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公開番号2025018511
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122270
出願日2023-07-27
発明の名称識別システム、識別方法および作業車両
出願人株式会社小松製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G06T 7/00 20170101AFI20250130BHJP(計算;計数)
要約【課題】3次元データである点群データから対象を適切に識別可能な識別システム、識別方法および作業車両を提供すること。
【解決手段】識別システム1は、作業車両に取り付けられ、作業車両の周辺に存在する物体を検出する3次元センサ11と、コントローラ20とを備える。コントローラ20は、3次元センサ11から物体検出データである点群データを取得し、点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、二値画像から対象を識別する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
作業車両の周辺に存在する物体から対象を識別するための識別システムであって、
前記作業車両に取り付けられ、前記作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサと、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記物体検出センサから物体検出データである点群データを取得し、
前記点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、
前記推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、
前記二値画像から前記対象を識別する、
識別システム。
続きを表示（約 950 文字）【請求項２】
前記コントローラは、
生成した前記二値画像の中から、あらかじめ記憶された前記対象の外形のなかで平面部分の形状を示す特徴パターンの二値画像と似ている形状を検出して、前記対象を識別する、
請求項１に記載の識別システム。
【請求項３】
前記対象は、ダンプトラックのベッセルであり、
前記平面は、前記ベッセルの側面であり、
前記特徴パターンは、前記ベッセルの側面の形状を示す、
請求項２に記載の識別システム。
【請求項４】
前記対象は、運搬物のフォーク挿し込み穴であり、
前記平面は、前記運搬物の前面であり、
前記特徴パターンは、前記フォーク挿し込み穴の形状を示し、
前記コントローラは、
前記運搬物の前面を通過した通過点群を、各点を前記物体検出センサと結んだ直線上であって、前記運搬物の前面との交点へ移動し、移動した前記通過点群から、前記通過点群の二値画像を生成する、
請求項２に記載の識別システム。
【請求項５】
作業車両の周辺に存在する物体から対象を識別するための識別方法であって、
前記作業車両に取り付けられ、前記作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサから、物体検出データである点群データを取得し、
前記点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、
前記推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、
前記二値画像から前記対象を識別する、
識別方法。
【請求項６】
作業車両であって、
車体と、
前記車体に取り付けられ、前記作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサと、
コントローラと、
を備え、
前記コントローラは、
前記物体検出センサから物体検出データである点群データを取得し、
前記点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、
前記推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、
前記二値画像から前記対象を識別する、
作業車両。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、識別システム、識別方法および作業車両に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、ダンプトラック、ホイールローダ、ショベル、フォークリフトなどの作業車両により正確な荷取り作業を行うためには、作業車両による作業対象の識別性能を向上させる必要がある。特許文献１に開示されているような、掘削対象物を掘削し、掘削物を積み込み対象に積み込む一連の処理を自動的に行う自動掘削機に関する技術が知られている。特許文献１に記載の技術では、ステレオカメラが撮影した画像を用いて、掘削機に対する積み込み対象の相対位置及び積み込み対象に対する掘削機の相対姿勢を演算する。特許文献２に開示されているような、３次元距離データから観測点群を抽出し、抽出された観測点群に荷役対象の前面を表す特徴が含まれている場合に、特徴を抽出して、荷役対象の位置、方向及び幅を特定する荷役車両に関する技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平１０－０８８６２５号公報
特開２０１６－２１０５８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
画像を用いて対象の識別処理を行う場合、画像の撮影時の明るさなどの撮影条件によっては、対象を識別しにくいことがある。３次元センサによって検出された物体の３次元データを用いて、対象の識別処理を行う場合、処理負荷が大きくなり、実時間での計算が困難になるおそれがある。
【０００５】
本開示の態様は、３次元データである点群データから対象を適切に識別可能な識別システム、識別方法および作業車両を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の態様に従えば、作業車両に取り付けられ、作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサと、コントローラとを備える、作業車両の周辺に存在する物体から対象を識別するための識別システムが提供される。コントローラは、物体検出センサから物体検出データである点群データを取得し、点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、二値画像から対象を識別する。
【０００７】
本開示の態様に従えば、作業車両に取り付けられ、作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサから、物体検出データである点群データを取得するステップと、点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定するステップと、推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成するステップと、二値画像から対象を識別するするステップと、を備える、作業車両の周辺に存在する物体から対象を識別するための識別方法が提供される。
【０００８】
本開示の態様に従えば、車体と、車体に取り付けられ、前記作業車両の周辺に存在する物体を検出する物体検出センサと、コントローラと、を備える、作業車両が提供される。コントローラは、物体検出センサから物体検出データである点群データを取得し、点群データから対象の外形の少なくとも一部を構成する平面を推定し、推定した平面上に位置する点群を抽出して二値画像を生成し、二値画像から対象を識別する。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の態様によれば、３次元データである点群データから対象を適切に識別可能な識別システムおよび作業車両が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
図１は、第１実施形態に係る作業車両を示す側面図である。
図２は、第１実施形態に係る識別システムを示す機能ブロック図である。
図３は、第１実施形態に係るコンピュータシステムを示すブロック図である。
図４は、第１実施形態に係る作業車両の動作を示す模式図である。
図５は、対象を示す点群の一例を示す図である。
図６は、対象の識別処理の一例を説明する模式図である。
図７は、対象の二値画像の一例を示す図である。
図８は、対象の特徴パターンの一例を示す図である。
図９は、第１実施形態に係る対象の識別方法の処理の一例を示すフローチャートである。
図１０は、第２実施形態に係る作業車両を示す斜視図である。
図１１は、第２実施形態に係る作業車両の動作を示す模式図である。
図１２は、対象の識別処理の他の例を説明する模式図であり、斜視図である。
図１３は、対象の識別処理の他の例を説明する模式図であり、平面図である。
図１４は、対象の識別処理の他の例を説明する図である。
図１５は、対象の二値画像の他の例を示す図である。
図１６は、対象の特徴パターンの一例を示す図である。
図１７は、第２実施形態に係る対象の識別方法の処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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