JP2020197885A - 車両管理システム - Google Patents

Abstract

【課題】有人車両の位置が正常に取得できない状態が長時間継続した場合においても、鉱山の生産性を著しく低下させずに、無人車両との衝突を防止して有人車両の安全を確保することのできる車両管理システムを提供する。【解決手段】無人車両２０および有人車両９０と、それらを管制制御する管制局３１とがそれぞれに備えられた無線通信装置によって通信可能に接続された車両管理システム１であって、有人車両９０の有人車両車載制御装置９００は、第１位置通知異常判定部９０２にて管制局３１への位置通知の異常を判定した場合に、有人車両９０の運転手に対して停止を要求する警告を出力する指令を生成する出力制御部９０３を備え、管制局３１の管制制御装置３１０は、第２位置通知異常判定部３１４にて有人車両９０からの位置通知の異常を判定した場合に、異常時無人車両進入禁止領域６４ｂを生成する無人車両進入禁止領域生成部３１５を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、車両管理システムに係り、特に自律走行する無人車両とオペレータにより手動運転される有人車両とが混在して走行する作業現場における車両管理システムに関する。

露天掘り鉱山等において、オペレータ（以下「運転手」ということがある）が搭乗することなく自律走行するダンプトラック（以下「無人車両」という）を管制制御装置に無線通信回線を介して通信接続した自律走行システムが知られている。鉱山では、道路整備のためのドーザやグレーダ、散水車、作業者が鉱山内を移動するためのライトビークルなどの運転手の操縦に従って走行する車両（以下「有人車両」という）が、無人車両と混在して走行する。

無人車両と混在して走行する有人車両においては、無人車両との衝突を防止するための仕組みが必要である。従来の代表的な方法として、有人車両の位置に基づき、無人車両に対する進入禁止領域を設定し、当該進入禁止領域に無人車両を進入させないように管制制御する方法がある。このような方法においては、有人車両の位置を適切に把握して確実に衝突を防止することが必須であるが、その一方で、安全性確保のために、無人車両を必要以上に停止させ、鉱山の生産性を低下させないようにすることも重要である。

例えば下記特許文献１などには、有人車両の通信途絶や位置検出精度の低下など、有人車両の通信状態もしくは位置検出状態の異常が検出された場合、有人車両の位置を含むように設定される無人車両の進入禁止領域を、最後に正常であった時点の位置を基準にして有人車両の存在可能領域を推定して拡大する方法が開示されている。

特許第６０３０７７８号公報

上記特許文献１に開示される方法では、有人車両の通信状態や位置検出状態の異常状態が長時間継続する場合に、当該有人車両の存在可能領域が時間経過とともに拡大し、それに基づき決定される無人車両進入禁止領域が、有人車両付近の搬送路だけでなく、広範囲に及んで無人車両の走行を妨害し、鉱山の生産性を著しく低下させてしまうという課題がある。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、有人車両の位置が正常に取得できない状態が長時間継続した場合においても、鉱山の生産性の著しい低下を回避しつつ、無人車両との衝突を防止して有人車両の安全を確保することのできる車両管理システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る車両管理システムは、自律走行可能な無人車両および運転手の操縦に従って走行可能な有人車両と、それらを管制制御する管制局とがそれぞれに備えられた無線通信装置によって通信可能に接続され、前記管制局が、前記無人車両に対して走行可能領域を設定するとともに、前記有人車両の位置に基づき前記無人車両に対して無人車両進入禁止領域を設定して、前記無人車両の走行状態を管制制御する車両管理システムであって、前記有人車両は、前記有人車両の位置情報、位置精度情報、および速度情報を含む有人車両状態情報を取得して前記管制局に送信する有人車両状態管理部と、前記有人車両の有人車両状態情報に関する前記管制局への位置通知の異常を判定する第１位置通知異常判定部と、前記管制局への位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両の運転手に対して停止を要求する警告を出力する指令を生成する出力制御部と、を備え、前記管制局は、前記有人車両の有人車両状態情報および前記有人車両との通信状態情報を取得する有人車両状態取得部と、前記有人車両の有人車両状態情報に関する前記有人車両からの位置通知の異常を判定する第２位置通知異常判定部と、前記有人車両からの位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両からの位置通知が正常と判定した時点の前記有人車両の有人車両状態情報に基づいて前記有人車両が停止可能な領域を包含する固定の大きさの異常時無人車両進入禁止領域を生成する無人車両進入禁止領域生成部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る車両管理システムは、無人車両および有人車両と、それらを管制制御する管制局の管制制御装置とが無線通信で接続された車両管理システムであって、前記有人車両は、自車の位置および位置精度を取得する位置センサと、自車の速度を取得する速度センサと、前記有人車両の運転手に対して停止を要求する警報を出力する警報装置と、それらに接続されて前記管制局と情報を送受信可能な有人車両車載制御装置とを備え、前記有人車両車載制御装置は、前記有人車両から前記管制局への位置通知時に、位置精度の低下もしくは通信途絶があった場合に異常を検出する第１位置通知異常判定部と、位置通知の異常時に前記有人車両の運転手に対して停止操作を要求するために前記警報装置を駆動する出力制御部と、を備え、前記管制制御装置は、前記無人車両に対して走行可能領域を設定する管制制御部と、前記有人車両の位置、位置精度、速度、通信状態を含む有人車両状態を取得する有人車両状態取得部と、前記有人車両からの位置通知の異常を検出する第２位置通知異常判定部と、前記有人車両からの位置通知が異常でない場合には、前記有人車両の現時点の位置・位置精度・速度に基づいて決定される大きさの無人車両進入禁止領域を設定し、前記有人車両からの位置通知が異常である場合には、位置通知が正常だった時点の位置・位置精度・速度に基づいて前記有人車両が停止可能な領域を包含する固定の大きさの無人車両進入禁止領域を設定する無人車両進入禁止領域生成部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、車両管理システムは、有人車両から管制局への位置通知の異常を検知した場合に、有人車両においては運転手に即時停止するように警告（警報や警告表示）を出力することで有人車両の存在可能範囲を限定し、管制局においては有人車両が位置通知異常時に即時停止することを考慮した固定の大きさの無人車両進入禁止領域（異常時無人車両進入禁止領域）を設定して、有人車両と無人車両の衝突を防止する。これにより、有人車両の管制局への位置通知異常が長時間継続する場合においても、無人車両に対する影響範囲を最小限とすることができるため、鉱山生産性の著しい低下を防止することが可能である。また、有人車両とは独立して管制局が有人車両の位置通知異常を判定することで、例えば有人車両に設けられた有人車両無線通信装置の故障により有人車両から管制局へ位置通知が不能となった場合においても、管制局側の判断で適切な無人車両進入禁止領域を設定し、確実に有人車両と無人車両の衝突を防止することが可能である。

なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

第１実施形態における車両管理システムの概略構成を示す図。 第１実施形態における車両管理システムの機能ブロック図。 無人車両と有人車両が走行経路を走行する様子を示す図。 配車情報のテーブル例を示す図。 管制情報のテーブル例を示す図。 有人車両に関する無人車両進入禁止領域の設定例を示し、（ａ）は位置通知の異常を検出していない状態における無人車両進入禁止領域の設定例、（ｂ）は位置通知の異常を検出した状態における無人車両進入禁止領域の設定例を示す図。 無人車両進入禁止領域と無人車両の走行許可区間が干渉した場合の状況を示す図。 管制制御装置の管制制御部が無人車両に対して走行許可区間を設定する処理の手順を示すフローチャート。 管制制御装置の第２位置通知異常判定部から無人車両停止指示部の処理の手順を示すフローチャート。 有人車両車載制御装置の処理の手順を示すフローチャート。 無人車両の積載状態の無線通信への影響を説明する図であり、（ａ）は空荷の状態、（ｂ）は積荷の状態を説明する図。 第２実施形態における車両管理システムの機能ブロック図。 無人車両車載制御装置の処理の手順を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部分には同一又は関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施形態では、特に必要なとき以外は同一又は同様な部分の説明を原則として繰り返さない。

（第１実施形態）
図１は、車両管理システム１の概略構成を示す図である。図１に示す車両管理システム１は、露天掘り鉱山などの作業現場で、掘削及び積込作業を行うショベル１０から積み込まれた土砂や鉱石等の積荷を搬送するための少なくとも１台以上の無人車両２０と、道路整備や鉱山内のオペレータ移動のための少なくとも１台以上の有人車両９０と、それらの交通管制制御を行う管制局３１とを無線通信回線４０を介して互いに通信接続して構成される。なお、図中、自律走行可能な各無人車両２０を、２０−１、２０−２…とし、運転手の操縦に従って走行可能な各有人車両９０を、９０−１、９０−２…として示している。

本実施形態では、管制局３１の交通管制方式として、走行経路６０を示す地図データ上であらかじめ定められた図示しない点（ノード）において分割された走行経路６０の部分区間を、各無人車両２０の位置に基づいて排他的に走行許可する、走行許可区間制御方式を用いる。本方式では、自車が走行を継続するために自車の前方区間の走行許可を要求した際に、要求した前方区間が他の車両に対して走行許可されている場合、または要求した前方区間が進入禁止として設定されている場合には、自車に当該前方区間は走行許可されず、自車は現在許可されている区間の終端で停止し、前方区間が走行許可されるまで待機する。

図２は、車両管理システム１の機能ブロック図である。図２に示すように、車両管理システム１は、管制局３１と有人車両９０と無人車両２０とが互いに無線通信回線４０を介して通信接続されて構成される。なお、図２では、有人車両９０と無人車両２０をそれぞれ１台ずつしか示していないが、２台以上存在する場合についてもそれぞれ同様の構成である。

管制局３１は、ハードウェア構成として、管制制御装置３１０、管制局記憶装置３５０、管制局無線通信装置３４０を備える。

有人車両９０は、ハードウェア構成として、有人車両車載制御装置９００、有人車両記憶装置９５０、有人車両無線通信装置９４０、位置センサ９２０、速度センサ９３０、姿勢センサ９９０、表示装置９６０、入力装置９７０、警報装置９８０、走行駆動装置９１０を備える。

位置センサ９２０は、有人車両９０の位置を取得する装置であり、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）であってもよい。

速度センサ９３０は、有人車両９０の速度を取得する装置であり、例えばＧＰＳであってもよいし、車輪速センサや車体に取り付けたレーダによって地面との相対速度を計測するセンサであってもよい。

姿勢センサ９９０は、有人車両９０がどの方位を向いているかの姿勢を取得する装置であり、例えばアンテナを２つ備えたＧＰＳで姿勢を取得するものであってもよいし、磁気を用いて姿勢を取得するセンサであってもよい。姿勢は、停止している車両が再度走行を開始する際の進行方向を推定するための情報となる。

表示装置９６０は、オペレータが自車の周囲の地図や無人車両２０の走行状況の確認などを行うためのユーザインタフェースであり、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）により構成される。

入力装置９７０は、ユーザが有人車両車載制御装置９００に情報を入力するためのユーザインタフェースであり、例えばマウス、キーボードやＬＣＤに積層されたタッチパネルを用いて構成される。

警報装置９８０は、安全確保の必要時などにオペレータに対して車体の停止操作などを促す注意喚起をするための装置であり、警報音やアナウンスなどの音を出力するものや、ＬＥＤなどにより光を点滅・点灯させるものであってもよい。

走行駆動装置９１０は、有人車両９０のオペレータが車体を操作するための装置であり、加速装置、制動装置、操舵装置、および作業のための油圧装置等を含む。

無人車両２０は、ハードウェア構成として、無人車両車載制御装置２００、無人車両記憶装置２５０、無人車両無線通信装置２４０、走行駆動装置２１０、位置センサ２２０、速度センサ２３０、鳴動装置２６０を備える。

走行駆動装置２１０は、無人車両２０を走行させるためのものであり、後述する自律走行制御部２０１からの指令によって動作するブレーキ、無人車両２０の操舵角を変更するための操舵モータ、及び無人車両２０を走行させるための走行モータを含む。

位置センサ２２０は、無人車両２０の位置（自己位置）を取得するためのものであり、例えばＧＰＳ装置などであってもよい。あるいはＧＰＳ装置の他に慣性計測装置（ＩＭＵ：Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ）を組み合わせて位置を算出するものや、地上に設置された基地局からの電波を用いて位置を特定するシステムであってもよい。

速度センサ２３０は、無人車両２０の速度を取得するためのものであり、例えば車輪速センサでもよいし、ＧＰＳ装置で求めた位置情報の時間変化から速度を求めてもよい。

鳴動装置２６０は、無人車両２０の周囲に対して、特にこの場合は有人車両９０に対して注意喚起をするためのものであり、例えば、一般的な鉱山ダンプトラックに搭載されたホーンなどでもよい。

管制制御装置３１０、有人車両車載制御装置９００、無人車両車載制御装置２００はそれぞれ、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）を含み、これらがそれぞれプログラムの演算、作業領域への情報の読み書き、プログラムの一時的な格納を行い、管制局３１、有人車両９０、無人車両２０の動作を制御する。なお、管制制御装置３１０、有人車両車載制御装置９００、無人車両車載制御装置２００の機能については後述する。

管制局記憶装置３５０、有人車両記憶装置９５０、無人車両記憶装置２５０はそれぞれ、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体であり、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）や各種の制御プログラム、アプリケーション・プログラム、データベース等が格納されている。

管制局無線通信装置３４０、有人車両無線通信装置９４０、無人車両無線通信装置２４０はそれぞれ、無線通信回線４０に接続するための無線機である。

続いて、管制制御装置３１０、有人車両車載制御装置９００、無人車両車載制御装置２００のそれぞれの機能について説明する。

＜管制制御装置３１０の機能＞
管制局３１において、管制制御装置３１０は、配車管理部３１１、管制制御部３１２、有人車両状態取得部３１３、第２位置通知異常判定部３１４、無人車両進入禁止領域生成部３１５、領域干渉判定部３１６、無人車両停止指示部３１７を含む。

管制局記憶装置３５０は、配車情報記憶部３５１、管制情報記憶部３５２、地図情報記憶部３５３を含む。

図３は、無人車両２０と有人車両９０が走行経路６０上を走行する際の様子を示す。走行経路６０は、走行経路６０上のあらかじめ設定された地点であるノード６１と、隣接するノード６１を結ぶリンク６２とを用いて定義される。また、無人車両２０の走行可能領域である走行許可区間６３は、走行経路６０のうち前方境界点を構成するノードから後方境界点を構成するノードまでの部分区間に、無人車両２０の車幅を考慮した規定の幅を持たせた領域として設定される（管制制御部３１２）。また、無人車両進入禁止領域６４は、有人車両９０から通知される情報に基づき有人車両９０を包含するように設定される（無人車両進入禁止領域生成部３１５）。

配車管理部３１１は、無人車両２０の目的地とそこへ至る目標経路を決定する。例えば無人車両２０が積込場にいる場合は、放土場に至るまでの目標経路を設定する。無人車両２０が放土場にいる場合は、積込場に至るまでの目標経路を設定する。図４は、配車情報のテーブル例を示す。この配車情報では、各無人車両２０を固有に識別する車両ＩＤと、配車管理部３１１が定めた目標経路が記録されて、配車情報記憶部３５１に記憶される。

管制制御部３１２は、管制情報記憶部３５２を参照して無人車両２０の走行車線の一部区間を当該無人車両２０のみに走行許可を付与した走行許可区間として設定する。また、管制制御部３１２は、各ノードのＩＤと座標、ノードＩＤとリンクＩＤの接続関係が記憶された地図情報記憶部３５３を参照し、無人車両進入禁止領域生成部３１５が設定した有人車両９０に関する無人車両進入禁止領域６４（後で説明）が、無人車両２０に走行許可区間として設定した場合に重なる区間については、無人車両２０への走行許可を設定不可能とする進入禁止フラグを設定する。図５に、管制情報のテーブル例を示す。この管制情報では、「ノードＩＤ・リンクＩＤ」と、各ノードＩＤ・リンクＩＤで示される区間が無人車両進入禁止領域６４と重畳しているかを示す「進入禁止フラグ（０：許可、１：禁止）」と、各ノードＩＤ・リンクＩＤで示される区間に対して走行許可を付与した無人車両２０を示す「走行許可車両」とが関連付けて記録されて、管制情報記憶部３５２に記憶される。

管制制御部３１２は、新たな走行許可区間を設定すると、管制情報を上書きして更新する。管制情報には、走行許可区間の最前端のノードである前方境界点のノードＩＤ、及び最後端のノードである後方境界点のノードＩＤが含まれる。例えば図５において無人車両２０（ｖｅｈｉｃｌｅ＿１）に付与された走行許可区間の前方境界点はｎｏｄｅ＿１、後方境界点はｎｏｄｅ＿２である。

有人車両状態取得部３１３は、無線通信回線４０を介して有人車両９０の位置、位置精度、速度などの車両状態情報（以下「有人車両状態情報」ということがある）、有人車両９０との通信状態情報を取得する。

第２位置通知異常判定部３１４は、有人車両９０からの位置通知の異常を検出（判定）する。詳しくは、第２位置通知異常判定部３１４は、有人車両９０から通知された位置に関する位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していること、あるいは有人車両９０との通信が途絶していることを検出する。例えば位置センサ９２０から取得される測位誤差データ、精度低下率データ、測位モード、測位衛星の数、測位衛星の高度、測位衛星の疑似距離誤差などがあらかじめ定めた閾値を超えて悪化した場合、またはマルチパスやサイクルスリップなどの測位における突発誤差の発生が検知された場合などに位置精度の低下と判定してもよい。また、これらの状況が複数回のサンプリングで連続して検出された場合、例えば０．５秒の周期で連続して４回（計２秒）以上継続した場合などに、位置精度の低下として検出してもよい。通信途絶は、例えば所定の間隔で受信すべき有人車両２０の位置情報が複数回のサンプリングで連続して通信されなかった場合などに検出してもよい。

無人車両進入禁止領域生成部３１５は、有人車両状態取得部３１３が取得した有人車両９０の状態と、第２位置通知異常判定部３１４の判定結果に基づいて、当該有人車両９０に関する無人車両進入禁止領域６４（正常時無人車両進入禁止領域６４ａ、または、異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）を設定し、管制制御部３１２に通知する。管制制御部３１２は、その無人車両進入禁止領域６４の範囲に対して、走行許可区間を設定した場合に干渉するリンクを判定し、管制情報記憶部３５２において当該リンクに対する進入禁止フラグを設定する（図５参照）。また、無人車両進入禁止領域６４を通知した有人車両９０に関する過去の進入禁止フラグに関しては、管制情報記憶部３５２から削除する。

図６（ａ）、（ｂ）は、有人車両９０に関する無人車両進入禁止領域６４の設定例を示す。図６（ａ）は、第２位置通知異常判定部３１４が位置通知の異常を検出していない状態における無人車両進入禁止領域６４（正常時無人車両進入禁止領域６４ａ）の設定例である。位置通知の異常が検出されていない場合、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、現在の有人車両位置座標４０１を基準として、幅方向に有人車両９０の車幅Ｗおよび左右の位置誤差ｅを考慮し、同様に長さ方向に有人車両９０の車長Ｌおよび前後の位置誤差ｅ、さらに進行方向の前方に有人車両９０の速度に基づく停止距離Ｌｓを考慮した長尺状の正常時無人車両進入禁止領域６４ａを設定する。図６（ｂ）は、第２位置通知異常判定部３１４が位置通知の異常を検出した状態における無人車両進入禁止領域６４（異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）の設定例である。位置通知の異常が検出された場合、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、有人車両９０から最後に（言い換えれば、位置通知の異常が検出される直前に）受信した正常な位置４０２を中心として、長さ方向に車長Ｌ、位置誤差ｅ、最後の正常位置を受信した時刻から異常を検出した時刻までの時間と最後に受信した速度（つまり、最後に正常と判定した時刻の速度）に基づき計算される走行距離Ｌｄ、異常検出時点から即座に制動を開始した場合の停止距離Ｌｓを考慮して、有人車両９０が異常検出時点から制動を行った場合に停止可能な地点・領域を包含する円形の異常時無人車両進入禁止領域６４ｂを設定する。なお、本例で異常時無人車両進入禁止領域６４ｂを円形の領域としているのは、有人車両９０が制動中に途中で進行方向が変更した場合にも、その停止位置を包含できるようにするためである。

すなわち、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、第２位置通知異常判定部３１４にて位置通知の異常が検出されていない場合は、現時点（最新）の有人車両位置座標４０１を基準として、その時の有人車両９０の進行方向（車両が停止している時は車両の姿勢）を考慮して決定される大きさ（時々刻々と変化する大きさ）の長尺状の正常時無人車両進入禁止領域６４ａを設定する。一方、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、第２位置通知異常判定部３１４にて位置通知の異常が検出された場合は、位置通知が正常と判定した時点（詳細には、位置通知の異常が検出される直前）に通知された正常な位置４０２を基準にして、その時の有人車両９０の進行方向を考慮せずに決定される大きさ（時間に応じて変化しない固定の大きさ）の異常時無人車両進入禁止領域６４ｂを設定する。

領域干渉判定部３１６は、有人車両９０に関する無人車両進入禁止領域６４が設定された際に、管制情報に新たに設定された進入禁止フラグが、既にいずれかの無人車両２０に対して走行許可されている区間と重複（干渉）しているかを判定する。

図７に、無人車両進入禁止領域６４と無人車両２０の走行可能領域である走行許可区間６３が干渉した場合の状況を示す。本状況では、有人車両９０に関して位置通知異常が検出された場合の無人車両進入禁止領域６４（異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）が設定されている。この時、無人車両進入禁止領域６４に関して進入禁止フラグが設定されるリンクは６２−１、６２−２、…、６２−６である。このうち、リンク６２−１に関しては、既に無人車両２０に対する走行許可区間６３が設定されている。このような状況において、領域干渉判定部３１６は、無人車両進入禁止領域６４と走行許可区間６３の干渉を判定する。

無人車両停止指示部３１７は、領域干渉判定部３１６の判定結果に基づき、進入禁止フラグの立っている区間に走行許可区間６３が設定されている無人車両２０に対して、即時停止を指示する信号を送信する。また、無人車両停止指示部３１７は、有人車両９０に対して無人車両２０の接近およびその近づいてくる方向を認識させるために、停止指示とともに、鳴動装置２６０のホーン鳴動（例えば、車両停止までのホーン鳴動）を指示する信号を送信してもよい。

＜有人車両車載制御装置９００の機能＞
有人車両９０においては、有人車両車載制御装置９００は、有人車両状態管理部９０１、第１位置通知異常判定部９０２、出力制御部９０３を備える。また、有人車両記憶装置９５０は、地図情報記億部９５１を備える。

有人車両状態管理部９０１は、位置センサ９２０から現時点の位置情報および位置精度情報を、また速度センサ９３０から現時点の速度情報を取得し、無線通信回線４０を介して管制局３１（の有人車両状態取得部３１３）に送信する。

第１位置通知異常判定部９０２は、有人車両状態管理部９０１から情報を取得し、管制局３１への位置通知の異常を検出（判定）する。詳しくは、第１位置通知異常判定部９０２は、有人車両９０の位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していること、あるいは管制局３１との通信が途絶していることを検出する。これらの検出方法は、第２位置通知異常判定部３１４と同様である。

出力制御部９０３は、第１位置通知異常判定部９０２が位置通知の異常を検出した場合に、警報装置９８０に対して、有人車両９０を運転するオペレータに対して即時停止を促す警報等（音や光による警告）を出力する指令を生成して送信する。また、出力制御部９０３は、地図情報記憶部９５１を参照し、表示装置９６０に自車の周囲の地図情報、自車の位置、周囲の無人車両２０の位置を画面表示し、第１位置通知異常判定部９０２が位置通知の異常を検出した場合に、同画面に即時停止を促す注意メッセージ（画面表示による警告）を出力するようにしてもよい。

＜無人車両車載制御装置２００の機能＞
無人車両２０においては、無人車両車載制御装置２００は、自律走行制御部２０１を備える。また、無人車両記憶装置２５０は、地図情報記憶部２５１を備える。

自律走行制御部２０１は、地図情報記憶部２５１に格納された地図情報及び位置センサ２２０から取得した自己位置を基に、無人車両２０に対して現在設定されている走行許可区間の終端から所定の距離に到達したかを判断し、当該地点に到達した場合、現在の走行許可区間より前方の走行許可区間を要求する区間要求メッセージを、管制局３１に対して無線通信回線４０を介して送信する。

また、自律走行制御部２０１は、位置センサ２２０から自己位置を取得し、地図情報記憶部２５１の地図情報を参照して、区間応答メッセージに含まれる走行許可区間を管制局３１から取得する。そして、自律走行制御部２０１は、地図情報に規定された走行経路に追従しつつ、走行許可区間からはみ出さないように無人車両２０を走行させるための加減速制御信号や操舵制御信号を走行駆動装置２１０に出力する。

また、自律走行制御部２０１は、管制局３１（の無人車両停止指示部３１７）から、即時停止を指示する信号を受信した場合は、走行経路に追従しつつ、走行許可区間からはみ出さないように無人車両２０を即時停止させるための制動制御信号や操舵制御信号を走行駆動装置２１０に出力する。また、自律走行制御部２０１は、管制局３１（の無人車両停止指示部３１７）から、鳴動装置２６０のホーン鳴動を指示する信号を受信した場合は、ホーン鳴動信号（例えば、車両停止までのホーン鳴動を指示する信号）を鳴動装置２６０に出力する。

＜管制制御装置３１０の管制制御部３１２の処理＞
図８を用いて、管制制御装置３１０の管制制御部３１２が無人車両２０に対して走行許可区間６３を設定する処理手順について説明する。

まず、管制制御部３１２が無人車両２０から区間要求メッセージを受信する（Ｓ１０１）。区間要求メッセージには、無人車両２０の自己位置情報が含まれているものとする。

管制制御部３１２は、区間要求メッセージに含まれる無人車両２０の自己位置情報と、管制情報記憶部３５２に記憶された管制情報と、走行許可付与長さの設定値とに基づき、無人車両２０に設定する走行許可区間の候補となる（言い換えれば、走行許可判定の）対象区間１〜Ｎを抽出する（Ｓ１０２）。

管制制御部３１２は、変数ｋ＝１と設定（Ｓ１０３）し、ｋをインクリメントしながら対象区間１〜Ｎの走行許可設定可否を順に判定する。ｋが対象区間数Ｎを超えたら（Ｓ１０４／Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０に進み、それ以外は（Ｓ１０４／Ｎｏ）、ステップＳ１０５に進む。

管制制御部３１２は、区間ｋが区間要求メッセージを送信した無人車両２０の走行許可区間として既に設定されている場合（Ｓ１０５／Ｙｅｓ）、変数ｋをインクリメントし（Ｓ１０６）、ステップＳ１０４に戻る。

区間ｋが自車（区間要求メッセージを送信した無人車両２０）の走行許可区間として設定されていない場合（Ｓ１０５／Ｎｏ）、管制制御部３１２は、管制情報を参照し、区間ｋが他の無人車両２０の走行許可区間として設定されているかを調べる（Ｓ１０７）。

区間ｋが他車（他の無人車両２０）の走行許可区間である場合（Ｓ１０７／Ｙｅｓ）、管制制御部３１２は、自車に対する走行許可不可と判定し、ステップＳ１１０に進む。

区間ｋが他車の走行許可区間でない場合（Ｓ１０７／Ｎｏ）、管制制御部３１２は、管制情報を参照し、区間ｋに進入禁止フラグが設定されているかを調べる（Ｓ１０８）。

区間ｋに進入禁止フラグが設定されている場合（Ｓ１０８／Ｙｅｓ）、管制制御部３１２は、自車に対する走行許可不可と判定し、ステップＳ１１０に進む。

区間ｋに進入禁止フラグが設定されていない場合（Ｓ１０８／Ｎｏ）、管制制御部３１２は、区間ｋを自車の走行許可区間として設定し（Ｓ１０９）、変数ｋをインクリメントして（Ｓ１０６）、ステップＳ１０４に戻る。

上記管制制御部３１２の処理において、いずれかの区間ｋが走行許可不可と判定された結果（Ｓ１０７／Ｙｅｓ又はＳ１０８／Ｙｅｓ）、又は全ての区間について判定が終了した結果（Ｓ１０４／Ｙｅｓ）、管制制御部３１２は、区間要求メッセージを送信した無人車両２０に対して新たに走行許可区間が設定されていると判定すると（Ｓ１１０／Ｙｅｓ）、区間要求メッセージを送信した無人車両２０に対して新たな走行許可区間の位置を示す情報を含む区間応答メッセージを送信する（Ｓ１１１）。

管制制御部３１２は、区間要求メッセージを送信した無人車両２０に対して新たに走行許可区間を設定しないと判定した場合（Ｓ１１０／Ｎｏ）、当該無人車両２０に対して不許可応答メッセージを送信する（Ｓ１１２）。

以上が管制制御部３１２における走行許可区間設定処理であり、本処理を行うことで、各区間について１台のみの無人車両２０への許可を設定する排他的な走行許可区間設定が可能となる。また、有人車両９０に関する無人車両進入禁止領域６４が存在する区間については走行許可区間６３を設定せず、有人車両９０と無人車両２０との衝突を防止することが可能となる。

＜管制制御装置３１０の第２位置通知異常判定部３１４から無人車両停止指示部３１７の処理＞
次に、図９を用いて、管制制御装置３１０の第２位置通知異常判定部３１４から無人車両停止指示部３１７の処理の手順について説明する。

まず、第２位置通知異常判定部３１４は、有人車両状態取得部３１３が有人車両９０（の有人車両状態管理部９０１）から位置、位置精度、速度の情報（有人車両状態情報）を取得したかどうかを確認する（Ｓ２０１）。

有人車両９０の情報を取得していない場合（Ｓ２０１／Ｎｏ）、第２位置通知異常判定部３１４は、所定時間以上通信がないかどうかを判定し（Ｓ２０２）、所定時間を経過していれば（Ｓ２０２／Ｙｅｓ）、通信途絶発生と判定して、ステップＳ２０６に進む。所定時間を経過していなければ（Ｓ２０２／Ｎｏ）、情報取得を待つため、ステップＳ２０１に戻る。

有人車両９０の情報を取得した場合（Ｓ２０１／Ｙｅｓ）、第２位置通知異常判定部３１４は、取得した位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下しているかどうかを判定する（Ｓ２０３）。

位置精度が許容範囲を超えて低下していない場合（Ｓ２０３／Ｎｏ）、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、有人車両９０の現在の位置・位置精度・速度を一時的に記録し（Ｓ２０４）、現在の位置・位置精度・速度に基づき、図６（ａ）で示した設定方法に基づいて無人車両進入禁止領域６４（正常時無人車両進入禁止領域６４ａ）を生成する（Ｓ２０５）。具体的には、現在の有人車両位置座標４０１を基準として、幅方向に有人車両９０の車幅Ｗおよび左右の位置誤差ｅを考慮し、同様に長さ方向に有人車両９０の車長Ｌおよび前後の位置誤差ｅ、さらに進行方向の前方に有人車両９０の速度に基づく停止距離Ｌｓを考慮した正常時無人車両進入禁止領域６４ａを設定する。

所定時間以上通信がない場合（Ｓ２０２／Ｙｅｓ）または位置精度が許容範囲を超えて低下している場合（Ｓ２０３／Ｙｅｓ）、無人車両進入禁止領域生成部３１５は、記録されている有人車両９０の正常時の位置・位置精度・速度に基づき、図６（ｂ）で示した設定方法に基づいて、有人車両９０が即時停止した際に停止可能な地点・領域を包含する無人車両進入禁止領域６４（異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）を生成する（Ｓ２０６）。具体的には、有人車両９０から最後に（言い換えれば、位置通知の異常が検出される直前に）受信した正常な位置４０２を中心として、長さ方向に車長Ｌ、位置誤差ｅ、最後の正常位置を受信した時刻から異常を検出した時刻までの時間と最後に受信した速度（つまり、最後に正常と判定した時刻の速度）に基づき計算される走行距離Ｌｄ、異常検出時点から即座に制動を開始した場合の停止距離Ｌｓを考慮して、有人車両９０が異常検出時点から制動を行った場合に停止可能な地点・領域を包含する異常時無人車両進入禁止領域６４ｂを設定する。

次に、領域干渉判定部３１６は、生成された無人車両進入禁止領域６４が存在する区間が、いずれかの無人車両２０の走行可能領域である走行許可区間と干渉していないかを判定する（Ｓ２０７）。

干渉が判定された場合（Ｓ２０８／Ｙｅｓ）、無人車両停止指示部３１７は、走行許可区間が干渉している無人車両２０に対し、停止指示およびホーン鳴動指示を送信する（Ｓ２０９）。いずれの走行許可区間とも干渉していない場合（Ｓ２０８／Ｎｏ）、何もせず処理を終了する。

＜有人車両車載制御装置９００の処理＞
次に、図１０を用いて、有人車両車載制御装置９００の処理の手順について説明する。

まず、有人車両状態管理部９０１は、位置センサ９２０から位置情報と位置精度情報を、速度センサ９３０から速度情報を取得し（Ｓ３０１）、それらの情報（有人車両状態情報）を管制局３１に送信する（Ｓ３０２）。

第１位置通知異常判定部９０２は、管制局３１への通信が成功したかどうかを、管制局３１からの応答信号の有無で判定する（Ｓ３０３）。管制局３１への通信が成功しなかった場合（Ｓ３０３／Ｎｏ）、所定時間以上継続して失敗しているならば（Ｓ３０４／Ｙｅｓ）、通信途絶と判断し、ステップＳ３０６に進む。なお、管制局３１との通信確認方法はこれに限らず、例えば管制局３１が定期的に有人車両９０に対して生死確認信号を送信するようにしておき、当該信号が受信できなかった場合に、通信途絶していると判断するようにしてもよい。

通信が成功した場合（Ｓ３０３／Ｙｅｓ）または通信失敗が所定時間以上でない場合（Ｓ３０４／Ｎｏ）、第１位置通知異常判定部９０２は、取得した位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下しているかを判定する（Ｓ３０５）。

位置精度が許容範囲を超えて低下している場合（Ｓ３０５／Ｙｅｓ）、出力制御部９０３は、警報装置９８０に対し、有人車両９０のオペレータに即時停止を促すための警報等（音や光による警告）の出力を指示する信号を送信する（Ｓ３０６）。また、出力制御部９０３は、表示装置９６０に対し、有人車両９０のオペレータに即時停止を促すための注意メッセージ（画面表示による警告）の出力を指示する信号を送信してもよい。

位置精度が許容範囲を超えて低下していない場合（Ｓ３０５／Ｎｏ）、何もせず処理を終了する。

＜第１実施形態の作用効果＞
以上で説明したように、本実施形態によれば、有人車両９０から管制局３１への位置通知に異常があった場合、すなわち、通信途絶が発生したり、取得された位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していた場合に、管制局３１側では有人車両９０の停止位置を考慮して有人車両９０の位置を包含する固定の大きさの無人車両進入禁止領域６４（異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）を設定して、当該領域への無人車両２０の進入を防止し、一方で有人車両９０側では即時停止を要求する警告（警報や警告表示）を出力することにより有人車両９０の存在可能範囲を管制局３１側で設定する無人車両進入禁止領域６４内に限定することで、有人車両９０の安全を確保することができる。ここで設定される無人車両進入禁止領域６４は、有人車両９０の位置精度が許容できる（正常時の）最終位置と、有人車両９０の速度とに基づく有人車両９０の停止可能距離を考慮した固定の大きさの領域として設定されるため、有人車両９０の位置通知異常が長時間継続する場合においても、無人車両２０の稼動への影響を最小限に抑え、生産性の著しい低下を防止することができる。

また、生成された無人車両進入禁止領域６４が既存の無人車両２０の走行許可区間６３と干渉した場合には、無人車両２０に対して即時停止およびホーン鳴動指示を送信することで、無人車両２０の動きを抑制し、かつ有人車両９０に対してもホーンによって無人車両２０の接近や無人車両２０が近づいてくる方向を認識させて効率的な回避行動を促すことができ、衝突の可能性を低減することができる。

また、本実施形態によれば、有人車両９０と管制局３１の間の通信途絶が発生したことにより有人車両９０の位置が正常に通知されなくなった場合においても、上述した処理は管制局３１と有人車両９０のそれぞれで独立して実行されるため、同様に有人車両９０の安全確保を実現することが可能となる。

このように、本実施形態によれば、車両管理システム１は、有人車両９０から管制局３１への位置通知の異常を検知した場合に、有人車両９０においては運転手に即時停止するように警告（警報や警告表示）を出力することで有人車両９０の存在可能範囲を限定し、管制局３１においては有人車両９０が位置通知異常時に即時停止することを考慮した固定の大きさの無人車両進入禁止領域６４（異常時無人車両進入禁止領域６４ｂ）を設定して、有人車両９０と無人車両２０の衝突を防止する。これにより、有人車両９０の管制局３１への位置通知異常が長時間継続する場合においても、無人車両２０に対する影響範囲を最小限とすることができるため、鉱山生産性の著しい低下を防止することが可能である。また、有人車両９０とは独立して管制局３１が有人車両９０の位置通知異常を判定することで、例えば有人車両９０に設けられた有人車両無線通信装置２４０の故障により有人車両９０から管制局３１へ位置通知が不能となった場合においても、管制局３１側の判断で適切な無人車両進入禁止領域６４を設定し、確実に有人車両９０と無人車両２０の衝突を防止することが可能である。

（第２実施形態）
第２実施形態では、第１実施形態の方法を応用し、無人車両２０の位置が管制局３１で正しく取得できなくなった場合においても、有人車両９０が位置通知異常となった際の安全確保を行う例について説明する。以下、第１実施形態と構成・動作が重複する部分については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

図１１（ａ）、（ｂ）は、無人車両２０の積載状態の無線通信への影響を説明する図である。図１１（ａ）は無人車両２０が空荷の状態、図１１（ｂ）は無人車両２０が積荷の状態を表している。図示のように、無人車両２０の前方の高い位置に、無人車両無線通信装置２４０としてのアンテナが取り付けられている。このとき、図１１（ａ）のように無人車両２０が空荷の状態においては、車体後方より低い高さで伝播してくる無線通信電波４１でも受信することができる。しかし、図１１（ｂ）のように無人車両２０が積荷の状態においては、車体後方の荷台に土砂が積載されており、その形状によっては無線通信電波４１が積載された土砂に阻まれ、無人車両無線通信装置２４０によって受信できない場合がある。このように、無人車両２０の積載状態によっては、無人車両無線通信装置２４０としてのアンテナからの死角が増えるため、通信途絶が発生しやすくなる。

通信途絶が発生した状態においては、第１実施形態で示した無人車両停止指示部３１７からの停止指示を無人車両２０が受信できないため、無線経由では無人車両２０を停止できない。この場合、無人車両２０が有人車両９０に対して設定された無人車両進入禁止領域６４に進入してしまう可能性が高くなるため、これを防止する必要がある。

また、通信途絶が発生していなくても、無人車両２０の位置精度が悪化している場合には、経路追従性が悪化するため、無人車両２０を停止する必要がある。

さらに、無人車両２０が積荷状態である場合、積荷を含む車体の総重量は大幅に増加するため、空荷状態と比較して制動距離が長くなる。このため、無人車両２０が停止しようと減速している時に、周囲の有人車両９０が干渉を避けるための回避行動をとる場合、無人車両２０の積載状態を考慮して適切に回避行動を行うことが必要である。

図１２は、第２実施形態での車両管理システム２の機能ブロック図である。第２実施形態では、無人車両２０において、積載センサ２７０が加わる。また、無人車両車載制御装置２００において、第３位置通知異常判定部２０２が加わる。

積載センサ２７０は、無人車両２０の荷台に積載物による負荷がかかっているかを検知して、積荷状態であるか空荷状態であるか（すなわち、無人車両２０の積載状態）を判定するためのものであり、例えば、荷台を昇降させるシリンダの圧力を測定するセンサや、荷台と車体本体の間に取り付けた重量センサまたは圧力センサであってもよい。

第３位置通知異常判定部２０２は、自律走行制御部２０１から情報（無人車両２０の位置情報、位置精度情報、速度情報、積載状態情報などの無人車両状態情報、管制局３１との通信状態情報）を取得し、管制局３１からの位置通知の異常を検出（判定）する。詳しくは、第１位置通知異常判定部９０２は、無人車両２０の位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していること、あるいは管制局３１との通信が途絶していることを検出する。これらの検出方法は、第１位置通知異常判定部９０２と同様である。

自律走行制御部２０１は、前述した第１実施形態の処理に加えて、積載センサ２７０からの積載状態情報および第３位置通知異常判定部２０２の判定結果を考慮して、走行駆動装置２１０および鳴動装置２６０の出力を制御する。

＜無人車両車載制御装置２００の処理＞
次に、図１３を用いて、無人車両車載制御装置２００の処理の手順について説明する。

まず、自律走行制御部２０１は、位置センサ２２０から位置情報と位置精度情報を、速度センサ２３０から速度情報を、積載センサ２７０から積載状態情報を取得し（Ｓ４０１）、位置・速度・積載状態の情報（無人車両状態情報）を管制局３１に送信する（Ｓ４０２）。

第３位置通知異常判定部２０２は、管制局３１への通信（もしくは、管制局３１との通信）が成功したかどうかを、管制局３１からの応答信号の有無で判定する（Ｓ４０３）。管制局３１への通信が成功しなかった場合（Ｓ４０３／Ｎｏ）、所定時間以上継続して失敗しているならば（Ｓ４０４／Ｙｅｓ）、通信途絶と判断し、ステップＳ４０７に進む。なお、管制局３１との通信確認方法はこれに限らず、例えば管制局３１が定期的に無人車両２０に対して生死確認信号を送信するようにしておき、当該信号が受信できなかった場合に、通信途絶していると判断するようにしてもよい。

通信が成功した場合（Ｓ４０３／Ｙｅｓ）または通信失敗が所定時間以上でない場合（Ｓ４０４／Ｎｏ）、第３位置通知異常判定部２０２は、取得した位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下しているかを判定する（Ｓ４０５）。

位置精度が許容範囲を超えて低下していない場合（Ｓ４０５／Ｎｏ）、自律走行制御部２０１は、管制局３１からの停止指示を受信したかどうかを判定する（Ｓ４０６）。管制局３１からの停止指示を受信していない場合（Ｓ４０６／Ｎｏ）、処理を終了する。

所定時間以上通信失敗して通信途絶と判断された場合（Ｓ４０４／Ｙｅｓ）、または位置精度が許容範囲を超えて低下している場合（Ｓ４０５／Ｙｅｓ）、または管制局３１からの停止指示を受信した場合（Ｓ４０６／Ｙｅｓ）、自律走行制御部２０１は、積載センサ２７０の検知結果に基づき無人車両２０に積荷が有るかを判定する（Ｓ４０７）。

積荷が有る場合（Ｓ４０７／Ｙｅｓ）、自律走行制御部２０１は、鳴動装置２６０に対して積荷状態のパターンの鳴動出力指示を送信する（Ｓ４０８）。例えば、２ＨｚでＯＮ／ＯＦＦを繰り返すホーン出力指示を送信する。その後、ステップＳ４１０に進む。

積荷がない場合（Ｓ４０７／Ｎｏ）、自律走行制御部２０１は、鳴動装置２６０に対して空荷状態のパターンの鳴動出力指示を送信する（Ｓ４０９）。例えば、１ＨｚでＯＮ／ＯＦＦを繰り返すホーン出力指示を送信する。その後、ステップＳ４１０に進む。

このような鳴動装置２６０の出力制御を行うことで、所定時間以上通信失敗して通信途絶と判断された場合（Ｓ４０４／Ｙｅｓ）、または位置精度が許容範囲を超えて低下している場合（Ｓ４０５／Ｙｅｓ）、または管制局３１からの停止指示を受信した場合（Ｓ４０６／Ｙｅｓ）、自律走行制御部２０１は、積載センサ２７０で検知された積載状態に応じた少なくとも２つ以上の異なるパターンのうちから１つを選択して鳴動装置２６０を鳴動させ、有人車両９０の運転手は、有人車両９０に対して設定された無人車両進入禁止領域６４への無人車両２０の進入しやすさを認識でき、無人車両２０の積載状態を考慮して適切に干渉を避けるための回避行動をとることができる。一般に、鉱山で運搬作業に用いられるダンプトラックには、作業効率の観点から適正な積載荷重が設定されており、積荷が有る場合とはこの適正荷重まで積載した状態を指す。そして、鉱山用ダンプトラックの積載状態は、常に積荷が有る場合と積荷がない場合との二者択一であり、公道を走る一般の運搬車両とは異なり、中途半端に積載することはないため、事実上は２つの鳴動パターンで十分であるが、過剰積載や過小積載の場合に対応した鳴動パターンを設定してもよい。

鳴動出力指示を送信後、自律走行制御部２０１は、無人車両２０を停止させるために、走行駆動装置２１０に対して制動指示を送信する（Ｓ４１０）。

＜第２実施形態の作用効果＞
本実施形態によれば、無人車両２０において位置通知異常があった場合に、無人車両２０は、無人車両車載制御装置２００の判断において、積載状態に応じた少なくとも２つ以上の鳴動パターンのうちから１つを選択して出力し、周囲に自車の積載状態を周知しつつ、減速・停止することができる。これによって、例えば有人車両９０と無人車両２０が同時に通信途絶した場合などにおいて、管制局３１から無人車両２０への干渉判定結果に基づく停止指示はできないが、無人車両２０が自身の判断で停止することができる。また、その際に自車の積載状態に応じたパターンで鳴動装置２６０を鳴動させることにより、有人車両９０は、自車の無人車両進入禁止領域６４に向かって減速中の無人車両２０が進入してしまう可能性があるかどうかを、より正確に判断することができるため、適切な回避行動をとることができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲での様々な変更態様は本発明の技術的範囲に属する。

また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形形態が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、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。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１ ：車両管理システム（第１実施形態）
２ ：車両管理システム（第２実施形態）
１０ ：ショベル
２０ ：無人車両
３１ ：管制局
４０ ：無線通信回線
６０ ：走行経路
６３ ：走行許可区間（走行可能領域）
６４ ：無人車両進入禁止領域
６４ａ ：正常時無人車両進入禁止領域
６４ｂ ：異常時無人車両進入禁止領域
９０ ：有人車両
２００ ：無人車両車載制御装置
２０１ ：自律走行制御部
２０２ ：第３位置通知異常判定部（第２実施形態）
２１０ ：走行駆動装置
２２０ ：位置センサ
２３０ ：速度センサ
２４０ ：無人車両無線通信装置
２５０ ：無人車両記憶装置
２６０ ：鳴動装置
２７０ ：積載センサ（第２実施形態）
３１０ ：管制制御装置
３１１ ：配車管理部
３１２ ：管制制御部
３１３ ：有人車両状態取得部
３１４ ：第２位置通知異常判定部
３１５ ：無人車両進入禁止領域生成部
３１６ ：領域干渉判定部
３１７ ：無人車両停止指示部
３４０ ：管制局無線通信装置
３５０ ：管制局記憶装置
９００ ：有人車両車載制御装置
９０１ ：有人車両状態管理部
９０２ ：第１位置通知異常判定部
９０３ ：出力制御部
９１０ ：走行駆動装置
９２０ ：位置センサ
９３０ ：速度センサ
９４０ ：有人車両無線通信装置
９５０ ：有人車両記憶装置
９６０ ：表示装置
９７０ ：入力装置
９８０ ：警報装置
９９０ ：姿勢センサ

Claims (15)

1. 自律走行可能な無人車両および運転手の操縦に従って走行可能な有人車両と、それらを管制制御する管制局とがそれぞれに備えられた無線通信装置によって通信可能に接続され、前記管制局が、前記無人車両に対して走行可能領域を設定するとともに、前記有人車両の位置に基づき前記無人車両に対して無人車両進入禁止領域を設定して、前記無人車両の走行状態を管制制御する車両管理システムであって、
   前記有人車両は、
   前記有人車両の位置情報、位置精度情報、および速度情報を含む有人車両状態情報を取得して前記管制局に送信する有人車両状態管理部と、
   前記有人車両の有人車両状態情報に関する前記管制局への位置通知の異常を判定する第１位置通知異常判定部と、
   前記管制局への位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両の運転手に対して停止を要求する警告を出力する指令を生成する出力制御部と、を備え、
   前記管制局は、
   前記有人車両の有人車両状態情報および前記有人車両との通信状態情報を取得する有人車両状態取得部と、
   前記有人車両の有人車両状態情報に関する前記有人車両からの位置通知の異常を判定する第２位置通知異常判定部と、
   前記有人車両からの位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両からの位置通知が正常と判定した時点の前記有人車両の有人車両状態情報に基づいて前記有人車両が停止可能な領域を包含する固定の大きさの異常時無人車両進入禁止領域を生成する無人車両進入禁止領域生成部と、を備えることを特徴とする車両管理システム。
2. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記第１位置通知異常判定部は、前記管制局との通信途絶が発生していると判定したとき、または、前記有人車両の位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していると判定したとき、前記管制局への位置通知の異常と判定することを特徴とする車両管理システム。
3. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記出力制御部は、前記管制局への位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両に備えられた警報装置に対して警報を出力する指令を生成して送信する、または、前記有人車両に備えられた表示装置に対して警告画面表示を出力する指令を生成して送信することを特徴とする車両管理システム。
4. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記第２位置通知異常判定部は、前記有人車両との通信途絶が発生していると判定したとき、または、前記有人車両の位置精度があらかじめ定めた許容範囲を超えて低下していると判定したとき、前記有人車両からの位置通知の異常と判定することを特徴とする車両管理システム。
5. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記無人車両進入禁止領域生成部は、前記有人車両からの位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両からの位置通知の異常を判定した直前の前記有人車両の有人車両状態情報に基づいて前記異常時無人車両進入禁止領域を生成することを特徴とする車両管理システム。
6. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記異常時無人車両進入禁止領域は、前記有人車両の進行方向によらず、前記有人車両からの位置通知が正常と判定した時点の前記有人車両の位置を中心とした円形に生成されることを特徴とする車両管理システム。
7. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記無人車両進入禁止領域生成部は、前記有人車両からの位置通知の異常を判定した場合に、前記有人車両からの位置通知が正常と判定した時点の前記有人車両の位置を中心として、最後に正常と判定した時刻から異常と判定した時刻までの時間と最後に正常と判定した時刻の速度とに基づき計算される走行距離、および、異常と判定した時点から即座に制動を開始した場合の停止距離に基づいて、円形の前記異常時無人車両進入禁止領域を生成することを特徴とする車両管理システム。
8. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
   前記無人車両進入禁止領域生成部は、前記有人車両からの位置通知の異常を判定していない場合に、前記有人車両の現時点の有人車両状態情報に基づいて決定される大きさの正常時無人車両進入禁止領域を生成することを特徴とする車両管理システム。
9. 請求項８に記載の車両管理システムにおいて、
   前記正常時無人車両進入禁止領域は、前記有人車両の進行方向に基づいて決定されることを特徴とする車両管理システム。
10. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
    前記管制局は、
    前記異常時無人車両進入禁止領域と前記無人車両の前記走行可能領域との干渉を判定する領域干渉判定部と、
    干渉が判定された場合に、前記無人車両に対して停止を指示する信号を送信する無人車両停止指示部と、を備えることを特徴とする車両管理システム。
11. 請求項１０に記載の車両管理システムにおいて、
    前記無人車両停止指示部は、前記無人車両に対して停止を指示する信号を送信するとともに、前記無人車両に備えられた鳴動装置の鳴動を指示する信号を送信することを特徴とする車両管理システム。
12. 請求項１に記載の車両管理システムにおいて、
    前記無人車両は、
    前記無人車両の位置情報、位置精度情報、および速度情報を含む無人車両状態情報に関する前記管制局からの位置通知の異常を判定する第３位置通知異常判定部と、
    前記管制局からの位置通知の異常を判定した場合に、前記無人車両に備えられた鳴動装置を前記無人車両の積載状態に応じた異なるパターンで鳴動させるとともに、前記無人車両を停止させる自律走行制御部と、を備えることを特徴とする車両管理システム。
13. 請求項１１に記載の車両管理システムにおいて、
    前記無人車両停止指示部から停止を指示する信号を受信した場合に、前記無人車両に備えられた鳴動装置を前記無人車両の積載状態に応じた少なくとも２つ以上の異なるパターンで鳴動させるとともに、前記無人車両を停止させる自律走行制御部を備えることを特徴とする車両管理システム。
14. 無人車両および有人車両と、それらを管制制御する管制局の管制制御装置とが無線通信で接続された車両管理システムであって、
    前記有人車両は、自車の位置および位置精度を取得する位置センサと、自車の速度を取得する速度センサと、前記有人車両の運転手に対して停止を要求する警報を出力する警報装置と、それらに接続されて前記管制局と情報を送受信可能な有人車両車載制御装置とを備え、前記有人車両車載制御装置は、前記有人車両から前記管制局への位置通知時に、位置精度の低下もしくは通信途絶があった場合に異常を検出する第１位置通知異常判定部と、位置通知の異常時に前記有人車両の運転手に対して停止操作を要求するために前記警報装置を駆動する出力制御部と、を備え、
    前記管制制御装置は、前記無人車両に対して走行可能領域を設定する管制制御部と、前記有人車両の位置、位置精度、速度、通信状態を含む有人車両状態を取得する有人車両状態取得部と、前記有人車両からの位置通知の異常を検出する第２位置通知異常判定部と、前記有人車両からの位置通知が異常でない場合には、前記有人車両の現時点の位置・位置精度・速度に基づいて決定される大きさの無人車両進入禁止領域を設定し、前記有人車両からの位置通知が異常である場合には、位置通知が正常だった時点の位置・位置精度・速度に基づいて前記有人車両が停止可能な領域を包含する固定の大きさの無人車両進入禁止領域を設定する無人車両進入禁止領域生成部と、を備えることを特徴とする車両管理システム。
15. 請求項１４に記載の車両管理システムにおいて、
    前記管制制御装置は、前記無人車両進入禁止領域と前記管制制御部が設定する前記無人車両の前記走行可能領域とが干渉しているかを判定する領域干渉判定部と、干渉が判定された場合に、前記無人車両に対して停止を指示する信号を送信する無人車両停止指示部と、を備えることを特徴とする車両管理システム。

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