JP6988235B2

JP6988235B2 - 標識システム及び標識方法

Info

Publication number: JP6988235B2
Application number: JP2017147042A
Authority: JP
Inventors: 敬介市毛
Original assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2017-07-28
Filing date: 2017-07-28
Publication date: 2022-01-05
Anticipated expiration: 2037-07-28
Also published as: JP2019027116A

Description

本発明は、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるための標識システム及び標識方法に関する。

従来より、道路上で補修などの工事を行う場合の交通規制や、交通事故による交通規制には、道路を走行する車両に対して工事箇所や事故現場付近への進入を禁止するための標識が用いられる。

一般的に標識には発煙筒や矢印板やコーン（パイロン）が用いられるが、これらの設置作業では、作業員が所定の位置に一つずつ並べているため多くの手間を要する。さらに、通行車両の多い場所での設置作業は危険な環境下でもある。

このような課題に対して，コーンを容易に設置できるような発明（特許文献１）や、保安車両によって発光可能なホース状部材を連続的に設置する発明（特許文献２）、保安車両に表示装置を積載して標識とする発明（特許文献３）、自走する標識装置（特許文献４）などが提案されている。

特開２００５−９２８９号公報特開２０１２−１３６９０９号公報特開２００９−１３３１２６号公報特開２０１３−８７４１９号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の、コーンなどの構成を工夫する技術では、作業効率は上がるものの標識の設置が作業員の手によるため、安全性の観点から課題が残る。

また、上記特許文献２に記載の、保安車両を用いて標識を設置する技術や、上記特許文献３に記載の、保安車両を標識そのものとして活用する技術では、作業員の安全性も確保できるが、装置が大型化し複雑になる。

また、上記特許文献４に記載の、複数の自走する標識装置を自動で設置する技術では、遠距離操作が可能なため、作業員の手間も少なく危険性も少ない。しかし、この技術では標識装置が路上を移動するため、事故などによって道路が損壊している場合や道路上に破損した部品などが散乱している場合は自走できなくなる可能性がある。また、この技術では、装置が道路面付近で発光するなどして標識機能を果たすため、遠方からの視認性が悪くなる問題もある。

本発明は、上記事実を考慮して成されたものであり、作業員の手間及び危険性が少なく、かつ、走行規制場所の状況に関わらず、走行車両に対して警告を与えることができる標識システム及び標識方法を提供することを目的とする。

本発明に係る標識システムは、走行車両に対して警告を行うための警告手段、４基以上の回転翼によってホバーリングを行う自律姿勢制御手段、及び自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御する制御手段を含む複数の標識用飛行体と、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える指令用通信端末とを含んで構成されている。

本発明に係る標識方法は、走行車両に対して警告を行うための警告手段、４基以上の回転翼によってホバーリングを行う自律姿勢制御手段、及び自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御する制御手段を含む複数の標識用飛行体と、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える指令用通信端末とを含む標識システムにおける標識方法であって、前記指令用通信端末が、走行車両に対する走行規制箇所付近の状態を上空から撮影するように、上空から下方を撮影するための撮影装置を備えた、前記複数の標識用飛行体のうち少なくとも１機に対して指令を行い、前記指令用通信端末が、地図情報と撮影された画像を表示し、操作者により、走行路に沿って前記複数の標識用飛行体を配列させるように前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定を受け付け、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定に応じて、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与えると共に、前記走行路の上流側の標識用飛行体のみを飛行させるように、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与え、前記指令用通信端末は、飛行中の標識用飛行体のエネルギー残量に応じて、飛行しないで待機している標識用飛行体と入れ替わるように、前記標識用飛行体の各々に指令を与える。

以上説明したように本発明の標識システム及び標識方法によれば、指令用通信端末が、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与え、複数の標識用飛行体の各々が、自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御することにより、作業員の手間及び危険性が少なく、かつ、走行規制場所の状況に関わらず、走行車両に対して警告を与えることができる。

本発明の実施の形態に係る標識システムの構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの標識用飛行体を示す側面図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの標識用飛行体を示す斜視図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの標識用飛行体の機能的構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの標識用飛行体による警告の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの標識用飛行体による警告の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの指令用通信端末の機能的構成を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの指令用通信端末の配置指令処理ルーチンを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る標識システムの指令用通信端末の表示画面の一例を示す図である。本発明の実施の形態に係る標識システムの指令用通信端末の飛行中指令処理ルーチンを示すフローチャートである。本発明の実施の形態に係る標識システムの複数の指令用通信端末が配置され、飛行している様子を示す図である。

＜標識システムのシステム構成＞
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る標識システム１００は、複数の標識用飛行体１０と、指令用通信端末６０とを備え、複数の標識用飛行体１０の各々と指令用通信端末６０とは、無線通信により接続されている。

図２、図３に示すように、標識用飛行体１０は、飛行本体部２２、アーム２４、及び４基の回転翼２６を備えている。飛行本体部２２は、平面視で標識用飛行体１０の中央部に設けられており、飛行本体部２２には、不図示の通信アンテナ、バッテリ、照明器具３０、及び撮影部３２等が搭載されている。

アーム２４は、４本設けられ、平面視で飛行本体部２２から外側に放射状に突出されている。アーム２４の各々の先端には、回転翼２６が取り付けられている。アーム２４は中空とされており、内部に回転翼２６を作動させるモータや、制御用、動力用の配線等が収納されている。

飛行本体部２２の下面側には、照明器具３０及び撮影部３２が搭載されている。照明器具３０は、路面を照らすように、下向きに発光すると共に、飛行体自体の存在をアピールするために水平方向にも発光する。撮影部３２は、上空から下方の路面側の画像を取り込み可能なように設置されている。

飛行本体部２２には、図４に示す制御装置４０が搭載されている。制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信アンテナで送受信する信号の入出力用のポート等を含んで構成されており、標識用飛行体１０を制御するための各種処理プログラムや、データ等が記憶されている。

制御装置４０は、機能的には次に示すように構成されている。図４に示すように、制御装置４０は、通信部４２と、自律姿勢制御部４４と、位置計測部４６と、制御部４８と、エネルギー管理部５０と、警告報知部５２とを備えている。

通信部４２は、無線通信により指令用通信端末６０との間で信号の送受信を行う。

自律姿勢制御部４４は、４基の回転翼２６によってホバーリングを行うように制御する。

位置計測部４６は、標識用飛行体１０に設けられているＧＰＳセンサ（図示省略）を用いて、標識用飛行体１０の現在位置を計測する。

制御部４８は、位置計測部４６によって計測された現在位置に基づいて、指定された位置まで自動飛行するように自律姿勢制御部４４を制御する。

また、制御部４８は、指令に応じて、エネルギー管理部５０、警告報知部５２、撮影部３２、及び照明器具３０を制御する。

エネルギー管理部５０は、バッテリのエネルギー残量を管理する。

警告報知部５２は、例えば照明器具３０を用いた光の点滅によって、走行車両に対して走行規制があることの警告を報知する。なお、音により警告を報知してもよく、あるいは、図５に示すように、最上流側の２つの標識用飛行体１０により、旗５４などの特定の物体を用いた警告表示を行うようにしてもよい。また、図６に示すように、標識用飛行体１０が、ホバーリングの代りに、発光しながら浮上と降下を繰り返す飛行などの目立つ動きをすることにより、警告を報知するようにしてもよい。

指令用通信端末６０は、例えば、携帯情報端末で構成され、指令用通信端末６０は、ＣＰＵと、ＲＡＭと、後述する配置指令処理ルーチン及び飛行中指令処理ルーチンを実行するためのプログラムを記憶したＲＯＭとを備え、機能的には次に示すように構成されている。図７に示すように、指令用通信端末６０は、通信部６２と、入力部６４と、制御部６６と、表示部６８とを備えている。

通信部６２は、無線通信により標識用飛行体１０の各々との間で信号の送受信を行う。

入力部６４は、標識用飛行体１０の各々に対する指令を受け付ける。

制御部６６は、入力部６４により受け付けた、標識用飛行体１０の各々に対する指令に応じて、標識用飛行体１０の各々を制御するための信号を、通信部６２により送信させる。

表示部６８は、標識用飛行体１０の各々に対する指令を受け付けるための画面を表示したり、標識用飛行体１０の各々に関する情報を表示するための画面を表示する。

＜標識システムの動作＞
次に、標識システム１００の動作について説明する。

まず、走行車両に対する走行規制箇所（例えば、土砂崩れによって道路の一車線が土砂で覆われた災害現場）に近くまで、トラック等により、複数の標識用飛行体１０を運ぶ。そして、指令用通信端末６０は、土砂崩れ現場付近の状態を上空から撮影するように、複数の標識用飛行体１０のうち少なくとも１機に対して飛行指令及び撮影指令を行い、計測された撮影位置を示す位置情報付きの撮影画像を、指令用通信端末６０に対して送信させる。このとき、操作者は、指令用通信端末６０を手動操作することにより、走行規制箇所まで標識用飛行体１０を飛行させる。そして、当該標識用飛行体１０が、到着した位置で、位置計測部４６によって計測された位置情報と、撮影部３２によって撮影された撮影画像とに基づいて、位置情報付きの撮影画像を撮影して、指令用通信端末６０へ送信する。そして、位置情報付きの撮影画像を、指令用通信端末６０が受信したとき、指令用通信端末６０は、図８に示す配置指令処理ルーチンを実行する。

まず、ステップＳ１００において、標識用飛行体１０から受信した、走行規制箇所付近の状態を撮影した、位置情報付きの撮影画像を取得する。

ステップＳ１０２では、上記ステップＳ１００で取得した撮影画像に付いている位置情報と、地図上の各位置とに基づいて、地図上に撮影画像を重畳させて、表示部６８により表示させる。これにより、操作者は、地図上に重畳された撮影画像を参照して、各標識用飛行体１０の配置位置や配置数を判断する。

ステップＳ１０４では、図９に示すように、上記ステップＳ１０２で表示された、地図上に重畳された撮影画像上において、各標識用飛行体１０の配置位置の指定を受け付ける。具体的には、土砂崩れ現場７０付近において、道路７４に沿って複数の標識用飛行体１０を配列させるように複数の標識用飛行体１０の各々の配置位置の指定（例えば、図９のａ〜ｆ参照）を受け付ける。上記図９の例のように、最上流側では、土砂崩れ現場７０への車両の進入を防ぐために、土砂崩れ現場７０を囲むように標識用飛行体１０を配置してもよい（図９のａ〜ｂ参照）。

また、ステップＳ１０６において、配置位置において飛行状態となる標識用飛行体１０の指定も受け付ける。具体的には、走行路の最上流側の標識用飛行体のみ（例えば、図９のａ〜ｃ参照）を飛行させるように、配置位置において飛行状態となる標識用飛行体１０の指定を受け付ける。

ステップＳ１０８では、上記ステップＳ１０４、Ｓ１０６で受け付けた配置位置の指定及び配置位置において飛行状態となる標識用飛行体の指定に応じた指令を、各標識用飛行体１０に対して送信して、配置指令処理ルーチンを終了する。

これにより、図１１に示すように、各標識用飛行体１０が、指定された配置位置まで自動飛行し、空中から進入して着陸する。そして、走行路の最上流側の標識用飛行体１０のみが、配置位置において飛行を行い、それ以外の標識用飛行体１０の各々が、飛行しないで地上で待機する。また、標識用飛行体１０の各々が、照明器具３０を用いた光の点滅によって、走行車両に対して走行規制があることの警告を報知する。

そして、標識用飛行体１０の各々が、指定された配置位置において飛行状態であるか地上で待機しているときに、指令用通信端末６０は、図１０に示す飛行中指令処理ルーチンを繰り返し実行する。

まず、ステップＳ１２０において、各標識用飛行体１０から、エネルギー残量を取得する。このとき、標識用飛行体１０の各々では、エネルギー管理部５０によってバッテリのエネルギー残量を取得し、指令用通信端末６０へ送信している。

そして、ステップＳ１２２において、上記ステップＳ１２０で取得した各標識用飛行体１０のエネルギー残量を、表示部６８に表示させる。これにより、操作者が、飛行中の標識用飛行体１０のエネルギー残量を参照することができる。

ステップＳ１２４では、飛行状態の標識用飛行体１０の入れ替え指令があるか否かを判定する。飛行状態の標識用飛行体１０の入れ替え指令がない場合には、上記ステップＳ１２０へ戻る。一方、飛行状態の標識用飛行体１０の各々のエネルギー残量が少なくなってきたため、飛行状態の標識用飛行体１０の入れ替え指令がある場合には、ステップＳ１２６へ移行する。

ステップＳ１２６では、入れ替える標識用飛行体１０の指定を受け付け、ステップＳ１２８では、上記ステップＳ１２６で受け付けた、入れ替える標識用飛行体１０の指定に応じて、飛行状態の標識用飛行体１０と、地上で待機している標識用飛行体１０との入れ替えが行われるように、標識用飛行体１０の各々に対して指令を送信し、飛行中指令処理ルーチンを終了する。

これにより、図１１に示すように、エネルギー残量が少なくなってきた飛行状態の標識用飛行体１０が、下流側の配置位置まで自動飛行を行い、地上で待機する。また、代わりに飛行する、地上で待機している下流側の標識用飛行体１０が、上流側の配置位置まで自動飛行を行い、当該配置位置で飛行状態となる。

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る標識システムによれば、指令用通信端末が、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、複数の標識用飛行体の各々に対して指令を与え、複数の標識用飛行体の各々が、自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御することにより、作業員の手間及び危険性が少なく、かつ、走行規制場所の状況に関わらず、走行車両に対して警告を与えることができる。

また、標識用飛行体が、目的の場所に空中から進入することができるため、障害物等が道路上に散乱していて陸上走行が困難な走行規制箇所にも到達できる。

また、標識用飛行体１０は、空中でホバーリングや特徴的な動きをして、ドライバの目を引くことができるため、遠方からでも走行規制があることを認識できる。

また、標識用飛行体１０は、遠隔操作または全自動で目的の場所に設置できるため、作業員の重労働および危険作業を緩和できる。

また、標識システムでは、４基の回転翼などによって標識用飛行体が飛行することが可能で、さらに空中で静止することもできるため、障害物等が道路上に散乱していても問題なく所定の位置まで到達できる。また、標識用飛行体は浮上して空中にホバーリングすることもでき、上下動など不規則な運動をさせることも可能なため、遠方からでも注意を引くことができ効果的に標識機能を果たすことができる。

なお、上記の実施の形態では、標識用飛行体が、４基の回転翼を備えている場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、５基以上の回転翼を備えていてもよい。

また、全ての標識用飛行体が、撮影部を備えている場合を例に説明したが、これに限定されるものではなく、１機のみが撮影部を備えていればよい。

また、指令用通信端末が、飛行中の標識用飛行体のエネルギー残量を自動監視して、飛行中の標識用飛行体の入れ替えの指令を、自動で行うようにしてもよい。

１０標識用飛行体
２２飛行本体部
２４アーム
２６回転翼
３０照明器具
３２撮影部
４０制御装置
４２通信部
４４自律姿勢制御部
４６位置計測部
４８制御部
５０エネルギー管理部
５２警告報知部
５４旗
６０指令用通信端末
６２通信部
６４入力部
６６制御部
６８表示部
１００標識システム

Claims

走行車両に対して警告を行うための警告手段、４基以上の回転翼によってホバーリングを行う自律姿勢制御手段、及び自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御する制御手段を含む複数の標識用飛行体と
走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える指令用通信端末と、
を含み、
前記指令用通信端末は、走行車両に対する走行規制箇所を含む走行路に沿って前記複数の標識用飛行体を配置し、前記走行路の上流側の標識用飛行体のみを飛行させ、前記走行路の上流側の標識用飛行体以外の標識用飛行体が着陸状態で列をなすように、操作者による、前記複数の標識用飛行体の各々の配置位置の指定、及び前記配置位置において飛行状態となる標識用飛行体の指定に応じた指令を、前記複数の標識用飛行体の各々に与える標識システム。
前記指令用通信端末は、前記走行路の上流側の標識用飛行体の各々に対して、特徴的な飛行を行うように指令を与える請求項１記載の標識システム。
前記指令用通信端末は、前記走行路の上流側の標識用飛行体ではない標識用飛行体の各々に対して、飛行しないで、前記警告手段により前記警告を行うように指令を与える請求項１又は２記載の標識システム。
前記指令用通信端末は、飛行中の標識用飛行体のエネルギー残量に応じて、飛行しないで待機している標識用飛行体と入れ替わるように、前記標識用飛行体の各々に指令を与える請求項１〜請求項３の何れか１項記載の標識システム。
走行車両に対して警告を行うための警告手段、４基以上の回転翼によってホバーリングを行う自律姿勢制御手段、及び自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御する制御手段を含む複数の標識用飛行体と
走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える指令用通信端末と、
を含み、
前記複数の標識用飛行体のうち少なくとも１機は、上空から下方を撮影するための撮影装置を備え、
前記指令用通信端末は、走行車両に対する走行規制箇所付近の状態を上空から撮影するように、操作者による手動操作に応じた飛行指令及び撮影指令を、前記複数の標識用飛行体の各々に対して与える標識システム。
前記指令用通信端末は、地図情報と撮影された画像を表示し、操作者より、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定を受け付け、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定に応じて、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える請求項５記載の標識システム。
前記指令用通信端末は、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定に応じて、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所に、空中から進入して着陸するように、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える請求項６記載の標識システム。
前記警告手段は、走行車両に対して、音、光、特定の物体の提示、又は前記標識用飛行体の運動により、警告を行う請求項１〜請求項７の何れか１項記載の標識システム。
走行車両に対して警告を行うための警告手段、４基以上の回転翼によってホバーリングを行う自律姿勢制御手段、及び自機の位置を認識し指定された位置まで自動飛行するように制御する制御手段を含む複数の標識用飛行体と、走行車両に対する走行規制に関する警告を与えるために、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与える指令用通信端末とを含む標識システムにおける標識方法であって、
前記指令用通信端末が、走行車両に対する走行規制箇所付近の状態を上空から撮影するように、操作者による手動操作に応じた飛行指令及び撮影指令を、上空から下方を撮影するための撮影装置を備えた、前記複数の標識用飛行体の各々に対して与え、
前記指令用通信端末が、地図情報と撮影された画像を表示し、操作者により、走行路に沿って前記複数の標識用飛行体を配置させるように前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定を受け付け、前記複数の標識用飛行体の各々の設置場所の指定に応じて、前記複数の標識用飛行体の各々に指令を与えると共に、前記走行路の上流側の標識用飛行体のみを飛行させ、前記走行路の上流側の標識用飛行体以外の標識用飛行体が着陸状態で列をなすように、操作者による、飛行状態となる標識用飛行体の指定に応じた指令を、前記複数の標識用飛行体の各々に与え、
前記指令用通信端末は、飛行中の標識用飛行体のエネルギー残量に応じて、飛行しないで待機している標識用飛行体と入れ替わるように、前記標識用飛行体の各々に指令を与える
ことを特徴とする標識方法。