JP6589468B2 - 移動式クレーンの周囲表示装置 - Google Patents
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Description
本発明は、移動式クレーンの周囲表示装置に関する。さらに詳しくは、移動式クレーンのブーム先端部の周囲を運転室内で確認するための周囲表示装置に関する。
移動式クレーンは、走行車体と、走行車体に搭載された旋回台と、旋回台に対して起伏自在に取り付けられたブームと、旋回台に設けられた運転室とを備えている。移動式クレーンが一般道路を走行する車両走行時は、ブームを収縮、倒伏した格納状態とする。ブームを格納状態とすると、ブーム先端部が走行車体の前端よりも前方に突出した状態となる。そのため、運転室内の作業員はブーム先端部の周囲、特に側方の確認が困難である。
例えば、移動式クレーンが交差点に進入する際には、運転室よりも早くブーム先端部が交差点に進入する。この時点では交差する道路の状況を運転室内の作業員が確認することは困難である。
特許文献１には、ブーム先端部に側方に向けてカメラを設け、このカメラで撮影した画像を運転室内に設けたモニタに表示するよう構成した側方視認装置が開示されている。この側方視認装置によれば、運転室が交差点に進入していなくても、ブーム先端部が交差点に進入した時点で交差する道路の状況を確認できるので、車両走行時の安全性が向上する。
しかし、前記側方視認装置は、カメラで撮影した画像をモニタに表示するだけである。そのため、モニタに表示された路面や車両などの周囲の物体とブームとの位置関係が分かり難いという問題があった。
本発明は上記事情に鑑み、周囲の物体とブームとの位置関係が分かりやすい移動式クレーンの周囲表示装置を提供することを目的とする。
第１発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、走行車体と、ブームとを備える移動式クレーンの周囲表示装置であって、前記ブームの先端部に設けられたカメラと、前記カメラに接続された制御装置と、前記制御装置に接続されたモニタと、を備え、前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像を視点変換処理して、前記ブームの先端から真横を見た視点変換画像を生成し、該視点変換画像に前記ブームの位置情報を重ねて、前記モニタに表示することを特徴とする。
第２発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端位置を示すラインであることを特徴とする。
第３発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの側面位置を示すラインであることを特徴とする。
第４発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端部を投影したシルエットであることを特徴とする。
第５発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記制御装置は、前記視点変換画像に前記走行車体の位置情報を重ねて、前記モニタに表示することを特徴とする。
第６発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第５発明において、前記走行車体の位置情報は、前記走行車体の側面位置を示すラインであることを特徴とする。
第７発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記カメラは、前記ブームの先端部に右側方に向けて設けられた右カメラと、左側方に向けて設けられた左カメラとからなり、前記制御装置は、前記右カメラおよび前記左カメラで撮影された画像を視点変換処理して前記視点変換画像を生成することを特徴とする。
第２発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端位置を示すラインであることを特徴とする。
第３発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの側面位置を示すラインであることを特徴とする。
第４発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１発明において、前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端部を投影したシルエットであることを特徴とする。
第５発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記制御装置は、前記視点変換画像に前記走行車体の位置情報を重ねて、前記モニタに表示することを特徴とする。
第６発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第５発明において、前記走行車体の位置情報は、前記走行車体の側面位置を示すラインであることを特徴とする。
第７発明の移動式クレーンの周囲表示装置は、第１、第２、第３、第４、第５または第６発明において、前記カメラは、前記ブームの先端部に右側方に向けて設けられた右カメラと、左側方に向けて設けられた左カメラとからなり、前記制御装置は、前記右カメラおよび前記左カメラで撮影された画像を視点変換処理して前記視点変換画像を生成することを特徴とする。
第１発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの位置情報が重ねて表示されるので、周囲の物体とブームとの位置関係が分かりやすい。また、ブームの先端から真横を見た視点変換画像が表示されるので、側方の物体に対するブーム先端部の突出具合が分かりやすい。
第２発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの先端位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム先端との位置関係が分かりやすい。
第３発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの側面位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム側面との位置関係が分かりやすい。
第４発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの先端部を投影したシルエットが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム先端部との位置関係が分かりやすい。
第５発明によれば、カメラで撮影された画像に走行車体の位置情報が重ねて表示されるので、周囲の物体と走行車体との位置関係が分かりやすい。
第６発明によれば、カメラで撮影された画像に走行車体の側面位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体と走行車体側面との位置関係が分かりやすい。
第７発明によれば、左右のカメラで撮影された画像が表示されるので、ブーム先端部の両側方を同時に確認できる。
第２発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの先端位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム先端との位置関係が分かりやすい。
第３発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの側面位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム側面との位置関係が分かりやすい。
第４発明によれば、カメラで撮影された画像にブームの先端部を投影したシルエットが重ねて表示されるので、周囲の物体とブーム先端部との位置関係が分かりやすい。
第５発明によれば、カメラで撮影された画像に走行車体の位置情報が重ねて表示されるので、周囲の物体と走行車体との位置関係が分かりやすい。
第６発明によれば、カメラで撮影された画像に走行車体の側面位置を示すラインが重ねて表示されるので、周囲の物体と走行車体側面との位置関係が分かりやすい。
第７発明によれば、左右のカメラで撮影された画像が表示されるので、ブーム先端部の両側方を同時に確認できる。
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
〔第１実施形態〕
（移動式クレーン100）
まず、移動式クレーン100の基本的構造を図１および図２に基づき説明する。
図中符号101は走行車体である。走行車体101には車両走行のためのエンジンや車輪のほか、クレーン作業中の安定を確保するアウトリガ102が設けられている。走行車体101の上面には旋回台103が搭載されており、旋回モータにより水平面内で360°旋回できるようになっている。旋回台103には運転室104が設けられている。
〔第１実施形態〕
（移動式クレーン100）
まず、移動式クレーン100の基本的構造を図１および図２に基づき説明する。
図中符号101は走行車体である。走行車体101には車両走行のためのエンジンや車輪のほか、クレーン作業中の安定を確保するアウトリガ102が設けられている。走行車体101の上面には旋回台103が搭載されており、旋回モータにより水平面内で360°旋回できるようになっている。旋回台103には運転室104が設けられている。
旋回台103にはブーム105が起伏自在に取り付けられている。ブーム105の基端部はピンで旋回台103に枢支されている。ブーム105と旋回台103との間には起伏シリンダが取付けられている。この起伏シリンダを伸長させるとブーム105が起仰し、起伏シリンダを収縮させるとブーム105が倒伏する。
ブーム105はテレスコピック状に構成された多段式ブームであり、基端ブームと、１または複数の中間ブームと、先端ブームとからなる。ブーム105は伸縮シリンダにより伸縮動作する。なお、ブーム105の段数は特に限定されない。中間ブームのない二段式としてもよいし、中間ブームを備えた三段以上の構成としてもよい。
ブーム105（先端ブーム）の先端部からは、図示しないフックを備えたワイヤロープが吊り下げられ、そのワイヤロープはブーム105に沿って旋回台103に導かれてウインチに巻き取られている。ウインチはホイストモータの駆動により正逆回転し、ワイヤロープを巻き取り、繰り出しすることでフックの上げ下げができる。
クレーン作業時は、アウトリガ102を張り出して、走行車体101の安定を確保した状態とする。旋回台104の旋回、ブーム105の起伏、伸縮、フックの上げ下げを組合せることにより、立体空間内での荷揚げと荷降ろしができる。
車両走行時は、アウトリガ102を格納状態とするとともに、ブーム105を格納状態とする。ブーム105の格納状態とは、ブーム105を全縮、全倒伏させ、ブーム先端部106を走行車体101の前方に旋回させた状態である。ブーム105を格納状態とすると、ブーム先端部106が走行車体101の前端よりも前方に突出した状態となる。作業員は運転室104内で運転を行う。そのため、運転室104内の作業員はブーム先端部106の周囲、特に側方の確認が困難である。
なお、本明細書では、移動式クレーン100の平面視（図２）において、走行車体101の前後方向を「前後方向」と称し、走行車体101の左右方向を「幅方向」と称する。また、ブーム105の先端の前後方向の位置を「ブーム先端位置ＢＦ」と称する。ブーム105の側面の幅方向の位置を「ブーム側面位置ＢＳ」と称する。左右のブーム側面位置ＢＳ、ＢＳの間の距離はブーム105の幅を意味する。走行車体101の側面の幅方向の位置を「走行車体側面位置ＶＳ」と称する。左右の走行車体側面位置ＶＳ、ＶＳの間の距離は走行車体101の車幅を意味する。
（周囲表示装置Ａ）
つぎに、本発明の第１実施形態に係る周囲表示装置Ａを説明する。
図３に示すように、周囲表示装置Ａは、２つのカメラ１Ｌ、１Ｒと、カメラ１Ｌ、１Ｒに接続された制御装置２と、制御装置２に接続されたモニタ３とからなる。
つぎに、本発明の第１実施形態に係る周囲表示装置Ａを説明する。
図３に示すように、周囲表示装置Ａは、２つのカメラ１Ｌ、１Ｒと、カメラ１Ｌ、１Ｒに接続された制御装置２と、制御装置２に接続されたモニタ３とからなる。
カメラ１Ｌ、１Ｒは、ブーム先端部106の左右両側に設けられている（図１、図２参照）。ブーム先端部106から右側方に向けて設けられたカメラ１Ｒを右カメラ１Ｒと称し、左側方に向けて設けられたカメラ１Ｌを左カメラ１Ｌと称する。
カメラ１Ｌ、１Ｒは全縮したブーム105の先端部106に配置されていればよく、基端ブームの先端部に設けられてもよいし、先端ブームの先端部に設けられてもよい。また、カメラ１Ｌ、１Ｒの向き（光軸の向き）は特に限定されないが、ブーム先端部106から斜め前方、かつ、斜め下方とすることが好ましい。
制御装置２はＣＰＵやメモリからなるコンピュータで構成されている。制御装置２はカメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像を処理してモニタ３に表示する機能を有する。その詳細は後述する。制御装置２およびモニタ３は運転室104に設置される。
（モニタ表示画像）
つぎに、モニタ３に表示される画像を説明する。
制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像を処理して、図４に示すような画像を生成し、モニタ３に表示する。なお、図４に示す画像の背景は、移動式クレーン100が交差点に進入する場面を想定した例示である。
つぎに、モニタ３に表示される画像を説明する。
制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像を処理して、図４に示すような画像を生成し、モニタ３に表示する。なお、図４に示す画像の背景は、移動式クレーン100が交差点に進入する場面を想定した例示である。
図４に示すように、モニタ３はその中央で画面が二分割されている。右側の領域には右カメラ１Ｒで撮影された右側画像ＩＲが表示され、左側の領域には左カメラ１Ｌで撮影された左側画像ＩＬが表示される。
このように、１つのモニタ３に左右のカメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像ＩＬ、ＩＲが表示されるので、作業員はブーム先端部106の左右両側方を同時に確認できる。
各画像ＩＬ、ＩＲには、ブーム105の位置情報が重ねて表示されている。本実施形態においてブーム105の位置情報とは、ブーム先端位置ＢＦを示すブーム先端ラインＬbfと、ブーム側面位置ＢＳを示すブーム側面ラインＬbsである。ブーム先端ラインＬbfは、ブーム先端位置ＢＦを路面に投影し、幅方向に延長した線である。ブーム側面ラインＬbsは、ブーム側面位置ＢＳを路面に投影し、前後方向に延長した線である。
また、各画像ＩＬ、ＩＲには、走行車体105の位置情報が重ねて表示されている。本実施形態において走行車体105の位置情報とは、走行車体側面位置ＶＳを示す走行車体側面ラインＬvsである。走行車体側面ラインＬvsは、走行車体側面位置ＶＳを路面に投影し、前後方向に延長した線である。
制御装置２のメモリには、各ラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsの画像上の位置（例えば、線分の端点の位置座標）が予め記憶されている。制御装置２はその情報に基づいて各画像ＩＬ、ＩＲにラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsを重ねて表示する。
ラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsを表現する線分の端点の位置や、線分の長さは特に限定されない。図４に示す例では、ブーム先端ラインＬbfを走行車体101の車幅よりも長い線分とし、ブーム側面ラインＬbsおよび走行車体側面ラインＬvsをブーム先端ラインＬbf上に位置する端点から走行車体101の後方に延びる線分として表現している。
なお、各ラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsを異なる色や線種で表示すれば、各ラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsを区別しやすくなるので好ましい。また、ラインＬbs、Ｌbf、Ｌvsを直線で表示してもよいし、カメラ１Ｌ、１Ｒのレンズの歪に合せて曲線で表示してもよい。
画像ＩＬ、ＩＲにブーム先端ラインＬbfが重ねて表示されるので、作業員にとって路面や車両などの周囲の物体とブーム先端との位置関係が分かりやすい。また、画像ＩＬ、ＩＲにブーム側面ラインＬbsが重ねて表示されるので、作業員にとって周囲の物体とブーム側面との位置関係が分かりやすい。
例えば、移動式クレーン100が交差点に進入する際に、モニタ３に表示された路面や車両などの周囲の物体とブーム105との位置関係が分かりやすい。運転室104が交差点に進入していなくても、ブーム先端部106が交差点に進入した時点で交差する道路の状況を確認できるので、車両走行時の安全性が向上する。
また、移動式クレーン100を壁ギリギリまで前進させる際に、ブーム先端部106と壁との距離が分かりやすい。このような場合にも安全性が向上する。
画像ＩＬ、ＩＲに走行車体側面ラインＬvsが重ねて表示されるので、作業員にとって周囲の物体と走行車体側面との位置関係が分かりやすい。特に、周囲の物体と車幅との関係が分かりやすい。そのため、例えば、幅の狭い道路への進入が容易となる。
なお、本実施形態では、ブーム先端ラインＬbf、ブーム側面ラインＬbs、走行車体側面ラインＬvsの全てを表示する構成としたが、これらのうちの１つまたは２つを表示する構成としてもよい。
〔第２実施形態〕
図５に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態では、各画像ＩＬ、ＩＲに、ブーム先端部106を路面に投影したシルエットＳを重ねて表示している。すなわち、本実施形態においてブーム105の位置情報とは、ブーム先端部106のシルエットＳである。第１実施形態におけるブーム先端ラインＬbfとブーム側面ラインＬbsとで囲まれた領域を塗りつぶすことでシルエットＳが得られる。
図５に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態では、各画像ＩＬ、ＩＲに、ブーム先端部106を路面に投影したシルエットＳを重ねて表示している。すなわち、本実施形態においてブーム105の位置情報とは、ブーム先端部106のシルエットＳである。第１実施形態におけるブーム先端ラインＬbfとブーム側面ラインＬbsとで囲まれた領域を塗りつぶすことでシルエットＳが得られる。
制御装置２のメモリには、シルエットＳの画像上の領域が予め記憶されている。制御装置２はその情報に基づいて各画像ＩＬ、ＩＲにシルエットＳを重ねて表示する。シルエットＳの色や透過率、ハッチングの種類は特に限定されない。
画像ＩＬ、ＩＲにブーム先端部106のシルエットＳが重ねて表示されるので、作業員にとって周囲の物体とブーム先端部106との位置関係が分かりやすい。
〔第３実施形態〕
図６に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態の制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像ＩＬ、ＩＲを視点変換処理して、ブーム105の先端から真横を見た視点変換画像ＩＬt、ＩＲtを生成する。視点変換処理には公知の方法を用いることができる。
図６に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態の制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像ＩＬ、ＩＲを視点変換処理して、ブーム105の先端から真横を見た視点変換画像ＩＬt、ＩＲtを生成する。視点変換処理には公知の方法を用いることができる。
図６に示すように、モニタ３はその中央で画面が二分割されている。右側の領域には右側画像ＩＲを視点変換処理した右側視点変換画像ＩＲtが表示され、左側の領域には左側画像ＩＬを視点変換処理した左側視点変換画像ＩＬtが表示される。
制御装置２は視点変換画像ＩＲt、ＩＬtに、ブーム105の位置情報を重ねて表示する。本実施形態においてブーム105の位置情報とは、ブーム先端位置ＢＦを示すブーム先端ラインＬbfである。
視点変換画像ＩＲt、ＩＬtにおいて、ブーム先端ラインＬbfは縦線として表示される。そのため、ブーム先端ラインＬbfが斜めの線として表示される場合に比べて、側方の物体に対するブーム先端部106の突出具合が分かりやすい。
また、制御装置２は視点変換画像ＩＲt、ＩＬtに、走行車体105の位置情報を重ねて表示する。本実施形態において走行車体105の位置情報とは、走行車体側面位置ＶＳを示す走行車体側面ラインＬvsである。
視点変換画像ＩＲt、ＩＬtにおいて走行車体側面ラインＬvsは横線として表示される。そのため、走行車体側面ラインＬvsが斜めの線として表示される場合に比べて、側方の物体と走行車体側面との位置関係が分かりやすい。
〔第４実施形態〕
図７に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態の制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像ＩＬ、ＩＲを視点変換処理して、ブーム105の先端から真下を見た視点変換画像を生成する。さらに、左右の視点変化画像を合成して、一つの画像Ｉtを生成する。視点変換処理や画像の合成処理には公知の方法を用いることができる。
図７に示す画像をモニタ３に表示するよう構成してもよい。
本実施形態の制御装置２は、カメラ１Ｌ、１Ｒで撮影された画像ＩＬ、ＩＲを視点変換処理して、ブーム105の先端から真下を見た視点変換画像を生成する。さらに、左右の視点変化画像を合成して、一つの画像Ｉtを生成する。視点変換処理や画像の合成処理には公知の方法を用いることができる。
制御装置２は視点変換画像Ｉtに、ブーム105の位置情報を重ねて表示する。本実施形態においてブーム105の位置情報とは、ブーム先端位置ＢＦを示すブーム先端ラインＬbfと、ブーム側面位置ＢＳを示すブーム側面ラインＬbsである。なお、ブーム先端部106のシルエットＳを表示してもよい。
視点変換画像Ｉtにおいて、ブーム先端ラインＬbfは横線として表示される。そのため、ブーム先端ラインＬbfが斜めの線として表示される場合に比べて、下方の物体に対するブーム先端部106の突出具合が分かりやすい。
また、視点変換画像Ｉtにおいて、ブーム側面ラインＬbsは縦線として表示される。そのため、ブーム側面ラインＬbsが斜めの線として表示される場合に比べて、下方の物体とブーム側面との位置関係が分かりやすい。
また、制御装置２は視点変換画像Ｉtに、走行車体105の位置情報を重ねて表示する。本実施形態において走行車体105の位置情報とは、走行車体側面位置ＶＳを示す走行車体側面ラインＬvsである。
視点変換画像Ｉtにおいて走行車体側面ラインＬvsは縦線として表示される。そのため、走行車体側面ラインＬvsが斜めの線として表示される場合に比べて、下方の物体と走行車体側面との位置関係が分かりやすい。
〔その他の実施形態〕
上記実施形態では、「ブームの位置情報」として、ブーム先端ラインＬbf、ブーム側面ラインＬbs、ブーム先端部106のシルエットＳを例示したが、これに限定されない。ブーム105の位置を種々の方法で表示することができる。
上記実施形態では、「ブームの位置情報」として、ブーム先端ラインＬbf、ブーム側面ラインＬbs、ブーム先端部106のシルエットＳを例示したが、これに限定されない。ブーム105の位置を種々の方法で表示することができる。
また、上記実施形態では、「走行車体の位置情報」として、走行車体側面ラインＬvsを例示したが、これに限定されない。走行車体101の位置を種々の方法で表示することができる。
また、カメラの数は２つに限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。特許文献１にように、左右の一方をカメラとし、他方を側視鏡としてもよい。また、１つの広角カメラでブーム先端部106の左右両方を撮影するよう構成してもよい。
Ａ 周知表示装置
１Ｌ、１Ｒ カメラ
２ 制御装置
３ モニタ
１Ｌ、１Ｒ カメラ
２ 制御装置
３ モニタ
Claims (7)
- 走行車体と、ブームとを備える移動式クレーンの周囲表示装置であって、
前記ブームの先端部に設けられたカメラと、
前記カメラに接続された制御装置と、
前記制御装置に接続されたモニタと、を備え、
前記制御装置は、前記カメラで撮影された画像を視点変換処理して、前記ブームの先端から真横を見た視点変換画像を生成し、該視点変換画像に前記ブームの位置情報を重ねて、前記モニタに表示する
ことを特徴とする移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端位置を示すラインである
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記ブームの位置情報は、前記ブームの側面位置を示すラインである
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記ブームの位置情報は、前記ブームの先端部を投影したシルエットである
ことを特徴とする請求項１記載の移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記制御装置は、前記視点変換画像に前記走行車体の位置情報を重ねて、前記モニタに表示する
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記走行車体の位置情報は、前記走行車体の側面位置を示すラインである
ことを特徴とする請求項５記載の移動式クレーンの周囲表示装置。 - 前記カメラは、前記ブームの先端部に右側方に向けて設けられた右カメラと、左側方に向けて設けられた左カメラとからなり、
前記制御装置は、前記右カメラおよび前記左カメラで撮影された画像を視点変換処理して前記視点変換画像を生成する
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記載の移動式クレーンの周囲表示装置。
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