特開 2016-100971 走行制御装置及び走行制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2016-100971(P2016-100971A)

(43)【公開日】2016年5月30日

(54)【発明の名称】走行制御装置及び走行制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 15/20 20060101AFI20160425BHJP

【ＦＩ】

   B60L15/20 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-235754(P2014-235754)

(22)【出願日】2014年11月20日

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】510195032

【氏名又は名称】新トモエ電機工業株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】597010628

【氏名又は名称】協立電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(72)【発明者】

【氏名】吉澤 尚志

(72)【発明者】

【氏名】山田 渉

(72)【発明者】

【氏名】平口 進也

【テーマコード（参考）】

5H125

【Ｆターム（参考）】

5H125AA05

5H125AC12

5H125CA04

5H125CA11

5H125CC05

5H125EE51

(57)【要約】      （修正有）

【課題】車両設備の進行方向に沿った十分な検出距離を確保して人を検出する。
【解決手段】通信距離の範囲内に位置する非接触型記憶媒体と通信を行い、機関車２０（バッテリーロコ）とともに移動するように設けられる非接触型記憶媒体対応通信部１００（タグ対応通信部）と、非接触型記憶媒体対応通信部が非接触型記憶媒体４００（ＲＦタグ）と通信を行っている場合に、機関車を含む車両設備１０が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する走行制御部とを備えて走行制御装置を構成する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

通信距離の範囲内に位置する非接触型記憶媒体と通信を行い、機関車とともに移動するように設けられる非接触型記憶媒体対応通信部と、
前記非接触型記憶媒体対応通信部が非接触型記憶媒体と通信を行っている場合に、前記機関車を含む車両設備が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する走行制御部と
を備える走行制御装置。

【請求項2】

前記車両設備の進行方向において前記通信距離より短い検出距離の範囲内に存在する物体を電磁波の利用によって検出するように前記車両設備に設けられる物体検出部をさらに備え、
前記走行制御部は、
前記物体検出部により物体が検出された場合に、前記車両設備が前記第１速度よりも低い所定の第２速度で走行するように制御する
請求項１に記載の走行制御装置。

【請求項3】

前記車両設備の進行方向における先頭部分に設けられ、物体の接触を検出する接触検出部をさらに備え
前記走行制御部は、
前記接触検出部により物体の接触が検出された場合に、前記機関車を停止させる
請求項１または２に記載の走行制御装置。

【請求項4】

通信距離の範囲内に位置する非接触型記憶媒体と通信を行い、機関車とともに移動するように設けられる非接触型記憶媒体対応通信部が非接触型記憶媒体と通信を行っている場合に、前記機関車を含む車両設備が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する走行制御ステップ
を備える走行制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、走行制御装置及び走行制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

トンネル坑内において資材や人員などを搬送するにあたり、バッテリーロコと呼ばれる軌条を走行する機関車を用いた車両設備が広く用いられている。トンネル坑内では作業員が作業していることから、車両設備と作業員との接触事故を防止する必要がある。
そこで、超音波、ビームセンサ、レーザスキャンなどを用いて障害物を検出し、障害物の検知に応じて、バッテリーロコの進路変更や走行停止などを行って障害物との接触を回避する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１０３０８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、超音波、ビームセンサ、レーザスキャンなどのように音波や光を利用した物体検出の場合には、検出可能な距離を延長しようとして検出感度を高めると、物体が検出される角度範囲も広がってしまい、例えば車両設備の進行方向における軌条上に存在する作業員だけではなく、軌条の外において配置されている資材などまでが障害物として検出されてしまうという誤検出が生じやすい。
このため、車両設備の接触事故の防止にあたり、音波や光を利用した物体検出を採用して人を検出しようとすると、車両設備の進行方向に沿った十分な検出距離を確保できない場合がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、車両設備の進行方向に沿った十分な検出距離を確保して人を検出できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上述した課題を解決するための本発明の一態様は、通信距離の範囲内に位置する非接触型記憶媒体と通信を行い、機関車とともに移動するように設けられる非接触型記憶媒体対応通信部と、前記非接触型記憶媒体対応通信部が非接触型記憶媒体と通信を行っている場合に、前記機関車を含む車両設備が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する走行制御部とを備える走行制御装置である。

【0007】

本発明の一態様は、上記の走行制御装置であり、前記車両設備の進行方向において前記通信距離より短い検出距離の範囲内に存在する物体を電磁波の利用によって検出するように前記車両設備に設けられる物体検出部をさらに備え、前記走行制御部は、前記物体検出部により物体が検出された場合に、前記車両設備が前記第１速度よりも低い所定の第２速度で走行するように制御してもよい。

【0008】

本発明の一態様は、上記の走行制御装置であり、前記車両設備の進行方向における先頭部分に設けられ、物体の接触を検出する接触検出部をさらに備え、前記走行制御部は、前記接触検出部により物体の接触が検出された場合に、前記機関車を停止させてもよい。

【0009】

本発明の一態様は、上記の走行制御装置であり、前記非接触型記憶媒体は、前記車両設備が使用される場所における人員の管理に用いられてもよい。

【0010】

本発明の一態様は、通信距離の範囲内に位置する非接触型記憶媒体と通信を行い、機関車とともに移動するように設けられる非接触型記憶媒体対応通信部が非接触型記憶媒体と通信を行っている場合に、前記機関車を含む車両設備が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する走行制御ステップを備える走行制御方法である。

【発明の効果】

【0011】

以上説明したように、本発明によれば、車両設備の進行方向に沿った十分な検出距離を確保して人を検出できるようになるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本実施形態における車両設備が使用されるトンネル坑内の状態例を側面方向により模式的に示す図である。

【図2】本実施形態における車両設備が使用されるトンネル坑内の状態例を平面方向により模式的に示す図である。

【図3】本実施形態におけるバッテリーロコの構成例を示す図である。

【図4】本実施形態におけるバッテリーロコが実行する処理手順例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は、本実施形態における車両設備の利用態様例を示している。図１は、車両設備が使用されるトンネル坑内の状態例を側面方向により模式的に示す図である。
同図にはトンネル坑内１が示されている。トンネル坑内１は、例えばトンネル工事が行われている現場であり、車両設備１０が使用される場所である。

【0014】

同図に示すトンネル坑内１においては、車両設備１０が搬入されている。同図の車両設備１０は、バッテリーロコ２０（機関車の一例）と、２つの台車３０−１、３０−２とが連結されて構成される。台車は、例えば貨車などとも呼ばれる。

【0015】

車両設備１０において、バッテリーロコ２０は、蓄電池に蓄積された電力を動力源とする機関車である。バッテリーロコ２０は、例えば有害な排気ガスが発生せず、また、引火性のガスなどが発生しても引火を誘発する可能性が非常に低いことから、トンネル坑内１のような狭い作業空間での使用に向いている。バッテリーロコは、バッテリーカーなどとも呼ばれる。
本実施形態におけるバッテリーロコ２０は、運転者ＤＲが操縦を行うことによって走行する。ただし、本実施形態のバッテリーロコ２０は、作業員との接触事故防止機能を有しており、接触事故防止機能が有効となった場合には、運転者ＤＲの操縦にかかわらず走行速度が制限される。

【0016】

台車３０−１、３０−２は、それぞれ、資材やセグメントなどの物や作業員などの人を積載する。同図においては、バッテリーロコ２０に台車３０−２が連結され、さらに台車３０−２に台車３０−１が連結されている。
台車３０−１、３０−２自体は動力を有しておらず、同じ車両設備１０に含まれるバッテリーロコ２０の走行に伴って移動する。
なお、以降において台車３０−１、３０−２について特に区別しない場合には台車３０と記載する。

【0017】

バッテリーロコ２０と、２つの台車３０−１、３０−２の各車輪は、トンネル坑内１に敷設された軌条２の上に置かれる。これにより、車両設備１０は、トンネル坑内１において軌条２上を走行しながら移動する。
同図の車両設備１０は、軌条２に沿って、矢印ＦＷにより示す前進方向と矢印ＢＫにより示す後退方向とのいずれの方向にも移動することができる。矢印ＦＷにより示す前進方向に車両設備１０が移動（前進）するとき、バッテリーロコ２０は、連結された台車３０−１、３０−２を後押しする。一方、矢印ＢＫにより示す後退方向に車両設備１０が移動（後退）するとき、バッテリーロコ２０は、連結された台車３０−１、３０−２を牽引する。
同図において、矢印ＦＷにより示す進行方向が車両設備１０の前進方向であり、矢印ＢＫにより示す進行方向が車両設備１０の後退方向である。この場合、車両設備１０の進行方向側が車両設備１０の前方に対応し、車両設備１０の後退方向側が車両設備１０の後方に対応する。

【0018】

トンネル坑内１においては作業員ＷＫが作業を行っている。本実施形態において、作業員ＷＫは、それぞれＲＦ（Radio Frequency）タグ４００を所持して入坑する。ＲＦタグ４００は、非接触型の通信によってデータの書き込み、読み出しが行われる記憶媒体（非接触型記憶媒体）の１つであり、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグなどとも呼ばれる。

【0019】

本実施形態における車両設備１０は、接触事故防止機能のための走行制御装置としての構成を備える。以下、本実施形態における接触事故防止機能の構成について説明する。
本実施形態における接触事故防止機能は、バッテリーロコ２０、ＲＦタグ４００、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂ、接触バンパー（接触検出部）３００Ｆ、３００Ｂを備える構成によって実現される。

【0020】

上記の接触事故防止機能の構成要素のうち、車両設備１０が前進方向に走行しているときに対応する接触事故防止機能の構成要素には、バッテリーロコ２０、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｆ及び接触バンパー３００Ｆが含まれる。
また、車両設備１０が後退方向に走行しているときに対応する接触事故防止機能の構成要素には、バッテリーロコ２０、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｂ及び接触バンパー３００Ｂが含まれる。

【0021】

まず、車両設備１０が前進方向に走行しているときに対応する接触事故防止機能の構成について説明する。
ＲＦタグ対応通信部１００は、バッテリーロコ２０に設けられる。ＲＦタグ対応通信部１００は、アンテナ１０１とリーダライタ１０２とを備える。
アンテナ１０１は、ＲＦタグ４００との間で電波の送受信を行う。リーダライタ１０２は、アンテナ１０１によるＲＦタグ４００との電波の送受信を経由して、ＲＦタグ４００と通信を行い、ＲＦタグ４００に対するデータの読み出しとデータの書込を行うことができる。

【0022】

リーダライタ１０２は、単体であってもＲＦタグ４００と通信を行うことが可能である。しかし、リーダライタ１０２自体の通信距離は比較的短い。そこで、本実施形態においては、アンテナ１０１を備えることで、ＲＦタグ対応通信部１００の通信距離を拡大している。
なお、リーダライタ１０２単体で十分な通信距離が確保できる場合にはアンテナ１０１は省略されて良い。

【0023】

図２は、図１に示したトンネル坑内１の状態を平面方向からみた図である。
本実施形態において、アンテナ１０１は、例えばバッテリーロコ２０の進行方向に対応した指向性を有するように構成される。そのうえで、アンテナ１０１においては、指向性を有する進行方向に対して通信距離Ｌ１が得られるようにゲイン等が設定される。このようなアンテナ１０１が設けられることで、ＲＦタグ対応通信部１００は、バッテリーロコ２０の進行方向に対して通信距離Ｌ１として示す通信距離の範囲内に位置するＲＦタグ４００と通信を行うことができる。

【0024】

ＲＦタグ４００は、トンネル坑内１に入坑する作業員ＷＫのそれぞれが所持している。従って、トンネル坑内１において、同図に例示するようにバッテリーロコ２０の作業員ＷＫが、ＲＦタグ対応通信部１００の通信距離Ｌ１の範囲に位置する状態となった場合には、作業員ＷＫが所持するＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００とが通信を行う状態となる。

【0025】

また、物体検出部２００Ｆは、車両設備１０における最も前方の先頭車両である台車３０−１の前方（車両設備１０の前進方向における先頭部分）に設けられ、車両設備１０の前方の物体を検出する。
本実施形態における物体検出部２００Ｆは、電磁波を利用して車両設備１０の前方の物体を検出する。具体的に、本実施形態の物体検出部２００Ｆは、赤外線を利用して車両設備１０の前方の物体を検出する。つまり、物体検出部２００Ｆは、物体が発する赤外線を検出することにより物体検出を行う。物体検出部２００Ｆが赤外線により検出可能な物体の中には人も含まれる。従って、物体検出部２００Ｆは、台車３０−１の前方に作業員ＷＫが存在していれば、作業員ＷＫを検出することができる。

【0026】

ここで、赤外線方式による物体検出の場合、感度を高くするのに応じて物体を検出可能な距離は長くなる。しかし、感度が高くなるほど、物体が検出される角度範囲（検出角度範囲）が拡大する。検出角度範囲が拡大するほど、トンネル坑内１において軌条２の脇などに置かれている資材などのように、本来は検出すべきでない物体までが検出されるという誤検出が生じやすくなってしまう。

【0027】

物体検出部２００Ｆについては、上記のような検出角度範囲の拡大によるトンネル坑内１での誤検出を考慮して感度が設定される。このように設定される感度に応じて物体検出部２００Ｆが物体を検出可能な距離は、図２に示されるように、ＲＦタグ対応通信部１００よりも短い検出距離Ｌ２として示される。検出距離Ｌ２は、具体的には、例えば１５ｍ程度である。

【0028】

物体検出部２００Ｆについては、赤外線に代わる電磁波として例えば超音波が利用されてもよい。つまり、物体検出部２００Ｆは、超音波を発し、発せられた超音波の反射状態を検出することによって、前方における物体の有無を検出するようにしてもよい。

【0029】

本実施形態において、先に説明したＲＦタグ対応通信部１００の通信距離Ｌ１の通信距離は、物体検出部２００Ｆの検出距離Ｌ２よりも長くなるように設定される。一例としてＲＦタグ対応通信部１００の通信距離Ｌ１は、３０メートル程度に設定される。

【0030】

また、接触バンパー３００Ｆは、図１及び図２に示されるように、車両設備１０における先頭の台車３０−１の前方に取り付けられるバンパーである。
接触バンパー３００Ｆは、例えば図１及び図２において矢印Ａとして示すように、前方からの物体の接触を検出する。

【0031】

そして、本実施形態のバッテリーロコ２０は、車両設備１０が前進方向に走行しているとき、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｆ及び接触バンパー３００Ｆを利用して、以下のように接触事故防止の動作を行う。
本実施形態のトンネル坑内１の作業環境では、車両設備１０の標準速度（坑内走行速度）が定められている。車両設備１０は、定められた標準速度を上限とする速度範囲内でトンネル坑内１を走行することができる。

【0032】

そのうえで、本実施形態のバッテリーロコ２０は、軌条２による走行路の勾配や台車の重量などにかかわらず、一定速度を維持した状態で車両設備１０が走行するように、定速度走行制御を行うことができる。
定速度走行制御として、バッテリーロコ２０は、標準速度により一定で車両設備１０を走行させることができる（標準速度走行制御）。一例として、本実施形態における標準速度は、１０ｋｍ／ｈである。

【0033】

ここで、バッテリーロコ２０が前進方向に沿って標準速度走行制御を行っていることで、車両設備１０は前進方向に沿って１０ｋｍ／ｈの標準速度でトンネル坑内１の或る位置を走行している状態にある。このとき、車両設備１０の前方において、ＲＦタグ対応通信部１００の通信距離Ｌ１からさらに離れた位置にて或る一人の作業員ＷＫが存在している。

【0034】

車両設備１０が上記の位置からさらにトンネル坑内１を前進方向に走行していくことにより、作業員ＷＫがＲＦタグ対応通信部１００の通信距離Ｌ１の範囲内に位置する状態となる。このような状態となると、作業員ＷＫが所持するＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００との通信が開始される。

【0035】

このようにＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００との通信が行われる状態となった場合、バッテリーロコ２０は、これまでの標準速度走行制御から、標準速度よりも低い第１速度による定速度走行制御（第１速度走行制御）に切り替える。具体的に、第１速度は、３ｋｍ／ｈである。
つまり、この場合のバッテリーロコ２０は、１０ｋｍ／ｈの一定速度で前進方向に車両設備１０が走行している状態のもとでＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００との通信が行われることに応じて、３ｋｍ／ｈの一定速度で前進方向に車両設備１０が走行する状態となるように制御する。

【0036】

このように、本実施形態においては、接触事故防止の動作として、まず、約３０ｍの通信距離Ｌ１に対応する範囲にまで作業員ＷＫと車両設備１０とが接近した場合には、車両設備１０が３ｋｍ／ｈにまで減速して走行するように制御される。
車両設備１０が３ｋｍ／ｈにまで減速されることで、車両設備１０の前方にいる作業員ＷＫが車両設備１０に気付いて車両設備１０から待避するまでの時間に余裕が与えられるため、車両設備１０と作業員ＷＫとが接触する可能性は低くなり、安全性が高まる。また、例えばバッテリーロコ２０の運転者ＤＲは、車両設備１０が３ｋｍ／ｈにまで強制的に減速したことによって、車両設備１０の前方の約３０ｍ以内において作業員ＷＫが存在していることに気付くことができ、前方への注意を高めることになるので、この点でも安全性が高まる。

【0037】

次に、作業員ＷＫがこれまでと同じ位置に存在している状態のもとで、車両設備１０が３ｋｍ／ｈで前進方向にさらに走行していくことによって、作業員ＷＫが物体検出部２００Ｆの検出距離Ｌ２の範囲内に位置する状態となる。このように作業員ＷＫが検出距離Ｌ２の範囲内に位置する状態となると、物体検出部２００Ｆが作業員ＷＫを物体として検出する。

【0038】

物体検出部２００Ｆが作業員ＷＫを物体として検出すると、バッテリーロコ２０は、これまでの第１速度走行制御から、第１速度よりも低い第２速度による定速度走行制御（第２速度走行制御）に切り替える。具体的に、第２速度は、１ｋｍ／ｈである。
つまり、この場合のバッテリーロコ２０は、車両設備１０が検出距離Ｌ２に対応する約１５ｍにまで作業員ＷＫに近づくと、３ｋｍ／ｈの一定速度で前進方向に車両設備１０が走行する状態から、１ｋｍ／ｈの一定速度で前進方向に車両設備１０が走行する状態となる。

【0039】

このように車両設備１０が１ｋｍ／ｈにまで減速されることで、車両設備１０に対して検出距離Ｌ２以内にまで接近している作業員ＷＫが車両設備１０に気付いて待避するまでの時間に余裕が与えられることになる。これにより、車両設備１０と作業員ＷＫが接触する可能性が低い状態を維持することができる。また、例えばバッテリーロコ２０の運転者ＤＲは、車両設備１０がさらに３ｋｍ／ｈから１ｋｍ／ｈにまで強制的に減速したことにより、車両設備１０の前方の約１５ｍ以内において作業員ＷＫが存在していることを知ることになり、前方への注意もさらに高めることができる。

【0040】

そして、作業員ＷＫがこれまでと同じ位置に存在している状態のもとで、車両設備１０が１ｋｍ／ｈで前進方向にさらに走行していった場合、作業員ＷＫは、車両設備１０における先頭の台車３０−１の前側に設けられた接触バンパー３００Ｆと接触することになる。接触バンパー３００Ｆは、作業員ＷＫの接触に応じて、接触の有ったことを検出する。
接触バンパー３００Ｆにより接触の有ったことが検出されると、バッテリーロコ２０は走行を停止する。
具体的に、接触バンパー３００Ｆは、物体の接触に応じて可動であり、物体の接触したことを機械的に検出する。接触バンパー３００Ｆにより物体の接触が検出されると、検出に応じた接触バンパー３００Ｆの動きに応じて、例えば非常ブレーキが作動し、さらに、車輪を駆動するモータへの通電経路に挿入されたスイッチ（例えばリミットスイッチ）がオフとなって通電が遮断される。これにより、バッテリーロコ２０が停止する。

【0041】

ここで、接触バンパー３００Ｆが接触の有ったことを検出する前の段階においては、物体検出部２００Ｆにより作業員ＷＫが検出されているために、車両設備１０は１ｋｍ／ｈによる低速で走行している状態にある。このために、作業員ＷＫと接触バンパー３００Ｆとの接触に応じたバッテリーロコ２０の走行停止制御による制動距離は非常に短い。
そのうえで、接触バンパー３００Ｆは、矢印Ａの方向から受ける力に応じて後方に押し込まれる可動範囲について、第２速度（１ｋｍ／ｈ）で走行する車両設備１０の制動距離よりも大きくなるように設定されている。
具体的に、第２速度（１ｋｍ／ｈ）で走行する車両設備１０の制動距離が１６６ｍｍである場合、接触バンパー３００Ｆの可動範囲については、１６６ｍｍに対してマージンを与えた２００ｍｍ程度となるように設定される。
このために、作業員ＷＫが車両設備１０と接触したとしても、作業員が受ける衝撃はほとんどなく、作業員ＷＫの身体に問題が生じることはない。このようにして、本実施形態においては、車両設備１０との接触事故を回避することができる。

【0042】

なお、上記の説明では、本実施形態の接触事故防止機能が３段階であることを説明するために、車両設備１０が第１速度で一定で走行する状態のもとで、物体検出部２００Ｆにより物体が検出されるのに応じて、第２速度に減速される場合について説明した。
しかし、例えばＲＦタグ対応通信部１００とＲＦタグ４００との通信が行われておらず標準速度で車両設備１０が走行しているような状態であっても、物体検出部２００Ｆにより物体が検出される場合がある。本実施形態では、安全性の確保のため、上記のように標準速度で走行しているような状態であっても物体検出部２００Ｆにより物体が検出されれば、第２速度への減速が行われる。
また、物体検出部２００Ｆにより物体が検出されておらず標準速度あるいは第１速度で車両設備１０が走行しているような状態であっても、接触バンパー３００Ｆにより接触が検出された場合には、バッテリーロコ２０の走行が停止する。

【0043】

次に、車両設備１０が図１の矢印ＢＫで示す後退方向に走行しているときの接触事故防止の構成について説明する。
ＲＦタグ対応通信部１００のアンテナ１０１は、前述のように、車両設備１０の進行方向への指向性を有するようにされている。即ち、車両設備１０が後退方向に走行しているときには、アンテナ１０１は、トンネル坑内１の後退方向に沿った指向性を有する。
従って、本実施形態におけるアンテナ１０１は、バッテリーロコ２０の前進方向と後退方向とのそれぞれに応じた指向性を有する。このように２つの指向性を有する本実施形態のアンテナ１０１は以下のように構成される。
つまり、本実施形態では、アンテナ１０１について、ビームフォーミングなどの技術を用いて、バッテリーロコ２０の走行方向に応じて指向性を変更するように構成される。具体的には、バッテリーロコ２０が前進方向に走行しているときには前進方向に単一指向性を有し、バッテリーロコ２０が後退方向に走行しているときには後退方向に単一指向性を有するようにアンテナ１０１を構成する。

【0044】

あるいは、２つの指向性を有するアンテナ１０１は以下のように構成することもできる。
つまり、アンテナ１０１として、バッテリーロコ２０の前進方向に沿った単一指向性を有する前進方向対応のアンテナと、バッテリーロコ２０の後退方向に沿った単一指向性を有する後退方向対応のアンテナとを備える。そのうえで、バッテリーロコ２０が前進方向に走行しているときには、アンテナ１０１として前進方向対応のアンテナが機能し、バッテリーロコ２０が後退方向に走行しているときには、アンテナ１０１として後退方向対応のアンテナが機能するように切り替えを行えばよい。
あるいは、より簡単なアンテナ１０１の構成として、バッテリーロコ２０の前進方向に沿った指向性とバッテリーロコ２０の後退方向に沿った指向性との双方向指向性を与えてもよい。

【0045】

物体検出部２００Ｂは、車両設備１０における最後尾の車両であるバッテリーロコ２０の後部（車両設備１０の後退方向における先頭部分）に設けられ、赤外線方式により車両設備１０の後方における検出距離Ｌ２の範囲内の物体を検出する。
また、接触バンパー３００Ｂは、例えば図１及び図２において矢印Ｂとして示すように、後方からの物体の接触を検出する。
物体検出部２００Ｂも、物体検出部２００Ｆと同様に赤外線に代わる電磁波として超音波を利用した物体検出の構成が採られてよい。

【0046】

バッテリーロコ２０は、車両設備１０が図２の矢印ＢＫで示す後退方向に走行しているとき、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｂ及び接触バンパー３００Ｂを利用して、前進方向に走行しているときと同様に接触事故防止のための走行制御を行う。
つまり、バッテリーロコ２０が車両設備１０を後退方向に走行させているときに、車両設備１０の後方において作業員ＷＫが所持するＲＦタグ４００が通信距離Ｌ１の範囲内に位置すると、ＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００とが通信を行う。
そこで、ＲＦタグ４００とＲＦタグ対応通信部１００とが通信を行うと、バッテリーロコ２０は、第１速度走行制御によって、第１速度（３ｋｍ／ｈ）に減速された状態で車両設備１０が走行するように制御する。

【0047】

また、車両設備１０を後退方向に走行させているときに、物体検出部２００Ｆの後方の検出距離Ｌ２に作業員ＷＫが存在する状態となれば、物体検出部２００Ｆは作業員ＷＫを物体として検出する。このように物体検出部２００Ｆが物体を検出すると、バッテリーロコ２０は、第１速度走行制御によって、第１速度（３ｋｍ／ｈ）からさらに第２速度（１ｋｍ／ｈ）に減速された状態で車両設備１０が走行するように制御する。

【0048】

そして、車両設備１０が第２速度（１ｋｍ／ｈ）で後退方向に走行している状態において、作業員ＷＫがバッテリーロコ２０の後方に設けられた接触バンパー３００Ｂが作業員ＷＫと接触した場合には、接触バンパー３００Ｂにより接触が検出される。
このように接触バンパー３００Ｂにて接触が検出されるのに応じて、モータへの通電経路に挿入されたスイッチがオフとなってモータへの通電が停止し、バッテリーロコ２０は走行を停止する。
このようにして、車両設備１０が後退方向に走行しているときにも、バッテリーロコ２０は、前進方向に走行しているときと同様の動作により接触事故防止機能が働く。

【0049】

前述のように、赤外線センサによる物体検出部２００Ｆ、２００Ｂの検出距離Ｌ２を長くしようとして感度を高めるほど検出角度範囲も拡大するために、例えばトンネル坑内１の端に置かれた資材等まで検出してしまうといった誤検出が生じる可能性が高くなる。このために、トンネル坑内１において物体検出部２００Ｆ、２００Ｂが一定以上の確度で作業員ＷＫを物体として検出できるようにした場合の検出距離Ｌ２としては前述のように１５ｍ程度までが限度である。安全性をより高めることを考慮すれば、検出距離としては、より長い方が好ましい。
また、赤外線は直進性が高い。このために、トンネル坑内１がカーブしているような場所では、物体検出部２００Ｆの前方あるいは物体検出部２００Ｂの後方においてカーブしている箇所までの物体の検出にとどまり、カーブの先の物体を検出することは難しい。このように、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂでは、現場の状態に応じて物体を検出可能な距離が短くなってしまうという不具合もある。

【0050】

そこで、本実施形態では、トンネル坑内１に入坑している作業員ＷＫにＲＦタグ４００を所持させたうえで、バッテリーロコ２０にＲＦタグ対応通信部１００を設けるようにしている。
これまでの説明から理解されるように、ＲＦタグ対応通信部１００については、検出距離Ｌ２よりも長い３０ｍ程度の通信距離Ｌ１を得ることが可能である。
また、ＲＦタグ対応通信部１００とＲＦタグ４００との通信には電波が用いられる。電波は赤外線と比較して反射性や回折性が高い。このために、ＲＦタグ対応通信部１００との前方あるいは後方においてカーブがあるような状態であっても、通信距離Ｌ１がほぼ確保される。つまり、ＲＦタグ対応通信部１００によっては、通信距離Ｌ１に応じた電波の到達範囲内であれば、カーブの向こう側において位置しているＲＦタグ４００とも通信を行うことが可能である。

【0051】

このように、本実施形態においては、作業員ＷＫにＲＦタグ４００を所持させ、バッテリーロコ２０にＲＦタグ対応通信部１００を設けることで、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂよりも長い距離の範囲において作業員ＷＫを検出することが可能とされている。
また、このようなＲＦタグ４００との通信により、トンネル坑内１においてカーブのある場所でも作業員ＷＫを検出可能な距離範囲が著しく狭められることがない。
これにより、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂにより検出可能な距離よりも遠い場所に存在する作業員ＷＫを検出して車両設備１０を減速させることが可能になり、より高い安全性を得ることができる。

【0052】

また、本実施形態において、作業員ＷＫが所持するＲＦタグ４００は、従来から作業員ＷＫ（人員）の管理に用いられている。ここでの作業員ＷＫの管理とは、トンネル坑内１における作業員ＷＫの状況を記録することである。具体的には、作業員ＷＫの管理として、作業員ＷＫのトンネル坑内１への入坑とトンネル坑内１からの退出についての記録が行われる。したがって、本実施形態の接触事故防止機能の実現のために、新たにＲＦタグ４００を導入する必要がない。

【0053】

図３を参照して、本実施形態におけるバッテリーロコ２０の構成例について説明する。なお、同図においては、バッテリーロコ２０とともに、作業員ＷＫが所持するＲＦタグ４００が示される。また、同図においては、バッテリーロコ２０とともに、台車３０−１において備えられる物体検出部２００Ｆと接触バンパー３００Ｆとが示されている。
また、同図において、図１及び図２と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。

【0054】

同図に示すバッテリーロコ２０は、ＲＦタグ対応通信部１００、物体検出部２００Ｂ、接触バンパー３００Ｂ、運転操作部２１、車輪駆動部２２、速度センサ２３及び走行制御部２４を備える。
ＲＦタグ対応通信部１００は、前述のように、バッテリーロコ２０の進行方向に沿った指向性を有し、通信距離Ｌ１の範囲内に位置するＲＦタグ４００と通信を行う。
物体検出部２００Ｂは、前述のように、バッテリーロコ２０の後方における検出距離Ｌ２の範囲内に位置する物体を検出する。
接触バンパー３００Ｂは、前述のように、バッテリーロコ２０の後方に設けられるバンパーであり、物体の接触の有無を検出する。

【0055】

運転操作部２１は、運転者ＤＲが運転を行うために操作する部位を一括して示している。運転操作部２１は、アクセル操作部、ブレーキ操作部、進行方向を前進方向と後退方向とで切り替えを行うための操作部、標準速度走行制御による定速走行を指示するための操作部などを含む。

【0056】

車輪駆動部２２は、バッテリーロコ２０の車輪の駆動系を備える部位である。具体的に車輪駆動部２２は、車輪を駆動するためのモータや車輪の回転を制動させるブレーキの機構なども含む。

【0057】

速度センサ２３は、例えば車輪の回転数に基づいてバッテリーロコ２０の走行速度を検出する。速度センサ２３により検出されるバッテリーロコ２０の走行速度は、バッテリーロコ２０を含む車両設備１０の走行速度である。

【0058】

走行制御部２４は、運転操作部２１に対して行われた操作に応じた走行が行われるように車輪駆動部２２を制御する。一例として、走行制御部２４は、アクセル操作部に対する操作によるアクセル開度に応じて車輪を駆動させるためモータの回転数などを制御する。
また、走行制御部２４は、定速度走行制御として、速度センサ２３により検出される速度が所定値で一定となるようにモータの回転数を制御することもできる。

【0059】

そのうえで、本実施形態の走行制御部２４は、前述のように接触事故防止機能に対応する制御を行う。
つまり、走行制御部２４は、ＲＦタグ対応通信部１００がＲＦタグ４００と通信を行っている場合に、車両設備１０が標準走行速度よりも低い所定の第１速度で走行するように制御する。
また、走行制御部２４は、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂにより物体が検出された場合に、車両設備１０が第１速度よりも低い所定の第２速度で走行するように制御する。
また、走行制御部２４は、接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂにより物体の接触が検出された場合に、バッテリーロコ２０を停止させる。具体的には、走行制御部２４は、物体の接触の検出に応じた、接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂの機械的な動きに応じて、モータへの通電経路に備えられるスイッチをオフとする機構を備える。

【0060】

続いて、図４のフローチャートを参照して、バッテリーロコ２０における走行制御部２４が接触事故防止のために実行する処理手順例について説明する。なお、同図に示す手順は、標準速度走行制御または運転者ＤＲによる手動運転に応じてバッテリーロコ２０が走行している状態のもとで開始される。

【0061】

走行制御部２４は、接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂの少なくともいずれか一方にて接触が検出されたか否かについて判定する（ステップＳ１０１）。なお、ステップＳ１０１においては、安全性の確保のために、進行方向が前進方向と後退方向のいずれであるのかにかかわらず、接触バンパー３００Ｆと接触バンパー３００Ｂとの両者の接触の検出を判定する。
接触が検出された場合（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、走行制御部２４は、前述のように、非常ブレーキを作動させるとともに、モータへの通電経路に挿入されるスイッチをオフとすることでバッテリーロコ２０の走行を停止させる（ステップＳ１０２）。
前述のように、ステップＳ１０１とステップＳ１０２に対応する走行制御部２４の処理は、接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂの機械的な接触の検出に応じた機構による動作として実現される。しかし、例えば、走行制御部２４が接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂからの接触の検出に応じた信号を入力して、バッテリーロコ２０の走行を停止させるように制御を行うように構成してもよい。

【0062】

接触が検出されない場合（ステップＳ１０１−ＮＯ）、走行制御部２４は、さらに現在の進行方向に応じた物体検出部（物体検出部２００Ｆまたは物体検出部２００Ｂ）により物体が検出されているか否かについて判定する（ステップＳ１０３）。

【0063】

ステップＳ１０３として、走行制御部２４は、現在の進行方向が前進方向である場合には物体検出部２００Ｆにより物体が検出されたか否かについて判定する。一方、ステップＳ１０２として、走行制御部２４は、現在の進行方向が後退方向である場合には物体検出部２００Ｂにより物体が検出されたか否かについて判定する。
また、ステップＳ１０３の判定にあたり、走行制御部２４は、物体検出部２００Ｆまたは物体検出部２００Ｂから出力される検出信号を監視すればよい。この場合、走行制御部２４は、現在の進行方向に対して反対側の方向に対応する物体検出部の検出信号については監視しなくともよい。現在の進行方向に対して反対側の方向に位置する作業員ＷＫから車両設備１０は離れていくため接触する可能性はないと考えてよいからである。
そして、物体が検出されたことが判定された場合（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、走行制御部２４は、第２速度走行制御としての定速度走行制御を行う（ステップＳ１０４）。

【0064】

一方、物体が検出されていないことが判定された場合（ステップＳ１０３−ＮＯ）、走行制御部２４は、ＲＦタグ対応通信部１００がＲＦタグ４００と通信を行っている状態にあるか否かについて判定する（ステップＳ１０５）。なお、このときのＲＦタグ対応通信部１００におけるアンテナ１０１は、前述のように、進行方向に沿った指向性により通信距離Ｌ１を有するように設定されている。
ＲＦタグ対応通信部１００がＲＦタグ４００と通信を行っている状態にあることが判定された場合（ステップＳ１０５−ＹＥＳ）、走行制御部２４は、第１速度走行制御としての定速度走行制御を行う（ステップＳ１０６）。

【0065】

一方、ＲＦタグ対応通信部１００がＲＦタグ４００と通信を行っている状態にない場合（ステップＳ１０５−ＮＯ）、接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂ、物体検出部２００Ｆ、２００Ｂ及びＲＦタグ対応通信部１００は以下のような状態にある。
つまり、この場合には接触バンパー３００Ｆ、３００Ｂのいずれもよっても接触が検出されていない。かつ、この場合には、進行方向に応じた物体検出部（物体検出部２００Ｆまたは物体検出部２００Ｂ）によって物体が検出されていない。さらに、この場合には、ＲＦタグ対応通信部１００がＲＦタグと通信を行っていない。

【0066】

そこで、この場合の走行制御部２４は、標準速度走行制御が指示されていれば標準速度走行制御を行う（ステップＳ１０７）。あるいは、走行制御部２４は、手動運転が行われていれば、手動運転に応じた速度制御を行う（ステップＳ１０７）。
ステップＳ１０４、Ｓ１０６、Ｓ１０７のいずれかによる処理の終了に応じて、走行制御部２４はステップＳ１０１に処理を戻す。このようにステップＳ１０１に処理が戻されることで、物体検出部により物体が検出されて第２速度で走行していた状態から、物体検出部により物体が検出されない状態に変化した場合には、標準速度または手動運転に応じた速度に復帰することができる。
同様に、ＲＦタグ４００との通信が行われて第１速度で走行していた状態から、ＲＦタグ４００との通信が行われなくなった状態に変化した場合には、標準速度または手動運転に応じた速度に復帰することができる。

【0067】

このような処理によって、図１及び図２にて説明したように、接触事故防止の動作が得られる。つまり、通信距離Ｌ１の範囲に作業員ＷＫが位置する状態となると第１速度に減速が行われる。また、検出距離Ｌ２の範囲内にまで作業員ＷＫが近づくと、第１速度からさらに第２速度に減速が行われる。そして、接触バンパーにて接触が検出されれば、車両設備１０が停止する。

【0068】

なお、本実施形態における車両設備１０において備えられる台車３０の数については特に限定されない。また、車両設備１０としては、台車３０が連結されていなくともよい。つまり、車両設備１０は、少なくともバッテリーロコ２０を備えて構成される移動体である。車両設備１０としてバッテリーロコ２０のみを備える場合、物体検出部２００Ｆと接触バンパー３００Ｆは、バッテリーロコ２０の前方の部位に設けられればよく、物体検出部２００Ｂと接触バンパー３００Ｂは、図１と同様にバッテリーロコ２０の後方の部位に設けられればよい。

【0069】

なお、本実施形態の車両設備１０が使用される場所は、トンネル坑内１以外の工事現場などであってもよい。また、車両設備１０が使用される場所は、娯楽施設などをはじめ工事現場以外の場所であってもよい。

【0070】

なお、これまでの実施形態の説明においては、車両設備に含まれて台車を牽引または後押しする機関車がバッテリーを動力源とするバッテリーロコである場合を例に挙げている。しかし、本実施形態における機関車としては、バッテリー以外の動力源を用いるものであってもよい。

【0071】

なお、上述のバッテリーロコ２０としての機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述のバッテリーロコ２０としての処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、インターネットやＷＡＮ、ＬＡＮ、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、ＣＤ−ＲＯＭ等の非一過性の記録媒体であってもよい。また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部または外部に設けられた記録媒体も含まれる。配信サーバの記録媒体に記憶されるプログラムのコードは、端末装置で実行可能な形式のプログラムのコードと異なるものでもよい。すなわち、配信サーバからダウンロードされて端末装置で実行可能な形でインストールができるものであれば、配信サーバで記憶される形式は問わない。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に端末装置で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（ＲＡＭ）のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

【符号の説明】

【0072】

１ トンネル坑内、２ 軌条、２０ バッテリーロコ、２１ 運転操作部、２２ 車輪駆動部、２３ 速度センサ、２４ 走行制御部、３０ 台車、１００ タグ対応通信部、１０１ アンテナ、１０２ リーダライタ、２００Ｂ 物体検出部、２００Ｆ 物体検出部、３００Ｂ 接触バンパー、３００Ｆ 接触バンパー、４００ ＲＦタグ、５００ リーダライタ、６００（６００−１〜６００−Ｎ） ＲＦタグ対応通信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】