路面狀態(tài)判定方法、路面狀態(tài)輸出方法、路面狀態(tài)判定裝置以及路面狀態(tài)輸出裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及路面狀態(tài)判定方法、路面狀態(tài)輸出方法、路面狀態(tài)判定裝置以及路面狀態(tài)輸出裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在土木工程作業(yè)現(xiàn)場或礦山的采掘現(xiàn)場中，自卸卡車等的運輸車輛行駛的路徑?jīng)]有被鋪裝，所以由于運輸車輛重復(fù)行駛而路面逐漸粗糙。
[0003]因此，已知進(jìn)行礦山上的道路的維護(hù)管理的維護(hù)管理系統(tǒng)(例如，參照專利文獻(xiàn)1)0
[0004]此外，作為這樣的礦山道路的維護(hù)管理方法，還提出了測定行駛中的運輸車輛的懸架壓力而判定路面的粗糙程度的方法(例如，參照非專利文獻(xiàn)I)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:美國專利第8095306號說明書
[0008]非專利文獻(xiàn)
[0009]非專利文獻(xiàn)1:Pete Holman、"Caterpillar Haul Road Design andManagement"、[online]、2006、[2004 年 I 月 20 日檢索]、互聯(lián)網(wǎng)〈URL:http://www.directminingservices.com/wp-content/uploads/2010/06/CAT-Haul-Roa d-Design.pdf)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明要解決的課題
[0011]但是，在使用了運輸車輛的懸架壓力的現(xiàn)有的判定方法中，由于路面狀態(tài)的判定精度低，所以服務(wù)人員需要觀察實際的路面，拍攝照片來判定。因此，存在判定路面狀態(tài)的作業(yè)變得麻煩，直到判定為止也需要時間的課題。
[0012]本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠迅速且高精度地判定路面狀態(tài)的路面狀態(tài)判定方法、路面狀態(tài)輸出方法、路面狀態(tài)判定裝置以及路面狀態(tài)輸出裝置。
[0013]為了解決課題的手段
[0014]本發(fā)明的路面狀態(tài)判定方法的特征在于，檢測行駛中的運輸車輛的懸架壓力，求出所述懸架壓力的檢測值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率，基于所述最大振幅以及所述頻率而判定路面狀態(tài)。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，若在路面中有凹凸，則懸架壓力由于該凹凸的沖擊而變動。S卩，在路面被進(jìn)行平整而凹凸小的情況下，懸架壓力的變動也變小，在凹凸大的情況下，懸架壓力的變動也變大。
[0016]因此，通過檢測規(guī)定時間內(nèi)的懸架壓力的最大振幅，至少能夠容易判別路面被進(jìn)行平整而良好的好路和路面的凹凸大的極差路。
[0017]此外，由于除了最大振幅之外還使用頻率而判定路面狀態(tài)，所以能夠根據(jù)頻率即凹凸的周期來區(qū)分只根據(jù)最大振幅的話不能區(qū)分的路面。因此，本發(fā)明由于使用懸架壓力的檢測值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率的2個參數(shù)而判定路面狀態(tài)，所以不需要服務(wù)人員確認(rèn)路面，能夠迅速且高精度地判定路面狀態(tài)。
[0018]優(yōu)選在本發(fā)明的路面狀態(tài)判定方法中，基于運輸車輛的貨物的裝載量為空車狀態(tài)或者滿車狀態(tài)時的檢測值而進(jìn)行所述路面狀態(tài)的判定。
[0019]這里，空車狀態(tài)，是運輸車輛的貨物為額定裝載量的O?10%左右的范圍，是基本上沒有裝載貨物的狀態(tài)。此外，滿車狀態(tài)，是運輸車輛的貨物為額定裝載量的90?110 %左右的范圍，是大致裝載了額定裝載量的貨物的狀態(tài)。
[0020]所述懸架壓力的檢測值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率除了路面的凹凸之外，還受裝載量影響。這里，在根據(jù)最大振幅而判定路面狀態(tài)的情況下，需要對每個裝載量設(shè)定條件。
[0021]此外，在礦山等中利用的運輸車輛為了提高工作效率，在裝載了貨物的情況下，大多以滿車狀態(tài)行駛。因此，運輸車輛在從卸下貨物的卸貨地點到裝貨的裝貨地點為止以空車狀態(tài)行駛，從裝貨地點到卸貨地點為止以滿車狀態(tài)行駛，很少以其他的狀態(tài)行駛。
[0022]因此，若根據(jù)空車狀態(tài)以及滿車狀態(tài)而判定路面狀態(tài)，則能夠減少條件的設(shè)定數(shù)，且在實際應(yīng)用上也能夠沒有問題地進(jìn)行判定。
[0023]優(yōu)選在本發(fā)明的路面狀態(tài)判定方法中，使用運輸車輛的方向舵偏角、傾斜傳感器測量值、車速測定值中的至少一個，對所述懸架壓力的檢測值進(jìn)行校正而求出校正值，求出所述校正值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率而判定路面狀態(tài)。
[0024]若使用運輸車輛的方向舵偏角，對懸架壓力的檢測值進(jìn)行校正，則能夠求出校正了在運輸車輛旋轉(zhuǎn)時的左右方向的車體載重移動的影響的校正值。此外，若使用傾斜傳感器測量值而校正所述檢測值，則能夠求出校正了由路面的傾斜所引起的車體載重移動的影響的校正值。進(jìn)一步，若使用車速測定值而校正所述檢測值，則能夠求出校正了車速因急減速或加速而變化時的前后方向的車體載重移動的影響的校正值。因此，能夠高精度地檢測由路面狀態(tài)所引起的檢測值的變化，能夠提高路面狀態(tài)的判定精度。另外，車速測定值例如可以檢測傳動輸出軸的轉(zhuǎn)速而求出，也可以檢測車輪的轉(zhuǎn)速而求出。
[0025]優(yōu)選在本發(fā)明的路面狀態(tài)判定方法中，通過所述懸架壓力而求出俯仰方向的載重變化的檢測值，并基于該檢測值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率而判定路面狀態(tài)。
[0026]在運輸車輛的載重變化中，有俯仰、搖擺、扭轉(zhuǎn)的3種。其中，容易檢測由行駛中的路面的凹凸所引起的懸架壓力的變動的是俯仰。因此，若求出與俯仰有關(guān)的檢測值，則與通過搖擺或扭轉(zhuǎn)而求出時相比，能夠提高路面狀態(tài)的判定精度。
[0027]優(yōu)選在本發(fā)明的路面狀態(tài)判定方法中，檢測所述運輸車輛行駛中的位置信息，將所述位置信息和所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果相關(guān)聯(lián)。
[0028]若檢測運輸車輛行駛中的位置信息，并與路面狀態(tài)的判定結(jié)果相關(guān)聯(lián)，則能夠容易把握行駛路徑中的每個地點的路面狀態(tài)。因此，能夠容易進(jìn)行路面的平整等的管理。
[0029]本發(fā)明優(yōu)選是通過所述路面狀態(tài)判定方法而判定出的路面狀態(tài)的輸出方法，基于所述相關(guān)聯(lián)的位置信息以及路面狀態(tài)的判定結(jié)果，輸出記載了路面狀態(tài)的判定結(jié)果的地圖數(shù)據(jù)。
[0030]若檢測運輸車輛的位置信息，并與路面狀態(tài)的判定結(jié)果相關(guān)聯(lián)，則能夠自動地生成被寫入了路面狀態(tài)的判定結(jié)果的地圖數(shù)據(jù)而輸出。因此，通過印刷該地圖數(shù)據(jù)而報告給礦山或運輸車輛的管理者，能夠容易地提出關(guān)于需要路面保養(yǎng)的部位的建議，能夠迅速地執(zhí)行路面保養(yǎng)。
[0031]本發(fā)明優(yōu)選是通過所述路面狀態(tài)判定方法而判定出的路面狀態(tài)的輸出方法，所述運輸車輛是在同一路徑重復(fù)行駛的運輸車輛，將在所述路徑往返一次時的所述路徑中的所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果作為一個循環(huán)的數(shù)據(jù)而取得，將每個所述一個循環(huán)的所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果的分布數(shù)據(jù)輸出多個循環(huán)。
[0032]若將路面狀態(tài)的判定結(jié)果的分布數(shù)據(jù)輸出多個循環(huán)，則能夠容易地確認(rèn)所述路徑中的差路的比例的變化，能夠容易地判斷路面保養(yǎng)的定時。
[0033]本發(fā)明的路面狀態(tài)判定裝置的特征在于，包括:壓力檢測部，檢測行駛中的運輸車輛的懸架壓力；運算部，求出在所述壓力檢測部中檢測出的檢測值在規(guī)定時間內(nèi)的最大振幅以及頻率；以及路面狀態(tài)判定部，基于所述最大振幅以及所述頻率而判定路面狀態(tài)。
[0034]這里，所述路面狀態(tài)判定裝置優(yōu)選包括:位置信息檢測部，檢測所述運輸車輛行駛中的位置信息；以及存儲裝置，將所述位置信息和所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果相關(guān)聯(lián)而存儲。
[0035]根據(jù)這些路面狀態(tài)判定裝置，能夠起到與所述路面狀態(tài)判定方法相同的作用效果O
[0036]本發(fā)明的路面狀態(tài)輸出裝置是在所述路面狀態(tài)判定裝置中判定出的路面狀態(tài)的輸出裝置，其特征在于，包括:數(shù)據(jù)蓄積部，取得所述相關(guān)聯(lián)的位置信息以及路面狀態(tài)的判定結(jié)果而蓄積到存儲裝置；以及輸出部，基于蓄積到所述存儲裝置的位置信息以及路面狀態(tài)的判定結(jié)果，輸出記載了路面狀態(tài)的判定結(jié)果的地圖數(shù)據(jù)。
[0037]此外，本發(fā)明的路面狀態(tài)輸出裝置是在所述路面狀態(tài)判定裝置中判定出的路面狀態(tài)的輸出裝置，其特征在于，所述運輸車輛是在同一路徑重復(fù)行駛的運輸車輛，所述路面狀態(tài)輸出裝置包括:數(shù)據(jù)蓄積部，將在所述路徑往返一次時的所述路徑中的所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果作為一個循環(huán)的數(shù)據(jù)而取得并蓄積到存儲裝置；以及輸出部，將蓄積到所述存儲裝置的每一個循環(huán)的所述路面狀態(tài)的判定結(jié)果的分布數(shù)據(jù)輸出多個循環(huán)。
[0038]根據(jù)這些路面狀態(tài)輸出裝置，能夠起到與所述路面狀態(tài)輸出方法相同的作用效果O
【附圖說明】
[0039]圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的運輸車輛的管理系統(tǒng)的圖。
[0040]圖2是表示作為運輸車輛的自卸卡車的結(jié)構(gòu)的圖。
[0041]圖3是表示自卸卡車的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0042]圖4是表示路面狀態(tài)輸出裝置的結(jié)構(gòu)的功能框圖。
[0043]圖5是表示路面狀態(tài)判定方法的處理的流程圖。
[0044]圖6是表示判定對象數(shù)據(jù)的范圍的曲線圖。
[0045]圖7是表示路面傾斜校正處理步驟的流程圖。
[0046]圖8是表示基于路面傾斜角度的校正量的曲線圖。
[0047]圖9是表示加速度校正處理步驟的流程圖。
[0048]圖10是表示旋轉(zhuǎn)校正處理步驟的流程圖。
[0049]圖11是表示最大振幅以及頻率計算處理步驟的流程圖。
[0050]圖12是表示路面等級判定處理步驟的流程圖。
[0051]圖13是表示以滿車狀態(tài)行駛在實驗用路面時的速度和俯仰的最大振幅的關(guān)系的曲線圖。
[0052]圖14是表示以空車狀態(tài)行駛在實驗用路面時的速度和俯仰的最大振幅的關(guān)系的曲線圖。
[0053]圖15是表示以空車狀態(tài)行駛在實驗用路面時的速度和俯仰的最大振幅的關(guān)系的曲線圖。
[0054]圖16是按每個車速表不彳丁駛在實驗用路面時的俯仰的頻率和最大振幅的關(guān)系的曲線圖。
[0055]圖17是表示路面狀態(tài)判定結(jié)果的輸出處理的流程圖。
[0056]圖18是表示在地圖輸出處理中輸出的地圖數(shù)據(jù)的一例的圖。
[0057]圖19是表不在轉(zhuǎn)移報告輸出處理中輸出的轉(zhuǎn)移報告的一例的圖。
【具體實施方式】
[0058]以下，基于【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0059]圖1是表示本實施方式的運輸車輛的管理系統(tǒng)I的圖。管理系統(tǒng)I是對作為運輸車輛的在礦山等中應(yīng)用的自卸卡車20進(jìn)行管理的系統(tǒng)，包括在礦山中通過無線通信而從自卸卡車20收集工作信息的無線通信裝置3和設(shè)置成能夠與無線通信裝置3進(jìn)行通信的路面狀態(tài)輸出裝置10。
[0060]自卸卡車20運輸?shù)呢浳?裝載物)例如是碎石、砂土、巖石、煤炭等，但并不限定于此。
[0061]自卸卡車20在進(jìn)行貨物的卸貨作業(yè)的地點(以下，卸貨地點)DP和由裝貨機(jī)4進(jìn)行貨物的裝貨作業(yè)的地點(以下，裝貨地點)LP之間往返。在本實施方式中，沒有裝載貨物的狀態(tài)(空車狀態(tài))的自卸卡車20從卸貨地點DP行駛至裝貨地點LP，在裝貨地點LP裝上貨物之后，裝載了貨物的狀態(tài)(滿車狀態(tài))的自卸卡車20行駛至卸貨地點DP，在卸貨地點DP卸下貨物。
[0062]因此，由自卸卡車20從卸貨地點DP行駛至裝貨地點LP的去路Rg和從裝貨地點LP行駛至卸貨地點DP的歸路Rr設(shè)定了自卸卡車20的路徑R。另外，去路Rg以及歸路Rr既可以是同一個道路，也可以將去路Rg以及歸路Rr設(shè)定為不同的道路，只要作為路徑R是相同的道路即可。
[0063]此外，路徑R也包括卸貨地點DP以及裝貨地點LP，卸貨地點DP成為路徑R的起點以及目的地。并且，自卸卡車20往返所述同一路徑R。
[0064]<運輸車輛的管理系統(tǒng)的概要>
[0065]作為運輸車輛的自卸卡車20的管理系統(tǒng)I包括收集并輸出自卸卡車20判定出的路面狀態(tài)的判定結(jié)果的信息的路面狀態(tài)輸出裝置10。路面狀態(tài)輸出裝置10輸出將路徑R的路面狀態(tài)的判定結(jié)果重疊在例如路徑R的地圖上而顯示的地圖數(shù)據(jù)，或者，輸出將往返一次路徑R時的路面狀態(tài)的判定結(jié)果與往返次數(shù)一同按照時序排列的報告。通過將該輸出的地圖數(shù)據(jù)或報告報告給管理路徑R的管理者，管理者能夠把握路徑R