JP2021042014A - 塵芥収集車 - Google Patents

Abstract

【課題】人物検出の精度を向上させ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することが可能な塵芥収集車を提供する。【解決手段】塵芥収集車１００は、塵芥投入口４の上方に配設されて塵芥投入口４の近傍の画像を取得するカメラ７１と、カメラ７１から塵芥投入口４近傍の物体までの距離を計測する距離センサ７６とを備え、カメラ７１によって取得された画像に基づいて、画像内の物体像を抽出して物体像が人物であるか否かを認識するとともに塵芥投入口４近傍の侵入禁止エリアに人物が入っているか否かを判定し、人物が侵入禁止エリアに入っていると判定された場合、画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離センサ７６で計測されたカメラ７１から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定し、整合性がないと判定された場合には、人物検出部の判定に基づく塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わない。【選択図】図９

Description

本発明は、塵芥収集車に関する。

従来、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、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、塵芥収容箱への積み込みを行うようになっている。また、塵芥投入口に塵芥を投入する塵芥積込作業を行う作業者などが、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して安全性を確保するために、塵芥投入口の近傍の人物を監視する監視システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献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て、塵芥投入口の近傍の所定エリア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カメラによって撮影した画像のデータを画像処理装置（人物検出部）に送信し、この画像において予め設定されている侵入禁止エリア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。

特許第４２８３５６８号公報

上述したような従来の技術では、塵芥投入口の上方にカメラを配設し、下方の塵芥投入口近傍をほぼ真上から撮影する場合、カメラによって撮影された画像には、塵芥積込作業を行う作業者の頭部が物体像として表示されることになる。そこで、人物の頭部に関する人物特徴データ（辞書データ）を参照し、この人物特徴データの条件を満たすような物体像を、人物の頭部と判定するようにしている。

ところで、人物検出を行うカメラとして、例えば単眼カメラを用いた場合、人物か否かの判定を精度よく行えないといった問題点がある。具体的には、カメラ画像中の物体像が人物特徴データの条件を満たすか否かのみによって人物判定を行うようにした場合、塵芥投入口に投入される物体やカメラの画像に写り込んだ収集場所の物体が、大きさに関わらず人物の頭部に類似した特徴を有していれば、その物体が人物であると判定されることになり、誤判定を生じやすい。そこで、カメラ画像中の物体像の大きさが所定範囲の大きさのときのみ人物を判定するようにすれば、誤判定を少なくすることができるとも思われる。

しかしながら、カメラ画像における物体像の大きさは、カメラから物体までの距離に応じて変化する。例えば塵芥投入口の上方にカメラを配設した場合、塵芥投入口付近で起立して作業を行う作業者の頭部は比較的大きな物体像として表示される一方、塵芥投入口付近で体を屈めて作業を行う作業者の頭部は比較的小さな物体像として表示される。このため、人物特徴データの頭部の大きさに関する条件を緩やかに設定する必要があるが、その場合、塵芥投入口に投入される物体やカメラの画像に写り込んだ収集場所の物体が、人物の頭部に類似した特徴を有していれば、その物体が人物であると誤判定されやすくなる。そして、そのような誤判定に起因して塵芥積込作業の効率が悪化することが懸念される。

本発明は、上述したような実情を考慮してなされたものであって、人物検出の精度を向上させ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することが可能な塵芥収集車を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題を解決するための手段を以下のように構成している。すなわち、本発明は、塵芥投入箱の内部に配設された塵芥積込装置と、前記塵芥投入箱の背面に開口する塵芥投入口の上方に配設されて前記塵芥投入口の近傍の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部から前記塵芥投入口近傍の物体までの距離を計測する距離計測部と、前記塵芥積込装置の駆動を制御する制御装置とを備えた塵芥収集車であって、前記制御装置は、前記画像取得部によって取得された画像に基づいて、前記画像内の物体像を抽出して前記物体像が人物であるか否かを認識するとともに前記塵芥投入口近傍の侵入禁止エリアに人物が入っているか否かを判定する人物検出部と、前記人物検出部によって人物が前記侵入禁止エリアに入っていると判定された場合、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、前記距離計測部によって計測された前記画像取得部から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定する整合判定部と、を有し、前記整合判定部によって整合性がないと判定された場合には、前記人物検出部の判定に基づく前記塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないように構成されていることを特徴とする。

上記構成によれば、画像取得部と距離計測部とを併用し、画像取得部によって取得された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離計測部によって計測された画像取得部から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定し、整合性がないと判定された画像に基づく塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないようにしている。つまり、画像取得部によって取得された画像のデータのうち、上記の整合性がないと判定された画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することによって、画像取得部によって取得された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができる。したがって、塵芥投入口に投入される物体や画像取得部の画像に写り込んだ収集場所の物体が、人物の頭部に類似した特徴を有していたとしても、上記の整合性が取れない場合には、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外されるので、その物体が人物であるという誤判定を抑制することができ、そのような誤判定に起因する塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

より具体的には、前記画像取得部から人物までの距離が基準距離よりも近くであって、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さい場合、または、前記画像取得部から人物までの距離が前記基準距離よりも遠くであって、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが前記基準値よりも大きい場合には、前記整合判定部によって整合性がないと判定されることが好ましい。これにより、画像取得部から人物までの距離が基準距離よりも近くであって、画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さい場合、および、画像取得部から人物までの距離が基準距離よりも遠くであって、画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも大きい場合という、２つの場合の画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することができ、画像取得部によって取得された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

また、前記塵芥投入口の上縁部と下縁部との間に所定の高さ閾値が設定され、前記制御装置は、前記距離計測部により計測された前記物体までの距離に基づき、前記物体の高さが前記高さ閾値以上であると判定した場合のみ、前記人物検出部の判定に基づく前記塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行うように構成されていることが好ましい。

塵芥積込作業の際、作業者（人物）は、塵芥を手に持ち、立った状態でその塵芥を塵芥投入口に投入する。作業者は、塵芥を効率的に塵芥投入口に投入するため、基本的に塵芥を頭上まで持ち上げることはなく、塵芥投入口の下半分程度を使って塵芥投入口に塵芥を投入する。そのため、例えば塵芥を投入する塵芥投入口の下半分より上方に所定の高さ閾値を設定すれば、画像取得部により取得された画像に物体像があった場合に、当該物体像の高さ位置が当該高さ閾値より下方であれば、当該物体像を、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することができる。これにより、塵芥投入口に投入される塵芥や画像取得部の画像に写り込んだ収集場所の物体を人物と誤判定することを抑制できるので、画像取得部によって取得された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができる。

また、前記画像取得部は、単眼カメラであり、前記距離計測部は、前記単眼カメラとは別の距離センサであることが好ましい。従来では、単眼カメラを用いた場合には、必ずしも人物検出の精度よく行えないといった問題点があったが、従来から使用して実績のある単眼カメラに新たに距離センサを加えることで、単眼カメラによって撮影された画像のデータのうち、上記の整合性がないと判定された画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外する塵芥収集車を容易に構築できる。これにより、単眼カメラによって撮影された画像に基づく人物検出の精度を容易に向上させることができ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

本発明に係る塵芥収集車によれば、画像取得部と距離計測部とを併用し、画像取得部によって取得された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離計測部によって計測された画像取得部から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定し、整合性がないと判定された画像によっては人物検出部の判定に基づく塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないようにしている。つまり、画像取得部によって取得された画像のデータのうち、上記の整合性がないと判定された画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することによって、画像取得部によって取得された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができる。したがって、塵芥投入口に投入される物体や画像取得部の画像に写り込んだ収集場所の物体が、人物の頭部に類似した特徴を有していたとしても、上記の整合性が取れない場合には、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外されるので、その物体が人物であるという誤判定を抑制することができ、そのような誤判定に起因する塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る塵芥収集車を示す側面図である。 図１の塵芥収集車の後面図である。 塵芥収集車に装備された塵芥積込装置の作動の説明図である。 図３のＸ１線矢視図である。 塵芥収集車の塵芥積込装置の油圧回路図である。 塵芥収集車の本体制御部および画像処理ユニットとそれらの入出力状態を示す概略図である。 ごみ袋を塵芥投入口に積み込む作業者を側方から見た説明図である。 カメラによって撮影された画像の一例であって、第１、第２の検知エリアを示す図である。 画像処理ユニットが実行する人物認識処理の一例を示すフローチャートである。 カメラによって撮影された画像の人物の頭部を含むエリアの大きさと、カメラから物体までの距離との間の整合性に関する判定表の一例を示す図である。 整合性に関する判定表の他の例を示す図である。

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」と言うこともある。

図１、図２には、本発明の実施形態に係る塵芥収集車１００を示している。塵芥収集車１００では、車台１上に塵芥収容箱２と塵芥投入箱３とが設けられており、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によって塵芥収容箱２に対して軸支されており、左右一対の傾動シリンダ（図示省略）によって傾動されるようになっている。

また、塵芥投入箱３の背面における下寄りの部位には、塵芥Ｇ（図８参照）を投入するための略矩形状の塵芥投入口４が開口され、昇降可能なテールゲート５によって、塵芥投入口４が開閉されるようになっている。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が設けられている。また、塵芥投入口４の上方には、塵芥投入口４およびその近傍のエリアを撮影するようにカメラユニット７が配設されている。カメラユニット７は、塵芥投入口４より上方に配設された塵芥投入箱３の傾斜後面部（湾曲状の後面部）３ｂから後方に突出する支持部材８０を介して、塵芥投入箱３の上部に固定されている。

より具体的に説明すると、図２〜図４に示すように、支持部材８０は、傾斜後面部３ｂの左右両端部に基端部を有する枠状となっている。カメラユニット７は、支持部材８０において塵芥投入箱３の左右中央部となる位置に固定されている。カメラユニット７は画像取得部としてのカメラ７１と、報知部としての検出ランプ７３と、第２の報知部としての作動中ランプ７２と、距離センサ７６とを有している。カメラ７１としては、例えば従来からバックアイカメラとして実績のある単眼カメラが用いられている。

カメラ７１は、カメラユニット７の左右中央部に設けられた凹部７４の中に取付ブラケット７５を介して取り付けられている。カメラ７１は、撮像レンズ７１ａを有しており、この撮像レンズ７１ａが斜め下方に向くようにしてカメラユニット７の取付ブラケット７５に対し水平軸回りに上下回動調整可能に取り付けられている。カメラ７１の近傍に、距離計測部としての距離センサ７６が配設されている。距離センサ７６は、カメラ７１とは別の部品であり、例えば赤外線式の距離センサや、超音波式の距離センサ等が用いられる。カメラユニット７の凹部７４の左右両側には、水平面に対して後方上傾状の（車両後方に向かうにつれて上方に傾斜する）固定面７ａが設けられている。左側の固定面７ａには作動中ランプ７２が下向きに取り付けられている。また、右側の固定面７ａには、検出ランプ７３が下向きに取り付けられている。つまり、作動中ランプ７２と検出ランプ７３は、カメラ７１の撮像レンズ７１ａの近傍となるカメラ７１の左右両側に設けられている。

次に、図３に示すように、塵芥投入箱３の内部には、投入された塵芥Ｇ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。この塵芥積込装置によって、塵芥投入箱３に投入された塵芥を、塵芥投入箱３の前方に連設された塵芥収容箱２へ押し込むようになっている。塵芥収容箱２には、収容された塵芥を排出する図示省略の塵芥排出装置が設けられている。この塵芥排出装置としては、例えば塵芥収容箱２を、車台１と塵芥収容箱２との間に介設されたダンプシリンダによって傾動させて塵芥を排出したり、塵芥収容箱２の内部に設けた排出板を排出シリンダにより塵芥収容箱２の後方に移動させて塵芥を排出したりするものが考えられる。

次に、本実施形態の塵芥積込装置について具体的に説明する。本実施形態の塵芥積込装置は、回転板（積込部材）１０の回転によって塵芥Ｇ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、いわゆる回転式の塵芥積込装置として構成されている。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。

図示の例では、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。この油圧モータ１３の回転が減速機構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。

一方、押込板２０は、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。

具体的には、図３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３に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。

このようにして回転する回転板１０は、塵芥Ｇを塵芥収容箱２側に掻き込んで、図３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Ｇを塵芥収容箱２に押し込んでいく。そして、押込板２０が再び前進限界位置に達すると、再び回転板１０が上方へ回動するようになる。

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Ｇが連続的に塵芥収容箱２に積み込まれる塵芥積込作動が行われる。このように回転板１０および押込板２０を作動させるための油圧回路および制御系の構成については後述する。

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。具体的には、図３に示すように、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。

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ドグ（図示省略）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ドグ（図示省略）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用いることができる。また、スイッチＬＳ４は、図３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（上縁部）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（下縁部）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。

さらに、図１、図３に示すように、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に示すように、塵芥投入口４の左側に設けられたスイッチボックス６の側面に緊急停止ボタン６０（図６のスイッチＳＷ１に対応）が配設され、また、図３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（図６のスイッチＳＷ３に対応）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ＳＷ２をオンオフするように配設されている。また、図２に示すように、スイッチボックス６の後面には、停止解除スイッチ６３が配設されている。この停止解除スイッチ６３は例えばモーメンタリのスイッチＳＷ４をオンオフするように配設されている。停止解除スイッチ６３は、後述する塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を解除する際に操作される。

−塵芥積込装置の制御系−
次に、図５、図６を参照して、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本体制御部ＰＬＣ（プログラマブル ロジック コントローラ）と、カメラ７１からの画像データに基づいて人物認識処理を行う人物検出部としての画像処理ユニット９とを備えている。なお、本体制御部ＰＬＣは、塵芥積込装置の駆動だけでなく塵芥排出装置の駆動も制御するようになっている。

まず、図５を参照して油圧回路について説明する。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、車両走行駆動源としてのエンジン（図示省略）の動力を取り出すＰＴＯ（パワー テイク オフ）によって駆動力が伝達されるようになっている。

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替弁からなる。電磁制御弁Ｖ１は、本体制御部ＰＬＣによりソレノイドＳＯＬａが励磁されると第１連通位置（図５の上位置）に切り替わって、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、電磁制御弁Ｖ１は、本体制御部ＰＬＣによりソレノイドＳＯＬｂが励磁されると第２連通位置（図５の下位置）に切り替わって、作動油をヘッド側油室に供給する。

そして、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５の中央位置）に復帰するようになる。

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５の下位置）に切り替わって、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５の上位置）に切り替わって、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。

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５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。

次に、図６を参照して本体制御部ＰＬＣおよび画像処理ユニット９の信号の入出力状態について説明する。まず、本体制御部ＰＬＣへの電力供給はバッテリＢＴによって行われる。このバッテリＢＴの正極から図６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のイグニッションスイッチＳＷＫ、ＰＴＯスイッチＳＷＰ、リレーコイルＲ１などが介設されている。

また、イグニッションスイッチ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）にはリレーコイルＲ１の接点（リレースイッチ）ｒ１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Ｒ１が励磁されて接点ｒ１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。

また、リレーコイルＲ１の接点ｒ１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、これにより本体制御部ＰＬＣの信号用電力供給部（図示省略）に電力が供給されるようになっている。つまり、接点ｒ１が閉じられると、通電ラインＫ３，Ｋ４を介して本体制御部ＰＬＣに電力が供給される。

さらに、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本体制御部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、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。これらのスイッチＳＷ１〜ＳＷ３によって通電（つまり、積込継続信号の入力）が遮断されると、本体制御部ＰＬＣは、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信号の出力をオフするようになっている。これにより、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。

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、上述したスイッチＬＳ１〜ＬＳ４が介設されている。スイッチＬＳ１〜ＬＳ４からの信号は本体制御部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、言い換えれば作動状況が検出される。

さらに、スイッチＬＳ１〜ＬＳ４の他にも本体制御部ＰＬＣへの入力側には、塵芥積込装置をサイクル作動させるための積込スイッチ（積込ボタン）ＳＷ５、塵芥積込装置の塵芥積込動作または塵芥排出装置の塵芥排出動作を切り替えるための切替スイッチＳＷ６、塵芥投入箱３を傾動させて開放するためのスイッチＳＷ７、塵芥積込動作の単動または連続の選択スイッチ（図示省略）、回転板１０や押込板２０を単独で作動させるスイッチ（図示省略）なども電気的に接続されている。切替スイッチＳＷ６は、通電ラインＫ４から通電ラインＫ５が分岐する分岐位置に設けられており、通電ラインＫ５は、切替スイッチＳＷ６の積込側に接続されている。

上述のように各種スイッチが入力側に接続されている一方、本体制御部ＰＬＣの出力側には、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、本体制御部ＰＬＣは、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３，ＬＳ１〜ＬＳ４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。

具体的には、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上のイグニッションスイッチＳＷＫおよびＰＴＯスイッチＳＷＰがいずれもオンになると、リレーコイルＲ１が励磁される。これにより、リレーコイルＲ１の接点ｒ１が閉じられるので、通電ラインＫ３およびＫ４によって本体制御部ＰＬＣに電力供給されることにより、本体制御部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。

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、切り替えられることで、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、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。

詳細には、まず図３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、積込スイッチＳＷ５の信号を受けた本体制御部ＰＬＣから制御信号が出力され、電磁制御弁Ｖ２が第１連通位置に切り替えられて、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。

そして、所定の期間が経過すると本体制御部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連通位置に切り替えられ、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。

これを受けて本体制御部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Ｇを塵芥収容箱２側に掻き込んでゆくが、こうして回動する回転板１０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。

これを受けて本体制御部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、本体制御部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連通位置に切り替えられて、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。

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Ｇを塵芥収容箱２に押し込んでいき、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。これを受けて本体制御部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、つまり、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。

また、図６に示すように、イグニッションスイッチＳＷＫおよびＰＴＯスイッチＳＷＰの中間において、通電ラインＫ６の上流端が接続されており、この通電ラインＫ６には、画像処理ユニット９が接続されている。イグニッションスイッチＳＷＫがオンになると、この通電ラインＫ６を介して、画像処理ユニット９に電力が供給される。画像処理ユニット９は、通電ラインＫ７を介してカメラユニット７のカメラ７１に接続されている。また、画像処理ユニット９には、通電ラインＫ８を介して、車両の運転操作に基づく後退信号が入力されるようになっている。また、画像処理ユニット９は、通電ラインＫ１８を介して距離センサ７６に接続されている。

画像処理ユニット９は、本発明における人物検出部と整合判定部の機能を有するものである。また、画像処理ユニット９は、本体制御部ＰＬＣと合わせて本発明における制御装置を構成する。

具体的に説明すると、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、カメラ７１からの画像データを取得し画像処理を行う画像処理部ＤＳＰ、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記憶部としてのメモリＭ、中央処理部ＣＰＵの指令を受けて監視用のモニタ９３（図１参照）に画像処理の結果などを表示させる画像出力部ＶＯＰ、データログの時刻を計時する計時部Ｃ、カメラ７１の制御を行うカメラ制御部（図示省略）などが設けられている。画像処理部ＤＳＰは、画像処理ロジックを高速で行う集積回路であり、例えば図９のフローチャートに示すような人物認識処理のルーチンを実行する。なお、リレーコイルＲ１の接点ｒ１よりも上流側において通電ラインＫ３から分岐するように、通電ラインＫ９の上流端が接続されており、この通電ラインＫ９を介して計時部Ｃへの電力供給が行われる。このため、イグニッションスイッチＳＷＫがオフの場合にも、計時部Ｃへの通電が常時行われるようになっている。

また、画像処理ユニット９には、通電ラインＫ５から分岐する通電ラインＫ１０が接続されている。この通電ラインＫ１０は、画像処理ユニット９による人物認識処理について、塵芥積込装置の塵芥排出動作の際は機能せず、塵芥積込装置の塵芥積込動作の際に機能するための積込信号ラインになっている。通電ラインＫ１０は、切替スイッチＳＷ６の積込側に接続されており、ＰＴＯスイッチＳＷＰがオンであって、切替スイッチＳＷ６が積込側に切り替えられている場合に、画像処理ユニット９に積込ライン信号が入力されるようになっている。

画像処理ユニット９と、本体制御部ＰＬＣとの間には、作動スイッチＳＷＳが介在されている。画像処理ユニット９には、人物安全信号の出力ポートが設けられており、この出力ポートと作動スイッチＳＷＳとが通電ラインＫ１６により接続されている。また、画像処理ユニット９には、データログ開始信号の入力ポートが設けられており、この入力ポートと作動スイッチＳＷＳとが通電ラインＫ１７により接続されている。また、作動スイッチＳＷＳには、通電ラインＫ１０から分岐された通電ラインＫ１５が接続されている。

作動スイッチＳＷＳがオン側に切り替えられている場合、通電ラインＫ１６と通電ラインＫ１２とを介して、画像処理ユニット９の人物安全信号の出力ポートと本体制御部ＰＬＣとが接続される。

ここで、画像処理ユニット９から出力される人物安全信号は、通電ラインＫ１６と通電ラインＫ１２とを通って本体制御部ＰＬＣに入力されるようになっている。しかし、塵芥積込装置の塵芥積込動作の際に人物が侵入禁止エリア（後述の第２の検知エリアＹ１２）に入ると、画像処理ユニット９から人物安全信号が出力されず、本体制御部ＰＬＣに人物安全信号が入力されない。本体制御部ＰＬＣは、人物安全信号の入力がないことを条件の１つとして、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行うようになっている。

また、作動スイッチＳＷＳがオン側に切り替えられている場合、通電ラインＫ６から分岐された通電ラインＫ１１が通電ラインＫ１７と接続される。この場合、イグニッションスイッチＳＷＫがオンになると、通電ラインＫ６に通電が行われることにより、通電ラインＫ１１と通電ラインＫ１７を通じて、データログ開始信号が画像処理ユニット９に送られる。そして、それをトリガとしてデータログが実行される。

一方、作動スイッチＳＷＳがオフ側に切り替えられている場合、通電ラインＫ１５と通電ラインＫ１２とを介して、通電ラインＫ１０と本体制御部ＰＬＣとが接続される。この場合、画像処理ユニット９に積込ライン信号が入力されているときに、通電ラインＫ１０からの電圧が、人物安全信号の代わりに本体制御部ＰＬＣに入力される。このため、画像処理ユニット９が侵入禁止エリアで人物を認識したか否かにかかわらず、本体制御部ＰＬＣは、人物安全信号の入力が常時あると認識するようになっている。

なお、作動スイッチＳＷＳがオフ側に切り替えられている場合、通電ラインＫ１７への通電は行われず、データログは開始されないようになっている。

また、画像処理ユニット９と、本体制御部ＰＬＣとの間には、停止解除スイッチ６３に対応するスイッチＳＷ４が介在されている。スイッチＳＷ４は、通電ラインＫ１０から分岐された通電ラインＫ１３に介設されている。停止解除スイッチ６３がオン操作されていない場合には、スイッチＳＷ４がオフ状態になっており、本体制御部ＰＬＣには、信号が入力されないようになっている。一方、停止解除スイッチ６３がオン操作された場合には、スイッチＳＷ４がオン状態になり、画像処理ユニット９に積込ライン信号が入力されているときに、通電ラインＫ１０からの電圧が、停止解除のオン信号として本体制御部ＰＬＣに入力されるようになっている。なお、塵芥積込装置の塵芥排出動作の際には、画像処理ユニット９に積込ライン信号が入力されないため、停止解除スイッチ６３の機能が無効になる。

本体制御部ＰＬＣは、停止解除スイッチ６３のオン信号を認識した場合、画像処理ユニット９からの人物安全信号の入力がなくなったとしてもそれを条件として塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないようになっている。

画像処理ユニット９には、運転席周辺に配設されているパイロットランプ（図示省略）、塵芥投入口４の近傍に配設されている報知部としての作動中ランプ７２および検出ランプ７３が電気的に接続されており、それらの点灯制御が中央処理部ＣＰＵにより行われる。また、画像処理ユニット９には、後退警告音を出力するブザー９１が接続されており、この制御についても中央処理部ＣＰＵにより行われる。作動中ランプ７２、検出ランプ７３およびブザー９１の低電位側は、通電ラインＫ１４を介してグランドラインＫ１に接続されている。

また、図１、図７、図８に示すように、塵芥投入箱３の背面の上部、言い換えれば、塵芥投入口４の上方にはカメラ７１が配設され、その撮像レンズ７１ａが後方の斜め下に向けられている。図７、図８には、塵芥投入口４の近傍に立った人物Ｈ（作業者）が両腕を前方に伸ばして、塵芥Ｇ（図７、図８では、ごみ袋）を積み込む様子が示されている。カメラ７１は、図７、図８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。

カメラ７１の撮像レンズ７１ａの光軸は、図３のＸ１線に沿う方向に延びており、塵芥投入口４の後方を撮影するために、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および塵芥Ｇを上方から撮影するようになっている。そして、カメラ７１によって撮影（取得）され、画像処理ユニット９に入力された画像のデータに基づいて、画像処理ユニット９は、作業者などの人物Ｈが塵芥投入口４およびその後方の人物検出用エリア（図８において破線で囲まれたエリアと実線で囲まれたエリア）にいるか否かを判定するようにしている。また、画像処理ユニット９が人物検出用エリアのうち第２の検知エリアＹ１２に人物Ｈがいると判定すれば、本体制御部ＰＬＣは、塵芥積込装置の作動を停止させるか否かを判定するようにしている。

具体的に説明すると、積込用の人物検出用エリアは、第１の検知エリアＹ１１（図８に破線で示す）と第２の検知エリアＹ１２（図８に実線で示す）とに分かれている。第２の検知エリアＹ１２は、第１の検知エリアＹ１１よりも塵芥投入口４の近傍に設けられ、侵入禁止エリアとしての機能を有している。画像処理ユニット９は、第１の検出エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２に人物Ｈがいるか否かを判定し、侵入禁止エリアとしての第２の検知エリアＹ１２に人物Ｈがいると判定すれば停止信号を本体制御部ＰＬＣに送り、本体制御部ＰＬＣが塵芥積込装置の作動を停止させるようにしている。例えば、第１の検知エリアＹ１１は、作業者が塵芥積込作業を行う際の通常エリアであり、塵芥投入口４の近傍の矩形のエリアに設定される。第２の検知エリアＹ１２は、塵芥投入口４の前縁部４ａと後縁部４ｂ近傍との間の矩形のエリアに設定される。この第２の検知エリアＹ１２は、少なくとも塵芥投入口４の前縁部（上縁部）４ａ、後縁部（下縁部）４ｂ、左縁部４ｃ、および右縁部４ｄで囲まれた領域の一部を含むように設定される。

これに加え、車両の後退時、人物Ｈが塵芥投入口４の後方の第３の検知エリアＹ２（図７、図８に１点鎖線で示す）にいるか否かが画像処理ユニット９により判定される。そして、第３の検知エリアＹ２に人物Ｈがいると判定すれば、画像処理ユニット９が運転者に報知して注意を喚起するようにしている。第３の検知エリアＹ２は、第２の検知エリアＹ１２、第１の検知エリアＹ１１、およびその後方のエリアを含む矩形のエリアに設定される。なお、モニタ９３上には、カメラ７１の画像とともに、第１の検知エリアＹ１１の外縁に対応するライン（図８に破線で示す）、第２の検知エリア（侵入禁止エリア）Ｙ１２の外縁に対応するライン（図８に実線で示す）、第３の検知エリアＹ２の外縁に対応するライン（図８に１点鎖線で示す）が表示されている。

本実施形態では、距離センサ７６によって、カメラ７１から塵芥投入口４の周囲の物体までの距離が計測される。つまり、カメラ７１と距離センサ７６とが略同じ位置に設けられているため、距離センサ７６から出力された赤外線や超音波等が、塵芥投入口４の周囲の物体によって反射されて戻ってくるまでの時間に基づいて、カメラ７１から物体までの距離が計測されるようになっている。この場合、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内の物体に赤外線や超音波等が到達し、第１の検知エリアＹ１１外の物体には赤外線や超音波等が到達しないように、距離センサ７６から出力される赤外線や超音波等の方向および強度が調整されることが好ましい。また、距離センサ７６から出力された赤外線や超音波等が、塵芥投入口４の後縁部（下縁部）４ｂの高さ位置より上方の物体に到達する一方、塵芥投入口４の後縁部（下縁部）４ｂの高さ位置より下方の物体に到達しないように、距離センサ７６から出力される赤外線や超音波等の方向および強度が調整されることが好ましい。

−人物認識処理のルーチン−
次に、図９のフローチャートを参照して、塵芥収集車１００で行われる人物認識処理のルーチンについて説明する。この人物認識処理は、塵芥収集車１００において、積込スイッチＳＷ５がオンになっており、塵芥積込装置の塵芥積込動作が行われている場合に、画像処理ユニット９によって実行される。

図９に示す人物認識処理を行うにあたって、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵは、人物認識処理に用いる特徴データ（辞書データ）を積込用特徴データに設定し、また、人物検出判定に用いる検知エリアを積込用の人物検出用エリアに設定する。積込用特徴データは、人物認識処理の際に参照されるものであって、画像処理ユニット９のメモリＭに格納されている。積込用特徴データは、予め多くの人物の頭部の画像を撮影して、その大きさや形状などの特徴を抽出したものである。積込用特徴データとして抽出される特徴については、人物を上方から見たときの頭部形状を主体としている。積込用の人物検出用エリアは、人物検出判定の際に用いられるものであって、画像処理ユニット９のメモリＭに格納されている。上述したように、積込用の人物検出用エリアは、作業者が塵芥積込作業を行う際の通常エリアとして設定された第１の検知エリアＹ１１と、侵入禁止エリアとしての第２の検知エリアＹ１２とに分かれており、それぞれのエリアがメモリＭに格納されている。

ステップＳ１において、画像処理ユニット９の画像処理部ＤＳＰによって、人物検出処理が実行される。この人物検出処理では、まず、カメラ７１によって撮影され、画像処理ユニット９に入力される画像のデータ（入力画像データ）に対する二値化処理が、画像処理部ＤＳＰによって行われる。この二値化処理は、例えば、入力画像データについて各画素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。

次に、二値化画像データに対するラベリング処理が、画像処理部ＤＳＰによって行われる。このラベリング処理は、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つの領域とみなす処理である。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抽出される。

そして、画像処理部ＤＳＰによって、上述した第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内で検知された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の上方にカメラ７１を配設し、下方の塵芥投入口４近傍をほぼ真上から撮影するようにしている。このため、その画像には、図８に一例を示すように人物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ことになる。そこで、予め設定されている積込用特徴データを参照し、この積込用特徴データの条件を満たすような物体像を、人物の頭部であると判定する。

次に、ステップＳ２において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵによって、物体検出処理が実行される。この人物検出処理では、距離センサ７６によって、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に物体があるかどうかが検出される。つまり、距離センサ７６から出力された赤外線や超音波等が、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内の物体によって反射されて戻ってきた場合には、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に物体が検出される。一方、距離センサ７６から出力された赤外線や超音波等が、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内の物体によって反射されて戻ってこない場合には、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に物体が検出されない。

次に、ステップＳ３では、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵがステップＳ１の判定結果に基づいて処理の流れを決める。具体的には、ステップＳ１でカメラ７１によって撮影された画像のデータに人物の頭部であると判定された物体像があるという判定結果が出た場合にはステップＳ４へ進む。一方、ステップＳ１で物体像がないという判定結果が出た場合には、ステップＳ１へ戻る。

次に、ステップＳ４では、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵがステップＳ２の検出結果に基づいて処理の流れを決める。具体的には、ステップＳ２で第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に物体が検出された場合には、ステップＳ５へ進む。一方、第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に物体が検出されなかった場合には、ステップＳ１へ戻る。

次に、ステップＳ５において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵによって、上述したステップＳ１の人物検出処理で検出された人物の大きさが算出される。この場合、カメラ７１によって撮影された画像のデータにおける人物の頭部を含むエリアの大きさを算出することによって、ステップＳ１の人物検出処理で検出された人物の大きさを求めることが可能である。例えばカメラ７１によって撮影された画像のデータにおける人物の頭部を含むエリアの面積や、画素数等を算出することによって、ステップＳ１の人物検出処理で検出された人物の大きさを求めることが可能である。

次に、ステップＳ６において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵによって、上述したステップＳ２の物体検出処理で検出された物体までの距離が計測される。この場合、距離センサ７６から出力された赤外線や超音波等が、物体によって反射されて戻ってくるまでの時間に基づいて、物体までの距離を計測することが可能である。距離センサ７６から最も近い物体（最も高い位置にある物体）までの距離が計測される。本実施形態では、カメラ７１の近くに距離センサ７６が配設されているので、距離センサ７６で測定された物体までの距離は、カメラ７１から物体までの距離として考えることができる。

塵芥積込作業の際、作業者（人物）は、塵芥Ｇを手に持ち、立った状態でその塵芥Ｇを塵芥投入口４に投入する。作業者は、塵芥Ｇを効率的に塵芥投入口４に投入するため、基本的に塵芥Ｇを頭上まで持ち上げることはなく、塵芥投入口４の下半分程度を使って塵芥投入口４に塵芥Ｇを投入する。そのため、作業者が第１の検知エリアＹ１１または第２の検知エリアＹ１２内に入って塵芥積込作業をしている場合には、距離センサ７６で計測される物体は、塵芥Ｇではなくて人物（の頭部）であると推定できる。

次に、ステップＳ７において、上述したステップＳ６で算出された物体までの距離に基づいて、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵは、物体が所定の高さ閾値ｈｃ以上かどうかを判定する。

具体的には、上述のように、作業者は、塵芥投入口４の下半分程度を使って塵芥投入口４に塵芥Ｇを投入し、投入される塵芥Ｇよりも高い位置に作業者の頭部があるので、例えば、高さ閾値ｈｃを、地面から塵芥投入口４の上下半分近くの高さ位置に設定する（図７参照）。中央処理部ＣＰＵは、ステップＳ６で算出された物体までの距離を、物体の地面からの高さに換算し、高さ閾値ｈｃと比較する。そして、中央処理部ＣＰＵにより物体の地面からの高さが高さ閾値ｈｃ以上であると判定された場合には、ステップＳ８へ進む。一方、物体の地面からの高さが高さ閾値ｈｃ未満であると判定された場合には、ステップＳ１へ戻る。このステップＳ７の処理が入ることにより、塵芥Ｇを人物と誤判定されることを抑制できる。

次に、ステップＳ８において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵによって、上述したステップＳ５で算出された人物の大きさ（カメラ７１によって撮影された画像のデータにおける人物の頭部を含むエリアの大きさ）と、上述したステップＳ６で算出された物体までの距離（カメラ７１から物体までの距離）との間に整合性があるかどうかが判定される。このステップＳ８の判定では、ステップＳ７で地面からの高さが高さ閾値ｈｃ未満と判定された物体が除かれている。

ステップＳ８では、例えば図１０の判定表に示すように、物体までの距離が基準距離よりも近くであって、人物の大きさが基準値よりも小さい場合、整合性がないと判定される。また、物体までの距離が基準距離よりも遠くであって、人物の大きさが基準値よりも大きい場合、整合性がないと判定される。一方、物体までの距離が基準距離よりも近くであって、人物の大きさが基準値よりも大きい場合、整合性があると判定される。また、物体までの距離が基準距離よりも遠くであって、人物の大きさが基準値よりも小さい場合、整合性があると判定される。なお、物体までの距離に関する閾値である基準距離としては、例えばカメラ７１から塵芥投入口４の前縁部（上縁部）４ａまでの距離とカメラ７１から上述の高さ閾値ｈｃの高さまでの距離との中間位置までの距離を採用することが可能である。また、人物の大きさに関する閾値である基準値としては、例えば塵芥投入口４の前縁部（上縁部）４ａの高さと高さ閾値ｈｃの高さとの中間位置に人物の頭部があると想定した場合の人物の頭部を含むエリアの大きさを採用することが可能である。なお、物体までの距離に関する基準距離および人物の大きさに関する基準値は一例であって、それ以外の距離および値を採用してもよい。

ステップＳ８の整合性に関する判定の結果、整合性があると判定された場合には、ステップＳ９へ進み、整合性がないと判定された場合には、ステップＳ１へ戻る。

ステップＳ９において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵによって、人物が第２の検知エリア（侵入禁止エリア）Ｙ１２に存在するか否かが判定される。人物が第２の検知エリアＹ１２に存在すると判定された場合には、ステップＳ１０へ進む。一方、人物が第２の検知エリアＹ１２に存在すると判定されなかった場合、言い換えれば、人物が第１の検知エリア（通常エリア）Ｙ１１に存在すると判定された場合には、ステップＳ１１へ進む。

ステップＳ１０において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵは、検出ランプ７３のオン信号を出力するとともに、人物安全信号の出力をオフにする塵芥積込装置の停止処理を行う。これにより、本体制御部ＰＬＣは、人物安全信号の入力がないことを条件の１つとして、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行い、ルーチンを終了する（エンド）。

ステップＳ１１において、画像処理ユニット９の中央処理部ＣＰＵは、検出ランプ７３のオン信号を出力し、ルーチンを終了する（エンド）。

上述したように、本実施形態では、塵芥投入箱３の背面に開口する塵芥投入口４の近傍を撮影するカメラ７１と、カメラ７１から塵芥投入口４近傍の物体までの距離を計測する距離センサ７６と、塵芥積込装置の駆動を制御する制御装置（本体制御部ＰＬＣおよび画像処理ユニット９）とを備え、制御装置は、カメラ７１によって撮影された画像に基づいて、画像内の物体像を抽出して物体像が人物であるか否かを認識するとともに塵芥投入口４近傍の第２の検知エリア（侵入禁止エリア）Ｙ１２に人物が入っているか否かを判定する人物検出部と、人物検出部によって人物が第２の検知エリアＹ１２に入っていると判定された場合、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定する整合判定部とを有し、整合判定部によって整合性がないと判定された場合には、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないように構成されている。

本実施形態によれば、カメラ７１と距離センサ７６とを併用し、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定し、整合性がないと判定された画像に基づく塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないようにしている。つまり、カメラ７１によって撮影された画像のデータのうち、上記の整合性がないと判定された画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することによって、カメラ７１によって撮影された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができる。したがって、塵芥投入口４に投入される物体やカメラ７１の画像に写り込んだ収集場所の物体が、人物の頭部に類似した特徴を有していたとしても、上記の整合性が取れない場合には、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外されるので、その物体が人物であるという誤判定を抑制することができ、そのような誤判定に起因する塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

本実施形態では、図１０に示すように、カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも近くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも大きい場合、または、カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも遠くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さい場合には、整合判定部によって整合性があると判定される。例えば、塵芥投入口４の近傍で起立して作業を行う作業者の頭部は比較的大きな物体像として表示される一方、塵芥投入口４の近傍で体を屈めて作業を行う作業者の頭部は比較的小さな物体像として表示される。これらの場合、整合判定部によって整合性があると判定される。

これに対し、カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも近くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さい場合、または、カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも遠くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも大きい場合には、整合判定部によって整合性がないと判定される。カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも近い場合、本来であればカメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも大きくなるべきところ、基準値よりも小さくなっており、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離との間に整合性がなく矛盾が生じている。また、カメラ７１から人物までの距離が基準距離よりも遠い場合、本来であればカメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さくなるべきところ、基準値よりも大きくなっており、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離との間に整合性がなく矛盾が生じている。本実施形態によれば、これら２つの場合の画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することができ、カメラ７１によって撮影された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

また、本実施形態では、塵芥投入口４の前縁部（上縁部）４ａと後縁部（下縁部）４ｂとの間に所定の高さ閾値ｈｃが設定され、制御装置は、距離センサ７６により計測された物体までの距離に基づき、物体の高さが高さ閾値ｈｃ以上であると判定した場合のみ、人物検出部の判定に基づく塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行うように構成している。これにより、カメラ７１により撮影された画像に物体像があった場合に、当該物体像の高さ位置が高さ閾値ｈｃより下方であれば、当該物体像を、塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することができる。その結果、塵芥投入口４に投入される塵芥Ｇや画像取得部の画像に写り込んだ収集場所の物体を人物と誤判定することを抑制できるので、カメラ７１によって撮影された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができる。

また、本実施形態では、カメラ７１は、塵芥投入口４の上方に配設された単眼カメラとされている。従来では、単眼カメラを用いた場合には、必ずしも人物検出の精度よく行えないといった問題点があったが、単眼カメラによって撮影された画像のデータのうち、上記の整合性がないと判定された画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することによって、単眼カメラによって撮影された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

−その他の実施形態−
今回、開示した実施形態は全ての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。本発明の技術的範囲は、前記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれる。

上記実施形態では、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離、および、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさをそれぞれ２段階に区分けしたが（図１０参照）、これに限らず、例えば図１１に示すように、３段階以上に区分けしてもよい。図１１の判定表では、距離センサ７６によって計測されたカメラ７１から人物までの距離が、第１基準距離および第２基準距離を境として３段階に区切られており、また、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが、第１基準値および第２基準値を境として３段階に区切られている。

そして、カメラ７１から人物までの距離が第１基準距離よりも近くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが第２基準値よりも大きい場合には、整合判定部によって整合性があると判定される。また、カメラ７１から人物までの距離が第２基準距離よりも遠くであって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが第１基準値よりも小さい場合には、整合判定部によって整合性があると判定される。さらに、カメラ７１から人物までの距離が、第１基準距離および第２基準距離の中間であって、カメラ７１によって撮影された画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが、第１基準値および第２基準値の中間である場合には、整合判定部によって整合性があると判定される。

一方、上記以外の６つの場合には、整合判定部によって整合性があると判定される。したがって、これら６つの場合の画像のデータを塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止に関する処理の判定対象から除外することができ、カメラ７１によって撮影された画像に基づく人物検出の精度を向上させることができ、塵芥積込作業の効率の悪化を抑制することができる。

上述した人物検出用エリア（第１の検知エリアＹ１１、第２の検知エリアＹ１２）は一例であって、上記以外のエリアを採用してもよい。例えば、塵芥投入口４の後縁部４ｂよりも前方側のエリア全体を第２の検知エリアＹ１２（侵入禁止エリア）として設定してもよい。

上記実施形態では、カメラ７１および距離センサ７６を塵芥投入口４の上方に配設したが、これ以外の箇所に距離センサ７６を配設してもよい。また、上記実施形態では、カメラ７１および距離センサ７６を１つのカメラユニット７に組み込んだが、カメラ７１および距離センサ７６を別々の箇所に配設してもよい。

上記実施形態では、画像取得部は、塵芥投入口４の上方に配設されたカメラ（単眼カメラ）７１であり、距離計測部は、カメラ７１とは別の距離センサ７６であったが、本発明はこれに限らず、画像取得部と距離計測部とを兼ねたセンサによって画像の取得と距離の計測を行うようにしてもよい。例えば、距離画像センサやステレオカメラ、３Ｄ−ＬＩＤＡＲ等によって、画像の取得と距離の計測の両方を行うようにしてもよい。

上記実施形態では、制御装置として塵芥収集車１００に本体制御部ＰＬＣおよび画像処理ユニット９を設けた場合について説明したが、塵芥収集車１００に単一の制御装置のみを設ける構成としてもよい。例えば、本体制御部ＰＬＣに画像処理ユニット９の機能も備えさせ、本体制御部ＰＬＣに、図９のフローチャートを実行させるようにしてもよい。

上記実施形態では、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として本発明を具現化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。しかし、これに限らず、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。

本発明は、塵芥投入箱の内部に配設された塵芥積込装置と、塵芥投入箱の背面に開口する塵芥投入口の近傍を撮影するカメラとを備えた塵芥収集車に利用可能である。

１ 車台
２ 塵芥収容箱
３ 塵芥投入箱
４ 塵芥投入口
９ 画像処理ユニット（制御装置、人物検出部、整合判定部）
７１ カメラ（画像取得部）
７６ 距離センサ（距離計測部）
１００ 塵芥収集車
Ｙ１１ 第１の検知エリア
Ｙ１２ 第２の検知エリア（侵入禁止エリア）
ＰＬＣ 本体制御部（制御装置）
ｈｃ 高さ閾値

Claims (4)

1. 塵芥投入箱の内部に配設された塵芥積込装置と、前記塵芥投入箱の背面に開口する塵芥投入口の上方に配設されて前記塵芥投入口の近傍の画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部から前記塵芥投入口近傍の物体までの距離を計測する距離計測部と、前記塵芥積込装置の駆動を制御する制御装置とを備えた塵芥収集車であって、
   前記制御装置は、
   前記画像取得部によって取得された画像に基づいて、前記画像内の物体像を抽出して前記物体像が人物であるか否かを認識するとともに前記塵芥投入口近傍の侵入禁止エリアに人物が入っているか否かを判定する人物検出部と、
   前記人物検出部によって人物が前記侵入禁止エリアに入っていると判定された場合、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさと、前記距離計測部によって計測された前記画像取得部から人物までの距離との間に整合性があるか否かを判定する整合判定部と、を有し、
   前記整合判定部によって整合性がないと判定された場合には、前記人物検出部の判定に基づく前記塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行わないように構成されていることを特徴とする塵芥収集車。
2. 請求項１に記載の塵芥収集車において、
   前記画像取得部から人物までの距離が基準距離よりも近くであって、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが基準値よりも小さい場合、または、前記画像取得部から人物までの距離が前記基準距離よりも遠くであって、前記画像における人物の頭部を含むエリアの大きさが前記基準値よりも大きい場合には、前記整合判定部によって整合性がないと判定されることを特徴とする塵芥収集車。
3. 請求項１または２に記載の塵芥収集車において、
   前記塵芥投入口の上縁部と下縁部との間に所定の高さ閾値が設定され、
   前記制御装置は、前記距離計測部により計測された前記物体までの距離に基づき、前記物体の高さが前記高さ閾値以上であると判定した場合のみ、前記人物検出部の判定に基づく前記塵芥積込装置の塵芥積込動作の緊急停止を行うように構成されていることを特徴とする塵芥収集車。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の塵芥収集車において、
   前記画像取得部は、単眼カメラであり、前記距離計測部は、前記単眼カメラとは別の距離センサであることを特徴とする塵芥収集車。

Images