JP5767851B2

JP5767851B2 - 集電装置付運搬車両

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Publication number: JP5767851B2
Application number: JP2011105744A
Authority: JP
Inventors: 雅徳遠嶋; 公一山下; 須藤　次男; 次男須藤; 幸司竹田
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2011-05-10
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2031-05-10
Also published as: US9315107B2; CA2832725C; WO2012153782A1; JP2012239267A; AU2012254486A1; CN103476626B; US20140027229A1; AU2012254486B2; CA2832725A1; CN103476626A

Description

本発明は、集電装置付運搬車両に関する。

通常は車両搭載のエンジン発電機による電力で電動機を駆動して自力走行し、登坂路等の一部区間において車両に搭載したパンタグラフにより地上上方に架設したトロリ線（架線）から集電し、エンジン発電機電源に代わって電動機を駆動するトロリーアシスト方式の運搬車両が記載されている（特許文献１）。

実開昭６０−１８１１０４号公報

パンタグラフ（集電装置）は、運搬車両に鉱石等の荷物を積載する又は排土する場合、ベッセルから落下する荷物又は油圧ショベル等の積込機械と衝突するおそれがあり、パンタグラフの破損のおそれがある。本発明は、運搬車両に鉱石等の荷物の積載又は排土にあたり集電装置の破損を抑制する集電装置付運搬車両を提供することを目的とする。

本発明は、荷物を積載するベッセルと、延伸して架線から電力を受け、縮退して前記ベッセルの下方に配置される集電装置と、前記集電装置からの電力と、自走駆動源と、の少なくとも１つにより駆動輪を回転駆動とし、前記ベッセルを載置する車両本体と、を含むことを特徴とする集電装置付運搬車両である。

本発明において、縮退した前記集電装置は、前記ベッセルの上面視の外形よりも内側に配置されていることが好ましい。

本発明において、前記集電装置は、前記車両本体の進行方向の前方側及び後方側にそれぞれ配置されることが好ましい。

本発明において、前記車両本体が運転台のない無人運搬車両であることが好ましい。

本発明において、前記集電装置は、前記架線と摺接するスライダと、前記スライダが取り付けられる第１のアームと、前記第１のアームと関節で連結され、かつ縮退して折り畳まれて前記第１のアームを収容する第２のアームと、を含むことが好ましい。

本発明は、運搬車両に鉱石等の荷物の積載又は排土にあたり集電装置の破損を抑制することができる。

図１は、本実施形態に係る集電装置を用いたダンプトラックを示す斜視図である。図２は、図１の集電装置を延伸した状態を示す説明図である。図３は、図１の上面図である。図４は、本実施形態に係るダンプトラックの自走駆動源の一例を示す説明図である。図５は、本実施形態に係るダンプトラックの制御ブロックの一例を示す説明図である。図６は、本実施形態に係るダンプトラックの走行路の一例を示す説明図である。図７は、本実施形態に係るダンプトラックの制御手順の一例を示すフローチャートである。図８は、本実施形態に係るダンプトラックの制御手順の一例を示すフローチャートである。図９は、本実施形態に係るダンプトラックの走行路情報の一例を示す説明図である。図１０は、本実施形態に係るダンプトラックの制御手順の他の例を示すフローチャートである。図１１は、本実施形態に係る集電装置を用いたダンプトラックを示す側面図である。図１２は、図１１の集電装置を延伸した状態を示す説明図である。

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。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載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、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

＜無人ダンプトラック＞
図１は、本実施形態に係る集電装置を用いたダンプトラックを示す斜視図である。図２は、図１の集電装置を延伸した状態を示す説明図である。図３は、図１の上面図である。ダンプトラック１は、架線あり区間では集電装置により給電された電力によって電動機を駆動して駆動輪を回転駆動する、いわゆるトロリーアシスト方式の集電装置付運搬車両である。

ダンプトラック１は、車輪３１と駆動輪３２と車台３０とを含む車両本体３と、車両本体３の車台３０上に載置されたベッセル５と、パンタグラフ７と、入出力機器群９と、を含む集電装置付運搬車両である。また、ダンプトラック１は、運転台を備えず、無人運搬車両として走行する無人ダンプトラックである。車両本体３は、燃料を使用して動力を発生させると共に、電力を使用して動力を発生させる、いわゆるハイブリッド車両であり、発生した動力を駆動輪３２に伝達することで走行可能となっている。車台３０には、車輪３１と、駆動輪３２とが取り付けられている。ダンプトラック１は、例えば鉱山等で使用される。

ベッセル５は、荷物を積載する荷台であり、車両本体３の車台３０上に配置されている。このベッセル５には、荷物として、鉱石、あるいは岩、土等の排土が積載される。ベッセル５は、油圧シリンダにより傾動され、積載した荷物を排出できる。なお、ベッセル５は、車両本体３の車台３０に対し着脱可能な構成にしてもよい。

パンタグラフ７は、架線８から電力を受ける集電装置である。例えば、パンタグラフ７は、スライダ７１と、第１のアーム７２と、第２のアーム７３と、パンタグラフ制御アクチュエータ７４と、パンタグラフ関節部７５とを含んでいる。本実施形態のダンプトラック１では、パンタグラフ７は、架線８が２つあり、２つのパンタグラフ７を備えている。

スライダ７１は、第１のアーム７２の端部に取り付けられ、架線８と摺接し架線８から電力を受ける集電部材である。第１のアーム７２と第２のアーム７３とは、パンタグラフ関節部７５で連結され、架線８の高さの変化に追随可能な関節構造となっている。第２のアーム７３は、パンタグラフ制御アクチュエータ７４に取り付けられている。

パンタグラフ７は、パンタグラフ制御アクチュエータ７４の動作により、延伸して架線８から電力を受けることができる。また、パンタグラフ７は、パンタグラフ制御アクチュエータ７４の動作により、縮退して折り畳まれてベッセル５の下方に格納される。縮退したパンタグラフ７は、図３に示すベッセル５の上面視の外形を示す点線よりも内側に配置されている。これにより、ベッセル５に鉱石等の荷物を積載する又は排土する場合、縮退したパンタグラフ７がベッセル５で覆われている。つまり、縮退したパンタグラフ７は、上面視でベッセル５に隠れている状態となる。

このため、ベッセル５からの荷物が落下し、荷物がパンタグラフ７に接触するおそれが低減される。また、後述する積荷場において、ベッセル５に鉱石等の荷物を積載するために使用される油圧ショベル等の積込機械は、パンタグラフ７がベッセル５で覆われているので、パンタグラフ７に衝突するおそれが低減される。その結果、パンタグラフ７に損傷が生じるおそれを低減できる。また、ダンプトラック１は、屋外で稼働し、又は屋外に駐車することが多い。ダンプトラック１は、縮退したパンタグラフ７が上面視でベッセル５に隠れているため、パンタグラフ７への雨等による影響を抑制することができる。その結果、ダンプトラック１は、パンタグラフ７の故障のおそれを低減できる。また、ダンプトラック１は、運転台がなく、ベッセル５が車両本体３覆うことができる。このためベッセル５が格納庫代わりになる。その結果、車両本体３の故障のおそれも低減できる。

パンタグラフ７は、第１のアーム７２が第２のアーム７３に折り畳まれる構造とすることが好ましい。第２のアーム７３は、凹部を有しており、この凹部に第１のアーム７２を収容できる。これにより、パンタグラフ７は、格納時に突出が少なくなる。また、ダンプトラック１は、運転台がないので、パンタグラフ７をベッセル５の下方に格納する領域を確保しやすい。

パンタグラフ７は、少なくとも車台３０の進行方向の前方側に配設されている。また、パンタグラフ７は、車台３０の進行方向の後方側にも配設されているとより好ましい。つまり、パンタグラフ７は、車両本体３が進行する方向と平行な方向における車両本体３の両側にそれぞれ配置される。これにより、車両本体３が坂道を走行する場合、車両本体３を反転する動作をしなくても坂道の傾斜上側のパンタグラフ７を延伸し、架線８から電力を受けることができる。その結果、坂道の傾斜により、ベッセル５からの荷物の落下が仮に生じても、荷物がパンタグラフ７に衝突するおそれが低減される。なお、パンタグラフ７は、車両本体３が進行する方向と直行する方向における車両本体３の少なくとも一方に配置されていてもよく、好ましくは両側にそれぞれ配置されてもよい。

入出力機器群９は、パンタグラフ７の位置を検出するパンタグラフ位置検出器９１と、車両本体３の走行路上の障害物を検出する障害物検出器９２と、車両本体３の現在位置を計測する車両本体位置計測器９５と、後述する中央管理制御設備との間で無線通信を行う通信装置９３とを備えている。

パンタグラフ位置検出器９１は、例えばカメラ等の撮像装置である。あるいは、パンタグラフ位置検出器９１は、レーザ測位装置、超音波測位装置であってもよい。所定間隔をあけて複数箇所に配置されていることが好ましい。これにより、架線８と、パンタグラフ７のスライダ７１との接触状態を把握することができる。

障害物検出器９２は、例えばミリ波レーダ装置であり、ミリ波帯の電波を発信し、障害物に反射する反射波を受信することで障害物の位置を検出することができる。車両本体位置計測器９５は、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の位置計測機器である。

ダンプトラック１は、地図情報上の進行方向や速度情報等を保持した走行路情報を後述する制御装置内のメモリに記憶する。ダンプトラック１は、走行路情報と車両本体位置計測器９５から取得する現在位置情報とに基づいて進行方向や速度を決定し、走行する。また、ダンプトラック１は、入出力機器群９の情報に基づいて自立して走行条件を決定できる自律式無人ダンプとすることもできる。

＜自走駆動源＞
図４は、本実施形態に係るダンプトラックの自走駆動源の一例を示す説明図である。図４に示したように、車両本体３は、車台３０上に、制御装置４と、発電機３５と、内燃機関であるエンジン３４と、ステアリング３６と、モータ３３とを含んでいる。そして、発電機３５は、エンジン３４と接続され、エンジン３４の動力により電力を発生する自走駆動源である。

また、制御装置４は、発電機３５からの電力をモータ３３及びステアリング３６へ伝達する。モータ３３は、駆動輪３２内に配置されたインホイールモータである。また、モータ３３は、車輪３１にも配置し車輪３１を駆動輪とし、車両本体３が４輪駆動となってもよい。

ステアリング３６は、例えば電動モータを有し、制御装置４の制御に従って車輪３１の方向を操舵する。また、制御装置４は、上述したパンタグラフ７からの電力をモータ３３及びステアリング３６へ伝達する。制御装置４は、発電機３５からの電力をモータ３３に供給することで車両本体３を自力走行させる。

また、制御装置４は、パンタグラフ７により架線８から集電し、発電機３５に代えてパンタグラフ７からの電力をモータ３３に供給することで車両本体３を走行させることもできる。さらに、制御装置４は、パンタグラフ７により架線８から集電し、発電機３５の電力と共に、パンタグラフ７からの電力をモータ３３に供給することで車両本体３を走行させることもできる。

＜ダンプトラックの制御＞
図５は、本実施形態に係るダンプトラックの制御ブロックの一例を示す説明図である。図６は、本実施形態に係るダンプトラックの走行路の一例を示す説明図である。図７及び図８は、本実施形態に係るダンプトラックの制御手順の一例を示すフローチャートである。制御装置４は、パンタグラフ位置検出器９１と、障害物検出器９２と、車両本体位置計測器９５と、通信装置９３と、モータ３３と、ステアリング３６と、パンタグラフ制御アクチュエータ７４と、に接続されている。制御装置４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit：中央演算装置）とメモリとを含むコンピュータシステムである。制御装置４は、走行路情報生成手段４１と、走行制御手段４２と、パンタグラフ制御手段４３と、通信制御手段４４とを含んでいる。

図６に示すダンプトラック１の走行路は、例えば、架線８が敷設されている架線あり区間Ｔと、架線８が敷設されていない自走区間Ｅ１、Ｅ２とがある。例えば、ダンプトラック１は、積荷場５１で積込機械５９により荷物５０を積載する。

ダンプトラック１は、自走区間Ｅ２を自走し、架線あり区間Ｔへ到達する。ダンプトラック１は、架線あり区間Ｔにおいて坂道の傾斜上側のパンタグラフ７を延伸し、架線８から電力を受け矢印Ｖ方向に走行する。次に、ダンプトラック１は、自走区間Ｅ２を自走し、目的地である排土場５２で、上述したベッセル５を油圧シリンダにより傾動し、荷物５０を排出する。

ダンプトラック１の走行路から遠隔の地にある中央管理制御設備６は、中央制御装置６１と、通信装置６２とを有している。中央制御装置６１は、オペレータによって操作され、ダンプトラック１の運転状況を管理する。通信装置６２は、中央制御装置６１とダンプトラック１との間で電波Ｗの無線通信を行っており、各種情報の送受信を行っている。これにより、ダンプトラック１と、中央管理制御設備６とは運搬システムとなる。その結果、ダンプトラック１は、中央管理制御設備６により、運転状況が管理されている。この運搬システムは、オペレータの人員を抑制することができる。

図７に示す制御手順について、以下説明する。車両本体位置計測器９５からの位置情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。その結果、中央管理制御設備６は、ダンプトラック１の運転状況情報を取得できる。また、運搬システムは、ダンプトラック１の運転状況情報に基づいて、中央管理制御設備６の中央制御装置６１で演算した地図情報を、通信装置６２及び通信装置９３を介して、ダンプトラック１の制御装置４に送出できる。

制御装置４の走行路情報生成手段４１は、通信装置９３より取得した又は、既に記憶している地図情報に基づいて、走行路情報を生成する（ステップＳ１）。走行路情報は、地図情報と、地図上のダンプトラック１が走行する予定のコースとなる走行路の情報と、を含んでいる。また走行路情報は、地図情報に架線８が敷設されている架線あり区間と、架線８が敷設されていない自走区間との識別情報を付して走行路として生成する。走行路情報は、例えば、上述した図６に示す架線あり区間Ｔと、自走区間Ｅ１、Ｅ２とに識別されたダンプトラック１が走行する予定の走行路の情報である。

制御装置４は、走行路情報をメモリに記憶する。次に、制御装置４の走行制御手段４２は、走行路情報に基づいて進行方向や速度を決定し、モータ３３及びステアリング３６を制御する。車両本体位置計測器９５からの位置情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。

制御装置４は、走行路情報と、車両本体位置計測器９５のダンプトラック１の現在位置情報とを比較する。制御装置４は、ダンプトラック１の現在位置が架線あり区間Ｔではないとする場合（ステップＳ２、Ｎｏ）、パンタグラフ制御手段４３がパンタグラフ制御アクチュエータ７４を制御して、パンタグラフ７が下降（ステップＳ３）する。その結果、アクチュエータ７４は、縮退して折り畳まれてベッセル５の下方に格納されている状態となる。

走行制御手段４２は、走行路情報に基づいて、自走駆動源によりモータ３３及びステアリング３６を制御する。これにより、ダンプトラック１は走行する（ステップＳ４）。車両本体位置計測器９５からの位置情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。

制御装置４は、走行路情報と、車両本体位置計測器９５のダンプトラック１の現在位置情報とを比較し、目的地、例えば、排土場５２に到達しない場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、ステップ２へ戻る。制御装置４は、目的地に到達する場合（ステップＳ５、Ｙｅｓ）、ダンプトラック１の作業終了をさせる。

制御装置４は、ダンプトラック１の現在位置が架線あり区間Ｔであるとする場合（ステップＳ２、Ｙｅｓ）、パンタグラフ位置検出器９１により、架線８の位置を確認する（ステップＳ６）。

次に、走行制御手段４２は、ステアリング３６を制御し（ステップＳ７）、パンタグラフ７を架線８の下となるように車両の走行の方向を制御する。次に、パンタグラフ制御手段４３がパンタグラフ制御アクチュエータ７４を制御して、パンタグラフ７が上昇し（ステップＳ８）、パンタグラフ７が延伸して架線８から電力を受ける状態とする。これにより、ダンプトラック１は、自動的にパンタグラフ７を延伸させて架線８から電力を受けることができる。走行制御手段４２は、走行路情報に基づいて、架線８から電力によりモータ３３及びステアリング３６を制御するトロリーアシスト走行を行う（ステップＳ９）。

ここで、制御装置４は、パンタグラフ位置検出器９１からパンタグラフ７と架線８との相対位置を取得し、画像で認識している。パンタグラフ７が架線８を捕らえかつパンタグラフ７が架線８から外れないように、走行制御手段４２はパンタグラフ７のスライダ７１と架線８とのずれ量を低減する方向にステアリング３６を動作させる。これにより、架線あり区間Ｔでは、ダンプトラック１のパンタグラフ７が架線８を捕らえる割合が向上し、自走駆動源の使用を抑制することができる。なお、上述の走行制御手段４２によるステアリング３６の動作は、パンタグラフ７が架線８を捕えたのち、常時行うようにしてもよく、また、予め設定された所定のずれ量をうわまわった場合に、行うようにしてもよい。

例えば、架線８の位置はほぼ一定であるものの、風等の架線８の位置ずれが生じるおそれがある。ダンプトラック１は、架線８の位置ずれをパンタグラフ７と架線８との相対位置として捕らえ、制御装置４が車両本体３のステアリング３６の修正をすることで、パンタグラフ７の位置が補正される。その結果、パンタグラフ７が架線８を捕らえる割合が向上する。パンタグラフ７と架線８との相対位置をパンタグラフ位置検出器９１が常に認識しているので、パンタグラフ７が架線８を引っかける前に、制御装置４は、パンタグラフ７と架線８との相対位置を修正するようステアリング３６を制御することができる。

また、制御装置４は、パンタグラフ７が架線８を捕らえるとする場合（ステップＳ１０、Ｎｏ）、トロリーアシスト走行を継続する（ステップＳ９）。

図８のフローチャートでは、ステップ１０をより詳細に説明するダンプトラックの制御手順の一例が示されている。例えば、障害物検出器９２が障害物を検出する（ステップＳ１０１）。制御装置４は、通信装置６２及び通信装置９３を介して、障害物の情報を中央管理制御設備６へ送信する。ここで、図９は、本実施形態に係るダンプトラックの走行路情報の一例を示す説明図である。

図９において、例えば、ステップＳ１において生成した走行路情報では、ダンプトラック１が走行位置Ｐ１から障害発生区間Ｈを介して走行位置Ｐ３まで、架線あり区間Ｔを走行する予定であった。障害物検出器９２が障害発生区間Ｈにおいて障害物を検出する（ステップＳ１０１）。この障害物の情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。

制御装置４は、検出された障害物が、走行予定のコース上であるか否かの判定をし、障害物は走行予定のコース上ではない（ステップＳ１０２、Ｎｏ）とする場合、障害物検出器９２は、ステップＳ１０１の障害物の検出を続ける。制御装置４は、障害物が走行予定のコース上である（ステップＳ１０２、Ｙｅｓ）場合、制御装置４が障害あり（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）とする。その結果、制御装置４は、パンタグラフ７が架線８を捕らえない（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）とし、ステップＳ１１へ進む。制御装置４は、図９に示す迂回位置Ｐ２の走行路情報の再作成をする（ステップＳ１１）。

あるいは、中央制御装置６１が障害あり（ステップＳ１０３、Ｙｅｓ）とし、ダンプトラック１へ障害情報を送信してもよい。この場合、制御装置４は、中央制御装置６１からの障害情報を通信装置６２及び通信装置９３を介して受信し、パンタグラフ７が架線８を捕らえない（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）とし、ステップＳ１１へ進む。

迂回位置Ｐ２は、架線８がなく自走区間Ｅ３であるので、制御装置４は、パンタグラフ７を下降（ステップ３）させる。パンタグラフ制御手段４３がパンタグラフ制御アクチュエータ７４を制御して、パンタグラフ７が下降（ステップＳ３）する。その結果、パンタグラフ７は、縮退して折り畳まれてベッセル５の下方に格納されている状態となる。走行制御手段４２は、ステップＳ１１において再作成した走行路情報に基づいて、自走駆動源によりモータ３３及びステアリング３６を制御する。これにより、ダンプトラック１は走行する（ステップＳ４）。このように、ダンプトラック１は、車両本体３が運転台のない無人運搬車両であっても、障害物を回避すること、及びパンタグラフ７が架線８を捕らえないことを両立するように、走行できる。つまり、ダンプトラック１は、オペレータの判断がない条件でも走行を継続することができる。車両本体位置計測器９５からの位置情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。

制御装置４は、走行路情報と、車両本体位置計測器９５のダンプトラック１の現在位置情報とを比較し、目的地、例えば、排土場５２に到達しない場合（ステップＳ５、Ｎｏ）、ステップ２へ戻る。

車両本体位置計測器９５からの位置情報として走行位置Ｐ３が、制御装置４に取得されると、制御装置４は、走行路情報と、現在位置情報である走行位置Ｐ３とを比較し、架線あり区間Ｔであるとする（ステップＳ２、Ｙｅｓ）。以下、ステップＳ６以降のステップを繰り返す。

図１０は、本実施形態に係るダンプトラックの制御手順の他の例を示すフローチャートである。図１０のフローチャートでは、ステップＳ１０をより詳細に説明するダンプトラックの制御手順の他の例が示されている。例えば、パンタグラフ位置検出器９１がパンタグラフ７の位置検出をする（ステップＳ１１１）。これにより、パンタグラフ７のスライダ７１と架線８との接続状態が検出される。

制御装置４は、通信装置６２及び通信装置９３を介して、パンタグラフ７のスライダ７１と架線８との接続状態の情報を中央管理制御設備６へ送信する。制御装置４は、画像解析等により、パンタグラフ７のスライダ７１と架線８との接続状態が外れていないとする場合（ステップＳ１１２、Ｎｏ）、ステップＳ１１１のパンタグラフ位置検出器９１がパンタグラフ７の位置検出を続ける。

制御装置４は、画像解析等により、パンタグラフ７のスライダ７１と架線８との接続状態が外れているとする場合（ステップＳ１１２、Ｙｅｓ）、障害あり（ステップＳ１１３）とする。その結果、制御装置４は、パンタグラフ７が架線８を捕らえない（ステップＳ１０、Ｙｅｓ）とし、ステップＳ１１へ進む。制御装置４は、図９に示す迂回位置Ｐ２の走行路情報の再作成をする（ステップＳ１１）。または、制御装置４は、図９に示す障害発生区間Ｈを自走区間として走行路情報の再作成をする（ステップＳ１１）。

制御装置４は、例えば、図９に示す障害発生区間Ｈにおいて強風によりパンタグラフ７のスライダ７１と架線８との接続状態が外れているとする場合、（ステップＳ１１２、Ｙｅｓ）、障害あり（ステップＳ１１３）とする。

次に、パンタグラフ制御手段４３がパンタグラフ制御アクチュエータ７４を制御して、パンタグラフ７が下降（ステップＳ３）する。その結果、パンタグラフ７は、縮退して折り畳まれてベッセル５の下方に格納されている状態となる。

走行制御手段４２は、ステップＳ１１において再作成した走行路情報に基づいて、自走駆動源によりモータ３３及びステアリング３６を制御する。これにより、ダンプトラック１は走行する（ステップＳ４）。このように、ダンプトラック１は、車両本体３が運転台のない無人運搬車両であっても、架線８の異常を回避しつつ、走行できる。つまり、ダンプトラック１は、オペレータの判断がない条件でも走行を継続することができる。車両本体位置計測器９５からの位置情報は、制御装置４に取得されると、通信装置６２及び通信装置９３を介して、中央管理制御設備６へ送信される。

車両本体位置計測器９５からの位置情報として走行位置Ｐ３が、制御装置４に取得されると、制御装置４は、走行路情報と、現在位置情報である走行位置Ｐ３とを比較し、架線あり区間Ｔであるとする（ステップＳ２、Ｙｅｓ）。以下、ステップＳ６以降のステップを繰り返す。なお、パンタグラフ７の延伸は、パンタグラフ位置検出手段であるパンタグラフ位置検出器９１によらず、ダンプトラック１が架線８の下に来たことをＧＰＳ等の車両本体位置計測器９５で検出したことで動作するようにしてもよい。また、パンタグラフ７の延伸は、ダンプトラック１が中央制御装置６１からの動作信号を受信することによって動作するようにしてもよい。以上説明した実施形態は、運転台のないダンプトラック１で説明したが、運転台を含む無人運搬車両であってもよく、後述する有人運搬車両である有人ダンプトラックであってもよい。

＜有人ダンプトラック＞
図１１は、本実施形態に係る集電装置を用いたダンプトラックを示す側面図である。図１２は、図１１の集電装置を延伸した状態を示す説明図である。ダンプトラック２は、運転台３８を車台３０に有する有人ダンプトラックである。このため、ダンプトラック２の車両本体３は、有人運搬車両となる。上述したものと同じ部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。ダンプトラック２は、例えば鉱山等で使用される。

パンタグラフ７０は、図１１に示す運転台３８の上部に配置されている。また、図１２に示すように、パンタグラフ７０は、パンタグラフ制御アクチュエータ７４の動作により、延伸して架線８から電力を受けることができる。また、図１１に示すようにパンタグラフ７０は、パンタグラフ制御アクチュエータ７４の動作により、縮退して折り畳まれてベッセル５の下方に格納される。縮退したパンタグラフ７０は、図１１に示すようにベッセル５の上面視の外形よりも内側に配置されている。これにより、ベッセル５に荷物が積載される場合、パンタグラフ７がベッセル５で覆われ、ベッセル５からの荷物の落下によりパンタグラフ７の損傷が生じるおそれを低減できる。つまり、縮退したパンタグラフ７は、上面視でベッセル５に隠れている状態となる。

パンタグラフ７０は、少なくとも車台３０の進行方向の前方側に配設されている。また、パンタグラフ７０は、車台３０の進行方向の後方側にも配設されているとより好ましい。これにより、車両本体３が坂道を走行する場合、車両本体３を反転する動作をしなくても坂道の傾斜上側のパンタグラフ７０を延伸し、架線８から電力を受けることができる。その結果、坂道の傾斜により、ベッセル５からの荷物の落下が仮に生じても、荷物がパンタグラフ７０に衝突するおそれが低減される。また、ダンプトラック２は、屋外で稼働し、又は屋外に駐車することが多い。ダンプトラック２は、縮退したパンタグラフ７０が上面視でベッセル５に隠れているため、パンタグラフ７０への雨等による影響を抑制することができる。その結果、ダンプトラック２は、パンタグラフ７０の故障のおそれを低減できる。なお、パンタグラフ７０は、車両本体３が進行する方向と直行する方向における車両本体３の少なくとも一方に配置されていてもよく、好ましくは両側にそれぞれ配置されてもよい。

次に、ダンプトラック２の手順について、説明する。オペレータは、ダンプトラック２の現在位置と架線８の位置を確認する。

次に、オペレータは、ステアリング３６を操作しパンタグラフ７を架線８の下となるように車両を運転する。次に、オペレータは、パンタグラフ７０が架線８の下となったと判断した後、パンタグラフ制御アクチュエータ７４の動作スイッチを操作してパンタグラフ７０を上昇させ、パンタグラフ７０が延伸して架線８から電力を受ける状態とする。なお、パンタグラフ７０の延伸は、上述のダンプトラック１のように、パンタグラフ位置検出手段であるパンタグラフ位置検出器９１によって自動的に動作するようにしてもよい。また、パンタグラフ７０の延伸は、ダンプトラック２が架線８の下に来たことをＧＰＳ等の車両本体位置計測器９５で検出したことで行うようにしてもよい。または、パンタグラフ７０の延伸は、ダンプトラック２が中央制御装置６１からの動作信号を受信することによって動作するようにしてもよい。

ここで、制御装置４は、パンタグラフ位置検出器９１からパンタグラフ７０のスライダ７１と架線８との相対位置を取得し、画像で認識している。制御装置４は、パンタグラフ７０が架線８を捕らえかつパンタグラフ７０が架線８から外れないように、運転台のオペレータにステアリングの操作すべき方向が認識できる情報を指示する。なお、この指示は、パンタグラフ７０が架線８に捕えたのち、常時行うようにしてもよく、また、予め設定された所定のずれ量をうわまわった場合に、行うようにしてもよい。

例えば、制御装置４は、パンタグラフ７０が架線８を捕らえかつパンタグラフ７０が架線８から外れないように、運転台３８のオペレータに音声、あるいは運転台に設けられたモニタ（表示部）の画面上にステアリングを制御する方向を矢印のマークや文字等で指示する。これにより、架線あり区間Ｔでは、ダンプトラック１のパンタグラフ７０が架線８を捕らえる割合が向上し、自走駆動源の使用を抑制することができる。例えば、架線８の位置はほぼ一定であるものの、風等の架線８の位置ずれが生じるおそれがある。

ダンプトラック２は、架線８の位置ずれをパンタグラフ７０と架線８との相対位置として捕らえ、制御装置４が車両本体３の走行の指示をすることで、パンタグラフ７０の位置が補正される。その結果、パンタグラフ７０が架線８を捕らえる割合が向上する。パンタグラフ７０と架線８との相対位置をパンタグラフ位置検出器９１が常に認識しているので、パンタグラフ７０が架線８を引っかける前に、制御装置４は、パンタグラフ７０と架線８との相対位置を修正するように走行の指示をすることができる。なお、制御装置４は、走行の方向の指示を矢印のマークや文字等ではなく、パンタグラフ位置検出手段であるパンタグラフ位置検出器９１で取り込んだデータ（画像等）をモニタ（表示部）に表示して、指示するようにしてもよい。この場合においても、オペレータは、この画面に表示される情報より、パンタグラフ７０と架線８の相対位置を認識することができ、位置ずれを修正することができる。

ダンプトラック２は、上述したダンプトラック１と同様に、車両本体３が走行路上の障害物を検出する障害物検出器９２を備えている。そして、制御装置４は、障害物検出器９２が走行路上の障害物を検出した場合には、集電装置であるパンタグラフ７０を縮退させるようにしてもよい。

ダンプトラック２は、上述したダンプトラック１と同様に、パンタグラフ位置検出器９１を備えている。そして、制御装置４は、パンタグラフ７０が架線８から外れたことをパンタグラフ位置検出器９１が検出した場合には、パンタグラフ７０を縮退させるようにしてもよい。

ダンプトラック２において、上述したダンプトラック１と同様に、制御装置４は、車両本体が走行する予定の走行路に架線８がある場合に、パンタグラフ位置検出器９１がパンタグラフ７０と架線８との相対位置を認識したらパンタグラフ７０を延伸させて架線８から電力を受けるようにしてもよい。これにより、ダンプトラック２は、自動で電力を架線８から受けることができる。その結果、オペレータの負荷が軽減される。

１、２ダンプトラック
３車両本体
４制御装置
５ベッセル
６中央管理制御設備
７、７０パンタグラフ（集電装置）
８架線
９１パンタグラフ位置検出器
９２障害物検出器

Claims

荷物を積載するベッセルと、
延伸して前記ベッセルの上方に配置される架線から電力を受け、縮退して前記ベッセルの下方に配置される集電装置と、
前記集電装置からの電力と、自走駆動源と、の少なくとも１つにより駆動輪を回転駆動とし、前記ベッセルを載置する車両本体と、
を含み、
縮退した前記集電装置は、前記ベッセルの上面視の外形よりも内側に配置されている、集電装置付運搬車両。
前記集電装置は、前記車両本体の進行方向の前方側及び後方側にそれぞれ配置される請求項１に記載の集電装置付運搬車両。
前記集電装置は、前記車両本体の進行方向の前方側及び後方側のうち坂道の傾斜上側を延伸して架線から電力を受ける請求項２に記載の集電装置付運搬車両。
前記車両本体が運転台のない無人運搬車両である請求項１から３のいずれか１項に記載の集電装置付運搬車両。
前記集電装置は、前記架線と摺接するスライダと、前記スライダが取り付けられる第１のアームと、前記第１のアームと関節で連結され、かつ縮退して折り畳まれて前記第１のアームを収容する第２のアームと、を含む請求項１から４のいずれか１項に記載の集電装置付運搬車両。