矿山机械的管理系统以及管理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种矿山机械的管理系统以及管理方法。
【背景技术】
[0002]在矿山的挖掘现场，例如专利文献I所公开那样的翻斗卡车等矿山机械进行工作。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平11-242520号公报
[0006]当在矿山设置界标那样的构造物时，如果该构造物与矿山机械接触，则在矿山的生产率存在下降的可能性。例如由于构造物与矿山机械的接触，存在矿山机械停止工作的可能性。其结果是，在矿山的生产率存在下降的可能性。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种能够抑制矿山生产率的下降的矿山机械的管理系统以及管理方法。
[0008]本发明的矿山机械的管理系统，具备:
[0009]界标，其设置于矿山，利用配置于能够在所述矿山行驶的矿山机械的非接触传感器，检测所述界标与所述矿山机械的相对位置；
[0010]存储装置，其登录使用全球定位系统检测到的所述界标的位置；以及
[0011]处理装置，其在所述登录中，以包括所述界标的位置在内的方式设定禁止所述矿山机械进入的禁止区域。
[0012]还可以具备操作部，在使用所述全球定位系统检测到所述界标的位置之后，利用该操作部能够输入用于登录所述界标的位置的操作信号，所述登录包括所述操作部的操作。
[0013]还可以具备向所述矿山机械发送指令信号，使得所述矿山机械不进入所述禁止区域的通信系统。
[0014]还可以具备生成供所述矿山机械行驶的行驶路径的生成装置，所述矿山机械按照所述行驶路径在所述矿山中的装货场、排土场、与所述装货场以及所述排土场的至少一方相通的搬送路的至少一部分行驶，所述生成装置生成所述行驶路径，使得所述矿山机械不进入所述禁止区域。
[0015]本发明的矿山机械的管理系统，其具有配置于管制施设的中央管制装置，其中，该矿山机械的管理系统包括:
[0016]界标，其设置于矿山，利用配置于能够在所述矿山行驶的矿山机械的非接触传感器，检测所述界标与所述矿山机械的相对位置；
[0017]存储装置，其设于所述中央管制装置，并登录使用全球定位系统检测到的所述界标的位置；
[0018]处理装置，其设于所述中央管制装置，在所述登录中，以包括所述界标的位置在内的方式设定禁止所述矿山机械进入的禁止区域；
[0019]生成装置，其设于所述中央管制装置，生成供所述矿山机械行驶的行驶路径，使得所述矿山机械避开所述禁止区域而行驶；以及
[0020]通信系统，其向所述矿山机械发送与由所述生成装置生成的所述行驶路径相关的信息，
[0021]所述矿山机械按照从所述中央管制装置通过所述通信系统发送的与所述行驶路径相关的信息，在所述矿山行驶。
[0022]还可以是所述生成装置以在所述非接触传感器的检测区域中配置所述界标的方式生成所述行驶路径。
[0023]还可以是基于所述全球定位系统的检测状态，判断是否将使用所述全球定位系统检测到的所述界标的位置登录到所述存储装置。
[0024]还可以是基于登录到所述存储装置的所述界标的位置和使用所述全球定位系统检测到的所述界标的位置之间的关系，判断是否将使用所述全球定位系统检测到的所述界标的位置登录到所述存储装置。
[0025]本发明的矿山机械的管理方法，其包括:
[0026]使用全球定位系统对在矿山设置的界标的位置进行检测；
[0027]将所述检测到的所述界标的位置登录到存储装置；
[0028]在所述登录中，以包括所述界标的位置在内的方式，设定禁止能够在所述矿山行驶的矿山机械进入的禁止区域；以及
[0029]利用配置于所述矿山机械的非接触传感器检测所述界标，从而检测在所述禁止区域的外侧行驶的所述矿山机械与所述界标的相对位置。
[0030]本发明的矿山机械的管理方法，其使用配置于管制施设的中央管制装置，其包括:
[0031]使用全球定位系统对在矿山设置的界标的位置进行检测；
[0032]将所述检测到的所述界标的位置登录到设于所述中央管制装置的存储装置；
[0033]在所述登录中，以包括所述界标的位置在内的方式，在设于所述中央管制装置的处理装置设定禁止能够在所述矿山行驶的矿山机械进入的禁止区域；
[0034]由设于所述中央管制装置的生成装置生成供所述矿山机械行驶的行驶路径，使得所述矿山机械避开所述禁止区域而行驶；
[0035]将与由所述生成装置生成的所述行驶路径相关的信息发送给所述矿山机械；
[0036]利用配置于所述矿山机械的非接触传感器检测所述界标，从而检测按照从所述中央管制装置发送的与所述行驶路径相关的信息行驶的所述矿山机械与所述界标的相对位置。
[0037]根据本发明，抑制矿山的生产率下降。
【附图说明】
[0038]图1是表示本实施方式的矿山机械的管理系统的一例的图。
[0039]图2是表示本实施方式的管理装置的一例的图。
[0040]图3是表示本实施方式的翻斗卡车的一例的图。
[0041]图4是表示本实施方式的翻斗卡车的控制系统的一例的图。
[0042]图5是表示本实施方式的车辆的一例的图。
[0043]图6是表示本实施方式的车辆的控制系统的一例的图。
[0044]图7是表示本实施方式的界标的使用方法的一例的图。
[0045]图8是表示本实施方式的翻斗卡车的行驶方法的一例的流程图。
[0046]图9是表示本实施方式的界标的位置检测处理以及位置登录处理的一例的模式图。
[0047]图10是表示本实施方式的界标的位置检测处理以及位置登录处理的一例的流程图。
[0048]图11是表示本实施方式的禁止区域的一例的图。
[0049]图12是表示本实施方式的禁止区域的一例的图。
[0050]图13是表示本实施方式的行驶路径的一例的图。
[0051]图14是表示本实施方式的行驶路径的一例的图。
[0052]图15是表示本实施方式的行驶路径的一例的图。
[0053]图16是表示本实施方式的行驶路径的一例的图。
[0054]图17是表示比较例的行驶路径的图。
【具体实施方式】
[0055]以下，参照【附图说明】本发明的实施方式，但本发明不限于此。
[0056]<矿山机械的管理系统的概要>
[0057]图1是表不本实施方式的矿山机械的管理系统I的一例的图。图1不意地表不管理系统I以及适用管理系统I的现场。
[0058]管理系统I包括在管制施设7配置的管理装置10，进行矿山机械的管理。矿山机械的管理包括:矿山机械的运行管理、矿山机械的生产率的评价、矿山机械的操作员的操作技术的评价、矿山机械的维护、以及矿山机械的异常诊断的至少一者。
[0059]所谓矿山机械，是指在矿山用于各种作业的机械类的总称。矿山机械包括钻探机械、挖掘机械、装货机械、以及搬运机械的至少一者。挖掘机械可以挖掘矿山。装货机械可以将货物装载到搬运机械上。装货机械包括液压挖斗机、电挖掘机、以及轮式装载机的至少一者。搬运机械包括能够在矿山移动的移动体，其可以搬运货物。搬运机械包括翻斗卡车。货物包括通过采掘而产生的砂土以及矿石的至少一方。
[0060]在本实施方式中，通过管理系统I对能够在矿山行驶的搬运机械进行管理。在本实施方式中，对于通过管理系统I管理翻斗卡车2的例子进行说明。翻斗卡车2在矿山的装货场LPA、排土场DPA、与装货场LPA以及排土场DPA的至少一方相通的搬送路HL的至少一部分工作。翻斗卡车2是能够在矿山移动的移动体。翻斗卡车2能够在装货场LPA、排土场DPA、以及搬送路HL的至少一部分行驶。翻斗卡车2在搬送路HL上行驶，能够在装货场LPA与排土场DPA之间移动。
[0061]翻斗卡车2在装货场LPA将货物装入。装货场LPA是在矿山中进行货物的装货作业的区域(场所)。翻斗卡车2在装货场LPA的装货位置LP装入货物。装货位置LP在装货场LPA中是进行货物的装货作业的位置(装货点)。装货作业是将货物装入翻斗卡车2的作业。在装货场LPA，装货机械4向翻斗卡车2上装入货物。装货机械4向配置于装货位置LP的翻斗卡车2装入货物。
[0062]翻斗卡车2在排土场DPA卸下(排出)货物。排土场DPA是在矿山中进行货物的排出作业的区域(场所)。翻斗卡车2在排土场DPA的排土位置DP排出货物。排出作业是从翻斗卡车2卸下(排出)货物的作业。在排土场DPA，从翻斗卡车2排出货物。翻斗卡车2配置于排土位置DP而将货物排出。
[0063]在本实施方式中，翻斗卡车2是根据来自管理装置10的指令信号而进行动作的、所谓无人翻斗卡车。在翻斗卡车2上未搭乘有作业者(驾驶员)。
[0064]在图1中，管理系统I具备:能够在矿山行驶的车辆3、配置在管制施设7且进行翻斗卡车2的管理的管理装置10、设置在矿山的界标8、以及可传递信息的通信系统9。
[0065]车辆3是能够在矿山移动的移动体。车辆3能够在装货场LPA、排土场DPA、以及搬送路HL的至少一部分行驶。在车辆3上搭乘有作业者(驾驶员)。S卩，车辆3是所谓的有人车辆。车辆3在矿山行驶，以进行包括矿山机械的管理以及维护在内的与矿山相关的各种作业。作业者搭乘在车辆3上，可移动到矿山的任意的位置(场所)。
[0066]管理装置10设置于矿山的管制施设7。可将管制施设7称为管理施设7，也可以称为中央管制室7。可将管理装置10称为管制装置(中央管制装置)10，也可以称为中央管制系统10。管理装置10不移动。需要说明的是，管理装置10也可以移动可能。
[0067]在矿山设置有多个界标8。界标8分别配置于装货场LPA、排土场DPA、以及搬送路HL。界标8是静止物。界标8不从设置的位置(场所)移动。管理系统I使用界标8对翻斗卡车2的位置进行修正。在本实施方式中，翻斗卡车2按照生成的行驶路径行驶。管理系统I在翻斗卡车2偏离行驶路径行驶时，使用界标8对翻斗卡车2的位置进行修正，使其按照行驶路径行驶。
[0068]通信系统9在车辆3和管理装置10和翻斗卡车2之间传递信息。管理装置10和翻斗卡车2可通过通信系统9通信。管理装置10和车辆3可通过通信系统9通信。翻斗卡车2和车辆3可通过通信系统9通信。在本实施方式中，通信系统9包括无线通信系统。车辆3和管理装置10和翻斗卡车2可通过通信系统9进行无线通信。在本实施方式中，通信系统9具有在车辆3和管理装置10和翻斗卡车2之间中继信号(电波)的中继器6。
[0069]在本实施方式中，使用全球定位系统(Global Posit1ning System:GPS)检测翻斗卡车2的位置、车辆3的位置以及界标8的位置。GPS具有GPS卫星5。GPS检测在规定玮度、经度以及高度的坐标系(GPS坐标系)中的位置。由GPS检测出的位置包括玮度、经度以及高度的坐标数据。通过GPS，检测在矿山的翻斗卡车2的位置、车辆3的位置以及界标8的位置。由GPS检测出的位置是在GPS坐标系中规定的绝对位置。在以下说明中，将由GPS检测到的位置适当称为GPS位置。GPS位置是绝对位置。GPS位置是玮度、经度以及高度的坐标数据(坐标值)。
[0070]<管理装置>
[0071]下面，对配置在管制施设7的管理装置10进行说明。图2是表示本实施方式的管理装置10的一例的框图。如图1以及图2所示，管理装置10具备:电脑系统11、显示装置16、输入装置17、无线通信装置18。
[0072]电脑系统11具备处理装置12、存储装置13、输入输出部15。显示装置16、输入装置17以及无线通信装置18通过输入输出部15与电脑系统11连接。输入输出部15用于显示装置16、输入装置17以及无线通信装置18中的至少一者以及处理装置12的信息的输入输出(接口)。
[0073]处理装置12包括CPU (Central Processing Unit)。处理装置12执行与翻斗卡车2的管理相关的各种处理。处理装置12包括:数据处理部12A、禁止区域设定部12B、行驶路径生成部12C。在本实施方式中，数据处理部12A处理通过通信系统9取得的、与翻斗卡车2的位置相关的信息、与车辆3的位置相关的信息以及与界标8的位置相关的信息。禁止区域设定部12B设定在矿山中禁止翻斗卡车2进入的禁止区域。行驶路径生成部12C生成翻斗卡车2所行驶的行驶路径。翻斗卡车2在装货场LPA、排土场DPA、以及搬送路HL的至少一部分，按照由行驶路径生成部12C生成的行驶路径行驶。
[0074]存储装置13与处理装置12连接。存储装置13包括RAM (Random Access Memory)、ROM (Read Only Memory)、闪存、以及硬盘驱动器的至少一者。存储装置13存储与翻斗卡车2的管理相关的各种信息。存储装置13包括登录信息的数据库13B。存储装置13存储用于在处理装置12执行各种处理的电脑程序。处理装置12使用在存储装置13中存储的电脑程序，进行与位置相关的信息的处理、禁止区域的设定以及行驶路径的生成。
[0075]显示装置16例如包括液晶显示器那样的平板显示器。显示装置16能够显示与翻斗卡车2的位置相关的信息、与车辆3的位置相关的信息、以及与界标8的位置相关的信息。
[0076]输入装置17包括键盘、触摸面板以及鼠标中的至少一者。输入装置17作为可向处理装置12输入操作信号的操作部起作用。管制施设7的管理者对输入装置17进行操作，可向处理装置12输入操作信号。
[0077]通信系统9包括无线通信装置18。无线通信装置18配置于管制施设7。无线通信装置18通过输入输出部15与处理装置12连接。无线通信装置18具有天线18A。无线通信装置18能够接收从翻斗卡车2以及车辆3的至少一方发送的信息。由无线通信装置18接收的信息被输出给处理装置12。由无线通信装置18接收的信息被存储(登录)在存储装置13中。无线通信装置18能够向翻斗卡车2以及车辆3的至少一方发发送息。
[0078]<翻斗卡车>
[0079]下面，说明翻斗卡车2。图3是示意地表示本实施方式的翻斗卡车2的外观的图。图4是本实施方式的翻斗卡车2的控制框图。
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