(57)【要約】  運搬機と積込機とを備える積載システムまたは運搬機である。運搬機に設置され、運搬機に積み込まれた積載物の積載量を計測する積載量計測手段と、積載物の積載時に積載量計測手段で計測した積載量と、積載時の計測後かつ走行時に積載量計測手段で計測した積載量との差分を演算する差分演算手段と、差分演算手段で算出した差分値データを記憶する記憶装置と、記憶装置に記憶されている差分値データに基づいて算出した補正規則に基づいて、積載物の積載時に積載量計測手段で計測した積載量を補正する補正手段と、補正手段で補正した補正積載量を表示させる表示手段と、を有する。
2013065415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬機と積込機とを備える積載システムであって、
前記運搬機に設置され、前記運搬機に積み込まれた積載物の積載量を計測する積載量計測手段と、
前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量と、前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量との差分を演算する差分演算手段と、
前記差分演算手段で算出した差分値データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている差分値データに基づいて算出した補正規則に基づいて、積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正する補正手段と、
前記補正手段で補正した補正積載量を表示させる表示手段と、を有することを特徴とする積載システム。
【請求項２】
前記記憶装置に記憶されている複数の差分値データに基づいて、前記差分値を加工し、補正規則を決定し、
前記補正規則に基づいて、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正することを特徴とする請求項１に記載の積載システム。
【請求項３】
前記運搬機に設置された運搬機側通信部と、
前記積込機に設置され、前記運搬機側通信部と通信する積込機側通信部と、を有し、
前記表示手段は、前記積込機の運転室内に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の積載システム。
【請求項４】
前記補正手段は、前記積込機に設置されており、
前記運搬機側通信部は、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量の情報を前記積込機側通信部に送信し、
前記積込機側通信部は、前記積載量の情報を前記補正手段に出力することを特徴とする請求項３に記載の積載システム。
【請求項５】
前記差分演算手段および前記記憶装置は、前記積込機に設置されており、
前記運搬機側通信部は、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量の情報および前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量を前記積込機側通信部に送信することを特徴とする請求項４に記載の積載システム。
【請求項６】
前記差分演算手段、前記記憶装置および前記補正手段は、前記運搬機に設置されており、
前記表示手段は、前記運搬機の外部および前記積込機の運転室内のいずれか一方に設置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の積載システム。
【請求項７】
前記運搬機のサスペンションシリンダにかかる負荷を検出する圧力センサをさらに有し、
前記積載量計測手段は、前記圧力センサの検出結果に基づいて前記運搬機に積み込まれた積載物の積載量を計測することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の積載システム。
【請求項８】
前記運搬機または前記積込機の少なくとも一方に位置検出手段を有し、
前記差分演算手段は、積載時の積載量を計測した位置情報の領域毎に、前記差分値を分類し、
前記記憶装置は、分類された前記差分値を記憶し、
前記補正手段は、前記積載物の積載量を計測した位置情報の領域毎に補正規則を決定し、
前記積載物の積載時に、前記位置検出手段により検出した積載場所に対応する差分値を前記記憶装置から読み出して、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の積載システム。
【請求項９】
前記位置検出手段は、前記運搬機に設置されており、
前記積載量計測手段は、前記位置検出手段で検出した位置情報が予め設定位置である場合、前記走行時の積載量の計測を行うことを特徴とする請求項８に記載の積載システム。
【請求項１０】
前記積載量計測手段は、前記運搬機の機械状態に応じて計測タイミングを判断し、走行時の積載量を計測することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の積載システム。
【請求項１１】
前記表示手段は、前記補正手段により補正された積載量の評価を行う積載量判断手段による評価に応じた評価結果を表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の積載システム。
【請求項１２】
積載物が積載される運搬機であって、
積み込まれた積載物の積載量を計測する積載量計測手段と、
前記積載量計測手段で計測した積載量と、前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量との差分を演算する差分演算手段と、
前記差分演算手段で算出した差分値データを記憶する記憶装置と、
前記記憶装置に記憶されている差分値データに基づいて算出した補正規則に基づいて、積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正する補正手段と、を有することを特徴とする運搬機。
【請求項１３】
前記補正手段で補正した補正積載量を出力する出力手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の運搬機。
【請求項１４】
前記出力手段は、前記補正積載量を表示させる表示手段であることを特徴とする請求項１３に記載の運搬機。
【請求項１５】
前記出力手段は、前記補正積載量を外部に出力する通信部であることを特徴とする請求項１３に記載の運搬機。
【請求項１６】
前記通信部は、積載物を積載する積込機に前記補正積載量を出力することを特徴とする請求項１５に記載の運搬機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積込機で運搬機に積載物を積み込む積載システム及び運搬機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
積込機で運搬機に積載物を積み込む積載システムとして、積込機による運搬機への過積載を防止する過積載防止システムを備えるものがある。特許文献１に記載の過積載防止システムは、運搬機が、積載量が所定値に達したか否かを判定し、判定結果に基づいて積込機に積込禁止指令を送信する。積込機は、積込禁止指令に基づいて作業機の動作を禁止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２４０４６１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に記載の過積載防止システムは、運搬機と積込機との間で通信を行い、運搬機から積込機に積込禁止指令を送信させることで、積込機への積込禁止指令の送信を精度よく行うことができ、運搬機への過積載を防止することができる。ここで、特許文献１に記載の過積載防止システムは、積載物の積み込みを行った場合でも、所望の積載量と実際に積み込まれた積載物の積載量とがずれる場合がある。【０００５】
そこで、本発明は、積込機で運搬機に積み込む積載物の積載量をより正確に算出し、積込機の操作者に積載量を通知することができる積載システム及び運搬機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の積載システムは、運搬機と積込機とを備える積載システムであって、前記運搬機に設置され、前記運搬機に積み込まれた積載物の積載量を計測する積載量計測手段と、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量と、前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量との差分を演算する差分演算手段と、前記差分演算手段で算出した差分値データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている差分値データに基づいて算出した補正規則に基づいて、積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正する補正手段と、前記補正手段で補正した補正積載量を表示させる表示手段と、を有することを特徴とする。【０００７】
ここで、前記記憶装置に記憶されている複数の差分値データに基づいて、前記差分値を加工し、補正規則を決定し、前記補正規則に基づいて、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正することが好ましい。【０００８】
また、前記運搬機に設置された運搬機側通信部と、前記積込機に設置され、前記運搬機側通信部と通信する積込機側通信部と、を有し、前記表示手段は、前記積込機の運転席内に設置されていることが好ましい。【０００９】
また、前記補正手段は、前記積込機に設置されており、前記運搬機側通信部は、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量の情報を前記積込機側通信部に送信し、前記積込機側通信部は、前記積載量の情報を前記補正手段に出力することが好ましい。【００１０】
また、前記差分演算手段および前記記憶装置は、前記積込機に設置されており、前記運搬機側通信部は、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量の情報および前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量を前記積込機側通信部に送信することが好ましい。【００１１】
また、前記差分演算手段、前記記憶装置および前記補正手段は、前記運搬機に設置されており、前記表示手段は、前記運搬機の外部および前記積込機の運転室内のいずれか一方に設置されていることが好ましい。【００１２】
また、前記運搬機のサスペンションシリンダにかかる負荷を検出する圧力センサをさらに有し、前記積載量計測手段は、前記圧力センサの検出結果に基づいて前記運搬機に積み込まれた積載物の積載量を計測することが好ましい。【００１３】
また、前記運搬機または前記積込機の少なくとも一方に位置検出手段を有し、前記差分演算手段は、積載時の積載量を計測した位置情報の領域毎に、前記差分値を分類し、前記記憶装置は、分類された前記差分値を記憶し、前記補正手段は、前記積載物の積載量を計測した位置情報の領域毎に補正規則を決定し、前記積載物の積載時に、前記位置検出手段により検出した積載場所に対応する差分値を前記記憶装置から読み出して、前記積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正することが好ましい。【００１４】
また、前記位置検出手段は、前記運搬機に設置されており、前記積載量計測手段は、前記位置検出手段で検出した位置情報が予め設定位置である場合、前記走行時の積載量の計測を行うことが好ましい。【００１５】
また、前記積載量計測手段は、前記運搬機の機械状態に応じて計測タイミングを判断し、走行時の積載量を計測することが好ましい。【００１６】
また、前記表示手段は、前記補正手段により補正された積載量の評価を行う積載量判断手段による評価に応じた評価結果を表示することが好ましい。【００１７】
本発明の運搬機は、積載物が積載される運搬機であって、積み込まれた積載物の積載量を計測する積載量計測手段と、前記積載量計測手段で計測した積載量と、前記積載時の計測後かつ走行時に前記積載量計測手段で計測した積載量との差分を演算する差分演算手段と、前記差分演算手段で算出した差分値データを記憶する記憶装置と、前記記憶装置に記憶されている差分値データに基づいて算出した補正規則に基づいて、積載物の積載時に前記積載量計測手段で計測した積載量を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。【００１８】
前記補正手段で補正した補正積載量を出力する出力手段を有することが好ましい。【００１９】
また、前記出力手段は、前記補正積載量を表示させる表示手段であることが好ましい。【００２０】
また、前記出力手段は、前記補正積載量を外部に出力する通信部であることが好ましい。【００２１】
また、前記通信部は、積載物を積載する積込機に前記補正積載量を出力することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、積載システムを構成する積込機と運搬機を模式的に表す概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す積載システムの各部の概略構成を示す説明図である。
【図３】図３は、運搬機側車載機の制御機能を示すブロック図である。
【図４】図４は、運搬機の表示装置の一例を示す説明図である。
【図５】図５は、運搬機の表示装置の他の例を示す説明図である。
【図６】図６は、図５に示す表示装置の表示方法の一例を説明する説明図である。
【図７】図７は、積込機側車載機の制御機能を示すブロック図である。
【図８】図８は、積込機の表示装置の一例を示す説明図である。
【図９】図９は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、積載システムの制御動作の一例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】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して、本発明に係る積載システム及び積載機について説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施例における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、或いは実質的に同一のものが含まれる。
【００２４】
＜積載システムの全体構成＞
図１は、積載システムを構成する積込機と運搬機を模式的に表す概略構成図である。図２は、図１に示す積載システムの各部の概略構成を示す説明図である。図１および図２示すように積載システム１は、運搬機２と積込機４とを有する。なお、図１および図２に示す積載システム１は、運搬機２と積込機４とをそれぞれ１台ずつ示しているが数は限定されない。積載システム１は、運搬機２と積込機４と複数備えていてもよい。
【００２５】
運搬機２は、例えば、ダンプトラックであり、積載物（荷物）を積載して走行することが可能となっている。この運搬機２は、車両本体１１と、ベッセル１２と、車輪１４と、サスペンションシリンダ１６と、回転センサ１８と、サスペンション圧力センサ（圧力センサ）２０と、傾斜計２２と、ＧＰＳアンテナ２４と、通信アンテナ２６ａが接続された通信機２６と、表示装置２８と、運搬機側車載機３０と、を有する。なお、運搬機２は、上記構成以外にも一般的な運搬機が備えている各種機構、機能を備えている。
【００２６】
車両本体１１は、エンジンにおいて燃料を消費して動力を発生させると共に、走行モータ（以下、モータ）において電力を使用して動力を発生させる車両である。具体的に、車両本体１１は、エンジンおよび発電機とモータを搭載し、エンジンおよび発電機は機械的に接続されており、エンジンの動力により発電機を駆動させ電力を発生させ、発生した電力がモータに供給される。これにより、車両本体１１は、モータによる動力を車輪１４に伝達することで走行可能となっている。なお、車両本体１１は、エンジンのみを備え、エンジンの動力を車輪１４に伝達することで走行可能となっている構成としてもよい。ベッセル１２は、荷物を積載するものであり、車両本体１１の上部に配置されている。このベッセル１２には、荷物として、採掘された砕石又は岩若しくは土等が積載される。なお、ベッセル１２は、車両本体１１に対し着脱可能な構成にしてもよい。車輪１４は、ホイールとタイヤで構成され車両本体１１の走行機構に機械的に装着されており、上述したように車両本体１１から動力が伝達されることで回転される。車輪１４は、地面に設置する接地面となる。サスペンションシリンダ１６は、車輪１４と車体本体１１との間に配置されている。車両本体１１とベッセル１２の重量に応じた負荷および荷物を積載した場合の荷物の重量に応じた負荷は、サスペンションシリンダ１６を介して車輪１４に加えられる。
【００２７】
回転センサ１８は、車輪の回転速度を検出する。サスペンション圧力センサ（以下単に「圧力センサ」ともいう。）２０は、サスペンションシリンダ１６に作用する負荷を検出する。サスペンションシリンダ１６は、ベッセル１２に積載物が積載されると、その積載物の積載量に応じて縮み、内部に封入された作動油の圧力が高まる。圧力センサ２０はその作動油の油圧の変化を検知し、油圧の検知信号を重量値へと変換することで積載量を計測するものである。なお、圧力センサ２０は、運搬機２の各サスペンションシリンダ１６に設置されている。すなわち、図１に示すようなダンプトラックの場合は、４つの車輪１４の各々のサスペンションシリンダ１６に圧力センサ２０は設置される。６つの車輪を備えるアーティキュレートダンプトラックのような運搬機２の場合は、合計６個の圧力センサが設置されることになる。傾斜計２２は、車両本体１１の傾き、具体的には鉛直方向に対する傾きを検出する。回転センサ１８、圧力センサ２０、傾斜計２２は、検出した値を運搬機側車載機３０に出力する。なお、ダンプトラックによっては、前輪の左右に各１個の車輪１４を備え、後輪の左右に各２個の車輪を備えるものがある。すなわち、後輪の車輪１４が左右の合計で４個のタイヤを備えるものがある。したがって、このようなダンプトラックの場合は、上記に述べた車輪１４の各々に備えたサスペンションシリンダ１６の本数については、前輪の車輪１４の左右に各一本のサスペンションシリンダ１６を備え、後輪の車輪１４の左右に各一本のサスペンションシリンダ１６を備え、結果としてこのようなダンプトラックであっても全体で合計４本のサスペンションシリンダ１６を備えた構造となる。また、アーティキュレート式ダンプトラックの場合のサスペンションシリンダ１６の本数については、上記に述べた６本の場合に限らず、後輪の車輪の左右に各一本のサスペンションシリンダ１６を備え、結果としてアーティキュレート式ダンプトラックの全体で合計４本のサスペンションシリンダ１６を備えたものでも本実施形態は適用可能である。また、アーティキュレート式ダンプトラックにおいて、車体とベッセルとを機械的に連結する支持構造を積載物の全重量を後輪の４つの車輪１４のいずれか一つで支持する構造として、その一カ所の支持部に１本のサスペンションシリンダ１６および圧力センサ２０を設けて積載物の重量を測定するようにしてもよい。この場合、サスペンションシリンダ１６を備えていない各車輪１４は、圧力センサ２０といった積載物の計測手段を備えず、スプリングやダンパで構成される足回り構造となる。
【００２８】
ＧＰＳアンテナ２４は、ＧＰＳ（Global Positioning System）を構成するＧＰＳ衛星から出力される信号を受信し、自身の位置を計測する。ＧＰＳアンテナ２４は、複数のＧＰＳ衛星から出力される信号をそれぞれ受信する。ＧＰＳアンテナ２４は、受信した信号を運搬機側車載機３０に出力する。なお、自身の位置を計測するためには、ＧＰＳ衛星に限らず他の測位用衛星によるものでもよい。すなわち、ＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム：Global Navigation Satellite Systems）による位置計測ができればよい。下記に述べる積込機４についても同様である。
【００２９】
通信機（通信部、運搬機側通信部）２６は、通信アンテナ２６ａを介して積込機４との間でデータの送受信を行う。通信機２６は、運搬機側車載機３０とも接続されている。通信機２６は、運搬機側車載機３０から出力されたデータを、通信アンテナ２６ａを介して積込機４に送信する。また、積込機４から出力されたデータを、通信アンテナ２６ａを介して受信し、受信したデータを運搬機側車載機３０に出力する。なお、通信の形態は、無線ＬＡＮ通信や赤外線通信、衛星波通信、あるいは携帯電話通信網を用いた地上波通信など、通信インフラの整備状況に応じ、各種の通信形態を適宜に選択し対応する通信機等を備えるようにする。
【００３０】
表示装置２８は、図１に示すように車体本体１１の表面に設置されている。つまり、表示装置２８は、外部からより具体的には積込機４が積載物を積み込む際に積込機４の操作者（オペレータ）が積込機４の運転席から視認できる位置に設置されている。表示装置２８は、運搬機側車載機３０から出力された指令信号に基づいて、表示形態を切り替える。表示装置２８の構成等は後述する。運搬機側車載機３０は、マイクロコンピュータユニット等のコントローラである。運搬機側車載機３０は、運搬機２の各部の動作を制御する。運搬機側車載機３０については、後述する。
【００３１】
次に、積込機４は、油圧ショベルやホイールローダ等であって運搬機２に積載物を積み込む機能を有する機械である。積込機４は、クローラ式の油圧ショベルである場合、履帯４１と、上部旋回体４２と、作業機４４と、ＧＰＳアンテナ４８と、通信アンテナ５０ａが接続された通信機５０と、表示装置５２と、積込機側車載機５４と、を有する。なお、積込機４は、上記構成以外にも一般的な積込機が備えている各種機構、機能を備えている。
【００３２】
積込機４は、エンジン、油圧ポンプ、右走行モータ、左走行モータ、旋回モータ、油圧シリンダ、が搭載される。また、履帯４１は、左右一対で設けられており、下部走行体となる。左右一対の履帯４１は、それぞれが右走行モータ、左走行モータにより駆動される。エンジンによって油圧ポンプを回転駆動させ、油圧ポンプから吐出した作動油を各油圧モータ（右走行モータ、左走行モータ）に供給し履帯４１を駆動させ積込機４を走行させるのである。上部旋回体４２は、操縦席を備える運転室、機械室、カウンタウエイト等を含み下部走行体の上に配置されている。作業機４４は、ブーム４４ａ、アーム４４ｂおよびバケット４４ｃからなり上部旋回体４２に取り付けられている。
【００３３】
さらに、積込機４は、油圧ポンプから吐出した作動油で旋回モータを駆動することにより、上部旋回体４２を履帯４１に対して水平面内で旋回させて作業機４４の方向を任意の方向に移動可能としている。積込機４は、エンジンで発生した駆動力で油圧ポンプを回転駆動させ、油圧ポンプから吐出した作動油をブーム４４ａ用、アーム４４ｂ用、バケット４４ｃ用の油圧シリンダに供給し各油圧シリンダを伸縮駆動させることで、ブーム４４ａ、アーム４４ｂおよびバケット４４ｃを作動させ、掘削や排土等の所望の作業を実行する。
【００３４】
ＧＰＳアンテナ４８は、ＧＰＳアンテナ２４と同様の構成であり、複数のＧＰＳ衛星から出力される信号をそれぞれ受信し、自身の位置を計測する。ＧＰＳアンテナ４８は、受信した信号を積込機側車載機５４に出力する。
【００３５】
通信アンテナ５０ａが接続された通信機（通信部、積込機側通信部）５０は、通信アンテナ２６ａが接続された通信機２６と同様の構成である。通信機５０は、通信アンテナ５０ａを介して運搬機２との間でデータの送受信を行う。通信機５０は、積込機側車載機５４とも接続されている。通信機５０は、積込機側車載機５４から出力されたデータを、通信アンテナ５０ａを介して運搬機２に送信する。また、積込機４の通信機５０は、運搬機２から出力されたデータを、通信アンテナ５０ａを介して受信し、受信したデータを積込機側車載機５４に出力する。このように積載システム１は、運搬機２に備えられた通信機２６や積込機４に備えられた通信機５０などを用いて相互通信を可能とする構成をとることで、運搬機２と積込機４との間でデータの送受信を行うことができる。データの内容の詳細については後述する。
【００３６】
表示装置５２は、上部旋回体４２の運転室内の操縦席近傍に配置されている。つまり、表示装置５２は、積込機４を運転操作する操作者から見える位置に配置されている。表示装置２８は、運搬機側車載機３０から出力された指令信号に基づいて、表示形態を切り替える。表示装置２８の構成等は後述する。運搬機側車載機３０は、マイクロコンピュータユニット等のコントローラである。運搬機側車載機３０は、運搬機２の各部の動作を制御する。運搬機側車載機３０については、後述する。
【００３７】
＜運搬機側車載機の構成＞
図３は、運搬機側車載機３０の制御機能を示すブロック図である。以下、図３を用いて、運搬機側車載機３０について説明する。運搬機側車載機３０は、ＧＰＳ情報取得部５６と、データ送受信部５８と、演算装置６０と、記憶装置６２と、を有する。
【００３８】
ＧＰＳ情報取得部５６は、ＧＰＳアンテナ２４で受信した信号に基づいて、運搬機２の現在位置を取得（測位）する。具体的には、ＧＰＳ情報取得部５６は、複数のＧＰＳ衛星からそれぞれ出力された信号を受信し、当該複数の信号を比較することで、運搬機２の現在位置を取得する。ＧＰＳ情報取得部５６は、取得した位置情報を記憶装置６２に記憶させる。
【００３９】
データ送受信部５８は、通信機２６と、演算装置６０と、記録装置６２とに接続されている。データ送受信部５８は、通信機２６で受信したデータを記憶装置６２の積載量情報テーブル６６に書き込んだり、演算装置６０に出力したりする。また、データ送受信部５８は、記憶装置６２の積載量情報テーブル６６に記憶されたデータや、演算装置６０で生成されたデータを通信機２６に送る。
【００４０】
演算装置６０は、取得した各種検出値やデータを、あらかじめ設定された条件や演算式を用いて処理する。演算装置６０は、圧力センサ値合計手段６０ａと、積載量算出手段６０ｂと、差分値演算手段６０ｃと、積載量補正手段６０ｄと、を有する。
【００４１】
圧力センサ値合計手段６０ａは、それぞれの圧力センサ２０で検出された検出値の合計を算出する。ここで、圧力センサ値合計手段６０ａは、それぞれの圧力センサ２０で検出された検出値を、傾斜計１８で検出した車両本体１１の傾きを示す検出値に基づいて、適宜補正し演算処理し、圧力センサ２０の検出値の合計を算出することが好ましい。運搬機２が平坦な路面にいる場合に、各車輪１４にかかる負荷は均等であろうが、積込機２が坂道などの傾斜路面にいる場合には、各車輪１４にかかる負荷は不均等になるため、傾斜計１８の検出値に応じて、各圧力センサ２０の検出値を補正するのである。また、圧力センサ値合計手段６０ａは、各圧力センサ２０で検出された検出値から各サスペンションシリンダ１６に加わる荷重を演算した後に、荷重の合計を算出してもよい。
【００４２】
積載量算出手段６０ｂは、圧力センサ値合計手段６０ａの検出結果、つまり、圧力センサ２０の検出値の処理結果から積載物の積載量を計測する。つまり、積載量算出手段６０ｂは、各圧力センサ２０の検出値の合計値を積載量に変換する。
【００４３】
このように、運搬機２は、圧力センサ２０と、圧力センサ値合計手段６０ａと、積載量算出手段６０ｂと、を組み合わせることで、運搬機２に積載された積載物の量、つまり積載量を計測する積載量計測手段を実現する。また、処理動作については後述するが、演算装置６０は、積込機４が運搬機２に積載物を積載している積載時に積載量を計測し、運搬機２が積載物を積載した状態で走行している走行時に積載量を計測する。つまり、演算装置６０は、積込機４に同じ積載物が積載されている状態について、積載時と走行時の合計２回の機会で積載量を計測する。演算装置６０は、積載時の積載量の計測結果を積載時積載量計測値として記憶装置６２に記憶させ、走行時の積載量の計測結果を走行時積載量計測値として記憶装置６２に記憶させる。ここで、演算装置６０は、積込機４が運搬機２に積載物を積載が終了した段階で、かつ、運搬機２が停止している状態で計測された結果を積載時の積載量とする。演算装置６０は、積込機４が運搬機２に積載物を積載している作業中も積載量の計測は実行している。ここで、演算装置６０は、回転センサ１８によって検出される運搬機２の速度や従動車輪の回転速度に基づいて、運搬機２が走行状態にあるか停止状態であるかを判定することができる。演算装置６０は、回転センサ１８の検出値が、ゼロまたは最低速度にある場合は停止状態にあると判定し、回転センサ１８の検出値が、ゼロまたは最低速度ではない場合、走行状態にあると判定する。
【００４４】
差分値演算手段６０ｃは、積込機４に同じ積載物が積載されている状態について計測した、積載時の積載量と走行時の積載量との差分を差分値として算出する。差分値演算手段６０ｃは、算出した差分値を記憶装置６２に記憶させる。
【００４５】
積載量補正手段６０ｄは、記憶装置６２に記憶されている差分値を含む各種データから補正規則を算出し、積込機４が運搬機２に積載物を積載している作業中に計測した積載量を、算出した補正規則に基づいて補正する。積載量補正手段６０ｄは、補正した積載量を表示装置２８に送信し、表示装置２８は補正された積載量を積込機４の操作者が視認できる形態で表示する。また、積載量補正手段６０ｄは、補正した積載量をデータ送受信部５８から通信機２６を介して積込機４に出力してもよい。
【００４６】
記憶装置６２は、各種データや演算式等の各種情報や各種プログラムを記憶する。記憶装置６２は、積載量情報テーブル６６と、計測位置データ６８と、適正積載量データ６６ｄと、を有する。積載量情報テーブル６６は、走行時積載量計測値データ６６ａと、積載時積載量計測値データ６６ｂと、差分値データ６６ｃと、適正積載量データ６６ｄと、を有する。走行時積載量計測値データ６６ａは、演算装置６０の積載量算出手段６０ｂから出力される積載量の計測結果のうち、走行時の積載量の計測結果を記憶している。積載時積載量計測値データ６６ｂは、演算装置６０の積載量算出手段６０ｂから出力される積載量の計測結果のうち、積載時の積載量の計測結果を記憶している。差分値データ６６ｃは、差分値演算手段６０ｃで算出した差分値のデータを記憶している。走行時積載量計測値データ６６ａと、積載時積載量計測値データ６６ｂと、差分値データ６６ｃとは、直近の１回分の算出結果を記憶していても、複数回分の算出結果を記憶していてもよい。適正積載量データ６６ｄは、運搬機２の車格等の仕様に応じて、過積載とならず、かつ、過小積載ともならない積載量が積載されたことの判断指標となるように定められた閾値である。また、記憶装置６２は、設定やオペレータの操作に基づいて、過去の算出結果を削除するようにしてもよい。
【００４７】
計測位置データ６８は、ＧＰＳ情報取得部５６で取得した運搬機２の位置情報である。計測位置データ６８である位置情報を積載量の計測結果と対応付けて記憶することで、積載量の計測結果とその計測が行われた位置とを対応付けることができる。なお、計測位置データ６８は、位置情報を取得した時間を記憶しておくことで、積載量の計測結果とその計測が行われた時間とを対応付けられるようにしてもよい。
【００４８】
＜運搬機の表示装置の構成＞
図４は、運搬機２の表示装置２８の一例を示す説明図である。以下、図４を用いて、表示装置２８について説明する。表示装置２８は、図４に示すように、数値を表示する欄を３個備えており、３桁の数字を表示することができる。表示装置２８は、演算装置６０で算出された補正した積載量の数値（積載量補正手段６０ｄから出力された数値）を表示する。ここで、図４に示す表示装置２８は、補正した積載量の数値が７８トンである場合を示しており、左から順位に「０」「７」「８」が表示されている。このように運搬機２は、表示装置２８に補正した積載量の数値を表示することで、積込機４を操作する操作者に現在の積載量を通知することができる。ここで、図４に示す表示装置２８は、補正した積載量の数値を表示する場合について説明したがこれに限定されない。例えば、後述するように過積載が行われたならば、補正した積載量の数値を点滅させたり、その数値の表示色を変色させたり、あるいは、過積載をしめす文字（例えば、オーバーロードを意味する、「Ｏ」「Ｖ」「Ｌ」といった文字）を表示し、積込機２の操作者に注意喚起を促すようにしてもよい。
【００４９】
図５は、運搬機２の表示装置２８の他の例を示す説明図である。図６は、図５に示す表示装置２８ａの表示方法の一例を説明する説明図である。図５に示す表示装置２８ａは、点灯と消灯を切り替えることができる３つのランプ１０２、１０４、１０６と、を有する。ここで、３つのランプ１０２、１０４、１０６は、それぞれ点灯の色が異なる色となる。例えば、ランプ１０２は、点灯時に緑色に表示され、ランプ１０４は、点灯時に黄色に表示され、ランプ１０６は、点灯時に赤色に表示される。このような表示装置２８ａによっても、補正した積載量の数値の大きさに応じてランプ１０２、１０４、１０６の点灯、消灯を切り替えることで積込機４の操作者に現在の積載量を通知することができる。
【００５０】
ここで、表示装置２８ａは、積載量の状態を４段階で通知することができる。ここで、４段階は、例えば、積載量が基準（適性積載量）よりも大幅に少ないか、積載量が基準よりも少ないか、適正か、基準よりも多いかによって分けることができる。表示装置２８ａは、積載量が基準よりも大幅に少ない状態では、ステップＳ１に示すように、ランプ１０２、１０４、１０６の全てを消灯させる。その後、運搬機２に積載物が積載され、積載量が基準よりも少ない状態となると、ステップＳ２に示すように、ランプ１０２を点滅させ、ランプ１０４、１０６を消灯させる。その後、運搬機２に積載物が積載され、積載量が適正な状態となると、ステップＳ３に示すように、ランプ１０２を点灯させ、ランプ１０４を点滅させ、ランプ１０６を消灯させる。その後、運搬機２に積載物が積載され、積載量が基準よりも多い状態となると、ステップＳ４に示すように、ランプ１０２、１０４を点灯させ、ランプ１０６を点滅させる。このように、表示装置２８ａによって、積載量の数値を直接表示させずに、積載量の状態を示す表示形態で積込機４の操作者に現在の積載量を通知するようにしてもよい。
【００５１】
＜積込機側車載機の構成＞
図７は、積込機側車載機５４の制御機能を示すブロック図である。以下、図７を用いて、積込機側車載機５４について説明する。積込機側車載機５４は、ＧＰＳ情報取得部７６と、データ送受信部７８と、演算装置８０と、記憶装置８２と、を有する。
【００５２】
ＧＰＳ情報取得部７６は、ＧＰＳアンテナ２４で受信した信号に基づいて、積込機４の現在位置を取得する。なお、現在位置の取得方法は、前述したＧＰＳ情報取得部５６と同様である。ＧＰＳ情報取得部７６は、取得した位置情報を記憶装置８２に記憶させる。
【００５３】
データ送受信部７８は、通信機５０と、演算装置８０と、記録装置８２とに接続されている。データ送受信部７８は、通信機５０で受信したデータを記憶装置８２に書き込んだり、演算装置８０に出力したりする。また、データ送受信部７８は、記憶装置８２に記憶されたデータやプログラム、あるいは演算装置８０で生成されたデータを通信機５０あるいは演算装置８０に送信する。
【００５４】
演算装置８０は、取得した各種検出値やデータを予め設定された条件や演算式を用いて、後述するような演算処理を行う。演算装置８０は、差分値演算手段８０ａと、積載量補正手段８０ｂと、積載量判断手段８０ｃと、差分値加工手段８０ｄと、を有する。
【００５５】
差分値演算手段８０ａは、前述の差分値演算手段６０ｃと同様の機能であり、積込機４に同じ積載物が積載されている状態について計測した、積載時の積載量と走行時の積載量との差分を差分値として算出する。差分値演算手段８０ａは、算出した差分値を記憶装置８２に記憶させる。
【００５６】
積載量補正手段８０ｂは、前述の積載量補正手段６０ｄと同様の機能であり、記憶装置８２に記憶されている差分値を含む各種データから補正規則を算出し、積込機４が運搬機２に積載物を積載している作業中に計測された積載量を、算出した補正規則に基づいて補正する。積載量補正手段８０ｂは、補正した積載量を表示装置５２に送信する。また、積載量補正手段８０ｂは、補正した積載量をデータ送受信部７８から通信機５０を介して運搬機２に出力してもよい。
【００５７】
積載量判断手段８０ｃは、積載量補正手段８０ｂで算出した補正後の積載量が適正な値であるかを判定する。積載量判断手段８０ｃは、積載量補正手段８０ｂで算出した補正後の積載量と、記憶装置８２に記憶されている適正積載量データ８２ｆ（あるいは運搬機２の記憶装置に記憶されている適正積載量データ６６ｄ）と、を比較することで、補正後の積載量が適正値か否かを判定することができる。
【００５８】
差分値加工手段８０ｄは、差分値演算手段８０ａで算出した差分値を加工する。具体的には、積載量補正手段８０ｂが、補正規則を決定する基準として用いる差分値を加工する。差分値演算手段８０ａで算出した複数回分の差分値を読み出し、複数回分の差分値と平均化された差分値を、補正規則を決定する基準として用いる差分値とする。また、差分値演算手段８０ａで算出した複数回分の差分値を読み出し、差分値が求められた順番あるいは差分値の大きさに対応した重み付けをおこない、それらの差分値の中から、重み付けの大きな差分値を、補正規則を決定する基準として用いる差分値として選択するといった加工を行ってもよい。
【００５９】
記憶装置８２は、各種データや演算式等の各種情報や各種プログラムを記憶する。記憶装置８２は、直近差分値データ８２ａと、累積差分値データ８２ｂと、走行時積載量計測値データ８２ｃ、積載時積載量計測値データ８２ｄと、計測位置データ８２ｅと、適正積載量データ８２ｆと、を有する。直近差分値データ８２ａは、差分値演算手段８０ａで算出した直近の差分値のデータを記憶している。なお、直近差分値データ８２ａは、差分値加工手段８０ｄで加工された差分値を記憶していてもよい。累積差分値データ８２ｂは、過去に差分値演算手段８０ａで算出した差分値のデータ（複数回分の差分値のデータ）を記憶している。累積差分値データ８２ｂは、差分値加工手段８０ｄで差分値を加工する際に使用される。走行時積載量計測値データ８２ｃは、運搬機２から出力される積載量の計測結果のうち、走行時の積載量の計測結果を記憶している。積載時積載量計測値データ８２ｄは、運搬機２から出力される積載量の計測結果のうち、積載時の積載量の計測結果を記憶している。また、記憶装置８２は、設定やオペレータの操作に基づいて、過去の算出結果を削除するようにしてもよい。また、適正積載量データ８２ｆは、各運搬機２によって異なる値である。積込機２が積込を行うであろう運搬機２の種類あるいは車格に応じて、あらかじめ適正積載量データ８２ｆが記憶されている。運搬機２の設計時に、積載による負荷に耐えうる適正積載量が定められ、その適正積載量は運搬機２の種類や車格によって異なる。ここで、記憶装置８２は、積込機４が積載物を積載する対象の運搬機２が複数ある場合、つまり、１台の積込機４で複数台の運搬機２に積載物を積載する場合、直近差分値データ８２ａと、累積差分値データ８２ｂと、走行時積載量計測値データ８２ｃ、積載時積載量計測値データ８２ｄと、計測位置データ８２ｅと、適正積載量データ８２ｆの各値を運搬機２毎に記憶する。
【００６０】
計測位置データ８２ｅは、ＧＰＳ情報取得部７６で取得した積込機４の位置情報、つまり運搬機２に積載物を積み込んだ位置である。計測位置データ８２ｅである位置情報を、積載量の計測結果や対象の運搬機２と対応付けて記憶することで、積載量の計測結果とその計測結果に関わった積込機４および運搬機２との対応付けを行うことができる。なお、計測位置データ８２ｅは、位置情報を取得した時間を記憶しておくことで、積載量の計測結果や対象の運搬機２と対応付けられるようにしてもよい。
【００６１】
＜積込機の表示装置の構成＞
図８は、積込機４の表示装置５２の一例を示す説明図である。以下、図７および図８を用いて、表示装置５２について説明する。表示装置５２は、図７に示すように、表示制御部９０と、表示部９２と、を有する。表示制御部９０は、表示部９２に表示させる画像を制御する。表示制御部９０は、演算装置８０あるいは記憶装置８２から出力されたデータなどの出力信号を画像信号に変換することで、表示部９２に表示させる画像を生成する。
【００６２】
表示部９２は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であり、表示制御部９０で生成された画像を表示させる。表示部９２は、図７および図８に示すように、積載量表示部９４と、警報表示部９６と、運搬機状態表示部９８と、を有する。積載量表示部９４は、積載量補正手段８０ｂで算出した補正後の積載量を表示する画面領域である。積載量表示部９４は、数値を表示する欄を３個備えており、３桁の数字を表示することができる。積載量表示部９４には、演算装置８０で算出された補正した積載量の数値が表示される。ここで、図８に示す積載量表示部９４は、補正した積載量の数値が４８トンである場合を示しており、左から順位に「０」「４」「８」が表示されている。積込機４は、表示装置５２に補正した積載量の数値を表示させることで、積込機４を操作する操作者に現在の積載量を通知することができる。警告表示部９６は、現在の積載量が閾値以上となった場合に点灯（あるいは点滅）し、操作者に過積載が生じる恐れがあることあるいは過積載が生じていることを通知する。この閾値とは、積込機４の記憶装置８２あるいは運搬機２の記憶装置６２に記憶されている適正積載量である。運搬機状態表示部９８は、積載物を積載している対象の運搬機２の状態を表示する。運搬機２の状態とは、例えば圧力センサ２０の異常の発生の有無である。運搬機状態表示部９８は、通信機２６、５０を介して受信した運搬機２の圧力センサ２０の異常発生情報に基づいて、異常が発生している圧力センサ２０がどれであるかを視覚的に表示する。例えば、表示制御部９０は、異常が起きている圧力センサ２０に対応する積載分布シグナル９９を点滅表示させる。また、運搬機状態表示部９８は、各圧力センサ２０からの検出値を受信し、図８に示すように積載分布シグナル９９によって各圧力センサ２０による検出値の大きさを複数段階の色表示によって表示する。つまり、積込機４の操作者は、この積載分布シグナル９９を視認することで、ベッセル１２に積み込んだ積載物が均等に積まれているかを確認することができる。
【００６３】
＜積載システムの制御動作＞
図９および図１０は、それぞれ積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。以下、図９および図１０を用いて、積載システムの制御動作について説明する。まず図９を用いて、補正規則を決定する基準となる差分値の算出動作を説明する。なお、図９に示す処理は、演算装置６０、８０のいずれで実行してもよいが、演算装置６０で処理する場合として説明する。
【００６４】
積載システム１は、ステップＳ１２として、積込機４による運搬機２への積込の開始を検出する。なお、積載システム１は、積込機４と運搬機２との相対位置関係や、運搬機２の積載量の変化、積込機４の動作等を判定することで、積込機４による運搬機２への積込が開始されたことを検出することができる。すなわち、運搬機２の積載量の変化とは、圧力センサ２０により検知された積載量の変化である。積載システム１は、積載量の増加が検出されれば積込開始と判断する。積込開始の判断条件はこれに限定されない。ここで、積込作業時には運搬機２は所定の時間、停止している。積載システム１は、この点に基づいて、回転センサ１８の検出結果で算出した車速から運搬機２が停止であることを検出すれば、積込開始と判断してもよい。また、積込機４と運搬機２は各々ＧＰＳにより位置情報を取得している。積載システム１は、位置情報を利用し、両者が相互通信し、お互いの位置情報が示す位置が所定の距離内にあるか否かを判断して、所定の距離内であると判断されれば、積込開始と判断してもよい。積載システム１は、上記のうちいずれか１つを積込開始の判断条件としてもよいし、複数の条件を満足していることを積込開始の判断条件としてもよい。
【００６５】
積載システム１は、ステップＳ１２で積込が開始されたと判断したら、ステップＳ１４として、積載量を算出する。ここで、積載量は、上述したように圧力センサ２０と、圧力センサ値合計手段６０ａと、積載量算出手段６０ｂと、で処理を実行することで、算出することができる。なお、ステップＳ１４で算出した積載量は、後述する表示装置２８、２８ａ、５２への表示の際にも用いる。
【００６６】
積載システム１は、ステップＳ１４で積載量を算出したら、ステップＳ１６として積込作業が終了したかを判定する。積載システム１は、積込機４の動作信号、運搬機２の動作信号や、操作者によって入力された操作信号等といった機械状態を検出し、検出結果に基づいて判定を行うことで、積込作業が終了したかを判定することができる。例えば、積込機４の操作者が積込作業を終了した際に警報（ホーン）を鳴らしたり、無線通信で運搬機２へ指示をしたりといった音声伝達により、積込作業終了を伝え、積込機４の操作者が、所定の操作ボタンを操作することで、運搬機側車載機３０に積込作業終了を判定した旨の信号を送信する。あるいは、圧力センサ２０により検知された積載量の所定時間内での増加率がゼロになった場合、積込作業終了を判定してもよい。積載システム１は、ステップＳ１６で積込作業が終了していない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ１４に戻る。積載システム１は、ステップＳ１６で積込作業が終了した（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ１８として積載時の積載量を決定し記憶する。積載システム１は、圧力センサ２０により検知された積載量の所定時間内での増加率がゼロになったら積込作業終了と判定する場合、ステップＳ１８で再度積載量を算出してもよいが、ステップＳ１４で算出した直近の算出値から基本的に値が変化しないため、ステップＳ１４で算出した直近の算出値を積載時の積載量として用いてもよい。別の判定基準で積込作業の終了を判定する場合は、ステップＳ１８で新たに算出した積載量を積載時の積載量として算出することが好ましい。また、積載システム１は、ステップＳ１４で積載量を算出せず、ステップＳ１６で積込作業を終了したと判定した後に、積込時の積載量を算出するようにしてもよい。なお、後述するが、積載システム１は、積込時の積載量を表示させるため、図９の処理とは別の処理として、ステップＳ１４に係らず積込時の積載量も算出する。
【００６７】
積載システム１は、ステップＳ１８で積載時の積載量を決定したら、ステップＳ２０として走行の開始を検出し、ステップＳ２２として走行時の積載量を測定および算出し決定し記憶する。つまり、積載システム１は、積載時の積載量を決定した後、運搬機２が走行の開始を検出したら、積載量の算出処理を実行し、算出した積載量を走行時の積載量とする。運搬機２は、走行の開始の検出を種々の方法で検出することができる。例えば、運搬機２は、回転センサ１８が所定の車速を検出すれば、走行を開始したと判定してもよいし、操作者によるシフトレバーやアクセルペダルの操作を電気信号で検出し、その電気信号を基に走行を開始したと判定してもよい。なお、ステップＳ２２で行われる走行時の積載量の計測のタイミングは、運搬機２が安定走行をしている時であることが望ましい。つまり、運搬機２が走行を開始して加速する際や停止しようとするために制動ブレーキをかけて減速する際は、サスペンションシリンダ１６に加速や減速に伴う負荷がかかるため、圧力センサ２０が正味の積載量に加減された検出値を出力してしまう。また、走行路に応じてステアリング操作により旋回する際は、各サスペンションシリンダ１６には旋回に伴う負荷がかかるため、やはり圧力センサ２０が正味の積載量に加減された検出値を出力してしまう。そこで、運搬機２は、回転センサ１８による車速の検出値が一定速度走行か、図示しないステアリング角度センサが直進走行を示しているか、傾斜計２２が平坦路上に運搬機２が存在するか、といった安定走行の条件を確認し条件が整ったタイミングで走行時の積載量を計測する。なお、運搬機２は、ＧＰＳ情報取得部５６を備えているので、所定距離を走行した際の位置情報の変化により、直進走行を行ったか否か、平坦路を走行したか否かを判別し、それらの安定走行であるための条件を満たした際に、所定距離走行時に取得した積載量を用いて走行時の積載量を算出し決定してもよい。また、以下のようにして走行時の積載量の計測タイミングを決めることもできる。あらかじめ記憶装置６２に決められた走行路の情報を記憶させておき、さらにその走行路の情報には安定走行が可能な区間の位置情報を識別しておき、運搬機２が走行中にＧＰＳ情報取得部５６にて取得した位置情報が、安定走行が可能な区間の識別情報と一致した場合、積載量を計測する。以上のような、運搬機２の走行状態や旋回状態、走行位置、走行路勾配といった機械状態を基に走行時の積載量の計測タイミングを判断し、正確な走行時の積載量を計測する。なお、走行時の積載量を計測した結果をステップＳ２２で算出し決定するに際し、以下の方法にて行うことが好ましい。積載システム１が、ステップＳ２０において、運搬機２が走行開始と検出したら、走行中である限り、積載量を所定のサンプリング周期で計測する。例えば、走行中の所定の期間（所定の距離区間あるいは所定の時間）に取得された積載量の計測値を演算装置６０の積載量算出手段６０ｃにて統計処理する。すなわち、走行時に計測された積載量の計測値の度数分布（ヒストグラム）を求め、その度数分布の中央値（メジアン）を走行時の積載量として決定する（ステップＳ２２）。このような統計処理を行えば、走行時に計測された積載量が、路面状態や運搬機２の走行状態に起因する不正確な計測値が取得されても、統計的な手法で走行時の積載量を決定でき計測精度を確保することができる。この統計処理による走行時の積載量の決定は、積込機４が、運搬機２から走行時に計測された積載量の計測値を受信し、積込機４の演算装置８０で実行されてもよい。
【００６８】
積載システム１は、ステップＳ２２で走行時の積載量を算出し決定したら、ステップＳ２４として差分値を算出する。つまり、積載システム１は、ステップＳ１８で決定した積載時の積載量とステップＳ２２で決定した走行時の積載量との差分を差分値として算出する。例えば、差分値をΔＤとし、積載時の積載量をＤ０とし、走行時の積載量をＤ１とした場合、ΔＤ＝Ｄ０−Ｄ１である。
【００６９】
積載システム１は、ステップＳ２４で差分値を算出したら、ステップＳ２６として算出結果を記憶装置に記憶させ、本処理を終了する。ここで、本実施形態の積載システム１は、ステップＳ１８で算出した積載時の積載量と、ステップＳ２２で決定した走行時の積載量と、ステップＳ２４で算出した差分値とをそれぞれ記憶させる。積載システム１は、算出結果を記憶装置６２と記憶雄装置８２の両方に記憶させてもよいし、いずれか一方のみ記憶させてもよい。
【００７０】
積載システム１は、図９の処理を実行することで、積載時の積載量と走行時の積載量との差分値を算出することができる。
【００７１】
次に、図１０を用いて、積込機４で運搬機２に積載物を積み込む処理の間に実行する処理、具体的には、積載量を表示装置２８，５２に表示させる処理について説明する。なお、積載システム１は、図１０の処理を図９の処理と並行して実施することもできる。図１０の処理は、並行して実施する図９の処理よりも前に実行した図９の処理の算出結果を用いて実行する。
【００７２】
積載システム１は、ステップＳ３０として、積込機４による運搬機２への積込の開始を検出する。積載システム１は、ステップＳ３０で積載物の積み込みの開始を検出したら、ステップＳ３２として、補正規則を決定する。積載ステム１は、記憶装置６２あるいは８２に記憶されている差分値を含む各種測定結果および決定条件に基づいて、積込機４が積込作業を行っている間に計測（圧力センサ２０により検出）した積載量を補正する。ここで、補正規則としては、積込作業を行っている間に計測した積載量から差分値を減算する規則を用いることができる。つまり、積込作業を行っている間に計測した積載量をＤＭとし、差分値をΔＤとし、補正後の積載量をＤＲとした場合、ＤＲ＝ＤＭ−ΔＤとなる規則を用いることができる。
【００７３】
また、補正規則としては、差分値の符号を変換した変換差分値を算出し、積込作業を行っている間に計測した積載量に変換差分値を加算する規則を用いてもよい。この場合、変換差分値をΔＤ´とした場合、ΔＤ≧０の場合、ΔＤ´＝−｜ΔＤ｜とし、ΔＤ＜０の場合、ΔＤ´＝｜ΔＤ｜となる。また、積込作業を行っている間に計測した積載量をＤＭとし、補正後の積載量をＤＲとした場合、ＤＲ＝ＤＭ＋ΔＤ´となる。また、積載システム１は、差分値ΔＤを、ΔＤ＝Ｄ１／Ｄ０とし、補正規則を、ＤＲ＝ＤＭ×ΔＤとして算出してもよい。
【００７４】
積載システム１は、ステップＳ３２で補正規則を算出したら、ステップＳ３４として、積載量を算出し、ステップＳ３６として、算出した積載量を補正規則に基づいて補正し、ステップＳ３８として、補正した積載量を表示装置に表示させる。積載システム１は、ステップＳ３８で補正した積載量を表示装置２８，５２に表示させたら、ステップＳ４０として積込作業を終了したか否かを判定する。積載システム１は、ステップＳ４０で積込作業を終了していない（Ｎｏ）、つまり、積込作業が続いていると判定した場合、ステップＳ３４に戻り、上記処理を繰り返す。積載システム１は、ステップＳ４０で積込作業を終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、本処理（積載量を表示装置２８，５２に表示させる処理）を終了する。
【００７５】
積載システム１は、図９に示すように、同じ積載物が積載されている状態で、積込時の積載量と走行時の積載量を計測し、計測した結果に基づいて差分値を算出する。さらに、積載システム１は、図１０に示すように、図９で算出した差分値を含む条件に基づいて補正規則を決定し、決定した補正規則を用いて積込作業時に計測した積載量を補正し、補正した積載量を表示装置２８，５２に表示する。
【００７６】
ここで、積込作業時に計測した積載量は、運搬機２のサスペンションシリンダ１６が静止した状態で計測が行われるため、サスペンションシリンダ１６の静止摩擦抵抗の影響が大きく、圧力センサ２０による計測値の誤差が大きくなる。これに対して、走行時に計測した積載量は、サスペンションシリンダ１６が変動した状態で計測が行われるため、より高精度な計測値を圧力センサ２０は検出することができる。積載システム１は、この事象を利用し、積込作業時に計測した積載量を、積込時の積載量と走行時の積載量との差分値に基づいて補正することで、積込作業時の積載量をより高い精度で計測することができる。つまり、同じ積載物が積載された状態で計測した積込時の積載量と走行時の積載量と差分値に基づいて、積込作業時に計測した積載量を補正することで、静止した状態で計測する場合に生じる誤差を補正することができる。結果として、積載システム１は、運搬機２の個々の特性をフィードバック処理で補正することができ、より正確な積載量を算出することができる。
【００７７】
積込機４の操作者は、積込作業時に運搬機２あるいは積込機４に備えられた表示装置２８あるいは５２に表示された補正された積載量を視認しながら、作業機４４を操作し、積載量を調整可能である。つまり、積込機４の操作者あるいは運搬機２の操作者は、高精度な積載量の提示を受けて、より正確な積載量管理を行うことができる。よって、積込機４の操作者は、アンダーロード（過小積載）、オーバーロード（過積載）の発生を抑制することができ、定格に近い積載量（適正積載量）の積載物を運搬機２に積載させることができる。このように、運搬システム１は、定格に近い積載量を運搬機２に積載させることで、生産性を向上させることができ、オーバーロードによる運搬機２の損傷や事故の発生を抑制することができる。
【００７８】
＜実施形態の変形＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、上記実施形態では、運搬機２に表示装置２８を設け、積込機４に表示装置５２を設けた構成としたが、表示装置２８と表示装置５２は、少なくとも一方があればよく、一方のみとしてもよい。なお、積載システム１は、表示装置２８と表示装置５２の両方に補正した積載量を表示させるようにしてもよい。
【００７９】
積載システム１は、差分値演算手段６０ｃ、８０ａの少なくとも一方があればよく、一方のみとしてもよい。積載システム１は、差分値演算手段６０ｃ、８０ａの両方で同じ計算をしてもよい。同様に、積載システム１は、積載量補正手段６０ｄ、８０ｂも少なくとも一方があればよく、一方のみとしてもよい。積載システム１は、積載量補正手段６０ｄ、８０ｂの両方で同じ計算をしてもよい。
【００８０】
積載システム１は、差分値演算手段８０ａを備えている場合、積載量補正手段８０ｂを備えていることが好ましい。これにより、差分値演算手段８０ａで算出した結果を演算装置６０に再度送信せずに、演算装置８０で処理することができる。また、積載システム１は、積載量補正手段６０ｄを備えている場合、差分値演算手段６０ｃを備えていることが好ましい。これにより、演算装置８０で算出した差分値を演算装置６０に送信せずに、演算装置６０で算出した差分値に基づいて補正処理を実行することができる。
【００８１】
積載システム１は、差分値演算手段６０ｃで差分値を算出することが好ましい。これにより、運搬機２で積載量を計測した後、すぐに差分値を算出することができる。また、次の積込作業前に、より確実に差分値の算出処理を終わらせることができる。
【００８２】
積載システム１は、通信機２６、５０を介して、積載量補正手段６０ｄで算出した補正した積載量の情報を積込機４に出力し、表示装置５２に補正した積載量を表示させてもよい。また、積載システム１は、差分値演算手段６０ｃで算出した差分値のデータを記憶装置８２に記憶させ、積込作業時に運搬機２で計測した積載量を積載量補正手段８０ｃで補正し、表示装置５２に補正した積載量を表示させてもよい。
【００８３】
積載システム１は、積載量補正手段６０ｄで算出した補正した積載量を表示装置２８に表示させてもよい。この場合、積載システム１は、積込機４に、演算装置８０の各部記憶装置８２の各部を設けなくても、補正した積載量を、積込機４の操作者に通知することができる。
【００８４】
積載システム１は、差分値演算手段８０ａで差分値を算出する場合、走行時積載量計測値データ６６ａ、８２ｃの少なくとも一方があればよく、一方のみとしてもよい。同様に、積載システム１は、積載時積載量計測値データ６６ｂ、８２ｄの少なくとも一方があればよく、一方のみとしてもよい。
【００８５】
積載システム１は、差分値加工手段８０ｄで加工した差分値に基づいて補正規則を決定することが好ましい。積載システム１は、加工した差分値に基づいて補正規則を決定することで、より高い精度で積載量を補正することができる。積載システム１は、演算装置６０にも演算装置８０の積載量判断手段８０ｃと、差分値加工手段８０ｄとに相当する手段を設けてもよい。
【００８６】
積載システム１は、図９に示した差分値の算出（ステップＳ２４）を、積込機４による積込作業が行われる毎に毎回行ってもよいし、一定回数毎に行ってもよい。また、積載システム１は、一定回数の積込作業における差分値を算出して、差分値の変化量が一定の範囲に収束したと判断できる場合、差分値の算出の頻度を減らすようにしてもよい。
【００８７】
図１１は、積載システムの制御動作の一例を示すフローチャートである。図１１に示す処理は、図１０のステップＳ３２の処理、つまり補正規則の決定処理の一例である。積載システム１は、ステップＳ５０として位置情報を取得する。位置情報は、ＧＰＳ情報取得部５６、７６による測位にて取得することができる。積載システム１は、ステップＳ５０で位置情報を取得したら、ステップＳ５２として、取得した位置情報に基づいて、積込場情報を取得する。ここで、積込場情報とは、積込場の領域を示す情報（位置情報の領域）である。すなわち、積込場の領域とは、例えば鉱山であれば、石炭の採石場や鉄鉱石の採石場といった積載物となる物の種類（土質）に応じた積込場所を示す。積込機４は、積込場所をある程度の期間、大きな移動をせずに積込作業を実施する。したがって、積込場としてわかっている場所の所定範囲のエリアを示す位置情報を積込場情報として、あらかじめ記憶装置６２、８２に記憶させていてもよいし、積込機４のＧＰＳ情報取得部７６が定期的に自身の位置情報を測位し、得られた位置情報を含む所定範囲のエリアを積込場情報として、記憶装置６２，８２に記憶させていてもよい。
【００８８】
積載システム１は、ステップＳ５２で積込場情報を取得したら、ステップＳ５４として、積込場情報に対応する差分値データを取得する。積載システム１は、積込場情報と差分値データとの対応付けを行ったうえで、積込場情報と差分値データを記憶装置６２、８２に記憶している。積載システム１は、差分値を取得した場合、その差分値の演算に関係した積込場情報を対応付けし、複数の積込場に対して差分値を分類しておく。例えば運搬機２が複数の積込場で積込作業を行ったならば、各積込場に対応した差分値を求め、それら積込場（積込場情報）に対応した差分値を記憶しておく。そして、積載システム１は、運搬機２が、ある積込場に至って、積込作業を開始する際、その運搬機２の現在位置の位置情報を測位し、得られた位置情報に近い場所を示す積込場情報を記憶装置６２，８２から読み込む。積込場情報には差分値データが対応付けされているため、読み込まれた積込場情報には、その積込場で用いられるべき差分値データが同時に読み出される。積載システム１は、ステップＳ５４で差分値データを取得したら、ステップＳ５６として補正規則を決定し、本処理（補正規則の決定処理）を終了する。
【００８９】
つまり、積載システム１は、図１１に示すように、位置情報を取得し、積込場に対応した差分値データを取得することで、積込場の土質の状況に対応した補正規則を用いることができる。したがって、積込機４により運搬機２へ積載される積載物の積載量の計測精度をより向上させ、積込機４の操作者は、より正確な積載量管理を図ることができる。また、積載システム１は、積込場の位置情報を検出しその位置情報を用いることで、積込場ごとの差分値を系統分けして蓄積することができる。これにより、積込場の土質の状況に関連した差分値が求められるため、積込場の土質に適した補正規則を決定することができ、積載量の計測精度を向上させることができる。
【００９０】
図１２は、積載システム１の制御動作の一例を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、図９のステップＳ２２の処理、つまり走行時の積載量の算出処理の一例であり、前述した走行時の積載量の計測タイミングの判断を積載量計測ポイントという判断要素を用いて行う場合を示すものである。なお、図１２に示す処理は、演算装置６０で実行することが好ましい。積載システム１は、ステップＳ６０として位置情報を取得する。位置情報は、ＧＰＳ情報取得部５６の測位の処理で取得することができる。
【００９１】
積載システム１は、ステップＳ６０で位置情報を取得したら、ステップＳ６２として積載量計測ポイントであるかを判定する。ここで、積載量計測ポイントとは、予め設定されている走行時の積載量の計測領域である。積載システム１は、ステップＳ６２で計測ポイントではない（Ｎｏ）と判定したら、ステップＳ６０に戻る、積載システム１は、ステップＳ６２で積載量計測ポイントである（Ｙｅｓ）と判定したら、ステップＳ６４として積載量を算出し、算出した積載量を走行時の積載量として、本処理を終了する。なお、積載システム１は、積載量計測ポイントであると判定した場合、走行中か判定し走行中である場合のみ積載量を算出し、算出した積載量を走行時の積載量としてもよい。
【００９２】
積載システム１は、図１２に示すように、位置情報を測位し取得し、所定の領域を走行している場合に、走行時の積載量を計測することで、走行時の積載量の計測に対して基準化を行うことができ、より高い精度で計測を行うことができる。また、予め設定される積載量計測ポイントは、走行時の積載量の計測精度が高い走行領域であることを前提にしているため、高精度に積載量を計測することができる。
【００９３】
積載システム１は、積載量と位置情報とを一定の走行距離間隔で連続して取得し蓄えておき、それら取得した情報を後処理として、図１２と同様の処理を実行してもよい。この場合は、演算装置８０でも同様の処理を実行することができる。
【００９４】
図１３は、積載システム１の制御動作の一例を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、図１０のステップＳ３２の処理、つまり補正規則の決定処理の一例である。ここで、図１３に示す処理は、演算装置８０で実行される。積載システム１は、ステップＳ７０として運搬機２の識別情報（例えばＩＤ）を取得する。運搬機２の識別情報は、各運搬機２の記憶装置６２に記憶されている。つまり、演算装置８０は、積載物を積載する対象の運搬機を特定し、当該運搬機の識別情報を取得する。演算装置８０は、通信機５０を介して対象の運搬機２と通信を行い、運搬機２のＩＤ等を取得することで、運搬機２を個体識別することができる。
【００９５】
積載システム１は、ステップＳ７０で運搬機２の識別情報を取得したら、ステップＳ７２として、取得した運搬機２に対応する差分値データを抽出する。積載システム１は、記憶装置６２、８２に積込作業の現場で稼働する各運搬機２について差分値データ（直近差分値データ８２ａ、累積差分値データ８２ｂ）を記憶している。そこで取得した運搬機２の識別情報から、当該運搬機２に対する積込と積込後の走行によって過去に得られた差分値データを取得する。積載システム１は、ステップＳ７２で差分値データを取得したら、ステップＳ７４として補正規則を決定し、本処理（補正規則の決定処理）を終了する。
【００９６】
積載システム１は、図１３に示すように、運搬機２の識別情報を取得し、運搬機２毎の差分値データから補正規則を決定することで、運搬機２毎の特性に対応した補正規則を決定することができる。これにより、積載量の計測精度をより向上させることができる。
【００９７】
図１４は、積載システム１の制御動作の一例を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、図１０のステップＳ３８の処理において、補正した積載量を表示装置５２に表示する際、補正した積載量の評価を行う処置の流れを示す一例である。積載システム１は、補正した積載量を数値で表示してもよいが、上述した表示装置２８ａや警告表示部９６を表示制御し、図６で示したような表示形態によって積載量が過積載か過小積載か、あるいは適正かといった評価結果を表示するようにしてもよい。また、積込機４の運転室内に音声出力装置を設けて、積載量判断手段８０ｃから積載量の評価結果を示す出力信号を音声出力装置に送信し、音声出力信号が音声信号に変換され、操作者に音声として通知してもよい。
【００９８】
積載システム１は、ステップＳ８０として補正後の積載量は過積載か判定する。過積載か否かの判定は、前述の適正積載量データ６６ｄ、８２ｆと補正後の積載量との大小判別で行うことができる。積載システム１は、ステップＳ８０で過積載である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ８２として、表示装置２８に過積載である旨を表示し、本処理（補正した積載量の評価処置）を終了する。積載システム１は、ステップＳ８０で過積載ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ８４に進み、補正後の積載量は過小積載か否かを判定する。積載システム１は、ステップＳ８４で過小積載である（Ｙｅｓ）と判定した場合、ステップＳ８６として、表示装置２８に過小積載である旨を表示し、本処理（補正した積載量の評価処置）を終了する。積載システム１は、ステップＳ８４で過小積載ではない（Ｎｏ）と判定した場合、ステップＳ８８に進み、表示装置２８に積載量が適正である旨を表示し、本処理（補正した積載量の評価処置）を終了する。つまり、積載量判断手段８０ｃが過積載か過小積載であるかを判断し、過積載であれば、それを示す出力信号を表示装置５２に出力し、過小積載であれば、それを示す出力信号を表示装置５２に出力する。一方、積載量判断手段８０ｃは、補正した積載量が過積載か過小積載でもなく適正積載量の公差範囲内に補正後の積載量は入っていると判断すれば、それを示す出力信号を表示装置５２に出力する。表示装置２８の表示部９４の警報表示部９６に、メッセージや記号などで過積載である旨が表示される。
【００９９】
積載システム１は、図１４に示すように、補正後の積載量について、積載量が過積載か過小積載か適正かを表示することで、積載物のアンダーロード（過小積載）、オーバーロード（過積載）の発生を抑制することができ、定格に近い積載量（適正積載量）を運搬機２に積載させることができる。
【０１００】
また、上記実施形態の運搬機２は、積載量を表示装置２８に表示させ、または、通信機２６を用いて積載量を積込機４側の通信機５０に送信したが、これに限定されない。運搬機２は、算出した積載量を種々の出力手段で出力することができる。また、運搬機２が通信を用いて出力する場合の出力先は、積込機に限定されず、他の通信機、例えば、積載システム１を管理している管理装置としてもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１  積載システム
２  運搬機
４  積込機
１１  車両本体
１２  ベッセル
１４  車輪
１６  サスペンションシリンダ
１８  回転センサ
２０  サスペンション圧力センサ
２２  傾斜計
２４、４８  ＧＰＳアンテナ
２６、５０  通信機
２６ａ、５０ａ  通信アンテナ
２８、５２  表示装置
３０  運搬機側車載機（コントローラ）
４１  履帯
４２  上部旋回体
４４  作業機
４４ａ  ブーム
４４ｂ  アーム
４４ｃ  バケット
５４  積込機側車載機（コントローラ）
５６、７６  ＧＰＳ情報取得部
５８、７８  データ送受信部
６０、８０  演算装置
６０ａ  圧力センサ値合計手段
６０ｂ  積載量算出手段
６０ｃ、８０ａ  差分値演算手段
６０ｄ、８０ｂ  積載量補正手段
６２、８２  記憶装置
６６  積載量情報テーブル
６６ａ、８２ｃ  走行時積載量計測値データ
６６ｂ、８２ｄ  積載時積載量計測値データ
６６ｄ、８２ｆ  適正積載量データ
６６ｃ  差分値データ
６８、８２ｅ  計測位置データ
８０ｃ  積載量判断手段
８０ｄ  差分値加工手段
８２ａ  直近差分値データ
８２ｂ  累積差分値データ
９０  表示制御部
９２  表示部
９４  積載量表示部
９６  警報表示部
９９  積載分布シグナル
【図１】
2013065415.tif 000003
【図２】
2013065415.tif 000004
【図３】
2013065415.tif 000005
【図４】
2013065415.tif 000006
【図５】
2013065415.tif 000007
【図６】
2013065415.tif 000008
【図７】
2013065415.tif 000009
【図８】
2013065415.tif 000010
【図９】
2013065415.tif 000011
【図１０】
2013065415.tif 000012
【図１１】
2013065415.tif 000013
【図１２】
2013065415.tif 000014
【図１３】
2013065415.tif 000015
【図１４】
2013065415.tif 000016
【国際調査報告】
2013065415.tif 000017
2013065415.tif 000018
2013065415.tif 000019