JSS衛星測位シンポジウム2021

除雪現場省力化の取組”” について準天頂衛星『みちびき』を活用した除雪作業の高度化

国土交通省
事業振興部

北海道開発局
機械課 課長補佐合田彰文

近年の除雪現場における課題①250

6

回数時間
5200

4150
3

通行止め時間(1000h)

通行止め回数（回）

異常気象等に伴う冬季災害や通行止めが頻発
地域経済に大きな影響！

北海道倶知安町

100250100
H18H20

H22H24H26

H28

H30

近年の通行止め状況（冬季）R02

北海道富良野市

最新技術を活用した除雪による通行止めの早期交通解放1近年の除雪現場における課題②
除雪機械のオペレータの高齢化に伴い人員確保が困難に・・・※除雪機械技術講習会参加者数

除雪機械のオペレータの減少と高齢化

この状況が続くと、熟練した技術と経験を有するオペレータが不足し、近い将来、除雪機械による道路除雪が困難になる恐れ

運転操作の省力化、自動化による除雪作業の高度化

2

除雪現場の生産性・安全性向上のためのプラットフォーム【活動イメージ】
産

機械・機器関係及び除雪関係 企業・団体•除雪機械の技術動向•自動車全般の技術動向•除雪現場へ応用できる技術動向•除雪現場の実態、課題
技術協力、技術開発

現場ニーズ、実証実験協力

学 有識者、研究機関

官 道路管理者•最新技術及び有効技術動向、評価•学問・研究としての除雪•地域、気象、道路構造等に応じた道路管理方法•最新技術動向を踏まえた除雪現場の省力化への取組
現場ニーズ、フィールド提供

技術指導、
評価

除雪現場の省力化による生産性・安全性の向上に関する取組

プラットフォーム
除雪現場の省力化による生産性・安全性向上の実現

ユーザーニーズ、ボランティア

民

地域住民等

•地域特性
•ピンポイント・リアルタ
イム情報

3

i-Snowのこれまでの取組【知床峠での実証実験】令和元年度まで①より高度な投雪作業の自動化 ⇒ シュート装置による投雪をより細かく自動制御（投雪方向や距離）②周辺探知技術による安全対策 ⇒ 人が周辺に近づいた場合にアラーム等で警告するシステム【一般道での実証実験】③吹雪時の映像鮮明化⇒ 吹雪による視程障害の発生区間において、映像処理後の鮮明度や走行速度の違いによるタイムラグ等を検証（札幌近郊の国道で実施予定）①投雪作業の自動化

平成30年度
右投雪

ブロワ装置

準天頂衛星「みちびき」
によるガイダンスシステム

左投雪②周辺探知技術による安全対策
アラームや回転灯で警告

ブロワ装置の自動制御（左右）

令和元年度

右投雪

左投雪

準天頂衛星「みちびき」
によるガイダンスシステム

前送り③吹雪時の映像鮮明化

シュート装置※予め設定した位置での動作（投雪方向、距離）を検証

4

i-Snowロータリ除雪車の概要➢ 準天頂衛星「みちびき」に対応した受信機、運転支援ガイダンスと投雪装置の自動制御システムを搭載➢ 操作レバーの集約、除雪速度制御装置（雪の量に応じた除雪速度自動コントロール）など、操作の省力化を図る装置も合わせて搭載★i-Snowロータリ除雪車★
スペック◆実証実験報道公開

全長･･････････9.0m
全幅･･････････2.6m
全高･･････････3.6m
車両総重量････17.5t
乗員･･････････2名エンジン出力･･353kW(480PS)
最大除雪量････4,200t/h
最大投雪距離･･45m

路肩ライン
左投雪区間

【従来機からの変更点】

右投雪区間
投雪方向変更位置
自車位置

Ａ：「運転支援ガイダンス」と「除雪装置の自動制御」表示モニタ
Ｂ：除雪速度制御装置（雪の量に応じた除雪速度自動コントロール）
Ｃ：車両状態を監視するモニタシステム（除雪負荷・故障診断）
Ｄ：メータ・警告灯の液晶パネル化
Ｅ：操作レバーを「11本⇒3本」に集約（従来機①～⑪⇒新型機①～③）

5

準天頂衛星『みちびき』の活用①〔進行方向の明確化〕【目的】目隠し状態でガイダンスシステムのみで、蛇行することなく走行できるか検証【結果】みちびきアンテナ増設で車両の進行方向が明確となり、蛇行もなくスムーズなガイダンスが実現した【今後】知床峠の様な冬季未除雪区間において道路線形の把握困難な場所でのガイダンスシステムとしての導入検討◆昨春の状況
フロントガラス遮蔽

方向把握が遅い
２回測位後に方向確定

システムの進行方システムの進行方向
向

方向把握が早い
１度の測位で方向確定ガイダンスシステムに、自車の舵角が即時に表示されないため、必要以上にハンドルを切りすぎることが原因。
舵角の即時把握のため、みちびきアンテナを装置近くのキャビン前方に１基増設した。

カーブは蛇行実際の進
行方向アンテナ１基

◆今春の状況
増設みちびきアンテナ

既存みちびきアンテナ・遮蔽状態で３Dマップの区画線を目標に2～5km/hで走行
・ガイダンス画面を頼りに走行すると直線部で「ふらつきが発生」カーブでは、車体屈折等の影響から大きく蛇行した。

アンテナ２基2基だと進行方向が停車時でも把握可能。

◆みちびきアンテナを2基にしたことで、正確な進行方向を把握可能となりシステムのレスポンス向上。
◆大きくハンドルを切った試験でも車両のふらつきもなく、目標とする区画線に沿って走行可能。
◆カーブでも蛇行しない。
6

準天頂衛星『みちびき』の活用②〔位置精度の検証〕【目的】位置精度の検証【結果】みちびきアンテナを増設した事で測位データのバラつきは少なくなり信頼性は向上
しかし、水平精度低下率（HDOP）が比較的高い、知床峠では移動体の公称精度の１２ｃｍ程度であった。
【今後】知床峠でのブロア投雪の自動化は十分可能な精度①１０ｍ程度走行し、停止②ガイダンスシステムで装置端部の緯度経度を取得③その位置を下げ振りでマーキング

VRS
測量⑤ ①～④の作業を全４回繰り返しガイダンスシステムの誤差を算出④マーキングした位置の緯度経度をVRS測量で取得◆４回の平均誤差「1２.２７ｃｍ」
7準天頂衛星『みちびき』の活用③〔測位精度の向上〕■GNSS測位調査・検討の目的
過年度まで行った実証試験とのGNSS受信環境について、比較調査を行い、不感地帯対策を検討する。

なお、調査する区間は、一般国道334号のKP1.0（羅臼ビジターセンター付近）～KP17.1（知床峠頂上）～KP27.2（斜里側ゲート）の区間を実施する。

■調査・検討項目① 準天頂衛星システムに対応した受信機のバージョンアップに対する性能比較評価② 衛星不感帯区間のINS性能調査③ 衛星不感地帯の対策検討■GNSS測位の精度向上について
i-Snowロータリ除雪車の自動制御システムに採用している、準天頂衛星システム（みちびき）の運用が開始されてから３年が経過し、その間に様々な精度向上さくがなされている。主な項目として下記があげられる。その精度向上を現行受信機と比較し、受信環境の検討を実施する。
⚫ GNSS受信機の改良版⚫ GNSS受信機の測位アルゴリズム改善⚫ みちびきの「センチメータ級測位補強サービス（CLAS：L6信号）」に対応する衛星数の拡大⚫ 高感度のCLAS対応GNSSアンテナへの更新
8準天頂衛星『みちびき』の活用③〔測位精度の向上〕■GNSS測位区間 【知床峠】

走行によるGNSS測位は、ウトロ道の駅から羅臼ビジターセンター区間（黄線＋赤線）と知床自然センターから羅臼ビジターセンター区間（赤線）で実施した。
知床自然センター

ウトロ道の駅
知床峠駐車場

羅臼ビジターセンタ

9準天頂衛星『みちびき』の活用③〔測位精度の向上〕■受信機とアンテナ（GNSS測位調査）
受信機

アンテナ

VCX+INS

専用

Light+INS

QZG1256fQ

VCX+INSQZG1256fQLight+INS

QZG1256fQ

VCX+INS

専用

Light+INS

QZG1256fQ

8/25 9：00
1回目Light+INS

専用

Light+INS

QZG1256fQ

8/25 11：00
２回目Light+INS

専用

Light+INS

QZG1256fQ

8/24 10：30
1回目
8/24 13：10
２回目
8/24 15：00
３回目

旧型AQLOC-VCXと専用アンテナ

備考
・旧型と新型の測位比較
衛星数が少ない時間帯を計測する。
・旧型と新型の測位比較安定した衛星数の時間帯を計測する。
・旧型と新型の測位比較安定した衛星数と少ない時間帯を計測する。
・専用アンテナと高感度アンテナの測位比較安定した衛星数の時間帯を計測する。
・専用アンテナと高感度アンテナの測位比較
衛星数が少ない時間帯を計測する。

新型AQLOC-Lightと専用アンテナ

CLAS対応マルチGNSSアンテナ

10準天頂衛星『みちびき』の活用③〔測位精度の向上〕■受信状況の比較 【知床峠】
R2年4月では、立木の影響が少ない区間でもFIXしていない区間が多いが、R3年10月は立木の枝葉で上空が塞がれている区間のみとなっている。 、CLASの対象衛星数が11機から17機に増えたことが大きいと推定される。

R2年4月測位
FIXのみの走行軌跡（散布図）

R3年10月測位
FIXのみの走行軌跡（散布図）

11

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕■（AQLOC-VCX）と（AQLOC-Light）の測位モード比較
受信している衛星数の差は同程度であるが、旧型VCXに対して、新型Lightの方がFIX率が良く、単独測位が減少している。新型は、測位アルゴリズムが改善されており、効果が確認できる。
8/24 １回目ウトロ道の駅から知床峠駐車場（AQLOC-VCX）
測位モード データ個数

割合605041145587%

2177713%100013232

100%（AQLOC-Light）
測位モード データ個数

割合6540.4%53973.0%41264995.6%

21351.0%100013235

100%

12

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕■（AQLOC-Light）アンテナの測位モード比較
受信状態が良い区間では差が見られないが、受信環境が悪い箇所で受信状態が改善している。
8/25 １回目ウトロ道の駅から峠駐車場（専用アンテナ）
測位モード

データ個数

657

0.4%

65

1,1168%54

12,09090%21170.9%

100013,380

割合

測位モード

受信状態

432
1002000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

10000

12000

14000

測位データ（10Hz）
測位時間100%（QZアンテナ）
測位モード データ個数

割合

受信状態

260.2%

65723

5.4%

5412,56894%

280.1%

100013,325

測位モード

6432100100%

2000

4000

6000

8000

測位データ（10Hz）
測位時間

13

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕■GNSS測位区間 【狩勝峠】
狩勝峠（R38）の測位区間 KP110（落合）からKP118（狩勝峠）、KP130（新得）からKP118（狩勝峠）

KP118（狩勝峠）

KP130（新得）付近

KP110（落合）付近

14

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕
R2年4月では、FLOAT（5）が所々発生（33％）していたが、R3年10月では1％以下になり、FIX率が84％と安定している。測位モードの「未測位：０」は洞道区間となる。測位した月日が異なるため、正確な比較は出来ないが衛星数の増加により測位の安定性が向上していると推定される。

KP130（新得）からKP118（狩勝峠）

測位モード データ個数

割合

受信状態

6052,02533%

43,29453%

2011693%070711%

6,195

100%

65

測位レベル

R2年4月測位

432
1001000

2000

3000

4000

5000

6000

測位時間（10Hz）

R3年10月測位
割合

受信状態

605

180.3%

45,90784%

201248

4%

0892

13%

7,065

100%

65

測位レベル

測位モード データ個数

432
100

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

測位時間（10Hz）

15

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕
KP130（新得）からKP118（狩勝峠）の測位結果と同様に、FLOAT箇所がFIX箇所になり安定した測位結果となっている。

KP1１０（落合）からKP118（狩勝峠）

測位モード データ個数

割合

受信状態

60598318%

44,32881%

20160005,371

65測位レベルR2年4月測位

43211%

00

1000

2000

3000

4000

5000

測位時間
測位データ（10Hz）

100%

R3年10月測位
割合

受信状態605461%45,70799%

2010005,75360%

5測位レベル

測位モード データ個数

432100100%

1000

2000

3000

4000

5000

6000

測位時間
測位データ（10Hz）

16

準天頂衛星『みちびき』の活用③〔新旧測位精度確認〕■狩勝峠（R38）の測位区間
KP110（落合）からKP118（狩勝峠）
R2年4月測位結果

KP130（新得）からKP118（狩勝峠）
R2年4月測位結果

全データの衛星数
平均8.0個R3年10月測位結果

全データの衛星数
平均11.5個

全データの衛星数
平均7.7個R3年10月測位調査

全データの衛星数
平均11.2個17準天頂衛星『みちびき』の活用④〔３D－LiDERの影響〕
LiDARによる受信状況の影響を確認するため、2台配置したLiDAR １台の電源を切り、もう１台をアルミ板にてGNSSアンテナ間を遮蔽した。LiDARの影響を排除するため、GNSSアンテナを前後から運転室後方の左右へ移設した
アルミ板にて遮蔽

電源
OFF

LiDARの影響でL6信号が受信できず単独測位に移行した

受信状態
5

LiDAR 2台配置
測位モード

4
3

アルミ板にて遮蔽
FIX状態を保持

2
100500

1000

1500

2000

測位時間（10Hz）

アルミ板
衛星数

LiDAR

201816

衛星数

GNSS
アンテナ

14

アルミ板にて遮蔽
L6対象衛星数

12

LiDARの影響で受信状態が安定せず、受信衛星数がばらついている

108

60500

1000

15002000

測位時間（10Hz）

18

準天頂衛星『みちびき』の活用⑤〔GNSSアンテナの更新〕■GNSSアンテナの更新と設置位置変更
GNSSアンテナを高感度みちびきCLAS対応アンテナに更新し、LiDARによる受信状況の影響を考慮し、設置位置の変更を実施。

ＧＮＳＳアンテナ（AQLOC-VCX付属品）

CLAS対応マルチGNSSアンテナ設置と位置の変更

19

準天頂衛星『みちびき』の活用⑥〔不感地帯対策〕■不感地帯対策の適応技術検討 【代表技術】【目的】ロータリ除雪車に設置しているLiDARの活用による不感地帯対策の検討【内容】トンネル区間などをロータリ除雪車で走行してLiDAR計測を行い、計測データから不感地帯の活用を検証する。
【今後】狩勝峠での実証試験で、峠から帯広工区のトンネル区間をLiDAR計測を行いデータを取得する。
技術

IMU(慣性計測装置）

磁気マーカ

LiDER

カメラ

写真・図・IMU（慣性計測装置）による情報と・車線中央に磁石マーカ、車両に磁気センサ ・LiDARによる情報とGNSSの情報を組み ・カメラによる画像情報を地図情報と組み合
GNSSによる位置情報等を組み合わせて を設置し、マーカ信号から車両の絶対位置を 合わせることで自車位置の推定が可能な技 わせることで自車位置を推定する技術
不感地帯での自車位置の推定を可能とす 算出する技術
術
・カメラの画像情報はディープラーニングのる技術
・自動車の自動運転では操舵の制御にも使用 ・LiDARはレーザー光をパルス状に照射し、 技術を活用し、ランドマークの認識、白線の・IMUは3次元の慣性運動（直行3軸方向 されている対象物に反射されて戻ってくる時間によっ 検出、信号の認識、標識の認識等が可能で、それを地図情報と照合する技術の概要 の並進運動および回転運動）を検出する ・IMUやGNSSなどと組み合わせることで て距離を算出する装置である
不感地帯でより高度な自車位置推定が可能 ・GNSSの情報には道路標識や方面看板及 ・2つのカメラ（ステレオカメラ）を使い、対象・加速度センサにより並進運動を、角速度 となる
び車両境界線などの位置座標や特徴情報が 物との距離や速度なども計算が可能(ジャイロ)センサにより回転運動を検出格納されているする除雪車両へ IMUとGNSSモジュールを除雪車両に設 磁気センサを除雪車両に設置することで、 降雪時は雪でLiDARの光が反射したり、セ 降雪はどカメラに雪や水が付着する可能性
置することで、ロータリー除雪車のみなら ロータリー除雪車のみならず他の種類の除 ンサに雪や水が付着しやすいため、除雪作業 があり除雪作業環境下で使用できるか検証のず他の種類の除雪車にも適応できる雪車にも適応できる環境下で使用できるか検証が必要
が必要
適応性

留意点

高精度なIMUであっても積分による計算 圧雪路面時に埋設型磁気マーカを用いた場 LiDARの情報を照合できるGNSSの情報が 同じく画像情報を用いて位置情報を特定す誤差は生じて、走行距離とともに累積さ 合の走行確認は行わているが、表面設置型 必要である
るVPS技術を自動運転に活用できるかは現れていく
磁気マーカを用いる場合の走行確認は行わ
在検証がなされている段階である
走行距離が10m未満であれば無視でき れておらず、検証が必要である
る誤差である20

準天頂衛星『みちびき』の活用⑥〔不感地帯対策〕（１）目的指定ロータリー除雪車へ磁気センサモジュールを仮搭載し、車両からの磁気ノイズの影響及び磁気マーカの検知性を調査・検証する。
（２）調査①調査場所：北海道空知郡南富良野町 幾寅ステーション内②調査日 ：2021年11月11日（３）車両 ： ロータリ除雪車（３０－２１４７）〔形式：HTR408（NICHIJO製）〕【磁気センサモジュール搭載位置】①搭載位置：下図に示す位置にセンサモジュールを搭載〔今回は仮固定で搭載〕②センサ搭載高さ：地面から200mm（筐体内センサ搭載位置）〔筐体下部：地面から187ｍｍ〕

磁気マーカ：表面設置タイプ【φ１００mm×４】

ＧＭＰＳセンサモジュール

センサ長：1,200mm（センサ有効範囲：±500mm）

21準天頂衛星『みちびき』の活用⑥〔不感地帯対策〕（１）動作検証結果〔車両からのノイズ調査〕 磁気センサログから調査
No.

調査項目

評価 No.

調査項目

評価

１アイドリング状態〇

６

オーガ回転＋ブロワ回転〇２ハザード点滅〇

７

オーガ回転＋ブロワ回転＋シュータ旋回〇

３

全てのランプ点灯〇

８

車両走行（直線）〇

４ワイパー稼働〇９

車両走行（右旋回）〇

５エンジン回転数
2,000rpm（除雪作業）〇

１０

車両走行（左旋回）

〇

ノイズ影響
＝
問題無

〔磁気マーカ検知調査〕
磁気マーカ上を走行し磁気センサログから磁気マーカ検知状態と磁気波形を解析ソフトにて調査（車速信号は、車両から車速パルスにてセンサに入力）
No.

調査項目

評価

１

直線走行

〇

２

直線走行＋オーガ回転＋ブロワ回転（除雪状態を模擬）〇

３

直進走行途中から右旋回

〇

マーカ検知
＝正常検知
22

i-Snowのこれまでの取組▼令和元年度までの取り組み
R334 知床峠 ②▼令和２年度の取り組み
R38 狩勝峠④⑤イメージ④③①⑥⑦①①⑨⑧①①標識（警戒・案内）
②防護柵

障害物

①標識（警戒・案内）②防護柵③電線・電柱④視線誘導柱
⑤道路照明

⑥防雪柵
障害物
⑦砂箱
⑧対向車両
⑨追い越し車両

電線・附属物・一般車両等に注意しながら投雪

電線・電柱・一般車両（冬期間通行止め）等の障害物なし

知床峠は、冬期間通行止めで一般車両無し、障害物が少ないので、左右の投げ分けなどの比較的単純なシュート操作

標識や付属物を避けながら投雪

一般道峠は、雪堤の高さが日々変化し、障害物が多いので、複雑なシュート操作が可能か
23
実証試験が必要23

実証試験現場【狩勝峠】【勾配、線形等】
・縦断勾配最大４．８％（頂上付近）
・曲線半径最小２００ｍ

KP116.7

自動制御区間（L側）

L=1.5km

KP118.2

KP118.7
狩勝峠頂上
旭川市

美瑛町

富良野市

旭川開建

帯広開建

R38

狩勝峠

狩勝峠

除雪条件
・対向車、追越し車両あり
・防雪柵と電線を避けるシュート投雪24

令和2年度 狩勝峠の実証実験➢ 知床峠の実証実験成果を活かし、雪堤の高さが日々変化し、障害物が多い中で、複雑なシュート操作が可能か実証試験を実施。
⇒①シュート自動制御安定性試験⇒②３D- LiDARによる雪堤高さ検知シュート制御試験⇒③周辺探知技術による安全対策の試験⇒前・後方：ミリ波レーダによる車両検知試行 ⇒後方：AI物体認証機能を有した接触防止システムの試行★①シュート自動制御安定性試験★

★②雪堤高さ検知シュート制御試験★

★③安全対策の試験★
前・後方：車除雪作業の影響度（外気温、雪・ｼｭｰﾄ）
雪堤高さの変化に応じた自動制御の検証等（令和3年1月18日～1月22日）

ミリ波レーダによる車両検知(令和3年1月18日～1月22日)
後方：人、車３Dマップの登録位置での動作確認(令和3年1月18日～1月22日)

投雪の高度化ポイント①防雪柵と電線の間へ投雪②標識類を全て避ける③一般車両がある中での投雪

雪堤高さ検知制御の概念図

３DカメラとAI物体認証機能を有した接触防止システム(令和3年1月18日～1月22日)

25

①シュート自動制御安定性実験【一般道】【目的】雪堤の高さが日々変化する中、一般車両や障害物を避けながら高度な自動制御が可能か検証【結果】予め３Dマップに登録した操作どおりの、シュート方向、キャップ角度の自動制御（習い制御）を確認【今後】自動制御とオペレータの連携改善、制御用地図作成の効率化

防雪柵の天端と電線の間のスペースを狙って投雪駐車場手前の歩道部約１００ｍの区間で実施※習い制御
オペレータの手動による操作を、除雪装置の姿勢と車両位置座標とともに記録し、そのデータを３Dマップ上の反映させ、同一箇所で同じ動作を再現させる自動制御方式

標識を避けるために、支柱の前で一旦停止、シュートを前方へ向け、前送り除雪する。標識通過後に左投雪へ制御する。

26

①シュート自動制御安定性実験【一般道】

防雪柵の上、電線の下に投雪

歩道部習い制御状況

歩道部習い制御状況（車載カメラ）

習い制御の課題①自動制御とオペレータの連携ガイダンス装置からの指示がモニタ表示のため、画面から目を離していると気がつかない。（停止位置、装置の自動操作完了など）
・音声によるガイダンスの追加を検討②除雪装置微調整機能
雪質や風の影響等で、投雪距離や方向が変わり、微調整のため手動操作を行うと、自動制御が解除される。
・微調整機能の追加を検討（参考）車道部除雪状況（手動）③制御用３Dマップデータ作成
自動制御用の３Dマップデータの作製に、非常に時間と手間が必要（100m程度の作製に４日）
・自動制御用データ作成の効率化

27

①シュート自動制御安定性実験【一般道】■ 狩勝峠（R38）における試験状況28

◆ ①シュート自動制御安定性実験【一般道】■ ガイダンスシステムの有効性【参考】除雪車ガイダンス画面例

ガイダンスシステムの有効性

タイヤ痕
タイヤ痕

車道

歩道

除雪車からの投雪が逆風により大きく舞い上がり、運転席からの前方視界が不良
このとき、ガイダンスシステムの歩道端部（縁石）の表示に沿って走行することにより、歩道端から外れることなく走行が可能であった。
このことにより、ガイダンスシステムの有効性が確認できた。

29

②雪提高さ検知シュート制御試験（シュート制御のイメージ）
３D-LiDAR計測による点群映像
高さ計測後の投雪目標線

雪提造成の目標線（3D地図に設定）
高さ計測後の投雪目標線

雪提高さに合わせ目標線の上に投雪

3D地図上の雪提造成の目標線

雪提

シュート投雪角度を制御
高さ計測後の
投雪目標線
3D地図上の雪堤造成目標線

路肩
3D-LiDARにより雪提高さを計測し、雪提高さの変化に合わせて、造成の目標線上に投雪するように『シュート投雪角度（キャップ）』を制御する。

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②雪提高さ検知シュート制御試験【目的】３D-LiDARによる雪堤高さ検知シュート制御機能を、実際の雪堤にて検証【結果】雪堤の起伏に合わせ、雪提造成目標線の目印に沿った投雪がされ良好な結果【今後】車道における検証、及び、装置動作の最適化を検討

峠下の落合駐車帯で実施

起伏のある雪堤を作製

雪堤造成目標線

概ね雪堤の起伏に合わせた投雪を確認
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②雪提高さ検知シュート制御試験
３D- LiDAR雪煙等対策
・ノイズフィルタ（外れ値除去）
・シュート旋回方向から求めた投雪方向の点群を雪堤高さ計算に用いない機能を追加巻き上げた雪煙（左写真）があっても、問題なく制御

課題
車両の姿勢データから、キャップの制御が、1秒間に複数回行われていることを確認

0１2345678910

これは機械寿命が短くなる程の頻度であり、今後の検討が必要

経過時間（秒）32

③周辺探知技術による安全対策【目的】供用中の一般道において、除雪作業中に周辺探知技術が安定して機能するか検証する。
【内容】【車両の検知】（前方・後方）：A＝ミリ波レーダ【人・車両の検知】（後 方）：B＝３DカメラとAI物体認証機能を有した接触防止システム
検証：A⇒対向車、追い越し車両の検知精度、曲線区間の適用性、効果的な設置場所・個数等：B⇒教師データの取得、人・車両の検知精度、動作温度等【今後】実証実験結果により、安全対策機器の仕様を作成し、実機導入に繋げたい。
ミリ波レーダによる車両検知(令和3年1月18日～1月22日)

寒地土木研究所と共同試験【寒地試験道路の試験結果】

３DカメラとAI物体認証機能を有した接触防止システム【知床峠の試験結果】◆視程50m以下の吹雪時に100m以上手前から車両探知可能◆ガイダンス情報に未探知・誤探知がなく、オペレー
タはガイダンス情報に従いながら、障害物の１０ｍ以上手前で安全に停止可能であることを確認◆検知範囲内１０ｍ程度の検知可能◆転倒状態、ヘルメット無し
状態は検知レベル低下◆教師データが夏場の作業員を想定しているため、想定外のものは検知レベルが低下

今冬【狩勝峠での検証内容】

今冬【狩勝峠での検証内容】◆対向車、追い越し車両の検知精度◆曲線区間の適用性等◆精度向上のため、教師データの取得◆人・車両の精度、動作温度33

③周辺探知技術による安全対策
寒地土木研究所
寒地機械技術チーム★ミリ波レーダによる車両検知
前方障害物探知ガイダンスの公道走行実験

・障害物探知ガイダンスの検証実験を踏まえ、ガイダンス機能を一部改良し、公道走行実験を実施。
オペレーターへの通知方法の改良

・画面の点滅：画面色を注意喚起時は黄色に、警告喚起 時は赤色に画面を点滅させるように変更
・警告音の追加：黄色と赤色条件時に、それぞれ別の警告音を出すように変更
ガイダンスモニター

文字サイズ：小文字サイズ：中

文字サイズ：大注意時：画面黄色点滅

警告時：画面赤色点滅

・公道走行実験の結果、カーブ区間における車両検出に課題はあるものの、複数車線においても除雪車前方の車両を検出し、車両が接近した時の警告情報は、除雪車オペレータの安全運行に有効であることを確認。
・R2年度i-Snow実証実験における、安全対策技術の検証に本ガイダンスシステムを提供し、後方車両の検知実験を実施。
ミリ波レーダ

運転室内

ミリ波レーダ
後方接近車両ガイダンス画面（警告時）▲前方障害物探知ガイダンスによる走行実験▲i-Snow実証実験における後方車両検知状況

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映像鮮明化試験【一般道における実証試験】【吹雪時の映像鮮明化試験】【目的】 令和元年度実証した鮮明化機器2機種にて、実運用イメージの実機搭載試験を実施【内容】 視界不良が発生する頻度が高いR231、R337（石狩市）を維持管理する工事にて12月～3月にかけて機械3台に搭載して「耐久性」「使用感」「改良要望」等の検証《 検証機械 》 除雪トラック、凍結防止剤散布車、パトロールカー 各1台【結果】厳冬期の除雪現場の使用環境で問題なし 夜間、吹雪時の使用感は良好 仕様書を作成
Ａ社

令和元年度の試験状況

Ｂ社

装置

除雪トラック

鮮明化
カメラ

凍結防止材散布車
モニタ

吹雪時でも１００ｍ先の車、付属物を視認可能！！

凍結防止材散布車

除雪トラックパトロールカー
パトロールカー

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映像鮮明化技術【映像（吹雪）】36ご静聴ありがとうございました