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公開番号2025118265
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-13
出願番号2024013488
出願日2024-01-31
発明の名称識別システム及び識別方法
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E02F 9/26 20060101AFI20250805BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】作業機械の周辺に存在する物体から積込対象を識別すること。
【解決手段】識別システムは、物体を検出する3次元センサと、コントローラと、を備える。コントローラは、作業機械により積荷が積み込まれる積込対象の3次元形状を示す標準データを記憶する標準データ記憶部と、3次元センサにより検出された物体の検出データを取得するデータ取得部と、標準データ及び検出データの少なくとも一方から接地面を含む所定部分を除去する除去部と、所定部分が除去された後、標準データと検出データとを照合して、物体から積込対象を識別する識別部と、有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
物体を検出する３次元センサと、
コントローラと、を備え、
前記コントローラは、
作業機械により積荷が積み込まれる積込対象の３次元形状を示す標準データを記憶する標準データ記憶部と、
前記３次元センサにより検出された前記物体の検出データを取得するデータ取得部と、
前記標準データ及び前記検出データの少なくとも一方から接地面を含む所定部分を除去する除去部と、
前記所定部分が除去された後、前記標準データと前記検出データとを照合して、前記物体から前記積込対象を識別する識別部と、有する、
識別システム。
続きを表示（約 920 文字）【請求項２】
前記除去部は、前記検出データから所定部分を除去せず、前記標準データから所定部分を除去する、
請求項１に記載の識別システム。
【請求項３】
前記除去部は、前記標準データの特徴部分が残るように、前記標準データから所定部分を除去し、
前記特徴部分は、前記積荷が積み込まれる前記積込対象の容器を含む、
請求項２に記載の識別システム。
【請求項４】
前記積込対象は、車輪を有するダンプトラックであり、
前記所定部分は、前記車輪の車軸よりも下側の部分である、
請求項３に記載の識別システム。
【請求項５】
前記容器は、前記ダンプトラックのダンプボディであり、
前記所定部分は、前記ダンプボディの下端部よりも下側の部分である、
請求項４に記載の識別システム。
【請求項６】
前記特徴部分は、前記ダンプトラックのキャブを含む、
請求項５に記載の識別システム。
【請求項７】
前記物体を撮像するカメラを備え、
前記データ取得部は、前記カメラにより撮像された前記物体の撮像画像を取得し、
前記照合により前記積込対象を識別することは、前記積込対象の位置及び姿勢を算出することを含み、
前記積込対象の位置及び姿勢と、前記３次元センサと前記カメラとの相対位置とに基づいて、前記撮像画像を前記カメラの視点とは異なる所定視点から見た変換画像に変換する処理部を備える、
請求項１に記載の識別システム。
【請求項８】
コントローラが、
作業機械により積荷が積み込まれる積込対象の３次元形状を示す標準データを生成することと、
３次元センサにより検出された物体の検出データを取得することと、
前記標準データ及び前記検出データの少なくとも一方から接地面を含む所定部分を除去することと、
前記所定部分が除去された後、前記標準データと前記検出データとを照合して、前記物体から前記積込対象を識別することと、を実行する、
識別方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、識別システム及び識別方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
作業機械に係る技術分野において、特許文献１に開示されているようなフォークリフトが知られている。特許文献１において、フォークリフトは、パレットまでの距離を検出するレーザセンサと、レーザセンサの検出データに基づいてパレットの前面の平面方程式を算出し、パレットの前面の平面方程式を用いてパレットの位置及び姿勢を推定するコントローラとを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０４２０７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
作業機械が実施する作業の一例として、積込対象に積荷を積み込む積込作業が挙げられる。作業機械の積込作業において、作業機械の周辺に存在する物体から積込対象を識別する必要が生じる場合がある。積込対象から積荷がこぼれる可能性がある。積込対象からこぼれた積荷が積込対象の周囲の地面に堆積すると、積込対象の識別精度が低下する可能性がある。
【０００５】
本開示は、作業機械の周辺に存在する物体から積込対象を識別することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示に従えば、物体を検出する３次元センサと、コントローラと、を備える識別システムが提供される。コントローラは、作業機械により積荷が積み込まれる積込対象の３次元形状を示す標準データを記憶する標準データ記憶部と、３次元センサにより検出された物体の検出データを取得するデータ取得部と、標準データ及び検出データの少なくとも一方から接地面を含む所定部分を除去する除去部と、所定部分が除去された後、標準データと検出データとを照合して、物体から積込対象を識別する識別部と、有する。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、作業機械の周辺に存在する物体から積込対象が識別される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、実施形態に係る作業機械を示す側面図である。
図２は、実施形態に係る作業機械を示す構成図である。
図３は、実施形態に係るコントローラのハードウエア構成図である。
図４は、実施形態に係る作業機械のサイクル作業を説明する図である。
図５は、実施形態に係る積荷前進作業を実施する作業機械を模式的に示す図である。
図６は、実施形態に係るダンプトラックを示す斜視図である。
図７は、実施形態に係る作業機械の制御システムを示すブロック図である。
図８は、実施形態に係る標準データを説明する図である。
図９は、実施形態に係る所定部分が除去された標準点群データを説明する図である。
図１０は、実施形態に係る識別部による識別処理を説明する図である。
図１１は、実施形態に係る３次元センサとカメラとダンプトラックとの相対位置を説明する図である。
図１２は、実施形態に係る撮像画像及び変換画像を示す図である。
図１３は、実施形態に係る作業機械の制御方法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】
【０００９】
以下、本開示に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本開示は実施形態に限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
【００１０】
［作業機械］
図１は、実施形態に係る作業機械１を示す側面図である。図２は、実施形態に係る作業機械１を示す構成図である。作業機械１は、作業現場において稼働する。作業機械１は、無人作業機械である。無人作業機械とは、運転者による運転操作によらずに無人で稼働する作業機械をいう。作業機械１は、自動制御される。実施形態において、作業機械１は、ホイールローダである。
（【００１１】以降は省略されています）

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