JPH08123938A - 遠隔操作用監視装置 - Google Patents

遠隔操作用監視装置

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JPH08123938A
JPH08123938A JP25577794A JP25577794A JPH08123938A JP H08123938 A JPH08123938 A JP H08123938A JP 25577794 A JP25577794 A JP 25577794A JP 25577794 A JP25577794 A JP 25577794A JP H08123938 A JPH08123938 A JP H08123938A
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衆司 大八木
Takashi Shiokawa
孝 汐川
Takashi Sano
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】撮影対象物が実影像として監視不能となって
も、モニタ画面内の該当する位置に疑似的に表示できる
ようにする。 【構成】吊荷W及びその周囲の建物A,Bに基本視準線
L0 を向けて配置されたテレビカメラ2、吊荷Wの移動
に伴いテレビカメラ2の視準線を吊荷Wに向けて変位さ
せるトラッキング制御装置3、オペレータ室4内にあっ
て撮影された実影像を表示するモニタテレビ5、並びに
吊荷W及び建物A,Bの形状をコンピュータグラフィッ
ク化した基本モデル影像データを内蔵した記憶装置6を
備え、トラッキング制御装置3で検出された旋回角,俯
仰角の数値解析結果に基づき基本モデル影像データを実
影像に対応させて変位させ、モデル影像表示用のモニタ
ディスプレイ8で表示する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、移動する撮影対象物が
実影像(映像)として監視不能となってもモニタ画面内
の該当する位置に疑似的に表示できるようにした遠隔操
作用監視装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、タワークレーンなどにより吊り
荷を揚重する場合、操作位置であるオペレータ室からは
るか下方である地表部の玉掛け場所での玉掛けと揚重作
業に際しては玉掛けの確認や、吊荷の安定状態の確認を
行うとともに、周囲の建物に対する衝突事故を未然に防
止する必要がある。
【0003】したがって、通常は玉掛け位置近傍にトラ
ッキング制御可能なテレビカメラ据え、テレビカメラ
により吊荷とその周囲の風景を撮影し、運転席などの遠
隔操作位置に据え付けたテレビモニタにより撮影された
画面を見ることにより、吊荷と周囲の相対位置関係を間
接的に目視判断し、この目視判断と無線による指示に基
づき揚重操作が行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、テレビ
カメラは一定位置に据え付けられ、しかも玉掛け場所近
傍に複数のカメラを配置したとしても、樹木や、作業
員、あるいは建物が障害となってしばしば吊荷の影像を
直接監視できなくなったり、吊荷の障害物に対する位置
関係を把握できなくなる場合があり、操作に支障をおよ
ぼす欠点があった。
【0005】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、移動する撮影対象物をテレビカメラで
撮影し遠隔位置に配置されたモニタで監視する場合にお
いて、撮影対象物が実影像として監視不能となってもモ
ニタ画面内の該当する位置に疑似的に表示できるように
した遠隔操作用監視装置を提供するものである。
【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、撮影対象物に基本視準線を向けて配置さ
れたテレビカメラと、該撮影対象物の移動に伴い前記テ
レビカメラの視準線を撮影対象物に向けて変位させるト
ラッキング制御手段と、撮影された実影像を表示するモ
ニタテレビと、前記テレビカメラの基本視準線に対応す
る撮影対象物の形状をコンピュータグラフィック化した
基本モデル影像データを内蔵した記憶手段と、前記トラ
ッキング制御手段で検出された旋回角,俯仰角などの変
位データを数値解析するとともに、該数値解析結果に基
づき前記基本モデル影像データを実影像に対応させて変
位させるモデル影像合成手段と、該合成されたモデル影
像表示用のモニタディスプレイとを備えたものである。
【0007】また本発明では、前記モニタテレビに表示
された実影像にモデル影像を重畳して表示することもで
きる(請求項2)。
【0008】
【作用】以上の構成によれば、撮影対象物の移動に伴い
テレビカメラの視準線は撮影対象物に向けて変位し、撮
影対象物の実画像を常時モニタテレビの画面内に位置さ
せ、同時に変位に伴うデータはモデル影像合成手段に取
り込まれる。合成手段は変位データを数値解析し、記憶
手段から取り込まれた基本モデル影像データをその数値
解析結果に応じて変形させる。すなわち、基本モデル影
像データである元のモデル影像は前記変位データに応じ
て旋回,俯仰角変位された実画像に相当する影像に変形
されてモニタディスプレイに表示される。
【0009】モデル影像は障害物の如何にかかわらず消
去されないので、障害物により実画像が把握できない場
合でも該当する位置に疑似的に表示し、周囲との相対位
置も表示する。
【0010】請求項2の構成を採用した場合には、障害
物の影のどの部分に撮影対象物が位置しているかを確認
できる。
【0011】
【実施例】以下本発明をタワークレーンに適用した場合
の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。
【0012】図1はこの発明にかかるタワークレーンの
遠隔操作用監視装置を示すものである。図における監視
装置は、吊荷Wの玉掛け場所等の揚重開始位置近房に据
付られた支持台1と、支持台1上に旋回および傾動可能
に配置され、基本視準線L0を撮影対象物となる吊荷W
の揚重原点位置に位置させた監視用のテレビカメラ2
と、吊荷Wの移動に伴ない支持台1を旋回および傾動制
御してテレビカメラ2の視準線Lが吊荷Wに常時指向す
べく移動制御するトラッキング制御装置3と、遠隔のオ
ペレータ室4にあってテレビカメラ2により撮影された
実映像をモニタするモニタテレビ5とを備えている。
【0013】また、この監視装置は、前記テレビカメラ
1の基本視準線L0 に対応する吊荷W,クレーンフック
Fおよびその両隣に位置する建物A,Bの形状をコンピ
ュータグラフィック化した基本モデル影像データを内蔵
した記憶装置6と、前記トラッキング制御装置3で検出
された前記テレビカメラ2の旋回角,俯仰角などの変位
データを取り込んで数値解析するとともに、該数値解析
結果に基づき前記記憶装置6に蓄積された基本モデル影
像データを呼び出して、これを実影像に対応させて変位
させるモデル影像合成用のコンピュータ7と、前記オペ
レータ室4内にあって、コンピューター7により合成さ
れたモデル影像を表示するモニタディスプレイ8と、モ
ニタテレビ5に表示された実画像にモデル映像を重畳し
て表示させるための画面合成装置9を備えている。
【0014】トラッキング制御装置3は、例えば特開平
4−192781号公報に示すように、撮像された画像
から変化領域を抽出する変化検出手段と、この変化検出
手段により抽出された変化領域の少くとも一部を含む領
域を追跡用領域として設定する設定手段と、この設定手
段により設定された前記追跡領域の部分の前記追跡領域
内での移動方向を求める移動方向検出手段と、この移動
方向検出手段により求められた前記移動方向に基づいて
前記追跡用領域を移動する移動手段を備え、この移動手
段による追跡領域の移動により前記変化領域を追跡する
原理、あるいは他の追尾機構を利用して支持台1を旋回
および傾動させてテレビカメラ2の視準線Lが常時吊荷
Wを画面中心におくべく追跡制御を行なう。
【0015】前記記憶装置6に内蔵された基本モデル映
像データは、前記テレビカメラ2によって撮影された映
像を予めデジタル処理化し、不要な部分を消去したコン
ピューターグラフィック画像(以下CG画像と称する)
である。
【0016】例えば吊荷Wの揚重原点位置において、図
1のごとく吊荷Wとテレビカメラ2との間に作業員Sが
おりその両側に立ち木T1 ,T2 があった場合、モニタ
テレビ5に表示される実画面は図2(a)に示すように
吊荷Wとテレビカメラ2との間に立ち木および作業員が
立ちはだかっており、これらが障害物となって吊荷Wが
見えにくく、また吊荷Wと周囲建物A,Bとの関係が分
かりにくい。しかしながら、これをCG画面に表示させ
る場合に、図2(b)に示すように障害となる立ち木T
1 ,T2 および作業員Sが予め消去された画像となって
表示され、吊荷Wの形状および周囲建物A,Bとの関係
も明瞭となる。
【0017】また、画面合成装置9により両画像の大き
さを合わせて重畳することにより、図2(c)に示すよ
うに、立ち木T1 ,T2 および作業員Sともモニタテレ
ビ5に表示されるとともに、その背面に吊荷W、建物
A,Bが明瞭に透視されることになる。
【0018】この状態から玉掛け作業が終りフックFに
懸吊された吊荷Wが揚重された場合において、丁度建物
A,Bの中間位置で吊荷Wが上昇し、左右に振れないな
らば、テレビカメラ2の視準線Lは吊荷Wを追って傾動
するだけであり、図3(a)に示すように実画面は基本
視準線L0 に対し縦方向Lzの変化となり、その角度変
化に応じて建物A,Bは画面の下方に位置し、吊荷Wは
その底部(図のハッチングで示す部分)を見せた状態で
画面の中心に位置する。
【0019】これと同時にコンピューターは縦方向の変
位角度データを取り入れ、これを数値解析して前記GC
画像をその角度変化に応じた画像に変換し、モニタデス
プレイ8に表示させる(図から立ち木T1 ,T2 および
作業員Sを消去した画像)。さらには画面合成により前
記障害物に重ね合わせた画像をテレビモニタ5に表示さ
せる(図の破線で示す部分)。
【0020】なお、吊荷Wが建物A,Bの間で左右に振
れた場合においてテレビカメラ2の視準線Lは吊荷Wを
追って傾動と同時にその振れ方向に旋回する。
【0021】図3(b)に示すようにその場合の実画面
は基本視準線L0 に対し縦方向Lzの変化とともに、横
方向Lxにも変化しその角度変化に応じて建物A,Bは
画面の正面だけでなく移動方向とは逆向きの側面を見
せ、吊荷Wはもその側面を見せた状態で画面中心に位置
する。
【0022】これと同時にコンピュータ7は縦および横
方向の変位角度データを取り入れ、これを数値解析して
前記GC画像をその角度変化に応じた画像に変換し、モ
ニタデスプレイ8に表示させる(図から立ち木T1 ,T
2 および作業員Sを消去した画像)。さらには前記障害
物に重ね合わせた画像をテレビモニタ5に表示させる
(図の破線部分)。
【0023】したがって、オペレータは実画面でなく、
CG画面または合成画面を見ることにより、吊荷Wの横
方向の振れ量および建物A,Bとの相対値関係を判断で
き、これに基づき操作を行なうことにより迅速に揚重位
置の修正を行なうことができることになる。
【0024】なお、実施例では一台のテレビカメラ2に
より揚重開始位置の一ケ所から吊荷Wおよびその周囲を
撮影しているが、複数台のテレビカメラを複数の位置に
配置し、切り替え操作によって異なる位置から画面を観
察するようにもでき、またこの場合においても画像をC
G化して同時にモニタすることができる。
【0025】さらに実施例では、本発明をタワークレー
ンの遠隔操作用監視装置に適用した場合について説明し
たが、例えば各種建設作業用ロボット等の遠隔操作用の
監視装置にも適用できることは勿論である。
【0026】
【発明の効果】以上実施例により詳細に説明したように
本発明にかかる遠隔操作用監視装置にあっては、合成手
段が変位データを数値解析し、記憶手段から取り込まれ
た基本モデル影像データをその数値解析結果に応じて変
形させ、基本モデル影像データである元のモデル影像は
変位データに応じて旋回,俯仰角変位された実画像に相
当する影像に変形されてモニタディスプレイに表示さ
れ、しかもモデル影像は障害物の如何にかかわらず消去
されないので、障害物により実画像が把握できない場合
でも該当する位置に疑似的に表示し、周囲との相対位置
も表示するため、遠隔操作の操作性,安全性を向上でき
る。
【0027】また、本発明の請求項2の構成を採用した
場合には、障害物の影のどの部分に撮影対象物が位置し
ているかを確認でき、障害物自体との関係も把握できる
利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明をタワークレーンに適用した場合のシス
テム構成を示すブロック図である。
【図2】(a)〜(c)は吊荷の原点位置における実画
面,CG画面および合成画面を示す説明図である。
【図3】(a),(b)は吊荷の揚重時における実画面
および合成画面を示す説明図である。
【符号の説明】
1 支持装置 2 テレビカメラ 3 トラッキング制御装置 4 オペレータ室 5 モニタテレビ 6 モデル画像記憶装置 7 コンピュータ(モデル影像合成手段) 8 モニタディスプレイ 9 画像合成装置(手段) Lo 基本視準線 L 視準線 W 吊荷(撮影対象物) A,B 建物(撮影対象物)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // B66C 13/00 D

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 撮影対象物に基本視準線を向けて配置さ
    れたテレビカメラと、該撮影対象物の移動に伴い前記テ
    レビカメラの視準線を撮影対象物に向けて変位させるト
    ラッキング制御手段と、撮影された実影像を表示するモ
    ニタテレビと、前記テレビカメラの基本視準線に対応す
    る撮影対象物の形状をコンピュータグラフィック化した
    基本モデル影像データを内蔵した記憶手段と、前記トラ
    ッキング制御手段で検出された旋回角,俯仰角などの変
    位データを数値解析するとともに、該数値解析結果に基
    づき前記基本モデル影像データを実影像に対応させて変
    位させるモデル影像合成手段と、該合成されたモデル影
    像表示用のモニタディスプレイとを備えたことを特徴と
    する遠隔操作用監視装置。
  2. 【請求項2】 前記モニタテレビに表示された実影像に
    モデル影像を重畳して表示することを特徴とする請求項
    1記載の遠隔操作用監視装置。
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