JP7342907B2 - 検知装置および積載率推定システム - Google Patents
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Description
本開示は、荷室を備えた車両で用いられる検知装置および積載率推定システムに関する。
従来、荷物が積み込まれる荷室を備えた車両が知られている。また、荷室の開口部に設けられた扉(以下、荷室扉ともいう)の開閉状態を検知するセンサが知られている(例えば、特許文献1、2参照)。
しかしながら、上述したセンサは、荷室扉が開閉されたときに衝撃を受けやすい位置(例えば、荷室扉周辺)に限定して設けられるため、センサ自体やセンサに接続される配線の耐久性および安定性が低下するおそれがある。また、センサが荷室扉周辺に設けられると、荷室扉周辺の設計の自由度が低下する。
本開示の一態様の目的は、耐久性高く荷室扉の開閉状態を安定的に検知できるとともに、荷室扉周辺の設計自由度の低下を抑制できる検知装置および積載率推定システムを提供することである。
本開示の一態様に係る検知装置は、開閉自在の扉が設けられた荷室の内部のカラー画像を取得し、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色情報に基づいて、判定用値を算出する算出部と、前記判定用値が予め定められた閾値より大きい場合、前記扉が開状態であると判定し、前記判定用値が前記閾値以下である場合、前記扉が閉状態であると判定する判定部と、を有する。
本開示の一態様に係る積載率推定システムは、開閉自在の扉が設けられた荷室の内部のカラー画像を取得し、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色情報に基づいて、判定用値を算出する算出部と、前記判定用値が予め定められた閾値より大きい場合、前記扉が開状態であると判定し、前記判定用値が前記閾値以下である場合、前記扉が閉状態であると判定する判定部と、を備えた検知装置と、前記判定部によって前記扉が閉状態であると判定された場合に、前記荷室を備えた車両の積載率を推定する積載率推定装置と、を有する。
本開示によれば、耐久性高く荷室扉の開閉状態を安定的に検知できるとともに、荷室扉周辺の設計自由度の低下を抑制できる。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。
まず、本実施の形態の車両Vについて、図1を用いて説明する。図1は、車両Vおよび荷室内を模式的に示す側面図である。
図1に示すように、車両Vは、キャブ1および荷室2を備えたトラックである。なお、車両Vは、トラックに限定されず、他の車種であってもよい。
荷室2は、例えば箱型であり、その後方側面に開口部(図示略。以下同様)を有する。その開口部を介して、荷物の積み込みや荷下ろしが行われる。図1では例として、複数の積み荷5が、荷室2の内壁面6(具体的には、荷室2の前方に位置する側壁の内壁面)の近傍に配置されている状態を示している。
荷室2の後方には、開口部の位置に対応するように、開閉自在な扉3が設けられている。扉3としては、例えば、開口部の左右の端部を軸に、開口部の中央から左右に回転して開く扉(いわゆる観音開きタイプの扉)が挙げられるが、これに限定されない。
荷室2の後方には、荷室2の内部(ただし、扉3および開口部を除く)を撮影可能なカメラ4が設けられている。カメラ4は、撮影により得られた荷室2内の画像(以下、荷室内画像という)を、後述する判定装置100(図2参照)へ送信する。なお、図1では例として、カメラ4が荷室2の天井に設置される場合を図示したが、カメラ4の設置位置は、これに限定されない。
荷室内画像は、それを構成する画素毎に色情報を有するカラー画像である。本実施の形態では、カラー画像がR(赤)、G(緑)、B(青)の要素を有するRGB画像であり、かつ、色情報がRGB値である場合を例に挙げて説明する。荷室内画像の詳細については、図3、図4を用いて後述する。
また、カメラ4は、深度センサ(図示略)と一体的に構成されている。深度センサは、それ自身から人や物体までの距離を二次元的に計測可能なセンサである。深度センサの検知結果は、後述する積載率推定装置100(図2参照)へ出力される。
図1では図示は省略するが、車両Vには、さらに、後述する検知装置100および積載率推定装置200(図2参照)が搭載されている。
以上、車両Vについて説明した。
次に、本実施の形態の積載率推定システムSについて、図2を用いて説明する。図2は、積載率推定システムSの構成例を示すブロック図である。
図2に示す積載率推定システムSは、図1に示した車両Vに搭載される。
図示は省略するが、検知装置100および積載率推定装置200は、それぞれ、ハードウェアとして、例えば、CPU(Central Processing Unit)、コンピュータプログラムを格納したROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)を有する。以下に説明する各装置の機能は、CPUがROMから読み出したコンピュータプログラムをRAMにて実行することにより実現される。例えば、検知装置100および積載率推定装置200は、ECU(Electronic Control Unit)で実現されてもよい。
検知装置100は、カメラ4から取得した荷室内画像に基づいて、判定用値(詳細は後述)を算出し、その判定用値と閾値との比較により、扉3が開状態であるかまたは閉状態であるかを判定する装置である。
図2に示すように、検知装置100は、算出部110および判定部120を有する。
算出部110は、カメラ4から荷室内画像を取得する。
ここで、図3を用いて、カメラ4により撮影された荷室内画像の一例について説明する。図3は、荷室内画像の一例を示す図である。
図3に示すように、荷室内画像には、図1に示した積み荷5や内壁面6を示す画像が含まれている。
また、図3に示すように、荷室内画像には、複数の画素を含む判定用領域7が設定される。ここでは例として、判定用領域7は、荷室内画像の中央部分(より詳細には、内壁面6の中央部分を示す画像)に設定されているとする。
判定用領域7の設定(変更も含む)は、例えば、事前にコンピュータプログラムによって行われる。その設定には、ユーザ(例えば、車両Vの乗員、または、荷積みや荷下ろしを行う作業者等)の使い方や求められる精度などが考慮される。
以上、荷室内画像の一例について説明した。
続いて、図4を用いて、図3に示した判定用領域7について説明する。図4は、判定用領域7の構成例を模式的に示す図である。
図4に示すように、判定用領域7は、画素A、画素B、画素C、画素Dを含む。
また、図4に示すように、画素A~Dは、それぞれ、RGB値を有する。画素AのRGB値は、例えば(23,11,1)である。画素BのRGB値は、例えば(18,12,1)である。画素CのRGB値は、例えば(19,13,0)である。画素DのRGB値は、例えば(20,12,2)である。
以上、判定用領域7について説明した。
以下、図2の説明に戻る。
算出部110は、図3に示した荷室内画像において判定用領域7を認識し、その判定用領域7に含まれる画素A~DそれぞれのRGB値に基づいて、判定用値を算出する。
判定用値とは、予め定められた閾値と比較される値であり、例えば、複数の画素における統計量(平均、分散、合計など)である。
例えば、判定用値は、画素A~DにおけるR値、G値、B値それぞれの平均値であってもよい。または、例えば、判定用値は、画素A~D毎のRGB合計値(R値とG値とB値の合計値)の平均値であってもよい。または、例えば、判定用値は、画素A~DにおけるR値、G値、B値それぞれの中央値であってもよい。または、例えば、画素A~DにおけるR値、G値、B値それぞれの合計値であってもよい。
閾値は、扉3が閉状態であるとみなすことができる値であり、予め実施された実験またはシミュレーション等の結果に基づいて設定される。
判定部120は、算出部110により算出された判定用値と、予め定められた閾値とを比較する。
判定用値が閾値より大きい場合、判定部120は、扉3が開状態であると判定する。
判定用値が閾値以下である場合、判定部120は、扉3が閉状態であると判定する。さらに、この場合、判定部120は、扉3が閉状態である旨を示す判定結果情報を、積載率推定装置200へ送信(出力)する。
積載率推定装置200は、検知装置100(具体的には、判定部120)から扉3が閉状態である旨を示す判定結果情報を受け取った場合に、深度センサの検知結果に基づいて、積載率の推定を行う装置である。積載率とは、車両Vの最大積載体積に対する、荷室2内に配置された積み荷5の体積の割合である。
積載率推定装置200で行われる積載率の推定方法は、公知の技術を適用できる。公知の技術としては、例えば、特開2003-35527号公報、<URL:https://creanovo.de/portfolio/wabco-cargocam/>、<URL:https://www.ncos.co.jp/news/news_210113.html>等に開示された方法が挙げられるが、それらに限定されない。
また、積載率推定システムSおよび検知装置100の構成について説明した。
次に、検知装置100の動作について、図5を用いて説明する。図5は、検知装置100の動作例を示すフローチャートである。図5のフローは、例えば、車両Vの停車時に開始され、車両Vの停車中繰り返し行われる。
まず、算出部110は、カメラ4から荷室内画像を取得する(ステップS1)。
次に、算出部110は、荷室内画像(例えば、図3に示した荷室内画像)中の判定用領域7に含まれる複数の画素(例えば、図4に示した画素A~D)それぞれのRGB値に基づいて、判定用値を算出する(ステップS2)。なお、判定用値は、上述したいずれの態様であってもよい。
次に、判定部120は、算出された判定用値が閾値以下であるか否かを判定する(ステップS3)。
判定用値が閾値以下ではない場合(ステップS3:NO)、フローはステップS1へ戻る。
判定用値が閾値以下である場合(ステップS3:YES)、判定部120は、扉3が閉状態であると判定する(ステップS4)。
次に、判定部120は、扉3が閉状態である旨を示す判定結果情報を積載率推定装置200へ送信する(ステップS5)。この判定結果情報を受け取った積載率推定装置200は、積載率の推定を行う。
以上、検知装置100の動作について説明した。
ここまで詳述したように、本実施の形態の検知装置100は、カラーの荷室内画像を取得し、その荷室内画像に含まれる複数の画素の色情報(例えば、RGB値)に基づいて、判定用値を算出し、判定用値が閾値より大きい場合には扉3が開状態であると判定し、判定用値が閾値以下である場合には、扉3が閉状態であると判定することを特徴とする。
よって、本実施の形態の検知装置100は、例えば特許文献1、2のような荷室扉周辺に設置されるセンサを用いる必要なく、扉3の開閉状態を検知できる。したがって、耐久性高く荷室扉の開閉状態を安定的に検知できるとともに、荷室扉周辺の設計自由度の低下を抑制できる。
また、本実施の形態の積載率推定システムSは、検知装置100によって扉3が閉状態であると判定された場合に、積載率推定装置200が積載率の推定を行うことを特徴とする。
作業者が荷室2内にいるときに積載率を推定すると、作業者も積み荷5と同様に扱われ、積載率の推定精度が低下してしまう。本実施の形態の積載率推定システムSでは、扉3が閉状態であるとき(すなわち、作業者が荷室2内にいない状態のとき)に、積載率を推定するため、推定精度を向上させることができる。
また、本実施の形態の積載率推定システムSでは、カメラ4と深度センサとが一体化されているため、構成をシンプルにすることができる。
なお、本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。
[変形例1]
実施の形態では、検知装置100と積載率推定装置200とを別体で設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
実施の形態では、検知装置100と積載率推定装置200とを別体で設ける場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
例えば、検知装置100は、積載率推定装置200の機能(積載率推定部と言ってもよい)を有してもよい。その場合、カメラ4と検知装置100とを合わせて、積載率推定システムと呼んでもよい。
また、実施の形態では、検知装置100および積載率推定装置200が車両Vに搭載される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、検知装置100および積載率推定装置200が、車両Vの外部に設置されるコンピュータ(例えば、サーバ等)で実現されてもよい。その場合、例えば、車両Vに搭載された通信装置(図示略)が、荷室内画像や判定結果情報を上記コンピュータへ送信してもよい。
[変形例2]
実施の形態では、図3に示したように、長方形状の判定用領域7が荷室内画像の中央部分に1つだけ設定されている場合を例に挙げて説明したが、判定用領域7の位置、形状、大きさ、数は、図3の図示に限定されない。ただし、判定用領域7は、荷室内画像において扉3の開閉によって明暗の差が出やすい領域であることが好ましい。
実施の形態では、図3に示したように、長方形状の判定用領域7が荷室内画像の中央部分に1つだけ設定されている場合を例に挙げて説明したが、判定用領域7の位置、形状、大きさ、数は、図3の図示に限定されない。ただし、判定用領域7は、荷室内画像において扉3の開閉によって明暗の差が出やすい領域であることが好ましい。
例えば、判定用領域7は、荷室内画像全体であってもよい。
または、例えば、判定用領域7は、扉3が開いたときに荷室2内において最初に光が当たる部分に相当する領域であってもよい。その場合では、扉3が少しでも開いていれば、開状態であると判定できるので、より判定速度を向上させることができる。
[変形例3]
実施の形態において、判定部120は、扉3が開状態であるかまたは閉状態であるかを示す判定結果情報を積載率推定装置200以外の装置へ送信してもよい。
実施の形態において、判定部120は、扉3が開状態であるかまたは閉状態であるかを示す判定結果情報を積載率推定装置200以外の装置へ送信してもよい。
例えば、判定部120は、扉3の開状態または閉状態のいずれかを示す判定結果情報を、キャブ1内に設けられた報知装置(図示略。例えば、ディスプレイ、スピーカ等)に送信してもよい。その場合、報知装置は、開状態または閉状態のいずれかを示す画像表示や音声出力等を行う。これにより、ユーザ(例えば、車両Vの乗員、または、荷積みや荷下ろしを行う作業者等)は、扉3の開閉状態を認識することができる。
以上、変形例について説明した。なお、上記変形例は、適宜組み合わせてもよい。
本開示の検知装置および積載率推定システムは、荷室を備えた車両に有用である。
1 キャブ
2 荷室
3 扉
4 カメラ
5 積み荷
6 (前方側壁の)内壁面
100 検知装置
110 算出部
120 判定部
200 積載率推定装置
S 積載率推定システム
V 車両
2 荷室
3 扉
4 カメラ
5 積み荷
6 (前方側壁の)内壁面
100 検知装置
110 算出部
120 判定部
200 積載率推定装置
S 積載率推定システム
V 車両
Claims (7)
- 開閉自在の扉が設けられた荷室の内部のカラー画像を取得し、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色情報に基づいて、判定用値を算出する算出部と、
前記判定用値が予め定められた閾値より大きい場合、前記扉が開状態であると判定し、前記判定用値が前記閾値以下である場合、前記扉が閉状態であると判定する判定部と、を有する、
検知装置。 - 前記算出部は、
前記カラー画像において部分的に設定された判定用領域を認識し、
前記判定用領域に含まれる前記複数の画素の色情報に基づいて、前記判定用値を算出する、
請求項1に記載の検知装置。 - 前記判定用値は、前記色情報としてのRGB値に基づく統計量である、
請求項1または2に記載の検知装置。 - 前記扉が閉状態であると判定された場合に、前記荷室を備えた車両の積載率を推定する積載率推定部をさらに有する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の検知装置。 - 前記判定部は、
前記扉が閉状態であると判定した場合、前記扉が閉状態である旨を示す情報を、前記荷室を備えた車両の積載率を推定する積載率推定装置へ送信する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の検知装置。 - 前記カラー画像は、
前記荷室の内部に設けられたカメラで撮影される画像であり、
前記積載率は、
前記カメラと一体化された深度センサの検知結果に基づいて推定される、
請求項4または5に記載の検知装置。 - 開閉自在の扉が設けられた荷室の内部のカラー画像を取得し、前記カラー画像に含まれる複数の画素の色情報に基づいて、判定用値を算出する算出部と、
前記判定用値が予め定められた閾値より大きい場合、前記扉が開状態であると判定し、前記判定用値が前記閾値以下である場合、前記扉が閉状態であると判定する判定部と、を備えた検知装置と、
前記判定部によって前記扉が閉状態であると判定された場合に、前記荷室を備えた車両の積載率を推定する積載率推定装置と、を有する、
積載率推定システム。
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