JP6017782B2 - 吊荷周辺の物体の高さ情報通知システム - Google Patents
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Description
ブーム先端からロープを介して吊荷を吊り上げ移動する作業機に用いられる吊荷周辺の物体の高さ情報通知システムであって、
前記ブーム先端から前記吊荷および前記吊荷周辺を撮像してその撮像画像を取得するカメラと、
前記ブーム先端から前記吊荷周辺までの距離を計測する距離計測手段と、
前記ブーム先端から前記吊荷周辺までの距離を用いて前記吊荷周辺の物体の位置を検出するとともに高さを算出する物体高さ算出手段と、
前記撮像画像に前記吊荷周辺の物体の位置および高さを対応させた処理画像を作成する画像処理手段と、
当該処理画像を前記作業機のオペレータに表示するモニタと
を備えることを特徴とする。
{(吊り上げ時の前記ブーム先端から前記吊荷の下側にある地面までの距離)−(吊り上げ時の前記ブーム先端から前記フックブロックまでの距離)}−{(地切り時の前記ブーム先端から前記吊荷の底面までの距離)−(地切り時の前記ブーム先端から前記フックブロックまでの距離)}
ブーム先端からロープを介して吊荷を吊り上げ移動する作業機に用いられる吊荷周辺の物体の高さ情報通知システムであって、
前記ブーム先端から前記吊荷および前記吊荷の移動方向側の周辺を撮像してその撮像画像を取得するカメラと、
前記ブーム先端から前記吊荷の移動方向側の周辺までの距離を計測する距離計測手段と、
前記ブーム先端から前記吊荷の移動方向側の周辺までの距離を用いて移動方向側の物体の位置を検出するとともに高さを算出する物体高さ算出手段と、
前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の位置および高さを用いて前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の位置を示す平面視画像および前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の高さを示す側方視画像を作成する画像処理手段と、
前記平面視画像と前記側方視画像とを対比する形態で前記作業機のオペレータに表示するモニタとを備えることを特徴としている。
最初に、吊荷10が地切り時であるか否かを判断する。この判断は、演算手段12が、ワイヤ張力検出手段17から検出されたワイヤWの張力の変化をみて、その変化が一定になったとき(あるいは一定になる前に振動したとき)に吊荷10が地切り時であると判断する。
吊荷10が地切り時であると判断した場合は(ステップS1でYES)、撮像処理を行う。この撮像処理は、カメラ13を用いて吊荷10および吊荷10周辺を撮像して、吊荷10および吊荷10周辺の撮像画像Paを取得する。撮像画像Paは演算手段12に送られて上側のモニタ画面21aに表示される(図4参照)。
次に、距離計測処理を行う。この処理は、最初にオペレータが、モニタ画面21aに表示された撮像画像Paに対して入力手段19を用いて、図4に示すように吊荷10周辺の地面Gに計測点Aを設定する。
次に、吊荷10が吊り上げられたか否かを判断する。この判断は、ステップS1と同様に演算手段12が、ワイヤ張力検出手段17から検出されたワイヤWの張力の変化をみて行う。具体的には、ワイヤWの張力が地切り時の張力から上昇したときに吊荷10が持ち上げられたときに吊荷10が持ち上げられたと判断する。
次に、距離計測処理を行う。この処理では、距離計測手段14を用いて、図5の(b)に示すように、吊り上げ時のブーム7先端からフックブロック8までの距離H11および計測点Aまでの距離H12を計測する。これらの距離H11、H12は演算手段12に送られる。
次に、高さ算出処理を行う。この処理では、演算手段12を用いて吊荷10の底面10aの高さH10(図5の(b)参照)と、吊荷10周辺の物体Xの高さとを算出する。
続いて画像処理と表示処理を行う。この一連の処理では、演算手段12が、撮像画像Pa中の吊荷10周辺の物体Xに、ステップS3とステップS6で得られた物体Xの位置および高さを対応させた処理画像を作成して、その処理画像をモニタ21で表示する。
最初に吊荷10が移動したか否かを判断する。この判断は、吊荷移動方向検出手段15を用いて行う。具体的には、吊荷移動方向検出手段15によって操作レバー23の操作信号が検出されたときに演算手段12は吊荷10が移動したと判断する。
演算手段12は、吊荷10が移動したと判断した場合は(ステップS9でYES)、移動方向側の撮像処理を行う。本実施の形態では、図6の状態から矢印方向(左方向)に移動した場合について説明する。この処理では、カメラ13により吊荷10および吊荷10の移動方向側を撮像して、その撮像画像を取得する。撮像画像は演算手段12に送られて図7に示す上側のモニタ画面21aに表示される。また、このときに演算手段12は、上側のモニタ画面21aに吊荷10の移動方向を矢印で表示する。
次に、距離計測処理を行う。この処理では、距離計測手段14が、図7の撮像画像Paにおいて、吊荷10の移動方向に沿った吊荷10の幅分の領域S(斜線で示した領域)をスキャンして、ブーム7先端からこの領域Sまでの距離を計測し、演算手段12はこの距離から領域Sにおける物体Xの位置を検出する。なお、領域Sの確定方法は、例えば、距離計測手段14で吊荷10をトレースして、ブーム7先端から吊荷10までの距離が、ブーム7先端から地面Gまでの距離に急変したときの距離計測手段14の角度で領域Sを確定する。
次に、高さ算出処理を行う。この処理では、演算手段12により、ブーム7先端から領域Sまでの距離を用いて、吊荷10の移動方向側の物体の高さを算出する。具体的に説明すると、領域Sにおける物体Xの高さを算出する。
続いて、画像処理と表示処理を行う。この一連の処理では、図7に示すように、演算手段12が、ステップS11とステップS12で得られた物体Xの位置と高さを用いて処理画像Pbを作成し、その処理画像Pbを下側のモニタ画面21bに表示する。この処理画像Pbには、前記検出した物体の高さから作成された各物体Xの高さ方向の画像が含まれる。この高さ方向の画像は、結果的に各物体Xを切断線Lで縦に切断したのに近似した画像になる。
演算手段12は、ステップS15において物体検知手段16から吊荷10が物体Xに接近したか否かを判断する。なお、前述した様に吊荷10が物体Xに接近したか否かを判断する方法は、物体検知手段16によらなくても良い。例えば、距離計測手段14で計測した物体Xの高さが吊荷10の底面10aの高さ以上の場合であって、距離計測手段14で計測した物体Xの位置が吊荷10の移動方向に存在し、吊荷10が物体Xと所定距離以内にあるか否かをもって吊荷10が物体Xに接近するか否かを判断するようにしても良い。
演算手段12は、吊荷10が物体Xに接近したと判断した場合は(ステップS15でYES)、報知処理を行う。
7 ブーム
8 フックブロック
9 フック
10 吊荷
12 演算手段(物体高さ算出手段、吊荷底面高さ算出手段、画像処理手段)
13 カメラ
14 距離計測手段
21 モニタ
H1 地切り時のブーム先端からフックブロックまでの距離
H2 地切り時のブーム先端から吊荷周辺の地面までの距離
H10 吊荷の底面の高さ
H11 吊り上げ時のブーム先端からフックブロックまでの距離
H12 吊り上げ時のブーム先端から吊荷周辺の地面までの距離
Pa 撮像画像
W ワイヤ
WR ワイヤロープ(ロープ)
X 吊荷周辺の物体
Claims (1)
- ブーム先端からロープを介して吊荷を吊り上げ移動する作業機に用いられる吊荷周辺の物体の高さ情報通知システムであって、
前記ブーム先端から前記吊荷および前記吊荷の移動方向側の周辺を撮像してその撮像画像を取得するカメラと、
前記ブーム先端から前記吊荷の移動方向側の周辺までの距離を計測する距離計測手段と、
前記ブーム先端から前記吊荷の移動方向側の周辺までの距離を用いて移動方向側の物体の位置を検出するとともに高さを算出する物体高さ算出手段と、
前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の位置および高さを用いて前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の位置を示す平面視画像および前記吊荷の移動方向側の周辺の物体の高さを示す側方視画像を作成する画像処理手段と、
前記平面視画像と前記側方視画像とを対比する形態で前記作業機のオペレータに表示するモニタとを備えることを特徴とする吊荷周辺の物体の高さ情報通知システム。
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