(57)【要約】【課題】  進行速度を調整する操作部の操作可能範囲を制限して減速可能とし、既存の産業用車両に後付けでも設置でき、簡易に機能を付加して、安全性を確保できる、衝突防止システムを提供する。【解決手段】  産業用車両後方の撮像対象範囲を撮像装置で撮像し、撮像画像を解析処理部で解析して障害物を検出可能とする一方、車両の速度を調整する操作部８６の近傍に操作制限部１３を設け、この操作制限部１３の作動を速度制御部１４で制御するようにし、撮像対象範囲の処理領域で障害物を検出した場合、解析処理部から検出を示す信号が速度制御部１４に出力され、速度制御部１４が信号に基づいて操作制限部１３を作動させ、操作部８６の操作可能範囲を縮小して、操作部８６により設定される車両の速度が制限される状態となることから、車両を減速又は停止させて、車両と障害物との衝突を未然に防ぐことができ、安全を確保できる。【選択図】  図１
2020032953.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転者の運転操作で少なくとも前後方向に自走移動可能な産業用車両に設けられる、当該車両と人を含む障害物との衝突を防止するシステムにおいて、
前記車両の前方又は後方における所定の撮像対象範囲を動画像として撮像する複数の撮像部を有する撮像装置と、
当該撮像装置で取得される撮像画像を解析して、前記撮像対象範囲内に存在する障害物と当該障害物の前記車両からの距離とを検出し、少なくとも障害物の検出を示す所定の信号を出力する解析処理部と、
前記車両における少なくとも前後進速度を調整可能とする操作部の近傍となる車両所定箇所に配設されるアクチュエータ、及び、当該アクチュエータに連結されて操作部の近傍に配置され、アクチュエータの作動で操作部の可動範囲外から操作部可動範囲内の操作部と接触可能な所定位置までの所定範囲内で移動可能とされる規制片を有する操作制限部と、
前記解析処理部からの前記信号に基づいて前記操作制限部のアクチュエータの作動を制御する速度制御部とを備え、
前記解析処理部が、撮像画像の解析において、前記撮像対象範囲を障害物の存在検出を行う処理領域と検出を行わない非処理領域とに分け、前記処理領域については、処理領域内における障害物の存在を当該障害物の車両からの距離と共に検出して、障害物の車両からの距離に応じた信号を出力するようにし、
前記速度制御部が、前記解析処理部から信号出力がなされると、前記操作制限部のアクチュエータを作動させて規制片を移動させ、操作部の操作可能範囲を縮小して、操作部により設定される車両の前進又は後進の速度を制限することを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項２】
前記請求項１に記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記撮像装置、解析処理部、操作制限部、及び速度制御部が、前記車両に対し着脱可能に配設されることを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記解析処理部が、前記処理領域を、領域内各位置と車両との距離の大小に基づいて複数の区域にさらに分け、当該区域ごとに、区域内における障害物の存在を検出して、検出状態に対応した信号を出力し、
前記速度制御部が、前記解析処理部からの信号に基づいて、障害物の検出された区域が車両に近いほど、前記操作制限部の規制片による操作部の操作可能範囲をより小さく設定するように、アクチュエータを作動させることを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記解析処理部が、前記処理領域を、車両の進行方向に位置する基本領域と、当該基本領域の側方に隣接する拡張領域とに分け、当該拡張領域内における移動する障害物の存在を当該障害物の移動方向と共に検出し、拡張領域で検出された障害物の移動方向が前記基本領域へ向かうものである場合には、信号を前記速度制御部へ出力することを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項５】
前記請求項１ないし４のいずれかに記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記解析処理部が、撮像画像の解析において、車両の進行する速度の大小に対応させて前記処理領域の車両進行方向における大きさの大小を調整することを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項６】
前記請求項１ないし５のいずれかに記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記車両を運転する状態の運転者に対し報知可能な所定箇所に設置され、前記解析処理部又は速度制御部と接続されて、前記処理領域内で障害物が検出されると、当該検出の旨を運転者に対し報知する報知部を備えることを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【請求項７】
前記請求項６に記載の産業用車両の衝突防止システムにおいて、
前記報知部が、前記撮像装置で撮像した画像情報を取得して画像を表示する表示装置とされて、車両における運転者が車両を運転する状態での運転者の視界に入る所定箇所に設置され、
前記解析処理部で障害物が検出されると、報知部が検出の旨を運転者に視認可能に表示することを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロードローラやタイヤローラ等の締め固め用機械をはじめとする、産業用車両に設けられる衝突防止システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用車両、例えば、タイヤローラ等の締め固め用機械や、油圧ショベル、ブルドーザといった機械では、作業中における移動の際に、移動経路上に誤って人が立ち入った場合、運転者がそれを認知できれば、問題なくこうした車両を停止させる操作を行える。しかし、こうした車両の周囲には運転者から見えない領域が多く存在しており、特に後退時には運転者が進行方向を見にくい姿勢をとらざるを得ないこともあって、運転者が移動経路上の人を視認できず、車両をそのまま移動させて衝突に至るおそれがあった。このため、車両の作業範囲内に人を含む障害物が入った場合に、こうした障害物を感知して、車両を自動停止させ、車両が障害物と接触、衝突することを未然に防ぐシステムが導入されていた。
【０００３】
こうした従来の衝突防止のシステムの一例として、車両系の建設機械に搭載した障害物検出手段の感知エリア内に障害物の存在を感知すると、機械の作動を停止させる安全装置に係るものが、特開平５−３２１３０４号公報に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３２１３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の建設機械の安全装置は前記特許文献に示される構成を有しており、移動方向の感知エリアに障害物（人）が進入すると、感知センサがこれを感知して信号出力し、これを入力されたコントローラが停止信号を停止手段に向け出力し、停止手段が機械の走行を停止させる仕組みとなっている。
【０００６】
しかし、この停止手段としては、建設機械の走行用の油圧アクチュエータを作動させる油圧切換弁を中立状態に復帰させるための、油圧回路中に設けられる電磁切換弁などの、コントローラからの停止信号を受けて油圧を制御する部品を含むなど、建設機械の走行用機構に一体に組み込まれるものであったため、既存の建設機械に後から設置することは極めて難しかった。
【０００７】
このため、こうした従来の安全装置の導入は、事実上、新たに製造される建設機械への組み込みによるものに限られてしまい、既製の機械をレンタルの形で使用する使用形態が多い建設機械等の産業用車両への導入はほとんど進んでおらず、安全確保は依然として車両の運転者自らの確認に頼らざるを得ない、という課題を有していた。
【０００８】
本発明は前記課題を解消するためになされたもので、進行の速度を調整する操作部の操作可能範囲を制限するようにして減速調整可能とし、既存の産業用車両に後付けでも設置でき、簡易に機能を付加して、安全性を確保できる、衝突防止システム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】
【０００９】
本発明に係る衝突防止システムは、運転者の運転操作で少なくとも前後方向に自走移動可能な産業用車両に設けられる、当該車両と人を含む障害物との衝突を防止するシステムにおいて、前記車両の前方又は後方における所定の撮像対象範囲を動画像として撮像する複数の撮像部を有する撮像装置と、当該撮像装置で取得される撮像画像を解析して、前記撮像対象範囲内に存在する障害物と当該障害物の前記車両からの距離とを検出し、少なくとも障害物の検出を示す所定の信号を出力する解析処理部と、前記車両における少なくとも前後進速度を調整可能とする操作部の近傍となる車両所定箇所に配設されるアクチュエータ、及び、当該アクチュエータに連結されて操作部の近傍に配置され、アクチュエータの作動で操作部の可動範囲外から操作部可動範囲内の操作部と接触可能な所定位置までの所定範囲内で移動可能とされる規制片を有する操作制限部と、前記解析処理部からの前記信号に基づいて前記操作制限部のアクチュエータの作動を制御する速度制御部とを備え、前記解析処理部が、撮像画像の解析において、前記撮像対象範囲を障害物の存在検出を行う処理領域と検出を行わない非処理領域とに分け、前記処理領域については、処理領域内における障害物の存在を当該障害物の車両からの距離と共に検出して、障害物の車両からの距離に応じた信号を出力するようにし、前記速度制御部が、前記解析処理部から信号出力がなされると、前記操作制限部のアクチュエータを作動させて規制片を移動させ、操作部の操作可能範囲を縮小して、操作部により設定される車両の前進又は後進の速度を制限するものである。
【００１０】
このように本発明によれば、産業用車両の前方又は後方の撮像対象範囲を撮像装置で撮像し、撮像画像を解析処理部で解析して撮像対象範囲内に存在する障害物を検出可能とする一方、車両の速度を調整する操作部の近傍に操作制限部を設け、この操作制限部の作動を速度制御部で制御するようにし、撮像対象範囲の処理領域に障害物の存在を検出した場合、解析処理部から検出を示す信号が速度制御部に出力され、速度制御部が信号に基づいて操作制限部のアクチュエータを作動させ、規制片を操作部の可動範囲内の所定位置まで移動させて操作部と接触可能な状態とし、操作部の操作可能範囲を縮小して、運転者が操作部により設定可能な車両の最大進行速度が制限される状態となることにより、車両と障害物との位置関係に基づいて車両が減速又は停止して、車両と障害物との衝突を未然に防ぐことができ、車両の移動範囲に誤って入った人や車両の安全を確保できる。また、車両を安全のために減速、停止させるための作動部分が、車両の操作部の操作に係る動きを直接制限するものとされて、車両の電気回路や油圧回路等の内部機構に組み込む必要がないことにより、車両に対しシステムを後付けで設けることができ、車両の大幅な改造を伴わずに容易且つ低コストで車両に導入できる。さらに、解析処理部で撮像対象範囲を処理領域と非処理領域とに分け、処理領域のみで障害物の検出を行うことで、検出にかかる解析処理部の処理量を抑え、誤検出の発生度合いを小さくすることができる。
【００１１】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記撮像装置、解析処理部、操作制限部、及び速度制御部が、前記車両に対し着脱可能に配設されるものである。
【００１２】
このように本発明によれば、産業用車両の前方又は後方の撮像対象範囲を撮像する撮像装置と、撮像画像を解析して障害物を検出可能とする解析処理部と、操作部の近傍に設けられて操作部の操作可能範囲を制限可能とする操作制限部と、この操作制限部の作動を制御する速度制御部とを、車両に対し着脱可能として、システム各部を車両に設けるために車両側の改造等の特別な対応を不要とすることにより、車両に特に影響を与えることなくシステムの設置が行え、機能を容易に利用できると共に、システムが不要となった際には車両に跡を残すことなく取り外すことができ、車両がレンタル品等で改造できない場合にも無理なくシステムを導入でき、車両の利用形態によらず安全確保が図れ、運転者の負担を減らすことができる。
【００１３】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記解析処理部が、前記処理領域を、領域内各位置と車両との距離の大小に基づいて複数の区域にさらに分け、当該区域ごとに、区域内における障害物の存在を検出して、検出状態に対応した信号を出力し、前記速度制御部が、前記解析処理部からの信号に基づいて、障害物の検出された区域が車両に近いほど、前記操作制限部の規制片による操作部の操作可能範囲をより小さく設定するように、アクチュエータを作動させるものである。
【００１４】
このように本発明によれば、解析処理部で障害物の存在検出を行う処理領域を車両との位置関係に基づいて複数の区域に分け、複数の区域ごとに障害物の検出を行って各区域の検出結果に応じた信号を出力するようにし、且つ、信号を受け取る速度制御部では、障害物の検出された区域が車両に近いほど、規制片の操作部に対する位置を操作部の車両速度０に対応する位置に近付けるようにアクチュエータを作動させ、操作部の操作可能範囲を小さくして減速の度合いを大きくすることにより、障害物が車両近くで検出され、車両と障害物との衝突のおそれが大きい場合には、車両を大きく減速させて速度の小さい状態又は停止状態として、障害物への車両の衝突を確実に回避可能とする一方、障害物が比較的車両から離れた位置で検出され、運転者の衝突回避操作の余地がある場合には、車両の減速を過度に大きくせず、急減速による車両への衝撃等の負担を抑えるようにすることができ、車両と障害物との距離に応じて適切に対応できる。
【００１５】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記解析処理部が、前記処理領域を、車両の進行方向に位置する基本領域と、当該基本領域の側方に隣接する拡張領域とに分け、当該拡張領域内における移動する障害物の存在を当該障害物の移動方向と共に検出し、拡張領域で検出された障害物の移動方向が前記基本領域へ向かうものである場合には、信号を前記速度制御部へ出力するものである。
【００１６】
このように本発明によれば、解析処理部の解析で、処理領域に基本領域と拡張領域を設定し、車両の進行方向からずれた拡張領域において、領域内を移動する障害物のうち、基本領域への移行が見込まれるものを、実質的な障害物と認定して検出結果に応じた信号を出力し、衝突防止に係る車両速度の調整を図ることにより、最終的に基本領域での検出が見込まれる障害物のうち、拡張領域から基本領域に進むものについては、この障害物が基本領域で検出されるより前に解析処理部から信号を出力して対応でき、例えば人が車両の進路を横断しようとする場合など、車両の進行方向から外れた場所から移動して車両の進路上に急に現れる状態となる障害物を、効率よく検出して車両をより適切なタイミングで減速、停止させることができ、車両の急減速や急停止を生じさせることなく障害物との衝突を回避して安全を十分に確保できる。また、拡張領域内から移動せず、車両との衝突のおそれが小さい障害物については、拡張領域に存在しても障害物として有効に検出されないことで、処理領域を広げた場合でもむやみに衝突防止の対象とする障害物を増やさずに済み、車両の進路上へ移動する障害物への早期対処を可能としつつ、進行中の車両の減速が過度に発生せず、車両による本来の作業を効率よく進められる。
【００１７】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記解析処理部が、撮像画像の解析において、車両の進行する速度の大小に対応させて前記処理領域の車両進行方向における大きさの大小を調整するものである。
【００１８】
このように本発明によれば、解析処理部の解析で、車両の速度に応じて処理領域の大きさを調整することにより、車速が大きく減速に時間がかかる場合は、処理領域を大きくとって障害物を車両から離れた段階で検出して信号を出力できるようにして、速度制御部で早めに操作制限部を動かして操作部の規制を行い、車両の減速等の対応をとれるようにする一方、車速が小さく減速に時間がかからない場合は、処理領域を小さくして障害物の検出を車両の近くで実行するようにして、適切なタイミングで車両を減速させることができ、進行する車両の速度によらず障害物に適切に対応して安全を確保できる。
【００１９】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記車両を運転する状態の運転者に対し報知可能な所定箇所に設置され、前記解析処理部又は速度制御部と接続されて、前記処理領域内で障害物が検出されると、当該検出の旨を運転者に対し報知する報知部を備えるものである。
【００２０】
このように本発明によれば、運転者が車両を運転する状態で、運転者への報知が可能な車両の所定箇所に、解析処理部又は速度制御部と接続された報知部が配設され、撮像対象範囲の処理領域に障害物が存在すると解析処理部で検出した状態を、報知部から運転者に対し報知可能とすることにより、運転者が例えば車両を後進させる運転を行っている状況で、後方を直接目視で確認できない運転姿勢をとるタイミングであっても、報知部からの報知で障害物の車両後方への存在を認識でき、後進している車両が減速するのとは別に、運転者が報知で障害物の存在を認識して必要な対応をとることができ、運転者が目視していなかった障害物に対してもスムーズ且つ適切に対処可能となる。
【００２１】
また、本発明に係る衝突防止システムは必要に応じて、前記報知部が、前記撮像装置で撮像した画像情報を取得して画像を表示する表示装置とされて、車両における運転者が車両を運転する状態での運転者の視界に入る所定箇所に設置され、前記解析処理部で障害物が検出されると、報知部が検出の旨を運転者に視認可能に表示するものである。
【００２２】
このように本発明によれば、運転者が車両の運転状態で、運転者の視界に入る車両の所定箇所に報知部をなす表示装置が配設され、報知部で車両側からの撮像対象範囲の撮像画像を表示すると共に、障害物を解析処理部で検出すると、その旨を報知部が表示して運転者に対し視認可能とすることにより、運転者が例えば車両を後進させる運転を行っている状況で、運転者が前方を向いて後方を直接目視で確認できない運転姿勢をとる間も、運転者が前方を向いたまま報知部の表示内容から車両後方の概略状況や障害物の存在を確認でき、運転者が車両を適切に後進させる運転動作を行いながら、直接の後方確認と報知部の表示確認との併用で車両後方に対し継続的に注意を払うことができ、車両の正しい運転と障害物への適切な対応を無理なく実行できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムを適用したタイヤローラの概略側面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムを適用したタイヤローラの概略背面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムのブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部の車体取付状態斜視図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部の車体取付状態平面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部の車体取付状態側面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける撮像画像説明図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける解析処理部の第二区域での障害物検出に係る撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部による操作部押し戻し開始状態説明図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部で動かされた操作部の減速位置到達状態説明図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける解析処理部の第一区域での障害物検出に係る撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムにおける操作制限部で動かされた操作部の中立位置到達状態説明図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る衝突防止システムにおける撮像画像説明図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る衝突防止システムにおける解析処理部の第二区域とその近傍での障害物検出に係る撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る衝突防止システムにおける解析処理部の第一区域とその近傍での障害物検出に係る撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る衝突防止システムの解析処理部で処理領域を高速対応に設定した場合における撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る衝突防止システムの解析処理部で処理領域を低速対応に設定した場合における撮像画像の平面展開状態説明図である。
【図１８】本発明の他の実施形態に係る衝突防止システムを適用したタイヤローラの概略側面図である。
【図１９】本発明の他の実施形態に係る衝突防止システムにおける表示装置の障害物検出時の表示画面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る衝突防止システムを前記図１ないし図１２に基づいて説明する。本実施形態では、産業用車両としてのタイヤローラに適用される衝突防止システムの例について説明する。
【００２５】
前記各図において本実施形態に係る衝突防止システム１０は、産業用車両としてのタイヤローラ８０の後方における所定の撮像対象範囲を撮像する前記撮像装置としての双眼撮像部１１と、この双眼撮像部１１で取得される撮像画像を解析して、障害物の存在を検出すると所定の信号を出力する解析処理部１２と、タイヤローラ８０の前後進速度を調整可能とする操作部８６の近傍に配設され、この操作部８６の操作可能範囲を縮小可能とする操作制限部１３と、解析処理部１２からの信号に基づいて操作制限部１３を制御する速度制御部１４とを備える構成である。
【００２６】
本実施形態に係る衝突防止システム１０を適用するタイヤローラ８０は、自走して道路面等の締固めを行う公知の装置であり、車体８１の前後に回動可能に配設されるローラ部８２、８３と、車体上部における中央より後ろ寄りとなる位置に設けられる運転席８５とを備える構成である。
【００２７】
このタイヤローラ８０では、車体８１に内蔵される油圧回路や電気回路等の走行機構（図示を省略）で前後のローラ部８２、８３を駆動することにより、これらローラ部８２、８３が回転し、タイヤローラ８０が前後進する仕組みである。
【００２８】
そして、タイヤローラ８０における運転席８５の側部所定箇所に、タイヤローラ８０の前後進速度を調整可能とするレバー状の操作部８６が配設される。運転席８５に乗った運転者による操作部８６の操作で、タイヤローラ８０は前後方向に移動可能となる。
【００２９】
より詳細には、操作部８６は、所定の中立位置から前後に傾動させて操作するものであり、操作部８６を中立位置から前方に動かすと、走行機構の回路がローラ部を一の回転方向（図１では反時計回り）に回転させるように接続され、タイヤローラ８０を前進させることができ、操作部８６の前方への移動量が大きくなるほどローラ部の回転速度が大となり、タイヤローラ８０の前進の速度が増大する。
【００３０】
また、操作部８６を中立位置から後方に動かすと、走行機構の回路がローラ部を他の回転方向（図１では時計回り）に回転させるように接続され、タイヤローラ８０を後進させることができ、操作部８６の後方への移動量が大きくなるほどローラ部の回転速度が大となり、タイヤローラ８０の後進の速度が増大する。
そして、操作部８６を中立位置にすると、走行機構の回路が遮断状態となり、回路の制動作用でローラ部は回転せず、タイヤローラ８０は速度が０の停止状態となる。
【００３１】
前記双眼撮像部１１は、タイヤローラ８０の後方を、車体８１による死角をほとんど生じさせることなく撮像可能な、タイヤローラ８０の所定箇所、例えば、タイヤローラ８０の車体上方に設けられるキャノピー８７の支柱上部など、に磁石やクランプ等で着脱可能として取り付けられる、いわゆるステレオカメラであり、タイヤローラ８０の後方における所定の撮像対象範囲を動画像として撮像し、得られた画像情報を解析処理部１２へ出力するものである。
【００３２】
この双眼撮像部１１は、公知のステレオカメラと同様、所定間隔で配設される二つの撮像部を備えるものである。そして、双眼撮像部１１は、タイヤローラ８０の運転者の運転によるタイヤローラ８０の後方への予定進路が、この双眼撮像部１１の撮像対象範囲に収まるように、設置位置を設定される。
【００３３】
なお、双眼撮像部１１は、運転者の後方への視界を確保でき、タイヤローラ８０による締固め作業に支障とならない箇所であれば、タイヤローラ８０の車体後部など上部以外の箇所に取り付けることもできる。また、撮像装置として、撮像部を二つ備える双眼撮像部１１を用いるようにしているが、これに限られるものではなく、例えば、複数の独立したカメラ（撮像部）の一式を一つの撮像装置として取り扱うこともできる。また、撮像部ごとに画像情報を出力できるものであれば、用いる撮像部は二つに限らず、撮像部を二つ以上の複数組有する撮像装置としてもかまわない。
【００３４】
前記解析処理部１２は、双眼撮像部１１と同じ筐体に収められて双眼撮像部１１と一体に配設され、双眼撮像部１１と電気的に接続されて双眼撮像部１１から撮像画像の情報を受け取り、この撮像画像を解析するものである。この解析処理部１２は、画像解析により、双眼撮像部１１の撮像対象範囲内に存在する障害物とこの障害物のタイヤローラ８０からの距離とを検出し、障害物の検出を示す所定の信号を出力する。
【００３５】
解析処理部１２による、障害物のタイヤローラ８０からの距離の検出は、公知のステレオカメラの場合と同様、双眼撮像部１１の所定間隔で配設される二つの撮像部がそれぞれ同時に撮像して得た二つの画像から、所定の撮像対象について画像間の視差を求め、この視差の大きさと、既知である各撮像部の焦点距離、及び撮像部間の距離の値とを用いて、撮像部から撮像対象までの距離を算出する手順で、画像中の各画素ごとに撮像部からの距離の情報を取得し、それを双眼撮像部１１の取付位置関係からタイヤローラ８０からの距離に換算する仕組みでなされるものである。
【００３６】
解析処理部１２では、搭載された人工知能により、例えばタイヤローラ８０の稼動とその進行する路面状態に基づく振動や、撮像対象範囲の天候や撮像時間帯、ライティング（太陽光や照明光源の位置関係）などの環境条件による影響を抑えて、障害物の検出性能を向上させている。また、解析処理部１２での障害物の検出では、障害物が人か物体かを見分けることが可能であり、使用環境に応じて、検出対象とする障害物を人又は物体のいずれかのみとする選択的検出を行うようにしてもよい。
【００３７】
解析処理部１２は、撮像画像の解析において、詳細には、撮像画像として表れる撮像対象範囲を、障害物の存在検出を行う処理領域９０と検出を行わない非処理領域９８とに分け、処理領域９０については、この処理領域内における障害物の存在を検出し、画素ごとの距離情報から障害物のタイヤローラ８０からの距離を取得して、障害物のタイヤローラ８０からの距離に応じた信号の出力を行う。
【００３８】
また、解析処理部１２は、処理領域９０を、領域の各位置とタイヤローラ８０との距離の大小に基づいて複数の区域にさらに分けるようにしている。そして、解析処理部１２は、複数の区域ごとに、区域内における障害物の存在を検出して、検出状態に対応した信号を出力する。
【００３９】
具体的には、処理領域９０を、例えばタイヤローラ８０との距離が２ｍ以内となる、タイヤローラに近い第一区域９１と、例えばタイヤローラ８０との距離が２ｍから５．５ｍの範囲となる、タイヤローラ８０から遠く且つ前記第一区域９１より広い第二区域９２とに分けるように設定する。
【００４０】
さらに、解析処理部１２は、障害物の検出を示す信号を複数の出力ポートからそれぞれ出力可能としており、例えば、解析処理部からの信号を受け取る速度制御部１４で障害物の種類に応じた制御を行えるように、ポートごとに障害物検出位置と信号のＯＮ、ＯＦＦ状態との関係が若干異なるように出力可能としている。
【００４１】
詳細には、解析処理部１２は、第一制御信号と第二制御信号とを異なるポートからそれぞれ出力可能となっており、第一区域９１と第二区域９２のいずれにおいても障害物を検出しない間は、第一制御信号の出力と第二制御信号の出力はいずれもＯＦＦ状態とされる。
【００４２】
そして、タイヤローラ８０から遠い第二区域９２でのみ障害物を検出すると、第一制御信号の出力はＯＦＦ状態とされる一方、第二制御信号はＯＮ状態として出力される。また、タイヤローラ８０に近い第一区域９１で障害物を検出すると、第二区域９２での検出結果によらず、第一制御信号と第二制御信号はいずれもＯＮ状態として出力される。
【００４３】
すなわち、第一制御信号は、タイヤローラ８０に近い第一区域９１で障害物を検出した場合に、はじめてＯＮ状態として出力される信号であり、障害物を第一区域９１で検出した段階で減速等対応すれば十分安全を確保可能な障害物、例えば障害物が物体の場合、に対応した制御に用いることができる。また、第二制御信号は、第一区域９１と第二区域９２のいずれでも、障害物を検出した場合にはＯＮ状態として出力される信号であり、障害物をタイヤローラ８０から遠い第二区域９２で検出した段階において、減速等対応するのが安全面で望ましい障害物、例えば障害物が人の場合、に対応した制御に用いることができる。
【００４４】
前記操作制限部１３は、タイヤローラ８０における操作部８６の近傍となる車体８１上部の側面部に配設されるアクチュエータ１３ａと、このアクチュエータ１３ａに連結されて操作部８６の近傍に配置され、アクチュエータ１３ａの作動で操作部８６の可動範囲外から操作部可動範囲内の操作部８６と接触可能な所定位置までの所定範囲内で移動可能とされる規制片１３ｂとを有する構成である。
【００４５】
前記アクチュエータ１３ａは、一部をタイヤローラ８０の車体８１に連結されると共に、この一部に対し位置関係可変とされる他部を規制片１３ｂに連結されて配設され、前記一部と他部との位置関係を変化させるように作動して、規制片１３ｂを所定範囲内で移動させる構成である。詳細には、アクチュエータ１３ａは、ボールねじ機構や流体圧シリンダ機構等の公知のリニアアクチュエータであり、前記一部としてのベース部１３ｄと、これに対し直線移動する前記他部としての可動部１３ｅとを有してなり、この可動部１３ｅに規制片１３ｂが取り付けられる。
【００４６】
アクチュエータ１３ａのベース部１３ｄには締結部１３ｆが一体に取り付けられており、この締結部１３ｆで車体８１の側面部の所定箇所を挟み込んで締め付けることで、ベース部１３ｄを車体８１に固定できる。そして、アクチュエータ１３ａは、可動部１３ｅの直線移動する向きが操作部８６の操作に係る動きに対応する前後方向となるように、締結部１３ｆによる取付の向きを設定されることとなる。
【００４７】
こうしてアクチュエータ１３ａのベース部１３ｄが、締結部１３ｆを用いて車体８１に固定されることで、アクチュエータ１３ａを要部とする操作制限部１３は車体８１に対し着脱可能であり、衝突防止システムを使用しない場合は操作制限部１３をタイヤローラ８０から容易に取り外せる。
【００４８】
前記規制片１３ｂは、略棒状に形成され、アクチュエータ１３ａの可動部１３ｅにこのアクチュエータ１３ａから操作部８６側に突出する配置で一体に取り付けられ、可動部１３ｅと共に前後方向に移動可能とされる構成である。この規制片１３ｂが必要に応じて操作部８６の可動範囲に重なって、操作部８６と接触可能な配置状態とされることで、この規制片１３ｂで操作部８６の操作可能範囲を制限できる仕組みである。
【００４９】
一方、規制片１３ｂが操作部８６の可動範囲の外に位置する場合は、操作部８６は規制片１３ｂと接触せず、操作部８６の可動範囲一杯に動かせることで、後進の速度は制限されず、操作部８６で後進速度は最大（１００％）まで調整可能である。
【００５０】
なお、操作制限部１３のアクチュエータ１３ａは、ボールねじ機構やリニアモータ、流体圧シリンダなどの直動式アクチュエータに限られるものではなく、操作部８６の可動範囲外から操作部８６の中立位置近くの操作部８６と接触可能な箇所まで規制片を移動させられるものであれば、電動機や油圧モータ等の回転式アクチュエータとして、アクチュエータの一部が連結された規制片を、アクチュエータの他部を連結した車体８１に対して回転させて動かすことで、規制片を移動可能とする構成とすることもできる。
【００５１】
前記速度制御部１４は、解析処理部１２からの信号に基づいて操作制限部１３のアクチュエータ１３ａの作動を制御するものである。
速度制御部１４は、車体８１における、双眼撮像部１１及び解析処理部１２、並びに、操作制限部１３の配設箇所とは異なる、上部前方の側面部に着脱可能に取り付けられ、解析処理部１２と有線接続又は無線接続され、信号を入力可能とされると共に、操作制限部１３のアクチュエータ１３ａとケーブルや管体を通じて接続されて、アクチュエータ１３ａの作動に必要な電力や流体圧を供給可能とされる構成である。
【００５２】
この速度制御部１４は、解析処理部１２での処理の結果、障害物が処理領域９０（第一区域９１又は第二区域９２）で検出され、解析処理部１２から信号出力がなされると、操作制限部１３のアクチュエータ１３ａを作動させて、規制片１３ｂを操作部８６の可動範囲内に位置させる。
【００５３】
こうして規制片１３ｂが操作部８６の可動範囲内に位置すると、操作部８６は、後方については規制片１３ｂとの接触に伴い、規制片１３ｂのある位置より後方へは移動させられず、移動範囲を規制される。こうして、操作部８６の操作可能範囲を調整して、操作部８６により設定されるタイヤローラ８０の後進の速度を制限することとなる。
【００５４】
詳細には、解析処理部１２が第二区域９２で障害物を検出して、第一制御信号の出力をＯＦＦ状態とし、且つ第二制御信号をＯＮ状態として出力すると、速度制御部１４は、タイヤローラ８０から遠い第二区域９２で障害物が検出されたことを識別して、アクチュエータ１３ａを作動させる。規制片１３ｂは、操作部８６に対し、後進速度を最大時の５０％にする操作部位置に対応した配置となるようアクチュエータ１３ａで動かされる。この規制片１３ｂによる操作部８６の移動規制に伴い、後進の速度は最大時の５０％以下に限定される。
【００５５】
仮に、操作部８６が、運転者による操作で、後進速度を最大時の５０％以上の範囲に設定する位置まで後方に動かされ、タイヤローラ８０が最大時の５０％以上の速度で後進している中で、障害物の第二区域９２での検出に伴って速度制御部１４がアクチュエータ１３ａを作動させ、規制片１３ｂが動かされた場合、操作部８６は規制片１３ｂの動きに伴って、最大速度の５０％相当位置まで中立位置側へ押し戻される。この操作部８６の中立位置側への強制的な移動により、操作部８６は運転者により減速操作されるのと同様の制動状態となり、結果としてタイヤローラ８０は減速することとなる。
【００５６】
また、解析処理部１２が第一区域９１で障害物を検出して、第一制御信号と第二制御信号をいずれもＯＮ状態として出力すると、速度制御部１４は、タイヤローラ８０に近い第一区域９１で障害物が検出されたことを識別して、アクチュエータ１３ａを作動させる。規制片１３ｂは、操作部８６に対し、操作部８６の中立位置に対応した配置となるようアクチュエータ１３ａで動かされる。この規制片１３ｂによる操作部８６の移動規制に伴い、操作部８６は中立位置から後方へは動かせなくなり、後進の速度は０に規制される、すなわちタイヤローラ８０が後方へ移動できない状態となる。
【００５７】
仮に、運転者による操作で、操作部８６が中立位置より後方に動かされ、タイヤローラ８０が所定速度で後進している中で、障害物の第二区域での検出によってアクチュエータ１３ａが作動し、規制片１３ｂが動かされた場合、操作部８６は規制片１３ｂの動きに伴って中立位置まで押し戻される。この操作部８６の中立位置への強制的な移動により、操作部８６は運転者による減速操作で中立位置に戻されるのと同様の制動状態となり、タイヤローラ８０は後進を停止する。
【００５８】
なお、この速度制御部１４で操作制限部１３のアクチュエータ１３ａの作動制御を行うにあたっては、操作部８６の中立位置と可動範囲をあらかじめ把握し、それらに対応して規制片１３ｂが動くように制御を行う必要があるが、速度制御部１４は、操作制限部１３の車体８１への取付直後に、操作部８６が中立位置にある場合と後方への可動限界位置にある場合のそれぞれで、アクチュエータ１３ａにより規制片１３ｂを操作部８６に接触するまで動かして操作部の各位置を記憶する機能を備えており、規制片１３ｂの適切な移動範囲を無理なく把握して、操作制限部の着脱ごとに操作部との位置関係が変化したり、システムを適用する産業用車両が変わった場合でも、問題なく対応できる。
【００５９】
こうした速度制御部１４と共に、速度制御部１４自体や、双眼撮像部１１及び解析処理部１２、並びに、操作制限部１３への電力供給を制御する電源スイッチと、速度制御部１４の制御で作動する操作制限部１３による操作部８６の移動制限や強制移動を停止させる制御解除スイッチとを有するスイッチボックスが、運転席８５近傍に設けられる。
【００６０】
次に、前記構成に基づく衝突防止システムの使用状態について説明する。
あらかじめ、衝突防止システムをなす各部が、タイヤローラ８０の各所定箇所に容易に動かないように取り付けられて相互に接続された状態とされた上で、タイヤローラ８０が走行可能に起動した状態となり、衝突防止システムも電源スイッチＯＮで後方監視を問題なく開始しているものとする。
【００６１】
そして、前提として、タイヤローラ８０の後方には当初は障害物がなく、衝突防止システムにおいても、解析処理部１２で設定される撮像対象範囲の処理領域９０において障害物が検出されておらず、タイヤローラ８０の操作部８６は運転者が特に制限なく動かして操作できる状態にあるものとする。
【００６２】
まず、運転者がタイヤローラ８０の移動又は締固め作業のために、操作部８６を後方に動かすように操作すると、タイヤローラ８０が後進する。
このタイヤローラ８０の後進に際し、継続的に双眼撮像部１１で撮像対象範囲の撮像が行われ、解析処理部１２で画像解析の処理がなされる。
【００６３】
解析処理部１２で障害物が検出されない間は、操作制限部１３の規制片１３ｂは操作部８６の可動範囲外に位置するため、操作部８６の規制はなく、運転者は操作部８６を操作して任意の後進速度に設定できる。
【００６４】
ここで、障害物が、それ自体の移動、又は、タイヤローラ８０の移動に伴って、双眼撮像部１１の撮像対象範囲に入り、双眼撮像部１１で撮像されると、解析処理部１２は、撮像画像の解析で障害物の存在をそのタイヤローラ８０からの距離と共に識別するが、障害物がタイヤローラ８０の進行方向から大きく外れて存在していたり、タイヤローラ８０の進行方向に存在していてもタイヤローラ８０から約５．５ｍ以上離れているなど、障害物が非処理領域９８にあると認められる場合（図７参照）には、障害物の存在の検出は行わない。
【００６５】
一方、解析処理部１２が、障害物が処理領域９０のうち第二区域９２に相当する範囲、すなわち、障害物がタイヤローラ８０に対し、タイヤローラ８０との距離が約２ｍから約５．５ｍまでの範囲に存在すると認める場合（図８参照）には、障害物を検出して、この障害物のタイヤローラ８０からの距離に応じた信号である、第二制御信号をＯＮ状態として出力する。この場合、第一制御信号はＯＦＦ状態とされて出力されない。
【００６６】
この解析処理部１２からの第二制御信号の出力を受けて、速度制御部１４は、タイヤローラ８０に対する第二区域９２に障害物が存在していることへの対応として、アクチュエータ１３ａを作動させ、規制片１３ｂを操作部８６の可動範囲内まで動かす（図９、図１０参照）。ここで、規制片１３ｂが、タイヤローラ８０の後進速度を最大時の５０％にする操作部位置に対応した配置とされることで、タイヤローラ８０が最大速度の５０％以上の速度で後進している場合、操作部８６は規制片１３ｂの動きに伴って、最大速度の５０％相当位置まで中立位置側へ強制的に押し戻され、操作部８６が運転者により減速操作される場合と同様にタイヤローラ８０は減速し、タイヤローラ８０の後進速度が最大時の５０％以下に抑えられる。なお、タイヤローラ８０が最大速度の５０％未満の速度でゆっくりと後進している場合には、規制片１３ｂの動きに伴うタイヤローラ８０の減速は生じないものの、タイヤローラ８０の後進速度は前記同様最大時の５０％以下に規制片１３ｂで規制され、運転者の操作で後進速度を最大時の５０％より大きくすることはできなくなる。
【００６７】
タイヤローラ８０の後進速度が制限されることで、運転者が後方を確認して障害物を認識し、操作部８６によりタイヤローラを停止させる操作を行うのに十分な時間を生じさせることができ、障害物との衝突の確実な回避を図れることとなる。
【００６８】
また、解析処理部１２が、障害物が処理領域９０のうち第一区域９１に相当する範囲、すなわち、障害物がタイヤローラ８０に対し、タイヤローラ８０との距離が約２ｍ以内の範囲に存在すると認める場合（図１１参照）には、障害物を検出して、第二制御信号をＯＮ状態として出力すると共に、第一制御信号をＯＮ状態として出力する。
【００６９】
この解析処理部１２からの第一制御信号の出力を受けると、速度制御部１４は、タイヤローラ８０に対する第一区域９１に障害物が存在していることへの対応として、アクチュエータ１３ａを作動させ、規制片１３ｂを操作部８６の可動範囲内における、操作部８６の中立位置に対応した所定箇所、すなわち、仮に操作部８６が中立位置にある場合に、その操作部８６の後方側に接する位置まで動かす（図１２参照）。
【００７０】
ここで、規制片１３ｂが、操作部８６の中立位置に対応した配置とされることで、タイヤローラ８０が所定速度で後進している場合、操作部８６は規制片１３ｂの動きに伴って、中立位置まで強制的に押し戻され、操作部８６が運転者により減速及び停止操作される場合と同様にタイヤローラ８０は減速して、その後進速度を０として停止し、さらなる運転者の操作でタイヤローラ８０を後進させることはできなくなる。
【００７１】
規制片１３ｂで操作部８６を中立位置まで押し戻す際は、押された操作部８６が中立位置に急に戻ってタイヤローラ８０が急停止する状態となるのを防ぐために、アクチュエータ１３ａで規制片１３ｂを可能な範囲でゆっくりと動かすように、速度制御部１４で制御を行うのが望ましい。
【００７２】
タイヤローラ８０近くで検出された障害物に対しタイヤローラ８０を自動的に停止させることで、運転者が障害物に気付くのが遅れた場合でもタイヤローラ８０と障害物との衝突を防止でき、安全を確保できる。
【００７３】
タイヤローラ８０の停止後、タイヤローラ８０に近付いた状態の障害物を移動させるなどして、障害物が処理領域９０の各区域に存在せず解析処理部１２で障害物を検出しない状態になると、解析処理部１２から信号が出力されなくなるのに伴い、速度制御部１４は、アクチュエータ１３ａを当初状態に戻すように作動させ、規制片１３ｂを操作部８６の可動範囲外へ動かす。これにより規制片１３ｂによる操作部８６の規制が解除され、運転者は操作部８６を操作してタイヤローラ８０を後進させることが可能となる。
【００７４】
タイヤローラ８０が後進の終点位置まで達していない場合は、運転者は再度安全を確認した上で操作部８６を後方へ動かして後進を再開させることとなる。衝突防止システムはタイヤローラ８０が後進を継続する間、前記同様に障害物に対応して衝突を防ぐ。タイヤローラが後進の終点位置に達し、停止状態とされるか、移動方向を切り替えて前進を開始すると、システムによる後方監視は終了となる。
【００７５】
このように、本実施形態に係る衝突防止システムにおいては、産業用車両としてのタイヤローラ８０後方の撮像対象範囲を双眼撮像部１１で撮像し、撮像画像を解析処理部１２で解析して撮像対象範囲内に存在する障害物を検出可能とする一方、タイヤローラ８０の速度を調整する操作部８６の近傍に操作制限部１３を設け、この操作制限部１３の作動を速度制御部１４で制御するようにし、撮像対象範囲の処理領域９０に障害物の存在を検出した場合、解析処理部１２から検出を示す信号が速度制御部１４に出力され、速度制御部１４が信号に基づいて操作制限部１３のアクチュエータ１３ａを作動させ、規制片１３ｂを操作部８６の可動範囲内の所定位置まで移動させて操作部８６と接触可能な状態とし、操作部８６の操作可能範囲を制限して、運転者が操作部８６により設定可能なタイヤローラ８０の最大進行速度が制限される状態となることから、タイヤローラ８０と障害物との位置関係に基づいてタイヤローラ８０が減速又は停止して、タイヤローラ８０と障害物との衝突を未然に防ぐことができ、タイヤローラ８０の移動範囲に誤って入った人やタイヤローラ８０の安全を確保できる。また、タイヤローラ８０を安全のために減速、停止させるための作動部分が、タイヤローラ８０の操作部８６の操作に係る動きを外から制限するものとされて、タイヤローラ８０の電気回路や油圧回路等の内部機構に組み込む必要がないことにより、タイヤローラ８０に対しシステムを後付けで設けることができ、容易且つ低コストでタイヤローラ８０に導入できる。さらに、撮像対象範囲を処理領域９０と非処理領域９８とに分け、処理領域９０のみで障害物の検出を行うことで、検出にかかる解析処理部１２の処理量を抑え、誤検出の発生度合いを小さくすることができる。
【００７６】
なお、前記実施形態に係る衝突防止システムにおいて、解析処理部１２は、撮像画像の解析に際し、障害物の検出を行う処理領域９０を、タイヤローラ８０に近い側の第一区域９１とタイヤローラ８０から遠い側の第二区域９２との二つの区域に分け、各区域内における障害物の存在を検出し、各区域ごとの検出状態に対応した信号を出力する構成としているが、これに限らず、解析処理部１２が、処理領域９０を分ける区域を三つ以上に設定する構成とすることもできる。
【００７７】
この場合、解析処理部１２が、三つ以上の各区域ごとに区域内における障害物の存在を検出し、検出状態に対応した信号を出力し、信号を受けた速度制御部１４が、分けられた区域の数に対応する複数段階の減速のうち、障害物の検出された区域にあてはまる度合いで減速がなされるように操作制限部１３を作動させ、操作部８６の動きを規制する。こうして、障害物の検出された区域に対応させて、タイヤローラ８０の後進の速度が減速され、タイヤローラ８０と障害物との離隔状態を確保することができる。
【００７８】
また、前記実施形態に係る衝突防止システムにおいて、タイヤローラ８０の後方を双眼撮像部１１で撮像して得られた撮像画像については、解析処理部１２で解析を行って、障害物を検出するのに用いる以外での活用は特に行わない構成としているが、これに限らず、解析処理部１２又は別途設けた記録手段を用いて、撮像画像又は解析処理部１２で解析した後の画像の録画を行って保存活用するようにすることもでき、障害物に対し車両が減速、停止した状態が判別できる画像が記録として残されることで、後からシステムが実際に作動している状態を確認できる。また、仮に、移動体である障害物が、衝突防止として適切に停止した車両に対し、障害物自ら接近して接触、衝突した場合に、衝突が障害物側の移動に基づくものであることを、記録した画像から示すことができる。
【００７９】
（本発明の第２の実施形態）
前記第１の実施形態に係る衝突防止システムにおいて、解析処理部１２は、双眼撮像部１１で撮像した撮像画像の解析に際し、撮像対象範囲を処理領域９０と非処理領域９８とに分けて取り扱うと共に、処理領域９０をタイヤローラ８０からの距離に基づいてさらに第一区域９１と第二区域９２とに分け、画像解析で障害物を認めた場合の信号出力等の対応を各領域ごとや各区域ごとに異ならせるよう設定して、障害物の検出を無理なく迅速に行い、タイヤローラ８０を適切に減速、停止させて安全を確保できる構成としているが、この他、図１３ないし図１５に示すように、第２の実施形態として、解析処理部１２が、撮像対象範囲を処理領域９３と非処理領域９９とに分けた上で、処理領域９３を、タイヤローラ８０の進行方向に位置する基本領域９４と、この基本領域９４の横方向に隣接する拡張領域９５とにさらに分けるようにし、このうち、拡張領域９５内における移動する障害物の存在をこの障害物の移動方向と共に検出し、この検出された障害物の移動方向が基本領域９４へ向かうものである場合には、信号を速度制御部１４へ出力し、速度制御部１４による操作制限部１３の制御でタイヤローラ８０を減速又は停止させる構成とすることもできる。
【００８０】
この場合、処理領域９３は、第１の実施形態における処理領域９０より横に広がった領域として設定されるものの、タイヤローラ８０の進行方向から横にずれた拡張領域９５については、この領域内を移動する障害物のうち、基本領域９４への移行が見込まれるもののみ、解析処理部１２が実質的な障害物と認定して検出結果に応じた信号を出力し、速度制御部１４で衝突防止に係るタイヤローラ８０の速度調整を図ることから、後進するタイヤローラ８０の近くに達して衝突を防ぐ対象となる障害物の数はほとんど変化せず、後進中のタイヤローラ８０の減速や停止が過度に生じることはない。
【００８１】
そして、拡張領域９５で基本領域９４への移行が見込まれる障害物を検出して、この障害物が基本領域９４で検出されるより前に、解析処理部１２から速度制御部１４へ信号を出力することで、例えば人がタイヤローラ８０の進路を横断しようとする場合など、タイヤローラ８０の進行方向から外れた場所から移動してタイヤローラ８０の進路上に急に現れる状態となる障害物を、効率よく検出してタイヤローラ８０をより適切なタイミングで減速、停止させることができ、タイヤローラ８０の急減速や急停止を生じさせることなく障害物との衝突を回避して安全を十分に確保できる。
【００８２】
なお、解析処理部１２による撮像画像の解析において、基本領域９４については、前記第１の実施形態における処理領域９０についてのものと同様の処理が行われる。すなわち、解析処理部１２は、基本領域９４を、タイヤローラ８０に近い側の第一区域９６と、タイヤローラ８０から遠い側の第二区域９７との、タイヤローラ８０からの距離の大小に基づく二つの区域にさらに分け、各区域ごとに、区域内における障害物の存在を検出して、検出状態に対応した信号を出力するようにしている。
【００８３】
（本発明の第３の実施形態）
前記第１の実施形態に係る衝突防止システムにおいて、解析処理部１２は、撮像画像の解析に際し、障害物の検出を行う処理領域９０を、タイヤローラ８０に近い側の第一区域９１とタイヤローラ８０から遠い側の第二区域９２とに分け、各区域ごとに、区域内における障害物の存在を検出し、検出状態に対応した信号を出力する中、設定した処理領域９０や第一区域９１及び第二区域９２のタイヤローラ８０に対する相対位置関係は、タイヤローラ８０が移動しても変化させず一定とする構成としているが、この他、図１６及び図１７に示すように、第３の実施形態として、解析処理部１２が、撮像画像の解析を行う中で、タイヤローラ８０の進行する速度の大小に対応させて、処理領域９０のタイヤローラ進行方向における大きさの大小を調整し、合わせて、処理領域９０を分ける複数の区域のそれぞれの大きさや区域の数も調整する構成とすることもできる。
【００８４】
具体的には、タイヤローラ８０の後方へ進行する速度を、公知の速度センサ等を用いて検出し、解析処理部１２は、検出された速度と、あらかじめ設定された速度と処理領域の大きさとの関係に基づいて、処理領域の大きさを決定する。そして、決定した処理領域の大きさに対応させて、第一区域９１と第二区域９２の各大きさを設定する。
【００８５】
タイヤローラ８０の進行中に、障害物が処理領域９０で検出されるのに対応して、タイヤローラ８０が問題のない速度まで減速したり、停止するよう制御されるが、タイヤローラ８０は減速完了や停止までにそのまま進行方向に所定距離進み続ける。このタイヤローラが減速完了や停止までに進む距離は元の速度に依存するため、タイヤローラ８０の進行速度が大きい場合は処理領域９０を大きくして障害物の検出を早めに行い、検出時点での障害物とタイヤローラ８０との距離を十分確保することで、タイヤローラ８０が減速完了や停止以前に障害物と衝突する事態を回避できる。一方、タイヤローラ８０の進行速度が小さい場合は、障害物検出の後にタイヤローラ８０が減速完了や停止までに進む距離も小さくなることから、処理領域９０を小さくしてもタイヤローラ８０と障害物との衝突は十分避けられることとなる。
【００８６】
例えば、タイヤローラ８０の後方へ進行する速度が８〜１０ｋｍ／ｈと高速の場合には、解析処理部１２は、この速度から、処理領域９０のタイヤローラ進行方向における大きさを、タイヤローラ８０からの距離が５．５ｍ以内、と定める。そして、さらにこの処理領域９０を、タイヤローラ８０との距離が２ｍ以内となる第一区域９１と、タイヤローラ８０との距離が２ｍから５．５ｍの範囲となる第二区域９２とに分けるように設定する（図１６参照）。
【００８７】
これに対し、タイヤローラ８０の後方へ進行する速度が５ｋｍ／ｈと低速の場合には、解析処理部１２は、この速度から、処理領域９０のタイヤローラ進行方向における大きさを、タイヤローラ８０からの距離が３ｍ以内、と定めることができ、また、この処理領域９０を、タイヤローラ８０との距離が１．１ｍ以内となる第一区域９１と、タイヤローラ８０との距離が１．１ｍから３ｍの範囲となる第二区域９２とに分けるように設定する（図１７参照）ことができるなど、タイヤローラ８０の減速や停止のために確保するスペースを縮減可能となり、タイヤローラ８０の後方の作業スペースが小さい場合でも障害物との衝突防止が図れる。
【００８８】
仮に、タイヤローラ８０の後方への進行速度が前記高速の場合よりさらに大きくされた場合（例えば、約２倍の２０ｋｍ／ｈ）には、タイヤローラ８０が減速を開始してから減速完了や停止に至るまでに進む距離（制動距離）は速度の二乗に比例することから、解析処理部１２は、タイヤローラ８０の進行速度から、処理領域９０の大きさを、前記高速の場合の２2倍以上、すなわち、タイヤローラ８０からの距離が２２ｍ以上の所定距離以内、と定めることとなる。
【００８９】
このように、解析処理部１２の解析において、タイヤローラ８０の速度に応じて処理領域９０の大きさを調整することで、後方への進行速度が大きく減速に時間がかかる場合は、処理領域９０を大きくとって障害物をタイヤローラ８０から離れた段階で検出して信号を出力できるようにし、速度制御部１４で早めに操作制限部１３を動かして操作部８６の規制を行い、タイヤローラ８０の減速や停止の対応をとれるようにする一方、タイヤローラ８０の進行速度が小さく減速に時間がかからない場合は、処理領域９０を小さくして障害物の検出をタイヤローラ８０の近くで実行するようにして、適切なタイミングでタイヤローラ８０を減速させることができ、進行するタイヤローラ８０の速度によらず障害物に適切に対応して、タイヤローラ８０と障害物との離隔状態を維持可能であり、安全を確保できる。
【００９０】
なお、前記各実施形態に係る衝突防止システムにおいては、適用対象となる産業用車両をタイヤローラ８０としているが、これに限られるものではなく、ロードローラや、転圧ローラ、振動ローラなど、他の締固め車両（締固め用機械）でもかまわない。また、レバーやペダル等である操作部の、速度０（停止）対応位置からの移動量で前後進の進行速度を調整するものであれば、建設機械や輸送機械など、他の産業用車両にも適用できる。
【００９１】
また、前記各実施形態に係る衝突防止システムにおいては、タイヤローラ８０の後方を双眼撮像部１１で撮像して障害物を検出し、後進するタイヤローラ８０と障害物との衝突防止を図る構成としているが、この他、タイヤローラの前方を撮像する他の双眼撮像部等の撮像装置を設け、タイヤローラの前方においても障害物検出を行い、タイヤローラ前進時におけるタイヤローラ８０と障害物との衝突防止を図ったり、タイヤローラの側方を撮像する別の撮像装置を設けて、タイヤローラの進行方向変更の際にタイヤローラの側方で障害物を検出可能として、タイヤローラ側部と障害物との衝突を防止できるようにする構成とすることもでき、運転席でタイヤローラを運転する運転者からタイヤローラの前方や側方が死角等の理由で確認しにくい場合でも、後方の場合と同様に障害物との衝突を回避して安全を確保できることとなる。
【００９２】
また、前記実施形態に係る衝突防止システムにおいては、障害物を検出すると、操作部８６の操作に係る動きを規制、制限して、後進するタイヤローラ８０を減速、停止させるが、運転者は、直接障害物を視認する場合以外は、自らの操作によらないタイヤローラ８０の減速状態への移行からのみ、障害物の検出を知ることができる構成としているが、この他、解析処理部１２で障害物を検出した場合に、この検出状態を運転者に対し音声や発光又は映像の表示等により報知可能な報知部１６を設ける構成とすることもできる（図１８参照）。
【００９３】
この場合、報知部１６は、タイヤローラ８０を運転する状態の運転者に対し報知可能な所定箇所、例えば運転席８５に設置され、解析処理部１２又は速度制御部１４と接続される。解析処理部１２で障害物が検出されると、それに基づいて報知部１６は音声や表示出力を実行する状態に移行して、検出の旨を運転者に対し報知することとなる。こうした障害物の検出を示す報知は、障害物が処理領域の第一区域で検出された場合と、第二区域で検出された場合とで、報知内容を異ならせる、例えば、音の高さや、音の断続の長さ・組合せを変えたり、光の色の変化、点灯と点滅の切替え等、を行うようにするのが望ましい。
【００９４】
この報知に関しては、障害物を検出したら、速度制御部１４が操作制限部１３のアクチュエータ１３ａを作動させるより前に、報知部１６からの障害物検出に係る報知を行うのが望ましく、報知により障害物の存在を知った運転者が操作制限部１３より先に操作部８６を動かして減速、停止操作を実行し、速やかにタイヤローラ８０を減速、停止状態に移行させることが可能となる。また、報知を受けた運転者が、操作部８６の操作に基づく制動以外の制動手段、例えば、ブレーキペダル操作でローラに制動をかけるディスクブレーキやドラムブレーキなどを作動させることもでき、より確実且つ迅速な減速、停止も期待できる。さらに、報知により、この後タイヤローラ８０が減速、停止状態に移行することを運転者が前もって把握できることで、減速に伴う反動に十分に対応することができ、運転者の安全確保も図れることとなる。
【００９５】
こうした報知部１６による報知は、障害物が検出された場合の速度制御部１４による操作制限部１３の作動制御が制御解除スイッチ操作で強制停止され、タイヤローラ８０の自動減速、停止が一時的に行われない状況においても、継続して実行可能な状態に維持されており、運転者が報知に基づいて操作部等を操作し、タイヤローラ８０を減速、停止させて、障害物との衝突を回避することが可能である。
【００９６】
さらに、報知部の一例として、運転者がタイヤローラ８０の前方を向いた通常の運転状態における、運転者の視界に入る所定箇所に、タイヤローラ８０後方の撮像画像を表示する表示装置を設ける構成とすることもできる。この場合、表示装置は、双眼撮像部１１で撮像した画像情報を取得して表示画面１８上で撮像画像の表示を行うと共に、解析処理部１２で障害物が検出された場合、解析処理部１２から検出に係る情報を取得し、これに基づいて、障害物が検出された状態を運転者が視認可能となるような表示、例えば、障害物を囲む枠１８ａなどを、撮像画像に重ねて表示することとなる（図１９参照）。こうした障害物の検出を示す表示は、障害物が処理領域の第一区域で検出された場合と、第二区域で検出された場合とで、色や形状を異ならせるようにするのが望ましい。
【００９７】
表示装置を用いることで、運転者がタイヤローラ８０を後進させる運転を行っている状況で、運転者が前方を向いて後方を直接目視で確認できない運転姿勢をとる間も、運転者が前方を向いたまま表示装置の表示内容からタイヤローラ８０後方の概略状況や障害物の存在を確認でき、運転者がタイヤローラ８０を適切に後進させる運転操作を行いながら、直接の後方確認と表示装置の表示確認との併用でタイヤローラ８０後方に対し継続的に注意を払うことができ、タイヤローラ８０の正しい運転と障害物への適切な対応を無理なく実行できる。
【符号の説明】
【００９８】
１０              衝突防止システム
１１              双眼撮像部
１２              解析処理部
１３              操作制限部
１３ａ            アクチュエータ
１３ｂ            規制片
１３ｄ            ベース部
１３ｅ            可動部
１３ｆ            締結部
１４              速度制御部
１６              報知部
１８              表示画面
１８ａ            枠
８０              タイヤローラ
８１              車体
８２、８３        ローラ
８５              運転席
８６              操作部
８７              キャノピー
９０、９３        処理領域
９１、９６        第一区域
９２、９７        第二区域
９４              基本領域
９５              拡張領域
９８、９９        非処理領域
【図１】
2020032953.tif 000003
【図２】
2020032953.tif 000004
【図３】
2020032953.tif 000005
【図４】
2020032953.tif 000006
【図５】
2020032953.tif 000007
【図６】
2020032953.tif 000008
【図７】
2020032953.tif 000009
【図８】
2020032953.tif 000010
【図９】
2020032953.tif 000011
【図１０】
2020032953.tif 000012
【図１１】
2020032953.tif 000013
【図１２】
2020032953.tif 000014
【図１３】
2020032953.tif 000015
【図１４】
2020032953.tif 000016
【図１５】
2020032953.tif 000017
【図１６】
2020032953.tif 000018
【図１７】
2020032953.tif 000019
【図１８】
2020032953.tif 000020
【図１９】
2020032953.tif 000021
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月21日(2019.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
運転者の運転操作で少なくとも前後方向に自走移動可能な産業用車両に設けられる、当該車両と人を含む障害物との衝突を防止するシステムにおいて、
前記車両の前方又は後方における所定の撮像対象範囲を動画像として撮像する複数の撮像部を有する撮像装置と、
当該撮像装置で取得される撮像画像を解析して、前記撮像対象範囲内に存在する障害物と当該障害物の前記車両からの距離とを検出し、少なくとも障害物の検出を示す所定の信号を出力する解析処理部と、
前記車両における少なくとも前後進速度を調整可能とする操作部の近傍となる車両所定箇所に配設されるアクチュエータ、及び、当該アクチュエータに連結されて操作部の近傍に配置され、アクチュエータの作動で操作部の可動範囲外から操作部可動範囲内の操作部と接触可能な所定位置までの所定範囲内で移動可能とされる規制片を有する操作制限部と、
前記解析処理部からの前記信号に基づいて前記操作制限部のアクチュエータの作動を制御する速度制御部とを備え、
前記車両の操作部が、所定の中立位置から動かして操作するものとされ、中立位置からの移動量が大きくなるほど車両の前後進速度を大とする一方、中立位置では車両の速度が０となる状態とし、
前記操作制限部が、前記規制片の移動する向きを前記操作部の操作に係る動きに対応する方向とするように配設され、規制片を中立位置にある状態の操作部に接する位置まで移動可能とし、
前記解析処理部が、撮像画像の解析において、前記撮像対象範囲を障害物の存在検出を行う処理領域と検出を行わない非処理領域とに分け、前記処理領域については、処理領域内における障害物の存在を当該障害物の車両からの距離と共に検出して、障害物の車両からの距離に応じた信号を出力するようにし、
前記速度制御部が、前記解析処理部から信号出力がなされると、前記操作制限部のアクチュエータを作動させて規制片を移動させ、規制片で操作部の操作可能範囲を縮小して、操作部により設定される車両の前進又は後進の速度を制限する、若しくは、規制片で操作部を中立位置側へ押し戻して、車両を減速又は停止させることを
特徴とする産業用車両の衝突防止システム。