管理侧无线通信装置18以及输出装置19。管理装置10例如是计算机。管理侧处理装置12例如是CPU(CentralProcessing Unit ;中央处理器)。管理侧存储装置13例如是RAM (Random Access Memory ；随机存取存储器)、ROM (Read Only Memory ;只读存储器)、闪存或硬盘驱动器等或它们的组合。输入输出部15用于管理侧处理装置12、与连接在管理侧处理装置12外部的显示装置16、输入装置17、管理侧无线通信装置18以及输出装置19之间的信息的输入输出(接P ) O
[0075]管理侧处理装置12执行本实施方式所涉及的矿山机械的管理方法。管理侧处理装置12包含路径判定部12a、坡度解析部12b、区域确定部12c、路径信息创建部12d以及路径解析部12e。作为判定部的路径判定部12a通过判定与已经存在的行驶路径是否一致，由此来确定自卸汽车20在矿山中实际行驶的路径。已经存在的所述行驶路径是自卸汽车20过去已行驶的路径或预先设定的路径。
[0076]坡度解析部12b对自卸汽车20已行驶的路径进行解析，按坡度的每个规定范围来分割路径。区域确定部12c确定自卸汽车20被装上货物的装载场LPA的区域和卸下货物的排土场DPA的区域。路径信息创建部12d创建作为与自卸汽车20行驶的路径的位置相关的信息的路径信息。路径信息是包含自卸汽车20从规定的第I位置出发经装上货物(碎石或在碎石的采掘时产生的沙土或岩石等)的第2位置移动至卸下货物的第3位置时的路径即第I路径的、每隔规定距离而存在的多个节点以及对邻接的节点彼此之间进行连接的链路在内的信息。路径解析部12e对自卸汽车20已行驶的路径进行解析，例如提取具有同一特性的部分，或合并已提取的部分。前述的特性是指坡度以及方位角等。这些功能通过管理侧处理装置12从管理侧存储装置13读入与各自对应的计算机程序并执行来实现。
[0077]管理侧存储装置13存储有用于使管理侧处理装置12执行各种处理的各种计算机程序。在本实施方式中，管理侧存储装置13存储的计算机程序例如是为了实现本实施方式所涉及的矿山机械的管理方法而确定自卸汽车20已行驶的路径的路径确定用计算机程序、用于收集自卸汽车20的作业信息等的作业信息收集用计算机程序、基于作业信息等来实现各种解析的计算机程序等。
[0078]管理侧存储装置13存储有:LP / DP数据库14RD、按路径区分WP数据库14WP、按路径区分特定区间数据库14SC、已登记路径数据库14CS以及作业信息数据库141等。在LP / DP数据库14RD中，记述有自卸汽车20的装载场LPA以及排土场DPA的位置信息。在按路径区分WP数据库14WP中，记述有自卸汽车20已行驶的或将行驶的路径的位置信息。在按路径区分特定区间数据库14SC中，记述有作为在自卸汽车20已行驶的或将行驶的路径上具有同一特性的部分的特定区间的信息。已登记路径数据库14CS记述有包含在矿山作业的自卸汽车20已行驶的路径或作为在矿山中自卸汽车20要行驶的路径而预先设定的路径的位置信息在内的信息。在作业信息数据库141中，记述有从自卸汽车20收集到的作业信息。按路径区分WP数据库14WP以及按路径区分特定区间数据库14SC包含位置信息的玮度、经度以及高度的坐标的集合数据。
[0079]在本实施方式中，管理装置10至少基于管理侧存储装置13中所存储的第I路径中所含的位置信息、和根据自卸汽车20在作业中的自卸汽车20的多个位置信息而得到的第2路径的位置信息组，来判定第2路径与第I路径是否相同。如此一来，管理装置10确定作为自卸汽车20已行驶的路径的第2路径。如前所述，第I路径是自卸汽车20从规定的第I位置开始行驶并移动至作为装载货物的第2位置的装载场LPA、进而移动至作为卸下货物的第3位置的排土场DPA时的路径。第I路径的位置信息记述在LP / DP数据库14RD以及按路径区分WP数据库14WP中。
[0080]自卸汽车20开始行驶的规定的第I位置(以下，酌情称为行驶开始位置)例如是排土场DPA。在自卸汽车20的行驶开始位置是排土场DPA的情况下，自卸汽车20对在装载场LPA所装上的货物进行排土的排土场DPA与行驶开始位置既可以相同，也可以不同。
[0081]显示装置16例如是液晶显示器等，对在收集自卸汽车20的位置信息或作业信息时需要的信息进行显示。输入装置17例如是键盘、触摸面板或鼠标等，对在收集自卸汽车20的位置信息或作业信息时需要的信息进行输入。管理侧无线通信装置18具有天线18A，经由中继器3而在与自卸汽车20的车载无线通信装置27 (参照图3)之间相互执行无线通信。输出装置19例如是印刷装置(打印机)。输出装置19将由管理装置10创建的报告等进行印刷并输出。输出装置19可以还输出与后述的报告内容相应的声音。接下来，更详细地说明自卸汽车20。
[0082]〈自卸汽车〉
[0083]图3是表示自卸汽车20的构成的图。自卸汽车20装上货物并行驶，在期望的地点排出该货物。自卸汽车20具有:车辆主体21、倾卸车身22、车轮23、悬挂油缸24、旋转传感器25、悬挂压力传感器(以下，酌情称为压力传感器)26、连接着天线28A的车载无线通信装置27、连接着GPS用天线28B的位置信息检测装置(在本实施方式中为GPS接收机)29、以及车载信息收集装置30。此外，自卸汽车20除了上述构成以外还具有一般的搬运机所具备的各种机构以及功能。此外，在本实施方式中，以刚性的自卸汽车20为例进行说明，但自卸汽车20也可以是将车体分割为前部和后部并以自由关节对它们进行了结合后的关节式自卸汽车。
[0084]自卸汽车20通过使柴油发动机等内燃机(以下，酌情称为发动机34G)经由扭矩转换器34TC以及变速箱34TM来驱动传动轴34DS，从而驱动车轮23。如此，自卸汽车20是所谓的机械驱动方式，但自卸汽车20的驱动方式不限于此，还可以是所谓的电动驱动方式。倾卸车身22作为装载货物的载台发挥功能，自由升降地配置于车辆主体21的上部。由液压式挖掘机等的装载机4将所采集的碎石或岩或土等作为货物装载至倾卸车身22。
[0085]车轮23由轮胎和轮毂构成，自由旋转地安装于车辆主体21，如前所述，通过从车辆主体21传递动力而被驱动。悬挂油缸24配置于车轮23与车辆主体21之间。车辆主体21以及倾卸车身22、进而在装载货物时的与货物的质量相应的负荷经由悬挂油缸24而作用于车轮23。
[0086]旋转传感器25通过对驱动车轮23的传动轴34DS的转速进行检测来测量车速。悬挂油缸24在内部封入有液压油，根据货物的重量来伸缩动作。此外，压力传感器26检测作用于悬挂油缸24的负荷。压力传感器26设置于自卸汽车20的各悬挂油缸24，通过检测其液压油的压力，能测量货物的质量(装载量)。
[0087]GPS用天线28B接收从构成GPS (Global Posit1ning System ;全球定位系统)的多个GPS卫星5A、5B、5C(参照图1)输出的电波。GPS用天线28B将已接收的电波输出至位置信息检测装置29。作为位置信息检测部的位置信息检测装置29将GPS用天线28B所接收的电波变换成电信号，通过计算(定位)自身的位置信息、即自卸汽车20的位置，来求取自卸汽车20的位置信息。位置信息是与自卸汽车20的位置相关的信息，是玮度、经度以及高度的坐标。随着时间的经过而由位置信息检测装置29获取到的多个位置信息以时间序列排列后的多个位置信息成为自卸汽车20已行驶的路径。
[0088]车载无线通信装置27经由天线28A而在与图1所示的中继器3或管理设施的天线18A之间相互进行无线通信。车载无线通信装置27与车载信息收集装置30连接。通过这样的构造，从而车载信息收集装置30经由天线28A来收发各信息。接下来，说明车载信息收集装置30及其周边设备。
[0089]<车载信息收集装置及其周边设备>
[0090]图4是表示车载信息收集装置及其周边设备的功能框图。自卸汽车20所具有的车载信息收集装置30连接有车载存储装置31、车载无线通信装置27、和位置信息检测装置29。在车载信息收集装置30还连接有状态获取装置。车载信息收集装置30例如是对CPU (Central Processing Unit;中央处理器)和存储器进行了组合后的计算机。
[0091]车载信息收集装置30是用于获取、收集作为矿山机械的自卸汽车20的各种各样的作业状态的信息的装置。例如，状态获取装置是设置于悬挂油缸24的压力传感器26、其他各种传感器类、发动机控制装置32A、行驶控制装置32B、液压控制装置32C、驾驶者ID获取装置38以及倾斜传感器(倾斜计)39等。车载信息收集装置30从这样的状态获取装置获取自卸汽车20的各种各样的作业状态的信息，并将已获取的这些信息作为作业信息进行收集。
[0092]例如，车载信息收集装置30通过从发动机控制装置32A获取燃油喷射装置(FI) 34F的控制量，从而能获取表示燃油喷射量的信息。通过表示燃油喷射量的信息，从而能得到与燃油消耗相关的信息。另外，车载信息收集装置30能经由发动机控制装置32A获取表示加速器33A的操作量的信息。通过表示基于自卸汽车20的驾驶者的加速器33A的操作量的信息，能掌握自卸汽车20的驾驶者的操作状态。另外，车载信息收集装置30能从发动机控制装置32A获取发动机(EG) 34G的转速、冷却水温度以及润滑压力等这样的各种信息。发动机(EG) 34G的转速的信息通过由安装于未图示的发动机(EG) 34G的输出轴的旋转传感器等所检测出的转速来获取，冷却水温度以及润滑压力等这样的各种信息也由未图示的温度传感器或压力传感器来获取。
[0093]车载信息收集装置30能从行驶控制装置32B得到行驶装置37的各种信息。在本实施方式中，自卸汽车20是机械驱动方式，因此行驶装置37包含由图2所示的发动机34G驱动的扭矩转换器TC以及变速箱TM以及将来自该变速箱34TM的驱动力传递至图3所示的车轮23的传动轴34DS。行驶装置37的各种信息例如是前述的变速箱34TM的速度档切换状态以及输出轴转速和传动轴34DS的转速等。另外，车载信息收集装置30通过经由行驶控制装置32B获取变速杆33B的操作位置或操作量，从而能掌握自卸汽车20的驾驶者的操作状态。变速杆33B是在驾驶者对行驶控制装置32B指示自卸汽车20的前进、后退或行驶速度档的变更时使用的。
[0094]进而，车载信息收集装置30能从液压控制装置32C获取液压油控制阀(CV) 35的开闭状态。在此例中，液压油控制阀35对使倾卸车身22升降的起重机油缸36 (液压缸)供应从基于发动机34G作业而被驱动的油泵(OP) 34P喷出的液压油，或从起重机油缸36排出液压油。故而，车载信息收集装置30基于液压油控制阀35的开闭状态，能掌握倾卸车身22的升降状态。倾卸车身22通过由驾驶者操作卸料杆33C而升降。故而，车载信息收集装置30通过经由液压控制装置32C来获取卸料杆33C的操作量或操作位置，从而也能掌握倾卸车身22的升降状态。
[0095]车载信息收集装置30通过获取由压力传感器26检测出的作用于悬挂油缸24的液压油的压力，从而能掌握装载于倾卸车身22的货物的重量。基于安装在自卸汽车20的各车轮23处的各悬挂油缸24所配备的压力传感器26 (在车轮23为4轮的情况下是指4个压力传感器26)所示的测量值，能求取货物的质量(装载量)。另外，通过观察由压力传感器26检测出的作用于悬挂油缸24的液压油的压力随时间的经过而发生的变化，从而能获知是往自卸汽车20的倾卸车身22装载货物，还是正在从倾卸车身22排土或已从倾卸车身22排土。
[0096]例如，在由压力传感器26检测出的压力上升，而超过了规定的值(例如，相当于自卸汽车20的规定装载量的一半的值)的情况下，能判断为在装载场LPA装载了货物。另外，在由压力传感器26检测出的压力下降，而低于了规定的值(例如，相当于自卸汽车20的规定装载量的I / 4的值)的情况下，能判断为在排土场DPA正进行排土(或者已排土)。除了使用由压力传感器26检测出的压力之外，例如还兼用卸料杆33C的操作状态(操作位置或者操作量)或自卸汽车20的位置信息等，来进行排土或装载判定，从而能使判定货物相对于倾卸车身22的装载的状态的精度得以提高。此外，可以仅基于卸料杆33C的操作状态来进行排土工作的判断。
[0097]驾驶者ID获取装置38是获取用于对自卸汽车20的驾驶者进行确定的驾驶者ID的装置。自卸汽车20有时由多个驾驶者轮流驾驶。驾驶者ID例如能从各个驾驶者的ID密钥(存储有个人识别信息的电子密钥)或各个驾驶者的ID卡(存储有个人识别信息的卡)之中获取。在此情况下，驾驶者ID获取装置38使用磁读取装置或无线通信装置等。另夕卜，也能具备指纹认证装置作为驾驶者ID获取装置38，进行预先存储的驾驶者的指纹与各个驾驶者的指纹之间的指纹认证，来获取驾驶者ID。另外，各个驾驶者以输入装置来输入自身的ID信息(密码等个人识别信息)，通过与预先存储的ID信息的比对，也能获取驾驶者ID。如此，驾驶者ID获取装置38是ID密钥或ID卡的读取装置、指纹认证装置或ID信息输入装置等，既可以设置于自卸汽车20的驾驶室内的驾驶席附近，也可以设置于在驾驶者访问驾驶室时靠近的车辆主体21的任意的地点。此外，有时也依照矿山的每日的生产计划，将由搭乘于各自卸汽车20的驾驶者的驾驶者ID从管理装置10以无线通信发送至自卸汽车20。在此情况下，车载无线通信装置27兼作驾驶者ID获取装置38。通过由驾驶者ID获取装置38获取到的驾驶者ID，能确定哪个驾驶者正在驾驶自卸汽车20。
[0098]倾斜传感器39检测自卸汽车20的倾斜度。倾斜传感器39能检测自卸汽车20的前后方向的倾斜度以及宽度方向的倾斜度。通过倾斜传感器39，能检测自卸汽车20正在行驶的路面的坡度或凹凸。
[0099]车载存储装置31例如由RAM (Random Access Memory ;随机存取存储器)、ROM (Read Only Memory ;只读存储器)、闪存或硬盘驱动器等或它们的组合构成。车载存储装置31存储有对用于由车载信息收集装置30收集作业信息的命令进行了记述的计算机程序、以及用于运用矿山机械的管理系统I的各种设定值等。车载信息收集装置30读出所述计算机程序，在规定的定时从各状态获取装置获取作业信息，并使其临时地存储至车载存储装置31。此时，车载信息收集装置30可以针对同一项目的信息实施求取平均值、最频值或标准偏差等的统计处理。
[0100]车载存储装置31存储有位置信息、倾斜计信息、时间信息、排土信息、装载信息、燃油消耗信息、操作履历信息以及事件信息等，来作为作业信息。事件信息是异常驾驶信息、车辆故障信息以及特定驾驶操作信息等。车载存储装置31存储的这些作业信息只是例示，作业信息并不限于这些。位置信息、倾斜计信息、排土信息、装载信息、燃油消耗信息、操作履历信息以及事件信息等与它们发生的(由车载信息收集装置30获取的)时间建立对应地被存储在车载存储装置31中。车载信息收集装置30经由车载无线装置27接收表示来自图2所示的管理装置10的请求的指令信号，相同地经由车载无线通信装置27向管理装置10发送车载存储装置311中所存储的作业信息。
[0101]图5是表示自卸汽车20已行驶的路径的一例的图。自卸汽车20在图5所示的排土场DPA卸下货物后，朝向装载场LPA行驶。到达了装载场LPA的自卸汽车20被液压式挖掘机等装载用的矿山机械将货物装载至倾卸车身22。被装入了货物的自卸汽车20朝向排土场DPA行驶。到达了排土场DPA的自卸汽车20在排土场DPA卸下货物。如此，自卸汽车20从规定的地点朝向装载场LPA出发，在装载场LPA被装入了货物后，到达排土场DPA卸下货物，将直此为止的一系列的工作称为自卸汽车20的搬运工作的I循环(cycle)。将自卸汽车20朝向装载场LPA出发的规定的地点称为第I位置，将装载场LPA称为第2位置，将排土场DPA的货物被卸下的位置称为第3位置。在本实施方式中，第I位置既可以是排土场DPA内的规定的位置，也可以是与排土场DPA不同的规定的位置。
[0102]在搬运工作的I循环中自卸汽车20行驶的路径(以下，酌情称为实际行驶路径)CSr当中，将自卸汽车20从作为第I位置的行驶开始位置SPr起移动至在装载场LPA接受货物的装载的作为第2位置的装载位置LPr的路径称为去路CSrl。另外，实际行驶路径CSr当中，将自卸汽车20从作为第2位置的装载位置LPr起移动至在排土场DPA卸下货物的作为第3位置的排土位置DPr的路径称为返路CSr2。去路CSrl以行驶开始位置SPr为起点，以装载位置LPr为终点。返路CSr2以装载位置LPr为起点，以排土位置DPr为终点。
[0103]搭载于自卸汽车20的位置信息检测装置29，在自卸汽车20从行驶开始位置SPr出发，到达装载位置LPr，然后到至排土位置DPr为止的期间，求取自卸汽车20的位置信息P1位置信息检测装置29例如每隔规定时间(例如，I秒)来获取自卸汽车20的当前的位置信息，并使其存储至车载存储装置31中。由位置信息检测装置29得到的多个位置信息PI的群组(以下，酌情称为位置信息组)包含在自卸汽车20的实际行驶路径CSr中。故而，实际行驶路径CSr能通过多个位置信息PI来表现。
[0104]在本实施方式中，实际行驶路径CSr有时是通过已被其他的或自身的自卸汽车20行驶过或被预先设定而已经存储(登记)在管理侧存储装置13中的第I路径(以下，酌情称为已登记路径)的情况，也有时是自卸汽车20最先行驶过的路径的情况。图2所示的管理侧处理装置12执行本实施方式所涉及的路径确定处理，判定实际行驶路径CSr是已登记路径，还是一部分是已登记路径，或者完全是新的路径等。接下来，在本实施方式所涉及的矿山机械的管理方法中，说明对自卸汽车20已行驶的路径进行确定的处理(路径确定处理)的一例。在本实施方式中，虽然路径确定处理由图2所示的管理装置10所具备的管理侧处理装置12执行的，但也可以由图4所示的车载信息收集装置30执行。
[0105]<路径确定处理的一例>
[0106]图6是表示本实施方式所涉及的路径确定处理的过程的一例的流程图。在执行本实施方式所涉及的路径确定处理之际，在步骤SlOl中，管理侧处理装置12，更具体而言路径判定部12a经由管理侧无线通信装置18、图4所示的车载无线通信装置27以及位置信息检测装置29，来获取作为路径确定的对象的自卸汽车20已行驶的实际行驶路径CSr的位置信息PI。例如，管理侧处理装置12经由车载信息收集装置30来获取各个自卸汽车20已行驶的实际行驶路径CSr，并使其存储至管理侧存储装置13中。
[0107]接下来，前进至步骤S102，路径判定部12a从已获取的位置信息PI中提取与作为第I位置的行驶