管制控制装置和车载通信终端装置制造方法及图纸

将对无线通信的影响和对自律行驶作业机械的工作区域的制约限制在最小限度，并对应于有人作业机械的位置变化来防止与自律行驶作业机械的干涉。对有人作业机械(90)设定保护区域，该保护区域包括：第1保护区域(101‑1)，其不发送新的保护区域设定请求信息且包含有人作业机械的位置；和第2保护区域(102‑1)，其沿着该第1保护区域的外周设定且发送新的保护区域设定请求信息，基于表示有人作业机械的车身大小的车身信息和位置信息，计算有人作业机械的车身在投影到地表面的平面中所占据的区域，在该占据区域位于第1保护区域内的情况下不发送新的保护区域设定请求信息，在位于第2保护区域内的情况下发送保护区域设定请求信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管制控制装置和车载通信终端装置
本专利技术涉及管制控制装置和车载通信终端装置，尤其涉及自律行驶车辆和有人车辆混在一起行驶的作业现场中的管制控制技术。
技术介绍
在露天开采矿山等中，存在不搭乘操作员而自律行驶的自卸卡车等自律行驶作业机械与推土机、平路机、洒水车等通过驾驶员的驾驶操作而行驶的有人车辆混在一起行驶的情况。作为用于防止自律行驶作业机械与有人车辆的干涉的技术，专利文献1中公开了如下构成：“无人车辆基于通过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而确定的位置P(在某时间点的位置)，求出以该位置为中心、以从该位置起以最大速度移动至将来的规定时间点为止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。无人车辆判断自己的车辆位置与该圆是否发生干涉。(摘要节选)”。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利第6625540号说明书
技术实现思路
为了避免自律行驶作业机械与有人车辆的碰撞，需要管制控制装置或自律行驶作业机械获取有人车辆的存在位置信息，在存在碰撞危险的情况下进行减速或停止。此外，因为有人车辆行驶移动，所以需要随时更新其存在位置信息。但是，若管制控制装置和/或自律行驶作业机械与存在于矿山内的大量有人车辆频繁进行通信，则会对无线通信带宽造成压力，有可能给对于自律行驶作业机械的自律行驶指令的收发等其他通信带来不良影响，造成生产效率恶化。在专利文献1所记载的防止车辆干涉装置中，基于时间经过来推定有人车辆的存在范围从而能够降低通信频率，但存在如下技术问题：伴随时间经过，有人车辆的推定存在范围变大，而自律行驶作业机械驶入(proceed)该范围时会减速、停止，因此，会使矿山的生产效率恶化。本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于：提供将对无线通信的影响和对自律行驶作业机械的工作区域的制约限制在最小限度、并且能够对应于有人作业机械的位置变化来防止自律行驶作业机械与有人作业机械的干涉的技术。为了解决上述技术问题，本专利技术的一个方式是例如由与管制侧通信装置连接的计算机构成的管制控制装置，其特征在于，上述管制侧通信装置是分别与第1车载通信终端装置(其搭载于通过第1操作员的驾驶而行驶的第1有人作业机械)、以及第2车载通信终端装置(其搭载于根据来自上述管制控制装置的管制指令进行自律行驶的自律行驶作业机械)进行无线信息的收发的无线通信装置，该管制侧通信装置从上述第1车载通信终端装置接收请求对上述第1有人作业机械设定用于避免与上述自律行驶作业机械干涉的保护区域的保护区域设定请求信息和上述第1有人作业机械的位置信息，并对上述第2车载通信终端装置发送上述管制指令，上述管制控制装置具备：管制地图信息存储部，其存储上述自律行驶作业机械和上述第1有人作业机械行驶的搬运路径的地图信息；和保护区域设定部，其在上述管制侧通信装置接收到上述保护区域设定请求信息时，基于上述地图信息和从上述第1车载通信终端装置接收到的位置信息，将包含上述第1有人作业机械的位置且禁止上述自律行驶作业机械侵入的区域设定为上述第1有人作业机械的保护区域，上述保护区域包括：包含上述第1有人作业机械的位置的第1保护区域；和沿着该第1保护区域的外周设定的第2保护区域，上述第1保护区域是上述第1车载通信终端装置不发送新的保护区域设定请求信息的区域，上述第2保护区域是上述第1车载通信终端装置发送新的保护区域设定请求信息的区域，上述保护区域设定部对上述管制侧通信装置输出对应于上述保护区域设定请求信息而设定的表示上述保护区域的位置的响应信息，上述响应信息经由上述管制侧通信装置发送至上述第1车载通信终端装置。专利技术效果根据本专利技术，能够提供将对无线通信的影响和对自律行驶作业机械的工作区域的制约限制在最小限度、并且能够对应于有人作业机械的位置变化来防止自律行驶作业机械与有人作业机械的干涉的技术。另外，上述以外的技术问题、构成和效果通过以下的实施方式的说明来示明。附图说明图1是表示车辆管制系统的概略构成的图。图2A是管制控制装置的硬件构成图。图2B是自卸卡车的硬件构成图。图2C是第1有人作业机械的硬件构成图。图3是表示管制控制装置的主要功能的功能框图。图4A是表示第2车载通信终端装置的功能的功能框图。图4B是表示第1车载通信终端装置的功能的功能框图。图4C是表示保护区域监视部的详情的功能框图。图5A是表示对第1有人作业机械的初始位置所设定的保护区域的图。图5B是表示伴随第1有人作业机械的移动而更新设定后的保护区域的图。图6是表示保护区域信息的一例的图。图7是表示第1车载通信终端装置的画面显示例的图。图8是表示第1车载通信终端装置和管制控制装置的处理顺序的图。图9A是表示保护区域监视处理的流程的流程图。图9B是占据区域计算处理的说明图。图10是表示保护区域设定处理的流程的流程图。图11是第2有人作业机械的功能框图。图12是示出第1有人作业机械的保护区域与第2有人作业机械的位置关系的说明图。图13是表示向第2操作员发出警告的动作处理的流程的流程图。图14是表示保护区域的形状例的图。具体实施方式以下，基于附图对本专利技术的实施方式进行详细说明。另外，在用于说明实施方式的所有附图中，对具有相同功能的部件标注相同或相关的附图标记，并省略其重复的说明。此外，在以下的实施方式中，除特别需要时之外，原则上不再重复对相同或同样的部分的说明。＜第1实施方式＞首先，基于图1对包含本专利技术的管制控制装置31的自律行驶系统的概略构成进行说明。图1是表示车辆管制系统1的概略构成的图。图1示出的车辆管制系统1构成为，经由无线通信网路40将第2车载通信终端装置200和第1车载通信终端装置900与管制控制装置31通信连接，其中，第2车载通信终端装置200搭载于自卸卡车20(相当于自律行驶作业机械，其在矿山等的采石场中搭载从进行挖掘和装载作业的挖掘机10装载的土砂或矿石等装载物并在搬运路径60上自律行驶)，接收来自管制控制装置31的管制指令并根据该指令进行自律行驶控制，第1车载通信终端装置900搭载于操作员搭乘的第1有人作业机械90(举推土机为例进行说明)，管制控制装置31设置于采石场附近或远程的管制中心30。上文中，自律行驶作业机械不限定于自卸卡车，也可以是自律行驶的搬运车辆、洒水车等，种类在所不问。同样，有人作业机械不限定于推土机，也可以是平路机、轻型车辆(lightvehicle)等，种类在所不问。挖掘机10、自卸卡车20和第1有人作业机械90搭载有接收来自定位卫星50的信号来计算位置的全球定位系统(GPS:GlobalPositioningSystem)，并向管制控制装置31发送计算出的位置信息。GPS是位置计算装置的一例，位置计算装置也可以构成为使用惯性测量装置(IMU:InertialMeasurementUnit)的输出对来自GPS的输出进行修正的装置。接下来，参照图2A、图2B、图2C，对图1的管制控制装置31、自卸卡车20和第1有人作业机械90的硬件构成进行说明。图2A是管制控制装置31的硬件构成图，图2B是自卸卡车20的硬件构成图，图2C是第1有人作业机械90的硬件构成图。如图2A、图2B、图2C所示，管制控制装置31、第2车载通信终端装置200和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管制控制装置，由与管制侧通信装置连接的计算机构成，其特征在于：所述管制侧通信装置是分别与第1车载通信终端装置和第2车载通信终端装置进行无线信息的收发的无线通信装置，其中，所述第1车载通信终端装置搭载于通过第1操作员的驾驶而行驶的第1有人作业机械，所述第2车载通信终端装置搭载于按照来自所述管制控制装置的管制指令而自律行驶的自律行驶作业机械，所述管制侧通信装置从所述第1车载通信终端装置接收保护区域设定请求信息和所述第1有人作业机械的位置信息，对所述第2车载通信终端装置发送所述管制指令，其中，所述保护区域设定请求信息是请求对所述第1有人作业机械设定用于避免与所述自律行驶作业机械的干涉的保护区域的信息，所述管制控制装置具备：管制地图信息存储部，其存储所述自律行驶作业机械和所述第1有人作业机械所行驶的搬运路径的地图信息；和保护区域设定部，其在所述管制侧通信装置接收到所述保护区域设定请求信息时，基于所述地图信息和从所述第1车载通信终端装置接收到的位置信息，将包含所述第1有人作业机械的位置且禁止所述自律行驶作业机械侵入的区域设定为所述第1有人作业机械的保护区域，所述保护区域包括：包含所述第1有人作业机械的位置的第1保护区域；和沿着该第1保护区域的外周设定的第2保护区域，所述第1保护区域是所述第1车载通信终端装置不发送新的保护区域设定请求信息的区域，所述第2保护区域是所述第1车载通信终端装置发送新的保护区域设定请求信息的区域，所述保护区域设定部对所述管制侧通信装置输出响应信息，所述响应信息是对应于所述保护区域设定请求信息而设定的表示所述保护区域的位置的信息，所述响应信息经由所述管制侧通信装置发送到所述第1车载通信终端装置。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.23 JP 2016-1851321.一种管制控制装置，由与管制侧通信装置连接的计算机构成，其特征在于：所述管制侧通信装置是分别与第1车载通信终端装置和第2车载通信终端装置进行无线信息的收发的无线通信装置，其中，所述第1车载通信终端装置搭载于通过第1操作员的驾驶而行驶的第1有人作业机械，所述第2车载通信终端装置搭载于按照来自所述管制控制装置的管制指令而自律行驶的自律行驶作业机械，所述管制侧通信装置从所述第1车载通信终端装置接收保护区域设定请求信息和所述第1有人作业机械的位置信息，对所述第2车载通信终端装置发送所述管制指令，其中，所述保护区域设定请求信息是请求对所述第1有人作业机械设定用于避免与所述自律行驶作业机械的干涉的保护区域的信息，所述管制控制装置具备：管制地图信息存储部，其存储所述自律行驶作业机械和所述第1有人作业机械所行驶的搬运路径的地图信息；和保护区域设定部，其在所述管制侧通信装置接收到所述保护区域设定请求信息时，基于所述地图信息和从所述第1车载通信终端装置接收到的位置信息，将包含所述第1有人作业机械的位置且禁止所述自律行驶作业机械侵入的区域设定为所述第1有人作业机械的保护区域，所述保护区域包括：包含所述第1有人作业机械的位置的第1保护区域；和沿着该第1保护区域的外周设定的第2保护区域，所述第1保护区域是所述第1车载通信终端装置不发送新的保护区域设定请求信息的区域，所述第2保护区域是所述第1车载通信终端装置发送新的保护区域设定请求信息的区域，所述保护区域设定部对所述管制侧通信装置输出响应信息，所述响应信息是对应于所述保护区域设定请求信息而设定的表示所述保护区域的位置的信息，所述响应信息经由所述管制侧通信装置发送到所述第1车载通信终端装置。2.如权利要求1所述的管制控制装置，其特征在于：所述保护区域设定请求信息包含所述第1有人作业机械的车型、速度以及作业状态的至少一个，所述管制控制装置还具备保护区域信息存储部，所述保护区域信息存储部存储决定了所述保护区域的形状的保护区域信息，所述保护区域信息是将所述保护区域的半径和所述保护区域的宽度的至少一个与作业机械的车型、速度和作业状态的至少一个建立了关联的信息，所述保护区域设定部参照所述保护区域信息，以所述第1有人作业机械的位置为中心，将具有所述保护区域的半径或所述保护区域的宽度的区域设定为所述保护区域，所述保护区域的半径或所述保护区域的宽度与所述保护区域设定请求信息中所包含的所述第1有人作业机械的车型、速度和作业状态的至少一个相对应。3.如权利要求1所述的管制控制装置，其特征在于：作为所述保护区域，所述保护区域设定部还设定第3保护区域，所述第3保护区域包含沿着所述第2保护区域的外周的区域，所述第3保护区域是如下区域：在所述第1有人作业机械驶入所述第3保护区域时，对所述第1操作员发出表示所述第1有人作业机械有可能脱离至对所述第1有人作业机械设定的所述第2保护区域的外部的警告。4.如权利要求1所述的管制控制装置，其特征在于：所述管制侧通信装置从第3车载通信终端装置接收所述第2有人作业机械的位置信息，所述第3车载通信终端装置搭载于通过第2操作员的驾驶而行驶的第2有人作业机械，所述保护区域设定部基于所述地图...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中航，金井政树，滨田朋之，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP