交通管制服务器以及交通管制系统的制作方法

文档序号:11161218阅读:627来源:国知局
交通管制服务器以及交通管制系统的制造方法与工艺

本发明涉及交通管制服务器以及交通管制系统,尤其涉及用于对在矿山内行驶的车辆彼此的干涉进行控制的技术。



背景技术:

在露天开采矿山等中,在使输送所挖掘出的矿石的自卸卡车等无人车辆自主行驶的情况下,需要进行控制,以使修整道路的推土机或平路机、避免尘土扬起而进行洒水的洒水车、进行巡逻的服务车等有人车辆与无人车辆不会产生干涉。

作为用于实现该目的的技术,例如专利文献1公开了如下结构:“无人车辆以基于利用车辆相互间通信装置最后获取(接收)到的有人车辆的位置数据得到的位置P(某一时间点的位置)为基础,求出以该位置P为中心、以从该位置P到将来的规定时间点为止以最大速度移动后的情况下的距离为半径r的圆,并且,将预定行驶路径中的圆内的区域推定为有人车辆的存在范围。无人车辆对自身的车辆位置与该圆是否产生干涉进行判断。(摘要)”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-330029号公报



技术实现要素:

在专利文献1中,在无人车辆、有人车辆、管制站间的通信中断的期间,无法掌握相互的位置关系,无法进行恰当的控制,因此,需要即使没有干涉的危险也使车辆停止等的处理。因此,存在如下课题:若存在通信中断,则作业效率降低。尤其是,在输送路径中有人车辆和无人车辆会车的情况下,相对速度较大且车辆间的距离也较近,因此,若例如由于有人车辆脱离行驶路线地行驶而导致与对向车发生干涉,则有可能伴随较大的损伤。因而,需要用于进一步降低使无人车辆和有人车辆在输送路径上安全地会车之际的通信中断的影响的技术。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的,提供一种能够以如下方式进行控制的技术:尤其是,即使在无人车辆和有人车辆在输送路径上会车过程中存在通信的中断,也不会导致作业效率的降低,且有人车辆和无人车辆不会产生干涉。

为了解决上述课题,本发明是一种交通管制服务器,在矿山内并行地设置去路车道和回路车道,对在所述去路车道上行驶的第一车辆、以及在所述回路车道上行驶的属性与所述第一车辆的属性不同的第二车辆进行交通管制,其特征在于,该交通管制服务器具备行驶许可区间设定部,该行驶许可区间设定部对所述去路车道中的许可所述第一车辆的行驶的部分区间即第一行驶许可区间、以及所述回路车道中的许可所述第二车辆的行驶的部分区间即第二行驶许可区间进行设定,所述行驶许可区间设定部以在所述第一车辆和所述第二车辆会车之际使所述第二车辆停止或减速并使所述第一车辆行驶的方式设定所述第一行驶许可区间和所述第二行驶许可区间。

另外,本发明是一种交通管制系统,其是将交通管制服务器、第一车载终端装置以及第二车载终端装置以通信方式连接而成的,其中,所述交通管制服务器在矿山内并行地设置去路车道和回路车道,对在所述去路车道上行驶的第一车辆、以及在所述回路车道上行驶的属性与所述第一车辆的属性不同的第二车辆进行交通管制,所述第一车载终端装置搭载于所述第一车辆,所述第二车载终端装置搭载于所述第二车辆,该交通管制系统的特征在于,所述交通管制服务器具备:行驶许可区间设定部,其对所述去路车道中的许可所述第一车辆的行驶的部分区间即第一行驶许可区间、以及所述回路车道中的许可所述第二车辆的行驶的部分区间即第二行驶许可区间进行设定,并且该行驶许可区间设定部以在所述第一车辆和所述第二车辆会车之际使所述第二车辆停止或减速并使所述第一车辆行驶的方式设定所述第一行驶许可区间和所述第二行驶许可区间;和服务器侧通信控制部,其对所述第一车载终端装置发送表示所述第一行驶许可区间的第一区间响应信息,对所述第二车载终端装置发送表示所述第二行驶许可区间的第二区间响应信息,所述第一车载终端装置具备接收所述第一区间响应信息的第一终端侧通信控制部,所述第二车载终端装置具备接收所述第二区间响应信息的第二终端侧通信控制部。

发明效果

根据本发明,能够提供一种可进行如下控制的技术:尤其是,即使在无人车辆和有人车辆在输送路径上会车过程中存在通信的中断,也不会导致作业效率的降低,且有人车辆和无人车辆不会产生干涉。上述以外的课题、构成和效果通过以下的实施方式的说明得以明确。

附图说明

图1是表示本实施方式的交通管制系统的概略构成的图。

图2是详细论述图1的输送路径60的图,表示自卸卡车20、有人车辆70所行驶的露天开采矿山工地的构成例。

图3是交通管制服务器和自卸卡车终端装置的硬件构成图。

图4是有人车辆终端装置的硬件构成图。

图5是表示存储于行驶许可区间信息数据库的数据的例子的图,(a)表示用于对在输送路径60上行驶的车辆进行管理的车辆管理信息的一个例子,(b)表示对各车辆赋予的表示行驶许可区间的区间信息的一个例子。

图6是表示交通管制服务器和自卸卡车终端装置的主要功能的功能框图。

图7是表示有人车辆终端装置的主要功能的功能框图。

图8是表示行驶许可区间设定处理的图,(a)表示对各自卸卡车设定的行驶许可区间,(b)表示对自卸卡车新设定的行驶许可区间,(c)表示开放区间。

图9是表示行驶许可抑制区间的设定例的图,(a)表示行驶许可抑制区间不与对向车的行驶许可区间重复的状态,(b)表示被行驶许可抑制区间阻挡而无法设定新的行驶许可区间、从而自卸卡车停止的状态。

图10是表示行驶许可抑制区间的设定例的图,(a)表示有人车辆的行驶许可抑制区间重叠地设定于自卸卡车的行驶许可区间上的状态,(b)表示行驶许可抑制区间被解除并对自卸卡车设定了新的行驶许可区间的状态。

图11是表示第一实施方式的交通管制系统的处理的流程的流程图。

图12是表示疑似行驶许可区间的设定例的图,(a)表示汇合例,(b)表示交叉例。

图13是表示地图数据的无效化的图,(a)表示包括汇合点的例子,(b)表示包括交叉点的例子。

具体实施方式

以下,基于附图详细地说明本发明的实施方式。此外,在用于说明实施方式的全部附图中,对具有相同功能的部件标注相同或相关联的附图标记,省略其重复说明。另外,在以下的实施方式中,除了特别需要之时以外,原则上不重复进行相同或同样的部分的说明。

本实施方式涉及一种交通管制系统,该交通管制系统用于在矿山内并行地设置去路车道和回路车道,并对在去路车道上行驶的第一车辆、以及在回路车道上行驶且属性与第一车辆的属性不同的第二车辆的会车进行控制。

在此所谓的第一车辆是优先于第二车辆而行驶的车辆,在有人车辆和无人车辆混在一起的情况下,采用有无操作员来作为属性,将第一车辆设为有人车辆,将第二车辆设为无人车辆。有人车辆是指操作员搭乘并驾驶的车辆,存在例如推土机、平路机、洒水车、以及服务车。另外,无人车辆是指自主行驶车辆,在本实施方式中,使用矿山用的自主行驶自卸卡车来进行说明。

此外,也可以是,在自卸卡车除了具备自主行驶功能之外、还具备由操作员操舵的机构的情况下,将通过自主行驶功能行驶过程中的自卸卡车视作无人车辆,将操作员搭乘并进行操舵的情况视作有人车辆,来适用本发明。由此,即使是相同的车身规格(车身的大小)的自卸卡车,也可作为属性不同的车辆来进行交通管制。

另外,作为属性的不同,也可以使用自卸卡车的装载状态。在该情况下,既可以是,第一车辆是空载的自卸卡车,第二车辆是装载有装载物的自卸卡车,也可以是,第一车辆是装载有装载物的自卸卡车,第二车辆是空载的自卸卡车。

另外,去路车道是针对第一车辆所行驶的车道的称呼,将对向车道称为回路车道,并不固定地确定,以第一车辆的行驶方向为基准适当改变。例如,在第一车辆朝向随后论述的挖掘工地时,将朝向挖掘工地的车道称为去路车道,在从挖掘工地朝向卸载场地时,将其车道称为去路车道。

<第一实施方式>

第一实施方式是如下实施方式:在有人车辆和自主行驶的自卸卡车会车之际,避开行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间(随后论述这些)地对自卸卡车赋予行驶许可。

首先,基于图1说明第一实施方式的交通管制系统的概略构成。图1是表示本实施方式的交通管制系统的概略构成的图。

图1所示的交通管制系统1经由无线通信线路40将挖掘机10、自卸卡车20(相当于无人车辆)及服务车等有人车辆70、和管制服务器31彼此以通信方式连接而构成,其中,挖掘机10在矿山等包括采石场和装载场地的作为作业工地的装载场地61进行沙土、矿石的装载作业,自卸卡车20由用于输送从挖掘机10装载的沙土、矿石等装载物的自主行驶车辆构成,管制服务器31设置于采石场的附近或者远程的管制中心30。

自卸卡车20沿着在矿山内预先设定的输送路径60在装载场地61和未图示的卸载场地之间往复运动,来输送装载物。

在矿山内设置有多个无线基站41-1、41-2、41-3。并且,经由这些无线基站41-1、41-2、41-3收发无线通信的电波。

挖掘机10、各自卸卡车20、以及有人车辆70具备位置计算装置(在图1中省略图示),该位置计算装置用于从全球导航卫星系统(GNSS:Global Navigation Satellite System)的至少3个导航卫星50-1、50-2、50-3接收位置测定电波来获取自身车辆的位置。作为GNSS,可以使用例如GPS(全球定位系统,Global Positioning System)、GLONASS、GALILEO。自卸卡车20、有人车辆70实际上存在多个,分别以无线方式与管制服务器31进行通信。

自卸卡车20搭载用于按照来自管制服务器31的指示而进行自主行驶的车载终端装置(以下简记为“自卸卡车终端装置”)26。

同样地,在有人车辆70上也搭载用于接收并显示来自管制服务器31的指示的车载终端装置(以下简记为“有人车辆终端装置”)76。

管制服务器31连接于用于与无线通信线路40连接的天线32。并且,管制服务器31经由天线32和无线通信线路40分别与自卸卡车终端装置26和有人车辆终端装置76进行通信。

图2是详细论述图1的输送路径60的图,表示自卸卡车20、有人车辆70所行驶的露天开采矿山工地的构成例。输送路径60将装载场地61、卸载场地62以及卸载场地63连结起来。自卸卡车20在装载场地61装载表土、矿石,在输送路径60行驶而将表土、矿石向卸载场地62或63输送。

装载场地61是将挖掘机10所挖掘出的表土、矿石装载于自卸卡车20的作业工地。

卸载场地62是供自卸卡车20从挖掘工地输送来的表土等在该场地卸载并呈层状或者放射状铺展的作业工地。

卸载场地63是设置有对矿石进行破碎处理的破碎机(未图示)等的作业工地。由破碎机破碎后的矿石通过带式输送机等向由货车进行装运的装运场地或者处理设备等输送。

在输送路径60上设置有自卸卡车20的行进方向不同的两个车道。在各车道上设定有在自卸卡车20进行自主行驶之际所沿着的成为目标的行驶路径64。以下,存在将车道改称为行驶路径来进行说明的情况。

行驶路径64是作为在地图上设定的各地点(节点)65的坐标值而被提供的。相邻节点间的路径称为子链路66。行驶路径64的地图信息(与各车道的地图信息相当。)包含节点65和子链路66来定义。该地图信息被管制服务器31、自卸卡车终端装置26、以及有人车辆终端装置76共同使用,同一地图信息存储于上述3个构成要素。

自卸卡车20通过一边对由位置传感器(GPS)确定的自身位置和行驶路线的坐标值进行比较一边对加速减速、转向进行控制,而沿着行驶路径64自主行驶。

接下来,参照图3~图5,对图1的管制服务器31、自卸卡车20和自卸卡车终端装置26、以及有人车辆终端装置76的硬件构成进行说明。图3是交通管制服务器和自卸卡车终端装置的硬件构成图。图4是有人车辆终端装置的硬件构成图。图5是表示存储于行驶许可区间信息数据库的数据的例子的图,(a)表示用于对在输送路径60上行驶的车辆进行管理的车辆管理信息的一个例子,(b)表示区间信息(该区间信息表示对各车辆赋予的行驶许可区间)的一个例子。

如图3所示,管制服务器31构成为包括服务器侧控制装置311、服务器侧输入装置312、服务器侧显示装置313、服务器侧通信装置314、总线315、主地图信息数据库(以下将数据库简记成“DB”)316、行驶许可区间信息DB317(以下简记为“区间信息DB”)。

服务器侧控制装置311用于对管制服务器31的各构成要素的动作进行控制,使用硬件来构成,该硬件除了包括CPU(中央处理单元,Central Processing Unit)等运算·控制装置之外,还包括存储由管制服务器31执行的程序的ROM(只读存储器,Read Only Memory)、HDD(硬盘驱动器,Hard Disk Drive)等存储装置,另外,还包括成为CPU执行程序之际的作业区域的RAM(随机存取存储器,Random Access Memory)。

服务器侧输入装置312由鼠标、键盘等输入装置构成。

服务器侧显示装置313由液晶监控器等构成,作为向操作员显示并提供信息的界面发挥功能。

服务器侧通信装置314由用于与有线通信线路、无线通信线路40以通信方式进行连接的装置构成。

总线315使各构成要素彼此电连接。

主地图信息DB316使用HDD等固定地存储信息的存储装置来构成,存储由输送路径60上的各节点的位置信息(坐标值)和连结各节点的子链路定义的地图信息。另外,也可以包含矿山的地形信息、各节点的绝对坐标(基于位置测定电波计算出的3维实际坐标)。对各节点赋予固有地识别该节点的位置识别信息(以下称为“节点ID”)。

区间信息DB317使用HDD等固定地存储信息的存储装置来构成,存储车辆管理信息(参照图5的(a))、区间信息(参照图5的(b))。

车辆管理信息将如下信息建立关联地存储:固有地识别各车辆的“车辆识别信息”;表示各车辆的种类的“车种”;用于识别是否是有人车辆的“有人车辆识别标志”(有人车辆的值设为“1”、无人车辆的值设为“0”);在自卸卡车20是对于自主行驶或操作员搭乘并驾驶的手动行驶均能够应对的搬运车辆的情况下,表示当前设定的模式的“行驶模式”。本实施方式的自卸卡车20具备自主行驶功能和基于操作员的操舵的有人行驶功能,在手动行驶时,即使是自卸卡车,也视作有人车辆。因此,在图5的(a)中,将“ID20-2”的自卸卡车的有人车辆标志的值设定为“1”。

区间信息将“车辆识别信息”、当前对各车辆设定的行驶许可区间的“前方边界点”和“后方边界点”、附随于行驶许可区间而设定的行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间的“前方边界点”和“后方边界点”、表示当前行驶过程中的行驶路线是去路和回路中哪一个的“车道”、表示各行驶许可区间内的速度的“车速”建立关联地存储。图5的(b)的针对ID70的各前方边界点、后方边界点的节点ID(N11、N12、N23、N24、J31、J32)与图12的(a)所示的节点ID相同。此外,对于行驶许可抑制区间,也可以通过成为前方边界点或后方边界点的坐标来设定该区间。

上述的各数据库既可以仅具备存储地图信息、区间信息的存储部并由服务器侧控制装置311进行这些数据库的更新·检索处理,也可以搭载有对各DB进行信息的更新·检索处理的引擎。

另一方面,自卸卡车20是电驱动自卸卡车,如图3所示那样除了具备自卸卡车终端装置26之外,还具备接受自卸卡车终端装置26的指示而对加速减速、转向进行控制的车辆控制装置27、外界传感器装置28、以及位置检测装置29。

自卸卡车终端装置26构成为包括终端侧控制装置261、终端侧输入装置262、终端侧显示装置263、终端侧通信装置264、总线265、以及终端侧地图信息DB266。

终端侧控制装置261、终端侧输入装置262、终端侧显示装置263、终端侧通信装置264、总线265、以及终端侧地图信息DB266分别是与服务器侧控制装置311、服务器侧输入装置312、服务器侧显示装置313、服务器侧通信装置314、总线315、以及主地图信息DB316(与地图数据存储部相当)各自相同的构成,因此,省略重复说明。

车辆控制装置27包括减速器制动器(再生制动器)271、行车制动器(机械制动器)272、转向控制装置273、以及加速控制装置274。车辆控制装置27与自卸卡车终端装置26电连接,按照来自管制服务器31的指示使自卸卡车20自主行驶。

外界传感器装置28是毫米波雷达、前方照相机等用于对自卸卡车20的周边环境进行检测的传感器,其种类没有限制。

位置计算装置29是GPS等计算自身车辆的当前位置的装置。

如图4所示,有人车辆终端装置76也与自卸卡车终端装置26同样地包括终端侧控制装置761、终端侧输入装置762、终端侧显示装置763、终端侧通信装置764、以及总线765,并与搭载于有人车辆70的位置计算装置79连接。这些各构成要素与自卸卡车终端装置26的构成相同,因此省略重复说明。

接下来,参照图6和图7对图1的管制服务器31、自卸卡车终端装置26、以及有人车辆终端装置76的功能构成进行说明。图6是表示交通管制服务器和自卸卡车终端装置的主要功能的功能框图。图7是表示有人车辆终端装置的主要功能的功能框图。

如图6所示,管制服务器31的服务器侧控制装置311具备车辆调度管理部311a、行驶许可区间设定部311b、动态路径生成部311c、以及服务器侧通信控制部311d。

车辆调度管理部311a设定自卸卡车20的目的地,参照存储于主地图信息DB316的地图信息来确定从当前位置到目的地的行驶路径。

行驶许可区间设定部311b参照存储于主地图信息DB316的地图信息和区间信息(参照图5的(b))来针对自卸卡车20和有人车辆70设定去路车道中的许可有人车辆70的行驶的部分区间即第一行驶许可区间、以及回路车道中的许可自卸卡车20的行驶的部分区间即第二行驶许可区间。此时,行驶许可区间设定部以在有人车辆和自卸卡车20会车之际使自卸卡车20停止或减速(该情况在第三实施方式中进行说明)并使有人车辆行驶的方式设定第一行驶许可区间和第二行驶许可区间。

另外,行驶许可区间设定部311b若设定了第一行驶许可区间,则将回路车道中的与第一行驶许可区间并行的部分区间设定为附随于第一行驶许可区间的行驶许可抑制区间。

而且,若在去路车道上存在汇合点或交叉点,并且设定了包含该汇合点或交叉点在内的第一行驶许可区间,则行驶许可区间设定部311b将与去路车道汇合的汇合车道或与去路车道交叉的交叉车道上的向去路车道进入的进入区间设定为随附于第一行驶许可区间的疑似行驶许可区间。

并且,行驶许可区间设定部311b以避开上述行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间的方式、即以使新设定的第二行驶许可区间不与行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间重叠的方式设定第二行驶许可区间。

而且,在行驶许可区间设定部311b进行第一行驶许可区间的设定之际,当在对向车道的与接下来将要设定的第一行驶许可区间相对应的部分区间中行驶的自卸卡车20的车速比规定的车速阈值大时,抑制新的第一行驶许可区间的设定。在第一实施方式中,仅在规定的车速阈值为零、即所对应的区间的自卸卡车20停止的情况下,设定新的第一行驶许可区间。此外,行驶许可区间设定部311b参照对自卸卡车20设定的区间信息中所含有的车速,或者若没有对自卸卡车20设定新的第二行驶许可区间则判定为车速是零,由此,获取自卸卡车20的车速(包括是否停止)来作为第一行驶许可区间的设定的判断材料。

行驶许可区间设定部311b若设定了第一行驶许可区间、第二行驶许可区间、行驶许可抑制区间、以及疑似行驶许可区间,则将它们写入到区间信息。另外,若解除了第一行驶许可区间、第二行驶许可区间,则将解除了的第一行驶许可区间、第二行驶许可区间、以及附随于它们的行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间的信息从区间信息删除。

动态路径生成部311c生成追随装载场地61、卸载场地62、63内的装载点、堆放点的移动的行驶路径(称为“动态路径”),并向成为动态路径的生成对象的自卸卡车20发送。

服务器侧通信控制部311d进行管制服务器31与自卸卡车终端装置26和有人车辆终端装置76各自之间的无线通信控制。例如,接收用于设定新的行驶许可区间的请求信息(称为“区间请求信息”),或发送表示第一行驶许可区间的位置的第一区间响应信息、表示第二行驶许可区间的位置的第二区间响应信息以及不许可响应信息。

接下来,说明自卸卡车终端装置26。自卸卡车终端装置26的终端侧控制装置261具备自主行驶控制部261a、终端侧通信控制部261b、以及请求信息处理部261c。

自主行驶控制部261a从位置计算装置29获取本车辆的当前位置,参照终端侧地图信息DB266的地图信息而对车辆控制装置27进行使自身车辆按照第二区间响应信息所含有的第二行驶许可区间行驶的控制。

终端侧通信控制部261b控制在该终端侧通信控制部261b与管制服务器31之间进行的无线通信。终端侧通信控制部261b进行区间请求信息的发送、第二区间响应信息和不许可响应信息的接收。

请求信息处理部261c基于存储于终端侧地图信息DB266的地图信息和由位置计算装置29计算出的当前位置,判断自卸卡车20是否到达了发送区间请求信息的地点,若到达了请求地点,则生成区间请求信息并经由终端侧通信控制部261b向管制服务器31发送区间请求信息。

另外,如图7所示,有人车辆终端装置76的终端侧控制装置761具备显示控制部761a、终端侧通信控制部761b、以及请求信息处理部761c。

显示控制部761a在从管制服务器31接收到第一区间响应信息时,将其位置显示于终端侧显示装置763。

终端侧通信控制部761b和请求信息处理部761c与自卸卡车终端装置26的构成相同,因此省略重复说明。此外,由搭载于有人车辆70的位置计算装置79计算出的表示自身车辆的当前位置的位置信息包含于区间请求信息并经由终端侧通信控制部761b向管制服务器31发送。

管制服务器31所具备的车辆调度管理部311a、行驶许可区间设定部311b、动态路径生成部311c、以及服务器侧通信控制部311d通过由图3所示的服务器侧控制装置311(硬件)执行实现它们的功能的程序来实现。

同样地,自卸卡车终端装置26所具备的自主行驶控制部261a、终端侧通信控制部261b及请求信息处理部261c、以及有人车辆终端装置76所具备的显示控制部761a、终端侧通信控制部761b及请求信息处理部261c,通过由图3所示的各终端侧控制装置261、761(硬件)执行实现它们的功能的程序来实现。通过上述硬件和软件协作而构成的各要素也可以使用用于实现各要素的功能的集成电路(ASIC:application specific integrated circuit)来构成。

接着,参照图8说明由管制服务器31进行的行驶许可设定处理。无论是第一行驶许可区间还是第二行驶许可区间,在与位于前后的其他行驶许可区间之间的关系方面,设定处理都是相同的,因此,以下,在无需区别两者的情况下,仅记载为行驶许可区间。图8是表示行驶许可区间设定处理的图,(a)表示对各自卸卡车设定的行驶许可区间,(b)表示对自卸卡车新设定的行驶许可区间,(c)表示开放区间。

图8的(a)所示的自卸卡车20-1、20-2是朝向箭头A方向行驶过程中的自卸卡车。行驶许可区间83a是对自卸卡车20-1设定的行驶许可区间。行驶许可区间83b是对自卸卡车20-2设定的行驶许可区间。D1是表示从自卸卡车20-1的当前位置到行驶许可区间83a的前方边界点(终端)为止的沿着行驶路径的距离的行驶许可剩余距离。D2是开始区间请求信息的发送的行驶许可请求开始距离。以下,在不区别自卸卡车20-1、20-2的情况下,记载为自卸卡车20。

行驶许可请求开始距离D2是比自卸卡车20能够停止的距离(以下称为“能够停止距离”,以UVSL表示)长的距离,定义为例如对UVSL加上规定的偏移距离m而得到的距离。在该情况下,行驶许可请求开始距离D2以下式(1)表示。另外,UVSL根据能够从自卸卡车20的当前速度停止的距离计算出,例如由下式(2)表示。

[式1]

D2=UVSL+m…(1)

其中,m:余量

[式2]

其中,c:为了求出自卸卡车的能够停止距离而确定的系数

M:包括自卸卡车的装载物在内的质量

v:自卸卡车的当前速度

f:自卸卡车的制动力

规定的偏移距离m的值例如考虑无线通信所花费的时间、无线通信故障的产生程度等来设定。自卸卡车20的速度v可以是根据车轮的转速等对自卸卡车20的当前速度进行测定而得到的速度,另外,也可以使用针对自卸卡车20当前的行驶位置而在存储于主地图信息DB316和终端侧地图信息DB266的地图信息中设定的最大容许速度。

在自卸卡车20的行驶许可剩余距离D1成为行驶许可请求开始距离D2以下时,自卸卡车20对管制服务器31发送区间请求信息。区间请求信息含有自卸卡车20的当前位置信息。

行驶许可区间设定部311b在从自卸卡车20-1接收到区间请求信息时,基于发送来的区间请求信息所含有的位置信息来确定自卸卡车20-1所存在的区间(与相邻的节点间的行驶路径相当)。并且,从自卸卡车20-1所存在的区间的终端起朝向自卸卡车20-1的行进方向前方,对成为行驶许可赋予长度以上的区间赋予行驶许可。但是,在存在对其他车辆赋予了许可的区间的情况下,对直到该区间的近前为止赋予行驶许可区间。

在图8的(b)所示的例子中,自卸卡车20-1所存在的区间是90,从其终端起包含在行驶许可赋予长度95内的区间为区间91、92、93、94。但是,区间93、94已作为行驶许可区间83b赋予给自卸卡车20-2。因此,能够对自卸卡车20-1新设定的行驶许可区间的候选成为区间91、92,但区间91包含于已对自卸卡车20-1设定的行驶许可区间83a。因而,行驶许可区间设定部311b仅将区间92设定为新的行驶许可区间。

行驶许可区间设定部311b在规定的定时解除被赋予了行驶许可的区间中的自卸卡车20已通过的区间。具体而言,如图8的(c)所示,行驶许可区间设定部311b在从成为解除对象的区间的终端到自卸卡车20-2的位置为止的距离D4成为预先确定的行驶许可解除距离D3以上时解除该区间。解除后的区间能够设定为后续的自卸卡车20-1的行驶许可区间。

在以上的说明中,对于在行驶许可剩余距离成为行驶许可请求开始距离以下时发送请求行驶许可的信息来请求行驶许可的处理,在自卸卡车终端装置26中由请求信息处理部261c执行,在有人车辆终端装置76中由请求信息处理部761c执行。

不过,在有人车辆70和自卸卡车20在输送路径60中会车的情况下,相对速度较大且车辆间的距离也较近,因此,例如若有人车辆70由于脱离行驶路径地行驶而与对向车发送干涉,则有可能伴随着较大的损伤。为了降低这样的会车行驶时的损伤,导入行驶许可抑制区间。

参照图9和图10对使用了行驶许可抑制区间的管制服务器的处理进行说明。图9是表示行驶许可抑制区间的设定例的图,(a)表示行驶许可抑制区间不与对向车的行驶许可区间重复的状态,(b)表示被行驶许可抑制区间阻挡而无法设定新的行驶许可区间、从而自卸卡车停止的状态。图10是表示行驶许可抑制区间的设定例的图,(a)表示有人车辆的行驶许可抑制区间重叠地设定于自卸卡车的行驶许可区间上的状态,(b)表示行驶许可抑制区间被解除并对自卸卡车设定了新的行驶许可区间的状态。在图9、图10中,附图标记64a表示设定于去路车道的行驶路径,附图标记64b表示设定于回路车道的行驶路径。

如图9的(a)所示,在对有人车辆70设定第一行驶许可区间100之际,针对对向车道中的对应的区间、即对向车道中与第一行驶许可区间100并行的区间设定行驶许可抑制区间110。另一方面,对在对向车道行驶的自卸卡车20设定有第二行驶许可区间200。

若自卸卡车20临近了第二行驶许可区间200的行驶许可剩余距离为相距行驶许可请求开始距离L的地点,则自卸卡车20发送用于下一个新的行驶许可区间的设定请求的区间请求信息。此时,成为下一个行驶许可区间的候选的区间201a与行驶许可抑制区间110重叠,因此,无法设定新的行驶许可区间。因此,自卸卡车20无法获得新的第二行驶许可区间,在第二行驶许可区间200的前方边界点停止(参照图9的(b))。

另一方面,若有人车辆70到达当前设定的第一行驶许可区间100的许可请求地点,则发送用于新的行驶许可区间的设定请求的区间请求信息。

此时,在图9的(b)中,自卸卡车20停止,因此,对有人车辆70设定新的第一行驶许可区间101,通过向第一行驶许可区间101移动而能够继续行驶(图10的(a))。此外,附随于第一行驶许可区间101的设定而设定了新的行驶许可抑制区间111,该行驶许可抑制区间111可以与停车中的自卸卡车20重叠。

假设,如果在有人车辆70发送了区间请求信息时,自卸卡车20在对自身车辆设定的第二行驶许可区间200内正在以比规定的车速阈值大的车速行驶,则不对有人车辆70设定新的第一行驶许可区间,使有人车辆70停止于当前设定的行驶许可区间100的前方边界点。

当有人车辆70与图10的(a)相比进一步行驶,并且从有人车辆70的当前位置到第一行驶许可区间102的后方边界点为止的距离成为行驶许可解除距离以上时,第一行驶许可区间100、101被解除。与此同时,行驶许可抑制区间110、111也被解除,因此,赋予针对自卸卡车20的行驶许可(设定新的行驶许可区间201),从而自卸卡车20再次开始行驶(图10的(b))。

通过以上的处理,在有人车辆70在对向车道行驶的期间,自卸卡车20成为停止状态,因此,能够降低由于有人车辆70的行驶路线脱离等而导致有人车辆70与自卸卡车20产生了干涉时的损伤的风险。

参照图11对本实施方式的交通管制系统的处理的流程进行说明。图11是表示第一实施方式的交通管制系统的处理的流程的流程图。

首先,管制服务器31在从自卸卡车20或者有人车辆70有行驶许可请求的情况下,即接收区间请求信息(S10/是)。在发送了区间请求信息的车辆是自卸卡车20的情况下(S11/是),行驶许可区间设定部311b使用所接收到的自卸卡车20的当前位置(包含于区间请求信息)、主地图信息DB316的地图信息以及区间信息,针对在自卸卡车20的行进方向上从自卸卡车20所存在的行驶许可区间的前方边界点起成为行驶许可赋予长度以上的行驶路线上的部分区间,只要未对其他车辆赋予行驶许可、且不与行驶许可抑制区间重叠,就在主地图信息DB316的地图信息上设定新的行驶许可区间,或者,针对上述部分区间,在存在对其他自卸卡车赋予了许可的行驶许可区间的情况下,对于直到该行驶许可区间近前为止而在主地图信息DB316的地图信息上设定新的行驶许可区间(S12)。

另外,在发送了区间请求信息的车辆是有人车辆70的情况下(S11/否),行驶许可区间设定部311b使用所接收到的有人车辆70的当前位置(包含于区间请求信息)、主地图信息DB316的地图信息以及区间信息,针对在有人车辆70的行进方向上从有人车辆70所存在的行驶许可区间的前方边界点起成为行驶许可赋予长度以上的行驶路线上的部分区间,只要未对其他车辆赋予许可、且在自卸卡车20存在于对向车道的对应区间的情况下该自卸卡车20处于停止,就在主地图信息DB316上设定新的行驶许可区间,或者,针对上述部分区间,在存在对其他自卸卡车赋予了许可的区间的情况下,对于直到该区间近前为止而在主地图信息DB316上设定新的行驶许可区间(S13)。与此同时,行驶许可区间设定部311b对与新的行驶许可区间相对应的对向车道上的部分区间设定行驶许可抑制区间(S14)。

在步骤S12和步骤S13中存在应该赋予许可的行驶许可区间的情况下(S15/是),服务器侧通信控制部311d向发送了区间请求信息的车辆发送表示许可行驶的区间的第一区间响应信息或第二区间响应信息(S16)。

在存在与行驶许可区间汇合的区间的情况下,行驶许可区间设定部311b在主地图信息DB316的地图数据上将该区间设定为针对同一车辆(在设定了第一行驶许可区间的情况下,是成为设定对象的有人车辆70;在设定了第二行驶许可区间的情况下,是成为设定对象的自卸卡车20)的疑似行驶许可区间(S17)。另外,在存在与赋予行驶许可的区间交叉的区间的情况下,行驶许可区间设定部311b在主地图信息DB316的地图数据上将该区间设定为针对同一车辆的疑似行驶许可区间(S18)。该步骤S17、S18的处理顺序的前后没有限定。

疑似行驶许可区间是在汇合、交叉的情况下随附地设定的行驶许可区间,用于对车辆的存在自身进行排他控制。在这方面,是与通常(在步骤S12或步骤S13中设定的行驶许可区间)接近的概念,但是,仅在管制服务器31内设定,不对上述同一车辆发送。因此,在本实施方式中,为了与通常的行驶许可区间加以区别,称为疑似行驶许可区间。

疑似行驶许可区间是用于在进行汇合、交叉之际阻止对方车辆的进入的行驶许可设定,也能够认为是行驶许可抑制区间的一种。不过,在对方车辆已存在于应该抑制行驶许可的区间(要设定疑似行驶许可区间的区间)的情况下,无论对方车辆是行驶中还是停止中,均无法对其设定疑似行驶许可区间。与此相对,对于行驶许可抑制区间,存在只要对象车辆停止了就并不排他的情况,因此,疑似行驶许可区间和行驶许可抑制区间在这一点上不同。

行驶许可区间设定部311b若设定了疑似行驶许可区间,则将其前方边界点和后方边界点写入到区间信息DB317的区间信息。

参照图12说明在汇合点、交叉点设定疑似行驶许可区间的处理。图12是表示疑似行驶许可区间的设定例的图,(a)表示汇合例,(b)表示交叉例。

图12的(a)所示的去路车道(干路)320上的节点J30表示分别设定于去路车道320和汇合车道(支路)330上的行驶路径的汇合点。另外,节点J31是从汇合车道330向去路车道320进入的进入点。在该情况下,预先将节点J30和与其接近的汇合车道330上的节点J31、J32建立关联地存储于主地图信息DB316。

若在去路车道320设定了包括节点J30在内的第一行驶许可区间105,则行驶许可区间设定部311b参照主地图信息DB316,以包括所有与节点J30建立了关联的汇合车道330的节点的方式设定疑似行驶许可区间145。此外,图中的附图标记115表示随附于第一行驶许可区间105而由行驶许可区间设定部311b设定的行驶许可抑制区间115。

交叉的情况也利用与汇合的情况同样的处理来设定疑似行驶许可区间。即,如图12的(b)所示,预先将去路车道(干路)310上的交叉点的节点C40、C42的每一个与交叉车道(支路)340上的C41、C43的每一个建立关系。并且,若行驶许可设定部311b设定了包括节点C40、C42在内的第一行驶许可区间106,则附随于此而设定包括节点C41和C43的疑似行驶许可区间。此外,附图标记116表示附随于行驶许可区间106而设定的行驶许可抑制区间116。

在上述内容中,对附随于第一行驶许可区间105、106来设定疑似行驶许可区间145、146的例子进行了说明,但在从节点N11到N12、或从节点N15到N16设定了第二行驶许可区间205、206的情况下,也与上述同样地设定疑似行驶许可区间145、146。此外,在设定了第二行驶许可区间205、206的情况下,不设定行驶许可抑制区间115、116。

返回图11,若从车辆的当前位置到已经通过了的行驶许可区间的终端为止的距离是行驶许可解除距离以上,则行驶许可设定部311b在地图数据上解除已通过了的区间的行驶许可区间(S19)。

而且,在存在与上述解除了的行驶许可区间相对应的行驶许可抑制区间、疑似行驶许可区间的情况下,行驶许可区间设定部311b也将它们解除(S20)。管制服务器31反复进行以上的处理。

根据本实施方式,在自卸卡车存在于有人车辆的对向车道的情况下,有人车辆在行驶过程中不会与行驶过程中的自卸卡车会车,因此,即使在万一产生了干涉的情况下,也能够通过降低相对速度来进一步降低损伤的程度。

另外,搭载于有人车辆和自卸卡车的各车载终端装置获取了行驶许可区间之后的处理全部是仅由各车载终端装置进行的处理,因此,即使与管制服务器之间的无线通信中断,各车辆也能够继续行驶到行驶许可区间的端部,能够防止作业效率的降低。

<第二实施方式>

第二实施方式是如下实施方式:代替行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间,使地图数据的部分区间无效化从而避免行驶过程中的有人车辆与行驶过程中的无人车辆之间的干涉。对于与第一实施方式同样的构成和处理,省略重复说明。

在本实施方式中,行驶许可区间设定部311b代替第一实施方式中的行驶许可抑制区间和疑似行驶许可区间的设定,而进行地图数据的局部无效化。以下,参照图13说明第二实施方式。图13是表示地图数据的无效化的图,(a)表示包括汇合点的例子,(b)表示包括交叉点的例子。

如图13的(a)所示,在本实施方式中,在图11的步骤S14中,行驶许可区间设定部311b不设定行驶许可抑制区间,作为代替,在主地图信息DB316的地图数据上,选择对向车道上的与第一行驶许可区间105的前方边界点的节点N12相对应的节点N22、以及对向车道上的与行驶许可区间105的后方边界点的节点N11相对应的节点N21,使表示节点N22~节点N21之间的行驶路径的地图数据无效化。在图13中,无效化部分的子链路和节点以虚线图示。在此所谓的无效化是指,与对有人车辆设定的行驶许可区间相对应的对向车道的部分区间设为无法对自卸卡车(无人车辆)设定新的行驶许可区间的区间。

另外,在本实施方式中,在汇合点包含于第一行驶许可区间内的情况下,行驶许可区间设定部311b也使直到与汇合点的节点J30建立了关联的汇合车道330上的节点J31、J32为止的地图数据无效化。

在图13的(b)中也同样地,行驶许可区间设定部311b选择对向车道上的分别与第一行驶许可区间106的前方边界点的节点N15、后方边界点的节点N16相对应的节点N25、N26,使表示从节点N25到节点N26的行驶路径的地图数据无效化。

另外,在交叉点包含于行驶许可区间106内的情况下,行驶许可区间设定部311b选择交叉路上的与成为交叉点的节点C40、C42分别建立了关联的节点C41、C43,使从节点C40到节点C41、从节点C42到节点C43的地图数据无效化。上述地图数据的无效化通过管制服务器31的内部处理来执行,但为了将自卸卡车20停车的理由在于地图数据的无效化这一情况向操作员呈现,也可以将图13的(a)、(b)以被无效化后的地图信息能够与有效的区间区别的形态显示在服务器侧显示装置313的画面上。

在本实施方式中,对向车道上的与对有人车辆设定的行驶许可区间相对应的部分区间、向汇合点和交叉点进入的进入路径的地图数据被无效化。在被无效化的期间,不设定新的行驶许可区间,因此,能够避免行驶过程中的有人车辆与行驶过程中的无人车辆之间的会车。

<第三实施方式>

第三实施方式是如下实施方式:在行驶过程中的有人车辆与对向车道上的无人车辆会车之际,不是使无人车辆停止,而是使无人车辆减速行驶。对于与第一实施方式相同的构成、处理,省略重复说明。

在本实施方式中,在图11所示的步骤S12中,设为对作为行驶许可抑制区间的区间也赋予行驶许可,并对自卸卡车20发送上述区间是行驶许可抑制区间中的行驶许可区间这一内容。使自卸卡车20在行驶许可抑制区间中的行驶许可区间行驶之际以规定值以下的速度(以下称为“规定低速度”)行驶。具体而言,也可以是,第二区间响应信息包含表示是行驶许可抑制区间中的行驶许可区间这一情况的信息,若自卸卡车终端装置26接收到该第二区间响应信息,则对车辆行驶控制装置27进行控制,以使自卸卡车20以规定低速度行驶。另外,也可以是,行驶许可区间设定部311b使自身生成的第二区间响应信息含有表示将规定低速度作为该行驶许可区间内的自卸卡车20的行驶速度这一情况的信息并将其发送。

另外,在本实施方式中,也可以是,在图11的步骤S13中,设为在自卸卡车20存在于对向车道的对应的区间的情况下且在该自卸卡车20的速度是规定值以下的情况下,赋予行驶许可。

根据本实施方式,在有人车辆70在对向车道上行驶的期间,自卸卡车20成为以规定低速度行驶的状态,因此,能够降低由于有人车辆70的行驶路线脱离等而导致有人车辆70和自卸卡车20发生了干涉之际的损伤的风险。

上述实施方式只不过例示了本发明的一实施方式,并不限定本发明。另外,可在不脱离本发明的主旨的范围内存在各种各样的变更形态。

例如,在上述实施方式中,为了避免输送路径60上的有人车辆70和自卸卡车20在会车时的干涉而导入了行驶许可抑制区间,但由于矿山用自卸卡车的车宽大,所以在会车时宽度方向上的车间距离变窄。因此,也可以是,在自卸卡车彼此的会车时也导入行驶许可抑制区间来避免干涉。

作为其一个例子,出于使矿山的生产率提高的观点考虑,也可以是,使空载的自卸卡车优先地行驶来缩短挖掘机10的待机时间。在该情况下,可以在地图数据上将朝向挖掘工地的车道定义为去路车道,并将朝向卸载场地的车道定义为回路车道。由此,去路车道上的自卸卡车空载的情况是清楚的,因此,可以使空载的自卸卡车的行驶顺序的优先度比装载状态的自卸卡车高而将空载的自卸卡车作为第一行驶许可区间的设定对象车辆。相反地,装载状态的自卸卡车的车身重量较大,因此,为了减轻制动的负荷,也可以是,提高装载状态的自卸卡车的优先度,将该装载状态的自卸卡车作为第一行驶许可区间的设定对象车辆。在上述例子中,在地图数据上规定为去路车道、回路车道,但也可以是,自卸卡车的行驶状态信息包括含有装载、空载的区别的信息,将行驶状态信息向管制服务器31发送,根据装载状态来确定第一行驶许可区间的设定对象车辆。

另外,作为另一个例子,在能够选择自主行驶模式和手动行驶模式的自卸卡车行驶的情况下,也可以使操作员所操纵的手动行驶模式的自卸卡车优先地行驶。在该情况下,也可以是,在参照车辆管理信息的行驶模式来对手动行驶模式的自卸卡车新设定行驶许可区间的情况下,附随地设定行驶许可抑制区间。

另外,作为无人车辆,列举自卸卡车为例进行了说明,但并不限于自卸卡车,也可以是槽罐车等搬运车辆,无人车辆和有人车辆的车辆用途并不限定于上述用途。另外,有人车辆、无人车辆并不限定于车辆,是行驶体即可。因而,有人车辆包括不具有车轮的有人作业机械,无人车辆也包括不具有车轮的无人作业机械。

另外,在上述实施方式中,在提及要素的数等(包括个数、数值、量、范围等)的情况下,除了特别明示的情况和在原理上明确地限定于特定的数的情况等之外,并不限定于该特定的数,既可以是特定的数以上,也可以是特定的数以下。另外,上述实施方式所含有的构成要素(也包括处理步骤等)除了特别明示的情况和认为在原理上明确是必须的情况等之外,不一定是必须的,存在能够适当省略的情况。

附图标记说明

1 交通管制系统

10 挖掘机

20、20-1、20-2 无人自卸卡车(无人车辆)

26 自卸卡车终端装置

31 交通管制服务器

70 有人车辆

76 有人车辆终端装置

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