特許 6712906 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

(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】6712906

(24)【登録日】2020年6月4日

(45)【発行日】2020年6月24日

(54)【発明の名称】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

(51)【国際特許分類】

   G05D 1/02 20200101AFI20200615BHJP

【ＦＩ】

   G05D1/02 H

   G05D1/02 R

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2016-109577(P2016-109577)

(22)【出願日】2016年5月31日

(65)【公開番号】特開2017-215820(P2017-215820A)

(43)【公開日】2017年12月7日

【審査請求日】2019年1月24日

(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】荻原 正紀

(72)【発明者】

【氏名】竹田 幸司

(72)【発明者】

【氏名】尾▲崎▼ 友紀

(72)【発明者】

【氏名】西嶋 章治

(72)【発明者】

【氏名】黄 龍淵

【審査官】 石川 薫

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０５−３２４０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２０２０２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２９６２２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−３０７５０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０３３７０８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３０９８５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０２７１５１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０５Ｄ １／００−１／０２

Ｅ０２Ｆ ９／２０

Ｅ０２Ｆ ９／２６

Ｂ６０Ｑ １／３４−１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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。

【請求項2】

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。

【請求項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。

【請求項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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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鉱山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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０５−３２４０５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【0005】

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。

【課題を解決するための手段】

【0006】

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。

【0007】

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。

【0008】

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。

【発明の効果】

【0009】

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。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本実施形態に係る鉱山機械の管理システムの一例を模式的に示す図である。

【図2】図２は、本実施形態に係る鉱山機械の管理システムの一例を示す機能ブロック図である。

【図3】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】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】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機能ブロック図である。

【図6】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】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機能ブロック図である。

【図8】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】図９は、本実施形態に係る有人車両による調査走行を説明するための図である。

【図10】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。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

＜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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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。

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

【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、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。

【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。

【0046】

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。

【0047】

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。

【0048】

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。

【0049】

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。

【0050】

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。

【0051】

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。

【0052】

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。

【0053】

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。

【0054】

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。

【0055】

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。

【0056】

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。

【0057】

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。

【0058】

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。

【0059】

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。

【0060】

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。

【0061】

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。

【0062】

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。

【0063】

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。

【0064】

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。

【0065】

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。

【0066】

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。

【0067】

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。

【0068】

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。

【0069】

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。

【0070】

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。

【0071】

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。

【0072】

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。

【0073】

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。

【0074】

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。

【0075】

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。

【0076】

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。

【0077】

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。

【0078】

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ＰＪｂ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。

【0079】

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。

【0080】

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）。

【0081】

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）。

【0082】

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）。

【0083】

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。

【0084】

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）。

【0085】

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。

【0086】

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。

【0087】

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。

【0088】

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。

【0089】

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。

【0090】

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。

【0091】

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。

【0092】

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。

【0093】

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。

【0094】

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。

【0095】

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。

【0096】

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、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。

【0097】

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。

【0098】

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。

【0099】

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等の各構成要素がダンプトラック２に設けられてもよい。また、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。

【0100】

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。

【0101】

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。

【符号の説明】

【0102】

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。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】