トンネル照明認識による自己位置推定システム

概要

一般的な道路巡回車による日常的なパトロール中にトンネル検査を可能とする技術として、我々は道路巡回車に搭載可能なトンネル検査装置を提案している。この点検において，トンネル壁面内の意図した場所を撮影することは非常に重要である．本研究では、リアルタイムで装置の角度を制御して撮影するために、トンネルの照明を認識してキャリブレーションなしで自己位置推定を行う手法を提案する。

車両の自己位置を推定する手法として白線認識があり、自動運転などのITS（Intelligent Transport Systems）の諸分野において様々な応用がなされている。トンネル内では照明が設置されており、自己位置推定を行う上で白線に代わる安定した特徴として利用できる。そこで、ビジョンベースの白線認識手法を照明認識に応用し、高速で安定したな自己位置推定を実現する。照明はトンネル天井部に路面から一定の高さで一列に設置されており、車両に近い箇所はほぼ直線と見なすことが出来る。これを白線認識と同様に2本の直線として認識することで自己位置推定を行う。精度評価は停車可能な規制内の3地点において、水平に傾けた検査装置の測距センサーの計測値を真値として自己位置推定結果と比較することで行った。実験を行ったトンネルにおいて、点検カメラの水平視野は5m先で52.8cmであるのに対して自己位置推定結果は数cmオーダーでの誤差であることを確認できた。共通して大きく外れている箇所は非常駐車帯があり、照明認識が片側に2つの直線があることを考慮していないためである。

参考文献

1. Yushi Moko, Yuka Hiruma, Tomohiko Hayakawak, Yoshimasa Onishi, Masatoshi Ishikawa: High-Speed Localization Estimation Method Using Lighting Recognition in Tunnels, 2023 7th International Conference on Intelligent Traffic and Transportation(ICITT 2023) (Madrid，2023.9.19), ML755:1-ML755:12 (2023).
2. 望戸雄史，早川智彦，大西偉允，石川正俊: トンネル内における照明認識による自己位置推定手法，令和5年度土木学会全国大会第78回学術講演会 （広島，2023.9.14） / CS9-24:1-CS-24:2 (2023)．