特許 6243538 運搬機械の管理装置及び運搬機械の管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6243538

(24)【登録日】2017年11月17日

(45)【発行日】2017年12月6日

(54)【発明の名称】運搬機械の管理装置及び運搬機械の管理方法

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20060101AFI20171127BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 H

【請求項の数】12

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-540078(P2016-540078)

(86)(22)【出願日】2016年4月28日

(86)【国際出願番号】JP2016063511

(87)【国際公開番号】WO2016167374

(87)【国際公開日】20161020

【審査請求日】2016年8月23日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000001236

【氏名又は名称】株式会社小松製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】角野 洋輔

(72)【発明者】

【氏名】平中 貴士

(72)【発明者】

【氏名】徳 勲

(72)【発明者】

【氏名】長川 研太

(72)【発明者】

【氏名】山本 聖

【審査官】 臼井 卓巳

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−０６２３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２８３１７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２６５６６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０５９１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５２５５５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０２２６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１３４２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／０９００９３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１６／０５１５２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／０８７４３０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１５／１１９２６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第０６３９３３６２（ＵＳ，Ｂ１）

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０１９７１７５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／０２

Ｇ０８Ｇ １／１６

Ｇ０１Ｓ ５／００

Ａ０１Ｆ １２／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉱山の積込場において運搬機械の作業点を少なくとも１つ設定する作業点設定部と、
前記運搬機械のスイッチバック点を１つの前記作業点に対して複数設定するスイッチバック点設定部と、
複数の前記スイッチバック点のそれぞれの位置及び少なくとも１つの前記作業点の位置に基づいて前記運搬機械が前記積込場を走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部と、
前記運搬機械が前記積込場を走行するための目標走行経路を、前記積込場において轍の生成が抑制されるように前記複数の目標走行経路の中から選択する走行経路選択部と、
を備え、
前記走行経路選択部は、第１の運搬機械が前記積込場における目標走行経路として第１の目標走行経路を選択し、次に前記作業点に進入する第２の運搬機械が前記積込場における目標走行経路として、第１の目標走行経路とは異なる第２の目標走行経路を選択する、運搬機械の管理装置。

【請求項2】

複数の前記スイッチバック点は、前記積込場内における規定エリア内に間隔をあけて設定される、
請求項１に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項3】

複数の前記スイッチバック点は、前記積込場内における規定ラインに沿って間隔をあけて設定される、
請求項１に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項4】

前記走行経路選択部は、前記運搬機械が前記複数のスイッチバック点を順次通過するようにスイッチバック点を選択する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項5】

前記走行経路選択部は、前記運搬機械が通過する前記スイッチバック点を、前記複数のスイッチバック点の中からランダムに選択する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項6】

前記走行経路選択部は、前記運搬機械が通過する前記スイッチバック点を、頻度マップを用いて前記積込場において轍の生成が抑制されるように前記複数のスイッチバック点の中から選択する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項7】

前記積込場において前記運搬機械の作業点を設定する作業点設定部をさらに備え、
前記作業点設定部は、前記作業点を複数設定し、
前記走行経路生成部は、前記複数のスイッチバック点と複数の前記作業点のそれぞれとを結ぶように生成される、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項8】

前記走行経路生成部は、前記積込場と接続され前記積込場に進入する前記運搬機械が走行する搬送路における前記運搬機械の目標走行経路を生成し、
前記搬送路における前記目標走行経路と前記積込場における複数の前記スイッチバック点のそれぞれとが結ばれる、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項9】

前記走行経路生成部は、前記搬送路において複数の前記目標走行経路を生成し、
前記複数のスイッチバック点と前記搬送路の複数の前記目標走行経路のそれぞれとが結ばれる、
請求項８に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項10】

前記走行経路生成部は、前記積込場と接続され前記積込場から退去する前記運搬機械が走行する搬送路における前記運搬機械の目標走行経路を複数生成し、
前記作業点と前記搬送路の複数の前記目標走行経路のそれぞれとが結ばれる、
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項11】

前記作業点設定部は、複数の前記作業点を設定し、
前記複数の作業点と前記搬送路の複数の前記目標走行経路のそれぞれとが結ばれる、
請求項１０に記載の運搬機械の管理装置。

【請求項12】

鉱山の積込場において運搬機械の作業点を少なくとも１つ設定し、
前記運搬機械のスイッチバック点を１つの前記作業点に対して複数設定し、
複数の前記スイッチバック点のそれぞれの位置及び少なくとも１つの前記作業点の位置に基づいて前記運搬機械が前記積込場を走行するための複数の目標走行経路を生成し、
前記運搬機械が前記積込場を走行するための目標走行経路を、前記積込場において轍の生成が抑制されるように前記複数の目標走行経路の中から選択し、
前記複数の目標走行経路の中から前記運搬機械が前記積込場を走行するための目標走行経路を選択する際には、第１の運搬機械が前記積込場における目標走行経路として第１の目標走行経路を選択し、次に前記作業点に進入する第２の運搬機械が前記積込場における目標走行経路として、第１の目標走行経路とは異なる第２の目標走行経路を選択する、運搬機械の管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、運搬機械の管理装置及び運搬機械の管理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鉱山において、無人で稼働する作業機械が使用される場合がある。特許文献１には無人ダンプトラックを走行させる無人車両走行システムの一例が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２０１１／０９００９３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

無人車両走行システムにおいて、作業機械は、管理装置から送信された目標走行経路を示す目標走行経路データに従って走行する。複数の作業機械は、同一の目標走行経路に従って走行する。そのため、鉱山の搬送路又は作業場において轍が生成される可能性が高い。深い轍が生成されてしまうと、作業機械の走行に支障が生じる。そのため、深い轍が生成されてしまった場合、例えばグレーダを用いる整地作業が実施される。整地作業中においては、作業機械の走行を阻害することとなり、その結果、鉱山の生産性が低下してしまう。また、整地作業をすること自体に費用が発生してしまう。

【0005】

本発明の態様は、轍の生成を抑制して、鉱山の生産性の低下を抑制できる運搬機械の管理装置及び運搬機械の管理方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の態様に従えば、鉱山の作業場において前記作業機械のスイッチバック点を複数設定するスイッチバック点設定部と、前記作業場において前記作業機械の作業点を少なくとも１つ設定する作業点設定部と、複数の前記スイッチバック点のそれぞれの位置及び少なくとも１つの前記作業点の位置に基づいて前記作業機械が前記作業場を走行するための複数の目標走行経路を生成する走行経路生成部と、前記作業機械が前記作業場を走行するための目標走行経路を、前記複数の目標走行経路の中から選択する走行経路選択部と、を備える運搬機械の管理装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明の態様によれば、轍の生成を抑制して、鉱山の生産性の低下を抑制できる運搬機械の管理装置及び運搬機械の管理方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係る作業機械の制御システムの一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る管理装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図3】図３は、第１実施形態に係る目標走行経路の一例を示す模式図である。

【図4】図４は、第１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】図５は、第１実施形態に係るダンプトラックの制御装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図6】図６は、第１実施形態に係る油圧ショベルの一例を模式的に示す図である。

【図7】図７は、第１実施形態に係る油圧ショベルの制御装置の一例を示す機能ブロック図である。

【図8】図８は、第１実施形態に係るダンプトラックの動作の一例を示す模式図である。

【図9】図９は、第１実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示すフローチャートである。

【図10】図１０は、第１実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図11】図１１は、第２実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、第３実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図13】図１３は、第４実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図14】図１４は、第５実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図15】図１５は、第６実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図16】図１６は、第７実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【図17】図１７は、第８実施形態に係るダンプトラックの制御方法の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係る作業機械４の制御システム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４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。

【0011】

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、運搬機械、積込機械、掘削機械、ボーリング機械、及び破砕機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り、ベッセルを有するダンプトラックを含む。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り、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。

【0012】

また、鉱山機械４は、無人で稼働する無人鉱山機械と、運転者が搭乗し運転者の操作により稼働する有人鉱山機械とを含む。

【0013】

本実施形態においては、鉱山機械４として、運搬機械であるダンプトラック２及び積込機械である油圧ショベル３が専ら稼働する例について説明する。

【0014】

本実施形態において、ダンプトラック２は、無人で稼働する無人ダンプトラックである。ダンプトラック２は、管理装置１０から送信されたデータ又は信号に基づいて鉱山を自律走行する。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から送信されたデータ又は信号に基づいて走行することをいう。

【0015】

本実施形態において、油圧ショベル３は、運転者が搭乗し運転者の操作により稼働する有人油圧ショベルである。

【0016】

図１に示すように、鉱山に作業場ＰＡ及び搬送路ＨＬが設けられる。作業場ＰＡは、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方を含む。積込場ＬＰＡは、ダンプトラック２に積荷を積み込む積込作業が実施されるエリアである。排土場ＤＰＡは、ダンプトラック２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアである。搬送路ＨＬは、作業場ＰＬに通じる走行路である。ダンプトラック２は、鉱山の作業場ＰＡ及び搬送路ＨＬの少なくとも一部を走行する。

【0017】

図１において、制御システム１は、鉱山の管制施設７に設置される管理装置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信号を無線通信する。

【0018】

本実施形態において、ダンプトラック２及び油圧ショベル３を含む鉱山機械４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の位置及び油圧ショベル３の位置が検出される。

【0019】

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。

【0020】

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にデータ又は信号を送信し、鉱山機械４からデータ又は信号を受信する。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。

【0021】

コンピュータ１１は、処理装置１２と、処理装置１２と接続される記憶装置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。

【0022】

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。処理装置１２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサを含む。記憶装置１３は、鉱山機械４を管理するためのデータを記憶する。記憶装置１３は、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はフラッシュメモリのような不揮発性メモリと、ＲＡＭ（Random Access Memory）のような揮発性メモリとを含む。表示装置１６は、処理装置１２の演算処理の結果を表示する。表示装置１６は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display：ＬＣＤ）又は有機ＥＬディスプレイ（Organic Electroluminescence Display：ＯＥＬＤ）のようなフラットパネルディスプレイを含む。入力装置１７は、操作されることにより鉱山機械４を管理するためのデータを生成する。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、及びタッチパネルの少なくとも一つを含む。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で生成されたデータ、及び通信システム９を介して取得したデータの少なくとも一つを用いて演算処理を実施する。

【0023】

無線通信装置１８は、管制施設７に設置される。無線通信装置１８は、アンテナ１８Ａを有する。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又は信号を受信可能である。無線通信装置１８で受信されたデータ又は信号は、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にデータ又は信号を送信可能である。

【0024】

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、鉱山の作業場ＰＡにおいてダンプトラック２のスイッチバック点を設定するスイッチバック点設定部１２１と、鉱山の作業場ＰＡにおいてダンプトラック２の作業点を設定する作業点設定部１２２と、鉱山機械４の目標走行経路を複数生成する走行経路生成部１２３と、鉱山機械４から送信されたデータ又は信号を取得するデータ取得部１２４と、走行経路生成部１２３で生成された複数の目標走行経路の中からダンプトラック２を走行させる目標走行経路を選択する走行経路選択部１２５と、走行経路選択部１２５で選択された目標走行経路に従ってダンプトラック２が走行するように制御信号を出力する走行制御部１２６と、を備える。

【0025】

スイッチバック点設定部１２１は、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方において、ダンプトラック２がスイッチバックする絶対位置を示すスイッチバック点を設定する。スイッチバック点設定部１２１は、鉱山の積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方を含む作業場において、ダンプトラック２のスイッチバック点を複数設定する。スイッチバックとは、前進するダンプトラック２が鋭角的に進行方向を転換して、後進しながら作業点に接近する動作をいう。

【0026】

作業点設定部１２２は、積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方において、ダンプトラック２が規定作業を実施する絶対位置を示す作業点を設定する。ダンプトラック２の規定作業は、ダンプトラック２に積荷を積み込む積荷作業、及びダンプトラック２から積荷を排出する排出作業の少なくとも一方を含む。作業点は、積込作業が実施される絶対位置を示す積込点、及び排出作業が実施される絶対位置を示す排出点の少なくとも一方を含む。積込場ＬＰＡにおいて積込点が設定される。排土場ＤＰＡにおいて排出点が設定される。

【0027】

走行経路生成部１２３は、搬送路ＨＬ及び作業場ＰＡの少なくとも一方において鉱山を走行する各ダンプトラック２に対して走行する目標走行経路を生成する。走行経路生成部１２３は、スイッチバック点設定部１２１で設定された複数のスイッチバック点のそれぞれの位置及び少なくとも１つの作業点の位置に基づいて、ダンプトラック２が作業場を走行するための複数の目標走行経路を生成する。

【0028】

データ取得部１２４は、ダンプトラック２及び油圧ショベル３を含む鉱山機械４から送信されたデータ又は信号を取得する。

【0029】

走行経路選択部１２５は、複数のダンプトラック２のそれぞれが作業場を走行するための目標走行経路を、走行経路生成部１２３で生成された複数の目標走行経路の中から選択する。走行経路選択部１２５は、作業場において轍の生成が抑制されるように目標走行経路を選択する。また、スイッチバック点が複数設定される場合、走行経路選択部１２５は、第１のダンプトラック２が第１のスイッチバック点を通過して作業点に走行後、第２のダンプトラック２が第２のスイッチバック点を通過して作業点に走行するように、目標走行経路を選択する。

【0030】

走行制御部１２６は、ダンプトラック２の走行を制御するための制御信号を生成し出力する。走行制御部１２６は、走行経路生成部１２３で生成された目標走行経路に従ってダンプトラック２が走行するように、ダンプトラック２を制御する。

【0031】

図３は、本実施形態に係る目標走行経路ＲＰの一例を示す模式図である。処理装置１２の走行経路生成部１２３は、鉱山を走行するダンプトラック２の走行条件データを生成する。目標走行経路ＲＰ走行条件データは、目標走行経路ＲＰ上に一定の間隔Ｗで設定される複数のコース点ＰＩの集合体を含む。

【0032】

複数のコース点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と、コース点ＰＩが設定された位置におけるダンプトラック２の目標走行速度データとを含む。目標走行経路ＲＰは、複数のコース点ＰＩの集合体である目標走行経路ＲＰによって規定される。複数のコース点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。目標走行速度データに基づいて、そのコース点ＰＩが設定された位置におけるダンプトラック２の目標走行速度が規定される。

【0033】

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点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。

【0034】

なお、図３は、搬送路ＨＬに設定される目標走行経路ＲＰを示す。走行経路生成部１２３は、搬送路ＨＬのみならず、作業場ＰＡにおいても目標走行経路ＲＰを示す目標走行経路ＲＰを生成する。

【0035】

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。

【0036】

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

【0037】

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

【0038】

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、例えば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。

【0039】

操舵装置２９は、車輪２６の向きを変えることによって、ダンプトラック２の進行方向を調整する。

【0040】

ブレーキ装置２８は、ダンプトラック２を減速又は停止させるための制動力を発生する。制御装置２５は、駆動装置２４を作動するためのアクセル指令信号、ブレーキ装置２８を作動するためのブレーキ指令信号、及び操舵装置２９を作動するためのステアリング指令信号を出力する。

【0041】

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

【0042】

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。

【0043】

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。

【0044】

管理装置１０は、通信システム９を介して、目標走行経路ＲＰを含むダンプトラック２の走行条件データを制御装置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が走行条件データに従って走行するように、ダンプトラック２の駆動装置２４、ブレーキ装置２８、及び操舵装置２９の少なくとも一つを制御する。

【0045】

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。

【0046】

次に、本実施形態に係るダンプトラック２の制御装置２５について説明する。図５は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御装置２５の機能ブロック図である。制御装置２５は、ダンプトラック２に搭載される。

【0047】

図５に示すように、ダンプトラック２は、無線通信装置３６と、位置検出器３５と、制御装置２５と、駆動装置２４と、ブレーキ装置２８と、操舵装置２９とを備える。

【0048】

制御装置２５は、入出力部４１と、走行条件データ取得部４２と、運転制御部４３と、絶対位置データ取得部４４と、記憶部４５とを備える。

【0049】

入出力部４１は、無線通信装置３６から出力された管理装置１０からの走行条件データ、及び位置検出器３５から出力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取得する。また、入出力部４１は、駆動装置２４にアクセル指令信号を出力し、ブレーキ装置２８にブレーキ指令信号を出力し、操舵装置２９にステアリング指令信号を出力する。

【0050】

走行条件データ取得部４２は、管理装置１０から送信された、目標走行経路ＲＰを含む走行条件データを取得する。

【0051】

運転制御部４３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２９を含む。運転制御部４３は、駆動装置２４、ブレーキ装置２８、及び操舵装置２９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２９に出力されるステアリング指令信号を含む。

【0052】

絶対位置データ取得部４５は、位置検出器３５の検出結果からダンプトラック２の絶対位置データを取得する。

【0053】

記憶部４５は、無線通信装置３６から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、目標走行経路ＲＰを示す目標走行経路ＲＰを含む。

【0054】

次に、本実施形態に係る油圧ショベル３について説明する。図６は、本実施形態に係る油圧ショベル３の一例を模式的に示す図である。図７は、本実施形態に係る油圧ショベル３の制御装置７０の機能ブロック図である。制御装置７０は、油圧ショベル３に搭載される。

【0055】

図６に示すように、油圧ショベル３は、油圧により作動する作業機５０と、作業機５０を支持する車両本体６０とを備える。車両本体６０は、上部旋回体６１と、上部旋回体６１を支持する下部走行体６２とを含む。上部旋回体６１は、運転室を含むキャブ６３を有する。運転室には、運転者Ｍａが着座する運転席６４と、運転者Ｍａに操作される操作レバー６５と、運転者Ｍａに操作される入力装置６６と、表示装置６７とが配置される。

【0056】

図７に示すように、油圧ショベル３は、上部旋回体６１に対するバケット５３の相対位置を検出する検出装置５７を備える。また、油圧ショベル３は、上部旋回体６１の絶対位置を検出する位置検出器６８と、無線通信装置６９とを備える。

【0057】

位置検出器６８は、ＧＰＳ受信機及び慣性計測装置（Inertial Measurement Unit：ＩＭＵ）を含み、油圧ショベル３における上部旋回体６１のＧＰＳ位置（絶対位置）及び方位を検出する。検出装置５７によって上部旋回体６１に対するバケット５３の刃先５３Ｂの相対位置が検出される。バケットの相対位置は、旋回中心から上部旋回体６１の向きに所定距離離れた点に位置するものとして規定されてもよいし、ブーム、アーム、バケット等の角度を検出して規定されてもよい。位置検出器６８の検出結果と検出装置５７の検出結果とに基づいて、バケット５３の刃先５３Ｂの絶対位置が算出される。

【0058】

通信システム９は、油圧ショベル３に設けられている無線通信装置６９を含む。無線通信装置６９は、管理装置１０と無線通信可能である。

【0059】

次に、本実施形態に係る油圧ショベル３の制御装置について説明する。図９は、本実施形態に係る油圧ショベル３の制御装置７０の機能ブロック図である。制御装置７０は、油圧ショベル３に搭載される。

【0060】

図９に示すように、油圧ショベル３は、無線通信装置６９と、位置検出器６８と、検出装置５７と、制御装置７０と、入力装置６６と、表示装置６７とを備える。

【0061】

制御装置７０は、入出力部７１と、バケット位置データ取得部７２と、入力データ取得部７３と、指令データ生成部７４を備える。

【0062】

入出力部７１は、位置検出器６８から出力された油圧ショベル３の位置を示す位置データ、検出装置５７で検出されたバケット５３の位置を示すバケット位置データ、及び入力装置６６が操作されることにより生成された入力データを取得する。また、入出力部４１は、指令データ生成部７４で生成された指令データを、無線通信装置６９を介して管理装置１０に出力する。

【0063】

バケット位置データ取得部７２は、位置検出器６８によって検出された上部旋回体６１の絶対位置を示す位置データと、検出装置５７によって検出された上部旋回体６１に対するバッケット５３の相対位置を示す位置データとを取得する。バケット位置データ取得部７２は、位置検出器６８で検出された上部旋回体６１の絶対位置を示す位置データと、検出装置５７で検出された上部旋回体６１に対するバケット５３の相対位置を示す位置データとに基づいて、バケット５３の絶対位置を示すバケット位置データを算出する。

【0064】

入力データ取得部７３は、運転者Ｍａに操作されることにより入力装置６６で生成された入力データを取得する。

【0065】

指令データ生成部７４は、鉱山機械４の作業点の設定を指令する指令データを生成する。本実施形態において、指令データ生成部７４は、鉱山の積込場ＬＰＡにおいてダンプトラック２の積込点の設定を指令する指令データを生成する。積込点の設定方法として、例えば、運転者Ｍａは、操作レバー６５を操作して、バケット５３を希望する位置に配置した状態で、入力装置６６を操作する。指令データは、入力装置６６が操作された時点におけるバケット５３の絶対位置を示すバケット位置データを含む。入力装置６６が操作され、入力装置６６で生成された入力データが入力データ取得部７３に取得された時点におけるバケット５３のバケット位置データが積込点として設定される。このように、本実施形態においては、油圧ショベル３に設けられた入力装置６６が操作されることにより、積込点の設定を指令する指令データが指令データ生成部７４によって生成される。指令データ生成部７４で生成された指令データは、無線通信装置６９を介して管理装置１０に送信される。

【0066】

次に、本実施形態に係るダンプトラック２の動作の一例について説明する。図８は、本実施形態に係るダンプトラック２の積込場ＬＰＡにおける動作の一例を示す模式図である。

【0067】

積込場ＬＰＡは、ダンプトラック２に対する積込作業が実施されるエリアである。油圧ショベル３が積込場ＬＰＡに配置される。積込場ＬＰＡには、積込場ＬＰＡに進入および退去するダンプトラック２が走行する第１搬送路ＨＬ１と、積込場ＬＰＡから退去したダンプトラック２が走行する第２搬送路ＨＬ２とが接続される。なお、搬送路は１つの搬送路ＨＬのみが積込場ＬＰＡに接続される構成であってもよい。

【0068】

管理装置１０における走行経路生成部１２３は、第１搬送路ＨＬ１におけるダンプトラック２の目標走行経路ＲＰｉ、第２搬送路ＨＬ２におけるダンプトラック２の目標走行経路ＲＰｏ、及び積込場ＬＰＡにおけるダンプトラック２の目標走行経路ＲＰを生成する。

【0069】

管理装置１０におけるスイッチバック点設定部１２１は、積込場ＬＰＡにおいてスイッチバック点ＢＰを設定する。作業点設定部１２２は、積込場ＬＰＡにおいて積込点ＬＰを設定する。スイッチバック点ＢＰは、スイッチバックするダンプトラック２の絶対位置における目標点を示す。積込点ＬＰは、油圧ショベル３が積込作業する際のダンプトラック２の絶対位置における目標点を示す。前進しながら第１搬送路ＨＬ１から積込場ＬＰＡに進入したダンプトラック２は、スイッチバック点ＢＰでスイッチバックして、後進しながら積込点ＬＰに移動する。積込点ＬＰにおいて積込作業が実施されたダンプトラック２は、前進しながら積込場ＬＰＡから第２搬送路ＨＬ２に退去する。

【0070】

本実施形態において、積込点ＬＰは、例えば油圧ショベル３の運転者Ｍａにより指定される。運転者Ｍａは、操作レバー６５を操作して、作業機５０のバケット５３を希望する位置に配置する。バケット５３が希望する位置に配置された状態で、運転者Ｍａは、入力装置６６を操作する。入力装置６６が操作され、入力装置６６で生成された入力データが入力データ取得部７３に取得された時点におけるバケット５３の絶対位置を示すバケット位置データが積込点ＬＰに設定される。

【0071】

運転者Ｍａにより設定された積込点ＬＰの位置データを含む指令データが油圧ショベル３の指令データ生成部７４で生成される。指令データ生成部７４で生成された指令データは、無線通信装置６９を介して管理装置１０に送信される。

【0072】

管理装置１０のデータ取得部１２４は、運転者Ｍａにより指定された積込点ＬＰの位置データを含む指令データを油圧ショベル３から取得する。管理装置１０の作業点設定部１２２は、油圧ショベル３から送信された指令データに基づいて、積込点ＬＰを設定する。

【0073】

走行経路生成部１２３は、第１搬送路ＨＬ１における目標走行経路ＲＰｉと、スイッチバック点設定部１２１で設定されたスイッチバック点ＢＰとが結ばれるように、積込場ＬＰＡの入口からの目標走行経路ＲＰを生成する。また、走行経路生成部１２３は、スイッチバック点設定部１２１で設定されたスイッチバック点ＢＰと作業点設定部１２２で設定された積込点ＬＰとが結ばれるように、目標走行経路ＲＰを生成する。また、走行経路生成部１２３は、作業点設定部１２２で設定された積込点ＬＰと第２搬送路ＨＬ２における目標走行経路ＲＰｏとが結ばれるように、積込場ＬＰＡの出口までの目標走行経路ＲＰを生成する。

【0074】

走行経路生成部１２３で生成された目標走行経路データ、スイッチバック点設定部１２１で設定されたスイッチバック点データ、及び作業点設定部１２２で設定された積込点データ（作業点データ）は、通信システム９を介してダンプトラック２に送信される。本実施形態においては、走行経路生成部１２３で生成され、走行経路選択部１２５で選択された目標走行経路データが、通信システム９を介してダンプトラック２に送信される。ダンプトラック２は、管理装置１０で生成された、第１搬送路ＨＬ１における目標走行経路ＲＰｉ、積込場ＬＰＡにおけるスイッチバック点ＢＰ及び積込点ＬＰを含む目標走行経路ＲＰ、及び第２搬送路ＨＬ２における目標走行経路ＲＰｏに従って、第１搬送路ＨＬ１、積込場ＬＰＡ、及び第２搬送路ＨＬ２を走行する。

【0075】

次に、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法について説明する。図９は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示すフローチャートである。図１０は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。

【0076】

管理装置１０におけるスイッチバック点設定部１２１において、スイッチバック点ＢＰの位置が設定される（ステップＳＰ１０）。本実施形態において、スイッチバック点設定部１２１は、積込場ＬＰＡにおいてダンプトラック２のスイッチバック点ＢＰを複数設定する。図１０に示すように、本実施形態においては、例えば３つのスイッチバック点ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３が間隔をあけて設定される。複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）は、積込場ＬＰＡ内において間隔をあけて設定される。

【0077】

スイッチバック点ＢＰの位置の設定は、例えば管制施設７の管理者により実施されてもよいし、油圧ショベル３の運転者Ｍａにより実施されてもよい。例えば、管制施設７の管理者が入力装置１７を操作して、スイッチバック点ＢＰを設定してもよい。また、管理装置１０におけるスイッチバック点設定部１２１により自動的に複数点が設定されてもよい。油圧ショベル３の運転者Ｍａが入力装置６６を操作して、スイッチバック点ＢＰを設定してもよい。油圧ショベル３の運転者Ｍａがスイッチバック点ＢＰを設定する場合、入力装置６６が操作されることにより生成されたスイッチバック点ＢＰを設定するための入力データが、油圧ショベル３から通信システム９を介して管理装置１０に送信される。

【0078】

作業点設定部１２２は、積込場ＬＰＡにおいてダンプトラック２の積込点ＬＰの位置を１つ設定する（ステップＳＰ２０）。

【0079】

上述のように、積込点ＬＰは、例えば油圧ショベル３の運転者Ｍａにより指定される。運転者Ｍａは、希望する位置にバケット５３が配置された状態で、入力装置６６を操作する。油圧ショベル３の指令データ生成部７４は、入力装置６６が操作されることにより生成された入力データを入力データ取得部７３が取得した時点におけるバケット５３の絶対位置を示すバケット位置データに基づいて、ダンプトラック２の積込点ＬＰの設定を指令する指令データを生成する。管理装置１０のデータ取得部１２４は、指令データ生成部７４で生成された指令データを、通信システム９を介して油圧ショベル３から取得する。管理装置１０の作業点設定部１２２は、データ取得部１２４で取得された指令データに基づいて、積込点ＬＰを設定する。また、管理装置１０における作業点設定部１２２により自動的に積込点の位置が設定されてもよい。

【0080】

設定されたスイッチバック点ＢＰ及び積込点ＬＰに基づいて、目標走行経路ＲＰが生成される（ステップＳＰ３０）。図１０に示すように、走行経路生成部１２３は、第１搬送路ＨＬ１における目標走行経路ＲＰｉと積込場ＬＰＡにおける複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）のそれぞれとが結ばれるように、複数の目標走行経路ＲＰ（ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３）を生成する。

【0081】

また、走行経路生成部１２３は、複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）のそれぞれと作業点ＬＰとを結ぶように、複数の目標走行経路ＲＰ（ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３）を生成する。図１０に示す例では、複数の目標走行経路ＲＰは、スイッチバック点ＢＰ１と作業点ＬＰとを結ぶ目標走行経路ＲＰ１、スイッチバック点ＢＰ２と作業点ＬＰとを結ぶ目標走行経路ＲＰ２、及びスイッチバック点ＢＰ３と作業点ＬＰとを結ぶ目標走行経路ＲＰ３を含む。

【0082】

走行経路選択部１２５は、走行経路生成部１２３で生成された複数の目標走行経路ＲＰ（ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３）の中から、ダンプトラック２を走行させる目標走行経路ＲＰを選択する（ステップＳＰ４０）。

【0083】

走行経路生成部１２３で生成され走行経路選択部１２５で選択された目標走行経路ＲＰは、鉱山で稼働する複数のダンプトラック２のそれぞれに送信される。複数のダンプトラック２はそれぞれ、走行経路選択部１２５で選択された目標走行経路ＲＰのいずれかに従って積込場ＬＰＡ内を走行する。

【0084】

走行制御部１２６は、第１搬送路ＨＬ１から積込場ＬＰＡに進入するダンプトラック２の走行を制御するための制御信号を出力する（ステップＳＰ５０）。本実施形態において、走行制御部１２６は、積込場ＬＰＡに進入するダンプトラック２が走行経路選択部１２５で選択された目標走行経路ＲＰに従って走行するように、ダンプトラック２に制御信号を出力する。

【0085】

積込場ＬＰＡにおいて設定された複数の目標走行経路ＲＰ（ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３）からダンプトラック２に走行させる目標走行経路ＲＰが走行経路選択部１２５によって選択された場合、走行制御部１２６は、その選択された目標走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２が走行するように、そのダンプトラック２に制御信号を出力する。

【0086】

本実施形態において、走行経路選択部１２５は、第１のダンプトラック２が積込場ＬＰＡにおける目標走行経路ＲＰとして第１の目標走行経路ＲＰを選択し、次に積込場ＬＰＡに進入する第２のダンプトラック２が積込場ＬＰＡにおける目標走行経路ＲＰとして、第１の目標走行経路ＲＰとは異なる第２の目標走行経路ＲＰを選択する。

【0087】

本実施形態において、走行経路選択部１２５は、ダンプトラック２が複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）を順次通過するように目標走行経路ＲＰを選択する。例えば、第１のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ１を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ１を走行させる第１動作、第２のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ２を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ２を走行させる第２動作、及び第３のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ３を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ３を走行させる第３動作が、第１動作、第２動作、及び第３動作の順番で実施された後、再度、第１動作、第２動作、及び第３動作の順番で実施されるように、複数のダンプトラック２が制御される。

【0088】

本実施形態において、スイッチバック点設定部１２１は、積込場ＬＰＡにおいて轍の生成が抑制されるように、複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）を設定する。走行経路生成部１２３は、積込場ＬＰＡにおいて複数のスイッチバック点ＢＰに対応するように、複数の目標走行経路ＲＰ（ＲＰ１，ＲＰ２，ＲＰ３）を設定する。走行経路選択部１２５は、積込場ＬＰＡにおいて轍の生成が抑制されるように、ダンプトラック２を通過させる目標走行経路ＲＰを選択する。走行経路制御部１２６は、選択された目標走行経路ＲＰに従って走行するように、各ダンプトラック２に制御信号を送信する。

【0089】

例えば、複数のスイッチバック点ＢＰの間隔が狭かったり、複数の目標走行経路ＲＰの間隔が狭かったりする場合、複数のダンプトラック２の車輪２６は、実質的に同一ルートを通過することとなる。その結果、深い轍が生成される可能性がある。スイッチバック点設定部１２１は、複数のスイッチバック点ＢＰの間隔が、例えば車輪２６の幅（タイヤ幅）よりも大きくなるように、複数のスイッチバック点ＢＰの位置を設定してもよい。

【0090】

また、スイッチバック点ＢＰが複数設定されても、複数のスイッチバック点ＢＰのうち特定のスイッチバック点ＢＰを連続して通過する場合、深い轍が生成される可能性がある。

【0091】

そこで、走行経路選択部１２５は、複数のスイッチバック点ＢＰのうち同一のスイッチバック点ＢＰに複数のダンプトラック２が連続して通過しないように、ダンプトラック２が通過するスイッチバック点ＢＰを、複数のスイッチバック点ＢＰの中から選択する。例えば、走行経路選択部１２５は、ダンプトラック２が通過するスイッチバック点ＢＰを、複数のスイッチバック点ＢＰの中から順次選択してもよいし、ランダムに選択してもよい。少なくとも、走行経路選択部１２５は、第１のダンプトラック２が積込場ＬＰＡに進入した後に、次に積込場ＬＰＡに進入するダンプトラック２が第１のダンプトラック２とは異なる第２のダンプトラック２であった場合、第１のダンプトラック２が通過した第１のスイッチバック点ＢＰを、第２のダンプトラック２が通過せずに第１のスイッチバック点ＢＰとは異なる第２のスイッチバック点ＢＰを通過するように、目標走行経路ＲＰを選択してもよい。

【0092】

なお、ある積込場ＬＰＡにおいて、第１のダンプトラック２が通過するスイッチバック点ＢＰとして第１のスイッチバック点ＢＰ１が選択されたとしても、次に第１のダンプトラック２が同じ積込場ＬＰＡに進入する場合には、異なるスイッチバック点ＢＰが選択されてもよい。

【0093】

以上説明したように、本実施形態によれば、１つの積込点ＬＰに対して複数のスイッチバック点ＢＰが設定され、複数のスイッチバック点ＢＰのそれぞれの位置に基づいて、複数のスイッチバック点ＢＰのそれぞれと積込点ＬＰとを結ぶ複数の目標走行経路ＲＰが生成され、複数の目標走行経路ＲＰの中から選択された目標走行経路ＲＰに従って複数のダンプトラック２のそれぞれが積込点ＬＰに走行するように制御されるので、同一の目標走行経路ＲＰに従ってダンプトラック２が連続的に走行することが抑制される。したがって、積込場ＬＰにおいて深い轍が生成されることが抑制される。深い轍の生成が抑制されるため、整地作業の実施が抑制され、鉱山の生産性の低下が抑制される。

【0094】

また、本実施形態においては、走行経路選択部１２５は、ダンプトラック２が複数のスイッチバック点ＢＰを順次通過するようにスイッチバック点ＢＰを選択し、ダンプトラック２は、複数のスイッチバック点ＢＰを順次通過するように制御される。これにより、例えばダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ１を通過してから再度スイッチバック点ＢＰ１を通過するまでの期間と、ダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ２を通過してから再度スイッチバック点ＢＰ２を通過するまでの期間と、ダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ３を通過してから再度スイッチバック点ＢＰ３を通過するまでの期間とを、実質的に同一にすることができる。これにより、複数のスイッチバック点ＢＰにおいてダンプトラック２が通過する回数の偏り及び通過しない期間の偏りが抑制されるので、深い轍の生成が抑制される。

【0095】

なお、本実施形態においては、走行制御部１２６は、ダンプトラック２が複数のスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）を順次通過するように制御信号を出力することとした。すなわち、第１のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ１を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ１を走行させる第１動作、第２のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ２を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ２を走行させる第２動作、及び第３のダンプトラック２がスイッチバック点ＢＰ３を通過して積込点ＬＰに向かって目標走行経路ＲＰ３を走行させる第３動作が、第１動作、第２動作、及び第３動作の順番で実施された後、再度、第１動作、第２動作、及び第３動作の順番で実施されるように、複数のダンプトラック２が制御されることとした。第１動作、第２動作、及び第３動作が、ダンプトラック２の走行毎にランダムに変更されてもよい。上述のように、同一のスイッチバック点ＢＰを連続的にダンプトラック２が通過しないように、ダンプトラック２の走行が制御されてもよい。また、後述するような、頻度マップを用いてスイッチバック点ＢＰが選択されてもよい。

【0096】

＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0097】

図１１は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１１に示すように、スイッチバック点設定部１２１は、複数のスイッチバック点ＢＰを、積込場ＬＰＡ内における規定ラインＡＬに沿って間隔をあけて設定することができる。図１１に示す例では、規定ラインＡＬに沿って３つのスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）が設定されているが、規定ラインＡＬ上であればどの位置においてもスイッチバック点ＢＰを設定することができる。走行経路選択部１２５は、各ダンプトラック２の走行毎に通過するスイッチバック点ＢＰの位置を選択する。具体的な走行経路の選択手法としては、例えば図１１のように所定のスイッチバック点をいくつか設定して順次選択されるようにしてもよいし、図１１におけるスイッチバック点ＢＰ１から右上方向に等間隔にスイッチバック点ＢＰを移動させて選択するようにしてもよいし、ランダムに規定ラインＡＬ上にスイッチバック点ＢＰを選択するようにしてもよい。また、後述する頻度マップを用いてスイッチバック点ＢＰを選択するようにしてもよい。その他、どのような選択方法を採用してもよい。

【0098】

以上説明したように、規定ラインＡＬが設定され、規定ラインＡＬに沿って複数のスイッチバック点ＢＰが設定されることにより、積込場ＬＰＡにおいて深い轍が生成されることが抑制され、鉱山の生産性の低下が抑制される。

【0099】

＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0100】

図１２は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１２に示すように、スイッチバック点設定部１２１は、複数のスイッチバック点ＢＰを、積込場ＬＰＡ内における規定エリアＡＲ内に間隔をあけて設定することができる。図１２に示す例では、規定エリアＡＲに３つのスイッチバック点ＢＰ（ＢＰ１，ＢＰ２，ＢＰ３）が間隔をあけて設定されているが、規定エリアＡＲ上であればどの位置においてもスイッチバック点ＢＰを設定することができる。各ダンプトラック２が走行する毎にどの位置のスイッチバック点ＢＰを通過させるかは、走行経路選択部１２５が選択する。具体的な走行経路の選択手法としては、例えば図１２のように所定のスイッチバック点をいくつか設定して順次選択されるようにしてもよいし、図１２におけるスイッチバック点ＢＰ１から所定の方向（上、下、左右、斜め等）に等間隔にスイッチバック点ＢＰを移動させて選択するようにしてもよいし、ランダムに規定エリアＡＲ上にスイッチバック点ＢＰを選択するようにしてもよい。また、後述する頻度マップを用いてスイッチバック点ＢＰを選択するようにしてもよい。その他、どのような選択方法を採用してもよい。なお、規定エリアＡＲは、積込場ＬＰＡ内であればどこに設定してもよい。

【0101】

以上説明したように、規定エリアＡＲが設定され、規定ＡＲにおいて複数のスイッチバック点ＢＰが設定されることにより、積込場ＬＰＡにおいて深い轍が生成されることが抑制され、鉱山の生産性の低下が抑制される。

【0102】

＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0103】

本実施形態においては、走行経路選択部１２５が、ダンプトラック２が通過するスイッチバック点ＢＰを、頻度マップを用いて積込場ＬＰＡにおいて轍の生成が抑制されるように複数のスイッチバック点ＢＰの中から選択する選択方法について説明する。頻度マップを用いたスイッチバック点ＢＰ及び目標走行経路ＲＰの選択方法は、例えば上述した第１実施形態から第３実施形態の例において適用することができる。本実施形態において、走行経路選択部１２５は、積込場ＬＰＡにおいて轍の生成が抑制されるように、スイッチバック点ＢＰの位置を変える。走行経路生成部１２３は、積込場ＬＰＡにおいて轍の生成が抑制されるように、目標走行経路ＲＰの位置（ルート）を変える。

【0104】

図１３は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。本実施形態においては、上述の第３実施形態で説明した規定エリアＡＲを用いた例において説明する。走行制御部１２６は、複数のスイッチバック点ＢＰ及び積込点ＬＰを含む積込場ＬＰＡの所定エリアＡＳを複数のグリッドＧＲで区画する。規定エリアＡＲは、所定エリアＡＳの一部に設定される。走行制御部１２６は、位置検出器３５で検出されるダンプトラック２の絶対位置データに基づいて、ダンプトラック２の車輪２６が通過したグリッドＧＲを特定する。走行制御部１２６は、複数のグリッドＧＲ毎に、ダンプトラック２の車輪２６が通過した回数をカウントする。つまり、あるグリッドＧＲのカウント回数が周囲のグリッドＧＲのカウント回数に対して大きい差がある場合、その領域に轍が発生していると推定することができる。スイッチバック点設定部１２１は、積込点ＬＰの位置が固定された状態で、所定エリアＡＳに設定された複数のグリッドＧＲのそれぞれについて、ダンプトラック２の車輪２６がグリッドＧＲを通過した回数が、周囲のグリッドＧＲを通過した回数に対して突出して大きくならないように、スイッチバック点ＢＰの位置を自動的に変える。また、走行経路生成部１２３は、積込点ＬＰの位置が固定された状態で、所定エリアＡＳに設定された複数のグリッドＧＲのそれぞれについて、ダンプトラック２の車輪２６がグリッドＧＲを通過した回数が、周囲のグリッドＧＲを通過した回数に対して突出して大きくならないように、目標走行経路ＲＰのルートを変える。これにより、深い轍の生成が抑制される。

【0105】

図１３に示す例では、目標走行経路ＲＰ２及びスイッチバック点ＢＰ２を含むグリッドＧＲｂをダンプトラック２の車輪２６が通過した回数が、そのグリッドＧＲｂの周囲のグリッドＧＲを通過した回数よりも多いと判定される。この場合、スイッチバック点設定部１２１は、規定エリアＡＲにおいて、スイッチバック点ＢＰの位置を、スイッチバック点ＢＰ２から、例えばスイッチバック点ＢＰ１又はスイッチバック点ＢＰ３に変更する。

【0106】

なお、本実施形態では目標走行経路ＲＰ上に位置するグリッドのカウント回数を増加させるようにしたが、実際の走行経路に対するタイヤの走行経路上に位置するグリッドのカウント回数を増加させるようにしてもよい。

【0107】

以上説明したように、本実施形態においては、積込場ＬＰＡの所定エリアＡＳにおいてダンプトラック２の車輪２６が通過する頻度を示す頻度マップが作成され、その頻度マップを参照して、所定エリアＡＳの特定領域だけ車輪２６が高頻度で走行しないように、スイッチバック点ＢＰ及び目標走行経路ＲＰが設定される。したがって、積込場ＬＰＡにおいて深い轍が生成されることが抑制され、鉱山の生産性の低下が抑制される。

【0108】

＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0109】

図１４は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１４に示すように、走行経路生成部１２３は、第１搬送路ＨＬ１において複数の目標走行経路ＲＰｉを生成することができる。図１４に示す例では、第１搬送路ＨＬ１において５つの目標走行経路ＲＰｉが生成される。走行制御部１２６は、第１搬送路ＨＬ１においてダンプトラック２が複数の目標走行経路ＲＰｉのそれぞれを通過するように、ダンプトラック２を制御する。これにより、第１搬送路ＨＬ１において深い轍が生成されることが抑制される。

【0110】

本実施形態において、走行経路生成部１２３は、スイッチバック点ＢＰと第１搬送路ＨＬ１の複数の目標走行経路ＲＰｉのそれぞれとを結ぶように、第１搬送路ＨＬ１において複数の目標走行経路ＲＰｉを生成する。なお、図１４は、スイッチバック点ＢＰ１と第１搬送路ＨＬ１における５つの目標走行経路ＲＰｉのそれぞれとが結ばれる例を示す。図示は省略するが、走行経路生成部１２３は、スイッチバック点ＢＰ２と第１搬送路ＨＬ１の５つの目標走行経路ＲＰｉのそれぞれとを結ぶように、第１搬送路ＨＬ１において複数の目標走行経路ＲＰｉを生成する。また、走行経路生成部１２３は、スイッチバック点ＢＰ３と第１搬送路ＨＬ１の５つの目標走行経路ＲＰｉのそれぞれとを結ぶように、第１搬送路ＨＬ１において複数の目標走行経路ＲＰｉを生成する。

【0111】

以上説明したように、本実施形態によれば、第１搬送路ＨＬ１においても複数の目標走行経路ＲＰｉが生成されることより、第１搬送路ＨＬ１においても轍の生成が抑制される。また、積込場ＬＰＡにおいても広い範囲において轍の生成が抑制される。

【0112】

＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0113】

図１５は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１５に示すように、スイッチバック点設定部１２１は、複数のスイッチバック点ＢＰを、間隔をあけて設定することができる。図１５に示す例では、規定ラインＡＬに沿って５つのスイッチバック点ＢＰが等間隔で設定される。

【0114】

また、図１５に示すように、走行経路生成部１２３は、第２搬送路ＨＬ２において複数の目標走行経路ＲＰｏを生成することができる。図１５に示す例では、第２搬送路ＨＬ２において５つの目標走行経路ＲＰｏが生成される。走行制御部１２６は、第２搬送路ＨＬ２においてダンプトラック２が複数の目標走行経路ＲＰｏのそれぞれを通過するように、ダンプトラック２を制御する。これにより、第２搬送路ＨＬ２において深い轍が生成されることが抑制される。

【0115】

本実施形態において、走行経路生成部１２３は、積込点ＬＰと第２搬送路ＨＬ２の複数の目標走行経路ＲＰｏのそれぞれとを結ぶように、第２搬送路ＨＬ２において複数の目標走行経路ＲＰを生成する。

【0116】

以上説明したように、本実施形態によれば、第２搬送路ＨＬ２においても複数の目標走行経路ＲＰｏが生成されることより、第２搬送路ＨＬ２においても轍の生成が抑制される。また、積込場ＬＰＡにおいても広い範囲において轍の生成が抑制される。

【0117】

積込場ＬＰＡから退去し、第２搬送路ＨＬ２を走行するダンプトラック２は積荷を積んでいる。積荷状態のダンプトラック２の総重量は、空荷状態のダンプトラック２の総重量よりも大きい。そのため、第２搬送路ＨＬ２をダンプトラック２が走行すると、第２搬送路ＨＬ２において轍がより生成され易い。本実施形態においては、第２搬送路ＨＬ２において複数の目標走行経路ＲＰｏが生成されるため、轍の生成を効果的に抑制することができる。

【0118】

＜第７実施形態＞
第７実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0119】

図１６は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１６に示すように、作業点設定部１２２は、積込点ＬＰを複数設定することができる。作業点設定部１２２は、複数の積込点ＬＰを、間隔をあけて設定することができる。図１６に示す例では、作業点設定部１２２は、３つの積込点ＬＰ（ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３）を設定する。

【0120】

本実施形態において、複数の積込点ＬＰは、油圧ショベル３の上部旋回体６１が旋回軸ＲＸを中心に旋回したときのバケット５３の移動軌跡を示す規定ラインＡＭに沿って設定される。

【0121】

本実施形態において、走行経路生成部１２３は、スイッチバック点ＢＰと複数の積込点ＬＰのそれぞれとを結ぶように、積込場ＬＰＡにおいて複数の目標走行経路ＲＰを生成する。なお、図１６は、積込点ＬＰ１と５つのスイッチバック点ＢＰのそれぞれとが結ばれる例を示す。図示は省略するが、走行経路生成部１２３は、積込点ＬＰ２と５つのスイッチバック点ＢＰのそれぞれとを結ぶように、積込場ＬＰＡにおいて複数の目標走行経路ＲＰを生成する。また、走行経路生成部１２３は、積込点ＬＰ３と５つのスイッチバック点ＢＰのそれぞれとを結ぶように、積込場ＬＰＡにおいて複数の目標走行経路ＲＰを生成する。

【0122】

以上説明したように、本実施形態によれば、積込場ＬＰＡにおいて複数の積込点ＬＰ（ＬＰ１，ＬＰ２、ＬＰ３）が設定されることにより、スイッチバック点ＢＰから積込点ＬＰまでの領域において積込場ＬＰＡの広い範囲において轍を生成が抑制される。

【0123】

なお、本実施形態のような複数の積込点ＬＰを設定する構成要素と、上述の各実施形態で説明した構成要素とは適宜組み合わせることができる。例えば、図１６に示す実施形態において、スイッチバック点ＢＰは１つでもよいし、複数のスイッチバック点ＢＰが規定エリアＡＲに設定されたり規定ラインＡＬに沿って設定されたりしてもよい。また、スイッチバック点ＢＰから複数の積込点ＬＰのいずれか一つに進入するダンプトラック２が、複数の積込点ＬＰの中から順次積込点ＬＰが選択されるようにしてもよいし、ランダムに選択されるようにしてもよいし、頻度マップを用いて選択されるようにしてもよい。

【0124】

＜第８実施形態＞
第８実施形態について説明する。上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。

【0125】

図１７は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御方法の一例を示す模式図である。図１７に示すように、スイッチバック点設定部１２１は、排土場ＤＰＡにおいてダンプトラック２のスイッチバック点ＢＰを複数設定することができる。また、作業点設定部１２２は、排土場ＤＰＡにおいてダンプトラック２の排出点ＤＰを複数設定することができる。走行経路生成部１２３は、複数のスイッチバック点ＢＰのそれぞれと排出点ＤＰとを結ぶ複数の目標走行経路ＲＰを生成することができる。

【0126】

以上説明したように、本実施形態によれば、排土場ＤＰＡにおける轍の生成が抑制される。

【0127】

なお、本実施形態のような排土場ＤＰＡにおいてスイッチバック点ＢＰ及び排出点ＤＰを設定する構成要素と、上述の各実施形態で説明した構成要素とは適宜組み合わせることができる。例えば、図１７に示す実施形態において、スイッチバック点ＢＰは１つでもよいし、複数のスイッチバック点ＢＰが規定エリアＡＲに設定されたり規定ラインＡＬに沿って設定されたりしてもよい。また、スイッチバック点ＢＰから複数の排出点ＤＰのいずれか一つに進入するダンプトラック２が、複数の排出点ＤＰの位置を順番に選択されるようにしてもよいし、ランダムに選択されるようにしてもよいし、頻度マップを用いて選択されるようにしてもよい。

【0128】

なお、上述の実施形態において、積込点ＬＰ及び排出点ＤＰの一方又は両方を含む作業点の設定は、運転者Ｍａによる入力装置６６の操作に基づいて実施されることとした。作業点は、管理装置１０により自動的に設定されてもよい。また、運転者Ｍａによる入力装置６６の操作により油圧ショベル３で生成された指令データは、管理装置１０を経由せずに、油圧ショベル３とダンプトラック２との車々間通信によってダンプトラック２に送信されてもよい。

【0129】

なお、上述の実施形態においては、ダンプトラック２が無人ダンプトラックであることとした。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。

【0130】

なお、上述の実施形態においては、制御システム１がダンプトラック２の走行に適用されることとしたが、例えばホイールローダのようなダンプトラック２とは異なる他の鉱山機械の走行に適用されてもよい。

【0131】

なお、上述の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であることとしたが、鉱山とは異なる作業現場で用いられる作業機械でもよい。

【符号の説明】

【0132】

１…制御システム、２…ダンプトラック（鉱山機械）、３…油圧ショベル（鉱山機械）、４…鉱山機械（作業機械）、５…測位衛星、６…中継器、７…管制施設、９…通信システム、１０…管理装置、１１…コンピュータ、１２…処理装置、１３…記憶装置、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、２１…走行装置、２２…車両本体、２３…ベッセル、２４…駆動装置、２５…制御装置、２６…車輪、２７…車軸、２８…ブレーキ装置、２９…操舵装置、３５…位置検出器、３５Ａ…アンテナ、３６…無線通信装置、３６Ａ…アンテナ、４１…入出力部、４２…走行条件データ取得部、４３…運転制御部、４４…絶対位置データ取得部、４５…記憶部、５０…作業機、５３…バケット、５７…検出装置、６０…車両本体、６１…上部旋回体、６２…下部走行体、６２Ａ…駆動輪、６２Ｂ…従動輪、６２Ｃ…履帯、６３…キャブ、６４…運転席、６５…操作レバー、６６…入力装置、６７…表示装置、６８…位置検出器、６９…無線通信装置、７０…制御装置、７１…入出力部、７２…バケット位置データ取得部、７３…入力データ取得部、７４…指令データ生成部、１２１…スイッチバック点設定部、１２２…作業点設定部、１２３…走行経路生成部、１２４…データ取得部、１２５…走行経路選択部、１２６…走行制御部、ＡＬ…規定ライン、ＡＲ…規定エリア、ＡＳ…所定エリア、ＢＰ…スイッチバック点、ＤＰＡ…排土場、ＧＲ…グリッド、ＨＬ…搬送路、ＬＰ…積込点（作業点）、ＬＰＡ…積込場、ＰＩ…コース点、ＰＡ…作業場、ＲＰ…目標走行経路。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】