JP2015149813A - 作業車両の管制システム - Google Patents

Abstract

【課題】閉そく区間の走行位置に応じた対応を可能とし、情報送信量を少なくできるダンプトラックの管制システムの提供。【解決手段】本発明は、車両本体１ａが走行する走行路のうちの所定の閉そく区間Ｓ１を走行しているに際し、閉そく区間Ｓ１の前方に位置する閉そく区間Ｓ２の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、車載無線装置２ｂから要求する許可要求部４ｄと、ＧＰＳ装置２ａにて検出した走行位置に基づき、閉そく区間Ｓ１を走行していると判断した場合に、閉そく区間Ｓ１内の車両本体１ａの前方に位置する非常停止地点Ｅ１までの残距離ａに応じて、許可要求部４ｄによる走行許可信号の要求頻度を変化させる演算部４ｃと、を備えたダンプトラック１、およびダンプトラック１の走行管制を行う管制センタ１１から構成している。【選択図】図６

Description

本発明は、例えば鉱山で使用されるダンプトラック等の作業車両の管制システムに関する。

近年、鉱山で使用されるダンプトラックとしては、自立走行が可能な無人車両が導入されつつある。この種の無人車両においては、追突防止等の観点から、鉱山上の走行路を予め複数の閉そく区間として区切っておき、これら閉そく区間のうちの所定の閉そく区間を走行している際に、この閉そく区間の前方に位置する次の閉そく区間の走行許可を、無線通信にて管制センタに対して行い、走行許可が得られた場合に限り、第２閉そく区間への走行を継続させるという閉そく制御が行われている。

この種の閉そく制御に関する従来技術としては、例えば特許文献１に記載の情報管理方法が知られている。この特許文献１に記載の列車在線情報管理方法は、予め定めた所定の閉そく区間に列車が進入した際に、その閉そく期間の位置情報に基づいて列車在線の有無を含む情報が車上装置にて作成される。この車上装置にて作成された情報を、所定の閉そく区間に設けられた主系のＡＴＣ装置から、前方の閉そく区間に設けられたＡＴＣ装置へ送ると同時に、後方の閉そく区間に設けられたＡＴＣ装置へ送るという情報伝達処理を行う。そして、この情報伝達処理を、各閉そく区間に設けられた各ＡＴＣ装置で逐次繰り返し、隣接する閉そく区間のＡＴＣ装置で列車在線情報を保持するようにして、部分的な装置故障や停電が生じても各閉そく区間における列車の在線情報を確実保持して列車を安全に運行させている。

特許第４７５７２４５号公報

上記特許文献１にて開示された従来技術においては、所定の閉そく区間毎に、その所定の閉そく区間に隣接する前後の閉そく区間についての情報を送信するに過ぎず、その特定の閉そく区間中における列車の走行位置に応じた対応がなされておらず、情報の送信量について何ら考慮されていない。また、所定の閉そく区間の情報は、その所定の閉そく区間への列車の進入時に、その閉そく区間の位置情報に基づいて作成されるため、閉そく区間を走行している際の情報通信についても何ら考慮されていない。

本発明は、上述した従来技術における実状からなされたもので、その目的は、閉そく区間の走行位置に応じた対応を可能とする作業車両の管制システムを提供することにある。

この目的を達成するために、本発明は、車載コントローラと、通信可能な通信部と、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記位置検出部にて検出した走行位置に基づき、前記第１閉そく区間を走行していると判断した場合に、前記第１閉そく区間内の前記車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、前記許可要求部による走行許可要求信号の送信頻度を変化させる制御部と、を備えた作業車両、および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成されることを特徴としている。

このように構成した本発明は、位置検出部にて検出した走行位置に基づき、第１閉そく区間を走行していると判断した場合に、第１閉そく区間内の車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、許可要求部による走行許可信号の要求頻度を変化させることにより、第１閉そく区間の走行位置に応じた走行許可信号の要求対応が可能となる。また、例えば、第１閉そく区間の要求開始時の走行許可要求信号の送信頻度を高くし、走行許可信号の受信に応じて走行許可要求信号の送信を停止等することによって、走行許可信号の要求に伴う情報送信量を少なくできる。

また本発明は、上記発明において、前記作業車両は、前記車両本体の走行を制動する制動装置を備え、前記走行許可要求信号の送信頻度は、前記制動装置にて前記車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて定められていることを特徴としている。

このように構成した本発明は、制動装置にて車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて、走行許可要求信号の送信頻度を定めることにより、例えば、走行許可信号を受信できない場合等において、第１閉そく区間内の所定位置までに車両本体を確実に制動装置にて制動させて停止できる。

また本発明は、車載コントローラと、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行を制御する走行制御部と、通信可能な通信部と、前記車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記位置検出部にて検出した走行位置に基づき、前記第１閉そく区間を走行していると判断した場合に、前記第１閉そく区間内の前記車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、前記走行制御部を介し前記車両本体の走行速度を変化させる制御部と、を備えた作業車両、および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成されることを特徴としている。

このように構成した本発明は、第１閉そく区間を走行しているに際し、第１閉そく区間内の車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、車両本体の走行速度を変化させることにより、第１閉そく区間の走行位置に応じた走行許可信号の要求対応が可能となる。また、例えば、第１閉そく区間内の所定位置までの距離または所要時間に応じて、車両本体の走行速度を徐々に低下させ、走行許可信号の受信に応じ走行許可要求信号の送信を停止等することによって、走行許可信号の要求に伴う情報送信量を少なくできる。

また本発明は、上記発明において、前記作業車両は、前記車両本体の走行を制動する制動装置を備え、前記走行速度の変化は、前記制動装置にて前記車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて定められていることを特徴としている。

このように構成した本発明は、制動装置にて車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて、走行速度の変化を定めることにより、例えば、走行許可信号を受信できない場合等において、第１閉そく区間内の所定位置までに車両本体を確実に制動装置にて制動させて停止できる。

また本発明は、車載コントローラと、通信可能な通信部と、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記通信部を介し前記走行許可信号を受信する許可信号取得部と、前記車両本体が走行する走行路を含む地図情報を記憶した記憶部と、前記許可信号取得部にて前記走行許可信号を受信した場合に、前記位置検出部にて検出した走行位置と前記地図情報とに基づき、前記走行許可信号を受信することができた前記走行許可要求信号を送信した際の前記車両本体の走行位置を算出し、この走行位置の走行時に、前記許可要求部による走行許可要求信号の送信を行う制御部と、を備えた作業車両、および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成されることを特徴としている。

このように構成した本発明は、走行許可信号を受信することができた走行許可要求信号を送信した際の車両本体の走行位置を算出し、この走行位置の走行時に、走行許可要求信号の送信を行う。このため、走行許可信号の受信を確実に行うことができ、閉そく区間の走行位置に応じた対応が可能となる。また、例えば、走行許可信号の受信に応じ走行許可要求信号の送信を停止等することによって、走行許可信号の要求に伴う情報送信量を少なくできる。

本発明は、閉そく区間の走行位置に応じた走行許可信号の要求対応が可能となる。そして、前述した以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明より明らかにされる。

本発明の第１実施形態に係る管制システムを用いる鉱山を示す概略図である。 上記管制システムに用いる作業車両を示す概略図である。 上記作業車両の走行駆動装置を示す概略構成図である。 上記作業車両と管制センタとの関係を示す概略構成図である。 上記作業車両の走行路に定められた閉そく区間を示す説明図である。 上記作業車両と管制センタとの通信を示す説明図である。 上記作業車両での走行許可要求方法を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る管制システムでの作業車両と管制センタとの通信を示す説明図である。 本発明の第３実施形態に係る管制システムに用いる作業車両を示す概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る管制システムで作業車両での閉そく区間の所定位置に到達するまでの残り時間に対する送信頻度を示すグラフである。 本発明の第５実施形態に係る管制システムでの作業車両と管制センタとの通信を示す説明図である。

以下、本発明に係る作業車両の管制システムを実施するための形態を図に基づいて説明する。

［第１実施形態］
本第１実施形態は、作業車両の１例である鉱山用のダンプトラック１が走行する搬送エリアＡについて、予め定められた所定の閉そく区間Ｐ１を走行している際に、その閉そく区間Ｐ１の前方に位置する次の閉そく区間Ｐ２の走行許可を求める管制センタ１１への走行許可要求の頻度を、閉そく区間Ｐ１の走行位置に応じて変化させる実施形態である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る管制システムを用いる鉱山を示す概略図である。図２は、管制システムに用いるダンプトラック１を示す概略図である。図３は、ダンプトラック１の走行駆動装置３を示す概略構成図である。図４は、ダンプトラック１と管制センタ１１との関係を示す概略構成図である。図５は、ダンプトラック１の搬送エリアＡに定められた閉そく区間を示す説明図である。図６は、ダンプトラック１と管制センタ１１との通信を示す説明図である。

ダンプトラック１は、図１に示すように、鉱山の走行路である搬送エリアＡ等を自律走行可能な無人走行式とされている。鉱山には、例えばショベル２１等でダンプトラック１に土砂等の積荷を積み込むための積込エリアＢと、積込エリアＢにて積み込まれた積荷を放土する放土エリアＣと、メンテナンス等の際にダンプトラック１を駐機させる駐機エリアＤとが設けられている。これらエリアＢ〜Ｄは、搬送エリアＡにてつながっている。鉱山には、ダンプトラック１との間で所定の情報を送受信し、複数のダンプトラック１の走行等の走行管制を行う管制センタ１１が設置されている。

ダンプトラック１は、図２に示すように、車両本体１ａと、車両本体１ａの前側上方に設けられた運転席１ｂと、車両本体１ａ上に起伏可能に設けられた荷台１ｃと、荷台１ｃを上下動させるホイストシリンダ（図示せず）と、車両本体１ａを走行可能に支持する左右の前輪１ｄおよび後輪１ｅとを備えている。

また、ダンプトラック１は、図３に示すように、走行駆動装置３を備えている。走行駆動装置３は、エンジン３ａと、エンジン３ａにて駆動される発電機３ｂと、発電機３ｂにて発電された電力が供給される電力制御装置３ｃと、後輪１ｅを駆動させるための走行モータ３ｄとを有する。走行モータ３ｄへの供給電力は、電力制御装置３ｃにて制御される。電力制御装置３ｃは、ダンプトラック１に搭載されたコントローラ４にて制御される。コントローラ４は、図４に示すように、電力制御装置３ｃを介して、車両本体１ａを操舵するための操舵装置であるステアリングモータ３ｅや、車両本体１ａを制動させるための、例えばリターダブレーキ等の制動装置であるブレーキ装置３ｆ等の駆動を制御する車載コントローラである。

車両本体１ａには、図２および図４に示すように、車両本体１ａの走行位置を検出するための位置検出部であるＧＰＳ装置２ａが車両本体１ａの前側角部に取り付けられている。また、車両本体１ａには、管制センタ１１との間で所定の信号を無線送信するための通信可能な通信部である車載無線装置２ｂが搭載されている。

コントローラ４は、ダンプトラック１が走行する搬送エリアＡに関する地図情報が予め記憶された記憶部４ａを備えている。記憶部４ａには、地図情報に加え、搬送エリアＡ上の各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに関する走行許可区間情報が記憶されている。走行許可区間情報には、図５に示すように、各搬送エリアＡを直線上に所定の間隔で区切って複数の許可区間としての閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎとし、これら各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの終端地点Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎｎから、ブレーキ装置３ｆにて車両本体１ａの走行を制動させて停止させることが可能な非常停止距離ＥＳＬほどさかのぼった所定位置である非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎが含まれている。また、走行許可区間情報には、各第１閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの終端地点Ｎ１，Ｎ２，・・・，Ｎｎから、その第１閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・Ｓｎ−１の前方に位置する次の第２閉そく区間Ｓ２，Ｓ３，・・・Ｓｎの走行許可を求めるための走行許可要求距離ＰＲＬほどさかのぼった許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・Ｐｎ等が含まれている。

コントローラ４は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの残距離ａを算出する残距離算出部４ｂと、走行許可要求信号を送信する間隔を計算する制御部である演算部４ｃと、走行許可要求信号を出力させる許可要求部４ｄと、受信した走行許可信号が入力される許可信号取得部４ｅと、車両本体１ａの走行を制御する走行制御部４ｆとを備えている。残距離算出部４ｂは、ＧＰＳ装置２ａにて検出された車両本体１ａの走行位置情報が入力される。残距離算出部４ｂは、入力された走行位置情報を、記憶部４ａに記憶された走行許可区間情報を参照する等し、走行位置情報中の走行位置から、例えば、この走行位置が属する閉そく区間Ｓ１の非常停止地点Ｅ１までの残距離ａを算出する。

演算部４ｃは、残距離算出部４ｂにて算出された残距離情報が入力される。演算部４ｃは、残距離ａに応じて予め定められた要求頻度テーブルに基づき、走行許可要求信号を送信する送信間隔（送信タイミング）を計算する送信間隔計算部である。演算部４ｃは、許可要求部４ｄへ出力する走行許可要求信号を作成する。走行許可要求信号は、ＧＰＳ装置２ａにて検出した走行位置より前方に位置する次の閉そく区間Ｓ２の走行許可を求めるものである。走行許可要求信号には、残距離算出部４ｂから入力される残距離情報中の現在走行している閉そく区間情報に加え、その閉そく区間Ｓ１の前方に位置する次の閉そく区間Ｓ２の走行許可を求める許可要求情報や、送信元のダンプトラック１を識別するための識別情報等が含まれている。

要求頻度テーブルは、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの走行位置から非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの残距離ａの減少に応じて送信間隔を短くする設定とされている。要求頻度テーブルは、例えば、図６に示すように、許可要求開始地点Ｐ１を通過した際に第１回目の送信を行い、残距離ａが、走行許可要求距離ＰＲＬから非常停止距離ＥＳＬを引いた所定の距離（閾値）の２分の１になった時点で、第２回目の送信を行い、残距離ａが、閾値の４分の１、８分の１、１６分の１、３２分の１、６４分の１、・・・・と半減した時点で、第３回目、第４回目、第５回目、第６回目、第７回目、・・・の送信を順次行い、残距離ａの減少に応じて比例的に送信間隔を短くして送信頻度を上げる。すなわち、要求頻度テーブルは、非常停止距離ＥＳＬを差し引いた残距離ａに応じて走行許可要求信号を送信する要求頻度が設定されている。

許可要求部４ｄは、演算部４ｃにて計算した送信間隔情報と、走行許可要求信号情報とが入力される。許可要求部４ｄは、入力された送信間隔情報中の送信間隔となるよう、走行許可要求信号情報中の走行許可要求信号を車載無線装置２ｂから管制センタ１１へ送信する。すなわち、許可要求部４ｄは、閉そく区間Ｓ１を走行しているに際し、この閉そく区間Ｓ１の前方の閉そく区間Ｓ２の走行を許可する走行許可要求信号を、車載無線装置２ｂを介して送信する。

許可信号取得部４ｅは、許可要求部４ｄから送信した走行許可要求信号に対し管制センタ１１から返信される走行許可信号を、車載無線装置２ｂを介して受信する。許可情報取得部４ｅは、受信した走行許可信号情報に含まれる識別情報が、自己のダンプトラック１に付された識別情報か否かを判断する。許可情報取得部４ｅは、走行許可信号情報に含まれる識別情報が、自己の識別情報と判断した場合にのみ、受信した走行許可信号情報を、記憶部４ａに記憶させる。

演算部４ｃは、記憶部４ａに記憶させた走行許可信号情報を取得し、この走行許可信号情報を取得できた場合に、許可要求部４ｄへの送信間隔情報の出力を停止させ、車載無線装置２ｂを介する許可要求部４ｄからの走行許可要求信号の送信を停止させる。また、演算部４ｃは、記憶部４ａに記憶させた走行許可信号情報と走行許可区間情報とに基づき、受信した走行許可信号にて走行許可を得た前方の閉そく区間Ｓ２を算出する。走行制御部４ｆは、演算部４ｃにて算出された閉そく区間情報が入力される。走行制御部４ｆは、入力された閉そく区間情報に基づき、電力制御装置３ｃを介して発電機３ｂ、走行モータ３ｄ、ブレーキ装置３ｆ、ステアリングモータ３ｅ等を制御し、走行許可を得た閉そく区間Ｓ２の非常停止地点Ｅ２までの走行を継続させる。

演算部４ｃは、許可要求開始地点Ｐ１から非常停止位置Ｅ１までの走行時に、次の閉そく区間Ｓ２の走行を許可する走行許可信号を許可情報取得部４ｅにて取得できず、走行許可信号情報を記憶部４ａから取得できない場合に、車両本体１ａの走行を停止させる走行停止情報を走行制御部４ｆへ出力する。走行制御部４ｆは、入力された走行停止情報に基づき、電力制御装置３ｃを介して発電機３ｂ、走行モータ３ｄ、ブレーキ装置３ｆ等を制御して、車両本体１ａの走行を停止させる。

管制センタ１１は、各ダンプトラック１が走行する搬送エリアＡ等の鉱山の地図情報が予め記憶された記憶部１２と、記憶部１２に記憶させた地図情報に基づき各ダンプトラック１の運行を管理する運行管理部１３と、運行管理１３部にて作成された、例えば目的地、走行経路、走行許可地区等の搬送情報をダンプトラック１の車載無線装置２ｂへ送信する無線装置１４とを備えている。記憶部１２には、地図情報に加え、搬送エリアＡ上の各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎに関する走行許可区間情報が記憶されている。

運行管理部１３には、ダンプトラック１の配車管理を行う配車管理部１５と、鉱山を走行するすべての車両の交通を管制する交通管制部１６とが接続されている。運行管理部１３は、記憶部１２に記憶させた地図情報と、配車管理部１５から出力される配車管理情報と、交通管制部１６から出力される交通管制情報とに基づき、予め定めた運行パターン等に対比させて、各ダンプトラック１等の運行管理を算出し、この運行管理に基づく各ダンプトラック１の搬送情報を、各ダンプトラック１へ無線送信する。各ダンプトラック１は、管制センタ１１の無線装置１４から受信した搬送情報に基づいてコントローラ４にて走行制御部４ｆを介して電力制御装置３ｃが制御されて自立走行される。

管制センタ１１は、ダンプトラック１の車載無線装置２ｂから送信される走行許可要求信号を、無線装置１４を介して受信する許可要求受信部１７と、ダンプトラック１から受信した走行許可要求信号に応じた走行許可信号を、無線装置１４から送信する許可信号送信部１８とを備えている。許可要求受信部１７は、無線装置１４を介して受信した走行許可要求信号情報を運行管理部１３へ出力させる。運行管理部１３は、入力された走行許可要求情報に含まれる閉そく区間情報を、記憶部１２に記憶させた走行許可区間情報を参照して当てはめる等して、次の閉そく区間Ｓ２を算出する。運行管理部１３は、配車管理部１５から出力される配車管理情報、および交通管制部１６から出力される交通管制情報に基づき、閉そく区間Ｓ２の周囲を走行する他の車両の交通を確認し、走行許可要求信号中の識別情報に属するダンプトラック１による閉そく区間Ｓ２の走行許可を判断する。

運行管理部１３は、走行許可要求信号中の識別情報に属するダンプトラック１による閉そく区間Ｓ２の走行許可を判断した場合にのみ、許可信号送信部１８へ出力する走行許可信号を作成する。走行許可信号には、走行許可要求信号中のダンプトラック１の識別情報と、次の閉そく区間Ｓ２の走行を許可する走行許可情報とが含まれている。許可信号送信部１８は、運行管理部１３にて作成された走行許可信号が入力される。許可信号送信部１８は、入力された走行許可信号を、無線装置１４を介してダンプトラック１へ送信する。

＜通信方法＞
次に、上記第１実施形態に係るダンプトラック１のコントローラ４での走行許可要求方法について、図７を参照して説明する。図７は、ダンプトラック１での走行許可要求方法を示すフローチャートである。

ＧＰＳ装置２ａにて検出される走行位置情報に基づき、残距離算出部４ｂにて、ダンプトラック１の走行位置を算出する（ステップ１、以下Ｓ１等と示す。）。次いで、ＧＰＳ装置２ａにて検出される走行位置情報に基づき、残距離算出部４ｂにて、記憶部４ａに記憶されている走行許可区間情報を参照する等し、その走行位置情報中の走行位置から、その走行位置が属する閉そく区間Ｓ１の非常停止地点Ｅ１までの残距離ａを算出する。この後、算出した残距離ａが、その閉そく区間Ｓ１の走行許可要求距離ＰＲＬから非常停止距離ＥＳＬを引いた所定の距離（閾値）以下かどうかを判断する（Ｓ２）。

算出した残距離ａが閾値より大きいと判断した場合（Ｓ２／Ｎｏ）は、上記Ｓ１へ戻る。これに対し、算出した残距離ａが閾値以下と判断した場合（Ｓ２／Ｙｅｓ）は、その残距離ａが、走行信号要求信号を送信する距離かどうかを判断する（Ｓ３）。残距離ａが走行許可要求信号を送信する距離でないと判断した場合（Ｓ３／Ｎｏ）は、上記Ｓ１へ戻る。一方、残距離ａが走行許可要求信号を送信する距離と判断した場合（Ｓ３／Ｙｅｓ）は、演算部４ｃにて作成された走行許可要求信号を、車載無線装置２ｂを介して許可要求部４ｄから送信する（Ｓ４）。

次いで、Ｓ４にて送信した走行許可要求信号に応じて管制センタ１１から送信される走行許可信号を許可信号取得部４ｅにて受信できたかを判断する（Ｓ５）。走行許可信号を受信できた場合（Ｓ５／Ｎｏ）は、上記Ｓ１へ戻る。これに対し、走行許可信号を受信できない通信エラーの場合（Ｓ５／Ｙｅｓ）は、上記Ｓ２にて算出した残距離ａの２分の１の地点を、次の走行許可要求信号の送信地点として算出する（Ｓ６）。

この後、ＧＰＳ装置２ａにて検出される走行位置情報に基づき、残距離算出部４ｂにて、ダンプトラック１の走行位置を再度算出し（Ｓ７）、算出した走行位置が、上記Ｓ６にて算出した送信地点に到達したかを判断する（Ｓ８）。算出した走行位置が送信地点に到達していない場合（Ｓ８／Ｎｏ）は、上記Ｓ７へ戻る。一方、算出した走行位置が送信地点に到達している場合（Ｓ８／Ｙｅｓ）は、上記Ｓ４へ進み、演算部４ｃにて作成された走行許可要求信号を送信する。

＜作用効果＞
以上により、上記第１実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１においては、搬送エリアＡ中の所定の閉そく区間Ｓ１を走行しているに際し、この閉そく区間Ｓ１の許可要求開始地点Ｐ１を通過した後、ＧＰＳ装置２ａにて検出した走行位置から非常停止地点Ｅ１までの残距離ａが短くなるに連れて、次の閉そく区間Ｓ２の走行許可を管制センタ１１へ求める走行許可要求信号の送信頻度を高くする構成としている。

この構成により、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の走行位置に応じた走行許可要求信号の送信が可能となり、走行許可要求信号に対して管制センタ１１から送信されてくる走行許可信号を許可信号取得部４ｅにて取得できた場合に、次の閉そく区間Ｓ２の走行許可を要求する走行許可要求信号の送信を停止させることにより、走行許可要求信号の送信回数を少なくでき、走行許可要求信号を送信することに伴う情報送信量を少なくできる。よって、鉱山で管理する各ダンプトラック１の情報送信量が少なくなるため、これら各ダンプトラック１とのデータ送信に用いる無線回線帯域で使用可能なパケット数を使い尽してしまう等の問題をなくすことができる。よって、鉱山でのダンプトラック１の管理台数を増やすことができる。また同時に、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の走行位置に応じた走行許可要求信号の送信が可能となるため、非常停止地点Ｅ１までに走行許可信号を取得できずにダンプトラック１が非常停止する確率を低減させることができる。

特に、走行許可要求信号を送信する区間を、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでとし、ブレーキ装置３ｆにて車両本体１ａを制動させて停止させることが可能な非常停止距離ＥＳＬを走行許可要求距離ＰＲＬから差し引いた区間としている。このため、所定の閉そく区間Ｓ１中の距離要求開始地点Ｐ１から非常停止地点Ｅ１までの間に走行許可信号を受信できず、非常停止地点Ｅ１の通過時に、車両本体１ａの走行を停止させた場合であっても、閉そく区間Ｓ１の終端地点Ｎ１までの間に車両本体１ａを確実に停止できる。

すなわち、ダンプトラック１のブレーキ装置３ｆの制動性能に応じた非常停止距離ＥＳＬと設定することにより、次の閉そく区間Ｓ２の走行許可信号を受信できない場合であっても、走行中の閉そく区間Ｓ１の終端地点Ｎ１より手前位置にダンプトラック１を停止でき、走行許可を取得できない閉そく区間Ｓ２へのダンプトラック１の進入を確実に防止できる。したがって、走行許可信号を送信していない閉そく区間Ｓ２へダンプトラック１が進入することにより生じ得る、他のダンプトラック１等との接触や、破損した搬送エリアＡへ進入することによるダンプトラック１の損傷等を確実に防止できる。

［第２実施形態］
図８は、本発明の第２実施形態に係る管制システムでのダンプトラック１Ａと管制センタ１１との通信を示す説明図である。本第２実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の残距離ａが短くなるに連れて走行許可要求信号の送信頻度を高くするのに対し、第２実施形態は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の残距離ａが短くなるに連れてダンプトラック１の走行速度を下げる。なお、本第２実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。

＜構成＞
本第２実施形態において、記憶部４ａには、図８に示すように、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎを通過してから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎを通過するまでの距離を、等間隔に分割した送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎが走行許可区間情報として記憶されている。演算部４ｃは、残距離算出部４ｂから出力される残距離情報を、記憶部４ａに記憶されている走行許可区間情報にあてはめる等して、走行している閉そく区間Ｓ１の残距離ａに基づき送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎへの到達を演算する。演算部４ｃは、車両本体１ａが送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎに到達する毎に、車載無線装置２ｂを介し許可要求部４ｄから走行許可要求信号を送信する。

演算部４ｃは、所定の送信地点Ｔ１の到達時に許可要求部４ｄから走行許可要求信号を送信してから、例えば数秒程度の所定時間が経過するまでに許可信号取得部４ｅにて走行許可信号を受信できず、記憶部４ａから走行許可信号情報を取得できない場合に、電力制御装置３ｃを介して発電機３ｂ、走行モータ３ｄ、ブレーキ装置３ｆ等を制御して、車両本体１ａの走行速度を、予め定めた所定の割合ほど低下させる。すなわち、演算部４ｃは、送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎに到達する度に走行許可要求信号を送信させ、送信した走行許可要求信号に対する走行許可信号を受信できない度に、車両本体１ａの走行速度を、所定の割合で低下させ続けて減速させていく。

＜作用効果＞
以上により、上記第２実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１Ａにおいては、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの距離を、等間隔に分割して送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎとし、これら送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎに到達する毎に走行許可要求信号を送信する。そして、各送信地点Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎの到達時に走行許可要求信号を送信してから、所定時間が経過するまでに走行許可信号を受信できない場合に、車両本体１ａの走行速度を所定の割合ほど低下させて減速させる構成としている。

よって、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の走行位置に応じた走行許可要求信号の送信が可能となり、走行許可信号を取得できた場合に、走行許可要求信号の送信を停止させることにより、走行許可要求信号の送信回数を少なくできるから、走行許可要求信号を送信することに伴う情報送信量を少なくできる。また、走行許可信号を取得できない度に車両本体１ａの走行速度が減速されるため、例えば非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎにてダンプトラック１の走行を停止させる場合であっても、より短い距離でダンプトラック１を停止できるから、ブレーキ装置３ｆを構成する部品の摩耗等を低減させることができる。また同時に、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの非常停止距離ＥＳＬをより小さくでき、許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの距離をより大きくできるから、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでに走行許可信号を受信する可能性をより向上できる。

［第３実施形態］
図９は、本発明の第３実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１Ｂを示す概略構成図である。本第３実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の残距離ａに応じて走行許可要求信号の送信頻度を変化させるのに対し、第３実施形態は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎに到達するまでの残り時間に応じて走行許可要求信号の送信頻度を変化させる。なお、本第３実施形態において、第１および第２実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。

＜構成＞
本第３実施形態において、ダンプトラック１Ｂは、図９に示すように、車両本体１ａの走行速度を検出するための速度検出部である車速センサ３１を備えている。演算部４ｃは、車速センサ３１にて検出された車速情報が入力される。演算部４ｃは、入力される車速情報と残距離情報とに基づいて、走行している閉そく区間Ｓ１の非常停止地点Ｅ１に到達するまでの所要時間を残り時間として演算する。

また、演算部４ｃは、残り時間に応じて予め定められた要求頻度テーブルに基づき、走行許可要求信号を送信する送信間隔を計算する。演算部４ｃは、走行している閉そく区間Ｓ１の非常停止地点Ｅ１を通過するまでの間、走行許可要求信号を送信してから所定時間が経過するまでに走行許可信号を受信できない場合に、車速情報と残距離情報とに基づき残り時間を再度演算する。

要求頻度テーブルは、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎに到達するまでの残り時間の減少に応じて送信間隔を短くする設定とされている。要求頻度テーブルは、許可要求開始地点Ｐ１を通過した際に第１回目の送信を行い、この許可要求開始地点を通過した際の残り時間に対し、演算部４ｃにて演算される残り時間が２分の１になった時点で、第２回目の送信を行い、その残り時間が、４分の１、８分の１、１６分の１、・・・・と半減した時点で、第３回目、第４回目、第５回目、・・・の送信を順次行い、残り時間の減少に応じて比例的に送信間隔を短くして送信頻度を上げる。

＜作用効果＞
以上により、上記第３実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１Ｂにおいては、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎに到達するまでの残り時間の減少に応じて走行許可要求信号を送信する送信間隔を短くし、走行許可要求信号を送信してから所定時間が経過するまでに走行許可信号を受信できない場合に、残り時間を再度演算する構成としている。

この結果、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の走行位置に応じた走行許可要求信号の送信が可能となり、走行許可信号を取得できた場合に、走行許可要求信号の送信を停止させることにより、走行許可要求信号の送信回数を少なくできるから、走行許可要求信号を送信することに伴う情報送信量を少なくできる。特に、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの直前での走行許可要求信号の送信回数を増加できるため、送信した走行許可要求信号に応じて管制センタ１１から送信される走行許可信号を取得する可能性（確率）を向上できる。

［第４実施形態］
図１０は、本発明の第４実施形態に係る管制システムでダンプトラック１での閉そく区間Ｓ１の非常停止地点Ｅ１に到達するまでの残り時間に対する送信頻度を示すグラフである。本第４実施形態が前述した第３実施形態と異なるのは、第３実施形態は、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎに到達するまでの残り時間が減少するに従い走行許可要求信号の送信頻度を上げるのに対し、第４実施形態は、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎの直後および非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの直前での走行許可要求信号の送信頻度を上げる。なお、本第４実施形態において、第１ないし第３実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。

＜構成＞
本第４実施形態において、演算部４ｃは、算出した残り時間に応じて予め定められた要求頻度テーブルに基づき、走行許可要求信号を送信する送信間隔を計算する。要求頻度テーブルは、図１０に示すように、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎおよび非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの送信間隔が高く設定され、許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの略中間に位置する中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎの送信間隔が最も低く、これら許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎ、中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎおよび非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎがなだらかに放物線状につなげられた送信頻度とされている。すなわち、要求頻度テーブルは、許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎまでに亘って、残り時間の減少に応じて送信頻度が徐々に低く設定され、中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでに亘って、残り時間の減少に応じて送信頻度が徐々に高く設定されている。

＜作用効果＞
以上により、上記第４実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１においては、図１０に示すように、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎおよび非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの送信間隔を高くし、許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎから中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎまでに亘って送信頻度を徐々に低くし、中間地点Ｍ１，Ｍ２，・・・，Ｍｎから非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでに亘って送信頻度を徐々に高くする構成としている。この結果、走行許可信号を取得した場合に走行許可要求信号の送信を停止させることにより、走行許可要求信号の送信に伴う情報送信量を少なくできる。

特に、許可要求開始地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ直後での走行許可要求信号の送信頻度を高くしているため、走行許可要求信号の送信を開始した直後に走行許可信号を取得できる可能性を高くでき、情報送信量をより少なくできると同時に、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ直前での走行許可要求信号の送信頻度を高くしているため、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎ付近の信号の送受信状況（電波状態）が良くない場合であっても、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでに走行許可信号を取得する可能性（通信成功確率）を向上できる。

［第５実施形態］
図１１は、本発明の第５実施形態に係る管制システムでのダンプトラック１Ｄと管制センタ１１との通信を示す説明図である。本第５実施形態が前述した第１実施形態と異なるのは、第１実施形態は、閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の残距離ａに応じて走行許可要求信号の送信頻度を変化させるのに対し、第５実施形態は、走行許可信号の取得に成功した走行許可要求信号の送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを記憶部４ａに記憶させ、その送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを再度通過する際に走行許可要求信号を送信する。なお、本第５実施形態において、第１実施形態と同一又は対応する部分には同一符号を付している。

＜構成＞
本第５実施形態において、演算部４ｃは、記憶部４ａから走行許可信号情報を取得できた場合に、残距離算出部４ｂから出力される残距離情報中の位置情報と、記憶部４ａに記憶させた地図情報および走行許可区間情報等とから、走行許可信号情報を取得することができた走行許可要求信号を送信した際の走行位置（走行許可信号の要求位置）である送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを算出し、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの通信が成功した送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎに関する情報を通信履歴情報として記憶部４ａに記憶させる。演算部４ｃは、残距離算出部４ｂにて算出した残距離情報と、記憶部４ａに記憶させた地図情報、走行許可区間情報および通信履歴情報等とに基づいて、送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを記憶した閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎかどうかを判断する。演算部４ｃは、送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを記憶した閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを走行するに際し、この閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎの通過時に、走行許可要求信号を送信させる。

＜作用効果＞
以上により、上記第５実施形態に係る管制システムに用いるダンプトラック１Ｄにおいては、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの走行時に、走行許可信号情報を取得できた走行許可要求信号の送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを記憶部４ａに記憶させ、送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎを記憶させた閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎを再度走行するに際し、この閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎ中の送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎの通過時に、走行許可要求信信号を送信する構成としている。すなわち、過去の通信履歴情報に基づき、従前、走行許可信号を受信できた送信地点Ｒ１，Ｒ２，・・・，Ｒｎで走行許可要求信号を送信するため、走行許可要求信号の送信に伴う情報送信量を少なくでき、走行許可要求信号を送信して走行許可信号を受信する通信成功確率を向上できる。

［その他］
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形態様が含まれる。例えば、前述した実施形態は、本発明を分りやすく説明するために説明したものであり、本発明は、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

上記各実施形態に係る管制システムにおいては、無人走行式のダンプトラック１〜１Ｄを例として説明したが、本発明はこれに限定されず、オペレータによる走行操作が可能な有人走行式のダンプトラックであってもよい。
また、コントローラを、ダンプトラックに搭載せず、
また、例えば鉄道等のダンプトラック１以外の作業車両であっても、本発明に係る管制システムの走行許可通信方法を用いることができる。

上記各実施形態においては、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの残距離ａまたは残り時間に応じて、走行許可要求信号を送信する送信間隔を変化させたが、これら残距離ａまたは残り時間に応じて、車載無線装置２ｂから送信する走行許可要求信号の電波強度（通信出力）を変化させることもできる。また、各閉そく区間Ｓ１，Ｓｓ，・・・，Ｓｎの走行許可要求距離ＰＲＬは、鉱山を運行する各ダンプトラック１〜１Ｄそれぞれにおいて等しくてもよく、これらダンプトラック１〜１Ｄの性能等に応じて変化させてもよい。

上記第４実施形態においては、各閉そく区間Ｓ１，Ｓ２，・・・，Ｓｎの許可要求開始地点Ｐ１，Ｐ２，・・・，Ｐｎおよび非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎの送信間隔を高くしたが、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎまでの通信成功確率を向上させる目的等から、非常停止地点Ｅ１，Ｅ２，・・・，Ｅｎでの送信間隔のみを高くしてもよい。

１ ダンプトラック（作業車両）
１ａ 車両本体
２ａ ＧＰＳ装置（位置検出部）
２ｂ 車載無線装置（通信部）
３ 走行駆動装置
３ｆ ブレーキ装置（制動装置）
４ コントローラ（車載コントローラ）
４ａ 記憶部
４ｂ 残距離算出部
４ｃ 演算部（制御部）
４ｄ 許可要求部
４ｅ 許可信号取得部
４ｆ 走行制御部
１１ 管制センタ

Claims (5)

1. 車載コントローラと、通信可能な通信部と、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記位置検出部にて検出した走行位置に基づき、前記第１閉そく区間を走行していると判断した場合に、前記第１閉そく区間内の前記車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、前記許可要求部による走行許可要求信号の送信頻度を変化させる制御部と、を備えた作業車両、
   および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成される
   ことを特徴とする作業車両の管制システム。
2. 請求項１に記載の作業車両の管制システムにおいて、
   前記作業車両は、前記車両本体の走行を制動する制動装置を備え、
   前記走行許可要求信号の送信頻度は、前記制動装置にて前記車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて定められている
   ことを特徴とする作業車両の管制システム。
3. 車載コントローラと、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行を制御する走行制御部と、通信可能な通信部と、前記車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記位置検出部にて検出した走行位置に基づき、前記第１閉そく区間を走行していると判断した場合に、前記第１閉そく区間内の前記車両本体の前方に位置する所定位置までの距離または所要時間に応じて、前記走行制御部を介し前記車両本体の走行速度を変化させる制御部と、を備えた作業車両、
   および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成される
   ことを特徴とする作業車両の管制システム。
4. 請求項３に記載の作業車両の管制システムにおいて、
   前記作業車両は、前記車両本体の走行を制動する制動装置を備え、
   前記走行速度の変化は、前記制動装置にて前記車両本体の走行を制動させ停止させるまでの制動可能距離に応じて定められている
   ことを特徴とする作業車両の管制システム。
5. 車載コントローラと、通信可能な通信部と、前記車載コントローラが搭載されている車両本体の走行位置を検出する位置検出部と、前記車両本体が走行する走行路のうちの所定の第１閉そく区間を走行しているに際し、前記第１閉そく区間の前方に位置する第２閉そく区間の走行を許可する走行許可信号を要求するための走行許可要求信号を、前記通信部を介して送信する許可要求部と、前記通信部を介し前記走行許可信号を受信する許可信号取得部と、前記車両本体が走行する走行路を含む地図情報を記憶した記憶部と、前記許可信号取得部にて前記走行許可信号を受信した場合に、前記位置検出部にて検出した走行位置と前記地図情報とに基づき、前記走行許可信号を受信することができた前記走行許可要求信号を送信した際の前記車両本体の走行位置を算出し、この走行位置の走行時に、前記許可要求部による走行許可要求信号の送信を行う制御部と、を備えた作業車両、
   および複数の前記作業車両との間で所定の情報を送受信し、これらの作業車両の走行管制を行う管制センタから構成される
   ことを特徴とする作業車両の管制システム。