(57)【要約】【課題】運搬機械が積込機械による積込作業に最適な位置及び方向となるように相対位置決めする際における有効な支援を行う。【解決手段】掘削機械１に対してダンプトラック２を目標となる積込作業が行われる位置に迅速かつ円滑に進行するために、ダンプトラック２を掘削機械１に対して積込目標位置に配置して、ダンプトラック２のGPS受信機３２でGPS衛星３０から地理的位置を検出して、その位置と方向とを目標位置画像Ｐ１として掘削機械１に送信して、以後のダンプトラック２の進入時に、このダンプトラック２のディスプレイ３６に目標位置画像Ｐ１とそれへの進入ルートＲとを表示し、進入ルートＲに沿って現位置画像Ｐ２が目標位置画像Ｐ１に進行するようにダンプトラック２を運転することによって、ダンプトラック２を設定した積込目標位置に配置する。【選択図】図３
2012133410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積込機械による積込作業の目標とする積込目標位置に運搬機械を配置するために、
前記積込機械に設けられ、前記積込目標位置を示す積込目標位置情報を作成する制御回路と、
前記積込機械から前記運搬機械に前記積込目標位置情報を送信する無線通信手段と、
前記運搬機械の現在位置についてのデータを取得する運搬機械検出手段と、
前記運搬機械に設置され、この運搬機械の積込目標位置及びその現在位置を表示するディスプレイと
を備える構成としたことを特徴とする運搬機械の位置調整支援システム。
【請求項２】
１台の運搬機械を前記積込機械に対して前記積込目標位置に相当する位置に配置するようになし、このときの前記運搬機械の地理的位置を検出して、この運搬機械の地理的位置を後続の運搬機械における積込目標位置のデータとして前記制御回路に記録するようになし、後続の運搬機械のディスプレイには、前記制御回路からの前記無線通信手段によって前記積込目標位置を表示する構成としたことを特徴とする請求項１記載の運搬機械の位置調整支援システム。
【請求項３】
前記ディスプレイには、前記積込目標位置と、この積込目標位置への進入経路とを表示する構成としたことを特徴とする請求項２記載の運搬機械の位置調整システム。
【請求項４】
前記運搬機械による積載物の積み降ろしを行う領域では、前記運搬機械を管理センタと無線通信が可能な構成となし、前記管理センタで前記運搬機械の積み降ろし位置を設定して制御回路に記録し、前記無線通信により前記ディスプレイに、積み降ろし位置及びその進入方向を前記運搬機械に送信する構成としたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の運搬機械の位置調整支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば鉱山で鉱石を採掘する掘削機械等を積込機械とし、この積込機械からの鉱石を運搬するダンプトラック等を運搬機械として、運搬機械を円滑かつ迅速に積込機械による積込作業に最適な位置及び方向となるように相対位置決めするための運搬機械の位置調整を支援するシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、鉱山で鉱石等を採掘する際には、土砂等の掘削手段を有する掘削機械と、この掘削機械の掘削物を搬送するダンプトラック等の運搬機械とが鉱山採掘現場に持ち込まれる。採掘した鉱石は運搬機械としてのダンプトラックに積み込んで採掘現場から搬出することになる。鉱山では掘削機械はバケット容量が３ｍ３〜４０ｍ３乃至それ以上といった大型の油圧ショベルが用いられることになる。このために、ダンプトラックも大型のものを用いても、バケットからの掘削物を１回乃至数回程度投入した状態で荷台が満杯になってしまう。このために、１台の積込機械に対して複数台の運搬機械を待機させておき、順次運搬機械を積込機械側に送り込むようにする。【０００３】
掘削機械から運搬機械に鉱石等の掘削物を積み込む際に、運搬機械と積込機械とが適正な位置関係に配置しなければ、積込作業に時間の無駄が生じることになり、作業の効率性が低下することになる。また、荷台を満杯にしたダンプトラックの運搬機械が積込位置から出た後、入れ替わりに新たな運搬機械が進入するが、このダンプトラックを入れ替えている間は油圧ショベルによる採掘作業は停止することになる。新たな運搬機械が適正な位置まで進行する際に、適正な位置に配置されるまでに、度々切り返し行う等があると、適正な位置に配置されるまでに多大の時間がかかり、やはり作業効率が低下する。【０００４】
運搬機械は、その荷台を掘削機械による積込位置に近接させる際に、最終的には車両を後進させるのが一般的である。鉱石運搬用のダンプトラックにあっては、その運転席からの後方視野はバックミラーからでしか得られないので、ダンプトラックを後進により適正な位置に配置する操作はさらに困難になってしまう。この点に関して、車両の後方の視野を得るために、車両の後方位置にバックアイカメラを装着し、運転室内にバックアイディスプレイを設置して、バックアイカメラからの車両後方の映像をバックアイディスプレイに表示する構成としたものが、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２０５７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、特許文献１において、ダンプトラックに設置されるバックアイカメラは、その荷台への積込時に岩石等と衝突しないように保護する必要があり、このために、荷台の下部位置であって、その奥側に引き込んだ位置に設置され、バックアイカメラによる視野範囲が制限され、しかも他の機械に近接した位置では、他の機械の映像が部分的にしかディスプレイに表示されないことになる。従って、バックアイカメラの映像をディスプレイに表示しただけでは、運搬機械側で積込機械に対して所定の位置関係となるように調整する作業を円滑に行うための手懸りとしては不足である。【０００７】
本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、運搬機械を積込機械による積込作業に最適な位置及び方向となるように相対位置決めする際における有効な支援を行うようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達成するために、本発明は、積込機械による積込作業の目標とする積込目標位置に運搬機械を配置するために、前記積込機械に設けられ、前記積込目標位置を示す積込目標位置情報を作成する制御回路と、前記積込機械から前記運搬機械に前記積込目標位置情報を送信する無線通信手段と、前記運搬機械の現在位置についてのデータを取得する運搬機械検出手段と、前記運搬機械に設置され、この運搬機械の積込目標位置及びその現在位置を表示するディスプレイとを備える構成としたことをその特徴とするものである。【０００９】
積込機械は油圧ショベル等の掘削機械やクレーン、その他の産業機械であって、自走式の産業機械を構成し、また運搬機械はダンプトラック等からなる運搬用の車両である。これら積込機械及び運搬機械が稼働する現場の代表的なものとしては鉱山がある。鉱山で鉱石を採掘する際には、掘削機械である油圧ショベルと、運搬用の車両としてダンプトラックとを稼働させる。掘削機械１台につき多数のダンプトラックが割り当てられることになる。掘削機械が複数稼働している場合には、ダンプトラックもそれに比例して多くの台数配備することになる。【００１０】
鉱石やその他の岩石、さらには土砂の積込を行うための積込機械は、バケットを有する掘削機械であり、所定の掘削作業位置に配置される。この位置でバケットを作動させて、掘削作業を行い、上部旋回体を旋回させて、このバケットを運搬機械の上部位置に変位させ、運搬機械の荷台に掘削物を投入する。掘削機械が所定の位置に配置されている場合、運搬機械としてのダンプトラックはこの積込作業が可能な位置に配置するが、運搬機械のより望ましい位置は、積込機械から効率的かつ迅速に積込が行われる位置であり、これが積込目標位置である。【００１１】
積込機械として、クローラ式走行手段を備えた自走式掘削機械である場合、この積込機械は適宜移動する。ただし、積込機械と運搬機械との間の相対位置関係は、通常、一定のものとなる。従って、まず積込機械が当初行うべき作業位置に配置され、これによって積込機械の位置を基準として積込目標位置が決定される。積込機械は走行手段を備えていることから、その作業位置は適宜移動するが、その移動はあまり頻繁に行われるのではなく、しかも移動するにしても、僅かな距離だけ移動するのが一般的である。従って、積込機械の初期位置、つまり作業開始時の地理的位置を検出し、この積込機械が移動する毎にその位置を修正する。このためには、積込機械には入力手段を設けて、この入力手段で積込目標位置の初期値及び移動する毎に位置調整を行う。【００１２】
運搬機械はその現在位置と移動方向とを検出する機構を持たせる。このために、運搬機械には運搬機械検出手段が設けられるが、その現在位置は地理的位置とする。運搬機械の地理的位置はGNSS（GPS等を含む全地球航法衛星システム：Global Navigation Satelite System）に基づく測定システムを利用すれば取得できる。このGNSSを利用する場合には、運搬機械にGNSS受信機を装着しておく。そして、１台の運搬機械を積込機械に近接させて、この積込機械を作動させたときに、最も効率良く積み込みできる運搬機械の位置を、より好ましくは位置及び方向を検出し、これを積込目標位置として設定し、以後は変更がない限り、後続する運搬機械にこの積込目標位置に関する情報を伝達する。また、この積込目標位置への進行は運搬機械１台ずつ行わせる。このためには、例えば積込機械に最も近い位置にある運搬機械を積込目標位置に向かって移動するよう指示を出す。【００１３】
各々の運搬機械の現在位置はGNSS受信機により検出しており、また各々の運搬機械と積込機械との間は無線通信手段で情報の伝達できるようになっているので、積込機械からの指令を次に積込目標位置に進行すべき運搬機械が確実に積込目標位置に向かい、他の運搬機械がその走行を邪魔するようなことはない。ここで、運搬機械にはディスプレイが設けられており、このディスプレイに少なくとも積込目標位置、好ましくはこの積込目標位置への進入方向を表示する。この表示の一態様としては、ディスプレイ上に、積込目標位置に運搬機械の図形を表示すると共に、この積込目標位置に向けての進行ルートが表示される。そして、運搬機械の現在位置も表示して、運搬機械が移動すると、それに応じて運搬機械のディスプレイの表示が移動するように設定する。従って、運転者はこのディスプレイの映像を見ることによって、迅速かつ円滑に積込目標位置にまで運搬機械を運転することができる。ここで、運搬機械の進入ルートは、例えば周囲に運搬機械の走行に支障を来す障害物等が存在している場合において、この障害物を迂回するように走行する経路を進入ルートとして表示することができる。【００１４】
ところで、積込目標位置は積込機械が配設されている位置に基づいて決定され、またこの積込目標位置での運搬機械の進入方向が決定される。積込機械が作業を行うべき位置に配置され、また次の作業を行うべき位置に移動したときに、この積込目標位置及び進入方向が設定される。この設定は、運搬機械を実際に走行させることにより行うことができる。即ち、運搬機械を運転して、積込機械から効率的かつ迅速に積込が行われる位置に移動させる。ここで、運搬機械の位置が決まれば、その進入方向が設定される。この場合、積込目標位置を設定する際に実際に運搬機械が移動した方向である必要はない。ディスプレイに表示されている運搬機械の積込目標位置での配置と、地形等を考慮して、最も迅速に、しかも安全に進行できる方向を表示すれば良い。運搬機械を積込目標位置に進行させるに当っては、熟練者が運転する運搬機械を用いて行うのが望ましいが、多少時間がかかることを厭わなければ、運搬機械の進入順の先頭のものを用いるようにすることもできる。そして、積込目標位置及び進入方向が設定されて、ディスプレイに表示されると、このディスプレイの表示を手懸りとすることによって、運搬機械の運転者の技量に大きな差があっても、容易かつ迅速に運搬機械を積込目標位置に配置するための操作にばらつきが生じることはない。【００１５】
運搬機械に積み込みが行われた後、この運搬機械が走行して所定の位置で荷下ろしを行う。この荷下ろしの際にも、目標とする積降位置を設定するのが望ましい。この積降位置については、積込時とは異なり、基準位置となる積込機械のようなものは存在しない。しかも、積み降ろし作業を同じ位置で継続すると、積み降ろすスペースがなくなるので、積降場所を変える必要がある。そこで、積降位置も設定して、運搬機械のディスプレイに表示することが望ましい。【００１６】
例えば、鉱山で鉱石の採掘を行うものである場合、運搬機械には鉱石が積載するだけではなく、鉱石を含まない土砂も運搬機械に積載される。従って、積降場所は、土砂等の排出場所と鉱石の処理や加工を行う機器が設置されている施設である鉱石処理場となる。鉱山においては、管理センタが設置されるようになっており、この管理センタで積降位置を設定して、管理センタから運搬機械に積降時の目標となる位置に関するデータを送信し、運搬機械のディスプレイに表示するように設定することができる。より好ましくは、管理センタで積降場所がどれくらいのスペースが存在しているかといった状況を把握できるようにする。このためには、運搬機械に積降場所の画像を取得して管理センタに送信できるように、運搬機械にカメラを設ける。また、運搬機械による積み降ろしの回数についてのデータも運搬機械から管理センタに送信するように設定する。
【発明の効果】
【００１７】
運搬機械を積込機械による積込作業に最適な位置及び方向となるように相対位置決めする際に有効に支援されて、運搬機械を容易に、しかも迅速に正確な積込目標位置に送り込むことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】鉱山における鉱石の採掘を行う現場を示す説明図である。
【図２】鉱石の掘削現場において、掘削機械と、この掘削機械による掘削物が積み込まれるダンプトラックとの配置の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の支援システムを構成する積込目標位置の設定機構を示すブロック構成図である。
【図４】ダンプトラックの積込目標位置に進入する際における支援として、積込目標位置とその進入方向を設定する手順を示すフローチャート図である。
【図５】ダンプトラックの積込目標位置への進入を支援する手順を示すフローチャート図である。
【図６】管理センタによるダンプトラックの積降位置の設定機構を示すブロック構成図である。
【図７】管理センタの管理装置における入力装置の構成説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。ここで、以下の説明では、積込機械としての掘削機械が複数台設置されており、かつ運搬機械としてのダンプトラックが多数の稼働している鉱山を作業現場として、この作業現場から鉱石の採掘を行うためのものとして説明する。ただし、本願発明は鉱山の採掘に限定されるものではないことは言うまでもない。
【００２０】
図１において、Ａは鉱石の掘削領域であり、Ｂは土砂の排出領域、Ｃは採掘した鉱石を処理・加工する施設として、クラッシャ等を設置した鉱石処理場である。さらに、Ｄは、鉱山での各種の機械等の稼働を集中管理する管理センタである。掘削領域Ａには、それぞれ場所を違えて複数の掘削機械１が配置されており、掘削機械１で掘削領域Ａでの掘削が行われる。２は多数配置した運搬機械としてのダンプトラックである。ダンプトラック２は、掘削領域Ａで掘削機械１による掘削物を鉱石処理場Ｃまたは排出領域Ｂにまで搬送して、それらの所定箇所で積載物を積み降ろし、掘削機械１から積み込みを受ける位置に戻ることを繰り返し行われる。
【００２１】
ここで、掘削領域Ａでの掘削の初期の段階では、掘削機械１で表土を掘削するので、ダンプトラック２には鉱石を含まない土砂が積載されるので、これらの土砂は排出領域Ｂで積み降ろす。また、鉱石が採掘され始めるとダンプトラック２は掘削された鉱石の処理装置を設置した鉱石処理場Ｃに移動して、掘削した鉱石を積み降ろして、この鉱石処理場Ｃでは、例えばクラッシャを用いて鉱石を破砕する等の処理が行われる。
【００２２】
図２に掘削機械１とダンプトラック２との間で掘削物の受け渡しを行っている状態を模式的に示す。ここで、図２の構成では、掘削機械１はクローラ式の走行体１０を有するものであり、旋回体１１にフロント機構１２が装着されており、フロント機構１２の先端にはバケット１３が設けられている。掘削機械１は走行体１０による走行は可能であるにしろ、頻繁に走行することはなく、フロント機構１２のリーチの範囲内でバケット１３による掘削が行われる。ここで、領域Ｗが掘削機械１を移動させることなく掘削を行うことができる領域である。バケット１３で掘削が行われると、旋回体１１により旋回して、バケット１３での掘削物を運搬機械としてのダンプトラック２に投入することになる。
【００２３】
ダンプトラック２は運転室２０の後部位置に荷台２１が設けられており、掘削機械１のバケット１３から投入される掘削物が荷台２１に積載される。このために、ダンプトラック２はバケット１３による掘削物の投入位置の下部位置に位置するが、掘削物の積込作業中には、フロント機構１２を駆動し、旋回体１１を旋回させ、さらには走行体１０により多少の位置を変化させることがある。ただし、掘削物の投入位置はできるだけ一定であることが作業を行う上で都合が良く、ダンプトラック２に掘削物を積み込む位置は頻繁に変化するようなことはない。
【００２４】
ダンプトラック２は掘削物の積み込み時には、掘削機械１に近接した位置であって、通常、ダンプトラック２は後進して掘削機械１で掘削物が積み込まれる位置に進入する。ここで、ダンプトラック２の停止位置は、掘削機械１のバケット１３から掘削物を受け取る最適の位置とする。即ち積込目標位置である。例えば、掘削機械１の走行体１０とほぼ平行な方向に向けて、旋回体１１の旋回時に干渉しないことを条件として、最も近接した位置とし、掘削機械１によるバケット１３での掘削から投入する方向に旋回する際に荷台２１を配置する。従って、ダンプトラック２が積込目標位置に向かう際には、図２に矢印Ｔで示したように、通常、後進することになる。
【００２５】
積込作業が行われる作業現場は鉱山であり、ダンプトラック２の積込目標位置を探る手掛かりとなる目標や目印等といったものは存在しない。しかも、通常はダンプトラック２は後進することにより積込目標位置に向けて進行する。このために、正確に積込目標位置に配置するのは困難で、車両を頻繁に切り返す等の操作が必要となり、積込目標位置で正確に停止させるのに多大な時間がかかるおそれがある。以上のことから、ダンプトラック２の積込目標位置に円滑かつ確実に移動させるための支援するシステムを備えている。
【００２６】
図３にこの支援システムの構成を示す。同図において、ダンプトラック２は走行するものであり、その地理的位置と移動方向とが検出されるようになっている。このために、全地球測位衛星システムを構成する複数のGPS衛星３０からの電波を受信するGPSアンテナ３１，３１が一対設けられており、これら一対のGPSアンテナ３１からの受信信号がGPS受信機３２に取り込まれて、当該ダンプトラック２の位置と移動方向とが検出されるようになっている。このダンプトラック２の位置と移動方向との信号は制御回路３３に取り込まれる。
【００２７】
そして、この制御回路３３には無線送受信器３４が接続されており、この無線送受信器３４はアンテナ３５を介して掘削機械１側と情報の授受が行われるようになっている。さらに、制御回路３３にはディスプレイ３６が接続されており、このディスプレイ３６には当該ダンプトラック２の現位置画像Ｐ１が表示される。ディスプレイ３６には、また、後述するように、ダンプトラック２の掘削機械１による積込目標位置が目標位置画像Ｐ２として表示されており、かつ積込目標位置での方向を表示するために、この目標位置画像Ｐ２への進入ルートＲも表示される。
【００２８】
ここで、ディスプレイ３６には、現位置画像Ｐ１の現在位置と移動方向とが認識できるように表示されている。ダンプトラック２の現在位置と移動方向とはGPS受信機３２で作成したデータに基づいて認識されることから、制御回路３３では、これらの情報に基づいてディスプレイ３６に表示される画像信号が生成される。そして、ディスプレイ３６にはスイッチとしての複数のボタン群３７が設けられており、このボタン群３７のうち、画像を表示させるためのボタンを押下することによって、ディスプレイ３６に画像が表示されることになる。
【００２９】
一方、目標位置画像Ｐ２及びこの目標位置画像Ｐ２に向けての進入ルートＲに関する画像情報は、掘削機械１との関係で設定される。このために、掘削機械１側にはダンプトラック２の無線送受信器３４と情報の授受を行うための無線送受信器４０が設けられ、この無線送受信器４０にはアンテナ４１が設けられている。無線送受信器４０は制御回路４２に接続されており、また制御回路４２にはディスプレイ４３が接続されている。そして、このディスプレイ４３には、目標位置画像Ｐ２及びこの目標位置画像Ｐ２に向けての進入ルートＲが表示される。ここで、目標位置画像Ｐ２の位置は掘削機械１側の制御回路４２により設定されるものであって、入力装置４４により設定、変更できるものである。
【００３０】
現位置画像Ｐ１については、既に説明したように、GPS受信機３２によるダンプトラック２の位置及び方向の検出信号に基づいて表示される。一方、目標位置画像Ｐ２は、掘削機械１との関係で、ダンプトラック２がどの位置及び方向であれば、掘削機械１のバケット１３から円滑かつ確実に掘削物を投入できるかを測定し、その時のダンプトラック２の位置及び方向を検出することにより認識される。この認識情報は制御回路４２に記録・設定される。この検出データはダンプトラック２のディスプレイ３６に表示されておれば良いのであるが、掘削機械１に対して複数台のダンプトラック２がアクセスすることから、ダンプトラック２の位置及び方向の検出データは掘削機械１の制御回路４２に記憶される。
【００３１】
掘削機械１は走行体１０を有する自走式のものではあるが、掘削及びダンプトラック２への掘削物の投入という作業はこの掘削機械１が所定の位置に停止した状態で複数回繰り返される。従って、この間は積込目標位置が変化せず、１台のダンプトラック２の荷台２１が掘削物で満杯になって退去すると、待機しているダンプトラック２が入れ替わりに同じ積込目標位置に進入して掘削物の積込を受けることになり、これが順次繰り返されることになる。このように、掘削機械１が同一の位置で、つまり移動せずに掘削できる領域は、図２に示した領域Ｗであり、この領域Ｗの範囲内で掘削している限りは、積込目標位置は同一位置となる。
【００３２】
次に、図４及び図５に基づいて、ダンプトラック２の積込目標位置に進入する際における支援の手順について説明する。ここで、支援はディスプレイ３６の表示として実行される。ここで、図４は積込目標位置を設定する手順であり、図５は設定された積込目標位置にダンプトラック２に進入させ、また入れ替えを行う手順である。
【００３３】
まず、掘削機械１が所定の掘削作業位置に配置され、またはある掘削作業位置から他の掘削作業位置に移動して掘削作業が開始できる位置に配置されると（ステップ１０）、その位置での積込目標位置の設定を行うために、積込目標位置を設定するための操作として、ディスプレイ３６に設けた複数のボタン群３７のうち、設定用のボタンを押下する（ステップ１１）。これによって、ダンプトラック２に向けて積込目標位置への移動要求が出される（ステップ１２）。ここで、積込目標位置への移動要求は全てのダンプトラック２に送信され、これらのダンプトラック２のうちの１台が反応して、移動を開始する（ステップ１３）。ここで、反応するのは１台のダンプトラック２であり、これは掘削機械１に最も近い位置にあるものか、または熟練運転者（最も高い熟練度を有する運転者とすることができる）が運転しているダンプトラック２が優先される。熟練運転者を位置調整のために指名すると、迅速で正確な位置調整が可能になり、また掘削機械１に最も近い位置のダンプトラック２を指名すると、積込目標位置の調整作業の開始が迅速に行われる。
【００３４】
所定の位置に配置されている指名されたダンプトラック２が掘削機械１に対して適正な積込目標位置に配置する際には、運転者の目視による確認を行いながらダンプトラック２の操作を行う（ステップ１３）。そして、ダンプトラック２が所定の方向に向けた状態で、積込目標位置に配置されると、GPS受信機３２によりダンプトラック２の地理的位置が検出され、またこの地理的位置からダンプトラック２の積込目標位置とその方向が決定されることになり、また進入ルートＲが特定される。このダンプトラック２の位置及び方向の検出データは掘削機械１の制御回路４２において演算され、積込目標位置でのダンプトラック２の地理的位置と進入ルートＲに関するデータが記憶される。これと共に、このダンプトラック２は積込目標位置に配置されているので、掘削物の積込作業が開始される（ステップ１４）。そして、無線送受信機３４，４０を介して掘削機械１に送信して、その制御装置４２にこのデータが作成され（ステップ１５）、この積込目標位置データが掘削機械１側に送信される（ステップ１６）。以上のようにして、所定の位置に配置されている掘削機械１の積込目標位置及びそれへの進入ルートＲに関するデータが作成されることになる。
【００３５】
このようにして掘削機械１の積込目標位置及び方向と、それへの進入ルートＲに関するデータが作成されるが、このデータは掘削機械１に保持されるものであって、個々のダンプトラック２に記録されているものではない。そして、次々と掘削機械１による積込目標位置に向けてダンプトラック２が進入することによって、各ダンプトラック２の積込目標位置への進入の支援が行われる。
【００３６】
即ち、図５に示したように、掘削機械１及びダンプトラック２には、それぞれ無線送受信器３４，４０がアンテナ３５，４１と共に設けられており、掘削機械１の積込対象が複数のダンプトラック２のうちの所定のダンプトラック２となり、このダンプトラック２が掘削機械１に近接したときに、その制御回路４２からダンプトラック２の制御回路３３に対して、制御回路４２に記録されている目標位置画像Ｐ２及びそれへの進入ルートＲに関するデータが送信される（ステップ２０）。ここで、詳細は後述するように、ダンプトラック２側ではGPS受信機３２から取得した当該ダンプトラック２の現位置画像Ｐ１に関する情報、つまりダンプトラック２の現位置とその方向との情報が無線送受信機３４より送信されており（ステップ２８参照）、掘削機械１の無線送受信機４０にて受信される（ステップ２１）。そして、これらの情報がディスプレイ４３に表示されることになる（ステップ２２）。これによって、運転者はダンプトラック２の現位置画像Ｐ１と目標位置画像Ｐ２、さらには目標位置画像Ｐ２への進入ルートＲを確認できる。なお、掘削機械１より目標位置画像Ｐ２の位置を変更したい場合は入力装置４４を用いて更新する（ステップ２３）こともできる。このように更新された目標位置は、ステップ２０にてダンプトラック２へ無線送信され、目標位置画像Ｐ２及びそれへの進入ルートＲが新たに設定され、入力装置４４の操作によって以後のダンプトラック２への支援が行われる。また、ステップ４２３にて更新した目標位置は制御回路４２に記録される。
【００３７】
一方、ダンプトラック２側では、掘削機械１側から目標位置画像Ｐ２及びそれへの進入ルートＲに関するデータの送信を受けることになり（ステップ２４）、GPS受信機３２を介して現位置画像Ｐ１に関する情報が得られている(ステップ２５)。そこで、ボタン３７が押下されるまで待機し（ステップ２６）、ボタン３７が押されると、制御回路３３を介してディスプレイ４３が点灯するか、既にディスプレイ４３に別の画像が表示されている場合には、表示が切り換わる。その結果、ディスプレイ３６には目標位置画像Ｐ２とそれへの進入ルートＲとが表示され、またGPS受信機３２を介して得ている当該ダンプトラック２の位置及び方向に関する画像、つまり現位置画像Ｐ１も表示される（ステップ２７）。ここで、目標位置画像Ｐ２及び進入ルートＲは静止像であるが、ダンプトラック２が走行を開始すると、現位置画像Ｐ１が刻々と位置が変化する動画となる。そして、刻々と変化する現位置画像Ｐ１に関するデータは無線通信により掘削機械１における制御回路４２に伝送される（ステップ２８）。
【００３８】
そこで、ダンプトラック２の運転者は、現位置画像Ｐ１が進入ルートＲ上を移動するように操作し、現位置画像Ｐ１が目標位置画像Ｐ２と一致すると、その位置がダンプトラック２の積込目標位置であり、掘削機械１で掘削物の積み込みが行われる。ここで、ダンプトラック２の位置調整は、前述したような支援に基づいて行われることから、車両の切り返しによる位置や方向の調整等といった操作を行うことなく、迅速かつ正確に位置調整を行うことができる。しかも、ダンプトラック２の運転者の技量に優劣があるにしても、ダンプトラック２の積込目標位置への進入に要する時間はほぼ一定になり、しかも作業効率が高くなる。
【００３９】
ここで、別途、掘削機械１にもGPS受信機を搭載して、掘削機械１の位置と方向とを検出して、掘削機械１の積込姿勢での位置と方向とから目標位置を算出して、目標位置として記録することで、掘削機械の移動直後からのダンプトラック２への支援を行うことが可能になる。
【００４０】
前述のようにしてダンプトラック２に掘削物が満杯状態に積載されると、このダンプトラック２は、排出領域Ｂまたは鉱石処理場Ｃに向けて移動して、積載物の積み降ろす作業を行う。ここで、掘削物が表土等のように鉱石を含まない場合には、排出領域Ｂに、鉱石が積み込まれている場合には、鉱石処理場Ｃに向けて走行し、ダンプトラック２の荷台２１をダンピングさせて、積載物を積み降ろすが、この積載物の積み降ろしは鉱山管理センタＤの管理及び制御下で行う。
【００４１】
このように、鉱山管理センタＤでは、多数配備されているダンプトラック２の全てを一括的に管理することになる。このために、図６ではＮ（Ｎは２以上の整数）台のダンプトラック２が管理装置５０と無線通信を行うことが可能になっている。Ｎ台のダンプトラック２には、前述したように、GPSアンテナ３１，GPS受信機３２，無線送受信器３４，アンテナ３５を有し、またディスプレイ３６及びボタン３７を備えているが、さらに制御回路３３は画像キャプチャ機構３３ａを有するものであり、また各ダンプトラック２にはバックカメラ３８がそれぞれ設けられる。バックカメラ３８は各ダンプトラック２の後方画像を取得するものであり、バックカメラ３８からの画像信号が制御回路３３の画像キャプチャ機構３３ａに取り込まれる。また、ダンプトラック２には、その荷台２１の昇降動作を検出する積降センサ３９が設けられており、この積降センサ３９の検出信号も制御回路３３に取り込まれるようになっている。
【００４２】
以上のように、バックカメラ３８及び積降センサ３９からの信号は制御回路３３から無線送受信器３４を介して鉱山管理センタＤに伝送されることになる。鉱山管理センタＤは管理装置５０を備えており、管理装置５０は、ダンプトラック２と信号の授受を行うために、無線送受信器５１とアンテナ５２とを備えており、無線送受信器５１は制御回路５３に接続されており、複数のダンプトラック２の中からは、少なくとも１台のダンプトラック２の現在の位置に関する情報と、画像キャプチャ機構３３ａからのバックカメラ３８の映像及び積降センサ３９からの動作信号とが含まれる。
【００４３】
制御回路５３はディスプレイ５６と接続されており、ディスプレイ５６には、ダンプトラック２の排出領域Ｂまたは鉱石処理場Ｃ、つまり積み降ろし側でのダンプトラック２の目標位置画像Ｐ３と、その目標位置画像Ｐ３への進入ルートＲとが、現位置画像Ｐ１と共に表示される。ここで、掘削領域Ａでは、複数の掘削機械１が稼働している場合、これら各掘削機械１からのダンプトラック２が頻繁に出入りすることになる。従って、ある時間が経過すると、積載物の積み降ろすスペースがなくなってしまう。このスペースの有無を判定するために、ディスプレイ５６には、ダンプトラック２の目標位置画像Ｐ３及びその進入ルートＲと、現位置画像Ｐ１の画像に加えて、ダンプトラック２のバックカメラ３８でのキャプチャ画像Ｆが表示される。
【００４４】
そこで、鉱山管理センタＤでは、管理装置５０のディスプレイ５６に表示されているキャプチャ画像Ｆと、ダンプトラック２の積降センサ３９から積み降ろしがあったことの信号に基づく積み降ろし回数を計測することによって、ダンプトラック２の積み降ろしが可能か否かの判定が可能になる。そして、その場所での積み降ろし不能になると、ディスプレイ５６に表示されている目標位置画像Ｐ３の位置を変えることによって、新たな積み降ろし場所とする。このように、目標位置画像Ｐ３の位置を変えるために、管理装置５０には入力装置５５が設けられており、この入力装置５５は、例えば図７に示したように構成することができる。即ち、前後，左右の４方向への直線移動のためのボタンＧＦ，ＧＢ，ＧＲ，ＧＬと、左右の回転ボタンＲＲ，ＲＬであり、また設定ボタンＳＥも設けられている。この入力装置５５を操作することによって、ディスプレイ５６上での目標位置画像Ｆの位置を調整することができる。そして、この目標位置画像Ｐ３及びその進入ルートＲについての画像信号はダンプトラック２に伝送され、ダンプトラック２のディスプレイ３６には、直ちに更新された目標位置画像Ｐ３が表示されることになる。従って、この目標位置画像Ｐ３及びその進入ルートＲを手懸りとして、ダンプトラック２を走行させれば、円滑かつ迅速に、適正な積み降ろし部に積載物を積み降ろすことができる。
【符号の説明】
【００４５】
１  掘削機械
２  ダンプトラック
３０  GPS衛星
３２  GPS受信機
３３，４２，５３  制御回路
３４，４０，５１  無線送受信器
３６，４３，５４  ディスプレイ
３８  バックカメラ
４４，５５  入力装置
５０  管理装置
Ａ  掘削領域
Ｂ  排出領域
Ｃ  鉱石処理場
Ｄ  鉱山管理センタ
Ｐ１  現位置画像
Ｐ２  目標位置画像
Ｒ  進入ルート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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