップＳ６）。
　ステップＳ５において、排土位置Ｍが走行コースＣＲ上に存在しないと判定した場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、走行コースデータ変更部３Ｃは、走行コースデータの変更を実行しない。
　出力部３Ｅは、ステップＳ５において走行コースデータが変更された場合、走行コースデータ変更部３Ｃにより変更された走行コースデータを無人車両２に出力する。出力部３Ｅは、ステップＳ５において走行コースデータが変更されていない場合、走行コースデータ生成部３Ａにより生成された走行コースデータを無人車両２に出力する（ステップＳ７）。
　無人車両２の動作制御部３０Ａは、出力部３Ｅから出力された走行コースデータに基づいて、無人車両２の動作を制御する。
＜コンピュータシステム＞
　図７は、コンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述の管理装置３、制御装置３０、及び制御装置４０のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）のようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）のような不揮発性メモリ及びＲＡＭ（Random　Access　Memory）のような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の管理装置３、制御装置３０、及び制御装置４０のそれぞれの機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
　コンピュータシステム１０００は、上述の実施形態に従って、無人車両２と有人車両９とが混在して稼働する作業現場において有人車両９による排土位置Ｍを特定することと、排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の動作を制御することと、を実行することができる。
＜効果＞
　以上説明したように、本実施形態によれば、無人車両２と有人車両９とが混在して稼働する作業現場において、特定部３Ｂは、有人車両９が積荷を排出した排土位置Ｍを特定する。これにより、特定された排土位置Ｍに基づいて、無人車両２が排土位置Ｍに向かって走行しないように、無人車両２の走行が制御される。無人車両２は、排土位置Ｍを避けながら走行することができるので、無人車両２が円滑に動作することができる。
＜その他の実施形態＞
　上述の実施形態においては、排土位置Ｍに基づいて、走行コースデータが変更されることとした。排土位置Ｍに基づいて、走行コースデータが変更されなくてもよい。出力部３Ｅから無人車両２に排土位置Ｍが出力されることにより、無人車両２の制御装置３０は、排土位置Ｍを避けるように、無人車両２の走行を制御することができる。
　上述の実施形態においては、排土位置Ｍに基づいて、走行コースデータが変更されることとした。有人車両９による排土位置Ｍに基づいて、無人車両２による排土位置及び走行コースデータが変更されてもよい。例えば、無人車両２による積荷の排出が予定されている排土位置に、有人車両９が先に積荷を排出してしまう可能性がある。無人車両２による積荷の排出が予定されている排土位置に、有人車両９が先に積荷を排出してしまった場合、走行コースデータ変更部３Ｃは、有人車両９による排土位置Ｍに基づいて、無人車両２による排土位置及び走行コースデータを変更する。なお、無人車両２による排土位置及び走行コースデータは、例えば管制施設５の管理者により変更されてもよい。動作制御部３０Ａは、変更された後の無人車両２による排土位置及び走行コースデータに基づいて、無人車両２の動作を制御する。動作制御部３０Ａは、変更された後の無人車両２による排土位置に向かって無人車両２を走行させる。
　上述の実施形態においては、特定部３Ｂは、無人車両２又は有人車両９の前方の障害物を検出する障害物センサ１２の検出データを用いて、排土位置Ｍを特定することとした。上述ように、無人車両２及び有人車両９は、後方の障害物を検出する障害物センサ１２を有する。特定部３Ｂは、無人車両２又は有人車両９の後方の障害物を検出する障害物センサ１２の検出データを用いて、排土位置Ｍを特定してもよい。例えば、無人車両２又は有人車両９が後進する場合において、無人車両２又は有人車両９の後方の障害物が障害物センサ１２により検出される場合、特定部３Ｂは、無人車両２又は有人車両９の後方の障害物を検出する障害物センサ１２の検出データを用いて、排土位置Ｍを特定することができる。
　上述の実施形態においては、有人車両９に係る検出データに基づいて排土位置Ｍが特定され（ステップＳ２）、無人車両２が有する障害物センサ１２の検出データに基づいて排土位置Ｍが補正され（ステップＳ４），補正後の排土位置Ｍに基づいて無人車両２の走行コースデータが変更（ステップＳ６）されることとした。ステップＳ２の処理が省略されてもよい。すなわち、無人車両２により排土位置Ｍが特定された後（ステップＳ４）、特定された排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の走行コースデータが変更（ステップＳ６）されてもよい。この場合、無人車両２の障害物センサ１２によって無人車両２と有人車両９による排土位置Ｍとの相対位置が検出され、排土位置Ｍが特定される。
　また、上述の実施形態において、ステップＳ４の処理が省略されてもよい。すなわち、有人車両９により排土位置Ｍが特定された後（ステップＳ２），特定された排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の走行コースデータが変更（ステップＳ６）されてもよい。
　上述の実施形態において、排土位置Ｍに基づいて、無人車両２の進入を禁止する進入禁止エリアが設定されてもよい。排土位置Ｍを含むように進入禁止エリアが設定されることにより、無人車両２が排土位置Ｍを走行することが抑制される。
　上述の実施形態においては、有人車両９は排土場ＤＰＡにおいて積荷を排出し、特定部３Ｂは排土場ＤＰＡにおける排土位置Ｍを特定することとした。排土位置Ｍは、排土場ＤＰＡに限定されない。有人車両９は、例えば走行路ＨＬの傍らに積荷を排出してもよい。特定部３Ｂは、走行路ＨＬにおける排土位置Ｍを特定することができる。また、有人車両９が積込場ＬＰＡに積荷を排出したり、交差点に積荷を排出したりする可能性がある。特定部３Ｂは、積込場ＬＰＡにおける排土位置Ｍ及び交差点における排土位置Ｍを特定することができる。すなわち、特定部３Ｂは、鉱山のような作業現場における排土位置Ｍを特定することができる。
　上述の実施形態において、制御装置３０の機能、及び制御装置４０の機能の少なくとも一部が管理装置３に設けられてもよいし、管理装置３の機能の少なくとも一部が、制御装置３０、及び制御装置４０に設けられてもよい。例えば、特定部３Ｂの機能が有人車両９の制御装置４０又は無人車両２の制御装置３０に設けられてもよい。
　なお、上述の実施形態においては、走行コースデータが管理装置３において生成され、無人車両２は管理装置３から送信された走行コースデータに従って走行することとした。無人車両２の制御装置３０が走行コースデータを生成してもよい。すなわち、制御装置３０が走行コースデータ生成部３Ａを有してもよい。また、管理装置３及び制御装置３０のそれぞれが走行コースデータ生成部３Ａを有してもよい。
　例えば、無人車両２は、管理装置３から走行コースデータを取得せずに、有人車両９による排土位置Ｍを特定し、特定された排土位置Ｍに基づいて走行してもよい。
　なお、上述の実施形態においては、無人車両２及び有人車両９が運搬車両の一種であるダンプトラックであることとした。無人車両２及び有人車両９は、例えば油圧ショベル又はブルドーザのような作業機を備える作業機械でもよい。
　１…管理システム、２…無人車両、３…管理装置、３Ａ…走行コースデータ生成部、３Ｂ…特定部、３Ｃ…走行コースデータ変更部、３Ｄ…補正部、３Ｅ…出力部、４…通信システム、５…管制施設、６…無線通信機、７…積込機、９…有人車両、１１…積荷センサ、１２…障害物センサ、１３…速度センサ、２１…走行装置、２２…車両本体、２３…ダンプボディ、２４…駆動装置、２５…ブレーキ装置、２６…操舵装置、２７…車輪、２７Ｆ…前輪、２７Ｒ…後輪、２８…位置センサ、２９…無線通信機、３０…制御装置、３０Ａ…動作制御部、４０…制御装置、ＣＰ…コース点、ＣＲ…走行コース、ＰＡ…作業場、ＤＰＡ…排土場、Ｍ…排土位置、ＨＬ…走行路、ＩＳ…交差点。

Claims (5)

  1. 　無人車両と有人車両とが混在して稼働する作業現場において前記有人車両による排土位置を特定する特定部と、
    　前記排土位置に基づいて、前記無人車両の動作を制御する動作制御部と、を備える、
    　作業現場の管理システム。
  2. 　前記無人車両の走行コースデータを生成する走行コースデータ生成部と、
    　前記排土位置に基づいて、前記走行コースデータを変更する走行コースデータ変更部と、を備え、
    　前記動作制御部は、前記走行コースデータ変更部により変更された前記走行コースデータに基づいて走行する、
    　請求項１に記載の作業現場の管理システム。
  3. 　前記有人車両は、前記有人車両の位置を検出する位置センサを有し、
    　前記特定部は、前記位置センサの検出データに基づいて、前記排土位置を特定する、
    　請求項１又は請求項２に記載の作業現場の管理システム。
  4. 　前記無人車両又は前記有人車両が有する障害物センサの検出データに基づいて、前記排土位置を補正する補正部を備え、
    　前記動作制御部は、前記補正部により補正された前記排土位置に基づいて、前記無人車両の動作を制御する、
    　請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の作業現場の管理システム。
  5. 　無人車両と有人車両とが混在して稼働する作業現場において前記有人車両による排土位置を特定することと、
    　前記排土位置に基づいて、前記無人車両の動作を制御することと、を含む、
    　作業現場の管理方法。
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