JP6932583B2 - Aviation light contact avoidance system and alert method - Google Patents
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Description
本発明は、障害物との接触を回避する技術に関する。 The present invention relates to a technique for avoiding contact with an obstacle.
障害物の接近を検知すると、車両等の移動手段の操縦者に警告をする技術がある(特許文献1等)。
There is a technique for warning the operator of a means of transportation such as a vehicle when the approach of an obstacle is detected (
しかし、障害物との接近の事実が理解できたとしても、回避行動を的確に行うことができるとは限らない。例えば、障害物にある程度接近せざるを得ないような場合、周囲の状況の目視が困難な夜間の場合、あるいは迂回ルートについての制約が多い場合は、運転者が適切な回避行動を選択するのが困難となる。 However, even if the fact of approaching an obstacle can be understood, it is not always possible to take evasive action accurately. For example, if you have to approach an obstacle to some extent, at night when it is difficult to see the surroundings, or if there are many restrictions on the detour route, the driver chooses an appropriate avoidance action. Becomes difficult.
このような場面の一例として、空港内の滑走路の工事が挙げられる。この工事は作業用車両を滑走路内に進入させて行われるが、滑走路上やその周辺には、誘導灯などの航空灯火が路面から突き出て設置されている。航空灯火は、作業用車両と接触すれば破損する可能性がある。航空灯火は安全上非常に重要な設備であり、万が一にも接触は避けなければいけない。とはいっても、作業を行うには航空灯火にある程度接近せざるを得ないこともある。加えて、作業は通常夜間に実行される上、車両の構造等によっては運転席から障害物を発見しづらい場合も多い。このような状況で、運転者が適切に周囲の状況を把握して回避行動を選択することは難しい。 An example of such a situation is the construction of a runway in an airport. This work is carried out by allowing work vehicles to enter the runway, and aviation lights such as guide lights are installed on and around the runway protruding from the road surface. Aviation lights can be damaged if they come into contact with work vehicles. Aviation lighting is a very important facility for safety, and contact should be avoided by any chance. However, there are times when you have to get close to the aviation lights to get the job done. In addition, the work is usually performed at night, and it is often difficult to find obstacles from the driver's seat depending on the structure of the vehicle. In such a situation, it is difficult for the driver to properly grasp the surrounding situation and select the avoidance action.
本発明は、航空機の離発着場において、作業用車両が航空灯火に接触することを回避すること目的とする。 An object of the present invention is to prevent a work vehicle from coming into contact with an aviation light at an aircraft takeoff and landing site.
本発明は、一の態様において、各々、作業用車両の四隅のいずれかまたはタイヤの近傍に設けられた、ビーコン信号を送信する複数の無線送信機と、航空灯火の近傍に設置され、前記ビーコン信号を受信すると当該ビーコン信号に対応する制御信号を無線送信する信号処理ユニットと、前記制御信号を受信すると、前記作業用車両の運転者に、前記航空灯火に接近している旨および当該航空灯火との接触を回避するための運転操作を支援する情報を、前記作業用車両の運転者に通知する情報処理端末とを有する障害物接触回避システムを提供する。 The present invention, in one embodiment, comprises a plurality of radio transmitters, respectively, provided near any of the four corners of a work vehicle or near a tire, and a plurality of radio transmitters that transmit a beacon signal, and the beacon, which is installed near an aviation light. When the signal is received, the signal processing unit wirelessly transmits the control signal corresponding to the beacon signal, and when the control signal is received, the driver of the work vehicle is informed that the aviation light is approaching and the aviation light. Provided is an obstacle contact avoidance system including an information processing terminal for notifying the driver of the work vehicle of information for supporting a driving operation for avoiding contact with.
本発明によれば、航空機の離発着場において、作業用車両が航空灯火に接触する可能性が低減される。 According to the present invention, the possibility that the work vehicle comes into contact with the aviation light is reduced at the takeoff and landing site of the aircraft.
図1は、本発明が適用される場所である滑走路の概要を示す。滑走路RWは、協議の滑走路、誘導路、その他航空機を進入させるために設定されたエリアである。 FIG. 1 shows an outline of a runway where the present invention is applied. The runway RW is an area set up for taxiing runways, guideways, and other aircraft.
航空灯火990は、灯光により航空機の離発着を支援するための設備であり、飛行場灯火を含み、空港に離発着する航空機に対し、滑走路の形状及び進入角度等の情報を提供するものである。この例では、航空灯火990が滑走路RWの両脇に一定の間隔で設けられている。
The
一般的に、航空灯火は、飛行場灯台、補助飛行場灯、進入灯、進入角指示灯、旋回灯、進入灯台、進入路指示灯、滑走路灯、滑走路末端灯、滑走路末端補助灯、滑走路末端識別灯、接地帯灯、滑走路距離灯、過走帯灯、離陸目標灯、非常用滑走路灯、着水路灯、着水路末端灯、停止線灯、滑走路警戒灯、中間待機位置灯、誘導案内灯、転回灯、駐機位置指示灯、誘導水路灯、着陸方向指示灯、風向灯、指向信号灯、禁止区域灯、着陸区域照明灯、境界灯、水上境界灯、境界誘導灯、水上境界誘導灯等を含む。 Generally, aviation lights are airfield lighthouses, auxiliary airfield lights, approach lights, approach angle indicator lights, turning lights, approach lighthouses, approach path indicator lights, runway lights, runway end lights, runway end auxiliary lights, runway. End identification light, ground zone light, runway distance light, overrun zone light, takeoff target light, emergency runway light, approach light, approach end light, stop line light, runway warning light, intermediate standby position light, Guidance guide lights, turning lights, parking position indicator lights, guide waterway lights, landing direction indicator lights, wind direction lights, directional signal lights, prohibited area lights, landing area lighting lights, boundary lights, water boundary lights, boundary guidance lights, water boundaries Includes guide lights, etc.
要するに、航空灯火は、路面から突出していて、進入する作業用車両(以下、単に車両という)と接触する可能性があるあらゆるものを含み、その構造、形状、機能は問わない。以下では、説明の便宜上、障害物となり得る航空灯火の一例として、航空機の滑走路上またはその近辺に設けられた誘導灯を想定する。 In short, aviation lights include anything that protrudes from the road surface and may come into contact with an approaching work vehicle (hereinafter simply referred to as a vehicle), regardless of its structure, shape, or function. In the following, for convenience of explanation, an guide light provided on or near the runway of an aircraft is assumed as an example of an aviation light that can be an obstacle.
図2は、車両100によって行われる作業の環境を模式的に示す。車両100は、滑走路上など、航空機の離発着に関係するエリアで作業を行うための車両である。作業とは、例えば地盤改良や舗装の補修である。同図の例では、車両100はユニック車(登録商標)等の移動式クレーン車両であって、クレーンを用いて掘削や薬剤の注入等行う。なお、本発明の適用対象において、車両100の種類、用途、機能、作業の内容、搭載される重機の有無や種類は問わない。
FIG. 2 schematically shows an environment of work performed by the
このような作業においては、一般的に、作業時間(典型的には航空機の離発着がない夜間)および作業範囲が、作業日ごとに策定される。作業員は、重機等を搭載した車両100を複数の地点に移動させつつ作業を行う。より具体的には、運転者は、ある地点まで車両100を移動させ、そこで車両100を停車させて所定の作業を行う。その作業が終了したら次の地点まで車両100を移動させ、同様の作業を行う。こうして作業と移動とを繰り返すことで、その日の作業範囲全体の地盤改良を遂行させる。なお、作業は、車両100を停止させることなく移動させながら行ってもよい。
In such work, work hours (typically at night when there is no aircraft takeoff and landing) and work range are defined for each work day. The worker performs the work while moving the
いずれにしても、作業範囲やその近辺には誘導灯900が存在する可能性があり、運転者には誘導灯900を回避して走行することが要求される。
In any case, there is a possibility that the
なお、同図のLSは着陸帯であって、原則、車両100の進入は認められない。すなわち、着陸帯LSは、車両100がとり得る走路についての制約条件となっている。TAは、誘導灯900を中心とした、車両100の接近を禁止する領域の境界を概念的に示すものであり、例えば誘導灯900を中心とした半径2mの円として定義される。なお、境界TAは、後述する無線電波が届く範囲と直接対応している必要はない。
The LS in the figure is the landing zone, and in principle, the
車両100には、ビーコン信号を送信する1以上の無線タグ110が取り付けられる。好ましくは、車両100のボディの四隅のいずれか、またはいずれかのタイヤの近傍に設けられる。なお、ビーコン信号とは少なくも自らを識別する情報を含むものであればよく、信号のフォーマットや発信制御方法は問わない。
One or more
無線タグ110は、少なくとも自己の存在を示すための電波を発信する。無線タグ110は、いわゆるアクティブ型のタグであってもよいしパッシブ型のタグであってもよい。好ましくは、無線タグ110は、自らの電力で、連続的または断続的に、電波を発する。なお、無線タグ110は、例えばGPS機能を備え、自己の存在に加え、自己の位置や向き(姿勢)を示す情報を送信してもよい。
The
図3は無線タグ110の取付け位置の例を示す。同図においては、右側前輪の付近に取付けられている。車両100が4輪車の場合、好ましくは、各車輪の近辺に1つずつ計4つ設けられる。あるいは、車両100の前端部(例えば前側バンパー)の左右両端と、後端部(例えば前側バンパー)の左右両端に取り付けられる。
FIG. 3 shows an example of the mounting position of the
このような取付け位置が好ましい理由は、誘導灯900は、車両100のタイヤによって踏みつけられたり、車体の縁(典型的にはバンパー)と接触したりする可能性が高いからである。要するに、接触が起り易い部位の近傍、回避行動をとるうえで参考となる位置が好ましい。よって、例えば誘導灯900の地面からの高さが車両の底部よりも十分低い場合は、タイヤと接触する可能性のみを考えればよいので、タイヤ自体やタイヤの近傍に取り付けるのが合理的であり、誘導灯900の地面からの高さが車両底部よりも高い場合は車体の縁や角に設置するのが合理的である。すなわち、無線タグ110の数や取付け位置については、車両100の大きさ、操縦性、運転者から誘導灯900の目視のし易さ、その他の状況に応じて設定することができる。
The reason why such a mounting position is preferable is that the
また、無線タグ110の固定方法は任意である。例えば、無線タグ110は車両100のボディやタイヤホイールに貼付ないし接着されてもよいし、ボディ底部の構造物と結束部材を用いて固定されてもよいし、ボディやタイヤに埋め込まれていてもよいし、設置方法は問わない。また、無線タグ110は必要に応じて取外しできることが好ましいが、車両100に恒久的に取り付けられてもよい。
Further, the method of fixing the
図2に戻り、誘導灯900の近傍には信号処理装置300が設置される。例えば、信号処理装置300は作業開始前に作業員によって搬入される。信号処理装置300は、図示せぬ電源(バッテリや発電機)から電力供給を受けて、無線タグ110および後述する情報処理端末200と無線通信を行う。具体的には、信号処理装置300は、無線タグ110から送信されたビーコンを受信すると、当該ビーコンに対応する制御信号を無線送信する信号処理ユニットである。信号処理ユニットの機能は、汎用のパーソナルコンピュータにソフトウェアをインストールすることで実現される。
また、信号処理装置300は、無線タグ110および情報処理端末200と無線通信を行うためのアンテナ390を有する。
Returning to FIG. 2, a
Further, the
誘導灯900の近傍には、作業員によってパイロン400−1、パイロン400−2、パイロン400−3および各パイロン400同士を接続して誘導灯900に人を近づけさせないようにするためのバー420がさらに設置される。各パイロン400に頭部にはライト410が取り付けられる。ライト410はLEDライト等の発光体であり、車両100の運転者や周囲の作業員に誘導灯900の存在を知らせることを目的とするものであるので、少なくとも誘導灯900の高さよりも高い位置に設けることが好ましい。
In the vicinity of the
なお、信号処理装置300は誘導灯900毎に設けてもよいが、複数の誘導灯900に対して1つの信号処理装置300のみを設置してもよい。この場合であっても、全ての監視対象の誘導灯900への接近を検知するために、少なくともアンテナ390は誘導灯900毎に設けられる。
The
詳細は後述するが、本発明においては、無線通信を利用して情報処理端末200を介して誘導灯900の存在を運転者に通知することを特徴とする。図2のようにパイロン400、ライト410、バー420を設けるのは、目視によって運転者へ注意喚起をさらに促す効果を企図したものである。すなわち、本発明のシステムにおいてパイロン400、ライト410、バー420の少なくともいずれか1つは省略してもよい。
Details will be described later, but the present invention is characterized in that the driver is notified of the existence of the
情報処理端末200は、車両100の運転者によって使用される、タブレット端末、携帯電話機、腕時計型等の装着可能型(ウェアラブル)の携帯端末である。情報処理端末200は、信号処理装置300との間で無線通信を行い、運転者に運転を支援するための情報を通知する。
The
図4は、車両100の車内において情報処理端末200が使用される状況の一例を示す。この例では、情報処理端末200は、ダッシュボード等の運転者の見やすい位置に、情報処理端末200の画面が運転者と正対するように、設置されている。運転者は、情報処理端末200から提供される情報を参考にして誘導灯900を回避しつつ、車両100を運転する。
FIG. 4 shows an example of a situation in which the
なお、情報処理端末200の設置態様はこの例に限られない。例えば、情報処理端末200は助手席に置かれてもよい。また、情報を音声のみによって提供する場合は、情報処理端末200は運転者からは見えない位置に置かれてもよい。
The installation mode of the
図5は、作業中の車両100と、各誘導灯900との位置関係の一例を模式的に示す。信号処理装置300、パイロン400、ライト410、バー420は捨象している。滑走路RWは、滑走路中心線を含み、航空機が走行することが想定されているエリアである。ショルダーSHは、滑走路RWの外側に設けられ、誘導灯900が設置され、航空機が走行することが想定されていないエリアである。着陸帯LSは、ショルダーSHの外側に設けられ、典型的には緑地などの未舗装地である。車両100は、舗装された滑走路RWおよびショルダーSHのいずれかを走行するが、着陸帯LSは走行できないという制約が存在するのが一般的である。
FIG. 5 schematically shows an example of the positional relationship between the
同図の例において、これから次の作業地点に移動しようとする場合は、運転者からみて左側の近い位置に誘導灯900−2が存在するので、次の作業地点が誘導灯900−3付近である場合であっても、左に曲がることは避けなければならない。かといって、右に曲がって回避しようとすると、今度は誘導灯900−1との接触の可能性があるので、この回避行動が最適であるとは言い難い。この状況では、まずは真直ぐ後退し、誘導灯900−2から十分距離を取ったのち左にハンドルを切るのが好ましいと考えられる。 In the example shown in the figure, when moving to the next work point, the guide light 900-2 is located near the left side of the driver, so the next work point is near the guide light 900-3. Even in some cases, you should avoid turning left. However, if you turn right and try to avoid it, there is a possibility of contact with the guide light 900-1, so it is hard to say that this avoidance action is optimal. In this situation, it is preferable to first move straight back, keep a sufficient distance from the guide lights 900-2, and then turn the steering wheel to the left.
しかし、車両100の性質上、車両100の近傍に位置し、路面から僅かに(典型的には10〜20cm程度)突き出た障害物を運転者から視認することが困難な場合が多く、夜間の限られた時間帯に作業を完了させる必要があり、且つ作業環境が方向感覚の維持が難しい広い滑走路であるという、空港内の作業特有の制約がある状況において、目視のみで的確な回避行動を決定するのは困難である。また、仮に誘導灯900との接近の事実のみを通知した場合、運転者は、焦りのあまり、上述のように不適切な回避行動を選択してしまう可能性もある。本実施例は、このような状況であっても運転者が適切な回避行動を行えるように支援することを目的とする。
However, due to the nature of the
図6は障害物接触回避システム500の機能を示す。障害物接触回避システム500は、1以上の無線タグ110、情報処理端末200および信号処理装置300を含む。この例では、一台の車両100に無線タグ110−1〜110−4が取り付けられた例を示す。
FIG. 6 shows the function of the obstacle
信号処理装置300は、通信部310、判定部330、照度センサ340、および記憶部320を含む。
The
通信部310は、無線信号処理回路やアンテナ等によって実現され、第1通信部311および第2通信部312を含む。第1通信部311は、無線タグ110から受信したビーコンを判定部330へ供給する。第2通信部312は、判定部330にて生成された情報を、アンテナ390を介して、情報処理端末200へ無線送信する。なお、第1通信部311および第2通信部312が採用する通信規格は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。例えば、第1通信部311はISO/IECが定めるRFIDの標準規格を採用し、第2通信部312はBluetooth(登録商標)を採用する。
The
照度センサ340は、周囲の明るさを測定する照度センサである。計測したデータは判定部330に供給される。周囲の明るさとは、運転者からみた周囲の明るさを表すことが好ましい。よって、照度センサ340は、作業環境全体の明るさをより正確に測定できる地点に設置されることが好ましい。例えば照度センサ340が、ライト410、誘導灯900、その他作業範囲に存在する光源の近傍に設けられる場合は、検出したデータに対して当該光源による影響を補正してもよい。なお、照度センサ340は、信号処理装置300には設けず、情報処理端末200に組み込まれてもよい。
The
記憶部320は、半導体メモリやハードディスク等の記憶装置であって、後述する信号処理装置300の諸機能を実現させるためのプログラムのほか、DB1〜DB3を記憶する。加えて、記憶部320には、着陸帯LSの位置など、誘導灯900以外に車両100の走行を制約する条件についての情報を記憶しておき、必要に応じて判定部330に読み出されてもよい。この場合、照度センサで取得した情報は、情報処理端末200から信号処理装置300に送信してもよい。
The
図7はDB1に記憶させるデータの例を示す。DB1には、タグID、車両番号、タグ位置が対応付けて記憶される。車両番号とは、各誘導灯900を一意に識別する情報である。位置とは、無線タグ110が車両100のどの位置に取付けられているかを示す。同図の例では、「123」で特定される誘導灯900には、計4つの無線タグ110がそれぞれタイヤの付近に取り付けられていることを意味する。なお、タグ位置は取り付けられている車両を構成するパーツを用いて表現されてもよいし、車両の中心等を基準とする座標または方向(例えば、車両の向きに対して前/後/左/右のいずれかに設定されているのか)として表現されてもよい。
FIG. 7 shows an example of data stored in DB1. The tag ID, vehicle number, and tag position are stored in the DB1 in association with each other. The vehicle number is information that uniquely identifies each
図8の(a)はDB2に記憶させるデータの例を示す。DB2には、距離と設定すべき警告の段階とが対応付けて記憶される。距離閾値とは、車両100と誘導灯900との近接の度合いを表す指標である。警告レベルとは、接触の危険度、回避行動を行う緊急性、運転者に与えるべき警告の強さなど、警告の内容やタイミングに関係する情報を数値で表したものである。同図の例では、距離が0.5m以内に接近した場合には、警告レベル3が設定されることを意味する。なお、同図に示す警告の段階数や距離との対応関係は一例にすぎない。
FIG. 8A shows an example of data stored in DB2. In DB2, the distance and the warning stage to be set are stored in association with each other. The distance threshold value is an index showing the degree of proximity between the
図8の(b)はDB3に記憶させるデータの例を示す。DB3には、照度と警告レベル調整とが対応付けて記憶される。照度とは、作業環境(好ましくは運転者が知覚する)明るさ(または暗さ)の指標である。明るさの定義や単位は、任意である。警告レベル調整とは、明るさに応じた警告レベルに対する調整内容を示す。同図の例では、測定された照度を、標準的な夜間の明るさ、標準的な早朝または夕方の明るさ、標準的な日中の曇りの明るさ、一般的な日中の標準のいずれかに区分し、それぞれの明るさ区分に応じた警告レベルの調整量が記憶されている。例えば、明るさ区分が「夜間」に該当する場合は、2段階分、警告レベルを引き上げる補正ことを行うべきことを意味する。 FIG. 8B shows an example of data stored in DB3. The illuminance and the warning level adjustment are stored in the DB3 in association with each other. Illuminance is an index of brightness (or darkness) of the working environment (preferably perceived by the driver). The definition and unit of brightness are arbitrary. The warning level adjustment indicates the adjustment content for the warning level according to the brightness. In the example in the figure, the measured illuminance can be set to standard night brightness, standard early morning or evening brightness, standard daytime cloudy brightness, or general daytime standard. The amount of adjustment of the warning level according to each brightness classification is stored. For example, when the brightness classification corresponds to "nighttime", it means that the correction that raises the warning level by two steps should be performed.
図6に戻り、判定部330は、1以上のプロセッサとして実装され、受信した1以上のビーコン信号に基づいて車両100と誘導灯900との接近の度合いを決定し、所定の条件を満たす場合に、当該1以上のビーコン信号に対応付けられた情報処理端末200へ提供するための制御信号を生成する。制御信号には、少なくとも、誘導灯900に接近しているという事実と、誘導灯900との接触を回避するための運転操作を支援する情報(以下「支援情報」という)とが内包される。
Returning to FIG. 6, when the
一の態様において、支援情報には、車両100から誘導灯900までの距離が所定値以内であること、および車両100の向きを基準とした当該誘導灯900の方位を示す情報が含まれる。
なお、車両100に近接する誘導灯900が複数存在すると判定部330が判定した場合、支援情報には、車両100を基準とした当該複数の誘導灯900の位置関係に基づいて決定された、誘導灯900がとるべき進路を示す情報(走行すべき方位を時系列で表現したもの)が含まれてもよい。
In one embodiment, the support information includes information indicating that the distance from the
When the
具体的には、判定部330は、まずDB1を参照し、受信したビーコンに内包されるIDから、そのビーコンに紐づけられている情報処理端末200とそのビーコンを発した無線タグ110が取付けられている位置を特定する。ここで、同一車両に紐付けられている複数の無線タグ110からビーコンを受信した場合は、各ビーコンの強度を特定する。特定する強度は、絶対値であってもよいし、所定の基準値からの相対値であってもよく、各ビーコンの発信地点から受信地点までの距離が反映された値であればよい。
特定された取付け位置と、受信した信号の強度(振幅:強度がゼロの場合も含む)に基づいて、誘導灯900から各無線タグ110までの距離および方位を算定する。
Specifically, the
The distance and direction from the
次いて、判定部330は、DB2を参照し、警告の要否および算定した距離に対応する警告レベルを決定する。例えば、算定された距離が0.7mであれば、警告が必要で、警告のレベルは2と決定される。算定された距離2m以上の場合は、該当する警告レベルが設定されていない(すなわち警告不要である)ことが決定される。
Next, the
判定部330は、警告が必要であると決定した場合は、受信したビーコンに対応する情報処理端末200に送信するための制御信号を生成する。制御信号には、宛先である情報処理端末200の識別子が内包される。
When the
支援情報には、例えば、車両100の現在の向き(通常は、運転者が運転操作において正面を向いている方向と一致する)を基準にて、誘導灯900が位置する方位(例えば「車両100の左後方」という情報)と、誘導灯900を回避するための運転操作を支援する情報とが含まれる。
The support information includes, for example, the direction in which the
なお、支援情報は、方位や距離として表現されるものだけでなく、進路(ルート)を示すものであってもよい。あるいは、回避行動を具体的に実現するために実行すべき操作(ハンドル操作(ハンドルを切る方向や切る程度、タイミング)、シフト操作(通常ギヤ/バックギヤ)、加速又は減速のための操作(アクセル/ブレーキ操作)など)に関する情報を含んでいてもよい。 The support information may indicate a course (route) as well as information expressed as a direction or a distance. Alternatively, operations to be performed in order to concretely realize the avoidance action (handle operation (direction and degree of turning the handle, timing), shift operation (normal gear / back gear), operation for acceleration or deceleration (accelerator /) It may include information about (brake operation), etc.).
なお、誘導灯900と車両100との近接の程度を示す情報は、距離の値そのものであってもよいし、距離や危険度に応じて予め設定された区分として表現されてもよい。
The information indicating the degree of proximity between the
判定部330は、所定期間内にビーコンを受信した回数、または所定期間内に受信した強度の時間変化に基づいて、制御信号の生成の有無、制御信号の内容、制御信号の送信タイミングのいずれか1つ以上を決定してもよい。
The
算定した距離に応じて送信タイミングを決定する場合、例えば距離が0.5m以内であった場合は、即座に(すなわち、ディレイをかけることなく)制御信号を生成し送信する。一方、距離が0.5〜2mであった場合は、制御信号の生成および/または送信を保留し、所定の条件を満たした後に制御信号の送信を行う。具体的には、一定期間そのビーコンの受信強度を監視し、算定された距離の時間変化に基づいて制御信号の送信タイミングを決定する。例えば、車両100と誘導灯900との位置関係が5秒以上変化がないと判定された場合は、衝突の危険が高いと推定されるので制御信号を送信する。
When the transmission timing is determined according to the calculated distance, for example, when the distance is within 0.5 m, the control signal is immediately generated (that is, without delay) and transmitted. On the other hand, when the distance is 0.5 to 2 m, the generation and / or transmission of the control signal is suspended, and the control signal is transmitted after the predetermined conditions are satisfied. Specifically, the reception intensity of the beacon is monitored for a certain period of time, and the transmission timing of the control signal is determined based on the time change of the calculated distance. For example, if it is determined that the positional relationship between the
加えて、判定部330は、照度センサ340にて取得した明るさと運転者への通知が実行されるタイミングおよび当該通知の内容のうち少なくともいずれか一方を、該測定された明るさに基づいて決定してもよい。
In addition, the
明るさに基づいて通知の内容を制御する場合、DB3を参照して警告レベルを補正する。例えば、距離が0.7mで明るさ区分が「早朝・夕方」である場合は、警告レベルは3と補正される。 When controlling the content of the notification based on the brightness, the warning level is corrected with reference to DB3. For example, if the distance is 0.7 m and the brightness classification is "early morning / evening", the warning level is corrected to 3.
明るさに基づいて通知のタイミングを制御する場合、距離に基づいて制御信号の送信タイミングを決定する場合において、例えば、明るいほど送信タイミングのディレイ量を大きくなるように(送信を実行するタイミングが遅れるように)設定する。 When controlling the notification timing based on the brightness, when determining the transmission timing of the control signal based on the distance, for example, the brighter the delay amount of the transmission timing, the larger the delay amount of the transmission timing (the timing of executing the transmission is delayed). To set).
このように明るさに基づいて制御信号のタイミングを制御するのは、一般的に、作業環境が暗いほど、運転者が誘導灯900の存在に気づきづらくなって接触の危険性が増すので、警告の必要性、緊急性、ないしレベル(警告の強さ)を引き上げるのが合理的だと考えられるからである。
Controlling the timing of control signals based on brightness in this way generally warns that the darker the working environment, the harder it is for the driver to notice the presence of the
なお、同図は、監視対象の車両100が1台である(換言すると、回避行動を支援する運転者は1名である)例が示されているが、信号処理装置300は複数の車両100を監視してもよい。複数の車両を同時に用いて作業を行うことも珍しくないからである。この場合は、障害物接触回避システム500は、車両100の数に応じた数の情報処理端末200が存在することになる。信号処理装置300については、監視対象である誘導灯900毎に設けられ、各信号処理装置300が独立して動作するようにしてもよい。あるいは、少なくとも各誘導灯900との近接度を判定するためのアンテナ390を含む第1通信部311については誘導灯900と同数だけ設ける一方、記憶部320、判定部330、照度センサ340の全部または一部は1つのみ設けてもよい。
Although the figure shows an example in which one
情報処理端末200は、受信部210、入力部220、制御部250、姿勢検知センサ230、記憶部240、および通知部260を含む。
The
記憶部240は、半導体メモリ等の記憶手段であって、情報処理端末200の機能を実現させるためのアプリケーションプログラムおよび自装置に対応する情報処理端末200の識別子を記憶するほか、各無線タグ110の取付け位置に関する情報を記憶することができる。情報処理端末200の運転者は、作業を行う前に、自分の運転する車両100を当該情報処理端末200に登録しておく。
The
入力部220は、タッチパネル等の入力デバイスであって、車両100と紐づけるべき無線タグ110の情報や情報処理端末200の識別情報を登録するために用いることができる。
The
受信部210は、アンテナや信号処理回路によって実現され、所定の通信規格に従って信号処理装置300から制御信号を受信する。受信した制御信号は、逐次、制御部250に供給される。また、受信部210は、無線タグ110の取付け位置に関する情報を信号処理装置300に送信することができる。
The receiving
制御部250は、1以上のプロセッサとして実装され、信号処理装置300から受信した制御信号に含まれる支援情報に基づいて、通知部260に画像表示命令および/または音声信号出力命令を出力する。好ましくは、制御部250は制御信号を受信する度に、制御信号を判定した命令を通知部260へ供給することにより、表示画面を更新する。
The
姿勢検知センサ230は、加速度センサや地磁気センサなど、情報処理端末200の姿勢(向き)を検知する。より具体的には、姿勢検知センサ230は、少なくとも車両100の向き(または運転者の向き)を基準とした、情報処理端末200の向きを決定する。設置された情報処理端末200の姿勢に対応する車両100の現在の向きを表示するためである。例えば、情報処理端末200の画面が運転者と対向するように情報処理端末200が設置された場合、画面の上方向は車両100の「前」方向に対応し、画面の下方向は車両100の「後」方向に対応し、画面の右方向は車両100の「右」方向に対応し、画面の左方向は車両100の「右」方向に対応することが決定され、決定された対応関係を画面に表示することができる。こうするとで、このように、情報処理端末200の姿勢によらず、運転者に回避の方向を提示することができる。
The
決定した姿勢についての情報は、制御部250が画像表示命令を生成する際に用いられる。好ましい態様において、制御部250は、情報処理端末200の画面を見た運転者が現在の車の向きと誘導灯900との位置関係が直感的に理解できるように、表示するオブジェクトの内容や表示位置を決定する。
なお、ウェアラブルデバイスのように、使用状態において向きが一定でないような場合、画面上で定義された向きと実際の車両100の向きとは必ずしも対応していなくてもよい。要するに、警告や支援情報が制御部250を介して提供されればよい。
The information about the determined posture is used when the
In addition, when the orientation is not constant in the usage state like a wearable device, the orientation defined on the screen and the actual orientation of the
通知部260は、表示部261および放音部262を含み、制御部250の指示の下、視覚的および/または聴覚的に、運転者に対し、警告を与えるとともに支援情報の提供を行う。
The
表示部261は、液晶画面、描画処理プロセッサ等によって構成され、警告メッセージおよび支援情報を表示する。好ましい態様において、表示部261は、複数の無線タグ110が取付けられた位置に対応して表示画面内に複数の表示領域を描画し、車両100を基準として誘導灯900が位置する方位に対応する、1以上の表示領域を他の領域と識別可能に表示する。
The
放音部262は、スピーカや音声処理回路等によって実現され、音声によって警告や支援情報を提供する。
The
なお、放音部262は省略してもよい。また、画像や映像、音声以外の方法で警告や支援情報の提供を含む通知処理を行ってもよい。例えば、情報処理端末200が運転者に装着されるデバイスの場合、通知部260はモータや発光素子を備え、振動あるいは発光によって運転者に通知する。
The
図9は障害物接触回避システム500の動作例を示す。運転者や作業に従事する作業員等は、無線タグ110を車両100に取付け、取付けられた無線タグ110の情報を所定の方法で信号処理装置300に登録しておく(S102)。
無線タグ110が起動され、ビーコンを送信しながら車両100が作業地点を移動する(S103)。信号処理装置300は、ビーコンを受信すると(S103)、受信した1以上のビーコンに基づいて近接度を判定する(S104)。
信号処理装置300は、判定結果に基づいて制御信号を生成し、当該ビーコンに紐付けられた情報処理端末200を送信先として、該生成された制御信号を無線送信する(S105)。
情報処理端末200は自端末宛の制御信号を受信すると、通知部260を介し、制御信号に基づく情報を運転者に通知する(S106)。運転者は、通知内容を参考にしつつ、車両100が進むべき方向や注意を払うべき方向を認識し、ハンドルやアクセル等を操作することができる。通知内容に回避行動を具体的に実現するために実行すべき操作(ハンドル操作(ハンドルを切る方向や切る程度、タイミング)、シフト操作(通常ギヤ/バックギヤ)、加速又は減速のための操作(アクセル/ブレーキ操作)など)に関する情報が含まれている場合、当該情報に従って車両100を操作して車両を走行させる。
FIG. 9 shows an operation example of the obstacle
The
The
When the
以下、運転者に通知される情報の例を説明する。図10は、情報処理端末200においてアプリケーションプログラムが起動されると表示される画面の例を示す。なお、この状態では車両100は誘導灯900と接近していないものとする。
Hereinafter, an example of information notified to the driver will be described. FIG. 10 shows an example of a screen displayed when the application program is started in the
この例では、画面中央に車両100の位置を示すオブジェクトOB20が表示される。オブジェクトOB10は、車両100の向きを基準とした方位を表す。この例では、車両100の向き基準として(換言すると、運転者が向いている方向に対して)「前」、「後」、「左」、「右」の4つの方向が示されている。ここでは、運転台が車両100の正面を向いており、運転者とほぼ正対する位置に情報処理端末200が設置されていることを前提としている。
In this example, the object OB20 indicating the position of the
このように、車両100(または運転者)の向きと、設置された状態における画面の向きとが一致するように表示すれば、運転者は誘導灯900との位置関係をより直感的に理解できる。
In this way, if the orientation of the vehicle 100 (or the driver) and the orientation of the screen in the installed state are displayed so as to match, the driver can more intuitively understand the positional relationship with the
同画面において、表示画面を4分割したことに相当する領域R1〜R4が表示される。換言すると、領域R1〜R4は、2次元座標における第1象限〜第4象限に対応する。例えば、領域R1は運転者からみて右側前方の領域であることを意味する。なお、この画面の区分方法や領域の形状は、一例にすぎない。 On the same screen, areas R1 to R4 corresponding to the display screen divided into four are displayed. In other words, the regions R1 to R4 correspond to the first to fourth quadrants in the two-dimensional coordinates. For example, the area R1 means the area on the right front side when viewed from the driver. The method of dividing the screen and the shape of the area are merely examples.
図11の(a)および(b)は、車両100が走行し、誘導灯900と接近した場合に表示される画面の例を示す。
(a)の例は、誘導灯900に対して車両100が前進しながら誘導灯900に接近し、結果、車両100の左前方に誘導灯900が位置している状況となっている場合に表示される例である。この状況において、同図に示すように、誘導灯900に接近していることを警告するオブジェクトOB1が画面中央に表示され、且つその誘導灯900が左前方に位置していることを、領域R2を他の領域と異なる態様(色、模様、点滅パターン、アニメーション等)で表示するとともに、左前方への走行の禁止を表すオブジェクトOB2が表示される。この画面を見た運転者は、左前方以外の方向へ進路をとるべきと理解することができる。
11 (a) and 11 (b) show an example of a screen displayed when the
The example of (a) is displayed when the
(b)の例は、車両100の真正面に誘導灯900が接近している場合に表示される画面例ある。同図に示すように、画面にはオブジェクトOB1に加え、領域R1およびR2の表示態様を同じように変化させることで、車両100の真正面に誘導灯900が位置していることを表している。この画面を見た運転者は、車両100の真正面に誘導灯900が接近していることを容易に理解することができる。
The example of (b) is an example of a screen displayed when the
なお、接近している誘導灯900が属する領域ないし方向が1つであっても、(b)の例のように、避けるべき領域(方向)を複数通知してもよい。例えば、信号処理装置300は、予め把握している走行ルートの制約条件についての情報を用いて、回避方向として適当なのが左後方または右後方であると判断した場合、その回避させたい方向が運転者に伝われば、誘導灯の方向まで通知する必要はないからである。
Even if the approaching
上述の通り、情報処理端末200に表示される画面は、情報処理端末200が逐次受信した制御信号を反映して更新される。従って、運転者の操作によって車両100が走行して誘導灯900から所定距離以上遠ざかると、近接していないことを示す図10に示す画面が表示されることになる。
As described above, the screen displayed on the
図12は、他の画面例を示す。
この例では、領域R3とR2とが、通常の状態(領域R1やR4)と異なる態様で表示されており、且つ、方位(領域)に対応する警告レベルの違いを反映して、R2と領域R3とで表示態様を異ならせている。具体的には、誘導灯900までの距離が左後方に取り付けられた無線タグ110と最も近く、次に近いのが左前方に取り付けられた無線タグ110という状況において、左後方については警告レベル3が付与され、左前方については警告レベル2が付与された制御情報を情報処理端末200が受信した場合である。情報処理端末200では、警告レベルに対応した描画処理の一例として、警告レベルに対応する濃淡で領域を塗りつぶす描画処理が行われている。
FIG. 12 shows another screen example.
In this example, the regions R3 and R2 are displayed in a mode different from the normal state (regions R1 and R4), and the difference in warning level corresponding to the direction (region) is reflected, and the regions R2 and the region are reflected. The display mode is different from that of R3. Specifically, in the situation where the distance to the
このように、接近した1つの誘導灯900に対して、複数の領域を表示し且つ相対的な危険度を通知することで、周囲の状況をより細かく伝え、これによって的確な回避行動を運転者に促す。すなわち、運転者は、車両の左側は全般的に危険だが、特に左側後方が危険であるから、右側前方に進路をとるのが最も好ましいだろう、と直感的に判断することができる。
In this way, by displaying a plurality of areas and notifying the relative danger level to one approaching
図13は、他の画面例を示す。この例は、車両100の左後方と右前方とにそれぞれ誘導灯900が位置する場合に表示されるものである。同図に示すように、表示態様の違いに加えて、それぞれの誘導灯900との接近の程度がオブジェクトOB2、オブジェクトOB3、オブジェクトOB4によって客観的に説明されているので、運転者は、左前方または右後方に進路をとるべきことが把握できる。
FIG. 13 shows another screen example. This example is displayed when the guide lights 900 are located on the left rear side and the right front side of the
図14は、他の画面例を示す。この例は、図10〜13に示した画面を分割する方法以外によって走行すべき方位を通知する方法の一例である。この例では、オブジェクトOB5を表示することによって誘導灯900の位置を文字で説明するとともに、オブジェクトOB6によって推奨する進路を提示する。このように、現時点で最適な回避方向だけではなく、現時点から将来にわたる方位を連続的に提示することで、運転者はとるべき走路を具体的にイメージすることができる。
なお、この場合、表示部261は、文字表示に加えてまたは文字表示に替えて、音声合成処理を実行することにより、上記説明を音声を用いて実行してもよい。
FIG. 14 shows another screen example. This example is an example of a method of notifying the direction to be traveled by a method other than the method of dividing the screen shown in FIGS. 10 to 13. In this example, the position of the
In this case, the
上記実施例によれば、誘導灯900への近接の事実および回避する方法が直感的に運転者に示されるので、作業時間帯が夜間に制限されること、作業領域の付近に誘導灯900が存在しうること、方向感覚の維持が難しい広い滑走路が作業場所であること、といった目視のみでは誘導灯900を回避することが困難な状況であっても、運転者は適切な回避行動を選択することができる。
さらに、警告の有無や内容を、近接の程度や周囲の明るさに応じて変更させることで、警告の必要性、危険度、回避行動の緊急度等の、具体的な状況が反映された通知を行うことができる。これにより、例えば安全マージンを設けてむやみに警告を行った結果、警告の信用性が失われ、運転者が警告に慣れてしまったり、警告が無視されたりといった本末転倒となる状況になることを避けることができる。
また、本発明の方法は、既存の車両に無線タグを取付け、監視が必要な誘導灯900の近傍にアンテナを設定すればよいので、安価にシステムを構築することができる。
According to the above embodiment, the fact of proximity to the
Furthermore, by changing the presence / absence and content of warnings according to the degree of proximity and the brightness of the surroundings, notifications that reflect specific situations such as the necessity of warnings, the degree of danger, and the urgency of avoidance actions are reflected. It can be performed. As a result, for example, as a result of giving a warning unnecessarily with a safety margin, the credibility of the warning is lost, and the driver becomes accustomed to the warning or the warning is ignored. be able to.
Further, in the method of the present invention, a wireless tag may be attached to an existing vehicle and an antenna may be set in the vicinity of the
<その他の実施例>
本発明は、空港以外の作業環境にも適用可能である。また、監視対象の障害物について、航空灯火のような路面から突き出た形態以外の物にも本発明は適用可能である。
<Other Examples>
The present invention is also applicable to work environments other than airports. Further, the present invention can be applied to obstacles to be monitored other than those protruding from the road surface such as aviation lights.
上述した通知の態様は例示である。文字、画像、音声、光、振動、におい等、運転者の五感の少なくともいずれかにおいて、直接的または間接的に、運転者に知覚される方法であればよい。 The mode of notification described above is an example. Any method may be used that is directly or indirectly perceived by the driver in at least one of the driver's five senses, such as characters, images, sounds, lights, vibrations, and odors.
上記実施例においては、誘導灯900との近接の度合いの算定や誘導灯900の方位の決定、回避行動に関する情報の生成は全て信号処理装置300にて実行されたが、これの処理の全部または一部を情報処理端末200にて実行してもよい。例えば、通信部310の機能の機能を備えた装置を各誘導灯900の近傍に設置し、判定部330、記憶部320、照度センサ340の少なくともいずれかの機能については情報処理端末200に設ける。
要するに、本発明のシステムにおいて、各々、作業用車両に設けられた1以上の無線送信機が、ビーコンを送信するステップと、航空灯火の近傍に設置された信号処理ユニットが、前記ビーコンを受信すると、当該ビーコン信号に対応する制御信号を無線送信するステップと、前記制御信号を受信すると、前記作業用車両の運転者に、前記航空灯火に接近している旨および当該航空灯火との接触を回避するための運転操作を支援する情報を通知するステップとが実行されればよい。
In the above embodiment, the calculation of the degree of proximity to the
In short, in the system of the present invention, when one or more radio transmitters provided in a work vehicle each transmit a beacon and a signal processing unit installed in the vicinity of an aviation light receives the beacon. , The step of wirelessly transmitting the control signal corresponding to the beacon signal, and when the control signal is received, the driver of the work vehicle is informed that he / she is approaching the aviation light and avoids contact with the aviation light. It suffices to carry out a step of notifying information that assists the driving operation.
100・・・車両、110・・・無線タグ、900・・・航空灯火、200・・・情報処理端末、210・・・受信部、220・・・入力部、230・・・姿勢検知センサ、240・・・記憶部、250・・・制御部、260・・・通知部、261・・・表示部、262・・・放音部、300・・・信号処理装置、390・・・アンテナ、500・・・障害物接触回避システム、400・・・パイロン、410・・・ライト、420・・・バー420、320・・・記憶部、330・・・判定部、310・・・通信部、311・・・第1通信部、312・・・第2通信部、340・・・照度センサ、RW・・・滑走路、LS・・・着陸帯。
100 ... vehicle, 110 ... wireless tag, 900 ... aviation lighting, 200 ... information processing terminal, 210 ... receiver, 220 ... input, 230 ... attitude detection sensor, 240 ... storage unit, 250 ... control unit, 260 ... notification unit, 261 ... display unit, 262 ... sound emitting unit, 300 ... signal processing device, 390 ... antenna, 500 ... Obstacle contact avoidance system, 400 ... Pylon, 410 ... Light, 420 ...
Claims (7)
航空灯火の近傍に設置され、前記ビーコン信号を受信すると当該ビーコン信号に対応する制御信号を無線送信する信号処理ユニットと、
前記制御信号を受信すると、前記作業用車両の運転者に、前記航空灯火に接近している旨および当該航空灯火との接触を回避するための運転操作を支援する情報を、前記作業用車両の運転者に通知する情報処理端末と
を有する障害物接触回避システム。 A plurality of radio transmitters, each of which is installed at one of the four corners of the work vehicle or near the tires, and transmits a beacon signal.
A signal processing unit installed near an aviation light that wirelessly transmits a control signal corresponding to the beacon signal when the beacon signal is received.
Upon receiving the control signal, the driver of the work vehicle is informed that the driver of the work vehicle is approaching the aviation light and information that assists the driving operation for avoiding contact with the aviation light. An obstacle contact avoidance system with an information processing terminal that notifies the driver.
請求項1記載の障害物接触回避システム。 The information includes information indicating the relative position of the aviation light with respect to the work vehicle.
The obstacle contact avoidance system according to claim 1.
請求項2記載の障害物接触回避システム。 The information processing terminal is a mobile terminal provided with a display screen, and is located at the relative position of a plurality of display areas set in the display screen corresponding to the position where the plurality of wireless transmitters are provided. The obstacle contact avoidance system according to claim 2, wherein the corresponding display area of any one or more is shown.
前記作業用車両が複数の航空灯火に接近している場合、前記情報処理端末は、前記作業用車両を基準とした当該接近している複数の航空灯火の位置関係に基づいて、前記作業用車両の進路を通知する、
請求項1〜3のいずれか1つに記載の障害物接触回避システム。 The signal processing unit includes a receiving antenna installed in the vicinity of each of the plurality of aviation lights.
When the work vehicle is close to a plurality of aviation lights, the information processing terminal uses the work vehicle based on the positional relationship of the approaching aviation lights with respect to the work vehicle. Notify the course of
The obstacle contact avoidance system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の障害物接触回避システム。 The obstacle contact avoidance system according to any one of claims 1 to 4, wherein the information processing terminal notifies the driver by using voice.
前記運転者への通知が実行されるタイミングおよび当該通知の内容のうち少なくともいずれか一方は、該測定された明るさに基づいて決定される、
請求項1〜5のいずれか1つに記載の障害物接触回避システム。 It also has an illuminance sensor that measures the brightness of the surroundings.
The timing at which the notification to the driver is executed and at least one of the contents of the notification are determined based on the measured brightness.
The obstacle contact avoidance system according to any one of claims 1 to 5.
航空灯火の近傍に設置された信号処理ユニットが、前記ビーコン信号を受信すると当該ビーコン信号に対応する制御信号を無線送信するステップと、
情報処理端末が、前記制御信号を受信すると、前記作業用車両の運転者に、前記航空灯火に接近している旨および当該航空灯火との接触を回避するための運転操作を支援する情報を通知するステップと
を有する警戒方法。 A step in which a plurality of wireless transmitters provided at any of the four corners of the work vehicle or near the tires transmit a beacon signal, respectively.
When the signal processing unit installed in the vicinity of the aviation light receives the beacon signal, the step of wirelessly transmitting the control signal corresponding to the beacon signal, and
When the information processing terminal receives the control signal, it notifies the driver of the work vehicle of the fact that it is approaching the aviation light and information supporting the driving operation for avoiding contact with the aviation light. A vigilance method that has steps to do.
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