(57)【要約】【課題】電波状況が悪い鉱山であっても、無線通信の信頼性を確保してダンプが円滑に走行できる技術を提供する。【解決手段】鉱山の構内を予め定められた走行経路６０に沿って走行する運搬車両２０−１、及び運搬車両の運行を管理する運行管理サーバが、無線通信回線を介して通信接続された車両走行システムであって、運搬車両２０−１から運行管理サーバに対し、許可要求情報を送信する許可要求地点ＲＰにおける接続状況の良否のレベルを示す通信品質指標値が、所定の閾値を超えるように走行許可区間ｎ＋１を設定する。【選択図】  図６
2015210595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱山の構内を予め定められた走行経路に沿って走行する運搬車両、及びその運搬車両の運行を管理する運行管理サーバが、無線通信回線を介して通信接続された車両走行システムであって、
前記走行経路上における前記運搬車両の現在位置よりも前方の地点にある前方境界地点と前記前方境界地点よりも後方の地点にある後方境界地点の間の前記走行経路を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部と、
前記走行経路上の各地点における前記無線通信回線への接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値が、所定の閾値以上であるか否かを判定する通信品質判定部と、
前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報の送受信の制御を行う通信制御部と、
を備え、
前記走行許可区間設定部は、前記許可要求情報に応じて、前記新たな走行許可区間の前方境界地点及び後方境界地点を仮設定し、前記前方境界地点及び前記後方境界地点の間に位置し、前記運搬車両が、前記新たな走行許可区間の前方に位置する更に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する許可要求地点を算出し、
前記通信品質判定部は、前記許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているかを判定し、前記許可要求区間に前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれている場合に、前記走行許可区間設定部は、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を前記新たな走行許可区間として設定する、
ことを特徴とする車両走行システム。
【請求項２】
前記走行許可区間設定部は前方境界地点を仮設定し、その仮設定された前方境界地点を基準として算出された前記許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がない判定された場合に、前記仮設定された前方境界地点とは異なる地点を前方境界地点として再度仮設定し、その再度仮設定された前方境界地点を基準として新たな許可要求区間を算出し、その新たな許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がある場合に、前記再度仮設定された前方境界地点と、前記後方境界地点との間を前記新たな走行許可区間として設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両走行システム。
【請求項３】
前記走行許可区間設定部が前記前方境界地点及び前記後方境界地点を仮設定し、その前方境界地点及び前記後方境界地点の間に前記許可要求地点を仮設定し、その仮設定された許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がないと判定された場合に、前記設定された前方境界地点及び前記後方境界地点の間にあって、前記仮設定された許可要求地点とは異なる地点を新たな許可要求地点として再度仮設定し、その仮設定された新たな許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点があると判定された場合に、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を、前記新たな走行許可区間として設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両走行システム。
【請求項４】
前記走行経路上の各地点を固有に識別する位置識別情報と、前記各地点の通信品質指標値と、を対応付けた通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部を更に備え、
前記通信制御部が前記許可要求情報又は前記許可応答情報を送受信すると、前記通信品質判定部が前記通信品質情報を更新する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両走行システム。
【請求項５】
前記通信品質指標値は、前記運搬車両及び前記運行管理サーバの間の無線通信接続の成功率、及び前記運搬車両が受信する前記無線通信接続に使用される電波強度を示す受信電力値の少なくとも一つであることを特徴とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両走行システム。
【請求項６】
鉱山の構内を予め定められた走行経路に沿って走行する運搬車両の運行を管理する運行管理サーバであって、
前記走行経路上における前記運搬車両の現在位置よりも前方の地点にある前方境界地点と前記前方境界地点よりも後方の地点にある後方境界地点の間の前記走行経路を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部と、
前記走行経路上の各地点における前記無線通信回線への接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値が、所定の閾値以上であるか否かを判定する通信品質判定部と、
前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を受信する、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報を送信する制御を行うサーバ側通信制御部と、
を備え、
前記走行許可区間設定部は、前記許可要求情報に応じて、前記新たな走行許可区間の前方境界地点及び後方境界地点を仮設定し、前記前方境界地点及び前記後方境界地点の間に位置し、前記運搬車両が、前記新たな走行許可区間の前方に位置する更に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する許可要求地点を算出し、
前記通信品質判定部が前記許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているかを判定し、前記許可要求区間に前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれている場合に、前記走行許可区間設定部は、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を前記新たな走行許可区間として設定する、
ことを特徴とする運行管理サーバ。
【請求項７】
鉱山の構内を予め定められた走行経路を、無線通信回線を通じて接続された運行管理サーバからの指示に従って走行する運搬車両に搭載される車載端末装置であって、
前記運搬車両の現在位置を算出する位置算出装置と、
前記運行管理サーバにより設定され、前記走行経路において前記運搬車両の走行が許可された区間を示す走行許可区間に従って、前記運搬車両が走行するための制御を行う走行制御部と、
前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報を受信する制御を行う端末側通信制御部と、
を備え、
前記運搬車両の現在位置が、現在設定されている走行許可区間における前記許可要求情報の送信を行う地点である許可要求地点と一致すると、前記端末側通信制御部は、前記許可要求情報を送信し、
前記端末側通信制御部が前記許可応答情報を受信すると、前記走行制御部は、前記許可応答情報に含まれる前記新たな走行許可区間に従って走行するための制御を行う、
ことを特徴とする車載端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱山向けの車両走行システム、運行管理サーバ及び車載端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山では、ショベルなどの積込機が鉱石や土砂を運搬車両に積込み、この運搬車両が積込位置と放土場とを往復して積荷を運搬する。鉱山内では複数の運搬車両が走行するので、各運搬車両の位置や走行状態を監視する管制センタが設けられ、交通管制を行っている。運搬車両には、オペレータが搭乗して操作するいわゆる有人ダンプと、自律走行（無人走行）ダンプとがあるが、特に自律走行ダンプの場合は、管制センタから自律走行ダンプに対して、無線通信回線を介してどの区間を走行してよいかを定めた走行許可区間を指示し、その指示に沿って自律走行する。
【０００３】
上記交通管制における無線通信技術の一例として、特許文献１には、基地局と複数の車両との間で無線通信を行う際に、データの重なり具合によって通信方式（ポーリング方式／コンテンション方式）の切換を行うことで、無線通信が混雑しているときもデータの吸い上げが行える構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０２−３０１３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
サーバからの指示が途絶えると、特に自律走行ダンプの場合は、衝突の危険性を回避するためにダンプを停車するため、鉱山の生産性の低下につながる。よって、鉱山向けのダンプが円滑に運用されるためには、ダンプと無線基地局との間の無線通信の信頼性を向上させることが必要である。
【０００６】
しかし、無線通信回線の通信状態が良好でない地点をダンプが走行している場合には、ダンプが管制センタからデータを確実に受信することができないという課題がある。特に、鉱山等のように地形の変化が顕著な場所では、無線通信の品質を十分に確保することは容易ではない。
【０００７】
特許文献１では、通信方式を変えることで無線通信の混雑時の不具合を解消することについては考慮されているものの、そもそも電波状況が悪く、無線通信ができない状況下においては、依然として電波が届かず、無線通信ができないという課題がある。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、電波状況が悪い鉱山であっても、無線通信の信頼性を確保してダンプが円滑に走行できる車両走行システム、運行管理サーバ、及び車載端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明は、鉱山の構内を予め定められた走行経路に沿って走行する運搬車両、及びその運搬車両の運行を管理する運行管理サーバが、無線通信回線を介して通信接続された車両走行システムであって、前記走行経路上における前記運搬車両の現在位置よりも前方の地点にある前方境界地点と前記前方境界地点よりも後方の地点にある後方境界地点の間の前記走行経路を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部と、前記走行経路上の各地点における前記無線通信回線への接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値が、所定の閾値以上であるか否かを判定する通信品質判定部と、前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報の送受信の制御を行う通信制御部と、を備え、前記走行許可区間設定部は、前記許可要求情報に応じて、前記新たな走行許可区間の前方境界地点及び後方境界地点を仮設定し、前記前方境界地点及び前記後方境界地点の間に位置し、前記運搬車両が、前記新たな走行許可区間の前方に位置する更に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する許可要求地点を算出し、前記通信品質判定部は、前記許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているかを判定し、前記許可要求区間に前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれている場合に、前記走行許可区間設定部は、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を前記新たな走行許可区間として設定する、ことを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、通信品質判定部が、許可要求地点により定められた許可要求区間内に通信品質指標値が所定の閾値以上となる地点を含んでいるかを判定し、含んでいる場合には、その許可要求地点の算出に用いた前方境界地点又は後方境界地点を含む走行許可区間が設定される。運搬車両は、設定された走行許可区間に従って走行し、この走行許可区間に対して定められた許可要求地点に差し掛かると、運行管理サーバに対して次の走行許可区間を要求するため許可要求情報を送信する。このとき、許可要求区間に通信品質指標値が所定の閾値以上となる地点が含まれているので、許可要求情報が運行管理サーバに届きやすくなる。また、運行管理サーバからの許可応答情報も受信しやすくなる。よって、許可要求情報及び許可応答情報の送受信を無線接続状況が良好な環境下で行うことができ、無線通信の接続不良に起因するダンプの停車を抑止することができる。
【００１１】
また、本発明は上記構成において、前記走行許可区間設定部は前方境界地点を仮設定し、その仮設定された前方境界地点を基準として算出された前記許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がない判定された場合に、前記仮設定された前方境界地点とは異なる地点を前方境界地点として再度仮設定し、その再度仮設定された前方境界地点を基準として新たな許可要求区間を算出し、その新たな許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がある場合に、前記再度仮設定された前方境界地点と、前記後方境界地点との間を前記新たな走行許可区間として設定する、
【００１２】
本発明によれば、仮設定した前方境界地点を基準とする許可要求地点により定められる許可要求区間に所定の閾値以上の通信品質指標値を有する地点が含まれていない場合には、それが含まれるように前方境界地点をずらすことができる。この場合、前方境界地点から許可要求地点までの距離（即ち許可要求区間の長さ）を一定に保った状態で前方境界地点の検索が行える。これにより、運行管理サーバとの間で許可要求情報及び許可応答情報の送受信をしている間に、現在の走行許可区間の前方境界地点を超えることにより、ダンプが停止するといった不具合を抑止することができる。
【００１３】
また、本発明は上記構成において、前記走行許可区間設定部が前記前方境界地点及び前記後方境界地点を仮設定し、その前方境界地点及び前記後方境界地点の間に前記許可要求地点を仮設定し、その仮設定された許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点がないと判定された場合に、前記設定された前方境界地点及び前記後方境界地点の間にあって、前記仮設定された許可要求地点とは異なる地点を新たな許可要求地点として再度仮設定し、その仮設定された新たな許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点があると判定された場合に、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を、前記新たな走行許可区間として設定する。
【００１４】
本発明によれば、前方境界地点を設定し、この前方境界地点及び後方境界地点の間の地点であって、通信品質指標値が所定の閾値以上の地点を許可要求地点とすることができる。これにより、設定された走行許可区間を走行中の運搬車両が、その走行許可区間において定められた許可要求地点から許可要求情報及び許可応答情報を送受信する際の接続状態を良好に保つことができる。また、前方境界地点の位置は変えることなく許可要求地点を変えるので、前方に他の運搬車両が走行している場合にも、接続状況を良好に保ちつつ、かつ前方の運搬車両と干渉することなく走行許可区間を設定することができる。
【００１５】
また、本発明は、上記車両走行システムにおいて、前記走行経路上の各地点を固有に識別する位置識別情報と、前記各地点の通信品質指標値と、を対応付けた通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部を更に備え、前記通信制御部が前記許可要求情報又は前記許可応答情報を送受信すると、前記通信品質判定部が前記通信品質情報を更新することを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、許可要求情報又は許可応答情報の送受信があると通信品質情報が更新されるので、通信品質判定部は、最新の送受信の実績を反映した通信品質情報を基に通信品質の判定を行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、上記車両走行システムにおいて、前記通信品質指標値は、前記運搬車両及び前記運行管理サーバの間の無線通信接続の成功率、及び前記運搬車両が受信する前記無線通信接続に使用される電波強度を示す受信電力値の少なくとも一つであることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、通信品質指標値として無線通信接続の成功率を用いる場合には、実際の無線接続実績を反映した値を用いることができるので、無線通信環境の変化、例えば不定期に発生する無線基地局のトラブルに対しても、柔軟に対応することができる。一方、受信電力値を用いるときには、電波の出力条件が不変であれば電波強度は出力元からの距離に応じて減衰することから、一度測定した値を通信品質指標値として使い続けることができる。そのため、通信品質指標値を更新するための処理動作や、データ送受信が不要となる。
【００１９】
また、本発明は、鉱山の構内を予め定められた走行経路に沿って走行する運搬車両の運行を管理する運行管理サーバであって、前記走行経路上における前記運搬車両の現在位置よりも前方の地点にある前方境界地点と前記前方境界地点よりも後方の地点にある後方境界地点の間の前記走行経路を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部と、前記走行経路上の各地点における前記無線通信回線への接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値が、所定の閾値以上であるか否かを判定する通信品質判定部と、前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を受信する、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報を送信する制御を行うサーバ側通信制御部と、を備え、前記走行許可区間設定部は、前記許可要求情報に応じて、前記新たな走行許可区間の前方境界地点及び後方境界地点を仮設定し、前記前方境界地点及び前記後方境界地点の間に位置し、前記運搬車両が、前記新たな走行許可区間の前方に位置する更に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する許可要求地点を算出し、前記通信品質判定部が前記許可要求地点で定まる許可要求区間に、前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているかを判定し、前記許可要求区間に前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれている場合に、前記走行許可区間設定部は、前記仮設定された前方境界地点及び後方境界地点の間を前記新たな走行許可区間として設定する、ことを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、通信品質判定部が、により定められた許可要求区間内に通信品質指標が所定の閾値以上となる地点を含んでいるかを判定し、含んでいる場合には、その許可要求地点の算出に用いた前方境界地点又は後方境界地点を含む走行許可区間が設定される。運搬車両は、設定された走行許可区間に従って走行し、この走行許可区間に対して定められた許可要求地点に差し掛かると、運行管理サーバに対して次の走行許可区間を要求するため許可要求情報を送信する。このとき、許可要求区間に通信品質指標が所定の閾値以上となる地点が含まれているので、許可要求情報が運行管理サーバに届きやすくなる。また、運行管理サーバからの許可応答情報も受信しやすくなる。よって、許可要求情報及び許可応答情報の送受信を無線接続状況が良好な環境下で行うことができ、無線通信の接続不良に起因するダンプの停車を抑止することができる。
【００２１】
また、本発明は、鉱山の構内を予め定められた走行経路を、無線通信回線を通じて接続された運行管理サーバからの指示に従って走行する運搬車両に搭載される車載端末装置であって、鉱山の構内を予め定められた走行経路を、無線通信回線を通じて接続された運行管理サーバからの指示に従って走行する運搬車両に搭載される車載端末装置であって、前記運搬車両の現在位置を算出する位置算出装置と、前記運行管理サーバにより設定され、前記走行経路において前記運搬車両の走行が許可された区間を示す走行許可区間に従って、前記運搬車両が走行するための制御を行う走行制御部と、前記運搬車両の現在位置よりも前方に新たな走行許可区間の設定要求をするための許可要求情報を送信する、及び前記新たな走行許可区間を示す許可応答情報を受信する制御を行う端末側通信制御部と、を備え、前記運搬車両の現在位置が、現在設定されている走行許可区間において、前記許可要求情報の送信を行う地点である許可要求地点と一致すると、前記端末側通信制御部は、前記許可要求情報を送信し、前記端末側通信制御部が前記許可応答情報を受信すると、前記走行制御部は、前記許可応答情報に含まれる前記新たな走行許可区間に従って走行するための制御を行うことを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、自車両の現在位置を算出することができるので、走行許可区間内を、許可要求地点に到達したか否かを判断しながら走行制御をすることができる。そして、許可要求地点に到達すると、そこから許可要求情報を送信し、それに対する許可応答情報を受信する。このとき、許可要求地点における通信品質指標値が所定の閾値以上であるので、接続状況が良好な環境で許可要求情報及び許可応答情報の送受信をすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、電波状況が悪い鉱山であっても、無線通信の信頼性を確保してダンプが円滑に走行できる車両走行システム、運行管理サーバ、及び車載端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第一実施形態に係る車両指示システムの概略構成を示す図
【図２】運行管理サーバ及び車載端末装置のハードウェア構成図
【図３】運行管理サーバ及び車載端末装置の主な機能を示す機能ブロック図
【図４】運行管理サーバと走行ダンプ間で送受信される情報フォーマットの構成を示す図であって、（ａ）は、ダンプから運行管理サーバに対して送信する許可要求情報フォーマットを示し、（ｂ）は、運行管理サーバからダンプに対して送信する許可応答情報フォーマットを示し、（ｃ）は、ダンプから運行管理サーバに対して送信する受信確認情報フォーマットを示す。
【図５】第一実施形態に係る通信品質情報テーブルの構成を示す図
【図６】第一実施形態に係る走行許可区間の設定処理を示す図であって、（ａ）は走行許可区間ｎを走行中の状態を示し、（ｂ）は、許可要求地点に到達した状態を示し、（ｃ）は、解放区間及び最初の前方境界地点の設定状態を示し、（ｄ）次の前方境界地点の設定状態を示す。
【図７】本実施形態に係る車両走行システムにおける走行許可区間の設定処理の流れを示すシーケンス図
【図８】運行管理サーバによる走行許可区間の設定処理の流れを示すフローチャート
【図９】ダンプの走行制御処理の流れを示すフローチャート
【図１０】運行管理サーバが通信品質情報を蓄積、保持する処理の流れを示すフローチャート
【図１１】第二実施形態に係る車載端末装置のハードウェア構成図
【図１２】第二実施形態に係る通信品質情報テーブルの構成を示す図
【図１３】第二実施形態に係る許可要求情報フォーマットの構成を示す図
【図１４】第二実施形態に係る通信品質情報テーブルの別態様の構成を示す図
【図１５】第二実施形態において、運行管理サーバが通信品質情報を蓄積、保持する処理の流れを示すフローチャート
【図１６】第三実施形態に係る車載端末装置のハードウェア構成図
【図１７】航則車による通信品質情報の収集処理の流れを示すフローチャート
【図１８】第四実施形態における走行許可区間の設定処理を示す図であって、（ａ）は仮設定した許可要求地点の通信品質指標値が閾値未満である場合を示し、（ｂ）は、次に仮設定した許可要求地点の通信品質指標値が閾値以上である状態を示す。
【図１９】第四実施形態に係る運行管理サーバによる走行許可区間の設定処理の流れを示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合およ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。なお、以下の実施の形態において、その構成要素（処理ステップ等も含む）は、特に明示した場合およ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。
【００２６】
また、以下の実施の形態における各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、後述する各構成、機能、処理部、処理手段等は、コンピュータ上で実行されるプログラムとして実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各構成、機能、処理部、処理手段等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）等の記憶装置、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記憶媒体に格納することができる。
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の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または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。また、以下の実施の形態では、特に必要なとき以外は同一または同様な部分の説明を原則として繰り返さない。
【００２８】
＜第一実施形態＞
［システム構成］
第一実施形態は、鉱山においてショベルやホイールローダ等の積込機が積み込んだ土砂や鉱石を搬送する運搬車両と、積込機及び運搬車両の位置や走行状態を管制する管制センタとを無線通信ネットワークで接続した車両走行システムに係り、特に無線通信の基地局の通信品質を考慮して、運搬車両の走行区間を決定する点に特徴がある。以下、本発明の第一実施形態に係る車両走行システムについて、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
まず、図１に基づいて第一実施形態に係る車両走行システムの概略構成について説明する。図１は、第一実施形態に係る車両指示システムの概略構成を示す図である。図１に示す車両走行システム１は、鉱山などの採石場で、土砂や鉱石の積込作業を行うショベル１０−１、１０−２と、土砂や鉱石等の積荷を搬送するダンプトラック（以下「ダンプ」と略記する）２０−１、２０−２と、採石場の近傍若しくは遠隔の管制センタ３０に設置された運行管理サーバ３１と、を含む。
【００３０】
各ダンプ２０−１、２０−２は、鉱山内であらかじめ設定された走行経路６０に沿って、ショベル１０−１又は１０−２、及び図示しない放土場の間を往復し、積荷を搬送する。本実施形態ではダンプ２０−１、２０−２は、オペレータが搭乗することなく自律走行する無人ダンプを例に挙げて説明するが、オペレータが搭乗して運転する有人ダンプであっても本発明を適用することができる。
【００３１】
ショベル１０−１、１０−２、各ダンプ２０−１、２０−２、及び運行管理サーバ３１は、無線通信回線４０を介して互いに無線通信接続される。この無線通信接続を円滑に行うために、鉱山内には、複数の無線基地局４１−１、４１−２、４１−３が設置される。そしてこれらの基地局を経由して、無線通信の電波が送受信される。電波は、各基地局４１−１、４１−２、４１−３から距離が離れるに従って減衰する。図１の符号４２−１、４２−２、４２−３は、各基地局４１−１、４１−２、４１−３と各ダンプ２０−１、２０−２とが電波の送受信ができる範囲（以下「通信エリア」という）を示す。各基地局４１−１、４１−２、４１−３は、通信エリア４２−１、４２−２、４２−３が互いに重なるように設置されることで、走行経路６０上であればどの地点からも無線通信回線４０に接続できるようにすることが好ましい。図１では、通話エリアを円形に図示しているが、実際には、地形の影響を受けて円形にはならないこともある。
【００３２】
ショベル１０−１、１０−２及び各ダンプ２０−１、２０−２は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）の少なくとも３つの航法衛星５０−１、５０−２、５０−３から測位電波を受信して自車両の位置を取得するための位置算出装置（図１では図示を省略する）を備える。ＧＮＳＳとして、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＧＡＬＩＬＥＯを用いてもよい。以下、ショベル１０−１、１０−２、及び各ダンプ２０−１、２０−２について説明するが、ショベル１０−１とショベル１０−２、及びダンプ２０−１と２０−２とはそれぞれ同一の構成であるので、ショベル１０−１及びダンプ２０−１について説明し、ショベル１０−２、ダンプ２０−２については説明を省略する。
【００３３】
ショベル１０−１は、超大型の油圧ショベルであって、走行体１１と、この走行体１１上に旋回可能に設けた旋回体１２と、運転室１３と、旋回体１２の前部中央に設けたフロント作業機１４と、を備えて構成される。フロント作業機１４は、旋回体１２に対し俯仰動可能に設けられたブーム１５と、このブーム１５の先端に回動可能に設けられたアーム１６と、そのアーム１６の先端に取り付けられたバケット１７とを含む。ショベル１０−１における見通しの良い場所、例えば運転室１３の上部に、無線通信回線に接続するためのアンテナ１８が設置されている。
【００３４】
ダンプ２０−１は、本体を形成するフレーム２１と、前輪２２及び後輪２３と、フレーム２１の後方部分に設けられたヒンジピン（図示せず）を回動中心として上下方向に回動可能な荷台２４と、この荷台２４を上下方向に回動させる左右一対のホイストシリンダ（図示せず）と、を含む。また、ダンプ２０−１は、見通しの良い場所、例えば、ダンプ２０−１の上面前方に、無線通信回線４０に接続するためのアンテナ２５が設置される。
【００３５】
更にダンプ２０−１には、運行管理サーバ３１からの指示に従って自律走行をするための車載端末装置２６が搭載される。
【００３６】
運行管理サーバ３１は、無線通信回線４０に接続するためのアンテナ３２に接続される。そして、運行管理サーバ３１は、アンテナ３２、無線基地局４１−４、４１−２、４１−３を経由してショベル１０−１、１０−２、及びダンプ２０−１、２０−２の其々と通信する。
【００３７】
次に図２を参照して、図１の運行管理サーバ３１及び車載端末装置２６のハードウェア構成について説明する。図２は、運行管理サーバ及び車載端末装置のハードウェア構成図である。
【００３８】
図２に示すように、運行管理サーバ３１は、サーバ側制御装置３１１、サーバ側入力装置３１２、サーバ側表示装置３１３、サーバ側通信装置３１４、通信バス３１５、マスタ地図情報データベース（以下データベースを「ＤＢ」と略記する）３１６、通信品質情報ＤＢ３１７、及び運行管理情報ＤＢ３１８を含んで構成される。
【００３９】
サーバ側制御装置３１１は、運行管理サーバ３１の各構成要素の動作を制御するものであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の演算・制御装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等の記憶装置を含むハードウェアと、サーバ側制御装置３１１により実行されるソフトウェアとを含んで構成される。これらのハードウェアがソフトウェアを実行することにより、運行管理サーバ３１の各機能が実現される。
【００４０】
サーバ側入力装置３１２は、マウス、キーボードなどの入力装置により構成され、オペレータからの入力操作を受け付けるインターフェースとして機能する。
【００４１】
サーバ側表示装置３１３は、液晶モニタ等により構成され、オペレータに対して情報を表示して提供するインターフェースとして機能する。
【００４２】
サーバ側通信装置３１４は、Ｗｉ‐Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）やＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）の規格に適合した無線通信装置を用いてもよい。
【００４３】
通信バス３１５は、各構成要素を互いに電気的に接続する。
【００４４】
マスタ地図情報ＤＢ３１６は、ＨＤＤなど固定的に記憶する記憶装置を用いて構成され、走行経路６０上の各地点（以下「ノード」という）の位置情報と、各ノードを連結するサブリンクとにより定義された走行経路情報を記憶する。また、鉱山の地形情報や、各ノードの絶対座標（測位電波を基に算出される３次元実座標）を含んでもよい。各ノードには、そのノードを固有に識別する位置識別情報（以下「ノードＩＤ」という）が付与される。
【００４５】
通信品質情報ＤＢ３１７は、ＨＤＤなど固定的に記憶する記憶装置を用いて構成され、走行経路６０上の各地点におけるダンプ２０−１及び運行管理サーバ３１間の接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値を、ノードＩＤと対応付けて記憶する。ここでいう「通信品質指標値」とは、運行管理サーバ３１及びダンプ２０−１間の無線通信接続の確立のしやすさを示す通信品質情報であり、例えば、各ノードにおける無線接続に使用される電波強度を示す受信電力値や、運行管理サーバ３１とダンプ２０−１との間の無線通信接続の成功率である。なお、「成功率」は、通信接続のエラー率と言い換えてもよい。この場合、後述する閾値判定の不等号の向きは成功率を用いた場合とは逆向きになる。通信品質指標値の詳細については後述する。
【００４６】
運行管理情報ＤＢ３１８は、ＨＤＤなど固定的に記憶する記憶装置を用いて構成され、各ダンプの現在位置、走行速度などのダンプの運行情報を記憶する。
【００４７】
運行管理サーバ３１は有線通信回線３３を介してアンテナ３２と接続され、無線通信回線４０を介して無線基地局４１−１、４１−２、４１−３と接続される。なお、上記の各データベースは、マスタ地図情報、通信品質情報、運行管理情報を記憶する記憶部だけを備え、サーバ側制御装置３１１がそれらのデータベースの更新・検索処理を行ってもよいし、各データベースに上記記憶部の情報の更新・検索処理を行うエンジンを搭載したものでもよい。後述する各種データベースについても同様である。
【００４８】
次に、ダンプ２０−１に搭載される車載端末装置２６は、端末側制御装置２６１、端末側入力装置２６２、端末側表示装置２６３、端末側通信装置２６４、通信バス２６５、端末側地図情報ＤＢ２６６、走行制御装置２６７、外界センサ装置２６８、及び位置算出装置２６９を含んで構成される。
【００４９】
端末側制御装置２６１は、車載端末装置２６の各構成要素の動作を制御するものであり、ＣＰＵ等の演算・制御装置、ＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶装置を含むハードウェアと、サーバ側制御装置３１１により実行されるソフトウェアとを含んで構成される。これらのハードウェアがソフトウェアを実行することにより、車載端末装置２６の各機能が実現される。
【００５０】
端末側入力装置２６２は、タッチパネルや各種スイッチなどの入力装置により構成され、オペレータからの入力操作を受け付けるインターフェースとして機能する。
【００５１】
端末側表示装置２６３は、液晶モニタ等により構成され、オペレータに対して情報を表示して提供するインターフェースとして機能する。
【００５２】
端末側通信装置２６４も、Ｗｉ‐ＦｉやＩＥＥＥの規格に適合した汎用品である無線通信装置を用いてもよい。
【００５３】
通信バス２６５は、各構成要素を互いに電気的に接続する。
【００５４】
端末側地図情報ＤＢ２６６は、ＨＤＤなど固定的に記憶する記憶装置を用いて構成され、マスタ地図情報ＤＢ３１６に格納された地図情報と同じ地図情報を格納する。
【００５５】
走行制御装置２６７は、ダンプ２０−１の加速・減速装置、制動装置、及びステアリング装置等、ダンプ２０−１の走行に関わる駆動装置（以下「走行駆動装置」という）に対し、加減速量、制動量、ステアリング角度を伝達するための制御装置である。
【００５６】
外界センサ装置２６８は、ミリ波レーダや前方カメラなど、ダンプ２０−１の走行方向（進行方向）前方の障害物を検知するためのセンサであり、その種類は問わない。外界センサ装置２６８の検知結果は、ダンプ側制御装置２６１に出力され、通常時は走行経路から離脱しないように走行位置の監視や加減速に用いられ、緊急時には緊急回避行動に必要な制動動作に用いられる。
【００５７】
位置算出装置２６９は、航法衛星５０−１、５０−２、５０−３（図１参照）からの測位電波を基に自車両の現在位置を算出する。
【００５８】
次に図３を参照して、図１の運行管理サーバ３１及び車載端末装置２６の機能構成について説明する。図３は、運行管理サーバ及び車載端末装置の主な機能を示す機能ブロック図である。
【００５９】
図３に示すように、運行管理サーバ３１のサーバ側制御装置３１１は、走行許可区間設定部３１１ａ、通信品質判定部３１１ｂ、サーバ側通信制御部３１１ｃ、及び通信インターフェース(以下「通信Ｉ／Ｆ」と略記する)３１１ｄを備える。
【００６０】
走行許可区間設定部３１１ａは、マスタ地図情報ＤＢ３１６の地図情報と、運行管理情報ＤＢ３１８とを参照し、各ダンプ２０−１からの要求に応じて、走行経路６０上におけるダンプ２０−１の現在位置よりも前方の地点に前方境界地点を設定し、ダンプ２０−１の現在位置又はそれよりも前方にあって、かつ前方境界地点よりも走行方向後方の地点に後方境界地点を設定する。そして、前方境界地点及び後方境界地点の間の走行経路６０を、要求を出したダンプ２０−１に対して走行を許可する走行許可区間として設定する。更に前方境界地点又は後方境界地点のどちらかを基準として、ダンプ２０−１から要求を送信する地点である許可要求地点を算出し、この許可要求地点により定まる許可要求区間の通信品質が所定の品質を満たしているとみなせる条件（通信環境が良好と判断できるための条件）を充足している場合に、走行許可区間を設定する。
【００６１】
通信品質判定部３１１ｂは、通信品質情報ＤＢ３１７を参照し、ダンプ２０−１及び運行管理サーバ３１間の接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値に基づいて、許可要求地点で定まる許可要求区間の通信品質を判定する。本実施形態では、許可要求区間内に少なくとも一つ以上、通信指標値が閾値を超える地点が含まれているか否かを通信良否の判定基準として説明するが、この判定基準は上記には限らない。例えば、閾値よりも所定のマージン内に収まる程度（通信不良とまでは言えない程度の許容範囲内）の通信不良地点が連続して複数連なる場合は、その地点間では通信を繰り返すと通信が確立する可能性が比較的高いので、区間としては通信量良好と判定するようにしてもよい。
【００６２】
サーバ側通信制御部３１１ｃは、各ダンプ２０−１の要求の内容を示す許可要求情報を受信するとともに、その要求に応じて設定された走行許可区間を示す許可応答情報を送信する制御を行う。
【００６３】
次に車載端末装置２６について説明する。車載端末装置２６の端末側制御装置２６１は、走行制御部２６１ａ、端末側通信制御部２６１ｂ、及び通信Ｉ／Ｆ２６１ｃを備える。
【００６４】
走行制御部２６１ａは、位置算出装置２６９から自車両の現在位置を取得し、端末側地図情報ＤＢ２６６の地図情報を参照して、走行許可要求に対し運行管理サーバ３１が応答した許可応答情報に含まれる走行許可区間に従って、自車両を走行させるための制御を、走行制御装置２６７に対して行う。また、走行制御部２６１ａは、外界センサ装置２６８の検知結果に基づいて前方障害物の有無を判定し、障害物との干渉、衝突の回避動作の有無も判定し、必要があれば制動動作のための制御を行う。
【００６５】
端末側通信制御部２６１ｂは、運行管理サーバ３1に対し、次の走行許可区間を要求するための許可要求情報を送信するとともに、運行管理サーバ３１から、許可要求情報に応じて設定した走行許可区間を示す許可応答情報を受信する制御を行う。
【００６６】
次に図４に基づいて、運行管理サーバ及自律走行ダンプ間の無線通信処理について説明する。図４は、運行管理サーバと走行ダンプ間で送受信される情報フォーマットの構成を示す図であって、（ａ）は、ダンプから運行管理サーバに対して送信する許可要求情報フォーマットを示し、（ｂ）は、運行管理サーバからダンプに対して送信する許可応答情報フォーマットを示し、（ｃ）は、ダンプから運行管理サーバに対して送信する受信確認情報フォーマットを示す。
【００６７】
図４の（ａ）に示すように、許可要求情報フォーマット４００は、許可要求情報を固有に識別するための要求識別情報４０１、及び許可要求情報を発信したダンプのダンプ情報４０２を含む。ダンプ情報４０２は、許可要求情報を送信したダンプを固有に識別するダンプＩＤ４０２ａ、測位電波に基づいて算出された上記ダンプの現在位置を示すダンプ現在位置情報４０２ｂ、及び走行速度やタイヤ空気圧等ダンプの状態を示す状態情報４０２ｃを含む。
【００６８】
また、図４の（ｂ）に示すように、許可応答情報フォーマット４１０は、応答情報を固有に識別するための応答識別情報４１１、及び走行許可区間に関する情報を示す走行許可区間情報４１２を含む。応答識別情報４１１は、どの許可要求情報に対する応答であるかを一意に識別可能な情報である。これにより、無線通信回線４０を通じて運行管理サーバ３１からブロードキャスト送信された場合であっても、各ダンプが応答識別情報４１１を受信して、自車両が発行した許可要求情報に対応する応答情報であるかを識別することができる。
【００６９】
走行許可区間情報４１２は、前方境界地点座標４１２ａ、後方境界地点座標４１２ｂ、及び制限速度情報４１２ｃを含む。
【００７０】
また、図４の（ｃ）に示すように、受信確認情報フォーマット４２０は、受信確認情報を固有に識別するための受信確認識別情報４２１、及び受信確認に関する情報を含む受信確認情報４２２を含む。
【００７１】
受信確認情報４２２は、受信確認を送信するダンプを固有に識別するダンプＩＤ４２２ａ、どの許可応答情報を受信したかを示すための応答識別情報４２２ｂと、受信確認情報を送信したときのダンプの現在位置を示すダンプ現在位置情報４２２ｃと、を含む。
【００７２】
次に、図５を参照して運行管理サーバが保持する通信品質情報ＤＢに格納される通信品質情報のテーブル構成について説明する。図５は、第一実施形態に係る通信品質情報テーブルの構成を示す図である。
【００７３】
図５に示すように、通信品質情報テーブル５００は、「要求送信地点情報」レコード５０１、「受信成功回数」レコード５０２、「通信品質指標」レコード５０３、「送信元ＩＤ」レコード５０４、及び「通信発生時刻」レコード５０５を含む。
【００７４】
ダンプ２０−１が走行する走行経路６０（図１参照）は、走行経路上の各地ノードと、隣り合うノード同士を連結したサブリンクとにより構成される。各ノードには、そのノードの地点座標が１対１で対応付けられており、各地点の３次元実座標又はノードＩＤを指定することで、走行経路上の地点を一意に指定することができる。
【００７５】
そこで、「要求送信地点情報」レコード５０１は、ダンプ２０−１が走行許可要求情報を発信したときのノードＩＤを登録する。許可要求情報フォーマット４００のダンプ現在位置４０２ｂが示す現在位置情報がノードＩＤを示すときにはこのノードＩＤを、ダンプの現在位置情報が３次元実座標で表されるときには、この実座標に対応するノードＩＤを登録する。
【００７６】
「受信成功回数」レコード５０２は、ダンプ２０−１から、走行許可要求を受信すると１カウントアップする。また受信確認情報が受信できた場合は、許可応答情報と受信確認情報とがそれぞれ相手方に送受信できたことを示すので、２カウントアップする。なお、同一のノードＩＤに対して２カウントアップが、これは、許可応答情報及び受信確認情報の送受信に要する時間は短時間（ミリ秒単位）であるので、この間にダンプ２０−１が別のノードに移動することはない、すなわち同じノードで許可応答情報を受信し、受信確認情報を送信していることを前提としている。
【００７７】
「通信品質指標」レコード５０３は、運行管理サーバ３１及びダンプ２０−１間の無線通信接続の確立のしやすさを示す指標値を記憶する。指標値は、例えば運行管理サーバ３１及びダンプ２０−１の間の通信成功率や、基地局からの電波強度で示すことができる。成功率は、下式（１）で示される。
【００７８】
Ｅ＝｛（Σ＿ｅｓｔ）／（Σ＿ｒｅｑ）｝×１００・・・（１）
但し、
Σ＿ｅｓｔ：運行管理サーバ３１及びダンプ２０−１の間で無線通信接続が確立した全回数
Σ＿ｒｅｑ：運行管理サーバ３１又はダンプ２０−１から無線通信接続を要求した全回数
Ｅ：通信成功率
【００７９】
式（１）のうち、運行管理サーバ３１又はダンプ２０−１から無線通信接続を要求した全回数（Σ＿ｒｅｑ）は、実際には正確な値を得にくいことがある。例えばダンプ２０−１から無線送信した許可要求情報が、どの無線基地局にも届かない場合には、無線基地局４１−１、４１−２、４１−３及び運行管理サーバ３１は、無線通信接続が要求されたという情報を得られない。
【００８０】
そこで、運行管理サーバ３１又はダンプ２０−１から無線通信接続を要求した全回数（Σ＿ｒｅｑ）を通信品質指標値として用いてもよい。この場合、「受信成功回数」レコード５０２と「通信品質指標値」レコード５０３とは、同じ値を示すのでどちらか一つだけでよい。
【００８１】
また、通信品質指標値５０３として、車載端末装置２６が受信した電波強度を示す受信電力値信号（通信Ｉ／Ｆが受信した電波を変換した電圧を示す信号）を用いてもよい。
【００８２】
「送信元ＩＤ」レコード５０４は、送信元のダンプを固有に識別するダンプＩＤが記録される。
【００８３】
「通信発生時刻」レコード５０５は、ダンプ２０−１が無線通信を送信した時刻が含まれる。
【００８４】
［処理動作・効果］
以下、図６及び図７を参照して、本実施形態に係る車両走行システムの処理動作について説明する。図６は、本実施形態に係る車両走行システムにおける走行許可区間の設定処理を示す図であって、（ａ）は走行許可区間ｎを走行中の状態を示し、（ｂ）は、許可要求地点に到達した状態を示し、（ｃ）は、解放区間及び最初の前方境界地点の設定状態を示し、（ｄ）は、次の前方境界地点の設定状態を示す。図７は、本実施形態に係る車両走行システムにおける走行許可区間の設定処理の流れを示すシーケンス図である。
【００８５】
図６の（ａ）に示すように、走行経路６０は、複数の地点（ノード）６１及び少なくとも一つ以上のサブリンク６２を含んで定義される。走行許可区間とは、各ダンプに対して付与された、自律走行してもよい区間である。図６の（ａ）は、７つのノード６１及び隣接するノード間を連結する６つのサブリンク６２を含む走行許可区間ｎを示す。走行許可区間ｎは、この直前の走行許可区間ｎ−１（図示を省略）を走行中にダンプ２０−１が許可要求情報を送信し、これに応じて運行管理サーバ３１から送信された許可応答情報に含まれる走行許可区間情報（図４の（ｂ）符号４１２参照）により定義されたものである。
【００８６】
図６では、走行許可区間ｎの後方境界地点はＢＰ＿ｂｎ、前方境界地点はＢＰ＿ｆｎで示す。許可要求区間は、前方境界地点ＢＰ＿ｆｎを基準とし、これを含んで４つ後方のノードまでと定義する。なお、許可要求区間の定め方はこれに限定されず、後方境界地点を基準として定めてもよい。また、許可要求区間のうち、最も後方に位置するノードは、ダンプ２０−１が許可要求情報の送信を開始する地点であり、以下、許可要求地点（図ではＲＰと図示）という。
【００８７】
図６の（ｂ）に示すように、ダンプ２０−１は、許可要求地点ＲＰに到達すると、無線通信回線４０を介して運行管理サーバ３１に対し、次の走行許可区間情報を要求するための情報（許可要求情報）の送信を行う。
【００８８】
運行管理サーバ３１は、許可要求情報を受信すると、図６の（ｃ）に示す解放区間の設定処理を行う。解放区間とは、運行管理サーバ３１が前回の走行許可要求に応じて走行許可区間として設定した区間を、他のダンプに対して走行許可が行えるように解放した区間である。運行管理サーバ３１は、ダンプ２０−１が許可要求情報を送信したノードから所定距離以後を解放区間として設定する。
【００８９】
次に運行管理サーバ３１は、新たな走行許可区間を設定する。運行管理サーバ３１は、新しい走行許可区間ｎ＋１の後方境界地点ＢＰ＿ｂｎ+1を解放区間のうちの最前端ノードに設定する。
【００９０】
また、新しい走行許可区間ｎ＋１の前方境界地点を、ダンプ２０−１の現在位置（解放区間の最前端のノード）よりも前方のノードの１つ、ＢＰ＿ｆ１に仮設定する。そして、予め定められた条件（上記では、前方境界地点ＢＰ＿ｆｎを基準とし、これを含んで４つ後方のノードまでを許可要求区間とする）に従って、仮設定したＢＰ＿ｆ１を基準とする許可要求地点ＲＰ＿１を算出し、ＲＰ＿１〜ＢＰ＿ｆ１間に含まれるノードの通信品質を判定する。いずれのノードの通信品質指標値も所定値を超えない場合、すなわち成功率が閾値よりも低い場合、その地点で無線通信を行うと信頼性が低下する。そこで、仮設定した前方境界地点ＢＰ＿ｆ１とは異なる地点、図６の（ｄ）では、ＢＰ＿ｆ１よりも更に前方のノードを前方境界地点ＢＰ＿ｆ２として再度仮設定する。
【００９１】
そして、前方境界地点ＢＰ＿ｆ２を基準とする許可要求地点ＲＰ＿２からＢＰ＿ｆ２の区間の通信品質を確認する。この地点の通信品質が良好な場合、例えば成功率が閾値以上の場合、再度仮設定された前方境界地点ＢＰ＿ｆ２を、新たな走行許可区間ｎ＋１の前方境界地点とする。その結果、後方境界地点ＢＰ＿ｂｎ＋１から前方境界地点ＢＰ＿ｆ２までが新たな走行許可区間ｎ＋１として設定される。その結果を、ダンプに対して許可応答情報として送信する。
【００９２】
すなわち、上記許可応答情報では、図４の（ｂ）に示す走行許可情報フォーマットにおいて「前方境界地点座標」４１２ａはノードＢＰ＿ｆ２の座標、「後方境界地点座標」４１２ｂはノードＢＰ＿ｂｎ+1が含まれる。制限速度４１２ｃは、前方車両との車両間隔や、地形情報に応じて定められる。
【００９３】
次に図７の各ステップ順に沿って、ダンプ２０−１及び管理サーバ３１間の処理動作について説明する。
【００９４】
ダンプ２０−１は、前回の走行許可要求に対して運行管理サーバ３１から応答があった走行許可区間ｎを自律走行する（Ｓ７０１）。
【００９５】
ダンプ２０−１が許可要求地点に到達すると（Ｓ７０２）、ダンプ２０−１は運行管理サーバ３１に対して許可要求情報の送信を開始する（Ｓ７０３）。より具体的には、端末側通信制御部２６１ｄは通信Ｉ／Ｆ２６１ｃ及び端末側通信装置２６４を介して許可要求情報を送信する。送信後も、ダンプ２０−１は走行許可区間ｎ内を走行し続ける。
【００９６】
無線基地局４１−１は、運行管理サーバ３１に許可要求情報を転送する（Ｓ７０４）。
【００９７】
運行管理サーバ３１の通信品質判定部３１１ｂは、走行許可要求を受信すると、通信品質情報ＤＢ３１７の書き込みを行う（Ｓ７０５）。詳細は、後述する。
【００９８】
走行許可区間設定部３１１ａは、受信した許可要求情報に含まれるダンプ現在位置情報（図４の（ａ）の符号４０２参照）に示す地点よりも後方の区間を解放区間して設定する（Ｓ７０６）。ここで解放区間として設定された区間は、他のダンプが走行可能な領域となる。
【００９９】
次に走行許可区間設定部３１１ａは新たな走行許可区間ｎ＋１を決定する（Ｓ７０７）。この処理の詳細は後述する。
【０１００】
サーバ側通信制御部３１１ｃは、通信Ｉ／Ｆ３１１ｄ及びサーバ側通信装置３１４を介してダンプ２０−１に対し、新たな走行許可区間ｎ＋１を示す情報（許可応答情報）を送信し（Ｓ７０８）、無線基地局４１−１は、許可応答情報を転送する（Ｓ７０９）。なお、許可応答情報は、後程、受信結果情報と照合するために一時的に運行管理サーバ３１に保存しておく。
【０１０１】
ダンプ２０−１は、許可応答情報を受信し、新たな走行許可区間ｎ＋１を自律走行するとともに（Ｓ７１０）、許可応答情報を受信したこと示す受信結果情報を送信する（Ｓ７１１）。無線基地局４１−１は、受信結果情報を運行管理サーバ３１に転送する（Ｓ７１２）。
【０１０２】
運行管理サーバ３１の通信品質判定部３１１ｂは、一時保存された許可応答情報を参照し、受信結果情報がどの許可応答情報について通信が確立したものを示すものかを判断する。そして、通信品質判定部３１１ｂは許可応答情報及び受信結果情報を送受信したノードＩＤに一致する通信品質情報ＤＢ３１７の「受信成功回数」レコード５０２の値を２インクリメントする。
【０１０３】
次に、図８に基づいて、図７で述べた一連の処理を実現するための運行管理サーバの処理について説明する。図８は、運行管理サーバによる走行許可区間の設定処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０４】
運行管理サーバ３１は主電源投入後に処理を開始し（Ｓ８０１）、ダンプ２０−１からの許可要求情報の受信待ち（Ｓ８０２）を行う。許可要求情報を受信したことが確認できなければ（Ｓ８０３／Ｎｏ）、ステップＳ８０２へ戻り、引き続き許可要求情報の受信を待つ。許可要求情報を受信したことを確認すると（Ｓ８０３／Ｙｅｓ）、通信品質判定部３１１bは、通信品質情報ＤＢ３１７への書き込みを行う（Ｓ８０４、図７のステップＳ７０５に相当する）。
【０１０５】
次いで、走行許可区間設定部３１１ａは、許可要求情報に含まれるダンプの現在位置情報を確認（Ｓ８０５）し、ダンプの現在位置報情報に基づき、後方の解放区間を決定（Ｓ８０６、図７のＳ７０６に相当）する。後方境界点は、解放区間の最前地点に仮設定する。なお、本実施形態でいう「仮設定」とは、新たな走行許可区間の境界点として用いることが確定するまでの状態を意味し、仮設定された前方境界点、後方境界点、許可要求地点の変更の有無には問わない。従って、新たな走行許可区間が設定されるまでの前方境界点、後方境界点、及び許可要求地点は全て仮設定された状態である。
【０１０６】
走行許可区間設定部３１１ａは、新たな走行許可区間の境界地点を仮設定（Ｓ８０７）し、その境界地点から逆算した許可要求区間、及び許可要求地点を算出（Ｓ８０８）する。本実施形態では前方境界地点を仮設定し、許可要求区間・地点を算出する。
【０１０７】
通信品質判定部３１１ｂは、通信品質情報ＤＢ３１７に格納された通信品質テーブル５００を参照し、許可要求区間の通信品質が良好であるか、換言すると前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているかを判定し、前記許可要求区間に前記通信品質指標値が前記所定の閾値以上となる地点が含まれているか否かを判定する。通信品質判定部３１１ｂが、許可要求区間に含まれる少なくとも一つの地点の通信品質指標値が閾値より高いと判定すると（Ｓ８０９／Ｙｅｓ）、走行許可区間設定部３１１ａは、仮設定した境界地境界地点、解放区間の最前端を後方境界地点とする走行許可区間ｎ＋１を新たな走行許可区間として設定し、許可応答情報を生成して通信制御部３１１ｃからダンプ２０−１に対して無線通信回線４０を介して通知する（Ｓ８１０）。
【０１０８】
通信品質判定部３１１ｂが、許可要求区間の通信品質が不良、換言すると区間内に含まれる全ての地点の通信品質指標値が閾値未満と判定すると（Ｓ８０９／Ｎｏ）、走行許可区間設定部３１１ａは、前方境界地点が変更可能であるかを確認し、変更可能でない場合（Ｓ８１１／Ｎｏ）は、走行許可区間設定部３１１ａはダンプ２０―１へ停止命令を送信する（Ｓ８１２）。
【０１０９】
変更可能である場合（Ｓ８１１／Ｙｅｓ）は、仮設定した前方境界地点を前方または後方へ変更し、再度仮設定する（Ｓ８１３）。このとき、前方に変更することを優先するほうが望ましい。これにより、ダンプ２０−１が自律走行をし続けている結果、新たに仮設定した前方境界地点をダンプ２０−１が通過してしまうといった不都合を抑止しやすくなる。
【０１１０】
その後、ステップＳ８０８へもどり、再度仮設定した前方境界地点に基づく許可要求区間及び許可要求地点を計算し、通信品質を評価する（Ｓ８０９）。
【０１１１】
以上に説明した処理を繰り返すことで、ダンプは通信品質が良好な場所で無線通信を行うことができる。また良好な通信品質が得られる場所がない場合でも、サーバからの停止命令によって安全に停止することが可能となる。
【０１１２】
次に図９に基づいて、図７で述べた一連の処理を実現するためのダンプ側の処理の流れについて説明する。図９は、ダンプの走行制御処理の流れを示すフローチャートである。
【０１１３】
ダンプ２０−１は、前回の走行許可応答で決められた走行許可区間内を走行中（Ｓ９０１）において、位置算出装置２６９によって常に自己位置を認識している。そして、走行制御部２６１ａは、現在位置が許可要求地点に到達したかどうかを判定する（Ｓ９０２）。ダンプ２０−１が許可要求地点に到達していないと認識した場合（Ｓ９０２／Ｎｏ）、ステップＳ９０２に戻り、許可要求地点に到達したかを判定し続ける。
【０１１４】
走行制御部２６１ａが許可要求地点に到達したと判定すると（Ｓ９０２／Ｙｅｓ）、通信制御部２６１ｂが許可要求情報を運行管理サーバ３１に対して送信（Ｓ９０３）する。通信制御部２６１ｂは、許可要求情報を送信してからの経過時間の計測を開始する。
【０１１５】
そして許可要求情報に対する許可応答情報が運行管理サーバ３１から送信されてくるまで受信待ち（Ｓ９０４）を行う。
【０１１６】
その間もダンプ２０−１は走行を続けているため、走行制御部２６１ａは、現在位置が走行許可区間を超えたかどうかの判定（Ｓ９０５）を行う。ダンプ２０−１の現在位置が与えられた走行許可区間の終端に接近している場合は（Ｓ９０５／Ｙｅｓ）、他のダンプと衝突する可能性があるため、走行制御部２６１ａが走行制御装置２６７に対して走行停止命令を出力し、走行制御装置２０７が車両を停止させるための走行駆動装置を制御する（Ｓ９０６）。
【０１１７】
現在位置が走行許可区間の終端から十分離れている場合は（Ｓ９０５／Ｎｏ）、そのまま自律走行を継続する。
【０１１８】
通信制御部２６１ｂは、許可応答情報の受信待ち時間が予め設定したタイムアウト時間を超えたかどうかも判定し、タイムアウト時間を超えた場合（Ｓ９０７／Ｙｅｓ）、何らかの理由で許可要求情報が運行管理サーバ３１へ届かなかった可能性があるため、Ｓ９０３へ戻り、再度許可要求情報を送信する。このとき、タイムカウンタの値も０に戻し、計時を再開する。
【０１１９】
タイムアウト時間前に（Ｓ９０７／Ｎｏ）、通信制御部２６１ｂが許可応答情報を受信すると（Ｓ９０８／Ｙｅｓ）、受信した情報に基づいて新しい走行許可区間へと更新し（Ｓ９０９）、自律走行を継続する。タイムアウト時間前に（Ｓ９０７／Ｎｏ）、通信制御部２６１ｂが走行許可応答を受信しなければ（Ｓ９０８／Ｎｏ）、ステップＳ９０４へ戻り許可応答情報の受信を待機する。
【０１２０】
次に、図１０に基づいて、図７で述べた運行管理サーバの処理について説明する。図１０は、運行管理サーバが通信品質情報を蓄積、保持する処理の流れを示すフローチャートである。
【０１２１】
運行管理サーバ３１が許可要求情報を受信するまでは、図８のステップＳ８０１〜Ｓ８０３と同様の処理を実行するので、ステップ番号を流用する。すなわち、運行管理サーバ３１は、処理開始（Ｓ８０１）後、走行許可命令の受信待ちを開始（Ｓ８０２）する。許可要求情報を受信するまでは（Ｓ８０３／Ｎｏ）ステップＳ８０２に戻り、許可要求情報の受信待ちを継続する。
【０１２２】
走行許可要求を受信したら（Ｓ８０３／Ｙｅｓ）、受信してからの経過時間の計測を開始（Ｓ１００１）する。許可要求情報に含まれるダンプの現在位置情報を確認（Ｓ１００２）し、データを受信できた地点（以下「受信地点」という）を特定する。この受信地点は、ダンプが要求を発信した地点であり、このときのノードＩＤを用いて受信地点を特定する。
【０１２３】
受信地点が既に通信品質情報テーブル５００に含まれていれば（Ｓ１０３／Ｙｅｓ）、該当する要求送信地点情報に対応するレコードを更新する。（Ｓ１００４）
【０１２４】
具体的には、許可要求情報に含まれる「ダンプ現在位置」４０２ｂに含まれるノードＩＤが既に通信品質情報ＤＢ３１７「要求送信地点情報」レコード５０１に登録されていれば、そのノードＩＤに対応する「受信成功回数」レコード５０２の値を１インクリメントする。また、許可要求情報に例えば電波の受信値が含まれていれば「通信品質指標」レコード５０３を更新する。受信成功回数を通信品質指標として用いる場合には、受信成功回数の更新が通信品質指標の更新となる。更に、走行許可要求に含まれるダンプＩＤを「送信元ＩＤ」レコード５０４に書き込む。また、通信制御部３１１ｃは、走行許可要求を受信した時刻を「通信発生時刻」に書き込む。
【０１２５】
要求送信地点情報が通信品質情報テーブル５００に含まれていない場合（Ｓ１００３／Ｎｏ）は、新しく要求送信地点情報を追加し（Ｓ１００５）、ステップＳ１００４へ進む。
【０１２６】
受信確認情報を受信したら（Ｓ１００６／Ｙｅｓ）、該当する要求送信地点情報に含まれる受信成功回数（図５の符号５０２）を２つカウントアップ（Ｓ１００７）し、経過時間の計測を終了・タイムカウンタの値を０に戻して、ステップＳ８０２へ戻る。
【０１２７】
受信確認情報を受信しない状態で（Ｓ１００６／Ｎｏ）、受信確認結果の待ち時間以内の場合は（Ｓ１００８／Ｎｏ）、ステップＳ１００６へ戻り受信確認情報の待機を続ける。受信確認結果の待ち時間を超えると（Ｓ１００６／Ｙｅｓ）、経過時間の計測を終了し、タイムカウンタの値を０に戻して、ステップＳ８０２へ戻る。図１０に示す一連の処理により、運行管理サーバ３１は各地点で発生した無線通信の履歴を収集し、それらを通信品質情報として利用することができる。
【０１２８】
本実施形態によれば、通信品質情報を考慮して走行許可区間の設定が行える。これにより、走行許可要求・応答の送受信ができないことによるダンプの停車を防ぎ、ダンプの稼働率の向上を図ることができる。
【０１２９】
更に、本実施形態では、無線通信のタイミングではなく、通信品質そのものを考慮して走行許可区間を設定するので、無線装置の通信方式に関わらず、どのような無線装置に対しても、本発明を適用することができる。そのため、Ｗｉ‐ＦｉやＩＥＥＥ適合品等の汎用品の無線機を用いてもよいので、専用機を用いる場合に比べてコストが下がり、無線技術の進歩によって高速大容量の通信方式を採用した新しい無線機が出た場合でも、新しい無線機への交換も容易に行える。
【０１３０】
＜第二実施形態＞
［システム構成］
第一実施形態では運行管理サーバのみが通信品質情報を保持し、走行許可区間の決定に用いていたが、第二実施形態では、ダンプ側でも通信品質情報を収集、保持し、それを運行管理サーバに通知する。サーバ側とダンプ側の両方で通信品質情報を収集、保持することで、より精度の高い通信品質の判定を行うことができ、それらの情報を元に走行許可区間を決定することができる。サーバ側のみで通信品質情報を保持することの問題点として、サーバ側では受信が成功した事実を認識できるが、ダンプが送信したにも関わらず、信号そのものが届かなかった場合は、その事実を認識することができない。本実施形態では、その課題を解決するために、ダンプ側で送信した通信履歴を保持しておき、送信履歴情報をサーバへ送信するという処理を行う。以下、図１１乃至図１４を用いて、第二実施形態に係る車両走行システムの構成について説明する。図１１は、第二実施形態に係る車載端末装置のハードウェア構成図である。図１２は、第二実施形態に係る通信品質情報テーブルの構成を示す図である。図１３は、第二実施形態に係る許可要求情報フォーマットの構成を示す図である。図１４は、第二実施形態に係る通信品質情報テーブルの別態様の構成を示す図である。
【０１３１】
図１１に示すように、第二実施形態に係るダンプ２０−１に搭載する車載端末装置２６ａは、第一実施形態に係る車載端末装置２６の構成に加え、端末側通信品質情報ＤＢ１１０１を備える点に特徴がある。その他の構成は第一実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１３２】
図１２に示すように、端末側通信品質情報ＤＢ１１０１に格納される端末側通信品質情報テーブル１２０１は、「要求送信地点情報」レコード１２０１、「応答受信地点情報」レコード１２０２、「通信品質指標」レコード１２０３、「送信先ＩＤ」レコード１２０４、及び「送信発生時刻」レコード１２０５を含む。
【０１３３】
「要求送信地点情報」レコード１２００は、ダンプが許可要求情報を送信した時点の位置情報（ノードＩＤ）を格納する。「応答受信地点情報」レコード１２０２は、ダンプ２０−１が許可応答情報を受信した時点の位置情報（ノードＩＤ）を格納する。「通信品質指標」レコード１２０３は、受信したときの受信電力値や、通信成功か失敗かの結果などを格納する。
【０１３４】
「送信元ＩＤ」レコード１２０４は、許可要求情報の送信元のダンプのＩＤを格納する。但し、車載端末装置２６ａは、一度ダンプに搭載すると基本的にはそのダンプに搭載し続けるので、この送信元ＩＤに記録されるダンプの固有情報は、全てのレコードにおいて同じ値が登録される。しかし、運行管理サーバ３１に端末側通信品質情報テーブル１２０１を送信（又は出力）した際に、どのダンプからの通信品質情報であるかを判別するときに有用である。
【０１３５】
「送信発生時刻」レコード１２０５は、許可要求情報を送信した時刻を格納する。
【０１３６】
図１３は、ダンプ２０−１が運行管理サーバ３１へ送信する走行許可情報フォーマットの例を示す。走行許可情報フォーマット１３００は、第一実施形態の走行許可情報フォーマット４００に、ダンプ情報４０２として通信品質情報テーブル１２００に保存された通信品質情報１３０１の一部もしくは全体を送信することで、運行管理サーバ３１はダンプ側の通信品質情報を利用することが可能となる。
【０１３７】
また、第二実施形態に係る通信品質指標テーブルの別態様として、図１４に示すように、図１２の通信品質指標テーブル１２００の構成に加え、ダンプ２０−１が許可要求情報、または受信確認情報を実際に送信した回数を記録する「要求発信回数」レコード１４０１を備えてもよい。この場合、図１３の走行許可情報フォーマット１３００に「要求発信回数」レコード１４０１の記録情報を追加する。
【０１３８】
「要求受信回数」レコード１４０１は、運行管理サーバ３１が走行許可要求を受信した回数を記録する。ダンプ２０−１から運行管理サーバ３１に許可要求情報を発信した回数を、既述の式（１）におけるΣ＿ｒｅｑとして適用することにより、成功率を算出してもよい。
【０１３９】
［処理動作・効果］
次に、図１５に基づいて、第二実施形態における運行管理サーバの処理動作について説明する。図１５は、第二実施形態における運行管理サーバの処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４０】
図１５の処理は、第一実施形態に係る運行管理サーバ３１の図１０のステップＳ１００２に続いて実行される。すなわち、ダンプの現在位置の確認（Ｓ１００２）後、受信した許可要求情報の送信地点が、通信品質情報ＤＢに登録されている要求送信地点情報１２０１のノードＩＤと一致するかを判定する（Ｓ１５０１）。この処理は、ダンプ側の送信履歴と、サーバ側の受信履歴とを一致させることを目的としている。一致するデータがなければ（Ｓ１５０１／Ｎｏ）、新規ノードＩＤを追加する（Ｓ１５０２）。
【０１４１】
一致するデータが存在する場合は（Ｓ１５０１／Ｙｅｓ）、送信情報と受信情報を対応付けて、通信品質情報ＤＢを更新する（Ｓ１５０３）。許可要求情報に、通信品質指標として受信電力値が含まれる場合は、通信品質情報ＤＢの「通信品質指標」レコード１２０３を書き換える。また、許可要求情報に、許可要求情報の受診回数を用いる場合には、サーバ側通信品質情報ＤＢに予め備えられた「要求発信回数」レコード１４０１の値を１カウントアップする。なお、受信確認情報を運行管理サーバ３1が受信した場合には、「要求発信回数」レコード１４０１の値は２カウントアップする。これは、サーバ側からの許可応答情報の発信と、ダンプ側からの受信確認情報の発信とを合算して２カウントアップするためである。
【０１４２】
運行管理サーバ３１の通信品質判定部３１１ｂは、通信品質指標値の再計算を行う（Ｓ１５０４）。通信品質判定部３１１ｂは、サーバ側の通信品質情報ＤＢ３１７の受信成功回数を要求発信回数で除算して通信品質指標値を更新登録する。なお、受信電力値のように、計算で求めなくてよい指標値を用いる場合は、本ステップを省略することができる。次いで、図１０のステップＳ１００６進み、受信確認情報に関する処理を行う。
【０１４３】
本実施形態によれば、サーバはダンプ側の送信履歴とサーバ側の受信履歴を対応させた通信履歴を保持することができ、より詳細な通信履歴情報を元に、精度の高い通信品質情報を用いた許可区間の決定を行うことができる。
【０１４４】
＜第三実施形態＞
［システム構成］
第三実施形態に係る車両走行システムは、通信品質情報の収集方法として、ダンプ自身が通信品質情報を収集するのではなく、一般車両に各種センサを搭載した航則車が別途通信品質情報を収集する実施形態である。以下、図１６及び図１７を参照して、第三実施形態について説明する。図１６は、第三実施形態に係る車載端末装置のハードウェア構成図である。図１７は、航則車による通信品質情報の収集処理の流れを示すフローチャートである。
【０１４５】
図１６に示すように、航則車に搭載する車載端末装置２６ｂは、航則車側制御装置１６０１、航則車側入力装置１６０２、航則車側表示装置１６０３、航則車側通信装置１６０４、通信バス１６０５、航則車側地図情報ＤＢ１６０６、外界センサ装置１６０７、及び航則車側通信品質情報ＤＢ１６０８を含んで構成される。これらの各構成の機能は、既述のダンプ２０−１に搭載する車載端末装置２６の対応する各構成の機能と同一であるので、重複説明を省略する。
【０１４６】
［処理動作・効果］
次に、図１７の各ステップに沿って、航則車の通信品質情報収集の処理動作について説明する。航則車は、走行経路上を走行しながら（Ｓ１７０１）、定期的な周期に一致する時点において（Ｓ１７０２／Ｙｅｓ）、通信確認のための信号（「通信確認信号」という）を送信し、送信してからの経過時間の計測を開始する（Ｓ１７０３）。定期的な周期に一致しない時点では（Ｓ１７０２／Ｎｏ）、ステップＳ１７０１に戻る。
【０１４７】
通信確認信号を送信すると、無線基地局からの通信確認応答信号の受信待ち状態に移行する（Ｓ１７０４）。通信確認応答信号を受信すると（Ｓ１７０５／Ｙｅｓ）、通信が成功したことをその地点の位置情報とともに航則車に搭載された航則車側通信品質情報ＤＢ１６０８に記録（Ｓ１７０６）する。
【０１４８】
応答信号を受信することなく（Ｓ１７０５／Ｎｏ）、受信タイムアウト時間を超えると（Ｓ１７０７／Ｙｅｓ）、通信エラーを記録（Ｓ１７０８）する。受信タイムアウト時間以内は（Ｓ１７０６／Ｎｏ）、ステップＳ１７０４へ戻り、応答信号の受信を待つ。
【０１４９】
以上の処理を繰返しながら鉱山の搬送路を走行することで、航則車が鉱山エリア内の通信品質情報を予め収集し、これを運行管理サーバに出力することにより、走行許可区間の設定処理において活用することができる。
【０１５０】
本実施形態によれば、航則車が通信品質情報を収集することで、運行管理サーバ及びダンプ間の無線送受信データから走行に直接関係のないデータを削減することができる。これにより、データ通信量を下げ、無線通信回線上の混雑を緩和することができる。
【０１５１】
上記では、航則車及び無線通信局の間の通信確認信号の送受信結果を航則車が収集し、その送受信結果を通信品質情報として用いたが、無線基地局がダンプとの間の無線通信の送受信結果をログ情報として格納するログ記憶部を備え、航則車からの通信確認信号を受信すると、ログ情報を航則車に送信し、このログ情報を通信品質情報として用いてもよい。この場合、無線基地局がログ情報を送信した後、ログ記憶部からログ情報を削除するように構成してもよい。これにより、定期的に無線基地局のログ記憶部の記憶領域を整理（リフレッシュ）することができる。また、ログ記憶部の記憶領域が満杯になると、送受信履歴の古い順に上書きをするように構成してもよい。これにより、ログ記憶部の記憶容量に関らず、最新のログ情報を無線基地局に残しておくことができる。
【０１５２】
＜第四実施形態＞
［システム構成］
第四実施形態に係る車両走行システムは、許可要求地点の通信品質が良好になるように走行許可区間の境界地点を決定するのではなく、境界地点は固定したままで、通信品質が良好場所に許可要求地点そのものを設定する実施形態である。装置構成は第一実施形態と同様であるので説明を省略する。
【０１５３】
［処理動作・効果］
以下、図１８及び図１９に基づいて、第四実施形態に係る処理動作について説明する。図１８は、第四実施形態における走行許可区間の設定処理を示す図であって、（ａ）は仮設定した許可要求地点の通信品質指標値が閾値未満である場合を示し、（ｂ）は、次に仮設定した許可要求地点の通信品質指標値が閾値以上である状態を示す。図１９は、第四実施形態に係る運行管理サーバによる走行許可区間の設定処理の流れを示すフローチャートである。
【０１５４】
図１８の（ａ）に示すように、本実施形態では、走行許可区間設定部３１１ａは、まず、新しい走行許可区間ｎ＋１の前方境界地点ＢＰ＿ｆｎ＋１を設定する。後方境界地点ＢＰ＿ｂは、第一実施形態と同様、解放区間の最前地点のノードに設定する。
【０１５５】
そして、前方境界地点ＢＰ＿ｆｎ＋１は固定したままで、許可要求地点ＲＰ＿１と許可要求地点ＲＰ＿２（図１８の（ｂ）参照）において通信品質が良好である地点を決定し、ダンプへ通知することを特徴としている。前の区間に別のダンプが存在しており、安全上、走行許可区間の境界地点を変更することができない場合や、ダンプ台数を増やし、稼働率を向上させるために走行許可区間を変更したくない場合などに、本実施形態は特に有効である。
【０１５６】
次に、図１９の各ステップ順に沿って本実施形態に係る運行管理サーバの処理動作を説明する。本実施形態に係る運行管理サーバの処理動作は、主電源投入（図８のステップＳ８０１）から、後方の解放区間を設定するまでの処理（図８のステップＳ８０６）は、第一実施形態における運行管理サーバの走行許可区間決定処理と同じであるので、図８のステップ番号を図１９においても流用し、重複説明を省略する。
【０１５７】
本実施形態では、走行区間設定部３１１ａが前方境界地点ＢＰ＿ｆｎ＋１を設定すると（Ｓ１９０１）、予め定められた条件に沿って、設定された前方境界地点ＢＰ＿ｆｎ＋１を基準とする許可要求値地点ＲＰ＿１を算出する（Ｓ１９０２）。
【０１５８】
許可要求区間内の通信品質が良好な場合、すなわち区間内に含まれる各地点の中の少なくとも一つの地点の通信品質指標値が閾値以上である場合（Ｓ１９０３／Ｙｅｓ）は、ステップＳ１９０１で決定した前方境界地点ＢＰ＿ｆｎ＋１からステップＳ８０６で決定した後方境界地点ＢＰ＿ｂｎ＋１の最前端の地点までを新たな走行許可区間ｎ＋１として設定し、ダンプへ通知（Ｓ１９０４）する。このとき、新たな走行許可区間ｎ＋１における許可要求地点の位置情報も併せて通知する。
【０１５９】
区間内に含まれる全ての地点の通信品質が良好でない場合、すなわち区間内に含まれる全ての地点の通信品質指標値が閾値未満の場合は（Ｓ１９０３／Ｎｏ）、他の許可要求地点へ変更可能であるかを確認し（Ｓ１９０５）、変更不可の場合は（Ｓ１９０５／Ｎｏ）、ダンプへ走行停止命令を送信する（Ｓ１９０７）。変更可能な場合は（Ｓ１９０５／Ｙｅｓ）、許可要求地点を後方または前方へ変更し（Ｓ１９０６）、再度通信品質の確認を行う（Ｓ１９０３）。この一連の処理によって、通信品質が良好な地点に許可要求地点を設定することができる。
【０１６０】
本実施形態によれば、走行許可区間の境界地点を変更することなく、許可要求地点を通信品質が良好な地点に設定することで、次の走行許可区間を設定できる。これにより、ダンプの走行許可区間に影響を与えることなく、無線通信の接続状態を確保し、無線通信が途絶えることによるダンプの稼働率低下を抑止することができる。
【０１６１】
なお、上記した実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明の範囲を上記実施形態に限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の様々な態様で本発明を実施することできる。
【０１６２】
例えば、上記第一実施形態に第二実施形態及び第三実施形態の少なくとも一つを組み合わせてもよいし、第四実施形態に第二実施形態及び第三実施形態の少なくとも一つを組み合わせてもよい。
【０１６３】
更に、上記において後方境界地点は解放区間の最前端の地点に設定したが、これに限らず、最前端の地点よりもさらに前に設定してもよい。
【０１６４】
また、上記において、走行許可区間は、前方境界地点及び後方境界点の間として説明したが、前方境界地点からダンプの現在位置までの走行許可区間としてもよい。すなわち、走行許可設定部は、後方が解放された走行許可区間を設定してもよい。この場合、前方境界点を基準として許可要求地点を算出すればよい。そして、ダンプが前進することを前提とすると、ダンプは、現在位置から前方境界地点までが走行可能となる。この場合においても、無線品質を考慮して前方境界点を設定することで、本発明の効果を奏することができる。
【符号の説明】
【０１６５】
１  車両走行システム
１０−１、１０−２  ショベル
２０−１、２０−２  ダンプ
３１  運行管理サーバ
４０  無線通信回線
４１−１、４１−２、４１−３  無線基地局
６０  走行経路
６１  ノード
６２  サブリンク
【図１】
2015210595.tif 000003
【図２】
2015210595.tif 000004
【図３】
2015210595.tif 000005
【図４】
2015210595.tif 000006
【図５】
2015210595.tif 000007
【図６】
2015210595.tif 000008
【図７】
2015210595.tif 000009
【図８】
2015210595.tif 000010
【図９】
2015210595.tif 000011
【図１０】
2015210595.tif 000012
【図１１】
2015210595.tif 000013
【図１２】
2015210595.tif 000014
【図１３】
2015210595.tif 000015
【図１４】
2015210595.tif 000016
【図１５】
2015210595.tif 000017
【図１６】
2015210595.tif 000018
【図１７】
2015210595.tif 000019
【図１８】
2015210595.tif 000020
【図１９】
2015210595.tif 000021