JP2694025B2

JP2694025B2 - 架空送電線障害物接近検知装置

Info

Publication number: JP2694025B2
Application number: JP22555189A
Authority: JP
Inventors: 収梶田
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1997-12-24
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JPH0389103A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、架空送電線に接近する障害物の検知を自
動的に行う架空送電線障害物検知装置に関する。

「従来技術」従来、架空送電線（以下、送電線という）の近傍にお
いてクレーン等の作業がある場合には、パトロール員が
現場へ出向き、同クレーン等の送電線接近に対して注意
を喚起している。

「発明が解決しようとする課題」ところで、パトロール員が総ての送電線の近傍におけ
る作業の監視を行うことは容易ではなく、いつ、どこで
作業が行なわれるか不明の場合があり、短絡事故等の重
大事故が発生することがあった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、
クレーン車等の移動物体の送電線への接近を自動的に検
知し、その危険性を察知することができる架空送電線障
害物接近検知装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明の架空送電線障害物接近検知装置は、撮影方
向を同じにして離間配置される２台の撮影手段と、前記
撮影手段各々によって撮影される映像から移動物体を抽
出し、その２次元の位置データを逐次出力する動画像処
理手段と、前記動画像処理手段から出力される２次元の
位置データと前記各撮影手段の離間距離および焦点距離
に基づいて前記移動物体の３次元の位置データを求め、
得られた３次元の位置データが予め設定した架空送電線
の周囲の危険領域内に入るか否かを判断し、該危険領域
内に入るときに警報を発生する第１の演算手段とを具備
することを特徴とする。

また、前記第１の演算手段の他に、各撮影手段から移
動物体までの架空送電線の線路方向の距離を２次元の位
置データと各撮影手段の離間距離および焦点距離に基づ
いて求め、得られた距離における移動物体の位置での架
空送電線と略直角をなす面で危険領域を設定し、この危
険領域内に移動物体が入るときに警報を発生する第２の
演算手段を設けても良い。

また、動画像処理手段および第１の演算手段または第
２の演算手段と、各撮影手段とを別体にし、該撮影手段
の出力を動画像処理手段に供給する伝送手段を設けても
良い。

「作用」上記構成によれば、２台の撮影手段各々により撮影さ
れた映像の中で、移動する物体を抽出し、その２次元で
の位置を求め、得られた位置データと各撮影手段間の離
間距離および焦点距離に基づいて移動物体の３次元での
位置を求める。そして、求めた３次元での位置が予め架
空送電線の周囲に設定した危険領域に入るか否かを判断
し、入るときには警報を発生するようにすることによっ
て、移動物体の架空送電線への接近を自動的に検知でき
る。

また、前記２次元での位置データと各撮影手段間の離
間距離および焦点距離に基づいて移動物体までの距離を
求め、この距離における移動物体の位置での送電線と略
直角をなす面で危険領域を設定することによって、近く
の飛行機等の影響を除外することができる。

また、動画像処理手段および第１の演算手段または第
２の演算手段と、各撮影手段を別体とし、これらの間の
データの伝送を伝送手段を介して行うことによって、装
置自体が扱い易くなる。

「実施例」まず、この発明の実施例を説明するに先立ち、第３図
を参照して３次元の空間データを２次元の平面データに
変換する透視投影法について説明する。

この図において、３次元の物体をＰ（x,y,z）で表す
と、Ｐ（ｘ^＊,y^＊）は、Ｚ＝−ｈの位置に視点を置いた
場合のＺ＝０の平面に移る物体Ｐの２次元の位置であ
る。

ここで、３次元射影変換は一般的に次式で表わされ
る。

ただし、この４×４の行列式は０でないものとする。

式から第３図の透視変換の場合における式を求める
と、式を計算すると、となり、投影した２次元座標から３次元座標を求めるこ
とができる。

次に、上述した３次元射影変換を踏まえ、図面を参照
しながらこの発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例である架空送電線障害物
接近検知装置（以下、監視装置という）の概略構成図を
示すブロック図である。この図において、1a,1bは各々
画角θのビデオカメラである。これらビデオカメラ1a,1
bから出力されるビデオ信号が動画像処理部２に供給さ
れる。動画像装置部２はビデオカメラ1a,1b各々によっ
て撮影される映像の中から移動物体（以下、障害物とい
う）を抽出し、その２次元の位置データ（以下、平面デ
ータという）を逐次出力する。動画像処理部２から出力
される平面データは演算部３に供給される。演算部３は
図示せぬCPU（中央処理装置）、RAM（ランダムアクセス
メモリ）、ROM（リードオンリメモリ）およびインター
フェース回路等を有して構成されており、ROMにはCPUを
制御するためのプログラムが書き込まれている。演算部
３は、動画像処理部２から供給される平面データと、ビ
デオカメラ1a,1b間の距離と、ビデオカメラ1a,1b各々の
焦点距離ｈに基づいて上述した３次元射影変換を行い、
障害物の３次元の位置（以下、空間データ）を求める機
能と、得られた空間データに基づいて該障害物が、予め
設定した送電線の周囲の危険領域内に入るか否かの判断
を行い、入いる場合には警報器４に警報信号を供給して
警報を鳴らすと機能とを有している。なお、上述したビ
デオカメラ1a,1b間の距離と、ビデオカメラ1a,1b各々の
焦点距離および危険領域の指定は入力部５によって行な
われる。

次に、上述した監視装置の動作を第２図を参照して説
明する。なお、この図は前述した第３図をｙ軸方向から
見た図と同等である。また、この図において、7a,7bは
距離ｌ隔てて架設された送電線である。ビデオカメラ1a
は送電線7aのたるみの最低点と略同じ高さに設置されて
おり、ビデオカメラ1bは送電線7bのたるみの最低点と略
同じ高さに設置されている。この場合、ビデオカメラ1
a,1bの地上からの高さが互いに等しくなっており、ま
た、ビデオカメラ1a,1b各々の撮影方向が送電線7a,7bの
線路方向に向けてある。また、ビデオカメラ1a,1b各々
と動画像処理部２とは図示しない光ファイバケーブルに
よって接続されている。この場合、ビデオカメラ1a,1b
と動画像処理部２各々には、図示しない光／電気変換器
が内蔵されている（光ファイバケーブルおよび光／電気
変換器は伝達手段を構成する。）PLはビデオカメラ1a,1
b各々の焦点距離をｈに設定した場合における仮想の投
影面である。Ｐはクレーン車等の障害物である。この場
合、障害物Ｐの位置は（x₁,y₁,z₁）にあるものとする。
また、ビデオカメラ1a,1b各々の投影面上の障害物Ｐの
位置は、ビデオカメラ1aではP₁（x₁ ^＊,y₁ ^＊）、ビデオ
カメラ1bではP₂（x₂ ^＊,y₂ ^＊）にあるものとする。

さて、ビデオカメラ1a,1b各々で捕らえられた映像が
動画像処理装置２に供給されると、同装置２は、その映
像の中から経時的に変化しているものを抽出し、その２
次元の位置（x,y）を平面データとして出力する。すな
わち、ビデオカメラ1aから出力される映像信号に基づい
てP₁（x₁ ^＊,y₁ ^＊）の平面データDP₁を出力し、ビデオカ
メラ1bから出力される映像信号に基づいてP₂（x₂ ^＊,y₂
^＊）の平面データDP₂を出力する。そして、動画像処理
装置２から出力された平面データDP₁,DP₂が演算部３に
供給され、３次元射影変換が行なわれて障害物Ｐの３次
元の位置が算出される。以下、障害物Ｐの３次元の位置
の算出は次の通りに行なわれる。

前述した式より、そして、第２図より、x₂＝x₁＋ｌ、y₂＝y₁（ビデオカ
メラ1a,1b各々が互いに等しい高さにある）、z₂＝z₁で
あり、これらの式をおよび式に代入すると次式が得
られる。

そして、式−式を行い、z₁を求めると、となり、が得られる。

このようにして、２次元の位置（x₁ ^＊、x₂ ^＊、y₁（＝
y₂ ^＊））から３次元の位置（x₁,y₁,z₁）が得られる。

次いで、演算部３は、求めた障害物Ｐの３次元の位置
（x₁,y₁,z₁）が、予め入力部５によって指定された送電
線7a,7b周囲の危険領域内に入いるか否かの判定を行
う。この場合、危険領域内に入ると判断すると、警報器
４へ警報信号を供給し、警報を発生させる。

なお、上記実施例において、送電線7a,7bの周囲に危
険領域を指定したが、ビデオカメラ1a,1b各々から障害
物Ｐまでの送電線の線路方向の距離を平面データDP₁,DP
₂と、ビデオカメラ1a,1b間の離間距離ｌおよび焦点距離
ｈに基づいて求め、得られた距離における障害物Ｐの位
置での送電線と略直角をなす面で危険領域を指定し、こ
の危険領域内に障害物Ｐが入るときに警報を発生するよ
うにしても良い（第２の演算手段）。この場合、距離は
z₁として求められるので、このz₁におけるx,yの危険領
域を設定する。また、送電線と略直角をなす面で危険領
域を設定することによって、遠くの飛行機等の影響を除
外することができる。

また、上記実施例において、ビデオカメラ1a,1bと、
動画像処理部２、演算部３、警報器４および入力部５と
を別体にしたが、一体にしても良い。

また、上記実施例では、ビデオカメラ1a,1b各々を線
路方向に向けるだけで良いので、方向合わせがし易い。
また、距離測定のために、動かす部分なく、現場適用が
容易でかつ正確であるという利点がある。

「発明の効果」この発明の架空送電線障害物接近検知装置は、以上説
明したように構成されているので、以下に記載する効果
が得られる。

２台の撮影手段各々と動画像処理手段によって、送電
線に接近しつつある障害物の動きを捕らえるとともに、
その３次元での位置を求め、その位置が予め設定した危
険領域内に入るか否かを判定し、入る場合には警報を鳴
らすようにしたので、障害物の送電線への接近を自動的
に検知し、その危険性を察知することができる。

また、各撮影手段によって得られる障害物の２次元で
の位置データと、撮影手段間の離間距離および焦点距離
に基づいて障害物までの距離を求め、この距離における
障害物の位置での送電線と略直角をなす面で危険領域を
設定できるので、飛行機等の遠くのものの影響を除外す
ることができる。

また、動画像処理手段および演算手段と、各撮影手段
とを別体にし、これらの間のデータの伝送を伝送手段を
介して行うようにしたので、装置自体が扱い易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である架空送電線障害物接
近検知装置の概略構成を示すブロック図、第２図は同実施例の動作を説明するための図、第３図はこの発明の技術的背景を説明するための図であ
る。 1a,1b……ビデオカメラ（撮影手段）、２……動画像処理部（動画像処理手段）、３……演算部、４……警報器（3,4は第１の演算手段を構成する）。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影方向を同じにして離間配置される２台
の撮影手段と、前記撮影手段各々によって撮影される映像から移動物体
を抽出し、その２次元の位置データを逐次出力する動画
像処理手段と、前記動画像処理手段から出力される２次元の位置データ
と前記各撮影手段の離間距離および焦点距離に基づいて
前記移動物体の３次元の位置データを求め、得られた３
次元の位置データが予め設定した架空送電線の周囲の危
険領域内に入るか否かを判断し、該危険領域内に入ると
きに警報を発生する第１の演算手段と、を具備することを特徴とする架空送電線障害物接近検知
装置。
【請求項２】前記各撮影手段から前記移動物体までの架
空送電線の線路方向の距離を前記２次元の位置データと
前記各撮影手段の離間距離および焦点距離に基づいて求
め、得られた距離における前記移動物体の位置での前記
架空送電線と略直角をなす面で危険領域を設定し、この
危険領域内に前記移動物体が入るときに警報を発生する
第２の演算手段を具備することを特徴とする請求項１記
載の架空送電線障害物接近検知装置。
【請求項３】前記動画像処理手段および前記第１の演算
手段または前記第２の演算手段と前記各撮影手段とを別
体にし、該撮影手段の出力を前記動画像処理手段に供給
する伝送手段を具備することを特徴とする請求項１また
は請求項２いずれかの項記載の架空送電線障害物接近検
知装置。