JP6887306B2 - Garbage truck and person recognition device equipped on it - Google Patents
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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、特にその手や足を識別する技術に係る。 The present invention relates to a person recognition device that recognizes a worker or the like in the vicinity of a dust inlet of a dust collecting vehicle by an image processing technique, and particularly relates to a technique for identifying the hand or foot thereof.
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, a garbage truck has been equipped with a dust loading device in a dust loading box provided at the rear of the chassis, and the dust loaded from the dust loading port is loaded into the dust loading box by a rotating plate or a loading box. It is designed to be scraped with a board or the like and loaded into a garbage storage box. In addition, in order to prevent workers who inject dust into the dust inlet from being inadvertently caught in the dust loading device, there are various monitoring systems that monitor people in the vicinity of the dust inlet. 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 Patent Document 1, a camera as an imaging means is arranged in the upper rear part of the dust input box so as to take a picture of the lower dust input port and the rear portion thereof. Then, if the data of the image taken by the camera is transmitted to the image processing device while the dust loading device is operating and it is determined that a person has invaded the entry prohibited area set in advance in this image, the dust is removed. The operation of the loading device is stopped.
ところで、前記従来例のような監視システムにおいて、カメラの画像に表れる人物の顔や頭部については、特徴的な目、鼻、口の形状や位置関係などから比較的容易に識別することができるが、作業者は、その手でごみ袋を塵芥投入口に積み込むことが多く、場合によっては足で蹴り込むこともあるから、塵芥積込装置に巻き込まれることを防ぐためには顔や頭部ではなく、むしろ手(または足)を識別することが望ましい。 By the way, in the monitoring system as in the conventional example, the face and head of a person appearing in the image of the camera can be relatively easily identified from the characteristic shapes and positional relationships of the eyes, nose and mouth. However, workers often load the garbage bag into the dust inlet with their hands, and in some cases, kick it with their feet, so to prevent getting caught in the dust loading device, use the face or head. Rather, it is desirable to identify the hand (or foot).
しかしながら、作業者の手は開いたり閉じたりする上に、その向きの変化によってカメラの画像における物体像の形状が大きく変化するものであり、さらに手袋などを装着することによって大きさも変化することから、画像処理による識別は極めて難しい。同様に作業者の足についても、向きの変化によって物体像の形状が変化するとともに、靴の形状や大きさが種々、異なることから、画像処理による識別が難しい。 However, the worker's hand opens and closes, and the shape of the object image in the camera image changes greatly depending on the change in its orientation, and the size also changes when wearing gloves or the like. , Identification by image processing is extremely difficult. Similarly, it is difficult to identify the worker's foot by image processing because the shape of the object image changes depending on the orientation and the shape and size of the shoe are different.
本発明は、かかる問題点に着目してなされたものであり、塵芥投入口の近傍を撮影するカメラの画像に基づいて、その近傍の人物の手や足を正確に識別できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made by paying attention to such a problem, and makes it possible to accurately identify the hands and feet of a person in the vicinity based on an image of a camera that captures the vicinity of the dust inlet. The purpose.
本発明の塵芥収集車の人物認識装置は、塵芥収集車の塵芥投入口およびその近傍をカメラによって撮影し、その画像のデータを車載の画像処理装置に入力して、塵芥投入口およびその近傍の人物を認識するようにしたものが対象である。 Person recognition apparatus of refuse collection vehicles of the present invention, dust inlet of refuse collection vehicles and taken in the vicinity of its by the camera, by entering the data of the image to the vehicle image processing device, waste inlet and the vicinity thereof The target is the one that recognizes the person.
そして、前記画像処理装置は、前記画像における物体像の特徴データを、人物の手または足への装着物について予め設定された色情報を含む特徴データと比較して、物体像が人物の手または足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手または足を表すと判定された物体像が、塵芥投入口およびその近傍のうちの所定の第1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、前記人物識別部は、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も比較し、物体像が人物の頭部を表すものか否かも判定するように構成され、前記人物位置判定部は、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、前記第1エリアよりも塵芥投入口の前縁部から離れた第2エリアに入っているか否か判定するように構成されている。 Then, the image processing device compares the feature data of the object image in the image with the feature data including the color information preset for the object attached to the hand or foot of the person, and the object image is the hand or the person's hand or. Whether the person identification unit that determines whether or not it represents a foot and the object image that is determined to represent a hand or foot by the person identification unit are in a predetermined first area of the dust inlet and its vicinity. A person position determination unit for determining whether or not the object is provided, and the person identification unit compares the feature data of the object image in the image with the feature data of the head of the person, and whether or not the object image represents the head of the person. In the person position determination unit, the object image determined to represent the head of the person by the person identification unit is farther from the front edge of the dust inlet than in the first area. It is configured to determine whether or not it is in the second area .
このような構成の人物認識装置では、塵芥投入口の近傍を撮影するカメラからの画像データが画像処理装置に入力され、その人物識別部において、画像中の物体像の特徴データに含まれる色の情報に基づいて、この物体像が人物の手または足であることが判定(識別)される。 In the person recognition device having such a configuration, the image data from the camera that captures the vicinity of the dust inlet is input to the image processing device, and the person identification unit has the color included in the feature data of the object image in the image. Based on the information, it is determined (identified) that this object image is a person's hand or foot.
すなわち、上述したように作業者の手は、開いたり閉じたりすることや向きの変化などによって、画像中の物体像の形状が大きく変化するものであり、さらに手袋などを装着すれば大きさも変化することになるが、このことによって装着物の色が変化するわけではないので、この色の情報に基づいて識別することができる。同様に作業者の足についても、その向きの変化や靴の形状、大きさなどによらず、色の情報に基づいて識別可能である。 That is, as described above, the shape of the object image in the image changes greatly depending on whether the worker's hand is opened or closed or the orientation is changed, and the size also changes when gloves or the like are worn. However, since this does not change the color of the attached object, it can be identified based on the information of this color. Similarly, the worker's foot can be identified based on the color information regardless of the change in orientation, the shape and size of the shoe, and the like.
つまり、画像処理による識別が難しい手または足についても、その装着物の色の情報によって識別することができ、これにより人物の認識精度が向上する。よって、そうして人物の手や足を表すと判定された物体像について、これが塵芥投入口近傍の第1エリアにあると判定すれば、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。また、カメラによって撮影された画像中の物体像の特徴データが、人物識別部において人物の頭部の特徴データとも比較される。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。そして、物体像が頭部であると識別されれば、人物であると判定されるようになる。 That is, even a hand or foot that is difficult to identify by image processing can be identified by the color information of the attached object, which improves the recognition accuracy of the person. Therefore, if it is determined that the object image that is determined to represent the hand or foot of a person is in the first area near the dust inlet, the operation of the dust loading device is stopped to ensure safety. Is secured. In addition, the feature data of the object image in the image taken by the camera is also compared with the feature data of the head of the person in the person identification unit. This head feature data is obtained by extracting features such as the state of hair in addition to the size and shape of the entire head in images of the heads of various people taken from above in advance. Then, if the object image is identified as the head, it will be determined to be a person.
ここで、好ましいのは前記画像処理装置を、コンピュータ装置が接続可能に構成するとともに、このコンピュータ装置にユーザが入力した色の情報を取得して、前記特徴データの色情報として設定する色情報設定部を備えることである。すなわち、一般的に塵芥収集車の車体色や指定のごみ袋の色は地域によって異なっており、これらの色と装着物の色とが似ていると、この色の情報に基づいて作業者の手や足を誤認するおそれがある。 Here, it is preferable to configure the image processing device so that the computer device can be connected, and to acquire the color information input by the user to the computer device and set the color information setting as the color information of the feature data. To have a part. That is, in general, the body color of the garbage truck and the color of the designated garbage bag differ depending on the region, and if these colors and the color of the attachment are similar, the worker's information based on this color information There is a risk of misidentifying the hands and feet.
これに対して、前記のようにコンピュータ装置を接続して、ユーザが入力した色の情報を装着物の特徴データとして設定できるようにすれば、これを塵芥収集車の車体色や指定のごみ袋の色とは似ていない色に設定することによって、前記のように誤認することを阻止できる。よって、人物の手や足であることをその装着物の色の情報によって識別でき、これにより人物の認識精度が向上するという効果が安定的に確保できる。 On the other hand, if a computer device is connected as described above so that the color information input by the user can be set as the feature data of the attached object, this can be used as the body color of the garbage truck or the designated garbage bag. By setting a color that is not similar to the color of, it is possible to prevent the misidentification as described above. Therefore, it is possible to identify the person's hand or foot by the color information of the attached object, and thereby the effect of improving the recognition accuracy of the person can be stably ensured.
また、前記手または足への装着物として具体的には、手袋、靴およびリストバンドなどが挙げられるが、手袋や靴の場合は作業によって汚れることがあり、このことで色味が変化してしまうと、識別が困難になるおそれがあるので、特にリストバンドが好ましい。しかも、リストバンドの場合は、手や足の向きが変わっても画像中において形状や大きさはあまり変化しないので、これらの情報も識別に利用することができる。 Specific examples of the attachment to the hand or foot include gloves, shoes, and a wristband, but gloves and shoes may become dirty due to work, and this causes the color to change. If this happens, it may be difficult to identify the wristband, so a wristband is particularly preferable. Moreover, in the case of a wristband, the shape and size do not change much in the image even if the orientation of the hand or foot changes, so this information can also be used for identification.
すなわち、リストバンドなどの装着物には、その向きが変わってもカメラに映りやすい態様で識別表示をするとともに、この識別表示の色の情報以外に、その大きさ、位置および形状の少なくとも1つの情報を、手または足の特徴データに含めることが好ましい。こうすれば、装着物の識別表示の色だけでなく、その大きさや形状などに基づいて、人物の手または足であることをより正確に識別できるようになる。 That is, an attachment such as a wristband is identified and displayed in a manner that makes it easy for the camera to see the image even if the orientation is changed, and at least one of its size, position, and shape is displayed in addition to the color information of the identification display. It is preferable to include the information in the hand or foot feature data. In this way, it becomes possible to more accurately identify a person's hand or foot based not only on the color of the identification display of the attached object but also on its size and shape.
見方を変えると本発明は、前記のような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の人物位置判定部において、人物の手または足を表すと判定された物体像が前記第1エリアに入ってい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。 From a different point of view, the present invention is a garbage truck equipped with the above-mentioned person recognition device. That is, the dust loading port opens at the back of the dust loading box provided at the rear of the garbage truck, and the dust loading box is equipped with a dust loading device capable of loading dust into the dust storage box. ing. Then, as described above, when the person position determination unit of the image processing device determines that the object image determined to represent the hand or foot of the person is in the first area, the dust loading device The operation of is stopped by the emergency stop device.
本発明に係る塵芥収集車の人物認識装置によれば、塵芥投入口の近傍の人物をカメラの画像データに基づいて認識する場合に、その画像中の物体像の大きさや形状が変化しやすい手や足についても、装着物の色の情報によって正確に識別することができる。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 device of the dust collecting vehicle according to the present invention, when recognizing a person in the vicinity of the dust input port based on the image data of the camera, the size and shape of the object image in the image are likely to change. The camera and the foot can also be accurately identified by the color information of the attached object. Then, based on this determination, the dust loading device is stopped as necessary to ensure safety.
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, embodiments 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 convenience, the front, rear, left, and right of the garbage truck may be simply referred to as front, back, 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6、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、その下方には塵芥投入口4の近傍を照らすように作業灯8が配設されている。
Further, a rectangular dust input port 4 (see also FIGS. 6 and 7) for charging dust is opened at a lower portion on the back surface 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(積込部材)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 manner in FIG. 2, the inside of 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 push-in
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〜LS4が設けられている。
By repeating 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り、さらに所定角度回転したときにオフになるスイッチLS4と、が設けられている。
That is, as shown in FIG. 2, the switches LS1 and LS2, which are turned on when the
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〜LS4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〜LS4としては例えばリミットスイッチ、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 designed to detect dogs (not shown) provided at the end of the
また、スイッチLS4は、図2にハッチングで示すように、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、回転板10が塵芥投入口4の近傍にて作動していることを検出するためのセンサである。その角度範囲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。
Further, in the switch LS4, as shown by hatching in FIG. 2, the rotating
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 for dust loading device-
Next, with reference to FIGS. 3 and 4, a control system for operating the dust loading device as described above will be described. This control system consists of 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、制御装置PLCによりソレノイド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、制御装置PLCによりソレノイド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, the electromagnetic control valves V1 and V2 are each composed of an electromagnetic direction switching valve having 6 ports and 3 positions. When the solenoid SOLa is excited by the control device PLC, the electromagnetic control valve V1 switches to the first communication position (upper position in the figure), and the hydraulic oil from the hydraulic pump P is introduced into the rod-side oil chamber 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 the hydraulic oil is supplied from the electromagnetic control valve V1 to the oil chamber on the head side, 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を正転作動させるほか、押込シリンダ24も伸縮作動させることができる。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 oil chamber on the forward rotation side 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 neither 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 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 an 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などの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(図中のモニタ93の下方)に示すバッテリBTによって行われる。このバッテリBTの正極から図の右側に延びてグランドラインK1に至る通電ラインK2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, the input / output state of the signal of the control device PLC or the like will be described with reference to FIG. First, power is supplied to the control device PLC by the battery BT shown in the upper left of the figure (below 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、その上流側(バッテリBTに近い側)には前記リレーコイルCR1の接点cr1が介設されている。この通電ラインK3には電源ランプLが介設されており、リレーコイルCR1がオンになって接点cr1が閉じられると、通電ラインK3に通電することによって電源ランプLが点灯する。 Further, the upstream end of the energizing line K3 is connected so as to branch off from the energizing line K2 between the key switch SWK and the battery BT, and the relay coil CR1 is connected to the upstream side (the side close to the battery BT). The contact cr1 is interposed. A power lamp L is interposed in the energization line K3, and when the relay coil CR1 is turned on and the contact cr1 is closed, the power lamp L is turned on by energizing the energization line K3.
また、前記リレーコイルCR1の接点cr1および電源ランプLの中間において通電ラインK3から分岐するように、通電ラインK4の上流端が接続されており、これにより制御装置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。つまり、前記のように接点cr1が閉じられると、通電ラインK3,K4を介して制御装置PLCに電力が供給される。 Further, the upstream end of the energization line K4 is connected so as to branch off from the energization line K3 between the contact cr1 of the relay coil CR1 and the power lamp L, whereby the signal power supply unit of the control device PLC (FIG. Power is supplied to (not shown). That is, when the contact cr1 is closed as described above, power is supplied to the control device PLC via the energizing lines K3 and K4.
さらに、前記の通電ラインK4から分岐する通電ラインK5によって、塵芥積込装置の塵芥積込作動中には必ず制御装置PLCに通電されるようになっている。つまり、通電ラインK5は、いわゆる積込継続信号を入力するラインであり、ここには、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などが介設されている。
Further, the energizing line K5 branching from the energizing line K4 always energizes the control device PLC during the dust loading operation of the dust loading device. That is, the energization line K5 is a line for inputting a so-called loading continuation signal, which is opened and closed in response to the operations of the
これらのスイッチSW1〜SW3によって通電(即ち積込継続信号の入力)が遮断されると、制御装置PLCの作動が停止される。これにより、電磁制御弁V1,V2のソレノイドSOLa〜SOLdを励磁させるための制御装置PLCからの制御信号の出力が全て途絶えて、電磁制御弁V1,V2が中立位置に復帰するようになり、塵芥積込装置の作動が停止されるようになっている。 When the energization (that is, the input of the loading continuation signal) is cut off by these switches SW1 to SW3, the operation of the control device PLC is stopped. As a result, all the output of the control signal from the control device PLC for exciting the solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1 and V2 is cut off, and the electromagnetic control valves V1 and V2 return to the neutral position, resulting in dust. The operation of the loading device is stopped.
また、通電ラインK4にはその途中から分岐する複数の分岐ラインが接続されており、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〜LS4が介設されている。そのうちのスイッチLS1〜LS3からの信号は制御装置PLCに入力されるようになっており、これ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, a plurality of branch lines branching from the middle of the energizing line K4 are connected, and the switches LS1 to LS4 described above are interposed in each of these branch lines with reference to FIG. The signals from the switches LS1 to LS3 are input to the control device PLC, and the positions of the
なお、前記のスイッチLS1〜LS3の他にも制御装置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 above switches LS1 to LS3, on the input side to the control device PLC, although not shown, a start / stop switch for the dust loading device, a single-acting or continuous selection switch for the dust loading operation, A switch for selecting a dust loading operation and a dust discharging operation, a switch for operating the
また、図2を参照して上述したように回転板10が危険な角度範囲Zにあることを検出するスイッチLS4からの信号は、制御装置PLCにではなくて、画像処理ユニット9へ入力されるようになっている。これを受けて画像処理ユニット9の中央処理部CPUは、詳しくは後述するが、画像処理部DSPから停止信号が発せられればリレースイッチSW4を開放させて、通電ラインK5による制御装置PLCへの通電を遮断する。
Further, as described above with reference to FIG. 2, the signal from the switch LS4 that detects that 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の出力側には、図3を参照して上述した電磁制御弁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〜LS3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 various switches are connected to the input side as described above, the solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1 and V2 described above are connected to the output side of the control device PLC with reference to FIG. .. Then, the control device PLC sets the corresponding solenoids SOLa to SOLd in order 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〜K5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 operates the dust loading operation, both the key switch SWK and the PTO switch SWP on the energizing 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 energizing lines K3 to K5, and a control signal is output to the solenoids SOLa to SOLd as appropriate. become.
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。
Upon receiving 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
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、始動スイッチ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。
Then, 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
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 the output of the control signal to the solenoid SOLa, so that the electromagnetic control valve V1 returns to the neutral position and the swing of the
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 the output of the control signal to the solenoid SOLc of the electromagnetic control valve V2, so that 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て、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し、一連の動作が終了する。
In this way, the
なお、図4に表れているように、緊急停止用のスイッチSW1〜SW3が介設されている通電ラインK5には、以下に説明する画像処理ユニット9が介設されているとともに、この画像処理ユニット9をバイパスするバイパスラインK6によって制御装置PLCに通電するための切替スイッチSWSも介設されている。また、画像処理ユニット9の出力側(図4の右側)には作業灯8およびパイロットランプ91が接続されており、その点灯制御が行われる。
As shown in FIG. 4, the
−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近傍の人物が危険なエリアにいると判定すれば、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, the operator who is loading the dust into the
すなわち、前記の図1、2に表れている他、図5、6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が後方の斜め下に向けられている。このカメラ7は本来、塵芥収集車100の運転者が後方を監視するためのバックカメラとして用いられるものであり、図7に一例を示すように塵芥投入口4およびその後方の所定範囲を撮影するようになっている。
That is, in addition to appearing in FIGS. 1 and 2 above, as shown in FIGS. 5 and 6, a
そうして塵芥投入口4の後方を撮影するためにカメラ7の撮像レンズ70の光軸Aは、鉛直下向きから後方に振り向けられて、塵芥投入口4の近傍の人物Hを上方から撮影するようになっている。また、そのカメラ7の下方に配設された作業灯8も後方斜め下向きとされ、撮像レンズ70の光軸Aと略平行に光を照射して、人物Hをカメラ7の撮影する方向にほぼ正面から照射するようになっている。
Then, in order to photograph the rear of the
こうして正面から照明光を当てるようにすれば、人物Hの姿勢が多少、変化してもその見え方が大きく変化することはないので、夜間や地下スペースなどの暗い場所でも、撮影した画像中における人物Hの物体像の変化はあまり大きくならない。また、カメラ7の下方に作業灯8を配設しているので、雨風による作業灯8の汚れを抑制できる上に、そのオンオフを作業者などが視認しやすい。
By shining the illumination light from the front in this way, the appearance of the person H does not change significantly even if the posture of the person H changes slightly, so even in a dark place such as at night or in an underground space, in the captured image. The change in the object image of the person H is not so large. Further, since the
そして、前記の図4に表れているようにカメラ7は、信号分配器92を介して監視用のモニタ93および画像処理ユニット9(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)に接続されている。このモニタ93は、塵芥収集車100の運転者にカメラ7の画像を提供するものであり、それと同じ画像が画像処理ユニット9に送信されて、作業者などが危険なエリアにいるか否か判定される。
Then, as shown in FIG. 4, the
すなわち、前記の図5〜7には、塵芥投入口4の近傍に立った作業者(人物H)が両腕を前方に伸ばして、ごみ袋を積み込む様子が示されており、この人物Hが危険なエリアにいるか否かを画像処理ユニット9において判定するようになっている。そのために画像処理ユニット9には、図5に模式的に示すように、カメラ7からの画像データを入力して、以下に説明する公知の画像処理を行う画像処理部DSPが設けられている。
That is, FIGS. 5 to 7 above show a worker (person H) standing in the vicinity of the
また、画像処理ユニット9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、この中央処理部CPUや前記画像処理部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なども設けられている。そして、画像処理部DSPにおいて人物Hが危険なエリアにいると判定すれば、中央処理部CPUがリレースイッチSW4を開放させる。
Further, the
ここで、図4を参照して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〜K5によって制御装置PLCに通電されている。そして、その通電ラインK5の途中に画像処理ユニット9が介設されているので、ここにおいて前記のようにリレースイッチSW4が開放されると、制御装置PLCへの通電が遮断されて、塵芥積込装置の作動が停止されることになる。
Here, as described above with reference to FIG. 4, both the key switch SWK and the PTO switch SWP are closed during the loading operation of the dust loading device, and the control device PLC is energized by the energizing lines K3 to K5. ing. Since the
つまり、画像処理ユニット9の中央処理部CPUおよびリレースイッチSW4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。また、そうして緊急停止装置として機能する他に、中央処理部CPUは、画像処理ユニット9の作動中には作業灯8を点灯させる一方、故障などの非作動時には消灯させるようになっており、このような作業灯8のオンオフ制御を行う点灯制御部としても機能する。
That is, an emergency stop device for stopping the operation of the dust loading device is configured by the central processing unit CPU of the
こうして画像処理ユニット9の非作動時には作業灯8を消灯させることで、ごみ袋を積み込む作業者(人物H)は、画像処理による緊急停止装置が作動していないことに容易に気付き、塵芥積込装置に巻き込まれないように一層の注意を払うようになる。なお、画像処理ユニット9には、中央処理部CPUの指令を受けてモニタ93に画像処理の結果などを表示させる画像出力部VOPやカメラ7の制御を行うカメラ制御部(図示せず)なども設けられている。
By turning off 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 routine-
The image processing unit DSP is a general integrated circuit that performs known image processing logic at high speed. For example, binarization processing of input image data and each pixel close to each other in the binarized image data. Labeling process that makes the area of the object image, person identification process that identifies that the area of the object image aread by labeling is a person image, and determination of whether the position of the object image identified as the person image is a dangerous area. Performs the person position determination process.
具体的に、図8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. 8. First, the binarization processing is performed in step S1 after the start. This is, for example, a process in which the maximum luminance value is set when the luminance value for each pixel of the input image data is equal to or more than a preset threshold value, and the minimum luminance value is set 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 changes in the amount of light.
なお、こうして二値化処理を行う一方で、入力画像データはメモリMに一時保持しておき、これに含まれる色の情報を後述する人物Hの手の判定(ステップS3)に使用する。或いは、入力画像データについてカラー二値化処理も行い、各画素毎の色相値が予め設定された範囲にあるものを色情報として抽出する一方、それ以外は色相の情報を削除するようにしてもよい。 While performing the binarization process in this way, the input image data is temporarily stored in the memory M, and the color information included in the input image data is used for the determination (step S3) of the hand of the person H, which will be described later. Alternatively, color binarization processing is also performed on the input image data, and the one in which the hue value for each pixel is within the preset range is extracted as the color information, while the other hue information is deleted. Good.
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 regionize pixels that are close to each other in the binarized image data. For example, it is a process that considers a plurality of pixels that belong to the same luminance value and are close to each other within a predetermined distance as one region. .. The labeling process is performed on the entire image plane, and each area is recognized as an object image.
そして、続くステップS3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、塵芥投入口4の上方に配設したカメラ7によって、下方の塵芥投入口4近傍を撮影するようにしているので、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。そこで、予め設定されている頭部の特徴データ、例えばそ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、人物Hの頭部と判定する。
Then, in the following step S3, the person identification process for each of the object images is performed. In the present embodiment, the
また、図10を参照して後述するが、ステップS3においては人物Hの手首に装着されたリストバンドLBの特徴データ、即ちそこに表示された縞模様SP(識別表示)の色や形状、大きさ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人物Hの手であると判定する。そうして、人物Hの手または頭部であると識別した物体像についてステップS4では、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。 Further, as will be described later with reference to FIG. 10, in step S3, the feature data of the wristband LB worn on the wrist of the person H, that is, the color, shape, and size of the striped pattern SP (identification display) displayed therein. By referring to the data indicating the stripes and the like, it is determined that the object image satisfying the condition of the feature data is the hand of the person H. Then, in step S4, it is determined whether or not the object image identified as the hand or the head of the person H is in a preset dangerous area.
本実施形態において危険なエリアは人物Hの手と頭部とで異なっており、図7に示すように、塵芥投入口4の前縁部4aおよび後縁部4bの中央の境界線B1よりも前方、即ち塵芥投入口4の奥側が、手に関しての危険なエリアである第1のエリアとされている。また、塵芥投入口4の全体に相当するエリア、即ち塵芥投入口4の後縁部4b(境界線B2)よりも前方が、頭部に関しての危険なエリアである第2のエリアとされている。
In the present embodiment, the dangerous area differs between the hand and the head of the person H, and as shown in FIG. 7, the dangerous area is larger than the central boundary line B1 of the
そして、前記のように人物Hの手であると識別した物体像(領域)の外形をなす画素の位置座標が、第1のエリアの境界線B1よりも前方にあるか否かを判定する。また、前記のように人物Hの頭部であると識別した物体像(領域)の外形をなす画素の位置座標が、第2のエリアの境界線B2よりも前方にあるか否かも判定する。こうして人物Hが危険なエリアにいるか否かの判定が行われる。 Then, it is determined whether or not the position coordinates of the pixels forming the outer shape of the object image (region) identified as the hand of the person H as described above are in front of the boundary line B1 of the first area. It is also determined whether or not the position coordinates of the pixels forming the outer shape of the object image (region) identified as the head of the person H as described above are in front of the boundary line B2 of the second area. In this way, it is determined whether or not the person H is in a dangerous area.
そのようにして人物Hの手および頭部の少なくとも一方が危険なエリア(第1、第2のエリア)に入っていると肯定判定すれば(YES)、ステップS5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、人物Hの手も頭部も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)。 If it is determined affirmatively that at least one of the hand and the head of the person H is in the dangerous area (first and second areas) (YES), the process proceeds to step S5 of the dust loading device. In order to stop the operation, a stop signal is output to the central processing unit CPU, and the image processing routine is terminated (end). On the other hand, if it is negatively determined that neither the hand nor the head of the person H is 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、スイッチLS4からの信号がオンであれば、即ち、回転板10が危険な角度範囲Zにあれば、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K5による制御装置PLCへの通電を遮断する。
Then, when the stop signal is emitted from the image processing unit DSP, the central processing unit CPU that receives the stop signal receives the signal if the signal from the switch LS4 is on, that is, if the
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。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。
As a result, the operation of the control device PLC is forcibly stopped, so that even if there is some abnormality in the control device PLC, the energization of all the solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1 and V2 is stopped. Become. Therefore, all the electromagnetic control valves V1 and V2 in the first communication position or the second communication position return to the neutral position, and as a result, the operation of the
前記図8のフローのステップS3を実行することによって、画像処理部DSPは、物体像の特徴データを人物の手または頭部の特徴データ(手についてはリストバンドLBの縞模様SP)と比較して、物体像が人物の手または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S4を実行することによって、人物の手または頭部を表す物体像が塵芥投入口近傍の所定の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。 By executing step S3 of the flow of FIG. 8, the image processing unit DSP compares the feature data of the object image with the feature data of the hand or head of the person (for the hand, the striped pattern SP of the wristband LB). A person identification unit for determining whether or not the object image represents a person's hand or head is formed, and further, by executing step S4, the object image representing the person's hand or head is a dust input port. A person position determination unit for determining whether or not the user is in a predetermined area in the vicinity is configured.
なお、図示は省略するが、画像処理ユニット9には公知の手法により汎用のパソコンなど、コンピュータ装置を接続して、リストバンドLBの色の情報を設定できるようになっている。すなわち、画像処理ユニット9には、ユーザが設定した色相値のデータを入力し、特徴データの色情報としてメモリMに格納する入力設定プログラムが備わっており、このルーチンを実行することによって中央処理部CPUが、特徴データの色情報をユーザが設定可能とする色情報設定部を構成する。
Although not shown, the
−人物の手などの識別−
次に、前記図8のフローのステップS3,S4において人物の手や頭部を識別し、これらが危険なエリアにあるか否か判定する手順について、図9のフローチャート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の上方に配設したカメラ7によって塵芥投入口4の近傍を見下ろすように撮影しており、前記の図7に表れているように画像中には人物Hの頭部が大きく表示される。
-Identification of a person's hand, etc.-
Next, a procedure for identifying a person's hand or head in steps S3 and S4 of the flow of FIG. 8 and determining whether or not they are in a dangerous area will be described in detail with reference to the flowchart of FIG. To do. As described above, in the present embodiment, the
そこで、人物Hであることを認識するために、まず、その頭部を識別することが考えられるが、図5、6を参照して上述したように作業者(人物H)は、塵芥投入口4にごみ袋を投入する際に、両腕を前方斜め上方に伸ばしてごみ袋を積み込むことがある。よって、その手が塵芥積込装置に巻き込まれることを防止するために、人物Hの頭部よりもむしろその手を識別することが望ましい。 Therefore, in order to recognize that the person is H, it is conceivable to first identify the head, but as described above with reference to FIGS. 5 and 6, the worker (person H) is the dust input port. When the garbage bag is put into No. 4, both arms may be extended diagonally forward and upward to load the garbage bag. Therefore, in order to prevent the hand from being caught in the dust loading device, it is desirable to identify the hand rather than the head of the person H.
しかしながら人の手は、開いたり閉じたりすることによって大きく形状が変化する上に、どの向きから撮影するかによって画像中の物体像の形状が大きく変化することになり、さらに、手袋などを装着した場合は、これによって大きさも変化するようになる。このことから、人の手を画像処理によって識別することは極めて難しいと考えられている。 However, the shape of a human hand changes greatly depending on whether it is opened or closed, and the shape of the object image in the image changes greatly depending on the direction in which the image is taken. In some cases, this will also change the size. For this reason, it is considered extremely difficult to identify a human hand by image processing.
このような実状を考慮して本実施形態では、図10に一例を示すようなリストバンドLBを作業者の手首に装着させ、このリストバンドLBの周回するように表示した縞模様SP(識別表示)、特にその色を特徴データとして参照し、これにより手であることを識別するようにしている。こうしてリストバンドLBを周回する縞模様SPの色は、手の向きが変わっても同じように識別可能である。 In consideration of such an actual situation, in the present embodiment, a wristband LB as shown in FIG. 10 is attached to the wrist of the operator, and the striped pattern SP (identification display) displayed so as to orbit the wristband LB. ), In particular, the color is referred to as feature data, thereby identifying the hand. In this way, the color of the striped pattern SP orbiting the wristband LB can be similarly identified even if the direction of the hand is changed.
具体的には、まず、図9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リストバンドLBの特徴データ、即ち、その縞模様SPの色、および大き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、縞模様SPの色は、塵芥収集車100の車体色や地域のごみ袋の色と間違いなく識別できるように、予めユーザによって設定されて画像処理ユニット9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. 9, the feature data of the wristband LB set in advance, that is, the feature data indicating the color, size, shape, etc. of the striped pattern SP is obtained. With reference to this, it is determined whether or not the object image in the image satisfies the condition of this feature data. The color of the striped pattern SP is set in advance by the user and stored in the memory M of the
そして、物体像の色が縞模様SPの色とマッチしていなければ、物体像は人物Hの手ではないと否定判定(NO)して後述するステップS32に進み、今度は物体像が人物Hの頭部か否か判定する。一方、縞模様SPの色がマッチしていれば、物体像が人物Hの手であると肯定判定(YES)して、ステップS41に進む。なお、このときに色の情報だけでなく、物体像の形状や大きさも判定に利用するようにしてもよい。 Then, if the color of the object image does not match the color of the striped pattern SP, it is negatively determined (NO) that the object image is not the hand of the person H, and the process proceeds to step S32 described later, and this time the object image is the person H. Judge whether it is the head or not. On the other hand, if the colors of the striped pattern SP match, it is determined affirmatively (YES) that the object image is the hand of the person H, and the process proceeds to step S41. At this time, not only the color information but also the shape and size of the object image may be used for the determination.
ステップS41の処理は、図8のフローのステップS4に対応しており、前記のように手であると判定した物体像が第1のエリアに入っているか否か判定するものである。即ち、図7を参照して上述したように、手であると識別した物体像が塵芥投入口4の中央付近の境界線B1よりも前方にあれば、第1のエリアに入っていると肯定判定する(ステップS41でYES)。
The process of step S41 corresponds to step S4 of the flow of FIG. 8, and determines whether or not the object image determined to be a hand as described above is in the first area. That is, as described above with reference to FIG. 7, if the object image identified as a hand is in front of the boundary line B1 near the center of the
この場合は、図8のフローのステップS4でYESと判定して、ステップS5に進むことになり、上述したように塵芥積込装置の作動を停止させるべく、中央処理部CPUへ停止信号を出力する。一方、前記ステップS41で物体像が第1のエリアに入っていないと否定判定すれば(NO)、後述するステップS51に進む。つまり、物体像が手であると識別しても、これが第1のエリアに入っていなければ、塵芥積込装置の作動を停止させることはない。 In this case, YES is determined in step S4 of the flow of FIG. 8, and the process proceeds to step S5. As described above, a stop signal is output to the central processing unit CPU in order to stop the operation of the dust loading device. To do. On the other hand, if it is negatively determined in step S41 that the object image is not in the first area (NO), the process proceeds to step S51 described later. That is, even if the object image is identified as a hand, the operation of the dust loading device is not stopped unless it is in the first area.
また、前記のステップS31でリストバンドLBの縞模様SPの色がマッチしておらず、物体像は手でないと否定判定して進んだステップS32においては、今度は物体像が人物Hの頭部か否か判定する。これは、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、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(ステップS33)。 Further, in step S32, in which the color of the striped pattern SP of the wristband LB does not match in step S31 and the object image is negatively determined not to be a hand, the object image is the head of the person H this time. Judge whether or not. This refers to preset head feature data, that is, data indicating, for example, the size and shape of the head, the condition of the hair, and the size and shape of the attachment to the head and face. An object image that satisfies the condition of the feature data is tentatively determined to be the head of the person H (step S33).
こ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行う。すなわち、本実施形態では、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しておく。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。
The object image tentatively determined to be the head in this way is processed to be distinguished from other object images. That is, in the present embodiment, the change in the position of the object image is detected by the difference processing (processing for obtaining the difference in the brightness value for each pixel) of a plurality of image data input from the
こう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S34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)後述のステップS51へ進む。
In step S34, it is determined whether or not the moving speed calculated in this way is equal to or less than a preset threshold value. This threshold value is set in advance by an experiment or the like so that the moving speed of the head of the worker who throws the dust into the
一方、前記ステップS34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S42に進む。ステップS42の処理は、図8のフローのステップS4に対応しており、前記のように頭部であると判定した物体像が、図7を参照して上述した第2のエリアに入っているか否か判定するものである。 On the other hand, if it is determined affirmatively that the moving speed is equal to or less than the threshold value in step S34 (YES), it is determined that the object image is the head of the person H (main determination), and the process proceeds to step S42. The process of step S42 corresponds to step S4 of the flow of FIG. 8, and whether the object image determined to be the head as described above is in the second area described above with reference to FIG. It is to judge whether or not.
そして、頭部であると識別した物体像が塵芥投入口4の後縁部4b(境界線B2)よりも前方にあれば、第2のエリアに入っていると肯定判定する(ステップS42でYES)。この場合は、図8のフローのステップS4でYESと判定して、ステップS5に進むことになり、上述したように塵芥積込装置の作動を停止させるべく、中央処理部CPUへ停止信号を出力する。
Then, if the object image identified as the head is in front of the trailing
一方、前記ステップS42で物体像が第2のエリアに入っていないと否定判定すれば(NO)ステップS51に進んで、画像中の全ての物体像について前記のような手や頭部であることの識別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、前述した手順を繰り返す。一方、全ての物体像についての識別が済んでいればステップS51で肯定判定(YES)し、ルーチンを終了する。 On the other hand, if it is negatively determined in step S42 that the object image is not in the second area, the process proceeds to (NO) step S51, and all the object images in the image have the above-mentioned hands and head. If it is a negative determination (NO), the process returns to step S31 and the above-described procedure is repeated. On the other hand, if all the object images have been identified, an affirmative determination (YES) is made in step S51, and the routine ends.
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は、まず、車体後部の塵芥投入箱3における塵芥投入口4の上方にカメラ7を配設し、下方の塵芥投入口4の近傍を撮影する。そして、そのカメラ7からの画像データを画像処理ユニット9に入力し、画像処理によって危険なエリアに人物Hが居ると判定すれば、塵芥積込装置の作動を停止させるようにしている。
As described above, in the person recognition device of the garbage truck according to the present embodiment, first, the
そうしてカメラ7による画像データに基づいて、塵芥投入口4の近傍の人物Hを認識する際に、本実施形態では、そのカメラ7の下方に設けた作業灯8を点灯させ、人物H(例えば塵芥の積み込みをする作業者)に向かって光を照射するようにしている。こうしてカメラ7の下方に配設することで、雨風による作業灯8の汚れを抑制し、安定的に光を照射することができる。
Then, when recognizing the person H in the vicinity of the
また、本実施形態では作業灯8を、カメラ7の撮像レンズ70の光軸Aと略平行に人物Hに向かって光を照射するように設けており、これにより人物Hを、撮影する方向にほぼ正面から照らすことになる。よって、その姿勢が多少、変化しても見え方が大きく変化することはなく、撮影した画像中における物体像の変化はあまり大きはならないので、人物Hの認識の失敗や誤認が抑制される。
Further, in the present embodiment, the
さらに、そうして撮影された画像中の物体像の特徴データが、人物Hの手の特徴データと比較される。この特徴データにはリストバンドLBの色の情報が含まれているので、人物Hの手が開いたり閉じたりして、その形状が大きく変化しても、また、手袋などの装着によって大きさが変化しても、そのことによらず手であることを識別できる。こうして手と判定された物体像が塵芥投入口4の奥側の第1のエリアに入っていれば、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。
Further, the feature data of the object image in the image thus captured is compared with the feature data of the hand of the person H. Since this feature data includes information on the color of the wristband LB, even if the hand of the person H opens or closes and its shape changes significantly, the size can be increased by wearing gloves or the like. Even if it changes, it can be identified as a hand regardless of it. If the object image determined to be a hand is in the first area on the back side of the
また、本実施形態では、人物Hの手だけでなく、その頭部についても識別するようにしており、これが塵芥投入口4全体に相当する第2のエリアに入っていれば、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。
Further, in the present embodiment, not only the hand of the person H but also the head thereof is identified, and if this is in the second area corresponding to the
さらにまた、そのように画像処理によって塵芥投入口4の近傍の人物Hが認識されるときには、作業灯8が点灯される一方で、画像処理ユニット9の故障などの非作動時には作業灯8が消灯される。このため作業者(人物H)は、画像処理による緊急停止装置が作動しないことに容易に気付いて一層の注意を払うようになるので、事故を抑制する上で好ましい。特に本実施形態では作業灯8がカメラ7の下方に配設されているので、そのオンオフを視認しやすい。
Furthermore, when the person H in the vicinity of 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9を制御装置PLCへの通電ラインK4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-
Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, this merely shows one specific example and does not particularly limit the present invention. Therefore, the specific configuration and the like can be appropriately redesigned. is there. For example, in the above embodiment, the
すなわち、例えば画像処理ユニット9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 the
また、前記の実施形態では、作業者の手首に装着させたリストバンドLBの縞模様SPの色を特徴データとして、画像処理によって手であることを識別するとともに、作業者の頭部についても識別するようにしているが、これにも限定されない。例えば、作業者の頭部については識別しないようにしてもよいし、手以外に足にもリストバンドLBを装着させて、その縞模様SPの色などにより足であることを識別するようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the color of the striped pattern SP of the wristband LB worn on the wrist of the worker is used as feature data to identify the hand by image processing, and the head of the worker is also identified. I try to do it, but it is not limited to this. For example, the head of the worker may not be identified, or the wristband LB may be attached to the foot in addition to the hand so that the foot can be identified by the color of the striped SP. May be good.
或いは、作業者が手に装着した手袋に前記の縞模様SPのような識別表示を設けて、これを識別するようにしてもよいし、手袋そのものの色に基づいて、これを識別するようにしてもよい。同様に、作業者が足に装着した靴に識別表示を設けて、これを識別するようにしてもよいし、靴そのものの色に基づいて、これを識別するようにしてもよい。 Alternatively, the glove worn by the operator may be provided with an identification display such as the striped pattern SP to identify the glove, or the glove itself may be identified based on the color of the glove itself. You may. Similarly, the shoe worn by the worker on the foot may be provided with an identification mark to identify the shoe, or the shoe itself may be identified based on the color of the shoe itself.
さらに、前記の実施形態では、作業灯8をカメラ7の下方に配設し、その撮像レンズ70の光軸Aに沿うように光を照射させるようにしているが、こうする必要もなく、作業灯8はカメラ7の上方や左右に配設してもよいし、従来一般的な塵芥投入口4の左右に配設してもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
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 embodiment, the case where the present invention is applied to the
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
9 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
LB リストバンド(手への装着物)
SP 縞模様(識別表示)
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 Garbage truck 1
10 Rotating plate (dust loading device)
13 Hydraulic motor (dust loading device)
20 Push-in plate (dust loading device)
24 Push-in cylinder (dust loading device)
H person LB wristband (attachment to hand)
SP striped pattern (identification display)
Central processing unit (emergency stop device) of CPU image processing unit
Image processing unit (person identification unit, person position determination unit) of the DSP image processing unit
SW4 Image processing unit relay switch (emergency stop device)
Claims (4)
前記画像処理装置は、
前記画像における物体像の特徴データを、人物の手または足への装着物について予め設定された色情報を含む特徴データと比較して、物体像が人物の手または足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手または足を表すと判定された物体像が、塵芥投入口およびその近傍のうちの所定の第1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、
前記人物識別部は、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も比較し、物体像が人物の頭部を表すものか否かも判定するように構成され、
前記人物位置判定部は、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、前記第1エリアよりも塵芥投入口の前縁部から離れた第2エリアに入っているか否か判定するように構成さ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 in a garbage truck who takes a picture of the garbage truck's dust inlet and its vicinity with a camera and inputs the image data to an in-vehicle image processing device to recognize the person in the garbage truck and its vicinity. It ’s a recognition device,
The image processing device is
The feature data of the object image in the image is compared with the feature data including the color information preset for the object attached to the hand or foot of the person, and it is determined whether or not the object image represents the hand or foot of the person. Person identification section and
A person position determination unit for determining whether or not an object image determined to represent a hand or foot by the person identification unit is in a predetermined first area of the dust inlet and its vicinity is provided.
The person identification unit is configured to compare the feature data of the object image in the image with the feature data of the head of the person and determine whether or not the object image represents the head of the person.
In the person position determination unit, whether or not the object image determined by the person identification unit to represent the head of the person is in the second area farther from the front edge of the dust inlet than the first area. A person recognition device for a garbage truck, which is configured to determine whether or not.
前記画像処理装置の人物位置判定部において、人物の手または足を表すと判定された物体像が前記第1エリアに入ってい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1〜3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 loading port opens at the back of a dust loading box provided at the rear of the garbage truck, and the dust loading box is equipped with a dust loading device capable of loading dust into the dust storage box.
When the person position determination unit of the image processing device determines that an object image determined to represent a person's hand or foot is in the first area, the operation of the dust loading device is stopped. A dust collecting vehicle equipped with the person recognition device according to any one of claims 1 to 3 , which is provided with an emergency stop device.
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