JP2019157497A - Monitoring system, monitoring method, and monitoring program - Google Patents

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Abstract

To provide a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program for more reliably avoiding contact between a construction machine and a person.SOLUTION: A monitoring system includes a control unit 20 that is attached to a backhoe 10 and connected to an imaging device 15 that captures the surroundings. The control unit 20 sequentially performs image recognition of a person and a helmet on the acquired captured image from the imaging device 15, and calculates the approach distance to the person or the helmet that has been image-recognized. The control unit 20 generates a warning sound when the approach distance is equal to or less than a first distance and a person is in an alarm area. The control unit 20 stops the construction machine and generates a warning sound when the approach distance is equal to or less than a second distance and a person is in a stop area.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、建設機械を制御する監視システム、監視方法及び監視プログラムに関する。   The present invention relates to a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program for controlling a construction machine.

バックホウ等の建設機械の周囲に人が存在する場合、建設機械との接触を回避するために、建設機械の動作中に警告を行なう(例えば、非特許文献1参照。)。この非特許文献1に記載の歩行者検知警戒システムは、ステレオカメラによって建設機械の後方を撮影する。撮影した画像を用いて、歩行者や作業者が建設機械からの近傍(検知範囲内)にいる場合には、モニターにおいて画像の枠を色付き表示にする。また、歩行者や作業者が警報エリアに入った場合には、警報が出力される。   When a person is present around a construction machine such as a backhoe, a warning is given during the operation of the construction machine in order to avoid contact with the construction machine (see, for example, Non-Patent Document 1). This pedestrian detection warning system described in Non-Patent Document 1 photographs the rear of a construction machine with a stereo camera. When a pedestrian or worker is in the vicinity (within the detection range) from the construction machine using the photographed image, the frame of the image is displayed in color on the monitor. Also, when a pedestrian or worker enters the alarm area, an alarm is output.

AKTIO エンジニアリング事業部 商品ラインナップ、「歩行者検知警戒システム ブラクステールMR90」、[online]、[平成30年2月22日検索]、インターネット<http://www.eg.aktio.co.jp/05tsushin/e10-anzen/%E6%AD%A9%E8%A1%8C%E8%80%85%E6%A4%9C%E7%9F%A5%E8%AD%A6%E6%88%92%E3%82%B7%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%A0%E3%80%80%E3%83%96%E3%83%A9%E3%82%AF%E3%82%B9%E3%83%86%E3%83%BC%E3%83%ABmr90/>AKTIO Engineering Division Product Lineup, “Pedestrian Detection Warning System Braxtail MR90”, [online], [Search February 22, 2018], Internet <http://www.eg.aktio.co.jp/05tsushin / e10-anzen /% E6% AD% A9% E8% A1% 8C% E8% 80% 85% E6% A4% 9C% E7% 9F% A5% E8% AD% A6% E6% 88% 92% E3% 82% B7% E3% 82% B9% E3% 83% 86% E3% 83% A0% E3% 80% 80% E3% 83% 96% E3% 83% A9% E3% 82% AF% E3% 82% B9% E3% 83% 86% E3% 83% BC% E3% 83% ABmr90 />

しかしながら、非特許文献1に示すように、画像による注意喚起では、画像を確認する必要がある。この場合、本来の建設機械の操作作業と周囲の確認作業とを並行して行なうため、手間がかかる場合がある。
また、この文献に記載の技術では、例えば背を低くするような姿勢の場合や、物陰で人物画像の大部分が隠れている場合には、人物を認識することができない。
However, as shown in Non-Patent Document 1, it is necessary to confirm an image in alerting by an image. In this case, since the operation work of the original construction machine and the surrounding confirmation work are performed in parallel, it may take time.
Also, with the technique described in this document, a person cannot be recognized, for example, when the posture is such that his / her height is lowered or when most of the person image is hidden behind the object.

上記課題を解決する監視システムは、建設機械に取り付けられて周囲を撮影する撮像装置に接続された制御部を備えた監視システムにおいて、前記制御部は、前記撮像装置から、順次、取得した撮像画像において人物及び装着保護具の画像認識を行ない、前記画像認識により特定された前記人物又は装着保護具までの接近距離を算出し、前記接近距離に基づいて、前記建設機械との接触を回避するための対応処理を実行する。   A monitoring system that solves the above-described problem is a monitoring system that includes a control unit that is attached to a construction machine and is connected to an imaging device that captures an image of the surroundings. The control unit sequentially acquires captured images from the imaging device. To recognize an image of a person and a wearing protector, calculate an approach distance to the person or the wearing protector specified by the image recognition, and avoid contact with the construction machine based on the approach distance The corresponding process is executed.

本発明によれば、建設機械と人との接触を、的確かつ効率的に回避することができる。   According to the present invention, contact between a construction machine and a person can be avoided accurately and efficiently.

実施形態における監視システムを備えた建設機械の上面図。The top view of the construction machine provided with the monitoring system in an embodiment. 実施形態における監視システムの構成図。The block diagram of the monitoring system in embodiment. 実施形態における監視システムの監視処理の処理手順の流れ図。The flowchart of the process sequence of the monitoring process of the monitoring system in embodiment. 実施形態における警報処理を説明する説明図であって、(a)は画像認識において警報を出力した状態、(b)は警報出力後、一定時間内に警報を出力しなかった状態、(c)は警報出力後、一定時間内に、再度、警報を出力した状態を示す。It is explanatory drawing explaining the alarm process in embodiment, Comprising: (a) is the state which output the alarm in image recognition, (b) is the state which did not output the alarm within a fixed time after alarm output, (c) Indicates a state in which an alarm is output again within a predetermined time after the alarm is output.

以下、図1〜図4を用いて、監視システム、監視方法及び監視プログラムを具体化した一実施形態を説明する。本実施形態では、建設機械としてのバックホウを制御する場合を説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a monitoring system, a monitoring method, and a monitoring program are embodied will be described with reference to FIGS. This embodiment demonstrates the case where the backhoe as a construction machine is controlled.

図1に示すように、バックホウ10は、下部フレームと、旋回部としての上部フレーム10aとを備える。下部フレームは、1対のクローラ11を備える。上部フレーム10aは、旋回軸c1を中心として旋回する。上部フレーム10aには、バケット12を先端に取り付けたアームに連結するブーム13と、運転室14とが取り付けられている。更に、上部フレーム10aの後方中央には、取付台を介して、撮像装置15が、垂直方向の向き(仰俯角)を変更可能に取り付けられる。   As shown in FIG. 1, the backhoe 10 includes a lower frame and an upper frame 10a as a turning portion. The lower frame includes a pair of crawlers 11. The upper frame 10a turns around the turning axis c1. A boom 13 and a driver's cab 14 are attached to the upper frame 10a. The boom 13 is connected to an arm having a bucket 12 attached to the tip. Further, the imaging device 15 is attached to the rear center of the upper frame 10a via a mounting base so that the vertical direction (elevation angle) can be changed.

撮像装置15は、90度範囲のステレオカメラを2対備える。撮像装置15は、バックホウ10の後方180度範囲を撮影し、撮像画像において、ステレオカメラの視差により被写体の距離を算出する。本実施形態では、撮像装置15は、所定の時間(例えば0.1秒)間隔で撮影を行ない、撮像画像を、後述する制御部20に送信する。   The imaging device 15 includes two pairs of stereo cameras having a 90-degree range. The imaging device 15 captures a 180-degree range behind the backhoe 10 and calculates the distance of the subject in the captured image based on the parallax of the stereo camera. In the present embodiment, the imaging device 15 captures images at predetermined time intervals (for example, 0.1 seconds) and transmits captured images to the control unit 20 described later.

更に、図2に示すように、バックホウ10は、制御部20、スピーカ31及び緊急停止装置32を備えている。この制御部20は、バックホウ10と人との接触を回避するための対応処理を行なう。スピーカ31は、制御部20からの指示により警告音を発生する。緊急停止装置32は、本実施形態では、バックホウ10のヒューズを電気的に切断して、バックホウ10を停止させる。   Further, as shown in FIG. 2, the backhoe 10 includes a control unit 20, a speaker 31, and an emergency stop device 32. The control unit 20 performs corresponding processing for avoiding contact between the backhoe 10 and a person. The speaker 31 generates a warning sound according to an instruction from the control unit 20. In this embodiment, the emergency stop device 32 electrically cuts the fuse of the backhoe 10 and stops the backhoe 10.

一方、制御部20は、画像認識部21、判定部22、警報部23、停止部24及び学習結果記憶部25を備える。
画像認識部21は、撮像装置15から撮像画像(静止画像)を取得し、学習結果記憶部25に記憶された学習結果(画像認識モデル)を用いて、画像内の人物及びヘルメット(頭部を保護するための装着保護具)についての画像認識を実行する。
On the other hand, the control unit 20 includes an image recognition unit 21, a determination unit 22, an alarm unit 23, a stop unit 24, and a learning result storage unit 25.
The image recognition unit 21 acquires a captured image (still image) from the imaging device 15, and uses a learning result (image recognition model) stored in the learning result storage unit 25 to detect a person and a helmet (head in the image). Image recognition is performed on a wearing protection device for protection.

判定部22は、画像認識された人物又はヘルメットまでの接近距離に応じて対応処理を決定する処理を実行する。本実施形態では、対応処理として、警報や停止を決定する。
この場合、図1に示すように、警報エリアA1と停止エリアA2とを用いる。警報エリアA1及び停止エリアA2は、バックホウ10の上部フレーム10aの後方(撮像装置15の正面)に対して左右90度(合計180度)の範囲である。更に、警報エリアA1は、停止エリアA2より外側に配置され、バックホウ10から第1距離(例えば10m)以下の領域である。また、停止エリアA2は、第2距離(例えば5m)以下の領域である。そして、判定部22は、人との接近距離に基づいて、警報エリアA1内と判定した場合には、対応処理として、警報部23に指示を出力する。また、人との接近距離が短く、停止エリアA2内と判定した場合には、対応処理として、停止部24に指示を出力する。
The determination unit 22 executes a process of determining the corresponding process according to the approach distance to the person or the helmet whose image has been recognized. In the present embodiment, alarm or stop is determined as the corresponding process.
In this case, as shown in FIG. 1, an alarm area A1 and a stop area A2 are used. The alarm area A1 and the stop area A2 are in the range of 90 degrees left and right (180 degrees in total) with respect to the rear of the upper frame 10a of the backhoe 10 (front of the imaging device 15). Furthermore, alarm area A1 is an area | region arrange | positioned outside stop area A2, and is below 1st distance (for example, 10 m) from backhoe 10. FIG. The stop area A2 is an area that is equal to or less than the second distance (for example, 5 m). And when the determination part 22 determines within the warning area A1 based on the approach distance with a person, an instruction | indication is output to the warning part 23 as a corresponding | compatible process. In addition, when it is determined that the approaching distance with the person is short and within the stop area A2, an instruction is output to the stop unit 24 as a corresponding process.

図2に示す警報部23は、スピーカ31から警告音を発生させる。本実施形態では、警報部23は、後述する警告処理において、所定期間(警報出力期間)で、連続して警告音を発する。この警告音を連続して発する期間は、画像認識を行なう時間間隔よりも長い時間を用いる。   The alarm unit 23 illustrated in FIG. 2 generates a warning sound from the speaker 31. In the present embodiment, the alarm unit 23 emits a warning sound continuously in a predetermined period (alarm output period) in a warning process described later. A period longer than the time interval for performing image recognition is used as a period for continuously generating the warning sound.

停止部24は、後述する停止・警報処理において、緊急停止装置32を作動させて、バックホウ10を緊急停止させる。更に、停止部24は、バックホウ10が再始動されるまで、スピーカ31から警告音を発生させる。   The stop unit 24 operates the emergency stop device 32 to stop the backhoe 10 urgently in a stop / alarm process described later. Furthermore, the stop unit 24 generates a warning sound from the speaker 31 until the backhoe 10 is restarted.

学習結果記憶部25には、画像内において人物及びヘルメットを認識するための画像認識モデルが記録される。
図3に示すように、この画像認識モデルは、教師データ記憶部40に記録された教師データを用いた学習処理(ステップS0)によって生成される。本実施形態では、教師データとして、人物画像、ヘルメット画像、ヘルメットを装着した人物画像を用いる。そして、これらの画像を用いて、人物を認識するための深層学習を行なう。この場合、人物画像により人物を認識するだけではなく、人物画像が明瞭でない場合にも、ヘルメット画像により、ヘルメットを装着した人物を認識できるように学習する。
The learning result storage unit 25 stores an image recognition model for recognizing a person and a helmet in the image.
As shown in FIG. 3, the image recognition model is generated by a learning process (step S0) using the teacher data recorded in the teacher data storage unit 40. In the present embodiment, a person image, a helmet image, and a person image wearing a helmet are used as teacher data. And deep learning for recognizing a person is performed using these images. In this case, not only the person is recognized by the person image, but also learning is performed so that the person wearing the helmet can be recognized by the helmet image even when the person image is not clear.

次に、図3を用いて、バックホウ10に取り付けた制御部20が実行する監視処理について説明する。
まず、制御部20は、画像の取得処理を実行する(ステップS1)。具体的には、制御部20の画像認識部21は、撮像装置15から撮像画像(静止画像)を取得する。この場合、2対のステレオカメラを用いることにより、180度の視野で撮影された画像を取得する。
Next, a monitoring process executed by the control unit 20 attached to the backhoe 10 will be described with reference to FIG.
First, the control unit 20 executes an image acquisition process (step S1). Specifically, the image recognition unit 21 of the control unit 20 acquires a captured image (still image) from the imaging device 15. In this case, by using two pairs of stereo cameras, an image taken with a field of view of 180 degrees is acquired.

次に、制御部20は、画像認識処理を実行する(ステップS2)。具体的には、制御部20の画像認識部21は、学習結果記憶部25の画像認識モデルを用いて、取得した静止画像内に、目的画像(人物画像又はヘルメット画像)を認識する。   Next, the control part 20 performs an image recognition process (step S2). Specifically, the image recognition unit 21 of the control unit 20 recognizes a target image (person image or helmet image) in the acquired still image using the image recognition model of the learning result storage unit 25.

次に、制御部20は、目的画像が含まれるかどうかについての判定処理を実行する(ステップS3)。具体的には、静止画像内に、人物画像又はヘルメット画像を認識した場合には、目的画像が含まれると判定する。   Next, the control part 20 performs the determination process about whether the target image is included (step S3). Specifically, when a person image or a helmet image is recognized in the still image, it is determined that the target image is included.

ここで、目的画像が含まれないと判定した場合(ステップS3において「NO」の場合)、制御部20は、次の静止画像を取得するまで待機する。
一方、目的画像が含まれると判定した場合(ステップS3において「YES」の場合)、制御部20は、接近距離の算出処理を実行する(ステップS4)。具体的には、制御部20の判定部22は、ステレオカメラの視差を用いて、目的画像に含まれる被写体(人又はヘルメット)までの距離(接近距離)を算出する。
If it is determined that the target image is not included (“NO” in step S3), the control unit 20 waits until the next still image is acquired.
On the other hand, when it determines with the target image being included (in the case of "YES" in step S3), the control part 20 performs the calculation process of approach distance (step S4). Specifically, the determination unit 22 of the control unit 20 calculates the distance (approach distance) to the subject (person or helmet) included in the target image using the parallax of the stereo camera.

次に、制御部20は、停止エリア内か否かの判定処理を実行する(ステップS5)。具体的には、制御部20の判定部22は、算出した接近距離と第2距離とを比較し、接近距離が第2距離以下の場合、停止エリアA2内に人がいると判定する。   Next, the control part 20 performs the determination process whether it is in a stop area (step S5). Specifically, the determination unit 22 of the control unit 20 compares the calculated approach distance with the second distance, and determines that there is a person in the stop area A2 when the approach distance is equal to or less than the second distance.

ここで、停止エリア内と判定した場合(ステップS5において「YES」の場合)、制御部20は、停止・警報処理を実行する(ステップS6)。具体的には、制御部20の停止部24は、緊急停止装置32を作動させて、バックホウ10を緊急停止させ、スピーカ31から警告音を発生させる。   Here, when it determines with it being in a stop area (in the case of "YES" in step S5), the control part 20 performs a stop and alarm process (step S6). Specifically, the stop unit 24 of the control unit 20 operates the emergency stop device 32 to stop the backhoe 10 urgently and generates a warning sound from the speaker 31.

一方、停止エリア内ではないと判定した場合(ステップS5において「NO」の場合)、制御部20は、警報エリア内か否かの判定処理を実行する(ステップS7)。具体的には、制御部20の判定部22は、算出した接近距離と第1距離とを比較し、接近距離が第1距離以下の場合、警報エリアA1内に人がいると判定する。   On the other hand, when it determines with it not being in a stop area (in the case of "NO" in step S5), the control part 20 performs the determination process whether it is in an alarm area (step S7). Specifically, the determination unit 22 of the control unit 20 compares the calculated approach distance with the first distance, and determines that there is a person in the alarm area A1 when the approach distance is equal to or less than the first distance.

ここで、警報エリア内と判定した場合(ステップS7において「YES」の場合)、制御部20は、警報処理を実行する(ステップS8)。具体的には、制御部20の判定部22は、警報部23を介して、スピーカから警報音を出力する。この場合、図4(a)に示すように、警報部23は、継続時間t1の警報音を出力する。本実施形態では、この継続時間t1としては、後続する2回の画像認識を実行する時間を用いる。   Here, when it determines with it being in an alarm area (in the case of "YES" in step S7), the control part 20 performs an alarm process (step S8). Specifically, the determination unit 22 of the control unit 20 outputs an alarm sound from a speaker via the alarm unit 23. In this case, as shown to Fig.4 (a), the alarm part 23 outputs the alarm sound of the continuation time t1. In the present embodiment, as the duration t1, a time for executing the subsequent two image recognitions is used.

そして、図4(b)に示すように、継続時間t1内に、新たに目的画像を認識しなかった場合には、警報部23は、継続時間t1後、警報音を停止する。
一方、図4(c)に示すように、警報音の継続時間t1内に、後続の画像認識処理において新たに目的画像を認識した場合には、制御部20の警報部23は、新たに継続時間t1の警報音を、その前に出力された警告音と継続するように、出力する。
Then, as shown in FIG. 4B, when the target image is not newly recognized within the duration t1, the alarm unit 23 stops the alarm sound after the duration t1.
On the other hand, as shown in FIG. 4C, when the target image is newly recognized in the subsequent image recognition processing within the duration t1 of the alarm sound, the alarm unit 23 of the control unit 20 newly continues. The alarm sound at time t1 is output so as to be continued with the warning sound output before that.

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)本実施形態では、制御部20は、画像認識処理(ステップS2)、接近距離の算出処理(ステップS4)を実行する。この場合、バックホウ10に取り付けた撮像装置15の撮像画像を用いて、人の接近距離を算出する。これにより、人とバックホウ10との距離関係に応じた対応処理により、バックホウ10との接触を回避することができる。
According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In this embodiment, the control unit 20 executes an image recognition process (step S2) and an approach distance calculation process (step S4). In this case, the approaching distance of the person is calculated using the captured image of the imaging device 15 attached to the backhoe 10. Thereby, the contact with the backhoe 10 can be avoided by the corresponding process according to the distance relationship between the person and the backhoe 10.

(2)本実施形態では、学習処理(ステップS0)において、教師データとして、人物画像、ヘルメット画像、ヘルメットを被った人物画像を用いる。これにより、姿勢によって人物と認識し難い画像であっても、ヘルメット画像により人の存在を検知することができる。   (2) In this embodiment, a person image, a helmet image, and a person image wearing a helmet are used as teacher data in the learning process (step S0). Thereby, even if the image is difficult to recognize as a person depending on the posture, the presence of the person can be detected from the helmet image.

(3)本実施形態では、接近距離が第1距離以下(警報エリアA1内)の場合(ステップS7において「YES」の場合)には、制御部20は、警報処理を実行する(ステップS8)。これにより、バックホウ10に接近した人及びバックホウ10のオペレータに対する注意喚起を行なうことができる。   (3) In the present embodiment, when the approach distance is equal to or less than the first distance (in the alarm area A1) (in the case of “YES” in step S7), the control unit 20 executes an alarm process (step S8). . Thereby, it is possible to alert the person approaching the backhoe 10 and the operator of the backhoe 10.

(4)本実施形態では、警報処理において、制御部20は、一定時間(継続時間t1)の警報音を出力する。この継続時間t1を、少なくとも次の画像認識のタイミングまでは継続される時間に設定する。これにより、画像認識により目的画像を一時的に見失った場合にも、継続して警報を出力することができる。   (4) In this embodiment, in the alarm process, the control unit 20 outputs an alarm sound for a certain time (duration t1). The duration t1 is set to a duration that is continued at least until the next image recognition timing. Thus, even when the target image is temporarily lost due to image recognition, an alarm can be continuously output.

(5)本実施形態では、接近距離が第2距離以下(停止エリアA2内)の場合(ステップS5において「YES」の場合)には、制御部20は、停止・警報処理を実行する(ステップS6)。これにより、バックホウ10の上部フレーム10aの旋回範囲に存在する人との接触を回避することができる。   (5) In this embodiment, when the approach distance is equal to or shorter than the second distance (in the stop area A2) (in the case of “YES” in step S5), the control unit 20 executes stop / alarm processing (step S6). Thereby, the contact with the person who exists in the turning range of the upper frame 10a of the backhoe 10 can be avoided.

(6)本実施形態では、撮像装置15を、バックホウ10の上部フレーム10aに固定された取付台の上に、垂直方向の向き(仰俯角)を変更可能に固定する。これにより、バックホウ10の視野範囲を変更することができる。   (6) In the present embodiment, the imaging device 15 is fixed on the mounting base fixed to the upper frame 10a of the backhoe 10 so that the vertical direction (elevation angle) can be changed. Thereby, the visual field range of the backhoe 10 can be changed.

本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・上記実施形態では、ステレオカメラで撮影された画像の視差を用いて目的画像までの接近距離を算出する。接近距離の算出方法は、ステレオカメラを用いる場合に限定されない。例えば、撮像画像に含まれるヘルメット画像の画素数に基づいて、接近距離を算出するようにしてもよい。この場合、制御部20に、ほぼ半球形状のヘルメット画像の画素数と、接近距離とを関連付けた画素数情報を記憶させておく。そして、ヘルメット画像の画素数をカウントし、画素数情報を用いて、画素数から接近距離を算出する。ヘルメットは種類に関係なく、ほぼ同じ大きさであるため、画素数により効率的に接近距離を算出することができる。
This embodiment can be implemented with the following modifications. The present embodiment and the following modifications can be implemented in combination with each other within a technically consistent range.
In the above embodiment, the approach distance to the target image is calculated using the parallax of the image captured by the stereo camera. The approach distance calculation method is not limited to the case of using a stereo camera. For example, the approach distance may be calculated based on the number of pixels of the helmet image included in the captured image. In this case, the control unit 20 stores pixel number information that associates the number of pixels of the substantially hemispherical helmet image with the approach distance. Then, the number of pixels of the helmet image is counted, and the approach distance is calculated from the number of pixels using the number of pixels information. Since the helmets are almost the same size regardless of the type, the approach distance can be calculated efficiently based on the number of pixels.

・上記実施形態では、警報を継続する継続時間t1として、後続の2つの画像認識を行なう時間に設定した。継続時間t1は、少なくとも次の画像認識が行なわれるまでの時間以上であればよい。また、制御部20に撮像画像を取得する周期や、画像認識の認識率に応じて、継続時間t1の長さを変更してもよい。例えば、降雨時等には、画像ノイズの発生により、画像認識率が落ちるため、継続時間を長く変更する。この場合、画像認識部21が、撮像画像に基づいて、撮影環境状態(例えば、降雨や夕方、逆光等)を判定し、この撮影環境状態に対応した継続時間を変更する。   In the above embodiment, the time t2 for continuing the warning is set as the time for performing the subsequent two image recognitions. The duration t1 may be at least longer than the time until the next image recognition is performed. Further, the length of the duration time t1 may be changed according to the cycle of acquiring the captured image in the control unit 20 and the recognition rate of the image recognition. For example, when it rains or the like, the image recognition rate decreases due to the occurrence of image noise, so the duration is changed longer. In this case, the image recognition unit 21 determines the shooting environment state (for example, rain, evening, backlight, etc.) based on the captured image, and changes the duration corresponding to the shooting environment state.

・上記実施形態では、警報エリアA1と停止エリアA2を用いて、人の接近時の対応処理を決定する。この警報エリアA1及び停止エリアA2の大きさを固定しておく必要はなく、状況に応じて、エリアの大きさを変更するようにしてもよい。例えば、建設機械が旋回中や傾斜地に位置している場合には、通常時に比べてエリアを広く設定する。この場合には、判定部22が、建設機械の動作状況を特定し、この動作状況に応じて、警報エリアA1、停止エリアA2を決定する。   In the above embodiment, the warning area A1 and the stop area A2 are used to determine the handling process when a person approaches. It is not necessary to fix the size of the alarm area A1 and the stop area A2, and the size of the area may be changed according to the situation. For example, when the construction machine is turning or located on a sloping ground, the area is set wider than normal. In this case, the determination unit 22 specifies the operation status of the construction machine, and determines the alarm area A1 and the stop area A2 according to the operation status.

また、画像認識した人の状況に基づいて、エリアを変更してもよい。例えば、画像認識部21が、画像認識により、人の向きや動きを特定し、人が建設機械に向いていると判定した場合には、警報エリアA1、停止エリアA2を広くしたりしてもよい。   The area may be changed based on the situation of the person who has recognized the image. For example, if the image recognition unit 21 identifies the direction and movement of a person by image recognition and determines that the person is facing the construction machine, the alarm area A1 and the stop area A2 may be widened. Good.

・上記実施形態では、撮像装置15を、建設機械の後部に取り付けた。撮像装置15の取り付け位置は、これに限定されず、人との接触の可能性がある方向を撮影できる位置であればよい。   In the above embodiment, the imaging device 15 is attached to the rear part of the construction machine. The attachment position of the imaging device 15 is not limited to this, and may be any position that can capture a direction in which there is a possibility of contact with a person.

・上記実施形態では、撮像装置15の垂直方向の向き(仰俯角)を変更可能に固定した。撮像装置15の仰俯角が、自動的に建設機械の設置面と並行となるように、撮像装置15を取り付けてもよい。具体的には、撮像装置15に水平器を取り付ける。更に、水平器からの傾斜度に応じて、撮像装置15の仰俯角を変更する調整器を取り付ける。これにより、建設機械の設置面が傾斜していても、この傾斜に応じて撮像装置15の向きを水平に維持することができる。   In the above embodiment, the vertical direction (elevation angle) of the imaging device 15 is fixed to be changeable. The imaging device 15 may be attached so that the elevation angle of the imaging device 15 is automatically parallel to the installation surface of the construction machine. Specifically, a level is attached to the imaging device 15. Furthermore, an adjuster for changing the elevation angle of the imaging device 15 is attached according to the inclination from the level. Thereby, even if the installation surface of a construction machine inclines, the direction of the imaging device 15 can be maintained horizontal according to this inclination.

・上記実施形態では、制御部20は、人物及びヘルメットの画像認識処理を実行した。画像認識の対象は、ヘルメットに限定されず、サイズが規格で決められており、人が装着して、画像上目立つものであれば利用することができる。例えば、反射材が貼付けられた上衣(いわゆる「反射チョッキ」)や帽子等、作業時に人体に装着する保護具(装着保護具)の画像を用いて、画像認識してもよい。   In the above embodiment, the control unit 20 performs the image recognition process for the person and the helmet. The object of image recognition is not limited to a helmet, and the size is determined by the standard, and can be used as long as it is worn by a person and stands out on the image. For example, image recognition may be performed using an image of a protective device (wearing protective device) worn on the human body during work, such as an upper garment (so-called “reflection vest”) or a hat with a reflective material attached thereto.

・上記実施形態の制御部20は、建設機械としてバックホウ10を監視した。制御部20が監視する建設機械は、これに限定されない。例えば、旋回する油圧ショベルや、フォークリフト等に用いてもよい。建設機械の場合には、作業に応じて多様で想定外の動作があるとともに、建設機械のオペレータが周囲を見渡せない可能性がある。このため、本願発明を用いることにより、各建設機械と人との接触を回避することができる。   -The control part 20 of the said embodiment monitored the backhoe 10 as a construction machine. The construction machine monitored by the control unit 20 is not limited to this. For example, it may be used for a swinging hydraulic excavator or a forklift. In the case of a construction machine, there are various unexpected operations depending on the work, and there is a possibility that the operator of the construction machine cannot look around. For this reason, contact with each construction machine and a person can be avoided by using this invention.

A1…警報エリア、A2…停止エリア、c1…旋回軸、t1…継続時間、10…建設機械としてのバックホウ、10a…旋回部としての上部フレーム、11…クローラ、12…バケット、13…ブーム、14…運転室、15…撮像装置、20…制御部、21…画像認識部、22…判定部、23…警報部、24…停止部、25…学習結果記憶部、31…スピーカ、32…緊急停止装置、40…教師データ記憶部。   A1 ... alarm area, A2 ... stop area, c1 ... slewing axis, t1 ... continuation time, 10 ... backhoe as construction machine, 10a ... upper frame as turning part, 11 ... crawler, 12 ... bucket, 13 ... boom, 14 ... driver's cab, 15 ... imaging device, 20 ... control unit, 21 ... image recognition unit, 22 ... determination unit, 23 ... alarm unit, 24 ... stop unit, 25 ... learning result storage unit, 31 ... speaker, 32 ... emergency stop 40, teacher data storage unit.

Claims (7)

建設機械に取り付けられて周囲を撮影する撮像装置に接続された制御部を備えた監視システムにおいて、
前記制御部は、
前記撮像装置から、順次、取得した撮像画像において人物及び装着保護具の画像認識を行ない、
前記画像認識により特定された前記人物又は装着保護具までの接近距離を算出し、
前記接近距離に基づいて、前記建設機械との接触を回避するための対応処理を実行することを特徴とする監視システム。
In a monitoring system having a control unit connected to an imaging device attached to a construction machine and photographing the surroundings,
The controller is
From the imaging device, sequentially perform image recognition of the person and the wearing protector in the acquired captured image,
Calculate the approach distance to the person or wearing protector specified by the image recognition,
A monitoring system that executes a corresponding process for avoiding contact with the construction machine based on the approach distance.
前記制御部は、前記接近距離が第1距離以下と判定した場合、前記対応処理として、次の撮像画像について画像認識を行なう時期まで継続する警告を出力することを特徴とする請求項1に記載の監視システム。   2. The control unit according to claim 1, wherein when the approach distance is determined to be equal to or less than a first distance, the control unit outputs a warning that continues until a time when image recognition is performed for a next captured image as the corresponding process. Monitoring system. 前記制御部は、前記接近距離が前記第1距離より短い第2距離以下と判定した場合、前記対応処理として、前記建設機械の動作を停止させることを特徴とする請求項2に記載の監視システム。   3. The monitoring system according to claim 2, wherein when the approach distance is determined to be equal to or less than a second distance shorter than the first distance, the control unit stops the operation of the construction machine as the response process. . 前記建設機械は、旋回部を備え、
前記旋回部には、前記撮像装置が設けられており、
前記制御部は、前記旋回部の旋回に応じて前記撮像装置が撮像する前記撮像画像を用いて、前記画像認識を行なうことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の監視システム。
The construction machine includes a turning part,
The swivel unit is provided with the imaging device,
The said control part performs the said image recognition using the said captured image which the said imaging device images according to the turning of the said turning part, The monitoring of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned. system.
前記制御部は、前記装着保護具を装着しない人物画像、前記装着保護具を装着した人物画像、及び前記装着保護具の画像を含む教師データを用いて学習処理を行ない、
前記学習処理の結果を用いて、前記人物及び前記装着保護具の画像認識を行なうことを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の監視システム。
The control unit performs learning processing using teacher data including a person image not wearing the wearing protector, a person image wearing the wearing protector, and an image of the wearing protector,
The monitoring system according to claim 1, wherein image recognition of the person and the wearing protector is performed using a result of the learning process.
建設機械に取り付けられて周囲を撮影する撮像装置に接続された制御部を備えた監視システムを用いて、建設機械を監視する方法において、
前記制御部が、
前記撮像装置から、順次、取得した撮像画像において人物及び装着保護具の画像認識を行ない、
前記画像認識により特定された前記人物又は装着保護具までの接近距離を算出し、
前記接近距離に基づいて、前記建設機械との接触を回避するための対応処理を実行することを特徴とする監視方法。
In a method of monitoring a construction machine using a monitoring system having a control unit connected to an imaging device attached to the construction machine and photographing the surroundings,
The control unit is
From the imaging device, sequentially perform image recognition of the person and the wearing protector in the acquired captured image,
Calculate the approach distance to the person or wearing protector specified by the image recognition,
A monitoring method, comprising: executing a corresponding process for avoiding contact with the construction machine based on the approach distance.
建設機械に取り付けられて周囲を撮影する撮像装置に接続された制御部を備えた監視システムを用いて、建設機械を監視するプログラムであって、
前記制御部を、
前記撮像装置から、順次、取得した撮像画像において人物及び装着保護具の画像認識を行ない、
前記画像認識により特定された前記人物又は装着保護具までの接近距離を算出し、
前記接近距離に基づいて、前記建設機械との接触を回避するための対応処理を実行する手段として機能させることを特徴とする監視プログラム。
A program for monitoring a construction machine using a monitoring system provided with a control unit connected to an imaging device attached to the construction machine and photographing the surroundings,
The control unit
From the imaging device, sequentially perform image recognition of the person and the wearing protector in the acquired captured image,
Calculate the approach distance to the person or wearing protector specified by the image recognition,
A monitoring program that functions as means for executing corresponding processing for avoiding contact with the construction machine based on the approach distance.
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