特表2024-500216作業領域内の対象物を検出するための手段を有する機械および対応する方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-01-05
(54)【発明の名称】作業領域内の対象物を検出するための手段を有する機械および対応する方法
(51)【国際特許分類】
E02F 9/24 20060101AFI20231225BHJP
G06T 7/70 20170101ALI20231225BHJP
E02F 9/26 20060101ALI20231225BHJP
【ＦＩ】
E02F9/24 B
G06T7/70 A
E02F9/26 B
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023533213
(86)(22)【出願日】2021-11-26
(85)【翻訳文提出日】2023-05-31
(86)【国際出願番号】 EP2021025465
(87)【国際公開番号】W WO2022117226
(87)【国際公開日】2022-06-09
(31)【優先権主張番号】17/110,049
(32)【優先日】2020-12-02
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】505236469
【氏名又は名称】キャタピラー エス エー アール エル
(74)【代理人】
【識別番号】110001243
【氏名又は名称】弁理士法人谷・阿部特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】マリー、ジェイコブ シー．
【テーマコード（参考）】
2D015
5L096
【Ｆターム（参考）】
2D015GA03
2D015GB07
2D015HA03
5L096BA02
5L096DA03
5L096FA69
(57)【要約】
機械（１０２）は、一つまたは複数のセンサー（１３２）から、環境（１００）内の作業器具（１２２）の第一の位置（２００）を示す第一のデータ、および環境（１００）内の作業器具（１２２）の第二の位置（２０４）を示す第二のデータを受信し得る。第一の位置（２００）および第二の位置（２０４）に基づき、機械（１０２）は、作業器具（１２２）の作業領域（１０８）を画定し得る。機械（１０２）は、一つまたは複数のカメラ（１４６）から、環境（１００）の少なくとも一部分および一つまたは複数のカメラ（１４６）の視野（１４８）内に配置される対象物（１０６（２））の少なくとも一部分を示す画像データ（１５０）を受信し得る。機械（１０２）は、画像データ（１５０）に基づき、対象物（１０６（２））が作業領域（１０８）の外側に位置することを決定し得る。対象物（１０６（２））が作業領域（１０８）の外側に位置することを決定することに基づき、機械（１０２）は、作業領域（１０８）の外側の対象物（１０６（２））の存在を示す警報（１１４）の出力を引き起こすことを控えてもよい。
【選択図】図１
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
機械（１０２）であって、作業器具（１２２）と、
一つまたは複数のセンサー（１３２）と、
一つまたは複数のカメラ（１４６）と、
一つまたは複数のプロセッサーと、
前記一つまたは複数のプロセッサーによって実行されるとき、前記一つまたは複数のプロセッサーに、
前記一つまたは複数のセンサー（１３２）から、環境（１００）内の前記作業器具（１２２）の第一の位置（２００）を示す第一のデータ（１３４）を受信すること、
前記一つまたは複数のセンサー（１３２）から、前記第一の位置（２００）とは異なる前記環境（１００）内の前記作業器具（１２２）の第二の位置（２０４）を示す第二のデータ（１３４）を受信すること、
前記第一の位置（２００）および前記第二の位置（２０４）に少なくとも部分的に基づき、前記環境（１００）内の前記作業器具（１２２）の作業領域（１０８）を画定すること、
前記一つまたは複数のカメラ（１４６）から、前記環境（１００）の少なくとも一部分と、前記一つまたは複数のカメラ（１４６）の視野（１４８）内に配置される、対象物（１０６）の少なくとも一部分とを示す画像データ（１５０）を受信すること、
前記画像データ（１５０）に少なくとも部分的に基づき、前記対象物（１０６（２））が前記作業領域（１０８）の外側の位置に配置されることを決定すること、および
前記対象物（１０６（２））が前記作業領域（１０８）の外側の前記位置に配置されることを決定することに少なくとも部分的に基づき、前記作業領域（１０８）内の前記対象物（１０６（２））の存在を示す警報（１１４）の出力を引き起こすことを控えることを含む、動作を実行させる命令を格納する一つまたは複数の非一時的コンピューター可読媒体とを含む、機械（１０２）。
【請求項2】
前記一つまたは複数のカメラ（１４６）の前記視野（１４８）が、前記作業領域（１０８）よりも大きい、請求項１に記載の機械（１０２）。
【請求項3】
前記動作が、前記一つまたは複数のカメラ（１４６）から、前記環境（１００）の少なくとも追加部分、および前記一つまたは複数のカメラ（１４６）の前記視野（１４８）内に配置される前記対象物（１０６）を示す追加画像データ（１５０）を受信することと、
前記追加画像データ（１５０）に少なくとも部分的に基づき、前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内の追加の位置に配置されることを決定することと、
前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内の前記追加の位置に配置されることを決定することに少なくとも部分的に基づき、前記作業領域（１０８）内の前記対象物（１０６（１））の存在を示す前記警告（１１４）を出力させることとをさらに含む、請求項１に記載の機械（１０２）。
【請求項4】
前記動作は、前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内の前記位置に配置されることを決定することに少なくとも部分的に基づき、前記作業器具（１２２）の動きを制限することをさらに含む、請求項３に記載の機械（１０２）。
【請求項5】
前記作業領域（１０８）が、前記作業器具（１２２）の一つまたは複数の寸法（１４０）のうちの一つ、
前記機械（１０２）のブーム（１１８）の一つまたは複数の寸法（１４０）、または
前記機械（１０２）のスティック（１２０）の一つまたは複数の寸法（１４０）の少なくとも一つに少なくとも部分的に基づき、画定される、請求項１に記載の機械（１０２）。
【請求項6】
方法（４００）であって、機械（１０２）の作業器具（１２２）の第一の位置（２００）に関連付けられる第一の入力（４０２）を受信することであって、前記第一の入力（４０２）が、環境（１００）内に作業領域（１０８）を画定するために使用されるように、受信することと、
前記作業器具（１２２）の第二の位置（２０４）に関連付けられる第二の入力（４０４）を受信することであって、前記第二の入力（４０４）が、前記作業領域（１０８）を画定するために使用されるように、受信することと、
前記第一の入力（４０２）および前記第二の入力（４０４）に少なくとも部分的に基づき、前記作業領域（１０８）を画定することと、
前記機械（１０２）のカメラ（１４６）の視野（１４８）内に対象物（１０６）の少なくとも一部分、および前記環境（１００）の少なくとも一部分を示す画像データ（４０８）を受信することと、
前記画像データ（４１２）に少なくとも部分的に基づき、前記対象物（１０６（２））が前記作業領域（１０８）の外側に位置することを決定することと、
前記対象物（１０６（２））が前記作業領域（１０８）の外側に位置することを決定することに少なくとも部分的に基づき、少なくとも一つの警報（１１４）の出力を引き起こすことを控えること（４１６）とを含む、方法（４００）。
【請求項7】
前記カメラ（１４６）の前記視野（１４８）内に前記対象物（１０６）の少なくとも追加部分、および前記環境（１００）の少なくとも追加部分を示す追加画像データ（４０８）を受信することと、前記追加画像データに少なくとも部分的に基づき、前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内に位置することを決定すること（４１４）と、
前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内に位置することを決定することに少なくとも部分的に基づき、前記少なくとも一つの警報（１１４）であって、可聴警報または視覚的警報のうちの少なくとも一つを含む前記少なくとも一つの警報（１１４）を発生させること（４２２）とをさらに含む、請求項６に記載の方法（４００）。
【請求項8】
前記対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内に位置することを決定すること（４１４）に少なくとも部分的に基づき、前記作業器具（１２２）の移動（４２４）を制限することをさらに含む、請求項７に記載の方法（４００）。
【請求項9】
前記カメラ（１４６）の前記視野（１４８）内の追加の対象物（１０６（１））の少なくとも一部分、および前記環境（１００）の少なくとも追加部分を示す追加画像データを受信すること（４０８）と、前記追加画像データ（４０８）に少なくとも部分的に基づき、前記追加の対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内に位置することを決定すること（４１４）と、
前記追加の対象物（１０６（１））が前記作業領域（１０８）内に位置することを決定すること（４１４）に少なくとも部分的に基づき、少なくとも一つの追加の警報（１１４）の出力を生じさせること（４２２）とをさらに含む、請求項６に記載の方法（４００）。
【請求項10】
前記第一の位置（２００）が、前記作業領域（１０８）の第一の境界（１２８）と関連付けられ、前記第二の位置（２０４）が、前記作業領域（１０８）の第二の境界（１３０）と関連付けられる、請求項６に記載の方法（４００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、対象物を検出するためのシステムおよび方法に関し、より具体的には、作業領域内の対象物を検出するためのシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【0002】
掘削機などの機械は、作業現場でさまざまな作業を実行するために使用される。例えば、掘削機は、砂利、コンクリート、アスファルト、土壌、および／または他の材料などの作業現場の材料を掘削、移動、成形、輪郭形成、および／または除去するために使用され得る。
【0003】
一部の掘削機は、掘削機が動作するように構成される、作業現場の領域を画定するシステムを含む。こうした例では、オペレーターは、この領域の外側で掘削機を操作することを制限され得る。さらに、一部の掘削機は、人員などの関心対象物を識別し、こうした対象物の存在を示す警報をオペレーターに提示するシステムを含む。しかしながら、これらのシステムは、多くの場合、領域内だけでなく、作業現場における対象物の過剰量を検出し、こうしたシステムは、機械と対象物との間の接触の実際のリスクがあるかどうかにかかわらず、検出された対象物のそれぞれに対して警報を提供し得る。こうしたシステムによって提供される大量の警報は、オペレーターの気を散らし、および／または悪化させ、オペレーターの疲労をもたらし得る。一部の実例では、オペレーターは、こうしたシステムおよび／またはシステムによって提供される警報を無効にし得る。これにより、作業現場に望まれない衝突が発生する場合がある。
【0004】
中国特許出願第１１１５０１８６５Ａ号（以下、‘８６５出願）には、掘削機に電子フェンスを提供する方法が記載される。具体的には、‘８６５出願に記載されるように、掘削機が第一レベルの安全動作領域を超えて動く場合、第一の警報が有効であり、掘削機が第二レベルの安全動作領域を超えて動く場合、第二の警報が有効であり、掘削機が動作を行うことが制限される。
【0005】
‘８６５出願は、掘削機に関連付けられる作業領域を確立するためのシステムを記述するが、‘８６５出願に記載されるシステムは、所定の作業領域の外側の対象物に関連する警報を除外しながら、機械に特有の所定の作業領域内の対象物を検出するようには、構成されていない。結果として、‘８６５出願に記載されるシステムは、過度な警報によるオペレーターの疲労を依然として引き起こし得る。
【0006】
本明細書に記載されるシステムおよび方法は、上述の欠陥の一つまたは複数に対処することを目的としている。
【発明の概要】
【0007】
第一の態様によれば、機械は、作業器具と、一つまたは複数のセンサーと、一つまたは複数のカメラと、一つまたは複数のプロセッサーと、一つまたは複数の非一時的コンピューター可読媒体であって、一つまたは複数のプロセッサーによって実行されるとき、一つまたは複数のプロセッサーに動作を行わせる命令を格納する、一つまたは複数の非一時的コンピューター可読媒体とを含み得る。動作は、一つまたは複数のセンサーから、環境内の作業器具の第一の位置を示す第一のデータを受信することを含み得る。動作は、一つまたは複数のセンサーから、第一の位置とは異なる環境内の作業器具の第二の位置を示す第二のデータを受信することを含み得る。動作は、第一の位置および第二の位置に少なくとも部分的に基づき、環境内の作業器具の作業領域を画定することを含み得る。動作は、一つまたは複数のカメラから、環境の少なくとも一部分、および一つまたは複数のカメラの視野内に配置される対象物の少なくとも一部分を示す画像データを受信することを含み得る。動作は、画像データに少なくとも部分的に基づき、対象物が作業領域の外側の位置に配置されることを決定することを含み得る。動作は、対象物が作業領域の外側の位置に配置されることを決定することに少なくとも部分的に基づき作業領域内の対象物の存在を示す警報の出力を引き起こすことを控えることを含んでもよい。
【0008】
さらなる態様によれば、方法は、第一の入力が環境内の作業領域を画定するために使用される機械の作業器具の第一の位置に関連付けられる第一の入力、および第二の入力が作業領域を画定するために使用される作業器具の第二の位置を受信することを含み得る。方法は、第一の入力および第二の入力に少なくとも部分的に基づき、機械のカメラの視野内の対象物の少なくとも一部分、および環境の少なくとも一部分を表す画像データを受信する作業領域を画定することを含む。方法はまた、少なくとも一部は画像データに基づき、対象物が作業領域の外に位置することを決定すること、および対象物が作業領域の外に位置することを決定することに少なくとも部分的に基づき、少なくとも一つの警報の出力を引き起こすことを控えることを含んでもよい。
【0009】
さらなる態様によれば、機械は、ブーム、ブームに可動式に接続される第一の端部および第一の端部の反対側の第二の端部を有するスティック、ならびにスティックの第二の端部に可動式に接続される作業器具を含み得る、およびブーム、スティック、および作業器具は、機械のフレームに対して、動きの範囲を通して一緒に移動可能である。機械は、機械に結合されたカメラをさらに含み、カメラは、ブーム、スティック、および作業器具が、動きの範囲全体にわたってカメラの視野内に、少なくとも部分的に留まり、センサーが、ブーム、スティック、および作業器具のうちの少なくとも一つが、動きの範囲を通って移動するとき、ブーム、スティック、および作業器具のうちの少なくとも一つの位置を決定するように構成されるように、位置付けられる。機械は、カメラおよびセンサーに動作可能に接続される一つまたは複数のプロセッサーと、一つまたは複数のプロセッサーによって実行されるとき、一つまたは複数のプロセッサーに動作を行わせる命令を格納する一つまたは複数の非一時的コンピューター可読媒体とをさらに含み得る。動作は、センサーから、環境内の作業器具の第一の位置を示す第一のデータ、および環境内の作業器具の第二の位置を示す第二のデータを受信することを含み得る。動作は、第一の位置および第二の位置に少なくとも部分的に基づき、環境内の作業器具の作業領域を画定することと、環境の少なくとも一部分およびカメラの視野内に配置される対象物の少なくとも一部分を示す画像データをカメラから受信することとをさらに含み得る。動作は、画像データに少なくとも部分的に基づき、対象物が作業領域の外側の位置に配置されることを決定することと、対象物が作業領域の外側の位置に配置されることを決定することに少なくとも部分的に基づき、作業領域の外側にある対象物の存在を示す警報の出力を引き起こすことを控えることとをさらに含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0010】
詳細な説明は、添付図面を参照して記載される。図中、参照番号の左端の桁は、参照番号が最初に現れる図を識別する。異なる図中の同じ参照番号は、類似または同一の項目を示す。
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
本開示は、一般に、センサーを使用して、作業現場などの環境中の対象物を検出するためのシステムおよび方法を対象とする。一部の実施例では、機械は、環境内の作業領域を画定し得る。システムおよび方法の一部の実施例では、センサーの一つは、環境中の対象物を検出してもよく、対象物が作業領域内にあるかを決定し得る。作業領域内にある対象物は、警報を発することを引き起こし、および／または機械、または機械に接続される作業器具の動きを制御し得る。本明細書に記載のシステムおよび方法のいくつかの例は、対象物が作業領域内にない場合、検出された対象物に関連する警告を抑制し得る。すなわち、対象物は、センサーの視野内の作業領域の外側で検出され得るが、作業領域内で検出されたそれらの対象物に対して警報が発せられる。
【0013】
図１は、例示的な機械１０２を含む、作業現場などの例示的な環境１００の概略上面図である。本明細書に詳細に記載されるように、機械１０２は、環境１００内の、特に、作業領域１０８内の対象物１０６の存在または不在を検出するための衝突回避システム１０４を含む。以下でより詳細に説明するように、作業領域１０８は、機械１０２のオペレーターによって画定され、作業領域システム１１０を使用して確立され得る。オペレーターが機械１０２を操作する際に、対象物１０６が作業領域１０８内で検出されると、警報システム１１２が警報１１４を出力する。
【0014】
図１の例では、機械１０２は、掘削機として図示される。しかしながら、機械１０２は、自動車、トラック、農業車両、および／またはホイールローダー、トラックローダー、スキッドステアローダー、採掘ショベル、グレーダー、高速道路トラック、オフハイウェイトラック、および／または当業者に知られている任意の他の機械などの作業車両などの、地形を横断するように構成される任意のタイプの機械であり得る。
【0015】
機械１０２は、例えば、作業器具、電子機器、およびステアリングを動作すること、および／または機械１０２を地形を横切って推進するために駆動部材にトルクを供給することを含む、機械１０２の動作のために電力を供給するように構成される電源（例えば、エンジン）が結合されたシャーシまたはフレーム１１６を含む。例えば、図１に示す機械１０２は、環境１００の道路、砂利、埃、または他の作業面にわたって機械１０２を推進するように構成される一対の軌道を含む。機械１０２は、軌道を含むが、機械１０２は、軌道の代わりに、または軌道に加えて、一つまたは複数の車輪を含み得ることが企図される。機械１０２はまた、機械１０２のオペレーターを保護し、および／または快適さを提供するため、および／または機械１０２の制御関連装置を保護するために、フレーム１１６に結合されたキャブを含む。いくつかの実施例では、機械１０２は、半自律的または完全に自律的であってもよく、オンボードまたはリモートオペレーターなしで動作することができる。
【0016】
図１に示す例では、機械１０２は、フレーム１１６に結合され、フレーム１１６に対して旋回するように構成される近位端を有するブーム１１８を有する。機械１０２はまた、ブーム１１８の遠位端に結合され、ブーム１１８に対して旋回するように構成されるスティック１２０を含む。機械１０２は、フレーム１１６の一方の端で、かつブーム１１８の反対側の端で結合されたブームアクチュエーターをさらに含む。ブームアクチュエーターは、伸張および収縮し、それによってそれぞれブーム１１８の遠位端を上昇および下降させるように構成される。
【0017】
機械１０２はまた、材料を掘る、運ぶ、持ち上げる、および／または堆積するなど、機械１０２に関連する動作を実施するための作業器具１２２を含む。機械１０２は、一端でフレーム１１６および／またはブーム１１８の近位端に連結される作業器具アクチュエーターを含む。作業器具アクチュエーターは、伸張および収縮するように構成され、それによって、例えば、直立方向と少なくとも部分的に逆方向との間で作業器具１２２を旋回させる。直立した配向では、作業器具１２２は材料を保持してもよく、少なくとも部分的に反転した配向では、作業器具１２２は材料を堆積またはダンプし得る。他の形態の作業器具が企図される。例えば、図１の作業器具１２２はバケツとして図示されるが、作業器具１２２は、オーガー、ブラシカッター、ほうき、グラッパ、ハンマー、粉砕機、リッパー、ローターなどを含み得る。
【0018】
図１に示すように、また上述したように、機械１０２は、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２を含む。図１は、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および警報システム１１２が分離しているのを概略的に描写するが、一部の例では、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２は、単一のシステム内に具現化され得る。
【0019】
衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２のうちの一つまたは複数は、本明細書でさらに詳細に説明するように、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２に関連付けられる任意のモジュールを実行し得る、一つまたは複数のプロセッサーを含み得る。一部の実施例では、プロセッサーは、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）、ＣＰＵおよびＧＰＵの両方、または当技術分野で公知の他の処理ユニットもしくは構成要素を含み得る。さらに、プロセッサーの各々は、プログラムモジュール、プログラムデータ、および／または一つまたは複数のオペレーティングシステムを記憶し得る、独自のローカルメモリーを有し得る。
【0020】
衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２に関連付けられるコンピューター可読媒体は、揮発性メモリー（例えば、ＲＡＭ）、不揮発性メモリー（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリー、小型ハードドライブ、メモリーカードなど）、またはそれらのいくつかの組み合わせを含み得る。コンピューター可読媒体は、非一時的コンピューター可読媒体であり得る。コンピューター可読媒体は、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２に関連するさまざまな動作を実行する、上述のモジュールの一つまたは複数を含んでもよく、またはそれらと関連付けられてもよい。一部の実施例では、一つまたは複数のモジュールは、コンピューター可読媒体によって記憶され、一つまたは複数のプロセッサーによって実行可能である、こうした動作を実施するコンピューター実行可能命令を含んでもよく、またはそれらと関連付けられてもよい。衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２はまた、それぞれ、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２に関連する任意の機能を実行し得る、上記に列挙されていない追加の構成要素を含んでもよい。衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および／または警報システム１１２は、任意の既知の有線および／または無線通信プロトコルおよび／またはネットワークを使用して、互いに通信し得る。
【0021】
作業領域システム１１０は、機械１０２の周りの作業領域１０８を確立するように構成され得る。作業領域１０８は、機械１０２の周りの仮想境界、電子フェンス、または地理的ベースのフェンスに対応し、機械１０２が動作するように構成される仮想空間を表し得る。例えば、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２は、作業領域１０８内で動作し得る。作業領域１０８が確立されると、オペレーターは、作業領域１０８の外側で機械１０２を操作することを禁止され得る。例えば、オペレーターは、作業領域１０８の外部に機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の部分を動作させることを禁止され得る。
【0022】
図１に示すように、機械１０２は、作業現場または他の環境でさまざまな異なるタスクを行うように構成されてもよく、こうした作業は、破片１２４を輸送車両１２６に積み込むことを含む。しかしながら、機械１０２は、破片１２４、または他の機器、材料、廃棄物などを、環境１００内の、および／または作業領域１０８内の一つの場所から別の場所へ移動させ得る。破片１２４は、機械１０２の右側にあり、輸送車両１２６は、機械１０２の左側にあって示されるが、他の実施例では、破片１２４および／または輸送車両１２６は、互いに対して、および／または機械１０２に対して他の位置に配置され得ることが理解される。機械１０２のオペレーターは、破片１２４を作業器具１２２に積み込み、次に作業器具１２２を左に振って、破片１２４を輸送車両１２６に堆積させてもよい。破片１２４が、作業器具１２２から捨てられた、および／または別の方法で取り除かれると、機械１０２のオペレーターは、作業器具１２２を右に移動させて、破片１２４をさらに作業器具１２２に積み込んでもよい。破片１２４が作業器具１２２に積み込まれ、輸送車両１２６に降ろされる位置の間で、オペレーターは、作業器具１２２を水平および鉛直に移動させるか、または別の方法で機械１０２を操作することができる。
【0023】
一部の実施例では、作業領域１０８は、第一の境界１２８、第二の境界１３０、および第一の境界１２８から第二の境界１３０まで延在する周辺境界１４２によって少なくとも部分的に画定され得る。一部の実施例では、作業領域１０８は、環境１００内の作業を開始する前に、確立、設定、または決定され得る。例えば、オペレーターは、作業器具１２２を第一の境界１２８と関連付けられる第一の位置に、次いで第二の境界１３０と関連付けられる第二の位置に移動させることによって、作業領域１０８を画定し得る。すなわち、図１の例では、オペレーターは、作業器具１２２を第一の境界１２８に対応する位置に移動させ、次に作業器具１２２を第二の境界１３０に対応する位置に水平に移動させてもよい。作業器具１２２が第一の境界１２８（またはオペレーターが境界を確立したい他の位置）に位置する間、オペレーターは第一の境界１２８の表示を提供し得る。例えば、オペレーターは、機械１０２の表示装置と相互作用し、機械１０２のジョイスティック上のボタンを押して、などし得る。同様に、作業器具１２２は第二の境界１３０に位置付けられるが、オペレーターは第二の境界１３０の表示を提供し得る。
【0024】
機械１０２は、作業器具１２２および機械１０２の他の部分（例えば、ブーム１１８、スティック１２０など）の相対的な位置を決定するためのさまざまなセンサー１３２を含む。これらのセンサー１３２は、機械１０２のさまざまな部分上に配置され得る。例えば、慣性測定ユニット（ＩＭＵ）は、ブーム１１８およびスティック１２０上に配置されてもよく、位置センサーは、スティック１２０と作業器具１２２との間の関節に配置されてもよく、および／または回転センサーは、機械１０２に近接したブーム１１８の基部に配置され得る。
【0025】
センサー１３２は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の一部の相対的な拡張、位置、場所、回転などを示すセンサーデータ１３４を生成する。オペレーターが作業領域１０８を確立している間、センサーデータ１３４は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の一部の相対的な位置を示すために使用され得る。例えば、第一の境界１２８にある間、オペレーターは、第一の境界１２８が作業領域１０８と関連付けられているという表示（例えば、ボタン押す）を提供し得る（例えば、オペレーターは、第一の境界１２８を作業領域１０８の境界として確立することを望む）。この時点で、センサー１３２は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の一部の位置を知る目的で、センサーデータ１３４を生成し得る。同様に、オペレーターが第二の境界１３０などの他の境界を確立したい場合、センサー１３２は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または第二の境界１３０における機械１０２の一部の位置を知るためのセンサーデータ１３４を生成し得る。
【0026】
機械１０２の位置コントローラー１３６は、有線および／または無線通信リンクを介してセンサー１３２と通信し得る。位置コントローラー１３６は、センサーデータ１３４を処理して、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の一部の位置１３８を決定するように構成され得る。位置コントローラー１３６がこれらの位置１３８を決定する際に、位置コントローラー１３６は、作業領域１０８を確立する目的で、この情報を作業領域システム１１０にリレーし得る。例えば、作業領域コントローラー１４４は、第一の境界１２８および第二の境界１３０の位置１３８を作業領域１０８と関連付け得る。さらに、本明細書で論じるように、位置コントローラー１３６は、作業器具１２２、またはより広くは、機械１０２が作業領域１０８内で動作しているかどうかを決定するためにも使用され得る。
【0027】
追加的または代替的に、運動データ１４０は、作業領域１０８を確立するために使用され得る。運動データ１４０は、例えば、ブーム１１８とスティック１２０とを連結するリンケージ、アームなどの、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、または機械１０２の他の構成要素の寸法、体積、および／または他の構成を示し得る。運動データ１４０は、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、ブーム１１８の最大延長または範囲、スティック１２０、作業器具１２２などの移動特性を示し得る。運動データ１４０はまた、例えば、スティック１２０と作業器具１２２との間の接続またはカップリングを示し得る。運動データ１４０は、作業器具１２２および／または機械１０２の一部の位置１３８を決定するためのセンサーデータ１３４とともに使用され得る。こうした実例では、位置１３８コントローラー１３６は、センサーデータ１３４および／または運動データ１４０に少なくとも部分的に基づき、作業領域１０８内の作業器具１２２の位置を決定し得る。位置コントローラー１３６はまた、機械１０２（またはその一部分）に対する作業器具１２２の場所、位置、および／またはベアリングを決定するように構成され得る。
【0028】
作業領域１０８は、一部の実施例では、作業領域コントローラー１４４によって、機械１０２の周りの二次元（２Ｄ）または三次元（３Ｄ）空間にマッピングまたは記録され得る。例えば、作業領域コントローラー１４４は、機械１０２の周りのローカル座標系で作業領域１０８を生成し得る。しかしながら、一部の実施例では、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を、グローバル位置システム（ＧＰＳ）座標として生成し得る。機械１０２が作業領域１０８内で動作するとき、位置コントローラー１３６は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の位置１３８を連続的に決定し得る。位置１３８は、作業領域１０８内で比較または転写されて、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業領域１０８内の作業器具１２２の相対的な位置を決定することができる。
【0029】
図１は特定の作業領域１０８を示すが、一部の実施例では、オペレーターはまた、作業器具１２２を環境１００の周りに移動させ、作業領域１０８の周辺に対応する他の位置を示し得る。こうした例では、作業領域１０８は、オペレーターによって、および環境１００の詳細に基づき画定され得る。
【0030】
一部の実施例では、オペレーターが機械１０２を別の環境、または環境１００内の位置に移動する場合、オペレーターは作業領域１０８をリセットまたは再確立し得る。一部の実施例では、オペレーターは、機械１０２または機械１０２に給電する際に、ある場所から別の場所への物理的移動を検出する作業領域１０８を確立するように求められ得る。
【0031】
さらに、作業領域１０８は、追加の境界を使用して画定され得る。例えば、オペレーターは、作業器具１２２を昇降させて（すなわち、鉛直に）、機械１０２に対して上部境界および下部境界を確立し得る。これにより、オペレーターは、木々、高架橋、ガントリー、マンホール、下水道／通信線などを避けるために、作業領域１０８を確立することができる。一部の実施例では、作業領域１０８はまた、機械１０２の詳細によって少なくとも部分的に画定され得る。例えば、機械１０２および／または作業器具１２２は、限定された動作の範囲（例えば、回転）、限定された延長の範囲（例えば、水平方向の到達）、および／または限定されたリフトの範囲（例えば、鉛直方向の到達）を有し得る。こうした情報は、運動データ１４０に格納され得る。こうした実施例では、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を生成するためのこれらの追加の境界を受けいれてもよい。
【0032】
さらに、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の他の部分は、障害物（例えば、壁、バリア、木、建物、車両など）を認識するセンサーを有し得る。これらの障害物は、作業領域１０８の境界として提案されてもよく、オペレーターは、提案を作業領域１０８の境界、エッジ、または周辺装置として受けいれることを選択し得る。
【0033】
上述のように、作業領域１０８が画定されると、オペレーターは、作業領域１０８の外側で作業器具１２２を回転、持ち上げ、または延ばすことを防止され得る。さらに、フレーム１１６、ブーム１１８、および／またはスティック１２０は、作業領域１０８の外側に延在するのを防止され得る。上で論じたように、作業領域１０８は、オペレーターに警告し、および／または機械１０２を制御するために画定され得る。
【0034】
衝突回避システム１０４は、機械１０２と環境１００内の対象物１０６との間の衝突を防止するように構成され得る。対象物１０６を検出するために、衝突回避システム１０４は、機械１０２の本体（例えば、フレーム１１６）上に取り付けられる一つまたは複数のカメラ１４６を含み得る。一部の実例では、機械１０２は、一つ、二つ、または三つのカメラなど、任意の数のカメラ１４６を含み得る。二台のカメラ実施形態では、第一のカメラは、機械１０２の右側１６０上に配置されてもよく、第二のカメラは、機械１０２の裏面１６２上に配置され得る。三つのカメラ実施形態では、第三のカメラは、機械１０２の左側１６４上に配置され得る。しかしながら、カメラ１４６は、追加的または代替的に、ブーム１１８、スティック１２０、および／または機械１０２の他の部分に取り付けられてもよい。
【0035】
カメラ１４６の配置および配向に応じて、カメラ１４６は、機械１０２の前方、側面、後方、下方、および／または上方に視野（ＦＯＶ）を有し得る。例えば、上の実施例を続けると、第一のカメラは、機械１０２の右側、正面、および／または後方にＦＯＶを有してもよく、第二のカメラは、機械１０２の右側、後方、および／または左側にＦＯＶを有してもよく、第三のカメラは、機械１０２の左側、正面、および／または後方にＦＯＶを有し得る。一部の実施例では、カメラ１４６は、水平および鉛直平面で対象物１０６を見るための３Ｄ ＦＯＶを有し得る。
【0036】
図１に示す例では、機械１０２は、機械１０２の右側に取り付けられ、横向きに面しているカメラ１４６を含む。カメラ１４６は、機械１０２の背面から機械１０２の前面まで延在するＦＯＶ１４８を有し得る。上述のように、カメラ１４６のＦＯＶ１４８は、実質的に、環境１００の画像部分に対して１８０度であってもよく、作業領域１０８、機械１０２の後ろ、機械１０２の右、および機械１０２の正面であり得る。さらに、ＦＯＶ１４８は、鉛直のＦＯＶを有するように、水平面の上下の環境１００の部分を撮像し得る。しかしながら、カメラ１４６は、機械１０２の他の部分に取り付けられてもよく、および／または機械１０２に対して異なる方向に面し得ることが企図される。一部の実施例において、ブーム１１８、スティック１２０、および作業器具１２２の少なくとも一部分は、ブーム１１８、スティック１２０、および作業器具１２２の動きの範囲全体を通して、少なくとも部分的にＦＯＶ１４８内に留まり得る。一部の実施例では、カメラ１４６のＦＯＶの少なくとも一部分は、それぞれ、マップがオーバーラップする。
【0037】
カメラ１４６は、環境１００を示す画像データ１５０を生成し得る。カメラ１４６は、任意の既知のタイプのアナログまたはデジタル画像センサー、デジタルカメラ、および／またはデジタルビデオカメラであり得る。例えば、カメラ１４６は、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）カメラ、感光性カメラ、および／または超音速カメラであり得る。しかしながら、他の適切なタイプの撮像装置および／またはセンサーが企図される。一部の実施例では、カメラ１４６は、二次元画像データ、三次元画像データ、画像シーケンス、グレー画像データ、および／またはカラー画像データを提供し得る。いくつかの実施例では、カメラ１４６は、奥行きデータ、吸収データ、および／または反射率データを提供し得る。一部の実施例では、機械１０２は、一つまたは複数の光検出および範囲（ＬＩＤＡＲ）センサー、一つまたは複数の音声ナビゲーション範囲（ＳＯＮＡＲ）センサー、一つまたは複数の無線検出および範囲（ＲＡＤＡＲ）センサー、または任意の他の適切なセンサータイプなどの任意の既知のタイプのセンサーをさらに含み得る。
【0038】
衝突回避システム１０４は、画像データ１５０に少なくとも部分的に基づき、対象物１０６の存在を決定するように構成される対象物検出コントローラー１５２を含み得る。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、有線および／または無線通信リンクを介してカメラ１４６と通信し得る。一部の実施例では、対象物検出コントローラー１５２は、例えば、画像データ１５０内の勾配を分析することによってなど、既知の画像分析技術（例えば、デジタル分析）を使用して、画像データ１５０に関連付けられる対象物１０６を識別するように構成され得る。対象物検出コントローラー１５２はまた、カメラ１４６および／または機械１０２の位置に対する対象物１０６の場所、位置、および／またはベアリングを決定するように構成され得る。一部の実施例では、対象物検出コントローラー１５２は、特定の対象物を識別する、および／または特定の対象物の存在を認識するように構成され得る。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、人を識別するために一つまたは複数のアルゴリズムを利用し得る。画像データ１５０の受信に応答して、対象物検出コントローラー１５２は、画像データ１５０内の人の存在、または不在を決定し得る。しかしながら、画像データ１５０は、他の対象物（例えば、動物、車両など）を識別するために使用され得るか、または対象物検出コントローラー１５２は、識別するように訓練され得る。
【0039】
警報システム１１２は、作業器具１２２（および／または機械１０２の他の部分）と対象物１０６との間の衝突を防止するために、警報１１４を出力し得る。例えば、対象物１０６が作業領域１０８内にある場合、警報システム１１２は、オペレーターに警告するための警報１１４を生成し得る。衝突回避システム１０４が対象物１０６の位置１３８を決定した後、衝突回避システム１０４は、位置１３８を作業領域１０８の境界と比較し得る。例えば、作業領域１０８および対象物１０６の位置１３８は、座標空間で表されるため、衝突回避システム１０４は、座標位置を比較して、警報システム１１２が警報をトリガーするべきかどうかを決定することができる。対象物１０６の座標位置が、作業領域１０８の座標空間内にある場合、警報システム１１２は、警報１１４をトリガーし得る。ここで、警報システム１１２は、警報１１４の起動を決定するための信号または他のデータを位置コントローラー１３６から受信し得る。例えば、対象物１０６が作業領域１０８内、または作業器具１２２の経路内にあると決定すると、警報システム１１２は、警報１１４を出力するように指示またはトリガーされ得る。
【0040】
警報システム１１２は、作業領域１０８内の対象物１０６を示す一つまたは複数の対象物信号を受信すると、装置を起動するように構成され得る。一部の実施例では、警報１１４は、可聴（例えば、一連のビープ）、視覚（例えば、光）、ハプティック（例えば、振動）などであり得る。警報１１４は、機械１０２のディスプレイ上に視覚的に出力されてもよく、これは、オペレーターが機械１０２の一つまたは複数の動作を制御するためにインターフェイスし得るユーザーインターフェイス（ＵＩ）を含み得る。オペレーターに警報を発するように構成される装置は、キャブおよび／またはオペレーターが見るおよび／または聞こえることのできる位置に設置され得る。さらに、衝突回避システム１０４は、カメラ１４６のＦＯＶ１４８内であるが、作業領域１０８の外側にある対象物１０６に関連する警報１１４を抑制し得る。こうした実施例では、衝突回避システム１０４は、対象物１０６を検出することができるが、作業領域１０８の外側の対象物１０６の位置を考えて警報システム１１２に警報１１４を発行するよう指示することを回避することができる。
【0041】
一部の実施例では、作業領域１０８内の対象物１０６の検出に基づき、機械１０２および／または作業器具１２２の移動は、制限または別様に制御され得る。例えば、対象物１０６を検出した後、作業器具１２２が対象物１０６の特定の閾値距離内に入る場合、オペレーターは、作業器具１２２を対象物１０６の近くに前進させることを禁止され得る。例えば、衝突回避システム１０４は、対象物１０６の位置１３８を使用して、オペレーターが対象物１０６の特定の閾値距離内で作業器具１２２を動かすことを可能にし得る。一部の実施例では、衝突回避システム１０４は、画像データ１５０を介して対象物１０６の位置、およびセンサーデータ１３４を介して作業器具１２２の位置を連続的に決定し得る。作業器具１２２の位置が対象物１０６に向かって前進し、特定の閾値距離内に入る場合、衝突回避システム１０４は、作業器具１２２の移動を停止してもよく、および／または警報システム１１２に警報１１４を出力させてもよい。しかしながら、一部の実施例では、オペレーターは、対象物１０６から作業器具１２２を離れて前進させることができる。
【0042】
衝突回避システム１０４は、対象物１０６に向かう方向への作業器具１２２の移動を拘束、ブレーキ、または防止するように構成される移動コントローラー１５４を含み得る。例えば、移動コントローラー１５４は、機械１０２に結合された一つまたは複数のブレーキ装置の起動を制御して、作業器具１２２の走行速度を遅くし、作業器具１２２を停止し、および／または作業器具１２２を作業領域１０８内の固定位置に保持し得る。こうした制御はまた、機械１０２、ブーム１１８、および／またはスティック１２０の移動を防止し得る。
【0043】
移動コントローラー１５４は、機械１０２の移動を停止または制御するかどうかを決定するために、位置コントローラー１３６から信号または他のデータを受信し得る。例えば、対象物１０６が作業領域１０８内、または作業器具１２２の経路内にあると決定すると、移動コントローラー１５４は、対象物１０６に向かう方向への作業器具１２２の移動を防止するように構成され得る。
【0044】
図１を引き続き参照すると、環境１００は、第一の対象物１０６（１）および第二の対象物１０６（２）を含む。第一の対象物１０６（１）および第二の対象物１０６（２）は、機械１０２が人などの衝突を回避することが望ましい任意のタイプの対象物であり得る。上述のように、第一の対象物１０６（１）および第二の対象物１０６（２）は、カメラ１４６によって捕捉された画像データ１５０を介して識別され得る。図１に示す例では、第一の対象物１０６（１）は作業領域１０８内に位置し、第二の対象物１０６（２）は作業領域１０８の外側に位置する。
【0045】
示されるように、カメラ１４６のＦＯＶ１４８は、一つまたは複数の座標方向で作業領域１０８を超えて延在し得る。第一の対象物１０６（１）が作業領域１０８内にあるとき、警報１１４は、第一の対象物１０６（１）の存在を示す出力であり得る。さらに、移動コントローラー１５４は、作業器具１２２を、第一の対象物１０６（１）の方向１６６および／または特定の閾値距離または近接１６８内に前進させることを、オペレーターが防止し得る。比較すると、第二の対象物１０６（２）については、第二の対象物１０６（２）が作業領域１０８の外側に位置することを考えると、警報１１４は発行され得ない。言い換えれば、第二の対象物１０６（２）は第一の境界１２８を越えて、従って作業領域１０８の外側に位置するため、作業器具１２２は第二の対象物１０６（２）に接触しえない。このように、第二の対象物１０６（２）は、第二の対象物１０６（２）が作業領域１０８の外側にあるため、対象物検出コントローラー１５２によって検出され得るが、警報１１４は発行され得ない。この警報１１４のフィルターリングは、警報システム１１２によって生成される警報１１４の量を制限する役割を果たし得る。例えば、警報システム１１２は、対象物検出コントローラー１５２によって検出され、かつ作業領域１０８内に配置されるものとして識別された対象物１０６に対応する警報１１４を生成し得るが、対象物検出コントローラー１５２によって検出され、作業領域１０８の外部に配置されるものとして識別された対象物１０６に対応する警報１１４を、抑制（または一部の例では、生成しない）し得る。
【0046】
さらに、上述のように、衝突回避システム１０４は、人などの特定の対象物１０６を識別するように訓練され得る。例えば、図１の例では、輸送車両１２６は作業領域１０８内に示されるが、機械１０２は依然として破片１２４を輸送車両１２６に降ろすことが許可され得る。衝突回避システム１０４として、輸送車両１２６は作業領域１０８内の対象物であっても、人を識別するように訓練されてもよく、輸送車両１２６の検出は、機械１０２の移動を停止または抑制してもよく、および／または警報１１４は出力され得ない。この意味で、衝突回避システム１０４は、警報１１４をトリガーする、および／または動きを抑制する、それらの対象物をフィルターリングまたは細分し得る。
【0047】
一部の実施例において、対象物１０６が作業領域１０８に近接している場合、一つまたは複数の防止警報が警報システム１１２によって出力され得る。警報１１４は出力されず、機械１０２および／または作業器具１２２の制御は防止されないが、代わりに、オペレーターはこうした対象物１０６の近接に関連する表示を受信し得る。例えば、図１の第二の対象物１０６（２）が第一の境界１２８の特定の閾値距離内（例えば、一フィート）にある場合、事前警告が警報システム１１２によって出力され得る。
【0048】
一部の実施例では、機械１０２は、機械１０２の正面に配向されるカメラ１４６を有しえない。代わりに、オペレーターは、懸念される対象物１０６を位置付け、機械１０２および作業器具１２２をそれぞれ制御するために、自らの視界に依拠し得る。しかしながら、オペレーターが機械１０２を操作する（例えば、回転させる）と、それらの対象物１０６がカメラ１４６のＦＯＶ内に来てもよい。その中で、対象物１０６が作業領域１０８内に入る場合、警報１１４が生成され得る。
【0049】
一部の実施例では、制御システム１５６は、ネットワーク１５８を介して機械１０２と通信し得る。制御システム１５６は、環境１００内に位置してもよく、および／または環境１００から遠隔に位置し得る。本明細書に記載される例のいずれにおいても、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および警報システム１１２の機能は、特定の動作が機械１０２によって実行され、他の動作が遠隔で実行されるように分散され得る。例えば、作業領域１０８を確立するための動作は、制御システム１５６によって行われてもよい。こうした例では、機械１０２（または別の中間装置）は、例えば、センサーデータ１３４を制御システム１５６に送信して、作業領域１０８を確立するように構成され得る。しかしながら、制御システム１５６は、衝突回避システム１０４、作業領域システム１１０、および警報システム１１２のその他の動作を追加的にまたは代替的に実行し得る。
【0050】
制御システム１５６の構成要素は、ネットワーク１５８を介して、機械１０２の構成要素のいずれかと通信してもよく、および／またはその他の方法で動作可能に接続され得る。ネットワーク１５８は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）などのより大規模なネットワーク、またはインターネットなどのネットワークの集合であり得る。ＴＣＰ／ＩＰなどのネットワーク通信（例えば、無線機間通信プロトコル）用のプロトコルを使用して、ネットワーク１５８を実装し得る。
【0051】
図２は、作業領域１０８を確立し、対象物１０６が作業領域１０８内にあるかどうかを検出することに関連する例示的なフロー図を示す。「１」で、作業器具１２２は、作業領域１０８の第一の境界１２８の設定に関連する第一の位置２００に位置付けられ得る。例えば、オペレーターは、作業器具１２２を（ブーム１１８、スティック１２０などを使用して）オペレーターが作業領域１０８を確立したい第一の位置２００に移動させてもよい。第一の境界１２８を設定する際に、オペレーターは、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２をさまざまな位置に延ばし得る。作業器具１２２を第一の位置２００に位置付けた後、オペレーターは、第一の位置２００を作業領域１０８の境界（例えば、ＵＩ、ボタン押下など）として設定するための表示を提供し得る。一部の実例では、機械１０２および／または作業器具１２２は、第一の位置２００で静止したままでもよく、一方、センサー１３２は、第一の境界１２８に対するセンサーデータ１３４を生成する。
【0052】
一部の実施例では、第一の位置２００は、機械１０２の周りのローカル座標空間に画定され得る。例えば、第一の位置２００の間、位置コントローラー１３６は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の他の部分の位置座標を記録し得る。例えば、センサーデータ１３４および／または運動データ１４０を使用して、位置コントローラー１３６は、ブーム１１８の端部および／または側面、スティック１２０の端部および／または側面、ならびに／または作業器具１２２の端部および／または側面に対応する位置を決定し得る。図２に示すように、第一の位置２００は、機械１０２に対する作業器具１２２の右縁または作業器具１２２の一番外側の右隅に対応し得る。
【0053】
第一の位置２００を使用して、作業領域コントローラー１４４は、第一の境界１２８を確立し得る。一部の実施例では、第一の境界１２８は、第一の位置２００および機械１０２の中央位置２０２を使用して確立され得る。一部の実施例では、オペレーターは、第一の位置２００および第二の位置２０４を通って配置される鉛直平面を超えて、作業器具１２２（または機械１０２の他の部分）を前進させることを拘束され得る。しかしながら、他の実施例では、第一の境界１２８はまた、作業器具１２２の中心軸または平面、または作業器具１２２の他の表面に対して確立され得る。追加的に、または代替的に、一部の実施例では、第一の位置２００を通って配置される第一の境界１２８は、作業器具１２２の右縁と平行であり得る。さらに、一部の実例では、第一の境界１２８は、作業器具１２２からの特定のオフセットで確立され得る。例えば、安全度を考慮に入れるために、作業器具１２２と第一の境界１２８との間にバッファーが確立され得る。すなわち、第一の境界１２８を確立するとき、第一の境界１２８は、作業器具１２２の右縁からある一定の距離だけオフセットされ得る。
【0054】
「２」で、作業器具１２２は、作業領域１０８の第二の境界１３０の設定に関連する第二の位置２０４に位置付けられてもよい。例えば、オペレーターは、作業器具１２２を、オペレーターが作業領域１０８を確立したい第二の位置２０４に移動させてもよい。作業器具１２２を第二の位置２０４に位置付けた後、オペレーターは、第二の境界１３０を作業領域１０８の境界として設定するための表示を提供し得る。一部の実例では、機械１０２および／または作業器具１２２は、第二の位置２０４で静止したままでもよく、一方、センサー１３２は、第二の境界１３０に対するセンサーデータ１３４を生成する。
【0055】
第二の境界１３０を画定するために、第一の境界１２８に関して上述したように、位置コントローラー１３６は、機械１０２、ブーム１１８、スティック１２０、作業器具１２２、および／または機械１０２の他の部分の位置座標を記録し得る。例えば、センサーデータ１３４および／または運動データ１４０を使用して、位置コントローラー１３６は、ブーム１１８の端部および／または側面、スティック１２０の端部および／または側面、ならびに／または作業器具１２２の端部および／または側面に対応する位置を決定し得る。図２に示すように、第二の境界１３０は、機械１０２に対して、作業器具１２２の左縁または作業器具１２２の一番外側の左隅に対応し得る。
【0056】
第二の位置２０４を使用して、作業領域コントローラー１４４は、第二の境界１３０を確立し得る。一部の実施例では、第二の境界１３０は、機械１０２の第二の位置２０４および中央位置２０２を使用して確立され得る。一部の実施例では、オペレーターは、中央位置２０２および第二の位置２０４を通って配置される鉛直平面を超えて作業器具１２２を前進させることを拘束され得る。追加的に、または代替的に、一部の実施例では、鉛直平面は、第二の位置２０４を通って、作業器具１２２の左縁に平行に配置されてもよく、および／または機械１０２の他の部分に対してであり得る。一部の実施例では、第二の位置２０４は、作業器具１２２の左縁に位置し得る。
【0057】
「３」では、作業領域１０８は、第一の境界１２８および第二の境界１３０を使用して確立され得る。例えば、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を画定し得る。一部の実例では、作業領域１０８は、第一の境界１２８から第二の境界１３０まで延在する周辺境界１４２に基づき、追加で画定され得る。図２に示すように、周辺境界１４２は、第一の境界１２８と第二の境界１３０との間の湾曲した経路を表し得る。機械１０２上の周辺境界部１４２から中央位置２０２までの距離は、第一の境界１２８と第二の境界１３０との間の作業器具１２２の軌道に基づいてもよい。別の方法として、作業器具１２２が第一の境界１２８と第二の境界１３０との間でスイング（例えば、回転）すると、作業器具１２２の外周辺縁部２０８は、周辺境界１４２を画定し得る。周辺境界１４２は、センサーデータ１３４および／または運動データ１４０を使用して、位置コントローラー１３６を介して決定され得る。あるいは、周辺境界１４２の位置、形状、および／またはその他の構成は、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の既知の寸法に基づき決定され得る。
【0058】
さらに、図２は、第一の境界１２８および第二の境界１３０によって少なくとも部分的に画定される作業領域１０８を示すが、作業領域１０８は、追加的または代替的に、追加の境界を使用して画定され得る。例えば、作業器具１２２は、上部境界を確立するために上昇されてもよく、および／または下部境界を確立するために低下され得る。ここで、上部境界（例えば、電力線）および／または下部境界（例えば、下水道線）に関連付けられる位置において、センサー１３２は、作業領域１０８を生成する際に使用するためのセンサーデータ１３４を収集し得る。しかしながら、境界の数にかかわらず、作業領域コントローラー１４４は、機械１０２のローカル座標系に対して、作業領域１０８を確立または画定し得る。作業領域１０８内で、オペレーターは作業器具１２２を移動し得る。さらに、作業領域１０８は、オペレーターに警告および／または作業器具１２２の移動を抑制する領域を確立するために使用され得る。
【0059】
「４」で、オペレーターは作業器具１２２を右方向に（例えば、時計回りに）振ることを試みることができる。しかしながら、示されるように、対象物１０６は、第一の境界１２８に近接した、作業領域１０８内にあり得る。機械１０２のカメラ１４６は、カメラ１４６のＦＯＶ１４８内の対象物１０６を捕捉し得る。対象物１０６は、完全にまたは部分的に、作業領域１０８および／またはＦＯＶ１４８内であり得る。
【0060】
一部の実施例では、カメラ１４６は、人などの対象物のタイプを識別するように構成され得る。上述のように、衝突回避システム１０４は、対象物１０６の位置座標を作業領域１０８の位置座標（すなわち、作業領域１０８に関連付けられる位置座標）と比較することに少なくとも部分的に基づき、対象物１０６が作業領域１０８内にあると決定し得る。この比較に基づき、衝突回避システム１０４は、対象物１０６が作業領域１０８内であるか、または外にあると決定し得る。
【0061】
図２の例では、対象物１０６が作業領域１０８内に配置されるとき、警報システム１１２は、警報１１４をトリガーして、対象物１０６の存在および／または位置としてオペレーターに通知し得る。警報１１４は、可聴警報および／または視覚的警報であり得る。追加的に、または代替的に、対象物１０６の検出に基づき、移動コントローラー１５４は、オペレーターが作業器具１２２および／または機械１０２の他の部分を、対象物１０６に比較的近接する一つまたは複数の二次的位置に移動させるのを妨ぎ得る。例えば、図２に示すように、オペレーターは、対象物１０６に向かって作業器具１２２を方向２０６に移動させようとし得る。しかしながら、作業領域１０８内の対象物１０６の検出に基づき、一部の実施例では、移動コントローラー１５４は、作業器具１２２が方向２０４に移動することを禁止し得る。一部の実施例では、移動コントローラー１５４は、作業領域１０８内の対象物１０６を検出すると、作業器具１２２の方向２０６への移動を依然として許可し得るが、特定の（例えば、最小の）閾値距離によって対象物１０６から間隔を置いた二次的位置への作業器具１２２の移動を禁止し得る。例えば、こうした実施例では、移動コントローラー１５４は、作業器具１２２の方向２０６への移動を許容し得るが、作業器具１２２が、方向２０６で、最小閾値距離（例えば、六インチ、一フィートなど）だけ対象物１０６から間隔を置いた二次的位置２１０に前進することを禁じ得る。対象物１０６からの二次的位置２１０の間隔は、対象物１０６と衝突する作業器具を避けるために、安全性の程度を考慮に入れ得る。
【0062】
上述のように、かつ図２に示すように、カメラ１４６のＦＯＶ１４８は、作業領域１０８を超えて延在し得る。対象物１０６が作業領域１０８の外側で検出されるが、カメラ１４６によってまだ検出される例では、警報システム１１２は、対象物１０６の存在を示す事前警告を出力し得る。一部の実施例では、事前警告は、警報１１４よりも低い音量を有する可聴警報を含んでもよく、および／または警報１１４とは異なる色である視覚的警報を含んでもよい。しかしながら、例において、事前警告が発せられた場合、オペレーターは作業領域１０８内で作業器具１２２を依然として動作させてもよい。
【0063】
図３は、機械１０２を使用して確立された例示的な作業領域３００を示す。作業領域３００は、座標空間（Ｘ、Ｙ、Ｚ）内の複数の点３０２（１）～（８）によって画定され得る。一部の実施例では、オペレーターは、作業器具１２２を、一つまたは複数の点３０２（１）～（８）に移動させ得る。点３０２（１）～（８）で、オペレーターは、点３０２（１）～（８）が、作業領域３００のさまざまな境界に沿って対応する点に対応するか、または対応する点を画定するために使用されると示し得る。一部の実施例において、作業領域３００を画定する点３０２（１）～（８）を示した後、作業領域コントローラー１４４は、座標空間で点３０２（１）～（８）を接続することによって、作業領域１０８を画定し得る。
【0064】
一部の実施例では、作業領域３００は、機械１０２に対して画定され得る。例えば、点３０２（１）～（８）の各々に関連付けられるローカル座標を使用して、作業領域コントローラー１４４は、作業領域３００を座標空間でマッピングし得る。機械１０２は、点３０２（１）～（８）の各々が機械１０２に対して画定される、座標空間の原点を表し得る。さらに、点３０２（１）～（８）を接続する輪郭または線は、作業領域３００をさらに画定し得る。この意味で、作業領域１０８は、機械１０２が動作するように構成される電子フェンスまたは仮想フェンスを表し得る。例えば、作業領域１０８は、点３０２（１）～３０２（４）を介した頂面境界、点３０２（１）、３０２（２）、３０２（５）、および３０２（６）を介した後面境界、点３０２（３）、３０２（４）、３０２（７）、および３０２（８）を介した正面境界、点３０２（１）、３０２（４）、３０２（５）、および３０２（８）を介した第一の側面境界、点３０２（２）、３０２（３）、３０２（６）、３０２（７）を介した第二の側面境界、および点３０２（５）～３０２（８）を介した底部境界によって画定され得る。境界の各々は、機械１０２がその外部で動作することが禁止される座標空間の平面を表し得る。
【0065】
作業領域３００内で、オペレーターは機械１０２および作業器具１２２を操作し得る。しかしながら、センサーデータ１３４および／または運動データ１４０を使用して、機械１０２、作業器具１２２、およびブーム１１８などの機械１０２の一部が、作業領域１０８の外側に進むことが制限され得る。
【0066】
作業領域３００は、作業領域３００の外側で検出された対象物に対する警報を抑制するために使用され得る。例えば、図３に示すように、一部の実施例では、第一の対象物３０４（人）および第二の対象物３０６（ツリー）は、作業領域３００の外側に位置してもよく、一方で第三の対象物３０８（人）は、作業領域３００の内側に位置し得る。
【0067】
機械１０２のカメラ１４６（または、作業領域３００および／または環境１００の周りに置かれた）は、第一の対象物３０４、第二の対象物３０６、および／または第三の対象物３０８を検出し得る。例えば、カメラ１４６は、機械１０２の側面、上部、後部、および／または前部に位置し得る。対象物検出コントローラー１５２が、カメラ１４６からの画像データ１５０を介して、作業領域１０８内および／または作業器具１２２の経路内の対象物を検出すると、警報１１４が発せられ得る。例えば、図３に示すシナリオでは、対象物検出コントローラー１５２は、第一の対象物３０４および第二の対象物３０６を検出し得る。しかしながら、衝突回避システム１０４および／または作業領域システム１１０を介して、機械１０２は、第一の対象物３０４および第二の対象物３０６が作業領域３００の外側に位置し、第一の対象物３０４および第二の対象物３０６が作業器具１２２との可能な接触の外側に位置することを決定し得る。こうした例では、第一の対象物３０４および第二の対象物３０６が検出されたにもかかわらず、第一の対象物３０４および第二の対象物３０６の作業領域３００の外側の位置を考慮し、警報１１４は抑制され得る。
【0068】
比較すると、第三の対象物３０８は、作業領域３００内に位置する。ここで、機械１０２は、衝突回避システム１０４および／または作業領域システム１１０を介して、作業器具１２２が第三の対象物３０８と衝突して、警報システム１１２に警報１１４を発行させ得ると決定し得る。追加的に、または代替的に、移動コントローラー１５４は、第三の対象物３０８が作業領域３００内で検出されたときに、機械１０２および／または作業器具１２２の移動を防止または変更し得る。例えば、移動コントローラー１５４は、作業器具１２２が、第三の対象物３０８の特定の閾値へ／その中に移動することを防止し得る。一部の実例では、移動コントローラー１５４は、第三の対象物３０８の水平および／または鉛直距離内で移動している作業器具１２２を防止し得る。例えば、作業器具１２２が、第三の対象物３０８と衝突するであろう鉛直の高さにある場合、移動コントローラー１５４は、移動を制限し得る。しかしながら、作業器具１２２が第三の対象物３０８よりも高い鉛直高さである場合、移動コントローラー１５４は、作業器具１２２が第三の対象物３０８の頭上にスイングするのを妨げえない。
【0069】
さらに、図３は、第一の対象物３０４、第二の対象物３０６、および第三の対象物３０８が、接地面から延在するのを示すが、カメラ１４６および／または対象物検出コントローラー１５２は、頭上の対象物（例えば、電力線、高架橋など）を検出し得る。ここで、警報１１４は、対象物が頂面境界（例えば、点３０２（１）～３０２（４））および／または底部境界（例えば、点３０２（５）～３０２（８））内に延在する場合、作業器具１２２の発行および／または移動を制限し得る。
【0070】
図４は、作業現場などの例示的な環境の中の対象物を検出し、一つまたは複数の警告を出力するかどうかを決定するための、例示的なプロセス４００を示す。このプロセス４００は、論理フローグラフとして図示され、その動作は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせに実装され得る動作のシーケンスを表現する。ソフトウェアに関連して、動作は、一つまたは複数のコンピューター可読記憶媒体上に格納されるコンピューター実行可能命令を表現し、一つまたは複数のプロセッサーによって実行されるとき、列挙された動作を行う。一般に、コンピューター実行可能命令は、特定の関数を実行するか、または特定のデータ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含む。動作が記述される順序は、制限するものとして解釈されることを意図しておらず、記述された動作の任意の数を任意の順序で、および／または並列に組み合わせてプロセスを実施することができる。
【0071】
４０２で、作業領域コントローラー１４４は、機械の周りの第一の境界に対応する第一の入力を受信し得る。例えば、機械１０２のオペレーターは、機械１０２または作業器具１２２を第一の境界１２８に関連付けられる第一の位置に移動させるためのジョイスティックへの入力を提供し得る。上で論じたように、第一の境界１２８は、作業領域１０８の縁部、周辺部、または境界部に対応し得る。作業器具１２２が第一の境界１２８に位置付けられる間、および／または作業器具１２２が静止している間、オペレーターは、作業領域１０８の境界部の一部として第一の境界１２８を確立することに関連する表示を提供し得る。いくつかの実施例では、オペレーターは、ボタンを押して表示（例えば、第一の入力）、表示装置（またはＵＩ）への入力などを提供し得る。第一の入力を受信すると、センサー１３２は、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の位置を決定してもよく、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の位置１３８に対応するセンサーデータ１３４を生成し得る。本明細書で論じるように、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を生成するために位置１３８を使用し得る。
【0072】
４０４で、作業領域コントローラー１４４は、機械の周りの第二の境界に対応する第二の入力を受信し得る。例えば、機械１０２のオペレーターは、機械１０２または作業器具１２２を第二の境界１３０に関連付けられる第二の位置に移動させるためのジョイスティックへの入力を提供し得る。上述のように、第二の境界１３０は、作業領域１０８の縁、周辺、または境界に対応し得る。上述のように、第二の境界１３０は、作業領域１０８の縁、周辺、または境界に対応し得る。作業器具１２２が第二の境界１３０に位置付けられる間、および／または作業器具１２２が静止している間、オペレーターは、作業領域１０８の境界の一部として第二の境界１３０を確立することに関連する表示を提供し得る。いくつかの実施例では、オペレーターは、ボタンを押して表示（例えば、第二の入力）、表示装置（またはＵＩ）への入力などを提供し得る。第二の入力を受信すると、センサー１３２は、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の位置を決定してもよく、機械１０２、フレーム１１６、ブーム１１８、スティック１２０、および／または作業器具１２２の位置１３８に対応するセンサーデータ１３４を生成し得る。本明細書で論じるように、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を生成するために位置１３８を使用し得る。
【0073】
一部の実施例では、オペレーターは、作業領域１０８の確立に関連する追加の入力を提供し得る。例えば、オペレーターは、作業器具１２２を、作業領域１０８の上部境界に関連付けられる第三の境界に上昇させてもよい。追加的に、または代替的に、オペレーターは、作業器具１２２を、作業領域１０８の下部境界に関連付けられる第四の境界に下げてもよい。これらの境界で、オペレーターは、センサー１３２によって生成されるセンサーデータ１３４を介して、作業領域１０８を確立するための表示を提供し得る。さらに、オペレーターは、第一の境界１２８と第二の境界１３０との間に、中間境界など、一つまたは複数の追加の境界をさらに画定し得る。
【0074】
いくつかの実施例では、プロセス４００は、境界に対応する入力を受信することを含むが、作業器具１２２または機械１０２は、境界（例えば、壁、丘、高架橋など）を確立するための環境１００内のバリア対象物を識別する一つまたは複数のセンサーを含み得る。これらの識別されたバリアは、作業領域１０８を確立するためにオペレーターに推奨され得る。言い換えれば、オペレーターは、作業領域１０８を確立するための表示を明示的に画定または提供しなくてもよいが、機械１０２のセンサーは、境界を認識し、これらの境界を作業領域１０８に対して推奨し得る。
【0075】
４０６で、作業領域コントローラー１４４は、作業領域を生成し得る。例えば、第一の境界１２８および第二の境界１３０と関連付けられる位置１３８を受信することに基づき、作業領域コントローラー１４４は、作業領域１０８を確立し得る。作業領域１０８は、機械１０２の周りのローカル座標系内に表され得る。ローカル座標系は、第一の境界、第二の境界、および／または追加の境界の位置を示し得る。第一の境界１２８と第二の境界１３０との間で、機械１０２は、オペレーターが作業器具１２２を動かすことを可能にし得る。しかしながら、機械１０２は、オペレーターが作業器具１２２を作業領域１０８の外部に延ばすことを禁止し得る。例えば、オペレーターは、機械１０２のジョイスティックと係合して、作業器具１２２を移動し得る。ジョイスティック、またはジョイスティックのコンピューティングハードウェアは、これらのオペレーターコマンドを機械１０２のコントローラーに提供し得る。コントローラーはこれらのコマンドを実行し、機械１０２のモーターに作業器具１２２を移動させ得る。さらに、カメラ１４６は、対象物１０６を検出するための画像データ１５０を生成してもよく、センサー１３２は、作業器具１２２の位置１３８を決定するためのセンサーデータ１３４を生成し得る。オペレーターが作業器具１２２を作業領域１０８の外に移動しようとした場合、移動コントローラー１５４はコマンドを禁止し得る。
【0076】
さらに、一部の実例では、作業領域コントローラー１４４は、周辺境界１４２を確立するために運動データ１４０を使用し得る。例えば、作業器具１２２は、機械１０２から遠く到達または延在するように構成され得る。この到達は、座標空間で、第一の境界１２８および第二の境界１３０を接続するために使用され得る。さらに、作業器具１２２は、これまで機械１０２の上方に上昇するように構成され得る。同様に、作業領域コントローラー１４４は、第一の境界１２８および第二の境界１３０を接続し、作業領域１０８を生成するために、機械１０２のこの高さまたは鉛直の到達を使用し得る。しかしながら、上述のように、オペレーターは、作業器具１２２を位置付けることによって、上部境界および／または下部境界を確立するために、ジョイスティックを利用し得る。
【0077】
４０８で、対象物検出コントローラー１５２は、カメラから画像データを受信し得る。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、機械１０２のカメラ１４６に、それぞれ、カメラ１４６のＦＯＶ１４８内の画像データ１５０を撮像させ得る。その中で、カメラ１４６は、画像データを対象物検出コントローラー１５２に送信し得る。一部の実施例では、機械１０２は、画像データ１５０を取り込むための任意の数のカメラ１４６（例えば、一つ、二つ、三つなど）を含み得る。画像データ１５０は、機械１０２の側面から、機械１０２の後ろから、および／または機械１０２の前方に捕捉され得る。
【0078】
４１０で、対象物検出コントローラー１５２は、任意の対象物が検出されるかどうかを決定し得る。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、画像データ１５０を受信し、画像データ１５０を分析して、対象物１０６が存在するかを決定し得る。一部の実例では、対象物１０６は、作業領域１０８の外側および／または作業領域１０８内に位置し得る。さらに、一部の実施例では、対象物検出コントローラー１５２は、一つまたは複数の訓練された対象物識別アルゴリズムを使用して、人などの特定の対象物を識別するように構成され得る。
【0079】
４１０で、対象物検出コントローラー１５２が、対象物１０６が検出されなかったと決定する場合（ステップ４１０－いいえ）、プロセス４００は４０８に進み得る。４０８で、対象物検出コントローラー１５２は、対象物１０６の存在を検出するために使用する画像データ１５０を受信し続けることができる。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、追加画像データ１５０を受信し、追加画像データ１５０を分析して、対象物１０６が存在するかを決定し得る。
【0080】
あるいは、４１０で、対象物検出コントローラー１５２が、対象物１０６が検出されたと決定する場合（ステップ４１０－はい）、プロセス４００は４１２に進み得る。４１２で、対象物検出コントローラー１５２は、対象物の位置および／またはベアリングを決定し得る。例えば、対象物検出コントローラー１５２は、画像データ１５０を分析することに基づき、対象物１０６の位置１３８を決定し得る。一部の実施例では、対象物１０６の位置１３８は、機械１０２の周りの座標空間内に表され得る。
【0081】
４１４で、位置コントローラー１３６は、対象物が作業領域内にあるかを決定し得る。例えば、位置コントローラー１３６は、対象物１０６の座標を、作業領域１０８の座標と比較して、対象物１０６が作業領域１０８内にあるかを決定し得る。４１４で、位置コントローラー１３６は、対象物１０６が作業領域１０８内にないと決定する場合（ステップ４１４－いいえ）、プロセス４００は４１６に進み得る。
【0082】
４１６で、衝突回避システム１０４は、対象物に関連付けられる警報を出力することを控えてもよい。例えば、カメラ１４６のＦＯＶ１４８が作業領域１０８より大きくてもよいことを考えると、全ての対象物１０６が作業領域１０８内にあるわけではない。こうした例では、対象物１０６は、機械１０２および／または作業器具１２２との衝突のリスクがない場合がある。このように、対象物１０６は、作業領域１０８の外側にあるため、衝突回避システム１０４は、警報１１４を出力する警報システム１１２の指示を控えてもよい。４１４から、プロセス４００はループして４０８することができ、それによって、プロセス４００は、対象物１０６を検出するために、および／または対象物１０６が作業領域１０８内にあるかどうかを決定するために、さらなる画像データ１５０を受信し得る。
【0083】
別の方法として、４１４で、衝突回避システム１０４が、対象物が作業領域１０８内にあると決定する場合（ステップ４１４－はい）、プロセス４００は４１８に進んでもよい。４１８で、プロセス４００は、対象物および／または機械の特性を決定し得る。例えば、一部の実例では、特性は、カメラ１４６および／または機械１０２のセンサーによって決定され得る。カメラ１４６および／またはセンサーは、対象物１０６およびセンサーに対する対象物１０６のレポート範囲およびベアリングを分類し得る。対象物検出コントローラー１５２は、カメラ１４６および／またはセンサーの位置からのオフセットを、機械１０２の構造に適用し得る。いくつかの実施例では、対象物検出コントローラー１５２は、カメラ１４６および／またはセンサーが地面に対してどのように位置付けられるかに関して、ロール／ピッチ／ヨー／高さを送信し得る。一部の実施例において、対象物１０６の特性は、４１２で決定される、検出された対象物（例えば、人、車両、構造など）のタイプ、対象物１０６の位置、および／または対象物１０６のベアリングを含み得る。さらに、特性は、機械１０２および／または作業器具１２２の動きに関連するベアリングおよび／または方向、対象物サイズ、対象物速度、および／または材料構成（反射率に基づく）を含み得る。特性は、追加的に、または代替的に、対象物１０６への作業器具１２２の近接を含み得る。より一般的には、特徴は、警報を出力するか、および／または機械１０２および／または作業器具１２２の移動を制限するかを決定する際に、衝突回避システム１０４によって使用され得る。
【0084】
４２０で、衝突回避システム１０４は、４１８で決定された特性（２）に少なくとも部分的に基づき、および／または４１４で、対象物が作業領域１０８内にあることを決定することに少なくとも部分的に基づき、実行する一つまたは複数の動作を決定し得る。図示したように、一つまたは複数のアクションは、４２２で、対象物１０６が作業領域１０８内にあることに関連付けられる警報を出力すること、および／または４２４で、機械１０２の動きを修正することを含みえる。例えば、対象物１０６が作業領域１０８内にあることに少なくとも部分的に基づき、警報システム１１２は、一つまたは複数の警報１１４を出力してもよく、および／または移動コントローラー１５４が、作業器具１２２の移動を制限し得る。警報１１４は、音声および／または視覚であるかに関わらず、オペレーターに作業領域１０８内の対象物１０６の検出を通知する働きをし得る。さらに、一部の実例では、移動コントローラー１５４は、オペレーターに、対象物１０６との接触を避けるために、作業器具１２２および／または機械１０２を前進させる（例えば、旋回、回転など）ことを禁止する。いくつかの実施例では、移動コントローラー１５４は、オペレーターが機械１０２および／または作業器具１２２を操作することを可能にし得るが、対象物１０６に向かう方向ではない。さらに、一部の実施例では、移動コントローラー１５４は、オペレーターが機械１０２および／または作業器具１２２を、対象物１０６内の特定の閾値まで操作することを可能にし得る。例えば、作業器具１２２の位置１３８を知っている場合、移動コントローラー１５４は、対象物１０６の特定の閾値内で作業器具１２２が移動することを防止し得る。
【0085】
４２０から、プロセス４００は、４０８に戻り、それによって、プロセス４００は、対象物検出のために画像データ１５０を受信し続けることができる。
【産業上の利用可能性】
【0086】
本開示の例示的なシステムおよび方法は、例えば、自動車、海洋車両、トラック、農業車両、建設機械、鉱山機械、および／または建設車両などのさまざまな機械に適用可能である。こうした機械は、衝突回避システム、作業領域システム、および／または機械オペレーター（例えば、機械上または機械から遠隔）、または自律機械を補助するように構成される警報システムを含んでもよく、他の機械、人員、および／または対象物との衝突を回避し得る。衝突回避システムは、対象物が機械の作業領域内に入ったときに機械オペレーターに警告するように構成される警報システムを含んでもよく、または通信可能に結合され得る。作業領域システムは、一つまたは複数のタスク（例えば、破片の積み込みおよび荷下ろし）を実施するために、オペレーターが機械を操作することを意図している領域を表す作業領域を画定し得る。一部の実施例では、オペレーターは、作業領域に対応する位置座標を記録するために、環境内のさまざまな位置に作業器具を配置し得る。オペレーターが作業領域の境界を確立した後、作業領域コントローラーは、位置座標を、座標空間内の作業領域と相関させ得る。オペレーターは、作業領域の境界外で、機械または機械に接続される作業器具を操作することを制限され得る。
【0087】
本開示の例示的な衝突回避システムは、作業領域の内外の対象物を識別して、オペレーターに対する迷惑を低減または排除し得る。作業領域を画定することによって、警報を、オペレーターに警報を発するために選択的に出力することができる。例えば、対象物が作業領域の外側で検出される場合、衝突回避システムは、機械が対象物に接触しないため、警報を出力することを控え得る。別の方法として、作業領域内で対象物が検出された場合、衝突回避システムは、警報を出力させ得る。一部の実施例では、移動コントローラーは、作業領域内の対象物を検出する衝突回避システムに基づき、作業器具の動作を抑制し得る。例えば、移動コントローラーは、作業器具の走行速度を遅くし、作業器具を停止し、および／または作業器具を固定位置に保持し得る。衝突回避システムによって、機械と周囲の対象物との間の接触または衝突のリスクが最小化される。さらに、衝突回避システムは、オペレーター疲労を低減するためにオペレーターへ出力される警報を低減してもよく、また衝突回避システムによる対象物の検出においてオペレーターを信頼させることもできる。
【0088】
本開示の態様は、上記の実施形態を参照して特に示され、記述されてきたが、開示された内容の趣旨および範囲から逸脱することなく、さまざまな追加的な実施形態が、開示された機械、システムおよび方法の改変によって意図されていることが理解されるであろう。こうした実施形態は、特許請求の範囲およびその任意の均等物に基づき決定される本開示の範囲内に収まることが理解されるべきである。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】