WO2021246114A1 - 車両制御システム - Google Patents

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WO2021246114A1
WO2021246114A1 PCT/JP2021/017822 JP2021017822W WO2021246114A1 WO 2021246114 A1 WO2021246114 A1 WO 2021246114A1 JP 2021017822 W JP2021017822 W JP 2021017822W WO 2021246114 A1 WO2021246114 A1 WO 2021246114A1
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WO
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vehicle
communication
communication line
manned
speed
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PCT/JP2021/017822
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裕丈 石井
英史 石本
亮好 桐村
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日立建機株式会社
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Publication date
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Priority to CN202180035655.0A priority patent/CN115605387A/zh
Priority to US17/928,110 priority patent/US20230202512A1/en
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    • G08G1/0145—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for active traffic flow control

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle control system, and particularly to a system that enables speed control of an autonomous traveling vehicle at a mine site or the like.
  • Patent Document 1 discloses a technique of transmitting position data between vehicles to monitor mutual positional relationships and decelerating or stopping the vehicles when the vehicles are too close to each other to avoid interference. ing.
  • an emergency stop signal is transmitted to all the transport vehicles traveling in the mine site only when the emergency stop input device is operated for the transport vehicle traveling in the mine site.
  • the technology is disclosed.
  • Patent Document 3 by obtaining the existence range of the vehicle in consideration of the time when the position of the vehicle is measured, it is possible to safely predict the position of the vehicle even when the frequency of wireless communication is low.
  • the technology for preventing vehicle interference that can avoid the interference of unmanned vehicles or manned vehicles in the entire wide area work site is disclosed.
  • Patent Document 1 Patent Document 2 and Patent Document 3
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a vehicle control system capable of achieving both ensuring safety and improving productivity.
  • An example of the vehicle control system according to the present invention is Autonomous vehicles and Manned vehicles and A plurality of communication lines connecting the autonomous traveling vehicle and the manned vehicle, and Equipped with
  • the manned vehicle transmits the position information of the manned vehicle using the first communication line, and the manned vehicle transmits the position information of the manned vehicle.
  • the autonomous traveling vehicle receives the position information of the manned vehicle using the first communication line, and receives the position information of the manned vehicle.
  • the autonomous traveling vehicle determines whether or not the distance between the autonomous traveling vehicle and the manned vehicle is equal to or less than a reference distance based on the position information of the manned vehicle and the position information of the autonomous traveling vehicle.
  • the autonomous traveling vehicle -It is determined whether or not a second communication line having a communication path different from that of the first communication line is established between the autonomous traveling vehicle and the manned vehicle. -If it is determined that the second communication line has been established, the upper limit of the traveling speed of the autonomous traveling vehicle shall be the first speed. -If it is determined that the second communication line has not been established, the upper limit of the traveling speed of the autonomous traveling vehicle shall be the second speed. It is characterized by that.
  • This specification includes the disclosure content of Japanese Patent Application No. 2020-095568, which is the basis of the priority of the present application.
  • the vehicle control system of the present invention when an autonomous vehicle and a manned vehicle come close to each other, it is possible to reduce unnecessary deceleration of the autonomous vehicle while maintaining safety, thereby improving safety and improving productivity. It is possible to achieve both improvement and improvement.
  • FIG. 1 is a schematic view showing an example of the overall configuration of the vehicle control system 1000 according to the first embodiment.
  • the vehicle control system 1000 also functions as an emergency stop system for stopping an autonomously traveling vehicle in an emergency.
  • the vehicle control system 1000 relays the portable transmission terminals 1-1 to 1-2, the vehicle-mounted transmission terminals 2-1 to 2-2, and the vehicle-mounted reception terminals 3-1 to 3-4.
  • the control center 30 is provided.
  • the vehicle control system 1000 is grounded to, for example, a mine.
  • the unmanned dump trucks 10-1 to 10-4 are vehicles capable of autonomously traveling unmanned. For example, it is used as a transport vehicle for transporting earth and sand and mined objects for the purpose of transporting cargo such as earth and sand and ore. Further, the operation management system 31 and the emergency stop input device 32 are installed in the control center 30.
  • each device is not limited to the one shown in the figure or a specific number. For example, there may be only one in-vehicle receiving terminal and one unmanned dump truck, or there may be a plurality of either or both. Further, the number of the in-vehicle transmission terminal and the manned vehicle may be only one, or a plurality of either or both of them may be used.
  • a system for supporting autonomous driving of unmanned dump trucks 10-1 to 10-4 is provided at the work site in the mine.
  • the configurations of the portable transmission terminals 1-1 and 1-2 may all be the same or may be different.
  • the portable transmission terminals 1-1 and 1-2 may be collectively referred to as "portable transmission terminal 1" without distinction.
  • the in-vehicle transmitting terminals 2-1 and 2-2, the in-vehicle receiving terminals 3-1 to 3-4, and the relay base stations 4-1 and 4-2 are also collectively referred to as "in-vehicle transmitting terminals 2".
  • “In-vehicle receiving terminal 3", "relay base station 4" may be described.
  • the configurations of the unmanned dump trucks 10-1 to 10-4 may all be the same, the generic term may be described as "unmanned dump truck 10". Manned vehicles 20-1 and 20-2 may also be collectively referred to as "manned vehicle 20".
  • the unmanned dump truck 10 is an autonomous traveling vehicle configured to be able to travel unmanned based on the control of the vehicle control system 1000, and is operated without a driver in principle.
  • the control target of the vehicle control system 1000 is the unmanned dump truck 10, but the autonomous traveling vehicle to be controlled by the vehicle control system 1000 is not limited to the unmanned dump truck, and the manned dump truck is also included. It is also possible to control the vehicle in the same manner as the unmanned dump truck 10.
  • the unmanned dump truck 10 autonomously travels unmanned on a preset track 100 in the mine site.
  • a shovel for loading earth and sand and ore is arranged in the loading yard 200, and the unmanned dump truck 10 reciprocates between the shovel and the dumping yard 300 along the travel path 100 to load. To transport.
  • a manned vehicle 20 At the mine site, in addition to the unmanned dump truck 10 that transports cargo such as earth and sand and ore, a manned vehicle 20 also runs.
  • the manned vehicle 20 is a vehicle configured to be accessible to a driver or other passenger, and to be operated by the driver. Examples of the manned vehicle 20 are the above-mentioned excavator, a dozer for leveling the road surface of the traveling path 100, a sprinkler, a service car for patrol in a mine site, and the like.
  • the portable transmission terminal 1 is a portable device that can be carried by a worker in a mine site.
  • the portable transmission terminal 1 has a function as an emergency stop device for instructing an emergency stop of the unmanned dump truck 10 in an emergency.
  • the in-vehicle transmission terminal 2 is an in-vehicle device mounted on the manned vehicle 20.
  • the in-vehicle transmission terminal 2 also has a function as an emergency stop device, and the driver or the passenger of the manned vehicle 20 can instruct the emergency stop of the unmanned dump truck 10 by using the in-vehicle transmission terminal 2 in an emergency. ..
  • the portable transmission terminal 1 and the vehicle-mounted transmission terminal 2 can transmit an emergency stop command signal.
  • the emergency stop command signal can be transmitted from, for example, a traveling path 100, a loading place 200, a dumping yard 300, or the like in the site.
  • vehicle-mounted receiving terminal 3 can directly or indirectly receive the emergency stop command signal transmitted from the portable transmitting terminal 1 or the vehicle-mounted transmitting terminal 2.
  • the definition of "emergency” is not particularly limited, and the worker or the driver of the manned vehicle 20 can determine the emergency at his / her own discretion.
  • a general emergency standard it refers to a general situation in which the unmanned dump truck 10 needs to be stopped. This corresponds to a situation where a person and an unmanned dump truck 10 may contact and interfere with each other.
  • the in-vehicle receiving terminals 3-1 to 3-4 are wireless receiving devices mounted on the unmanned dump trucks 10-1 to 10-4, respectively.
  • the vehicle-mounted receiving terminals 3-1 to 3-4 can receive signals transmitted from the portable transmitting terminal 1 or the vehicle-mounted transmitting terminal 2. This signal includes an emergency stop command signal for stopping the unmanned dump trucks 10-1 to 10-4.
  • the emergency stop command signal can be received directly from the portable transmission terminal 1 or the vehicle-mounted transmission terminal 2, and the emergency stop command signal can also be received by relaying via the relay base station 4 or the control base station 5. It is possible.
  • the unmanned dump trucks 10-1 to 10-4 stop traveling accordingly.
  • the location where the antenna of the vehicle-mounted receiving terminal 3 mounted on the unmanned dump truck 10 is installed is not limited to a specific location.
  • the antenna may be installed in a place with good radio wave visibility, for example, in front of the upper surface of the unmanned dump truck 10.
  • Each relay base station 4 and control base station 5 are radio base stations that relay communications related to the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20.
  • the position where each relay base station 4 and the control base station 5 are installed is determined so that wireless communication of the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 is possible.
  • the area where the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 may move includes the travel path 100, the loading area 200, the dumping area 300, and the like, and each relay base station 4 and the control base station 5 have these. It is determined that wireless communication of the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 located in the area is possible.
  • Each relay base station 4 is connected by a wireless line. Further, each relay base station 4 and a central base station 5 are also connected by a wireless line. Each relay base station 4 and the control base station 5 relay the emergency stop command signal transmitted from the portable transmission terminal 1 and the in-vehicle transmission terminal 2, thereby relaying the emergency stop command signal to all the unmanned dump trucks 10 in the mine site. , You can order an emergency stop.
  • the portable transmission terminal 1 and the vehicle-mounted transmission terminal 2 are terminals capable of transmitting an emergency stop command signal instructing the stop of the unmanned dump truck 10.
  • the unmanned dump truck 10 stops in response to receiving this emergency stop command signal.
  • An emergency stop input device 32 is installed in the control center 30.
  • the emergency stop input device 32 and the control base station 5 are connected to each other so as to be able to communicate with each other by a wired line 33.
  • the emergency stop input device 32 is a device that orders an emergency stop according to the operation of the operator.
  • the operator in the control center 30 can use the emergency stop input device 32 to order all unmanned dump trucks 10 to make an emergency stop via the central base station 5.
  • the emergency stop input device 32 has been described as being connected to the centralized base station 5, it may be configured to be connected to the relay base station 4 instead of the centralized base station 5.
  • the emergency stop input device 32 is also a terminal capable of transmitting an emergency stop command signal instructing the stop of the unmanned dump truck 10.
  • the in-vehicle transmitting terminal 2 and the in-vehicle receiving terminals 3-1 to 3-4 are equipped with, for example, a GPS receiver as self-position information acquisition means. With this GPS receiver, the manned vehicle 20 and the unmanned dump truck 10 can acquire their own position information.
  • the in-vehicle transmission terminal 2 mounted on the manned vehicle 20 has a function of transmitting its own position information.
  • the in-vehicle receiving terminal 3 mounted on the unmanned dump truck 10 uses the position information of the manned vehicle 20 sent from each manned vehicle 20 and its own position information acquired from the GPS receiver mounted on the unmanned dump truck 10. Therefore, the distance between the unmanned dump truck 10 and each manned vehicle 20 (inter-vehicle distance) can be obtained.
  • the method of acquiring the self-position information may be a method other than GPS.
  • FIG. 2 is a diagram showing in detail the relationship between the portable transmission terminal 1, the vehicle-mounted transmission terminal 2, the vehicle-mounted receiving terminal 3, the relay base station 4, the control base station 5, the unmanned dump truck 10, and the manned vehicle 20. be.
  • the wireless line set in the vehicle control system 1000 is defined as follows.
  • a wireless line for mutual communication between each relay base station 4 or between each relay base station 4 and the control base station 5 is referred to as "road-to-road communication 510".
  • a wireless line for communicating with each other between each relay base station 4 and the unmanned dump truck 10 or the manned vehicle 20 is called “road-to-vehicle communication 520".
  • a wireless line for mutual communication between the portable transmission terminal 1 and the unmanned dump truck 10 is called “pedestrian-vehicle communication 530".
  • -A wireless line for mutual communication between the portable transmission terminal 1 and each relay base station 4 is called “interpath communication 540".
  • a wireless line for mutual communication between the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 is called “vehicle-to-vehicle communication 550".
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of a wireless frame and a subframe used in the vehicle control system 1000.
  • the multiplexing method for preventing interference the CSMA-CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method using carrier sense used in Wi-Fi systems and the like, and the wireless frame in units called subframes in advance.
  • TDMA Time Division Multiple Access
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • the CSMA-CA method has a problem that it becomes difficult to obtain communication opportunities as the number of wireless base stations and wireless terminals increases. For this reason, wireless systems that place importance on safety often employ a time division multiplexing method that gives them the opportunity to communicate on a regular basis.
  • wireless frames are separated at predetermined intervals according to the time division multiplexing method.
  • Each radio frame has a duration of, for example, 1 second.
  • the wireless frame allocates a control communication subframe 1500 for allocating control communication according to a plurality of communication paths, a road-to-road communication subframe 1510 for allocating road-to-road communication 510, and a road-to-vehicle communication 520.
  • the control communication includes communication for delivering the notification parameters necessary for the portable transmission terminal 1, the vehicle-mounted transmission terminal 2, the vehicle-mounted receiving terminal 3, and the relay base station 4 to start communication, and communication between them. Includes communication to perform the necessary connection procedures to initiate communication with each other.
  • each subframe can be divided into two by the downlink and the uplink when the TDD (Time Division Duplex) method in which the uplink and the downlink are communicated at the same frequency is adopted.
  • TDD Time Division Duplex
  • FDD Frequency Division Duplex
  • each portable transmission terminal 1, each vehicle-mounted transmission terminal 2, vehicle-mounted reception terminal 3, each relay base station 4, and the control base station 5 are assigned subframes predetermined by the communication partner. Since each subframe is given for each wireless frame, each portable transmitting terminal 1, each in-vehicle transmitting terminal 2, in-vehicle receiving terminal 3, each relay base station 4, and centralized base station 5 are used for each wireless frame. Is always given a communication opportunity, and an emergency stop signal and location information are exchanged.
  • Subframes may be further subdivided.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the approach detection and emergency stop operations in the vehicle control system 1000 according to the first embodiment.
  • the manned vehicle 20 acquires its own position information from a GPS receiver (not shown) mounted on the vehicle-mounted transmission terminal 2.
  • the manned vehicle 20 transmits its own position information and an emergency stop signal to the unmanned dump truck 10 using the first communication line.
  • the first communication line is, for example, a communication line via a radio base station.
  • the line passes through the road-to-vehicle communication 520-1, the road-to-road communication 510, and the road-to-vehicle communication 520-2 in this order.
  • the manned vehicle 20 transmits its own position information and an emergency stop signal to the unmanned dump truck 10 using the second communication line.
  • the second communication line is a line configured by a communication path different from that of the first communication line.
  • the second communication line is, for example, a communication line that does not go through a radio base station, that is, a line that does not go through road-to-vehicle communication 520 and road-to-road communication 510.
  • the second communication line is composed only of the inter-vehicle communication 550.
  • the first communication line and the second communication line can be used in the time division multiplexing method.
  • the first communication line and the second communication line can be used in frequency bands overlapping each other, and the communication band is made efficient.
  • the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 are in a positional relationship in which they can directly communicate with each other, the unmanned dump truck 10 can communicate at high speed without going through the road-to-vehicle communication 520 and the road-to-road communication 510.
  • a wide-area communication line via the road-to-vehicle communication 520 and the road-to-road communication 510 can be used.
  • the unmanned dump truck 10 receives the position information of the manned vehicle 20 using the first communication line and the second communication line. Further, the unmanned dump truck 10 acquires its own position information (similar to, for example, the manned vehicle 20). Then, the unmanned dump truck 10 obtains the inter-vehicle distance X between the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 by using its own position information and the position information of the manned vehicle 20.
  • the vehicle control system 1000 includes a plurality of communication lines connecting the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20.
  • the first communication line and the second communication line can be used, but depending on the situation, either or both communication lines may not be available.
  • the inter-vehicle distance X with the manned vehicle 20 is a predetermined reference distance Y based on the position information of the manned vehicle 20 received from the manned vehicle 20 using the first communication line. Judge whether or not it is as follows.
  • the reference distance Y is a reference for detecting that the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 have approached each other, and when the inter-vehicle distance X is equal to or less than the reference distance Y, it is determined that the approach has been detected.
  • the unmanned dump truck 10 decelerates to a predetermined traveling speed in order to ensure safety.
  • the method of determining the traveling speed after deceleration will be described later.
  • speed is, for example, a value representing only speed that does not include orientation information.
  • the communication delay time related to each communication line in FIG. 4 is defined as follows. -The communication delay time of the road-to-vehicle communication 520 for mutual communication between the relay base station 4 and the manned vehicle 20 is set to T1. -The communication delay time of the road-to-road communication 510 for mutual communication between each relay base station 4 and the control base station 5 is set to T2. -The communication delay time of the road-to-vehicle communication 520 for mutual communication between the relay base station 4 and the unmanned dump truck 10 is T3. The communication delay time of the inter-vehicle communication 550 for mutual communication between the unmanned dump truck 10 and the manned vehicle 20 is T4.
  • the total communication delay time when the position information is transmitted from the manned vehicle 20 to the unmanned dump truck 10 using the first communication line is T1 + T2 + T2 + T3. This total value can be measured in advance and stored in the storage device of the unmanned dump truck 10 or the in-vehicle receiving terminal 3.
  • the communication delay time when the position information is transmitted from the manned vehicle 20 using the second communication line is T4. Only. This value can be measured in advance and stored in the storage device of the unmanned dump truck 10 or the in-vehicle receiving terminal 3.
  • the communication delay time related to the second communication line is smaller than the communication delay time related to the first communication line. That is, T4 ⁇ T1 + T2 + T2 + T3.
  • FIG. 6 is a schematic view showing a state when the manned vehicle 20 and the unmanned dump truck 10 approach each other.
  • FIG. 6 is a diagram at a time when the inter-vehicle distance X becomes equal to the reference distance Y.
  • the movable range 600 is defined as a region within a circle centered on the unmanned dump truck 10 and having a reference distance Y as a radius.
  • the reference distance Y is calculated in advance as a distance that can be safely stopped when the unmanned dump truck 10 travels toward the stopped manned vehicle 20, for example.
  • the reference distance Y is calculated assuming the sum of the braking distance, the free running distance, and the error of the position information.
  • FIG. 6 shows the breakdown of the reference distance Y corresponding to the communication using each communication line.
  • the unmanned dump truck 10 travels at the second speed V2 when communicating using only the first communication line. This corresponds to the case where the second communication line is not available.
  • the first speed V1 and the second speed V2 are upper limits, and the unmanned dump truck 10 may run at a speed lower than this depending on the situation, but in the following, the case where the unmanned dump truck 10 always runs at this upper limit is taken as an example. explain.
  • the acquisition method of the braking distances 611 and 621 can be arbitrarily designed.
  • the braking distances 611 and 621 may be fixed values, may be the same value, or may be different values. Further, the braking distances 611 and 621 may be values calculated based on the traveling speed. Functions representing the braking distances 611 and 621 may be defined in advance with the traveling speed as a variable. The form of the function can be arbitrarily designed, and may be a linear function of the traveling speed, a quadratic function, or a function of another form.
  • the free running distances 612 and 622 can be calculated based on the running speed and the free running time, and can be calculated by multiplying them, for example.
  • the idle time is, for example, the time from the occurrence of a communication interruption to the detection of the communication interruption, and varies depending on the communication line.
  • the idle time is set to a value equal to the communication delay time of each communication line. That is, if neither the position information nor the emergency stop signal can be received within the period corresponding to the communication delay time, it is determined that the communication interruption has been detected.
  • the communication delay time of each communication line can be determined and stored in advance as described above.
  • the position information errors 613 and 623 are fixed values and may be the same value for each communication line or different values.
  • the unmanned dump truck 10 when the elapsed time after the last reception of the position information of the manned vehicle 20 using the second communication line exceeds the communication delay time related to the second communication line, , It is determined that the communication interruption is detected for the second communication line. The same may be made for the first communication line.
  • the reference distance Y is a constant. Braking distances 611 and 621 are constants or are calculated by a function that includes the traveling speed for each situation as a variable. Since the free running time is a different constant for each situation as described above, the free running distances 612 and 622 are also calculated by a function including the running speed as a variable. The position information errors 613 and 623 are both constants. Therefore, the reference distance Y can be expressed by an equation including the traveling speed related to each situation as a variable, and the traveling speed related to each situation can be calculated by solving this equation. Specific calculation contents for solving the equation can be appropriately designed by those skilled in the art based on known techniques and the like.
  • the traveling speed according to each situation is calculated for the case where only the first communication line is established and the case where the second communication line is also established in addition to the first communication line.
  • a specific example of the method will be described.
  • the reference distance Y is 35 m.
  • the position information error 613 when only the first communication line is established is 10 m.
  • the braking distance 611 is a fixed value of 10 m.
  • the unmanned dump truck 10 travels at a predetermined normal speed V0 determined in advance.
  • This normal speed V0 is a speed higher than the first speed V1 and the second speed V2, and is, for example, 60 km / h.
  • the reference distance Y is also 35 m
  • the position information error 623 is also 10 m.
  • the braking distance 621 is a fixed value of 15 m.
  • the unmanned dump truck decelerates to 36 km / h and passes the manned vehicle 20 at 36 km / h while ensuring safety. In this way, it is possible to continue traveling at a speed higher than the traveling speed (18 km / h) of the unmanned dump truck 10 when the first communication line is used, and unnecessary deceleration of the autonomous traveling vehicle while maintaining safety. Can be reduced. In this way, the improvement of safety and the improvement of productivity are compatible with each other.
  • the unmanned dump truck 10 is traveling at a predetermined normal speed V0.
  • the manned vehicle 20 transmits its own position information to the relay base station 4 using the road-to-vehicle communication 520 by the first communication line, that is, the road-to-vehicle communication subframe 1520, at a predetermined time (for example, 1 second) cycle.
  • the relay base station 4 transmits the position information of the manned vehicle 20 to the control base station 5 by using the road-to-road communication subframe 1510 by the road-to-road communication subframe 1510.
  • the central base station 5 transmits the position information of the manned vehicle 20 to the relay base station 4 by using the road-to-road communication subframe 1510.
  • the relay base station 4 transmits the position information of the manned vehicle 20 to the unmanned dump truck 10 by using the road-to-vehicle communication 520 by the road-to-vehicle communication subframe 1520.
  • the communication delay time of the first communication line is (T1 + T2 + T2 + T3).
  • the manned vehicle 20 directly transmits its own position information by the second communication line, that is, the vehicle-to-vehicle communication subframe 1550, even if the vehicle-to-vehicle communication 550 is used, at a predetermined time (for example, 1 second) cycle.
  • the communication delay time of the second communication line is only T4.
  • the unmanned dump truck 10 can receive the second communication line when the manned vehicle 20 approaches, that is, the second communication line is established. Further, it is assumed that the manned vehicle 20 approaches and the inter-vehicle distance X becomes equal to or less than the reference distance Y. When the inter-vehicle distance X is equal to or less than the reference distance Y, the unmanned dump truck 10 determines whether or not the second communication line is established.
  • the unmanned dump truck 10 When it is determined that the second communication line has been established, the unmanned dump truck 10 sets the upper limit of its own traveling speed to the first speed V1. A person skilled in the art can appropriately design the specific process of speed control at this time. While the inter-vehicle distance X is equal to or less than the reference distance Y, the unmanned dump truck 10 may receive the position information of the manned vehicle 20 transmitted using the second communication line and calculate the inter-vehicle distance X.
  • the manned vehicle 20 moves away from the unmanned dump truck 10 and the distance X between the manned vehicle 20 and the unmanned dump truck 10 exceeds the reference distance Y.
  • the unmanned dump truck 10 sets the upper limit of its own traveling speed to the normal speed V0.
  • a person skilled in the art can appropriately design the specific process of speed control at this time.
  • the manned vehicle 20 is traveling at a predetermined normal speed V0.
  • the manned vehicle 20 transmits its own position information using the first communication line and the second communication line, as in the case of FIG. 7.
  • the unmanned dump truck 10 is designed so that the second communication line can be received when the manned vehicle 20 approaches, but the second communication line may not be established depending on the wireless environment. It is assumed that the second communication line is not established when the manned vehicle 20 approaches and the inter-vehicle distance X becomes equal to or less than the reference distance Y. In this case, the unmanned dump truck 10 sets the upper limit of its own traveling speed to the second speed V2. A person skilled in the art can appropriately design the specific process of speed control at this time. In this case, the unmanned dump truck 10 receives the position information of the manned vehicle 20 transmitted using the first communication line and calculates the inter-vehicle distance X.
  • the unmanned dump truck 10 sets the upper limit of its own traveling speed to the normal speed V0 as in the case of FIG. 7.
  • an emergency stop signal is transmitted together with the position information, and it is possible to make an emergency stop of the unmanned dump truck 10 from the manned vehicle 20 at any time by operating the emergency stop button.
  • the second communication line is established when the distance X between the manned vehicle 20 and the unmanned dump truck 10 is equal to or less than the reference distance Y, and then the second communication is established while the distance X between vehicles is equal to or less than the reference distance Y.
  • speed control is executed so that the traveling speed of the unmanned dump truck 10 changes from the first speed V1 to the second speed V2.
  • the unmanned dump truck 10 determines whether or not the second communication line has been established.
  • the traveling speed of the unmanned dump truck 10 can be increased and the deceleration time can be shortened as compared with the case where it is not, and the mining work of the mine can be performed. Efficiency can be improved.
  • a person skilled in the art can arbitrarily design a method for determining whether or not a second communication line has been established. For example, the judgment can be made based on, but is not limited to, the received power, the bit error rate, the packet error rate, and the like.
  • control for decelerating the unmanned dump truck 10 when approaching has been described, but instead of the deceleration, control such as detouring the unmanned dump truck 10 to a detour can also be performed. That is, if a method for avoiding a collision between the unmanned dump truck 10 and another vehicle or the like is adopted, the method for avoiding the collision is not limited to a specific one.
  • FIG. 9 shows a configuration example of the vehicle-mounted transmission terminal 2 of the above embodiment.
  • the in-vehicle transmission terminal 2 has a transmission / reception antenna 101, a wireless device 102, a power supply device 105, a display device 106, an emergency stop button 107, a controller 108, a GPS receiver 109, and a GPS antenna 110.
  • the controller 108 includes a microcomputer device 104 and a baseband device 103. The function of the baseband device 103 may be possessed by the wireless device 102.
  • the power supply device 105 is composed of a battery 810, a voltage converter 811 and the like.
  • the power supply device 105 has a function of converting the power supplied from the battery 810 into a voltage required by the voltage converter 811 and then supplying the power to each part in the in-vehicle transmission terminal 2.
  • the display device 106 is composed of an LED, a liquid crystal display device, and the like, and is connected to the power supply device 105 and the microcomputer device 104.
  • the display device 106 has a function of notifying the operator of the normality of the power supply and the result of determining the out-of-service area of the wireless area.
  • the emergency stop button 107 is connected to the microcomputer device 104 of the controller 108, and includes an operation button for the operator to instruct the emergency stop of the unmanned dump truck 10.
  • the emergency stop button 107 commands an emergency stop of the unmanned dump truck 10 like the emergency stop input device 32 of the control center 30, and the emergency stop button 107 is provided on the vehicle-mounted transmission terminal 2. ..
  • the emergency stop button 107 can have a push button structure that detects an instruction from the operator by the push operation thereof. Further, it is desirable that the emergency stop button 107 is provided with a mechanism that locks when pressed and continues to be pressed unless the button is released.
  • the GPS receiver 109 is connected to the GPS antenna 110 and the microcomputer device 104 of the controller 108, and acquires position information indicating the current position of the manned vehicle 20 from the GPS received signal received via the GPS antenna 110.
  • the GPS receiver 109 periodically (for example, in units of 1 second) outputs position information indicating the current position of the manned vehicle 20 to the microcomputer device 104.
  • the microcomputer device 104 of the controller 108 is a microcomputer.
  • the microcomputer device 104 is connected to a display device 106, an emergency stop button 107, a baseband device 103, and a GPS receiver 109.
  • the microcomputer device 104 has a CPU 801 (arithmetic processing device) and a storage device 802 (main memory, flash memory, etc.).
  • the program stored in the storage device 802 is calculated and executed by the CPU 801 to realize the functions described below.
  • a part or all of the microcomputer device 104 may be composed of an integrated circuit or the like.
  • the microcomputer device 104 determines whether the power supply device 105 is operating normally, and the manned vehicle 20 is placed in a wireless area formed by each relay base station 4 and the control base station 5. Make an out-of-service judgment as to whether or not you are in the service area.
  • the baseband device 103 of the controller 108 is a unit that is composed of an integrated circuit or the like and communicates with other devices according to a time division multiplexing method.
  • the baseband device 103 is a subframe assigned to its own unit within a pre-assigned subframe or by road-to-road communication 510 among each subframe obtained by dividing a predetermined unit time (for example, 1 second) into a plurality of subframes. Output a signal within the frame.
  • the baseband device 103 controls the wireless device 102 so as to transmit a signal within the subframe assigned to the own device according to the control from the microcomputer device 104.
  • the wireless device 102 generates a wireless signal by performing processing such as error correction coding, modulation, frequency conversion, filtering, and amplification on the data output from the baseband device 103 based on the control by the baseband device 103. ..
  • the wireless device 102 sends the generated wireless signal to the transmission / reception antenna 101.
  • the vehicle-mounted transmission terminal 2 sets parameters so that the baseband device 103 of the vehicle-mounted transmission terminal 2 operates on the first communication line (step S002). For example, the modulation method and the coding rate used in the first communication line are set.
  • the vehicle-mounted transmission terminal 2 sets a parameter so that the baseband device 103 of the vehicle-mounted transmission terminal 2 operates on the second communication line as the second communication method (step S006).
  • the modulation method and the coding rate used in the second communication line are set.
  • the GPS antenna 110 of the in-vehicle transmission terminal 2 receives the GPS signal (step S003), and based on this GPS signal, the GPS receiver 109 is the current manned vehicle 20. Acquire the position information indicating the position (step S004). Then, the microcomputer device 104 generates its own position information data for the first communication line (step S005).
  • the microcomputer device 104 After the communication method of the second communication line is set, the same operation as in steps 003 and 004 is performed in steps S007 and 008.
  • the microcomputer device 104 generates its own position information data for the second communication line (step S009).
  • step S010 it is determined whether or not the emergency stop button 107 is pressed.
  • the microcomputer device 104 When it is determined that the button is not pressed (No in step S010), the microcomputer device 104 generates an emergency stop signal “0” in the application layer 123 (step S011).
  • the microcomputer device 104 when it is determined that the emergency stop button 107 is pressed (Yes in step S010), the microcomputer device 104 generates an emergency stop signal "1" in the application layer 123 (step S012).
  • the emergency stop signal "1" is an emergency stop command signal.
  • the microcomputer device generates transmission data including the obtained position information and the emergency stop signal (step S013).
  • the generated transmission data is transmitted after being subjected to transmission processing necessary for functional safety in the secure communication layer 122 (step S014).
  • the baseband device 103 performs transmission processing necessary for wireless communication on the received data at the wireless communication layer 121.
  • the data after the transmission process is the transmission data generated according to the first communication method
  • the data is output to the wireless device 102 at the timing of transmission in the corresponding slot of the road-to-vehicle communication subframe 1520.
  • the transmission data is generated according to the second communication method, it is output to the wireless device 102 at the timing of transmission in the corresponding slot of the inter-vehicle communication subframe 1550 (also in step S015).
  • the wireless device 102 performs processing such as modulation, frequency conversion, filtering, and amplification on the data received from the baseband device 103, and outputs a confirmation response signal from the transmission / reception antenna 101 (step S016). After the end of this step S016, the loop loops to START (S001) every second.
  • the self-position information is periodically transmitted, and while the emergency stop button 107 is pressed (S010: Yes), the emergency stop signal is continuously transmitted as "1". (That is, an emergency stop command signal is transmitted). Further, if the emergency stop button 107 is released (S010: No), the microcomputer device 104 will transmit the emergency stop signal as “0”.
  • the communication distance of the first communication line and the communication distance of the second communication line are significantly different. It is possible to communicate stably. Further, the accuracy of the position information by the first communication line and the accuracy of the position information by the second communication line may be different.
  • the second communication line Even if the second communication line is not established, the safety is not a problem because the first communication line stably transmits its own position information and also the emergency stop signal.
  • the traveling speed at which the unmanned dump truck 10 is decelerated can be increased and the deceleration time can be shortened, so that the productivity can be improved.
  • the embodiment is described by taking an unmanned dump truck at a mine site as an example.
  • the autonomous traveling vehicle is not limited to the unmanned dump truck at the mine, but may be a manned dump truck, or may be a construction machine at a construction site. You may.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and includes various modifications.
  • the above-described embodiment has been described in detail in order to explain the present invention in an easy-to-understand manner, and is not necessarily limited to the one including all the described configurations.
  • it is possible to replace a part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment.
  • each of the above configurations, functions, processing units, processing means and the like may be realized by hardware by designing a part or all of them by, for example, an integrated circuit.
  • each of the above configurations, functions, and the like may be realized by software by the processor interpreting and executing a program that realizes each function.
  • Information such as programs, tables, and files that realize each function can be placed in a memory, a hard disk, a recording device such as an SSD (Solid State Drive), or a recording medium such as an IC card, an SD card, or a DVD.
  • SSD Solid State Drive

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Abstract

安全性の確保と生産性の向上とを両立することを可能とする車両制御システムを提供する。　無人ダンプ１０は、路車間通信５２０および路々間通信５１０を用いて有人車両２０の位置情報を受信する。無人ダンプ１０と有人車両２０との車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である場合に、無人ダンプ１０は、無人ダンプ１０と有人車両２０との間に、車々間通信５５０が確立されているか否かを判断し、車々間通信５５０が確立されていると判断された場合には、無人ダンプ１０の走行速度の上限を第１速度Ｖ１とし、車々間通信５５０が確立されていないと判断された場合には、無人ダンプ１０の走行速度の上限を第２速度Ｖ２とする。

Description

車両制御システム
　本発明は車両制御システムに関し、特に鉱山現場等において自律走行車両の速度制御を可能とするものに関する。
　鉱山現場では、人件費の高騰や安全性の向上要求により、運搬車両を自律走行させる要望が強い。この要望に対し、鉱山現場において土砂や鉱物を搬送する運搬車両を、有人運転によらず管制サーバ等からの指示に従って自律走行させる技術が知られている。
　例えば特許文献１には、車両相互間の位置データを送信して相互の位置関係を監視し、車両同士が接近し過ぎた場合には車両を減速又は停止させて干渉を回避する技術が開示されている。
　また、特許文献２には、鉱山現場内を走行する運搬車両に対して、非常停止入力装置が操作されるときのみ、鉱山現場内を走行する全ての運搬車両に対して非常停止信号を送信する技術が開示されている。
　また、特許文献３には、車両の位置を計測した時間を考慮した該車両の存在範囲を求めることによって、無線による通信頻度が少ない場合であっても、当該車両の位置の安全な予想を可能とし、広域作業現場全域における無人車両または有人車両の干渉を回避することのできる車両の干渉を防止する技術が開示されている。
特開平１０－２２２２２７号公報 特開２０１７－７２９４６号公報 特願平１１－１５２０２６号公報
　しかし、運搬車両が頻繁に減速又は停止すると運搬効率が低下し、鉱山の採掘作業の生産性の低下につながる。このため、必要な場合にのみ運搬車両を減速又は停止させたいという要望がある。
　安全性を考慮すると、車両相互間の位置データを送受信して相互の位置関係を監視し、車両同士が接近した場合には車両を減速させて安全を確保する機能も必要となる。その場合に、鉱山の採掘作業の生産性を維持する観点からは、安全性を確保しつつ、減速後の速度を出来るだけ速めたい、あるいは減速時間を出来るだけ短くしたいという要望がある。
　しかしながら、上記特許文献１、特許文献２及び特許文献３に開示の技術では、安全性の確保と生産性の向上とを両立することは困難である。
　本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、安全性の確保と生産性の向上とを両立することを可能とする車両制御システムを提供することを目的とする。
　本発明に係る車両制御システムの一例は、
　自律走行車両と、
　有人車両と、
　前記自律走行車両と前記有人車両とを接続する複数の通信回線と、
を備え、
　前記有人車両は、第１通信回線を用いて前記有人車両の位置情報を送信し、
　前記自律走行車両は、前記第１通信回線を用いて前記有人車両の前記位置情報を受信し、
　前記自律走行車両は、前記有人車両の前記位置情報と、前記自律走行車両の位置情報とに基づいて、前記自律走行車両と前記有人車両との車間距離が基準距離以下であるか否かを判断し、
　前記車間距離が前記基準距離以下である場合に、前記自律走行車両は、
　　‐前記自律走行車両と前記有人車両との間に、前記第１通信回線と通信経路の異なる第２通信回線が確立されているか否かを判断し、
　　‐前記第２通信回線が確立されていると判断された場合には、前記自律走行車両の走行速度の上限を第１速度とし、
　　‐前記第２通信回線が確立されていないと判断された場合には、前記自律走行車両の走行速度の上限を第２速度とする、
ことを特徴とする。
　本明細書は本願の優先権の基礎となる日本国特許出願番号2020-095568号の開示内容を包含する。
　本発明の車両制御システムによれば、自律走行車両と有人車両が接近した場合に、安全性を維持しながら自律走行車両の不要な減速を減らすことが可能となり、安全性の向上と生産性の向上とを両立することが可能となる。
第１実施形態に係る車両制御システムの全体構成の一例を示した概略図である。 図１の車両制御システムにおける無線回線の関係を詳しく示した図である。 図１の車両制御システムで用いられる無線フレーム及びサブフレームの一例を示した概略図である。 図２の無線回線に通信遅延時間を付与した図である。 接近検知と判断する車間距離の閾値について示した図である。 無人ダンプの移動可能距離を図示した概略図である。 第２通信回線が確立されている場合の、図１の車両制御システムの全体動作を示すシーケンス図である。 第２通信回線が確立されていない場合の、図１の車両制御システムの全体動作を示すシーケンス図である。 車載型送信端末の構成例を示すブロック図である。 車載型送信端末の動作を説明するフローチャートである。
　以下、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一又は関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、以下の実施形態では、特に必要なとき以外は同一又は同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
　以下の実施形態においては、便宜上必要があるときは、複数のセクション又は実施形態に分割して説明する。以下の実施形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。尚、以下の実施形態において、その構成要素（処理ステップ等も含む）は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。
［第１実施形態］
　以下、本発明の第１実施形態に係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実施形態に係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。車両制御システム１０００は、非常時に自律走行車両を停止させる非常停止システムとしても機能する。
　図１において、車両制御システム１０００は、携帯型送信端末１－１～１－２と、車載型送信端末２－１～２－２と、車載型受信端末３－１～３－４と、中継基地局４－１～４－２と、統括基地局５と、自律走行車両（以下「無人ダンプ」という）１０－１～１０－４と、有人運転による有人車両２０－１～２０－２と、管制センター３０とを備える。
　車両制御システム１０００は、たとえば鉱山に接地される。無人ダンプ１０－１～１０－４は、無人で自律走行することが可能な車両である。たとえば土砂や鉱石等の積荷を搬送することを目的とし、土砂や採掘物を運搬する運搬車両として利用される。また、管制センター３０には、運行管理システム３１、及び非常停止入力装置３２が設置されている。
　尚、各装置の台数については、図示のものや特定の数字に限定されない。例えば車載型受信端末および無人ダンプは、それぞれ１台のみであってもよく、いずれかまたは双方が複数であってもよい。また、車載型送信端末および有人車両も、それぞれ１台のみであってもよく、いずれかまたは双方が複数であってもよい。
　また、図示していないが、無人ダンプ１０－１～１０－４が自律走行するために自律走行を支援するためのシステムが、鉱山内の作業現場に設けられている。
　携帯型送信端末１－１、１－２の構成は全て同じであってよいし、異なった構成であってもよい。以下では、携帯型送信端末１－１、１－２を区別することなく総称して「携帯型送信端末１」と記載することがある。同様に、車載型送信端末２－１、２－２、車載型受信端末３－１～３－４、中継基地局４－１、４－２についても、それぞれ総称して「車載型送信端末２」、「車載型受信端末３」、「中継基地局４」と記載することがある。また、無人ダンプ１０－１～１０－４の構成も全て同じであってよいので、総称する場合は「無人ダンプ１０」と記載することがある。有人車両２０－１、２０－２も、総称して「有人車両２０」と称することがある。
　無人ダンプ１０は、車両制御システム１０００の制御に基づき無人で走行することが可能に構成された自律走行車両であり、原則として運転手が搭乗することなく運行される。なお、本実施形態では、車両制御システム１０００の制御対象は無人ダンプ１０であるが、車両制御システム１０００の制御対象となる自律走行車両は、無人ダンプには限定されず、有人ダンプをも併せて制御対象とし、無人ダンプ１０と同様の制御を行うことも可能である。
　無人ダンプ１０は、鉱山現場内で予め設定された走行路１００を無人で自律走行する。たとえば、積込場２００には土砂や鉱石の積込作業を行うショベルが配置されており、無人ダンプ１０は、走行路１００に沿って、ショベルと放土場３００との間を往復し、積荷を搬送する。
　尚、鉱山現場では、土砂や鉱石等の積荷を搬送する無人ダンプ１０以外に、有人車両２０も走行する。有人車両２０は、運転手またはその他の搭乗者が乗車できるように構成されており、運転手によって運転操作できるように構成された車両である。有人車両２０の例は、上述のショベル、走行路１００の路面の整地を行うドーザ、散水車、鉱山現場内をパトロールするサービスカー、等である。
　携帯型送信端末１は、鉱山現場内の作業者が携帯可能な携帯型装置である。携帯型送信端末１は、非常時に無人ダンプ１０の非常停止を指示する非常停止装置としての機能を備える。
　車載型送信端末２は、有人車両２０に搭載される車載型装置である。車載型送信端末２も非常停止装置としての機能を備えており、有人車両２０の運転手又は搭乗者は、非常時に車載型送信端末２を用いて無人ダンプ１０の非常停止を指示することができる。
　携帯型送信端末１、及び車載型送信端末２は、非常停止命令信号を送信することが可能である。非常停止命令信号は、たとえば、現場内の走行路１００、積込場２００、放土場３００などから送信することができる。
　また、車載型受信端末３は、携帯型送信端末１又は車載型送信端末２から送信される非常停止命令信号を、直接又は間接的に受信することが可能である。
　尚、本実施形態において、「非常時」の定義についてはとくに限定せず、作業者または有人車両２０の運転手等は、自己の判断で非常時を決定することができる。一般的な非常時の基準としては、無人ダンプ１０を停止させる必要のある状況全般をいい、例えば無人ダンプ１０同士又は無人ダンプ１０と有人車両２０とが接触干渉する可能性のある状況や、作業者と無人ダンプ１０とが接触干渉する可能性のある状況などが該当する。
　車載型受信端末３－１～３－４は、無人ダンプ１０－１～１０－４にそれぞれ搭載された無線受信装置である。車載型受信端末３－１～３－４は、携帯型送信端末１又は車載型送信端末２から送信される信号を受信することができる。この信号は、無人ダンプ１０－１～１０－４を停止させるための非常停止命令信号を含む。
　非常停止命令信号は、携帯型送信端末１又は車載型送信端末２から直接受信することも可能であり、中継基地局４又は統括基地局５を介した中継により非常停止命令信号を受信することも可能である。
　車載型受信端末３－１～３－４が非常停止命令信号を受信すると、これに応じて無人ダンプ１０－１～１０－４は走行を停止する。無人ダンプ１０に搭載される車載型受信端末３のアンテナの設置箇所は、特定の箇所には限定されない。一例として、当該アンテナは電波の見通しのよい場所、例えば無人ダンプ１０の上面前方に設置され得る。
　各中継基地局４および統括基地局５は、無人ダンプ１０及び有人車両２０に係る通信を中継する無線基地局である。各中継基地局４および統括基地局５が設置される位置は、無人ダンプ１０及び有人車両２０の無線通信が可能となるように決定される。たとえば、無人ダンプ１０及び有人車両２０が移動する可能性がある領域は、走行路１００、積込場２００、放土場３００などを含み、各中継基地局４および統括基地局５は、これらの領域に位置する無人ダンプ１０及び有人車両２０の無線通信が可能となるように決定される。
　各中継基地局４は無線回線で接続される。また、各中継基地局４および統括基地局５も無線回線で接続される。各中継基地局４および統括基地局５は、携帯型送信端末１及び車載型送信端末２から送信される非常停止命令信号を中継し、これによって、鉱山現場内の全ての無人ダンプ１０に対して、非常停止を命令することができる。
　いずれかの携帯型送信端末１又は車載型送信端末２から非常停止命令信号が発せられた場合には、実際に停止が必要な無人ダンプ１０のみならず、すべての無人ダンプ１０が停止するように構成することができる。
　このように、携帯型送信端末１および車載型送信端末２は、無人ダンプ１０の停止を指示する非常停止命令信号を送信可能な端末である。無人ダンプ１０は、この非常停止命令信号を受信することに応じて停止する。
　管制センター３０には非常停止入力装置３２が設置される。非常停止入力装置３２と統括基地局５とは、有線回線３３により互いに通信可能に接続されている。非常停止入力装置３２は、オペレータの操作に従い、非常停止を命令する装置である。管制センター３０内のオペレータは、非常停止入力装置３２を用いて、統括基地局５経由で全ての無人ダンプ１０に対して非常停止を命令することができる。なお、非常停止入力装置３２は、統括基地局５と接続しているものとして説明したが、統括基地局５でなく中継基地局４と接続する構成であってもよい。非常停止入力装置３２もまた、無人ダンプ１０の停止を指示する非常停止命令信号を送信可能な端末である。
　車載型送信端末２及び車載型受信端末３－１～３－４は、自己位置情報取得手段として例えばＧＰＳ受信機を搭載している。このＧＰＳ受信機により、有人車両２０および無人ダンプ１０は自己の位置情報を取得することが可能である。
　有人車両２０に搭載される車載型送信端末２は、自己の位置情報を送信する機能を有する。無人ダンプ１０に搭載される車載型受信端末３は、各有人車両２０から送られてくる有人車両２０の位置情報と、無人ダンプ１０に搭載されたＧＰＳ受信機から取得した自己の位置情報を用いて、無人ダンプ１０と各有人車両２０との間の距離（車間距離）を求めることができる。なお、自己の位置情報を取得する方法はＧＰＳ以外の方法であってももちろん構わない。
　図２は、携帯型送信端末１、車載型送信端末２、車載型受信端末３、中継基地局４、統括基地局５、無人ダンプ１０および有人車両２０に関する無線回線の関係を詳しく示した図である。
　なお、本実施形態の説明において、この車両制御システム１０００内で設定される無線回線を、以下のように定義する。
　・各中継基地局４の間、または各中継基地局４と統括基地局５との間で相互に通信を行うための無線回線を「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。
　図３は、車両制御システム１０００で用いられる無線フレーム及びサブフレームの一例を示した図である。複数の無線基地局および複数の無線端末に関する複数の通信路を多重化する際に、お互いの通信が干渉することを防止するために様々な多重化方式が採用される。
　干渉を防ぐための多重化方式としては、Ｗｉ-Ｆｉシステム等で用いられているキャリアセンスを用いたＣＳＭＡ－ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式と、予めサブフレームと呼ばれる単位で無線フレームを区切り、定期的に通信機会が与えられるＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）と呼ばれる時分割多重化方式とが知られている。なお、これらに加え、変調方式としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple）を採用している場合は、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access）と呼ばれる直交周波数分割多重となる。
　一般に、ＣＳＭＡ－ＣＡ方式では、無線基地局や無線端末の数が増えると通信機会が得られにくくなるという問題がある。このため、安全性を重要視する無線システムでは、定期的に通信する機会が与えられる時分割多重化方式を採用することが多い。
　図３で示すサブフレーム割当２０００では、時分割多重化方式に従い所定の間隔で無線フレームが区切られている。各無線フレームはたとえば１秒の継続時間を有する。一例として無線フレームは、複数の通信路に応じて制御用通信を割り当てるための制御用通信サブフレーム１５００、路々間通信５１０を割り当てるための路々間通信サブフレーム１５１０、路車間通信５２０を割り当てるための路車間通信サブフレーム１５２０、歩車間通信５３０を割り当てるための歩車間通信サブフレーム１５３０、歩路間通信５４０を割り当てるための歩路間通信サブフレーム１５４０、及び車々間通信５５０を割り当てるための車々間通信サブフレーム１５５０に分割され得る。
　制御用通信は、携帯型送信端末１、車載型送信端末２、車載型受信端末３および中継基地局４が通信を開始するために必要な報知パラメータを配信するための通信と、これらの間で互いに通信を開始するために必要な接続手続を行うための通信とを含む。
　なお、図３では図示していないが、各サブフレーム間には、実際は伝搬遅延時間の差による干渉を防ぐためのガードタイムと呼ばれる間隔が設けられる。また、各サブフレームは、上り回線と下り回線を同一の周波数で通信するＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を採用した場合、下り回線及び上り回線で２分割され得る。ＴＤＤ方式に替えて、下り回線と上り回線を異なる周波数で通信するＦＤＤ方式（Frequency Division Duplex）を採用することもできる。
　なお、各携帯型送信端末１、各車載型送信端末２、車載型受信端末３、各中継基地局４、及び統括基地局５は、通信する相手によって予め決められたサブフレームを割り当てられる。各サブフレームが１無線フレーム毎に与えられるため、各携帯型送信端末１、各車載型送信端末２、車載型受信端末３、各中継基地局４、及び統括基地局５は、１無線フレーム毎に必ず通信機会が与えられ、非常停止信号と位置情報が交わされる。
　携帯型送信端末１、車載型送信端末２、車載型受信端末３および中継基地局４のいずれかが複数存在する場合には、それらのそれぞれに対応して（またはそれらの各組み合わせに対応して）サブフレームがさらに分割されてもよい。
　図４は、第１実施形態に係る車両制御システム１０００における接近検知及び非常停止の動作の一例を示した図である。通常時において、有人車両２０は、車載型送信端末２に搭載されたＧＰＳ受信機（図示せず）から自己の位置情報を取得する。
　有人車両２０は、自己の位置情報および非常停止信号を、第１通信回線を用いて、無人ダンプ１０へ送信する。第１通信回線は、たとえば無線基地局を介した通信回線である。本実施形態では、路車間通信５２０－１、路々間通信５１０、路車間通信５２０－２をこの順に経由する回線である。
　また、有人車両２０は、自己の位置情報および非常停止信号を、第２通信回線を用いて、無人ダンプ１０へ送信する。第２通信回線は、第１通信回線とは異なる通信経路によって構成される回線である。第２通信回線は、たとえば無線基地局を介さない通信回線であり、すなわち路車間通信５２０および路々間通信５１０を経由しない回線である。本実施形態では、第２通信回線は、車々間通信５５０のみによって構成される。
　このように、第１通信回線および第２通信回線は、時分割多重化方式で用いることができる。その場合には、第１通信回線および第２通信回線は、互いに重複する周波数帯において用いることが可能であり、通信帯域が効率化される。
　このように２種類の通信回線を準備することにより、状況に応じた効率的な通信が可能となる。たとえば、無人ダンプ１０と有人車両２０とが直接的に通信できる位置関係にある場合には、路車間通信５２０および路々間通信５１０を経由せずに高速に通信することができ、無人ダンプ１０と有人車両２０とが直接的に通信できない位置関係にある場合には、路車間通信５２０および路々間通信５１０を経由する広域の通信回線を用いることができる。
　一方、無人ダンプ１０は、第１通信回線および第２通信回線を用いて有人車両２０の位置情報を受信する。また、無人ダンプ１０は、（たとえば有人車両２０と同様にして）自己の位置情報を取得する。そして、無人ダンプ１０は、自己の位置情報と有人車両２０の位置情報とを用いて、無人ダンプ１０と有人車両２０の車間距離Ｘを求める。
　このように、車両制御システム１０００は、無人ダンプ１０と有人車両２０とを接続する複数の通信回線を備える。なお、上記では第１通信回線および第２通信回線のいずれも利用可能となっている状態を想定しているが、状況によってはいずれかまたは双方の通信回線が利用できない場合もあり得る。
　図５に示すように無人ダンプ１０は、有人車両２０から第１通信回線を用いて受信した有人車両２０の位置情報に基づいて、有人車両２０との車間距離Ｘが、予め定めた基準距離Ｙ以下であるか否かを判断する。基準距離Ｙは、無人ダンプ１０と有人車両２０とが接近したことを検知するための基準であり、車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である場合には接近を検知したと判断される。
　車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である場合、無人ダンプ１０は、安全を確保するため予め定めた走行速度まで減速する。なお、この減速後の走行速度の決定方法については後述する。
　本明細書において、「速度」とは、たとえば向きの情報を含まないスピードのみを表す値である。
　ここで、図４の各通信回線に係る通信遅延時間を次のように定義する。
　・中継基地局４と有人車両２０との間で相互に通信を行うための路車間通信５２０の通信遅延時間をＴ１とする。
　・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の路々間通信５１０の通信遅延時間をＴ２とする。
　・中継基地局４と無人ダンプ１０との間で相互に通信を行うための路車間通信５２０の通信遅延時間をＴ３とする。
　・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車々間通信５５０の通信遅延時間をＴ４とする。
　有人車両２０から第１通信回線を用いて無人ダンプ１０へ位置情報を伝送する場合の通信遅延時間の合計は、Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ３となる。この合計値は予め計測し、無人ダンプ１０または車載型受信端末３の記憶装置に記憶しておくことができる。
　一方、有人車両２０から第２通信回線を用いて（例えば無人ダンプ１０と有人車両２０との間で直接通信を行う車々間通信５５０を用いて）位置情報を伝送する場合の通信遅延時間は、Ｔ４のみとなる。この値は予め計測し、無人ダンプ１０または車載型受信端末３の記憶装置に記憶しておくことができる。
　この例では、第２通信回線に係る通信遅延時間は、第１通信回線に係る通信遅延時間より小さいものとする。すなわち、Ｔ４＜Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ３である。
　図６は、有人車両２０と無人ダンプ１０が接近した場合の様子を示した概略図である。図６は、車間距離Ｘが基準距離Ｙに等しくなった時点の図である。無人ダンプ１０を中心とし、基準距離Ｙを半径とする円内の領域を移動可能範囲６００とする。
　基準距離Ｙは、たとえば、停止している有人車両２０に向かって無人ダンプ１０が走行する場合に、安全に停止することができる距離として、予め計算される。本実施形態では、基準距離Ｙは、制動距離と、空走距離と、位置情報の誤差との和を想定して計算される。
　図６に、各通信回線を用いた通信に対応する基準距離Ｙの内訳を示す。無人ダンプ１０は、第１通信回線のみを用いた通信を行う場合には第２速度Ｖ２で走行する。これは、すなわち第２通信回線が利用できない場合に相当する。
　無人ダンプ１０は、第２通信回線を用いた通信が可能な場合には第１速度Ｖ１で走行することを想定する。
　第１速度Ｖ１および第２速度Ｖ２は上限であり、無人ダンプ１０は状況に応じてこれ未満の速度で走行する場合があるが、以下では無人ダンプ１０が常にこの上限で走行する場合を例として説明する。
　制動距離６１１および６２１の取得方法は任意に設計可能である。たとえば、制動距離６１１および６２１は固定値としてもよく、同一の値であってもよいし、それぞれ異なる値であってもよい。また、制動距離６１１および６２１は、走行速度に基づいて計算される値としてもよい。走行速度を変数として制動距離６１１および６２１を表す関数を予め定義してもおいてもよい。関数の形式は任意に設計可能であり、走行速度の１次関数であってもよく、２次関数であってもよく、他の形式の関数であってもよい。
　空走距離６１２および６２２は、走行速度および空走時間に基づいて計算することができ、たとえばこれらを乗算することにより計算することができる。空走時間は、たとえば通信途絶が発生してから通信途絶を検知するまでの時間であり、通信回線によって異なる。
　本実施形態では、空走時間は、各通信回線の通信遅延時間と等しい値に設定される。すなわち、通信遅延時間に相当する期間内に位置情報および非常停止信号をいずれも受信できなかった場合には、通信途絶を検知したと判断される。なお各通信回線の通信遅延時間は、上述のように予め決定し記憶しておくことができる。
　位置情報誤差６１３および６２３は固定値であり、各通信回線について同一の値としてもよいし、それぞれ異なった値としてもよい。
　具体的な例として、無人ダンプ１０は、第２通信回線を用いて有人車両２０の位置情報を最後に受信した後の経過時間が、第２通信回線に係る通信遅延時間を超えた場合には、第２通信回線について通信途絶を検知したと判断する。第１通信回線についても、同様にして判断を行ってもよい。
　以上の説明を以下にまとめる。基準距離Ｙは定数である。制動距離６１１および６２１は、定数であるか、または、各状況に係る走行速度を変数として含む関数によって計算される。上記のように空走時間は各状況について異なる定数であるので、空走距離６１２および６２２も、走行速度を変数として含む関数によって計算される。位置情報誤差６１３および６２３はいずれも定数である。したがって、基準距離Ｙを、各状況に係る走行速度を変数として含む方程式によって表すことができ、この方程式を解くことによって各状況に係る走行速度を算出することができる。方程式を解くための具体的な演算内容は、当業者が公知技術等に基づいて適宜設計することができる。
　以下、図６に示すように、第１通信回線のみが確立されている場合と、第１通信回線に加え第２通信回線も確立されている場合とについて、各状況に係る走行速度を算出する方法の具体例を説明する。
　まず、第１通信回線のみが確立されている場合について説明する。基準距離Ｙを３５ｍとする。第１通信回線のみが確立されている場合の位置情報誤差６１３は１０ｍとする。制動距離６１１は固定値１０ｍとする。この場合には、空走距離６１２は３５－１０－１０＝１５［ｍ］となる。第１通信回線の通信遅延時間を３秒とすると、第２速度Ｖ２＝１５／３＝５［ｍ／ｓ］＝１８［ｋｍ／ｈ］となる。
　したがって、無人ダンプ１０は、有人車両２０との車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下であると判断した場合に、時速１８ｋｍまで減速し、有人車両２０と時速１８ｋｍですれ違う。その後、これらが互いに遠ざかり、車間距離Ｘが基準距離Ｙを超えたとする。その場合は、無人ダンプ１０は、予め決定される所定の通常速度Ｖ０で走行する。この通常速度Ｖ０は、第１速度Ｖ１および第２速度Ｖ２より大きい速度であり、例えば時速６０ｋｍである。このように、通常速度Ｖ０を第１速度Ｖ１および第２速度Ｖ２より大きく設計することにより、通常時の運用効率が高まる。
　次に、第１通信回線に加え、第２通信回線も確立されている場合について説明する。基準距離Ｙは同じく３５ｍとし、位置情報誤差６２３も同じく１０ｍとする。制動距離６２１は固定値１５ｍとする。この場合には、空走距離６２２は３５－１０－１５＝１０［ｍ］となる。第２通信回線の通信遅延時間を１秒とすると、第１速度Ｖ１＝１０／１＝１０［ｍ／ｓ］＝３６［ｋｍ／ｈ］となる。
　したがって、無人ダンプ１０は、有人車両２０との車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下であると判断した場合に、時速３６ｋｍまで減速し、安全を確保しながら有人車両２０と時速３６ｋｍですれ違う。このように、第１通信回線を用いた場合の無人ダンプ１０の走行速度（時速１８ｋｍ）に比べて大きい速度で走行を継続することができ、安全性を維持しながら自律走行車両の不要な減速を減らすことが可能となる。このようにして、安全性の向上と生産性の向上とが両立される。
　なお、上記説明では無人ダンプ１０が有人車両２０とすれ違う場合に安全を確保しながら減速する走行速度を速める方法を述べたが、無人ダンプ１０が有人車両２０とすれ違う場合に安全を確保しながら減速する時間を短くする方法をとってもよい。
　次に、図７のシーケンス図を参照して、第２通信回線が確立されている場合の、有人車両２０、無人ダンプ１０、中継基地局４、統括基地局５の全体の流れを説明する。無人ダンプ１０は、所定の通常速度Ｖ０で走行している。
　有人車両２０は、ある所定の時間(例えば１秒)周期で、第１通信回線、すなわち路車間通信サブフレーム１５２０により路車間通信５２０を用いて自己の位置情報を中継基地局４に送信する。中継基地局４は路々間通信サブフレーム１５１０により路々間通信５１０を用いて有人車両２０の位置情報を統括基地局５へ送信する。統括基地局５は路々間通信サブフレーム１５１０により路々間通信５１０を用いて有人車両２０の位置情報を中継基地局４へ送信する。中継基地局４は路車間通信サブフレーム１５２０により路車間通信５２０を用いて有人車両２０の位置情報を無人ダンプ１０に送信する。第１通信回線の通信遅延時間は（Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ２＋Ｔ３）となる。
　また、有人車両２０は、ある所定の時間(例えば１秒)周期で、第２通信回線、すなわち車々間通信サブフレーム１５５０により車々間通信５５０を用いても自己の位置情報を直接送信している。第２通信回線の通信遅延時間はＴ４のみとなる。
　無人ダンプ１０は、有人車両２０が接近してくることにより第２通信回線を受信できるようになり、すなわち第２通信回線が確立される。さらに有人車両２０が接近し、車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下となったとする。車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である場合には、無人ダンプ１０は、第２通信回線が確立されているか否かを判断する。
　第２通信回線が確立されていると判断された場合には、無人ダンプ１０は、自己の走行速度の上限を第１速度Ｖ１とする。この際の速度制御の具体的な処理は、当業者が適宜設計可能である。なお、車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である間は、無人ダンプ１０は第２通信回線を用いて送信された有人車両２０の位置情報を受信して車間距離Ｘを算出してもよい。
　その後、有人車両２０が無人ダンプ１０から遠ざかり、有人車両２０と無人ダンプ１０の車間距離Ｘが基準距離Ｙを超えたと判断されたとする。車間距離Ｘが基準距離Ｙを超える場合には、無人ダンプ１０は、自己の走行速度の上限を通常速度Ｖ０とする。この際の速度制御の具体的な処理は、当業者が適宜設計可能である。
　次に、図８のシーケンス図を参照して、第２通信回線が確立されていない場合の、有人車両２０、無人ダンプ１０、中継基地局４、統括基地局５の全体の流れを説明する。有人車両２０は、所定の通常速度Ｖ０で走行している。
　有人車両２０は、図７の場合と同様に、自己の位置情報を第１通信回線および第２通信回線を用いて送信する。
　無人ダンプ１０は、有人車両２０が接近すると第２通信回線を受信できるよう設計されているが、無線環境によっては第２通信回線が確立されない場合もある。有人車両２０が接近し、車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下となったときに第２通信回線が確立されていないと判断されたとする。この場合には、無人ダンプ１０は、自己の走行速度の上限を第２速度Ｖ２とする。この際の速度制御の具体的な処理は、当業者が適宜設計可能である。この場合には、無人ダンプ１０は、第１通信回線を用いて送信された有人車両２０の位置情報を受信して車間距離Ｘを算出する。
　その後、有人車両２０が無人ダンプ１０から遠ざかると、図７の場合と同様にして無人ダンプ１０は自己の走行速度の上限を通常速度Ｖ０とする。
　なお、図示していないが、位置情報とともに非常停止信号が送信されており、非常停止ボタンの操作によりいつでも有人車両２０から無人ダンプ１０を非常停止させることは可能である。
　なお、有人車両２０と無人ダンプ１０の車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下となった時点で第２通信回線が確立されており、その後、車間距離Ｘが基準距離Ｙ以下である間に第２通信回線が確立されなくなった場合には、無人ダンプ１０の走行速度が第１速度Ｖ１から第２速度Ｖ２となるよう速度制御を実行する。
　以上説明したように、この第１実施形態の車両制御システムによれば、無人ダンプ１０と有人車両２０との車間距離Ｘがあらかじめ決められた基準距離Ｙ以下であると判断した場合に、無人ダンプ１０は、第２通信回線が確立されているかどうか判断する。そして、第２通信回線が確立されて通信可能な場合には、そうでない場合に比べて、無人ダンプ１０の走行速度を大きくしたり、減速時間を短くしたりすることができ、鉱山の採掘作業の効率を向上させることができる。
　なお、第２通信回線が確立されているか否かを判断するための方法は、当業者が任意に設計することができる。たとえば、受信電力、ビット誤り率、パケット誤り率などに基づいて判断することができるが、これらに限定されない。
　この第１実施形態によれば、安全性の確保と生産性の向上とを両立することを可能とした車両制御システムを提供することができる。
　なお、上記の説明では、接近時に無人ダンプ１０を減速させる制御を説明したが、減速の代わりに、例えば無人ダンプ１０を迂回路に迂回させるなどの制御を行うこともできる。すなわち、無人ダンプ１０と他の車両等との衝突を回避するための手法が取られるのであれば、その衝突回避の方法は特定のものには限定されない。
［車載型送信端末２の構成例］
　図９のブロック図は、上記実施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。
　電源装置１０５は、バッテリ８１０、及び電圧変換器８１１などから構成される。電源装置１０５は、バッテリ８１０から供給される電源を、電圧変換器８１１で必要な電圧に変換した後、車載型送信端末２内の各部に対して供給する機能を持つ。
　表示装置１０６は、ＬＥＤや液晶表示装置などから構成され、電源装置１０５とマイコン装置１０４に接続している。表示装置１０６は、電源の正常性、及び無線エリアの圏外判定結果を操作者に知らせる機能を有する。
　非常停止ボタン１０７は、コントローラ１０８のマイコン装置１０４と接続されており、操作者が無人ダンプ１０の非常停止を命令するための操作用ボタンを含んでいる。非常停止ボタン１０７は、管制センター３０の非常停止入力装置３２と同様に、無人ダンプ１０の非常停止を命令するものであるが、この非常停止ボタン１０７は、車載型送信端末２に設けられている。非常停止ボタン１０７は、その押下操作により操作者からの指示を検知する押しボタン構造とすることができる。また、非常停止ボタン１０７は、押下された場合にロックされ、これを解除しない限り押下され続ける機構を備えていることが望ましい。
　ＧＰＳ受信機１０９は、ＧＰＳアンテナ１１０及びコントローラ１０８のマイコン装置１０４と接続しており、ＧＰＳアンテナ１１０を介して受信したＧＰＳ受信信号から、有人車両２０の現在位置を表す位置情報を取得する。ＧＰＳ受信機１０９は有人車両２０の現在位置を表す位置情報を、マイコン装置１０４に対して定期的（例えば１秒単位）に出力する。
　コントローラ１０８のマイコン装置１０４は、マイクロコンピュータである。マイコン装置１０４は、表示装置１０６、非常停止ボタン１０７、ベースバンド装置１０３、ＧＰＳ受信機１０９と接続している。
　マイコン装置１０４は、ＣＰＵ８０１（演算処理装置）および記憶装置８０２（メインメモリやフラッシュメモリなど）を有している。記憶装置８０２に記憶されているプログラムがＣＰＵ８０１で演算実行されることで、以降に説明する機能が実現される。
　マイコン装置１０４は、その一部又は全てが集積回路などで構成されていてもよい。マイコン装置１０４は、上記の機能に加え、電源装置１０５が正常に動作しているかの判定、及び、各中継基地局４と統括基地局５とにより形成される無線エリアの中に有人車両２０が在圏しているかどうかの圏外判定を行う。
　コントローラ１０８のベースバンド装置１０３は、集積回路などで構成されており、時分割多重化方式に従い他の装置と通信を行うユニットである。ベースバンド装置１０３は、規定の単位時間（例えば１秒）を複数に分割した各サブフレームのうち、予め割り当てられたサブフレーム内で、又は、路々間通信５１０により自機に割り当てられたサブフレーム内で信号を出力する。ベースバンド装置１０３は、マイコン装置１０４からの制御に従い、自機に割り当てられたサブフレーム内で信号を送信するように無線装置１０２を制御する。
　無線装置１０２は、ベースバンド装置１０３による制御に基づき、ベースバンド装置１０３から出力されたデータに対し、誤り訂正符号化、変調、周波数変換、フィルタリング、増幅等の処理を施して無線信号を生成する。無線装置１０２は、生成した無線信号を送受信アンテナ１０１に送る。
　次に、図１０のフローチャートを参照して車載型送信端末２の動作を詳細に説明する。図１０のフローチャートは、ある所定の時間(例えば１秒)周期で実施されるものとする。
　車載型送信端末２は、第１の通信方法として、車載型送信端末２のベースバンド装置１０３が第１通信回線で動作するようにパラメータを設定する（ステップＳ００２）。例えば、第１通信回線で用いる変調方式や符号化率が設定される。
　それと並行して、車載型送信端末２は、第２の通信方法として、車載型送信端末２のベースバンド装置１０３が第２通信回線で動作するようにパラメータを設定する（ステップＳ００６）。例えば、第２通信回線で用いる変調方式や符号化率が設定される。
　第１通信回線の通信方法が設定された後、車載型送信端末２のＧＰＳアンテナ１１０は、ＧＰＳ信号を受信し（ステップＳ００３）、このＧＰＳ信号に基づき、ＧＰＳ受信機１０９は有人車両２０の現在位置を表す位置情報を取得する（ステップＳ００４）。そして、マイコン装置１０４は、第１通信回線のための自己の位置情報データを生成する（ステップＳ００５）。
　第２通信回線の通信方法が設定された後、ステップＳ００７及び００８で、ステップ００３、００４と同一の動作がなされる。マイコン装置１０４は、第２通信回線のための自己の位置情報データを生成する（ステップＳ００９）。
　続いて、ステップＳ０１０に移行し、非常停止ボタン１０７が押されているか否かが判定される。押されていないと判定される場合（ステップＳ０１０のＮｏ）、マイコン装置１０４は、アプリケーションレイヤ１２３にて非常停止信号“０”を生成する（ステップＳ０１１）。一方、非常停止ボタン１０７が押されていると判定される場合（ステップＳ０１０のＹｅｓ）、マイコン装置１０４は、アプリケーションレイヤ１２３にて非常停止信号“１”を生成する（ステップＳ０１２）。非常停止信号“１”は、非常停止命令信号である。
　そして、マイコン装置は、得られた位置情報と非常停止信号を含む送信データを生成する（ステップＳ０１３）。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。
　送信処理を施した後のデータが第１通信方法に従い生成された送信データである場合には、当該データは、路車間通信サブフレーム１５２０の該当スロットで送信されるタイミングで無線装置１０２へ出力される（ステップＳ０１５）。第２通信方法に従い生成された送信データである場合には、車々間通信サブフレーム１５５０の該当スロットで送信されるタイミングで無線装置１０２に出力される（同じくステップＳ０１５）。
　無線装置１０２は、ベースバンド装置１０３から受領したデータに対し、変調、周波数変換、フィルタリング、増幅等の処理を施して送受信アンテナ１０１から確認応答信号を出力する（ステップＳ０１６）。このステップＳ０１６の終了後、１秒毎にＳＴＡＲＴ（Ｓ００１）にループする。
　図１０のフローチャートに従い動作することで、自己の位置情報は定期的に送信され、非常停止ボタン１０７が押下されている間は（Ｓ０１０：Ｙｅｓ）、連続して非常停止信号が“１”として送信される（すなわち非常停止命令信号が送信される）こととなる。また、非常停止ボタン１０７が解除されれば（Ｓ０１０：Ｎｏ）、マイコン装置１０４は、非常停止信号が“０”として送信されることとなる。
　なお、図１０で第１通信回線の通信方法と第２通信回線の通信方法とを並列して実行することにより、第１通信回線の通信距離と第２通信回線の通信距離が大きく異なったとしても安定して通信することが可能となる。また、第１通信回線による位置情報の精度と第２通信回線による位置情報の精度を異ならせてもよい。
　第２通信回線が確立されなかったとしても、第１通信回線で安定して自己の位置情報が伝達され、且つ非常停止信号も伝達されるので、安全性が問題になることはない。一方、第２通信回線が確立されている場合は、無人ダンプ１０の減速する走行速度を速めたり、減速時間を短縮したりすることが可能となり、生産性の向上が得られる。
　尚、上記実施形態では鉱山現場の無人ダンプを例にして実施形態を説明したが、自律走行車両は鉱山の無人ダンプに限らず、有人ダンプであってもよく、建設現場の建設機械等であってもよい。
　以上に詳説したように、本実施形態によれば、自律走行する無人ダンプの減速する走行速度を速めたり、減速時間を短くしたり、非常時には、移動する運搬車両を遠隔から停止させることができる。
　尚、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、又は、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
１…携帯型送信端末（端末）、　２…車載型送信端末（端末）、　３…車載型受信端末、　４…中継基地局（無線基地局）、　５…統括基地局（無線基地局）、　１０…無人ダンプ（自律走行車両）、　２０…有人車両、　３０…管制センター、　３１…運行管理システム、　３２…非常停止入力装置（端末）、　３３…有線回線、　１００…走行路、　１０１…送受信アンテナ、　１０２…無線装置、　１０３…ベースバンド装置、　１０４…マイコン装置、　１０５…電源装置、　１０６…表示装置、　１０７…非常停止ボタン、　１０８…コントローラ、　１０９…ＧＰＳ受信機、　１１０…ＧＰＳアンテナ、　２００…積込場、　３００…放土場、　５００…制御用通信、　５１０…路々間通信（第１通信回線）、　５２０…路車間通信（第１通信回線）、　５３０…歩車間通信、　５４０…歩路間通信、　５５０…車々間通信（第２通信回線）、　６００…移動可能範囲、　１０００…車両制御システム、　Ｔ１～Ｔ４　通信遅延時間、　Ｖ０…通常速度、　Ｖ１…第１速度、　Ｖ２…第２速度、　Ｘ…車間距離、　Ｙ…基準距離
　本明細書で引用した全ての刊行物、特許及び特許出願はそのまま引用により本明細書に組み入れられるものとする。

Claims (8)

  1. 　自律走行車両と、
    　有人車両と、
    　前記自律走行車両と前記有人車両とを接続する複数の通信回線と、
    を備え、
    　前記有人車両は、第１通信回線を用いて前記有人車両の位置情報を送信し、
    　前記自律走行車両は、前記第１通信回線を用いて前記有人車両の前記位置情報を受信し、
    　前記自律走行車両は、前記有人車両の前記位置情報と、前記自律走行車両の位置情報とに基づいて、前記自律走行車両と前記有人車両との車間距離が基準距離以下であるか否かを判断し、
    　前記車間距離が前記基準距離以下である場合に、前記自律走行車両は、
    　　‐前記自律走行車両と前記有人車両との間に、前記第１通信回線と通信経路の異なる第２通信回線が確立されているか否かを判断し、
    　　‐前記第２通信回線が確立されていると判断された場合には、前記自律走行車両の走行速度の上限を第１速度とし、
    　　‐前記第２通信回線が確立されていないと判断された場合には、前記自律走行車両の走行速度の上限を第２速度とする、
    ことを特徴とする、車両制御システム。
  2. 　前記第２通信回線に係る通信遅延時間は、前記第１通信回線に係る通信遅延時間より小さいことを特徴とする、請求項１に記載の車両制御システム。
  3. 　前記第１速度は前記第２速度より大きいことを特徴とする、請求項１に記載の車両制御システム。
  4. 　前記第１通信回線は、無線基地局を介した通信回線であり、
    　前記第２通信回線は、無線基地局を介さない通信回線である、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の車両制御システム。
  5. 　前記車両制御システムは、前記自律走行車両の停止を指示する非常停止命令信号を送信可能な端末をさらに備え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。
  6. 　前記有人車両は前記端末を備え、前記第１通信回線を用いて前記非常停止命令信号を送信することを特徴とする、請求項５に記載の車両制御システム。
  7. 　前記第１通信回線および前記第２通信回線は、互いに重複する周波数帯において、時分割多重化方式で用いられ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。
  8. 　前記車間距離が前記基準距離を超える場合に、前記自律走行車両の走行速度の上限を所定の通常速度とし、
    　前記通常速度は、前記第１速度および前記第２速度より大きい、
    ことを特徴とする、請求項１に記載の車両制御システム。
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