WO2016056677A1 - 鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法 - Google Patents

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WO2016056677A1
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mine
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貴士 平中
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株式会社小松製作所
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    • G08B5/22—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission
    • G08B5/36—Visible signalling systems, e.g. personal calling systems, remote indication of seats occupied using electric transmission; using electromagnetic transmission using visible light sources
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    • G08G1/207—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles with respect to certain areas, e.g. forbidden or allowed areas with possible alerting when inside or outside boundaries

Definitions

  • the present invention relates to a mine management system and a mine management method.
  • both unmanned vehicles and manned vehicles may operate in a mine. Workers also operate in the mine.
  • An object of an aspect of the present invention is to provide a mine management system and a mine management method capable of ensuring the safety of manned vehicles or workers while suppressing a decrease in mine productivity.
  • a mine management system in which an unmanned vehicle is operated in an operation area of a mine, and the operation area is set based on position data of a moving body different from the unmanned vehicle.
  • Abnormality monitoring including an entry determination unit that determines whether or not the moving body enters and an abnormality in at least one of a communication state and a position detection state of the moving body based on an operation of an input device provided in the moving body
  • an entry prohibition area for prohibiting entry of the unmanned vehicle so as to include the position of the moving body, and the entry prohibition area is expanded when an abnormality is detected by the abnormality monitoring section.
  • An entry prohibition area setting unit that activates a function, and a warning that activates an alarm device provided in the moving body when it is determined that the moving body has entered the operating area and the input device has not been operated.
  • Mine management system comprising a device controller, is provided.
  • a mine management method by a computer system in which an unmanned vehicle is operated in an operation area of a mine, wherein position data of a moving body different from the unmanned vehicle is acquired. Determining whether the moving body enters the operating area based on the position data, and acquiring a command signal generated based on an operation of an input device provided in the moving body And starting abnormality monitoring including at least one abnormality of a communication state and a position detection state of the mobile body based on the command signal, and prohibiting the unmanned vehicle from entering so as to include the position of the mobile body Setting an entry prohibition area, activating an enlargement function of the entry prohibition area when an abnormality is detected by the abnormality monitoring unit, and moving the moving body into the operation area.
  • management of mines including, and outputting a control signal to trigger an alarm device provided in the movable body is provided.
  • a mine management system and a mine management method capable of ensuring the safety of manned vehicles or workers while suppressing a decrease in mine productivity.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a mine according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 5 is a functional block diagram illustrating an example of a management apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram schematically illustrating an example of the unmanned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 7 is a diagram schematically illustrating an example of the unmanned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a mine according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of a manned
  • FIG. 8 is a functional block diagram illustrating an example of an unmanned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of the entry prohibition area according to the present embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 12 is a diagram schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating an example of an alarm device according to the present embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 16 is a diagram schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 17 is a functional block diagram illustrating an example of a manned vehicle according to the present embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a mining site of a mine managed by the mine management system 1 according to the present embodiment.
  • the management system 1 manages the mine.
  • the unmanned vehicle 2, the manned vehicle 40, and the worker operate in the mine.
  • the management of the mine includes management of the unmanned vehicle 2, management of the manned vehicle 40, and management of the worker.
  • the management system 1 includes a management device 10 that is disposed in a mine control facility 8 and includes a computer system.
  • the management device 10, the unmanned vehicle 2, and the manned vehicle 40 can wirelessly communicate via the communication system 9.
  • the unmanned vehicle 2 operates based on a command signal from the management device 10.
  • An operator (driver) does not board the unmanned vehicle 2.
  • An operator (driver) gets on the manned vehicle 40.
  • the unmanned vehicle 2 may be operated by a driver who has boarded the unmanned vehicle 2. For example, when the unmanned vehicle 2 is put in the parking lot, when the unmanned vehicle 2 is taken out from the parking lot, and when the unmanned vehicle 2 is refueled, the driver gets on the unmanned vehicle 2 and the unmanned vehicle 2 May be operated.
  • the unmanned vehicle 2 is used for mine work.
  • the unmanned vehicle 2 is a dump truck 2 which is a kind of transport vehicle.
  • the dump truck 2 can travel in the mine and transports the load in the mine.
  • the dump truck 2 includes a vehicle 3 and a vessel 4 provided on the vehicle 3.
  • the dump truck 2 carries the load loaded on the vessel 4.
  • the load includes earth or sand or rock generated by mining crushed stone.
  • a loading field LPA, a dumping site DPA, and a traveling path HL that leads to at least one of the loading site LPA and the dumping site DPA are provided.
  • the mine traveling path HL is often an unpaved road.
  • the dump truck 2 can travel on the loading site LPA, the earth discharging site DPA, and the traveling path HL.
  • the load is loaded into the vessel 4 at the loading site LPA.
  • the load is loaded onto the vessel 4 by the loading machine LM.
  • a hydraulic excavator or a wheel loader is used as the loading machine LM.
  • the dump truck 2 on which the load is loaded travels on the traveling path HL from the loading site LPA to the earth discharging site DPA.
  • the load is discharged from the vessel 4 at the earth discharging site DPA.
  • the dump truck 2 from which the load has been discharged travels on the travel path HL from the earth discharging site DPA to the loading site LPA. Note that the dump truck 2 may travel from the dumping site DPA to a predetermined parking lot.
  • the manned vehicle 40 can travel in the mine.
  • the manned vehicle 40 is a moving body different from the dump truck 2.
  • the manned vehicle 40 can travel on the loading site LPA, the earth discharging site DPA, and the traveling path HL.
  • the worker moves on the manned vehicle 40 and moves through the mine. Workers will monitor and maintain the mine.
  • the position of the dump truck 2 and the position of the manned vehicle 40 are detected by an omnidirectional positioning system (Global Positioning System: GPS).
  • GPS Global Positioning System
  • the GPS has a GPS satellite ST.
  • the position detected by the GPS is an absolute position defined in the GPS coordinate system.
  • a position detected by the GPS is appropriately referred to as a GPS position.
  • the GPS position includes latitude, longitude, and altitude coordinate data.
  • FIG.2 and FIG.3 is a figure which shows typically an example of the manned vehicle 40 which concerns on this embodiment.
  • FIG. 4 is a functional block diagram illustrating an example of the manned vehicle 40 according to the present embodiment.
  • the manned vehicle 40 includes a traveling device 41 capable of traveling in a mine, a vehicle body 50 supported by the traveling device 41, a power generating device 43 that generates power, and a manned vehicle control device 60.
  • the traveling device 41 includes a wheel 42, an axle that rotatably supports the wheel 42, a brake device 44 that can stop traveling, and a steering device 45 that can adjust the traveling direction.
  • the traveling device 41 is driven by the power generated by the power generation device 43.
  • the power generation device 43 includes an internal combustion engine such as a diesel engine.
  • the power generated by the power generation device 43 is transmitted to the wheels 42 of the traveling device 41. Thereby, the traveling device 41 is driven.
  • the traveling speed of the manned vehicle 40 is adjusted by adjusting the output of the power generation device 43.
  • the brake device 44 can stop the traveling of the traveling device 41.
  • the traveling speed of the manned vehicle 40 is adjusted.
  • the steering device 45 can adjust the traveling direction of the traveling device 41.
  • the traveling direction of the manned vehicle 40 including the traveling device 41 includes the direction of the front portion of the vehicle body 50.
  • the steering device 45 adjusts the traveling direction of the manned vehicle 40 by changing the direction of the front wheels.
  • the manned vehicle 40 has a cab in which the worker WM is boarded.
  • the manned vehicle 40 is provided in the driver's cab and is provided in the driver's cab, an accelerator operating unit 43A for operating the power generation device 43, a brake operating unit 44A provided in the driver's cab and operating the brake device 44, and a driver's cab.
  • the accelerator operation unit 43A includes an accelerator pedal.
  • the brake operation unit 44A includes a brake pedal.
  • the steering operation unit 45A includes a steering wheel.
  • the accelerator operation unit 43A, the brake operation unit 44A, and the steering operation unit 45A are operated by the worker WM.
  • the worker WM adjusts the traveling speed of the manned vehicle 40 by operating one or both of the accelerator operation unit 43A and the brake operation unit 44A.
  • the worker WM adjusts the traveling direction of the manned vehicle 40 by operating the steering operation unit 45A.
  • the manned vehicle 40 has an alarm device 48 disposed in the cab and an input device 49 disposed in the cab.
  • the alarm device 48 includes at least one of a display device 48A and an audio output device 48B.
  • the display device 48A includes a flat panel display such as a liquid crystal display.
  • the display device 48A can display alarm data.
  • the audio output device 48B can generate at least one of an alarm sound and an alarm light.
  • the input device 49 includes input devices such as a keyboard, a touch panel, and a mouse.
  • the input device 49 When the input device 49 is operated by the worker WM of the manned vehicle 40, the input device 49 generates a command signal.
  • the command signal generated by the input device 49 is input to the manned vehicle control device 60.
  • the input device 49 may include a voice recognition device, and the command signal may be generated by the voice of the worker WM.
  • the input device 49 and the display device 48A may be used together.
  • the manned vehicle 40 includes a speed sensor 46 that detects the traveling speed of the manned vehicle 40, a position sensor 51 that detects the position of the manned vehicle 40, and a wireless communication device 52.
  • the speed sensor 46 is provided in the manned vehicle 40.
  • the speed sensor 46 detects the traveling speed of the traveling device 41 of the manned vehicle 40.
  • the speed sensor 46 includes a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the wheel 42.
  • the rotational speed of the wheel 42 and the traveling speed of the manned vehicle 40 are correlated.
  • a rotational speed value that is a detection value of the rotational speed sensor is converted into a traveling speed value of the manned vehicle 40.
  • the travel distance of the manned vehicle 40 is derived by integrating the traveling speed of the manned vehicle 40.
  • the position sensor 51 is provided in the manned vehicle 40.
  • the position sensor 51 includes a GPS receiver and detects the GPS position of the manned vehicle 40.
  • the position sensor 51 has a GPS antenna 51A.
  • the antenna 51A receives radio waves from the GPS satellite ST.
  • the position sensor 51 converts a signal based on the radio wave received from the GPS satellite ST received by the antenna 51A into an electric signal, and calculates the position of the antenna 51A.
  • the GPS position of the manned vehicle 40 is detected by calculating the GPS position of the antenna 51A.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 52 provided in the manned vehicle 40.
  • the wireless communication device 52 has an antenna 52A.
  • the wireless communication device 52 can wirelessly communicate with the management device 10 and the dump truck 2.
  • the manned vehicle control device 60 is provided in the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle control device 60 controls the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle control device 60 includes a computer system.
  • the manned vehicle control device 60 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).
  • the detection signal of the speed sensor 46 is output to the manned vehicle control device 60.
  • a detection signal of the position sensor 51 is output to the manned vehicle control device 60.
  • the command signal generated by the input device 49 is output to the manned vehicle control device 60.
  • the detection signal of the speed sensor 46, the detection signal of the position sensor 51, and the command signal generated by the input device 49 are supplied to the management device 10 via the communication system 9.
  • a command signal from the management device 10 is supplied to the manned vehicle control device 60 via the communication system 9.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of the management apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the management device 10 includes a computer system 11, a display device 16, an input device 17, and a wireless communication device 18.
  • the computer system 11 includes a processing device 12, a storage device 13, and an input / output unit 15.
  • the display device 16, the input device 17, and the wireless communication device 18 are connected to the computer system 11 via the input / output unit 15.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 18 provided in the control facility 8.
  • the wireless communication device 18 is connected to the processing device 12 via the input / output unit 15.
  • the wireless communication device 18 has an antenna 18A.
  • the wireless communication device 18 can wirelessly communicate with the dump truck 2 and the manned vehicle 40.
  • the processing device 12 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the processing device 12 includes a data processing unit 12A, a first unmanned vehicle travel data generation unit 12B, an entry prohibition region setting unit 12C, a manned vehicle position data acquisition unit 63, a manned vehicle speed data acquisition unit 64, and a command signal. It has a determination unit 65, an entry determination unit 66, an abnormality monitoring unit 67, an abnormality determination unit 68, and an alarm device control unit 70.
  • a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the processing device 12 includes a data processing unit 12A, a first unmanned vehicle travel data generation unit 12B, an entry prohibition region setting unit 12C, a manned vehicle position data acquisition unit 63, a manned vehicle speed data acquisition unit 64, and a command signal. It has a determination unit 65, an entry determination unit 66, an abnormality monitoring unit 67, an abnormality determination unit 68, and an alarm device control unit 70.
  • the data processing unit 12A processes the position data of the dump truck 2, for example.
  • the position data of the dump truck 2 is supplied from the dump truck 2 via the communication system 9.
  • the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B generates first unmanned vehicle travel data including the target travel route of the dump truck 2 in the mine.
  • the dump truck 2 travels based on the first unmanned vehicle travel data generated by the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B in the loading field LPA, the earth removal site DPA, and the travel path HL.
  • the entry prohibition area setting unit 12C sets an entry prohibition area where entry of the dump truck 2 is prohibited in the mine.
  • the entry prohibition area setting unit 12C sets the entry prohibition area so as to include the position of the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle position data acquisition unit 63 acquires manned vehicle position data indicating the position (GPS position) of the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle position data is acquired by a position sensor 51 provided in the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle position data acquisition unit 63 acquires manned vehicle position data from the manned vehicle 40 via the communication system 9.
  • the manned vehicle position data acquisition unit 63 functions as a moving body position data acquisition unit that acquires position data of the manned vehicle 40 that is a moving body different from the dump truck 2.
  • the moving body position data indicating the position of the moving body includes manned vehicle position data.
  • the manned vehicle speed data acquisition unit 64 acquires manned vehicle speed data indicating the traveling speed of the traveling device 41 of the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle speed data is acquired by a speed sensor 46 provided in the manned vehicle 40.
  • the manned vehicle speed data is obtained from the manned vehicle 40 via the communication system 9.
  • the manned vehicle speed data acquisition unit 64 functions as a moving body speed data acquisition unit that acquires speed data of the manned vehicle 40 that is a moving body different from the dump truck 2.
  • the moving body speed data indicating the traveling speed of the moving body includes manned vehicle speed data.
  • the command signal determination unit 65 determines whether a command signal is generated based on an operation of the input device 49 provided in the manned vehicle 40. When the input device 49 is input by the worker WM, the input device 49 generates a command signal. The command signal generated by the input device 49 is transmitted to the management device 10 via the communication system 9. The command signal determination unit 65 determines that the input device 49 has been operated when the command signal of the input device 49 is acquired from the manned vehicle 40 via the communication system 9. The command signal determination unit 65 determines that the input device 49 is not operated when the command signal of the input device 49 is not acquired from the manned vehicle 40 via the communication system 9.
  • the entry determination unit 66 determines whether or not the manned vehicle 40 enters the operation area where the dump truck 2 operates in the mine, based on the manned vehicle position data.
  • the operation area data indicating the operation area of the dump truck 2 is known data set in advance and is stored in the storage device 13. Based on the manned vehicle position data acquired by the manned vehicle position data acquisition unit 63 and the operation area data stored in the storage device 13, the entry determination unit 66 enters the operation area of the dump truck 2. It is determined whether or not to do.
  • the abnormality monitoring unit 67 starts monitoring the abnormality of the manned vehicle 40 based on the operation of the input device 49 provided in the manned vehicle 40.
  • the abnormality monitoring of the manned vehicle 40 includes at least one of monitoring the communication state between the management device 10 and the manned vehicle 40 by the communication system 9 and monitoring the position accuracy of the manned vehicle 40.
  • the communication state monitoring includes monitoring whether the communication state between the management device 10 and the manned vehicle 40 by the communication system 9 is normal or abnormal.
  • Position accuracy monitoring includes monitoring whether the position detection state of the manned vehicle 40 by the position sensor 51 including a GPS receiver is normal or abnormal.
  • the abnormality monitoring unit 57 activates an abnormality monitoring function including at least one of a communication state monitoring function and a position accuracy monitoring function.
  • the abnormality monitoring function includes enabling an entry prohibition area expansion function, which will be described later, at the time of abnormality.
  • the abnormality monitoring unit 67 activates the abnormality monitoring function when it is determined that the manned vehicle 40 enters the operation area of the dump truck 2 even if the input device 49 is not operated.
  • the abnormality determination unit 68 determines whether or not an abnormality has occurred due to the abnormality monitoring function of the manned vehicle 40.
  • the abnormality determination unit 68 performs at least one of communication state determination for determining whether or not the communication state of the communication system 9 is normal and position accuracy determination for determining whether or not the position detection accuracy of the position sensor 51 is normal.
  • the entry prohibition area setting unit 12C activates and activates the entry prohibition area enlargement function when it is determined that an abnormality has occurred by the abnormality monitoring function of the abnormality determination unit 68.
  • the entry prohibition area setting unit 12C estimates an area where the manned vehicle 40 can exist when the abnormality monitoring function is abnormal. Based on the manned vehicle current state data at the first time point when the position accuracy of the manned vehicle 40 detected by the position sensor 51 is normal, the entry prohibition area setting unit 12C is set at the second time point after the first time point. A possible region that is a region where 40 may exist is estimated.
  • the manned vehicle current state data at the first time point includes manned vehicle position data indicating the GPS position of the manned vehicle 40 at the first time point and manned vehicle speed data indicating the traveling speed of the manned vehicle 40 at the first time point.
  • the manned vehicle current state data at the first time point may include steering data indicating the steering angle of the traveling device 41 at the first time point.
  • the entry prohibition area setting unit 12C is based on the manned vehicle current state data at the first time point. Forty possible regions can be inferred.
  • the entry prohibition area setting unit 12C expands the entry prohibition area based on the estimated area where the manned vehicle 40 can exist.
  • the entry prohibition area setting unit 12C expands the entry prohibition area by the existence possible area. In this embodiment, the possible area of the manned vehicle 40 expands with time.
  • the alarm device control unit 70 outputs a control signal for controlling the alarm device 48 provided in the manned vehicle 40.
  • the alarm device control unit 70 outputs a control signal to the manned vehicle 40 via the communication system 9.
  • the alarm device control unit 70 determines that the manned vehicle 40 enters the operation area of the dump truck 2 by the entry determination unit 66 and determines that the input device 49 is not operated by the command signal determination unit 65.
  • 40 outputs a control signal for activating the alarm device 48 provided at 40.
  • the storage device 13 stores various data related to the dump truck 2 and the manned vehicle 40.
  • the storage device 13 is connected to the processing device 12.
  • the storage device 13 includes a memory such as a RAM (Random Access Memory) or a ROM (Read Only Memory), and a storage such as a hard disk drive.
  • the storage device 13 includes a database 13B in which data is registered.
  • the first unmanned vehicle travel data generation unit 12 ⁇ / b> B generates first unmanned vehicle travel data using a computer program stored in the storage device 13.
  • the storage device 13 stores operating area data indicating an operating area in which the dump truck 2 operates.
  • the storage device 13 stores safety area data indicating a safety area where the dump truck 2 does not operate.
  • the safe area data may not be present.
  • the display device 16 includes a flat panel display such as a liquid crystal display.
  • the input device 17 includes an input device such as a keyboard, a touch panel, and a mouse. When the input device 17 is operated by the administrator of the control facility 8, the input device 17 generates a command signal. The command signal generated by the input device 17 is input to the processing device 12.
  • FIG.6 and FIG.7 is a figure which shows typically an example of the dump truck 2 which concerns on this embodiment.
  • FIG. 8 is a functional block diagram illustrating an example of the dump truck 2 according to the present embodiment.
  • the dump truck 2 includes a vehicle 3, a vessel 4 provided in the vehicle 3, a non-contact sensor 24 that detects an object in a non-contact manner, a storage device 25 including a database 25B, and a gyro sensor that detects an angular velocity of the dump truck 2. 26, a speed sensor 27 that detects the traveling speed of the dump truck 2, a position sensor 28 that detects the position of the dump truck 2, a wireless communication device 29, and an unmanned vehicle control device 30.
  • the vehicle 3 includes a traveling device 5 capable of traveling in a mine, a vehicle body 6 supported by the traveling device 5, and a power generation device 7 that generates power.
  • the vessel 4 is supported by the vehicle body 6.
  • the traveling device 5 includes a wheel 20, an axle 21 that rotatably supports the wheel 20, a brake device 22 that can stop traveling, and a steering device 23 that can adjust the traveling direction.
  • the traveling device 5 is driven by the power generated by the power generation device 7.
  • the power generation device 7 drives the traveling device 5 by an electric drive system.
  • the power generation device 7 includes an internal combustion engine such as a diesel engine, a generator that operates with the power of the internal combustion engine, and an electric motor that operates with electric power generated by the generator.
  • the power generated by the electric motor is transmitted to the wheels 20 of the traveling device 5.
  • the traveling apparatus 5 is driven.
  • the dump truck 2 is self-propelled by the power of the power generation device 7 provided in the vehicle 3.
  • the traveling speed of the dump truck 2 is adjusted by adjusting the output of the power generation device 7.
  • the power generation device 7 may drive the traveling device 5 by a mechanical drive system. For example, power generated in the internal combustion engine may be transmitted to the wheels 20 of the traveling device 5 through a power transmission device.
  • the steering device 23 can adjust the traveling direction of the traveling device 5.
  • the traveling direction of the dump truck 2 including the traveling device 5 includes the direction of the front portion 6F of the vehicle body 6.
  • the steering device 23 adjusts the traveling direction of the dump truck 2 by changing the direction of the wheels 20.
  • the non-contact sensor 24 is provided at the front part of the vehicle body 6.
  • the non-contact sensor 24 detects an object around the vehicle body 6 in a non-contact manner.
  • the non-contact sensor 24 includes a laser scanner.
  • the non-contact sensor 24 detects an object in a non-contact manner using laser light that is detection light.
  • the non-contact sensor 24 can detect the presence / absence of an object, a relative position with the object, and a relative speed with the object.
  • the relative position with respect to the object includes a relative distance to the object and a direction in which the object exists with respect to the non-contact sensor 24.
  • the non-contact sensor 24 may include a radar device such as a millimeter wave radar device.
  • the radar apparatus can detect an object in a non-contact manner using radio waves.
  • the gyro sensor 26 detects the angular velocity of the dump truck 2. By integrating the angular velocity of the dump truck 2, the direction of the dump truck 2 is derived.
  • the speed sensor 27 detects the traveling speed of the dump truck 2.
  • the speed sensor 27 includes a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the wheel 20.
  • the rotational speed of the wheel 20 and the traveling speed of the dump truck 2 are correlated.
  • a rotation speed value detected by the rotation speed sensor is converted into a traveling speed value of the dump truck 2.
  • the speed sensor 27 may detect the rotational speed of the axle 21.
  • the position sensor 28 is disposed on the vehicle 3.
  • the position sensor 28 includes a GPS receiver and detects the GPS position of the dump truck 2.
  • the position sensor 28 has a GPS antenna 28A.
  • the antenna 28A receives radio waves from the GPS satellite ST.
  • the position sensor 28 converts a signal based on the radio wave from the GPS satellite ST received by the antenna 28A into an electric signal, and calculates the position of the antenna 28A. By calculating the GPS position of the antenna 28A, the GPS position of the dump truck 2 is detected.
  • the communication system 9 includes a wireless communication device 29 provided in the vehicle 3.
  • the wireless communication device 29 has an antenna 29A.
  • the wireless communication device 29 can wirelessly communicate with the management device 10 and the manned vehicle 40.
  • the unmanned vehicle control device 30 is provided in the dump truck 2.
  • the unmanned vehicle control device 30 controls the dump truck 2.
  • the unmanned vehicle control device 30 includes a computer system.
  • the unmanned vehicle control device 30 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit) and a memory such as a RAM (Random Access Memory) and a ROM (Read Only Memory).
  • the management device 10 supplies a command signal including the first unmanned vehicle travel data of the dump truck 2 to the unmanned vehicle control device 30 via the communication system 9.
  • the unmanned vehicle control device 30 controls the traveling device 5 of the dump truck 2 based on the first unmanned vehicle traveling data supplied from the first unmanned vehicle traveling data generation unit 12B of the management device 10.
  • the control of the traveling device 5 includes at least one control of the steering, the accelerator, and the brake of the traveling device 5.
  • the first unmanned vehicle travel data generated by the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B of the management device 10 indicates the target travel route of the dump truck 2 and the limited travel speed of the dump truck 2.
  • the management device 10 determines the limit travel speed (maximum allowable speed) of the dump truck 2 for each of a plurality of positions (regions) on the travel path HL based on the mine environmental conditions including the mine geographical conditions and the weather conditions. .
  • the management device 10 transmits first unmanned vehicle travel data indicating the target travel route and the limit travel speed of the dump truck 2 to the dump truck 2.
  • the unmanned vehicle control device 30 includes a second unmanned vehicle travel data generation unit 30A that generates second unmanned vehicle travel data.
  • the second unmanned vehicle travel data generation unit 30A of the unmanned vehicle control device 30 includes second unmanned vehicle travel data including target travel speed data of the dump truck 2 based on the first unmanned vehicle travel data supplied from the management device 10. Is generated.
  • the unmanned vehicle control device 30 controls the traveling device 5 based on the first unmanned vehicle travel data supplied from the management device 10 and the second unmanned vehicle travel data generated by the second unmanned vehicle travel data generation unit 30A. To do.
  • the unmanned vehicle control device 30 determines the traveling speed of the traveling device 5 within the range of the limited traveling speed determined by the management device 10 and controls the traveling device 5.
  • the dump truck 2 can determine the traveling speed by the second unmanned vehicle traveling data generation unit 30A with the limited traveling speed determined by the management device 10 as an upper limit value, and can freely accelerate and decelerate. it can.
  • the dump truck 2 travels based on dead reckoning navigation.
  • the dump truck 2 is loaded based on the first unmanned vehicle travel data generated by the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B and the second unmanned vehicle travel data generated by the second unmanned vehicle travel data generation unit 30A. It travels on the site LPA, the earth removal site DPA, and the conveyance path HL.
  • the unmanned vehicle control device 30 estimates the current position of the dump truck 2 using dead reckoning navigation, the target travel route supplied from the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B, and the second unmanned vehicle travel data generation unit 30A.
  • the dump truck 2 is caused to travel based on the target travel speed data generated in step (1).
  • Dead reckoning refers to navigation in which the current position of the dump truck 2 is inferred based on the azimuth and the moving distance from the starting point with known longitude and latitude.
  • the direction of the dump truck 2 is detected by using a gyro sensor 26 arranged on the dump truck 2.
  • the moving distance of the dump truck 2 is detected using a speed sensor 27 arranged on the dump truck 2.
  • the detection signal of the gyro sensor 26 and the detection signal of the speed sensor 27 are output to the unmanned vehicle control device 30 of the dump truck 2.
  • the unmanned vehicle control device 30 can determine the direction of the dump truck 2 from a known starting point based on the detection signal from the gyro sensor 26.
  • the unmanned vehicle control device 30 can determine the moving distance of the dump truck 2 from a known starting point based on the detection signal from the speed sensor 27.
  • the unmanned vehicle control device 30 travels according to the target travel route of the first unmanned vehicle travel data and the target travel speed data of the second unmanned vehicle data based on the detection signal from the gyro sensor 26 and the detection signal from the speed sensor 27. In this way, the traveling of the traveling device 5 of the dump truck 2 is controlled.
  • the estimated position of the dump truck 2 obtained by dead reckoning is corrected using GPS.
  • an error occurs between the estimated position and the actual position of the estimated dump truck 2 due to accumulation of detection errors of one or both of the gyro sensor 26 and the speed sensor 27. May occur.
  • the dump truck 2 may travel out of the target travel route of the first unmanned vehicle travel data.
  • the unmanned vehicle control device 30 corrects the estimated position of the dump truck 2 estimated by dead reckoning using the GPS position data indicating the GPS position of the dump truck 2 detected by the position sensor 28. Then, the dump truck 2 is caused to travel.
  • the unmanned vehicle control device 30 controls the dump truck 2 so that the dump truck 2 travels according to the target travel route based on the detection signal from the gyro sensor 26, the detection signal from the speed sensor 27, and the GPS position data. A correction amount for correcting the position is calculated, and the traveling of the traveling device 5 of the dump truck 2 is controlled based on the calculated correction amount.
  • the estimated position obtained by dead reckoning is corrected using GPS, but may be corrected by other methods.
  • the landmark in which the installation position is registered may be detected by the non-contact sensor 24 mounted on the dump truck 2, and the estimated position may be corrected based on the detection result of the non-contact sensor 24.
  • the landmarks are a plurality of structures arranged along the traveling road HL.
  • the landmark installation position absolute position
  • a roadside map of the road HL may be measured in advance, and the estimated position may be corrected based on a collation result between the roadside map and the shape of the road HL detected by the non-contact sensor 24.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of the entry prohibition region BP according to the present embodiment. As shown in FIG. 9, in this embodiment, the entry prohibition area BP is set to be circular.
  • Manned vehicle position data indicating the position of the manned vehicle 40 is transmitted from the manned vehicle 40 to the management device 10 via the communication system 9.
  • the entry prohibition area setting unit 12C of the management device 10 sets the entry prohibition area BP that prohibits the entry of the dump truck 2 so as to include the position of the manned vehicle 40.
  • the entry prohibition area setting unit 12C sets the entry prohibition area BP so that the manned vehicle 40 is protected.
  • the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B sets the travelable area AP of the dump truck 2 so as not to overlap the entry prohibition area BP.
  • the two dump trucks 2 traveling on the forward path and the return path are stopped on the travel path HL so as not to enter the entry prohibition area BP. Thereby, the collision with the dump truck 2 and the manned vehicle 40 is avoided.
  • entry prohibition area BP does not have to be circular, but may be rectangular, for example.
  • FIG. 10 is a flowchart showing an example of the operation of the mine management system 1 according to the present embodiment.
  • 11, 12, and 13 are diagrams schematically illustrating an example of a mine management method according to the present embodiment.
  • FIG. 11 shows a state before the manned vehicle 40 enters the operation area SA of the dump truck 2.
  • 12 and 13 show a state after the manned vehicle 40 has entered the operation area SA of the dump truck 2.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an example of an alarm by the alarm device 48 according to the present embodiment.
  • the operating area SA is an area where the dump truck 2 operates in the mine, and includes a traveling area where the dump truck 2 travels.
  • the operation area SA includes at least a part of the loading site LPA, the earth discharging site DPA, and the traveling path HL in which the transport operation of the dump truck 2 is performed.
  • the safety area SB is an area where the dump truck 2 does not operate in the mine, and includes a non-travel area where the dump truck 2 does not travel.
  • the safety area SB is an area outside the operation area SA, and in the present embodiment, is an area outside the loading area LPA, the earth discharging area DPA, and the traveling path HL.
  • the dump truck 2 travels only in the operation area SA, and the manned vehicle 40 can travel in each of the operation area SA and the safety area SB.
  • the manned vehicle 40 can enter or leave the operation area SA through the access path.
  • the access road is a road provided in the safety area SB, and the dump truck 2 does not travel on the access road.
  • the operating area data indicating the operating area SA and the safety area data indicating the safety area SB are preset known data and are stored in the storage device 13.
  • Each of the operating area SA and the safety area SB is an area defined in the GPS coordinate system, and includes coordinate data of latitude, longitude, and altitude.
  • the operating area data and the safe area data are updated in real time.
  • the operating area SA and the safety area SB each include latitude and longitude coordinate data and may not include altitude coordinate data.
  • the operating area SA and the safety area SB may not be defined in the GPS coordinate system, but may be a grid coordinate system with an arbitrary point as the origin.
  • the entry prohibition area setting unit 12C sets the entry prohibition area BP both when the manned vehicle 40 exists in the operation area SA and when it exists in the safety area SB. It can be set.
  • the unmanned vehicle travel data of the dump truck 2 is generated by the first unmanned vehicle travel data generation unit 12B of the management device 10.
  • the first unmanned vehicle travel data generated by the first unmanned vehicle travel data generation unit 12 ⁇ / b> B is transmitted to the unmanned vehicle control device 30 of the dump truck 2 via the communication system 9.
  • the unmanned vehicle control device 30 controls the traveling device 5 of the dump truck 2 based on the first unmanned vehicle traveling data.
  • the dump truck 2 travels in the mine operating area SA based on the first unmanned vehicle travel data.
  • step SP1 When the manned vehicle control device 60 of the manned vehicle 40 is activated, communication between the manned vehicle 40 and the management device 10 of the management system 1 by the communication system 9 is established (step SP1).
  • the entry prohibition area setting unit 12C determines the position of the manned vehicle 40 based on the manned vehicle position data.
  • An entry prohibition area BP that prohibits the entry of the dump truck 2 is set so as to be included (step SP2).
  • the manned vehicle position data acquisition unit 63 of the management device 10 acquires manned vehicle position data indicating the position of the manned vehicle 40 from the manned vehicle 40 via the communication system 9 (step SP3).
  • the entry prohibition area BP is set so as to include the position of the manned vehicle 40.
  • the entry prohibition area BP is set to the initial size (normal size).
  • the manned vehicle 40 travels in the mine safety area SB by the driving operation of the worker WM.
  • the command signal determination part 65 determines whether the command signal was produced
  • the command signal generated by the input device 49 includes a request signal for requesting the start of abnormality monitoring by the abnormality monitoring unit 67.
  • the abnormality monitoring start request includes a management request or participation request for the manned vehicle 40 by the management device 10.
  • the worker WM of the manned vehicle 40 operates the input device 49 to request the management device 10 to start management including abnormality monitoring when the manned vehicle 40 enters the operation area SA.
  • the abnormality monitoring unit 67 receives a command signal from the input device 49, the abnormality monitoring unit 67 registers the manned vehicle 40 provided with the input device 49 as a management target manned vehicle in the storage device 13.
  • the abnormality monitoring unit 67 performs management including abnormality monitoring only for the manned vehicle 40 registered in the storage device 13.
  • step SP4 when it is determined that the command signal is generated, that is, the input device 49 is operated (step SP4: Yes), the abnormality monitoring unit 67 adds the command signal generated by the input device 49 to the command signal. Based on this, the abnormality monitoring of the manned vehicle 40 is started (step SP5).
  • the abnormality monitoring function includes enabling the expansion function of the entry prohibition region BP, and the abnormality monitoring unit 67 enables the expansion function of the entry prohibition region BP at the time of abnormality.
  • the abnormality monitoring unit 67 determines whether the position detection state and the communication state of the manned vehicle 40 are normal (step SP6).
  • the abnormality monitoring function includes at least one of a communication state monitoring function and a position accuracy monitoring function.
  • Abnormality of the abnormality monitoring function means that it is difficult to set the entry prohibition region BP based on the manned vehicle position data, such as communication interruption by the communication system 9 and a decrease in position detection accuracy of the manned vehicle 40 by the position sensor 51. Includes the time of occurrence. The safety of the manned vehicle 40 is ensured by expanding the entry prohibition area BP.
  • step SP6 when it is determined that the position detection state and the communication state of the manned vehicle 40 are normal (step SP6: Yes), the entry prohibition area BP is not enlarged and the size thereof is maintained.
  • step SP6 When it is determined in step SP6 that the position detection state and communication state of the manned vehicle 40 are not normal (step SP6: No), the entry prohibition area setting unit 12C expands the entry prohibition area BP when abnormality monitoring is abnormal.
  • Step SP7 The entry prohibition area setting unit 12C, when the abnormality monitoring function by the abnormality monitoring unit 67 is abnormal, is based on the manned vehicle current state data at the first time when the abnormality monitoring function is normal. A possible existence area that is a possibility that the manned vehicle 40 may exist at the time is estimated.
  • the entry prohibition area setting unit 12C expands the entry prohibition area BP with the passage of time based on the estimated existence possible area.
  • the entry prohibited region setting unit 12C As shown in FIG. 2, the entry prohibition area BP is enlarged.
  • step SP4 when it is determined that the command signal is not generated, that is, the input device 49 is not operated (step SP4: No), the abnormality monitoring unit 67 causes the manned vehicle 40 to enter the operating area SA. It is determined whether or not (step SP8).
  • the entry determination unit 66 is manned in the operation area SA based on the manned vehicle position data acquired by the manned vehicle position data acquisition unit 63 and at least one of operation area data and safety area data stored in the storage device 13. It can be determined whether the vehicle 40 is approaching.
  • step SP8 If it is determined in step SP8 that the manned vehicle 40 has not entered the operating area SA, the process returns to step SP3.
  • step SP8 when it is determined that the manned vehicle 40 has entered the operating area SA, the alarm device control unit 70 outputs a control signal for starting the alarm device 48 provided in the manned vehicle 40. As a result, the alarm device 48 is activated (step SP9).
  • the alarm device control unit 70 A control signal is transmitted to the manned vehicle 40 via the communication system 9 to activate the alarm device 48 provided in the manned vehicle 40.
  • the display device 48A of the alarm device 48 displays image data indicating the operation area SA, image data indicating the entry prohibition area BP, and image data indicating the manned vehicle 40. Further, the display device 48A displays alarm data for prompting the worker WM to operate the input device 49. In the example shown in FIG. 14, character data “Please input” is displayed on the display device 48A as the alarm data. The alarm device 48 may output the voice data “please input” as the alarm data using the voice output device 48B.
  • Activating the alarm device 48 enables the worker WM of the manned vehicle 40 to notice that he has neglected to operate the input device 49.
  • the abnormality monitoring unit 67 starts monitoring the abnormality of the manned vehicle 40 (step SP10).
  • the command signal determination part 65 determines whether the command signal was produced
  • step SP11 when it is determined that the command signal is generated, that is, the input device 49 is operated (step SP11: Yes), the alarm of the alarm device 48 is released (step SP12).
  • step SP11 when it is determined that the command signal is not generated, that is, the input device 49 is not operated (step SP11: No), it is determined whether or not the manned vehicle 40 has entered the operating area SA. (Step SP13).
  • step SP13 If it is determined in step SP13 that the manned vehicle 40 has entered the operating area SA (step S13: Yes), the process returns to step SP11.
  • step SP13 When it is determined in step SP13 that the manned vehicle 40 has not entered the operating area SA (step S13: No), the abnormality monitoring is canceled (step SP14).
  • the abnormality monitoring unit 67 when abnormality monitoring is started, notifies the manned vehicle 40 via the communication system 9 that abnormality monitoring has started.
  • the abnormality monitoring unit 67 transmits a response signal indicating that abnormality monitoring has been started to the manned vehicle 40 via the communication system 9.
  • the notification indicating that the abnormality monitoring has started means a notification indicating that the manned vehicle 40 is registered in the storage device 13 of the management device 10 as a management target manned vehicle.
  • the response signal transmitted from the management device 10 to the manned vehicle 40 indicating that the abnormality monitoring has been started and registered as the manned vehicle to be managed is converted into image data and displayed on the display device 48A, for example. It is converted into audio data and output from the audio output device 48B.
  • the worker WM confirms that the manned vehicle 40 driven by the worker WM is registered in the management device 10 and is monitored for abnormality. You can enter SA.
  • the input device 49 is operated by the worker WM of the manned vehicle 40, and the manned vehicle 40 is Declared to enter the operating area SA.
  • the command signal generated based on the operation of the input device 49 includes a request signal for requesting the abnormality monitoring unit 67 to start abnormality monitoring.
  • a command signal generated based on the operation of the input device 49 is transmitted to the abnormality monitoring unit 67 via the communication system 9.
  • the abnormality monitoring unit 67 activates the abnormality monitoring function based on the command signal from the input device 49 and starts monitoring the abnormality of the manned vehicle 40. Thereby, the safety of the manned vehicle 40 is ensured.
  • the alarm device 48 provided in the manned vehicle 40 is activated. Even if the worker WM neglects to operate the input device 49 when the manned vehicle 40 enters the operation area SA, the warning device 48 is activated to alert the worker WM. The operation of the alarm device 48 can prompt the worker WM to operate the input device 49. Since the abnormality monitoring is started by operating the input device 49, the safety of the manned vehicle 40 is ensured.
  • the entry prohibition area BP when it is determined that no abnormality has occurred by the abnormality monitoring function, the entry prohibition area BP is set with the size of the initial state, and it is determined that an abnormality has occurred by the abnormality monitoring function.
  • the entry prohibition area BP is enlarged as time passes.
  • the entry prohibition region setting unit 12C can reliably set the entry prohibition region BP for protecting the manned vehicle 40 based on the manned vehicle position data. it can.
  • the entry prohibition area BP set in the normal size. And the safety of the manned vehicle 40 is ensured.
  • the entry prohibition area BP is set to a normal size, so that the productivity of the dump truck 2 is prevented from being lowered.
  • the entry prohibition area BP is unnecessarily large, the dump truck 2 approaching the entry prohibition area BP decelerates, changes the travel route, or stops even though the possibility of interference with the manned vehicle 40 is low. It is necessary to do. In a state in which the abnormality monitoring function is functioning normally, the entry prohibition area BP is set with the minimum necessary size, so that the productivity of the dump truck 2 is suppressed and the safety of the manned vehicle 40 is reduced. Can be secured.
  • the management device It is difficult for the ten entry prohibition area setting units 12C to acquire manned vehicle position data. Even if manned vehicle position data is acquired, the manned vehicle position data is likely to be inaccurate.
  • the entry prohibition area BP is set based on inaccurate manned vehicle position data, the actual position of the manned vehicle 40 may be shifted from the set entry prohibition area BP, or the manned vehicle 40 may be located outside the entry prohibition area BP.
  • FIG. 1 when an abnormality occurs in the abnormality monitoring function by the abnormality monitoring unit 67 in a state where the manned vehicle 40 exists in the operation area SA and the expansion function of the entry prohibition area BP is activated, FIG. As illustrated, the entry prohibition area setting unit 12C expands the entry prohibition area BP with the passage of time. As a result, the actual position of the manned vehicle 40 and the set entry prohibition area BP are prevented from shifting, and a portion of the manned vehicle 40 protruding outside the entry prohibition area BP is suppressed. Therefore, even when the manned vehicle 40 exists in the operation area SA, the entry prohibition area BP set with the second size prevents the dump truck 2 and the manned vehicle 40 from interfering with each other, and the manned vehicle 40 is safe. Is secured.
  • the entry prohibition area setting unit 12C is based on the manned vehicle current state data at the first time point when the abnormality monitoring function is normal when the abnormality monitoring function by the abnormality monitoring unit 67 is abnormal. A possible existence area that is a possibility that the manned vehicle 40 may exist at a second time point after the first time point is estimated. Accordingly, the entry prohibition area setting unit 12C is difficult to set the entry prohibition area BP based on the manned vehicle position data, such as communication interruption by the communication system 9 or a decrease in position detection accuracy of the manned vehicle 40 by the position sensor 51.
  • the manned vehicle position data and manned vehicle speed data at the first time point when the abnormality monitoring function is normal are used without using the manned vehicle position data at the second time point when the abnormality monitoring function is abnormal.
  • the abnormality monitoring unit 67 when it is determined that the manned vehicle 40 enters the operating area SA based on the manned vehicle position data in a state where the input device 49 is not operated by the worker WM of the manned vehicle 40, the abnormality monitoring unit 67 does not receive the command signal of the input device 49, but starts monitoring the abnormality of the manned vehicle 40. Thereby, even if the worker WM neglects the operation of the input device 49 even though the alarm device 48 is activated, the abnormality monitoring is started when the manned vehicle 40 enters the operation area SA. The safety of the manned vehicle 40 is ensured.
  • abnormality monitoring is automatically started when the manned vehicle 40 enters the operating area SA even if the input device 49 is not operated.
  • the safety of the manned vehicle 40 can be sufficiently ensured.
  • the worker WM may cause the manned vehicle 40 to enter the operation area SA without paying attention to the success or failure of the abnormality monitoring.
  • the worker WM can pay attention to the success or failure of the start of abnormality monitoring.
  • abnormality monitoring is surely started. Further, since the worker WM pays attention to the success or failure of the start of abnormality monitoring, after operating the input device 49, when the response signal indicating that abnormality monitoring has started is not notified from the abnormality monitoring unit 67, Alternatively, when an error signal indicating that the start of abnormality monitoring has failed is notified, it is possible to restrain the manned vehicle 40 from entering the operation area SA. Therefore, the safety of the manned vehicle 40 is sufficiently ensured.
  • the entry prohibition area setting unit 12C sets the entry prohibition area BP when the manned vehicle 40 exists in each of the operation area SA and the safety area SB. Thereby, the safety of the manned vehicle 40 is ensured. Further, in the present embodiment, when the manned vehicle 40 is present in the operation area SA, the enlargement function of the entry prohibition area BP is activated, and the entry prohibition area BP is enlarged when the abnormality monitoring function is abnormal. On the other hand, when the manned vehicle 40 exists in the safety area SB, the enlargement function of the entry prohibition area BP is canceled, and the entry prohibition area BP is not enlarged both when the abnormality monitoring function is normal and when it is abnormal.
  • the entry prohibition area BP is expanded when the abnormality monitoring function is abnormal.
  • the manned vehicle 40 exists in the safety area SB, a part of the entry prohibited area BP may enter the operation area SA. Even if the manned vehicle 40 exists in the safety area SB and the safety of the manned vehicle 40 is ensured, if a part of the enlarged entry prohibition area BP enters the operation area SA, the vehicle travels in the operation area SA.
  • the dump truck 2 to be driven needs to decelerate, change the travel route, or stop by the entry prohibition area BP. In this case, the transportation work of the dump truck 2 is hindered, and the productivity of the mine is reduced.
  • the entry prohibition area BP expands with the passage of time. In an extreme case, the entire mine is covered with the entry prohibition area BP, and all the dump trucks 2 are stopped from traveling. It will be greatly damaged.
  • the entry prohibited area BP is set to the minimum necessary size, thereby preventing the entry prohibited area BP from being set as the operation area SA. . Therefore, the productivity drop of the dump truck 2 is suppressed, and the safety of the manned vehicle 40 is ensured.
  • the abnormality monitoring unit 67 starts the abnormality monitoring
  • the abnormality monitoring is started, and the manned vehicle 40 is registered in the storage device 13 as a management target of the management device 10.
  • a response signal indicating this is sent to the manned vehicle 40.
  • the worker WM causes the manned vehicle 40 to enter the operation area SA. be able to.
  • the worker WM causes the manned vehicle 40 to enter the operation area SA. I can refrain from that. Thereby, the safety of the manned vehicle 40 can be ensured.
  • the entry prohibition area BP is set to the normal size in the initial state in which communication of the communication system 9 is established, and is expanded with time when the abnormality monitoring function is abnormal.
  • the size of the initial state of the entry prohibition region BP may be changed by operating the input device 49 of the manned vehicle 40 or may be changed by operating the input device 17 of the management device 10.
  • the worker WM or the manager can select the size of the initial state of the entry prohibited area BP according to the mine situation.
  • the moving body different from the dump truck 2 is the manned vehicle 40. It may be a portable device in which a moving body different from the dump truck 2 is held by the worker WM.
  • 15 and 16 are schematic views illustrating an example of the portable device 80 that is a moving body different from the dump truck 2. The portable device 80 moves in the mine while being held by the worker WM.
  • the portable device 80 includes a position sensor including a GPS receiver, an input device, a wireless communication device capable of wireless communication with the management device 10, an alarm device including at least one of a display device and an audio output device, and a portable device control device. And have.
  • the position sensor of the portable device 80 has the same function as the position sensor 51 of the manned vehicle 40.
  • the input device of the portable device 80 has the same function as the input device 49 of the manned vehicle 40.
  • the wireless communication device of the portable device 80 has a function equivalent to that of the wireless communication device 52 of the manned vehicle 40.
  • the alarm device of the portable device 80 has the same function as the alarm device 48 of the manned vehicle 40.
  • the mobile device control device of the mobile device 80 has the same function as the manned vehicle control device 60 of the manned vehicle 40.
  • the portable device 80 held by the worker WM is activated, and the management device 10 of the portable device 80
  • the entry prohibition area BPc is set so as to include the position of the mobile device 80.
  • the entry prohibition region BPc set for the portable device 80 is set to the third size.
  • the entry prohibition area setting unit 12C activates the enlargement function of the entry prohibition area BPc when it is determined that the portable apparatus 80 has moved to an area outside the entry prohibition area BP based on the position data of the portable apparatus 80. To do.
  • the entry prohibition region setting unit 12C sets the entry prohibition region BPc to the normal size as shown in FIG. Expand from. Thereby, the safety of the worker WM holding the portable device 80 is ensured.
  • the alarm device control unit 70 activates the alarm device of the mobile device 80.
  • An activation signal for transmitting is transmitted to the portable device 80.
  • the alarm device of the mobile device 80 is activated, and the operator WM can be prompted to operate the input device of the mobile device 80.
  • the management device 10 is provided with functions such as the determination unit 65, the entry determination unit 66, the abnormality monitoring unit 67, the abnormality determination unit 68, the alarm device control unit 70, and the storage device 13. As shown in FIG. 17, these functional units may be provided in the manned vehicle 40 (manned vehicle control device 60) or may be provided in the portable device 80 (portable device control device). That is, in the above-described embodiment, the management system 1 may be provided in the control facility 8 or may be provided in a moving body including at least one of the manned vehicle 40 and the portable device 80.
  • the position data of the moving body is acquired by a position sensor including a GPS receiver.
  • a position sensor including a GPS receiver.
  • the access path is connected to the travel path HL
  • a beacon terminal is provided on the access path
  • the position of the mobile object when communication between the beacon terminal and the mobile object is established is May be acquired as the position data.
  • the time when it is determined that the moving body enters the operating area SA is based on the moving body position data acquired by the moving body position data acquisition unit. It may be the time when it is determined that the mobile object has entered the operating area SA, the time when the elapsed time after entering the operating area SA has passed the threshold, or the moving object approaching the operating area SA and the operating area SA in the safety area SB It may be the time when the distance becomes less than the threshold.
  • the worker WM may operate the input device 49 and send report data indicating the status report of the travel path HL to the management device 10 as part of monitoring and maintenance of the mine.
  • the input device 49 is not operated, transmission of report data may be prohibited.
  • the worker WM can be made to reliably operate the input device 49.
  • Management system Dump truck (unmanned vehicle) 3 Vehicle 4 Vessel 5 Traveling Device 6 Car Body 7 Power Generation Device 8 Control Facility 9 Communication System 10 Management Device 11 Computer System 12 Processing Device 12A Data Processing Unit 12B First Unmanned Vehicle Traveling Data Generation Unit 12C Entry Prohibition Area Setting Unit 13 Storage Device 13B Database 15 Input / output unit 16 Display device 17 Input device 18 Wireless communication device 20 Wheel 21 Axle 22 Brake device 23 Steering device 24 Non-contact sensor 25 Storage device 25B Database 26 Gyro sensor 27 Speed sensor 28 Position sensor 28A Antenna 29 Wireless communication device 29A Antenna 30 Unmanned vehicle control device 30A Second unmanned vehicle travel data generation unit 40 Manned vehicle 41 travel device 42 Wheel 43 Power generation device 43A Accelerator operation unit 44 Brake device 44A Brake operation unit 45 Steering device 45A Steer Rinse operation unit 46 Speed sensor 48 Alarm device 48A Display device 48B Audio output device 49 Input device 50 Car body 51 Position sensor 51A Antenna 52 Wireless communication device 52A Antenna 60 Manned vehicle control device

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Abstract

鉱山の生産性の低下を抑制しつつ、有人車両又は作業者の安全を確保することができる鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法を提供することを目的とする。鉱山の稼働エリアにおいて無人車両が稼働する鉱山の管理システム（１）は、無人車両とは別の移動体の位置データに基づいて稼働エリアに移動体が進入するか否かを判定する進入判定部（６６）と、移動体に設けられている入力装置の操作に基づいて移動体の通信状態及び位置検出状態の少なくとも一方の異常を含む異常監視を開始する異常監視部（６７）と、移動体の位置を含むように無人車両の進入を禁止する進入禁止領域を設定し、異常監視部により異常が検出されたときに進入禁止領域の拡大機能を起動する進入禁止領域設定部（１２Ｃ）と、稼働エリアに移動体が進入し入力装置が未操作であると判定されたとき、移動体に設けられている警報装置を起動する警報装置制御部（７０）と、を備える。

Description

鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法
　本発明は、鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法に関する。
　特許文献１に開示されているように、鉱山において無人車両及び有人車両の両方が稼働する場合がある。また、鉱山においては作業者も稼働する。
特開２０００－３１５１１２号公報
　無人車両と有人車両又は作業者との間で予期せぬ干渉が生じるおそれがある。そのため、有人車両又は作業者の安全を確保できる技術の案出が要望される。一方、有人車両又は作業者の安全を確保するための安全機能が過度に作動すると、鉱山の生産性の低下がもたらされる可能性がある。
　本発明の態様は、鉱山の生産性の低下を抑制しつつ、有人車両又は作業者の安全を確保することができる鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に従えば、鉱山の稼働エリアにおいて無人車両が稼働する前記鉱山の管理システムであって、前記無人車両とは別の移動体の位置データに基づいて前記稼働エリアに前記移動体が進入するか否かを判定する進入判定部と、前記移動体に設けられている入力装置の操作に基づいて前記移動体の通信状態及び位置検出状態の少なくとも一方の異常を含む異常監視を開始する異常監視部と、前記移動体の位置を含むように前記無人車両の進入を禁止する進入禁止領域を設定し、前記異常監視部により異常が検出されたときに前記進入禁止領域の拡大機能を起動する進入禁止領域設定部と、前記稼働エリアに前記移動体が進入し前記入力装置が未操作であると判定されたとき、前記移動体に設けられている警報装置を起動する警報装置制御部と、を備える鉱山の管理システムが提供される。
　本発明の第２の態様に従えば、鉱山の稼働エリアにおいて無人車両が稼働するコンピュータシステムによる前記鉱山の管理方法であって、前記無人車両とは別の移動体の位置データを取得することと、前記位置データに基づいて前記稼働エリアに前記移動体が進入するか否かを判定することと、前記移動体に設けられている入力装置の操作に基づいて生成された指令信号を取得することと、前記指令信号に基づいて前記移動体の通信状態及び位置検出状態の少なくとも一方の異常を含む異常監視を開始することと、前記移動体の位置を含むように前記無人車両の進入を禁止する進入禁止領域を設定することと、前記異常監視部により異常が検出されたときに前記進入禁止領域の拡大機能を起動することと、前記稼働エリアに前記移動体が進入し前記入力装置が未操作であると判定されたとき、前記移動体に設けられている警報装置を起動する制御信号を出力することと、を含む鉱山の管理方法が提供される。
　本発明の態様によれば、鉱山の生産性の低下を抑制しつつ、有人車両又は作業者の安全を確保することができる鉱山の管理システム及び鉱山の管理方法が提供される。
図１は、本実施形態に係る鉱山の一例を模式的に示す図である。 図２は、本実施形態に係る有人車両の一例を模式的に示す図である。 図３は、本実施形態に係る有人車両の一例を模式的に示す図である。 図４は、本実施形態に係る有人車両の一例を示す機能ブロック図である。 図５は、本実施形態に係る管理装置の一例を示す機能ブロック図である。 図６は、本実施形態に係る無人車両の一例を模式的に示す図である。 図７は、本実施形態に係る無人車両の一例を模式的に示す図である。 図８は、本実施形態に係る無人車両の一例を示す機能ブロック図である。 図９は、本実施形態に係る進入禁止領域の一例を模式的に示す図である。 図１０は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示すフローチャートである。 図１１は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。 図１２は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。 図１３は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。 図１４は、本実施形態に係る警報装置の一例を模式的に示す図である。 図１５は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。 図１６は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。 図１７は、本実施形態に係る有人車両の一例を示す機能ブロック図である。
　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。
＜鉱山の概要＞
　図１は、本実施形態に係る鉱山の管理システム１によって管理される鉱山の採掘現場の一例を模式的に示す図である。管理システム１は鉱山を管理する。鉱山において無人車両２、有人車両４０、及び作業者が稼働する。鉱山の管理は、無人車両２の管理、有人車両４０の管理、及び作業者の管理を含む。
　図１に示すように、管理システム１は、鉱山の管制施設８に配置され、コンピュータシステムを含む管理装置１０を備える。管理装置１０と無人車両２と有人車両４０とは、通信システム９を介して無線通信可能である。無人車両２は、管理装置１０からの指令信号に基づいて作動する。無人車両２に作業者（運転者）は搭乗しない。有人車両４０に作業者（運転者）が搭乗する。なお、無人車両２は、無人車両２に搭乗した運転者に操作されてもよい。例えば、駐機場に無人車両２を入れるとき、駐機場から無人車両２を出すとき、及び無人車両２に給油するときの少なくとも一部において、運転者が無人車両２に搭乗し、その無人車両２を操作してもよい。
　無人車両２は、鉱山の作業に使用される。本実施形態においては、無人車両２が、運搬車両の一種であるダンプトラック２であることとする。ダンプトラック２は、鉱山を走行可能であり、鉱山において積荷を運搬する。ダンプトラック２は、車両３と、車両３に設けられたベッセル４とを有する。ダンプトラック２は、ベッセル４に積載された積荷を運搬する。積荷は、砕石の採掘で発生した土砂又は岩石を含む。
　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。鉱山の走行路ＨＬは、未舗装路である場合が多い。ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬを走行可能である。積込場ＬＰＡにおいて、ベッセル４に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭにより、ベッセル４に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭとして油圧ショベル又は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２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４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２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２は、排土場ＤＰＡから所定の駐機場まで走行してもよい。
　有人車両４０は、鉱山を走行可能である。有人車両４０は、ダンプトラック２とは別の移動体である。有人車両４０は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬを走行可能である。作業者は、有人車両４０に搭乗して鉱山を移動する。作業者は、鉱山の監視及び保守等を実施する。
　ダンプトラック２の位置及び有人車両４０の位置は、全方位測位システム（Global　Positioning　System：ＧＰＳ）により検出される。ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星ＳＴを有する。ＧＰＳによって検出される位置は、ＧＰＳ座標系において規定される絶対位置である。以下の説明においては、ＧＰＳによって検出される位置を適宜、ＧＰＳ位置、と称する。ＧＰＳ位置は、緯度、経度、及び高度の座標データを含む。
＜有人車両＞
　次に、有人車両４０について説明する。図２及び図３は、本実施形態に係る有人車両４０の一例を模式的に示す図である。図４は、本実施形態に係る有人車両４０の一例を示す機能ブロック図である。
　有人車両４０は、鉱山を走行可能な走行装置４１と、走行装置４１に支持される車体５０と、動力を発生する動力発生装置４３と、有人車両制御装置６０とを備える。
　走行装置４１は、車輪４２と、車輪４２を回転可能に支持する車軸と、走行を停止可能なブレーキ装置４４と、走行方向を調整可能な操舵装置４５とを有する。
　走行装置４１は、動力発生装置４３が発生した動力により駆動する。動力発生装置４３は、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。動力発生装置４３で発生した動力が走行装置４１の車輪４２に伝達される。これにより、走行装置４１が駆動される。動力発生装置４３の出力が調整されることにより、有人車両４０の走行速度が調整される。
　ブレーキ装置４４は、走行装置４１の走行を停止可能である。ブレーキ装置４４が作動することにより、有人車両４０の走行速度が調整される。
　操舵装置４５は、走行装置４１の走行方向を調整可能である。走行装置４１を含む有人車両４０の走行方向は、車体５０の前部の向きを含む。操舵装置４５は、前輪の向きを変えることによって、有人車両４０の走行方向を調整する。
　有人車両４０は、作業者ＷＭが搭乗する運転室を有する。有人車両４０は、運転室に設けられ、動力発生装置４３を操作するアクセル操作部４３Ａと、運転室に設けられ、ブレーキ装置４４を操作するブレーキ操作部４４Ａと、運転室に設けられ、操舵装置４５を操作するステアリング操作部４５Ａとを有する。アクセル操作部４３Ａは、アクセルペダルを含む。ブレーキ操作部４４Ａは、ブレーキペダルを含む。ステアリング操作部４５Ａは、ステアリングホイールを含む。アクセル操作部４３Ａ、ブレーキ操作部４４Ａ、及びステアリング操作部４５Ａは、作業者ＷＭに操作される。作業者ＷＭは、アクセル操作部４３Ａ及びブレーキ操作部４４Ａの一方又は両方を操作して、有人車両４０の走行速度を調整する。作業者ＷＭは、ステアリング操作部４５Ａを操作して、有人車両４０の走行方向を調整する。
　また、有人車両４０は、運転室に配置される警報装置４８と、運転室に配置される入力装置４９とを有する。
　警報装置４８は、表示装置４８Ａ及び音声出力装置４８Ｂの少なくとも一方を含む。表示装置４８Ａは、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。表示装置４８Ａは、警報データを表示可能である。音声出力装置４８Ｂは、警報音及び警報光の少なくとも一方を発生可能である。
　入力装置４９は、キーボード、タッチパネル、及びマウスのような入力デバイスを含む。有人車両４０の作業者ＷＭにより入力装置４９が操作されると、入力装置４９は、指令信号を生成する。入力装置４９により生成された指令信号は、有人車両制御装置６０に入力される。なお、入力装置４９が音声認識装置を含み、作業者ＷＭの音声により、指令信号が生成されてもよい。なお、入力装置４９がタッチパネルを含む場合、入力装置４９と表示装置４８Ａとが兼用されてもよい。
　また、有人車両４０は、有人車両４０の走行速度を検出する速度センサ４６と、有人車両４０の位置を検出する位置センサ５１と、無線通信装置５２とを備える。
　速度センサ４６は、有人車両４０に設けられる。速度センサ４６は、有人車両４０の走行装置４１の走行速度を検出する。速度センサ４６は、車輪４２の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪４２の回転速度と有人車両４０の走行速度とは相関する。回転速度センサの検出値である回転速度値が、有人車両４０の走行速度値に変換される。有人車両４０の走行速度が積分されることによって、有人車両４０の移動距離が導出される。
　位置センサ５１は、有人車両４０に設けられる。位置センサ５１は、ＧＰＳ受信機を含み、有人車両４０のＧＰＳ位置を検出する。位置センサ５１は、ＧＰＳ用のアンテナ５１Ａを有する。アンテナ５１Ａは、ＧＰＳ衛星ＳＴからの電波を受信する。位置センサ５１は、アンテナ５１Ａで受信したＧＰＳ衛星ＳＴからの電波に基づく信号を電気信号に変換して、アンテナ５１Ａの位置を算出する。アンテナ５１ＡのＧＰＳ位置が算出されることによって、有人車両４０のＧＰＳ位置が検出される。
　通信システム９は、有人車両４０に設けられた無線通信装置５２を含む。無線通信装置５２は、アンテナ５２Ａを有する。無線通信装置５２は、管理装置１０及びダンプトラック２と無線通信可能である。
　有人車両制御装置６０は、有人車両４０に設けられる。有人車両制御装置６０は、有人車両４０を制御する。有人車両制御装置６０は、コンピュータシステムを含む。有人車両制御装置６０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）のようなプロセッサと、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）及びＲＯＭ（Read　Only　Memory）のようなメモリとを含む。
　速度センサ４６の検出信号は、有人車両制御装置６０に出力される。位置センサ５１の検出信号は、有人車両制御装置６０に出力される。入力装置４９で生成された指令信号は、有人車両制御装置６０に出力される。速度センサ４６の検出信号、位置センサ５１の検出信号、及び入力装置４９で生成された指令信号は、通信システム９を介して、管理装置１０に供給される。また、管理装置１０からの指令信号は、通信システム９を介して、有人車両制御装置６０に供給される。
＜管理装置＞
　次に、管理システム１の管理装置１０について説明する。図５は、本実施形態に係る管理装置１０の一例を示すブロック図である。図５に示すように、管理装置１０は、コンピュータシステム１１と、表示装置１６と、入力装置１７と、無線通信装置１８とを備える。
　コンピュータシステム１１は、処理装置１２と、記憶装置１３と、入出力部１５とを有する。表示装置１６、入力装置１７、及び無線通信装置１８は、入出力部１５を介して、コンピュータシステム１１と接続される。
　通信システム９は、管制施設８に設けられた無線通信装置１８を含む。無線通信装置１８は、入出力部１５を介して、処理装置１２と接続される。無線通信装置１８は、アンテナ１８Ａを有する。無線通信装置１８は、ダンプトラック２及び有人車両４０と無線通信可能である。
　処理装置１２は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）のようなプロセッサを含む。処理装置１２は、データ処理部１２Ａと、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂと、進入禁止領域設定部１２Ｃと、有人車両位置データ取得部６３と、有人車両速度データ取得部６４と、指令信号判定部６５と、進入判定部６６と、異常監視部６７と、異常判定部６８と、警報装置制御部７０とを有する。
　データ処理部１２Ａは、例えばダンプトラック２の位置データを処理する。ダンプトラック２の位置データは、通信システム９を介してダンプトラック２から供給される。
　第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、鉱山におけるダンプトラック２の目標走行経路を含む第１無人車両走行データを生成する。ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬにおいて、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂにより生成された第１無人車両走行データに基づいて走行する。
　進入禁止領域設定部１２Ｃは、鉱山においてダンプトラック２の進入を禁止する進入禁止領域を設定する。進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両４０の位置を含むように進入禁止領域を設定する。
　有人車両位置データ取得部６３は、有人車両４０の位置（ＧＰＳ位置）を示す有人車両位置データを取得する。有人車両位置データは、有人車両４０に設けられている位置センサ５１によって取得される。有人車両位置データ取得部６３は、通信システム９を介して有人車両４０から有人車両位置データを取得する。有人車両位置データ取得部６３は、ダンプトラック２とは別の移動体である有人車両４０の位置データを取得する移動***置データ取得部として機能する。移動体の位置を示す移動***置データは、有人車両位置データを含む。
　有人車両速度データ取得部６４は、有人車両４０の走行装置４１の走行速度を示す有人車両速度データを取得する。有人車両速度データは、有人車両４０に設けられている速度センサ４６によって取得される。有人車両速度データは、通信システム９を介して有人車両４０から有人車両速度データを取得する。有人車両速度データ取得部６４は、ダンプトラック２とは別の移動体である有人車両４０の速度データを取得する移動体速度データ取得部として機能する。移動体の走行速度を示す移動体速度データは、有人車両速度データを含む。
　指令信号判定部６５は、有人車両４０に設けられている入力装置４９の操作に基づいて指令信号が生成されたか否かを判定する。作業者ＷＭにより入力装置４９が入力操作されると、その入力装置４９は指令信号を生成する。入力装置４９により生成された指令信号は、通信システム９を介して管理装置１０に送信される。指令信号判定部６５は、通信システム９を介して有人車両４０から入力装置４９の指令信号を取得した場合、入力装置４９が操作されたと判定する。指令信号判定部６５は、通信システム９を介して有人車両４０から入力装置４９の指令信号を取得しない場合、入力装置４９は未操作であると判定する。
　進入判定部６６は、有人車両位置データに基づいて、鉱山においてダンプトラック２が稼働する稼働エリアに有人車両４０が進入するか否かを判定する。ダンプトラック２の稼働エリアを示す稼働エリアデータは予め設定されている既知データであり、記憶装置１３に記憶されている。進入判定部６６は、有人車両位置データ取得部６３で取得された有人車両位置データと記憶装置１３に記憶されている稼働エリアデータとに基づいて、ダンプトラック２の稼働エリアに有人車両４０が進入するか否かを判定する。
　異常監視部６７は、有人車両４０に設けられている入力装置４９の操作に基づいて、有人車両４０の異常監視を開始する。有人車両４０の異常監視は、通信システム９による管理装置１０と有人車両４０との通信状態監視、及び有人車両４０の位置精度監視の少なくとも一方を含む。通信状態監視は、通信システム９による管理装置１０と有人車両４０との通信状態が正常か異常かを監視することを含む。位置精度監視は、ＧＰＳ受信機を含む位置センサ５１による有人車両４０の位置検出状態が正常か異常かを監視することを含む。入力装置４９が操作され、指令信号判定部６５が入力装置４９の指令信号を取得したとき、異常監視部５７は、通信状態監視機能及び位置精度監視機能の少なくとも一方を含む異常監視機能を起動する。また、異常監視機能は、異常時において、後述する進入禁止領域の拡大機能を有効にすることを含む。
　なお、本実施形態においては、異常監視部６７は、入力装置４９が未操作であっても、ダンプトラック２の稼働エリアに有人車両４０が進入すると判定されたとき、異常監視機能を起動する。
　異常判定部６８は、有人車両４０の異常監視機能により異常が発生したか否かを判定する。異常判定部６８は、通信システム９の通信状態が正常か否かを判定する通信状態判定、及び位置センサ５１の位置検出精度が正常か否かを判定する位置精度判定の少なくとも一方を実施する。
　本実施形態において、進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常判定部６８の異常監視機能により異常が発生したと判定された場合、進入禁止領域の拡大機能を起動し有効にする。
　進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常監視機能の異常時において、有人車両４０の存在可能領域を推測する。進入禁止領域設定部１２Ｃは、位置センサ５１により検出される有人車両４０の位置精度が正常である第１時点における有人車両現況データに基づいて、第１時点よりも後の第２時点において有人車両４０が存在する可能性がある領域である存在可能領域を推測する。第１時点における有人車両現況データは、第１時点における有人車両４０のＧＰＳ位置を示す有人車両位置データ及び第１時点における有人車両４０の走行速度を示す有人車両速度データを含む。なお、第１時点における有人車両現況データが、第１時点における走行装置４１の操舵角を示す操舵データを含んでもよい。進入禁止領域設定部１２Ｃは、第２時点において位置センサ５１により検出される有人車両４０の位置精度が異常であっても、第１時点における有人車両現況データに基づいて、第２時点における有人車両４０の存在可能領域を推測することができる。進入禁止領域設定部１２Ｃは、推測した有人車両４０の存在可能領域に基づいて、進入禁止領域を拡大する。進入禁止領域設定部１２Ｃは、存在可能領域の分だけ進入禁止領域を拡大する。本実施形態において、有人車両４０の存在可能領域は、時間経過とともに拡大する。
　警報装置制御部７０は、有人車両４０に設けられている警報装置４８を制御する制御信号を出力する。警報装置制御部７０は、通信システム９を介して有人車両４０に制御信号を出力する。警報装置制御部７０は、進入判定部６６によりダンプトラック２の稼働エリアに有人車両４０が進入すると判定され、指令信号判定部６５により入力装置４９が未操作であると判定されたとき、有人車両４０に設けられている警報装置４８を起動させる制御信号を出力する。
　記憶装置１３は、ダンプトラック２及び有人車両４０に関する各種のデータを記憶する。記憶装置１３は、処理装置１２と接続される。記憶装置１３は、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）又はＲＯＭ（Read　Only　Memory）のようなメモリ、及びハードディスクドライブのようなストレージを含む。記憶装置１３は、データが登録されるデータベース１３Ｂを含む。第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、記憶装置１３に記憶されているコンピュータプログラムを用いて、第１無人車両走行データを生成する。
　記憶装置１３は、ダンプトラック２が稼働する稼働エリアを示す稼働エリアデータを記憶する。また、記憶装置１３は、ダンプトラック２が稼働しない安全エリアを示す安全エリアデータを記憶する。なお、安全エリアデータは無くてもよい。
　表示装置１６は、例えば液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。入力装置１７は、キーボード、タッチパネル、及びマウスのような入力デバイスを含む。管制施設８の管理者により入力装置１７が操作されると、入力装置１７は指令信号を生成する。入力装置１７により生成された指令信号は、処理装置１２に入力される。
＜ダンプトラック＞
　次に、ダンプトラック２について説明する。図６及び図７は、本実施形態に係るダンプトラック２の一例を模式的に示す図である。図８は、本実施形態に係るダンプトラック２の一例を示す機能ブロック図である。
　ダンプトラック２は、車両３と、車両３に設けられるベッセル４と、物体を非接触で検出する非接触センサ２４と、データベース２５Ｂを含む記憶装置２５と、ダンプトラック２の角速度を検出するジャイロセンサ２６と、ダンプトラック２の走行速度を検出する速度センサ２７と、ダンプトラック２の位置を検出する位置センサ２８と、無線通信装置２９と、無人車両制御装置３０とを備える。
　車両３は、鉱山を走行可能な走行装置５と、走行装置５に支持される車体６と、動力を発生する動力発生装置７とを有する。ベッセル４は、車体６に支持される。
　走行装置５は、車輪２０と、車輪２０を回転可能に支持する車軸２１と、走行を停止可能なブレーキ装置２２と、走行方向を調整可能な操舵装置２３とを有する。
　走行装置５は、動力発生装置７が発生した動力により駆動する。動力発生装置７は、電気駆動方式により走行装置５を駆動する。動力発生装置７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５の車輪２０に伝達される。これにより、走行装置５が駆動される。車両３に設けられた動力発生装置７の動力によって、ダンプトラック２は自走する。動力発生装置７の出力が調整されることにより、ダンプトラック２の走行速度が調整される。なお、動力発生装置７は、機械駆動方式により走行装置５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５の車輪２０に伝達されてもよい。
　操舵装置２３は、走行装置５の走行方向を調整可能である。走行装置５を含むダンプトラック２の走行方向は、車体６の前部６Ｆの向きを含む。操舵装置２３は、車輪２０の向きを変えることによって、ダンプトラック２の走行方向を調整する。
　非接触センサ２４は、車体６の前部に設けられる。非接触センサ２４は、車体６の周囲の物体を非接触で検出する。非接触センサ２４は、レーザスキャナを含む。非接触センサ２４は、検出光であるレーザ光を使って物体を非接触で検出する。非接触センサ２４は、物体の有無、物体との相対位置、及び物体との相対速度を検出可能である。物体との相対位置は、物体との相対距離、及び非接触センサ２４に対して物体が存在する方位を含む。なお、非接触センサ２４は、ミリ波レーダ装置のようなレーダ装置を含んでもよい。レーダ装置は、電波を使って物体を非接触で検出可能である。
　ジャイロセンサ２６は、ダンプトラック２の角速度を検出する。ダンプトラック２の角速度が積分されることによって、ダンプトラック２の方位が導出される。
　速度センサ２７は、ダンプトラック２の走行速度を検出する。速度センサ２７は、車輪２０の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪２０の回転速度とダンプトラック２の走行速度とは相関する。回転速度センサの検出値である回転速度値が、ダンプトラック２の走行速度値に変換される。なお、速度センサ２７は、車軸２１の回転速度を検出してもよい。
　位置センサ２８は、車両３に配置される。位置センサ２８は、ＧＰＳ受信機を含み、ダンプトラック２のＧＰＳ位置を検出する。位置センサ２８は、ＧＰＳ用のアンテナ２８Ａを有する。アンテナ２８Ａは、ＧＰＳ衛星ＳＴからの電波を受信する。位置センサ２８は、アンテナ２８Ａで受信したＧＰＳ衛星ＳＴからの電波に基づく信号を電気信号に変換して、アンテナ２８Ａの位置を算出する。アンテナ２８ＡのＧＰＳ位置が算出されることによって、ダンプトラック２のＧＰＳ位置が検出される。
　通信システム９は、車両３に設けられている無線通信装置２９を含む。無線通信装置２９は、アンテナ２９Ａを有する。無線通信装置２９は、管理装置１０及び有人車両４０と無線通信可能である。
　無人車両制御装置３０は、ダンプトラック２に設けられる。無人車両制御装置３０は、ダンプトラック２を制御する。無人車両制御装置３０は、コンピュータシステムを含む。無人車両制御装置３０は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）のようなプロセッサと、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）及びＲＯＭ（Read　Only　Memory）のようなメモリとを含む。
　管理装置１０は、通信システム９を介して、ダンプトラック２の第１無人車両走行データを含む指令信号を、無人車両制御装置３０に供給する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された第１無人車両走行データに基づいて、ダンプトラック２の走行装置５を制御する。走行装置５の制御は、走行装置５のステアリング、アクセル、及びブレーキの少なくとも一つの制御を含む。
　管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成される第１無人車両走行データは、ダンプトラック２の目標走行経路及びダンプトラック２の制限走行速度を示す。管理装置１０は、鉱山の地理的条件及び天候条件を含む鉱山の環境条件に基づいて、走行路ＨＬの複数の位置（領域）毎にダンプトラック２の制限走行速度（最高許容速度）を決定する。管理装置１０は、ダンプトラック２の目標走行経路及び制限走行速度を示す第１無人車両走行データを、ダンプトラック２に送信する。
　無人車両制御装置３０は、第２無人車両走行データを生成する第２無人車両走行データ生成部３０Ａを有する。無人車両制御装置３０の第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、管理装置１０から供給された第１無人車両走行データに基づいて、ダンプトラック２の目標走行速度データを含む第２無人車両走行データを生成する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０から供給された第１無人車両走行データと、第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成した第２無人車両走行データとに基づいて、走行装置５を制御する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０で決定された制限走行速度の範囲内で、走行装置５の走行速度を決定して、走行装置５を制御する。換言すれば、ダンプトラック２は、管理装置１０で決定された制限走行速度を上限値として、第２無人車両走行データ生成部３０Ａで走行速度を決定し、自由に加速及び減速を実施することができる。
　本実施形態において、ダンプトラック２は、推測航法に基づいて走行する。ダンプトラック２は、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成された第１無人車両走行データ及び第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成された第２無人車両走行データに基づいて、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬを走行する。無人車両制御装置３０は、推測航法を用いてダンプトラック２の現在位置を推測しつつ、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された目標走行経路、及び第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成された目標走行速度データに基づいて、ダンプトラック２を走行させる。推測航法とは、経度及び緯度が既知の起点からの方位と移動距離とに基づいて、ダンプトラック２の現在位置を推測する航法をいう。ダンプトラック２の方位は、ダンプトラック２に配置されたジャイロセンサ２６を用いて検出される。ダンプトラック２の移動距離は、ダンプトラック２に配置された速度センサ２７を用いて検出される。ジャイロセンサ２６の検出信号及び速度センサ２７の検出信号は、ダンプトラック２の無人車両制御装置３０に出力される。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の方位を求めることができる。無人車両制御装置３０は、速度センサ２７からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の移動距離を求めることができる。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号及び速度センサ２７からの検出信号に基づいて、第１無人車両走行データの目標走行経路及び第２無人車両データの目標走行速度データに従って走行するように、ダンプトラック２の走行装置５の走行を制御する。
　本実施形態においては、推測航法により求められたダンプトラック２の推測位置がＧＰＳを使って補正される。ダンプトラック２の移動距離が長くなると、ジャイロセンサ２６及び速度センサ２７の一方又は両方の検出誤差の蓄積により、推測されたダンプトラック２の現在位置である推測位置と実際の位置との間に誤差が生じる可能性がある。その結果、ダンプトラック２は、第１無人車両走行データの目標走行経路から外れて走行してしまう可能性がある。本実施形態において、無人車両制御装置３０は、推測航法により推測されたダンプトラック２の推測位置を、位置センサ２８により検出されたダンプトラック２のＧＰＳ位置を示すＧＰＳ位置データを使って補正しつつ、そのダンプトラック２を走行させる。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号と、速度センサ２７からの検出信号と、ＧＰＳ位置データとに基づいて、ダンプトラック２が目標走行経路に従って走行するように、ダンプトラック２の位置を補正する補正量を算出し、その算出した補正量に基づいて、ダンプトラック２の走行装置５の走行を制御する。
　なお、本実施形態においては、推測航法により求められた推測位置がＧＰＳを使って補正されることとするが、他の手法で補正されてもよい。例えば、設置位置が登録されたランドマークがダンプトラック２に搭載された非接触センサ２４で検出され、その非接触センサ２４の検出結果に基づいて、推測位置が補正されてもよい。なお、ランドマークとは、走行路ＨＬに沿って配置された複数の構造物である。ランドマークの設置位置（絶対位置）が事前に計測され、登録される。また、走行路ＨＬの路側地図が予め計測され、その路側地図と非接触センサ２４で検出された走行路ＨＬの形状との照合結果に基づいて、推測位置が補正されてもよい。
＜進入禁止領域＞
　次に、進入禁止領域設定部１２Ｃによって設定される進入禁止領域ＢＰについて説明する。図９は、本実施形態に係る進入禁止領域ＢＰの一例を模式的に示す図である。図９に示すように、本実施形態において、進入禁止領域ＢＰは円形に設定される。
　有人車両４０の位置を示す有人車両位置データが、有人車両４０から、通信システム９を介して管理装置１０に送信される。管理装置１０の進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両４０の位置を含むように、ダンプトラック２の進入を禁止する進入禁止領域ＢＰを設定する。
　図９に示すように、進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両４０が保護されるように、進入禁止領域ＢＰを設定する。また、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、進入禁止領域ＢＰに重ならないように、ダンプトラック２の走行可能領域ＡＰを設定する。図９に示す例では、往路及び復路のそれぞれを走行する２台のダンプトラック２が、進入禁止領域ＢＰに進入しないように、走行路ＨＬにおいて停止する。これにより、ダンプトラック２と有人車両４０との衝突が回避される。
　なお、進入禁止領域ＢＰは円形でなくてもよく、例えば矩形でもよい。
＜管理方法＞
　次に、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例について説明する。図１０は、本実施形態に係る鉱山の管理システム１の動作の一例を示すフローチャートである。図１１、図１２、及び図１３は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を模式的に示す図である。図１１は、有人車両４０がダンプトラック２の稼働エリアＳＡに進入する前の状態を示す。図１２及び図１３は、有人車両４０がダンプトラック２の稼働エリアＳＡに進入した後の状態を示す。図１４は、本実施形態に係る警報装置４８による警報の一例を示す図である。
　稼働エリアＳＡは、鉱山においてダンプトラック２が稼働するエリアであり、ダンプトラック２が走行する走行エリアを含む。本実施形態において、稼働エリアＳＡは、ダンプトラック２の運搬作業が実施される積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬの少なくとも一部を含む。
　安全エリアＳＢは、鉱山においてダンプトラック２が稼働しないエリアであり、ダンプトラック２が走行しない非走行エリアを含む。安全エリアＳＢは、稼働エリアＳＡの外側のエリアであり、本実施形態において、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬの外側のエリアである。
　ダンプトラック２は、稼働エリアＳＡのみを走行し、有人車両４０は、稼働エリアＳＡ及び安全エリアＳＢのそれぞれを走行可能である。なお、走行路ＨＬに接続されるアクセス路が鉱山に設けられている場合、有人車両４０は、アクセス路を通って稼働エリアＳＡに進入したり稼働エリアＳＡから退出したりすることができる。アクセス路は、安全エリアＳＢに設けられる走路であり、ダンプトラック２はアクセス路を走行しない。
　稼働エリアＳＡを示す稼働エリアデータ及び安全エリアＳＢを示す安全エリアデータは、予め設定されている既知データであり、記憶装置１３に記憶されている。稼働エリアＳＡ及び安全エリアＳＢはそれぞれ、ＧＰＳ座標系において規定されるエリアであり、緯度、経度、及び高度の座標データを含む。稼働エリアデータ及び安全エリアデータは、リアルタイムで更新される。なお、稼働エリアＳＡ及び安全エリアＳＢはそれぞれ、緯度及び経度の座標データを含み、高度の座標データは含まなくてもよい。なお、稼働エリアＳＡ及び安全エリアＳＢはそれぞれ、ＧＰＳ座標系において規定されなくてもよく、任意の点を原点としたグリッド座標系でもよい。
　図１１、図１２、及び図１３に示すように、進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両４０が稼働エリアＳＡに存在するとき及び安全エリアＳＢに存在するときの両方において、進入禁止領域ＢＰを設定可能である。
　稼働エリアＳＡにおいてダンプトラック２を稼働させる場合、ダンプトラック２の無人車両走行データが管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成される。第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成された第１無人車両走行データは、通信システム９を介してダンプトラック２の無人車両制御装置３０に送信される。無人車両制御装置３０は、第１無人車両走行データに基づいてダンプトラック２の走行装置５を制御する。ダンプトラック２は、第１無人車両走行データに基づいて、鉱山の稼働エリアＳＡを走行する。
　有人車両４０の有人車両制御装置６０が起動すると、通信システム９による有人車両４０と管理システム１の管理装置１０との通信が確立する（ステップＳＰ１）。
　有人車両制御装置６０が起動し通信システム９による有人車両４０と管理装置１０との通信が成立した時点で、進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両位置データに基づいて、有人車両４０の位置を含むようにダンプトラック２の進入を禁止する進入禁止領域ＢＰを設定する（ステップＳＰ２）。
　管理装置１０の有人車両位置データ取得部６３は、通信システム９を介して有人車両４０から有人車両４０の位置を示す有人車両位置データを取得する（ステップＳＰ３）。
　図１１に示すように、通信システム９による有人車両４０と管理装置１０との通信が成立された場合、有人車両４０の位置を含むように、進入禁止領域ＢＰが設定される。進入禁止領域ＢＰは、初期状態の大きさ（通常時の大きさ）に設定される。有人車両４０は、作業者ＷＭの運転操作により鉱山の安全エリアＳＢを走行する。
　指令信号判定部６５は、有人車両４０に設けられている入力装置４９の操作に基づいて指令信号が生成されたか否かを判定する（ステップＳＰ４）。すなわち、指令信号判定部６５は、作業者ＷＭにより入力装置４９が操作されたか否かを判定する。
　入力装置４９により生成される指令信号は、異常監視部６７による異常監視の開始を要求する要求信号を含む。本実施形態において、異常監視の開始の要求は、管理装置１０による有人車両４０の管理の依頼又は参加の要求を含む。有人車両４０の作業者ＷＭは、有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させるとき、入力装置４９を操作して、管理装置１０に、異常監視を含む管理の開始を要求する。異常監視部６７は、入力装置４９の指令信号を受信すると、その入力装置４９が設けられている有人車両４０を管理対象有人車両として記憶装置１３に登録する。異常監視部６７は、記憶装置１３に登録された有人車両４０についてのみ、異常監視を含む管理を実施する。
　ステップＳＰ４において、指令信号が生成されている、すなわち、入力装置４９が操作されていると判定された場合（ステップＳＰ４：Ｙｅｓ）、異常監視部６７は、入力装置４９により生成された指令信号に基づいて、有人車両４０の異常監視を開始する（ステップＳＰ５）。上述のように、異常監視機能は、進入禁止領域ＢＰの拡大機能を有効にすることを含み、異常監視部６７は、異常時の進入禁止領域ＢＰの拡大機能を有効にする。
　異常監視部６７は、有人車両４０の位置検出状態及び通信状態が正常か否かを判定する（ステップＳＰ６）。上述のように、異常監視機能は、通信状態監視機能及び位置精度監視機能の少なくとも一方を含む。異常監視機能の異常とは、通信システム９による通信の途絶、及び位置センサ５１による有人車両４０の位置検出精度の低下など、有人車両位置データに基づく進入禁止領域ＢＰの設定が困難となる状況の発生時を含む。進入禁止領域ＢＰが拡大されることにより、有人車両４０の安全が確保される。
　ステップＳＰ６において、有人車両４０の位置検出状態及び通信状態が正常であると判定された場合（ステップＳＰ６：Ｙｅｓ）、進入禁止領域ＢＰは拡大されず、その大きさは維持される。
　ステップＳＰ６において、有人車両４０の位置検出状態及び通信状態が正常でないと判定された場合（ステップＳＰ６：Ｎｏ）、進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常監視の異常時において、進入禁止領域ＢＰを拡大する（ステップＳＰ７）。進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常監視部６７による異常監視機能の異常時において、異常監視機能が正常であった第１時点における有人車両現況データに基づいて、第１時点よりも後の第２時点において有人車両４０が存在する可能性がある領域である存在可能領域を推測する。進入禁止領域設定部１２Ｃは、その推測した存在可能領域に基づいて、進入禁止領域ＢＰを時間の経過とともに拡大する。
　すなわち、本実施形態においては、進入禁止領域ＢＰの拡大機能が起動された状態において、異常監視部６７の異常監視機能が異常であると判定されたとき、進入禁止領域設定部１２Ｃは、図１３に示すように、進入禁止領域ＢＰを拡大する。
　ステップＳＰ４において、指令信号が生成されていない、すなわち、入力装置４９が未操作であると判定された場合（ステップＳＰ４：Ｎｏ）、異常監視部６７は、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入しているか否かを判定する（ステップＳＰ８）。
　進入判定部６６は、有人車両位置データ取得部６３で取得された有人車両位置データと記憶装置１３に記憶されている稼働エリアデータ及び安全エリアデータの少なくとも一方とに基づいて、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入しているか否かを判定することができる。
　ステップＳＰ８において、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入していないと判定された場合、ステップＳＰ３に戻る。
　ステップＳＰ８において、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入していると判定された場合、警報装置制御部７０は、有人車両４０に設けられている警報装置４８を起動する制御信号を出力する。これにより、警報装置４８が作動する（ステップＳＰ９）。
　すなわち、本実施形態においては、安全エリアＳＢから稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入すると判定され、入力装置４９が作業者ＷＭによって操作されていないと判定されたとき、警報装置制御部７０は、通信システム９を介して制御信号を有人車両４０に送信して、有人車両４０に設けられている警報装置４８を起動させる。
　図１４に示すように、警報装置４８の表示装置４８Ａは、稼働エリアＳＡを示す画像データと、進入禁止領域ＢＰを示す画像データと、有人車両４０を示す画像データとを表示する。さらに、表示装置４８Ａは、作業者ＷＭに入力装置４９の操作を促すための警報データを表示する。図１４に示す例では、警報データとして、「入力して下さい」の文字データが表示装置４８Ａに表示される。なお、警報装置４８は、音声出力装置４８Ｂを使って、警報データとして、「入力して下さい」の音声データを出力してもよい。
　警報装置４８が作動することにより、有人車両４０の作業者ＷＭは、入力装置４９の操作を怠っていたことに気付くことができる。
　異常監視部６７は、有人車両４０の異常監視を開始する（ステップＳＰ１０）。
　指令信号判定部６５は、有人車両４０に設けられている入力装置４９の操作に基づいて指令信号が生成されたか否かを判定する（ステップＳＰ１１）。
　ステップＳＰ１１において、指令信号が生成されている、すなわち、入力装置４９が操作されていると判定された場合（ステップＳＰ１１：Ｙｅｓ）、警報装置４８の警報が解除される（ステップＳＰ１２）。
　ステップＳＰ１１において、指令信号が生成されていない、すなわち、入力装置４９が操作されていないと判定された場合（ステップＳＰ１１：Ｎｏ）、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入しているか否かが判定される（ステップＳＰ１３）。
　ステップＳＰ１３において、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入していると判定された場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、ステップＳＰ１１に戻る。
　ステップＳＰ１３において、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入していないと判定された場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、異常監視が解除される（ステップＳＰ１４）。
　本実施形態において、異常監視が開始された場合、異常監視部６７は、異常監視が開始されたことを、通信システム９を介して有人車両４０に通知する。異常監視部６７は、異常監視が開始されたことを示す応答信号を、通信システム９を介して有人車両４０に送信する。異常監視が開始されたことを示す通知は、有人車両４０が管理対象有人車両として管理装置１０の記憶装置１３に登録されたことを示す通知を意味する。
　管理装置１０から有人車両４０に送信された、異常監視が開始されたこと及び管理対象有人車両として登録されたことを示す応答信号は、例えば画像データに変換されて表示装置４８Ａに表示されたり、音声データに変換されて音声出力装置４８Ｂから出力されたりする。応答信号が警報装置４８を介して出力されることにより、作業者ＷＭは、その作業者ＷＭが運転する有人車両４０が管理装置１０に登録され異常監視されていることを確認した上で稼働エリアＳＡに進入することができる。
＜作用及び効果＞
　以上説明したように、本実施形態によれば、安全エリアＳＢに存在する有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入するとき、有人車両４０の作業者ＷＭにより入力装置４９が操作され、有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入することが宣言される。入力装置４９の操作に基づいて生成される指令信号は、異常監視部６７による異常監視の開始を要求する要求信号を含む。入力装置４９が操作されることによって、入力装置４９の操作に基づいて生成された指令信号は、通信システム９を介して、異常監視部６７に送信される。異常監視部６７は、入力装置４９からの指令信号に基づいて、異常監視機能を起動し、有人車両４０の異常監視を開始する。これにより、有人車両４０の安全が確保される。
　本実施形態によれば、稼働エリアＳＡに有人車両４０が進入し入力装置４９が未操作であると判定されたとき、有人車両４０に設けられている警報装置４８が起動される。有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させるときに作業者ＷＭが入力装置４９の操作を怠っていても、警報装置４８が作動することにより、作業者ＷＭは注意喚起される。警報装置４８の作動により、作業者ＷＭに入力装置４９を操作することを促すことができる。入力装置４９が操作されることにより、異常監視が開始されるので、有人車両４０の安全が確保される。
　また、本実施形態においては、異常監視機能により異常が発生していないと判定されたときにおいては初期状態の大きさで進入禁止領域ＢＰが設定され、異常監視機能により異常が発生したと判定されたときにおいては時間の経過とともに進入禁止領域ＢＰが拡大される。
　異常監視部６７で異常が検出されていない状態においては、進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両位置データに基づいて、有人車両４０を保護するための進入禁止領域ＢＰを確実に設定することができる。異常監視機能が正常に機能している状態においては、有人車両４０が稼働エリアＳＡに存在する場合においても、通常時の大きさで設定された進入禁止領域ＢＰによって、ダンプトラック２と有人車両４０との干渉が防止され、有人車両４０の安全は確保される。また、進入禁止領域ＢＰが通常時の大きさで設定されることにより、ダンプトラック２の生産性の低下が抑制される。進入禁止領域ＢＰが不必要に大きいと、その進入禁止領域ＢＰに接近したダンプトラック２は、有人車両４０との干渉の可能性が低いにもかかわらず、減速したり走行経路を変更したり停車したりする必要がある。異常監視機能が正常に機能している状態においては、必要最小限の大きさで進入禁止領域ＢＰが設定されることにより、ダンプトラック２の生産性の低下を抑制しつつ、有人車両４０の安全を確保することができる。
　一方、異常監視部６７で異常が検出されている状態、すなわち、通信システム９による通信の途絶又は位置センサ５１による有人車両４０の位置検出精度の低下などが発生している状態においては、管理装置１０の進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両位置データを取得することが困難となる。また、有人車両位置データが取得されたとしてもその有人車両位置データは不正確である可能性が高い。不正確な有人車両位置データに基づいて進入禁止領域ＢＰが設定される場合、実際の有人車両４０の位置と設定した進入禁止領域ＢＰとがずれたり、進入禁止領域ＢＰの外側に有人車両４０の一部がはみ出たりして、有人車両４０の安全を十分に確保することが困難となる可能性がある。本実施形態においては、有人車両４０が稼働エリアＳＡに存在し、進入禁止領域ＢＰの拡大機能が起動されている状態において、異常監視部６７による異常監視機能に異常が発生した場合、図１３に示すように、進入禁止領域設定部１２Ｃは、進入禁止領域ＢＰを時間の経過とともに拡大する。これにより、実際の有人車両４０の位置と設定した進入禁止領域ＢＰとがずれたり、進入禁止領域ＢＰの外側に有人車両４０の一部がはみ出たりすることが抑制される。そのため、有人車両４０が稼働エリアＳＡに存在する場合においても、第２の大きさで設定された進入禁止領域ＢＰによって、ダンプトラック２と有人車両４０との干渉が防止され、有人車両４０の安全が確保される。
　また、本実施形態においては、進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常監視部６７による異常監視機能の異常時において、異常監視機能が正常であった第１時点における有人車両現況データに基づいて、第１時点よりも後の第２時点において有人車両４０が存在する可能性がある領域である存在可能領域を推測する。これにより、進入禁止領域設定部１２Ｃは、通信システム９による通信の途絶又は位置センサ５１による有人車両４０の位置検出精度の低下など、有人車両位置データに基づく進入禁止領域ＢＰの設定が困難な状況が発生しても、異常監視機能の異常時である第２時点における有人車両位置データを使わずに、異常監視機能の正常時である第１時点における有人車両位置データ及び有人車両速度データを使って、第２時点における有人車両４０の存在可能領域を推測して、その存在可能領域を含むように、上乗せした進入禁止領域ＢＰに拡大して、進入禁止領域ＢＰを設定することができる。これにより、有人車両４０の安全が確保される。
　また、本実施形態においては、入力装置４９が有人車両４０の作業者ＷＭによって操作されない状態で、有人車両位置データに基づいて有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入すると判定されたとき、異常監視部６７は、入力装置４９の指令信号を受信していないものの、その有人車両４０についての異常監視を開始する。これにより、警報装置４８が作動しているにもかかわらず作業者ＷＭが入力装置４９の操作を怠っていても、有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入するときに異常監視が開始されるため、有人車両４０の安全は確保される。
　すなわち、本実施形態においては、入力装置４９が操作されていなくても有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入するときには自動的に異常監視が開始される。これにより、有人車両４０の安全を十分に確保することができる。例えば、管理システム１の不具合の発生又は鉱山の環境変動のような何らかの理由により、異常監視の自動的な開始が失敗し、異常監視が実施されない可能性がある。警報装置４８による注意喚起が実施されないと、作業者ＷＭは、異常監視の開始の成否に注意を払うことなく、有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させてしまう可能性がある。警報装置４８により注意喚起が実施されることにより、作業者ＷＭは、異常監視の開始の成否について注意を払うことができる。警報装置４８により注意喚起され、入力装置４９が操作されることにより、確実に異常監視が開始される。また、作業者ＷＭは、異常監視の開始の成否について注意を払っているので、入力装置４９を操作した後、異常監視部６７から異常監視が開始されたことを示す応答信号が通知されない場合、又は異常監視の開始が失敗したことを示すエラー信号が通知された場合、有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させることを自粛することができる。したがって、有人車両４０の安全が十分に確保される。
　また、本実施形態においては、進入禁止領域設定部１２Ｃは、有人車両４０が稼働エリアＳＡ及び安全エリアＳＢのそれぞれに存在するときに進入禁止領域ＢＰを設定する。これにより、有人車両４０の安全が確保される。また、本実施形態においては、有人車両４０が稼働エリアＳＡに存在するときには進入禁止領域ＢＰの拡大機能が起動され、異常監視機能の異常時において進入禁止領域ＢＰが拡大される。一方、有人車両４０が安全エリアＳＢに存在するときには進入禁止領域ＢＰの拡大機能が解除され、異常監視機能の正常時及び異常時の両方において進入禁止領域ＢＰは拡大されない。有人車両４０が安全エリアＳＢに存在する場合、ダンプトラック２と有人車両４０とが干渉する可能性は十分に低い。ダンプトラック２と有人車両４０とが干渉する可能性が十分に低く、有人車両４０の安全が確保されているにもかかわらず、異常監視機能の異常時において進入禁止領域ＢＰが拡大された場合、有人車両４０は安全エリアＳＢに存在するものの、進入禁止領域ＢＰの一部が稼働エリアＳＡに入り込んでしまう可能性がある。有人車両４０が安全エリアＳＢに存在し有人車両４０の安全が確保されているにもかかわらず、拡大された進入禁止領域ＢＰの一部が稼働エリアＳＡに入り込んでしまうと、稼働エリアＳＡを走行するダンプトラック２は、その進入禁止領域ＢＰにより、減速したり走行経路を変更したり停車したりする必要がある。この場合、ダンプトラック２の運搬作業に支障をきたし、鉱山の生産性の低下がもたらされる。異常な状態が長くなると、時間の経過とともに進入禁止領域ＢＰが拡大してゆき、極端な場合、鉱山全体が進入禁止領域ＢＰで覆われ、全てのダンプトラック２の走行が停止し、生産性を大幅に損ねることとなる。有人車両４０が安全エリアＳＢに存在する状態においては、必要最小限の大きさで進入禁止領域ＢＰが設定されることにより、進入禁止領域ＢＰが稼働エリアＳＡに設定されてしまうことが抑制される。そのため、ダンプトラック２の生産性の低下が抑制され、有人車両４０の安全が確保される。
　また、本実施形態によれば、異常監視部６７は、異常監視を開始したとき、その異常監視が開始されたこと、及び有人車両４０が管理装置１０の管理対象として記憶装置１３に登録されたことを示す応答信号を有人車両４０に通知する。これにより、安全管理が開始されたこと又は有人車両４０が管理装置１０の管理対象として記憶装置１３に登録されたことを確認した上で、作業者ＷＭは有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させることができる。また、安全管理が開始されたこと又は有人車両４０が管理装置１０の管理対象として記憶装置１３に登録されたことが確認できない場合には、作業者ＷＭは有人車両４０を稼働エリアＳＡに進入させることを自粛することができる。これにより、有人車両４０の安全性を確保することができる。
　なお、本実施形態においては、通信システム９の通信が成立した初期状態において進入禁止領域ＢＰが通常時の大きさに設定され、異常監視機能の異常時に時間の経過とともに拡大されることとした。進入禁止領域ＢＰの初期状態の大きさは、有人車両４０の入力装置４９の操作により変更されてもよいし、管理装置１０の入力装置１７の操作により変更されてもよい。作業者ＷＭ又は管理者は、鉱山の状況に応じて、進入禁止領域ＢＰの初期状態の大きさを選択することができる。
＜その他の実施形態＞
　なお、上述の実施形態においては、ダンプトラック２とは別の移動体が有人車両４０であることとした。ダンプトラック２とは別の移動体が作業者ＷＭに保持される携帯機器でもよい。図１５及び図１６は、ダンプトラック２とは別の移動体である携帯機器８０の一例を示す模式図である。携帯機器８０は、作業者ＷＭに保持された状態で、鉱山を移動する。
　携帯機器８０は、ＧＰＳ受信機を含む位置センサと、入力装置と、管理装置１０と無線通信可能な無線通信装置と、表示装置及び音声出力装置の少なくとも一方を含む警報装置と、携帯機器制御装置とを有する。携帯機器８０の位置センサは、有人車両４０の位置センサ５１と同等の機能を有する。携帯機器８０の入力装置は、有人車両４０の入力装置４９と同等の機能を有する。携帯機器８０の無線通信装置は、有人車両４０の無線通信装置５２と同等の機能を有する。携帯機器８０の警報装置は、有人車両４０の警報装置４８と同等の機能を有する。携帯機器８０の携帯機器制御装置は、有人車両４０の有人車両制御装置６０と同等の機能を有する。
　例えば、図１５に示すように、稼働エリアＳＡに進入した有人車両４０から作業者ＷＭが降車する場合、作業者ＷＭに保持されている携帯機器８０が起動し、携帯機器８０の管理装置１０との通信が成立した時点で、携帯機器８０の位置を含むように、進入禁止領域ＢＰｃが設定される。これにより、携帯機器８０を保持する作業者ＷＭの安全が確保される。
　携帯機器８０（作業者ＷＭ）が、有人車両４０について設定されている進入禁止領域ＢＰに存在する場合、携帯機器８０について設定されている進入禁止領域ＢＰｃは、第３の大きさに設定される。
　携帯機器８０を保持する作業者ＷＭは、有人車両４０について設定されている進入禁止領域ＢＰの外側の領域（稼働エリアＳＡのうち進入禁止領域ＢＰが設定されていない領域）に移動するとき、携帯機器８０の入力装置を操作する。これにより、異常監視部６７による携帯機器８０についての異常監視が開始される。
　また、進入禁止領域設定部１２Ｃは、携帯機器８０の位置データに基づいて、携帯機器８０が進入禁止領域ＢＰの外側の領域に移動したと判定されたとき、進入禁止領域ＢＰｃの拡大機能を起動する。
　また、進入禁止領域設定部１２Ｃは、異常監視部６７による携帯機器８０の異常監視機能に異常が発生したと判定されたとき、図１６に示すように、進入禁止領域ＢＰｃを通常時の大きさから拡大する。これにより、携帯機器８０を保持する作業者ＷＭの安全が確保される。
　一方、携帯機器８０が進入禁止領域ＢＰの外側の領域に進入し携帯機器８０の入力装置が未操作であると判定されたとき、警報装置制御部７０は、携帯機器８０の警報装置を起動させるための起動信号を携帯機器８０に送信する。これにより、携帯機器８０の警報機器が作動し、作業者ＷＭに携帯機器８０の入力装置の操作を促すことができる。
　なお、上述の各実施形態においては、データ処理部１２Ａ、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂ、進入禁止領域設定部１２Ｃ、有人車両位置データ取得部６３、有人車両速度データ取得部６４、指令信号判定部６５、進入判定部６６、異常監視部６７、異常判定部６８、警報装置制御部７０、及び記憶装置１３などの機能が、管理装置１０に設けられることとした。図１７に示すように、これらの機能部が、有人車両４０（有人車両制御装置６０）に設けられてもよいし、携帯機器８０（携帯機器制御装置）に設けられてもよい。すなわち、上述の実施形態において、管理システム１は、管制施設８に設けられてもよいし、有人車両４０及び携帯機器８０の少なくとも一方を含む移動体に設けられてもよい。
　なお、上述の実施形態においては、移動体（有人車両４０又は携帯機器８０）の位置データがＧＰＳ受信機を含む位置センサで取得されることとした。例えば、アクセス路が走行路ＨＬに接続されている場合、そのアクセス路にビーコン端末が設けられ、ビーコン端末と移動体との通信が確立されたときの移動体の位置が、アクセス路における移動体の位置データとして取得されてもよい。
　なお、上述の実施形態において、移動体が稼働エリアＳＡに進入すると判定される時点は、移動***置データ取得部で取得された移動***置データに基づいて、移動体が稼働エリアＳＡに進入したと判定された時点でもよいし、移動体が稼働エリアＳＡに進入してからの経過時間が閾値を経過した時点でもよいし、安全エリアＳＢにおいて稼働エリアＳＡに接近する移動体と稼働エリアＳＡとの距離が閾値以下になった時点でもよい。
　なお、作業者ＷＭは、鉱山の監視及び保守の一環として、入力装置４９を操作して、走行路ＨＬの状況報告を示す報告データを管理装置１０に送信する場合がある。入力装置４９が操作されないとき、報告データの送信が禁止されてもよい。これにより、有人車両４０が稼働エリアＳＡに進入するとき、作業者ＷＭに入力装置４９を確実に操作させることができる。
　上述した各実施形態の構成要件は、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものを含む。また、上述した各実施形態の構成要件は、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。
１　管理システム
２　ダンプトラック（無人車両）
３　車両
４　ベッセル
５　走行装置
６　車体
７　動力発生装置
８　管制施設
９　通信システム
１０　管理装置
１１　コンピュータシステム
１２　処理装置
１２Ａ　データ処理部
１２Ｂ　第１無人車両走行データ生成部
１２Ｃ　進入禁止領域設定部
１３　記憶装置
１３Ｂ　データベース
１５　入出力部
１６　表示装置
１７　入力装置
１８　無線通信装置
２０　車輪
２１　車軸
２２　ブレーキ装置
２３　操舵装置
２４　非接触センサ
２５　記憶装置
２５Ｂ　データベース
２６　ジャイロセンサ
２７　速度センサ
２８　位置センサ
２８Ａ　アンテナ
２９　無線通信装置
２９Ａ　アンテナ
３０　無人車両制御装置
３０Ａ　第２無人車両走行データ生成部
４０　有人車両
４１　走行装置
４２　車輪
４３　動力発生装置
４３Ａ　アクセル操作部
４４　ブレーキ装置
４４Ａ　ブレーキ操作部
４５　操舵装置
４５Ａ　ステアリンス操作部
４６　速度センサ
４８　警報装置
４８Ａ　表示装置
４８Ｂ　音声出力装置
４９　入力装置
５０　車体
５１　位置センサ
５１Ａ　アンテナ
５２　無線通信装置
５２Ａ　アンテナ
６０　有人車両制御装置
６３　有人車両位置データ取得部
６４　有人車両速度データ取得部
６５　指令信号判定部
６６　進入判定部
６７　異常監視部
６８　異常判定部
７０　警報装置制御部
８０　携帯機器
ＡＰ　走行許可領域
ＢＰ　進入禁止領域
ＤＰＡ　排土場
ＨＬ　走行路
ＬＭ　積込機械
ＬＰＡ　積込場
ＳＡ　稼働エリア
ＳＢ　安全エリア
ＳＴ　ＧＰＳ衛星
ＷＭ　作業者

Claims (5)

  1. 　鉱山の稼働エリアにおいて無人車両が稼働する前記鉱山の管理システムであって、
    　前記無人車両とは別の移動体の位置データに基づいて前記稼働エリアに前記移動体が進入するか否かを判定する進入判定部と、
    　前記移動体に設けられている入力装置の操作に基づいて前記移動体の通信状態及び位置検出状態の少なくとも一方の異常を含む異常監視を開始する異常監視部と、
    　前記移動体の位置を含むように前記無人車両の進入を禁止する進入禁止領域を設定し、前記異常監視部により異常が検出されたときに前記進入禁止領域の拡大機能を起動する進入禁止領域設定部と、
    　前記稼働エリアに前記移動体が進入し前記入力装置が未操作であると判定されたとき、前記移動体に設けられている警報装置を起動する警報装置制御部と、
    を備える鉱山の管理システム。
  2. 　前記進入禁止領域設定部は、前記異常監視部により異常が検出されたときに前記移動体の存在可能領域を推測して前記進入禁止領域を拡大する、
    請求項１に記載の鉱山の管理システム。
  3. 　前記異常監視部は、前記稼働エリアに前記移動体が進入すると判定されたとき、前記異常監視を開始する、
    請求項１又は請求項２に記載の鉱山の管理システム。
  4. 　前記異常監視部は前記異常監視が開始されたことを前記移動体に通知する、
    請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
  5. 　鉱山の稼働エリアにおいて無人車両が稼働するコンピュータシステムによる前記鉱山の管理方法であって、
    　前記無人車両とは別の移動体の位置データを取得することと、
    　前記位置データに基づいて前記稼働エリアに前記移動体が進入するか否かを判定することと、
    　前記移動体に設けられている入力装置の操作に基づいて生成された指令信号を取得することと、
    　前記指令信号に基づいて前記移動体の通信状態及び位置検出状態の少なくとも一方の異常を含む異常監視を開始することと、
    　前記移動体の位置を含むように前記無人車両の進入を禁止する進入禁止領域を設定することと、
    　前記異常監視部により異常が検出されたときに前記進入禁止領域の拡大機能を起動することと、
    　前記稼働エリアに前記移動体が進入し前記入力装置が未操作であると判定されたとき、前記移動体に設けられている警報装置を起動する制御信号を出力することと、
    を含む鉱山の管理方法。
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