JP7197428B2 - 車両制御システム - Google Patents
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Description
以下、本発明の第1の実施の形態に係わる車両制御システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、第1の実施の形態に係わる車両制御システム1000の全体構成の一例を示した概略図である。
・各中継基地局4と統括基地局5との間で相互に通信を行うため無線回線を「路々間通信510」と呼ぶ。
・各中継基地局4と無人ダンプ10又は有人車両20との間で相互に通信を行うための無線回線を「路車間通信520」と呼ぶ。
・携帯型送信端末1と無人ダンプ10との間で相互に通信を行うための無線回線を「歩車間通信530」と呼ぶ。
・携帯型送信端末1と各中継基地局4との相互に通信を行うための無線回線を「歩路間通信540」と呼ぶ。
・無人ダンプ10と有人車両20との間で相互に通信を行うための無線回線を「車々間通信550」と呼ぶ。
例えば、第1の通信方法では、路々間通信510や路車間通信520により1kmを超える通信距離で通信を行うことを想定しなければいけない。このため、例えばQPSK変調方式で、符号化率1/3の通信方法が第1の通信方法として選択され得る。
一方、第2の通信方法では、例えば、車々間距離が100mとなることがあり得ることに対応し、一例として64QAM変調方式、符号化率5/6の通信方法が第2の通信方法として選択され得る。この場合、第2の通信方法で選択される64QAM(符号化率5/6)の通信速度は、第1の通信方法で選択されるQPSK変調方式(符号化率1/3)の通信速度に比べて10倍となる(通信速度比が10)。
次に、第2の実施の形態に係る車両制御システムを、図7~図11を参照して説明する。この第2の実施の形態の車両制御システムの全体構成や全体的な動作は、第1の実施の形態と略同一であるので、重複する説明は省略する。ただし、この第2の実施の形態では、第1の通信方法から第2の通信方法に切り替える場合における動作の詳細が第1の実施の形態とは異なっている。具体的にこの第2の実施の形態では、有人車両20と無人ダンプ10が第1段階の車々間距離がX以下となった場合、原則として有人車両20と無人ダンプ10との間で車々間通信が開始され、第2の粒度を有する第2の通信方法により通信が開始される。ただし、この切り替えの際に、下に説明する優先度が考慮され、より優先度が高い無人ダンプ10は、優先度が低い無人ダンプ10よりも優先して第2の通信方法に切り替えられる。換言すれば、自律走行車両である複数の無人ダンプ10は、それぞれ車々間通信に関し個別の優先度を与えられる。なお、優先度の決定は、例えば管制センター30において実行することができる。
図12のブロック図は、上記実施の形態の車載型送信端末2の構成例を示している。車載型送信端末2は、一例として、送受信アンテナ101、無線装置102、電源装置105、表示装置106、非常減速/停止ボタン107、コントローラ108、GPS受信機109、及びGPSアンテナ110を有する。また、コントローラ108は、マイコン装置104、及びベースバンド装置103を含む。ベースバンド装置103の機能は、無線装置102が有していても良い。
生成された送信データは、安全通信レイヤ122にて機能安全として必要な送信処理を施された後送信される(ステップS014)。ベースバンド装置103は、受領したデータに対し、無線通信レイヤ121にて無線通信として必要な送信処理を施す。
Claims (9)
- 鉱山内を自律走行する自律走行車両と、
有人車両と
を備え、
前記自律走行車両と前記有人車両とは、各々が自己位置推定装置と車載型通信端末とを備え、
複数の前記車載型通信端末を無線接続する複数の無線回線を備え、
前記無線回線ごとに同一の位置情報を割り当てるための複数のサブフレームを時分割多重方式により構成した1つの無線フレームを1つの無線チャネルを介して通信可能に接続される車両制御システムであって、
前記有人車両は、車々間距離又は通信距離に対応する伝搬ロスから求まる第1の変調方式を用いて第1の位置情報粒度で有人車両位置情報を送信し、
前記自律走行車両は、前記第1の変調方式で送信された前記有人車両位置情報に基づいて、前記有人車両との距離が、第1の車間距離閾値以下と判断した場合に、前記第1の変調方式とは異なる第2の変調方式で、且つ前記第1の位置情報粒度よりも小さい第2の位置情報粒度で前記有人車両位置情報を送信するよう前記有人車両に指示し、前記有人車両は、前記自律走行車両から、前記第2の変調方式を用いて前記第2の位置情報粒度で前記有人車両位置情報を送信するよう指示を受けると、前記第2の変調方式を用いて前記第2の位置情報粒度で前記有人車両位置情報を送信する
ことを特徴とする車両制御システム。 - 前記有人車両の前記車載型通信端末は、前記自律走行車両の非常減速又は停止を指示する非常減速/停止信号と、GPS受信機から送られてくる自己の現在位置を示す位置情報を送信データとして生成するよう構成され、
前記自律走行車両は、前記送信データを受信すると、前記第1の位置情報粒度で送信された前記有人車両の現在位置情報に基づいて得られる距離、及び前記第2の位置情報粒度で送信された前記有人車両の現在位置情報に基づいて得られる距離のうち少なくとも一方に従って判断される前記有人車両との距離が、前記第1の車間距離閾値よりも短い第2の車間距離閾値以下と判断した場合、減速又は停止を含む衝突回避のための動作を実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の車両制御システム。 - 請求項2に記載の車両制御システムにおいて、
前記第2の変調方式を用いて前記第2の位置情報粒度で前記有人車両位置情報を送信する通信は、前記自律走行車両と前記有人車両との間で通信される車々間通信である
ことを特徴とする請求項2に記載の車両制御システム。 - 前記自律走行車両は、各々の前記自律走行車両が前記車々間通信に関し個別の優先度を与えられる複数の車両であり、
前記優先度の値が第1の値である前記自律走行車両は、前記優先度の値が前記第1の値よりも小さい第2の値である前記自律走行車両に比べ、優先的に前記車々間通信を割り当てられる、請求項3に記載の車両制御システム。 - 前記自律走行車両は、前記自己位置推定装置により得られる位置情報の変化又は車体に備えた傾斜センサにより得られる傾斜情報から、上り坂を上っているか否かを判定し、上り坂を上っていると判定される場合には、他の自律走行車両に比べ高い優先度を与えられる、請求項4に記載の車両制御システム。
- 前記自律走行車両と前記有人車両が高低差のある別のコースを走行しており、前記有人車両が前記自律走行車両よりも高い位置にいる場合には、前記自律走行車両に対し、他の自律走行車両に比べ高い優先度が与えられる、請求項4に記載の車両制御システム。
- 前記自律走行車両が前記有人車両により追尾されている場合には、前記自律走行車両に対し、追尾されていない他の自律走行車両に比べ高い優先度を与えられる、請求項4に記載の車両制御システム。
- 前記自律走行車両は、さらに積荷重量を計測するため、車輪を支持するサスペンションシリンダに圧力センサを備え、所定の重量以上の積荷を積載している場合には、前記所定の重量以上の積荷を積載していない場合に比べ高い優先度を与えられる、請求項4に記載の車両制御システム。
- 前記第2の変調方式は、前記第1の変調方式に比べて通信速度が大きい、請求項1に記載の車両制御システム。
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