(57)【要約】【課題】無人車両が稼働する作業現場の安全性を確保し、生産性の低下を抑制すること。【解決手段】無人車両の制御システム１は、前記無人車両の走行コースと、無人車両の走行速度とを含む走行条件データを生成する走行条件データ生成部３２２と、走行条件データ生成部３２２が生成した行条件データに基づいて前記無人車両を制御する走行制御部１２４と、を備え、走行条件データ生成部３２２は、無人車両が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、無人車両の走行速度の制限速度を変更する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無人車両の走行コースと、前記無人車両の走行速度とを含む走行条件データを生成する走行条件データ生成部と、
前記走行条件データ生成部が生成した前記走行条件データに基づいて前記無人車両を制御する走行制御部と、
を備え、
前記走行条件データ生成部は、前記無人車両が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、前記無人車両の走行速度の制限速度を変更する、
無人車両の制御システム。
【請求項２】
前記安全度を示す情報は、前記有人車両の属性を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記有人車両の属性に基づいて、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項１に記載の無人車両の制御システム。
【請求項３】
前記安全度を示す情報は、前記有人車両のオペレータの属性を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記有人車両のオペレータの属性に基づいて、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項１または請求項２に記載の無人車両の制御システム。
【請求項４】
前記走行条件データ生成部は、前記無人車両の進路の予測の難易度に基づいて、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。
【請求項５】
前記安全度を示す情報は、前記無人車両の進行方向前方に位置する交差点又は作業場などの場所を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記無人車両の進路の予測が難しい場合として、前記無人車両が交差点又は作業場内を走行している場合、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項４に記載の無人車両の制御システム。
【請求項６】
前記安全度を示す情報は、前記無人車両の進行方向前方の障害物を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記無人車両の進路の予測が難しい場合として、前記無人車両の進行方向前方に障害物が存在する場合、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項４に記載の無人車両の制御システム。
【請求項７】
前記安全度を示す情報は、作業現場の環境を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記作業現場の環境に基づいて、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。
【請求項８】
前記安全度を示す情報は、前記無人車両の周辺に位置する他の無人車両の有無を示す情報を含み、
前記走行条件データ生成部は、前記有人車両の周辺に複数の無人車両が位置する場合、前記無人車両の制限速度を変更する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の無人車両の制御システム。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無人車両の制御システムを備える無人車両。
【請求項１０】
無人車両の走行コースと、前記無人車両の走行速度とを含む走行条件データを生成することと、
生成した前記走行条件データに基づいて前記無人車両を制御することと、
を含み、
前記無人車両が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、前記無人車両の走行速度の制限速度を変更する、
無人車両の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無人車両の制御システム、無人車両、及び無人車両の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉱山のような広域の作業現場において、走行コースに沿って無人で走行する無人車両が使用される場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第９８／０４５７６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業現場において、無人車両とともに、オペレータの操作によって走行する有人車両が使用される場合もある。無人車両が有人車両の側方を走行する場合、安全のために無人車両の走行速度を制限することが望まれる。ところが、無人車両を不要に減速すると、作業現場の生産性が低下する可能性がある。
【０００５】
本発明の態様は、無人車両が稼働する作業現場の安全性を確保し、生産性の低下を抑制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、無人車両の走行コースと、前記無人車両の走行速度とを含む走行条件データを生成する走行条件データ生成部と、前記走行条件データ生成部が生成した前記走行条件データに基づいて前記無人車両を制御する走行制御部と、を備え、前記走行条件データ生成部は、前記無人車両が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、前記無人車両の走行速度の制限速度を変更する、無人車両の制御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、無人車両が稼働する作業現場の安全性を確保し、生産性の低下を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態に係る制御システム及び無人車両の一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、実施形態に係る無人車両及び走行路を模式的に示す図である。
【図３】図３は、実施形態に係る無人車両の制御システムを示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、実施形態に係る無人車両の制御方法を示すフローチャートである。
【図５】図５は、無人車両の制限速度の一例を示す模式図である。
【図６】図６は、無人車両の制限速度の他の例を示す模式図である。
【図７】図７は、実施形態に係るコンピュータシステムの一例を示すブロック図である。
【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】
図１は、本実施形態に係る制御システム１及び無人車両２の一例を模式的に示す図である。図２は、実施形態に係る無人車両２及び走行路ＨＬを模式的に示す図である。図３は、実施形態に係る無人車両２の制御システム１を示す機能ブロック図である。本実施形態では、作業現場において、無人車両２とともに有人車両が使用される。無人車両２は、屋外の未舗装路を走行する。言い換えると、無人車両２が稼働する作業現場は、鉱山などの屋外の未舗装路を含む。無人車両２とは、運転者による運転操作によらずに、制御指令に基づいて無人で走行する作業車両をいう。有人車両とは、オペレータの操作によって走行する作業車両をいう。
【００１１】
作業現場は、例えば鉱山である。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。無人車両２に運搬される積荷は、例えば鉱山において掘削された鉱石又は土砂である。図２に示すように、無人車両２及び有人車両は、鉱山の複数の作業場ＰＡに通じる走行路ＨＬの少なくとも一部を走行する。作業場ＰＡは、積込場及び排土場の少なくとも一方を含む。作業場ＰＡは、給油所及び駐機場の少なくとも一方を含んでもよい。走行路ＨＬは、交差点ＩＳを含む。積込場とは、無人車両２に積荷を積載する積込作業が実施されるエリアをいう。積込場において、油圧ショベルのような積込機７が稼働する。排土場とは、無人車両２から積荷が排出される排出作業が実施されるエリアをいう。排土場には、例えば破砕機８が設けられる。
【００１２】
無人車両２は、例えば作業現場を走行して積荷を運搬するダンプトラックなどである。有人車両は、例えば作業現場を走行して積荷を運搬するダンプトラック、積込機、破砕機などである。
【００１３】
制御システム１は、管理装置３と、通信システム４とを備える。管理装置３は、コンピュータシステムを含み、作業現場の管制施設５に設置される。管制施設５に管理者が存在する。通信システム４は、管理装置３と無人車両２との間で通信を実施する。管理装置３に無線通信機６が接続される。通信システム４は、無線通信機６を含む。管理装置３と無人車両２とは、通信システム４を介して無線通信する。図示していないが、管理装置３と有人車両とは、通信システム４を介して無線通信する。無人車両２及び有人車両は、管理装置３にそれぞれの車両の稼働状況データを出力する。無人車両２は、管理装置３から送信された走行条件データに基づいて、作業現場の走行路ＨＬを走行する。無人車両２は、管理装置３からの制御信号に基づいて、走行路ＨＬ及び作業場ＰＡに設定された走行コースＣＳに従って走行する。
【００１４】
［無人車両］
無人車両２は、車両本体２１と、車両本体２１に支持されるダンプボディ２２と、車両本体２１を支持する走行装置２３と、無線通信機２８と、位置センサ４１と、操舵角センサ４２と、方位角センサ４３と、速度センサ４４と、制御装置１０とを備える。制御装置１０については後述する。
【００１５】
車両本体２１は、車体フレームを含み、ダンプボディ２２を支持する。また、車両本体２１は、油圧ポンプ（不図示）と、油圧ポンプから吐出される作動油により作動する複数の油圧シリンダ（不図示）と、を有する。
【００１６】
ダンプボディ２２は、積荷が積み込まれる部材である。ダンプボディ２２は、油圧シリンダであるホイストシリンダの作動により昇降する。ダンプボディ２２は、ホイストシリンダの作動により、積載姿勢及びダンプ姿勢の少なくとも一方の姿勢に調整される。積載姿勢は、積荷を積み込み可能な姿勢であり、ダンプボディ２２が下降している姿勢である。ダンプ姿勢は、積荷を排土する姿勢であり、ダンプボディ２２が上昇している姿勢である。
【００１７】
走行装置２３は、車輪２７を含み、走行路ＨＬを走行する。車輪２７は、前輪２７Ｆと後輪２７Ｒとを含む。車輪２７にタイヤが装着される。走行装置２３は、駆動装置２３Ａと、ブレーキ装置２３Ｂと、操舵装置２３Ｃとを有する。
【００１８】
駆動装置２３Ａは、無人車両２を加速させるための駆動力を発生する。駆動装置２３Ａは、ディーゼルエンジンのような内燃機関を含む。なお、駆動装置２３Ａは、電動機を含んでもよい。駆動装置２３Ａで発生した駆動力が後輪２７Ｒに伝達され、後輪２７Ｒが回転する。後輪２７Ｒが回転することにより、無人車両２は自走する。
【００１９】
ブレーキ装置２３Ｂは、無人車両２を減速又は停止させるための制動力を発生する。
【００２０】
操舵装置２３Ｃは、無人車両２の走行方向を調整可能である。無人車両２の走行方向は、車両本体２１の前部の方位を含む。操舵装置２３Ｃは、前輪２７Ｆを操舵することによって、無人車両２の走行方向を調整する。操舵装置２３Ｃは、油圧シリンダであるステアリングシリンダを有する。ステアリングシリンダが発生する動力により、前輪２７Ｆが操舵される。
【００２１】
無線通信機２８は、管理装置３に接続された無線通信機６と無線通信する。通信システム４は、無線通信機２８を含む。
【００２２】
位置センサ４１は、走行路ＨＬを走行する無人車両２の位置を検出する。位置センサ４１の検出データは、無人車両２の絶対位置を示す絶対位置データを含む。無人車両２の絶対位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ：Global  Navigation  Satellite  System）を利用して検出される。全地球航法衛星システムは、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global  Positioning  System）を含む。位置センサ４１は、ＧＮＳＳ受信機を含む。全地球航法衛星システムは、経度、緯度、及び高度の座標データで規定される無人車両２の絶対位置を検出する。全地球航法衛星システムにより、グローバル座標系において規定される無人車両２の絶対位置が検出される。グローバル座標系とは、地球に固定された座標系をいう。
【００２３】
操舵角センサ４２は、操舵装置２３Ｃによる無人車両２の操舵角を検出する。操舵角センサ４２は、例えば操舵装置２３Ｃに設けられたロータリーエンコーダを含む。操舵角センサ４２の検出データは、無人車両２の操舵角を示す操舵角データを含む。
【００２４】
方位角センサ４３は、無人車両２の方位角を検出する。無人車両２の方位角は、無人車両２のヨー角を含む。ヨー角とは、無人車両２の上下方向に延在する回転軸を中心とする無人車両２の傾斜角度をいう。方位角センサ４３の検出データは、無人車両２の方位角を示す方位角データを含む。無人車両２の方位は、無人車両２の走行方向である。方位角センサ４３は、例えばジャイロセンサを含む。
【００２５】
速度センサ４４は、無人車両２の走行速度を検出する。速度センサ４４の検出データは、走行装置２３の走行速度を示す走行速度データを含む。
【００２６】
無人車両２の位置センサ４１、操舵角センサ４２、方位角センサ４３、及び速度センサ４４によって検出されたデータが、無人車両２の稼働状況データとして、管理装置３へ出力される。
【００２７】
［有人車両］
鉱山の作業現場においては、無人車両２のみならず、有人車両も走行する。有人車両は、作業現場を管理又は監視するために、作業現場を走行する。有人車両は、無人車両２と同様にして稼働状況データを管理装置３へ出力する。
【００２８】
［制御システム］
図３に示すように、制御システム１は、管理装置３と制御装置１０とを含む。制御システム１は、無人車両２とともに有人車両が使用される作業現場において、無人車両２の制限速度を適切に制御する。制御装置１０は、通信システム４を介して管理装置３と通信可能である。
【００２９】
［管理装置］
管理装置３は、走行路ＨＬにおける無人車両２の走行条件を設定する。無人車両２は、管理装置３から送信された走行条件を規定する走行条件データに基づいて、走行路ＨＬを走行する。
【００３０】
管理装置３は、コンピュータシステムを含む。管理装置３は、入出力インターフェース３１と、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）のようなプロセッサを含む演算処理装置３２と、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）又はＲＡＭ（Random  Access  Memory）のようなメモリ及びストレージを含む記憶装置３３とを有する。
【００３１】
入出力インターフェース３１は、入力装置３５、出力装置３６、及び無線通信機６のそれぞれに接続される。入力装置３５、出力装置３６、及び無線通信機６のそれぞれは、管制施設５に設置される。入出力インターフェース３１は、通信システム４を介して、走行条件データを無人車両２に送信する。入出力インターフェース３１は、通信システム４を介して、稼働状況データを無人車両２及び有人車両から受信する。
【００３２】
演算処理装置３２は、稼働状況データ取得部３２１と、走行条件データ生成部３２２とを有する。
【００３３】
稼働状況データ取得部３２１は、安全度を示す情報の一つである、作業現場における無人車両２及び有人車両の稼働状況を示す稼働状況データを取得する。安全度を示す情報は、有人車両の属性を示す情報を含んでもよい。有人車両の属性とは、例えば有人車両の大きさ及び視界の良否の少なくともいずれかを含む。安全度を示す情報は、オペレータの属性を示す情報を含んでもよい。オペレータの属性とは、例えば有人車両のオペレータの技量及び習熟度の少なくともいずれかを含む。習熟度は、例えばオペレータの経験年数又は運転時間などから算出可能である。安全度を示す情報は、無人車両２の進行方向前方に位置する交差点又は作業場などの場所を示す情報を含む。安全度を示す情報は、例えば無人車両２の進行方向前方の障害物を示す情報を含む。安全度を示す情報は、作業現場の環境を示す情報を含んでもよい。作業現場の環境を示す情報とは、例えば作業現場の時間帯及び天候の少なくともいずれかを含む。安全度を示す情報は、無人車両２の周辺に位置する他の無人車両２の有無を示す情報を含む。
【００３４】
稼働状況データ取得部３２１は、入出力インターフェース３１を介して、制御装置１０から送信された無人車両２の稼働状況を示す稼働状況データを取得する。無人車両２の稼働状況データとは、無人車両２の稼働状況を示すデータをいう。無人車両２の稼働状況データは、無人車両２に搭載されているセンサの検出データを含む。無人車両２の稼働状況データは、無人車両２の種類、大きさなどの車両データを含む。また、稼働状況データ取得部３２１は、入出力インターフェース３１を介して、有人車両の稼働状況データを取得する。有人車両の稼働状況データは、有人車両の稼働状況を示すデータをいう。有人車両の稼働状況データは、有人車両に搭載されているセンサの検出データを含む。
【００３５】
走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の走行条件を規定する走行条件データを生成する。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、作業現場における無人車両２の走行コースと、無人車両の走行速度とを含む走行条件データを生成する。走行条件データ生成部３２２は、入出力インターフェース３１を介して、入力装置３５、出力装置３６、及び無線通信機６のそれぞれと通信する。
【００３６】
走行条件は、例えば管制施設５に存在する管理者により決定される。管理者は、管理装置３に接続されている入力装置３５を操作する。入力装置３５が操作されることにより生成された入力データに基づいて、走行条件データを生成する。
【００３７】
走行条件データは、無人車両２の目標位置、目標走行速度（走行速度）、目標方位、及び走行コースＣＳを含む。
【００３８】
図２に示すように、走行条件データは、走行路ＨＬに間隔をあけて設定された複数の目標点ＰＩを含む。目標点ＰＩの間隔は、例えば１［ｍ］以上５［ｍ］以下に設定される。目標点ＰＩは、無人車両２の目標位置を規定する。目標走行速度及び目標方位は、複数の目標点ＰＩのそれぞれに設定される。走行コースＣＳは、複数の目標点ＰＩを結ぶ線によって規定される。すなわち、無人車両２の走行条件を規定する走行条件データは、無人車両２の目標位置を示す複数の目標点ＰＩと、複数の目標点ＰＩのそれぞれに設定された無人車両２の目標走行速度及び目標方位とを含む。
【００３９】
無人車両２の目標位置とは、グローバル座標系において規定される無人車両２の目標位置をいう。すなわち、目標位置は、経度、緯度、及び高度で規定される座標データにおける目標位置をいう。目標位置は、経度（ｘ座標）における目標位置と、緯度（ｙ座標）における目標位置とを含む。なお、無人車両２の目標位置は、無人車両２のローカル座標系において規定されてもよい。
【００４０】
無人車両２の目標走行速度とは、目標点ＰＩを走行（通過）するときの無人車両２の目標走行速度をいう。例えば目標点ＰＩにおける目標走行速度が設定されている場合、目標点ＰＩを走行するときの無人車両２の実際の走行速度が目標走行速度になるように、無人車両２の駆動装置２３Ａ又はブレーキ装置２３Ｂが制御される。
【００４１】
無人車両２の目標方位とは、目標点ＰＩを走行（通過）するときの無人車両２の目標方位をいう。また、目標方位とは、基準方位（例えば北）に対する無人車両２の方位角をいう。換言すれば、目標方位は、車両本体２１の前部の目標方位であり、無人車両２の目標走行方向を示す。例えば目標点ＰＩにおける目標方位が設定されている場合、目標点ＰＩを走行するときの無人車両２の実際の方位が目標方位になるように、無人車両２の操舵装置２３Ｃが制御される。
【００４２】
走行条件データ生成部３２２は、無人車両２が有人車両の近くを通過するか否かを判定する。走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の稼働状況データに含まれる位置データと有人車両の稼働状況データに含まれる位置データとに基づいて、無人車両２が有人車両の近くを通過するか否かを判定する。
【００４３】
走行条件データ生成部３２２は、無人車両２が有人車両の近くを通過する場合、無人車両２が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、無人車両２の走行速度の制限速度を変更する。走行条件データは、目標速度の最高速度である制限速度を示す制限速度を含む。制限速度は、作業現場ごとに設定される。制限速度は、無人車両２に比べて小型の有人車両の近くの側方を走行し、安全の度合いが低下する所定の条件を満たす場合に、通常の制限速度より低く設定される。有人車両の近くとは、例えば有人車両の半径数１００［ｍ］程度以内をいう。所定の条件とは、有人車両に関する条件、場所に関する条件、環境に関する条件、及び他の無人車両２に関する条件の少なくともいずれかである。所定の条件は、安全度を示す情報に基づいて判定される。
【００４４】
以下に、無人車両２が有人車両の近くを通過する場合における、無人車両２の走行速度の制限速度の変更について詳しく説明する。走行条件データ生成部３２２は、有人車両の属性に基づいて、無人車両２の制限速度を変更する。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、有人車両が小型車両である場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、無人車両２が、無人車両２に比べて小型の有人車両の側方を走行する場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。無人車両２と小型の有人車両とが接触した場合、小型の有人車両の安全性が損なわれる可能性があるためである。稼働状況データに含まれる無人車両２及び有人車両の車両データに基づいて、無人車両２に比べて有人車両が小型であるか否かを判定可能である。または、無人車両２の大きさ又は種類によらず、有人車両が小型である場合、無人車両２の制限速度を低減してもよい。
【００４５】
走行条件データ生成部３２２は、有人車両が視界が悪い車両である場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、無人車両２が、視界が悪い有人車両の側方を走行する場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。有人車両の視界が悪い場合、有人車両のオペレータは、無人車両２を視認しにくいおそれがあるためである。稼働状況データに含まれる有人車両の車両データに基づいて、有人車両が視界が悪い種類の車両であるか否かを判定可能である。
【００４６】
走行条件データ生成部３２２は、有人車両のオペレータの属性に基づいて、無人車両２の制限速度を変更する。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、有人車両のオペレータの技量又は習熟度が低い場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、無人車両２が、オペレータの技量又は習熟度が低い有人車両の側方を走行する場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。オペレータの技量又は習熟度が低い場合、無人車両２の認知が遅れたり、障害物などの回避の動作が遅れたりするおそれがあるためである。記憶装置３３に記憶されたオペレータデータに基づいて、オペレータの技量又は習熟度が低いか否かを判定可能である。
【００４７】
走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の進路の予測の難易度に基づいて、無人車両２の制限速度を変更する。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の進路の予測が難しい場合、無人車両２の制限速度を低くする。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の現在位置が交差点又は作業場内である場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、無人車両２の進行方向の予測が難しい場所である場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。交差点又は作業場内では無人車両２が土手等に沿って走行しないため、進路を予測することが難しいので、小型の有人車両のオペレータが、無人車両２の進路を予測することが難しい。稼働状況データに含まれる無人車両２の絶対位置データが、例えば、交差点又は作業場であるか否かによって、無人車両２の進行方向の予測が難しい場所であるか否かを判定可能である。
【００４８】
または、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の進行方向前方に障害物が存在する場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、無人車両２の進行方向前方に障害物が存在する場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。無人車両２は障害物を回避するために進行方向を変更する可能性があり、小型の有人車両のオペレータが、無人車両２の進路を予測することが難しいためである。無人車両２の絶対位置データと、記憶装置３３に記憶された障害物データとに基づいて、無人車両２の進行方向前方に障害物があることを示すか否かを判定可能である。
【００４９】
走行条件データ生成部３２２は、作業現場の環境に基づいて、無人車両２の制限速度を変更する。より詳しくは、走行条件データ生成部３２２は、作業現場が夜間又は雨天である場合、無人車両２の制限速度を低くする。例えば、時間帯に応じて、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。夜間は昼間に比べて視界が悪くなるためである。夜間である場合、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。
【００５０】
例えば、天候に応じて、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。雨天時は晴天時又は曇天時に比べてスリップするおそれが高くなるためである。記憶装置３３に記憶された環境データが雨天である場合、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。
【００５１】
走行条件データ生成部３２２は、無人車両の周辺に他の無人車両が位置する場合、前記無人車両の制限速度を低くする。例えば、無人車両２の近くに他の無人車両２が存在する場合、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。無人車両２の近くとは、例えば無人車両２の半径数１００［ｍ］程度以内をいう。言い換えると、有人車両の近くに、複数の無人車両２が存在する状態をいう。無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成する。小型の有人車両のオペレータが注意を払う対象が増えるからである。複数の無人車両２の稼働状況データに基づいて、無人車両２の近くに他の無人車両２が存在するか否かを判定可能である。
【００５２】
さらに、これらの条件を組み合わせて、走行条件データ生成部３２２は、無人車両２の制限速度を低減した走行条件を生成してもよい。複数の条件に該当する場合、最も低い制限速度に合わせて制限速度を変更してもよい。複数の条件に該当する場合、該当する条件が多くなるほど、制限速度を低減してもよい。例えば、無人車両２の近くに他の無人車両２が存在する場合、制限速度を最も低減してもよい。例えば、無人車両２の進行方向の予測が難しい場所である場合、制限速度を最も低減してもよい。例えば、無人車両２の進行方向前方に障害物が存在する場合、制限速度を最も低減してもよい。
【００５３】
記憶装置３３は、入力装置３５を介して入力された、安全度を示す情報を記憶する。安全度を示す情報は、有人車両のオペレータの技量及び習熟度の少なくともどちらかを示す情報を含む。安全度を示す情報は、無人車両２の進行方向前方の障害物を示す情報を含む。安全度を示す情報は、作業現場の時間帯又は天候の少なくともどちらかを示す情報を含む。
【００５４】
記憶装置３３は、入力装置３５を介して入力された、走行路上に存在する障害物とその位置とを示す障害物データを記憶する。記憶装置３３は、入力装置３５を介して入力された、作業現場の天候を示す環境データを記憶する。記憶装置３３は、入力装置３５を介して入力された、有人車両のオペレータの技量又は習熟度を示すオペレータデータを記憶する。オペレータの技量又は習熟度は、オペレータの有人車両の運転時間を元にして算出してもよい。
【００５５】
入力装置３５は、管制施設５の管理者に操作されることにより、入力データを生成する。入力装置３５で生成された入力データは、管理装置３に出力される。管理装置３は、入力装置３５から入力データを取得する。入力装置３５として、コンピュータ用キーボード、マウス、タッチパネル、操作スイッチ、及び操作ボタンのような、管理者の手によって操作される接触式入力装置が例示される。なお、入力装置３５は、管理者の音声によって操作される音声入力装置でもよい。
【００５６】
出力装置３６は、管制施設５の管理者に出力データを提供する。出力装置３６は、表示データを出力する表示装置でもよいし、印刷データを出力する印刷装置でもよいし、音声データを出力する音声出力装置でもよい。表示装置として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid  Crystal  Display）又は有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic  Electroluminescence  Display）のようなフラットパネルディスプレイが例示される。
【００５７】
［制御装置］
制御装置１０は、コンピュータシステムを含み、車両本体２１に配置される。制御装置１０は、無人車両２の走行装置２３の走行を制御する制御指令を出力する。制御装置１０から出力される制御指令は、駆動装置２３Ａを作動するためのアクセル指令、ブレーキ装置２３Ｂを作動するためのブレーキ指令、及び操舵装置２３Ｃを作動するためのステアリング指令を含む。駆動装置２３Ａは、制御装置１０から出力されたアクセル指令に基づいて、無人車両２を加速させるための駆動力を発生する。ブレーキ装置２３Ｂは、制御装置１０から出力されたブレーキ指令に基づいて、無人車両２を減速又は停止させるための制動力を発生する。操舵装置２３Ｃは、制御装置１０から出力されたステアリング指令に基づいて、無人車両２を直進又は旋回させるために前輪２７Ｆの向きを変えるための旋回力を発生する。
【００５８】
制御装置１０は、入出力インターフェース１１と、ＣＰＵのようなプロセッサを含む演算処理装置１２と、ＲＯＭ又はＲＡＭのようなメモリ及びストレージを含む記憶装置１３とを有する。制御装置１０は、通信システム４を介して、管理装置３から送信された走行条件データを取得する。
【００５９】
入出力インターフェース１１は、位置センサ４１、操舵角センサ４２、方位角センサ４３、速度センサ４４、走行装置２３、及び無線通信機２８のそれぞれに接続される。入出力インターフェース１１は、位置センサ４１、操舵角センサ４２、方位角センサ４３、速度センサ４４、走行装置２３、及び無線通信機２８のそれぞれと通信する。
【００６０】
演算処理装置１２は、走行条件データ取得部１２１と、位置データ取得部１２２と、検出データ取得部１２３と、走行制御部１２４とを有する。
【００６１】
走行条件データ取得部１２１は、管理装置３の走行条件データ生成部３２２で生成された走行条件データを取得する。
【００６２】
位置データ取得部１２２は、無人車両２の位置を示す位置データを位置センサ４１から取得する。
【００６３】
検出データ取得部１２３は、無人車両２の走行方向を検出した方位角センサ４３の検出データを方位角センサ４３から取得する。検出データは、操舵角センサ４２で検出された操舵角データ、方位角センサ４３で検出された方位角データ、及び速度センサ４４で検出された速度データを含む。検出データ取得部１２３は、操舵角データを操舵角センサ４２から取得し、方位角データを方位角センサ４３から取得し、速度データを速度センサ４４から取得する。
【００６４】
走行制御部１２４は、管理装置３の走行条件データ生成部３２２が生成した走行条件データに基づいて無人車両を制御する。より詳しくは、走行制御部１２４は、走行条件データ取得部１２１で取得された走行コースＣＳに基づいて、無人車両２の駆動装置２３Ａ、ブレーキ装置２３Ｂ、及び操舵装置２３Ｃの少なくとも一つを制御する制御信号を出力する。制御装置１０は、走行条件データ生成部３２２で生成された走行コースＣＳを入出力インターフェース１１から無人車両２の走行制御部１２４に出力する。走行条件データ生成部３２２で生成された走行コースＣＳは、入出力インターフェース１１から無人車両２の走行制御部１２４に送信される。
【００６５】
走行制御部１２４は、走行コースＣＳに基づいて、無人車両２の走行を制御する制御信号を生成する。走行制御部１２４において生成された制御信号は、走行制御部１２４から走行装置２３に出力される。走行制御部１２４から出力される制御信号は、駆動装置２３Ａに出力されるアクセル信号、ブレーキ装置２３Ｂに出力されるブレーキ制御信号、及び操舵装置２３Ｃに出力されるステアリング制御信号を含む。走行制御部１２４は、位置センサ４１で検出された位置データに基づいて、無人車両２の特定部位と走行コースＣＳとが一致した状態で走行するように、駆動装置２３Ａ、ブレーキ装置２３Ｂ、及び操舵装置２３Ｃを制御する。
【００６６】
走行制御部１２４は、走行条件データに基づいて、無人車両２の走行を制御する。走行制御部１２４は、走行装置２３の駆動装置２３Ａに走行速度に応じたアクセル指令値を出力する。駆動装置２３Ａは、アクセル指令値に基づいて動力を発生する。走行制御部１２４は、速度条件データに制限速度が含まれる場合、走行速度を減速するようにアクセル指令値又はブレーキ指令値を出力する。
【００６７】
［制御方法］
図４は、本実施形態に係る無人車両２の制御方法を示すフローチャートである。管理装置３の演算処理装置３２は、作業現場の無人車両２及び有人車両から稼働状況データを取得する（ステップＳＴ１１）。より詳しくは、演算処理装置３２は、稼働状況データ取得部３２１によって、入出力インターフェース３１を介して、無人車両２の制御装置１０から送信された無人車両２の稼働状況を示す稼働状況データを取得する。演算処理装置３２は、稼働状況データ取得部３２１によって、入出力インターフェース３１を介して、有人車両の稼働状況データを取得する。
【００６８】
演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、無人車両２が有人車両の近くを通過するか否かを判定する（ステップＳＴ１２）。演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、無人車両２の稼働状況データに含まれる位置データと有人車両の稼働状況データに含まれる位置データとに基づいて、無人車両２が有人車両の近くを通過するか否かを判定する。演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、無人車両２が有人車両の近くを通過すると判定する場合（ステップＳＴ１２でＹｅｓ）、ステップＳＴ１３へ進む。演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、無人車両２が有人車両の近くを通過すると判定しない場合（ステップＳＴ１２でＮｏ）、処理を終了する。
【００６９】
無人車両２が有人車両の近くを通過すると判定する場合（ステップＳＴ１２でＹｅｓ）、演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、安全の度合いが低下する所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳＴ１３）。より詳しくは、演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、所定の条件として、有人車両に関する条件、場所に関する条件、環境に関する条件、及び他の無人車両２に関する条件の少なくともいずれかを満たすか否かによって、安全の度合いが低下するか否かを判定する。演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、安全の度合いが低下すると判定する場合（ステップＳＴ１３でＹｅｓ）、ステップＳＴ１４へ進む。演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、安全の度合いが低下すると判定しない場合（ステップＳＴ１３でＮｏ）、処理を終了する。
【００７０】
安全の度合いが低下すると判定する場合（ステップＳＴ１３でＹｅｓ）、無人車両２の制限速度を変更する（ステップＳＴ１４）。より詳しくは、演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、無人車両２の制限速度を低くする。
【００７１】
演算処理装置３２は、走行条件データ生成部３２２によって、制限速度を低減した走行条件データを、入出力インターフェース３１を介して、無人車両２０の制御装置１０へ出力する（ステップＳＴ１５）。
【００７２】
無人車両２では、入出力インターフェース１１を介して、管理装置３から取得した走行条件データに基づいて、無人車両２の制限速度を低減するように、走行装置２３に制御信号を出力する。
【００７３】
図５、図６を用いて、無人車両２の制限速度の制御方法について詳しく説明する。図５は、無人車両２の制限速度の一例を示す模式図である。図６は、無人車両２の制限速度の他の例を示す模式図である。作業現場において、無人車両２の通常の制限速度は５０［ｋｍ／ｈ］であるとする。図５に示すように、例えば、無人車両２１は、走行路ＨＬにおいて、有人車両９１の側方を通過する。無人車両２１は、制限速度が４０［ｋｍ／ｈ］に低減されて、走行速度４０［ｋｍ／ｈ］で有人車両９１の側方を走行する。例えば、無人車両２２は、交差点において、有人車両９２の側方を通過する。無人車両２２は、制限速度が３０［ｋｍ／ｈ］に低減されて、走行速度３０［ｋｍ／ｈ］で有人車両９２の側方を走行する。例えば、無人車両２３は、進行方向前方に障害物が存在していて、進行方向の予測が難しい場所で、有人車両９３の側方を通過する。無人車両２３は、制限速度が２０［ｋｍ／ｈ］に低減されて、走行速度２０［ｋｍ／ｈ］で有人車両９３の側方を走行する。
【００７４】
図６に示すように、例えば、走行路ＨＬにおいて、無人車両２４は、有人車両９４の側方を通過する。無人車両２４及び有人車両９４の周辺には、他の車両は存在していない。無人車両２４は、制限速度が４０［ｋｍ／ｈ］に低減されて、走行速度４０［ｋｍ／ｈ］で有人車両９４の側方を走行する。例えば、無人車両２５及び無人車両２６が、有人車両９５の側方を通過する。無人車両２５及び無人車両２６は、制限速度が２０［ｋｍ／ｈ］に低減されて、走行速度２０［ｋｍ／ｈ］で有人車両９５の側方を走行する。
【００７５】
［コンピュータシステム］
図７は、コンピュータシステム１０００の一例を示すブロック図である。上述の管理装置３及び制御装置１０のそれぞれは、コンピュータシステム１０００を含む。コンピュータシステム１０００は、ＣＰＵのようなプロセッサ１００１と、ＲＯＭのような不揮発性メモリ及びＲＡＭのような揮発性メモリを含むメインメモリ１００２と、ストレージ１００３と、入出力回路を含むインターフェース１００４とを有する。上述の管理装置３の機能及び制御装置１０の機能は、プログラムとしてストレージ１００３に記憶されている。プロセッサ１００１は、プログラムをストレージ１００３から読み出してメインメモリ１００２に展開し、プログラムに従って上述の処理を実行する。なお、プログラムは、ネットワークを介してコンピュータシステム１０００に配信されてもよい。
【００７６】
［効果］
以上説明したように、本実施形態は、無人車両２が有人車両の側方を走行する際の安全度を示す情報に基づいて、無人車両２の走行速度の制限速度を変更する。本実施形態は、安全度を示す情報に基づき必要な場合に限って、無人車両２の制限速度を低減できる。本実施形態によれば、無人車両２が稼働する作業現場の安全性を確保し、生産性の低下を抑制できる。
【００７７】
本実施形態は、無人車両２が小型車両又は視界が悪い有人車両の側方を通過する場合、無人車両２の制限速度を変更する。小型車両又は有人車両は、無人車両２に比べて小型、軽量である場合が多く、無人車両と衝突した場合に大きな被害が生じるおそれがある。そこで、本実施形態は、有人車両の視界が悪く、有人車両のオペレータが無人車両２を視認しにくい場合に、無人車両２の制限速度を低減することによって、有人車両の安全性を保つことができる。
【００７８】
本実施形態は、有人車両のオペレータの技量又は習熟度が低い場合、無人車両２の制限速度を変更する。本実施形態は、オペレータの技量又は習熟度が低く、無人車両２の認知が遅れたり、回避の動作が遅れたりする場合に、無人車両２の制限速度を低減することによって、有人車両の安全性を保つことができる。本実施形態によれば、有人車両のオペレータによらず、安全性を保つことができる。
【００７９】
本実施形態は、無人車両２が交差点又は作業場内を走行している場合、無人車両２の制限速度を変更する。本実施形態によれば、小型の有人車両のオペレータが、無人車両２の進路を予測することが難しい場合に、無人車両２の制限速度を低減することによって、有人車両の安全性を保つことができる。
【００８０】
本実施形態は、無人車両２の進行方向前方に障害物が存在する場合、無人車両２の制限速度を変更する。本実施形態によれば、小型の有人車両のオペレータが、無人車両２の進路を予測することが難しい場合に、無人車両２の制限速度を低減することによって、有人車両の安全性を保つことができる。
【００８１】
本実施形態は、作業現場が夜間又は雨天である場合、無人車両２の制限速度を変更する。本実施形態は、視界が悪い場合、又は、スリップするおそれが高い場合に、無人車両２の制限速度を低減することによって、有人車両の安全性を保つことができる。本実施形態によれば、時間帯又は天候によらず、有人車両の安全性を保つことができる。
【００８２】
本実施形態は、有人車両の周辺に複数の無人車両２が位置する場合、無人車両２の制限速度を変更する。本実施形態は、小型の有人車両のオペレータが注意を払う対象が増える場合に、有人車両のオペレータの負担を軽減できる。本実施形態によれば、有人車両の安全性を保つことができる。
【００８３】
［他の実施形態］
上述の実施形態において、制御装置１０の機能の少なくとも一部が管理装置３に設けられてもよいし、管理装置３の機能の少なくとも一部が制御装置１０に設けられてもよい。例えば、上述の実施形態において、無人車両２の制御装置１０が、管理装置３の走行条件データ生成部３２２の機能を有してもよい。制御装置１０の走行制御部１２４は、算出した制限速度に基づいて、無人車両２の走行速度を制御する。
【００８４】
無人車両２に、無人車両２の周辺の物体を非接触で検出する障害物センサが設けられてもよい。障害物センサが検出する物体は、例えば無人車両２が走行する走行路ＨＬに存在する障害物、及び走行路ＨＬを走行する他の無人車両２である。
【符号の説明】
【００８５】
１…制御システム、２…無人車両、３…管理装置、４…通信システム、６…無線通信機、７…積込機、８…破砕機、１０…制御装置、１１…入出力インターフェース、１２…演算処理装置、１２１…走行条件データ取得部、１２２…位置データ取得部、１２３…検出データ取得部、１２４…走行制御部、１３…記憶装置、２１…車両本体、２２…ダンプボディ、２３…走行装置、２３Ａ…駆動装置、２３Ｂ…ブレーキ装置、２３Ｃ…操舵装置、２７…車輪、２７Ｆ…前輪、２７Ｒ…後輪、２８…無線通信機、３１…入出力インターフェース、３２…演算処理装置、３２１…稼働状況データ取得部、３２２…走行条件データ生成部、３３…記憶装置、３５…入力装置、３６…出力装置、４１…位置センサ、４２…操舵角センサ、４３…方位角センサ、４４…速度センサ、ＣＳ…走行コース、ＨＬ…走行路、ＩＳ…交差点、ＰＡ…作業場、ＰＩ…目標点。
【図１】
2022002001.tif 000003
【図２】
2022002001.tif 000004
【図３】
2022002001.tif 000005
【図４】
2022002001.tif 000006
【図５】
2022002001.tif 000007
【図６】
2022002001.tif 000008
【図７】
2022002001.tif 000009