JP2021125169A - 隊列走行システム - Google Patents

Abstract

【課題】隊列走行の円滑性を向上させる隊列走行システムを提供する。【解決手段】単数または複数の後続車を先導車に追従させる隊列走行システムであって、先導車は、第１位置情報検出装置と第１コントローラとを、後続車は、第２位置情報検出装置と後続車を制御する第２コントローラとを、先導車及び後続車は、通信装置を備えており、第１コントローラは、作業地点判定部と、走行軌跡演算部と、第１時期判定部と、第２時期判定部と、指令生成部と、通信制御部とを有し、第２時期は、作業地点以降の基準地点から、所定距離離間した地点を先導車が通過したとき以降の時期であり(S126,S129)、指令生成部は、第１時期判定部が第１時期を判定すると停止指令を生成し、第２時期になると走行指令を生成し、第２コントローラは、停止指令を受信すると後続車を停止させ、走行指令を受信すると後続車を走行軌跡に沿うように走行させてなる。【選択図】図８

Description

本発明は隊列走行システムに係り、特に隊列走行の円滑性を向上させる技術に関する。

鉱山等で稼働する運搬機として使用されるダンプトラックは、４つの駆動輪を配置した車体フレームをベースとして、当該車体フレームの前方上部に運転室及び制御ボックスが配置され、後方下部に走行装置が配置され、上方の中央から後方にかけて起伏可能な荷台が配置された構造を備えている。そして、当該ダンプトラックの荷台には、鉱山採掘及び土木作業等の作業現場において、砕石物又は土砂等の運搬対象物が多量に積載されることになる。

当該ダンプトラックの荷台への積込みには、積込機として稼働する油圧ショベルが使用される。一般的に、油圧ショベルによる積込みは、運搬対象物が荷台の最上部の上方まで山盛りとなるように行われる。積込みが完了した状態のダンプトラックは、運搬対象物を目的地である放土場まで運搬した後、油圧シリンダを伸長することにより、ヒンジピンを回転中心として荷台を起伏させ、運搬対象物を放土することになる。その後、ダンプトラックは、油圧ショベルが作業する積込場に戻り、積込作業、運搬、及び放土作業が繰り返されることになる。

上述したような繰り返される作業において、運搬対象物を効率よく運搬することが要求されている。すなわち、運搬対象物の量を増加させ、運搬対象物の運搬を低コストで実現することが望まれていた。このような要求に対応するため、ダンプトラックの台数を増加させることが考えられるが、運搬量は増加するもののオペレータ等の人件費が増加し、運搬に係る総合的なコストがかえって増加することになる。

また、人件費の削減の観点から、ダンプトラックを自動運転させることによって無人化を図るような自律運転システムによる対応が考えられる。例えば、特許文献１には、経路生成及び閉塞制御を行う交通管制システム、基地局配置及び最適切替制御を行う無線システム、並びに外界認識及び車体制御を行う自律走行システムを主システムとして備える自律運転システムが開示されている（特許文献１）。

国際公開第２０１６／０８０５５５号公報

上記特許文献１に開示される技術によれば、鉱山を走行するダンプトラックに適用した場合、通常の走行路、例えば積込場と放土場をつなぐ道のような一方向へのみ進む道では、後続車は、先導車を追従し隊列走行することが可能である。

しかしながら、積込場や放土場のような特定の位置へ切り返しを行い1台ずつ移動しなければならない場所では、後続車は、後続車と先導車がぶつからないように車間距離を調整したり、停車位置を調整したりする必要があり、効率が悪くなる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、放土場等の作業領域（所定の領域）における隊列走行の円滑性を向上させることができる隊列走行システムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の隊列走行システムは、隊列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車をオペレータにより運転させるとともに、前記先導車の後方に位置する単数または複数の後続車を、前記先導車に対し追従させて隊列走行させる隊列走行システムであって、前記先導車は、前記先導車の位置情報を検出する第１位置情報検出装置と、前記先導車を制御する第１コントローラと、を備え、前記後続車は、前記後続車の位置情報を検出する第２位置情報検出装置と、前記後続車を制御する第２コントローラと、を備え、前記先導車及び前記後続車は、該先導車と該後続車とで通信する通信装置を備えており、前記第１コントローラは、前記先導車が作業をする地点である作業地点を判定する作業地点判定部と、前記先導車の走行軌跡を演算する走行軌跡演算部と、前記先導車が前記作業地点を含む所定の領域に入る時期である第１時期を判定する第１時期判定部と、前記後続車の走行を開始させる時期である第２時期を判定する第２時期判定部と、前記後続車に送信する指令を生成する指令生成部と、前記通信装置を制御して、前記指令生成部によって生成された指令を前記先導車から前記後続車に送信する通信制御部と、を有し、前記第２時期判定部が判定する前記第２時期は、前記作業地点以降の基準地点から、所定距離離間した地点を前記先導車が通過したとき以降の時期であり、前記指令生成部は、前記第１時期判定部が前記第１時期を判定すると、前記後続車を停止させる指令である停止指令を生成し、前記第２時期になると、前記後続車を走行させる指令である走行指令を生成し、前記第２コントローラは、前記先導車から前記通信装置を介して前記停止指令を受信すると前記後続車を停止させ、前記走行指令を受信すると前記後続車を前記走行軌跡に沿うように走行させてなることを特徴とする。

これにより、先導車が所定の領域に入る時期である第１時期に、指令生成部によって生成された停止指令に基づいて後続車を停止させ、作業地点以降の基準地点から所定距離離間した地点を先導車が通過したとき以降の時期である第２時期に、後続車を走行させるようにすることで、先導車が所定の領域で作業や該作業をするために転舵や前後進等を繰り返す間に後続車が所定の領域に侵入して先導車及び後続車の隊列走行の円滑性が低下することを防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記所定距離は、前記先導車の前後長と、前記後続車の前後長と、前記先導車及び前記後続車間の車間距離と、の総和であるのが好ましい。
これにより、所定距離を、先導車の前後長と、後続車の前後長と、先導車及び後続車間の車間距離との総和とすることで、先導車が停止したあとに後続車が追従走行をする場合であっても、先導車の後方に隊列をなした後続車のうちの最後尾の後続車が走行軌跡と干渉することを防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記基準地点は、前記走行軌跡のうち前記先導車が前記作業地点から前記所定距離まで走行した区間に、前記走行軌跡が交差する点を含まない場合、前記作業地点であるのが好ましい。

これにより、走行軌跡のうち先導車が作業地点から所定距離まで走行した区間に、走行軌跡が交差する点を含まない場合、作業地点を基準地点とすることで、先導車が作業地点で作業をする前に後続車の追従が開始されることを防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記基準地点は、前記走行軌跡のうち前記先導車が前記作業地点から前記所定距離まで走行した区間に、前記走行軌跡が交差する点を含む場合、前記交差する点であるのが好ましい。

これにより、走行軌跡のうち先導車が作業地点から所定距離まで走行した区間に、走行軌跡が交差する点を含む場合、交差する点を基準地点とすることで、先導車から走行軌跡の所定距離後方までの区間に走行軌跡が交差する点が位置することを防止することが可能とされる。

その他の態様として、前記先導車は、前記後続車を停止させるべく前記オペレータが操作する追従停止装置を備えており、前記第１時期判定部は、前記追従停止装置が操作されたときを前記第１時期と判定するのが好ましい。

これにより、追従停止操作装置が操作されたときを第１時期と判定することで、予め所定の領域について設定等することなく、オペレータの任意で所定の領域に入るときを設定することが可能とされる。

その他の態様として、前記先導車は、前記オペレータに報知する報知装置と、前記後続車に追従走行を開始させるべく前記オペレータが操作する追従開始操作装置と、を備えており、前記第１コントローラは、前記報知装置を制御する報知制御部を有しており、前記報知制御部は、前記第２時期になると、前記報知装置によってオペレータに前記第２時期であることを報知し、前記第１コントローラの前記指令生成部は、前記報知装置による報知後に前記追従開始操作装置が操作されると、前記走行指令を生成してなるのが好ましい。

これにより、第２時期になると報知装置によってオペレータに第２時期であることを報知し、報知装置による報知後に追従開始操作装置が操作されると、走行指令を生成し、走行指令に従って後続車が追従走行することで、実際の作業現場の状況に応じてオペレータの任意で後続車に追従走行を開始させる時期を遅らせることが可能とされる。

本発明の隊列走行システムによれば、先導車が所定の領域に入る時期である第１時期に、指令生成部によって生成された停止指令に基づいて後続車を停止させ、作業地点以降の基準地点から所定距離離間した地点を先導車が通過したとき以降の時期である第２時期に、後続車を走行させるようにしたので、先導車が所定の領域で作業や該作業をするために転舵や前後進等を繰り返す間に後続車が所定の領域に侵入して先導車及び後続車の隊列走行の円滑性が低下することを防止することができる。すなわち、放土場の作業領域における隊列走行の円滑性を向上させることができる。

本実施形態に係る隊列走行システムを構成する３台の運搬機及び当該運搬機に運搬対象物を積込む１台の積込機を示した図である。 本実施形態における隊列走行システムを構成する先導車の外観を示す図である。 本実施形態における隊列走行システムを構成する後続車の外観を示す図である。 第１コントローラの接続構成が示されたブロック図である。 第２コントローラの接続構成が示されたブロック図である。 先導車及び後続車が実行する、本発明に係る隊列走行システム制御の制御手順を示すシーケンス図である。 第１コントローラが実行する、先導放土モードの制御手順を示すルーチンのフローチャートである。 先導放土モード中の軌跡演算の演算手順を示すルーチンのフローチャートである。 記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 第１コントローラが実行する、追従放土モードの制御手順を示すルーチンのフローチャートである。 第２コントローラが実行する、追従放土モードの制御手順を示すルーチンのフローチャートである。 追従放土モードよる後続車の追従放土の態様を説明する説明図である。 追従放土モードよる後続車の追従放土の態様を説明する説明図である。 第１別実施例における記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 第２別実施例における記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 第３別実施例における記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。 第４別実施例における記憶部が記憶する先導車の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。

以下、本発明の実施形態について、各実施例として図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜運搬機の走行動作制御システムの全体構成＞
図１は本実施形態に係る隊列走行システム１を構成する３台の運搬機２，３、及び当該運搬機２，３に運搬対象物を積込む１台の積込機４を示した図である。

隊列走行システム１は、３台の運搬機（後述する先導車２及び後続車３）によって構成されている。ここで、図１においては、作業現場として鉱山での採掘現場を想定している。この採掘現場では、積込機４は、運搬対象物である土砂１００を積込場１０１にて運搬機２，３に積込む積込作業（作業）をしている。また、積込機４によって土砂１００が積込まれた運搬機２，３は、積込場１０１から放土場１０２まで移動し、放土場１０２にて放土して空荷となり（放土作業、作業）、再び土砂１００を積込むために積込機４に向かう、所謂運搬作業を繰り返し実行している。

隊列走行システム１に係る運搬機は、隊列の先頭に位置する１台の先導車２及びその後方に位置する２台の後続車３によって構成されている。なお、本実施形態では、後続車３を２台としているが、１台であってもよく、３台以上であってもよい。

＜先導車＞
図２は、本実施形態における隊列走行システム１を構成する先導車２の外観を示す図である。先導車２は、鉱物又は土砂である積載物（以下、土砂１００という）を積載して走行することが可能である。本実施形態に係る先導車２は、車両本体２０、運転室２１、ボディ２２、及び車輪２３を備えている。また、先導車２は、サスペンションシリンダ２４、サスペンション圧力センサ２５、ホイストシリンダ２６、及びボディ傾斜角度センサ２７を備えている。更に、先導車２は、車両の前方に設けられた通信装置２８及び前方検知装置２９、並びに運転室２１の内部に設けられ、先導車２の各種の制御を行う第１コントローラ３１を備えている。

先導車２の車両本体２０には、エンジン及び走行モータ（後述する図４の駆動装置１１）が備えられており、走行モータの動力を車輪２３に伝達することで、先導車２は走行可能となる。また、車両本体２０には、転舵装置１２が備えられており、車両本体２０前側の車輪２３を揺動させることで、先導車２は転舵可能となる。この車輪２３には、速度センサ２３ａが設けられており、先導車２の走行速度を検出することが可能である。ボディ２２は、車両本体２０の上部に設置されている。ボディ２２には、積込機４により、土砂１００等の作業対象物が積載される。

また、先導車２の運転室２１には、ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル（後述する図４の走行操作装置１３）、ボディ２２の傾斜角度を操作する操作レバー（後述する図４の放土操作装置１５）、及び隊列走行システム１の各種状況を表示する表示装置１７（後述する図４参照）、隊列走行システム１の各種設定操作を行う設定操作装置１９（後述する図４参照）等の先導車２の操作等に係る装置が設けられている。したがって、オペレータは、走行操作装置１３の操作（走行操作）をすることで先導車２を走行させ、放土操作装置１５の操作（放土操作）をすることで先導車２のボディ２２を傾斜させて放土し、設定操作装置１９の操作（設定操作）をすることで先導車２の各種設定操作をすることができる。

先導車２のサスペンションシリンダ２４は、車輪２３と車両本体２０との間に設置されている。車両本体２０の重量、ボディ２２の重量、及びボディ２２の積載物の重量の合計に応じた負荷が、サスペンションシリンダ２４を介して車輪２３に加えられる。サスペンションシリンダ２４は、ボディ２２に土砂１００が積載されると、その重量に応じて縮み、内部に封入された作動油の圧力が高まる。

サスペンション圧力センサ２５は、作動油の圧力変化を検知するために備えられている。このサスペンション圧力センサ２５は、先導車２の各サスペンションシリンダ２４に設置されている。本実施形態の先導車２は４つの車輪２３を備えているため、サスペンション圧力センサ２５は合計４つとなる。

先導車２のホイストシリンダ２６は、車両本体２０とボディ２２との間であって、左右に各一本設置されている。また、ホイストシリンダ２６には、ホイストシリンダ２６を動作させるための油圧源となる図示しない油圧ポンプが配管を介して接続されている。更に、ホイストシリンダ２６と当該油圧ポンプとの間には、ホイストシリンダ２６への作動油の供給及び排出を制御する図示しない制御弁が設けられている。当該制御弁による作動油の供給又は排出を制御することにより、ホイストシリンダ２６が伸長又は収縮し、ボディ２２がヒンジピンを中心に上昇又は下降することになる。このような制御により、ボディ２２の傾斜角度を自在に変更可能となる。

ボディ傾斜角度センサ２７は、車両本体２０に対するボディ２２の傾斜角度を検出するセンサである。このボディ傾斜角度センサ２７は、各ホイストシリンダ２６に対応するヒンジピンの近傍に設けられており、先導車２の左右に各１つ（合計２つ）設けられている。

通信装置２８は、全地球航法衛星システム(GNSS：Global Navigation Satellite System)の航法衛星から測位電波を受信して自車両の位置を取得するための位置情報受信装置２８ａ（後述する図４参照）を含む。また、通信装置２８は、自車両と他車両との通信を可能とするための車車間通信装置２８ｂ（後述する図４参照）を含む。

前方検知装置２９は、車両本体２０の前方の左右に各１つ設けられたミリ波レーダから構成されている。これにより、車両本体２０は、前方における他車両又は障害物等の検出が可能となる。

第１コントローラ３１は、駆動装置１１の運転制御をはじめとして総合的な制御を行うための制御装置であり、入出力装置、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、不揮発性ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰＵ）等を含んで構成されている。なお、第１コントローラ３１の詳細な説明については後述する。

＜後続車＞
図３は、本実施形態における隊列走行システム１を構成する後続車３の外観を示す図である。後続車３は、先導車２と同様に土砂１００を積載して走行することが可能な車両であり、先導車２に追従して走行することが可能である。この後続車３は、先導車２と同様に車両本体２０、ボディ２２、車輪２３、サスペンションシリンダ２４、サスペンション圧力センサ２５、ホイストシリンダ２６、ボディ傾斜角度センサ２７、通信装置２８及び前方検知装置２９を備えている。また、後続車３は、第２コントローラ３２を備えている。なお、先導車２と同様の構成については説明を省略する。
次に、第１コントローラ３１及び第２コントローラ３２の構成及び接続構成について説明する。

＜第１コントローラ＞
図４は、第１コントローラ３１の接続構成が示されたブロック図である。第１コントローラ３１の入力側には、走行操作装置１３、放土操作装置１５、設定操作装置１９、位置情報受信装置（第１位置情報検出装置）２８ａ及び車車間通信装置（通信装置）２８ｂが電気的に接続されている。ここで、設定操作装置１９には、追従停止スイッチ（追従停止操作装置）１９ａ、追従開始スイッチ（追従開始操作装置）１９ｂ及び隊列設定部１９ｃが設けられている。

追従停止スイッチ（追従停止ＳＷ）１９ａは、先導車２が作業領域１０２ａに入るときにオペレータがＯＮ操作するスイッチである。追従開始スイッチ（追従開始ＳＷ）１９ｂは、オペレータがＯＮ操作することで後続車３に追従走行を開始するよう指令をすることが可能なスイッチである。隊列設定部１９ｃは、後続車３の数、先導車２や後続車３の前後長Ｌ１ａ、先導車２及び後続車３間の車間距離Ｌ１ｂ等の隊列走行についての各種設定を行う設定部である。

これにより、走行操作装置１３からはオペレータによる先導車２の走行操作に関する情報が入力され、放土操作装置１５からはオペレータによる先導車２の放土操作（作業状態）に関する情報が入力され、設定操作装置１９からはオペレータによる追従停止スイッチ１９ａや追従開始スイッチ１９ｂのＯＮ操作、隊列走行についての各種設定操作等に関する情報が入力され、位置情報受信装置２８ａからは先導車２の位置情報に関する情報が入力され、車車間通信装置２８ｂからは先導車２と後続車３との通信に関する情報（先導車２が受信した情報）が入力される。

一方、第１コントローラ３１の出力側には、駆動装置１１、転舵装置１２、表示装置（報知装置）１７、ホイストシリンダ２６及び車車間通信装置（通信装置）２８ｂが電気的に接続されている。これにより、第１コントローラ３１は、駆動装置１１を制御することで先導車２を駆動することができ、転舵装置１２を制御することで先導車２を転舵することができ、表示装置１７を制御することでオペレータに報知する情報を表示装置１７に表示することができ、ホイストシリンダ２６を制御することでボディ２２を傾斜させて土砂１００を放土することができ、車車間通信装置２８ｂを制御することで後続車３に情報を送信することができる。

この第１コントローラ３１は、本発明に係る隊列走行システムの制御を実行すべく、走行制御部４５、放土制御部４７、放土地点判定部（作業地点判定部）５１、走行軌跡演算部５３、後続車状態判定部５５、記憶部５７、指令演算部６１、報知判定部６５、通信制御部６７及び報知制御部６９を含んでいる。

走行制御部４５は、オペレータによる走行操作装置１３の走行操作情報に基づいて、駆動装置１１及び転舵装置１２を制御する制御部である。放土制御部４７は、オペレータによる放土操作装置１５の放土操作情報に基づいて、ホイストシリンダ２６を制御する制御部である。

放土地点判定部５１は、オペレータによる放土操作装置１５の放土操作情報及び位置情報受信装置２８ａから入力される先導車２の位置情報に関する情報に基づいて、先導車２が放土をした位置（放土位置）を判定する判定部である。走行軌跡演算部５３は、位置情報受信装置２８ａから入力される先導車２の位置情報に関する情報に基づいて、先導車２が走行した軌跡（走行軌跡Ｒ）を判定する判定部である。後続車状態判定部５５は、車車間通信装置２８ｂから入力される先導車２が受信した情報に基づいて、例えば、走行している状態、停止している状態、放土している状態等の後続車３の作業状態を判定する判定部である。

記憶部５７は、放土地点判定部５１が判定する放土位置（作業をする地点、後述する第２地点Ｐ２）及び走行軌跡演算部５３が判定する先導車２が走行した軌跡（走行軌跡Ｒ）等の各種情報を記憶するメモリである。

指令演算部６１は、後続車３に指令する内容を演算する演算部である。この指令演算部６１は、停止時期判定部（第１時期判定部）６１ａ、追従距離算出部６１ｂ、交差判定部６１ｃ、走行開始時期判定部（第２時期判定部）６１ｄ及び指令生成部６１ｅを含んでいる。停止時期判定部６１ａは、後続車３を停止させる時期を判定する判定部である。追従距離算出部６１ｂは、後述する軌跡演算制御における追従距離Ｌ１（後述する図８参照）を算出する算出部である。

交差判定部６１ｃは、走行軌跡Ｒに交点である第３地点（交差する点、基準地点）Ｐ３があるか否かを判定する判定部である。走行開始時期判定部６１ｄは、後続車３の走行を開始させる時期を判定する判定部である。指令生成部６１ｅは、停止時期判定部６１ａや走行開始時期判定部６１ｄの判定結果に従って後続車３に指令する指令内容を生成する生成部である。

報知判定部６５は、後続車状態判定部５５が判定する作業状態及び位置情報受信装置２８ａから入力される先導車２の位置情報に関する情報に基づいて、オペレータに報知する情報を判定する判定部である。通信制御部６７は、車車間通信装置２８ｂを制御して指令生成部６１ｅが生成指令情報及び走行軌跡や放土位置等の追従放土制御（後述する追従放土モード）に必要な情報を後続車３に送信する制御部である。報知制御部６９は、表示装置１７を制御して報知判定部６５が判定した報知情報をオペレータに報知する制御部である。

＜第２コントローラ＞
図５は、第２コントローラ３２の接続構成が示されたブロック図である。第２コントローラ３２の入力側には、第１コントローラ３１と同様に、位置情報受信装置（第２位置情報検出装置）２８ａ及び車車間通信装置２８ｂが電気的に接続されている。これにより、位置情報受信装置２８ａからは後続車３の位置情報に関する情報が入力され、車車間通信装置２８ｂからは先導車２と後続車３との通信に関する情報（後続車３が受信した情報）が入力される。

また、第２コントローラ３２の入力側には、速度センサ２３ａ、サスペンション圧力センサ２５、ボディ傾斜角度センサ２７及び通信装置２８が電気的に接続されている。これにより、速度センサ２３ａからは先導車２の速度に関する情報が入力され、サスペンション圧力センサ２５からはサスペンションシリンダ２４内の作動油の圧力の検出値、換言すると、ボディ２２に積載された土砂１００の質量に関する情報が入力され、ボディ傾斜角度センサ２７からは車両本体２０に対するボディ２２の傾斜角度に関する情報が入力される。

一方、第２コントローラ３２の出力側には、第１コントローラ３１と同様に、駆動装置１１、転舵装置１２、ホイストシリンダ２６及び車車間通信装置２８ｂが電気的に接続されている。これにより、第２コントローラ３２は、駆動装置１１を制御することで後続車３を駆動することができ、転舵装置１２を制御することで後続車３を転舵することができ、ホイストシリンダ２６を制御することでボディ２２を傾斜させて土砂１００を放土することができ、車車間通信装置２８ｂを制御することで先導車２に情報を送信することができる。

この第２コントローラ３２は、本発明に係る隊列走行システムの制御を実行すべく、第１コントローラ３１と同様に、走行制御部４５、放土制御部４７、記憶部５７及び通信制御部６７を含んでいる。また、第２コントローラ３２は、追従放土作業判定部（追従作業判定部）７１を含んでいる。

記憶部５７は、走行軌跡演算部５３によって判定された先導車２の走行軌跡に関する情報等の車車間通信装置２８ｂから入力される後続車３が受信した走行軌跡情報及び放土位置情報を記憶するメモリである。追従放土作業判定部７１は、サスペンション圧力センサ２５から入力されるボディ２２に積載された土砂１００の質量に関する情報、ボディ傾斜角度センサ２７から入力される車両本体２０に対するボディ２２の傾斜角度に関する情報、位置情報受信装置２８ａから入力される後続車３の位置情報に関する情報、記憶部５７に記憶した走行軌跡情報及び放土位置情報及び車車間通信装置２８ｂから入力される指令情報に基づいて、後述する追従放土作業を判定する判定部である。

走行制御部４５は、追従放土作業判定部７１が判定する追従放土作業に基づいて、駆動装置１１及び転舵装置１２を制御する制御部である。放土制御部４７は、追従放土作業判定部７１が判定する追従放土作業に基づいて、ホイストシリンダ２６を制御する制御部である。

図６は、先導車２及び後続車３が実行する、本発明に係る隊列走行システム制御の制御手順を示すシーケンス図である。以下、同シーケンス図に沿い隊列走行システム制御について説明する。なお、説明の便宜上、２台の後続車３のうち、前を走行する後続車３を第１後続車３ａ、後を走行する後続車３を第２後続車３ｂとそれぞれ呼称し、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂを総称して後続車３と呼称する。

まず、本実施形態に係る隊列走行システム１では、大別して、通常隊列モード、先導放土モード及び追従放土モードの３つのモードを有している。先導車２は、オペレータがハンドル、アクセルペダル及びブレーキペダル等の走行操作装置１３を操作することで該操作に応じて走行及び転舵して、積込場１０１から放土場１０２に向かう（図１参照）。このとき、先導車２は、通信装置２８の車車間通信装置２８ｂによって先導車２に追従するよう後続車３に指令情報を送信する（ステップＳ１の先導走行制御）。

一方、後続車３は、通信装置２８の車車間通信装置２８ｂによって先導車２と常に通信を行い、先導車２の位置情報、走行軌跡Ｒ、速度、操舵角度その他先導車２の走行情報（以下、「走行情報」という）を取得する。したがって、後続車３は、取得した先導車の走行情報と自車の走行情報とを照らし合わせ、先導車２の走行軌跡Ｒに沿い、先導車２と一定の車間距離（車間距離Ｌ１ｂ）をあけて走行するよう、走行制御部４５により加速及び制動制御並びに操舵制御を行う（ステップＳ２の後続走行制御）。これにより、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂは、例えば設定操作装置１９の隊列設定部１９ｃをオペレータが操作して設定することで、先導車２の後方に設定された順番通りに一列に並び、それぞれの前方の車両との車間距離が一定となるように走行する。

この通常隊列モードは、積込場１０１から放土場１０２まで、または放土場１０２から積込場１０１まで移動するような、先導車２が進行方向を切り替えるために後退することや放土作業をするために停止するような動作を伴わない隊列走行を行う際に実行される。したがって、先導車２、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂが積込場１０１から放土場１０２に向かって通常隊列モードで隊列走行し、先導車２が放土場１０２の作業領域１０２ａに到着すると、先導放土モードが実行される。

先導放土モードでは、先導車２は、追従を停止する指令を第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂに送信し（ステップＳ３の追従停止指令）、当該指令を受信した第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂは、車体を停止させる（ステップＳ４の車体停止）。このようにステップＳ４で第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂが停止している間に、先導車２は、オペレータの操作によって走行及び放土作業を行う。このとき、先導車２は、後述する軌跡演算制御により、先導車２の走行軌跡、放土作業をした位置等を演算及び記憶する（ステップＳ５の軌跡制御）。

追従放土モードは、順に第１追従放土モード、第２追従放土モード及び追従放土モードの終了の３つの態様から構成されている。第１追従放土モードは、先導車２から第１後続車３ａに追従を開始するよう指令をする（ステップＳ６の追従開始指令）。この指令を受信した第１後続車３ａは、先導車２の走行軌跡に沿って走行し及び放土作業をする（ステップＳ７の追従・放土）。そして、第１後続車３ａは追従放土を完了させると、作業を完了させたことを先導車２に通知し（ステップＳ８の作業完了通知）、先導車２は第１後続車３ａが作業を完了したことを判定する（ステップＳ９の作業完了判定）。

第２追従放土モードは、第１追従放土モードと同様に、先導車２は第２後続車３ｂに追従を開始するよう指令し（ステップＳ１６の追従開始指令）、指令を受信した第２後続車３ｂが追従放土をし（ステップＳ１７の追従・放土）、作業を完了させると（ステップＳ１８の作業完了通知）、先導車２は第２後続車３ｂが作業を完了したことを判定する（ステップＳ１９の作業完了判定）。なお、第２後続車３ｂに追従する第３後続車、第４後続車がある場合には、第２追従放土モードと同様の態様の制御を実行すればよい。

そして、すべての後続車３の作業が完了したことを先導車２が判定すると、追従放土モードの終了をすべく、ステップＳ２１で放土終了制御を実行する。このようにして追従放土モードを終了させると、再び通常隊列モードに移行する（ステップＳ１）。以下、先導放土モード及び追従放土モードについて、詳しく説明する。

＜先導放土モード＞
図７は、第１コントローラ３１が実行する、先導放土モードの制御手順（図６中の範囲Ａ）を示すルーチンのフローチャートである。また、図８は、先導放土モード中の軌跡演算制御の演算手順を示すルーチンのフローチャートである。そして、図９〜１２は、記憶部５７が記憶する先導車２の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。

図７及び図９によると、オペレータは、先導車２が放土場１０２の作業領域（所定の領域）１０２ａに入る際（第１時期）、設定操作装置１９の追従停止スイッチ（追従停止ＳＷ）１９ａをＯＮ操作する（ステップＳ１００）。したがって、第１コントローラ３１は、追従停止スイッチ１９ａがＯＮ操作されることにより、先導車２が放土場１０２の作業領域１０２ａに入ったと判定して先導放土モードを開始することができる。なお、位置情報受信装置２８ａを用いて先導車２が放土場１０２の作業領域１０２ａに入ったことを判定して先導放土モードを開始するようにしてもよく、先導車２が後述する先導放土作業を開始することを判定することができればよい。

ステップＳ１１０では、車車間通信装置２８ｂにより、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂに停止信号（指令）を送信し（図６のステップＳ３に相当）、ステップＳ１２０に移行する。このとき、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂは、停止信号を受信して車体を停止させる（図６のステップＳ４）。ステップＳ１２０では、軌跡演算制御を実行する。

図８によると、ステップＳ１２１では、ステップＳ１００でオペレータが設定操作装置１９の追従停止スイッチ１９ａをＯＮ操作した地点である第１地点Ｐ１を記憶部５７に記憶させてステップＳ１２２に移行する。ステップＳ１２２では、先導車２の走行軌跡Ｒの記憶を開始してステップＳ１２３に移行する。

ステップＳ１２３では、オペレータが放土操作装置１５を操作することで先導車２が放土作業を開始したか否かを判別し、放土作業を開始したと判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ１２３の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、放土作業を開始したと判別すると、ステップＳ１２４に移行し、ステップＳ１２３で放土作業を開始したと判別した地点である第２地点（作業地点、基準地点）Ｐ２を記憶する。

ここで図１０によると、ステップＳ１２３の判別結果が偽（Ｎｏ）でステップＳ１２３が繰り返される間、オペレータの走行操作によって走行軌跡Ｒが形成され、記憶部５７に記憶される（ステップＳ１２２）。この走行軌跡Ｒによると、先導車２は、第１地点Ｐ１から前進方向（図１０中の前進方向）で視て右方に転舵して前進し、一度停止したあと、後退方向（図１０中の後退方向）で視て右方に転舵して後退し、放土場１０２のエッジ１０２ｂに後端を位置させている。そして、オペレータが放土操作装置１５を放土操作することで、先導車２は、ボディ２２を傾斜させてエッジ１０２ｂから崖下１０２ｃに放土する所謂オーバーエッジを実施する。

したがって、ステップＳ１２３及びステップＳ１２４では、先導車２が放土作業を開始したとき（ステップＳ１２３でＹｅｓ）に第２地点Ｐ２を記憶することで（ステップＳ１２４）、後述する追従放土モードの際に第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂが放土をする位置を的確に記憶することができる。

ステップＳ１２４で第２地点Ｐ２を記憶したあと、ステップＳ１２５に移行する。ステップＳ１２５では、追従距離（所定距離）Ｌ１を算出してステップＳ１２６に移行する。ここで、図９によると、追従距離Ｌ１とは、先導車２の前端から第２後続車３ｂの後端の距離である。詳しくは、先導車２及び後続車３それぞれの前後長である前後長Ｌ１ａ、先導車２と後続車３との車間距離Ｌ１ｂ並びに後続車３の台数を用い、後続車３の前後長Ｌ１ａに車間距離Ｌ１ｂを加算した値に後続車３の台数である２を乗じて得た値に、先導車２の前後長Ｌ１ａを加算して算出する。換言すると、先導車２の前後長Ｌ１ａと、後続車３の前後長Ｌ１ａと、先導車２及び後続車３間の車間距離Ｌ１ｂと、の総和を求めることで、追従距離Ｌ１を求めることができる。なお、先導車２及び後続車３の前後長を同じ前後長Ｌ１ａとして説明したが、先導車２、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂそれぞれの前後長が異なる場合は、それぞれの前後長を足した値に車間距離Ｌ１ｂを加算すればよく、車間距離Ｌ１ｂが先導車２、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂ間でそれぞれ異なる設定値である場合も同様に各車間距離を足した値を用いればよい。

ステップＳ１２６では、走行軌跡Ｒを基に、先導車２が第２地点Ｐ２を起算点として走行した距離Ｌ２（以下、単に距離Ｌ２という）がステップＳ１２５で算出した追従距離Ｌ１以上か否かを判別する。ここで図１１によると、先導車２は、第２地点Ｐ２にて放土作業をしたあと、後続車３から離間するよう、前進方向（図１１中の前進方向）で視て左側に逸れて前進する。このように前進した先導車２は、前進するにつれて距離Ｌ２が追従距離Ｌ１以上となる。すなわち、ステップＳ１２６の判別結果が真（Ｙｅｓ）で距離Ｌ２が追従距離Ｌ１以上となるまでステップＳ１２６を繰り返し実行し、距離Ｌ２が追従距離Ｌ１以上になるとステップＳ１２７に移行する。

ステップＳ１２７では、走行軌跡Ｒに交点である第３地点（交差する点、基準地点）Ｐ３があるか否かを判定する。ステップＳ１２６の判定結果が偽（Ｎｏ）で第３地点Ｐ３はないと判定すると、軌跡演算制御を終了する。一方、ステップＳ１２６の判定結果が真（Ｙｅｓ）で第３地点Ｐ３があると判定すると、ステップＳ１２８に移行し、第３地点Ｐ３を記憶してステップＳ１２９に移行する。

ステップＳ１２９では、ステップＳ１２６と同様に、走行軌跡Ｒを基に、先導車２が第３地点Ｐ３を起算点として走行した距離Ｌ３（以下、単に距離Ｌ３という）がステップＳ１２５で算出した追従距離Ｌ１以上か否かを判別する。ステップＳ１２９の判別結果が真（Ｙｅｓ）で距離Ｌ３が追従距離Ｌ１以上となるまでステップＳ１２９を繰り返し実行し、距離Ｌ３が追従距離Ｌ１以上になると軌跡演算制御を終了する。

ここで図１１によると、第３地点Ｐ３は、走行軌跡Ｒの交差する点、換言すると、後続車３が先導車２に追従して走行する際に２回通過する位置である。したがって、後述する追従放土モードの際に先に走行する先導車２または第１後続車３ａが第３地点Ｐ３に位置すると、追従する第１後続車３ａまたは第２後続車３ｂが第３地点Ｐ３を通過することを妨げる虞がある。ゆえに、ステップＳ１２７〜ステップＳ１２９では、走行軌跡Ｒに第３地点Ｐ３がある場合（ステップＳ１２７でＹｅｓ）、第２地点Ｐ２から走行した距離である距離Ｌ２に代わり、記憶部５７に記憶した第３地点Ｐ３（ステップＳ１２８）から走行した距離である距離Ｌ３が追従距離Ｌ１以上になるまで軌跡演算制御を実行することで（ステップＳ１２９）、走行軌跡Ｒの交差する点である第３地点Ｐ３から追従距離Ｌ１以上離間した位置に先導車２が移動するとき（走行開始時期）まで軌跡演算制御を実行（ステップＳ１２０）することができる（図１２参照）。

図７に戻り、ステップＳ１２０で軌跡演算制御を実行したあと、ステップＳ１３０に移行する。ステップＳ１３０では、表示装置１７に先導車２の停止をオペレータに促す停止許可情報を報知してステップＳ１４０に移行する。ステップＳ１４０では、先導車２（車体）が停止したか否かを判別する。ステップＳ１４０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で車体が停止するまでステップＳ１４０を繰り返し実行し、車体が停止するとステップＳ１５０に移行し、表示装置１７に後述する追従放土許可情報を表示（報知）して先導放土モードを終了する。

すなわち、図６の軌跡制御Ｓ５であるステップＳ１２０〜Ｓ１４０では、第１地点Ｐ１からの走行軌跡Ｒを基に軌跡演算制御を実行し（ステップＳ１２０）、第２地点Ｐ２または第３地点Ｐ３から追従距離Ｌ１以上離間した位置まで先導車２が移動すると（ステップＳ１２７でＮｏまたはステップＳ１２９でＹｅｓ）、オペレータに先導車２の停止を促す停止許可情報を報知し（ステップＳ１３０）、停止許可情報に従ってオペレータに先導車２を停止させ（ステップＳ１４０でＹｅｓ）、オペレータに追従放土許可情報を報知（ステップＳ１５０）することができる。

＜追従放土モード＞
図６に戻り、第１コントローラ３１（先導車２）は、先導放土モードのステップＳ５を終了させたあと、追従放土モードに移行する。ここで、上記したように、追従放土モードは、第１後続車３ａを追従及び放土させる第１追従放土モード及び第２後続車３ｂを追従及び放土させる第２追従放土モードを含んでいる。すなわち、追従放土モードは、第１追従放土モードによって第１後続車３ａを追従及び放土させたあと、第２追従放土モードによって第２後続車３ｂを追従及び放土させて終了し、通常隊列モードに移行する。

図１３は、第１コントローラ３１が実行する、追従放土モードの制御手順（図６中の範囲Ｂ）を示すルーチンのフローチャートである。また、図１４は、第２コントローラ３２が実行する、追従放土モードの制御手順（図６中の範囲Ｃ）を示すルーチンのフローチャートである。そして、図１５、１６は、追従放土モードよる後続車３の追従放土の態様を説明する説明図である。以下、図６及び図１３〜１６に沿って追従放土モードについて説明する。

図６によると、追従放土モードの第１追従放土モードでは、先導車２は、追従開始指令を第１後続車３ａに送信すること（ステップＳ６）から開始し、第１後続車３ａの作業完了を判定（ステップＳ９）して第２追従放土モードに移行する。一方、第１後続車３ａは、追従開始指令Ｓ６に従って追従放土作業を実行し（ステップＳ７）、追従放土作業を完了させると、その旨を先導車２に通知（ステップＳ８）する（図６中の範囲Ｃ）。

図１３によると、ステップＳ２００では、設定操作装置１９の追従開始スイッチ（追従開始ＳＷ）１９ｂがＯＮ操作されたか否かを判別し、追従開始スイッチ１９ｂがＯＮ操作されたと判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ２００の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、追従開始スイッチ１９ｂがＯＮ操作された（第２時期）と判別すると、ステップＳ２１０に移行する。ステップＳ２１０では、通信制御部６７により車車間通信装置２８ｂを制御して第１後続車３ａに第１追従信号を送信し、ステップＳ２２０に移行する。

図１４によると、第１後続車３ａの第２コントローラ３２では、車車間通信装置２８ｂにより第１追従信号を受信すると（ステップＳ３００）、追従放土モードの第１追従放土モードが開始される。ステップＳ３１０では、先導放土モードの軌跡演算制御Ｓ１２０で記憶した先導車２の走行軌跡Ｒに沿って走行を開始し、ステップＳ３２０に移行する。

ステップＳ３２０では、第２地点Ｐ２と第１後続車３ａとの距離が閾値以内か否かを判別し、第２地点Ｐ２と第１後続車３ａとの距離が閾値以内であると判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ３２０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、第２地点Ｐ２と第１後続車３ａとの距離が閾値以内であると判別すると、ステップＳ３３０に移行して第１後続車３ａを停止させて放土作業を開始し、ステップＳ３４０に移行する。

すなわち、ステップＳ３００〜Ｓ３３０では、第１後続車３ａは、先導車２から送信される第１追従信号を受信し（ステップＳ３００）、先導車２の走行軌跡Ｒに沿って走行を開始して（ステップＳ３１０）第１地点Ｐ１を通過したあと、第２地点Ｐ２と第１後続車３ａとの距離が閾値以内、換言すると、エッジ１０２ｂから放土することが可能な位置に位置したとき（ステップＳ３２０でＹｅｓ）、放土作業を開始する（ステップＳ３３０）。これにより、ステップＳ３００〜Ｓ３３０では、先導放土モードの軌跡演算制御Ｓ１２０におけるステップＳ１２１〜Ｓ１２４で記憶した先導車２の走行軌跡Ｒや第２地点Ｐ２での放土作業と同様の追従放土作業を実行することができる。

ステップＳ３４０では、例えばサスペンション圧力センサ２５から入力されるボディ２２に積載された土砂１００の質量に関する情報から、ボディ２２に積載されていた土砂１００がすべて放土されたか否かを判別し、すべて放土されたと判別する（ステップＳ３４０の判別結果が真（Ｙｅｓ））まで繰り返し実行し、すべて放土されたと判別すると、ステップＳ３５０に移行する。

ステップＳ３５０では、再び先導車２の走行軌跡Ｒに沿って追従走行を開始し、ステップＳ３６０に移行する。ステップＳ３６０では、第１後続車３ａと先導車２との距離が車間距離Ｌ１ｂ以下か否かを判別し、車間距離Ｌ１ｂ以下であると判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ３６０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、車間距離Ｌ１ｂ以下であると判別すると、ステップＳ３７０に移行する。

ステップＳ３７０では、第１後続車３ａを停止させてステップＳ３８０に移行し、追従放土完了信号及び第１後続車３ａの速度に関する情報（速度情報）を先導車２に送信して第１追従放土モードを終了する。
したがって、ステップＳ３４０〜Ｓ３７０では、放土を完了したあと（ステップＳ３４０でＹｅｓ）、追従走行を再開し（ステップＳ３５０）、第１後続車３ａと先導車２との距離が車間距離Ｌ１ｂ以下となると（ステップＳ３６０でＹｅｓ）、第１後続車３ａを停止させ（ステップＳ３７０）、追従放土完了信号を先導車２に送信して（ステップＳ３８０）第１追従放土モードを終了することで、第１後続車３ａと先導車２との距離を車間距離Ｌ１ｂ程度保ちつつ先導車２の後方に停止し、第１追従放土モードによる追従放土作業を完了した旨の通知（追従放土完了通知）を先導車２に通知することができる。

図１３に戻り、ステップＳ２２０では、先導車２の車車間通信装置２８ｂが第１後続車３ａから追従放土完了通知を受信したか否かを判別し、追従放土完了通知を受信したと判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ２２０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、追従放土完了通知を受信すると、ステップＳ２３０に移行する。

ステップＳ２３０では、車車間通信装置２８ｂが第１後続車３ａから受信した速度情報を基に第１後続車３ａが停止しているか否かを判別し、第１後続車３ａが停止していると判別するまで繰り返し実行する。ステップＳ２３０の判別結果が真（Ｙｅｓ）で、第１後続車３ａが停止していると判別すると、追従放土モードの第１追従放土モードから第２追従放土モードに移行する（図６参照）とともにステップＳ２４０に移行する。

すなわち、ステップＳ２００〜２２０では、追従開始スイッチ１９ｂがＯＮ操作され（ステップＳ２００でＹｅｓ）、第１後続車３ａに第１追従信号を送信したあと（ステップＳ２１０）、第１後続車３ａから追従放土完了通知を受信する（ステップＳ２２０）ことで、第１後続車３ａが第１追従放土モードを完了したことを受信することができる（図１５参照）。

また、第１追従放土モードでは、第１後続車３ａが停止していると判別してから（ステップＳ２３０でＹｅｓ）追従放土モードの第１追従放土モードから第２追従放土モードに移行することで、第１後続車３ａが停止したことを的確に検知してから第２追従放土モードに移行することができる。

図６によると、第２追従放土モードでは、第１追従放土モードと同様に、先導車２が追従開始指令を第２後続車３ｂに送信して開始する（ステップＳ１６）。また、図１３によると、ステップＳ２４０〜Ｓ２６０では、第１追従放土モードと同様に、第２後続車３ｂに第２追従信号を送信したあと（ステップＳ２４０）、第２後続車３ｂから追従放土完了通知を受信し（ステップＳ２５０でＹｅｓ）、第２後続車３ｂが停止していると判別して（ステップＳ２６０でＹｅｓ）ステップＳ２７０に移行する。なお、ステップＳ２４０〜Ｓ２６０は、第１追従放土モードにおけるステップＳ２１０〜Ｓ２３０と同様のため、ここでの説明は省略する。

そして、第２後続車３ｂは、第１後続車３ａの第１追従放土モードと同様に、第２追従放土モードにおける第２後続車３ｂは、追従開始指令Ｓ１６に従って追従放土作業を実行（ステップＳ１７）し、追従放土作業を完了させると、その旨を先導車２に通知する（ステップＳ１８：図６中の範囲Ｄ）。なお、図６中の範囲Ｄの制御は、第１後続車３ａの第１追従放土モードのステップＳ３００〜Ｓ３８０と同様のルーチンであるため、ここでの説明は省略する。

すなわち、ステップＳ２４０〜２６０では、ステップＳ２１０〜Ｓ２３０と同様に、第２後続車３ｂに第２追従放土モードとしての追従放土作業を完了させることができる（図１６参照）。
ステップＳ２７０では、すべての後続車３の追従放土作業が完了したことを表示装置１７に表示し、追従放土モードを終了する（図６の放土終了制御Ｓ２１）。追従放土モードを終了後、再び通常隊列モードに戻り、繰り返し実行する。

図１７〜２０は、別実施例における記憶部５７が記憶する先導車２の走行軌跡Ｒ等を説明する説明図である。なお、以下に説明する別実施例は、先導車２や後続車３の構成、制御手順等については上記した本実施形態から変更はない。また、説明の便宜上、図１７の実施例を第１別実施例、図１８の実施例を第２別実施例、図１９の実施例を第３別実施例及び図２０の実施例を第４別実施例とそれぞれ呼称する。

＜第１別実施例＞
図１７によると、先導車２は、図１７の紙面上の放土場１０２の左側のエッジ１０２ｄから放土するために、一度右方に移動し、後退して後端部をエッジ１０２ｄに近づけたあと、ボディ２２を傾斜させて放土し、後続車３から離間するよう、前進方向（図１７中の前進方向）で視て右側に転舵し、後続車３の側方を後続車３の進行方向とは反対方向に前進する。

このときの走行軌跡Ｒは、交点である第３地点Ｐ３が存在する。したがって、軌跡演算制御（図８参照）によると、ステップＳ１２７では、本実施形態と同様に第３地点Ｐ３がある（ステップＳ１２７でＹｅｓ）と判別し、以降、本実施形態と同様のルーチンが行われる。ゆえに、第１別実施例においても、本実施形態の制御により同様の作用効果を奏することができる。

＜第２別実施例＞
図１８によると、先導車２は、第１別実施例と同様に、図１８の紙面上の放土場１０２の左側のエッジ１０２ｄから放土するために、一度右方に移動し、後退して後端部をエッジ１０２ｄに近づけたあと、ボディ２２を傾斜させて放土する。その後、第２別実施例では、先導車２は、前進方向（図１８中の前進方向）で視て左方に転舵して放土場１０２及び後続車３から離間する。

このときの走行軌跡Ｒは、交点である第３地点Ｐ３が存在しない。したがって、軌跡演算制御（図８参照）によると、ステップＳ１２７では、第３地点Ｐ３がない（ステップＳ１２７でＮｏ）と判別する。すなわち、軌跡演算制御におけるステップＳ１２８、Ｓ１２９を実行することなく軌跡演算制御を終了するため、本実施形態の第３地点Ｐ３に代わり第２地点Ｐ２から走行した距離Ｌ２が追従距離Ｌ１以上のとき（走行開始時期、ステップＳ１２６でＹｅｓ）に先導放土モード（図７参照）の停止許可情報が報知される（ステップＳ１３０）。ゆえに、走行軌跡Ｒに第３地点Ｐ３がない場合は、第３地点Ｐ３がある場合と比較して早期に追従放土モードに移行することができる（図６参照）。

＜第３別実施例＞
図１９によると、先導車２は、第２別実施例と同様に、図１８で視て放土場１０２の左側のエッジ１０２ｄから放土するために、一度右方に移動し、後退して後端部をエッジ１０２ｄに近づけたあと、ボディ２２を傾斜させて放土する。その後、第２別実施例では、先導車２は、前進方向（図１９中の前進方向）で視て左方に転舵して放土場１０２及び後続車３から離間する。ここで、第３別実施例の走行軌跡Ｒ上には、第２別実施例の走行軌跡Ｒと異なり、第１地点Ｐ１から第２地点Ｐ２までの区間に走行軌跡Ｒが交差する第４地点Ｐ４が存在する。

ここで、図８の軌跡演算制御によると、走行軌跡Ｒに交点があるか否かを判定（ステップＳ１２７）するのは、放土作業をした後である（ステップＳ１２３、Ｓ１２４参照）。したがって、先導車２が追従距離Ｌ１走行したか否かの判定（ステップＳ１２６〜Ｓ１２９）の際に起点とする点は、第２地点Ｐ２または第３地点Ｐ３となり、第４地点Ｐ４が起点となることはない。

ゆえに、第２地点Ｐ２または第２地点Ｐ２以降の第３地点Ｐ３、換言すると、放土作業を終了してから所定距離離間した地点を先導車２が通過したとき以降に後続車３を走行可能にする（ステップＳ１５０後のステップＳ６）ことができる。また、先導車２が第２地点Ｐ２で作業をする前に後続車３の追従が開始可能となることを防止することができる。

＜第４別実施例＞
図２０によると、先導車２は、積込場１０１の作業領域（所定の領域）１０１ａに入る前である第１地点Ｐ１ではボディ２２が空の状態であり、前進方向（図２０中の前進方向）左側を積込機４に寄せるように移動して停止し、積込機４によって土砂１００が積込まれたあと、前進方向で視て右方に転舵して１８０°旋回し、前進方向とは反対方向の放土場１０２に向かって走行する。

このときの走行軌跡Ｒは、第２別実施例と同様に交点である第３地点Ｐ３が存在しない。したがって、軌跡演算制御（図８参照）によると、ステップＳ１２７では、第３地点Ｐ３がない（ステップＳ１２７でＮｏ）と判別して軌跡演算制御を終了し、第２地点Ｐ２から走行した距離Ｌ２が追従距離Ｌ１以上のとき（ステップＳ１２６でＹｅｓ）に先導放土モード（図７参照）の停止許可情報が報知される（ステップＳ１３０）。ゆえに、第２別実施例と同様に、走行軌跡Ｒに第３地点Ｐ３がない場合は、第３地点Ｐ３がある場合と比較して早期に追従放土モードに移行することができる（図６参照）。

また、第４別実施例では、放土場１０２での放土作業ではなく、積込場１０１での土砂１００の積込作業（作業）を行っている。したがって、本実施形態にかかる制御によれば、放土に限らず、例えば放土操作装置１５に代わり、サスペンション圧力センサ２５を用いてボディ２２に土砂１００が積込されたこと（作業）を検出すれば、土砂１００の積込のときにも適用することができる。

以上説明したように、本発明に係る隊列走行システム１では、隊列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車２をオペレータにより運転させるとともに、先導車２の後方に位置する単数または複数の後続車３を、先導車２に対し追従させて隊列走行させる隊列走行システム１であって、先導車２は、先導車２の位置情報を検出する先導車２の位置情報検出装置２８ａと、先導車２を制御する第１コントローラ３１と、を備え、後続車３は、後続車３の位置情報を検出する後続車３の位置情報検出装置２８ａと、後続車３を制御する第２コントローラ３２と、を備え、先導車２及び後続車３は、先導車２と後続車３とで通信する車車間通信装置２８ｂを備えている。

また、第１コントローラ３１は、先導車２が作業をする地点である第２地点Ｐ２を判定する放土地点判定部５１と、先導車２の走行軌跡Ｒを演算する走行軌跡演算部５３と、先導車２が第２地点Ｐ２を含む作業領域１０２ａに入る時期である第１地点Ｐ１を通過する時期を判定する停止時期判定部６１ａと、後続車３の走行を開始させる時期を判定する走行開始時期判定部６１ｄと、後続車３に送信する指令を生成する指令生成部６１ｅと、車車間通信装置２８ｂを制御して、指令生成部６１ｅによって生成された指令を先導車２から後続車３に送信する通信制御部６７と、を有している。

そして、走行開始時期判定部６１ｄが判定する後続車３の走行を開始させる時期は、第２地点Ｐ２以降の基準地点から、所定距離離間した地点を先導車２が通過したとき以降の時期であり（ステップＳ１２６またはステップＳ１２９でＹｅｓ）、指令生成部６１ｅは、停止時期判定部６１ａが第１時期を判定すると、後続車３を停止させる指令である停止指令を生成し（ステップＳ３）、後続車３の走行を開始させる時期になると、後続車３を走行させる指令である追従停止指令を生成し（ステップＳ６、Ｓ１６））、第２コントローラ３２は、第１コントローラ３１の通信制御部６７により、先導車２から車車間通信装置２８ｂを介して停止指令を受信すると後続車３を停止させ（ステップＳ４）、追従開始指令を受信すると後続車３を走行軌跡Ｒに沿うように走行させてなる（ステップＳ７）。

従って、先導車２が作業領域１０２ａに入る際、指令生成部６１ｅによって生成された停止指令に基づいて後続車３を停止させ、第２地点Ｐ２以降の基準地点から所定距離離間した地点を先導車２が通過したとき以降の時期に、後続車３を走行させるようにしたので、先導車２が作業領域１０２ａで作業や該作業をするために転舵や前後進等を繰り返す間に後続車３が作業領域１０２ａに侵入して先導車２及び後続車３の隊列走行の円滑性が低下することを防止することができる。

そして、所定距離を、先導車２の前後長Ｌ１ａと、後続車３の前後長Ｌ１ａと、先導車２及び後続車３間の車間距離Ｌ１ｂとの総和である追従距離Ｌ１とした（ステップＳ１２５）ので、先導車２が停止したあとに後続車３が追従走行をする場合であっても、先導車２の後方に隊列をなした後続車３のうちの最後尾の後続車３が走行軌跡Ｒと干渉することを防止することができる。

そして、追従距離Ｌ１の起算点である基準地点は、走行軌跡Ｒのうち先導車２が第２地点Ｐ２から追従距離Ｌ１まで走行した区間（距離Ｌ２）に、走行軌跡Ｒが交差する点を含まない場合（ステップＳ１２７でＮｏ）、第２地点Ｐ２とし、距離Ｌ２に走行軌跡Ｒが交差する点である第３地点Ｐ３を含む場合（ステップＳ１２７でＹｅｓ）、第３地点Ｐ３としたので、先導車２から走行軌跡Ｒの所定距離後方までの区間に走行軌跡Ｒが交差する点が位置することを防止することができる。

そして、先導車２は、後続車３を停止させるべくオペレータがＯＮ操作する追従停止スイッチ１９ａを備えており、追従停止スイッチ１９ａが操作されたときを先導車２が作業領域１０２ａに入るときと判定した（ステップＳ１００）ので、予め作業領域１０２ａについて設定等することなく、オペレータの任意で作業領域１０２ａに入るときを設定することができる。

そして、先導車２は、オペレータに報知する表示装置１７と、後続車３に追従走行を開始させるべくオペレータがＯＮ操作する追従開始スイッチ１９ｂと、を備えており、第１コントローラ３１は、表示装置１７を制御する報知制御部６９を有しており、報知制御部６９は、後続車３を走行させる時期になると、表示装置１７によってオペレータに後続車３の走行を開始させる時期であることを報知し（ステップＳ１５０）、第１コントローラ３１の指令生成部６１ｅは、表示装置１７による報知後に追従開始スイッチ１９ｂが操作されると（ステップＳ２００でＹｅｓ）、追従停止指令を生成してなる（ステップＳ２１０、Ｓ３１０）ようにしたので、実際の作業現場の状況に応じてオペレータの任意で後続車３に追従走行を開始させる時期を遅らせることができる。

以上で本発明に係る隊列走行システムの説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で変更可能である。

例えば、本実施形態では、通常走行モードにおける先導車２、第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂの車間距離を車間距離Ｌ１ｂとし、走行時と停車時とで同じ値を用いるように説明したが、走行時と停車時とで車間距離が異なるようにしてもよく、停車時の方が走行時よりも短い車間距離となっていてもよい。

また、本実施形態では、ステップＳ１２３で追従距離Ｌ１を算出するようにしたが、予め演算しておいて記憶部５７に記憶しておくようにしてもよい。
また、本実施形態では、ボディ２２を傾斜させてエッジ１０２ｂから崖下１０２ｃに放土する所謂オーバーエッジを実施するよう説明したが、平地に放土して山盛にする所謂パドックダンピングでもよい。この場合、ステップＳ３２０で放土する場所を適宜ずらすようにするのが好ましい。

また、本実施形態では、先導車２が放土したか否かを放土操作装置１５を用いて判別するようにしたが、サスペンション圧力センサ２５及びボディ傾斜角度センサ２７を用いて判定するようにしてもよい。
また、本実施形態では、ステップＳ１３０で表示装置１７に停止許可情報を報知するようにしたが、先導車２の停止をオペレータに促す音をブザー等から発するような報知態様であってもよい。

また、本実施形態では、ステップＳ２００で設定操作装置１９の追従開始スイッチ１９ｂがＯＮ操作されたと判別すると、ステップＳ２１０に移行するようにしたが、先導車２が停止したことを例えば速度センサ２３ａから検出してステップＳ２１０に移行するようにしてもよい。

また、本実施形態では、先導放土モードでステップＳ３の追従停止指令を受信した第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂが車体を停止させる（ステップＳ４）ようにしたが、第１地点Ｐ１までは第１後続車３ａ及び第２後続車３ｂが追従するようにしてもよい。

また、本実施形態では、先導車２（車体）が停止するとステップＳ１５０に移行し、表示装置１７に後述する追従放土許可情報を報知して先導放土モードを終了するようにしたが、先導車２が停止したか否かの判別をすることなくステップＳ１５０に移行する、換言すると、先導車２を走行させたまま追従放土モードに移行（ステップＳ６、Ｓ２００）するようにしてもよい。
また、本実施形態では、フローの順序は発明を実施可能な範囲内で適宜入れ替えてもよい。

１ 隊列走行システム
２ 先導車（車両）
３ 後続車（車両）
１５ 放土操作装置
１７ 表示装置（報知装置）
１９ａ 追従停止スイッチ（追従停止操作装置）
１９ｂ 追従開始スイッチ（追従開始操作装置）
２５ サスペンション圧力センサ
２７ ボディ傾斜角度センサ
２８ａ 位置情報受信装置（第１位置情報検出装置、第２位置情報検出装置）
２８ｂ 車車間通信装置（通信装置）
３１ 第１コントローラ
３２ 第２コントローラ
５１ 放土地点判定部（作業地点判定部）
５３ 走行軌跡演算部
６１ａ 停止時期判定部（第１時期判定部）
６１ｄ 走行開始時期判定部（第２時期判定部）
６１ｅ 指令生成部
６７ 通信制御部
１０１ａ、１０２ａ 作業領域（所定の領域）

Claims (6)

1. 隊列させた複数の車両のうち、先頭に位置する先導車をオペレータにより運転させるとともに、前記先導車の後方に位置する単数または複数の後続車を、前記先導車に対し追従させて隊列走行させる隊列走行システムであって、
   前記先導車は、
   前記先導車の位置情報を検出する第１位置情報検出装置と、
   前記先導車を制御する第１コントローラと、を備え、
   前記後続車は、
   前記後続車の位置情報を検出する第２位置情報検出装置と、
   前記後続車を制御する第２コントローラと、を備え、
   前記先導車及び前記後続車は、該先導車と該後続車とで通信する通信装置を備えており、
   前記第１コントローラは、
   前記先導車が作業をする地点である作業地点を判定する作業地点判定部と、
   前記先導車の走行軌跡を演算する走行軌跡演算部と、
   前記先導車が前記作業地点を含む所定の領域に入る時期である第１時期を判定する第１時期判定部と、
   前記後続車の走行を開始させる時期である第２時期を判定する第２時期判定部と、
   前記後続車に送信する指令を生成する指令生成部と、
   前記通信装置を制御して、前記指令生成部によって生成された指令を前記先導車から前記後続車に送信する通信制御部と、を有し、
   前記第２時期判定部が判定する前記第２時期は、前記作業地点以降の基準地点から、所定距離離間した地点を前記先導車が通過したとき以降の時期であり、
   前記指令生成部は、前記第１時期判定部が前記第１時期を判定すると、前記後続車を停止させる指令である停止指令を生成し、前記第２時期になると、前記後続車を走行させる指令である走行指令を生成し、
   前記第２コントローラは、前記先導車から前記通信装置を介して前記停止指令を受信すると前記後続車を停止させ、前記走行指令を受信すると前記後続車を前記走行軌跡に沿うように走行させてなることを特徴とする隊列走行システム。
2. 前記所定距離は、前記先導車の前後長と、前記後続車の前後長と、前記先導車及び前記後続車間の車間距離と、の総和である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の隊列走行システム。
3. 前記基準地点は、前記走行軌跡のうち前記先導車が前記作業地点から前記所定距離まで走行した区間に、前記走行軌跡が交差する点を含まない場合、前記作業地点である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の隊列走行システム。
4. 前記基準地点は、前記走行軌跡のうち前記先導車が前記作業地点から前記所定距離まで走行した区間に、前記走行軌跡が交差する点を含む場合、前記交差する点である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の隊列走行システム。
5. 前記先導車は、前記後続車を停止させるべく前記オペレータが操作する追従停止操作装置を備えており、
   前記第１時期判定部は、前記追従停止操作装置が操作されたときを前記第１時期と判定する、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の隊列走行システム。
6. 前記先導車は、
   前記オペレータに報知する報知装置と、
   前記後続車に追従走行を開始させるべく前記オペレータが操作する追従開始操作装置と、を備えており、
   前記第１コントローラは、前記報知装置を制御する報知制御部を有しており、
   前記報知制御部は、前記第２時期になると、前記報知装置によってオペレータに前記第２時期であることを報知し、
   前記第１コントローラの前記指令生成部は、前記報知装置による報知後に前記追従開始操作装置が操作されると、前記走行指令を生成してなる、
   ことを特徴とする、請求項１に記載の隊列走行システム。

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