42．モニター画像からの重機の状態推定と現場環境モデルの構築に関する研究

摘要

日本は,地震や豪雨などの自然災害が多い国であり,自然災害を原因として土石流や河川の氾濫などが多く発生する。災害発生後,その復旧作業は早急に行われる必要があるが,危険性が高いため人が立ち入ることができない。そのため近年,重機を安全な場所から遠隔操作により復旧作業を行う,無人化施工の研究・導入が進められている(図-1)。無人化施工現場では各種重機が協調して作業を行っているが,そこでは重機操縦者が遠隔地からモニター映像を通して無人の重機の状態や周囲環境の状況を確認しながら運転操作を行っているため,その安全・効率的な運転操作のために,操縦者は各重機の位置や向き,姿勢等の状態を常に正確に把握している必要がある。その際,重機操縦者は作業現場近くに設置される定点カメラの映像を見ながら重機の操作を行っており,カメラ映像からのみ施工現場の環境の情報を取得している。このため,広い施工現場全体の環境の情報を取得するためには多くの定点カメラを設置しなければならず,経費やカメラを設置する時間を費やすという問題が生じている。また,無人化施工現場における一部の重機にはGPS が搭載されているが,現状多くの重機の位置や向き,姿勢等の情報は操縦者がモニター映像を通して確認・取得するレベルにとどまっている。これらの問題を解決するために,重機のモニター映像から映っている重機の位置,向き,姿勢を推定し,重機操縦者に提示する手法・システムの構築が求められている。そこで本研究では,重機のモニター映像から,そこに映っている重機の位置,向き,姿勢を推定し,重機操縦者に提示する手法・システムの構築を目指す。またその際,取得した情報を統合して施工現場環境のモデル構築を行うことで,異なる視点からの施工現場の重機や環境の情報を重機操縦者に自在に提示できるようにする。