JP5369339B2 - 車両の走行制御装置および方法 - Google Patents

Description

本発明は、無人車両の走行制御装置および走行制御方法に関し、特に、複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるに際してデッドロックを回避することができる走行制御装置および走行制御方法に関するものである。

採石現場、鉱山などの広域の作業現場では、土砂運搬作業を行なうに際して作業者の疲労による事故の回避、省人化、作業時間の延長による生産性の向上を図るべく、有人の車両、たとえば有人のオフロードダンプトラックの代わりに無人のダンプトラックを稼動させるための無人車両走行システムが導入されている。

無人ダンプトラックが走行する作業現場には、積込場、排土場などの各エリアがある。これら各エリアがホールロードと呼ばれる整備された搬送路やアクセスロードと呼ばれるホールロードから各エリアへの引込み線や交差点により接続されている。

作業現場には、複数の無人ダンプトラックが存在し、各無人ダンプトラックは、それぞれの目的に応じて個別に生成された走行経路を目的地まで走行する。しかしながら、各走行経路は交差点や片側交互通行区間などにおいて他の走行経路と干渉することがある。こうした他の走行経路との干渉領域で無人ダンプトラックが停車すると、各無人ダンプトラックの運行が膠着状態に陥ることがある。本明細書では、このように「車両の運行が膠着状態に陥る」ことを、「デッドロック（deadlock）」と呼ぶことにする。

従来技術にあっては、複数の車両を走行させる走行システムにおいて、デッドロックという問題を何ら考慮しないか、考慮していても特殊なケースに限られていた。

特許文献１では、走行経路を各セグメントに区切り、無人車両がセグメントを通過する毎に監視装置に位置の報告をし、監視装置は位置報告を受信すると、干渉がないことを確認の上でさらにつぎのセグメントを走行する許可をその無人車両に与えるようにしている。なお、無人車両が走行許可を受け取れないときには、その無人車両を自動的に停車させるようにしている。また、無人車両同士が近傍に存在するときには、それら無人車両相互間で相互に送受信を行い走行経路が互いに干渉していないかをチェックするようにしている。

特許文献２では、片側交互通行区間で１台づつ無人車両を交互に通過させることで無人車両同士の干渉を防止するようにしている。

特許文献３では、有人車両における交通管制システムに関し、車両前方の交差点の信号機の色が変化したときに、その車両が交差点を通過すべきか、あるいは交差点の手前で停車すべきかを自動的に判断して、交差点における干渉を防止するようにしている。

特許文献４では、無人のフォークリフトを屋内の走行経路で走行させるに際して、無人フォークリフトが屋内の壁等の施設に干渉しないように旋回させる旋回経路を含めた走行経路を生成するようにしている。

特許文献５では、無人ダンプトラックが積込機が存在する積込エリアに進入することを禁止することで、無人ダンプトラックと積込機との干渉を防止するようにしている。
特開平１０−２２２２２７号公報 特開２００１−１０９５１９号公報 特開２００２−１７０１９８号公報 特開平２−９６８０９号公報 特開平９−１９８１３４号公報

特許文献１では、単純にセグメントに区切るのみであり、片側交互通行区間や交差点などの干渉領域におけるデッドロックを考慮していないため、片側交互通行区間や交差点などでデッドロックを生じ、無人車両が動けなくなる可能性がある。

特許文献２では、片側交互通行区間においてのみ無人車両同士の干渉を防止できるものの、他の交差点や更に複雑な干渉領域における干渉を考慮していないため、これらの干渉領域においてデッドロックが生じるおそれがある。

特許文献３は、有人車両を想定したシステムであり、そもそも信号の視認を想定していない無人車両走行システムには適用することができない。また信号機が備え付けられた交差点では干渉を防止できるものの、他の片側交互通行区間や複雑な干渉領域における干渉を考慮していないため、これらの干渉領域においてデッドロックが生じるおそれがある。

特許文献４では、一台の無人フォークリフトが屋内施設に干渉することを防止できるものの、屋外における複数の車両同士との干渉は何ら考慮されていないため、複数の無人車両が屋外で走行する無人車両の走行システムに適用することはできない。

特許文献５では、積込エリアにおける無人ダンプトラックと積込機との干渉を防止できるものの、片側交互通行区間や交差点などの干渉領域において無人ダンプトラック同士で生じ得るデッドロックについては何ら考慮されていない。このため片側交互通行区間や交差点などでデッドロックを生じ、無人ダンプトラックが動けなくなる可能性がある。

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるに際してデッドロックを回避できるようにすることを解決課題とするものである。

さらに、本発明は、デッドロックを回避しつつ、車両が停車している時間を極力なくし作業効率を向上させることを解決課題とするものである。

第１発明は、
複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御装置であって、
各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成部と、
各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないことを判定する膠着状態判定部と、
自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成部と、
各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御部と
を含むこと
を特徴とする。

第２発明は、
複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御方法であって、
各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成ステップと、
各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないこと、を条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成ステップと、
各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御ステップと
を含むこと
を特徴とする。

第３発明は、第２発明において、
確保済経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路と他車の確保リクエスト経路が干渉する場合には、自車が他車よりも優先度が高いことを条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成すること
を特徴とする。

第４発明は、第２発明において、
確保済経路生成ステップでは、
自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した上で、
確保リクエスト経路が生成されている車両から、この確保リクエスト経路と干渉する確保済経路が生成されている車両に向う矢印の有向グラフを生成し、
生成された有向グラフが閉ループを有しているか否かによって、
膠着状態が生じるか否かの判断を行うこと
を特徴とする。

第５発明は、第２発明において、
確保済経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉すると判断された場合には、当該干渉する部分について他車の確保済経路を取り消すように他車に要求すること
を特徴とする。

第６発明は、第５発明において、
自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉すると判断された場合には、他車が自車の確保リクエスト経路と干渉する手前の位置で停車するように他車に要求すること
を特徴とする。

第７発明は、第２発明において、
確保リクエスト経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路の終点位置が他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉する場合には、干渉しない位置まで他車の確保リクエスト経路の終点位置を延長すること
本発明は、つぎのようにして実施される。

（確保リクエスト経路生成ステップ）
まず、各無人車両（以下において適宜、車両と省略する）２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ毎に、確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが生成される。ここで、確保リクエスト経路１１（１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ）は、走行経路１０上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置と、干渉しない位置が終点となるように生成する。本明細書において、ある特定の車両を「自車」とした場合、「自車」からみて他の車両のことを「他車」というものとする。

ここで、地図上の干渉領域とは、車両２０がその領域で停止すると、車両２０が衝突を避けるために他車２０の通行を阻害してしまうおそれのある領域のことであり、交差点、片側交互通行区間などである。また、地図上の干渉領域は必ずしも固定的なものではなく、時間経過に応じて変動することがある。たとえば積込場では、油圧ショベルなどの積込み機械が移動すれば積込位置が変化し、それに応じて地図上の干渉領域が変化する。

自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置が他車２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置と干渉する場合には、干渉しない位置まで他車２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置を延長する（第７発明）。

（確保済経路生成ステップ）
つぎに、各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ毎に、自車２０の確保リクエスト経路１１が他車２０の確保済経路１２と干渉しないこと、および自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないこと、を判定し、その判定がなされたことを条件に、自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２を生成する処理を行う。

ここで、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａと他車２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂが干渉する場合には、自車２０Ａが他車２０Ｂよりも優先度が高いことを条件に、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成する（第３発明）。

膠着状態が生じるか否かの判断は、自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定した上で、確保リクエスト経路１１が生成されている車両２０から、この確保リクエスト経路１１と干渉する確保済経路１２が生成されている車両２０に向う矢印の有向グラフを生成し、生成された有向グラフが閉ループを有しているか否かによって、行う（第４発明）。

また、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂと干渉すると判断された場合には、当該干渉する部分について他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂを取り消すように他車に要求することができる（第５発明）。この場合、たとえば他車２０Ｂが自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａと干渉する手前の位置で停車するように他車２０Ｂに要求することができる（第６発明）。

（走行制御ステップ）
つぎに、各車両２０Ａ、２０Ｂ、１０Ｃを、現在位置から確保済経路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの終点位置まで走行制御する。

本発明によれば、デッドロック（膠着状態）が回避される。さらに車両が停車している時間を少なくでき作業効率が向上する。

図１は、実施形態の走行制御装置のブロック図である。 図２は、第１実施例を説明するために用いた図で、管制装置で行われる処理の手順を示すフローチャートである。 図３（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、作業現場の一部の領域を例示したものであり、 複数の無人車両が走行する様子を説明するために用いた図である。 図４（ａ）は、作業現場の他の一部の領域を例示したものであり、複数の無人車両が走行する様子を説明するために用いた図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）と対比するための比較例を示した図である。 図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、確保リクエスト経路の必要距離を計算により求める場合の計算例を説明するために用いた図である。 図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）は、膠着状態を説明するために用いた図である。 図７（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）、（ｃ）の状態それぞれに対応する数学モデルである有向グラフを示した図である。 図８（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）に対応した図で、図８（ｃ）は、図４（ａ）に対応した図である。 図９は、第１実施例を説明するために用いた図で、管制装置で行われる処理の手順を示すフローチャートである。 図１０は、図９のステップ２０６の処理の具体的な処理手順を示したフローチャートである。 図１１は、図９のステップ２０７の処理の具体的な処理手順を示したフローチャートである。 図１２（ａ）、（ｂ）は、図１に示す処理装置の構成を例示した図である。

以下、図面を参照して本発明に係る無人車両の走行制御装置および走行制御方法の実施の形態について説明する。なお、本実施形態では、無人車両として無人のオフロードダンプトラックを想定している。

作業現場には、積込場、排土場、給油所、駐機所といった各エリアがある。これら各エリアがホールロードと呼ばれる整備された搬送路やアクセスロードと呼ばれるホールロードから各エリアへの引込み線や交差点により接続されている。

図３（ａ）に示すように、作業現場３０には、複数の無人車両（以下、この実施形態において車両という）２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…が存在している。複数の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…のそれぞれには、個別に走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…が設定されている。

なお、本明細書においては、複数の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…のそれぞれを区別しないときは「車両２０」と総称するものとし、走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…のそれぞれを区別しないときは「走行経路１０」と総称するものとする。さらに、後述する確保リクエスト経路、確保済経路についても、複数の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…毎に区別するときは、確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ…、確保済経路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ…とするが、区別しないときは、「確保リクエスト経路１１」、「確保済経路１２」と総称するものとする。

車両２０は、車体前方に運転席（キャブ）が設けられ、車体後方に荷台（ベッセル、ボディ）が設けられ（図３（ａ）の車両２０Ａ参照）、前輪と後輪が備えられた前輪ステアリングの車両である。

図１は、実施形態の走行制御装置１のブロック図を示している。

作業現場３０には、多数の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…を管理、監視する管制装置４０が設けられている。管制装置４０には、通信装置４１と処理装置４２と入力装置４３と記憶装置４４と表示装置４５とが設けられている。

一方、車両２０（２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ…）には、通信装置２１と処理装置２２と位置計測装置２３と制御装置２４と記憶装置２５が設けられている。

車両２０の位置計測装置２３では、自己の車両位置が計測される。位置計測の手段としては、たとえば車両２０に設けられたタイヤ回転数センサとジャイロが使用される。これらタイヤ回転数センサの出力信号とジャイロの出力信号とに基づいて、車両位置が計測される。またＧＰＳ衛星から送信される信号をＧＰＳアンテナで受信し、ＧＰＳセンサで検出することにより車両位置を計測してもよい。また他に、レーザセンサ、視覚カメラなどの方法によって車両位置を計測してもよい。

車両２０で計測された車両位置情報は、処理装置２２で処理され通信装置２１を介して管制装置４０に送信される。

管制装置４０の通信装置４１では、複数の車両２０から送信された車両位置情報を受信する。受信した車両位置情報は、複数の車両２０の管理、監視に使用されるとともに、走行経路１０、確保リクエスト経路１１、確保済経路１２の生成に使用される。ここで、走行経路１０とは、鉱山などの現場に施設されたコースのコースデータと車両２０の大きさから求められる領域のことである。走行経路のデータの生成方法には、
１）車両２０を事前に走行運転させ教示する方法
２）路肩のデータを測量等によって取得する方法
などがある。

管制装置４０の入力装置４３には、車両２０が走行すべき作業現場３０の地図のデータ、車両２０の目的地のデータなど、走行経路１０、確保リクエスト経路１１、確保済経路１２の生成に必要なデータが入力される。

管制装置４０の処理装置４２では、車両２０から送信された車両位置情報並びに入力された作業現場３０の地図データ、車両２０の目的地のデータに基づき走行経路１０が生成される。さらに、生成された走行経路１０に基づいて、確保リクエスト経路１１、確保済経路１２が生成される。さらに、走行経路１０上の確保済経路１２に沿って車両２０を走行させるための走行指令が生成される。これらデータ生成にあたり車両位置情報以外に車両２０の速度の情報が必要な場合には、車両２０の位置を時間微分する等して車両速度情報が適宜求められる。また車両２０の速度の情報は、車両搭載の速度計によっても取得することができる。

生成された確保済経路１２の情報および走行指令は、通信装置４１を介して車両２０に送信される。

車両２０の通信装置２１では、管制装置４０から送信された確保済経路１２の情報および走行指令を受信する。記憶装置２５には、管制装置４０から送信される確保済経路１２の情報および走行指令が記憶される。

車両２０の処理装置２２は、確保済経路１２の情報および走行指令に基づいて自己の車両２０を走行させ操舵するための制御指令を生成する。これら制御指令は、制御装置２４に出力される。この結果、制御装置２４は、自己の車両２０の走行および操舵を制御する。これにより車両２０は、走行経路１０上の確保済経路１２に沿って走行、操舵される。

以下の第１、第２実施例では、図１２（ａ）に示される管制装置４０の処理装置４２の確保リクエスト経路生成部４２ａで、後述するように、確保リクエスト経路１１を生成する処理が行われ、処理装置４２の膠着状態判定部４２ｂで、後述するように、「各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ毎に、自車２０の確保リクエスト経路１１が他車２０の確保済経路１２と干渉しないこと、および自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定した場合にデッドロックが生じないことの判定」が行われ、処理装置４２の確保済経路生成部４２ｃで上記判定がなされたことを条件に確保済経路１２を生成する処理が行われる。

車両２０は、生成された確保済経路１２に沿って走行制御されるが、この走行制御は、管制装置４０の処理装置４２および車両２０の処理装置２２および車両２０の制御装置２４で行われる。すなわち、管制装置４０の処理装置４２および車両２０の処理装置２２および車両２０の制御装置２４は、「走行制御部」を構成する。

（第１実施例）
以下、図２に示すフローチャートを併せ参照して第１実施例について説明する。

図２は、管制装置４０で行われる処理の手順を示すフローチャートである。

図３は、作業現場３０の一部の領域を例示したものであり、３台の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが各走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに沿って走行する様子を上面図にて示している。図３は、交差点３１、３２で走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが交差するとともに、狭路３３つまり対面通行が不可能な片側交互通行区間３３に走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが併存するとともに、交差点３１、３２に走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが併存する場合を示している。車両２０Ａと、車両２０Ｂ、２０Ｃはそれぞれ、走行経路１０Ａと、走行経路１０Ｂ、１０Ｃに沿って互いに反対方向に走行する。また車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃは交差点３１、３２を通過する。

図３は、第１実施例の説明図である。

図３（ａ）では、走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃそれぞれを一点鎖線にて示している。

図３（ｂ）は、走行経路１０上に確保リクエスト経路、確保済経路が生成された状態の一例を示した図で、確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｃを破線で、確保済経路１２Ａ、１２Ｂを実線で示している。

図３（ｃ）は、走行経路１０上に確保リクエスト経路１１、確保済経路１２が生成された状態の他の一例を示した図で、確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｃを破線で、確保済経路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃを実線で示している。

（確保リクエスト経路生成ステップ；図２のステップ１０１）
まず、各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ毎に、走行経路１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに基づいて、確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃが生成される。ここで、確保リクエスト経路１１は、走行経路１０上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置と、干渉しない位置が終点となるように生成する。地図上の干渉領域とは、車両２０がその領域で停止すると、車両２０が衝突を避けるために他車２０の通行を阻害してしまうおそれのある領域のことであり、たとえば図３に例示するような交差点３１、３２、図３に例示するような狭路（対面通行が不可能な片側交互通行区間）３３などである。

確保リクエスト経路１１に必要な距離（本明細書では、必要距離という）は、出来る限り高い速度を維持できかつ安全に停止できる距離のことである。この必要距離は、現在の車速に基づいて逐次計算して求めてもよく、予め定められた固定値として設定しておいてもよい。固定値とする場合は、車両２０を高い速度で走行維持させることができる十分に長い距離に設定することが望ましい。

図５は、確保リクエスト経路１１の必要距離を計算により求める場合の計算例を示している。この例は、現在の車速から走行経路１０上の最高速度に向けて一定時間Ｔ1で加速し、加速後の速度を一定時間Ｔ2維持し、その後減速して停止に至るまでの距離を必要距離として求める場合を示している。図５における最高速度は、いわゆる一般自動車道の制限速度と同等の意義であり、走行経路の形状（カーブ等）や勾配および鉱山独自の規則等により定められる。また車両２０の大きさにより、出力パワーが決まっていたり、車両２０自身にリミッタが設けられるなどして速度制限がかけられることで最高速度が定まることがある。また、図５における加速度、減速度は、車両２０の通常走行における加速度、減速度のことであり、予め固定値に設定しておくか、斜度（勾配）などの経路情報に基づいて設定しておく。図５で車両停止に至るまでの時間は、車両２０の加速度、減速度、時間Ｔ1、Ｔ2を用いて演算することができる。

図５（ａ）は、現在の車速が低く走行経路１０上の最高速度に達せずに減速、停止に至る場合を示している。

図５（ｂ）は、現在の車速から走行経路１０上の最高速度まで加速してから減速、停止に至る場合を示している。

図５（ｃ）は、走行経路１０上の最高速度である現在の車速を維持した後に減速、停止に至る場合を示している。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）中の斜線で示す面積（車速を時間で積分した面積）が必要距離に相当する。

走行経路１０上の現在位置から必要距離だけ離間した終点位置が地図上の干渉領域に位置する場合には、必要距離を延長して終点位置が地図上の干渉領域に位置しないようにする。

たとえば、図３（ｂ）に示すように、車両２０Ａ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｃは、それらの終点位置１１Ａｅ、１１Ｂｅ、１１Ｃｅが交差点３１、３２、狭路３３に位置しないように定められる。

こうして得られた自車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置が他車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置と干渉する場合には、干渉しない位置まで他車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置を延長する（ステップ１０１）。

（確保済経路生成ステップ；図２のステップ１０２）
つぎに、各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ毎に、自車２０の確保リクエスト経路１１が他車２０の確保済経路１２と干渉しないこと、および自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定した場合にデッドロックが生じないこと、を判定し、その判定がなされたことを条件に、自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２を生成する処理を行う。確保済経路１２は、確保リクエスト経路１１の範囲内で走行を許可された経路のことであり、既存の確保リクエスト経路１１はそのままで、既存の確保リクエスト経路１１のうち許可された経路と同一経路上を確保済みとした、確保済経路１２が生成される。

自車２０の確保リクエスト経路１１と他車２０の確保リクエスト経路１１が干渉する場合には、自車２０が他車２０よりも優先度が高いことを条件に、自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２を生成する。

たとえば、図３（ｂ）に示すように、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが、狭路３３で他車２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｃと干渉する場合には、自車２０Ａが他車２０Ｃよりも優先度が高いことを条件に、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成する。

優先度は、車両２０の状態、走行路面の状態等に応じて逐次決定される。

たとえば、以下のコストを考慮して優先度が決定される。

ａ）車両２０の状態で決まるコスト
積車＞空車
上り路＞下り路
すなわち、積荷を積んでいる車両２０を、空荷の車両２０よりも優先し、上り路を走行している車両２０を、下り路を走行している車両２０よりも優先する。

ｂ）燃費、タイヤ磨耗コスト
長い待ち時間が生じる停車＞短い待ち時間が生じる停車＞減速必要＞減速不要
すなわち、減速が不要な車両２０、減速が必要となる車両２０、短い待ち時間が生じる停車が必要となる車両２０、長い待ち時間が生じる停車が必要となる車両２０の順で優先度を高くする。ただし、すでに他車両の待ちで停車中（図３（ｃ）の車両２０Ｃ）のときはその待ち時間の増分で比較する。つまり、自車両と他車両との停車の時間を考慮し、作業効率を高める。一般的にはシステム全体の作業効率を考慮して、狭路を通行させる車両の通行順序を決定する。

デッドロックが生じるか否かの判定は、周知の「グラフ理論」を用いた数学モデルによって行う。図６は、デッドロックを説明するための図である。図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、狭路（対面通行が不可能な片側交互通行区間）で車両２０Ａと車両２０Ｂが対面した場合の上面図とその数学モデルであり、図６（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、待避所（対面通行が可能な場所）付近の狭路（対面通行が不可能な片側交互通行区間）で車両２０Ａ、２０Ｂと車両２０Ｃ、２０Ｄとが対面した場合の上面図とその数学モデルであり、図６（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ、車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが交差点に互いに異なる方向から進入し互いに異なる方向に抜けようとする場合の上面図とその数学モデルである。

デッドロックの判断は、つぎのような手順で数学モデルを生成して行われる。

ａ）各車両２０Ａ、２０Ｂ…をノードとする。

ｂ）自車の動きを阻害している他車に向けた矢印を持つエッジを描いて、ノード間をエッジで結んだ有向グラフを生成する。ただし多重エッジを描かないようにする。

ｃ）この結果、有向グラフに閉ループが存在する、つまり有向グラフが多重グラフであるとき、デッドロックすると判断する。

ｄ）これに対し、有向グラフに閉ループが存在しない、つまり有向グラフが単純グラフであるとき、デッドロックしないと判断する。

図６の各例ではいずれも、有向グラフに閉ループが存在しており（図６（ｂ）、（ｄ）、（ｆ））、いずれもデッドロックすると判断される。

このデッドロックの判断手法を本実施例に適用すればつぎのようになる。

すなわち、走行を許可しようとする自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定した上で、確保リクエスト経路１１を生成している車両２０から、この確保リクエスト経路１１と干渉する（重なる）確保済経路１２が生成されている車両２０に向う矢印の有向グラフを生成し、生成された有向グラフが閉ループを有しているか否かによって、デッドロックが生じるか否かの判断を行う。

本実施例におけるデッドロックの判断は、つぎのような手順で数学モデルを生成して行われる。

ａ）各車両２０Ａ、２０Ｂ…をノードとする。

ｂ）走行を許可しようとする自車２０の確保リクエスト経路１１を確保済みとした、確保済経路１２が生成されたと仮定する。

ｃ）確保リクエスト経路１１を生成している車両２０から、この確保リクエスト経路１１と干渉する（重なる）確保済経路１２が生成されている他車２０に向けた矢印を持つエッジを描いて、ノード間をエッジで結んだ有向グラフを生成する。

ｄ）この結果、有向グラフに閉ループが存在する、つまり有向グラフが多重グラフであるとき、デッドロックすると判断する。なお、この場合、仮に設定された確保済経路１２は取り消されることになる。

ｅ）これに対し、有向グラフに閉ループが存在しない、つまり有向グラフが単純グラフであるとき、デッドロックしないと判断する。

図７（ａ）、（ｂ）は、図３（ｂ）、（ｃ）の状態それぞれに対応する数学モデル、つまり有向グラフを示している。なお、図７（ａ）、（ｂ）では、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように車両２０Ｂが進行する先に他車が存在しないため、車両２０Ｂから他車に向うエッジは存在しない。

図３（ｂ）の状態では、図７（ａ）に示すごとく、有向グラフに閉ループが存在しないため、デッドロックしないと判断される。

これに対して図３（ｃ）の状態では、図７（ｂ）に示すごとく有向グラフに閉ループが存在するため、デッドロックすると判断される。すなわち、図３（ｃ）において、確保済経路１２Ａ、１２Ｃを走行すべきとの走行指令を車両２０Ａ、２０Ｃに与えて走行を許可すると、車両２０Ａと車両２０Ｃは狭路３３にて対面することとなりデッドロックが生じる。

このように、管制装置４０が車両２０Ａの確保済経路１２Ａを生成し車両２０Ａにその確保済経路１２Ａを走行させる走行指令を送出してから、デッドロックの判断をするのでは、実際にデッドロックが生じてしまうことになる。よって、本発明では、図３（ｃ）に示すように「仮に」車両２０Ａの確保済経路１２Ａを生成してみて、その結果デッドロックが生じると判断されるのであれば、その確保済経路１２Ａを取消し、元の確保リクエスト経路１１Ａのみの状態に戻すようにしている。

また、管制装置４０で、自車２０の確保リクエスト経路１１が他車２０の確保済経路１２と干渉すると判断された場合には、当該干渉する部分について他車２０の確保済経路１２を取り消し確保リクエスト経路１１のみの状態に戻すように他車２０に要求することができる。この場合、たとえば他車２０が自車２０の確保リクエスト経路１１と干渉する手前の位置で停車するように他車２０に要求することができる。

たとえば、図３（ｂ）において、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａのうち、交差点３１、３２を含む経路まで確保済経路１２Ａに生成しようとする場合には、この交差点３１、３２の領域について他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂを取り消し確保リクエスト経路１１Ｂのみの状態に戻すように他車２０Ｂに要求することができる。たとえば、他車２０Ｂが交差点３１、３２の手前の位置で停車するように他車２０Ｂに要求することができる。

この結果、この要求が実現可能であれば、他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂは取り消され確保リクエスト経路１１Ｂのみの状態に戻され、図３（ｂ）の状態は、図８（ａ）に示す状態となる。これにより自車２０Ａは、交差点３１、３２で他車２０Ｂと干渉するおそれがなくなることとなり、図８（ｂ）に示すごとく、確保リクエスト経路１１Ａの全体を確保済みとした、確保済経路１２Ａを確保して、終点位置１１Ａｅまで走行することが可能となる（ステップ１０２）。

（走行制御ステップ；図２のステップ１０３）
つぎに、各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを、現在位置から確保済経路１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃの終点位置１１Ａｅ、１１Ｂｅ、１１Ｃｅまで走行制御する。

たとえば、図８（ｂ）のごとく、車両２０Ａについて確保済経路１２Ａが生成されたならば、監視装置４０から車両２０Ａに確保済経路１２Ａの情報および走行指令が送信される。これにより車両２０Ａは、現在位置から確保済経路１２Ａに沿って終点位置１１Ａｅまで走行する（ステップ１０３）。

つぎに、図９に示すフローチャートを併せ参照して第１実施例をより詳細に説明する。

図９は、管制装置４０で行われる処理の手順を示すフローチャートである。

図９におけるステップ２０１〜２０６が「確保リクエスト経路生成ステップ」に相当し、ステップ２０７が「確保済経路生成ステップ」に相当し、ステップ２０８が「走行制御ステップ」に相当する。

以下においては、特に断りのない限り、走行を許可しようとする車両を「自車」とし「自車」が車両２０Ａであり、「他車」が車両２０Ｂ、車両２０Ｃであるとして説明する。したがって、以下の処理は、「自車」が車両２０Ｂ、車両２０Ｃとなる場合でも同様に実施されることになる。

（確保リクエスト経路生成ステップ）
まず、車両２０Ａの現在位置、目的地と、作業現場３０の地図に基づいて、車両２０Ａが走行すべき走行経路１０Ａが生成される。ここで、走行経路は、必ずしも正確な走行軌跡でなくてもよく、たとえば「ある交差点→別の交差点→積込場」といった概略の経路であってもよい（ステップ２０１）。

つぎに、車両２０Ａの現在位置から走行維持に必要な距離、つまり前述の「必要距離」が求められる（ステップ２０２）。

つぎに、走行経路１０Ａ上の現在位置から必要距離だけ離間した終点位置に、地図上の干渉領域が存在するか否かが判断される（ステップ２０３）。

この結果、終点位置に地図上の干渉領域が存在しないと判断された場合には（ステップ２０４の判断「存在しない」）、つぎのステップ２０５の処理を実行することなくステップ２０６に移行するが、終点位置に地図上の干渉領域が存在すると判断された場合には（ステップ２０４の判断「存在する」）、つぎのステップ２０５に移行する。

このステップ２０５では、必要距離を延長して終点位置が地図上の干渉領域に位置しないようにするが、具体的には、走行経路１０Ａ上で、現在の終点位置から最も近い距離で地図上の干渉領域と干渉しない位置まで必要距離を延長する。たとえば、図３（ｂ）において、必要距離から計算して、車両２０Ａの必要距離の終点位置が当初交差点３２内に定められたとすると、交差点３２、狭路３３といった地図上の干渉領域を抜けた直後の地点である広路３５（対面通行が可能な通路）の終点３５ａまで必要距離が延長され、終点位置１１Ａｅとされる（ステップ２０５）。

つぎに、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置が他車２０Ｂ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃの終点位置と干渉するか否かを判断し、干渉する場合には、干渉しない位置まで他車２０Ｂ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃの終点位置を延長する（ステップ２０６）。

ステップ２０６の処理は、図１０に示される。

図１０において「ループ１」の処理は、ステップ３０１〜ステップ３０７の処理のことである。

すなわち、まず「ループ１」の処理を開始して（ステップ３０１）、ステップ３０２〜３０６の処理を、ステップ３０３あるいはステップ３０５で「ループ１」を抜けるまで繰り返す（ステップ３０７）。

「ループ１」の処理が開始されると、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置から安全距離内の範囲の位置を、確保リクエスト経路の終点位置としている先行車両が存在しているか否かを判断する。ここで、安全距離とは、計算上の終点位置から実際に停止するまでの位置までの余裕を見込んだ距離のことであり、自車２０Ａが先行車両と干渉しないで安全に停止できる距離のことである。安全距離は、制御公差に予め設定された車間距離を加えることで求められる。先行車両とは、自車２０Ａの進行方向前方を同じ方向に走行している車両のみならず、交差点での合流、後進、スイッチバック等によって自車２０Ａの進行方向前方に割り込んでくる車両も含む（ステップ３０２）。

この結果、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置から安全距離内の範囲の位置を、確保リクエスト経路の終点位置としている先行車両が存在しないと判断された場合には（ステップ３０３の判断「存在しない」）、「ループ１」を抜け、ステップ３０８に移行する。

これに対して自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置から安全距離内の範囲の位置を、確保リクエスト経路の終点位置としている先行車両が存在すると判断された場合には（ステップ３０３の判断「存在する」）、先行車両の確保リクエスト経路の終点位置に安全距離だけ延長する。つまり、先行車両の確保リクエスト経路の現在の終点位置から、自車２０Ａの進行方向に安全距離だけ離間した位置を、先行車両の確保リクエスト経路の新たな終点位置とする（ステップ３０４）。

自車２０Ａに先行する車両（２０Ｂ等）についてもその確保リクエスト経路の終点位置を確定するために、自車２０Ａと同様の処理（図９のステップ２０１〜２０６）が行われる。このため先行車両の確保リクエスト経路の終点位置を安全距離分だけ延長できない場合がある。たとえば、前方を走行する車両２０との距離が近い場合、交差点で自車２０の右方から他の車両２０が接近している場合などである。そこで、先行車両の確保リクエスト経路の終点位置を安全距離分だけ延長できたか否かの判断がなされ（ステップ３０５）、この結果、先行車両の確保リクエスト経路の終点位置を安全距離分だけ延長できた場合には（ステップ３０５の判断「延長できた」）、「ループ１」を抜け、ステップ３０８に移行する。これに対して先行車両の確保リクエスト経路の終点位置を安全距離分だけ延長できなかった場合には（ステップ３０５の判断「延長できなかった」）、先行車両の確保リクエスト経路の終点位置を延長しないそのままとし、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置を、先行車両の確保リクエスト経路の終点位置から安全距離以上離間し、かつ地図上の干渉領域に位置しないよう手前の位置まで移動する（ステップ３０６）。

こうして自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置が更新されると、更新された終点位置について「ループ１」の処理が繰り返し行なわれる。ステップ３０３あるいはステップ３０５の判断の結果、「ループ１」を抜けると、そのとき得られている終点位置を、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置１１Ａｅとして最終的に確定する（ステップ３０８）。

（確保済経路生成ステップ）
こうして自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが生成されると、つぎに、この確保リクエスト経路１１Ａの範囲で以下の条件を満たす最長の経路を確保済みとした、確保済領域１２Ａに生成する。

ａ）自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉しないこと
ｂ）自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成されたと仮定した場合にデッドロックが生じないこと
ｃ）自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃと干渉している場合に、自車２０Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃよりも優先度が高くなっていること（ステップ２０７）。

ステップ２０７の処理は、図１１に示される。

すなわち、まず「ループ２」の処理を開始して（ステップ４０１）、ステップ４０２〜４０８の処理を、ステップ４０３あるいはステップ４０５あるいはステップ４０７で「ループ２」を抜けるか、終了条件に至るまで繰り返す。ステップ４０３で「ループ２」を抜けると、ステップ４１０〜４１７の処理が行われる。

「ループ２」では、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａについて、現在位置から順次、確保済経路１２Ａを確保すべきか否かの検証が行われる。

「ループ２」の処理が開始されると、まず、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉しているか否かが判断される（ステップ４０２）。この結果、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉していると判断された場合には（ステップ４０３の判断「他車により確保されている」）、「ループ２」を抜け、ステップ４１０に移行される。

これに対して、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉しないと判断された場合には（ステップ４０３の判断「他車により確保されていない」）、「ループ２」内のつぎのステップ４０４に移行する。

ステップ４０４では、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成されたものと仮定して、デッドロックが生じるか否かが判断される（ステップ４０４）。

この結果、デッドロックすると判断された場合には（ステップ４０５の判断「デッドロックする」）、「ループ２」を抜け、この図１１の処理を終える。たとえば図３（ｃ）の状態では、図７（ｂ）に示すごとく有向グラフに閉ループが存在するため、デッドロックすると判断される。すなわち、図３（ｃ）において、自車２０Ａと他車２０Ｃは狭路３３にて対面することとなりデッドロックが生じる。これにより仮に確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとして、生成された確保済経路１２Ａは、取消され、元の確保リクエスト経路１１Ａのみの状態に戻され、自車２０Ａを、現在位置で待機させる措置がとられる。ここで、待機とは、停止して他車２０の通過を待つことをいう。

これに対してデッドロックしないと判断された場合には（ステップ４０５の判断「デッドロックしない」）、「ループ２」内のつぎのステップ４０６に移行する。

ステップ４０６では、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃと干渉している場合に、自車２０Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃよりも優先度が高くなっているか否かが判断される（ステップ４０６）。この結果、自車２０Ａの優先度が低いと判断された場合には（ステップ４０７の判断「優先度低い」）、「ループ２」を抜け、この図１１の処理を終える。たとえば、図３（ｂ）に示すように、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが、狭路３３で他車２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｃと干渉する場合に、自車２０Ａの優先度が他車２０Ｃよりも低ければ、自車２０Ａを、現在位置で待機させる措置がとられる。

これに対して、自車２０Ａの優先度が高いと判断された場合には（ステップ４０７の判断「優先度高い」）、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成する。これにより、たとえば、図３（ｂ）に示すように、自車２０Ａの現在位置から交差点３１の手前までの区間内で、確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成され、その確保済経路１２Ａの走行が許可されることになる（ステップ４０８）。

以後、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａのうち確保済経路１２Ａが生成されていない部分について、順次「ループ２」の処理が繰り返し行なわれる。自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの最終地点まで確保済経路１２Ａが生成されれば「ループ２」の終了条件を満たすこととなり、「ループ２」の処理を終える。たとえば、図８（ａ）に示すごとくデッドロックせず、自車２０Ａの優先度が高い状態であれば、図８（ｂ）に示すように、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａ全体を確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成され、自車２０Ａは確保リクエスト経路１１Ａの終点位置１１Ａｅまで走行することが可能となる。

一方、「ループ２」の途中のステップ４０３で、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉していると判断された場合には（ステップ４０３の判断「他車により確保されている」）、「ループ２」を抜け、ステップ４１０に移行される。

ステップ４１０以降では、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉する部分について、他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃを取り消し確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻すように他車２０Ｂ、２０Ｃに要求する処理が行われ、デッドロックせず、自車２０Ａの優先度が高いことを条件に、他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃを取り消し確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻し、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成していく処理が行われる。

ステップ４１０では、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉する部分について、他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃを取り消し確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻すことが可能であるか否かが判断される（ステップ４１０）。この結果、確保済経路の取消しが不可能であると判断された場合には（ステップ４１１の判断「不可能」）、この図１１の処理を終える。これにより、たとえば、自車２０Ａを、現在位置で待機させる措置がとられる。

これに対して確保済経路の取消しが可能であると判断された場合には（ステップ４１１の判断「可能」）、他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃが取り消されて確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻され、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成されたと仮定してデッドロックするか否かが判断される（ステップ４１２）。この結果、デッドロックすると判断された場合には（ステップ４１３の判断「デッドロックする」）、この図１１の処理を終える。これにより、仮に確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとして、生成された確保済経路１２Ａは、取消され、元の確保リクエスト経路１１Ａのみの状態に戻されるとともに、仮に生成された確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃは取り消されて元の確保済経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻され、たとえば、自車２０Ａを、現在位置で待機させる措置がとられる。

これに対してデッドロックしないと判断された場合には（ステップ４１３の判断「デッドロックしない」）、つぎに、自車２０Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃよりも優先度が高くなっているか否かが判断される（ステップ４１４）。この結果、自車２０Ａの優先度が低いと判断された場合には（ステップ４１５の判断「優先度低い」）、この図１１の処理を終える。これにより、たとえば、自車２０Ａを、現在位置で待機させる措置がとられる。

これに対して、自車２０Ａの優先度が高いと判断された場合には（ステップ４１５の判断「優先度高い」）、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａが他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃと干渉する部分について、他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃを取り消し確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻す処理が行われる。これにより他車２０Ｂ、２０Ｃの確保済経路１２Ｂ、１２Ｃが取り消され確保リクエスト経路１１Ｂ、１１Ｃのみの状態に戻される（ステップ４１６）。一方、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａを確保済みとした、確保済経路１２Ａが生成される（ステップ４１７）。たとえば、図３（ｂ）において、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａのうち、交差点３１、３２を含む経路を確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成しようとする場合には、他車２０Ｂが交差点３１、３２の手前の位置で停車するように他車２０Ｂに要求する。この結果、現在車速と停車位置までの距離を考慮して他車２０Ｂの停車の要求が実現可能であれば、他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂは取り消されて確保リクエスト経路１１Ｂのみの状態に戻されて、図３（ｂ）の状態は、図８（ａ）に示す状態となる。なお、他車２０Ｂの停車の要求が実現可能であるか否かの判断は、当該車両２０Ｂの処理装置２２で行われる。処理装置２２で、通常の減速度で停車可能か否かが判断され、その結果、停車可能であると判断されたならば、車両２０Ｂから管制装置４０に対して「停車可能」である旨の信号が送出される。これを受けて管制装置４０は、他車２０Ｂの確保済経路１２Ｂを取り消して確保リクエスト経路１１Ｂのみの状態に戻す処理を行う。

これにより自車２０Ａは、交差点３１、３２で他車２０Ｂと干渉するおそれがなくなることとなり、図８（ｂ）に示すごとく、確保リクエスト経路１１Ａの全体を確保済みとした、確保済経路１２Ａを生成することができる。この結果、自車２０Ａは、確保リクエスト経路１１Ａの終点位置１１Ａｅまで走行することが可能となる。

（走行制御ステップ）
こうして車両２０Ａの確保済経路１２Ａが生成されると、車両２０Ａを、現在位置から確保済経路１２Ａの終点位置１１Ａｅまで走行制御する。たとえば、図８（ｂ）のごとく、車両２０Ａについて確保済経路１２Ａが生成されたならば、監視装置４０から車両２０Ａに確保済経路１２Ａの情報および走行指令が送信される。これにより車両２０Ａは、現在位置から確保済経路１２Ａに沿って終点位置１１Ａｅまで走行する。他の車両２０Ｂ、２０Ｃについても同様の処理が行われ、同様に各車両２０Ｂ、２０Ｃは現在位置から確保済経路１２Ｂ、１２Ｃに沿って終点位置１１Ｂｅ、１１Ｃｅまで走行する（ステップ２０８）。

以上のように本実施例によれば、デッドロックが確実に回避されるため、デッドロックしない状態で作業効率よく複数の車両を作業現場で走行させることができる。さらに車両が停車している時間を少なくでき作業効率が向上する。

（第２実施例）
図４（ａ）は第２実施例の説明図である。

図４（ａ）は、図３とは異なる作業現場３０の領域を示したものであり、３台の車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが各走行経路に沿って走行する様子を上面図にて示している。図４（ａ）は、狭路３４、つまり対面通行が不可能な片側交互通行区間３４に各車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの走行経路が併存する場合を示している。車両２０Ａ、２０Ｂはそれぞれ、走行経路に沿って同一方向（図中右方向）に走行し、車両２０Ｃは走行経路に沿って反対方向（図中左方向）に走行する。

第２実施例における地図上の干渉領域は、図４（ａ）に示す狭路（対面通行が不可能な片側交互通行区間）３４となる。

この第２実施例においても、図２ないしは図９、図１０、図１１に示す第１実施例のフローチャートと同様の処理が同様の手順で行われる。

（確保リクエスト経路生成ステップ）
この第２実施例においても、確保リクエスト経路１１は、走行経路１０上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車２０の確保リクエスト経路１１の終点位置と、干渉しない位置が終点となるように生成する。また走行経路１０上の現在位置から必要距離だけ離間した終点位置が地図上の干渉領域に位置する場合には、必要距離を延長して終点位置が地図上の干渉領域に位置しないようにする
よって、図４（ａ）に示すように、車両２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃは、終点位置が狭路３４に位置しないように定められる。

また図４（ａ）において、自車２０Ａの確保リクエスト経路１１Ａの終点位置が自車２０Ａに先行する他車２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置と干渉する場合には、干渉しない位置まで他車２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置を延長して、新たな終点位置を定める。

この際に、図１０のステップ３０４に示すように、先行車両の終点位置は、終点位置＋安全距離の位置まで延長される。すなわち、図８（ｃ）に示すごとく、先行車両２０Ｂの進行方向前方に、さらに先行する車両２０Ｄが走行していたとする。当初その車両２０Ｄの確保リクエスト経路１１Ｄの終点位置が先行車両２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置から安全距離内の範囲に入っていたとする。この場合も、先行車両２０Ｂが「自車」となって、図１０に示す処理が行われることから、車両２０Ａに先行する車両２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ｂの終点位置の延長、車両２０Ｂに先行する車両２０Ｄの確保リクエスト経路１１Ｄの終点位置の延長が順次行われることになる（ステップ３０４）。

（確保済経路生成ステップ）
図４（ａ）に示すように、自車２０Ａ、２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂが、狭路３４で他車２０Ｃの確保リクエスト経路１１Ｃと干渉する場合には、自車２０Ａ、２０Ｂが他車２０Ｃよりも優先度が高いことを条件に、自車２０Ａ、２０Ｂの確保リクエスト経路１１Ａ、１１Ｂを確保済みとした、確保済経路１２Ａ、１２Ｂを生成する。

（走行制御ステップ）
こうして車両２０Ａ、２０Ｂの確保済経路１２Ａ、１２Ｂが生成されると、車両２０Ａ、２０Ｂを、現在位置から確保済経路１２Ａの終点位置まで走行制御する。他の車両についても同様に走行制御する。

この結果、図４（ａ）、図８（ｃ）に示すように、車両２０Ｂ、車両２０Ａを一度に、あるいは、車両２０Ｄ、２０Ｂ、２０Ａを一度に先行車両に追従しつつ通行させることが可能となり、これにより車両２０Ｂ、車両２０Ａを、あるいは、車両２０Ｄ、２０Ｂ、２０Ａを一方向に一挙に通行させた後に、車両２０Ｃを他方向から交互に走行させることができる（図中通行順序をそれぞれ（１）、（２）、（３）あるいは（１）、（２）、（３）、（４）にて示す）。

作業効率が向上している点につき、第２実施例の図４（ａ）、図８（ｃ）と比較例の図４（ｂ）、図８（ｄ）を参照して説明する。

従来にあっては、片側交互通行する場合、図８（ｄ）に示すように、車両２０Ｄ、車両２０Ｃ、車両２０Ｂ、車両２０Ａを交互に、走行させるようにしていた（図中通行順序を（１）、（２）、（３）、（４）にて示す）。また、図４（ｂ）に示すように、車両２０Ｂ、車両２０Ｃ、車両２０Ａを交互に、走行させるようにしていた（図中通行順序を（１）、（２）、（３）にて示す）。

これに対して、本第２実施例では、確保リクエスト経路１１、確保済経路１２という概念を導入し、干渉しない範囲で最長の経路の走行を許可しデッドロックを抑制するようにしたので、同じ片側交互通行する場合、図４（ａ）、図８（ｃ）に示すように、車両２０Ｂ、車両２０Ａを一度に、あるいは、車両２０Ｄ、２０Ｂ、２０Ａを一度に先行車両に追従しつつ通行させることが可能となり、これにより車両２０Ｂ、車両２０Ａを、あるいは、車両２０Ｄ、２０Ｂ、２０Ａを一方向に一挙に通行させた後に、車両２０Ｃを他方向から交互に走行させることができる（図中通行順序をそれぞれ（１）、（２）、（３）あるいは（１）、（２）、（３）、（４）にて示す）。これにより作業効率が飛躍的に向上する。

なお、上述した第１、第２実施例では、管制装置４０の処理装置４２に、確保リクエスト経路生成部４２ａ、膠着状態判定部４２ｂ、確保済経路生成部４２ｃを設けて、確保リクエスト経路１１、確保済経路１２を生成するものとして説明したが、図１２（ｂ）に示すように、車両２０の処理装置２２に同様の機能として確保リクエスト経路生成部２２ａ、膠着状態判定部２２ｂ、確保済経路生成部２２ｃを設け、車両２０、２０相互間で直接情報を送受信することにより、車両２０で確保リクエスト経路１１、確保済経路１２を生成するように構成してもよい。

Claims (7)

1. 複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御装置であって、
   各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路であって、当該確保リクエスト経路の長さは、現在の車速に基づいて逐次計算により求められた必要距離か、または予め定められた固定的な必要距離として設定され、当該確保リクエスト経路の終点位置は、現在位置から前記必要距離だけ離間した前記走行経路上の任意の位置に設定されている確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成部と、
   各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないことを判定する膠着状態判定部と、
   自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成部と、
   各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御部と
   を含むこと
   を特徴とする無人車両の走行制御装置。
2. 複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御方法であって、
   各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路であって、当該確保リクエスト経路の長さは、現在の車速に基づいて逐次計算により求められた必要距離か、または予め定められた固定的な必要距離として設定され、当該確保リクエスト経路の終点位置は、現在位置から前記必要距離だけ離間した前記走行経路上の任意の位置に設定されている確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成ステップと、
   各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないこと、を条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成ステップと、
   各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御ステップと
   を含むこと
   を特徴とする無人車両の走行制御方法。
3. 確保済経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路と他車の確保リクエスト経路が干渉する場合には、自車が他車よりも優先度が高いことを条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成すること
   を特徴とする請求項２記載の無人車両の走行制御方法。
4. 複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御方法であって、
   各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成ステップと、
   各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないこと、を条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成ステップと、
   各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御ステップと
   を含むこと
   を特徴とする無人車両の走行制御方法であって、
   確保済経路生成ステップでは、
   自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した上で、
   確保リクエスト経路が生成されている車両から、この確保リクエスト経路と干渉する確保済経路が生成されている車両に向う矢印の有向グラフを生成し、
   生成された有向グラフが閉ループを有しているか否かによって、
   膠着状態が生じるか否かの判断を行うこと
   を特徴とする無人車両の走行制御方法。
5. 確保済経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉すると判断された場合には、当該干渉する部分について他車の確保済経路を取り消すように他車に要求すること
   を特徴とする請求項２記載の無人車両の走行制御方法。
6. 請求項５において、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉すると判断された場合には、他車が自車の確保リクエスト経路と干渉する手前の位置で停車するように他車に要求すること
   を特徴とする無人車両の走行制御方法。
7. 複数の無人車両を各走行経路に沿って走行させるための無人車両の走行制御方法であって、
   各車両毎に、走行経路上にあって現在位置から走行停止位置までの経路であって、地図上の干渉領域および他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉しない位置を終点位置とする確保リクエスト経路を生成する確保リクエスト経路生成ステップと、
   各車両毎に、自車の確保リクエスト経路が他車の確保済経路と干渉しないこと、および自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路が生成されたと仮定した場合に膠着状態が生じないこと、を条件に、自車の確保リクエスト経路を確保済みとした、確保済経路を生成する確保済経路生成ステップと、
   各車両を、現在位置から確保済経路の終点位置まで走行制御する走行制御ステップと
   を含むこと
   を特徴とする無人車両の走行制御方法であって、
   確保リクエスト経路生成ステップにおいて、自車の確保リクエスト経路の終点位置が他車の確保リクエスト経路の終点位置と干渉する場合には、干渉しない位置まで他車の確保リクエスト経路の終点位置を延長すること
   を特徴とする無人車両の走行制御方法。

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