JP2022142514A - 無人車両の管理システム及び無人車両の管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行路の造成に要するコストが抑制され、無人車両が走行路を適正に走行できること。【解決手段】無人車両の管理システムは、作業現場の走行路に走行エリアを定義する走行エリア定義部と、無人車両の幅を示す車幅と走行エリアの幅を示す走路幅とに基づいて、走行エリアに無人車両が進入可能か否かを判定する判定部と、を備える。【選択図】図５

Description

本開示は、無人車両の管理システム及び無人車両の管理方法に関する。

特許文献１に開示されているように、鉱山のような広域の作業現場において無人車両が走行する。

特開２００８－２１０３７８号公報

作業現場において走行路が造成される。無人車両は、走行路を走行する。例えば不必要に路幅が広い走行路が造成された場合、走行路の造成に要するコストを抑制することが困難になる。

本開示は、走行路の造成に要するコストが抑制され、無人車両が走行路を適正に走行できることを目的とする。

本開示に従えば、作業現場の走行路に走行エリアを定義する走行エリア定義部と、無人車両の幅を示す車幅と前記走行エリアの幅を示す走路幅とに基づいて、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能か否かを判定する判定部と、を備える、無人車両の管理システムが提供される。

本開示によれば、走行路の造成に要するコストが抑制され、無人車両は走行路を適正に走行することができる。

図１は、実施形態に係る無人車両の管理システムを示す模式図である。 図２は、実施形態に係る無人運搬車両を示す斜視図である。 図３は、実施形態に係る無人散水車両を示す斜視図である。 図４は、実施形態に係る作業現場を示す模式図である。 図５は、実施形態に係る無人車両の管理システムを示す機能ブロック図である。 図６は、実施形態に係る第１走行エリアを説明するための図である。 図７は、実施形態に係る第２走行エリアを説明するための図である。 図８は、実施形態に係る走行エリアの定義方法を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る走行路に定義された走行コースを示す模式図である。 図１０は、実施形態に係る走行路に定義された第１走行エリア及び第２走行エリアを示す模式図である。 図１１は、実施形態に係る無人車両の走行可否判定方法を示すフローチャートである。

以下、本開示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、本開示は実施形態に限定されない。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。

［管理システムの概要］
図１は、実施形態に係る無人車両の管理システム１を示す模式図である。管理システム１は、作業現場で稼働する無人車両を管理する。無人車両とは、運転者による運転操作によらずに無人で稼働する作業車両をいう。実施形態において、作業現場で稼働する無人車両は、第１無人車両１０と第２無人車両２０とを含む。第１無人車両１０の外形の寸法と第２無人車両２０の外形の寸法とは、異なる。第２無人車両２０の外形の寸法は、第１無人車両１０の外形の寸法よりも、小さい。

実施形態において、第１無人車両１０は、無人運搬車両である。第２無人車両２０は、無人散水車両である。以下の説明において、第１無人車両１０を適宜、無人運搬車両１０、と称し、第２無人車両２０を適宜、無人散水車両２０、と称する。

無人運搬車両１０は、無人で作業現場を走行して積荷を運搬する。無人運搬車両１０として、無人ダンプトラックが例示される。無人運搬車両１０に運搬される積荷として、作業現場において掘削された掘削物が例示される。

無人散水車両２０は、無人で作業現場を走行して散水する。無人散水車両２０として、無人散水トラックが例示される。無人散水車両２０は、作業現場において粉塵又は砂埃が拡散することを抑制するために散水する。

管理システム１は、管理装置２と、通信システム３とを備える。管理装置２は、作業現場の管制施設４に設置される。管制施設４に管理者が存在する。

無人運搬車両１０は、制御装置１１を有する。無人散水車両２０は、制御装置２１を有する。管理装置２と制御装置１１と制御装置２１とは、通信システム３を介して無線通信する。管理装置２に無線通信機３Ａが接続される。制御装置１１に無線通信機３Ｂが接続される。制御装置２１に無線通信機３Ｃが接続される。通信システム３は、無線通信機３Ａ、無線通信機３Ｂ、及び無線通信機３Ｃを含む。

［無人運搬車両］
図２は、実施形態に係る無人運搬車両１０を示す斜視図である。図１及び図２に示すように、無人運搬車両１０は、無線通信機３Ｂと、制御装置１１と、車両本体１２と、走行装置１３と、ダンプボディ１４と、センサシステム１５とを備える。

車両本体１２は、車体フレームを含む。車両本体１２は、走行装置１３に支持される。車両本体１２は、ダンプボディ１４を支持する。

走行装置１３は、無人運搬車両１０を走行させるための駆動力を発生する。走行装置１３は、無人運搬車両１０を減速又は停止させるための制動力を発生する。走行装置１３は、無人運搬車両１０を旋回させるための操舵力を発生する。走行装置１３は、無人運搬車両１０を前進又は後進させる。走行装置１３は、車輪１６を含む。車輪１６にタイヤ１７が装着される。車輪１６は、前輪１６Ｆと、後輪１６Ｒとを含む。タイヤ１７は、前輪１６Ｆに装着される前タイヤ１７Ｆと、後輪１６Ｒに装着される後タイヤ１７Ｒとを含む。タイヤ１７が作業現場の路面に接触した状態で車輪１６が回転することにより、無人運搬車両１０は、作業現場を走行する。

ダンプボディ１４は、積荷が積載される部材である。ダンプボディ１４の少なくとも一部は、車両本体１２よりも上方に配置される。

センサシステム１５は、位置センサ１５Ａと、方位センサ１５Ｂと、速度センサ１５Ｃと、障害物センサ１５Ｄとを含む。位置センサ１５Ａは、無人運搬車両１０の位置を検出する。無人運搬車両１０の位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を利用して検出される。位置センサ１５Ａは、ＧＮＳＳ受信機を含み、無人運搬車両１０のグローバル座標系の位置を検出する。方位センサ１５Ｂは、無人運搬車両１０の方位を検出する。方位センサ１５Ｂとして、ジャイロセンサが例示される。速度センサ１５Ｃは、無人運搬車両１０の走行速度を検出する。速度センサ１５Ｃとして、車輪１６の回転を検出するパルスセンサが例示される。障害物センサ１５Ｄは、無人運搬車両１０の周囲の障害物を検出する。障害物センサ１５Ｄは、非接触で障害物を検出する。障害物センサ１５Ｄとして、レーザセンサ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）又はレーダセンサ（ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）が例示される。

［無人散水車両］
図３は、実施形態に係る無人散水車両２０を示す斜視図である。図１及び図３に示すように、無人散水車両２０は、無線通信機３Ｃと、制御装置２１と、車両本体２２と、走行装置２３と、タンク２４と、センサシステム２５と、散水スプレー２８とを備える。

車両本体２２は、車体フレームを含む。車両本体２２は、走行装置２３に支持される。車両本体２２は、タンク２４を支持する。

実施形態において、車両本体２２にキャブ２９が設けられる。キャブ２９は、車両本体２２の前部に設けられる。運転者は、キャブ２９に搭乗して、無人散水車両２０の運転操作を実施することができる。例えば無人散水車両２０の保守又は点検を実施する場合、運転者は、無人散水車両２０の運転操作を実施する。実施形態において、無人散水車両２０は、少なくとも作業現場において散水するときに無人で稼働する。なお、無人散水車両２０にキャブ２９は設けられなくてもよい。

走行装置２３は、無人散水車両２０を走行させるための駆動力を発生する。走行装置２３は、無人散水車両２０を減速又は停止させるための制動力を発生する。走行装置２３は、無人散水車両２０を旋回させるための操舵力を発生する。走行装置２３は、無人散水車両２０を前進又は後進させる。走行装置２３は、車輪２６を含む。車輪２６にタイヤ２７が装着される。車輪２６は、前輪２６Ｆと、後輪２６Ｒとを含む。前輪２６Ｆは操舵輪であり、後輪２６Ｒは駆動輪である。なお、前輪２６Ｆ及び後輪２６Ｒの両方が操舵輪でもよい。前輪２６Ｆ及び後輪２６Ｒの両方が駆動輪でもよい。前輪２６Ｆが駆動輪で後輪２６Ｒが操舵輪でもよい。タイヤ２７は、前輪２６Ｆに装着される前タイヤ２７Ｆと、後輪２６Ｒに装着される後タイヤ２７Ｒとを含む。タイヤ２７が作業現場の路面に接触した状態で車輪２６が回転することにより、無人散水車両２０は、作業現場を走行する。

タンク２４は、散水のための水を貯蔵する部材である。タンク２４の少なくとも一部は、車両本体２２よりも上方に配置される。

センサシステム２５は、位置センサ２５Ａと、方位センサ２５Ｂと、速度センサ２５Ｃと、障害物センサ２５Ｄとを含む。位置センサ２５Ａは、無人散水車両２０の位置を検出する。無人散水車両２０の位置は、全地球航法衛星システム（ＧＮＳＳ）を利用して検出される。位置センサ２５Ａは、ＧＮＳＳ受信機を含み、無人散水車両２０のグローバル座標系の位置を検出する。方位センサ２５Ｂは、無人散水車両２０の方位を検出する。方位センサ２５Ｂとして、ジャイロセンサが例示される。速度センサ２５Ｃは、無人散水車両２０の走行速度を検出する。速度センサ２５Ｃとして、車輪２６の回転を検出するパルスセンサが例示される。障害物センサ２５Ｄは、無人散水車両２０の周囲の障害物を検出する。障害物センサ２５Ｄは、非接触で障害物を検出する。障害物センサ２５Ｄとして、レーザセンサ（ＬＩＤＡＲ：Light Detection and Ranging）又はレーダセンサ（ＲＡＤＡＲ：Radio Detection and Ranging）が例示される。

散水スプレー２８は、タンク２４の水を噴射する。散水スプレー２８は、タンク２４の後部に配置される。散水スプレー２８は、無人散水車両２０の後方に散水する。実施形態において、散水スプレー２８は、複数設けられる。複数の散水スプレー２８は、タンク２４の後部において無人散水車両２０の車幅方向に間隔をあけて配置される。車幅方向とは、無人散水車両２０が直進状態のときの車輪２６の回転軸と平行な方向をいう。

［作業現場］
図４は、実施形態に係る作業現場を示す模式図である。作業現場として、鉱山又は採石場が例示される。鉱山とは、鉱物を採掘する場所又は事業所をいう。採石場とは、石材を採掘する場所又は事業所をいう。作業現場において、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０のそれぞれが稼働する。

実施形態において、作業現場は、鉱山である。鉱山として、金属を採掘する金属鉱山、石灰石を採掘する非金属鉱山、又は石炭を採掘する石炭鉱山が例示される。

作業現場に、積込場３１、排土場３２、駐機場３３、給油場３４、給水場３５、走行路３６、及び交差点３７が設けられる。

積込場３１とは、無人運搬車両１０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３１において、積込機５が稼働する。積込機５として、油圧ショベルが例示される。

排土場３２とは、無人運搬車両１０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３２に、破砕機６が設けられる。

駐機場３３とは、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０の少なくとも一方が駐機されるエリアをいう。

給油場３４とは、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０の少なくとも一方が給油されるエリアをいう。給油場３４に、燃料を供給する給油機７が設けられる。

給水場３５とは、無人散水車両２０が給水されるエリアをいう。給水場３５において、散水のための水がタンク２４に供給される。給水場３５に、タンク２４に水を供給する給水機８が設けられる。

走行路３６とは、積込場３１、排土場３２、駐機場３３、給油場３４、及び給水場３５の少なくとも一つに向かう無人車両が走行するエリアをいう。走行路３６は、少なくとも積込場３１と排土場３２とを繋ぐように設けられる。実施形態において、走行路３６は、積込場３１、排土場３２、駐機場３３、給油場３４、及び給水場３５のそれぞれに繋がる。

交差点３７とは、複数の走行路３６が交わるエリア又は１つの走行路３６が複数の走行路３６に分岐するエリアをいう。

［管理システム］
図５は、実施形態に係る無人車両の管理システム１を示す機能ブロック図である。管理システム１は、管理装置２と、通信システム３と、制御装置１１と、制御装置２１とを有する。

管理装置２は、コンピュータシステムを含む。管理装置２は、入力装置９に接続される。管理装置２は、通信インタフェース４１と、記憶回路４２と、処理回路４３とを有する。

入力装置９は、処理回路４３に接続される。入力装置９は、管制施設４の管理者に操作される。入力装置９は、管理者の操作に基づいて、入力データを生成する。入力装置９により生成された入力データは、処理回路４３に入力される。入力装置９として、タッチパネル、コンピュータ用キーボード、マウス、又は操作ボタンが例示される。なお、入力装置９は、光学センサを含む非接触型入力装置でもよいし、音声入力装置でもよい。

通信インタフェース４１は、処理回路４３に接続される。通信インタフェース４１は、管理装置２と制御装置１１及び制御装置２１の少なくとも一方との間の通信を制御する。通信インタフェース４１は、通信システム３を介して制御装置１１及び制御装置２１の少なくとも一方と通信する。

記憶回路４２は、処理回路４３に接続される。記憶回路４２は、データを記憶する。記憶回路４２として、不揮発性メモリ又は揮発性メモリが例示される。不揮発性メモリとして、ＲＯＭ（Read Only Memory）又はストレージが例示される。ストレージとして、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ：Hard Disk Drive）又はソリッドステートドライブ（ＳＳＤ：Solid State Drive）が例示される。揮発性メモリとして、ＲＡＭ（Random Access Memory）が例示される。

処理回路４３は、演算処理及び制御指令の出力処理を実施する。処理回路４３として、プロセッサが例示される。プロセッサとして、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）が例示される。コンピュータプログラムが記憶回路４２に記憶される。処理回路４３は、記憶回路４２からコンピュータプログラムを取得して実行することにより、所定の機能を発揮する。

記憶回路４２は、車幅記憶部５１を有する。

車幅記憶部５１は、無人車両の幅を示す車幅を記憶する。無人車両の車幅は、無人運搬車両１０の幅を示す第１車幅ＷＶ１及び無人散水車両２０の幅を示す第２車幅ＷＶ２を含む。車幅記憶部５１は、無人運搬車両１０の幅を示す第１車幅ＷＶ１及び無人散水車両２０の幅を示す第２車幅ＷＶ２のそれぞれを記憶する。第１車幅ＷＶ１とは、直進状態の無人運搬車両１０において車輪１６の回転軸と平行な方向の無人運搬車両１０の外形の寸法をいう。第２車幅ＷＶ２とは、直進状態の無人散水車両２０において車輪２６の回転軸と平行な方向の無人散水車両２０の外形の寸法をいう。第１車幅ＷＶ１は、無人運搬車両１０の諸元から導出される既知データである。第２車幅ＷＶ２は、無人散水車両２０の諸元から導出される既知データである。第１車幅ＷＶ１及び第２車幅ＷＶ２のそれぞれは、入力装置９を介して記憶回路４２に入力される。車幅記憶部５１は、入力装置９から入力された第１車幅ＷＶ１及び第２車幅ＷＶ２のそれぞれを記憶する。実施形態において、無人散水車両２０の外形の寸法は、無人運搬車両１０の外形の寸法よりも小さい。無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２は、無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１よりも狭い。

処理回路４３は、走行エリア定義部６１と、走行車両定義部６２と、走行制御誤差取得部６３と、判定部６４と、誘導部６５と、散水データ生成部６６と、出力部６７とを有する。

走行エリア定義部６１は、作業現場の走行路３６に走行エリアを定義する。走行エリアとは、目標走行軌跡（走行コース）に従って走行する無人車両の走行が許可されるエリアをいう。実施形態において、走行エリア定義部６１により定義される走行エリアは、第１走路幅ＷＬ１の第１走行エリア１０３と、第１走路幅ＷＬ１よりも狭い第２走路幅ＷＬ２の第２走行エリア２０３とを含む。

走行車両定義部６２は、作業現場の走行エリアを走行させる無人車両を定義する。実施形態において、走行車両定義部６２により定義される無人車両は、第１車幅ＷＶ１の無人運搬車両１０と、第１車幅ＷＶ１よりも狭い第２車幅ＷＶ２の無人散水車両２０とを含む。

走行制御誤差取得部６３は、目標走行速度（第１走行速度）で走行する無人車両の車幅方向における走行制御誤差（位置ずれ量Δ）を取得する。無人車両の車幅方向における走行制御誤差（位置ずれ量Δ）とは、目標走行軌跡（走行コース）に従って走行する無人車両の目標位置と実際の位置との車幅方向におけるずれ量をいう。走行制御誤差取得部６３は、無人運搬車両１０および無人散水車両２０のそれぞれの目標度走行速度に応じた走行制御誤差（位置ずれ量Δ）を取得する。走行制御誤差（位置ずれ量Δ）は、記憶回路４２に予め保存されている。走行制御誤差（位置ずれ量Δ）は、例えば、走行試験の結果に基づいて予め記憶回路４２に保存される。走行制御誤差（位置ずれ量Δ）は、無人車両の走行速度が高いほど大きくなり、無人車両の走行速度が低いほど小さくなる。

判定部６４は、無人車両の幅を示す車幅と走行エリアの幅を示す走路幅とに基づいて、走行エリアに無人車両が進入可能か否かを判定する。判定部６４は、無人車両の車幅が走行エリアの走路幅よりも狭いと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。

また、判定部６４は、走行制御誤差取得部６３により取得された位置ずれ量Δに基づいて、目標走行速度で走行する無人車両が走行エリアから逸脱しないと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。また、判定部６４は、目標走行速度で走行する無人車両が走行エリアから逸脱しても目標走行速度よりも低い走行速度（第２走行速度）で走行したときに走行エリアから逸脱しないと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。

誘導部６５は、無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３に進入し第２走行エリア２０３に進入しないように無人運搬車両１０を誘導する。誘導部６５は、無人散水車両２０が第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれに進入するように無人散水車両２０を誘導する。誘導部６５は、無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３に進入し第２走行エリア２０３に進入しないように無人運搬車両１０を誘導する誘導指令を出力する。誘導部６５は、無人散水車両２０が第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれに進入するように無人散水車両２０を誘導する誘導指令を出力する。

散水データ生成部６６は、散水スプレー２８を制御するための散水データを生成する。散水データは、散水スプレー２８からの散水の実行及び散水の停止、作業現場において散水スプレー２８が散水する散水位置、及び散水スプレー２８からの単位時間当たりの散水量の少なくとも一つを含む。散水スプレー２８が散水する散水位置は、散水スプレー２８から散水される走行路３６（作業現場）におけるエリアを示す散水エリアを含む。また、散水スプレー２８が複数設けられる場合、散水データは、散水を実行する散水スプレー２８の数を含む。また、無人散水車両２０の複数の位置のそれぞれに散水スプレー２８が設置される場合、散水データは、散水を実行する散水スプレー２８の設置位置を含む。散水データ生成部６６は、入力装置９からの入力データに基づいて、散水データを生成してもよい。

出力部６７は、走行エリア定義部６１により定義されたコースデータを無人車両に送信する。出力部６７は、通信インタフェース４１から無人運搬車両１０の制御装置１１及び無人散水車両２０の制御装置２１のそれぞれにコースデータを送信する。また、出力部６７は、散水データ生成部６６により生成された散水データを無人散水車両２０に送信する。出力部６７は、通信インタフェース４１から無人散水車両２０の制御装置２１に散水データを送信する。

制御装置１１は、コンピュータシステムを含む。管理装置２と同様、制御装置１１は、通信インタフェース、記憶回路、及び処理回路を有する。制御装置１１は、走行装置１３を制御する走行制御部７１を有する。走行制御部７１は、管理装置２から送信されたコースデータに基づいて、走行装置１３を制御する。

制御装置２１は、コンピュータシステムを含む。管理装置２と同様、制御装置２１は、通信インタフェース、記憶回路、及び処理回路を有する。制御装置２１は、走行装置２３を制御する走行制御部８１と、散水スプレー２８を制御する散水制御部８２とを有する。走行制御部８１は、管理装置２から送信されたコースデータに基づいて、走行装置２３を制御する。散水制御部８２は、管理装置２から送信された散水データに基づいて、散水スプレー２８を制御する。

［走行エリア］
図６は、実施形態に係る第１走行エリア１０３を説明するための図である。

走行エリア定義部６１は、走行路３６に第１走行エリア１０３を定義する。第１走行エリア１０３は、無人車両（無人運搬車両１０及び無人散水車両２０）の走行条件を規定するコースデータに基づいて定義される。走行エリア定義部６１は、コースデータ及び第１走行エリア１０３のそれぞれを定義する。

実施形態において、コースデータは、無人運搬車両１０と無人散水車両２０とに共用される。

コースデータは、走行エリア定義部６１により定義される。コースデータは、コース点１０１、走行コース１０２、無人車両の目標位置、無人車両の目標方位、及び無人車両の目標走行速度を含む。

コース点１０１は、走行路３６に複数設定される。コース点１０１は、無人車両の目標位置を規定する。複数のコース点１０１のそれぞれに、無人車両の目標方位及び目標走行速度が設定される。複数のコース点１０１は、間隔をあけて設定される。コース点１０１の間隔は、例えば１［ｍ］以上５［ｍ］以下に設定される。コース点１０１の間隔は、均一でもよいし、不均一でもよい。

走行コース１０２とは、無人車両の目標走行軌跡を示す仮想線をいう。走行コース１０２は、複数のコース点１０１を通過する軌跡によって規定される。無人車両は、走行コース１０２に従って、走行路３６を走行する。

無人車両の目標位置とは、コース点１０１を通過するときの無人車両の目標位置をいう。無人車両の目標位置は、無人車両のローカル座標系において規定されてもよいし、グローバル座標系において規定されてもよい。

無人車両の目標方位とは、コース点１０１を通過するときの無人車両の目標方位をいう。

無人車両の目標走行速度とは、コース点１０１を通過するときの無人車両の目標走行速度をいう。無人車両の目標走行速度は、無人車両の走行速度の上限値を示す上限速度（制限速度）を含む。無人車両は、上限速度を上回らない走行速度で作業現場を走行する。

無人運搬車両１０の走行制御部７１は、コースデータ及びセンサシステム１５の検出データに基づいて、走行装置１３を制御する。走行制御部７１は、位置センサ１５Ａの検出データ及び方位センサ１５Ｂの検出データに基づいて、無人運搬車両１０が走行コース１０２に従って走行するように、走行装置１３を制御する。すなわち、走行制御部７１は、コース点１０１に設定されている無人運搬車両１０の目標位置とコース点１０１を通過するときに位置センサ１５Ａにより検出された無人運搬車両１０の検出位置１０８との偏差を示す位置ずれ量Δが小さくなるように、走行装置１３を制御する。また、走行制御部７１は、コース点１０１に設定されている無人運搬車両１０の目標方位とコース点１０１を通過するときに方位センサ１５Ｂにより検出された無人運搬車両１０の検出方位との偏差が小さくなるように、走行装置１３を制御する。また、走行制御部７１は、速度センサ１５Ｃの検出データに基づいて、無人運搬車両１０が目標走行速度で走行するように、走行装置１３を制御する。すなわち、走行制御部７１は、コース点１０１に設定されている無人運搬車両１０の目標走行速度とコース点１０１を通過するときに速度センサ１５Ｃにより検出された無人運搬車両１０の検出走行速度との偏差が小さくなるように、走行装置１３を制御する。

上述のように、無人運搬車両１０の目標走行速度は、無人運搬車両１０の上限速度を含む。走行制御部７１は、速度センサ１５Ｃの検出データに基づいて、無人運搬車両１０が上限速度を上回らない走行速度で走行するように、走行装置１３を制御する。すなわち、走行制御部７１は、コース点１０１を通過するときに速度センサ１５Ｃにより検出された無人運搬車両１０の検出走行速度がコース点１０１に設定されている無人運搬車両１０の上限速度を上回らないように、走行装置１３を制御する。

無人散水車両２０の走行制御部８１は、コースデータ及びセンサシステム２５の検出データに基づいて、走行装置２３を制御する。走行制御部８１は、位置センサ２５Ａの検出データ及び方位センサ２５Ｂの検出データに基づいて、無人散水車両２０が走行コース１０２に従って走行するように、走行装置２３を制御する。すなわち、走行制御部８１は、コース点１０１に設定されている無人散水車両２０の目標位置とコース点１０１を通過するときに位置センサ２５Ａにより検出された無人散水車両２０の検出位置２０８との偏差を示す位置ずれ量Δが小さくなるように、走行装置２３を制御する。また、走行制御部８１は、コース点１０１に設定されている無人散水車両２０の目標方位とコース点１０１を通過するときに方位センサ２５Ｂにより検出された無人散水車両２０の検出方位との偏差が小さくなるように、走行装置２３を制御する。また、走行制御部８１は、速度センサ２５Ｃの検出データに基づいて、無人散水車両２０が目標走行速度で走行するように、走行装置２３を制御する。すなわち、走行制御部８１は、コース点１０１に設定されている無人散水車両２０の目標走行速度とコース点１０１を通過するときに速度センサ２５Ｃにより検出された無人散水車両２０の検出走行速度との偏差が小さくなるように、走行装置２３を制御する。

上述のように、無人散水車両２０の目標走行速度は、無人散水車両２０の上限速度を含む。走行制御部８１は、速度センサ２５Ｃの検出データに基づいて、無人散水車両２０が上限速度を上回らない走行速度で走行するように、走行装置２３を制御する。すなわち、走行制御部８１は、コース点１０１を通過するときに速度センサ２５Ｃにより検出された無人散水車両２０の検出走行速度がコース点１０１に設定されている無人散水車両２０の上限速度を上回らないように、走行装置２３を制御する。

走行エリア定義部６１は、走行コース１０２及び無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１に基づいて、第１走行エリア１０３を定義する。走行エリア定義部６１は、無人運搬車両１０の車幅方向において走行コース１０２が第１走行エリア１０３の中心を通るように、第１走行エリア１０３を定義する。走行エリア定義部６１は、第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１が無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１よりも広くなるように、第１走行エリア１０３を定義する。

実施形態において、走行エリア定義部６１は、上限速度で走行する無人運搬車両１０の位置ずれ量Δに基づいて、第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１を定義する。すなわち、走行エリア定義部６１は、走行コース１０２に従って上限速度で走行する無人運搬車両１０が走行コース１０２からずれたとしても第１走行エリア１０３から逸脱しないように、第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１を定義する。実施形態において、第１走路幅ＷＬ１は、無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１と無人運搬車両１０の走行制御誤差との和である。走行制御部７１は、無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３から逸脱しないように、コース点１０１に設定されている無人運搬車両１０の目標位置とコース点１０１を通過するときに位置センサ１５Ａにより検出された無人運搬車両１０の検出位置１０８とに基づいて、走行装置１３を制御する。

走行エリア定義部６１は、第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１が走行路３６の幅よりも狭くなるように、第１走行エリア１０３を定義する。

図７は、実施形態に係る第２走行エリア２０３を説明するための図である。

走行エリア定義部６１は、走行路３６に第２走行エリア２０３を定義する。第２走行エリア２０３は、コースデータに基づいて定義される。

走行エリア定義部６１は、走行コース１０２及び無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２に基づいて、第２走行エリア２０３を定義する。走行エリア定義部６１は、無人散水車両２０の車幅方向において走行コース１０２が第２走行エリア２０３の中心を通るように、第２走行エリア２０３を定義する。走行エリア定義部６１は、第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２が無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２よりも広くなるように、第２走行エリア２０３を定義する。

実施形態において、走行エリア定義部６１は、上限速度で走行する無人散水車両２０の位置ずれ量Δに基づいて、第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２を定義する。すなわち、走行エリア定義部６１は、走行コース１０２に従って上限速度で走行する無人散水車両２０が走行コース１０２からずれたとしても第２走行エリア２０３から逸脱しないように、第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２を定義する。実施形態において、第２走路幅ＷＬ２は、無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２と無人散水車両２０の走行制御誤差との和である。走行制御部８１は、無人散水車両２０が第２走行エリア２０３から逸脱しないように、コース点１０１に設定されている無人散水車両２０の目標位置とコース点１０１を通過するときに位置センサ２５Ａにより検出された無人散水車両２０の検出位置２０８とに基づいて、走行装置１３を制御する。

走行エリア定義部６１は、第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２が走行路３６の幅よりも狭くなるように、第２走行エリア２０３を定義する。

［走行エリアの定義方法］
図８は、実施形態に係る走行エリアの定義方法を示すフローチャートである。

走行エリア定義部６１は、無人車両のコースデータを生成する。走行エリア定義部６１は、作業現場の走行路３６に走行コース１０２を定義する（ステップＳＡ１）。

図９は、実施形態に係る走行路３６に定義された走行コース１０２を示す模式図である。図９に示す例において、走行コース１０２は、積込場３１と排土場３２と給油場３４又は給水場３５とを結ぶように定義される。

走行車両定義部６２は、走行エリアを走行させる無人車両を定義する。実施形態において、走行車両定義部６２は、走行エリアを走行させる無人車両として、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０を定義する（ステップＳＡ２）。

走行エリア定義部６１は、車幅記憶部５１から無人車両の車幅を取得する。実施形態において、走行エリア定義部６１は、無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１及び無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２を取得する（ステップＳＡ３）。

走行エリア定義部６１は、第１車幅ＷＶ１に基づいて、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０が走行可能な第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１を算出する。また、走行エリア定義部６１は、第２車幅ＷＶ２に基づいて、無人散水車両２０が走行可能な第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２を算出する（ステップＳＡ４）。

無人運搬車両１０が走行可能な第１走路幅ＷＬ１は、第１車幅ＷＶ１よりも広い。無人散水車両２０が走行可能な第２走路幅ＷＬ２は、第２車幅ＷＶ２よりも広い。

走行エリア定義部６１は、ステップＳＡ４において算出した第１走路幅ＷＬ１になるように、第１走行エリア１０３を定義する。走行エリア定義部６１は、ステップＳＡ４において算出した第２走路幅ＷＬ２になるように、第２走行エリア２０３を定義する（ステップＳＡ５）。

図１０は、実施形態に係る走行路３６に定義された第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３を示す模式図である。図１０に示すように、走行コース１０２を含むように第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれが定義される。図１０に示す例において、第１走行エリア１０３は、積込場３１と排土場３２とを結ぶ走行路３６に定義される。第２走行エリア２０３は、交差点３７と給油場３４又は給水場３５とを結ぶ走行路３６に定義される。

［無人車両の走行可否判定方法］
図１１は、実施形態に係る無人車両の走行可否判定方法を示すフローチャートである。

判定部６４は、走行エリア定義部６１により定義された走行エリア（１０３，２０３）に所定の無人車両が進入可能か否かを判定する。すなわち、判定部６４は、走行エリア定義部６１により定義された走行エリアを所定の無人車両が走行可能か否かを判定する。判定部６４は、走行車両定義部６２により定義された複数の無人車両のうち、判定対象の無人車両を決定する（ステップＳＢ１）。

一例として、排土場３２から交差点３７を経由して給油場３４に向かって走行した後、給油場３４から交差点３７を経由して積込場３１に向かって走行する無人運搬車両１０が判定対象であることとする。

判定部６４は、図１０を参照して説明したような、走行エリア定義部６１により定義された走行エリア（１０３，２０３）を取得する（ステップＳＢ２）。

判定部６４は、無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１が第１走行エリア１０３の第１走路幅ＷＬ１及び第２走行エリア２０３の第２走路幅ＷＬ２のそれぞれよりも狭いか否かを判定する（ステップＳＢ３）。

ステップＳＢ３において、第１車幅ＷＶ１が第１走路幅ＷＬ１及び第２走路幅ＷＬ２のそれぞれよりも狭いと判定した場合（ステップＳＢ３：Ｙｅｓ）、判定部６４は、無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれを上限速度（第１走行速度）で走行しても、第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれから逸脱しないか否かを判定する（ステップＳＢ４）。

ステップＳＢ４において、上限速度で走行する無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれを逸脱せずに走行可能であると判定された場合（ステップＳＢ４：Ｙｅｓ）、誘導部６５は、上限速度で第２走行エリア２０３に進入するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。すなわち、誘導部６５は、排土場３２から交差点３７を経由して給油場３４に向かって走行した後、給油場３４から交差点３７を経由して積込場３１に向かって走行するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。誘導部６５は、第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれにおいて上限速度で走行するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する（ステップＳＢ５）。

ステップＳＢ４において、上限速度で走行する無人運搬車両１０が第１走行エリア１０３を逸脱しなくても第２走行エリア２０３を逸脱すると判定した場合（ステップＳＢ４：Ｎｏ）、判定部６４は、上限速度よりも低い走行速度（第２走行速度）であれば無人運搬車両１０が第２走行エリア２０３を逸脱しないか否かを判定する（ステップＳＢ６）。

ステップＳＢ６において、上限速度よりも低い走行速度であれば無人運搬車両１０が第２走行エリア２０３を逸脱しないと判定された場合（ステップＳＢ６：Ｙｅｓ）、誘導部６５は、上限速度よりも低い走行速度で第２走行エリア２０３に進入するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。すなわち、誘導部６５は、排土場３２から交差点３７を経由して給油場３４に向かって走行した後、給油場３４から交差点３７を経由して積込場３１に向かって走行するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。誘導部６５は、第１走行エリア１０３において上限速度で走行し、交差点３７と給油場３４との間の第２走行エリア２０３において上限速度よりも低い走行速度で走行するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する（ステップＳＢ７）。

ステップＳＢ６において、上限速度よりも低い走行速度でも無人運搬車両１０が第２走行エリア２０３を逸脱すると判定した場合（ステップＳＢ６：Ｎｏ）、又は、ステップＳＢ３において、第１車幅ＷＶ１が第２走路幅ＷＬ２よりも広いと判定した場合（ステップＳＢ３：Ｎｏ）。誘導部６５は、第２走行エリア２０３に進入しないように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する（ステップＳＢ８）。

すなわち、誘導部６５は、給油場３４に向かわないように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。誘導部６５は、排土場３２から積込場３１に向かって走行するように、無人運搬車両１０に誘導指令を出力する。

以上、図１１を参照しながら無人運搬車両１０の走行可否判定方法について説明した。無人散水車両２０についても同様である。実施形態において、無人散水車両２０は、第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれに進入することができる。すなわち、第２車幅ＷＶ２は、第１走路幅ＷＬ１よりも狭く、第２走路幅ＷＬ２よりも狭い。誘導部６５は、無人散水車両２０が第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれに進入するように、無人散水車両２０を誘導する誘導指令を出力することができる。

［効果］
以上説明したように、実施形態によれば、作業現場の走行路３６に走行エリア（１０３，２０３）が定義される。無人車両の車幅と走行エリアの走路幅とに基づいて、走行エリアに無人車両が進入可能であるか否かが判定される。そのため、不必要に路幅が広い走行路３６の造成が抑制される。したがって、走行路３６の造成に要するコストが抑制される。無人運搬車両１０及び無人散水車両２０の両方が走行する第１走行エリア１０３は、無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１に合わせて定義される。そのため、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０のそれぞれは、第１走行エリア１０３を円滑に走行することができる。無人運搬車両１０の第１車幅ＷＶ１と無人散水車両２０の第２車幅ＷＶ２とに基づいて、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０の両方が走行する第１走行エリア１０３が定義され、無人運搬車両１０は走行せず無人散水車両２０が走行する第２走行エリア２０３が定義される。第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３のそれぞれが定義されることにより、第１走行エリア１０３及び第２走行エリア２０３に基づいて、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０のそれぞれの走行条件が適正に定められる。したがって、無人運搬車両１０及び無人散水車両２０のそれぞれは、作業現場を適正に走行することができる。

判定部６４は、車幅が走路幅よりも狭いと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。これにより、無人車両は、走行エリアからはみ出さずに走行することができる。

車幅が走路幅よりも狭くても、無人車両が高速で走行エリアを走行すると、走行エリアから逸脱する可能性が高くなる。判定部６４は、上限速度（第１走行速度）で走行する無人車両が走行エリアから逸脱しないと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。これにより、無人車両は、走行エリアから逸脱することなく高速で走行することができる。

判定部６４は、上限（第１走行速度）で走行する無人車両が走行エリアから逸脱しても上限速度よりも低い走行速度（第２走行速度）で走行したときに走行エリアから逸脱しないと判定した場合、走行エリアに無人車両が進入可能であると判定する。これにより、無人車両は、走行エリアからはみ出さずに走行することができる。

［その他の実施形態］
上述の実施形態において、制御装置１１の機能及び制御装置２１の機能の少なくとも一部が管理装置２に設けられてもよいし、管理装置２の機能の少なくとも一部が制御装置１１及び制御装置２１の一方又は両方に設けられてもよい。例えば、上述の実施形態において、制御装置１１が、走行エリア定義部６１の機能、走行車両定義部６２の機能、走行制御誤差取得部６３の機能、判定部６４の機能、及び誘導部６５の機能を有してもよい。制御装置２１が、走行エリア定義部６１の機能、走行車両定義部６２の機能、走行制御誤差取得部６３の機能、判定部６４の機能、誘導部６５の機能、及び散水データ生成部６６の機能を有してもよい。

上述の実施形態において、走行エリア定義部６１、走行車両定義部６２、走行制御誤差取得部６３、判定部６４、誘導部６５、散水データ生成部６６、及び出力部６７のそれぞれが、別々のハードウエアにより構成されてもよい。

上述の実施形態においては、第１無人車両１０が無人運搬車両であり、第２無人車両２０が無人散水車両であることとした。第１無人車両１０及び第２無人車両２０の両方が無人運搬車両でもよい。第１無人車両１０が第１車幅の無人運搬車両であり、第２無人車両２０が第２車幅の無人運搬車両でもよい。

１…管理システム、２…管理装置、３…通信システム、３Ａ…無線通信機、３Ｂ…無線通信機、３Ｃ…無線通信機、４…管制施設、５…積込機、６…破砕機、７…給油機、８…給水機、９…入力装置、１０…無人運搬車両（第１無人車両）、１１…制御装置、１２…車両本体、１３…走行装置、１４…ダンプボディ、１５…センサシステム、１５Ａ…位置センサ、１５Ｂ…方位センサ、１５Ｃ…速度センサ、１５Ｄ…障害物センサ、１６…車輪、１６Ｆ…前輪、１６Ｒ…後輪、１７…タイヤ、１７Ｆ…前タイヤ、１７Ｒ…後タイヤ、２０…無人散水車両（第２無人車両）、２１…制御装置、２２…車両本体、２３…走行装置、２４…タンク、２５…センサシステム、２５Ａ…位置センサ、２５Ｂ…方位センサ、２５Ｃ…速度センサ、２５Ｄ…障害物センサ、２６…車輪、２６Ｆ…前輪、２６Ｒ…後輪、２７…タイヤ、２７Ｆ…前タイヤ、２７Ｒ…後タイヤ、２８…散水スプレー、２９…キャブ、３１…積込場、３２…排土場、３３…駐機場、３４…給油場、３５…給水場、３６…走行路、３７…交差点、４１…通信インタフェース、４２…記憶回路、４３…処理回路、５１…車幅記憶部、６１…走行エリア定義部、６２…走行車両定義部、６３…走行制御誤差取得部、６４…判定部、６５…誘導部、６６…散水データ生成部、６７…出力部、７１…走行制御部、８１…走行制御部、８２…散水制御部、１０１…コース点、１０２…走行コース、１０３…第１走行エリア、１０８…検出位置、２０３…第２走行エリア、２０８…検出位置、ＷＬ１…第１走路幅、ＷＬ２…第２走路幅、ＷＶ１…第１車幅、ＷＶ２…第２車幅。

Claims (11)

1. 作業現場の走行路に走行エリアを定義する走行エリア定義部と、
   無人車両の幅を示す車幅と前記走行エリアの幅を示す走路幅とに基づいて、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能か否かを判定する判定部と、を備える、
   無人車両の管理システム。
2. 前記判定部は、前記車幅が前記走路幅よりも狭いと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
   請求項１に記載の無人車両の管理システム。
3. 第１走行速度で走行する前記無人車両の車幅方向における位置ずれ量を取得する走行制御誤差取得部を備え、
   前記判定部は、前記第１走行速度で走行する前記無人車両が前記走行エリアから逸脱しないと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
   請求項１又は請求項２に記載の無人車両の管理システム。
4. 前記判定部は、前記第１走行速度で走行する前記無人車両が前記走行エリアから逸脱しても前記第１走行速度よりも低い第２走行速度で走行したときに前記走行エリアから逸脱しないと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
   請求項３に記載の無人車両の管理システム。
5. 前記走行エリア定義部により定義される走行エリアは、第１走路幅の第１走行エリアと、前記第１走路幅よりも狭い第２走路幅の第２走行エリアと、を含み、
   前記無人車両は、第１車幅の第１無人車両と、前記第１車幅よりも狭い第２車幅の第２無人車両と、を含み、
   前記第１無人車両が前記第１走行エリアに進入し前記第２走行エリアに進入しないように前記第１無人車両を誘導し、前記第２無人車両が前記第１走行エリア及び前記第２走行エリアのそれぞれに進入するように前記第２無人車両を誘導する誘導部を備える、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無人車両の管理システム。
6. 前記第１無人車両は、無人運搬車両であり、
   前記第２無人車両は、無人散水車両である、
   請求項５に記載の無人車両の管理システム。
7. 無人車両の幅を示す車幅と作業現場の走行路に定義された走行エリアの幅を示す走路幅とに基づいて、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能か否かを判定することと、
   前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定した場合、前記走行エリアに進入するように前記無人車両を制御することと、
   前記走行エリアに前記無人車両が進入可能でないと判定した場合、前記走行エリアに進入しないように前記無人車両を制御することと、を含む、
   無人車両の管理方法。
8. 前記車幅が前記走路幅よりも狭いと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
   請求項７に記載の無人車両の管理方法。
9. 第１走行速度で走行する前記無人車両の車幅方向における位置ずれ量に基づいて、前記第１走行速度で走行する前記無人車両が前記走行エリアから逸脱しないと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
   請求項７又は請求項８に記載の無人車両の管理方法。
10. 前記第１走行速度で走行する前記無人車両が前記走行エリアから逸脱しても前記第１走行速度よりも低い第２走行速度で走行したときに前記走行エリアから逸脱しないと判定した場合、前記走行エリアに前記無人車両が進入可能であると判定する、
    請求項９に記載の無人車両の管理方法。
11. 走行エリアは、第１走路幅の第１走行エリアと、前記第１走路幅よりも狭い第２走路幅の第２走行エリアと、を含み、
    前記無人車両は、第１車幅の第１無人車両と、前記第１車幅よりも狭い第２車幅の第２無人車両と、を含み、
    前記第１無人車両が前記第１走行エリアに進入し前記第２走行エリアに進入しないように前記第１無人車両を誘導することと、
    前記第２無人車両が前記第１走行エリア及び前記第２走行エリアのそれぞれに進入するように前記第２無人車両を誘導することと、を含む、
    請求項７から請求項１０のいずれか一項に記載の無人車両の管理方法。

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