JP2008248657A - 作業機械用のカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】作業状況の把握および盗難監視の両方に役立てることができ、無駄なく経済的に活用できる作業機械用のカメラシステムを提供すること。
【解決手段】カメラシステムは、作業機械１のキャブに設けられたカメラ３と、カメラ３で撮像された画像の画像情報をサーバやクライアント端末等の外部端末に送信する通信端末１２と、カメラ３の向きを作業状況撮像位置とキャブ内状況撮像位置とに切り換える駆動装置２７と、作業機械１のエンジン始動がロックされている状態において、当該作業機械１に異状が発生した場合に異状発生信号を出力する異状発生信号生成手段２２と、異状発生信号を受けてカメラ３に撮像指令信号を出力してキャブ内状況撮像位置での撮像を開始させるとともに、作業機械１のエンジン始動のロックが解除されている状態では、カメラ３に撮像指令信号を出力して作業状況撮像位置での撮像を開始させる撮像指令信号生成手段１９とを備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、作業機械用のカメラシステムに係り、自走式の建設機械や産業機械といった作業機械用のカメラシステムに関する。

従来、車両の盗難防止システムとして、車両の振動を検知する振動検知センサや、人の存在を感知する人感知センサを用い、これらのセンサでの異状検出に基づいて監視カメラを作動させるものが知られている（特許文献１）。
一方、建設機械に代表される産業機械では、作業状況を撮像するためのカメラが搭載さる場合があり、カメラで撮像された画像の画像情報は、多数の産業機械を管理する管理センターに送信され、作業状況が把握されることになる。

特開２００２−１６６８２３号公報

しかしながら、特許文献１においては、盗難防止の目的で専用のカメラが設けられているうえ、システム全体が盗難防止用に構築されているため、盗難のおそれがない時間帯等ではシステムを稼働させる必要がなく、稼働率が低くなって無駄が大きいという問題がある。
また、産業機械に搭載されたカメラについても、作業状況を把握するために用いられるに過ぎず、やはり効率的に利用されているとは言い難い。

本発明の目的は、作業状況の把握および盗難監視の両方に役立てることができ、無駄なく経済的に活用できる作業機械用のカメラシステムを提供することにある。

本発明の請求項１に係る作業機械用のカメラシステムは、作業機械のキャブに設けられたカメラと、前記カメラで撮像された画像の画像情報を外部端末に送信する通信端末と、前記カメラの向きを作業状況撮像位置とキャブ内状況撮像位置とに切り換える駆動装置と、前記作業機械のエンジン始動がロックされている状態において当該作業機械に異状が発生した場合に異状発生信号を出力する異状発生信号生成手段と、異状発生信号を受けて前記カメラに撮像指令信号を出力して前記キャブ内状況撮像位置での撮像を開始させるとともに、前記作業機械のエンジン始動のロックが解除されている状態では、前記カメラに撮像指令信号を出力して前記作業状況撮像位置での撮像を開始させる撮像指令信号生成手段とを備えていることを特徴とする。
ここで、外部端末とは、作業機械から送信されてくる情報を総括的に管理する管理センター内のサーバや、作業機械を所有するクライアント側の端末のことである。

請求項１の発明によれば、カメラを作業状況撮像位置にて撮像することで、作業状況を把握するのに役立てることができるうえ、キャブ内撮像位置で撮像することで、キャブ内で生じている状況を知ることができ、盗難監視に役立てることができる。従って、１台のカメラを作業状況の把握と盗難監視との両方に役立てることができ、有効に利用できて経済的である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る作業機械用のカメラシステムの概略構成を示す模式図。図２は、作業機械１を示す模式図である。本カメラシステムは、作業機械１のキャブ２に搭載されたカメラ３を、通常の作業時には、作業の進捗状況を撮像する手段として用い、エンジンの始動がロックされている作業休止時には、作業機械１の盗難防止用の監視手段として用いるものである。

本システムにおいて、作業機械１からは中継基地４を介した無線通信により、自身の機種情報の他、カメラ３で撮像された画像情報、および盗難が発生したと判断された場合の異状発生信号が管理センター内のサーバ５に送信されるようになっている。サーバ５とクライアント端末６とは、例えばインターネット等の情報通信網７を介して互いに接続されており、クライアント端末６では作業機械１から送信された画像情報を見ることが可能である。つまり、カメラ３は所謂ＷＥＢカメラとして機能する。また、クライアント端末６の操作により、カメラ３の向きをリモート操作可能であり、従って、作業機械１にはサーバ５および中継基地４を介してリモート信号が送信される。

ここで、作業機械１としては、本実施形態ではブルドーザを想定しているが、ブルドーザの他、油圧ショベル、ホイルローダ、モータグレーダ、クレーン等の建設機械であってもよく、さらには自走式の各種破砕機等の産業機械であってもよい。

図２において、作業機械１に搭載されたカメラ３は従来、作業の進捗状況を撮像する手段として広く用いられているものであるが、本実施形態では、盗難監視用にも役立てるために、図３に示す通信コントローラ１１からの駆動信号によって車両の前方側を撮像する作業状況撮像位置と、オペレータの着座用シート８側を撮像するキャブ内状況撮像位置とに切り換わるように設けられ、さらに、前述のリモート信号により、任意の位置を撮像可能とされている。

また、作業機械１には、エンジン始動ロック中に振動が加わると信号を発信する振動検知センサや、走行することで生じる加速度を検知する加速度センサ等の異状監視センサ９が設けられている。

図３は、作業機械１の要部の構成を示すブロック図である。作業機械１は、その駆動部分を電子制御する電子制御コントローラ１０と、この電子制御コントローラ１０に接続される通信コントローラ１１と、これらの電子制御コントローラ１０および通信コントローラ１１に接続された通信端末１２とを備えている。

電子制御コントローラ１０は、図示しない燃料タンク内の燃料量信号、エンジン１３の稼働信号、エンジン１３の回転数信号、作業機レバー操作信号、走行レバー操作信号、作業機駆動用の油圧の圧力検出信号、燃料噴射量信号、その他の作業機械１を駆動するための要素を検知するセンサから信号を受けて、これらの要素を電子的に制御するものである。

通信コントローラ１１は、従来からの機能として、作業機械１の機種情報の他、電子制御コントローラ１０からの信号に基づいて生成された燃費情報や作業内容情報を、通信端末１２を通じて通信回線に出力する。従って、各種情報および信号を通信回線を介して受信したサーバ５側では、作業機械１の駆動要素がどのような状態にあるかを、それらの情報や信号に基づいて判断することができきる。

なお、図示しないが、作業機械１にＧＰＳアンテナおよびＧＰＳセンサを搭載することにより、ＧＰＳ衛星からの測位情報を受信し、受信した測位情報をサーバ５に出力することで、管理センターやクライアントのオフィスにて作業機械１の現在位置を知ることもできる。

このような通信コントローラ１１はまた、本システムに係る構成として、センサ信号入力手段１４、キー信号入力手段１５、操作判定手段１６、画像メモリ１７、カメラ駆動信号生成手段１８、撮像指令信号生成手段１９、ロック信号生成手段２０、ロック解除信号生成手段２１、異状発生信号生成手段２２を備えている。

通信コントローラ１１のセンサ信号入力手段１４は、車両に取り付けられた異状監視センサ９からの検出信号を入力する。
キー信号入力手段１５は、エンジンキーがキーシリンダ２３に差し込まれ、オンポジションに操作された際に、当該キーシリンダ２３からのオン信号を入力する。エンジンキーがオンポジションを越えてスタートポジションに操作されることで、バッテリ２４からセルモータ２５に電力が供給され、エンジン１３が始動することは従来通りである。

操作判定手段１６は、エンジンの始動をロックしたり、解除したりする際のパスワードが正しいか否かを判断する。すなわち、本実施形態では、作業休止中にはエンジンの始動をロックし、作業開始時に解除するエンジン始動ロックシステムが採用されている。このエンジン始動ロックシステムを活用する場合、ロック開始およびロック解除時にオペレータは、オペレータパネル２６を通して暗証番号等を入力する必要がある。

そこで、操作判定手段１６は、入力された暗証番号と予め設定記憶されている暗証番号とを照合し、合致していればロック信号生成手段２０やロック解除信号生成手段２１に指令信号を出力し、ロック動作や解除動作を実行する。これに対し、特にロック解除時に３回連続して誤った暗証番号を入力すると、操作判定手段１６は、後述の撮像指令信号生成手段１９および異状発生信号生成手段２２に指令信号を出力し、盗難防止に備えた動作を実行する。

画像メモリ１７は、カメラ３にて撮像された画像情報を記憶する。
カメラ駆動信号生成手段１８は、エンジン始動ロックシステムが作動し、エンジンの始動がロックされた時点で、カメラ３の向きを車両前方側の作業状況撮像位置からシート８側のキャブ内状況撮像位置に向けたり、エンジンの始動ロックが解除された時点で、カメラ３の向きをキャブ内状況撮像位置から作業状況撮像位置へ戻したりする。具体的には、ロック信号生成手段２０やロック解除信号生成手段２１からの信号を受けて、カメラ駆動信号生成手段１８がカメラ３に設けられた駆動装置２７に対して駆動信号を出力する。

撮像指令信号生成手段１９は、ロック解除信号生成手段２１からの信号を受けて、カメラ３に対して撮像開始の信号を出力して作業時の進捗状況を撮像させ、ロック解除信号生成手段２１からの信号を受けて、カメラ３に対して撮像停止の信号を出力する。また、エンジン始動ロック中にあっては、センサ信号入力手段１４および操作判定手段１６からの指令に基づいてカメラ３での撮像を開始させる。

センサ信号入力手段１４からの信号が入力した場合や、暗証番号の入力ミスにより操作判定手段１６から指令信号が出力された場合には、車両に異状な振動や、想定されていない走行による移動、あるいは不審者によるエンジン始動行為が行われていると判断されるため、作業機械１が盗難される可能性が高く、撮像指令信号生成手段１９からの指令によってカメラ３に撮像を開始させ、盗難時の状況や盗難中の状況を撮像するのである。

ロック信号生成手段２０は、作業終了後にオペレータによる暗証番号入力によってロック信号を生成し、ロックスイッチ２８に出力する。このロックスイッチ２８は、ロック信号を受信すると、バッテリ２４とセルモータ２５とを電気的に遮断するように構成されており、このような状態では、エンジンキーによりスタート操作を行っても、エンジン１３が始動することはない。

ロック解除信号生成手段２１は、作業開始時にオペレータによる暗証番号入力によってロック解除信号を生成し、ロックスイッチ２８に出力する。この場合は先程とは逆に、ロック解除信号を受信したロックスイッチ２８は、バッテリ２４とセルモータ２５とを電気的に接続し、エンジンキーの操作によってエンジン１３を始動できる状態に戻す。

異状発生信号生成手段２２は、センサ信号入力手段１４や操作判定手段１６からの信号を受けてカメラ３に撮像開始の指令信号を出力する他、異状発生信号を生成してサーバ５に送信する。

一方、サーバ５は、本発明に係る構成として、図４に示すように、通信端末３０、顧客データベースが構築された記憶手段３１、顧客特定手段３２、画像メモリ３３、リモート信号生成手段３４を備えている。

通信端末３０は、種々の信号の送受信を作業機械１およびクライアント端末６との間で行う機能を備えている。
記憶手段３１内の顧客データベースは、作業機械１の機種情報に紐付けられた顧客の情報、すなわち、顧客の名称、所在地、業種、電話番号、メールアドレス、オペレータ氏名等が記憶されている。

顧客特定手段３２は、作業機械１からの信号に担持された機種番号に基づき、顧客データベースを参照して作業機械１の所有顧客を特定する。顧客が特定されると、作業機械１から送信されてきた異状発生信号等は、特定した顧客のメールアドレスに通信端末３０を介して送信される。クライアント端末６では、この異状発生信号を警報メッセージの電子メールなどとして受信することになる。

画像メモリ３３は、作業機械１から送信されてくる画像情報を一時的に記憶し、通信端末３０を介してクライアント端末６に送信する。
リモート信号生成手段３４は、クライアント端末６でのテンキー操作により受信した信号に基づいてリモート信号を生成し、これを作業機械１に出力してカメラ３の向きを変更する。

クライアント端末６は、ＯＳ（Operating Systems）上にて展開される電子メール機能やブラウザ機能を備えた通常のパーソナルコンピュータで構成されており、キーボードのテンキー操作時の出力によりカメラ３の向きを変えることが可能である。

以上のように構成されたカメラシステムを使用した場合について、図５のフローチャートに基づいて説明する。なお、図５は主に作業機械１の通信コントローラ１１の動作として記載されており、以下の説明も通信コントローラ１１の動作に従って説明する。

先ず、エンジンの始動がロックされている状態において、通信コントローラ１１のセンサ信号入力手段１４は、異状監視センサ９からの信号入力を監視している（Ｓ１）。異状監視センサ９からの信号入力がない場合には、キー信号入力手段１５がキーシリンダ２３からの信号入力を監視する（Ｓ２）。キーシリンダ２３からの入力信号があり、エンジン１３の始動操作が行われようとしている場合、操作判定手段１６は、オペレータパネル２６に暗証番号入力画面を表示させるとともに、画面上から入力される暗証番号が正しいかを判定する（Ｓ３）。

判定結果が正しければ、ロック解除信号生成手段２１が解除信号を生成し、ロックスイッチ２８に出力してエンジン始動ロックを解除する（Ｓ４）。そして、カメラ駆動信号生成手段１８は、駆動信号を生成して電動モータや旋回ギヤからなる駆動装置２７に出力し、カメラ３を作業状況撮像位置に戻す（Ｓ５）。さらに、撮像指令信号生成手段１９からの撮像開始の指令信号により、カメラ３による撮像を開始する（Ｓ６）。撮像された画像の画像情報は、サーバ５や、サーバ５を介してクライアント端末６に送信される。

この状態で作業が継続されている間、操作判定手段１６は、オペレータがエンジン１３を停止させ、エンジン始動ロックを行うかを監視する（Ｓ７）。エンジン始動ロックがなされると、撮像指令信号生成手段１９は撮像停止の指令信号をカメラ３に出力する（Ｓ８）。また、カメラ駆動信号生成手段１８は、カメラ３をキャブ内状況撮像位置へ向ける（Ｓ９）。次いで、ロック信号生成手段２０がロック信号をロックスイッチ２８に出力し、エンジン１３の始動をロックする（Ｓ１０）。以上が、通常の流れである。

これに対して、カメラ３がキャブ内状況撮像位置にある状態で、Ｓ１にて異状監視センサ９が何らかの異状を検知して検出信号を出力した場合や、Ｓ３のエンジン始動ロック解除時に暗証番号の入力ミスが連発した場合には、異状発生信号生成手段２２は、異状発生信号を生成してサーバ５に出力する（Ｓ１１）。サーバ５では、作業機械１から送信された異状発生信号の受信により、顧客データベースを参照して作業機械１の所有顧客を特定し、クライアント端末６に警報メッセージを送信する。

この後、異状発生信号生成手段２２からの信号により撮像指令信号生成手段１９は撮像指令の信号をカメラ３に出力し、キャブ内の撮像を開始させる（Ｓ１２）。撮像された画像の画像情報はやはり、サーバ５を介してクライアント端末６に送信され、クライアント側では、キャブ２内で起きている状況をつぶさに監視することができ、早い段階で盗難を阻止することが可能である。

また、クライアント端末６からの操作により、サーバ５からリモート信号を出力させ、作業機械１でのカメラ３の撮像位置を変えることができる。このことにより、より広い範囲で周囲を撮像することになるため、盗難された場合の移動途中においては、周囲の景色等を撮像でき、移動先の手がかりとすることができる。そして、例えばクライアント端末６での操作により、サーバ５から撮像停止のリモート信号を出力すれば、このリモート信号を監視している撮像指令信号生成手段１９が撮像停止の指令信号を出力し（Ｓ１３）、Ｓ８に移って撮像が停止することになる。

以上のような本実施形態によれば、作業状況を撮像するための従来のカメラ３を、キャブ内状況監視位置に向きを変えて撮像できるようにしたので、盗難されそうな状況や、盗難途中のキャブ２内の状況をつぶさに監視でき、盗難を未然に防止したり、盗難された作業機械１を探し出すための手がかりを容易に得たりることができる。しかも、盗難防止用の新規のカメラを設置しなくともよいので、経済的である。

なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記実施形態では、ロック信号生成手段２０およびロック解除信号生成手段２１が作業機械１の通信コントローラ１１に設けられていたが、このような手段２０，２１をサーバ５側に設けてもよい。つまり、作業機械１の操作判定手段１６からの信号をサーバ５側で受信し、この受信信号に基づいてサーバ５側のロック信号生成手段２０やロック解除信号生成手段２１を動作させて信号を生成し、この信号をさらに作業機械１側で受信してエンジン１３の始動ロックおよび解除を行ってもよい。

前記実施形態では、作業機械１からの画像情報はサーバ５で受信していたが、そのような画像情報を外部端末としてのクライアント端末６が直に受信できるようにしてもよい。
前記実施形態では、エンジン１３の始動ロックがなされた時点で、カメラ３を作業状況撮像位置からキャブ内状況撮像位置に切り換えたが、エンジン１３の始動ロック中において、異状発生信号生成手段２２から異状発生信号が出力されて初めて、カメラ３の向きを作業状況撮像位置からキャブ内状況撮像位置に切り換え、この切り換えと当時に撮像を開始させてもよい。
また、エンジン始動ロックシステムとしては、エンジン１３を停止させてから、所定時間経過後にエンジン始動を自動的にロックさせたり、ロック後に更に所定時間経過したら（つまり、翌日の作業時刻に近づいたら）、ロックを自動的に解除させたりする構成であってもよい。

本発明は、キャブ内に作業進捗状況等を撮像するカメラが設けられた作業機械に好適に利用可能である。

本実施形態に係る作業機械用のカメラシステムの概略構成を示す模式図。 作業機械を示す模式図。 作業機械の要部の構成を示すブロック図。 外部端末であるサーバの構成を示すブロック図。 本システムを使用した場合を説明するためのフローチャート。

符号の説明

１…作業機械、２…キャブ、３…カメラ、５…外部端末であるサーバ、１２…通信端末、１３…エンジン、１８…撮像指令信号生成手段、２２…異状発生信号生成手段、２７…駆動装置。

Claims (1)

1. 作業機械用のカメラシステムにおいて、
   作業機械のキャブに設けられたカメラと、
   前記カメラで撮像された画像の画像情報を外部端末に送信する通信端末と、
   前記カメラの向きを作業状況撮像位置とキャブ内状況撮像位置とに切り換える駆動装置と、
   前記作業機械のエンジン始動がロックされている状態において当該作業機械に異状が発生した場合に異状発生信号を出力する異状発生信号生成手段と、
   異状発生信号を受けて前記カメラに撮像指令信号を出力して前記キャブ内状況撮像位置での撮像を開始させるとともに、前記作業機械のエンジン始動のロックが解除されている状態では、前記カメラに撮像指令信号を出力して前記作業状況撮像位置での撮像を開始させる撮像指令信号生成手段とを備えている
   ことを特徴とする作業機械用のカメラシステム。

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