JP4230395B2

JP4230395B2 - 監視移動体

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Publication number: JP4230395B2
Application number: JP2004087041A
Authority: JP
Inventors: 隆一石原; 和仁宮下; 博志西沢
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2024-03-24
Also published as: JP2005275723A

Description

この発明は、異物などの障害物を監視する監視移動体に関するものである。例えば、自律車両による空港面維持管理システムに関するものである。

従来、空港の滑走路面などの表面にある異物を検出する装置は存在していなかった。滑走路面に異物が存在する場合には、大事故となる恐れがあり、これらの異物を発見し、除去する必要がある。
特開平７−２６５２５号公報特開平７−２８６８９６号公報

空港の滑走路面維持管理システムにおいては、異物の除去或いは誘導灯の球入れの検出、或いは氷結の検出などの障害検出を効率よく安全にしかも正確に行う必要がある。

この発明は、滑走路面や道路面の障害を検知し、安全管理ができるようにすることを目的とする。

この発明に係る監視移動体は、路面を走行するための走行部と、
測位信号を受信して走行位置を測位して走行位置情報を出力する測位器と、
測位器から出力された走行位置情報に基づいて、走行部を制御する走行制御器と、
路面の異物を監視して、路面から異物検知情報を取得し、取得した異物検知情報を出力する異物検知センサと、
測位器から出力された走行位置情報と異物検知センサから出力された異物検知情報とを入力して、走行位置情報と異物検知情報とから異物の位置を演算して演算した異物の位置を異物位置情報として記憶する異物位置演算器と、
異物位置演算器が記憶した異物位置情報を出力する送信器と
を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、空港面や路面などの監視移動体の走行面にある異物を正確に検出することができる。

実施の形態１．
図１は、空港面維持管理システムの概要図である。

空港管制センタサーバ９０は、灯火位置、空港路面上の施設位置情報（路面位置情報）を管理する施設管理データベース９６を備えている。

また、空港管制センタサーバ９０は、空港内を走行する車両の位置と、航空機の位置を把握する施設状況データベース９７を備えている。

空港管制センタサーバ９０は、移動車両５０の走行位置情報と、施設管理データベース９６と、施設状況データベース９７に基づいて、移動車両５０の目標走行経路を設定する。
具体的には、空港管制センタサーバ９０は、移動車両５０が空港内のどこを走行しているかを把握する。
空港管制センタサーバ９０は、施設管理データベース９６に記憶された灯火位置や施設位置情報に基づいて、目標位置や、施設があるため走行を回避すべき場所や、走行できる経路を認識することにより、移動車両５０の目標走行経路を設定する。
また、空港管制センタサーバ９０は、施設状況データベース９７に記憶された空港内を走行する車両の位置や航空機の位置情報に基づいて、走行を回避すべき場所や、走行できる経路を認識することにより、移動車両５０の目標走行経路を設定する。
また、この設定は、初期設定で、或いはエリアセクション単位（所定到達位置単位）で、或いは所定時間間隔で、或いは検出状況に応じて、無線送信にて行う。

空港管制センタサーバ９０は、移動車両５０から送信された異物、灯火位置に基づいて、現在の球切れの灯火の位置と数を出力する。

空港管制センタサーバ９０は、異物、灯火の球切れ位置の検出に応じて、警告を発する。

また、空港管制センタサーバ９０は、異物、灯火の球切れ位置をデータベースに格納する。

また、空港管制センタサーバ９０は、異物、灯火の球切れ位置を中央処理装置９５において受信し、不揮発性記憶部に記憶する。

中央処理装置９５は、異物の検出位置を、空港面の位置と対応付けて表示画面に表示する。

また、中央処理装置９５は、灯火の球切れ位置（と数）を、空港面の位置と対応付けて表示画面に表示する。

また、中央処理装置９５は、作業員が持つ携帯無線端末の表示画面と空港管制センタサーバ９０の表示画面との両方で表示を行う。

また、中央処理装置９５は、異物の検出位置と灯火の球切れ位置への誘導パス、誘導順序を表示画面に表示する。

また、中央処理装置９５は、検出した異物の画像を表示画面に表示する。

移動車両５０は、この発明の監視移動体の一例である。

移動車両５０は、空港の路面（以下、空港面という）を自律的に走行する車両である。空港面は、路面の一例である。

路面には、道路面、競技場面、氷面、床面、地面、廊下面などを含む。また、これらの組み合わせでもよい。

また、路面の素材は、砂、コンクリート、アスファルト、土、木、プラスチック、金属などどのようなものでもよい。また、これらの組み合わせでもよい。

また、路面は、平面、斜面、曲面でもよい。

移動車両５０は、各種のセンサを搭載している。例えば、移動車両５０は、空港面に落下している異物９９をレーザと画像処理とにより検出する。

また、移動車両５０は、検出した情報を無線ＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）アクセスポイント９３及び無線ＬＡＮアクセスポイント９４を経由して、空港管制センタサーバ９０に送る。

例えば、移動車両５０は、走行位置情報７４，異物検知情報７５，球切れ情報７６，前方約１８０度の画像である１８０度カメラ画像７７，可動カメラ画像７８を空港管制センタサーバ９０に送る。

空港管制センタサーバ９０は、移動車両５０から情報を受信し、空港面のいずれの場所で異物が検出されたか、或いは球切れが検出されたかを知ることができる。これらの情報は空港管制センタサーバ９０の表示画面に表示される。

また、移動車両５０が取得したカメラ画像は、空港管制センタサーバ９０の画面に表示される。従って、移動車両５０の周囲状況や異物の状況をリアルタイムに確認することが可能になる。

空港管制センタサーバ９０は、空港の地図を記憶している地図記憶部を有しており、施設管理データベース９６と施設状況データベース９７とは、この地図と対応させて空港の各施設と状況を記憶している。

また、空港管制センタサーバ９０は、移動車両５０がどこを走行しているかをリアルタイムに把握ながら、表示画面に表示する。

空港管制センタサーバ９０は、ＧＰＳ（グローバルポジショニングシステム）データセンタ９１からＧＰＳ補正データ８３を入力し、ＧＰＳ補正データ８３を無線ＬＡＮアクセスポイント９４と無線ＬＡＮアクセスポイント９３を経由してＧＰＳ補正データ８４として移動車両５０に送信する。

移動車両５０は、ＧＰＳ補正データ８４を受け取り、より高精度な自己位置測位を行うことが可能になる。

図２は、移動車両５０の斜視図である。

移動車両５０は、バッテリーカー５１である。移動車両５０の走行部は、車輪ブレーキ、モータ、電池などの走行に必要な機構、構造を有している。

また、移動車両５０は、高精度ＧＰＳアンテナ５３，前方約１８０度の画像を撮影する１８０度カメラ５４，可動カメラ５５，レーザセンサ５６，赤外線センサ５７を有している。

さらに、移動車両５０は、各種センサ５８を備えている。各種センサ５８の代表的な物は、異物検知センサ４０，誘導灯球切れセンサ３０，凍結検知センサ２０、照度センサ６０である。

また、移動車両５０は、情報の送受信のための無線ＬＡＮアンテナ６３及び無線ＬＡＮアンテナ６４を有している。

また、移動車両５０は、カバー６５により覆われている。

図３は、移動車両５０のカバー６５を取り除いた場合の側面図である。

移動車両５０は、異物検知センサ４０，誘導灯球切れセンサ３０，凍結検知センサ２０、照度センサ６０を備えている。異物検知センサ４０は、発光器４１からＨｅ−Ｎｅレーザ４５を放出する。Ｈｅ−Ｎｅレーザ４５は、平凹レンズ４３とロッドレンズ４４を通過し、路面４９を照射する。なお、図３では発光器としてＨｅ−Ｎｅレーザ４５を用いているが、撮像装置で撮像可能であればレーザ種類はどのタイプでも良く、例えばダイオードレーザや固体レーザでも良い。また、平凹レンズ４３とロッドレンズ４４は、Ｈｅ−Ｎｅレーザ４５から放出したレーザ光を所定の長さのスリット状レーザビームにするためのものである。レンズの種類はスリット状のレーザビームが形成できればどのような種類でも良く、例えばシリンドリカルレンズや、スリット状ビーム形成用につくられたレーザラインジェネレータなどでも良い。

一方、ＣＣＤ（チャージカップルドデバイス）カメラ４７は、路面４９が照射された部分を撮像部分４８として撮像する。ＣＣＤカメラ４７は、撮像器の一例である。ＣＣＤカメラ４７で撮像された画像データは、画像解析部４６により解析される。なお、ＣＣＤカメラはレーザ光が照射された領域を撮像できれば良く、ラインセンサなどでも良い。

このように、異物検知センサ４０は、発光器４１，平凹レンズ４３，ロッドレンズ４４，ＣＣＤカメラ４７，画像解析部４６により構成される。

移動車両５０は、測位器３９を搭載している。測位器３９は、ＧＰＳ受信器３１，測位演算器３４を備えている。

ＧＰＳ受信器３１は、高精度ＧＰＳアンテナ５３によりＧＰＳ衛星から発信される測位信号を受信する。そして、測位信号を用いてＧＰＳ衛星と移動車両５０との距離（以下、擬似距離という）を計算する。

無線受信器３３は、空港管制センタサーバ９０からＧＰＳ補正データ８４を受信する。例えば、ＦＫＰ（面補正）パラメータを受信する。

測位演算器３４は、ＧＰＳ受信器３１が得た測位信号から得られた擬似距離をＧＰＳ補正データ８４（例えば、ＦＫＰパラメータなどのネットワーク補正データを含んだＲＴＣＭ（米国海上無線技術委員会）補正情報）を用いて補正し、補正された擬似距離によって移動車両５０の位置を数ｃｍ以下の精度で計算する。

走行制御器３７は、測位演算器３４で計測された移動車両５０の位置に基づいて予め設定された軌道を走行するように移動車両５０の走行位置を制御する。この制御信号は走行部を動作させる。

異物位置演算器３５は、移動車両５０の走行位置と画像解析部４６の解析結果から検出された異物検知情報に基づいて異物の位置を演算して、不揮発性記憶部８８に記憶する。異物の位置は、移動車両５０の走行位置（すなわち、ＧＰＳアンテナ５３のＸＹＺ位置）にＧＰＳアンテナ５３のＸＹＺ位置から撮像部分４８までの位置の差（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ）を加算することにより求められる。

無線送信器３６は、異物位置演算器３５で演算され不揮発性記憶部８８に記憶された異物検知情報７５と移動車両５０の走行位置情報７４と１８０度カメラ５４で撮像した１８０度カメラ画像７７と可動カメラ５５で撮像した可動カメラ画像７８を、空港管制センタサーバ９０に送信する。無線送信器３６は、送信機の一例である。

異物回収器３８は、異物位置演算器３５が計算した異物の位置に基づいて異物を回収する。

異物回収器３８は、例えば、吸引装置、或いは磁石による吸盤装置などである。

図４は、異物検知センサ４０の異物検出の原理を説明する図である。ここで、異物とは、路面上に存在する不要物体のことであり、例えば、小石、ネジ、ブロック片、紙屑のほか、ガラスの破片や、航空機のタイヤバーストの際に生じたゴム片などのようなものも含む。また、これらの組み合わせでもよい。
また、路面の突起、穴、割れ目、凹凸などの異常形状も異物ということにする。

異物検知センサ４０は、高速度カメラと画像処理を用いたレーザ光切断方式を用いている。

異物検知センサ４０は、まず発光器４１からＨｅ−Ｎｅレーザ４５をスリット状（板状、おうぎ状）に広げて路面に照射する。

ＣＣＤカメラ４７は、路面状のレーザ像を撮像する。

これら、異物検知センサ４０の仕様は以下の通りである。
（１）スリット光発生装置
・Ｈｅ−Ｎｅレーザ（出力：０．５ｍＷ、波長：６３３ｎｍ）
・平凹レンズ＋ロッドレンズにより、長さ４００ｍｍ以上のスリット状レーザビームを形成
（２）モノクロＣＣＤカメラ
・画素数：７６８×４９４
・撮像速度：誘導灯球切れセンサ３０フレーム／ｓｅｃ

画像データは路面に異物がない場合、撮像部分４８が直線となって現われる。

一方、路面に異物（異常形状）がある場合、画像データは、異物の形状（路面の異常形状）に応じた凹凸線となる。

画像解析部４６は、画像処理により凹凸を抽出し、異物の大きさを算出する。

このレーザを用いた異物の検出の原理はスリット状をレーザビームによる光切断法を用いている。

図５と図６は、異物の有無による画像データの違いを示す図である。

図５は、表面がなめらかな定盤面にＭ５サイズのねじがある場合とない場合を示している。

また、図６は、アスファルト面にＭ５サイズのねじがある場合とない場合を示している。

図に示すように、異物がない場合には、レーザ画像は直線状になる。

一方、異物がある場合、レーザ画像にも凹凸が生ずる。

図７は、画像解析部４６の処理アルゴリズムを示すフローチャートである。

画像解析部４６は、図５及び図６に示したような生画像データを連続して入力する。

画像解析部４６は、各画像データに対して、Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ３３の処理を行う。

まず、Ｓ３１により画像データを二値化する。その結果、図５及び図６の白色の部分が１となり、黒い部分が０となる。

次に、Ｓ３２において、拡散処理をする。拡散処理とは、１の領域を１画素分周りに増やして太らせる処理をいう。

次に、Ｓ３３において、拡散後の太らせた線を周りから徐々に消していき、細い線、すなわち中心となる線を切断線として抽出する。

各処理の意味は、図７に記載した通りである。

画像解析部４６の異物の検知基準は以下の通りである。
１．空港管制センタサーバ９０から受信した異物検知領域であること、かつ、
２．レーザ画像の凹凸が検出閾値を超えたこと、かつ、
３．空港管制センタサーバ９０から受信した施設データが示す施設にあらかじめ設置された施設でないこと。

なお、路面は、平でなくてもよく、空港管制センタサーバ９０から受信した施設情報により、路面の表面の形状がわかっていればよい。例えば、石畳面やタイル面であれば、目地の位置がわかっていれば、目地部分の凹凸を無視することができる。

また、側溝やマンホールのふた等があってもその位置をあらかじめ記憶しておき、検知から除外することができる。

図８は、発光器４１が３本のＨｅ−Ｎｅレーザ４５を生成し、３つのスリット状のレーザビームを生成した場合を示している。

移動車両５０が走行していることにより、移動車両５０が振動する。この振動誤差を吸収するために、ここでは３つのレーザビームを用いている。

移動車両５０の振動誤差は、３本のレーザビームが同時に変動して撮像されることから、キャンセルすることができる。

すなわち、移動車両５０の振動により発光器４１やＣＣＤカメラ４７が揺れる場合は、３本のレーザビームが瞬間的に、かつ、同時に斜め方向に動いて撮像されるために、そのレーザビームの方向の変化が異物によるものではなく、移動車両５０の振動によるものであることがわかり、このような振動誤差をフィルタリングすることが可能になる。

路面４９に異物９９がある場合には、３つのＨｅ−Ｎｅレーザ４５は各々順に異物９９を検出することになり、３つのＨｅ−Ｎｅレーザ４５が同時に異物９９を検出することはないため、異物９９か車の振動であるかが検出できることになる。

なお、Ｈｅ−Ｎｅレーザ４５が形成する面は、進行方向に対して直角方向に形成されている。

なお、図８では、３つのレーザビームを示しているが、２つでもかまわない。

次に、移動車両５０の異物検知センサの解像度について説明する。

解像度（サンプリングピッチ）は、レーザが１本のときは単純にｐ＝ｖ／ｆ（ｐ：サンプリングピッチ、ｖ：速度、ｆ：フレームレート）から求めることができる。レーザがＮ本あるときは、サンプリング時に互いに同じ箇所を測定しないような間隔に設定すれば、ｐ＝ｖ／（Ｎｆ）となる。

解像度に基づく検知性能を具体的に示すと、図９及び図１０のようになる。

図１１は、具体例を示す図である。

図１１は、アスファルト路面にＭ６、Ｍ５、Ｍ４、Ｍ３サイズの各ねじを配置した場合を示している。

約４００ｍｍの視野幅（スリット状レーザビームの幅）を用いて、進行方向（スキャン方向）に移動車両５０を走行させた場合、例えば、図１２に示すような切断線像が得られる。

例えば、図１２に示す切断線像は、各画像データ１フレーム毎に１枚の切断線像が得られる。

図１３は、図１２に示した切断線像を時刻方向にわずかにずらしながら表示した場合を示している。すなわち、切断線像を時系列的に並べて表示したものである。

図１３に示すように、４つのねじがある部分では、画像に変化が現われ、異物として検出されていることが分かる。

画像解析部４６は、これらの解析を行い、無線送信器３６は、検出したデータを空港管制センタサーバ９０へ送信する。

また、異物位置演算器３５は、これらの画像解析部４６の解析結果を受け取り、異物が存在するか否かを判断する。

異物位置演算器３５は、測位演算器３４から移動車両５０の現在の位置を受け取る。そして、異物位置演算器３５は、異物が存在している場所をｃｍ単位で計算し、記憶する。無線送信器３６は、その結果を空港管制センタサーバ９０へ送信する。

また、異物位置演算器３５は、異物が存在する場所に異物回収器３８の異物回収位置が一致するように移動するよう走行制御器３７へ移動信号を送る。

走行制御器３７は、異物位置演算器３５からの移動信号により、走行部を制御して移動車両５０を移動させ、異物回収器３８が異物を回収できるようにする。

異物回収器３８が異物を回収した後は、再び、走行制御器３７は、異物があった所にＨｅ−Ｎｅレーザ４５が照射されるように移動車両５０を移動させ、ＣＣＤカメラ４７により撮像を行う。この結果、異物が検出されなければ、異物は異物回収器３８に回収されたことが確認されたことになる。

もし、まだ異物がある場合には異物の回収を再び試みる。異物の回収ができたか否かは空港管制センタサーバ９０に報告される。

異物が存在するにもかかわらず、異物の自動回収ができなかった場合には、空港管制センタサーバ９０は作業員を派遣することになる。

また、移動車両５０は、無人車を想定しているが、移動車両５０に人間を乗せて異物回収できない場合には、人間による回収をその場で行ってもかまわない。

以上のように、実施の形態１では、自立走行型の移動車両５０が路面４９の状態変化を検出し、異物の検知情報を出力する異物検知センサ４０と、ＧＰＳ衛星から発信される測位信号を受信するＧＰＳ受信器３１と、ＧＰＳ補正データ８４（ＦＫＰパラメータ）を受信する無線受信器３３と、測位信号で得られた擬似距離をＦＫＰパラメータを用いて補正し、補正された擬似距離によって移動車両５０の位置を計測する測位演算器３４と、測位演算器３４で計測された移動車両５０の位置に基づいて、予め設定された軌道を通過するように、移動車両５０の走行位置を制御する走行制御器３７と、移動車両５０の走行位置と異物検知センサ４０の異物検知情報７５に基づいて異物の位置を演算する異物位置演算器３５と、異物検知センサ４０から出力された異物検知情報７５と、移動車両５０の走行位置情報７４と、異物の位置情報を送信する無線送信器３６とを備えている。

また、異物検知センサ４０は、走行面にレーザを照射する発光器４１と、レーザの照射位置を検出するＣＣＤカメラ４７と、ＣＣＤカメラ４７で検出されたレーザの照射位置の変化に基づいて、異物の有無を検出する画像解析部４６を備えている。

また、移動車両５０は、レーザの照射位置に日影を形成するカバー６５を備えている。

なお、発光器４１は、走行面に複数本のレーザを照射し、ＣＣＤカメラ４７で検出された夫々のレーザの変化状態の関連性に基づいて、画像解析部４６が異物の位置を検出するようにしてもよい。

異物検知センサ４０は、複数本のレーザを、路面に対する傾斜方向から照射し、ＣＣＤカメラ４７はＭ秒のフレームレートで撮影し、真上からレーザの像を撮像する。

画像解析部４６は、車両速度と、レーザ本数と、フレームレートの関係に基づいて設定される解像度に応じて、異物の概略の大きさを判定する。

また、異物の検出位置の方向に、移動車両に搭載した可動カメラ５５の視線方向を向け、撮像してもよい。

また、車両位置に応じて、異物検出閾値を変えるようにしてもよい。

この実施の形態によれば、レーザを用いているので、異物に触れることなく異物を検出することができる。

この実施の形態によれば、レーザ画像の解析により、異物に触れることなく異物のサイズを検出することができる。

また、この実施の形態によれば、複数のレーザを用いているので、異物を誤りなく検出することができる。

また、この実施の形態によれば、異物を自動的に回収することができる。

また、この実施の形態によれば、レーザを用いることにより平面に対して、凹形状又は凸形状の異物や異形を検出する異物検知センサを提供することができる。

なお、この実施の形態では移動車両５０の下方ある異物について、レーザを車体下方の路面に対し傾斜方向から照射し、ＣＣＤカメラ４７によりレーザの像を真上から撮像することにより異物を検知しているが、移動車両５０から離れた場所の異物についても、レーザ光の出射方向を車体から離れた測定箇所の方向に向け、ＣＣＤカメラ４７の視野がその測定箇所を含むようにカメラの光軸を向けることにより、異物を検知することが可能である。

実施の形態２．
この実施の形態では、実施の形態１に合わせて、さらに、誘導灯球切れセンサ３０を搭載した場合について説明する。

図１４は、誘導灯球切れセンサ３０の構成図である。

実施の形態２の誘導灯球切れ検知センサは、視線を下方又は斜め下方に向け、走行面を撮影するカラーカメラ２１と、カラーカメラ２１の画像に基づいて、高輝度領域を抽出する画像処理器２２と、画像処理器２２で抽出された高輝度領域の車両に対する位置を計測するとともに、計測された高輝度領域の位置と移動車両５０の走行位置に基づいて、路面内での高輝度領域の位置を演算する演算器２７と、演算器２７で演算された路面内での高輝度領域の位置と、予め設定された灯火位置との対比により、高輝度領域が灯火であることを判定する灯火検出器２８と、車両位置に基づいて外部のデータベース（９６，９７）を参照し、予め設定された灯火位置を取得する無線受信器３３とを備えている。

空港の滑走路には、飛行機を誘導する誘導灯が規則的に配置されている。

誘導灯球切れセンサ３０は、カラーカメラ２１とカメラ信号分離部２３と視野切り出し部２４と輝度演算部２５と色識別部２６を備えている。

カラーカメラ２１は、誘導灯９８をカラーで撮像する。

カメラ信号分離部２３は、カラーカメラ２１からのカメラ信号を分離する。

視野切り出し部２４は、カメラ信号分離部２３で分離されたカメラ信号を用いて視野の切り出しを行う。

輝度演算部２５は、画像信号の誘導灯９８が存在する部分の輝度の演算を行う。

色識別部２６は、同じく画像信号の誘導灯９８が存在する部分の色の識別を行う。

演算器２７は、切り出された視野及び計算された輝度、及び識別された色を用いて誘導灯９８が球切れしているかどうかを判別し、記録する。この場合には、誘導灯の球番号と切り出した画像と輝度と色との判別結果が不揮発性記憶部である球番号球切れ記録部２９に記録される。

演算器２７は、いずれの誘導灯９８が球切れをしているか否かを測位器３９からの移動車両５０の位置情報から判別する。すなわち、移動車両５０の正確な位置とカラーカメラ２１が撮像している位置関係から誘導灯９８の球番号を特定することができる。

演算器２７は、これらの情報を球番号球切れ記録部２９に記録してもよいし、また、無線送信器３６を用いて空港管制センタサーバ９０に送信してもかまわない。

なお、誘導灯球切れセンサ３０は、画像処理器２２で抽出された高輝度領域の配列順序と配列方向と配列間隔から成る配列パターンを計測し、計測された高輝度領域の配列パターンと予め設定された基準配列パターンとの対比に基づいて、抽出された高輝度領域の中から灯火存在領域を特定し、特定された灯火存在領域内に隣接する高輝度領域の間隔に基づいて、球切れの灯火の存在を検出するようにしてもよい。

この実施の形態によれば、球切れを自動的に検出することができる。

実施の形態３．
凍結検知センサ２０を移動車両５０に搭載することにより、滑走路面の凍結状態を監視することが可能になる。

凍結検知センサ２０は、光の散乱度合い、或いは光の反射率や吸収率を検知することにより、路面が凍っているか否かを検出するものである。

例えば、光源から出射した光を偏光板を通して路面に照射し、路面からの反射光の強度を測定することにより、凍結状態を検知する。これは、特定の偏光光が路面状態に対して強い強度で反射する性質を利用するものである。
また、赤外領域の光（波長：約１〜２μｍ）を路面に照射し、路面で反射した反射光中の特定の２波長の強度を比較し、その比率により乾燥状態、湿潤状態、凍結状態の識別を行う。これは、水の吸光スペクトルが液体状態（水）のときと固体状態（氷）で異なることを利用するものである。

この実施の形態によれば、路面の凍結を自動的に検出することができる。

実施の形態４．
図３に示すように照度センサ６０を移動車両５０に搭載することにより、灯火の照度を測定することが可能となる。

照度センサ６０は滑走路面の誘導灯の照度を測定するものであり、定期的に灯火照度を測定することにより照度の経時変化が検知でき、誘導灯が暗くなってきて交換が必要であるなどの情報を得ることができる。

また、移動車両５０を移動させることにより、灯火位置に対して、一定の距離の位置に照度センサを設置することができる。このため複数の灯火に対して同じ条件での測定が可能となり、照度の測定精度が向上する効果がある。また、同一の灯火に対しては、照度の経時変化の測定精度が向上する効果がある。

この実施の形態によれば、灯火の照度を自動的に検出することができる。

実施の形態１の空港面維持管理システムの概要図。移動車両５０の説明図。移動車両５０の内部構成図。異物検知センサ４０の異物検出の原理図。異物なしと異物有りの画像データを示す図。異物なしと異物有りの画像データを示す図。画像解析部４６の処理アルゴリズムを示す図。３本のレーザ光による振動誤差のキャンセルの図。検知性能の具体例を示す図。検知性能の具体例を示す図。異物の具体例を示す図。切断線像を示す図。異物検知データの三次元表示例を示す図。誘導灯球切れセンサ３０を示す図。

符号の説明

２０凍結検知センサ、２１カラーカメラ、２２画像処理器、２３カメラ信号分離部、２４視野切り出し部、２５輝度演算部、２６色識別部、２７演算器、２８灯火検出器、２９球番号球切れ記録部、３０誘導灯球切れセンサ、３１受信器、３３無線受信器、３４測位演算器、３５異物位置演算器、３６無線送信器、３７走行制御器、３８異物回収器、３９測位器、４０異物検知センサ、４１発光器、４３平凹レンズ、４４ロッドレンズ、４５Ｈｅ−Ｎｅレーザ、４６画像解析部、４７ＣＣＤカメラ、４８撮像部分、４９路面、５０移動車両、５１バッテリーカー、５３高精度ＧＰＳアンテナ、５４１８０度カメラ、５５可動カメラ、６０照度センサ、６５カバー、５６レーザセンサ、５７赤外線センサ、５８各種センサ、６３無線ＬＡＮアンテナ、６４無線ＬＡＮアンテナ、７４走行位置情報、７５異物検知情報、７６球切れ情報、７７１８０度カメラ画像、７８可動カメラ画像、８３ＧＰＳ補正データ、８４ＧＰＳ補正データ、９０空港管制センタサーバ、９１ＧＰＳデータセンタ、９３無線ＬＡＮアクセスポイント、９４無線ＬＡＮアクセスポイント、９８誘導灯、９９異物。

Claims

路面を走行して路面を監視し、路面の異物を検出する異物検知センサと、路面の異物を検出したことを路面の状況を管理するセンタサーバヘネットワークを介して送信する送信器とを備えた監視移動体において、
上記異物検知センサは、
路面にレーザをスリット状に照射する発光器と、
上記レーザがスリット状に照射された路面を撮像してスリット状の像を含む複数の画素からなる画像データを得る撮像器と、
上記撮像器が得た画像データの各画素の値と所定の閾値とを比較して、上記画像データを、上記スリット状の像が撮像された領域と上記スリット状の像が撮像されていない領域とに二値化して、上記画像データから上記スリット状の像が撮像された領域を抽出する二値化処理と、
上記二値化処理により抽出したスリット状の像が撮像された領域をスリット状の像が撮像されていない領域に向かって所定量広げる拡散処理と、
上記拡散処理により上記所定量広げられたスリット状の像が撮像された領域から領域の中心となる線を中心線として抽出する細線化処理と
を行い、
上記細線化処理により抽出した中心線を解析して、中心線に凹凸部分が含まれていることが解析できた場合に、異物を検出したことを示す異物検知情報を出力する画像解析部とを備え、
上記監視移動体は、さらに、
測位信号を受信して走行位置を測位して走行位置情報を出力する測位器であって、上記撮像器が設置された位置から所定の距離離れた位置に設置された測位器と、
上記画像解析部が上記異物検知情報を出力したことを検出して、上記測位器から出力された走行位置情報を入力し、入力した走行位置情報と上記所定の距離とに基づいて上記路面の異物の位置を示す異物位置情報を演算して出力する異物位置演算器と、
路面の異物を回収する異物回収器と、
路面を走行するための走行部と、
上記測位器が測位した走行位置情報と、上記異物位置演算器が演算した異物位置情報とを入力して、入力した走行位置情報と異物位置情報とが一致する位置まで上記走行部を制御して走行させ、入力した走行位置情報と異物位置情報とが一致する位置になった場合、上記異物回収器に上記路面の異物を回収させ、上記異物回収器により上記路面の異物が回収されたか否かを上記異物検知センサにより検出させる制御器と
を備え、
上記送信器は、上記異物検知センサが上記路面の異物が回収されたか否かを検出した結果、上記画像解析部が上記異物検知情報を出力した場合、上記画像解析部が出力した異物検知情報を入力して上記センタサーバへネットワークを介して通知し、上記画像解析部が上記異物検知情報を出力しない場合、上記異物回収器が上記路面の異物を回収できたことを上記センタサーバへネットワークを介して通知する
ことを特徴とする監視移動体。