(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】P2023163523
(43)【公開日】2023-11-10
(54)【発明の名称】搬送車両及び交通管制システム
(51)【国際特許分類】
B60T 7/12 20060101AFI20231102BHJP
B60T 8/172 20060101ALI20231102BHJP
【ＦＩ】
B60T7/12 A
B60T7/12 F
B60T8/172 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022074486
(22)【出願日】2022-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】000005522
【氏名又は名称】日立建機株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001829
【氏名又は名称】弁理士法人開知
(72)【発明者】
【氏名】小原 大輝
(72)【発明者】
【氏名】魚津 信一
(72)【発明者】
【氏名】本庄 佑馬
【テーマコード（参考）】
3D246
【Ｆターム（参考）】
3D246AA13
3D246DA01
3D246EA05
3D246HA13A
3D246HA39A
3D246HA64A
3D246HA86B
3D246HA97A
3D246HB23A
3D246MA36
(57)【要約】
【課題】メンテナンスの頻度を低減しつつ、正常に車体を停止可能な搬送車両を提供する。
【解決手段】搬送車両は、経路勾配及び経路制限速度を含む地図情報を記憶する記憶装置と、車体の位置、方位、走行速度及び地図情報に基づいて目標速度を生成する車両制御装置を備える。車両制御装置は、走行速度及び経路勾配に基づいて、機械ブレーキ装置の作動検知からの時間経過に応じて増加する保護用制限速度を算出する。車両制御装置は、予め定められたメンテナンス時間の経過後に経路制限速度が目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離を算出し、保護用制限速度が目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第２距離を算出し、第１距離が第２距離よりも小さい場合には保護用制限速度及び経路制限速度のうち小さい方を目標速度の上限値とし、第１距離が第２距離よりも大きい場合にはメンテナンス要求指示を出力する。
【選択図】図１３
【解決手段】搬送車両は、経路勾配及び経路制限速度を含む地図情報を記憶する記憶装置と、車体の位置、方位、走行速度及び地図情報に基づいて目標速度を生成する車両制御装置を備える。車両制御装置は、走行速度及び経路勾配に基づいて、機械ブレーキ装置の作動検知からの時間経過に応じて増加する保護用制限速度を算出する。車両制御装置は、予め定められたメンテナンス時間の経過後に経路制限速度が目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離を算出し、保護用制限速度が目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第２距離を算出し、第１距離が第２距離よりも小さい場合には保護用制限速度及び経路制限速度のうち小さい方を目標速度の上限値とし、第１距離が第２距離よりも大きい場合にはメンテナンス要求指示を出力する。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
車体と、
前記車体に設けられる車輪と、
前記車体の位置を取得する位置センサと、
前記車体の方位を取得する方位センサと、
前記車体の走行速度を取得する速度センサと、
前記車輪に制動力を付与する機械ブレーキ装置及び電気ブレーキ装置を含み、前記車輪を駆動する走行駆動装置と、
前記車体の走行経路の経路形状、経路勾配及び経路制限速度を含む地図情報を記憶する記憶装置と、
前記車体の位置と、前記車体の方位と、前記車体の走行速度と、前記地図情報と、に基づいて目標速度を含む制御目標を生成し、前記車体の走行速度が前記目標速度となるように前記走行駆動装置を制御する車両制御装置と、を備えた搬送車両において、
前記車両制御装置は、
前記速度センサにより取得される前記走行速度と、前記地図情報に含まれる経路勾配とに基づいて、前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの時間であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む時間が経過するほど増加する前記機械ブレーキ装置の保護用制限速度を算出し、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの経過時間幅であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む所定の経過時間幅において、予め定められたメンテナンス時間の経過後に前記経路制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離を算出し、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの前記所定の経過時間幅において、前記保護用制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第２距離を算出し、
前記第１距離が前記第２距離よりも小さい場合には、前記保護用制限速度及び前記経路制限速度のうち小さい方を前記目標速度の上限値として前記車体を走行させ、
前記第１距離が前記第２距離よりも大きい場合には、前記車体の停止状態を維持しつつ、メンテナンス要求指示を出力する
ことを特徴とする搬送車両。
前記車体に設けられる車輪と、
前記車体の位置を取得する位置センサと、
前記車体の方位を取得する方位センサと、
前記車体の走行速度を取得する速度センサと、
前記車輪に制動力を付与する機械ブレーキ装置及び電気ブレーキ装置を含み、前記車輪を駆動する走行駆動装置と、
前記車体の走行経路の経路形状、経路勾配及び経路制限速度を含む地図情報を記憶する記憶装置と、
前記車体の位置と、前記車体の方位と、前記車体の走行速度と、前記地図情報と、に基づいて目標速度を含む制御目標を生成し、前記車体の走行速度が前記目標速度となるように前記走行駆動装置を制御する車両制御装置と、を備えた搬送車両において、
前記車両制御装置は、
前記速度センサにより取得される前記走行速度と、前記地図情報に含まれる経路勾配とに基づいて、前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの時間であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む時間が経過するほど増加する前記機械ブレーキ装置の保護用制限速度を算出し、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの経過時間幅であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む所定の経過時間幅において、予め定められたメンテナンス時間の経過後に前記経路制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離を算出し、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの前記所定の経過時間幅において、前記保護用制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第２距離を算出し、
前記第１距離が前記第２距離よりも小さい場合には、前記保護用制限速度及び前記経路制限速度のうち小さい方を前記目標速度の上限値として前記車体を走行させ、
前記第１距離が前記第２距離よりも大きい場合には、前記車体の停止状態を維持しつつ、メンテナンス要求指示を出力する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項2】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記搬送車両の積載量を取得する積載量センサを備え、
前記車両制御装置は、前記積載量センサにより取得される積載量を加味して、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
前記搬送車両の積載量を取得する積載量センサを備え、
前記車両制御装置は、前記積載量センサにより取得される積載量を加味して、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項3】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記地図情報は、さらに、前記走行経路の路面抵抗を含み、
前記車両制御装置は、前記路面抵抗を加味して、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
前記地図情報は、さらに、前記走行経路の路面抵抗を含み、
前記車両制御装置は、前記路面抵抗を加味して、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項4】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記経路勾配と前記速度センサにより取得された前記走行速度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
前記蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記経路勾配と前記速度センサにより取得された前記走行速度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
前記蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項5】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記機械ブレーキ装置の温度を取得するブレーキ温度センサを備え、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記ブレーキ温度センサにより取得される前記機械ブレーキ装置の温度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
前記蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
前記機械ブレーキ装置の温度を取得するブレーキ温度センサを備え、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記ブレーキ温度センサにより取得される前記機械ブレーキ装置の温度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
前記蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項6】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記メンテナンス要求指示に応じて前記搬送車両のメンテナンス要求を報知する報知装置を備え、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量の累計値を算出し、
算出した前記蓄積熱量の累計値が所定値を超える場合には、前記報知装置に前記メンテナンス要求指示を出力する
ことを特徴とする搬送車両。
前記メンテナンス要求指示に応じて前記搬送車両のメンテナンス要求を報知する報知装置を備え、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量の累計値を算出し、
算出した前記蓄積熱量の累計値が所定値を超える場合には、前記報知装置に前記メンテナンス要求指示を出力する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項7】
請求項１に記載の搬送車両において、
前記車両制御装置は、
前記地図情報に含まれる前記経路勾配と、前記速度センサにより取得された前記走行速度とに基づいて、前記電気ブレーキ装置のみを使用した場合の減速度を算出し、
算出した前記減速度に基づいて前記経路制限速度が減少する位置よりも前記車体に近い位置で前記目標速度を減少させる
ことを特徴とする搬送車両。
前記車両制御装置は、
前記地図情報に含まれる前記経路勾配と、前記速度センサにより取得された前記走行速度とに基づいて、前記電気ブレーキ装置のみを使用した場合の減速度を算出し、
算出した前記減速度に基づいて前記経路制限速度が減少する位置よりも前記車体に近い位置で前記目標速度を減少させる
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項8】
請求項３に記載の搬送車両において、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知したときに前記速度センサにより取得された前記走行速度と、前記機械ブレーキ装置の作動を検知したときに前記位置センサにより取得された前記車体の位置と、前記機械ブレーキ装置の作動により前記車体が停止したときに前記位置センサにより取得された前記車体の位置と、前記経路勾配とに基づいて、前記路面抵抗を算出し、
算出した前記路面抵抗により前記地図情報の前記路面抵抗を更新する
ことを特徴とする搬送車両。
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知したときに前記速度センサにより取得された前記走行速度と、前記機械ブレーキ装置の作動を検知したときに前記位置センサにより取得された前記車体の位置と、前記機械ブレーキ装置の作動により前記車体が停止したときに前記位置センサにより取得された前記車体の位置と、前記経路勾配とに基づいて、前記路面抵抗を算出し、
算出した前記路面抵抗により前記地図情報の前記路面抵抗を更新する
ことを特徴とする搬送車両。
【請求項9】
請求項１に記載の搬送車両と、前記搬送車両の交通管制を行う管制サーバと、を含む交通管制システムにおいて、
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記速度センサにより取得された前記走行速度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
算出した前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量と、前記蓄積熱量を算出した時刻とを前記管制サーバに送信し、
前記管制サーバは、
気象情報を取得し、
取得した前記気象情報に基づいて単位時間当たりの放熱量を決定し、
前記蓄積熱量を算出した時刻からの経過時間と、前記単位時間当たりの放熱量とに基づいて、前記蓄積熱量を補正した補正後蓄積熱量を算出し、
前記補正後蓄積熱量を前記搬送車両の前記車両制御装置に送信し、
前記車両制御装置は、前記補正後蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする交通管制システム。
前記車両制御装置は、
前記機械ブレーキ装置の作動を検知した場合には、前記速度センサにより取得された前記走行速度に基づいて、前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量を算出し、
算出した前記機械ブレーキ装置の蓄積熱量と、前記蓄積熱量を算出した時刻とを前記管制サーバに送信し、
前記管制サーバは、
気象情報を取得し、
取得した前記気象情報に基づいて単位時間当たりの放熱量を決定し、
前記蓄積熱量を算出した時刻からの経過時間と、前記単位時間当たりの放熱量とに基づいて、前記蓄積熱量を補正した補正後蓄積熱量を算出し、
前記補正後蓄積熱量を前記搬送車両の前記車両制御装置に送信し、
前記車両制御装置は、前記補正後蓄積熱量に基づいて、前記保護用制限速度を算出する
ことを特徴とする交通管制システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、搬送車両及び交通管制システムに関する。
【背景技術】
【0002】
自律走行が可能な搬送車両として、エンジンと、エンジンにより駆動される発電機と、発電機からの電力により駆動される電動モータと、電動モータにより駆動される車輪と、を備えたシリーズハイブリッド式のダンプトラックが知られている。
【0003】
シリーズハイブリッド式のダンプトラックは、電動モータの発電による回生トルクを制動力として走行速度を減少させる電気ブレーキ装置と、摩擦力を制動力として走行速度を減少させる機械ブレーキ装置と、を備えている。通常の自律走行運転では、電気ブレーキ装置により減速制御が行われる。このため、機械ブレーキ装置は、ほとんど摩耗することがない。
【0004】
機械ブレーキ装置は、障害物との衝突を防止する際、及び、停車指示を受けた際に使用される。機械ブレーキ装置は、使用後、発熱と摩耗によって制動性能が低下する。このため、機械ブレーキ装置が使用されると、機械ブレーキ装置のメンテナンスのために、搬送車両の稼働を停止する。機械ブレーキ装置のメンテナンスでは、制動性能が基準値を満たしているかが調査され、制動性能が基準値を満たしていない場合には修理が行われる。
【0005】
このように、自律走行可能な搬送車両において機械ブレーキ装置が使用されると、機械ブレーキ装置のメンテナンスにより、搬送車両の稼働時間が減少し、作業効率が低下する。また、機械ブレーキ装置が使用されるたびに機械ブレーキ装置のメンテナンスを行うと、メンテナンスコストが増加する。
【0006】
機械ブレーキ装置が使用される場合に、メンテナンスコストを増加させることなく、運転を継続可能な装置として、特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１には、巻上機によりシーブを回動させることにより、シーブに掛けられたロープに接続された乗りかごを昇降させる乗りかご昇降システムと、シーブの回動を摩擦により停止させる非常ブレーキと、乗りかご昇降システムを制御するシステム制御部と、を備えたエレベーター装置が開示されている。非常ブレーキは、ブレーキディスクをライニングにより挟むことによりブレーキディスクの回転を停止させる機械ブレーキ装置である。システム制御部は、非常ブレーキの作動を検知する非常ブレーキ作動検知部と、非常ブレーキが作動する直前の乗りかごの速度を取得する非常ブレーキ作動時速度取得部と、非常ブレーキ作動時速度取得部により取得された速度から、非常ブレーキのライニングの摩耗量を算出するライニング摩耗量算出部と、算出された摩耗量に基づいて乗りかご昇降システムの動作を指令する乗りかご運転指令部と、を有する。
【0007】
特許文献１に記載の技術では、機械ブレーキ装置が作動する直前の速度を取得し、取得された速度からライニングの摩耗量を算出する。摩耗量は、機械ブレーキ装置が作動する直前の摩耗量に、機械ブレーキ装置の作動による摩耗量の増加分を加算する。特許文献１に記載の技術では、摩耗量の累計値が、エレベーターの走行限界の摩耗量以上になった場合には、エレベーターの運転を休止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開２０１７－１７８４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
特許文献１には、エレベーターの機械ブレーキ装置の記載はあるが、搬送車両の機械ブレーキ装置の記載はない。
【0010】
ダンプトラックなどの搬送車両は、平地だけでなく、下り坂や上り坂を走行する。平地で機械ブレーキ装置が作動した場合と、坂道で機械ブレーキ装置が作動した場合とでは、機械ブレーキ装置に対する影響が異なる。このため、平地だけでなく、下り坂であっても、機械ブレーキ装置により車体を正常に停止させることが可能であって、メンテナンスの頻度を低減可能な搬送車両が要望されている。
【0011】
本発明は、機械ブレーキ装置のメンテナンスの頻度を低減することが可能であって、機械ブレーキ装置により正常に車体を停止させることが可能な搬送車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の一態様による搬送車両は、車体と、前記車体に設けられる車輪と、前記車体の位置を取得する位置センサと、前記車体の方位を取得する方位センサと、前記車体の走行速度を取得する速度センサと、前記車輪に制動力を付与する機械ブレーキ装置及び電気ブレーキ装置を含み、前記車輪を駆動する走行駆動装置と、前記車体の走行経路の経路形状、経路勾配及び経路制限速度を含む地図情報を記憶する記憶装置と、前記車体の位置と、前記車体の方位と、前記車体の走行速度と、前記地図情報と、に基づいて目標速度を含む制御目標を生成し、前記車体の走行速度が前記目標速度となるように前記走行駆動装置を制御する車両制御装置と、を備える。前記車両制御装置は、前記速度センサにより取得される前記走行速度と、前記地図情報に含まれる経路勾配とに基づいて、前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの時間であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む時間が経過するほど増加する前記機械ブレーキ装置の保護用制限速度を算出し、前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの経過時間幅であって前記機械ブレーキ装置が作動してその後非作動になった状態も含む所定の経過時間幅において、予め定められたメンテナンス時間の経過後に前記経路制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離を算出し、前記機械ブレーキ装置の作動を検知してからの前記所定の経過時間幅において、前記保護用制限速度が前記目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第２距離を算出し、前記第１距離が前記第２距離よりも小さい場合には、前記保護用制限速度及び前記経路制限速度のうち小さい方を前記目標速度の上限値として前記車体を走行させ、前記第１距離が前記第２距離よりも大きい場合には、前記車体の停止状態を維持しつつ、メンテナンス要求指示を出力する。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、機械ブレーキ装置のメンテナンスの頻度を低減することが可能であって、機械ブレーキ装置により正常に車体を停止させることが可能な搬送車両を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【発明を実施するための形態】
【0015】
図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更及び修正が可能である。また、本実施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ものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【0016】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る交通管制システム１の概略構成を示す図である。図１に示す交通管制システム１は、鉱山などの作業現場で、土砂や鉱石等の積荷を搬送する少なくとも１台以上の搬送車両２０Ａ，２０Ｂと、搬送車両２０Ａ，２０Ｂの交通管制を行う管制サーバ３１と、を含む。なお、搬送車両２０Ａ，２０Ｂは、総称して搬送車両２０とも記す。搬送車両２０は、作業現場の形状から設定される搬送路１０内を走行する。搬送車両２０は、オペレータが搭乗することなく、自律走行が可能な無人車両である。管制サーバ３１は、作業現場の近傍あるいは作業現場から遠く離れた場所に設けられる管制局３０内に配置される。管制サーバ３１と搬送車両２０とは、無線通信回線３９を介して相互の情報の授受を行う。
図１は、本発明の第１実施形態に係る交通管制システム１の概略構成を示す図である。図１に示す交通管制システム１は、鉱山などの作業現場で、土砂や鉱石等の積荷を搬送する少なくとも１台以上の搬送車両２０Ａ，２０Ｂと、搬送車両２０Ａ，２０Ｂの交通管制を行う管制サーバ３１と、を含む。なお、搬送車両２０Ａ，２０Ｂは、総称して搬送車両２０とも記す。搬送車両２０は、作業現場の形状から設定される搬送路１０内を走行する。搬送車両２０は、オペレータが搭乗することなく、自律走行が可能な無人車両である。管制サーバ３１は、作業現場の近傍あるいは作業現場から遠く離れた場所に設けられる管制局３０内に配置される。管制サーバ３１と搬送車両２０とは、無線通信回線３９を介して相互の情報の授受を行う。
【0017】
搬送車両２０は、積荷を積載するベッセル（荷台）が設けられる車体２１と、車体２１に設けられる４つの車輪２２と、を備える。
【0018】
図２は、搬送車両２０の構成を示す図である。図２に示すように、搬送車両２０は、車輪２２を駆動する走行駆動装置１２０と、走行駆動装置１２０を制御する車両制御装置１００とを備えている。走行駆動装置１２０は、エンジン１２１と、エンジン１２１によって駆動される発電機１２２と、発電機１２２によって発電された電力を制御して走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒに供給する電力制御装置１２３と、車輪２２を駆動する走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒと、車輪２２を操舵するステアリング装置１２５と、車輪２２に制動力を付与するブレーキ装置（電気ブレーキ装置１２６及び機械ブレーキ装置１２７）と、を有している。
【0019】
走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒは、車体２１を加速させるための電動モータである。走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒへの供給電力は、電力制御装置１２３によって制御され、走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒの回転速度が制御される。
【0020】
電力制御装置１２３は車両制御装置１００に接続され、車両制御装置１００は電力制御装置１２３を制御する。車両制御装置１００は、電力制御装置１２３を介してステアリング装置１２５及びブレーキ装置を制御する。
【0021】
ステアリング装置１２５は、操舵角を変更するための操舵モータを備えている。
【0022】
ブレーキ装置は、電気ブレーキ装置１２６及び機械ブレーキ装置１２７を含む。電気ブレーキ装置１２６は、電動モータである走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒの発電による回生トルクを制動力として走行速度を減少させる回生ブレーキ装置である。機械ブレーキ装置１２７は、電気ブレーキ装置１２６よりも大きな制動力を発生することができる摩擦式の機械ブレーキ装置である。機械ブレーキ装置１２７は、例えば、車輪２２のホイール内に設けられるディスクブレーキ装置であり、摩擦力を制動力として走行速度を減少させる。
【0023】
電気ブレーキ装置１２６は、通常時の車両の減速及び停止に用いられる。一方、機械ブレーキ装置１２７は、緊急時の車両の減速及び停止に用いられる。緊急時とは、車両制御装置１００によって、搬送車両２０の周囲に衝突する可能性のある障害物が検知されたとき、及び、管制サーバ３１から搬送車両２０に緊急停止信号が送信されたときなどである。緊急時には、電気ブレーキ装置１２６と機械ブレーキ装置１２７とが協調されて作動し、協調ブレーキによる制動力が発生する。なお、緊急時にブレーキ装置が作動すると、制動力が生じ、車体２１が減速し、車体２１が停止し、その後、車体２１の停止状態が維持される。ブレーキ装置の作動が解除されると、制動力が消失する。ブレーキ装置の作動が解除された状態で、走行モータ１２４Ｌ，１２４Ｒが駆動されることにより、車体２１が走行を開始する。
【0024】
また、搬送車両２０は、図３に示すように、様々な物理量を検出するセンサ装置１１０と、センサ装置１１０からの信号等に基づいて走行駆動装置１２０を制御する車両制御装置１００と、を備える。
【0025】
図３は、車両制御装置１００のハードウェア構成を示す図である。図３に示すように、車両制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等の処理装置１０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ等の不揮発性メモリ１０２、所謂ＲＡＭ（Random Access Memory）と呼ばれる揮発性メモリ１０３、入力インタフェース１０４、出力インタフェース１０５、及び、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。これらのハードウェアは、協働してソフトウェアを動作させ、複数の機能を実現する。なお、車両制御装置１００は、１つのコンピュータで構成してもよいし、複数のコンピュータで構成してもよい。また、処理装置１０１としては、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。
【0026】
不揮発性メモリ１０２は、情報の読み書きが可能な不揮発性の記憶媒体である。不揮発性メモリ１０２には、ＯＳ（Operating System）、各種演算が実行可能な制御プログラム、アプリケーション・プログラム、各種演算に用いられる閾値、及び、データベース等が格納されている。すなわち、不揮発性メモリ１０２は、本実施形態の機能を実現するプログラムを読み取り可能な記憶装置（記憶媒体）である。処理装置１０１は、不揮発性メモリ１０２に記憶されたプログラムを揮発性メモリ１０３に展開して演算実行する装置であって、プログラムに従って入力インタフェース１０４、不揮発性メモリ１０２及び揮発性メモリ１０３から取り入れたデータに対して所定の演算処理を行う。
【0027】
入力インタフェース１０４は、センサ装置１１０等から入力された信号を処理装置１０１で演算可能なように変換する。また、出力インタフェース１０５は、処理装置１０１での演算結果に応じた出力用の信号を生成し、その信号を走行駆動装置１２０及び報知装置１３０等に出力する。
【0028】
図４は、車両制御装置１００の機能ブロック図であり、車両制御装置１００に接続されるハードウェア及び車両制御装置１００の機能について示す。
【0029】
図４を参照して、車両制御装置１００に接続されているハードウェアについて説明する。車両制御装置１００には、センサ装置１１０、走行駆動装置１２０、報知装置１３０及び無線通信装置１３１が接続されている。無線通信装置１３１は、無線通信回線３９の一部を構成する無線基地局と無線通信可能な通信装置であって、例えば２．１ＧＨｚ帯等の帯域を感受帯域とする通信アンテナを含む通信インタフェースを有する。無線通信装置１３１は、無線通信回線３９を介して、管制サーバ３１と情報の授受を行う。無線通信回線１３１は、携帯電話事業者等が展開する携帯電話通信網（移動通信網）、インターネット等の広域ネットワークである。
【0030】
報知装置１３０は、車両制御装置１００から出力されるメンテナンス要求指示に応じて、搬送車両２０のメンテナンス要求を報知する。報知装置１３０は、例えば、車体２１の外郭に取り付けられるＬＥＤ表示機であり、メンテナンス要求指示を受信した場合に、メンテナンス要求指示に応じた色のＬＥＤを点灯させる。また、報知装置１３０は、メンテナンス要求指示を受信した場合に、メンテナンス要求指示に応じた音（ホーン鳴動）を出力する音出力装置（鳴動装置）であってもよい。
【0031】
センサ装置１１０は、種々のセンサを含む。センサ装置１１０は、積載量センサ１１１と、位置センサ１１２と、方位センサ１１３と、速度センサ１１４と、操舵角センサ１１５と、ブレーキ温度センサ１１６と、を有する。
【0032】
積載量センサ１１１は、搬送車両２０の積載量を取得するためのものである。積載量センサ１１１は、例えば、搬送車両２０のサスペンションに作用する荷重あるいは油圧シリンダ（サスペンションシリンダ）内の作動油の圧力を検出し、その検出結果に基づいて搬送車両２０の積載量を演算する。
【0033】
位置センサ１１２は、車体２１の位置（車両位置）を取得するためのものである。方位センサ１１３は、車体２１の方位（搬送車両２０の向き）を取得するためのものである。位置センサ１１２及び方位センサ１１３は、例えば、複数のＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全地球衛星測位システム）用のアンテナ（以下、ＧＮＳＳアンテナと記す）と、ＧＮＳＳアンテナで受信された複数の測位衛星からの衛星信号（ＧＮＳＳ電波）に基づいて、３次元空間の実座標で表される車体２１の位置、及び基準方位からの角度である方位角を演算する測位演算装置と、を有する。車体２１の位置は、例えば、地理座標系（グローバル座標系）における車体２１の位置座標で表される。
【0034】
なお、位置センサ１１２及び方位センサ１１３は、単一のＧＮＳＳアンテナと、測位演算装置とによって構成してもよい。この場合、方位センサ１１３は、車体２１の位置の軌跡から方位角を演算する。また、方位センサ１１３は、例えば、ＩＭＵ（Inertial Measurement Unit：慣性計測装置）と、ＩＭＵにより検出された角加速度情報の時間変化から方位角を演算する演算装置と、を備えたものであってもよい。
【0035】
速度センサ１１４は、車体２１の走行速度（車両速度）Ｖを取得するためのものである。速度センサ１１４は、例えば、車輪２２の回転速度を検出する車輪速センサである。なお、速度センサ１１４は、位置センサ１１２により演算された車体２１の位置の時間変化から速度を演算する装置であってもよい。
【0036】
操舵角センサ１１５は、搬送車両２０の操舵角を取得するためのものである。操舵角センサ１１５は、例えば、ステアリング装置１２５に取り付けられるエンコーダなどの角度検出装置である。
【0037】
ブレーキ温度センサ１１６は、搬送車両２０の機械ブレーキ装置１２７の温度（以下、機械ブレーキ温度とも記す）を取得するためのものである。ブレーキ温度センサ１１６は、例えば、機械ブレーキ装置１２７の周辺温度を機械ブレーキ温度として計測する。
【0038】
車両制御装置１００は、搬送車両２０の動作を制御する。図５は、搬送路１０内を走行する搬送車両２０の走行経路１１について示す図である。図５に示すように、車両制御装置１００は、走行経路１１に沿って自律走行を行うために、走行駆動装置１２０に対して走行制御指令を出力する。走行制御指令には、ブレーキ操作量、アクセル操作量、及び操舵角操作量が含まれる。
【0039】
走行経路１１は、複数のノード１２によって特定される。複数のノード１２に関する情報は、後述するように、地図・車両情報記憶部１５７（図４参照）に記憶される。走行経路１１は、搬送路１０内の曲線を示すデータであり、ノード１２は走行経路１１上の座標を示すデータである。車両制御装置１００は、走行経路１１との偏差が最小となるように搬送車両２０を自律走行させてもよいし、ノード１２上を通過するように搬送車両２０を自律走行させてもよい。本実施形態では、走行経路１１は搬送路１０の中心を通る曲線とされる。また、ノード１２は、走行経路１１上に等間隔に配置される。
【0040】
車両制御装置１００は、位置センサ１１２により取得された車体２１の位置と、方位センサ１１３によって取得された車体２１の方位と、速度センサ１１４によって取得された車体２１の走行速度Ｖと、不揮発性メモリ１０２に記憶されている地図情報と、に基づいて目標速度Ｖｔを含む制御目標を生成し、車体２１の走行速度Ｖが目標速度Ｖｔとなるように走行駆動装置１２０を制御する。
【0041】
図４を参照して、車両制御装置１００の機能の詳細について説明する。図４に示すように、車両制御装置１００は、機械ブレーキ作動検知部１５１、制限速度生成部１５２、制御目標生成部１５５、自律走行制御部１５６、及び地図・車両情報記憶部１５７としての機能を有する。地図・車両情報記憶部１５７としての機能は、不揮発性メモリ１０２によって発揮される。機械ブレーキ作動検知部１５１、制限速度生成部１５２、制御目標生成部１５５、及び自律走行制御部１５６の機能は、処理装置１０１が不揮発性メモリ１０２に記憶されているプログラムを実行することによって発揮される。
【0042】
地図・車両情報記憶部１５７は、地図情報をテーブル形式で記憶する地図情報記憶領域と、車両情報をテーブル形式で記憶する車両情報記憶領域とを有する。また、地図・車両情報記憶部１５７には、種々の閾値が記憶されている。図６を参照して、地図・車両情報記憶部１５７に記憶される地図情報について説明する。図６は、地図情報のテーブルの例を示す図である。
【0043】
図６に示すように、地図情報は、車体２１（自車両）の走行経路１１（図５参照）の経路形状、経路勾配及び経路制限速度等を定める一連のノードの情報である。具体的には、地図情報には、ノード毎に、ノードＩＤ、ノード座標（Ｘ，Ｙ）、経路制限速度Ｖａ、経路勾配θ、及び路面抵抗Ｆｒが定められている。
【0044】
ノードＩＤはノードの識別情報であり、ノード座標は走行経路１１の経路形状を定めるノードの位置情報である。ノード座標は、例えば、作業現場に座標原点を設定した現場座標系の座標である。現場座標系は、Ｘ，Ｙ座標からなる２次元直交座標系である。なお、ノード座標は、地理座標系の座標を用いてもよい。現場座標系の座標と地理座標系の座標は変換が可能である。経路制限速度Ｖａは、機械ブレーキ装置１２７が未使用であることを想定し、機械ブレーキ装置１２７により正常に車体２１を停止させることが可能な走行速度の上限値として定められている。また、経路制限速度Ｖａは、走行経路１１の曲率及び経路勾配θの少なくとも一方を加味して定められる。なお、走行経路１１の曲率は、所定個数のノード１２を円周上に持つ円の半径の逆数として求めることができる。また、走行経路１１の曲率は、予め有人走行試験などにより、走行経路１１に沿って搬送車両２０を走行させたときの車体２１の方位角もしくは車体２１の位置の時間変化から算出した走行軌跡の旋回半径の逆数として求めてもよい。
【0045】
経路勾配θは、搬送車両２０の走行経路１１の水平方向に対する傾きである。路面抵抗Ｆｒは、搬送車両２０の進行方向と反対向きに車輪２２に作用する力である。なお、路面抵抗Ｆｒに代えて、抵抗係数を地図情報に含めてもよい。抵抗係数は、路面抵抗の算出に用いられる係数である。路面抵抗は、例えば、この抵抗係数に、車輪２２から路面に加わる荷重（路面から車輪２２に加わる荷重）を乗じることにより算出される。
【0046】
図４に示す地図・車両情報記憶部１５７には、搬送車両２０が走行するために必要な区間分の地図情報が予め記憶されている。地図・車両情報記憶部１５７に記憶される地図情報は、管制サーバ３１から送信される情報によって更新される。管制サーバ３１は、搬送車両２０が備えている不揮発性メモリ１０２内の情報を更新する記憶情報更新装置３２を備えている。記憶情報更新装置３２は、複数の搬送車両２０同士が接触しないように、排他的な走行経路１１を定めた地図更新情報を無線通信装置３５を介して各搬送車両２０に対して送信する。車両制御装置１００は、無線通信装置１３１を介して受信した地図更新情報に基づいて、地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている地図情報を更新する。
【0047】
なお、地図情報は更新される場合に限定されない。予め定めた地図情報は、管制サーバ３１からの情報に基づいて更新されることなく、保持されるようにしてもよい。この場合、管制サーバ３１は、複数の搬送車両２０同士の接触を回避するために、各搬送車両２０の位置に基づいて、減速指令、停止指令を所定の搬送車両２０に送信する。
【0048】
図７を参照して、地図・車両情報記憶部１５７に記憶される車両情報について説明する。図７は、車両情報のテーブルの例を示す図である。図７に示すように、車両情報は、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの累計値である累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕと、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ及び累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕを算出した時刻である蓄積熱量算出時刻Ｔと、を含み、後述の機械ブレーキ熱量算出部１５３によって更新される。
【0049】
図４に示す機械ブレーキ作動検知部１５１は、速度センサ１１４により取得される走行速度Ｖの減少率が予め定めた減少率閾値未満の状態から減少率閾値以上になった場合に、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知する。なお、機械ブレーキ作動検知部１５１は、ブレーキ温度センサ１１６により取得されるブレーキ温度の上昇率が予め定めた閾値以上になることをもって、機械ブレーキ装置１２７が作動したことを検知してもよい。
【0050】
制限速度生成部１５２は、機械ブレーキ熱量算出部１５３と、制限速度算出部１５４とを有する。機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ作動検知部１５１により機械ブレーキ装置１２７の作動が検知された場合に、速度センサ１１４により取得された車体２１の走行速度Ｖに基づいて、機械ブレーキ装置１２７の蓄積熱量（以下、機械ブレーキ蓄積熱量とも記す）Ｑを算出する。機械ブレーキ蓄積熱量Ｑとは、機械ブレーキ装置１２７の作動により機械ブレーキ装置１２７に蓄積した熱量である。機械ブレーキ熱量算出部１５３は、算出した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出した時刻である蓄積熱量算出時刻Ｔとを紐付けて地図・車両情報記憶部１５７に記憶する。
【0051】
機械ブレーキ熱量算出部１５３は、地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕに、算出した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ（より具体的には後述する発熱量Ｑａ）を加算することにより、新たな累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕとして地図・車両情報記憶部１５７に記憶する。
【0052】
機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ装置１２７の作動により蓄積された機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出した後、機械ブレーキ装置１２７からの放熱量Ｑｂを算出し、算出した放熱量Ｑｂの分だけ機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを低下させる。所定時間毎に、所定時間内の放熱量Ｑｂを機械ブレーキ蓄積熱量Ｑから減算することにより、時間の経過にしたがって低下する機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが算出される。
【0053】
制限速度算出部１５４は、機械ブレーキ熱量算出部１５３により算出された機械ブレーキ蓄積熱量Ｑに基づいて、保護用制限速度Ｖｂを算出する。保護用制限速度Ｖｂは、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが大きいほど小さくなる。機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されると増加し、その後、徐々に減少する（図９Ａ参照）。このため、保護用制限速度Ｖｂは、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの時間であって機械ブレーキ装置１２７が作動してその後非作動になった状態も含む時間が経過するほど増加する特性となる。
【0054】
制御目標生成部１５５は、制限速度算出部１５４により算出された保護用制限速度Ｖｂと、経路制限速度Ｖａを含む地図情報と、車両情報とに基づいて、目標速度Ｖｔ及び目標操舵角を含む制御目標を生成する。自律走行制御部１５６は、制御目標生成部１５５により生成された制御目標と、速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖと、操舵角センサ１１５により取得された操舵角とに基づいて制御指令を生成する。自律走行制御部１５６は、生成した制御指令を走行駆動装置１２０に出力する。これにより、走行駆動装置１２０の各部が制御され、車体２１が走行経路１１に沿って走行する。なお、機械ブレーキ熱量算出部１５３、制限速度算出部１５４、及び制御目標生成部１５５の詳細な機能については後述する。
【0055】
図８を参照して、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの算出の処理手順について説明する。図８は、機械ブレーキ熱量算出部１５３により実行される機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの算出処理の流れの一例について示すフローチャートである。図８のフローチャートに示す処理は、例えば、車両制御装置１００が起動されることにより開始され、所定の制御周期（演算周期）で繰り返し実行される。
【0056】
図８に示すように、ステップＳ１００において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、地図・車両情報記憶部１５７から地図情報及び車両情報を取得し、処理をステップＳ１０５に進める。ステップＳ１０５において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ作動検知部１５１によって機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されたか否かを判定する。ステップＳ１０５において、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されたと判定されると、処理がステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０５において、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されていないと判定されると、処理がステップＳ１３０に進む。
【0057】
ステップＳ１１０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、積載量センサ１１１によって取得された積載量Ｗ、及び速度センサ１１４によって取得された走行速度Ｖを取得し、処理をステップＳ１１５に進める。
【0058】
ステップＳ１１５において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ装置１２７の作動により発生した熱量（以下、発熱量とも記す）Ｑａを算出する。機械ブレーキ熱量算出部１５３は、搬送車両２０の運動エネルギーが熱量に変換されることを想定して、以下の式（１）に基づき、発熱量Ｑａを算出する。
【0059】
【数1】
【0060】
Ｍは搬送車両２０の空荷時の重量（以下、車両重量とも記す）であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ＷはステップＳ１１０で取得された積載量であり、ＶはステップＳ１１０で取得された走行速度である。
【0061】
ステップＳ１１５において発熱量Ｑａが算出されると、処理がステップＳ１２０に進む。ステップＳ１２０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、発熱量Ｑａを機械ブレーキ蓄積熱量Ｑに加算し、その結果（Ｑ＋Ｑａ）を新しい機械ブレーキ蓄積熱量Ｑとして地図・車両情報記憶部１５７に記憶する。これにより、地図・車両情報記憶部１５７の車両情報における機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが更新される。
【0062】
また、ステップＳ１２０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、発熱量Ｑａを累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕに加算し、その結果（Ｕ＋Ｑａ）を新しい累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕとして地図・車両情報記憶部１５７に記憶する。これにより、地図・車両情報記憶部１５７の車両情報における累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが更新される。
【0063】
さらに、ステップＳ１２０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、このときの時刻を地図・車両情報記憶部１５７の車両情報における蓄積熱量算出時刻Ｔとして更新する。このように、ステップＳ１２０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、ステップＳ１１５で算出された発熱量Ｑａに基づいて、地図・車両情報記憶部１５７の車両情報（Ｔ，Ｑ，Ｕ）を更新する。
【0064】
ステップＳ１３０において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ装置１２７から放出される熱量（以下、放熱量とも記す）Ｑｂを算出する。機械ブレーキ装置１２７は、作動により発熱し、その後、時間の経過に応じて所定の割合で放熱する。機械ブレーキ熱量算出部１５３は、予め実験等により定められた単位時間当たりの放熱量ｑｂを用いて、以下の式（２）により、放熱量Ｑｂを算出する。
【0065】
【数2】
【0066】
ｑｂは単位時間当たりの放熱量であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ｔｂは、前回、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出してからの経過時間である。例えば、ｔｂは、一つ前の制御周期における蓄積熱量算出時刻Ｔからの経過時間であり、本フローチャートでの制御周期に相当する。
【0067】
ステップＳ１３０において、放熱量Ｑｂが算出されると、処理がステップＳ１３５に進む。ステップＳ１３５において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、放熱量Ｑｂを機械ブレーキ蓄積熱量Ｑから減算し、その結果（Ｑ－Ｑｂ）を新しい機械ブレーキ蓄積熱量Ｑとして地図・車両情報記憶部１５７に記憶する。これにより、地図・車両情報記憶部１５７の車両情報における機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが更新される。
【0068】
さらに、ステップＳ１３５において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、このときの時刻を地図・車両情報記憶部１５７の車両情報における蓄積熱量算出時刻Ｔとして更新する。このように、ステップＳ１３５において、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、ステップＳ１３０で算出された放熱量Ｑｂに基づいて、地図・車両情報記憶部１５７の車両情報（Ｔ，Ｑ）を更新する。
【0069】
ステップＳ１２０またはステップＳ１３５の更新処理が終了すると、図８のフローチャートに示す処理が終了する。
【0070】
図９Ａ及び図９Ｂを参照して、機械ブレーキ熱量算出部１５３により算出される機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ及び累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕの時間変化の一例について説明する。図９Ａのグラフでは、横軸が時刻を表し、縦軸が機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを表している。図９Ｂのグラフでは、横軸が時刻を表し、縦軸が累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕを表している。
【0071】
図９Ａ及び図９Ｂに示すように、時刻ｔａ１において、機械ブレーキ装置１２７が作動すると、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ及び累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが発熱量Ｑａ分だけ増加する。その後、放熱により、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは緩やかに減少する。時刻ｔａ２において、再び、機械ブレーキ装置１２７が作動すると、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ及び累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが発熱量Ｑａ分だけ増加する。その後、放熱により、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは緩やかに減少する。
【0072】
図１０を参照して、制限速度算出部１５４の制限速度算出の処理手順について説明する。図１０は、制限速度算出部１５４により実行される制限速度算出処理の流れの一例について示すフローチャートである。図１０のフローチャートに示す処理は、例えば、車両制御装置１００が起動されることにより開始され、所定の制御周期（演算周期）で繰り返し実行される。
【0073】
図１０に示すように、ステップＳ１４０において、制限速度算出部１５４は、地図・車両情報記憶部１５７から地図情報及び車両情報を取得し、処理をステップＳ１４３に進める。
【0074】
ステップＳ１４３において、制限速度算出部１５４は、ステップＳ１４０で取得した車両情報に含まれる機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが、機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘよりも大きいか否かを判定する。機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘは、機械ブレーキ装置１２７が作動中に破損しない限界値に基づいて定められる閾値であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ステップＳ１４３において、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘ以下であると判定されると、処理がステップＳ１４６に進む。ステップＳ１４３において、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘよりも大きいと判定されると、処理がステップＳ１７０に進む。
【0075】
ステップＳ１４６において、制限速度算出部１５４は、ステップＳ１４０で取得した車両情報に含まれる累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが、累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘよりも大きいか否かを判定する。累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘは、機械ブレーキ装置１２７が作動中に破損しない限界値に基づいて定められる閾値であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ステップＳ１４６において、累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘ以下であると判定されると、処理がステップＳ１４９に進む。ステップＳ１４６において、累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘよりも大きいと判定されると、処理がステップＳ１７０に進む。
【0076】
ステップＳ１４９において、制限速度算出部１５４は、位置センサ１１２から車体２１の位置（現在位置）Ｐ、速度センサ１１４から走行速度Ｖ、及び積載量センサ１１１から積載量Ｗを取得し、処理をステップＳ１５２に進める。
【0077】
ステップＳ１５２において、制限速度算出部１５４は、車体２１の位置（現在位置）Ｐの経路勾配θと路面抵抗Ｆｒを地図・車両情報記憶部１５７から取得し、以下の式（３）により機械ブレーキ装置１２７を作動させた場合の制動距離Ｌを算出する。制動距離Ｌは、機械ブレーキ装置１２７を作動させてから停車（Ｖ＝０）するまでに搬送車両２０が走行する距離である。
【0078】
【数3】
【0079】
Ｒは、機械ブレーキ装置１２７により発揮できる減速力（制動力）であり、車体２１の進行方向とは反対方向の力である。減速力Ｒは、平地で発揮可能な減速力を事前に計測し、その計測結果に基づき定めることができる。この場合、減速力Ｒは、一定値であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶される。なお、減速力Ｒは、ブレーキ温度センサ１１６により取得される機械ブレーキ温度に基づいて補正してもよい。この場合、地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている減速力の基準値（補正前の減速力）に対して、機械ブレーキ温度に反比例して減少させた値を補正後の減速力Ｒとして算出する。
【0080】
Ｇは、経路勾配θによって生じる推力（勾配抵抗）である。なお、Ｇは、下り坂であれば、進行方向の力となるが、上り坂であれば、進行方向とは反対方向の力となる。推力Ｇは、搬送車両２０の前方において現在位置の経路勾配θが続くと想定し、経路勾配θと車両重量Ｍと積載量Ｗと重力加速度ｇから算出される（Ｇ＝（Ｍ＋Ｗ）×ｇ×ｓｉｎθ）。なお、制限速度算出部１５４は、移動距離ｌに基づいて地図情報から取得した経路勾配θ(ｌ)を用いて、移動距離ｌによって変化する推力Ｇ(ｌ)を算出してもよい。
【0081】
路面抵抗Ｆｒは、鉱山の土質等に基づき、予めノード毎に固定値が設定されている。Ｍは、車両重量であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。Ｗは、積載量であり、積載量センサ１１１によって取得される。
【0082】
ステップＳ１５２において機械ブレーキ装置１２７を作動させた場合の制動距離Ｌが算出されると、処理がステップＳ１５５に進む。ステップＳ１５５において、制限速度算出部１５４は、位置エネルギーの変化量ΔＮを算出する。制限速度算出部１５４は、機械ブレーキ装置１２７の作動の開始から停車までの制動距離Ｌと、地図情報の経路勾配θとに基づいて、現在位置から停車予想位置までの標高差ｈを算出する。標高差ｈは、搬送車両２０の前方において現在位置の経路勾配θが続くと想定し、経路勾配θと制動距離Ｌから演算される（ｈ＝Ｌ×ｓｉｎθ）。なお、制限速度算出部１５４は、現在位置から停車予想位置までの移動距離ｌに応じた経路勾配θ（ｌ）を用いて標高差ｈを演算してもよい。制限速度算出部１５４は、算出した標高差ｈと、車両重量Ｍと、積載量Ｗと、重力加速度ｇに基づいて位置エネルギー変化量ΔＮを算出する（ΔＮ＝（Ｍ＋Ｗ）×ｇ×ｈ）。
【0083】
ステップＳ１５５において位置エネルギーの変化量ΔＮが算出されると、処理がステップＳ１５８に進む。ステップＳ１５８において、制限速度算出部１５４は、機械ブレーキ装置１２７が停車まで正常に稼働できる許容可能運動エネルギーＥａを算出する。制限速度算出部１５４は、機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘから位置エネルギーの変化量ΔＮと機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを減算した第１の値Ｑ１（＝Ｑｍａｘ－ΔＮ－Ｑ）と、累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘから位置エネルギーの変化量ΔＮと累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕを減算した第２の値Ｑ２（＝Ｕｍａｘ－ΔＮ－Ｕ）とを算出する。制限速度算出部１５４は、第１の値Ｑ１と第２の値Ｑ２とを比較し、第１の値Ｑ１と第２の値Ｑ２のうち小さい方を許容可能運動エネルギーＥａとして算出する（Ｅａ＝Ｍｉｎ（Ｑ１，Ｑ２））。
【0084】
ステップＳ１５８において許容可能運動エネルギーＥａが算出されると、処理がステップＳ１６１に進む。ステップＳ１６１において、制限速度算出部１５４は、許容可能運動エネルギーＥａ、車両重量Ｍ、及び積載量Ｗに基づいて、機械ブレーキ装置１２７が停車まで正常に稼働できる速度を保護用制限速度（停車可能速度）Ｖｂとして算出する。保護用制限速度Ｖｂは、以下の式（４）により算出される。
【0085】
【数4】
【0086】
ステップＳ１６１において保護用制限速度Ｖｂが算出されると、処理がステップＳ１６４に進む。ステップＳ１６４において、制限速度算出部１５４は、ステップＳ１４０で取得した地図情報に含まれる経路制限速度Ｖａと、ステップＳ１５８で算出された保護用制限速度Ｖｂとを比較し、小さい方を制限速度Ｖｃとして設定する。
【0087】
ステップＳ１４３またはステップＳ１４６において肯定判定されると、処理がステップＳ１７０に進む。ステップＳ１７０において、制限速度算出部１５４は、制限速度Ｖｃを０に設定し（Ｖｃ＝０）、処理をステップＳ１７５に進める。
【0088】
ステップＳ１７５において、制限速度算出部１５４は、メンテナンス要求指示を報知装置１３０に出力する。報知装置１３０は、メンテナンス要求を報知する。ステップＳ１６４またはステップＳ１７５の処理が終了すると、図１０のフローチャートに示す処理が終了する。
【0089】
報知装置１３０によりメンテナンス要求が報知されると、メンテナンス作業員が、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスを行う。機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスでは、制動性能が基準値を満たしているかが調査され、制動性能が基準値を満たしていない場合には修理が行われる。
【0090】
なお、制限速度生成部１５２は、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されると、停車予想位置から車体２１の前方の走行経路１１における所定の範囲内のノード１２の制限速度Ｖｂを予め算出する。所定の範囲は、後述する所定の経過時間幅で走行可能な範囲を含む。
【0091】
図１１～図１３を参照して、制御目標生成部１５５による目標速度Ｖｔの算出処理の内容について説明する。図１１を参照して、制御目標生成部１５５の目標速度の算出処理手順について説明する。図１１は、制御目標生成部１５５により実行される目標速度算出処理の流れの一例について示すフローチャートである。図１１のフローチャートに示す処理は、例えば、車両制御装置１００が起動されることにより開始され、所定の制御周期（演算周期）で繰り返し実行される。
【0092】
図１１に示すように、ステップＳ１８０において、制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ作動検知部１５１によって機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されたか否かを判定する。ステップＳ１８０において、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されていないと判定されると、処理がステップＳ１８５に進む。
【0093】
ステップＳ１８５において、制御目標生成部１５５は、制限速度Ｖｃに基づき、目標速度Ｖｔを算出する。制御目標生成部１５５は、制限速度Ｖｃが上昇する場合には、制限速度Ｖｃの上昇に追随するように目標速度Ｖｔを算出する。また、制御目標生成部１５５は、制限速度Ｖｃが減少する場合には、実際の走行速度Ｖが制限速度Ｖｃを超えないように目標速度Ｖｔを算出する。
【0094】
図１２は、制限速度Ｖｃと目標速度Ｖｔの時間変化の例について示すタイムチャートである。図１２のタイムチャートは、横軸が時刻を表し、縦軸が制限速度Ｖｃ及び目標速度Ｖｔを表している。例えば、図１２に示すように、制御目標生成部１５５は、現在の搬送車両２０の位置から所定の距離だけ離れた前方の位置（ノード）に設定されている制限速度Ｖｃ（＝Ｖａ）が現在の走行速度Ｖ（＝Ｖｃ１）よりも小さい場合、事前に減速が開始されるように目標速度Ｖｔを算出する。目標速度Ｖｔは、電気ブレーキ装置１２６が発揮可能な減速度に基づいて算出される。減速度は、単位時間当たりの速度の変化量（傾き）である。
【0095】
制御目標生成部１５５は、地図情報に含まれる経路勾配θと、速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖとに基づいて、電気ブレーキ装置１２６のみを使用した場合の減速度を算出する。
【0096】
図１２に示す例では、制限速度ＶｃがＶｃ１からＶｃ２に低下し始める時刻ｔｂ２の前の時刻ｔｂ１から目標速度Ｖｔが低下し始めている。このように、制御目標生成部１５５は、算出した減速度に基づいて経路制限速度Ｖａが減少する位置よりも車体２１に近い位置で目標速度Ｖｔを減少させる。これにより、走行速度Ｖが制限速度Ｖｃを上回ることを防止できる。
【0097】
制限速度Ｖｃは、時刻ｔｂ３でＶｃ２に設定される。なお、上記減速度は、Ｖｃ２－Ｖｃ１／（ｔｂ３－ｔｂ２）に相当する。その後、時刻ｔｂ４で機械ブレーキ装置１２７の作動条件が成立すると、制限速度Ｖｃ及び目標速度Ｖｔが０（ゼロ）に設定され、機械ブレーキ装置１２７及び電気ブレーキ装置１２６が作動する。その結果、実際の走行速度Ｖ（不図示）が急減し、車体２１が停止する（Ｖ＝０）。なお、機械ブレーキ装置１２７の作動条件は、例えば、搬送車両２０の周囲に衝突する可能性のある障害物が検知されたときに成立する。また、機械ブレーキ装置１２７の作動条件は、管制サーバ３１から搬送車両２０に緊急停止信号が送信されたときに成立する。時刻ｔｂ５において、管制サーバ３１から搬送車両２０の走行開始信号が送信されると、搬送車両２０が走行を開始する。制限速度Ｖｃの上昇に応じて目標速度Ｖｔが上昇するため、搬送車両２０の走行速度Ｖが徐々に上昇する。
【0098】
図１１に示すように、ステップＳ１８０において、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されたと判定されると、処理がステップＳ１９０に進む。ステップＳ１９０において、制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されてからの所定の経過時間幅Δｔにおいて、予め定められたメンテナンス時間ｔｍの経過後に経路制限速度Ｖａが目標速度の上限値として設定された場合に走行可能な第１距離Ｌａを算出する。なお、所定の経過時間幅Δｔは、機械ブレーキ装置１２７が作動してその後非作動になった状態も含む経過時間幅である。第１距離Ｌａが算出されると、処理がステップＳ１９２に進む。
【0099】
ステップＳ１９２において、制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ装置１２７の作動が検知されてからの上記所定の経過時間幅Δｔにおいて、保護用制限速度Ｖｂが目標速度Ｖｔの上限値として設定された場合に走行可能な第２距離Ｌｂを算出する。第２距離Ｌｂが算出されると、処理がステップＳ１９４に進む。
【0100】
図１３は、メンテナンスの有無による制限速度の差異の例を示す図である。図１３に示すように、時刻ｔｃ１で機械ブレーキ装置１２７の作動条件が成立すると、制限速度Ｖｃが０（ゼロ）に設定され、機械ブレーキ装置１２７及び電気ブレーキ装置１２６が作動する。その結果、実際の走行速度Ｖ（不図示）が急減し、時刻ｔｃ２において車体２１が停止する（Ｖ＝０）。
【0101】
制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの所定の経過時間幅Δｔにおいて、機械ブレーキ装置１２７の作動により時刻ｔｃ２で車体２１が停止してからメンテナンス時間ｔｍの経過後の時刻ｔｃ３から経路制限速度Ｖａで走行した場合の走行距離である第１距離Ｌａ（図中、ドットのハッチング領域の面積に相当）を算出する。なお、図１３では、経路制限速度Ｖａが０（ゼロ）から所定の傾きで連続的に増加する例について示しているが、経路制限速度Ｖａは０から不連続的に増加するようにしてもよい。メンテナンス時間ｔｍは、実験等により予め定められ、地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。また、図１３に示す例では、メンテナンス時間ｔｍの始期が停車時刻ｔｃ２とされているが、メンテナンス時間ｔｍの始期は機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した時刻ｔｃ１としてもよい。
【0102】
制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの所定の経過時間幅Δｔにおいて、保護用制限速度Ｖｂで走行した場合の走行距離である第２距離Ｌｂ（図中、斜線のハッチング領域の面積に相当）を算出する。なお、搬送車両２０は、時刻ｔｃ２で停止し、直ちに走行を再開することを想定してもよいし、時刻ｔｃ２から所定時間経過後に走行を再開することを想定してもよい。機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは、機械ブレーキ装置１２７の作動後、時間の経過とともに徐々に低下する。このため、保護用制限速度Ｖｂは、時間の経過とともに徐々に増加する。
【0103】
所定の経過時間幅Δｔは、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した時刻ｔｃ１から保護用制限速度Ｖｂが経路制限速度Ｖａに達する時刻ｔｃ４までの時間以上の値とすることが好ましい。なお、所定の経過時間幅（固定値）Δｔは、実験等により予め定められ、地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。
【0104】
所定の経過時間幅Δｔは、固定値とする場合に限定されない。例えば、制御目標生成部１５５は、機械ブレーキ装置１２７が作動を開始したときの走行速度Ｖに基づいて所定の経過時間幅Δｔを演算するようにしてもよい。この場合、走行速度Ｖと経過時間幅Δｔとを対応付けたデータテーブルが地図・車両情報記憶部１５７に記憶される。このデータテーブルは、走行速度Ｖが大きくなるほど経過時間幅Δｔが大きくなる特性を定める。
【0105】
図１１に示すように、ステップＳ１９４において、制御目標生成部１５５は、ステップＳ１９０で算出された第１距離ＬａがステップＳ１９２で算出された第２距離Ｌｂ以上であるか否かを判定する。ステップＳ１９４において、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂ以上であると判定されると、処理がステップＳ１９６に進む。ステップＳ１９４において、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも小さいと判定されると、処理がステップＳ１８５に進む。
【0106】
ステップＳ１９６において、制御目標生成部１５５は、目標速度Ｖｔを０に設定し（Ｖｔ＝０）、処理をステップＳ１９８に進める。ステップＳ１９８において、制御目標生成部１５５は、メンテナンス要求指示を報知装置１３０に出力する。報知装置１３０は、メンテナンス要求を報知する。ステップＳ１８５またはステップＳ１９８の処理が終了すると、図１１のフローチャートに示す処理が終了する。
【0107】
機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスが行われた後、走行が再開された場合の所定時刻ｔｃ４までに走行可能な距離（第１距離Ｌａ）が、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスが行われることなく走行が再開された場合の所定時刻ｔｃ４までに走行可能な距離（第２距離Ｌｂ）よりも大きい場合には、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスを行った方が平均速度が高く、生産性が向上する。このため、本実施形態では、車両制御装置１００は、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも大きい場合には、車体２１の停止状態を維持しつつ、メンテナンス要求指示を報知装置１３０に出力する。
【0108】
なお、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも小さい場合には、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスを行わない方が平均速度が高く、生産性が向上する。このため、本実施形態では、車両制御装置１００は、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも小さい場合には、保護用制限速度Ｖｂ及び経路制限速度Ｖａのうち小さい方を目標速度Ｖｔの上限値として車体２１を走行させる。
【0109】
以上で説明したように、本実施形態に係る車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の使用時の発熱と摩耗により制動性能が低下する場合に、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。車両制御装置１００は、搬送車両２０の前方の路面抵抗Ｆｒと経路勾配θと積載量Ｗから算出される停車時に増加または減少する位置エネルギーと、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと、機械ブレーキ作動限界熱量Ｑｍａｘとに基づいて、機械ブレーキ装置１２７が正常に作動する状態で停車可能な運動エネルギー（許容可能運動エネルギー）Ｅａを算出する。車両制御装置１００は、許容可能運動エネルギーＥａに基づいて保護用制限速度Ｖｂを算出する。車両制御装置１００は、保護用制限速度Ｖｂ以下で搬送車両２０の稼働を継続することで、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスによる稼動時間の減少を抑制することができる。さらに、保護用制限速度Ｖｂによる所定時間後の走行距離よりもメンテナンスを実施した場合の経路制限速度Ｖａによる所定時間後の走行距離が長い場合は、メンテナンスを要求することで、平均速度を改善し、生産性の低下を防止することができる。
【0110】
上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
【0111】
（１）搬送車両２０は、車体２１と、車体２１に設けられる車輪２２と、車体２１の位置を取得する位置センサ１１２と、車体２１の方位を取得する方位センサ１１３と、車体２１の走行速度（車両速度）Ｖを取得する速度センサ１１４とを備える。搬送車両２０は、車輪２２に制動力を付与する機械ブレーキ装置１２７及び電気ブレーキ装置１２６を含み、車輪２２を駆動する走行駆動装置１２０を備える。搬送車両２０は、車体２１の走行経路１１の経路形状を表すノード座標、経路勾配θ及び経路制限速度Ｖａを含む地図情報を記憶する不揮発性メモリ（記憶装置）１０２を備える。搬送車両２０は、車体２１の位置と、車体２１の方位と、車体２１の走行速度Ｖと、地図情報と、に基づいて目標速度Ｖｔを含む制御目標を生成し、車体２１の走行速度Ｖが目標速度Ｖｔとなるように走行駆動装置１２０を制御する車両制御装置１００を備える。
【0112】
車両制御装置１００は、速度センサ１１４により取得される走行速度Ｖと、地図情報に含まれる経路勾配θとに基づいて、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの時間であって機械ブレーキ装置１２７が作動してその後非作動になった状態も含む時間が経過するほど増加する機械ブレーキ装置１２７の保護用制限速度Ｖｂを算出する。車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの経過時間幅であって機械ブレーキ装置１２７が作動してその後非作動になった状態も含む所定の経過時間幅Δｔにおいて、予め定められたメンテナンス時間ｔｍの経過後に経路制限速度Ｖａが目標速度Ｖｔの上限値として設定された場合に走行可能な第１距離Ｌａを算出する。車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの上記所定の経過時間幅Δｔにおいて、保護用制限速度Ｖｂが目標速度Ｖｔの上限値として設定された場合に走行可能な第２距離Ｌｂを算出する。車両制御装置１００は、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも小さい場合には、保護用制限速度Ｖｂ及び経路制限速度Ｖａのうち小さい方を目標速度Ｖｔの上限値として車体２１を走行させる。一方、車両制御装置１００は、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも大きい場合には、車体２１の停止状態を維持しつつ、メンテナンス要求指示を出力する。
【0113】
この構成では、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも小さい場合には、メンテナンスを行うことなく走行を継続し、メンテナンスによる稼働停止時間（メンテナンス時間ｔｍ）が発生することを防止できる。この場合の目標速度Ｖｔの上限値となる保護用制限速度Ｖｂは、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知してからの時間が経過するほど増加する特性である。このような特性とすることにより、機械ブレーキ装置１２７が作動したばかりの温度が高い状態では走行速度Ｖが低く抑えられるため、走行中に、機械ブレーキ装置１２７が再び作動することになったとしても、車体２１を正常に停止させることができる。
【0114】
また、第１距離Ｌａが第２距離Ｌｂよりも大きい場合には、車両制御装置１００は、メンテナンス要求指示を報知装置１３０に出力する。これにより、機械ブレーキ装置１２７に異常が発生する前の段階で、メンテナンスを実施することができる。
【0115】
以上のとおり、本実施形態によれば、機械ブレーキ装置１２７のメンテナンスの頻度を低減することが可能であって、機械ブレーキ装置１２７により正常に車体２１を停止させることが可能な搬送車両２０を提供することができる。
【0116】
（２）搬送車両２０は、搬送車両２０の積載量を取得する積載量センサ１１１を備えている。車両制御装置１００は、積載量センサ１１１により取得される積載量Ｗを加味して、保護用制限速度Ｖｂを算出する（図８、図１０参照）。この構成によれば、積載量Ｗの変化に応じて、適切な保護用制限速度Ｖｂを算出することができる。
【0117】
（３）地図情報は、走行経路１１の路面抵抗Ｆｒを含む。車両制御装置１００は、路面抵抗Ｆｒを加味して、保護用制限速度Ｖｂを算出する（図１０参照）。この構成によれば、路面抵抗Ｆｒの変化に応じて、適切な保護用制限速度Ｖｂを算出することができる。
【0118】
（４）搬送車両２０は、メンテナンス要求指示に応じて搬送車両２０のメンテナンス要求を報知する報知装置１３０を備える。車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、機械ブレーキ装置１２７の作動により機械ブレーキ装置１２７に蓄積した熱量である機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。車両制御装置１００は、算出した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが所定値（機械ブレーキ作動限界熱量）Ｑｍａｘを超える場合には、報知装置１３０にメンテナンス要求指示を出力する（図１０のＳ１４３でＹｅｓ，Ｓ１７０，Ｓ１７５）。
【0119】
また、車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、機械ブレーキ装置１２７の作動により機械ブレーキ装置１２７に蓄積した熱量の累計値（発熱量Ｑａの累計値）である累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕを算出する。車両制御装置１００は、算出した累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕが所定値（累計機械ブレーキ作動限界熱量）Ｕｍａｘを超える場合には、報知装置１３０にメンテナンス要求指示を出力する（図１０のＳ１４６でＹｅｓ，Ｓ１７０，Ｓ１７５）。
【0120】
この構成によれば、機械ブレーキ装置１２７の作動により停車した後、機械ブレーキ装置１２７が作動限界に近い状態で、走行が開始されることを防止できる。
【0121】
＜第２実施形態＞
図１４～図１７を参照して、本発明の第２実施形態に係る交通管制システム１Ａについて説明する。なお、第１実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。
図１４～図１７を参照して、本発明の第２実施形態に係る交通管制システム１Ａについて説明する。なお、第１実施形態で説明した構成と同一もしくは相当する構成には同一の参照番号を付し、相違点を主に説明する。
【0122】
図１４は、第２実施形態に係る車両制御装置１００Ａの機能ブロック図である。図１４に示すように、第２実施形態に係る交通管制システム１Ａは、２台以上の搬送車両２０と、搬送車両２０の交通管制を行う管制サーバ３１Ａと、を含む。
【0123】
第１実施形態では、各ノードの路面抵抗Ｆｒが固定値である例について説明した。これに対して、第２実施形態に係る車両制御装置１００Ａは、地図情報に含まれる路面抵抗Ｆｒを実測値に基づいて更新する。例えば、車両制御装置１００Ａは、走行時の車輪速と走行速度Ｖの比から路面抵抗Ｆｒを推定し、地図情報に含まれる路面抵抗Ｆｒを更新する。
【0124】
なお、路面抵抗Ｆｒの更新方法は、これに限定されない。例えば、車両制御装置１００Ａは、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知したときに速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖと、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知したときに位置センサ１１２により取得された車体２１の位置Ｐ（ブレーキ作動位置）と、機械ブレーキ装置１２７の作動により車体２１が停止したときに位置センサ１１２により取得された車体２１の位置（停止位置）と、ブレーキ作動位置から停止位置までの走行経路１１の経路勾配θとに基づいて、路面抵抗Ｆｒを算出する。そして、車両制御装置１００Ａは、算出した路面抵抗Ｆｒにより地図情報の路面抵抗Ｆｒを更新する。なお、車両制御装置１００Ａは、速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖが０（ゼロ）になったときに、車体２１が停止したと判定する。
【0125】
この構成によれば、地図情報の路面抵抗Ｆｒの精度を高めることができる。その結果、保護用制限速度Ｖｂの精度を高めることができる。
【0126】
車両制御装置１００Ａは、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖに基づいて、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。車両制御装置１００Ａは、算出した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと、蓄積熱量算出時刻Ｔとを管制サーバ３１Ａに送信する。
【0127】
搬送車両２０は、走行中に記録した情報である走行記録（地図情報及び車両情報を含む）を管制サーバ３１Ａに送信する。管制サーバ３１Ａは、複数の搬送車両２０の走行記録を収集する。管制サーバ３１Ａは、複数の搬送車両２０から取得した路面抵抗Ｆｒを集約し、各搬送車両２０の地図情報を更新する。これにより、例えば、搬送車両２０Ａが走行したことのない走行経路１１であって、搬送車両２０Ｂが走行したことのある走行経路１１のノードの最新の路面抵抗Ｆｒを搬送車両２０Ａが取得することができる。
【0128】
また、管制サーバ３１Ａは、気象情報を取得し、取得した気象情報に基づいて単位時間当たりの放熱量ｑｂを決定する。管制サーバ３１Ａは、所定の搬送車両２０Ａの車両制御装置１００Ａにより算出された機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと、その機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出した時刻（蓄積熱量算出時刻）Ｔを取得する。管制サーバ３１Ａは、蓄積熱量算出時刻Ｔからの経過時間ΔＴを算出し、経過時間ΔＴと、単位時間当たりの放熱量ｑｂとに基づいて、機械ブレーキ装置１２７の蓄積熱量Ｑを補正した補正後蓄積熱量Ｑ´を算出する。管制サーバ３１Ａは、補正後蓄積熱量Ｑ´を搬送車両２０Ａの車両制御装置１００Ａに送信する。搬送車両２０Ａの車両制御装置１００Ａは、補正後蓄積熱量Ｑ´に基づいて、保護用制限速度Ｖｂを算出する。つまり、車両制御装置１００Ａは、地図・車両情報記憶部１５７Ａに記憶されている車両情報に含まれる機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを補正後蓄積熱量Ｑ´に置き換えて、保護用制限速度Ｖｂを算出する。
【0129】
第２実施形態によれば、車両制御装置１００Ａは、管制サーバ３１Ａから取得した路面抵抗Ｆｒ及び補正後蓄積熱量Ｑ´を用いて、保護用制限速度Ｖｂをさらに精度よく算出することができる。以下、第２実施形態に係る交通管制システム１Ａについて詳しく説明する。
【0130】
管制サーバ３１Ａは、記憶情報更新装置３２Ａと、気象情報取得装置３４Ａと、を備える。記憶情報更新装置３２Ａ及び気象情報取得装置３４Ａのハードウェア構成は、図３に示す車両制御装置１００のハードウェア構成と同様である。つまり、記憶情報更新装置３２Ａ及び気象情報取得装置３４Ａは、それぞれ処理装置、不揮発性メモリ（記憶装置）、揮発性メモリ（記憶装置）及び入出力インタフェース、及び、その他の周辺回路を備えたコンピュータで構成される。記憶情報更新装置３２Ａ及び気象情報取得装置３４Ａは、それぞれプログラムの演算、揮発性メモリの作業領域への情報の読み書き、プログラムの一時的な格納を行い、所定の機能を発揮する。なお、記憶情報更新装置３２Ａと気象情報取得装置３４Ａは、一つのコンピュータで構成してもよい。
【0131】
図１５は、第２実施形態に係る地図・車両情報記憶部１５７Ａに記憶されている地図情報のテーブルの例を示す図である。図１５に示すように、地図・車両情報記憶部１５７Ａに記憶されている地図情報には、第１実施形態で説明した情報に加え、路面抵抗更新時刻ｔが含まれている。
【0132】
図１４に示す気象情報取得装置３４Ａは、天気と気温を含む気象情報を取得し、記憶情報更新装置３２Ａに出力する。記憶情報更新装置３２Ａは、地図情報の路面抵抗Ｆｒ、車両情報の機械ブレーキ蓄積熱量Ｑ及び蓄積熱量算出時刻Ｔを更新する。
【0133】
図１６を参照して、記憶情報更新装置３２Ａの処理手順について説明する。図１６は、記憶情報更新装置３２Ａにより実行される記憶情報更新処理の流れの一例について示すフローチャートである。記憶情報更新装置３２Ａは、所定の制御周期で、図１６のフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
【0134】
図１６に示すように、ステップＳ２０５において、記憶情報更新装置３２Ａは、気象情報取得装置３４Ａから気象情報を取得し、処理をステップＳ２１０に進める。
【0135】
ステップＳ２１０において、記憶情報更新装置３２Ａは、変数ｋを１に設定し、処理をステップＳ２１５に進める。変数ｋは、複数の搬送車両２０の中から所定の搬送車両２０を特定するための番号である。
【0136】
ステップＳ２１５において、記憶情報更新装置３２Ａは、ｋ番目の搬送車両２０から無線通信装置３５を介して地図・車両情報記憶部１５７Ａから車両情報に含まれる機械ブレーキ蓄積熱量Ｑと蓄積熱量算出時刻Ｔを取得し、処理をステップＳ２２０に進める。
【0137】
ステップＳ２２０において、記憶情報更新装置３２Ａは、気象情報に基づいて単位時間当たりの放熱量ｑｂを設定し、処理をステップＳ２２５に進める。
【0138】
記憶情報更新装置３２Ａは、例えば、天気の情報（晴天、曇天）と放熱量ｑｂとが対応付けられた天気テーブルを有している。天気テーブルには、晴天時の放熱量ｑｂである晴天時放熱量ｑｂ１と、雲天時の放熱量ｑｂである雲天時放熱量ｑｂ２とが定められている。記憶情報更新装置３２Ａは、天気テーブルを参照し、ステップＳ２０５で取得した気象情報に含まれる天気に基づいて、放熱量ｑｂを設定する。
【0139】
なお、単位時間当たりの放熱量ｑｂは、気温に対応した値が設定されるようにしてもよい。この場合、記憶情報更新装置３２Ａは、気温と予め定めた気温閾値とを比較して、その比較結果に応じて、放熱量ｑｂを設定する。
【0140】
図１７は、天気に応じた機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの時間変化の一例を示すグラフである。図１７に示すように、晴天時または気温が高い場合は、機械ブレーキ装置１２７と外気との温度差が小さく、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは減少に時間を要する。このため、晴天時または気温が高い場合は、雲天時または気温が低い場合に比べて小さい値の放熱量ｑｂが設定される。曇天時または気温が低い場合は、機械ブレーキ装置１２７と外気との温度差が大きく、晴天時または気温が高い場合と比較して機械ブレーキ蓄積熱量Ｑは早く減少する。このため、雲天時または気温が低い場合は、晴天時または気温が高い場合に比べて大きい値の放熱量ｑｂが設定される。
【0141】
図１６に示すように、ステップＳ２２５において、記憶情報更新装置３２Ａは、蓄積熱量算出時刻Ｔから現在時刻までの経過時間ｔｄを算出し、処理をステップＳ２３０に進める。
【0142】
ステップＳ２３０において、記憶情報更新装置３２Ａは、単位時間当たりの放熱量ｑｂと経過時間ｔｄに基づいて、現在時刻の機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。記憶情報更新装置３２Ａは、前回の蓄積熱量算出から現在時刻までの放熱量Ｑｂを算出し（Ｑｂ＝ｑｂ×ｔｄ）、放熱量Ｑｂを機械ブレーキ蓄積熱量Ｑから減算することで現在の機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。
【0143】
ステップＳ２３０において現在の機械ブレーキ蓄積熱量Ｑが算出されると、処理がステップＳ２３５に進む。ステップＳ２３５において、記憶情報更新装置３２Ａは、ｋ番目の搬送車両２０に無線通信装置３５を介して不揮発性メモリ１０２の車両情報に含まれる機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを更新し、処理をステップＳ２４０に進める。
【0144】
ステップＳ２４０において、記憶情報更新装置３２Ａは、変数ｋに１を足し、処理をステップＳ２４５に進める。
【0145】
ステップＳ２４５において、記憶情報更新装置３２Ａは、変数ｋが管制対象となっている搬送車両２０の台数よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ２４５において、変数ｋが搬送車両２０の台数以下であると判定されると、処理がステップＳ２１５に進む。ステップＳ２４５において、変数ｋが搬送車両２０の台数よりも大きいと判定されると、処理がステップＳ２５０に進む。
【0146】
ステップＳ２５０において、記憶情報更新装置３２Ａは、全ての搬送車両２０の地図情報からノード毎の路面抵抗Ｆｒを取得し、各ノードの路面抵抗Ｆｒの最新の値を全ての搬送車両２０に送信する。各搬送車両２０は、地図・車両情報記憶部１５７Ａに記憶された地図情報に含まれる路面抵抗Ｆｒを、受信した最新の路面抵抗Ｆｒに置き換える。つまり、搬送車両２０は、管制サーバ３１Ａから情報に基づいて、地図情報を更新する。ステップＳ２５０において、地図情報の路面抵抗Ｆｒの更新処理が終了すると、図１６のフローチャートに示す処理が終了する。
【0147】
本実施形態によれば、車両制御装置１００Ａは、自車両だけでなく、他車両の走行記録から推定された最新の路面抵抗Ｆｒを取得することができる。また、車両制御装置１００Ａは、気象情報が考慮された放熱量ｑｂに基づいて算出された機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを取得することができる。このため、車両制御装置１００Ａは、より精度よく、保護用制限速度Ｖｂを算出することができる。その結果、より確実に、車体２１を正常に停止させることができる。
【0148】
次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。
【0149】
＜変形例１＞
第１実施形態では、搬送車両２０に積載量センサ１１１が設けられ、車両制御装置１００が積載量Ｗと走行速度Ｖに基づいて保護用制限速度Ｖｂを算出する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
第１実施形態では、搬送車両２０に積載量センサ１１１が設けられ、車両制御装置１００が積載量Ｗと走行速度Ｖに基づいて保護用制限速度Ｖｂを算出する例について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されない。
【0150】
＜変形例１－１＞
車両制御装置１００は、積載量センサ１１１により取得した積載量Ｗを用いずに、保護用制限速度Ｖｂを算出してもよい。この場合、車両重量Ｍは、空荷時の車両重量ではなく、最大積載量を加味した車両重量とすることが好ましい。
車両制御装置１００は、積載量センサ１１１により取得した積載量Ｗを用いずに、保護用制限速度Ｖｂを算出してもよい。この場合、車両重量Ｍは、空荷時の車両重量ではなく、最大積載量を加味した車両重量とすることが好ましい。
【0151】
＜変形例１－２＞
車両制御装置１００は、地図情報に含まれる路面抵抗Ｆｒを加味することなく、保護用制限速度Ｖｂを算出してもよい。
車両制御装置１００は、地図情報に含まれる路面抵抗Ｆｒを加味することなく、保護用制限速度Ｖｂを算出してもよい。
【0152】
＜変形例２＞
機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの演算方法は、上記実施形態で説明した方法に限定されない。
機械ブレーキ蓄積熱量Ｑの演算方法は、上記実施形態で説明した方法に限定されない。
【0153】
＜変形例２－１＞
機械ブレーキ装置１２７の発熱量Ｑａと、発熱による機械ブレーキ装置１２７の温度変化量（上昇温度）とは比例関係にある。このため、車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、ブレーキ温度センサ１１６により取得される機械ブレーキ装置１２７の温度の変化に基づいて発熱量Ｑａを算出してもよい。車両制御装置１００は、算出した発熱量Ｑａに基づいて、機械ブレーキ装置１２７に蓄積した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。
機械ブレーキ装置１２７の発熱量Ｑａと、発熱による機械ブレーキ装置１２７の温度変化量（上昇温度）とは比例関係にある。このため、車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、ブレーキ温度センサ１１６により取得される機械ブレーキ装置１２７の温度の変化に基づいて発熱量Ｑａを算出してもよい。車両制御装置１００は、算出した発熱量Ｑａに基づいて、機械ブレーキ装置１２７に蓄積した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。
【0154】
このように、本変形例では、車両制御装置１００が、機械ブレーキ装置１２７の温度に基づいて機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出し、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑに基づいて保護用制限速度Ｖｂを算出する。この構成によれば、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑをより精度よく算出することができる。
【0155】
＜変形例２－２＞
機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ装置１２７の作動開始から停車までの位置エネルギーの変化量ΔＮを考慮して、以下の式（５）により発熱量Ｑａを算出してもよい。
機械ブレーキ熱量算出部１５３は、機械ブレーキ装置１２７の作動開始から停車までの位置エネルギーの変化量ΔＮを考慮して、以下の式（５）により発熱量Ｑａを算出してもよい。
【0156】
【数5】
【0157】
位置エネルギーの変化量ΔＮは、機械ブレーキ装置１２７の作動の開始から停車までの制動距離Ｌと、地図情報の経路勾配θと、積載量Ｗと、車両重量Ｍとに基づいて算出される。なお、制動距離Ｌは、上記実施形態において、式（３）により算出する例について説明したが、走行速度Ｖの積分値として算出してもよいし、車両位置の変動量として算出してもよい。
【0158】
このように、本変形例に係る車両制御装置１００は、機械ブレーキ装置１２７の作動を検知した場合には、経路勾配θと速度センサ１１４により取得された走行速度Ｖに基づいて、機械ブレーキ蓄積熱量Ｑを算出する。さらに、車両制御装置１００は、算出した機械ブレーキ蓄積熱量Ｑに基づいて、保護用制限速度Ｖｂを算出する。この構成によれば、下り坂などを搬送車両２０が走行する場合に、より精度よく保護用制限速度Ｖｂを算出することができる。
【0159】
＜変形例２－３＞
発熱量Ｑａは固定値として予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶させておいてもよい。この場合、発熱量Ｑａは、実験等により、一回の機械ブレーキ装置１２７の作動で生じる発熱量の測定結果から定められる。
発熱量Ｑａは固定値として予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶させておいてもよい。この場合、発熱量Ｑａは、実験等により、一回の機械ブレーキ装置１２７の作動で生じる発熱量の測定結果から定められる。
【0160】
＜変形例２－４＞
また、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、予め実験等により定められた単位時間当たりの発熱量ｑａを用いて、以下の式（６）により、発熱量Ｑａを算出してもよい。
また、機械ブレーキ熱量算出部１５３は、予め実験等により定められた単位時間当たりの発熱量ｑａを用いて、以下の式（６）により、発熱量Ｑａを算出してもよい。
【0161】
【数6】
【0162】
ｑａは単位時間当たりの発熱量であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ｔｅは、機械ブレーキ装置１２７が作動を開始してから停車するまでの経過時間である。
【0163】
＜変形例３＞
第１実施形態では、図１０のステップＳ１４６において、機械ブレーキ装置１２７の累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕと累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘとを比較し、その比較結果に基づいて、機械ブレーキ装置１２７が作動限界（摩耗限界）に達しているか否かを判定する例について説明した。しかしながら、図１０のステップＳ１４６の処理に代えて、累計機械ブレーキ摩耗量と、累計機械ブレーキ限界摩耗量とを比較し、その比較結果に基づいて、機械ブレーキ装置１２７が作動限界（摩耗限界）に達しているか否かを判定してもよい。
第１実施形態では、図１０のステップＳ１４６において、機械ブレーキ装置１２７の累計機械ブレーキ蓄積熱量Ｕと累計機械ブレーキ作動限界熱量Ｕｍａｘとを比較し、その比較結果に基づいて、機械ブレーキ装置１２７が作動限界（摩耗限界）に達しているか否かを判定する例について説明した。しかしながら、図１０のステップＳ１４６の処理に代えて、累計機械ブレーキ摩耗量と、累計機械ブレーキ限界摩耗量とを比較し、その比較結果に基づいて、機械ブレーキ装置１２７が作動限界（摩耗限界）に達しているか否かを判定してもよい。
【0164】
累計機械ブレーキ摩耗量と累計機械ブレーキ蓄積熱量とは一定の関係がある。制限速度算出部１５４は、累計機械ブレーキ蓄積熱量を累計機械ブレーキ摩耗量に換算する。さらに、制限速度算出部１５４は、累計機械ブレーキ摩耗量が、累計機械ブレーキ作動限界摩耗量よりも大きいか否かを判定する。累計機械ブレーキ作動限界摩耗量は、機械ブレーキ装置１２７が作動中に破損しない限界値に基づいて定められる閾値であり、予め地図・車両情報記憶部１５７に記憶されている。ステップＳ１４６において、制限速度算出部１５４は、累計機械ブレーキ摩耗量が累計機械ブレーキ作動限界摩耗量以下であると判定すると、処理をステップＳ１４９に進める。ステップＳ１４６において、制限速度算出部１５４は、累計機械ブレーキ摩耗量が累計機械ブレーキ作動限界摩耗量よりも大きいと判定すると、処理をステップＳ１７０に進める。
【0165】
このような変形例によれば、上記実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
【0166】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【符号の説明】
【0167】
１，１Ａ…交通管制システム、１０…搬送路、１１…走行経路、１２…ノード、２０…搬送車両、２１…車体、２２…車輪、３０…管制局、３１，３１Ａ…管制サーバ、３２，３２Ａ…記憶情報更新装置、３４Ａ…気象情報取得装置、３５…無線通信装置、１００，１００Ａ…車両制御装置、１０１…処理装置、１０２…不揮発性メモリ（記憶装置）、揮発性メモリ（記憶装置）、１１０…センサ装置、１１１…積載量センサ、１１２…位置センサ、１１３…方位センサ、１１４…速度センサ、１１５…操舵角センサ、１１６…ブレーキ温度センサ、１２０…走行駆動装置、１２１…エンジン、１２２…発電機、１２３…電力制御装置、１２４Ｌ，１２４Ｒ…走行モータ、１２５…ステアリング装置、１２６…電気ブレーキ装置、１２７…機械ブレーキ装置、１３０…報知装置、１３１…無線通信装置、１５１…機械ブレーキ作動検知部、１５２…制限速度生成部、１５３…機械ブレーキ熱量算出部、１５４…制限速度算出部、１５５…制御目標生成部、１５６…自律走行制御部、１５７，１５７Ａ…地図・車両情報記憶部、Ｅａ…許容可能運動エネルギー、Ｆｒ…路面抵抗、ｇ…重力加速度、Ｇ…推力、ｈ…標高差、Ｌ…制動距離、Ｌａ…第１距離、Ｌｂ…第２距離、Ｍ…車両重量、Ｑ…機械ブレーキ蓄積熱量、ｑａ…単位時間当たりの発熱量、Ｑａ…発熱量、ｑｂ…単位時間当たりの放熱量、Ｑｂ…放熱量、ｑｂ１…晴天時放熱量、ｑｂ２…雲天時放熱量、Ｑｍａｘ…機械ブレーキ作動限界熱量（所定値）、Ｒ…減速力、ｔ…路面抵抗更新時刻、Ｔ…蓄積熱量算出時刻、ｔｍ…メンテナンス時間、Ｕ…累計機械ブレーキ蓄積熱量、Ｕｍａｘ…累計機械ブレーキ作動限界熱量（所定値）、Ｖ…走行速度（車両速度）、Ｖａ…経路制限速度、Ｖｂ…保護用制限速度（停車可能速度）、Ｖｃ…制限速度、Ｖｔ…目標速度、Ｗ…積載量、ΔＮ…位置エネルギーの変化量、Δｔ…経過時間幅、θ…経路勾配
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】