JPH10222227A - 車両の監視装置 - Google Patents

車両の監視装置

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JPH10222227A
JPH10222227A JP9027960A JP2796097A JPH10222227A JP H10222227 A JPH10222227 A JP H10222227A JP 9027960 A JP9027960 A JP 9027960A JP 2796097 A JP2796097 A JP 2796097A JP H10222227 A JPH10222227 A JP H10222227A
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】広域作業現場全域の通信を補助設備の配設に伴
うコスト増大を招くことなく、しかも監視局にかかる負
担が少なく、安全性を損なうことなく十分に行え、さら
に送受信装置に故障が生じた場合の確認と異常処理を迅
速かつ確実に行えるようにする。 【解決手段】第１の通信方式によって、監視局と複数の
車両間で少なくとも指示データを送受信する第１の送受
信手段を監視局および複数の車両それぞれに設ける。第
１の通信方式よりも高速にデータを送受信可能の第２の
通信方式によって、これら複数の車両相互間で、車両位
置計測手段で計測された位置データを送受信する第２の
送受信手段を複数の車両それぞれに設ける。第２の送受
信手段により、複数の車両相互間で位置データを送信さ
せることにより、複数の車両それぞれにおいて、相互の
位置関係を監視する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自己の車両位置を
計測する車両位置計測手段を具えた複数の車両と、これ
ら複数の車両に対して走行を指示する指示データを送信
する監視局とからなる車両の監視装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】砕石
現場、鉱山などの広域の作業現場で土砂運搬等の作業を
行う複数の無人ダンプトラック等の無人車両を運行管理
するには、地上局として監視局を設営して、この監視局
により、これら無人車両を統括して管理、監視するよう
に、車両監視システムが構成されている。
【０００３】従来より、この車両監視システムでは、監
視局と複数の車両との間の長距離の無線通信を行う送受
信装置（たとえばＶＨＦ方式）を設けて、各車両で計測
した自己の車両の位置データ等の各種データを、きわめ
て短い周期（例えば、１秒ごと）で、監視局に送信する
ようにしており、これにより監視局において各車両の正
確な位置を把握しつつ各車両を監視する試みがなされて
いる。
【０００４】また、車両から送信された位置データ等を
受信した監視局は、受信した旨のデータを当該車両に送
ることで、各車両は自車に搭載された送受信装置の故障
の確認を行うようにしていた。
【０００５】しかし、近年、現場によっては、車両が走
行する距離がきわめて長く（約１０ｋｍ程度）、多数の
走行コースが存在し、さらに多数の（５０〜１００台）
の車両を監視する必要があり、これに伴い、扱う情報量
は飛躍的に増加してきている。
【０００６】これに対処するには、広範囲（長距離）
で、しかも高速に無線通信ができる方式の送受信装置を
設ける必要がある。
【０００７】ここに、こうした車両の監視に適合する、
現状の技術で考えられる実用的な通信方式は、大きく
は、つぎの２種類である。
【０００８】１）ＶＨＦ、ＵＨＦ ２）ＳＳ（スペクトラム拡散方式）無線 しかし、上記１）のＶＨＦ、ＵＨＦ方式を、前述した車
両監視システムに適用すると、この通信方式は長距離
（１０ｋｍ〜２０ｋｍ）の通信が可能で、広域作業現場
全域の通信をカバーすることができるものの、通信速度
が遅いため（９６００ｂｐｓ）、多数の車両の現在位置
を、常時把握することができないという問題が招来す
る。すなわち、多数の車両から多量のデータが監視局に
通信されることになり、通信情報量が大となる。そし
て、これを通信速度の遅い通信方式で対処するため通信
回線が混雑し、通信回線への負荷が多くなってしまい、
事実上、車両の管理、監視は不可能となってしまう。
【０００９】また、上記２）のＳＳ無線を、車両監視シ
ステムに適用すると、確かに高速の通信が可能であるた
め（２５６Ｋｂｐｓ）、きわめて大きい情報量を高速に
通信することができるものの、電波の到達距離が短いた
め（１００ｍ〜１ｋｍ）、近年、より広域となりつつあ
る広域作業現場全域の通信をカバーすることは不可能で
ある。
【００１０】また、ＳＳ無線で広域作業現場全域の通信
をカバーするには、電波到達距離の不足を補うために、
作業現場の各所に無線通信局などの補助的な設備を新た
に設営しなければならない。これは、初期投資、メンテ
ナンスなどのコストがかさむことになり、実用化は事実
上困難となる。
【００１１】そこで、従来は、上記１）の通信方式を採
用しつつも、監視局が行うべき車両の管制を補うため
に、各車両に障害物センサを取付け、このセンサにより
他の車両の存在を確認して衝突を回避するという方法が
採られていた。しかし、こうしたセンサのみに頼って衝
突を回避するシステムは、安全上問題があり、本来望ま
しくない。多数の車両が交差点を通過したり、すれ違い
をする場合に、完全に衝突を回避できるとはいえないか
らである。
【００１２】また、上記１）、２）のいずれの通信方式
を採用したとしても、監視局がすべての車両を管制する
方法をとっているので、監視局にかかる負荷が大きくな
り過ぎるという問題は、依然として残ることになる。
【００１３】さらに、前述したように、監視局が、多数
の車両からの送信に対して、受信した旨のデータを多数
の車両に送り返すことにより、各車両が自車に搭載され
た送受信装置の故障の確認を行う方法をとっていたが、
この方法を上記１）の通信方式により実施した場合に
は、その通信速度の遅さに起因して、監視局から常に多
数の車両の受信した旨のデータを送り返すことはでき
ず、自車が故障であることの確認を迅速かつ確実にでき
ないことになっていた。
【００１４】このように従来は大量のデータのやりとり
が必要であるにもかかわらず、システムの通信系の問題
により、監視局に管理できる車両の台数には限界があっ
た。
【００１５】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、広域作業現場全域の通信を補助設備の配設
に伴うコスト増大を招くことなく行え、しかも車両相互
の管制を監視局にかかる負担が少なく、安全性を損なう
ことなく十分に行え、さらに送受信装置に故障が生じた
場合の確認を迅速かつ確実に行え、それによって迅速か
つ適切な異常処理を行えるようにすることを解決課題と
するものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段および効果】そこで、本発
明の第１発明では、自己の車両位置を計測する車両位置
計測手段を具えた複数の車両と、これら複数の車両に対
して走行を指示する指示データを送信する監視局とを具
えた車両の監視装置において、前記監視局と前記複数の
車両との距離を無線通信可能の第１の通信方式によっ
て、これら監視局、複数の車両間で少なくとも前記指示
データを、送受信する第１の送受信手段を、前記監視局
および前記複数の車両それぞれに設けるとともに、前記
複数の車両相互間の距離を無線通信可能であって、前記
第１の通信方式よりも高速にデータを送受信可能の第２
の通信方式によって、これら複数の車両相互間で、前記
車両位置計測手段で計測された位置データを送受信する
第２の送受信手段を、前記複数の車両それぞれに設け、
前記複数の車両それぞれに設けられた前記第２の送受信
手段により、複数の車両相互間で前記位置データを送信
させることにより、複数の車両それぞれにおいて、他の
車両が接近したことを判断することにより、前記複数の
車両相互の位置関係を監視するようにしている。
【００１７】このため、第１の送受信手段（たとえばＶ
ＨＦ、ＵＨＦ方式）によって監視局、複数の車両間の長
距離の通信が、補助設備の配設に伴うコスト増大を招く
ことなく行われる。しかも、第１の送受信手段を介して
監視局は少なくとも指示データを送信するだけであり、
複数の車両相互間で第２の送受信手段（たとえばＳＳ無
線）を介して位置データが送受信され複数の車両相互の
位置関係が監視されるので、監視局と複数の車両間の通
信の頻度を減少でき、監視局の負荷、通信回線の負荷が
減少する一方、高速な車両間での通信により衝突回避の
制御が車両同士で行われ、安全を確保することができ
る。
【００１８】さらに、２種類の送受信手段により車両に
データを送信することができるので、一方の送受信手段
に故障等の異常が発生したとしても、他方の送受信手段
を介してその旨の情報を迅速かつ確実に車両に知らしめ
て車両停止等、所定の異常処理を迅速かつ適切行わせる
ことができる。
【００１９】また、本発明の第２発明では、自己の車両
位置を計測する車両位置計測手段を具えた複数の車両
と、これら複数の車両それぞれから送信される位置デー
タを受信し、この受信された位置データに基づき、前記
複数の車両の相互位置関係を監視しつつこれら複数の車
両に対して走行を指示する指示データを送信する監視局
とを具えた車両の監視装置において、前記監視局と前記
複数の車両との距離を無線通信可能の第１の通信方式に
よって、これら監視局、複数の車両間で前記位置データ
および前記指示データを、送受信する第１の送受信手段
を、前記監視局および前記複数の車両それぞれに設ける
とともに、前記複数の車両相互間の距離を無線通信可能
であって、前記第１の通信方式よりも高速にデータを送
受信可能の第２の通信方式によって、これら複数の車両
相互間で前記位置データを送受信する第２の送受信手段
を、前記複数の車両それぞれに設け、前記複数の車両そ
れぞれに設けられた前記第１の送受信手段により、所定
の時間が経過する毎に前記位置データを前記監視局に送
信させることにより、前記監視局において、前記複数の
車両の位置を監視し、前記複数の車両それぞれに設けら
れた前記第２の送受信手段により、複数の車両相互間で
前記位置データを送信させることにより、複数の車両そ
れぞれにおいて、他の車両が接近したことを判断するこ
とにより、前記複数の車両相互の位置関係を監視するよ
うにしている。
【００２０】この第２の発明では、第１の発明の作用、
効果に加えて更に以下のような作用、効果を奏する。
【００２１】すなわち、複数の車両それぞれに設けられ
た第１の送受信手段により、所定の時間が経過する毎に
位置データが監視局に送信されることにより、監視局に
おいて、複数の車両の位置が監視できるので、監視局
は、少ない負荷で、車両相互の概ねの位置関係を把握す
ることができ、各車両に対して適切な指令を確実に送信
することができる。
【００２２】しかも、複数の車両それぞれに設けられた
第２の送受信手段により、複数の車両相互間で位置デー
タが送信されることにより、複数の車両それぞれにおい
て、他の車両が接近したことが判断されるので、各車両
は、車両相互の位置関係を迅速かつ正確に把握すること
ができ、交差点走行時、すれ違い時などに迅速かつ正確
に車両同士の衝突回避等の制御を行うことができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る車両の監視装置の実施の形態について説明する。
【００２４】図１は、本実施形態で想定している鉱山な
どの広域作業現場３０において、多数の無人ダンプトラ
ック１０、１１、１２、１３…を管理、監視する無人ダ
ンプトラック監視システムの外観を示している。
【００２５】また、図２は、この無人ダンプトラック監
視システムの無線通信系のみを取り出して示すブロック
図である。
【００２６】図１に示すように、この無人ダンプトラッ
ク監視システムは、大きくは、自己の車両位置（Ｘ、
Ｙ）を計測する後述する車両位置計測装置を具えた複数
の無人ダンプトラック（以下、車両という）１０、１
１、１２、１３…と、これら複数の車両１０…それぞれ
から送信される位置データ（Ｘ、Ｙ）を受信し、この受
信された位置データに基づき、複数の車両１０…の相互
の位置関係を監視しつつこれら複数の車両１０…に対し
て走行、停止等を指示する指示データを送信する監視局
２０とから構成されている。
【００２７】なお、本実施形態では、車両として無人ダ
ンプトラックを想定しているが、有人車両であってもよ
く、またダンプトラック以外のホイールローダ、油圧シ
ョベル等にも適用可能であり、これら無人車両、有人車
両が混在しているシステム、ダンプトラック、ホイール
ローダ、油圧ショベル等が混在しているシステムにも適
用可能である。
【００２８】図２に示すように、監視局２０と複数の車
両１０…との間は、監視局・車両間通信装置２３、５に
よって無線通信される。
【００２９】すなわち、これら監視局２０と複数の車両
１０…との距離、つまり広域作業現場３０全域を無線通
信可能の通信方式、例えばＶＨＦ方式による監視局・車
両間通信装置２３、５が監視局２０側、車両１０…側に
それぞれ配設され、これら監視局２０、複数の車両１０
…間で上記位置データおよび指示データが、送受信され
る。
【００３０】監視局２０側の監視局・車両間通信装置２
３は、送信部２１、受信部２２からなり、また、車両１
０側の監視局・車両間通信装置５は、送信部１、受信部
２からなり、図１に示すように、監視局２０のアンテナ
２０ａ、車両１０のアンテナ１０ａを介して無線通信Ａ
が行われる。他の車両についても同様にして、監視局２
０のアンテナ２０ａ、車両１１のアンテナ１１ａを介し
て無線通信Ｂが、監視局２０のアンテナ２０ａ、車両１
２のアンテナ１２ａを介して無線通信Ｃが、監視局２０
のアンテナ２０ａ、車両１３のアンテナ１３ａを介して
無線通信Ｄがそれぞれ行われる。
【００３１】一方、複数の車両相互間においても、車両
相互間通信装置６によって無線通信される。
【００３２】すなわち、これら複数の車両相互間の距離
を無線通信可能であって、上記監視局・車両間通信装置
２３、５よりも高速にデータを送受信可能の通信方式、
例えばＳＳ無線による車両相互間通信装置６が各車両１
０、１１、１２、１３…にそれぞれ配設され、これら複
数の車両相互間で上記位置データが送受信される。
【００３３】車両１０…の車両相互間通信装置６は、送
信部３、受信部４からなり、図１に示すように、車両１
０のアンテナ１０ｂ、車両１１のアンテナ１１ｂを介し
て無線通信Ｅが、車両１１のアンテナ１１ｂ、車両１２
のアンテナ１２ｂを介して無線通信Ｆが、車両１０のア
ンテナ１０ｂ、車両１２のアンテナ１２ｂを介して無線
通信Ｇが、車両１０のアンテナ１０ｂ、車両１３のアン
テナ１３ｂを介して無線通信Ｈが、車両１２のアンテナ
１２ｂ、車両１３のアンテナ１３ｂを介して無線通信Ｉ
がそれぞれ行われる。なお、電波到達距離よりも長くな
る長距離の車両間（例えば車両１１、１３間）では、無
線通信が不可能となることがある。
【００３４】さて各車両１０…のタイヤには、車両走行
距離検出部であるタイヤ回転センサ３０（例えばダイヤ
ルパルスエンコーダ）が付設されており、タイヤの回転
数Ｎを検出する。また、車体には、車両方位検出部であ
るジャイロ３１（例えば光ファイバジャイロ）が配設さ
れており、車体姿勢角の角速度ωを検出する。
【００３５】上記タイヤ回転センサ３０およびジャイロ
３１の各出力に基づいて後述するよう車両位置（Ｘ、
Ｙ）（２次元座標系Ｘ−Ｙ上の位置）が検出されること
になるが、この車両位置はタイヤのスリップ等による累
積誤差を含んでいるので、例えば、車両の予定走行路に
沿って間欠的に配設した反射ポールと車両との相対位置
関係から、上記累積誤差を間欠的に補正してもよい。
【００３６】なお、ＧＰＳ（グローバル・ポジショニン
グ・システム）により車両位置を計測するようにしても
よい。
【００３７】各車両１０…には、ＣＰＵ、メモリを中心
に構成されている演算処理装置３２が搭載されており、
後述するよう推測航法に基づく処理を行い、制御信号を
車両駆動用の各電磁比例弁等に出力する。
【００３８】以下、この演算処理装置３２で実行される
演算処理内容について説明する。
【００３９】演算処理装置３２に、車両走行距離検出部
であるタイヤ回転センサ３０の検出信号および車両方位
検出部であるジャイロ３１の検出信号が入力されると、
以下のような処理が順次実行される。
【００４０】・車両走行距離Ｓの演算 タイヤ回転センサ３０の検出信号に基づきタイヤ回転数
Ｎを求める。
【００４１】つぎに、このタイヤ回転数Ｎと既知のタイ
ヤ負荷半径ｒとの積より車両走行距離Ｓを算出する。
【００４２】・車両方位θの演算 ジャイロ３１の検出信号に基づき車体の姿勢角の角速度
ωを積算することにより、車両方位変化Δθを算出し、
既知の初期方位に対して方位変化Δθを加えて、初期車
両方位に対する現在の車両方位θを算出する。 ・車両位置（Ｘ、Ｙ）の演算 上記車両走行距離Ｓと車両方位θの正弦ｓｉｎ、余弦ｃ
ｏｓとの積Ｓ・ｓｉｎθ、Ｓ・ｃｏｓθを積算すること
によりＸ−Ｙ座標系上における車両座標位置（Ｘ、Ｙ）
を求める。
【００４３】すなわち、図８に示すように、逐次の車両
位置Ｐ1（Ｘ1、Ｙ1）＝（Ｓ1・ｃｏｓθ1、Ｓ1・ｓｉｎ
θ1）、Ｐ2（Ｘ2、Ｙ2）＝（Ｘ1＋Ｓ2・ｃｏｓθ2、Ｙ1
＋Ｓ2・ｓｉｎθ2）、…が算出され、各車両、例えば車
両１０の演算上の軌跡４１が求められる。
【００４４】演算処理装置３２は、こうして演算された
車両１０の軌跡４１と、目標経路である予定走行路４０
とを比較して、車両１０が予定走行路４０上を辿るよう
にいわゆる推測航法により車両１０を制御する。すなわ
ち、演算処理装置３２は、予定走行路４０上の逐次の目
標車両位置Ｐ´1、Ｐ´2、Ｐ´3…、目標車両方位θ´
1、θ´2、θ´3…が得られるように、ステアリング油
圧電磁比例弁に対して所要の電気信号を出力し、ステア
リングの操舵角を制御する。また、演算処理装置３２
は、予定走行路４０上の逐次の目標車両位置、目標車両
方位が得られるように、電子制御ガバナ、トランスミッ
ション電磁弁、ブレーキ圧電磁比例弁に対して所要の電
気信号を出力し、エンジンの回転数、トランスミッショ
ンの速度段、ブレーキ圧を制御する。こうして車両１０
は、予定走行路４０上に沿って誘導走行される。
【００４５】ここで、本実施形態では、複数の車両１０
…毎に走行すべき経路が基本的に異なることから、予定
走行路４０としては多数の走行路４０-1、４０-2、４０
-3…を想定している。そして、これら走行路４０-1、４
０-2、４０-3…は、互いに交差する点を有していたり、
同一の走行路上を車両同士がすれ違う場合もある。
【００４６】そこで、まず、実際の作業に先立ち、こう
した予定走行路４０のティーチングが行われる。
【００４７】・予定走行路４０のティーチング走行 オペレータは、１台の車両、例えば車両１０を運転して
全予定走行路４０-1、４０-2、４０-3…を実際に走行
し、これにより予定走行路上の各地点Ｐ´1、Ｐ´2、Ｐ
´3…の位置データ（Ｘ、Ｙ）、方位データθ´、各地
点の通過速度等のデータが取得され（以下、走行路デー
タという）、この走行路データが、上記監視局・車両間
通信装置５によって監視局２０に送信される。
【００４８】この走行路データを受信した監視局２０
は、監視局・車両間通信装置２３によって、各車両１
０、１１、１２、１３…毎に必要な予定走行路について
の走行路データを、これら各車両に送信する。例えば、
車両１０の予定走行路が走行路４０-1であれば、この走
行路４０-1に関する走行路データが、当該車両１０に対
して送信される。なお、各車両に、全ての走行路データ
を送信してもよい。さらに、上記ティーチング中に、推
測航法のための目標点とは別に、予定走行路４０を、各
地点に分割した各分割点Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3…の分割位置デ
ータ（Ｘ、Ｙ）が取得される（図３参照）。
【００４９】これら各分割点Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3…は、各車
両がその分割点を通過する毎に監視局２０に監視局・車
両間通信装置５を介して、自己の車両の現在位置データ
Ｐ（Ｘ、Ｙ）を監視局２０に対して送信すべき点であ
る。よって、これら分割点Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3…を定める基
準としては、以下のことが考慮される。
【００５０】１）車両の台数、監視局・車両間通信装置
２３、５の通信方式（例えばＶＨＦ）の通信速度を考慮
して、通信回線に負荷がかからず監視局２０が各車両の
位置を常時把握できる程度の間隔（時間）に設定され
る。
【００５１】さらには、以下の点を考慮することができ
る。
【００５２】２）車両の重量、速度等を考慮して、隣り
合う分割点間（Ｑi〜Ｑi+1）の距離が、車両の停止距離
よりも小さくならない程度に設定する。
【００５３】３）車両に障害物センサを設けた場合に、
隣り合う分割点間（Ｑi〜Ｑi+1）の距離が、この障害物
センサの有効検出距離よりも小さくならない程度に設定
する。
【００５４】こうして取得された分割点データは、上記
走行路データとともに、監視局・車両間通信装置５によ
って監視局２０に送信される。
【００５５】この分割点データを受信した監視局２０
は、監視局・車両間通信装置２３によって、各車両１
０、１１、１２、１３…毎に必要な予定走行路について
の分割点データを、これら各車両に送信する。例えば、
車両１０の予定走行路が走行路４０-1であれば、この走
行路４０-1に関する分割点データが、当該車両１０に対
して送信される。なお、各車両に、全ての走行路の分割
点データを送信してもよい。
【００５６】こうしてティーチングは終了し、教示デー
タ（走行路データ、分割点データ）は各車両の所定のメ
モリに記憶される。
【００５７】なお、上記実施形態では、各車両が自己の
車両の現在位置データＰ（Ｘ、Ｙ）を監視局２０に送信
すべき点として分割点を定めるようにしているが、この
分割点間距離に相当する送信時間の間隔を予め設定して
もよい。この送信時間の間隔を定める際にも、上記
１）、２）、３）の点（少なくとも１）の点）が考慮さ
れる。
【００５８】・各車両の走行開始（プレイバック運転） 上述したティーチングが終了すると、監視局２０は、監
視局・車両間通信装置２３の送信部２１より、各車両１
０…に、最終目標地点（行き先）を示す指示データを送
信する。また、ＧＰＳにより位置計測を行う場合であれ
ば、監視局２０は、ＧＰＳのディファレンシャルデータ
を各車両に送信する。
【００５９】これらデータを各車両の監視局・車両間通
信装置５の受信部２で受信すると、演算処理装置３２で
は、メモリに記憶された教示走行路データに基づき、前
述した推測航法により予定走行路４０に沿って自己の車
両を誘導走行させ、積荷の積込み、運搬、排出といった
一連の作業を行わせる。
【００６０】・監視局による管制、監視 この間、各車両１０…は、現在の位置計測データ（Ｘ、
Ｙ）と、メモリに記憶された教示分割点データとを常時
比較して、各分割点Ｑ1、Ｑ2、Ｑ3に到達したか否かを
常時判断している。そこで、車両が分割点に到達する
と、その時点で監視局・車両間通信装置５の送信部１か
ら、現在の位置データ（Ｘ、Ｙ）が監視局２０に送信さ
れる。
【００６１】各車両１０…から送信された位置データを
監視局２０の監視局・車両間通信装置２３の受信部２２
で受信すると、監視局２０の演算処理装置２４では、複
数の車両１０…それぞれが少なくとも分割点間Ｑi〜Ｑi
+1（以下、セグメントという）距離まで接近したことが
判断される。
【００６２】このようにして監視局２０では、通信回線
に負荷がかかることなく、複数の車両相互の位置関係
を、概ねではあるが常時把握することができ、これによ
り、交差点で車両同士が衝突しそうになったり、追突し
そうになった場合に、適切な走行、停止の指示データ
を、監視局・車両間通信装置２３の送信部２１から当該
車両に送信することができる。
【００６３】例えば、図３に示すような状況では、車両
１０が分割点Ｑ2〜Ｑ3間のセグメントを走行し、車両１
１が分割点Ｑ103〜Ｑ5間のセグメントを走行しており、
両車両間の距離差は十分あるので、交差点で衝突する虞
はなく、そのまま走行してもよいが、これが仮に、車両
１０が分割点Ｑ3〜Ｑ4間のセグメントを走行している状
況下では、両車両間の距離差は十分とはいえなく、交差
点で衝突する虞があるので、車両１０に対して減速ない
しは停止の指示データが送信されることになる。
【００６４】なお、上述した実施形態では、各車両１０
…から、現在の位置データを監視局２０に送信している
が、これ以外にも方位データθ、速度データ、位置計測
の信頼度（誤差）を示すデータ、予定走行路４０からの
車両のずれ量を示すデータなどを監視局２０に送信し
て、更に監視局２０で行われる管制、監視の精度を高め
るようにしてもよい。
【００６５】・車両同士による管制、監視 さて、各車両１０…が走行中（作業中）、個々の車両そ
れぞれに設けられた車両相互間通信装置６により、これ
ら車両相互間で位置データが送受信される。
【００６６】ただし、すべての車両同士が一斉に送受信
し合うと回線の混雑が予測される場合には、つぎのよう
にして優先度を定めることができる。
【００６７】１）各車両は、車両相互間通信装置６を介
して自己の位置データを常時他の車両に送信し、これに
より各車両は自己の車両に最も近接している車両の存在
を確認する。以後、これら最も近接している車両同士が
優先的に車両相互間通信装置６を介して頻繁に位置デー
タを送受信し合う。
【００６８】２）監視局２０は、各車両から送信された
位置データに基づき、最も近接している車両同士の存在
を確認する。そして、監視局・車両間通信装置２３、５
を介して、この旨の情報をこれら最も近接している車両
同士に送信する。以後、この情報が送信された最も近接
している車両同士が優先的に車両相互間通信装置６を介
して頻繁に位置データを送受信し合う。
【００６９】こうして優先的に車両相互間通信が許可さ
れた車両同士では、受信された相手方の車両の位置デー
タに基づき、車両相互間の干渉を防止する制御が行われ
る。
【００７０】すなわち、交差点で車両同士が衝突しそう
になったり、追突しそうになった場合に、どちらの車両
が減速してどちらが先に進むべきか、優先度を決定する
ことができる。
【００７１】さらに、監視局２０においては、上述した
ように、複数の車両１０…それぞれが少なくとも分割点
間Ｑi〜Ｑi+1（以下、セグメントという）距離まで接近
したことしか判断することができないが（異なる車両が
同一セグメント内を走行していることまでは判断するこ
とができる）、この車両相互間通信によれば、複数の車
両それぞれにおいて、他の車両が上記セグメント距離よ
りも小さい距離まで接近したことを正確に判断すること
ができる。
【００７２】このため、監視局２０で指示することがで
きない非常に車両が近接した場合の制御、例えば、すれ
違い時の干渉防止の制御をなし得る。例えば、図３にお
いて、車両１０、１１が同一のセグメントＱ2〜Ｑ3を対
向して走行している場合には、このセグメントＱ2〜Ｑ3
内の正確な位置を両車両１０、１１が把握しているの
で、すれ違い時に最小限の減速をもって精度よく相手車
両を回避することが可能となる。
【００７３】なお、上述した実施形態では、各車両１０
…同士の車両相互間通信により、現在の位置データを互
いに送受信しているが、これ以外にも方位データθ、速
度データ、位置計測の信頼度（誤差）を示すデータ、予
定走行路４０からの車両のずれ量を示すデータ、車両重
量を示すデータ、交差点までの距離を示すデータを送受
信して、交差点進入の際の優先度の精度、衝突回避の精
度を高めるようにしてもよい。同様に、位置データ以外
に方位データθ、速度データ、位置計測の信頼度（誤
差）を示すデータ、予定走行路４０からの車両のずれ量
を示すデータ、車両重量を示すデータ、障害物検出セン
サの有効検出距離を示すデータを送受信して、すれ違う
際に減速する速度の精度、衝突回避の精度を高めるよう
にしてもよい。
【００７４】・通信装置の故障時の対応 さて、本実施形態では、２系統の通信装置により車両に
データを送信することができるので、一方の通信装置に
故障等の異常が発生したとしても、他方の通信装置を介
してその旨の情報を迅速かつ確実に車両に知らしめて車
両停止等、所定の異常処理を迅速かつ適切行わせること
ができる。
【００７５】図４は、監視局２０から車両に対してデー
タが送信されなくなった場合の、故障判定および異常処
理の手順を示すフローチャートである。
【００７６】すなわち、監視局２０は、一定の周期で各
車両１０…に対して所定のデータ、例えば全車両の相互
の位置関係を示すデータを監視局・車両間通信装置２３
の送信部２１から送信している。一方、各車両１０…
は、上記一定の周期が経過する毎に上記所定のデータが
自己の監視局・車両間通信装置５の受信部２で受信され
たか否かを判断している。そして、この結果、監視局２
０から送信されるべき上記所定のデータが受信されなか
ったことが、例えば車両１０において判断された場合に
は（ステップ１０１）、監視局２０側の監視局・車両間
通信装置２３の送信部２１、車両１０側の監視局・車両
間通信装置５の受信部２のいずれかに故障が発生したと
判断し、このままでは車両相互の衝突を回避するための
情報が十分に得られないと判断して、安全を確保すべ
く、自己の車両１０を停止させるようにする（ステップ
１０２）。
【００７７】さらに、この停止した車両１０は、周囲の
他の車両１１、１２…との間で、故障を生じていない車
両相互間通信装置６による送受信を実行して、他の車両
の監視局２０との間における受信状態の確認をとる（ス
テップ１０３）。
【００７８】そして、他の車両１１、１２…は、上記一
定の周期が経過する毎に上記所定のデータが自己の監視
局・車両間通信装置５の受信部２で受信されたか否かを
判断し（ステップ１０４）、この結果、他の車両におい
ても監視局２０から送信されるべき上記所定のデータが
受信されなかったことが判断された場合には、監視局２
０側の監視局・車両間通信装置２３の送信部２１に故障
が発生（車両１０側の監視局・車両間通信装置５の受信
部２は正常）したと判断し（ステップ１０５）、「監視
局の送信部故障」である旨の故障発生データを監視局２
０に送信する。なお、この故障発生データあるいは送信
部が正常である旨の正常確認データは、定期的に（例え
ば上記位置データとともに）車両から監視局２０に対し
て送信されるものとする（ステップ１０６）。
【００７９】一方、ステップ１０４で、他の車両におい
て監視局２０から送信されるべき上記所定のデータが受
信されたことが判断された場合には、自己の車両１０側
の監視局・車両間通信装置５の受信部２に故障が発生
（監視局２０側の監視局・車両間通信装置２３の送信部
２１は正常）したと判断し（ステップ１１０）、「車両
１０の受信部故障」である旨の故障発生データを監視局
２０に送信する（ステップ１１１）。
【００８０】図５は、車両から監視局２０に対してデー
タが送信されなくなった場合の、故障判定および異常処
理の手順を示すフローチャートである。
【００８１】すなわち、監視局２０では、前述したよう
に分割点Ｑを車両が経過する一定時間毎に、位置データ
Ｐが受信されているか否かを逐次判断している。
【００８２】そして、この判断の結果、車両からの位置
データＰの定期的な送信が途絶えた場合には（ステップ
２０１）、その送信の途絶えがすべての車両１０…につ
いてのものか否かが判断される（ステップ２０２）。
【００８３】この結果、特定の車両、たとえば車両１０
から送信されるべき位置データが受信されず、かつ他の
車両１１、１２…から送信される位置データが受信され
たことが判断された場合には、この特定の車両１０側の
監視局・車両間通信装置５の送信部１に故障が発生した
ものと判断し、その旨の確認をする（ステップ２０３、
２０４）。そして、監視局２０から車両１０の周囲の車
両、例えば車両１１に対して「車両１０の送信部は故障
した、車両１０は停止せよ」との指示データを送信する
（ステップ２０５）。これを受信した周囲の車両１１
は、車両相互間通信装置６を介して、故障が発生した車
両１０に上記指示データを送信する（ステップ２０
６）。そして、車両１０では、この指示データを、故障
の発生していない自己の車両相互間通信装置６の受信部
４で受信し、「このままでは監視局２０において自己の
車両１０の現在位置を把握することができず、このため
車両相互の衝突を回避するための情報が十分に得られな
い」と判断して、安全を確保すべく、自己の車両１０を
停止させるようにする（ステップ２０７）。
【００８４】また、ステップ２０３、２０４で、特定の
車両１０側の監視局・車両間通信装置５の送信部１に故
障が発生したものと判断し、その旨の確認をした後、監
視局２０は、「車両１０の送信部故障」である旨の故障
発生データを車両１０に送信する。なお、この故障発生
データあるいは送信部が正常である旨の正常確認データ
は、定期的に監視局２０から車両に対して送信されるも
のとする（ステップ２０８）。そして、自己の車両１０
は停止される（ステップ２０７）。
【００８５】一方、ステップ２０２で、すべての車両１
０…について、位置データを受信していないことが判断
された場合には、監視局２０側の監視局・車両間通信装
置２３の受信部２２に故障が発生（車両側の監視局・車
両間通信装置５の送信部１は正常）したと判断し（ステ
ップ２１１）、その旨の確認をした後（ステップ２１
２）、「監視局２０の受信部故障」である旨の故障発生
データを全車両に対して送信する（ステップ２１３）。
この故障発生データを受信した各車両では、このままで
は監視局２０において全車両の現在位置を把握すること
ができず、このため車両相互の衝突を回避するための情
報が十分に得られないと判断して、安全を確保すべく、
自己の車両を停止させるようにする（ステップ２１
４）。
【００８６】図６は、車両相互間でデータが送信されな
くなった場合の、故障判定および異常処理の手順を示す
フローチャートである。
【００８７】すなわち、監視局２０は、一定の周期で各
車両１０…に対して全車両の相互の位置関係を示すデー
タを監視局・車両間通信装置２３の送信部２１から送信
している。一方、各車両１０…は、上記位置関係データ
に基づき、車両相互間通信装置６で通信可能な距離内に
他の車両が存在していることを判断している（ステップ
３０１、３０２）。
【００８８】この結果、例えば車両１０において、その
通信エリア内に他の車両１１が存在していることが判断
された場合には、車両１０は、この他の車両１１との間
で車両間通信装置６を介して位置データを送受信を行
い、車両１０において、その受信状態の確認をとる（ス
テップ３０３、３０４）。この結果、自己の車両１０で
他の車両１１からの位置データを受信できない場合には
（ステップ３０４の判断ＮＯ）、自己の車両１０の車両
相互間通信装置６の少なくとも受信部４に故障が発生し
たものと判断し、自己の車両１０を停止させるなどの異
常処理を実行する（ステップ３０６）。また、自己の車
両１０で他の車両１１からの位置データを受信できた場
合には（ステップ３０４の判断ＹＥＳ）、自己の車両１
０の車両相互間通信装置６は正常であることを確認する
（ステップ３０５）。
【００８９】図７は、車両相互間でデータが送信されな
くなった場合の、故障判定および異常処理の手順を示す
フローチャートである。
【００９０】すなわち、複数の車両それぞれ、例えば車
両１０は、車両相互間通信装置６を介して他の車両１
１、１２…から所定の時間が経過する毎に位置データが
送信されてきたか否かを判断している。この所定の時間
は、車両相互間通信装置６で通信可能なエリア内に他の
車両が存在したならば、この他の車両から位置データが
送られてくるであろう最大の時間に設定されている（ス
テップ４０１）。
【００９１】この結果、上記所定時間が経過しても他の
車両１１、１２…からの位置データを受信していない場
合には、監視局・車両間通信装置５を介して監視局２０
に対して、この受信していない旨および「自己の車両１
０の周囲に車両相互間通信装置６を介して通信可能の他
の車両が存在しているか否か」を問い合わせる旨の情報
を送信する（ステップ４０４）。
【００９２】監視局２０は、この情報を送信した車両１
０に関して車両相互間通信装置６を介して通信可能な距
離に他の車両が存在しているか否かを判断し、この結
果、他の車両ありとの判断がされた場合には、上記情報
を送信した車両１０の車両相互間通信装置６の受信部４
が故障していると判断する（ステップ４０６）。
【００９３】そして、監視局２０は、この故障の発生し
ている車両１０に対して安全のため停止せよとの指令デ
ータを送信し（ステップ４０７）、これを受けた車両１
０は、停止し、その旨を監視局２０に通知する（ステッ
プ４０８）。
【００９４】一方、ステップ４０４の問い合わせの結
果、監視局２０において、車両１０に関して車両相互間
通信装置６を介して通信可能な距離に他の車両が存在し
ていないことが判断された場合には、上記情報を送信し
た車両１０の車両相互間通信装置６は、正常であるとの
判断を下す（ステップ４０５）。
【００９５】一方、上記ステップ４０１で、上記所定時
間が経過する前に、他の車両１１、１２…からの位置デ
ータを受信した場合には、この位置データを送信した他
の車両、例えば車両１１に対して、車両相互間通信装置
６を介して、自己の車両１０の位置データを送信するよ
う要求する（ステップ４０２）。
【００９６】この結果、他の車両１１から車両相互間通
信装置６を介して自己の車両１０の位置データを送って
きた場合には、車両相互間通信装置６の機能は正常であ
ると判断、確認する（ステップ４０３）。
【００９７】しかし、上記ステップ４０２の要求の結
果、他の車両１１から車両相互間通信装置６を介して自
己の車両１０の位置データを送ってこなかった場合に
は、車両相互間通信装置６の送信部３に故障が発生した
と判断し（ステップ４０９）、安全のために自己の車両
１０を停止させ（ステップ４１０）、停止したことを監
視局２０に通知する（ステップ４１１）。
【００９８】なお、本実施形態では、各車両から監視局
２０に対して位置データ等を一定の間隔で送信して、こ
れにより監視局において複数の車両相互の概略的な位置
関係を把握させるようにしているが、これを省略して、
監視局２０の機能を、各車両に行き先を指示するだけ
（走行指示）とし、車両相互の位置関係の把握は、車両
相互間通信に委ねるような実施も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明に係る車両の監視装置の実施形態
である無人ダンプトラック監視システム全体の外観を示
す図である。
【図２】図２は実施形態の通信系の構成を示すブロック
図である。
【図３】図３は実施形態の無人ダンプトラックが走行す
べき予定走行路が各点に分割された様子を示す図であ
る。
【図４】図４は本実施形態の故障判定および異常処理の
手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は本実施形態の故障判定および異常処理の
手順を示すフローチャートである。
【図６】図６は本実施形態の故障判定および異常処理の
手順を示すフローチャートである。
【図７】図７は本実施形態の故障判定および異常処理の
手順を示すフローチャートである。
【図８】図８は推測航法を説明するために用いた図であ
る。
【符号の説明】
１０ 無人ダンプトラック（車両） ２０ 監視局

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自己の車両位置を計測する車両位置
    計測手段を具えた複数の車両と、これら複数の車両に対
    して走行を指示する指示データを送信する監視局とを具
    えた車両の監視装置において、 前記監視局と前記複数の車両との距離を無線通信可能の
    第１の通信方式によって、これら監視局、複数の車両間
    で少なくとも前記指示データを、送受信する第１の送受
    信手段を、前記監視局および前記複数の車両それぞれに
    設けるとともに、 前記複数の車両相互間の距離を無線通信可能であって、
    前記第１の通信方式よりも高速にデータを送受信可能の
    第２の通信方式によって、これら複数の車両相互間で、
    前記車両位置計測手段で計測された位置データを送受信
    する第２の送受信手段を、前記複数の車両それぞれに設
    け、 前記複数の車両それぞれに設けられた前記第２の送受信
    手段により、複数の車両相互間で前記位置データを送信
    させることにより、複数の車両それぞれにおいて、他の
    車両が接近したことを判断することにより、前記複数の
    車両相互の位置関係を監視するようにした車両の監視装
    置。
  2. 【請求項２】 自己の車両位置を計測する車両位置
    計測手段を具えた複数の車両と、これら複数の車両それ
    ぞれから送信される位置データを受信し、この受信され
    た位置データに基づき、前記複数の車両の相互の位置関
    係を監視しつつこれら複数の車両に対して走行を指示す
    る指示データを送信する監視局とを具えた車両の監視装
    置において、 前記監視局と前記複数の車両との距離を無線通信可能の
    第１の通信方式によって、これら監視局、複数の車両間
    で前記位置データおよび前記指示データを、送受信する
    第１の送受信手段を、前記監視局および前記複数の車両
    それぞれに設けるとともに、 前記複数の車両相互間の距離を無線通信可能であって、
    前記第１の通信方式よりも高速にデータを送受信可能の
    第２の通信方式によって、これら複数の車両相互間で前
    記位置データを送受信する第２の送受信手段を、前記複
    数の車両それぞれに設け、 前記複数の車両それぞれに設けられた前記第１の送受信
    手段により、所定の時間が経過する毎に前記位置データ
    を前記監視局に送信させることにより、前記監視局にお
    いて、前記複数の車両の位置を監視し、 前記複数の車両それぞれに設けられた前記第２の送受信
    手段により、複数の車両相互間で前記位置データを送信
    させることにより、複数の車両それぞれにおいて、他の
    車両が接近したことを判断することにより、前記複数の
    車両相互の位置関係を監視するようにした車両の監視装
    置。
  3. 【請求項３】 前記車両が走行する予定走行路を分割
    し、各分割地点に車両が到達する毎に位置データを当該
    車両から前記監視局に送信させるようにした請求項２記
    載の車両の監視装置。
  4. 【請求項４】 前記監視局は、前記所定の時間が経過す
    る毎に前記位置データが受信されているか否かを判断
    し、この判断の結果、特定の車両から送信されるべき位
    置データが受信されず、かつ他の車両から送信される位
    置データが受信されたことが判断された場合には、この
    特定の車両の前記第１の送受信手段の少なくとも送信手
    段に異常があると判断し、前記監視局から他の車両に前
    記第１の送受信手段を介してこの旨の情報を送信し、さ
    らに他の車両は前記第２の送受信手段を介して前記特定
    の車両に当該情報を送信し、この異常である旨を受信し
    た特定の車両は、所定の異常処理を行うようにした請求
    項２記載の車両の監視装置。
  5. 【請求項５】 前記複数の車両のそれぞれは、前記分割
    地点に到達する毎に前記監視局に車両の速度データを送
    信するものであり、前記監視局は、前記速度データに基
    づき、当該車両がつぎの分割点を通過するまでに要する
    時間を予測し、この予測された時間に達した時点で、当
    該車両から送信されるべき位置データが受信されなかっ
    た場合には、当該車両の前記第１の送受信手段の少なく
    とも送信手段に異常があると判断するようにした請求項
    ３記載の車両の監視装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の車両のそれぞれは、前記監視
    局から前記第１の送受信手段を介して送信された各車両
    の位置情報に基づいて、前記第２の送受信手段で通信可
    能な距離に他の車両が存在していることを判断し、この
    判断がされ、かつ当該他の車両から前記第２の送受信手
    段を介して位置データを受信していないときには、自己
    の車両の前記第２の送受信手段の少なくとも受信手段に
    異常があると判断し、所定の異常処理を行うようにした
    請求項２記載の車両の監視装置。
  7. 【請求項７】 前記複数の車両のそれぞれは、前記第２
    の送受信手段を介して他の車両から所定時間を経過して
    もデータ入力がない場合には、前記第１の送受信手段を
    介して前記監視局にこの旨の情報を送信し、前記監視局
    は、当該情報を送信した車両に関して前記第２の送受信
    手段で通信可能な距離に他の車両が存在していることを
    判断し、この判断がされた場合には、前記情報を送信し
    た車両の前記第２の送受信手段の少なくとも受信手段に
    異常があると判断するようにした請求項１または２記載
    の車両の監視装置。
  8. 【請求項８】 前記監視局は、所定の時間が経過する毎
    に前記複数の車両に所定のデータを送信するものであ
    り、前記複数の車両は、当該所定の時間が経過する毎に
    前記所定のデータが受信されているか否かを判断し、こ
    の判断の結果、前記監視局から送信されるべき前記所定
    のデータが受信されないことが判断された場合には、前
    記第１の送受信手段に異常があると判断し、所定の異常
    処理を行うようにした請求項１または２記載の車両の監
    視装置。
  9. 【請求項９】 前記複数の車両のそれぞれは、前記第２
    の送受信手段を介して自己の位置データを常時他の車両
    に送信しており、これにより各車両は自己の車両に最も
    近接している車両の存在を確認し、前記第２の送受信手
    段を介して、これら最も近接している車両相互間で前記
    位置データを送受信することにより、これら最も近接し
    ている車両相互間の干渉を防止する制御を行うようにし
    た請求項１または２記載の車両の監視装置。
  10. 【請求項１０】 前記監視局は、前記複数の車両から前
    記第１の送受信手段を介して送信された位置データに基
    づき、最も近接している車両同士の存在を確認し、前記
    第１の送受信手段を介して、この旨の情報をこれら最も
    近接している車両同士に送信し、この情報が送信された
    最も近接している車両同士は、前記第２の送受信手段を
    介して、これら最も近接している車両相互間で前記位置
    データを送受信することにより、これら最も近接してい
    る車両相互間の干渉を防止する制御を行うようにした請
    求項２記載の車両の監視装置。
JP02796097A 1997-02-12 1997-02-12 車両の監視装置 Expired - Fee Related JP3745484B2 (ja)

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