(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管制側通信装置に接続されたコンピュータからなる管制制御装置であって、
前記管制側通信装置は、第１オペレータの運転で走行する第１有人作業機械に搭載された第１車載通信端末装置、及び前記管制制御装置からの管制指令に従って自律走行する自律走行作業機械に搭載された第２車載通信端末装置のそれぞれと無線情報の送受信を行う無線通信装置であって、前記第１車載通信端末装置から前記第１有人作業機械に対して前記自律走行作業機械との干渉を避けるための保護領域の設定を要求する保護領域設定要求情報及び前記第１有人作業機械の位置情報を受信し、前記第２車載通信端末装置に対しては前記管制指令を送信し、
前記管制制御装置は、
前記自律走行作業機械及び前記第１有人作業機械が走行する搬送路の地図情報を記憶する管制地図情報記憶部と、
前記管制側通信装置が前記保護領域設定要求情報を受信すると、前記地図情報及び前記第１車載通信端末装置から受信した位置情報に基づいて、前記第１有人作業機械の位置が含まれる領域であって、前記自律走行作業機械の侵入が禁止された領域を前記第１有人作業機械の保護領域として設定する保護領域設定部と、
を備え、
前記保護領域は、前記第１有人作業機械の位置を含む第１保護領域及び当該第１保護領域の外周に沿って設定された第２保護領域を含み、
前記第１保護領域は、前記第１車載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信しない領域であり、
前記第２保護領域は、前記第１車載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信する領域であり、
前記保護領域設定部は、前記保護領域設定要求情報に対応して設定した前記保護領域の位置を示す応答情報を前記管制側通信装置に対して出力し、
前記応答情報は、前記管制側通信装置を介して前記第１車載通信端末装置へ送信される、
ことを特徴とする管制制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の管制制御装置において、
前記保護領域設定要求情報は、前記第１有人作業機械の車種、速度、及び作業状態の少なくとも一つを含み、
前記管制制御装置は、前記保護領域の形状を定めた保護領域情報を記憶する保護領域情報記憶部を更に備え、
前記保護領域情報は、作業機械の車種、速度、又は作業状態の少なくとも一つに対して、前記保護領域の半径、又は前記保護領域の幅の少なくとも一つが関連付けられた情報であり、
前記保護領域設定部は、前記保護領域情報を参照し、前記第１有人作業機械の位置を中心とし、前記保護領域設定要求情報に含まれる前記第１有人作業機械の車種、速度、及び作業状態の少なくとも一つに対応する前記保護領域の半径又は前記保護領域の幅を有する領域を前記保護領域として設定する、
ことを特徴とする管制制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の管制制御装置において、
前記保護領域設定部は、前記保護領域として前記第２保護領域の外周に沿った領域を含む第３保護領域を更に設定し、
前記第３保護領域は、前記第１有人作業機械が前記第３保護領域に進行すると、前記第１有人作業機械に対して設定された前記第２保護領域の外部へ前記第１有人作業機械が逸脱する可能性があることを示す警告を前記第１オペレータに対して発信する領域である、
ことを特徴とする管制制御装置。
【請求項４】
請求項１に記載の管制制御装置において、
前記管制側通信装置は、第２オペレータの運転で走行する第２有人作業機械に搭載された第３車載通信端末装置から前記第２有人作業機械の位置情報を受信し、
前記保護領域設定部は、前記地図情報及び前記第２有人作業機械の位置情報に基づいて、前記第２保護領域の外周の領域を含む侵入警告領域であって、前記第２有人作業機械が前記侵入警告領域に侵入すると、前記第１有人作業機械に対して設定された前記第１保護領域及び前記第２保護領域内に侵入する可能性を示す警告を前記第２オペレータに対して発信する侵入警告領域を更に設定し、当該侵入警告領域の位置を示す侵入警告領域情報を前記管制側通信装置に対して出力し、
前記侵入警告領域情報は、前記管制側通信装置を介して前記第３車載通信端末装置へ送信される、
ことを特徴とする管制制御装置。
【請求項５】
オペレータの運転で走行する有人作業機械に搭載された無線通信装置からなる端末側通信装置、及び前記有人作業機械に搭載されたＧＰＳのそれぞれに接続され、前記有人作業機械に搭載されたコンピュータからなる車載通信端末装置であって、
前記ＧＰＳは前記有人作業機械の位置を算出して位置情報を出力し、
前記端末側通信装置は、自律走行作業機械の交通管制を行う管制制御装置と無線通信回線を介して接続され、前記自律走行作業機械との干渉を避けるための前記有人作業機械に対する保護領域の設定を要求する保護領域設定要求情報及び前記位置情報を前記管制制御装置に対して送信し、前記管制制御装置が設定した前記保護領域の位置を示す応答情報を前記管制制御装置から受信し、
前記車載通信端末装置は、
前記有人作業機械の車体の大きさを示す車体情報を記憶する車体情報記憶部と、
前記応答情報が示す保護領域と前記ＧＰＳから取得した前記位置情報とを比較して、前記有人作業機械が前記保護領域から逸脱したかを監視する保護領域監視部と、
前記保護領域監視部の判断結果に基づいて、新たな保護領域の設定を要求するための保護領域設定要求情報を生成して前記端末側通信装置へ出力する保護領域設定要求情報生成部と、を備え、
前記保護領域は、前記有人作業機械の位置を含む第１保護領域及び当該第１保護領域の外周に沿って設定された第２保護領域を含み、
前記第１保護領域は、前記車載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信しない領域であり、
前記第２保護領域は、前記載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信する領域であり、
前記保護領域監視部は、
前記位置情報及び前記車体情報に基づいて、前記有人作業機械の車体が地表面に投影した平面において占有する占有エリア内の少なくとも２つ以上の代表点の位置を算出する占有エリア算出部と、
前記代表点の位置と前記第１保護領域の位置及び前記第２保護領域の位置のそれぞれとを比較する比較部と、を含み、
前記保護領域設定要求情報生成部は、前記比較部による比較結果に基づいて、前記占有エリアが前記第１保護領域内にある場合は新たな保護領域設定要求情報を生成せず、前記占有エリアが前記第２保護領域内にある場合は、新たな保護領域設定要求情報を生成する、
ことを特徴とする車載通信端末装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載通信端末装置において、
前記保護領域監視部は、前記少なくとも２つ以上の代表点として、前記有人作業機械の前部に設定された第１代表点、及び前記有人作業機械の後部に設定された第２代表点を設定し、
前記比較部は、前記第１代表点及び前記第２代表点のどちらか一つのみが前記第１保護領域又は前記第２保護領域から逸脱すると、前記占有エリアの一部が前記第１保護領域又は前記第２保護領域から逸脱したと判定する、
ことを特徴とする車載通信端末装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車載通信端末装置において、
前記比較部は、前記第１代表点及び前記第２代表点が共に前記第１保護領域又は前記第２保護領域から逸脱すると、前記占有エリアの全体が前記第１保護領域又は前記第２保護領域から逸脱したと判定する、
ことを特徴とする車載通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は管制制御装置及び車載通信端末装置に係り、特に自律走行車両及び有人車両が混走する作業現場における管制制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
露天掘り鉱山等において、オペレータが搭乗することなく自律走行するダンプトラックなどの自律走行作業機械と、ドーザやグレーダ、散水車等、運転手の運転操作に従って走行する有人車両とが混在して走行することがある。【０００３】
自律走行作業機械と有人車両との干渉を防止するための技術として、特許文献１には、「無人車両は、車両相互間通信装置によって最後に取得（受信）した有人車両の位置データに基づく位置Ｐ（ある時点における位置）を基に、この位置を中心とし、この位置から将来の所定時点まで最大速度で移動した場合の距離を半径ｒとする円を求めると共に、予定走行路における円内の領域を有人車両の存在範囲として推定する。無人車両は、自己の車両位置とこの円とが干渉するか否かを判断する。（要約抜粋）」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】米国特許第６６２５５４０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自律走行作業機械が有人車両への衝突を回避するには、管制制御装置又は自律走行作業機械が有人車両の存在位置情報を取得し、衝突の危険がある場合には減速や停止を行うことが必要である。また有人車両は走行して移動するため、その存在位置情報は随時更新される必要がある。しかし管制制御装置や自律走行作業機械が鉱山内に存在する多数の有人車両と頻繁に通信を行うと、無線通信帯域を圧迫し、自律走行作業機械に対する自律走行指令の送受信等他の通信へ悪影響を及ぼし、生産の効率悪化につながる恐れがある。【０００６】
特許文献１に記載の車両干渉防止装置では、時間経過に基づき有人車両の存在範囲を推定することで通信頻度を下げることができるが、時間経過に伴い有人車両の推定存在範囲が大きくなり、当該範囲に自律走行作業機械が進行する（ｐｒｏｃｅｅｄ）と減速・停止するため、鉱山の生産効率を悪化させてしまうという課題がある。【０００７】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、無線通信への影響及び自律走行作業機械の稼働エリアへの制約を最小限にしつつ、有人作業機械の位置の変化に対応して自律走行作業機械と有人作業機械との干渉防止を行える技術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】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の一態様は、例えば管制側通信装置に接続されたコンピュータからなる管制制御装置であって、前記管制側通信装置は、第１オペレータの運転で走行する第１有人作業機械に搭載された第１車載通信端末装置、及び前記管制制御装置からの管制指令に従って自律走行する自律走行作業機械に搭載された第２車載通信端末装置のそれぞれと無線情報の送受信を行う無線通信装置であって、前記第１車載通信端末装置から前記第１有人作業機械に対して前記自律走行作業機械との干渉を避けるための保護領域の設定を要求する保護領域設定要求情報及び前記第１有人作業機械の位置情報を受信し、前記第２車載通信端末装置に対しては前記管制指令を送信し、前記管制制御装置は、前記自律走行作業機械及び前記第１有人作業機械が走行する搬送路の地図情報を記憶する管制地図情報記憶部と、前記管制側通信装置が前記保護領域設定要求情報を受信すると、前記地図情報及び前記第１車載通信端末装置から受信した位置情報に基づいて、前記第１有人作業機械の位置が含まれる領域であって、前記自律走行作業機械の侵入が禁止された領域を前記第１有人作業機械の保護領域として設定する保護領域設定部と、を備え、前記保護領域は、前記第１有人作業機械の位置を含む第１保護領域及び当該第１保護領域の外周に沿って設定された第２保護領域を含み、前記第１保護領域は、前記第１車載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信しない領域であり、前記第２保護領域は、前記第１車載通信端末装置が新たな保護領域設定要求情報を送信する領域であり、前記保護領域設定部は、前記保護領域設定要求情報に対応して設定した前記保護領域の位置を示す応答情報を前記管制側通信装置に対して出力し、前記応答情報は、前記管制側通信装置を介して前記第１車載通信端末装置へ送信される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、無線通信への影響及び自律走行作業機械の稼働エリアへの制約を最小限にしつつ、有人作業機械の位置の変化に対応して自律走行作業機械と有人作業機械との干渉防止を行える技術を提供することができる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両管制システムの概略構成を示す図
【図２Ａ】管制制御装置のハードウェア構成図
【図２Ｂ】ダンプトラックのハードウェア構成図
【図２Ｃ】第１有人作業機械のハードウェア構成図
【図３】管制制御装置の主な機能を示す機能ブロック図
【図４Ａ】第２車載通信端末装置の機能を示す機能ブロック図
【図４Ｂ】第１車載通信端末装置の機能を示す機能ブロック図
【図４Ｃ】保護領域監視部の詳細を示す機能ブロック図
【図５Ａ】第１有人作業機械の初期位置に対して設定された保護領域を示す図
【図５Ｂ】第１有人作業機械の移動に伴って更新設定された保護領域を示す図
【図６】保護領域情報の一例を示す図
【図７】第１車載通信端末装置の画面表示例を示す図
【図８】第１車載通信端末装置及び管制制御装置の処理シーケンスを示す図
【図９Ａ】保護領域監視処理の流れを示すフローチャート
【図９Ｂ】占有エリア算出処理の説明図
【図１０】保護領域設定処理の流れを示すフローチャート
【図１１】第２有人作業機械の機能ブロック図
【図１２】第１有人作業機械の保護領域と、第２有人作業機械の位置関係を表した説明図
【図１３】第２オペレータへ警告を発信する動作の処理の流れを示すフローチャート
【図１４】保護領域の形状例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、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。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。
【００１２】
＜第１実施形態＞
まず、図１に基づいて、本発明に係る管制制御装置３１を含む自律走行システムの概略構成について説明する。図１は、車両管制システム１の概略構成を示す図である。
【００１３】
図１に示す車両管制システム１は、鉱山などの採石場で掘削及び積込作業を行うショベル１０から積み込まれた土砂や鉱石等の積荷を搭載し、搬送路６０を自律走行するダンプトラック２０（自律走行作業機械に相当する）に搭載され、管制制御装置３１からの管制指令を受信してそれに応じて自律走行制御を行う第２車載通信端末装置２００と、オペレータが搭乗する第１有人作業機械９０（ドーザを例に挙げて説明する）に搭載された第１車載通信端末装置９００とを、無線通信回線４０を介して採石場の近傍若しくは遠隔の管制センタ３０に設置された管制制御装置３１に通信接続して構成される。上記において自律走行作業機械はダンプトラックに限らず、自律走行する運搬車両、散水車等、種類を問わない。同様に、有人作業機械はドーザに限らず、グレーダ、ライトビークル等、種類を問わない。
【００１４】
ショベル１０、ダンプトラック２０及び第１有人作業機械９０は、測位衛星５０からの信号を受信して位置を算出するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を搭載し、算出した位置情報を管制制御装置３１に送信する。ＧＰＳは位置算出装置の一例であり、位置算出装置はＧＰＳからの出力に対してＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）の出力を用いて補正する装置として構成されてもよい。
【００１５】
次に図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃを参照して、図１の管制制御装置３１、ダンプトラック２０及び第１有人作業機械９０のハードウェア構成について説明する。図２Ａは管制制御装置３１のハードウェア構成図、図２Ｂはダンプトラック２０のハードウェア構成図、図２Ｃは第１有人作業機械９０のハードウェア構成図である。
【００１６】
図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃに示すように、管制制御装置３１、第２車載通信端末装置２００、及び第１車載通信端末装置９００は、ＣＰＵ３１１、２０１、９０１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）３１２、２０２、９０２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）３１３、２０３、９０３、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）３１４、２０４、９０４、Ｉ／Ｆ３１５、２０５、９０５、及びこれらを互いに接続するバス３１８、２０８、９０８を含むコンピュータにより構成される。コンピュータの構成例は一例にすぎず、集積回路を組み合わせた構成でもよい。
【００１７】
更に、管制制御装置３１は、管制側表示装置３１６、及び管制側入力装置３１７を備え、これらがＩ／Ｆ３１５に接続される。更にＩ／Ｆ３１５には、無線通信回線４０に接続するための管制側通信装置３４０が接続される。
【００１８】
図２Ｂに示すように、第２車載通信端末装置２００のＩ／Ｆ２０５には、ダンプトラック２０を走行駆動するための走行駆動装置２１０と、第２位置算出装置２２０と、ダンプトラック２０の周辺環境を認識するためのミリ波センサ等の車載センサ２３０と、無線通信回線４０に接続するための第２端末側通信装置２４０とが接続される。管制側通信装置３４０及び第２端末側通信装置２４０は無線通信回線４０を介して無線情報を送受信する無線通信装置である。
【００１９】
走行駆動装置２１０は、ダンプトラック２０に対して制動をかける制動装置２１１、ダンプトラック２０の操舵角を変更するための操舵モータ２１２、及びダンプトラック２０を走行させるための走行モータ２１３を含む。
【００２０】
図２Ｃに示すように、第１車載通信端末装置９００は、ナビゲーション画像を表示する第１表示装置９０６、第１有人作業機械９０を運転する第１オペレータからの入力操作（保護領域要求操作を含む）を受け付ける第１入力装置９０７、及び他車両との接近を知らせる第１警告装置９０９を含み、これらがＩ／Ｆ９０５に接続される。更にＩ／Ｆ９０５には第１位置算出装置９２０と、第１端末側通信装置９４０とが接続される。
【００２１】
次に図３、図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃを参照して、管制制御装置３１、ダンプトラック２０及び第１有人作業機械９０の機能構成について説明する。図３は、管制制御装置の主な機能を示す機能ブロック図である。図４Ａは、第２車載通信端末装置２００の機能を示す機能ブロック図、図４Ｂは、第１車載通信端末装置９００の機能を示す機能ブロック図である。図４Ｃは、保護領域監視部９６０の詳細を示す機能ブロック図である。
【００２２】
図３に示すように、管制制御装置３１は、ダンプトラック２０、第１有人作業機械９０との無線通信を行うための制御を行う管制側通信制御部３１０、ダンプトラック２０の目的地とそこへ至る走行路を決定し、またダンプトラック相互、あるいはダンプトラック２０と第１有人作業機械９０とが干渉しないように交通管制を行う管制制御部３２０、搬送路６０の地図情報を記憶する管制地図情報記憶部３２４、設定されている走行許可区間の位置情報を記憶する区間情報記憶部３２５、及び第１有人作業機械９０からの要求に応じて設定した保護領域の設定情報を記憶する保護領域情報記憶部３２６を含む。
【００２３】
管制側通信制御部３１０は、Ｉ／Ｆ３１５を介して管制側通信装置３４０に接続されてダンプトラック２０や第１有人作業機械９０との間で実際の無線通信を行うための制御を行う。
【００２４】
管制制御部３２０は、配車管理部３２１、走行許可区間設定部３２２、及び保護領域設定部３２３を含む。
【００２５】
配車管理部３２１は、ダンプトラック２０の目的地を設定し、管制地図情報記憶部３２４に格納された搬送路６０の地図情報を参照して現在位置から目的地に至る走行路を決定する。
【００２６】
配車管理部３２１の処理例として、例えばダンプトラック２０が積込場や放土場６１（図１４参照）、また駐機場などの作業場にいる場合は、各作業場の入口から動的に移動する停車位置までの走行路を停車位置の移動に追従して生成する。
【００２７】
走行許可区間設定部３２２は、搬送路６０上にあるダンプトラック２０の走行車線の一部区間を当該ダンプトラック２０のみに走行許可を付与した走行許可区間として設定する。走行許可区間設定部３２２は、走行許可区間の位置を示す区間情報を区間情報記憶部３２５に記憶された区間情報に上書きして更新する。
【００２８】
走行許可区間設定部３２２は、ダンプトラック２０の走行経路の一部である部分区間を、当該ダンプトラック２０のみの走行を許可し、他のダンプトラックや有人作業機械の侵入は禁止する走行許可区間として設定する。つまり、走行許可区間は、他車両に対しては閉塞区間として機能する。
【００２９】
走行許可区間設定部３２２は走行許可区間を設定する際に区間情報及び保護領域情報を参照する。そして、他のダンプトラック２０に対して設定されている走行許可区間、及び第１有人作業機械９０に対して設定されている保護領域に、走行許可区間の区間要求情報を送信した車両に対して設定する走行許可区間が重ならないように設定する。これにより、同一の走行許可区間にダンプトラック２０及び第１有人作業機械９０が同時に存在することが無くなり、車両同士の干渉が回避できる。
【００３０】
保護領域設定部３２３は、第１有人作業機械９０からの保護領域設定要求情報を受信した時、第１有人作業機械９０の種類、位置、速度、作業状況等に基づき、第１有人作業機械９０の位置を含む領域を当該第１有人作業機械９０の保護領域として設定し、保護領域情報記憶部３２６に記憶する。保護領域は、少なくとも第１有人作業機械９０が管制制御装置３１に対して保護領域設定要求情報を送信しない第１保護領域１０１（図７参照）と、第１保護領域１０１の外周に沿って設定され、第１有人作業機械９０が管制制御装置３１に対して新たな保護領域の設定を要求するための保護領域設定要求情報を送信する第２保護領域１０２（図７参照）とを含む。更に、第２保護領域１０２の外周に沿って、第１有人作業機械９０が第２保護領域１０２から進行した際に第１オペレータに対して警告を行う第３保護領域１０３（図７参照）を設定してもよい。
【００３１】
また保護領域設定部３２３は、図１２に示すように第１有人作業機械９０とは異なる第２有人作業機械７０を運転する第２オペレータに対して、第１有人作業機械９０に設定された第１保護領域及び第２保護領域に接近していることを警告するための侵入警告領域１０４を設定してもよい。この態様は第２実施形態において説明する。
【００３２】
管制側表示制御部３４１は、管制側表示装置３１６の画面に搬送路６０を走行するダンプトラック２０や第１有人作業機械９０の位置、第１有人作業機械９０に対する保護領域の設定状態、またダンプトラック２０に設定された走行許可区間を表示する制御を行う。
【００３３】
ダンプトラック２０に搭載される第２車載通信端末装置２００は、図４Ａに示すように第２端末側通信制御部２５０、要求情報処理部２６０、自律走行制御部２７０、及び第２地図情報記憶部２８０を備える。
【００３４】
第２端末側通信制御部２５０は、管制制御装置３１との間で行う無線通信の制御を行う。第２端末側通信制御部２５０は区間要求情報の送信及び区間応答情報又は不許可応答情報の受信を行う。
【００３５】
要求情報処理部２６０は、第２地図情報記憶部２８０に格納された地図情報及び第２位置算出装置２２０（図２Ｂ参照）が算出した位置を基に、自車に設定された走行許可区間の終端近くに予め設定された要求地点に到達すると、新たな走行許可区間の設定要求を行うための区間要求情報を生成して第２端末側通信制御部２５０を介して管制制御装置３１に対して送信する。
【００３６】
自律走行制御部２７０は、第２位置算出装置２２０から自車両位置を取得し、第２地図情報記憶部２８０の地図情報を参照して、区間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駆動装置２１０（図２Ｂ参照）に対して行う。また、自律走行制御部２７０は、車載センサ２３０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。更に自律走行制御部２７０は、管制制御装置３１からの指示に従って走行駆動装置２１０の駆動制御を行う。
【００３７】
図４Ｂに示すように第１車載通信端末装置９００は、第１端末側通信制御部９５０、保護領域監視部９６０、保護領域設定要求情報生成部９６５、第１表示制御部９７０、第１警告制御部９７１、第１地図情報記憶部９８０、第１車体情報記憶部９８１、及び第１指令入力受付部９９０、を備える。
【００３８】
第１端末側通信制御部９５０は、管制制御装置３１に対して位置情報、保護領域設定要求情報の送信や、応答情報、不可情報の受信制御を行う。
【００３９】
保護領域監視部９６０は、図４Ｃに示すように占有エリア算出部９６１及び比較部９６２を含む。占有エリア算出部９６１は、位置情報及び車体情報に基づいて、地表面と見做した平面に自車の車体を投影した際に、当該平面を占有する占有エリアの大きさ及び占有エリア内の少なくとも２点以上の代表点の絶対位置を算出する。なお、占有エリアは車体の走行により向きが変わるので、エリア内の一つの代表点の位置情報だけでは向きの変化を把握できない。そこで最低でも代表点として、たとえば車両先端と後端の２点の位置情報が必要である。占有エリア算出部９６１による代表点の算出処理は後述する。
【００４０】
比較部９６２は、当該占有エリアの位置と第１保護領域１０１の位置及び第２保護領域１０２の位置のそれぞれとを比較する。比較部９６２は、占有エリアの一部が第１保護領域１０１から逸脱すると、第１有人作業機械９０が第１保護領域１０１から逸脱したと判定する。本実施形態では、占有エリアの一部が第１保護領域１０１から逸脱すると、第１有人作業機械９０が第１保護領域１０１から逸脱したと判定し、占有エリアの一部が第２保護領域１０２から逸脱すると、第１有人作業機械９０が第２保護領域１０２から逸脱したと判定する。また他例として、比較部９６２が占有エリアの全体が第１保護領域１０１、第２保護領域１０２のそれぞれから逸脱した場合に、第１保護領域１０１又は第２保護領域１０２から逸脱したと判定してもよい。更に、比較部９６２は、占有エリアの全体が第１保護領域１０１から逸脱した場合は第１保護領域１０１から逸脱したと判定し、占有エリアの一部が第２保護領域から逸脱した場合は第２保護領域１０２から逸脱したと判定してもよく、逸脱の判定条件は安全度や第１有人作業機械９０周辺の混み具合やダンプトラック２０との距離等に応じて適宜変更してもよい。比較部９６２は、逸脱すると判定した際にはそれを示す比較結果を保護領域設定要求情報生成部９６５に出力する。
【００４１】
保護領域設定要求情報生成部９６５は、第１保護領域から逸脱したことを示す比較結果に基づいて新たな保護領域設定要求情報を送信する。
【００４２】
第１表示制御部９７０は、第１地図情報記憶部９８０の情報を用いて第１有人作業機械９０が走行する搬送路６０や作業エリアの画像を第１表示装置９０６に表示すると共に、それに重畳して、第１車載通信端末装置９００が管制制御装置３１から受信した第１有人作業機械９０に対して設定された保護領域の位置情報、他車の位置情報、及び第１位置算出装置９２０が算出した自車の現在位置を第１表示装置９０６に表示する。第１オペレータは、第１表示装置９０６に表示された第１有人作業機械９０の保護領域と現在位置を見て、保護領域からはみ出ないように車両の走行を行う。
【００４３】
第１警告制御部９７１は、管制制御装置３１から受信した第１有人作業機械９０に対して設定された保護領域の位置情報と第１位置算出装置９２０が算出した第１有人作業機械９０の現在位置を基に、第１有人作業機械９０が保護領域内の警告を発生すべき地点（自車警告領域）に到達したかを判断し、到達した場合は、第１警告装置９０９によって音・光などで第１オペレータに対し警告を発信、あるいは第１表示装置９０６に警告情報を表示する。
【００４４】
第１指令入力受付部９９０は、第１有人作業機械９０に搭乗しているオペレータが第１入力装置９０７を操作して、当該第１有人作業機械９０の目的地を指定したり、これからオペレータが実施する作業の作業モードを指定したりする操作を受け付ける。また保護領域の取得要求操作を受け付けると、保護領域設定要求情報を生成し第１端末側通信制御部９５０へ出力する。
【００４５】
次に第１有人作業機械９０とダンプトラック２０との干渉を回避するための仕組みとして、第１有人作業機械９０に設定する保護領域に関わる動作について説明する。
【００４６】
まず図５、図６を用いて、第１有人作業機械９０に対して設定する保護領域の構成の例、及びその更新方法について説明する。図５Ａは第１有人作業機械９０の初期位置に対して設定された保護領域を示す図、図５Ｂは第１有人作業機械９０の移動に伴って更新設定された保護領域を示す。図６は保護領域情報の一例を示す図である。
【００４７】
図５Ａに示すように、管制制御装置３１は第１有人作業機械９０に対して、第１有人作業機械９０が保護設定要求情報を送信したときに、直近で受信した第１有人作業機械９０の位置を含む第１保護領域１０１−１と、第１保護領域１０１−１の外周に沿って設定される第２保護領域１０２−１と、第２保護領域の外周に沿って設定される第３保護領域１０３−１とを設定する。
【００４８】
第１保護領域１０１−１は、その内部に第１有人作業機械９０が存在する限り、保護領域監視部９６０が保護領域設定要求情報を生成しない領域である。
【００４９】
第２保護領域１０２−１は、第１有人作業機械９０が進行すると保護領域監視部９６０が管制制御装置３１に保護領域設定要求情報を送信する領域である。
【００５０】
また、第３保護領域１０３−１は、第１有人作業機械９０が進行すると、第１警告制御部９７１が第１警告装置９０９や第１表示装置９０６を用いて第１オペレータに対し保護領域の外部へ進出する恐れがある旨の警告を発信する領域である。本例では、第３保護領域１０３−１を第２保護領域１０２−１の外縁に設定しているが、第３保護領域１０３−１が第２保護領域１０２−１に重複して設定されていてもよい。
【００５１】
図５Ａでは、第１有人作業機械９０が地表座標（Ｘ−Ｙ）系において（Ｘ１、Ｙ１）で示される位置で最初の保護領域設定要求情報を送信し、それに応答して設定された保護領域を示す。第１保護領域１０１−１内で移動している間は新たな保護領域設定要求情報は送信されない。またこの場合、位置情報を管制制御装置３１に送信することは、保護領域の更新設定という観点においては不要であるので、位置情報の無線送信を省略することができる。
【００５２】
この状態で第１有人作業機械９０が第２保護領域の（Ｘ２、Ｙ２）へ移動すると、第１有人作業機械９０から管制制御装置３１に対して保護領域設定要求情報が送信される。
【００５３】
図５Ｂでは、管制制御装置３１の保護領域設定部３２３が第１有人作業機械９０からの保護領域設定要求情報を受け、第１有人作業機械９０に対して新たな保護領域、より具体的には（Ｘ２、Ｙ２）を中心とする第１保護領域１０１−２、第２保護領域１０２−２、第３保護領域１０３−２（以後、同様の性質を持つ領域を総称して第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３とする）を設定する。そして管制制御装置３１は、当該保護領域を示す応答情報を第１有人作業機械９０に送信し、第１有人作業機械９０がこれを受信する。
【００５４】
第１保護領域１０１は第１有人作業機械９０が保護領域設定要求情報を送信せずに移動可能な領域であるため、第１有人作業機械９０に設定される保護領域のうち、もっとも内側に位置し、保護領域更新直後の車両位置が当該第１保護領域１０１内となるように設定する。
【００５５】
第２保護領域１０２は第１有人作業機械９０が、第１有人作業機械９０に現在設定されている全保護領域（第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、及び第３保護領域１０３の全てを含む領域）の外部へ進出する前に進行し、保護領域設定要求情報を送信する領域であるため、第１保護領域１０１よりも外側に位置するように設定する。
【００５６】
更に、第３保護領域１０３は第１有人作業機械９０が全保護領域の外部へ進出する直前に進行し、第１オペレータに対して警告を発する領域であるため、全保護領域の内、最も外側に位置するように設定する。また第３保護領域１０３は第２保護領域１０２と重複があってもよい。
【００５７】
本例においては、第１有人作業機械９０が保護領域設定要求情報を送信した際の位置を中心とした同心円状の保護領域を設定している。このような形状においては、図６に示すように保護領域情報記憶部３２６に中心地点の座標（保護領域の設定要求を行った第１有人作業機械９０の位置に相当する）、及び各領域の開始半径、幅を含む保護領域の形状を規定する保護領域情報を記憶してもよい。保護領域の形状は、車両の種類、速度、作業状態に応じて異ならせてもよい。更に保護領域情報には保護領域の設定する対象となる第１有人作業機械９０を固有に示す情報（車両ＩＤ）、車種、速度、作業状態を含んでもよい。
【００５８】
また保護領域の形状は、同心円状に限らず、車種や速度、作業状態等の第１有人作業機械９０の車体属性また作業属性に応じて楕円状領域や多角形領域を適宜用いてもよい。
【００５９】
また、第１有人作業機械９０の位置が必ずしも更新後の保護領域の中心とならなくてもよい。例えば第１有人作業機械９０が地均し作業中のドーザ等である場合は、第１有人作業機械９０の移動速度は比較的低速であり、かつ方向転換も頻繁に行うため、上記の例のように車両位置を中心とした同心円状の保護領域を設定してもよい。
【００６０】
一方で例えば第１有人作業機械９０が遠方地へ継続して移動中のドーザ、又はライトビークル等である場合は、第１有人作業機械９０の移動速度は比較的高速であり、かつ方向転換は頻繁ではないため、進行方向に長半径を持つ楕円状の保護領域を設定してもよい。その際、保護領域の更新頻度を低減するため、保護領域の形状を楕円状また矩形状にし、楕円状の長軸また矩形状の長辺と第１有人作業機械９０の進行方向軸とを一致させ、かつ保護領域内における第１有人作業機械９０の位置が進行方向後方にずらした位置となるように保護領域を設定してもよい。これにより、第１有人作業機械９０の位置が保護領域の中心にあるときよりもより長い走行領域を確保することができる。これにより、次の保護領域設定要求情報の送信タイミングを遅くし、無線通信への負荷の低減が期待できる。
【００６１】
また、本例においては第１有人作業機械９０に設定する保護領域として第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３としたが、保護領域はこれらと異なる性質を持つ領域を有していてもよい。例えば、保護領域設定要求情報の送信頻度を増やす領域、種類の異なる警告方法で第１オペレータに警告を発信する領域、他車両に対して警告を発信する領域、更に第１有人作業機械９０に自動制動装置を備え、当該自動制動装置を駆動する領域、などの領域を有してもよい。
【００６２】
次に図７を参照して第１有人作業機械９０に備えられた第１表示装置９０６の画面表示例について説明する。図７は、第１車載通信端末装置９００の画面表示例を示す図である。
【００６３】
図７に示すように第１車載通信端末装置９００の表示画面７００は、地図情報が表示される地図表示領域７１０と、ソフトボタンが表示されるボタン表示領域７５０とを含む。
【００６４】
地図表示領域７１０には、第１地図情報記憶部９８０に格納されている地図情報に基づく画像に、第１位置算出装置９２０が算出した第１車載通信端末装置９００が搭載された車両（以下「自車」という）の自車位置１１１、応答情報に含まれる第１車載通信端末装置９００に対して設定された保護領域である第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３が重畳表示される。
【００６５】
更に、管制制御装置３１から、又は車車間通信により取得した他車位置情報に基づいて他車位置１１２−１、１１２−２、１１２−３（総称して他車位置１１２とする）などが表示される。第１オペレータは表示されている自車位置１１１と保護領域を参照し、自車が保護領域のどこにいるかを把握できる。保護領域の第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３は色を変えて表示させてもよい。例えば、信号機の色を模倣し、第１保護領域は緑、第２保護領域は黄色、第３保護領域は赤のように表示すれば、第１オペレータが保護領域内の安全な場所、すなわちより内側にいるかを判断するのに役立つ。また、他車位置１１２は他車の種類に応じて色や形を変えて表示させてもよい。更に、図示していないが、他車両に設定された走行許可区間や保護領域を表示するようにし、他車両が走行する可能性のある場所をオペレータに示すようにしてもよい。
【００６６】
画面の下方には、保護領域取得ボタン７５１及び保護領域解除ボタン７５２が備えられる。保護領域取得ボタン７５１を押すと保護領域設定要求情報が送信される。そして保護領域解除ボタン７５２が押されるまで、自車に対して保護領域の設定を継続して行う。即ち、第１保護領域１０１から第２保護領域１０２へ第１有人作業機械９０が移動すると、オペレータが保護領域取得ボタン７５１を再度押さなくても第１車載通信端末装置９００から保護領域設定要求情報が送信される。
【００６７】
保護領域解除ボタン７５２が押されると、自車に対して設定されていた保護領域情報を解除するための解除要求情報が管制制御装置３１に送信される。管制制御装置３１は第１有人作業機械９０に設定されていた保護領域を解除し、第１車載通信端末装置９００は保護領域設定要求情報の自動送信を停止する。
【００６８】
次に図８を用いて、本実施形態に係る作業機械管制方法の処理の流れについて説明する。図８は第１車載通信端末装置９００及び管制制御装置３１の処理シーケンスを示す図である。
【００６９】
第１車載通信端末装置９００においてオペレータが保護領域取得ボタン７５１を押すと（Ｓ８０１）、第１指令入力受付部９９０が保護領域設定要求情報を生成し（Ｓ８０２）、第１端末側通信制御部９５０を介して管制制御装置３１に送信する（Ｓ８０３）。
【００７０】
本例では第１指令入力受付部９９０はＩ／Ｆ９０５を介して第１位置算出装置９２０から位置情報を取得し、保護領域設定要求情報に位置情報を付加して送信するものとするが、位置情報を定期的に管制制御装置３１に送信しているシステムにおいては定期的に相違する位置情報の内最新のものを保護領域の設定処理に流用してもよい。その場合、保護領域設定要求情報への付加は不要である。
【００７１】
保護領域設定部３２３は、管制側通信制御部３１０を介して保護領域設定要求情報を受信する（Ｓ８０４）。
【００７２】
保護領域設定部３２３は、Ｓ８０３で取得した保護領域設定要求情報に応答して第１有人作業機械９０に対して保護領域設定処理を実行する（Ｓ８０５）。保護領域設定処理の詳細は後述する。
【００７３】
保護領域設定部３２３は、保護領域が設定できた場合には設定した保護領域を示す情報（例えば第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３を定義づけるが外縁部の位置情報）を含む応答情報を生成し（Ｓ８０６）、返信する（Ｓ８０７）。
【００７４】
同時に保護領域設定部３２３は保護領域情報記憶部３２６に設定した保護領域情報を記憶する（Ｓ８０８）。走行許可区間設定部３２２が走行許可区間を設定する場合は保護領域情報記憶部３２６を参照し、新たな走行許可区間に際しては既に設定されている保護領域と干渉しないように走行許可区間を設定する（Ｓ８１１）。これにより、保護領域内の第１有人作業機械９０とダンプトラック２０との干渉を防ぐ。
【００７５】
第１車載通信端末装置９００は、応答情報を受信する（Ｓ８０９）。そして第１有人作業機械９０が保護領域から逸脱していないか、また移動に伴い必要に応じて保護領域の更新要求を行う、所謂保護領域監視処理を実行する（Ｓ８１０）。
【００７６】
一方、上記Ｓ８０５において保護領域設定部３２３が保護領域を設定できない場合には設定不可であることを示す不可情報を返信する（Ｓ８２１）。
【００７７】
第１車載通信端末装置９００は、不可情報を受信すると（Ｓ８２２）、その旨を第１表示装置９０６に表示してオペレータに通知する（Ｓ８２３）。そして、所定の時間後、保護領域設定要求情報を再送信する（Ｓ８２４）。以後、ステップＳ８０４以下の処理が実行される。
【００７８】
図９Ａ，図９Ｂを参照して第１車載通信端末装置９００における保護領域監視処理の流れを説明する。図９Ａは保護領域監視処理の流れを示すフローチャートである。図９Ｂは、占有エリア算出処理の説明図である。
【００７９】
第１車載通信端末装置９００において保護領域取得ボタン７５１が押され（Ｓ８０１）、応答情報を受信すると（Ｓ８０６）、第１位置算出装置９２０が算出した位置、及び予め第１車体情報記憶部９８１に記憶された車体長さ、幅などの車体情報に基づき、占有エリア算出部９６１は、自車両の占有エリアの大きさ及び占有エリア内の少なくとも２点以上の代表点の位置を算出する（Ｓ９０１）。
【００８０】
この占有エリアは、位置情報や車体情報の誤差を考慮し、実際に車体が存在する範囲よりも大きく設定してもよい。
【００８１】
占有エリアの算出例について説明する。占有エリア算出部９６１が第１位置算出装置９２０から取得した位置情報は、車体における基準位置（例えば２本のＧＰＳアンテナがある場合はその中点でもよい）をグローバル座標系で定義された（ｘ，ｙ，ｚ）の直交３軸からなる絶対座標である。よって、基準位置に対する代表点の相対座標が既知であれば、基準位置の絶対座標に代表点の相対座標を加算して代表点の絶対座標を求めることができる。
【００８２】
そこで、第１車体情報記憶部９８１は、車体上における基準位置を代表点の位置に換算するための代表点算出情報を予め記憶しておく。代表点算出情報は、車体の高さ方向をｕ軸とし、ｕ軸を法線ベクトルとする平面状の直交２軸をｓ軸、ｔ軸とする車体座標系を定義し、この車体座標系の原点を基準位置として代表点の位置を示す代表点座標（ｓ，ｔ，ｕ）をとして定義されてもよい。
【００８３】
占有エリア算出部９６１は、第１位置算出装置９２０から位置情報を取得すると、下式（１）により代表点の絶対座標を算出する。
【数１】
0006564954.tif 000002
ここで（ｓｇ，ｔｇ，ｕｇ）は代表点の絶対座標、Ｒは絶対座標から車体座標への回転行列、ｑは絶対座標から車体座標への平行移動ベクトルである。
【００８４】
図９Ｂに示すように、代表点がふたつ、例えば車体右前部にある第１代表点Ｐ１と、車体左後部にある第２代表点Ｐ２とがある場合には、第１車体情報記憶部９８１は第１代表点Ｐ１及び第２代表点Ｐ２のそれぞれについて代表点算出情報を格納しておき、占有エリア算出部９６１は第１代表点Ｐ１及び第２代表点Ｐ２のそれぞれの絶対座標を算・BR>Oする。占有エリア算出部９６１は第１代表点Ｐ１及び第２代表点Ｐ２を結ぶ線分Ｌを対角線とする矩形領域Ａを占有エリアとして算出する。
【００８５】
なお、占有エリアの定義として、上記で「自車両の車体を平面と見做した地表面に投影した際の占有エリア」と記載しているが、地表面への投影処理を実際に実行せずに、代表点座標（ｓ，ｔ，ｕ）のうち（ｓ，ｔ）の２軸座標のみを占有エリアを示すパラメータとして求めることで、車体を地表面に投影した際の占有エリアを表してもよい。すなわち、式（１）の計算の後、絶対座標系上の代表点の絶対座標（ｓｇ，ｔｇ）を直接占有エリアとして用いてもよい。
【００８６】
比較部９６２は、車体の占有エリアが第２保護領域１０２に重なっているかを判定する（Ｓ９０２）。第２保護領域１０２に重なっていない場合（Ｓ９０２／Ｎｏ）、応答情報を受信した状態では自車は第１保護領域１０１内にいるので、そこから出ていないことを意味する。従って、Ｓ９０１に戻る。
【００８７】
ここで比較部９６２は、代表点が複数ある場合、少なくとも一つかつ全部ではない代表点の逸脱をもって占有エリアの一部が逸脱したと判定してもよい。そして、比較部９６２は、全ての代表点が逸脱した場合に、占有エリアの全体が逸脱したと判定してもよい。
【００８８】
また本ステップの他例として、比較部９６２は、車体の占有エリアが第１保護領域１０１と重なっているかを判定し、重なっていない場合にのみ、第２保護領域１０２と重なっているかを判定してもよい。車体の占有エリアが第１保護領域１０１と重なっている場合は、比較部９６２は更に占有エリアと第１保護領域１０１との比較を続ける。
【００８９】
第２保護領域１０２に重なっている場合（Ｓ９０２／Ｙｅｓ）、保護領域設定要求情報生成部９６５は保護領域設定要求情報を生成し、第１端末側通信制御部９５０は管制制御装置３１に保護領域設定要求情報を送信する（Ｓ９０３）。その際、最新の位置情報を保護領域設定要求情報に付加して送信してもよい。
【００９０】
次に、比較部９６２は、車両の占有エリアが第３保護領域１０３に重なっているかを判定する（Ｓ９０４）。第３保護領域１０３に重なっている場合（Ｓ９０４／Ｙｅｓ）、第１警告制御部９７１は第１警告装置９０９を駆動し、第１オペレータに対して保護領域からはみ出る恐れがある旨の警告を発信する（Ｓ９０５）。また、第１表示装置９０６にその旨の警告を表示するようにしてもよい。
【００９１】
第３保護領域１０３に重なっていない場合（Ｓ９０４／Ｎｏ）は、何も実行せず次のステップへと進む。
【００９２】
その後、保護領域設定要求情報を送信してから一定時間内に応答情報を受信しなかった場合（Ｓ９０６／Ｎｏ）はＳ９０３に戻り、再度、管制制御装置３１に保護領域設定要求情報を送信する。
【００９３】
一定時間内に応答情報を受信できた場合（Ｓ９０６／Ｙｅｓ）は、保護領域監視部９６０は第１有人作業機械９０が記憶している保護領域を、応答情報に含まれる新たな保護領域に更新する（Ｓ９０７）。
【００９４】
図１０に沿って管制制御装置３１における保護領域設定処理の詳細について説明する。図１０は、保護領域設定処理の流れを示すフローチャートである。
【００９５】
まず、保護領域設定部３２３は、管制側通信制御部３１０を介して第１車載通信端末装置９００から保護領域設定要求情報を受信する（Ｓ１００１）。保護領域設定要求情報には、第１有人作業機械９０の種類、位置、速度、作業状態などの情報が含まれる。
【００９６】
次に、保護領域設定部３２３が、当該第１有人作業機械９０の情報に基づき、第１有人作業機械９０に設定する保護領域の範囲を計算する（Ｓ１００２）。例えば、図５で示したように車両位置を中心とした同心円として、第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、第３保護領域１０３を設定する。この場合は、各領域の情報として中心座標と半径ｒを指定すればよい。
【００９７】
また前述のように、必ずしも保護領域は円である必要はなく、楕円形や多角形の領域にしてもよい。その場合は当該図形を指定するのに必要なパラメータを指定する。また前述のように、異なる警告を出すなどの、他の性質を備えた保護領域を同様に設定してもよい。
【００９８】
次に保護領域設定部３２３は、区間情報記憶部３２５を参照し、計算した第１有人作業機械９０に設定する新たな保護領域内に、ダンプトラック２０に設定済みの走行許可区間が含まれるかどうかを判定する（Ｓ１００３）。ダンプトラック２０の走行許可区間が含まれない場合（Ｓ１００３／Ｙｅｓ）、第１有人作業機械９０の保護領域を設定、又は更新して保護領域情報記憶部３２６（Ｓ１００４）に上書きし、更新後の保護領域情報を含めた応答情報を第１車載通信端末装置９００に送信する（Ｓ１００５）。
【００９９】
ダンプトラック２０の走行許可区間が含まれる場合（Ｓ１００３／Ｎｏ）、保護領域の更新は行わず、領域更新失敗の旨の応答情報を第１車載通信端末装置９００に送信する（Ｓ１００６）。
【０１００】
本実施形態では、走行許可区間を設定してダンプトラック２０の自律走行管制を行う場合を例に挙げて説明するが、走行許可区間を設定しない自律走行管制であっても、本実施形態に適用することができる。
【０１０１】
以上が管制制御装置３１の保護領域設定部３２３が第１有人作業機械９０に対して保護領域を設定する手順である。このようにすれば、第１有人作業機械９０に対して設定された保護領域と、ダンプトラック２０に設定された走行許可区間とが重なることなく、第１有人作業機械９０が設定された保護領域内を走行する限りにおいては、第１有人作業機械９０とダンプトラック２０との干渉することを回避することができる。
【０１０２】
また、Ｓ１００３において、ダンプトラック２０の走行許可区間のみでなく、他の有人作業機械に設定されている保護領域と重ならないかの判定を含めてもよい。これにより、各有人作業機械が自車に対して設定された保護領域内を走行する限りにおいては、有人作業機械同士の干渉も回避することができる。
【０１０３】
上記実施形態によれば、管制制御装置３１は第１有人作業機械９０が内側の第１保護領域１０１内を移動する限りにおいては当該存在領域の更新を行わず、外側の第２保護領域１０２に進行した場合に保護領域設定要求情報を送信するので、過剰な通信をすることなく適切な通信頻度で、第１有人作業機械９０の保護領域を更新することが可能となる。
【０１０４】
また第１有人作業機械９０が第１保護領域１０１を超えて第２保護領域１０２に進行すると保護領域も更新されるので、第１保護領域１０１内だけを移動することにより無線頻度が低くなっても、保護領域自体を広くする必要が無い。これにより、他の自律走行作業機械の走行許可区間や稼働エリアへの制約を最小限にしつつ、第１有人作業機械の保護領域を設定することができる。
【０１０５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態は、第１実施形態を応用し、管制制御システムの下でオペレータの運転によって稼働する第１有人作業機械９０（ドーザを例に挙げる）と、第２有人作業機械７０（有人ダンプトラックを例に挙げる）との干渉の危険を低減するための実施形態である。第２有人作業機械７０を運転する第２オペレータと、第１有人作業機械９０を運転する第１オペレータとは、無線通信を介してコミュニケーションを取るが、ダンプトラックをはじめ鉱山機械は巨大で死角も多いため、特にバックで接近する時などは、他車両の存在に気が付きにくくなる。本実施形態はこのような問題に対応するための構成・動作を示すものである。以下、第１実施形態と構成・動作が重複する部分については説明を省略する。
【０１０６】
まず図１１を用いて、第２実施形態における第２有人作業機械７０の機能構成を説明する。図１１は、第２有人作業機械の機能ブロック図である。図１１に示すように、第２有人作業機械７０に搭載される第３車載通信端末装置４００は、侵入警告領域監視部４８０及び侵入警告領域情報記憶部４８１を含む点に特徴がある。その他の構成、即ち、ＣＰＵ１９０１、第３車体情報記憶部１９８１、第３地図情報記憶部１９８０、Ｉ／Ｆ１９０５、第３入力装置１９０７、第３警告装置１９０９、第３表示装置１９０６、第３端末側通信装置１９４０、第３位置算出装置１９２０、第３指令入力受付部１９９０、第３端末側通信制御部１９５０、第３警告制御部１９７１及び第３表示制御部１９７０は、第１車載通信端末装置９００と同じである。
【０１０７】
次に図１２及び図１３を用いて、第２有人作業機械７０が第１有人作業機械９０の保護領域に侵入する（ｉｎｔｒｕｄ）危険がある場合に第２有人作業機械７０の第２オペレータへ警告を発信する動作を説明する。図１２は、第１有人作業機械の保護領域と、第２有人作業機械の位置関係を表した説明図である。図１３は、第２オペレータへ警告を発信する動作の処理の流れを示すフローチャートである。
【０１０８】
図１２に示すように、本実施形態では保護領域設定部３２３は、第１有人作業機械９０に対して第１保護領域１０１、第２保護領域１０２、更に第１保護領域１０１と第２保護領域１０２を内包し、更に第２保護領域１０２よりも外側の領域を包含する侵入警告領域１０４を設定する。
【０１０９】
侵入警告領域１０４は、管制制御装置３１が管理する全ての車両に共有される領域情報であり、第２有人作業機械７０や他の有人作業機械（不図示）が侵入警告領域１０４に侵入した場合に、当該侵入した作業機械のオペレータに対して警告を発信するための領域である。
【０１１０】
図１３に示すように、管制制御装置３１がいずれかの有人作業機械、例えば第１有人作業機械９０に対する保護領域を更新設定すると（Ｓ１３０１／Ｙｅｓ）、保護領域設定部３２３はその保護領域を包含する侵入警告領域１０４も更新し、侵入警告領域１０４の位置を示す侵入警告領域情報をブロードキャスト送信する（Ｓ１３０２）。
【０１１１】
第２有人作業機械７０の第３車載通信端末装置４００は更新された侵入警告領域情報を受信し、侵入警告領域情報記憶部４８１に更新記憶する。
【０１１２】
第２有人作業機械７０の侵入警告領域監視部４８０は、第３車体情報記憶部１９８１に記憶された自車の車体の大きさ等を占めす車体情報を基に、自車の占有エリアの大きさ及び占有エリア内の少なくとも２点以上の代表点の位置を算出する。そして、第２有人作業機械７０の占有エリアが侵入警告領域情報記憶部４８１に格納されているいずれかの第１有人作業機械９０に対して設定された侵入警告領域１０４内であるかを判定する（Ｓ１３０３）。
【０１１３】
いずれかの有人作業機械、例えば第１有人作業機械９０の侵入警告領域１０４内に第２有人作業機械７０の占有エリアが含まれると侵入警告領域監視部４８０が判断すると（Ｓ１３０３／Ｙｅｓ）、第３警告制御部１９７１は第３警告装置１９０９を作動させ、第２オペレータに対してから警告を発信する（Ｓ１３０４）。
【０１１４】
車体の占有エリアがいずれの侵入警告領域１０４内にも入っていないと判定された場合（Ｓ１３０３／Ｎｏ）、何も行わず処理を終了する。
【０１１５】
以上が、第２有人作業機械７０が第１有人作業機械９０の保護領域に進行する危険がある場合にはそれよりも広い侵入警告領域１０４に侵入した時点で、第２有人作業機械７０の第２オペレータに対し警報を発信する処理である。このような構成・動作において、第１有人作業機械９０の第１オペレータは第２保護領域から出ないように第１有人作業機械９０を運転するようにすれば、第２保護領域よりも外側に設定された侵入警告領域１０４に第２有人作業機械７０が侵入した場合、第２有人作業機械７０の第２オペレータに対して警告が発信され、第１有人作業機械９０が走行する領域に進行する前に第１有人作業機械９０の存在に気がつき、干渉の危険を低減することができる。
【０１１６】
本実施形態においては、第２有人作業機械７０に対しても保護領域を設定する旨は記載されていないが、第２有人作業機械７０に対しても同様の保護領域を設定するようにしてもよい。管制制御装置３１は複数の車両の保護領域を重複なく設定してもよい。その場合、他車両のオペレータが自身の保護領域からはみ出ないように走行する限り、他車両が自車両の保護領域内に侵入することはそもそも発生しないので、干渉の危険は低減される。あるいは、管制制御装置３１は複数の車両の保護領域を、重複を許容して設定するようにしてもよい。その場合、本実施形態のように侵入警告領域１０４も設定しておき、他車両が自車に対する侵入警告領域１０４に侵入した場合に他車両のオペレータに対して警告を発信することで、両車両の干渉の危険を低減することが可能である。
【０１１７】
上記各実施形態は、本発明の一実施形態を説明したに過ぎず、本発明を限定する趣旨ではない。本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更及び修正が可能である。
【０１１８】
例えば上記においては第１有人作業機械９０に割当てるべき保護領域にダンプトラック２０の走行許可区間や他の有人作業機械に設定されている保護領域と重なる場合には、第１有人作業機械９０に対して保護領域が設定できなかったことを示す不可情報を送るとしているが、ダンプトラック２０の走行許可区間や他の有人作業機械に設定されている保護領域を考慮して、第１有人作業機械９０に割当てるべき保護領域を縮小・削減することで、割当てるべき保護領域がこれらに重ならないように変更してもよい。そのようにすれば、第１有人作業機械９０が設定された保護領域内を走行する限りにおいては、ダンプトラック２０と第１有人作業機械９０、及び有人作業機械同士の干渉を回避でき、かつ可能な範囲で保護領域を更新して継続して別の場所へ移動することができる。
【０１１９】
また、保護領域の形状を第１有人作業機械９０の種類・位置・速度・作業状態に基づいて決定することで、第１有人作業機械９０の移動に伴う通信の頻度を適切に調整することが可能である。
【０１２０】
また保護領域設定部３２３を鉱山内で稼働する各車両の車載通信端末装置に搭載し、自車に対する保護領域を自車に搭載した車載通信端末装置で設定し、その結果を管制制御装置３１に送信してもよい。そして管制制御装置３１が、各車両において設定された保護領域と重ならないように走行許可区間を設定してもよい。そして、車車間通信を介して自車の保護領域をブロードキャスト送信し、自車に近づいた他車両に対して自車の保護領域を通知してもよい。これにより、車車間通信の通信回線と、自律走行に用いる通信回線（自律走行作業機械と管制制御装置３１）とが異なるので、保護領域を他車に対して通知するための通信が、自律走行に用いる無線通信回線４０を逼迫することが避けられる。
【０１２１】
また、保護領域の形状は上記に限定されない。例えば図１４に示すように放土場６１（これは作業場の一例にすぎない。）の境界６１ｅを超えて保護領域１４０１は設定されてもよい。また保護領域１４０２のように、保護領域は作業場の境界６１ｅの内側だけに設定されてもよい。この態様は、管制地図情報記憶部３２４に予め放土場６１の境界の位置情報を示す地図情報を記憶しておき、保護領域設定部３２３が保護領域１４０２を円形などの基本形状で仮設定した後に地図情報に含まれる境界６１ｅの位置情報と比較し、保護領域内において境界６１ｅよりもはみ出す領域を削除することで境界６１ｅ内だけの領域を含む保護領域を設定することができる。このように第２保護領域が第１保護領域の全外周ではなく外周の一部に沿って設定されてもよい。
【０１２２】
また、有人作業機械の作業方向に沿った形状の保護領域を設定してもよい。例えば、搬送路６０の車幅方向が進行方向よりも長い楕円形状の保護領域１４０３を設定してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１：自律走行システム
２０：ダンプトラック
３１：管制制御装置
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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