JP2016166086A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
カメラで撮影された画像は、オペレータによってクレーンの操作が行われるオペレータ室に設けられたモニタに表示される。オペレータは、モニタに表示された画像を見ながらクレーンを操作して、吊り荷を所望とする場所に移動させる(例えば、特許文献1参照)。
しかし、フックが動き始めるときや操作を変化させたときは、フックや吊り荷の慣性、風の影響などにより、モニタに映し出されたフックの画像だけから、フックの動きがオペレータの意図に沿ったものか否かを瞬時に判断できない場合がある。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであって、表示部に表示されたフックの移動方向を、オペレータに瞬時に認識させることができる画像表示装置を提供することを目的とする。
<クレーン作業>
図1は、クレーン800を用いて吊り荷700を移動させるクレーン作業の様子を示す模式図である。クレーン800は、伸縮、起伏及び旋回するブーム810と、昇降するフック830と、ブーム810の伸縮、起伏及び旋回、並びにフック830の昇降の操作が入力される操作部820とを備えている。ブーム810の先端に設けられたシーブには、ウインチモータで巻き上げられ又は巻き下げられるワイヤロープ840が巻き掛けられている。ワイヤロープ840には、吊り荷700が玉掛けされるフック830が吊り下げられている。そして、吊り荷700は、ウインチモータによるワイヤロープ840の巻き上げ又は巻き下げの操作によりフック830とともに昇降する。
具体的には、操作部820は、入力された操作に対応した操作信号Sを出力する。操作部820から出力された操作信号Sは、油圧ポンプ、方向制御弁、流量制御弁等の動作を制御する。そして、これら油圧ポンプ、方向制御弁、流量制御弁等の動作により、油圧モータや油圧シリンダが作動して、ブーム810の伸縮、起伏及び旋回、並びにフック830の昇降が行われる。
図2は、オペレータ室850に設置された画像表示装置100の一例を示す模式図である。監視カメラ300で撮影された画像Pは、図2に示す画像表示装置100の表示パネル12に表示される。監視カメラ300は、フック830の鉛直線上からずれた位置に設置されている。したがって、表示パネル12において、画像P中のワイヤロープ840の画像840Aは、表示パネル12の外方から斜めに延びた画像840Aとなって表示されている。
図3は、画像表示装置100の構成を示すブロック図である。画像表示装置100は、図3に示すように、表示部10と操作信号取得部20と移動方向算出部30とを備えている。
表示部10は、入力された情報に基づいて表示する内容を処理する表示制御部11と、表示制御部11で処理された内容に応じた画像Pを表示する表示パネル12とを備えている。そして、表示制御部11は、前述したように監視カメラ300で撮影された画像Pが入力され、表示パネル12に表示させる画像Pに処理し、表示パネル12は、その処理された画像Pを表示する。画像Pにはフック830の画像830Aも含まれる。
したがって、不感帯域は、操作部820に対する操作の入力が小さい範囲で主に発生する。そして、不感帯域を超えた大きさの操作の入力により、フック830は実際に動き始める。
なお、画像表示装置100の操作信号取得部20は、少なくとも上述した不感帯域での操作信号Sを取得する。
図4は、印500として、表示パネル12の縦方向yに沿った矢印500y(第1の印の一例)と、表示パネル12の横方向xに沿った矢印500x(第2の印の一例)とを表示パネル12に表示した例を示す模式図である。
図4に示す例においては、移動方向算出部30は、水平面に対するフック830の移動方向を、ブーム810の伸縮及び起伏(不感帯域のために、実際に伸縮又は起伏していなくてもよい。以下、同じ。)の操作による、水平面に対するフック830の第1の動きの方向と、ブーム810の旋回(不感帯域のために、実際に旋回していなくてもよい。以下、同じ。)の操作による、水平面に対するフック830の第2の動きの方向とに分ける。
なお、矢印500yは、ブーム810の伸縮の単独の操作又は起伏の単独の操作が行われている場合と、ブーム810の伸縮及び起伏の操作が同時に行われ(複合操作が行われ)、かつ旋回中心からのフック830の作業半径が変化する場合とにおいて、表示されることになる。
さらに、本実施形態の画像表示装置100によれば、2との矢印500x,500yの始点がフック830の画像830Aの位置に対応しているため、フック830が動く向きを、オペレータに直感的に認識させることができる。
図5は、2つの矢印500y,500xの各終点を、表示パネル12に表示された画像P上におけるフック830の画像830Aの位置に対応させた例を示す、図4相当の模式図である。
表示制御部11は、図5に示すように、2つの矢印500y,500xの各終点を、表示パネル12に表示された画像P上におけるフック830の画像830Aの位置に対応させて、矢印500y,500xを生成することもできる。この場合、表示パネル12に表示されるフック830が移動する先の画像が、矢印500x,500yによって遮られることがない。
図6は、印500として単一の矢印500aを表示パネル12に表示した例を示す模式図である。図6に示す例においては、移動方向算出部30は、水平面に対するフック830の移動方向を、ブーム810の伸縮及び起伏の操作による、水平面に対するフック830の第1の動きの方向と、ブーム810の旋回の操作による、水平面に対するフック830の第2の動きの方向とに分ける。
図7は、表示制御部11が生成する単一の印として、xy座標系の原点から見て第1象限を向いた三角マーク500bを表示パネル12に表示した例を示す模式図である。
表示制御部11は、フック830の第1の動きと第2の動きとをベクトル加算することにより、単一の方向を得ることに限定されない。
すなわち、単一の印(矢印500aに限定されない)によって、オペレータに、フック830の移動方向を瞬時に認識させる観点からは、その単一の印が、フック830の移動方向を正確に示すことまで要求されない場合も多い。つまり、オペレータに対してフック830の移動方向を瞬時に認識させる場合は、フック830の大まかな移動方向を特定する印を表示すれば足りることも多い。
具体的には、表示制御部11は、第1の動きの向きが正かつ第2の動きの向きが正の場合は、移動方向は第1象限を向いていると特定し、第1の動きの向きが正かつ第2の動きの向きが負の場合は、移動方向は第2象限を向いていると特定し、第1の動きの向きが負かつ第2の動きの向きが正の場合は、移動方向は第4象限を向いていると特定し、第1の動きの向きが負かつ第2の動きの向きが負の場合は、移動方向は第3象限を向いていると特定する。
なお、第1象限に向けられた三角マーク500bの頂点の向きは、原点からx方向に対して反時計回りに45[度]の角度の方向であり、第2象限に向けられた三角マーク500bの頂点の向きは、原点からx方向に対して反時計回りに135[度]の角度の方向であり、第1象限に向けられた三角マーク500bの頂点の向きは、原点からx方向に対して反時計回りに225[度]の角度の方向であり、第1象限に向けられた三角マーク500bの頂点の向きは、原点からx方向に対して反時計回りに315[度]の角度の方向である。
図8は、印500として仮想軌跡線を表す単一の矢印500cを表示パネル12に表示した例を示す模式図である。図8に示す例においては、移動方向算出部30は、水平面に対するフック830の移動方向を、ブーム810の伸縮及び起伏の操作による、水平面に対するフック830の第1の動きの方向と、ブーム810の旋回の操作による、水平面に対するフック830の第2の動きの方向とに分ける。
図9は、印500として図4に示した2つの矢印500x,500yに加えて、フック830の昇降の操作による、水平面に対するフック830の動きの方向に沿った矢印500z(第3の印の一例)を表示パネル12に表示した例を示す模式図である。図9に示す例においては、移動方向算出部30は、水平面に対するフック830の移動方向を、ブーム810の伸縮及び起伏の操作による、水平面に対するフック830の第1の動きの方向と、ブーム810の旋回の操作による、水平面に対するフック830の第2の動きの方向と、フック830の昇降の操作による、水平面に対するフック830の第3の動きの方向と、に分ける。
しかも、この画像表示装置100によれば、フック830の昇降による移動方向も、ブーム810の伸縮、起伏及び旋回による移動方向と区別して認識させることができる。
図10は、図9に示した3つの矢印500x,500y,500zを、フック830の画像830Aの傍に表示するのではなく、表示パネル12(表示領域)の隅の領域に表示した例を示す模式図である。図10に示す例においては、表示制御部11は、生成した矢印500x,500y,500zを、表示パネル12の隅の領域に表示させる。
なお、図10の例では、矢印500x,500y,500zが、表示パネル12の図示右下の隅の領域に表示されているが、右上の隅の領域に表示してもよいし、左下の隅の領域に表示してもよい。
図11は、フック830として、いわゆる主巻のフックと補巻のフックとを備えたクレーン800に対応した印の表示例を示す模式図である。つまり、図9に示した3つの矢印500x,500y,500zのうち、フック830の昇降による移動方向を特定する矢印500zに代えて、主巻のフックの昇降による移動方向を特定する矢印500z1と、補巻のフックの昇降による移動方向を特定する矢印500z2とを表示した例を示す模式図である。
図11に示す表示例においては、表示制御部11は、生成した矢印500x,500yを、各終点を主巻又は補巻のフックの画像830Aの位置に対応させて、表示パネル12に表示させる。
一方、表示制御部11は、補巻のフックの昇降による移動方向を特定する矢印500z2を、表示パネル12の右隅に表示する。なお、上向きの矢印500z2は上昇による移動方向を特定し、下向きの矢印500z2は下降による移動方向を特定する。実線で示した矢印500z2が有効であり、破線で示した矢印500z2は表示パネル12には表示されておらず無効である。
したがって、画像表示装置100は、表示パネル12に表示された主巻のフックに対応した矢印500z1と補巻のフックに対応した矢印500z2とを視認したオペレータに対して、主巻のフックの昇降による移動方向と補巻のフックの昇降による移動方向とを区別して認識させることができる。
図12は、図11に示した表示例における主巻のフックに対応した矢印500z1と補巻のフックに対応する矢印500z2とを、表示制御部11の制御により、表示パネル12の左側部に、上下に並べて配置した表示例を示す模式図である。
図12に示す表示例によれば、2つの矢印500z1,500z1が共に、表示パネル12の左側部に表示されているため、主巻フックに対応した矢印500z1を見る場合と補巻フックに対応した矢印500z2を見る場合とで、オペレータは視線を動かす必要がない。
図13は、図11に示した表示例における主巻のフックに対応した矢印500z1と補巻のフックに対応する矢印500z2とを、表示制御部11の制御により、ワイヤロープ840の画像840Aを挟んだ傍に、ワイヤロープ840の画像840Aに沿って配置した表示例を示す模式図である。
図13に示す表示例によれば、2つの矢印500z1,500z1が共に、ワイヤロープ840の画像840Aの傍に、ワイヤロープ840の画像840Aに沿って配置されているため、フック830の画像830Aの昇降の向きと矢印500z1,500z2の向きとが一致する。したがって、主巻のフックの動き及び補巻のフックの動きをそれぞれ直感的にオペレータに認識させることができる。
図14は、図11に示した表示例における矢印500x及び矢印500yと、矢印500z1と、矢印500z2とを、表示制御部11の制御により、表示パネル12の右側部に、上下に並べて配置した表示例を示す模式図である。
図14に示す表示例によれば、矢印500x及び矢印500y、矢印500z1及び矢印500z2が表示パネル12の右側部に配置されているため、表示パネル12に表示されたフック830の画像830Aの周囲の領域が、矢印500x,500y,500z1,500z2によって遮蔽されるのを防止することができる。したがって、画像表示装置100は、オペレータに、フック830の画像830Aの周囲を広く見渡させることができる。
図15は、図14に示した表示例における矢印500x,500y,500z1,500z2に代えて、これらの各矢印500x,500y,500z1,500z2の先端の向きに頂点の向きが一致する三角マーク500X,500Y,500Z1,500Z2を適用した表示例を示す模式図である。
図15に示した表示例では、三角マーク500X,500Yが、頂点同士が向かい合う形態で配置された構成であり、図5に示した表示例と同様の表示例である。すなわち、図15は、三角マーク500X,500Yの頂点同士を一致させた表示例である。
これに対して、図16は、三角マーク500X,500Yの頂点同士が背中合わせとなる形態で配置された構成の表示例であり、図4に示した表示例と同様の表示例を示す模式図である。図16に示した表示例は、三角マーク500X,500Yの配置の構成が異なる以外は、図15に示した表示例と同じである(他の三角マーク500Z1,500Z2の表示は図15と同じである)。
11 表示制御部
12 表示パネル
20 操作信号取得部
30 移動方向算出部
100 画像表示装置
300 監視カメラ
800 クレーン
810 ブーム
820 操作部
830 フック
840 ワイヤロープ
Claims (9)
- クレーンのブームに設けられたカメラで撮影され、前記ブームからワイヤロープで吊り下げられたフックを含む画像を表示する表示部と、
前記フックを移動させる操作部に入力された操作により出力された操作信号を取得する操作信号取得部と、
前記操作部に入力された操作により、水平面に対する前記フックの移動方向を、前記操作信号取得部により取得された操作信号に基づいて求める移動方向算出部と、を備え、
前記表示部は、前記移動方向算出部により求められた前記フックの移動方向を特定する印を、前記フックの画像とともに表示する画像表示装置。 - 前記表示部は、前記クレーンのブームの伸縮及び起伏の操作による、前記水平面に対する前記フックの第1の動きと、前記ブームの旋回の操作による、前記水平面に対する前記フックの第2の動きとをベクトル加算して得られた方向に沿った単一の印を、前記移動方向を特定する印として表示する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記クレーンのブームの伸縮及び起伏の操作による、前記水平面に対する前記フックの第1の動きの方向に沿った第1の印と、前記ブームの旋回の操作による、前記表示部に表示された前記フックの第2の動きの方向に沿った第2の印とを、前記移動方向を特定する印として表示する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記フックの昇降の操作による、前記水平面に対する前記フックの第3の動きの方向に沿った第3の印を、前記移動方向を特定する印の一つとして表示する請求項1から3のうちいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記クレーンが主巻のフックと補巻のフックとを備えているときは、前記表示部は、前記第3の印として、前記主巻のフックの昇降の操作に対応した印と前記補巻のフックの昇降の操作に対応した印とを互いに異なる印で表示する請求項4に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記ブームの伸縮及び起伏の操作による、前記水平面に対する前記フックの第1の動きの直線状の軌跡と、前記ブームの旋回の操作による、前記水平面に対する前記フックの第2の動きの弧状の軌跡とを合成して得られた単一の仮想軌跡線を、前記移動方向を特定する印として表示する請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記移動方向を特定する印の始点を、前記表示部に表示された画像上における前記フックの位置に対応させている請求項1から6のうちいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記移動方向を特定する印の終点を、前記表示部に表示された画像上における前記フックの位置に対応させている請求項1から6のうちいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 前記表示部は、前記移動方向を特定する印を、前記表示部の表示領域のうち隅の領域に表示する請求項1から6のうちいずれか1項に記載の画像表示装置。
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