JPH09327012A

JPH09327012A - 画像監視装置

Info

Publication number: JPH09327012A
Application number: JP8165271A
Authority: JP
Inventors: Cho Nakamura; 兆中村; Shinya Uemachi; 新也上町; Osamu Furukawa; 修古川; Akio Ozawa; 明夫小澤; Takeshi Ishibashi; 武石橋
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd; Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 1996-06-04
Filing date: 1996-06-04
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【目的】架空送電線の近傍において作業する重機と、
送電線の離隔距離を計算し、重機が送電線に異常に接近
している場合に、自動的に警報を作り、無線によって重
機オペレータに知らせ、危険を回避するようにした装置
を与える。【構成】重機と送電線の離隔距離を計算し、異常接近
して重機が危険状態になったときに、画像警報装置が無
線親局にこれを伝達する。無線親局は、複数の警報伝達
の無線ユニットを用いて危険状態であることを、重機に
設けた無線子局に無線によって知らせる。無線親局と無
線子局は診断用の無線ユニットを持ち、チャネルの状態
を診断してチャネル状態が不良の場合は、他のチャネル
に切り替えるようにする。複数のチャネルを持つのでど
れかのチャネルによって危険状態を迅速的確に伝送する
事ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、架空送電線付近
の工事現場に適用され、架空送電線の付近で使用するク
レーンなどの重機と、架空送電線との三次元的離隔距離
を計測し、架空送電線と重機の接触或いは異常接近によ
る送電線の地絡、短絡事故および人身事故を未然に防止
するための画像監視装置である。

【０００２】

【従来の技術】従来は、地上に設置している警報装置の
そばにいる専任の監視員が、警報装置に表示されている
警報ランプの点灯状態を見て、携帯無線を用いてクレー
ンなどの重機のオペレータに音声によって連絡してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】専任監視員が常に警報
装置を見ているとは限らない。持ち場を離れていて、警
報装置の警報の表示に気づかないことがあり得る。警報
装置の近傍にいても画面中の危険表示を見落とすことが
有り得る。

【０００４】このような場合、重機のオペレータに危険
状態が伝達されないので、事故が実際に起こってしま
う。このようなミス、見落としを避けようとすると、専
任監視員は警報装置から離れることができない。また四
六時中警報装置を注意深く監視する必要がある。これは
専任監視員の心理的な負担となる。

【０００５】さらに警報装置に何らかの異常の兆しが現
れたとしても、監視員が無線送信機を操作し、オペレー
タに音声によって危険状態を知らせるには時間がかか
る。危険が迫っている場合に、その伝達に時間が掛かる
のは望ましくない。

【０００６】警報の伝達に関し、専任監視員のミスや見
落しによって事故の予兆が看過されることのないように
した画像監視装置を提供することが本発明の第１の目的
である。警報の伝達に関し、専任監視員の負担を軽減す
ることのできる画像監視装置を提供する事が本発明の第
２の目的である。専任監視員および重機オペレータへ警
報を迅速に伝達できるようにした画像監視装置を提供す
ることが本発明の第３の目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、送電線と重機
の相互の位置を観察し離隔距離を求める画像計測処理部
と、これによって重機が危険状態にあることを判定する
危険度判定部と、危険状態にあることを警告する警報装
置と、重機が危険であることを重機オペレータや監視員
に無線によって知らせる無線装置からなる。

【０００８】画像計測処理部は光軸が平行な５以上のカ
メラによって対象を同時に撮像し、異なる画面上の同一
特徴点位置から特徴点の三次元座標を求め、重機と送電
線の離隔距離を求めるものである。

【０００９】より詳しく画像計測処理部を定義すると次
のようになる。画像計測処理部は、直線上に並べられた
互いに平行な光軸を持つ３つ以上のカメラ群と、その直
線とほぼ直交する直線上に並べられ互いに平行な光軸を
持つ３つ以上のカメラ群と、各カメラにおいて撮影され
た画像データを画素毎にＡ／Ｄ変換するＡ／Ｄ変換部
と、画素の諧調の変化によって特徴点を抽出する特徴点
抽出部と、画素毎のデータを記憶する画像メモリとより
なり、異なるカメラ間で特徴点を同定しカメラによって
定義される三次元座標系における特徴点の三次元座標を
計算する装置である。

【００１０】危険度判定部は、送電線や鉄塔など危険物
の近傍に危険エリアを設定し、対象となる重機の座標を
計算し、重機が危険エリアにあるかどうかを判定する。
場合によっては、危険の程度を危険度１、危険度２…と
いうふうに、階級に分けて危険度を判定する。

【００１１】警報装置は、重機の状態が危険であること
を知らせるものである。従来は画面やブザーなどに警告
を表示していた。それを専任監視員が見て、無線によっ
て重機オペレータに危険であることを音声によって知ら
せていたが、本発明は無線装置によって自動的に重機オ
ペレータと専任監視員に警報を伝達するようにした。専
任監視員が画像警報装置の発する警告を見落としても本
発明の画像警報装置は自動的にオペレータと監視員に警
報を与えるようにしているのである。

【００１２】

【発明の実施の形態】監視員を介さず、無線によって自
動的にオペレータと監視員に警報を伝送するところに本
発明の特徴があるので、これについて詳しく説明する。１．無線装置は無線親局、無線子局、携帯子局から構成
する。無線親局は画像警報装置の近傍に設置する。無線
子局は重機のオペレータ室に設ける。携帯子局は専任監
視員が所持している。

【００１３】２．無線親局は、画像警報装置から出力さ
れるパラレルな警報（警報ランプに並列に接続された無
電圧接点信号）を受信し、シリアルな信号として変換す
る制御ボードΣｐと、制御ボードからのシリアルな信号
を受信し無線信号として送信するためのｍ台（ｍ＝１、
２、…）の警報伝送用無線ユニット（送信機）Γ１、
…、Γｍと、チャネル診断の為無線子局との間で双方向
通信を行う１台のチャネル診断用無線ユニット（送受信
機）Θとから構成する。つまり無線親局は、制御ボード
Σｐ、ｍ個の送信機Γ１…、１個の送受信機Θよりな
る。送信機Γは警報を伝送し、送受信機Θはチャネルを
診断する為のものである。

【００１４】３．無線子局は、無線親局のｍ台の無線ユ
ニット（送信機）Γ１…からの無線信号を受信するｍ台
の警報受信用無線ユニット（受信機）Υ１、…、Υｍ
と、警報受信用無線ユニット（受信機）Υ１…からのシ
リアルな信号を受信し受信した内容に応じた音声警報及
びブザー信号を出力する制御ボードΣｃと、チャネル診
断のため無線親局との双方向通信を行う１台のチャネル
診断用無線ユニット（送受信機）ψから構成する。つま
り無線子局は、制御ボードΣｃ、ｍ個の受信機Υ１…、
１個の送受信機ψよりなる。受信機Υは警報を受信し、
送受信機ψはチャネル状態を診断するためのものであ
る。

【００１５】４．携帯子局は、１台の警報受信用無線ユ
ニットΞ及び警報受信用無線ユニット（受信機）からの
シリアルな信号を受信し受信した内容に応じた音声警報
及びブザー信号を出力する制御ボードΣｑから構成す
る。つまり携帯子局は、一つの受信機Ξと、制御ボード
Σｑからなる。受信機Ξは警報を受信する。携帯子局
の、無線子局との差異は、警報受信用無線ユニットが１
台（無線子局はｍ台）であり、チャネル診断用無線ユニ
ットを有していない点である。

【００１６】５．無線の搬送波は、複数のチャネル（周
波数）を含むＡ群とＢ群を択一的に用いる。Ａ群もＢ群
も同等のチャネル群である。Ａ群には、ｍ個のそれぞれ
の警報送信用ユニット・警報受信用ユニットの対に対し
て一つのデータチャネルＤｊ（ｊ＝１、…、ｍ）が対応
する。一つのデータチャネルＤｊはｋ個の異なる周波数
（チャネル）が与えらる。

【００１７】つまり警報の送受信の為にｍｋ個のチャネ
ルが割り当てられる。警報の送信に使われるのでこの周
波数はデータチャネルと呼ぶ。Ａ群はｍ個のデータチャ
ネルがそれぞれｋ個のチャネルを持つ。Ａ群はさらにチ
ャネル診断用無線ユニットの対に対してもｈ個のチャネ
ル（周波数）が割り当てられる。これは診断用チャネル
Ｈｊ（ｊ＝１…ｈ）と呼ぶ。Ａ群はｈ個の診断用チャネ
ルを持つ。Ａ群の総チャネル数ＡｈはＡｈ＝ｍｋ＋ｈで
ある。

【００１８】これはＢ群に対しも全く同様である。Ｂ群
においても、ｍ個の警報送信ユニット・警報受信ユニッ
トのそれぞれの対に対してｋ個の異なる周波数（データ
チャネル）が与えられる。チャネル診断用無線ユニット
に対してもｈ個のチャネル（診断用チャネル）Ｈｊ（ｊ
＝１…ｈ）が割り当てられる。Ｂ群の総チャネル数Ｂｈ
はＢｈ＝ｍｋ＋ｈである。

【００１９】警報送信用無線ユニット（送信機）Γ１
…、警報受信用無線ユニット（受信機）Υ１…、チャネ
ル診断用無線ユニット（送受信機）Θ、ψは、Ａ群或い
はＢ群の何れかの周波数群の何れかの搬送波を使って信
号の送信、受信或いは送受信が可能である。Ａ群、Ｂ群
何れの群の周波数群を使用するかは設定スイッチにて設
定する。Ａ群、Ｂ群の選択は時間的に変えることができ
る。

【００２０】但し、ある時刻における、無線親局内の警
報送信用無線ユニットΓ、無線子局及び携帯子局内の警
報受信用無線ユニットΥ、Ξ、無線親局及び無線子局内
のチャネル診断用無線ユニットΘ、ψともに同じ群に設
定する。つまり全ての無線装置において、常に共通の周
波数群を用いる。周波数群の変更は一挙に行う。任意の
時刻に於いて、Ａ群の周波数とＢ群の周波数が全体の無
線装置において混在しない。

【００２１】６．無線親局の無線ユニットΓ１はデータ
チャネルＤ１（Ａ群またはＢ群）の何れかの周波数（チ
ャネル）Ｆｊの信号を送信する機能を有する。無線子局
の無線ユニットΥ１は同じデータチャネルＤ１の同じ周
波数Ｆｊの信号を受信する機能を有している。警報は無
線親局のΓ１から、無線子局のΥ１にチャネルＦｊによ
って送られる。警報の流れは一方向的である。

【００２２】７．無線親局の無線ユニットΓ２はデータ
チャネルＤ２（Ａ群またはＢ群）の何れかの周波数（チ
ャネル）Ｆｋの信号を送信する機能を有する。無線子局
の無線ユニットΥ２は同じデータチャネルＤ２の同じ周
波数Ｆｋの周波数の信号を受信する機能を有する。警報
は無線親局のΓ２から、無線子局のΥ２へチャネルＦｋ
によって送られる。ここでも警報の流れは一方向的であ
る。

【００２３】８．無線親局の診断用無線ユニットΘ、無
線子局の診断用無線ユニットψは診断チャネルＨｊ（Ａ
群又はＢ群）の周波数の信号を送信する機能及び受信す
る機能を有している。親局の診断用無線ユニットΘがデ
ータを送信している間、子局の診断用無線ユニットψは
データを受信する。反対に、子局の診断用無線ユニット
ψがデータを送信している間、親局の診断用無線ユニッ
トΘはデータを受信する。即ち、診断用無線ユニットΘ
と診断用無線ユニットψの通信は半２重通信で行われ
る。診断用情報の流れは双方向的である。

【００２４】携帯子局内の無線ユニットΞはデータチャ
ネルＤ１及びデータチャネルＤ２（Ａ群又はＢ群）の周
波数の信号を受信する機能を有している。つまり警報だ
けを受信できる。即ち、Ａ群に設定された場合はＡ群で
現在使用されているデータチャネル、Ｂ群に設定された
場合は、Ｂ群で現在使用されているデータチャネルを自
動的に選択受信できる。

【００２５】９．比較的狭い範囲内で本発明の装置を２
台使用する場合は、一つをＡ群に、他をＢ群に設定す
る。これは混信を避けるためである。Ａ群だけでもチャ
ネルの切り替えをする事ができる。Ｂ群だけでもチャネ
ルの切り替えを行うことはできる。何れも余裕のあるチ
ャネル配分をしているからである。

【００２６】１０．上述の無線ユニットΓｊ、Υｊ、
Θ、ψ、Ξは、Ａ群或いはＢ群のチャネル番号Ｆｓを指
定すると、指定されたチャネル番号Ｆｓで定義される周
波数の信号を送信し、或いは受信することができる。

【００２７】１１．無線子局における制御ボードΣｃ及
び携帯子局における制御ボードΣｑはマイク、マイクの
信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、マイクよ
り入力する複数の音声信号のＩＤ番号（種類）を入力す
る回路、Ａ／Ｄ変換された複数チャネルの音声信号を記
憶する記憶回路、

【００２８】記憶された複数種類の音声信号の内どのチ
ャネルの音声信号を選択するかを入力する回路、記憶さ
れた複数種類の音声信号の内選択された特定の音声信号
をアナログに変換するためのＤ／Ａ変換器、

【００２９】Ｄ／Ａ変換器からの信号を音声信号として
出力するためのスピ−カ−、さらに複数種類のブザー音
を発生する回路、複数種類のブザー音の内どの種類のブ
ザー音を鳴らすかを入力する回路（音声信号のチャネル
番号（種類）を入力する回路と併用）、入力されたブザ
ーの種類に応じたブザーを鳴らす回路を備えている。

【００３０】現場においてマイクによって、危険状態を
知らせるための信号となるものを録音する。たとえば、
「注意」、「危険」、「停止」、「危ない」…など任意
である。外国語であっても良い。また録音されたかどう
かを調べるテストスイッチもある。これによって録音の
状態をチェックできる。音声はＤ／Ａ変換されデジタル
信号として記憶される。

【００３１】

【実施例】画像警報装置については、特開平６−３４７
２２０号（特願平５−１６４１３３号）、特開平４−３
０７３０９号（特願平３−９８１９３号）、特開平４−
３０７３１０（特願平３−９８１９４号）などに本発明
が使用する装置と原理が説明してある。画像警報装置自
体は本発明の目的ではないが、本発明はこれを前提にす
るので初めに画像警報装置の構造と原理について概説す
る。

【００３２】図５は等価なカメラを横方向と縦方向に等
間隔に３台以上並べてなる装置の概略図である。簡単の
為レンズと、画面のみを示す。これは横に５つのカメラ
Ｃ１…Ｃ５、縦に５つのカメラＤ１〜Ｄ５を並べた例で
ある。合計９つのカメラを使っている。中央のカメラは
縦横重複して利用している。横方向をｙ軸、上下方向を
ｚ軸に取る。前方がｘ軸方向である。

【００３３】カメラは全て同等であって、光軸はｘ方向
を向いている。つまり光軸は平行である。カメラは回転
しない。レンズと画面の距離ｆは一定である。これらの
複数のカメラによって同一の点Ｐを撮影すると、Ｐの像
が画面上の少しずつずれた位置にできる。これらの像の
位置の違いを視差という。２つ以上のカメラがあれば視
差が生ずるので、視差から点Ｐまでの距離ｘを求める事
ができる。画面上の位置からＰの横方向のズレｙや高さ
ｚも求められる。

【００３４】図６は説明図である。これは縦に並ぶカメ
ラと光線をｘｚ面に投影した図である。カメラの中心の
間隔がｈであるとする。中心のカメラのレンズ中心に三
次元座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点を定める。対象点Ｐ
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のカメラＤ１〜Ｄ５における像点のｙ座
標をｖ１〜ｖ５とすると、

【００３５】（Ｚ−２ｈ）／Ｘ＝−ｖ１／ｆ（１）（Ｚ−ｈ）／Ｘ＝−ｖ２／ｆ（２）Ｚ／Ｘ＝−ｖ３／ｆ（３）（Ｚ＋ｈ）／Ｘ＝−ｖ４／ｆ（４）（Ｚ＋２ｈ）／Ｘ＝−ｖ５／ｆ（５）

【００３６】これらから、Ｘ、Ｚを決定する事ができ
る。カメラが２つあればこれら未知数が決まるが、３以
上にするとさらに精度が良い。Ｘが決まるので、各カメ
ラに於ける像点のＹ座標ｕ（これらは同一である。）か
ら、点ＰのＹ座標を決定できる（Ｙ＝−Ｘｕ／ｆ）。こ
れでも良いのであるが、さらにｙ方向の精度を上げたい
場合は、ｙ方向（横方向）にも３以上のカメラを置いて
同じようにＸとＹを決める。これらの方法はカメラの光
軸を平行にするので、三角測量とは違う。

【００３７】実際には重機や送電線の輪郭線を観察し、
濃淡の変化や、勾配の変化などを計算し、特徴点を抽出
する。送電線の場合は電線そのものの連続体が特徴点で
ある。重機の場合はアーム、バケットなどの輪郭線が特
徴点となる孤立した特徴点の場合もあり、連続した線状
の特徴点の場合もある。

【００３８】これらの特徴点をカメラ間で同定する。同
定した特徴点の三次元座標をこれらのカメラの像点の座
標から計算する。カメラに映った対象物の全ての特徴点
の三次元座標が決まる。こうして図７に示すように、重
機６と送電線５の輪郭線に沿う特徴点の三次元座標が分
かる。重機と送電線の最近接の長さを離隔距離と呼ぶ。
或いは簡単に離隔という。離隔距離がある一定範囲内に
入ると重機は危険な状態になる。

【００３９】離隔距離を求めるために、重機の全ての輪
郭線上の点と、送電線上の全ての点の距離を計算し、そ
の最小値を決定する必要はない。送電線は懸垂線である
から、簡単な二次関数によって表現できる事が多い。せ
いぜい３次関数によって重要な部分を表す事ができる。
重機も送電線に近接するのは一部である。近接した一部
から送電線に垂線を下ろし垂線の長さを求めるのは極簡
単なことである。

【００４０】送電線の周りに、危険領域を設定し、それ
に重機の一部が進入した場合に危険状態になったという
ようにする事もできる。危険領域は一つであっても勿論
良い。危険領域を複数にすることもできる。送電線から
距離がＲｊであるものを危険状態ｊ、距離がＲｊ−１で
あるものは危険状態ｊ−１というふうに、複数の危険状
態を定義する。Ｒｊ＞Ｒｊ−１…＞Ｒ１。これらは円筒
状の領域を形成する。図７には３つの危険領域を定義し
た場合を示す。Ｒ３＞Ｒ２＞Ｒ１である。

【００４１】次に無線チャネルの実施例を示す。表１は
Ａ群のチャネルを示す。二つのデータチャネルＤ１、Ｄ
２がある。これらは警報送信用無線ユニットΓ１、Γ２
が使うためのチャネルである。それぞれのデータチャネ
ルは３つの周波数（サブチャネル）をもつ。Ｄ１のサブ
チャネルは７、８、９である。Ｄ２のサブチャネルは１
０、１１、１２である。診断チャネルはサブチャネル１
８、１９、２０、２１、２２、２３よりなる。

【００４２】

【表１】

【００４３】データチャネルＤ１、Ｄ２はそれぞれ３つ
の周波数を持ち、その何れかの周波数（チャネル）によ
って通信することができる。ある周波数について障害が
起これば、他の２つの周波数の何れかに切り替える。そ
うすると常に警報データを送る事ができ、いかなる場合
にも対応する事ができる。データチャネルＤ１の周波数
（チャネル）Ｆ７、Ｆ８、Ｆ９はこの例では、４２９．
２５００ＭＨｚから１２．５ｋＨｚ毎に設定される。デ
ータチャネルＤ２についても同様に同等の３つの周波数
Ｆ１０、Ｆ１１、Ｆ１２が割り当てられる。

【００４４】この例ではサブチャネルＦ７〜Ｆ２３がＡ
群に割り当てられるが、これらは１２．５ｋＨｚずつ異
なるチャネルである。診断チャネルはＦ１８（４２９．
３８７５ＭＨｚ）から６個の周波数が割り当てられる。
Ｆ１３〜Ｆ１７はこの系では未使用である。診断チャネ
ルについても、ある一つの周波数によってΘ−ψ間の通
信がなされるが、何らかの障害があればデ−タチャネ
ル、診断チャネルの何れであっても、他のチャネルに切
り替えられる。

【００４５】この装置はある時刻において全体として、
Ａ群を選択するか或いはＢ群を選択するかである。Ａ群
とＢ群が混在することはない。基本システム（子局がク
レ−ン等に搭載される）では、例えばＤ１用チャネル、
Ｄ２用チャネル、診断用チャネルを持つ。各チャネルの
送信デ−タにはＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）等が
組み込まれ、伝送誤りのチェックができるようになって
いる。このチェック結果を一定時間で集計して誤り率を
求め、診断チャネルを通じて親局に返送する。この結
果、例えばＤ１用のチャネルの伝送誤り率が限界値を超
えていることが判れば、そのチャネルをＤ１用として表
１または表２のテ−ブルに登録さている他のチャネルに
変更する。

【００４６】変更するチャネルがデ−タ用チャネルの場
合は、次に使用するチャネルを親局から子局に診断用チ
ャネルを通じて送信する。また、診断用チャネルを変更
するときは、まず親局が他の診断用チャネルに変更し、
診断用チャネルを受信できなくなった子局は表１又は表
２のテ−ブルに診断用チャネルとして登録されている他
のチャネルを順にスキャンし受信できるチャネルを探
す。上記は、通常の装置（子局も大型でクレ−ン等に搭
載する）の場合である。人間（監視員）が携帯する小型
の携帯子局ではデ−タ用の１チャネル（クレ−ンに送ら
れるデ−タのモニタ用）しか使用していないため、この
チャネルが切り換わると、上記通常の装置における診断
用チャネルと同じように子機側は作用する。

【００４７】

【表２】

【００４８】Ｂ群もＤ１、Ｄ２に３つの周波数を割り当
てる。診断チャネルは６つの周波数を持つ。Ｄ１はＦ４
４〜Ｆ４６、Ｄ２はＦ４１〜４３、診断チャネルＨはＦ
３０〜Ｆ３５をもつ。Ｂ群はＦ３０の４２９．５３７５
ＭＨｚから１２．５ｋＨｚずつ増える周波数Ｆ３０〜Ｆ
４６を用いる。Ｂ群の周波数の範囲は、２００ｋＨｚで
ある。Ａ群とＢ群の間のＦ２４〜Ｆ２９はここでは使わ
ない。Ｂ群において診断チャネルとデータチャネルの間
のＦ３６〜Ｆ４０は空きチャネルである。

【００４９】危険度は３つの段階に分類される。危険度
３は最も低いレベルの危険性をしめす。この場合「注
意」の警報を与える。危険度２は次のレベルの危険性を
表す。危険度１は最も近接した状態を示す。この場合、
重機は停止すべきである。そこで警報装置はオペレータ
に、「停止」の警報を与える。

【００５０】無線親局１と無線子局２とは、先述のよう
に、警報伝送用の無線ユニットΓ１、Γ２、無線ユニッ
トΥ１、Υ２によって警報を送信、受信する。両者は診
断用チャネルΘ、ψによってもつながれる。無線親局１
はΓ１、Γ２、Θ以外に制御ボードΣｐを持つ。図２に
無線親局の構成を示す。制御ボードΣｐは、パラレルデ
ータ入力部１１と、ＣＰＵ１０とよりなる。パラレルデ
ータ入力部１１は画像警報装置からの警報を取り込む。
無線親局のＣＰＵ１０は次のような作用をする。

【００５１】（１）パラレルデータ入力部からの警報を
取り込む。（２）警報データを作成する。（３）作成した警報データを警報伝送用無線ユニットΓ
１、Γ２に送る。（４）接続信号を診断用無線ユニットΘに送る。（５）診断用無線ユニットΘが受信した接続応答信号を
受け取る。

【００５２】（６）診断用無線ユニットΘからチャネル
診断データを受信する。（７）無線親局自身の使用無線チャネル番号を指定す
る。これはΓ１、Γ２、Θが使用する無線チャネルを指
定するものである。（８）無線子局の使用無線チャネル番号は親局と同じで
あるが、無線子局にその周波数を使うということを伝達
しなければならない。診断用の無線ユニットΘから、ψ
に周波数番号が伝達される。

【００５３】無線子局２は、図４に示す構成を持ってい
る。警報受信のための無線ユニットΥ１、Υ２、診断用
無線ユニットψと、制御ボードΣｃを備える。制御ボー
ドは、ＣＰＵ２０、音声録音／再生設定部２１、音声チ
ャネル番号設定部２２、マイク２３、Ａ／Ｄ変換器２
４、Ｄ／Ａ変換器２５などを含む。マイクから警報を音
声によって入力する。警報はどのように決めてもよい。
「注意」、「危険」、「停止」、「止まれ」、「ストッ
プ」、「危ない」とか自在に決めることができる。マイ
クから入力された音声はＡ／Ｄ変換器２４によって、デ
ジタル信号に変換される。

【００５４】これがＣＰＵ２０に入力される。音声警報
が記憶される。このように現場で監視員やオペレータが
警報の言葉を自由に決める事ができる。勿論外国語であ
っても良い。作業者に都合の良い言葉によって危険状態
を指定することができる。柔軟性のあるシステムになっ
ている。

【００５５】危険状態の時は、ＣＰＵ２０からデジタル
信号による警報が出る。これがＤ／Ａ変換器２５によっ
てアナログ変換される。これがスピ−カ−２６を駆動し
て、音声となる。これが警報として音波になるから、オ
ペレータが聴覚によって危険状態を認識する。

【００５６】このように無線子局では、警報を表す音声
信号の入力を初めに行い、それ以後は、決められた音声
によって危険状態を知るようになる。この二つのモード
を切り替えるのが、音声録音／再生設定部２１である。
音声を録音する場合は、録音モードとする。危険状態を
受信する場合は再生モードとする。無線子局のＣＰＵ２
０は次のような作用を持っている。

【００５７】（１）音声警報の記憶。現場に於いてマイ
ク２３から吹き込まれた音声による警報を以後記憶し続
ける。（２）音声警報の再生。危険状態であることを画像警報
装置が検知した時において、音声による警報を再生し、
無線によって無線子局や携帯子局に伝達する。（３）ブザー音の出力。危険状態においてブザーの音を
再生する。

【００５８】（４）無線ユニットψからの接続信号の受
信。無線親局の診断用無線ユニットΘから接続信号が送
られてくるのでこれをψが受信し、ψからの信号をＣＰ
Ｕが受け取る。（５）無線ユニットψへの接続応答信号の送信。この信
号は無線ユニットΘから親局のＣＰＵに送られる。（６）無線ユニットΥ１、Υ２を通じた警報データの受
信。親局のΓ１、Γ２から警報データが送信されるの
で、これをΥ１、Υ２を通じて受信するのである。

【００５９】（７）チャネル診断用データの送信。無線
ユニットψへ診断用データを送りこれらから親局のΘに
信号を送って、チャネルの状態を診断する。（８）使用無線チャネル番号指定。無線ユニットΥ１、
Υ２、ψが使用するチャネル番号を指定するのである。

【００６０】無線親局１と無線子局２はこのような構成
を持つ。又、本発明の無線による警報伝送システムの全
体構成図を図１に示す。このような構成を持つ無線通信
系において次のような手順によって警報の伝達がなされ
る。１．無線親局は画像監視装置の近傍に設置し、無線子局
は重機のオペレータ室に設置する。携帯子局は専任監視
員が所持している。

【００６１】２．無線親局の電源が投入されると、無線
親局の１の制御ボードは、例えば診断チャネルＦ１８
（４２９．３８７５ＭＨｚ）を用いて、チャネル診断用
無線ユニットΘを介して無線子局に対して接続信号を発
報する。無線子局（チャネル診断用無線ユニットψ）か
らの接続応答信号を受信すると無線接続完了とする。但
し、無線子局からの接続応答信号を一定時間（２０秒）
受信できない場合は診断チャネルを例えば診断チャネル
Ｆ１９（４２９．４０００ＭＨｚ）に変更し、再度接続
信号を発報する。

【００６２】画像警報装置は、重機と送電線の離隔を観
察し、危険状態にあるかどうかを監視する。危険状態の
時は、画像警報装置が警報を発する。無線親局の制御ボ
ードは、画像警報装置からの警報をシリアル信号に変換
し、警報送信用無線ユニットΓ１、Γ２を介して警報を
無線子局に伝送し続ける。

【００６３】３．無線子局の電源が投入されると、無線
子局は無線親局からの接続信号をψによって受信し、ψ
から接続応答の信号の返送を行う。これによって、警報
の受信を開始する。但し一定時間（３秒）接続信号を傍
受できない場合は診断チャネル（Ｆ１８〜Ｆ２３）を変
更し再度接続信号を受信する。予め親局がどのチャネル
を使っているのか分からなくても良い。６つの診断チャ
ネルがあり３秒づつ受信の試みをするから、全部で１８
秒かかる。親局は２０秒間同じチャネルの信号を出すか
ら、必ずどれかのチャネルによって受信できるはずであ
る。

【００６４】４．携帯子局の電源が投入されると、警報
の傍受を開始する。但し、一定時間（３秒）警報を傍受
できない場合は、デ−タチャネルを変更し再度傍受を開
始する。６つのチャネルの全てを試みることによって必
ず傍受できるはずである。

【００６５】５．無線親局の制御ボードは、警報を画像
警報装置から約６６ｍｓ間隔（２×１／３０秒）で受信
する。最初に受信した警報を無線ユニットΓ１に送信す
る（この時の時刻をＴ₀ とする）。これ以降無線親局の
制御ボードは、Ｔ₀ ＋２ｎ×ΔＴ（ｎは正の整数）の時
刻に画像警報装置から受信した警報のうち、最新の警報
を無線ユニットΓ１に送信する。さらにＴ₀ ＋（２ｎ−
１）×ΔＴの時刻には画像警報装置から受信した警報の
うち、最新の警報を無線ユニットΓ２に送信する。

【００６６】つまりΔＴ時間毎にチャネルを変更してΓ
１とΓ２によって交代に最新の警報を送信するのであ
る。但し、ΔＴは無線ユニットを用いて警報データを伝
送するのに必要な最小時間であり、１００ビット（伝送
する情報量）÷１２００ビット／秒（ＢＰＳ、伝送速
度）＝１／１２秒＝８３ｍｓとなる。（ＢＰＳ：Bit Pe
r Second）

【００６７】６．無線子局は受信した警報を制御ボード
より出力する。７．無線子局の制御ボードは、受信データの伝送誤り発
生頻度を調べる。伝送誤り発生頻度をチャネル診断用無
線ユニットψを介して無線親局に伝送する。伝送誤り発
生頻度が高い場合、無線親局は、現在使用しているデー
タチャネルを別のチャネルに変更するようチャネル診断
用無線ユニットΘを介して無線子局に伝送すると共に、
無線親局で使用する無線ユニットのチャネルを変更す
る。

【００６８】例えば無線ユニットΥ１においてチャネル
Ｆ７を使用しており、このチャネルＦ７を用いた伝送誤
り発生頻度が高くなった場合、無線親局は無線子局にチ
ャネル番号Ｆ８を使用するようにとの信号を伝送し、無
線親局の無線ユニットΓ１のチャネル番号をＦ８に切り
替える。無線子局は無線ユニットΥ１が使用するチャネ
ル番号をＦ８に変更する。

【００６９】８．画像警報装置からの警報は、例えば、
３段階の危険度に応じた警報を発するようになってい
る。危険度１：最も接近している状態危険度２：中位接近している状態危険度３：やや接近している状態

【００７０】これは送電線と重機の離隔距離によって決
められる。画像警報装置はこれらの危険度を検知し、無
線親局の制御ボードに伝達する。これが無線親局から無
線子局に無線によって伝送される。警報は双通りの手段
によってオペレータの聴覚に訴えるようになっている。
無線子局では、危険度に応じた音声を出力すると共に危
険度に応じたブザーを鳴らす。

【００７１】警報はまず子局のＣＰＵ２０からＤ／Ａ変
換器２５、スピーカ２６によって音声出力となる。これ
は危険度に応じた音声とする。例えば、危険度１に対し
ては「停止」、危険度２に対しては「危険」、危険度３
に対しては「注意」というふうな音声による警告とす
る。

【００７２】ブザーによる警報は、周期によって危険度
の違いが分かるようにする。例えば危険度１のとき０．
５秒周期で、危険度２の場合１秒周期で、危険度３の場
合２秒周期でブザーを鳴らす。図３にこれを示す。ブザ
ーの音を聴くだけでも、オペレータはどの程度の危険性
があるのかどうか容易に分かるようになっている。９．危険度１、危険度２、危険度３、の何れかの領域に
重機が存在しているか否かの警報は４２ｍｓ間隔（１台
の無線ユニットの警報伝送周期ΔＴの１／２の時間）で
無線子局及び携帯子局の制御ボードに入力される。

【００７３】一方音声の録音時間は１音声あたり２秒間
であり、再生も２秒間である。入力される警報の種類と
音声出力及びブザー出力の関係例を以下に示す。ＣＡＳＥ１：危険度１〜３の警報がない場合音声出力：なしブザー出力：なし

【００７４】ＣＡＳＥ２：危険度３の警報が継続して入
力された場合音声出力：「注意、注意、…」と２秒周期で出力されるブザー出力：図３の（ａ）のように２秒周期でブザーが
鳴る。

【００７５】ＣＡＳＥ３：危険度３の警報が２．５秒間
入力され、以降危険度２が継続して入力された場合音声出力：「注意、ちゅ（注意の途中で音声が途切れ
る）」と２．５秒間出力され、以降は「危険、危険…」
と２秒間隔で出力される。ブザー出力：初め１秒間隔で鳴り、以後０．５秒間隔で
鳴る。

【００７６】

【発明の効果】

１．無線を使うので、画像警報装置から離れた場所まで
警報を伝送することができる。２．専任監視員の危険状態の見落とし、ミスなどを防ぐ
事ができる。送電線、鉄塔近傍での重機操業の安全性を
高めることができる。３．専任監視員、重機オペレータへの警報の迅速な伝達
が可能になる。

【００７７】４．専任監視員の監視負担を軽減できる。５．２対向の無線ユニットを用いることにより、伝送す
る情報量と伝送速度から決定される周期の１／２の周期
で情報を伝送可能であるため、警報の伝送周期を短くで
きる。さらに進んで、ｎ対向の無線ユニットを用いるこ
とにより、伝送周期を１／ｎにする事ができる。

【００７８】６．各無線ユニットに対して複数のチャネ
ルを割り当て、チャネルの状態を診断する装置も設けて
いるので、伝送誤り発生頻度の高い無線チャネル番号を
別のチャネルに迅速に変更する事ができる。これによっ
て常に伝送誤りのないチャネルを使って危険状態を迅速
に伝達できる。

【００７９】７．複数の警報伝送用無線ユニット・警報
受信用無線ユニット及び１ないし複数のチャネル診断用
無線ユニットを使用し、かつ各無線ユニットに複数の周
波数を使用できるようにする事により、無線エラーに強
くなる。無線エラーが発生したら別の無線チャネルに切
り替えることができるからである。

【００８０】８．これらの構成によって、いずれかの無
線ユニットが故障しても警報の伝達が可能である。無線
ユニットΓ１、Γ２、Υ１、Υ２の何れかが故障しても
警報の伝送が可能であるからである。９．警報伝送周期を高めることが可能になる。１０．音声だけでなくブザー音でも警報の内容を知る事
ができる。警報の内容を誤認する可能性が少なくなる。

【００８１】１１．ユーザーのニーズにあった音声警報
の内容にする事ができるので、警報の内容を把握しやす
くなる。１２．吹き込んだ音声警報をその場で確認できるので使
用勝手がよい。１３．危険度の低い音声警報を途中で中止し危険度の高
い警報を出力させる事により、危険度の高い情報を速く
知る事ができる。危険度の高い事態が発生した時に迅速
な対応が可能である。

【００８２】１４．実施例では、Ａ群、Ｂ群の二つのチ
ャネル群を利用している。Ａ群の全体のチャネルの何れ
もが不良の場合、Ｂ群に切り替える事によって信号伝送
する事ができる。また二つのシステムを相互に接近した
場所で利用する場合に、Ａ群とＢ群をそれぞれのシステ
ムによって使う事ができる。しかしＡ群とＢ群の二つの
無線チャネル群が不可欠というわけではない。一つだけ
でも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る無線による警報伝達シス
テムの全体構成図。

【図２】本発明の実施例に係る無線による警報伝達シス
テムの無線親局の構成図。

【図３】本発明の警報装置において危険度の違いを表す
ためのブザーの駆動周期を示す波形図。

【図４】本発明に実施例に係る無線による警報伝達シス
テムの無線子局の構成図。

【図５】本発明が利用する複数カメラによる対象物三次
元観察装置の概略構成図。

【図６】複数カメラによる対象物の三次元座標の決定法
についての説明図。

【図７】送電線と、送電線の近傍において作業する重機
の斜視図。

【符号の説明】

１無線親局２無線子局３携帯子局５送電線６重機１０ＣＰＵ１１パラレルデータ入力部２０ＣＰＵ２１音声録音／再生設定部２２音声チャネル番号設定部２３マイク２４Ａ／Ｄ変換器２５Ｄ／Ａ変換器２６スピーカ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古川修大阪府大阪市此花区島屋一丁目１番３号住友電気工業株式会社大阪製作所内 (72)発明者小澤明夫神奈川県横浜市鶴見区江ケ崎町４番１号東京電力株式会社内 (72)発明者石橋武東京都新宿区新宿５丁目４番９号東京電力株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直線上に並べられ互いに平行な光軸を持
つ３つ以上のカメラ群と、その直線とほぼ直交する直線
上に並べられ互いに平行な光軸を持つ３つ以上のカメラ
群と、カメラで撮影された画像データを画素毎にＡ／Ｄ
変換するＡ／Ｄ変換部と、画素の諧調の変化により特徴
点を抽出する特徴点抽出部と、画素毎のデータを記憶す
る画像メモリとよりなり、異なるカメラ間で特徴点を同
定しカメラによって定義される三次元座標系における特
徴点の三次元座標を計算する画像計測処理部と、送電線
や鉄塔などの近傍に危険エリアを設定し対象となる重機
の座標を計算し危険エリアにあるかどうかを判定する危
険度判定部と、危険度判定部のデータから重機と危険物
が接近し過ぎていることを知らせる警報を発生する警報
装置とを含む画像警報装置と、画像警報装置から出力さ
れる警報を無線信号にして発信する無線親局と、重機の
オペレータに危険状態を知らせるために設けられ無線親
局の信号を受信する無線子局とよりなり、無線親局は危
険信号を送信する無線ユニットを含み、無線子局は危険
信号を受信する無線ユニットを含むことを特徴とする画
像監視装置。
【請求項２】無線親局が複数の無線ユニットを有し、
無線子局がこれに対応して複数の無線ユニットを有する
ことを特徴とする請求項１に記載の画像監視装置。
【請求項３】無線ユニットが複数のチャネルを割り当
てられていることを特徴とする請求項２に記載の画像監
視装置。
【請求項４】警報装置から出力される警報を、上記複
数の無線チャネルを有する複数の無線ユニットに時系列
にずらして与える事を特徴とする請求項３に記載の画像
監視装置。
【請求項５】警報伝送用の無線ユニットとは別に、複
数の警報用無線ユニットが使用している複数の無線チャ
ネルの診断の為の１ないし複数の診断用無線ユニットを
有することを特徴とする請求項４に記載の画像監視装
置。
【請求項６】診断の結果送信異常と判定された無線チ
ャネルを他の登録された無線チャネルに自動的に切り替
えて使用することを特徴とする請求項５に記載の画像監
視装置。
【請求項７】危険状態が１以上の段階を持ち、無線親
局、無線子局の無線ユニットを介して伝送した警報を危
険状態に応じて、１つ以上の音声及び１つ以上のブザー
音で出力する事を特徴とする請求項５に記載の画像監視
装置。
【請求項８】危険状態の段階に応じた音声警報の内容
を、現地にて吹き込みできる機能を有することを特徴と
する請求項７に画像監視装置。
【請求項９】吹き込んだ音声警報を確認するためのテ
ストスイッチを有することを特徴とする請求項８に記載
の画像監視装置。
【請求項１０】緊急度の低い警報出力時に、緊急度の
高い警報が発生した場合に、緊急度の低い警報の出力を
途中で停止し、緊急度の高い警報を出力するようにする
ことを特徴とする請求項９に記載の画像監視装置。