JP4605805B2 - Vehicle travel control device - Google Patents

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この発明は、複数の無人車両または有人車両が走行する走行路の走行を管制する車両の走行管制装置に関する。   The present invention relates to a vehicle travel control device that controls travel on a travel path on which a plurality of unmanned vehicles or manned vehicles travel.

広域の鉱山現場などでは、片道数十Kmにわたってダンプトラックによって鉱石を搬送する必要がある。この種の作業には無人車両が広く使用されている。無人車両にはGPS(グローバルポジショニングシステム)等の位置計測装置が搭載され、この位置計測装置で計測された位置と、記憶されたコースデータ上の位置とを比較しつつ両者が一致するように制御される。これにより無人車両は予め決められたコースに沿って走行する。   In a mine site in a wide area, it is necessary to transport ore by a dump truck over several tens of kilometers one way. Unmanned vehicles are widely used for this type of work. The unmanned vehicle is equipped with a position measurement device such as GPS (Global Positioning System), and the position measured by this position measurement device is compared with the position on the stored course data so that they match. Is done. Thereby, the unmanned vehicle travels along a predetermined course.

上記鉱山現場における走行路上には、無人車両(ダンプトラック)以外にも、グレーダおよび散水車などの作業車、エクスカベータなどを搬送する搬送車、オペレータを輸送したり保守作業を行うライトビークルなど各種車両が存在している。   In addition to unmanned vehicles (dump trucks), various vehicles such as graders and water trucks, transport vehicles that transport excavators, and light vehicles that transport operators and perform maintenance work on the roads at the mine site. Is present.

これら各種車両の速度は極端に異なることが多い。グレーダのように作業中の速度が7km/h前後と極端に遅い車両もあれば、ダンプトラック、ライトビークルなどの車両のように高速(50km/h程度)で走行する車両もある。このため速度の高い車両にとって速度の低い車両の存在は、走行の障害となることがある。また車両の前方に故障車両が存在している場合や落石等の障害物が存在している場合にも、走行の障害となる。   The speeds of these various vehicles are often extremely different. Some vehicles, such as graders, have extremely slow working speeds of around 7 km / h, while other vehicles, such as dump trucks and light vehicles, run at high speeds (about 50 km / h). For this reason, the presence of a low-speed vehicle for a high-speed vehicle may be an obstacle to travel. Also, when there is a faulty vehicle in front of the vehicle or when there are obstacles such as falling rocks, it becomes an obstacle to traveling.

このためダンプトラック(無人車両)の前方に、グレーダが存在し、極端に低速で補修作業を行っている場合や、ダンプトラック(無人車両)の前方で故障車両や落石などが発生した場合には、グレーディング作業が終了するまで、あるいは障害物が除去されるまで、ダンプトラックによる搬送作業などを中断せざるを得なかった。搬送作業の中断は作業効率の低下を招く。特に雨の多い季節にはグレーディング作業を頻繁におこなう必要があり作業効率の低下は顕著なものとなる。   For this reason, if a grader is present in front of the dump truck (unmanned vehicle) and repair work is performed at an extremely low speed, or if a broken vehicle or falling rocks occur in front of the dump truck (unmanned vehicle) Until the grading work was completed or the obstacles were removed, the transportation work by the dump truck had to be interrupted. The interruption of the conveyance work causes a reduction in work efficiency. Especially in the rainy season, grading work needs to be performed frequently, and the reduction of work efficiency becomes remarkable.

そこで従来より無人車両の前方に障害物が存在している場合にこの障害物を障害物センサで検出して検出結果に基づいて障害物を回避する経路を探索してその回避経路を走行させるという発明が、種々特許出願されており既に公知になっている。   Therefore, when there is an obstacle ahead of the unmanned vehicle, the obstacle is detected by the obstacle sensor, and a route for avoiding the obstacle is searched based on the detection result, and the avoidance route is traveled. Various patent applications have already been filed for the invention.

たとえば特許文献1には、障害物センサで障害物が発見された場合に、車両の向きを変更させて障害物の存在しない方向を探査し、探査した方向に向かって車両を移動させるという発明が記載されている。   For example, Patent Document 1 discloses an invention in which when an obstacle is detected by an obstacle sensor, the direction of the vehicle is changed to search for a direction in which no obstacle exists, and the vehicle is moved in the searched direction. Are listed.

また特許文献2には、障害物が前方に存在していない場合には、路面に設けたガイドに沿って無人車両を走行させ、障害物センサで障害物が検出された場合には、ガイドから外れた迂回経路を設定し、この迂回経路に沿って無人車両を走行させるという発明が記載されている。   Further, in Patent Document 2, when an obstacle does not exist ahead, an unmanned vehicle is driven along a guide provided on the road surface. When an obstacle is detected by an obstacle sensor, An invention is described in which a detour route that has deviated is set and an unmanned vehicle travels along the detour route.

しかしこれら従来技術は、屋内のように走行路の距離が短く走行路の走路の路肩などに無人車両が走行できる平坦かつ十分な広さのスペースが確保されることを前提としている。鉱山現場のように走行路の距離が片道数十Kmと長く車両の追い越しなどを行うための平坦かつ十分な広さのスペースを確保することができない屋外作業現場にはそのまま適用することができない。   However, these conventional techniques are based on the premise that a flat and sufficiently wide space is secured on which the unmanned vehicle can travel on the shoulder of the traveling path, such as indoors, where the distance of the traveling path is short. It cannot be directly applied to an outdoor work site where the distance of the traveling path is as long as several tens of kilometers one way, such as a mine site, and a flat and sufficiently large space for overtaking a vehicle cannot be secured.

また、たとえ走行路の両側に平坦な追い越し領域を設けることができたにしても、重量の大きいダンプトラックの場合には路肩が崩れるおそれがある。すなわちダンプトラックは積み荷の状態で重量が200tを超える。このため脆弱で何らメンテナンスされていない路肩を走行する場合にはタイヤがスタックしたり、最悪の場合には路肩の崩壊によって車両が滑落するおそれもある。また路肩の路面の状態を正確にセンシングすることは現実には困難である。   Further, even if a flat overtaking area can be provided on both sides of the traveling road, there is a possibility that the shoulder of the road may collapse in the case of a heavy dump truck. That is, the dump truck has a weight exceeding 200 tons in a loaded state. For this reason, tires may get stuck when traveling on a fragile and unmaintained road shoulder, and in the worst case, the vehicle may slide down due to the collapse of the road shoulder. In addition, it is actually difficult to accurately sense the state of the road surface of the shoulder.

広域の鉱山現場では一般に往復2車線の走行路を造成することが多い。このため前方に障害物が存在している場合にその障害物を追い越して対向車線を走行させることが考えられる。対向する路面はメンテナンスがなされているため路肩のようにメンテナンスが不十分なことに起因するスタック、崩壊などの上記問題は生じない。しかし車両を対向車線上で走行させるようにすると、対向車両と正面衝突する危険が生じる。   In general, mining sites in a wide area often create a two-lane traveling route. For this reason, when there is an obstacle ahead, it is conceivable to pass the obstacle and drive in the oncoming lane. Since the opposite road surfaces are maintained, the above-described problems such as stacking and collapse caused by insufficient maintenance like the road shoulder do not occur. However, if the vehicle is driven on the oncoming lane, there is a risk of a frontal collision with the oncoming vehicle.

ここで対向車線を走行する対向車両が有人車両である場合には、無人車両が対向車線にはみ出すことを事前に予期することができない。このため正面衝突の危険を回避することはできない。また対向車両が無人車両である場合にも、車両に搭載した障害物センサで追い越しを行っている車両の存在を確認してからでは安全な位置で停止することができない。これは障害物センサの有効検出距離に上限があるためである。停止中の障害物については障害物センサで検出してから十分な停止距離をとって安全に停止することができるが、高速で走行中の車両を障害物センサで検出してからでは十分な停止距離を確保して安全に停止することはできない。このため正面衝突の危険を回避することはできない。   Here, when the oncoming vehicle traveling in the oncoming lane is a manned vehicle, it cannot be predicted in advance that the unmanned vehicle will protrude into the oncoming lane. For this reason, the danger of a frontal collision cannot be avoided. Even when the oncoming vehicle is an unmanned vehicle, it is not possible to stop at a safe position after confirming the presence of the vehicle being overtaken by the obstacle sensor mounted on the vehicle. This is because the effective detection distance of the obstacle sensor has an upper limit. Although it is possible to safely stop with a sufficient stopping distance after detecting obstacles that are stopped with an obstacle sensor, it is sufficient to stop after detecting a vehicle running at high speed with an obstacle sensor. It is not possible to stop safely by securing a distance. For this reason, the danger of a frontal collision cannot be avoided.

以上のように従来技術では、車両を対向車線上で走行させて前方の障害物を回避させようとすると対向車両は十分な停止距離を確保することができず正面衝突を生じるおそれがあった。   As described above, in the related art, when the vehicle is driven on the oncoming lane to avoid an obstacle ahead, the oncoming vehicle cannot secure a sufficient stop distance and may cause a frontal collision.

さて工場等の屋内を走行する無人車両と異なり、鉱山現場のように屋外を走行する無人車両の走行条件は外部の様々な要因によって変化する。   Now, unlike an unmanned vehicle traveling indoors such as a factory, the traveling conditions of an unmanned vehicle traveling outdoors like a mine site vary depending on various external factors.

たとえば車両が走行する走行路上に故障車や落石などの障害物が発生するだけでなく、降雨や霧の発生によって走行路の路面が悪化したり、障害物センサの有効距離が短くなる場合もある。また鉱山現場においては、走行路の路面の舗装状況によって路面の一部だけがぬかるんだり滑りやすくなることもある。   For example, not only obstacles such as broken cars and falling rocks may occur on the road on which the vehicle travels, but the road surface of the road may deteriorate due to rain or fog, and the effective distance of the obstacle sensor may be shortened. . In addition, at the mine site, only a part of the road surface may become muddy or slippery depending on the pavement condition of the road surface of the road.

したがってかかる走行路の状態変化などを考慮して安全性を保持できるように車両の位置、速度などの走行条件を変更する必要が生じる。   Accordingly, it is necessary to change the traveling conditions such as the position and speed of the vehicle so that safety can be maintained in consideration of such changes in the state of the traveling path.

従来の広域作業現場では、車両の走行条件に変更が生じた場合に、監視局で広域の走行路全体分の走行条件のデータを新たに作成し直し、この作成し直したデータを全ての車両に送信するようにしていた。
特開昭62−88006号公報 特開平9−269828号公報
In a conventional wide-area work site, when a change occurs in the vehicle driving conditions, the monitoring station newly recreates the driving condition data for the entire wide driving path, and this re-created data is applied to all vehicles. Had to send to.
JP-A-62-88006 JP-A-9-269828

上記広域の走行路全体の走行条件のデータを全車両に送信しようとすると無線負荷はきわめて大きくなる。そこで一時的に全ての車両を停止させた上でデータを全車両に送信するという手法がとられる。しかし全車両の一時停止は生産効率が低下するという問題を引き起こす。また全車両を一時停止させる手法をとる代わりに上記広域の走行路全体の走行条件のデータを小さいサイズのデータに直して長時間をかけて送信するという手法がとられる。しかし小さいサイズのデータを長時間かけて送信すると、データの変更がすべて完了するまでの時間遅れが多大なものとなる。このためデータ変更の遅れによって車両間で干渉が生じるなどの安全上の問題を引き起こす。   If it is attempted to transmit the travel condition data for the entire travel route over a wide area to all the vehicles, the radio load becomes extremely large. Therefore, a method of temporarily stopping all the vehicles and transmitting data to all the vehicles is taken. However, temporary suspension of all vehicles causes a problem that production efficiency is lowered. Further, instead of taking a method of temporarily stopping all the vehicles, a method of taking a long time by converting the data of the traveling conditions of the entire traveling road in the wide area into data of a small size is used. However, if data of a small size is transmitted over a long period of time, the time delay until all data changes are completed becomes significant. This causes a safety problem such as interference between vehicles due to a delay in data change.

本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、走行条件の設定、変更があった場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようにすることを第1の解決課題とするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and in the event that travel conditions are set or changed, there is no problem of a decrease in production efficiency due to stoppage of all vehicles, and there is a safety problem due to a delay in data change. The first problem to be solved is to enable data to be transmitted quickly without incurring this problem.

ところで無人車両の走行路を横切るように、有人車両の走行路が一時的に設けられる場合がある。この場合無人車両をその一時的に設けられた走行路の手前で一時的に停止させる必要がある。しかしこの場合にも監視局で広域の走行路全体分の走行条件のデータを新たに作成し直し、この作成し直したデータを全ての車両に送信するようにしていた。   By the way, a manned vehicle travel path may be temporarily provided so as to cross the unmanned vehicle travel path. In this case, it is necessary to temporarily stop the unmanned vehicle in front of the temporarily provided travel path. However, in this case as well, the monitoring station newly recreates the travel condition data for the entire wide travel route, and transmits the recreated data to all the vehicles.

このため上述したように全車両停止による生産効率の低下という問題が生じたり、データ変更の遅れによる安全上の問題が生じたりしていた。   For this reason, as described above, there has been a problem of a decrease in production efficiency due to the stop of all the vehicles, and a safety problem has occurred due to a delay in data change.

本発明はこうした実状に鑑みてなされたものであり、車両を一時停止させる必要が生じた場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようにすることを第2の解決課題とするものである。   The present invention has been made in view of such a situation, and when it is necessary to temporarily stop the vehicle, there is no problem of a decrease in production efficiency due to the stop of all the vehicles, and in addition to safety due to a delay in data change. The second problem to be solved is to enable data to be transmitted quickly without incurring this problem.

そこで本発明の第1発明は、上記第1の解決課題を達成するために、
車両が走行する走行路の走行条件を監視局で設定し前記監視局から前記車両に対して前記走行条件に応じた走行指令を与える車両の走行管制装置において、
前記走行路の一部の区間における上限速度を設定する上限速度設定手段と、
前記一部の区間に対応づけて前記設定された上限速度を含む走行条件を、前記車両に対して走行指令として与える指令手段を具え、
前記車両は、
前記指令手段から走行指令が与えられた場合に、前記一部の区間では、前記上限速度を超えない速度で前記走行路を走行すること
を特徴とする。
Therefore, the first invention of the present invention is to achieve the above first problem.
In a travel control device for a vehicle that sets a travel condition of a travel path on which the vehicle travels by a monitoring station and gives a travel command according to the travel condition from the monitoring station to the vehicle.
An upper limit speed setting means for setting an upper limit speed in a part of the travel path;
Command means for giving a running condition including the set upper limit speed in association with the partial section as a running command to the vehicle;
The vehicle is
When a travel command is given from the command means, the vehicle travels on the travel path at a speed not exceeding the upper limit speed in the partial section.

上記第1発明を図4に対応させて説明する。   The first invention will be described with reference to FIG.

すなわち第1発明によれば、走行路の一部の区間47における上限速度が設定される。そして一部の区間47に対応づけて設定された上限速度を含む走行条件が、車両に対して走行指令として与えられる。車両は走行指令が与えられた場合に、一部の区間47では、上限速度を超えない速度で走行路を走行する。   That is, according to the first aspect of the invention, the upper limit speed is set in a part of the section 47 of the travel path. A travel condition including an upper limit speed set in association with a part of the section 47 is given to the vehicle as a travel command. When a travel command is given, the vehicle travels on a travel path at a speed that does not exceed the upper limit speed in some sections 47.

このように第1発明によれば走行路全区間の走行条件を新たに作成し直すことなく、一部の区間47に対応づけられた走行条件を新たに作成して走行指令として与えるだけでよいので、データの送信負荷は最小となる。このため走行条件の設定があった場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようになる。   As described above, according to the first aspect of the present invention, it is only necessary to newly create a traveling condition associated with a part of the section 47 and give it as a traveling command without newly creating a traveling condition for the entire section of the traveling path. Therefore, the data transmission load is minimized. For this reason, when driving conditions are set, data can be transmitted quickly without incurring the problem of reduced production efficiency due to all vehicle stops and without incurring safety problems due to delays in changing data. It becomes like this.

また本発明の第2発明は、
車両が走行する走行路の走行条件を監視局で変更し前記監視局から前記車両に対して前記変更された走行条件に応じた走行指令を与える車両の走行管制装置において、
前記走行路の一部の区間における走行速度を変更する走行速度変更手段と、
前記一部の区間に対応づけて前記変更された走行速度を含む走行条件を、前記車両に対して走行指令として与える指令手段とを具え、
前記車両は、
前記指令手段から走行指令が与えられた場合に、前記一部の区間では、前記変更された走行速度で前記走行路を走行すること
を特徴とする。
The second invention of the present invention is:
In a travel control device for a vehicle that changes a travel condition of a travel path on which the vehicle travels at a monitoring station and gives a travel command according to the changed travel condition from the monitoring station to the vehicle.
Travel speed changing means for changing the travel speed in a part of the travel path;
Command means for giving a running condition including the changed running speed in association with the partial section as a running command to the vehicle;
The vehicle is
When a traveling command is given from the command means, the traveling road travels at the changed traveling speed in the partial section.

上記第2発明を図4に対応させて説明する。   The second invention will be described with reference to FIG.

すなわち第2発明によれば、走行路の一部の区間47における走行速度が変更される。そして一部の区間47に対応づけて変更された走行速度を含む走行条件が、車両に対して走行指令として与えられる。車両は、走行指令が与えられた場合に、一部の区間47では、変更された走行速度で走行路を走行する。   That is, according to the second aspect, the traveling speed in a part of the section 47 of the traveling path is changed. A travel condition including a travel speed changed in association with a part of the section 47 is given to the vehicle as a travel command. When a travel command is given, the vehicle travels on the travel path at a changed travel speed in some sections 47.

このように第2発明によれば走行路全区間の走行条件を新たに作成し直すことなく、一部の区間47に対応づけられた走行条件を新たに作成して走行指令として与えるだけでよいので、データの送信負荷は最小となる。このため走行条件の変更があった場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようになる。   As described above, according to the second aspect of the present invention, it is only necessary to newly create a travel condition associated with a part of the section 47 and give it as a travel command without newly creating a travel condition for the entire travel route section. Therefore, the data transmission load is minimized. For this reason, when there is a change in driving conditions, data can be transmitted quickly without incurring the problem of reduced production efficiency due to all vehicle stops and without incurring safety problems due to delays in changing data. It becomes like this.

また本発明の第3発明は、
車両の進行方向に対して横方向に作用する横方向加速度に応じて前記車両がスリップする走行路に適用され、前記車両が走行する走行路の走行条件を監視局で設定し前記監視局から前記車両に対して前記走行条件に応じた走行指令を与える車両の走行管制装置において、
前記走行路の一部の区間における横方向加速度の上限値を設定する横方向加速度設定手段と、
前記一部の区間に対応づけて前記横方向加速度に対応する上限速度を含む走行条件を、前記車両に対して走行指令として与える指令手段とを具え、
前記車両は、
前記指令手段から走行指令が与えられた場合に、前記一部の区間では、前記上限速度を超えない速度で前記走行路を走行すること
を特徴とする。
The third invention of the present invention is
Applied to a traveling road where the vehicle slips according to a lateral acceleration acting laterally with respect to the traveling direction of the vehicle, a traveling condition of the traveling path on which the vehicle travels is set by a monitoring station, and the monitoring station In a vehicle travel control device that gives a travel command corresponding to the travel condition to the vehicle,
Lateral acceleration setting means for setting an upper limit value of lateral acceleration in a part of the travel path;
Command means for giving a traveling condition including an upper limit speed corresponding to the lateral acceleration in association with the partial section to the vehicle as a traveling command;
The vehicle is
When a travel command is given from the command means, the vehicle travels on the travel path at a speed not exceeding the upper limit speed in the partial section.

上記第3発明を図4に対応させて説明する。   The third invention will be described with reference to FIG.

すなわち第3発明によれば、走行路の一部の区間47における横方向加速度の上限値が設定される。そして一部の区間47に対応づけて横方向加速度に対応する上限速度を含む走行条件が、車両に対して走行指令として与えられる。車両は、走行指令が与えられた場合に、一部の区間47では、上限速度を超えない速度で走行路を走行する。   That is, according to the third aspect of the invention, the upper limit value of the lateral acceleration in the partial section 47 of the traveling road is set. A traveling condition including an upper limit speed corresponding to the lateral acceleration in association with a part of the section 47 is given to the vehicle as a traveling command. When a travel command is given, the vehicle travels on the travel path at a speed that does not exceed the upper limit speed in some sections 47.

このように第3発明によれば走行路全区間の走行条件を新たに作成し直すことなく、一部の区間47に対応づけられた走行条件を新たに作成して走行指令として与えるだけでよいので、データの送信負荷は最小となる。このため走行条件の設定があった場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようになる。   As described above, according to the third aspect of the present invention, it is only necessary to newly create travel conditions associated with some sections 47 and give them as travel commands without recreating the travel conditions for all sections of the travel path. Therefore, the data transmission load is minimized. For this reason, when driving conditions are set, data can be transmitted quickly without incurring the problem of reduced production efficiency due to all vehicle stops and without incurring safety problems due to delays in changing data. It becomes like this.

また本発明の第4発明は、上記第2の解決課題を達成するために、
車両が走行する走行路の走行条件を監視局で設定し前記監視局から前記車両に対して前記走行条件に応じた走行指令を与える車両の走行管制装置において、
前記車両が走行を停止すべき停止地点を、前記走行路上の一地点に設定する停止地点設定手段と、
前記停止地点を含む走行条件を、前記車両に対して走行指令として与える指令手段を具え、
前記車両は、前記指令手段から走行指令が与えられた場合に、前記停止地点では、走行を停止すること
を特徴とする。
The fourth invention of the present invention is to achieve the above second solution,
In a travel control device for a vehicle that sets a travel condition of a travel path on which the vehicle travels by a monitoring station and gives a travel command according to the travel condition from the monitoring station to the vehicle.
A stop point setting means for setting a stop point at which the vehicle should stop traveling to one point on the travel path;
Comprising command means for giving a running condition including the stop point as a running command to the vehicle;
The vehicle stops traveling at the stop point when a traveling command is given from the commanding means.

上記第4発明を図4に対応させて説明する。   The fourth invention will be described with reference to FIG.

すなわち第4発明によれば、車両が走行を停止すべき停止地点が、走行路上の一地点49に設定される。そして停止地点49を含む走行条件が、車両に対して走行指令として与えられる。車両は、走行指令が与えられた場合に、停止地点49では、走行を停止する。   That is, according to the fourth aspect of the invention, the stop point where the vehicle should stop traveling is set at one point 49 on the travel path. A traveling condition including the stop point 49 is given to the vehicle as a traveling command. The vehicle stops traveling at the stop point 49 when the traveling command is given.

このように第4発明によれば走行路全区間の走行条件を新たに作成し直すことなく、一地点49に対応づけられた走行条件を新たに作成して走行指令として与えるだけでよいので、データの送信負荷は最小となる。このため車両を一時停止させる必要が生じた場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようになる。   Thus, according to the fourth aspect of the present invention, it is only necessary to newly create a travel condition associated with a single spot 49 and give it as a travel command without recreating the travel conditions for the entire section of the travel path. Data transmission load is minimized. For this reason, when it becomes necessary to temporarily stop the vehicle, the data can be quickly acquired without incurring the problem of a decrease in production efficiency due to the stoppage of all the vehicles and without causing a safety problem due to a delay in data change. It can be sent.

また本発明の第5発明は、上記第1発明から第4発明において、
前記車両は、
前記指令手段から走行指令が与えられた場合に、前記一部の区間において指令された走行速度になるように、または前記停止地点で走行停止されるように、走行速度を徐々に減速すること
を特徴とする。
The fifth invention of the present invention is the first to fourth inventions described above,
The vehicle is
When a travel command is given from the command means, the travel speed is gradually reduced so that the travel speed commanded in the partial section is reached or the travel is stopped at the stop point. Features.

すなわち第5発明によれば、車両は走行指令が与えられた場合に、一部の区間47において指令された走行速度になるまで走行速度を徐々に減速する。また停止地点49で走行停止されるまで走行速度を徐々に減速する。このため車両が急減速により不安定な走行状態になり横転等することが防止される。   That is, according to the fifth aspect, when the travel command is given, the vehicle gradually decelerates the travel speed until the travel speed commanded in some sections 47 is reached. Further, the traveling speed is gradually reduced until the traveling is stopped at the stop point 49. For this reason, it is prevented that the vehicle enters an unstable traveling state due to sudden deceleration and rolls over.

以下図面を参照して、この発明に係る車両の走行管制装置の実施の形態について説明する。   Embodiments of a travel control device for a vehicle according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

実施形態の車両走行管制システムは、監視局30が無人車両10および有人車両20を管制するように構成されている。なお本実施形態ではダンプトラックで代表される無人車両10、有人車両20が広域の作業現場(鉱山現場など)に複数台存在し鉱石等の積み荷を搬送する作業を行う場合を想定している。広域作業現場には、無人車両10、有人車両20が走行する往復2車線の走行路が設けられている。   The vehicle travel control system of the embodiment is configured such that the monitoring station 30 controls the unmanned vehicle 10 and the manned vehicle 20. In the present embodiment, it is assumed that a plurality of unmanned vehicles 10 and manned vehicles 20 represented by dump trucks are present at a wide-area work site (such as a mine site) and carry out a work of transporting loads such as ores. A reciprocating two-lane traveling path on which the unmanned vehicle 10 and the manned vehicle 20 travel is provided in the wide-area work site.

図1は実施形態の無人車両10の構成を示す機能ブロック図である。また図2は実施形態の有人車両20の構成を示す機能ブロック図である。また図3は実施形態の監視局30の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the unmanned vehicle 10 according to the embodiment. FIG. 2 is a functional block diagram showing the configuration of the manned vehicle 20 of the embodiment. FIG. 3 is a functional block diagram showing the configuration of the monitoring station 30 of the embodiment.

図1に示すように無人車両10は、通信装置11と、位置計測装置12と、障害物検知センサ13と、上位コントローラ14と、下位コントローラ15とから構成されている。また図2に示すように、有人車両20は、通信装置11と、位置計測装置12と、車両制御装置21と、表示装置22とからなる。各車両10、20は、位置計測装置12で計測された自車両の位置、速度およびその他の走行状態を定期的に、また走行路上の予め定められた位置を通過するごとに監視局30に通信装置11を介して報告する。   As shown in FIG. 1, the unmanned vehicle 10 includes a communication device 11, a position measurement device 12, an obstacle detection sensor 13, a higher controller 14, and a lower controller 15. As shown in FIG. 2, the manned vehicle 20 includes a communication device 11, a position measurement device 12, a vehicle control device 21, and a display device 22. Each of the vehicles 10 and 20 communicates with the monitoring station 30 periodically on the position, speed, and other travel state of the host vehicle measured by the position measurement device 12 and every time it passes a predetermined position on the travel path. Report via device 11.

すなわち通信装置11は、低速ではあるが広範囲で通信を行うことができる無線チャンネル1と、高速でかつ局所的範囲で通信を行うことができる無線チャンネル2という2つの無線チャンネルとからなる。したがって無線チャンネル1を用いることにより監視局30との間で通信を行うことができる。また無線チャンネル2を用いることにより車両相互間で通信を行うことができる。   That is, the communication device 11 includes two wireless channels, a wireless channel 1 that can perform communication over a wide range at a low speed and a wireless channel 2 that can perform communication in a local range at a high speed. Therefore, communication with the monitoring station 30 can be performed by using the wireless channel 1. Further, communication between vehicles can be performed by using the wireless channel 2.

位置計測装置12には、GPSによる位置計測装置が設けられている。GPSではGPS衛星から送信される電波を受信することにより車両10、20の現在位置が計測される。また車両10、20の前輪の回転数を計測する前輪回転数計測装置、車両10、20の後輪の回転数を計測する後輪回転数計測装置、車両10、20の方位を計測するジャイロ(例えば光ファイバジャイロ)が設けられている。上記前輪および後輪の回転数計測装置で計測された車輪回転数と、上記ジャイロで計測された車両方位とに基づいて自車両10、20の現在位置が計測される。また現在位置を逐次計測することにより車両10、20の現在速度vが計測される。   The position measuring device 12 is provided with a GPS position measuring device. In GPS, the current positions of the vehicles 10 and 20 are measured by receiving radio waves transmitted from GPS satellites. Also, a front wheel rotation speed measuring device that measures the rotation speed of the front wheels of the vehicles 10 and 20, a rear wheel rotation speed measurement device that measures the rotation speed of the rear wheels of the vehicles 10 and 20, and a gyro that measures the direction of the vehicles 10 and 20 ( For example, an optical fiber gyro) is provided. Based on the wheel rotational speed measured by the front wheel and rear wheel rotational speed measuring device and the vehicle orientation measured by the gyro, the current positions of the host vehicles 10 and 20 are measured. Further, the current speed v of the vehicles 10 and 20 is measured by sequentially measuring the current position.

上位コントローラ14および下位コントローラ15は、走行路に沿って自車両10を走行させる制御を行うコントローラである。   The upper controller 14 and the lower controller 15 are controllers that perform control for causing the host vehicle 10 to travel along the travel path.

上位コントローラ14は、自車両10が走行すべき走行路を点列データ(コースデータ)として記憶するコースデータ記憶装置14aを有している。すなわち走行路は当該走行路上の各点P1、P2、…Pnを示す点列で表現される。そして各点P1、P2、…Pnにそれぞれ、X−Y座標位置(X、Y)、車両10の方向角θ、車両10の走行速度vが対応づけられてコースデータP1(X1、Y1、θ1、v1)、P2(X2、Y2、θ2、v2)、…Pn(Xn、Yn、θn、vn)が構成されている。障害物検知センサ13は、無人車両10の走行路上の障害物を検出するセンサである。   The host controller 14 includes a course data storage device 14a that stores a travel route on which the host vehicle 10 should travel as point sequence data (course data). That is, the travel path is expressed by a point sequence indicating each point P1, P2,... Pn on the travel path. Each point P1, P2,... Pn is associated with the XY coordinate position (X, Y), the directional angle θ of the vehicle 10, and the traveling speed v of the vehicle 10, respectively, and the course data P1 (X1, Y1, θ1). , V1), P2 (X2, Y2, θ2, v2),... Pn (Xn, Yn, θn, vn). The obstacle detection sensor 13 is a sensor that detects an obstacle on the travel path of the unmanned vehicle 10.

また上位コントローラ14は、外部との無線通信を行う。また上位コントローラ14には過去に監視局30から指令された一定量のコースデータが保持されている。そして上位コントローラ14は監視局30から指令された目標位置および走行経路に従ってコースデータを選択する。   The host controller 14 performs wireless communication with the outside. The upper controller 14 holds a certain amount of course data previously commanded from the monitoring station 30. The host controller 14 selects the course data according to the target position and the travel route instructed from the monitoring station 30.

また上位コントローラ14が指令された走行経路に対応するコースデータを保持していない場合や、保持するコースデータのチェックサムが指示された内容と異なる場合には、上位コントローラ14は、コースデータの送信を監視局30に対して要求する。   In addition, when the host controller 14 does not hold the course data corresponding to the commanded travel route, or when the checksum of the course data to be held is different from the instructed content, the host controller 14 transmits the course data. Is requested to the monitoring station 30.

上位コントローラ14は、車両10の現在位置およびコースデータに基づいて、指示された許可領域内で所定の距離(約200m)だけ走行して停止する走行データを作成する。この走行データは、現在位置の変化にしたがって定期的(1秒ごと)に作成され、車内LAN(ローカルエリアネットワーク)を経由して下位コントローラ15に伝達される。監視局30より許可領域が指示し直されない場合、この走行データは最終的には許可領域の終端まで移動して停車するデータとなる。   Based on the current position of the vehicle 10 and the course data, the host controller 14 creates travel data that travels a predetermined distance (about 200 m) within the instructed permission area and stops. This travel data is created periodically (every second) according to the change in the current position, and is transmitted to the lower controller 15 via the in-vehicle LAN (local area network). When the permission area is not instructed again from the monitoring station 30, this travel data finally becomes data that moves to the end of the permission area and stops.

下位コントローラ15は、上記走行データに基づいてステアリング、アクセルおよびブレーキを制御して車両10の走行を制御する。無人車両10の車両制御装置21では下位コントローラ15によってステアリング角度、ブレーキ、トランスミッションおよびエンジン回転数などが駆動制御される。有人車両20の車両制御装置21ではオペレータの操作に応じてブレーキ、エンジン回転数などが駆動制御される。また下位コントローラ15は、この走行データと車両10の現在位置、現在方向および傾きのデータとに基づいて、障害物検知センサ13によって検出された障害物が走行路上にあるか否かを判定する。   The lower controller 15 controls the traveling of the vehicle 10 by controlling the steering, the accelerator and the brake based on the traveling data. In the vehicle control device 21 of the unmanned vehicle 10, the steering angle, the brake, the transmission, the engine speed, and the like are driven and controlled by the lower controller 15. In the vehicle control device 21 of the manned vehicle 20, the brake, the engine speed, and the like are driven and controlled according to the operation of the operator. Further, the lower controller 15 determines whether or not the obstacle detected by the obstacle detection sensor 13 is on the traveling road based on the traveling data and the current position, current direction and inclination data of the vehicle 10.

有人車両20の表示装置22には、有人車両20の現在位置、現在速度が表示される。   The current position and current speed of the manned vehicle 20 are displayed on the display device 22 of the manned vehicle 20.

一方、監視局30は、図3に示すように、通信装置11と、記憶装置12と、記憶装置31と、行き先・経路設定部32と、走行許可領域設定部33と、作業中領域設定部/追い越し設定部34と、走行条件設定部35と、グラフィックコンソール36とからなる。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the monitoring station 30 includes a communication device 11, a storage device 12, a storage device 31, a destination / route setting unit 32, a travel permission region setting unit 33, and a working region setting unit. / An overtaking setting unit 34, a traveling condition setting unit 35, and a graphic console 36.

記憶装置31には、各積み込み機のサイクルタイム(積み込み機が1台の車両にかかる積み込み作業時間)、作動状況、積み込み中の鉱石の成分と、各ホッパ(鉱石処理施設)の時間当たりの処理能力、作動状況、処理中の鉱石の成分、ストックヤードの鉱石の成分、ストックヤードの許容容量、管理している各有人/無人ダンプトラック10、20の現在位置、作動状況、積み荷の有無、積み荷の内容などが記憶されている。   The storage device 31 stores the cycle time of each loader (loading operation time for the loader on one vehicle), the operating status, the components of the ore being loaded, and the processing per hour of each hopper (ore processing facility). Capacity, operation status, composition of ore being processed, composition of ore in stock yard, allowable capacity of stock yard, current position of each manned / unmanned dump truck 10 and 20 managed, operation status, presence / absence of loading, loading The contents of are stored.

行き先・経路設定部32は、記憶装置31に記憶された各積み込み機のサイクルタイム(積み込み機が1台の車両にかかる積み込み作業時間)、作動状況、積み込み中の鉱石の成分と、各ホッパ(鉱石処理施設)の時間当たりの処理能力、作動状況、処理中の鉱石の成分、ストックヤードの鉱石の成分、ストックヤードの許容容量、管理している各有人/無人ダンプトラック10、20の現在位置、作動状況、積み荷の有無、積み荷の内容に応じて、各車両の行き先(目的位置)と、走行路の混み具合を考慮してその行き先まで最短時間で移動できる走行経路を作成し、対応する車両10、20に対して指令する。   The destination / route setting unit 32 stores the cycle time of each loader (loading operation time that the loader takes on one vehicle) stored in the storage device 31, the operating status, the components of the ore being loaded, and each hopper ( The processing capacity per hour of the ore processing facility, operation status, composition of the ore being processed, composition of the ore in the stockyard, allowable capacity of the stockyard, current position of each manned / unmanned dump truck 10 and 20 being managed Depending on the operating status, presence / absence of loading, and contents of loading, the destination (target position) of each vehicle and the congestion of the driving path are taken into consideration, and a driving route that can move to that destination in the shortest time is created. Commands the vehicles 10 and 20.

走行許可領域設定部33では、各車両の干渉を回避するため、各車両に対して、他の車両と干渉せずに走行することができる領域を走行許可領域として指示される。この走行許可領域は、車両の移動にしたがって随時計算され各車両に対して指示される。   In order to avoid the interference of each vehicle, the travel permission area setting unit 33 instructs each vehicle as a travel permission area that can travel without interfering with other vehicles. This travel permission area is calculated as needed according to the movement of the vehicle and is indicated to each vehicle.

作業中領域設定部/追い越し設定部34では、走行路上で障害物、故障車両、低速車両などが障害物検知センサ13で検出された場合またはグラフィックコンソール36で設定された場合に、走行路上に作業中領域Eが設定される(図6(a)参照)。さらに設定された作業中領域Eを車両10、20が追い越すことができるように、追い越しコースが設定される(図6(a)参照)。   The work area setting unit / passing setting unit 34 operates on the road when an obstacle, a broken vehicle, a low-speed vehicle, or the like is detected on the road by the obstacle detection sensor 13 or is set by the graphic console 36. A middle region E is set (see FIG. 6A). Further, an overtaking course is set so that the vehicles 10 and 20 can pass the set work area E (see FIG. 6A).

走行条件設定部35では、無人車両10および有人車両20の走行条件が設定される。ここで走行条件とは上限速度、速度オーバーライト比率、上限横加速度値、一時停止などである。   In the traveling condition setting unit 35, traveling conditions of the unmanned vehicle 10 and the manned vehicle 20 are set. Here, the traveling conditions include an upper limit speed, a speed overwrite ratio, an upper limit lateral acceleration value, a temporary stop, and the like.

グラフィックコンソール36では、上記作業中領域Eおよび上記走行条件が設定される。グラフィックコンソール36で設定された内容は表示画面に表示される。   In the graphic console 36, the working area E and the traveling conditions are set. The contents set by the graphic console 36 are displayed on the display screen.

図4はグラフィックコンソール36の表示画面の表示例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a display example of the display screen of the graphic console 36.

図4において、黒塗りの正三角形40は荷が積み込まれた状態の無人車両10(無人ダンプ)を示し、白抜きの正三角形41は空荷の状態の無人ダンプ10を示し、白抜きの直角三角形42は有人車両20を示し、六角形43はエクスカベータを示し、五角形44はホイールローダを示し、上辺の長い台形45はホッパを示し、長方形46はストックヤード(仮置き場)を示している。   In FIG. 4, a black regular triangle 40 indicates the unmanned vehicle 10 (unmanned dump truck) in a loaded state, a white regular triangle 41 indicates an unmanned dump truck 10 in an empty state, and a white right angle. The triangle 42 indicates the manned vehicle 20, the hexagon 43 indicates an excavator, the pentagon 44 indicates a wheel loader, the trapezoid 45 having a long upper side indicates a hopper, and the rectangle 46 indicates a stock yard (temporary storage place).

オペレータはグラフィックコンソール36上で任意の範囲を設定してその範囲の走行条件を変更することができる。   The operator can set an arbitrary range on the graphic console 36 and change the traveling condition of the range.

すなわちオペレータが対角線上の2点A、Bをマウスによって指示することにより、図中に破線で示した条件設定範囲47が設定される。さらに条件設定範囲47内における上限速度、速度オーバーライト比率、上限横加速度値が指示、設定される。   That is, when the operator designates two points A and B on the diagonal line with the mouse, a condition setting range 47 indicated by a broken line in the figure is set. Further, an upper limit speed, a speed overwrite ratio, and an upper limit lateral acceleration value in the condition setting range 47 are instructed and set.

速度オーバライト比率とはコースデータP1(X1、Y1、θ1、v1)、P2(X2、Y2、θ2、v2)、…Pn(Xn、Yn、θn、vn)の速度v(無人車両10の場合)または現在の走行速度v(有人車両20の場合)を変更する比率のことである。現在の速度vに対する比率が設定され、現在の速度vに、この設定比率を乗算することにより現在の速度vが変更される。横加速度値とは車両10、20がスリップしないように指示、設定される車両10、20の進行方向に対する横(左右)方向の加速度のことである。横加速度は数値で指示することが可能である。また予め設定した3つの天候状態(好天、雨、どしゃ降り)にそれぞれ横方向加速度を対応づけておき、天候状態を選択することにより横方向加速度を設定してもよい。   The speed override ratio is the speed v of course data P1 (X1, Y1, θ1, v1), P2 (X2, Y2, θ2, v2), ... Pn (Xn, Yn, θn, vn) (in the case of the unmanned vehicle 10) ) Or a ratio for changing the current traveling speed v (in the case of the manned vehicle 20). A ratio to the current speed v is set, and the current speed v is changed by multiplying the current speed v by this set ratio. The lateral acceleration value is an acceleration in the lateral (left / right) direction with respect to the traveling direction of the vehicles 10 and 20 that are instructed and set so that the vehicles 10 and 20 do not slip. Lateral acceleration can be indicated numerically. Alternatively, the lateral acceleration may be set by associating the lateral acceleration with each of the three preset weather conditions (fine weather, rain, drooping) and selecting the weather condition.

また走行路上の2点48、49が順次指示されることにより車両10、20の一時停止位置および一時停止の方向が設定される。すなわち両点48、49を結ぶ方向50に進行し最初に指示された点48の近傍を通過し、次に指示された2点目49で車両10、20が一時停止されるという走行条件が設定される。   Further, by sequentially instructing two points 48 and 49 on the traveling path, the temporary stop position and the temporary stop direction of the vehicles 10 and 20 are set. In other words, a traveling condition is set in which the vehicle 10 and 20 travels in a direction 50 connecting both points 48 and 49, passes through the vicinity of the point 48 first designated, and then the vehicles 10 and 20 are temporarily stopped at the second point 49 designated. Is done.

監視局30は、走行条件のタイプ(上限速度、速度オーバーライト比率、上限横加速度、一時停止)と条件設定範囲47と設定値とが指示されると、条件設定範囲47と設定値とを、上限速度指令、速度オーバーライト指令、上限横加速度指令、一時停止指令として、無人車両10および有人車両20に対して通信装置11を介して送信する。   When the monitoring station 30 is instructed about the type of travel condition (upper limit speed, speed overwrite ratio, upper limit lateral acceleration, pause), the condition setting range 47 and the set value, the condition setting range 47 and the set value are The upper limit speed command, the speed overwrite command, the upper limit lateral acceleration command, and the temporary stop command are transmitted to the unmanned vehicle 10 and the manned vehicle 20 via the communication device 11.

以下具体的に監視局30から無人車両10に対して、上限速度指令、速度オーバーライト指令、上限横加速度指令、一時停止指令の各指令が送信された場合の処理について説明する。   Hereinafter, a process when the upper limit speed command, the speed overwrite command, the upper limit lateral acceleration command, and the temporary stop command are transmitted from the monitoring station 30 to the unmanned vehicle 10 will be described in detail.

無人車両10の通信装置11で上記各指令が受信されると、上位コントローラ14では、これら各指令に基づいて走行データが作成される。   When the above commands are received by the communication device 11 of the unmanned vehicle 10, the host controller 14 creates travel data based on these commands.

すなわち条件設定範囲47内の速度データが、指令内容に応じて変更される。また条件設定範囲47の入口で指令された走行速度になるまで走行速度が徐々に減速されるように、条件設定範囲47の手前の速度データが変更される。一時停止指令の場合には停止地点49で走行停止されるように速度データが変更される。また停止地点49で走行停止されるまで走行速度が徐々に減速されるように、一時停止地点49の手前の速度データが変更される。   That is, the speed data in the condition setting range 47 is changed according to the command content. Further, the speed data before the condition setting range 47 is changed so that the traveling speed is gradually reduced until the traveling speed commanded at the entrance of the condition setting range 47 is reached. In the case of a temporary stop command, the speed data is changed so that the traveling is stopped at the stop point 49. Further, the speed data before the temporary stopping point 49 is changed so that the traveling speed is gradually reduced until the traveling is stopped at the stopping point 49.

これら変更された速度データvnewがコースデータP1(X1、Y1、θ1、v1)、P2(X2、Y2、θ2、v2)、…Pn(Xn、Yn、θn、vn)とは別にコースデータ記憶装置14aに記憶される。最終的に、変更された速度データvnewによってコースデータP1(X1、Y1、θ1、v1)、P2(X2、Y2、θ2、v2)、…Pn(Xn、Yn、θn、vn)の速度データvが更新される。   These changed speed data vnew are different from the course data P1 (X1, Y1, θ1, v1), P2 (X2, Y2, θ2, v2),... Pn (Xn, Yn, θn, vn). 14a. Finally, the speed data v1 of course data P1 (X1, Y1, θ1, v1), P2 (X2, Y2, θ2, v2),... Pn (Xn, Yn, θn, vn) is determined by the changed speed data vnew. Is updated.

上位コントローラ14では、コースデータ記憶装置14aに記憶されたコースデータと変更した速度データvnewとが読み出され、走行データが作成される。そして上位コントローラ14から下位コントローラ15に走行データが伝達され、車両10の走行が制御される。   In the host controller 14, the course data stored in the course data storage device 14a and the changed speed data vnew are read out and travel data is created. Then, the travel data is transmitted from the upper controller 14 to the lower controller 15, and the travel of the vehicle 10 is controlled.

以下上限速度指令、速度オーバーライト指令、上限横加速度指令、一時停止指令の各指令が送信された場合の処理について個別に説明する。   Hereinafter, processing when each command of the upper limit speed command, the speed overwrite command, the upper limit lateral acceleration command, and the temporary stop command is transmitted will be individually described.

・上限速度指令上限速度指令が与えられると、上位コントローラ14は、条件設定範囲47内のコースデータP(X、Y、v)の速度vと上限速度値vuとを比較し、コースデータP(X、Y、v)の速度vが上限速度vuよりも高ければ、上限速度vuを新たな速度vnewとする。一方上位コントローラ14はコースデータP(X、Y、v)の速度vが上限速度vu以下であればコースデータP(X、Y、v)の速度vを新たな速度vnewとする。このよう変更された速度データvnewに従い走行データが作成される。   When the upper limit speed command is given, the host controller 14 compares the speed v of the course data P (X, Y, v) within the condition setting range 47 with the upper limit speed value vu, and the course data P ( If the speed v of X, Y, v) is higher than the upper limit speed vu, the upper limit speed vu is set as a new speed vnew. On the other hand, if the speed v of the course data P (X, Y, v) is equal to or lower than the upper limit speed vu, the host controller 14 sets the speed v of the course data P (X, Y, v) as a new speed vnew. Travel data is created according to the speed data vnew thus changed.

・速度オーバーライト指令上記速度オーバーライト指令が与えられると、上位コントローラ14は下記(1)式の演算を行い、条件設定範囲47内のコースデータP(X、Y、v)の速度vにオーバーライト比率αを乗じた速度を新たな速度vnewとする。   Speed Overwrite Command When the above speed overwrite command is given, the host controller 14 performs the calculation of the following equation (1), and overruns the speed v of the course data P (X, Y, v) within the condition setting range 47. The speed multiplied by the write ratio α is set as a new speed vnew.

vnew=v・α …(1)
このよう変更された速度データvnewに従い走行データが作成される。
vnew = v · α (1)
Travel data is created according to the speed data vnew thus changed.

・上限横加速度指令上限横加速度指令が与えられると、上位コントローラ14は上限横加速度値に対応する上限速度を演算する。この上限速度が新たな速度vnewとされる。   Upper limit lateral acceleration command When an upper limit lateral acceleration command is given, the host controller 14 calculates an upper limit speed corresponding to the upper limit lateral acceleration value. This upper limit speed is set as a new speed vnew.

上限速度vnewの演算処理内容について図5を参照して説明する。   The contents of the calculation process of the upper limit speed vnew will be described with reference to FIG.

図5において走行路上の点をSpとし、走行路上のつぎの点をMpとする。   In FIG. 5, a point on the traveling road is designated as Sp, and a next point on the traveling road is designated as Mp.

まず走行路上の点Spとその方位角とに基づいて、点Spで車両10の向きに直角で、かつつぎの点Mpの側を向く基準ベクトルsvが求められる。   First, based on the point Sp on the travel road and its azimuth angle, a reference vector sv is obtained which is perpendicular to the direction of the vehicle 10 at the point Sp and faces the next point Mp.

次に基準ベクトルsvと、走行路上の点Spと、次の点Mpとに基づいて、下記(2)式を用いて車両10の旋回半径rが求められる。   Next, based on the reference vector sv, the point Sp on the traveling road, and the next point Mp, the turning radius r of the vehicle 10 is obtained using the following equation (2).

r=|Mp−Sp|2/2(Mp−Sp、sv)…(2)
従って車両10の横加速度gdataは、速度vと旋回半径rとを用いて下記(3)式から求められる。
r = | Mp-Sp | 2/2 (Mp-Sp, sv) (2)
Accordingly, the lateral acceleration gdata of the vehicle 10 is obtained from the following equation (3) using the speed v and the turning radius r.

gdata=v2/2r…(3)
上記(3)式で得られた横加速度gdataが上限横加速度値gmaxよりも大きい場合には、上限横加速度値gmax に対応する新たな速度vnewが下記(4)式から求められる。
gdata = v2 / 2r (3)
When the lateral acceleration gdata obtained by the above equation (3) is larger than the upper limit lateral acceleration value gmax, a new speed vnew corresponding to the upper limit lateral acceleration value gmax is obtained from the following equation (4).

vnew=√(2rgmax)…(4)
また(3)式で得られた横加速度gdataが上限横加速度gmax以下の場合には、条件設定範囲47内のコースデータP(X、Y、v)の速度vが新たな速度vnewとされる。
vnew = √ (2 rgmax) (4)
When the lateral acceleration gdata obtained by the expression (3) is equal to or lower than the upper limit lateral acceleration gmax, the speed v of the course data P (X, Y, v) within the condition setting range 47 is set as a new speed vnew. .

このよう変更された速度データvnewを上限速度として走行データが作成される。   Travel data is created with the speed data vnew thus changed as the upper limit speed.

つぎに条件設定範囲47の入口で、上記変更された速度vnewになるように徐々に減速する制御の内容について説明する。   Next, the contents of the control that gradually decelerates at the entrance of the condition setting range 47 so as to reach the changed speed vnew will be described.

図8に示すように条件設定範囲47の手前の点Piにおける速度をvnewとし、条件設定範囲47の入口の点P0における速度をv0とする。点Piと点P0との間の距離をS、減速度をaとすると、条件設定範囲47の手前の点Piにおける速度vnewは下記(5)式から求められる。   As shown in FIG. 8, the speed at the point Pi before the condition setting range 47 is vnew, and the speed at the entrance point P0 of the condition setting range 47 is v0. If the distance between the point Pi and the point P0 is S and the deceleration is a, the speed vnew at the point Pi before the condition setting range 47 can be obtained from the following equation (5).

vnew=√(Sa+v02)…(5)
なお条件設定範囲47の手前のコースデータPi(Xi、Yi、vi)の速度viが、上記(5)式で求められた速度vnewよりも小さい場合には、コースデータPi(Xi、Yi、vi)の速度viがvnewとされる。
vnew = √ (Sa + v02) (5)
If the speed vi of the course data Pi (Xi, Yi, vi) before the condition setting range 47 is smaller than the speed vnew determined by the above equation (5), the course data Pi (Xi, Yi, vi) ) Is set to vnew.

こうして条件設定範囲47の手前の各点Piにおける速度データvnewが求められる。   In this way, velocity data vnew at each point Pi before the condition setting range 47 is obtained.

条件設定範囲47の手前の各点Piの速度データvnewを求める場合について説明したが、一時停止地点49で一時停止する場合にも同様にして一時停止点49の手前の各点Piの速度データvnewが求められる。   Although the case where the velocity data vnew at each point Pi before the condition setting range 47 has been described has been described, the velocity data vnew at each point Pi before the pause point 49 is similarly applied when pausing at the pause point 49. Is required.

以上のようにした新たに求められた速度データvnewによって、コースデータP1(X1、Y1、θ1、v1)、P2(X2、Y2、θ2、v2)、…Pn(Xn、Yn、θn、vn)の速度データvが書き換えられる。   Based on the newly obtained speed data vnew as described above, course data P1 (X1, Y1, θ1, v1), P2 (X2, Y2, θ2, v2),... Pn (Xn, Yn, θn, vn) Speed data v is rewritten.

そして上記新たに書き換えられたコースデータに従って車両10は走行制御される。具体的には走行路の一部の区間(条件設定範囲)47の入口で、変更された走行速度v0になるまで走行速度が減速度aをもって徐々に減速される。そして車両10が走行路の一部の区間47の入口に入るとこの一部の区間47を上記変更された走行速度v0で走行する。   The vehicle 10 is controlled to travel according to the newly rewritten course data. Specifically, at the entrance of a part of the travel path (condition setting range) 47, the travel speed is gradually reduced with the deceleration a until the changed travel speed v0 is reached. When the vehicle 10 enters the entrance of a part of the section 47 of the travel path, the part 10 travels through the part 47 at the changed traveling speed v0.

あるいは車両10は一時停止地点49で走行停止されるまで走行速度が減速度aをもって徐々に減速される。そして車両10は一時停止地点49で走行を停止する。   Alternatively, the vehicle 10 is gradually decelerated with a deceleration a until the vehicle 10 stops traveling at the temporary stop point 49. The vehicle 10 stops traveling at the temporary stop point 49.

このように車両10は徐々に減速されるので、急減速により後輪がスリップする等するなど不安定な走行状態になることが回避され、横転等されることが防止される。   Since the vehicle 10 is gradually decelerated in this way, it is avoided that the vehicle 10 is in an unstable traveling state, such as a rear wheel slipping due to sudden deceleration, and a rollover is prevented.

また本実施形態によれば、走行路全区間の走行条件を新たに作成し直すことなく、一部の区間47に対応づけられた走行条件を新たに作成して走行指令として与えるだけでよいので、データの送信負荷は最小となる。このため走行条件の設定、変更があった場合に、全車両停止による生産効率の低下という問題を招来することなく、しかもデータ変更の遅れによる安全上の問題を招来することなく、迅速にデータを送信できるようになる。   Further, according to the present embodiment, it is only necessary to newly create a travel condition associated with a part of the section 47 and give it as a travel command without newly creating a travel condition for all sections of the travel path. The data transmission load is minimized. For this reason, when travel conditions are set or changed, data can be quickly acquired without incurring the problem of reduced production efficiency due to the stoppage of all vehicles and without incurring safety problems due to delays in data changes. It can be sent.

なお上記実施形態では、上限速度指令、速度オーバーライト指令、上限横加速度指令、一時停止指令といった各指令が重複しない場合を想定したが、指令が重複した場合にはそれぞれの場合について上記演算処理を行い、その中で最も小さくなる速度を新たな速度vnewとすればよい。   In the above embodiment, it is assumed that the commands such as the upper limit speed command, the speed overwrite command, the upper limit lateral acceleration command, and the temporary stop command do not overlap. However, if the commands overlap, the calculation process is performed for each case. It is sufficient to set the smallest speed among them as a new speed vnew.

つぎに車両10を対向車線上で走行させて前方の障害物を回避させる場合に正面衝突を生じるおそれなく安全に走行できる実施形態について説明する。   Next, an embodiment in which the vehicle 10 can travel safely without causing a frontal collision when traveling on the opposite lane to avoid a front obstacle will be described.

監視局30は、下記5つの追い越し必要条件のいずれかが満たされた場合に車両10に対して追い越し動作をするように指令を与える。すなわち、
(イ)車両10の進行方向の走行路上に自車両10の障害物センサ13にて障害物が発見され、いまだ除去されていない場合
(ロ)車両10の進行方向の走行路上に他車両の障害物センサ13にてまたは有人車両20のオペレータによる目視にて障害物が発見され、いまだ除去されていない場合
(ハ)車両10の進行方向の走行路上に、故障車両がある場合
(ニ)車両10の進行方向の走行路上に作業エリアが設定されている場合
(ホ)車両10の進行方向の走行路上にグレーダなど自車両10よりも遅い低速車両が存在する場合
ここで走行路上で障害物、故障車両が障害物検知センサ13で検出され、それら障害物、故障車両の検出位置が記憶装置31に記憶されると、それら障害物、故障車両の存在している領域が、監視局30の作業中領域設定部34に作業中領域として設定される。これにより上記条件(イ)、(ロ)、(ハ)が満たされる。なお設定された作業中領域は監視局30のオペレータがグラフィックコンソール36上で指示することにより変更することもできる。
The monitoring station 30 instructs the vehicle 10 to perform an overtaking operation when any of the following five overtaking necessary conditions is satisfied. That is,
(B) When an obstacle is found by the obstacle sensor 13 of the own vehicle 10 on the traveling road in the traveling direction of the vehicle 10 and has not yet been removed (b) An obstacle of another vehicle on the traveling road in the traveling direction of the vehicle 10 When an obstacle is found by the object sensor 13 or visually observed by an operator of the manned vehicle 20 and has not yet been removed (c) When there is a broken vehicle on the travel path in the traveling direction of the vehicle 10 (d) The vehicle 10 (E) When a low-speed vehicle, such as a grader, that is slower than the host vehicle 10 exists on the traveling path in the traveling direction of the vehicle 10 Here, an obstacle or failure occurs on the traveling path. When the vehicle is detected by the obstacle detection sensor 13 and the detected positions of the obstacle and the faulty vehicle are stored in the storage device 31, the area where the obstacle and the faulty vehicle are present is being operated by the monitoring station 30. The area setting unit 34 sets it as a working area. As a result, the above conditions (A), (B), and (C) are satisfied. The set work area can be changed by an operator of the monitoring station 30 instructing on the graphic console 36.

また監視局30のオペレータがグラフィックコンソール36上で、グレーダが路面を整備すべき作業エリアを指示することにより、監視局30の作業中領域設定部34に作業中領域が設定される。これにより上記条件(ニ)が満たされる。   In addition, when the operator of the monitoring station 30 indicates on the graphic console 36 the work area where the grader should maintain the road surface, the working area is set in the working area setting unit 34 of the monitoring station 30. Thus, the above condition (d) is satisfied.

また走行路上の各車両の位置が監視局30に報告され、それら各車両の位置が記憶装置31に記憶されると、グレーダなどの低速車両が存在している領域が、監視局30の作業中領域設定部34に作業中領域として設定される。これにより上記条件(ホ)が満たされる。   In addition, when the position of each vehicle on the travel path is reported to the monitoring station 30 and the position of each vehicle is stored in the storage device 31, an area where a low-speed vehicle such as a grader is present is in operation by the monitoring station 30. The area setting unit 34 sets it as a working area. Thus, the above condition (e) is satisfied.

上記条件(イ)〜(ニ)のいずれかが満たされた場合には、監視局30の追い越し設定部34で、作業中領域(障害物、故障車両、作業エリア)が車両10にとっての進入禁止領域Eとして設定され、この進入禁止領域Eを回避するように追い越しコースKが作成される。   When any of the above conditions (A) to (D) is satisfied, the overtaking setting unit 34 of the monitoring station 30 prohibits the vehicle 10 from entering the working area (obstacle, broken vehicle, working area). An overtaking course K is created so as to avoid the entry prohibited area E, which is set as the area E.

すなわち図6(a)に示すように、車両10の前方の進入禁止領域Eの長さをaとし、対向車線から元の車線に戻るのに必要な長さをbとし、現在の車線上で現在位置から前方の進入禁止領域Eまでの距離をcとすると、下記(6)式より追い越し動作に必要な走行距離Lが求められる。   That is, as shown in FIG. 6A, the length of the entry prohibition area E in front of the vehicle 10 is a, the length required to return from the opposite lane to the original lane is b, and the current lane is If the distance from the current position to the forward entry prohibition area E is c, the travel distance L required for the overtaking operation is obtained from the following equation (6).

L=a+b+c…(6)
この走行距離L分の長さの追い越しコースKが監視局30の追い越し設定部34で作成される。
L = a + b + c (6)
An overtaking course K having a length corresponding to the travel distance L is created by the overtaking setting unit 34 of the monitoring station 30.

また条件(ホ)が満たされた場合にも、同様に監視局30の追い越し設定部34で、作業中領域(低速車両)が車両10にとっての進入禁止領域Eとして設定され、この進入禁止領域Eの低速車両を追い越すように追い越しコースKが設定される。   Similarly, when the condition (e) is satisfied, the overtaking setting unit 34 of the monitoring station 30 sets the working area (low-speed vehicle) as the entry prohibition area E for the vehicle 10. The overtaking course K is set so as to overtake the low-speed vehicle.

すなわち図6(b)に示すように、自車両(無人車両10)Jmの速度をvmyとし、自車両Jmが車線変更に要する距離+追い越される低速車両Jsとの距離+余裕をLcとし(但し、「自車両Jmが車線変更に要する距離>追い越される低速車両Jsとの距離」とする)、追い越される低速車両Jsの速度をvslowとし、対向車両Jtが安全に停止できる距離をLsafeとし、追い越しに必要な時間をtとすると、下記(7)式の関係が成立する。   That is, as shown in FIG. 6B, the speed of the own vehicle (unmanned vehicle 10) Jm is vmy, the distance required for the own vehicle Jm to change the lane + the distance to the low speed vehicle Js to be overtaken + the margin is Lc (however, , “Distance required for own vehicle Jm to change lane> distance with overtaken low speed vehicle Js”), the speed of low speed vehicle Js overtaken is vslow, the distance that oncoming vehicle Jt can safely stop is Lsafe, and overtaking If the time required for t is t, the following equation (7) is established.

vslow×t+Lc=vmy×t…(6)
従って追い越しに必要な時間tは、下記(8)式より、
t=Lc/(vmy−vslow)…(8)
と求められる。よって追い越し動作に必要な距離Lは、下記(9)式より、
L=Lc×vmy/(vmy−vslow)…(9)
と求められる。なお追い越し動作に必要な距離Lには、通信による遅れ時間を余裕として加えることが望ましい。この走行距離L分の長さの追い越しコースKが監視局30の追い越し設定部34で作成される。
vslow × t + Lc = vmy × t (6)
Therefore, the time t required for overtaking is calculated from the following equation (8):
t = Lc / (vmy-vslow) (8)
Is required. Therefore, the distance L required for the overtaking operation is expressed by the following equation (9):
L = Lc × vmy / (vmy−vslow) (9)
Is required. It is desirable to add a delay time due to communication as a margin to the distance L required for the overtaking operation. An overtaking course K having a length corresponding to the travel distance L is created by the overtaking setting unit 34 of the monitoring station 30.

監視局30は、つぎの3つの追い越し動作可能条件が同時に満たされるときに自車両Jmに対して追い越し動作を行うように指令を与える。すなわち、
(a)自車両Jmが車線変更に要する距離<追い越される低速車両Jsとの距離の場合
(b)追い越しの対象物Jsと一定距離内にある場合
(c)追い越される低速車両Jsの現在位置から、L+Lsafeの対向車線内に対向車両Jtおよび交差点が存在しない場合
上記(a)〜(c)の条件が同時に満たされたときに、監視局30は、まず追い越される低速車両Jsに対して、現在速度vslowを上限速度として走行せよとの指令を送信する。そして上記Lの区間(自車両10が走行する対向車線の一部の区間)を取り除いた新たな走行許可領域を走行許可領域設定部33で作成して、この新たな走行許可領域を走行せよとの指令を、対向車線を走行している対向車両Jtに対して送信する。
The monitoring station 30 gives a command to perform the overtaking operation on the host vehicle Jm when the following three overtaking operation enabling conditions are simultaneously satisfied. That is,
(A) When the own vehicle Jm is a distance required for the lane change <distance with the overtaking low speed vehicle Js (b) When within a certain distance from the overtaking target Js (c) From the current position of the overtaking low speed vehicle Js When the oncoming vehicle Jt and the intersection do not exist in the oncoming lane of L + Lsafe When the above conditions (a) to (c) are satisfied at the same time, the monitoring station 30 first selects the current low speed vehicle Js to be overtaken. A command to travel with the speed vslow as the upper limit speed is transmitted. The travel permission area setting unit 33 creates a new travel permission area from which the L section (part of the opposite lane in which the host vehicle 10 travels) is removed, and travels in this new travel permission area. Is transmitted to the oncoming vehicle Jt traveling in the oncoming lane.

対向車両Jtと追い越される低速車両Jsは、監視局30からの指令を受信すると、指令内容の実行可能性を判定する。そして判定結果を受信応答として監視局30に対して返信する。監視局30の追い越し設定部34では、監視局30に返信された対向車両Jt、低速車両Jsからの受信応答に基づいて、自車両Jmの追い越しコースKを作成する。監視局30は、この追い越しコースKに沿って走行せよとの追い越し指令を自車両Jmに対して送信する。この結果自車両Jmは追い越しコースKに沿って走行し、前方の低速車両Jsを追い越して対向車線を一時的に走行し再度元の車線に戻る。   When the low speed vehicle Js overtaken by the oncoming vehicle Jt receives a command from the monitoring station 30, the low speed vehicle Js determines the feasibility of the command content. Then, the determination result is returned to the monitoring station 30 as a reception response. The overtaking setting unit 34 of the monitoring station 30 creates an overtaking course K for the host vehicle Jm based on the reception response from the oncoming vehicle Jt and the low speed vehicle Js returned to the monitoring station 30. The monitoring station 30 transmits an overtaking command to drive along the overtaking course K to the host vehicle Jm. As a result, the own vehicle Jm travels along the overtaking course K, overtakes the low speed vehicle Js ahead, temporarily travels on the opposite lane, and returns to the original lane again.

追い越しを行った自車両Jmは、追い越しコースKを走行後、追い越し完了信号を監視局30に送信し、走行を継続する。この追い越し完了信号を受信した監視局30は、走行許可領域設定部33で、先に取り除いた上記Lの区間(自車両10が走行する対向車線の一部の区間)を付け加えた新たな走行許可領域を作成し、この新たな走行許可領域を走行せよとの指令を、対向車線を走行している対向車両Jtに対して送信する。   The own vehicle Jm that has overtaken travels the overtaking course K, then transmits an overtaking completion signal to the monitoring station 30, and continues traveling. Upon receiving this overtaking completion signal, the monitoring station 30 uses the travel permission area setting unit 33 to add a new travel permission to which the section of L previously removed (part of the opposite lane in which the host vehicle 10 travels) is added. An area is created and a command to travel in this new travel permission area is transmitted to the oncoming vehicle Jt traveling in the oncoming lane.

以下監視局30で行われる処理の手順について図7に示すフローチャートを参照して説明する。   Hereinafter, a procedure of processing performed in the monitoring station 30 will be described with reference to a flowchart shown in FIG.

同図7に示すように、追い越し必要条件(イ)〜(ホ)のいずれかを満たすか否かが判断される(ステップ701)。   As shown in FIG. 7, it is determined whether or not any of the overtaking necessary conditions (a) to (e) is satisfied (step 701).

上記追い越し必要条件(イ)〜(ホ)のいずれかを満たす場合には(ステップ701の判断yes)、自車両Jmの前方に低速車両Jsが存在している場合なので、つぎに追い越し動作に必要な距離Lが求められる(ステップ702)。   When any of the above-mentioned necessary conditions for overtaking (A) to (E) is satisfied (Yes in step 701), the low-speed vehicle Js is present in front of the host vehicle Jm. A simple distance L is obtained (step 702).

一方上記追い越し必要条件(イ)〜(ホ)のいずれも満たしていない場合には(ステップ701の判断no)、現在自車両Jmの前方に低速車両Jsが存在していない場合なので、再び上記追い越し必要条件(イ)〜(ホ)を満たすか否かが判断される。   On the other hand, when none of the above overtaking necessary conditions (a) to (e) are satisfied (determination no in step 701), since the low speed vehicle Js does not exist in front of the host vehicle Jm, the overtaking is performed again. It is determined whether the necessary conditions (A) to (E) are satisfied.

さらに上記追い越し動作可能条件(a)〜(c)を同時に満たすか否かが判断される(ステップ703)。   Further, it is determined whether or not the overtaking enabling conditions (a) to (c) are simultaneously satisfied (step 703).

この結果上記追い越し動作可能条件(a)〜(c)を満たさない場合には(ステップ703の判断no)、手順は最初のステップ701に移行される。   As a result, when the overtaking operation enabling conditions (a) to (c) are not satisfied (determined no in step 703), the procedure proceeds to the first step 701.

一方上記追い越し動作可能条件(a)〜(c)を同時に満たす場合には(ステップ703の判断yes)、追い越されるべき低速車両Jsに対して、現在速度vslowを上限とした上限速度指令が送信される。これにより低速車両Jsは速度を上げることなく低速でそのまま走行を続けることができる(ステップ704)。   On the other hand, if the overtaking operation enable conditions (a) to (c) are satisfied at the same time (Yes in Step 703), an upper limit speed command with the current speed vslow as the upper limit is transmitted to the low speed vehicle Js to be overtaken. The As a result, the low speed vehicle Js can continue traveling at a low speed without increasing the speed (step 704).

つぎに走行許可領域設定部33では、対向車両Jtの走行許可領域から、距離Lの区間を取り除いた新たな走行許可領域が作成され、この新たな走行許可領域を走行する旨の指令が監視局30から対向車両Jtに対して送信される。このため対向車両Jtは、自車両Jmが走行する対向車線の一部の区間Lに入ることなく走行することができる(ステップ705)。   Next, in the travel permission area setting unit 33, a new travel permission area is created by removing the section of the distance L from the travel permission area of the oncoming vehicle Jt, and a command to travel in this new travel permission area is issued by the monitoring station. 30 to the oncoming vehicle Jt. Therefore, the oncoming vehicle Jt can travel without entering a part of the section L of the oncoming lane in which the host vehicle Jm travels (step 705).

つぎに低速車両Jsおよび対向車両Jtにそれぞれ指令を与えてから一定時間内に、監視局30で低速車両Jsと対向車両Jtからの受信応答が受信されたか否かが判断される(ステップ706)。   Next, it is determined whether or not the monitoring station 30 has received reception responses from the low speed vehicle Js and the oncoming vehicle Jt within a predetermined time after giving the commands to the low speed vehicle Js and the oncoming vehicle Jt (step 706). .

この結果監視局30で受信応答を受信していないと判断された場合には(ステップ706の判断no)、下記ステップ709に移行される。   As a result, when it is determined that the reception response has not been received by the monitoring station 30 (No in Step 706), the process proceeds to Step 709 below.

一方監視局30で受信応答を受信したと判断された場合には(ステップ706の判断yes)、追い越しコースKを追い越し設定部34で作成して、自車両Jmに対してこの追い越しコースKを走行して追い越し動作を行う旨の追い越し指令が送信される。これにより自車両Jmは追い越しコースKに沿って走行し、前方の低速車両Jsを追い越して対向車線を一時的に走行し再度元の車線に戻る。この際対向車両Jtは、自車両Jmが走行する対向車線の一部の区間Lに入ることなく走行することができる。このため自車両Jmが対向車線を走行するときに対向車両Jtと正面衝突してしまうという危険が回避される(ステップ707)。   On the other hand, if it is determined that the reception response has been received by the monitoring station 30 (determination yes in step 706), the overtaking course K is created by the overtaking setting unit 34 and the overtaking course K travels with respect to the own vehicle Jm. Then, an overtaking command for performing the overtaking operation is transmitted. As a result, the host vehicle Jm travels along the overtaking course K, overtakes the low speed vehicle Js ahead, temporarily travels in the oncoming lane, and returns to the original lane again. At this time, the oncoming vehicle Jt can travel without entering a part of the section L of the oncoming lane in which the host vehicle Jm travels. For this reason, the risk of a frontal collision with the oncoming vehicle Jt when the host vehicle Jm travels in the oncoming lane is avoided (step 707).

つぎに自車両Jmからの追い越し完了信号が監視局30で受信されたか否かが判断される(ステップ708)。   Next, it is determined whether or not the overtaking completion signal from the host vehicle Jm is received by the monitoring station 30 (step 708).

自車両Jmからの追い越し完了信号が監視局30で受信された場合(ステップ708の判断yes)には、走行許可領域設定部33で、対向車両Jtの走行許可領域に対して先に取り除かれた距離Lで示される区間が付け加えられ、新たな走行許可領域が作成される。この新たな走行許可領域が対向車両Jt に対して送信される。この結果対向車両Jtは、自車両Jmとすれ違って継続して走行することができる(ステップ709)。   When the overtaking completion signal from the host vehicle Jm is received by the monitoring station 30 (Yes in Step 708), the travel permission area setting unit 33 first removes it from the travel permission area of the oncoming vehicle Jt. A section indicated by the distance L is added, and a new travel permission area is created. This new travel permission area is transmitted to the oncoming vehicle Jt. As a result, the oncoming vehicle Jt can continue to run by passing the own vehicle Jm (step 709).

一方自車両Jmからの追い越し完了信号が監視局30で受信されなかった場合(ステップ708の判断no)には、手順はステップ708に戻り、再び追い越し完了信号が受信されたか否かが判断される。   On the other hand, if the overtaking completion signal from the host vehicle Jm has not been received by the monitoring station 30 (determination no in step 708), the procedure returns to step 708 to determine again whether or not the overtaking completion signal has been received. .

以上のように本実施形態によれば、往復2車線のうち一方の車線を走行する一方の車両Jmの前方に進入禁止領域E(障害物、故障車両、低速車両Js)を設定し、一方の車両Jmに対して、進入禁止領域Eを回避して一方の車線に対向する対向車線の一部の区間Lを走行させるようにするとともに、対向車線を走行する対向車両Jtに対しては、一部の区間Lへの進入を禁止して走行させるようにしたので、一方の車両Jmが前方の進入禁止領域Eを回避して対向車線を走行する場合であっても、一方の車両Jmとこれに対向する車両Jtとが正面衝突するおそれなく安全に走行することができる。   As described above, according to the present embodiment, the entry prohibition area E (obstacle, faulty vehicle, low-speed vehicle Js) is set in front of one vehicle Jm that travels in one of the two round-trip lanes. The vehicle Jm is allowed to travel in a section L of the opposite lane facing one lane while avoiding the entry prohibition area E, and for the oncoming vehicle Jt traveling in the opposite lane, Since the vehicle is allowed to travel while prohibiting entry into the section L, even if one vehicle Jm avoids the forward entry prohibition area E and travels on the opposite lane, It is possible to travel safely without fear of a frontal collision with the vehicle Jt facing the vehicle.

なお本実施形態では、追い越されるべき低速車両Jsがほぼ現在速度を維持して走行する場合を想定している。しかし安全のために低速車両Jsを一時停止させたり減速させるようにしてもよい。   In the present embodiment, it is assumed that the low-speed vehicle Js to be overtaken travels while maintaining substantially the current speed. However, the low-speed vehicle Js may be temporarily stopped or decelerated for safety.

また本実施形態では、車両の相互間隔が1kmを超える程度の通常の鉱山のオペレーションを前提としている。このため通常の作業環境では、片側車線に待機車両が生じることはない。しかし車両の密度によって待機車両が生じることもあり得る。この場合には、その待ち行列の台数、作業の優先順位に応じて待機車両に優先順位を付与することができる。   In this embodiment, it is assumed that the operation of a normal mine is such that the mutual distance between vehicles exceeds 1 km. For this reason, in a normal working environment, there is no standby vehicle in one side lane. However, a waiting vehicle may occur depending on the density of the vehicle. In this case, priority can be given to the standby vehicle according to the number of queues and the priority of work.

さらに2車線のうちで一方の車線の車両のみに追い越し動作を行わせると、対向車線の車両が走行できなくなってしまうおそれがある。そこで、車線毎に車両が追い越し動作を行うべき時間を定めておき、各車線を走行する車両に対して、交互に追い越し動作を行わせるようにしてもよい。いずれの場合でも監視局30では、対向車線を走行する車両Jtの走行経路と、追い越し中の自車両Jmの走行経路とが干渉しないように管制制御される。   Furthermore, if the overtaking operation is performed only on the vehicle in one lane of the two lanes, the vehicle in the opposite lane may not be able to travel. In view of this, it is possible to set a time for the vehicle to perform the overtaking operation for each lane, and alternately cause the vehicle traveling in each lane to perform the overtaking operation. In either case, the monitoring station 30 performs control control so that the travel route of the vehicle Jt traveling in the oncoming lane and the travel route of the own vehicle Jm that is overtaking do not interfere with each other.

また実施形態では、図3に示すように、監視局30を車両10、20とは別体に設けている。しかし監視局30の機能を無人車両10内に設けるようにしてもよい。この場合無人車両10と外部の監視局30との間で無線通信を行う通信装置は不要となる。車両相互間で無線通信を行うことができる通信装置を設けるだけでよい。   In the embodiment, as shown in FIG. 3, the monitoring station 30 is provided separately from the vehicles 10 and 20. However, the function of the monitoring station 30 may be provided in the unmanned vehicle 10. In this case, a communication device that performs wireless communication between the unmanned vehicle 10 and the external monitoring station 30 becomes unnecessary. It is only necessary to provide a communication device that can perform wireless communication between vehicles.

図1は、実施形態の無人車両の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram illustrating the configuration of the unmanned vehicle according to the embodiment. 図2は、実施形態の有人車両の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram illustrating a configuration of the manned vehicle according to the embodiment. 図3は、実施形態の監視局の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a configuration of the monitoring station according to the embodiment. 図4は、グラフィックコンソールの表示画面における表示例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a display example on the display screen of the graphic console. 図5は、横加速度指令を説明するための説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a lateral acceleration command. 図6(a)、(b)は、実施形態の追い越し動作を説明するための説明図である。6A and 6B are explanatory diagrams for explaining the overtaking operation of the embodiment. 図7は、実施形態の追い越し動作の手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart illustrating the procedure of the overtaking operation according to the embodiment. 図8は、減速制御の内容を説明する図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the contents of the deceleration control.

符号の説明Explanation of symbols

10…無人車両
11…有人車両
30…監視局
34…作業中領域設定部/追い越し設定部
35…走行条件設定部
36…グラフィックコンソール
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Unmanned vehicle 11 ... Manned vehicle 30 ... Monitoring station 34 ... Working area setting part / overtaking setting part 35 ... Driving condition setting part 36 ... Graphic console

Claims (3)

監視局から対面通行する各車両に対して走行指令を与えるようにした車両の管制装置において、
監視局と各車両とは、通信装置によって送受信可能に接続されており、
各車両のうち無人車両には、走行指令を受信すると走行指令にしたがい走行を制御する走行制御装置が設けられており、
監視局には、
前記無人車両と同一車線前方の追い越しを受ける車両が存在し得る領域を、当該無人車両の進入禁止領域として設定する進入禁止領域設定手段と、
前記無人車両が対向車線を通って前記進入禁止領域を回避する追い越しコースを設定する追い越しコース設定手段と
が設けられ、
監視局から通信装置を介して、前記無人車両に対して追い越しコースを走行する旨の走行指令が送信されるとともに、前記無人車両と同一車線前方の追い越しを受ける車両に対して現在速度を維持して走行する旨あるいは一時停止する旨あるいは減速する旨の走行指令が送信されること
を特徴とする車両の管制装置。
In a vehicle control device that gives a running command to each vehicle that passes face-to-face from a monitoring station,
The monitoring station and each vehicle are connected by a communication device so as to be able to transmit and receive,
In each vehicle, an unmanned vehicle is provided with a travel control device that controls travel according to the travel command when the travel command is received,
The monitoring station
An entry prohibition area setting means for setting an area in which a vehicle subject to overtaking ahead of the same lane as the unmanned vehicle may exist as an entry prohibition area of the unmanned vehicle;
An overtaking course setting means for setting an overtaking course in which the unmanned vehicle avoids the entry prohibition area through the oncoming lane, and is provided.
A monitoring command is transmitted from the monitoring station to the unmanned vehicle via the communication device to the effect that the vehicle passes the overtaking course, and the current speed is maintained for the vehicle that is overtaking ahead of the same lane as the unmanned vehicle. The vehicle control device is characterized in that a travel command is transmitted to the effect that the vehicle travels, pauses, or decelerates.
前記無人車両の対向車線内の領域であって当該無人車両が走行する対向車線の一部の区間を取り除いた領域を、前記無人車両の対向車線を走行する対向車両に対して走行を許可する走行許可領域として設定する走行許可領域設定手段が監視局に設けられ、
監視局から通信装置を介して、前記対向車両に対して前記走行許可領域を走行する旨の走行指令が送信されること
を特徴とする請求項1記載の車両の管制装置。
Travel that permits the oncoming vehicle that travels on the opposite lane of the unmanned vehicle to travel in an area in the opposite lane of the unmanned vehicle that excludes a portion of the opposite lane on which the unmanned vehicle travels A travel permission area setting means for setting as a permission area is provided in the monitoring station ,
Via the communication device from the monitoring station, control device for a vehicle according to claim 1, wherein said traveling traveling instruction to run the permission area to the oncoming vehicle is characterized in that it is transmitted.
前記無人車両が追い越しコースの走行を完了すると、監視局から通信装置を介して、前記対向車両に対して、前記無人車両が走行した対向車線の前記一部の区間が付加された領域を、新たな走行許可領域とする走行指令が送信されること
を特徴とする請求項2記載の車両の管制装置。
When the unmanned vehicle completes traveling on the overtaking course, an area where the part of the opposite lane in which the unmanned vehicle has traveled is added to the oncoming vehicle from the monitoring station via a communication device. The vehicle control device according to claim 2, wherein a travel command for setting a proper travel permission area is transmitted.
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