(57)【要約】【課題】作業効率の低下が容易にできる切削面の作成方法の提供。【解決手段】本発明は、ダンプトラック２が走行する走行路面において補修が必要な位置を示す路面凹凸位置情報を検出するとともに、この補修が必要な位置の深さを示す路面凹凸深さ情報を検出し、これら検出した路面凹凸位置情報および路面凹凸深さ情報に基づき、ダンプトラック２の走行路面を切削して形成される切削面を示す目標深さデータを算出し、この算出した目標深さデータに基づき、グレーダ４にて走行路面を切削する構成にしてある。【選択図】図１０
2014190134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行する路面において補修が必要な位置を示す位置情報を検出するとともに、この補修が必要な位置の高さを示す高さ情報を検出し、
これら検出した位置情報および高さ情報に基づき、前記路面を切削して形成される切削面を示す切削面情報を算出し、
この算出した切削面情報に基づき、補修車両にて前記路面を切削する
ことを特徴とする切削面の作成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の切削面の作成方法において、
前記切削面情報は、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さに応じて算出される
ことを特徴とする切削面の作成方法。
【請求項３】
請求項２に記載の切削面の作成方法において、
前記高さ情報が、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さより高い場合は、前記切削面の高さを前記最大切削高さとし、
前記高さ情報が、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さより低い場合は、前記切削面の高さを前記高さ情報に基づく高さとする
ことを特徴とする切削面の作成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の切削面の作成方法において、
前記切削面情報は、前記車両にて走行可能な傾斜角度に形成される
ことを特徴とする切削面の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、ダンプトラック等の車両が走行する路面を補修する際の切削面の作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、鉱山現場では、例えばダンプトラック等の運搬車両の運搬効率を維持する観点から、これらダンプトラックが走行する走行路面を定期的に補修している。具体的に、走行路面の補修は、定期的に補修車両が巡回して補修箇所を見つけ、例えばグレーダ等の補修車両にて補修作業を行う現場が多いものの、一般に、鉱山現場は広いため、走行路面中のどの場所を補修するか見つけることが容易でない。
【０００３】
そして、この種の路面補修に関する従来技術が、例えば特許文献１に開示されている。この特許文献１は、ダンプトラックに搭載されたミリ波センサにて路面状況をセンシングして補修が必要な場所を検出する。そして、補修が必要な場所を検出した場合に、鉱山のマップデータ中に補修が必要な場所を示した補修マップデータを作成して、補修車両に送信する。この後、この補修マップデータに従い、補修が必要な場所まで補修車両を走行させ、この補修車両にて補修作業を行う。
【０００４】
路面を補修する補修車両としては、例えばブルドーザやグレーダといった車両がある。近年、これら補修車両の自動制御に関する従来技術が、例えば非特許文献１に開示されている。この非特許文献１には、ＧＰＳ、各種センサ、制御装置および電磁比例弁が取り付けられ、例えば事務所等から送信されてくる補修情報中の目標値に従いブレードを自動制御するオペレータ支援機能付きのブルドーザやグレーダ等が記載されている。さらに、補修車両の作業目標値となる補修高さデータを事務所等にて作成し、この補修高さデータを、補修車両に搭載されたコンピュータ等に送信し、これら補修車両にて作業する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４２３４５号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「」Ｔｒｉｎｂｌｅ  コンストラクションシステム  総合カタログ［online］、株式会社ニコン・トリンブル、［平成２５年２月７日検索］、インターネット〈URL：http://www.nikon-trimble.co.jp/products/pdf/sougou/sougou_construction_ict.pdf〉
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来技術においては、補修が必要な場所を検出できるものの、補修が必要な場所の状況（深さ等）を把握できない。また、非特許文献１に開示された従来技術においては、事務所等から送信されてくる補修情報に基づき補修作業のブレードを自動制御させて補修作業ができるものの、補修情報そのものを事務所等で作成しなければならず、補修が必要な場所や状況を他の方法で入手する必要があるため、作業効率の低下が容易ではない。
【０００８】
本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、作業効率の低下が容易にできる切削面の作成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この目的を達成するために、本発明は、車両が走行する路面において補修が必要な位置を示す位置情報を検出するとともに、この補修が必要な位置の高さを示す高さ情報を検出し、これら検出した位置情報および高さ情報に基づき、前記路面を切削して形成される切削面を示す切削面情報を算出し、この算出した切削面情報に基づき、補修車両にて前記路面を切削することを特徴としている。
【００１０】
このように構成した本発明は、車両が走行する路面において補修が必要な位置を示す位置情報と、この補修が必要な位置の高さを示す高さ情報を検出することにより、路面中の補修が必要な位置とともにその状況を検出することができる。そして、これら位置情報および高さ情報に基づき、路面を切削して形成される切削面を示す切削面情報を算出することによって、この切削面情報の切削面に、補修が必要な位置とともに、その位置の高さを含ませることができる。よって、この切削面情報に基づき、補修車両にて路面を切削することにより、車両が走行する路面において補修が必要な位置を、その位置の高さを踏まえて切削することができるから、例えば、補修が必要な位置へ出向いてその高さを確認する等する必要がなくなるため、路面を補修する作業効率の低下が容易にできる。
【００１１】
また本発明は、上記発明において、前記切削面情報は、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さに応じて算出されることを特徴としている。
【００１２】
このように構成した本発明は、補修車両にて切削可能な最大切削高さに応じて切削面情報を算出することにより、最大切削高さが異なる補修車両を用いて切削面を作成する場合であっても、用いる補修車両に対応させた切削面情報を算出することが可能となる。
【００１３】
また本発明は、上記発明において、前記高さ情報が、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さより高い場合は、前記切削面の高さを前記最大切削高さとし、前記高さ情報が、前記補修車両にて切削可能な最大切削高さより低い場合は、前記切削面の高さを前記高さ情報に基づく高さとすることを特徴としている。
【００１４】
このように構成した本発明は、補修車両にて切削可能な最大切削高さより高さ情報が高い場合は、切削面の高さを最大切削高さとする。一方、補修車両にて切削可能な最大切削高さより高さ情報が低い場合は、切削面の高さを高さ情報に基づく高さとすることにより、用いる補修車両の最大切削高さに対応させた切削面の作成が可能となる。
【００１５】
また本発明は、上記発明において、前記切削面情報は、前記車両にて走行可能な傾斜角度に形成されることを特徴としている。
【００１６】
このように構成した本発明は、車両にて走行可能な傾斜角度の切削面情報とすることにより、補修する路面を走行する車両の走行能力に対応させた切削面の作成が可能となる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、車両が走行する路面において補修が必要な位置を示す位置情報を検出するとともに、この補修が必要な位置の高さを示す高さ情報を検出し、これら検出した位置情報および高さ情報に基づき、路面を切削して形成される切削面を示す切削面情報を算出し、この算出した切削面情報に基づき、補修車両にて路面を切削する構成にしてある。この構成により本発明は、補修が必要な位置を示す位置情報と、この補修が必要な位置の高さを示す高さ情報を検出することにより、路面中の補修が必要な位置とともにその状況を検出できる。また、これら位置情報および高さ情報に基づき切削面情報を算出することによって、この切削面情報の切削面に、補修が必要な位置とともに、その位置の高さを含ませることができる。よって、この切削面情報に基づき補修車両にて路面を切削することにより、路面中の補修が必要な位置を、その位置の補修が必要な高さを踏まえて切削することができるから、例えば、補修が必要な位置へ出向いてその高さを確認等する必要がなくなるため、路面を補修する作業効率の低下が容易にできる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削面の作成方法を実施するためのシステム構成図である。
【図２】上記切削面の作成方法を実施するために用いられるダンプトラックの全体構成図である。
【図３】上記ダンプトラックの制御システムを示すブロック図である。
【図４】上記切削面の作成方法を実施するために用いられる管理局の制御システムを示すブロック図である。
【図５】上記切削面の作成方法を実施するために用いられるグレーダの制御システムを示すブロック図である。
【図６】上記ダンプトラックにおける動作を示すフローチャートである。
【図７】上記ダンプトラックのミリ波センサにて検出される路面状態の一例を示す図である。
【図８】上記管理局における動作を示すフローチャートである。
【図９】上記グレーダにて切削面を作成する状況を示す図である。
【図１０】上記グレーダにおける動作を示すフローチャートである。
【図１１】上記管理局における動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明に係る切削面の作成方法の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る切削面の作成方法を実施するためのシステム構成図である。
【００２０】
本発明に係る切削面の作成方法は、図１に示す路面補修システム１にて実施される。路面補修システム１は、走行路面の路面状態を検出し、この走行路面上に補修が必要な箇所があるかどうかを判断するとともに、この補修が必要な箇所の高さ（深さ）を検出し、この補修が必要と判断された箇所を補修する、例えば鉱山等の運行管理システムである。具体的に、路面補修システム１は、車両であるダンプトラック２と、このダンプトラック２の作業等を管理する管理局３と、この管理局３からの指令に基づいてダンプトラック１が走行する路面の補修作業を行う補修車両であるグレーダ４とを備えている。
【００２１】
＜ダンプトラック＞
図２は、切削面の作成方法を実施するために用いられるダンプトラックの全体構成図である。図３は、ダンプトラックの制御システムを示すブロック図である。ダンプトラック２は、作業地点において油圧ショベル等にて積荷の積み込みが行われ、放土地点まで走行して積荷の積み下ろしを行う。具体的に、ダンプトラック２は、図２および図３に示すように、このダンプトラック２の走行や荷台の昇降等の処理全般を制御する制御装置２ａと、外部との情報の伝達を行うための通信機２ｂと、このダンプトラック２の走行位置等の位置情報を検出する位置検出部としてのＧＰＳ装置２ｃと、ダンプトラック２の走行路面を監視する路面監視部であるミリ波センサ２ｄを備えている。
【００２２】
さらに、ダンプトラック２は、図３に示すように、このダンプトラック２の走行を制動させる制動装置であるパーキングブレーキ２ｅと、このダンプトラック２の走行方向等を変更するためのシフトレバー２ｆと、このダンプトラック２を走行させるに踏み込み操作するためのアクセルペダル２ｇとを備えている。また、ダンプトラック２は、種々のデータを読出し可能に記憶させるための記憶部としてのＲＡＭ２ｈと、例えばＲＡＭ２ｈに記憶させた情報を管理局３に送信する時間間隔である閾値Ｚ等が予め保存された保存部としてのＲＯＭ２ｉと、ＧＰＳ装置２ｃにて算出したダンプトラック２の位置情報や管理局３から送信されてくる種々の情報を表示するための表示器２ｊとを備えている。
【００２３】
制御装置２ａは、例えば中央処理装置であるＣＰＵ２ｋと、時間を計測する計時部であるタイマ（図示せず）とを備え、ミリ波センサ２ｄおよびＧＰＳ装置２ｃから送信されてくる信号に基づいて、路面補修が必要か否かを判断し、路面補修が必要な位置および状況を特定する補修要否判断部である。すなわち、制御装置２ａは、ミリ波センサ２ｄからの検出信号に基づいて、ダンプトラック２が走行する走行路面の状態を検出し、この走行路面における補修必要位置と、この補修必要位置における凹凸の大きさおよび高さ（深さ）を検出する。よって、制御装置２ａは、各補修必要位置における凹凸の高さ（深さ）を算出するための補修算出部である。さらに、制御装置２ａは、補修必要位置を検出した場合に、その時点のダンプトラック２の走行位置を補修必要位置を示す位置情報として路面凹凸位置情報を作成し、これら各補修必要位置の高さ（深さ）を示す高さ情報として路面凹凸深さ情報を作成して、これら作成した情報をＲＡＭ２ｈに記憶する。
【００２４】
また、制御装置２ａは、ＧＰＳ装置２ｃから送信されてくるＧＰＳ信号に基づいてダンプトラック２の走行位置を検出してＲＡＭ２ｈに記憶する。すなわち、制御装置２ａは、ＲＡＭ２ｈに記憶した所定時間毎の走行位置データによって、ダンプトラック２が走行するルート（走行軌跡）を検出し、走行軌跡情報としてＲＡＭ２ｈに記憶する。また、制御装置２ａは、ＲＡＭ２ｈに記憶した路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報を、通信機２ｂを介して所定のタイミングで管理局３に送信する。そして、この制御装置２ａによる処理は、ＲＯＭ２ｉに予め記憶させた所定のプログラムに基づきＣＰＵ２ｋによる演算処理にて実行される。
【００２５】
次いで、通信機２ｂは、ダンプトラック２と管理局３との間の情報の送受信を行う。また、ＧＰＳ装置２ｃは、ダンプトラック２の位置を検出するための位置検出部であって、ＧＰＳ衛星（図示せず）から受信したＧＰＳ信号に基づいて、ダンプトラック２の位置情報を算出し、この算出された位置情報が制御装置２ａにてＲＡＭ２ｈに記憶される。
【００２６】
ミリ波センサ２ｄは、ダンプトラック２の走行中、このダンプトラック２が走行する走行路面の路面状態を検出する路面状態検出部である。このミリ波センサ２ｄは、ダンプトラック２の前側に設けられ、ダンプトラック２の走行路面の幅方向の全体の路面状態を把握可できる構成とされている。また、ミリ波センサ２ｄは、送信波を放射状に照射する放射部と、この放射部から照射された送信波の反射波を受光する受光部（図示せず）とを有している。
【００２７】
そして、ミリ波センサ２ｄは、放射部からダンプトラック２前方の走行路面に向けて送信波を照射し、この送信波の走行路面からの反射波を受光部で受信する。すなわち、ミリ波センサ２ｄは、ダンプトラック２前方の走行路面が凹凸のない平坦な平地の場合は、送信波に対して路面からの反射波が一定間隔で受光される。これに対し、ダンプトラック２前方の走行路面に凹凸や障害物がある場合は、凸状の突起物や障害物であれば反射波の戻りが平地の場合より早くなり、凹状の窪みや穴であれば反射波の戻りが平地の場合より遅くなる。よって、このミリ波センサ２ｄにてダンプトラック２前方の走行路面の路面状態が検出される。そして、反射波の戻り時間に基づき、ミリ波センサ２ｄの設置位置から走行路面までの距離が測定されて制御装置２ａへ送信される。
【００２８】
＜管理局＞
図４は、切削面の作成方法を実施するために用いられる管理局の制御システムを示すブロック図である。具体的に、管理局３は、図４に示すように、制御装置３ａ、送信部としての通信機３ｂ、および表示器３ｃ等を備えている。制御装置３ａは、例えば中央処理装置であるＣＰＵ３ｄや、種々のデータを読出し可能に記憶させる記憶部としてのＲＡＭ３ｅ、所定のプログラムが読出し可能に保存されたＲＯＭ３ｆ等を備え、管理局３での処理全体を制御する。また、制御装置３ａは、ダンプトラック２の通信機２ｂから送信されてくる路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報を、通信機３ｂを介して受信し、この通信機３ｂにて受信した情報をＲＡＭ３ｅに記憶する。また、このＲＡＭ３ｅには、ＩＤ情報等の補修作業を行うグレーダ４の機種、仕様、性能等に関する種々の情報が記憶されている。
【００２９】
すなわち、制御装置３ａは、ダンプトラック２の通信機２ｂから受信した路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報に基づいて、走行路上における補修必要位置を示した鉱山や採石場現場等の補修マップデータと、これら各補修必要位置の補修が必要な目標値、例えば補修深さ（目標深さ）を示す切削面情報としての目標深さデータを作成する。
【００３０】
ここで、この目標深さデータは、ダンプトラック２の走行路面中の各補修必要位置をグレーダ４にて切削した場合に形成される切削面に関する情報である。すなわち、目標深さデータは、グレーダ４にて切削可能な最大切削高さに応じて算出される。さらに、制御装置３ａは、補修必要位置の補修作業を行う指示として、補修マップデータを、通信機３ｂを介してグレーダ４へ送信する。この制御装置３ａによる処理は、ＲＯＭ３ｆに予め記憶させた所定のプログラムに基づきＣＰＵ３ｄによる演算処理にて実行される。さらに、これら補修マップデータおよび目標深さデータは、通信機３ｂを介してグレーダ４に送信される。
【００３１】
＜グレーダ＞
図５は、切削面の作成方法を実施するために用いられるグレーダの制御システムを示すブロック図である。グレーダ４は、送信されてくる補修データベース上の各補修必要位置の路面の補修を行う路面補修部である。具体的に、グレーダ４は、図５に示すように、このグレーダ４の走行や、排土板であるブレード４ａの昇降等の処理全般を制御する制御装置４ｂと、このグレーダ４の走行位置等の位置情報を検出する位置検出部としてのＧＰＳ装置４ｃと、ブレード４ａを昇降操作するためのブレードアクチュエータ４ｄとを備えている。さらに、グレーダ４は、このグレーダ４の車体の前後方向および横方向の傾斜を検知するための、例えば振り子センサ、ＭＥＭＳ等の車体傾斜センサと４ｅと、ブレード４ａのリンク部（図示せず）等に取り付けられブレード４ａの傾き角度を検知するためのブレード角度センサ４ｆとを備えている。具体的に、グレーダ４は、前後の車軸間に設置されたブレード４ａをブレードアクチュエータ４ｄにて駆動させて走行面等の路面を整地させる、いわゆるモータグレーダである。
【００３２】
さらに、グレーダ４は、外部との情報の伝達を行うための通信機４ｇと、種々のデータを読出し可能に記憶させるための記憶部としてのＲＡＭ４ｈと、所定のプログラムが読出し可能に記憶された保存部としてのＲＯＭ４ｉと、ＧＰＳ装置４ｃにて算出したグレーダ４の位置情報や管理局３から送信されてくる種々の情報を表示するための、例えば液晶ディスプレイ等にて構成された表示器４ｊとを備えている。
【００３３】
制御装置４ｂは、例えば中央処理装置であるＣＰＵ４ｋを備え、グレーダ４の処理全体を制御する。具体的に、制御装置４ｂは、管理局３から送信されてくる補修マップデータおよび目標深さデータを、通信機４ｇを介して受信し、この受信した補修マップデータや目標深さデータ等を表示器４ｊに表示させる。そして、グレーダ４は、ＧＰＳ装置４ｃにて検出されるグレーダ４自身の位置を確認しながら、補修マップデータに示される補修必要位置まで走行され、この補修必要位置にてブレードアクチュエータ４ｄが適宜制御されてブレード４ａを適宜駆動させつつ走行させ、この補修必要位置の補修作業が自動的に行われる。
【００３４】
このとき、制御装置４ｂは、ＧＰＳ装置４ｃにて検出されるグレーダ４の位置情報と、車体傾斜センサ４ｅにて検出されるグレーダ４の傾斜角度情報と、ブレード角度センサ４ｆにて検出されるブレード４ａの傾斜角度とに基づいて、このブレード４ａの下端側の先端部の高さ位置が３次元位置として計測される。そして、このブレード４ａの先端部の高さが、目標深さデータ上の目標深さになるようにブレードアクチュエータ４ｄを駆動するための制御指令値が演算される。
【００３５】
＜補修システム＞
次に、上記一実施形態による補修システムの動作について説明する。図６は、ダンプトラックにおける動作を示すフローチャートである。なお、この図６に示す処理は、ダンプトラック２の制御装置２ａにて実行される。
【００３６】
まず、ダンプトラック２のイグニッションスイッチ（図示せず）がオンされ、またはエンジン（図示せず）の駆動が開始（始動）されたかどうかが判断される（Ｓ１）。そして、このＳ１にてエンジンが始動したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置２ａにより、ＧＰＳ装置２ｃから入力されるＧＰＳ信号に基づいてダンプトラック２の位置検出が開始される（Ｓ２）。
【００３７】
このＳ２の後、ダンプトラック２が走行を開始したかどうかが判断される（Ｓ３）。このＳ３においては、例えばパーキングブレーキ２ｅの開錠、シフトレバー２ｆのニュートラル（Ｎ）位置からのシフト、またはアクセルペダル２ｇの所定量以上の操作量が検出された場合に、制御装置２ａにてダンプトラック２が走行を開始したと判断される。そして、このＳ３にてダンプトラック２が走行を開始したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置２ａに内蔵されたタイマがオンされ時間の測定が開始される（Ｓ４）。
【００３８】
この後、上記Ｓ２にて検出されるダンプトラック２の位置情報とともに、上記Ｓ４にて測定される時間情報が制御装置２ａのＲＡＭ２ｈに記憶されていく（Ｓ５）。このとき、このＳ５にて、ダンプトラック２の走行位置を継続して測定しＲＡＭ２ｈに記憶させることにより、ダンプトラック２が作業地点と放土地点との間の、どのルートを通って走行しているかを示す走行軌跡情報が得られる。
【００３９】
次いで、上記Ｓ４にて測定した時間［ｓ］と閾値Ｚ［ｓ］とが比較される（Ｓ６）。ここで、閾値Ｚは、ＲＡＭ２ｈに記憶した情報を管理局３に送信する時間間隔であって、予め適切な値が設定されてＲＯＭ２ｉに保存されている。具体的に、閾値Ｚは、数秒に設定された場合に、設定された数秒間隔で走行軌跡情報が管理局３に送信される。さらに、閾値Ｚを、例えばダンプトラック２による作業地点と放土地点との間の走行時間に相当する値に設定された場合には、この作業地点と放土地点と間をダンプトラック２が１度走行し終わるごとに、走行軌跡情報が管理局３に送信される。
【００４０】
そして、上記Ｓ６により、上記Ｓ４にて測定した時間が閾値Ｚより小さいと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、ミリ波センサ２ｄによる走行路面の検出が開始される（Ｓ１０）。さらに、このＳ１０でのミリ波センサ３ｄによる走行路面の検出に基づき、制御装置２ａにて走行路面の凹凸状況が判断される（Ｓ１１）。このＳ１１においては、ミリ波センサ２ｄの設置位置から凹凸のない平地の路面（基準路面）までの距離を基準値Ｘ［ｍ］とし、この基準値Ｘと、ミリ波センサ２ｄで測定された路面までの距離である距離測定値Ｙ［ｍ］との差を比較する。
【００４１】
そして、このＳ１１において、距離測定値Ｙが基準値Ｘよりも予め定めた所定値α［ｍ］以上と判断された場合は、路面に深さα［ｍ］以上の窪み（穴）が存在すると判断される。一方、距離測定値Ｙが基準値Ｘよりも所定値α以下と判断された場合は、路面に高さα［ｍ］以上の突起（障害物）が存在すると判断される。ここで、所定値αは、路面上の凹凸が、補修が必要なほどの大きさであるかどうかを判断するための値であって、予め適切な値が設置されてＲＯＭ２ｉに保存されている。
【００４２】
さらに、このＳ１１にて、距離測定値Ｙが、（Ｘ＋α）以上または（Ｘ−α）以下と判断された場合は、路面に補修が必要な大きさの凹凸があると判断する（Ｓ１２）。これに対し、Ｓ１１にて、距離測定値Ｙが、（Ｘ−α）から（Ｘ＋α）までの間と判断された場合は、補修が必要な大きさでない凹凸と判断し、上記Ｓ５へ進み、走行路の路面状態の検出が繰り返される。
【００４３】
さらに、上記Ｓ１２にて、補修が必要な大きさの凹凸があると判断された場合は、補修が必要な凹凸があると判断したときの時間と、ＧＰＳ装置２ｃにより検出されるダンプトラック２の走行位置とがＲＡＭ２ｈに記憶される（Ｓ１３）。ここで、このＳ１３での凹凸位置および時間記録について、図７を参照して説明する。図７は、ダンプトラックのミリ波センサにて検出される路面状態の一例を示す図である。具体的に、図７は、ミリ波センサ２ｄにて検出された路面までの距離の時系列変化を示している。すなわち、図７においては、ミリ波センサ２ｄから基準路面までの距離を基準値Ｘ＝０とし、この基準値Ｘと距離測定値Ｙとの差、すなわち基準路面から測定地点までの距離の変化を示している。
【００４４】
図７に示すように、路面に凹凸がない場合は、基準路面からの距離が略０を示すものの、凹凸が存在する位置では基準路面から測定地点までの距離が変動する。ここで、例えば、時刻ｔ１での基準路面から測定地点までの距離が所定値α、例えばα＝１２ｃｍ以上となった場合に、この位置が補修必要位置としてＲＡＭ２ｈに記憶される。この後、この時刻ｔ１の位置から、時刻ｔ２での基準路面から測定地点までの距離が所定値αを下回る位置までの範囲が、補修必要位置である路面凹凸位置情報として記憶される。また、時刻ｔ３での基準路面から測定地点までの距離の絶対値が所定値α以上となる場合は、この時刻ｔ３の位置から、時刻ｔ４での基準路面から測定地点までの距離の絶対値が所定値αより小さくなる位置までの範囲が補修必要位置である路面凹凸位置情報として記憶される。
【００４５】
特に、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの路面凹凸位置情報に加えて、この時刻ｔ１から時刻ｔ２までに亘った基準路面から測定地点までの距離、すなわち高さが検出され、この検出された時刻ｔ１から時刻ｔ２までの高さ情報が、この時刻ｔ１から時刻ｔ２までの補修必要位置に対応した路面凹凸高さ情報である路面凹凸深さ情報としてＲＡＭ２ｈに記憶される。また同様に、時刻ｔ３から時刻ｔ４までに亘った基準路面から測定地点までの距離、すなわち深さが検出され、この検出された時刻ｔ３から時刻ｔ４までの深さ情報が、この時刻ｔ３から時刻ｔ４までの補修必要位置に対応した路面凹凸深さ情報としてＲＡＭ２ｈに記憶される。
【００４６】
次いで、ダンプトラック２が走行を停止させたかどうかが判断される（Ｓ１４）。このＳ１４においては、例えば、シフトレバー２ｆがＮ位置にシフトされた場合、またはパーキングブレーキ２ｅが作動された場合に、ダンプトラック２の走行が停止したと判断される。そして、このＳ１４にてダンプトラック２の走行が停止していないと判断された場合（Ｎｏの場合）は、上記Ｓ５へ戻り、このＳ５以降の処理が継続される。
【００４７】
これに対し、このＳ１４にてダンプトラック２の走行が停止したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、ダンプトラック２のエンジンの駆動が停止されたかどうかが判断される（Ｓ１５）。そして、このＳ１５にてダンプトラック２のエンジンの駆動が停止していないと判断された場合（Ｎｏの場合）は、上記Ｓ３へ戻り、このＳ３以降の処理が継続される。一方、このＳ１５にてダンプトラック２のエンジンの駆動が停止していると判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、上記Ｓ１３にて検出された路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報がＲＡＭ２ｈから読み出され、通信機２ｂを介して管理局３へ送信されつつ（Ｓ１６）、制御装置２ａのタイマがリセットされる（Ｓ１７）。この結果、ダンプトラック２の走行路面に補修が必要な凹凸があると判断した場合には、ダンプトラック２のエンジンが停止されるとともに、補修が必要な凹凸の位置および大きさを示す路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報が管理局３へ送信される。
【００４８】
一方、上記Ｓ６において、上記Ｓ４にて測定した時間が閾値Ｚ以上と判断された場合（Ｎｏの場合）は、ＲＡＭ２ｈに記憶されている路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報が、通信機２ｂを介して管理局３へ送信されるとともに（Ｓ７）、制御装置２ａのタイマがリセットされ（Ｓ８）、このタイマによる時間の計測が改めて開始される（Ｓ９）。この後、上記Ｓ１０へ進み、このＳ１０以降のミリ波センサ２ｄによる走行路面の検出が開始される。この結果、ダンプトラック２が継続して作業を行っている場合には、閾値Ｚに相当する所定値間ごとに、路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報のそれぞれが管理局３へ定期的に送信される。
【００４９】
次に、ダンプトラック２から情報を受ける管理局３の制御の流れについて、図８を参照して説明する。図８は、管理局における動作を示すフローチャートである。図９は、グレーダにて切削面を作成する状況を示す図である。
【００５０】
まず、ダンプトラック２の通信機２ｂから送信されてくる路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報のそれぞれが、通信機３ｂを介して制御装置３ａに受信され、これら取得した路面凹凸位置情報、路面凹凸深さ情報および走行軌跡情報のそれぞれがＲＡＭ３ｅに記憶される（Ｓ２１）。この後、予めＲＡＭ３ｅ等に記憶させたダンプトラック２の作業現場、例えば鉱山のマップデータ上に、上記Ｓ２１にて取得した路面凹凸位置情報中の各補修必要位置に関する情報が付加され、補修マップデータが作成される（Ｓ２２）。
【００５１】
ここで、この補修マップデータには、予めＲＡＭ３ｅ等に記憶させたダンプトラック２が走行する作業現場、例えば鉱山のマップデータ（地図データ）上に、各補修必要位置に関する情報に加え、グレーダ４が走行すべきコースを示すコースデータが重畳されている。このコースデータは、ダンプトラック２から取得した走行軌跡情報に基づき作成される。なお、この走行軌跡情報からコースデータを作成することにより、現在の作業地点までダンプトラック２がどのようなルートを通って走行しているかの把握が可能となる。
【００５２】
次いで、この作成された補修マップデータ中の各補修必要位置に対応させて、上記Ｓ２１にて取得した路面凹凸深さ情報に基づき、これら各補修必要位置のうちの窪みが形成された位置において、グレーダ４にてどの程度の深さまで路面を削れば良いかに関する補修深さ（目標深さ）が計算され目標深さデータが作成される（Ｓ２３）。ここで、上記Ｓ２１にて取得した路面凹凸深さ情報に基づき、所定の補修必要位置の凹凸深さが、この補修必要位置を補修するグレーダ４のＩＤ情報等に基づき、このグレーダ４の、例えば走行性能、切削性能等の種々の性能に応じ、このグレーダ４にて切削可能な最大値である最大切削高さ（深さ）より深いかどうかが判断される（Ｓ２４）。
【００５３】
そして、図９に示すように、このＳ２４にて、所定の補修必要位置の凹凸の深さが、この補修必要位置を補修するグレーダ４の最大切削深さより深い（高い）と判断された場合（Ｙｅｓの場合）は、この補修必要位置での補修深さが、グレーダ４の最大切削深さと決定される（Ｓ２５）。これに対し、このＳ２４にて、所定の補修必要位置の凹凸の深さが、この補修必要位置を補修するグレーダ４の最大切削深さより浅い（低い）と判断された場合（Ｎｏの場合）は、この補修必要位置での補修深さが、上記Ｓ２１にて取得した路面凹凸深さ情報に基づく凹凸深さと決定される（Ｓ２６）。
【００５４】
さらに、上記Ｓ２５およびＳ２６にて各補修必要位置での補修深さが決定された後、これら補修深さに対応させてグレーダ４にて走行路面を切削する際の切削面が決定される。この切削面は、各補修必要位置での最大深さを中心とした周囲（前後）の傾斜角度が、ダンプトラック２での走行が可能な程度の傾斜角度、例えば２°〜３°程度となるように設定される。
【００５５】
この後、上記Ｓ２３にて作成した補修マップデータとともに、上記Ｓ２３からＳ２６にて作成した目標深さデータが通信機３ｂを介してグレーダ４へ送信され（Ｓ２７）、この管理局３での処理が終了となる。
【００５６】
次に、グレーダ４にて自動的に路面補修作業を行う流れについて、図１０を参照して説明する。図１０は、グレーダにおける動作を示すフローチャートである。なお、この図１０に示す処理は、グレーダ４の制御装置４ｂにて実行される。
【００５７】
まず、グレーダ４のエンジン（図示せず）の駆動が開始（始動）されたかどうかが判断される（Ｓ４１）。そして、このＳ４１にてエンジンが始動したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置４ｂにより、ＧＰＳ装置４ｃから入力されるＧＰＳ信号に基づいてグレーダ４の位置検出が開始される（Ｓ４２）。
【００５８】
このＳ４２の後、管理局３から送信されてくる補修マップデータおよび目標深さデータの受信が行われる（Ｓ４３）。この後、グレーダ４が走行を開始したかが判断される（Ｓ４４）。ここで、グレーダ４は、管理局３から受信した補修マップデータ中のコースデータに基づき自動的に走行させることもできる。そして、このＳ４にてグレーダ４が走行を開始したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置４ｂにより、グレーダ４が補修マップデータ中のいずれかの補修必要位置に接近したかどうかが判断される（Ｓ４５）。このＳ４５においては、グレーダ４が補修必要位置の数メートル、例えば５メートル手前まで接近した場合に、肯定判断（Ｙｅｓの場合）される。
【００５９】
次いで、このＳ４５にて肯定判断された場合は、ＧＰＳ装置４ｃにて検出されるグレーダ４の位置情報と、車体傾斜センサ４ｅにて検出されるグレーダ４の傾斜角度情報と、ブレード角度センサ４ｆにて検出されるブレード４ａの傾斜角度とに基づいて、このブレード４ａの下端側の先端部の現在の高さ位置が３次元位置として計測される。そして、このブレード４ａの先端部の高さ位置から、補修マップデータ中の補修必要位置における目標深さまでのブレード高さ移動量が計算される（Ｓ４６）。
【００６０】
この後、このＳ４６にて計算されたブレード高さ移動量に基づき、このブレード４ａの先端部の高さ位置を、目標深さデータ中の補修必要位置における目標深さとさせるブレードアクチュエータ４ｄへの出力量、すなわちこのブレードアクチュエータ４ｄを駆動するための制御指令値が演算される（Ｓ４７）。そして、このＳ４７にて演算された制御指令値が制御装置４ｂから出力され、この制御指令値に基づきブレードアクチュエータ４ｄが駆動されてブレード４ａが適宜作動され、接近した補修必要位置の補修作業が自動的に開始される（Ｓ４８）。ここで、この補修必要位置での補修作業が開始された場合には、制御装置４ｂから補修作業中であることを示す情報（路面補修中データ）が通信機４ｇを介して管理局３へ送信される。
【００６１】
次いで、グレーダ４が補修必要位置を通過したかどうかが判断される（Ｓ４９）。このＳ４９においては、補修作業を行いながら補修必要位置を数メートル、例えば５メートル通過した場合に、この補修必要位置を通過したと判断する。そして、このＳ４９にて補修必要位置を通過したと判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置４ｂにてブレードアクチュエータ４ｄの駆動が停止され、その補修必要位置における補修作業が終了され完了される（Ｓ５０）。
【００６２】
この後、受信した補修マップデータ上のすべての補修必要位置の補修が完了したかどうかが判断される（Ｓ５１）。そして、このＳ５１において、すべての補修必要位置の補修が完了していないと判断された場合（Ｎｏの場合）には、上記Ｓ４５へ戻り、このＳ４５からＳ５０までが繰り返され、別の補修必要位置までの走行および補修作業が継続される。これに対し、このＳ５１において、すべての補修必要位置の補修が完了していると判断された場合（Ｙｅｓの場合）には、制御装置４ｂからすべての補修必要位置の補修作業が完了したことを示す情報、すなわち作業完了情報（路面補修完了データ）が通信機４ｇを介して管理局３へ送信される（Ｓ５２）。
【００６３】
さらに、このＳ５２の後、制御装置４ｂにて補修マップデータ中のコースデータに従い、予め定めた所定位置までグレーダ４を走行させた後、このグレーダ４のエンジンの駆動を停止させて（Ｓ５３）、グレーダ４による路面補修作業が完了される。
【００６４】
次に、グレーダ４による路面補修作業が完了した後に管理局３が行う処理の流れについて、図１１を参照して説明する。図１１は、管理局における動作を示すフローチャートである。
【００６５】
まず、グレーダ４ｂの通信機４ｇから送信されてくる作業完了情報が、通信機３ｂを介して制御装置３ａに受信され、この受信した作業完了情報がＲＡＭ３ｅに記憶される（Ｓ３１）。この後、このＳ３１にて受信した作業完了情報に基づいて、補修作業か完了した補修必要位置を、補修マップデータ上から削除する処理を行い、この補修マップデータを更新する（Ｓ３２）。このとき、この補修マップデータ上から削除した補修必要位置における補修作業が完了した時刻を、補修マップデータ上に付加してもよい。
【００６６】
＜作用効果＞
一般に、ダンプトラック２の作業地点と放土地点との間の走行路面に凹凸等が存在する場合には、走行時にダンプトラック２に振動や走行抵抗等の影響を与えてしまい、場合によっては積荷の一部を落としてしまう等の問題がある。このため、ダンプトラック２が用いられる鉱山や採石現場等においては、一般に、走行路面の補修作業が定期的に行われている。
【００６７】
そこで、本発明の一実施形態によれば、ダンプトラック２に取り付けられたミリ波センサ２ｄにより、このダンプトラック２の走行路面上の補修必要位置を検出し、これら補修必要位置に関する路面凹凸位置情報をダンプトラック２の制御装置２ａにて作成するとともに、この制御装置２ａにて各補修必要位置における補修深さに関する路面凹凸深さ情報を作成する構成とされている。すなわち、ダンプトラック２の走行路面において補修が必要な補修必要位置を示す位置情報である路面凹凸位置情報と、この補修必要位置での補修高さを示す高さ情報である路面凹凸深さ情報とを検出でき、ダンプトラック２の走行路面中の補修必要位置とともにその状況を検出することができる。
【００６８】
したがって、ＧＰＳ装置２ｃにて検出されるダンプトラック２の走行軌跡情報に加え、このダンプトラック２の制御装置２ａにて作成された路面凹凸位置情報および路面凹凸深さ情報を管理局３へ送る。この結果、この管理局３の制御装置３ａにて、作業現場のマップデータ上に各補修必要位置に関する情報を付加した補修マップデータを作成でき、この補修マップデータ中の各補修必要位置の補修作業を行うグレーダ４の性能、すなわち最大切削能力に対応させた各補修必要位置における補修深さを計算できる。よって、これら補修深さに基づきグレーダ４の性能に対応させた路面の切削面を示す切削面情報に関する目標深さデータを算出することができる。すなわち、この目標深さデータ中の切削面情報に、補修必要位置に応じた高さ情報およびグレーダ４の性能に対応させた情報を含ませることができる。
【００６９】
さらに、これら補修マップデータとともに目標深さデータをグレーダ４の制御装置４ｂへ送ることにより、これら補修マップデータおよび目標深さデータに応じてグレーダ４を自動的に制御し、このグレーダ４にて各補修必要位置の補修作業を自動的に行うことができる。すなわち、管理局３の制御装置３ａにて作成される各補修必要位置での目標深さに関する目標深さデータを活用することにより、ダンプトラック２の走行路面を効率良く補修することができる。よって、ダンプトラック２の走行路面における補修必要位置を、その補修必要位置の補修高さを踏まえて対応させて切削できるため、例えば、補修必要位置へ出向いてその高さを確認する等する必要を無くすことができ、ダンプトラック２の走行路面を補修する際の作業効率の低下が容易にできる。
【００７０】
特に、ダンプトラック２の走行軌跡情報、路面凹凸位置情報および路面凹凸深さ情報に基づいて補修マップデータを作成する際に、この補修マップデータ中の各補修必要位置の補修作業を行うグレーダ４のＩＤ情報等に応じて、このグレーダ４の最大切削能力に応じた各補修必要位置における補修深さを算出して目標深さデータとする。この結果、最大切削高さが異なるグレーダ４を複数所有する作業現場等において、異なるグレーダ４を用いて走行路面を切削する場合であっても、用いるグレーダ４に対応させた目標深さデータを算出することができる。
【００７１】
さらに、路面凹凸深さ情報に基づき、各補修必要位置のうちの窪みが形成された位置における補修深さを計算する際に、所定の補修必要位置の凹凸深さが、この補修必要位置を補修させるグレーダ４の最大切削深さより深いと判断された場合は、この補修必要位置での補修深さを、グレーダ４の最大切削深さとする。これに対し、所定の補修必要位置の凹凸の深さが、この補修必要位置を補修するグレーダ４の最大切削深さより浅いと判断された場合は、この補修必要位置での補修深さを、路面凹凸深さ情報に基づく凹凸深さとする。この結果、補修作業に用いるグレーダ４の性能、すなわち最大切削能力に対応させた切削面の作成が可能となる。
【００７２】
また、路面凹凸深さ情報に基づいて各補修必要位置の補修深さを決定した後、これら補修深さに対応させてグレーダ４にて走行路面を切削する際の切削面を決定する際に、これら各補修必要位置での最大深さを中心とした周囲の傾斜角度が、ダンプトラック２での走行が可能な程度の傾斜角度となるようにする。この結果、補修後の走行路面を走行させるダンプトラック２の走行能力に対応させた切削面の作成が可能となる。
【００７３】
＜その他＞
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【００７４】
さらに、上記一実施形態においては、作業現場を走行させる車両としてダンプトラック２を例とし、走行路面を補修させる補修車両としてグレーダ４を例として説明したが、本発明はこれに限定されず、作業現場を走行させる車両としては、例えばホイールローダ、トラック等の種々の車両であってもよく、補修車両としては、例えばブルドーザ、油圧ショベル等の種々の補修車両であってもよい。
【００７５】
また、ダンプトラック２から送信されてくる走行軌跡情報、路面凹凸位置情報および路面凹凸深さ情報に基づいて管理局３の制御装置３ａにて補修マップデータとともに、各補修必要位置の切削面に関する目標深さデータを作成する構成とした。しかしながら、グレーダ４の仕様によって最大切削性能が異なることから、補修マップデータとともに路面凹凸深さ情報等の情報を、予め自身の最大掘削能力等のデータがＲＯＭ４ｉ等に記憶されたグレーダ４の制御装置４へ送信し、このグレーダ４の仕様に応じた目標深さデータをグレーダ４の制御装置４ｂにて作成することもできる。また、補修マップデータとは別に、各補修必要位置の補修深さに関する目標深さデータを作成したが、この目標深さデータを補修マップデータ中に含ませることもできる。
【００７６】
さらに、管理局３から送信されてくる補修マップデータおよび目標深さデータに基づいてグレーダ４を自動的に走行させ各補修必要位置を補修する構成とした。しかしながら、これら補修マップデータおよび目標深さデータに基づいてオペレータがグレーダ４を操作して走行および補修作業をする構成としたり、補修必要位置までの走行をオペレータが手動で行い、各補修必要位置での補修作業を自動的に行う構成としたりできる。
【００７７】
また、補修マップデータ中の各補修必要位置に対応させて、路面凹凸深さ情報に基づき各補修必要位置のうちの窪みが形成された位置のみの補修深さを計算して目標深さデータを作成した。しかしながら、これら補修必要位置のうちの突起（障害物）が形成された位置については、基準路面に沿ってグレーダ４にて切削したり、障害物の場合には走行路面外に押す等して移動させれば良いため、目標深さデータを作成する必要がない。よって、目標深さデータ上にない補修必要位置については、補修マップデータに基づいてグレーダ４やブルドーザ等の補修車両を走行させ、これら補修必要位置の突起を切削あるいは移動させる。
【符号の説明】
【００７８】
１      路面補修システム
２      ダンプトラック（車両）
２ａ    制御装置
２ｂ    通信機
２ｃ    ＧＰＳ装置
２ｄ    ミリ波センサ
２ｅ    パーキングブレーキ
２ｆ    シフトレバー
２ｇ    アクセルペダル
２ｈ    ＲＡＭ
２ｉ    ＲＯＭ
２ｊ    表示器
２ｋ    ＣＰＵ
３      管理局
３ａ    制御装置
３ｂ    通信機
３ｃ    表示器
３ｄ    ＣＰＵ
３ｅ    ＲＡＭ
３ｆ    ＲＯＭ
４      グレーダ（補修車両）
４ａ    ブレード（切削面）
４ｂ    制御装置
４ｃ    ＧＰＳ装置
４ｄ    ブレードアクチュエータ
４ｅ    車体傾斜センサ
４ｆ    ブレード角度センサ
４ｇ    通信機
４ｈ    ＲＡＭ
４ｉ    ＲＯＭ
４ｊ    表示器
４ｋ    ＣＰＵ
【図１】
2014190134.tif 000003
【図２】
2014190134.tif 000004
【図３】
2014190134.tif 000005
【図４】
2014190134.tif 000006
【図５】
2014190134.tif 000007
【図６】
2014190134.tif 000008
【図８】
2014190134.tif 000009
【図９】
2014190134.tif 000010
【図１０】
2014190134.tif 000011
【図１１】
2014190134.tif 000012
【図７】
2014190134.tif 000013