(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両と、
前記車両に設けられるベッセルと、
前記車両の走行状態を検出する走行状態検出装置と、
前記車両の前方の物体を検出する物体検出装置と、
前記ベッセルの積荷の積載状態と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記物体との衝突の可能性を判断する衝突判断部と、
前記ベッセルの積荷の積載状態に基づいて前記車両の減速度を設定する変数設定部と、
前記走行状態検出装置で検出された第１地点における前記車両の走行速度と前記変数設定部で設定された前記減速度とに基づいて、前記第１地点と前記車両が停止可能な第２地点との所要停止距離を算出し、前記車両が前記第１地点に存在する第１時点から前記所要停止距離を前記走行速度で走行したときに前記第２地点に到達する第２時点までの停止距離通過時間を算出し、前記物体検出装置で検出された前記第１時点における前記車両と前記物体との相対距離と相対速度とに基づいて、前記第１時点から前記相対距離を前記相対速度で走行したときに前記車両が前記物体に到達する第３時点までの物体到達時間を算出する演算部と、を備え、
前記衝突判断部は、前記停止距離通過時間と前記物体到達時間とに基づいて、前記衝突の可能性を判断する、
運搬車両。
【請求項２】
衝突による被害を軽減するための処理を実行可能な処理システムと、
前記衝突判断部の判断結果に基づいて、衝突による被害を軽減するための信号を前記処理システムに出力する制御部と、を備える請求項１に記載の運搬車両。
【請求項３】
前記処理システムは、異なる処理を実行可能な複数の処理装置を含み、
前記制御部は、前記衝突判断部の判断結果に基づいて、特定の処理装置に前記信号を出力する請求項２に記載の運搬車両。
【請求項４】
前記衝突判断部の判断は、前記衝突の可能性を複数のレベルに分類することを含み、
前記制御部は、前記レベルに基づいて、特定の処理装置に前記信号を出力する請求項３に記載の運搬車両。
【請求項５】
前記処理装置は、警報発生処理を実行可能な警報装置、前記車両の走行装置に対するブレーキ処理を実行可能な制動装置、及び前記車両の走行装置に対する駆動力を低減する出力低減処理を実行可能な動力発生装置の少なくとも一つを含む請求項３又は請求項４に記載の運搬車両。
【請求項６】
前記ベッセルの積荷の積載状態を検出する積載状態検出装置を備え、
前記積載状態検出装置の検出結果が前記衝突判断部に出力される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の運搬車両。
【請求項７】
前記積載状態検出装置は、前記ベッセルの重量を検出する重量センサを含む請求項６に記載の運搬車両。
【請求項８】
前記積載状態は、前記ベッセルの積荷の有無を含む請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の運搬車両。 
【請求項９】
鉱山の積込場において前記ベッセルに積荷が積み込まれ、前記積込場から鉱山の排土場まで走行した後、前記排土場において前記積荷が排出され、
前記積込場において前記積荷が積み込まれた後の走行時において第１の減速度が設定され、
前記排土場において前記積荷が排出された後の走行時において前記第１の減速度よりも大きい第２の減速度が設定される請求項８に記載の運搬車両。
【請求項１０】
鉱山の積込場において積込機械により前記ベッセルに積荷が積み込まれ、
前記積込機械から前記衝突判断部に前記ベッセルの積載状態に関する情報が出力される請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の運搬車両。
【請求項１１】
ベッセルを有する運搬車両の走行状態を前記運搬車両に設けられた走行状態検出装置で検出することと、
前記運搬車両の前方の物体を前記運搬車両に設けられた物体検出装置で検出することと、
前記ベッセルの積荷の積載状態と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記運搬車両と前記物体との衝突の可能性を判断することと、
前記ベッセルの積荷の積載状態に基づいて前記運搬車両の減速度を設定することと、
前記走行状態検出装置で検出された第１地点における前記運搬車両の走行速度と前記減速度とに基づいて、前記第１地点と前記運搬車両が停止可能な第２地点との所要停止距離を算出することと、
前記運搬車両が前記第１地点に存在する第１時点から前記所要停止距離を前記走行速度で走行したときに前記第２地点に到達する第２時点までの停止距離通過時間を算出することと、
前記物体検出装置で検出された前記第１時点における前記運搬車両と前記物体との相対距離と相対速度とに基づいて、前記第１時点から前記相対距離を前記相対速度で走行したときに前記運搬車両が前記物体に到達する第３時点までの物体到達時間を算出することと、
前記停止距離通過時間と前記物体到達時間とを比較することと、
を含み、
前記比較の結果に基づいて、前記衝突の可能性が判断される、
運搬車両の制御方法。
【請求項１２】
鉱山の積込場において前記ベッセルに積荷が積み込まれ、前記運搬車両が前記積込場から鉱山の排土場まで走行した後、前記排土場において前記ベッセルから前記積荷が排出され、
前記積込場において前記積荷が積み込まれた後の前記運搬車両の走行時において第１の減速度が設定され、
前記排土場において前記積荷が排出された後の前記運搬車両の走行時において前記第１の減速度よりも大きい第２の減速度が設定される請求項１１に記載の運搬車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運搬車両及び運搬車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山の採掘現場において、ダンプトラックのような運搬車両が稼働し、運搬車両は採石等を運搬する。運搬車両は、採石等の積荷を積載した積載状態あるいは積荷が積載されていない空荷状態で、鉱山に設けられた走行路を走行する。運搬車両が走行中に物体と衝突すると、運搬車両が損傷し、採石等の運搬作業に支障をきたし、採掘現場の生産性が低下する。そのため、運搬車両において、特許文献１に開示されているような衝突防止装置が使用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】実開平０６−０５１９０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された、走行車両の衝突防止装置によれば、運搬車両の走行中に物体が検出された場合、物体との衝突防止のために運搬車両の走行が制限される。運搬車両の走行が過度に制限されると、運搬車両の作業効率が低下する可能性がある。【０００５】
本発明の態様は、物体との衝突による被害を軽減しつつ、作業効率の低下を抑制できる運搬車両及び運搬車両の制御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】
本発明の第１の態様は、車両と、前記車両に設けられるベッセルと、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出装置と、前記車両の前方の物体を検出する物体検出装置と、前記ベッセルの積荷の積載状態と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記物体との衝突の可能性を判断する衝突判断部と、を備える運搬車両を提供する。【０００７】
本発明の第２の態様は、車両と、前記車両に設けられるベッセルと、前記車両の走行状態を検出する走行状態検出装置と、前記車両の前方の物体を検出する物体検出装置と、前記ベッセルの積荷の積載状態と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記物体との衝突の可能性を判断する衝突判断部と、前記ベッセルの積荷の積載状態に基づいて前記車両の減速度を設定する変数設定部と、前記走行状態検出装置で検出された第１地点における前記車両の走行速度と前記変数設定部で設定された前記減速度とに基づいて、前記第１地点と前記車両が停止可能な第２地点との所要停止距離を算出し、前記車両が前記第１地点に存在する第１時点から前記所要停止距離を前記走行速度で走行したときに前記第２地点に到達する第２時点までの停止距離通過時間を算出し、前記物体検出装置で検出された前記第１時点における前記車両と前記物体との相対距離と相対速度とに基づいて、前記第１時点から前記相対距離を前記相対速度で走行したときに前記車両が前記物体に到達する第３時点までの物体到達時間を算出する演算部と、を備え、前記衝突判断部は、前記変数設定部で設定された前記減速度と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記物体との衝突までの時間を推定し、前記停止距離通過時間と前記物体到達時間とに基づいて、前記衝突の可能性を判断する、運搬車両を提供する。【０００８】
本発明の第３の態様は、ベッセルを有する運搬車両の走行状態を前記運搬車両に設けられた走行状態検出装置で検出することと、前記運搬車両の前方の物体を前記運搬車両に設けられた物体検出装置で検出することと、前記ベッセルの積荷の積載状態と前記走行状態検出装置の検出結果と前記物体検出装置の検出結果とに基づいて、前記運搬車両と前記物体との衝突の可能性を判断することと、を含む運搬車両の制御方法を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の態様によれば、物体との衝突による被害を軽減しつつ、作業効率の低下を抑制できる運搬車両及び運搬車両の制御方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、鉱山の採掘現場の一例を示す模式図である。
【図２】図２は、運搬車両の一例を示す斜視図である。
【図３】図３は、キャブの一例を示す図である。
【図４】図４は、運搬車両の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、運搬車両の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、物体検出装置の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、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、運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図９】図９は、運搬車両の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、制御システムの一例を示す図である。
【図１１】図１１は、運搬車両の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１２】図１２は、運搬車両の動作の一例を説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、制御システムの一例を示す図である。
【図１４】図１４は、運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、運搬車両の制御方法の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、積荷の重量と減速度との関係の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、運搬車両の一例を示す模式図である。
【図１８】図１８は、運搬車両及び積込機械の一例を示す図である。
【図１９】図１９は、運搬車両の一例を示す模式図である。
【図２０】図２０は、検出システムの一例を示す模式図である。
【図２１】図２１は、運搬車両の一例を示す模式図である。
【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。以下で説明する各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。
【００１２】
＜第１実施形態＞
第１実施形態について説明する。
【００１３】
（鉱山の採掘現場）
図１は、本実施形態に係る運搬車両が稼働する鉱山の採掘現場の一例を示す模式図である。運搬車両は、車両２及び車両２に設けられたベッセル３を有するダンプトラック１である。ダンプトラック１は、ベッセル３に積載された積荷を運搬する。積荷は、採掘された採石や土砂及び鉱石の少なくとも一方を含む。
【００１４】
鉱山の採掘現場において、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方に通じる走行路ＨＬが設けられる。ダンプトラック１は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬの少なくとも一部を走行可能である。ダンプトラック１は、走行路ＨＬを走行して、積込場ＬＰＡと排土場ＤＰＡとの間を移動可能である。
【００１５】
積込場ＬＰＡにおいて、ベッセル３に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭにより、ベッセル３に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭとして油圧ショベルやホイールローダが用いられる。積荷が積み込まれたダンプトラック１は、積込場ＬＰＡから排土場ＤＰＡまで走行路ＨＬを走行する。排土場ＤＰＡにおいて、ベッセル３から積荷が排出される。積荷が排出されたダンプトラック１は、排土場ＤＰＡから積込場ＬＰＡまで走行路ＨＬを走行する。なお、ダンプトラック１は、排土場ＤＰＡから所定の待機場まで走行してもよい。
【００１６】
（ダンプトラック）
次に、ダンプトラック１について説明する。図２は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す斜視図である。
【００１７】
ダンプトラック１は、キャブ（運転室）８に搭乗したオペレータＷＭに操作される有人ダンプトラックである。ダンプトラック１を、オフハイウェイトラック、と称してもよい。ダンプトラック１は、リジッド式のダンプトラック１である。
【００１８】
ダンプトラック１は、前部２Ｆ及び後部２Ｒを有する車両２と、車両２に設けられるベッセル３とを備える。車両２は、走行装置４と、少なくとも一部が走行装置４の上方に配置される車体５とを有する。ベッセル３は、車体５に支持される。
【００１９】
走行装置４は、車輪６と、車輪６を回転可能に支持する車軸７とを備える。車輪６は、車軸７に支持されるホイールと、ホイールに支持されるタイヤとを含む。車輪６は、前輪６Ｆと後輪６Ｒとを含む。車軸７は、前輪６Ｆを回転可能に支持する車軸７Ｆと、後輪６Ｒを回転可能に支持する車軸７Ｒとを含む。
【００２０】
車体５は、ロアデッキ５Ａと、アッパデッキ５Ｂと、ロアデッキ５Ａの下方に配置されたラダー５Ｃと、ロアデッキ５Ａとアッパデッキ５Ｂとを結ぶように配置されたラダー５Ｄとを有する。ロアデッキ５Ａは、車体５の前部の下部に配置される。アッパデッキ５Ｂは、車体５の前部において、ロアデッキ５Ａの上方に配置される。
【００２１】
車両２は、キャブ８を有する。キャブ８は、アッパデッキ５Ｂ上に配置される。オペレータＷＭは、キャブ８に搭乗して、ダンプトラック１を操作する。オペレータＷＭは、ラダー５Ｃを使って、キャブ８に対して乗降可能である。オペレータＷＭは、ラダー５Ｄを使って、ロアデッキ５Ａとアッパデッキ５Ｂとを移動可能である。
【００２２】
ベッセル３は、積荷が積載される部材である。ベッセル３は、昇降装置により、車両２に対して上下に昇降可能である。昇降装置は、ベッセル３と車体５との間に配置された油圧シリンダ（ホイストシリンダ）のようなアクチュエータを含む。昇降装置によりベッセル３が上昇することによって、ベッセル３の積荷が排出される。
【００２３】
（キャブ）
次に、キャブ８について説明する。図３は、本実施形態に係るキャブ８の一例を示す図である。図３に示すように、キャブ８には、運転席１６と、トレーナー席１９と、出力操作部２４と、ブレーキ操作部２５と、走行方向操作部１５と、速度段操作部１８と、リターダ操作部１７と、フラットパネルディスプレイのような表示装置２０と、警報を発生する警報装置２１とが設けられている。
【００２４】
（衝突防止システム）
次に、本実施形態に係る衝突防止システム３００Ｓについて説明する。本実施形態において、ダンプトラック１は、ダンプトラック１とダンプトラック１の前方の物体との衝突による被害を軽減するための処理を実行可能な衝突防止システム３００Ｓを備えている。
【００２５】
図４及び図５のそれぞれは、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す模式図である。なお、図５においては、図７に示した変速装置８０は図示を省略している。ダンプトラック１は、ダンプトラック１（車両２）の走行状態を検出する走行状態検出装置１０と、ベッセル３の積荷の積載状態を検出する積載状態検出装置１１と、ダンプトラック１（車両２）の前方の物体を検出する物体検出装置１２と、ダンプトラック１を制御する制御装置３０とを備えている。衝突防止システム３００Ｓは、物体検出装置１２を含む。走行状態検出装置１０の検出結果、積載状態検出装置１１の検出結果、及び物体検出装置１２の検出結果は、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、それらの検出結果に基づいて、ダンプトラック１が物体に衝突することを防止するための処理を実行する。
【００２６】
ダンプトラック１の走行状態は、ダンプトラック１の走行速度、ダンプトラック１の走行方向（前部２Ｆ又は前輪６Ｆの向き）、及びダンプトラック１の進行方向（前進又は後進）の少なくとも一つを含む。
【００２７】
ベッセル３の積荷の積載状態は、ベッセル３の積荷の有無、あるいは積荷の重量の少なくとも一つを含む。
【００２８】
ダンプトラック１は、動力を発生する動力発生装置２２と、少なくとも一部が走行装置４に接続されるサスペンションシリンダ９と、走行装置４を停止させるためのブレーキ装置１３とを備えている。
【００２９】
走行装置４は、動力発生装置２２が発生した動力により駆動する。本実施形態において、動力発生装置２２は、電気駆動方式により走行装置４を駆動する。動力発生装置２２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。電動機で発生した動力が走行装置４の車輪６に伝達される。これにより、走行装置４が駆動される。車両２に設けられた動力発生装置２２の動力によって、ダンプトラック１は自走する。
【００３０】
なお、動力発生装置２２は、機械駆動方式により走行装置４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４の車輪６に伝達されてもよい。
【００３１】
走行装置４は、ダンプトラック１の走行方向（前部２Ｆの向き）を変えるための操舵装置１４を備えている。操舵装置１４は、前輪６Ｆの向きを変えることによって、ダンプトラック１の走行方向を変える。
【００３２】
動力発生装置２２は、キャブ８に設けられた出力操作部２４により操作される。出力操作部２４は、アクセルペダルのようなペダル操作部を含む。オペレータＷＭは、出力操作部２４を操作して、動力発生装置２２の出力を調整可能である。動力発生装置２２の出力が調整されることにより、ダンプトラック１の走行速度が調整される。
【００３３】
ブレーキ装置１３は、キャブ８に設けられたブレーキ操作部２５により操作される。ブレーキ操作部２５は、ブレーキペダルのようなペダル操作部を含む。オペレータＷＭは、ブレーキ操作部２５を操作して、ブレーキ装置１３を作動可能である。ブレーキ装置１３が作動することにより、ダンプトラック１の走行速度が調整される。
【００３４】
操舵装置１４は、キャブ８に設けられた走行方向操作部１５により操作される。走行方向操作部１５は、例えば、ハンドルであって、ハンドル操作部を含む。オペレータＷＭは、走行方向操作部１５を操作して、操舵装置１４を作動可能である。操舵装置１４が作動することにより、ダンプトラック１の走行方向が調整される。
【００３５】
また、変速装置８０は、例えばトランスミッションであって、キャブ８に設けられた速度段操作部１８により操作される。速度段操作部１８は、シフトレバーのようなレバー操作部を含む。オペレータＷＭは、速度段操作部１８を操作して、走行装置４の進行方向を変更可能である。速度段操作部１８が操作されることにより、変速装置８０は、ダンプトラック１を前進又は後進するために回転方向を切り替える。
【００３６】
サスペンションシリンダ９は、車輪６と車体５との間に配置される。サスペンションシリンダ９は、前輪６Ｆと車体５との間に配置されるサスペンションシリンダ９Ｆと、後輪６Ｒと車体５との間に配置されるサスペンションシリンダ９Ｒとを含む。つまり、サスペンションシリンダ９は、前後左右に配置された４つの車輪６のそれぞれに設けられている。車体５及び積荷の重量に基づく負荷が、サスペンションシリンダ９を介して車輪６に作用する。
【００３７】
走行状態検出装置１０は、ダンプトラック１の走行速度を検出する走行速度検出装置１０Ａと、ダンプトラック１の走行方向を検出する走行方向検出装置１０Ｂと、ダンプトラック１が前進しているか後進しているかを検出する進行方向検出装置１０Ｃとを含む。
【００３８】
走行速度検出装置１０Ａは、ダンプトラック１（車両２）の走行速度を検出する。走行速度検出装置１０Ａは、車輪６（車軸７）の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪６の回転速度とダンプトラック１の走行速度とは相関する。回転速度センサの検出値（回転速度値）が、ダンプトラック１の走行速度値に変換される。走行速度検出装置１０Ａは、回転速度センサの検出値に基づいて、ダンプトラック１の走行速度を検出する。
【００３９】
走行方向検出装置１０Ｂは、ダンプトラック１（車両２）の走行方向を検出する。ダンプトラック１の走行方向は、ダンプトラック１が前進するときの車両２の前部（前面）２Ｆの向きを含む。ダンプトラック１の走行方向は、ダンプトラック１が前進するときの前輪６Ｆの向きを含む。走行方向検出装置１０Ｂは、操舵装置１４の操舵角を検出するステアリングセンサを含む。例えば、ステアリングセンサとしてロータリーエンコーダを用いることができる。走行方向検出装置１０Ｂは、操舵装置１４の操作量を検出して、操舵角を検出する。走行方向検出装置１０Ｂは、ステアリングセンサを使って、ダンプトラック１の走行方向を検出する。なお、走行方向検出装置１０Ｂは、走行方向操作部１５の回転量あるいは操舵角を検出する回転量センサを含んでもよい。つまり、走行方向操作部１５の操舵角とダンプトラック１の操舵装置１４の操舵角とは相関する。
【００４０】
進行方向検出装置１０Ｃは、ダンプトラック１（車両２）の進行方向を検出する。進行方向検出装置１０Ｃは、ダンプトラック１が前進するか後進するかを検出する。ダンプトラック１の前進において、車両２の前部２Ｆが進行方向の前方側に位置する。ダンプトラック１の後進において、車両２の後部２Ｒが進行方向の前方側に位置する。進行方向検出装置１０Ｃは、車輪６（車軸７）の回転方向を検出する回転方向センサを含む。進行方向検出装置１０Ｃは、回転方向センサの検出値に基づいて、ダンプトラック１が前進しているか後進しているかを検出する。なお、進行方向検出装置１０Ｃは、速度段操作部１８の操作状態を検出するセンサを含んでもよい。
【００４１】
積載状態検出装置１１は、ベッセル３の積荷の有無、積荷の重量の少なくとも一つを検出する。積載状態検出装置１１は、ベッセル３の重量を検出する重量センサを含む。空荷状態のベッセル３の重量は、既知情報である。積載状態検出装置１１は、重量センサの検出値と既知情報である空荷状態のベッセル３の重量値とに基づいて、ベッセル３に積み込まれた積荷の重量を求めることができる。つまり、検出値からベッセル３の重量値を減算することで積荷の重量を求めることができる。
【００４２】
本実施形態において、積載状態検出装置１１の重量センサは、サスペンションシリンダ９の内部空間の作動油の圧力を検出する圧力センサを含む。圧力センサは、作動油の圧力を検出して、サスペンションシリンダ９に作用する負荷を検出する。サスペンションシリンダ９は、シリンダ部と、シリンダ部に対して相対移動可能なピストン部とを有する。シリンダ部とピストン部との間の内部空間に作動油が封入される。ベッセル３に積荷が積み込まれると、内部空間の作動油の圧力が高くなるようにシリンダ部とピストン部とが相対移動する。ベッセル３から積荷が排出されると、内部空間の作動油の圧力が低くなるようにシリンダ部とピストン部とが相対移動する。圧力センサは、その作動油の圧力を検出する。作動油の圧力と積荷の重量とは相関する。圧力センサの検出値（圧力値）が、積荷の重量値に変換される。積載状態検出装置１１は、圧力センサ（重量センサ）の検出値に基づいて、積荷の重量を検出する。
【００４３】
本実施形態において、圧力センサは、複数のサスペンションシリンダ９のそれぞれに配置される。ダンプトラック１は、車輪６を４つ有する。それら４つの車輪６に設けられたサスペンションシリンダ９のそれぞれに圧力センサが配置される。積載状態検出装置１１は、４つの圧力センサの検出値の合計値又は平均値に基づいて、積荷の重量を求めてもよい。積載状態検出装置１１は、４つの圧力センサのうち特定の圧力センサ（例えばサスペンションシリンダ９Ｒに配置された圧力センサ）の検出値に基づいて、積荷の重量を求めてもよい。
【００４４】
なお、積載状態検出装置１１の圧力センサ（重量センサ）の検出結果に基づいて、単位期間当たりにおけるダンプトラック１の積荷運搬量が管理されてもよい。例えば、圧力センサの検出結果に基づいて、１日間におけるダンプトラック１の積荷運搬量（仕事量）が、ダンプトラック１に搭載された記憶装置に記憶され管理されてもよい。
【００４５】
なお、積載状態検出装置１１は、ベッセル３と車体５との間に配置された重量センサを用いてもよい。その重量センサは、ベッセル３と車体５との間に設けられたひずみゲージ式ロードセルを用いてもよい。積載状態検出装置１１は、ベッセル３を持ち上げる油圧シリンダ（ホイストシリンダ）の油圧を検出する圧力センサを用いてもよい。
【００４６】
物体検出装置１２は、ダンプトラック１（車両２）の前方に存在する物体を非接触で検出する。物体検出装置１２は、レーダ装置（ミリ波レーダ装置）を含む。レーダ装置は、電波（又は超音波）を発信して、物体で反射した電波（又は超音波）を受信して、前方に存在する物体の有無だけでなく、物体との相対位置（相対距離及び方位）、及び物体との相対速度を検出可能である。なお、物体検出装置１２が、レーザスキャナ及び３次元距離センサの少なくとも一つを含んでもよい。また、物体検出装置１２を複数設けてもよい。
【００４７】
物体検出装置１２は、車両２の前部２Ｆに配置される。本実施形態において、図２に示すように、物体検出装置１２は、アッパデッキ５Ｂに配置される。なお、物体検出装置１２は、ダンプトラック１の前方の物体を検出できればよい。物体検出装置１２は、ロアデッキ５Ａに配置されてもよい。
【００４８】
なお、アッパデッキ５Ｂに物体検出装置１２が設けられることにより、車輪６が接触する路面（地面）に凹凸があっても、物体検出装置１２はその凹凸を物体として誤検出してしまうことが抑制される。なお、レーダ装置から電波が発射された場合、路面の凹凸で反射した電波の強度は、検出対象の物体で反射した電波の強度よりも小さい。レーダ装置は、物体で反射した電波を受信し、路面の凹凸で反射した電波を誤検出しないように、強度が大きい電波を受信し、強度が小さい電波をカットするフィルタ装置を備えてもよい。
【００４９】
図６は、本実施形態に係る物体検出装置１２の一例を示す模式図である。図６に示すように、物体検出装置１２は、車両２の前部２Ｆに配置されるレーダ装置（ミリ波レーダ装置）を含む。レーダ装置は、ダンプトラック１の前方の物体を検出可能な検出領域ＳＬを有する。検出領域ＳＬは、図６の斜線で示すように射出部１２Ｓから上下および左右の方向に向かって放射状に広がりをもっている。物体検出装置１２は、検出領域ＳＬに存在する物体を検出可能である。ダンプトラック１の前方方向に関して、物体検出装置１２の検出領域ＳＬの寸法はＤｍである。寸法Ｄｍは、電波及び超音波の少なくとも一方を発信する物体検出装置１２の射出部１２Ｓと検出領域ＳＬの先端部との距離である。
【００５０】
（制御システム）
次に、本実施形態に係るダンプトラック１の制御システム３００の一例について説明する。図７は、本実施形態に係る制御システム３００の一例を示す機能ブロック図である。制御システム３００は、衝突防止システム３００Ｓを含む。
【００５１】
図７に示すように、制御システム３００は、ダンプトラック１を制御する制御装置３０と、制御装置３０と接続された車両制御装置２９とを備えている。車両制御装置２９は、ダンプトラック１の状態量を検出する状態量検出システム４００と、ダンプトラック１の走行条件を調整する走行条件調整システム５００とを有する。状態量検出システム４００は、例えば、走行状態検出装置１０及び積載状態検出装置１１を含む。走行条件調整システム５００は、例えば、動力発生装置２２、ブレーキ装置１３、走行装置４（操舵装置１４）、及びリターダ２８を含む。制御装置３０に、物体検出装置１２、表示装置２０、及び警報装置２１が接続される。なお、ブレーキ装置１３及びリターダ２８は、いずれもダンプトラック１を減速或いは停止させるためのブレーキ処理を実行する制動装置である。
【００５２】
動力発生装置２２に出力操作部２４が接続される。ブレーキ装置１３にブレーキ操作部２５が接続される。操舵装置１４に走行方向操作部１５が接続される。走行装置４に速度段操作部１８が接続される。リターダ２８にリターダ操作部１７が接続される。なお、本実施の形態においては、リターダ２８による制動装置とブレーキ装置１３による制動装置は、共通の制動装置機構であり、オペレータＷＭがブレーキ操作部２５を操作しても、リターダ操作部１７を操作しても、その共通の制動装置が動作し制動することができる。なお、リターダ２８は、坂道を降りるような場合、一定の速度でダンプトラック１が走行できるように制動力を制御する。坂道を降りる際、オペレータＷＭがリターダ操作部１７を操作しリターダ２８を作動させることで、制動装置は所定の制動力を出すが、さらにリターダ２８は、走行速度検出装置１０Ａにより検出された走行速度に応じて制動装置の制動力を調整する。なお、リターダ２８は、ブレーキ装置１３の制動装置とは異なるものであってもよく、例えば流体式リターダや電磁式リターダなどをの制動装置を備えたものであってもよい。
【００５３】
制御装置３０は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）などの数値演算装置やメモリなどの記憶装置を含む。制御装置３０は、ダンプトラック１とダンプトラック１の前方の物体との衝突の可能性を判断する衝突判断部３１と、衝突の可能性の判断に用いられる時間情報を算出する演算部３２と、衝突の可能性の判断に用いられる変数を設定する変数設定部３３と、衝突による被害を軽減するための制御信号Ｃを出力する制御部３５とを含む。
【００５４】
制御装置３０は、衝突の可能性の判断に用いられる情報を記憶する記憶部３４を含む。記憶部３４は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、及びハードディスクドライブの少なくとも一つを含む。
【００５５】
走行状態検出装置１０は、ダンプトラック１の走行状態を検出して、その検出結果を衝突判断部３１に出力する。積載状態検出装置１１は、ベッセル３の積荷の積載状態を検出して、その検出結果を衝突判断部３１に出力する。物体検出装置１２は、ダンプトラック１の前方の物体を検出して、その検出結果を衝突判断部３１に出力する。衝突判断部３１は、走行状態検出装置１０の検出結果と、積載状態検出装置１１の検出結果と、物体検出装置１２の検出結果とに基づいて、ダンプトラック１と物体との衝突の可能性を判断する。
【００５６】
ダンプトラック１は、物体との衝突による被害を軽減するための処理を実行可能な処理システム６００を有する。処理システム６００は、ダンプトラック１と物体との衝突による被害を軽減するための異なる処理を実行可能な複数の処理装置を有する。本実施形態において、処理システム６００の処理装置は、例えば、ブレーキ装置１３、動力発生装置２２、操舵装置１４、表示装置２０、リターダ２８、及び警報装置２１の少なくとも一つを含む。ブレーキ装置１３、動力発生装置２２、操舵装置１４、表示装置２０、及び警報装置２１は、衝突による被害を軽減するための異なる処理をそれぞれ実行可能である。処理システム６００は、制御装置３０に制御される。
【００５７】
ブレーキ装置１３は、走行装置４に対するブレーキ処理（停止処理）を実行して、ダンプトラック１の走行速度を低減又はダンプトラック１の走行を停止させることができる。これにより、ダンプトラック１と前方の物体との衝突による被害が軽減される。
【００５８】
動力発生装置２２は、走行装置４に対する出力（駆動力）を低減する出力低減処理を実行して、ダンプトラック１の走行速度を低減させることができる。これにより、ダンプトラック１と前方の物体との衝突による被害が軽減される。
【００５９】
操舵装置１４は、後述する制御部（走行方向制御部）３５からの制御信号Ｃ３、あるいは、走行方向操作部１５からの操作信号Ｒ３に応じてダンプトラック１の走行方向変更処理を実行して、ダンプトラック１の進路上に物体が存在しないようにダンプトラック１の走行方向を変更する。これにより、ダンプトラック１と前方の物体との衝突による被害が軽減される。
【００６０】
表示装置２０は、例えば、オペレータＷＭに対する注意喚起のための表示処理を実行することができる。表示装置２０は、警告画像を表示してオペレータＷＭに警告を行うことができる。警告画像は、例えば前方に存在する物体との衝突の可能性を知らせる旨の警告マークやメッセージの表示とすることができる。これにより、オペレータＷＭによる衝突による被害を軽減するための操作、例えば、出力操作部２４、ブレーキ操作部２５、走行方向操作部１５のいずれか一つに対しての操作が実行され、ダンプトラック１と前方の物体との衝突による被害が軽減される。
【００６１】
警報装置２１は、オペレータＷＭに対する注意喚起のための警報発生処理を実行することができる。警報装置２１は、例えばスピーカーやランプを用い、前方に存在する物体との衝突の可能性を知らせる旨の音又は光を発してオペレータＷＭに警告することができる。警報装置２１は、走行方向操作部１５及び運転席１６の少なくとも一方を振動させてオペレータＷＭに警告可能な振動発生装置を含んでもよい。警報装置２１は、運転席１６に搭乗しているオペレータＷＭを保護するためのシートベルトの締め付け力を変更してオペレータＷＭに警告可能なシートベルト調整装置を含んでもよい。これにより、オペレータＷＭによる衝突による被害を軽減するための操作が実行され、ダンプトラック１と前方の物体との衝突による被害が軽減される。
【００６２】
制御部３５は、衝突判断部３１の判断結果に基づいて、衝突による被害を軽減するための制御信号Ｃを、処理システム６００（ブレーキ装置１３、動力発生装置２２、操舵装置１４、表示装置２０、リターダ２８、及び警報装置２１の少なくとも一つ）に出力する。制御部３５から制御信号Ｃが供給された処理システム６００は、ダンプトラック１と物体との衝突による被害を軽減するための処理を実行する。
【００６３】
ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（出力制御部）３５は、出力低減処理が実行されるように、動力発生装置２２に制御信号Ｃ１を出力してもよい。動力発生装置２２は、制御部３５から供給された制御信号Ｃ１に基づいて出力を低減して、走行装置４に対する駆動力を低減させる。これにより、ダンプトラック１の走行速度が低減され、ダンプトラック１と物体との衝突による被害が軽減される。
【００６４】
ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（ブレーキ制御部）３５は、ブレーキ処理が実行されるように、リターダ２８に制御信号Ｃ４を出力する。リターダ２８は、制御部３５から供給された制御信号Ｃ４に基づいて作動する。ここで、ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（ブレーキ制御部）３５は、ブレーキ装置１３に制御信号Ｃ２を出力するようにしてもよい。これにより、ダンプトラック１の走行速度が低減又はダンプトラック１の走行が停止され、ダンプトラック１と物体との衝突による被害が軽減される。
【００６５】
ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（走行方向制御部）３５は、走行方向変更処理が実行されるように、操舵装置１４に制御信号Ｃ３を出力してもよい。操舵装置１４は、制御部３５から供給された制御信号Ｃ３に基づいて作動する。これにより、ダンプトラック１の進路上に物体が存在しないようにダンプトラック１の走行方向が変更され、ダンプトラック１と物体との衝突による被害が軽減される。
【００６６】
ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（警報制御部）３５は、警報発生処理が実行されるように、警報装置２１に制御信号Ｃ６を出力してもよい。上述のように、警報装置２１は、制御部３５から供給された制御信号Ｃ６に基づいて作動する。警報装置２１は、オペレータＷＭに注意喚起するための音又は光を発生する。これにより、オペレータＷＭによる衝突による被害を軽減するためのいずれかの操作が実行され、その操作により発生した操作信号Ｒ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）が処理システム６００に供給される。これにより、ダンプトラック１と物体との衝突による被害が軽減される。
【００６７】
ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合、制御部（表示制御部）３５は、上述のように、表示処理が実行されるように、表示装置２０に制御信号Ｃ５を出力してもよい。表示装置２０は、制御部３５から供給された制御信号Ｃ５に基づいて作動する。表示装置２０は、オペレータＷＭに注意喚起するための画像を表示する。これにより、オペレータＷＭによる衝突による被害を軽減するためのいずれかの操作が実行され、その操作により発生した操作信号Ｒ（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４）が処理システム６００に供給される。これにより、ダンプトラック１と物体との衝突による被害が軽減される。
【００６８】
オペレータＷＭによる衝突による被害を軽減するための操作は、動力発生装置２２の出力を低減させるための出力操作部２４の操作、ブレーキ装置１３を作動させるためのブレーキ操作部２５の操作、リターダ２８を作動させるためのリターダ操作部１７の操作及び操舵装置１４によりダンプトラック１の走行方向を変更させるための走行方向操作部１５の操作の少なくとも一つを含む。出力操作部２４が操作されることにより、操作信号Ｒ１が生成される。出力操作部２４により生成された操作信号Ｒ１に基づいて、動力発生装置２２の出力が低減される。ブレーキ操作部２５が操作されることにより、操作信号Ｒ２が生成される。ブレーキ操作部２５により生成された操作信号Ｒ２に基づいて、ブレーキ装置１３は作動し、ダンプトラック１は減速する。走行方向操作部１５が操作されることにより、操作信号Ｒ３が生成される。走行方向操作部１５により生成された操作信号Ｒ３に基づいて、操舵装置１４は作動する。リターダ操作部１７が操作されることにより、操作信号Ｒ４が生成される。リターダ操作部１７により生成された操作信号Ｒ４に基づいて、リターダ２８は作動し、ダンプトラック１は減速する。
【００６９】
動力発生装置２２は、出力制御部３５及び出力操作部２４のそれぞれと接続される。出力操作部２４は、オペレータＷＭによる操作量に応じた操作信号Ｒ１を生成して、動力発生装置２２に供給する。動力発生装置２２は、操作信号Ｒ１に基づく出力を発生する。出力制御部３５は、動力発生装置２２を制御するための制御信号Ｃ１を生成して、動力発生装置２２に供給する。動力発生装置２２は、制御信号Ｃ１に基づく出力を発生する。
【００７０】
リターダ２８は、リターダ操作部１７及びブレーキ制御部３５のそれぞれと接続される。リターダ操作部１７は、オペレータＷＭによる操作に応じた操作信号Ｒ４を生成して、リターダ２８に供給する。リターダ２８は、操作信号Ｒ４に基づく制動力を発生する。ブレーキ制御部３５は、リターダ２８を制御するための制御信号Ｃ４を生成して、リターダ２８に供給する。リターダ２８は、制御信号Ｃ４に基づく制動力を発生する。
【００７１】
ブレーキ装置１３は、ブレーキ操作部２５及びブレーキ制御部３５のそれぞれと接続される。ブレーキ操作部２５は、オペレータＷＭによる操作量に応じた操作信号Ｒ２を生成して、ブレーキ装置１３に供給する。ブレーキ装置１３は、操作信号Ｒ２に基づく制動力を発生する。ブレーキ制御部３５は、リターダ２８あるいはブレーキ装置１３を制御するための制御信号Ｃ４あるいは制御信号Ｃ２を生成して、リターダ２８あるいはブレーキ装置１３に供給する。リターダ２８は、制御信号Ｃ４に基づく制動力を発生する。ブレーキ装置１３は、制御信号Ｃ２に基づく制動力を発生する。以下の説明では、ダンプトラック１の前方に物体が存在して、ダンプトラック１と物体とが衝突する可能性が高いと判断された場合に、ブレーキ制御部３５が、リターダ２８に対して制御信号Ｃ４のみを生成する場合について説明する。
【００７２】
操舵装置１４は、走行方向操作部１５及び走行方向制御部３５のそれぞれと接続される。走行方向操作部１５は、オペレータＷＭによる操作量に応じた操作信号Ｒ３を生成して、操舵装置１４に供給する。操舵装置１４は、操作信号Ｒ３に基づいて走行装置４の走行方向が変化するように前輪６Ｆの向きを変える。走行方向制御部３５は、操舵装置１４を制御するための制御信号Ｃ３を生成して、操舵装置１４に供給する。操舵装置１４は、制御信号Ｃ３に基づいて走行装置４の走行方向が変化するように前輪６Ｆの向きを変える。
【００７３】
（ダンプトラックの制御方法）
次に、ダンプトラック１の制御方法の一例について説明する。本実施形態においては、ダンプトラック１の前方に存在する物体とダンプトラック１との衝突による被害を軽減するための制御方法の一例について主に説明する。以下の説明においては、物体が、ダンプトラック１の前方に存在する他のダンプトラック１Ｆであることとする。本実施形態においては、ダンプトラック１が、そのダンプトラック１の前方のダンプトラック１Ｆに追突することによる被害を軽減するための制御方法の一例について主に説明する。以下の説明においては、ダンプトラック１の前方のダンプトラック１Ｆを適宜、前方ダンプトラック１Ｆ、と称する。
【００７４】
図８は、本実施形態に係るダンプトラック１の制御方法の一例を示すフローチャートである。積載状態検出装置１１は、ベッセル３の積荷の積載状態を検出する。積載状態検出装置１１の検出結果は、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出結果を取得する（ステップＳＡ１）。
【００７５】
制御装置３０が積載状態検出装置１１の検出結果を取得するタイミングは、ダンプトラック１が積込場ＬＰＡから出発するタイミングでもよいし、ダンプトラック１が排土場ＤＰＡから出発するタイミングでもよい。すなわち、図９に示すように、鉱山の積込場ＬＰＡにおいてベッセル３に積荷が積み込まれ、積荷状態のダンプトラック１が積込場ＬＰＡから出発するときに、制御装置３０が積載状態検出装置１１の検出結果を取得してもよい。鉱山の排土場ＤＰＡにおいてベッセル３から積荷が排出され、空荷状態のダンプトラック１が排土場ＤＰＡから出発するときに、制御装置３０が積載状態検出装置１１の検出結果を取得してもよい。
【００７６】
図１０に示すように、操作部４０の操作によって、制御装置３０が積載状態検出装置１１の検出結果を取得するタイミングが定められてもよい。操作部４０は、キャブ８内の運転席１６の近傍に配置される。オペレータＷＭは、ダンプトラック１が積込場ＬＰＡから出発するとき、又はダンプトラック１が排土場ＤＰＡから出発するとき、操作部４０を操作する。操作部４０が操作されることにより、積載状態検出装置１１の検出結果が制御装置３０に出力される。制御装置３０は、操作部４０が操作されたタイミングで、積載状態検出装置１１の検出結果を取得してもよい。
【００７７】
ダンプトラック１が積込場ＬＰＡ又は排土場ＤＰＡから出発してから所定時間経過後に、積載状態検出装置１１の検出結果が制御装置３０に取得されてもよいし、操作部４０が操作されてもよい。
【００７８】
ダンプトラック１が積込場ＬＰＡ又は排土場ＤＰＡから出発してから所定時間経過するまでの間に検出された積載状態検出装置１１の複数の検出値の平均値が、積込状態の検出結果として制御装置３０に取得されてもよい。
【００７９】
本実施形態において、ベッセル３の積荷の積載状態は、ベッセル３の積荷の有無を含む。制御装置３０は、ベッセル３に積荷が有るか否かを判断する（ステップＳＡ２）。記憶部３４に、積荷の重量に関する閾値が記憶されている。制御装置３０は、その閾値と積載状態検出装置１１の検出値とを比較する。積載状態検出装置１１の検出値が閾値よりも大きいと判断された場合、制御装置３０は、ベッセル３に積荷が有ると判断する。積載状態検出装置１１の検出値が閾値以下であると判断された場合、制御装置３０は、ベッセル３に積荷が無いと判断する。
【００８０】
次に、変数設定部３３により、ベッセル３の積荷の積荷状態に基づいてダンプトラック１（車両２）の減速度ａが設定される。ダンプトラック１の減速度ａとは、リターダ２８が作動した場合におけるダンプトラック１の減速度（負の加速度）である。本実施形態において、ダンプトラック１の減速度ａとは、リターダ２８を含む制動装置の最大制動能力が発揮されるように制動装置が作動したときの、ダンプトラック１の減速度をいう。なお、ダンプトラック１の減速度ａは、ダンプトラック１のスリップ等の発生を抑制できる範囲で制動能力が発揮できる減速度であってもよい。一般に、ダンプトラック１の重量が大きい場合、減速度ａは小さい。ダンプトラック１の重量が小さい場合、減速度ａは大きい。減速度ａが小さいと、走行するダンプトラック１は停止し難い。減速度ａが大きいと、走行するダンプトラック１は停止し易い。以下の説明において、リターダ２８の最大制動能力が発揮されるようにリターダ２８が作動される状態を適宜、フルブレーキ状態、と称する。
【００８１】
ダンプトラック１の重量は、ベッセル３に積載される積荷の重量に基づいて変化する。したがって、ベッセル３が空荷状態の場合、ダンプトラック１の重量は小さくなり、ダンプトラック１の減速度ａは大きくなる（ダンプトラック１は停止し易くなる）。ベッセル３が積荷状態の場合、ダンプトラック１の重量は大きくなり、ダンプトラック１の減速度ａは小さくなる（ダンプトラック１は停止し難くなる）。
【００８２】
ダンプトラック１の重量とその重量のダンプトラック１の減速度ａとの関係に関する情報は、実験又はシミュレーションにより事前に求めることができる。記憶部３４には、実験又はシミュレーションによって求められた、積荷の重量とダンプトラック１の減速度ａとの関係に関する情報が記憶されている。
【００８３】
本実施形態において、記憶部３４には、積荷状態のダンプトラック１の減速度ａ１と、空荷状態のダンプトラック１の減速度ａ２とが記憶されている。減速度ａ２は、減速度ａ１よりも大きい。
【００８４】
鉱山の採掘現場においてベッセル３に積荷を積む場合、採掘現場の生産性向上等の観点から、ベッセル３の最大積載能力が発揮されるように、ベッセル３に積荷が積み込まれる。すなわち、ベッセル３の収容可能容積の１００％に相当する量の積荷がベッセル３に積み込まれる。例えば、ベッセル３の収容可能容積の７０％に相当する量の積荷をベッセル３に積むという運用は、生産効率が悪く、例外的である。すなわち、本実施形態において、ベッセル３の積荷状態とは、ベッセル３に積荷が満載された満載状態を意味する。そのため、ダンプトラック１の減速度ａは、積荷状態（満載状態）のダンプトラック１に対応する減速度ａ１と、空荷状態のダンプトラック１に対応する減速度ａ２との２つの値で足りる。
【００８５】
ステップＳＡ２において、積荷が有ると判断された場合、変数設定部３３は、減速度ａ１を設定する（ステップＳＡ３）。ステップＳＡ２において、積荷が無いと判断された場合、変数設定部３３は、減速度ａ２を設定する（ステップＳＡ４）。
【００８６】
走行状態検出装置１０は、ダンプトラック１の走行状態を検出する。走行状態検出装置１０の検出結果は、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、走行状態検出装置１０の検出結果を取得する。
【００８７】
走行状態検出装置１０の走行速度検出装置１０Ａは、ダンプトラック１の走行速度Ｖｔを検出して、その検出結果を制御装置３０に出力する。制御装置３０は、走行速度検出装置１０Ａの検出結果を取得する（ステップＳＡ５）。
【００８８】
走行方向検出装置１０Ｂの検出結果及び進行方向検出装置１０Ｃの検出結果も制御装置３０に出力される。制御装置３０は、走行方向検出装置１０Ｂの検出結果及び進行方向検出装置１０Ｃの検出結果を取得する。
【００８９】
走行状態検出装置１０の検出周期はＧｔ（例えば１ｍｓ以上１００ｍｓ以下）である。走行状態検出装置１０は、所定時間間隔（検出周期）Ｇｔで検出結果を制御装置３０に出力し続ける。制御装置３０は、その検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、走行状態検出装置１０の検出結果を常時モニタする。
【００９０】
演算部３２により、走行状態検出装置１０の検出結果に基づいて、物体との衝突の可能性の判断に用いられる時間情報が算出される。演算部３２は、所要停止距離Ｄｓを算出する（ステップＳＡ６）。また、演算部３２は、走行速度Ｖｔと所要停止距離Ｄｓとに基づいて、停止距離通過時間Ｔｓを算出する（ステップＳＡ７）。
【００９１】
図１１は、所要停止距離Ｄｓ及び停止距離通過時間Ｔｓを説明するための図である。所要停止距離Ｄｓについて説明する。図１１に示すように、走行状態検出装置１０で検出された第１地点Ｐ１におけるダンプトラック１の走行速度がＶｔであり、変数設定部３３で設定された減速度がａである場合において、ダンプトラック１が第１地点Ｐ１に位置するときにフルブレーキ状態になるようにリターダ２８が作動された場合、ダンプトラック１は、第１地点Ｐ１の前方の第２地点Ｐ２で停止する。第２地点Ｐ２では、当然ながら走行速度は０である。所要停止距離Ｄｓは、リターダ２８がフルブレーキ状態になるように作動された第１地点Ｐ１と、ダンプトラック１が停止可能な第２地点Ｐ２との距離である。走行状態検出装置１０で検出された第１地点Ｐ１におけるダンプトラック１の走行速度がＶｔであり、変数設定部３３で設定された減速度がａである場合、所要停止距離Ｄｓは、以下の（１）式に基づいて導出される。
【００９２】
Ｄｓ＝Ｖｔ（Ｖｔ／ａ）−（１／２）ａ（Ｖｔ／ａ）２
＝（１／２ａ）Ｖｔ２  …（１）
【００９３】
したがって、減速度ａ１が設定された場合、
Ｄｓ＝（１／２ａ１）Ｖｔ２  …（１Ａ）
である。減速度ａ２が設定された場合、
Ｄｓ＝（１／２ａ２）Ｖｔ２  …（１Ｂ）
である。
【００９４】
このように、本実施形態においては、走行状態検出装置１０で検出された第１地点Ｐ１におけるダンプトラック１（車両２）の走行速度Ｖｔと、変数設定部３３で設定された減速度ａとに基づいて、第１地点Ｐ１とダンプトラック１が停止可能な第２地点Ｐ２との所要停止距離Ｄｓが算出される。
【００９５】
次に、停止距離通過時間Ｔｓについて説明する。停止距離通過時間Ｔｓとは、ダンプトラック１が第１地点Ｐ１に存在する第１時点ｔ１から、所要停止距離Ｄｓを走行速度Ｖｔで走行したときに第２地点Ｐ２に到達する第２時点ｔ２までの時間をいう。すなわち、停止距離通過時間Ｔｓとは、第１地点Ｐ１（第１時点ｔ１）において走行速度Ｖｔで走行するダンプトラック１が、ブレーキ装置１３の作動なく、一定の走行速度Ｖｔで所要停止距離Ｄｓを走行したときの、その所要停止距離Ｄｓを走行するのに要する時間をいう。停止距離通過時間Ｔｓは、以下の（２）式に基づいて導出される。
【００９６】
Ｔｓ＝Ｄｓ／Ｖｔ  …（２）
【００９７】
以上により、所要停止距離Ｄｓ及び停止距離通過時間Ｔｓのそれぞれが算出される。
【００９８】
物体検出装置１２は、例えば、前方ダンプトラック１Ｆを検出する。物体検出装置１２の検出結果は、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、物体検出装置１２の検出結果を取得する。
【００９９】
物体検出装置１２は、レーダ装置を含み、前方ダンプトラック１Ｆを検出可能である。物体検出装置１２は、その物体検出装置１２が設けられているダンプトラック１と、前方ダンプトラック１Ｆとの相対距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒを検出可能である。物体検出装置１２は、前方ダンプトラック１Ｆとの相対距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒを検出し、その検出結果を制御装置３０に出力する。制御装置３０は、前方ダンプトラック１Ｆとの相対距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒを取得する（ステップＳＡ８）。
【０１００】
物体検出装置１２の検出周期は、走行状態検出装置１０の検出周期Ｇｔと異なる。物体検出装置１２は、所定時間間隔で検出結果を制御装置３０に出力し続ける。制御装置３０は、その検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、物体検出装置１２の検出結果を常時モニタする。
【０１０１】
演算部３２は、物体検出装置１２の検出結果に基づいて、衝突の可能性の判断に用いられる時間情報を算出する。演算部３２は、ダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに到達するまでの物体到達時間Ｔａを算出する（ステップＳＡ９）。
【０１０２】
図１２は、物体到達時間Ｔａを説明するための図である。物体到達時間Ｔａとは、ダンプトラック１が第１地点Ｐ１に存在するときの、そのダンプトラック１の物体検出装置１２で検出された第１地点Ｐ１（第１時点ｔ１）におけるダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの相対距離Ｄｒと相対速度Ｖｒとに基づいて、第１時点ｔ１から相対距離Ｄｒを相対速度Ｖｒで走行したときにダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに到達する第３時点ｔ３までの時間をいう。すなわち、相対距離Ｄｒ及び相対速度Ｖｒを検出した時点を第１時点ｔ１とし、その第１時点ｔ１において検出された相対距離Ｄｒを相対速度Ｖｒで相対移動したときにダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに到達する時点を第３時点ｔ３としたとき、物体到達時間Ｔａとは、第１時点ｔ１から第３時点ｔ３までの時間をいう。物体到達時間Ｔａは、以下の（３）式に基づいて導出される。
【０１０３】
Ｔａ＝Ｄｒ／Ｖｒ  …（３）
【０１０４】
このように、物体検出装置１２で検出された第１時点ｔ１におけるダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの相対距離Ｄｒと相対速度Ｖｒとに基づいて、第１時点ｔ１から相対距離Ｄｒを相対速度Ｖｒで走行したときにダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに到達する第３時点ｔ３までの物体到達時間Ｔａが算出される。
【０１０５】
制御装置３０は、走行状態検出装置１０の検出値及び物体検出装置１２の検出値を常時モニタし、複数の各地点（各時点）における停止距離通過時間Ｔｓ及び物体到達時間Ｔａを算出し続ける。換言すれば、制御装置３０は、複数の各地点（各時点）における停止距離通過時間Ｔｓ及び物体到達時間Ｔａを、所定時間間隔Ｇｔで常時出力し続ける。
【０１０６】
衝突判断部３１は、停止距離通過時間Ｔｓと物体到達時間Ｔａとに基づいて、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突の可能性を判断する（ステップＳＡ１０）。
【０１０７】
衝突判断部３１は、停止距離通過時間Ｔｓと物体到達時間Ｔａとを比較し、その比較の結果に基づいて、衝突の可能性を判断する。本実施形態において、衝突判断部３１は、演算「Ｔａ−Ｔｓ」を実行する。演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果に基づいて、第１時点ｔ１からダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとが衝突するか否かが推定される。演算「Ｔａ−Ｔｓ」は、所定時間間隔Ｇｔで行われる。
【０１０８】
演算の結果が「Ｔａ−Ｔｓ≦０」である場合（ステップＳＡ１１、Ｙｅｓ）、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突までの時間、すなわち物体到達時間Ｔａは、停止距離通過時間Ｔｓと等しい時間あるいは停止距離通過時間Ｔｓより短い時間であると推定される。この場合、衝突判断部３１は、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突の可能性が最も高いレベル１であると判断する。
【０１０９】
演算の結果が「α≧Ｔａ−Ｔｓ＞０」である場合（ステップＳＡ１３、Ｙｅｓ）、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突までの時間、すなわち物体到達時間Ｔａは、停止距離通過時間Ｔｓよりも僅かに長い時間であると推定される。この場合、衝突判断部３１は、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突の可能性がレベル１に次いで高いレベル２であると判断する。数値αは、事前に定められた正の値である。
【０１１０】
演算の結果が「Ｔａ−Ｔｓ＞α」である場合（ステップＳＡ１３、Ｎｏ）、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突までの時間、すなわち物体到達時間Ｔａは、停止距離通過時間Ｔｓよりも十分に長い時間であると推定される。この場合、衝突判断部３１は、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突の可能性が最も低いレベル３であると判断する。
【０１１１】
このように、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果に基づいて、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとが衝突するか否かが推定され、その推定の結果に基づいて、衝突の可能性が判断される。また、推定の結果に基づいて、衝突の可能性（危険度）が複数のレベルに分類される。本実施形態においては、衝突の可能性が、レベル１、レベル２、及びレベル３に分類される。レベル１、レベル２、及びレベル３のうち、レベル１は、衝突の可能性が最も高いレベルであり、レベル２は、レベル１に次いで衝突の可能性が高いレベルであり、レベル３は、衝突の可能性が最も低いレベルである。
【０１１２】
衝突判断部３１は、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果がレベル１（Ｔａ−Ｔｓ≦０）であるか否かを判断する（ステップＳＡ１１）。
【０１１３】
ステップＳＡ１１において、レベル１であると判断された場合（ステップＳＡ１１、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、リターダ２８を制御する（ステップＳＡ１２）。制御部３５は、リターダ２８に制御信号Ｃ４を出力する。制御部３５は、フルブレーキ状態でリターダ２８が作動するように、リターダ２８に制御信号Ｃ４を出力する。
【０１１４】
制御部３５から供給された制御信号Ｃ４に基づいて、リターダ２８のブレーキ処理が実行される。これにより、ダンプトラック１の走行速度が低減又はダンプトラック１が停止される。したがって、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害が軽減される。
【０１１５】
レベル１において、制御信号Ｃ４は操作信号Ｒ２に優先する。制御部３５からリターダ２８に制御信号Ｃ４が出力された場合、ブレーキ操作部２５の操作の有無、及びブレーキ操作部２５の操作量の大小にかかわらず、制御信号Ｃ４に基づいて、リターダ２８のブレーキ処理が実行される。
【０１１６】
ステップＳＡ１１において、レベル１であると判断された場合、制御部３５は、動力発生装置２２の出力が低減されるように、動力発生装置２２に制御信号Ｃ１を出力してもよい。制御部３５から供給された制御信号Ｃ１に基づいて、動力発生装置２２の出力低減処理が実行される。これにより、ダンプトラック１の走行速度が低減される。したがって、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害が軽減される。
【０１１７】
この場合、レベル１において、制御信号Ｃ１は操作信号Ｒ１に優先する。制御部３５から動力発生装置２２に制御信号Ｃ１が出力された場合、出力操作部２４の操作の有無、及び出力操作部２４の操作量の大小にかかわらず、制御信号Ｃ１に基づいて、動力発生装置２２の出力低減処理が実行される。
【０１１８】
ステップＳＡ１１において、レベル１であると判断された場合、制御部３５は、リターダ２８に制御信号Ｃ４を出力するとともに、動力発生装置２２に制御信号Ｃ１を出力してもよい。すなわち、リターダ２８のブレーキ処理と並行して、動力発生装置２２の出力低減処理が行われてもよい。
【０１１９】
ステップＳＡ１１において、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果が、レベル１（Ｔａ−Ｔｓ≦０）でないと判断された場合（ステップＳＡ１１、Ｎｏ）、衝突判断部３１は、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果がレベル２（α≧Ｔａ−Ｔｓ＞０）であるか否かを判断する（ステップＳＡ１３）。
【０１２０】
ステップＳＡ１３において、レベル２であると判断された場合（ステップＳＡ１３、Ｙｅｓ）、制御装置３０は、警報装置２１を制御する（ステップＳＡ１４）。制御部３５は、警報装置１２に制御信号Ｃ６を出力する。制御部３５は、警報装置２１が警報を発生するように、警報装置２１に制御信号Ｃ６を出力する。
【０１２１】
制御部３５から供給された制御信号Ｃ６に基づいて、警報装置２１の警報発生処理が実行される。警報装置２１は、音又は光を発生して、オペレータＷＭに注意喚起する。これにより、オペレータＷＭにより、衝突による被害を軽減するための操作が行われる。したがって、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害が軽減される。
【０１２２】
ステップＳＡ１３において、レベル２であると判断された場合、制御部３５は、表示装置２０に制御信号Ｃ５を出力してもよい。制御部３５から供給された制御信号Ｃ５に基づいて、表示装置２０の表示処理が実行される。これにより、オペレータＷＭにより、衝突による被害を軽減するための操作が行われる。
【０１２３】
ステップＳＡ１３において、レベル２であると判断された場合、制御部３５は、ブレーキ装置１３が作動するように、制御信号Ｃ２を出力してもよい。例えば、制御部３５から供給された制御信号Ｃ２に基づいて、フルブレーキ状態の制動力よりも小さい制動力が発生するように、ブレーキ装置１３のブレーキ処理が実行されてもよい。あるいは、ステップＳＡ１３において、レベル２であると判断された場合、制御部３５は、リターダ２８が作動するように、制御信号Ｃ４を出力するが、フルブレーキ状態の制動力よりも小さい制動力が発生するように、リターダ２８のブレーキ処理が実行されるようにしてもよい。
【０１２４】
ステップＳＡ１３において、レベル２であると判断された場合、制御部３５は、動力発生装置２２の出力が低減されるように、制御信号Ｃ１を出力してもよい。制御部３５から供給された制御信号Ｃ１に基づいて、動力発生装置２２の出力低減処理が実行される。
【０１２５】
ステップＳＡ１３において、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果が、レベル２（α≧Ｔａ−Ｔｓ＞０）でないと判断された場合（ステップＳＡ１３、Ｎｏ）、衝突判断部３１は、演算「Ｔａ−Ｔｓ」の結果がレベル３（Ｔａ−Ｔｓ＞α）であると判断する。
【０１２６】
レベル３であると判断された場合、衝突による被害を軽減するための処理システム６００の処理は行われない。制御システム３００は、ステップＳＡ５の処理に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。例えば、制御装置３０は、走行状態検出装置１０の検出結果、及び物体検出装置１２の検出結果の常時モニタを継続する。
【０１２７】
ステップＳＡ１２において、リターダ２８が制御された後、ダンプトラック１の走行速度Ｖｔが低減されて、衝突の可能性が低減された場合、制御部３５からリターダ２８に対する制御信号Ｃ４の出力が停止される。これにより、制御装置３０によるリターダ２８の制御は解除される。制御システム３００は、ステップＳＡ５の処理に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１２８】
ステップＳＡ１４において、警報装置２１が制御された後、例えばオペレータＷＭによる、ブレーキ操作部２５及びリターダ操作部１７、出力操作部２４のいずれか一つの操作により、ダンプトラック１の走行速度Ｖｔが低減されて、衝突の可能性が低減された場合、制御部３５から警報装置２１に対する制御信号Ｃ６の出力が停止される。これにより、制御装置３０による警報装置２１の制御は解除される。制御システム３００は、ステップＳＡ５の処理に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１２９】
ステップＳＡ１１及びステップＳＡ１３の少なくとも一方において、衝突の可能性がレベル１又はレベル２であると判断された場合、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害を軽減するために、制御部３５は操舵装置１４に制御信号Ｃ３を出力してもよい。ダンプトラック１の進路に前方ダンプトラック１Ｆが存在する場合、ダンプトラック１の進路に前方ダンプトラック１Ｆが配置されないように、操舵装置１４の走行方向変更処理が実行され、ダンプトラック１の走行方向が変更されてもよい。
【０１３０】
レベル１において、制御信号Ｃ３は操作信号Ｒ３に優先されてもよい。制御部３５から操舵装置１４に制御信号Ｃ３が出力された場合、走行方向操作部１５の操作の有無、及び走行方向操作部１５の操作量の大小にかかわらず、操舵装置１４は、制御信号Ｃ３に基づいて走行方向変更処理を実行する。
【０１３１】
本実施形態においては、ステップＳＡ５において、走行速度検出装置１０Ａの検出結果のみならず、走行方向検出装置１０Ｂの検出結果、及び進行方向検出装置１０Ｃの検出結果も制御装置３０に出力される。例えば、物体検出装置１２が前方ダンプトラック１Ｆを検出しても、走行方向検出装置１０Ｂの検出結果に基づいて、ダンプトラック１の進路から前方ダンプトラック１Ｆが外れるようにダンプトラック１の走行方向が変化していると判断された場合、制御装置３０は、衝突の可能性が低い（レベル３である）と判断してもよい。その場合、衝突による被害を軽減するための処理システム６００の処理が行われなくてもよい。
【０１３２】
ダンプトラック１が後進している場合、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとが衝突する可能性は低い。そのため、進行方向検出装置１０Ｃの検出結果に基づいて、ダンプトラック１が後進していると判断された場合、衝突による被害を軽減するための処理システム６００の処理が行われなくてもよい。
【０１３３】
本実施形態において、衝突の可能性がレベル２であると判断された場合、制御信号Ｃ１よりも操作信号Ｒ１が優先されてもよい。例えば、動力発生装置２２に操作信号Ｒ１及び制御信号Ｃ１の両方が供給された場合、動力発生装置２２は、操作信号Ｒ１に基づいて駆動してもよい。また、衝突の可能性がレベル２であると判断された場合、制御信号Ｃ２よりも操作信号Ｒ２が優先されてもよい。例えば、ブレーキ装置１３に操作信号Ｒ２及び制御信号Ｃ２の両方が供給された場合、ブレーキ装置１３は、操作信号Ｒ２に基づいて駆動してもよい。また、衝突の可能性がレベル２であると判断された場合、制御信号Ｃ３よりも操作信号Ｒ３が優先されてもよい。例えば、操舵装置１４に操作信号Ｒ３及び制御信号Ｃ３の両方が供給された場合、操舵装置１４は、操作信号Ｒ３に基づいて駆動してもよい。
【０１３４】
（作用）
以上説明したように、本実施形態によれば、ベッセル３の積荷の積載状態を考慮して、ダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに衝突（追突）する可能性を判断するようにしたので、前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害を軽減しつつ、鉱山の生産効率の低下やダンプトラック１の作業効率の低下を抑制することができる。空荷状態のダンプトラック１は、積荷状態のダンプトラック１よりも軽い重量であり、高い走行性能を有する。ダンプトラック１の走行性能は、駆動性能、制動性能、及び旋回性能の少なくとも一つを含む。走行性能が高い空荷状態のダンプトラック１は、走行性能が低い積荷状態のダンプトラック１よりも、物体との衝突による被害を軽減するための処理システム６００による処理を十分に実行可能である。衝突による被害を軽減するために、走行性能が高い空荷状態のダンプトラック１の走行が、走行性能が低い積荷状態のダンプトラック１に基づいて制限されると、空荷状態のダンプトラック１の走行が過度に制限されることとなる。その結果、ダンプトラック１の作業効率が低下する可能性がある。例えば、走行が過度に制限されると、空荷状態のダンプトラック１は、走行速度を低減したり走行を停止したりする必要が無いにもかかわらず、走行速度を低減したり走行を停止したりしてしまうこととなる。本実施形態によれば、ダンプトラック１の走行性能に与える影響が大きいベッセル３の積荷の積載状態を考慮して、前方ダンプトラック１Ｆとの衝突（追突）の可能性が判断されるので、衝突による被害を軽減しつつ、空荷状態のダンプトラック１の走行が過度に制限されることが抑制される。また、積荷状態のダンプトラック１の走行は適切に制限されるため、衝突による被害が軽減される。したがって、ベッセル３の積荷の積載状態が変化しても、ダンプトラック１は、衝突による被害を軽減しつつ、高い作業効率で稼働することができる。
【０１３５】
本実施形態においては、ベッセル３の積荷の積載状態に基づいて変化する変数としてダンプトラック１の減速度ａに着目し、その減速度ａに基づいて、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとが衝突するまでの時間を推定して、衝突の可能性を判断する。本実施形態において、衝突判断部３１は、停止距離通過時間Ｔｓと物体到達時間Ｔａとに基づいて、ダンプトラック１が前方ダンプトラック１Ｆに衝突するまでの時間を推定する。停止距離通過時間Ｔｓは、変数設定部３３で設定されたダンプトラック１の減速度ａと、走行状態検出装置１０で検出されたダンプトラック１の走行速度Ｖｔとに基づいて導出される。物体到達時間Ｔａは、物体検出装置１２の検出結果に基づいて導出される。衝突判断部３１は、変数設定部３３で設定された減速度ａと走行状態検出装置１０の検出結果と物体検出装置１２の検出結果とに基づいて、前方ダンプトラック１Ｆと衝突するか否かを推定することができる。これにより、衝突の可能性を適確に判断することができる。
【０１３６】
本実施形態によれば、停止距離通過時間Ｔｓ及び物体到達時間Ｔａを算出し、それら停止距離通過時間Ｔｓ及び物体到達時間Ｔａに基づいて、衝突の可能性を判断するようにしたので、衝突の可能性を適確に判断することができる。
【０１３７】
本実施形態によれば、ダンプトラック１は、衝突による被害の軽減のための処理を実行可能な処理システム６００を有し、衝突判断部３１の判断結果に基づいて、衝突による被害を軽減するための制御信号Ｃが制御部３５から処理システム６００に出力される。したがって、ダンプトラック１と前方ダンプトラック１Ｆとの衝突による被害を軽減することができる。
【０１３８】
本実施形態においては、処理システム６００は、異なる処理を実行可能な複数の処理装置を含む。そのため、制御部３５は、衝突判断部３１の判断結果に基づいて、複数の処理装置のうち、衝突による被害を軽減でき、且つ、作業効率の低下が抑制される適切な（特定の）処理装置に制御信号Ｃを出力することができる。
【０１３９】
本実施形態においては、衝突判断部３１の衝突の可能性の判断は、衝突の可能性を複数のレベルに分類することを含む。制御部３５は、そのレベルに基づいて、複数の処理装置のうち、特定の処理装置に制御信号Ｃを出力する。本実施形態においては、衝突の可能性（危険度）が高いレベル１においては、ブレーキ装置１３に制御信号Ｃ２が出力されるため、衝突を防止することができる。衝突の可能性が比較的低いレベル２においては、警報装置２１に制御信号Ｃ６が出力されるため、作業効率の低下を抑制することができる。このように、衝突の可能性のレベルに基づいて、複数の処理装置の中から最適な処理装置を選択して、その選択された処理装置を使って衝突による被害を軽減するための処理を実行させることによって、衝突による被害を軽減でき、且つ、作業効率の低下を抑制することができる。
【０１４０】
本実施形態においては、ベッセル３の積荷の積載状態は、ベッセル３の積荷の有無を含む。上述したように、鉱山の採掘現場において、ベッセル３が満載状態及び空荷状態のいずれか一方になるように、ダンプトラック１が運用される。そのため、制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出値と閾値とを比較することによって、ベッセル３の積荷の積載状態を判断することができる。これにより、簡易な手法で減速度ａを設定することができ、衝突の可能性を適確に判断することができる。
【０１４１】
＜第２実施形態＞
第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１４２】
図１３は、本実施形態に係る制御システム３００Ｂの一例を示す模式図である。制御システム３００Ｂは、キャブ８内に配置される第１操作部４１と、キャブ８内に配置される第２操作部４２とを有する。第１操作部４１及び第２操作部４２は、オペレータＷＭによって操作される。第１操作部４１が操作されることにより生成された操作信号Ｒａは、制御装置３０に出力される。第２操作部４２が操作されることにより生成された操作信号Ｒｂは、制御装置３０に出力される。
【０１４３】
図１を参照して説明したように、鉱山の積込場ＬＰＡにおいてベッセル３に積荷が積み込まれる。積荷状態のダンプトラック１は、積込場ＬＰＡから鉱山の排土場ＤＰＡまで走行した後、排土場ＤＰＡにおいて積荷を排出する。
【０１４４】
積込場ＬＰＡにおいて積荷が積み込まれた後の積荷状態のダンプトラック１の走行期間において減速度ａ１が設定される。排土場ＤＰＡにおいて積荷が排出された後の空荷状態のダンプトラック１の走行期間において減速度ａ２が設定される。減速度ａ２は、減速度ａ１よりも大きい。
【０１４５】
オペレータＷＭによる第１操作部４１及び第２操作部４２の操作によって、ベッセル３の積荷の積載状態に関する情報が制御装置３０に出力される。ベッセル３が積荷状態のとき、オペレータＷＭにより第１操作部４１が操作される。ベッセル３が空荷状態のとき、オペレータＷＭにより第２操作部４２が操作される。第１操作部４１が操作されることにより、減速度ａ１が設定される。第２操作部４２が操作されることにより、減速度ａ２が設定される。
【０１４６】
積込場ＬＰＡにおいてベッセル３に積荷が積み込まれた後、オペレータＷＭにより、第１操作部４１が操作される。これにより、操作信号Ｒａが制御装置３０に出力される。変数設定部３３は、操作信号Ｒａに基づいて、減速度ａ１を設定する。積荷状態のダンプトラック１の走行期間において、減速度ａ１に基づいて停止距離通過時間Ｔｓが設定され、上述の第１実施形態と同様の処理が実行される。
【０１４７】
排土場ＤＰＡにおいてベッセル３から積荷が排出された後、オペレータＷＭにより、第２操作部４２が操作される。これにより、操作信号Ｒｂが制御装置３０に出力される。変数設定部３３は、操作信号Ｒｂに基づいて、減速度ａ２を設定する。空荷状態のダンプトラック１の走行期間において、減速度ａ２に基づいて停止距離通過時間Ｔｓが設定され、上述の第１実施形態と同様の処理が実行される。
【０１４８】
以上説明したように、第１操作部４１及び第２操作部４２の操作によって、減速度ａ１及び減速度ａ２が設定されてもよい。上述したように、鉱山の採掘現場において、ベッセル３が満載状態及び空荷状態のいずれか一方になるように、ダンプトラック１が運用される。満載状態の積荷の重量及び空荷状態の重量(例えば、０)は、事前に計測可能であり、既知情報として記憶部３４に記憶可能である。満載状態の積荷の重量に応じたダンプトラック１の減速度ａ１及び空荷状態に応じたダンプトラック１の減速度ａ２も、事前に計測可能であり、既知情報として記憶部３４に記憶可能である。したがって、満載状態のときに第１操作部４１が操作されることにより、変数設定部３３は、その満載状態に応じた減速度ａ１を記憶部３４から抽出して設定することができる。空荷状態のときに第２操作部４２が操作されることにより、変数設定部３２は、その空荷状態に応じた減速度ａ２を記憶部３４から抽出して設定することができる。
【０１４９】
本実施形態によれば、積荷状態検出装置１１を省略することができる。
【０１５０】
＜第３実施形態＞
第３実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１５１】
図１４は、本実施形態に係るダンプトラック１の制御方法の一例を示すフローチャートである。走行状態検出装置１０の検出結果が制御装置３０に出力され、ダンプトラック１の走行速度Ｖｔに関する情報が制御装置３０に取得される（ステップＳＢ１）。
【０１５２】
上述の実施形態と同様、走行状態検出装置１０の検出周期はＧｔ（例えば１ｍｓ以上１００ｍｓ以下）である。走行状態検出装置１０は、所定時間間隔Ｇｔで検出結果を制御装置３０に出力し続ける。制御装置３０は、その検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、走行状態検出装置１０の検出結果を常時モニタする。
【０１５３】
積載状態検出装置１１の検出結果が制御装置３０に出力され、ダンプトラック１の積載状態に関する情報が制御装置３０に取得される（ステップＳＢ２）。
【０１５４】
積載状態検出装置１１の検出周期はＧｔである。走行状態検出装置１０の検出周期Ｇｔと、積載状態検出装置１１の検出周期Ｇｔとは等しい。制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、積載状態検出装置１１の検出結果を常時モニタする。
【０１５５】
制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出結果に基づいて、ベッセル３に積荷が有るか否かを判断する（ステップＳＢ３）。制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出値が閾値よりも大きいと判断したとき、ベッセル３に積荷が有ると判断する。制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出値が閾値以下であると判断したとき、ベッセル３に積荷が無いと判断する。
【０１５６】
ステップＳＢ３において、積荷が有ると判断された場合、減速度ａ１が設定される（ステップＳＢ４）。ステップＳＢ３において、積荷が無いと判断された場合、減速度ａ２が設定される（ステップＳＢ５）。
【０１５７】
以下、上述の実施形態に従って、ステップＳＡ６からステップＳＡ１４の処理が実行される。ステップＳＡ１３においてレベル３であると判断された場合、ステップＳＡ１２の処理が終了した場合、及びステップＳＡ１４の処理が終了した場合、ステップＳＢ１の処理に戻る。
【０１５８】
以上説明したように、ダンプトラック１の稼動時において、ベッセル３の積荷の積載状態が、積載状態検出装置１１によって常時モニタされてもよい。
【０１５９】
＜第４実施形態＞
第４実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１６０】
上述の実施形態においては、ベッセル３の積荷の有無に基づいて、２つの減速度ａ１及び減速度ａ２のいずれか一方の減速度が選択される例について説明した。本実施形態においては、積荷の重量が検出され、その積荷の重量に基づいて、減速度ａが設定される例について説明する。
【０１６１】
図１５は、本実施形態に係るダンプトラック１の制御方法の一例を示すフローチャートである。走行状態検出装置１０の検出結果が制御装置３０に出力され、ダンプトラック１の走行速度Ｖｔに関する情報が制御装置３０に取得される（ステップＳＣ１）。
【０１６２】
上述の実施形態と同様、走行状態検出装置１０は、検出周期Ｇｔで、ダンプトラック１の走行状態を検出し、検出結果を制御装置３０に出力する。制御装置３０は、その検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、走行状態検出装置１０の検出結果を常時モニタする。
【０１６３】
積載状態検出装置１１の検出結果が制御装置３０に出力され、ダンプトラック１の積載状態に関する情報が制御装置３０に取得される（ステップＳＣ２）。
【０１６４】
走行状態検出装置１０の検出周期Ｇｔと、積載状態検出装置１１の検出周期Ｇｔとは等しい。制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出結果を取得する。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動期間において、積載状態検出装置１１の検出結果を常時モニタする。
【０１６５】
制御装置３０は、積載状態検出装置１１の検出結果に基づいて、減速度ａを設定する（ステップＳＣ３）。積荷の重量に基づいて、減速度ａが設定される。
【０１６６】
図１６は、積荷の重量と、その重量に対するダンプトラック１の減速度ａとの関係の一例を示す模式図である。図１６に示すように、積荷を含むダンプトラック１の重量が大きくなると、減速度ａは小さくなる。積荷を含むダンプトラック１の重量が小さくなると、減速度ａは大きくなる。
【０１６７】
図１６に示すような、積荷の重量と減速度ａとの関係を示す情報（テーブル情報）が記憶部３４に記憶されている。その情報は、事前に行われる実験又はシミュレーションによって求めることができる。
【０１６８】
制御装置３０は、積載状態検出装置１１で検出された積荷の重量と、記憶部３４の記憶情報とに基づいて、その積荷の重量に対応する減速度ａを導出する。例えば、積荷の重量がＷ３である場合、減速度ａ３が設定される。積荷の重量がＷ４である場合、減速度ａ４が設定される。積荷の重量がＷ５である場合、減速度ａ５が設定される。積荷の重量がＷｎである場合、減速度ａｎが設定される。
【０１６９】
減速度ａの導出は、走行状態検出装置１０の検出周期Ｇｔ、積載状態検出装置１１の検出周期Ｇｔ、及び物体検出装置１２の検出周期Ｇｔと同じ周期で実行されるようにしてもよい。制御装置３０は、ダンプトラック１の稼動時において、積載状態検出装置１１の検出値に基づいて、減速度ａを更新し続ける。
【０１７０】
減速度ａが設定された後、上述の実施形態に従って、ステップＳＡ６からステップＳＡ１４の処理が実行される。制御装置３０は、更新される減速度ａのうち、最新の減速度ａに基づいて衝突の可能性を判断する。ステップＳＡ１３においてレベル３であると判断された場合、ステップＳＡ１２の処理が終了した場合、及びステップＳＡ１４の処理が終了した場合、ステップＳＣ１の処理に戻る。
【０１７１】
以上説明したように、積荷の重量と減速度ａとの関係を示すテーブル情報を予め用意し、積荷の重量が検出されたならば、その検出結果に基づいてテーブル情報に基づいて減速度ａが設定されてもよい。
【０１７２】
＜第５実施形態＞
第５実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１７３】
図１７は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す模式図である。本実施形態は、上述の第４実施形態の変形例である。本実施形態においては、ダンプトラック１が走行路ＨＬを走行するとき、走行路ＨＬの凹凸情報が制御装置３０に出力される。
【０１７４】
図１７に示す例において、ダンプトラック１は、走行路ＨＬの凹凸情報を検出可能な検出装置６０を備えている。検出装置６０は、加速度センサを含み、走行路ＨＬを走行するダンプトラック１の上下方向の加速度を検出することによって、走行路ＨＬの凹凸情報を検出する。検出装置６０が、非接触で走行路ＨＬの凹凸情報を検出可能な光学センサを含み、その光学センサの検出結果に基づいて、走行路ＨＬの凹凸情報を検出してもよい。
【０１７５】
走行路ＨＬを走行するダンプトラック１は、走行路ＨＬの凹凸により上下方向に振動する可能性がある。ダンプトラック１の振動により、積載状態検出装置１１の検出値が変動する可能性がある。変動する積載状態検出装置１１の検出値に基づいて減速度ａを設定すると、適切な減速度ａが設定されない可能性がある。
【０１７６】
本実施形態において、制御装置３０は、検出装置６０の検出結果に基づいて、積載状態検出装置１１の検出値を補正する。制御装置３０は、走行路ＨＬの凹凸に起因するダンプトラック１の上下方向の振動による積載状態検出装置１１の検出値の変動がキャンセルされるように、検出装置６０の検出結果に基づいて、積載状態検出装置１１の検出値を補正する。制御装置３０は、その補正された積載状態検出装置１１の検出値に基づいて、減速度ａを設定する。
【０１７７】
以上説明したように、本実施形態によれば、走行路ＨＬの凹凸により積載状態検出装置１１の検出値が変動する可能性がある場合、走行路ＨＬの凹凸情報に基づいて、積載状態検出装置１１の検出値を補正することにより、積荷の重量に関する情報を正確に取得することができる。したがって、その正確に取得された、積荷の重量に関する情報に基づいて、適切な減速度ａを設定することができる。
【０１７８】
＜第６実施形態＞
第６実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１７９】
図１８は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す図である。図１８に示すように、積込場ＬＰＡにおいて積込機械ＬＭによりベッセル３に積荷が積み込まれる。ダンプトラック１は、積込機械ＬＭの通信装置４６と通信可能な通信装置４３を備えている。積込機械ＬＭは、制御装置４５と、操作部４４とを有する。
【０１８０】
積み込み作業が完了した後、積込機械ＬＭから、通信装置４６及び通信装置４３を介して、制御装置３０（衝突判断部３１）にベッセル３の積荷の積載状態に関する情報が出力される。本実施形態において、積載状態に関する情報は、積み込み作業の完了に関する情報を含む。積み込み作業の完了は、ベッセル３が積荷状態であることを含む。積み込み作業の完了により、ベッセル３は積荷状態となる。
【０１８１】
積み込み作業が完了した後、積込機械ＬＭの操作部４４がオペレータによって操作される。操作部４４の操作により生成された操作信号は、制御装置４５に出力される。制御装置４５は、積み込み作業の完了に関する情報を、通信装置４６及び通信装置４３を介して、制御装置３０に出力する。
【０１８２】
制御装置３０は、積込機械ＬＭから供給された積み込み作業の完了に関する情報に基づいて、ベッセル３が積荷状態である（ベッセル３に積荷が有る）と判断する。ベッセル３が積荷状態であると判断されたとき、制御装置３０は、減速度ａ１を設定する。
【０１８３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ダンプトラック１のオペレータＷＭによる操作などが不用であり、積込機械ＬＭの積み込み作業に基づいて、ベッセル３の積荷の積載状態を判断することができる。
【０１８４】
＜第７実施形態＞
第７実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１８５】
図１９は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す図である。図１９に示すように、ダンプトラック１は、ベッセル３の積載状態を検出する積載状態検出装置５１を備えている。積載状態検出装置５１は、ベッセル３の積荷の有無を非接触で検出可能な光学装置を含む。光学装置は、画像を取得する撮像装置を含んでもよいし、レーザ装置を含んでもよい。積載状態検出装置５１により、ベッセル３の積荷の有無が検出される。
【０１８６】
以上説明したように、重量センサのみならず、光学装置を含む積載状態検出装置５１によって、ベッセル３の積荷の積載状態が検出されてもよい。
【０１８７】
＜第８実施形態＞
第８実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１８８】
図２０は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す図である。図２０に示すように、積込場ＬＰＡ（又は排土場ＤＰＡ）に、ベッセル３の積荷の積載状態を検出する検出システム７０が設けられる。
【０１８９】
検出システム７０は、ダンプトラック１が積込場ＬＰＡ又は排土場ＤＰＡから出発するとき、ベッセル３の積荷の積載状態を検出する。検出システム７０は、ダンプトラック１とは別体であって、ベッセル３の積荷の有無を非接触で検出可能な光学装置４７を備えている。光学装置４７は、画像を取得する撮像装置を含んでもよいし、レーザ装置を含んでもよい。なお、光学装置４７を積込機械ＬＭに搭載させてもよい。光学装置４７により、ベッセル３の積荷の有無が検出される。
【０１９０】
あるいは、検出システム７０は、ダンプトラック１の重量を検出可能な重量検出装置４８を備えている。重量検出装置４８は、ダンプトラック１が載ることができる載置部を含む。ダンプトラック１は、積込場ＬＰＡ又は排土場ＤＰＡから出発するとき、重量検出装置４８の載置部に載る。これにより、ダンプトラック１の重量が検出される。ベッセル３に積荷が有る状態と無い状態とで、ダンプトラック１の重量は異なる。重量検出装置４８により、ベッセル３の積荷の有無が検出される。
【０１９１】
検出システム７０は、ベッセル３に積荷が積み込まれるときに発生する衝撃力を検出するセンサを含んでもよい。センサによって衝撃力が検出された場合、ベッセル３が空荷状態から積荷状態に変化したと判断できる。この場合、衝撃力を検出するセンサをダンプトラック１とは別体とせず、ダンプトラック１に搭載させてもよい。
【０１９２】
検出システム７０の検出結果は、無線通信装置を介して、制御装置３０に出力される。制御装置３０は、検出システム７０の検出結果に基づいて、ベッセル３が積荷状態であると判断したとき、加速度ａ１を設定し、ベッセル３が空荷状態であると判断したとき、加速度ａ２を設定する。
【０１９３】
以上説明したように、ダンプトラック１の走行経路に配置されている検出システム７０を使って、ベッセル３の積荷の積載状態が検出されてもよい。
【０１９４】
＜第９実施形態＞
第９実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成部分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。
【０１９５】
図２１は、本実施形態に係るダンプトラック１の一例を示す図である。図２１に示すように、ダンプトラック１の位置が、全方位測位システム（Global  Positioning  System：ＧＰＳ）５０を用いて検出される。全方位測位システム５０は、ＧＰＳ衛星５０Ｓを有し、緯度、経度、及び高度を規定する座標系（ＧＰＳ座標系）における位置を検出する。全方位測位システム５０により、鉱山におけるダンプトラック１の位置が検出される。ダンプトラック１は、ＧＰＳ受信機４９を有する。制御装置３０は、ＧＰＳ受信機４９の検出結果に基づいて、ダンプトラック１の位置を取得する。
【０１９６】
制御装置３０は、ＧＰＳ受信機４９の検出結果に基づいて、ダンプトラック１が積込場ＬＰＡから出発したか、又は排土場ＤＰＡから出発したかを判断することができる。積込場ＬＰＡの位置情報及び排土場ＤＰＡの位置情報は既知情報である。制御装置３０は、積込場ＬＰＡの位置情報及び排土場ＤＰＡの位置情報と、ＧＰＳ受信機４９に基づいて測位される位置情報とに基づいて、ダンプトラック１がどこにいるのかを判断するとともに、ＧＰＳ受信機４９に基づいて判断されるダンプトラック１の進行方向とに基づいて、ダンプトラック１が積込場ＬＰＡから出発したのか、排土場ＤＰＡから出発したのかを判断することができる。
【０１９７】
積込場ＬＰＡから出発したダンプトラック１は、積荷状態で走行する。排土場ＤＰＡから出発したダンプトラック１は、空荷状態で走行する。したがって、制御装置３０は、ＧＰＳ受信機４９の検出結果に基づいて、ダンプトラック１が積荷状態であるか空荷状態であるかを判断することができる。
【０１９８】
制御装置３０は、積込場ＬＰＡから出発した後のダンプトラック１の走行時において、減速度ａ１を設定する。制御装置３０は、排土場ＤＰＡから出発した後のダンプトラック１の走行時において、減速度ａ２を設定する。
【０１９９】
以上説明したように、全方位測位システム５０を使って、ベッセル３の積荷の有無を検出することができる。
【０２００】
なお、上述の第１実施形態から第９実施形態においては、積荷を含むダンプトラック１の重量と減速度ａとの関係が、鉱山におけるダンプトラック１の稼動の前に行われる実験又はシミュレーションにより予め求められ、その関係が記憶部３４に記憶されることとした。例えば、鉱山において稼動中のダンプトラック１が、積込状態で、積込場ＬＰＡにおいて、減速度ａ１を求めるための走行試験を行い、その走行試験の結果に基づいて、減速度ａ１が設定されてもよい。その設定された減速度ａ１に基づいて、積荷状態で走行路ＨＬを走行するダンプトラック１の衝突の可能性が判断される。また、鉱山において稼動中のダンプトラック１が、空荷状態で、排土場ＤＰＡにおいて、減速度ａ２を求めるための走行試験を行い、その走行試験の結果に基づいて、減速度ａ２が設定されてもよい。その設定された減速度ａ２に基づいて、空荷状態で走行路ＨＬを走行するダンプトラック１の衝突の可能性が判断される。
【０２０１】
なお、上述の各実施形態において、ダンプトラック１は、車体５が前部と後部に分割され、それら前部と後部とが自由関節で結合されたアーティキュレート式のダンプトラックでもよい。
【０２０２】
なお、上述の各実施形態において、ダンプトラック１が、自車の周囲の地形などを認識しながら自律走行可能なものや、走行路ＨＬに関する位置情報を保持して自車の位置をＧＰＳ受信機等で確認しながら、その位置情報に沿って自動走行するものであってもよい。
【０２０３】
なお、上述の各実施形態において、ダンプトラック１は、鉱山の採掘現場のみならず、例えば、ダムの建設現場等で用いられてもよい。
【符号の説明】
【０２０４】
１  ダンプトラック
２  車両
３  ベッセル
４  走行装置
９  サスペンションシリンダ
１０  走行状態検出装置
１１  積載状態検出装置
１２  物体検出装置
１３  ブレーキ装置
１４  操舵装置
２０  表示装置
２１  警報装置
２８  リターダ
３０  制御装置
３１  衝突判断部
３２  演算部
３３  変数設定部
３４  記憶部
３５  制御部
４００  状態量検出システム
５００  走行条件調整システム
６００  処理システム
ＨＬ  走行路
【要約】
物体との衝突による被害を軽減しつつ、作業効率の低下を抑制できる運搬車両を提供する。運搬車両は、車両と、車両に設けられるベッセルと、車両の走行状態を検出する走行状態検出装置と、車両の前方の物体を検出する物体検出装置と、ベッセルの積荷の積載状態と走行状態検出装置の検出結果と物体検出装置の検出結果とに基づいて、物体との衝突の可能性を判断する衝突判断部と、を備える。【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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