JP2021163065A - 車両誘導アシストシステム - Google Patents

Abstract

【課題】被誘導車両が目的位置まで安全に到達できるように、高い汎用性で被誘導車両に対する誘導を支援できる車両誘導アシストシステムを提供する。
【解決手段】前端部を目的位置ＤＰとしたアスファルトフィニッシャ２に取り付けた単眼カメラ４によって左右型枠３ａ，３ｂの間に形成される誘導領域ＬＺ内を写した二次元画像を誘導支援装置５が取得し、画像処理によってダンプトラック１、左右型枠３ａ，３ｂ、現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２等の位置を特定し、ダンプトラック１の運転手や現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２に報せる必要がある報知条件の成否を判定し、成立した報知条件に適する報知内容での報知を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、被誘導車両が目的位置まで到達できるように、被誘導車両に対する誘導を支援する車両誘導アシストシステムに関する。

アスファルト混合物を敷き均すと共に締め固めるアスファルトフィニッシャには、ダンプトラックによってアスファルト混合物が適宜供給される。アスファルトフィニッシャは前部にアスファルト混合物を受け入れるホッパ部が設けられているので、ダンプトラックはアスファルト混合物を積んだ積載部がアスファルトフィニッシャのホッパ部にコンタクトするよう、後退しながらアスファルトフィニッシャに近づいてゆく。アスファルト敷設現場では、作業員等がダンプトラックの運転手に指示を出し、ダンプトラックをアスファルトフィニッシャまで誘導するのが一般的であるが、なるべく人手による作業を減らして作業効率を上げることが望ましい。

そこで、アスファルトフィニッシャへの誘導作業を人為的に行わないで、ダンプトラックまでの正確な距離や横方向へのズレを自動的に検知して、ダンプトラックの運転手に適正な誘導指示を出す誘導装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。特許文献１に記載の誘導装置では、ホッパ後方の中央上部にＣＣＤカメラを前方に正しく向けて取り付けることで、アスファルトフィニッシャに近づいてくるダンプトラックを撮影した画像からダンプトラックのずれを検出している。すなわち、特許文献１に記載の誘導装置は、撮影画像において、アスファルトフィニッシャの中心に対してダンプトラックの中心が一致していないと、ダンプトラックが横にずれていると検知できるので、ずれを戻すようにダンプトラックの運転手に指示を出せるのである。また、特許文献１に記載の誘導装置は、ＣＣＤカメラに搭載されている距離計や撮影画像におけるダンプトラックの大きさから、ダンプトラックとの距離を検出し、ダンプトラックがアスファルトフィニッシャへ近づいたときにも停止の指示を出すことができる。このように、特許文献１に記載の誘導装置は、作業員等に代わって、ダンプトラックの運転手に自動で適切な誘導指示を出せるのである。

実公平７−４７４４６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の発明は、ダンプトラックをアスファルトフィニッシャへ誘導するための指示を自動で出せるものの、必ずしも作業現場における安全に配慮したものとなっていない。アスファルト敷設現場では、様々な作業が同時並行で行われているため、作業中の作業員が後退中のダンプトラックに気づかず、ダンプトラックの運転手も作業員の存在に気づかなかったために、ダンプトラックが作業員等と接触する事故が起きる場合もある。特許文献１に記載の発明では、ダンプトラックの後退進路のずれを誘導して、アスファルトフィニッシャまで到達させる機能しか無く、ダンプトラックと作業員との接触を回避して作業現場での安全を確保することはできない。

また、車両を安全に目的位置へ誘導する技術は、ダンプトラックをアスファルトフィニッシャへ誘導するだけでなく、駐車場の駐車ますへ車両を誘導するような場合にも使うことができるので、汎用性の高い誘導技術であることが望ましい。例えば、駐車ますへ車両を誘導する技術として用いる場合には、単に車両の横ずれや停車位置を指示して駐車ますへ誘導するだけでなく、人や障害物が駐車ます内に存在していた場合にも警告して安全を担保できることが重要である。

そこで、本発明は、被誘導車両が目的位置まで安全に到達できるように、高い汎用性で被誘導車両に対する誘導を支援できる車両誘導アシストシステムの提供を目的とする。

前記課題を解決するために、一対の誘導指標の間に形成される誘導領域内を被誘導車両が通過して目的位置まで到達できるように、前記被誘導車両に対する誘導を支援する車両誘導アシストシステムであって、前記目的位置側の適所に設けられ、少なくとも、前記誘導領域と前記被誘導車両を含む二次元画像を予め定めた所定時間毎に必要十分な解像度で取得可能な撮像手段と、前記撮像手段によって取得された前記二次元画像から、少なくとも、前記被誘導車両と前記誘導指標を含む検知対象物を抽出し、各検知対象物の相対位置を特定する検知対象物特定手段と、前記検知対象物特定手段により相対位置が特定された各検知対象物相互の位置関係および／または前記検知対象物と前記目的位置との位置関係が、予め定めた報知条件に該当するか否かを判定する報知条件判定手段と、前記報知条件判定手段によって前記報知条件の成立が判定されることに基づき、成立した前記報知条件に適する報知内容で報知を行う報知手段と、を備えることを特徴とする。

また、前記構成において、前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両と前記誘導指標との離隔距離が、予め定めた片寄り閾値を下回ることを片寄り異常の報知条件と判定し、前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記片寄り異常の報知条件と判定することに基づいて、前記片寄り異常の報知条件に適する報知内容で前記被誘導車両に報知するようにしてもよい。

また、前記構成において、前記検知対象物特定手段は、少なくとも前記誘導領域内の人間を前記検知対象物として検知可能であり、前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両と前記人間との離隔距離が、予め定めた接近閾値を下回ることを接近異常の報知条件と判定し、前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記接近異常の報知条件と判定することに基づいて、前記接近異常の報知条件に適する報知内容で前記被誘導車両および／または前記人間に報知するようにしても良い。

また、前記構成において、前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両から前記目的位置までの離隔距離が、予め定めた第１警戒閾値を下回ることを第１警戒状態の報知条件と判定し、また、前記被誘導車両から前記目的位置までの離隔距離が、前記第１警戒閾値よりも小さい第２警戒閾値を下回ることを第２警戒状態の報知条件と判定し、前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記第１警戒状態の報知条件と判定してから前記第２警戒状態の報知条件と判定するまで、目的位置接近に適する報知内容で前記被誘導車両に報知するようにしても良い。

また、前記構成において、前記報知条件判定手段は、複数の前記報知条件の成立を判定しているとき、予め定めた報知優先順位に基づき、成立している前記報知条件のうち優先度の高い前記報知条件を選定し、選定した前記報知条件に適する報知内容での報知を前記報知手段へ指示するようにしても良い。

また、前記構成において、前記報知手段は、報知する前記報知内容に応じて設定された音声信号を送信する無線送信機と、前記被誘導車両に装備され、あるいは、当該被誘導車両の運転手が携行し、前記無線送信機からの前記音声信号を受信して可聴出力する無線受信機と、を含むものでも良い。

また、前記構成において、駐車場における駐車ますの幅員を示す左右のサイドラインを前記一対の誘導指標とし、前記駐車ますの奥側を前記目的位置とすることで、前記被誘導車両に対する前記駐車ますへの誘導を支援するようにしても良い。

本発明によれば、撮像手段によって取得した二次元画像から、検知対象物特定手段が検知対象物として被誘導車両や誘導指標などを抽出し、一対の誘導指標の間に形成される誘導領域内で被誘導車両を誘導する上で必要な報知条件の成否を報知条件判定手段が判定する。報知手段が報知条件に適する報知内容で報知を行うことにより、被誘導車両を目的位置まで安全に誘導する支援が可能になる。

ダンプトラックをアスファルトフィニッシャへ誘導する車両誘導アシストシステムの概要を示し、（Ａ）は側方から見た説明図、（Ｂ）は上方から見た説明図である。 アスファルトフィニッシャに搭載する誘導支援装置の概略構成図である。 （Ａ１）は、検知対象物特定手段へのプリセット条件として用いるプリセット用平面座標のイメージ図である。（Ａ２）は、プリセット条件が設定された実空間を写したプリセット用取得画像のイメージ図である。（Ｂ１）は、実空間を写した取得画像のイメージ図である。（Ｂ２）は、取得画像から射影変換により生成した実空間俯瞰像のイメージ図である。 誘導領域から外れているダンプトラックを検知対象物とする場合の説明図である。 ダンプトラックがアスファルトフィニッシャに十分近づいてから行う誘導制御の説明図である。

次に、添付図面に基づいて、本発明に係る車両誘導アシストシステムの実施形態につき説明する。以下の説明においては、被誘導車両をアスファルト混合物運搬用のダンプトラック１とし、目的位置ＤＰをアスファルトフィニッシャ２のホッパ部前端に設定する。また、ダンプトラック１を誘導する誘導路は、幅員方向の舗装範囲を示す左型枠３ａと右型枠３ｂとの間とする。すなわち、本実施形態の車両誘導アシストシステムは、一対の誘導指標である左右型枠３ａ，３ｂの間に形成される誘導領域ＬＺ内を被誘導車両としてのダンプトラック１が通過して目的位置ＤＰまで到達できるように、ダンプトラック１に対する誘導を支援するのである。なお、説明を簡略するため、アスファルトフィニッシャ２の進む方向（アスファルト敷設方向）を前、その逆方向を後、前後方向に直交する横方向は前方を向いたときの左右と呼び分ける。

図１（Ａ）は、ダンプトラック１がアスファルトフィニッシャ２まで誘導される誘導路（誘導領域ＬＺ）を、アスファルト敷設方向に対して左手から見た様子を示し、図１（Ｂ）は、誘導領域ＬＺを上方から見た様子を示す。本実施形態の車両誘導アシストシステムは、主として、アスファルトフィニッシャ２に搭載した撮像手段としての単眼カメラ４および誘導支援装置５から構成される。なお、誘導支援のための報知を合成音声や警告音等で出力できるように、アスファルトフィニッシャ２にスピーカ６が設けてあり、誘導支援装置５によりスピーカ６の動作制御を行うことで、現場の作業員等に報知できる。また、ダンプトラック１に無線受信機７を設け、誘導支援装置５から送信された音声信号等を無線受信機７が受信して出力することにより、車内の運転手に報知することも可能である。

単眼カメラ４は、目的位置ＤＰ側の適所、例えば、アスファルトフィニッシャ２の運転席屋根部に設け、少なくとも、誘導領域ＬＺとダンプトラック１を含む二次元画像（路面を見下ろす俯瞰画像）を取得できるように設置状態を調整しておく。なお、単眼カメラ４は、必ずしもアスファルトフィニッシャ２の中心位置に設置する必要はなく、誘導領域ＬＺとダンプトラック１を含む二次元画像を取得できれば、左側端部あるいは右側端部に設置しても構わない。同様に、単眼カメラ４の設置高さはアスファルトフィニッシャ２の運転席屋根部に限らず、誘導領域ＬＺとダンプトラック１を含む二次元画像を取得できれば、屋根部より低い位置に設けても構わないし、支持ポール等で屋根部より高い位置に設けても構わない。また、本実施形態では、単眼カメラ４を、予め定めた所定時間（例えば、１００ｍｓ未満）毎に必要十分な解像度（例えば、ＶＧＡ以上）で二次元画像を取得可能な撮像手段として用いるが、約３０ｆｐｓあるいは６０ｆｐｓでの動画撮影が可能なビデオカメラを撮像手段として用いても構わない。

上述した単眼カメラ４で撮影された二次元画像は誘導支援装置５に取り込まれ、適切な支援を行うための処理が行われる。誘導支援装置５は、例えば、防塵性の収納ケースにバッテリや回路基板等を収納して構成される。無論、誘導支援装置５を別体構成とせず、アスファルトフィニッシャ２に標準搭載してもよいし、単眼カメラ４と一体形にしても構わない。図２に、誘導支援装置５の一構成例を示す。

誘導支援装置５の画像取得手段５１は、単眼カメラ４の撮影開始や撮影終了を指示すると共に、単眼カメラ４から画像を取り込む。単眼カメラ４によって取得された二次元画像は、画像取得手段５１から検知対象物特定手段５２へ供給され、少なくとも、ダンプトラック１と左右型枠３ａ，３ｂを含む検知対象物を抽出し、各検知対象物の相対位置を特定する。すなわち、ダンプトラック１と左右型枠３ａ，３ｂとの相対距離が分かれば、ダンプトラック１が右寄りか左寄りかを判断できるので、誘導領域ＬＺの中央へ戻すような支援が可能となる。なお、検知対象物としては、ダンプトラック１と左右型枠３ａ，３ｂのほかに、誘導領域ＬＺ内で作業を行っている人間、誘導領域ＬＺ内にある舗装用建設機材（道具・工具類、発電機、投光器、ロードコーン、道路舗装機械等）を含めてもよい。

上述した機能を実現するために、検知対象物特定手段５２は、検知対象物を認識する機能に加えて、検知対象物の位置を特定する機能が必要である。具体的には、検知対象物認識手段５２ａ、検知パターン記憶手段５２ｂ、検知対象物位置特定手段５２ｃ、射影変換情報記憶手段５２ｄ、射影変換手段５２ｅ、プリセット条件設定手段５２ｆを備える。

検知対象物を認識するために、検知対象物特定手段５２の検知対象物認識手段５２ａは、検知パターン記憶手段５２ｂに記憶されている検知パターンを用いて、画像取得手段５１からの二次元画像からパターン抽出を行い、画像内に含まれている検知対象物を認識する。検知対象物の検知パターンは、ディープラーニングによって検知精度の高い情報とすることができる。そして、検知パターン記憶手段５２ｂに記憶させる情報を適宜更新すれば、検知対象物の種類を増やしたり、検知対象物の認識率を高めたりすることができる。図１においては、ダンプトラック１と左右型枠３ａ，３ｂに加えて、誘導領域ＬＺ内にいる人間を検知対象物である現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２として認識している。なお、誘導領域ＬＺの左右両側には、所要幅（例えば、１〔ｍ〕程度）の緩衝領域ＢＺを挟んで、安全領域ＳＺとしている。安全領域ＳＺにはダンプトラック１の誘導に対する阻害要因は無いと想定されるので、安全領域ＳＺにいる現場作業員ＦＷ３は検知対象物から除外される。

検知対象物認識手段５２ａが認識した検知対象物の位置を特定するために、検知対象物位置特定手段５２ｃは、射影変換情報記憶手段５２ｄに記憶されている射影変換情報（例えば、射影変換式）に基づいて、単眼カメラ４が撮影した画像を実空間俯瞰像に変換する。なお、射影変換情報は単眼カメラ４の設置状態によって異なるので、車両誘導アシストシステムを稼動させる毎に、単眼カメラ４の設置状態に応じた適切な射影変換情報を取得しておくことが望ましい。射影変換情報をプリセットするために、射影変換手段５２ｅは、検知対象物認識手段５２ａから供給される検知対象物の認識情報と、プリセット条件設定手段５２ｆにて設定されたプリセット条件とを用いて、射影変換情報を生成する。

ここで、射影変換情報をプリセットする作業について、図３に基づき説明する。図３（Ａ１）は、プリセット条件設定手段５２ｆに設定するプリセット条件として用いるプリセット用平面座標を示し、この条件に適合するよう、例えば、単眼カメラ４の直下を原点とした座標系（単位は〔ｍ〕）に４点のマークポイントを設ける。左第１ポイントＬ１、右第１ポイントＲ１、左第２ポイントＬ２、右第２ポイントＲ２は、任意の四辺形を構成する４点である。図３（Ａ）では、ｘ軸に平行な２辺とｙ軸に平行な２辺よりなる正方形を構成する４点を例示したが、これに限定されるものではなく、長方形や台形、あるいは平行な辺がない四辺形を構成する４点でもよい。本例の座標系（ｘ，ｙ）において、左第１ポイントＬ１の中心は（−１．５，２．０）、右第１ポイントＲ１の中心は（１．５，２．０）、左第２ポイントＬ２の中心は（−１．５，５．０）、右第２ポイントＲ２の中心は（１．５，５．０）である。なお、４点のマークポイントは、路面に直接描いたり置いたりしてもよいが、４点のマークポイントが描かれたシートを路面に広げて配置する方が効率的である。

４点のマークポイントの特徴を検知パターン記憶手段５２ｂに記憶しておくことで、検知対象物認識手段５２ａは、４点のマークポイントを含む誘導領域ＬＺを写した二次元画像（プリセット用取得画像）から４点のマークポイントを認識できる（図３（Ａ２）を参照）。なお、左第１ポイントＬ１、右第１ポイントＲ１、左第２ポイントＬ２、右第２ポイントＲ２は、それぞれ異なる特徴を備えるものとして、それぞれ別のマークポイントとして認識できるようにしてもよいし、全てのマークポイントを同一形状としてもよい。左第１ポイントＬ１、右第１ポイントＲ１、左第２ポイントＬ２、右第２ポイントＲ２を同一形状とした場合は、認識された各マークポイントの相対的な位置関係から、左第１ポイントＬ１、右第１ポイントＲ１、左第２ポイントＬ２、右第２ポイントＲ２を割り当てればよい。

検知対象物認識手段５２ａは、プリセット用取得画像から、左右型枠３ａ，３ｂや現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２等も認識しているが、射影変換手段５２ｅでは、４点のマークポイントのみ用いる。例えば、プリセット用取得画像は６４０〔ピクセル〕×４８０〔ピクセル〕のＶＧＡサイズで、各マークポイントの中心点の座標は、以下のように特定されたものとする。左第１ポイントＬ１の中心座標は（８７，４２５）、右第１ポイントＲ１の中心座標は（４７８，４２５）、左第２ポイントＬ２の中心座標は（１８６，１９０）、右第２ポイントＲ２の中心座標は（４７６，１９０）である。

そして、射影変換手段５２ｅは、プリセット用取得画像から認識された各マークポイントの中心座標で特定される四辺形を、プリセット条件設定手段５２ｆから供給されたプリセット用平面座標上の四辺形に射影変換するためのパラメータを求め、射影変換式を決定する。この射影変換式が射影変換情報として射影変換情報記憶手段５２ｄに記憶され、検知対象物位置特定手段５２ｃが射影変換情報を利用できるようになる。なお、射影変換情報のプリセット動作は、検知対象物認識手段５２ａがプリセット用のマークポイントを検知したときに自動で行うようにしてもよいし、プリセット開始スイッチ等を操作することで実行されるようにしてもよい。

上記のようにして、単眼カメラ４の設置状態に応じた射影変換情報がプリセットされると、検知対象物位置特定手段５２ｃは、検知対象物認識手段５２ａから供給された検知対象物の画像内座標を誘導領域ＬＺ内の平面座標へ適切に変換できる。図３（Ｂ１）は実空間を写した取得画像を示し、検知対象物認識手段５２ａによって現場作業員ＦＷ１が検知対象物ＲＯ１として、現場作業員ＦＷ２が検知対象物ＲＯ２として認識されている。検知対象物位置特定手段５２ｃは、射影変換情報記憶手段５２ｄに記憶された射影変換式に基づき、取得画像内の検知対象物ＲＯ１，ＲＯ２の座標を射影変換することで、図３（Ｂ２）に示す実空間俯瞰像における検知対象物ＲＯ１，ＲＯ２の座標（検知対象物位置）を特定できる。実空間俯瞰像における検知対象物ＲＯ１，ＲＯ２の座標（ｘ，ｙ）が特定されれば、原点であるカメラ位置（単眼カメラ４の直下位置）からの距離（例えば、検知対象物ＲＯ１まで３．１〔ｍ〕、検知対象物ＲＯ２まで７．９〔ｍ〕）を求めることもできる。

なお、検知対象物認識手段５２ａは、ディープラーニングを用いた画像認識技術により検知対象物の認識を行うが、検知対象物は、取得画像内である程度の面積を占める範囲として認識される。しかしながら、取得画像を実空間俯瞰像にする射影変換では、ダンプトラック１が誘導されてくる誘導領域ＬＺ内の地面上の位置を必要としているので、例えば、検知対象物の最下部における点群を地面に接している範囲（接地範囲）とし、接地範囲の点群から検知対象物の座標を特定する。検知対象物における接地範囲のどこを代表座標とするかは任意であり、接地範囲の中心点を代表座標としてもよいし、左もしくは右の端点を代表座標としてもよい。ただし、左右型枠３ａ，３ｂは、誘導領域ＬＺと緩衝領域ＢＺとの境界を特定するものであるから、左型枠３ａは右側縁の接地範囲に対応する点群を検知対象物とし、右型枠３ｂは左側縁の接地範囲に対応する点群を検知対象物とする。

また、上記の例では、カメラ位置を原点とした座標系にて検知対象物の相対位置を特定したが、これに限定されるものではなく、例えば、ダンプトラック１を誘導する目的位置ＤＰ（アスファルトフィニッシャ２の前端部）を基準として、検知対象物の相対位置を特定しても構わない。取得画像にアスファルトフィニッシャ２の前端部が写るように単眼カメラ４の設置位置を調整しておくと共に、取得画像にアスファルトフィニッシャ２の前端部を検知パターンとして記憶させておけば、目的位置ＤＰを検知対象物として認識できる。なお、検知対象物の検出位置を相対座標で特定せずに、緯度経度などの絶対座標に置き換えてもよい。しかしながら、アスファルトフィニッシャ２は、敷設方向へ前進しながらアスファルト舗装を行うので、アスファルトフィニッシャ２と一緒に移動する物またはアスファルトフィニッシャ２の一部分を座標系の基準とし、取得画像で見える範囲内の相対位置で各検知対象物を扱う方が効率的である。

検知対象物位置特定手段５２ｃにより相対位置が特定された各検知対象物相互の位置関係、検知対象物と目的位置ＤＰとの位置関係が、予め定めた報知条件に該当するか否かを、報知条件判定手段５３が判定する。この報知条件は、報知条件記憶手段５４に予め記憶させておくもので、必要に応じて報知条件を追加したり取り消したりできる。以下に、いくつかの報知条件を例示する。

報知条件の一つは、被誘導車両であるダンプトラック１と誘導指標である左右型枠３ａ，３ｂとの離隔距離が、予め定めた片寄り閾値を下回る片寄り異常である。図１（Ｂ）に示すように、ダンプトラック１の左側端部と左型枠３ａとの離隔距離α１が片寄り閾値を下回っていれば、報知条件判定手段５３は、ダンプトラック１が左に寄りすぎている片寄り異常と判定する。逆に、ダンプトラック１の右側端部と右型枠３ｂとの離隔距離α２が片寄り閾値を下回っていれば、報知条件判定手段５３は、ダンプトラック１が右に寄りすぎている片寄り異常と判定する。

報知条件判定手段５３が片寄り異常の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５が、片寄り異常の報知条件に適する報知内容での報知を行う。ダンプトラック１が左に寄り過ぎている片寄り異常と判定された場合、無線送信機５５ａから「右に寄せてください」といった音声信号をダンプトラック１の無線受信機７へ送信し、車内で音声出力することにより運転手に報せる。逆に、ダンプトラック１が右に寄り過ぎている片寄り異常と判定された場合、無線送信機５５ａから「左に寄せてください」といった音声信号をダンプトラック１の無線受信機７へ送信し、車内で音声出力することにより運転手に報せる。このように、離隔距離α１，α２が片寄り閾値以上を保つように、ダンプトラック１に指示すれば、目的位置ＤＰに対して左右にずれないようにダンプトラック１を誘導できる。運転手への報知は、アラート音などで簡易に行うようにしてもよい。

なお、報知条件判定手段５３が片寄り異常の報知条件を判定する対象のダンプトラック１は、誘導領域ＬＺを後退している被誘導車両であり、安全領域ＳＺを通過している車両は対象外である。誘導領域ＬＺと安全領域ＳＺとの間に緩衝領域ＢＺを設けた場合、緩衝領域ＢＺを跨いでいる車両を、被誘導車両とするか、誘導対象外の車両とするかは、任意に定めて良いが、本実施形態では、以下のように判断することとした。図４（Ａ）に示すように、ダンプトラック１の大部分は誘導領域ＬＺに入っているが、一部（右側方）は右型枠３ｂを越えて緩衝領域ＢＺに入っている場合、誘導領域ＬＺへ戻す誘導支援が必要と考えられるので、ダンプトラック１を被誘導車両として認識する。図４（Ｂ）に示すように、ダンプトラック１の一側方（右側方）は安全領域ＳＺに入っているが、他側方（左側方）は誘導領域ＬＺに入っている場合、誘導領域ＬＺへ戻る可能性もあるので、ダンプトラック１を被誘導車両として認識する。図４（Ｃ）に示すように、ダンプトラック１の大部分は安全領域ＳＺに入っているが、一部（左側方）は緩衝領域ＢＺに入っている場合、不意に誘導領域ＬＺへ進入する危険性を考慮して、ダンプトラック１を被誘導車両として認識する。

報知手段５５は、アスファルトフィニッシャ２側の無線送信機５５ａとダンプトラック１側の無線受信機７で構成される場合のほか、音声を直接出力するスピーカ６単独でも構成できる。あるいは、表示ランプや電光掲示板といった表示装置で可視表示による報知を行う構成でもよい。なお、無線送信機５５ａとしてＦＭトランスミッタを用いれば、音声信号をＦＭラジオの周波数に乗せて送信できるので、ダンプトラック１に取り付けられているＦＭラジオを無線受信機７として利用できる。また、ダンプトラック１の運転手が携行する無線通信端末装置（スマートフォンやタブレット端末など）を無線受信機７として利用することもできる。

また、報知条件の一つは、被誘導車両であるダンプトラック１と人間である現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２との離隔距離が、予め定めた接近閾値を下回る接近異常である。図１（Ｂ）に示すように、ダンプトラック１の後端部と現場作業員ＦＷ１との離隔距離β１が近接閾値以上であれば、報知条件判定手段５３は、現場作業員ＦＷ１に対して近接異常なしと判定する。一方、ダンプトラック１の後端部と現場作業員ＦＷ２との離隔距離β２が近接閾値を下回っていれば、報知条件判定手段５３は、現場作業員ＦＷ２に対して近接異常と判定する。なお、検知対象物位置特定手段５２ｃは、認識された検知対象物の接地点を推定して検知対象物の位置を特定するため、ダンプトラック１の後端部の位置や現場作業員ＦＷ１，ＦＷ２の前後幅を正確に特定できないので、その誤差を見込んで近接閾値を設定してもよい。あるいは、ダンプトラック１の接地点である最後輪より荷台の後端までの補正値など、検知対象物に応じた位置補正情報を予め設定しておき、検知対象物に応じて検出位置を補正し、近接閾値と対比させるようにしてもよい。

報知条件判定手段５３が近接異常の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５が、近接異常の報知条件に適する報知内容での報知として、無線送信機５５ａから「左後方、作業員に注意してください」といった音声信号を送信し、ダンプトラック１の運転手に報せる。運転手への報知は、アラート音などで簡易に行うようにしてもよい。ダンプトラック１への報知と併せて、スピーカ６より「後退車両に注意してください」といった音声を出力し、現場作業員ＦＷ２や他の現場作業員ＦＷ１，ＦＷ３に注意を促す。なお、無線受信機７によるダンプトラック運転手への報知か、スピーカ６による現場作業員等への報知か、一方のみ行うようにしてもよい。

また、ダンプトラック１をアスファルトフィニッシャ２まで誘導する上で、ダンプトラック１の後端部からアスファルトフィニッシャ２の前端部（目的位置ＤＰ）までの離隔距離α３は重要であるが、図１（Ｂ）に示すように、離隔距離α３が大きい場合は問題ない。慎重な誘導が必要となる位置にダンプトラック１が近づくまでは、運転手の技量に応じたスピードで誘導領域ＬＺ内を後退して構わない。しかしながら、ダンプトラック１が目的位置ＤＰにある程度近づくと、ダンプトラック１のスピードを落として左右のズレを補正しつつアスファルトフィニッシャ２に衝突しないように慎重な誘導が必要になる。

そこで、報知条件の一つは、被誘導車両であるダンプトラック１から目的位置ＤＰまでの離隔距離が、予め定めた第１警戒閾値を下回る第１警戒状態である。図５（Ａ）に示すように、第１警戒閾値ＷＬ１の離隔距離α３は、目的位置ＤＰまで比較的余裕のある距離となっており、目的位置ＤＰに接近していることを運転手に報せて警戒感を持たせることができればよい。例えば、報知条件判定手段５３が第１警戒状態の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５が、目的位置接近に適する報知内容での報知として、無線送信機５５ａから「近づきました。慎重にお願いします」といった音声信号を送信し、ダンプトラック１の運転手に報せる。運転手への報知は、アラート音などで簡易に行うようにしてもよい。なお、報知手段５５が行う、目的位置接近に適する報知内容での報知は、１回だけでもよいし、離隔距離α３がより小さい第２警戒閾値（後に詳述）になるまで継続して行ってもよい。

さらに、報知条件の一つは、被誘導車両であるダンプトラック１から目的位置ＤＰまでの離隔距離が、第１警戒閾値よりも小さい第２警戒閾値を下回る第２警戒状態である。図５（Ｂ）に示すように、第２警戒閾値ＷＬ２の離隔距離α３は、目的位置ＤＰまで残り僅かな距離となっており、より慎重な微調整で目的位置ＤＰに到達しなければならないことを運転手に報せる必要がある。しかしながら、ダンプトラック１の荷台をアスファルトフィニッシャ２のホッパ部にコンタクトさせる最終的な位置合わせは、数センチ程度の移動を伴う微妙な誘導指示が必要となり、誘導支援装置５による誘導支援では十分な機能を果たせるとは言えない場合もある。そこで、報知条件判定手段５３が第２警戒状態の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５は、無線送信機５５ａから「以後は、誘導員の指示に従ってください」といった音声信号を送信し、音声での誘導指示終了をダンプトラック１の運転手に報せる。運転手への報知は、アラート音などで簡易に行うようにしてもよい。

また、第２警戒状態になると、以後の誘導指示を誘導員に委ねる場合、第２警戒状態になる前に誘導員が適所にスタンバイしている必要がある。そこで、報知条件判定手段５３が第１警戒状態の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５が、誘導員へのアナウンスとして、スピーカ６から「係員はトラック誘導の準備をお願いします」といった音声出力を行い、現場作業員等に注意を促す。そして、報知条件判定手段５３が第２警戒状態の報知条件が成立したと判定すると、これを受けた報知手段５５が、誘導員へのアナウンスとして、スピーカ６から「トラックへの誘導指示をお願いします」といった音声出力を行い、スタンバイしている誘導員に誘導作業を委ねる。その後は、誘導員によってダンプトラック１に対する微妙な誘導指示が行われ、図３（Ｃ）に示すように、ダンプトラック１がアスファルトフィニッシャ２へ適切に誘導されることとなる。なお、アスファルトフィニッシャ２の運転手が誘導員の役割を兼ねるようにしてもよい。

なお、アスファルトフィニッシャ２のホッパ部とダンプトラック１の荷台後端部との距離や左右のずれを、正確に計測できる距離センサ（例えば、レーザセンサや音波センサなど）を用いれば、数センチ程度の移動を伴う微妙な誘導指示が可能になる。そこで、アスファルトフィニッシャ２に設けた距離センサの計測データを誘導支援装置５に入力し、第２警戒状態になると、報知条件判定手段５３が正確な距離センサからの計測データに基づいて報知条件の判定を行い、誘導指示を行うようにしてもよい。かくすれば、最終段階で誘導員に頼ることなく、最後まで誘導支援装置５による誘導指示を自動で適切に行うことが可能となる。

報知条件判定手段５３によって判定される報知条件は、１つに限らず、複数の報知条件が同時多発的に成立する可能性もある。そこで、報知条件判定手段５３が複数の報知条件の成立を判定しており、全ての報知条件に応じた報知内容による報知を、報知手段５５が同時に実行できない場合を考慮して、報知内容に優先順位をつけておく。報知優先順位の設定は任意であるが、例えば、車両と人との接触を防ぐために接近異常の報知条件を最優先とし、以下、片寄り異常の報知条件、第２警戒状態の報知条件、第１警戒状態の報知条件とする。この報知優先順位に基づいて、報知条件判定手段５３は、成立を判定した報知条件のうち優先度の高い報知条件を選定し、選定した報知条件に適する報知内容での報知を報知手段５５に指示すれば、優先度の高い報知内容による報知を実行できる。無論、同時に行うことが可能な報知条件が複数成立している場合（例えば、無線受信機７によるダンプトラック１への報知と、スピーカ６による現場作業員等への報知）には、優先順位が低い報知条件であっても、同時に報知動作を行うようにして構わない。また、成立した報知条件における優先順位を判定する機能を報知手段５５に設けておき、報知手段５５が報知対象とする報知条件を選定するようにしてもよい。

上述したように、本実施形態の車両誘導アシストシステムでは、ダンプトラック１を目的位置ＤＰまで安全に誘導する支援を行うために、単眼カメラ４によって取得した取得画像を誘導支援装置５に取り込む。誘導支援装置５の検知対象物特定手段５２は、検知対象物としてダンプトラック１や左右型枠３ａ，３ｂなどを抽出する。誘導支援装置５の報知条件判定手段５３は、左右型枠３ａ，３ｂの間に形成される誘導領域ＬＺ内でダンプトラック１を誘導するために必要な報知条件の成否を判定する。報知条件判定手段５３が判定した報知条件に適する報知内容での報知を報知手段５５が行うことにより、被誘導車両を目的位置ＤＰまで安全に誘導する支援が可能になる。

なお、車両誘導アシストシステムは、被誘導車両に対する駐車ますへの誘導を支援するために使うことも可能である。この場合、駐車場における駐車ますの幅員を示す左右のサイドラインを一対の誘導指標とし、駐車ますの奥側を目的位置とすればよい。

以上、本発明に係る車両誘導アシストシステムを実施形態に基づき説明したが、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の構成を変更しない限りにおいて実現可能な全ての車両誘導アシストシステムを権利範囲として包摂するものである。

１ ダンプトラック
２ アスファルトフィニッシャ
３ａ 左型枠
３ｂ 右型枠
４ 単眼カメラ
５ 誘導支援装置
５２ 検知対象物特定手段
５３ 報知条件判定手段
５５ 報知手段
ＤＰ 目的位置
ＬＺ 誘導領域

Claims (7)

1. 一対の誘導指標の間に形成される誘導領域内を被誘導車両が通過して目的位置まで到達できるように、前記被誘導車両に対する誘導を支援する車両誘導アシストシステムであって、
   前記目的位置側の適所に設けられ、少なくとも、前記誘導領域と前記被誘導車両を含む二次元画像を予め定めた所定時間毎に必要十分な解像度で取得可能な撮像手段と、
   前記撮像手段によって取得された前記二次元画像から、少なくとも、前記被誘導車両と前記誘導指標を含む検知対象物を抽出し、各検知対象物の相対位置を特定する検知対象物特定手段と、
   前記検知対象物特定手段により相対位置が特定された各検知対象物相互の位置関係および／または前記検知対象物と前記目的位置との位置関係が、予め定めた報知条件に該当するか否かを判定する報知条件判定手段と、
   前記報知条件判定手段によって前記報知条件の成立が判定されることに基づき、成立した前記報知条件に適する報知内容で報知を行う報知手段と、
   を備えることを特徴とする車両誘導アシストシステム。
2. 前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両と前記誘導指標との離隔距離が、予め定めた片寄り閾値を下回ることを片寄り異常の報知条件と判定し、
   前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記片寄り異常の報知条件と判定することに基づいて、前記片寄り異常の報知条件に適する報知内容で前記被誘導車両に報知するようにした、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両誘導アシストシステム。
3. 前記検知対象物特定手段は、少なくとも前記誘導領域内の人間を前記検知対象物として検知可能であり、
   前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両と前記人間との離隔距離が、予め定めた接近閾値を下回ることを接近異常の報知条件と判定し、
   前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記接近異常の報知条件と判定することに基づいて、前記接近異常の報知条件に適する報知内容で前記被誘導車両および／または前記人間に報知するようにした、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両誘導アシストシステム。
4. 前記報知条件判定手段は、前記被誘導車両から前記目的位置までの離隔距離が、予め定めた第１警戒閾値を下回ることを第１警戒状態の報知条件と判定し、また、前記被誘導車両から前記目的位置までの離隔距離が、前記第１警戒閾値よりも小さい第２警戒閾値を下回ることを第２警戒状態の報知条件と判定し、
   前記報知手段は、前記報知条件判定手段が前記第１警戒状態の報知条件と判定してから前記第２警戒状態の報知条件と判定するまで、目的位置接近に適する報知内容で前記被誘導車両に報知するようにした、
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の車両誘導アシストシステム。
5. 前記報知条件判定手段は、複数の前記報知条件の成立を判定しているとき、予め定めた報知優先順位に基づき、成立している前記報知条件のうち優先度の高い前記報知条件を選定し、選定した前記報知条件に適する報知内容での報知を前記報知手段へ指示するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の車両誘導アシストシステム。
6. 前記報知手段は、
   報知する前記報知内容に応じて設定された音声信号を送信する無線送信機と、
   前記被誘導車両に装備され、あるいは、当該被誘導車両の運転手が携行し、前記無線送信機からの前記音声信号を受信して可聴出力する無線受信機と、
   を含むことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の車両誘導アシストシステム。
7. 駐車場における駐車ますの幅員を示す左右のサイドラインを前記一対の誘導指標とし、前記駐車ますの奥側を前記目的位置とすることで、前記被誘導車両に対する前記駐車ますへの誘導を支援するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の車両誘導アシストシステム。

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