JP2023152259A

JP2023152259A - Designation position radiation device

Info

Publication number: JP2023152259A
Application number: JP2022115944A
Authority: JP
Inventors: 貴志山崎; Takashi Yamazaki
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2022-07-20
Filing date: 2022-07-20
Publication date: 2023-10-16

Abstract

To provide a designation position radiation device for radiating directional lighting or a laser beam toward any position from a position on a movable body such as a car.SOLUTION: A radiation device installed on a movable body such as a car, comprises: a radiation appliance 1 for radiating directional lighting or a laser beam; and a control device 2 for controlling a radiation direction of the radiation appliance 1. By using calculation using: information of an absolute position coordinate of the designation position radiation device and a posture angle; and information of an absolute position coordinate which is a radiation target and may be obtained from existing information, the control device 2 is controlled at real time, so as to achieve radiation by the radiation appliance 1 toward the target radiation position.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、車両などの移動体上から、任意の位置に向けて、指向性照明またはレーザー光を照射するのに好適な、指定位置照射装置に関する。 The present invention relates to a designated position irradiation device suitable for irradiating directional illumination or laser light to an arbitrary position from a moving object such as a vehicle.

吹雪の中での車両運転では、視界不良により自車が道路上のどの位置にいるのかが分からなくなる場合があり、これにより道路逸脱事故が発生している。この対策のため、特許文献１には、道路の外側線等に向けてラインレーザー光を照射してライン標示を行う、視線誘導装置が開示されている。 When driving a vehicle in a snowstorm, poor visibility may make it difficult to know where the vehicle is on the road, resulting in road departure accidents. As a countermeasure against this problem, Patent Document 1 discloses a line-of-sight guidance device that irradiates a line laser beam toward the outside line of a road to mark a line.

特開２０２０－１２８６８４号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-128684

吹雪の中での車両運転では、視界不良により自車が道路上のどの位置にいるのかが分からなくなる場合があり、これにより道路逸脱事故が発生しているため、車両の運転者に対して道路の外側線などを明示する対策が有効である。 When driving a vehicle in a snowstorm, poor visibility may make it difficult to know where the vehicle is on the road. It is effective to take measures such as clearly indicating the outside line of the area.

特許文献１には、道路の外側線等に向けてラインレーザー光を照射してライン標示を行う、視線誘導装置が開示されているが、固定支柱に設置される装置であるため、車両の運転者は装置を設置した周辺でしか道路の外側線等の位置を把握できないものとなっている。 Patent Document 1 discloses a line-of-sight guidance device that marks lines by irradiating line laser light toward the outside line of the road, etc. However, since the device is installed on a fixed support, it is difficult to drive the vehicle. The operator can only grasp the location of the outside line of the road, etc. in the area where the device is installed.

本発明は、車両が移動していても車両の運転者が道路の外側線などの位置を常に把握できるようにするために、車両などの移動体上に設置した照射装置により、道路の外側線などの任意位置に向けて指向性照明またはレーザー光を照射して、道路の外側線などの位置をリアルタイムに明示することができる、指定位置照射装置を提供するものである。 The present invention uses an irradiation device installed on a moving body such as a vehicle to detect the outside line of the road so that the driver of the vehicle can always know the position of the outside line of the road even when the vehicle is moving. The purpose of the present invention is to provide a designated position irradiation device that can clearly indicate the position of an outside line of a road in real time by irradiating directional illumination or laser light toward an arbitrary position such as a road.

車両等の移動体に設置する照射装置であって、指向性照明またはレーザー光を照射する照射機器１と、照射機器１の照射方向を制御する制御装置２と、を備え、各種計測機器により得る、本指定位置照射装置の絶対位置座標と姿勢角の情報、および、既存情報から得る、照射の目標とする絶対位置座標の情報、を含む情報を用いた演算により、照射の目標位置へ向けて照射機器１による照射を行えるように、制御装置２をリアルタイムに制御することを特徴とする、指定位置照射装置とする。 This is an irradiation device installed on a moving body such as a vehicle, and includes an irradiation device 1 that irradiates directional lighting or laser light, and a control device 2 that controls the irradiation direction of the irradiation device 1, and obtains information using various measuring devices. , information on the absolute position coordinates and attitude angle of this specified position irradiation device, and information on the absolute position coordinates of the irradiation target obtained from existing information. The designated position irradiation device is characterized in that it controls a control device 2 in real time so that the irradiation device 1 can perform irradiation.

本指定位置照射装置内または本指定位置照射装置を設置する移動体に設置される、ＧＮＳＳ受信機３、ジャイロセンサー４、などの各種計測機器により、本指定位置照射装置の絶対位置座標と姿勢角を含む情報を得る。また、既存の数値地図情報や事前に計測して作成した数値地図情報などから、照射の目標とする絶対位置座標を定める。
こうして得られた、本指定位置照射装置の絶対位置座標と姿勢角を含む情報、および照射の目標とする絶対位置座標の情報、を用いた演算により、制御装置２の制御を行うことで、照射の目標とする位置へ向けて、照射機器１による照射を行うことができる。 Absolute position coordinates and attitude angle of this specified position irradiation device are determined by various measurement devices such as a GNSS receiver 3 and a gyro sensor 4 installed in this specified position irradiation device or on a moving object where this specified position irradiation device is installed. Get information including. In addition, the absolute position coordinates of the irradiation target are determined from existing digital map information and digital map information created by measurement in advance.
By controlling the control device 2 by calculation using the information including the absolute position coordinates and attitude angle of the specified position irradiation device obtained in this way, and the information on the absolute position coordinates of the irradiation target, the irradiation can be performed. The irradiation device 1 can perform irradiation toward the target position.

車両等の移動体から指定位置への照射を行って、道路の外側線などを明示することで、吹雪などの視界不良時において視線誘導の効果が得られるほか、除雪作業において除雪車両走行位置の目安となる効果が得られる。（除雪車両による除雪作業では、ガードレールなどの道路附属物が雪に埋まっていたりして、自車の位置を把握するための情報が少ないため、どの位置を走行して除雪すれば良いのかの判断が難しい。） By irradiating a designated location from a moving object such as a vehicle to clearly indicate the outside lines of the road, it is effective for guiding the line of sight in times of poor visibility such as during snowstorms, and it can also be used to guide the driving position of snow removal vehicles during snow removal work. The desired effect can be obtained. (When removing snow with a snow removal vehicle, road accessories such as guardrails may be buried in snow, and there is little information to determine the location of the vehicle, so it is difficult to judge where to drive to remove snow.) is difficult.)

実施例１の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of Example 1. 実施例２の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of Example 2.

図１に、本指定位置照射装置の実施例１を示す。実施例１では、照射機器１を、ライン状にレーザー光を照射するレーザー発振器とし、制御装置２を３軸（パン・チルト・ロール）の電動雲台としている。また、車輌のキャビン上部に本指定位置照射装置を設置し、道路外側線の位置へ向けて、視線誘導となるライン状のレーザー光を照射している。ここでは、本指定位置照射装置にそれぞれ搭載した、ＧＮＳＳ受信機３により絶対位置座標を取得し、ジャイロセンサー４により姿勢角を取得し、演算装置５により演算を行っている。 FIG. 1 shows a first embodiment of the designated position irradiation device. In the first embodiment, the irradiation device 1 is a laser oscillator that irradiates laser light in a line, and the control device 2 is a 3-axis (pan/tilt/roll) electric pan head. In addition, this designated location irradiation device is installed above the cabin of the vehicle, and irradiates a line-shaped laser beam that guides the driver's line of sight toward the outside line of the road. Here, the absolute position coordinates are acquired by the GNSS receiver 3 mounted on each designated position irradiation device, the attitude angle is acquired by the gyro sensor 4, and calculation is performed by the calculation device 5.

図２に、本指定位置照射装置の実施例２を示す。本指定位置照射装置は、自車の進行方向数メートル地点に視線誘導となる照射を行うのみであれば、制御装置２を実施例１よりも簡易なものとすることもできる。実施例２では、照射機器１を、ライン状の照射範囲に照射することができる指向性照明装置とし、制御装置２を１軸（ロール）の電動雲台としている。また、車輌のキャビン上部に本指定位置照射装置を設置し、道路車線中央位置へ向けて、視線誘導となるライン状の照射光を照射している。ここでは、本指定位置照射装置にそれぞれ搭載した、ＧＮＳＳ受信機３により絶対位置座標を取得し、ジャイロセンサー４により姿勢角を取得し、演算装置５により演算を行っている。 FIG. 2 shows a second embodiment of the designated position irradiation device. The control device 2 of the designated position irradiation device may be simpler than that of the first embodiment, as long as the designated position irradiation device only irradiates a point several meters in the traveling direction of the own vehicle to guide the line of sight. In the second embodiment, the irradiation device 1 is a directional lighting device that can irradiate a linear irradiation range, and the control device 2 is a uniaxial (roll) electric pan head. In addition, this designated position illumination device is installed above the cabin of the vehicle, and it emits a line-shaped illumination light that guides the driver's line of sight toward the center of the road lane. Here, the absolute position coordinates are acquired by the GNSS receiver 3 mounted on each designated position irradiation device, the attitude angle is acquired by the gyro sensor 4, and calculation is performed by the calculation device 5.

図１および図２に示した実施例１および実施例２は、本発明の実施例に過ぎず、本指定位置照射装置の形状・設置位置・照射範囲・照射方向、照射機器１の種類・形状、制御装置２の構造・形状、ＧＮＳＳ受信機３やジャイロセンサー４など各種計測機器の種類・設置位置、演算装置５の設置位置、等を限定するものではない。 Embodiment 1 and Embodiment 2 shown in FIGS. 1 and 2 are merely examples of the present invention, and include the shape, installation position, irradiation range, and irradiation direction of the specified position irradiation device, and the type and shape of the irradiation device 1. , the structure and shape of the control device 2, the types and installation positions of various measuring devices such as the GNSS receiver 3 and the gyro sensor 4, the installation position of the arithmetic device 5, etc. are not limited.

各種計測機器としてＩＭＵ（慣性計測装置）を用いることで、ＧＮＳＳの受信状態が悪い場合でも、本指定位置照射装置の絶対位置座標を推計することができるほか、ＩＭＵはジャイロセンサー４としての機能も持っているためジャイロセンサー４の代替ともなる。 By using an IMU (Inertial Measurement Unit) as a variety of measurement equipment, it is possible to estimate the absolute position coordinates of this specified position irradiation device even if the GNSS reception condition is poor, and the IMU also functions as a gyro sensor 4. Since it has it, it can also be used as a substitute for gyro sensor 4.

ＧＮＳＳによる絶対位置座標の取得では、一般的に平面位置と比較して高さ位置の精度が悪いため、本指定位置照射装置の対地高さの情報を、前記演算に用いる情報に含めることも考えられる。これにより、本指定位置照射装置の高さ位置座標の精度向上が見込める。本指定位置照射装置の対地高さ情報の取得方法としては、レーザー距離計などによるリアルタイム計測のほか、車両への取り付け高さの事前計測などが考えられる。 When acquiring absolute position coordinates using GNSS, the accuracy of the height position is generally lower than that of the plane position, so it may be possible to include information on the height above the ground of this specified position irradiation device in the information used for the calculation. It will be done. As a result, it is expected that the precision of the height position coordinates of the specified position irradiation device will be improved. In addition to real-time measurement using a laser rangefinder, etc., possible methods for acquiring the height information above the ground of this specified position irradiation device include prior measurement of the height when installed on a vehicle.

車両等の移動体には、本指定位置照射装置とは関係なく、ＧＮＳＳ受信機３やジャイロセンサー４などの各種計測機器や演算装置５が搭載されることがあるため、これらの機器や演算装置５を用いて、本指定位置照射装置の制御に必要な情報を取得したり演算したりすることも考えられる。 A moving object such as a vehicle may be equipped with various measuring devices such as a GNSS receiver 3 and a gyro sensor 4, and a calculation device 5, regardless of this specified position irradiation device. 5 may be used to acquire or calculate information necessary for controlling the specified position irradiation device.

本指定位置照射装置では、実用上、いわゆるセンチメートル級以上のＧＮＳＳ測位精度が必要と考えられるが、ＧＮＳＳの測位方式について限定するものではない。 In practical use, this specified position irradiation device is considered to require GNSS positioning accuracy of so-called centimeter level or higher, but there is no limitation on the GNSS positioning method.

１照射機器
２制御装置
３ＧＮＳＳ受信機
４ジャイロセンサー
５演算装置 1 Irradiation equipment 2 Control device 3 GNSS receiver 4 Gyro sensor 5 Arithmetic device

Claims

An irradiation device installed on a moving object such as a vehicle, comprising an irradiation device (1) that irradiates directional lighting or laser light, and a control device (2) that controls the irradiation direction of the irradiation device (1). , information on the absolute position coordinates and attitude angle of the specified position irradiation device obtained by various measuring instruments, and information on the absolute position coordinates of the irradiation target obtained from existing information. A designated position irradiation device, characterized in that a control device (2) is controlled in real time so that the irradiation device (1) can irradiate a target position.