JP6917167B2 - Bird's-eye view image display device for construction machinery - Google Patents

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本発明は、建設機械に搭載される俯瞰画像表示装置に関する。 The present invention relates to a bird's-eye view image display device mounted on a construction machine.

緊急災害復旧工事において、遠隔操作仕様の建設機械を遠隔で操作する場合、操作者は工事場所より、充分離れた安全な場所から操作する必要がある。
工事範囲が狭い箇所では目視にて操作が可能であるが、通常は、1)建設機械に搭載され、作業の進捗状態を確認するための作業用カメラ、および、2)固定設置され、建設機械自体を撮影してその移動状況や周辺状況を確認するための確認用カメラ、の2種類のカメラからの画像を操作者に提示することになる。
ここで、建設機械が移動した場合、その動きに追従して2)の確認用カメラの画像を切り替えるなどの作業が必要となり、操作者の作業工程が増え、作業効率が低下する可能性がある。
そこで、建設機械に複数のカメラを設け、各カメラから供給される画像を処理し、建設機械の上方から見たような俯瞰画像を作成する俯瞰画像表示装置が提案されている(下記特許文献1参照)。この方法によれば、確認用カメラが建設機械に設けられているため、建設機械の移動に伴う確認用カメラの切り替え作業は不要となる。また、複数のカメラの画像を1つの俯瞰画像として合成するので、1画面上に建設機械全周を表示することができ、確認作業の効率を向上することができる。
また、下記特許文献2には、固定設置されたカメラの画像を用いて、特定領域外から特定領域内に移動したオブジェクトの検知を行う技術が記載されている。
In emergency disaster recovery work, when operating a remote-controlled construction machine remotely, the operator needs to operate it from a safe place sufficiently far from the construction place.
Although it is possible to operate visually in places where the construction area is narrow, usually, 1) a work camera mounted on a construction machine to check the progress of work, and 2) a fixed installation, construction machine. Images from two types of cameras, a confirmation camera for taking a picture of itself and confirming its movement status and surrounding conditions, are presented to the operator.
Here, when the construction machine moves, it is necessary to perform work such as switching the image of the confirmation camera in 2) following the movement, which increases the work process of the operator and may reduce the work efficiency. ..
Therefore, a bird's-eye view image display device has been proposed in which a plurality of cameras are provided in a construction machine, images supplied from each camera are processed, and a bird's-eye view image as seen from above the construction machine is created (Patent Document 1 below). reference). According to this method, since the confirmation camera is provided in the construction machine, it is not necessary to switch the confirmation camera when the construction machine moves. Further, since the images of a plurality of cameras are combined as one bird's-eye view image, the entire circumference of the construction machine can be displayed on one screen, and the efficiency of the confirmation work can be improved.
Further, Patent Document 2 below describes a technique for detecting an object that has moved from outside a specific area to within a specific area by using an image of a fixedly installed camera.

特開2015−154240号公報JP-A-2015-154240 特開2015−96293号公報JP-A-2015-96293

しかしながら、俯瞰画像を用いた場合でも、周囲の状況を確認しながら作業を進めるためには、作業用カメラの画像および確認用カメラの画像を交互または同時に確認しなければならず、作業者の負担は大きい。
例えば、建設機械の作業中は、その作業領域に人や動物、車両などの物体が入らないようにすることが求められるが、建設機械の移動中(旋回時を含む)には俯瞰画像中の建設機械以外の物体は全て移動しているように見えるため、相対的に建設機械に近づいている物体があっても気づかない可能性がある。上述した特許文献2は、固定カメラの画像を用いた技術であり、建設機械の俯瞰画像のように画像自体が移動する場合には適用することができない。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は、建設機械の作業時における操作者の負担を軽減する上で有利な建設機械用俯瞰画像表示装置を提供することにある。
However, even when a bird's-eye view image is used, in order to proceed with the work while checking the surrounding conditions, it is necessary to check the image of the work camera and the image of the confirmation camera alternately or at the same time, which is a burden on the operator. Is big.
For example, while working on a construction machine, it is required to keep objects such as people, animals, and vehicles out of the work area, but while the construction machine is moving (including when turning), it is in the bird's-eye view image. Since all objects other than construction machinery appear to be moving, even if there are objects that are relatively close to the construction machinery, they may not be noticed. The above-mentioned Patent Document 2 is a technique using an image of a fixed camera, and cannot be applied when the image itself moves like a bird's-eye view image of a construction machine.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a bird's-eye view image display device for a construction machine, which is advantageous in reducing the burden on an operator during the work of the construction machine.

上述の目的を達成するため、請求項1の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、建設機械に搭載された複数のカメラと、前記複数のカメラで撮影された前記建設機械の周囲の撮影画像を用いて、前記建設機械を中心とした建設機械全周の俯瞰画像を生成する俯瞰画像生成部と、前記俯瞰画像生成部によって生成された俯瞰画像を表示する表示部と、を備える建設機械用俯瞰画像表示装置であって、前記俯瞰画像上に設定した格子の交点をそれぞれ代表点として設定し、前記俯瞰画像のフレーム間における前記代表点の位置の変化に基づいて前記代表点それぞれの移動ベクトルを検出する移動ベクトル検出部と、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を注意物体として検出する注意物体検出部と、を備えることを特徴とする。
請求項2の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは移動方向が異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を前記注意物体として検出する、ことを特徴とする。
請求項3の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは移動量が異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を前記注意物体として検出する、ことを特徴とする。
請求項4の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記移動ベクトルの長さは、前記移動ベクトルの単位時間当たりの移動量であって、前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動方向と同じ方向に移動する物体がある場合、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルの長さと前記物体に設定された前記代表点の移動ベクトルの長さとが異なる場合に前記物体を前記注意物体として検出する、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記注意物体が検出された場合、前記表示部における前記注意物体の表示態様を他の領域の表示態様と異ならせる表示制御部を更に備える、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記注意物体が検出された場合、前記建設機械の駆動を制限する駆動制御部を更に備える、ことを特徴とする。
請求項の発明にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置は、前記建設機械は、遠隔制御により無人運転される、ことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the bird's-eye view image display device for a construction machine according to the invention of claim 1 is a plurality of cameras mounted on the construction machine and a photograph of the surroundings of the construction machine taken by the plurality of cameras. A construction machine including a bird's-eye view image generation unit that generates a bird's-eye view image of the entire circumference of the construction machine centered on the construction machine, and a display unit that displays a bird's-eye view image generated by the bird's-eye view image generation unit. In the bird's-eye view image display device, the intersections of the grids set on the bird's-eye view image are set as representative points, and the movement of each of the representative points is based on the change in the position of the representative points between the frames of the bird's-eye view image. A movement vector detection unit that detects a vector and a caution object detection unit that detects an object for which the representative point is set, which has a movement vector different from the movement vector of the other representative points accompanying the movement of the construction machine, as a caution object. It is characterized by having and.
In the bird's-eye view image display device for a construction machine according to the invention of claim 2, the caution object detection unit has a movement vector whose movement direction is different from that of other representative points due to the movement of the construction machine. It is characterized in that an object for which a point is set is detected as the caution object.
In the bird's-eye view image display device for a construction machine according to the invention of claim 3, the caution object detection unit has a movement vector whose movement amount is different from that of other representative points due to the movement of the construction machine. It is characterized in that an object for which a point is set is detected as the caution object.
In the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the invention of claim 4, the length of the movement vector is the amount of movement of the movement vector per unit time, and the caution object detection unit is the movement of the construction machine. When there is an object that moves in the same direction as the direction, the length of the movement vector of the other representative point due to the movement of the construction machine is different from the length of the movement vector of the representative point set for the object. It is characterized in that an object is detected as the caution object.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to the invention of claim 5 further includes a display control unit that makes the display mode of the caution object different from the display mode of another area when the caution object is detected. It is characterized by being prepared.
The bird's-eye view image display device for a construction machine according to the invention of claim 6 is further provided with a drive control unit that limits the drive of the construction machine when the caution object is detected.
The bird's-eye view image display device for a construction machine according to the invention of claim 7 is characterized in that the construction machine is operated unmanned by remote control.

請求項1の発明によれば、建設機械周辺の移動物体を自動的に検出することができ、建設機械の操作者が作業と並行して画像を確認する場合と比較して、作業効率を向上させる上で有利となる。また、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出するので、建設機械の移動に伴う物体の相対位置変化と、実際の物体の移動とを区別して注意物体を検出することができ、真に注意すべき物体を精度よく検出する上で有利となる。
請求項2の発明によれば、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは移動方向が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出するので、簡易な処理で注意物体を検出することができる。
請求項3の発明によれば、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは移動量が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出するので、注意物体の移動方向と建設機械の移動方向とが同方向である場合にも注意物体を検出することができる。
請求項4の発明によれば、建設機械の操作者等に注意物体の存在およびその位置を視覚的に示すことができ、建設機械操作時の利便性を向上させる上で有利となる。
請求項5の発明によれば、注意物体が検出された場合に建設機械の駆動を自動的に制限するので、建設機械の操作者の判断を待つことなく迅速に移動物体への対応を図る上で有利となる。
請求項6の発明によれば、建設機械から離れた場所にいる操作者によっても建設機械周辺の注意物体を把握することができ、遠隔制御による建設機械の無人運転時における利便性を向上させる上で有利となる。
According to the invention of claim 1, a moving object around the construction machine can be automatically detected, and the work efficiency is improved as compared with the case where the operator of the construction machine confirms the image in parallel with the work. It is advantageous to make it. In addition, since an object showing a movement vector different from the movement vector due to the movement of the construction machine is detected as a caution object, the relative position change of the object due to the movement of the construction machine and the actual movement of the object are distinguished from each other and the caution object. Can be detected, which is advantageous in accurately detecting an object that should be truly noted.
According to the second aspect of the present invention, since an object showing a movement vector whose movement direction is different from the movement vector accompanying the movement of the construction machine is detected as a caution object, the caution object can be detected by a simple process.
According to the invention of claim 3, since an object showing a movement vector whose movement amount is different from the movement vector accompanying the movement of the construction machine is detected as a caution object, the movement direction of the caution object and the movement direction of the construction machine are the same. Attention objects can be detected even when the direction is correct.
According to the invention of claim 4, the existence and the position of the caution object can be visually shown to the operator of the construction machine, which is advantageous in improving the convenience when operating the construction machine.
According to the invention of claim 5, when a caution object is detected, the drive of the construction machine is automatically restricted, so that the moving object can be quickly dealt with without waiting for the judgment of the operator of the construction machine. It becomes advantageous in.
According to the invention of claim 6, the caution object around the construction machine can be grasped even by the operator who is away from the construction machine, and the convenience in unmanned operation of the construction machine by remote control is improved. It becomes advantageous in.

実施の形態の建設機械用俯瞰画像表示装置が適用されたバックホウの側面図である。It is a side view of the backhoe to which the bird's-eye view image display device for construction machinery of the embodiment is applied. バックホウの平面図である。It is a top view of a backhoe. バックホウを遠隔制御により無人運転させる遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the remote control system which makes an unmanned operation of a backhoe by remote control. 建設機械側ユニットの複数のカメラおよび制御部の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a plurality of cameras and a control part of a construction machine side unit. 建設機械側ユニットの制御部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control part of the construction machine side unit. 俯瞰画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the bird's-eye view image. 注意物体の検出方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the detection method of a caution object. 注意物体の検出方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the detection method of a caution object. 注意物体の検出方法を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the detection method of a caution object. 俯瞰画像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the display example of the bird's-eye view image. 建設機械用俯瞰画像表示装置の動作フローチャートである。It is an operation flowchart of the bird's-eye view image display device for construction machinery.

(実施の形態)
以下、本実施の形態について図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る建設機械用俯瞰画像表示装置が搭載される建設機械について説明する。
本実施の形態では、緊急災害復旧工事などの危険な工事場所で使用される建設機械が遠隔制御により無人運転されるバックホウである場合について説明する。
この場合、操作者は工事場所より、充分離れた安全な場所からバックホウを遠隔操作することになる。
(Embodiment)
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
First, a construction machine equipped with a bird's-eye view image display device for a construction machine according to the present invention will be described.
In this embodiment, a case where a construction machine used in a dangerous construction site such as an emergency disaster recovery work is a backhoe that is operated unmanned by remote control will be described.
In this case, the operator remotely controls the backhoe from a safe place sufficiently distant from the construction place.

まず、バックホウの構成について説明する。
図1、図2に示すように、バックホウ10は、下部走行体12と、上部旋回体14と、ブーム16と、アーム18と、バケット20を含んで構成される。
First, the configuration of the backhoe will be described.
As shown in FIGS. 1 and 2, the backhoe 10 includes a lower traveling body 12, an upper swinging body 14, a boom 16, an arm 18, and a bucket 20.

下部走行体12は、クローラ1202の回転により地盤G上を走行する。
上部旋回体14は、下部走行体12の上部に旋回軸を中心に水平旋回可能に設けられている。
上部旋回体14には操作室1402が設けられ、操作室1402には、下部走行体12の走行、上部旋回体14の旋回、ブーム16の揺動、アーム18の揺動、バケット20の揺動などを操作するための何れも不図示の操作レバーや操作ペダルなどの複数の操作装置が設置されている。
The lower traveling body 12 travels on the ground G by the rotation of the crawler 1202.
The upper swivel body 14 is provided on the upper part of the lower traveling body 12 so as to be horizontally swivel around a swivel shaft.
The operation chamber 1402 is provided in the upper swing body 14, and the lower traveling body 12 travels, the upper swing body 14 swings, the boom 16 swings, the arm 18 swings, and the bucket 20 swings in the operation chamber 1402. A plurality of operating devices such as operating levers and operating pedals (not shown) are installed for operating the above.

ブーム16は、その基端が水平方向に延在する支軸を介して上部旋回体14に揺動可能に支持されている。
アーム18は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してブーム16の先端に揺動可能に支持されている。
バケット20は、その基端が水平方向に延在する支軸を介してアーム18の先端に揺動可能に支持されている。
上部旋回体14とブーム16との間には、ブーム16を揺動させるブームシリンダ1602が設けられている。
ブーム16とアーム18との間には、アーム18を揺動させるアームシリンダ1802が設けられている。
アーム18とバケット20との間には、バケット20を揺動させるバケットシリンダ2002が設けられている。
これらブームシリンダ1602、アームシリンダ1802、バケットシリンダ2002は油圧シリンダである。
したがって、ブームシリンダ1602が伸縮することにより上部旋回体14に対してブーム16が揺動される。
また、アームシリンダ1802が伸縮することによりブーム16に対してアーム18が揺動される。
また、バケットシリンダ2002が伸縮することによりアーム18に対してバケット20が揺動される。
The boom 16 is swingably supported by the upper swing body 14 via a support shaft whose base end extends in the horizontal direction.
The arm 18 is swingably supported by the tip of the boom 16 via a support shaft whose base end extends in the horizontal direction.
The bucket 20 is swingably supported by the tip of the arm 18 via a support shaft whose base end extends in the horizontal direction.
A boom cylinder 1602 for swinging the boom 16 is provided between the upper swing body 14 and the boom 16.
An arm cylinder 1802 for swinging the arm 18 is provided between the boom 16 and the arm 18.
A bucket cylinder 2002 that swings the bucket 20 is provided between the arm 18 and the bucket 20.
The boom cylinder 1602, arm cylinder 1802, and bucket cylinder 2002 are hydraulic cylinders.
Therefore, as the boom cylinder 1602 expands and contracts, the boom 16 swings with respect to the upper swing body 14.
Further, the arm 18 is swung with respect to the boom 16 by expanding and contracting the arm cylinder 1802.
Further, as the bucket cylinder 2002 expands and contracts, the bucket 20 swings with respect to the arm 18.

次に、バックホウ10を遠隔制御する遠隔制御システムについて説明する。
図3は、遠隔制御システムの構成を示すブロック図である。
遠隔制御システム30は、遠隔操作ユニット32と、建設機械側ユニット34とを備えている。
遠隔操作ユニット32は、バックホウ10が作業を行なう作業現場から離れた箇所に設けられている。
遠隔操作ユニット32は、操作部36と、表示部38と、制御部40と、通信部42とを含んで構成されている。
操作部36は、作業者が建設機械の遠隔制御を行なうために操作するものであり、例えば、ジョイスティックや操作スイッチなどから構成されている。
表示部38は、建設機械側ユニット34から送信される図6に示すような俯瞰画像を表示するものであり、液晶表示装置などのディスプレイで構成されている。
本実施の形態では、表示部38が表示手段を構成している。
制御部40は、操作部36になされた操作に対応する操作指令を生成し通信部42に供給すると共に、建設機械側ユニット34から送信された俯瞰画像を通信部42を介して受け付け表示部38に供給するものである。
通信部42は、建設機械側ユニット34の通信部50との間で操作指令および俯瞰画像の通信を行なうものである。
これら2つの通信部42、50は無線回線で結ばれている。
無線回線としては、例えばSS無線など従来公知の様々な無線回線が使用可能であり、無線回線の種類、構成、方式は任意である。また、複数種類の無線回線を組み合わせたり、あるいは、1以上の中継局を設けるなどしてもよい。
Next, a remote control system for remotely controlling the backhoe 10 will be described.
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a remote control system.
The remote control system 30 includes a remote control unit 32 and a construction machine side unit 34.
The remote control unit 32 is provided at a location away from the work site where the backhoe 10 works.
The remote control unit 32 includes an operation unit 36, a display unit 38, a control unit 40, and a communication unit 42.
The operation unit 36 is operated by an operator to remotely control a construction machine, and is composed of, for example, a joystick or an operation switch.
The display unit 38 displays a bird's-eye view image as shown in FIG. 6 transmitted from the construction machine side unit 34, and is composed of a display such as a liquid crystal display device.
In the present embodiment, the display unit 38 constitutes the display means.
The control unit 40 generates an operation command corresponding to the operation performed by the operation unit 36 and supplies the operation command to the communication unit 42, and receives the bird's-eye view image transmitted from the construction machine side unit 34 via the communication unit 42 and displays the display unit 38. Is to be supplied to.
The communication unit 42 communicates an operation command and a bird's-eye view image with the communication unit 50 of the construction machine side unit 34.
These two communication units 42 and 50 are connected by a wireless line.
As the wireless line, various conventionally known wireless lines such as SS wireless can be used, and the type, configuration, and method of the wireless line are arbitrary. Further, a plurality of types of wireless lines may be combined, or one or more relay stations may be provided.

建設機械側ユニット34は、バックホウ10に設けられ、駆動部44と、複数のカメラ46と、制御部48と、通信部50とを含んで構成されている。
駆動部44は、バックホウ10の前記各操作装置を駆動するものであり、エアシリンダやモータなど従来公知の様々なアクチュエータが使用可能である。
複数のカメラ46は、前方カメラ4602、後方カメラ4604、左方カメラ4606、右方カメラ4608で構成されている。
The construction machine side unit 34 is provided on the backhoe 10, and includes a drive unit 44, a plurality of cameras 46, a control unit 48, and a communication unit 50.
The drive unit 44 drives each of the operating devices of the backhoe 10, and various conventionally known actuators such as an air cylinder and a motor can be used.
The plurality of cameras 46 are composed of a front camera 4602, a rear camera 4604, a left camera 4606, and a right camera 4608.

図1、図2に示すように、前方カメラ4602は、上部旋回体14の前部に搭載されバックホウ10の前方を撮像するものである。
後方カメラ4604は、上部旋回体14の後部に搭載されバックホウ10の後方を撮像するものである。
左方カメラ4606は、上部旋回体14の左側部に搭載されバックホウ10の左方を撮像するものである。
右方カメラ4608は、上部旋回体14の右側部に搭載されバックホウ10の右方を撮像するものである。
本実施の形態では、各カメラ46の画角は180度である。
なお、後述する俯瞰画像を生成できれば、各カメラ46の画角は180度未満でもよい。しかしながら、各カメラ46の画角を180度とし、上記のように上部旋回体14の前後左右にカメラ46をそれぞれ設置することにより、上部旋回体14(バックホウ10)の周辺の全周にわたる画像を効率よくかつ死角を発生させることなく得ることができ、図6に示すような俯瞰画像を正確に生成する上で有利となる。図6の俯瞰画像には、上面視したバックホウ10の他、バックホウ10周辺にあるポールS1やカラーコーン(登録商標)S2等が写っている。
また、各カメラ46は、各カメラ46の光軸が鉛直軸回りおよび水平軸回りに調節可能となるように、不図示の雲台を介して上部旋回体14に取着されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the front camera 4602 is mounted on the front portion of the upper swing body 14 and images the front of the backhoe 10.
The rear camera 4604 is mounted on the rear portion of the upper swing body 14 and images the rear of the backhoe 10.
The left camera 4606 is mounted on the left side of the upper swing body 14 and images the left side of the backhoe 10.
The right camera 4608 is mounted on the right side of the upper swing body 14 and images the right side of the backhoe 10.
In this embodiment, the angle of view of each camera 46 is 180 degrees.
The angle of view of each camera 46 may be less than 180 degrees as long as a bird's-eye view image described later can be generated. However, by setting the angle of view of each camera 46 to 180 degrees and installing the cameras 46 on the front, back, left and right sides of the upper swivel body 14 as described above, an image covering the entire circumference of the upper swivel body 14 (backhoe 10) can be obtained. It can be obtained efficiently and without generating a blind spot, which is advantageous in accurately generating a bird's-eye view image as shown in FIG. In the bird's-eye view image of FIG. 6, in addition to the backhoe 10 viewed from above, a pole S1 and a color cone (registered trademark) S2 around the backhoe 10 are shown.
Further, each camera 46 is attached to the upper swivel body 14 via a pan head (not shown) so that the optical axis of each camera 46 can be adjusted around the vertical axis and the horizontal axis.

図4に示すように、制御部48は、コンピュータによって構成されている。
コンピュータは、CPU4802と、不図示のインターフェース回路およびバスライン4801を介して接続されたROM4804、RAM4806、ハードディスク装置4808、キーボード4810、マウス4812、ディスプレイ4814、入出力インターフェース4816などを有している。
ROM4804は所定の制御プログラムなどを格納し、RAM4806はワーキングエリアを提供するものである。
ハードディスク装置4808は、後述する俯瞰画像生成部52、移動ベクトル検出部54、注意物体検出部56を実現するためのプログラムを格納している。
キーボード4810およびマウス4812は、操作者による操作入力を受け付けるものである。
ディスプレイ4814は、画像を表示するものであり、例えば、液晶表示装置などで構成されている。
入出力インターフェース4816は、周辺装置との間でデータの授受を行うものであり、本実施の形態では、各カメラ46から撮像画像を受け付けるものである。
制御部48は、遠隔操作ユニット32から送信された操作指令を前記通信部50を介して受け付けると共に、その操作指令に基づいて駆動部44を制御することでバックホウ10の前記各操作装置を操作するものである。
また、制御部48は、CPU4802が前記プログラムを実行することによって、図5に示すように、俯瞰画像生成部52、移動ベクトル検出部54、注意物体検出部56、表示制御部58、駆動制御部60を実現するものである。
As shown in FIG. 4, the control unit 48 is configured by a computer.
The computer has a CPU 4802, a ROM 4804, a RAM 4806, a hard disk device 4808, a keyboard 4810, a mouse 4812, a display 4814, an input / output interface 4816, etc., which are connected via an interface circuit (not shown) and a bus line 4801.
The ROM 4804 stores a predetermined control program and the like, and the RAM 4806 provides a working area.
The hard disk device 4808 stores a program for realizing a bird's-eye view image generation unit 52, a movement vector detection unit 54, and a caution object detection unit 56, which will be described later.
The keyboard 4810 and the mouse 4812 receive operation input by the operator.
The display 4814 displays an image, and is composed of, for example, a liquid crystal display device.
The input / output interface 4816 exchanges data with and from peripheral devices, and in the present embodiment, receives captured images from each camera 46.
The control unit 48 receives the operation command transmitted from the remote control unit 32 via the communication unit 50, and operates the operation device of the backhoe 10 by controlling the drive unit 44 based on the operation command. It is a thing.
Further, as shown in FIG. 5, the control unit 48 has a bird's-eye view image generation unit 52, a movement vector detection unit 54, a caution object detection unit 56, a display control unit 58, and a drive control unit when the CPU 4802 executes the program. It realizes 60.

俯瞰画像生成部52は、各カメラ46で撮影されたバックホウ10の周囲の撮影画像を用いて、バックホウ10を中心としたバックホウ10全周の俯瞰画像(図6)を生成する。俯瞰画像生成部52で生成された俯瞰画像は、通信部50を介して遠隔操作ユニット32の通信部42に送信される。なお、遠隔操作ユニット32において、俯瞰画像と個々のカメラ46の画像を切り替えて表示可能とする場合などは、俯瞰画像とともに各カメラ46の撮影画像も遠隔操作ユニット32に送信してもよい。
俯瞰画像生成部52による俯瞰画像の生成は、各カメラ46から得られた撮像画像を視点変換処理して得た視点変換画像を組み合わせることによりなされるが、このような視点変換処理や視点変換画像の組み合わせの処理として、従来公知の様々な方法が採用可能である。
The bird's-eye view image generation unit 52 generates a bird's-eye view image (FIG. 6) of the entire circumference of the backhoe 10 centered on the backhoe 10 by using the captured images around the backhoe 10 taken by each camera 46. The bird's-eye view image generated by the bird's-eye view image generation unit 52 is transmitted to the communication unit 42 of the remote control unit 32 via the communication unit 50. When the remote control unit 32 can switch between the bird's-eye view image and the image of each camera 46 for display, the bird's-eye view image and the captured image of each camera 46 may be transmitted to the remote control unit 32.
The bird's-eye view image generation unit 52 generates the bird's-eye view image by combining the viewpoint conversion images obtained by performing the viewpoint conversion processing on the captured images obtained from each camera 46. Such viewpoint conversion processing and viewpoint conversion images As the processing of the combination of, various conventionally known methods can be adopted.

移動ベクトル検出部54は、俯瞰画像に映る物体の俯瞰画像内における移動ベクトルを検出する。
本実施の形態では、移動ベクトル検出部54は、画像処理ライブラリとして提供されているOpenCVの一機能であるOpticalflow(オプティカルフロー)を用いることにより、俯瞰画像中の物体の動きを検出し、その移動方向および移動速度(単位時間当たりの移動量)を移動ベクトルとして表現する。
Opticalflowでは、画像(映像)内に代表点を設定し、代表点の動きを計算する。本実施の形態では、図7に示すように俯瞰画像上に格子を設定し、格子の交点を代表点として設定する。すなわち「密な代表点」を設定するものとする。図7では、格子を構成する縦線L1と横線L2の交点が、それぞれ代表点Pとなっている。なお、図7では視認性の確保のため、代表点Pの間隔を大きくしているが、実際には例えば人間が俯瞰画面上に写りこんだ際に即座に検知できる程度の密度で代表点Pを設定している。
また、密な代表点に代えて、「疎な代表点」を設定することも可能である。疎な代表点とは、画像に写る物体の角や変曲点のような特徴点を抽出し、その点を代表点とするものである。
The movement vector detection unit 54 detects the movement vector in the bird's-eye view image of the object reflected in the bird's-eye view image.
In the present embodiment, the movement vector detection unit 54 detects the movement of an object in the bird's-eye view image by using Optical flow, which is a function of OpenCV provided as an image processing library, and moves the movement. The direction and movement speed (movement amount per unit time) are expressed as a movement vector.
In Optical flow, a representative point is set in the image (video) and the movement of the representative point is calculated. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a grid is set on the bird's-eye view image, and the intersection of the grids is set as a representative point. That is, a "dense representative point" shall be set. In FIG. 7, the intersections of the vertical lines L1 and the horizontal lines L2 constituting the grid are the representative points P, respectively. In FIG. 7, the interval between the representative points P is increased to ensure visibility, but in reality, for example, the representative points P have a density that can be immediately detected when a human being is reflected on the bird's-eye view screen. Is set.
It is also possible to set a "sparse representative point" instead of a dense representative point. A sparse representative point is one that extracts feature points such as corners and inflection points of an object in an image and uses those points as representative points.

移動ベクトル検出部54は、あるフレーム(所定時刻t0における画像)上の代表点Pの位置と、次のフレーム(所定時刻t0+Δtにおける画像)上の代表点Pの位置とを比較して移動ベクトルV1を検出する。
例えば、バックホウ10が前方に移動する場合、バックホウ10に搭載されたカメラ46も前方に移動するため、画像中の物体(代表点)は相対的に後方へと移動しているように映る。このような物体の動きを図8に示すようなバックホウ10の移動方向V0と逆向きの移動ベクトルV1として検出する。
なお、例えば図8の代表点PXのようにバックホウ10自体と重なった箇所に設定された代表点は、バックホウ10と重なっていない箇所に設定された代表点と同じ移動ベクトルを有するとみなす。
The movement vector detection unit 54 compares the position of the representative point P on a certain frame (image at a predetermined time t0) with the position of the representative point P on the next frame (image at a predetermined time t0 + Δt) and compares the position of the representative point P with the movement vector V1. Is detected.
For example, when the backhoe 10 moves forward, the camera 46 mounted on the backhoe 10 also moves forward, so that the object (representative point) in the image appears to move relatively backward. The movement of such an object is detected as a movement vector V1 in the direction opposite to the movement direction V0 of the backhoe 10 as shown in FIG.
It should be noted that, for example, a representative point set at a location overlapping the backhoe 10 itself, such as the representative point PX in FIG. 8, is considered to have the same movement vector as a representative point set at a location not overlapping the backhoe 10.

遠隔操作ユニット32に送信する俯瞰画像には、代表点Pのプロットを含めてもよいし、含めなくてもよいが、いずれの場合にもバックホウ10の移動に伴って検出される移動ベクトル(定常移動ベクトル)V1は表示させないようにする。これは、俯瞰画面上における視認性を確保するため、および後述する注意物体検出部56において注意物体が検出した場合の表示態様との差異を明確にするためである。 The bird's-eye view image transmitted to the remote control unit 32 may or may not include the plot of the representative point P, but in either case, the movement vector (steady state) detected with the movement of the backhoe 10. Movement vector) V1 is not displayed. This is to ensure visibility on the bird's-eye view screen and to clarify the difference from the display mode when the attention object is detected by the attention object detection unit 56 described later.

注意物体検出部56は、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出する。
図8にはバックホウ10の移動に伴う定常的な移動ベクトルのみを示したが、例えば移動中のバックホウ10に近づく物体がある場合、他の代表点とは異なる移動ベクトルが検出されることになる。例えば、図9のようにバックホウ10に近づく物体Tがある場合、物体T上に設定された代表点PYの移動ベクトルV2は、他の代表点Pの移動ベクトル(定常移動ベクトル)V1と異なるものとなる。
この場合、注意物体検出部56は、代表点PY付近に注意物体があるものと検知する。
The attention object detection unit 56 detects as a caution object an object showing a movement vector different from the movement vector accompanying the movement of the construction machine.
FIG. 8 shows only the steady movement vector accompanying the movement of the backhoe 10, but for example, when there is an object approaching the moving backhoe 10, a movement vector different from other representative points is detected. .. For example, when there is an object T approaching the backhoe 10 as shown in FIG. 9, the movement vector V2 of the representative point PY set on the object T is different from the movement vector (steady movement vector) V1 of the other representative points P. It becomes.
In this case, the caution object detection unit 56 detects that there is a caution object in the vicinity of the representative point PY.

なお、建設機械の移動に伴う定常移動ベクトル(図9におけるV1)と異なる移動ベクトル(図9におけるV2)の判別方法としては、例えば以下の2つが考えられる。
1)ベクトル方向で判別
建設機械の移動に伴う移動ベクトルは、建設機械が急激な方向転換等をしない限り一定方向を向く。これに対して、俯瞰画像中に移動する物体が入り込むと、当該物体に対応する代表点の移動ベクトルは、俯瞰画像中の他の代表点の移動ベクトルと異なる方向を向くこととなる。
このため、注意物体検出部56は、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは移動方向が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出する。
For example, the following two methods can be considered as a method of discriminating between the steady-state movement vector (V1 in FIG. 9) and the movement vector (V2 in FIG. 9) accompanying the movement of the construction machine.
1) Discrimination by vector direction The movement vector accompanying the movement of the construction machine faces a certain direction unless the construction machine suddenly changes direction. On the other hand, when a moving object enters the bird's-eye view image, the movement vector of the representative point corresponding to the object faces a direction different from the movement vector of the other representative points in the bird's-eye view image.
Therefore, the caution object detection unit 56 detects as a caution object an object showing a movement vector whose movement direction is different from the movement vector accompanying the movement of the construction machine.

2)ベクトルの長さで判別
例えば建設機械の移動方向と同じ方向に移動する物体がある場合、上記ベクトル方向での判別では注意物体を検出することができない。よって、例えば建設機械の移動速度(所定の速度帯)に対応するベクトルの長さ(単位時間当たりの移動量)を設定しておき、その長さを外れる移動ベクトルを検出するようにしてもよい。
すなわち、注意物体検出部56は、建設機械の移動に伴う移動ベクトルとは移動量(ベクトル長さ)が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出する。
なお、この方法では建設機械と略同速度で同方向に移動する物体は検出することができないが、建設機械と略同速度で同方向に移動する物体は、建設機械と一定距離を維持しながら移動することになるので、建設機械への接近による不都合は生じにくいと考えられる。
また、上記の説明では建設機械の移動方向と物体の移動方向が同じ場合について説明したが、ベクトルの方向に関わらずベクトルの長さ(移動速度)で注意物体を検出することはもちろん可能である。
2) Discrimination by vector length For example, if there is an object that moves in the same direction as the moving direction of the construction machine, the caution object cannot be detected by the discrimination in the vector direction. Therefore, for example, the length of the vector (movement amount per unit time) corresponding to the movement speed (predetermined speed band) of the construction machine may be set, and the movement vector outside the length may be detected. ..
That is, the caution object detection unit 56 detects as a caution object an object showing a movement vector whose movement amount (vector length) is different from that of the movement vector accompanying the movement of the construction machine.
Note that this method cannot detect an object that moves in the same direction as the construction machine at approximately the same speed, but an object that moves in the same direction as the construction machine at approximately the same speed maintains a certain distance from the construction machine. Since it will move, it is unlikely that any inconvenience will occur due to approaching construction machinery.
Further, in the above explanation, the case where the moving direction of the construction machine and the moving direction of the object are the same has been described, but it is of course possible to detect the caution object by the length (moving speed) of the vector regardless of the direction of the vector. ..

注意物体検出部56により注意物体が検出された場合、操作者に対してその旨を報知するアラートを発生させる。発生するアラートは従来公知の様々な方法を採ることができるが、例えば、表示制御部58により遠隔操作ユニット32の表示部38における注意物体の表示態様を他の領域の表示態様と異ならせることにより、操作者に注意物体の位置を報知することができる。
例えば上述した図9のように、代表点PYに他の移動ベクトルV1と異なる移動ベクトルV2が検出された場合、表示制御部58は、画像処理により代表点PY付近の物体Tの輪郭を検出する。そして、この輪郭内が遠隔操作ユニット32の表示部38で強調表示(例えば赤色や黄色などで表示する、点滅表示させるなど)されるよう画像処理を行う。また、この時物体Tの移動ベクトルV2を表示部38に表示すれば、操作者が物体Tの移動方向を把握することができ、利便性が向上する。
また、表示部38における表示の変更と共に、音声による報知(例えばアラート音の出力や「作業領域内に物体が進入しました」などのメッセージ出力)を行ってもよい。
When the caution object is detected by the caution object detection unit 56, an alert is generated to notify the operator to that effect. Various conventionally known methods can be used for the alert to be generated. For example, the display control unit 58 makes the display mode of the attention object in the display unit 38 of the remote control unit 32 different from the display mode of other areas. , The position of the caution object can be notified to the operator.
For example, as shown in FIG. 9 described above, when a movement vector V2 different from the other movement vectors V1 is detected at the representative point PY, the display control unit 58 detects the contour of the object T near the representative point PY by image processing. .. Then, image processing is performed so that the inside of the contour is highlighted (for example, displayed in red or yellow, blinking, etc.) on the display unit 38 of the remote control unit 32. Further, if the movement vector V2 of the object T is displayed on the display unit 38 at this time, the operator can grasp the moving direction of the object T, and the convenience is improved.
In addition to changing the display on the display unit 38, voice notification (for example, output of an alert sound or output of a message such as "an object has entered the work area") may be performed.

また、注意物体検出部56により注意物体が検出された場合、駆動制御部60により建設機械の駆動を制限してもよい。
建設機械の駆動の制限とは、例えば建設機械の駆動停止、移動速度の低下等である。このように、俯瞰画像内に注意物体が存在する場合に自動的に建設機械の駆動を制限することによって、操作者の判断を待たず迅速に移動物体への対応を図ることができる。
Further, when the caution object is detected by the caution object detection unit 56, the drive control unit 60 may limit the drive of the construction machine.
The restrictions on the drive of the construction machine include, for example, stopping the drive of the construction machine and reducing the moving speed. In this way, by automatically limiting the drive of the construction machine when a caution object is present in the bird's-eye view image, it is possible to quickly respond to the moving object without waiting for the operator's judgment.

図11は、建設機械用俯瞰画像表示装置の処理を示すフローチャートである。
図11では、俯瞰画像中に注意物体が検出された場合、遠隔操作ユニット32の表示部38において俯瞰画像中の注意物体を強調表示するものとする。
まず、複数のカメラ46でバックホウ10周辺の画像を撮影する(ステップS1100)。俯瞰画像生成部52は、複数のカメラ46で撮影された複数の画像を用いて、バックホウ10を中心とした俯瞰画像を生成する(ステップS1102)。
移動ベクトル検出部54は、俯瞰画像のフレーム間における代表点Pの位置の変化に基づいて各代表点の移動ベクトルVを検出する(ステップS1104)。
注意物体検出部56は、俯瞰画像中にバックホウ10の移動に伴う移動ベクトル(定常移動ベクトル)とは異なる移動ベクトルがあるか否か、すなわち注意物体があるか否かを判断する(ステップS1106)。
定常移動ベクトルと異なる移動ベクトルがない場合は(ステップS1106:No)、俯瞰画像をそのまま遠隔操作ユニット32側に送信する(ステップS1110)。遠隔操作ユニット32は、受信した俯瞰画像を表示部38に表示する(ステップS1112)。操作者は、表示部38に表示された俯瞰画像を参照しながらバックホウ10を操作する。
一方、定常移動ベクトルと異なる移動ベクトルがある場合は(ステップS1106:Yes)、表示制御部58により俯瞰画像から注意物体の輪郭を抽出し、輪郭内を強調表示するよう画像処理を行う(ステップS1118)。そして、画像処理した俯瞰画像を遠隔操作ユニット32側に送信する(ステップS1110)。遠隔操作ユニット32は、画像処理された俯瞰画像を表示部38に表示する(ステップS1112)。この場合も、操作者は、表示部38に表示された俯瞰画像を参照しながらバックホウ10を操作することとなるが、俯瞰画像中に注意物体が表示されるため、例えばバックホウ10を一旦停止させて安全確認を行うなどの対応を取ることが可能となる。
FIG. 11 is a flowchart showing the processing of the bird's-eye view image display device for construction machinery.
In FIG. 11, when a caution object is detected in the bird's-eye view image, the caution object in the bird's-eye view image is highlighted on the display unit 38 of the remote control unit 32.
First, an image around the backhoe 10 is taken by a plurality of cameras 46 (step S1100). The bird's-eye view image generation unit 52 generates a bird's-eye view image centered on the backhoe 10 by using a plurality of images taken by the plurality of cameras 46 (step S1102).
The movement vector detection unit 54 detects the movement vector V of each representative point based on the change in the position of the representative point P between the frames of the bird's-eye view image (step S1104).
The attention object detection unit 56 determines whether or not there is a movement vector different from the movement vector (steady movement vector) accompanying the movement of the backhoe 10 in the bird's-eye view image, that is, whether or not there is a caution object (step S1106). ..
If there is no movement vector different from the steady movement vector (step S1106: No), the bird's-eye view image is transmitted to the remote control unit 32 side as it is (step S1110). The remote control unit 32 displays the received bird's-eye view image on the display unit 38 (step S1112). The operator operates the backhoe 10 while referring to the bird's-eye view image displayed on the display unit 38.
On the other hand, if there is a movement vector different from the steady movement vector (step S1106: Yes), the display control unit 58 extracts the contour of the attention object from the bird's-eye view image and performs image processing so as to highlight the inside of the contour (step S1118). ). Then, the image-processed bird's-eye view image is transmitted to the remote control unit 32 side (step S1110). The remote control unit 32 displays the image-processed bird's-eye view image on the display unit 38 (step S1112). In this case as well, the operator operates the backhoe 10 while referring to the bird's-eye view image displayed on the display unit 38. However, since a caution object is displayed in the bird's-eye view image, for example, the backhoe 10 is temporarily stopped. It will be possible to take measures such as confirming safety.

以上説明したように、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置によれば、バックホウ10周辺の移動物体を自動的に検出することができ、バックホウ10の操作者が作業と並行して画像を確認する場合と比較して、作業効率を向上させる上で有利となる。
また、バックホウ10の移動に伴う定常移動ベクトルとは異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出するので、バックホウ10の移動に伴う物体の相対位置変化と、実際の物体の移動とを区別して注意物体を検出することができ、真に注意すべき物体を精度よく検出する上で有利となる。
また、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置において、バックホウ10の移動に伴う定常移動ベクトルとは移動方向が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出すれば、簡易な処理で注意物体を検出することができる。
また、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置において、バックホウ10の移動に伴う定常移動ベクトルとは移動量が異なる移動ベクトルを示す物体を注意物体として検出すれば、注意物体の移動方向とバックホウ10の移動方向とが同方向である場合にも注意物体を検出することができる。
また、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置において、バックホウ10の操作者等に注意物体の存在およびその位置を視覚的に示すようにすれば、バックホウ10操作時の利便性を向上させる上で有利となる。
また、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置において、注意物体が検出された場合にバックホウ10の駆動を自動的に制限すれば、バックホウ10の操作者の判断を待つことなく迅速に移動物体への対応を図る上で有利となる。
また、実施の形態にかかる建設機械用俯瞰画像表示装置によれば、バックホウ10から離れた場所にいる操作者によってもバックホウ10周辺の注意物体を把握することができ、遠隔制御による建設機械の無人運転時における利便性を向上させる上で有利となる。
As described above, according to the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, moving objects around the backhoe 10 can be automatically detected, and the operator of the backhoe 10 can perform an image in parallel with the work. It is advantageous in improving work efficiency as compared with the case of confirming.
In addition, since an object showing a movement vector different from the steady movement vector due to the movement of the backhoe 10 is detected as a caution object, attention should be paid to distinguish between the relative position change of the object due to the movement of the backhoe 10 and the actual movement of the object. It is possible to detect an object, which is advantageous in accurately detecting an object that should be truly noted.
Further, in the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, if an object showing a movement vector whose movement direction is different from the steady movement vector accompanying the movement of the backhoe 10 is detected as a caution object, the caution object can be easily processed. Can be detected.
Further, in the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, if an object showing a movement vector whose movement amount is different from the steady movement vector accompanying the movement of the backhoe 10 is detected as a caution object, the movement direction of the caution object can be obtained. Attention objects can be detected even when the backhoe 10 is moving in the same direction.
Further, in the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, if the operator of the backhoe 10 and the like are made to visually indicate the existence and the position of the object of interest, the convenience at the time of operating the backhoe 10 is improved. It will be advantageous on.
Further, in the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, if the drive of the backhoe 10 is automatically restricted when a caution object is detected, the backhoe 10 can be moved quickly without waiting for the operator's judgment. It is advantageous in dealing with objects.
Further, according to the bird's-eye view image display device for construction machinery according to the embodiment, the attention object around the backhoe 10 can be grasped even by an operator who is away from the backhoe 10, and the construction machine is unmanned by remote control. It is advantageous in improving convenience during driving.

なお、本実施の形態では、建設機械側ユニット34の制御部48によって俯瞰画像生成部52、移動ベクトル検出部54、注意物体検出部56、表示制御部58、駆動制御部60を実現する場合について説明した。
しかしながら、各カメラ46からの撮像画像をそれぞれ遠隔操作ユニット32に送信し、遠隔操作ユニット32の制御部40によって俯瞰画像生成部52、移動ベクトル検出部54、注意物体検出部56、表示制御部58、駆動制御部60を実現するようにしてもよい。
In the present embodiment, the control unit 48 of the construction machine side unit 34 realizes the bird's-eye view image generation unit 52, the movement vector detection unit 54, the caution object detection unit 56, the display control unit 58, and the drive control unit 60. explained.
However, the images captured by each camera 46 are transmitted to the remote control unit 32, and the control unit 40 of the remote control unit 32 transmits the bird's-eye view image generation unit 52, the movement vector detection unit 54, the caution object detection unit 56, and the display control unit 58. , The drive control unit 60 may be realized.

また、本実施の形態では、建設機械側ユニット34に4つのカメラ46を設ける場合について説明したが、俯瞰画像を生成することができれば、カメラ46の台数は限定されない。 Further, in the present embodiment, the case where four cameras 46 are provided in the construction machine side unit 34 has been described, but the number of cameras 46 is not limited as long as a bird's-eye view image can be generated.

また、本実施の形態では、バックホウ10が遠隔操作可能なものである場合について説明したが、バックホウ10は、作業員が乗り込んで直接操作するものであってもよい。この場合、表示手段はバックホウ10を操作する作業員が視認可能となるように設ければよく、例えば、表示手段として制御部48のディスプレイ4814を用いるなど任意である。
また、建設機械は、バックホウ10に限定されるものではなく、移動式クレーンやブルドーザーなど従来公知の様々な建設機械であってもよい。
Further, in the present embodiment, the case where the backhoe 10 can be remotely controlled has been described, but the backhoe 10 may be directly operated by a worker. In this case, the display means may be provided so that the operator who operates the backhoe 10 can see it. For example, the display 4814 of the control unit 48 may be used as the display means.
Further, the construction machine is not limited to the backhoe 10, and may be various conventionally known construction machines such as a mobile crane and a bulldozer.

10 バックホウ(建設機械)
30 遠隔制御システム
32 遠隔操作ユニット
34 建設機械側ユニット
36 操作部
38 表示部
40 制御部
42 通信部
44 駆動部
46 カメラ
4602 前方カメラ
4604 後方カメラ
4606 左方カメラ
4608 右方カメラ
48 制御部
50 通信部
52 俯瞰画像生成部
54 移動ベクトル検出部
56 注意物体検出部
58 表示制御部
60 駆動制御部
P,PX,PY 代表点
T 物体
10 Backhoe (construction machinery)
30 Remote control system 32 Remote control unit 34 Construction machine side unit 36 Operation unit 38 Display unit 40 Control unit 42 Communication unit 44 Drive unit 46 Camera 4602 Front camera 4604 Rear camera 4606 Left camera 4608 Right camera 48 Control unit 50 Communication unit 52 Bird's-eye view image generation unit 54 Movement vector detection unit 56 Attention object detection unit 58 Display control unit 60 Drive control unit P, PX, PY Representative point T Object

Claims (7)

建設機械に搭載された複数のカメラと、
前記複数のカメラで撮影された前記建設機械の周囲の撮影画像を用いて、前記建設機械を中心とした建設機械全周の俯瞰画像を生成する俯瞰画像生成部と、
前記俯瞰画像生成部によって生成された俯瞰画像を表示する表示部と、を備える建設機械用俯瞰画像表示装置であって、
前記俯瞰画像上に設定した格子の交点をそれぞれ代表点として設定し、前記俯瞰画像のフレーム間における前記代表点の位置の変化に基づいて前記代表点それぞれの移動ベクトルを検出する移動ベクトル検出部と、
前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を注意物体として検出する注意物体検出部と、
を備えることを特徴とする建設機械用俯瞰画像表示装置。
With multiple cameras mounted on construction machinery,
A bird's-eye view image generation unit that generates a bird's-eye view image of the entire circumference of the construction machine centered on the construction machine by using images taken around the construction machine taken by the plurality of cameras.
A bird's-eye view image display device for construction machinery including a display unit for displaying a bird's-eye view image generated by the bird's-eye view image generation unit.
A movement vector detection unit that sets the intersections of the grids set on the bird's-eye view image as representative points and detects the movement vector of each of the representative points based on the change in the position of the representative points between the frames of the bird's-eye view image. ,
A caution object detection unit that detects an object for which the representative point is set, which has a movement vector different from the movement vector of the other representative points accompanying the movement of the construction machine, as a caution object.
A bird's-eye view image display device for construction machinery, which is characterized by being equipped with.
前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは移動方向が異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を前記注意物体として検出する、
ことを特徴とする請求項1記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。
The caution object detection unit detects an object for which the representative point is set, which has a movement vector whose movement direction is different from that of the movement vector of the other representative points accompanying the movement of the construction machine, as the caution object.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to claim 1.
前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルとは移動量が異なる移動ベクトルを有する前記代表点が設定された物体を前記注意物体として検出する、
ことを特徴とする請求項1または2記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。
The caution object detection unit detects an object for which the representative point is set, which has a movement vector whose movement amount is different from the movement vector of the other representative points accompanying the movement of the construction machine, as the caution object.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to claim 1 or 2.
前記移動ベクトルの長さは、前記移動ベクトルの単位時間当たりの移動量であって、 The length of the movement vector is the amount of movement of the movement vector per unit time.
前記注意物体検出部は、前記建設機械の移動方向と同じ方向に移動する物体がある場合、前記建設機械の移動に伴う他の前記代表点の移動ベクトルの長さと前記物体に設定された前記代表点の移動ベクトルの長さとが異なる場合に前記物体を前記注意物体として検出する、 When there is an object that moves in the same direction as the moving direction of the construction machine, the caution object detecting unit has the length of the movement vector of the other representative point accompanying the movement of the construction machine and the representative set for the object. When the length of the movement vector of the point is different, the object is detected as the caution object.
ことを特徴とする請求項3記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。 The bird's-eye view image display device for construction machinery according to claim 3.
前記注意物体が検出された場合、前記表示部における前記注意物体の表示態様を他の領域の表示態様と異ならせる表示制御部を更に備える、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。
When the caution object is detected, the display control unit further includes a display control unit that makes the display mode of the caution object in the display unit different from the display mode of other regions.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to any one of claims 1 to 4, characterized in that.
前記注意物体が検出された場合、前記建設機械の駆動を制限する駆動制御部を更に備える、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。
When the caution object is detected, a drive control unit that limits the drive of the construction machine is further provided.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to any one of claims 1 to 5, characterized in that.
前記建設機械は、遠隔制御により無人運転される、
ことを特徴とする請求項1からのいずれか1項記載の建設機械用俯瞰画像表示装置。
The construction machine is operated unmanned by remote control.
The bird's-eye view image display device for construction machinery according to any one of claims 1 to 6, characterized in that.
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