(57)【要約】      （修正有）【課題】道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムにおいて、警報の精度を向上させた警告システムを提供する。【解決手段】警告システム１は、複数の車線９を通行する車両７の速度と位置と進行方向とを測定する３次元測域センサを備え、前記３次元測域センサによる測定結果に基づいて、車両７が作業領域５へ進入する可能性があるか否かを判定し、車両７が作業領域５へ進入する可能性があると判定された場合に作業領域５内の作業者に対して警報装置１７により警報を行う。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムであって、
上記道路上の複数の車線を通行する車両の速度と位置と進行方向とを測定する３次元測域センサと、
上記３次元測域センサによる測定結果に基づいて、車両が上記作業領域へ進入する可能性があるか否かを判定し、作業領域へ進入する可能性があると判定された場合に警報信号を出力する判定手段と、
上記判定手段から上記警報信号が入力されると、上記作業領域内の作業者に対して警報を行う警報装置とを備えることを特徴とする警告システム。
【請求項２】
請求項１において、
上記判定手段は、上記３次元測域センサで計測された上記車両の速度及び位置をもとに、上記車両が上記作業領域に到達するまでの時間を予測し、該車両が、予め設定された所定時間以内に上記作業領域に到達すると判断すると、上記警報信号を出力することを特徴とする警告システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、
上記複数の車線を撮影する撮影手段と、
上記撮影手段で撮影された映像と、上記３次元測域センサで得られた情報とを組み合わせて表示する表示手段とを備えることを特徴とする警告システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が走行する道路上の一部に作業領域が区画されている場合に、その作業領域へ車両が誤進入することを警告する警告システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１には、道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムが開示されている。この警告システムは、作業領域が設けられた車線を走る車両の所定の位置における速度を、ドップラーレーダを用いて検知している。そして、検知された車両の速度が設定速度以上であれば、作業領域内の作業者に警報を発して作業者への避難を促すようになっている。このとき、ドップラーレーダは、作業領域が設けられた車線を走る車両のみの速度を検知しており、他の車線を走る車両の速度は検知しないようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１９２１４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１のように、作業領域が設けられた車線を走る車両のみを警報の対象とすると、作業領域が設けられていない車線から、作業領域が設けられた車線に誤って車線変更して作業領域へ進入する車両を検知することができない。また、作業領域が設けられた車線を走る車両の所定の位置における速度が設定速度以上であり、警報を発した後に該車両が車線変更した場合、その警報は誤報となる。警報の誤報が頻発すると、作業者は警報に対する危機感が薄れてしまい、実際に作業領域に車両が進入したときに、避難が遅れてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムにおいて、警報の精度を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１の発明は、道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムであって、上記道路上の複数の車線を通行する車両の速度と位置と進行方向とを測定する３次元測域センサと、この３次元測域センサによる測定結果に基づいて、上記車両が上記作業領域へ進入する可能性があるか否かを判定し、作業領域へ進入する可能性があると判定された場合に警報信号を出力する判定手段と、この判定手段から上記警報信号が入力されると、上記作業領域内の作業者に対して警報を行う警報装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、上記判定手段は、上記３次元測域センサで計測された上記車両の速度及び位置をもとに、上記車両が上記作業領域に到達するまでの時間を予測し、その車両が、予め設定された所定時間後に上記作業領域に到達すると判断すると、上記警報信号を出力することを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又第２の発明において、上記複数の車線を撮影する撮影手段と、上記撮影手段で撮影された映像及び上記３次元測域センサで得られた情報を組み合わせて表示する表示手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、車両の速度などを検知するセンサとして、３次元測域センサを用いる。このため、車両の位置や速度をより正確に測定できると共に、車両の進行方向も測定することが可能になる。そして、車両の進行方向を測定することで、車両が車線変更しようとすることを検知することができる。すなわち、車両が、作業領域が設けられた車線以外の車線から、作業領域が設けられた車線へ車線変更しようとすること、及び、作業領域が設けられた車線から、他の車線へ車線変更しようとすることを検知することができる。このため、警報の精度を向上させることができる。
【００１０】
上記第２の発明では、所定の位置に限られず、連続して車両の速度を測定して、それに基づき警報が発せられる。このため、所定の位置における車両の速度を測定する場合に比べて、急加速や急減速による警報の誤報を抑制することができる。
【００１１】
上記第３の発明では、作業者が作業中に表示手段を見ることができる。このため、作業者が、警告システムが作動していることを目視により容易かつ簡単に確認することができる。また、警告システムの設置の際に、３次元測域センサで測定を行う範囲の設定を撮影された映像を見ながら行うことができる。このため、警告システムの設置が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、警告システムが適用された道路の平面図である。
【図２】図２は、警告システムを示す模式図である。
【図３】図３は、センサユニットを示す正面図であり。
【図４】図４は、表示手段での表示の一例を示す図である。
【図５】図５は、車両が作業領域を走行する際の判定手段での判定の一例を示す図である。
【図６】図６は、車両が作業領域から離れるように車線変更する際の判定手段での判定の一例を示す図である。
【図７】図７は、車両が作業領域へ近付くように車線変更する際の判定手段での判定の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施形態および変形例は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
【００１４】
《実施形態》
図１は、本発明の実施形態としての警告システム１が設けられた道路３を示す平面図である。この警告システム１は、道路３上に設けられて、道路３上の作業領域５への車両７の進入を警告するものである。この道路３は、進行方向が同一の３つの車線９を有し、進行方向に向かって例えば最も左側の車線９ａに道路工事等を行うための作業領域５が設けられている。それぞれの車線９同士の間には、車線境界線１１が描かれている。作業領域５の周囲には、複数の三角コーン１３が配置されている。また、作業領域５内において、車両７の進行方向上流側の端部には、警告システム１の一部であるセンサユニット１５が配置されている。また、作業領域５内には、警報装置１７と表示手段１９とが配置されている。尚、センサユニット１５は作業領域５の外部に車両の走行の邪魔にならないように設置してもよい。
【００１５】
図２は、上記警告システム１の構成を示す模式図である。本実施形態の警告システム１は、センサユニット１５と、警報装置１７と、表示手段１９とを備えている。
【００１６】
センサユニット１５は、３次元測域センサ２１と、判定手段２３と、撮影手段２５とを備えている。図３に示すように、判定手段２３は防水ボックス２９の内部に収容され、防水ボックス２９は三脚２７上に取り付けられて支持されている。そして、この判定手段２３が収容された防水ボックス２９の上に３次元測域センサ２１が配置され、その３次元測域センサ２１の上に撮影手段２５が配置されている。
【００１７】
３次元測域センサ２１としては、例えばいわゆる３Ｄ−ＬｉＤＡＲが用いられる。３Ｄ−ＬｉＤＡＲは、レーザ光を利用して、走行している車両７を検出する装置である。３次元測域センサ２１は、全周囲に向けてレーザ光を順次照射する。そして、上記３つの車線９における進行方向の反対側に向かって、センサユニット１５から例えば１００ｍ以内の範囲を計測の対象とする。そして、その反射光から車両７までの距離を順次計測することで、車両７の速度、位置及び進行方向を３次元の点群データの形で検出する。また、３次元測域センサ２１は上記３次元の点群データを判定手段２３に出力する。
【００１８】
判定手段２３としては、例えば、小型のＰＣが用いられる。判定手段２３は、３次元測域センサ２１から入力される車両７の速度、位置及び進行方向が検出された３次元の点群データをもとに車両７が作業領域５へ誤って進入する可能性があるか否かを判定する。すなわち、判定手段２３は、作業領域５が設けられた車線９ａを走行する、又は作業領域５が設けられた車線９ａを走行しようとする車両７が作業領域５に到達するまでの時間を予測する。そして、車両７が、予め設定された所定時間（例えば３秒）以内に作業領域５に到達すると判断すると、判定手段２３は、警報装置１７へ警報信号を出力する。なお、具体的な判定の方法については後述する。また、判定手段２３は、３次元測域センサ２１から入力された３次元の点群データから得られた情報を、所定の形式で表示手段１９に出力する。なお、３次元測域センサ２１から判定手段２３へは車両７の位置等を３次元の点群データの形で出力する。しかし、判定手段２３では、車両７が反射するレーザ光のうち代表とする点を決めて、車両７の位置などを２次元の座標に落とし込んで上記の処理を行うようにしてもよい。そうすることにより、上記の処理を高速化することができる。
【００１９】
撮影手段２５として、例えば、ビデオカメラが用いられる。撮影手段２５は、上記進行方向が同一の３つの車線９を、進行方向とは反対方向（車両７が向かってくる方向）に向けて撮影している。すなわち、撮影手段２５は、３次元測域センサ２１の計測の対象となっている箇所を撮影している。そして、撮影手段２５で撮影される映像は、判定手段２３を介して表示手段１９に出力される。
【００２０】
警報装置１７としては、例えば、スピーカが用いられる。上記判定手段２３から警報装置１７に警報信号が入力されると、警報装置１７は所定の警報音を流して作業領域５内の作業者に対して警報を行う。
【００２１】
表示手段１９としては、例えば、タブレットやスマートフォン等が用いられる。表示手段１９は、撮影手段２５で撮影された映像と、上記３次元測域センサ２１で得られた情報とを組み合わせて表示する。具体的には、例えば、警告システム１を道路３に設置する時に、３次元測域センサ２１の計測の対象とする範囲を設定する必要がある。その設定の際に、撮影手段２５で撮影された映像をもとに、３次元測域センサ２１の計測の対象とする範囲を設定する。また、図４に示すように、表示手段１９は、警告システム１の作動中に、撮影手段２５で撮影された映像に映る車両７に対して、３次元測域センサ２１で得られた情報をもとに判定手段２３での判定結果等を加えて表示する。例えば、作業領域５が設けられた車線９ａを走行する車両７（図４では右端のもの）を赤色の枠で囲み、作業領域５が設けられていない車線９ｂを走行する車両７を緑色の枠で囲んで表示する。
【００２２】
次に、警告システム１の設置について説明する。
【００２３】
まず、周囲に三角コーン１３が配置された作業領域５において、例えば車両７の進行方向上流側の端部に、センサユニット１５が取り付けられた三脚２７を配置する。そして、作業者が所有する表示手段１９としてのスマートフォンやタブレットと判定手段２３とを有線ケーブル又は無線により信号授受可能に接続した状態とする。また、警報装置１７を作業者の近くに設置して、警報装置１７と判定手段２３とを有線又は無線により接続する。
【００２４】
次に、３次元測域センサ２１で計測の対象とする範囲及び作業領域５の位置を設定する。このとき、表示手段１９には、撮影手段２５で撮影された映像に、３次元測域センサ２１の計測の対象とする範囲が重ね合わされている。そして、設定者は、表示手段１９に表示された上記映像を見ながら、３次元測域センサ２１の計測の対象とする範囲が、上記進行方向が同一の３つの車線９になるように、また、作業領域５の位置が、進行方向に向かって最も左側の車線９ａになるように設定する。
【００２５】
次に、警告システム１の作動について説明する。
【００２６】
上述したように、３次元測域センサ２１は、進行方向が同一の３つの車線９における進行方向の上流側で、センサユニット１５から例えば１００ｍ以内の範囲を計測の対象としている。図５に示すように、３次元測域センサ２１で作業領域５が設けられた車線９ａを走行する車両７が検出されると、判定手段２３は、車両７が作業領域５に到達するまでの時間を予測する。例えば、作業領域５が設けられた車線９ａを例えば時速９０ｋｍ（秒速２５ｍ）で走行する車両７が検出されたとき、この車両７が進行方向を変えず（車線変更せず）にセンサユニット１５までの距離が７５ｍになると、判定手段２３はこの車両７が前方の作業領域５の存在を見逃すか見誤って３秒以内に作業領域５に到達し突っ込んでくると判断する。このように、判定手段２３が、車両７が、３秒以内に作業領域５に到達すると判断すると、警報装置１７に警報信号を出力する。そして、警報装置１７が警報音を流して作業者へ避難を促す。一方、図６に示すように、作業領域５が設けられた車線９ａを時速９０ｋｍで走る車両７が、センサユニット１５までの距離が７５ｍになる前に作業領域５が設けられていない車線９ｂに車線変更しようとした場合、判定手段２３はこの車両７が作業領域５に到達する可能性があると判断せずに、警報装置１７に警報信号を出力しない。このとき、３次元測域センサ２１は、車両７の位置の変化を測定している。この位置の変化から、３次元測域センサ２１は、車両７が車線変更を完了する前に、車両７が進行方向を変えて車線変更しようとしていることを測定することができる。
【００２７】
また、図７に示すように、作業領域５が設けられていない車線９ｂを時速９０ｋｍで走る車両７が、センサユニット１５までの距離が７５ｍ以内の位置で、作業領域５が設けられた車線９ａに車線変更しようとした場合、判定手段２３はこの車両７が作業領域５に到達する可能性があると判断して、上記のように警報装置１７に警報信号を出力する。
【００２８】
したがって、本実施形態によると、車両７の速度などを検知するセンサとして、３次元測域センサ２１を用いている。このため、車両７の位置や速度をより正確に測定できる共に、車両７の進行方向も測定することが可能になる。そして、車両７の進行方向を測定することで、車両７が車線変更しようとすることを検知することができる。すなわち、車両７が、作業領域５が設けられた車線９以外の車線９から、作業領域５が設けられた車線９へ車線変更しようとすること、及び、作業領域５が設けられた車線９から、他の車線９へ車線変更しようとすることを検知することができる。このため、警報の精度を向上させることができる。
【００２９】
また、警報装置１は、所定の位置に限られず、連続して計測範囲内の車両７の速度を測定して警報を発する。このため、従来技術のように、所定の位置における車両７の速度を測定する場合に比べて、急加速や急減速による警報の誤報を抑制することができる。
【００３０】
さらに、作業者が作業中に表示手段１９を見ることができる。このため、作業者が、警告システム１が作動していることを目視により容易かつ簡単に確認することができる。また、警告システム１の設置の際に、３次元測域センサ２１で測定を行う範囲の設定を撮影された映像を見ながら行うことができる。このため、警告システム１の設置が容易になる。
【００３１】
《その他の実施形態》
上記実施形態については、以下のように変更してもよい。
【００３２】
上記実施形態では、警報装置としてスピーカを用いていた。しかし、これに限定されない。警報装置としては、回転灯や表示ディスプレイなど作業者の視覚に訴えるものでもよく、作業者が身につけているヘルメットにそれを叩く装置を設けてもよい。すなわち、警報装置は、作業者に注意を喚起できるものであれば採用できる。
【００３３】
上記実施形態では、この道路３は、進行方向が同一の３つの車線９を有し、進行方向に向かって最も左側の車線９ａに作業領域５が設けられた道路３に警告システム１を設けていた。しかし、警告システム１が設けられる道路の車線の数や作業領域の位置等は、特に限定されない。
【００３４】
上記実施形態では、全周囲に向けてレーザ光を順次照射する３次元測域センサ２１を用いていたが、これに限定されない。３次元測域センサは、特定の方向に向けてレーザ光を順次照射するものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上説明したように、本発明は道路上に設けられ、道路上の作業領域への車両の進入を警告する警告システムについて有用である。
【符号の説明】
【００３６】
１  警告システム
３  道路
５  作業領域
７  車両
９  車線
１７  警報装置
１９  表示手段
２１  ３次元測域センサ
２３  判定手段
２５  撮影手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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