JP2018154464A - Garbage collector and person recognition device mounted in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塵芥収集車の塵芥投入口の近傍に居る作業者などを、画像処理技術によって認識するようにした人物認識装置に係り、特にカメラによって上方から撮影した画像における人物の認識に係る。 The present invention relates to a person recognition apparatus that recognizes an operator or the like in the vicinity of a dust inlet of a garbage collection vehicle by image processing technology, and particularly relates to recognition of a person in an image taken from above by a camera.
従来より塵芥収集車においては、車台の後部に設けられた塵芥投入箱内に塵芥積込装置が装備されており、その塵芥投入箱内に塵芥投入口から投入される塵芥を回転板や積込板などによって掻き込んで、塵芥収容箱に積み込むようになっている。また、そうして塵芥投入口に塵芥を投入する作業者などが、不注意によって塵芥積込装置に巻き込まれることを防止するために、塵芥投入口の近傍の人物を監視する監視システムが種々、提案されている。 Conventionally, garbage collection vehicles have been equipped with a dust loading device in the dust throwing box provided at the rear of the chassis, and the dust thrown into the dust throwing box is put on a rotating plate or loading. It is scraped with a plate and loaded into the trash storage box. In addition, in order to prevent workers who put dust into the dust input port from being inadvertently caught in the dust loading device, there are various monitoring systems that monitor people in the vicinity of the dust input port. Proposed.
例えば特許文献1に記載の監視システムでは、塵芥投入箱の後方上部に撮像手段としてのカメラを配設し、下方の塵芥投入口およびその後方を撮影するようにしている。そして、塵芥積込装置の作動中に前記のカメラによって撮影した画像のデータを画像処理装置に送信し、この画像において予め設定されている進入禁止領域内に人物が侵入したと判定すれば、塵芥積込装置の作動を停止させるようにしている。
For example, in the monitoring system described in
ところで、前記従来例の監視システムにおいては、塵芥投入口の上方にカメラを配設し、その撮像レンズの光軸を鉛直下向きから後方に振り向けているので、同文献の図4〜6などに表れているように後方の人物の頭部だけでなく、その顔も画像に表れるようになる。このように画像に人物の顔が表れていて、特徴的な目、鼻、口の形状や位置関係などがはっきりしていれば、比較的容易に人物であることを認識できる。 By the way, in the monitoring system of the conventional example, a camera is disposed above the dust inlet, and the optical axis of the imaging lens is turned from the vertically downward to the rear, so that it appears in FIGS. As shown, not only the head of the person behind but also its face will appear in the image. In this way, if a person's face appears in the image and the shape and positional relationship of characteristic eyes, nose and mouth are clear, the person can be recognized relatively easily.
但し、そのように光軸を後方に振り向けるほど、例えば朝夕の強い日射しが撮像レンズに入射してしまい、画像のコントラストが低下するおそれがある。また、撮像レンズに雨や雪が付着しやすくなるので、これらの付着物によって視野が遮られる懸念もある。そこで、これらの不具合を避けるために撮像レンズの光軸は、できるだけ下向きにすることが望ましい。 However, as the optical axis is turned backward as described above, for example, strong sunlight in the morning and evening is incident on the imaging lens, and the contrast of the image may decrease. Moreover, since rain and snow are likely to adhere to the imaging lens, there is a concern that the field of view may be blocked by these attached substances. Therefore, in order to avoid these problems, it is desirable to make the optical axis of the imaging lens as downward as possible.
しかしながら、そうして撮像レンズを下向きにした場合には、カメラの視野が後方には狭くなってしまい、塵芥投入口の近傍を殆ど真上から見下ろすことになるので、そこに居る人物の顔が画像に表れ難くなってしまう。すなわち、人物を上から見下ろした画像では、目、鼻、口の形状や位置関係などがはっきりしないため、人物であることを認識するのが難しくなるのである。 However, when the imaging lens is turned downward, the field of view of the camera is narrowed rearward, and the vicinity of the dust inlet is almost looked down from directly above. It becomes difficult to appear in the image. That is, in an image looking down at a person from above, the shape and positional relationship of eyes, nose, and mouth are not clear, making it difficult to recognize that the person is a person.
そこで、その場合には例えば頭部の大きさや頭髪の状態などによって、人物であることを認識せざるを得ないが、塵芥の積み込みを行う作業者は、例えば雨の日などに帽子をかぶったり、フード付きの雨合羽を着用したりすることがある。また、作業者はヘルメットを着用していることもあり、このような場合は人物であることの認識に誤りを生じるおそれがある。 Therefore, in that case, for example, depending on the size of the head and the condition of the hair, it must be recognized that the person is a person, but an operator who loads dust is wearing a hat on a rainy day, for example. Or wear rain hood with hood. In addition, the worker may be wearing a helmet, and in such a case, there is a risk of making an error in recognizing the person.
本発明は、そのような塵芥収集車に特有の事情に着目してなされたものであり、塵芥投入口の上方に配設したカメラによって撮影した画像に基づいて、人物をより正確に認識できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made paying attention to the circumstances peculiar to such a garbage collection vehicle, so that a person can be more accurately recognized based on an image photographed by a camera disposed above the dust inlet. The purpose is to.
本発明の人物認識装置は、塵芥収集車の塵芥投入口の上方にカメラを配設し、このカメラによって撮影された画像のデータを画像処理装置に入力して、塵芥投入口近傍の人物を認識するようにしたものを対象とする。 The person recognition apparatus of the present invention has a camera disposed above the dust inlet of the garbage truck, and inputs data of an image taken by the camera to the image processing apparatus to recognize a person in the vicinity of the dust inlet. The target is to do.
そして、前記画像処理装置には、前記画像における物体像の特徴データを人物の頭部の特徴データと比較して、物体像が人物の頭部を表すものか否か判定する人物識別部と、この人物識別部によって人物の頭部を表すと判定された物体像が、塵芥投入口近傍の所定エリアに入っているか否か判定する人物位置判定部と、が備えられ、前記人物の頭部の特徴データに、頭部への装着物の大きさ、位置および形状が含まれていることを特徴とする。 The image processing apparatus compares the feature data of the object image in the image with the feature data of the person's head, and determines whether the object image represents the person's head, A person position determination unit for determining whether or not the object image determined to represent the person's head by the person identification unit is in a predetermined area near the dust inlet, The feature data includes a size, a position, and a shape of an attachment to the head.
前記構成の人物認識装置では、塵芥投入口の上方に配設されたカメラによって、下方の塵芥投入口近傍の人物が撮影され、その画像のデータを入力した画像処理装置の人物識別部により、画像中の物体像の特徴データが人物の頭部の特徴データと比較される。この頭部の特徴データは、予め多種多様な人物の頭部を上方から撮影した画像において、頭部全体の大きさや形状以外に例えば頭髪の状態などの特徴を抽出したものである。 In the person recognition apparatus having the above-described configuration, a person disposed in the vicinity of the lower dust inlet is photographed by the camera disposed above the dust inlet, and the image is input by the person identification unit of the image processing apparatus that has input the image data. The feature data of the inside object image is compared with the feature data of the person's head. The head feature data is obtained by extracting features such as the state of the hair in addition to the size and shape of the entire head in an image obtained by photographing a variety of human heads from above.
そして、本発明ではさらに前記頭部の特徴データに、例えば帽子やヘルメット、雨具のフードなど、頭部への装着物の大きさ、位置および形状が含まれている。このことで、塵芥の積み込みを行う作業者が帽子や雨合羽のフードをかぶっていたり、或いはヘルメットを着用していたりしても、それら装着物についての特徴に基づいて、物体像が人物であると判定できる。 In the present invention, the feature data of the head further includes the size, position, and shape of an object attached to the head, such as a hat, a helmet, and a rain hood. Even if the worker who loads the garbage wears a hat or a rain hood, or wears a helmet, the object image is a person based on the characteristics of the attached items. Can be judged.
つまり、カメラが人物を見下ろすように配置されている場合に、その頭髪の状態などだけでなく、予め想定される頭部への装着物の特徴によって人物であることを認識できる。よって、そうして人物を表すと判定された物体像について、塵芥投入口近傍の所定エリアに入っていると判定すれば、塵芥積込装置の作動を停止させることによって安全性の確保が図られる。 That is, when the camera is arranged so as to look down at the person, it can be recognized that the person is not only based on the state of the hair, but also based on the characteristic of the attachment to the head assumed in advance. Therefore, if it is determined that the object image determined to represent a person is in a predetermined area near the dust inlet, safety can be ensured by stopping the operation of the dust loading device. .
好ましくは前記頭部の特徴データに、前記のように頭部への装着物を含めるだけでなく、作業者が顔に装着すると想定されるもの(顔への装着物)の大きさ、位置および形状も含めることであり、具体的には眼鏡およびマスクが挙げられる。すなわち、上述したようにカメラの撮像レンズを下向きにすると、人物の顔が画像に表れ難くなり、目、鼻、口の情報に基づいて人物であると判定し難くなる。 Preferably, the feature data of the head not only includes the attachment to the head as described above, but also the size, position, and position of what the operator is supposed to attach to the face (attachment to the face) The shape is also included, and specifically includes glasses and a mask. In other words, as described above, when the imaging lens of the camera is turned downward, the face of a person is difficult to appear in the image, and it is difficult to determine that the person is a person based on information on eyes, nose, and mouth.
しかしながら、眼鏡やマスクなどは、顔面から前方に突出するようにして装着されるので、上方から撮影した画像にもはっきりと表れる。しかも、例えば眼鏡であれば、その個々のデザインは異なっていても、これを上方から撮影した画像においては概ね扁平な左右に延びる帯状になるので、これが装着されている場合には、人物であると判定し易いからである。 However, since glasses, a mask, and the like are mounted so as to protrude forward from the face, they clearly appear in an image taken from above. Moreover, for example, in the case of eyeglasses, even if the individual design is different, in an image taken from above, it is a strip that extends in a generally flat left and right direction. This is because it is easy to determine.
より好ましいのは、そのようにして頭部の特徴データの条件を満たした物体像を、仮に頭部を表すと判定(仮判定)した上で、この物体像の移動速度を算出し、移動速度が予め設定した閾値以下であるときに初めて、頭部を表すものと判定(本判定)することである。こうすれば、作業者によって塵芥投入口に放り込まれるゴミ袋との移動速度の違いによって、このゴミ袋と人物の頭部とを識別することができる。 More preferably, the object image that satisfies the condition of the head feature data is determined to represent the head (temporary determination), and the moving speed of the object image is calculated. It is determined (mainly determined) that it represents the head only when is equal to or less than a preset threshold value. In this way, it is possible to distinguish the garbage bag from the person's head based on the difference in moving speed from the garbage bag thrown into the garbage slot by the operator.
見方を変えると本発明は、前記請求項1〜5のいずれか1つに記載の人物認識装置が装備された塵芥収集車である。すなわち、前記塵芥投入口は、塵芥収集車の後部に設けられた塵芥投入箱の背面に開口し、この塵芥投入箱内には、塵芥収容箱に塵芥を積み込み可能な塵芥積込装置が装備されている。そして、上述したように画像処理装置によって、塵芥投入口近傍の所定エリアに人物が居ると判定された場合に、前記塵芥積込装置の作動が緊急停止装置によって停止されるようになっている。
In other words, the present invention is a garbage truck equipped with the person recognition device according to any one of
本発明に係る塵芥収集車の人物認識装置によれば、塵芥投入口の近傍を上方から見下ろすようにして撮影し、画像処理技術によって人物の頭部であることを判定する。すなわち、画像における物体像の特徴データを、頭部の大きさや頭髪の状態だけでなく、例えば帽子や雨具のフードなどの装着物も含めた特徴データと比較することで、人物の頭部であると正確に判定することができる。そして、この判定に基づき必要に応じて塵芥積込装置を停止させることによって、安全性の確保が図られる。 According to the person recognition apparatus for a garbage collection vehicle according to the present invention, the vicinity of the dust inlet is photographed so as to look down from above, and the person's head is determined by an image processing technique. That is, by comparing the feature data of the object image in the image with the feature data including not only the size of the head and the state of the hair, but also wearing items such as a hat and rain hood, it is the head of the person Can be accurately determined. And safety | security is ensured by stopping a refuse loading device as needed based on this determination.
以下、本発明を回転式の塵芥収集車に適用した実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明においては便宜上、塵芥収集車の前後左右を単に前後左右と呼ぶこともある。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a rotary garbage truck will be described with reference to the drawings. In the following description, for the sake of convenience, the front, rear, left and right of the garbage truck may be simply referred to as front, rear, left and right.
図1には、本発明の実施形態に係る人物認識装置を装備した塵芥収集車100を示し、その車台1上には塵芥収容箱2と塵芥投入箱3とが設けられていて、塵芥収容箱2の後方の開口部と塵芥投入箱3の前面の開口部とが連通されている。また、塵芥投入箱3は、その上部に設けられた左右方向の枢軸3aによって軸支されており、図示しないが、左右一対の傾動シリンダによって傾動されるようになっている。
FIG. 1 shows a
また、前記塵芥投入箱3の背面における下寄りの部位には、塵芥を投入するための矩形状の塵芥投入口4(図7も参照)が開口され、昇降可能なテールゲート5によって開閉されるようになっている。この塵芥投入口4の左側方には、塵芥積込装置の作動などの操作のためのスイッチボックス6が設けられており、また、塵芥投入口4の上方には、詳しくは後述するが、塵芥投入口4の近傍を撮影するようにカメラ7が配設されている。
In addition, a rectangular dust inlet 4 (see also FIG. 7) for throwing dust is opened at a lower portion of the rear side of the
図2に拡大して示すように塵芥投入箱3の内部には、投入された塵芥を塵芥収容箱2に積み込む塵芥積込装置が装備されている。本実施形態の塵芥積込装置は、回転板10の回転によって塵芥を掻き上げるとともに、押込板20によって塵芥収容箱2内へと押し込む、いわゆる回転式のものである。すなわち、まず、塵芥投入箱3内の下部においてその幅方向に延びるように回転軸11が架設され、これに回転板10の基端側が固定されている。
As shown in an enlarged view in FIG. 2, a dust loading device for loading the thrown dust into the
図示の例では前記回転軸11の端部に減速機構12を介して正逆回転可能な油圧モータ13が連結されている。よって、油圧モータ13の回転は減速機構12によりトルクアップされて回転軸11に伝達され、この回転軸11と一体に回転板10が回転されることで、その先端部は、断面略半円弧状に形成された塵芥投入箱3の底壁に沿って前後方向に移動するようになる。
In the illustrated example, a
一方、押込板20は、前記回転板10の上方において塵芥投入箱3の幅方向全体に亘って設けられ、その上部に設けられた左右方向の揺動軸21の周りに前後方向に揺動自在に支持されている。また、押込板20には、揺動軸21よりも上方に延びる延設部22が設けられ、この延設部22とその前方の支持ピン23との間に押込シリンダ24が架設されており、その伸縮作動によって押込板20を前後方向に揺動させるようになっている。
On the other hand, the pushing
すなわち、図2に実線で示すように押込板20が塵芥収容箱2の側に最も揺動した位置(前進限界位置)にあるときは、この押込板20に干渉することなく回転板10が上方に回動するようになり、これに遅れて押込板20が塵芥投入口4側へ揺動する。そして、押込板20が塵芥投入口4側に最も揺動し、図2には仮想線で示す後退限界位置に達した後も、回転板10の回動は継続される。
That is, as shown by the solid line in FIG. 2, when the pushing
こうして回転する回転板10は、塵芥を塵芥収容箱2側に掻き込んで、図2に実線で示すように前方の塵芥収容箱2側に延びる設定停止位置に一旦、停止する。そうすると今度は押込板20が塵芥収容箱2側に揺動して、回転板10上の塵芥を塵芥収容箱2に押し込んでゆく。そして、押込板20が再び前記の前進限界位置に達すれば、再び回転板10が上方へ回動するようになる。
The rotating
このように互いに同期して回転板10の回転および押込板20の揺動が繰り返されることによって、塵芥投入箱3に投入された塵芥が連続的に塵芥収容箱2に積み込まれる(以下、塵芥積込作動と呼ぶ)。そのように回転板10および押込板20を作動させるための油圧回路および電子制御装置(制御系)の構成については以下に述べるが、そのために塵芥投入箱3の内部には、回転板10および押込板20の位置を検出するためのスイッチLS1〜LS5が設けられている。
As described above, the rotation of the
すなわち、図2に表れているように、押込板20が前進限界位置または後退限界位置にあるときにそれぞれオンになるスイッチLS1,LS2と、回転板10が設定停止位置にあるときにオンになるスイッチLS3と、その設定停止位置から回転板10が正の向き(図1の時計回り)に所定角度回転したときにオンになるスイッチLS4と、さらに所定角度回転したときにオンになるスイッチLS5とが設けられている。
That is, as shown in FIG. 2, the switches LS1 and LS2 that are turned on when the pushing
なお、スイッチLS1,LS2は、押込板20の揺動軸21の端部に設けられた図示省略のドグを検出するようになっており、スイッチLS3〜LS5は、回転板10の回転軸11の端部に設けられた図示省略のドグを検出するようになっている。また、これらのスイッチLS1〜LS5としては例えば光電スイッチ、近接スイッチなどを使用することができる。
The switches LS1 and LS2 are configured to detect a dog (not shown) provided at the end of the
前記のスイッチLS4,LS5は、図2にハッチングを入れて示すように、回転板10が塵芥投入口4の前縁部4aの真下から、その後方へ回転しつつ下降して塵芥投入口4の後縁部4bに最も近接するまでの角度範囲Zを検出するものである。この角度範囲Zにおいては回転板10が作業者の体の一部を巻き込む危険性があるので、以下では危険な角度範囲Zと呼ぶ。
As shown in FIG. 2 with hatching, the switches LS4 and LS5 move downward from the
さらに、図1、2に表れているように塵芥投入口4の近傍には、塵芥積込装置の作動を停止させるための緊急停止ボタン60,61や緊急停止プレート62などが配設されている。図1に表れているように塵芥投入口4の左側のスイッチボックス6に緊急停止ボタン60が配設され、また、図2に破線で示すように塵芥投入口4の右側に緊急停止ボタン61が配設されている。緊急停止プレート62は、塵芥投入口4の下方においてスイッチSW3をオンオフするように配設されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 2,
−塵芥積込装置の制御系−
次に、図3および図4を参照して、前記のように塵芥積込装置を作動させるための制御系について説明する。この制御系は、塵芥積込装置の油圧モータ13や押込シリンダ24などに供給する油圧を制御する油圧回路と、この油圧回路に設けられた電磁制御弁V1,V2に制御信号を出力する制御装置PLC(プログラマブル ロジック コントローラ)と、を備えている。
-Control system of garbage loading device-
Next, a control system for operating the dust loading device as described above will be described with reference to FIGS. 3 and 4. The control system includes a hydraulic circuit that controls the hydraulic pressure supplied to the
まず、図3を参照して油圧回路について説明すると、この油圧回路は、油圧ポンプPと、オイルリザーバTと、押込シリンダ24を制御するための電磁制御弁V1と、油圧モータ13を制御するための電磁制御弁V2と、を備えている。なお、油圧ポンプPには、図示しないが、エンジンの駆動力がPTO(パワー テイク オフ)を介して伝達されるようになっている。
First, the hydraulic circuit will be described with reference to FIG. 3. This hydraulic circuit controls the hydraulic pump P, the oil reservoir T, the electromagnetic control valve V1 for controlling the
一例として電磁制御弁V1,V2は、いずれも6ポート3位置の電磁式の方向切換弁からなる。電磁制御弁V1は、ソレノイドSOLaが励磁されると第1連通位置(図の上位置)に切り換わって、油圧ポンプPからの作動油を一対の押込シリンダ24のロッド側油室に供給する一方、ソレノイドSOLbが励磁されると第2連通位置(図の下位置)に切り換わって、作動油をヘッド側油室に供給する。
As an example, each of the electromagnetic control valves V1, V2 is composed of a 6-port 3-position electromagnetic direction switching valve. When the solenoid SOLa is excited, the electromagnetic control valve V1 switches to the first communication position (upper position in the figure), and supplies hydraulic oil from the hydraulic pump P to the rod side oil chambers of the pair of
そうして電磁制御弁V1から作動油がヘッド側油室に供給されると、一対の押込シリンダ24が伸長作動して押込板20を前方に揺動させる。一方、作動油がロッド側油室に供給されると、一対の押込シリンダ24は収縮作動して、押込板20を後方に揺動させる。また、いずれのソレノイドSOLa,SOLbも励磁されていないときに、電磁制御弁V1は中立位置(図の中央位置)に復帰するようになる。
When hydraulic oil is supplied from the electromagnetic control valve V1 to the head side oil chamber, the pair of
一方、電磁制御弁V2は、ソレノイドSOLcが励磁されると第1連通位置(図の下位置)に切り換わって、作動油を油圧モータ13の正転側油室に供給し、当該油圧モータ13を正転作動させる。一方、ソレノイドSOLdが励磁されると電磁制御弁V2は第2連通位置(図の上位置)に切り換わって、作動油を油圧モータ13の逆転側油室に供給し、当該油圧モータ13を逆転作動させる。
On the other hand, when the solenoid SOLc is excited, the electromagnetic control valve V2 switches to the first communication position (the lower position in the figure), supplies hydraulic oil to the forward rotation oil chamber of the
また、いずれのソレノイドSOLc,SOLdも励磁されていないときに、電磁制御弁V2は中立位置(図の中央位置)に復帰するようになる。電磁制御弁V1,V2の両方が中立位置にあるとき、作動油はオイルリザーバTへ還流するようになる。なお、図示の油圧回路において符号V3はチェック弁であり、また、符号V4は、油圧ポンプPの吐出圧の上限を設定するためのリリーフ弁である。 Further, when none of the solenoids SOLc and SOLd is excited, the electromagnetic control valve V2 returns to the neutral position (center position in the figure). When both of the electromagnetic control valves V1 and V2 are in the neutral position, the hydraulic oil returns to the oil reservoir T. In the illustrated hydraulic circuit, reference numeral V3 is a check valve, and reference numeral V4 is a relief valve for setting the upper limit of the discharge pressure of the hydraulic pump P.
次に、図4を参照して制御装置PLCにおける信号の入出力状態について説明する。まず、制御装置PLCへの電力供給は図の左上に示すバッテリBTによって行われるものである。このバッテリBTと図の右側のグランドラインK1との間に、図の最上部を左右に延びるように通電ラインK2が接続されていて、ここには、塵芥収集車100のキースイッチSWK、PTOスイッチSWP、リレーコイルCR1などが介設されている。
Next, a signal input / output state in the control device PLC will be described with reference to FIG. First, power supply to the control device PLC is performed by the battery BT shown in the upper left of the figure. An energization line K2 is connected between the battery BT and the ground line K1 on the right side of the figure so as to extend left and right at the top of the figure. Here, the key switches SWK and PTO switches of the
また、前記キースイッチSWKおよびバッテリBTの中間において通電ラインK2から分岐するように、通電ラインK3の上流端が接続されており、この通電ラインK3を介して制御装置PLCの信号用電力供給部(図示せず)に電力が供給されるようになっている。すなわち、通電ラインK3の上流側(バッテリBTに近い側)には前記リレーコイルCR1の接点cr1が介設されており、リレーコイルCR1がオンになると接点cr1が閉じられて、通電ラインK3に通電するようになる。 Further, the upstream end of the energization line K3 is connected so as to branch from the energization line K2 between the key switch SWK and the battery BT, and the signal power supply unit ( (Not shown) is supplied with electric power. That is, the contact cr1 of the relay coil CR1 is interposed on the upstream side of the energization line K3 (the side close to the battery BT). When the relay coil CR1 is turned on, the contact cr1 is closed and the energization line K3 is energized. To come.
この通電ラインK3は、塵芥積込装置の塵芥積込作動中には必ず通電されるものであって、図2を参照して上述した緊急停止ボタン60,61および緊急停止プレート62の操作に対応して開閉されるスイッチSW1〜SW3が介設されている。これらのスイッチSW1〜SW3によって通電が遮断されると、制御装置PLCの作動が停止されることによって塵芥積込装置の作動が停止される。そして、詳しくは後述するが通電ラインK3には画像処理ユニット8も介設されている。
This energization line K3 is always energized during the dust loading operation of the dust loading device, and corresponds to the operation of the
さらに、図4の左側に表れているように、前記の接点cr1よりも下流側(バッテリBTから遠い側)で通電ラインK3から分岐するように複数の分岐ラインの上流端が接続されており、これらの分岐ラインのそれぞれに図2を参照して上述したスイッチLS1〜LS5が介設されている。これらのスイッチLS1〜LS5からの信号に基づいて、塵芥積込装置の回転板10および押込板20の位置、即ち作動状況が検出される。
Further, as shown on the left side of FIG. 4, the upstream ends of the plurality of branch lines are connected so as to branch from the energization line K3 on the downstream side (the side far from the battery BT) from the contact cr1. Each of these branch lines is provided with the switches LS1 to LS5 described above with reference to FIG. Based on the signals from these switches LS1 to LS5, the positions of the
なお、前記のスイッチLS1〜LS5の他に制御装置PLCへの入力側には、図示はしないが塵芥積込装置の始動および停止スイッチ、塵芥積込作動の単動または連続の選択スイッチ、塵芥積込作動および塵芥排出作動の選択スイッチ、回転板10や押込板20を単独で作動させるスイッチ、塵芥投入箱3を傾動させて開放するスイッチなども接続されている。
In addition to the switches LS1 to LS5, on the input side to the control device PLC, although not shown, a start and stop switch for the dust loader, a single-action or continuous selection switch for dust load operation, a dust load A selection switch for the insertion operation and the dust discharge operation, a switch for operating the
前記のように各種スイッチが入力側に接続されている一方、制御装置PLCの出力側(図4の右側)には、電磁制御弁V1,V2のソレノイドSOLa〜SOLdなどが接続されている。そして、制御装置PLCは、スイッチSW1〜SW3,LS1〜LS5などから入力する信号に基づいて、予め設定された手順に従い油圧モータ13や押込シリンダ24などを作動させるべく、対応するソレノイドSOLa〜SOLdに出力するようにプログラムされている。
While the various switches are connected to the input side as described above, the solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1 and V2 are connected to the output side (right side in FIG. 4) of the control device PLC. Then, based on the signals input from the switches SW1 to SW3, LS1 to LS5, etc., the control device PLC controls the corresponding solenoids SOLa to SOLd to operate the
すなわち、例えば塵芥積込装置が塵芥積込作動するときには、通電ラインK2上のキースイッチSWKおよびPTOスイッチSWPがいずれも閉じられて、リレーコイルCR1に通電される。これにより、リレーコイルCR1の接点cr1が閉じられるので、通電ラインK3によって通電されることにより、制御装置PLCが作動可能な状態になって適宜、ソレノイドSOLa〜SOLdに制御信号を出力するようになる。 That is, for example, when the dust loading device performs the dust loading operation, both the key switch SWK and the PTO switch SWP on the energization line K2 are closed and the relay coil CR1 is energized. As a result, the contact cr1 of the relay coil CR1 is closed, so that the control device PLC becomes operable by being energized by the energization line K3 and appropriately outputs control signals to the solenoids SOLa to SOLd. .
この制御信号を受けてソレノイドSOLa〜SOLdが励磁され、電磁制御弁V1,V2の位置が適宜、切り換えられることで、油圧モータ13や押込シリンダ24などに作動油圧が供給される。これにより、油圧モータ13や押込シリンダ24などがそれぞれ作動し、図2を参照して上述したように、回転板10の回転および押込板20の揺動が互いに同期して繰り返されることになる。
In response to this control signal, the solenoids SOLa to SOLd are excited, and the positions of the electromagnetic control valves V1 and V2 are appropriately switched, so that the hydraulic pressure is supplied to the
詳しくは、まず図2に実線で示すように押込板20が前進限界位置にあって、スイッチLS1からオン信号が出力されるとともに、回転板10が設定停止位置にあって、スイッチLS3からもオン信号が出力されるときに、これらの信号を受けた制御装置PLCから制御信号が出力され、電磁制御弁V2が第1連通位置に切り換えられて、油圧モータ13が正転作動を開始する。これにより、回転板10は上方に回動し始める。
Specifically, first, as shown by the solid line in FIG. 2, the
そして、所定の期間が経過すると制御装置PLCから電磁制御弁V1のソレノイドSOLaへ制御信号が出力されて、電磁制御弁V1が第1連通位置に切り換えられ、押込シリンダ24が収縮作動を開始する。これにより押込板20は後方の塵芥投入口4側へ揺動するようになり、この押込板20が後退限界位置に達すると、スイッチLS2からオン信号が出力される。
When a predetermined period elapses, a control signal is output from the control device PLC to the solenoid SOLa of the electromagnetic control valve V1, the electromagnetic control valve V1 is switched to the first communication position, and the pushing
これを受けて制御装置PLCがソレノイドSOLaへの制御信号の出力を停止することで、電磁制御弁V1が中立位置に復帰し、押込板20の揺動が停止する。また、そうして押込板20が揺動している間も回転板10の回動は継続しており、塵芥を塵芥収容箱2側に掻き込んでゆくが、こうして回動する押込板20が設定停止位置に至り、スイッチLS3からオン信号が出力される。
In response to this, the control device PLC stops outputting the control signal to the solenoid SOLa, so that the electromagnetic control valve V1 returns to the neutral position, and the swinging of the pushing
これを受けて制御装置PLCが、電磁制御弁V2のソレノイドSOLcへの制御信号の出力を停止することで、電磁制御弁V2が中立位置に復帰し、油圧モータ13の回動が停止する。また、制御装置PLCは、電磁制御弁V1のソレノイドSOLbへ制御信号を出力し、電磁制御弁V1が第2連通位置に切り換えられて、押込シリンダ24が伸長作動を開始することで、押込板20が前方へ揺動し始める。
In response to this, the control device PLC stops outputting the control signal to the solenoid SOLc of the electromagnetic control valve V2, whereby the electromagnetic control valve V2 returns to the neutral position, and the rotation of the
こうして前方の塵芥収容箱2側に揺動する押込板20が、回転板10上の塵芥を塵芥収容箱2に押し込んでゆき、前進限界位置に達すれば、スイッチLS1からオン信号が出力される。これを受けて制御装置PLCがソレノイドSOLbへの制御信号の出力を停止することで、電磁制御弁V1が中立位置に復帰し、押込シリンダ24の伸長作動、即ち、押込板20の前方への揺動が停止する。
When the pushing
−人物認識装置および緊急停止装置−
ところで、前記のように塵芥積込装置が塵芥積込作動をしているときには、塵芥投入口4に塵芥を投入している作業者が不注意から回転板10などに巻き込まれるおそれがある。そこで、本実施形態の塵芥収集車100においては、塵芥投入口4の近傍を撮影するようにカメラ7を配設し、画像処理によって塵芥投入口4近傍の危険なエリアに人物が居ると判定すれば、直ちに塵芥積込装置の作動を停止させるようにしている。
-Person recognition device and emergency stop device-
By the way, when the dust loading device is performing the dust loading operation as described above, there is a possibility that an operator who puts the dust into the
すなわち、前記の図1、2に表れている他、図5にも示すように、塵芥投入箱3の背面の上部、即ち塵芥投入口4の上方にはカメラ7が配設され、その撮像レンズ70が下方の塵芥投入口4近傍に向けられている。このカメラ7によって撮影された画像のデータは画像処理ユニット8(画像処理装置であり、例えば図1に破線で示すように運転席周辺に配設されている)に送信され、塵芥投入口4の前縁部4aおよび後縁部4bの間の危険なエリア(図5にハッチングを入れて示す)に人物Hが居るか否かの判定が行われる。
That is, as shown in FIGS. 1 and 2, as shown in FIG. 5, a
上述したように塵芥積込装置の積込作動時にはキースイッチSWKおよびPTOスイッチSWPがいずれも閉じられており、通電ラインK3によって制御装置PLCに通電されている。そして、図4に表れているように通電ラインK3の途中に画像処理ユニット8が介設されており、ここにおいて危険なエリアに人物Hが居ると判定すれば、制御装置PLCへの通電を遮断するようになっている。
As described above, during the loading operation of the dust loading device, both the key switch SWK and the PTO switch SWP are closed, and the control device PLC is energized by the energization line K3. As shown in FIG. 4, the
以下に、画像処理による人物認識の手法について説明すると、図5に模式的に示すように画像処理ユニット8には、所定のプログラムを実行して各種の制御を行う中央処理部CPU、カメラ7からの画像データを入力して、以下のような公知の画像処理を行う画像処理部DSP、それら中央処理部CPUや画像処理部DSPにおいて使用されるデータを記憶するメモリM、中央処理部CPUの指令を受けて開閉されるリレースイッチSW4などが設けられている。
In the following, a person recognition method by image processing will be described. As schematically shown in FIG. 5, the
なお、前記のカメラ7としては、運転者が後方を監視するためのバックカメラを利用しており、図示しないが運転席周辺には、カメラ7によって撮影された画像を表示するモニタが配設されている。そして、画像処理ユニット8には、そのモニタに前記の画像とともに、画像処理の結果なども表示させる画像出力部VOPが設けられている。また、図示はしないが画像処理ユニット8には、種々のデータを一時記憶するバッファ、中央処理部CPUの指令を受けてカメラ7の制御を行うカメラ制御回路なども設けられている。
The
−画像処理のルーチン−
前記の画像処理部DSPは、公知の画像処理ロジックを高速で行う一般的な集積回路であり、例えば入力画像データの二値化処理と、この二値化された画像データにおいて互いに近接する各画素について領域化するラベリング処理と、ラベリングにより領域化された物体像の領域が人物像であることを識別する人物識別処理と、人物像と識別された物体像の位置が危険なエリアか否か判定する人物位置判定処理とを行う。
-Image processing routines-
The image processing unit DSP is a general integrated circuit that performs known image processing logic at a high speed. For example, binarization processing of input image data and pixels adjacent to each other in the binarized image data A labeling process for regionizing, a person identifying process for identifying that the region of the object image segmented by labeling is a person image, and determining whether the position of the object image identified as the person image is a dangerous area Person position determination processing to be performed.
具体的に、図6のフローチャートを参照して画像処理のルーチンについて説明すると、まず、スタート後のステップS1において二値化処理が行われる。これは例えば、入力画像データについて各画素毎の輝度値が予め設定された閾値以上である場合に最大輝度値とし、閾値未満であれば最小輝度値とする処理である。生成される二値化画像データは、ノイズや光量変化の影響の多くが除去されたものとなる。 Specifically, the image processing routine will be described with reference to the flowchart of FIG. 6. First, binarization processing is performed in step S1 after the start. This is, for example, processing for setting the maximum luminance value when the luminance value for each pixel in the input image data is greater than or equal to a preset threshold value, and setting the minimum luminance value when the luminance value is less than the threshold value. The generated binarized image data is obtained by removing most of the effects of noise and light quantity change.
次にステップS2ではラベリング処理が行われる。これは、前記の二値化画像データにおいて互いに近接する各画素を領域化するものであり、例えば同じ輝度値に属するとともに、所定距離内で密接する複数の画素について1つの領域と見なす処理である。ラベリング処理は画像平面全体について行われ、これにより1つの領域とされたものが、それぞれ物体像として認識される。 Next, in step S2, a labeling process is performed. This is to process each pixel adjacent to each other in the binarized image data. For example, a plurality of pixels belonging to the same luminance value and closely within a predetermined distance are regarded as one region. . The labeling process is performed on the entire image plane, and a single region is recognized as an object image.
そして、続くステップS3〜S5において、前記それぞれの物体像についての人物識別処理が行われる。本実施形態では、図5を参照して上述したように塵芥投入口4の上方にカメラ7を配設し、下方の塵芥投入口4近傍をほぼ真上から撮影するようにしている。このため、その画像には、図7に一例を示すように人物Hの頭部が大きく表示されるとともに、上方から見た顔の一部も表示されることになる。
In subsequent steps S3 to S5, person identification processing is performed for each of the object images. In the present embodiment, as described above with reference to FIG. 5, the
詳しくは後述するが、そうして上方から撮影した画像においては目、鼻、口の形状や位置関係などがはっきりせず、これに基づいて人物の顔であることを判定するのは難しい。そこで、ステップS3では、予め設定されている頭部(顔も含む)の特徴データ、即ち例えば頭部の大きさや形状、頭髪の状態、さらには頭部や顔への装着物の大きさや形状などを示すデータを参照し、この特徴データの条件を満たすような物体像を、仮に人物Hの頭部と判定する。 As will be described in detail later, in the image photographed from above, the shape and positional relationship of eyes, nose and mouth are not clear, and it is difficult to determine that the face is a person based on this. Therefore, in step S3, characteristic data of the head (including the face) set in advance, that is, for example, the size and shape of the head, the state of the hair, and the size and shape of the attachment to the head and face, etc. The object image that satisfies the condition of the feature data is temporarily determined as the head of the person H.
そうして頭部と仮判定した物体像について、それ以外の物体像と識別する処理をステップS4,S5で行う。まず、ステップS4では、カメラ7から時系列に入力される複数の画像データの差分処理(各画素毎の輝度値の差を求める処理)によって、物体像の位置の変化を検出する。そして、この位置の変化、即ち物体像の移動距離を、それに要した時間(画像データを取得する時間間隔)で除算して、物体像の移動速度を算出する。 Thus, processing for discriminating the object image temporarily determined as the head from other object images is performed in steps S4 and S5. First, in step S4, a change in the position of the object image is detected by a difference process of a plurality of pieces of image data input in time series from the camera 7 (a process of obtaining a luminance value difference for each pixel). Then, the moving speed of the object image is calculated by dividing the change in position, that is, the moving distance of the object image by the time required (time interval for acquiring image data).
そして、算出した移動速度が予め設定した閾値以下であるか否か、ステップS5において判定する。この閾値は、塵芥投入口4に塵芥を投入する作業者の頭部の移動速度と、投入される塵芥の移動速度とを区別できるように、予め実験などによって設定されている。よって、算出した移動速度が閾値よりも高ければ、動作が速すぎるので人物Hの頭部ではないと識別し、否定判定して(NO)ルーチンを終了する(エンド)。
Then, in step S5, it is determined whether or not the calculated moving speed is equal to or less than a preset threshold value. This threshold value is set in advance by experiments or the like so that the moving speed of the head of the worker who puts the dust into the
一方、前記ステップS5において移動速度が閾値以下であると肯定判定すれば(YES)、物体像は人物Hの頭部であると判定(本判定)してステップS6に進み、この物体像が予め設定されている危険なエリアに入っているか否か判定する。これは、物体像を形成する領域の外形をなす画素の位置座標が危険なエリアの境界線B(塵芥投入口4の後縁部4b)よりも前方にあるか否かによって判定できる。
On the other hand, if an affirmative determination is made in step S5 that the moving speed is equal to or less than the threshold value (YES), the object image is determined to be the head of the person H (main determination), and the process proceeds to step S6. Judge whether you are in a set dangerous area. This can be determined based on whether or not the position coordinates of the pixels forming the outer shape of the region forming the object image are ahead of the boundary line B (the
よって、人物Hの頭部と識別した物体像が危険なエリアに入っていると肯定判定すれば(YES)、ステップS7に進んで塵芥積込装置の作動を停止させるべく、中央処理部CPUへ停止信号を出力し、画像処理ルーチンを終了する(エンド)。一方、物体像が危険なエリアに入っていないと否定判定すれば(NO)、停止信号は出力せずに画像処理ルーチンを終了する(エンド)。 Therefore, if an affirmative determination is made that the object image identified as the head of the person H is in a dangerous area (YES), the process proceeds to step S7 to the central processing unit CPU to stop the operation of the dust loading device. A stop signal is output and the image processing routine is ended (END). On the other hand, if it is determined that the object image is not in the dangerous area (NO), the image processing routine is terminated without outputting the stop signal (END).
そうして画像処理部DSPから停止信号が発せられると、これを受けた中央処理部CPUはリレースイッチSW4を開放させる。すなわち、図示しないリレーコイルに通電してスイッチの接点を開くことにより、通電ラインK3による制御装置PLCへの通電を遮断する。これにより制御装置PLCの作動が強制的に停止されるので、仮に制御装置PLCに何らかの異常があっても、電磁制御弁V1,V2の全てのソレノイドSOLa〜SOLdへの通電が停止されることになる。 When a stop signal is issued from the image processing unit DSP, the central processing unit CPU that has received this signal opens the relay switch SW4. That is, by energizing a relay coil (not shown) and opening the contact of the switch, the energization to the control device PLC by the energization line K3 is interrupted. As a result, the operation of the control device PLC is forcibly stopped. Therefore, even if there is any abnormality in the control device PLC, energization of all the solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1, V2 is stopped. Become.
よって、第1連通位置または第2連通位置にある電磁制御弁V1,V2が全て中立位置に復帰するようになり、その結果、直ちに油圧モータ13および押込シリンダ24の作動が停止される。このように本実施形態では、画像処理ユニット8の中央処理部CPUと、リレースイッチSW4とによって、塵芥積込装置の作動を停止させる緊急停止装置が構成されている。
Accordingly, the electromagnetic control valves V1 and V2 at the first communication position or the second communication position all return to the neutral position, and as a result, the operations of the
また、前記図6のフローのステップS3〜S5を実行することによって、画像処理部DSPが、物体像の特徴データを人物の頭部の特徴データと比較して、物体像が人物の頭部を表すものか否か判定する人物識別部を構成し、さらに、ステップS6を実行することによって、人物の頭部を表す物体像が塵芥投入口近傍の所定エリアに入っているか否か判定する人物位置判定部を構成する。 Further, by executing steps S3 to S5 of the flow of FIG. 6, the image processing unit DSP compares the feature data of the object image with the feature data of the person's head, The person position which comprises the person identification part which determines whether it represents or not, and also performs step S6, and determines whether the object image showing a person's head is in the predetermined area near the dust inlet A determination unit is configured.
−人物の頭部の仮判定−
次に、前記図6のフローのステップS3における人物の頭部の仮判定について、図8および図9を参照して詳細に説明する。上述したように本実施形態では、塵芥投入口4の上方に配設するカメラ7を下向きにして、塵芥投入口4の近傍を撮影するようにしている。このため、例えば朝夕の強い日射しが入射してしまい、画像のコントラストが低下したり、撮像レンズ70に雨や雪が付着したりする心配は少ない。
-Temporary judgment of human head-
Next, the provisional determination of the person's head in step S3 of the flow of FIG. 6 will be described in detail with reference to FIGS. As described above, in this embodiment, the
しかしながら、そのように撮像レンズ70を下向きにしていることから、カメラ7は塵芥投入口4の近傍を殆ど真上から見下ろすようになり、図7に表れているように、そこに居る人物Hの頭部が大きく表示される一方で、その顔については上下に潰れてしまう。このことから、顔において特徴的な目、鼻、口の形状や位置関係などがはっきりせず、この情報から頭部であることを認識するのは難しい。
However, since the
そこで、主として物体像の大きさや形状、さらには頭髪の状態などに基づいて人物の頭部か否か判定することになるが、塵芥の積み込みを行う作業者は、例えば雨の日などに帽子をかぶったり、フード付きの雨合羽を着用したりすることがあり、また、ヘルメットを着用していることもあるので、この点を考慮しないと、人物であることの認識に誤りを生じるおそれがあった。 Therefore, it is determined whether or not the head of a person is based mainly on the size and shape of the object image, and also the condition of the hair.However, an operator who loads dust is wearing a hat on a rainy day, for example. Wearing rain wings with a hood or wearing a helmet, and sometimes wearing a helmet, there was a risk of misrecognition of being a person without taking this into account .
このような塵芥収集車に特有の事情に着目して本実施形態では、前記したように図6のフローのステップS3において、頭部の大きさや形状、頭髪の状態の他に、帽子やヘルメットなど想定される頭部への装着物も考慮し、さらに、眼鏡やマスクなど顔への装着物も考慮して、それら装着物の大きさや形状などの特徴データを参照し、人物の頭部か否か判定するようにしている。 In this embodiment, paying attention to the situation peculiar to such a garbage collection vehicle, as described above, in step S3 of the flow of FIG. 6, in addition to the size and shape of the head, the state of the hair, a hat, a helmet, etc. Whether the head is a person's head, taking into account possible attachments to the head, and taking into account the attachments to the face, such as glasses and masks, and referring to feature data such as the size and shape of these attachments I'm trying to determine.
具体的には、まず、図8のフローのスタート後のステップS31において、予め設定されている頭部の特徴データ、即ち、例えば頭部の大きさや形状、頭髪の状態(頭髪の領域の広さや形状)などを示す特徴データを参照し、この特徴データの条件を画像中の物体像が満たすか否か判定する。なお、特徴データは、予め多くの人物の頭部を上方から撮影してその特徴を抽出たものであり、画像処理ユニット8のメモリMに格納されている。
Specifically, first, in step S31 after the start of the flow of FIG. 8, the characteristic data of the head set in advance, for example, the size and shape of the head, the state of the hair (the area of the hair area, It is determined whether or not the object image in the image satisfies the feature data condition by referring to the feature data indicating the shape). The feature data is obtained by previously capturing the heads of many people from above and extracting the features, and is stored in the memory M of the
一例を図9(a)に模式的に示すように、例えば物体像の輪郭が、頭部の大きさおよび形状を表す楕円Oの形状とマッチしており、かつその全体が頭髪に覆われていて、黒色であるときには、人物Hの頭部であると肯定判定(YES)する。一方、図9(b)のように雨合羽のフードFをかぶっている場合、このフードFの後側は頭部と同様の凸の円弧状になるが、前側には凹の円弧状が表れ、その輪郭は前記の楕円Oとはマッチしない。 As schematically shown in FIG. 9A, for example, the contour of the object image matches the shape of an ellipse O representing the size and shape of the head, and the whole is covered with hair. When the color is black, an affirmative determination (YES) is made that it is the head of the person H. On the other hand, when the rain hood F is worn as shown in FIG. 9B, the rear side of the hood F has a convex arc shape similar to the head, but a concave arc shape appears on the front side. Its outline does not match the ellipse O.
この場合には前記ステップS31で条件を満たさないと否定判定(NO)して、ステップS32に進むことになり、ここでは予め設定されている頭部への装着物(帽子、雨合羽のフード、ヘルメットなど)の特徴データを参照して、この特徴データの条件を満たすか否か判定する。前記図9(b)の場合は、後側が凸の円弧状で前側が凹の円弧状となる特徴から、物体像がフードFをかぶった頭部であると肯定判定(YES)する。 In this case, if the condition is not satisfied in step S31, a negative determination (NO) is made, and the process proceeds to step S32. Here, a pre-set headwear (a hat, a rain hood, a helmet) Etc.) is determined with reference to the feature data. In the case of FIG. 9 (b), an affirmative determination (YES) is made that the object image is a head wearing the hood F, because the rear side has a convex arc shape and the front side has a concave arc shape.
一方、例えば図9(c)のように人物Hがヘルメットhをかぶっていると、その輪郭が前記楕円Oとはマッチせず、また、図の例のようにヘルメットhが白色であると、頭部とは判定され難い。この場合はステップS32でも条件を満たさないと否定判定(NO)してステップS33に進み、今度は予め設定されている顔への装着物(眼鏡、マスクなど)の特徴データを参照して、この特徴データの条件を満たすか否か判定する。 On the other hand, when the person H is wearing the helmet h as shown in FIG. 9C, for example, the outline does not match the ellipse O, and the helmet h is white as shown in the example in the figure. It is difficult to determine the head. In this case, a negative determination (NO) is made at step S32 that the condition is not satisfied, and the process proceeds to step S33. This time, referring to the feature data of the pre-set face attachment (glasses, mask, etc.), this It is determined whether or not the feature data condition is satisfied.
前記図9(c)の例では人物HはマスクMを装着しており、これがヘルメットhの前側の庇よりも前方に突出しているので、この形状の特徴によって頭部であると肯定判定(YES)する。なお、前記図9(a)、(b)の例についてもステップS31,S32において頭部ではない(NO)と誤判定することもあり得るが、この場合でも眼鏡Gを装着していることから、ステップS33において肯定判定(YES)することになる。 In the example of FIG. 9 (c), the person H wears the mask M, which protrudes forward from the front heel of the helmet h. ) 9A and 9B, it may be erroneously determined that the head is not the head (NO) in steps S31 and S32. However, even in this case, the glasses G are worn. In step S33, an affirmative determination (YES) is made.
このように人物Hが眼鏡Gを装着している場合は、眼鏡の個々のデザインが異なっていても、これを上方から撮影すると概ね扁平な左右に延びる帯状になることから、眼鏡Gを装着していること、ひいては人物Hの頭部であることを認識し易い。また、図9(d)に一例を示すように眼鏡GおよびマスクMの両方を装着している場合も、それら両方の特徴が表れることから、より人物Hであることを認識し易い。 In this way, when the person H wears the glasses G, even if the glasses are different in design, if they are photographed from above, they will form a generally flat band extending left and right. It is easy to recognize that it is the head of the person H. Further, when both the glasses G and the mask M are worn as shown in an example in FIG. 9D, since the features of both of them appear, it is easier to recognize the person H.
前記ステップS31〜S33のいずれかにおいて条件を満たすと肯定判定(YES)した物体像については、ステップS34において仮に人物Hの頭部と判定する。そして、ステップS35に進んで、画像中の全ての物体像について判定が済んだか否か判定し、否定判定(NO)であれば前記ステップS31に戻って、前述の手順を繰り返す。また、全ての物体像についての判定が済んでおり、ステップS35で肯定判定(YES)すれば、処理を終了して(エンド)図6のフローのステップS3に戻る。 An object image that is determined to be affirmative (YES) when the condition is satisfied in any of steps S31 to S33 is temporarily determined as the head of the person H in step S34. In step S35, it is determined whether all object images in the image have been determined. If the determination is negative (NO), the process returns to step S31 and the above-described procedure is repeated. If all the object images have been determined, and if an affirmative determination (YES) is made in step S35, the process ends (end) and the process returns to step S3 in the flow of FIG.
なお、画像中の全ての物体像について、前記ステップS31〜S33のいずれにおいても条件を満たさないと否定判定(NO)し、前記のステップS35において全ての物体像について判定が済んだと肯定判定(YES)すれば、処理を終了した(エンド)後に図6のフローのステップS3には戻らず、ルーチンを終了する。 For all object images in the image, a negative determination (NO) is made if the conditions are not satisfied in any of Steps S31 to S33, and an affirmative determination is made that all the object images have been determined in Step S35 ( If YES), the routine ends without returning to step S3 of the flow of FIG. 6 after the processing is ended (END).
以上、説明したように本実施形態に係る塵芥収集車の人物認識装置によると、まず、塵芥収集車100の後部の塵芥投入口4の上方にカメラ7を配設し、その撮像レンズ70をほぼ真下に向けているので、朝夕の強い日射しが入射したり、雨や雪が付着したりする心配は少ない。また、撮影された画像における危険なエリアの境界線と後方の人物との間隔が、ほぼ実際の間隔を表すようになるので、画像処理によって人物が危険なエリアに居るか否か極めて正確に判定できる。
As described above, according to the person recognition apparatus for a dust collection vehicle according to the present embodiment, first, the
そうして人物を上方から見下ろすように撮影する場合、画像にはその頭部が大きく表れる一方、顔については潰れて表れるようになるので、頭部の大きさや形状および頭髪の状態だけでなく、雨合羽のフードなど頭部への装着物、さらには眼鏡やマスクのように顔面から突出する装着物も考慮して、頭部の特徴データを設定している。よって、この特徴データの条件を満たす場合に、物体像が人物の頭部を表すものであると正確に判定することができる。 Then, when shooting a person looking down from above, the head appears large in the image, but the face appears to be crushed, so not only the size and shape of the head and the state of the hair, The head characteristic data is set in consideration of an attachment on the head such as a rain hood, and an attachment protruding from the face such as glasses and a mask. Therefore, when the feature data condition is satisfied, it can be accurately determined that the object image represents the head of a person.
しかも、本実施形態ではそうして頭部と仮判定した物体像の移動速度に基づいて、これが人物の頭部か否か識別するようにしており、作業者によって塵芥投入口4に放り込まれるゴミ袋との移動速度の違いによって、このゴミ袋と作業者(人物)の頭部とを識別できる。そして、作業者の頭部が危険なエリアに入っていると判定すれば、塵芥積込装置を停止させることによって、安全性の確保が図られる。
In addition, in the present embodiment, based on the moving speed of the object image temporarily determined as the head, whether or not this is the person's head is identified, and the dust thrown into the
−その他の実施形態−
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、これは1つの具体例を示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではないから、具体的な構成などは適宜、設計変更可能である。例えば前記の実施形態では、画像処理ユニット8を制御装置PLCへの通電ラインK3に介設して、リレースイッチSW4の開放により制御装置PLCへの通電を遮断するようにしているが、これには限定されない。
-Other embodiments-
The preferred embodiment of the present invention has been described above. However, this is merely a specific example, and does not particularly limit the present invention. Therefore, the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. is there. For example, in the above-described embodiment, the
すなわち、例えば画像処理ユニット8において人物Hが危険なエリアに居ると判定したときに、制御装置PLCに停止信号を出力し、これを受けた制御装置PLCによって電磁制御弁V1,V2のソレノイドSOLa〜SOLdへの制御信号の出力を停止させるようにしてもよく、その他、塵芥積込装置の作動を停止させることができる構成であれば採用可能である。
That is, for example, when it is determined in the
また、前記の実施形態では、カメラ7の撮像レンズ70を塵芥投入口4の後縁部4bのほぼ真上に配置し、その撮像レンズ70の光軸を鉛直下向きとしているが、これにも限定されない。図示はしないが、カメラ7は塵芥投入口4の前縁部4aから後縁部4bの中間に配置するのが好ましいが、前縁部4aよりも前方に配設してもよい。また、撮像レンズ70の光軸は鉛直下向きからあまり後方に傾斜させず、例えば塵芥投入口4の後縁部4bに向けることが好ましい。
In the above-described embodiment, the
また、前記の実施形態では、画像処理によって人物の頭部と仮判定したものについて、その移動速度に基づいてゴミ袋などと識別するようにしているが、これにも限定されず、移動速度に基づく識別はしなくてもよい。 Further, in the above-described embodiment, what is provisionally determined to be a person's head by image processing is identified as a garbage bag or the like based on the moving speed, but the present invention is not limited to this. There is no need to identify based on.
さらに、人物の頭部と仮判定するための特徴データには、フードやヘルメットなどの装着物の他に、眼鏡やマスクのような顔への装着物も含めているが、これにも限定されず、例えば顔への装着物は含めずに、頭部への装着物のみ特徴データに含めるようにしてもよい。 Furthermore, the feature data for tentatively determining the person's head includes not only items worn such as hoods and helmets but also items worn on the face such as glasses and masks. For example, the feature data may include only the attachment on the head without including the attachment on the face.
さらにまた、前記実施形態では、いわゆる回転式の塵芥積込装置を装備した塵芥収集車100に本発明を適用した場合について説明しており、塵芥積込装置の主要部は回転板10および押込板20により構成されているが、これにも限定されず、塵芥積込装置の主要部は昇降板および押込板によって構成されていてもよく、その構造を特に限定するものではない。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to a
100 塵芥収集車
1 車台
2 塵芥収容箱
3 塵芥投入箱
4 塵芥投入口
7 カメラ
8 画像処理ユニット(画像処理装置)
10 回転板(塵芥積込装置)
13 油圧モータ(塵芥積込装置)
20 押込板(塵芥積込装置)
24 押込シリンダ(塵芥積込装置)
H 人物
F,h フード、ヘルメット(頭部への装着物)
G,M 眼鏡、マスク(顔への装着物)
CPU 画像処理ユニットの中央処理部(緊急停止装置)
DSP 画像処理ユニットの画像処理部(人物識別部、人物位置判定部)
SW4 画像処理ユニットのリレースイッチ(緊急停止装置)
100
10 Rotating plate (dust loading device)
13 Hydraulic motor (dust loading device)
20 Push plate (dust loading device)
24 Pushing cylinder (dust loading device)
H Person F, h Hood, helmet (wear on head)
G, M Glasses, Mask (Facewear)
Central processing unit of CPU image processing unit (emergency stop device)
Image processing unit (person identification unit, person position determination unit) of DSP image processing unit
SW4 Image processing unit relay switch (emergency stop device)
Claims (6)
前記画像処理装置には、
前記画像における物体像の特徴データを人物の頭部の特徴データと比較して、物体像が人物の頭部を表すものか否か判定する人物識別部と、
前記人物識別部によって人物の頭部を表すと判定された物体像が、塵芥投入口近傍の所定エリアに入っているか否か判定する人物位置判定部と、を備えており、
前記人物の頭部の特徴データには、頭部への装着物の大きさ、位置および形状が含まれていることを特徴とする塵芥収集車の人物認識装置。 A person recognition device in which a camera is disposed above the dust inlet of the garbage truck and the image data captured by the camera is input to the image processing device to recognize a person in the vicinity of the dust inlet. There,
In the image processing apparatus,
Comparing the feature data of the object image in the image with the feature data of the person's head, and determining whether or not the object image represents the person's head;
A person position determination unit that determines whether or not the object image determined to represent the head of the person by the person identification unit is in a predetermined area near the dust inlet,
The person recognition apparatus for a garbage truck, wherein the human head characteristic data includes the size, position, and shape of an object attached to the head.
前記画像処理装置によって、人物が塵芥投入口近傍の所定エリアに居ると判定された場合に、前記塵芥積込装置の作動を停止する緊急停止装置を備えている、請求項1〜5のいずれか1つに記載の人物認識装置が装備された塵芥収集車。 The dust input port is opened at the back of a dust input box provided at the rear of the dust collector, and in this dust input box, a dust loading device capable of loading dust into the dust storage box is equipped.
The emergency stop device that stops the operation of the dust loading device when the image processing device determines that a person is in a predetermined area near the dust inlet, 6. A garbage truck equipped with the person recognition device described in one.
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