JP2023006459A - Information processing device and control program for information processing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、情報処理装置及びその制御プログラムに関する。 The present invention relates to an information processing apparatus and its control program.
従来、カメラや物理的なセンサを用いて、対象の周辺の情報を取得する技術が知られている。
例えば、特許文献1に記載の技術では、対象(車両)の周辺における物体の存在確率を表すマップ占有格子地図(OGM:Occupancy Grid Maps)などの地図情報を作成し、このマップを利用して対象の動作制御を行っている。このOGMは格子によって仕切られており、各格子における物体の存在確率を示すことによって周囲状況がどのようになっているかを判断する。
Conventionally, there is known a technique of acquiring information around an object using a camera or a physical sensor.
For example, in the technique described in
しかしながら、単純に対象の周辺を含む範囲のマップを作成すると、これを用いて好適に動作制御できない場合がある。
例えば、対象が作業機械の場合、繊細な作業も検出できるように格子サイズは細かい方が望ましいうえ、前後左右に上方も加えた全方位の情報が求められる。そのため、計算の負荷が重くなって時間を要してしまい、好適に動作制御できないおそれが生じる。特に車載用に利用される小型コンピュータあるいはエッジコンピューティングにおいては、そのおそれが強くなる。
However, simply creating a map of a range that includes the periphery of an object may not be used to appropriately control motion.
For example, if the target is a working machine, it is desirable that the grid size is finer so that even delicate work can be detected, and omnidirectional information including the front, back, left, right, and upward direction is also required. As a result, the calculation load becomes heavy and takes time, and there is a possibility that the operation cannot be controlled appropriately. Especially in small computers used in vehicles or in edge computing, the fear becomes stronger.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、OGM等の地図情報を用いて好適に対象の動作制御を行うことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suitably control the operation of a target using map information such as OGM.
本発明は、情報処理装置であって、
対象の周辺の情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、第1の領域における前記情報を地図表示した第1地図情報を作成する第1地図作成手段と、
前記第1地図情報に基づいて、前記第1の領域よりも広い第2の領域における前記情報を地図表示した第2地図情報を作成する第2地図作成手段と、
前記第1地図情報に基づいて、前記対象を動作制御する動作制御手段と、
を備える構成とした。
The present invention is an information processing device,
an information acquisition means for acquiring information around an object;
first map creation means for creating first map information in which the information in the first region is displayed on a map based on the information acquired by the information acquisition means;
second map creation means for creating second map information in which the information in a second area wider than the first area is displayed on a map based on the first map information;
operation control means for controlling the operation of the target based on the first map information;
It was configured to include
また、本発明は、対象の周辺の情報を取得する情報取得手段を備える情報処理装置の制御プログラムであって、
コンピュータを、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、第1の領域における前記情報を地図表示した第1地図情報を作成する第1地図作成手段、
前記第1地図情報に基づいて、前記第1の領域よりも広い第2の領域における前記情報を地図表示した第2地図情報を作成する第2地図作成手段、
前記第1地図情報に基づいて、前記対象を動作制御する動作制御手段、
として機能させるようにした。
Further, the present invention is a control program for an information processing apparatus comprising information acquisition means for acquiring information about the surroundings of an object,
the computer,
first map creation means for creating first map information in which the information in the first area is displayed on a map based on the information acquired by the information acquisition means;
second map creation means for creating second map information based on the first map information, in which the information in a second area wider than the first area is displayed on a map;
operation control means for controlling the operation of the target based on the first map information;
It was made to function as
本発明によれば、地図情報を用いて好適に対象の動作制御を行うことができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to suitably control the operation of an object using map information.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[ショベルの構成]
まず、本実施形態に係るショベル100の構成について説明する。ショベル100は、本発明に係る情報処理装置を具備することにより、地図情報を用いて好適に動作制御できるように構成されている。
[Excavator configuration]
First, the configuration of the
図1は、本実施形態に係るショベル100の側面図である。
この図に示すように、ショベル100は、下部走行体1と、旋回機構2を介して旋回可能に下部走行体1に搭載される上部旋回体3と、アタッチメントとしてのブーム4、アーム5及びバケット6と、オペレータが搭乗するキャビン10とを備える。アタッチメントは、作業要素(例えば、バケット、クラッシャー、クレーン装置等)が設けられていれば、これに限られない。
FIG. 1 is a side view of a
As shown in this figure, the
下部走行体1は、例えば、左右一対のクローラを含み、それぞれのクローラが走行油圧モータ(不図示)で油圧駆動されることにより、ショベル100を走行させる。
上部旋回体3は、旋回油圧モータ或いは電動機(共に不図示)等で駆動されることにより、下部走行体1に対して旋回する。
The lower traveling
The upper revolving
ブーム4は、上部旋回体3の前部中央に俯仰可能に枢着され、ブーム4の先端には、アーム5が上下回動可能に枢着され、アーム5の先端には、バケット6が上下回動可能に枢着される。ブーム4、アーム5及びバケット6は、それぞれ、ブームシリンダ7、アームシリンダ8、及びバケットシリンダ9により油圧駆動される。
キャビン10は、オペレータが搭乗する操縦室であり、例えば上部旋回体3の前部左側に搭載される。ショベル100は、キャビン10に搭乗するオペレータの操作に応じて、アクチュエータを動作させ、下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等の被駆動要素を駆動する。
The
The
図2は、ショベル100のシステム構成を示すブロック図である。
この図に示すように、ショベル100は、上記構成のほか、コントローラ30と、撮像装置40と、距離センサ41と、動作・姿勢状態センサ42と、位置センサ43と、操作装置45と、表示装置50と、音声出力装置60と、通信機器80とを備える。本発明に係る情報処理装置は、少なくともコントローラ30を含む。
FIG. 2 is a block diagram showing the system configuration of the
As shown in this figure, the
撮像装置40は、ショベル100の周辺を撮影してその画像をコントローラ30に出力する。撮像装置40は、後方カメラ40B、左方カメラ40L、右方カメラ40Rを含む。ショベル100の「周辺」とは、少なくともショベル100から所定距離内の所定範囲を含んでいればよい。
後方カメラ40Bは、上部旋回体3の後部に取り付けられ、上部旋回体3の後方を撮像する。
左方カメラ40Lは、上部旋回体3の左側部に取り付けられ、上部旋回体3の左側方を撮像する。
右方カメラ40Rは、上部旋回体3の右側部に取り付けられ、上部旋回体3の右側方を撮像する。
これら後方カメラ40B、左方カメラ40L及び右方カメラ40Rの各々は、上部旋回体3において、光軸が斜め下方に向くように取り付けられ、ショベル100近傍の地面からショベル100の遠方までを含む上下方向の撮像範囲(画角)を有する。また、後方カメラ40B、左方カメラ40L及び右方カメラ40Rの水平方向の撮像範囲(画角)は、例えば、合わせてショベル100回りの略全方位を含む範囲となっている。
The
The
The
The
Each of these
距離センサ41は、ショベル100の周辺の物体までの距離を測定してその情報(二次元又は三次元の距離情報)を取得する測距手段であり、取得した情報をコントローラ30に出力する。距離センサ41は、後方距離センサ41B、左方距離センサ41L、右方距離センサ41Rを含む。
後方距離センサ41Bは、上部旋回体3の後部に取り付けられ、上部旋回体3の後方の計測を行う。後方距離センサ41Bの計測範囲は、後方カメラ40Bの撮像範囲に対応している。
左方距離センサ41Lは、上部旋回体3の左側部に取り付けられ、上部旋回体3の左側方の計測を行う。左方距離センサ41Lの計測範囲は、左方カメラ40Lの撮像範囲に対応している。
右方距離センサ41Rは、上部旋回体3の右側部に取り付けられ、上部旋回体3の右側方の計測を行う。右方距離センサ41Rの計測範囲は、右方カメラ40Rの撮像範囲に対応している。
本実施形態では、各距離センサ41として、光を利用したLIDAR(Light Detection and Ranging)が用いられる。ただし、距離センサ41の種類は特に限定されず、例えばミリ波レーダーや、ステレオカメラによる測距装置などであってもよい。
The
The
The
The
In this embodiment, LIDAR (Light Detection and Ranging) using light is used as each
また、撮像装置40と距離センサ41は、同方向を計測・撮影するものが互いに対応して組を成している。具体的には、後方カメラ40Bと後方距離センサ41Bが後方センサユニット46Bを構成し、左方カメラ40Lと左方距離センサ41Lが左方センサユニット46Lを構成し、右方カメラ40Rと右方距離センサ41Rが右方センサユニット46Rを構成している。
The
動作・姿勢状態センサ42は、ショベル100の動作状態や姿勢状態を検出するセンサであり、検出結果をコントローラ30に出力する。動作・姿勢状態センサ42は、ブーム角度センサと、アーム角度センサと、バケット角度センサと、三軸慣性センサ(IMU:Inertial Measurement Unit)と、旋回角度センサと、加速度センサとを含む。
これらのセンサは、ブーム等のシリンダのストロークセンサ、ロータリーエンコーダ等の回転情報を取得するセンサで構成されてもよく、IMUで取得される加速度(速度、位置も含んでもよい)により代替されてもよい。
アーム角度センサは、ブーム4を基準とするアーム5の回動角度(以下、「アーム角度」と称する)を検出する。
バケット角度センサは、アーム5を基準とするバケット6の回動角度(以下、「バケット角度」と称する)を検出する。
IMUは、ブーム4及びアーム5の各々に取り付けられ、所定の三軸に沿ったブーム4及びアーム5の加速度、及び、所定の三軸廻りのブーム4及びアーム5の角加速度を検出する。
旋回角度センサは、上部旋回体3の所定の角度方向を基準とする旋回角度を検出する。ただし、これに限られず、上部旋回体3に設けられたGPSやIMUセンサに基づいて旋回角度が検出されてもよい。
加速度センサは、上部旋回体3の旋回軸から離れた位置に取り付けられ、上部旋回体3の当該位置における加速度を検出する。これにより、加速度センサの検出結果に基づき、上部旋回体3が旋回しているのか、或いは、下部走行体1が走行しているのか等が判別されうる。
The motion/
These sensors may be composed of stroke sensors of cylinders such as booms, sensors that acquire rotation information such as rotary encoders, etc., or may be replaced by acceleration (which may also include speed and position) acquired by the IMU. good.
The arm angle sensor detects the rotation angle of the
The bucket angle sensor detects the rotation angle of the
The IMU is attached to each of the
The turning angle sensor detects a turning angle of the
The acceleration sensor is attached at a position away from the pivot axis of the
位置センサ43は、ショベル100の位置(現在位置)の情報を取得するセンサであり、本実施形態ではGPS(Global Positioning System)受信機である。位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を含むGPS信号をGPS衛星から受信し、取得したショベル100の位置情報をコントローラ30に出力する。なお、位置センサ43は、ショベル100の位置の情報を取得できるものであればGPS受信機でなくともよく、例えばGPS以外の衛星測位システムを利用するものであってもよい。位置センサ43は、下部走行体1に設けられてもよく、上部旋回体3に設けられていてもよい。
The
操作装置45は、キャビン10の操縦席付近に設けられ、オペレータが各動作要素(下部走行体1、上部旋回体3、ブーム4、アーム5及びバケット6等)の操作を行う操作手段である。換言すれば、操作装置45は、各動作要素を駆動するそれぞれの油圧アクチュエータの操作を行う操作手段である。操作装置45は、例えばレバーやペダル、各種ボタン等を含み、これらの操作内容に応じた操作信号をコントローラ30に出力する。
また、操作装置45は、撮像装置40、距離センサ41、動作・姿勢状態センサ42、位置センサ43、表示装置50、音声出力装置60、通信機器80等の操作を行う操作手段でもあり、これら各部に対する操作指令をコントローラ30に出力する。
The
Further, the
表示装置50は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種画像情報を表示する。表示装置50は、例えば液晶ディスプレイや有機EL(Electroluminescence)ディスプレイであり、操作装置45の少なくとも一部を兼ねるタッチパネル式であってもよい。
The
音声出力装置60は、キャビン10内の操縦席の周辺に設けられ、コントローラ30による制御の下、オペレータに通知する各種音声情報を出力する。音声出力装置60は、例えば、スピーカやブザー等である。
The
通信機器80は、所定の無線通信規格に基づき、所定の通信ネットワーク(例えば、基地局を末端とする携帯電話ネットワークやインターネット網等)NWを通じて、遠隔の外部機器や他のショベル100等と各種情報を送受信する通信デバイスである。
Based on a predetermined wireless communication standard, the
コントローラ30は、ショベル100各部の動作を制御してショベル100の駆動制御を行う制御装置である。コントローラ30は、キャビン10内に搭載される。コントローラ30は、その機能が任意のハードウェア、ソフトウェア、或いはその組み合わせにより実現されてよく、例えば、CPU,RAM,ROM,I/O等を含むマイクロコンピュータを中心に構成される。コントローラ30は、これらの他にも、例えばFPGAやASICなどを含んで構成されてもよい。
The
また、コントローラ30は、各種機能を実行する機能部として、OGM計算部31と、物体検出判定部32とを含む。さらに、コントローラ30は、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)等の内部メモリに規定される記憶領域としての記憶部35を含む。
The
OGM計算部31は、撮像装置40及び距離センサ41からの出力に基づいて、距離情報を量子化して表現した二次元の占有格子地図ないしはOGMを作成する。OGMは、検出した特定の物体(検出対象)の位置・速度などの存在確率を地図表示したものであり、より詳しくは、検出対象の距離情報に基づいてグリッド上の対応するセルに当該検出対象の存在確率に関する確率情報を載せたものである(図4参照)。
なお本実施例では二次元のOGMの例を挙げているが、高さ情報を加えた三次元のOGMでも同様である。
より詳しくは、OGM計算部31は、撮像装置40の出力に基づいて物体を検出しその位置を解析してOGM(後述の第1のOGM71)を作成するカメラ用OGM作成部311と、距離センサ41の出力に基づいて物体を検出してOGM(後述の第2のOGM72)を作成する距離センサ用OGM作成部312と、これらのOGMを合成して局所的なローカルOGM73を作成するローカルOGM作成部313と、ローカルOGM73に基づいて広範なグローバルOGM74を作成するグローバルOGM作成部314とを含む(図3参照)。
The
In this embodiment, an example of two-dimensional OGM is given, but the same applies to three-dimensional OGM with height information added.
More specifically, the
物体検出判定部32は、OGM計算部31が作成した各ローカルOGM73に基づいて、ショベル100の周辺の特定の物体(検出対象)の検出判定を行う。そして、物体検出判定部32は、その検出結果(判定結果)を表示装置50に出力させる。
The object
記憶部35は、ショベル100の各部を動作させるための各種プログラムや各種データ等を格納するほか、コントローラ30の作業領域としても機能する。本実施形態の記憶部35は、各種プログラムのほか、撮像装置40や距離センサ41等が取得した各種データ、計算結果等を記憶する。また、記憶部35には、後述の物体検出処理における検出対象の特徴量(画像特徴量)が予め記憶されている。記憶部35では、オペレータにより検出対象として選択され得る様々な種類の物体や人の各々に対し、少なくとも1つの特徴量が対応付けられている。
The
また、ショベル100は、所定の通信ネットワークNWを通じて、管理装置200と相互に通信を行うことができる。通信ネットワークNWには、例えば、基地局を末端とする移動体通信網が含まれてよい。また、通信ネットワークNWには、上空の通信衛星を利用する衛星通信網が含まれてもよい。また、通信ネットワークNWには、インターネット網等が含まれてもよい。また、通信ネットワークNWには、WiFiやブルートゥース(登録商標)等のプロトコルに準拠する近距離通信網を含んでもよい。これにより、ショベル100は、各種情報を管理装置200に送信(アップロード)することができる。
また、ショベル100は、通信ネットワークNWを通じて、支援装置300と相互に通信可能に構成されてもよい。
Also, the
Also, the
管理装置200(外部装置、情報処理装置の一例)は、ショベル100及び支援装置300を所持するユーザ等と地理的に離れた位置に配置される。管理装置200は、例えば、ショベル100が作業する作業現場外に設けられる管理センタ等に設置され、一又は複数のサーバコンピュータ等を中心に構成されるサーバ装置である。この場合、サーバ装置は、システムを運用する事業者或いは当該事業者に関連する関連事業者が運営する自社サーバであってもよいし、レンタルサーバであってもよい。また、このサーバ装置は、いわゆるクラウドサーバであってもよい。また、管理装置200は、ショベル100の作業現場内の管理事務所等に配置されるサーバ装置(いわゆるエッジサーバ)であってもよいし、定置型或いは携帯型の汎用のコンピュータ端末であってもよい。
管理装置200は、上述の如く、通信ネットワークNWを通じて、ショベル100及び支援装置300のそれぞれと相互に通信を行うことができる。これにより、管理装置200は、ショベル100からアップロードされる各種情報を受信し、記憶(蓄積)しておくことができる。また、管理装置200は、支援装置300からの要求に応じて、支援装置300に各種情報を送信することができる。
A management device 200 (an example of an external device or an information processing device) is arranged at a location geographically separated from a user or the like possessing the
As described above, the
支援装置300(ユーザ端末、端末装置の一例)は、ユーザが利用するユーザ端末である。ユーザには、例えば、作業現場の監督者、管理者、ショベル100のオペレータ、ショベル100の管理者、ショベル100のサービスマン、ショベル100の開発者等が含まれてよい。支援装置300は、例えば、ユーザが所持するラップトップ型のコンピュータ端末、タブレット端末、スマートフォン等の汎用の携帯端末である。また、支援装置300は、デスクトップ型のコンピュータ等の定置型の汎用端末であってもよい。また、支援装置300は、情報の提供を受けるための専用の端末(携帯端末或いは定置端末)であってもよい。
支援装置300は、通信ネットワークNWを通じて、管理装置200と相互に通信を行うことができる。これにより、支援装置300は、管理装置200から送信される情報を受信し、自身に搭載される表示装置を通じて、ユーザに情報を提供することができる。また、支援装置300は、通信ネットワークNWを通じて、ショベル100と相互に通信可能に構成されてもよい。
A support device 300 (an example of a user terminal or terminal device) is a user terminal used by a user. Users may include, for example, worksite supervisors, managers,
The
[ショベルの動作]
続いて、周辺の特定の物体を検出する物体検出処理を実行する際のショベル100の動作について説明する。
図3は、この物体検出処理でのデータの流れを示すデータフロー図であり、図4(a)~(c)は、後述の第1のOGM71、第2のOGM72、ローカルOGM73の一例を示す図であり、図5(a)、(b)は、後述のローカルOGM73、グローバルOGM74の一例を示す図である。
[Excavator movement]
Next, the operation of the
FIG. 3 is a data flow diagram showing the flow of data in this object detection process, and FIGS. 4(a) to 4(c) show examples of the
物体検出処理は、コントローラ30が内部の記憶装置に格納された所定のプログラムをCPU上で実行することにより実行される。この処理は、オペレータの操作に基づいて実行・終了されてもよいし、ショベル100の運転中に継続的に実行されてもよい。
本実施形態では、検出対象として人体(人)が検出されるものとする。そのため、処理の実行時には、例えばオペレータの操作により検出対象として人体が選択され、この検出対象に対応した特徴量(例えば人の顔のもの)が記憶部35から読み出されて設定されているものとする。
The object detection process is executed by the
In this embodiment, it is assumed that a human body (person) is detected as a detection target. Therefore, when the process is executed, for example, a human body is selected as a detection target by an operator's operation, and the feature amount (for example, a human face) corresponding to the detection target is read from the
物体検出処理が実行されると、図3に示すように、まずコントローラ30は、撮像装置40によりショベル100周辺の画像情報を取得するとともに、距離センサ41によりショベル100周辺の物体までの距離情報を取得する。コントローラ30は、取得した画像情報及び距離情報を記憶部35に記録させる。なお、ここでの撮像装置40と距離センサ41は、後方センサユニット46B、左方センサユニット46L又は右方センサユニット46Rとして互いに対応するものである。
また、コントローラ30は、上部旋回体3を旋回させながら周辺全周の撮影・計測を行ってもよい。
When the object detection process is executed, first, as shown in FIG. 3, the
Further, the
次に、コントローラ30は、OGM計算部31により、ショベル100周辺の人(人体)の存在を表すOGMを作成する。
ここでは、OGM計算部31は、まず、撮像装置40が取得した画像に基づく第1のOGM71と、距離センサ41が取得した距離情報に基づく第2のOGM72とを個別に作成する。
Next, the
Here, the
第1のOGM71は、カメラ用OGM作成部311により、撮像装置40が取得した画像情報に基づいて、人体が検出されてそのOGMとして作成される。
ここでは、例えば図4(a)に示すような第1のOGM71が作成される。第1のOGM71では、撮像装置40による撮影画像から人体(と推定される物体)として検出された物体領域R1の位置が、例えば格子状に区画された二次元マップ上に平面表示される。
The
Here, for example, a
また、第2のOGM72は、距離センサ用OGM作成部312により、距離センサ41が取得した距離情報に基づいて、人体が検出されてそのOGMとして作成される。
ここでは、例えば図4(b)に示すような第2のOGM72が作成される。この第2のOGM72では、距離情報に基づいて人体(と推定される物体)として検出された物体領域R2の位置が、例えば第1のOGM71と同様に格子状に区画された二次元マップ上に平面表示される。
The
Here, for example, a
次に、図3に示すように、OGM計算部31は、ローカルOGM作成部313により、第1のOGM71と第2のOGM72とを合成してローカルOGM73を作成する。
本実施形態のローカルOGM73では、例えば図4(c)に示すように、図4(a)に示す第1のOGM71と、図4(b)に示す第2のOGM72との、いずれにも物体領域R1、R2が存在するグリッドが、人体が検出された物体領域R3となっている。すなわち、第1のOGM71及び第2のOGM72の各々において、物体領域ありのグリッドに「1」、物体領域なしのグリッドに「0」を割り当てておき、合成の際に、対応するグリッド同士で和を取った数値が「1」の場合に当該グリッドを物体領域R3としている。
ただし、この合成手法は本実施形態のものに限定されない。例えば、第1のOGM71及び第2のOGM72の各々の作成時に、「0」と「1」だけではなく、各物体領域の存在の確からしさに応じて重み付けした数値を当該物体領域のグリッドに割り当ててもよい。そして、これらの合成時に、対応するグリッドの物体領域で和(又は積)を取った数値が所定の閾値以上となった場合に、当該グリッドを物体領域R3とすればよい。
Next, as shown in FIG. 3, the
In the
However, this synthesizing method is not limited to that of this embodiment. For example, when each of the
ローカルOGM73は、本発明に係る第1地図情報の一例であり、図5(a)に示すように、ショベル100の周辺のうち、局所的な範囲(領域)を有するOGMである。本実施形態では、ショベル100の全周を囲むように、複数(6個)のローカルOGM73が作成される。
なお、ローカルOGM73の範囲や数量は特に限定されない。また、ローカルOGM73のセルサイズは、計算負荷が過大にならない範囲で細かい方が、物体検出の精度を向上させる点で好ましい。
The
The range and number of
次に、図3に示すように、コントローラ30は、物体検出判定部32により、OGM計算部31が作成した各ローカルOGM73に基づいて、ショベル100の周辺の人(人体)の検出判定を行う。本実施形態では、ローカルOGM73のうち物体領域R3とされたグリッドに人が存在すると判定される。あるいは、割り当てられた数値が所定値以上のグリッド(物体領域R3)のみに人が存在すると判定してもよい。
このように、比較的に範囲が狭いローカルOGM73を用いて物体検出を行うことにより、その検出判定計算を高速化できる。なお、ローカルOGM73を直接利用する制御は、物体検出に限定されず、ショベル100の動作制御に広く適用でき、特に即応性が要求される動作制御(例えば衝突判定等)に好適に適用できる。
そして、物体検出判定部32は、その検出結果(判定結果)を表示装置50に出力させる。この表示態様は、検出対象の位置等が識別できるものであれば、特に限定されない。
Next, as shown in FIG. 3 , the
By detecting an object using the
Then, the object
次に、OGM計算部31は、グローバルOGM作成部314により、ローカルOGM73等に基づいてグローバルOGM74を作成する。
グローバルOGM74は、本発明に係る第2地図情報の一例であり、図5(b)に示すように、ショベル100の周辺の広範な範囲(領域)であって、ローカルOGM73よりも遠方までの範囲を有するOGMである。グローバルOGM作成部314は、複数のローカルOGM73から周辺情報を取得してグローバルOGM74を作成する。ただし、いずれのローカルOGM73にも含まれない範囲は、別途作成してもよい。グローバルOGM74の作成時間(更新周期)は、ローカルOGM73よりも長い。
なお、グローバルOGM74は、ローカルOGM73よりも広い範囲のものであればよい。また、グローバルOGM74のセルサイズは、ローカルOGM73より粗くてもよい。
Next, the
The
Note that the
そして、グローバルOGM作成部314は、グローバルOGM74(の情報)を表示装置50に出力させる。オペレータは、グローバルOGM74を視認することにより、ショベル100周辺の広範な範囲の状況を認識することができる。
なお、グローバルOGM74を利用する態様は、オペレータへの情報伝達(表示)に限定されず、例えば即応性が要求されないもの等に好適に適用できる。
Then, the global
Note that the mode of using the
[本実施形態の技術的効果]
以上のように、本実施形態によれば、撮像装置40や距離センサ41で取得されたショベル100周辺の情報に基づいて、ショベル100周辺の局所的な領域の情報を地図表示したローカルOGM73が作成され、このローカルOGM73に基づいて、当該ローカルOGM73の領域(範囲)よりも広い領域の情報を地図表示したグローバルOGM74が作成される。そして、ローカルOGM73に基づいて、ショベル100が動作制御される。
このように、範囲が狭いローカルOGM73を用いて動作制御を行うことにより、単純に対象の周辺を広く含むマップを作成して動作制御する場合に比べ、その動作制御を高速化できる。したがって、地図情報を用いて好適に対象の動作制御を行うことができる。
[Technical effect of the present embodiment]
As described above, according to the present embodiment, based on the information around the
By controlling the operation using the
また、本実施形態によれば、ローカルOGM73よりも範囲の広いグローバルOGM74は、表示装置50に出力される。
これにより、比較的に作成時間(更新周期)の長いグローバルOGM74であっても、オペレータへの情報伝達(表示)用として好適に利用できる。
すなわち、より更新周期の短いローカルOGM73を用いて即応性が要求される動作制御を好適に行いつつ、より更新周期の長いグローバルOGM74を即応性の要求されない表示用途に好適に利用できる。
Further, according to this embodiment, the
As a result, even the
In other words, the
[変形例1]
図6は、本実施形態の物体検出処理の変形例を説明するための図である。
物体検出判定部32は、物体検出を行うときに、ショベル100の動作状態に基づいて、複数のローカルOGM73から、当該動作状態に対応する少なくとも1つのローカルOGM73を選択し、この選択されたローカルOGM73のみを用いて物体検出を行ってもよい。
ここで、ショベル100の「動作状態」とは、ショベル100の移動、旋回、アタッチメントの動作等の各状態を含む。また、利用しないローカルOGM73は、そもそも作成しなくてもよい。
[Modification 1]
FIG. 6 is a diagram for explaining a modification of the object detection processing of this embodiment.
When performing object detection, the object
Here, the "operating state" of the
例えば図6(a)に示すように、ショベル100が移動する場合には、その進行方向に位置するローカルOGM73(73RF、73LF)のみを用いて物体検出(動作制御)を行ってもよい。
あるいは図6(b)に示すように、ショベル100(上部旋回体3)が旋回するときには、この旋回に伴って上部旋回体3やアタッチメントが含まれる(と予想される)領域のローカルOGM73(73RF、73R、73RB,73L)のみを用いて物体検出(動作制御)を行ってもよい。
For example, as shown in FIG. 6A, when the
Alternatively, as shown in FIG. 6B, when the excavator 100 (upper revolving body 3) turns, the local OGM 73 (73 RF , 73R, 73RB, 73L) may be used for object detection (operation control).
このように、ショベル100の動作状態に基づいてローカルOGM73を少なくとも1つ選択し、当該選択したローカルOGM73に基づいてショベル100の動作制御することにより、その動作制御をさらに高速化できる。
Thus, by selecting at least one
[変形例2]
図7は、撮像装置40及び距離センサ41のチルト角とローカルOGM73の位置及び範囲(大きさ)との関係を説明するための図である。
撮像装置40及び距離センサ41は、PTZ状態(パン、チルト、ズームの各動作状態)に応じて、その検出位置や検出範囲が変化する。そのため、図7に一例(チルト動作例)を示すように、撮像装置40及び距離センサ41のPTZ状態に応じて、ローカルOGM73の位置及び範囲が変わる。
そこで、所望のローカルOGM73の位置及び範囲に基づいて、撮像装置40及び距離センサ41を適宜PTZ動作させてもよい。この場合、撮像装置40及び距離センサ41の各々はPTZ動作(パン、チルト、ズームの各動作)が可能に構成され、コントローラ30がこれを制御可能であるのは勿論である。
[Modification 2]
FIG. 7 is a diagram for explaining the relationship between the tilt angles of the
The detection positions and detection ranges of the
Therefore, based on the desired position and range of the
[その他]
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態やその変形例に限られない。
例えば、上記実施形態では、撮像装置40や距離センサ41がショベル100に搭載されることとしたが、撮像装置40や距離センサ41はショベル100に搭載されていなくともよく、例えば高所に設置、あるいはドローンなどの無人航空機に搭載されていてもよい。そして、取得したデータをショベル100に送信してもよいし、あるいは、データを管理装置200や支援装置300に送信して検出処理を実行させ、その結果をショベル100に送信してもよい。
[others]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and modifications thereof.
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、撮像装置と距離センサの(出力に基づく)検出結果を合成(フュージョン)する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明に係る情報取得手段は、対象(ショベル)の周辺の情報を取得できるものであれば、撮像装置と距離センサに限定されず、例えばミリ波センサや音声(音センサ)などを含んでもよい(その組み合わせは限定されない)。 Further, in the above embodiment, the case where the detection results (based on the output) of the imaging device and the distance sensor are combined (fused) has been described as an example. However, the information acquisition means according to the present invention is not limited to an imaging device and a distance sensor as long as it can acquire information around the target (excavator), and includes, for example, a millimeter wave sensor and voice (sound sensor). (The combination is not limited).
また、本発明に係る情報処理装置は、対象の周辺の情報を処理するものであればよく、当該対象に搭載されるものに限定されない。
また、この場合の「対象」は、ショベルに限定されず、建設機械全般に適用可能であるのは勿論のこと、建設機械を含む作業機械にも好適に適用可能である。
その他、実施の形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
Further, the information processing apparatus according to the present invention is not limited to the one mounted on the target as long as it processes information about the surroundings of the target.
In addition, the "target" in this case is not limited to excavators, but can be applied not only to construction machines in general, but also to working machines including construction machines.
Other details shown in the embodiments can be changed as appropriate without departing from the scope of the invention.
100 ショベル
30 コントローラ
31 OGM計算部
32 物体検出判定部
35 記憶部
40 撮像装置
41 距離センサ
42 動作・姿勢状態センサ
50 表示装置
73 ローカルOGM(第1地図情報)
74 グローバルOGM(第2地図情報)
200 管理装置
300 支援装置
100
74 Global OGM (secondary map information)
200
Claims (8)
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、第1の領域における前記情報を地図表示した第1地図情報を作成する第1地図作成手段と、
前記第1地図情報に基づいて、前記第1の領域よりも広い第2の領域における前記情報を地図表示した第2地図情報を作成する第2地図作成手段と、
前記第1地図情報に基づいて、前記対象を動作制御する動作制御手段と、
を備える、
情報処理装置。 an information acquisition means for acquiring information around an object;
first map creation means for creating first map information in which the information in the first region is displayed on a map based on the information acquired by the information acquisition means;
second map creation means for creating second map information in which the information in a second area wider than the first area is displayed on a map based on the first map information;
operation control means for controlling the operation of the target based on the first map information;
comprising
Information processing equipment.
請求項1に記載の情報処理装置。 display control means for displaying the second map information on the display means;
The information processing device according to claim 1 .
前記第2地図作成手段は、前記複数の第1地図情報に基づいて前記第2地図情報を作成する、
請求項1又は請求項2に記載の情報処理装置。 The first map creation means creates a plurality of the first map information having areas different from each other,
The second map creation means creates the second map information based on the plurality of first map information.
The information processing apparatus according to claim 1 or 2.
前記動作制御手段は、
前記対象の動作状態に基づいて、前記複数の第1地図情報から少なくとも1つの第1地図情報を選択し、
前記少なくとも1つの第1地図情報に基づいて、前記対象を動作制御する、
請求項3に記載の情報処理装置。 A detection means for detecting the operating state of the target,
The operation control means is
selecting at least one piece of first map information from the plurality of pieces of first map information based on the operating state of the target;
controlling the operation of the target based on the at least one first map information;
The information processing apparatus according to claim 3.
画像情報を取得する撮像手段と、距離情報を取得する測距手段と、を含み、
前記情報として、前記対象の周辺の物体の位置及び存在確率を取得する、
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The information acquisition means is
including imaging means for acquiring image information and ranging means for acquiring distance information,
Obtaining the position and existence probability of objects in the vicinity of the target as the information;
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記第1地図作成手段は、作成する前記第1地図情報の位置及び範囲に基づいて、前記撮像手段及び前記測距手段をPTZ動作させる、
請求項5に記載の情報処理装置。 The imaging means and the distance measuring means are configured to be capable of PTZ operation,
The first map creating means causes the imaging means and the distance measuring means to perform PTZ operations based on the position and range of the first map information to be created.
The information processing device according to claim 5 .
請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の情報処理装置。 the object is a construction machine,
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 6.
コンピュータを、
前記情報取得手段が取得した情報に基づいて、第1の領域における前記情報を地図表示した第1地図情報を作成する第1地図作成手段、
前記第1地図情報に基づいて、前記第1の領域よりも広い第2の領域における前記情報を地図表示した第2地図情報を作成する第2地図作成手段、
前記第1地図情報に基づいて、前記対象を動作制御する動作制御手段、
として機能させる、
情報処理装置の制御プログラム。 A control program for an information processing device comprising information acquisition means for acquiring information around an object,
the computer,
first map creation means for creating first map information in which the information in the first area is displayed on a map based on the information acquired by the information acquisition means;
second map creation means for creating second map information based on the first map information, in which the information in a second area wider than the first area is displayed on a map;
operation control means for controlling the operation of the target based on the first map information;
to function as
A control program for an information processing device.
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