トンネルの先に見える光

2025/10/13

多層LiDARテクノロジーにより、困難な条件下でも物体検出を実現

地下トンネルでは衝突回避が極めて重要となります。しかし、カメラベースのソリューションでは限界があります。そのためMETALLIANCE (CORAIL-TUNNELIER)社は、掘削プロジェクトにおける障害物の検出に、SICKの3D-LiDARテクノロジーを採用しました。

Vehicle transporting concrete segments through a tunnel with concrete lining.
Vehicle transporting concrete segments through a tunnel with concrete lining.

 

厳しい条件下で障害物を検出する

トンネル掘削において、衝突回避はますます重要になっているだけではなく、より困難な課題となっています。掘削プロジェクトにおける最大の課題は、ATEX指令 (防爆ガイドライン) に準拠した障害物検知システムを導入することです。これには、それらの要件に適合する衝突防止システムを採用したり、あるいはそのようなシステムを密閉された適合する筐体に組み込むことなどが含まれます。

METALLIANCE社は、トンネル建設用の移動式機械の設計・製造・工業化・販売を行っており、これまでカメラベースの衝突防止技術を使用していました。この種のシステムをトンネル掘削の環境で使用する場合には、一定の制約があり、また空冷も必要でした。そのため同社は、現在進行中のプロジェクトのために多層LiDARテクノロジーの導入を模索し、最終的にSICK社と連携するにいたりました。

Large white trailer with machinery on an industrial site, with stacked concrete segments and a yellow crane in the background.
Large white trailer with machinery on an industrial site, with stacked concrete segments and a yellow crane in the background.

 

3D-LiDARセンサが困難を克服 

A cab from CORAIL-TUNNELIER equipped with a 3D LiDAR sensor

2023年末、METALLIANCE社は4つの鉄道トンネルの掘削を支援することに合意しました。この目的のため、同社はゴムタイヤ式列車を開発しました。この列車の運転室には新しい障害物検知システムが搭載される予定で、これは運転者の運転支援と衝突防止機能の確保とを目的としています。

SICKはmultiScan165を使用することを推奨します。このセンサは十分な数の層を備えていることから障害物を確実に検知するだけでなく、その特性がこの用途に非常に適しています。そのガラス製の筐体は設置面積が小さいため簡単に組み込むことができ、その耐衝撃性により過酷な使用環境にも最適です。さらに放熱性に優れているため、追加の冷却システムを必要としません。これらの利点から、METALLIANCE社はmultiScan165の採用を決定し、すぐに最初の運転テストと信号安定性を評価を開始しました。

 

高い測定品質と確かな技術

multiScan100製品群のマルチエコー技術に、測定データの安定性と品質を組み合わせることで、筐体のガラスを通した検出が確実になりました。この製品群の優れた特性を、METALLIANCE社は今後も様々な用途に活用していくことになるでしょう。

 

困難な状況における運転者のサポート

LiDARセンサ
過酷な環境条件下で高い検出安定性を発揮するコンパクトな3D-LiDARセンサ
multiScan100
The driver's cab of a truck for a tunnel

トンネル内の環境は極めて制限されているため、運転者は大型のゴムタイヤ式列車とその積荷を適切に扱うことに特に注意を払わなければなりません。そのためすべてのゴムタイヤ式列車には衝突防止システムが装備されています。 

ゴムタイヤ式列車のセンサは、極めて過酷な環境条件に合わせて最適化されています。たとえば、トンネル構造の金属部材によって生じる、望ましくない反射の干渉に対応することができます。また、汚れ検出システムが、掘削作業による汚れや飛沫、ほこりにより、センサを清掃する必要があるかを運転者に通知します。 

multiScan165は、既存のカメラベースのソリューションよりも広い作業領域と分析領域を可能にします。この優れた障害物検知機能により、機械をより高速で移動させることが可能になります。

 

緊密な連携で提供されるソリューション

The 3D LiDAR sensor multiScan100

multiScan165が選ばれたもう一つの要因は、CORAIL-TUNNELIER社とSICKとの緊密な関係でした。両社は過去にも協力関係にあり、SICKは環境認識用センサ(MRS1000 + LDR-MRS + RMS1000) および関連するセンサの選定、サポート、サービスを提供してきました。

 

トンネルが深いほど、顧客との関係も深くなる

METALLIANCE社では、multiScan165を、オペレータ支援機能を備えたすべての機械に標準装備として組み込むことを計画しています。それによってMETALLIANCE社は、360°の完全な開口角度を活用し、方向指示などの追加機能も実現できるようになります。同社の見据える未来の展望によっては、multiScan100製品群の使用が、完全自動運転システムへの第一歩となる可能性もあります。

 

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