搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】在以成為最適合于裝載機(jī)械進(jìn)行裝載工作的位置及方向的方式對(duì)搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行相對(duì)定位時(shí)能夠進(jìn)行有效的支援。為了相對(duì)于挖掘機(jī)械（1）使翻斗車（2）迅速且順利地向作為目標(biāo)的進(jìn)行裝載工作的位置行進(jìn)，相對(duì)于挖掘機(jī)械（1）在裝載目標(biāo)位置上配置翻斗車（2），用翻斗車（2）的GPS接收機(jī)（32）從GPS衛(wèi)星（30）檢測(cè)地理位置，將其位置與方向作為目標(biāo)位置圖像（P1）而發(fā)送到挖掘機(jī)械（1），在以后的翻斗車（2）進(jìn)入時(shí)，在該翻斗車（2）的顯示器（36）上顯示目標(biāo)位置圖像（P1）和去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線（R），通過以當(dāng)前位置圖像（P2）沿著進(jìn)入路線（R）向目標(biāo)位置圖像（P1）行進(jìn)的方式運(yùn)轉(zhuǎn)翻斗車（2），將翻斗車（2）配置于所設(shè)定的裝載目標(biāo)位置。
【專利說明】搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及支援搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整的系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于如下情況:例如將在礦山中采掘礦石的挖掘機(jī)械等作為裝載機(jī)械，將搬運(yùn)來自該裝載機(jī)械的礦石的翻斗車等作為搬運(yùn)機(jī)械，以成為最適合于裝載機(jī)械進(jìn)行裝載工作的位置及方向的方式順利且迅速地對(duì)搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行相對(duì)定位。
【背景技術(shù)】
[0002]例如，在礦山中采掘礦石等時(shí)，將具有砂土等的挖掘機(jī)構(gòu)的挖掘機(jī)械、以及運(yùn)輸該挖掘機(jī)械的挖掘物的翻斗車等搬運(yùn)機(jī)械帶入礦山采掘現(xiàn)場(chǎng)。采掘出的礦石裝載于作為搬運(yùn)機(jī)械的翻斗車上并從采掘現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)出。在礦山中挖掘機(jī)械使用鏟斗容量為3m3?40m3甚至其以上的大型的液壓挖掘機(jī)。由此，即使翻斗車也使用大型的車，在將來自于鏟斗的挖掘物投入一次至多次左右的狀態(tài)下車箱會(huì)裝滿。由此，相對(duì)于一臺(tái)裝載機(jī)械預(yù)先使多臺(tái)搬運(yùn)機(jī)械待機(jī)，使搬運(yùn)機(jī)械依次送到裝載機(jī)械側(cè)。
[0003]將礦石等的挖掘物從挖掘機(jī)械裝載到搬運(yùn)機(jī)械上時(shí)，若搬運(yùn)機(jī)械與裝載機(jī)械不配置成適當(dāng)?shù)奈恢藐P(guān)系，則在裝載工作上發(fā)生時(shí)間的浪費(fèi)，工作效率性下降。另外，將車箱裝滿的翻斗車的搬運(yùn)機(jī)械從裝載位置出來后，替換地進(jìn)入新的搬運(yùn)機(jī)械，但在替換該翻斗車期間液壓挖掘機(jī)的挖掘工作停止。新的搬運(yùn)機(jī)械行進(jìn)至適當(dāng)?shù)奈恢脮r(shí)，若屢次進(jìn)行倒轉(zhuǎn)等直至配置于適當(dāng)?shù)奈恢?，則直至配置于適當(dāng)?shù)奈恢脼橹够ㄙM(fèi)很多的時(shí)間，工作效率仍然下降。
[0004]一般而言，搬運(yùn)機(jī)械在使其車箱接近挖掘機(jī)械的裝載位置時(shí)，最終使車輛后退。就礦石搬運(yùn)用的翻斗車而言，由于從其駕駛座的后方視野只能從后視鏡獲得，因此通過后退將翻斗車配置于適當(dāng)?shù)奈恢玫牟僮髯兊酶永щy。關(guān)于該一點(diǎn)，例如專利文獻(xiàn)I公開了如下結(jié)構(gòu):為了獲得車輛的后方的視野，在車輛的后方位置安裝倒車攝像機(jī)，在駕駛室內(nèi)設(shè)置倒車顯示器，將來自倒車攝像機(jī)的車輛后方的影像顯示于倒車顯示器上。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開平7 - 205721號(hào)公報(bào)
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明要解決的問題
[0009]但是，在專利文獻(xiàn)I中，設(shè)置于翻斗車上的倒車攝像機(jī)需要進(jìn)行保護(hù)，以免向其車箱裝載時(shí)與巖石等碰撞，由此，倒車攝像機(jī)設(shè)置于車箱的下部位置且向其內(nèi)側(cè)進(jìn)入的位置，限制倒車攝像機(jī)的視野范圍，而且在與其他機(jī)械靠近的位置，其他機(jī)械的影像只有局部顯示于顯示器上。從而，如果僅將倒車攝像機(jī)的影像顯示于顯示器上，則作為用于順利進(jìn)行在搬運(yùn)機(jī)械側(cè)相對(duì)于裝載機(jī)械以成為預(yù)定的位置關(guān)系的方式進(jìn)行調(diào)整的工作的線索而不足。
[0010]本發(fā)明是鑒于以上問題而完成的，其目的在于，在以成為最適合于裝載機(jī)械進(jìn)行裝載工作的位置及方向的方式對(duì)搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行相對(duì)定位時(shí)，能夠進(jìn)行有效的支援。
[0011]用于解決問題的方法
[0012]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的特征為，為了在作為由裝載機(jī)械進(jìn)行的裝載工作的目標(biāo)的裝載目標(biāo)位置配置搬運(yùn)機(jī)械，具有:設(shè)置于上述裝載機(jī)械，生成表示上述裝載目標(biāo)位置的裝載目標(biāo)位置信息的控制電路；從上述裝載機(jī)械向上述搬運(yùn)機(jī)械發(fā)送上述裝載目標(biāo)位置信息的無線通信單元；采集關(guān)于上述搬運(yùn)機(jī)械的當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)的搬運(yùn)機(jī)械檢測(cè)單元；以及設(shè)置于上述搬運(yùn)機(jī)械，顯示該搬運(yùn)機(jī)械的裝載目標(biāo)位置及其當(dāng)前位置的顯示器。
[0013]裝載機(jī)械為液壓挖掘機(jī)等的挖掘機(jī)械或起重機(jī)、以及其他產(chǎn)業(yè)機(jī)械，構(gòu)成自行式產(chǎn)業(yè)機(jī)械，另外搬運(yùn)機(jī)械為由翻斗車等構(gòu)成的運(yùn)輸用的車輛。作為這些裝載機(jī)械及搬運(yùn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的代表性的現(xiàn)場(chǎng)存在礦山。在礦山中采掘礦石時(shí)，使挖掘機(jī)械即液壓挖掘機(jī)和作為運(yùn)輸用的車輛的翻斗車運(yùn)轉(zhuǎn)。針對(duì)每一臺(tái)挖掘機(jī)械分配多個(gè)翻斗車。在多個(gè)挖掘機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，與此成比例地配備多臺(tái)翻斗車。
[0014]用于進(jìn)行礦石和其他的巖石、砂土的裝載的裝載機(jī)械是具有鏟斗的挖掘機(jī)械，配置于預(yù)定的挖掘工作位置。在該位置使鏟斗工作，進(jìn)行挖掘工作，使上部旋轉(zhuǎn)體旋轉(zhuǎn)，使該鏟斗變位到搬運(yùn)機(jī)械的上部位置，將挖掘物投入到搬運(yùn)機(jī)械的車箱。在挖掘機(jī)械配置于預(yù)定的位置的情況下，作為搬運(yùn)機(jī)械的翻斗車配置于可進(jìn)行該裝載工作的位置，但搬運(yùn)機(jī)械的更優(yōu)選的位置為從裝載機(jī)械有效且迅速地進(jìn)行裝載的位置，這就是裝載目標(biāo)位置。
[0015]在作為裝載機(jī)械為具有履帶式行駛機(jī)構(gòu)的自行式挖掘機(jī)械的情況下，該裝載機(jī)械適宜移動(dòng)。只是，裝載機(jī)械與搬運(yùn)機(jī)械之間的相對(duì)位置關(guān)系一般為恒定。從而，首先裝載機(jī)械配置于應(yīng)該最初進(jìn)行的工作位置，由此以裝載機(jī)械的位置為基準(zhǔn)來決定裝載目標(biāo)位置。由于裝載機(jī)械具有行駛機(jī)構(gòu)，因此其工作位置適宜移動(dòng)，但其移動(dòng)不會(huì)太頻繁地進(jìn)行，而且即使移動(dòng)，一般也只移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn)距離。從而，檢測(cè)裝載機(jī)械的初始位置、即工作開始時(shí)的地理位置，每當(dāng)該裝載機(jī)械移動(dòng)時(shí)修正其位置。為此，在裝載機(jī)械上設(shè)置輸入單元，用該輸入單元輸入裝載目標(biāo)位置的初始值以及每次移動(dòng)時(shí)進(jìn)行位置調(diào)整。
[0016]搬運(yùn)機(jī)械具有檢測(cè)其當(dāng)前位置與移動(dòng)方向的機(jī)構(gòu)。為此，在搬運(yùn)機(jī)械上設(shè)置搬運(yùn)機(jī)械檢測(cè)單元，而其當(dāng)前位置作為地理位置。搬運(yùn)機(jī)械的地理位置利用基于GNSS(包含GPS等的全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng):Global Navigation Satelite System)的測(cè)定系統(tǒng)就能夠采集。在利用該GNSS的情況下，預(yù)先在搬運(yùn)機(jī)械上安裝GNSS接收機(jī)。而且，使一臺(tái)搬運(yùn)機(jī)械靠近裝載機(jī)械，在使該裝載機(jī)械工作時(shí)，檢測(cè)能夠最有效地進(jìn)行裝載的搬運(yùn)機(jī)械的位置，更優(yōu)選為檢測(cè)位置及方向，將此設(shè)定為裝載目標(biāo)位置，以后只要沒有變更，就將關(guān)于該裝載目標(biāo)位置的信息傳輸?shù)胶罄m(xù)的搬運(yùn)機(jī)械。另外，使搬運(yùn)機(jī)械一臺(tái)一臺(tái)地向該裝載目標(biāo)位置行進(jìn)。為此，例如發(fā)出使處于與裝載機(jī)械最近的位置的搬運(yùn)機(jī)械向裝載目標(biāo)位置移動(dòng)的指示。
[0017]由于各個(gè)搬運(yùn)機(jī)械的當(dāng)前位置利用GNSS接收機(jī)檢測(cè)，并且各個(gè)搬運(yùn)機(jī)械與裝載機(jī)械之間能夠用無線通信單元傳輸信息，因此利用來自裝載機(jī)械的指令使下一個(gè)要向裝載目標(biāo)位置行進(jìn)的搬運(yùn)機(jī)械可靠地去往裝載目標(biāo)位置，其他搬運(yùn)機(jī)械不會(huì)妨礙其行駛。在此，在搬運(yùn)機(jī)械上設(shè)置顯示器，在該顯示器上至少顯示裝載目標(biāo)位置、優(yōu)選顯示去往該裝載目標(biāo)位置的進(jìn)入方向。作為該顯示的一個(gè)方式，在顯示器上，在裝載目標(biāo)位置上顯示搬運(yùn)機(jī)械的圖形，并且顯示去往該裝載目標(biāo)位置的行進(jìn)路線。而且，還顯示搬運(yùn)機(jī)械的當(dāng)前位置，并且設(shè)定為，若搬運(yùn)機(jī)械移動(dòng)，則對(duì)應(yīng)于該移動(dòng)使得搬運(yùn)機(jī)械的顯示器的顯示移動(dòng)。從而，駕駛員通過觀察該顯示器的影像，能夠?qū)徇\(yùn)機(jī)械迅速且順利地駕駛至裝載目標(biāo)位置。在此，就搬運(yùn)機(jī)械的進(jìn)入路線而言，例如在周圍存在阻礙搬運(yùn)機(jī)械行駛的障礙物等的情況下，能夠?qū)⒁岳@過該障礙物的方式行駛的路徑作為進(jìn)入路線而顯示。
[0018]另外，裝載目標(biāo)位置基于配設(shè)有裝載機(jī)械的位置而決定，并且決定在該裝載目標(biāo)位置的搬運(yùn)機(jī)械的進(jìn)入方向。裝載機(jī)械配置于應(yīng)該進(jìn)行工作的位置，并且向應(yīng)該進(jìn)行下一個(gè)工作的位置移動(dòng)時(shí)，設(shè)定該裝載目標(biāo)位置及進(jìn)入方向。該設(shè)定能夠通過使搬運(yùn)機(jī)械實(shí)際行駛而進(jìn)行。即，駕駛搬運(yùn)機(jī)械，使其向從裝載機(jī)械有效且迅速地進(jìn)行裝載的位置移動(dòng)。在此，若決定了搬運(yùn)機(jī)械的位置，則其進(jìn)入方向被設(shè)定。在該情況下，在設(shè)定裝載目標(biāo)位置時(shí)不必是搬運(yùn)機(jī)械實(shí)際移動(dòng)的方向?？紤]到顯示于顯示器上的搬運(yùn)機(jī)械在裝載目標(biāo)位置中的配置與地形等，只要顯示能夠最迅速且安全地行進(jìn)的方向就可以。當(dāng)使搬運(yùn)機(jī)械向裝載目標(biāo)位置行進(jìn)時(shí)，優(yōu)選利用由熟練者駕駛的搬運(yùn)機(jī)械來進(jìn)行，但若不討厭花費(fèi)很多時(shí)間，則還能夠使用搬運(yùn)機(jī)械的進(jìn)入順序的最前頭的搬運(yùn)機(jī)械。而且，若設(shè)定裝載目標(biāo)位置及進(jìn)入方向，并顯示于顯示器上，則通過將該顯示器的顯示作為線索，即使搬運(yùn)機(jī)械的駕駛員的技能存在很大的差距，在用于容易且迅速地將搬運(yùn)機(jī)械配置于裝載目標(biāo)位置的操作上也不發(fā)生偏差。
[0019]在對(duì)搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行了裝載后，該搬運(yùn)機(jī)械行駛并在預(yù)定位置進(jìn)行卸載。在進(jìn)行該卸載時(shí)，優(yōu)選設(shè)定作為目標(biāo)的裝卸位置。對(duì)于該裝卸位置，與裝載時(shí)不同，不存在如成為基準(zhǔn)位置的裝載機(jī)械之類的東西。而且，若在相同位置繼續(xù)進(jìn)行裝卸工作，則裝卸空間被用完，因此需要改變裝卸場(chǎng)所。于是，優(yōu)選還設(shè)定裝卸位置，并顯示于搬運(yùn)機(jī)械的顯示器上。
[0020]例如，在礦山中采掘礦石的情況下，在搬運(yùn)機(jī)械上不僅裝載礦石，而且在搬運(yùn)機(jī)械上還裝載不含礦石的砂土。從而，裝卸場(chǎng)所為砂土等的排出場(chǎng)所、和設(shè)有進(jìn)行礦石的處理和加工的機(jī)器的設(shè)施即礦石處理場(chǎng)。在礦山中，設(shè)置管理中心，在該管理中心設(shè)定裝卸位置，從管理中心向搬運(yùn)機(jī)械發(fā)送關(guān)于成為裝卸時(shí)的目標(biāo)的位置的數(shù)據(jù)，并顯示于搬運(yùn)機(jī)械的顯示器上。更優(yōu)選為，能夠在管理中心來掌握裝卸場(chǎng)所存在多少空間之類的狀況。為此，以在搬運(yùn)機(jī)械上采集裝卸場(chǎng)所的圖像并向管理中心發(fā)送的方式，在搬運(yùn)機(jī)械上設(shè)置攝像機(jī)。另夕卜，設(shè)定為:關(guān)于由搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行的裝卸次數(shù)的數(shù)據(jù)也能從搬運(yùn)機(jī)械發(fā)送到管理中心。
[0021]發(fā)明的效果
[0022]在以成為最適合于裝載機(jī)械進(jìn)行裝載工作的位置及方向的方式對(duì)搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行相對(duì)定位時(shí)，有效地進(jìn)行支援，能夠?qū)徇\(yùn)機(jī)械容易且迅速地送到準(zhǔn)確的裝載目標(biāo)位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示在礦山中進(jìn)行礦石采掘的現(xiàn)場(chǎng)的說明圖。
[0024]圖2是表示在礦石的挖掘現(xiàn)場(chǎng)中，挖掘機(jī)械與裝載利用該挖掘機(jī)械挖掘的挖掘物的翻斗車的配置的一例的說明圖。
[0025]圖3是表示構(gòu)成本發(fā)明的支援系統(tǒng)的裝載目標(biāo)位置的設(shè)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。
[0026]圖4是表示作為進(jìn)入到翻斗車的裝載目標(biāo)位置時(shí)的支援而設(shè)定裝載目標(biāo)位置與其進(jìn)入方向的順序的流程圖。
[0027]圖5是表示支援翻斗車向裝載目標(biāo)位置進(jìn)入的順序的流程圖。
[0028]圖6是表示由管理中心進(jìn)行的翻斗車的裝卸位置的設(shè)定機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)框圖。[0029]圖7是管理中心的管理裝置中的輸入裝置的結(jié)構(gòu)說明圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。在此，在以下說明中，將設(shè)置有多臺(tái)作為裝載機(jī)械的挖掘機(jī)械、且運(yùn)轉(zhuǎn)多臺(tái)作為搬運(yùn)機(jī)械的翻斗車的礦山作為工作現(xiàn)場(chǎng)，說明從該工作現(xiàn)場(chǎng)采掘礦石的情況。但是，當(dāng)然本申請(qǐng)發(fā)明不限于礦山的采掘。
[0031]在圖1中，A是礦石的挖掘區(qū)域，B是砂土的排出區(qū)域，C是作為處理、加工所采掘出的礦石的設(shè)施而設(shè)置碎礦機(jī)等的礦石處理場(chǎng)。并且，D為集中管理在礦山中的各種機(jī)械等的運(yùn)轉(zhuǎn)的管理中心。在挖掘區(qū)域A上分別變換場(chǎng)所而配置多個(gè)挖掘機(jī)械1，用挖掘機(jī)械I在挖掘區(qū)域A中進(jìn)行挖掘。2為配置了多個(gè)的作為搬運(yùn)機(jī)械的翻斗車。翻斗車2反復(fù)進(jìn)行如下動(dòng)作:將利用挖掘機(jī)械I在挖掘區(qū)域A挖掘的挖掘物搬運(yùn)至礦石處理場(chǎng)C或排出區(qū)域B，并在它們的預(yù)定部位裝卸裝載物，然后返回到從挖掘機(jī)械I接收裝載的位置。
[0032]在此，由于在挖掘區(qū)域A中的挖掘的初始階段，用挖掘機(jī)械I挖掘表土，因此在翻斗車2上裝載不含礦石的砂土，所以這些砂土在排出區(qū)域B裝卸。另外，若開始采掘礦石，則翻斗車2向設(shè)置有挖掘出的礦石的處理裝置的礦石處理場(chǎng)C移動(dòng)，裝卸所挖掘出的礦石，在該礦石處理場(chǎng)C中，進(jìn)行例如利用碎礦機(jī)破碎礦石等的處理。
[0033]圖2模式化表示在挖掘機(jī)械I與翻斗車2之間進(jìn)行挖掘物的交接的狀態(tài)。在此，在圖2的結(jié)構(gòu)中，挖掘機(jī)械I具有履帶式的行駛體10，在旋轉(zhuǎn)體11上安裝前端機(jī)構(gòu)12，在前端機(jī)構(gòu)12的前端設(shè)置鏟斗13。盡管挖掘機(jī)械I可利用行駛體10行駛，但不會(huì)頻繁地行駛，在前端機(jī)構(gòu)12的伸長(zhǎng)范圍內(nèi)利用鏟斗13進(jìn)行挖掘。在此，區(qū)域W為不使挖掘機(jī)械I移動(dòng)就能夠進(jìn)行挖掘的區(qū)域。若用鏟斗13進(jìn)行挖掘，則利用旋轉(zhuǎn)體11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，將鏟斗13中的挖掘物投入到作為搬運(yùn)機(jī)械的翻斗車2中。
[0034]翻斗車2在駕駛室20的后部位置上設(shè)置車箱21，在車箱21上裝載從挖掘機(jī)械I的鏟斗13投入的挖掘物。由此，翻斗車2位于利用鏟斗13進(jìn)行的挖掘物的投入位置的下部位置，但在挖掘物的裝載工作中，有時(shí)驅(qū)動(dòng)前端機(jī)構(gòu)12，使旋轉(zhuǎn)體11旋轉(zhuǎn)，并且利用行駛體10使位置稍稍變化。但是，挖掘物的投入位置盡量為恒定將更方便進(jìn)行工作，在翻斗車2上裝載挖掘物的位置不會(huì)頻繁地發(fā)生變化。
[0035]翻斗車2在裝載挖掘物時(shí)處于與挖掘機(jī)械I靠近的位置，一般，翻斗車2后退而進(jìn)入到用挖掘機(jī)械I裝載挖掘物的位置。在此，翻斗車2的停止位置成為從挖掘機(jī)械I的鏟斗13接收挖掘物的最佳的位置。即為裝載目標(biāo)位置。例如，朝向與挖掘機(jī)械I的行駛體10大致平行的方向，以在旋轉(zhuǎn)體11旋轉(zhuǎn)時(shí)不干涉作為條件，設(shè)置成最靠近的位置，在利用挖掘機(jī)械I從鏟斗13的挖掘向投入的方向旋轉(zhuǎn)時(shí)配置車箱21。從而，翻斗車2去往裝載目標(biāo)位置時(shí)，如圖2的箭頭T所示，一般為后退。
[0036]進(jìn)行裝載工作的工作現(xiàn)場(chǎng)為礦山，不存在成為尋找翻斗車2的裝載目標(biāo)位置的線索的所謂目標(biāo)或記號(hào)等。而且，一般翻斗車2通過后退而朝向裝載目標(biāo)位置行進(jìn)。由此，難以準(zhǔn)確地配置于裝載目標(biāo)位置，需要頻繁倒轉(zhuǎn)車輛等的操作，要使車輛準(zhǔn)確地停止在裝載目標(biāo)位置可能需要花費(fèi)很多時(shí)間。根據(jù)以上內(nèi)容，具有用于使翻斗車2順利且可靠地向翻斗車2的裝載目標(biāo)位置移動(dòng)的支援的系統(tǒng)。
[0037]圖3表示該支援系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在該圖中，翻斗車2是行駛的車輛，其地理位置和移動(dòng)方向能夠檢測(cè)。為此，設(shè)置一對(duì)接收來自構(gòu)成全球定位衛(wèi)星系統(tǒng)的多個(gè)GPS衛(wèi)星30的電波的GPS天線31、31，來自這一對(duì)GPS天線31的接收信號(hào)被輸入到GPS接收機(jī)32中，檢測(cè)出該翻斗車2的位置與移動(dòng)方向。該翻斗車2的位置與移動(dòng)方向的信號(hào)被輸入到控制電路33中。
[0038]而且，在該控制電路33上連接有無線收發(fā)機(jī)34，該無線收發(fā)機(jī)34經(jīng)由天線35與挖掘機(jī)械I側(cè)進(jìn)行信息的交換。并且，在控制電路33上連接有顯示器36，在該顯示器36上顯示該翻斗車2的當(dāng)前位置圖像P1。而且如后所述，在顯示器36上，作為目標(biāo)位置圖像P2而顯示翻斗車2根據(jù)挖掘機(jī)械I的裝載目標(biāo)位置，且為了表示在裝載目標(biāo)位置中的方向，還表示向該目標(biāo)位置圖像P2的進(jìn)入路線R。
[0039]在此，在顯示器36上以能夠識(shí)別的方式顯示當(dāng)前位置圖像Pl的當(dāng)前位置與移動(dòng)方向。由于翻斗車2的當(dāng)前位置與移動(dòng)方向能夠基于用GPS接收機(jī)32生成的數(shù)據(jù)來識(shí)別，因此在控制電路33中，基于這些信息而生成顯示于顯示器36上的圖像信號(hào)。而且，在顯示器36上設(shè)置有作為開關(guān)的多個(gè)按鈕組37，通過按壓該按鈕組37之中用于顯示圖像的按鈕，在顯示器36上顯示圖像。
[0040]另一方面，關(guān)于目標(biāo)位置圖像P2及去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R的圖像信息，以與挖掘機(jī)械I的關(guān)系來設(shè)定。由此，在挖掘機(jī)械I側(cè)設(shè)有用于與翻斗車2的無線收發(fā)機(jī)34進(jìn)行信息的交換的無線收發(fā)機(jī)40，在該無線收發(fā)機(jī)40上設(shè)置天線41。無線收發(fā)機(jī)40與控制電路42連接，另外在控制電路42上連接有顯示器43。而且，在該顯示器43上顯示目標(biāo)位置圖像P2及去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R。在此，目標(biāo)位置圖像P2的位置利用挖掘機(jī)械I側(cè)的控制電路42設(shè)定，并且能夠利用輸入裝置44設(shè)定、變更。
[0041]對(duì)于當(dāng)前位置圖像P1，如已經(jīng)說明，基于根據(jù)GPS接收機(jī)32的翻斗車2的位置及方向的檢測(cè)信號(hào)而顯示。另一方面，就目標(biāo)位置圖像P2而言，根據(jù)與挖掘機(jī)械I的關(guān)系，測(cè)定翻斗車2處于哪個(gè)位置及方向時(shí)能夠從挖掘機(jī)械I的鏟斗13順利且可靠地投入挖掘物，通過檢測(cè)此時(shí)的翻斗車2的位置及方向而識(shí)別。該識(shí)別信息存儲(chǔ)、設(shè)定于控制電路42上。該檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示于翻斗車2的顯示器36上就可以，但由于多臺(tái)翻斗車2相對(duì)于挖掘機(jī)械I進(jìn)行訪問，因此翻斗車2的位置及方向的檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于挖掘機(jī)械I的控制電路42上。
[0042]挖掘機(jī)械I為具有行駛體10的自行式機(jī)械，但挖掘及向翻斗車2投入挖掘物之類的工作，在該挖掘機(jī)械I停止于預(yù)定位置的狀態(tài)下反復(fù)進(jìn)行多次。從而，在該期間裝載目標(biāo)位置不發(fā)生變化，若一臺(tái)翻斗車2的車箱21用挖掘物裝滿后退出，則待機(jī)的翻斗車2替換而進(jìn)入到相同的裝載目標(biāo)位置并接收挖掘物的裝載，依次反復(fù)進(jìn)行該動(dòng)作。如此，挖掘機(jī)械I在同一位置、即不移動(dòng)就能夠挖掘的區(qū)域?yàn)閳D2所示的區(qū)域W，只要在該區(qū)域W的范圍內(nèi)挖掘，裝載目標(biāo)位置就成為同一位置。
[0043]下面，基于圖4及圖5，對(duì)翻斗車2進(jìn)入到裝載目標(biāo)位置時(shí)的支援的順序進(jìn)行說明。在此，支援作為顯示器36的顯示而執(zhí)行。在此，圖4是設(shè)定裝載目標(biāo)位置的順序，圖5是使翻斗車2進(jìn)入到所設(shè)定的裝載目標(biāo)位置后再進(jìn)行替換的順序。
[0044]首先，若挖掘機(jī)械I配置于預(yù)定的挖掘工作位置，或者配置于從某個(gè)挖掘工作位置移動(dòng)到其他挖掘工作位置而能夠開始挖掘工作的位置(步驟10)，則為了進(jìn)行在該位置的裝載目標(biāo)位置的設(shè)定，作為用于設(shè)定裝載目標(biāo)位置的操作，按壓設(shè)置于顯示器36上的多個(gè)按鈕組37之中設(shè)定用的按鈕(步驟11 )。由此，向翻斗車2發(fā)出向裝載目標(biāo)位置移動(dòng)的移動(dòng)請(qǐng)求(步驟12)。在此，向裝載目標(biāo)位置移動(dòng)的移動(dòng)請(qǐng)求發(fā)送到所有翻斗車2，這些翻斗車2中的一臺(tái)做出反應(yīng)，開始移動(dòng)(步驟13 )。在此，做出反應(yīng)的是一臺(tái)翻斗車2，該翻斗車2優(yōu)先是處于與挖掘機(jī)械I最近的位置的翻斗車2、或者由熟練駕駛員(可以為具有最高熟練度的駕駛員)駕駛的翻斗車2。若為了調(diào)整位置而指定熟練駕駛員，則能夠?qū)崿F(xiàn)迅速且準(zhǔn)確的調(diào)整位置，另外若指定與挖掘機(jī)械I最近的位置的翻斗車2，則迅速開始進(jìn)行裝載目標(biāo)位置的調(diào)整工作。
[0045]配置于預(yù)定位置上的被指定的翻斗車2相對(duì)于挖掘機(jī)械I配置于適當(dāng)?shù)难b載目標(biāo)位置時(shí)，駕駛員在通過目視進(jìn)行確認(rèn)的同時(shí)，進(jìn)行翻斗車2的操作(步驟13)。然后，若翻斗車2在朝向預(yù)定方向的狀態(tài)下配置于裝載目標(biāo)位置上，則利用GPS接收機(jī)32檢測(cè)翻斗車2的地理位置，并且根據(jù)該地理位置決定翻斗車2的裝載目標(biāo)位置與其方向，又特定進(jìn)入路線R。該翻斗車2的位置及方向的檢測(cè)數(shù)據(jù)在挖掘機(jī)械I的控制電路42中進(jìn)行運(yùn)算，存儲(chǔ)關(guān)于在裝載目標(biāo)位置中的翻斗車2的地理位置與進(jìn)入路線R的數(shù)據(jù)。與此同時(shí)，由于該翻斗車2配置于裝載目標(biāo)位置，因此開始進(jìn)行挖掘物的裝載工作(步驟14)。而且，經(jīng)由無線收發(fā)機(jī)34、40發(fā)送到挖掘機(jī)械I中，在其控制裝置42中生成該數(shù)據(jù)(步驟15)，該裝載目標(biāo)位置數(shù)據(jù)發(fā)送到挖掘機(jī)械I側(cè)(步驟16)。如上所述，生成關(guān)于配置于預(yù)定位置上的挖掘機(jī)械I的裝載目標(biāo)位置及向該裝載目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R的數(shù)據(jù)。
[0046]這樣生成關(guān)于挖掘機(jī)械I的裝載目標(biāo)位置及方向、和向該裝載目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R的數(shù)據(jù)，但該數(shù)據(jù)保持于挖掘機(jī)械1，并不存儲(chǔ)于每個(gè)翻斗車2上。而且，通過翻斗車2一個(gè)接一個(gè)地朝向根據(jù)挖掘機(jī)械I的裝載目標(biāo)位置進(jìn)入，進(jìn)行各翻斗車2向裝載目標(biāo)位置進(jìn)入的支援。
[0047]S卩，如圖5所示，在挖掘機(jī)械I及翻斗車2上，分別與天線35、41 一起設(shè)置無線收發(fā)機(jī)34、40，挖掘機(jī)械I的裝載對(duì)象成為多個(gè)翻斗車2之中預(yù)定的翻斗車2，在該翻斗車2靠近挖掘機(jī)械I時(shí)，從其控制電路42相對(duì)于翻斗車2的控制電路33，發(fā)送存儲(chǔ)于控制電路42上的關(guān)于目標(biāo)位置圖像P2及去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R的數(shù)據(jù)(步驟20)。在此，詳細(xì)內(nèi)容在后敘述，在翻斗車2側(cè)從GPS接收機(jī)32采集的關(guān)于該翻斗車2的當(dāng)前位置圖像Pl的信息、即翻斗車2的當(dāng)前位置與其方向的信息利用無線收發(fā)機(jī)34發(fā)送(參照步驟28)，用挖掘機(jī)械I的無線收發(fā)機(jī)40接收(步驟21)。然后，這些信息顯示于顯示器43上(步驟22)。由此，駕駛員能夠確認(rèn)翻斗車2的當(dāng)前位置圖像Pl和目標(biāo)位置圖像P2、以及去往目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R。此外，在想要從挖掘機(jī)械I變更目標(biāo)位置圖像P2的位置的情況下，還能夠利用輸入裝置44更新(步驟23)。這樣更新的目標(biāo)位置，在步驟20中以無線方式向翻斗車2發(fā)送，重新設(shè)定目標(biāo)位置圖像P2及去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R，通過輸入裝置44的操作，能夠進(jìn)行對(duì)以后的翻斗車2的支援。另外，在步驟423中更新的目標(biāo)位置存儲(chǔ)于控制電路42上。
[0048]另一方面，在翻斗車2側(cè)，通過從挖掘機(jī)械I側(cè)接收關(guān)于目標(biāo)位置圖像P2及去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R的數(shù)據(jù)的發(fā)送(步驟24)，經(jīng)由GPS接收機(jī)32能夠得到關(guān)于當(dāng)前位置圖像Pl的信息(步驟25)。因此，若待機(jī)至按壓按鈕37為止(步驟26)，并按壓按鈕37，則顯示器43經(jīng)由控制電路33而亮燈，或者在顯示器43上已經(jīng)顯示另外圖像的情況下，切換顯示。其結(jié)果，在顯示器36上顯示目標(biāo)位置圖像P2與去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R，還顯示關(guān)于經(jīng)由GPS接收機(jī)32得到的該翻斗車2的位置及方向的圖像、即當(dāng)前位置圖像Pl (步驟27)。在此，目標(biāo)位置圖像P2及進(jìn)入路線R為靜止圖像，但若翻斗車2開始行使，則當(dāng)前位置圖像Pl成為位置時(shí)刻變化的動(dòng)畫。而且，關(guān)于時(shí)刻變化的當(dāng)前位置圖像Pl的數(shù)據(jù)利用無線通信傳輸?shù)酵诰驒C(jī)械I中的控制電路42中(步驟28)。
[0049]于是，翻斗車2的駕駛員以當(dāng)前位置圖像Pl在進(jìn)入路線R上移動(dòng)的方式進(jìn)行操作，若當(dāng)前位置圖像Pl與目標(biāo)位置圖像P2 —致，則其位置為翻斗車2的裝載目標(biāo)位置，用挖掘機(jī)械I進(jìn)行挖掘物的裝載。在此，由于翻斗車2的位置調(diào)整基于如上所述的支援而進(jìn)行，因此不進(jìn)行由于車輛的倒轉(zhuǎn)引起的位置和方向的調(diào)整等操作，就能夠迅速且準(zhǔn)確地進(jìn)行位置調(diào)整。而且，即使翻斗車2的駕駛員在技能上存在優(yōu)劣，翻斗車2進(jìn)入到裝載目標(biāo)位置所需的時(shí)間大致一定，而且工作效率提高。
[0050]在此，通過另外在挖掘機(jī)械I上裝載GPS接收機(jī)，檢測(cè)挖掘機(jī)械I的位置與方向，根據(jù)挖掘機(jī)械I在裝載姿勢(shì)下的位置與方向來計(jì)算目標(biāo)位置，作為目標(biāo)位置而存儲(chǔ)，從而能夠進(jìn)行挖掘機(jī)械在剛移動(dòng)之后對(duì)翻斗車2的支援。
[0051]若如上所述在翻斗車2上裝載挖掘物為裝滿狀態(tài)，則該翻斗車2向排出區(qū)域B或礦石處理場(chǎng)C移動(dòng)，進(jìn)行裝載物的裝卸工作。在此，在挖掘物如表土等不含礦石的情況下，向排出區(qū)域B行使，在裝載了礦石的情況下，向礦石處理場(chǎng)C行駛，使翻斗車2的車箱21翻卸，裝卸裝載物，而該裝載物的裝卸在礦山管理中心D的管理及控制下進(jìn)行。
[0052]如此，在礦山管理中心D中，一并管理多個(gè)配備的所有翻斗車2。由此，在圖6中N(N為2以上的整數(shù))臺(tái)翻斗車2能夠與管理裝置50進(jìn)行無線通信。如上所述，在N臺(tái)翻斗車2上具有GPS天線31、GPS接收機(jī)32、無線收發(fā)機(jī)34、以及天線35，并且具有顯示器36及按鈕37，但控制電路33還具有圖像俘獲機(jī)構(gòu)33a，并且在各翻斗車2上分別設(shè)置倒車攝像機(jī)38。倒車攝像機(jī)38用于采集各翻斗車2的后方圖像，來自倒車攝像機(jī)38的圖像信號(hào)輸入到控制電路33的圖像俘獲機(jī)構(gòu)33a。另外，在翻斗車2上設(shè)置有檢測(cè)其車箱21的升降動(dòng)作的裝卸傳感器39，該裝卸傳感器39的檢測(cè)信號(hào)也輸入到控制電路33。
[0053]如上所述，來自倒車攝像機(jī)38及裝卸傳感器39的信號(hào)，從控制電路33經(jīng)由無線收發(fā)機(jī)34傳輸?shù)降V山管理中心D。礦山管理中心D具有管理裝置50，管理裝置50為了與翻斗車2進(jìn)行信號(hào)的交換，具有無線收發(fā)機(jī)51和天線52，無線收發(fā)機(jī)51與控制電路53連接，從多個(gè)翻斗車2中包含關(guān)于至少一臺(tái)翻斗車2的當(dāng)前位置的信息、來自圖像俘獲機(jī)構(gòu)33a的倒車攝像機(jī)38的影像及來自裝卸傳感器39的動(dòng)作信號(hào)。
[0054]控制電路53與顯示器56連接，在顯示器56上，與當(dāng)前位置圖像Pl —起顯示翻斗車2在排出區(qū)域B或礦石處理場(chǎng)C、即裝卸側(cè)的翻斗車2的目標(biāo)位置圖像P3、和去往該目標(biāo)位置的進(jìn)入路線R。在此，在挖掘區(qū)域A中，多個(gè)挖掘機(jī)械I運(yùn)轉(zhuǎn)的情況下，來自這些各挖掘機(jī)械I的翻斗車2頻繁地出入。從而，若經(jīng)過一定時(shí)間，則裝載物的裝卸空間用完。為了判斷該空間的有無，在顯示器56上除了顯示翻斗車2的目標(biāo)位置圖像P3及其進(jìn)入路線R、以及當(dāng)前位置圖像Pl的圖像，還顯示翻斗車2在倒車攝像機(jī)38中的俘獲圖像F。
[0055]于是，在礦山管理中心D中，通過測(cè)量基于顯示在管理裝置50的顯示器56上的俘獲圖像F、來自翻斗車2的裝卸傳感器39的曾經(jīng)存在裝卸的信號(hào)的裝卸次數(shù)，能夠判斷翻斗車2能否裝卸。而且，若在該場(chǎng)所中不能裝卸，則通過改變顯示于顯示器56上的目標(biāo)位置圖像P3的位置，設(shè)置新的裝卸場(chǎng)所。如此，為了改變目標(biāo)位置圖像P3的位置，在管理裝置50上設(shè)置輸入裝置55，該輸入裝置55能夠構(gòu)成為例如圖7所示。即，設(shè)有用于進(jìn)行向前后、左右四個(gè)方向的直線移動(dòng)的按鈕GF、GB、GR、GL和左右的旋轉(zhuǎn)按鈕RR、RL,而且還設(shè)有設(shè)定按鈕SE。通過操作該輸入裝置55，能夠調(diào)整在顯示器56上的目標(biāo)位置圖像F的位置。而且，關(guān)于該目標(biāo)位置圖像P3及其進(jìn)入路線R的圖像信號(hào)傳輸?shù)椒奋?上，在翻斗車2的顯示器36上顯示立即更新的目標(biāo)位置圖像P3。從而，如果以該目標(biāo)位置圖像P3及其進(jìn)入路線R作為線索，使翻斗車2行駛，則能夠在適當(dāng)?shù)难b卸部上順利且迅速地裝卸裝載物。
[0056]附圖標(biāo)記說明:
[0057]I —挖掘機(jī)械，2 —翻斗車，30 - GPS衛(wèi)星，32 — GPS接收機(jī)，33、42、53 —控制電路，34、40、51 —無線收發(fā)機(jī)，36、43、54 —顯示器，38 一倒車攝像機(jī)，44,55 一輸入裝置，50 一管理裝置，A 一挖掘區(qū)域，B 一排出區(qū)域，C 一礦石處理場(chǎng)，D 一礦山管理中心，Pl —當(dāng)前位置圖像，P2 -目標(biāo)位置圖像，R 一進(jìn)入路線。
【權(quán)利要求】
1.一種搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)，其特征在于， 為了在作為由裝載機(jī)械進(jìn)行的裝載工作的目標(biāo)的裝載目標(biāo)位置上配置搬運(yùn)機(jī)械，具有: 設(shè)置于上述裝載機(jī)械，生成表示上述裝載目標(biāo)位置的裝載目標(biāo)位置信息的控制電路； 從上述裝載機(jī)械向上述搬運(yùn)機(jī)械發(fā)送上述裝載目標(biāo)位置信息的無線通信單元； 采集關(guān)于上述搬運(yùn)機(jī)械的當(dāng)前位置的數(shù)據(jù)的搬運(yùn)機(jī)械檢測(cè)單元；以及 設(shè)置于上述搬運(yùn)機(jī)械，顯示該搬運(yùn)機(jī)械的裝載目標(biāo)位置及其當(dāng)前位置的顯示器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)，其特征在于， 相對(duì)于上述裝載機(jī)械將一臺(tái)搬運(yùn)機(jī)械配置于與上述裝載目標(biāo)位置相當(dāng)?shù)奈恢?，檢測(cè)此時(shí)的上述搬運(yùn)機(jī)械的地理位置，將該搬運(yùn)機(jī)械的地理位置作為在后續(xù)的搬運(yùn)機(jī)械中的裝載目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)而存儲(chǔ)于上述控制電路中，在后續(xù)的搬運(yùn)機(jī)械的顯示器上利用來自上述控制電路的上述無線通信單元顯示上述裝載目標(biāo)位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)，其特征在于， 在上述顯示器上顯示上述裝載目標(biāo)位置、和去往該裝載目標(biāo)位置的進(jìn)入路徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任何一項(xiàng)所述的搬運(yùn)機(jī)械的位置調(diào)整支援系統(tǒng)，其特征在于， 在利用上述搬運(yùn)機(jī)械進(jìn)行裝載物的裝卸的區(qū)域中，使上述搬運(yùn)機(jī)械能夠與管理中心進(jìn)行無線通信，在上述管理中心設(shè)定上述搬運(yùn)機(jī)械的裝卸位置并存儲(chǔ)于控制電路中，通過無線通信在上述顯示器上，將裝卸位置及其進(jìn)入方向發(fā)送到上述搬運(yùn)機(jī)械。
【文檔編號(hào)】E02F9/26GK103443837SQ201280015403
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月31日
【發(fā)明者】菅原一宏, 小倉弘, 田中克明, 中村輝雄 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社