JPH0389103A

JPH0389103A - 架空送電線障害物接近検知装置

Info

Publication number: JPH0389103A
Application number: JP22555189A
Authority: JP
Inventors: Osamu Kajita; 梶田　収
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 1989-08-31
Filing date: 1989-08-31
Publication date: 1991-04-15
Anticipated expiration: 2012-12-24
Also published as: JP2694025B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、架空送電線に接近する障害物の検知を自動
的に行う架空送電線障害物検知装置に関する。

「従来技術」従来、架空送電線（以下、送電線という）の近傍におい
てクレーン等の作業がある場合には、パトロール員が現
場へ出向き、同クレーン等の送電線接近に対して注意を
喚起している。

「発明が解決しようとする課題」ところで、パトロール員が総ての送電線の近傍における
作業の監視を行うことは容易ではなく、いつ、どこで作
業が行なわれるか不明の場合があり、短絡事故等の重大
事故が発生することがあった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、ク
レーン車等の移動物体の送電線への接近を自動的に検知
し、その危険性を察知することができる架空送電線障害
物接近検知装置を提供することを目的としている。

「課題を解決するための手段」この発明の架空送電線障害物接近検知装置は、撮影方向
を同じにして離間配置される２台の撮影手段と、前記撮
影手段各々によって撮影される映像から移動物体を抽出
し、その２次元の位置データを逐次出力する動画像処理
手段と、前記動画像処理手段から出力される２次元の位
置データと前記各撮影手段の離間距離および焦点距離に
基づいて前記移動物体の３次元の位置データを求め、得
られた３次元の位置データが予め設定した架空送電線の
周囲の危険領域内に入るか否かを判断し、該危険領域内
に入るときに警報を発生する第１の演算手段とを具備す
ることを特徴とする。

また、前記第１の演算手段の他に、各撮影手段から移動
物体までの架空送電線の線路方向の距離を２次元の位置
データと各撮影手段の離間距離および焦点距離に基づい
て求め、得られた距離における移動物体の位置での架空
送電線と略直角をなす面で危険領域を設定し、その危険
領域内に移動物体が入るときに警報を発生する第２の演
算手段を設けても良い。

また、動画像処理手段および第１の演算手段または第２
の演算手段と、各撮影手段とを別体にし、該撮影手段の
出力を動画像処理手段に供給する伝送手段を設けても良
い。

「作用」上記構成によれば、２台の撮影手段各々により撮影され
た映像の中で、移動する物体を抽出し、その２次元での
位置を求め、得られた位置データと各撮影手段間の離間
距離および焦点距離に基づいて移動物体の３次元での位
置を求める。そして、求めた３次元での位置が予め架空
送電線の周囲に設定した危険領域に入るか否かを判断し
、入るときには警報を発生ずようにすることによって、
移動物体の架空送電線への接近を自動的に検知できる。

また、前記２次元での位置データと各撮影手段間の離間
距離および焦点距離に基づいて移動物体までの距離を求
め、この距離における移動物体の位置での送電線と略直
角をなす面で危険領域を設定することによって、近くの
飛行機等の影響を除外することができる。

また、動画像処理手段および第１の演算手段または第２
の演算手段と、各撮影手段を別体とし、これらの間のデ
ータの伝送を伝送手段を介して行うことによって、装置
自体が扱い易くなる。

「実施例」まず、この発明の詳細な説明するに先立ち、第３図を参
照して３次元の空間データを２次元の平面データに変換
する透視投影法について説明する。

この図において、３次元の物体をＰ　（ｘ、ｙ、ｚ）で
表すと、Ｐ　（ｘ’、ｙ’）は、ｚ−−ｈの位置に視点
を置いた場合のＺ＝０の平面に映る物体Ｐの２次元の位
置である。

ここで、３次元射影変換は一般的に次式で表わされる。

ただし、この４×４の行列式は０でないものとする。

■式から第３図の透視変換の場合における式を求めると
、 ■式を計算すると、ｘ＝ｗ”ｘ’、ｙ　＝　＊　Ｈ＊　ｙ　Ｍ、ｚ＝ｗ”ｚ
’、ｗ’＝１＋−りとなり、投影した２次元座標から３次元座標を求めるこ
とができる。

次に、上述した３次元射影変換を踏まえ、図面を参照し
ながらこの発明の実施例について説明する。

第１図はこの発明の一実施例である架空送電線障害物接
近検知装置（以下、監視装置という）の概略構成を示す
ブロック図である。この図において、１　ａ、　１　ｂ
は各々画角θのビデオカメラである。これらビデオカメ
ラ１　ａ、　ｌ　ｂから出力されるビデオ信号が動画像
処理部２に供給される。動画像処理部２はビデオカメラ
ｌ　ａ、　ｌ　ｂ各々によって撮影される映像の中から
移動物体（以下、障害物という）を抽出し、その２次元
の位置データ（以下、平面データという）を逐次出力す
る。動画像処理部２から出力される平面データは演算部
３に供給される。演算部３は図示せぬＣＰＵ（中央処理
装置）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、ＲＯＭ（
リードオンリメモリ）およびインタフェース回路等を有
して構成されており、ＲＯＭにはＣＰＵを制御するため
のプログラムが書き込まれている。演算部３は、動画像
処理部２から供給される平面データと、ビデオカメラｔ
　ａ、　ｌ　ｂ間の距離と、ビデオカメラｌ　ａ、　ｌ
　ｂ各々の焦点距離りに基づいて上述した３次元射影変
換を行い、障害物の３次元のＱ置（以下、空間データ）
を求める機能と、得られた空間データに基づいて該障害
物が、予め設定した送電線の周囲の危険領域内に入いる
か否かの判断を行い、入いる場合には警報器４に警報信
号を供給して警雫を鳴らす機能とを有している。なお、
上述したビデオカメラ１　ａ、　ｌ　ｂ間の距離と、ビ
デオカメラ１　ａ、　ｌ　ｂ各々の焦点距離および危険
領域の指定は入力部５によって行なわれる。

次に、上述した監視装置の動作を第２図を参照して説明
する。なお、この図は前述した第３図をｙ軸方向から見
た図と同等である。また、この図において、７ａ、７ｂ
は距離Ｑ隔てて架設された送電線である。ビデオカメラ
ｌａは送電線７ａのたるみの最低点と略同じ高さに設置
されており、ビデオカメラｌｂは送電線７ｂのたるみの
最低点と略同じ高さに設置されている。この場合、ビデ
オカメラ１　ａ、　１　ｂの地上からの高さが互いに等
しくなっており、また、ビデオカメラｌａ、ｌｂ各々の
撮影方向が送電線７ａ、７ｂの線路方向に向けである。

また、ビデオカメラｌ　ａ、　１　ｂ各々と動画像処理
部２とは図示しない光フアイバケーブルによって接続さ
れている。この場合、ビデオカメラｌ　ａ、　１　ｂと
動画像処理部２各々には、図示しない光／電気変換器が
内蔵されている（光フアイバケーブルおよび光／電気変
換器は伝達手段を構成する）。ＰＬはビデオカメラｌ　
ａ、　１　ｂ各々の焦点距離をｈに設定した場合におけ
る仮想の投影面である。Ｐはクレーン車等の障害物であ
る。この場合、障害物Ｐの位置は（Ｘ＋、Ｙ＋＋Ｚ＋）
にあるものとする。また、ビデオカメラ１　ａ、　１　
ｂ各々の投影面上の障害物Ｐの位置は、ビデオカメラｌ
ａではＰ　＋（Ｘ＋’、ｙ＋’）、ビデオカメラ１ｂで
はＰ　＊（ｘｔ’、ｙｔ’）にあるものとする。

さて、ビデオカメラｌ　ａ、　ｌ　ｂ各々で捕らえられ
た映像が動画像処理装置２に供給されると、同装置２は
、その映像の中から経時的に変化しているものを抽出し
、その２次元の位置（ｘ、ｙ）を平面データとして出力
する。すなわち、ビデオカメラｌａから出力される映像
信号に基づいてＰ＋（ｘ＋’、ｙ＋’）の平面データＤ
Ｐ、を出力し、ビデオカメラｌｂから出力される映像信
号に基づいてＰｔ（Ｘ！’、Ｙｔ’）の平面データＤＰ
、を出力する。そして、動画像処理装置２から出力され
た平面データＤ　Ｐ　ＩｔＤ　ｐ　。

が演算部３に供給され、３次元射影変換が行なわれて障
害物Ｐの３次元の位置が算出される。以下、障害物Ｐの
３次元の位置の算出は次の通りに行なねれる。

前述した■式より、そして、第２図より、ｘ、＝　Ｘ＋　＋　Ｑｚ　Ｙｔ＝
　ｙ＋（ビデオカメラ１　ａ、　１　ｂ各々が互いに等
しい高さにある）、Ｚｔ＝ｚ＋であり、これらの式を■
および■式に代入すると次式が得られる。

そして、 ■式−■式を行い、Ｚｌを求めると、となり、が得られる。

このようにして、２次元の位置（Ｘ　、　Ｎ、ｘ　！′
、ｙｌ（−ｙｔ’））から３次元の位置（Ｘ＋、ｙ＋、
Ｚｌ）が得られる。

次いで、演算部３は、求めた障害物Ｐの３次元の位置（
Ｘ＋、ｙ＋、Ｚｌ）が、予め入力部５によって指定され
た送電線７　ａ、　７　ｂ周囲の危険領域内に入いるか
否かの判定を行う。この場合、危険領域内に入ると判断
すると、警報器４へ警報信号を供給し、警報を発生させ
る。

なお、上記実施例において、送電線７　ａ、　７　ｂの
周囲に危険領域を指定したが、ビデオカメラｌａ。

ｌｂ各々から障害物Ｐまでの送電線の線路方向の距離を
平面データＤ　Ｐ　、、Ｄ　Ｐ　ｔと、ビデオカメラｌ
　ａ、　ｌ　ｂ間の離間距１１１１２および焦点距離り
に基づいて求め、得られた距離における障害物Ｐの位置
での送電線と略直角をなす面で危険領域を指定し、この
危険領域内に障害物Ｐが入るときに警報を発生するよう
にしても良い（第２の演算手段）。この場合、距離はｚ
ｌとして求められるので、このＺ、におけるｘ、ｙの危
険領域を設定する。また、送′ｒ４Ｓと略直角をなす面
で危険領域を設定することによって、遠くの飛行機等の
影響を除外することができる。

また、上記実施例において、ビデオカメラｌａ。

Ｉｂと、動画像処理部２、演算部３、警報器４および入
力部５とを別体にしたが、一体にしても良い。

また、上記実施例では、ビデオカメラｌ　ａ、　ｌ　ｂ
各々を線路方向に向けるだけで良いので、方向合わせが
し易い。また、距離測定のために、動かす部分なく、現
場適用が容易でかつ正確であるという利点がある。

「発明の効果」この発明の架空送電線障害物接近検知装置は、以上説明
したように構成されているので、以下に記載する効果が
得られる。

２台の撮影手段各々と動画像処理手段によって、送電線
に接近しつつある障害物の動きを捕らえるとともに、そ
の３次元での位置を求め、その位置が予め設定した危険
領域内に入るか否かを判定し、入る場合には警報を鳴ら
すようにしたので、障害物の送電線への接近を自動的に
検知し、その危険性を察知することができる。

また、各撮影手段によって得られる障害物の２次元での
位置データと、撮影手段間の離間距離および焦点距離に
基づいて障害物までの距離を求め、この距離における障
食物の位置での送電線と略直角をなす面で危険領域を設
定できるので、飛行機等の遠くのものの影響を除外する
ことができる。

また、動画像処理手段および演算手段と、各撮影手段と
を別体とし、これらの間のデータの伝送を伝送手段を介
して行うようにしたので、装置自体が扱い易くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例である架空送電線障害物接
近検知装置の概略構成を示すブロック図、第２図は同実
施例の動作を説明するための図、第３図はこの発明の技
術的背景を説明するための図である。１　ａ、　１　ｂ・・・・・・　ビデオカメラ（撮影手
段）、２　・・・・・・動画像処理部（動画像処理手段
）、３　・・・・・・演算部、４　・・・・・・警報器（３，４は第１の演算手段を構
成する）。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）撮影方向を同じにして離間配置される２台の撮影
手段と、前記撮影手段各々によって撮影される映像から移動物体
を抽出し、その２次元の位置データを逐次出力する動画
像処理手段と、前記動画像処理手段から出力される２次元の位置データ
と前記各撮影手段の離間距離および焦点距離に基づいて
前記移動物体の３次元の位置データを求め、得られた３
次元の位置データが予め設定した架空送電線の周囲の危
険領域内に入るか否かを判断し、該危険領域内に入ると
きに警報を発生する第１の演算手段と、を具備することを特徴とする架空送電線障害物接近検知
装置。
（２）前記各撮影手段から前記移動物体までの架空送電
線の線路方向の距離を前記２次元の位置データと前記各
撮影手段の離間距離および焦点距離に基づいて求め、得
られた距離における前記移動物体の位置での前記架空送
電線と略直角をなす面で危険領域を設定し、この危険領
域内に前記移動物体が入るときに警報を発生する第２の
演算手段を具備することを特徴とする請求項１記載の架
空送電線障害物接近検知装置。
（３）前記動画像処理手段および前記第１の演算手段ま
たは前記第２の演算手段と前記各撮影手段とを別体にし
、該撮影手段の出力を前記動画像処理手段に供給する伝
送手段を具備することを特徴とする請求項１または請求
項２いずれかの項記載の架空送電線障害物接近検知装置
。