JPH07309577A - クレーン用テレビモニタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オペレータのモニタテレビ画面を追う目線に
応じて、その注目画像の方向に実際のテレビカメラを自
動的に追尾させ、注目画像を常時画面中央に補正できる
ようにしたクレーン用テレビモニタ装置を提供する。 【構成】 クレーンブーム１の先端にワイヤ２´を介し
て吊下され、方向制御装置５を介して取付けたテレビカ
メラ６と、クレーンオペレータ室４内に配置され、テレ
ビカメラ６の映像を受像するモニタテレビと、該モニタ
テレビに近接配置され、テレビ画面に対するオペレータ
の視線方向を検出する検出装置８と、検出装置８の検出
内容を解析する三次元動画像解析システム９と、動画像
解析システム９の解析内容に基づき前記方向制御装置５
を駆動して前記視線方向と対応する位置に前記テレビカ
メラ６を追尾させる駆動制御装置１０とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モニタテレビの画面上
においてクレーン作業用オペレータの見たい方向にカメ
ラの撮像方向を自動的に追尾できるようにしたクレーン
用テレビモニタ装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在ではタワークレーンのブーム先端に
テレビカメラを取り付けておき、この画像をクレーンオ
ペレータ室に設置したモニタテレビに受像している。オ
ペレータ操作は、このモニタテレビ画面を見ることによ
る間接的な目視判断及び無線による指示の双方に基づき
行なわれている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テレビ
カメラは玉掛け場所から遥かに上方に位置しているた
め、画像が小さく、遠近感が掴みにくかった。また、こ
のためにカメラにズーム機構を設け、遠隔操作により画
面を拡大するようにもできるが、画面を拡大すると目的
物が画面から外れやすく、反って見にくくなる欠点があ
り、特に振れやすいフックや吊荷は画面から外れ、目的
画像をしばしば失う結果となる。このためモニタテレビ
は単なる参考程度であり、現在では操作はほとんど無線
からの指示のみにより行なわれており、操作性や安全性
の点で改善が求められていた。

【０００４】本発明は以上の問題を解決するものであっ
て、その目的は、オペレータのモニタテレビ画面を追う
目線に応じて、その注目画像の方向に実際のテレビカメ
ラが自動的に追尾するようにし、注目画像を常時画面中
央に補正できるようにしたクレーン用テレビモニタ装置
を提供するものである。

【０００５】また、本発明はオペレータが注視した部分
を自動的にズームアップできるようすることを他の目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、吊荷及び玉掛け作業位置に向けて方向制
御装置を介して任意の位置に取付けたテレビカメラと、
クレーンオペレータ室内に配置され、前記テレビカメラ
の映像を受像するモニタテレビと、該モニタテレビに近
接配置され、テレビ画面に対するオペレータの視線方向
を検出する検出手段と、該検出手段の検出内容を解析す
る三次元動画像解析システムと、該動画像解析システム
の解析内容に基づき前記方向制御装置を駆動して前記視
線方向と対応する位置に前記テレビカメラを追尾させる
駆動制御手段とを備えたことを特徴とするものである
（請求項１）。

【０００７】また、この発明にあっては、前記テレビカ
メラに内蔵されたズーム機構が、前記視線方向検出手段
がオペレータの視線の停止を検出するとズームアップ
し、視線の動きを検出すると元に戻るように前記視線方
向検出手段に連動させることができる（請求項２）。

【０００８】

【作用】以上の構成によれば、オペレータがテレビ画面
中の注目する画像を凝視するとオペレータの視線はその
注目画像が静止している場合には一定となる。また、注
目画像が画面から外れようとすると視線は移動する。こ
の視線及びその移動方向は検出手段によって検出され、
三次元動画像解析システムにより画面上における移動方
向が演算される。この結果に基づき制御手段を介して方
向制御装置は実際の注目画像の移動方向に向けて変位駆
動され、視線方向と対応する撮像位置に前記テレビカメ
ラを追尾させ、注目画像をテレビ画面内に保持する。

【０００９】また、請求項２の構成を採用した場合に
は、オペレータの視線が定まらない内はより広い撮像範
囲とし、注目画像に向けてオペレータの視線が停止する
とズームアップにより、その画像のみを大きく写しだ
し、他に視線が移ることで再度広い撮像範囲に戻る。

【００１０】

【実施例】以下本発明の一実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は本発明に係るクレーン装置の全体の概
要を示すものであり、１はブーム、２はブーム１の先端
より降可能に繰り出される吊下ワイヤ、３はワイヤ２の
下端に設けたクレーンフック、４はブーム１の基部に配
置されたオペレータ室である。

【００１１】またブーム１の先端には吊り下げワイヤ２
と連動して一定間隔を保ってワイヤ２´に吊下され、方
向制御装置５を介して方向変更可能なテレビカメラ６が
設けられ、その撮像方向を前記フック３あるいはこれに
掛止される吊荷に向けている。 方向制御装置５はテレ
ビカメラ６を前後及び左右に傾動させて撮像方向を調整
するものである。また、テレビカメラ６はズーム機能を
備え、撮像した吊荷及び作業員などの映像を、オペレー
タ室４に配置されたモニタテレビ７にその画像情報を伝
送している。

【００１２】なお、無線伝送の場合には周波数帯域が指
向性の強い帯域に制限されるので、その受信アンテナは
ブーム１の先端部に設けておくことが望ましい。

【００１３】図２は前記モニタテレビ７を含むモニタ装
置の電気的構成を示すもので、モニタテレビ７の上部に
はオペレータの視線Ａを検出するＣＣＤカメラ８ａ，８
ｃ，及び赤外線投光器８ｂを備えた視線検出装置８と、
これに接続した三次元動画像処理システム９と、この画
像処理システム９に接続した駆動制御手段１０を備え、
この制御手段１０の出力状態に応じて方向制御装置５が
前後左右方向に揺動し、テレビカメラ６の撮像方向を変
更できるようにしている。

【００１４】また、モニタテレビ７の近傍には前記テレ
ビカメラ６のズーム機構に接続されたリモートコントロ
ーラ１１が配置され、オペレータの適宜操作によりテレ
ビカメラ６のズーム操作を可能としている。

【００１５】前記視線検出装置８は、被検眼の角膜反射
と水晶体反射の相対的位置関係から求める方式や、角膜
反射と瞳孔との相対的位置関係から求める方式、あるい
は特開平２−１９３６４２号公報に示すように光電セン
サー上の光束位置から被検眼の乳頭の位置を求めて視線
の動きを自動的に検出する方式などがある。

【００１６】視線検出装置８によって検出された値及び
モニタテレビ７の画像情報は三次元動画像解析システム
９に入力される。

【００１７】この画像解析システム９は図３に示すよう
に、視線方向とモニタテレビ７の画面とを重畳させ、視
線Ａがモニタテレビ７の画面上のｘ，ｙ座標中のどこに
位置するかを演算するとともに、その移動方向を演算す
る。

【００１８】例えば、図３（ａ）に示すようにオペレー
タの視線Ａがテレビ画面中央に見える吊荷ｗに集中して
いるときにはこの座標（ｘ0 ，ｙ0 ）を演算し、この座
標を基準位置とする。

【００１９】この状態から図３（ｂ）に示すように振れ
等によって吊荷ｗが移動してモニタ画面から外れようと
し、かつこの移動に伴ない視線Ａが（ｘ1 ，ｙ1 ）に移
動すると、（ｘ0 −ｘ1 ，ｙ0 −ｙ1 ）を演算し、この
値に応じた制御指令を駆動制御手段１０に出力する。こ
の制御手段１０は画面に応じた実際の移動量で前記方向
制御装置５をｘ，ｙ方向に揺動させる結果、テレビカメ
ラ６は吊荷ｗの方向を追尾し、再び吊荷ｗの画面は図３
（ａ）に示すように、視線Ａの基準位置である座標（ｘ
0 ，ｙ0 ）に戻ることになる。

【００２０】なお、オペレータの視線Ａが図３（ｃ）に
示すように、画面中央の吊荷ｗから左下に見える玉掛け
作業員Ｍに変更した場合には、その座標（ｘ2 ，ｙ2 ）
を演算するとともに、（ｘ0 −ｘ2 ，ｙ0 −ｙ2 ）を演
算し、この値に応じた制御指令を駆動制御手段１０に出
力し、方向制御装置５をｘ，ｙ（前後左右）方向に揺動
させる結果、図３（ｄ）に示すようにテレビカメラ６は
玉掛け作業員Ｍ側を追尾し、テレビ画面は視線Ａの基準
位置である座標（ｘ0 ，ｙ0 ）に玉掛け作業員Ｍを位置
させる。

【００２１】したがってオペレータは視線の移動を行な
いながら、常時見たい画像を中央に補正することができ
ることになるのである。

【００２２】なお、前記実施例ではカメラ６のズーム操
作はリモートコントロ―ラ１１の手動操作によって行な
うようにしたが、動画像解析システム９中に視線Ａの位
置を常時時間でモニタしておき、その停止時間によって
ズーム機構を進退動作すべく連繋することもできる。

【００２３】例えば、視線Ａが動いているとき、すなわ
ち、図３（ｂ），（ｃ）の場合には前記動画像解析シス
テム９はズーム機構を原点位置に停止すべく指令し、こ
の結果広い部分が視野となる。

【００２４】この状態から、視線Ａが一点に停止する、
すなわち、図３（ａ），（ｄ）の状態になると、自動的
にテレビカメラ６はズームアップされ、見たい画像のみ
順次モニタテレビ７の画面一杯に大きく広がることにな
る。またこの状態から視線が動くと、ズーム機構が順次
原点位置に後退することにより、再度視野が広がること
になる。

【００２５】なお、実施例ではカメラ６をクレーンブー
ム１の先端に吊下してあるが、吊荷及び玉掛け作業位置
を撮像できるのならどの位置に配置しても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に本発明にかかるクレーン用モニタテレビ装置にあって
は、オペレータがテレビ画面中の注目する画像を凝視す
るとオペレータの視線はその注目画像が静止している場
合には一定となり、注目画像が画面から外れようとする
と視線は移動し、この視線及びその移動方向は検出手段
によって検出され、三次元動画像解析システムにより画
面上における移動方向が演算される。この結果に基づき
制御手段を介して方向制御装置は実際の注目画像の移動
方向に向けて変位駆動され、視線方向と対応する撮像位
置に前記テレビカメラを追尾させ、注目画像をテレビ画
面内に保持するようになっているので、オペレータの操
作によらず注目画像を常時画面上に見ることができる利
点がある。

【００２７】またこの発明では、オペレータの視線が定
まらない内はより広い撮像範囲とし、注目画像に向けて
オペレータの視線が停止するとズームアップにより、そ
の画像のみを大きく写しだし、他に視線が移ることで再
び広い撮像範囲に戻るようにもできるので、このような
場合には手動によるズームアップ操作も必要がなくな
り、さらに便利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るクレーン装置の全体の概要を示す
説明図である。

【図２】同システムにおけるモニタテレビ装置の電気的
構成を示すブロック図である。

【図３】（ａ）〜（ｄ）は同装置における制御方法の説
明図である。

【符号の説明】 １ クレーンブーム ４ オペレータ室 ５ 方向制御装置 ６ テレビカメラ ７ モニタテレビ ８ 視線検出装置（手段） ９ 三次元動画像解析システム １０ 駆動制御装置（手段）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吊荷及び玉掛け作業位置に向けて方向制
   御装置を介して任意の位置に取付けたテレビカメラと、
   クレーンオペレータ室内に配置され、前記テレビカメラ
   の映像を受像するモニタテレビと、該モニタテレビに近
   接配置され、テレビ画面に対するオペレータの視線方向
   を検出する検出手段と、該検出手段の検出内容を解析す
   る三次元動画像解析システムと、該動画像解析システム
   の解析内容に基づき前記方向制御装置を駆動して前記視
   線方向と対応する位置に前記テレビカメラを追尾させる
   駆動制御手段とを備えたことを特徴とするクレーン用テ
   レビモニタ装置。
2. 【請求項２】 前記テレビカメラに内蔵されたズーム機
   構が、前記視線方向検出手段がオペレータの視線の停止
   を検出するとズームアップし、視線の動きを検出すると
   元に戻るように前記視線方向検出手段に連動させたこと
   を特徴とする請求項１記載のクレーン用テレビモニタ装
   置。