JP6321977B2 - Perimeter monitoring equipment for heavy machinery - Google Patents

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JP6321977B2 JP2014010674A JP2014010674A JP6321977B2 JP 6321977 B2 JP6321977 B2 JP 6321977B2 JP 2014010674 A JP2014010674 A JP 2014010674A JP 2014010674 A JP2014010674 A JP 2014010674A JP 6321977 B2 JP6321977 B2 JP 6321977B2
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Description

本発明は、クレーン車等の重機に搭載されて、重機の周囲状況を画像化して運転者に提示する重機用周辺監視装置に関するものである。   The present invention relates to a heavy equipment periphery monitoring device that is mounted on a heavy machine such as a crane truck, and images the situation around the heavy machine and presents it to a driver.

近年、車両の周囲に複数のカメラを設置して、これらの複数のカメラで撮影した画像を座標変換して合成し、車両周辺の状況を1枚の俯瞰画像で表現して運転者に提示する周辺監視システムが実用化されている。そして、このような周辺監視システムは乗用車のみならず、重機にも適用されている。   In recent years, a plurality of cameras are installed around a vehicle, and images obtained by the plurality of cameras are coordinate-transformed and synthesized, and the situation around the vehicle is expressed as a single overhead image and presented to the driver. A peripheral monitoring system has been put into practical use. Such a peripheral monitoring system is applied not only to passenger cars but also to heavy machinery.

例えば、特許文献1に記載された作業機械のモニタ装置では、重機(例えばクレーン車)の周囲に設置された複数のカメラで撮影した、重機の周囲の画像をそれぞれ座標変換して1枚の画像に合成し、表示する範囲をずらしながら同じ向きで表示している。   For example, in the monitor device for a work machine described in Patent Document 1, a single image is obtained by performing coordinate conversion on images around a heavy machine taken by a plurality of cameras installed around the heavy machine (for example, a crane truck). Are displayed in the same orientation while shifting the display range.

特許第5066198号Patent No. 5066198

しかしながら、特許文献1に記載されたモニタ装置は、クレーン車が作業中にアームを伸ばしたときやアームを旋回したときであっても、表示部には、常に同じ向きの画像が表示されていた。   However, the monitor device described in Patent Document 1 always displays an image in the same direction on the display unit even when the arm is extended or swiveled while the crane is working. .

このような従来のモニタ装置にあっては、作業中にアームの長さや方向を調整して作業エリアが変化したときであっても、常に同じ向きに表示されていた。さらに、例えばアームを旋回させて作業エリアが変化したときには、表示される画像の中で注意を払うべき領域の位置が変化する。特に、作業中にアームを伸ばしたときには、注意を払うべき、アーム先端の直下位置がクレーン車から遠ざかる方向に移動するため、モニタしている画像からフレームアウトしてしまう恐れがあった。このようなときには、視認が必要な範囲が監視できなくなるため、クレーン車の運転者は、表示された画像を見ても、障害物の存在する方向や位置を即座に認識するのが困難であった。   In such a conventional monitor device, even when the work area is changed by adjusting the length and direction of the arm during the work, it is always displayed in the same direction. Further, for example, when the work area is changed by turning the arm, the position of the area where attention should be paid in the displayed image changes. In particular, when the arm is extended during work, attention should be paid to the position immediately below the tip of the arm moving in a direction away from the crane vehicle. In such a case, since it becomes impossible to monitor the range that needs to be visually recognized, it is difficult for the driver of the crane vehicle to immediately recognize the direction and position of the obstacle even when viewing the displayed image. It was.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、重機の作業状態(例えば、クレーン車のアームの長さや方向)に応じた形態で重機の周囲の画像を表示することにより、障害物の存在する方向や位置を即座に認識することができる重機用周辺監視装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and by displaying an image around a heavy machine in a form according to the working state of the heavy machine (for example, the length and direction of the arm of a crane truck), the presence of an obstacle is present. An object of the present invention is to provide a heavy equipment peripheral monitoring device that can immediately recognize the direction and position of the heavy equipment.

本発明に係る重機用周辺監視装置は、重機の周辺に存在する障害物を高い視認性で確認することができるものである。   The heavy equipment periphery monitoring device according to the present invention is capable of confirming obstacles existing around heavy equipment with high visibility.

すなわち、本発明に係る重機用周辺監視装置は、長さと仰角を変更可能なアームを備えて、運転者が搭乗して左右に旋回可能な上部旋回体と走行移動が可能な下部走行体とからなる重機にあって、前記下部走行体の周囲に複数取り付けられて、前記重機の周辺の地面を含む複数の画像を撮影する撮像部と、前記撮像部で撮影された複数の画像を、それぞれ変換、合成して、前記重機の上空の所定の位置に、所定の方向に向けて仮想的に設置された仮想撮像部から観測されると予測される1枚の仮想画像を生成する仮想画像生成部と、前記上部旋回体に前記運転者が視認可能に設置された、前記仮想画像が表示される表示部と、を有する重機用周辺監視装置において、前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度と、をそれぞれ計測する重機姿勢計測部と、前記仮想画像の上に、前記仮想撮像部から観測されると予測される前記重機の姿勢を模擬したアイコンを重畳するアイコン重畳表示部と、を有して、前記仮想画像生成部は、前記重機姿勢計測部が計測した前記重機の姿勢に応じた位置に、前記姿勢に応じた方向に向けて設置された仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像を生成し、前記アイコン重畳表示部は、前記重機の姿勢に応じたアイコンを前記仮想画像に重畳して、前記アイコンが重畳された仮想画像を前記表示部に表示することを特徴とする。   That is, the periphery monitoring device for heavy machinery according to the present invention includes an arm that can change its length and elevation angle, and an upper swing body that can be swung right and left by a driver and a lower travel body that can travel and move. An imaging unit that is attached to a plurality of surroundings of the lower traveling body and captures a plurality of images including the ground around the heavy machinery, and converts a plurality of images captured by the imaging unit, respectively. A virtual image generation unit that combines and generates one virtual image that is predicted to be observed from a virtual imaging unit that is virtually installed in a predetermined position above the heavy machine in a predetermined direction And a display unit for displaying the virtual image, which is installed on the upper swing body so as to be visible to the driver, in the peripheral monitoring device for heavy machinery, the length of the arm, the elevation angle of the arm, The pivot angle of the arm. A heavy machine attitude measurement unit that measures each of the above, and an icon superimposition display unit that superimposes an icon simulating the attitude of the heavy machine that is predicted to be observed from the virtual imaging unit on the virtual image. The virtual image generation unit is predicted to be observed from a virtual imaging unit installed in a direction corresponding to the posture at a position corresponding to the posture of the heavy machinery measured by the heavy machinery posture measurement unit. An image is generated, and the icon superimposing display unit superimposes an icon corresponding to the posture of the heavy machine on the virtual image, and displays the virtual image on which the icon is superimposed on the display unit.

このように構成された本発明に係る重機用周辺監視装置によれば、重機の下部走行体の周囲に複数取り付けられた撮像部で撮影された、重機の周辺の地面を含む複数の画像を、仮想画像生成部が、重機姿勢計測部によって計測された、アームの旋回角度と、アームの長さと、アームの仰角とに応じた位置と方向に設置された仮想撮像部から観測されると予測される1枚の仮想画像に変換、合成して、アイコン重畳表示部が仮想画像の上に、重機の姿勢に応じたアイコンを重畳して、アイコンが重畳された仮想画像を、重機の運転者が視認可能な表示部に表示するため、重機の運転者は、作業中の重機の姿勢変化によらずに、重機の作業エリアにおける障害物の位置と方向を即座に認識することができる。   According to the peripheral monitoring apparatus for heavy machinery according to the present invention configured as described above, a plurality of images including the ground around the heavy machinery captured by the imaging unit attached to the periphery of the lower traveling body of the heavy machinery, The virtual image generation unit is predicted to be observed from a virtual imaging unit installed in a position and direction according to the arm turning angle, the arm length, and the arm elevation angle measured by the heavy equipment attitude measurement unit. The icon superimposing display unit superimposes an icon corresponding to the attitude of the heavy machine on the virtual image, and the driver of the heavy machine converts the virtual image on which the icon is superimposed. Since the information is displayed on the visible display unit, the heavy equipment driver can immediately recognize the position and direction of the obstacle in the heavy equipment work area without depending on the posture change of the heavy equipment during work.

本発明に係る重機用周辺監視装置によれば、重機の姿勢変化によらずに、重機の作業エリアにおける障害物の位置と方向を即座に認識することができる。   According to the heavy equipment periphery monitoring device of the present invention, it is possible to immediately recognize the position and direction of an obstacle in the work area of the heavy equipment without depending on the posture change of the heavy equipment.

重機の一例であるクレーン車の各部の名称と、重機の姿勢に関わるパラメータについて説明する外観図である。It is an external view explaining the parameter regarding the name of each part of the crane vehicle which is an example of a heavy machine, and the attitude | position of a heavy machine. 実施例1における重機用周辺監視装置のハードウェア構成について説明するハードウェアブロック図である。FIG. 2 is a hardware block diagram illustrating a hardware configuration of the heavy equipment periphery monitoring device according to the first embodiment. 実施例1における重機用周辺監視装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the functional structure of the periphery monitoring apparatus for heavy machines in Example 1. FIG. 本発明の一実施形態である実施例1を説明する際に必要となる座標系について説明する側面図である。It is a side view explaining the coordinate system required when demonstrating Example 1 which is one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態である実施例1を説明する際に必要となる座標系について説明する上面図である。It is a top view explaining the coordinate system required when explaining Example 1 which is one embodiment of the present invention. 実施例1において生成される、仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the virtual image produced | generated in Example 1 and estimated to be observed from the virtual imaging part. 実施例1において生成される、仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像にアイコンを重畳した例を示す図である。It is a figure which shows the example which superimposed the icon on the virtual image produced | generated in Example 1 and estimated to be observed from the virtual imaging part. 仮想撮像部の設置高さが低位置でアームの旋回角度が0である場合に対応する座標変換合成テーブル(LUT)の構造を示す図である。It is a figure which shows the structure of a coordinate conversion synthetic | combination table (LUT) corresponding to the case where the installation height of a virtual imaging part is a low position, and the turning angle of an arm is 0. 座標変換合成テーブル(LUT)の内部構造を示す図である。It is a figure which shows the internal structure of a coordinate transformation synthetic | combination table (LUT). 仮想撮像部の設置高さが中位置でアームの旋回角度が0である場合の座標変換合成テーブル(LUT)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a coordinate conversion synthetic | combination table (LUT) in case the installation height of a virtual imaging part is a middle position, and the turning angle of an arm is 0. 仮想撮像部の設置高さが高位置でアームの旋回角度が0である場合の座標変換合成テーブル(LUT)の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a coordinate conversion synthetic | combination table (LUT) in case the installation height of a virtual imaging part is a high position, and the turning angle of an arm is 0. 実施例1において、予め準備しておく座標変換合成テーブル(LUT)の一覧を示す図である。In Example 1, it is a figure which shows the list of the coordinate transformation synthetic | combination table (LUT) prepared beforehand. 実施例1において予め準備しておくアイコンテーブルの内容を示す図である。It is a figure which shows the content of the icon table prepared in advance in Example 1. FIG. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が0、アーム射影長が短い場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image with which the icon produced | generated in Example 1 was superimposed, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is 0 and an arm projection length is short. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が右方向に小角度、アーム射影長が短い場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image with which the icon produced | generated in Example 1 was superimposed, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is a small angle in the right direction, and arm projection length is short. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が右方向に中角度、アーム射影長が短い場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image on which the icon was superimposed produced | generated in Example 1, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is a middle angle in the right direction, and an arm projection length is short. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が右方向に大角度、アーム射影長が短い場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image on which the icon was superimposed produced | generated in Example 1, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is a large angle in the right direction, and arm projection length is short. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が0、アーム射影長が中程度の場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image with which the icon produced | generated in Example 1 was superimposed, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is 0 and an arm projection length is medium. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像を示す図であり、アームの旋回角度が0、アーム射影長が長い場合の仮想画像の例である。It is a figure which shows the virtual image with which the icon was superimposed produced | generated in Example 1, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is 0 and arm projection length is long. 実施例1で行う処理全体の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating a flow of the entire process performed in the first embodiment. 図11に示すフローチャートの中で行うアームの旋回方向と旋回量の判定処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart showing a flow of determination processing of an arm turning direction and a turning amount performed in the flowchart shown in FIG. 11. 図11に示すフローチャートの中で行う仮想撮像部の設置位置を算出する処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process which calculates the installation position of the virtual imaging part performed in the flowchart shown in FIG. 図11に示すフローチャートの中で行う座標変換合成処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the coordinate transformation synthesis process performed in the flowchart shown in FIG. 図11に示すフローチャートの中で行うアイコンの選択・重畳処理の流れを示すフローチャートである。12 is a flowchart illustrating a flow of icon selection / superimposition processing performed in the flowchart illustrated in FIG. 11. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像の変形例を示す図であり、アームの旋回角度が0、アーム射影長が短い場合の仮想画像の一例である。It is a figure which shows the modification of the virtual image on which the icon was superimposed produced | generated in Example 1, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is 0 and arm projection length is short. 実施例1において生成される、アイコンが重畳された仮想画像の変形例を示す図であり、アームの旋回角度が右方向に小角度、アーム射影長が短い場合の仮想画像の一例である。It is a figure which shows the modification of the virtual image with which the icon was superimposed produced | generated in Example 1, and is an example of a virtual image in case the turning angle of an arm is a small angle in the right direction, and an arm projection length is short. 本発明の一実施形態である実施例2における重機用周辺監視装置の機能構成について説明する機能ブロック図である。It is a functional block diagram explaining the function structure of the periphery monitoring apparatus for heavy machines in Example 2 which is one Embodiment of this invention. 実施例2において生成される、重機が前進する際に表示される仮想画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the virtual image produced | generated in Example 2 and displayed when a heavy machine advances. 実施例2において生成される、重機が後退する際に表示される仮想画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the virtual image produced | generated in Example 2 and displayed when a heavy machine reverse | retreats. 実施例2で行う処理全体の流れを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating the overall flow of processing performed in the second embodiment.

以下、本発明の一実施形態である実施例1について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, Example 1 which is one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施例は、本発明を、重機の周囲に存在する障害物の状況を撮影して表示する、重機用周辺監視装置に適用したものである。   In this embodiment, the present invention is applied to a heavy equipment periphery monitoring device that captures and displays the status of obstacles around heavy equipment.

(クレーン車の概略構造の説明)
まず、重機の一例であるクレーン車の概略構造と各部の名称について、図1を用いて説明する。
(Explanation of schematic structure of crane truck)
First, the schematic structure of a crane truck, which is an example of a heavy machine, and the names of each part will be described with reference to FIG.

本実施例の重機用周辺監視装置10は、例えばクレーン車12のような建設機械に搭載されている。クレーン車12は、上部旋回体20と、下部走行体30からなる。上部旋回体20は、運転者8(非図示)が搭乗するキャビン22と、積荷の運搬等の作業を行うアーム24と、ワイヤ26を介してアーム24に設置されて、積荷29を吊り上げるフック28からなる。   The heavy equipment periphery monitoring device 10 of this embodiment is mounted on a construction machine such as a crane vehicle 12, for example. The crane vehicle 12 includes an upper swing body 20 and a lower traveling body 30. The upper-part turning body 20 includes a cabin 22 on which a driver 8 (not shown) is boarded, an arm 24 that performs work such as load transportation, and a hook 28 that is installed on the arm 24 via a wire 26 and lifts the load 29. Consists of.

上部旋回体20は、運転者8の操作に応じて、アーム24の旋回角度φ、仰角ε、アーム長L、およびワイヤ長(アーム24の先端とフック28の距離)をそれぞれ制御することができる。   The upper turning body 20 can control the turning angle φ, the elevation angle ε, the arm length L, and the wire length (distance between the tip of the arm 24 and the hook 28) according to the operation of the driver 8. .

下部走行体30は、複数の車輪と、車輪および上部旋回体20を駆動する動力源を有する。そして、下部走行体30の周囲4方向に向けて、クレーン車12の前方方向42aを撮影する前方カメラ40a(撮像部)と、クレーン車12の左側方方向42bを撮影する左側方カメラ40b(撮像部)と、クレーン車12の後方方向42cを撮影する後方カメラ40c(撮像部)と、クレーン車12の右側方方向42dを撮影する右側方カメラ40d(撮像部)を備えている。以後、4台のカメラを総称するときは、各カメラ(40a,40b,40c,40d)と記載する。各カメラ(40a,40b,40c,40d)には、できるだけ広範囲を観測できるように広角レンズが装着されている。また、各カメラ(40a,40b,40c,40d)の設置位置(地面からの高さ、光軸の方向、他のカメラとの位置関係)は、予めわかっているものとする。   The lower traveling body 30 includes a plurality of wheels and a power source that drives the wheels and the upper swing body 20. Then, a front camera 40a (imaging unit) that images the forward direction 42a of the crane vehicle 12 and a left camera 40b (imaging image) that captures the left direction 42b of the crane vehicle 12 toward the four directions around the lower traveling body 30. Part), a rear camera 40c (imaging part) for photographing the rear direction 42c of the crane truck 12, and a right side camera 40d (imaging part) for photographing the right side direction 42d of the crane truck 12. Hereinafter, the four cameras are collectively referred to as cameras (40a, 40b, 40c, 40d). Each camera (40a, 40b, 40c, 40d) is equipped with a wide-angle lens so that a wide range can be observed. Also, it is assumed that the installation positions (the height from the ground, the direction of the optical axis, and the positional relationship with other cameras) of each camera (40a, 40b, 40c, 40d) are known in advance.

(実施例1のシステム構成の説明)
次に、図2を用いて、実施例1に係る重機用周辺監視装置10のハードウェア構成について説明する。重機用周辺監視装置10は、前述した前方カメラ40a,左側方カメラ40b,後方カメラ40c,右側方カメラ40dと、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像をそれぞれ座標変換して合成し、1枚の仮想画像を生成する画像処理演算部50と、クレーン車12のアーム24の旋回角度φを計測するジャイロセンサ70と、クレーン車12のアーム長Lを計測するレーザ距離センサ72と、クレーン車12のアーム24の仰角εを計測する傾斜センサ74と、各センサ(ジャイロセンサ70,レーザ距離センサ72,傾斜センサ74)と画像処理演算部50との間で情報の送受信を行うCAN通信線76と、生成された仮想画像を表示するモニタ78からなる。なお、使用される各センサは、それぞれの用途に向けて汎用的に使用されているものであるため、各々のセンサの構成や測定方法についての説明は省略する。
(Description of System Configuration of Example 1)
Next, a hardware configuration of the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The heavy equipment periphery monitoring apparatus 10 is configured to capture images taken by the front camera 40a, the left camera 40b, the rear camera 40c, the right camera 40d, and the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit). An image processing calculation unit 50 that generates a single virtual image by transforming coordinates, a gyro sensor 70 that measures the turning angle φ of the arm 24 of the crane vehicle 12, and an arm length L of the crane vehicle 12 are measured. A laser distance sensor 72 that performs measurement, an inclination sensor 74 that measures an elevation angle ε of the arm 24 of the crane vehicle 12, and each sensor (gyro sensor 70, laser distance sensor 72, inclination sensor 74) and the image processing calculation unit 50. It consists of a CAN communication line 76 that transmits and receives information and a monitor 78 that displays the generated virtual image. In addition, since each sensor used is generally used for each use, description about the structure and measuring method of each sensor is abbreviate | omitted.

画像処理演算部50は、さらに、各カメラから出力されたコンポジット信号(アナログ信号)をデジタル化された画像信号に変換するAD変換器(52a,52b,52c,52d)と、デジタル化された画像信号をRGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V−Sync信号に変換するデコーダ(54a,54b,54c,54d)と、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像に対して座標変換演算を行う座標変換演算部56と、座標変換演算を行う際に利用するLUT(ルックアップテーブル)が記憶されたFLASH ROM58と、座標変換演算を行う際に画像信号を一時格納するビデオメモリ(フレームバッファ)であるSDRAM60と、座標変換演算を行う座標変換演算部56を制御するとともに、前述したジャイロセンサ70,レーザ距離センサ72,傾斜センサ74において計測されたセンサ情報を、CAN通信線76を介して取得するCPU62と、座標変換されたRGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V‐Sync信号をコンポジット信号(デジタル信号)に変換するエンコーダ64と、コンポジット信号(デジタル信号)をアナログ信号に変換するDA変換器66からなる。   The image processing calculation unit 50 further includes an AD converter (52a, 52b, 52c, 52d) that converts a composite signal (analog signal) output from each camera into a digitized image signal, and a digitized image. A decoder (54a, 54b, 54c, 54d) for converting the signal into an RGB signal or a YCbCr, H-Sync, V-Sync signal that is a luminance color difference signal, and each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging) A coordinate conversion calculation unit 56 for performing a coordinate conversion calculation on the image photographed in (1)), a FLASH ROM 58 in which an LUT (look-up table) used for the coordinate conversion calculation is stored, and a coordinate conversion calculation. SDRAM 60 as a video memory (frame buffer) for temporarily storing image signals at the time, and coordinates for coordinate conversion calculation The CPU 62 controls the conversion calculation unit 56, acquires the sensor information measured by the gyro sensor 70, the laser distance sensor 72, and the tilt sensor 74 described above via the CAN communication line 76, and the coordinate-converted RGB signal, Alternatively, it includes an encoder 64 that converts a YCbCr, H-Sync, V-Sync signal, which is a luminance color difference signal, into a composite signal (digital signal), and a DA converter 66 that converts the composite signal (digital signal) into an analog signal.

なお、画像処理演算部50の構成要素のうち、AD変換器(52a,52b,52c,52d)と、デコーダ(54a,54b,54c,54d)と、座標変換演算部56と、エンコーダ64と、DA変換器66は、本実施例の用途に合うように専用に設計された集積回路であるASIC51(Application Specific Integrated Circuit)で構成されている。   Among the components of the image processing calculation unit 50, an AD converter (52a, 52b, 52c, 52d), a decoder (54a, 54b, 54c, 54d), a coordinate conversion calculation unit 56, an encoder 64, The DA converter 66 is configured by an ASIC 51 (Application Specific Integrated Circuit) which is an integrated circuit designed exclusively for the application of the present embodiment.

次に、図3を用いて、実施例1に係る重機用周辺監視装置10の機能ブロック構成について説明する。重機用周辺監視装置10は、前述した前方カメラ40a,左側方カメラ40b,後方カメラ40c,右側方カメラ40dと、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像をそれぞれ座標変換して合成し、1枚の仮想画像を生成する仮想画像生成部100と、クレーン車12(図1参照)のアーム24の姿勢と長さを計測する重機姿勢計測部90と、仮想画像の上に重畳するクレーン車12(図1参照)を模した複数のアイコンIが格納されたアイコンテーブル86と、複数のアイコンIの中から選択されたアイコンIを、仮想画像の上に重畳するアイコン重畳表示部88と、装置全体の動きを制御する全体制御部94と、生成された仮想画像を表示する表示部96からなる。   Next, the functional block configuration of the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The heavy equipment periphery monitoring apparatus 10 is configured to capture images taken by the front camera 40a, the left camera 40b, the rear camera 40c, the right camera 40d, and the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit). A virtual image generation unit 100 that generates a single virtual image by performing coordinate transformation, a heavy machine posture measurement unit 90 that measures the posture and length of the arm 24 of the crane 12 (see FIG. 1), a virtual An icon table 86 storing a plurality of icons I imitating the crane vehicle 12 (see FIG. 1) to be superimposed on the image and an icon I selected from the plurality of icons I are superimposed on the virtual image. An icon superimposing display section 88, an overall control section 94 for controlling the movement of the entire apparatus, and a display section 96 for displaying the generated virtual image.

仮想画像生成部100は、さらに、クレーン車12の姿勢に応じた位置に仮想撮像部を設置する仮想撮像部設置部80と、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像をそれぞれ座標変換して1枚の仮想画像に合成する際に利用するLUT(Look Up Table)からなる座標変換合成テーブル82と、座標変換処理および画像合成処理を行う座標変換合成部84からなる。   The virtual image generation unit 100 is further photographed by a virtual imaging unit installation unit 80 that installs a virtual imaging unit at a position corresponding to the posture of the crane vehicle 12 and each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit). A coordinate conversion synthesis table 82 composed of an LUT (Look Up Table) that is used when each image is subjected to coordinate transformation and synthesized into one virtual image, and a coordinate transformation synthesis unit 84 that performs coordinate transformation processing and image synthesis processing. Consists of.

重機姿勢計測部90は、さらに、クレーン車12のアーム24の旋回角度φを計測する旋回角計測部91と、クレーン車12のアーム長Lを計測するアーム長計測部92と、クレーン車12のアーム24の仰角εを計測するアーム仰角計測部93からなる。   The heavy equipment posture measuring unit 90 further includes a turning angle measuring unit 91 that measures the turning angle φ of the arm 24 of the crane vehicle 12, an arm length measuring unit 92 that measures the arm length L of the crane vehicle 12, and the crane vehicle 12. The arm elevation angle measuring unit 93 measures the elevation angle ε of the arm 24.

(実施例1で用いる座標系の説明)
次に、図4A,図4Bを用いて、実施例1に係る重機用周辺監視装置10の作用を説明するために必要な座標系について説明する。図4Aは、本実施例に係る重機用周辺監視装置10を搭載したクレーン車12を側面から見た側面図である。また、図2Bは、本実施例に係る重機用周辺監視装置10を搭載したクレーン車12を上方から見た上面図である。
(Description of coordinate system used in Example 1)
Next, with reference to FIGS. 4A and 4B, a coordinate system necessary for describing the operation of the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment will be described. FIG. 4A is a side view of the crane vehicle 12 equipped with the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the present embodiment as viewed from the side. FIG. 2B is a top view of the crane vehicle 12 mounted with the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the present embodiment as viewed from above.

図4A,図4Bに示すように、クレーン車12の上部旋回体20の旋回中心点Rを通る鉛直線と地面との交点を原点Oとして、クレーン車12の左右方向、右向きにX軸を設定し、クレーン車12の前後方向、前向きにY軸を設定し、クレーン車12の上下方向、上向きにZ軸を設定する。以後の説明は、このように設定された座標系(X,Y,Z)を用いて行う。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the X axis is set in the left-right direction and the right-hand direction of the crane vehicle 12 with the intersection point of the vertical line passing the turning center point R of the upper swing body 20 of the crane vehicle 12 and the ground as the origin O. Then, the Y-axis is set in the front-rear direction and the forward direction of the crane vehicle 12, and the Z-axis is set in the up-down direction and the upward direction of the crane vehicle 12. The following description will be made using the coordinate system (X, Y, Z) set in this way.

なお、クレーン車12のアーム24は、高さhの位置にある上部旋回体20の旋回中心点Rを支端として、長さLを有し、仰角ε(図4A参照),旋回角度φ(図4B参照)で特定される方向を向いているものとする。この旋回中心点Rの座標はR(0,0,h)となる。 The arm 24 of the crane vehicle 12 has a length L with the turning center R of the upper turning body 20 at the height h 0 as a supporting end, an elevation angle ε (see FIG. 4A), and a turning angle φ. It is assumed that it faces the direction specified in (see FIG. 4B). The coordinates of the turning center point R are R (0, 0, h 0 ).

ここで、旋回角度φは、アーム24の先端CがY軸に対して右側を向いているときを正(φ>0,右旋回)、アーム24の先端CがY軸に対して左側を向いているときを負(φ<0,左旋回)とする。   Here, the turning angle φ is positive when the tip C of the arm 24 is facing the right side with respect to the Y axis (φ> 0, right turning), and the tip C of the arm 24 is on the left side with respect to the Y axis. Negative (φ <0, left turn) when facing.

図4A,図4Bに示すように、クレーン車12に備えられた前方カメラ40a,左側方カメラ40b,後方カメラ40c,右側方カメラ40dは、それぞれ斜め下向きに配置されて、クレーン車12の直近位置から距離Kの範囲の地面を含む領域を撮影しているものとする。すなわち、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)は、図4Bに示すように、前方カメラ40aは撮像範囲44aの領域を撮影し、左側方カメラ40bは撮像範囲44bの領域を撮影し、後方カメラ40cは撮像範囲44cの領域を撮影し、右側方カメラ40dは撮像範囲44dの領域を撮影するように設置されている。なお、図4Aに示すように、原点Oから撮像範囲44aの最遠点までの距離、原点Oから撮像範囲44cの最遠点までの距離をそれぞれKとする。 As shown in FIGS. 4A and 4B, the front camera 40a, the left side camera 40b, the rear camera 40c, and the right side camera 40d provided in the crane vehicle 12 are arranged obliquely downward, respectively, so It is assumed that a region including the ground within a distance K is being photographed. That is, as shown in FIG. 4B, each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) captures the area of the imaging range 44a with the front camera 40a, and the left camera 40b captures the area of the imaging range 44b. The rear camera 40c is set to take a picture of the area of the imaging range 44c, and the right side camera 40d is set to take a picture of the area of the imaging range 44d. Incidentally, as shown in FIG. 4A, the distance from the origin O to the farthest point of the imaging range 44a, the respective K 0 the distance from the origin O to the farthest point of the imaging range 44c.

各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像は、重機用周辺監視装置10の作用によって、クレーン車12の上空に仮想的に設置された仮想カメラ40v(仮想撮像部)から見下ろしたときに観測されると予測される画像(仮想画像)に変換される。   Images taken by the respective cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) are virtual cameras 40v (virtual imaging) virtually installed above the crane vehicle 12 by the action of the peripheral monitoring device 10 for heavy machinery. To an image (virtual image) that is predicted to be observed when looking down.

仮想カメラ40v(仮想撮像部)は、図4Aに示すように、Z軸上の設置高さZの位置に真下に向けて設置される。すなわち、仮想カメラ40vの設置位置Vの座標は、V(0,0,Z)となる。そして、仮想カメラ40vは、クレーン車12に設置された各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)の撮影範囲内を画像化するものとする。 Virtual camera 40v (virtual imaging unit), as shown in FIG. 4A, is placed toward the right below the position of the height Z 0 placed on the Z-axis. That is, the coordinates of the installation position V of the virtual camera 40v are V (0, 0, Z 0 ). And the virtual camera 40v shall image the inside of the imaging | photography range of each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging part) installed in the crane vehicle 12. FIG.

なお、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置Vは、図4Aに示すように、前方カメラ40aの撮影範囲のうち、地面上の最遠点である点Aとアーム24の先端Cを通る直線が、Z軸と交差する位置とする。このような規則を設けることによって、仮想カメラ40vの設置位置Vを一意に決定することができる。   As shown in FIG. 4A, the installation position V of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) passes through the point A that is the farthest point on the ground and the tip C of the arm 24 in the imaging range of the front camera 40a. It is assumed that the straight line intersects the Z axis. By providing such a rule, the installation position V of the virtual camera 40v can be uniquely determined.

すなわち、仮想カメラ40vの設置高さZは、(式1)によって算出される。
=K*{(h+Lsinε)/(K−Lcosε)} (式1)
That is, the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is calculated by (Equation 1).
Z 0 = K 0 * {(h 0 + L sin ε) / (K 0 −L cos ε)} (Formula 1)

なお、クレーン車12の前方には障害物である杭Qが存在しているものとする。この杭Qは地面から所定の高さを有しており、以後の説明を簡単にするため、旋回角度φ=0,仰角εの姿勢にあるアーム24の先端Cを鉛直上方から地面に射影した位置に存在しているものとする。   It is assumed that a pile Q that is an obstacle is present in front of the crane vehicle 12. This pile Q has a predetermined height from the ground, and in order to simplify the following description, the tip C of the arm 24 in the posture of the turning angle φ = 0 and the elevation angle ε is projected onto the ground from vertically above. It is assumed to exist at the position.

(仮想画像の構造の説明)
次に、図5A,図5Bを用いて、仮想カメラ40v(仮想撮像部,図4A参照)から観測されると予測される仮想画像の例について説明する。
(Explanation of virtual image structure)
Next, an example of a virtual image predicted to be observed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit, see FIG. 4A) will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.

図5Aは、前方カメラ40a,左側方カメラ40b,後方カメラ40c,右側方カメラ40dでそれぞれ撮影された画像を座標変換して1枚の仮想画像Iv(x,y)に合成した例を示す図である。   FIG. 5A is a diagram showing an example in which images captured by the front camera 40a, the left camera 40b, the rear camera 40c, and the right camera 40d are coordinate-converted and combined into one virtual image Iv (x, y). It is.

すなわち、前方カメラ40aで撮影された画像I(x,y)を、仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測されると予測される仮想画像IVA(x,y)に変換して、左側方カメラ40bで撮影された画像I(x,y)を、仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測されると予測される仮想画像IVB(x,y)に変換して、後方カメラ40cで撮影された画像I(x,y)を、仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測されると予測される仮想画像IVC(x,y)に変換して、右側方カメラ40dで撮影された画像I(x,y)を、仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測されると予測される仮想画像IVD(x,y)に変換して、このようにして変換された各仮想画像(IVA(x,y),IVB(x,y),IVC(x,y),IVD(x,y))を1枚の画像に合成したものである。 That is, the image I A (x, y) photographed by the front camera 40a is converted into a virtual image I VA (x, y) predicted to be observed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit), and the left side The image I B (x, y) photographed by the side camera 40b is converted into a virtual image I VB (x, y) predicted to be observed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit), and the rear camera 40c The image I C (x, y) photographed in step 1 is converted into a virtual image I VC (x, y) predicted to be observed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit), and photographed by the right-side camera 40d. The converted image I D (x, y) is converted into a virtual image I VD (x, y) predicted to be observed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit). virtual image (I VA (x, y) , I VB (x, y) I VC (x, y), is obtained by combining I VD (x, y) a) a single picture.

なお、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影した画像を仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測した仮想画像(IVA(x,y),IVB(x,y),IVC(x,y),IVD(x,y))に変換する手法には様々なものがあり、そのいずれを用いてもよい。例えば、各カメラ(40a,40b,40c,40d)で撮影した画像Ii(x,y) (i=A〜D)に、全て平坦な地面(高さ0の平面)が映っているものと仮定して、その地面の点が、仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)上でどの画素(座標)に観測されるかを逐次計算することによって、仮想画像IVi(x,y)を生成することができる。 Note that virtual images (I VA (x, y), I VB (x, y) obtained by observing images captured by the respective cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) from the virtual camera 40v (virtual imaging unit). ), I VC (x, y), I VD (x, y)), there are various methods, and any of them may be used. For example, it is assumed that a flat ground (a plane having a height of 0) is reflected in the images Ii (x, y) (i = A to D) captured by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d). Then, by sequentially calculating which pixel (coordinate) the point of the ground is observed on the virtual image I Vi (x, y) (i = A to D), the virtual image I Vi (x , Y) can be generated.

このようにして、前方カメラ40aで撮影された画像I(x,y)は仮想画像IVA(x,y)に変換されて、左側方カメラ40bで撮影された画像I(x,y)は仮想画像IVB(x,y)に変換されて、後方カメラ40cで撮影された画像I(x,y)は仮想画像IVC(x,y)に変換されて、右側方カメラ40dで撮影された画像I(x,y)は仮想画像IVD(x,y)に変換される。変換された仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)には、それぞれ必要な回転操作が施されて、各仮想画像同士の方向が合わせられ、図5Aに示すように1枚の仮想画像Iv(x,y)に合成される。 In this way, the image I A (x, y) captured by the front camera 40a is converted into the virtual image I VA (x, y), and the image I B (x, y) captured by the left-side camera 40b. ) Is converted into the virtual image I VB (x, y), and the image I C (x, y) captured by the rear camera 40c is converted into the virtual image I VC (x, y), and the right-side camera 40d. The image I D (x, y) photographed in is converted into a virtual image I VD (x, y). The converted virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) is subjected to necessary rotation operations so that the directions of the virtual images are aligned, and one image is obtained as shown in FIG. 5A. To the virtual image Iv (x, y).

このとき、クレーン車12の前方にある杭Qは、像Q’に変換される。杭Qが像Q’に変換されるのは、仮想画像IVA(x,y)を生成する際、前述したように前方カメラ40aで撮影した画像I(x,y)には全て地面が映っていると仮定したため、地面から高さを有する杭Qは、仮想カメラ40v(仮想撮像部)から見ると、杭Qの高い位置ほど左右に広がって観測されるためである。すなわち、地面から高さを有する物体は、地面からの高さに応じた量だけ左右方向に広がりを持った領域として観測される。 At this time, the pile Q in front of the crane vehicle 12 is converted into an image Q ′. The stake Q is converted into the image Q ′ when the virtual image I VA (x, y) is generated, as described above, the image I A (x, y) captured by the front camera 40a is all grounded. This is because the pile Q having a height from the ground is viewed from the virtual camera 40v (virtual imaging unit), so that the higher the position of the pile Q, the wider the position is observed. In other words, an object having a height from the ground is observed as a region having a spread in the left-right direction by an amount corresponding to the height from the ground.

また、仮想画像Iv(x,y)を生成した際、クレーン車12自身が存在する位置は各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)の死角になるため映像情報が欠落する。情報が欠落する箇所には、図5Aに示すように、仮想画像Iv(x,y)に例えば画素値0を格納して、クレーン車領域Rvとしておく。   Further, when the virtual image Iv (x, y) is generated, the position where the crane vehicle 12 is present becomes a blind spot of each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit), and thus video information is lost. As shown in FIG. 5A, for example, a pixel value 0 is stored in the virtual image Iv (x, y), and the crane vehicle region Rv is set at a location where information is missing.

なお、図4Aで説明したように、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZは、アーム24の先端C(図4A参照)が、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の撮影範囲の端に位置するように設定される。したがって、クレーン車領域Rvのうちアーム24の先端Cに対応する位置は、仮想画像Iv(x,y)の上端に位置する。 As described in FIG. 4A, the height Z 0 installation of the virtual camera 40v (virtual imaging unit), the tip of the arm 24 C (see FIG. 4A) is in the imaging range of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) It is set to be located at the end. Therefore, the position corresponding to the tip C of the arm 24 in the crane vehicle region Rv is located at the upper end of the virtual image Iv (x, y).

その後、クレーン車領域Rvには、図5Bに示すように、あたかもクレーン車12(図1参照)を上空から見下ろしているように、クレーン車12の姿勢を模擬したアイコンIを重畳する。   Thereafter, as shown in FIG. 5B, an icon I simulating the attitude of the crane vehicle 12 is superimposed on the crane vehicle region Rv as if looking down from above the crane vehicle 12 (see FIG. 1).

(座標変換合成テーブルの説明)
次に、図6A,図6B,図7,図8A,図8Bを用いて、仮想画像Iv(x,y)を生成する際に利用する座標変換合成テーブル82(図3参照)について説明する。
(Explanation of coordinate conversion synthesis table)
Next, the coordinate conversion synthesis table 82 (see FIG. 3) used when generating the virtual image Iv (x, y) will be described with reference to FIGS. 6A, 6B, 7, 8A, and 8B.

図6Aは、クレーン車12のアーム長Lが短い状態であって、アーム24の旋回角度φがほぼ0(中立位置,−α<φ≦α)にあるときに、仮想画像Iv(x,y)を生成するために利用する座標変換合成テーブル82の一例である、座標変換合成テーブルT(x,y)の構造を示す図である。以後、簡単のため、座標変換合成テーブルT(x,y)を単に、座標変換合成テーブルTと記載する。 FIG. 6A shows a state in which the arm length L of the crane vehicle 12 is short and the virtual image Iv (x, y) when the turning angle φ of the arm 24 is substantially 0 (neutral position, −α <φ ≦ α). FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of a coordinate transformation synthesis table T A (x, y), which is an example of a coordinate transformation synthesis table 82 used for generating (). Hereinafter, for the sake of simplicity, the coordinate conversion synthesis table T A (x, y) is simply referred to as a coordinate conversion synthesis table T A.

座標変換合成テーブルTは、図6Aに示すように、2次元のフレームメモリの形態を有するLUT(ルックアップテーブル)を形成している。そして、図5A,図5Bで説明した各仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に対応する領域に、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)に対応する番号と、各カメラ(40a,40b,40c,40d)で撮影される画素の座標値(左右方向座標値(xアドレス)と上下方向座標値(yアドレス))がそれぞれ格納されている。また、前述したクレーン車領域Rvには、クレーン車領域であることを示す特定の値が格納されている。 Coordinate transformation Synthesis table T A, as shown in FIG. 6A, to form a LUT (lookup table) in the form of two-dimensional frame memory. And it corresponds to each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging part) in a region corresponding to each virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) explained in FIG. 5A and FIG. 5B. And the coordinate values (left-right direction coordinate value (x address) and up-down direction coordinate value (y address)) of pixels photographed by each camera (40a, 40b, 40c, 40d) are stored. In the crane vehicle area Rv described above, a specific value indicating the crane truck area is stored.

座標変換合成テーブルTは、具体的には、例えば図6Bに示すようにビット幅24ビットのフレームメモリで構成されている。そして、その上位8ビットには座標変換合成テーブルTを表すLUT番号とカメラ番号iがそれぞれ格納されて、中位8ビットにはカメラ番号i(i=A〜D)で特定されたカメラで撮影された画像Ii(x,y)(i=A〜D)のxアドレス値が格納されて、下位8ビットにはカメラ番号i(i=A〜D)で特定されたカメラで撮影された画像Ii(x,y)(i=A〜D)のyアドレスが格納されている。 Coordinate transformation Synthesis table T A is specifically is composed of a frame memory bit width of 24 bits as shown in FIG 6B, for example. Then, the upper eight bits LUT number and the camera number i representing the coordinate transformation synthesis table T A are stored respectively in the camera specified by the camera number i to middle 8 bits (i = to D) The x address value of the photographed image Ii (x, y) (i = A to D) is stored, and the lower eight bits are photographed by the camera specified by the camera number i (i = A to D) The y address of the image Ii (x, y) (i = A to D) is stored.

このような構造を有する座標変換合成テーブルTを左から右、上から下に向かって順次スキャンしながら、スキャンされた画素に格納された情報を読み出して、読み出された情報が指し示すカメラ番号i(i=A〜D)と、カメラ番号iで特定されたカメラで撮影された画像の画素を指し示すアドレス(x,y)を参照して、カメラ番号i(i=A〜D)で特定されたカメラのアドレス(x,y)の画素値を、座標変換合成テーブルT上の対応する位置に格納することによって、座標変換処理と画像合成処理を、同時に行うことができる。 Right coordinate transformation synthesis table T A having such a structure from the left, while sequentially scanning from top to bottom, and reads the information stored in the scanned pixel, camera number information read out is indicated Identified by camera number i (i = A to D) with reference to i (i = A to D) and address (x, y) indicating the pixel of the image taken by the camera identified by camera number i the pixel values of the camera of the address (x, y), by storing the corresponding position on the coordinate transformation synthesis table T a, the coordinate conversion processing and image synthesizing processing can be carried out simultaneously.

なお、前述したクレーン車領域Rvに対応する位置は、図6Aに示すように、実際のカメラ映像が格納される領域と区別しておく必要がある。そのため、座標変換合成テーブルTのクレーン車領域Rvに対応する領域には、カメラ番号iを格納する位置に特定の値、例えば「0」を格納しておく。 In addition, it is necessary to distinguish the position corresponding to the crane vehicle area | region Rv mentioned above from the area | region where an actual camera image | video is stored, as shown to FIG. 6A. Therefore, in a region corresponding to the crane vehicle region Rv coordinate conversion synthetic table T A is storing a particular value in a position to store the camera number i, for example, "0".

また、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)には、できるだけ広範囲を撮像することができるように広角レンズを装着しているため、撮影された画像(I(x,y),I(x,y),I(x,y),I(x,y))には歪曲が発生する。座標変換合成テーブルTは、この歪曲を補正する役割も担う。 In addition, each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) is equipped with a wide-angle lens so that a wide range can be imaged as much as possible, so that the captured image (I A (x, y ), I B (x, y), I C (x, y), I D (x, y)). Coordinate transformation Synthesis table T A is also responsible for correcting the distortion.

すなわち、予めキャリブレーション(校正)を行って、歪曲を伴って撮影された画像(I(x,y),I(x,y),I(x,y),I(x,y))を歪曲がない画像に補正する際の座標変換規則を座標変換合成テーブルTに記憶しておくことができる。 That is, the images (I A (x, y), I B (x, y), I C (x, y), I D (x, the coordinate transformation rules for correcting y)) in the distorted there is no image can be stored in the coordinate conversion synthesis table T a.

具体的には、キャリブレーションによって、歪曲を含む画像Ii(x,y)上の座標値(xq,yq)と、その座標が変換される、歪曲が補正された仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)上の座標値(xr,yr)のペアを複数組取得して、これらの画素のペアが座標変換行列で結ばれるものとして連立方程式を立て、この連立方程式を解くことによって、歪曲を補正する座標変換行列を決定することができる。なお、こうした歪曲補正の方法は公知であるため、詳細な説明は省略する。座標変換合成テーブルTには、こうした歪曲補正と、仮想画像への座標変換および複数の仮想画像の合成がともに考慮された座標変換の規則が格納される。 Specifically, the coordinate value (xq, yq) on the image Ii (x, y) including the distortion and the virtual image I Vi (x, y with the distortion corrected by the transformation of the coordinates by the calibration. ) (I = A to D) A plurality of pairs of coordinate values (xr, yr) are acquired, a simultaneous equation is established assuming that these pixel pairs are connected by a coordinate transformation matrix, and the simultaneous equations are solved. Thus, a coordinate transformation matrix for correcting distortion can be determined. Since such a distortion correction method is known, a detailed description is omitted. The coordinate conversion synthesis table T A includes such distortion correction, rules of the coordinate transformation and a plurality of coordinate synthesis are both taken into account for the virtual image conversion to the virtual image is stored.

次に、図7A,図7Bを用いて、座標変換合成テーブル82のバリエーションについて説明する。   Next, variations of the coordinate conversion synthesis table 82 will be described with reference to FIGS. 7A and 7B.

本実施例では、クレーン車12のアーム24の姿勢に応じた仮想画像Iv(x,y)を生成する。すなわち、アーム24の姿勢に対応する複数の座標変換合成テーブルを用意しておく必要がある。   In this embodiment, a virtual image Iv (x, y) corresponding to the posture of the arm 24 of the crane vehicle 12 is generated. That is, it is necessary to prepare a plurality of coordinate conversion synthesis tables corresponding to the posture of the arm 24.

図7Aは、アーム長Lが中程度であって、旋回角度φが0(中立位置)であるときの座標変換合成テーブル82の一例である座標変換合成テーブルTの構造を示す図である。この座標変換合成テーブルTは、図6Aに示した座標変換合成テーブルTと比較すると、クレーン車12(図1参照)の周辺をより広範囲に監視する仮想画像を生成する座標変換合成テーブルになっている。 Figure 7A is a moderate arm length L is a diagram showing the structure of a rotation angle φ is 0 coordinate conversion synthesis table T B which is an example of a coordinate conversion synthesis table 82 when a (neutral position). The coordinate transformation synthesis table T B, when compared with the coordinate transformation synthesis table T A of FIG. 6A, the coordinate conversion synthesis table for generating a virtual image of monitoring the periphery of the crane 12 (see FIG. 1) more extensive It has become.

すなわち、図7Aの場合、仮想カメラ40v(仮想撮像部)が図6Aと比べてより高い位置に設置されるため、クレーン車12周辺がより広範囲に監視される。したがって、図6Aと比較すると、クレーン車領域Rvがより小さくなる。そして、アーム長Lが伸びることによって、アーム24の地面への射影長(図4AでLcosεに相当)が長くなるため、クレーン車領域Rvの中のアーム24に対応する領域の長さがより長くなる。   That is, in the case of FIG. 7A, since the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is installed at a higher position than that in FIG. 6A, the vicinity of the crane vehicle 12 is monitored in a wider range. Therefore, compared with FIG. 6A, the crane vehicle region Rv becomes smaller. As the arm length L increases, the projection length of the arm 24 onto the ground (corresponding to Lcosε in FIG. 4A) becomes longer, so the length of the region corresponding to the arm 24 in the crane vehicle region Rv is longer. Become.

図7Bは、アーム長Lが長く、旋回角度φが0(中立位置)であるときの座標変換合成テーブル82の一例である座標変換合成テーブルTの構造を示す図である。この座標変換合成テーブルTは、図7Aに示した座標変換合成テーブルTと比較すると、クレーン車12(図1参照)の周辺をより広範囲に監視する仮想画像を生成する座標変換合成テーブルになっている。 7B is the arm length L is long is a diagram showing the structure of a coordinate transformation synthetic table T C which is an example of a coordinate conversion synthesis table 82 when the turning angle φ is zero (neutral position). The coordinate transformation synthesis table T C is different from the coordinate conversion synthesis table T B shown in FIG. 7A, the coordinate conversion synthesis table for generating a virtual image of monitoring the periphery of the crane 12 (see FIG. 1) more extensive It has become.

すなわち、図7Bの場合、仮想カメラ40v(仮想撮像部)が図7Aと比べてより高い位置に設置されるため、クレーン車12周辺をより広範囲に監視される。したがって、図7Aと比較すると、クレーン車領域Rvがより小さくなる。そして、アーム長Lが伸びることによって、アーム24の地面への射影長(図4AでLcosεに相当)がさらに長くなるため、クレーン車領域Rvの中のアーム24に対応する領域の長さがより長くなる。   That is, in the case of FIG. 7B, since the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is installed at a higher position than that in FIG. 7A, the vicinity of the crane vehicle 12 is monitored in a wider range. Therefore, compared with FIG. 7A, the crane vehicle region Rv becomes smaller. As the arm length L increases, the projection length of the arm 24 onto the ground (corresponding to Lcosε in FIG. 4A) further increases, so that the length of the region corresponding to the arm 24 in the crane vehicle region Rv is further increased. become longer.

図8は、予め準備しておく座標変換合成テーブル82(LUT)の一覧を示す図である。図8の縦軸は、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の監視範囲と仮想カメラ40vの設置高さZに対応しており、図8に示す座標変換合成テーブル82では、仮想カメラ40vの高さを3段階に分けて設定している。そして、図8の縦軸方向で下に行くほど、仮想カメラ40vの設置高さZが高くなって監視範囲が広くなっている。 FIG. 8 is a diagram showing a list of coordinate conversion synthesis table 82 (LUT) prepared in advance. The vertical axis of FIG. 8 corresponds to the height Z 0 installation of the monitoring range as a virtual camera 40v of the virtual camera 40v (virtual imaging unit), the coordinate conversion synthesis table 82 shown in FIG. 8, the virtual camera 40v high This is set in three stages. Then, as it goes down in the vertical axis direction in FIG. 8, the monitoring range is wider higher height Z 0 installation of the virtual camera 40v.

また、図8の横軸は、クレーン車12のアーム24の旋回角度φに対応しており、左に行くほどアーム24が左方向に回転して旋回角度φが大きくなることを示しており、右に行くほどアーム24が右方向に回転して旋回角度φが大きくなることを示している。   Further, the horizontal axis of FIG. 8 corresponds to the turning angle φ of the arm 24 of the crane vehicle 12, and indicates that the arm 24 rotates leftward as it goes to the left, and the turning angle φ increases. It shows that the arm 24 rotates in the right direction and the turning angle φ increases as it goes to the right.

図8に示す座標変換合成テーブル82では、クレーン車12のアーム24の旋回角度φを、中立位置(−α<φ≦α)と、右方向の旋回角度φが小(α<φ≦β),中(β<φ≦γ),大(γ<φ≦θ)、および、左方向の旋回角度φが小(−α<φ≦−β),中(−β<φ≦−γ),大(−γ<φ≦−θ)の合計7段階に分けて設定している。なお、α,β,γ,θは、予め設定された旋回角度φのしきい値であって、α<β<γ<θの関係を有する正の定数である。   In the coordinate conversion synthesis table 82 shown in FIG. 8, the turning angle φ of the arm 24 of the crane vehicle 12 is set to the neutral position (−α <φ ≦ α) and the turning angle φ in the right direction is small (α <φ ≦ β). , Medium (β <φ ≦ γ), large (γ <φ ≦ θ), left turn angle φ is small (−α <φ ≦ −β), medium (−β <φ ≦ −γ), It is divided into a total of 7 stages of large (−γ <φ ≦ −θ). Note that α, β, γ, and θ are preset threshold values of the turning angle φ, and are positive constants having a relationship of α <β <γ <θ.

すなわち、アーム24が左右に旋回したときには、その旋回角度φに応じた量だけ、仮想カメラ40v(仮想撮像部)を光軸周りに回転させたときに撮影されると予測される仮想画像Iv(x,y)が生成される。   That is, when the arm 24 turns left and right, a virtual image Iv (predicted to be taken when the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is rotated around the optical axis by an amount corresponding to the turning angle φ). x, y) is generated.

実施例1にあっては、図8に示す、仮想カメラ40vの3段階の設置高さZ、および、7段階の旋回角度φにそれぞれ対応する合計21通りの座標変換合成テーブルが準備されている。各々の座標変換合成テーブルTXy(X=A〜C,y=a〜g)は、例えば、仮想カメラ40vの設置高さZが低い位置にある座標変換合成テーブルTAy(y=a〜g),設置高さZが中位置にある座標変換合成テーブルTBy(y=a〜g),設置高さZが高い位置にある座標変換合成テーブルTCy(y=a〜g)とされて、さらに、旋回角度φが左方向の旋回角度が大きい状態から、右方向の旋回角度が大きい状態に応じて、それぞれ、座標変換合成テーブルTXa,TXb,TXc,TXd,TXe,TXf,TXg(X=A〜C)とされる。 In the first embodiment, a total of 21 coordinate conversion synthesis tables corresponding to the three stages of installation height Z 0 of the virtual camera 40v and the seven stages of turning angles φ shown in FIG. 8 are prepared. Yes. Each coordinate conversion synthesis table T Xy (X = A to C, y = a to g) is, for example, a coordinate conversion synthesis table T Ay (y = a to) at a position where the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. g), coordinate conversion synthesis table T By (y = a to g) with the installation height Z 0 at the middle position, coordinate conversion synthesis table T Cy (y = a to g) with the installation height Z 0 at the higher position. Further, the coordinate transformation synthesis tables T Xa , T Xb , T Xc , T Xd , respectively, according to the state in which the turning angle φ is large from the left turning angle to the right turning angle, respectively. T Xe , T Xf , T Xg (X = A to C).

なお、前述した図6Aの座標変換合成テーブルTは、図8の座標変換合成テーブルTAdに対応して、図7Aの座標変換合成テーブルTは、図8の座標変換合成テーブルTBdに対応して、図7Bの座標変換合成テーブルTは、図8の座標変換合成テーブルTCdに対応している。 The coordinate transformation synthetic table T A of Figure 6A described above, corresponding to the coordinate transformation synthesis table T Ad in FIG. 8, the coordinate conversion synthetic table T B in FIG. 7A, coordinate transformation synthesis table T Bd 8 correspondingly, the coordinate transformation synthetic table T C in Figure 7B corresponds to the coordinate transformation synthesis table T Cd of FIG.

(アイコンの説明)
次に、図9を用いて、クレーン車12の姿勢を模擬したアイコンIのバリエーションについて説明する。
(Explanation of icons)
Next, variations of the icon I that simulates the posture of the crane vehicle 12 will be described with reference to FIG.

図9は、アイコンテーブル86の内容を示す。アイコンIXy(X=A〜C,y=a〜g)は、前述した座標変換合成テーブル82に用意された各々の座標変換合成テーブルTXy(X=A〜C,y=a〜g)と1対1に対応して準備される。すなわち、各々のアイコンIXyは、図9に示すように、クレーン車12(図1参照)を真上から見下ろした形状を有して、仮想カメラ40vの設置高さZ0,クレーン車12のアーム長L,旋回角度φに応じた形態とサイズを有している。なお、これらのアイコンIはCG(Computer Graphic)を用いて生成してもよいし、クレーン車12を実際に真上から撮影した実写画像から生成してもよい。 FIG. 9 shows the contents of the icon table 86. The icon I Xy (X = A to C, y = a to g) is displayed on each coordinate conversion synthesis table T Xy (X = A to C, y = a to g) prepared in the coordinate conversion synthesis table 82 described above. Are prepared in a one-to-one correspondence. That is, as shown in FIG. 9, each icon I Xy has a shape when the crane vehicle 12 (see FIG. 1) is looked down from directly above, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v and the crane vehicle 12 It has a form and a size corresponding to the arm length L and the turning angle φ. These icons I may be generated using CG (Computer Graphic), or may be generated from a real image obtained by actually shooting the crane vehicle 12 from directly above.

なお、図5Bに示したアイコンIは、図9のアイコンテーブルの中のアイコンIAdに対応している。 Note that the icon I shown in FIG. 5B corresponds to the icon I Ad in the icon table of FIG.

(仮想画像の実例の説明)   (Explanation of virtual image examples)

次に、図10A〜図10Fを用いて、図4A,図4Bに示す環境に置かれたクレーン車12において生成される仮想画像Iv(x,y)の実例について説明する。   Next, an example of the virtual image Iv (x, y) generated in the crane vehicle 12 placed in the environment shown in FIGS. 4A and 4B will be described using FIGS. 10A to 10F.

図10Aは、アーム24の旋回角度φが0(中立位置)、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが中立位置を示す座標変換合成テーブルTAdが選択されて、この座標変換合成テーブルTAdに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが中立位置を示すアイコンIAdが選択されて重畳される。このとき、前方カメラ40aで撮影された杭Qが仮想画像IVA(x,y)の中に像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10A shows an example of a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is 0 (neutral position), the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. FIG. At this time, on the virtual image Iv (x, y), coordinate transformation synthesis is performed such that the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low and the turning angle φ indicates the neutral position so that the arm 24 faces upward. and table T Ad is selected, on the basis of the coordinate transformation synthesis table T Ad, each camera (40a, 40b, 40c, 40d) virtual image captured by the imaging section, each image I Vi (x, y) The coordinates are transformed into (i = A to D) and synthesized. Then, from among the icons table 86, low height Z 0 installation of the virtual camera 40v, turning angle φ is superimposed is selected icons I Ad indicating the neutral position. At this time, the pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′ in the virtual image I VA (x, y), and the driver 8 operates the arm 24 while paying attention to the image Q ′. To do.

図10Bは、アーム24の旋回角度φが右旋回「小」、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回小状態を示す座標変換合成テーブルTAeが選択されて、この座標変換合成テーブルTAeに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回「小」状態を示すアイコンIAeが選択されて重畳される。このとき、前方カメラ40aで撮影された杭Qが仮想画像IVA(x,y)の中に像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10B shows an example of the virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is “small” turning right, the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. FIG. At this time, on the virtual image Iv (x, y), the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low and the turning angle φ indicates the small right turning state so that the arm 24 faces upward. A coordinate conversion synthesis table T Ae is selected, and based on this coordinate conversion synthesis table T Ae , images taken by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) are respectively virtual images I Vi (x , Y) (i = A to D) is transformed into coordinates and synthesized. Then, from the icon table 86, an icon I Ae indicating that the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low and the turning angle φ is in the right turning “small” state is selected and superimposed. At this time, the pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′ in the virtual image I VA (x, y), and the driver 8 operates the arm 24 while paying attention to the image Q ′. To do.

図10Cは、アーム24の旋回角度φが右旋回「中」、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回中状態を示す座標変換合成テーブルTAfが選択されて、この座標変換合成テーブルTAfに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回「中」状態を示すアイコンIAfが選択されて重畳される。このとき、前方カメラ40aで撮影された杭Qが仮想画像IVA(x,y)の中に像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10C shows an example of a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is “middle” turning right, the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. FIG. At this time, on the virtual image Iv (x, y), the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low and the turning angle φ indicates a state of turning right so that the arm 24 faces upward. A coordinate transformation synthesis table T Af is selected, and based on this coordinate transformation synthesis table T Af , images taken by each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) are respectively virtual images I Vi (x , Y) (i = A to D) is transformed into coordinates and synthesized. Then, from the icon table 86, an icon I Af indicating that the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low and the turning angle φ is in the “right” turning state is selected and superimposed. At this time, the pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′ in the virtual image I VA (x, y), and the driver 8 operates the arm 24 while paying attention to the image Q ′. To do.

図10Dは、アーム24の旋回角度φが右旋回「大」、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回「大」状態を示す座標変換合成テーブルTAgが選択されて、この座標変換合成テーブルTAgに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが低く、旋回角度φが右旋回「大」状態を示すアイコンIAgが選択されて重畳される。このとき、前方カメラ40aで撮影された杭Qが仮想画像IVA(x,y)の中に像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10D shows an example of a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is “large” turning right, the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. FIG. At this time, on the virtual image Iv (x, y), the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low, and the turning angle φ is the right turning “large” state so that the arm 24 faces upward. It is selected coordinate transformation synthesis table T Ag showing an, on the basis of the coordinate conversion synthesis table T Ag, each camera (40a, 40b, 40c, 40d) virtual image image captured by the imaging section, each I Vi The coordinates are transformed into (x, y) (i = A to D) and synthesized. Then, from among the icons table 86, low height Z 0 installation of the virtual camera 40v, turning angle φ icon I Ag showing a right turn "large" state is superimposed is selected. At this time, the pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′ in the virtual image I VA (x, y), and the driver 8 operates the arm 24 while paying attention to the image Q ′. To do.

図10Eは、アーム24の旋回角度φが0(中立位置)、アーム長Lが中程度、仮想カメラ40vの設置高さZが中程度のときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが中程度、旋回角度φが中立位置を示す座標変換合成テーブルTBdが選択されて、この座標変換合成テーブルTBdに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが中程度、旋回角度φが中立位置を示すアイコンIBdが選択されて重畳される。このとき、図10Aに示した仮想画像Iv(x,y)の生成条件と比べて、仮想カメラ40vの設置高さZが上昇するため、より広範囲を監視した仮想画像Iv(x,y)が表示される。そして、表示範囲の拡大に応じてアイコンIのサイズが小さくなる。このようにして生成された仮想画像Iv(x,y)の中には、前方カメラ40aで撮影された杭Qが像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10E shows a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is 0 (neutral position), the arm length L is medium, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is medium. It is a figure which shows an example. At this time, on the virtual image Iv (x, y), coordinate conversion is performed such that the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is medium and the turning angle φ indicates the neutral position so that the arm 24 faces upward. An image captured by each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) is selected based on the coordinate conversion synthesis table T Bd when the synthesis table T Bd is selected, and a virtual image I Vi (x, y) is obtained. ) (I = A to D) is converted into coordinates and synthesized. Then, from among the icons table 86, medium height Z 0 installation of the virtual camera 40v, turning angle φ is superimposed is selected icons I Bd indicating the neutral position. At this time, since the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is increased as compared with the generation condition of the virtual image Iv (x, y) illustrated in FIG. 10A, the virtual image Iv (x, y) in which a wider range is monitored. Is displayed. And the size of the icon I becomes small according to the expansion of the display range. In the virtual image Iv (x, y) generated in this way, a pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′, and the driver 8 pays attention to this image Q ′. Then, the arm 24 is operated.

図10Fは、アーム24の旋回角度φが0(中立位置)、アーム長Lが長い、仮想カメラ40vの設置高さZが高いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。このとき、仮想画像Iv(x,y)上で、アーム24が上方向を向く状態となるように、仮想カメラ40vの設置高さZが高く、旋回角度φが中立位置を示す座標変換合成テーブルTCdが選択されて、この座標変換合成テーブルTCdに基づいて、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された画像がそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に座標変換されて合成される。そして、アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40vの設置高さZが高く、旋回角度φが中立位置を示すアイコンICdが選択されて重畳される。このとき、図10Eに示した仮想画像Iv(x,y)の生成条件と比べて、仮想カメラ40vの設置高さZが上昇するため、より広範囲を監視した仮想画像Iv(x,y)が表示される。そして、表示範囲の拡大に応じてアイコンIのサイズが小さくなる。このようにして生成された仮想画像Iv(x,y)の中には、前方カメラ40aで撮影された杭Qが像Q’として表示されて、運転者8は、この像Q’に注意しながらアーム24を操作する。 FIG. 10F shows an example of a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is 0 (neutral position), the arm length L is long, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is high. FIG. At this time, on the virtual image Iv (x, y), coordinate transformation synthesis is performed such that the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is high and the turning angle φ indicates the neutral position so that the arm 24 faces upward. The table T Cd is selected, and based on the coordinate conversion synthesis table T Cd , images taken by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) are respectively virtual images I Vi (x, y). The coordinates are transformed into (i = A to D) and synthesized. Then, from the icon table 86, an icon I Cd having a high installation height Z 0 of the virtual camera 40v and a turning angle φ indicating a neutral position is selected and superimposed. At this time, since the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is increased as compared with the generation condition of the virtual image Iv (x, y) illustrated in FIG. 10E, the virtual image Iv (x, y) in which a wider range is monitored. Is displayed. And the size of the icon I becomes small according to the expansion of the display range. In the virtual image Iv (x, y) generated in this way, a pile Q photographed by the front camera 40a is displayed as an image Q ′, and the driver 8 pays attention to this image Q ′. Then, the arm 24 is operated.

(実施例1の作用の説明)
次に、実施例1の具体的な作用について、図11〜図15のフローチャートを用いて説明する。
(Description of the operation of the first embodiment)
Next, the specific operation of the first embodiment will be described with reference to the flowcharts of FIGS.

図11は、実施例1で行う処理の全体の流れを示したフローチャートである。以下、順を追って説明する。   FIG. 11 is a flowchart illustrating an overall flow of processing performed in the first embodiment. In the following, description will be given in order.

(ステップS10)各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影を行って、撮影された画像入力を行う。   (Step S10) Photographing is performed with each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit), and the photographed image is input.

(ステップS12)撮影された画像信号をAD変換器(52a,52b,52c,52d)でAD変換して、デジタル化された画像信号に変換する。   (Step S12) The captured image signal is AD converted by an AD converter (52a, 52b, 52c, 52d) to be converted into a digitized image signal.

(ステップS14)デジタル化された画像信号を、デコーダ(54a,54b,54c,54d)によってデコードして、RGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V−Sync信号に変換する。   (Step S14) The digitized image signal is decoded by a decoder (54a, 54b, 54c, 54d) and converted into an RGB signal or a YCbCr, H-Sync, V-Sync signal which is a luminance color difference signal. .

(ステップS16)重機姿勢計測部90において、クレーン車12のアーム24の旋回角度φと、アーム長Lと、仰角εを計測する。   (Step S <b> 16) The heavy equipment attitude measurement unit 90 measures the turning angle φ, the arm length L, and the elevation angle ε of the arm 24 of the crane vehicle 12.

(ステップS20)仮想撮像部設置部80において、アーム24の旋回角度φの符号(旋回方向)と大きさ(旋回量)を判定する。具体的な処理の内容については後述する。   (Step S20) In the virtual imaging unit installation unit 80, the sign (turning direction) and the size (turning amount) of the turning angle φ of the arm 24 are determined. Details of the processing will be described later.

(ステップS50)仮想撮像部設置部80において、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置を算出する。なお、ここで行われる具体的な処理の内容については後述する。   (Step S50) In the virtual imaging unit installation unit 80, the installation position of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is calculated. The details of the specific processing performed here will be described later.

(ステップS70)仮想画像生成部100において、座標変換合成処理を行う。なお、ここで行われる具体的な処理の内容については後述する。   (Step S <b> 70) In the virtual image generation unit 100, coordinate transformation synthesis processing is performed. The details of the specific processing performed here will be described later.

(ステップS90)アイコン重畳表示部88において、アイコンIの選択と重畳を行う。なお、ここで行われる具体的な処理の内容については後述する。   (Step S90) In the icon superimposition display part 88, selection and superimposition of the icon I are performed. The details of the specific processing performed here will be described later.

(ステップS100)重機姿勢計測部90において、クレーン車12のアーム24の旋回角度φと、アーム長Lと、仰角εを計測して、ステップS16で計測したクレーン車12の姿勢と変化がないか否かを確認する。クレーン車12の姿勢に変化がないときはステップS102に進み、クレーン車12の姿勢に変化があるときは、ステップS10に戻る。   (Step S100) In the heavy equipment posture measurement unit 90, the turning angle φ, the arm length L, and the elevation angle ε of the arm 24 of the crane vehicle 12 are measured, and whether there is a change in the posture of the crane vehicle 12 measured in step S16. Confirm whether or not. When there is no change in the posture of the crane vehicle 12, the process proceeds to step S102, and when there is a change in the posture of the crane vehicle 12, the process returns to step S10.

(ステップS102)エンコーダ64が、アイコンIが重畳されてRGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V−Sync信号に載せられた仮想画像Iv(x,y)をエンコードして、コンポジット信号(デジタル信号)に変換する。   (Step S102) The encoder 64 encodes the virtual image Iv (x, y) superimposed on the RGB signal or the YCbCr, H-Sync, V-Sync signal which is a luminance color difference signal with the icon I superimposed. , Convert to composite signal (digital signal).

(ステップS104)DA変換器66が、コンポジット信号(デジタル信号)をアナログ信号に変換する。   (Step S104) The DA converter 66 converts the composite signal (digital signal) into an analog signal.

(ステップS106)変換されたアナログ信号をモニタ78(表示部96)に表示して処理を終了する。なお、この後ステップS10に戻って同じ処理を繰り返してもよい。   (Step S106) The converted analog signal is displayed on the monitor 78 (display unit 96), and the process ends. After that, the process may be repeated by returning to step S10.

次に、図12を用いて、旋回方向,旋回量判定処理の流れについて説明する。この処理は、仮想撮像部設置部80において行われる。   Next, the flow of the turning direction and turning amount determination process will be described with reference to FIG. This process is performed in the virtual imaging unit installation unit 80.

(ステップS22)アーム24の旋回角度φがほぼ0(中立位置)であるか否かを判定する。具体的には、ジャイロセンサ70で計測された旋回角度φが、−α<φ≦αであるとき、旋回角度φが0(中立位置)であると判定する。φ=0と判定されたときはステップS46に進み、それ以外のときはステップS24に進む。   (Step S22) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 is substantially 0 (neutral position). Specifically, when the turning angle φ measured by the gyro sensor 70 is −α <φ ≦ α, it is determined that the turning angle φ is 0 (neutral position). When it is determined that φ = 0, the process proceeds to step S46, and otherwise, the process proceeds to step S24.

(ステップS24)アーム24の旋回角度φが正(右旋回)であるか否かを判定する。φが正であるときはステップS26に進み、それ以外のときはステップS36に進む。   (Step S24) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 is positive (right turning). When φ is positive, the process proceeds to step S26, and otherwise, the process proceeds to step S36.

(ステップS26)アーム24の旋回角度φが、α<φ≦βを満たすか否かを判定する。条件を満たすときはステップS34に進み、それ以外のときはステップS28に進む。   (Step S26) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 satisfies α <φ ≦ β. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S34, and otherwise, the process proceeds to step S28.

(ステップS28)アーム24の旋回角度φが、β<φ≦γを満たすか否かを判定する。条件を満たすときはステップS30に進み、それ以外のときはステップS32に進む。   (Step S28) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 satisfies β <φ ≦ γ. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S30. Otherwise, the process proceeds to step S32.

(ステップS30)アーム24の旋回方向は右方向、旋回量は「中」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S30) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the right direction and the turning amount is “medium”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS32)アーム24の旋回方向は右方向、旋回量は「大」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S32) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the right direction and the turning amount is “large”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS34)アーム24の旋回方向は右方向、旋回量は「小」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S34) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the right direction and the turning amount is “small”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS36)アーム24の旋回角度φが、−α<φ≦−βを満たすか否かを判定する。条件を満たすときはステップS44に進み、それ以外のときはステップS38に進む。   (Step S36) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 satisfies −α <φ ≦ −β. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S44, and otherwise, the process proceeds to step S38.

(ステップS38)アーム24の旋回角度φが、−β<φ≦−γを満たすか否かを判定する。条件を満たすときはステップS40に進み、それ以外のときはステップS42に進む。   (Step S38) It is determined whether or not the turning angle φ of the arm 24 satisfies −β <φ ≦ −γ. If the condition is satisfied, the process proceeds to step S40, and otherwise, the process proceeds to step S42.

(ステップS40)アーム24の旋回方向は左方向、旋回量は「中」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S40) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the left direction and the turning amount is “medium”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS42)アーム24の旋回方向は左方向、旋回量は「大」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S42) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the left direction and the turning amount is “large”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS44)アーム24の旋回方向は左方向、旋回量は「小」であると判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S44) It is determined that the turning direction of the arm 24 is the left direction and the turning amount is “small”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS46)アーム24の旋回なしと判定してメインルーチン(図11)に戻る。   (Step S46) It is determined that the arm 24 is not turned, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

次に、図13を用いて、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置算出処理の流れについて説明する。この処理は、仮想撮像部設置部80において行われる。   Next, the flow of the installation position calculation process of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) will be described with reference to FIG. This process is performed in the virtual imaging unit installation unit 80.

(ステップS52)クレーン車12のアーム長Lとアーム24の仰角εを用いて、前述した(式1)によって仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZを算出する。 (Step S52) Using the arm length L of the crane vehicle 12 and the elevation angle ε of the arm 24, the installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is calculated by the above-described (Expression 1).

(ステップS54)算出された設置高さZが、予め設定したしきい値Zα以下か否かを判定する。Z≦ZαのときはステップS62に進み、それ以外のときはステップS56に進む。 (Step S54) is the height Z 0 installation calculated, it is determined whether the threshold Zα below a preset. When Z 0 ≦ Zα, the process proceeds to step S62, and otherwise, the process proceeds to step S56.

(ステップS56)算出された設置高さZが、予め設定したしきい値Zα,Zβ(Zα<Zβ)に対して、Zα<Z≦Zβを満たすか否かを判定する。条件を満たすときはステップS58に進み、それ以外のときはステップS60に進む。 (Step S56) It is determined whether or not the calculated installation height Z 0 satisfies Zα <Z 0 ≦ Zβ with respect to preset threshold values Zα and Zβ (Zα <Zβ). If the condition is satisfied, the process proceeds to step S58. Otherwise, the process proceeds to step S60.

(ステップS58)仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZは「中」と判定してメインルーチン(図11)に戻る。 (Step S58) The installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is determined to be “medium” and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS60)仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZは「高」と判定してメインルーチン(図11)に戻る。 (Step S60) The installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is determined to be “high” and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(ステップS62)仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZは「低」と判定してメインルーチン(図11)に戻る。 (Step S62) The installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is determined to be “low”, and the process returns to the main routine (FIG. 11).

次に、図14を用いて、座標変換合成処理の流れについて説明する。この処理は、座標変換合成部84において行われる。   Next, the flow of the coordinate transformation synthesis process will be described with reference to FIG. This process is performed in the coordinate transformation synthesis unit 84.

(ステップS72)座標変換合成テーブル(LUT)TXy(X=A〜C,y=a〜g)の中から、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZに対応する座標変換合成テーブルを選択する。 (Step S72) the coordinate transformation Synthesis table (LUT) T Xy (X = A~C, y = a~g) from the coordinate transformation synthesis corresponding to the height Z 0 installation of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) Select a table.

(ステップS74)ステップS72で選択された仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZに対応する座標変換合成テーブルTXyの中から、アーム24の旋回角度φに対応する座標変換合成テーブル(LUT)TXyを1つ選択する。 (Step S74) From the coordinate transformation synthesis table T Xy corresponding to the installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) selected in Step S72, the coordinate transformation synthesis table corresponding to the turning angle φ of the arm 24. (LUT) Select one T Xy .

(ステップS76)選択された座標変換合成テーブルTXyを用いて座標変換合成処理を実行し、仮想画像Iv(x,y)を生成してメインルーチン(図11)に戻る。 (Step S76) A coordinate transformation synthesis process is executed using the selected coordinate transformation synthesis table T Xy to generate a virtual image Iv (x, y), and the process returns to the main routine (FIG. 11).

次に、図15を用いて、アイコンの選択、重畳処理の流れについて説明する。この処理は、アイコン重畳表示部88において行われる。   Next, the flow of icon selection and superimposition processing will be described with reference to FIG. This process is performed in the icon superposition display unit 88.

(ステップS92)アイコンテーブル86の中から、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZに対応するアイコンIを選択する。 Among the (step S92) icon table 86, selects an icon I corresponding to the height Z 0 installation of the virtual camera 40v (virtual imaging unit).

(ステップS94)ステップS92で選択された仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZに対応するアイコンの中から、アーム24の旋回角度φに対応するアイコンIを1つ選択する。 (Step S94) from the icon corresponding to the height Z 0 installation of selected virtual camera 40v (virtual imaging unit) at step S92, selects one icon I corresponding to the turning angle φ of the arm 24.

(ステップS96)仮想画像Iv(x,y)の上に選択されたアイコンIを重畳し、メインルーチン(図11)に戻る。   (Step S96) The selected icon I is superimposed on the virtual image Iv (x, y), and the process returns to the main routine (FIG. 11).

(実施例1の変形例の説明)   (Description of Modified Example of Example 1)

なお、仮想画像Iv(x,y)の形態は、図10A〜図10Fに示した形態に限定されるものではない。すなわち、図16A,図16Bに示すように、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影した画像をそれぞれ仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)に変換した後、仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)をアイコンIの周囲に円形状に配置して仮想画像Iv(x,y)を生成してもよい。なお、図16Aは、アーム24の旋回角度φが0(中立位置)、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図であり、図16Bは、アーム24の旋回角度φが右旋回「小」、アーム長Lが短い、仮想カメラ40vの設置高さZが低いときに生成される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。 Note that the form of the virtual image Iv (x, y) is not limited to the form shown in FIGS. 10A to 10F. That is, as shown in FIGS. 16A and 16B, images taken by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) are respectively displayed as virtual images I Vi (x, y) (i = A to D). After the conversion, the virtual image Iv (x, y) may be generated by arranging the virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) in a circle around the icon I. 16A shows a virtual image Iv (x, y) generated when the turning angle φ of the arm 24 is 0 (neutral position), the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. FIG. 16B is a diagram illustrating an example, and FIG. 16B is a virtual image Iv generated when the turning angle φ of the arm 24 is “small” turning right, the arm length L is short, and the installation height Z 0 of the virtual camera 40v is low. It is a figure which shows an example of (x, y).

このように、仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)を円形状に合成することにより、アーム24の旋回に応じて仮想画像Iv(x,y)を更新する際に、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影した画像の表示領域の形状が変化しないため、映像をより一層見やすくすることができる。 Thus, when the virtual image Iv (x, y) is updated according to the turning of the arm 24 by synthesizing the virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) into a circular shape, Since the shape of the display area of the image photographed by each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) does not change, it is possible to make the video easier to see.

次に、本発明の別の実施形態である実施例2について、図面を参照して説明する。   Next, Example 2 which is another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施例2のシステム構成の説明)
本実施例2は、実施例1で説明した重機用周辺監視装置10に、さらに、クレーン車12が走行可能な状態にあるときには、クレーン車12の周囲の状況を撮影して、撮影された画像を、クレーン車12の走行方向に応じた形態の仮想画像に変換して表示する機能を付加した重機用周辺監視装置11である。
(Description of System Configuration of Example 2)
In the second embodiment, when the crane vehicle 12 is in a state where the crane 12 can run on the heavy equipment periphery monitoring device 10 described in the first embodiment, the situation around the crane vehicle 12 is photographed. Is a heavy equipment periphery monitoring device 11 to which a function of converting and displaying a virtual image in a form corresponding to the traveling direction of the crane vehicle 12 is displayed.

本実施例に示す重機用周辺監視装置11の機能ブロック構成について、図17を用いて説明する。重機用周辺監視装置11は図17に示す機能ブロック構成を有している。その構成は、実施例1で説明した重機用周辺監視装置10の機能ブロック構成に、さらに、クレーン車12の走行可能方向を検出する走行可能方向検出部98を備えたものである。   The functional block configuration of the heavy equipment periphery monitoring device 11 shown in the present embodiment will be described with reference to FIG. The heavy equipment periphery monitoring device 11 has a functional block configuration shown in FIG. The configuration is the same as the functional block configuration of the heavy equipment periphery monitoring device 10 described in the first embodiment, but further includes a travelable direction detection unit 98 that detects the travelable direction of the crane vehicle 12.

この走行可能方向検出部98は、クレーン車12のアーム24がロックされて移動しない状態にあることを検出することによって、クレーン車12が走行可能な状態にあると判定する。そして、さらに、クレーン車12の下部走行体30(図1参照)のシフトポジションを検出することによって、クレーン車の走行可能方向(前進または後退)を検出する。   The travelable direction detection unit 98 determines that the crane vehicle 12 is in a travelable state by detecting that the arm 24 of the crane vehicle 12 is locked and does not move. Further, by detecting the shift position of the lower traveling body 30 (see FIG. 1) of the crane vehicle 12, the traveling direction (forward or backward) of the crane vehicle is detected.

(実施例2の機能の説明)
次に、図18A,図18Bを用いて、重機用周辺監視装置11の機能について説明する。図18Aは、クレーン車12が図4Aに示した環境にあって、なおかつ前進可能な状態にあるとき、図17に示す表示部96に表示される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。
(Description of the function of the second embodiment)
Next, functions of the heavy equipment peripheral monitoring device 11 will be described with reference to FIGS. 18A and 18B. 18A shows an example of the virtual image Iv (x, y) displayed on the display unit 96 shown in FIG. 17 when the crane vehicle 12 is in the environment shown in FIG. FIG.

このとき、クレーン車12は前進可能な状態にあるため、仮想画像Iv(x,y)の中には、この後、クレーン車12が通過する方向の画像をより広く表示する。運転者8はこの仮想画像Iv(x,y)を参照してクレーン車12を前進させる。   At this time, since the crane vehicle 12 is in a state in which the crane vehicle 12 can move forward, the image in the direction in which the crane vehicle 12 passes is displayed more widely in the virtual image Iv (x, y). The driver 8 refers to the virtual image Iv (x, y) and moves the crane vehicle 12 forward.

なお、仮想画像Iv(x,y)の中にはアイコンIAdが重畳される。このアイコンIAdは、図9に示したアイコンIAdを流用してもよいし、走行状態を表すアイコンを準備して、そのアイコンを重畳してもよい。 An icon IAd is superimposed on the virtual image Iv (x, y). For this icon IAd , the icon IAd shown in FIG. 9 may be used, or an icon representing a running state may be prepared and the icon may be superimposed.

このような仮想画像Iv(x,y)を生成する機能は、図17に示す座標変換合成テーブル82の中に、クレーン車12が前進可能な状態にあるときに使用する座標変換合成テーブルを用意しておき、走行可能方向検出部98が、クレーン車12が前進可能な状態にあることを検出したときに、クレーン車12の前進方向がより広く表示される座標変換合成テーブルを参照して、座標変換合成部84において仮想画像Iv(x,y)を生成することによって実現される。   For the function of generating such a virtual image Iv (x, y), a coordinate conversion synthesis table to be used when the crane vehicle 12 is in a forward-movable state is prepared in the coordinate conversion synthesis table 82 shown in FIG. In addition, when the travelable direction detection unit 98 detects that the crane vehicle 12 is in a state where the crane vehicle 12 can move forward, referring to the coordinate conversion synthesis table in which the forward direction of the crane vehicle 12 is displayed more widely, This is realized by generating a virtual image Iv (x, y) in the coordinate transformation / synthesis unit 84.

なお、クレーン車12の前進方向をより広く表示した仮想画像Iv(x,y)を生成するために、仮想カメラ40v(仮想撮像部)は、例えば、図4A,図4Bで説明した座標系において、予め設定された設置高さZ(<Z)(非図示)に設置されて、なおかつ、クレーン車12の前方方向に所定量Y(非図示)だけ移動させた位置(0,Y,Z)に、鉛直下向きに設置される。 In order to generate a virtual image Iv (x, y) in which the forward direction of the crane vehicle 12 is displayed more widely, the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is, for example, in the coordinate system described with reference to FIGS. 4A and 4B. , A position (0, Y) installed at a preset installation height Z 1 (<Z 0 ) (not shown) and moved by a predetermined amount Y 1 (not shown) in the forward direction of the crane vehicle 12. 1 , Z 1 ) installed vertically downward.

図18Bは、クレーン車12が図4Aに示した環境にあって、なおかつ後退可能な状態にあるとき、図17に示す表示部96に表示される仮想画像Iv(x,y)の一例を示す図である。   FIG. 18B shows an example of the virtual image Iv (x, y) displayed on the display unit 96 shown in FIG. 17 when the crane vehicle 12 is in the environment shown in FIG. 4A and is in a retractable state. FIG.

このとき、クレーン車12は後退可能な状態にあるため、仮想画像Iv(x,y)の中には、この後、クレーン車12が通過する方向の画像をより広く表示する。運転者8はこの仮想画像Iv(x,y)を参照してクレーン車12を後退させる。   At this time, since the crane vehicle 12 is in a retractable state, the image in the direction in which the crane vehicle 12 passes is displayed more widely in the virtual image Iv (x, y). The driver 8 refers to the virtual image Iv (x, y) and moves the crane vehicle 12 backward.

なお、仮想画像Iv(x,y)の中にはアイコンIAdが重畳される。このアイコンIAdは、図9に示したアイコンIAdを流用してもよいし、走行状態を表す新たなアイコンを準備して、そのアイコンを重畳してもよい。 An icon IAd is superimposed on the virtual image Iv (x, y). For this icon IAd , the icon IAd shown in FIG. 9 may be diverted, or a new icon representing a running state may be prepared and the icon may be superimposed.

このような仮想画像Iv(x,y)を生成する機能は、図17に示す座標変換合成テーブル82の中に、クレーン車12が後退可能な状態にあるときに使用する座標変換合成テーブルを用意しておき、走行可能方向検出部98が、クレーン車12が後退可能な状態にあることを検出したときに、クレーン車12の後退方向がより広く表示される座標変換合成テーブルを参照して、座標変換合成部84において仮想画像Iv(x,y)を生成することによって実現される。   The function for generating such a virtual image Iv (x, y) is prepared in the coordinate conversion synthesis table 82 shown in FIG. 17 with a coordinate conversion synthesis table used when the crane vehicle 12 is in a retractable state. In addition, when the travelable direction detection unit 98 detects that the crane vehicle 12 is in a retractable state, refer to the coordinate conversion synthesis table in which the reverse direction of the crane vehicle 12 is displayed more widely. This is realized by generating a virtual image Iv (x, y) in the coordinate transformation / synthesis unit 84.

なお、クレーン車12の後退方向をより広く表示した仮想画像Iv(x,y)を生成するために、仮想カメラ40v(仮想撮像部)は、例えば、図4A,図4Bで説明した座標系において、予め設定された設置高さZ(<Z)(非図示)に設置されて、なおかつ、クレーン車12の後退方向に所定量Y(非図示)だけ移動させた位置(0,−Y,Z)に、鉛直下向きに設置される。 In order to generate a virtual image Iv (x, y) in which the backward direction of the crane vehicle 12 is displayed more widely, the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is, for example, in the coordinate system described with reference to FIGS. 4A and 4B. , A position (0, −) that is installed at a preset installation height Z 1 (<Z 0 ) (not shown) and is moved by a predetermined amount Y 1 (not shown) in the backward direction of the crane vehicle 12. Y 1 , Z 1 ) are installed vertically downward.

(実施例2の作用の説明)
次に、実施例2の具体的な作用について、図19のフローチャートを用いて説明する。
(Description of the operation of the second embodiment)
Next, the specific operation of the second embodiment will be described using the flowchart of FIG.

(ステップS120)各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影を行って、撮影された画像入力を行う。   (Step S120) Photographing is performed by each camera (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit), and the photographed image is input.

(ステップS122)撮影された画像信号をAD変換器(52a,52b,52c,52d)でAD変換して、デジタル化された画像信号に変換する。   (Step S122) The captured image signal is AD-converted by an AD converter (52a, 52b, 52c, 52d) and converted into a digitized image signal.

(ステップS124)デジタル化された画像信号を、デコーダ(54a,54b,54c,54d)によってデコードして、RGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V−Sync信号に変換する。   (Step S124) The digitized image signal is decoded by a decoder (54a, 54b, 54c, 54d) and converted into an RGB signal or a YCbCr, H-Sync, V-Sync signal which is a luminance color difference signal. .

(ステップS126)走行可能方向検出部98において、クレーン車12が前進可能な状態にあるか否かを判定する。前進可能なときはステップS130に進み、それ以外のときはステップS128に進む。   (Step S126) In the travelable direction detection unit 98, it is determined whether or not the crane vehicle 12 is in a state in which the crane vehicle 12 can move forward. When advance is possible, it progresses to step S130, and when that is not right, it progresses to step S128.

(ステップS128)走行可能方向検出部98において、クレーン車12が後退可能な状態にあるか否かを判定する。後退可能なときはステップS130に進み、それ以外のときはステップS136に進む。   (Step S128) In the travelable direction detection unit 98, it is determined whether or not the crane vehicle 12 is in a state in which it can move backward. When it is possible to move backward, the process proceeds to step S130, and otherwise, the process proceeds to step S136.

(ステップS130)仮想撮像部設置部80において、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置を算出する。具体的には、前述したように、クレーン車12の進行方向に応じた位置に仮想カメラ40v(仮想撮像部)を設置する。   (Step S130) In the virtual imaging unit installation unit 80, the installation position of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is calculated. Specifically, as described above, the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is installed at a position corresponding to the traveling direction of the crane vehicle 12.

(ステップS132)仮想画像生成部100において、座標変換合成処理を行う。具体的な処理の内容は、実施例1で説明した通りである。   (Step S132) In the virtual image generation unit 100, a coordinate transformation synthesis process is performed. The specific processing content is as described in the first embodiment.

(ステップS134)アイコン重畳表示部88において、アイコンIの選択と重畳を行う。具体的には、クレーン車12が走行状態のときに重畳されるアイコンIが選択されて、仮想画像Iv(x,y)に重畳される。   (Step S134) The icon superimposing display unit 88 selects and superimposes the icon I. Specifically, the icon I to be superimposed when the crane vehicle 12 is in the traveling state is selected and superimposed on the virtual image Iv (x, y).

(ステップS136)重機姿勢計測部90において、クレーン車12のアーム24の旋回角度φと、アーム長Lと、仰角εを計測する。   (Step S136) The heavy equipment attitude measurement unit 90 measures the turning angle φ, the arm length L, and the elevation angle ε of the arm 24 of the crane vehicle 12.

(ステップS138)仮想撮像部設置部80において、アーム24の旋回角度φの大きさと向きを判定する。具体的な処理の内容は、実施例1で説明した通りである。   (Step S138) The virtual imaging unit installation unit 80 determines the magnitude and direction of the turning angle φ of the arm 24. The specific processing content is as described in the first embodiment.

(ステップS140)仮想撮像部設置部80において、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置を算出する。具体的な処理の内容は、実施例1で説明した通りである。   (Step S140) In the virtual imaging unit installation unit 80, the installation position of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is calculated. The specific processing content is as described in the first embodiment.

(ステップS142)仮想画像生成部100において、座標変換合成処理を行う。具体的な処理の内容は、実施例1で説明した通りである。   (Step S142) The virtual image generation unit 100 performs a coordinate transformation synthesis process. The specific processing content is as described in the first embodiment.

(ステップS144)アイコン重畳表示部88において、アイコンIの選択と重畳を行う。具体的な処理の内容は、実施例1で説明した通りである。   (Step S144) The icon superimposition display unit 88 selects and superimposes the icon I. The specific processing content is as described in the first embodiment.

(ステップS146)重機姿勢計測部90において、クレーン車12のアーム24の旋回角度φと、アーム長Lと、仰角εを計測して、ステップS136で計測したクレーン車12の姿勢と変化がないか否かを確認する。クレーン車12の姿勢に変化がないときはステップS148に進み、クレーン車12の姿勢に変化があるときは、ステップS120に戻る。   (Step S146) In the heavy equipment posture measuring unit 90, the turning angle φ, the arm length L, and the elevation angle ε of the arm 24 of the crane vehicle 12 are measured, and whether there is a change in the posture of the crane vehicle 12 measured in step S136. Confirm whether or not. When there is no change in the posture of the crane vehicle 12, the process proceeds to step S148, and when there is a change in the posture of the crane vehicle 12, the process returns to step S120.

(ステップS148)エンコーダ64が、アイコンIが重畳されてRGB信号、または、輝度色差信号であるYCbCr,H−Sync,V−Sync信号に載せられた仮想画像Iv(x,y)をエンコードして、コンポジット信号(デジタル信号)に変換する。   (Step S148) The encoder 64 encodes the virtual image Iv (x, y) carried on the RGB signal or the YCbCr, H-Sync, V-Sync signal which is the luminance color difference signal with the icon I superimposed. , Convert to composite signal (digital signal).

(ステップS150)DA変換器66が、コンポジット信号(デジタル信号)をアナログ信号に変換する。   (Step S150) The DA converter 66 converts the composite signal (digital signal) into an analog signal.

(ステップS152)変換されたアナログ信号をモニタ78(表示部96)に表示して処理を終了する。なお、この後ステップS120に戻って同じ処理を繰り返してもよい。   (Step S152) The converted analog signal is displayed on the monitor 78 (display unit 96), and the process ends. After that, the process may be repeated by returning to step S120.

以上説明したように、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、クレーン車12(重機)の下部走行体30の周囲に複数取り付けられた各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影された、クレーン車12の周辺の地面を含む複数の画像を、仮想画像生成部100が、重機姿勢計測部90によって計測された、クレーン車12の上部旋回体20のアーム24の旋回角度φと、アーム長さLと、アーム24の仰角εとに応じた位置と方向に設置された仮想カメラ40v(仮想撮像部)から観測されると予測される1枚の仮想画像Iv(x,y)に変換合成して、アイコン重畳表示部88が仮想画像Iv(x,y)の上に、クレーン車12の姿勢に応じたアイコンIを重畳して、クレーン車12の運転者8が視認可能なモニタ78(表示部96)に表示するため、クレーン車12の運転者8は、作業中の重機の姿勢変化によらずに、クレーン車12の周囲にある障害物の位置と方向を即座に認識することができる。   As described above, according to the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, a plurality of cameras attached around the lower traveling body 30 of the crane vehicle 12 (heavy equipment). (40a, 40b, 40c, 40d) A crane in which the virtual image generation unit 100 measures a plurality of images including the ground around the crane vehicle 12 taken by the imaging unit, and is measured by the heavy equipment attitude measurement unit 90. Observed from a virtual camera 40v (virtual imaging unit) installed at a position and direction corresponding to the turning angle φ of the arm 24 of the upper turning body 20 of the vehicle 12, the arm length L, and the elevation angle ε of the arm 24. The icon superimposed display unit 88 displays an icon I corresponding to the attitude of the crane vehicle 12 on the virtual image Iv (x, y). Superimposed on the crane Since the driver 8 of the vehicle 12 displays the information on the monitor 78 (display unit 96), the driver 8 of the crane vehicle 12 is in the vicinity of the crane vehicle 12 regardless of the change in the posture of the heavy machinery being worked on. The position and direction of the obstacle can be recognized immediately.

また、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、仮想カメラ40v(仮想撮像部)は、少なくとも、クレーン車12(重機)の位置から、仮想カメラ40vの設置位置とアーム24の先端Cとを結ぶ線分の延長線が地面と交差する点まで、の範囲を含む仮想画像Iv(x,y)が生成可能な位置と方向に設置されるため、クレーン車12で作業を行うときに特に注意を払う必要がある、アーム24の先端Cの直下位置を含む範囲を画像化することができる。   Further, according to the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is at least from the position of the crane vehicle 12 (heavy equipment). Because the virtual line Iv (x, y) including the range up to the point where the extension line of the line connecting the installation position of 40v and the tip C of the arm 24 intersects the ground is installed at a position and direction where the virtual image Iv (x, y) can be generated. The range including the position immediately below the tip C of the arm 24 that requires special attention when working with the crane vehicle 12 can be imaged.

また、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、仮想画像生成部100は、アーム24のアーム長さLと、アーム24の仰角εと、上部旋回体20のアーム24の旋回角度φにそれぞれ対応する仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置と設置方向に応じた座標変換合成テーブル82を有して、重機姿勢計測部90で計測されたアーム長Lと、アーム24の仰角εと、アーム24の旋回角度φに対応する座標変換合成テーブル82に基づいて、仮想画像Iv(x,y)を生成するため、仮想画像の生成を少ない演算量で迅速に行うことができる。   Moreover, according to the heavy equipment periphery monitoring apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the virtual image generation unit 100 includes the arm length L of the arm 24, the elevation angle ε of the arm 24, and the upper part. It has a coordinate conversion synthesis table 82 corresponding to the installation position and installation direction of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) corresponding to the turning angle φ of the arm 24 of the turning body 20, and was measured by the heavy equipment attitude measurement unit 90. Since the virtual image Iv (x, y) is generated based on the arm length L, the elevation angle ε of the arm 24, and the coordinate transformation synthesis table 82 corresponding to the turning angle φ of the arm 24, the generation of the virtual image is reduced. Can be done quickly in quantity.

また、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、仮想画像生成部100は、アーム24の延伸方向が常に上部に位置する仮想画像Iv(x,y)を生成するため、クレーン車12の運転者8が見ている方向と同じ方向の仮想画像を生成して表示することができる。したがって、運転者8は、仮想画像Iv(x,y)と現実の対応付けを容易に行うことができるため、クレーン車12の周囲にある障害物の位置と方向を即座に認識することができる。   Further, according to the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the virtual image generation unit 100 includes the virtual image Iv (x, x, Since y) is generated, a virtual image in the same direction as the direction in which the driver 8 of the crane vehicle 12 is looking can be generated and displayed. Accordingly, since the driver 8 can easily associate the virtual image Iv (x, y) with the actual situation, the driver 8 can immediately recognize the position and direction of the obstacle around the crane vehicle 12. .

また、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、仮想画像生成部100は、仮想カメラ40v(仮想撮像部)を、上部旋回体20の旋回中心を通る鉛直線上に下向きに設置して、なおかつ、重機姿勢計測部90で計測されたアーム24の旋回角度φに応じた角度だけ、仮想カメラ40vの光軸周りに回転させたときに撮影されると予測される仮想画像Iv(x,y)を生成するため、仮想画像Iv(x,y)を少ない演算量で短時間に生成することができる。   Further, according to the heavy equipment periphery monitoring apparatus 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the virtual image generation unit 100 uses the virtual camera 40v (virtual imaging unit) as the turning center of the upper swing body 20. Is taken downward on a vertical line passing through and is taken when rotated around the optical axis of the virtual camera 40v by an angle corresponding to the turning angle φ of the arm 24 measured by the heavy equipment attitude measurement unit 90. Therefore, the virtual image Iv (x, y) can be generated in a short time with a small amount of calculation.

また、このように構成された本発明の実施例1に係る重機用周辺監視装置10によれば、アイコン重畳表示部88は、複数のアイコンIが格納されたアイコンテーブル86を有して、重機姿勢計測部90で計測されたクレーン車12(重機)の姿勢に対応するアイコンIをアイコンテーブル86の中から選択して、選択されたアイコンIを仮想画像Iv(x,y)に重畳するため、アイコンIの重畳を少ない演算量で迅速に行うことができる。   In addition, according to the heavy equipment periphery monitoring device 10 according to the first embodiment of the present invention configured as described above, the icon superimposed display unit 88 includes the icon table 86 in which a plurality of icons I are stored, and the heavy equipment To select an icon I corresponding to the attitude of the crane vehicle 12 (heavy equipment) measured by the attitude measuring unit 90 from the icon table 86 and to superimpose the selected icon I on the virtual image Iv (x, y). The icon I can be quickly superimposed with a small amount of calculation.

さらに、このように構成された本発明の実施例2に係る重機用周辺監視装置11によれば、クレーン車12(重機)の走行可能方向を検出する走行可能方向検出部98を有して、仮想画像生成部100は、走行可能方向検出部98がクレーン車12の走行可能方向を検出したときに、仮想カメラ40v(仮想撮像部)を、クレーン車12の走行可能方向をより広く観測可能な位置と高さと向きに設置するため、クレーン車12の進行方向をよりわかりやすく表示することができる。   Further, according to the heavy equipment periphery monitoring device 11 according to the second embodiment of the present invention configured as described above, the heavy equipment periphery monitoring device 11 includes a travelable direction detection unit 98 that detects the travelable direction of the crane vehicle 12 (heavy equipment), When the travelable direction detection unit 98 detects the travelable direction of the crane vehicle 12, the virtual image generation unit 100 can observe the travel direction of the crane vehicle 12 more widely with the virtual camera 40v (virtual imaging unit). Since it is installed in the position, height, and direction, the traveling direction of the crane vehicle 12 can be displayed more clearly.

なお、実施例1,実施例2では、アーム長L,アーム24の仰角εに応じて、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZを3段階に分けて設定して、アーム24の旋回角度φを7段階に分けて設定したが、これは、その都度仮想カメラ40vの設置位置と設置方向を算出する演算を行って、仮想画像Iv(x,y)の観測範囲と観測方向を連続的に変化させるようにしてもよい。 In the first and second embodiments, the installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is set in three stages according to the arm length L and the elevation angle ε of the arm 24, and the arm 24 is set. The turning angle φ of the virtual image Iv (x, y) is calculated by performing calculation for calculating the installation position and the installation direction of the virtual camera 40v each time. May be changed continuously.

また、実施例1,実施例2では、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置高さZを決める際に、図4Aに示したように、地面上の最遠点である点Aとアーム24の先端Cを通る直線が、Z軸と交差する位置を、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置Vとしたが、仮想カメラ40v(仮想撮像部)の設置位置Vの決定方法は、それに限定されるものではなく、他の基準に基づいて決定してもよい。 In the first and second embodiments, when determining the installation height Z 0 of the virtual camera 40v (virtual imaging unit), as shown in FIG. 4A, the point A that is the farthest point on the ground and the arm The position where the straight line passing through the tip C of 24 intersects the Z axis is set as the installation position V of the virtual camera 40v (virtual imaging unit), but the determination method of the installation position V of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) is as follows. However, the present invention is not limited to this, and may be determined based on other criteria.

さらに、実施例1,実施例2では、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)で撮影した画像Ii(x,y) (i=A〜D)に、全て平坦な地面(高さ0の平面)が映っているものと仮定して仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)を生成したが、これは、別の規則に基づいて行ってもよい。例えば、図4A,図4Bにおいて、真下に向けて設置された仮想カメラ40v(仮想撮像部)の位置を中心として、仮想カメラ40vの直下の地面(原点O)に接する球面を設定して、各カメラ(40a,40b,40c,40d)で撮影した画像Ii(x,y) (i=A〜D)を、この球面に投影することによって仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)を生成してもよい。このような座標変換を用いると、地面から高さを有する物体の歪が軽減された仮想画像IVi(x,y)(i=A〜D)を得ることができる。 Further, in the first and second embodiments, the images Ii (x, y) (i = A to D) (i = A to D) photographed by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging unit) are all flat ground ( The virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) is generated on the assumption that a plane having a height of 0 is reflected, but this may be performed based on another rule. For example, in FIGS. 4A and 4B, a spherical surface in contact with the ground (origin O) immediately below the virtual camera 40v is set around the position of the virtual camera 40v (virtual imaging unit) installed directly below. By projecting an image Ii (x, y) (i = A to D) captured by the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) onto this spherical surface, a virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) may be generated. By using such coordinate transformation, it is possible to obtain a virtual image I Vi (x, y) (i = A to D) in which distortion of an object having a height from the ground is reduced.

また、実施例1,実施例2では、各カメラ(40a,40b,40c,40d)(撮像部)から出力されたアナログ信号をデジタル変換して、必要な変換合成処理を行った後、再びアナログ信号に変換してモニタ78に表示する構成としたが、その構成に限定されるものではなく、デジタル出力が可能なカメラを用いたシステム構成を採り、カメラから出力されたデジタル信号をそのまま画像処理する構成を採ってもよい。   In the first and second embodiments, analog signals output from the cameras (40a, 40b, 40c, 40d) (imaging units) are converted into digital signals, and after necessary conversion / combination processing is performed, the analog signals are output again. The signal is converted into a signal and displayed on the monitor 78. However, the present invention is not limited to this structure, and a system configuration using a camera capable of digital output is adopted, and the digital signal output from the camera is subjected to image processing as it is. You may take the structure to do.

さらに、実施例1,実施例2では、CAN通信線76を用いて重機姿勢計測部90で計測された結果を全体制御部94に通信したが、これはCAN通信線76に限定されるものではなく、他の通信線、例えば一般的なシリアル通信線を用いて行ってもよい。   Further, in the first and second embodiments, the result measured by the heavy equipment attitude measurement unit 90 using the CAN communication line 76 is communicated to the overall control unit 94, but this is not limited to the CAN communication line 76. Alternatively, another communication line such as a general serial communication line may be used.

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであるため、本発明は実施例の構成にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。   As mentioned above, although the Example of this invention was explained in full detail with drawing, since an Example is only an illustration of this invention, this invention is not limited only to the structure of an Example. Of course, changes in design and the like within a range not departing from the gist are included in the present invention.

10 重機用周辺監視装置
40a 前方カメラ(撮像部)
40b 左側方カメラ(撮像部)
40c 後方カメラ(撮像部)
40d 右側方カメラ(撮像部)
76 CAN通信線
80 仮想撮像部設置部
82 座標変換合成テーブル
84 座標変換合成部
86 アイコンテーブル
88 アイコン重畳表示部
90 重機姿勢計測部
91 旋回角計測部
92 アーム長計測部
93 アーム仰角計測部
94 全体制御部
96 表示部
100 仮想画像生成部
10. Perimeter monitoring device 40a for heavy machinery Front camera (imaging unit)
40b Left side camera (imaging part)
40c Rear camera (imaging part)
40d Right side camera (imaging part)
76 CAN communication line 80 Virtual imaging unit installation unit 82 Coordinate transformation synthesis table 84 Coordinate transformation synthesis unit 86 Icon table 88 Icon superposition display unit 90 Heavy machine posture measurement unit 91 Turning angle measurement unit 92 Arm length measurement unit 93 Arm elevation angle measurement unit 94 Overall Control unit 96 Display unit 100 Virtual image generation unit

Claims (10)

長さと仰角を変更可能なアームを備えて、運転者が搭乗して左右に旋回可能な上部旋回体と走行移動が可能な下部走行体とからなる重機にあって、前記下部走行体の周囲に複数取り付けられて、前記重機の周辺の地面を含む複数の画像を撮影する撮像部と、
前記撮像部で撮影された複数の画像を、それぞれ変換、合成して、前記重機の上空の所定の位置に、所定の方向に向けて仮想的に設置された仮想撮像部から観測されると予測される1枚の仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記上部旋回体に前記運転者が視認可能に設置された、前記仮想画像が表示される表示部と、を有する重機用周辺監視装置において、
前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度と、をそれぞれ計測する重機姿勢計測部と、前記仮想画像の上に、前記仮想撮像部から観測されると予測される前記重機の姿勢を模擬し、前記アームの長さに応じたサイズのアイコンを重畳するアイコン重畳表示部と、を有して、前記仮想画像生成部は、前記重機姿勢計測部が計測した前記重機の姿勢に応じた位置に、前記姿勢に応じた方向に向けて設置された仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像を生成し、前記アイコン重畳表示部は、前記重機の姿勢に応じたアイコンを前記仮想画像に、前記アームの先端が前記仮想画像の端に位置するように重畳して、前記アイコンが重畳された仮想画像を前記表示部に表示することを特徴とする重機用周辺監視装置。
A heavy machine comprising an arm that can change the length and elevation angle, and is composed of an upper swing body that can be swung right and left by a driver and a lower travel body that can travel and move around the lower travel body. An imaging unit that is mounted in a plurality and captures a plurality of images including the ground around the heavy machinery;
A plurality of images captured by the image capturing unit are converted and combined, respectively, and predicted to be observed from a virtual image capturing unit virtually installed at a predetermined position above the heavy machinery in a predetermined direction. A virtual image generation unit that generates one virtual image to be generated;
In the peripheral monitoring device for heavy equipment, which is installed on the upper swing body so that the driver can visually recognize the display unit on which the virtual image is displayed.
The heavy machine posture measuring unit that measures the length of the arm, the elevation angle of the arm, and the turning angle of the arm, respectively, and the heavy machine that is predicted to be observed from the virtual imaging unit on the virtual image posture simulating, a, and icons superimposed display unit that superimposes the size of the icon corresponding to the length of the arm, the virtual image generation unit, the heavy machinery to the heavy orientation measurement unit is measured A virtual image that is predicted to be observed from a virtual imaging unit installed in a direction according to the posture is generated at a position according to the posture, and the icon superimposed display unit corresponds to the posture of the heavy equipment an icon in the virtual image, and superposition so that the tip of the arm is positioned on the edge of the virtual image, a peripheral for heavy equipment virtual image which the icon is superimposed and displaying on the display unit Monitoring device.
前記仮想撮像部は、少なくとも、前記重機の位置から、前記仮想撮像部の設置位置と前記アームの先端とを結ぶ線分の延長線が地面と交差する点まで、の範囲を含む仮想画像が生成可能な位置と方向に設置されることを特徴とする請求項1に記載の重機用周辺監視装置。   The virtual imaging unit generates a virtual image including at least a range from a position of the heavy machine to a point where an extension line of a line connecting the installation position of the virtual imaging unit and the tip of the arm intersects the ground. The peripheral monitoring device for heavy machinery according to claim 1, wherein the peripheral monitoring device is installed in a possible position and direction. 長さと仰角を変更可能なアームを備えて、運転者が搭乗して左右に旋回可能な上部旋回体と走行移動が可能な下部走行体とからなる重機にあって、前記下部走行体の周囲に複数取り付けられて、前記重機の周辺の地面を含む複数の画像を撮影する撮像部と、
前記撮像部で撮影された複数の画像を、それぞれ変換、合成して、前記重機の上空の所定の位置に、所定の方向に向けて仮想的に設置された仮想撮像部から観測されると予測される1枚の仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記上部旋回体に前記運転者が視認可能に設置された、前記仮想画像が表示される表示部と、を有する重機用周辺監視装置において、
前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度と、をそれぞれ計測する重機姿勢計測部と、前記仮想画像の上に、前記仮想撮像部から観測されると予測される前記重機の姿勢を模擬したアイコンを重畳するアイコン重畳表示部と、を有して、前記仮想画像生成部は、前記重機姿勢計測部が計測した前記重機の姿勢に応じた位置に、前記姿勢に応じた方向に向けて設置された仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像を生成し、前記アイコン重畳表示部は、前記重機の姿勢に応じたアイコンを前記仮想画像に重畳して、前記アイコンが重畳された仮想画像を前記表示部に表示し、
前記仮想撮像部は、少なくとも、前記重機の位置から、前記仮想撮像部の設置位置と前記アームの先端とを結ぶ線分の延長線が地面と交差する点まで、の範囲を含む仮想画像が生成可能な位置と方向に設置されることを特徴とする重機用周辺監視装置。
A heavy machine comprising an arm that can change the length and elevation angle, and is composed of an upper swing body that can be swung right and left by a driver and a lower travel body that can travel and move around the lower travel body. An imaging unit that is mounted in a plurality and captures a plurality of images including the ground around the heavy machinery;
A plurality of images captured by the image capturing unit are converted and combined, respectively, and predicted to be observed from a virtual image capturing unit virtually installed at a predetermined position above the heavy machinery in a predetermined direction. A virtual image generation unit that generates one virtual image to be generated;
In the peripheral monitoring device for heavy equipment, which is installed on the upper swing body so that the driver can visually recognize the display unit on which the virtual image is displayed.
The heavy machine posture measuring unit that measures the length of the arm, the elevation angle of the arm, and the turning angle of the arm, respectively, and the heavy machine that is predicted to be observed from the virtual imaging unit on the virtual image An icon superimposing display unit that superimposes an icon that simulates the posture of the virtual machine, and the virtual image generation unit is in a position corresponding to the posture of the heavy machine measured by the heavy machine posture measurement unit. A virtual image predicted to be observed from a virtual imaging unit installed in a direction is generated, and the icon superimposed display unit superimposes an icon corresponding to the posture of the heavy machine on the virtual image, and the icon There displays the virtual image superimposed on said display unit,
The virtual imaging unit generates a virtual image including at least a range from a position of the heavy machine to a point where an extension line of a line connecting the installation position of the virtual imaging unit and the tip of the arm intersects the ground. Perimeter monitoring device for heavy machinery, characterized in that it is installed in a possible position and direction .
前記重機の走行可能方向を検出する走行可能方向検出部を有して、前記仮想画像生成部は、前記走行可能方向検出部が前記重機の走行可能方向を検出したときに、前記仮想撮像部を、前記重機の走行可能方向をより広く観測可能な位置と高さと向きに設置することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の重機用周辺監視装置。 A travelable direction detection unit that detects a travelable direction of the heavy machine, and the virtual image generation unit detects the virtual imaging unit when the travelable direction detection unit detects the travelable direction of the heavy machine. The peripheral monitoring device for heavy machinery according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heavy machinery is installed at a position, height, and direction in which the traveling direction of the heavy machinery can be observed more widely. 長さと仰角を変更可能なアームを備えて、運転者が搭乗して左右に旋回可能な上部旋回体と走行移動が可能な下部走行体とからなる重機にあって、前記下部走行体の周囲に複数取り付けられて、前記重機の周辺の地面を含む複数の画像を撮影する撮像部と、
前記撮像部で撮影された複数の画像を、それぞれ変換、合成して、前記重機の上空の所定の位置に、所定の方向に向けて仮想的に設置された仮想撮像部から観測されると予測される1枚の仮想画像を生成する仮想画像生成部と、
前記上部旋回体に前記運転者が視認可能に設置された、前記仮想画像が表示される表示部と、を有する重機用周辺監視装置において、
前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度と、をそれぞれ計測する重機姿勢計測部と、前記仮想画像の上に、前記仮想撮像部から観測されると予測される前記重機の姿勢を模擬したアイコンを重畳するアイコン重畳表示部と、を有して、前記仮想画像生成部は、前記重機姿勢計測部が計測した前記重機の姿勢に応じた位置に、前記姿勢に応じた方向に向けて設置された仮想撮像部から観測されると予測される仮想画像を生成し、前記アイコン重畳表示部は、前記重機の姿勢に応じたアイコンを前記仮想画像に重畳して、前記アイコンが重畳された仮想画像を前記表示部に表示し、
前記重機の走行可能方向を検出する走行可能方向検出部を有して、前記仮想画像生成部は、前記走行可能方向検出部が前記重機の走行可能方向を検出したときに、前記仮想撮像部を、前記重機の走行可能方向をより広く観測可能な位置と高さと向きに設置することを特徴とする重機用周辺監視装置。
A heavy machine comprising an arm that can change the length and elevation angle, and is composed of an upper swing body that can be swung right and left by a driver and a lower travel body that can travel and move around the lower travel body. An imaging unit that is mounted in a plurality and captures a plurality of images including the ground around the heavy machinery;
A plurality of images captured by the image capturing unit are converted and combined, respectively, and predicted to be observed from a virtual image capturing unit virtually installed at a predetermined position above the heavy machinery in a predetermined direction. A virtual image generation unit that generates one virtual image to be generated;
In the peripheral monitoring device for heavy equipment, which is installed on the upper swing body so that the driver can visually recognize the display unit on which the virtual image is displayed.
The heavy machine posture measuring unit that measures the length of the arm, the elevation angle of the arm, and the turning angle of the arm, respectively, and the heavy machine that is predicted to be observed from the virtual imaging unit on the virtual image An icon superimposing display unit that superimposes an icon that simulates the posture of the virtual machine, and the virtual image generation unit is in a position corresponding to the posture of the heavy machine measured by the heavy machine posture measurement unit. A virtual image predicted to be observed from a virtual imaging unit installed in a direction is generated, and the icon superimposed display unit superimposes an icon corresponding to the posture of the heavy machine on the virtual image, and the icon There displays the virtual image superimposed on said display unit,
A travelable direction detection unit that detects a travelable direction of the heavy machine, and the virtual image generation unit detects the virtual imaging unit when the travelable direction detection unit detects the travelable direction of the heavy machine. , heavy surroundings monitoring apparatus characterized that you set up the travelable direction of the heavy equipment to wider observable position and height and orientation.
前記仮想撮像部は、少なくとも、前記重機の位置から、前記仮想撮像部の設置位置と前記アームの先端とを結ぶ線分の延長線が地面と交差する点まで、の範囲を含む仮想画像が生成可能な位置と方向に設置されることを特徴とする請求項5に記載の重機用周辺監視装置。 The virtual imaging unit generates a virtual image including at least a range from a position of the heavy machine to a point where an extension line of a line connecting the installation position of the virtual imaging unit and the tip of the arm intersects the ground. The peripheral monitoring device for heavy machinery according to claim 5, wherein the peripheral monitoring device is installed in a possible position and direction. 前記仮想画像生成部は、前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度にそれぞれ対応する前記仮想撮像部の設置位置と設置方向に応じた座標変換合成テーブルを有して、前記重機姿勢計測部で計測された前記アームの長さと、前記アームの仰角と、前記アームの旋回角度に対応する前記座標変換合成テーブルに基づいて、前記仮想画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか1項に記載の重機用周辺監視装置。 The virtual image generation unit has a coordinate conversion synthesis table corresponding to the installation position and installation direction of the virtual imaging unit corresponding to the length of the arm, the elevation angle of the arm, and the turning angle of the arm, respectively. The virtual image is generated based on the coordinate transformation synthesis table corresponding to the length of the arm measured by the heavy equipment attitude measurement unit, the elevation angle of the arm, and the turning angle of the arm. The heavy equipment periphery monitoring apparatus according to any one of claims 1 to 6 . 前記仮想画像生成部は、前記アームの延伸方向が常に上部に位置する仮想画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の重機用周辺監視装置。 The heavy equipment periphery monitoring device according to any one of claims 1 to 7, wherein the virtual image generation unit generates a virtual image in which an extending direction of the arm is always located at an upper part. 前記仮想画像生成部は、前記仮想撮像部を、前記上部旋回体の旋回中心を通る鉛直線上に下向きに設置して、なおかつ、前記重機姿勢計測部で計測された前記アームの旋回角度に応じた角度だけ、前記仮想撮像部の光軸周りに回転させたときに撮影されると予測される仮想画像を生成することを特徴とする請求項8に記載の重機用周辺監視装置。 The virtual image generation unit installs the virtual imaging unit downward on a vertical line passing through the turning center of the upper revolving body, and according to the turning angle of the arm measured by the heavy equipment posture measuring unit. The heavy equipment periphery monitoring device according to claim 8 , wherein a virtual image predicted to be captured when the virtual imaging unit is rotated around the optical axis of the virtual imaging unit by an angle is generated. 前記アイコン重畳表示部は、複数の前記アイコンが格納されたアイコンテーブルを有して、前記重機姿勢計測部で計測された前記重機の姿勢に対応するアイコンを前記アイコンテーブルの中から選択して、選択されたアイコンを、前記仮想画像に重畳することを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の重機用周辺監視装置。 The icon superimposed display unit has an icon table in which a plurality of the icons are stored, and selects an icon corresponding to the posture of the heavy machinery measured by the heavy machinery posture measuring unit from the icon table, The peripheral monitoring device for heavy machinery according to any one of claims 1 to 9 , wherein the selected icon is superimposed on the virtual image.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6756555B2 (en) 2016-09-09 2020-09-16 株式会社タダノ Bird's-eye view image system, bird's-eye view image display method and program
JPWO2017014325A1 (en) 2016-09-09 2019-06-13 株式会社小松製作所 Bulldozer
JP6713884B2 (en) * 2016-09-09 2020-06-24 株式会社タダノ Overhead image system, overhead image display method and program
JP2018039648A (en) * 2016-09-09 2018-03-15 株式会社タダノ Image display system
JP6976511B2 (en) * 2017-09-21 2021-12-08 アトミクス株式会社 Road lane marking construction vehicle
JP6958216B2 (en) * 2017-10-17 2021-11-02 株式会社タダノ Work vehicle
CN111052734B (en) 2017-10-17 2021-06-01 株式会社多田野 Working vehicle
JP7143578B2 (en) * 2017-10-17 2022-09-29 株式会社タダノ work vehicle
JP7271218B2 (en) * 2019-02-22 2023-05-11 株式会社加藤製作所 construction machinery
JP7278851B2 (en) * 2019-04-23 2023-05-22 株式会社加藤製作所 Travel control device for construction machinery and construction machinery
JPWO2020256101A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-24
JP7391604B2 (en) * 2019-10-23 2023-12-05 株式会社加藤製作所 construction machinery

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4899367B2 (en) * 2005-07-27 2012-03-21 日産自動車株式会社 Overhead image display system and overhead image display method
JP2008312004A (en) * 2007-06-15 2008-12-25 Sanyo Electric Co Ltd Camera system and mechanical apparatus
JP5064976B2 (en) * 2007-11-12 2012-10-31 クラリオン株式会社 Work safety monitoring system for construction and civil engineering vehicles
JP2010241548A (en) * 2009-04-03 2010-10-28 Kansai Electric Power Co Inc:The Safety confirmation device of crane
JP5841821B2 (en) * 2011-12-07 2016-01-13 富士通テン株式会社 Image processing apparatus, vehicle, image processing method, and program

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