JP2024057362A - Work support system, remote control support system, work support method, and display device - Google Patents

Work support system, remote control support system, work support method, and display device Download PDF

Info

Publication number
JP2024057362A
JP2024057362A JP2022164053A JP2022164053A JP2024057362A JP 2024057362 A JP2024057362 A JP 2024057362A JP 2022164053 A JP2022164053 A JP 2022164053A JP 2022164053 A JP2022164053 A JP 2022164053A JP 2024057362 A JP2024057362 A JP 2024057362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
work
image
tip
ground surface
work support
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022164053A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
卓 伊藤
Taku Ito
秀雄 吉原
Hideo Yoshihara
一茂 小岩井
Kazushige Koiwai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Original Assignee
Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobelco Construction Machinery Co Ltd filed Critical Kobelco Construction Machinery Co Ltd
Priority to JP2022164053A priority Critical patent/JP2024057362A/en
Publication of JP2024057362A publication Critical patent/JP2024057362A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Component Parts Of Construction Machinery (AREA)

Abstract

To provide a system and the like capable of improving the recognition accuracy of the space occupancy of the tip of the working mechanism; i.e. what will happen when an object that is hidden underground and has not appeared, appears on the surface in the future in a work environment image that represents the surrounding situation of a working machine.SOLUTION: A work support image in which a first index image and a second index image are superimposed on a work environment image is generated. The "work environment image" is an image that represents the surrounding situation of working machine 40 acquired through an actual imaging device 412; especially, an image showing the situation where the cutting edge E of a bucket 445 (the tip of the working mechanism 44) is hidden underground. The "first index image" is an image indicating a projection result to the ground surface of the space occupancy mode of the cutting edge E when the cutting edge E of the bucket 445 predicted depending on the working or operating mode of the working mechanism 44 appears on the ground.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、油圧ショベル等の作業機械のオペレータによる遠隔操作を支援するための技術に関する。 The present invention relates to technology for assisting operators in remotely controlling work machines such as hydraulic excavators.

作業機械に設けられたカメラにより作業機構が映る撮像画像と、作業機構の刃先を投影面に鉛直方向に向けて投影した刃先影と、刃先の到達可能な範囲を当該投影面に鉛直方向に向けて投影した基準範囲図形と、を重畳した表示画像を生成する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。これにより、作業機構を有する作業機械を用いて作業する際の作業効率の低下抑制が図られている。 A technology has been proposed for generating a display image in which a captured image of a working mechanism captured by a camera mounted on a working machine, a cutting edge shadow projected vertically onto a projection surface of the working mechanism's cutting edge, and a reference range figure projected vertically onto the projection surface to show the reachable range of the cutting edge (see, for example, Patent Document 1). This aims to prevent a decrease in work efficiency when working using a working machine having a working mechanism.

特開2022-055808号公報JP 2022-055808 A

しかし、作業機構を構成するバケット等の先端部が少なくとも部分的に地中に隠れている場合、当該先端部が地表にどのように現れるかが不明であるため、オペレータによる作業機構の操作に支障が生じる可能性がある。これにより、作業機械による作業効率が低下する可能性がある。 However, when the tip of a bucket or other component of a working mechanism is at least partially hidden underground, it is unclear how the tip will appear above ground, which may hinder the operator's operation of the working mechanism. This may result in a decrease in the work efficiency of the work machine.

そこで、本発明は、作業機械の周囲の状況を表わす作業環境画像において地中に隠れていて現れていないものの、将来的に地表に現れた際の作業機構の先端部の空間占有態様の認識精度の向上を図りうるシステム等を提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a system that can improve the accuracy of recognizing the spatial occupation pattern of the tip of a work mechanism when it appears on the ground surface in the future, even if it is hidden underground and not visible in a work environment image showing the situation around the work machine.

本発明の作業支援システムは、
作業機構を有する作業機械の周囲において撮像装置を通じて取得された、前記作業機構の先端部が地中に隠れている状況を表わす作業環境画像に、前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わす第1指標画像が重畳された作業支援画像を生成する。
The work support system of the present invention comprises:
A work support image is generated by superimposing a first index image representing the projection result onto the ground surface of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism emerges above the ground surface, which is predicted according to the operation mode or operating mode of the work mechanism, on a work environment image representing a situation in which the tip of the work mechanism is hidden underground, which is acquired by an imaging device around a work machine having a work mechanism.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像に第1指標画像が重畳された作業支援画像が生成される。「作業環境画像」は、撮像装置を通じて取得された、作業機械の周囲の状況を表わす画像、特に、作業機構の先端部が地中に隠れている状況を表わす画像である。「第1指標画像」は、作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される、当該作業機構の先端部が地表に出現する際の作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わす画像である。 According to the work support system having this configuration, a work support image is generated in which a first index image is superimposed on a work environment image. The "work environment image" is an image captured by an imaging device that shows the situation around the work machine, in particular an image showing a situation in which the tip of the work mechanism is hidden underground. The "first index image" is an image that shows the projection onto the ground surface of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism appears on the ground surface, which is predicted according to the operating mode or operation mode of the work mechanism.

物体の「空間占有態様」は、例えば、当該物体が実空間および/または仮想空間において占有する空間を構成する少なくとも一部の点群の座標値により特定される。「地表面」は、作業機械の周辺にあって作業環境画像に映り込んでいる地表の形状を高精度で再現する曲面および/または凹凸面のほか、地表におおまかに沿っている平面または水平面を包含する概念である。 The "space occupancy mode" of an object is specified, for example, by the coordinate values of at least a part of a point cloud that constitutes the space that the object occupies in real space and/or virtual space. The "ground surface" is a concept that includes curved and/or uneven surfaces that reproduce with high accuracy the shape of the ground surface around the work machine and reflected in the work environment image, as well as flat or horizontal surfaces that roughly follow the ground surface.

このため、作業環境画像において地中に隠れている(または映り込んでいない)ものの、作業機構の動作態様に鑑みて予測される、地表に現れる際の当該作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を、作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 Therefore, even if the work mechanism is hidden underground (or not reflected) in the work environment image, the operator or the like who comes into contact with the work support image can recognize the projection result onto the ground surface of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism when it appears on the ground surface, which is predicted in consideration of the operating mode of the work mechanism.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の輪郭または先端縁の地表面への投影結果である線図、あるいは、前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の輪郭または先端縁を構成する一または複数の点の地表面への投影結果を指すポインタとしての前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate a work support image in which the first indicator image is superimposed on the work environment image, the first indicator image serving as a pointer pointing to the projection onto the ground surface of one or more points constituting the contour or tip edge of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism is predicted to appear on the ground surface according to the operation mode or operation mode of the work mechanism, or the projection onto the ground surface of one or more points constituting the contour or tip edge of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism is predicted to appear on the ground surface according to the operation mode or operation mode of the work mechanism.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れているものの、作業機構の動作態様に鑑みて予測される、地表に現れる際の当該作業機構の先端部の輪郭または先端縁の地表面への投影結果を、当該線図または当該ポインタとしての第1指標画像が含まれている作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 According to the work support system of this configuration, although the work mechanism is hidden underground in the work environment image, the projection result of the outline or tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface when it appears on the ground surface, which is predicted in consideration of the operating mode of the work mechanism, can be made to be recognized by an operator or the like who comes into contact with the work support image that includes the line drawing or the first indicator image as the pointer.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の地中に隠れている先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わすまたは指す第2指標画像が含まれている前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate the work support image including a second index image that represents or points to the projection result, onto the ground surface, of the spatial occupancy manner of the tip part of the work mechanism hidden underground.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れている作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を、作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 The work support system of this configuration can allow an operator or the like who comes into contact with the work support image to recognize the projection results on the ground surface of the spatial occupation pattern of the tip of the work mechanism hidden underground in the work environment image.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の地中に隠れている先端部の輪郭または先端縁の地表面への投影結果である線図、あるいは、前記作業機構の地中に隠れている先端部の輪郭または先端縁を構成する一または複数の点の地表面への投影結果を指すポインタとしての前記第2指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate a work support image in which the second indicator image is superimposed on the work environment image as a line diagram that is the projection onto the ground surface of the contour or tip edge of the tip of the work mechanism that is hidden underground, or as a pointer that points to the projection onto the ground surface of one or more points that constitute the contour or tip edge of the tip of the work mechanism that is hidden underground.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れている作業機構の先端部の輪郭もしくは先端縁またはこれらの一部の地表面への投影結果を、当該線図または当該ポインタとしての第2指標画像が含まれている作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 The work support system of this configuration allows an operator or the like who comes into contact with a work support image that includes the line drawing or the second indicator image as the pointer to recognize the outline or tip edge of the tip of the work mechanism hidden underground in the work environment image, or the projection result of a part of these onto the ground surface.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の動作態様またや操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地中から地表に出現するまでの前記作業機構の先端部の空間占有態様の時系列の地表面への投影結果を表わす前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate the work support image in which the first index image, which represents the projection result onto the ground surface of the time series of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism from underground until the tip of the work mechanism emerges from the ground on the surface, predicted based on the motion mode or operation mode of the work mechanism, is superimposed on the work environment image.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れているものの、作業機構の動作態様に鑑みて予測される、地表に現れるまでの当該作業機構の先端部の空間占有態様の時系列の地表面への投影結果を、作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 With this configuration of work support system, even if the tip of the work mechanism is hidden underground in the work environment image, the time series of the spatial occupation state of the tip of the work mechanism until it appears on the ground surface, which is predicted in consideration of the operating state of the work mechanism, can be projected onto the ground surface, allowing an operator or the like who comes into contact with the work support image to recognize it.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の先端部の先端縁の時系列的な地表面への投影結果としての閉曲面を表わす図形としての前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate the work support image in which the first indicator image, which is a figure representing a closed surface resulting from the time-series projection of the tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface, is superimposed on the work environment image.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れているものの、作業機構の動作態様に鑑みて予測される、地表に現れるまでの当該作業機構の先端部の先端縁の時系列の地表面への投影結果を、閉曲面としての第1指標画像が含まれている作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。閉曲面は、閉平面を包含する概念である。 According to the work support system of this configuration, although the tip edge of the tip of the work mechanism is hidden underground in the work environment image, the time series of projection results of the tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface until it appears on the ground surface, which is predicted in consideration of the operating mode of the work mechanism, can be recognized by an operator or the like who comes into contact with the work support image that includes the first indicator image as a closed surface. A closed surface is a concept that encompasses a closed plane.

前記構成の作業支援システムにおいて、
前記第1指標画像としての前記閉曲面に接して地表面に沿って前記作業機構の動作方向に延在する線図がさらに前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
ことが好ましい。
In the work assistance system having the above configuration,
It is preferable to generate the work support image in which a line drawing that is tangent to the closed surface as the first index image and extends along the ground surface in the operating direction of the work mechanism is further superimposed on the work environment image.

当該構成の作業支援システムによれば、作業環境画像において地中に隠れている作業機の先端部の、当該作業機構の動作に応じた潜在的な空間占有態様を、当該線図が含まれている作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 The work support system of this configuration can allow an operator or the like who comes across a work support image that includes the line diagram to recognize the potential spatial occupation pattern of the tip of a work machine hidden underground in the work environment image, depending on the operation of the work mechanism.

作業支援装置の構成に関する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram regarding the configuration of a work assistance device. 遠隔操作装置の構成に関する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to the configuration of a remote control device. 作業機械の構成に関する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to the configuration of a work machine. 第1実施形態の作業支援装置の機能に関する説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram relating to functions of the work support device of the first embodiment. 作業機構の空間占有態様に関する説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram regarding a space occupation mode of a working mechanism. 作業支援画像(第1実施例)に関する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram relating to a work support image (first embodiment). 作業支援画像(第2実施例)に関する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram relating to a work support image (second embodiment); 作業支援画像(第3実施例)に関する説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram relating to a task support image (third embodiment). 作業支援画像(第4実施例)に関する説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram relating to a work support image (fourth embodiment); 作業支援画像(第5実施例)に関する説明図。FIG. 13 is an explanatory diagram relating to a task support image (fifth embodiment); 第2実施形態の作業支援装置の機能に関する説明図。FIG. 11 is an explanatory diagram relating to functions of a work support device according to a second embodiment.

(作業支援装置の構成)
図1に示されている作業支援システムは、本発明の一実施形態としての作業支援装置10と、作業支援装置10と相互にネットワーク通信可能に構成されている遠隔操作装置20および/または作業機械40と、により構成されている。作業支援装置10および遠隔操作装置20の相互通信ネットワークと、作業支援装置10および作業機械40の相互通信ネットワークと、は同一であってもよく相違していてもよい。
(Configuration of the work support device)
1 is composed of a work support device 10 as one embodiment of the present invention, and a remote control device 20 and/or a work machine 40 configured to be able to communicate with the work support device 10 via a network. The mutual communication network between the work support device 10 and the remote control device 20 and the mutual communication network between the work support device 10 and the work machine 40 may be the same as or different from each other.

(作業支援装置の構成)
作業支援装置10は、一または複数のコンピュータまたはサーバコンピュータにより構成されている。図1に示されているように、作業支援装置10は、データベース102と、作業機構空間占有態様認識要素122と、作業支援画像生成要素124と、を備えている。
(Configuration of the work support device)
The work support device 10 is configured with one or more computers or server computers. As shown in Fig. 1, the work support device 10 includes a database 102, a work mechanism space occupation mode recognition element 122, and a work support image generation element 124.

データベース102は、撮像画像データのほか、作業機構44のサイズ情報などを記憶保持する。データベース102は、作業支援装置10とネットワーク通信可能に構成されているデータベースサーバまたはデバイス等により構成されていてもよい。作業支援装置10の各構成要素は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった後述の演算処理を実行する。 The database 102 stores and holds captured image data as well as size information of the working mechanism 44. The database 102 may be configured as a database server or device that is configured to be able to communicate with the work support device 10 via a network. Each component of the work support device 10 is configured as a calculation processing device (a single-core processor or a multi-core processor, or a processor core that constitutes the same), reads necessary data and software from a storage device such as a memory, and executes the calculation processing described below according to the software on the data.

本発明の構成要素が情報(またはデータ)を「認識する」とは、当該情報を受信、読み取りまたは検索等により取得すること、基礎となるデータまたは信号に対して演算処理を実行することにより当該情報を決定、測定、同定、推定、予測等することなど、当該情報を後続の演算処理の実行に際して利用可能な形態で準備するあらゆる処理を包含する概念である。 The components of the present invention "recognize" information (or data), which encompasses any process that prepares the information in a form that can be used to perform subsequent computations, such as obtaining the information by receiving, reading, searching, etc., or determining, measuring, identifying, estimating, predicting, etc. the information by performing computations on the underlying data or signals.

(遠隔操作装置の構成)
図1に示されているように、遠隔操作装置20は、遠隔制御装置200と、遠隔入力インターフェース210と、遠隔出力インターフェース220と、を備えている。遠隔制御装置200は、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。
(Configuration of remote control device)
1, the remote operation device 20 includes a remote control device 200, a remote input interface 210, and a remote output interface 220. The remote control device 200 is configured with an arithmetic processing device (a single-core processor or a multi-core processor or a processor core constituting the same), reads necessary data and software from a storage device such as a memory, and executes arithmetic processing on the data according to the software.

遠隔入力インターフェース210は、遠隔操作機構211を備えている。遠隔出力インターフェース220は、遠隔画像出力装置221と、遠隔音響出力装置222と、遠隔無線通信機器224と、を備えている。 The remote input interface 210 includes a remote operation mechanism 211. The remote output interface 220 includes a remote image output device 221, a remote audio output device 222, and a remote wireless communication device 224.

遠隔操作機構211には、走行用操作装置と、旋回用操作装置と、ブーム用操作装置と、アーム用操作装置と、バケット用操作装置と、が含まれている。各操作装置は、回動操作を受ける操作レバーを有している。走行用操作装置の操作レバー(走行レバー)は、作業機械40の下部走行体41を動かすために操作される。走行レバーは、走行ペダルを兼ねていてもよい。例えば、走行レバーの基部または下端部に固定されている走行ペダルが設けられていてもよい。旋回用操作装置の操作レバー(旋回レバー)は、作業機械40の旋回機構43を構成する油圧式の旋回モータを動かすために操作される。ブーム用操作装置の操作レバー(ブームレバー)は、作業機械40のブームシリンダ442を動かすために操作される。アーム用操作装置の操作レバー(アームレバー)は作業機械40のアームシリンダ444を動かすために操作される。バケット用操作装置の操作レバー(バケットレバー)は作業機械40のバケットシリンダ446を動かすために操作される。 The remote control mechanism 211 includes a travel operation device, a slewing operation device, a boom operation device, an arm operation device, and a bucket operation device. Each operation device has an operation lever that receives a rotation operation. The operation lever (travel lever) of the travel operation device is operated to move the lower travel body 41 of the work machine 40. The travel lever may also serve as a travel pedal. For example, a travel pedal fixed to the base or lower end of the travel lever may be provided. The operation lever (slewing lever) of the slewing operation device is operated to move the hydraulic slewing motor that constitutes the slewing mechanism 43 of the work machine 40. The operation lever (boom lever) of the boom operation device is operated to move the boom cylinder 442 of the work machine 40. The operation lever (arm lever) of the arm operation device is operated to move the arm cylinder 444 of the work machine 40. The operation lever (bucket lever) of the bucket operation device is operated to move the bucket cylinder 446 of the work machine 40.

遠隔操作機構211を構成する各操作レバーは、例えば、図2に示されているように、オペレータが着座するためのシートStの周囲に配置されている。シートStは、アームレスト付きのハイバックチェアのような形態であるが、ヘッドレストがないローバックチェアのような形態、または、背もたれがないチェアのような形態など、オペレータが着座できる任意の形態の着座部であってもよい。 The operating levers constituting the remote control mechanism 211 are arranged around the seat St on which the operator sits, as shown in FIG. 2, for example. The seat St is in the form of a high-back chair with armrests, but it may be in the form of a low-back chair without a headrest, or in the form of a chair without a backrest, or any other form of seating on which the operator can sit.

シートStの前方に左右のクローラに応じた左右走行レバー2110が左右横並びに配置されている。一つの操作レバーが複数の操作レバーを兼ねていてもよい。例えば、図2に示されているシートStの左側フレームの前方に設けられている左側操作レバー2111が、前後方向に操作された場合にアームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合に旋回レバーとして機能してもよい。同様に、図2に示されているシートStの右側フレームの前方に設けられている右側操作レバー2112が、前後方向に操作された場合にブームレバーとして機能し、かつ、左右方向に操作された場合にバケットレバーとして機能してもよい。レバーパターンは、オペレータによる遠隔入力インターフェース210の所定操作に応じて任意に変更されてもよい。 Left and right travel levers 2110 corresponding to the left and right crawlers are arranged side by side in front of the seat St. One operation lever may serve as multiple operation levers. For example, the left operation lever 2111 provided in front of the left frame of the seat St shown in FIG. 2 may function as an arm lever when operated in the forward/backward direction, and as a rotation lever when operated in the left/right direction. Similarly, the right operation lever 2112 provided in front of the right frame of the seat St shown in FIG. 2 may function as a boom lever when operated in the forward/backward direction, and as a bucket lever when operated in the left/right direction. The lever pattern may be changed arbitrarily in response to a predetermined operation of the remote input interface 210 by the operator.

遠隔画像出力装置221(本発明の「表示装置」に相当する。)は、例えば図2に示されているように、シートStの前方、左斜め前方および右斜め前方のそれぞれに配置された略矩形状の画面を有する中央遠隔画像出力装置2210、左側遠隔画像出力装置2211および右側遠隔画像出力装置2212により構成されている。中央遠隔画像出力装置2210、左側遠隔画像出力装置2211および右側遠隔画像出力装置2212のそれぞれの画面(画像表示領域)の形状およびサイズは同じであってもよく相違していてもよい。遠隔画像出力装置221は、単一の湾曲したまたは湾曲可能な画像出力装置、シートStの前方を囲むように配置される2つまたは4つ以上の画像出力装置により構成されていてもよい。遠隔画像出力装置221は、遠隔操作装置20を操作するオペレータにより携帯される情報端末装置が有する画像出力装置により構成されていてもよい。 The remote image output device 221 (corresponding to the "display device" of the present invention) is composed of a central remote image output device 2210, a left remote image output device 2211, and a right remote image output device 2212, each having a substantially rectangular screen, which are arranged in front of the seat St, diagonally forward to the left, and diagonally forward to the right, as shown in FIG. 2 for example. The screens (image display areas) of the central remote image output device 2210, the left remote image output device 2211, and the right remote image output device 2212 may have the same shape and size or may be different. The remote image output device 221 may be composed of a single curved or bendable image output device, or two or four or more image output devices arranged to surround the front of the seat St. The remote image output device 221 may be composed of an image output device of an information terminal device carried by an operator who operates the remote operation device 20.

図2に示されているように、中央遠隔画像出力装置2210の画面および左側遠隔画像出力装置2211の画面が傾斜角度θ1(例えば、120°≦θ1≦150°)をなすように、左側遠隔画像出力装置2211の右縁が、中央遠隔画像出力装置2210の左縁に隣接している。図2に示されているように、中央遠隔画像出力装置2210の画面および右側遠隔画像出力装置2212の画面が傾斜角度θ2(例えば、120°≦θ2≦150°)をなすように、右側遠隔画像出力装置2212の左縁が、中央遠隔画像出力装置2210の右縁に隣接している。当該傾斜角度θ1およびθ2は同じであっても相違していてもよい。 As shown in FIG. 2, the right edge of the left remote image output device 2211 is adjacent to the left edge of the central remote image output device 2210 such that the screens of the central remote image output device 2210 and the left remote image output device 2211 form an inclination angle θ1 (e.g., 120°≦θ1≦150°). As shown in FIG. 2, the left edge of the right remote image output device 2212 is adjacent to the right edge of the central remote image output device 2210 such that the screens of the central remote image output device 2210 and the right remote image output device 2212 form an inclination angle θ2 (e.g., 120°≦θ2≦150°). The inclination angles θ1 and θ2 may be the same or different.

中央遠隔画像出力装置2210、左側遠隔画像出力装置2211および右側遠隔画像出力装置2212のそれぞれの画面は、鉛直方向に対して平行であってもよく、鉛直方向に対して傾斜していてもよい。中央遠隔画像出力装置2210、左側遠隔画像出力装置2211および右側遠隔画像出力装置2212のうち少なくとも1つの画像出力装置が、複数に分割された画像出力装置により構成されていてもよい。例えば、中央遠隔画像出力装置2210が、略矩形状の画面を有する上下に隣接する画像出力装置により構成されていてもよい。 The screens of the central remote image output device 2210, the left remote image output device 2211, and the right remote image output device 2212 may be parallel to the vertical direction or inclined to the vertical direction. At least one of the central remote image output device 2210, the left remote image output device 2211, and the right remote image output device 2212 may be composed of multiple divided image output devices. For example, the central remote image output device 2210 may be composed of adjacent image output devices above and below, each having a roughly rectangular screen.

遠隔音響出力装置222は、一または複数のスピーカーにより構成され、例えば図2に示されているように、シートStの後方、左アームレスト後部および右アームレスト後部のそれぞれに配置された中央音響出力装置2220、左側音響出力装置2221および右側音響出力装置2222により構成されている。中央音響出力装置2220、左側音響出力装置2221および右側音響出力装置2222のそれぞれの仕様は同じであってもよく相違していてもよい。 The remote audio output device 222 is composed of one or more speakers, and is composed of a central audio output device 2220, a left audio output device 2221, and a right audio output device 2222, which are arranged behind the seat St, at the rear of the left armrest, and at the rear of the right armrest, as shown in FIG. 2. The specifications of the central audio output device 2220, the left audio output device 2221, and the right audio output device 2222 may be the same or different.

(作業機械の構成)
図1に示されているように、作業機械40は、実機制御装置400と、実機入力インターフェース410と、実機出力インターフェース420と、実機無線通信機器422と、を備えている。実機制御装置400の構成要素のそれぞれは、演算処理装置(シングルコアプロセッサまたはマルチコアプロセッサもしくはこれを構成するプロセッサコア)により構成され、メモリなどの記憶装置から必要なデータおよびソフトウェアを読み取り、当該データを対象として当該ソフトウェアにしたがった演算処理を実行する。
(Configuration of the work machine)
1, the work machine 40 is equipped with an actual machine control device 400, an actual machine input interface 410, an actual machine output interface 420, and an actual machine wireless communication device 422. Each of the components of the actual machine control device 400 is configured by an arithmetic processing device (a single-core processor or a multi-core processor or a processor core constituting the same), reads necessary data and software from a storage device such as a memory, and executes arithmetic processing on the data in accordance with the software.


作業機械40は、例えばクローラショベル(建設機械)であり、図3に示されているように、クローラ式の下部走行体41と、下部走行体41に旋回機構43を介して旋回可能に搭載されている上部旋回体42と、を備えている。上部旋回体42の前方左側部にはキャブ42C(運転室)が設けられている。上部旋回体42の前方中央部には作業機構44が設けられている。

The work machine 40 is, for example, a crawler excavator (construction machine), and as shown in Fig. 3, includes a crawler-type lower traveling body 41 and an upper rotating body 42 that is rotatably mounted on the lower traveling body 41 via a rotating mechanism 43. A cab 42C (operator's compartment) is provided on the front left side of the upper rotating body 42. A working mechanism 44 is provided in the front center of the upper rotating body 42.

実機入力インターフェース410は、実機操作機構411と、実機撮像装置412と、実機測位装置414と、実機姿勢センサ416と、を備えている。 The actual machine input interface 410 includes an actual machine operation mechanism 411, an actual machine imaging device 412, an actual machine positioning device 414, and an actual machine attitude sensor 416.

実機操作機構411は、キャブ42Cの内部に配置されたシートの周囲に遠隔操作機構211と同様に配置された複数の操作レバーを備えている。遠隔操作レバーの操作態様に応じた信号を受信し、当該受信信号に基づいて実機操作レバーを動かす駆動機構またはロボットがキャブ42Cに設けられている。実機撮像装置412は、例えばキャブ42Cの内部に設置され、フロントウィンドウおよび左右サイドウィンドウ越しに作業機構44の少なくとも一部を含む環境を撮像する。フロントウィンドウおよびサイドウィンドウのうち一部または全部が省略されていてもよい。 The actual machine operation mechanism 411 has multiple operation levers arranged around a seat arranged inside the cab 42C in the same manner as the remote operation mechanism 211. A drive mechanism or robot that receives a signal corresponding to the operation mode of the remote operation lever and moves the actual machine operation lever based on the received signal is provided in the cab 42C. The actual machine imaging device 412 is installed, for example, inside the cab 42C, and captures an image of the environment including at least a part of the working mechanism 44 through the front window and the left and right side windows. Some or all of the front window and side windows may be omitted.

実機測位装置414は、GPSまたはGNSSおよび必要に応じてジャイロセンサ等により構成され、作業機械40の実空間位置(例えば、上部旋回体42の指定点(実機座標系の原点)の実空間位置(緯度および経度、または、緯度、経度および高度))を測定する。 The actual machine positioning device 414 is configured with a GPS or GNSS and, if necessary, a gyro sensor, etc., and measures the actual space position of the work machine 40 (for example, the actual space position (latitude and longitude, or latitude, longitude and altitude) of a specified point (origin of the actual machine coordinate system) of the upper rotating body 42).

実機姿勢センサ416は、作業機械40の実空間姿勢(例えば、実機座標系の実空間姿勢)のほか、実機座標系における作業機構44の姿勢に応じた信号を出力する。作業機構44の姿勢には、上部旋回体42に対するブーム441の起伏角度、ブーム441に対するアーム443の回動角度、および、アーム443に対するバケット445の回動角度が含まれている。実機座標系の位置および姿勢が上部旋回体42ではなく下部走行体41に対して固定されて定義されている場合、作業機構44の姿勢には、下部走行体41に対する上部旋回体42の旋回角度も含まれていてもよい。 The real machine attitude sensor 416 outputs a signal corresponding to the real space attitude of the work machine 40 (e.g., the real space attitude in the real machine coordinate system) as well as the attitude of the working mechanism 44 in the real machine coordinate system. The attitude of the working mechanism 44 includes the hoisting angle of the boom 441 relative to the upper rotating body 42, the rotation angle of the arm 443 relative to the boom 441, and the rotation angle of the bucket 445 relative to the arm 443. If the position and attitude of the real machine coordinate system are defined fixedly relative to the lower traveling body 41 rather than the upper rotating body 42, the attitude of the working mechanism 44 may also include the rotation angle of the upper rotating body 42 relative to the lower traveling body 41.

図3に示されているように、作業機構44は、上部旋回体42に起伏可能に装着されているブーム441と、ブーム441の先端に回動可能に連結されているアーム443と、アーム443の先端に回動可能に連結されているバケット445と、を備えている。作業機構44には、伸縮可能な油圧シリンダにより構成されているブームシリンダ442、アームシリンダ444およびバケットシリンダ446が装着されている。 As shown in FIG. 3, the working mechanism 44 includes a boom 441 that is movably attached to the upper rotating body 42, an arm 443 that is rotatably connected to the tip of the boom 441, and a bucket 445 that is rotatably connected to the tip of the arm 443. The working mechanism 44 is equipped with a boom cylinder 442, an arm cylinder 444, and a bucket cylinder 446 that are configured as extendable hydraulic cylinders.

ブームシリンダ442は、作動油の供給を受けることにより伸縮してブーム441を起伏方向に回動させるように当該ブーム441と上部旋回体42との間に介在する。アームシリンダ444は、作動油の供給を受けることにより伸縮してアーム443をブーム441に対して水平軸回りに回動させるように当該アーム443と当該ブーム441との間に介在する。バケットシリンダ446は、作動油の供給を受けることにより伸縮してバケット445をアーム443に対して水平軸回りに回動させるように当該バケット445と当該アーム443との間に介在する。 The boom cylinder 442 is interposed between the boom 441 and the upper rotating body 42 so as to extend and retract when supplied with hydraulic oil, thereby rotating the boom 441 in the hoisting direction. The arm cylinder 444 is interposed between the arm 443 and the boom 441 so as to extend and retract when supplied with hydraulic oil, thereby rotating the arm 443 around a horizontal axis relative to the boom 441. The bucket cylinder 446 is interposed between the bucket 445 and the arm 443 so as to extend and retract when supplied with hydraulic oil, thereby rotating the bucket 445 around a horizontal axis relative to the arm 443.

(機能)
前記構成の作業支援装置および撮像機能制御システムの機能について図4に示されているフローチャートを用いて説明する。当該フローチャートにおいて「C●」というブロックは、記載の簡略のために用いられ、データの送信および/または受信を意味し、当該データの送信および/または受信を条件として分岐方向の処理が実行される条件分岐を意味している。
(function)
The functions of the work support device and the imaging function control system having the above-mentioned configuration will be described with reference to the flowchart shown in Fig. 4. In the flowchart, a block "C" is used for the sake of simplicity, and means transmission and/or reception of data, and means a conditional branch in which processing in a branching direction is executed on the condition that the data is transmitted and/or received.

遠隔操作装置20において、遠隔制御装置200により、遠隔無線通信機器224を通じて、作業支援装置10に対して実機環境確認要求が送信される(図4/STEP210)。オペレータにより遠隔入力インターフェース210を通じた指定操作の有無が判定され、当該判定結果が肯定的である場合に実機環境確認要求が送信されてもよい。「指定操作」は、例えば、オペレータが遠隔操作を意図する作業機械40を指定するための遠隔入力インターフェース210におけるタップなどの操作である。 In the remote operation device 20, the remote control device 200 transmits a request to confirm the actual environment to the work support device 10 via the remote wireless communication device 224 (FIG. 4/STEP 210). The presence or absence of a designation operation via the remote input interface 210 is determined by the operator, and the request to confirm the actual environment may be transmitted if the determination result is positive. A "designation operation" is, for example, an operation such as tapping on the remote input interface 210 for the operator to designate the work machine 40 that he or she intends to remotely operate.

作業支援装置10において、実機環境確認要求が受信された場合、作業支援装置10から当該実機環境確認要求が該当する作業機械40に対して送信される(図4/C10)。 When a request to confirm the actual machine environment is received by the work support device 10, the request to confirm the actual machine environment is transmitted from the work support device 10 to the corresponding work machine 40 (Figure 4/C10).

作業機械40において、実機無線通信機器424を通じて実機環境確認要求が受信された場合(図4/C40)、実機制御装置400が実機撮像装置412を通じて取得された撮像画像(適当な画像処理が施されていてもよい。)を表わす撮像画像データが作業支援装置10に対して送信される(図4/STEP410)。さらに、実機制御装置400から実機位置姿勢を表わす実機位置姿勢データが作業支援装置10に対して送信される(図4/STEP412)。実機位置姿勢は、実機測位装置414により測定された作業機械40の実空間位置および実機姿勢センサ416の出力信号に基づいて測定された作業機械40の実空間姿勢および作業機構44の姿勢が含まれている。 When the work machine 40 receives a request to confirm the actual machine environment through the actual machine wireless communication device 424 (FIG. 4/C40), the actual machine control device 400 transmits captured image data representing the captured image (which may have been subjected to appropriate image processing) acquired through the actual machine imaging device 412 to the work support device 10 (FIG. 4/STEP 410). In addition, the actual machine control device 400 transmits actual machine position and orientation data representing the actual machine position and orientation to the work support device 10 (FIG. 4/STEP 412). The actual machine position and orientation include the real space position of the work machine 40 measured by the actual machine positioning device 414 and the real space orientation of the work machine 40 measured based on the output signal of the actual machine orientation sensor 416 and the orientation of the work mechanism 44.

作業支援装置10において、撮像画像データおよび実機位置姿勢データが受信された場合(図4/C12)、作業機構空間占有態様認識要素122により、当該実機位置姿勢データに基づき、作業機構44の空間占有態様が認識される(図4/STEP112)。具体的には、作業機構44の一または複数の指定点(例えば、バケット445の刃先中心点EP0、バケット445の刃先両端点EP1およびEP2、バケット445の開口縁にある点および/またはバケット445の基端部にある点(アーム443の先端部にある点))の実機座標系における位置および/または指定線分指定線分(例えば、バケット445の刃先E(先端縁)、バケット445の開口縁および/またはアーム443の輪郭にある点)の延在態様が作業機構44の空間占有態様として認識される。線分および曲面のそれぞれの延在態様は、当該線分を表わす座標値(x、y、z)の関係式により表現または特定される。
なお、実機制御装置400により作業機構44の空間占有態様が認識(測定・推定)され、当該認識された作業機構44の空間占有態様を表わす空間占有態様データが作業機械40から作業支援装置10に対して送信されることにより、作業機構空間占有態様認識要素122により、当該データに基づき、作業機構44の空間占有態様が認識されてもよい(図4/STEP112参照)。
When the work support device 10 receives the captured image data and the actual machine position and orientation data (FIG. 4/C12), the working mechanism space occupation mode recognition element 122 recognizes the spatial occupation mode of the working mechanism 44 based on the actual machine position and orientation data (FIG. 4/STEP 112). Specifically, the positions in the actual machine coordinate system of one or more designated points of the working mechanism 44 (e.g., the center point EP 0 of the cutting edge of the bucket 445, both end points EP 1 and EP 2 of the cutting edge of the bucket 445, a point on the opening edge of the bucket 445 and/or a point on the base end of the bucket 445 (a point on the tip of the arm 443)) and/or the extension mode of a designated line segment (e.g., the cutting edge E (tip edge) of the bucket 445, a point on the opening edge of the bucket 445 and/or a point on the contour of the arm 443) are recognized as the spatial occupation mode of the working mechanism 44. The extension manner of each line segment and curved surface is expressed or specified by a relational expression of coordinate values (x, y, z) representing the line segment.
In addition, the spatial occupation mode of the work mechanism 44 may be recognized (measured/estimated) by the actual machine control device 400, and spatial occupation mode data representing the recognized spatial occupation mode of the work mechanism 44 may be transmitted from the work machine 40 to the work support device 10, so that the work mechanism spatial occupation mode recognition element 122 may recognize the spatial occupation mode of the work mechanism 44 based on the data (see FIG. 4 / STEP 112).

作業機構空間占有態様認識要素122により、バケット445の刃先Eが地上にあるかあるいは地中にあるかが判定される(図4/STEP120)。例えば、実機座標系における刃先Eの高さ位置(Z座標成分)が下部走行体41の下端部の高さ位置よりも下方にあること、作業環境画像座標系における刃先Eの高さ位置が所定高さ位置よりも下方にあること、および、作業環境画像に刃先Eが映り込んでいないこと、のうち少なくとも1つの条件が満たされている場合、当該刃先Eが地中にあると判定される。そのほか、作業機械40に搭載または設置された測距装置(LiDARおよび/またはステレオカメラ等)により、実機座標系における地表面の位置(主に鉛直方向位置または高さ位置)の測定結果と、作業機構40の姿勢から演算されるバケット445の刃先Eの位置(主に鉛直方向位置または高さ位置)の測定結果とを比較し、当該刃先Eが地中に存在するか否かが判定されてもよい。 The work mechanism space occupancy recognition element 122 determines whether the cutting edge E of the bucket 445 is on the ground or underground (FIG. 4/STEP 120). For example, if at least one of the following conditions is satisfied: the height position (Z coordinate component) of the cutting edge E in the actual machine coordinate system is lower than the height position of the lower end of the lower travelling body 41, the height position of the cutting edge E in the work environment image coordinate system is lower than a predetermined height position, and the cutting edge E is not reflected in the work environment image, the cutting edge E is determined to be underground. In addition, the measurement result of the position of the ground surface (mainly the vertical position or height position) in the actual machine coordinate system by a distance measuring device (LiDAR and/or stereo camera, etc.) mounted or installed on the work machine 40 may be compared with the measurement result of the position of the cutting edge E of the bucket 445 (mainly the vertical position or height position) calculated from the attitude of the work mechanism 40 to determine whether the cutting edge E is underground.

そのほか、実空間座標系または実機座標系における作業機構44の指定点(例えば、刃先中心点EP0)の位置の時系列に通常とは異なる周波数成分が出現していること、マイクにより集音されるバケット445の周囲の音響に通常とは異なる周波数成分が出現していること、および、ひずみセンサにより測定される作業機構44の指定点におけるひずみ量の時系列に音響に通常とは異なる周波数成分が出現していること、のうち少なくとも1つの条件満たされている場合、当該刃先Eが地中にあると判定されてもよい。 In addition, if at least one of the following conditions is satisfied: unusual frequency components appear in the time series of the position of a designated point (e.g., the cutting edge center point EP 0 ) of the work mechanism 44 in the real space coordinate system or the actual machine coordinate system; unusual frequency components appear in the sound around the bucket 445 collected by the microphone; and unusual frequency components appear in the sound in the time series of the strain amount at the designated point of the work mechanism 44 measured by the strain sensor, the cutting edge E may be determined to be underground.

バケット445の刃先Eが地上にあると判定された場合(図4/STEP120‥1)、作業支援装置10から撮像画像に応じた作業環境画像データが遠隔操作装置20に対して送信される(図4/STEP121)。作業環境画像データは、撮像画像データそのもののほか、撮像画像に基づいて生成された模擬的な作業環境画像を表わす画像データである。 When it is determined that the cutting edge E of the bucket 445 is on the ground (FIG. 4/STEP 120...1), the work support device 10 transmits work environment image data corresponding to the captured image to the remote control device 20 (FIG. 4/STEP 121). The work environment image data is not only the captured image data itself, but also image data representing a simulated work environment image generated based on the captured image.

遠隔操作装置20において、遠隔無線通信機器224を通じて作業環境画像データが受信された場合(図11/C21)、遠隔制御装置200により、作業環境画像データに応じた環境画像が遠隔画像出力装置221に出力される(図4/STEP221)。これにより、例えば、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像(第1指標画像および第2指標画像は重畳されていない)が遠隔画像出力装置221に出力される(図6参照)。 When the remote operation device 20 receives work environment image data through the remote wireless communication device 224 (FIG. 11/C21), the remote control device 200 outputs an environmental image corresponding to the work environment image data to the remote image output device 221 (FIG. 4/STEP 221). As a result, for example, a work environment image showing the situation ahead of the work machine 40 (without superimposing the first and second index images) that includes the bucket 445 of the work mechanism 44 is output to the remote image output device 221 (see FIG. 6).

バケット445の刃先Eが地中にあると判定された場合(図4/STEP120‥2)、作業機構空間占有態様認識要素122により、バケット445の刃先Eが地表に出現する際の当該刃先Eの位置が認識(予測または推定)される(図4/STEP122)。例えば、直前の指定過去期間にわたる上部旋回体42に対するブーム441の起伏角度の時系列、ブーム441に対するアーム443の回動角度の時系列、および、アーム443に対するバケット445の回動角度の時系列に基づき、順運動学的に刃先Eが地表に出現する際の位置が認識される。図5には、地中にある刃先Eが地表面P0に出現する際の、当該刃先Eの地表面P0における延在態様である地表出現刃先P1(E)が示されている。 When it is determined that the cutting edge E of the bucket 445 is in the ground (FIG. 4/STEP 120..2), the working mechanism space occupancy mode recognition element 122 recognizes (predicts or estimates) the position of the cutting edge E of the bucket 445 when it appears on the ground surface (FIG. 4/STEP 122). For example, based on the time series of the hoisting angle of the boom 441 relative to the upper rotating body 42 over the immediately preceding designated past period, the time series of the rotation angle of the arm 443 relative to the boom 441, and the time series of the rotation angle of the bucket 445 relative to the arm 443, the position of the cutting edge E when it appears on the ground surface is recognized in a forward kinematic manner. FIG. 5 shows the cutting edge P 1 (E) appearing on the ground surface, which is the extension mode of the cutting edge E on the ground surface P 0 when the cutting edge E in the ground appears on the ground surface P 0 .

これに応じて、作業支援画像生成要素124により、作業環境画像座標系(または撮像画像座標系)における、刃先Eが地表に出現する際の当該刃先Eの位置または延在態様を表わす第1指標画像の重畳態様が決定される。同様に、作業支援画像生成要素124により、作業環境画像座標系における、刃先Eが地表面に対して鉛直投影された結果の位置または延在態様を表わす第2指標画像の重畳態様が決定されてもよい。図5には、地中にある刃先Eが地表面P0に対して鉛直方向に投影された結果である地表投影刃先P2(E)が示されている。 In response to this, the work support image generating element 124 determines the superimposition mode of a first index image in the work environment image coordinate system (or captured image coordinate system) that represents the position or extension mode of the cutting edge E when it appears on the ground surface. Similarly, the work support image generating element 124 may determine the superimposition mode of a second index image in the work environment image coordinate system that represents the position or extension mode of the cutting edge E as a result of vertically projecting the cutting edge E onto the ground surface. Figure 5 shows the ground surface projected cutting edge P2 (E) that is the result of projecting the cutting edge E underground in the vertical direction onto the ground surface P0 .

当該重畳態様の決定のため、地表出現刃先P1(E)(および地表投影刃先P2(E))の実空間座標系または実機座標系における延在態様が、作業環境画像座標系の延在態様に座標変換される。この座標変換に際して、実空間座標系における実機座標系の位置および姿勢、ならびに、測距センサにより測定された作業環境画像に映り込んでいる地表面などの物体の表面における各点の実空間座標系または実機座標系の位置および姿勢に関する情報が用いられる。 To determine this overlap pattern, the extension pattern of the cutting edge appearing on the ground P1 (E) (and the cutting edge projected on the ground P2 (E)) in the real space coordinate system or real machine coordinate system is coordinate-converted into the extension pattern in the work environment image coordinate system. This coordinate conversion uses information on the position and orientation of the real machine coordinate system in the real space coordinate system, as well as the position and orientation of the real space coordinate system or real machine coordinate system of each point on the surface of an object, such as the ground surface, reflected in the work environment image measured by a distance sensor.

そして、作業支援画像生成要素124により、作業支援画像が生成され、かつ、当該作業支援画像を表わす作業支援画像データが遠隔操作装置20に対して送信される(図4/STEP124)。作業支援画像は、作業環境画像に第1指標画像(または、第1指標画像および第2指標画像)が重畳された結果としての画像である。 Then, a work support image is generated by the work support image generation element 124, and work support image data representing the work support image is transmitted to the remote control device 20 (FIG. 4/STEP 124). The work support image is an image resulting from superimposing the first index image (or the first index image and the second index image) on the work environment image.

遠隔操作装置20において、遠隔無線通信機器224を通じて作業支援画像データが受信された場合(図4/C22)、遠隔制御装置200により、作業支援画像データに応じた作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力される(図4/STEP222)。 When the remote operation device 20 receives work support image data via the remote wireless communication device 224 (Fig. 4/C22), the remote control device 200 outputs a work support image corresponding to the work support image data to the remote image output device 221 (Fig. 4/STEP 222).

これにより、例えば、図6に示されているように、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像に対して、第1指標画像M1(P1(EP1))およびM1(P1(EP2))が重畳された作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力される。図6に示されている一方の第1指標画像M1(P1(EP1))は、地表出現刃先P1(E)(図5参照)の一端点の位置をその頂点位置により示す略逆円錐形状の3次元図形である。図6に示されている他方の第1指標画像M1(P1(EP2))は、地表出現刃先P1(E)(図5参照)の一端点の位置をその頂点位置により示す略逆円錐形状の3次元図形である。 As a result, for example, as shown in FIG. 6, a work support image in which the bucket 445 of the work mechanism 44 is reflected and the first index images M1 ( P1 ( EP1 )) and M1 ( P1 ( EP2 )) are superimposed on a work environment image showing the situation in front of the work machine 40 is output to the remote image output device 221. One first index image M1 (P1 ( EP1 )) shown in FIG. 6 is a three-dimensional figure having a substantially inverted cone shape whose apex position indicates the position of one end point of the cutting edge P1 (E) (see FIG. 5) emerging on the ground. The other first index image M1 ( P1 ( EP2 )) shown in FIG. 6 is a three-dimensional figure having a substantially inverted cone shape whose apex position indicates the position of one end point of the cutting edge P1 (E) (see FIG. 5) emerging on the ground.

図7に示されているように、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像に対して、第1指標画像M1(P1(E))が重畳された作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力されてもよい。図7に示されている第1指標画像M1(P1(E))は、地表出現刃先P1(E)(図5参照)の地表面に沿った延在態様を表わす曲線線分図形である。 As shown in Figure 7, a work support image in which the bucket 445 of the work mechanism 44 is reflected and a first index image M1 ( P1 (E)) is superimposed on a work environment image showing the situation ahead of the work machine 40 may be output to the remote image output device 221. The first index image M1 ( P1 (E)) shown in Figure 7 is a curved line segment figure that represents the extension pattern along the ground surface of the cutting edge P1 (E) (see Figure 5) emerging on the ground surface.

図8に示されているように、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像に対して、第1指標画像M1(P1(EP0))および第2指標画像M2(P2(EP0))が重畳された作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力される。図8に示されている第1指標画像M1(P1(EP0))は、地表出現刃先P1(E)(図5参照)の中心点の位置をその頂点位置により示す略逆円錐形状の3次元図形である。図8に示されている第2指標画像M2(P2(EP0))は、地表投影刃先P2(E)(図5参照)の中心点の位置をその頂点位置により示す略逆円錐形状の3次元図形である。 As shown in Figure 8, a work support image in which the bucket 445 of the work mechanism 44 is reflected and the first index image M1 ( P1 ( EP0 )) and the second index image M2 ( P2 ( EP0 )) are superimposed on a work environment image showing the situation in front of the work machine 40 is output to the remote image output device 221. The first index image M1 ( P1 (EP0)) shown in Figure 8 is a three-dimensional figure having a substantially inverted cone shape whose apex position indicates the position of the center point of the cutting edge P1 (E) (see Figure 5) emerging on the ground. The second index image M2 ( P2 ( EP0 ) ) shown in Figure 8 is a three-dimensional figure having a substantially inverted cone shape whose apex position indicates the position of the center point of the cutting edge P2 (E) (see Figure 5) projected on the ground.

第1指標画像および第2指標画像の形状および/またはサイズはさまざまに変更されてもよい。例えば、第1指標画像および/または第2指標画像が、対象とする点の位置を指し示すポインタとしての機能を発揮する限りにおいて、球形状、楕円球形状、直方体形状、錐台形状もしくはトーラス形状またはこれらの組み合わせなどさまざまな3次元図形であってもよく、矢印記号のような線分図形であってもよい。 The shape and/or size of the first index image and the second index image may be changed in various ways. For example, as long as the first index image and/or the second index image functions as a pointer indicating the position of the target point, they may be various three-dimensional shapes such as a sphere, an elliptical sphere, a rectangular parallelepiped, a frustum, a torus, or a combination of these, or may be a line segment shape such as an arrow symbol.

図9に示されているように、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像に対して、第1指標画像M1(Tr(E))が重畳された作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力されてもよい。図9に示されている第1指標画像M1(Tr(E))は、地表出現刃先P1(E)および地表投影刃先P2(E)(図5参照)のそれぞれに対応する地表面に沿った線分により前後が画定され、地表出現刃先P1(E)および地表投影刃先P2(E)を表わす一対の線分の端点同士を連結する地表面に沿ったもう一対の線分により画定された領域の、当該地表面に沿った延在態様を表わす閉曲面図形である。当該領域は、刃先E(作業機構44の先端部)が地中から地表に出現するまでの、当該刃先Eの空間占有態様の「連続的」または「準連続的」な時系列の地表面への投影結果に相当する。 As shown in Figure 9, a work support image in which the bucket 445 of the work mechanism 44 is reflected and a first index image M1 (Tr(E)) is superimposed on a work environment image showing the situation ahead of the work machine 40 may be output to the remote image output device 221. The first index image M1 (Tr(E)) shown in Figure 9 is a closed surface figure that represents the extension mode along the ground surface of an area whose front and back are defined by line segments along the ground surface corresponding to the cutting edge appearing on the ground P1 (E) and the projected cutting edge P2 (E) (see Figure 5 ), respectively, and which is defined by another pair of line segments along the ground surface connecting the endpoints of the pair of line segments representing the cutting edge appearing on the ground P1 (E) and the projected cutting edge P2 (E). This region corresponds to the projection onto the ground surface of a "continuous" or "quasi-continuous" time series of the spatial occupation pattern of the cutting edge E (the tip of the working mechanism 44) from underground to emerging at the ground surface.

閉曲面は、Bezier(ベジエ)曲面および/またはNURBS(非一様有理Bスプライン)曲面などの複数の制御点により定義される曲面として定義されていてもよい。当該曲面は連続性(G1連続性、G2連続性またはG3連続性)を有する曲面として定義されていてもよい。例えば、閉曲面がベジエ三角形曲面によって定義される場合、ベジエ三角形曲面の制御ネットの定義域が水平面に張られた三角形メッシュにより定義され、適当な点が制御点とされたうえで、三角パッチの連続性が確保されるように閉曲面が定義される。 The closed surface may be defined as a surface defined by multiple control points, such as a Bezier surface and/or a NURBS (Non-Uniform Rational B-Spline) surface. The surface may be defined as a surface having continuity (G1 continuity, G2 continuity, or G3 continuity). For example, when the closed surface is defined by a Bezier triangular surface, the domain of the control net of the Bezier triangular surface is defined by a triangular mesh stretched on a horizontal plane, and appropriate points are set as control points, and the closed surface is defined so that the continuity of the triangular patch is ensured.

刃先E(作業機構44の先端部)が地中から地表に出現するまでの、当該刃先Eの空間占有態様の「離散的」または「断続的」な時系列の地表面への投影結果に相当する第1指標画像が作業環境画像に重畳されることにより作業支援画像が生成されてもよい。この場合、地表出現刃先P1(E)および地表投影刃先P2(E)のそれぞれを表わす一対の線分と、当該一対の線分により挟まれた一または複数の線分(断続的に変位する刃先Eの地表面P0への鉛直投影結果に相当する。)と、が第1指標画像として作業環境画像に重畳される。 A work support image may be generated by superimposing a first index image corresponding to the projection onto the ground surface of the "discrete" or "intermittent" time series of the spatial occupation mode of the cutting edge E (the tip of the working mechanism 44) from underground until it emerges from the ground to the ground surface, on the work environment image. In this case, a pair of line segments representing the cutting edge emerging on the ground surface P1 (E) and the cutting edge projected on the ground surface P2 (E), respectively, and one or more line segments sandwiched between the pair of line segments (corresponding to the vertical projection onto the ground surface P0 of the intermittently displacing cutting edge E) are superimposed onto the work environment image as the first index image.

図10に示されているように、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像に対して、第1指標画像M1(Tr(E))およびM1(Tr(E)+)が重畳された作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力されてもよい。図10に点線で示されている第1指標画像M1(Tr(E)+)は、第1指標画像M1(Tr(E))としての閉曲面(図9参照)に接して地表面に沿って作業機構44の動作方向(前後方向)に延在する線図である。 As shown in Figure 10, a work support image in which the bucket 445 of the work mechanism 44 is reflected and the first index images M1 (Tr(E)) and M1 (Tr(E)+) are superimposed on a work environment image showing the situation ahead of the work machine 40 may be output to the remote image output device 221. The first index image M1 (Tr(E)+) shown by a dotted line in Figure 10 is a line drawing that is tangent to the closed surface (see Figure 9) as the first index image M1 (Tr(E)) and extends along the ground surface in the operating direction (front-back direction) of the work mechanism 44.

オペレータは、遠隔画像出力装置221に出力された作業支援画像を見ながら、遠隔操作機構211を構成する操作レバーを操作することで、作業機構44、ひいてはバケット445の動作を制御することができる。遠隔操作装置20において、遠隔制御装置200により遠隔操作機構211の操作態様が認識され、かつ、遠隔無線通信機器224を通じて、当該操作態様に応じた遠隔操作指令が作業支援装置10に対して送信される(図4/STEP214)。 The operator can control the operation of the work mechanism 44, and ultimately the bucket 445, by operating the operating levers that constitute the remote operation mechanism 211 while viewing the work support image output to the remote image output device 221. In the remote operation device 20, the remote control device 200 recognizes the operation mode of the remote operation mechanism 211, and a remote operation command corresponding to the operation mode is transmitted to the work support device 10 via the remote wireless communication device 224 (FIG. 4/STEP 214).

作業支援装置10において当該遠隔操作指令が受信された場合、当該遠隔操作指令が作業機械40に対して送信される(図4/C14)。 When the remote operation command is received by the work support device 10, the remote operation command is transmitted to the work machine 40 (Fig. 4/C14).

作業機械40において、実機制御装置400により、実機無線通信機器422を通じて操作指令が受信された場合(図4/C44)、作業機構44等の動作が制御される(図4/STEP414)。例えば、バケット445により作業機械40の前方の土および/または石などを掘り起こしてすくい、上部旋回体42を下部走行体41に対して旋回させたうえで、適当な場所にバケット445から当該土等を落とす作業が実行される。 In the work machine 40, when an operation command is received by the actual machine control device 400 via the actual machine wireless communication device 422 (FIG. 4/C44), the operation of the work mechanism 44 and the like is controlled (FIG. 4/STEP 414). For example, the bucket 445 is used to dig up and scoop up soil and/or stones in front of the work machine 40, the upper rotating body 42 is rotated relative to the lower traveling body 41, and the soil is then dropped from the bucket 445 to an appropriate location.

(作用効果)
前記機能を発揮する作業支援装置10によれば、作業環境画像に第1指標画像および第2指標画像が重畳された作業支援画像が生成される(図6~図10参照)。「作業環境画像」は、実機撮像装置412を通じて取得された、作業機械40の周囲の状況を表わす画像、特に、バケット445の刃先E(作業機構44の先端部)が地中に隠れている状況を表わす画像である。「第1指標画像」は、作業機構44の動作態様または操作態様に応じて予測される、バケット445の刃先Eが地表に出現する際の当該刃先Eの空間占有態様の地表面への投影結果を表わす画像である(図5参照)。
(Action and Effect)
According to the work support device 10 exhibiting the above-mentioned functions, a work support image is generated in which the first index image and the second index image are superimposed on the work environment image (see Figs. 6 to 10). The "work environment image" is an image obtained through the actual machine imaging device 412, which represents the situation around the work machine 40, in particular, an image representing a situation in which the cutting edge E of the bucket 445 (the tip of the work mechanism 44) is hidden underground. The "first index image" is an image representing the projection result onto the ground surface of the spatial occupation state of the cutting edge E of the bucket 445 when it appears on the ground surface, which is predicted according to the operating state or operation state of the work mechanism 44 (see Fig. 5).

このため、作業環境画像において地中に隠れている(または映り込んでいない)ものの、作業機構44の動作態様に鑑みて予測される、地表に現れる際の当該作業機構44の先端部であるバケット445の刃先の空間占有態様の地表面への投影結果を、作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる(図6~図10参照)。 Thus, although the work mechanism 44 is hidden underground (or not reflected) in the work environment image, the projection result of the spatial occupation state of the blade tip of the bucket 445, which is the tip of the work mechanism 44, when it appears on the ground surface, which is predicted in consideration of the operating state of the work mechanism 44, can be recognized by an operator or the like who sees the work support image (see Figures 6 to 10).

「第2指標画像」は、地中に隠れているバケット445の刃先Eの空間占有態様の地表面への投影結果を表わすまたは指す画像である。このため、作業環境画像において地中に隠れている作業機構44の先端部であるバケット445の刃先Eの地中における空間占有態様の地表面への投影結果を、作業支援画像に接したオペレータ等に認識させることができる。 The "second index image" is an image that represents or points to the projection onto the ground surface of the spatial occupation mode of the blade tip E of the bucket 445 that is hidden underground. This allows an operator or the like who comes into contact with the work support image to recognize the projection onto the ground surface of the spatial occupation mode of the blade tip E of the bucket 445, which is the tip of the work mechanism 44 that is hidden underground in the work environment image.

(本発明の他の実施形態)
前記実施形態では、作業支援装置10が遠隔操作装置20および作業機械40とは別個のコンピュータにより構成されていたが、他の実施形態として、作業支援装置10が、遠隔操作装置20または作業機械40に搭載されていてもよい。
Other Embodiments of the Invention
In the above embodiment, the work support device 10 is configured as a computer separate from the remote control device 20 and the work machine 40. However, in other embodiments, the work support device 10 may be mounted on the remote control device 20 or the work machine 40.

作業支援装置10のうち作業支援画像生成機能が、遠隔操作装置20、ひいては遠隔制御装置200により担われる他の実施形態について、図11に示されているフローチャートを用いて説明する。当該フローチャートにおいて「C●」というブロックは、図4と同様に記載の簡略のために用いられ、データの送信および/または受信を意味し、当該データの送信および/または受信を条件として分岐方向の処理が実行される条件分岐を意味している。図4と同様の内容の処理に関しては「STEP●」および「C●」に同じ数番を付して、説明を簡略化または省略する。 Another embodiment in which the work support image generation function of the work support device 10 is performed by the remote operation device 20, and ultimately the remote control device 200, will be described using the flowchart shown in FIG. 11. In this flowchart, the block "C●" is used for simplification, as in FIG. 4, and means transmission and/or reception of data, and means a conditional branch in which processing in a branching direction is executed on the condition that the data is transmitted and/or received. For processing with the same content as in FIG. 4, the same numbers are assigned to "STEP●" and "C●", and the description will be simplified or omitted.

作業機械40において、実機制御装置400が実機撮像装置412を通じて取得された撮像画像を表わす撮像画像データが作業支援装置10に対して送信される(図11/STEP410)。作業支援装置10において、撮像画像データが受信された場合(図4/C11)、作業支援装置10から撮像画像に応じた作業環境画像データが遠隔操作装置20に対して送信される(図11/STEP110)。作業環境画像データは、撮像画像データそのもののほか、撮像画像に基づいて生成された模擬的な作業環境画像を表わす画像データである。 In the work machine 40, the actual machine control device 400 transmits captured image data representing the captured image acquired through the actual machine imaging device 412 to the work support device 10 (FIG. 11/STEP 410). When the captured image data is received by the work support device 10 (FIG. 4/C11), work environment image data corresponding to the captured image is transmitted from the work support device 10 to the remote control device 20 (FIG. 11/STEP 110). The work environment image data is not only the captured image data itself, but also image data representing a simulated work environment image generated based on the captured image.

遠隔操作装置20において、遠隔無線通信機器224を通じて作業環境画像データが受信された場合(図11/C21)、遠隔制御装置200により、作業環境画像データに応じた環境画像が遠隔画像出力装置221に出力される(図11/STEP212)。これにより、例えば、作業機構44のバケット445が映り込み、作業機械40の前方の状況を表わす作業環境画像(第1指標画像および第2指標画像はまだ重畳されていない)が遠隔画像出力装置221に出力される(図6~図10参照)。 When the remote operation device 20 receives work environment image data through the remote wireless communication device 224 (Fig. 11/C21), the remote control device 200 outputs an environmental image corresponding to the work environment image data to the remote image output device 221 (Fig. 11/STEP 212). As a result, a work environment image showing the situation ahead of the work machine 40 (with the first index image and second index image not yet superimposed) that includes, for example, the bucket 445 of the work mechanism 44 is output to the remote image output device 221 (see Figs. 6 to 10).

実機制御装置400から実機位置姿勢を表わす実機位置姿勢データが作業支援装置10に対して送信される(図11/STEP412)。作業支援装置10において、実機位置姿勢データが受信された場合(図11/C12)、作業機構空間占有態様認識要素122により、当該実機位置姿勢データに基づき、作業機構44の空間占有態様が認識される(図11/STEP112)。 The actual machine position and orientation data representing the actual machine position and orientation is transmitted from the actual machine control device 400 to the work support device 10 (FIG. 11/STEP 412). When the actual machine position and orientation data is received by the work support device 10 (FIG. 11/C12), the work mechanism space occupation mode recognition element 122 recognizes the space occupation mode of the work mechanism 44 based on the actual machine position and orientation data (FIG. 11/STEP 112).

作業機構空間占有態様認識要素122により、バケット445の刃先Eが地上にあるかあるいは地中にあるかが判定される(図11/STEP120)。バケット445の刃先Eが地上にあると判定された場合(図11/STEP120‥1)、作業支援装置10から作業環境画像データが遠隔操作装置20に対して送信されない。 The work mechanism space occupancy recognition element 122 determines whether the cutting edge E of the bucket 445 is on the ground or underground (FIG. 11/STEP 120). If it is determined that the cutting edge E of the bucket 445 is on the ground (FIG. 11/STEP 120...1), the work environment image data is not transmitted from the work support device 10 to the remote control device 20.

その一方、バケット445の刃先Eが地中にあると判定された場合(図11/STEP120‥2)、作業機構空間占有態様認識要素122により、バケット445の刃先Eが地表に出現する際の当該刃先Eの位置が認識(予測または推定)される(図11/STEP122)。これに応じて、作業支援画像生成要素124により、作業環境画像座標系(または撮像画像座標系)における第1指標画像(または第1指標画像および第2指標画像)の重畳態様が決定される。 On the other hand, if it is determined that the cutting edge E of the bucket 445 is underground (FIG. 11/STEP 120..2), the work mechanism space occupancy mode recognition element 122 recognizes (predicts or estimates) the position of the cutting edge E of the bucket 445 when it appears on the ground (FIG. 11/STEP 122). In response to this, the work support image generation element 124 determines the superimposition mode of the first index image (or the first index image and the second index image) in the work environment image coordinate system (or the captured image coordinate system).

そして、作業支援装置10により、作業環境画像に対する第1指標画像および第2指標画像の重畳態様を表わす「指標画像出力指示」が遠隔操作装置20に対して送信される(図11/STEP126)。 Then, the work support device 10 transmits an "index image output instruction" indicating the manner in which the first index image and the second index image are to be superimposed on the work environment image to the remote control device 20 (FIG. 11/STEP 126).

遠隔操作装置20において、遠隔無線通信機器224を通じて指標画像出力指示が受信された場合(図11/C22)、遠隔制御装置200により、当該指標画像出力指示にしがって第1指標画像(または第1指標画像および第2指標画像)が作業支援画像に重畳されることにより作業支援画像が生成され、当該作業支援画像が遠隔画像出力装置221に出力される(図11/STEP222)。 When the remote operation device 20 receives an index image output instruction via the remote wireless communication device 224 (Fig. 11/C22), the remote control device 200 generates a work support image by superimposing the first index image (or the first index image and the second index image) on the work support image in accordance with the index image output instruction, and outputs the work support image to the remote image output device 221 (Fig. 11/STEP 222).

前記実施形態では、作業機械40がオペレータにより遠隔操作装置20を通じて遠隔操作されていたが、他の実施形態として、作業機械40が当該作業機械40に搭乗したオペレータにより実機操作されてもよい。この場合、作業支援装置10から作業機械40に対して作業支援画像データまたは指標画像出力指示が送信され(図4/STEP122または図11/STEP122参照)、実機出力インターフェース420を構成する実機画像出力装置に当該データに応じた作業支援画像が出力されてもよい(図7~図11参照)。 In the above embodiment, the work machine 40 is remotely operated by the operator via the remote control device 20, but in another embodiment, the work machine 40 may be actually operated by an operator on board the work machine 40. In this case, the work support device 10 transmits work support image data or an instruction to output an index image to the work machine 40 (see FIG. 4/STEP 122 or FIG. 11/STEP 122), and a work support image corresponding to the data may be output to the actual machine image output device constituting the actual machine output interface 420 (see FIGS. 7 to 11).

作業支援装置10によって生成される作業支援画像は、作業者および/または施工管理者が携帯する、スマートフォンまたはタブレットのような表示装置を持つ通信端末に出力されてもよい。前記通信端末は、撮像装置を搭載し、GNSS等による端末の位置情報の取得及び方位センサおよび傾斜センサ等による端末が向けられた方位情報、角度情報の取得が可能な構成であれば、前記実施形態と同様に作業環境画像に作業支援画像を重畳し、指定物体の空間占有態様を把握させることができる。 The work support image generated by the work support device 10 may be output to a communication terminal with a display device such as a smartphone or tablet that is carried by a worker and/or construction manager. If the communication terminal is equipped with an imaging device and is configured to be able to acquire the position information of the terminal using GNSS or the like, and to acquire the direction information and angle information of the terminal using a direction sensor and a tilt sensor or the like, it is possible to superimpose the work support image on the work environment image as in the above embodiment, allowing the spatial occupancy mode of the specified object to be understood.

10‥作業支援装置
102‥データベース
122‥作業機構空間占有態様認識要素
124‥作業支援画像生成要素
20‥遠隔操作装置
200‥遠隔制御装置
210‥遠隔入力インターフェース
211‥遠隔操作機構
220‥遠隔出力インターフェース
221‥遠隔画像出力装置
222‥遠隔音響出力装置
224‥遠隔無線通信機器
40‥作業機械
41‥下部走行体
42‥上部旋回体
42C‥キャブ(運転室)
44‥作業機構
445‥バケット
400‥実機制御装置
410‥実機入力インターフェース
412‥実機撮像装置
420‥実機出力インターフェース
1‥第1指標画像
2‥第2指標画像。
10... Work support device 102... Database 122... Work mechanism space occupancy mode recognition element 124... Work support image generation element 20... Remote operation device 200... Remote control device 210... Remote input interface 211... Remote operation mechanism 220... Remote output interface 221... Remote image output device 222... Remote sound output device 224... Remote wireless communication device 40... Work machine 41... Lower traveling body 42... Upper rotating body 42C... Cab (operating room)
44: working mechanism 445: bucket 400: actual machine control device 410: actual machine input interface 412: actual machine imaging device 420: actual machine output interface M 1 : first index image M 2 : second index image.

Claims (9)

作業機構を有する作業機械の周囲において撮像装置を通じて取得された、前記作業機構の先端部が地中に隠れている状況を表わす作業環境画像に、前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わす第1指標画像が重畳された作業支援画像を生成する
作業支援システム。
A work support system that generates a work support image in which a work environment image showing a situation in which a tip of a work mechanism is hidden underground, the image being acquired by an imaging device around a work machine having a work mechanism, and a first index image that shows the projection result onto the ground surface of the spatial occupancy mode of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism emerges above the ground surface, which is predicted depending on the operation mode or operation mode of the work mechanism.
請求項1に記載の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の輪郭または先端縁の地表面への投影結果である線図、あるいは、前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の輪郭または先端縁を構成する一または複数の点の地表面への投影結果を指すポインタとしての前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
The work support system according to claim 1,
A work support system that generates the work support image in which the first indicator image is superimposed on the work environment image as a line diagram that is the projection result of the contour or tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface when the tip of the work mechanism is predicted to appear on the ground surface according to the operation mode or operation mode of the work mechanism, or as a pointer pointing to the projection result of one or more points that constitute the contour or tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface when the tip of the work mechanism is predicted to appear on the ground surface according to the operation mode or operation mode of the work mechanism.
請求項1に記載の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の地中に隠れている先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わすまたは指す第2指標画像が含まれている前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
The work support system according to claim 1,
A work support system that generates the work support image, which includes a second index image that represents or points to the projection result onto the ground surface of the space occupancy pattern of the tip part of the work mechanism hidden underground.
請求項3に記載の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の地中に隠れている先端部の輪郭または先端縁の地表面への投影結果である線図、あるいは、前記作業機構の地中に隠れている先端部の輪郭または先端縁を構成する一または複数の点の地表面への投影結果を指すポインタとしての前記第2指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
The work support system according to claim 3,
A work support system that generates a work support image in which the second indicator image is superimposed on the work environment image as a line drawing that is a projection onto the ground surface of the contour or tip edge of the tip of the work mechanism that is hidden underground, or as a pointer that points to the projection onto the ground surface of one or more points that constitute the contour or tip edge of the tip of the work mechanism that is hidden underground.
請求項1に記載の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の動作態様またや操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地中から地表に出現するまでの前記作業機構の先端部の空間占有態様の時系列の地表面への投影結果を表わす前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
The work support system according to claim 1,
A work support system that generates the work support image in which the first index image, which represents the projection result onto the ground's surface of a time series of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism from underground until the tip of the work mechanism emerges from underground on the ground surface, predicted in accordance with the motion mode or operation mode of the work mechanism, is superimposed on the work environment image.
請求項5に記載の作業支援システムにおいて、
前記作業機構の先端部の先端縁の時系列的な地表面への投影結果としての閉曲面を表わす図形としての前記第1指標画像が前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
The work support system according to claim 5,
A work support system that generates the work support image in which the first index image, which is a figure representing a closed surface resulting from the time-series projection of the tip edge of the tip of the work mechanism onto the ground surface, is superimposed on the work environment image.
請求項6に記載の作業支援システムにおいて、
前記第1指標画像としての前記閉曲面に接して地表面に沿って前記作業機構の動作方向に延在する線図がさらに前記作業環境画像に重畳された前記作業支援画像を生成する
作業支援システム。
7. The work support system according to claim 6,
A work support system that generates the work support image in which a line drawing that is tangent to the closed surface as the first index image and extends along the ground surface in the operating direction of the work mechanism is further superimposed on the work environment image.
作業機構を有する作業機械の周囲において撮像装置を通じて、前記作業機構の先端部が地中に隠れている状況を表わす作業環境画像を取得する工程と、
前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わす第1指標画像を前記作業環境画像に重畳して作業支援画像を生成する工程と、を含んでいる
作業支援方法。
acquiring, via an imaging device, a work environment image around a work machine having a work mechanism, the image representing a situation in which a tip portion of the work mechanism is hidden underground;
and generating a work support image by superimposing a first index image, which represents the projection result onto the ground surface of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism appears on the ground surface, which is predicted according to the motion mode or operation mode of the work mechanism, on the work environment image.
作業機構を有する作業機械を遠隔操作する際に用いられる表示装置であって、
前記作業機械の周囲において撮像装置を通じて取得された、前記作業機構の先端部が地中に隠れている状況を表わす作業環境画像に、前記作業機構の動作態様または操作態様に応じて予測される前記作業機構の先端部が地表に出現する際の前記作業機構の先端部の空間占有態様の地表面への投影結果を表わす第1指標画像が重畳された作業支援画像が表示される
表示装置。
A display device used when remotely operating a work machine having a work mechanism,
A display device displays a work support image in which a first index image representing the projection result onto the ground surface of the spatial occupation mode of the tip of the work mechanism when the tip of the work mechanism emerges above the ground surface, which is predicted based on the operation mode or operating mode of the work mechanism, is superimposed on a work environment image representing a situation in which the tip of the work mechanism is hidden underground, which is acquired through an imaging device around the work machine.
JP2022164053A 2022-10-12 2022-10-12 Work support system, remote control support system, work support method, and display device Pending JP2024057362A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022164053A JP2024057362A (en) 2022-10-12 2022-10-12 Work support system, remote control support system, work support method, and display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022164053A JP2024057362A (en) 2022-10-12 2022-10-12 Work support system, remote control support system, work support method, and display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024057362A true JP2024057362A (en) 2024-04-24

Family

ID=90778851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022164053A Pending JP2024057362A (en) 2022-10-12 2022-10-12 Work support system, remote control support system, work support method, and display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2024057362A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7285051B2 (en) Display control device and display control method
JP7203616B2 (en) working machine
JP6803471B2 (en) Display control device, display control method, program and display system
JP2024028464A (en) Display control system and display control method
JP6767241B2 (en) Terminal devices, control devices, data integration devices, work vehicles, imaging systems, and imaging methods
WO2021124654A1 (en) Work assist server, work assist method, and work assist system
JP7372029B2 (en) Display control device, display control system, and display control method
AU2021354304A1 (en) Display control device and display method
JP2024057362A (en) Work support system, remote control support system, work support method, and display device
JP7536580B2 (en) Display control device and display method
EP4130400A1 (en) Remote operation assistance device and remote operation assistance method
JP7452038B2 (en) Work support system
JP2024057361A (en) Work support device and work support method
WO2024024948A1 (en) Construction assistance device and construction assistance method
WO2022239296A1 (en) Construction assistance system and construction assistance method
WO2021106280A1 (en) Work assist server, work assist method, and work assist system
EP4417757A1 (en) Image display system, remote operation assistance system, and image display method
JP2020072401A (en) Display control system, display control method and remote control system
JP7444094B2 (en) Remote operation support system and remote operation support method
EP4429232A1 (en) Remote operation support system and remote operation support method
JP7547778B2 (en) REMOTE OPERATION SUPPORT SERVER, REMOTE OPERATION SUPPORT SYSTEM, AND REMOTE OPERATION SUPPORT METHOD
WO2021106279A1 (en) Work assistance server, work assistance method, and work assistance system
WO2021166475A1 (en) Remote operation device, remote operation assistance server, remote operation assistance system, and remote operation assistance method
WO2021166480A1 (en) Disaster countermeasure support server, disaster countermeasure support system, and disaster countermeasure support method
WO2022201735A1 (en) Information presentation device