JP3711839B2 - 車両荷物状態検出装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された荷物の状態を検出することができる車両荷物状態検出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、例えばトラックなどの様に多量の荷物を搬送する車両においては、安全性や作業能率などの観点から、荷台に搭載された荷物の積載状況を把握することが重要である。
【0003】
この車両の状態を検出する技術として、例えば特開平10−267739号公報の記載の技術が提案されている。
この技術とは、車両のタイヤの空気圧を検出し、この空気圧の大きさから車両重量を求め、荷物の搭載により車両重量が規定の値より大きくなった場合などには、運転者に報知するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、様々な種類の多くの荷物を、多数の車両を用いて搬送するシステムの場合には、単に車両重量を検出するだけでは、荷物の搬送処理作業を効率化できず、一層の改善を求められていた。
【0005】
例えば、積載重量と荷物室の空間に余裕がある場合には、荷物の搬送を管理する事務所側でそれを知ることができれば、新たな車載物を事務所から車両側に伝達して、荷物の積載率を向上させることが可能である。
ところが、現状では、積載重量や荷物の積載率を事務所へ伝達する方法として、ドライバなどが荷台の状況を確認して電話等で事務所に積載状況を伝達する方法が採られており、これでは、作業効率も悪くドライバ等の負担も増加するという問題があった。
【0006】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、ドライバ等の負担を軽減するとともに、荷物の搬送処理作業を効率よく行うことができる車両荷物状態検出装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
(1)請求項1の発明は、車両の情報を、車両外の外部装置に通信することができる車両荷物状態検出装置であり、この装置では、撮影装置(例えばCCDカメラ)によって車両の荷室を撮影し、撮影装置により得られた画像データの画像分析から、積載状態検出手段によって荷室内に空間的にどの程度の荷物が積載されたかを示す荷物の空間的な積載状態を検出し、この検出した荷物の空間的な積載状態を、通信手段により外部装置(例えば事務所の通信機)に通信する。
従って、車両からの通信により、車両に積載された荷物の積載状態を連絡された例えば事務所では、ある車両に実際にどの程度の荷物が積載されたかが分かるので、特に多数の荷物を多数の車両にて搬送するシステムにおいては、荷物の搬送を効率よく行うことができる。
(2)請求項2の発明では、重量検出手段により検出した荷物の重量を、通信手段によって外部装置(例えば事務所の通信機)に通信する。
【0008】
従って、車両からの通信により、車両に積載された荷物の重量を連絡された例えば事務所では、その通信内容を例えばコンピュータのディスプレイに表示することにより、ある車両に実際にどの程度の荷物が積載されたかが分かるので、特に多数の荷物を多数の車両にて搬送するシステムにおいては、荷物の搬送を効率よく行うことができる。
【0009】
例えばある車両に荷物が少ししか積載されていない場合には、事務所からその車両に対して、「他の場所に寄って更に荷物を積載する様に」という様な指令を出すことができる。また、例えばある車両に荷物が限度一杯に積載された場合には、積み残された残された荷物を積載するために、事務所から他の車両に指令を出すことができる。
【0012】
(3)請求項3の発明では、画像分析が容易なように、車両の荷室の床と壁とを異なる色とする。
つまり、例えばCCDカメラにより荷室内の画像を撮影した場合には、床と壁とを区別し難いことがあるが、本発明の様に、床と壁とを異なる色にしておけば、撮影した画像を分析する際に、床と壁とを明瞭に区別することができる。それにより、画像を分析して荷物の積載状態を検出する処理が容易になる。
【0013】
(4)請求項4の発明では、画像分析が容易なように、車両の荷室の床をその奥行きに応じて複数の色に分けるとともに、荷室の壁をその高さに応じて複数の色に分ける。
これにより、単に床と壁との区別が容易になるだけでなく、床や壁のどの部分に荷物があるかを把握することができる。よって、より明瞭に荷物の状態を認識することができる。
【0014】
(5)請求項5の発明では、画像分析が容易なように、車両の荷室の床及び/又は壁に、格子状の線を設ける。
本発明では、荷室を撮影した場合には、荷物とその荷物以外の部分(荷物で隠されていない部分)の格子状の線が見える。従って、認識できる格子状の線の状態で、積載された荷物の状態が分かる。
【0015】
例えば荷室の上方にて2本の横線が全て認識できる場合には、この2本の横線に該当する部分は、荷物の無い空間であることが分かる。同様に、例えば荷室の後方に3本の縦線が全て認識できる場合には、この3本の縦線に該当する部分は、荷物の無い空間であることが分かる。
【0016】
(6)請求項6の発明では、荷物の無い空きスペースの状態から空間積載率を求める。
この空間積載率とは、荷室内の全容積に対する荷室内の荷物が積載されていない空間の容積の割合(%)のことである。
【0017】
(7)請求項7の発明は、通信手段を例示している。
ここでは、いわゆるDSRC通信を採用できる。
(8)請求項8の発明では、車両の荷室に、空きスペースを埋めるために配置される1又は複数の緩衝袋を備えている。
【0018】
この緩衝袋は、荷室内に空きスペースがあるときに、その空きスペースを埋めるように膨らませることにより、荷物の転倒や不用意な移動を防止することができる。
(9)請求項9の発明では、緩衝袋は、ガスの供給又は排出により、膨張又は縮小が可能な例えばビニールの様な袋を採用できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の車両荷物状態検出装置の好適な実施の形態を、例(実施例)を挙げて図面に基づいて詳細に説明する。
(実施例1)
a)まず、本実施例の車両荷物状態検出装置を備えた車両を説明する。
【0020】
図1に示す様に、本実施例における車両は、多量の荷物を積載して搬送できるトラックであり、運転室1の後方に荷台3を備えている。
荷台3は、左右の側壁5や天井7等が金属板で覆われた荷室9を備えており、図2に示す様に、荷室9の一方の側壁5及び天井7の一部が、(断面略L字状の)一体の扉11となって、上方に回転して開口する。
【0021】
また、図1及び図3に示す様に、運転室1には、車載情報処理装置13が配置され、車載情報処理装置13には、車載ネットワーク15を介して、車載通信機17、報知装置19、電子ナンバープレート21が接続されている。
一方、荷台3側には、同様な車載ネットワーク15を介して、3台のCCDカメラ23、緩衝具制御器25、荷台重量計27、車両重量計29が接続されている。
【0022】
尚、前記図3に示す様な電気的なシステム構成により車両荷物状態検出装置が構成されている。
以下、各構成について説明する。
車載情報処理装置13は、マイクロコンピュータを中心にして構成された電子制御装置であり、周知のCPU、ROM、RAM等の構成を備える。この車載情報処理装置13は、後に詳述する様に、車載ネットワーク15を介して入手した情報に基づいて、車両重量、積載重量、空間積載率等を求め、必要な情報を荷物の搬送を管理する事務所に通信するなどの処理を行う。
【0023】
車載ネットワーク15は、車載情報処理装置13と他の機器とを接続するケーブルであり、このケーブルを介して各種の情報が伝達される。
車載通信機17は、車載情報処理装置13から送られた積載重量や空間積載率等の各種の情報を、前記事務所の通信機に送信する通信機である。この車載通信機15では、DSRC(Dedicated Short Range Communication)通信により情報を送受信する。尚、これ以外に、携帯電話、トランシーバ、MCA(マルチチャンネルアクセス)を利用して必要な情報を送受信してもよい。
【0024】
報知装置19は、積載重量や空間積載率等の各種の情報を、運転者(ドライバ)や作業者に報知するための装置であり、例えばダッシュボードや車室9に設けられた表示装置(図示せず)や、音声で報知できるスピーカ(図示せず)等が挙げられる。
【0025】
電子ナンバープレート21は、車両を区別する車両IDをメモリに記憶している電子的なナンバープレートであり、外部装置(例えば事務所側の通信機である路側機)からの要求により、車両IDを送信する。
CCDカメラ23は、図2に示す様に、荷室9の扉11が開かれた時に、荷室9内部を撮影することができるように、側壁5の下側に配置されたカメラであり、荷室9全体をカバーするために、図1に示す様に、側壁5に沿って等間隔で3台配置されている。
【0026】
緩衝具制御器25は、図4に示す様に、緩衝具(緩衝袋)31を膨らませたり縮ませたりするために、緩衝袋31内に窒素ガスを供給したり緩衝袋31から窒素ガスを抜く制御を行う装置であり、マイクロコンピュータにより制御されている。
【0027】
詳しくは、車両の荷室9には、車両の前後方向に等間隔で緩衝袋31が配置されており、各緩衝袋31と窒素ガスのガスボンベ33と真空ポンプ35とは配管(ホース)37により接続されている。また、各緩衝袋31の配管37の接続部分には、配管37を開閉する電磁弁39とガス圧を検出する圧力計41が配置され、更に、配管37の結合部分とガスボンベ33と真空ポンプ35にも電磁弁39が配置されている。
【0028】
従って、緩衝具制御器25は、後に詳述する様に、圧力計41からの信号に基づいて、前記電磁弁39及び真空ポンプ35を制御することにより、緩衝袋31を膨らませたり縮ませたりする。
尚、緩衝袋31はビニール製であり、膨らませる前には、図5に示す様に、コンパクトに折りたたまれて、荷室9の隅に配置されている。
【0029】
荷台重量計27は、荷台3に複数配置された重量計であり、各荷台重量計27は、その上に積載されている荷物の重量を出力するインターフェースを備えており、その測定結果は、車載ネットワーク15を介して、車載情報処理装置13に送られる。従って、車載情報処理装置13側では、各荷台重量計27から送られた重量を合計して、荷物の重量の合計である積載重量を算出する。
【0030】
この荷台重量計27としては、例えば歪みゲージ、圧電式、バネ式等の重量測定方式の重量計を採用できる。各荷台重量計27の測定精度は、測定対象の積載物により異なり、トン単位の荷物を扱う場合には、耐荷重があるバネ式や歪み計式が適しており、宅配の様に小口の場合は、電子式(コンデンサ式)が適している。
【0031】
車両重量計29は、タイヤ41の空気圧を測定することで車両重量を測定する装置である。また、これ以外にも、例えば荷台3を保持する部分に歪み式の荷重計を設置して、荷台3及び荷台3に積載された荷物の重量を測定する様にしてもよい。
【0032】
尚、車両重量を検出する場合には、車両重量から(既知の)車体自身の重量を引くことにより、積載重量を求めることができる。
b)次に、上述した構成を備えた車両荷物状態検出装置の動作を説明する。
▲1▼積載重量に関する処理
本処理は、車載情報処理装置13により実施される。
【0033】
図6のフローチャートに示す様に、ステップ100では、各荷台重量計27からの信号により、各荷台重量計27で測定された重量を求め、それらを合計して、積載されている全ての荷物の重量(積載重量)を算出する。
続くステップ110では、積載重量を検出した場合に、報知装置19を駆動して、積載重量を運転者や作業者に報知する。
【0034】
例えばダッシュボードに設けられた表示部に表示する。又は、積載作業を行う作業者に報知するために、例えば荷室9の目に付き易い場所に配置された表示部に表示する。或いは、運転者や作業者が携帯情報端末等を所持している場合には、その携帯情報端末に積載重量を表示する。更に、単に文字等の表示であると、運転者や作業者が認識し難いので、スピーカを駆動して、音声により報知する様にしてもよい。
【0035】
続くステップ120では、検出した積載重量を、車載通信機17によって事務所に通信する。尚、この時、どの車両であるかを示すために、車両IDも通信する。
続くステップ130では、積載重量が規定の範囲(制限値;積載制限重量)以上か否かを判定する。
【0036】
ここで、積載重量が制限値を下回る場合には、更に荷物を積み込むことができるので、一旦本処理を終了する。
一方、積載重量が制限値以上の場合には、ステップ140にて、その旨(積載重量が制限値以上となったこと)を明瞭に報知する。
【0037】
例えば表示の際に、表示の色を変えたり点滅を行う。また、音声で報知する場合には、音声(又はアラーム音)などでその旨を報知する。また、積載重量が規定値に近づいてきた場合に、予めそのことを報知する様にしてもよい。
続くステップ150では、積載重量が制限値以上となったこと(即ち積載重量に達したこと)を、車載通信機17によって事務所に通信し、一旦本処理を終了する。尚、この時、どの車両であるかを示すために、車両IDも通信する。
【0038】
また、車両重量に関しても、積載重量と同様な処理を行うことができる。つまり、車両重量を検出し、運転者等に報知し、事務所に通信することができる。
▲2▼空間積載率に関する処理
本処理は、車載情報処理装置13により実施される。
【0039】
ここで、空間積載率とは、荷室内の容積に対する荷物の無い部分の空間の容積のことであり、この空間積載率が大きいほど、荷物を積載する余裕があることを示している。
図7のフローチャートに示す様に、ステップ200では、荷室9の扉11が図2の様に開けられた状態で、CCDカメラ23により、荷室9内部を撮影する。
【0040】
ここで、CCDカメラ23で撮影された画像として、例えば図8に示された画像が得られた場合を考える。
図8に示す様に、荷室9内は、画像の分析が容易な様に、複数の色が帯状に塗布されるとともに、多数の線51が格子状に形成されている。
【0041】
つまり、荷室9の床53は、図8の手前から順に、帯状に5色(例えば(濃い)灰色、黄色、赤色、(薄い)水色、(濃い)青色の5色)に塗り分けられて、5本の床帯状部分55aが形成されている。また、同様に、荷室9内の側壁5も、下から順に、帯状に5色(例えば(濃い)灰色、(薄い)黄色、(濃い)赤色、(薄い)水色、(濃い)青色の5色)に塗り回られて、同様に5本の壁帯状部分55bが形成されている。
【0042】
尚、床53と側壁5との(側壁5側の)境界には、境界であることを示す白色又は銀色(光に反射するタイプ)の境界線57が、各帯状部分55a、55b(帯状部分55と総称する)とは幅を違えて形成されている。
更に、床53及び側壁5には、帯状部分55を明瞭に区別するために、各帯状部分55の境目にそれぞれ横線51aが図8の左右方向に引かれ、その横線51aと直行する様に、一定間隔で、複数の縦線51bが引かれている。
【0043】
尚、図8の左右方向の側壁61にも、前記横線51a及び縦線51bが延長して引かれて、交差している。
続くステップ210では、前記図8に示された画像(画像データ)の分析を行う。
【0044】
具体的には、図9に示す様に、境界線57により、床53側(図9(b))と側壁5側(図9(a))とを区分する。尚、図9では、説明を容易にするために、前記図8とは荷物の配置を多少変更してある。
そして、図9(a)の画像を分析し、荷物61は下から順に積まれるので、荷物61によって帯状部分55が隠されていない箇所を、壁面における空き空間Aとみなす。
【0045】
例えば、各帯状部分55の何%が見えているかをそれぞれ算出して、空き空間Aを求めることができるが、荷物63の隙間から見える部分や側壁61との隙間部分などは無視してもよく、その場合には、同図で破線で囲む領域を空き空間Aとみなすことができる。尚、同図では、空き空間Aは、荷物63の上方の空き空間A1と側方の空き空間A2から構成されている。
【0046】
更に、図9(b)の画像を分析し、例えば荷物63が奥の方から順に積まれていると仮定して、荷物63によって帯状部分55が隠されていない箇所を、床面における空き空間Bとみなす。
この場合も同様に、各帯状部分55の何%が見えているかをそれぞれ算出して、空き空間Bを求めることができるが、荷物63の隙間から見える部分や側壁5との隙間部分などは無視して、同図で破線で囲む領域を空き空間Bとみなしてもよい。
【0047】
続くステップ220では、検出した床面及び壁面における空き空間A、Bから、荷室9内のどの程度が空きスペースかが分かるので、これにより、空間積載率を求める。
例えば、空き空間Aの面積に荷室9の幅をかけることにより、空きスペースの容積を求めることができるので、その空きスペースの容積を荷室9の容積で割ることにより空間積載率を求めることができる。
【0048】
続くステップ230では、空間積載率を事務所に通信し、一旦本処理を終了する。尚、この時、どの車両であるかを示すために、車両IDも通信する。
▲3▼荷物の転倒防止の処理
荷物が少ない場合や荷物の間に大きな隙間がある場合、即ち荷物の転倒の原因になる様な空きスペースがある場合には、転倒防止の処理を行う。
【0049】
具体的には、運転者や作業者等が、車載情報処理装置13に対して、緩衝具制御器23を駆動させる指令信号を(マニュアルにて)入力して、荷室9の床の端に配置してある緩衝袋31を膨張させる処理を行う。
緩衝具制御器23は、その指令信号を受けて、図4に示す様に、緩衝袋31を膨張させるために、ガス供給経路の電磁弁39を開いて、ガスボンベ33から緩衝袋31内に窒素ガスを供給して、緩衝袋31を膨張させる。その後、各電磁弁39を閉じる。
【0050】
緩衝袋31は、膨張すると肉厚の板状となるので、作業者がこの緩衝袋31を適切な位置に配置して、荷物の転倒を防止する。
一方、積載する荷物63が増加して、緩衝袋31が不要になった場合には、前記と同様に、運転者や作業者等が、車載情報処理装置13に対して、緩衝具制御器23を駆動させる指令信号を入力して、緩衝袋31を縮ませる処理を行う。
【0051】
緩衝具制御器23は、その指令信号を受けて、緩衝袋31を縮ませるために、緩衝袋31から真空ポンプ35に至る経路の電磁弁39を開いて、真空ポンプ35を作動させて、緩衝袋31内の窒素ガスを吸引して、緩衝袋31を縮ませる。c)この様に、本実施例では、積載重量を検出し、積載重量及び積載重量が制限値に達したことを運転者等の報知するので、運転者等はその情報に基づいて、荷物の積み込み作業を適切に行うことができる。
【0052】
例えば積載重量が予定より多くなりそうな場合には、軽量な荷物を積載するようにしたり、また、積載重量が制限値に達した場合には、適切な重さの荷物を降ろすことにより、荷物の積載状態に好適に対応できる。
更に、本実施例では、積載重量や積載重量が制限値に達したことの情報は、事務所にも通信により報知されるので、事務所では、どの車両にどの程度荷物が積載されたかを正確に知ることができる。よって、例えば車両をどの場所にどの程度手配すればよいかが分かるので、多くの荷物の搬送を多くの車両を使って行う場合には、その作業を効率よく行うことが可能になる。
【0053】
その上、本実施例では、空間積載率を求めて、前記積載重量と同様に、その情報を運転者等に報知するので、一層能率よく作業を行うことができる。
また、その空間積載率は、前記積載重量と同様に、事務所にも通信により報知されるので、事務所では、どの車両にどの程度荷物が積載されたかを、一層正確に知ることができる。よって、多くの荷物の搬送の多くの車両を使って行う場合には、その作業を一層効率よく行うことが可能になる。
【0054】
更に、荷室9内の空きスペースが多い場合には、緩衝袋31を膨張させて使用することにより、荷物63の転倒や不用意な移動を防止することができる。
(実施例2)
次に、実施例2について説明するが、前記実施例1と同様な箇所の説明は省略する。
【0055】
本実施例は、空間積載率の算出方法に特徴があり、格子で区分された空間のブロックを使用する。
例えば前記図8及び図9を例に挙げて説明すると、荷室9内部の空間は、線51の格子により125のブロックに分けられており、図9の画像分析から、そのうち、(多少の誤差はあるが)約95のブロックが荷物61で占められていない空間のブロックであることが分かる。
【0056】
つまり、荷物61より上の空間には、縦5列×横5列×高さ3列=75のブロック分の空間があり、荷物61より側方の空間には、一部分ブロックが欠けてはいるが(欠けている割合が少ない場合は欠けていないものとみなす)、縦5列×横2列×高さ2列=20のブロック分の空間があるので、空間積載率は、(95/125)×100=76%となる。
【0057】
従って、本実施例では、荷室9内が帯状部分55の色で区別されていない場合でも、格子を利用して空間積載率を算出することができる。
尚、空間積載率を求める場合には、前記実施例1の様な帯状部分55による判断に加えて、横線51a及び縦線51bが隠されていない箇所の判断(どの程度見えているか)を加味して、より精度を上げてもよい。
【0058】
また、より簡単な計算を行う場合には、横線51a及び縦線51bの一方のみの条件で判断してもよい。例えば横線51a(又は縦線51b)が何本(更には1本のうちの何割程度)見えているかのみにより、どの程度を空間があるかを判断してもよい。勿論、横線51a及び縦線51bの両方を加味すれば、一層精度は高まる。
【0059】
尚、本発明は上記実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々の態様で実施できることはいうまでもない。
(1)例えば、前記実施例1において、床面の空き空間A及び壁面の空き空間Bの一方のみを検出して、おおよその空間積載率を算出すれば、精度は低下するが、より計算を簡易化できる。
【0060】
(2)前記実施例1では、床と壁とを帯状に塗り分けたが、単に床と壁とを異なる色に塗り分けてもよい。これにより、床と壁とを明瞭に区分でき画像処理が容易になる。例えば床の画像から、床の色以外の部分を荷物と判断することができる(壁も同様である)。
【0061】
(3)また、帯状部分をカラーで塗り分ける以外に、例えば色の濃淡などで帯状部分を区別してもよい。
(4)更に、CCDカメラの位置は、図1,2以外の場所でもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施例1の荷物状態検出装置のシステム構成を示す説明図である。
【図2】 荷室を開けてCCDカメラにより撮影する状態を示す説明図である。
【図3】 荷物状態検出装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】 緩衝袋を制御する装置構成を示す説明図である。
【図5】 緩衝袋を示す斜視図である。
【図6】 積載重量に関する処理を示すフローチャートである。
【図7】 空間積載率に関する処理を示すフローチャートである。
【図8】 CCDカメラにより撮影した状態を示す説明図である。
【図9】 CCDカメラにより撮影した画像の処理画像を示し、(a)は壁側の処理画像を示す説明図、(b)は床側の処理画像を示す説明図である。
【符号の説明】
13…車載情報処理装置
17…車載通信機
19…報知装置
23…CCDカメラ
25…緩衝具制御器
27…荷台重量計
29…車両重量計
31…緩衝袋

Claims (9)

  1. 車両の情報を、前記車両外の外部装置に通信することができる車両荷物状態検出装置において、
    前記車両の荷室を撮影する撮影装置と、
    前記撮影装置により得られた画像データの画像分析から、前記荷室内に空間的にどの程度の荷物が積載されたかを示す荷物の空間的な積載状態を検出する積載状態検出手段と、
    前記積載状態検出手段により検出した荷物の空間的な積載状態を、前記外部装置に通信する通信手段と、
    を備えたことを特徴とする車両荷物状態検出装置。
  2. 更に、前記車両に搭載した荷物の重量を検出する重量検出手段を備え、
    前記重量検出手段により検出した荷物の重量を、前記通信手段によって、前記外部装置に通信することを特徴とする前記請求項1に記載の車両荷物状態検出装置。
  3. 前記画像分析が容易なように、前記車両の荷室の床と壁とを異なる色とすることを特徴とする前記請求項1又は2に記載の車両荷物状態検出装置。
  4. 前記画像分析が容易なように、前記車両の荷室の床をその奥行きに応じて複数の色に分けるとともに、前記荷室の壁をその高さに応じて複数の色に分けることを特徴とする前記請求項1〜3のいずれかに記載の車両荷物状態検出装置。
  5. 前記画像分析が容易なように、前記車両の荷室の床及び/又は壁に、格子状の線を設けることを特徴とする前記請求項〜4のいずれかに記載の車両荷物状態検出装置。
  6. 前記積載状態検出手段は、前記荷物の無い空きスペースの状態から空間積載率を検出することを特徴とする前記請求項〜5のいずれかに記載の車両荷物状態検出装置。
  7. 前記通信手段は、DSRC通信による通信手段であることを特徴とする前記請求項1〜6のいずれかに記載の車両荷物状態検出装置。
  8. 前記車両の荷室に、空きスペースを埋めるために配置される1又は複数の緩衝袋を備えたことを特徴とする前記請求項1〜7のいずれかに記載の車両荷物状態検出装置。
  9. 前記緩衝袋は、ガスの供給又は排出により、膨張又は縮小が可能な袋であることを特徴とする前記請求項8に記載の車両荷物状態検出装置。
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