JP6412884B2 - 鉱山機械の管理システム及び管理方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉱山機械の管理システム及び管理方法に関する。

鉱山において、予め設定された走行経路に無人車両を自動走行させることが提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００２−２１５２３６号公報

特許文献１には、無人車両を自動走行させるにあたって、速度センサ又は移動距離センサを用いて車両の走行距離を求め、かつジャイロ又は地磁気センサを用いて方位を推定することで車両の位置と方位とを推測する航法を用いることが記載されている。このような航法によって鉱山機械を走行させる場合、走行距離が大きくなるにしたがって、推測される鉱山機械の位置等の誤差も大きくなる。このため、前述した航法によって鉱山機械を走行させる場合、ＧＰＳ又は鉱山に設置されたランドマークと呼ばれる位置の基準を用いて、推測される位置等の誤差を補正することが考えられている。

ＧＰＳ及びランドマークが使用できなくなった場合、前述した航法のみを用いて鉱山機械を走行させることになる。この場合、前述したように、走行距離が大きくなるにしたがって、推測される鉱山機械の位置等の誤差も大きくなるため、前述した航法のみを用いて走行する距離に制限が設けられる。そして、その制限を超えないように鉱山機械の運転状態が制御される。このようにすると、鉱山機械の稼働が停止する時間が発生するため、鉱山における生産性が低下する可能性がある。

本発明は、鉱山での生産性の低下を抑制できる鉱山機械の管理システム及び管理方法を提供することを目的とする。

本発明は、複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械に対する前記ランドマークの位置を非接触で検出する検出部と、予め求められた前記ランドマークの位置と前記検出部によって得られた前記ランドマークの位置とに基づいて前記鉱山機械の現在位置を補正して、推測航法により前記鉱山機械を走行させる走行制御部と、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に、前記鉱山機械を停止させる走行制限部と、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから前記第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合、前記第１距離を延長する走行制限緩和部と、を含む、鉱山機械の管理システムである。

前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械の自己位置を求める自己位置検出装置を備え、前記走行制御部は、前記自己位置検出装置が検出した前記自己位置を少なくとも用いて前記鉱山機械を走行させ、前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときに、推測航法により前記鉱山機械を走行させることが好ましい。

前記走行制限部は、前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときの位置を、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始した位置とすることが好ましい。

前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときには、前記推測航法を用いる前と比較して前記鉱山機械の速度を低下させることが好ましい。

前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときには、前記鉱山機械の走行時間又は走行距離に応じて前記鉱山機械の速度の低下量を大きくすることが好ましい。

前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときに前記検出部が前記ランドマークの位置を検出した場合、前記鉱山機械の速度を増加させることが好ましい。

前記走行制限緩和部は、前記推測航法によって発生する前記鉱山機械の位置の誤差に応じて、前記第１距離を延長する量を変更することが好ましい。

前記走行制限緩和部は、前記鉱山機械が走行する搬送路の形態に応じて前記第１距離を延長する大きさを設定することが好ましい。

前記走行制限緩和部は、前記鉱山機械が走行する搬送路における前記鉱山機械の現在位置に応じて前記第１距離を延長する大きさを変更することが好ましい。

本発明は、複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械に対する前記ランドマークの位置を非接触で検出する検出部と、前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械の自己位置を求める自己位置検出装置と、前記鉱山機械に搭載されて、前記自己位置検出装置が検出した前記自己位置を少なくとも用いて前記鉱山機械を走行させ、前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときに、予め求められた前記ランドマークの位置と前記検出部によって得られた前記ランドマークの位置とに基づいて前記鉱山機械の現在位置を補正して、推測航法により前記鉱山機械を走行させる走行制御部と、前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に、前記鉱山機械を停止させる走行制限部と、前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから前記第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合、前記第１距離を延長する走行制限緩和部と、を含む、鉱山機械の管理システムである。

本発明は、複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械であって、検出した自己位置に基づいて走行し、かつ前記自己位置を検出できなくなったときには、予め求められた前記ランドマークの位置と検出された前記ランドマークの位置とに基づいて自身の現在位置を補正しながら推測航法を用いる鉱山機械を管理するにあたって、前記ランドマークの位置を検出し、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合には、前記第１距離を延長する、鉱山機械の管理方法である。

本発明は、鉱山での生産性の低下を抑制できる。

図１は、本実施形態に係る鉱山機械の管理システムの一例を示す図である。 図２は、本実施形態に係る管理装置の一例を示すブロック図である。 図３は、本実施形態に係るダンプトラックを示す図である。 図４は、本実施形態に係るダンプトラックの制御システムを示すブロック図である。 図５は、本実施形態に係る車両の外観を模式的に示す図である。 図６は、本実施形態に係る車両の制御システムのブロック図である。 図７は、ダンプトラックの非接触センサによりランドマークが検出されている状態の一例を示す図である。 図８は、ランドマーク及び非接触センサを用いる推測位置の補正を含むダンプトラックの走行方法の一例を示すフローチャートである。 図９は、本実施形態に係るランドマークの位置検出処理及び位置登録処理の一例を示す図である。 図１０は、ダンプトラックが推測航法のみによって走行している場合における走行距離の制限を説明するための図である。 図１１は、ダンプトラックが推測航法によって走行している場合における走行距離の制限の緩和を説明するための図である。 図１２は、本実施形態に係る鉱山機械の管理方法の手順を示すフローチャートである。 図１３は、ランドマークを検出する手法の一例を示す図である。 図１４は、ランドマークを検出する手法の一例を示す図である。 図１５は、ランドマークを検出する処理の一例の手順を示すフローチャートである。 図１６は、ダンプトラックが推測航法のみを用いて走行している場合におけるダンプトラックの車速の変化例を説明するための図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜鉱山機械の管理システムの概要＞
図１は、本実施形態に係る鉱山機械の管理システム１の一例を示す図である。図１は、鉱山機械の管理システム（以下、適宜管理システムという）１及び管理システム１が適用される現場を模式的に示している。管理システム１は、管制施設７に配置された管理装置１０を含み、鉱山機械を管理する。鉱山機械の管理は、鉱山機械の運行管理、鉱山機械の生産性の評価、鉱山機械のオペレータの操作技術の評価、鉱山機械の保全及び鉱山機械の異常診断の少なくとも一つを含む。

鉱山機械とは、鉱山における各種作業に用いる機械類の総称である。鉱山機械は、例えば、積込機械及び運搬機械等である。積込機械は、土砂又は岩石等の積荷を運搬機械に積み込む機械である。積込機械は、油圧ショベル、電気ショベル及びホイールローダの少なくとも一つを含む。運搬機械は、鉱山を走行して、積込機械によって積み込まれた積荷を運搬する機械である。運搬機械は、ダンプトラック２を含む。

本実施形態において、管理システム１は、少なくとも運搬機械を管理する。以下においては、管理システム１が、ダンプトラック２を管理する例を説明するが、管理システム１が管理する対象はダンプトラック２に限定されない。ダンプトラック２は、鉱山の積込場ＬＰＡと、排土場ＤＰＡと、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としての搬送路ＨＬとの少なくとも一部を走行する。このように、ダンプトラック２は、鉱山において移動可能な移動体である。

本実施形態において、ダンプトラック２は、管理装置１０からの指令により動作する、いわゆる無人ダンプトラックである。このため、ダンプトラック２に作業者（運転者）は搭乗しない。本実施形態において、ダンプトラック２は、予め定められた走行経路に従って走行する。本実施形態において、ダンプトラック２は、稼働中における自身の位置（自己位置）と前述した走行経路が有する位置情報とに基づき、設定走行経路に沿うように自身のステアリング、アクセル及びブレーキを制御する。

ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡの積込位置ＬＰで積込機械４によって積荷が積み込まれる。積込場ＬＰＡは、鉱山において積荷の積込作業が行われる領域である。積込位置ＬＰは、所定の範囲に広がっている積込場ＬＰＡの中で、ダンプトラック２に対して実際に積荷が積み込まれる位置（積込点）である。

ダンプトラック２は、排土場ＤＰＡで積荷を下ろす。具体的には、ダンプトラック２は、積荷が積載されたベッセルを上昇させて、ベッセルから積荷を排土場ＤＰＡに排出する。排土場ＤＰＡは、鉱山においてダンプトラック２が積荷を排出する領域である。排土位置ＤＰは、所定の範囲に広がっている排土場ＤＰＡの中で、ダンプトラック２が実際に積荷を排出する場所である。

本実施形態において、図１に示す管理システム１は、少なくともダンプトラック２を含む。本実施形態において、管理システム１は、ダンプトラック２と、管制施設７に配置され、ダンプトラック２の管理を行う管理装置１０とで実現することもできる。

鉱山においては、ダンプトラック２の他に、鉱山において移動可能な移動体としての車両３が走行する。車両３は、鉱山で用いられる鉱山機械の管理及び保全を含む鉱山に関する各種の作業を行うために、鉱山を走行する。本実施形態において、車両３は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬの少なくとも一部を走行する。車両３は、自身に搭乗した作業者（運転者）によって運転される。このように、車両３は、いわゆる有人車両である。車両３に搭乗した作業者は、車両３とともに鉱山の任意の位置に移動する。本実施形態において、車両３は、例えば、ピックアップトラック又は乗用車である。

管理装置１０は、鉱山の管制施設（又は中央管制室）７に設置される。本実施形態において、管理装置１０は移動しないが、管理装置１０が移動してもよい。

鉱山には、ランドマーク８が複数設置される。ランドマーク８は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬのそれぞれに配置される。ランドマーク８は、静止物であるので、原則として、設置された位置（場所）から移動しない。

ダンプトラック２は、ジャイロによる方位角計測とダンプトラック２が走行する速度（以下、適宜車速という）とを用いて逐次自己位置を更新しながら走行する。このような方法を、推測航法又は自律航法という。推測航法は、誤差が蓄積する。このため、推測航法においては、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System：全方位測位システム）を用いて測位されたダンプトラックの位置を用いて自己位置が補正される。ダンプトラック２は、ＧＰＳが使用できない場合に、ランドマーク８の位置を取得して自己位置を補正する。なお、自己位置は、管理装置１０が補正してもよい。

通信システム９は、管理装置１０とダンプトラック２との間及び管理装置１０と車両３との間において情報を伝達する。このため、管理装置１０とダンプトラック２及び車両３とは、通信システム９を介して通信可能である。本実施形態において、通信システムは、車両３とダンプトラック２との間で情報を伝達してもよい。この場合、ダンプトラック２と車両３とは、通信システム９を介して通信可能である。本実施形態において、通信システム９は、無線通信システムであるが、これに限定はされない。本実施形態において、通信システム９は、管理装置１０とダンプトラック２及び車両３との間において信号（電波）を中継する中継器６を有する。

本実施形態において、ダンプトラック２の位置、車両３の位置及びランドマーク８の位置は、ＧＰＳを用いて求められる。ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星５を有する。ＧＰＳは、緯度、経度及び高度を規定する座標系（ＧＰＳ座標系）における位置を検出する。このため、ＧＰＳにより検出される位置は、緯度、経度及び高度の座標値を含む。ＧＰＳが検出した位置は、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によって測位される位置を、適宜ＧＰＳ位置という。

＜管理装置＞
図２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２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、を備えている。コンピュータシステム１１は、処理部としての処理装置１２と、記憶部としての記憶装置１３と、入出力部１５とを備えている。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。入出力部１５は、処理装置１２と、表示装置１６、入力装置１７及び無線通信装置１８の少なくとも一つとの間において、情報の入出力に用いられる。

処理装置１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。処理装置１２は、ダンプトラック２の管理に関する各種の処理を実行する。処理装置１２は、データ処理部１２Ａと、走行経路生成部１２Ｂと、を含む。本実施形態において、データ処理部１２Ａは、通信システム９を介して取得した、ダンプトラック２の位置に関する情報、車両３の位置に関する情報及びランドマーク８の位置に関する情報を処理する。走行経路生成部１２Ｂは、ダンプトラック２が走行する走行経路を生成する。ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬの少なくとも一部において、走行経路生成部１２Ｂにより生成された走行経路に従って走行する。走行経路生成部１２Ｂが生成する走行経路は、緯度、経度及び高度の座標値を位置情報として複数有する、位置情報群である。

記憶装置１３は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）若しくはハードディスクドライブ等又はこれらの組合せ等である。記憶装置１３は、ダンプトラック２の管理に関する各種の情報を記憶する。記憶装置１３は、情報が登録されるデータベース１３Ｂを含む。また、記憶装置１３は、処理装置１２に各種の処理を実行させるためのコンピュータプログラムを記憶する。処理装置１２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読み出して、位置に関する情報の処理をしたり、走行経路を生成したりする。

表示装置１６は、ダンプトラック２の位置に関する情報、車両３の位置に関する情報及びランドマーク８の位置に関する情報等を表示する。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、操作スイッチ及びマウスの少なくとも一つを含む。入力装置１７は、処理装置１２に操作信号を入力可能な操作部として機能する。管制施設７の管理者は、入力装置１７を操作して、処理装置１２に指令及び情報等を入力することができる。

管理装置１０は、無線通信装置１８を含む。無線通信装置１８は、管制施設７に配置される。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及び車両３の少なくとも一方から送信された情報を受信可能である。無線通信装置１８は、受信した情報を処理装置１２に出力する。無線通信装置１８が受信した情報は、記憶装置１３に記憶（登録）される。無線通信装置１８は、ダンプトラック２及び車両３の少なくとも一方に情報を送信する。

＜ダンプトラック＞
図３は、本実施形態に係るダンプトラック２を示す図である。図４は、本実施形態に係るダンプトラック２の制御システムを示すブロック図である。図３及び図４に示すように、ダンプトラック２は、車両本体２１と、ベッセル２２と、車輪２３と、ランドマーク８の位置を非接触で検出する検出部としての非接触センサ２４と、処理部としての処理装置２０と、記憶部としての記憶装置２５と、ジャイロセンサ２６と、速度センサ２７と、アンテナ２８Ａが接続された無線通信装置２８と、アンテナ２９Ａが接続された自己位置検出装置としての位置検出装置２９と、を備えている。

車両本体２１には、例えば、内燃機関と、発電機と、電動機とが搭載される。本実施形態において、内燃機関は、例えば、ディーゼルエンジンである。発電機は、内燃機関によって駆動されて電力を発生する。電動機は、発電機が発生した電力によって車輪２３、より具体的には後輪を駆動して、ダンプトラック２を走行させる。車輪２３は、タイヤ及びホイールを含む。ダンプトラック２の駆動方式はこのような方式に限定されない。例えば、ダンプトラック２の駆動方式は、内燃機関の動力が、トルクコンバータを含むトランスミッションを介して車輪２３に伝達される駆動方式であってもよい。

ベッセル２２は、積荷が積載される荷台である。ベッセル２２は、車両本体２１の上部に配置される。積込機械４により、ベッセル２２に積荷が積み込まれる。ベッセル２２は、水平の第１姿勢と、ダンプトラック２の後端側を支点として上昇した第２姿勢とをとることができる。第１姿勢は、ベッセル２２に積荷が積み込まれる状態であり、第２姿勢は、ベッセル２２から積荷が下ろされるときの姿勢である。

非接触センサ２４は、車両本体２１の周囲に複数配置される。非接触センサ２４は、例えば、ダンプトラック２の周囲に存在する物体を検出するレーダー装置を備えている。非接触センサ２４が含むレーダー装置は、例えば、ミリ波レーダーを用いて非接触で物体を検出する装置である。本実施形態において、非接触センサ２４は、検出した物体までの距離及び方位を求めたり、求めた距離及び方位から、検出した物体と自身との相対的な位置を求めたりすることができる。

非接触センサ２４は、物体によって反射された電波の反射強度及び反射された電波の方向に応じた信号を出力するものであってもよい。この場合、非接触センサ２４からの信号を取得した処理装置２０は、取得した信号に対応する電波の反射強度及び方向に基づいて、非接触センサ２４が検出した物体までの距離及び方位を求めたり、求めた距離及び方位から、検出した物体と非接触センサ２４との相対的な位置を求めたりする。すなわち、非接触センサ２４と処理装置２０とが検出部として機能する。

非接触センサ２４は、電波を発射可能な発射部と、電波を受信可能な受信部とを有する。本実施形態では、ダンプトラック２の周辺を監視するために用いられる非接触センサ２４を用いて、鉱山に設置されているランドマーク８の位置を非接触で検出する。このようにすることで、ランドマーク８の位置を検出するためのセンサ類を別個に設ける必要はないので、ダンプトラック２の製造コストを低減することができる。

非接触センサ２４は、ランドマーク８及びその位置を検出する場合、電波を発射して、ランドマーク８に照射する。ランドマーク８に照射された電波の少なくとも一部は、そのランドマーク８が反射する。非接触センサ２４は、ランドマーク８が反射した電波を受信する。このようにすることで、非接触センサ２４は、非接触センサ２４に対するランドマーク８を検出し、かつ検出したランドマーク８の方向及び距離並びに位置を検出することができる。

非接触センサ２４は、ダンプトラック２の車両本体２１に取り付けられている。このため、非接触センサ２４が検出した、ダンプトラック２に対するランドマーク８の相対的な位置は、ダンプトラック２に対するランドマーク８の位置（相対的な位置、以下、適宜相対位置という）に相当する。

非接触センサ２４は、処理装置２０に接続される。非接触センサ２４は、ランドマーク８又はダンプトラック２の周囲に存在する車両その他の物体を検出した検出結果を電気信号に変換して、処理装置２０に出力する。この検出結果は、ランドマーク８の方向及び距離並びに位置を含む。処理装置２０は、非接触センサ２４の検出結果に基づいて、ダンプトラック２とランドマーク８との相対位置を求める。すなわち、非接触センサ２４が自身に対するランドマーク８の相対位置を検出することにより、ダンプトラック２とランドマーク８との相対位置が検出される。

非接触センサ２４は、ダンプトラック２の車両本体の前面、後面及び両側面に配置される。後述の実施形態では、ほぼ直進時に前方の物体（例えばランドマーク８）を検出するので、前面の非接触センサ２４を用いた例で説明する。後進する場合は、後面の非接触センサ２４で物体を検出できる。カーブの前方に存在する物体は、側面の非接触センサ２４で検出することも可能である。各非接触センサ２４は、物体の距離及び方位の少なくとも一方を求める。処理装置２０は、各非接触センサ２４の検出結果と、各非接触センサ２４の車両本体における取付位置及び取付方向とを加味して、ダンプトラック２と物体との相対位置を検出する。

ジャイロセンサ２６は、ダンプトラック２の方位（例えば方位変化量）を検出する。ジャイロセンサ２６は、処理装置２０と接続されて、検出結果を電気信号に変換して処理装置２０に出力する。処理装置２０は、ジャイロセンサ２６の検出結果に基づいて、ダンプトラック２の方位（方位変化量）を求める。

速度センサ２７は、ダンプトラック２の車速を検出する。本実施形態において、速度センサ２７は、車輪２３の回転速度を検出して、ダンプトラック２の車速を検出する。速度センサ２７は、処理装置２０と接続されており、検出結果を電気信号に変換して処理装置２０に出力する。処理装置２０は、速度センサ２７の検出結果と、処理装置２０に内蔵されているタイマーからの時間情報とに基づいて、ダンプトラック２の移動距離を求めることができる。

＜ダンプトラックの制御システム＞
図４に示すダンプトラック２の処理システム２Ｓが有する処理装置２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。処理装置２０は、ダンプトラック２の管理及び制御等に関する各種の処理を実行する。本実施形態において、処理装置２０は、管制施設７に配置されている処理装置１２と同等の処理を実行することもできる。処理装置２０は、走行制御部２０Ａと、走行制限部２０Ｂと、走行制限緩和部２０Ｃとを含む。

走行制御部２０Ａは、自己位置検出装置としての位置検出装置２９が検出したダンプトラック２の自己位置に基づき、予め設定された走行経路に沿ってダンプトラック２を走行させる。この場合、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２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を制御することにより、ダンプトラック２の走行状態を制御する。また、走行制御部２０Ａは、位置検出装置２９がダンプトラック２の自己位置を検出できなくなったときに、推測航法によりダンプトラック２を走行させる。

走行制限部２０Ｂは、ダンプトラック２が推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に、ダンプトラック２を停止させる。走行制限緩和部２０Ｃは、ダンプトラック２が推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、ダンプトラック２の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められたランドマーク８の位置が存在する場合、第１距離を延長する。走行制御部２０Ａ、走行制限部２０Ｂ及び走行制限緩和部２０Ｃが実行する処理の詳細については、後述する。

処理システム２Ｓが有する記憶装置２５は、処理装置２０と接続されている。このような構造により、処理装置２０と記憶装置２５とは、互いに情報をやり取りすることができる。記憶装置２５は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）若しくはハードディスクドライブ等又はこれらの組合せ等である。記憶装置２５は、ダンプトラック２の管理に関する各種の情報を記憶する。記憶装置２５が記憶する情報は、ダンプトラック２の制御に用いられる情報が登録されているデータベース２５Ｂ及び処理装置２０に各種の処理を実行させるためのコンピュータプログラム等を含む。本実施形態において、記憶装置２５は、管制施設７に配置されている記憶装置１３と同等の情報を記憶することができる。

処理システム２Ｓが有する無線通信装置２８は、ダンプトラック２に搭載されて無線通信を行う、車載の通信装置である。無線通信装置２８は、アンテナ２８Ａを有する。無線通信装置２８は、処理装置２０と接続される。無線通信装置２８は、管理装置１０及び車両３の少なくとも一方から送信された指令信号を含む情報を受信する。無線通信装置２８が受信した情報は、処理装置２０に出力されたり、処理装置２０を介して記憶装置２５に記憶されたりする。処理装置２０、より具体的には走行制御部２０Ａは、無線通信装置２８が受信した指令信号に従って、ダンプトラック２の走行を制御することができる。また、無線通信装置２８は、管理装置１０及び車両３の少なくとも一方に、処理装置２０が出力した情報を送信可能である。すなわち、処理装置２０は、無線通信装置２８を介して、管理装置１０及び車両３の少なくとも一方との間で、情報を送受信することができる。

処理システム２Ｓが有する位置検出装置２９は、ダンプトラック２に搭載される。位置検出装置２９は、処理装置２０と接続される。位置検出装置２９は、ＧＰＳ受信機及びＧＰＳ用のアンテナ２９Ａを含む。アンテナ２９Ａは、ダンプトラック２の外部、かつ図１に示すＧＰＳ衛星５からの電波を受信しやすい位置に配置される。

位置検出装置２９は、ＧＰＳを用いてダンプトラック２の自己位置を求める。位置検出装置２９が求める自己位置は、ＧＰＳによって得られるダンプトラック２の位置、すなわちＧＰＳ位置であって、絶対位置である。位置検出装置２９が求める自己位置は、より具体的には、ダンプトラック２に取り付けられたアンテナ２９ＡのＧＰＳ位置である。本実施形態では、アンテナ２９ＡのＧＰＳ位置を、ダンプトラック２の自己位置としている。図４に示す処理装置２０は、自己位置を基準として、ダンプトラック２の各部の位置を求めたり、非接触センサ２４が検出した、ダンプトラック２に対するランドマーク８の位置を求めたりすることができる。

アンテナ２９Ａは、ＧＰＳ衛星５からの電波を受信する。アンテナ２９Ａは、受信した電波に基づく信号を位置検出装置２９に出力する。位置検出装置２９は、アンテナ２９Ａから出力された信号に基づいて、アンテナ２９ＡのＧＰＳ位置を求める。アンテナ２９ＡのＧＰＳ位置が求められることによって、ダンプトラック２のＧＰＳ位置、すなわちダンプトラック２の自己位置が求められる。

＜車両＞
図５は、本実施形態に係る車両３の外観を模式的に示す図である。図６は、本実施形態に係る車両３の制御システムのブロック図である。図５及び図６に示すように、車両３は、車両本体３７と、車輪３８と、処理装置３０と、記憶装置３９と、アンテナ３２Ａが接続された無線通信装置３２と、アンテナ３３Ａが接続された位置検出装置３３と、表示装置３６と、入力装置３１と、を備えている。

車両本体３７には、発動機としての内燃機関が搭載される。車輪３８は、車両本体３７の発動機から伝達される動力により回転し、車両３を走行させる。本実施形態においては、車両３に搭乗した作業者ＷＭが車両３を操作する。

＜車両３の制御システム３Ｓ＞
車両３の制御システム３Ｓが有する処理装置３０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む。処理装置３０は、記憶装置３９、無線通信装置３２、位置検出装置３４、表示装置３６及び入力装置３１が接続され、各種の処理を実行する。本実施形態において、処理装置３０は、管制施設７に配置されている処理装置１２及びダンプトラック２に配置されている処理装置２０と同等の処理を実行することもできる。

車両３の制御システム３Ｓが有する記憶装置３９は、車両３に搭載される。記憶装置３９は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）若しくはハードディスクドライブ等又はこれらの組合せ等である。記憶装置３９は、情報が登録されるデータベース３９Ｂ及び処理装置３０に各種の処理を実行させるためのコンピュータプログラムを記憶する。なお、記憶装置３９は、管制施設７に配置されている記憶装置１３及びダンプトラック２に配置されている記憶装置２５と同等の情報を記憶することもできる。

車両３の制御システム３Ｓが有する表示装置３６は、車両３の位置に関する情報及びランドマーク８の位置に関する情報を表示可能である。表示装置３６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であるがこれに限定されない。

車両３の制御システム３Ｓが有する入力装置３１は、キーボード、タッチパネル及び操作スイッチの少なくとも一つを含む。入力装置３１は、処理装置３０に操作信号を入力する。例えば、車両３の作業者（運転者）ＷＭは、入力装置３１を操作して、処理装置３０に情報を入力したり、命令を入力したりすることができる。

車両３の制御システム３Ｓが有する無線通信装置３２は、車両３に搭載される。無線通信装置３２は、処理装置３０と接続される。また、無線通信装置３２は、アンテナ３２Ａを備える。無線通信装置３２は、管理装置１０及びダンプトラック２の少なくとも一方から送信された指令信号を含む情報を受信する。無線通信装置３２が受信した情報は、処理装置３０に出力されたり、処理装置３０を介して記憶装置３９に記憶されたりする。また、無線通信装置３２は、管理装置１０及びダンプトラック２の少なくとも一方に、処理装置３０からの情報を送信することもできる。

車両３の制御システム３Ｓが有する位置検出装置３３は、車両３に搭載される。位置検出装置３３は、処理装置３０と接続される。位置検出装置３３は、ＧＰＳ受信機及びＧＰＳ用のアンテナ３３Ａを含む。アンテナ３３Ａは、車両３の外部、かつ図１に示すＧＰＳ衛星５からの電波を受信しやすい位置に配置される。

位置検出装置３３は、車両３の位置（以下、適宜車両位置という）を求める。位置検出装置３３が求める車両位置は、ＧＰＳによって得られる車両３の位置、すなわちＧＰＳ位置であり、絶対位置である。位置検出装置３３が求める車両位置は、より具体的には、車両３に取り付けられたアンテナ３３ＡのＧＰＳ位置である。本実施形態では、アンテナ３３ＡのＧＰＳ位置を、車両位置としている。図６に示す処理装置３０は、車両位置を基準として、車両３の各部の位置を求めることができる。

アンテナ３３Ａは、ＧＰＳ衛星５からの電波を受信する。アンテナ３３Ａは、受信した電波に基づく信号を位置検出装置３３に出力する。位置検出装置３３は、アンテナ３３Ａから出力された信号に基づいて、アンテナ３３ＡのＧＰＳ位置を求める。アンテナ３３ＡのＧＰＳ位置が求められることによって、車両３のＧＰＳ位置、すなわち車両位置が求められる。

本実施形態においては、車両３にＧＰＳ用のアンテナ３４Ａが搭載される。アンテナ３４Ａは、図１に示すＧＰＳ衛星５からの電波を受信する。アンテナ３４Ａは、車両３にリリース可能に搭載される。車両３からリリースされたアンテナ３４Ａは、車両３の外側かつ車両３から離れた位置に移動させることができる。作業者ＷＭは、アンテナ３４Ａを保持して、車両３の外側かつ車両３から離れた位置に移動させることができる。このように、アンテナ３４Ａは、車両３の外側に配置された状態で、ＧＰＳ衛星５からの電波を受信することができる。

車両３の制御システム３Ｓが有する位置検出装置３４は、車両３に搭載される。位置検出装置３４は、処理装置３０と接続される。位置検出装置３４は、ＧＰＳ受信機及びＧＰＳ用のアンテナ３４Ａを含む。位置検出装置３４とアンテナ３４Ａとは、ケーブル３５を介して接続される。位置検出装置３４は、アンテナ３４Ａの位置（ＧＰＳ位置）を検出する。

アンテナ３４Ａが作業者ＷＭに携帯されている場合、アンテナ３４Ａの位置が検出されることによって、作業者ＷＭの位置（ＧＰＳ位置）が検出される。アンテナ３４Ａが物体の近傍に設置される場合、アンテナ３４Ａの位置が検出されることによって、その物体の位置（ＧＰＳ位置）が検出される。

アンテナ３４Ａは、ＧＰＳ衛星５から受信した電波に基づく信号を、ケーブル３５を介して位置検出装置３４に出力する。位置検出装置３４は、アンテナ３４Ａから取得した信号に基づいて、アンテナ３４Ａの位置を検出する。位置検出装置３４は、アンテナ３４Ａが受信したＧＰＳ衛星５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３４Ａの位置を求める。アンテナ３４ＡのＧＰＳ位置が求められることによって、アンテナ３４Ａの近傍に配置される物体のＧＰＳ位置が求められる。この物体には、作業者も含まれる。

＜ランドマークの使用方法＞
図７は、ダンプトラック２の非接触センサ２４によりランドマーク８が検出されている状態の一例を示す図である。ランドマーク８は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬのそれぞれに配置された構造物である。搬送路ＨＬにおいて、ランドマーク８は、搬送路ＨＬの外側、例えば路肩に配置される。ランドマーク８は、搬送路ＨＬに沿って間隔を設けられて複数配置される。本実施形態において、ランドマーク８は、例えば１００ｍ毎に配置されているが、隣接するランドマーク８の間隔は１００ｍに限定されない。

ランドマーク８は、非接触センサ２４から発射された電波を反射可能な反射部（反射面）８Ｒを有する。ランドマーク８の反射部８Ｒの電波に対する反射率（反射強度）は、ランドマーク８の周囲の物体、例えば、鉱山の岩石等の反射率（反射強度）よりも高い。このため、図４に示す非接触センサ２４は、ランドマーク８と周囲の物体とを区別して検出することができる。

図７に示すように、ダンプトラック２に配置された非接触センサ２４の発射部からは、電波が発射されて、ランドマーク８に照射される。ランドマーク８に照射された電波の少なくとも一部は、ランドマーク８の反射部８Ｒで反射する。非接触センサ２４は、反射部８Ｒで反射したランドマーク８からの電波を受信部で受信する。非接触センサ２４は、ランドマーク８からの電波を受信して、ランドマーク８自体を検出したり、非接触センサ２４とランドマーク８との相対位置、すなわちダンプトラック２に対するランドマーク８の相対位置を検出したりする。

本実施形態において、非接触センサ２４からの電波は、非接触センサ２４の発射部から拡がるように伝播する。非接触センサ２４から発射された電波が伝播する空間（伝播空間）にランドマーク８が存在することにより、非接触センサ２４は、ランドマーク８自体及びその位置を検出することができる。また、非接触センサ２４から発射された電波は、その進行にともなって減衰するので、非接触センサ２４から発射された電波は、その進行にともなって強度が低下する。非接触センサ２４から発射された電波が所定値以上の強度を維持した状態で伝播する伝播空間にランドマーク８が存在することにより、非接触センサ２４は、ランドマーク８自体及びその位置を検出することができる。以下において、非接触センサ２４が、自身発射された電波に基づいてランドマーク８自体及びその位置を検出可能な電波の伝播空間を、適宜、非接触センサ２４の検出領域（検出空間）３００という。ダンプトラック２の進行方向側に存在する検出領域３００の前記進行方向側における寸法は、例えば５０ｍであるが、これに限定されるものではない。

非接触センサ２４は、例えばレーザー光を検出光として用いて、ランドマーク８を検出する、光学式のセンサであってもよい。この場合、非接触センサ２４は、例えば、検出光を射出可能な射出部と、射出部から射出され、ランドマーク８で反射した検出光の少なくとも一部を受光可能な受光部とを有している。このような非接触センサ２４から射出された検出光が照射される空間（照射空間）にランドマーク８が配置されていることにより、非接触センサ２４は、ランドマーク８を検出可能である。非接触センサ２４が検出光を用いてランドマーク８を検出する場合、非接触センサ２４の検出領域３００は、非接触センサ２４から射出された検出光に基づいてランドマーク８を検出可能な検出光の照射空間を含む。

本実施形態においては、ＧＰＳを用いることによっても、ランドマーク８の位置が検出される。ＧＰＳを用いて検出されたランドマーク８の位置は、ＧＰＳ位置であり、絶対位置である。本実施形態において、ＧＰＳを用いて検出されて予め求められたランドマーク８の位置、すなわちＧＰＳ位置は、図２に示す管理装置１０の記憶装置１３に記憶される。記憶装置１３に記憶されたランドマーク８のＧＰＳ位置を、適宜登録位置という。

非接触センサ２４を用いて検出されたダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報は、通信システム９を介して、管理装置１０、より具体的には処理装置１２に送信される。処理装置１２は、非接触センサ２４を用いて検出されたダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報と、記憶装置１３に登録（記憶）されているランドマーク８の絶対位置（ＧＰＳ位置）に関する情報とに基づいて、ダンプトラック２の絶対位置（ＧＰＳ位置）を求めることもできる。

ＧＰＳを用いて検出されたランドマーク８の位置、すなわちＧＰＳ位置は、ダンプトラック２の記憶装置２５に記憶されてもよい。この場合、ダンプトラック２の処理装置２０は、非接触センサ２４を用いて検出されたダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報と、記憶装置２５に記憶されているランドマーク８の絶対位置（ＧＰＳ位置）に関する情報とに基づいて、ダンプトラック２の絶対位置（ＧＰＳ位置）を求めることができる。また、ランドマーク８のＧＰＳ位置は、管理装置１０の記憶装置１３に記憶された情報の全部又は一部が、無線通信装置１８、２８を介してダンプトラック２の記憶装置２５に送信されて、これに記憶されていてもよい。ダンプトラック２の記憶装置２５に記憶されたランドマーク８のＧＰＳ位置を、適宜登録位置という。

ダンプトラック２の記憶装置２５が、管理装置１０の記憶装置１３に記憶されたランドマーク８のＧＰＳ位置の一部を記憶すれば、鉱山全体のランドマーク８のＧＰＳ位置を記憶する必要はないので、記憶装置２５の容量を小さくすることができる。この場合、管理装置１０は、ダンプトラック２の現時点における位置の周囲における所定範囲に存在するランドマーク８のＧＰＳ位置を、ダンプトラック２の記憶装置２５に送信し、これに記憶させることが好ましい。このようにすれば、管理システム１は、ダンプトラック２の記憶装置２５の容量増加を抑制しながら、鉱山全体のランドマーク８のＧＰＳ位置をカバーすることができる。

＜ダンプトラックの走行方法＞
次に、本実施形態に係るダンプトラック２の走行方法の一例について説明する。次の説明においては、図２に示す管理装置１０、より具体的には処理装置１２がダンプトラック２の走行を管理する例について説明する。処理装置１２は、通信システム９、より具体的には無線通信装置１８と無線通信装置２８とを介して、図４に示すダンプトラック２の処理装置２０、より具体的には走行制御部２０Ａに走行指令信号を送信する。走行指令信号は、ダンプトラック２の走行速度の指令値及び走行経路生成部１２Ｂが生成した走行経路の情報を含む。

ダンプトラック２の走行制御部２０Ａは、通信システム９を介して送信された処理装置１２の走行指令信号に基づいて、ダンプトラック２を制御して、ダンプトラック２の走行を制御する。この場合、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２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を操作する。

推測航法に基づいてダンプトラック２が走行する例について説明する。本実施形態において、ダンプトラック２は、管理装置１０の走行経路生成部１２Ｂが生成した走行経路に従って、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬの少なくとも一部を走行する。ダンプトラック２の処理装置２０の走行制御部２０Ａ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、予め設定され、かつ走行経路生成部１２Ｂが生成した走行経路に沿ってダンプトラック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（方位変化量）と移動距離とに基づいて、対象物、本実施形態ではダンプトラック２の現在における自己位置を推測して走行する航法をいう。前述したように、ダンプトラック２の方位は、ダンプトラック２に搭載されたジャイロセンサ２６を用いて求められる。ダンプトラック２の移動距離は、ダンプトラック２に搭載された速度センサ２７を用いて求められる。

ジャイロセンサ２６の検出信号及び速度センサ２７の検出結果を取得したダンプトラック２の走行制御部２０Ａは、ジャイロセンサ２６の検出結果に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の方位又は方位変化量を求める。また、走行制御部２０Ａは、速度センサ２７の検出結果に基づいて、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。走行制御部２０Ａは、ジャイロセンサ２６の検出結果及び速度センサ２７の検出結果に基づいて、ダンプトラック２が設定された走行経路に沿って走行するように、ダンプトラック２の走行に関する制御量を求める。そして、走行制御部２０Ａは、求めた制御量に基づいて、ダンプトラック２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を制御することにより、前述した走行経路に沿ってダンプトラック２を走行させる。

本実施形態では、ダンプトラックの走行制御部２０Ａが推測航法によってダンプトラック２を走行させる。しかし、これに限定されるものではなく、例えば、図２に示す管理装置１０がダンプトラック２を推測航法によって走行させてもよい。この場合、管理装置１０の処理装置１２は、通信システム９を介してジャイロセンサ２６の検出信号及び速度センサ２７の検出結果を取得する。そして、処理装置１２は、ジャイロセンサ２６の検出結果及び速度センサ２７の検出結果に基づいて、ダンプトラック２が設定された走行経路に沿って走行するように、ダンプトラック２の走行に関する制御量を求める。次に、処理装置１２は、通信システム９を介して求めた制御量をダンプトラック２の処理装置２０に送信する。処理装置２０の走行制御部２０Ａは、管理装置１０の処理装置１２から取得した制御量に基づいて、ダンプトラック２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操作を制御することにより、前述した走行経路に沿ってダンプトラック２を走行させる。

次に、推測航法により求められたダンプトラック２の自己位置（以下、適宜推測位置という）がＧＰＳを使って補正されつつダンプトラック２が走行する例について説明する。ダンプトラック２の走行距離が長くなると、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、ダンプトラック２の推測位置と実際のダンプトラック２の自己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、処理装置１２の走行経路生成部１２Ｂが生成した走行経路から逸脱する可能性がある。

本実施形態において、ダンプトラック２が推測航法によって走行する場合、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の推測位置を、位置検出装置２９により検出されたダンプトラック２のＧＰＳ位置に関する情報を用いて補正しつつ、ダンプトラック２を走行させる。走行制御部２０Ａは、ジャイロセンサ２６の検出結果と、速度センサ２７の検出結果と、位置検出装置２９が検出したダンプトラック２のＧＰＳ位置に関する情報とに基づいて、ダンプトラック２の推測位置を補正する。走行制御部２０Ａは、補正した推測位置を用いて、ダンプトラック２が走行経路に従って走行するように、ダンプトラック２の走行に関する制御量を算出する。そして、走行制御部２０Ａは、推測航法を用いて走行するダンプトラック２が走行経路に従って走行するように、求めた制御量に基づいて、ダンプトラック２の走行を制御する。

次に、推測航法により求められた推測位置がランドマーク８を使って補正されつつ、推測航法によってダンプトラック２が走行する例について説明する。鉱山において、ＧＰＳによる検出精度（測位精度）が低下する状態及びＧＰＳによる測位が不能となる状態が発生する可能性がある。例えば、鉱山において、障害物の影響によりアンテナ２９ＡがＧＰＳ衛星５からの電波を十分に受信できない場合又はアンテナ２９Ａが電波を受信できるＧＰＳ衛星５の数が少ない場合、ＧＰＳによる検出精度が低下する状態及びＧＰＳによる測位が不能となる状態が発生する可能性がある。

本実施形態において、ダンプトラック２の走行制御部２０Ａは、ＧＰＳを用いて推測航法により求められた推測位置を補正することが困難な場合、ランドマーク８を用いて推測位置を補正する。すなわち、ＧＰＳを用いて推測位置を補正しない場合、走行制御部２０Ａは、推測航法により求められたダンプトラック２の推測位置を、非接触センサ２４を用いて検出したランドマーク８とダンプトラック２との相対位置及び非接触センサ２４を用いて検出したランドマーク８に対応する登録位置を用いて補正する。

図８は、ランドマーク８及び非接触センサ２４を用いる推測位置の補正を含むダンプトラック２の走行方法の一例を示すフローチャートである。鉱山では、ダンプトラック２の稼働前に、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ及び搬送路ＨＬに複数のランドマーク８が設置される。複数のランドマーク８の位置（ＧＰＳ位置であり絶対位置）のそれぞれは、ＧＰＳを用いて検出される。ＧＰＳを用いて検出されたランドマーク８の位置に関する情報は、管理装置１０の記憶装置１３に記憶されて、登録位置となる（ステップＳ１）。本実施形態において、ランドマーク８の位置に関する情報は、一部又は全部が、通信システム９を介してダンプトラック２の処理システム２Ｓが有する記憶装置２５に送信されて記憶される。

ダンプトラック２の走行制御部２０Ａは、推測航法に基づいてダンプトラック２を走行させる（ステップＳ２）。ダンプトラック２の走行中において、走行制御部２０Ａは、非接触センサ２４から電波を発射させる。非接触センサ２４の検出結果は、走行制御部２０Ａに出力される。走行制御部２０Ａは、非接触センサ２４の検出結果に基づいて、ランドマーク８が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３）。

ステップＳ３において、ランドマーク８が検出されていないと判定された場合（ステップＳ３、Ｎｏ）、推測航法に基づくダンプトラック２の走行が継続される（ステップＳ２）。ステップＳ３において、ランドマーク８が検出されたと判断された場合（ステップＳ３、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、記憶装置２５に記憶されたランドマーク８の位置、すなわち登録位置と、非接触センサ２４が検出したランドマーク８の位置（計測位置）とを比較する（ステップＳ４）。走行制御部２０Ａは、非接触センサ２４が検出した、ダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報と、非接触センサ２４がランドマーク８を検出した時点におけるダンプトラック２の推測位置とに基づいて、ランドマーク８の計測位置を求める。

この場合、走行制御部２０Ａは、記憶装置２５に記憶されている複数のランドマーク８の位置に関する情報のうち、非接触センサ２４が検出したランドマーク８に対応する情報を記憶装置２５から抽出する。すなわち、記憶装置２５に記憶されている複数のランドマーク８の登録位置（ＧＰＳ位置）から、非接触センサ２４がランドマーク８を検出したタイミングにおけるダンプトラック２の進行方向側において推測位置に最も近いランドマーク８の位置が抽出される。ステップＳ４においては、このようにして抽出されたランドマーク８の登録位置が、非接触センサ２４が検出したランドマーク８の計測位置と比較される。

本実施形態では、ランドマーク８の登録位置と計測位置とがステップＳ４で比較されるが、これに限定されるものではない。例えば、ダンプトラック２の推測位置と、ランドマーク８の登録位置から求められたダンプトラック２の位置とがステップＳ４で比較されてもよい。この場合、ランドマーク８の登録位置に基づくダンプトラック２の位置は、非接触センサ２４が検出した、ダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報及びランドマーク８の登録位置から求められる。

走行制御部２０Ａは、ステップＳ４で比較した結果に基づいて、ダンプトラック２の推測位置を補正する（ステップＳ５）。例えば、走行制御部２０Ａは、記憶装置２５に記憶されたランドマーク８の登録位置と、非接触センサ２４が検出したランドマーク８の計測位置との差に基づいて、推測位置の補正量を求める。すなわち、走行制御部２０Ａは、ジャイロセンサ２６の検出結果と、速度センサ２７の検出結果と、非接触センサ２４を用いて検出されたダンプトラック２とランドマーク８との相対位置に関する情報と、記憶装置２５に記憶されているランドマーク８の位置に関する情報とに基づき、ダンプトラック２の推測位置を補正する前述の補正量を含む、ダンプトラック２の走行に関する制御量を求める。走行制御部２０Ａは、求めた補正量及び制御量を含む指令に基づき、図２に示す処理装置１２の走行経路生成部１２Ｂが生成した走行経路に従ってダンプトラック２が走行するように、ダンプトラック２の走行を制御する。

本実施形態においては、ダンプトラック２の処理装置２０がＧＰＳ又はランドマーク８を用いて推測位置を補正する例を説明した。しかし、これに限定されず、図２に示す管理装置１０がＧＰＳ又はランドマーク８を用いて推測位置を補正してもよい。

＜ランドマークの位置検出処理及び位置登録処理の一例＞
次に、ランドマーク８の位置検出処理及び位置登録処理（図８のステップＳ１の処理）の一例について説明する。ランドマーク８の位置検出処理は、ランドマーク８の位置（ＧＰＳ位置）を検出する処理である。具体的には、ランドマーク８の位置登録処理は、検出されたランドマーク８の位置又は位置に関する情報を、記憶装置１３（データベース１３Ｂ）に記憶させて登録する処理である。なお、ランドマーク８の位置は、ダンプトラック２の記憶装置２５（データベース２５Ｂ）に記憶されて登録されてもよい。

図９は、本実施形態に係るランドマーク８の位置検出処理及び位置登録処理の一例を示す図である。鉱山に設置されたランドマーク８の位置は、ＧＰＳを用いて検出される。図９に示すように、ランドマーク８の位置は、ＧＰＳ用のアンテナ３４Ａを用いて検出される。

作業者ＷＭが搭乗した車両３は、位置が検出されて登録される対象のランドマーク８の近くまで移動する。この場合、車両３は、自身にアンテナ３４Ａを搭載した状態で、登録対象のランドマーク８の近くまで移動する。

車両３がランドマーク８の近くに到着すると、作業者ＷＭは、アンテナ３４Ａを保持して車両３の外側に移動する。このため、アンテナ３４Ａは、車両３の外側に持ち出されるが、位置検出装置３４は、車両３に搭載されている。次に、図９に示すように、作業者ＷＭは、鉱山に設置されたランドマーク８の近傍に、アンテナ３４Ａを設置する。アンテナ３４Ａは、車両３の外側に配置された状態で、ＧＰＳ衛星５からの電波を受信する。

アンテナ３４Ａが受信したＧＰＳ衛星５からの電波に基づく信号は、ケーブル３５を介して位置検出装置３４に出力される。位置検出装置３４は、アンテナ３４Ａからの信号に基づいて、アンテナ３４Ａの位置（ＧＰＳ位置）を検出する。図９に示すように、アンテナ３４Ａは、ランドマーク８の近傍に設置された状態で、ＧＰＳ衛星５からの電波に基づく信号を位置検出装置３４に出力することになる。したがって、位置検出装置３４がアンテナ３４ＡのＧＰＳ位置を求めることによって、ランドマーク８のＧＰＳ位置が求められる。

車両３の処理装置３０は、アンテナ３４Ａからの信号に基づく情報を、車両３に搭載された無線通信装置３２を用いて管理装置１０の無線通信装置１８に送信する。本実施形態において、アンテナ３４Ａからの信号に基づく情報は、アンテナ３４Ａからの信号に基づいて位置検出装置３４により検出された、アンテナ３４Ａの位置に関する情報及びランドマーク８の位置に関する情報等を含む。以下において、これらの情報をランドマーク位置情報という。管理装置１０の無線通信装置１８は、車両３の無線通信装置３２から送信された、ランドマーク位置情報を受信する。管理装置１０の処理装置１２は、無線通信装置１８を介して車両３から送信されたランドマーク位置情報に関する情報を取得して、記憶装置１３（データベース１３Ｂ）に登録する。

＜推測航法の制限＞
図１０は、ダンプトラック２が推測航法のみによって走行している場合における走行距離の制限を説明するための図である。図１０の符号Ｆは、ダンプトラック２の進行方向を示している。図１０に示す位置Ｐｍは、ダンプトラック２がＧＰＳ及びランドマーク８を用いて推測位置を補正することが困難になった結果、推測航法のみの走行を開始した位置を示している。ダンプトラック２は、推測航法のみによって走行する場合、前述したように、走行距離が大きくなるにしたがって推測位置の誤差が大きくなる。ダンプトラック２が推測航法のみを用いて走行する場合、非接触センサ２４の検出領域３００にランドマーク８が存在すれば、走行制御部２０Ａは、ランドマーク８の位置に関する情報を用いて推測位置を補正できる。しかし、非接触センサ２４がランドマーク８を検出できない場合にダンプトラック２が推測航法のみで走行し続けると、推測位置の誤差が大きくなる結果、ダンプトラック２は搬送路ＨＬを逸脱する可能性もある。

このため、図４に示すダンプトラック２の走行制限部２０Ｂは、ＧＰＳ及びランドマーク８を用いて推測位置を補正することが困難である結果、推測航法のみによって走行する場合には、第１距離Ｌ１を超えてダンプトラック２を走行させない。このため、走行制限部２０Ｂは、推測航法のみによって走行するダンプトラック２が第１距離Ｌ１に到達した場合、これを停止させる。図１０に示す例において、推測航法のみを用いて走行していたダンプトラック２は、位置Ｐｓで停止する。このように、走行制限部２０Ｂは、推測航法のみによって走行するダンプトラック２の走行距離を制限する。

第１距離Ｌ１は、推測航法のみによって走行するダンプトラック２が走行可能な距離である。すなわち、第１距離は、誤差が蓄積されたとしても、ダンプトラック２が推測航法のみを用いて搬送路ＨＬを確実に逸脱しないで走行できる距離である。第１距離Ｌ１は、予め定められて図４に示すダンプトラック２の記憶装置２５に記憶されている。走行制限部２０Ｂは、ダンプトラック２を推測航法のみで走行させる場合、記憶装置２５から第１距離Ｌ１を読み出す。そして、走行制限部２０Ｂは、推測航法のみの走行が開始した位置Ｐｍからダンプトラック２が走行した距離が第１距離Ｌ１になると、ダンプトラック２を停止させる。本実施形態において、第１距離Ｌ１は、例えば１００ｍであるが、これには限定されない。

鉱山において、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２が停止すると、ダンプトラック２は積荷を排土場ＤＰＡまで搬送できず、また積込場ＬＰＡに移動することもできない。その結果、鉱山での生産性が低下する可能性がある。また、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２が停止すると、停止したダンプトラック２の後続のダンプトラック２も停止する可能性があるため、鉱山での生産性はさらに低下する可能性がある。このように、推測航法のみを用いて走行するダンプトラック２が第１距離Ｌ１を超えた場合にこれを停止させると、鉱山での生産性が低下する可能性がある。鉱山での生産性の低下を抑制するためには、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２の停止時間を極力短くすることが好ましい。

＜推測航法の制限の緩和＞
図１１は、ダンプトラック２が推測航法によって走行している場合における走行距離の制限の緩和を説明するための図である。管理システム１及び本実施形態に係る鉱山機械の管理方法は、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始した位置Ｐｍから第１距離Ｌ１以内ではランドマーク８を検出できないが、ダンプトラック２が位置Ｐｍから第１距離Ｌ１を走行した場合に到達する位置Ｐｓを基準として、ダンプトラック２の進行方向Ｆに向かって第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在する場合には、第１距離Ｌ１を延長して、第１距離Ｌ１ｅとする（Ｌ１ｅ＞Ｌ１）。このようにすることで、管理システム１及び本実施形態に係る鉱山機械の管理方法は、推測航法のみを用いて走行するダンプトラック２が、搬送路ＨＬで停止する回数又は時間を低減できるので、鉱山での生産性の低下を抑制することができる。

図１１に示す例において、位置Ｐａは、ダンプトラック２が推測航法のみを用いた走行を開始した位置Ｐｍから第１距離Ｌ１を走行した場合に到達する位置Ｐｓを基準とし、位置Ｐｓからダンプトラック２の進行方向Ｆに向かって第２距離Ｌ２だけ離れた位置である。図１１に示す例では、位置Ｐｓを基準として、ダンプトラック２の進行方向Ｆに向かって第２距離Ｌ２以内の範囲の位置Ｐｌｍに、ランドマーク８が存在する。すなわち、位置Ｐａよりも位置Ｐｓ側にランドマーク８が存在する。この場合、走行制限緩和部２０Ｃは、現時点における第１距離Ｌ１を、これよりも大きい第１距離Ｌ１ｅに変更する。そして、走行制限部２０Ｂは、第１距離をＬ１からＬ１ｅに変更した後において、ダンプトラック２が推測航法のみを用いて走行している場合、ダンプトラック２が推測航法のみを用いた走行を開始した位置Ｐｍから変更後の第１距離Ｌ１ｅの位置Ｐｓｅにダンプトラック２が到達した時点で、ダンプトラック２を停止させる。

ダンプトラック２が位置Ｐｓｅに到達する前に、非接触センサ２４が自身の検出領域３００内に存在するランドマーク８を検出した場合、走行制御部２０Ａは、推測航法とランドマーク８の位置に関する情報とを用いてダンプトラック２を走行させる。具体的には、走行制御部２０Ａは、推測位置をランドマーク８の位置に関する情報で補正し、補正後の推測位置を用いてダンプトラック２を走行させる。このように、非接触センサ２４がランドマーク８を検出した後において、走行制御部２０Ａは、ランドマーク８によって推測位置を補正しながらダンプトラック２を走行させることにより、推測位置の誤差を低減できるので、予め設定された走行経路に沿ってダンプトラック２を走行させるときの精度低下を抑制できる。

第１距離Ｌ１を延長する大きさ（以下、適宜延長量という）ΔＬ１は、Ｌ１ｅ−Ｌ１である。延長量ΔＬ１は、特定の大きさに限定されるものではないが、大き過ぎると推測位置の誤差が大きくなり、小さ過ぎるとダンプトラック２が停止する頻度を低減する効果が低減する。このため、延長量ΔＬ１は、推測位置の誤差が許容できる範囲で可能な限り大きく設定されることが好ましい。例えば、延長量ΔＬ１は、第１距離Ｌ１の１／５以下、より好ましくは第１距離Ｌ１の１／３以下、さらには第１距離Ｌ１の１／２以下とすることが好ましい。

搬送路ＨＬの幅が大きい場合と小さい場合とを比較すると、推測位置の許容誤差は、前者の方が大きくとることができる。搬送路ＨＬの形状が直線である場合と曲線である場合とを比較すると、推測位置の誤差は、後者の方が大きくなる傾向がある。また、搬送路ＨＬの形状が曲線である場合、推測位置の誤差は、曲率が大きい方が大きくなる傾向がある。このため、延長量ΔＬ１は、搬送路ＨＬの寸法及び形状等、すなわち搬送経路ＨＬの形態に応じて設定されてもよい。このようにすることで、推測位置の誤差によりダンプトラック２が搬送路ＨＬを逸脱する可能性を低減することができる。

このため、本実施形態において、走行制限緩和部２０Ｃは、推測航法によって発生するダンプトラック２の位置、すなわち推測位置の誤差に応じて、第１距離Ｌ１を延長する量である延長量ΔＬ１を変更してもよい。すなわち、走行制限緩和部２０Ｃは、搬送路ＨＬにおけるダンプトラック２の現在位置に応じて延長量ΔＬ１を変更してもよい。前述したように、推測位置の誤差は、ダンプトラック２が走行する搬送路ＨＬの寸法及び形状の少なくとも一方によって異なる。このため、走行制限緩和部２０Ｃは、前述したように、搬送路ＨＬの寸法及び形状の少なくとも一方に応じて、延長量ΔＬ１を変更する。

例えば、ダンプトラック２の走行経路は予め設定されているため、図４に示す走行制限緩和部２０Ｃは、走行経路の情報に基づいて、延長量ΔＬ１を変更してもよい。例えば、走行制限緩和部２０Ｃは、走行経路の情報から、ダンプトラック２が推測航法のみを用いた走行を開始した位置Ｐｍの進行方向側における走行経路の寸法及び形状を求める。次に、走行制限緩和部２０Ｃは、求めた走行経路の寸法及び形状に基づき、延長量ΔＬ１を決定する。例えば、走行制御部２０Ａは、位置Ｐｍの前方における走行経路が曲線である場合、走行経路が直線である場合の延長量ΔＬ１よりも小さい値を延長量ΔＬ１とする。

第２距離Ｌ２の大きさは、延長量ΔＬ１に、所定量Ｌｄを加算した大きさになる（Ｌ２＝ΔＬ１＋Ｌｄ）。所定量Ｌｄは限定されないが、本実施形態では、非接触センサ２４の検出可能距離Ｌｓよりも小さくしている（Ｌｄ＜Ｌｓ）。このようにすると、位置Ｐｓから第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在する場合は、ダンプトラック２が延長後の第１距離Ｌ１ｅを走行する前、すなわち、位置Ｐｓｅに到達する前に、ダンプトラック２の非接触センサ２４がランドマーク８を検出できるので、好ましい。

＜鉱山機械の管理方法の処理＞
図１２は、本実施形態に係る鉱山機械の管理方法の手順を示すフローチャートである。本実施形態に係る鉱山機械の管理方法は、主として図４に示すダンプトラック２の処理装置２０によって実行されるが、主として図２に示す管理装置１０の処理装置１２によって実行されてもよい。ステップＳ１０１において、ダンプトラックの処理装置２０が備える走行制御部２０Ａは、ＧＰＳ位置、すなわちＧＰＳによって検出又は測定された位置が採用できるか否かを判定する。例えば、図４に示す位置検出装置２９から検出結果が出力されなかったり、位置検出装置２９が出力した検出結果に含まれる精度情報に基づき、ＧＰＳの検出状態が良好でなかったりした場合、走行制御部２０Ａは、ＧＰＳ位置、すなわちＧＰＳによって測位された位置が採用できないと判定する。ＧＰＳが検出する情報には、位置情報の他に、好ましくはＧＰＳ電波の受信可否又はＧＰＳ電波の受信状態に基づく精度情報が含まれる。

ＧＰＳ位置を採用できる場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１０２において、ＧＰＳを用いて推測位置を補正しながら、ダンプトラック２を推測航法によって走行させる。ＧＰＳ位置を採用できない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１０３において、図３等に示すダンプトラック２の非接触センサ２４がランドマーク８を検出したか否かを判定する。ここで、ランドマーク８の検出について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。

図１３及び図１４は、ランドマーク８を検出する手法の一例を示す図である。図１５は、ランドマーク８を検出する処理の一例の手順を示すフローチャートである。本実施形態において、非接触センサ２４がランドマーク８を検出する場合、ランドマーク８を他の物体と区別するために、非接触センサ２４が検出した物体の反射強度、非接触センサ２４が検出した物体の動き及び登録されたランドマーク８の位置と非接触センサ２４によって得られた物体の位置との差を用いて、両者を区別する。

図１３に示すように、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２の進行方向側に、ランドマーク８、岩石ＲＫ、標識ＳＩ及び車両３が存在するとする。これらが、非接触センサ２４の検出領域３００に入っている。車両３は、矢印Ｆで示す方向に移動している。矢印Ｆは、車両３の進行方向を示している。ステップＳ２０１において、非接触センサ２４がこれらを検出した場合、図１４に示すように、ランドマーク８の位置はＰｌ、岩石ＲＫの位置はＰｒｋ、標識ＳＩの位置はＰｓｉ、車両３の位置はＰｖとなる。予め求められ、図２に示す管理装置１０の記憶装置１３又は図４に示すダンプトラック２の記憶装置２５に記憶され、登録されたランドマーク８の位置はＰｒ（以下、適宜登録ランドマーク位置Ｐｒという）である。図１４に示すように、非接触センサ２４がこれらの物体を検出した場合、検出領域３００内に反射強度が異なったり、移動したりしている物体が存在するという情報が得られる。走行制御部２０Ａは、これらの情報から、例えば、ステップＳ２０２以降の処理を実行することによって、ランドマーク８を特定する。以下の説明においては、非接触センサ２４が検出した物体を、適宜被検出物という。

ステップＳ２０２以降の処理を実行する前に、走行制御部２０Ａは、被検出物の距離及び方位から、これらの位置を求める。被検出物の位置は、非接触センサ２４に対する相対位置である。このため、走行制御部２０Ａは、非接触センサ２４が物体を検出した時点におけるダンプトラック２の位置（絶対位置）を用いて、被検出物の絶対位置を求める。以下において、ランドマーク８に対応する位置Ｐｌ、岩石ＲＫに対応する位置Ｐｒｋ、標識ＳＩに対応する位置Ｐｓｉ及び車両３に対応する位置Ｐｖは、いずれも絶対位置である。

ステップＳ２０２において、走行制御部２０Ａは、図４に示すダンプトラック２の記憶装置２５から、登録ランドマーク位置Ｐｒを取得し、被検出物の絶対位置と比較する。登録ランドマーク位置Ｐｒは、ＧＰＳ位置であり絶対位置である。走行制御部２０Ａは、ステップＳ２０２の比較をした後、ステップＳ２０３に処理を進める。ステップＳ２０３において、被検出物の絶対位置と登録ランドマーク位置Ｐｒとの距離が所定の閾値ｒ以内である場合（ステップＳ２０３、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、それらの被検出物に対してステップＳ２０４の処理を実行する。所定の閾値ｒは、ランドマーク８を識別するためのものである。図１４に示す例では、登録ランドマーク位置Ｐｒと、位置Ｐｌ、位置Ｐｒｋ及び位置Ｐｖとの距離が所定の閾値ｒ以内である。このため、走行制御部２０Ａは、これらに対して、ステップＳ２０４の処理を実行する。

ステップＳ２０４において、走行制御部２０Ａは、位置Ｐｌ、位置Ｐｒｋ及び位置Ｐｖの被検出物の反射強度ＲＦを、予め定められた反射強度の閾値ＲＦｃと比較する。反射強度の閾値ＲＦｃは、被検出物からランドマーク８を特定する場合に、岩石等のように反射強度が低い物体を除外するために用いられる。反射強度の閾値ＲＦｃの大きさは、この目的を達成できるように定められる。走行制御部２０Ａは、ステップＳ２０４の比較をした後、ステップＳ２０５に処理を進める。

ステップＳ２０５において、反射強度ＲＦが反射強度の閾値ＲＦｃ以上（ＲＦ≧ＲＦｃ）となる被検出物が存在する場合（ステップＳ２０５、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、そのような被検出物に対してステップＳ２０６の処理を実行する。図１４に示す例では、位置Ｐｌ及び位置Ｐｖに対応する被検出物の反射強度ＲＦが反射強度の閾値ＲＦｃ以上であり、位置Ｐｒｋに対応する被検出物の反射強度ＲＦが反射強度の閾値ＲＦｃよりも小さいとする。このため、走行制御部２０Ａは、位置Ｐｌ及び位置Ｐｖに対応する被検出物に対して、ステップＳ２０６の処理を実行する。

ステップＳ２０６において、走行制御部２０Ａは、位置Ｐｌ及び位置Ｐｖに対応する被検出物の動きを求める。例えば、走行制御部２０Ａは、異なる時刻に取得した位置Ｐｌ及び位置Ｐｖの変化が所定値以上である場合に、これらの位置に対応する被検出物は動いていると判定し、所定値よりも小さい場合に、これらの位置に対応する被検出物は静止していると判定する。ランドマーク８は静止している構造物なので、動きのある被検出物はランドマーク８ではない。走行制御部２０Ａは、ステップＳ２０６の比較をした後、ステップＳ２０７に処理を進める。

ステップＳ２０７において、被検出物が静止している場合（ステップＳ２０７、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ２０８において、その被検出物をランドマーク８であると判定する。図１４に示す例においては、位置Ｐｌに対応する被検出物は静止しており、位置Ｐｖに対応する被検出物は進行方向Ｆに向かって移動している。このため、位置Ｐｌに対応する被検出物がランドマーク８である。位置Ｐｌは、ランドマーク８の絶対位置となる。

登録ランドマーク位置Ｐｒと被検出物の絶対位置との距離が所定の閾値ｒよりも大きい場合（ステップＳ２０３、Ｎｏ）、反射強度ＲＦが反射強度の閾値ＲＦｃよりも小さい（ＲＦ＜ＲＦｃ）被検出物が存在する場合（ステップＳ２０５、Ｎｏ）及び検出物が動いている場合（ステップＳ２０７、Ｎｏ）、ステップＳ２０９において、走行制御部２０Ａは、このような被検出物はランドマーク８ではないと判定する。走行制御部２０Ａは、このような処理を実行して非接触センサ２４が検出した物体からランドマーク８を特定することにより、非接触センサ２４によってランドマーク８が検出される。

ステップＳ１０３に戻り、非接触センサ２４がランドマーク８を検出した場合（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１０４において、ランドマーク８の位置を用いて推測位置を補正しながら、ダンプトラック２を推測航法によって走行させる。非接触センサ２４がランドマーク８を検出しない場合（ステップＳ１０３、Ｎｏ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１０５において、推測航法のみを用いてダンプトラック２を走行させる。

ステップＳ１０６に進み、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始してから第１距離Ｌ１を走行した場合に到達する位置Ｐｓを基準として、ダンプトラック２の進行方向に向かって第２距離Ｌ２以内の範囲に、ランドマーク８が存在するか否かを判定する。この判定にあたり、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始した位置Ｐｍと、ダンプトラック２の進行方向とから、位置Ｐｍから第１距離Ｌ１を走行した場合に到達する位置Ｐｓを求める。次に、走行制御部２０Ａは、位置Ｐｓからダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始した時点におけるダンプトラック２の進行方向に向かって第２距離Ｌ２以内の範囲に、登録されたランドマーク８が存在するか否かを判定する。この場合、走行制御部２０Ａは、データベース２５Ｂに登録されているランドマーク８の位置（ＧＰＳ位置であり絶対位置）と、位置Ｐｓから第２距離Ｌ２以内の範囲における位置とを比較して、登録されたランドマーク８の存在を判定する。

前述した例では、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始してから第１距離Ｌ１を走行した場合に到達する位置Ｐｓを基準としたが、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始した位置Ｐｍを基準とすれば、走行制御部２０Ａは、ＰｍからＬ１＋Ｌ２以内の範囲に、ランドマーク８が存在するか否かを判定してもよい。この場合、走行制御部２０Ａは、データベース２５Ｂに登録されているランドマーク８の位置Ｐｒと、位置ＰｍからＬ１＋Ｌ２以内の範囲における位置とを比較して、登録されたランドマーク８の存在を判定する。

第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在する場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０７において、走行制限緩和部２０Ｃは、現在の第１距離Ｌ１を延長する。延長後の第１距離Ｌ１ｅは、延長前の第１距離Ｌ１に、延長量ΔＬ１を加算した値である。走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の記憶装置２５に記憶されている現在の第１距離Ｌ１を、延長後の第１距離Ｌ１ｅに書き換える。

本実施形態においては、延長後における第１距離Ｌ１ｅを一定値としてダンプトラック２の記憶装置２５に記憶させておいてもよい。また、延長前の第１距離Ｌ１を初期値としてダンプトラック２の記憶装置２５に記憶させておき、走行制限緩和部２０Ｃは、搬送路ＨＬの寸法及び形状等に応じて延長量ΔＬ１を求めて、記憶装置２５から読み出した延長前の第１距離Ｌ１に求めた延長量ΔＬ１を加算することにより、延長後の第１距離Ｌ１ｅを求めてもよい。さらに、搬送路ＨＬの寸法及び形状等に応じて延長後の第１距離Ｌ１ｅを求めてダンプトラック２の記憶装置２５に記憶させておき、走行制限緩和部２０Ｃは、搬送路ＨＬの寸法及び形状等に応じて対応する延長後の第１距離Ｌ１ｅを記憶装置２５から読み出してもよい。このようにすれば、延長後の第１距離Ｌ１ｅを、搬送路ＨＬの寸法及び形状等に応じた値とすることができるので、推測航法のみを用いて走行するダンプトラック２が、推測位置の誤差の蓄積によって搬送路ＨＬから逸脱する可能性を低減できる。

第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在しない場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、この場合、走行制御部２０Ａは、前述したステップＳ１０７の処理を実行せず、次に説明するステップＳ１０８の処理を実行する。すなわち、走行制御部２０Ａは、現在の第１距離Ｌ１を延長しない。この場合、第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在しない場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、ダンプトラック２の記憶装置２５に記憶されている現在の第１距離Ｌ１は、延長後の第１距離Ｌ１ｅに書き換えられない。第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在しない場合は、推測航法のみを用いて走行するダンプトラック２に対して、第１距離Ｌ１を延長しないことにより、推測航法のみを用いて走行するダンプトラック２が搬送路ＨＬから逸脱する可能性を低減できる。

ステップＳ１０８において、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみによる走行を開始した位置Ｐｍから第１距離Ｌ１以上走行したか否かを判定する。ステップＳ１０８の判定において、第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在する場合は、第１距離Ｌ１は延長後の第１距離Ｌ１ｅが用いられ、第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在しない場合は、延長される前の第１距離Ｌ１が用いられる。

ダンプトラック２が位置Ｐｍから第１距離Ｌ１以上走行した場合（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０９において、走行制限部２０Ｂは、ダンプトラック２を停止させる。このようにすることで、走行制限部２０Ｂは、推測航法のみを用いてダンプトラック２を走行させる場合における推測位置の誤差の蓄積を抑制することができる。次に、ステップＳ１１０に進み、走行制御部２０Ａは、ＧＰＳ位置が回復、すなわちＧＰＳによって測位された位置であるＧＰＳ位置が採用できるか否かを判定する。

ＧＰＳが回復した場合（ステップＳ１１０、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進み、走行制御部２０Ａは、ＧＰＳを用いて推測位置を補正しながら、ダンプトラック２を推測航法によって走行させる。このとき、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の記憶装置２５に延長後の第１距離Ｌ１ｅが記憶されている場合には、これを延長前の第１距離Ｌ１に書き換える。ＧＰＳが回復していない場合（ステップＳ１１０、Ｎｏ）、ステップＳ１１０に進み、走行制御部２０Ａは、ＧＰＳの回復を待つ。すなわち、走行制御部２０Ａは、推測航法のみを用いて走行しているダンプトラック２が第１距離Ｌ１又は延長後の第１距離Ｌ１ｅを走行した後は、ＧＰＳが回復するまでダンプトラック２を停止させる。このため、推測位置の誤差の蓄積が抑制される。

次に、ステップＳ１０８に戻って説明する。ダンプトラック２が位置Ｐｍから第１距離Ｌ１以上走行していない場合（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、ステップＳ１１１において、ＧＰＳ位置が回復したか否かを判定する。ＧＰＳが回復した場合（ステップＳ１１１、Ｙｅｓ）、ステップＳ１０２に進み、走行制御部２０Ａは、ＧＰＳを用いて推測位置を補正しながら、ダンプトラック２を推測航法によって走行させる。走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の記憶装置２５に延長後の第１距離Ｌ１ｅが記憶されている場合には、これを延長前の第１距離Ｌ１に書き換える。

ＧＰＳが回復していない場合（ステップＳ１１１、Ｎｏ）、ステップＳ１１２に進み、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の非接触センサ２４がランドマーク８を検出したか否かを判定する。非接触センサ２４がランドマーク８を検出した場合（ステップＳ１１２、Ｙｅｓ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１０４において、ランドマーク８の位置を用いて推測位置を補正しながら、ダンプトラック２を推測航法によって走行させる。このとき、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の記憶装置２５に延長後の第１距離Ｌ１ｅが記憶されている場合には、これを延長前の第１距離Ｌ１に書き換える。

非接触センサ２４がランドマーク８を検出しない場合（ステップＳ１１２、Ｎｏ）、走行制御部２０Ａは、ステップＳ１１３において、ダンプトラック２を走行させる。すなわち、走行制御部２０Ａは、推測航法のみを用いて走行しているダンプトラック２が第１距離Ｌ１又は延長後の第１距離Ｌ１ｅを走行するまで、ダンプトラック２を走行させる。

このように、管理システム１及び本実施形態に係る鉱山機械の管理方法は、推測航法のみを用いてダンプトラック２が走行する場合、第１距離Ｌ１よりも先であって第２距離Ｌ２以内の範囲にランドマーク８が存在する場合には、第１距離Ｌ１を延長する。このようにすることで、管理システム１及び本実施形態に係る鉱山機械の管理方法は、第１距離Ｌ１を超えて、推測航法のみを用いてダンプトラック２を走行させることができるので、鉱山における生産性の低下を抑制することができる。前述したステップＳ１０１からステップＳ１１３までの各処理の順序及びステップＳ２０１からステップＳ２０８までの各処理の順序は、適宜変更されてもよい。

図１６は、ダンプトラック２が推測航法のみを用いて走行している場合におけるダンプトラック２の車速の変化例を説明するための図である。本実施形態において、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみを用いて走行している場合、ダンプトラック２の走行距離が増加するにしたがって車速を低下させる。このようにすることで、単位時間あたりに走行するダンプトラック２の走行距離は短くなるので、単位時間あたりにおける推測位置の誤差の蓄積を抑制できる。その結果、推測航法での精度低下を抑制することができる。また、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２を停止させやすくなるという利点もある。

図１６に示す例において、搬送路ＨＬを走行するダンプトラック２は、位置Ｐｍで推測航法のみを用いた走行を開始する。走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみを用いた走行を開始したら、推測航法のみを用いる前と比較してダンプトラック２の車速を低下させる。この場合、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２の走行時間又は走行距離に応じて、ダンプトラック２の車速の低下量を大きくする。すなわち、ダンプトラック２の車速は、走行時間の経過又は走行距離の増加にともなって小さくなる。この場合、ダンプトラック２の車速は、段階的に小さくなってもよいし、連続的に小さくなってもよい。

本実施形態において、走行制御部２０Ａは、ダンプトラック２が推測航法のみを用いて走行している場合、ダンプトラック２の非接触センサ２４が、ダンプトラック２の進行方向側にランドマーク８の位置を検出した場合、ランドマーク８が検出される前よりもダンプトラック２の車速を増加させる。推測航法のみを用いてダンプトラック２が走行している場合、ランドマーク８が検出できれば、ランドマーク８の位置を用いて推測位置を補正できる。このため、走行制御部２０Ａは、ランドマーク８が検出された後は、ダンプトラック２の車速を増加させることにより、鉱山における生産性の低下を抑制することができる。

図１６に示す例において、位置Ｐｍで推測航法のみの走行を開始したダンプトラック２は、第１距離Ｌ１（又は延長後の第１距離Ｌ１ｅ）に到達する前の位置Ｐｃで、非接触センサ２４が検出領域３００内にランドマーク８を検出している。この場合、ダンプトラック２は、位置Ｐｍから位置Ｐｃまでは車速が徐々に低下するが、位置Ｐｃ以降は車速が増加する。位置Ｐｃ以降において、走行制御部２０Ａは、管理装置１０からの車速の指令値に到達するまでダンプトラック２の車速を増加させ、前述した指令値に到達した後は、ダンプトラック２の車速が前述した指令値となるように制御する。

以上、本実施形態について説明したが、前述した内容により本実施形態が限定されるものではない。また、前述した実施形態の構成要素には、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が含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更を行うことができる。本実施形態は、ＧＰＳを併用した自動走行の例で説明したが、ＧＰＳを用いないシステムにも適用可能である。この場合は、図１２に示すフローチャートにおいて、ステップＳ１０１、ステップＳ１０２、ステップＳ１１０及びステップＳ１１１が省略される。そして、スタートからステップＳ１０３の処理が実行され、ステップＳ１０８においてＮｏである場合にはステップＳ１１２に進めばよい。

１ 管理システム
２ ダンプトラック
２Ｓ 処理システム
３ 車両
３Ｓ 制御システム
４ 積込機械
７ 管制施設
８ ランドマーク
８Ｒ 反射部
９ 通信システム
１０ 管理装置
１２ 処理装置
１２Ａ データ処理部
１２Ｂ 走行経路生成部
１３ 記憶装置
１３Ｂ データベース
１８ 無線通信装置
１８Ａ アンテナ
２０ 処理装置
２０Ａ 走行制御部
２０Ｂ 走行制限部
２０Ｃ 走行制限緩和部
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 無線通信装置
２８Ａ アンテナ
２９ 位置検出装置
２９Ａ アンテナ
３００ 検出領域
ＨＬ 搬送路
Ｌ１、Ｌ１ｅ 第１距離
Ｌ２ 第２距離
ΔＬ１ 延長量

Claims (11)

1. 複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械に対する前記ランドマークの位置を非接触で検出する検出部と、
   予め求められた前記ランドマークの位置と前記検出部によって得られた前記ランドマークの位置とに基づいて前記鉱山機械の現在位置を補正して、推測航法により前記鉱山機械を走行させる走行制御部と、
   前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に、前記鉱山機械を停止させる走行制限部と、
   前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから前記第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合、前記第１距離を延長する走行制限緩和部と、を含み、
   前記第１距離を延長する延長量は、前記第２距離よりも小さく、延長後の到達位置における前記検出部の検出領域に前記ランドマークが含まれる値である、
   鉱山機械の管理システム。
2. 前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械の自己位置を求める自己位置検出装置を備え、
   前記走行制御部は、前記自己位置検出装置が検出した前記自己位置を少なくとも用いて前記鉱山機械を走行させ、前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときに、推測航法により前記鉱山機械を走行させる、請求項１に記載の鉱山機械の管理システム。
3. 前記走行制限部は、
   前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときの位置を、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始した位置とする、請求項２に記載の鉱山機械の管理システム。
4. 前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときには、前記推測航法を用いる前と比較して前記鉱山機械の速度を低下させる、請求項２又は請求項３に記載の鉱山機械の管理システム。
5. 前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときには、前記鉱山機械の走行時間又は走行距離に応じて前記鉱山機械の速度の低下量を大きくする、請求項４に記載の鉱山機械の管理システム。
6. 前記走行制御部は、前記推測航法を用いて前記鉱山機械を走行させるときに前記検出部が前記ランドマークの位置を検出した場合、前記鉱山機械の速度を増加させる、請求項４又は請求項５に記載の鉱山機械の管理システム。
7. 前記走行制限緩和部は、前記推測航法によって発生する前記鉱山機械の位置の誤差に応じて、前記第１距離を延長する量を変更する、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の鉱山機械の管理システム。
8. 前記走行制限緩和部は、前記鉱山機械が走行する搬送路の形態に応じて前記第１距離を延長する大きさを設定する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の鉱山機械の管理システム。
9. 前記走行制限緩和部は、前記鉱山機械が走行する搬送路における前記鉱山機械の現在位置に応じて前記第１距離を延長する大きさを変更する、請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の鉱山機械の管理システム。
10. 複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械に対する前記ランドマークの位置を非接触で検出する検出部と、
    前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械の自己位置を求める自己位置検出装置と、
    前記鉱山機械に搭載されて、前記自己位置検出装置が検出した前記自己位置を少なくとも用いて前記鉱山機械を走行させ、前記自己位置検出装置が前記自己位置を検出できなくなったときに、予め求められた前記ランドマークの位置と前記検出部によって得られた前記ランドマークの位置とに基づいて前記鉱山機械の現在位置を補正して、推測航法により前記鉱山機械を走行させる走行制御部と、
    前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に、前記鉱山機械を停止させる走行制限部と、
    前記鉱山機械に搭載されて、前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから前記第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合、前記第１距離を延長する走行制限緩和部と、を含み、
    前記第１距離を延長する延長量は、前記第２距離よりも小さく、延長後の到達位置における前記検出部の検出領域に前記ランドマークが含まれる値である、
    鉱山機械の管理システム。
11. 複数のランドマークが設置された鉱山を無人で走行する鉱山機械であって、検出した自己位置に基づいて走行し、かつ前記自己位置を検出できなくなったときには、予め求められた前記ランドマークの位置と検出された前記ランドマークの位置とに基づいて自身の現在位置を補正しながら推測航法を用いる鉱山機械を管理するにあたって、
    前記ランドマークの位置を検出し、
    前記鉱山機械が前記推測航法による走行を開始してから第１距離を走行した場合に到達する位置を基準として、前記鉱山機械の進行方向に向かって第２距離以内の範囲に、予め求められた前記ランドマークの位置が存在する場合には、前記第１距離を延長し、
    前記第１距離を延長する延長量は、前記第２距離よりも小さく、延長後の到達位置における前記検出部の検出領域に前記ランドマークが含まれる値である、
    鉱山機械の管理方法。

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