(57)【要約】  鉱山の管理システムは、無人車両の目標走行経路を含む無人車両走行データを生成する無人車両走行データ生成部と、第１時点における無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部と、第１時点における有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部と、無人車両走行データ及び無人車両現状データに基づいて、第２時点において無人車両が存在する可能性がある範囲を推測する無人車両存在範囲推測部と、有人車両現状データに基づいて第２時点において有人車両が存在する可能性がある位置を推測する有人車両存在位置推測部と、無人車両存在範囲推測部の推測結果と有人車両存在位置推測部の推測結果とに基づいて、第１時点における第２時点に対応した有人車両と無人車両との衝突の可能性を示す危険度レベルを有人車両が存在する可能性がある位置ごとに導出する衝突危険度判断部と、を備える。
2016013687.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人車両及び有人車両が稼働する鉱山の管理システムであって、
前記鉱山における前記無人車両の目標走行経路を含む無人車両走行データを生成する無人車両走行データ生成部と、
第１時点における無人車両領域データ及び前記第１時点における無人車両走行速度データを含む無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部と、
前記第１時点における有人車両位置データ及び前記第１時点における有人車両走行速度データを含む有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部と、
前記無人車両現状データに基づいて、前記第１時点から所定経過時間経過後の第２時点において前記無人車両が存在する可能性がある範囲を推測する無人車両存在範囲推測部と、
前記有人車両現状データに基づいて前記第２時点において前記有人車両が存在する可能性がある位置を推測する有人車両存在位置推測部と、
前記無人車両存在範囲推測部の推測結果と前記有人車両存在位置推測部の推測結果とに基づいて、前記第１時点における前記第２時点に対応した前記有人車両と前記無人車両との衝突の可能性を示す危険度レベルを前記有人車両が存在する可能性がある位置ごとに導出する衝突危険度判断部と、
を備える鉱山の管理システム。
【請求項２】
前記衝突危険度判断部は、前記第２時点における複数の前記有人車両存在位置のうち前記危険度レベルが最も高い前記第２時点に対応した最大危険度レベルを導出する、
請求項１に記載の鉱山の管理システム。
【請求項３】
前記第２時点は、前記第１時点からの経過時間がそれぞれ異なる複数の時点を含む、
請求項２に記載の鉱山の管理システム。
【請求項４】
前記危険度レベルに基づいて、警報装置が異なる形態で警報を発するように、前記制御信号を出力する警報装置制御部を備える、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項５】
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点から前記第２時点までの前記有人車両の走行装置の操舵角が零に近いほど危険度レベルが高いと判断する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項６】
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点から前記第２時点までの前記有人車両の走行装置の操舵角が前記第１時点における操舵角に近いほど危険度レベルが高いと判断する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項７】
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点における前記有人車両速度データに基づいて前記操舵角の変更量に対する危険度レベルの重み付けを設定する、
請求項５又は請求項６に記載の鉱山の管理システム。
【請求項８】
前記無人車両存在範囲は、前記第１時点から前記第２時点までの間に前記無人車両が存在する位置から前記最大加速度で走行したときに前記第２時点において存在する可能性がある範囲から前記無人車両の進行方向に所定距離延長した範囲を含む、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項９】
前記所定距離は、前記第２時点において前記無人車両が前記有人車両との衝突を回避するための動作を開始するときの前記有人車両との距離を含む、
請求項８に記載の鉱山の管理システム。
【請求項１０】
前記警報装置制御部から出力される制御信号をキャンセルするキャンセル信号を生成するキャンセル部を有する、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項１１】
前記有人車両に設けられ、前記有人車両の走行装置の走行速度を検出する速度センサと、
前記有人車両に設けられ、前記有人車両の走行装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記操舵角センサから有人車両操舵角データを取得する有人車両操舵角データ取得部と、を備え、
前記有人車両現状データ取得部は、前記速度センサから前記有人車両速度データを取得し、
前記衝突危険度判断部は、前記有人車両に設けられる、
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱山の管理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山において、無人車両及び有人車両の両方が稼働する場合がある。鉱山の操業において、無人車両と有人車両とが衝突する危険性がある。また、無人車両と有人車両とが衝突すると、衝突の対応のために、鉱山の操業を一部停止する必要が生じる可能性がある。その結果、鉱山の生産性が低下する。鉱山の安全性の低下及び生産性の低下の抑制のため、無人車両と有人車両との衝突を回避できる技術が要望される。有人車両の存在範囲を推定して、無人車両と有人車両との干渉を防止する技術が特許文献１に開示されている。自車両と他車両との衝突の可能性があるときに警報を発する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３９０２９号公報
【特許文献２】特開２００３−２０５８０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
衝突の回避のために警報を発することは有効である。しかし、衝突の可能性が低いにもかかわらず、不要な警報が発せられると、有人車両の運転者は警報に慣れてしまう可能性がある。その結果、警報の本来の意義が損なわれる可能性がある。【０００５】
本発明の態様は、不要な警報の発生を抑制して、無人車両と有人車両との衝突を回避できる鉱山の管理システム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】
【０００６】
本発明の態様に従えば、無人車両及び有人車両が稼働する鉱山の管理システムであって、前記鉱山における前記無人車両の目標走行経路を含む無人車両走行データを生成する無人車両走行データ生成部と、第１時点における無人車両領域データ及び前記第１時点における無人車両走行速度データを含む無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部と、前記第１時点における有人車両位置データ及び前記第１時点における有人車両走行速度データを含む有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部と、前記無人車両現状データに基づいて、前記第１時点から所定経過時間経過後の第２時点において前記無人車両が存在する可能性がある範囲を推測する無人車両存在範囲推測部と、前記有人車両現状データに基づいて前記第２時点において前記有人車両が存在する可能性がある位置を推測する有人車両存在位置推測部と、前記無人車両存在範囲推測部の推測結果と前記有人車両存在位置推測部の推測結果とに基づいて、前記第１時点における前記第２時点に対応した前記有人車両と前記無人車両との衝突の可能性を示す危険度レベルを前記有人車両が存在する可能性がある位置ごとに導出する衝突危険度判断部と、を備える鉱山の管理システムが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の態様によれば、不要な警報の発生を抑制して、無人車両と有人車両との衝突を回避できる鉱山の管理システムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、本実施形態に係る鉱山の管理システムの一例を示す模式図である。
【図２】図２は、本実施形態に係る管理装置の一例を示す模式図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る無人車両の一例を示す模式図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る無人車両の一例を示す模式図である。
【図５】図５は、本実施形態に係る無人車両の一例を示す機能ブロック図である。
【図６】図６は、本実施形態に係る有人車両の一例を示す模式図である。
【図７】図７は、本実施形態に係る有人車両の一例を示す模式図である。
【図８】図８は、本実施形態に係る有人車両の一例を示す機能ブロック図である。
【図９】図９は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１５】図１５は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【図１６】図１６は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
＜鉱山機械の管理システムの概要＞
図１は、本実施形態に係る鉱山の管理システム１の一例を示す模式図である。図１は、管理システム１が適用される鉱山の採掘現場を模式的に示す。
【００１１】
管理システム１は、鉱山を管理する。鉱山において、無人車両２及び有人車両４０が稼働する。鉱山の管理は、無人車両２の管理及び有人車両４０の管理を含む。
【００１２】
図１に示すように、管理システム１は、鉱山の管制施設８に配置される管理装置１０と、信号及びデータを伝達可能な通信システム９とを備える。
【００１３】
管理装置１０は、コンピュータシステムを含む。通信システム９は、無線通信システムを含む。管理装置１０と無人車両２と有人車両４０とは、通信システム９を介して無線通信可能である。無人車両２は、管理装置１０からの指令信号により作動する。無人車両２に作業者（運転者）は搭乗しない。有人車両４０に作業者（運転者）が搭乗する。なお、無人車両２は、無人車両２に搭乗した運転者に操作されてもよい。例えば、駐機場に無人車両２を入れるとき、駐機場から無人車両２を出すとき、及び無人車両２に給油するときの少なくとも一部において、運転者が無人車両２に搭乗し、その無人車両２を操作してもよい。
【００１４】
無人車両２は、鉱山の作業に使用される。本実施形態においては、無人車両２が、運搬車両の一種であるダンプトラック２であることとする。ダンプトラック２は、鉱山を走行可能であり、鉱山において積荷を運搬する。ダンプトラック２は、車両３と、車両３に設けられたベッセル４とを有する。ダンプトラック２は、ベッセル４に積載された積荷を運搬する。積荷は、砕石の採掘で発生した土砂又は岩石を含む。
【００１５】
作業者は、有人車両４０に搭乗して、鉱山を移動する。作業者は、鉱山の監視及び保守等を実施する。
【００１６】
鉱山の採掘現場において、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び積込場ＬＰＡ及び排土場ＤＰＡの少なくとも一方に通じる走行路ＨＬが設けられる。ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬを走行可能である。有人車両４０も、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬを走行可能である。鉱山の走行路ＨＬは、未舗装路である場合が多い。
【００１７】
積込場ＬＰＡにおいて、ベッセル４に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭにより、ベッセル４に積荷が積み込まれる。積込機械ＬＭとして油圧ショベル又はホイールローダが用いられる。積荷が積み込まれたダンプトラック２は、積込場ＬＰＡから排土場ＤＰＡまで走行路ＨＬを走行する。排土場ＤＰＡにおいて、ベッセル４から積荷が排出される。積荷が排出されたダンプトラック２は、排土場ＤＰＡから積込場ＬＰＡまで走行路ＨＬを走行する。なお、ダンプトラック２は、排土場ＤＰＡから所定の待機場まで走行してもよい。
【００１８】
ダンプトラック２の位置及び有人車両４０の位置は、全方位測位システム（Global  Positioning  System：ＧＰＳ）により検出される。ＧＰＳは、ＧＰＳ衛星ＳＴを有する。ＧＰＳによって検出される位置は、ＧＰＳ座標系において規定される絶対位置である。以下の説明においては、ＧＰＳによって検出される位置を適宜、ＧＰＳ位置、と称する。ＧＰＳ位置は、緯度、経度、及び高度の座標データを含む。
【００１９】
＜管理装置＞
次に、管理装置１０について説明する。図２は、本実施形態に係る管理装置１０の一例を示すブロック図である。図１及び図２に示すように、管理装置１０は、コンピュータシステム１１と、表示装置１６と、入力装置１７と、無線通信装置１８とを備えている。
【００２０】
コンピュータシステム１１は、処理装置１２と、記憶装置１３と、入出力部１５とを有する。表示装置１６、入力装置１７、及び無線通信装置１８は、入出力部１５を介して、コンピュータシステム１１と接続される。
【００２１】
処理装置１２は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサを含む。処理装置１２は、データ処理部１２Ａと、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂと、進入禁止領域設定部１２Ｃとを含む。データ処理部１２Ａは、例えば、ダンプトラック２の位置を示す位置データを処理する。第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、鉱山におけるダンプトラック２の目標走行経路を含む第１無人車両走行データを生成する。ダンプトラック２は、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び走行路ＨＬにおいて、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂにより生成された第１無人車両走行データに基づいて走行する。進入禁止領域設定部１２Ｃは、鉱山においてダンプトラック２の進入を禁止する進入禁止領域を設定する。
【００２２】
記憶装置１３は、処理装置１２と接続される。記憶装置１３は、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、及びハードディスクドライブのようなメモリを含む。記憶装置１３は、データが登録されるデータベース１３Ｂを含む。第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、記憶装置１３に記憶されているコンピュータプログラムを用いて、第１無人車両走行データを生成する。
【００２３】
表示装置１６は、例えば、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。入力装置１７は、キーボード、タッチパネル、及びマウスのような入力デバイスを含む。管制施設８の管理者により入力装置１７が操作されると、入力装置１７は、操作信号を生成する。入力装置１７により生成された操作信号は、処理装置１２に入力される。
【００２４】
通信システム９は、管制施設８に配置された無線通信装置１８を含む。無線通信装置１８は、入出力部１５を介して、処理装置１２と接続される。無線通信装置１８は、アンテナ１８Ａを有する。無線通信装置１８は、ダンプトラック２及び有人車両４０と無線通信可能である。
【００２５】
＜ダンプトラック＞
次に、ダンプトラック２について説明する。図３及び図４は、本実施形態に係るダンプトラック２の一例を模式的に示す図である。図５は、本実施形態に係るダンプトラック２の一例を示す機能ブロック図である。
【００２６】
ダンプトラック２は、車両３と、車両３に設けられるベッセル４と、物体を非接触で検出する非接触センサ２４と、データベース２５Ｂを含む記憶装置２５と、ダンプトラック２の角速度を検出するジャイロセンサ２６と、ダンプトラック２の走行速度を検出する速度センサ２７と、ダンプトラック２の位置を検出する位置センサ２８と、無線通信装置２９と、無人車両制御装置３０とを備える。
【００２７】
車両３は、鉱山を走行可能な走行装置５と、走行装置５に支持される車体６と、動力を発生する動力発生装置７と、ヘッドライト３１と、ホーン３２とを有する。ベッセル４は、車体６に支持される。ヘッドライト３１は、車体６の前部に設けられる。ヘッドライト３１は、車両３の前方の空間を照明する。ホーン３２は、警報音を発生する。
【００２８】
走行装置５は、車輪２０と、車輪２０を回転可能に支持する車軸２１と、走行を停止可能なブレーキ装置２２と、走行方向を調整可能な操舵装置２３とを有する。
【００２９】
走行装置５は、動力発生装置７が発生した動力により駆動する。動力発生装置７は、電気駆動方式により走行装置５を駆動する。動力発生装置７は、ディーゼルエンジンのような内燃機関と、内燃機関の動力により作動する発電機と、発電機が発生した電力により作動する電動機とを有する。電動機で発生した動力が走行装置５の車輪２０に伝達される。これにより、走行装置５が駆動される。車両３に設けられた動力発生装置７の動力によって、ダンプトラック２は自走する。動力発生装置７の出力が調整されることにより、ダンプトラック２の走行速度が調整される。なお、動力発生装置７は、機械駆動方式により走行装置５を駆動してもよい。例えば、内燃機関で発生した動力が、動力伝達装置を介して走行装置５の車輪２０に伝達されてもよい。
【００３０】
ブレーキ装置２２は、走行装置５の走行を停止可能である。ブレーキ装置２２が作動することにより、ダンプトラック２の走行速度が調整される。
【００３１】
操舵装置２３は、走行装置５の走行方向を調整可能である。走行装置５を含むダンプトラック２の走行方向は、車体６の前部の向きを含む。操舵装置２３は、前輪の向きを変えることによって、ダンプトラック２の走行方向を調整する。
【００３２】
非接触センサ２４は、車体６の前部に設けられる。非接触センサ２４は、車体６の周囲の物体を非接触で検出する。非接触センサ２４は、レーザスキャナを含む。非接触センサ２４は、検出光であるレーザ光を使って、物体を非接触で検出する。非接触センサ２４は、物体の有無、物体との相対位置、及び物体との相対速度を検出可能である。物体との相対位置は、物体との相対距離、及び非接触センサ２４に対して物体が存在する方位を含む。なお、非接触センサ２４は、ミリ波レーダ装置のようなレーダ装置を含んでもよい。レーダ装置は、電波を使って、物体を非接触で検出可能である。
【００３３】
ジャイロセンサ２６は、ダンプトラック２の角速度を検出する。ダンプトラック２の角速度が積分されることによって、ダンプトラック２の方位が導出される。
【００３４】
速度センサ２７は、ダンプトラック２の走行速度を検出する。速度センサ２７は、車輪２０の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪２０の回転速度とダンプトラック２の走行速度とは相関する。回転速度センサの検出値である回転速度値が、ダンプトラック２の走行速度値に変換される。なお、速度センサ２７は、車軸２１の回転速度を検出してもよい。
【００３５】
位置センサ２８は、車両３に配置される。位置センサ２８は、ＧＰＳ受信機を含み、ダンプトラック２の位置を検出する。位置センサ２８は、ＧＰＳ用のアンテナ２８Ａを有する。アンテナ２８Ａは、ＧＰＳ衛星ＳＴからの電波を受信する。位置センサ２８は、アンテナ２８Ａで受信したＧＰＳ衛星ＳＴからの電波に基づく信号を電気信号に変換して、アンテナ２８Ａの位置を算出する。アンテナ２８ＡのＧＰＳ位置が算出されることによって、ダンプトラック２のＧＰＳ位置が検出される。
【００３６】
通信システム９は、車両３に配置された無線通信装置２９を含む。無線通信装置２９は、アンテナ２９Ａを有する。無線通信装置２９は、管理装置１０及び有人車両４０と無線通信可能である。
【００３７】
無人車両制御装置３０は、ダンプトラック２に設けられる。無人車両制御装置３０は、ダンプトラック２を制御する。無人車両制御装置３０は、コンピュータシステムを含む。無人車両制御装置３０は、ＣＰＵのようなプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭのようなメモリとを含む。管理装置１０は、通信システム９を介して、ダンプトラック２の第１無人車両走行データを含む指令信号を、無人車両制御装置３０に供給する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された第１無人車両走行データに基づいて、ダンプトラック２の走行装置５を制御する。走行装置５の制御は、走行装置５のステアリング、アクセル、及びブレーキの少なくとも一つの制御を含む。
【００３８】
管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成される第１無人車両走行データは、ダンプトラック２の目標走行経路及びダンプトラック２の制限走行速度を示す。管理装置１０は、鉱山の地理的条件及び天候条件を含む鉱山の環境条件に基づいて、走行路ＨＬの複数の位置（領域）毎にダンプトラック２の制限走行速度（最高許容速度）を決定する。管理装置１０は、ダンプトラック２の目標走行経路及び制限走行速度を示す第１無人車両走行データを、ダンプトラック２に送信する。
【００３９】
無人車両制御装置３０は、第２無人車両走行データを生成する第２無人車両走行データ生成部３０Ａを有する。無人車両制御装置３０の第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、管理装置１０から供給された第１無人車両走行データに基づいて、ダンプトラック２の目標走行速度データを含む第２無人車両走行データを生成する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０から供給された第１無人車両走行データと、第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成した第２無人車両走行データとに基づいて、走行装置５を制御する。無人車両制御装置３０は、管理装置１０で決定された制限走行速度の範囲内で、走行装置５の走行速度を決定して、走行装置５を制御する。換言すれば、ダンプトラック２は、管理装置１０で決定された制限走行速度を上限値として、第２無人車両走行データ生成部３０Ａで走行速度を決定し、自由に加速及び減速を実施することができる。
【００４０】
本実施形態において、ダンプトラック２は、推測航法に基づいて走行する。ダンプトラック２は、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成された第１無人車両走行データ及び第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成された第２無人車両走行データに基づいて、積込場ＬＰＡ、排土場ＤＰＡ、及び搬送路ＨＬを走行する。無人車両制御装置３０は、推測航法を用いてダンプトラック２の現在位置を推測しつつ、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された目標走行経路、及び第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成された目標走行速度データに基づいて、ダンプトラック２を走行させる。推測航法とは、経度及び緯度が既知の起点からの方位と移動距離とに基づいて、ダンプトラック２の現在位置を推測する航法をいう。ダンプトラック２の方位は、ダンプトラック２に配置されたジャイロセンサ２６を用いて検出される。ダンプトラック２の移動距離は、ダンプトラック２に配置された速度センサ２７を用いて検出される。ジャイロセンサ２６の検出信号及び速度センサ２７の検出信号は、ダンプトラック２の無人車両制御装置３０に出力される。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の方位を求めることができる。無人車両制御装置３０は、速度センサ２７からの検出信号に基づいて、既知の起点からのダンプトラック２の移動距離を求めることができる。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号及び速度センサ２７からの検出信号に基づいて、第１無人車両走行データの目標走行経路及び第２無人車両データの目標走行速度データに従って走行するように、ダンプトラック２の走行装置５の走行を制御する。
【００４１】
本実施形態においては、推測航法により求められたダンプトラック２の推測位置がＧＰＳを使って補正される。ダンプトラック２の移動距離が長くなると、ジャイロセンサ２６及び速度センサ２７の一方又は両方の検出誤差の蓄積により、推測されたダンプトラック２の現在位置である推測位置と実際の位置との間に誤差が生じる可能性がある。その結果、ダンプトラック２は、第１無人車両走行データの目標走行経路から外れて走行してしまう可能性がある。本実施形態において、無人車両制御装置３０は、推測航法により推測されたダンプトラック２の推測位置を、位置センサ２８により検出されたダンプトラック２のＧＰＳ位置を示すＧＰＳ位置データを使って補正しつつ、そのダンプトラック２を走行させる。無人車両制御装置３０は、ジャイロセンサ２６からの検出信号と、速度センサ２７からの検出信号と、ＧＰＳ位置データとに基づいて、ダンプトラック２が目標走行経路に従って走行するように、ダンプトラック２の位置を補正する補正量を算出し、その算出した補正量に基づいて、ダンプトラック２の走行装置５の走行を制御する。
【００４２】
なお、本実施形態においては、推測航法により求められた推測位置がＧＰＳを使って補正されることとするが、他の手法で補正されてもよい。例えば、設置位置が登録されたランドマークがダンプトラック２に搭載された非接触センサ２４で検出され、その非接触センサ２４の検出結果に基づいて、推測位置が補正されてもよい。なお、ランドマークとは、走行路ＨＬに沿って配置された複数の構造物である。ランドマークの設置位置（絶対位置）が事前に計測され、登録される。また、走行路ＨＬの路側地図が予め計測され、その路側地図と非接触センサ２４で検出された走行路ＨＬの形状との照合結果に基づいて、推測位置が補正されてもよい。
【００４３】
＜有人車両＞
次に、有人車両４０について説明する。図６及び図７は、本実施形態に係る有人車両４０の一例を模式的に示す図である。図８は、本実施形態に係る有人車両４０の一例を示す機能ブロック図である。
【００４４】
有人車両４０は、鉱山を走行可能な走行装置４１と、走行装置４１に支持される車体５０と、動力を発生する動力発生装置４３と、有人車両制御装置６０とを備えている。
【００４５】
走行装置４１は、車輪４２と、車輪４２を回転可能に支持する車軸と、走行を停止可能なブレーキ装置４４と、走行方向を調整可能な操舵装置４５とを有する。
【００４６】
走行装置４１は、動力発生装置４３が発生した動力により駆動する。動力発生装置４３は、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。動力発生装置４３で発生した動力が走行装置４１の車輪４２に伝達される。これにより、走行装置４１が駆動される。動力発生装置４３の出力が調整されることにより、有人車両４０の走行速度が調整される。
【００４７】
ブレーキ装置４４は、走行装置４１の走行を停止可能である。ブレーキ装置４４が作動することにより、有人車両４０の走行速度が調整される。
【００４８】
操舵装置４５は、走行装置４１の走行方向を調整可能である。走行装置４１を含む有人車両４０の走行方向は、車体５０の前部の向きを含む。操舵装置４５は、前輪の向きを変えることによって、有人車両４０の走行方向を調整する。
【００４９】
有人車両４０は、作業者ＷＭが搭乗する運転室を有する。有人車両４０は、運転室に設けられ、動力発生装置４３を操作するアクセル操作部４３Ａと、運転室に設けられ、ブレーキ装置４４を操作するブレーキ操作部４４Ａと、運転室に設けられ、操舵装置４５を操作するステアリング操作部４５Ａとを有する。アクセル操作部４３Ａは、アクセルペダルを含む。ブレーキ操作部４４Ａは、ブレーキペダルを含む。ステアリング操作部４５Ａは、ステアリングホイールを含む。アクセル操作部４３Ａ、ブレーキ操作部４４Ａ、及びステアリング操作部４５Ａは、作業者ＷＭに操作される。作業者ＷＭは、アクセル操作部４３Ａ及びブレーキ操作部４４Ａの一方又は両方を操作して、有人車両４０の走行速度を調整する。作業者ＷＭは、ステアリング操作部４５Ａを操作して、有人車両４０の走行方向を調整する。
【００５０】
また、有人車両４０は、運転室に配置される警報装置４８と、運転室に配置される入力装置４９とを有する。警報装置４８は、表示装置４８Ａ又は音声出力装置４８Ｂを含む。表示装置４８Ａは、例えば、液晶ディスプレイのようなフラットパネルディスプレイを含む。表示装置４８Ａは、警報データを表示可能である。音声出力装置４８Ｂは、警報音を発生可能である。
【００５１】
入力装置４９は、キーボード、タッチパネル、及びマウスのような入力デバイスを含む。有人車両４０の作業者ＷＭにより入力装置４９が操作されると、入力装置４９は、操作信号を生成する。入力装置４９により生成された操作信号は、有人車両制御装置６０に入力される。なお、入力装置４９が音声認識装置を含み、作業者ＷＭの音声により、操作信号が生成されてもよい。なお、入力装置４９がタッチパネルを含む場合、入力装置４９と表示装置４８Ａとが兼用されてもよい。
【００５２】
また、有人車両４０は、有人車両４０の走行速度を検出する速度センサ４６と、操舵装置４５の操舵角を検出する操舵角センサ４７と、有人車両４０の位置を検出する位置センサ５１と、無線通信装置５２とを備える。
【００５３】
速度センサ４６は、有人車両４０に設けられる。速度センサ４６は、有人車両４０の走行装置４１の走行速度を検出する。速度センサ４６は、車輪４２の回転速度を検出する回転速度センサを含む。車輪４２の回転速度と有人車両４０の走行速度とは相関する。回転速度センサの検出値である回転速度値が、有人車両４０の走行速度値に変換される。有人車両４０の走行速度が積分されることによって、有人車両４０の移動距離が導出される。
【００５４】
操舵角センサ４７は、有人車両４０に設けられる。操舵角センサ４７は、有人車両４０の走行装置４１の操舵角を検出する。操舵角センサ４７として、例えばロータリーエンコーダを用いることができる。操舵角センサ４７は、操舵装置４５の操作量を検出して、操舵角を検出する。操舵装置４５の操舵角と、有人車両４０の走行方向とは相関する。操舵角センサ４７の検出値に基づいて、有人車両４０の走行方向が導出される。また、操舵装置４５の操舵角と、走行する有人車両４０の旋回半径とは相関する。操舵角センサ４７の検出値に基づいて、有人車両４０の旋回半径が導出される。
【００５５】
位置センサ５１は、有人車両４０に配置される。位置センサ５１は、ＧＰＳ受信機を含み、有人車両４０の位置を検出する。位置センサ５１は、ＧＰＳ用のアンテナ５１Ａを有する。アンテナ５１Ａは、ＧＰＳ衛星ＳＴからの電波を受信する。位置センサ５１は、アンテナ５１Ａで受信したＧＰＳ衛星ＳＴからの電波に基づく信号を電気信号に変換して、アンテナ５１Ａの位置を算出する。アンテナ５１ＡのＧＰＳ位置が算出されることによって、有人車両４０のＧＰＳ位置が検出される。
【００５６】
通信システム９は、有人車両４０に配置された無線通信装置５２を含む。無線通信装置５２は、アンテナ５２Ａを有する。無線通信装置５２は、管理装置１０及びダンプトラック２と無線通信可能である。
【００５７】
有人車両制御装置６０は、有人車両４０に設けられる。有人車両制御装置６０は、有人車両４０を制御する。有人車両制御装置６０は、コンピュータシステムを含む。有人車両制御装置６０は、ＣＰＵのようなプロセッサと、ＲＡＭ及びＲＯＭのようなメモリとを含む。
【００５８】
速度センサ４６の検出信号は、有人車両制御装置６０に出力される。操舵角センサ４７の検出信号は、有人車両制御装置６０に出力される。位置センサ５１の検出信号は、有人車両制御装置６０に出力される。入力装置４９で生成された操作信号は、有人車両制御装置６０に出力される。管理装置１０からの指令信号は、通信システム９を介して、有人車両制御装置６０に供給される。有人車両制御装置６０は、警報装置４８を制御する。有人車両制御装置６０は、警報装置４８を制御するための制御信号を出力する。
【００５９】
図８に示すように、有人車両制御装置６０は、無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部６１と、第１無人車両走行データを取得する第１無人車両走行データ取得部６２と、有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部６３と、有人車両操舵角データを取得する有人車両操舵角データ取得部６５と、ダンプトラック２が存在する可能性がある範囲である無人車両存在範囲を推測する無人車両存在範囲推測部６６と、有人車両４０が存在する可能性がある位置である有人車両存在位置を推測する有人車両存在位置推測部６７と、ダンプトラック２と有人車両４０との衝突の可能性を判断する衝突危険度判断部６９と、警報装置４８を制御する制御信号を出力する警報装置制御部７０と、警報装置制御部７０から出力される制御信号をキャンセルするキャンセル信号を生成するキャンセル部７１と、有人車両位置データを出力する有人車両位置データ出力部７２と、記憶部７３と、を有する。
【００６０】
無人車両現状データ取得部６１は、無線通信装置５２を含む通信システム９を介して、第１時点ｔ０における無人車両領域データ及び第１時点ｔ０における無人車両走行速度データを含む無人車両現状データを取得する。なお、無人車両現状データ取得部６１は、通信システム９を介さずに、無人車両現状データを取得してもよい。例えば、無人車両現状データ取得部６１は、ダンプトラック２との車々間通信によって、無人車両現状データを取得してもよい。また、鉱山で稼働する複数のダンプトラック２それぞれの無人車両現状データが管理装置１０に出力される場合、無人車両現状データ取得部６１は、管理装置１０から、無人車両現状データを取得してもよい。
【００６１】
本実施形態において、第１時点ｔ０は、現在時点である。以下の説明においては、第１時点ｔ０を適宜、現在時点ｔ０、と称する。なお、第１時点ｔ０は現在時点でなくてもよい。
【００６２】
現在時点ｔ０におけるダンプトラック２が存在する領域を示す無人車両領域データは、通信システム９を介して、ダンプトラック２の位置センサ２８から取得される。現在時点ｔ０における無人車両領域データは、位置センサ２８によって検出されるダンプトラック２のＧＰＳ位置に基づいて取得されるデータである。本実施形態において、鉱山で走行するような大型のダンプトラック２は、位置のみではなく、車幅及び車体長さを考慮して取り扱われる。現在時点ｔ０におけるダンプトラック２の走行速度を示す無人車両走行速度データは、通信システム９を介して、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから取得される。現在時点ｔ０における無人車両領域データ及び現在時点ｔ０における無人車両走行速度データが、通信システム９を介して、有人車両４０に送信される。
【００６３】
第１無人車両走行データ取得部６２は、無線通信装置５２を含む通信システム９を介して、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成された第１無人車両走行データを取得する。
【００６４】
有人車両現状データ取得部６３は、現在時点ｔ０における有人車両位置データ及び現在時点ｔ０における有人車両走行速度データを含む有人車両現状データを取得する。
【００６５】
現在時点ｔ０における有人車両が存在する位置を示す有人車両位置データは、位置センサ５１から取得される。現在時点ｔ０における有人車両４０の走行速度を示す有人車両走行速度データは、速度センサ４６から取得される。
【００６６】
有人車両操舵角データ取得部６５は、操舵角センサ４７から、有人車両４０の走行装置４１の操舵角を示す有人車両操舵角データを取得する。
【００６７】
無人車両存在範囲推測部６６は、現在時点ｔ０における無人車両現状データに基づいて、現在時点ｔ０から所定時間経過後の第２時点である所定時点ｔ（ｔ１、ｔ２、…、ｔｎ）においてダンプトラック２が存在する可能性がある範囲である無人車両存在範囲ＥＲを推測する。所定時点ｔは、現在時点ｔ０からの経過時間がそれぞれ異なる複数の所定時点ｔ１、ｔ２、…、ｔｎを含む。所定時点ｔ１は、現在時点ｔ０から第１時間経過後の時点である。所定時点ｔ２は、現在時点ｔ０から第２時間経過後の時点である。所定時点ｔｎは、現在時点ｔ０から第ｎ時間経過後の時点である。無人車両存在範囲推測部６６は、複数の所定時点ｔ１、ｔ２、…、ｔｎのそれぞれにおける無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）、ＥＲ（ｔ２）、…、ＥＲ（ｔｎ）を推測する。
【００６８】
有人車両存在位置推測部６７は、現在時点ｔ０における有人車両現状データに基づいて、所定時点ｔにおいて有人車両４０が存在する可能性がある位置である有人車両存在位置ＥＰを推測する。有人車両存在位置推測部６７は、複数の所定時点ｔ１、ｔ２、…、ｔｎのそれぞれにおける有人車両存在位置ＥＰ（ｔ１）、ＥＰ（ｔ２）、…、ＥＰ（ｔｎ）を推測する。
【００６９】
また、有人車両存在位置推測部６７は、現在時点ｔ０における有人車両現状データに基づいて、有人車両４０の走行装置４１が異なる複数の操舵角ｒ（ｒ１、ｒ２、…、ｒｍ）のそれぞれで走行したときに所定時点ｔにおいて有人車両４０が存在する可能性がある位置を示す複数の有人車両存在位置ＥＰ（ＥＰ１、ＥＰ２、…、ＥＰｍ）を推測する。走行装置４１が第１操舵角ｒ１で走行したとき、所定時点ｔ１において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）であり、所定時点ｔ２において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ２）であり、所定時点ｔｎにおいて有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ１（ｔｎ）である。走行装置４１が第２操舵角ｒ２で走行したとき、所定時点ｔ１において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ２（ｔ１）であり、所定時点ｔ２において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ２（ｔ２）であり、所定時点ｔｎにおいて有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰ２（ｔｎ）である。走行装置４１が第ｍ操舵角ｒｍで走行したとき、所定時点ｔ１において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰｍ（ｔ１）であり、所定時点ｔ２において有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰｍ（ｔ２）であり、所定時点ｔｎにおいて有人車両４０が存在する可能性がある位置は有人車両存在位置ＥＰｍ（ｔｎ）である。
【００７０】
衝突危険度判断部６９は、無人車両存在範囲推測部６６の推測結果と有人車両存在位置推測部６７の推測結果とに基づいて、現在時点ｔ０において、所定時点ｔに対応する有人車両４０とダンプトラック２との衝突の可能性を示す危険度レベルを、有人車両４０が存在する可能性がある有人車両存在位置ＥＰごとに導出する。
【００７１】
警報装置制御部７０は、衝突危険度判断部６９で導出された危険度レベルに基づいて、有人車両４０に警報を発する警報装置４８を制御する制御信号を出力する。
【００７２】
キャンセル部７１は、警報装置制御部７０から出力される制御信号をキャンセルするキャンセル信号を生成する。
【００７３】
有人車両位置データ出力部７２は、位置センサ５１から、有人車両４０の位置を示す有人車両位置データを取得して、通信システム９を介して、有人車両位置データを管理装置１０に出力する。
【００７４】
記憶部７３は、ダンプトラック２及び有人車両４０に関する各種のデータを記憶する。本実施形態において、記憶部７３は、少なくとも、ダンプトラック２が加速可能な最大加速度を示す最大加速度データ、及びダンプトラック２が減速可能な最大減速度を示す最大減速度データを記憶する。
【００７５】
＜ダンプトラックの走行方法＞
次に、ダンプトラック２の走行方法の一例について説明する。図９及び図１０は、第１無人車両走行データ及び第２無人車両走行データに従って走行するダンプトラック２を模式的に示す図である。
【００７６】
図９に示すように、走行路ＨＬに目標走行経路ＣＳが設定される。運搬作業におけるダンプトラック２の目標走行経路ＣＳ及びダンプトラック２の制限走行速度を示す第１無人車両走行データは、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂによって生成される。ダンプトラック２の制限走行速度は、走行路ＨＬの環境を含む鉱山の環境条件に基づいて決定された、ダンプトラック２の最高許容速度である。走行路ＨＬの環境は、走行路ＨＬの勾配、カーブの曲率、作業中の他の機械、及び対向車の有無など、走行路ＨＬにおける様々な環境条件を含む。
【００７７】
目標走行経路ＣＳは、走行路ＨＬ上に定められる。第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成された第１無人車両走行データは、通信システム９を介して、ダンプトラック２の無人車両制御装置３０に供給される。無人車両制御装置３０は、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された第１無人車両走行データに基づいて、走行装置５を制御する。無人車両制御装置３０の第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、第１無人車両走行データに基づいて、走行路ＨＬにおけるダンプトラック２の目標走行速度データを生成する。第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから供給された制限走行速度を超えないように、走行路ＨＬにおけるダンプトラック２の目標走行速度を決定する。また、ダンプトラック２の目標走行速度は、ダンプトラック２の目標加速度及び目標減速度を含む。無人車両制御装置３０は、目標走行経路ＣＳと目標走行速度データとに基づいて、走行装置５を制御する。
【００７８】
無人車両制御装置３０は、第１無人車両走行データの目標走行経路ＣＳに従って走行装置５が走行するように、操舵装置２３を制御する。無人車両制御装置３０は、第２無人車両走行データの目標走行速度に従って走行装置５が走行するように、動力発生装置７及びブレーキ装置２２を制御する。
【００７９】
本実施形態において、目標走行経路ＣＳは、ＧＰＳ位置を示す複数のポイントＰＩの集合体である。ポイントＰＩは、一定間隔で設定される。ポイントＰＩの間隔は、例えば、１ｍでもよいし、５ｍでもよい。複数のポイントＰＩのそれぞれに対応して、制限走行速度及び目標走行速度が与えられる。すなわち、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂは、複数のポイントＰＩ毎に、制限走行速度を決定する。ダンプトラック２の第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、複数のポイントＰＩ毎に、目標走行速度を決定する。
【００８０】
管理装置１０は、ダンプトラック２の走行許可領域ＡＰを設定する。ダンプトラック２は、設定された走行許可領域ＡＰを走行可能である。走行許可領域ＡＰは、目標走行経路ＣＳに沿って設定される。走行許可領域ＡＰは、ダンプトラック２の走行方向の前方に設定される。走行許可領域ＡＰは、複数のポイントＰＩを含むように設定される。図９に示す例では、走行許可領域ＡＰは、５つのポイントＰＩを含む。ダンプトラック２の移動に伴って、走行許可領域ＡＰは更新される。例えば、ダンプトラック２が前進すると、走行許可領域ＡＰは、ダンプトラック２と同期して、前方に移動するように更新される。ダンプトラック２の通過後、ダンプトラック２が通過した後の走行路ＨＬにおける走行可能領域ＡＰの設定が解除される。
【００８１】
図１０は、２台のダンプトラック２が接近するように走行路ＨＬを走行する状態を模式的に示す。管理装置１０は、２台のダンプトラック２のそれぞれに走行許可領域ＡＰを設定する。管理装置１０は、ダンプトラック２同士が衝突しないように、それら２台のダンプトラック２のそれぞれに走行許可領域ＡＰを設定する。図１０に示す例では、一方のダンプトラック２の走行可能領域ＡＰは、５つのポイントＰＩを含むように設定される。他方のダンプトラック２の走行可能領域ＡＰは、３つのポイントＰＩを含むように設定される。管理装置１０は、一方のダンプトラック２の走行可能領域ＡＰと、他方のダンプトラック２の走行可能領域ＡＰとが重ならないように、２つの走行可能領域ＡＰのそれぞれを設定する。これにより、ダンプトラック２同士の衝突が抑制される。
【００８２】
＜無人車両存在範囲＞
次に、無人車両存在範囲ＥＲについて説明する。無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０から所定時間経過後の所定時点ｔにおいてダンプトラック２が存在する可能性がある範囲である。無人車両存在範囲ＥＲは、無人車両存在範囲推測部６６により推測される。ダンプトラック２の第２無人車両走行データ生成部３０Ａは、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから与えられた制限走行速度の範囲内で、目標走行速度を含む第２無人車両走行データを生成する。ダンプトラック２は、管理装置１０から与えられた目標走行経路ＣＳと、第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成した目標走行速度とに基づいて、走行路ＨＬを走行する。すなわち、ダンプトラック２は、走行可能領域ＡＰにおいては、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂから与えられた制限走行速度の範囲内で、自由に加速及び減速することができる。
【００８３】
無人車両存在範囲ＥＲは、第２無人車両走行データに基づくダンプトラック２の加速及び減速を考慮して推測される。有人車両４０には、管理装置１０から、制限走行速度を規定する第１無人車両走行データが供給される。一方、有人車両４０には、目標走行速度を規定する第２無人車両走行データは供給されない。ダンプトラック２は、第１無人車両走行データによって規定される制限走行速度の範囲内で、自由に加速及び減速する。すなわち、有人車両制御装置６０は、ダンプトラック２の制限走行速度データ（第１無人車両走行データ）は取得するものの、制限走行速度の範囲内において規定される目標走行速度、加速度、及び減速度（第２無人車両走行データ）は取得しない。したがって、有人車両制御装置６０の無人車両存在範囲推測部６６は、第２無人車両走行データに基づくダンプトラック２の加速及び減速を考慮しつつ、第１無人車両走行データに基づいて、無人車両存在範囲ＥＲを推測する。
【００８４】
所定時点ｔにおける無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０における無人車両現状データに基づいて推測される。本実施形態において、所定時点ｔにおける無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０における無人車両現状データと、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成される第１無人車両走行データとに基づいて推測される。無人車両存在範囲ＥＲは、第１無人車両走行データの目標走行経路ＣＳに沿った形状として推測される。
【００８５】
ダンプトラック２が一定速度で走行する場合、無人車両存在範囲ＥＲの大きさは、制御誤差等を考慮した分だけ少し拡大するものの、ダンプトラック２の大きさとほぼ等しい。ダンプトラック２が加速又は減速しながら走行する場合、無人車両存在範囲ＥＲの大きさは、ダンプトラック２の大きさと異なる。本実施形態において、無人車両存在範囲推測部６６は、ダンプトラック２が加速可能な最大加速度を示す最大加速度データ及びダンプトラック２が減速可能な最大減速度を示す最大減速度データに基づいて、無人車両存在範囲ＥＲを推測する。ダンプトラック２の最大加速度は、ダンプトラック２の動力発生装置７の出力が最大のときにダンプトラック２が加速し得る加速度である。ダンプトラック２の最大減速度は、ダンプトラック２のブレーキ装置２２が最大制動力を発揮したときに、つまり、フルブレーキ状態のときに、ダンプトラック２が減速し得る減速度（負の加速度）である。最大加速度データ及び最大減速度データは、既知データであり、記憶部７３に記憶されている。最大加速度データ及び最大減速度データに基づいて無人車両存在範囲ＥＲが推定されることにより、所定時点ｔにおけるダンプトラック２の実際の位置ＥＰｒは、無人車両存在範囲ＥＲに配置される。
【００８６】
図１１は、ダンプトラック２の最大加速度及び最大減速度を考慮して推測された無人車両存在範囲ＥＲの一例を模式的に示す図である。ダンプトラック２の最大加速度を考慮する場合、無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０におけるダンプトラック２の走行速度が一定速度に維持されて走行したときの所定時点ｔにおけるダンプトラック２の位置ＰＪよりも更に前方に延在するように設定される。ダンプトラック２の最大減速度を考慮する場合、無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０におけるダンプトラック２の走行速度が一定速度に維持されて走行したときの所定時点ｔにおけるダンプトラック２の位置ＰＪよりも後方に延在するように設定される。
【００８７】
図１１に示す例において、無人車両存在範囲ＥＲは、ダンプトラック２が現在時点ｔ０においてある走行速度（基準速度）で走行している状態で、現在時点ｔ０から所定時点ｔまでの間に、現在時点ｔ０においてダンプトラック２が存在する位置ＰＪ０から最大加速度で走行したときに所定時点ｔにおいて存在する可能性がある範囲である加速範囲ＡＲを含む。また、無人車両存在範囲ＥＲは、ダンプトラック２が現在時点ｔ０においてある走行速度（基準速度）で走行している状態で、現在時点ｔ０から所定時点ｔまでの間に、現在時点ｔ０においてダンプトラック２が存在する位置ＰＪ０から最大減速度で走行したときに所定時点ｔにおいて存在する可能性がある減速範囲ＢＲを含む。無人車両存在範囲ＥＲは、最大加速度で走行したときの所定時点ｔにおけるダンプトラック２の予想到達地点と最大減速度で走行したときの所定時点ｔにおけるダンプトラック２の予想到達地点との間の範囲である。このように、ダンプトラック２が加速及び減速しても、最大加速度及び最大減速度を考慮した無人車両存在範囲ＥＲが設定される。
【００８８】
なお、加速範囲ＡＲの先端部及び減速範囲ＢＲの後端部は、それぞれの予測到達点にダンプトラック２が位置したときにダンプトラック２が存在する領域が考慮される。
【００８９】
なお、無人車両存在範囲推測部６６は、ダンプトラック２の制限走行速度を考慮して、加速範囲ＡＲを推測してもよい。例えば、無人車両存在範囲推測部６６は、加速するダンプトラック２が制限走行速度に到達し、その制限走行速度を維持して走行する状態に基づいて加速範囲ＡＲを推測してもよい。
【００９０】
なお、図１２に示すように、無人車両存在範囲ＥＲは、現在時点ｔ０から所定時点ｔまでの間にダンプトラック２が存在する位置から最大加速度で走行したときに所定時点ｔにおいて存在する可能性がある加速範囲ＡＲからダンプトラック２の進行方向に所定距離ＳＬ延長した範囲を含んでもよい。所定距離ＳＬの長さは任意に設定可能である。所定距離ＳＬが設定されることにより、有人車両４０がダンプトラック２の前方に入り込んで走行の邪魔をするような動作をしたとき、有人車両制御装置６０は、衝突の可能性があるとみなして警報を出すことができる。例えば、所定距離ＳＬは、所定時点ｔにおいてダンプトラック２が有人車両４０との衝突を回避するための動作を開始するときの有人車両４０との距離である。ダンプトラック２が有人車両４０との衝突を回避するために、所定時点ｔにおいてダンプトラック２のブレーキ装置２２が作動された場合、そのダンプトラック２のブレーキ装置２２が作動したときのダンプトラック２と有人車両４０との距離が、所定距離ＳＬとして設定される。
【００９１】
＜管理方法：第１実施形態＞
次に、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例について説明する。図１３は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を示すフローチャートである。図１４は、本実施形態に係る鉱山の管理方法の一例を説明するための模式図である。
【００９２】
以下で説明する処理は、現在時点ｔ０において実施される処理である。現在時点ｔ０において、複数の走行経路ＣＰ（ＣＰ１、ＣＰ２、…、ＣＰＭ）が設定され、それら走行経路ＣＰごとに、現在時点ｔ０から所定時間経過後の時点ｔ（ｔ１，ｔ２，ｔ３…，ｔＮ）のそれぞれにおいて有人車両４０が存在する可能性がある有人車両存在位置ＥＰ及びダンプトラック２が存在する可能性がある無人車両存在範囲ＥＲが推測され、有人車両４０が存在する可能性がある有人車両存在位置ＥＰごとに、複数の時点ｔ（有人車両存在位置ＥＰ）のそれぞれに対応した有人車両４０とダンプトラック２との衝突の可能性を示す危険度レベルが導出される。
【００９３】
ダンプトラック２の第１無人車両走行データが、管理装置１０の第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成される。また、ダンプトラック２の第２無人車両走行データが、無人車両制御装置３０の第２無人車両走行データ生成部３０Ａで生成される。無人車両制御装置３０は、第１無人車両走行データ及び第２無人車両走行データに基づいて、ダンプトラック２の走行装置５を制御する。ダンプトラック２は、目標走行経路ＣＳを含む第１無人車両走行データ及び目標走行速度を含む第２無人車両走行データに基づいて、鉱山を走行する。有人車両４０は、作業者ＷＭの運転操作により、鉱山を走行する。
【００９４】
無人車両現状データ取得部６１及び有人車両現状データ取得部６３を含む有人車両制御装置６０は、現在時点ｔ０におけるダンプトラック２の位置（領域）及び走行速度を含む無人車両現状データと、現在時点ｔ０における有人車両４０の位置及び走行速度を示す有人車両現状データとを取得する（ステップＳＰ１）。
【００９５】
第１無人車両走行データ取得部６２は、管理装置１０から、第１無人車両走行データを取得する。
【００９６】
カウンタｍが初期値「１」にセットされる（ステップＳＰ２）。カウンタｍは自然数である。
【００９７】
有人車両存在位置推測部６７は、有人車両４０の現在時点ｔ０の位置を示す現在位置から操舵角ｒｍに対応する一定旋回半径で有人車両４０が走行したときの走行経路ＣＰｍを算出する（ステップＳＰ３）。
【００９８】
有人車両存在位置推測部６７は、有人車両４０の走行装置４１が操舵可能な範囲において走行装置４１の操舵角ｒｍを決定する。操舵可能な範囲の中心は、有人車両４０の進行方向でもよいし、現在の操舵角でもよい。操舵角ｒｍを示す有人車両操舵角データは、有人車両操舵角データ取得部６５に取得される。
【００９９】
カウンタｎが初期値「１」にセットされる（ステップＳＰ４）。カウンタｎは自然数である。
【０１００】
次に、所定時点ｔが設定される（ステップＳＰ５）。所定時点ｔは、以下の（１）式に従って設定される。
【０１０１】
【数１】
2016013687.tif 000003
【０１０２】
（１）式において、ｔ０は現在時点である。ｎはカウンタである。Δｔは、予め設定されている時間を示す。Δｔは、例えば、０．１［秒間］でもよいし、１［秒間］でもよい。ｎ×Δｔは、現在時点ｔ０からの経過時間を示す。したがって、ｎ＝１の場合、所定時点ｔは、現在時点ｔ０から１×Δｔ［時間］経過後の時点である。以下の説明において、カウンタｎが「１」にセットされ、現在時点ｔ０から１×Δｔ［時間］経過後の所定時点ｔを適宜、時点ｔ１、と称する。
【０１０３】
現在時点ｔ０における有人車両現状データは、現在時点ｔ０から時点ｔ１までの移動における有人車両４０の始点を示す。
【０１０４】
有人車両存在位置推測部６７は、現在時点ｔ０における有人車両現状データに基づいて、有人車両４０の走行装置４１が操舵角ｒｍで走行したときに時点ｔ１において有人車両４０が存在する可能性がある位置を示す有人車両存在位置ＥＰｍ（ｔ１）を推測する（ステップＳＰ６）。
【０１０５】
カウンタｍが「１」にセットされているため、走行経路ＣＰｍは、走行経路ＣＰ１であり、操舵角ｒｍは、操舵角ｒ１であり、有人車両存在位置ＥＰｍは、有人車両存在位置ＥＰ１である。
【０１０６】
有人車両存在位置推測部６７は、現在時点ｔ０における有人車両４０の走行速度が、有人車両４０が有人車両存在位置ＥＰ１に到達するまで一定値に維持されることとして、時点ｔ１における有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）を推測する。
【０１０７】
走行装置４１の操舵角ｒ１と、その操舵角ｒ１における有人車両４０の走行経路ＣＰ１との関係は、記憶部７３に記憶されている。走行装置４１の操舵角ｒ１と有人車両４０の走行経路ＣＰ１との関係は、事前実験又はシミュレーションによって予め求められているテーブル又はマップデータでもよいし、事前に規定された関係式でもよい。これにより、有人車両制御装置６０は、現在時点ｔ０における有人車両現状データに基づいて、有人車両４０の走行装置４１がある操舵角ｒ１で走行したときの時点ｔ１における有人車両４０の到達位置を示す有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）を推測することができる。
【０１０８】
無人車両存在範囲推定部６６は、現在時点ｔ０における無人車両現状データと、第１無人車両走行データとに基づいて、現在時点ｔ０から１×Δｔ［時間］経過後の時点ｔ１においてダンプトラック２が存在する可能性がある範囲を示す無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）を推測する（ステップＳＰ７）。
【０１０９】
目標走行経路ＣＳ及び制限走行速度を示す第１無人車両走行データは、第１無人車両走行データ生成部１２Ｂで生成され、通信システム９を介して有人車両制御装置６０に送信される。現在時点ｔ０における無人車両現状データは、通信システム９を介して有人車両制御装置６０に送信される。無人車両存在範囲推定部６６は、現在時点ｔ０における無人車両現状データと、第１無人車両走行データとに基づいて、時点ｔ１における無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）を推測することができる。無人車両存在範囲ＥＲは、ＧＰＳ座標系で規定される絶対位置及び絶対範囲を含む。無人車両存在範囲ＥＲは、ダンプトラック２の加速又は減速を含む第２無人車両走行データを考慮して推測される。
【０１１０】
有人車両存在位置推測部６７で算出された走行経路ＣＰ１における、有人車両存在位置推測部６７で推測された時点ｔ１における有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）と、無人車両存在範囲推定部６６で推定された時点ｔ１における無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）との位置関係は、図１４に示すようになる。また、現在時点ｔ０における有人車両４０及びダンプトラック２と無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）との位置関係は、図１４に示すようになる。図１４に示すように、無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）は、目標走行経路ＣＳを含むように、略矩形状に設定される。
【０１１１】
無人車両存在範囲推定部６６は、無人車両存在範囲ＥＲと有人車両４０の走行経路ＣＰｍとの交点である仮想交点Ｓｍを求める。カウンタｍが「１」にセットされているため、時点ｔ１における仮想交点Ｓｍ（ｔ１）は、仮想交点Ｓ１（ｔ１）である。
【０１１２】
有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）は、無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）に設定された仮想交点Ｓ１（ｔ１）に対して、有人車両４０の現在時点ｔ０の位置を示す現在位置から仮想交点Ｓ１（ｔ１）に至る操舵角ｒ１に対応する一定旋回半径の走行経路ＣＰ１で有人車両４０が走行したときの時点ｔ１における走行経路ＣＰ１上の有人車両４０の位置である。
【０１１３】
有人車両存在位置推測部６７は、現在時点ｔ０における有人車両４０の走行速度が、有人車両４０が仮想交点Ｓ１（ｔ１）に到達するまで一定値に維持されることとして、仮想交点Ｓ１（ｔ１）を求める。有人車両４０は、操舵角ｒ１で現在位置から走行することにより、一定旋回半径の走行経路ＣＰ１を走行して、時点ｔ１において有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）を通過し、仮想交点Ｓ１（ｔ１）に到達する。
【０１１４】
次に、衝突危険度判断部６９は、無人車両存在範囲推測部６６の推測結果と有人車両存在位置推測部６７の推測結果とに基づいて、現在時点ｔ０における、時点ｔ１での有人車両４０とダンプトラック２との位置関係による有人車両４０とダンプトラック２との衝突の可能性を示す危険度レベルを導出する。具体的には、衝突危険度判断部６９は、有人車両４０が有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）を通過した後、仮想交点Ｓ１（ｔ１）におけるダンプトラック２との衝突の可能性を示す危険度レベルを導出する（ステップＳＰ８）。
【０１１５】
本実施形態において、衝突危険度判断部６９は、現在時点ｔ０において、時点ｔ１における有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）から無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）に有人車両４０が移動するのに要する時間ｄ１（ｔ１）を算出する。時間ｄ１により、無人車両存在範囲ＥＲに対する有人車両４０の接近度合いが分かる。衝突危険度判断部６９は、算出した時間ｄ１（ｔ１）と、走行経路ＣＰ１を走行するときの有人車両４０の操舵角ｒ１と、現在時点ｔ０からの経過時間ｈとに基づいて、現在時点ｔ０における時点ｔ１に対応した危険度レベルを導出する。時点ｔ１における有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）は、有人車両存在位置推測部６７で推測される。
【０１１６】
時間ｄ１（ｔ１）は、有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）と仮想交点Ｓ１（ｔ１）との距離と、走行経路ＣＰ１を走行する有人車両４０の走行速度とに基づいて導出される。
【０１１７】
図１４に示す例では、有人車両４０の走行装置４１が操舵角ｒ１で走行し、走行経路ＣＰ１を走行したとき、有人車両４０は、時点ｔ１において有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ１）に存在し、現在の走行速度で走行した場合、時間ｄ１（ｔ１）で無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）に到達することとなる。時間ｄ１（ｔ１）により、時点ｔ１に対応した、無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ１）と有人車両４０の接近度合いが分かる。
【０１１８】
時点ｔに対応する有人車両存在位置ＥＰ（ｔ）から無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ）に有人車両４０が移動するのに要する時間を接近度合い時間ｄとし、現在時点ｔ０からの経過時間を経過時間ｈとした場合、危険度レベルは、接近度合い時間ｄと、操舵角ｒと、経過時間ｈとの関数となる。走行経路ＣＰｍについての現在時点ｔ０における時点ｔ１に対応した危険度レベルをＣｍ（ｔ１）とした場合、危険度レベルＣｍ（ｔ１）は、（２Ａ）式で表すことができる。
【０１１９】
【数２】
2016013687.tif 000004
【０１２０】
（２Ａ）式において、接近度合い時間ｄが短いほど危険度レベルは大きくなるので、関数ｆ（ｄ１）は、減少関数である。現在時点ｔ０から時点ｔ１までの有人車両４０の走行装置４１の操舵角ｒｍが零に近いほど、すなわち、有人車両４０が直進状態に近いほど、推測は確からしいので、関数ｇ（ｒｍ）は、操舵角ｒｍが零に近いほど大きな値となる関数である。経過時間ｈが長くなるほど衝突の可能性は低いので、ｈ（ｔ１）は、減少関数である。
【０１２１】
このように、衝突危険度判断部６９は、（２Ａ）式に基づいて、現在時点ｔ０から時点ｔｎまでの有人車両４０の走行装置４１の操舵角ｒｍが零に近いほど（有人車両４０が直進状態に近いほど）、危険度レベルＣｍ（ｔｎ）が高いと判断する。
【０１２２】
以上、有人車両４０が走行経路ＣＰ１で走行したときの現在時点ｔ０における時点ｔ１に対応した危険度レベルＣ１（ｔ１）を導出する手順について説明した。本実施形態においては、カウンタｎが予め定められている定数Ｎになるまで、上述の処理が繰り返される。定数Ｎは、１よりも大きい自然数である。定数Ｎは、例えば、５でもよいし、１０でもよい。すなわち、ステップＳＰ１からステップＳＰ８の処理が終了した後、有人車両制御装置６０は、カウンタｎが定数Ｎよりも大きいか否かを判定する（ステップＳＰ９）。
【０１２３】
ステップＳＰ９において、カウンタｎが定数Ｎよりも大きくないと判定されたとき（ステップＳＰ９：Ｎｏ）、有人車両制御装置６０は、カウンタｎに１を加算する（ステップＳＰ１０）。すなわち、カウンタｎが「２」にセットされる。カウンタｎが「２」にセットされた後、ステップＳＰ５の処理が実施される。
【０１２４】
ｎ＝２の場合、所定時点ｔは、現在時点ｔ０から時間（２×Δｔ）経過後の時点である。以下の説明において、ｎが「２」にセットされ、現在時点ｔ０から時間（２×Δｔ）経過後の所定時点ｔを適宜、時点ｔ２、と称する。
【０１２５】
時点ｔ２について、上述のステップＳＰ６からステップＳＰ８が実施される。本実施形態において、有人車両存在位置推測部６７で算出された走行経路ＣＰ１と、有人車両存在位置推測部６７で推測された時点ｔ２における有人車両存在位置ＥＰ１（ｔ２）と、無人車両存在範囲推定部６６で推定された時点ｔ２における無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ２）との関係は、図１４に示すようになる。
【０１２６】
すなわち、時点ｔ２については、走行経路ＣＰ１に対して無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ２）が通過してしまっており、仮想交点Ｓ１（ｔ２）を求めることができないので、時間ｄ１（ｔ２）は無限大であるとして、危険度レベルＣ１（ｔ２）を算出する。
【０１２７】
上述のステップＳＰ５からステップＳＰ８の処理が繰り返され、ｎが「Ｎ」にセットされ、現在時点ｔ０から時間「Ｎ×Δｔ」経過後の時点ｔＮについて、上述のステップＳＰ５からステップＳＰ８が実施された後、ステップＳＰ９において、カウンタｎが定数Ｎよりも大きいと判定されたとき（ステップＳＰ９：Ｙｅｓ）、有人車両制御装置６０は、有人車両４０が走行経路ＣＰ１で走行したときの時点ｔ１から時点ｔＮのそれぞれについて導出された危険度レベルのうち最も危険度レベルが高い最大危険度レベルを取得する（ステップＳＰ１１）。
【０１２８】
上述したように、有人車両４０が走行経路ＣＰ１で走行したときの現在時点ｔ０における時点ｔ１に対応した危険度レベルＣ１（ｔ１）、時点ｔ２に対応した危険度レベルＣ１（ｔ２）、時点ｔ３に対応した危険度レベルＣ１（ｔ２）、…、時点ｔＮに対応した危険度レベルＣ１（ｔＮ）が導出される。時間ｄ１（ｔ）が短いほど、危険度レベルは高くなる。現在時点ｔ０における経路ＣＰｍ（ＣＰ１）での最大危険度レベルは、（２Ｂ）式のようになる。
【０１２９】
以上、有人車両４０が操舵角ｒ１に対応する走行経路ＣＰ１で走行したときの各時点ｔ（ｔ１〜ｔＮ）に対応した危険度レベルＣ１（ｔ）をそれぞれ導出し、それら危険度レベルＣ１（ｔ）のうち最も危険度レベルが高い最大危険度レベルＣ１を取得する手順について説明した。
【０１３０】
本実施形態においては、カウンタｍが予め定められている定数Ｍになるまで、ステップＳＰ３からステップＳＰ１１の処理が繰り返される。定数Ｍは、１よりも大きい自然数である。定数Ｍは、例えば、５でもよいし、１０でもよい。すなわち、ステップＳＰ３からステップＳＰ１１の処理が終了した後、有人車両制御装置６０は、カウンタｍが定数Ｍよりも大きいか否かを判定する（ステップＳＰ１２）。
【０１３１】
ステップＳＰ１２において、カウンタｍが定数Ｍよりも大きくないと判定されたとき（ステップＳＰ１２：Ｎｏ）、有人車両制御装置６０は、カウンタｍに１を加算する（ステップＳＰ１３）。すなわち、カウンタｍが「２」にセットされる。カウンタｍが「２」にセットされた後、ステップＳＰ３からステップＳＰ１１の処理が実施される。
【０１３２】
すなわち、有人車両制御装置６０は、有人車両４０が操舵角ｒ２に対応する走行経路ＣＰ２で走行したときの各時点ｔ（ｔ１〜ｔＮ）に対応した危険度レベルＣ２（ｔ）をそれぞれ導出し、それら危険度レベルＣ２（ｔ）のうち最も危険度レベルが高い最大危険度レベルＣ２を取得する。
【０１３３】
また、有人車両制御装置６０は、有人車両４０が操舵角ｒ３に対応する走行経路ＣＰ３で走行したときの各時点ｔ（ｔ１〜ｔＮ）に対応した危険度レベルＣ３（ｔ）をそれぞれ導出し、それら危険度レベルＣ３（ｔ）のうち最も危険度レベが高い最大危険度レベルＣ３を取得する。
【０１３４】
同様に、有人車両制御装置６０は、有人車両４０が操舵角ｒＭに対応する走行経路ＣＰ２で走行したときの各時点ｔ（ｔ１〜ｔＮ）に対応した危険度レベルＣＭ（ｔ）をそれぞれ導出し、それら危険度レベルＣＭ（ｔ）のうち最も危険度レベルが高い最大危険度レベルＣＭを取得する。
【０１３５】
ステップＳＰ１２において、カウンタｍが定数Ｍよりも大きいと判定されたとき（ステップＳＰ１２：Ｙｅｓ）、有人車両制御装置６０は、有人車両４０が複数の走行経路ＣＰ１から走行経路ＣＰＭまでのそれぞれについて導出された最大危険度レベルＣ１、Ｃ２、…、ＣＭのうち、最も危険度が高い全最大危険度レベルＣを取得する（ステップＳＰ１４）。全最大危険度レベルＣは、接近度合い時間ｄが最大値を示すときの走行経路ＣＰｍ及び時点ｔｎにおける危険度レベルである。現在時点ｔ０における全最大危険度レベルＣは、（２Ｃ）式のようになる。
【０１３６】
以上のように、危険度レベルＣｍ（ｔｎ）現在時点ｔ０において算出され、実際に時間が経過し、有人車両４０が進行した場合は、その進行した位置で、仮想の旋回経路ＣＰｍを複数設定し（ばら撒き）、所定時間後の位置で接近度合いを見る。接近度合い時間ｄ及び経過時間ｈに旋回半径ｒがパラメータとして加わり、（２Ａ）式、（２Ｂ）式、（２Ｃ）式のようになる。例えば、時点ｔ３では、有人車両４０が無人車両存在範囲ＥＲにかなり接近したとしても，現在時点ｔ０から時点ｔ３までの経過時間がかかっているので、接近度合い時間ｄのみではなく経過時間ｈも危険度レベル算出に必要となる。もちろん、旋回半径ｒも直進のほうが確からしさが高く、急旋回のほうが確からしさが低いといえるので、旋回半径ｒも危険度レベルの算出に必要となる。
【０１３７】
仮想交点Ｓｍが無人車両存在範囲ＥＲの側面となると決まっているならば、ｄ＋ｈは一定となるが、鉱山を走行するダンプトラック２のように、車幅が大きい無人車両の場合、後端と交差する場合には接近度合い時間ｄが大きくなるので、つまり、経過時間ｈにより考慮する仮想交点Ｓｍが変わるので、ある旋回半径ｒ（操舵角）の中で、経過時間ごとに危険レベルを求めることにより、細かく危険度レベルを算出することができる。
【０１３８】
警報装置制御部７０は、衝突危険度判断部６９で導出された危険度レベルに基づいて、有人車両４０に警報を発する警報装置４８を制御する制御信号を出力する。警報装置制御部７０は、ステップＳＰ１４で導出された、全最大危険度レベルに応じた形態で警報装置４８が警報を発するように、制御信号を出力する（ステップＳＰ１５）。
【０１３９】
警報装置制御部７０は、導出された全最大危険度レベルの危険度レベルに基づいて、警報装置４８が異なる形態で警報を発するように、制御信号を出力する。
【０１４０】
例えば、ステップＳＰ１４において、導出された全最大危険度レベルが低レベルであると判断された場合、警報装置制御部７０は、警報装置４８が第１の形態で警報を発するように、警報装置４８に制御信号を出力する。
【０１４１】
また、ステップＳＰ１４において、導出された全最大危険度レベルが中レベルであると判断された場合、警報装置制御部７０は、警報装置４８が第１の形態とは異なる第２の形態で警報を発するように、警報装置４８に制御信号を出力する。
【０１４２】
また、ステップＳＰ１４において、導出された全最大危険度レベルが高レベルであると判断された場合、警報装置制御部７０は、警報装置４８が第１の形態及び第２の形態とは異なる第３の形態で警報を発するように、警報装置４８に制御信号を出力する。
【０１４３】
警報装置４８は、警報装置制御部７０からの制御信号に基づいて、有人車両４０の運転者ＷＭに対して警報を発する。危険度レベルが低レベルである場合、警報装置制御部７０は、第１の形態として、第１の音量で音声出力装置４８Ｂから警報音を発生させる。危険度レベルが中レベルである場合、警報装置制御部７０は、第２の形態として、第１の音量よりも大きい第２の音量で音声出力装置４８Ｂから警報音を発生させる。危険度レベルが高レベルである場合、警報装置制御部７０は、第３の形態として、第２の音量よりも大きい第３の音量で音声出力装置４８Ｂから警報音を発生させる。
【０１４４】
危険度レベルが低レベルである場合、警報装置制御部７０は、第１の形態として、「危険度レベルは低レベルである」ことを示す文字又は画像を、表示装置４８Ａに表示させてもよい。危険度レベルが中レベルである場合、警報装置制御部７０は、第２の形態として、「危険度レベルは中レベルである」ことを示す文字又は画像を、表示装置４８Ａに表示させてもよい。警報装置制御部７０は、第３の形態として、「危険度レベルは高レベルである」ことを示す文字又は画像を、表示装置４８Ａに表示させてもよい。
【０１４５】
危険度レベルが低レベルである場合、警報装置制御部７０は、第１の形態として、「危険度レベルは低レベルである」ことを示す音声を、音声出力装置４８Ｂから発生させてもよい。危険度レベルが中レベルである場合、警報装置制御部７０は、第２の形態として、「危険度レベルは中レベルである」ことを示す音声を、音声出力装置４８Ｂから発生させてもよい。危険度レベルが高レベルである場合、警報装置制御部７０は、第３の形態として、「危険度レベルは高レベルである」ことを示す音声を、音声出力装置４８Ｂから発生させてもよい。
【０１４６】
以上説明したように、本実施形態によれば、現在時点ｔ０における無人車両現状データと無人車両走行データとに基づいて、所定時点ｔ（ｔ１、ｔ２、…、ｔＮ）における無人車両存在範囲ＥＲ（ｔ）が推測される。現在時点ｔ０における有人車両位置データと現在時点ｔ０における有人車両速度データとに基づいて、所定時点ｔ（ｔ１、ｔ２、…、ｔＮ）における複数の有人車両存在位置ＥＰ（ｔ）が推測される。また、本実施形態によれば、現在時点ｔ０における有人車両位置データと現在時点ｔ０における有人車両速度データとに基づいて、有人車両４０の走行装置４１が異なる操舵角ｒ（ｒ１、ｒ２、…、ｒＭ）のそれぞれで走行したときの現在時点ｔ０から所定時点ｔ（ｔ１、ｔ２、…、ｔＮ）までの有人車両４０の複数の走行経路ＣＰ（ＣＰ１、ＣＰ２、…、ＣＰＭ）が推測される。これにより、衝突危険度判断部６９は、所定時点ｔ（ｔ１、ｔ２、…、ｔＮ）における有人車両４０とダンプトラック２との位置関係を推測することができ、有人車両４０とダンプトラック２との衝突の可能性のレベルを示す危険度レベルを複数の有人車両存在位置ＥＰごとに判断することができる。
【０１４７】
警報装置制御部７０は、衝突危険度判断部６９の判断結果に基づいて、有人車両４０に警報を発する警報装置４８を制御する制御信号を出力するので、衝突の危険度レベルに応じて、適切な警報を警報装置４８に発生させることができる。必要な警報が適切に発生され、不要な警報の発生が抑制されるので、ダンプトラック２の生産性の低下を抑制しつつ、ダンプトラック２と有人車両４０との衝突を回避することができる。
【０１４８】
また、警報装置制御部７０は、複数の有人車両存在位置ＥＰごとに判断された衝突の可能性のレベルを示す危険度レベルに基づいて、警報装置４８が異なる形態で警報を発するように、制御信号を出力する。これにより、有人車両４０の作業者ＷＭは、現在時点ｔ０における有人車両４０の操舵角を含む運転操作を継続した場合、有人車両存在位置ＥＰＮに向かって走行してダンプトラック２と衝突する可能性が高いのか、有人車両存在位置ＥＰ２に向かって走行してダンプトラック２と衝突する可能性は低いもののダンプトラック２の前方の目標走行経路ＣＳを横切ってしまうのか、有人車両存在位置ＥＰ１に向かって走行してダンプトラック２と衝突しないものの進入禁止領域ＢＰに目標走行経路ＣＳが入ってしまうのか、を判断することができる。そのため、有人車両４０の作業者ＷＭは、警報装置４８の警報の形態に基づいて、ダンプトラック２との衝突を回避するための運転操作、ダンプトラック２の前方の目標走行経路ＣＳを横切らないための運転操作、及び進入禁止領域ＢＰに目標走行経路ＣＳが入ることを防ぐ運転操作のいずれか一つを実施することができる。上述のように、有人車両４０がダンプトラック２の前方の目標走行経路ＣＳを横切ったり、進入禁止領域ＢＰに目標走行経路ＣＳが入ってしまったりすると、ダンプトラック２の停止、減速、及び進路変更が行われ、ダンプトラック２の走行が制限されることとなる。その結果、ダンプトラック２の生産性が低下し、ひいては鉱山の生産性が低下する。衝突の可能性のレベルに基づいて、警報装置４８が異なる形態で警報を発するので、有人車両４０の運転者ＷＭは、ダンプトラック２との衝突を回避するための運転操作のみならず、生産性の低下を抑制するための運転操作を実施することができる。
【０１４９】
また、本実施形態によれば、警報装置制御部７０は、有人車両操舵角データ取得部６７で取得された有人車両操舵角データと、有人車両存在位置ＥＰとに基づいて、制御信号を出力する。これにより、警報装置制御部７０は、作業者ＷＭが現在時点ｔ０における運転操作を継続した場合、複数の有人車両存在位置ＥＰのうちどの有人車両存在位置ＥＰに向かって有人車両４０が走行するのかを、警報を介して作業者ＷＭに知らせることができる。これにより、作業者ＷＭは、ダンプトラック２との衝突を回避し、生産性の低下を抑制するための適切な運転操作を実施することができる。
【０１５０】
なお、本実施形態においては、ダンプトラック２と有人車両４０とが所定の位置関係になった場合、警報装置制御部７０が制御信号を出力することとした。例えば、作業者ＷＭがダンプトラック２の保守又は点検などを行う場合、有人車両４０をダンプトラック２に近付ける必要がある。その場合、作業者ＷＭは、入力装置４９を操作して、キャンセル部７１にキャンセル信号を生成させる。キャンセル信号が生成されることにより、警報装置制御部７０から出力される制御信号はキャンセルされる。これにより、有人車両４０をダンプトラック２に近付けても、警報装置４８が作動することが抑制される。したがって、作業者ＷＭを煩わしくさせる警報の発生が抑制される。以下の実施形態においても同様である。
【０１５１】
なお、本実施形態においては、警報装置制御部７０から制御信号が出力されることによって、有人車両４０の警報装置４８が作動することとした。警報装置制御部７０から出力された制御信号に基づいて、ダンプトラック２が有人車両４０の作業者ＷＭに警報を発してもよい。例えば、警報装置制御部７０から制御信号が、通信システム９を介して、ダンプトラック２に送信される。ダンプトラック２は、ヘッドライト３１を点滅させたり、ホーン３２から警報音を発生させたりすることによって、有人車両４０の作業者ＷＭに警報を発してもよい。以下の実施形態においても同様である。
【０１５２】
なお、本実施形態においては、有人車両４０に対して１台のダンプトラック２が接近する場合の危険度レベルの導出方法について説明した。鉱山においては、複数のダンプトラック２が稼動する。有人車両４０の衝突危険度判断部６９は、複数のダンプトラック２のそれぞれについて最大危険度レベルを導出することができる。以下の実施形態においても同様である。
【０１５３】
＜管理方法：第２実施形態＞
次に、鉱山の管理方法の第２実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
【０１５４】
上述の第１実施形態と異なる本実施形態の特徴点は、有人車両制御装置６０が、複数の走行経路ＣＰｍを仮定して危険度レベルＣｍを計算する際、操舵角ｒｍに対する危険度レベルＣｍの計算の重み付けを、現在時点ｔ０における有人車両４０の走行速度に基づいて変更することにある。
【０１５５】
上述の第１実施形態においては、操舵角ｒｍに対する危険度レベルＣｍの関数ｇ（ｒｍ）は、有人車両４０が直進状態に近いほど大きい値となる関数であり、有人車両４０の走行速度とは関係なかった。本実施形態においては、有人車両４０の走行速度が高速になるほど、操舵角ｒｍが大きいときに危険度レベルＣｍの重み付けを小さくする。
【０１５６】
図１５及び図１６は、本実施形態に係る操舵角ｒｍと重み付けとの関係を示す模式図である。図１５に示すように、有人車両４０が高速で走行している場合、有人車両４０の走行装置４１の走行方向が変更される可能性は低い。換言すれば、有人車両４０が高速で走行している場合、有人車両４０は直進状態で走行する可能性が高く、有人車両４０のハンドル操作部４５Ａが大きく操作される可能性は低い。図１６に示すように、有人車両４０が低速で走行している場合、有人車両４０の走行装置４１の走行方向が変更される可能性は高速走行時に比べて高くなる。換言すれば、有人車両４０が低速で走行している場合、有人車両４０は非直進状態で走行する可能性が高く、有人車両４０のハンドル操作部４５Ａが大きく操作される可能性が高速走行時に比べて高くなる。
【０１５７】
図１５及び図１６に示すように、操舵角ｒｍの変更可能量による危険度レベルの計算の重み付けを、有人車両４０の走行速度に基づいて変更する。図１５及び図１６に示す、「０」、「０．５」、「１」の数値は、操舵角に応じた危険度レベルの計算の重みを示す。
【０１５８】
以上説明したように、衝突危険度判断部６９は、現在時点ｔ０における有人車両速度データに基づいて、操舵角ｒｍの変更量に対する危険度レベルＣｍの重み付けを設定することができる。
【０１５９】
なお、上述の実施形態においては、関数ｇ（ｒｍ）が、操舵角ｒｍが零に近いほど大きい値となる関数であることとした。現在時点ｔ０における操舵角ｒｍに近いほど大きい値となる関数で危険度レベルＣｍが算出されてもよい。すなわち、衝突危険度判断部６９は、現在時点ｔ０から時点ｔｎまでの有人車両４０の走行装置４１の操舵角ｒｍが現在時点ｔ０における操舵角ｒｍに近いほど危険度レベルＣｍ（ｔｎ）が高いと判断してもよい。
【０１６０】
なお、上述の実施形態においては、無人車両存在範囲推測部６６、有人車両存在位置推測部６７、及び衝突危険度判断部６９などは、有人車両４０に設けられることとした。無人車両存在範囲推測部６６、有人車両存在位置推測部６７、及び衝突危険度判断部６９のような有人車両制御装置６０の機能の少なくとも一部が、管理装置１０に設けられてもよい。管理システム１は通信システム９を有するため、各種のデータが、管理装置１０とダンプトラック２と有人車両４０との間で通信可能である。例えば、管理装置１０に設けられた無人車両存在範囲推測部６６の推測結果と、管理装置１０に設けられた有人車両存在位置推測部６７の推測結果とに基づいて、管理装置１０に設けられた衝突危険度判断部６９が、有人車両４０とダンプトラック２との衝突の可能性を判断してもよい。管理装置１０に設けられた警報装置制御部７０が、通信システム９を介して、有人車両４０の警報装置４８に制御信号を送信してもよい。
【０１６１】
上述した各実施形態の構成要件は、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものを含む。また、上述した各実施形態の構成要件は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【符号の説明】
【０１６２】
１  管理システム
２  ダンプトラック（無人車両）
３  車両
４  ベッセル
５  走行装置
６  車体
７  動力発生装置
８  管制施設
９  通信システム
１０  管理装置
１１  コンピュータシステム
１２  処理装置
１２Ａ  データ処理部
１２Ｂ  無人車両走行データ生成部
１２Ｃ  進入禁止領域設定部
１３  記憶装置
１３Ｂ  データベース
１５  入出力部
１６  表示装置
１７  入力装置
１８  無線通信装置
２０  車輪
２１  車軸
２２  ブレーキ装置
２３  操舵装置
２４  非接触センサ
２５  記憶装置
２５Ｂ  データベース
２６  ジャイロセンサ
２７  速度センサ
２８  位置センサ
２８Ａ  アンテナ
２９  無線通信装置
２９Ａ  アンテナ
３０  無人車両制御装置
３１  ヘッドライト
３２  ホーン
４０  有人車両
４１  走行装置
４２  車輪
４３  動力発生装置
４３Ａ  アクセル操作部
４４  ブレーキ装置
４４Ａ  ブレーキ操作部
４５  操舵装置
４５Ａ  ステアリンス操作部
４６  速度センサ
４７  操舵角センサ
４８  警報装置
４８Ａ  表示装置
４８Ｂ  音声出力装置
４９  入力装置
５０  車体
５１  位置センサ
５１Ａ  アンテナ
５２  無線通信装置
５２Ａ  アンテナ
６０  有人車両制御装置
６１  無人車両現状データ取得部
６２  無人車両走行データ取得部
６３  有人車両現状データ取得部
６５  有人車両操舵角データ取得部
６６  無人車両存在範囲推測部
６７  有人車両存在位置推測部
６９  衝突危険度判断部
７０  警報装置制御部
７１  キャンセル部
７２  無人車両現状データ出力部
７３  記憶部
ＡＰ  走行許可領域
ＢＰ  進入禁止領域
ＣＳ  目標走行経路
ＣＰ  走行経路
ＤＰＡ  排土場
ＥＰ  有人車両存在位置
ＥＲ  無人車両存在範囲
ＨＬ  走行路
ＬＭ  積込機械
ＬＰＡ  積込場
ＰＩ  ポイント
ＳＴ  ＧＰＳ衛星
ＷＭ  作業者
【図１】
2016013687.tif 000005
【図２】
2016013687.tif 000006
【図３】
2016013687.tif 000007
【図４】
2016013687.tif 000008
【図５】
2016013687.tif 000009
【図６】
2016013687.tif 000010
【図７】
2016013687.tif 000011
【図８】
2016013687.tif 000012
【図９】
2016013687.tif 000013
【図１０】
2016013687.tif 000014
【図１１】
2016013687.tif 000015
【図１２】
2016013687.tif 000016
【図１３】
2016013687.tif 000017
【図１４】
2016013687.tif 000018
【図１５】
2016013687.tif 000019
【図１６】
2016013687.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月23日(2016.9.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人車両及び有人車両が稼働する鉱山の管理システムであって、
前記鉱山における前記無人車両の目標走行経路を含む無人車両走行データを生成する無人車両走行データ生成部と、
第１時点における無人車両領域データ及び前記第１時点における無人車両走行速度データを含む無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部と、
前記第１時点における有人車両位置データ及び前記第１時点における有人車両走行速度データを含む有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部と、
前記無人車両現状データに基づいて、前記第１時点から所定経過時間経過後の第２時点において前記無人車両が存在する可能性がある範囲である無人車両存在範囲を推測する無人車両存在範囲推測部と、
前記有人車両現状データに基づいて前記第２時点において前記有人車両が存在する可能性がある位置である有人車両存在位置を推測する有人車両存在位置推測部と、
前記無人車両存在範囲推測部の推測結果と前記有人車両存在位置推測部の推測結果とに基づいて、前記第１時点における前記第２時点に対応した前記有人車両と前記無人車両との衝突の可能性を示す危険度レベルを前記有人車両が存在する可能性がある位置ごとに導出する衝突危険度判断部と、
を備え、
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点から前記第２時点までの前記有人車両の走行装置の操舵角が零に近いほど危険度レベルが高いと判断する、
鉱山の管理システム。
【請求項２】
無人車両及び有人車両が稼働する鉱山の管理システムであって、
前記鉱山における前記無人車両の目標走行経路を含む無人車両走行データを生成する無人車両走行データ生成部と、
第１時点における無人車両領域データ及び前記第１時点における無人車両走行速度データを含む無人車両現状データを取得する無人車両現状データ取得部と、
前記第１時点における有人車両位置データ及び前記第１時点における有人車両走行速度データを含む有人車両現状データを取得する有人車両現状データ取得部と、
前記無人車両現状データに基づいて、前記第１時点から所定経過時間経過後の第２時点において前記無人車両が存在する可能性がある範囲である無人車両存在範囲を推測する無人車両存在範囲推測部と、
前記有人車両現状データに基づいて前記第２時点において前記有人車両が存在する可能性がある位置である有人車両存在位置を推測する有人車両存在位置推測部と、
前記無人車両存在範囲推測部の推測結果と前記有人車両存在位置推測部の推測結果とに基づいて、前記第１時点における前記第２時点に対応した前記有人車両と前記無人車両との衝突の可能性を示す危険度レベルを前記有人車両が存在する可能性がある位置ごとに導出する衝突危険度判断部と、
を備え、
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点から前記第２時点までの前記有人車両の走行装置の操舵角が前記第１時点における操舵角に近いほど危険度レベルが高いと判断する、
鉱山の管理システム。
【請求項３】
前記衝突危険度判断部は、前記第２時点における複数の前記有人車両存在位置のうち前記危険度レベルが最も高い前記第２時点に対応した最大危険度レベルを導出する、
請求項１又は請求項２に記載の鉱山の管理システム。
【請求項４】
前記第２時点は、前記第１時点からの経過時間がそれぞれ異なる複数の時点を含む、
請求項３に記載の鉱山の管理システム。
【請求項５】
前記危険度レベルに基づいて、警報装置が異なる形態で警報を発するように、前記警報装置に制御信号を出力する警報装置制御部を備える、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項６】
前記衝突危険度判断部は、前記第１時点における前記有人車両走行速度データに基づいて前記操舵角の変更量に対する危険度レベルの重み付けを設定する、
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項７】
前記無人車両存在範囲は、前記第１時点から前記第２時点までの間に前記無人車両が存在する位置から前記無人車両が加速可能な最大加速度で走行したときに前記第２時点において存在する可能性がある範囲から前記無人車両の進行方向に所定距離延長した範囲を含む、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【請求項８】
前記所定距離は、前記第２時点において前記無人車両が前記有人車両との衝突を回避するための動作を開始するときの前記有人車両との距離を含む、
請求項７に記載の鉱山の管理システム。
【請求項９】
前記警報装置制御部から出力される制御信号をキャンセルするキャンセル信号を生成するキャンセル部を有する、
請求項５に記載の鉱山の管理システム。
【請求項１０】
前記有人車両に設けられ、前記有人車両の走行装置の走行速度を検出する速度センサと、
前記有人車両に設けられ、前記有人車両の走行装置の操舵角を検出する操舵角センサと、
前記操舵角センサから有人車両操舵角データを取得する有人車両操舵角データ取得部と、を備え、
前記有人車両現状データ取得部は、前記速度センサから前記有人車両走行速度データを取得し、
前記衝突危険度判断部は、前記有人車両に設けられる、
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の鉱山の管理システム。
【国際調査報告】
2016013687.tif 000021
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