JP2000339028A

JP2000339028A - 移動局のデータ共有装置

Info

Publication number: JP2000339028A
Application number: JP11152070A
Authority: JP
Inventors: Koji Takeda; 幸司竹田; Tomonori Ozaki; 友紀尾崎; Masahito Kageyama; 雅人影山
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2000-12-08
Also published as: US6668157B1

Abstract

(57)【要約】【課題】監視局と移動局間でデータ通信される通信回線
の負荷を抑制すると共に、移動局のデータ通信に要する
待機時間を軽減することのできる移動局のデータ共有装
置を提供する。【解決手段】エクスカベータ６０、トラック１０は全て
のコースデータＣ１〜Ｃ３及びコースＩＤ１〜ＩＤ３を
受信し、トラック１１は、コースデータＣ１、Ｃ２及び
コースＩＤ１、ＩＤ２のみを受信したとする。エクスカ
ベータ６０が現在のコース２からコース３を採用すべく
位置に移動し、またトラック１１が積込み場に到着し、
さらにエクスカベータ６０とトラック１１との間でＳＳ
無線通信が可能となったときに、エクスカベータ６０
は、ＳＳ無線通信にてトラック１１に対して指示内容と
してコースＩＤ３を送信する（Ｓ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、走行路を移動する
複数の移動局と、当該複数の移動局を監視する監視局と
を備えた移動局のデータ共有装置に関し、特に移動局間
で共有するデータを効率良く配送するための移動局のデ
ータ共有装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】データ
を複数の移動体で共有するようにした装置としては、特
開平４−３１９９９１号公報に記載されたものが知られ
ている。この装置においては、センターコントロール装
置から移動体に対して、該移動体の運行スケジュール
や、移動体の移動目的地までの道路あるいは交通状態を
提供する。これにより移動体はそれらの情報によってガ
イダンスを受けられる。

【０００３】しかしこの装置では、センターコントロー
ル装置と移動体との間の通信においては、データが必要
となる毎に、データ量の多い実際のデータを送信しなけ
ればならず、通信回線の負荷の増加を招いていた。

【０００４】また上記装置とは別に、鉱山や建設現場で
複数の作業機械に対して、ＧＰＳやトータルステーショ
ンなどの位置計測装置を用いて、作業ガイダンスを与え
るシステムが広く使われ始めている。これらの作業機械
は、現在の地形や目的とする地形、作業スケジュール、
及び作業の進捗等を示すデータを共有し作業を進めてい
る。

【０００５】作業機械の数が少ない場合は、中央局から
作業機械へ個々のデータを直接送信しても良い。しかし
作業機械の数が増加すると、それら複数の作業機械へデ
ータを送信しなければならず、それに伴って通信回線の
負荷が増加することになり、個別の送信は困難になる。
また、データが必要とされる時点からデータの送信を開
始するので、このデータの送受信時間の間、作業機械は
作業を中断しなければならず、このため待機する無駄時
間が生じる。

【０００６】また、通信負荷を削減するため、全ての車
両に対してブロードキャストを用いて送信しても良い
が、この場合は、中央局では受信側からの受信応答がな
い為、正常に通信が終了したか否かを確認することがで
きない。

【０００７】このような問題は、受信応答（ＡＣＫ）を
必要とする通信方式にて、データの送受信を実施するこ
とにより解決することができる。この通信方式として
は、１対１の通信（ポイント・ツー・ポイント）や、マ
ルチキャストがある。

【０００８】ポイント・ツー・ポイントの場合には、中
央局が複数の作業機械毎にポイント・ツー・ポイントの
通信を実施しなければならず、この通信のために多大な
時間を要すると共に、これらの作業機械から中央局の受
信応答があるため、通信回線の負荷の増加を招くことに
なる。

【０００９】一方、マルチキャストの場合は、ブロード
キャストと同様に、中央局から複数の作業機械へデータ
を送信することができるものの、ポイント・ツー・ポイ
ントの場合と同様に、複数の作業機械から中央局への受
信応答があるため、通信回線の負荷の増加を招くことに
なる。

【００１０】更に、共同で作業をする複数の作業機械の
場合においては、複数の作業機械間のデータが矛盾する
ことがあるために、事故の原因になる場合もある。例え
ばトラックＡがコースａを経由して積込み機械Ｂに積み
込まれたとする。次のトラックＣを積み込むとき、積込
み機械Ｂのオペレータは、トラックＣもトラックＡと同
様のコースａを走行するものと予想して、積込み機械を
待機させていたところ、異なるコースａ１を経由してト
ラックＣが接近してきた場合、積込み機械Ｂとトラック
Ｃは衝突してしまう危険性もある。

【００１１】このような場合には、全ての車両（作業機
械）に対して同時に通信し、それぞれの車両から別々に
受信応答をとるマルチキャストを利用するこも可能であ
るが、複数の車両からの受信応答があるたに通信回線の
負荷が増加してしまう。

【００１２】またこの場合は、例えば位置が離れている
ためにデータがまったく必要のない車両から受信応答が
なかった場合にも、再度データを送信する必要がある。

【００１３】更に、予めデータが必要であると予想され
る車両を選択して送信することにより、その車両から受
信応答を取れば良いが、データが必要な車両を予想する
のは困難であり、またその予想を誤った場合、車両同士
が衝突するなどの事故につながる危険性すらある。

【００１４】そこで、本発明の課題は、監視局と移動局
間でデータ通信される通信回線の負荷を抑制すると共
に、移動局のデータ通信に要する待機時間を軽減するこ
とのできる移動局のデータ共有装置を提供することにあ
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段、作用および効果】上記課
題を達成するため、本発明の第１発明では、走行路を移
動する複数の移動局と、該複数の移動局を監視する監視
局とを備えた移動局のデータ共有装置において、他の局
との間でデータを送受信する通信手段を前記複数の移動
局及び監視局それぞれに設けると共に、前記移動局それ
ぞれは、他の局から送信されるデータを記憶する記憶手
段を備えると共に、前記監視局又は前記複数の移動局の
うちの少なくとも１つの移動局は、所定のデータに対し
て該所定のデータを識別するための識別情報を付与する
付与手段を備え、前記移動局に対する所定の指示は前記
付与手段により付与される識別情報をもって実施される
と共に、この識別情報をもって指示された移動局は、当
該識別情報に対応するデータが自己の記憶手段に記憶さ
れていない場合は、前記通信手段を介して、前記監視局
又は他の移動局へ、当該識別情報に対応するデータの送
信要求を送信するようにしたことを特徴とする。

【００１６】また第２発明では、上記第１発明におい
て、前記監視局は、基準となるデータを記憶するデータ
記憶手段と、該データ記憶手段に記憶されるデータに対
して該データを識別するための識別情報を付与する識別
情報付与手段と、を備え、前記データ記憶手段に記憶さ
れているデータ及び該データに対して付与された識別情
報を、ブロードキャストにより前記複数の移動局へ送信
し、前記監視局又は前記複数の移動局のうちの何れかの
移動局は、他の局へ前記識別情報をもって所定の指示を
送信し、前記識別情報もって指示された移動局は、当該
指示された識別情報に対応するデータが自己の記憶手段
に記憶されていない場合は、前記通信手段を介して、前
記監視局又は他の移動局へ、当該識別情報に対応するデ
ータの送信要求を送信するようにしたことを特徴とす
る。

【００１７】第３発明では、上記第１発明において、前
記監視局は、基準となるデータを記憶するデータ記憶手
段と、該データ記憶手段に記憶されるデータに対して該
データを識別するための識別情報を付与する識別情報付
与手段と、を備え、前記データ記憶手段に記憶されてい
る最新のデータに対して前記識別情報付与手段により付
与された最新の識別情報を、前記通信手段を介して定期
的にブロードキャストにより前記複数の移動局へ送信
し、前記移動局は、前記監視局からの最新の識別情報に
対応する最新のデータが前記記憶手段に記憶されておら
ず、且つ当該最新のデータが必要であると認識した場合
は、前記通信手段を介して、前記監視局又は他の移動局
へ、当該最新のデータの送信要求を送信するようにした
ことを特徴とする。

【００１８】第４発明では、上記第１発明又は第２発明
又は第３発明において、前記複数の移動局それぞれは、
他の移動局との間でデータを送受信する第１の通信手段
と、前記監視局との間でデータを送受信する第２の通信
手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１９】第５発明では、指示されるコースデータに
従って走行すると共に所定の作業を実施する複数の無人
移動局と、前記複数の無人移動局のうちの少なくとも１
つの無人移動局による作業の進捗状況に応じて、走行す
べき所定のコースを示すコースデータの一部又は全部を
生成する生成手段と、前記生成手段により生成されたコ
ースデータに当該コースデータを識別するための識別情
報を付与する付与手段と、前記付与手段により識別情報
が付与されたコースデータを予め前記複数の無人移動局
に送信する送信手段と、前記所定のコースへ進入する無
人移動局に対して、当該コースに進入する時点又は当該
コースに進入する順番が確定した後に、前記所定のコー
スを示すコースデータに対応する識別情報を送信するこ
とにより、走行すべき所定のコースを指示する指示手段
と、を備えたことを特徴とする。

【００２０】上記第１発明乃至第５発明について、図９
を参照して説明する。

【００２１】監視局２０では、コースデータＣ１を記憶
した後、このコースデータＣ１にコースＩＤ例えばＩＤ
１を付与して、このコースＩＤ１を記憶すると共に、コ
ースデータＣ１、コースＩＤ１を、ＵＨＦにて各車両
（ここでは、例えばエクスカベータ６０、トラック１
０、トラック１１）にブロードキャストする（Ｓ１
１）。

【００２２】今度は、エクスカベータ６０が、上記コー
ス２が適用される地点６０Ａで示される点線の位置）に
移動した場合には、このコース２に対応するコースデー
タＣ２が生成され、このコースデータＣ２が監視局２０
に送信される。監視局２０では、コースデータＣ２を記
憶した後、このコースデータＣ２にコースＩＤ例えばＩ
Ｄ２を付与する。コースＩＤについては、最新のコース
ＩＤのみが記憶されるので、この場合は、コースＩＤの
記憶内容は更新されコースＩＤ２となる。

【００２３】このコースデータＣ２及びコースＩＤ２
は、監視局２０からＵＨＦにて、エクスカベータ６０、
トラック１０及びトラック１１へブロードキャストされ
る（Ｓ１２）。

【００２４】更に、エクスカベータ６０が、上記コース
３が適用される地点（６０Ｂで示される点線の位置）に
移動した場合も、上記同様の処理が実施される。すなわ
ち、コースデータＣ３に例えばコースＩＤ３が付与さ
れ、コースＩＤの記憶内容がこの最新のコースＩＤ３に
更新された後、コースデータＣ３及びコースＩＤ３が，
各車両にブロードキャストされる（Ｓ１３）。

【００２５】ここまでの処理において、エクスカベータ
６０、トラック１０は全てのコースデータＣ１〜Ｃ３及
びコースＩＤ１〜ＩＤ３を受信し、トラック１１は、コ
ースデータＣ１、Ｃ２及びコースＩＤ１、ＩＤ２のみを
受信したとする。

【００２６】ここで、エクスカベータ６０が、コース３
が適用される地点から、コース２が適用される地点に戻
った場合には、コースデータはコースデータＣ２として
既に生成されて、既に監視局２０に送信されているの
で、この場合は、コースＩＤ２が監視局２０へ送信され
る。

【００２７】このとき、監視局２０では、エクスカベー
タ６０がコース３からコース２を採用すべく位置に移動
したと認識した後、ＵＨＦにて、他の車両例えばトラッ
ク１０に対して、指示内容としてコースＩＤ２を送信す
る（Ｓ１４）。

【００２８】このコースＩＤ２に指示を受け取ったトラ
ック１０は、このコースＩＤ２は自己に記憶されている
と判断して、コースＩＤ２で示されるコースデータＣ２
に基づいて走行制御する。

【００２９】今度、エクスカベータ６０が現在のコース
２からコース３を採用すべく位置に移動し、またトラッ
ク１１が積込み場に到着し、さらにエクスカベータ６０
とトラック１１との間でＳＳ無線通信が可能となったと
きに、エクスカベータ６０が、ＳＳ無線通信にてトラッ
ク１１に対して指示内容としてコースＩＤ３を送信した
場合（Ｓ１５）、トラック１１は、自己には指示された
コースＩＤ３は記憶されていないと判断すると共に、Ｓ
Ｓ無線通信にてコースＩＤ３をエクスカベータ６０に送
信して、コースデータＣ３を要求する（Ｓ１６）。

【００３０】この要求に応答したエクスカベータ６０か
ら送信されたコースデータＣ３を受信したトラック１１
は、このコースデータＣ３及びコースＩＤ３を記憶した
後、コースデータＣ３に基づいて走行制御する（Ｓ１
７）。

【００３１】上記第１発明によれば、データ及び該デー
タを示す識別情報を移動局へ送信し、実際の指示は、該
識別情報を該当する移動局へ送信することにより実施し
ているので、複数の移動局に対する指示にあたって、通
信回線の負荷を抑制することができる。また指示対象の
移動局は、指示されたデータを保持していない場合に
は、そのデータを他の移動局から取得するこができるの
で、監視局の負荷、及び監視局と移動局間の通信回線の
負荷を軽減することができる。

【００３２】また第２発明によれば、ブロードキャスト
により、事前にデータが移動局に送信され、しかも識別
情報をもって指示が移動局に送信されるので、実際に指
示内容を実行する際に必要となる指示は、データ量の少
ない識別情報の送信のみでよいこととなり、よって通信
回線の負荷を抑制するこができる。

【００３３】また、データ量の多いデータは事前に送信
されているので、実際に指示を受けるときには、データ
量の少ない識別情報の受信のみとなり、よって移動局の
待機時間を軽減することができる。

【００３４】また第３発明によれば、最新のデータに更
新するために、最新の識別情報をブロードキャストによ
り送信しているので、必要があると判断した移動局のみ
が、最新のデータを監視局又は他の移動局に要求するこ
とにより、通信データ量を抑制することができ、また通
信回線の負荷を抑制することができる。

【００３５】また第４発明によれば、移動局間の通信
と、監視局と移動局間の通信とは、それぞれ独立した通
信手段によて実施するようにしているので、データ量の
多いデータの通信を移動局間で実施することにより、監
視局と移動局間の通信回線の負荷を抑制することができ
る。

【００３６】さらに第５発明によれば、指示される移動
局は予めデータ量の多いデータについては事前に送信さ
れているので、実際に指示を受けるときには、データ量
の少ない識別情報の受信のみとなり、よって移動局の待
機時間を軽減することができる。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る車両の干渉防
止装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明
する。

【００３８】図１は、本実施形態で想定している鉱山な
どの広域作業現場３０において、多数のダンプトラック
１０、１１、１２、１３を管理、監視する車両監視シス
テムの外観を示している。

【００３９】また、図２は、この車両監視システムの無
線通信系のみを取り出して示すブロック図である。

【００４０】図１に示すように、この車両監視システム
は、大きくは、自己の車両位置（Ｘ、Ｙ）を計測する後
述する車両位置計測装置を備えた複数のダンプトラック
（以下、車両という）１０、１１、１２、１３と、これ
ら複数の車両それぞれから送信される位置データ（Ｘ、
Ｙ）を受信し、この受信された位置データに基づき、複
数の車両の相互の位置関係を監視しつつこれら複数の車
両に対して走行、停止等を指示する指示データを送信す
る監視局２０とから構成されている。

【００４１】なお、本実施形態では、主として無人ダン
プトラックを想定して説明するが、有人車両であっても
良く、また車両としてダンプトラックを使用している
が、ホイールローダ、油圧ショベル等にも適用可能であ
り、ダンプトラック、ホイールローダ、油圧ショベル等
が混在しているシステムにも適用可能である。

【００４２】図２に示すように、監視局２０と複数の車
両との間は、監視局・車両間通信装置２３、５によって
無線通信される。

【００４３】すなわち、監視局２０と複数の車両との距
離、つまり広域作業現場３０全体を無線通信可能の通信
方式、例えばＵＨＦ方式による監視局・車両間通信装置
２３、５が監視局２０側、車両１０、…、１３側にそれ
ぞれ配設され、これら監視局２０、複数の車両間で上記
位置データ及び指示データが送受信される。

【００４４】監視局２０側の監視局・車両間通信装置２
３は、送信部２１、受信部２２からなり、また、車両１
０側の監視局・車両間通信装置５は、送信部１、受信部
２からなり、図１に示すように、監視局２０のアンテナ
２０ａ、車両１０のアンテナ１０ａを介して無線通信Ａ
が行われる。他の車両についても同様にして、監視局２
０のアンテナ２０ａ、車両１１のアンテナ１１ａを介し
て無線通信Ｂが、監視局２０のアンテナ２０ａ、車両１
２のアンテナ１２ａを介して無線通信Ｃが、監視局２０
のアンテナ２０ａ、車両１３のアンテナ１３ａを介して
無線通信Ｄがそれぞれ行われる。

【００４５】また、監視局２０には、人口衛星から発信
された信号を受信するＧＰＳ（グローバル・ポジショニ
ング・システム）受信機（図示せず）が備えられてお
り、監視局２０は、基準点としての自己の正確な位置を
示すデータと、ＧＰＳ受信機の計測による位置データと
に基づいて測位誤差を演算すると共に、この測位誤差を
除去するための補正データ（ディファレンシャルデー
タ）を、送信部２１、アンテナ２０ａを介して各車両に
送信する。

【００４６】さらに、監視局２０には、鉱山等の広域作
業現場における予定走行路（コース）を示すコースデー
タ、各車両から送信されてくるデータ、各車両に各種の
指示・命令を送信するための処理手順を示すプログラム
（ソフトウェア）等、車両を監視・制御するのに必要な
データを記憶する記憶装置（図示せず）が備えられてい
る。

【００４７】この監視局・車両間通信装置の通信に基づ
く制御については、本発明の趣旨とは直接関係ないの
で、以下適宜説明を省略する。

【００４８】一方、複数の車両相互間においても、車両
相互間通信装置６によって無線通信される。

【００４９】すなわち、これら複数の車両相互間の距離
を無線通信可能であって、上記監視局・車両間通信装置
２３、５よりも高速にデータを送受信可能の通信方式、
例えばＳＳ無線（スペクトラム拡散方式）による車両相
互間通信装置６が各車両１０〜１３にそれぞれ配設さ
れ、これら複数の車両相互間で上記位置データ及び後述
する制御指令データ等各種データが送受信される。

【００５０】各車両の車両相互間通信装置６は、送信部
３、受信部４からなり、図１に示すように、車両１０の
アンテナ１０ｂ、車両１１のアンテナ１１ｂを介して無
線通信Ｅが、車両１１のアンテナ１１ｂ、車両１２のア
ンテナ１２ｂを介して無線通信Ｆが、車両１０のアンテ
ナ１０ｂ、車両１２のアンテナ１２ｂを介して無線通信
Ｇが、車両１０のアンテナ１０ｂ、車両１３のアンテナ
１３ｂを介して無線通信Ｈが、車両１２のアンテナ１２
ｂ、車両１３のアンテナ１３ｂを介して無線通信Ｉがそ
れぞれ行われる。なお、電波到達距離よりも長くなる距
離の車両間（例えば車両１１、１３間）では、無線通信
が不可能になることがある。

【００５１】これら各車両は、車両同士の干渉を防止す
べく、定期的にＵＨＦ方式の通信により、自己の車両を
識別するための識別情報（以下、車両ＩＤという）及び
車両の現在位置を示す現在位置データを、他の全車両お
よび監視局にブロードキャストするとともに、ＳＳ無線
通信により、近距離の車両に対しても自己の車両ＩＤ及
び現在位置データを定期的にブロードキャストする。

【００５２】このブロードキャストとは、受信した無線
局（例えば車両）からの受信確認を求めない通信であ
る。このため、受信確認の必要がなく、全ての無線局に
対して同時に通信ができる為、通信回線に対する負荷が
モ最も軽く、無線資源を有効に利用することができる。

【００５３】なお、長距離通信用としてＵＨＦ通信方式
を採用し、短距離通信用としてＳＳ無線方式を採用する
理由は、ＵＨＦ通信方式は、通信容量が小さいものの
（９６００ｂｐｓ程度）、長距離（１０ｋｍ〜２０ｋ
ｍ）の通信が可能で、直接あるいは１〜２個のリビータ
（中継器）を用いて鉱山全域（広域作業現場全域）の通
信をカバーできるからであり、またＳＳ無線方式は、到
達距離が短いものの（１００ｍ〜１ｋｍ）、通信容量が
大きく（２５６Ｋｂｐｓ）、車両間で頻繁に情報を交換
するために適しているからである。

【００５４】図３は、無人車両（無人ダンプトラック）
に搭載される装置の構成を示すブロック図である。

【００５５】図３に示すように、この無人車両は、ＣＰ
Ｕ（中央処理装置）を中心に構成され、自己の車両（例
えば車両１０）の現在位置を計測する位置計測装置４１
と、前述した通信装置５、６と、予定走行路を示すコー
スデータ等が記憶されているコースデータ記憶装置４２
と、障害物を検出する障害物センサ４３と、通信装置６
を介して受信したデータを記憶する記憶装置４４と、自
己の車両を駆動制御する車両制御装置４４とから構成さ
れている。

【００５６】位置計測装置４１は、人口衛星から発信さ
れる信号を受信することにより自己の車両の現在位置を
計測するＧＰＳ（グローバル・ポジショニング・システ
ム）４１ａを有しており、この計測結果（現在の位置デ
ータ）を車両制御装置４５及び通信装置５，６へ出力す
る。

【００５７】このＧＰＳ４１ａによる位置計測において
は、監視局２０から送信されてくる補正データ（ディフ
ァレンシャルデータ）に基づいて、計測した車両の位置
データを補正して、正確な現在位置を求めることにな
る。

【００５８】なお、位置計測装置４１は、ＧＰＳ４１ａ
による位置計測と、自己の車両の速度を計測するＩＮＳ
（Inertial Navigation System：慣性航法装置）による
計測結果とに基づいて、車両の現在位置を求める他に、
予め設定されるコースデータと実際に計測した位置デー
タとを比較することにより、進行方向、位置計測精度、
コース（予定走行路）からの位置ずれ量、及び予定走行
路の指定方向からの角度ずれ量を求める。

【００５９】コースデータ記憶装置４２には、実際の作
業に先立って実施される予定走行路のティーチングによ
って得られる、この予定走行路を示すデータが記憶され
る。

【００６０】そして、監視局２０が監視局・車両間通信
装置２３の送信部２１より、各車両に最終目標地点（行
き先）を示す指示データを送信することで、プレイバッ
ク運転が開始されることになる。

【００６１】障害物センサ４３は、予定走行路に存在す
る岩石、他車両等の障害物を検出し、この検出結果を車
両制御装置４５へ出力する。

【００６２】記憶装置４４には、監視局・車両間通信装
置５を介して受信されたデータ、車両相互間通信装置６
を介して受信されたデータしらた他車両の車両位置を示
す位置データ、通信装置５、６を介して監視局又は他車
両へ送信すべきデータ等が記憶される。

【００６３】車両制御装置４５は、位置計測装置４１で
計測された車両１０の現在位置及び現在速度を示すデー
タ及び監視局・車両間通信装置５で受信された監視局２
０からの停止、減速等の指令を示す指示データと、コー
スデータ記憶部４２に記憶されたコースデータとに基づ
き、ステアリング角度、ブレーキ、トランスミッショ
ン、エンジン回転数を制御する。

【００６４】すなわち、エンジン目標回転数が設定され
ると共に、電子制御ガバナに加えられる電気信号に応じ
て燃料噴射量が制御されエンジンの回転数が変化され
る。なお、エンジン回転センサはエンジンの実際の回転
数を検出し、この検出信号がエンジン回転数の制御のフ
ィードバック信号として使用される。

【００６５】前後進クラッチが前進または後進の状態
（中立以外）にあれば、エンジンの動力はトルクコンバ
ータ、トランスミッション、プロペラシャフト、ディフ
ァレンシャルギアを介してタイヤに伝達され、エンジン
回転の変化により車両１０の走行速度が変化される。

【００６６】エンジンによって油圧ポンプが駆動され、
この油圧ポンプの噴出圧油が荷台等を駆動する油圧アク
チュエータに加えられると共に、ステアリング油圧電磁
比例弁を介して、ステアリングを駆動するステアリング
シリンダに供給され、ステアリングが上記ステアリング
油圧電磁比例弁に加えられる電気信号に応じて駆動さ
れ、ステアリング角度が変化される。

【００６７】ブレーキ圧の目標値が設定されると共に、
ブレーキ空圧電磁比例弁に加えられる電気信号に応じて
ブレーキ圧が変化されブレーキが作動する。なお、ブレ
ーキにはブレーキ圧を検出するブレーキ圧センサが配設
されており、この検出信号がブレーキ圧制御のフィード
バック信号として使用される。

【００６８】図４は、有人車両（有人ダンプトラック）
に搭載される装置の構成を示すブロック図である。

【００６９】図４に示すように、この有人車両は、ＣＰ
Ｕ（中央処理装置）を中心に構成され、前述した通信装
置５、６と、前述した位置計測装置４１と同様の機能を
果たす位置計測装置５１と、表示装置５２と、前述した
記憶装置４３と同様の機能を果たす記憶装置５３と、車
両制御装置５４とから構成されている。

【００７０】表示装置５２には、監視局２０からの指示
データ、制御指令データ等の内容が表示される。

【００７１】車両コントローラ５５では、車両制御装置
４５と同様の機能を有しているものの、基本的にはオペ
レータによる操作によってステアリング角度、ブレー
キ、トランスミッション、エンジン回転数が手動制御さ
れるが、ブレーキとエンジン回転数に関しては自動制御
される場合もある。

【００７２】すなわち、オペレータは、表示装置５２に
画面表示された監視局２０からの指示内容に従いコンソ
ールを操作し、ステアリング角度、ブレーキ、トランス
ミッション、エンジン回転数を手動制御する。

【００７３】しかし、この表示装置５２に指示データが
表示されてから所定時間が経過した時点で当該指示内容
が実行されない場合には、自動的に当該指示データが実
行されるように、ブレーキ、エンジン回転数が自動制御
され、有人車両が自動的に減速、停止等する。

【００７４】ところで、広域作業現場（作業現場３０）
における積込み場では、無人車両（ダンプトラック）
は、エクスカベータ、ホイールローダの現在位置に基づ
いて計算される新たなコースデータに従い、随時新たな
積込み位置へ誘導制御される。

【００７５】積込み場では、エクスカベータの移動に伴
い新たに生成されるコース（予定走行路）は、一番始め
に積込み場に進入してきたダンプトラックに適用され
る。

【００７６】しかし、広域作業現場においては、仮の排
土場など複数の排土場があり、またコースの分岐点が多
岐にわたっている上、さらには散水車やグレーダなど各
種作業車が存在するコースを通過しするため、どの車両
が一番始めに積込み場に到着するかを判定するのは困難
である。また、新たなコースを今後何台のダンプトラッ
クに適用するかを判定するのも困難である。

【００７７】そうかと言って、ダンプトラックが実際に
積込み場に到着した後、コースデータをこのダンプトラ
ックに配送（送信）したのでは、データの配送の間、ト
ラックは待機する必要が発生し、作業性が低下してしま
う。

【００７８】そこで、本実施形態においては、エクスカ
ベータの移動に伴い生成される新たなコースデータに対
して、監視局２０によってユニークな識別情報（以下、
ＩＤという）を与えており、さらにこのコースデータ及
びＩＤを、監視局２０によってＵＨＦにより各車両（ダ
ンプトラック）にブロードキャストするようにしてい
る。新たなコースデータが生成される毎に、コースデー
タとＩＤのデータの組がブロードキャストされるので、
各車両は、複数のデータの組を取得している場合があ
る。そして、実際にどのコースを走行すべきかの指示
は、監視局２０又は他の移動局（この場合はエクスカベ
ータ）が、走行すべきコースに対応しているＩＤを、該
当する車両へ送信することにより行われる。

【００７９】このようにコースデータを共有データとし
て複数の車両間で共有するこによって、各車両は、積込
み場に到着する前（積込み領域に進入する前）、コース
データ及びＩＤを取得しているので、仮に積込み場に到
着し時点で、ＩＤの送信による指示があった場合でも、
待機時間は無視しても良い程なので、コースデータに基
づいて走行制御することができる。すなわち、ＩＤはコ
ースデータのデータ量よりも少ないので、ＩＤの受信に
要する時間は、コースデータの受信に要する時間と比較
して短く、車両の待機時間を無視できる程の時間であ
る、と言っても過言ではない。

【００８０】次に、具体的な処理内容について説明す
る。

【００８１】広域作業現場における予定走行路を示すデ
ータ（コースデータ）は、予定走行路上の各地点を示す
点列データであり、各地点毎に、作業現場の所定の一点
を原点とする２次元座標位置（Ｘ、Ｙ）、見通し距離、
車両の速度といった情報が付与されている。各地点は、
各点間の通過に要する時間が、例えば１秒の間隔で区切
られており、各地点とその通過予測時刻ｔは１対１に対
応している。

【００８２】図５は、積込み場における予定走行路を説
明するための図を示したものである。図５においては、
各地点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を通過するコース（これをコー
ス１とする）、各地点Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ３を通過す
るコース（これをコース２とする）、各地点Ｐ７、Ｐ
８、Ｐ６、Ｐ３を通過するコース（これをコース３とす
る）の３コースが示されている。

【００８３】そして、ここでは、上記コース１の各地点
を示す点列データに対応するコースデータをコースデー
タＣ１とし、また上記コース２の各地点を示す点列デー
タに対応するコースデータをコースデータＣ２とし、さ
らに上記コース３の各地点に対応するコースデータをコ
ースデータＣ３とする。

【００８４】また、エクスカベータ６０が、積込み場に
おいて、上記コース１が適用される地点に位置している
状態から、点線の四角形で示される位置６０Ａ又は位置
６０Ｂへ移動した場合には、この移動した位置に応じて
コース２又はコース３が適用されるものとする。

【００８５】係る構成の車両監視システムにおける監視
局２０の処理動作について、図６に示すフローチャート
を参照して説明する。積込み機（例えばエクスカベータ
６０）により新たなコースすなわちコースデータが生成
されると、このコースデータは、積込み機から、監視局
・車両間通信装置５、２３を介して監視局２０に送信さ
れるので、監視局２０は、積込み機から送信されたコー
スデータを受信して記憶する（ステップ１０１）。

【００８６】次に、監視局２０は、このコースデータに
対してユニークなコースＩＤを付与し（ステップ１０
２）、最後に生成されたコースＩＤを記憶すると共に
（ステップ１０３）、各車両に対して、監視局・車両間
通信装置５を介してＵＨＦにて、コースデータ及びコー
スＩＤをブロードキャストし（ステップ１０４）、その
後、車両に指示するための指示処理を実行する（ステッ
プ１０５）。

【００８７】この指示処理について、図７に示すフロー
チャートを参照して説明する。

【００８８】図７に示すように、監視局２０は、積込み
場に始めに進入する車両が確定すると（ステップ２０
１）、既に記憶しているコースＩＤ（最後に生成された
コースＩＤ）を、該当する車両（積込み場に始めに進入
して来た車両）に送信し、走行を指示する（ステップ２
０２）。

【００８９】続いて、車両の処理内容について、図８に
示すフローチャートを参照して説明する。

【００９０】図８に示すように、指示対象の車両は、監
視局・車両間通信装置５を介して監視局２０からコース
ＩＤが指示され、走行を指示されると（ステップ３０
１）、この指示対象のコースＩＤを既に記憶しているか
否かを判断し（ステップ３０２）、ここで、既にコース
ＩＤを記憶されている場合は、指示されたコースデータ
に基づき走行制御する（ステップ３０３）。

【００９１】ステップ３０２において指示対象のコース
ＩＤが記憶されていない場合、指示対象の車両は、積込
み機に対して、車両相互間通信装置６を介してＳＳ無線
通信にて、指示対象のコースＩＤを送信して、このコー
スＩＤで示されるコースデータを要求し（ステップ３０
４）、その後、車両相互間通信装置６を介してＳＳ無線
通信にて積込み機からのコースデータを受信したか否か
を判断する（ステップ３０５）。

【００９２】上記ステップ３０５においてコースデータ
を受信した場合、指示対象の車両は、この受信したコー
スデータ及びコースＩＤを記憶装置４４に記憶した後、
ステップ３０３に移行する。

【００９３】上記ステップ３０５においてコースデータ
を受信しなかった場合、指示対象の車両は、監視局２０
に対して、監視局・車両間通信装置５を介して、ＵＨＦ
にて上記指示対象のコースＩＤを送信し、このコースＩ
Ｄで示されるコースデータを要求する（ステップ３０
６）。

【００９４】そして、指示対象の車両は、監視局・車両
間通信装置５を介して、ＵＨＦにて監視局２０からのコ
ースデータを受信したか否かを判断し（ステップ３０
７）、受信した場合には、受信したコースデータ及びコ
ースＩＤを記憶した後、ステップ３０３に移行する、一
方、受信しなかった場合は、現在の車両位置に待機する
（ステップ３０８）。

【００９５】上述した図７及び図８を参照して説明した
処理内容について、更に図９を参照して具体的に説明す
る。

【００９６】図９において、Ｃ１〜Ｃ３はコースデータ
Ｃ１〜Ｃ３を意味し、ＩＤ１〜ＩＤ３はコースＩＤ１〜
ＩＤ３を意味する。

【００９７】エクスカベータ６０（積込み機）が、上記
コース１が適用される地点に位置している場合には、こ
のコース１に対応するコースデータＣ１が生成され、こ
のコースデータＣ１が監視局２０に送信される。

【００９８】監視局２０では、コースデータＣ１を記憶
した後、このコースデータＣ１にコースＩＤ例えばＩＤ
１を付与して、このコースＩＤ１を記憶すると共に、コ
ースデータＣ１、コースＩＤ１を、ＵＨＦにて各車両
（ここでは、例えばエクスカベータ６０、トラック１
０、トラック１１）にブロードキャストする（Ｓ１
１）。

【００９９】今度は、エクスカベータ６０が、地点６０
Ａで示される点線の位置に移動した場合には、コースデ
ータＣ２が新たに生成され、このコースデータＣ２が監
視局２０に送信される。監視局２０では、コースデータ
Ｃ２を記憶した後、このコースデータＣ２にコースＩＤ
例えばＩＤ２を付与する。

【０１００】このコースデータＣ２及びコースＩＤ２
は、監視局２０からＵＨＦにて、エクスカベータ６０、
トラック１０及びトラック１１へブロードキャストされ
る（Ｓ１２）。

【０１０１】更に、エクスカベータ６０が、上記コース
３が適用される地点（６０Ｂで示される点線の位置）に
移動した場合も、上記同様の処理が実施される。すなわ
ち、コースデータＣ３に例えばコースＩＤ３が付与さ
れ、コースデータＣ３及びコースＩＤ３が、各車両にブ
ロードキャストされる（Ｓ１３）。

【０１０２】ここまでの処理において、エクスカベータ
６０、トラック１０は全てのコースデータＣ１〜Ｃ３及
びコースＩＤ１〜ＩＤ３を受信し、トラック１１は、コ
ースデータＣ１、Ｃ２及びコースＩＤ１、ＩＤ２のみを
受信したとする。

【０１０３】ここで、エクスカベータ６０が、コース３
が適用される地点から、コース２が適用される地点に戻
った場合には、コースデータはコースデータＣ２として
既に生成されて、既にエクスカベータ６０に送信されて
いるので、この場合は、コースＩＤ２を走行すべきであ
ると、エクスカベータ６０が判定し、その旨を監視局２
０へ送信する。

【０１０４】このとき、監視局２０では、ＵＨＦにて、
他の車両例えばトラック１０に対して、指示内容として
コースＩＤ２を送信する（Ｓ１４）。

【０１０５】このコースＩＤ２に指示を受け取ったトラ
ック１０は、このコースＩＤ２は自己に記憶されている
と判断して、コースＩＤ２で示されるコースデータＣ２
に基づいて走行制御する。

【０１０６】さらに、エクスカベータ６０が６０Ｂの位
置に移動し、またトラック１１が積込み場に到着し、さ
らにエクスカベータ６０とトラック１１との間でＳＳ無
線通信が可能となったときに、エクスカベータ６０が、
ＳＳ無線通信にてトラック１１に対して指示内容として
コースＩＤ３を送信した場合（Ｓ１５）、トラック１１
は、自己には指示されたコースＩＤ３は記憶されていな
いと判断すると共に、ＳＳ無線通信にてコースＩＤ３を
エクスカベータ６０に送信して、コースデータＣ３を要
求する（Ｓ１６）。

【０１０７】この要求に応答したエクスカベータ６０か
ら送信されたコースデータＣ３を受信したトラック１１
は、このコースデータＣ３及びコースＩＤ３を記憶した
後、コースデータＣ３に基づいて走行制御する（Ｓ１
７）。

【０１０８】ここで、トラック１１は、仮にエクスカベ
ータ６０からコースデータＣ３が送信されなかった場
合、あるいは送信されたコースデータＣ３を受信するこ
とができなかった場合には、ＳＳ無線通信にて、自車両
の近傍に位置するトラック１０に対してコースＩＤ３を
送信してコースデータＣ３を要求する（Ｓ１８）。そし
てトラック１１は、トラック１０から送信されるコース
データＣ３を受信すると（Ｓ１９）、このデータ及びコ
ースＩＤ３を記憶した後、コースデータＣ３に基づいて
走行制御する。

【０１０９】さらには、Ｓ１９において、トラック１０
もＳ１３においてコースデータＣ３を受信できなかった
ものとした場合には、このトラック１０からもコースデ
ータＣ３を取得することはできないこととなるので、ト
ラック１１は、監視局２０に対してＵＨＦにてコースＩ
Ｄ３を送信して、コースデータＣ３を要求することにな
る（Ｓ２０）。

【０１１０】このように指示されたコースＩＤを記憶し
ていな場合は、最初に、エクスカベータへ、次に近傍に
位置する車両へ、最後に監視局へ、順次、コースＩＤを
送信してコースデータを要求することにより、指示され
るコースデータを取得することになる。

【０１１１】上述したように、監視局２０がＵＨＦにて
指示内容としてコースＩＤを送信することができるし、
またエクスカベータ６０がＳＳ無線通信にて指示内容と
してコースＩＤを送信することもできる。

【０１１２】何れがコースＩＤを指示するかは、システ
ムの構築時において予め設定可能である。

【０１１３】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、積込み機（例えばエクスカベータ６０）から車両
（例えばダンプトラック）に、ブロードキャストにより
コースデータが事前に通信されているので、コースデー
タの通信による車両の待ち時間は生じない。また、ある
車両（例えばダンプトラック１１）がブロードキャスト
による通信に失敗していた場合でも（例えばコースデー
タＣ３の受信失敗）、このトラック１１は、高速なＳＳ
無線通信により近傍の車両（例えばダンプトラック１
０）からコースデータＣ３を受け取ることができる。

【０１１４】また、積込み場に到着する複数のトラック
に対しても既にコースデータはブロードキャストにより
送信されているので、通信回線の負荷は生じない。

【０１１５】［第２の実施の形態］この第２の実施の形
態においても、第１の実施の形態で説明した車両監視シ
ステムを想定しており、この車両通信システムの無線通
信系の構成は図２の構成と、無人車両に搭載される装置
の構成は図３の構成と、有人車両に搭載される装置の構
成は図４の構成と、基本的にはそれぞれ同様である。

【０１１６】この第２の実施の形態においては、障害物
に関するデータを共有データとして採用し、この障害物
に関するデータを複数の車両間で共有しようとするもの
である。

【０１１７】ここで、障害物に関するデータを共有デー
タとして採用する理由について説明する。

【０１１８】鉱山等の広域作業現場内には、ダンプトラ
ックを初めとする複数の作業車両が移動している。ダン
プトラックが積んでいる土砂や岩石は、カーブや轍など
による振動によって荷こぼれすることも多い。このよう
な岩石は、コース上の障害物となり、大型の建設車両に
対しては、高価なタイヤの損傷の原因になり、また、軽
車両に対しては致命的な事故の原因になる。

【０１１９】そこで障害物を発見した運転者（オペレー
タ）は、その位置を監視局２０に報告し、障害物を排除
するためのホイールローダなどの作業機械を呼び寄せる
のであるが、作業機械が到着するまでの間、他の車両は
その障害物に注意して走行しなければならない。

【０１２０】この実施形態では、ある車両（運転者）が
障害物を発見した場合には、その車両から監視局２０
に、ＵＨＦにてその障害物の位置や形状、概略の重量が
報告される。これらの内容が報告された監視局２０は、
その報告に基づいて、その障害物を排除する作業車両
を、作業能力、現在の作業内容及び車両位置に応じて選
択し、配車指示する。

【０１２１】さらに監視局２０は、報告された障害物を
識別するために、新たに識別情報（以下、ＩＤという）
を生成し、ＵＨＦのブロードキャストを用いて新たに発
生した障害物のＩＤとその概略の位置を示すデータ（例
えば、ｍｍで表現されている生涯物の形状データをその
中央の位置を１０ｍ単位で表現する。）を、定期的にブ
ロードキャストする。（詳細なデータはブロードキャス
トしない。）そして広域作業現場内を移動する各車両
は、監視局２０からのブロードキャストにより、新たに
障害物が発生したことを知り、ＳＳ無線通信によって、
通信可能な、周囲のすれ違う車両や前後の車両に対し
て、障害物の位置や形状、概略の重量等のデータ（以
下、障害物データという）を記憶しているかを問い合わ
せると共に、相手の車両が障害物データを記憶している
場合には、ＳＳ無線通信を通じて、その障害物データの
コピーを受け取る。

【０１２２】通常は初めに障害物を発見した車両の周囲
に存在する車両から順に障害物データを共有することに
なる。

【０１２３】万一、障害物の詳細を記憶していない車両
が、障害物に接近したとき、その車両は、障害物の概略
の位置より、自車両が障害物に接近していることを検出
して、監視局２０に対して障害物の詳細なデータを要求
する。

【０１２４】このように障害物データを複数の車両間で
共有することにより、オペレータが実際に障害物を視認
する以前に、障害物の存在を認識することができ、この
障害物データを基に、それを回避するための操作を安全
に行うことが可能となる。このような理由により、障害
物データを共有データとして採用している。

【０１２５】ところで、ホイールローダなどの作業車に
より、障害物が取り除かれた場合には、作業車から監視
局２０に対して、該当するＩＤの障害物が取り除かれた
旨が報告される。監視局２０では、新たにＩＤを生成
し、新たなＩＤをブロードキャストする。なお新たなＩ
Ｄには、障害物が取り除かれた旨が、対応するデータと
して記憶される。

【０１２６】各車両は、監視局２０からの新たなＩＤの
ブロードキャストにより新たなＩＤが登録されたことを
知ることができるので、他の車両に対して新たなＩＤに
対応する変更内容を問い合わせる。この場合は、ある障
害物が取り除かれた旨が伝達される。

【０１２７】このように障害物データは、実際の障害物
データ、又は障害物が取り除かれた旨を示すデータのい
ずれかのデータとなる。従って、障害物が取り除かれた
旨を示すデータを意味する障害物データについても共有
データとなる。

【０１２８】なお、障害物の追加や除去がくり返された
場合、それぞれについてＩＤが与えられる。監視局から
各車両にブロードキャストされる最新のＩＤの数には上
限がある。この実施形態では、１つの最新のＩＤのみが
ブロードキャストされる。

【０１２９】すなわち、ＩＤには、新旧関係が定義され
ており、各車両は監視局２０から１つのＩＤを受け取る
ことで、自己のデータが最新のものであるかを判定する
ことができる。また各車両は周囲の車両とＩＤを通信し
あうことにより、どちらのデータが新しいかを判定する
ことができる。

【０１３０】例えば、動力を新たに投入した場合など、
監視局２０からのＩＤを受信することによって自己の車
両に記憶しているデータが最新であるか否かを判定する
ことができる。データが古い場合、自車両は、周囲の他
の車両からＳＳ無線通信によって最新のデータあるい
は、自己より新しいデータを受信することができる。

【０１３１】この実施の形態においては、コース上の障
害物のみならず、積みこみ場の形状変化などにも利用さ
れる。つまり、積込み場は、エクスカベータなどの積込
み機の作業によってその形状が次第に変化する。掘削に
よって変化した形状を示すデータは、エクスカベータに
より監視局２０へ随時報告され、同様に各車両に配送さ
れる。各車両では変化した形状を示すデータを積み重ね
ることによって、現在の地形を得ることができる。

【０１３２】積込み場の形状を示すデータは、積込み場
より誤って転落しないためのガイダンスなどに利用され
る。

【０１３３】また、データに固有にＩＤを付与し、この
ＩＤとは別々にデータを更新した事実に対しユニークな
更新ＩＤを付与し、その更新ＩＤをもって上述した障害
物のＩＤのように取り扱ってもよい。個々の更新ＩＤに
対応して、監視局２０は対応する障害物データのＩＤと
共に、その障害物を追加した旨、削除した旨、あるいは
形状を変更した旨など、更新の内容とを記憶する。

【０１３４】更新ＩＤはユニークで新旧関係が定義され
ているため、各車両は、１つの更新ＩＤを受け取るだけ
で、自己のデータが最新か否かを判定することができ
る。更新ＩＤと更新内容は、ブロードキャストされ、ブ
ロードキャストを受けた車両は更新ＩＤと、更新内容を
記憶する。その後の更新ＩＤのみのブロードキャストに
より、自己に記憶されているデータが最新でないと判定
した車両は、近傍の車両に対して、次に監視局２０に対
して、更新の内容を送信するよう要求する。

【０１３５】次に監視局２０の処理内容について、図１
０及び図１１を参照して説明する。

【０１３６】図１０に示すよに、監視局２０は、車両か
ら新たな障害物（障害物の位置、形状、概略の重量）を
示す障害物データが報告されると（ステップ４０１）、
この障害物データに対してユニークなＩＤを付与し、こ
のＩＤのデータとして、障害物のデータつまり障害物デ
ータ（障害物の位置、形状、概略の重量）を記憶する
（ステップ４０２）。その後、監視局２０は、各車両に
ブロードキャストにて障害物データ、ＩＤを送信し（ス
テップ４０３）、３０秒毎に、各車両にブロードキャス
トにて、最新のＩＤ、概略の位置を示すデータを送信す
る（ステップ４０４）。

【０１３７】この障害物が除去された場合の監視局２０
の処理について、図１１に示すフローチャートを参照し
て説明する。

【０１３８】ここでは、説明の都合上、除去対象の障害
物に対して付与されていたＩＤを、ＩＤ（Ｘ）とする。

【０１３９】監視局２０は、ＩＤ（Ｘ）で示される障害
物が除去された旨が報告されると（ステップ５０１）、
この報告された内容に対してユニークなＩＤ（ここで
は、説明の都合上、ＩＤ（Ｙ）とする）を付与すると共
に（ステップ５０２）、このＩＤ（Ｙ）のデータとし
て、ＩＤ（Ｘ）で示される障害物が除去された旨を示す
データを記憶し（ステップ５０３）、更に各車両にブロ
ードキャストにて、ＩＤ（Ｙ）、及び除去された障害物
のＩＤ（Ｘ）と、その障害物が除去された旨を送信する
（ステップ５０４）。

【０１４０】続いて各車両の処理動作について図１２乃
至図１４を参照して説明する。

【０１４１】図１２に示すように、各車両は、監視局２
０からの最新のＩＤ、概略の位置を示すデータ（障害物
データ）を受信し（ステップ６０１）、この最新のＩＤ
を自己が記憶しているか否かを判断し（ステップ６０
２）、この最新のＩＤを記憶していない場合には、自己
に記憶されていないデータの数は１個であるか否かを判
断する（ステップ６０３）。

【０１４２】ステップ６０３において、記憶されていな
いデータの数が２以上の場合、各車両は、後述する図１
４で示される処理を実行し、一方、１個の場合は、周囲
の車両に対して、ＳＳ無線通信にてステップ１２で受信
した最新のＩＤを送信して、障害物データを要求すると
共に（ステップ６０４）、ＳＳ無線通信にて、この要求
に応答した周囲の車両からの障害物データを受信したか
否かを判断する（ステップ６０５）。

【０１４３】ここで、最新のＩＤ及び障害物データを記
憶している車両においては、障害物データは、実際の障
害物データ又は障害物が削除された旨のデータの何れか
が記憶されていることになる。

【０１４４】ステップ６０５において障害物データを受
信した場合、各車両は、図１３に示すように、受信した
障害物データに基づいて、障害物データが削除されたも
のなのか否かを判断し（ステップ７０１）、障害物が削
除された旨のデータのときは、該当する障害物データ
を削除し（ステップ７０２）、実際の障害物データのと
きは、その障害物データを記憶する（ステップ７０
３）。

【０１４５】ところで、図１２に示すように、ステップ
６０５において、周囲の車両からの障害物データを受信
しなかった場合、各車両は、自己の現在の車両位置と報
告された障害物の位置との距離が例えば３００ｍ以下か
否かを判断し（ステップ６０６）、３００ｍを超えてい
る場合には何もしない（ステップ６０７）。

【０１４６】ステップ６０６において３００ｍを超えて
いる場合、各車両は、監視局２０に対して、ＵＨＦにて
ステップ６０１で受信した最新のＩＤを送信して障害物
データを要求し（ステップ６０８）、ＵＨＦにて、この
要求に応答した監視局２０からの障害物データを受信し
（ステップ６０９）、その後、図１３に示すステップ７
０１に移行する。

【０１４７】ところで、上記ステップ６０３において、
自己に記憶されていないデータの数が２以上の場合、各
車両は、複数の障害物データが欠損しているものと認識
する（ステップ８０１）。これは、監視局２０から最新
のＩＤ及び障害物データがブロードキャストされたにも
係らず、車両の電源がオフ状態であったり、車両の電源
を投入し始めた状態で、これらのデータを受信するこが
できなかった際に発生する。

【０１４８】ステップ８０１において複数の障害物デー
タが欠損しているものと認識すると、各車両は、ＳＳ無
線通信にて周囲の車両に対して上記最新のＩＤを送信
し、障害物データを要求すると共に（ステップ８０
２）、ＳＳ無線通信にて、この要求に応答した周囲の車
両からの障害物データを受信したか否かを判断する（ス
テップ８０３）。

【０１４９】ステップ８０３において障害物データを受
信した場合、各車両は、この受信データに応じて記憶内
容を更新し（ステップ８０４）、一方、障害物データを
受信しなかった場合は、データ数不足を認識してから
（すなわちステップ６０３においてＮＯと判断してか
ら）例えば３０秒を経過したか否かを判断する（ステッ
プ８０５）。

【０１５０】ステップ８０５において３０秒が経過して
いない場合、各車両は、例えば５秒待機した後（ステッ
プ８０６）、ステップ８０２に移行し、一方、３０秒が
経過ｋした場合は、ＵＨＦにて監視局２０に対して上記
最新のＩＤを送信して、障害物データを要求すると共に
（ステップ８０７）、ＵＨＦにて、監視局２０からの障
害物データを受信し（ステップ８０８）、その後、上記
ステップ８０４に移行する。

【０１５１】以上説明したように、この第２の実施の形
態によれば、障害物データ（共有データ）を複数の車両
間で共有することにより、オペレータが実際に障害物を
認識することなく、障害物の存在を認識することがで
き、この障害物データを基に、それを回避するための制
御を行うことが可能となる。

【０１５２】また、障害物が除去された旨を示すデータ
を意味する障害物データ（共有データ）を複数の車両間
で共有することにより、オペレータが目視により実際の
障害物が除去されたことを知らない場合であっても、そ
の除去された障害物の位置より遠く離れている位置にお
いて、事前に、その障害物が除去されたことを認識する
ことができる。

【０１５３】［第３の実施の形態］この第３の実施の形
態においても、第１の実施の形態で説明した車両監視シ
ステムを想定しており、この車両通信システムの無線通
信系の構成は図２の構成と、無人車両に搭載される装置
の構成は図３の構成と、有人車両に搭載される装置の構
成は図４の構成と、基本的にはそれぞれ同様である。

【０１５４】この第３の実施の形態においては、ＵＨＦ
通信を実施することなく、ＳＳ無線通信のみによりデー
タの送受信が可能な距離（範囲）に存在する複数の車両
間においてデータを共有する場合のシステムを想定して
いる。ここでは、車両は有人車両とする。

【０１５５】図１５は、この第３の実施形態が想定して
いるシステムの外観を示したものである。同図におい
て、システムは、図１に示した監視局２０と、図１に示
した車両１０〜１３と同様の機能を有する複数の車両
（有人の建設機械）７１〜７５とから構成されている。

【０１５６】しかし、次に述べる事項が第１の実施の形
態と異なっている。

【０１５７】監視局２０は、目的地形データ及び現状地
形データを記憶している。現在地形データは建設機械の
作業の進展に従い変化し、また目的地形データもさぎょ
うの進展に従い随時更新される。

【０１５８】各建設機械７１〜７５は、建設機械の本体
部に取り付けられた位置計測装置（例えば位置計測装置
５１により機械の位置と方向を計測する。

【０１５９】また各建設機械７１〜７５には、油圧駆動
される作業機には各リンクごとに角度センサや傾斜角セ
ンサが取り付けられており、これらのセンサによって、
バケットやブレードの位置と向きを計測している。表示
装置５２の表示画面には、目的地形データ、現在地形デ
ータ、作業機の位置がそれぞれ表示されるようになって
おり、これらのデータの内容が画面表示されることで、
オペレータに対して、作業の進行をサポートしている。
すなわち、バケットやブレードの位置を目的地形データ
に合わせて動作させることによって、目的とする地形を
得ることができる。

【０１６０】この実施形態では、目的地形データ及び他
車両の作業進捗度が、各車両に共有データとして記憶さ
れる。各車両は、車両相互間通信装置６を介して、加工
が終了した地形を示すデータを一定時間（例えば５分）
毎に他車両に伝達する。各車両においては、運転席の近
傍に配置されている表示装置５２の表示画面の内容を参
照することにより、全体の工事の進捗状況を把握するこ
とができる。

【０１６１】各車両では、バケットなどの作業機の位置
を逐次求め、このバケットの形状を示すデータを、ＣＳ
Ｇ（Constructive Solid Geometry）法（つまり３次元
ＣＡＤ）を利用して、３次元的に加算することによっ
て、掘削によって取り除いた地形（部分）を示すデータ
を得る。

【０１６２】つまり、バケットが到達した位置は、掘削
が終了した地形（部分）であるので、バケットの軌跡を
表す形状を示すデータの逐次的な「ブール和」を求め、
更に、この「ブール和」と初期の地形との「ブール
積」により、「掘削により取り除いた地形部分」を求め
ることができる。

【０１６３】すなわち、図１６（ａ）に示すように、初
期の地形８０に対して掘削が施され、最終的にバケット
の軌跡を示す形状が、図中斜線で示される部分８１にな
ったとする。この部分８１は、図からも分かるように、
各点Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを結んで形成される領域であ
る。なお、点Ｂ、Ｅは地形８１とバケットの軌跡を示す
形状との交点である。ここで、部分８１を示すデータを
「ブール和」とする。このブール和と、地形８１を示す
データとの「ブール積」が、図１６（ｂ）に示されるよ
うな「掘削により取り除いた地形部分」となる。

【０１６４】因みに、「ブール和」（部分８１）と地形
８０との「ブール差」は、図１６（ｃ）に示されるよう
に、掘削後の地形８１となる。

【０１６５】ここで、任意の時点において掘削によって
取り除いた地形＝ＢＰｔ、各車両が所定期間（例えば１
日）に取り除いた地形＝ＲＭｎ、初期地形＝ＩＳとした
場合には、「ＲＭｎ」は、「一定期間中における任意の
時点でのＢＰｔの総和」と、「ＩＳ」との「ブール積」
により求めることができる。

【０１６６】これを式で表せば、ＲＭｎ＝ＩＳ×（ΣＢ
Ｐｔ）となる。

【０１６７】次にこの実施の形態の処理処理内容につい
て説明する。

【０１６８】自車両（車両Ａとする）は、一定期間Ｔ１
（例えば５分）毎に、「取り除いた地形部分」（ブール
和）を示すデータに、識別情報（ＩＤ）を付与して、こ
の「取り除いた地形部分」を示すデータ及びＩＤを、Ｓ
Ｓ無線通信にて、他車両（車両Ｂとする）にブロードキ
ャストすると共、一定期間Ｔ２（例えば５秒）毎に、Ｓ
Ｓ無線通信にて、自車両の位置データ及び最新のＩＤを
ブロードキャストする。

【０１６９】５秒毎の最新のＩＤを受信した車両Ｂは、
この受信した最新ＩＤと自己の車両（車両Ｂ）が記憶し
ているＩＤとを比較し、自己が記憶しているＩＤ（例え
ばＩＤ８）が最新のＩＤ（ＩＤ１０）よりも古い場合
（この場合、ＩＤの番号が大きい程、最新のものとす
る）は、記憶内容を最新のＩＤ（ＩＤ１０）に更新する
と共に、ＳＳ無線通信にて、送信元（この場合は車両
Ａ）に、この最新のＩＤに対応する「掘削により取り除
いた地形部分」を示すデータを要求する。

【０１７０】なお、この場合のＩＤは、車両を識別する
ための情報と、時系列的な情報（例えばバージョン情
報）とを含んでいる情報である。従って、このＩＤを受
け取った他の車両は、このＩＤを参照することにより、
どの車両からのデータであるかを知ることができる。

【０１７１】また、５秒毎に、自車両の位置をブロード
キャストするのは、他車両との干渉を回避するために必
要なためだからである。

【０１７２】更に、５秒毎に、最新のＩＤをブロードキ
ャストするのは、ブロードキャストによるデータを受信
することが出来なかった車両であって、そのデータを本
当に必要とする車両が、そのデータをブロードキャスト
した車両に問い合わせすることができるようにするため
である。

【０１７３】ここで、データを本当に必要とする車両と
は、自車両の近傍に位置し自車両と関係のある他車両
や、作業関係者の車両を意味する。自車両の近傍に位置
し自車両と関係のある他車両とは、図１５において、掘
削物をダンプトラック等の他の車両へ積込む車両（建設
機械）７２と、その掘削物が積込まれる車両（建設機
械）７１の関係である。この場合、車両７１は、車両７
２の作業の進捗状況をモニタすることで、車両７２の作
業終了時間を予測することが可能となる。

【０１７４】例えば、図１５において、車両７１が例え
ばＩＤ１０までのデータを受信することができずに、自
己が記憶しているＩＤが例えばＩＤ８とした場合、車両
７１は、この最新のＩＤ１０に対応する「取り除いた地
形部分」を示すデータを、送信元であるに車両７２に要
求することができる。これによって、車両７１は、車両
７２の最新の進捗状況することが可能となる。

【０１７５】続いて、上述した車両間の通信処理につい
て、図１７を参照して具体的に説明する。

【０１７６】ここでは、車両間においては、ＳＳ無線通
信によりデータが送受信されることを前提とする。

【０１７７】図１７に示すように、自車両（車両Ａとす
る）は、「取り除いた地形部分」を示すデータ、これに
付与した例えばＩＤ１を他車両（車両Ｂとする）にブロ
ードキャストした後（Ｓ３１）、一定時間Ｔ２（５秒）
毎に、自己の車両位置データとＩＤ１のみを車両Ｂにブ
ロードキャストする（Ｓ３２、Ｓ３３）。

【０１７８】同様に、ＩＤ１の「取り除いた地形部分」
を示すデータが送信され後、一定期間Ｔ１（例えば５
分）が経過した後に、新たな「取り除いた地形部分」を
示すデータ、このデータに対して付与された例えばＩＤ
２が車両Ｂにブロードキャストされる（Ｓ３４）。これ
らのデータがブロードキャストされた後、一定時間Ｔ２
（５秒）毎に、車両Ａの車両位置データと最新のＩＤす
なわちＩＤ２のみがブロードキャストされる（Ｓ３
５）。

【０１７９】同様に、ＩＤ２で示される「取り除いた地
形部分」を示すデータの送信後、一定期間Ｔ１が経過し
た後、新たな「取り除いた地形」を示すデータ、これに
付与された例えば最新のＩＤ３が車両Ｂにブロードキャ
ストされ（Ｓ３６）、更に一定時間Ｔ２毎に、車両Ａの
車両位置データと最新のＩＤ３が車両Ｂにブロードキャ
ストされる（Ｓ３７）。

【０１８０】そして、車両Ｂにおいては、「取り除いた
地形部分」を示すデータを受信できた場合は、そのデー
タを用いて、自己のもつ各車両の作業の進捗を示すデー
タを更新する。つまり、各車両がブロードキャストした
「取り除いた地形部分」の「ブール和」も求め、この
「ブール和」と「初期地形」を示すデータとの「ブール
積」により、「各車両が今日取り除いた地形＝作業の進
捗」を求める。

【０１８１】また、これらのデータを用いれば、各車両
毎の作業の進捗速度、休車の割合や時間等を管理するこ
ともできる。

【０１８２】以上説明したように、第３の実施形態によ
れば、ＳＳ無線通信のみを採用した場合でも、複数の車
両間においてデータを共有することができ、しかも、ブ
ロードキャストされた最新のＩＤと自己が記憶している
ＩＤとの比較結果に応じて、データの送信元に、最新の
データを要求することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の係る車両の干渉防止装置の実施
形態である監視車両システム全体の外観を示す図であ
る。

【図２】図２は実施形態の通信系の構成を示すブロック
図である。

【図３】図３は無人車両に搭載される装置構成を示すブ
ロック図である。

【図４】図４は有人車両に搭載される装置構成を示すブ
ロック図である。

【図５】図５は共有データの内容を説明するための図で
ある。

【図６】図６は本実施形態の監視局の処理動作を示すフ
ローチャートである。

【図７】図７は本実施形態の監視局の処理動作を示すフ
ローチャートである。

【図８】図８は本実施形態の各車両の処理動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】図９は本実施形態の車両監視システムの処理動
作を示すシーケンス図である。

【図１０】図１０は第２の実施形態における監視局の処
理動作を示すフローチャートである。

【図１１】図１１は第２の実施形態における監視局の処
理動作を示すフローチャートである。

【図１２】図１２は第２の実施形態における各車両の処
理動作を示すフローチャートである。

【図１３】図１３は第２の実施形態における各車両の処
理動作を示すフローチャートである。

【図１４】図１４は第２の実施形態における各車両の処
理動作を示すフローチャートである。

【図１５】図１５は第３の実施形態におけるシステムの
外観を示す図である。

【図１６】図１６は第３の実施形態における共有データ
の内容を説明するための図である。

【図１７】図１７は第３の実施形態における車両間の処
理動作を示すシーケンス図である。

【符号の説明】

５監視局・車両間通信装置６車両相互間通信装置１０、１１、１２、１３無人ダンプトラック（車両）２０監視局２３監視局・車両間通信装置４１、５１位置計測装置４２コースデータ記憶装置４４記憶装置４５、５４車両制御装置５２表示装置５３記憶装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者影山雅人神奈川県川崎市川崎区中瀬３−20−１株式会社小松製作所システム開発センタ内Ｆターム(参考） 5H301 AA03 AA10 BB02 DD07 DD08 DD17 KK02 KK03 KK04 KK18 KK19 5K033 AA02 AA03 BA02 BA06 CB01 CB13 DA01 DA19 DB12 DB20 EA07 5K048 BA21 BA48 DA02 DB01 DC01 EB02 EB10 HA01 HA02 5K067 AA11 BB21 BB28 BB43 CC14 DD17 DD24 EE02 EE12 GG01 HH21 HH22 HH23 JJ15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】走行路を移動する複数の移動局と、該複数
の移動局を監視する監視局とを備えた移動局のデータ共
有装置において、他の局との間でデータを送受信する通信手段を前記複数
の移動局及び監視局それぞれに設けると共に、前記移動局それぞれは、他の局から送信されるデータを
記憶する記憶手段を備えると共に、前記監視局又は前記
複数の移動局のうちの少なくとも１つの移動局は、所定
のデータに対して該所定のデータを識別するための識別
情報を付与する付与手段を備え、前記移動局に対する所定の指示は前記付与手段により付
与される識別情報をもって実施されると共に、この識別情報をもって指示された移動局は、当該識別情
報に対応するデータが自己の記憶手段に記憶されていな
い場合は、前記通信手段を介して、前記監視局又は他の
移動局へ、当該識別情報に対応するデータの送信要求を
送信するようにしたことを特徴とする移動局のデータ共
有装置。
【請求項２】前記監視局は、基準となるデータを記憶するデータ記憶手段と、該デー
タ記憶手段に記憶されるデータに対して該データを識別
するための識別情報を付与する識別情報付与手段と、を
備え、前記データ記憶手段に記憶されているデータ及び
該データに対して付与された識別情報を、ブロードキャ
ストにより前記複数の移動局へ送信し、前記監視局又は前記複数の移動局のうちの何れかの移動
局は、他の局へ前記識別情報をもって所定の指示を送信し、前記識別情報もって指示された移動局は、当該指示された識別情報に対応するデータが自己の記憶
手段に記憶されていない場合は、前記通信手段を介し
て、前記監視局又は他の移動局へ、当該識別情報に対応
するデータの送信要求を送信するようにしたことを特徴
とする請求項１に記載の移動体のデータ共有装置。
【請求項３】前記監視局は、基準となるデータを記憶するデータ記憶手段と、該デー
タ記憶手段に記憶されるデータに対して該データを識別
するための識別情報を付与する識別情報付与手段と、を
備え、前記データ記憶手段に記憶されている最新のデー
タに対して前記識別情報付与手段により付与された最新
の識別情報を、前記通信手段を介して定期的にブロード
キャストにより前記複数の移動局へ送信し、前記移動局は、前記監視局からの最新の識別情報に対応する最新のデー
タが前記記憶手段に記憶されておらず、且つ当該最新の
データが必要であると認識した場合は、前記通信手段を
介して、前記監視局又は他の移動局へ、当該最新のデー
タの送信要求を送信するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の移動局のデータ共有装置。
【請求項４】前記複数の移動局それぞれは、他の移動局との間でデータを送受信する第１の通信手段
と、前記監視局との間でデータを送受信する第２の通信
手段と、を備えたことを特徴とする請求項１又は２又は
３に記載の移動局のデータ共有装置。、
【請求項５】指示されるコースデータに従って走行する
と共に所定の作業を実施する複数の無人移動局と、前記複数の無人移動局のうちの少なくとも１つの無人移
動局による作業の進捗状況に応じて、走行すべき所定の
コースを示すコースデータの一部又は全部を生成する生
成手段と、前記生成手段により生成されたコースデータに当該コー
スデータを識別するための識別情報を付与する付与手段
と、前記付与手段により識別情報が付与されたコースデータ
を予め前記複数の無人移動局に送信する送信手段と、前記所定のコースへ進入する無人移動局に対して、当該
コースに進入する時点又は当該コースに進入する順番が
確定した後に、前記所定のコースを示すコースデータに
対応する識別情報を送信することにより、走行すべき所
定のコースを指示する指示手段と、を備えたことを特徴とする移動局のデータ共有装置。