矿山的管理系统的制作方法_3

文档序号:9756801阅读:来源:国知局
0的行走速度相关。将作为转速传感器的检测值的转速值转换为有人车辆40的 行走速度值。通过对有人车辆40的行走速度进行积分,导出有人车辆40的移动距离。
[0157] 转向角传感器47设置于有人车辆40。转向角传感器47检测有人车辆40的行走 装置41的转向角。作为转向角传感器47,例如能够使用旋转式编码器。转向角传感器47 通过检测转向装置45的操作量来检测转向角。转向装置45的转向角与有人车辆40的行 走方向相关。基于转向角传感器47的检测值,导出有人车辆40的行走方向。此外,转向装 置45的转向角与行走的有人车辆40的转弯半径相关。基于转向角传感器47的检测值,导 出有人车辆40的转弯半径。
[0158] 位置传感器51配置于有人车辆40。位置传感器51包括GPS接收机,用于检测有 人车辆40的位置。位置传感器51具有GPS用天线51A。天线51A接收来自GPS卫星ST的 电波。位置传感器51将基于由天线51A接收到的来自GPS卫星ST的电波的信号转换成电 信号,计算天线51A的位置。通过计算天线51A的GPS位置,能够检测出有人车辆40的GPS 位置。
[0159] 通信系统9包括配置于有人车辆40的无线通信装置52。无线通信装置52具有天 线52A。无线通信装置52能够与管理装置10及自卸车2进行无线通信。
[0160] 有人车辆控制装置60设置于有人车辆40。有人车辆控制装置60控制有人车辆 40。有人车辆控制装置60包括计算机系统。有人车辆控制装置60包括CPU这样的处理器 和RAM及ROM等存储器。
[0161] 速度检测器46的检测信号被输出到有人车辆控制装置60。转向角传感器47的 检测信号被输出到有人车辆控制装置60。位置传感器51的检测信号被输出到有人车辆控 制装置60。由输入装置49生成的操作信号被输出到有人车辆控制装置60。来自管理装置 10的指令信号通过通信系统9提供到有人车辆控制装置60。有人车辆控制装置60控制警 报装置48。有人车辆控制装置60输出用于控制警报装置48的控制信号。
[0162] 如图8所示,有人车辆控制装置60包括:获取无人车辆现状数据的无人车辆现状 数据获取部61、获取第一无人车辆行走数据的第一无人车辆行走数据获取部62、获取有人 车辆现状数据的有人车辆现状数据获取部63、获取有人车辆转向角数据的有人车辆转向角 数据获取部65、推测自卸车2可能存在的范围即无人车辆存在范围的无人车辆存在范围推 测部66、推测有人车辆40可能存在的位置即有人车辆存在位置的有人车辆存在位置推测 部67、判断自卸车2与有人车辆40发生碰撞的可能性的碰撞危险度判断部69、输出用于 控制警报装置48的控制信号的警报装置控制部70、生成用于撤销从警报装置控制部70输 出的控制信号的撤销信号的撤销部71、输出有人车辆位置数据的有人车辆位置数据输出部 72和存储部73。
[0163] 无人车辆现状数据获取部61经由包括无线通信装置52的通信系统9,获取包含 第一时刻to的无人车辆区域数据和第一时刻to的无人车辆行走速度数据的无人车辆现状 数据。另外,无人车辆现状数据获取部61也可以不经由通信系统9来获取无人车辆现状数 据。例如无人车辆现状数据获取部61通过与自卸车2进行车与车之间的通信,来获取无人 车辆现状数据。此外,在矿山工作的多台自卸车2各自的无人车辆现状数据被输出到管理 装置10的情况下,无人车辆现状数据获取部61也可以从管理装置10获取无人车辆现状数 据。
[0164] 在本实施方式中,第一时刻t0是当前时刻。在以下的说明中,可将第一时刻t0称 为当前时刻to。另外,第一时刻to也可以不是当前时刻。
[0165] 当前时刻t0的表示自卸车2存在的区域的无人车辆区域数据经由通信系统9从 自卸车2的位置传感器28获取。当前时刻t0时的无人车辆区域数据是基于由位置传感器 28检测出的自卸车2的GPS位置而获取的数据。在本实施方式中,可在矿山行走的大型自 卸车2不仅要考虑位置、还要考虑车宽和车身长度来进行处理。当前时刻t0的表示自卸车 2的行走速度的无人车辆行走速度数据经由通信系统9从管理装置10的第一无人车辆行走 数据生成部12B获取。当前时刻t0的无人车辆区域数据和当前时刻t0的无人车辆行走速 度数据经由通信系统9被发送到有人车辆40。
[0166] 第一无人车辆行走数据获取部62经由包括无线通信装置52的通信系统9,获取由 管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部12B生成的第一无人车辆行走数据。
[0167] 有人车辆现状数据获取部63获取包含当前时刻t0的有人车辆位置数据和当前时 刻to的有人车辆行走速度数据的有人车辆现状数据。
[0168] 当前时刻t0的表示有人车辆存在的位置的有人车辆位置数据从位置传感器51获 取。当前时刻t0的表示有人车辆40的行走速度的有人车辆行走速度数据从速度传感器46 获取。
[0169] 有人车辆转向角数据获取部65从转向角传感器47获取表示有人车辆40的行走 装置41的转向角的有人车辆转向角数据。
[0170] 无人车辆存在范围推测部66基于当前时刻t0的无人车辆现状数据,推测无人 车辆存在范围ER,也就是,在从当前时刻t0起经过规定时间之后的第二时刻即规定时刻 t(tl、t2、…、加),自卸车2可能存在的范围。规定时刻t包含从当前时刻t0起分别经过 不同时间之后的多个规定时刻tl、t2、…、tn。规定时刻tl是从当前时刻t0起经过第一 时间之后的时刻。规定时刻t2是从当前时刻t0起经过第二时间之后的时刻。规定时刻tn 是从当前时刻t0起经过第η时间之后的时刻。无人车辆存在范围推测部66推测多个规定 时刻tl、t2、."、tn中每个时刻的无人车辆存在范围ER(tl)、ER(t2)、…、ER(tn)。
[0171] 有人车辆存在位置推测部67基于当前时刻t0的有人车辆现状数据,推测在规定 时刻t时有人车辆40可能存在的位置即有人车辆存在位置EP。有人车辆存在位置推测部 67推测多个规定时刻tl、t2、…、加中每个时刻的有人车辆存在位置EP(tl)、EP(t2)、…、 EP(tn)〇
[0172] 此外,有人车辆存在位置推测部67基于当前时刻tO的有人车辆现状数据,推测多 个的有人车辆存在位置ΕΡ(ΕΡ1、ΕΡ2、···、ΕΡπι),其表示在有人车辆40的行走装置41以互不 相同的多个转向角r(rl、r2、…、:?!)行走的情况下,在规定时刻t有人车辆40可能存在的 位置。在行走装置41以第一转向角rl行走时,在规定时刻tl有人车辆40可能存在的位置 是有人车辆存在位置EP1 (tl),在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在 位置EP1 (t2),在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP1 (tn)。 在行走装置41以第二转向角r2行走时,在规定时刻tl有人车辆40可能存在的位置是有 人车辆存在位置EP2 (tl),在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位 置EP2 (t2),在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EP2 (tn)。在 行走装置41以第m转向角rm行走时,在规定时刻tl有人车辆40可能存在的位置是有人 车辆存在位置EPm(tl),在规定时刻t2有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置 EPm(t2),在规定时刻tn有人车辆40可能存在的位置是有人车辆存在位置EPm(tn)。
[0173] 碰撞危险度判断部69基于无人车辆存在范围推测部66的推测结果和有人车辆存 在位置推测部67的推测结果,在当前时刻t0,对有人车辆40可能存在的每个有人车辆存在 位置EP,导出与规定时刻t对应的表示有人车辆40和自卸车2发生碰撞的可能性的危险度 等级。
[0174] 警报装置控制部70基于由碰撞危险度判断部69导出的危险度等级,输出用于控 制向有人车辆40发出警报的警报装置48的控制信号。
[0175] 撤销部71生成用于撤销从警报装置控制部70输出的控制信号的撤销信号。
[0176] 有人车辆位置数据输出部72从位置传感器51获取表示有人车辆40的位置的有 人车辆位置数据,经由通信系统9向管理装置10输出有人车辆位置数据。
[0177] 存储部73存储与自卸车2和有人车辆40相关的各种数据。在本实施方式中,存 储部73至少存储表示自卸车2可进行加速的最大加速度的最大加速度数据、以及表示自卸 车2可进行减速的最大减速度的最大减速度数据。
[0178] 自卸车的行走方法
[0179] 接着,说明自卸车2的行走方法的一个示例。图9和图10是示意性地表示按照第 一无人车辆行走数据和第二无人车辆行走数据行走的自卸车2的图。
[0180] 如图9所示,在行走路线HL中设定目标行走路径CS。表示运输作业期间的自卸车 2的目标行走路径CS和自卸车2的限制行走速度的第一无人车辆行走数据由第一无人车辆 行走数据生成部12B生成。自卸车2的限制行走速度是基于包含行走路线HL环境的矿山 环境条件决定的、自卸车2的最高容许速度。行走路线HL的环境包含行走路线HL的倾斜 度、弯道的曲率、作业中的其它机械、以及有无对向车辆等行走路线HL的各种环境条件。
[0181] 目标行走路径CS被设定在行走路线HL上。由第一无人车辆行走数据生成部12B 生成的第一无人车辆行走数据经由通信系统9被提供到自卸车2的无人车辆控制装置30。 无人车辆控制装置30基于从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的第一无人车辆行走 数据来控制行走装置5。无人车辆控制装置30的第二无人车辆行走数据生成部30A基于第 一无人车辆行走数据,生成行走路线HL中的自卸车2的目标行走速度数据。第二无人车辆 行走数据生成部30A以不超过从第一无人车辆行走数据生成部12B提供的限制行走速度的 方式,决定行走路线HL中的自卸车2的目标行走速度。此外,自卸车2的目标行走速度包 含自卸车2的目标加速度和目标减速度。无人车辆控制装置30基于目标行走路径CS和目 标行走速度数据来控制行走装置5。
[0182] 无人车辆控制装置30控制转向装置23,以使行走装置5按照第一无人车辆行走数 据的目标行走路径CS行走。无人车辆控制装置30控制动力产生装置7和制动装置22,以 使行走装置5按照第二无人车辆行走数据的目标行走速度行走。
[0183] 在本实施方式中,目标行走路径CS是表示GPS位置的多个点PI的集合体。点PI 以一定间隔设定。点PI的间隔例如可以是lm,也可以是5m。与多个点PI分别对应地,赋 予限制行走速度和目标行走速度。也就是说,管理装置10的第一无人车辆行走数据生成部 12B针对多个点PI分别决定限制行走速度。自卸车2的第二无人车辆行走数据生成部30A 针对多个点PI分别决定目标行走速度。
[0184] 管理装置10设定自卸车2的行走许可区域AP。自卸车2能够在被设定的行走许 可区域AP中行走。行走许可区域AP沿着目标行走路径CS设定。行走许可区域AP设定在 自卸车2的行走方向的前方。行走许可区域AP设定为包含多个点PI。在图9所示的示例 中,行走许可区域AP包含5个点PI。伴随自卸车2的移动,更新行走许可区域AP。例如当 自卸车2前进时,行走许可区域AP与自卸车2同步地以向前方移动的方式更新。在自卸车 2通过后,解除在自卸车2已经通过之后的行走路线HL中的可行走区域AP的设定。
[0185] 图10是示意性地表示2台自卸车2在行走路线HL中行走而接近的状态。管理装 置10分别针对2台自卸车2设定行走许可区域AP。管理装置10分别针对这2台自卸车2 设定行走许可区域AP以使自卸车2彼此不会发生碰撞。在图10所示的示例中,一台自卸 车2的可行走区域AP被设定为包含5个点PI。另一台自卸车2的可行走区域AP被设定为 包含3个点PI。管理装置10以使一台自卸车2的可行走区域AP与另一台自卸车2的可行 走区域AP不重叠的方式分别设定2个可行走区域AP。由此,抑制自卸车2彼此发生碰撞。
[0186] 无人车辆存在范围
[0187] 接着,对无人车辆存在范围ER进行说明。无人车辆存在范围ER是在从当前时刻 t0起经过规定时间之后的规定时刻t自卸车2可能存在的范围。无人车辆存在范围ER由 无人车辆存在范围推测部66推测。自卸车2的第二无人车辆行走数据生成部30A在从第 一无人车辆行走数据生成
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