JP6600726B1 - Determination apparatus and determination method - Google Patents
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Abstract
【課題】荷崩れが発生するか否かを判定する。【解決手段】判定装置(1)は、フォークリフト(3)により搬送される対象となる積荷に荷崩れが発生したときの、当該荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデル(102)を用いて、判定の対象となる対象積荷を撮影した画像から、該対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定する荷崩れ判定部(103)を備える。【選択図】図1It is determined whether or not cargo collapse occurs. A determination device (1) is generated by machine learning using an image obtained by photographing a load immediately before the load collapse when the load to be transported by a forklift (3) occurs. A load collapse determination unit (103) that determines whether or not a load collapse occurs in the target load from an image obtained by photographing the target load to be determined using the learned model (102). [Selection] Figure 1
Description
本発明は、作業用車両によって搬送される対象となる積荷の荷崩れの可能性を判定する判定装置等に関する。 The present invention relates to a determination device that determines the possibility of collapse of a load to be transported by a work vehicle.
フォークリフト等の作業用車両を用いた荷役作業では、パレット上に載置された積荷をパレットごと搬送したり、積み下ろしたりする。積荷はパレット上に載置されているため、作業時に外力が加わるなどして荷崩れが発生することがある。また、作業用車両が積荷に対する作業を行っていないときにも、積荷が載置されている床や棚の振動等により荷崩れが発生することがある。 In a cargo handling operation using a work vehicle such as a forklift, a load placed on a pallet is transported or unloaded together with the pallet. Since the load is placed on the pallet, the collapse of the load may occur due to an external force applied during the work. Further, even when the work vehicle is not working on the load, the collapse of the load may occur due to vibration of the floor or shelf on which the load is placed.
荷崩れの発生を防ぐ技術としては、例えば、下記特許文献1が挙げられる。該文献には、搬送対象の荷物を搬送する前に、その高さが荷崩れをおこさずに搬送可能な高さであるか否かを判別する安全装置が記載されている。 As a technique for preventing the occurrence of load collapse, for example, the following Patent Document 1 can be cited. This document describes a safety device that determines whether or not the height of a package to be transported is a height that can be transported without collapsing the cargo before it is transported.
上述した特許文献1では、超音波センサを用いて特定した荷物の高さを、荷崩れが発生するか否かの判別基準としている。しかし、荷崩れは荷物が高く積み上げられていれば必ず発生するというものではない。また、荷物が高く積み上げられていることは運転者が目視で容易に認識できる事項であり、あえて安全装置を用いて判断する必要性も乏しい。 In Patent Document 1 described above, the height of a load specified using an ultrasonic sensor is used as a criterion for determining whether or not a load collapse occurs. However, cargo collapse does not necessarily occur if the packages are stacked high. In addition, it is a matter that the driver can easily recognize visually that the luggage is piled up high, and there is little need to judge using a safety device.
本発明の一態様は、対象積荷を撮影した画像に基づき、その対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定することができる判定装置等を実現することを目的とする。 An object of one embodiment of the present invention is to realize a determination device and the like that can determine whether or not collapse of a target load occurs based on an image obtained by capturing the target load.
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る判定装置は、作業用車両により搬送される対象となる積荷に荷崩れが発生したときの、当該荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデルを用いて、判定の対象となる対象積荷を撮影した画像から、該対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定する荷崩れ判定部を備えている。 In order to solve the above-described problem, the determination apparatus according to one aspect of the present invention captures an image of a load immediately before the load collapse when the load to be transported by the work vehicle is collapsed. A load collapse determination unit that determines whether or not a load collapse occurs in the target load from an image obtained by photographing the target load to be determined using a learned model generated by machine learning using ing.
また、上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る判定方法は、判定装置による判定方法であって、作業用車両により搬送される対象となる積荷に荷崩れが発生したときの、当該荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデルを用いて、判定の対象となる対象積荷を撮影した画像から、該対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定する荷崩れ判定ステップを含む。 Moreover, in order to solve said subject, the determination method which concerns on 1 aspect of this invention is the determination method by a determination apparatus, Comprising: When load collapse generate | occur | produces in the load used as the object conveyed by the working vehicle Whether the target load collapses from the image of the target load to be judged using the learned model generated by machine learning using the image of the load immediately before the load collapse A load collapse determination step for determining whether or not is included.
本発明の一態様によれば、対象積荷を撮影した画像に基づき、その対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定することができる。これにより、荷崩れが発生する可能性が高いときに作業用車両の操作者に警告するなどして荷崩れの発生を未然に防ぐことも可能になる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to determine whether or not collapse of a target load occurs based on an image obtained by capturing the target load. Accordingly, it is possible to prevent the occurrence of the collapse of the cargo by warning the operator of the work vehicle when the possibility of the collapse of the cargo is high.
〔実施形態1〕
(システム概要)
本実施形態の判定システムの概要を図2に基づいて説明する。図2は、判定システム100の概要を示す図である。判定システム100は、作業用車両により搬送される積荷に荷崩れが発生するか否かを判定するシステムである。なお、本実施形態では、1つのパレットに積み上げられた複数の荷物の集合体を「積荷」と呼ぶ。
Embodiment 1
(System overview)
An outline of the determination system of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the
図2に示す判定システム100は、上記の判定を行う判定装置1と、積荷の様子を撮影する撮影装置2と、作業用車両の一例であるフォークリフト3とを含む。図2の例では、作業者がフォークリフト3を操作して積荷を搬送しようしている様子を撮影装置2が撮影している。なお、撮影装置2は、積荷を撮影できるような位置に配置しておけばよい。例えば、撮影装置2はフォークリフト3に搭載されていてもよい。また、他の用途に使用されている撮影装置を撮影装置2として流用してもよい。例えば、積荷が配置された施設内に監視カメラが設置されている場合、それを撮影装置2として利用してもよいし、フォークリフト3にドライブレコーダが搭載されている場合、そのカメラを撮影装置2として利用してもよい。
A
撮影装置2が撮影した画像は判定装置1に送信され、判定装置1はこの画像における積荷の状態から、荷崩れが発生するか否かを判定する。そして、判定装置1は、荷崩れが発生すると判定した場合、フォークリフト3を運転する作業者にその旨を報知する。なお、撮影装置2が撮影する画像は、荷崩れを起こす可能性の高い状態にある積荷に特有の外観的特徴が表れたものであればよく、静止画像であってもよいし、動画像であってもよい。
The image captured by the
このように、判定システム100によれば、判定装置1において、荷崩れが発生するか否かを判定することができる。そして、判定装置1は、荷崩れが発生する前に、荷崩れが発生する可能性が高いことを作業者に報知することができる。これにより、作業者が荷崩れの可能性の高い積荷に対して荷役作業を行うことにより荷崩れを発生させてしまうことを防ぐことができる。また、荷崩れの可能性の高い積荷を検出して、荷崩れが発生しないように積み直す等の措置を行うことにより、荷崩れの発生を防止することも可能になる。
Thus, according to the
なお、本実施形態では、判定装置1をフォークリフト3に搭載した例を説明するが、判定装置1はフォークリフト3から離れた位置に設置されていてもよい。この場合、判定装置1は、フォークリフト3と通信する、あるいはフォークリフト3の運転手等の所持する端末装置と通信する等により、荷崩れが発生する可能性が高い積荷があることを報知する。また、この場合、1台の判定装置1により、1または複数の撮影装置2で撮影された範囲内の積荷を監視することも可能である。これにより、判定装置1は、荷崩れが発生する可能性が高い積荷があると判定したときに、その積荷に対して荷役作業を行おうとするフォークリフト3に注意喚起したり、その積荷に人が近付かないように警告したりすることもできる。
In addition, although this embodiment demonstrates the example which mounted the determination apparatus 1 in the
(判定装置の要部構成)
判定装置1の要部構成について図1に基づいて説明する。図1は、判定装置1の要部構成の一例を示すブロック図である。図示のように、判定装置1は、判定装置1の各部を統括して制御する制御部10と、判定装置1が使用する各種データを記憶する記憶部20を備えている。さらに、判定装置1は、判定装置1が外部の機器(例えば撮影装置2)と通信するための通信部30と、判定装置1が情報を出力するための出力部40とを備えている。また、制御部10には、入力データ生成部101、学習済みモデル102、荷崩れ判定部103、および報知部104が含まれている。
(Main components of the judgment device)
A main configuration of the determination apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a main configuration of the determination apparatus 1. As illustrated, the determination device 1 includes a
入力データ生成部101は、荷崩れの発生の有無を判定する対象となる積荷である対象積荷の画像を取得して学習済みモデル102に対する入力データを生成する。より詳細には、入力データ生成部101は、撮影装置2から、撮影装置2が撮影した対象積荷の画像を取得し、取得した画像から学習済みモデル102に対する入力データを生成する。なお、入力データの詳細は後述する。
The input
学習済みモデル102は、積荷が荷崩れを起こしたときの、荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を教師データとした機械学習により生成された学習済みモデルである。入力データ生成部101が生成した入力データを学習済みモデル102に入力すると、学習済みモデル102は、荷崩れが発生する可能性を示す情報(例えば、確率値)を出力する。
The learned
荷崩れ判定部103は、学習済みモデル102からの出力データに基づいて、荷崩れが発生するか否かを判定する。例えば、荷崩れ判定部103は、学習済みモデル102の出力データが示す確率値が所定の閾値以上であれば、荷崩れを起こすと判定する。上記確率値は、荷崩れが発生する確率を示す値(正確には、撮影された積荷の状態が、荷崩れの発生する状態に該当する確率を示す値)である。なお、荷崩れ判定部103は、閾値による上記判定を行う代わりに、上記確率値を、荷崩れが発生するか否かの判定結果としてもよい。
The cargo
報知部104は、積荷が荷崩れを起こす可能性があることを通知する。具体的には、報知部104は、出力部40を制御して、操作ミスが発生する可能性が高い状況であることを示す情報を出力させる。本実施形態では、判定装置1がフォークリフト3に搭載されていることを想定しているので、出力部40に上記の情報を出力させることにより、フォークリフト3を運転する作業者への報知を行うことができる。なお、上記情報の出力態様は特に限定されず、例えば出力部40が表示部であれば表示出力させればよいし、音声出力部であれば音声出力させればよい。また、判定装置1がフォークリフト3から離れた位置にある場合、報知部104は、フォークリフト3と通信することにより、フォークリフト3が備える出力部に上記情報を出力させてもよい。この他にも、例えば、報知部104は、作業者の所持する端末装置や、作業者の作業あるいは積荷を管理する管理者の端末装置等の他の装置に上記情報を出力させることにより報知を行ってもよい。
The
(学習済みモデルについて)
本実施形態の学習済みモデル102は、荷崩れが発生するか否かの判定を行うことができるように、教師ありの機械学習により生成された学習済みモデルである。学習済みモデル102を生成するための教師データとしては、例えば、過去に荷崩れが発生したときの、荷崩れの直前の積荷を撮影した画像を用いることができる。これにより、積荷を撮影した画像から生成した入力データを入力したときに、荷崩れが発生する確率値を出力する学習済みモデル102を生成することができる。
(About learned models)
The learned
なお、荷崩れの契機は特に限定されず、例えば荷役作業を行っていないときに自然に発生した荷崩れであってもよいし、作業用車両による荷役作業が契機となった荷崩れであってもよい。ただし、荷崩れの原因が、積荷の積み方にあるのではなく、作業者にあるような事例(例えば操作ミスで荷崩れさせた事例)で撮影された画像は教師データとして用いないことが好ましい。 In addition, the trigger of the load collapse is not particularly limited. For example, the load collapse may occur naturally when the cargo handling operation is not performed, or the cargo collapse may be triggered by the cargo handling operation by the work vehicle. Also good. However, it is preferable not to use an image taken in a case where the cause of the collapse of the load is not in the way of loading the load but is in the worker (for example, a case where the load collapses due to an operation error) as the teacher data. .
また、荷崩れが発生しなかった積荷を撮影した画像についても教師データとして用いることもできる。この場合、積荷を撮影した画像から生成した入力データを入力したときに、荷崩れが発生する確率と、荷崩れが発生しない確率とを出力する学習済みモデル102を生成することができる。なお、前者の確率値は、積荷の外観が、荷崩れが発生した積荷の外観と同様の特徴を有しているほど高い値となり、後者の確率値は、積荷の外観が、荷崩れが発生しなかった積荷の外観と同様の特徴を有しているほど高い値となる。
Further, an image obtained by photographing a load in which no cargo collapse has occurred can also be used as teacher data. In this case, it is possible to generate the learned
教師データとして画像を用いる場合、学習済みモデル102としては、例えば、画像を入力データとした演算に好適なCNN(Convolutional Neural Network)を用いることが好ましい。また、教師データとして用いる画像が動画像である場合、学習済みモデル102としては、例えば、CNNとRNN(Recurrent Neural Network)、あるいはCNNとLSTM(Long Short-Term Memory)を組み合わせた学習済みモデルを用いることが好ましい。RNNやLSTMのような時系列データの扱いに適したモデルと、画像認識性能の高いCNNとを組み合わせることにより、動画像である入力データに対して、信頼性の高い出力データを出力する学習済みモデル102を生成することが可能になる。
When using an image as the teacher data, it is preferable to use, as the learned
(入力データについて)
入力データ生成部101は、上述のような教師データを多数用いて機械学習を行うことにより生成された学習済みモデル102に入力する入力データを生成する。具体的には、入力データ生成部101は、フォークリフト3が荷役作業を行う対象としている対象積荷を撮影した画像から上記入力データを生成する。
(About input data)
The input
入力データに用いる画像は、学習済みモデル102の機械学習用の教師データに用いた画像と同様の撮影条件で、対象積荷を撮影したものであることが好ましい。上記撮影条件には、例えば、撮影装置2と積荷との位置関係、周囲の明るさ等が含まれる。撮影条件を揃えるため、例えば積荷が画角に入る位置に固定された撮影装置2によって撮影した画像から教師データを生成し、同じ撮影装置2によって対象積荷を撮影した画像を入力データとすることが好ましい。
The image used for the input data is preferably an image of the target load under the same shooting conditions as the image used for the machine learning teacher data of the learned
(処理の流れ)
判定装置1が実行する処理の流れを図3に基づいて説明する。図3は、判定装置1が実行する処理(判定方法)の一例を示すフローチャートである。なお、図2の例のように、撮影装置2が対象積荷を撮影した画像は判定装置1に送信される。
(Process flow)
A flow of processing executed by the determination apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart illustrating an example of a process (determination method) executed by the determination apparatus 1. Note that, as in the example of FIG. 2, an image obtained by photographing the target load by the photographing
S1では、入力データ生成部101が、撮影装置2が撮影した対象積荷の画像を取得する。画像取得の契機は特に限定されないが、例えば、図2のように、位置が固定された撮影装置2で対象積荷を撮影する場合、入力データ生成部101は、その撮影範囲にフォークリフト3が入ったことをセンサ等により検知し、その検知を契機として画像を取得してもよい。また、入力データ生成部101は、例えば、フォークリフト3が対象積荷に対する荷役作業が開始されたことを契機として画像を取得してもよい。荷役作業が開始されたことは、例えばフォークリフト3が対象積荷に正対したこと、フォークが昇降したこと、あるいはフォークリフト3を積荷に正対させる操作またはフォークを昇降させる操作が行われたこと等を検出することにより特定可能である。また、入力データ生成部101は、これらの契機で撮影装置2に撮影を開始させると共に、撮影された画像を入力データ生成部101に送信するように撮影装置2を制御してもよい。
In S <b> 1, the input
S2では、入力データ生成部101が、S1で取得した画像から学習済みモデル102の入力データを生成する。そして、S3では、入力データ生成部101が、S2で生成した入力データを学習済みモデル102に入力し、学習済みモデル102はS1で取得された画像に写る対象積荷に荷崩れが発生する確率を出力する。
In S2, the input
S4(荷崩れ判定ステップ)では、荷崩れ判定部103は、学習済みモデル102の出力データから、荷崩れが発生するか否かを判定する。荷崩れ判定部103が、荷崩れが発生すると判定した場合(S4でYES)、処理はS5に進む。一方、荷崩れ判定部103が、荷崩れは発生しないと判定した場合(S4でNO)には図3の処理は終了する。
In S4 (load collapse determination step), the load
S5では、報知部104が、荷崩れが発生する可能性が高いことを、フォークリフト3を運転する作業者に報知し、これにより図3の処理は終了する。報知の態様は上述したとおりであるからここでは説明を繰り返さない。なお、報知部104は、学習済みモデル102の出力データが示す確率が高いほど作業者の注意をより強く喚起するように、確率に応じて異なる態様で報知を行ってもよい。例えば、報知部104は、音声による報知を行う場合、上記確率が高いほどその音量を大きくしてもよい。
In S <b> 5, the
(実施形態1のまとめ)
以上のように、本実施形態に係る判定装置1の荷崩れ判定部103は、作業用車両により搬送される対象となる積荷に荷崩れが発生したときの、当該荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデル102を用いて、判定の対象となる対象積荷を撮影した画像から、該対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定する。
(Summary of Embodiment 1)
As described above, the load
これにより、対象積荷を撮影した画像に基づき、その対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定することができる。また、荷崩れが発生すると判定されたときには、報知部104が作業者への報知を行うため、荷崩れの発生を未然に防ぐことも可能になる。
Thereby, based on the image which image | photographed the target load, it can be determined whether the collapse of the target load occurs. In addition, when it is determined that cargo collapse occurs, the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。これは実施形態3以降も同様である。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. The same applies to the third and subsequent embodiments.
作業用車両を用いて積荷に対する作業が行われた場合、積荷にはその作業に特有の外力がかかる。例えば、積荷を持ち上げる作業であれば、持ち上げられる積荷に対して、鉛直上向きの外力がかかる。また、例えば、ある積荷の上に他の荷物や積荷を積み上げる作業であれば、ある積荷に対して、鉛直下向きの外力がかかる。このため、ある作業時には荷崩れしなかった積荷が、他の作業では荷崩れするということが起こり得る。 When a work is performed on a load using a work vehicle, an external force specific to the work is applied to the load. For example, in the case of an operation for lifting a load, a vertical upward external force is applied to the lifted load. Further, for example, in the case of an operation of stacking another load or load on a certain load, an external force vertically downward is applied to the certain load. For this reason, it may happen that a load that has not collapsed in one operation will collapse in another operation.
そこで、本実施形態の判定装置1は、作業用車両を用いて所定の作業が行われたことに起因して積荷に加わった外力によって荷崩れが発生したときの、所定の作業の直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデル102を用いる。そして、本実施形態の荷崩れ判定部103は、対象積荷を撮影した画像から、上記所定の作業時に荷崩れが発生するか否かを判定する。これにより、所定の作業に特有の外力のかかり方を考慮して、荷崩れの発生の有無を高精度に判定することができる。また、所定の作業の前に荷崩れの危険性があることを把握できるので、荷崩れの発生を未然に防ぐことが可能になる。
Therefore, the determination device 1 according to the present embodiment provides a load immediately before a predetermined operation when load collapse occurs due to an external force applied to the load due to the execution of the predetermined operation using the work vehicle. A learned
本実施形態の判定装置1が使用する学習済みモデル102について図4に基づいて説明する。図4は、本実施形態の判定装置1が使用する学習済みモデル102の例を説明する図である。
The learned
図4の(a)には、フォークリフトを用いて、積荷Aの上に荷物Bを積み上げる作業が行われている様子を示している。このような作業において、積荷Aの積み方が鉛直下向きの外力に弱い積み方となっていた場合、荷物Bによって加えられる鉛直下向きの外力によって、積荷Aが荷崩れしてしまうおそれがある。 FIG. 4A shows a state in which the work of stacking the load B on the load A is performed using a forklift. In such an operation, when the loading method of the load A is a weak loading method against the vertically downward external force, the vertically downward external force applied by the load B may cause the load A to collapse.
このため、本実施形態の判定装置1は、積み上げ作業における荷崩れの発生有無を判定する場合には、積み上げ作業用の学習済みモデル102を用いてもよい。このような学習済みモデル102は、積み上げ作業において荷崩れが発生したときの、荷崩れの直前の積荷を撮影した画像を教師データとした機械学習により生成することができる。
For this reason, the determination apparatus 1 of the present embodiment may use the learned
一方、図4の(b)には、フォークリフトを用いて、積荷Cを持ち上げる作業が行われている様子を示している。このような作業において、積荷Cの積み方が鉛直上向きの外力に弱い積み方となっていた場合、フォークリフトによって加えられる鉛直上向きの外力によって、積荷Cが荷崩れしてしまうおそれがある。 On the other hand, FIG. 4B shows a state where the work of lifting the load C is performed using a forklift. In such an operation, when the loading method of the load C is a weak loading method with respect to the vertically upward external force, the load C may collapse due to the vertically upward external force applied by the forklift.
このため、本実施形態の判定装置1は、積荷の持ち上げ作業における荷崩れの発生有無を判定する場合には、持ち上げ作業用の学習済みモデル102を用いてもよい。このような学習済みモデル102は、持ち上げ作業において荷崩れが発生したときの、荷崩れの直前の積荷を撮影した画像を教師データとした機械学習により生成することができる。
For this reason, the determination apparatus 1 of the present embodiment may use the learned
また、上述したような作業ごとの学習済みモデル102を予め用意しておいてもよい。そして、荷崩れ判定部103は、フォークリフト3がこれから行う作業に応じた学習済みモデル102を選択し、その学習済みモデル102の出力データに基づいて荷崩れの発生の有無を判定してもよい。これにより、対象積荷に対する外力のかかり方が異なる複数の作業を行う場合にも、荷崩れの発生の有無を精度よく判定することができる。
Further, a learned
なお、フォークリフト3がこれから行う作業を特定する方法は特に限定されない。例えば、作業者が判定装置1にこれから行う作業を入力する構成としてもよいし、フォークリフト3および作業者の少なくとも何れかを撮影した画像を解析することにより、荷崩れ判定部103が特定する構成としてもよい。
In addition, the method for specifying the work to be performed by the
〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態について以下に説明する。本実施形態の判定装置1は、積荷の重量を考慮して荷崩れの発生の有無を判定する点で上記各実施形態の判定装置1と相違している。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described below. The determination apparatus 1 according to the present embodiment is different from the determination apparatuses 1 according to the above-described embodiments in that the presence / absence of load collapse is determined in consideration of the weight of the load.
積荷の外観が同じであっても、当該積荷の重量により、荷崩れを起こす可能性が高い場合もあれば、低い場合もある。例えば、積荷の重量が重ければ、積み重ねられた積荷が多少ずれていても荷崩れしない可能性が高いが、積荷が軽ければ、少しのズレで荷崩れを起こす可能性がある。 Even if the appearance of the load is the same, the possibility of collapse of the load may be high or low depending on the weight of the load. For example, if the weight of the load is heavy, there is a high possibility that the load will not collapse even if the stacked loads are slightly deviated, but if the load is light, there is a possibility that the load collapses with a slight deviation.
そこで、本実施形態では、積荷の重量に応じた複数の学習済みモデル102を予め用意しておく。そして、本実施形態の荷崩れ判定部103は、対象積荷の重量に応じて異なる学習済みモデル102を用いて荷崩れが発生するか否かを判定する。これにより、対象積荷の重量を考慮した、より正確な判定が可能になる。
Therefore, in this embodiment, a plurality of learned
例えば、積荷をその重量で分類し、各分類の積荷における積荷に荷崩れが発生したときの、荷崩れの直前の積荷を撮影した画像を教師データとすることにより、上記分類毎の学習済みモデル102を生成してもよい。これらの学習済みモデル102を用いる場合、荷崩れ判定部103は、対象積荷の分類を特定し、その分類に対応する学習済みモデル102の出力データに基づいて荷崩れの発生の有無を判定する。
For example, by classifying a load by its weight and using the teacher data as an image of the load immediately before the load collapse when the load collapses in the load of each classification, a learned model for each
なお、対象積荷の重量(あるいは該重量に基づく分類)を特定する方法は特に限定されない。例えば、作業者が判定装置1に上記重量または分類を入力する構成としてもよいし、対象積荷の重量などの情報が記録された記録媒体から当該情報を読み出すことにより荷崩れ判定部103が特定する構成としてもよい。例えば、荷崩れ判定部103は、RFID(Radio Frequency Identification)により、対象積荷に付されたRFタグからその重量などの情報を読み出してもよい。
In addition, the method of specifying the weight (or classification based on the weight) of the target load is not particularly limited. For example, the operator may input the weight or classification into the determination device 1 or the load
〔実施形態4〕
本発明のさらに他の実施形態について、以下に説明する。本実施形態の判定装置1は、上述した実施形態における処理に加え、撮影装置2から取得した画像から教師データを生成し、学習済みモデルを更新する処理を行うものである。
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the present invention will be described below. In addition to the processing in the above-described embodiment, the determination device 1 according to the present embodiment performs processing for generating teacher data from an image acquired from the
教師データの生成、および学習モデルの更新について、図5に基づいて説明する。図5は、本発明の実施形態4に係る判定装置1の要部構成を示す図である。図5に示すように、本実施形態の判定装置1の制御部10には、荷崩れ有無判定部107、教師データ生成部105、および学習部106が含まれている。
Teacher data generation and learning model update will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a diagram illustrating a main configuration of the determination apparatus 1 according to the fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the
荷崩れ有無判定部107は、荷崩れ判定部103による荷崩れの発生の有無の判定の後、対象積荷に実際に荷崩れが発生したか否かを判定する。そして、教師データ生成部105は、荷崩れ判定部103の判定のために学習済みモデル102に入力された入力データと、荷崩れ有無判定部107の判定結果とを対応付けて、学習済みモデル102の機械学習用の教師データを生成する。なお、上記入力データは、入力データ生成部101が生成したものである。
The load collapse presence /
上記の構成によれば、実際に荷崩れが発生したか否かを自動で判定して教師データを生成するので、判定装置1のユーザの手を煩わすことなく、教師データを生成することができる。なお、実際に荷崩れが発生したか否かの判定方法は特に限定されない。例えば、荷崩れが発生した場合、対象積荷の外観は荷崩れの発生前と大きく変わるため、荷崩れ有無判定部107は、対象積荷を撮影した画像を解析することにより、実際に荷崩れが発生したか否かを判定することもできる。また、教師データ生成部105は、荷崩れ有無判定部107の判定結果が、荷崩れが発生したとの判定結果である場合にのみ、教師データを生成してもよい。
According to the above configuration, since teacher data is generated by automatically determining whether or not cargo collapse has actually occurred, teacher data can be generated without bothering the user of the determination device 1. . Note that the method for determining whether or not the cargo collapse has actually occurred is not particularly limited. For example, when a load collapse occurs, the appearance of the target load changes greatly from that before the load collapse occurs. Therefore, the load collapse presence /
また、学習部106は、教師データ生成部105が生成した教師データを用いて学習済みモデル102を更新する。このように、本実施形態の判定装置1では、荷崩れ判定部103が判定を行う毎に教師データが生成され、その教師データを用いて学習済みモデル102が更新される。これにより、判定装置1を使用しながら、判定装置1の判定精度を維持または向上させることができる。
In addition, the
〔分散処理について〕
上記各実施形態で説明した判定装置1の実行する処理の一部は、判定装置1と通信接続された1または複数の装置に実行させてもよい。例えば、学習済みモデル102の実行する処理を、判定装置1と通信接続されたAIサーバに実行させてもよい。この場合、判定装置1は、撮影装置2が撮影した画像から入力データを生成してAIサーバに送信し、該AIサーバから出力データを受信して積荷が荷崩れを起こす可能性があるか否かの判定を行う。
[About distributed processing]
A part of the processing executed by the determination apparatus 1 described in each of the above embodiments may be executed by one or a plurality of apparatuses connected to the determination apparatus 1 in communication. For example, the process executed by the learned
〔入力データについて〕
学習済みモデル102に対する入力データとしては、撮影装置2から取得した画像をそのまま用いてもよいし、画像に対して所定の処理を施したものを用いてもよい。上記所定の処理は、画像における特徴点を失わせることなく、特徴点と関係のない情報を減らすことができるものであればよい。例えば、画像がカラー画像であれば、グレースケール化して入力データとしてもよい。また、画像において、動きのある領域のみを抽出して入力データとしてもよい。
[About input data]
As input data for the learned
さらに、例えば画像の中から積荷を検出し、検出した積荷が写る領域のみを入力データとしてもよい。これにより、積荷の背景の影響を排除することができるので、判定精度を高めることができる。なお、積荷の検出には、例えばCNN等の学習済みモデルを用いることができる。 Further, for example, a load may be detected from an image, and only an area where the detected load is reflected may be input data. Thereby, since the influence of the background of a load can be excluded, determination accuracy can be improved. Note that, for example, a learned model such as CNN can be used to detect the load.
〔ソフトウェアによる実現例〕
判定装置1の制御ブロック(特に制御部10に含まれる各部)は、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、ソフトウェアによって実現してもよい。
[Example of software implementation]
The control block (particularly, each unit included in the control unit 10) of the determination apparatus 1 may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software. .
後者の場合、判定装置1は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。このコンピュータは、例えば1つ以上のプロセッサを備えていると共に、上記プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を備えている。そして、上記コンピュータにおいて、上記プロセッサが上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記プロセッサとしては、例えばCPU(Central Processing Unit)やGPU(Graphics Processing Unit)を用いることができる。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、ROM(Read Only Memory)等の他、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などをさらに備えていてもよい。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明の一態様は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。 In the latter case, the determination apparatus 1 includes a computer that executes instructions of a program that is software that realizes each function. The computer includes, for example, one or more processors and a computer-readable recording medium storing the program. In the computer, the processor reads the program from the recording medium and executes the program, thereby achieving the object of the present invention. For example, a CPU (Central Processing Unit) or a GPU (Graphics Processing Unit) can be used as the processor. As the recording medium, a “non-temporary tangible medium” such as a ROM (Read Only Memory), a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. Further, a RAM (Random Access Memory) for expanding the program may be further provided. The program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program. Note that one embodiment of the present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave, in which the program is embodied by electronic transmission.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
1 判定装置
102 学習済みモデル
103 荷崩れ判定部
105 教師データ生成部
107 荷崩れ有無判定部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
上記学習済みモデルは、上記作業用車両を用いて所定の作業が行われたことに起因して上記積荷に加わった外力によって荷崩れが発生したときの、上記所定の作業の直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成されたものであり、
上記荷崩れ判定部は、上記対象積荷を撮影した画像から、上記所定の作業時に荷崩れが発生するか否かを判定することを特徴とする判定装置。 When a load collapse occurs in the load to be transported by the work vehicle, it is determined using a learned model generated by machine learning using an image of the load immediately before the load collapse. A load collapse determination unit that determines whether or not a load collapse occurs in the target load from an image obtained by capturing the target load ,
The learned model captures a load immediately before the predetermined operation when a load collapse occurs due to an external force applied to the load due to the predetermined operation performed using the work vehicle. Generated by machine learning using the image,
The load collapse determination unit determines whether or not load collapse occurs during the predetermined work from an image obtained by photographing the target load .
上記荷崩れ判定部の判定のために上記学習済みモデルに入力された入力データと、上記荷崩れ有無判定部の判定結果とを対応付けて、上記学習済みモデルの機械学習用の教師データを生成する教師データ生成部と、を備えていることを特徴とする請求項1または2に記載の判定装置。 After the determination by the load collapse determination unit, a load collapse presence / absence determination unit that determines whether or not the actual load collapse has occurred in the target load,
Generates teacher data for machine learning of the learned model by associating the input data input to the learned model for determination by the load collapse determination unit with the determination result of the load collapse presence determination unit determination apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that it and a supervisor data generator for.
作業用車両により搬送される対象となる積荷に荷崩れが発生したときの、当該荷崩れ直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成された学習済みモデルを用いて、判定の対象となる対象積荷を撮影した画像から、該対象積荷に荷崩れが発生するか否かを判定する荷崩れ判定ステップを含み、
上記学習済みモデルは、上記作業用車両を用いて所定の作業が行われたことに起因して上記積荷に加わった外力によって荷崩れが発生したときの、上記所定の作業の直前の積荷を撮影した画像を用いた機械学習により生成されたものであり、
上記荷崩れ判定ステップでは、上記対象積荷を撮影した画像から、上記所定の作業時に荷崩れが発生するか否かを判定することを特徴とする判定方法。 A determination method by a determination device,
When a load collapse occurs in the load to be transported by the work vehicle, it is determined using a learned model generated by machine learning using an image of the load immediately before the load collapse. the target load from the captured image composed, viewed including the collapsing determination step of determining whether collapsing occurs to the subject load,
The learned model captures a load immediately before the predetermined work when a load collapse occurs due to an external force applied to the load due to the predetermined work being performed using the work vehicle. Generated by machine learning using the image,
In the load collapse determination step, it is determined whether or not load collapse occurs during the predetermined work from an image obtained by photographing the target load .
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