JP6145024B2 - ダンプトラックの運行管理システム - Google Patents

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Description

本発明はダンプトラックの運行管理システムに関する。
ダンプトラックの運行管理システムは、ダンプトラックが走行可能な道路の地図をデータ化した地図データに基づいてダンプトラックの運行管理を行っている。ダンプトラックの運行管理システムには、ダンプトラックに搭載されたＧＰＳ受信機などの測位装置により得られる自車位置情報と、ダンプトラックが走行可能な道路の地図をデータ化した地図データとに基づいてダンプトラックの走行制御を行うことで、ダンプトラックを自律走行させる自律走行システムがある。
運行管理システムに使われる地図データには、走行時の目標軌道となる道路の形状情報や、各道路に付与されており、走行時の目標速度となる制限速度情報などが含まれることがある。自律走行システムには、これらの道路形状情報および制限速度情報と、測位装置により測位した自車位置情報とを利用して、追従走行を図ったものがある（米国特許出願公開第２００４／０１２２５７６号明細書）。
米国特許出願公開第２００４／０１２２５７６号明細書
超大型のダンプトラックである鉱山ダンプが利用される鉱山現場では、鉱物の採掘状況の進展などにともない、鉱山ダンプが走行可能な道路（搬送路）の延長、追加、廃止、一次通行止め等が頻繁に発生する。そのため、地図データの更新も頻繁に行われる。
しかしながら、従来の運行管理システムでは、鉱山サイト全域に渡る地図データを管制センタ内のコンピュータで一元管理している。そのため、地図データを更新する場合には、鉱山サイトが複数の鉱区から成り立っている場合も含め、鉱山サイト内の全てのダンプトラックの操業を停止させてから管制センタと各ダンプトラックの地図データを更新する必要があり、鉱山の操業効率の低下が懸念されていた。
本発明の目的は、管理下にある全てのダンプトラックの操業を地図データの更新の度に停止させる必要のないダンプトラックの運行管理システムを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、ダンプトラックが走行可能な道路地図を示す地図データが記憶された記憶装置と、前記地図データに基づいて走行する複数のダンプトラックと、前記地図データの一部の更新に際して、当該一部の地図データが、前記道路地図上で予め設定した１以上の所定の閉領域内に含まれていない場合、または、当該一部の地図データが、前記１以上の閉領域のいずれかに含まれているが、当該１以上の閉領域のいずれにも前記複数のダンプトラックのいずれもが存在しない場合に、前記一部の地図データの更新を許可するように構成された制御装置とを備える。これにより、全てのダンプトラックの操業を停止することなく地図データを更新することができるので、ダンプトラックによる作業効率を向できる。
本発明によれば、地図データの更新時に、管理下にある全てのダンプトラックを停止させる必要がなくなるので、ダンプトラックによる作業効率を向上できる。
第１の実施の形態の鉱区エリアの説明図である。 第１の実施の形態における地図更新に関する説明図である。 第１の実施の形態における地図更新に関する説明図である。 第１の実施の形態のシステム構成図である。 各実施の形態に共通する鉱山ダンプの構成図である。 各実施の形態に共通する管制センタの構成図である。 第１の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第１の実施の形態の車載端末システムの地図更新処理フローである。 各実施の形態に共通する道路形状管理テーブルである。 各実施の形態に共通する鉱区エリア管理テーブルである。 各実施の形態に共通する制限速度管理テーブルである。 各実施の形態に共通する勾配管理テーブルである。 各実施の形態に共通する曲率管理テーブルである。 各実施の形態に共通する路面抵抗管理テーブルである。 各実施の形態に共通する鉱山ダンプ位置管理テーブルである。 第１の実施の形態の車載端末システムの自車位置送信処理フローである。 第１の実施の形態の管制センタシステムの自車位置登録処理フローである。 第１の実施の形態の管制センタシステムの自車位置エリア取得処理フローである。 第１の実施の形態のマスター地図更新不可通知画面である。 第２の実施の形態のシステム構成図である。 第２の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第２の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第２の実施の形態の鉱山ダンプ一時停止完了通知画面である。 第２の実施の形態の車載端末システムの地図更新処理フローである。 第２の実施の形態の鉱山ダンプの一時停止処理フローである。 第２の実施の形態の鉱山ダンプの地図更新後の走行開始処理フローである。 第２の実施の形態における地図更新に関する説明図である。 第３の実施の形態のシステム構成図である。 第３の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第３から第５の実施の形態の走行経路管理テーブルである。 第３の実施の形態のマスター地図更新不可通知画面である。 第４の実施の形態における地図更新に関する説明図である。 第４の実施の形態のシステム構成図である。 第４の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第４の実施の形態の鉱山ダンプ一時停止完了通知画面である。 第５の実施の形態における地図更新に関する説明図である。 第５の実施の形態のシステム構成図である。 第５の実施の形態の管制センタシステムの地図更新処理フローである。 第５の実施の形態の鉱山ダンプ走行経路設定完了通知画面である。 第５の実施の形態の車載端末システムの走行経路設定処理フローである。
以下で説明する本発明の各実施の形態では、ダンプトラックの運行管理システムの１つである鉱山ダンプの自律走行システムにおいて、鉱山ダンプが自律走行に使用する地図データの更新に際して、鉱山サイト内の全ての鉱山ダンプを停止させるのではなく、更新に関する部分を走行しない鉱山ダンプの稼働は継続させることで、地図更新が鉱山ダンプの操業にできるだけ影響を与えないようにしている。なお、以下の各実施の形態では、鉱山ダンプの搬送路（道路）で互いに接続された積込場と放土場を１組以上有する鉱山サイト内の領域を「鉱区エリア（鉱区）」と定義しており、鉱山サイトを適宜複数の鉱区エリアで区画している。
＜第１の実施の形態＞
はじめに、本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態では、鉱山ダンプの自律走行システムにおいて、地図データの管理を鉱区エリア単位で行い、地図データの更新箇所が含まれる鉱区エリア内に鉱山ダンプが存在しない場合に地図データを更新している。なお、ここでは、複数の鉱区エリアから成る鉱山サイトは、１つの管制センタが管理しているものとする。
第１の実施の形態における鉱区エリアについて説明する。第１の実施の形態では、図１に示すように鉱区Ａエリア４００、鉱区Ｂエリア４３０、鉱区Ｃエリア４６０という鉱区エリアに分けて鉱山サイトを管理している。管制センタ４９０の管理下に置かれている複数の鉱山ダンプは、それぞれに割り当てられた鉱区エリア内で積込み作業と搬送作業と放土作業を繰り返し行う。
鉱区Ａエリア４００には、超大型の油圧ショベルである鉱山ショベル４０２，４０６，４１０による鉱山ダンプ４２０，４２２への積み込み作業が行われる積込場４０４，４０８，４１２と、積込場４０４，４０８，４１２で積み込んだ積み荷（土砂や鉱物）を降ろす放土場４１４，４１６，４１８があり、これらは互いに鉱山ダンプ４２０，４２２が走行可能な搬送路（道路）によって接続されている。また、鉱区Ａエリア４００は、管制センタ４９０と搬送路で繋がっており、さらに、管制センタ４９０を経由して鉱区Ｂエリア４３０および鉱区Ｃエリア４６０と搬送路で繋がっている。
鉱山ショベル４０２は、積込場４０４に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４０６は、積込場４０８に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４１０は、積込場４１２に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。
鉱山ダンプ４２０および鉱山ダンプ４２２は、搬送路を介して、鉱区Ａエリア４００内の積込場４０４、積込場４０８、積込場４１２、放土場４１４、放土場４１６および放土場４１８の間を行き来し、土砂や鉱物を運搬する。
鉱区Ｂエリア４３０には、鉱山ショベル４３２，４３６，４４０による鉱山ダンプ４５０，４５２への積み込み作業が行われる積込場４３４，４３８，４４２と、積込場４３４，４３８，４４２で積み込んだ積み荷を降ろす放土場４４４，４４６，４４８があり、これらは互いに鉱山ダンプ４５０，４５２が走行可能な搬送路によって接続されている。また、鉱区Ｂエリア４３０は、管制センタ４９０と搬送路で繋がっており、さらに、管制センタ４９０を経由して鉱区Ａエリア４００および鉱区Ｃエリア４６０と搬送路で繋がっている。
鉱山ショベル４３２は、積込場４３４に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４３６は、積込場４３８に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４４０は、積込場４４２に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。
鉱山ダンプ４５０および鉱山ダンプ４５２は、搬送路を介して、鉱区Ｂエリア４３０内の積込場４３４、積込場４３８、積込場４４２、放土場４４４、放土場４４６および放土場４４８の間を行き来し、土砂や鉱物を運搬する。
鉱区Ｃエリア４６０には、鉱山ショベル４６２，４６６，４７０による鉱山ダンプ４８０，４８２への積み込み作業が行われる積込場４６４，４６８，４７２と、積込場４６４，４６８，４７２で積み込んだ積み荷を降ろす放土場４７４，４７６，４７８があり、これらは互いに鉱山ダンプ４８０，４８２，４８４が走行可能な搬送路によって接続されている。また、鉱区Ｃエリア４６０は、管制センタ４９０と搬送路で繋がっており、さらに、管制センタ４９０を経由して鉱区Ａエリア４００および鉱区Ｂエリア４３０と搬送路で繋がっている。
鉱山ショベル４６２は、積込場４６４に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４６６は、積込場４６８に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。鉱山ショベル４７０は、積込場４７２に配置されており、土砂や鉱物を鉱山ダンプに積込みする。
鉱山ダンプ４８０、鉱山ダンプ４８２および鉱山ダンプ４８４は、搬送路を介して、鉱区Ｃエリア４６０内の積込場４６４、積込場４６８、積込場４７２、放土場４７４、放土場４７６および放土場４７８の間を行き来し、土砂や鉱物を運搬する。
各鉱山ダンプには、担当の鉱区エリアが予め設定されており、各鉱山ダンプは、同一の鉱区エリア内の積込場と放土場の間を繰り返し移動することで、土砂や鉱物の運搬走行を行っている。つまり、一の鉱区エリアを走行する鉱山ダンプは、他の鉱区エリアを走行することは基本的に無い。そして、各鉱山ダンプは、給油、鉱山ダンプのオペレータシフト交代（ダンプの有人走行時）、作業終了による駐機場への移動、メンテナンス等のために、管制センタ４９０に移動することがある。
第１の実施の形態では、管制センタ４９０に設置された管制センタシステム１００（後述する図４参照）は、例えば、管制センタシステム１００で管理されているマスター地図データにおいて、鉱区Ｃエリア４６０内の地図データの一部（道路リンク（詳細は後述））を変更しようとする場合には、その変更対象の道路リンクが含まれている鉱区Ｃエリア４６０内に鉱山ダンプが存在するか否かを判別する。そして、図２に示すように、変更対象の道路リンク（道路リンク５１０）が含まれる鉱区Ｃエリア４６０内に鉱山ダンプ３８０，３８２，３８４が存在する場合には、管制センタシステム１００のマスター地図データの更新を行わない。一方、図３に示すように、変更対象の道路リンク（道路リンク５１０）が含まれる鉱区Ｃエリア４６０に１台も鉱山ダンプが存在しない場合には、マスター地図データの更新を行う。そして、その更新後のマスター地図データに基づいて各鉱山ダンプで管理されている地図データ（車載地図データ）を更新する。これにより、地図更新の際に、鉱区Ｃエリア４６０以外の鉱区エリア（鉱区Ａエリア４００および鉱区Ｂエリア４３０）の鉱山ダンプ４２０，４２２，４５０，４５２の操業を停止することなく地図データの更新を行うことができる。
次に、第１の実施の形態におけるシステム構成図を図４に示す。この図に示すダンプトラックの運行管理システムは、管制センタ４９０に設置された管制センタシステム１００と、鉱山サイト内の各鉱山ダンプ４２０，４２２，４５０，４５２，３８０，３８２，３８４に搭載される車載端末システム１５０で構成されている。管制センタシステム１００と車載端末システム１５０は無線通信網１９０で接続され情報の授受を行う。なお、車載端末システム１５０は、各鉱山ダンプに搭載されているため、実際には複数存在するが、図４には省略して１つのみ示している。
管制センタシステム１００は、コンピュータで構成された制御装置であり、各車載端末システム１５０から送信される鉱山ダンプの自車位置を管理するダンプ位置管理部１０５と、鉱山サイトにおいて鉱山ダンプが走行可能な道路地図を示す地図データであって、各車載端末システム１５０に提供されるマスター地図データを記憶・管理するマスター地図ＤＢ（例えば、磁気記憶装置）１３０と、マスター地図ＤＢで管理されているマスター地図データを更新するマスター地図更新部１３５と、更新に係る地図データの位置と各鉱山ダンプの位置に基づいてマスター地図データの更新の可否を判断する地図更新判別部１４０と、各車載端末システム１５０と無線ＬＡＮなどの通信網を経由して通信を行うセンタ側通信部（例えば、無線通信装置）１４５と、マスター地図データの更新等に際して管制センタ４９０内のオペレータが入力操作を行うためのセンタ側入力部（例えば、マウス、キーボード）１２０と、当該オペレータに情報表示を行うためのセンタ側表示部（例えば、液晶モニタ）１２５と、管制センタシステム１００の全体的な処理制御を行うセンタ側制御部１１５とを備えている。
車載端末システム１５０は、コンピュータで構成された制御装置であり、ＧＰＳや加速度センサやジャイロや速度センサなどを使って鉱山ダンプの自車位置を測位する自車位置測位部１５５と、管制センタシステム１００のマスター地図ＤＢ１３０から提供されるマスター地図を車載地図データとして記憶している車載地図ＤＢ（例えば、磁気記憶装置）１７０と、車載地図ＤＢ１７０で管理されている車載地図データを更新する車載地図更新部１７５と、管制センタシステム１００と無線ＬＡＮなどの通信網を経由して通信を行う車載側通信部（例えば、無線通信装置）１６５と、オペレータが入力操作を行う車載側入力部（例えば、キーボード）１８０と、オペレータに情報表示を行う車載側表示部（例えば、液晶モニタ）１８５と、車載端末システム１５０の全体的な処理制御を行う車載側制御部１６０と、鉱山ダンプの加速、減速、停止などの車両制御を行う車両制御部２０８０とを備えている。車両制御部２０８０は、管制センタシステム１００から与えられた指示と、自車位置測位部１５５で測位される自車位置と、車載地図ＤＢ１７０で管理されている車載地図データとに基づいて、自律的に車両を操舵したり加減速したりする自律走行制御を行っている。
次に、本実施の形態に係る運行管理システムにおいて利用される鉱山ダンプについて図５を用いて説明する。図５に示した鉱山ダンプ２００には、複数のＧＰＳ衛星（航法衛星）からの航法信号を受信して自車位置測位部１５５に出力するＧＰＳアンテナ２１０と、管制センタ４９０等から出力された電気信号を受信して車載側通信部１６５に出力する無線ＬＡＮアンテナ２２０が装着されており、さらにコックピット２３０内に車載端末システム１５０が搭載されている。
次に、本実施の形態における管制センタ４９０について、図６を用いて説明する。管制センタ４９０には、管制センタシステム１００が設置されており、オペレータ３１０が管制センタシステム１００を操作する。また、管制センタシステム１００の画面３２０を用いて、オペレータ３１０に情報提示が行われる。オペレータ３１０は、管制センタシステム１００を用いて、マスター地図の編集操作を行ったり、マスター地図の更新命令を出したりする。
次に、図７と図８を用いて、上記のように構成した第１の実施の形態に係る運行管理システムによる鉱山ダンプの地図更新処理フローについて説明する。まず、図７を用いて管制センタシステム１００の処理フローについて説明する。
まず、図７におけるステップ９００では、管制センタシステム１００において、ユーザからの処理スタート要求の受付や、管制センタシステム１００の起動状態を確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、センタ側入力部１２０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ９０５に進む。
ステップ９０５では、マスター地図ＤＢ１３０で管理されているマスター地図の一部（道路リンク）に係る形状、制限速度、勾配、曲率、路面抵抗に関する情報の修正、追加、削除の要求（以下において「マスター地図更新要求」と称することがある）を、センタ側入力部１２０から受け付ける。
ここで、マスター地図ＤＢ１３０で管理されているマスター地図データについて図９、図１０、図１１、図１２、図１３、図１４を用いて説明する。図９〜図１４に示したテーブルは、マスター地図ＤＢ１３０に記憶されており、鉱山ダンプが走行可能な道路（搬送路）を示している。本実施の形態では、マスター地図データに係る道路を、複数の小区間の結合で定義しており、当該小区間のそれぞれを道路リンクと称している。道路を道路リンクで区切る基準としては、例えば、他の道路が接続される交差点や、道路の制限速度などの属性（「道路リンク属性」と称することがある）があり、２つの交差点を接続する道路や道路リンク属性が同じ道路が１つの道路リンクとなることがある。
図９は、鉱山サイト内の道路リンクの形状（道路形状）を管理する道路形状管理テーブル１３００である。本実施の形態では、道路形状を、各道路リンクを構成する２以上の節点の座標で定義している。道路形状管理テーブル１３００は、各道路リンクに個別に割り当てられた道路リンクＩＤ１３１０と、道路リンクＩＤ１３１０を有する道路リンクの道路形状（接点の座標座標）１３２０を関連付けて管理している。なお、道路形状１３２０を表現するための座標系は、緯度経度であってもよいし、鉱山内に設定された独自の座標系であってもよい。図９では、鉱山内に独自に設定された、緯度、経度方向の座標を整数で表現する座標系を利用した例を示している。
図１０は、鉱山サイト内の道路リンクがどの鉱区エリアに含まれるかを管理する鉱区エリア管理テーブル１４００を示す図である。鉱区エリア管理テーブル１４００は、各道路リンクの道路リンクＩＤ１４１０と、当該道路リンクＩＤ１４１０に係る道路リンクが属する鉱区エリアを示す鉱区エリア情報１４２０とを管理している。鉱区エリア管理テーブル１４００を利用することで、道路リンクのＩＤから、その道路リンクが属する鉱山エリアを検索することができる。
図１１は、鉱山サイト内の道路リンクの制限速度を管理する制限速度管理テーブル１５００を示す図である。制限速度管理テーブル１５００は、各道路リンクの道路リンクＩＤ１５１０と、当該道路リンクＩＤ１５１０に係る道路リンクの制限速度情報１５２０とを管理している。
図１２は、鉱山サイト内の道路リンクの勾配を管理する勾配管理テーブル１６００を示す図である。勾配管理テーブル１６００は、各道路リンクの道路リンクＩＤ１６１０と、当該道路リンクＩＤ１６１０に係る道路リンクの勾配情報１６２０を管理している。
図１３は、鉱山サイト内の道路リンクの曲率を管理する曲率管理テーブル１７００を示す図である。曲率管理テーブル１７００は、各道路リンクの道路リンクＩＤ１７１０と、当該道路リンクＩＤ１７１０に係る道路リンクの曲率情報１７２０を管理している。
図１４は、鉱山サイト内の道路リンクの路面抵抗を管理する曲率管理テーブル１８００を示す図である。路面抵抗管理テーブル１８００は、各道路リンクの道路リンクＩＤ１８１０と、当該道路リンクＩＤ１８１０に係る道路リンクの路面抵抗情報１８２０を管理している。路面抵抗情報１８２０はμ値を使っても良いし、滑りやすさの度合いを路面の状態に応じて複数段階に分類すること（例えば、DRY、WET）などにより表現してもよい。図１４では、路面抵抗をμ値を使って表現した例を示している。
以上のように、マスター地図ＤＢ１３０では、少なくとも道路形状管理テーブル１３００、鉱区エリア管理テーブル１４００、制限速度管理テーブル１５００、勾配管理テーブル１６００、曲率管理テーブル１７００および路面抵抗管理テーブル１８００を管理している。そして、マスター地図の更新要求により、１以上の道路リンクの道路形状、鉱区エリア情報、制限速度、勾配、曲率および路面抵抗の少なくとも１つが更新されたり、１以上の道路リンクが追加・削除されたりする。
図７に戻り、ステップ９１０では、地図更新判別部１４０において、鉱山内で運転中の各鉱山ダンプの位置の確認処理を行う。この位置確認処理では、ダンプ位置管理部１０５で管理されている鉱山ダンプ位置管理テーブル１２００（図１５参照）に登録された運転中の全ての鉱山ダンプの位置を取得し、ステップ９１５に進む。
図１５は鉱山ダンプ位置管理テーブルを示す図である。鉱山ダンプ位置管理テーブル１２００は、各鉱山ダンプに割り当てられた鉱山ダンプＩＤ１２１０と、当該ＩＤ１２１０に係る鉱山ダンプの位置１２２０と、位置１２２０を測位した時刻である測位時間１２３０とを管理している。鉱山ダンプＩＤ１２１０は、例えば３２０、３５０といった各鉱山ダンプに固有に割り振られた番号である。位置１２２０は、緯度経度による座標系で表現してもよいし、鉱山内で独自に使われる座標系で表現してもよい。図１５では、鉱山内に独自に設定された、緯度、経度方向の座標を整数で表現する座標系を利用した例を示している。また、測位時間は、自車位置測位部１５５が複数のＧＰＳ衛星から受信した航法信号に基づいて自車位置を測位した時刻である。
次に、鉱山ダンプ位置管理テーブル１２００への各鉱山ダンプの位置情報の登録処理について説明する。図１６は、車載端末システム１５０による自車位置の管制センタ４９０への送信処理フローを示しており、図１７は、管制センタシステム１００による各鉱山ダンプの現在位置の登録処理フローを示している。
図１６に示すように、車載端末システム１５０では、ステップ７００において、ユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ここでユーザからの処理スタート要求は、端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ７０５に進む。
ステップ７０５では、車載端末システム１５０は、自分が搭載されている鉱山ダンプの位置（自車位置）を自車位置測位部１５５において測位し、ステップ７１０に進む。
ステップ７１０では、車載端末システム１５０は、車載側通信部１６５を介して、自分が搭載されている鉱山ダンプの鉱山ダンプＩＤを、管制センタシステム１００におけるセンタ側通信部１４５に対して無線通信網１９０を経由して送信する。
ステップ７１５では、車載端末システム１５０は、車載側通信部１６５を介して、ステップ７０５で測位した自車位置と自車位置を測位した時刻（１２３０）とを管制センタシステム１００のセンタ側通信部１４５に無線通信網１９０を経由して送信し、ステップ７０５に戻る。
一方、図１７に示すように、管制センタシステム１００では、ステップ８００において、ユーザからの処理スタート要求の受付や、管制センタシステムの起動状態を確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、センタ側入力部１２０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ８０５に進む。
ステップ８０５では、車載端末システム１５０から送信される鉱山ダンプＩＤをセンタ側通信部１４５において受信する。
ステップ８１０では、各車載端末システム１５０から送信される情報のうち、ステップ８０５で受信した鉱山ダンプＩＤに係る鉱山ダンプの自車位置情報と、その自車位置を測位した時刻をセンタ側通信部１４５において受信する。
ステップ８１５では、鉱山ダンプ位置管理部１０５において、ステップ８１０で受信した自車位置情報と測位時刻を、鉱山ダンプＩＤに関連付けて鉱山ダンプ位置管理テーブル１２００に登録する。
図７に戻り、ステップ９１５では、ステップ９１０で取得した鉱山サイト内の各鉱山ダンプの位置に基づいて、各鉱山ダンプがどの鉱区エリアに位置するかを示す情報（エリア情報）の取得処理を行い、ステップ９２０に進む。ここで、ステップ９１５における各鉱山ダンプのエリア情報の取得処理について説明する。
図１８は、各鉱山ダンプのエリア情報の取得処理に関する処理フローである。はじめに、ステップ１１００では、ユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ１１１０に進む。
ステップ１１１０では、管制センタシステム１００は、地図更新判別部１４０において、ステップ９１０で取得した各鉱山ダンプの位置に最も近い道路リンクの道路リンクＩＤを道路形状管理テーブル１３００から取得する。ここでは、ステップ９１０で取得した各鉱山ダンプの位置と道路形状管理テーブル１３００内の道路形状１３２０の座標を比較することで、各鉱山ダンプに最も近い道路リンクに関する道路リンクＩＤを取得する。
ステップ１１２０では、地図更新判別部１４０において、ステップ１１１０で求めた道路リンクＩＤが属する鉱区エリアを鉱区エリア管理テーブル１４００に基づいて取得する。ここでは、ステップ１１１０で取得した道路リンクＩＤを、鉱区エリア管理テーブル１４００に登録された道路リンクＩＤ１４１０から検索し、その検索した道路リンクＩＤに関わる鉱区エリア情報１４２０を取得する。
ステップ１１３０では、自車位置のエリア情報の取得処理に関する終了処理を行い、ステップ９２０に進む。
図７に戻り、ステップ９２０では、管制センタシステム１００は、地図更新判別部１４０において、ステップ９０５でマスター地図更新要求があった道路リンクが属する鉱区エリア（エリア情報）を取得する。ここでは、マスター地図更新要求に関する道路リンクの鉱区エリア情報を取得するため、ステップ９０５でマスター地図更新要求があった道路リンクの道路リンクＩＤを、鉱区エリア管理テーブル１４００から検索し、当該道路リンクＩＤに係る鉱区エリア情報１４２０をエリア情報として取得する。エリア情報の取得が終了したら、ステップ９２５に進む。
ステップ９２５では、管制センタシステム１００は、地図更新判別部１４０において、ステップ９１５で取得した各鉱山ダンプのエリア情報と、ステップ９２０で取得したマスター地図更新要求のあるエリア情報を比較し、マスター地図更新要求のある鉱区エリアに、運転中の鉱山ダンプが存在するかどうかを判別する。マスター地図更新要求のある鉱区エリアに、運転中の鉱山ダンプが存在する場合には、マスター地図更新要求による更新を禁止してステップ９３０に進む。一方、マスター地図更新要求のある鉱区エリアに運転中の鉱山ダンプが存在しない場合には、マスター地図更新要求による更新を許可してステップ９３５に進む。
ステップ９３０では、管制センタシステム１００は、センタ側表示部１２５を介して、マスター地図更新要求のある鉱区エリアには運転中の鉱山ダンプが存在するため、マスター地図の更新は不可能である旨の通知を行う。
図１９に、ステップ９３０でセンタ側表示部１２５に表示される通知画面１９００を示す。通知画面１９００は、マスター地図の更新が不可能である旨通知する画面であり、『マスター地図更新要求のある鉱区エリアに 運転中の鉱山ダンプが存在します。マスター地図更新できません。』というメッセージが表示されるダイアログボックス１９１０と、オペレータによる当該メッセージの確認が完了したことを入力するための確認ボタン１９２０を備えている。このようにマスター地図更新不可の通知画面１９００を介して、オペレータに、マスター地図の更新を希望する鉱区エリアには運転中の鉱山ダンプが存在するため、マスター地図の更新はできないことを通知する。
一方、ステップ９３５では、管制センタシステム１００は、マスター地図更新部１３５において、ステップ９０５で受け付けたマスター地図更新要求を反映するようにマスター地図ＤＢ１３０のマスター地図データを更新し、ステップ９４０に進む。
ステップ９４０では、センタ側通信部１４５から、車載端末システム１５０の車載側通信部１６５にマスター地図更新通知を送信し、ステップ９４５に進む。
ステップ９４５では、センタ側通信部１４５において、車載端末システム１５０の車載側通信部１６５から送信される地図更新要求を受信し、ステップ９５０に進む。
ステップ９５０では、マスター地図更新部１３５は、車載端末システム１５０における車載地図ＤＢ１７０の車載地図データを、ステップ９３５で更新されたマスター地図データに更新するための地図更新データをマスター地図ＤＢ１７０から取得し、ステップ９５５に進む。
ステップ９５５では、ステップ９５０で取得した地図更新データを、センタ側通信部１４５から車載端末システム１５０の車載側通信部１６５に送信し、ステップ９６０に進む。
ステップ９６０では、管制センタシステム１００において、マスター地図更新の終了処理を行う。終了処理では、センタ側表示部１２５にマスター地図処理の終了を示す情報（例えば、メッセージや図形）を表示する。
次に車載端末システム１５０の処理フローについて図８を用いて説明する。はじめに、ステップ１０００では、車載端末システム１５０においてユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ１００５に進む。
ステップ１００５では、車載端末システム１５０は、車載側通信部１６５において、ステップ９４０でセンタ側通信部１４５から送信されたマスター地図更新通知を受信し、ステップ１０１０に進む。
ステップ１０１０では、車載側制御部１６０において、車載端末システム１５０の地図データを更新することが可能かどうかを判断するために、他の部分から車載地図ＤＢ１７０の車載地図データへのアクセス状態（地図アクセス状態）を取得し、ステップ１０１５に進む。
ステップ１０１５では、ステップ１０１０において取得した地図アクセス状態に基づき、地図データアクセスがないと判断した場合（すなわち地図更新可能と判断した場合）にステップ１０２０に進む。一方、地図データアクセスがあると判断した場合（すなわち地図更新不可と判断した場合）にはステップ１０１０に戻る。ここで、地図更新が可能な状態（地図データアクセスのない状態）とは、例えば、鉱山ダンプが目的地に到着して停止している状態や、停止して次の作業指示を待っている状態など、一定時間以上地図データに外部からのアクセスが無い状態のことを示す。
ステップ１０２０では、車載側通信部１６５が、センタ側通信部１４５に地図更新通知を送信する。そして、ステップ１０２５で、車載側通信部１６５において、センタ側通信部１４５からの地図更新データを受信し、ステップ１０３０に進む。
ステップ１０３０では、車載地図更新部１７５によって、ステップ１０２５で受信した地図更新データを使って車載地図ＤＢ１７０の車載地図データを更新し、ステップ１０３５に進む。ステップ１０３５では、車載端末システム１５０において、車載地図更新の終了処理を行う。
上記のように構成した第１の実施の形態では、鉱山内の道路に係る地図データの更新要求を許可するか否かを判定するために、鉱山内を１以上の閉領域である「鉱区」で区分し、地図更新要求に係る道路リンクが含まれている鉱区内に鉱山ダンプが１台も存在しない場合に、当該地図更新要求に基づく地図データの更新を許可することとした。こうすることにより、管制センタの管理下にある全ての鉱山ダンプの操業を停止することなくマスター地図データおよび車載地図データを更新することができるので、鉱山ダンプによる作業効率を向上させることができる。
なお、上記の実施の形態では、すべての道路リンクがいずれかの鉱区に含まれる場合について説明したが、マスター地図更新要求に係る道路リンクがいずれの鉱区にも含まれない場合には、当該更新要求に基づくマスター地図データおよび車載地図データの更新を常に許可するように構成すれば良い。
＜第２の実施の形態＞
次に本発明の第２の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態と同様に地図データの管理を鉱区エリア単位で行うが、地図データの更新箇所が含まれる鉱区エリア内に鉱山ダンプが存在する場合には、その鉱山ダンプに停止指令を出力して当該鉱山ダンプのみを停止させてからマスター地図データと車載地図データを更新し、これらの地図データの更新が完了したら当該停止させた鉱山ダンプに出発指令を出力して再始動している。
これを具体例を挙げて説明すれば、第２の実施の形態では、図２に示すように鉱区Ｃエリア４６０内の道路リンク５１０を変更しようとする場合に、管制センタシステムは、鉱区Ｃエリア４６０内に鉱山ダンプが存在するか否かを判別する。図２の例では、道路リンク５１０が含まれる鉱区Cエリア内に３台の鉱山ダンプ３８０，３８２，３８４が存在するので、その３台の鉱山ダンプ３８０，３８２，３８４を停止させてから管制センタシステムのマスター地図データと鉱山ダンプ３８０，３８２，３８４の車載地図データを更新し、更新終了後に鉱山ダンプ３８０，３８２，３８４に出発指令を出力する。これにより、地図更新の際に一部の鉱山ダンプの操業を停止するだけで地図更新を行うことができる。
ここで、第２の実施の形態におけるシステム構成図を図２０に示す。この図に示す管制センタシステム２０００は、第１の実施の形態の管制センタシステム１００に対して、鉱山ダンプに一時停止指令を出すための一時停止指令部２００５と、車載端末システム２０５０の地図更新が完了したことを確認してから鉱山ダンプに新たな出発指示を出す出発指示部２０１０が追加されている。
また、車載端末システム２０５０には、第１の実施の形態の車載端末システム１５０に対して、管制センタシステム２０００からの一時停止命令または出発指令を受けて一時停止指令や出発指令を車両制御部２０８０に出す走行指令部２０５５が追加されている。
次に第２の実施の形態に係る運行管理システムによる鉱山ダンプの地図更新処理フローについて説明する。はじめに、図２１および図２２に示した管制センタシステム２０００の地図更新処理フローについて説明する。
本実施の形態における管制センタシステム２０００の地図更新処理フローでは、ステップ９００からステップ９２０までは第１の実施の形態における管制センタシステム１００の地図更新処理フローと同じである。
次にステップ２１０５では、管制センタシステム２０００は、地図更新判別部１４０において、ステップ９２０で取得した各鉱山ダンプのエリア情報と、ステップ９２０で取得したマスター地図更新要求のあるエリア情報を比較し、マスター地図更新要求のある鉱区エリアに、運転中の鉱山ダンプが存在するかどうかを判別する。マスター地図更新要求のある鉱区エリアに、運転中の鉱山ダンプが存在する場合には、ステップ２１１０に進む。一方、マスター地図更新要求のある鉱区エリアに運転中の鉱山ダンプが存在しない場合には、マスター地図更新要求を許可してステップ９３５に進む。
ステップ２１１０では、管制センタシステム２０００は、一時停止指令部２００５において、マスター地図更新要求がある鉱区エリアに存在する鉱山ダンプの車載側通信部１６５に対して、センタ側通信部１４５を介して鉱山ダンプ一時停止指令を送信し、ステップ２１１５に進む。
ステップ２１１５では、管制センタシステム２０００は、センタ側通信部１４５において、マスター地図更新要求がある鉱区エリアに存在する鉱山ダンプの車載側通信部１６５から送信される鉱山ダンプ一時停止完了通知を受信し、ステップ２１２０に進む。
ステップ２１２０では、管制センタシステム２０００は、マスター地図更新要求のある鉱区エリアを走行していた全ての鉱山ダンプの一時停止が完了したことを、センタ側表示部１２５を介してオペレータに通知して、ステップ９３５に進む。
図２３に、ステップ２１２０でセンタ側表示部１２５に表示される通知画面２６００の一例を示す。この図に示す通知画面２６００は、鉱山ダンプの一時停止が完了した旨を通知する画面であり、『マスター地図更新要求のある鉱区エリアを運転中の全ての鉱山ダンプを一時停止完了しました。マスター地図データの更新を行うことができます。』というメッセージが表示されるダイアログボックス２６１０と、オペレータによる当該メッセージの確認が完了したことを入力する確認ボタン２６２０を備えている。この通知画面２６００により、オペレータに、マスター地図データの更新をしようとする鉱区エリアの鉱山ダンプを全て一時停止完了したことを通知する。
次のステップ９３５からステップ９５５までは、第１の実施の形態における管制センタシステム１００の地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。
ステップ９５５が終了したら、管制センタシステム２０００は、ステップ２２０５（図２２参照）において、マスター地図更新要求に係る鉱区エリアに存在する鉱山ダンプの車載側通信部１６５から送信される車載地図更新完了通知をセンタ側通信部１４５を介して受信し、ステップ２２１０に進む。
ステップ２２１０では、出発指示部２０１０において、マスター地図更新要求に係る鉱区エリアに存在する全ての鉱山ダンプにおける車載地図ＤＢ１７０の車載地図データの更新が完了したかどうかを判断し、当該全ての鉱山ダンプの車載地図データの更新が完了した段階で、センタ側通信部１４５を経由して、各鉱山ダンプの車載側通信部１６５に走行を再開させるための出発指令を送信する。そして、最後にステップ９６０において、第１の実施の形態における管制センタシステムの地図更新処理フローと同様に終了処理を行う。
次に、図２４に示す本発明の第２の実施の形態に係る車載端末システムの地図更新処理フローについて説明する。この図に示した車載端末システム２０５０の地図更新処理フローでは、ステップ１０００からステップ１０３０までは第１の実施の形態における車載端末システム１５０の地図更新処理フローと同じであるので説明は省略する。
ステップ１０３０が終了したら、各車載端末システム２０５０の車載側通信部１６５は、ステップ２３０５において、管制センタシステム２０００のセンタ側通信部１４５に対して、車載地図データの更新が完了したことを通知する車載地図更新完了通知を送信する。そして、最後にステップ１０３５において、第１の実施の形態における車載端末システムの地図更新処理フローと同様の終了処理を行う。
次に、図２５を用いて、管制センタシステム２０００から一時停止指令を受信した車載端末システム２０５０による鉱山ダンプの一時停止処理フローについて説明する。はじめに、ステップ２４００では、車載端末システム２０５０においてユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ２４０５に進む。
ステップ２４０５では、車載端末システム２０５０は、ステップ２１１０（図２１参照）でセンタ側通信部１４５から出力された鉱山ダンプ一時停止指令を車載側通信部１６５で受信する。そして、ステップ２４１０では、走行指令部２０５５から車両制御部２０８に一時停止指令を出力し、鉱山ダンプ２００を停止させる。
ステップ２４１５では、車載端末システム２０５０は、車載側通信部１６５からセンタ側通信部１４５に対して、鉱山ダンプ一時停止完了通知を送信する。ステップ２４２０では、車載端末システム２０５０における鉱山ダンプ一時停止の終了処理を行う。
次に、図２６を用いて、管制センタシステム２０００から出発指令を受信した車載端末システム２０５０の鉱山ダンプの出発処理フローについて説明する。はじめに、ステップ２５００では、車載端末システム２０５０においてユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は、端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ２５０５に進む。
ステップ２５０５では、車載端末システム２０５０は、ステップ２２１０（図２２参照）でセンタ側通信部１４５から出力された鉱山ダンプの出発指令を車載側通信部１６５で受信する。そして、ステップ２５１０では、走行指令部２０５５から車両制御部２０８０に走行開始を指示する出発指令を出力し、鉱山ダンプ２００の走行を再開させる。そして、ステップ２５１５では、車載端末システム２０５０は、地図更新後の鉱山ダンプの走行開始に関する終了処理を行う。
上記のように構成した第２の実施の形態では、地図更新要求に係る道路リンクが含まれている鉱区内に鉱山ダンプが存在する場合には、その鉱区内に存在する鉱山ダンプをすべて停止させた後にマスター地図データおよび車載地図データを更新することとした。さらに、マスター地図データおよび車載地図データの更新が完了した後は、停止させていた各鉱山ダンプに出発指令を出力して、運搬作業を自動的に再開することとした。こうすることにより、地図更新要求に係る鉱区に鉱山ダンプが存在した場合にも、その鉱区に係る鉱山ダンプのみを停止させるだけでマスター地図データおよび車載地図データを更新できるので、鉱山に存在する全ての鉱山ダンプが停止して作業効率が著しく低下することを回避できる。さらに、地図データの更新完了後は自動的に作業が再開されるように構成されているので、作業が停止する時間を必要最小限に留めることができる。
＜第３の実施の形態＞
次に本発明の第３の実施の形態について説明する。本実施の形態では、地図データの管理を鉱山ダンプの走行経路（各鉱山ダンプに設定されている出発地から目的地までの経路）単位で行い、どの鉱山ダンプの走行経路にも地図データの更新箇所が含まれない場合に地図データを更新している。
なお、各鉱山ダンプの走行経路は、管制センタシステム２８００の配車管理部２８０５（後述）で管理されている。通常は、各鉱山ダンプの属する鉱区におけるいずれかの積込場と放土場を接続する道路が走行経路として設定されており、各鉱山ダンプは自分の走行経路の両端に設定された積込場と放土場の間を繰り返し運行している。なお、後述するように、積込場または放土場に到着して作業が完了した時点で次の目的地を改めて設定し、これにより走行経路を毎回変更しても勿論構わない。
図２７を用いて、第３の実施の形態において地図更新を行う場合の具体例について説明する。図２７において、鉱山ダンプ３８０は、放土場３７８から積込場３６４までを接続する道路を走行経路２７１０としており、鉱山ダンプ３８２は、積込場３６４から放土場３７４までを接続する道路を走行経路２７２０としている。この場合において、道路リンク５１０に係る地図データを変更しようとしたとき、鉱区Ｃエリア内を走行している全ての鉱山ダンプ３８０，３８２の走行経路２７１０，２７２０には、道路リンク５１０が含まれていない。したがって、全ての鉱山ダンプ３８０，３８２を停止させることなく道路リンク５１０に係る地図データを更新できる。
次に、第３の実施の形態におけるシステム構成図を図２８に示す。この図に示す管制センタシステム２８００は、第１の実施の形態の管制センタシステム１００に対して、各鉱山ダンプの走行経路を管理する配車計画部２８０５が追加されている。この配車計画部２８０５は、積込場から放土場まで移動して放土する、または、放土場から積込場まで移動して積込する、といった鉱山ダンプの一連の運搬作業が終了するたびに新たな目的地と新たな走行経路を設定できるように、鉱山内の鉱物、土砂を効率的に運搬するための鉱山ダンプの配車計画を行っている。なお、第３の実施の形態における車載端末システムの構成は、第１の実施の形態の車載端末システムと同じなので、説明は省略する。
次に第３の実施の形態に係る運行管理システムによる鉱山ダンプの地図更新処理フローについて説明する。はじめに、図２９に示した管制センタシステム２８００の地図更新処理フローについて説明する。
本実施の形態における管制センタシステム２８００の地図更新処理フローでは、ステップ９００からステップ９０５までは第１の実施の形態における管制センタシステムの地図更新処理フローと同じであるので説明は省略する。
ステップ９０５が終了したら、管制センタシステム２８００の配車管理部２８０５は、ステップ２９０５において、配車管理部２８０５が管理する走行経路管理テーブル３０００（図３０参照）から現在走行中の各鉱山ダンプの走行経路に関する道路リンクの集合を取得する。
ここで、図３０を用いて配車管理部２８０５が管理する走行経路管理テーブルについて説明する。この図に示すように、走行経路管理テーブル３０００は、鉱山内の全ての鉱山ダンプの走行経路を管理するものであり、各走行経路に固有に割り振られた走行経路ＩＤ３０１０と、各走行経路ＩＤに係る走行経路を道路リンクの集合で表現した走行経路の道路リンク集合３０２０と、各走行経路ＩＤに係る走行経路の出発地３０３０と、各走行経路ＩＤに係る走行経路の目的地３０４０と、各走行経路ＩＤに係る走行経路を走行中の鉱山ダンプＩＤ３０５０から構成されている。
先述のステップ２９０５では、配車管理部２８０５は、現在走行中の各鉱山ダンプの鉱山ダンプＩＤを取得し、当該各鉱山ダンプＩＤに係る道路リンク集合３０２０を走行経路管理テーブル３０００から取得する。これにより、現在走行中の鉱山ダンプの走行経路に係るすべての道路リンクを取得することができる。
次にステップ２９１０において、管制センタシステム２８００は、配車管理部２８０５において、ステップ９０５でマスター地図更新要求のあった道路リンクが、ステップ２９０５で取得した道路リンク集合（走行経路）の中に含まれているかどうかを判別する。ここで、マスター地図更新要求のあった道路リンクがいずれかの鉱山ダンプの走行経路に含まれる場合には、マスター地図更新要求による更新を禁止してステップ２９１５に進み、マスター地図更新要求のあった道路リンクがいずれの鉱山ダンプの走行経路にも含まれない場合には、マスター地図更新要求による更新を許可してステップ９３５に進む。
ステップ２９１５では、いずれかの鉱山ダンプの走行経路にマスター地図更新要求のある道路リンクが存在するため、マスター地図更新不可である通知をセンタ側表示部１２５に対して行う。
図３１に、ステップ２９１５でセンタ側表示部１２５に表示される通知画面３１００を示す。この図に示すマスター地図更新不可の通知画面３１００は、マスター地図の更新が不可能である旨を通知する画面であり、『走行経路上にマスター地図更新要求のある道路が存在します。マスター地図更新できません。』というメッセージを表示するダイアログボックス３１１０と、オペレータによる当該メッセージの確認が完了したことを入力するための確認ボタン３１２０とを備えている。このマスター地図更新不可の通知画面３１００により、いずれかの鉱山ダンプの走行経路に変更要求のある道路リンクが存在するために、マスター地図更新不可であることをオペレータに通知する。
一方、ステップ２９１０においてマスター地図更新要求のあった道路リンクがいずれの鉱山ダンプの走行経路にも含まれないと判定された場合には、ステップ９３５からステップ９６０までの処理が行われるが、これらの処理は第１の実施の形態における管制センタシステム１００の地図更新処理フローと同じなので説明を省略する。また、第３の実施の形態における車載端末システム１５０の地図更新処理フローは、第１の実施の形態における車載端末システム１５０の地図更新処理フローと同じなので、これについても説明を省略する。
上記のように構成した第３の実施の形態では、鉱山内の道路に係る地図データの更新要求を許可するか否かを判定するために、鉱区内を１以上の閉領域である「各鉱山ダンプの走行経路」で区分し、地図更新要求に係る道路リンクが含まれている走行経路が存在しない場合に、当該地図更新要求に基づく地図データの更新を許可することとした。こうすることにより、管制センタの管理下にある全ての鉱山ダンプの操業を停止することなくマスター地図データおよび車載地図データを更新することができるので、鉱山ダンプによる作業効率を向上させることができる。
＜第４の実施の形態＞
次に本発明の第４の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に地図データの管理を各鉱山ダンプの走行経路単位で行うが、地図データの更新箇所が含まれる走行経路が存在する場合には、その走行経路が設定された鉱山ダンプに停止指令を出力して当該鉱山ダンプのみを停止させてから地図データの更新し、地図データの更新が完了したら当該停止させた鉱山ダンプに出発指令を出力して再始動している。
図３２を用いて、第４の実施の形態において地図更新を行う場合の具体例について説明する。図３２において、鉱山ダンプ３８４は、積込場３７２から放土場３７４までを接続する道路を走行経路３２１０としている。この場合において、道路リンク５１０に係る地図データを変更しようとするときを考えると、鉱山ダンプ３８４の走行経路３２１０には、道路リンク５１０が含まれている。そこで、鉱山ダンプ３８４を一旦停止させてから管制センタシステムのマスター地図データと鉱山ダンプ３８４の車載地図データを更新し、更新終了後に鉱山ダンプ３８４の出発指令を出力する。これにより、地図更新の際に一部の鉱山ダンプの操業を停止するだけで地図更新を行うことができる。
次に、第４の実施の形態におけるシステム構成図を図３３に示す。この図に示す管制センタシステム３３００は、第２の実施の形態の管制センタシステム２０００に対して、各鉱山ダンプの走行経路を管理する配車計画部２８０５が追加されている。なお、第４の実施の形態における車載端末システムは、第２の実施の形態の車載端末システム２０５０と同じなので説明は省略する。
次に第４の実施の形態に係る運行管理システムによる鉱山ダンプの地図更新処理フローについて説明する。はじめに、図３４に示した管制センタシステム３３００の地図更新処理フローについて説明する。
本実施の形態における管制センタシステム３３００の地図更新処理フローでは、ステップ９００からステップ９０５までは第１の実施の形態における管制センタシステムの地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。
ステップ９０５が終了したら、管制センタシステム３３００の配車管理部２８０５は、ステップ３４０５において、配車管理部２８０５が管理する走行経路管理テーブル３０００（図３０参照）から現在走行中の各鉱山ダンプの走行経路に関する道路リンク集合を取得する。
次にステップ３４１０において、管制センタシステム３３００は、配車管理部２８０５において、ステップ９０５でマスター地図更新要求のあった道路リンクが、ステップ３４０５で取得した道路リンク集合（走行経路）の中に含まれているかどうかを判別する。ここで、マスター地図更新要求のあった道路リンクがいずれかの走行経路に含まれる場合にはステップ２１１０に進み、当該道路リンクがいずれの走行経路にも含まれない場合にはステップ９３５に進む。
ここで、更新要求のあった道路リンクがいずれかの走行経路に含まれる場合に実行されるステップ２１１０からステップ２１１５までの処理は、第２の実施の形態に係る処理と同じなので説明を省略する。
そして、ステップ２１１５を終了したら、管制センタシステム３３００は、ステップ３４２０において、マスター地図更新要求のあった道路リンクを含む走行経路上を走行する鉱山ダンプの停止が完了した旨を伝える通知をセンタ側表示部１２５に表示し、ステップ９３５に進む。
図３５に、ステップ３４２０においてセンタ側表示部１２５に表示される通知画面３５００を示す。この図に示す通知画面３５００は、鉱山ダンプの一時停止が完了した旨を通知する画面であり、『マスター地図更新要求のある走行経路上の鉱山ダンプの一時停止を完了しました。マスター地図データの更新を行うことができます。』というメッセージが表示されるダイアログボックス３５１０と、オペレータによる当該メッセージの確認が完了したことを入力する確認ボタン３５２０を備えている。この通知画面３５００により、オペレータに、マスター地図データの更新をしようとする走行経路が設定された鉱山ダンプを全て一時停止完了したことを通知する。
次のステップ９３５からステップ９６０までは、第２の実施の形態における管制センタシステム２０５０の地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。また、第４の実施の形態における車載端末システム２０５０の地図更新処理フローは、第２の実施の形態における車載端末システム２０５０の地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。
上記のように構成した第４の実施の形態では、地図更新要求に係る道路リンクがいずれかの鉱山ダンプの走行経路に含まれる場合には、その走行経路が設定された鉱山ダンプをすべて停止させた後にマスター地図データおよび車載地図データを更新することとした。さらに、マスター地図データおよび車載地図データの更新が完了した後は、停止させていた各鉱山ダンプに出発指令を出力して、運搬作業を自動的に再開することとした。こうすることにより、地図更新要求に係る走行経路が設定された鉱山ダンプが存在した場合にも、その鉱山ダンプのみを停止させるだけでマスター地図データおよび車載地図データを更新できるので、鉱山に存在する全ての鉱山ダンプが停止して作業効率が著しく低下することを回避できる。さらに、地図データの更新完了後は自動的に作業が再開されるように構成されているので、作業が停止する時間を必要最小限に留めることができる。
＜第５の実施の形態＞
次に第５の実施の形態について説明する。本実施の形態では、第３の実施の形態と同様に地図データの管理を各鉱山ダンプの走行経路単位で行うが、地図データの更新箇所が含まれる走行経路が存在する場合には、その走行経路上を走行する鉱山ダンプに対して当該更新箇所が含まれる道路を通らないように新たな走行経路を設定してから地図データを更新している。
図３２と図３６を用いて、第５の実施の形態において地図更新を行う場合の具体例について説明する。前述の図３２において、鉱山ダンプ３８４は、積込場３７２から放土場３７４までを接続する道路を走行経路３２１０としている。この場合において、道路リンク５１０に係る地図データを変更しようとするときを考えると、鉱山ダンプ３８４の走行経路３２１０には、道路リンク５１０が含まれている。そこで、図３６に示すように、鉱山ダンプ３８４に対して道路リンク５１０を含まない新たな走行経路３６１０を設定する。これにより、地図更新の際に全ての鉱山ダンプの操業を停止する必要がなく地図更新を行うことができる。
次に、第５の実施の形態におけるシステム構成図を図３７に示す。この図に示す管制センタシステム３７００は、第４の実施の形態の管制センタシステム２０００から、一時停止指令部２００５と出発指示部２０１０を削除し、マスター地図更新要求に係る道路リンクを含まない走行経路を送信する走行経路送信部３７０５を追加したものに相当する。一方、第５の実施の形態における車載端末システム２０５０は、第４の実施の形態の車載端末システム２０５０と同じなので説明は省略する。
次に第５の実施の形態に係る運行管理システムによる鉱山ダンプの地図更新処理フローについて説明する。はじめに、図３８に示した管制センタシステム３７００の地図更新処理フローについて説明する。
本実施の形態における管制センタシステム３７００の地図更新処理フローでは、ステップ９００とステップ９０５は第１の実施の形態における管制センタシステム１００の地図更新処理フローと同じで、ステップ３４０５は第４の実施の形態における管制センタシステム３３００の地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。
ステップ３４０５が終了したら、管制センタシステム３７００の配車管理部２８０５は、ステップ３８０５において、ステップ９０５でマスター地図更新要求のあった道路リンクが、ステップ３４０５で取得した道路リンク集合（走行経路）の中に含まれているかどうかを判別する。ここで、マスター地図更新要求のあった道路リンクがいずれかの走行経路に含まれる場合にはステップ３８１０に進み、当該道路リンクがいずれの走行経路にも含まれない場合にはステップ９３５に進む。
ステップ３８１０では、管制センタシステム３７００は、配車管理部２８０５において、マスター地図更新要求のあった道路リンクを含まない新たな走行経路（迂回路）を算出する。新たな走行経路の算出方法としては、例えば、マスター地図更新要求のあった道路リンクを除外した道路リンク集合において、現在値から目的地までの最短ルートを探索し、当該最短ルートを新たな走行経路とするものがある。
ステップ３８１５では、走行経路送信部３７０５は、マスター地図更新要求のあった道路リンクを走行経路に含む鉱山ダンプの車載側通信部１６５に対して、ステップ３８１０で算出された新たな走行経路をセンタ側通信部１４５を介して送信し、ステップ３８２０に進む。
ステップ３８２０では、管制センタシステム３７００は、センタ側通信部１４５において、車載側通信部１６５から送信される走行経路設定完了通知を受信し、ステップ３８２５に進む。
次に、ステップ３８２５では、管制センタシステム３７００は、地図更新要求のあった道路リンクを走行経路に含む鉱山ダンプに対して、ステップ３８１０の新たな走行経路の設定が完了したことを伝える通知をセンタ側表示部１２５に表示し、ステップ９３５に進む。
図３９に、ステップ３８２５でセンタ側表示部１２５に表示される通知画面４０００を示す。この図に示す通知画面４０００は、新たな走行経路の設定が完了したことを伝える画面であり、『マスター地図更新要求のある走行経路上の鉱山ダンプに新たな走行経路を設定しました。マスター地図データの更新を行うことができます。』というメッセージが表示されるダイアログボックス４０１０と、オペレータによる当該メッセージの確認が完了したことを入力する確認ボタン４０２０を備えている。この通知画面４０００により、地図更新要求のあった道路リンクを走行経路に含む鉱山ダンプの走行経路が、当該地図更新要求に係る道路リンクを含まない新たなものに設定されたことをオペレータに通知する。
ステップ３８２５の後に続く、ステップ９３５からステップ９５５までの処理と、これに続くステップ２２０５からステップ２２１０までの処理と、ステップ９６０の処理は、第４の実施の形態における管制センタシステムの地図更新処理フローと同じなので説明は省略する。また、本実施の形態における車載端末システム２０５０の地図更新処理フローは、第４の実施の形態における車載端末システム２０５０の地図更新処理フローと同じなので説明を省略する。
次に、管制センタシステム３７００の上記のステップ３８１５とステップ３８２０の処理に関連して、本実施の形態における車載端末システム２０５０の鉱山ダンプの走行路設定処理フローについて図４０を用いて説明する。はじめに、ステップ３９００では、車載端末システム２０５０においてユーザからの処理スタート要求の受付や、鉱山ダンプのエンジンＯＮの状態か否かなどを確認する初期設定処理を行う。ユーザからの処理スタート要求は端末側入力部１８０を介して行われ、処理スタート要求があったらステップ３９０５に進む。
ステップ３９０５では、車載端末システム２０５０は、ステップ３８１５でセンタ側通信部１４５から送信される新たな走行経路を車載側通信部１６５で受信する。そして、ステップ３９１０で、走行指令部２０５５は、ステップ３９０５で受信した新たな走行経路を車両制御部２０８において当該鉱山ダンプ２００の走行経路として設定し、当該鉱山ダンプ２００に新たな走行経路を走行させる。そして、ステップ３９１５では、車載端末システム２０５０は、センタ側通信部１４５に対して鉱山ダンプの走行経路の設定が完了した旨の通知（走行経路設定完了通知）を車載側通信部１６５から送信する。そして、ステップ３９２０では、車載端末システムにおける鉱山ダンプ一時停止の終了処理を行う。
上記のように構成した第５の実施の形態では、地図更新要求に係る道路リンクがいずれかの鉱山ダンプの走行経路に含まれる場合には、その走行経路が設定された鉱山ダンプの走行経路を当該地図更新要求に係る道路リンクを通過しないように新たに設定し直してからマスター地図および車載地図データを更新することとした。こうすることにより、管制センタの管理下にある全ての鉱山ダンプの操業を停止することなくマスター地図データおよび車載地図データを更新することができるので、鉱山ダンプによる作業効率を向上させることができる。
なお、上記の各実施の形態では、自律走行を行う無人の鉱山ダンプを利用してシステムを構成した場合について説明したが、コックピットに搭乗したオペレータによって操縦される有人ダンプを利用する場合にも本発明は適用可能である。なお、第２および第４の実施の形態で有人ダンプを利用する場合には、上記の「停止指令」に代えて、オペレータに鉱山ダンプの停止操作を促す「停止指示表示」を車載側表示部１８５に表示すれば良く、上記の「出発指令」に代えて、オペレータに鉱山ダンプの走行再開を促す「出発指示表示」を車載側表示部１８５に表示すれば良い。さらに、第５の実施の形態では、ステップ３８１０に係る新たな走行経路を車載側表示部１８５等に表示する等してオペレータに報知すれば良い。
また、便宜上、上記の各実施の形態では、管制センタシステムに含まれる各部を管制センタに設置し、車載端末システムに含まれる各部を鉱山ダンプに設置したが、管制センタシステムおよび車載端末システムの各部の設置場所は上記の例に限らないものとする。例えば、管制センタシステムに係る各部を鉱山ダンプに設置しても良い。また、機能の共通するものを同じ場所に存在させる場合にはこれらを併合しても良い。例えば、マスター地図ＤＢと車載地図ＤＢを同じ場所に存在させる場合には、両者を併合して地図ＤＢとしても良い。
また、本発明は、上記の各実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内の様々な変形例が含まれる。例えば、本発明は、上記の各実施の形態で説明した全ての構成を備えるものに限定されず、その構成の一部を削除したものも含まれる。また、ある実施の形態に係る構成の一部を、他の実施の形態に係る構成に追加又は置換することが可能である。
また、上記の管制センタシステムおよび車載端末システムに係る各構成や当該各構成の機能及び実行処理等は、それらの一部又は全部をハードウェア（例えば各機能を実行するロジックを集積回路で設計する等）で実現しても良い。また、上記の管制センタシステムおよび車載端末システムに係る構成は、演算処理装置（例えばＣＰＵ）によって読み出し・実行されることで当該制御装置の構成に係る各機能が実現されるプログラム（ソフトウェア）としてもよい。当該プログラムに係る情報は、例えば、半導体メモリ（フラッシュメモリ、ＳＳＤ等）、磁気記憶装置（ハードディスクドライブ等）及び記録媒体（磁気ディスク、光ディスク等）等に記憶することができる。
また、上記の各実施の形態の説明では、制御線や情報線は、当該実施の形態の説明に必要であると解されるものを示したが、必ずしも製品に係る全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えて良い。
１００…管制センタシステム、１０５…ダンプ位置管理部、１１５…センタ側制御部、１２０…センタ側入力部、１２５…センタ側表示部、１３０…マスター地図ＤＢ、１３５…マスター地図更新部、１４０…走行路更新判別部、１４５…センタ側通信部、１５０…車載端末システム、１５５…自車位置測位部、１６０…車載側制御部、１６５…車載側通信部、１７０…車載地図ＤＢ、１７５…車載地図更新部、１８０…車載側入力部、１８５…車載側表示部、２００…鉱山ダンプ、２１０…ＧＰＳアンテナ、２２０…無線ＬＡＮアンテナ、２３０…鉱山ダンプのコックピット、３００…管制センタ、３１０…管制センタ内のオペレータ、３２０…管制センタシステム画面、４００…鉱区Ａエリア、４０２…鉱山ショベル、４０４…積込場、４０６…鉱山ショベル、４０８…積込場、４１０…鉱山ショベル、４１２…積込場、４１４…放土場、４１６…放土場、４１８…放土場、４２０…鉱山ダンプ、４２２…鉱山ダンプ、４３０…鉱区Ｂエリア、４３２…鉱山ショベル、４３４…積込場、４３６…鉱山ショベル、４３８…積込場、４４０…鉱山ショベル、４４２…積込場、４４４…放土場、４４６…放土場、４４８…放土場、４５０…鉱山ダンプ、４５２…鉱山ダンプ、４６０…鉱区Ｃエリア、４６２…鉱山ショベル、４６４…積込場、４６６…鉱山ショベル、４６８…積込場、４７０…鉱山ショベル、４７２…積込場、４７４…放土場、４７６…放土場、４７８…放土場、４８０…鉱山ダンプ、４８２…鉱山ダンプ、４８４…鉱山ダンプ、４９０…管制センタ、１２００…鉱山ダンプ位置管理テーブル、１３００…道路形状管理テーブル、１４００…鉱区エリア管理テーブル、１５００…制限速度管理テーブル、１６００…勾配管理テーブル、１７００…曲率管理テーブル、１８００…路面抵抗管理テーブル、１９００…マスター地図更新不可通知画面、２００５…一時停止指令部、２０１０…出発指示部、２０５５…走行指令部、２０８０…車両制御部、２６００…鉱山ダンプ一時停止完了通知画面、２８０５…配車管理部、３０００…走行経路管理テーブル、３５００…鉱山ダンプ一時停止完了通知画面、３７０５…走行経路送信部、４０００…鉱山ダンプ走行経路設定完了通知画面

Claims (7)

  1. ダンプトラックが走行可能な道路地図を複数の道路リンクの結合で定義した地図データが記憶された記憶装置と、
    前記地図データに基づいて走行する複数のダンプトラックと、
    前記地図データの一部の更新に際して、
    当該地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが、前記道路地図上で予め設定した１以上の所定の閉領域内に含まれていない場合、
    または、
    当該地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが、前記１以上の閉領域のいずれかに含まれているが、当該１以上の閉領域のいずれにも前記複数のダンプトラックのいずれもが存在しない場合に、
    前記地図データの一部の更新を許可するように構成された制御装置とを備えることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  2. 請求項１に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記１以上の閉領域は、前記複数のダンプトラックのそれぞれの走行経路であり、
    前記制御装置は、前記地図データの一部の更新に際して、前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが前記複数のダンプトラックの走行経路のいずれにも含まれていない場合に、前記地図データの一部の更新を許可するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  3. 請求項２に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記制御装置は、前記地図データの一部の更新に際して、前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが前記複数のダンプトラックの走行経路のいずれかに含まれている場合には、当該地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが含まれている走行経路が設定されたダンプトラックに停止指令を出力し、その後に前記地図データを更新するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  4. 請求項２に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記制御装置は、前記地図データの一部の更新に際して、前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが前記複数のダンプトラックの走行経路のいずれかに含まれている場合には、当該地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが含まれている走行経路が設定されたダンプトラックの走行経路を前記地図データの一部を含まないように変更し、その後に前記地図データを更新するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  5. 請求項１に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記１以上の閉領域は、鉱山内を複数に区画して得られる複数の鉱区であり、
    前記制御装置は、前記地図データの一部の更新に際して、前記複数の鉱区のうち前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが含まれている鉱区に前記複数のダンプトラックのいずれもが存在しない場合に、前記地図データの一部の更新を許可するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  6. 請求項５に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記制御装置は、前記地図データの一部の更新に際して、前記複数の鉱区のうち前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが含まれている鉱区に前記複数のダンプトラックのいずれかが存在している場合には、前記地図データの一部を構成する道路リンクの少なくとも１つが含まれている鉱区に存在するダンプトラックに停止指令を出力し、その後に前記地図データを更新するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
  7. 請求項３または６に記載のダンプトラックの運行管理システムにおいて、
    前記制御装置は、さらに、前記地図データの更新完了を確認してから、前記停止指令により停止したダンプトラックを再始動するための出発指令を出力するように構成されていることを特徴とするダンプトラックの運行管理システム。
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