JP3203587U

JP3203587U - 重機用視認支援システム

Info

Publication number: JP3203587U
Application number: JP2016000313U
Authority: JP
Inventors: 昭平阿部; 阿部　博文; 博文阿部
Original assignee: シンコー株式会社
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2016-01-26
Publication date: 2016-04-07
Anticipated expiration: 2026-01-26

Abstract

【課題】重機に付設されたカメラを盗難防止できる重機用視認支援システムを提供する。【解決手段】撮像手段（２０）を着脱可能であり装着した状態で接続可能な給電コネクタ（３１）および信号授受コネクタ（３４）を有し重機（１０）に固定されたクレードル（３０）と、撮像手段（２０）で撮影した映像を運転手の視界内、又は離間位置（４０）で表示する表示手段（５０，５１）と、撮像手段（２０）を制御信号（Ｃ）により制御するコントローラ（６０）と、撮像手段（２０）からクレードル（３０）を経由して得られた映像信号（Ｖ）を重機（１０）側、又は遠隔位置（４０）に配設された表示手段（５０，５１）まで伝送する伝送経路（７０）と、伝送経路（７０）の一部を構成し、信号授受コネクタ（３４）を介して得られた映像信号（Ｖ）を無線信号（Ｗ）に変換して送受信可能な無線送受信手段（Ｔ，Ｒ）と、を備えた。【選択図】図２

Description

本考案は、重機用視認支援システムに関し、より詳細には、土木建築用の重機による作業映像の記録と、運転手に対する視認補助と、重機から離間した遠隔位置での作業監視との少なくとも何れかを支援するための重機用視認支援システムに関する。

露天掘り作業などで使用され、地上高１０ｍを越えるような超大型油圧ショベル等の作業機械において、特に車体下や周辺の障害物の有無を確実に監視できるようにした、作業機械の周囲監視装置が知られている（特許文献１）。また、複数の撮影画像から融合俯瞰画像を表示するようにした車両周辺監視システムが知られている（特許文献２）。また、カメラ配置の別による明暗の差を含む撮影画像を、適切に明度の補正を加えることにより、全体をくまなく視認できるようにしたワイドダイナミックレンジカメラを備えたダンプトラックが知られている（特許文献３）。

また、周辺パノラマ画像を簡単な操作により必要な監視情報が得られるようにした、作業機械の周辺監視装置が知られている（特許文献４）。また、運転席に配設されたモニタに、車両の状況情報等、他の情報が表示されているときに、オペレータによって的確なタイミングで円滑かつ確実に、しかも容易に後方視野画像が表示されるようにモニタの画面を切り替えることができるようにする建設機械の表示装置が知られている（特許文献５）。

また、モニタにおける画像の乱れを最小限に抑制することによって、オペレータに疲労感を与えないようにする、建設機械の監視カメラシステムが知られている（特許文献６）。

また、作業機械やその作業領域を撮影した遠隔操作用の画像を遠隔操作箇所に伝送するに当たり、遠隔操作箇所から現場が直接見通せなくても確実に画像を伝送でき、特に動画の伝送に適した伝送方法及びその装置が知られている（特許文献７）。

特開２０１３−２５３４０２号公報特開２０１３−３０８３３号公報特開２０１３−２４１１５９号公報特開２０１２−７４９２９号公報特開２００５−１５５２７４号公報特開２００６−３７６６２号公報特開平７−２２１６９３号公報

しかしながら、特許文献１〜３に開示されているような、建設重機や車両のフロントその他の部分にカメラを設置し、周囲を監視するシステムにおいて、簡易な監視カメラを取り外し可能とすることにより、盗難防止する配慮はなかった。

そして、特許文献４，５に開示されているような、カメラ画像を集約し、外部モニターや運転席のモニターに表示させるようにした、作業機械の周辺監視装置や、建設機械の表示装置においても、簡易な監視カメラを取り外し可能とすることにより、盗難防止する配慮はなかった。

また、特許文献６に開示されているような、工事現場により生じる画像の揺れを修正できるようにした、建設機械の監視カメラシステムにおいても、簡易な監視カメラを取り外し可能とすることにより、盗難防止する配慮はなかった。

また、特許文献７に開示されているような、無人のパワーショベル等を、見通しのきかない遠隔操作箇所から遠隔操作するようにした、遠隔操作用画像の伝送方法及びその装置においても、カメラを取り外し可能とすることにより、盗難防止する配慮はなかった。

本考案は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、重機による作業進捗状況を撮影した作業映像の記録と、運転手への視認補助と、離間位置での作業監視と、の少なくとも何れかを簡便に支援するための重機用視認支援システムにおいて、非稼動時の重機から運転手が簡易な監視カメラを取り外し可能とすることにより、盗難防止することを目的とする。

本考案は、このような目的を達成するためになされたもので、請求項１に記載の考案は、土木建設作業用の重機（１０）による作業進捗状況を撮影した作業映像の記録と、該重機（１０）を運転中の運転手に対する視認補助と、離間位置における作業監視と、の少なくとも何れかを支援するための重機用視認支援システム（１００）であって、前記重機（１０）上の定点（１２）に配設されて該重機（１０）の周辺を任意のカメラングルで撮像して映像信号（Ｖ）を生成する撮像手段（２０）と、該撮像手段（２０）を着脱可能であり装着した状態で接続可能な給電コネクタ（３１）および信号授受コネクタ（３４）を有し前記重機（１０）に固定されたクレードル（３０）と、前記撮像手段（２０）で撮影した映像を運転手（１１）の視界内、又は前記離間位置（４０）で表示する表示手段（５０，５１）と、前記運転手（１１）の視界内、又は前記離間位置（４０）の少なくとも何れかに配設されて前記撮像手段（２０）を制御信号（Ｃ）により制御するコントローラ（６０）と、前記クレードル（３０）に載置された前記撮像手段（２０）から前記クレードル（３０）を経由して得られた前記映像信号（Ｖ）を前記重機（１０）側、又は前記遠隔位置（４０）に配設された表示手段（５０，５１）まで伝送する伝送経路（７０）と、該伝送経路（７０）の一部を構成し、前記信号授受コネクタ（３４）を介して得られた映像信号（Ｖ）を無線信号（Ｗ）に変換して送受信可能な無線送受信手段（Ｔ，Ｒ）と、を備え、前記給電コネクタ（３１）は、前記撮像手段（２０）に駆動電源（８０）を接続し、前記信号授受コネクタ（３４）は、前記映像信号（Ｖ）と、前記制御信号（Ｃ）とを授受することを特徴とする。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の重機用視認支援システム（１００）において、前記撮像手段（２０）は、外部より制御可能なアクションカメラ（２０）であり、該アクションカメラ（２０）を制御可能に接続される前記コントローラ（６０）は、スマートフォン（６１）、又はパーソナルコンピュータ（６２）であることを特徴とする。

請求項３に記載の考案は、請求項１又は２に記載の重機用視認支援システム（１００）において、前記クレードル（３０）は、前記カメラングルを設定可能な雲台（９０）を介して前記重機（１０）の前方（１２）に取り付けられることを特徴とする。

請求項４に記載の考案は、請求項１〜３の何れか１項に記載の重機用視認支援システム（１００）において、前記クレードル（３０）は、前記運転手（１１）の視点より高い位置（１２）に配設されることを特徴とする。

請求項５に記載の考案は、請求項１〜４の何れか１項に記載の重機用視認支援システム（１００）において、前記撮像手段（２０）の画角（２１）内には、前記運転手（１１）の視界外の死角（１４）を含むことを特徴とする。

本考案によれば、非稼動時の重機から運転手がカメラ等を外して保管することにより、盗難を防止することができる。

本考案の実施形態に係る重機用視認支援システム（以下、「本システムともいう」）を説明するための説明図である。本システムの構成を示すブロック図である。

以下、図面を参照して本考案の実施の形態について説明する。
図１は、本考案の実施形態に係る重機用視認支援システムを説明するための説明図である。図１に示すように、本システム１００は、重機１０に付帯する設備一式として、重機１０の定点１２に配設された撮像手段（以下、「アクションカメラ」を例示する）２０と、そのアクションカメラ２０を嵌着して支持するクレードル３０と、そのクレードル３０に伝送経路７０（図２参照）を介して接続されたスマートフォンもしくはタブレット端末（以下、単に「スマートフォン」と略す）６１、又はパーソナルコンピュータ６２と、を備えて構成されている。

アクションカメラ２０を着脱自在に支持するクレードル３０は、カメラングルを設定可能な雲台９０を介して重機１０の前方１２に取り付けられる。このクレードル３０は、運転手１１の視点より高い位置１２に配設される。なお、後述するように図示しない複数台のアクションカメラ２０を任意箇所に適宜配設しても構わない。

アクションカメラ２０は、外部より制御可能であり、重機１０上の定点１２に配設されて重機１０の周辺を任意のカメラングルで撮像した動画の映像信号Ｖ（図２）を生成する。このアクションカメラ２０の画角２１内には、運転手１１の視界外の死角１４を含むようにしても良い。なお、用途に応じて、動画の映像信号Ｖから静止画を得ることも可能である。

また、本システム１００は、アクションカメラ２０により重機１０の周辺を見渡すように撮像された動画を、重機１０側に配設されたスマートフォン（タブレット端末も含む）６１、又は重機１０から離間する遠隔位置（以下、「管理棟」を例示する）４０に配設されたパーソナルコンピュータ６２でも閲覧できるように構成されている。

スマートフォン６１、又はパーソナルコンピュータ６２には、それぞれ表示手段（液晶ディスプレイ）５０，５１が具備されている。なお、スマートフォン６１には液晶ディスプレイ５０が一体形成されている。一方、パーソナルコンピュータ６２の液晶ディスプレイ５１は一体型と別体型とあるが、何れでも構わない。

図２は、本システムの構成を示すブロック図である。図２では、重機１０側に液晶ディスプレイ５０を具備したスマートフォン６１を配設し、管理棟４０には液晶ディスプレイ５１を具備（接続）したパーソナルコンピュータ６２を配設した状況を例示している。これら、スマートフォン６１と、パーソナルコンピュータ６２とは、どちら側でも都合の良いものに置き換えて構わない。また、アプリケーションを適宜付加したタブレット端末に置き換えても構わない。

重機１０に固定されたクレードル３０は、アクションカメラ２０を着脱可能であり、アクションカメラ２０を装着した状態で接続可能な給電コネクタ３１と信号授受コネクタ３４とを有している。なお、一般的なクレードルと、そのクレードルが受容する電子機器との嵌合機能は、充電台と携帯電話との関係に代表されるように、台の窪みに角型の電子機器を軽く載置するだけで、コネクタの電気接点どうしが接続される。逆に、電子機器を片手でつかんで、台から持ち上げれば、何らの抵抗無くコネクタの電気接点どうしは接続が解除される。

本システム１００を構成するクレードル３０は、アクションカメラ２０を装着することによりコネクタの電気接点どうしが接続される点について、上述した充電台と携帯電話の関係に共通している。しかし、相違点としては、本システム１００の場合、多少の振動を受けたり傾けたりしても、クレードル３０からアクションカメラ２０が外れたりずれたりすることなく、利用者が正しい手順で外さない限り外れない構造を有する。コネクタの電気接点どうしの接続も同様であり、クレードル３０にアクションカメラ２０が嵌着されている状態では、電気的導通が安定的に維持されるように構成されている。

利用者が正しい手順で外さない限り外れない構造の一例として、上述した充電台と携帯電話の関係に加えて、図示しない各種のロック機構のほか、脱落防止用のゴムベルト等を備えることが好ましい。さらに、装着状態の防水用に、不図示の透明カバーやスカート部材等の併設も考えられる。一方、アクションカメラ２０を外されたクレードル３０の上方開口部は、雨水や塵埃から内部を保護するために、不図示の防水蓋で密閉封緘することが好ましい。

アクションカメラ２０は、近年普及したばかりであるため、その呼称に対応する概念を必ずしも正確には定義できない。しかし、ここでいうアクションカメラ２０は、外部より制御可能であり映像信号Ｖをリアルタイムに取り出せる移動体付設型のデジタルビデオカメラと定義する。コントローラ６０は、そのアクションカメラ２０を接続して制御可能にする。なお、図示を省略するが、５台位のアクションカメラ２０を１つのコントローラ６０で制御しても良く、それら複数系統の映像信号Ｖを適宜に編集処理して閲覧・保存しても良い。例えば、マルチ・ビュー閲覧しても良い。

コントローラ６０は、スマートフォン６１、又はパーソナルコンピュータ６２により、それらにインストールされたカメラ制御プログラム（専用アプリケーション）を起動した状態で機能する。コントローラ６０は、運転手１１（図１）の視界内、又は離間位置（管理棟）４０の少なくとも何れかに配設されてアクションカメラ２０を制御信号Ｃにより制御する。つまり、コントローラ６０は、重機１０の操作卓において運転手１１に操作される場合と、管理棟４０において管理者に操作される場合がある。

アクションカメラ２０は、スマートフォン６１にＷｉ−Ｆｉ接続、又はＵＳＢ接続（図２では有線７１で接続）することにより、スマートフォン６１をカメラリモコンとして機能させることができる。

給電コネクタ３１は、アクションカメラ２０に駆動電源８０を接続する。駆動電源８０は重機１０に搭載された直流１２Ｖ，２４Ｖ、あるいはその他の電圧のバッテリー（以下、「搭載バッテリー」ともいう）である。より詳しくは、自動車全般でいうＡＣＣ（アクセサリー）電源をヒューズボックス８１からＡＣＣケーブル８２により引き出して用いる。ＡＣＣ電源とはキーをＡＣＣオンにした段階で電気が流れる電源であり、重機１０の非稼動時、すなわちエンジンオフ時には電気が遮断される。

また、本システム１００の他の用途として、例えば、休日夜間に工事現場を警備する等にも兼用するならば、重機１０の非稼動時、すなわちエンジンオフ時にも使える常時電源に接続すれば良い。なお、アクションカメラ２０が要求する規定の電圧値と、搭載バッテリー８０の電圧値が相違する場合は、不図示のＤＣ−ＤＣコンバータを介在させて適正電圧値を得る。

図２ではアクションカメラ２０とスマートフォン６１を専用ケーブル７１によりＵＳＢ接続した状態を例示している。すなわち、映像信号Ｖおよび制御信号Ｃは、アクションカメラ２０からクレードル３０の信号授受コネクタ３４を経由し、スマートフォン６１のＵＳＢ端子７２からコントローラ６０まで接続され、信号授受される。なお、図２において、コントローラ６０がスマートフォン６１に内蔵されているかのように示されているが、実際はカメラ制御プログラムを起動することによって実現する。すなわち、スマートフォン６１のタッチパネル上に表示された案内画面に沿って適切に操作する。一方、パーソナルコンピュータ６２ならば、案内画面に沿って不図示のキーボードやマウスを操作して遠隔操作する。

このようなカメラリモコン機能によれば、アクションカメラ２０をズームイン／ズームアウトさせて画角を調整することもできる。また、アクションカメラ２０で撮影した動画をスマートフォン６１に転送できるほか、編集もできる。スマートフォン６１に転送された動画は、運転手１１の死角１４（図１）を視認補助したり、管理棟４０での遠隔監視に供したりするため、リアルタイムに閲覧することもできる。

アクションカメラ２０とスマートフォン６１とをＷｉ−Ｆｉ接続できるならば、信号授受コネクタ３４は必ずしも必要ではなく、映像信号Ｖと、制御信号ＣとをＷｉ−Ｆｉ通信すれば良い。また、スマートフォン６１と同等の機能を有するパーソナルコンピュータ６２および大きな液晶ディスプレイ５０を用いて、必要な大きさの画面を閲覧しても良い。

インターネット／携帯電話網７、無線送信手段Ｔおよび無線受信手段Ｒ（以下、「無線送受信手段Ｔ，Ｒ」と略す）は、その伝送経路７０の一部を構成し、信号授受コネクタ３４を介して得られた映像信号Ｖを無線信号Ｗに変換して送受信する。伝送経路７０は、クレードル３０に載置されたアクションカメラ２０からクレードル３０を経由する映像信号Ｖや制御信号Ｃを、重機１０の操作卓に配設されたスマートフォン６１、又は管理棟４０に配設されたパーソナルコンピュータ６２との間で伝送する。

なお、詳しい説明は省略するが、無線送受信手段Ｔ，Ｒは、インターネット／携帯電話網７を介して行うインターネット通信やＷｉ−Ｆｉ通信の機能も含んでいる。したがって、アクションカメラ２０で撮影した映像をインターネット配信することにより、リアルタイム又はオンデマンドで放送することも可能である。

コントローラ６０は、重機１０の操作卓に配設されたスマートフォン６１と、重機１０から遠隔位置４０のパーソナルコンピュータ６２と、何れを用いても良く、本システム１００の用途に適応するように設定すれば良い。同様に、表示手段５０として、スマートフォン６１の液晶ディスプレイ５０と、パーソナルコンピュータ６２に具備された大きな液晶ディスプレイ５１と、何れを用いても良い。また、これらスマートフォン６１やパーソナルコンピュータ６２は、重機１０の運転席と管理棟４０とのどちら側に配設しても構わない。

本システム１００は、以下（１）〜（３）の少なくとも何れかの機能を支援する。
（１）＜ドライブレコーダ的な機能＞
重機１０による作業進捗状況を撮影した作業映像の保存が可能である。保存された動画に科学的な証拠能力が期待されることはいうまでもない。
（２）＜バックミラーや監視員をテレビ化した機能＞
重機１０を運転中の運転手１１への視認補助が可能である。すなわち、運転手１１の視界から外れた死角１４まで視認確保できるように、雲台９０を適宜傾けて死角１４を画角２１内にカバーすれば、安全性を高めることができる。

（３）＜遠隔監視カメラ＞
重機１０から離間した管理棟４０の屋内において、管理目的に応じたカメラアングルおよび画角により撮影された動画を、リアルタイムに閲覧することで管理効率を向上できる。また、その動画を随時閲覧自在に記録保存することにより、作業監視の客観的合理性を高められる。また、アクションカメラ２０のカメラアングルは、管理目的に応じて運転手１１の視点より高い位置１２から俯瞰（鳥観）するようにしても良い。

その逆に、作業ポイントに絞った画角にクローズアップしても良い。あるいは、上述した運転手１１の死角１４を重視して、安全管理に寄与するようにしても良い。また、作業現場が、強風雪、豪雨、極寒冷、酷暑、放射能、泥湿地、火山活動地域、高所等といった過酷環境である場合において、その過酷環境に耐え難い人であっても、比較的安全な屋内（船内等も含む）で現場監督を履行することができる。

また、本システム１００の特徴として、非稼動時の重機１０から運転手１１がアクションカメラ２０等を外して保管することにより、盗難を防止できるという効果がある。

本考案に係る重機用視認支援システムは、土木建築用の重機に採用される可能性がある。その重機の作業において、作業映像の記録（ドライブレコーダ的な用途）と、運転手への視認補助（バックミラーや監視員をテレビ化する用途）と、離間した位置で作業監視（遠隔監視カメラの用途）と、の少なくとも何れかに適用される可能性がある。

７インターネット／携帯電話網、１０（土木建設作業用の）重機、１１運転手、１２（運転手１１の視点より高い）位置・（重機１０の）前方・定点、１４（運転手１１の視界外の）死角、２０アクションカメラ、（撮像手段）、２１（撮像手段２０の）画角、３０クレードル、３１給電コネクタ、３４信号授受コネクタ、４０管理棟（離間位置）、５０，５１液晶ディスプレイ（表示手段）、６０制御信号Ｃにより制御するコントローラ、６１スマートフォン、６２パーソナルコンピュータ、７０伝送経路、７１専用ケーブル、７２ＵＳＢ端子、８０駆動電源、８１ヒューズボックス、８２ＡＣＣケーブル、９０雲台、１００重機用視認支援システム（本システム）、Ｃ制御信号、Ｒ無線受信手段、Ｔ無線送信手段、Ｖ映像信号、Ｗ無線信号

Claims

土木建設作業用の重機による作業進捗状況を撮影した作業映像の記録と、該重機を運転中の運転手に対する視認補助と、離間位置における作業監視と、の少なくとも何れかを支援するための重機用視認支援システムであって、
前記重機上の定点に配設されて該重機の周辺を任意のカメラングルで撮像して映像信号を生成する撮像手段と、
該撮像手段を着脱可能であり装着した状態で接続可能な給電コネクタと信号授受コネクタとを有し前記重機に固定されたクレードルと、
前記撮像手段で撮影した映像を運転手の視界内、又は前記離間位置で表示する表示手段と、
前記運転手の視界内、又は前記離間位置の少なくとも何れかに配設されて前記撮像手段を制御信号により制御するコントローラと、
前記クレードルに載置された前記撮像手段から前記クレードルを経由して得られた前記映像信号を前記重機側、又は前記遠隔位置に配設された表示手段まで伝送する伝送経路と、
該伝送経路の一部を構成し、前記信号授受コネクタを介して得られた映像信号を無線信号に変換して送受信可能な無線送受信手段と、
を備え、
前記給電コネクタは、前記撮像手段に駆動電源を接続し、
前記信号授受コネクタは、前記映像信号と、前記制御信号とを授受することを特徴とする重機用視認支援システム。
前記撮像手段は、外部より制御可能なアクションカメラであり、該アクションカメラを制御可能に接続される前記コントローラは、スマートフォン、又はパーソナルコンピュータであることを特徴とする請求項１に記載の重機用視認支援システム。
前記クレードルは、前記カメラングルを設定可能な雲台を介して前記重機の前方に取り付けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の重機用視認支援システム。
前記クレードルは、前記運転手の視点より高い位置に配設されることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の重機用視認支援システム。
前記撮像手段の画角内には、前記運転手の視界外の死角を含むことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の重機用視認支援システム。