(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体フレームと、前記車体フレームに回転可能に設けられた車輪と、前記車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、前記車体フレームと前記車輪との間に介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する左右一対のサスペンションシリンダとを備えたダンプトラックに適用され、
前記荷台への前記積荷の積込作業が行われる積込場の路面状態を検知するダンプトラックの積込場路面状態検知システムであって、
前記各サスペンションシリンダ内の圧力を検出する圧力検出器と、
前記ダンプトラックの位置を取得する位置取得装置と、
前記圧力検出器によって検出された前記各サスペンションシリンダ内の圧力と、前記位置取得装置によって取得された前記ダンプトラックの位置とを互いに対応付けて記憶する記憶部と、
前記記憶部に記憶された前記各サスペンションシリンダ内の圧力及び前記ダンプトラックの位置に基づいて、前記ダンプトラックが所定の基準区間を走行しているときの前記車体フレームに作用する第１モーメント、及び前記ダンプトラックが前記積込場における所定の検知対象位置に位置しているときの前記車体フレームに作用する第２モーメントを演算するモーメント演算部と、
前記モーメント演算部によって演算された前記第１モーメントと前記第２モーメントとの差に応じて、前記検知対象位置に対する前記路面状態を判定する路面状態判定部とを備えたことを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項２】
請求項１に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記車輪は、前記車体フレームの前部に配置された前輪と、前記車体フレームの後部に配置された後輪とから構成され、
前記サスペンションシリンダは、前記後輪側に配置された車軸懸架式の後輪用サスペンションシリンダから成り、
前記モーメント演算部は、前記記憶部に記憶された前記後輪用サスペンションシリンダ内の圧力を用いて前記第１モーメント及び前記第２モーメントを演算することを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項３】
請求項２に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記荷台の積載状態を判定する積載状態判定部を備え、
前記基準区間は、前記ダンプトラックが走行しているときに、前記圧力検出器によって検出された前記各サスペンションシリンダ内の圧力の変動が所定の範囲内に収まる走行区間に予め設定され、
前記モーメント演算部は、前記積載状態判定部によって前記荷台の積載状態が前記荷台に前記積荷が積載されていない空荷状態であると判定された場合に、前記第１モーメント及び前記第２モーメントの演算を行うことを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項４】
請求項２に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記荷台の積載状態を判定する積載状態判定部を備え、
前記基準区間は、前記ダンプトラックが走行しているときに、前記圧力検出器によって検出された前記各サスペンションシリンダ内の圧力の変動が所定の範囲内に収まる走行区間に予め設定され、
前記モーメント演算部は、前記積載状態判定部によって前記荷台の積載状態が前記荷台に前記積荷が積載されている積荷状態であると判定された場合に、前記第１モーメント及び前記第２モーメントの演算を行うことを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項５】
請求項２に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記ダンプトラックのステアリング角度を検出するステアリング角度検出器を備え、
前記モーメント演算部は、前記ステアリング角度検出器によって検出された前記ステアリング角度が所定値以上であるとき、前記第１モーメント及び前記第２モーメントの演算を行わず、前記ステアリング角度検出器によって検出された前記ステアリング角度が前記所定値未満であるとき、前記第１モーメント及び前記第２モーメントの演算を行うことを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項６】
請求項２に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記路面状態判定部は、前記モーメント演算部によって演算された前記第１モーメントと前記第２モーメントとの差と、前記車体フレームの捩りに対する降伏点に相当する所定の閾値とを比較して前記路面状態の判定を行うことを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【請求項７】
請求項２に記載のダンプトラックの積込場路面状態検知システムにおいて、
前記記憶部は、前記位置取得装置によって取得された前記ダンプトラックの位置と、前記路面状態判定部によって判定された前記路面状態とを互いに関連付けて記憶することを特徴とするダンプトラックの積込場路面状態検知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、積込場の路面状態を検知するダンプトラックの積込場路面状態検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鉱山等で採掘された鉱物や土砂等を積荷として運搬するダンプトラックは、車体フレームと、この車体フレームの前部に回転可能に設けられた前輪と、車体フレームの後部に回転可能に設けられた後輪と、車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、車体フレームと前輪及び後輪との間にそれぞれ介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する左右一対のサスペンションシリンダとを備えている。
【０００３】
そして、ダンプトラックは、積込場において積荷を荷台に積込み、積荷を放土場へ向けて運搬した後、荷台の積荷を放土場へ放土し、積荷が荷台に積載されていない空荷状態で積込場へ戻るという一連の動作を繰返す。特に、積荷の積込作業が行われる積込場及び積荷の放土作業が行われる放土場では、作業中にダンプトラックの荷台からこぼれ落ちた土砂等により、積込場と放土場とを繋ぐ走行経路の路面に比べて、路面に形成された凹凸が大きくなる傾向、すなわち路面状態が悪化する傾向にある。
【０００４】
このような路面状態が悪化した場所でダンプトラックの荷台への積込作業が行われると、積荷が荷台に積込まれることに伴って車両がアンバランスな支持状態となるので、車体フレーム及び周辺機器に大きな負荷がかかり、これらの車体フレーム及び周辺機器の寿命が短くなることが問題となっていた。
【０００５】
そこで、この種の問題を解決するために、前部左右、後部左右のサスペンションシリンダ内の油圧を検出する前部左右、後部左右の圧力センサと、それらの圧力センサの検出油圧によって車体フレームの前部、後部に作用する前部捩りと後部捩りを演算し、その演算結果が設定値以上のときに警告器を作動するコントローラとを設けたダンプトラックのフレーム破損防止装置が従来技術の１つとして知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１６８１００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した特許文献１に開示された従来技術では、コントローラは、圧力センサの検出油圧から演算した前部捩り及び後部捩りと、予め設定した設定値とを比較することにより、警告器を作動させるかどうか、すなわち路面状態が悪化しているかどうかを判断するようにしている。そのため、例えば、平坦路のように路面の凹凸が比較的小さい場所でダンプトラックの荷台へ積荷が積込まれている場合であっても、荷台上の積荷が左右のいずれかに偏って積載されていれば、この積荷の偏りが圧力センサの検出油圧に影響するので、積込場の路面状態が良好であるにも拘わらず、路面状態が悪化していると判断されることになる。このように、特許文献１の従来技術は、積込場の路面状態を誤って検知する可能性があるので、積込場の路面状態の検知精度が低いことが問題になっている。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の実情からなされたもので、その目的は、積込場の路面状態の検知精度を高めることができるダンプトラックの積込場路面状態検知システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のダンプトラックの積込場路面状態検知システムは、車体フレームと、前記車体フレームに回転可能に設けられた車輪と、前記車体フレームに対して起伏可能に設けられ、積荷を積載する荷台と、前記車体フレームと前記車輪との間に介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する左右一対のサスペンションシリンダとを備えたダンプトラックに適用され、前記荷台への前記積荷の積込作業が行われる積込場の路面状態を検知するダンプトラックの積込場路面状態検知システムであって、前記各サスペンションシリンダ内の圧力を検出する圧力検出器と、前記ダンプトラックの位置を取得する位置取得装置と、前記圧力検出器によって検出された前記各サスペンションシリンダ内の圧力と、前記位置取得装置によって取得された前記ダンプトラックの位置とを互いに対応付けて記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された前記各サスペンションシリンダ内の圧力及び前記ダンプトラックの位置に基づいて、前記ダンプトラックが所定の基準区間を走行しているときの前記車体フレームに作用する第１モーメント、及び前記ダンプトラックが前記積込場における所定の検知対象位置に位置しているときの前記車体フレームに作用する第２モーメントを演算するモーメント演算部と、前記モーメント演算部によって演算された前記第１モーメントと前記第２モーメントとの差に応じて、前記検知対象位置に対する前記路面状態を判定する路面状態判定部とを備えたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のダンプトラックの積込場路面状態検知システムによれば、積込場の路面状態の検知精度を高めることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係るダンプトラックの積込場路面状態検知システムの第１実施形態が用いられる鉱山の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る積込場路面状態検知システムの構成を示す図である。
【図３】図１に示すダンプトラックの概略構成を示す側面図である。
【図４】図１に示すダンプトラックの荷台への積込作業が行われているときのサスペンション圧力の時系列変化を示す図である。
【図５】図１に示すダンプトラックが積込場から放土場へ向けて走行しているときのサスペンション圧力の時系列変化を示す図である。
【図６】図１に示すダンプトラックの荷台への積込作業に伴う車体フレームへの捩りを説明する図である。
【図７】図２に示す管制塔のサーバの構成を示す機能ブロック図である。
【図８】図７に示すモーメント演算部による第１モーメント及び第２モーメントの演算処理を説明する図である。
【図９】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、積込場の路面状態が映し出される前の様子を示す図である。
【図１０】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、積込場の路面状態がパターンにより映し出された様子を示す図である。
【図１１】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、ダンプトラックの位置が映し出された様子を示す図である。
【図１２】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、積込場の路面状態において最良の位置が映し出された様子を示す図である。
【図１３】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、積込場の路面をならすブルドーザの位置及び移動方向が映し出された様子を示す図である。
【図１４】図２に示す油圧ショベル、ダンプトラック、管制塔、及びブルドーザの表示装置の表示画面の内容を説明する図であり、積込場の路面状態の一部がリセットされた様子を示す図である。
【図１５】図２に示す管制塔のサーバによる路面状態の検知処理の流れを示すフローチャートである。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る管制塔のサーバの構成を示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るダンプトラックの積込場路面状態検知システムを実施するための形態を図に基づいて説明する。なお、本実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一又は関連する符号を付し、その繰返しの説明は省略する。また、以下の本実施形態では、特に必要なとき以外は同一又は同様な部分の説明を原則として繰返さない。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明に係るダンプトラックの積込場路面状態検知システムの第１実施形態は、例えば図１に示すように、鉱物や土砂等の運搬対象物を積荷として運搬する複数の鉱山用ダンプトラック（以下、単にダンプトラックと略記する）１に適用され、これらのダンプトラック１が稼働する鉱山１００で用いられる。そして、本発明の第１実施形態に係る積込場路面状態検知システムは、ダンプトラック１の荷台２５（図３参照）への積荷２５Ａ（図３参照）の積込作業が行われる積込場２の路面状態を検知する構成に特徴がある。
【００１４】
まず、鉱山１００内の概略構成について、図１を参照しながら詳細に説明する。その際、管制塔７と、油圧ショベル６、ダンプトラック１、及びブルドーザ９との間で行われる制御構成について、図２を適宜参照しながら詳細に説明し、またダンプトラック１の概略構成について、図３を適宜参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
本発明の第１実施形態における鉱山１００は、少なくとも作業場としての積込場２及び放土場３と、駐機場４と、これらを結ぶ走行経路（以下、便宜的に運搬路と称する）５と、これらの積込場２、放土場３、駐機場４、及び運搬路５から離れた位置に設置された無線基地局（図示せず）とから構成されている。
【００１６】
積込場２は、積込位置において積込機６が鉱物や土砂等の運搬対象物を積荷２５Ａ（図３参照）としてダンプトラック１へ積込む作業を行う場所である。積込機６は、例えば、超大型の油圧ショベル（以下、積込機６と同一の符号を付す）から構成されている。この油圧ショベル６は、走行体１１と、この走行体１１の上方に旋回フレーム（図示せず）を介して旋回可能に設けられた旋回体１２と、この旋回体１２の前方に配置されたフロント作業機１３と、旋回体１２の前部に配置され、オペレータが搭乗する運転室１４と、この運転室１４の上部に設置され、無線通信回線（図示せず）に接続するためのアンテナ１５とを備えている。
【００１７】
フロント作業機１３は、旋回体１２に対して俯仰動可能に取付けられたブーム１３Ａと、このブーム１３Ａの先端に回動可能に取付けられたアーム１３Ｂと、このアーム１３Ｂの先端に回動可能に取付けられたバケット１３Ｃとを含み、これらのブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、及びバケット１３Ｃが運転室１４内のオペレータの操作によって上下方向へ回動することにより、鉱物や土砂等の掘削作業及びダンプトラック１への積込作業を行う。また、フロント作業機１３には、ブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、及びバケット１３Ｃの角度をそれぞれ検出する角度センサ（図示せず）が取付けられており、この角度センサの検出信号は後述の無線装置１６（図２参照）を介して管制塔７へ送信される。
【００１８】
さらに、油圧ショベル６は、図２に示すように、無線装置１６、位置取得装置１７、記憶装置１８、及び表示装置１９を備えている。
【００１９】
無線装置１６は、管制塔７の後述の無線装置４２との間でアンテナ１５及び無線通信回線を介して無線通信を行う。また、無線装置１６は、記憶装置１８に記憶された油圧ショベル６の位置情報を所定の時間間隔毎に管制塔７の無線装置４２へ送信する。
【００２０】
位置取得装置１７は、自車体の位置を取得する装置である。具体的には、位置取得装置１７は、例えば、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）の航法衛星８から測位電波を受信して自車体の位置（例えば、座標値）を取得する。ＧＮＳＳとして、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ、及びＧＡＬＩＬＥＯを用いてもよい。
【００２１】
記憶装置１８は、情報を固定的に記憶するＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）を含むハードウェアから構成されており、位置取得装置１７によって取得された油圧ショベル６の位置を記憶する。
【００２２】
表示装置１９は、無線装置１６が管制塔７から受信した鉱山１００の地図情報や路面状態を示す路面情報等を表示する装置であり、例えば図示されないが、運転室１４内に設置され、オペレータが着座する運転席（図示せず）の前方に配置された液晶モニタと、後述のサーバ４３によって処理された地図情報や路面情報を含む各種の情報を液晶モニタに表示する処理を行う表示処理部とを含む装置から成っている。
【００２３】
上述の路面状態とは、ダンプトラック１が鉱山１００内を走行する際に、路面に形成された凹凸等から車両が受ける負荷の程度を示しており、負荷が大きい程、路面状態が不良（悪路）となり、負荷が小さい程、路面状態が良好（良路）となる。なお、表示装置１９に表示される内容については、ダンプトラック１の表示装置３６、管制塔７の表示装置４４、ブルドーザ９の表示装置５４と共に、後で詳しく述べる。
【００２４】
ダンプトラック１は、例えば図１に示すように、オペレータが搭乗して車両の走行を操作し、鉱山１００において油圧ショベル６が積込んだ鉱物や土砂等の積荷２５Ａを運搬路５に沿って運搬する有人車両である。このダンプトラック１は、図３に示すように、車体フレーム２１と、この車体フレーム２１に回転可能に設けられた車輪２２とを備えている。この車輪２２は、例えば、車体フレーム２１の前部の左右両端にそれぞれ一輪ずつ配置された前輪２２Ａｌ，２２Ａｒ（図３には、左側の前輪２２Ａｌのみが図示されている）、車体フレーム２１の後部の左右両端に回転可能にそれぞれ二輪ずつ配置された後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ（図３には、左側の後輪２２Ｂｌのみが図示されている）とから構成されている。
【００２５】
また、ダンプトラック１は、前輪２２Ａｌ，２２Ａｒの上方に設けられ、オペレータが搭乗する運転室２３と、車両の前部に設置され、無線通信回線に接続するためのアンテナ２４と、車体フレーム２１に対して起伏可能に設けられ、鉱物や土砂等の積荷２５Ａを積載する荷台２５とを備えている。
【００２６】
具体的には、ダンプトラック１は、車体フレーム２１の後部にブラケット２６を介して設けられたヒンジピン２７と、車体フレーム２１のうちヒンジピン２７よりも前方に配置され、車体フレーム２１と荷台２５とを連結するホイストシリンダ２８と、このホイストシリンダ２８へ圧油を供給する油圧ポンプ（図示せず）と、この油圧ポンプに供給する作動油を貯蔵する作動油タンク（図示せず）とを備えている。
【００２７】
従って、油圧ポンプが圧油を作動油タンクからホイストシリンダ２８へ供給してホイストシリンダ２８を伸長させると、荷台２５がホイストシリンダ２８に押し上げられて起立することにより、荷台２５に積載された積荷２５Ａを放土することができる。一方、油圧ポンプがホイストシリンダ２８に供給した圧油を作動油タンクへ戻してホイストシリンダ２８を収縮させると、荷台２５がホイストシリンダ２８に支持されながら倒伏することにより、積込場２において積荷２５Ａを荷台２５へ積込むことができる。
【００２８】
このような構成のダンプトラック１は自動車等の普通の乗用車と異なり、荷台２５に積荷２５Ａが積載されている積荷状態のときの車両の重量が、荷台２５に積荷２５Ａが積載されていない空荷状態のときの車両の重量と比較して２倍以上変化する。そのため、積荷状態のときのダンプトラック１の車高が空荷状態のときの車高に対して大きく変化しないように、ダンプトラック１には、一般にガスと油を封入した前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ（図３には、左側の前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌのみが図示されている）及び後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒ（図３には、左側の後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌのみが図示されている）が一対ずつ搭載されている。
【００２９】
一対の前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒは、車両の幅方向において左右にそれぞれ配置されると共に、車体フレーム２１と前輪２２Ａｌ，２２Ａｒとの間に介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する機能を有している。各前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒには、例えば、左右一対の前輪２２Ａｌ，２２Ａｒをそれぞれ独立して上下に動かすことが可能な独立懸架方式が採用されており、この方式を用いることでダンプトラック１の走行経路の路面に形成された凹凸に前輪２２Ａｌ，２２Ａｒが追従し易くなるので、運転室２３内のオペレータの乗り心地を向上させることができる。
【００３０】
一対の後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒは、車両の幅方向において左右にそれぞれ配置されると共に、車体フレーム２１と後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒとの間に介装され、走行時の車体への衝撃を緩和する機能を有している。各後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒには、例えば、左右一対の後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒを連結する車軸の両側を懸架する車軸懸架方式が採用されており、独立懸架方式に比べて強度を高めることができるので、荷台２５に積載された積荷２５Ａを安定して支持することができる。
【００３１】
また、ダンプトラック１は、図２に示すように、無線装置３１、位置取得装置３２、サスペンション圧力センサ３３、ステアリング角度センサ３４、記憶装置３５、及び表示装置３６を備えている。なお、無線装置３１、位置取得装置３２、及び表示装置３６は、上述した油圧ショベル６の無線装置１６、位置取得装置１７、及び表示装置１９と同様の構成であるので、重複する説明を省略する。
【００３２】
サスペンション圧力センサ３３は、各後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒ内の圧力（以下、便宜的にサスペンション圧力と称する）を検出する圧力検出器として機能する。ステアリング角度センサ３４は、ダンプトラック１のステアリング角度を検出するステアリング角度検出器として機能する。記憶装置３５は、上述した油圧ショベル６の記憶装置１８と同様の構成に加え、サスペンション圧力センサ３３によって検出されたサスペンション圧力、及びステアリング角度センサ３４によって検出されたステアリング角度を記憶する。
【００３３】
図１において、放土場３は、ダンプトラック１が運搬した積荷２５Ａを積下ろす場所である。駐機場４は、オペレータの交代やダンプトラック１の駐車を行う場所である。駐機場４内には、オペレータが待機し、鉱山１００内で稼働するダンプトラック１、油圧ショベル６、及び後述のブルドーザ９の運行を管理する管制塔７が設置されている。この管制塔７には、無線通信回線に接続するためのアンテナ４１が屋上に設けられている。
【００３４】
管制塔７は、図２に示すように、無線装置４２、サーバ４３、及び表示装置４４を備えている。なお、表示装置４４は、上述した油圧ショベル６の表示装置１９と同様の構成であるので、重複する説明を省略する。
【００３５】
無線装置４２は、油圧ショベル６、ダンプトラック１、及びブルドーザ９の各無線装置１６，３１，５１との間でアンテナ４１及び無線通信回線を介して無線通信を行う。サーバ４３は、無線装置４２から受信した情報を管理し、表示装置１９，３６，４４，５４に表示するための鉱山１００の地図情報を作成したり、積込場２の路面状態を検知する各種の処理を行う。
【００３６】
このサーバ４３は、例えば図示されないが、鉱山１００の地図情報を作成したり、積込場２の路面状態を検知するための各種の演算を行うＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、並びにＣＰＵによる演算を実行するためのプログラムを格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＨＤＤ、及びＣＰＵがプログラムを実行する際の作業領域となるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置を含むハードウェアと、この記憶装置に記憶され、サーバ４３により実行されるソフトウェアとを含んで構成されている。
【００３７】
このような構成のサーバ４３では、ハードウェアとソフトウェアとが協働することで積込場路面状態検知システムに必要な機能が実現される。なお、サーバ４３の記憶装置に記憶されるソフトウェアには、本発明の第１実施形態の特徴をなす積込場路面状態検知プログラムが含まれている。また、積込場２の路面状態を検知するためのサーバ４３の機能を示す具体的な構成については後述する。
【００３８】
また、図１に示す鉱山１００には、油圧ショベル６及びダンプトラック１の他、積込場２及び放土場３においてダンプトラック１の荷台２５からこぼれ落ちた鉱物や土砂等を除去したり、積込場２及び放土場３の路面を整地する作業を行う作業車両としてのブルドーザ９（図２参照）が稼働している。なお、このブルドーザ９には、図示されないが、オペレータが搭乗する運転室の上部に設置され、無線通信回線に接続するためのアンテナが設けられている。
【００３９】
ブルドーザ９は、図２に示すように、無線装置５１、位置取得装置５２、記憶装置５３、及び表示装置５４を備えている。なお、無線装置５１、位置取得装置５２、記憶装置５３、及び表示装置５４は、上述した油圧ショベル６の無線装置１６、位置取得装置１７、記憶装置１８、及び表示装置１９と同様の構成であるので、重複する説明を省略する。なお、鉱山１００には、ブルドーザ９以外にも、上述した無線装置５１、位置取得装置５２、記憶装置５３、及び表示装置５４と同様の各装置を備えたモータグレーダ等（図示せず）が稼働してもよい。
【００４０】
このように構成された鉱山１００では、積込場２において油圧ショベル６が積荷２５Ａをダンプトラック１の荷台２５に積込むと、ダンプトラック１は、積荷２５Ａを運搬路５に沿って放土場３へ運搬した後、荷台２５の積荷２５Ａを放土場３へ放土し、空荷状態で積込場２へ戻るという一連の動作が繰返される。
【００４１】
次に、鉱山１００内のダンプトラック１の一連の動作において、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力の時系列変化について、図４、図５を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図４に示すように、ダンプトラック１が積込位置に停止し、ダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が開始されると、荷台２５に積載された積荷２５Ａが増大するに従って、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力が増加する。
【００４３】
そして、積荷２５Ａの積込作業が完了し、ダンプトラック１が積込場２から放土場３へ向けて走行を開始すると、積込場２の路面に形成された凹凸によって車両が振動する。このとき、車両の振動が車輪２２を介して各サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ，２９Ｂｌ，２９Ｂｒに伝達するので、路面の凹凸が大きい程、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力の変動が大きくなる。
【００４４】
ダンプトラック１が走行を開始した直後は、鉱物や土砂が地面にこぼれ落ちて凹凸が形成され易い積込位置の付近を車両が走行するので、図４に示すように、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力が比較的大きく変動していることが把握される。
【００４５】
一方、図５に示すように、ダンプトラック１が運搬路５に沿って走行している間、ダンプトラック１の走行の開始直後と同様に、運搬路５の路面において凹凸が大きく形成されている区間Ｄ１では、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力の変動が比較的大きくなるが、運搬路５の路面において平坦路のように凹凸が小さく形成されている区間Ｄ２では、サスペンション圧力センサ３３によって検出されるサスペンション圧力の変動が比較的小さくなる。
【００４６】
このように、鉱山１００では、ダンプトラック１が走行したときに、サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ，２９Ｂｌ，２９Ｂｒ内のサスペンション圧力の変動が大きくなり易い路面状態が悪化した場所と、サスペンション圧力の変動が小さくなり易い路面状態が良好な場所とが存在する。
【００４７】
そして、路面状態が悪化した場所でダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が行われると、図６に示すように、積荷２５Ａが荷台２５に積込まれることに伴って前後のサスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ，２９Ｂｌ，２９Ｂｒ内のサスペンション圧力ＰＦｌ，ＰＦｒ，ＰＲｌ，ＰＲｒが左右で異なり、車体フレーム２１の前後でモーメントＭＦ，ＭＲが反対方向に作用するので、車体フレーム２１に捩りが生じる。そのため、積荷２５Ａの重量を受けて車体フレーム２１及び周辺機器に大きな負荷がかかるので、ダンプトラック１を可能な限り路面状態が良好な場所へ停止させるために、積込場２の路面状態を把握する必要がある。
【００４８】
そこで、本発明の第１実施形態に係る積込場路面状態検知システムでは、管制塔７のサーバ４３は、ダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が行われる積込場２の路面状態を検知する機能を備えている。以下、このサーバ４３における路面状態の検知機能について、図７を参照しながら詳細に説明する。
【００４９】
図７に示すように、サーバ４３は、記憶部４３１、積載状態判定部４３２、モーメント演算部４３３、及び路面状態判定部４３４を備えている。
【００５０】
記憶部４３１は、油圧ショベル６から無線装置４２を介して受信した情報、すなわち油圧ショベル６の位置取得装置１７によって取得された油圧ショベル６の位置、並びに角度センサによって検出されたブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、及びバケット１３Ｃの角度を受信時刻と共に互いに対応付けて記憶する。
【００５１】
また、記憶部４３１は、ダンプトラック１から無線装置４２を介して受信した情報、すなわちダンプトラック１の位置取得装置３２によって取得されたダンプトラック１の位置、サスペンション圧力センサ３３によって検出されたサスペンション圧力、及びステアリング角度センサ３４によって検出されたステアリング角度を受信時刻と共に相互に対応付けて記憶する。
【００５２】
さらに、記憶部４３１は、位置取得装置３２によって取得されたダンプトラック１の位置と、路面状態判定部４３４によって判定された路面状態とを互いに関連付けて記憶する。なお、記憶部４３１には、これらの他、ブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、バケット１３Ｃの寸法情報や鉱山１００の地図情報等が予め記憶されている。
【００５３】
積載状態判定部４３２は、ダンプトラック１の荷台２５の積載状態、すなわち荷台２５に積荷２５Ａが積載されていない空荷状態であるのか、あるいは荷台２５に積荷２５Ａが積載されている積荷状態であるのかを判定する。具体的には、積載状態判定部４３２は、例えば、記憶部４３１に記憶された油圧ショベル６におけるフロント作業機１３の角度センサの検出値を参照し、この角度センサによって検出されたブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、及びバケット１３Ｃの角度、及び記憶部４３１に記憶されたブーム１３Ａ、アーム１３Ｂ、バケット１３Ｃの寸法情報に基づいて、フロント作業機１３の姿勢を算出する。
【００５４】
また、積載状態判定部４３２は、記憶部４３１に記憶された位置取得装置１７の検出値を参照し、算出したフロント作業機１３の姿勢、及び位置取得装置１７によって取得された油圧ショベル６の位置に基づいて、積込位置においてダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が終了したかどうかを判定する。
【００５５】
そして、積載状態判定部４３２は、積荷２５Ａの積込作業が終了したと判定すると、荷台２５の積載状態が積荷状態であると判定し、積荷２５Ａの積込作業が終了していないと判定すると、荷台２５の積載状態が空荷状態であると判定する。なお、積載状態判定部４３２による荷台２５の積載状態の判定は、この場合に限らず、例えば、油圧ショベル６のオペレータから積荷２５Ａの積込作業が終了した旨の通知を受信することにより行ってもよいし、あるいはダンプトラック１のサスペンション圧力センサ３３によって検出されたサスペンション圧力を基に行ってもよい。
【００５６】
モーメント演算部４３３は、記憶部４３１に記憶されたサスペンション圧力及びダンプトラック１の位置に基づいて、ダンプトラック１が所定の基準区間を走行しているときの車体フレーム２１に作用する第１モーメント、及びダンプトラック１が積込場２における所定の検知対象位置に位置しているときの車体フレーム２１に作用する第２モーメントを演算する。
【００５７】
本発明の第１実施形態では、上述の基準区間は、ダンプトラック１が走行しているときに、サスペンション圧力センサ３３によって検出されたサスペンション圧力の変動が所定の範囲ＲＡ（図５参照）内に収まる走行区間に予め設定されており、例えば、運搬路５の路面において平坦路のように凹凸が小さく形成されている図５に示す区間Ｄ２に設定されている。また、上述の検知対象位置は、例えば、油圧ショベル６によって積荷２５Ａが積込まれる積込位置に設定されている。なお、基準区間は、上述した場合に限らず、ダンプトラック１が走行したときのサスペンション圧力の変動が所定の範囲ＲＡ内に収まる走行区間であれば、区間Ｄ２以外の走行区間に設定されてもよいし、検知対象位置についても、上述した場合に限らず、積込場２において積込位置以外の位置に設定されてもよい。
【００５８】
ところで、鉱山１００で用いられるダンプトラック１は、荷台２５に積載される重量が機種毎に予め定められているので、ダンプトラック１が積荷状態で区間Ｄ２を走行しているときと、積込位置においてダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が完了したときとを比較すると、荷台２５の積載重量は同じような値となる。従って、本発明の第１実施形態では、モーメント演算部４３３は、積載状態判定部４３２によって判定された荷台２５の積載状態が積荷状態である場合に、第１モーメント及び第２モーメントの演算を行う。
【００５９】
また、モーメント演算部４３３は、ダンプトラック１のステアリング角度センサ３４によって検出されたステアリング角度が所定値（例えば、５度）以上であるとき、第１モーメント及び第２モーメントの演算を行わず、ステアリング角度センサ３４によって検出されたステアリング角度が所定値未満であるとき、第１モーメント及び第２モーメントの演算を行う。
【００６０】
次に、モーメント演算部４３３による第１モーメント及び第２モーメントの演算処理について、図８を参照しながら詳細に説明する。
【００６１】
図８に示すように、ダンプトラック１が基準区間として設定された区間Ｄ２を走行するとき、サスペンション圧力センサ３３によって検出された後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側のサスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒのサスペンション圧力をＰＲｌ１，ＰＲｒ１、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの各ロッド断面積をＡＲ、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの取付間隔をＬＲとすると、ダンプトラック１の車体フレーム２１の中心周りに負荷されている第１モーメント、すなわち車体フレーム２１の前後方向に沿う中心軸Ｃ（図６参照）の周りに作用する後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側の第１モーメントＭＲ１は、下記の数式（１）で表される。
【数１】
0006496173.tif 000002
【００６２】
モーメント演算部４３３は、記憶部４３１に記憶された後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側のサスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒのサスペンション圧力ＰＲｌ１，ＰＲｒ１、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの各ロッド断面積ＡＲ、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの取付間隔ＬＲを上記数式（１）に代入することにより、ダンプトラック１が区間Ｄ２を走行しているときの第１モーメントＭＲ１を算出する。
【００６３】
一方、ダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が完了した後、ダンプトラック１が積込場２の積込位置から走行を開始する直前に、サスペンション圧力センサ３３によって検出された後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側のサスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒのサスペンション圧力をＰＲｌ２、ＰＲｒ２とすると、車体フレーム２１の前後方向に沿う中心軸Ｃの周りに作用する後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側の第２モーメントＭＲ２は、下記の数式（２）で表される。
【数２】
0006496173.tif 000003
【００６４】
モーメント演算部４３３は、記憶部４３１に記憶された後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側のサスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒのサスペンション圧力ＰＲｌ２，ＰＲｒ２、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの各ロッド断面積ＡＲ、サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒの取付間隔ＬＲを上記数式（２）に代入することにより、ダンプトラック１が積込場２の積込位置に位置しているときの第２モーメントＭＲ２を算出する。
【００６５】
ここで、モーメントＭＲ１，ＭＲ２の演算の対象となる路面、すなわち基準区間としての区間Ｄ２における路面と積込場２の積込位置における路面の状態が同じであれば、第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２は等しくなる。これに対し、基準区間としての区間Ｄ２における路面と積込場２の積込位置における路面の状態が異なれば、第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２は異なる。すなわち、平坦路のように凹凸が小さく形成されている区間Ｄ２の路面に対して、積込場２の積込位置の路面が荒れている程度を第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２との差ＭＲ１−ＭＲ２により判断することができる。
【００６６】
図７において、路面状態判定部４３４は、モーメント演算部４３３によって演算された第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２との差ＭＲ１−ＭＲ２に応じて、積込場２の積込位置に対する路面状態を判定する。具体的には、路面状態判定部４３４は、例えば、モーメント演算部４３３によって演算された第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２との差ＭＲ１−ＭＲ２と、車体フレーム２１の捩りに対する降伏点に相当する所定の閾値θＲ１、及びこの閾値θＲ１よりも予め低く設定された閾値θＲ２（＜θＲ１）とを比較して路面状態の判定を行う。なお、上記閾値θＲ１は、車体フレーム２１の材質と形状が決まれば、一義的に定まる値である。
【００６７】
本発明の第１実施形態では、路面状態判定部４３４は、モーメント演算部４３３によって演算された第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２との差ＭＲ１−ＭＲ２の絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜が閾値θＲ１以上のとき（｜ＭＲ１−ＭＲ２｜≧θＲ１）、積込場２の積込位置に対する路面状態が不良であると判定し、絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜が閾値θＲ１未満であり、かつ絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜が閾値θＲ２以上のとき（θＲ２≦｜ＭＲ１−ＭＲ２｜＜θＲ１）、積込場２の積込位置に対する路面状態が普通であると判定し、絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜が閾値θＲ２未満のとき（｜ＭＲ１−ＭＲ２｜＜θＲ２）、積込場２の積込位置に対する路面状態が良好であると判定する。なお、路面状態判定部４３４は、路面状態の判定結果に対して、絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜を関連付けた情報を記憶部４３１に記憶する。
【００６８】
次に、表示装置４４の表示画面の制御処理について、図９〜図１４を参照しながら詳細に説明する。なお、図１０〜図１４に示す符号６１は、路面状態に対応したパターンを示す凡例を表している。また、本発明の第１実施形態では、油圧ショベル６、ダンプトラック１、及びブルドーザ９の表示装置１９，３６，５４が各無線装置１６，３１，５１を介してサーバ４３から路面情報を受信すると、サーバ４３の表示装置４４と同様の画面が映し出されるので、以下の説明において、サーバ４３の表示装置４４の表示画面４４Ａの内容について主に記載し、他の表示装置１９，３６，５４に関して重複する説明を省略する。
【００６９】
表示装置４４は、サーバ４３から記憶部４３１に記憶された鉱山１００の地図情報及び路面状態を示す路面情報を受信すると、図９に示すように、鉱山１００の地図情報のうち積込場２の積込位置の付近を表示画面４４Ａに表示する。このとき、表示装置４４は、表示画面４４Ａに表示した鉱山１００の地図上において、予め設定される積込位置毎に路面状態が反映されるように、積込場２のうちダンプトラック１及びブルドーザ９が進入可能な領域２Ａを積込位置に応じて格子状に区画し、領域２Ａを複数の小領域２ａに区分して表示画面４４Ａに映す。
【００７０】
そして、表示装置４４は、表示画面４４Ａに表示した領域２Ａにおける個々の小領域２ａに対して、路面状態判定部４３４によって判定された路面状態を段階的に表示する。具体例として、図１０に示すように、表示装置４４は、路面状態判定部４３４によって判定された路面状態に応じて、表示画面４４Ａ上の領域２Ａのうち対応する小領域２ａに対して色もしくはパターンを変更して表示する。例えば、表示装置４４は、路面状態判定部４３４による路面状態の判定が行われていない小領域２ａ１に対して、無色のパターンなしで表示し、路面状態判定部４３４によって路面状態が良好であると判定された小領域２ａ２に対して、黒色の細い斜線で示すパターン１で表示し、路面状態判定部４３４によって路面状態が普通であると判定された小領域２ａ３に対して、黒色の太い斜線で示すパターン２で表示し、路面状態判定部４３４によって路面状態が不良であると判定された小領域２ａ４に対して、黒色の塗りつぶしのパターン３で表示するようにしている。
【００７１】
また、表示装置４４は、図１１に示すように、サーバ４３から記憶部４３１に記憶されたダンプトラック１の位置情報を受信すると、ダンプトラック１の位置を表示画面４４Ａに表示する。これにより、オペレータは、ダンプトラック１の位置と路面状態を把握しながら適切な積込位置を決定することができる。さらに、表示装置４４は、路面情報を参照し、図１２に示すように、油圧ショベル６によるダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込みが可能な領域において、路面状態が最も良好となる位置として、例えば、絶対値｜ＭＲ１−ＭＲ２｜が最小となる位置を算出し、この算出した位置に○印６２等の目印を付して表示画面４４Ａに表示する。これにより、オペレータは、路面状態が最良な場所を容易に把握できるので、積込作業時に車体フレーム２１が受ける負荷が小さい場所へダンプトラック１を移動させることができる。
【００７２】
また、表示装置４４は、ブルドーザ９等が積込場２の路面をならすと、ブルドーザ９等がならす前に路面状態判定部４３４によって判定された路面状態をリセットする。図１３に示す表示画面４４Ａでは、ブルドーザ９が矢印Ｅ方向へ移動し、領域２Ａにおいて、パターン１で表示された小領域２ａ２、パターン２で表示された小領域２ａ３、及びパターン３で表示された小領域２ａ４の路面がブルドーザ９にならされているので、表示装置４４は、図１４に示すように、当該小領域２ａ２，２ａ３，２ａ４に対して小領域２ａ１と同様の無色のパターンなしで表示している。
【００７３】
次に、サーバ４３による路面状態の検知処理について、図１５のフローチャートに基づいて詳細に説明する。
【００７４】
図１５に示すように、まずサーバ４３は、ダンプトラック１から管制塔７へ無線装置３１を介して送信されたダンプトラック１の位置情報、サスペンション圧力情報、及びステアリング角度情報を、無線装置４２を介して取得する（（ステップ（以下、Ｓと記す）１５０１））。そして、サーバ４３は、取得したダンプトラック１の位置情報、サスペンション圧力情報、及びステアリング角度情報を記憶部４３１に記憶する（Ｓ１５０２）。
【００７５】
サーバ４３は、取得したダンプトラック１の位置情報からダンプトラック１が基準区間としての区間Ｄ２を走行しているかどうかを判断する（Ｓ１５０３）。このとき、サーバ４３は、ダンプトラック１が区間Ｄ２を走行していないと判断すると（Ｓ１５０２／Ｎｏ）、Ｓ１５０１からの処理が繰返される。
【００７６】
Ｓ１５０３において、サーバ４３は、ダンプトラック１が区間Ｄ２を走行していると判断すると（Ｓ１５０３／Ｙｅｓ）、取得したダンプトラック１のステアリング角度情報からステアリング角度が所定値以上であるかどうかを判断する（Ｓ１５０４）。このとき、サーバ４３は、ステアリング角度が所定値以上であると判断すると（Ｓ１５０４／Ｙｅｓ）、Ｓ１５０１からの処理が繰返される。
【００７７】
このように、ダンプトラック１のステアリングが左右のいずれかに回動した場合には、車両の前後方向に対して左右方向の加速度が負荷されるので、サーバ４３のモーメント演算部４３３が第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算することがない。これにより、ステアリングの回動に伴う左右方向の加速度がモーメント演算部４３３による第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２の演算に反映されるのを防止できるので、第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２の演算精度を高めることができる。
【００７８】
Ｓ１５０４において、サーバ４３は、ステアリング角度が所定値未満であると判断すると（Ｓ１５０４／Ｎｏ）、サーバ４３の積載状態判定部４３２は、ダンプトラック１の荷台２５の積載状態が積荷状態であるのかどうかを判定する（Ｓ１５０５）。このとき、積載状態判定部４３２は、荷台２５の積載状態が空荷状態であると判定すると（Ｓ１５０５／Ｎｏ）、Ｓ１５０１からの処理が繰返される。
【００７９】
Ｓ１５０５において、積載状態判定部４３２は、荷台２５の積載状態が積荷状態であると判定すると（Ｓ１５０５／Ｙｅｓ）、モーメント演算部４３３は、記憶部４３１に記憶されたダンプトラック１の位置情報及びサスペンション圧力情報を参照し、ダンプトラック１が区間Ｄ２を走行している間のサスペンション圧力を当該区間Ｄ２で平均化した後、得られたサスペンション圧力を用いて第１モーメントＭＲ１を演算すると共に、ダンプトラック１の位置情報及びサスペンション圧力情報から第２モーメントＭＲ２を演算する（Ｓ１５０６）。
【００８０】
このように、モーメント演算部４３３は、荷台２５の積載状態が空荷状態のときよりもサスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒのサスペンション圧力が大きくなり易い積荷状態であるときに限り、第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算することにより、高精度な演算結果を得ることができる。
【００８１】
次に、サーバ４３の路面状態判定部４３４は、モーメント演算部４３３の演算結果を参照し、積込場２の積込位置に対する路面状態を判定し、当該積込位置と、判定した路面状態とを互いに関連付けて記憶部４３１に記憶する（Ｓ１５０７）。そして、サーバ４３は、記憶部４３１に記憶された積込位置に対する路面状態を示す路面情報を油圧ショベル６、ダンプトラック１、管制塔７、及びブルドーザ９の表示装置１９，３６，４４，５４へそれぞれ送信し、Ｓ１５０１からの処理が繰返される。
【００８２】
これにより、油圧ショベル６、ダンプトラック１、管制塔７、及びブルドーザ９の表示装置１９，３６，４４，５４に積込場２の積込位置に対応した路面状態が各パターン１〜３により映し出されるので、自動車等の普通の乗用車と異なり、車体寸法が大きい油圧ショベル６、ダンプトラック１、及びブルドーザ９に搭乗したオペレータであっても、積込場２の路面状態を的確に把握することができる。そのため、路面状態が悪化した積込位置にダンプトラック１が移動するのを未然に防ぐことができるので、荷台２５への積荷２５Ａの積込作業において車両がアンバランスな支持状態とならず、ダンプトラック１の車体フレーム２１及び周辺機器にかかる負荷を軽減することができ、車体フレーム２１及び周辺機器の寿命を向上させることができる。
【００８３】
このように構成した本発明の第１実施形態によれば、サーバ４３の路面状態判定部４３４は、モーメント演算部４３３によって演算された第１モーメントＭＲ１と第２モーメントＭＲ２との差ＭＲ１−ＭＲ２を求めることにより、ダンプトラック１の荷台２５上の積荷２５Ａの偏りに起因する車体フレーム２１の捩りの影響を排除して路面の凹凸に起因する車体フレーム２１の捩りだけから積込位置に対する路面状態を判定することができる。従って、平坦路のように路面の凹凸が比較的小さい場所において、ダンプトラック１の荷台２５上の積荷２５Ａが左右のいずれかに偏って積載されていても、積込場２の路面状態が誤って検知されるのを抑制することができる。これにより、積込場２の路面状態の検知精度を高めることができる
【００８４】
また、本発明の第１実施形態では、各後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒに車軸懸架方式が採用されているため、ダンプトラック１の積載状態が積荷状態で走行しているときに、例えば、後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒの片輪を路面に形成された凹凸等の突起に乗り上げた場合には、車体フレーム２１に比較的大きな捩りが作用する。本発明の第１実施形態は、このような車体フレーム２１の捩りの状況を考慮し、モーメント演算部４３３が、記憶部４３１に記憶された後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒ内のサスペンション圧力を用いて第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算するようにしているので、路面状態判定部４３４の判定結果から路面状態が悪化した積込位置を回避することにより、車体フレーム２１のうち積荷２５Ａの荷重や走行時の衝撃の影響を受け易い後輪２２Ｂｌ，２２Ｂｒ側にかかる負荷を十分に軽減することができる。これにより、車体フレーム２１及び周辺機器の寿命をさらに向上させることができる。
【００８５】
また、本発明の第１実施形態では、路面状態判定部４３４は、モーメント演算部４３３の演算結果を車体フレーム２１の捩りに対する降伏点に相当する所定の閾値θＲ１を基準にして路面状態の判定を行うことにより、この路面状態から車体フレーム２１にかかる負荷の大きさの目安を容易に把握することができる。特に、本発明の第１実施形態では、路面状態判定部４３４は、閾値θＲ１の他に、モーメント演算部４３３の演算結果と閾値θＲ１よりも低い閾値θＲ２とを比較して路面状態の判定を行うことにより、この路面状態が表示装置４４の表示画面４４Ａの対応する小領域２ａにパターンとして段階的に表示されるので、路面状態がより良好な場所を積込位置に選定することが可能となる。
【００８６】
また、本発明の第１実施形態では、管制塔７が、積込場２を含む鉱山１００の路面をならすブルドーザ９に対して路面情報を送信することにより、積込場２において、ならすべき路面の場所を的確に指示することができる。これにより、鉱山１００の稼働効率を高めることができる。
【００８７】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態に係る図７に示すモーメント演算部４３３は、積載状態判定部４３２によって判定された荷台２５の積載状態が積荷状態である場合に、第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２の演算を行うように構成されたのに対して、第２実施形態に係る図１６に示すモーメント演算部４３３Ａは、積載状態判定部４３２によって判定された荷台２５の積載状態が空荷状態である場合に、第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２の演算を行うように構成されたことである。なお、その他の第２実施形態の構成は、上述した第１実施形態と同様であり、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００８８】
このように構成した本発明の第２実施形態によれば、上述した第１実施形態と同様の作用効果が得られる他、ダンプトラック１が放土場３から積込場２の積込位置に戻った時点で、モーメント演算部４３３Ａが第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算することが可能となる。そのため、油圧ショベル６、ダンプトラック１、及び管制塔７のオペレータは、表示装置１９，３６，４４を確認することにより、車両が現在停止している積込位置に対する路面状態を直接知ることができるので、仮に当該路面状態が不良である場合には、ダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業を中止し、他の積込位置へ移動する決定を迅速に行うことができる。
【００８９】
なお、上述した本実施形態は、本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、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。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。
【００９０】
また、本実施形態は、管制塔７のサーバ４３が、ダンプトラック１の荷台２５への積荷２５Ａの積込作業が行われる積込場２の路面状態を検知する機能、すなわち記憶部４３１、積載状態判定部４３２、モーメント演算部４３３、及び路面状態判定部４３４を備えた構成について説明したが、この場合に限らず、例えばサーバ４３の代わりに、ダンプトラック１が積込場２の路面状態の検知機能を備えた構成であってもよい。
【００９１】
この場合には、ダンプトラック１が路面状態を直接判定し、その判定結果を表示装置３６に表示することができる。従って、管制塔７は必ずしも必須の構成要素ではなく、ダンプトラック１と、油圧ショベル６及びブルドーザ９等との間で通信（車車間通信）を行うことにより、路面情報を送信してもよいし、ダンプトラック１から管制塔７を経由して路面情報を送信してもよい。
【００９２】
さらに、本実施形態では、ダンプトラック１は、オペレータが搭乗して車両の走行を操作する有人車両から構成された場合について説明したが、この場合に限らず、ダンプトラック１は、管制塔７からの指示に従って、鉱山１００を自律走行する無人車両から構成されてもよい。この場合には、管制塔７は路面情報をダンプトラック１へ送信しなくてもよい。
【００９３】
また、本実施形態では、モーメント演算部４３３は、記憶部４３１に記憶された後輪用サスペンションシリンダ２９Ｂｌ，２９Ｂｒ内のサスペンション圧力を用いて第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算した場合について説明したが、この場合に限定されるものではない。例えば、サスペンション圧力センサ３３が前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ内のサスペンション圧力を検出することにより、モーメント演算部４３３が、この前輪用サスペンションシリンダ２９Ａｌ，２９Ａｒ内のサスペンション圧力を用いて第１モーメントＭＲ１及び第２モーメントＭＲ２を演算してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１…ダンプトラック、２…積込場、３…放土場、４…駐機場、５…運搬路、６…油圧ショベル（積込機）、７…管制塔、８…航法衛星、９…ブルドーザ、１６…無線装置、１７…位置取得装置、１８…記憶装置、１９…表示装置
２１…車体フレーム、２２…車輪、２２Ａｌ，２２Ａｒ…前輪、２２Ｂｌ，２２Ｂｒ…後輪、２５…荷台、２５Ａ…積荷、２９Ａｌ，２９Ａｒ…前輪用サスペンションシリンダ、２９Ｂｌ，２９Ｂｒ…後輪用サスペンションシリンダ
３１…無線装置、３２…位置取得装置、３３…サスペンション圧力センサ（サスペンション圧力検出器）、３４…ステアリング角度センサ（ステアリング角度検出器）、３５…記憶装置、３６…表示装置、
４２…無線装置、４３…サーバ、４４…表示装置、４４Ａ…表示画面、５１…無線装置、５２…位置取得装置、５３…記憶装置、５４…表示装置
４３１…記憶部、４３２…積載状態判定部、４３３，４３３Ａ…モーメント演算部、４３４…路面状態判定部
【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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