JP2019188879A - Rear deck corrugation control system for dump truck for mine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システムに関する。 The present invention relates to a platform undulation control system for a mining dump truck.
無線通信技術の一例として、特許文献１には「基地局装置との間での過去の通信時における通信環境、端末位置および通信品質に関する情報を、履歴情報として蓄積する履歴情報蓄積部と、この履歴情報蓄積部に蓄積された履歴情報の中から、現在の通信環境に適合する履歴情報を選択する履歴情報選択部と、この履歴情報選択部で選択した履歴情報に基づいて、通信品質が改善される条件に関する改善情報を取得する改善情報取得部と、この改善情報取得部で取得した改善情報をユーザに通知する表示部（要約抜粋）」とを備えた構成が開示されている。 As an example of wireless communication technology, Patent Document 1 describes “a history information storage unit that stores information on communication environment, terminal position, and communication quality at the time of past communication with a base station device as history information; The communication quality is improved based on the history information selection unit that selects history information suitable for the current communication environment from the history information stored in the history information storage unit, and the history information selected by the history information selection unit. A configuration is disclosed that includes an improvement information acquisition unit that acquires improvement information related to a condition to be performed, and a display unit (summary excerpt) that notifies the user of the improvement information acquired by the improvement information acquisition unit.
鉱山用ダンプトラックは、自重よりも荷重が大きい積荷を積載して運搬する超大型車両であり、荷台が大きい。そのため、放土作業時に荷台を起立させると、荷台が電波を遮蔽して鉱山用ダンプトラックに設置された無線アンテナの受信電力が低下し、無線通信障害が発生することがある。 Mine dump trucks are super large vehicles that carry and carry loads that are heavier than their own weight, and have a large loading platform. For this reason, when the loading platform is raised during the earth removal work, the loading platform shields radio waves and the reception power of the wireless antenna installed in the dump truck for mining may decrease, resulting in a failure in wireless communication.
鉱山用ダンプトラックにオペレータが搭乗している場合には、無線通信障害が発生していることを知らず、管制局からの管制指令を聞き逃す恐れがある。また、鉱山用ダンプトラックを自律走行させる場合には、無線通信障害が発生すると管制局から次の動作の管制指令を受信できず、鉱山用ダンプトラックが停止する恐れがある。よって、鉱山用ダンプトラックを安定的に稼働させるために、放土作業中に発生する無線通信障害への対策が必要とされている。 When an operator is on a mine dump truck, the operator may not know that a wireless communication failure has occurred and may miss a control command from the control station. In addition, when the mining dump truck is autonomously driven, if a wireless communication failure occurs, the control command for the next operation cannot be received from the control station, and the mining dump truck may stop. Therefore, in order to stably operate the mining dump truck, it is necessary to take measures against a wireless communication failure that occurs during the earth removal work.
この点に関し、特許文献１は無線通信に関する一般的な技術であり、鉱山用ダンプトラックの放土作業中に生じる無線通信障害という特有の問題については何ら考慮されていない。 In this regard, Patent Document 1 is a general technique related to wireless communication, and does not take into consideration any particular problem of a wireless communication failure that occurs during earthmoving work of a mining dump truck.
本発明は上記実情を鑑みてなされたものであり、放土作業中に生じる無線通信障害に対して、自ら復旧動作を行える鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a loading / unloading control system for a dump truck for a mine that can perform a recovery operation on its own against a radio communication failure that occurs during earthmoving work.
上記課題を解決するために、本発明は、車体フレームと、前記車体フレームの上に起伏動可能に設けられる荷台と、前記荷台を起伏させるホイストシリンダと、前記ホイストシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、前記油圧ポンプと前記ホイストシリンダとの間に設けられ、前記ホイストシリンダの起伏を制御する方向制御弁と、前記方向制御弁の制御を行うコントローラと、を備えた鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システムであって、前記鉱山用ダンプトラックは、前記車体フレームに前記荷台が着座しているかを検出し、着座信号を出力する着座センサと、構内無線通信回線を流れる電波を受信する無線アンテナと、を備え、前記コントローラは、前記無線アンテナ及び前記着座センサの其々に接続されたコンピュータにより構成され、前記無線アンテナは、前記荷台よりも前側に設置され、前記無線アンテナの上端部の高さは、前記荷台が着座した状態において前記荷台の上端部と同じ又は当該上端部よりも高く、前記荷台が起立した状態において前記荷台の上端部よりも低い高さであり、前記コントローラは、前記無線アンテナが受信した電波の受信電力を無線通信障害が発生しているかを判定するための受信電力閾値と比較する受信電力比較部と、前記着座信号に基づいて、前記荷台が着座しているか否かを判定する着座状態判定部と、前記荷台を強制着座させるための強制着座条件として、前記受信した電波の受信電力が前記受信電力閾値未満であり、かつ前記荷台が起立していることを充足しているか否かを判定する強制着座条件充足判定部と、を含み、前記強制着座条件を充足している場合に、前記荷台を強制着座させるように前記方向制御弁を制御する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a vehicle body frame, a cargo bed provided on the vehicle body frame so as to be movable up and down, a hoist cylinder that raises and lowers the cargo bed, and a hydraulic pressure that supplies hydraulic oil to the hoist cylinder. A loading platform for a mine dump truck, comprising a pump, a directional control valve provided between the hydraulic pump and the hoist cylinder, for controlling the undulation of the hoist cylinder, and a controller for controlling the directional control valve. A undulation control system, wherein the dump truck for mining detects whether the loading platform is seated on the body frame and outputs a seating signal, and a wireless antenna that receives radio waves flowing through a local wireless communication line The controller is provided by a computer connected to each of the wireless antenna and the seating sensor. The wireless antenna is installed on the front side of the loading platform, and the height of the upper end of the wireless antenna is the same as or higher than the upper end of the loading platform when the loading platform is seated, The height of the loading platform is lower than the upper end of the loading platform, and the controller receives the received power of the radio wave received by the wireless antenna to determine whether a wireless communication failure has occurred. A reception power comparison unit that compares with a threshold value, a seating state determination unit that determines whether or not the cargo bed is seated based on the seating signal, and the reception as the forced seating condition for forcibly seating the cargo bed And a forced seating condition satisfaction determination unit that determines whether the received power of the radio wave is less than the reception power threshold and that the loading platform is standing up, and If it meets the serial forced seating condition, and controls the direction control valve so as to forcibly seating the loading platform, characterized in that.
放土作業中に生じる無線通信障害に対して、自ら復旧動作を行える鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システムを提供することができる。上記した以外の課題、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。 It is possible to provide a loading / unloading control system for a dump truck for a mine that can perform a recovery operation on its own against a radio communication failure that occurs during earthmoving work. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、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、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態では、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り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings for explaining the embodiments, members having the same function are denoted by the same or related reference numerals, and repeated description thereof is omitted. In the following embodiments, the description of the same or similar parts will not be repeated in principle unless particularly necessary.
図１、図２を参照して、本実施形態に係る鉱山用ダンプトラック（以下「ダンプトラック」と略記する）１の概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係るダンプトラック１の概略構成図（左側面視）である。図２は、本実施形態に係るダンプトラック１の概略構成図（正面視）である。 A schematic configuration of a mine dump truck (hereinafter abbreviated as “dump truck”) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram (left side view) of a dump truck 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a schematic configuration diagram (front view) of the dump truck 1 according to the present embodiment.
図１及び図２に示すダンプトラック１は、車体フレーム（vehicle frame）２と車体フレーム２の下部に装着された左前輪３Ｌ、左後輪４Ｌ、右前輪３Ｒ（図２参照）、右後輪４Ｒ（図２参照）とを備える。
A dump truck 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a
更に車体フレーム２の前側にはデッキ８及びデッキ８上にキャブ５を搭載し、後ろにホイストシリンダ６を介して積荷を運ぶ荷台（vessel）７を起伏動可能に搭載する。荷台７は、ホイストシリンダ６が伸長すると起立し（図１の二点鎖点で図示）、ホイストシリンダ６が収縮すると着座する（図１の実線で図示）。
Further, a
ダンプトラック１のデッキ８には、ダンプトラック１の車幅方向に沿って間隔をあけて左ＧＰＳアンテナ９Ｌ及び右ＧＰＳアンテナ９Ｒ（図２参照）を備える。左ＧＰＳアンテナ９Ｌ及び右ＧＰＳアンテナ９Ｒの其々は、ＧＮＳＳ衛星からの測位電波を受信し、これを基に位置算出装置２２０（図５参照）が各アンテナ設置位置の絶対位置を算出し、これらを用いてダンプトラック１の自車位置を算出する。
The
またダンプトラック１のデッキ８の中央には、鉱山内に設置された構内無線通信回線４０（以下「無線通信回線」と略記する。図５参照）に接続するための無線アンテナ１０が設置される。
In the center of the
ダンプトラック１は、鉱山や採石現場など規模の大きな現場で稼働する大型のダンプトラックである。一例として、ダンプトラック１の大きさは、荷台７が着座した状態での車高Ｈ１は約７ｍ、荷台７が起立した状態での車高Ｈ２は約１５ｍ、車幅Ｗは約８ｍである。よって、荷台７が起立した状態の車高Ｈ２は、荷台７が着座した状態の車高Ｈ１の約２倍の高さとなる。この車高の変化が、無線アンテナ１０の通信品質に影響を及ぼすことがある。
The dump truck 1 is a large dump truck that operates at a large-scale site such as a mine or a quarry site. As an example, the dump truck 1 has a vehicle height H1 of about 7 m when the
図３、図４を参照して、無線アンテナ１０と、着座した荷台７及び起立した荷台７の位置関係について説明する。図３は、アンテナと荷台との位置関係を示す図（左側面視）である。図４は、アンテナと荷台との位置関係を示す図（上面視）である。
With reference to FIG. 3, FIG. 4, the positional relationship of the radio |
図３、図４に示すように、無線アンテナ１０の上端部１０ａの高さは、荷台７が着座した状態において荷台７の上端部７ａと同じか、上端部７ａよりも高い。よって、荷台７が着座した状態では無線アンテナ１０の上端部１０ａは荷台７の上端部７ａよりも高く、荷台７に遮蔽されない。
As shown in FIGS. 3 and 4, the height of the upper end portion 10 a of the
一方、荷台７が起立した状態においては、無線アンテナ１０の上端部１０ａの高さは、荷台７の上端部７ｂよりも低い高さである。よって、ダンプトラック１の後方、また、無線アンテナ１０と起立した荷台７の左側面７Ｌを結ぶ線から無線アンテナ１０と起立した荷台７の右側面７Ｒを結ぶ線までの間の角度θの領域は、荷台７よりも後ろに位置する無線基地局からの電波が起立した荷台７に遮蔽されて無線アンテナ１０には届かない、又は荷台７の外側から回り込んだ電波だけが受信できるため受信電波の強度が低くなる。
On the other hand, in the state where the
そのため、ダンプトラック１が、無線通信回線４０を介して接続された管制サーバ３１からの管制指令に従って自律走行、及び放土作業を行う自律走行車両である場合、放土作業を行うために荷台７を起立させると、次の管制指令、例えば荷台７を着座させる指示や自律走行を再開させる指示が受信できなくなる。その結果、ダンプトラック１が停止するので、自律走行するダンプトラック１では、無線通信障害の影響が大きい。
Therefore, when the dump truck 1 is an autonomous traveling vehicle that performs autonomous traveling and earthing work according to the control command from the
以下では、自律走行機能を搭載したダンプトラック１が、放土作業中に生じた無線通信障害から復旧する例について説明する。本実施形態では、無線通信障害からの復旧措置として、ダンプトラック１が荷台７を強制着座させる。ここでいう「強制着座」とは、荷台７の積荷の残量に関らず、即ち、放土作業が終了しているか否かに関らず、荷台７を着座させる動作を意味する。
Hereinafter, an example will be described in which the dump truck 1 equipped with the autonomous traveling function recovers from a wireless communication failure that has occurred during the earthing work. In this embodiment, the dump truck 1 forcibly seats the
図５を参照してダンプトラック１の機能について説明する。図５はダンプトラック１のハードウェア構成図である。 The function of the dump truck 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a hardware configuration diagram of the dump truck 1.
図５に示すように、自律走行機能を搭載したダンプトラック１は、管制サーバ３１から無線通信回線４０を介して受信する管制指令に従って自律走行制御処理を実行する自律運転コントローラ２００と、それに接続された走行駆動装置２１０、位置算出装置２２０、着座センサ２３０、無線通信装置２４０、油圧回路２５０及び動作モード切替装置２７０を備える。
As shown in FIG. 5, the dump truck 1 equipped with the autonomous traveling function is connected to the
自律運転コントローラ２００は、ＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ＨＤＤ２０４、Ｉ／Ｆ２０５、バス２０６を備え、バス２０６を介してＣＰＵ２０１、ＲＡＭ２０２、ＲＯＭ２０３、ＨＤＤ２０４、及びＩ／Ｆ２０５の其々が接続されたコンピュータである。なお、コンピュータの構成例は上記に限らず、例えば特定機能を実行する集積回路を用いてもよい。
The
位置算出装置２２０、着座センサ２３０、無線通信装置２４０、及び油圧回路２５０に含まれるパイロット圧発生器２６２は、Ｉ／Ｆ２０５に接続される。
The
走行駆動装置２１０は、ダンプトラック１を減速及び停止させるブレーキ２１１、ダンプトラック１を直進又は旋回させる操舵モータ２１２、及びダンプトラック１を加速及び定速度走行させる走行モータ２１３を含む。
The
位置算出装置２２０は、左ＧＰＳアンテナ９Ｌ及び右ＧＰＳアンテナ９Ｒからの出力を基に、ダンプトラック１のグローバル座標系で表された位置座標を算出して位置情報を自律運転コントローラ２００に出力する。位置算出装置２２０はＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を含み、ＩＭＵの出力を用いてグローバル座標系の位置座標に対してダンプトラック１の運動量に基づく位置補正処理を行ってもよい。
The
着座センサ２３０は、車体フレーム２と荷台７との間に設けられており、荷台７が着座すると、この着座状態を検出して自律運転コントローラ２００に着座信号を出力する。
The
無線通信装置２４０は、無線アンテナ１０を介して鉱山内に備えられた無線通信回線４０に接続される。自律運転コントローラ２００は、無線通信回線４０を介して管制サーバ３１に接続される。そして、自律運転コントローラ２００は管制サーバ３１から管制指令を受信し、管制サーバ３１に対してダンプトラック１の自車位置情報を送信する。
The
油圧回路２５０は、動力源であるエンジン２５２の動力が出力軸を介して伝達されて駆動する油圧ポンプ２５４と、駆動対象であるホイストシリンダ６とを接続する。油圧ポンプ２５４とホイストシリンダ６との間には方向制御弁２６０が介装されており、方向制御弁２６０が油圧回路２５０を流れる作動油の方向を変えることにより、ホイストシリンダ６は伸長あるいは収縮する。エンジン２５２、油圧ポンプ２５４、方向制御弁２６０、ホイストシリンダ６、油圧回路２５０を総称して荷台駆動装置３００と呼称する。
The
また自律運転コントローラ２００、より詳しくは後述する自律走行制御部２０１ｅが放土を指示する管制指令を受信すると、これに基づいてホイストシリンダ６の伸長により荷台７が起立し、荷台７に積載された積荷である土砂が放土される。また動作モード切替装置２７０は、自律走行制御部２０１ｅからの指令により、自律走行する自律モードとオペレータの運転操作で走行する手動モードを切替える。手動モードにおいては、アクセルペダルやブレーキペダルなどの操作が有効になる。
In addition, when the
図６を参照して、自律運転コントローラ２００の機能について説明する。図６は、自律運転コントローラ２００の機能ブロック図である。自律運転コントローラ２００は荷台起伏制御システムの機能を担う。
The function of the
自律運転コントローラ２００は、受信電力比較部２０１ａ、着座状態判定部２０１ｂ、強制着座条件充足判定部２０１ｃ、弁切替信号出力部２０１ｄ、自律走行制御部２０１ｅ、及び吐出量信号出力部２０１ｆを含む。これらの各部は、自律運転コントローラ２００を構成するコンピュータが、各部の機能を実現するソフトウェアを実行することにより構成される。
The
またＲＡＭ２０２の一部領域は、通信劣化フラグ格納領域２０２ａ、起立フラグ格納領域２０２ｂ、強制着座フラグ格納領域２０２ｃとして用いられる。
A part of the
更にＨＤＤ２０４の一部領域は、通信品質が自律走行に支障が無い程度に担保されていると判定するための受信電力閾値が記憶された受信電力閾値記憶部２０４ａと、ダンプトラック１が自律走行する際に参照する走行路の地図情報を格納する地図情報記憶部２０４ｂとして用いられる。
Further, in a part of the
ダンプトラック１の動作モードについて説明する。自律運転コントローラ２００の主電源がＯＦＦのときは、管制サーバ３１から管制指令を受信できない。自律運転コントローラ２００の主電源がＯＮの場合の動作モードには、自律運転コントローラ２００が管制サーバ３１から受信した管制指令に従って自律走行をする自律モードと、管制サーバ３１からの指示を受信可能であるがオペレータによる運転操作により走行する手動モードと、がある。
The operation mode of the dump truck 1 will be described. When the main power supply of the
図７を参照してダンプトラック１の放土作業中に生じた無線通信障害からの復旧動作について説明する。図７は、ダンプトラック１が放土作業中に生じた無線通信障害から復旧動作を行う処理の流れを示すフローチャートである。 With reference to FIG. 7, the recovery operation | movement from the radio | wireless communication failure which arose during the unloading work of the dump truck 1 is demonstrated. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of processing for performing a recovery operation from a wireless communication failure that has occurred during dumping work of the dump truck 1.
ダンプトラック１は、無線通信回線４０を介して管制サーバ３１から管制指令を受信する。自律走行制御部２０１ｅは、位置算出装置２２０が算出した自車位置と、地図情報記憶部２０４ｂに記憶された地図情報とを参照し、自車位置を確認しながら管制指令に従って走行駆動装置２１０を駆動制御し、自律走行を行う。ダンプトラック１は、積荷の運搬中は荷台７が着座しているので、自律走行制御中に着座センサ２３０から着座信号を受信する。
The dump truck 1 receives a control command from the
着座状態判定部２０１ｂは、着座信号を受信すると起立フラグ格納領域２０２ｂに起立フラグの値「０」を書き込む。
When receiving the seating signal, the seating
また自律運転中、管制サーバ３１から放土指令が送信されると、ダンプトラック１は指令を受信し、指示された放土地点にて停止し、放土作業を開始する。無線通信装置２４０は無線アンテナ１０が受信した受信電波の出力を取得する。この出力には、受信電波の強度を示す受信電力情報が含まれる。受信電力比較部２０１ａは、無線通信装置２４０から受信電力情報を取得する（Ｓ１０１）。
In addition, during the autonomous operation, when a release command is transmitted from the
受信電力比較部２０１ａは、受信電力閾値記憶部２０４ａから受信電力閾値を読出し、Ｓ１０１で取得した受信電力と比較する（Ｓ１０２）。取得した受信電力が受信電力閾値以上であれば（Ｓ１０２／Ｎｏ）、ステップＳ１０１へ戻り、ダンプトラック１が放土作業を含む自律運転を継続する。自律運転中、ダンプトラック１は、管制サーバ３１から放土指示を含む管制指令を受信すると、自律走行制御部２０１ｅから弁切替信号出力部２０１ｄ及び吐出量信号出力部２０１ｆに荷台７を起立させるコマンドが出力される。これを受けて弁切替信号出力部２０１ｄが方向制御弁２６０に弁切替信号を出力する。
The reception
着座センサ２３０は、着座信号の出力を停止する。着座状態判定部２０１ｂは着座信号が途絶したことから、荷台７が上がったと判定し、起立フラグ格納領域２０２ｂの値を「１」に書き換える。
The
取得した受信電力が受信電力閾値未満であれば（Ｓ１０２／Ｙｅｓ）、受信電力比較部２０１ａは、通信劣化フラグ格納領域２０２ａに通信劣化フラグの値「１」を書き込む。
If the acquired received power is less than the received power threshold (S102 / Yes), the received
強制着座条件充足判定部２０１ｃは、通信劣化フラグの値に起立フラグの値を乗算し、乗算した結果が「１」であれば、強制着座を実行させる条件が充足したと判定し、強制着座フラグ格納領域２０２ｃに強制着座フラグの値「１」を書き込む（Ｓ１０３）。本実施形態では、無線アンテナ１０が受信する電波の受信電力が受信電力閾値未満であること、及び荷台７が上がっていることの二つの小条件が成立することを強制着座条件とする。これら二つの小条件の充足判定順序は問わない。
The forced seating condition
弁切替信号出力部２０１ｄは、強制着座フラグの値「１」を参照し、値が「１」であれば、方向制御弁２６０をホイストシリンダ６の収縮方向に設定するための弁切替信号を出力する。そして弁切替信号出力部２０１ｄは、強制着座フラグ格納領域２０２ｃの値を「０」に更新する。
The valve switching
方向制御弁２６０がホイストシリンダ６の収縮方向に切替えられると、ホイストシリンダ６が収縮して荷台７が着座する。この着座動作は、荷台７の積荷が残っているか否かに関らず着座させているので、強制着座に相当する（Ｓ１０４）。
When the
荷台７が着座すると、再び着座センサ２３０が着座信号を出力し、着座状態判定部２０１ｂが取得する。着座状態判定部２０１ｂは着座信号を取得すると、起立フラグ格納領域２０２ｂの値を「０」に更新する。そして方向制御弁２６０はホイストシリンダ６を駆動しない中立状態に切替えられる。
When the
荷台７が着座した結果、無線アンテナ１０の上端部１０ａが荷台７の上端部７ａよりも高く突出するので無線通信障害が復旧する。受信電力比較部２０１ａは再び無線アンテナ１０から受信電力情報を取得する。そしてこの受信電力と受信電力閾値とを比較し、受信電力が受信電力閾値以上となると（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、無線通信回線４０を介して安定的に管制指令が受信できるので、ダンプトラック１が自律運転を再開する（Ｓ１０６）。また、受信電力比較部２０１ａは、通信劣化フラグ格納領域２０２ａの値を「０」に更新する。
As a result of the
ダンプトラック１は、管制サーバ３１から手動モードに遷移させる管制指令を受信しない限り（Ｓ１０７／Ｎｏ）、Ｓ１０１へ戻り自律走行を継続する。 The dump truck 1 returns to S101 and continues autonomous travel unless it receives a control command for transitioning to the manual mode from the control server 31 (S107 / No).
一方、強制着座条件を充足していない場合（Ｓ１０３／Ｎｏ）、着座しているにもかかわらず無線通信障害が生じておりそれを復旧させる動作が行えない。またダンプトラック１が強制着座を行ったにも関らず、受信電力比較部２０１ａが再び受信電力と受信電力閾値とを比較した結果、受信電力が受信電力閾値未満の場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、無線通信障害から復旧させる動作が行えない。すなわち、自律モードのままで次の指令を受信できず、その場に停止し続けることになる。
On the other hand, when the compulsory seating condition is not satisfied (S103 / No), a radio communication failure has occurred despite the seating, and the operation to recover it cannot be performed. Moreover, although the dump truck 1 has been forcibly seated, the received
そこで強制着座条件充足判定部２０１ｃは、自律走行制御部２０１ｅに対して自律モードから手動モードに遷移させるためモード変更指示を出力する。これを受けて自律走行制御部２０１ｅは動作モード切替装置２７０を駆動して手動モードに遷移する（Ｓ１０８）。そしてオペレータの運転操作でダンプトラック１が走行する。
Therefore, the forced seating condition
本実施形態によれば、荷台７を起立させることにより電波が遮蔽されて無線アンテナ１０の受信電波の強度が低下すると、荷台７を強制着座させて無線通信障害を復旧させることができる。これにより、自律走行中のダンプトラック１が荷台７の起立に起因して管制指令を受信できなくなり、自律走行機能が停止することを抑制することができる。
According to the present embodiment, when the radio wave is shielded by raising the
上記実施形態は、本発明を限定するものではなく、本発明を限定しない様々な変更態様は本発明に含まれる。例えば、自律運転コントローラ２００がステップＳ１０３で強制着座条件を充足したと判断すると、当該自律運転コントローラ２００が搭載されたダンプトラック１を固有に識別する車両ＩＤを自律運転コントローラ２００が管制サーバ３１に送信してもよい。これにより、放土場内で放土作業のために荷台７をあげると無線アンテナ１０が荷台７に遮蔽される領域を管制サーバ３１に通知することができる。その結果、放土場内の無線基地局の再配置の検討材料を提供することができる。
The above embodiment does not limit the present invention, and various modifications that do not limit the present invention are included in the present invention. For example, if the
また上記実施形態では、自律走行する鉱山用のダンプトラック１を例に挙げて説明したが、オペレータが搭乗し、その運転操作に従って走行する所謂有人ダンプトラックに本発明を適用してもよい。この場合にも、オペレータが無線通信障害が生じていることに気が付かず管制サーバ３１からの指示を聞き漏らすといった不具合を防ぐことができる。
In the above-described embodiment, the dump truck 1 for mine that travels autonomously has been described as an example. However, the present invention may be applied to a so-called manned dump truck that is boarded by an operator and travels according to the driving operation. Also in this case, it is possible to prevent the operator from noticing that a wireless communication failure has occurred and failing to hear an instruction from the
なお、上記実施形態では、荷台７を強制着座しても受信状態が復旧しない場合は手動モードで運転するしかないが、オペレータが通常は搭乗しない自律走行ダンプトラックではオペレータが車両に到着するまでに時間がかかり、生産性が著しく低下することになる。一方、受信状態は地理的条件に左右され、車両が移動することで改善される場合が多い。また放土作業のためにダンプトラックはある地点で切返し、後退して放土地点に向かうため、放土地点からある程度前進しても、既に後退しながら通過した路面なので安全は確保されている。この点に着目し、着座後に受信状態が復旧していなくても、つまり図７のＳ１０５においてＮｏとなった場合でも、所定距離（例えば１ｍ）前進すれば受信状態は復旧する可能性が高い。この制御を実現するためには、Ｓ１０５／Ｎｏの場合に所定距離前進させるステップを指令として自律運転コントローラ２００のＲＡＭ２０２等に記憶させておけばよい。所定距離前進後は、再びＳ１０５に戻り、受信状態が復旧したかを確認する。ただし、無制限に前進すると逆に危険であるため、前進する回数をあらかじめ設定しておくのが望ましい。所定距離前進した後に再度荷台７を起立させて放土作業を行うことで放土は完了する。
In the above embodiment, if the reception state does not recover even if the
また鉱山用ダンプトラックは積荷重量を測定するペイロードセンサ２３１（図５参照）を一般に備えているので、強制着座した（Ｓ１０４）後に積荷重量を測定するステップを追加し、所定の閾値を下回った場合には荷台に残土があると判定して、所定距離前進後にＳ１０５に進んで、受信状態を確認してから、Ｓ１０６で自律運転を再開して再度荷台７を起立させて残土を放土してもよい。
In addition, since the dump truck for mining is generally equipped with a payload sensor 231 (see FIG. 5) for measuring the product load amount, a step for measuring the product load amount after the forced seating (S104) is added and the value falls below a predetermined threshold value. It is determined that there is residual soil in the loading platform, and after proceeding a predetermined distance, the process proceeds to S105, the reception state is confirmed, autonomous operation is resumed in S106, the
１ ダンプトラック
３１ 管制サーバ
４０ 無線通信回線
２００ 自律運転コントローラ
1
Claims (2)
前記車体フレームの上に起伏動可能に設けられる荷台と、
前記荷台を起伏させるホイストシリンダと、
前記ホイストシリンダに作動油を供給する油圧ポンプと、
前記油圧ポンプと前記ホイストシリンダとの間に設けられ、前記ホイストシリンダの起伏を制御する方向制御弁と、
前記方向制御弁の制御を行うコントローラと、を備えた鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システムであって、
前記鉱山用ダンプトラックは、
前記車体フレームに前記荷台が着座しているかを検出し、着座信号を出力する着座センサと、
構内無線通信回線を流れる電波を受信する無線アンテナと、を備え、
前記コントローラは、前記無線アンテナ及び前記着座センサの其々に接続されたコンピュータにより構成され、
前記無線アンテナは、前記荷台よりも前側に設置され、
前記無線アンテナの上端部の高さは、前記荷台が着座した状態において前記荷台の上端部と同じ又は当該上端部よりも高く、前記荷台が起立した状態において前記荷台の上端部よりも低い高さであり、
前記コントローラは、
前記無線アンテナが受信した電波の受信電力を無線通信障害が発生しているかを判定するための受信電力閾値と比較する受信電力比較部と、
前記着座信号に基づいて、前記荷台が着座しているか否かを判定する着座状態判定部と、
前記荷台を強制着座させるための強制着座条件として、前記受信した電波の受信電力が前記受信電力閾値未満であり、かつ前記荷台が起立していることを充足しているか否かを判定する強制着座条件充足判定部と、を含み、
前記強制着座条件を充足している場合に、前記荷台を強制着座させるように前記方向制御弁を制御する、
ことを特徴とする鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システム。 Body frame,
A loading platform provided on the body frame so as to be movable up and down;
A hoist cylinder for raising and lowering the loading platform;
A hydraulic pump for supplying hydraulic oil to the hoist cylinder;
A directional control valve provided between the hydraulic pump and the hoist cylinder for controlling the hoisting of the hoist cylinder;
A controller for controlling the directional control valve, and a platform undulation control system for a dump truck for mining,
The mine dump truck is
A seating sensor that detects whether the loading platform is seated on the body frame and outputs a seating signal;
A wireless antenna for receiving radio waves flowing through the local wireless communication line,
The controller is constituted by a computer connected to each of the wireless antenna and the seating sensor,
The wireless antenna is installed in front of the loading platform,
The height of the upper end portion of the wireless antenna is the same as or higher than the upper end portion of the loading platform when the loading platform is seated, and is lower than the upper end portion of the loading platform when the loading platform stands. And
The controller is
A received power comparison unit that compares the received power of the radio wave received by the wireless antenna with a received power threshold for determining whether a wireless communication failure has occurred;
A seating state determination unit that determines whether or not the loading platform is seated based on the seating signal;
Forced seating for determining whether the received power of the received radio wave is less than the received power threshold and satisfying that the cargo bed is standing up as a forced seating condition for forcibly seating the cargo bed A condition satisfaction determination unit, and
When the forced seating conditions are satisfied, the directional control valve is controlled to forcibly seat the cargo bed;
A undulation control system for dump trucks for mines.
前記コントローラは、前記構内無線通信回線を介して接続された管制サーバからの管制指令に従った走行制御を実行する自律走行制御部を更に含み、
前記受信電力比較部は、前記荷台を強制着座させた後に前記無線アンテナが受信した電波の受信電力と前記受信電力閾値とを比較し、前記荷台を強制着座させた後の受信電力が前記受信電力閾値未満である場合は、前記自律走行制御部は前記自律走行制御部の動作モードを前記管制指令に従って動作する自律モードから、オペレータの運転操作に従って走行する手動モードに切替える、
ことを特徴とする鉱山用ダンプトラックの荷台起伏制御システム。 A undulation control system for a dump truck for a mine according to claim 1,
The controller further includes an autonomous traveling control unit that executes traveling control according to a control command from a control server connected via the local wireless communication line,
The received power comparison unit compares the received power of the radio wave received by the wireless antenna after forcibly seating the carrier and the received power threshold, and the received power after forcibly seating the carrier is the received power. If it is less than the threshold, the autonomous travel control unit switches the operation mode of the autonomous travel control unit from the autonomous mode that operates according to the control command to the manual mode that travels according to the driving operation of the operator.
A undulation control system for dump trucks for mines.
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