JP6391424B2 - Wireless system and operation management server - Google Patents
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Description
本発明は、無線システム及び運行管理サーバに係り、特に鉱山内で走行する運搬車両、及びその運搬車両の運行管理を行う運行管理サーバを無線通信接続するため技術に関する。 The present invention relates to a wireless system and an operation management server, and more particularly, to a technology for wirelessly connecting a transport vehicle that runs in a mine and an operation management server that manages the operation of the transport vehicle.
鉱山等の所定のエリア内で移動する移動体及び無線基地局の通信環境に維持・設定するための技術として、特許文献1及び特許文献2がある。 As a technique for maintaining and setting the communication environment of a mobile body and a radio base station that move within a predetermined area such as a mine, there are Patent Document 1 and Patent Document 2.
特許文献1には、「無線移動局に位置検出部、方位検出部および速度検出部を、無線基地局からの報知情報に自局および周辺基地局の位置情報を追加することで、ハンドオーバ制御を行う場合、従来の下り通信品質による制御に加え、位置、方位、速度を考慮することにより不要なハンドオーバ制御の回数を抑制し、無線通信システム全体の負荷低減と無線移動局の消費電力を低減させる(要約抜粋)」構成が開示されている。 Patent Document 1 states that “a position detection unit, an azimuth detection unit, and a speed detection unit are added to a radio mobile station, and the location information of the local station and neighboring base stations is added to the broadcast information from the radio base station, thereby performing handover control. When performing, in addition to the conventional control based on downlink communication quality, the number of unnecessary handover control is suppressed by considering the position, direction, and speed, thereby reducing the load on the entire radio communication system and reducing the power consumption of the radio mobile station. (Summary Extract) "is disclosed.
また、特許文献2には、「建設機械搭載の移動通信端末は、衛星通信端末と無線LAN端末を有する。建設機械が新たな建設現場に配置されたとき、移動通信端末は、衛星通信端末から管理サーバに動作環境設定要求と位置情報を送る。管理サーバは、その要求に応答して、受信された位置情報に基づき、その建設現場の無線LANの動作環境設定データを選定し、移動通信端末の衛星通信端末に送る。移動通信端末は、受信した設定データに基づき、無線LAN端末の動作環境設を自動的に設定する(要約抜粋)」構成が開示されている。 Patent Document 2 discloses that “a mobile communication terminal mounted on a construction machine has a satellite communication terminal and a wireless LAN terminal. When the construction machine is placed at a new construction site, the mobile communication terminal In response to the request, the management server selects wireless LAN operating environment setting data at the construction site based on the received position information, and transmits the mobile communication terminal to the management server. The mobile communication terminal automatically sets the operating environment setting of the wireless LAN terminal based on the received setting data (summary excerpt).
鉱山内で、運行管理サーバ及び運搬車両を無線通信で接続し、運行管理サーバからの管制指示に従って運搬車両を自律走行させる自律走行ダンプシステムがある。この自律走行ダンプシステムでは、運搬車両は、運行管理サーバに対して自車両の前方の走行路に対する走行許可の設定要求をするための情報(走行許可要求情報)を送信する。もし、走行許可要求情報が運行管理サーバに未達の場合、運搬車両は、前方車両との干渉を回避するために停止する。従って、自律走行ダンプシステムを安定して稼働させるために、運搬車両と運行管理サーバとの間で走行許可要求情報を確実に送受信することは重要である。この点について、特許文献1,2では走行許可要求情報の送受信について何ら考慮されておらず、自律走行ダンプシステムにおいて改善の余地が残されている。 In an mine, there is an autonomous traveling dump system in which an operation management server and a transport vehicle are connected by wireless communication, and the transport vehicle travels autonomously according to a control instruction from the operation management server. In this autonomous travel dump system, the transport vehicle transmits information (travel permission request information) for making a request for setting the travel permission for the travel path ahead of the host vehicle to the operation management server. If the travel permission request information does not reach the operation management server, the transport vehicle stops in order to avoid interference with the preceding vehicle. Therefore, in order to stably operate the autonomous traveling dump system, it is important to reliably transmit and receive traveling permission request information between the transport vehicle and the operation management server. In this regard, Patent Documents 1 and 2 do not consider any transmission / reception of travel permission request information, and leave room for improvement in the autonomous travel dump system.
本発明は上記実情を鑑みてなされたものであり、走行許可要求情報の送受信を確実に行える無線システム及び運行管理サーバを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the radio | wireless system and operation management server which can transmit / receive driving permission request information reliably.
上記課題を解決するために、本発明は、鉱山の構内に複数の基地局が配置され、自律走
行をする運搬車両及び当該運搬車両の管制制御を行う運行管理サーバを前記基地局の少な
くとも一つを介して無線通信接続する無線システムであって、前記運搬車両に設けられ、
前記無線通信接続するための制御を行う端末側通信制御部と、前記運行管理サーバに設け
られ、前記無線通信接続するための制御を行うサーバ側通信制御部と、前記鉱山内に設置
された走行路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定す
る走行許可区間設定部と、前記走行路上の各地点における前記基地局のそれぞれとの通信
接続状況の良否を示す通信品質指標値を含む通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部
と、前記基地局のそれぞれの位置情報を含む基地局情報を記憶する基地局情報記憶部と、
前記走行許可区間の前方境界点よりも手前に設けられた許可要求区間であって、前記前方
境界点よりも更に前方の走行路を含む新たな走行許可区間の設定を要求するための走行許可要求情報を送信するために設けられた許可要求区間に含まれる前記各地点の通信品質指標値を基に、前記運搬車両及び当該運搬車両の接続先として設定されている基地局と前記許可要求区間との間の通信接続状況が、前記基地局の切替が必要であると判定するために設けられた切替条件を満たすか否かを判定し、前記切替条件を充足する場合に、前記基地局情報及び前記通信品質情報を基に、前記接続先として設定されている基地局よりも、前記許可要求区間における通信接続状況が良好である他の基地局を新たな接続先の基地局として特定する基地局切替処理部と、を備え、前記端末側通信制御部は、前記新たな接続先の基地局が特定されると、前記許可要求区間よりも手前に設けられた基地局切替地点において、前記接続先として設定されている基地局を前記新たな接続先の基地局に切替え、前記運搬車両が前記許可要求区間に到達すると、前記新たな接続先の基地局に対して前記走行許可要求情報を送信する、ことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a transport vehicle in which a plurality of base stations are arranged in a mine premises and performs autonomous control, and an operation management server that performs control control of the transport vehicle. A wireless system for wireless communication connection via, provided in the transport vehicle,
A terminal-side communication control unit that performs control for wireless communication connection, a server-side communication control unit that is provided in the operation management server and performs control for wireless communication connection, and a traveling installed in the mine Communication quality indicating the quality of the communication connection status between the travel permission section setting unit that sets a partial section on the road as a travel permission section that permits travel of the transport vehicle and each of the base stations at each point on the travel path A communication quality information storage unit that stores communication quality information including an index value; a base station information storage unit that stores base station information including location information of each of the base stations;
A travel permission request for requesting setting of a new travel permission section that is a permission request section that is provided before the front boundary point of the travel permission section and that is further ahead of the front boundary point. Based on the communication quality index value of each point included in the permission request section provided for transmitting information, the base station set as the connection destination of the transport vehicle and the transport vehicle, and the permission request section The communication connection status between the base station information determines whether or not the switching condition provided for determining that the switching of the base station is necessary, and when the switching condition is satisfied, the base station information and Based on the communication quality information, a base station that identifies another base station having a better communication connection status in the permission request section as a new connection destination base station than the base station set as the connection destination Switching process The terminal-side communication control unit is set as the connection destination at a base station switching point provided before the permission request section when the new connection destination base station is specified. Switching to the new connection destination base station and transmitting the travel permission request information to the new connection destination base station when the transport vehicle reaches the permission request section. Features.
また本発明は、鉱山の構内に複数の基地局が配置され、自律走行をする運搬車両に前記基地局の少なくとも一つを介して無線通信接続される運行管理サーバであって、前記無線通信接続するための制御を行うサーバ側通信制御部と、前記鉱山内に設置された走行路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許可区間として設定する走行許可区間設定部と、前記走行路上の各地点における前記基地局のそれぞれとの通信接続状況の良否を示す通信品質指標値を含む通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部と、前記基地局のそれぞれの位置情報を含む基地局情報を記憶する基地局情報記憶部と、前記走行許可区間の前方境界点よりも手前に設けられた許可要求区間であって、前記前方境界点よりも更に前方の走行路を含む新たな走行許可区間の設定を要求するための許可要求情報を送信するために設けられた許可要求区間に含まれる前記各地点の通信品質指標値を基に、前記運搬車両及び当該運搬車両の接続先として設定されている基地局と前記許可要求区間との間の通信接続状況が、前記基地局の切替が必要であると判定するために設けられた切替条件を満たすか否かを判定し、前記切替条件を充足する場合に、前記基地局情報及び前記通信品質情報を基に、前記接続先として設定されている基地局よりも、前記許可要求区間における通信接続状況が良好である他の基地局を、新たな接続先の基地局として特定する基地局切替処理部と、を備え、前記基地局切替処理部は、前記新たな接続先の基地局を特定すると、前記許可要求区間よりも手前に、前記運搬車両が前記接続先の基地局を切り替える動作を実行する位置である基地局切替地点を設定し、当該基地局切替地点の位置、及び前記新たな接続先を特定する情報を含む基地局切替情報を生成し、前記サーバ側通信制御部は、前記基地局切替情報を前記運搬車両に対して送信するための制御を行う、ことを特徴とする。 Further, the present invention is an operation management server in which a plurality of base stations are arranged in a mine premises, and is connected to a vehicle traveling autonomously by wireless communication via at least one of the base stations, the wireless communication connection A server-side communication control unit for performing control, a travel-permitted section setting unit that sets a partial section on a travel path installed in the mine as a travel-permitted section that permits travel of the transport vehicle, and the travel A communication quality information storage unit for storing communication quality information including a communication quality index value indicating the quality of the communication connection status with each of the base stations at each point on the road, and a base station including the position information of each of the base stations A base station information storage unit for storing information, and a permission request section provided before a front boundary point of the travel permission section, and a new travel including a travel path ahead of the front boundary point Based on the communication quality index value of each point included in the permission request section provided for transmitting permission request information for requesting setting of the permission section, set as the transport vehicle and the connection destination of the transport vehicle Determining whether the communication connection status between the base station being operated and the permission request section satisfies a switching condition provided for determining that the switching of the base station is necessary, and the switching condition Is satisfied, based on the base station information and the communication quality information, other base stations that have better communication connection status in the permission request section than the base station set as the connection destination, A base station switching processing unit that identifies a new connection destination base station, and the base station switching processing unit, when identifying the new connection destination base station, before the permission request section, The transport vehicle is Set a base station switching point that is a position for performing an operation of switching a base station to be connected, and generate base station switching information including information specifying the position of the base station switching point and the new connection destination, The server-side communication control unit performs control for transmitting the base station switching information to the transport vehicle.
本発明によれば、走行許可要求情報の送受信を確実に行える無線システム及び運行管理サーバを提供することができる。上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless system and operation management server which can transmit / receive driving permission request information reliably can be provided. Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。以下の実施の形態において、要素の数等(個数、数値、量、範囲等を含む)に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。なお、以下の実施の形態において、その構成要素(処理ステップ等も含む)は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須ではない。 In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. In the following embodiments, when referring to the number of elements, etc. (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), unless otherwise specified and in principle limited to a specific number in principle, It is not limited to the specific number, and may be more or less than the specific number. In the following embodiments, the constituent elements (including processing steps and the like) are not necessarily essential unless explicitly stated or considered to be clearly essential in principle.
また、以下の実施の形態における各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路その他のハードウェアとして実現しても良い。また、後述する各構成、機能、処理部、処理手段等は、コンピュータ上で実行されるプログラムとして実現しても良い。すなわち、ソフトウェアとして実現しても良い。各構成、機能、処理部、処理手段等を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、ICカード、SDカード、DVD等の記憶媒体に格納することができる。 In addition, each of the configurations, functions, processing units, processing units, and the like in the following embodiments may be realized in part or in whole as, for example, an integrated circuit or other hardware. In addition, each configuration, function, processing unit, processing unit, and the like to be described later may be realized as a program executed on a computer. That is, it may be realized as software. Information such as programs, tables, files, etc. for realizing each configuration, function, processing unit, processing means, etc. is stored in memory, hard disk, storage device such as SSD (Solid State Drive), storage medium such as IC card, SD card, DVD, etc. Can be stored.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一または関連する符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that components having the same function are denoted by the same or related reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments, and the repetitive description thereof is omitted.
まず、図1を参照し、本発明に係る無線システムが適用される自律走行ダンプシステムの概略構成について説明する。図1は、自律走行ダンプダンプシステムの概略構成を示す図である。 First, a schematic configuration of an autonomous traveling dump system to which a wireless system according to the present invention is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an autonomous traveling dump dump system.
図1に示す自律走行ダンプシステム1は、鉱山などの採石場で、土砂や鉱石の積込作業を行うショベル10−1、10−2と、土砂や鉱石等の積荷を搬送する運搬車両(以下「ダンプ」という)20−1、20−2と、採石場の近傍若しくは遠隔の管制センタ30に設置され、ダンプ20−1、20−2の管制制御を行う運行管理サーバ31と、を含む。ダンプ20−1、20−2の構成は同じであるので、以下ではダンプ20−1、20−2を区別することなく総称する場合はダンプ20と記載する。またショベル10−1、10−2の構成も同じであるので、以下ではショベル10−1、10−2を区別することなく総称する場合はショベル10と記載する。 An autonomous traveling dump system 1 illustrated in FIG. 1 includes excavators 10-1 and 10-2 that perform loading work of earth and sand and ore in a quarry such as a mine, and a transport vehicle that transports loads such as earth and sand or ore (hereinafter referred to as “sandstone”). 20-1 and 20-2), and an operation management server 31 that is installed in the control center 30 in the vicinity of the quarry or remotely and controls the dumps 20-1 and 20-2. Since the configurations of the dumps 20-1 and 20-2 are the same, hereinafter, the dumps 20-1 and 20-2 are collectively referred to as the dump 20 without being distinguished. Since the excavators 10-1 and 10-2 have the same configuration, the excavators 10-1 and 10-2 are hereinafter collectively referred to as the excavator 10 without being distinguished.
各ダンプ20は、鉱山内であらかじめ設定された走行路60に沿って、ショベル10が置かれた積込場及び図示しない放土場の間を往復し、積荷を搬送する。本実施形態に係るダンプ20は、オペレータが搭乗することなく自律走行する無人ダンプである。 Each dump truck 20 reciprocates between a loading place where the excavator 10 is placed and a grounding place (not shown) along a traveling path 60 set in advance in the mine, and carries the load. The dump truck 20 according to the present embodiment is an unmanned dump truck that travels autonomously without boarding an operator.
ショベル10、ダンプ20、及び運行管理サーバ31は、無線通信回線40を介して互いに無線通信接続される。この無線通信接続を円滑に行うために、鉱山内には、複数の無線基地局(以下「基地局」と略記する)41−1、41−2、41−3が設置される。そしてこれらの基地局を経由して、無線通信の電波が送受信される。電波は、各基地局41−1、41−2、41−3から距離が離れるに従って減衰する。図1の符号42−1、42−2、42−3は、各基地局41−1、41−2、41−3と各ダンプ20とが電波の送受信ができる範囲(以下「通信エリア」という)を示す。各基地局41−1、41−2、41−3は、通信エリア42−1、42−2、42−3が互いに重なるように設置されることで、走行路60上であればどの地点からも無線通信回線40に接続できるようにすることが好ましい。図1では、通話エリアを円形に図示しているが、実際には、地形の影響を受けて円形にはならないこともある。各基地局41−1、41−2、41−3の構成は同じであるので、各基地局41−1、41−2、41−3を区別することなく総称する場合は基地局41と記載する。 The excavator 10, the dump 20, and the operation management server 31 are wirelessly connected to each other via the wireless communication line 40. In order to smoothly perform this wireless communication connection, a plurality of wireless base stations (hereinafter abbreviated as “base stations”) 41-1, 41-2, and 41-3 are installed in the mine. Then, radio communication radio waves are transmitted and received via these base stations. The radio wave attenuates as the distance from each base station 41-1, 41-2, 41-3 increases. 1 are ranges (hereinafter referred to as “communication areas”) in which radio waves can be transmitted and received between the base stations 41-1, 41-2, and 41-3 and each dump 20. ). Each base station 41-1, 41-2, 41-3 is installed so that the communication areas 42-1, 42-2, and 42-3 overlap each other, so that from any point on the travel path 60 It is preferable to be able to connect to the wireless communication line 40. In FIG. 1, the call area is illustrated as a circle, but in reality, the call area may not be circular due to the influence of the topography. Since the configurations of the base stations 41-1, 41-2, and 41-3 are the same, the base stations 41-1, 41-2, and 41-3 are collectively referred to as the base station 41 without being distinguished from each other. To do.
ショベル10及びダンプ20は、全地球航法衛星システム(GNSS:Global Navigation Satellite System)の少なくとも3つの航法衛星50−1、50−2、50−3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算出装置(図1では図示を省略する)を備える。GNSSとして、例えばGPS(Global Positioning System)、GLONASS、GALILEOを用いてもよい。 The excavator 10 and the dump 20 receive positioning radio waves from at least three navigation satellites 50-1, 50-2, and 50-3 of the Global Navigation Satellite System (GNSS) to acquire the position of the own vehicle. A position calculating device (not shown in FIG. 1). As the GNSS, for example, GPS (Global Positioning System), GLONASS, or GALILEO may be used.
ショベル10は、超大型の油圧ショベルであって、ショベル10における見通しの良い場所、例えば運転室の上部に、無線通信回線に接続するためのアンテナ18が設置されている。 The excavator 10 is an ultra-large hydraulic excavator, and an antenna 18 for connecting to a wireless communication line is installed in a place where the excavator 10 has good visibility, for example, an upper part of a cab.
ダンプ20は、本体を形成するフレーム21と、前輪22及び後輪23と、フレーム21の後方部分に設けられたヒンジピン(図示せず)を回動中心として上下方向に回動可能な荷台24と、この荷台24を上下方向に回動させる左右一対のホイストシリンダ(図示せず)と、を含む。また、ダンプ20は、見通しの良い場所、例えば、ダンプ20の上面前方に、無線通信回線40に接続するためのアンテナ25が設置される。また、ダンプ20は、無線通信回線40を介して運行管理サーバ31と通信し、ダンプ20の自律走行制御を行う車載端末装置26を備える。 The dump truck 20 includes a frame 21 that forms a main body, a front wheel 22 and a rear wheel 23, and a loading platform 24 that can rotate in a vertical direction around a hinge pin (not shown) provided at a rear portion of the frame 21. And a pair of left and right hoist cylinders (not shown) for rotating the loading platform 24 in the vertical direction. Further, the dump 20 is provided with an antenna 25 for connecting to the wireless communication line 40 in a place with a good view, for example, in front of the upper surface of the dump 20. In addition, the dump 20 includes an in-vehicle terminal device 26 that communicates with the operation management server 31 via the wireless communication line 40 and performs autonomous traveling control of the dump 20.
運行管理サーバ31は有線通信回線33(図2参照)を介してアンテナ32と接続され、無線通信回線40を介して基地局41−1、41−2、41−3と接続される。そして、基地局41−1、41−2、41−3を介してショベル10、及びダンプ20の其々と通信する。 The operation management server 31 is connected to the antenna 32 via a wired communication line 33 (see FIG. 2), and is connected to the base stations 41-1, 41-2, 41-3 via the wireless communication line 40. And it communicates with each of excavator 10 and dumping 20 via base station 41-1, 41-2, and 41-3.
次に図2を参照して、図1の運行管理サーバ31及び車載端末装置26のハードウェア構成について説明する。図2は、運行管理サーバ及び車載端末装置のハードウェア構成図である。 Next, with reference to FIG. 2, the hardware configuration of the operation management server 31 and the in-vehicle terminal device 26 of FIG. 1 will be described. FIG. 2 is a hardware configuration diagram of the operation management server and the in-vehicle terminal device.
図2に示すように、運行管理サーバ31は、サーバ側制御装置311、サーバ側入力装置312、サーバ側表示装置313、サーバ側通信装置314、通信バス315、マスタ地図情報データベース(以下データベースを「DB」と略記する)316、通信品質情報DB317(通信品質情報記憶部に相当)、運行管理情報DB318、及び基地局情報DB319(基地局情報記憶部に相当)を含んで構成される。 As shown in FIG. 2, the operation management server 31 includes a server-side control device 311, a server-side input device 312, a server-side display device 313, a server-side communication device 314, a communication bus 315, a master map information database (hereinafter referred to as “database”). 316 ”(abbreviated as“ DB ”), communication quality information DB 317 (corresponding to communication quality information storage unit), operation management information DB 318, and base station information DB 319 (corresponding to base station information storage unit).
サーバ側制御装置311は、運行管理サーバ31の各構成要素の動作を制御するものであり、CPU(Central Processing Unit)等の演算・制御装置、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)等の記憶装置を含むハードウェアと、サーバ側制御装置311により実行されるソフトウェアとを含んで構成される。これらのハードウェアが本発明に係る基地局切替処理プログラムや、ダンプ20の自律走行制御を実行するための自律走行プログラムなどのソフトウェアを実行することにより、運行管理サーバ31の各機能が実現される。 The server-side control device 311 controls the operation of each component of the operation management server 31, and includes a calculation / control device such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). , Hardware including a storage device such as HDD (Hard Disk Drive) and software executed by the server-side control device 311. Each function of the operation management server 31 is realized by executing software such as the base station switching processing program according to the present invention and the autonomous traveling program for executing the autonomous traveling control of the dump 20 by these hardware. .
サーバ側入力装置312は、マウス、キーボードなどの入力装置により構成され、オペレータからの入力操作を受け付けるインターフェースとして機能する。 The server-side input device 312 is configured by an input device such as a mouse or a keyboard, and functions as an interface that receives an input operation from an operator.
サーバ側表示装置313は、液晶モニタ等により構成され、オペレータに対して情報を表示して提供するインターフェースとして機能する。 The server side display device 313 is composed of a liquid crystal monitor or the like, and functions as an interface for displaying and providing information to the operator.
サーバ側通信装置314は、Wi‐Fi(Wireless Fidelity)やIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)の規格に適合した無線通信装置を用いてもよい。 The server-side communication device 314 may use a wireless communication device that conforms to the standards of Wi-Fi (Wireless Fidelity) or IEEE (Institut of Electrical and Electronics Engineers).
通信バス315は、各構成要素を互いに電気的に接続する。 The communication bus 315 electrically connects the components to each other.
マスタ地図情報DB316は、地図情報を固定的に記憶可能な記憶装置、例えばHDDを用いて構成される。地図情報は、走行路60上の各地点(以下「ノード」という)と、隣接するノードを連結するリンクとにより定義される。地図情報は、鉱山の地形情報や、各ノードの絶対座標(測位電波を基に算出される3次元実座標)を含んでもよい。各ノード、及びリンクには、それらのノード及びリンクを固有に識別する位置識別情報(以下「ノードID」、「リンクID」という)が付与される。また、各ノードやリンクの属性情報、例えば制限速度、走行路60の曲率等が位置識別情報に関連付けて格納される。 The master map information DB 316 is configured using a storage device that can store map information fixedly, such as an HDD. The map information is defined by each point (hereinafter referred to as “node”) on the travel path 60 and a link connecting adjacent nodes. The map information may include topographic information of the mine and absolute coordinates (three-dimensional actual coordinates calculated based on positioning radio waves) of each node. Each node and link is given position identification information (hereinafter referred to as “node ID” or “link ID”) that uniquely identifies the node and link. In addition, attribute information of each node and link, for example, speed limit, curvature of the traveling path 60, and the like are stored in association with the position identification information.
図3を参照して、地図情報について説明する。図3は、地図情報の一例を示す図であっ
て、(a)はノードテーブルを示し、(b)はリンクテーブルを示す。地図情報は、ノー
ドテーブル300(図3の(a)参照)及びリンクテーブル320(図3の(b)参照)
を含む。ノードテーブル300は、ノードID301にそのノードIDの実座標(GNS
Sで測定したグローバル座標)を関連付けて記憶する。リンクテーブル320は、リンク
ID321にそのリンクの前方境界点に位置するノードID(前方ノードID)322及
び後方境界点に位置するノードID(後方ノードID)323、及び前方ノードID及び
後方ノードID3で区切られる走行路の部分区間の制限速度324、及びその部分区間の
カーブの曲率325が関連付けて記憶される。地図情報の構成は一例にすぎず、上記の例
に限定されない。
The map information will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing an example of map information, where (a) shows a node table and (b) shows a link table. Map information node table 300 (see FIG. 3 (a)) and a link table 3 2 0 (see (b) in FIG. 3)
including. In the node table 300, the node ID 301 has a real coordinate (GNS)
The global coordinates measured in S) are stored in association with each other. The link table 320 includes a link ID 321, a node ID (forward node ID) 322 located at the front boundary point of the link, a node ID (rear node ID) 323 located at the rear boundary point, and a forward node ID and a backward node ID3. The speed limit 324 of the partial section of the travel path to be divided and the curvature 325 of the curve of the partial section are stored in association with each other. The configuration of the map information is only an example and is not limited to the above example.
通信品質情報DB317は、通信品質情報を固定的に記憶可能な記憶装置、例えばHDDを用いて構成される。通信品質情報は、走行路60上の各ノード(及び/又はリンク)における各基地局とダンプ20との通信接続状況の良否を示す通信品質指標値を含む。ここでいう「通信品質指標値」とは、各ノードに位置するダンプ20と各基地局41との間の無線通信接続の確立のしやすさを示す値であり、例えば、各ノードにおける無線接続に使用される電波強度を示す受信電力値や、各ノードに位置するダンプ20と各基地局41との間の無線通信接続の成功率でもよい。なお「成功率」は、通信接続のエラー率と言い換えてもよい。この場合、後述する閾値判定の不等号の向きは成功率を用いた場合とは逆向きになる。 The communication quality information DB 317 is configured using a storage device that can store communication quality information in a fixed manner, for example, an HDD. The communication quality information includes a communication quality index value indicating whether or not the communication connection status between each base station and the dump 20 in each node (and / or link) on the travel path 60 is good. The “communication quality index value” here is a value indicating the ease of establishing a wireless communication connection between the dump 20 located at each node and each base station 41. For example, a wireless connection at each node It may be a received power value indicating the radio wave intensity used for the wireless communication, or a success rate of wireless communication connection between the dump 20 located at each node and each base station 41. The “success rate” may be rephrased as a communication connection error rate. In this case, the direction of the inequality sign for threshold determination, which will be described later, is opposite to the case where the success rate is used.
上記成功率は、例えば下式(1)により算出できる。
E={(Σ_est)/(Σ_req)}×100・・・(1)
但し、
Σ_est:運行管理サーバ31及びダンプ20−1の間で無線通信接続が確立した全回数(通信成功回数に相当する)
Σ_req:運行管理サーバ31又はダンプ20−1から無線通信接続を要求した全回数
E:通信成功率
The success rate can be calculated by the following equation (1), for example.
E = {(Σ_est) / (Σ_req)} × 100 (1)
However,
Σ_est: The total number of times that a wireless communication connection has been established between the operation management server 31 and the dump 20-1 (corresponding to the number of successful communications)
Σ_req: Total number of times that wireless communication connection is requested from the operation management server 31 or the dump 20-1 E: Communication success rate
式(1)のうち、運行管理サーバ31又はダンプ20から無線通信接続を要求した全回数(Σ_req)は、実際には正確な値を得にくいことがある。例えばダンプ20から送信した走行許可要求情報がどの無線基地局にも届かない場合には、基地局41及び運行管理サーバ31は、無線通信接続が要求されたという情報を得られない。その場合、各基地局、運行管理サーバ31、及び各ダンプ20の送信記録をそれぞれログ情報に記憶しておき、そのログ情報を基に、セッションが確立した回数を全送信イベント回数(セッションが確立した回数と確立しなかった回数の合算値)で除算して通信成功確率を算出してもよい。 In Expression (1), the total number of times (Σ_req) requested for wireless communication connection from the operation management server 31 or the dump 20 may be difficult to obtain in practice. For example, if the travel permission request information transmitted from the dump 20 does not reach any wireless base station, the base station 41 and the operation management server 31 cannot obtain information that a wireless communication connection is requested. In that case, transmission records of each base station, operation management server 31, and each dump 20 are stored in log information, respectively, and the number of times that a session has been established is determined based on the log information. The communication success probability may be calculated by dividing by the sum of the number of times of connection and the number of times of not being established.
通信品質情報は、航測車やダンプ20が、通信品質指標値の収集対象となる基地局と無線通信接続をしながら走行路60を走行して収集する。 The communication quality information is collected by the navigation vehicle and the dump truck 20 traveling on the traveling path 60 while wirelessly connected to the base station from which the communication quality index value is collected.
図4を参照して、通信品質情報について説明する。図4は、通信品質情報テーブルの一例を示す図である。図4の通信品質情報テーブル400は、「ノードID」401における各基地局(アクセスポイント、以下「AP」と記載する)との間の接続状況の良否レベルを示す通信品質指標値「AP品質」(符号402、403、404、405)を関連付けて記憶する。例えば、AP1品質(符号402)、AP2品質(符号403)、AP3品質(符号404)の其々は、各ノードにおけるダンプとAP1、AP2、AP3の其々との間の通信品質指標値を示す。 The communication quality information will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the communication quality information table. The communication quality information table 400 of FIG. 4 includes a communication quality index value “AP quality” indicating a pass / fail level of a connection status between each base station (access point, hereinafter referred to as “AP”) in “node ID” 401. (Reference numerals 402, 403, 404, and 405) are stored in association with each other. For example, each of AP1 quality (reference numeral 402), AP2 quality (reference numeral 403), and AP3 quality (reference numeral 404) indicates a communication quality index value between a dump at each node and each of AP1, AP2, and AP3. .
運行管理情報DB318は、運行管理情報を固定的に記憶可能な記憶装置、例えばHDDを用いて構成される。運行管理情報は、各ダンプ20の現在位置、走行速度など、各ダンプの運行状態を示す情報を記憶する。 The operation management information DB 318 is configured using a storage device that can store operation management information in a fixed manner, such as an HDD. The operation management information stores information indicating the operation state of each dump such as the current position of each dump 20 and the traveling speed.
図5を参照して、運行管理情報について説明する。図5は、運行管理情報テーブルの一例を示す図である。図5の運行管理情報テーブル500は、各ダンプを固有に識別する「ダンプID」501に、当該ダンプに対して設定された走行許可区間の「前方境界点」(ノードIDで示す、後方境界点も同様)502、「後方境界点」503、各ダンプに対して現在設定されている最終目的地座標を示す「目的地」504、ダンプの実際の「走行速度」505、ダンプが前方又は後方のどちらに走行しているかを示す「走行向き」506、各ダンプから定期的または必要に応じて通知されるそのダンプの「現在位置」507、及び各ダンプに対して現在接続先として設定されている基地局を示す「設定中の基地局ID」508を関連付けて記憶する。 The operation management information will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an operation management information table. The operation management information table 500 in FIG. 5 includes a “dump ID” 501 that uniquely identifies each dump, a “front boundary point” (rear boundary point indicated by a node ID) of the travel permitted section set for the dump. The same)) 502, “rear boundary point” 503, “destination” 504 indicating the final destination coordinates currently set for each dump, actual “traveling speed” 505 of the dump, “Traveling direction” 506 indicating where the vehicle is traveling, “Current position” 507 of the dump notified periodically or as needed from each dump, and the current connection destination for each dump “Base station ID being set” 508 indicating the base station is stored in association with each other.
基地局情報DB319は、基地局情報を固定的に記憶可能な記憶装置、例えばHDDを用いて構成される。基地局情報は、各基地局が配置されている位置情報と、各基地局41−1、41−2、41−3を接続先として特定するための情報(基地局特定情報)を含む。この基地局特定情報として、本実施形態では、基地局を構成するハードウェアに対して付与されたMACアドレス(Media Access Control address)を用いるが、各基地局に対して割り当てられた電波の周波数に対応するチャンネルでもよい。MACアドレスは、通信装置に対して一意に割り当てられた物理アドレスであるのでMACアドレスを基地局特定情報として用いることで固有に基地局を特定できる。 The base station information DB 319 is configured using a storage device that can store base station information in a fixed manner, such as an HDD. The base station information includes position information where each base station is arranged and information (base station specifying information) for specifying each base station 41-1, 41-2, 41-3 as a connection destination. As this base station identification information, in this embodiment, a MAC address (Media Access Control address) assigned to the hardware constituting the base station is used, but the frequency of the radio wave assigned to each base station is used. The corresponding channel may be used. Since the MAC address is a physical address uniquely assigned to the communication device, the base station can be uniquely specified by using the MAC address as base station specifying information.
また、各基地局に対し、隣接する基地局の電波と干渉しないように、各基地局に異なる周波数(チャンネル)を割り当てている場合には、チャンネルを用いても各基地局を固有に特定することができる。この場合、複数の基地局の配置位置が電波の干渉を起こさないほど十分に離れている場合であれば、これら複数の基地局に対して同じ周波数(チャンネル)を割り当てもよく、この態様も上記基地局特定情報に含むものとする。 In addition, when a different frequency (channel) is assigned to each base station so that it does not interfere with radio waves of adjacent base stations, each base station is uniquely identified even if the channel is used. be able to. In this case, if the arrangement positions of the plurality of base stations are sufficiently separated so as not to cause radio wave interference, the same frequency (channel) may be assigned to the plurality of base stations, and this aspect is also described above. It shall be included in the base station identification information.
図6を参照して、基地局情報について説明する。図6は、基地局情報テーブルの一例を示す図である。図6の基地局情報テーブル600は、各基地局を固有に識別する「基地局ID」601に、当該基地局が配置された地点の実座標を示す「位置情報」602、及び基地局を接続先として指定するための「接続先情報」(図6ではMACアドレスを用いる)603を関連付けて記憶する。 The base station information will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the base station information table. The base station information table 600 in FIG. 6 connects a “base station ID” 601 that uniquely identifies each base station to “location information” 602 that indicates the actual coordinates of the location where the base station is located, and the base station. “Connection destination information” (using a MAC address in FIG. 6) 603 for designating as a destination is stored in association with each other.
上記の各データベースは、地図情報、通信品質情報、運行管理情報、又は基地局情報を記憶する記憶部だけを備え、サーバ側制御装置311がそれらのデータベースの更新・検索処理を行ってもよいし、各データベースに上記記憶部の情報の更新・検索処理を行うエンジンを搭載したものでもよい。 Each of the above databases may include only a storage unit that stores map information, communication quality information, operation management information, or base station information, and the server-side control device 311 may perform update / search processing of those databases. Each database may be equipped with an engine for updating / retrieving information in the storage unit.
図2に戻り、ダンプ20に搭載される車載端末装置26は、端末側制御装置261、端末側入力装置262、端末側表示装置263、端末側通信装置264、通信バス265、端末側地図情報DB266、走行制御装置267、外界センサ装置268、及び位置算出装置269を含んで構成される。 Returning to FIG. 2, the in-vehicle terminal device 26 mounted on the dump 20 includes the terminal-side control device 261, the terminal-side input device 262, the terminal-side display device 263, the terminal-side communication device 264, the communication bus 265, and the terminal-side map information DB 266. , A travel control device 267, an external sensor device 268, and a position calculation device 269.
端末側制御装置261は、車載端末装置26の各構成要素の動作を制御するものであり、CPU等の演算・制御装置、ROMやRAM、HDD等の記憶装置を含むハードウェアと、車載端末装置26により実行されるソフトウェアとを含んで構成される。これらのハードウェアがソフトウェアを実行することにより、車載端末装置26の各機能が実現される。 The terminal-side control device 261 controls the operation of each component of the in-vehicle terminal device 26, and includes hardware including a calculation / control device such as a CPU, a storage device such as ROM, RAM, and HDD, and an in-vehicle terminal device. 26 and software executed by H.26. Each function of the in-vehicle terminal device 26 is realized by executing software by these hardware.
端末側入力装置262は、タッチパネルや各種スイッチなどの入力装置により構成され、オペレータからの入力操作を受け付けるインターフェースとして機能する。 The terminal-side input device 262 is configured by an input device such as a touch panel or various switches, and functions as an interface that receives an input operation from an operator.
端末側表示装置263は、液晶モニタ等により構成され、オペレータに対して情報を表示して提供するインターフェースとして機能する。 The terminal side display device 263 is configured by a liquid crystal monitor or the like, and functions as an interface for displaying and providing information to the operator.
端末側通信装置264は、Wi‐FiやIEEEの規格に適合した汎用の無線通信装置を用いてもよい。 The terminal-side communication device 264 may be a general-purpose wireless communication device that conforms to Wi-Fi or IEEE standards.
通信バス265は、各構成要素を互いに電気的に接続する。 The communication bus 265 electrically connects the components to each other.
端末側地図情報DB266は、HDDなど固定的に記憶する記憶装置を用いて構成され、マスタ地図情報DB316に格納された地図情報と同じ地図情報を格納する。 The terminal-side map information DB 266 is configured using a storage device that is fixedly stored such as an HDD, and stores the same map information as the map information stored in the master map information DB 316.
走行制御装置267は、ダンプ20の加速装置、制動装置、及びステアリング装置等、ダンプ20の走行に関わる走行駆動装置に対し、加減速量、制動量、ステアリング角度を伝達するための制御装置である。 The travel control device 267 is a control device for transmitting an acceleration / deceleration amount, a braking amount, and a steering angle to a travel drive device related to travel of the dump 20 such as an acceleration device, a braking device, and a steering device of the dump 20. .
外界センサ装置268は、ミリ波レーダや前方カメラなど、ダンプ20の走行方向(進行方向)前方及び周辺の障害物を検知するためのセンサであり、その種類は問わない。外界センサ装置268の検知結果は、端末側制御装置261に出力され、通常時は走行路から離脱しないように走行位置の監視や加減速に用いられ、緊急時には干渉回避動作に用いられる。 The external sensor device 268 is a sensor for detecting obstacles in front of and around the traveling direction (traveling direction) of the dump truck 20 such as a millimeter wave radar and a front camera, and the kind thereof is not limited. The detection result of the external sensor device 268 is output to the terminal-side control device 261, and is used for monitoring and acceleration / deceleration of the travel position so as not to leave the travel path during normal times, and used for interference avoidance operation in an emergency.
位置算出装置269は、航法衛星50−1、50−2、50−3(図1参照)からの測位電波を基に自車両の現在位置を算出する。 The position calculation device 269 calculates the current position of the host vehicle based on positioning radio waves from the navigation satellites 50-1, 50-2, and 50-3 (see FIG. 1).
次に図7を参照して運行管理サーバ及び車載端末装置の機能構成について説明する。図7は、運行管理サーバ及び車載端末装置の機能ブロックを示す図である。 Next, functional configurations of the operation management server and the in-vehicle terminal device will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating functional blocks of the operation management server and the in-vehicle terminal device.
図7に示すように、運行管理サーバ31のサーバ側制御装置311は、走行許可区間設定部311a、基地局切替処理部311b、サーバ側通信制御部311c、入力制御部311d、及び表示制御部311eを備える。 As shown in FIG. 7, the server side control device 311 of the operation management server 31 includes a travel permission section setting unit 311a, a base station switching processing unit 311b, a server side communication control unit 311c, an input control unit 311d, and a display control unit 311e. Is provided.
走行許可区間設定部311aは、マスタ地図情報DB316の地図情報と、運行管理情報DB318とを参照し、各ダンプ20から目的地要求情報を受信すると、ダンプ20の目的地までの走行路を設定する。更に、ダンプ20から走行許可要求情報を受信すると、走行路60上におけるダンプ20の現在位置よりも前方に前方境界点を設定し、それよりも後ろに後方境界点を設定する。そして、前方境界点及び後方境界点の間の走行路60の部分区間を走行許可区間として設定する。 The travel permission section setting unit 311a refers to the map information of the master map information DB 316 and the operation management information DB 318, and when receiving the destination request information from each dump 20, sets the travel route to the destination of the dump 20. . Further, when the travel permission request information is received from the dump 20, the front boundary point is set ahead of the current position of the dump 20 on the travel path 60, and the rear boundary point is set behind it. Then, a partial section of the travel path 60 between the front boundary point and the rear boundary point is set as a travel permission section.
走行許可区間の前方境界点よりも手前には、走行許可要求情報を送信するための許可要求区間が、またこの許可要求区間よりも更に手前には、基地局の切替動作を行う区間(切替処理区間)設定される。許可要求区間及び切替処理区間の詳細は、図9を参照して後述する。 The permission request section for transmitting the travel permission request information is before the front boundary point of the travel permission section, and the section for performing the switching operation of the base station (switching process) is further before this permission request section. Section) is set. Details of the permission request section and the switching process section will be described later with reference to FIG.
基地局切替処理部311bは、ダンプ20の接続先として設定されている基地局を新たな基地局に切り替える必要があるか否かを判定する。より具体的には、許可要求区間に含まれる各地点の通信品質指標値を基に、運搬車両及び当該運搬車両の接続先として設定されている基地局と許可要求区間との間の通信接続状況が、基地局の切替が必要であると判定するために設けられた切替条件を満たすか否かを判定する。そして、切替条件を充足する場合に、運行管理情報、基地局情報及び通信品質情報を基に、接続先として設定されている基地局よりも、許可要求区間における通信接続状況が良好である他の基地局を新たな接続先の基地局として特定する。 The base station switching processing unit 311b determines whether or not the base station set as the connection destination of the dump 20 needs to be switched to a new base station. More specifically, based on the communication quality index value of each point included in the permission request section, the communication connection status between the transport vehicle and the base station set as the connection destination of the transport vehicle and the permission request section However, it is determined whether or not the switching condition provided for determining that the base station needs to be switched is satisfied. And when switching conditions are satisfied, based on operation management information, base station information, and communication quality information, the communication connection status in the permission request section is better than the base station set as the connection destination. The base station is specified as a new connection destination base station.
上記切替条件は、許可要求区間に含まれる各地点の通信品質指標値の最小値が、基地局の切替が必要と判断するために設定された閾値を下回ることとしてもよい。これにより、許可要求区間のどのノードも上記閾値以上の通信品質指標値を有するので、走行許可要求情報をより確実に基地局に送信することができる。 The switching condition may be that the minimum value of the communication quality index value at each point included in the permission request section is lower than a threshold set to determine that the base station needs to be switched. Thereby, since every node of the permission request section has a communication quality index value equal to or higher than the threshold value, the travel permission request information can be transmitted to the base station more reliably.
サーバ側通信制御部311cは、各ダンプ20との間で無線通信を行う制御を行う。よ
り具体的には、各ダンプ20から目的地要求情報及び走行許可要求情報を受信するととも
に、設定された走行許可区間を示す走行許可応答情報及び走行許可区間が設定できないこ
とを示す不許可応答情報、及び基地局切替処理部311bから出力される基地局切替情報の送信を行う。
The server-side communication control unit 311 c performs control for performing wireless communication with each dump 20. More specifically, the destination permission information and the travel permission request information are received from each dump 20, and the travel permission response information indicating the set travel permission section and the non-permission response information indicating that the travel permission section cannot be set. , and transmits the base station switching information outputted from the base station switching unit 311 b.
入力制御部311dは、ユーザがサーバ側入力装置312に対して行った操作を受け付ける。例えば、ユーザがサーバ側入力装置312を用いて運行管理情報DB318に格納された運行管理情報に対する編集操作を行うことで走行許可区間の入力・編集を行うことができる。なお、入力制御部311d及びサーバ側入力装置312をまとめて入力部ともいう。 The input control unit 311d receives an operation performed on the server side input device 312 by the user. For example, the user can input and edit the travel-permitted section by performing an editing operation on the operation management information stored in the operation management information DB 318 using the server-side input device 312. The input control unit 311d and the server-side input device 312 are collectively referred to as an input unit.
表示制御部311eは、サーバ側表示装置313に表示する画像の生成、及び表示制御処理を行う。なお、表示制御部311e及びサーバ側表示装置313をまとめて表示部ともいう。 The display control unit 311e performs generation of an image to be displayed on the server side display device 313 and display control processing. The display control unit 311e and the server-side display device 313 are collectively referred to as a display unit.
次に車載端末装置26について説明する。車載端末装置26の端末側制御装置261は、走行制御部261a、端末側通信制御部261b、要求情報処理部261c、及び車載端末装置26の接続先として設定された基地局を指定するための情報、例えば基地局のMACアドレスやチャンネルを記憶する接続先情報記憶部261dを備える。以下では、MACアドレスが記憶されている場合を例に挙げて説明する。 Next, the in-vehicle terminal device 26 will be described. The terminal-side control device 261 of the in-vehicle terminal device 26 is information for designating a base station set as a connection destination of the travel control unit 261a, the terminal-side communication control unit 261b, the request information processing unit 261c, and the in-vehicle terminal device 26. For example, a connection destination information storage unit 261d that stores the MAC address and channel of the base station is provided. Hereinafter, a case where a MAC address is stored will be described as an example.
走行制御部261aは、位置算出装置269から取得した自車両の現在位置、端末側地図情報DB266の地図情報、及び走行許可応答情報に含まれる走行許可区間に従って、自律走行させるための制御を走行制御装置267に対して行う。また、走行制御部261aは、外界センサ装置268の検知結果に基づいて前方障害物の有無を判定し、障害物との干渉、衝突の回避動作の有無も判定し、必要があれば制動動作のための制御を行う。 The travel control unit 261a performs control for autonomous travel according to the current position of the host vehicle acquired from the position calculation device 269, the map information in the terminal-side map information DB 266, and the travel permission section included in the travel permission response information. To the device 267. Further, the traveling control unit 261a determines the presence or absence of a front obstacle based on the detection result of the external sensor device 268, and also determines the presence or absence of an interference with the obstacle and a collision avoidance operation. Control for.
端末側通信制御部261bは、運行管理サーバ31との間で無線通信を行う制御を行う。例えば、車載端末装置26が運行管理サーバ31から基地局切替情報を受信すると、端末側通信制御部261bは、接続先情報記憶部261dに記憶されているMACアドレスを、基地局切替情報に含まれる切替先の基地局のMACアドレスに切り替える(上書きする)。そして、上書きしたMACアドレスを用いて運行管理サーバ31に対して走行許可要求情報を送信する。これにより、基地局切替情報により指定された新たな基地局を経由して運行管理サーバ31に走行許可要求情報が送信される。 The terminal-side communication control unit 261b performs control for performing wireless communication with the operation management server 31. For example, when the in-vehicle terminal device 26 receives base station switching information from the operation management server 31, the terminal-side communication control unit 261b includes the MAC address stored in the connection destination information storage unit 261d in the base station switching information. Switch (overwrite) to the MAC address of the switching destination base station. Then, the travel permission request information is transmitted to the operation management server 31 using the overwritten MAC address. As a result, the travel permission request information is transmitted to the operation management server 31 via the new base station specified by the base station switching information.
運行管理サーバ31のサーバ側通信制御部311cは、走行許可要求情報に応じて設定した走行許可区間を示す走行許可応答情報を車載端末装置26に対して送信する。その際、サーバ側通信制御部311cは、走行許可要求情報に含まれる基地局のMACアドレスを走行許可応答情報の経由基地局として設定する。これにより、上記基地局切替情報で設定された基地局を経由して走行許可応答情報が車載端末装置26に送信される。 The server-side communication control unit 311c of the operation management server 31 transmits travel permission response information indicating the travel permission section set according to the travel permission request information to the in-vehicle terminal device 26. At that time, the server-side communication control unit 311c sets the MAC address of the base station included in the travel permission request information as a transit base station for the travel permission response information. As a result, the travel permission response information is transmitted to the in-vehicle terminal device 26 via the base station set by the base station switching information.
端末側通信制御部261bは、走行許可応答情報を受信すると走行制御部261aに出力する。 When the terminal-side communication control unit 261b receives the travel permission response information, the terminal-side communication control unit 261b outputs the travel permission response information to the travel control unit 261a.
要求情報処理部261cは、ダンプ20の現在位置、地図情報を参照して走行許可要求情報を生成し、許可要求区間に到達すると端末側通信制御部261bに出漁区する。また、各ダンプ20の走行開始にあたり、目的地が設定されていない場合には、目的地の設定を要求するための目的地要求情報を生成する。 The request information processing unit 261c generates travel permission request information with reference to the current position and map information of the dump 20 and, when reaching the permission request section, leaves the terminal side communication control unit 261b as a fishing area. In addition, when no destination is set at the start of traveling of each dump 20, destination request information for requesting setting of the destination is generated.
次に図8を参照して、運行管理サーバ及自律走行ダンプ間で送受信される情報のフォーマットについて説明する。図8は、運行管理サーバ及び自律走行ダンプ間で送受信される情報のフォーマットを示す図であって、(a)は、基地局切替情報フォーマットを示し、(b)は、走行許可要求情報フォーマットを示し、(c)は、走行許可応答情報フォーマットを示す。 Next, the format of information transmitted and received between the operation management server and the autonomous traveling dump will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a diagram illustrating a format of information transmitted and received between the operation management server and the autonomous traveling dump, in which (a) illustrates a base station switching information format, and (b) illustrates a travel permission request information format. (C) shows a travel permission response information format.
図8の(a)に示すように、基地局切替情報フォーマット800は、大きくは、「ヘッダ」810及び「ボディ」820を含んで構成される。「ヘッダ」810は、最終的な送信先、即ち端末側通信装置264を特定するための「最終IPアドレス」811と、各ダンプ20が無線通信を行う際に接続する「接続先基地局のMACアドレス」812とを含む。更に、図示は省略するものの、基地局切替情報の送信元を特定するための情報としてサーバ側通信装置314のMACアドレスを含んでもよい。 As shown in FIG. 8A, the base station switching information format 800 is mainly configured to include a “header” 810 and a “body” 820. The “header” 810 includes a “final IP address” 811 for specifying the final transmission destination, that is, the terminal-side communication device 264, and a “connection destination base station MAC” connected when each dump 20 performs wireless communication. Address "812. Further, although not shown, the MAC address of the server side communication device 314 may be included as information for specifying the transmission source of the base station switching information.
「ボディ」820は、大きくは「データ特定情報」821、切替後の基地局情報として「切替後の基地局のMACアドレス」822、及び切替地点情報として「切替地点のノードID」823を含む。「データ特定情報」821は、データの種別を示す「基地局切替情報に対応する情報種別情報」821aと、そのデータ種別においてシーケンシャルに割り当てられた「データ番号」821bとを含む。「基地局切替情報に対応する情報種別情報」821a及び「データ番号」821bを組み合わせることで、基地局切替情報を固有に特定することができる。 “Body” 820 roughly includes “data specifying information” 821, “MAC address of base station after switching” 822 as base station information after switching, and “node ID of switching point” 823 as switching point information. The “data specifying information” 821 includes “information type information corresponding to base station switching information” 821a indicating the type of data, and “data number” 821b sequentially assigned in the data type. By combining “information type information corresponding to base station switching information” 821a and “data number” 821b, the base station switching information can be uniquely specified.
走行許可要求情報フォーマット830(図8の(b))、走行許可応答情報フォーマット860(図8の(c))も、基地局切替情報フォーマット800と同様、「ヘッダ」840、870と、「ボディ」850、880とを含んで構成される。走行許可要求情報フォーマット830の「最終IPアドレス」841は、サーバ側通信装置314を特定するためのIPアドレスであり、走行許可応答情報フォーマット860の「最終IPアドレス」871は、端末側通信装置264を特定するためのIPアドレスである。 Similarly to the base station switching information format 800, the travel permission request information format 830 (FIG. 8B) and the travel permission response information format 860 (FIG. 8C) also include “headers” 840 and 870 and “body”. 850 and 880. The “last IP address” 841 of the travel permission request information format 830 is an IP address for specifying the server side communication device 314, and the “final IP address” 871 of the travel permission response information format 860 is the terminal side communication device 264. This is an IP address for identifying.
「ボディ」850、880は、基地局切替情報フォーマット800の「ボディ」820と同様、「データ特定情報」851、881を含む。「データ特定情報」851は、「走行許可要求情報に対応する情報種別情報」851a及び「データ番号」851bを含む。「データ特定情報」881は、「走行許可応答情報に対応する情報種別情報」881a及び「データ番号」881bを含む。 “Body” 850 and 880 include “data specifying information” 851 and 881, similarly to “body” 820 of base station switching information format 800. The “data specifying information” 851 includes “information type information corresponding to the travel permission request information” 851a and “data number” 851b. The “data specifying information” 881 includes “information type information corresponding to the travel permission response information” 881a and “data number” 881b.
「データ番号」851bは、走行許可応答情報が生成されるトリガとなった走行許可要求情報フォーマット830に含まれる「データ番号」821bと同じ番号を含む。これにより、どのダンプから送られたどの走行許可要求情報に対する応答情報であるかを判別でき、運行管理サーバ31からブロードキャスト送信された場合であっても、各ダンプ20が自車両あての走行許可応答情報であるかを識別することができる。 The “data number” 851b includes the same number as the “data number” 821b included in the travel permission request information format 830 that is a trigger for generating the travel permission response information. Thereby, it is possible to determine which travel permission request information is sent from which dump, and even if the dump 20 is broadcast transmitted from the operation management server 31, each dump 20 is directed to the own vehicle. Whether it is information can be identified.
「ボディ」850は、走行許可要求情報を送信したダンプに関するダンプ情報852として、ダンプを固有に識別する「ダンプID」852a、位置算出装置269が算出した自車両の現在位置を示す「ダンプ現在位置情報」852b、及び走行速度やタイヤ空気圧等ダンプの状態を示す「状態情報」852cを含む。 “Body” 850 includes “dump ID” 852a that uniquely identifies the dump as dump information 852 related to the dump that transmitted the travel permission request information, and “dump current position” that indicates the current position of the host vehicle calculated by the position calculation device 269. Information "852b and" state information "852c indicating the state of the dump such as traveling speed and tire pressure.
「ボディ」880は、新たに設定された走行許可区間情報882として、走行許可区間の最前端のノードIDである「前方境界点ID」882a、走行許可区間の最後端のノードIDである「後方境界点ID」882b、及び「後方境界点ID」882bから「前方境界点ID」882aまでの走行路60の部分区間に対して設定されている「制限速度」882cを含む。 “Body” 880 includes “front boundary point ID” 882a, which is the node ID at the forefront of the travel-permitted section, and “rearward”, which is the node ID at the end of the travel-permitted section, as newly set travel-permitted section information 882. It includes “boundary point ID” 882b and “restricted speed” 882c set for a partial section of the travel path 60 from “rear boundary point ID” 882b to “front boundary point ID” 882a.
図8を参照して、ダンプ20に対して接続先の基地局をAP1からAP2に切り替える処理について説明する。現在接続先の基地局としてAP1が設定されているという情報は、運行管理サーバ31では運行管理情報テーブル500の「設定中の基地局ID」508に格納されており、ダンプ20は接続先情報記憶部261dに記憶されている。ダンプ20では基地局切替情報を送信する場合、基地局切替情報フォーマット800の「接続先基地局のMACアドレス」812は、現在の基地局としてAP1のMACアドレスが相当し、「ボディ」820の「切替後の基地局のMACアドレス」822は、AP2のMACアドレスが相当する。 With reference to FIG. 8, the process which switches the base station of connection destination with respect to the dump 20 from AP1 to AP2 is demonstrated. Information that AP1 is currently set as the connection destination base station is stored in the “base station ID being set” 508 of the operation management information table 500 in the operation management server 31, and the dump 20 stores the connection destination information. Stored in the unit 261d. In the dump 20, when transmitting base station switching information, “MAC address of connected base station” 812 in the base station switching information format 800 corresponds to the MAC address of AP1 as the current base station, and “body” 820 “ “MAC address of base station after switching” 822 corresponds to the MAC address of AP2.
ダンプ20に搭載された車載端末装置26は、上記基地局切替情報を受信すると、接続先の基地局をAP1からAP2に切替え、走行許可要求情報フォーマット830の「接続先基地局のMACアドレス」842にAP2のMACアドレスを用いる。これにより、AP2を経由して走行許可要求情報が運行管理サーバ31に送信される。 When receiving the base station switching information, the in-vehicle terminal device 26 mounted on the dump 20 switches the connection destination base station from AP1 to AP2, and the “MAC address of connection destination base station” 842 in the travel permission request information format 830. Uses the MAC address of AP2. Thereby, travel permission request information is transmitted to the operation management server 31 via AP2.
運行管理サーバ31は、走行許可応答情報フォーマット860の「接続先基地局のMACアドレス」872として、その走行許可応答情報に対応する走行許可要求情報に含まれていた「接続先基地局のMACアドレス」842を用いる。これにより、走行許可応答情報も、基地局切替情報により切り替えられた基地局を経由して運行管理サーバ31からダンプ20の車載端末装置26に送信される。 The operation management server 31 uses the “connection destination base station MAC address” included in the travel permission request information corresponding to the travel permission response information as “MAC address of connection destination base station” 872 in the travel permission response information format 860. '842. Thus, the travel permission response information is also transmitted from the operation management server 31 to the in-vehicle terminal device 26 of the dump 20 via the base station switched by the base station switching information.
次に図9を参照して自律走行の処理動作について説明する。図9は、走行許可区間の設定処理を示す図であって、(a)は走行許可区間nを走行中の状態を示し、(b)は、切替処理区間に到達した状態を示し、(c)は許可要求区間に到達した状態を示し、(d)は、次の走行許可区間が設定された状態を示す。 Next, with reference to FIG. 9, the processing operation of autonomous traveling will be described. FIGS. 9A and 9B are diagrams showing setting processing of a travel permission section, where FIG. 9A shows a state where the travel permission section n is traveling, FIG. 9B shows a state where the switching processing section has been reached, and (c ) Indicates a state where the permission request section is reached, and (d) indicates a state where the next travel permission section is set.
図9の(a)〜(c)では、走行路60はノードは図中の丸印で、リンクは図中の隣接する丸印を結ぶ線で示される。走行許可区間nの後方境界点はBP_bn、前方境界点はBP_fnで示す。 In (a) to (c) of FIG. 9, the traveling path 60 has nodes indicated by circles in the figure, and links are indicated by lines connecting adjacent circles in the figure. The rear boundary point of the travel permitted section n is indicated by BP_bn, and the front boundary point is indicated by BP_fn.
前方境界点はBP_fnからそれよりも手前のノードRP_fまでは、ダンプ20が前方境界点BP_fnからはみ出すことなく停車できる距離を有する安全余裕区間である。安全余裕区間の距離は、走行許可区間設定部311aがダンプ20のブレーキ停止性能を基に算出される。 The front boundary point is a safety margin section having a distance that the dump truck 20 can stop without protruding from the front boundary point BP_fn from BP_fn to the node RP_f before it. The distance of the safety margin section is calculated based on the brake stop performance of the dump truck 20 by the travel permission section setting unit 311a.
安全余裕区間の手前には、許可要求区間(前方端点RP_f、後方端点RP_bの間の部分区間)が設けられる。許可要求区間の更に手前には、切替処理区間(前方端点SWP_f、後方端点SWP_bの間の部分区間)が設けられる。切替処理区間は、許可要求区間の後方端点RP_bを起点とし、基地局の切替動作に要する時間にダンプの実際の走行速度、又は走行路の制限速度を乗算した距離を空けて基地局切替地点SWP_bを設けることにより設定される。すなわち、許可要求区間の後方端点RP_bから基地局切替地点SWP_bまでの間が切替処理区間に相当する。上記「基地局の切替動作に要する時間」は、無線機の基地局切替方式に依存する。なお本実施形態では、切替処理区間は許可要求区間に連続して設けられるので、切替処理区間の前方端点SWP_fと許可要求区間の後方端点RP_bとは同一のノードである。 Before the safety margin section, a permission request section (a partial section between the front end point RP_f and the rear end point RP_b) is provided. A switching process section (a partial section between the front end point SWP_f and the rear end point SWP_b) is provided in front of the permission request section. The switching process section starts from the rear end point RP_b of the permission request section, and the base station switching point SWP_b is separated by a distance obtained by multiplying the time required for the switching operation of the base station by the actual traveling speed of the dump or the speed limit of the traveling path. It is set by providing. That is, a portion between the rear end point RP_b and the base station switching point SWP_b in the permission request section corresponds to the switching process section. The “time required for the base station switching operation” depends on the base station switching method of the radio. In this embodiment, since the switching process section is provided continuously to the permission request section, the front end point SWP_f of the switching process section and the rear end point RP_b of the permission request section are the same node.
切替処理区間を実際のダンプの走行速度を基に設定する場合には、ダンプ20の実際の挙動に応じた距離で切替処理区間が設定できるので、基地局の切替動作を確実に終了しつつ、より短い距離で切替処理区間を設定することができる。 When setting the switching processing section based on the actual dump traveling speed, the switching processing section can be set at a distance according to the actual behavior of the dump 20, so that the switching operation of the base station can be reliably terminated, The switching process section can be set with a shorter distance.
切替処理区間を走行路の制限速度を基に設定する場合には、ダンプの走行速度は走行路の制限速度を超えることがないので、ダンプ20の走行速度が不明であっても基地局の切替動作を確実に終了できる距離で切替処理区間を設定することができる。 When the switching process section is set based on the speed limit of the travel path, the dump travel speed does not exceed the speed limit of the travel path, so the base station is switched even if the travel speed of the dump truck 20 is unknown. The switching process section can be set at a distance that can reliably end the operation.
ダンプ20が走行許可区間nを走行中(図9の(a))、基地局切替情報を受信し、切替処理区間に到達すると(図9の(b))、接続先の基地局を基地局切替情報に記載された基地局に切り替える。例えば、ダンプ20は、AP1からAP2へ切り替える。 When the dump truck 20 is traveling in the travel permitted section n ((a) of FIG. 9), the base station switching information is received and reaches the switching processing section ((b) of FIG. 9). Switch to the base station described in the switching information. For example, the dump 20 is switched from AP1 to AP2.
運行管理サーバ31は、走行許可区間nのうち、ダンプ20の後方の区間を他のダンプに対して走行許可が行えるように解放する。この解放された区間を解放区間という。 The operation management server 31 releases the section behind the dump 20 out of the travel permission section n so that travel permission can be given to other dumps. This released section is called a released section.
さらにダンプ20が走行して許可要求区間に到達すると(図9の(c))、切替後の基地局(上述の例ではAP2)を接続先にして走行許可要求情報を送信し、新たな走行許可区間n+1の設定情報を含む走行許可要求情報を受信すると、新たな走行許可区間n+1に従って走行を続ける(図9の(d))。 When the dump truck 20 further travels and reaches the permission request section ((c) in FIG. 9), the travel permission request information is transmitted to the base station (AP2 in the above example) after the switching as the connection destination, and a new travel is performed. When the travel permission request information including the setting information of the permitted section n + 1 is received, the traveling is continued according to the new traveling permitted section n + 1 ((d) in FIG. 9).
もし許可要求区間(図9の(c))内でダンプ20が走行許可応答情報を受信しない場合、即ち、許可要求区間の前方端点RP_fに達しても走行許可応答情報を受信しない場合、ブレーキを作動して停止動作を行う。この場合安全余裕区間が設定されているので、前方境界点BP_fnを超えることなく停止でき、ダンプ20が前方車両と干渉することを防ぐ。 If the dump truck 20 does not receive the travel permission response information within the permission request section (FIG. 9C), that is, if the travel permission response information is not received even when the front end point RP_f of the permission request section is reached, the brake is applied. Operates and stops. In this case, since the safety margin section is set, it can be stopped without exceeding the front boundary point BP_fn, and the dump truck 20 is prevented from interfering with the preceding vehicle.
次に図10を参照して、本実施形態に係る無線システムの動作の流れについて説明する。図10は、無線システムにおける各構成要素の動作順序を示すシーケンス図である。 Next, with reference to FIG. 10, an operation flow of the wireless system according to the present embodiment will be described. FIG. 10 is a sequence diagram showing the operation order of each component in the wireless system.
図10の処理を開始する際、ダンプ20は停止状態、基地局(AP1、AP2)及び運行管理サーバ31の主電源がONになっているものとする。各ダンプ20は、次の目的地が設定されていない状態では走行できない。そこで、要求情報処理部261cは、走行制御部261aが走行許可区間情報を有していない状態、例えば積込場又は放土場で停止中である場合、目的地要求情報を基地局(AP1)介して運行管理サーバ31に対して送信する(S1001、S1002)。 When starting the processing of FIG. 10, the dump 20 is in a stopped state, and the main power sources of the base stations (AP1, AP2) and the operation management server 31 are turned on. Each dump truck 20 cannot travel in a state where the next destination is not set. Therefore, the request information processing unit 261c sends the destination request information to the base station (AP1) when the travel control unit 261a does not have the travel permission section information, for example, when the travel control unit 261c is stopped at the loading or unloading site. To the operation management server 31 (S1001, S1002).
サーバ側通信制御部311cは、目的地要求情報を受信し、走行許可区間設定部311aに出力する(S1003)。走行許可区間設定部311aは、ダンプ20の現在位置情報及びマスタ地図情報DB316の地図情報を参照し、目的地を決定し(S1004)、その内容を示す目的地応答情報を生成する。このとき、走行許可区間設定部311aは、運行管理情報にダンプ20の目的地を記録する。本実施形態では、走行許可区間設定部311aが目的地の設定を行ったが、走行許可区間設定部311aとは異なる、目的地の設定だけを行うモジュール(例えば配車管理部)を設けてもよい。 The server-side communication control unit 311c receives the destination request information and outputs it to the travel permission section setting unit 311a (S1003). The travel permission section setting unit 311a refers to the current position information of the dump 20 and the map information of the master map information DB 316, determines a destination (S1004), and generates destination response information indicating the contents. At this time, the travel permission section setting unit 311a records the destination of the dump 20 in the operation management information. In the present embodiment, the travel-permitted section setting unit 311a sets the destination, but a module (for example, a vehicle allocation management unit) that sets only the destination, which is different from the travel-permitted section setting unit 311a, may be provided. .
走行許可区間設定部311aは、サーバ側通信制御部311cに目的地応答情報を出力する(S1005)。 The travel permission section setting unit 311a outputs the destination response information to the server side communication control unit 311c (S1005).
サーバ側通信制御部311cは、基地局(AP1)を介して目的地応答情報をダンプ20に返信する(S1006、S1007)。 The server side communication control unit 311c returns the destination response information to the dump 20 via the base station (AP1) (S1006, S1007).
要求情報処理部261cは、目的地応答情報を受信すると走行許可区間要求情報(現在位置情報を含む)を基地局(AP1)を介して運行管理サーバ31に対して送信する(S1008、S1009)。 Upon receiving the destination response information, the request information processing unit 261c transmits travel permission section request information (including current position information) to the operation management server 31 via the base station (AP1) (S1008, S1009).
サーバ側通信制御部311cは、走行許可区間要求情報を走行許可区間設定部311aに出力し(S1010)、走行許可区間設定部311aが走行許可区間を設定し(S1011)、その内容を示す走行許可応答情報を生成する。このとき、走行許可区間設定部311aは、運行管理情報DB318の運行管理情報にダンプ20に対して設定した走行許可運行管理情報を記録する。 The server side communication control section 311c outputs the travel permission section request information to the travel permission section setting section 311a (S1010), the travel permission section setting section 311a sets the travel permission section (S1011), and the travel permission indicating the contents thereof. Generate response information. At this time, the travel permission section setting unit 311a records the travel permission operation management information set for the dump 20 in the operation management information of the operation management information DB 318.
走行許可区間設定部311aは、サーバ側通信制御部311cに走行許可応答情報を出力する(S1012)。 The travel permission section setting unit 311a outputs travel permission response information to the server side communication control unit 311c (S1012).
サーバ側通信制御部311cは、走行許可応答情報を基地局(AP1)を介してダンプ20に送信する(S1013、S1014)。ダンプ20は、走行許可応答情報を受信すると、走行を開始する(S1015)。 The server-side communication control unit 311c transmits the travel permission response information to the dump 20 via the base station (AP1) (S1013, S1014). When the dump truck 20 receives the travel permission response information, the dump truck 20 starts traveling (S1015).
上記ステップS1012において走行許可区間設定部311aは、サーバ側通信制御部311cに走行許可応答情報を出力するとともに、基地局切替処理部311bに対して走行許可区間を設定したことを通知する(S1016)。 In step S1012, the travel permission section setting unit 311a outputs travel permission response information to the server-side communication control unit 311c and notifies the base station switching processing unit 311b that the travel permission section has been set (S1016). .
基地局切替処理部311bは、走行許可区間設定通知を取得すると、基地局切替要否判定処理を実行する(S1017)。基地局切替要否判定処理は後述する。 When the base station switching processing unit 311b obtains the travel permission section setting notification, the base station switching processing unit 311b executes base station switching necessity determination processing (S1017). The base station switching necessity determination process will be described later.
基地局切替処理部311bは、基地局切替要否判定処理において、切替が必要であると判断すると、基地局(AP1)を介して基地局切替情報をダンプ20へ送信する(S1018、S1019、S1020)。 When the base station switching processing unit 311b determines that switching is necessary in the base station switching necessity determination processing, the base station switching processing unit 311b transmits the base station switching information to the dump 20 via the base station (AP1) (S1018, S1019, S1020). ).
ダンプ20の端末側通信制御部261bは、基地局切替情報を受信すると、位置算出装置269からの現在位置及び端末側地図情報DB266の地図情報を参照し、ダンプ20が切替地点に到達するまでは接続先情報記憶部261dに記憶されている接続先の基地局(AP1)を維持する。そして、端末側通信制御部261bが、切替地点に到達したと判断すると、接続先情報記憶部261dに記憶されている基地局情報を、基地局切替情報に記載された接続先の基地局(AP2)に更新する。 When receiving the base station switching information, the terminal-side communication control unit 261b of the dump 20 refers to the current position from the position calculation device 269 and the map information in the terminal-side map information DB 266, and until the dump 20 reaches the switching point. The connection destination base station (AP1) stored in the connection destination information storage unit 261d is maintained. When the terminal-side communication control unit 261b determines that the switching point has been reached, the base station information stored in the connection destination information storage unit 261d is changed to the connection destination base station (AP2) described in the base station switching information. ).
要求情報処理部261cが走行許可要求情報を生成して端末側通信制御部261bに出力すると、端末側通信制御部261bは、基地局(AP2)を介して(S1022)、運行管理サーバ31に走行許可要求情報を送信され(S1023)、走行許可区間設定部311aに出力される(S1024)。 When the request information processing unit 261c generates travel permission request information and outputs it to the terminal side communication control unit 261b, the terminal side communication control unit 261b travels to the operation management server 31 via the base station (AP2) (S1022). The permission request information is transmitted (S1023) and output to the travel permission section setting unit 311a (S1024).
次に図11乃至図12を参照して、本実施形態に係る無線システムの動作の流れについて説明する。図11は、基地局切替要否判定処理の流れを示すフローチャートである。図12は、切替先の基地局とダンプの現在位置との関係を示す図である。 Next, an operation flow of the wireless system according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 11 is a flowchart showing the flow of base station switching necessity determination processing. FIG. 12 is a diagram illustrating a relationship between the switching destination base station and the current dump position.
走行許可区間設定部311aは、走行許可区間を設定すると、設定された走行許可区間
内の予め定められた安全余裕区間及び許可要求区間を示す走行許可設定通知を基地局切替処理部311bに出力する。
When the travel permission section is set, the travel permission section setting unit 311a outputs a travel permission setting notification indicating a predetermined safety margin section and a permission request section within the set travel permission section to the base station switching processing section 311b. .
基地局切替処理部311bは、走行許可区間設定通知を取得すると(S1101/Yes)、運行管理情報(図5)の「設定中の基地局ID」508を参照し、走行許可区間が設定されたダンプ20の接続先の基地局を特定する。 When the base station switching processing unit 311b obtains the travel permission section setting notification (S1101 / Yes), the travel permission section is set with reference to the “base station ID being set” 508 in the operation management information (FIG. 5). The base station to which the dump 20 is connected is specified.
ついで基地局切替処理部311bは、通信品質情報(図4)を参照し、特定された接続先の基地局と許可要求区間内の全ノードとの通信品質指標値を取得して、許可要求区間の通信品質状況が切替条件を充足しているかを判定する。切替条件を充足していると(S1102/Yes)、基地局切替処理部311bは、基地局情報を参照し新たな接続先の基地局として、ダンプ20の接続先として設定されている基地局よりも、ダンプ20の目的地に向かう走行路に沿って前方、かつ直近に位置する他の基地局を切替先の基地局として特定する(S1103)。 Next, the base station switching processing unit 311b refers to the communication quality information (FIG. 4), acquires communication quality index values between the identified connection destination base station and all nodes in the permission request section, and allows the permission request section. It is determined whether or not the communication quality status satisfies the switching condition. If the switching condition is satisfied (S1102 / Yes), the base station switching processing unit 311b refers to the base station information, as a new connection destination base station, from the base station set as the connection destination of the dump 20 Also, another base station located forward and closest along the traveling path toward the destination of the dump truck 20 is identified as the switching destination base station (S1103).
図12は、ダンプ20の目的地に向かう走行路を実線で、それ以外の走行路(脇道)を点線で示す。脇道沿いに現在位置に最も近い基地局(AP3)があるとする。この場合、ダンプ20と基地局(AP3)の距離D3よりも、基地局(AP2)との距離D2の方が遠くても、基地局(AP3)は目的地に向かう走行路に沿っていないので、前方かつ直近の基地局として基地局(AP2)を切替先の基地局として選択する。これにより、ダンプは目的地に向かって走行するに従って切り替えた基地局にも近づき、通信状況がより良好になる。 In FIG. 12, the travel path toward the destination of the dump truck 20 is indicated by a solid line, and the other travel paths (side roads) are indicated by a dotted line. Assume that there is a base station (AP3) closest to the current position along the side street. In this case, even if the distance D2 between the base station (AP2) and the distance D3 between the dump 20 and the base station (AP3) is farther, the base station (AP3) does not follow the traveling path toward the destination. The base station (AP2) is selected as the base station to be switched to as the forward and nearest base station. Thereby, the dump truck approaches the base station switched as it travels toward the destination, and the communication situation becomes better.
さらに、上記の例では基地局(AP3)を選択しないことで、基地局(AP1)から基地局(AP3)、そして基地局(AP2)といった頻回のハンドオーバを避け、安定的な通信環境を提供することができる。 Furthermore, in the above example, by not selecting the base station (AP3), the frequent handover from the base station (AP1) to the base station (AP3) and then the base station (AP2) is avoided, and a stable communication environment is provided. can do.
基地局切替処理部311bは、前方境界点から、安全余裕距離と、切替距離だけ離れた地点に基地局切替地点を設定する(S1104)。 The base station switching processing unit 311b sets a base station switching point at a point away from the front boundary point by the safety margin distance and the switching distance (S1104).
基地局切替処理部311bは、切替先の基地局情報及び切替地点を含む基地局切替情報を生成し、ダンプ20へ送信する(S1105)。 The base station switching processing unit 311b generates base station switching information including the switching destination base station information and the switching point, and transmits the base station switching information to the dump 20 (S1105).
走行許可区間設定通知を取得しない場合(S1101/No)、及び許可要求区間の通信状況が切替条件を充足しない場合(S1102/No)は、基地局の切替不要と判断し、ステップS1101へ戻る。 When the travel permission section setting notification is not acquired (S1101 / No) and when the communication status of the permission request section does not satisfy the switching condition (S1102 / No), it is determined that the switching of the base station is not necessary, and the process returns to step S1101.
以上に説明した手順によって、ダンプは基地局の切替を、走行許可要求情報の送信前に確実に実施することができる。これにより、走行許可要求情報の通信エラーに起因する自律走行ダンプが停止を抑止することができる。 According to the procedure described above, dumping can reliably perform switching of base stations before transmission of travel permission request information. Thereby, the autonomous running dump resulting from the communication error of the running permission request information can suppress the stop.
上記した実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明の範囲を上記実施形態に限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、他の様々な態様で本発明を実施することできる。 The above-described embodiment is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the scope of the present invention to the above-described embodiment. Those skilled in the art can implement the present invention in various other modes without departing from the gist of the present invention.
例えば、上記実施形態では、運行管理サーバに基地局切替処理部を搭載したが、ダンプに搭載してもよい。この場合、車載端末装置に基地局情報DB及び基地局切替処理部を備えておく。そして、車載端末装置の端末側通信制御部が走行許可応答情報を運行管理サーバから受信したことをトリガとして、上記実施形態で説明したのと同様の処理が実行されるように構成してもよい。 For example, in the above embodiment, the base station switching processing unit is mounted on the operation management server, but may be mounted on a dump. In this case, the in-vehicle terminal device includes a base station information DB and a base station switching processing unit. Then, the terminal side communication control unit of the in-vehicle terminal device may be configured to execute the same process as described in the above embodiment, triggered by reception of the travel permission response information from the operation management server. .
また、上記では、走行許可応答情報にダンプの接続先となる基地局のMACアドレスを含めたが、端末側通信制御部が走行許可要求情報を送信した後、走行許可応答情報を取得するか、許可要求区間の前方端点に到達するでは、接続先の基地局との間の通信を維持するように構成し、走行許可応答情報にダンプの接続先となる基地局のMACアドレスを含めることなく、上記接続先の基地局から走行許可応答情報を受信できるように構成してもよい。 In the above, the MAC address of the base station that is the connection destination of the dump is included in the travel permission response information, but after the terminal side communication control unit transmits the travel permission request information, the travel permission response information is acquired, In reaching the front end point of the permission request section, it is configured to maintain communication with the connection destination base station, without including the MAC address of the base station that is the connection destination of the dump in the travel permission response information, You may comprise so that driving | running | working permission response information can be received from the said connection destination base station.
また切替条件は、許可要求区間の各ノードの通信品質指標値の最小値と閾値との比較に限らず、許可要求区間の各ノードの通信品質指標値の平均値、中央値、最頻値と閾値との比較でもよい。 Further, the switching condition is not limited to the comparison between the minimum value of the communication quality index value of each node in the permission request section and the threshold value, but the average value, median value, and mode value of the communication quality index values of each node in the permission request section. It may be compared with a threshold value.
1 自律走行ダンプシステム(無線システム)
10、10−1、10−2 ショベル
20、20−1、20−2 ダンプ
31 運行管理サーバ
40 無線通信回線
41−1、41−2、41−3 無線基地局
60 走行路
1 Autonomous traveling dump system (wireless system)
10, 10-1, 10-2 Excavator 20, 20-1, 20-2 Dump 31 Operation management server 40 Wireless communication line 41-1, 41-2, 41-3 Radio base station 60 Traveling path
Claims (7)
制制御を行う運行管理サーバを前記基地局の少なくとも一つを介して無線通信接続する無
線システムであって、
前記運搬車両に設けられ、前記無線通信接続するための制御を行う端末側通信制御部と
、
前記運行管理サーバに設けられ、前記無線通信接続するための制御を行うサーバ側通信
制御部と、
前記鉱山内に設置された走行路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許
可区間として設定する走行許可区間設定部と、
前記走行路上の各地点における前記基地局のそれぞれとの通信接続状況の良否を示す通
信品質指標値を含む通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部と、
前記基地局のそれぞれの位置情報を含む基地局情報を記憶する基地局情報記憶部と、
前記走行許可区間の前方境界点よりも手前に設けられた許可要求区間であって、前記前
方境界点よりも更に前方の走行路を含む新たな走行許可区間の設定を要求するための走行許可要求情報を送信するために設けられた許可要求区間に含まれる前記各地点の通信品質指標値を基に、前記運搬車両及び当該運搬車両の接続先として設定されている基地局と前記許可要求区間との間の通信接続状況が、前記基地局の切替が必要であると判定するために設けられた切替条件を満たすか否かを判定し、前記切替条件を充足する場合に、前記基地局情報及び前記通信品質情報を基に、前記接続先として設定されている基地局よりも、前記許可要求区間における通信接続状況が良好である他の基地局を、新たな接続先の基地局として特定する基地局切替処理部と、を備え、
前記端末側通信制御部は、前記新たな接続先の基地局が特定されると、前記許可要求区間よりも手前に設けられた基地局切替地点において、前記接続先として設定されている基地局を前記新たな接続先の基地局に切替え、前記運搬車両が前記許可要求区間に到達すると、前記新たな接続先の基地局に対して前記走行許可要求情報を送信する、
ことを特徴とする無線システム。 A wireless system in which a plurality of base stations are arranged in a mine premises, and an operation management server that performs control control of the transportation vehicle that autonomously travels is connected via wireless communication via at least one of the base stations. ,
A terminal-side communication control unit that is provided in the transport vehicle and performs control for the wireless communication connection;
A server-side communication control unit that is provided in the operation management server and controls the wireless communication connection;
A travel permission section setting unit that sets a partial section on the travel path installed in the mine as a travel permission section that permits travel of the transport vehicle;
A communication quality information storage unit for storing communication quality information including a communication quality index value indicating the quality of the communication connection status with each of the base stations at each point on the travel path;
A base station information storage unit that stores base station information including position information of each of the base stations;
A travel permission request for requesting setting of a new travel permission section that is a permission request section that is provided before the front boundary point of the travel permission section and that is further ahead of the front boundary point. Based on the communication quality index value of each point included in the permission request section provided for transmitting information, the base station set as the connection destination of the transport vehicle and the transport vehicle, and the permission request section The communication connection status between the base station information determines whether or not the switching condition provided for determining that the switching of the base station is necessary, and when the switching condition is satisfied, the base station information and Based on the communication quality information, a base station that identifies another base station having a better communication connection status in the permission request section as a new connection destination base station than the base station set as the connection destination Station switching processing Comprises a part, the,
When the new connection destination base station is specified, the terminal-side communication control unit selects a base station set as the connection destination at a base station switching point provided before the permission request section. Switch to the new connection destination base station, and when the transport vehicle reaches the permission request section, transmit the travel permission request information to the new connection destination base station,
A wireless system characterized by that.
作に要する時間に前記運搬車両の実際の走行速度を乗算した距離以上を空けて直近に位置する地点に設定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 The base station switching point starts from the rear end point of the permission request section, and is located at the nearest position with a distance more than the actual traveling speed of the transport vehicle multiplied by the time required for the switching operation of the base station. Set,
The wireless system according to claim 1.
作に要する時間に前記走行路の制限速度を乗算した距離を空けて、前記基地局切替地点を
設定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 The base station switching point is set as the base station switching point, with a distance obtained by multiplying the time required for the switching operation of the base station by the speed limit of the travel path from the rear end point of the permission request section. The
The wireless system according to claim 1.
前記基地局切替処理部は、前記新たな接続先の基地局として、前記接続先として設定さ
れている基地局よりも前記走行路に沿って前方、かつ直近に位置する他の基地局を特定す
る、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 The travel permission section setting unit sets the travel route to the destination of the transport vehicle,
The base station switching processing unit identifies, as the new connection destination base station, another base station that is positioned forward and closest to the base station set as the connection destination in front of the traveling path. ,
The wireless system according to claim 1.
するハードウェアに対して一意に割り当てられた物理アドレス、又は当該基地局と前記運
搬車両との間で送受信される電波の周波数に対応するチャンネルを切り替える、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 The terminal-side communication control unit, when switching the new connection destination base station, the physical address uniquely assigned to the hardware constituting the base station, or between the base station and the transport vehicle Switch the channel corresponding to the frequency of radio waves transmitted and received at
The wireless system according to claim 1.
地局の切替が必要と判断するために設定された閾値を下回ることである、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線システム。 The switching condition is that the minimum value of the communication quality index value of each point included in the permission request section is less than a threshold set to determine that switching of the base station is necessary.
The wireless system according to claim 1.
とも一つを介して無線通信接続される運行管理サーバであって、
前記無線通信接続するための制御を行うサーバ側通信制御部と、
前記鉱山内に設置された走行路上の部分区間を、前記運搬車両の走行を許可する走行許
可区間として設定する走行許可区間設定部と、
前記走行路上の各地点における前記基地局のそれぞれとの通信接続状況の良否を示す通
信品質指標値を含む通信品質情報を記憶する通信品質情報記憶部と、
前記基地局のそれぞれの位置情報を含む基地局情報を記憶する基地局情報記憶部と、
前記走行許可区間の前方境界点よりも手前に設けられた許可要求区間であって、前記前
方境界点よりも更に前方の走行路を含む新たな走行許可区間の設定を要求するための許可
要求情報を送信するために設けられた許可要求区間に含まれる前記各地点の通信品質指標
値を基に、前記運搬車両及び当該運搬車両の接続先として設定されている基地局と前記許
可要求区間との間の通信接続状況が、前記基地局の切替が必要であると判定するために設
けられた切替条件を満たすか否かを判定し、前記切替条件を充足する場合に、前記基地局
情報及び前記通信品質情報を基に、前記接続先として設定されている基地局よりも、前記
許可要求区間における通信接続状況が良好である他の基地局を、新たな接続先の基地局と
して特定する基地局切替処理部と、を備え、
前記基地局切替処理部は、前記新たな接続先の基地局を特定すると、前記許可要求区間
よりも手前に、前記運搬車両が前記接続先の基地局を切り替える動作を実行する位置であ
る基地局切替地点を設定し、当該基地局切替地点の位置、及び前記新たな接続先を特定す
る情報を含む基地局切替情報を生成し、
前記サーバ側通信制御部は、前記基地局切替情報を前記運搬車両に対して送信するため
の制御を行う、
ことを特徴とする運行管理サーバ。
A plurality of base stations are arranged on the premises of the mine, and is an operation management server that is wirelessly connected to a transport vehicle that travels autonomously via at least one of the base stations,
A server-side communication control unit that performs control for wireless communication connection;
A travel permission section setting unit that sets a partial section on the travel path installed in the mine as a travel permission section that permits travel of the transport vehicle;
A communication quality information storage unit for storing communication quality information including a communication quality index value indicating the quality of the communication connection status with each of the base stations at each point on the travel path;
A base station information storage unit that stores base station information including position information of each of the base stations;
Permission request information for requesting setting of a new travel permission section that is a permission request section provided before the front boundary point of the travel permission section and that includes a travel path ahead of the front boundary point. Between the base station set as the connection destination of the transport vehicle and the transport vehicle and the permission request section based on the communication quality index value of each point included in the permission request section provided for transmitting The communication connection status between the base station information and the base station information and the base station information when the switching condition provided to determine that the switching of the base station is necessary, A base station that identifies, as a new connection destination base station, another base station having a better communication connection status in the permission request section than the base station set as the connection destination based on communication quality information Switching processor , Equipped with a,
When the base station switching processing unit specifies the new connection destination base station, the base station is a position where the transport vehicle executes an operation of switching the connection destination base station before the permission request section. Set a switching point, generate base station switching information including information specifying the position of the base station switching point and the new connection destination,
The server-side communication control unit performs control for transmitting the base station switching information to the transport vehicle.
An operation management server characterized by that.
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