JP2022144723A - Cargo handling vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷役装置を備えた荷役車に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cargo handling vehicle provided with cargo handling equipment.
荷役車は、荷役装置を備えており、この荷役装置によって荷役作業を行う。この種の荷役車のうち、例えば、フォークリフトは、運転席の前方に荷役装置を備えている。この荷役装置は、上下に延びるマストと、マストに連結されたキャリッジと、キャリッジをマストに沿って昇降させる油圧シリンダと、キャリッジに連結されたフォークおよびバックレストと、を有している。運転者は、フォークによって荷が載置されたパレットをすくい上げ、荷を運搬する。 The cargo handling vehicle is equipped with a cargo handling device, and performs cargo handling work using the cargo handling device. Among these types of cargo handling vehicles, for example, a forklift has a cargo handling device in front of the driver's seat. This cargo handling device has a vertically extending mast, a carriage connected to the mast, a hydraulic cylinder for moving the carriage up and down along the mast, and a fork and a backrest connected to the carriage. A driver scoops up a pallet on which a load is placed using a fork and transports the load.
ところで、荷役装置および荷役装置によって運搬される荷は、運転者の前方にあるので、運転者の前方の視界の一部を遮っている。そのため、運転者は、移動の際に前方の確認を誤り、事故を起こすことがあった。したがって、例えば、特許文献1に開示の視界改善システムが開発されてきた。この視界改善システムは、ヘッドマウントディスプレイと、荷役装置の前方を撮像するカメラと、ヘッドマウントディスプレイに装備されたカメラと、画像処理装置と、を備えている。画像処理装置は、上記2つのカメラによって撮像された画像を合成して荷役装置を透過したような運転者の前方の画像を生成し、生成した画像をヘッドマウントディスプレイに表示する。運転者は、ヘッドマウントディスプレイの画像によって、荷役装置前方を確認することができる。しかしながら、この発明の場合、運転者ごとにヘッドマウントディスプレイを準備しなければならず、コストの増加につながる。 By the way, since the cargo handling equipment and the cargo carried by the cargo handling equipment are in front of the driver, they block part of the front view of the driver. As a result, the driver may mistakenly check what is ahead when moving, resulting in an accident. Accordingly, visibility improvement systems have been developed, for example, as disclosed in US Pat. This field-of-view improvement system includes a head-mounted display, a camera that captures an image of the front of the cargo handling apparatus, a camera attached to the head-mounted display, and an image processing device. The image processing device synthesizes the images captured by the two cameras to generate an image in front of the driver as seen through the cargo handling device, and displays the generated image on the head-mounted display. The driver can check the front of the cargo handling equipment by the image of the head-mounted display. However, in the case of this invention, a head-mounted display must be prepared for each driver, leading to an increase in cost.
そこで、本発明が解決しようとする課題は、運転者が特に何も装着することなく、前方の視界を適切に確保することができる荷役車を提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide a cargo handling vehicle capable of appropriately ensuring a forward field of view without requiring the driver to wear anything.
上記課題を解決するために、本発明に係る荷役車は、
車体に設けられた運転部と、
運転部の前方に設けられた荷役装置と、
荷役装置の前方を撮像し、第1前方画像を生成する前方カメラと、
第1前方画像から、荷役装置に向かって投影すべき第2前方画像を抽出する画像抽出部と、
第2前方画像を荷役装置の後方から荷役装置に向かって投影し、透過画像を荷役装置に表示させるプロジェクタと、
透過画像を撮像し、投影画像を生成する投影画像カメラと、
第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度と、投影画像の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて、第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度の補正係数を出力する補正係数出力部と、
補正係数に基づいて、第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度を補正する補正処理部と、を備え、
プロジェクタは、補正処理部によって補正された第2前方画像を投影する、ことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the cargo handling vehicle according to the present invention includes:
a driving unit provided in the vehicle body;
a cargo handling device provided in front of the driving unit;
a front camera that captures an image in front of the cargo handling device and generates a first front image;
an image extraction unit that extracts a second front image to be projected toward the material handling device from the first front image;
a projector that projects a second front image from behind the cargo handling device toward the cargo handling device and displays a transmitted image on the cargo handling device;
a projection image camera that captures a transmission image and generates a projection image;
Based on each luminance of each color component of each pixel of the second front image and each luminance of each color component of each pixel of the projection image, a correction coefficient of each luminance of each color component of each pixel of the second front image is output. a correction coefficient output unit;
a correction processing unit that corrects each luminance of each color component of each pixel of the second front image based on the correction coefficient,
The projector is characterized by projecting the second front image corrected by the correction processing section.
上記荷役車は、例えば、
補正係数出力部が、第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度と、投影画像の各画素の各色成分の各輝度とが入力されると、第2前方画像の各画素の各色成分の補正係数を出力するよう学習された補正係数学習済みモデルを有する。
For example, the cargo handling vehicle
When the correction coefficient output unit receives the luminance of each color component of each pixel of the second front image and the luminance of each color component of each pixel of the projection image, the correction coefficient output unit outputs the luminance of each color component of each pixel of the second front image. It has a correction factor trained model trained to output correction factors.
上記荷役車は、好ましくは、
運転者の頭部の高さを検出する頭部位置検出部をさらに備え、
画像抽出部が、運転者の頭部の高さに基づいて、第1前方画像から第2前方画像を抽出する。
The cargo truck preferably comprises:
further comprising a head position detection unit that detects the height of the driver's head,
An image extraction unit extracts a second front image from the first front image based on the height of the driver's head.
上記荷役車は、例えば、
荷役車が、フォークリフトであって、
前方カメラが、フォークの先端に設けられている。
For example, the cargo handling vehicle
The cargo handling vehicle is a forklift,
A forward camera is provided at the tip of the fork.
上記荷役車は、好ましくは、
フォークの位置を検出するフォーク位置検出部と、
運転者の頭部の高さを検出する頭部位置検出部と、をさらに備え、
画像抽出部が、フォークの位置と運転者の頭部の高さとに基づいて、第1前方画像から第2前方画像を抽出する。
The cargo truck preferably comprises:
a fork position detector that detects the position of the fork;
a head position detection unit that detects the height of the driver's head,
An image extractor extracts a second front image from the first front image based on the position of the fork and the height of the driver's head.
上記荷役車は、好ましくは、
画像抽出部が、第1前方画像と、運転者の頭部の高さと、フォークの位置とが入力されると、プロジェクタが投影すべき画像を出力する画像抽出学習済みモデルを有する。
The cargo truck preferably comprises:
An image extraction unit has an image extraction trained model that outputs an image to be projected by the projector when the first forward image, the height of the driver's head and the position of the fork are input.
上記荷役車は、好ましくは、
プロジェクタが、さらに、運搬する積荷に向かって第2前方画像を投影し、積荷に透過画像を表示させる。
The cargo truck preferably comprises:
The projector also projects a second front image toward the cargo being carried, causing the cargo to display a transmission image.
本発明の荷役車によれば、運転者は、特に何も装着することなく、前方の視界を適切に確保することができる。 According to the cargo handling vehicle of the present invention, the driver can appropriately ensure a forward field of view without wearing anything in particular.
以下、添付図を参照して、本発明の一実施形態に係る荷役車Cについて説明する。図中のX軸は前後方向を示し、Y軸は、左右方向を示し、Z軸は、上下方向を示し、各軸は、互いに直交している。 A cargo handling vehicle C according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the drawing, the X-axis indicates the front-rear direction, the Y-axis indicates the left-right direction, the Z-axis indicates the vertical direction, and the axes are orthogonal to each other.
図1に示すように、本実施形態に係る荷役車Cは、フォークリフトであって、車体1と、車体1に設けられた運転部2と、運転部2の前方に設けられた荷役装置3と、前方カメラ4と、頭部位置検出部5と、プロジェクタ6と、投影画像カメラ7と、制御部8と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the cargo handling vehicle C according to the present embodiment is a forklift, and includes a
車体1は、前後の車輪10と、車体本体11と、車体本体11に設けられ上下に延在する4本のピラー12と、ピラー12上端に設けられ水平に延在するヘッドガード13と、を有する。
The
運転部2は、座席20と、ハンドルやレバーなどを含む操作部21とを有している。運転者Dは、座席20に座り操作部21を操作して荷役車Cを運転するとともに荷役装置3を操作する。
The
荷役装置3は、左右一対のマスト30と、アッパービーム31と、キャリッジ32と、バックレスト33と、左右一対のフォーク34と、左右一対のリフトシリンダ35と、を有している。マスト30は、車体1の前方に設けられ上下に延在しており、キャリッジ32は、マスト30に昇降可能に連結されている。バックレスト33およびフォーク34は、キャリッジ32に連結されており、キャリッジ32は、リフトシリンダ35によってマスト30に沿って昇降させられる。図2に示すように、アッパービーム31は、マスト30の上端において左右のマスト30間に架け渡されている。
The
荷役装置3は、フォーク34によってパレットPをすくい上げ、図1および図2に示すように、荷役車Cは、パレットPとともにパレットPに載置された荷Wを運搬する。
The
前方カメラ4は、図1Bに示すように、左右のフォーク34のいずれかまたはその両方に設けられている。前方カメラ4は、荷役装置3の前方を撮像するとともに第1前方画像I1を生成する。図4は、前方カメラ4が生成した第1前方画像I1を示している。前方カメラ4の撮像範囲は、フォーク34の高さや左右方向の位置に従って変化するので、前方カメラ4によって生成される第1前方画像I1もフォーク34の位置に従って変化する。なお、前方カメラ4は、フォーク34の傾きによって撮像方向が上下に振れないようにジンバルによって向きを水平に固定されていてもよい。前方カメラ4によって生成された第1前方画像I1は、画像抽出部81(図3参照)に出力される。
The
頭部位置検出部5は、ヘッドガード13の下面に設けられており、運転者Dの頭部の高さを検出する。検出された頭部の高さは、画像抽出部81に出力される。頭部位置検出部5は、例えば、カメラおよび画像解析部を有し、当該カメラによって撮像された画像を画像解析部によって解析することにより運転者Dの頭部の高さを検出してもよい。
The head
制御部8は、車体本体11に設けられており、図3に示すように、荷役装置制御部80と、画像抽出部81と、補正係数出力部82と、補正処理部83と、を有する。
The
荷役装置制御部80は、操作部21からの電気信号に基づいて、リフトシリンダ35を制御してフォーク34を昇降させる。また、荷役装置制御部80は、フォーク34の位置を検出するフォーク位置検出部を有する。荷役装置3は、例えば、公知のフォークバーおよびサイド油圧シリンダとを有し、荷役装置制御部80は、フォーク34をサイド油圧シリンダによって左右方向に移動させるよう構成されていてもよい。フォーク位置検出部によって検出されたフォーク34の位置は、画像抽出部81に出力される。
The cargo handling
画像抽出部81は、画像抽出学習済みモデルを有する。画像抽出学習済みモデルは、第1前方画像I1と、運転者Dの頭部の高さと、フォーク34の位置とが入力されると、プロジェクタ6が投影すべき画像(以下、「第2前方画像I2」という)を出力するよう予め学習させられている。運転者Dの頭部の高さは、運転者Dの座高および座り方によって異なり、第1前方画像I1は、フォーク34の位置によって生成される画像が異なる。
The
画像抽出学習済みモデルは、例えば、ニューラルネットワークおよびディープラーニングによる教師あり学習によって、学習させられてもよい。具体的には、画像抽出学習済みモデルは、第1前方画像I1と、運転者Dの頭部の高さと、フォーク34の位置とを入力データとし、第2前方画像I2を出力データとする組み合わせデータを教師データとして渡され、入力データと出力データとの相関関係を予め学習させられてもよい。第2前方画像I2は、運転者Dの前方の視界に最適化されて生成されている。この画像抽出学習済みモデルの学習方法は、単なる一例であって、これに限定されるものではない。図4は、画像抽出部81によって抽出された第2前方画像I2を示している。
The image extraction trained model may be trained, for example, by supervised learning using neural networks and deep learning. Specifically, the image extraction trained model is a combination of the first front image I1, the height of the driver D's head, and the position of the
図1に示すように、プロジェクタ6は、ヘッドガード13の下面に設けられており、図5に示すように、第2前方画像I2を荷役装置3の後方から荷役装置3および積荷Wに向かって投影し、透過画像I3を荷役装置3および積荷Wに表示させる。なお、プロジェクタ6の位置は、単なる一例であって、荷役装置3および積荷Wに向かって第2前方画像I2を投影することができ、かつ、運転者Dが影となって投影を妨害される位置でなければ、特に限定されない。図5に示すように、荷役装置3および積荷Wに表示された透過画像I3は、第2前方画像I2と見た目上の色彩が異なる。これは、投影面が白一色のスクリーンとは異なることから投影面の反射特性が一定でないことや投影面自体の色の影響を受けているからである。また、荷役装置3や積荷Wは、汚れや剥がれが発生している場合があり、この場合にも透過画像I3の一部は、汚れや剥がれが発生している部分に表示される色がその他の面と異なって表示される。
As shown in FIG. 1, the
投影画像カメラ7は、ヘッドガード13の下面に設けられており、荷役装置3および積荷Wに表示された透過画像I3を撮像し、投影画像I4を生成する。投影画像カメラ7の位置は、単なる一例であってこれに限定されない。投影画像I4は、補正係数出力部82に出力される。
The
補正係数出力部82は、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度と、投影画像I4の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度の補正係数を出力する。本実施形態に係る補正係数出力部82は、補正係数学習済みモデルを有している。出力された第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度の補正係数は、補正処理部83に出力される。
The correction
補正係数学習済みモデルは、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度と、投影画像I4の各画素の各色成分の各輝度とが入力されると、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各画素の補正係数を出力するよう予め学習させられている。補正係数学習済みモデルは、例えば、ニューラルネットワークおよびディープラーニングによる教師あり学習によって、学習させられてもよい。この場合、例えば、補正係数学習済みモデルは、投影画像I4の各画素の各色成分の各輝度と、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度との組み合わせを教師データとしてその相関関係を学習させられてもよい。 The correction coefficient learned model is input with each luminance of each color component of each pixel of the second front image I2 and each luminance of each color component of each pixel of the projection image I4, and then each pixel of the second front image I2. is learned in advance to output the correction coefficient of each pixel of each color component. The correction coefficient trained model may be trained, for example, by supervised learning using neural networks and deep learning. In this case, for example, the correction coefficient learned model uses a combination of each luminance of each color component of each pixel of the projection image I4 and each luminance of each color component of each pixel of the second front image I2 as teacher data, and the correlation may be learned.
補正処理部83は、補正係数出力部82から入力された補正係数に基づいて、第2前方画像I2の各画素の各色成分の各輝度を補正する。各画素の各色成分の各輝度が補正された第2前方画像I2は、プロジェクタ6に出力される。
The
プロジェクタ6は、補正処理部83によって補正された第2前方画像I2をあらためて荷役装置3および積荷Wに投影する。表示された透過画像I3は、再び投影画像カメラ7によって撮像され、投影画像I4が生成される。さらに、補正係数出力部82によってこの投影画像I4に対応する補正係数が出力され、補正処理部83によって第2前方画像I2の各輝度が補正されプロジェクタ6に出力される。これら工程が繰り返されることにより、図6に示すように、より適切な透過画像I3が荷役装置3および積荷Wに表示される。これにより、運転者Dは、特に何も装着することなく、前方の視界を適切に確保することができる。
The
以上、本発明の一実施形態に係る荷役車Cについて説明したが、本発明に係る荷役車Cは、これに限定されるものではない。例えば、本発明に係る荷役車Cは、以下の変形例によって実施されてもよい。 Although the cargo handling vehicle C according to one embodiment of the present invention has been described above, the cargo handling vehicle C according to the present invention is not limited to this. For example, the cargo handling vehicle C according to the present invention may be implemented by the following modifications.
・補正係数出力部82は、例えば、荷役装置3および積荷Wに対するプロジェクタ6の配光特性を取得し、この配光特性を用いて補正係数を出力してもよい。具体的には、制御部8は、配光特性を取得する配光特性取得部をさらに有する。プロジェクタ6は、第2前方画像I2を投影する前に1色からなる基準画像を荷役装置3および積荷Wに投影し、投影画像カメラ7は、この投影された基準画像を撮像して投影画像I4を生成し、配光特性取得部に出力する。配光特性取得部は、当該投影画像I4の各画素の各色成分の各輝度を解析して正規化し、荷役装置3および積荷Wに対するプロジェクタ6の色成分ごとの配光特性を示す配向分布を作成する。補正係数算出部82は、配光分布を用いて補正係数を出力する。これにより、荷役装置3および積荷Wの態様に適応された補正係数が出力される。
- The correction
・荷役車Cは、上記フォークリフトに限定されない。例えば、荷役車Cは、リーチ式フォークリフト、またはラムやスプレッダなどのアタッチメントが装備された荷役車Cでもよい。この場合、前方カメラ4は、ラムの先端などに設けられてもよい。
- The cargo handling vehicle C is not limited to the above-mentioned forklift. For example, the cargo handling vehicle C may be a reach forklift or a cargo handling vehicle C equipped with attachments such as rams and spreaders. In this case, the
・前方カメラ4が有するカメラの数、プロジェクタ6が有するプロジェクタの数、投影画像カメラ7が有するカメラの数は、1つに限定されない。前方カメラ4、プロジェクタ6および投影画像カメラ7はそれぞれ、複数のカメラによって撮像したり、複数のプロジェクタによって投影してもよい。
- The number of cameras that the
C 荷役車
D 運転者
W 積荷
P パレット
R 路面
I1 第1前方画像
I2 第2前方画像
I3 透過画像
1 車体
10 車輪
11 車体本体
12 ピラー
13 ヘッドガード
2 運転部
20 座席
21 操作部
3 荷役装置
30 マスト
31 アッパービーム
32 キャリッジ
33 バックレスト
34 フォーク
35 リフトシリンダ
4 前方カメラ
5 頭部位置検出部
6 プロジェクタ
7 投影画像カメラ
8 制御部
80 荷役装置制御部
81 画像抽出部
82 補正係数出力部
83 補正処理部
C cargo handling vehicle D driver W cargo P pallet R road surface I1 first front image I2 second front image
Claims (7)
前記運転部の前方に設けられた荷役装置と、
前記荷役装置の前方を撮像し、第1前方画像を生成する前方カメラと、
前記荷役装置に向かって投影すべき第2前方画像を、前記第1前方画像から抽出する画像抽出部と、
前記第2前方画像を前記荷役装置の後方から前記荷役装置に向かって投影し、透過画像を前記荷役装置に表示させるプロジェクタと、
前記透過画像を撮像し、投影画像を生成する投影画像カメラと、
前記第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度と、前記投影画像の各画素の各色成分の各輝度とに基づいて、前記第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度の補正係数を出力する補正係数出力部と、
前記補正係数に基づいて、前記第2前方画像の各画素の各色成分の各輝度を補正する補正処理部と、を備え、
前記プロジェクタは、前記補正処理部によって補正された前記第2前方画像を投影する
ことを特徴とする荷役車。 a driving unit provided in the vehicle body;
a cargo handling device provided in front of the driving unit;
a front camera that captures an image in front of the cargo handling device and generates a first front image;
an image extraction unit that extracts a second front image to be projected toward the material handling device from the first front image;
a projector that projects the second front image from behind the cargo handling device toward the cargo handling device and displays a transmitted image on the cargo handling device;
a projection image camera that captures the transmission image and generates a projection image;
A correction coefficient for each luminance of each color component of each pixel of the second front image based on each luminance of each color component of each pixel of the second front image and each luminance of each color component of each pixel of the projection image. a correction coefficient output unit that outputs
a correction processing unit that corrects each luminance of each color component of each pixel of the second front image based on the correction coefficient,
The cargo handling vehicle, wherein the projector projects the second front image corrected by the correction processing unit.
ことを特徴とする請求項1に記載の荷役車。 When each luminance of each color component of each pixel of the second front image and each luminance of each color component of each pixel of the projection image are input, the correction coefficient output unit receives each luminance of each color component of each pixel of the second front image, and 2. The cargo handling vehicle according to claim 1, further comprising a correction coefficient trained model trained to output a correction coefficient for each color component of .
前記画像抽出部は、前記運転者の頭部の高さに基づいて、前記第1前方画像から前記第2前方画像を抽出する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の荷役車。 further comprising a head position detection unit that detects the height of the driver's head,
The cargo handling vehicle according to claim 1 or 2, wherein the image extraction unit extracts the second front image from the first front image based on the height of the driver's head.
前記前方カメラは、フォークの先端に設けられている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の荷役車。 The cargo handling vehicle is a forklift,
The cargo handling vehicle according to claim 1 or 2, wherein the front camera is provided at the tip of the fork.
運転者の頭部の高さを検出する頭部位置検出部と、をさらに備え、
前記画像抽出部は、前記フォークの位置と前記運転者の頭部の高さとに基づいて、前記第1前方画像から前記第2前方画像を抽出する、
ことを特徴とする請求項4に記載の荷役車。 a fork position detection unit that detects the position of the fork;
a head position detection unit that detects the height of the driver's head,
The image extraction unit extracts the second front image from the first front image based on the position of the fork and the height of the driver's head.
The cargo handling vehicle according to claim 4, characterized in that:
ことを特徴とする請求項5に記載の荷役車。 The image extraction unit has an image extraction trained model that outputs the second front image when the first front image, the height of the driver's head, and the position of the fork are input. 6. A cargo handling vehicle according to claim 5, characterized in that:
ことを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の荷役車。 The cargo handling vehicle according to any one of claims 1 to 6, wherein the projector further projects the second front image toward a load to be carried and causes the load to display the transmission image. .
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