无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统以及无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序的制作方法
【专利摘要】管理装置(10)例如设定在矿山开采场行驶的车辆的行驶被禁止的禁止行驶区域。管理装置(10)包括电缆位置推定部(12A)和禁止区域设定部(12B)。电缆位置推定部(12A)至少基于从电源经由电缆接受供电的电力式作业机械与支撑所述电缆的支撑体之间的至少两个地方的位置信息、所述电力式作业机械与所述支撑体之间的电缆的长度、以及与所述电力式作业机械的位置有关的信息，推定所述电缆的位置。禁止区域设定部(12B)基于所述电缆位置推定部(12A)推定的所述电缆的位置，设定禁止车辆行驶的禁止行驶区域。
【专利说明】无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统以及无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序
【技术领域】
[0001]本发明涉及在矿山的开采场或者车间等的施工现场之类的作业场中，设定禁止无人驾驶车辆行驶的区域的技木。
【背景技术】
[0002]在矿山或施工エ地等处，液压挖掘机等设备进行挖掘，并将挖掘出的矿石或砂土等装载到作为运输车辆的自卸汽车(dump truck)。近年来,这种作业现场中使用的设备的电动化正在不断进步。例如，专利文献I中记载了经由电カ电缆接受供电并被驱动的电动式作业机械(电动式液压挖掘机)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本专利公开公报特开2010-65445号
【发明内容】
[0006]发明要解决的课题
[0007]例如，在矿山的开采场中，用于矿石开采等的液压挖掘机使用电动式的液压挖掘机时，往往经由电缆从电源接受供电。在此情况下，有时电缆会在作为作业场的开采场上被四处拖曳。作为装载和运输挖掘机挖掘出的矿石或砂土的车辆，自卸汽车也会在开采场上行驶，如果自卸汽车碾压了电缆，则有可能使电缆的耐久性降低。因此，为了使在开采场上行驶的车辆不会碾压电缆，需要设定禁止上述车辆行驶的区域。
[0008]专利文献I的技术是经由集电装置从架设电线接受供电的混合动カ汽车的行驶方法，因此并未提及车辆碾压电缆的问题，存在改进的空间。另外，根据禁止车辆行驶的区域的大小不同，有时作业现场内车辆可行驶的区域会縮小。因此，在作业现场内设定禁止车辆行驶的区域时，存在改进的空间。
[0009]本发明的目的在于，在为了使车辆不碾压从电源向设备供电的电缆而设定禁止车辆行驶的区域时，増大车辆可行驶的区域。
[0010]用于解决课题的方案
[0011]本发明提供ー种无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于包括:电动式作业机械，从外部电源经由电缆接受供电并工作；作业机械位置检测装置，搭载于所述电动式作业机械，检测与所述电动式作业机械的位置有关的信息；作业机械通信装置，搭载于所述电动式作业机械，发送所述作业机械位置检测装置检测出的与所述电动式作业机械的位置有关的信息；支撑体，支撑所述电缆；以及管理装置，具有通信装置，该通信装置接收从所述作业机械通信装置发送的与所述电动式作业机械的位置有关的信息，其中，所述管理装置:至少基于与所述电动式作业机械的位置有关的信息、与所述支撑体的位置有关的信息、以及从所述电动式作业机械到所述支撑体的所述电缆的长度，推定所述电缆的位置，并基于推定的所述电缆的位置，设定在无人状态下行驶的车辆的行驶被禁止的禁止行驶区域。
[0012]本发明中，较为理想的是还包括:中继支撑体，配置于所述支撑体与所述电动式作业机械之间，以可移动的方式支撑所述电缆，所述管理装置使用与所述中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置。
[0013]本发明中，较为理想的是，所述中继支撑体包括:中继支撑体位置检测装置，搭载于所述中继支撑体，检测与所述中继支撑体的位置有关的信息；以及中继支撑体通信装置，搭载于所述中继支撑体，发送所述中继支撑体位置检测装置检测出的与所述中继支撑体的位置有关的信息，所述管理装置使用所述中继支撑体位置检测装置检测出的与所述中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置。
[0014]本发明中，较为理想的是，所述管理装置使用由所述中继支撑体移动所产生的所述中继支撑体的位置变化的履历作为与所述中继支撑体的位置有关的信息。
[0015]本发明中，较为理想的是，所述管理装置将沿着所述中继支撑体与所述电カ式作业机械之间的所述电缆的方向，作为所述中继支撑体移动的方向。
[0016]本发明中，较为理想的是，所述电カ式作业机械是矿山中使用的电カ驱动式液压挖掘机。
[0017]本发明提供ー种无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在干:在从外部电源经由电缆接受供电并工作的电动式作业机械进行作业的作业场中，设定在无人状态下行驶的车辆的行驶被禁止的禁止行驶区域吋，使计算机执行如下过程:至少基于与所述电动式作业机械的位置有关的信息、与支撑所述电缆的支撑体的位置有关的信息、以及从所述电动式作业机械到所述支撑体的电缆的长度，推定所述电缆的位置的过程；以及基于推定的所述电缆的位置，设定所述禁止行驶区域的过程。
[0018]本发明中，较为理想的是:使用与中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置，所述中继支撑体配置于所述支撑体与所述电カ式作业机械之间，以可移动的方式支撑所述电缆。
[0019]本发明中，较为理想的是，使用由所述中继支撑体移动所产生的所述中继支撑体的位置变化的履历作为与所述中继支撑体的位置有关的信息。
[0020]本发明中，较为理想的是，将沿着所述中继支撑体与所述电カ式作业机械之间的所述电缆的方向，作为所述中继支撑体移动的方向。
[0021]本发明中，较为理想的是，所述电カ式作业机械是矿山中使用的电カ驱动式液压挖掘机。
[0022]根据本发明，在为了使车辆不碾压从电源向设备供电的电缆而设定禁止车辆行驶的区域吋，能够增大车辆可行驶的区域。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本实施方式的适用管理装置的现场的图。
[0024]图2是表示本实施方式的管理装置的功能模块图。
[0025]图3是表示本实施方式的挖掘机的结构的一例的示意图。
[0026]图4是表示本实施方式的自卸汽车的结构的一例的示意图。[0027]图5-1是表示本实施方式的电カ中继车的结构的一例的示意图。
[0028]图5-2是表示本实施方式的中继支撑体的变形例的立体图。
[0029]图6是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法的流程图。
[0030]图7是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法的说明图。
[0031]图8是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第一变形例的说明图。
[0032]图9-1是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第ニ变形例的说明图。
[0033]图9-2是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第ニ变形例的说明图。
[0034]图9-3是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第ニ变形例的说明图。
[0035]图9-4是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第ニ变形例的说明图。
[0036]图10是表示本比较例的禁止行驶区域设定方法的说明图。
[0037]图11是本实施方式的生成中继支撑体的移动方向的方法的流程图。
[0038]图12是本实施方式的生成中继支撑体的移动方向的方法的说明图。
【具体实施方式】
[0039]參照附图详细说明用于实施本发明的方式(实施方式)。本发明不限于以下实施方式中记载的内容。另外，以下记载的结构要素中包含本领域技术人员能够容易想到的结构要素、实质上相同的结构要素。此外，可以适当组合以下记载的结构要素。另外，在不超出本发明主g的范围内，能够进行结构要素的各种省略、替换或变更。
[0040]<无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统的适用现场>
[0041]图1是表示本实施方式的适用管理装置的现场的图。本实施方式中，无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统100中包含的管理装置10在设定无人驾驶车辆的禁止行驶区域时使用，该无人驾驶车辆在作为作业场的矿山开采场I上行驶或作业。此外，无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统100的适用对象不限于矿山，例如，还能够适用于设定在修造、车间、エ厂、机场或港口等的施工现场等处使用的设备的禁止行驶区域的情況。
[0042]开采场I由开采侧1G、入口侧I1、侧部IBaUBb包围。此外，本实施方式所示的开采场I仅为一例，实际上有各种形式的开采场。开采场I中，作为开采矿石等的开采机械的挖掘机2、以及作为运输矿石或开采矿石时产生的砂土或岩石等的运输车辆的自卸汽车3等正在作业。如后所述，自卸汽车3是能够在无人状态下行驶和排土等的无人驾驶车辆。另外，如后所述，挖掘机2是由电カ驱动的电カ驱动式机械。因此，经由电缆7从作为电源的外部电源部(例如输电线)6接受供电。这样，挖掘机2相当于经由电缆7从电源接受供电并工作的电カ式作业机械。另外，本实施方式中，挖掘机2能够在无人状态下进行开采和行驶等。
[0043]自卸汽车3将挖掘机2开采的矿石或矿石开采时产生的砂土或岩石等装载到装货台上并进行运输。本实施方式中，自卸汽车3能够在无人状态下行驶。另外，自卸汽车3是矿山开采场I中使用的机械(矿山机械)，因而主要在未铺砌的路上行驶。本实施方式中，挖掘机2经由作为中继支撑体的电カ中继车4所具有的电缆7，从外部电源部6接受供电。所谓中继支撑体，是配置在后述的支撑体(支撑柱5)与电动式作业机械(挖掘机2)之间并以可移动的方式支撑电缆7的装置，既可以是能够自行移动的装置，也可以是能够通过其他手段移动的装置。电カ中继车4是能够在支撑柱5与挖掘机2之间调整电缆7的长度，同时在无人的状态下行驶的装置，该支撑柱5是立设于将电缆7引入开采场I的位置处并支撑电缆7的支撑体。以下，根据需要，将与电力中继车4相比位于挖掘机2侧的电缆7称为第一电缆7A，将与电力中继车4相比位于支撑柱5侧的电缆7称为第二电缆7B。此外，本实施方式中，电カ中继车4不是必需的。
[0044]挖掘机2由挖掘机控制装置2P控制。自卸汽车3由卸料控制装置3P控制。另外，电カ中继车4由中继车控制装置4P控制。挖掘机控制装置2P、卸料控制装置3P以及中继车控制装置4P例如是MCU (Micro Control Unit，微控制单元)。挖掘机2、自卸汽车3以及电カ中继车4具有如下功能，即接收来自GPS(Global Positioning System:全球定位系统)卫星8a、8b、8c的电波，了解自己的位置。挖掘机2、自卸汽车3以及电力中继车4 了解的自己的位置被发送到管理装置10，用于对它们进行控制或管理。
[0045]挖掘机2、自卸汽车3以及电力中继车4为了接收来自GPS卫星8a、8b、8c的电波，分别具有GPS用天线2A、3A、4A。另外，挖掘机2、自卸汽车3以及电力中继车4为了通过无线与管理装置10进行信息交換，分别具有无线通信用天线2B、3B、4B。管理装置10通过借助于无线通信用天线2B、3B、4B、管理装置侧无线通信用天线18A以及通信装置18的无线通信，与挖掘机控制装置2P、卸料控制装置3P以及中继车控制装置4P直接进行信息交換。此外，管理装置10也可以借助于通信线路与挖掘机控制装置2P、卸料控制装置3P以及中继车控制装置4P进行信息交換。
[0046]本实施方式中，自卸汽车3和电カ中继车4是能够在无人状态下进行行驶等动作，由管理装置10控制动作的装置。另外，通过作业者的操作来驾驶挖掘机2，并控制其动作。
[0047]在开采场I内挖掘机2开采的矿石等通过自卸汽车3运出到开采场I外部。因此，自卸汽车3经过通往开采场I的通道9进入开采场I内，在开采场I内行驶到挖掘机2的位置。由挖掘机2装载了矿石等的自卸汽车3从开采场I内经过通道9行驶到矿石集中场或排土场。本实施方式中，自卸汽车3在无人的状态下进行行驶等，因此沿着管理装置10预先设定的行驶路径PL行驶。
[0048]本实施方式中，挖掘机2从外部电源部6接受供电，因此在开采场I内配置电缆7。若自卸汽车3或挖掘机2通过电缆7的上方，则有可能导致电缆7的耐久性降低，因而将以电缆7为基准的规定范围，作为禁止挖掘机2和自卸汽车3等车辆行驶的禁止行驶区域DA。本实施方式中，将以电缆7为中心，两侧离开规定距离，并且沿着电缆7的边界线BL所围的区域，作为禁止行驶区域DA。并且，将开采场I的禁止行驶区域DA以外的区域，作为挖掘机2和自卸汽车3等车辆能够行驶的可行驶区域PA。通过这样做，挖掘机2和自卸汽车3等仅在可行驶区域PA中行驶，不会进入禁止行驶区域DA。另外，管理装置10在生成自卸汽车3的行驶路径PL的情况下，将开采场I的禁止行驶区域DA排除在外，在可行驶区域PA内生成行驶路径PL。此外，电カ中继车4能够进入禁止行驶区域DA和在该区域中行驶。
[0049]<管理装置>[0050]图2是表示本实施方式的管理装置的功能模块图。管理装置10包括处理装置
11、显示装置16、输入装置17、以及通信装置18。处理装置11包括运算部12、存储部13、以及输入输出部(I / 0)15。处理装置11例如是计算机。运算部12例如是CPU (CentralProcessing Unit,中央处理单兀)。存储部13例如是RAM (Random Access Memory,随机存取存储器)、ROM (Read Only Memory，只读存储器)、闪存、硬盘驱动器等。输入输出部15用于处理装置11与处理装置11外部连接的显示装置16、输入装置17、以及通信装置18的信息的输入输出。
[0051]运算部12包括电缆位置推定部12A、禁止区域设定部12B、中继位置移动信息生成部12C、以及行驶路径生成部12D。电缆位置推定部12A至少基于作为与挖掘机2的位置有关的信息的机器位置信息、与支撑电缆7的支撑柱5的位置有关的信息、以及从挖掘机2到支撑柱5的电缆7的长度，推定电缆7的位置。此外，电缆位置推定部12A至少基于与挖掘机2同支撑柱5之间的至少两个地方的位置有关的信息、以及从挖掘机2到支撑柱5的电缆7的长度，也能够推定电缆7的位置。
[0052]禁止区域设定部12B基于电缆位置推定部12A推定的电缆7的位置，设定禁止车辆行驶的禁止行驶区域DA。中继位置移动信息生成部12C将沿着电カ中继车4与挖掘机2之间的电缆7(第一电缆7A)的方向，作为电カ中继车4移动的方向。行驶路径生成部12D基干与开采场I的位置有关的信息(开采场位置信息)和与禁止行驶区域DA的位置有关的信息(禁止行驶区域位置信息)，生成自卸汽车3在开采场I内行驶时的行驶路径PL。电缆位置推定部12A、禁止区域设定部12B、中继位置移动信息生成部12C以及行驶路径生成部12D的功能，通过由作为计算机的处理装置11从存储部13中读入并执行用于实现电缆位置推定部12A等的功能的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序来实现。存储部13存储上述计算机程序和数据库(DB) 14等。数据库14是记述了用于挖掘机2、自卸汽车3以及电力中继车4等的运行管理的信息的数据库。
[0053]显示装置16例如是液晶显示器等，显示进行挖掘机2、自卸汽车3以及电カ中继车4的运行管理时所需的信息。输入装置17例如是键盘、触摸板或鼠标等，输入进行挖掘机2、自卸汽车3以及电力中继车4的运行管理时所需的信息。通信装置18具有管理装置侧无线通信用天线18A，利用无线通信与上述挖掘机控制装置2P、卸料控制装置3P以及中继车控制装置4P进行信息交換。接下来，说明挖掘机2的结构。
[0054]<挖掘机的结构>
[0055]图3是表示本实施方式的挖掘机的结构的一例的示意图。如上所述，挖掘机2是电カ驱动式液压挖掘机。作业者搭乘在挖掘机2上并进行驾驶操作，从而控制挖掘机2的动作。挖掘机2包括:挖掘机控制装置2P、电动机控制装置21、一对履带22、两个行驶用电动机23、旋转用电动机24、液压生成用电动机25、液压泵26、GPS用天线2A、以及无线通信用天线2B。
[0056]由两个行驶用电动机23驱动各个履带22，从而使挖掘机2行驶。另外，旋转用电动机24使挖掘机2的上部旋转体旋转。液压生成用电动机25驱动液压泵26，生成驱动挖掘机2具有的作业机(包括大臂、小臂、以及铲斗的装置)所需的液压。电动机控制装置21经由电力中继车4从图1所示的外部电源部6接受供电。并且，电动机控制装置21根据来自挖掘机控制装置2P的指令，对行驶用电动机23、旋转用电动机24、以及液压生成用电动机25供电以驱动这些装置。
[0057]挖掘机控制装置2P控制电动机控制装置21，以控制行驶用电动机23、旋转用电动机24、以及液压生成用电动机25的驱动或再生。利用挖掘机2的制动以及挖掘机2具有的上部旋转体的停止，行驶用电动机23和旋转用电动机24产生电力(再生)。挖掘机控制装置2P控制电动机控制装置21，以将行驶用电动机23和旋转用电动机24产生的电カ经由电力中继车4返回到供电系统。另外，挖掘机控制装置2P经由无线通信用天线2B与图1所示的管理装置10进行信息交換，或者利用从GPS用天线2A得到的来自GPS卫星8a、8b、8c的电波，求出自己的位置并发往管理装置10。这样，挖掘机控制装置2P具有作业机械位置检测装置的功能，检测与挖掘机2的位置有关的信息。另外，挖掘机控制装置2P还具有作业机械通信装置的功能，发送自身检测出的与挖掘机2的位置有关的信息。
[0058]本实施方式中，通过电动机驱动的挖掘机2的要素不限于上述要素。例如，挖掘机2还可以仅将电动机用于履带22的驱动，或者仅将电动机用于作业机的驱动，或者仅将电动机用于上部旋转体的旋转。另外，挖掘机2还可以将电动机用于履带22、作业机、以及上部旋转体中至少ー者的驱动。例如，在将电动机用于作业机的驱动的情况下，大臂下降时能够驱动电动机产生电力。
[0059]本实施方式中，挖掘机控制装置2P按照作业者的操作使挖掘机2行驶，或者使挖掘机2开采矿石或砂土等。此外，管理装置10也可以对挖掘机控制装置2P进行远程控制，以控制挖掘机2的动作。另外，挖掘机控制装置2P也可以从管理装置10的存储部13取得与挖掘机2的行驶或开采有关的信息，同时利用来自GPS卫星8a、8b、8c的电波识别自身位置，并使挖掘机2进行行驶或开采。
[0060]〈自卸汽车的结构〉
[0061]图4是表示本实施方式的自卸汽车的结构的一例的示意图。自卸汽车3包括:卸料控制装置3P、多个车轮(本实施方式中是4个)31、驱动各个车轮31的电动机32、内燃机33、发电机34、电动机控制装置35、GPS用天线2A、以及无线通信用天线2B。自卸汽车3的驱动形式是在车轮31的内周侧配置电动机32的、所谓轮毂电机(In-Wheel Motor)形式，但不限于此。另外，自卸汽车3的所有车轮31都具有电动机32，但也可以例如仅两个后轮或两个前轮具有电动机32。自卸汽车3的4个车轮31中至少有两个车轮为转向轮，但也可以所有车轮31均为转向轮。由内燃机33驱动的发电机34产生电力，利用该电カ驱动各个电动机32。
[0062]发电机34产生的电カ(交流电力)被输入到具有逆变器的电动机控制装置35，然后供应给多个电动机32并驱动这些电动机。卸料控制装置3P控制电动机控制装置35，以控制各个电动机32的驱动或再生。电动机控制装置35还与集电装置36连接。电动机控制装置35还能够经由集电装置36从架线TL接受供电，以驱动电动机32。另外，自卸汽车3制动时将电动机32作为发电机使用，由此，电动机32在对自卸汽车3进行制动的同时产生电カ(再生)。此时产生的电カ例如对自卸汽车3上搭载的电容器或者二次电池等蓄电装置进行充电。
[0063]卸料控制装置3P经由无线通信用天线2B与图1所示的管理装置10进行信息交换。另外，卸料控制装置3P利用由内燃机33驱动发电机34得到的电力，驱动电动机32。另外，卸料控制装置3P经由无线通信用天线3B与图1所示的管理装置10进行信息交換，或者利用从GPS用天线3A得到的来自GPS卫星8a、8b、8c的电波，求出自己的位置并发往管理装置10。这样，卸料控制装置3P具有作为无人车辆位置检测装置的功能，检测与自卸汽车3的位置有关的信息。另外，卸料控制装置3P还具有作为无人车辆通信装置的功能，发送自身检测出的与自卸汽车3的位置有关的信息。
[0064]本实施方式中，卸料控制装置3P按照来自管理装置10的指令使自卸汽车3行驶或者卸下作为货物的矿石等。这样，卸料控制装置3P由管理装置10进行远程操作。另外，卸料控制装置3也可以从管理装置10的存储部13取得行驶路径PL，同时利用来自GPS卫星8a、8b、8c的电波识别自身位置，并按照行驶路径PL使自卸汽车3行驶。
[0065]<电カ中继车的结构>
[0066]图5-1是表不本实施方式的电カ中继车的结构的一例的不意图。电カ中继车4包括:行驶装置40、底架43、第一电缆卷筒44A、第二电缆卷筒44B、中继车控制装置4P、连接电缆7的输电中继部45、GPS用天线4A、无线通信用天线4B、以及通信装置46。行驶装置40具有左右一对履带41、以及通过电カ产生动カ驱动履带41的左右一对行驶用电动机42。行驶装置40与底架43联结在一起。行驶装置40通过使行驶用电动机42驱动履带41,使电カ中继车4行驶。行驶装置40优选采用使用履带41的履带式，但也可以是使用轮胎等的履带式以外的装置。这样，电カ中继车4通过行驶装置40可以行驶和移动。
[0067]第一电缆卷筒44A是能够卷绕和放出第一电缆7A的装置，第二电缆卷筒44B是能够卷绕和放出第二电缆7B的装置。第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B均搭载在底架43上。第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B具有圆筒状的轴部，内部为中空结构。在上述轴部的一部分处，形成连通上述轴部的内部与外部的开ロ部。另外，第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B具有导引部，在它们进行第一电缆7A和第二电缆7B的卷绕或放出时，限定轴部的轴向上的卷绕范围。上述导引部是圆板状的部件，设置在轴部的两端附近。上述圆板的中心轴与上述轴部的中心轴一致。第一电缆7A和第二电缆7B均有一端从上述轴部的开ロ部进入轴部内部。通过这种结构，第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B能够对第ー电缆7A和第二电缆7B进行卷绕，同时也能够进行放出。
[0068]对于第一电缆7A和第二电缆7B，进入第一电缆卷筒44A的轴部内部和第二电缆卷筒44B的轴部内部的一侧的端部，从各自的轴部的ー个端部向轴部外部引出，与底架43保持的输电中继部45连接。这样，第一电缆7A和第二电缆7B连接的输电中继部45对第一电缆7A和第二电缆7B进行中继。此外，输电中继部45可以是仅在第一电缆7A与第二电缆7B之间进行电カ中继的装置，也可以由控制电カ中继车4的中继车控制装置4P兼用作输电中继部45。
[0069]电缆驱动用电动机连接于第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B。上述电缆驱动用电动机使第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B以它们各自的中心轴为转轴转动。通过这种结构，第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B能够分别进行第一电缆7A和第二电缆7B的卷绕和放出。
[0070]第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B均配置为:第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B的转轴正交于驱动履带41的行驶用电动机42的输入输出轴，并且所述两个转轴均平行于电カ中继车4的前后方向。第一电缆7A的、与输电中继部45连接侧的端部的相反侧端部与挖掘机2电连接，与挖掘机2之间进行电カ交換。第二电缆7B的、与输电中继部45连接侧的端部的相反侧端部与外部电源部6电连接，与外部电源部6之间进行电カ交换。第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B配置为各自的转轴平行于电カ中继车4的前后方向。并且，第二电缆7B和第一电缆7A在电カ中继车4的前后方向上向相反的方向伸出。
[0071]中继车控制装置4P控制行驶用电动机42的动作以使电カ中继车4行驶或停止，或者驱动上述电缆驱动用电动机，使第一电缆卷筒44A和第二电缆卷筒44B进行第一电缆7A和第二电缆7B的卷绕或放出。另外，中继车控制装置4P经由通信装置46和无线通信用天线4B与图1所示的管理装置10进行信息交換。此外，中继车控制装置4P利用从GPS用天线4A得到的来自GPS卫星8a、8b、8c的电波求出自己的位置，经由通信装置46和无线通信用天线4B发往管理装置10。这样，中继车控制装置4P具有中继支撑体位置检测装置的功能，检测与中继支撑体的位置有关的信息。通信装置46具有中继支撑体通信装置的功能，发送中继车控制装置4P检测出的与电カ中继车4的位置有关的信息。
[0072]中继车控制装置4P基于从管理装置10得到的信息，使电カ中继车4进行行驶等操作，或者进行电缆7的卷绕或放出。此外，电カ中继车4的结构不限于此，进行电缆7的卷绕或放出的卷筒可以为ー个。
[0073]本实施方式中，中继车控制装置4P按照来自管理装置10的指令使电カ中继车4行驶，或者卷绕或放出电缆。这样，中继车控制装置4P由管理装置10进行远程操作。另外，中继车控制装置4P也可以从管理装置10的存储部13取得与电カ中继车4的行驶有关的信息，同时利用来自GPS卫星8a、8b、8c的电波识别自身位置，并使电力中继车4行驶。
[0074]<中继支撑体的变形例>
[0075]图5-2是表示本实施方式的中继支撑体的变形例的立体图。作为中继支撑体的移动中继支柱4S包括支柱47、电缆支撑体48、绝缘体48S、提升用钩48F、以及台座49。支柱47的一个端部固定于台座49，另ー个端部安装于电缆支撑体48。电缆支撑体48为杆状部件，两端部上安装有绝缘体48S。绝缘体48S支撑图1所示的电缆7，同时在电缆7与电缆支撑体48、支柱47、以及台座49之间电气绝缘。提升用钩48F安装于电缆支撑体48的中央部附近。
[0076]移动中继支柱4S设置在图1所示的开采场I中，在支撑柱5与挖掘机2之间支撑电缆7。在使移动中继支柱4S移动的情况下，例如，起重机等借助于移动中继支柱4S的提升用钩48F提升移动中继支柱4S，将其移动到开采场I的不同位置。这样，中继支撑体不限于上述电カ中继车4这样的可自行移动的装置，也可以是移动中继支柱4S这样的可通过其他移动手段移动的装置。
[0077]本实施方式中，移动中继支柱4S可以搭载中继支撑体位置检测装置和中继支持体通信装置，中继支撑体位置检测装置检测与移动中继支柱4S的位置有关的信息，中继支持体通信装置发送由中继支撑体位置检测装置检测出的与移动中继支柱4S的位置有关的信息。上述中继支撑体位置检测装置利用从GPS用天线得到的来自GPS卫星8a、8b、8c的电波求出自己的位置。并且，上述中继支撑体通信装置经由通信用天线，向图2所示的管理装置10发送由上述中继支撑体位置检测装置检测出的与移动中继支柱4S的位置有关的信息。管理装置10的电缆位置推定部12A使用所取得的与移动中继支柱4S的位置有关的信息，推定电缆7的位置。
[0078]另外，移动中继支柱4S可以不搭载上述中继支撑体位置检测装置和上述中继支持体通信装置。在此情况下，作业者每次使移动中继支柱4S移动时，例如从GPS卫星8a、8b、8c取得与移动中继支柱4S的位置有关的信息。并且，作业者将所取得的与移动中继支柱4S的位置有关的信息保存到管理装置10的存储部13中，从而对其进行更新。接着，说明本实施方式的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定方法(禁止行驶区域设定方法)。
[0079]<禁止行驶区域设定方法>
[0080]图6是表示本实施方式的禁止行驶区域的设定方法的流程图。图7是表示本实施方式的禁止行驶区域的设定方法的说明图。本实施方式的禁止行驶区域设定方法在图1所示的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统100中，由管理装置10实现。S卩，图2所示的管理装置10的运算部12读入并执行存储部13中保存的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，由此实现本实施方式的禁止行驶区域设定方法。在以下说明中，电カ中继车4为一台，但电カ中继车4的台数并不限于一台。在执行本实施方式的禁止行驶区域设定方法时，管理装置10在步骤SlOl中初始值有变更的情况下(步骤S101，“是”)，使处理进入步骤S102，在初始值无变更的情况下(步骤S101，“否”)，使处理进入步骤S103。
[0081]在初始值有变更的情况下(步骤S101，“是”)，在步骤S102中对管理装置10设定初始值。通过由作业者操作管理装置10的输入装置17，输入装置17将初始值输入到存储部13。初始值的变更也包括从不存在初始值的状态起向管理装置10输入初始值的情況。
[0082]本实施方式中，初始值例如是开采开始前的挖掘机2的位置、电カ中继车4的位置、支撑柱5的位置、从支撑柱5到挖掘机2的电缆7的长度、以及电缆7的位置等。初始值在开始开采前一旦设定后，通常到该开采场的开采结束为止都不进行变更，在挖掘机2等移动到不同开采场的情况下重新进行设定。此外，开采场中，在挖掘机2等的位置大幅移动，或者更换了电缆7或电カ中继车4的情况下，有时会重新设定初始值。
[0083]例如，如图7所示，挖掘机2的位置、电カ中继车4的位置、支撑柱5的位置、以及电缆7的位置等使用x-y坐标表示。该例中，假设挖掘机2的位置的初始值(初始位置)为PaO (X，y)，支撑柱5的位置的初始值(初始位置)为PbO (x, y),电カ中继车4的位置的初始值(初始位置)为Pc0(x，y)。由于电カ中继车4配置于支撑柱5与挖掘机2之间，所以电缆7的长度的初始值(初始长度)LO是第一电缆7A的长度的初始值(初始长度)LOA与第二电缆7B的长度的初始值(初始长度)LOB的和。S卩，L0=L0A+L0B。电缆7的初始位置例如是在支撑柱5到挖掘机2之间以规定间隔測量了开采开始前的电缆7的位置后得到的坐标的集合。例如可以用规定函数(二次函数或三次函数等)对这些坐标的集合进行近似，以作为电缆7的初始位置。在经由电力中继车4向挖掘机2供电的情况下，关于第一电缆7A和第二电缆7B分别求出电缆7的初始位置并进行设定。挖掘机2的初始位置PaO (x,y)以及电力中继车4的初始位置Pc0(x，y)等可以使用实地实际测量的值，也可以使用经由挖掘机2和电カ中继车4等具有的GPS天线2A、4A等取得的挖掘机2和电カ中继车4等的位置信息。
[0084]在步骤S102中设定了初始值的情况下，或者在步骤SlOl中本实施方式的禁止行驶区域设定方法执行开始时的初始值无变更的情况下，管理装置10使处理进入步骤S103。在步骤S103中，管理装置10的电缆位置推定部12A在存在电缆位置的更新请求的情况下(步骤S103，“是”)，执行步骤S104。在步骤S103中不存在电缆位置的更新请求的情况下(步骤S103，“否”)，管理装置10再次从最初起执行本实施方式的禁止行驶区域设定方法。[0085]所谓存在电缆位置的更新请求的情况，是指在本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，生成了请求电缆7的位置的更新的标志(更新请求标志)的情况。更新请求标志例如在挖掘机2和电カ中继车4中至少ー者的移动距离超过了预先确定的移动距离阈值的情况下生成。在这种情况下，电缆7的移动量较大，因此能够判断为需要重新设定图1所示的禁止行驶区域DA。因此，在此情况下，管理装置10更新电缆7的位置，同时重新设定禁止行驶区域DA。
[0086]图7中，假设挖掘机2从初始位置PaO (x，y)沿箭头ml所示方向移动，电カ中继车4从初始位置PcO (x，y)沿箭头m2所示方向移动了超过移动距离阈值的距离。假设移动后的挖掘机2的位置为Pal (X，y)，电カ中继车4的位置为Pel (x, y)。支撑柱5的位置不变，因而为Pb0(x，y)。在此情况下，存在电缆位置的更新请求(步骤S103:“是”)，因而电缆位置推定部12A在步骤S104中取得挖掘机2和电カ中继车4的位置信息。在此情况下，例如，电缆位置推定部12A经由通信装置18对挖掘机2和电カ中继车4发送指令，指示它们发送自身的位置信息。然后，挖掘机2的挖掘机控制装置2P和电カ中继车4的中继车控制装置4P从GPS卫星8a、9b、9c取得电波，计算自身的位置(位置信息)，并从无线通信用天线2B、4B发往管理装置10的管理装置侧无线通信用天线ISA0电缆位置推定部12A经由通信装置18取得挖掘机2和电カ中继车4的位置信息。挖掘机2的位置信息是移动后的坐标Pal (x,y)，电カ中继车4的位置信息是移动后的坐标Pel (x,y)。在电カ中继车4变更了第一电缆7A或第二电缆7B中至少ー者的长度的情况下，电缆位置推定部12A还经由通信装置18从电カ中继车4的中继车控制装置4P取得电缆7的长度的LI。该例中，假设挖掘机2和电カ中继车4移动后的第一电缆7A的长度为L1A，第二电缆7B的长度为L1B，电缆7 的长度为 LI (=L1A+L2A)。
[0087]接着，进入步骤S105，电缆位置推定部12A基于作为移动后的挖掘机2的位置信息的坐标Pal (X, y)、作为移动后的电カ中继车4的位置信息的坐标Pel (X, y)、作为支撑柱5的位置信息的坐标PbO (X，y)、以及移动后的电缆7的长度LI (=L1A+L1B)，推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置。推定电缆7的位置的方法例如有如下方法，即:利用例如插值(例如样条(spline)插值)来求出通过挖掘机2等移动后的三个坐标Pal (x, y)、PbO(x, y)和Pcl(x, y)的函数。此时，提供如下条件，即:移动后的挖掘机2的坐标Pal (X，y)与支撑柱5的坐标Pb0(x，y)之间的电缆7的长度为LI。在移动前后电缆7的长度不变的情况下，作为移动后的电缆7的长度LI，使用移动前的值。
[0088]电缆位置推定部12A在电缆7的长度为LI的条件下，求出通过三个坐标Pal (X，y)、PbO(x,y)和Pcl(x,y)的函数。图7的双点划线所示的电缆7通过三个坐标Pal (x, y)、PbO (x,y)和Pel (x，y)，并且长度为LI。因此，电缆位置推定部12A将表示双点划线的电缆7的函数作为移动后的电缆7的位置，置换存储部13中存储的电缆7的位置。这样，电缆位置推定部12A推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置，并更新移动前的电缆7的位置。
[0089]此夕卜，图7的虚线所示的电缆7a虽然通过三个坐标Pal (x,y)、PbO (x,y)和Pel (x,y)，但是电缆7a的长度L2与LI不同(该例中L2>L1)，因而从移动后的电缆7的位置中排除。在此情况下，电缆位置推定部12A在推定的电缆7a的长度L2与用于推定的电缆7的长度LI的差超过规定阈值的情况下，将长度为L2的电缆7a从挖掘机2等移动后的电缆7的候选中排除。这样，电缆位置推定部12A通过将移动前的电缆7的长度LI用作约束条件，能够更正确地推定移动后的电缆7的位置。
[0090](推定电缆位置的方法的第一变形例)
[0091]图8是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第一变形例的说明图。在上述例子中，电缆位置推定部12A使用与挖掘机2的位置有关的信息、与电カ中继车4的位置有关的信息、以及与支撑柱5的位置有关的信息进行了推定。即，电缆位置推定部12A使用与挖掘机2同支撑柱5之间的三个地方的位置有关的信息(包括电缆7的两端部的位置，即挖掘机2的位置和支撑柱5的位置信息)，推定了电缆7的位置。本变形例中，电缆位置推定部12A使用挖掘机2同支撑柱5之间的两个地方的位置信息(包括电缆7的两端部的位置，即挖掘机2的位置和支撑柱5的位置)，推定电缆7的位置。
[0092]本变形例中，假设挖掘机2沿图8的箭头m所示方向进行了移动。电缆位置推定部12A基于作为移动后的挖掘机2的位置信息的坐标Pal (x,y)、作为支撑柱5的位置信息的坐标Pb0(x，y)、以及移动后的电缆7的长度LI，推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置。推定电缆7的位置的方法例如有如下方法，即:利用例如插值(例如样条(spline)插值)来求出通过挖掘机2等移动后的两个坐标Pal (X，y)和Pb0(x，y)的函数。此时，提供如下条件，即:移动后的挖掘机2的坐标Pal (x，y)与支撑柱5的坐标PbO (x，y)之间的电缆7的长度为LI。在移动前后电缆7的长度不变的情况下，作为移动后的电缆7的长度LI，使用移动前的值。
[0093]电缆位置推定部12A在电缆7的长度为LI的条件下，求出通过两个坐标Pal (x，y)和Pb0(x,y)的函数。图8的双点划线所示的电缆7通过两个坐标Pal (x,y)和PbO (x,y),并且长度为LI。因此，电缆位置推定部12A将表示双点划线的电缆7的函数作为移动后的电缆7的位置，置换存储部13中存储的电缆7的位置。这样，电缆位置推定部12A推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置。
[0094]此外，图8的虚线所示的电缆7a虽然通过两个坐标Pal (x,y)和PbO (x, y),但是电缆7a的长度L2与LI不同(该例中L2>L1)。因此，电缆位置推定部12A将电缆7a从挖掘机2移动后的电缆7中排除。另外，图8的虚线所示的电缆7b通过两个坐标Pal (X，y)和PbO (x，y)，并且电缆7b的长度为LI，与用于推定的电缆7的长度LI相等。但是，移动前的电缆7在x-y坐标系中呈上凸形状，而移动后的电缆7b在x-y坐标系中呈下凸形状。即，表示挖掘机2移动前的电缆7的函数的、坐标Pa0(x，y)与坐标Pb0(x，y)之间的形状在x_y坐标系中上凸，而表示移动后的电缆7b的函数的、坐标Pal (x，y)与坐标Pbl(x，y)之间的形状变为下凸。这样，在表示挖掘机2移动后的电缆7b的函数的形状在电缆7b的两个坐标之间，相对于表示移动前的电缆7的函数变为完全相反的形状的情况下，这种电缆7b也从挖掘机2移动后的电缆7中排除。
[0095](推定电缆位置的方法的第二变形例)
[0096]图9-1至图9-4是表示本实施方式的禁止行驶区域设定方法中，推定电缆位置的方法的第二变形例的说明图。本变形例中，电缆位置推定部12A将作为中继支撑体的电カ中继车4的移动所产生的电カ中继车4的位置变化的履历，用作与电カ中继车4的位置有关的信息(中继电位置信息)。图9-1至图9-4表示电カ中继车4随着挖掘机2的移动，在放出第二电缆7B的同时进行移动的例子。初始值如下:挖掘机2的初始位置是坐标PaO (X，y)，支撑柱5的初始位置是坐标PbO (X，y)，电カ中继车4的初始位置是坐标Pc (X，y)。[0097]如图9-2至图9-3所示，挖掘机2的位置按照从坐标PaO (x, y)到Pal (x, y)、Pa2 (x,y)、Pa3(x,y)的顺序变化。电カ中继车4的位置按照从坐标PcO (x, y)到Pel (x, y)、Pc2 (x,y)、Pc3(x，y)的顺序变化。与此同时，第二电缆7B放出延长部分7Bel、7Be2、7Be3。第二电缆7B的长度是以初始长度LOB为基础，随着电力中继车4的位置变化，依次加上延长部分7Bel、7Be2、7Be3得到的值。该例中，第一电缆7A的长度不变，但该长度也可以发生变化。
[0098]在推定挖掘机2移动到坐标Pa3 (x，y)时的电缆7的位置的情况下，电缆位置推定部12A使用电カ中继车4移动的履历，即电力中继车4移动时的不同坐标PcO (X，y)、PcI (X，y)、Pc2(x, y)、Pc3 (x, y)。例如，电缆位置推定部12A利用例如插值(例如样条(spline)插值)来求出通过四个坐标PcO (X, y)、Pel (X, y)、Pc2 (x, y)、Pc3 (x, y)的函数,将其作为挖掘机2等移动后的电缆7的位置。在此情况下，将坐标PcO (X，y)到Pc3 (x, y)的电缆7B的长度(L1B+L2B+L3B)作为约束条件，这一点与上述实施方式相同。
[0099]另外，电缆位置推定部12A利用例如插值(例如样条(spline)插值)来求出通过由于电カ中继车4的移动而得到的四个坐标PcO (X, y)、Pcl (X, y)、Pc2(x, y)、Pc3(x, y)、支撑柱5的坐标Pb0(x，y)、以及移动后的挖掘机2的坐标Pa3(x，y)的函数，将其作为挖掘机2等移动后的电缆7的位置。在此情况下，将坐标PbO (x，y)到Pa3(x，y)的电缆7B的长度(L0B+L1B+L2B+L3B+L0A)作为约束条件，这一点与上述相同。本变形例中，使用电カ中继车4移动的履历，推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置。因此，能够增加推定电缆7时可使用的位置信息(随着电力中继车4的移动产生的坐标)，因而移动后的电缆7的位置的推定精度提闻。
[0100]更新了挖掘机2等移动后的电缆I的位置之后，管理装置10使处理进入步骤S106。步骤S106中，管理装置10的禁止区域设定部12B基于电缆位置推定部12A推定的电缆7的位置，设定禁止车辆(本实施方式中是挖掘机2和自卸汽车3等)行驶的禁止行驶区域DA。例如，禁止区域设定部12B将挖掘机2等移动后的电缆7的位置周围的规定区域，设定为图1所示的禁止行驶区域DA。作为一例，禁止区域设定部12B生成以挖掘机2等移动后的电缆7的位置为中心，两侧离开规定距离，并且沿着电缆7的两条边界线。并且，禁止区域设定部12B将由上述两条边界线包围的区域设定为禁止行驶区域DA，并保存到存储部13中。接着，进入步骤S107，禁止区域设定部12B将存储部13中存储的迄今为止的禁止行驶区域DA置換为步骤S106中新设定的禁止行驶区域DA，据此更新禁止行驶区域DA。更新禁止行驶区域DA之后，管理装置10再次从最初起执行本实施方式的禁止行驶区域设定方法。
[0101]更新禁止行驶区域DA之后，管理装置10的行驶路径生成部12D从存储部13中读出新的禁止行驶区域DA，生成图1所示的开采场I中的自卸汽车3的行驶路径PL。此时，行驶路径生成部12D将从开采场I的全部区域中排除禁止行驶区域DA后得到的区域作为可行驶区域PA，在可行驶区域PA中生成行驶路径PL。管理装置10基于新生成的行驶路径PL，使自卸汽车3在开采场I中行驶。此外，行驶路径生成部12D在生成行驶路径PL时，例如在开采场I的可行驶区域PA中停有故障车辆的情况下，将上述故障车辆周围的规定区域设定为禁止行驶区域DA，然后生成行驶路径PL。通过这样做，能够生成与开采场I的实际情况相符的行驶路径PL，因而开采作业和运输作业能够顺利进行。
[0102]这样，在上述实施方式、第一变形例、以及第二变形例中，电缆位置推定部12A至少基于与挖掘机2同支撑柱5之间的至少两个地方的位置有关的信息、以及挖掘机2同支撑柱5之间的电缆7的长度，推定挖掘机2等移动后的电缆7的位置。通过这样做，在挖掘机2或电カ中继车4等移动了的情况下，无须在现场重新測量电缆7的位置就能够求出电缆7的位置，因而能够节省作业过程。另外，能够将开采场I的禁止行驶区域DA抑制为所需的足够大小，因而能够増大可行驶区域PA。其结果是，在需要自卸汽车3转弯的情况下，能够增大转弯半径，因而能够抑制自卸汽车的轮胎磨耗，因而能够抑制自卸汽车3的维持费用。
[0103]图10是表示本比较例的禁止行驶区域设定方法的说明图。本比较例基于考虑了挖掘机2和电缆7在开采场I内的移动的范围，设定禁止行驶区域DA。这样做需要考虑挖掘机2和电缆7的移动，保留相应的余地，设定禁止行驶区域DA，因而禁止行驶区域DA增大，可行驶区域PA縮小。因此，设定自卸汽车3的行驶路径PL时的自由度降低，有时不得不设定困难的行驶路径PL。
[0104]本实施方式、第一变形例和第二变形例在挖掘机2或电カ中继车4等移动了的情况下，推定电缆7的位置，将其周围的规定区域重新设定为禁止行驶区域DA，因而能够使禁止行驶区域DA为所需最小限度。其结果是，开采场I的可行驶区域PA増大，因而设定自卸汽车3的行驶路径PL时的自由度提高。因此，本实施方式、第一变形例和第二变形例具有如下优点，即易于设定在转弯半径、自卸汽车3彼此之间的会车或让车位置方面留有余地的行驶路径PL。
[0105]上述说明中，以自卸汽车3在无人状态下行驶的情况为例。但是，自卸汽车3也可以有人驾驶，即由搭乘于自卸汽车3的驾驶员操作自卸汽车3。在此情况下，管理装置10例如在设置于自卸汽车3的驾驶席的监视器上显示生成的行驶路径PL，引导自卸汽车3的驾驶员使自卸汽车3沿着行驶路径PL行驶。
[0106]<中间支撑体的移动方向生成>
[0107]图11是本实施方式的生成中继支撑体的移动方向的方法的流程图。图12是本实施方式的生成中继支撑体的移动方向的方法的说明图。说明图2所示的管理装置10的中继位置移动信息生成部12C的功能。中继位置移动信息生成部12C将沿着电カ中继车4(作为中继支撑体)与作为电カ式作业机械的挖掘机2之间存在的电缆7 (第一电缆7A)的方向，作为电カ中继车4移动的方向。在挖掘机2移动了的情况下，有时电カ中继车4也发生移动，此时，通过使电力中继车4向着沿电缆7的方向(图12的箭头m2所示方向)移动，能够减少对电缆7的负担，因而是较为理想的。接着，说明生成中继支撑体的移动方向的方法的过程。
[0108]电カ中继车4例如在挖掘机2移动了的情况下，为了追随挖掘机2而移动。在执行本实施方式的生成中继支撑体的移动方向的方法时，步骤S201中，图2所示的管理装置10的中继位置移动信息生成部12C在挖掘机2移动了的情况下，使处理进入步骤S202(步骤S201，“是”)。在挖掘机2未移动的情况下，中继位置移动信息生成部12C使处理进入步骤S204(步骤S201，“否”)。步骤S204的内容在后面描述。
[0109]在步骤S202中，中继位置移动信息生成部12C从存储部13中读出并取得步骤S202的处理时的电缆7的位置(电缆位置)。另外，中继位置移动信息生成部12C经由通信装置18从挖掘机控制装置2P取得步骤S202的处理时的挖掘机2的位置。接着，进入步骤S203，中继位置移动信息生成部12C设定电力中继车4移动时作为目标的位置(目标位置)、以及此时所需的电缆7的长度(电缆长)L1A。目标位置和电缆长被设定为:在挖掘机2从坐标PaO (X, y)移动到Pal (x, y)(图12的箭头ml所示方向)，并且电力中继车4从坐标Pc0(x, y)移动到目标位置的坐标Pel (X, y)时,例如,移动后的电缆7 (图12的双点划线)的曲率最大。目标位置和电缆长的设定方法不限于此。
[0110]设定目标位置和电缆长后，进入步骤S204，中继位置移动信息生成部12C在使电力中继车4向目标位置移动的同时，控制第一电缆卷筒44A以使电缆长达到步骤S203设定的电缆长。接着进入步骤S205，中继位置移动信息生成部12C取得当前的位置信息。该位置信息是与挖掘机2的位置有关的信息和与电カ中继车4的位置有关的信息。接着进入步骤S206，管理装置10的电缆位置推定部12A基于步骤S205取得的位置信息，推定当前的电缆7的位置，并将其存储到存储部13，由此更新电缆7的位置。
[0111]接着进入步骤S207，管理装置10在电カ中继车4到达目标位置(坐标Pcl(x，y))后进入步骤S208(步骤S207 是”)，在未到达目标位置时返回步骤S201，执行下面的过程。在电カ中继车4到达目标位置的情况下(步骤S207 是”)，步骤S208中，图2所示的管理装置10的禁止区域设定部12B基于更新了的电缆7的位置，重新设定禁止行驶区域DA并存储到存储部13中，由此更新禁止行驶区域DA。这样，管理装置10通过使电力中继车4沿着电缆7移动，能够减少电缆7的负担，抑制电缆7的耐久性降低。
[0112]如上所述，本实施方式及其变形例至少基于从电源经由电缆接受供电的电カ式作业机械与支撑所述电缆的支撑体之间的至少两个地方的位置的相关信息、以及从所述电カ式作业机械到所述支撑体的电缆的长度，推定所述电缆的位置。并且基于推定的所述电缆的位置，设定禁止开采场等作业场中使用的机械行驶的禁止行驶区域。通过这样做，能够将禁止行驶区域抑制为所需的足够范围，因而能够缩小作业场中的禁止行驶区域，増大可行驶区域。其结果是，能够提高设定作业场中使用的设备的行驶路径时的自由度，或者扩大上述设备可移动的范围以减少对上述设备的负担，或者留有余地地使用上述设备。尤其是，在近年来的矿山上，使用电カ驱动式液压挖掘机的情况不断増加，电缆在开采场内被四处拖曳的情况增多。本实施方式及其变形例适用于经由电缆使用电カ驱动式液压挖掘机的矿山
坐寸o
[0113]符号说明
[0114]I开采场
[0115]IBaUBb 侧部
[0116]IG开采侧
[0117]II 入口侧
[0118]2A、3A、4A GPS 用天线
[0119]2挖掘机
[0120]2P挖掘机控制装置
[0121]2B、3B、4B无线通信用天线
[0122]3自卸汽车
[0123]3P卸料控制装置
[0124]4 电カ中继车[0125]4P中继车控制装置
[0126]4S移动中继支柱
[0127]5支撑柱
[0128]6外部电源部
[0129]7电缆
[0130]7A第一电缆
[0131]7B第二电缆
[0132]8a、8b、8c GPS 卫星
[0133]9通道
[0134]10管理装置
[0135]11处理装置
[0136]12运算部
[0137]12A电缆位置推定部
[0138]12B禁止区域设定部
[0139]12C中继位置移动信息生成部`
[0140]12D行驶路径设定部
[0141]13存储部
[0142]14数据库
[0143]15输入输出部
[0144]16显示装置
[0145]17输入装置
[0146]18通信装置
[0147]18A管理装置侧无线通信用天线
[0148]21电动机控制装置
[0149]22履带
[0150]23行驶用电动机
[0151]24旋转用电动机
[0152]25液压生成用电动机
[0153]26液压泵
[0154]31车轮
[0155]32电动机
[0156]33内燃机
`[0157]34发电机
[0158]35电动机控制装置
[0159]36集电装置
[0160]40行驶装置
[0161]41履带
[0162]42行驶用电动机
[0163]43底架[0164]44A第一电缆卷筒
[0165]44B第二电缆卷筒
[0166]45输电中继部
[0167]46通信装置
[0168]47支柱
[0169]48电缆支撑体
[0170]48S绝缘体
[0171]48F 用钩
[0172]49台 座
【权利要求】
1.ー种无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于包括: 电动式作业机械，从外部电源经由电缆接受供电并工作； 作业机械位置检测装置，搭载于所述电动式作业机械，检测与所述电动式作业机械的位置有关的信息； 作业机械通信装置，搭载于所述电动式作业机械，发送所述作业机械位置检测装置检测出的与所述电动式作业机械的位置有关的信息； 支撑体，支撑所述电缆；以及 管理装置，具有通信装置，该通信装置接收从所述作业机械通信装置发送的与所述电动式作业机械的位置有关的信息， 所述管理装置: 至少基于与所述电动式作业机械的位置有关的信息、与所述支撑体的位置有关的信息、以及从所述电动式作业机械到所述支撑体的所述电缆的长度，推定所述电缆的位置，并基于所推定的所述电缆的位置，设定在无人状态下行驶的车辆的行驶被禁止的禁止行驶区域。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于还包括: 中继支撑体，配置于所述支撑体与所述电动式作业机械之间，以可移动的方式支撑所述电缆， 所述管理装置使用与所述中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于: 所述中继支撑体包括: 中继支撑体位置检测装置，搭载于所述中继支撑体，检测与所述中继支撑体的位置有关的信息；以及 中继支撑体通信装置，搭载于所述中继支撑体，发送所述中继支撑体位置检测装置检测出的与所述中继支撑体的位置有关的信息， 所述管理装置使用所述中继支撑体位置检测装置检测出的与所述中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置。
4.根据权利要求2或3所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于: 所述管理装置将由所述中继支撑体移动所产生的所述中继支撑体的位置变化的履历用作与所述中继支撑体的位置有关的信息。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于: 所述管理装置将沿着所述中继支撑体与所述电カ式作业机械之间的所述电缆的方向，作为所述中继支撑体移动的方向。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定系统，其特征在于: 所述电カ式作业机械是矿山中使用的电カ驱动式液压挖掘机。
7.ー种无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在于: 在从外部电源经由电缆接受供电并工作的电动式作业机械进行作业的作业场中，设定在无人状态下行驶的车辆的行驶被禁止的禁止行驶区域吋，使计算机执行如下过程: 至少基于与所述电动式作业机械的位置有关的信息、与支撑所述电缆的支撑体的位置有关的信息、以及从所述电动式作业机械到所述支撑体的电缆的长度，推定所述电缆的位置的过程；以及 基于所推定的所述电缆的位置，设定所述禁止行驶区域的过程。
8.根据权利要求7所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在于: 使用与中继支撑体的位置有关的信息推定所述电缆的位置，所述中继支撑体配置于所述支撑体与所述电カ式作业机械之间，以可移动的方式支撑所述电缆。
9.根据权利要求8所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在于: 将由所述中继支撑体移动所产生的所述中继支撑体的位置变化的履历用作与所述中继支撑体的位置有关的信息。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在干: 将沿着所述中继支撑体与所述电カ式作业机械之间的所述电缆的方向，作为所述中继支撑体移动的方向。
11.根据权利要求7至10中任一项所述的无人驾驶车辆禁止行驶区域设定用计算机程序，其特征在干: 所述电カ式作业机 械是矿山中使用的电カ驱动式液压挖掘机。
【文档编号】E02F9/20GK103597146SQ201280027946
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年6月15日 优先权日:2011年6月17日
【发明者】远岛雅德, 竹田幸司 申请人:株式会社小松制作所