JP6887308B2 - Garbage truck and person recognition device equipped on it - Google Patents
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Description
本発明は、作業車両に装備され、物品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関するものである。 The present invention relates to a person recognition device equipped on a work vehicle so as to recognize a worker or the like in the vicinity of an article input port by an image processing technique.
従来より例えば塵芥収集車(作業車両)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, for example, in a garbage truck (working vehicle), a dust loading device is installed in a dust loading box provided at the rear of the chassis, and dust thrown from a dust loading port into the dust loading box. It is designed to be scraped with a rotating plate or loading plate and loaded into the 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人物自動認識用カメラを配設し、下方の塵芥投入口およびその周辺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カメラによって撮影される画像において、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。
For example, in the surveillance system described in
ところで、近年、塵芥収集車においては、運転者がその目で後方を確認するためのバックカメラを装備することが提案されており、この場合は通常、バックカメラを塵芥投入箱の後方上部に配設し、下方の塵芥投入口およびその後方を撮影することになる。そこで、前記従来例においても画像処理により人物を自動認識するための撮像手段として、そのバックカメラを利用することが考えられる。 By the way, in recent years, it has been proposed that a garbage truck be equipped with a back camera for the driver to check the rear with his / her eyes. In this case, the back camera is usually placed in the upper rear part of the garbage truck. It will be installed and the lower dust inlet and its rear will be photographed. Therefore, even in the above-mentioned conventional example, it is conceivable to use the back camera as an imaging means for automatically recognizing a person by image processing.
しかしながら、バックカメラは後方確認を主目的とするもので、その撮像レンズの光軸が鉛直下方から後方(車両遠方)に大きく振り向けられているため、撮影された画像においては塵芥投入口と後方の人物との間隔(前後方向の間隔)が一部、画面の奥行き方向に表れることになってしまい、この人物が塵芥投入口のすぐ近くにいるのか、離れているのか区別し難いという難がある。 However, the main purpose of the back camera is to check the rear, and since the optical axis of the image pickup lens is largely directed from vertically below to the rear (far from the vehicle), the dust inlet and the rear of the captured image are shown. Part of the distance from the person (distance in the front-back direction) will appear in the depth direction of the screen, and it is difficult to distinguish whether this person is near or far from the dust inlet. ..
すなわち、図12に一例を示すように、バックカメラCの撮像レンズの光軸Aが後方に大きく振り向けられ、鉛直下向きからの傾斜角度θが大きくなると、塵芥投入口の上方の危険なエリア(ハッチングで示す)に人物Hが近づいたときに、画像平面においては塵芥投入口の後縁部、即ち危険なエリアおよび安全なエリアの境界線Bと、人物Hの頭部との間隔Dが、実際の間隔よりもかなり大きく見えてしまうからである。 That is, as shown in FIG. 12, when the optical axis A of the image pickup lens of the back camera C is largely directed backward and the inclination angle θ from the vertical downward direction becomes large, a dangerous area (hatching) above the dust inlet is large. When the person H approaches (indicated by), on the image plane, the distance D between the trailing edge of the dust inlet, that is, the boundary line B between the dangerous area and the safe area, and the head of the person H is actually This is because it looks much larger than the interval between.
このようにバックカメラ(車両遠方確認用カメラ)を利用して監視システムの人物自動認識用カメラを構成すると、人物が危険なエリアに居るか否かの判定に誤りを生じるおそれがある一方で、そうならないように撮像レンズの光軸を下向きにすると、今度は後方への視野が狭くなってしまい、後方の確認に不具合を生じるおそれがある。 If the camera for automatic person recognition of the surveillance system is configured by using the back camera (camera for checking the distance of the vehicle) in this way, there is a possibility that an error may occur in determining whether or not the person is in a dangerous area. If the optical axis of the image pickup lens is directed downward so as not to do so, the field of view to the rear is narrowed this time, which may cause a problem in checking the rear.
かかる点に着目して本発明の目的は、画像処理により人物を自動認識するためのカメラとして車両遠方確認用カメラを利用しながら、これにより撮影した画像から人物が塵芥投入口近傍の所定エリア(前記危険なエリア)に居るか否か、より正確に判定できるようにすることである。 Focusing on this point, an object of the present invention is to use a vehicle distance confirmation camera as a camera for automatically recognizing a person by image processing, and to obtain a person from a predetermined area near the dust inlet from the image taken by the camera. It is to be able to more accurately determine whether or not the person is in the dangerous area).
本発明の人物認識装置は、車台に塵芥投入箱が設けられた塵芥収集車に装備され、前記塵芥投入箱に開口する塵芥投入口の近傍の人物を認識するものであって、前記塵芥投入箱内には塵芥積込装置が装備されており、前記塵芥投入口の上方にはカメラが配設され、このカメラによって撮影された画像データを入力し、当該画像において前記塵芥投入口近傍の所定エリアに人物が居るか否か判定する画像処理装置を備えている。 The person recognition device of the present invention is equipped in a dust collecting vehicle provided with a dust input box on the chassis, and recognizes a person in the vicinity of a dust input port opened in the dust input box , and recognizes a person in the vicinity of the dust input box. A dust loading device is installed inside, a camera is arranged above the dust input port, image data taken by this camera is input, and a predetermined area near the dust input port is input in the image. It is equipped with an image processing device that determines whether or not there is a person in the area.
そして、前記カメラの撮像レンズの光軸を、鉛直下向きから車両遠方に振り向けられた第1の方向と、この第1の方向よりも鉛直下向きに近い第2の方向とに切り替え可能な方向切替機構を備え、前記方向切替機構を塵芥投入口の扉の開閉に応じて作動させる連動切替手段を備え、前記連動切替手段は、前記扉を開いて前記塵芥積込装置の作動を開始する場合に撮像レンズの光軸の向きを第2の方向に切り換える一方、前記扉を閉じて前記塵芥積込装置の作動を終了した場合に撮像レンズの光軸の向きを第1の方向に切り換えるように構成したことを特徴とする。なお、撮像レンズの光軸の向きを切り替え可能であるというのは、ワンアクションで切り替えできるということであり、ボルトなどを緩めれば、カメラの向きが変化するという構造を含むものではない。 Then, a direction switching mechanism capable of switching the optical axis of the image pickup lens of the camera between a first direction oriented vertically downward toward a distance from the vehicle and a second direction closer to vertically downward than the first direction. The interlocking switching means is provided, and the interlocking switching means is provided to operate the direction switching mechanism in response to the opening and closing of the door of the dust input port. The interlocking switching means is imaged when the door is opened to start the operation of the dust loading device. The direction of the optical axis of the lens is switched to the second direction, while the direction of the optical axis of the imaging lens is switched to the first direction when the door is closed and the operation of the dust loading device is completed. It is characterized by that. Note that the fact that the direction of the optical axis of the imaging lens can be switched means that the direction can be switched with one action, and does not include a structure in which the direction of the camera changes if the bolt or the like is loosened.
このように構成された人物認識装置では、塵芥投入口の上方に配設されたカメラの撮像レンズの光軸を、車両遠方に振り向けられた第1の方向に切り替えることで、車両遠方への視野を十分に広げることができる。このことは車両遠方確認用カメラとしての使用に好適である。一方、撮像レンズの光軸を鉛直下向きに近い第2の方向に切り替えれば、撮影される画像の奥行き方向が鉛直方向に近づき、この画像平面における塵芥投入口と車両遠方の人物との間隔が実際の間隔に近づくことになる。 In the person recognition device configured in this way, the optical axis of the image pickup lens of the camera arranged above the dust inlet is switched to the first direction directed to the distant vehicle, so that the field of view to the distant vehicle can be seen. Can be fully expanded. This is suitable for use as a vehicle distance confirmation camera. On the other hand, if the optical axis of the image pickup lens is switched to the second direction, which is close to the vertical downward direction, the depth direction of the captured image approaches the vertical direction, and the distance between the dust inlet and the person far away from the vehicle in this image plane is actually. Will approach the interval of.
このことで、前記画像のデータに基づき画像処理装置において、塵芥投入口に車両遠方から近づいてきた人物が危険なエリアに侵入したか否か、より正確に判定できるようになる。つまり、画像処理のためのカメラを車両遠方確認用カメラと共用しながら、その光軸の方向を適宜、切り替えることによって、人物が危険なエリアに居るか否かより正確に判定できるようになる。 This makes it possible for the image processing device to more accurately determine whether or not a person who has approached the dust inlet from a distance of the vehicle has invaded a dangerous area based on the image data. That is, by sharing the camera for image processing with the camera for confirming the distance of the vehicle and appropriately switching the direction of the optical axis, it becomes possible to more accurately determine whether or not the person is in a dangerous area.
また、例えば作業者が塵芥投入口の扉を開いたときに、カメラの撮像レンズの光軸が第2の方向に向けられることになり、当該作業者が危険なエリアに居るか否か正確に判定できるようになる。 Also, for example, when the worker opens the door of the dust inlet, the optical axis of the image pickup lens of the camera is directed in the second direction, and it is accurate whether or not the worker is in a dangerous area. You will be able to judge.
また、塵芥の積み込みのために塵芥積込装置が作動しているときに、カメラの撮像レンズの光軸が第2の方向に向けられることになって、作業者が危険なエリアに居るか否か正確に判定できるようになる。 Also, when the dust loading device is operating for loading dust, the optical axis of the camera's imaging lens is directed in the second direction, and whether or not the operator is in a dangerous area. Can be accurately determined.
また、前記方向切替機構の構成としては、カメラ自体は動かさず、撮像レンズだけを動かすようにしたり、例えば反射鏡などを用いて光軸の向きを切り替えるようにすることも可能であるが、好ましいのはカメラ自体を動かして、その向きを変えるように構成することである。こうすれば、カメラをその向きが切り替え可能に取り付けるだけでよいので、コストの上昇が抑制される。 Further, as the configuration of the direction switching mechanism, it is possible to move only the image pickup lens without moving the camera itself, or to switch the direction of the optical axis by using, for example, a reflecting mirror, but it is preferable. Is to move the camera itself and configure it to change its orientation. In this way, it is only necessary to mount the camera so that its orientation can be switched, so that the cost increase is suppressed.
より具体的には前記連動切替手段として、撮像レンズの光軸が第1の方向を向くようにカメラを付勢する付勢部材と、塵芥投入口の扉の開き側への変位を前記カメラに伝達し、前記付勢部材の付勢力に抗して光軸が第2の方向を向くように、当該カメラの向きを変える伝達部材と、を備えればよい。付勢部材は例えばばねなどを用いることができ、伝達部材はワイヤやリンクなどを用いることができる。 More specifically, as the interlocking switching means, an urging member that urges the camera so that the optical axis of the image pickup lens faces the first direction, and a displacement of the dust inlet to the open side of the camera are applied to the camera. A transmission member that transmits and changes the direction of the camera so that the optical axis faces the second direction against the urging force of the urging member may be provided. For example, a spring or the like can be used as the urging member, and a wire or a link can be used as the transmission member.
こうすれば、塵芥投入口の扉が閉じられているときには、撮像レンズの光軸が第1の方向を向くように、付勢部材によってカメラが付勢されている。そして、作業者が塵芥投入口の扉を開いたときに、この扉の変位が伝達部材によってカメラに伝達され、その向きが変わって撮像レンズの光軸を第2の方向に向けることになる。つまり、連動切替手段を機械的に構成でき、コストの上昇が抑制される。 In this way, when the door of the dust inlet is closed, the camera is urged by the urging member so that the optical axis of the image pickup lens faces the first direction. Then, when the operator opens the door of the dust inlet, the displacement of this door is transmitted to the camera by the transmission member, and the direction is changed so that the optical axis of the image pickup lens is directed to the second direction. That is, the interlocking switching means can be mechanically configured, and the cost increase is suppressed.
或いは、前記塵芥積込装置の作動に応じて方向切替機構を作動させる場合、前記連動切替手段は、塵芥積込装置の始動スイッチの操作に応じてアクチュエータを作動させ、撮像レンズの光軸の向き(好ましくはカメラ自体の向き)を第1の方向から第2の方向に切り替えるように、前記方向切替機構を作動させる構成としてもよい。こうすれば、向きの切り替えの精度が向上する。 Alternatively, when the direction switching mechanism is operated in response to the operation of the dust loading device, the interlocking switching means operates the actuator in response to the operation of the start switch of the dust loading device, and the direction of the optical axis of the imaging lens. The direction switching mechanism may be operated so as to switch (preferably the direction of the camera itself) from the first direction to the second direction. This will improve the accuracy of orientation switching.
そうして向きを変えるカメラのレイアウトとして好ましいのは、撮像レンズの光軸が第2の方向に向けられたときに、平面視で当該撮像レンズの中心が前記塵芥投入口の一縁部および他縁部の中間(一縁部や他縁部の真上も含む)に位置することである。こうすると、撮像レンズが下方の塵芥投入口を殆ど真上から見下ろすようになるので、人物が危険なエリアに居るか否か正確に判定するのに有利になる。 The preferred layout of the camera that changes its orientation is that when the optical axis of the image pickup lens is oriented in the second direction, the center of the image pickup lens is the one edge of the dust inlet and the like in a plan view. It is located in the middle of the edge (including directly above one edge and the other edge). In this way, the image pickup lens looks down at the lower dust inlet from almost directly above, which is advantageous for accurately determining whether or not the person is in a dangerous area.
また、そのためには、第2の方向に向けられたときにカメラの撮像レンズの光軸が、できるだけ鉛直下向きになるように、例えば側方視で塵芥投入口を通過するように設定するのが好ましい。特に、光軸が塵芥投入口の縁部を通過するように設定すれば、撮影された画像の中央に塵芥投入口の縁部、言い換えると安全なエリアと危険なエリアとの境界線が表れるようになり、光学系の歪みの影響を受け難いというメリットもある。 For that purpose, it is necessary to set the optical axis of the image pickup lens of the camera to be vertically downward as much as possible when it is directed in the second direction, for example, to pass through the dust inlet in a lateral view. preferable. In particular, by setting so that the optical axis passes through the edge of the dust inlet, the edge of the center dust inlet of the captured image, in other words safe area and appears as a boundary line between the hazardous area There is also an advantage that it is not easily affected by the distortion of the optical system.
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、前記画像処理装置において前記所定エリアに人物が居ると判定された場合に、その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, if it is determined that the person is in a predetermined area in the pre-Symbol image processing apparatus, operation of the dust loading device is adapted to be stopped by the emergency stop device.
本発明に係る作業車両の人物認識装置によれば、物品投入口の上方に配設したカメラの撮像レンズの光軸を、車両遠方確認用カメラとして好適なように鉛直下向きから車両遠方に振り向けた第1の方向と、これよりも鉛直下向きに近い第2の方向とに切り替え可能に構成したので、車両遠方確認用カメラと共用するカメラによって撮影した画像に基づいて、人物が物品投入口近傍の所定エリアに居るか否か、より正確に判定できるようになる。 According to the person recognition device for a work vehicle according to the present invention, the optical axis of the image pickup lens of the camera arranged above the article input port is directed from vertically downward to the distance of the vehicle so as to be suitable as a camera for confirming the distance of the vehicle. Since it is possible to switch between the first direction and the second direction, which is closer to the vertical downward direction, a person can move to the vicinity of the article input port based on the image taken by the camera shared with the vehicle distance confirmation camera. It becomes possible to more accurately determine whether or not the user is in a predetermined area.
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作業車両としての塵芥収集車100を示し、その車台1上には荷箱としての塵芥収容箱2と塵芥投入箱3とが設けられている。これら塵芥収容箱2の後方の開口部と塵芥投入箱3の前面の開口部とは連通されている。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7も参照)が開口されるとともに、これを開閉するように昇降可能なテールゲート5(扉)が設けられている。すなわち、図2に拡大して示すように、塵芥投入口4の左右両側縁に沿ってそれぞれガイドレール51が設けられており、テールゲート5の左右両側にそれぞれ設けられたローラ52が、ガイドレール51に沿って移動するようになっている。
Further, a rectangular dust input port 4 (see also FIG. 7) for charging dust is opened at a lower portion on the back surface of the
そうしてテールゲート5を昇降させるために作業者が掴むハンドル53(図2にのみ示す)が、テールゲート5の下部に左右に並んで2つ設けられている。本実施形態では塵芥投入口4の上方には塵芥投入箱3の上部カバー31があり、最上昇位置にまで上昇したテールゲート5は、ハンドル53の配設されている部位を除いて、その大部分が上部カバー31の裏側に隠蔽されるようになっている。
Two handles 53 (shown only in FIG. 2) gripped by the operator to raise and lower the
この上部カバー31は、図1、2に示す例では前半部が大きく上方に突出した段付き形状とされ、後半部は緩やかに湾曲しながら後方ほど低くなるように傾斜していて、ここに塵芥投入口4の近傍およびその後方を撮影するようにカメラ7が配設されている。なお、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が並設されたスイッチボックス6が設けられている。
In the example shown in FIGS. 1 and 2, the
そして、図2に表れているように塵芥投入箱3の内部には、投入された塵芥を塵芥収容箱2に積み込む作業装置としての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。
Then, as shown 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〜LS5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るスイッチLS4と、さらに所定角度回転したときにオンになるスイッチLS5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〜LS5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〜LS5としては例えば光電スイッチ、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
前記のスイッチLS4,LS5は、図2にハッチングを入れて示すように、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を検出するものである。この角度範囲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。
In the switches LS4 and LS5, 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、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、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, the electromagnetic control valve V1 switches to the first communication position (upper position in the figure) and supplies hydraulic oil from the hydraulic pump P to the rod-side oil chambers 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。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における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に示すバッテリBTによって行われるものである。このバッテリBTと図の右側のグランドラインK1との間に、図の最上部を左右に延びるように通電ラインK2が接続されていて、ここには、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 in the control device PLC will be described with reference to FIG. First, the power supply to the control device PLC is performed by the battery BT shown in the upper left of the figure. An energizing line K2 is connected between the battery BT and the ground line K1 on the right side of the figure so as to extend to the left and right at the top of the figure. Here, the key switch SWK and PTO switch of 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、この通電ラインK3を介して制御装置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。すなわち、通電ラインK3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が介設されており、リレーコイルCR1がオンになると接点cr1が閉じられて、通電ラインK3に通電するようになる。 Further, the upstream end of the energization line K3 is connected so as to branch off from the energization line K2 between the key switch SWK and the battery BT, and the signal power supply unit (signal power supply unit) of the control device PLC is connected via the energization line K3. Power is supplied to (not shown). That is, the contact cr1 of the relay coil CR1 is interposed on the upstream side (the side close to the battery BT) of the energizing line K3, and when the relay coil CR1 is turned on, the contact cr1 is closed and the energizing line K3 is energized. Will come to do.
この通電ラインK3は、塵芥積込装置の塵芥積込作動中には必ず通電されるものであって、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が介設されている。これらのスイッチSW1〜SW3によって通電が遮断されると、制御装置PLCの作動が停止されることによって塵芥積込装置の作動が停止される。そして、詳しくは後述するが通電ラインK3には画像処理ユニット8も介設されている。
This energizing line K3 is always energized during the dust loading operation of the dust loading device, and corresponds to the operation of the
さらに、図4の左側に表れているように、前記の接点cr1よりも下流側(バッテリBTから遠い側)で通電ラインK3から分岐するように複数の分岐ラインの上流端が接続されており、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〜LS5が介設されている。これらのスイッチLS1〜LS5か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, as shown on the left side of FIG. 4, the upstream ends of the plurality of branch lines are connected so as to branch from the energization line K3 on the downstream side (far side from the battery BT) of the contact cr1. The switches LS1 to LS5 described above are interposed in each of these branch lines with reference to FIG. Based on the signals from these switches LS1 to LS5, the positions of the
なお、前記のスイッチLS1〜LS5の他に制御装置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 LS5, 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, and a dust stacking operation. A switch for selecting a loading operation and a dust discharging operation, a switch for operating 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(図4の右側)には、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〜LS5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, solenoids SOLa to SOLd of the electromagnetic control valves V1 and V2 are connected to the output side (right side of FIG. 4) of the control device PLC. 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 energization line K3, and the control signal is output to the solenoids SOLa to SOLd as appropriate. ..
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、これら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、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する。
In this way, 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近傍の所定のエリアに人物が居ると判定すれば、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に示すように、塵芥投入箱3の背面の上部カバー31、即ち塵芥投入口4の上方にはカメラ7が配設され、下方の塵芥投入口4近傍を撮影している。このカメラ7は、塵芥収集車100の運転者が後方(車両遠方)を確認するためのバックカメラとしても用いられるものであり、図示はしないが運転席周辺には、カメラ7によって撮影された画像を表示するモニタが配設されている。
That is, in addition to appearing in FIGS. 1 and 2 above, as shown in FIG. 5, a
こうしてモニタに表示される他に、カメラ7によって撮影された画像のデータは、画像処理ユニット8(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)に送信される。そして、この画像において人物Hと判定された物体像が、塵芥投入口4の前縁部4aおよび後縁部4bの間の危険なエリア(前記所定のエリアであって、図5にハッチングを入れて示す)に居るか否か判定される。
In addition to being displayed on the monitor in this way, the image data captured by the
ここで、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によって制御装置PLCに通電されている。そして、図4に表れているように通電ラインK3の途中に画像処理ユニット8が介設されており、前記のようにして危険なエリアに人物Hが居ると判定すれば、制御装置PLCへの通電を遮断するようになっている。
Here, as described above, when the dust loading device is loaded, both the key switch SWK and the PTO switch SWP are closed, and the control device PLC is energized by the energizing line K3. Then, as shown in FIG. 4, an
以下に、まず、画像処理による人物認識の手法について説明すると、図5に模式的に示すように画像処理ユニット8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、カメラ7からの画像データを入力して、以下のような公知の画像処理を行う画像処理部DSP、それら中央処理部CPUや画像処理部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などが設けられている。
First, a method of recognizing a person by image processing will be described below. As schematically shown in FIG. 5, the
また、図示はしないが画像処理ユニット8には、種々のデータを一時記憶するバッファ、中央処理部CPUの指令を受けてカメラ7の制御を行うカメラ制御回路なども設けられている。さらに、本実施形態では画像処理ユニット8に、カメラ7によって撮影された画像のデータとともに、画像処理の結果なども表示させる画像出力部VOP(ビデオ アウトプット)が設けられている。
Although not shown, 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6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. 6. 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.
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〜S5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、図5を参照して上述したように塵芥投入口4の上方にカメラ7を配設し、下方の塵芥投入口4近傍を撮影するようにしている。このため、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とともに、上方から見た顔の一部も表示されるようになる。つまり、画像データには人物Hの顔の情報も含まれている。
Then, in the following steps S3 to S5, the person identification process for each of the object images is performed. In the present embodiment, as described above with reference to FIG. 5, the
そこで、まずステップS3では、予め設定されている頭部(顔も含む)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。なお、特徴データについては予め多くの人物の頭部(顔も含む)の画像を撮影して、その大きさや形状などの特徴を抽出したものであって、画像処理ユニット8のメモリMに格納されている。
Therefore, first, in step S3, preset feature data of the head (including the face), that is, data indicating, for example, the size and shape of the head, the state of the hair, etc. are referred to, and the condition of this feature data is satisfied. Such an object image is tentatively determined to be the head of the person H. The feature data is obtained by taking images of the heads (including faces) of many people in advance and extracting features such as their size and shape, and is stored in the memory M of the
そうして「仮に頭部」と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ステップS4,S5で行う。まず、ステップS4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する。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。
In steps S4 and S5, the process of identifying the object image determined to be the "temporary head" from other object images is performed. First, in step S4, a change in the position of the object image is detected by a difference process (a process of obtaining the difference in the brightness value for each pixel) of a plurality of image data input from the
そして、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S5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)ルーチンを終了する(エンド)。
Then, in step S5, it is determined whether or not the calculated movement speed is equal to or less than the 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S5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の頭部であると識別してステップS6に進み、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。これは、物体像を形成する領域の外形をなす画素の位置座標が危険なエリアの境界線B(塵芥投入口4の後縁部4b)よりも前方にあるか否かによって判定できる。
On the other hand, if it is determined affirmatively that the moving speed is equal to or less than the threshold value in step S5 (YES), the object image is identified as the head of the person H and the process proceeds to step S6, and the object image is preset. Determine if you are in a dangerous area. This can be determined by whether or not the position coordinates of the pixels forming the outer shape of the region forming the object image are in front of the boundary line B (
よって、人物Hの頭部と識別した物体像が危険なエリアに入っていると肯定判定すれば(YES)、ステップS7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、物体像が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)。 Therefore, if it is determined affirmatively that the object image identified as the head of the person H is in the dangerous area (YES), the process proceeds to step S7 to the central processing unit CPU in order to stop the operation of the dust loading device. Outputs a stop signal and ends the image processing routine (end). On the other hand, if it is negatively determined that the object image is not 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K3による制御装置PLCへの通電を遮断する。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。 When a stop signal is emitted from the image processing unit DSP, the central processing unit CPU that receives the stop signal opens the relay switch SW4. That is, by energizing a relay coil (not shown) to open the contact of the switch, energization of the control device PLC by the energization line K3 is cut off. 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.
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。このように本実施形態では、画像処理ユニット8の中央処理部CPUと、リレースイッチSW4とによって、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。
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
−カメラの向きの切り替え−
次に、上述したカメラ7の向きを切り替える構造について詳細に説明する。本実施形態では、前記図6のフローのステップS6において、人物Hの頭部と識別した物体像の外形をなす画素の位置座標が、境界線B(塵芥投入口4の後縁部4b)を越えて危険なエリアに入っているか否か判定するようにしており、この判定を正確に行うためには、カメラ7によって塵芥投入口4をできるだけ真上から撮影することが望ましい。
-Camera orientation switching-
Next, the structure for switching the orientation of the
しかしながら、カメラ7としてバックカメラを利用する場合、一例として図12に示すようにバックカメラCは通常、後方への視野を拡げるように傾斜して配置され、撮像レンズの光軸Aが鉛直下方から後方(車両遠方)に大きく振り向けられている。このため、バックカメラCによって撮影された画像においては、塵芥投入口の後縁部(境界線B)と後方の人物Hとの間隔Dを画像平面上で正確に検出することが難くなる。
However, when a back camera is used as the
すなわち、図12に表れているように撮像レンズの光軸Aが後方に大きく振り向けられ、鉛直下向きからの傾斜角度θが大きくなると、図示のように塵芥投入口の上方の危険なエリア(ハッチングで示す)に人物Hが近づいたときに、画像平面においては塵芥投入口の後縁部(境界線B)と、人物Hの頭部との間隔Dが、実際の間隔よりもかなり大きく見えてしまうからである。 That is, as shown in FIG. 12, when the optical axis A of the image pickup lens is largely directed to the rear and the inclination angle θ from the vertical downward direction becomes large, a dangerous area (hatched) above the dust inlet as shown in the figure. When the person H approaches (shown), the distance D between the trailing edge of the dust inlet (boundary line B) and the head of the person H appears to be considerably larger than the actual distance on the image plane. Because.
このようにバックカメラCをそのまま利用し、その画像のデータに基づいて画像処理を行おうとすると、作業者など(人物H)が危険なエリアに居るか否かの判定に誤りを生じるおそれがある。一方、そうならないように撮像レンズ70の光軸Aを鉛直下向きに近づけると、今度は後方への視野が狭くなってしまい、バックカメラとしての使用に不具合を生じるおそれがある。
If the back camera C is used as it is and image processing is performed based on the image data in this way, an error may occur in determining whether or not a worker or the like (person H) is in a dangerous area. .. On the other hand, if the optical axis A of the
そこで、本実施形態ではカメラ7の向きを変更可能にし、その撮像レンズ70の光軸Aが、通常のバックカメラのように斜め後方(第1の方向)に向けられた通常位置と、これよりも鉛直下向きに近い第2の方向に向けられた監視位置と、に切り替わる構造とした。そして、作業者などが塵芥投入口4のテールゲート5を開いたときに、これに連動してカメラ7が前記監視位置に切り替わるようにした。
Therefore, in the present embodiment, the orientation of the
詳しくカメラ7の設置状態を説明する。図8および図9に示すように、塵芥投入箱3の上部カバー31には支持部材71が固定され、これにカメラ7が取り付けられている。支持部材71は、例えば鉄板をプレス成形した後に折り曲げてなり、矩形状のベース71aと、その左右両側から立ち上がって上方に延びる台形状の側壁部71b,71cと、これらの上端を繋いで左右に延びる矩形状の庇部71dと、を備えている。
The installation state of the
前記のベース71aは、上部カバー31上に重ね合わされてボルトなど(図示せず)により締結されており、その中央付近には前後方向に長いスリット71eが設けられて、後述するようにワイヤ75が挿通されている。また、ベース71aの左右両側から立ち上がる側壁部71b,71cはそれぞれ、前後2つのステーと上下2つのステーとが一体になった台形の枠状とされている。
The
そして、それら左右の側壁部71b,71cの上部(即ち上のステーの部分)が、庇部71dの左右両側にそれぞれ形成されている湾曲部となだらかに連続している。また、それらの側壁部71b,71cの上部にはそれぞれ丸穴が貫通形成され、カメラ7の基端側の部位から左右両側に突出する支持ピン72が挿通されている。これによりカメラ7は、その先端側(撮像レンズ70の側)を上下方向に揺動可能に支持されている。
The upper portions of the left and right
また、そうして上下方向に揺動可能とされたカメラ7の先端側を上向きに付勢するように、引張コイルばね73(付勢部材)が設けられている。すなわち、図8に表れているようにカメラ7の下部には、左右の端部がそれぞれ外方に突出するように連結ピン74が取り付けられており、その両方の端部(片方の端部でもよい)にそれぞれ引張コイルばね73の下端部が係止されている。
Further, a tension coil spring 73 (a urging member) is provided so as to urge the tip end side of the
それらの引張コイルばね73の上端部は、支持部材71の側壁部71b,71cの上部(図8の例では支持ピン72の挿通される丸穴の隣)に設けられた切り欠きに係止されており、引張コイルばね73はその弾性力によって、カメラ7の先端側を引き上げるようになっている。一例として引張コイルばね73が、カメラ7の先端側の重量を受けて少し伸びた状態で、撮像レンズ70の光軸Aの鉛直下向きからの傾斜角度θは35〜45°くらいになる。
The upper ends of these tension coil springs 73 are locked to the notches provided in the upper portions of the
一方、前記連結ピン74における左右の中間部には、ワイヤ75(伝達部材)の一端部が連結されて、以下に説明するようにテールゲート5の開き側への変位をカメラ7に伝達するようになっている。このワイヤ75によって下向きに引っ張られたときにカメラ7は、引張コイルばね73の弾性力に抗して下向きに揺動され、撮像レンズ70の光軸Aが鉛直下向きに近づくようになる。
On the other hand, one end of the wire 75 (transmission member) is connected to the left and right intermediate portions of the connecting
詳しくは図9に示すようにワイヤ75は、カメラ7の下部の連結ピン74から下向き斜め前方に延びて、支持部材71のベース71aのスリット71eを通過した後に、プーリ76に巻き付けられて向きを変え、前方斜め上向きに延びている。なお、プーリ76は、ベース71aの裏側に突設された矩形片部71fに回転可能に取り付けられており、塵芥投入箱3の上部カバー31の裏側に位置している。
More specifically, as shown in FIG. 9, the
そして、そのようにプーリ76から前方の斜め上に向かって、上部カバー31の裏側に沿うように延びているワイヤ75の他端側の部分が、図9では左上に示すように、上部カバー31の裏側における最上部付近に配設されたプーリ77に巻き付けられて、再び下方に向きを変えている。このプーリ77は、上下に分かれた2つの枝部78a,78bを有するブラケット78の上側の枝部78aに回転可能に取り付けられている。
Then, the other end side portion of the
図9に表れているようにブラケット78は、例えば上部カバー31の裏側のリブに取り付けられ、上下2つの枝部78a,78bがそれぞれ後方に伸びるように配設されている。そして、前記のようにプーリ77に巻き付けられて下向きに延びるワイヤ75の他端部が、下側の枝部78bに連結されている。よって、ブラケット78の上側の枝部78a(プーリ77)と下側の枝部78bとの間には、ワイヤ75が直線的に延びている(以下、この部分を張設部という)。
As shown in FIG. 9, the
以上のようにカメラ7の下部(連結ピン74)から2つのプーリ76,77を経てブラケット78の下側の枝部78bに至るワイヤ75の長さによって、カメラ7の向き、即ち撮像レンズ70の光軸Aの方向が決まることになる。本実施形態では、カメラ7の先端側を引き上げる引張コイルばね73が、カメラ7の先端側の重量を支持する状態よりも少しだけ伸びるように、ワイヤ75の長さを設定している。
As described above, the direction of the
こうすると、そのように少しだけ伸びることによって増大する引張コイルばね73の弾性力(引張力)と、ワイヤ75に発生する初期張力とが釣り合って、カメラ7の向きが維持されるようになる。そして、このときのカメラ7の位置が通常位置であり、撮像レンズ70の光軸Aは、一般的なバックカメラと同様に後方に振り向けられた第1の方向(例えばθ=30〜35°くらい)を向く。
In this way, the elastic force (tensile force) of the
こうして撮像レンズ70の光軸Aが後方に振り向けられたカメラ7の通常位置においては、その視野が後方へ大きく拡がるようになるので、バックカメラとして使用するのに好適である。このときに塵芥投入口4のテールゲート5は閉じられており、前記したようにワイヤ75の他端側においては、ブラケット78の上下2つの枝部78a,78bの間をワイヤ75の張設部が直線的に延びている。
In this way, at the normal position of the
そして、例えば塵芥を投入するために作業者がハンドル53を掴んで、テールゲート5を引き上げると、それが最上昇位置に上昇して塵芥投入口4が全開されるときに、ワイヤ75によってカメラ7が引っ張られ、引張コイルばね73の弾性力に抗して下向きに揺動する。これによりカメラ7は監視位置に切り替わり、撮像レンズ70の光軸Aが第2の方向(例えばθ=20〜25°くらい)を向く。
Then, for example, when the operator grabs the
より詳しくは、前記のように作業者によって引き上げられるテールゲート5が、最上昇位置の少し手前まで上昇すると、図9に表れているようにその上縁部がブラケット78の上下の枝部78a,78bの間に進入し、ワイヤ75の張設部を押圧するようになる。これにより、図10に示すように張設部が屈曲して、この図には矢印aとして示すようにワイヤ75がたぐり寄せられ、カメラ7を下向きに引っ張るようになる。
More specifically, when the
本実施形態では、そのようにして張設部が屈曲することによって、ワイヤ75のたぐり寄せられる量が、支持部材71において支持ピン72を中心にカメラ7を回動させ、通常位置から監視位置に切り替えるための移動量に設定されている。よって、前記したようにテールゲート5が引き上げられ、塵芥投入口4が全開されると、これに連動してカメラ7が監視位置に切り替わることになる。
In the present embodiment, the bending of the stretched portion in this way causes the amount of
なお、上述したようにカメラ7を支持部材71に揺動可能に支持することで、撮像レンズ70の光軸Aを第1および第2の方向に切り替え可能な方向切替機構が構成されている。そして、カメラ7を上向きに引っ張る引張コイルばね73と、その弾性力に抗して下向きに引っ張るワイヤ75と、によって、テールゲート5の開閉に応じてカメラ7の向きを切り替える機械的な連動切替手段が構成されている。
As described above, by swingably supporting the
そうしてカメラ7が監視位置に切り替えられ、光軸Aが下向きにされたときには、撮像レンズ70の中心が平面視(図示はしないが、上方から視た平面視)で塵芥投入口4の前縁部4aおよび後縁部4bの中間(前縁部4aおよび後縁部4bの真上も含む)に位置するようになる。なお、図5の例では撮像レンズ70の中心は、塵芥投入口4の前縁部4aの殆ど真上に位置している。
When the
このとき、図5に表れているように側方視で撮像レンズ70の光軸Aは、ほぼ塵芥投入口4の後縁部4bを通過するようになり、鉛直下向きに近くなる。このため、撮影された画像における危険なエリアの境界線Bと後方の人物Hの頭部との間隔D(図7の上下方向の間隔D)は、図5に示す実際の間隔Dにかなり近くなる。よって、人物Hが境界線Bを越えて危険なエリアに入ったか否かの判定(図6のフローのステップS6の判定)をより正確に行うことができる。
At this time, as shown in FIG. 5, the optical axis A of the
しかも、前記のように撮像レンズ70の光軸Aを塵芥投入口4の後縁部4bに向けているので、その後縁部4b、即ち危険なエリアの境界線Bが、前記の図7に表れているように画像の中央に表示されることになる。これは、画像において境界線B付近の間隔Dが撮像レンズ70など光学系の歪みの影響を受け難いということであり、前記の判定を正確に行う上で有利である。
Moreover, since the optical axis A of the
以上、説明したように本実施形態に係る人物認識装置によると、塵芥収集車100において塵芥投入口4の上方に配設するカメラ7の向きを切り替え可能に構成し、撮像レンズ70の光軸Aを通常のバックカメラと同様に斜め後の第1の方向に向けることで、撮影される画像の視野を十分に広げることができる。一方、光軸Aを下向きの第2の方向に切り替えれば、撮影される画像における塵芥投入口4と後方の人物Hとの間隔Dに基づいて、この人物Hが危険なエリアに侵入したか否か、より正確に判定できるようになる。
As described above, according to the person recognition device according to the present embodiment, the direction of the
つまり、画像処理のためのカメラ7をバックカメラと共用しながら、その向きを適宜、切り替えることによって、より正確に人物Hが危険なエリアに居るか否か判定できるようになる。そして、この判定結果に基づいて塵芥積込装置の作動を停止させることにより、安全性の確保が図られる。
That is, by sharing the
また、前記実施形態では、作業者がテールゲート5を引き上げて塵芥投入口4が全開したときに、連動してカメラ7を下向きの監視位置に切り替えるようにしており、そのようにテールゲート5を引き上げた作業者が危険なエリアに居るか否か正確に判定することができる。しかも、そうしてテールゲート5の上昇(開き側への変位)をワイヤ75によってカメラ7に伝達するという機械的な構造としているので、コストの上昇を抑制できる。
Further, in the above-described embodiment, when the operator pulls up 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8を制御装置PLCへの通電ラインK3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8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 it is determined in the
また、前記の実施形態では、画像処理ユニット8において画像処理部DSPからの停止信号を受けたときに、中央処理部CPUによってリレースイッチSW4を開放させるようにしているが、これにも限定されない。例えば、塵芥積込装置の回転板10の作動状態を検出するためのリミットスイッチLS4,LS5からの信号を、制御装置PLCだけでなく画像処理ユニット8にも入力するように構成し、回転板10が危険な角度範囲Z(図2を参照)にあり、且つ人物Hの頭部が危険なエリアに入っているときに、リレースイッチSW4を開放させるようにしてもよい。
Further, in the above-described embodiment, when the
すなわち、塵芥積込装置の作動中であっても、回転板10が危険な角度範囲Z以外を回動しているときには、これによって作業者の体の一部が巻き込まれるおそれはないので、このときには人物Hが危険なエリアに居ても、塵芥積込装置の作動は停止させない。こうすれば、塵芥積込装置の不要な作動停止の頻度を低下させることができ、利便性の向上が図られる。
That is, even while the dust loading device is operating, when the
また、前記の実施形態では図5に表れているように、光軸Aが下向きの第2の方向を向いているときに、撮像レンズ70の中心が塵芥投入口4の前縁部4aのほぼ真上に位置し、光軸Aは後縁部4bに向けうようにしているが、判定の精度という観点からは撮像レンズ70の中心を塵芥投入口4の後縁部4bの真上に位置づけ、そこから鉛直下向きに光軸Aを向けるのが好ましい。
Further, as shown in FIG. 5, in the above-described embodiment, when the optical axis A faces the second downward direction, the center of the
さらに、前記の実施形態では、テールゲート5の上昇によってワイヤ75が引っ張られて、カメラ7を下向きに揺動させるようにしているが、これにも限定されず、例えばテールゲート5の上昇をセンサによって検出し、これに応じて電動モータ、シリンダ、ソレノイド等のアクチュエータによりカメラ7の向きを切り替えるように構成してもよい。また、そのアクチュエータを塵芥積込装置の作動に応じて作動させ、カメラ7の向きを切り替えるようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the
すなわち、一例として図11に示すように、カメラ7の支持部材71にギヤードモータ79(減速機付き電動モータ)を取り付けて、その回転軸をカメラ7の支持ピン72の端部に直結する。なお、この場合は前記の実施形態のような引張コイルばね73、連結ピン74、ワイヤ75、プーリ76,77、ブラケット78などは不要であり、支持部材71のベース71aにもスリット71eは設けない。
That is, as shown in FIG. 11, as an example, a geared motor 79 (electric motor with a speed reducer) is attached to the
そして、始動スイッチのオン操作などにより、塵芥積込装置の作動が開始されるのに応じて制御装置PLCによりギヤードモータ79を作動させ、カメラ7を通常位置から監視位置に切り替えるように構成すればよい。また、塵芥積込装置の作動が終了すれば、これに応じてギヤードモータ79を作動させ、カメラ7を監視位置から通常位置に切り替えるように構成すればよい。
Then, when the operation of the dust loading device is started by the on operation of the start switch or the like, the geared
なお、そのように構成した場合にカメラ7が通常位置や監視位置にあることは、ギヤードモータ79に内蔵されたエンコーダからの信号を入力し、制御装置PLCによって判定することができる。或いは、図示はしないがカメラ7とその支持部材71との間に近接スイッチなどを設け、その出力信号を入力して制御装置PLCによりカメラ7が通常位置や監視位置にあることを判定するようにしてもよい。
It should be noted that the fact that the
さらにまた、そうしてカメラ7自体の向きを切り替えるのではなく、その撮像レンズ70だけを動かせるように構成して、光軸Aの向きを切り替えるようにしてもよいし、カメラ7および撮像レンズ70の両方を動かないように固定しておいて、例えば反射鏡などを用いて光軸Aの向きだけを切り替えるように構成してもよい。
Furthermore, instead of switching the orientation of the
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。
Further, in the above embodiment, the case where the present invention is applied to the
また、前記実施形態では作業車両として塵芥収集車100を例示したが、本発明はこれに限らず、種々の作業車両に適用可能である。例えば、荷箱内に物品を加熱処理する作業装置が設けられ、物品の投入口に人物が近づき過ぎるのが危険な作業車両に本発明を適用するのも好ましい。
Further, in the above-described embodiment, the
100 塵芥収集車(作業者量)
1 車台
2 塵芥収容箱(荷箱)
3 塵芥投入箱(荷箱)
4 塵芥投入口
4a 前縁部
4b 後縁部
5 テールゲート(塵芥投入口の扉)
7 カメラ
70 撮像レンズ
71 支持部材(方向切替機構
73 引張コイルばね(付勢部材:連動切替手段)
75 ワイヤ(伝達部材:連動切替手段)
79 ギヤードモータ(アクチュエータ:連動切替手段)
8 画像処理ユニット(画像処理装置)
10 回転板(塵芥積込装置、作業装置)
13 油圧モータ(塵芥積込装置、作業装置)
20 押込板(塵芥積込装置、作業装置)
24 押込シリンダ(塵芥積込装置、作業装置)
A 撮像レンズの光軸
CPU 画像処理ユニットの中央処理部(緊急停止装置)
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 (worker volume)
1
3 Garbage input box (packing box)
4
7
75 wire (transmission member: interlocking switching means)
79 Geared motor (actuator: interlocking switching means)
8 Image processing unit (image processing device)
10 Rotating plate (dust loading device, working device)
13 Hydraulic motor (dust loading device, working device)
20 Push-in plate (dust loading device, working device)
24 Push-in cylinder (dust loading device, working device)
A Central processing unit (emergency stop device) of the optical axis CPU image processing unit of the imaging lens
SW4 Image processing unit relay switch (emergency stop device)
Claims (7)
前記塵芥投入箱内には塵芥積込装置が装備されており、
前記塵芥投入口の上方にはカメラが配設され、このカメラによって撮影された画像データを入力し、当該画像において前記塵芥投入口近傍の所定エリアに人物が居るか否か判定する画像処理装置を備えており、
前記カメラの撮像レンズの光軸を、鉛直下向きから車両遠方に振り向けられた第1の方向と、この第1の方向よりも鉛直下向きに近い第2の方向とに切り替え可能な方向切替機構を備え、
前記方向切替機構を塵芥投入口の扉の開閉に応じて作動させる連動切替手段を備え、
前記連動切替手段は、前記扉を開いて前記塵芥積込装置の作動を開始する場合に撮像レンズの光軸の向きを第2の方向に切り換える一方、前記扉を閉じて前記塵芥積込装置の作動を終了した場合に撮像レンズの光軸の向きを第1の方向に切り換えるように構成したことを特徴とする塵芥収集車の人物認識装置。 It is a person recognition device that is installed in a garbage truck equipped with a dust input box on the chassis and recognizes a person in the vicinity of the dust input port that opens in the dust input box.
The dust loading box is equipped with a dust loading device.
Said above the dust inlet camera is arranged, and the input image data photographed by the camera, the dust inlet determines the image processing apparatus whether a person is in a predetermined area in the vicinity in the image I have
It is provided with a direction switching mechanism that can switch the optical axis of the image pickup lens of the camera between a first direction that is directed from vertically downward to a distance from the vehicle and a second direction that is closer to vertically downward than this first direction. ,
It is equipped with an interlocking switching means that operates the direction switching mechanism according to the opening and closing of the door of the dust inlet.
The interlocking switching means switches the direction of the optical axis of the imaging lens to the second direction when the door is opened and the operation of the dust loading device is started, while the door is closed and the dust loading device is operated. A person recognition device for a dust collecting vehicle , characterized in that the direction of the optical axis of the image pickup lens is switched to the first direction when the operation is completed.
前記塵芥投入口の扉の開き側への変位を前記カメラに伝達し、前記付勢部材の付勢力に抗して光軸が第2の方向を向くように当該カメラの向きを変える伝達部材と、を備えている、請求項1または2に記載の塵芥収集車の人物認識装置。 The interlocking switching means includes an urging member that urges the camera so that the optical axis of the imaging lens faces the first direction.
With a transmission member that transmits the displacement of the dust inlet to the opening side to the camera and changes the direction of the camera so that the optical axis faces the second direction against the urging force of the urging member. The person recognition device for a garbage truck according to claim 1 or 2 , comprising the above.
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