WO2024262357A1 - Crane device - Google Patents
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Images
Classifications
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- B66C13/00—Other constructional features or details
-
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- B66C23/88—Safety gear
Definitions
- the present invention relates to a crane device equipped with a boom that can be rotated, raised, and extended.
- Patent Document 1 discloses a crane apparatus that includes a rotating base and a boom mounted on the rotating base.
- the boom is capable of raising and lowering and extending.
- a sensor is provided at the tip of the boom as a safety device. The sensor detects obstacles approaching the tip of the boom.
- crane equipment comes in a variety of types, including mobile types such as rough terrain cranes and all-terrain cranes, as well as fixed types such as tower cranes.
- the size and working radius vary depending on the specifications (model), and the blind spot of the operator while working changes.
- the blind spot is the area on the top of the boom, while with another model the blind spot is the area around the tip of the boom, and in some cases both of these areas are blind spots. In this way, the blind spot that you want to monitor on the boom varies depending on the model of crane equipment.
- the present invention was made against this background, and its purpose is to provide a crane device that can eliminate blind spots regardless of the type or specifications of the device, or that can eliminate blind spots according to the operator's wishes.
- the crane apparatus comprises a rotating base, a cabin mounted on the rotating base and equipped with a control device, a boom that is rotatably mounted on the rotating base and is extendable and retractable, and a safety device having a wide-angle camera attached to the top surface of the boom in the lowered position, a controller, and a display.
- the controller executes a generation process for generating surveillance image data based on captured image data generated by the wide-angle camera, and a display process for displaying a surveillance image indicated by the surveillance image data on the display.
- the wide-angle camera is attached to the top surface of the boom, and can capture images of the area around the tip of the boom, the side area of the boom, the area facing the top surface of the boom, and the rear area around the base end of the boom all at once.
- the controller generates surveillance image data from the captured image data for an area indicated by settings prestored in memory or an area specified by the operator (generation process), inputs the surveillance image data to the display, and displays the surveillance image on the display (display process).
- the safety device can display a surveillance image of a blind spot on the display, whether the area is an area determined by the model or specifications or an area desired by the operator, whether it is an area around the tip of the boom, a side area of the boom, an area facing the top surface of the boom, or a rear area around the base end of the boom. Therefore, the crane apparatus according to the present invention can eliminate blind spots regardless of the model or specifications, or can eliminate blind spots according to the operator's request.
- the controller may further execute a designated information acquisition process for acquiring designated information.
- the generation process is one or more processes indicated by the designated information among a first process of correcting the captured image data based on a first correction standard corresponding to the tip of the boom shown in the captured image indicated by the captured image data to generate boom-tip monitoring image data, a second process of correcting the captured image data based on a predetermined second correction standard in an area shown in the captured image indicated by the captured image data that is to the side of the boom, a third process of correcting the captured image data based on a predetermined third correction standard in an area shown in the captured image indicated by the captured image data that faces the top of the boom, and a fourth process of correcting the captured image data based on a fourth correction standard corresponding to the base of the boom shown in the captured image indicated by the captured image data to generate rear monitoring image data.
- the designated information is, for example, stored in advance in a memory possessed by the controller, or is input to the controller by the operator.
- the controller reads the designated information from the memory, or receives and acquires the designated information input by the operator.
- the controller executes one of the first to fourth processes, whichever process is specified by the designated information, as a generation process to generate monitoring image data. Therefore, an appropriate monitoring image according to the type and specifications of the crane apparatus is displayed on the display, or an appropriate monitoring image specified by the operator is displayed on the display.
- the crane apparatus may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle.
- the fourth process includes a process of correcting the captured image data based on the fourth correction standard, and a conversion process of converting a viewpoint based on the boom hoisting angle indicated by the first detection value.
- the rear monitoring image indicated by the rear monitoring image data is an overhead image showing the rear of the cabin.
- the position and height of the wide-angle camera relative to the rotating platform changes as the boom is raised or lowered.
- a conversion process is carried out to create an overhead image based on the boom hoisting angle, which is a parameter that determines the position and height of the wide-angle camera. Therefore, regardless of the boom hoisting angle, a rear monitoring image that overlooks the rear of the cabin from a fixed position is always displayed on the display.
- the crane apparatus may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle.
- the second process further includes a process of correcting the captured image data based on the second correction standard, and a rotation process of rotating a boom side monitoring image, which is a monitoring image indicated by the boom side monitoring image data, at a rotation angle corresponding to the boom hoisting angle indicated by the first detection value.
- the boom side monitoring image tilts according to the boom hoisting angle.
- the controller rotates the boom side monitoring image according to the boom hoisting angle, correcting the tilt of the boom side monitoring image. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to a case where the tilt of the boom side monitoring image is not corrected.
- the crane apparatus may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle.
- the controller executes the third process based on the designation information indicating execution of the third process, and executes a first enlargement process to enlarge the boom top side monitoring image indicated by the boom top side monitoring image data generated in the third process before executing the display process based on the determination that the boom is being raised based on the change over time in the boom hoisting angle indicated by the first detection value.
- the controller enlarges and displays the boom top monitoring image. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom top monitoring image is always displayed on the display at a constant size.
- the crane apparatus may further include a rotation angle sensor that outputs a second detection value indicating the rotation angle of the rotation table.
- the boom side monitoring image data includes boom left side monitoring image data indicating the left side of the boom and boom right side monitoring image data indicating the right side of the boom.
- the controller executes the second process based on the designation information indicating the execution of the second process, executes a second enlargement process of enlarging the boom left side monitoring image indicated by the boom left side monitoring image data generated in the second process before executing the display process based on the determination of a left turn based on the second detection value, and executes a third enlargement process of enlarging the boom right side monitoring image indicated by the boom right side monitoring image data generated in the second process before executing the display process based on the determination of a right turn based on the second detection value.
- the controller enlarges and displays the left-side boom monitoring image when the boom is rotating left, and enlarges and displays the right-side boom monitoring image when the boom is rotating right. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom side monitoring image is always displayed on the display at a constant size.
- the boom may have multiple cylindrical bodies including a base boom.
- the wide-angle camera is provided on the base boom.
- the wide-angle camera is mounted on the base boom, whose position does not change when the boom is extended or retracted, making it easier to establish a wired connection between the wide-angle camera and the controller compared to when the wide-angle camera is mounted on another cylinder whose position changes when the boom is extended or retracted.
- the crane apparatus may further include a boom length sensor that outputs a third detection value indicating the extension length of the boom.
- the boom has a plurality of cylindrical bodies including a base boom.
- the wide-angle camera is provided on the base boom.
- the first process includes a process of correcting the captured image data based on the first correction standard, and a fourth enlargement process of enlarging the captured image data by a magnification factor corresponding to the third detection value.
- the boom tip monitoring image which is the monitoring image shown by the boom tip monitoring image data, is enlarged at a magnification rate that corresponds to the extended length of the boom, making it easier for the operator to recognize obstacles approaching the tip of the boom.
- the angle of view of the wide-angle camera may be 180 degrees or more.
- a wide-angle camera with a viewing angle of 180 degrees or more will be used.
- the crane device of the present invention can eliminate blind spots regardless of the type or specifications of the device, or can eliminate blind spots according to the operator's wishes.
- FIG. 1 is a functional block diagram of a crane apparatus 12 .
- FIG. 2 is a schematic side view of the crane vehicle 10 with the boom 22 raised.
- FIG. 3 is a schematic side view of the crane vehicle 10 in a lowered position with the boom 22 lowered.
- FIG. 4 is a diagram showing the control device 29 inside the cabin 13.
- FIG. 5 is a flowchart of the monitoring image display process.
- Figure 6 (A) is a schematic diagram of an image captured by wide-angle camera 18, Figure 6 (B) is a diagram showing a rear monitoring image, Figure 6 (C) is a diagram showing a monitoring image of the left side of the boom, Figure 6 (D) is a diagram showing a monitoring image of the right side of the boom, Figure 6 (E) is a diagram showing a monitoring image of the boom tip, and Figure 6 (F) is a diagram showing a monitoring image of the top side of the boom.
- FIG. 1 is a functional block diagram of the crane device 12.
- FIG. 2 is a side view of the crane vehicle 10 with the boom 22 in an upright position.
- FIG. 3 is a schematic side view of the crane vehicle 10 with the boom 22 in a lowered position.
- the crane vehicle 10 is a rough terrain crane.
- the crane vehicle 10 may also be an all-terrain crane.
- the crane vehicle 10 includes a running body 11, an outrigger device 14 attached to the running body 11, and a crane device 12 and a cabin 13 mounted on the running body 11. Note that the outrigger device 14 is not shown in FIG. 3.
- the outrigger device 14 has multiple jacks 24 that contact the ground to stabilize the position of the crane vehicle 10.
- the crane device 12 is used with the jacks 24 extended and the position of the crane vehicle 10 stabilized.
- the crane device 12 has a rotating base 21, a boom 22, a winch 23, a group of sensors 26 (see Figure 1), a group of hydraulic actuators 27 (see Figure 1), a hydraulic supply device 28 (see Figure 1), a control device 29 (see Figure 1), a hook block 32, and a safety device 17 (see Figure 1).
- the swivel base 21 is rotatably supported on the running body 11.
- the rotation axis of the swivel base 21 is aligned vertically (up and down) and is located approximately in the center of the running body 11.
- the boom 22 is supported on the rotating base 21 so that it can be raised and lowered. In other words, the boom 22 can be raised and lowered and can be rotated.
- the boom 22 includes a base boom 42, an intermediate boom 43, and a top boom 44.
- the base boom 42, the intermediate boom 43, and the top boom 44 are each rectangular tubular.
- the intermediate boom 43 is located inside the base boom 42
- the top boom 44 is located inside the intermediate boom 43.
- the base boom 42, the intermediate boom 43, and the top boom 44 are nested and form a so-called telescopic structure.
- the boom 22 expands and contracts as the intermediate boom 43 slides relative to the base boom 42 and the top boom 44 slides relative to the intermediate boom 43.
- the base boom 42, the intermediate boom 43, and the top boom 44 correspond to the "cylinder" described in the claims.
- the boom 22 may be composed of two cylinders, or may be composed of four or more cylinders.
- the base boom 42 is located on the outermost side. Therefore, the outer surface of the base boom 42 is always exposed to the outside.
- the rectangular cylindrical base boom 42 has an upper surface 45 which becomes the upper surface when the boom 22 is in a horizontally laid down position (see FIG. 3).
- a wide-angle camera 18, which will be described later, is provided on the upper surface 45.
- the boom 22 is supported on the swivel base 21 by the base boom 42 so that it can be raised and lowered.
- the base boom 42 does not move (slide) when the boom 22 is extended or retracted.
- the position of the wide-angle camera 18 attached to the base boom 42 does not change when the boom 22 is extended or retracted.
- the winch 23 is attached to the base end of the boom 22 or to the rotating base 21.
- the winch 23 has a drum 56 around which the wire rope 41 (hereinafter referred to as "wire 41") is wound, and a sheave 57 around which the wire 41 is looped. When the winch 23 is driven, the wire 41 is wound onto the drum 56 or unwound from the drum 56. Note that the winch 23, wire 41, sheave 57, drum 56, etc. are not shown in FIG. 3.
- the wire 41 is looped around a sheave 57 provided at the base end of the boom 22, a sheave 58 provided at the tip of the boom 22, and a pulley device (not shown).
- the pulley device has a number of first sheaves (not shown) provided at the tip of the boom 22, and a number of second sheaves (not shown) provided on the hook block 32. Note that the hook block 32 is not shown in FIG. 3.
- the hook block 32 comprises a hook body 33, a plurality of the second sheaves rotatably held within the hook body 33, and a hook 34 provided on the underside of the hook body 33.
- Two winches 23 may be provided on the crane device 12.
- a hook block 32 which is a so-called main hook, is connected to a wire 41 of one of the winches 23, and a sub-hook (not shown) is connected to a wire 41 of the other winch 23.
- the hydraulic actuator group 27 includes a swing motor 51, a hoisting cylinder 52, a telescopic cylinder 53, a hydraulic motor 54, and a jack 24.
- the slewing motor 51 is a hydraulic motor that rotates via hydraulic oil supplied from the hydraulic supply unit 28, and rotates the slewing table 21.
- the hoisting cylinder 52 is a hydraulic cylinder that expands and contracts via hydraulic oil supplied from the hydraulic supply unit 28, and raises and lowers the boom 22.
- the telescopic cylinder 53 is a hydraulic cylinder that expands and contracts via hydraulic oil supplied from the hydraulic supply unit 28, and extends and lowers the boom 22.
- the hydraulic motor 54 rotates via hydraulic oil supplied from the hydraulic supply unit 28, and rotates the drum 56 of the winch 23.
- the hydraulic supply device 28 includes a hydraulic pump driven by the engine 15 mounted on the traveling body 11, piping connecting the hydraulic pump to the swing motor 51 of the hydraulic actuator group 27, and a hydraulic switching valve provided on the piping.
- the hydraulic switching valve may be a so-called electromagnetic valve, and is driven by a drive signal input from the controller 70.
- the swing motor 51, the hoisting cylinder 52, the telescopic cylinder 53, the hydraulic motor 54, and the jack 24 are driven by the electromagnetic valve being driven.
- the controller 70 can output a drive signal to swing, hoist, and extend the boom 22, wind or unwind the wire 41, and extend or retract the jack 24.
- the sensor group 26 includes a rotation angle sensor 61, a boom length sensor 62, and a boom angle sensor 63.
- the swivel angle sensor 61 outputs a detection value corresponding to the swivel angle from the swivel reference position of the swivel base 21.
- the swivel reference position is the position shown in FIG. 3 where the boom 22 protrudes forward.
- the swivel angle sensor 61 is, for example, a rotary encoder provided on the swivel shaft of the swivel base 21.
- the swivel angle sensor 61 outputs a number of pulse signals corresponding to the swivel angle of the swivel base 21 as a detection value. Below, the swivel angle is described as an angle in the counterclockwise direction from the swivel reference position.
- the swivel angle increases when the boom 22 swivels to the left and decreases when the boom 22 swivels to the right.
- the detection value output by the swivel angle sensor 61 corresponds to the "second detection value" described in the claims.
- the boom length sensor 62 outputs a detection value corresponding to the length of the boom 22.
- the detection value output by the boom length sensor 62 may indicate the length from the base end to the tip end of the boom 22, or may indicate the extended length of the boom 22.
- the boom length sensor 62 may be a sensor that outputs a detection value that directly indicates the boom length, a sensor that outputs a detection value that indicates the extended length of the telescopic cylinder 53, or a sensor that outputs a detection value that indicates the drive time of the telescopic cylinder 53.
- the detection value output by the boom length sensor 62 corresponds to the "third detection value" described in the claims.
- the hoisting angle sensor 63 outputs a detection value corresponding to the hoisting angle of the boom 22.
- the hoisting angle sensor 63 is, for example, an inclination sensor or a horizontal sensor that outputs an angle with respect to the horizontal plane.
- the hoisting angle sensor 63 may be a sensor that outputs a detection value indicating the extension length or drive time of the hoisting cylinder 52.
- the detection value output by the hoisting angle sensor 63 corresponds to the "first detection value" described in the claims.
- the detection values output by the rotation angle sensor 61, boom length sensor 62, and boom hoisting angle sensor 63 are also referred to as "sensor detection values.”
- the turning angle sensor 61, boom length sensor 62, and elevation angle sensor 63 are connected to the controller 70 by cables.
- the sensor detection values output by the turning angle sensor 61 and the like are input to the controller 70.
- the sensor detection values output by each sensor may also be input to the controller 70 by wireless communication.
- Each sensor such as the turning angle sensor 61, performs detection continuously at a predetermined time interval (so-called sampling period/sampling cycle) and outputs the sensor detection value at the predetermined time interval.
- FIG. 4 shows the control device 29 inside the cabin 13.
- control device 29 is disposed in the cabin 13.
- the control device 29 includes an operating lever, a foot pedal, and an operating button that are operated by the operator.
- the control device 29 is connected to the controller 70 (see FIG. 1) by a signal line (not shown). The operator operates the control device 29 to input instructions to the controller 70 and control the crane device 12.
- the control monitor device 80 is installed in the cabin 13. As shown in FIG. 1, the control monitor device 80 includes a display 81, a transparent sheet-like touch sensor 82 overlaid on the display 81, and a speaker 83. In other words, the control monitor device 80 is a so-called AML.
- Image designation is information indicating one or more of the rear monitoring image shown in FIG. 6(B), the boom left side monitoring image shown in FIG. 6(C), the boom right side monitoring image shown in FIG. 6(D), the boom tip monitoring image shown in FIG. 6(E), and the boom top side monitoring image shown in FIG. 6(F).
- the operator inputs designation of one or more of the above five images to be displayed on display 84 through touch sensor 82.
- the input image designation is stored in memory 72 (see FIG. 1) as second designation information.
- the safety device 17 includes a wide-angle camera 18, a display 84, and a controller 70.
- the wide-angle camera 18 includes a focusing lens, an optical system, multiple image sensors, a control circuit, and a communication interface.
- the focusing lens is a so-called wide-angle lens or fisheye lens
- the wide-angle camera 18 is a so-called wide-angle camera or fisheye camera.
- the optical system has, for example, multiple lenses, and guides light focused by a focusing lens to an imaging element.
- the multiple imaging elements are image sensors such as CCD or CMOS.
- the multiple imaging elements are arranged in a matrix (grid).
- the multiple imaging elements output image data according to the incident light.
- the image data consists of multiple pixel data and pixel position data. If the captured image is a color image, one piece of pixel data consists of, for example, three color pixel data.
- the control circuit captures images using the wide-angle camera 18 and generates image data.
- the communication interface converts the image data into transmission data and outputs it.
- the control circuit is, for example, a driver IC, and the communication interface is, for example, a communication IC.
- the wide-angle camera 18 is attached to the upper surface 45 of the base boom 42.
- the wide-angle camera 18 is positioned away from the base end of the base boom 42.
- the wide-angle camera 18 is located at a higher position than the swivel base 21 when the boom 22 is raised (crane operation state). Therefore, the rear monitoring image (see Figure 6 (B)) generated from the image captured by the wide-angle camera 18 shows a wide area behind the cabin 13.
- a wider area behind the cabin 13 can be displayed as an overhead image than when the wide-angle camera 18 is attached to the swivel base 21.
- the wide-angle camera 18 is positioned closer to the tip side than the center of the base boom 42 so that a rear monitoring image (see Figure 6 (B)) that captures a wider range can be generated.
- the wide-angle camera 18 may also be positioned at the center of the base boom 42, or closer to the base end than the center.
- the wide-angle camera 18 may be a monochrome camera that outputs image data representing a monochrome image, or a color camera that outputs image data representing a color image. Furthermore, the image data output by the wide-angle camera 18 may be data representing a still image, or video data consisting of multiple frames.
- the dashed dotted lines shown in Figures 2 and 3 indicate the imaging range (angle of view) of the wide-angle camera 18.
- the mounting position of the wide-angle camera 18 and the angle of view of the wide-angle camera 18 are determined so that the imaging range of the wide-angle camera 18 includes the tip of the boom 22, the left and right sides of the boom 22, the area facing the top surface 45 of the boom 22, and the rear of the cabin 13.
- the imaging range of the wide-angle camera 18 includes all of the areas around the tip of the boom 22, the area on the left side of the boom 22, the area on the right side of the boom 22, the area facing the top surface 45 of the boom 22, and the rear area of the cabin 13.
- the angle of view of the wide-angle camera 18 is set to 180 degrees or more. In the example shown in Figures 2 and 3, the angle of view of the wide-angle camera 18 is 220 degrees. Note that the angle of view of a wide-angle camera is generally up to 220 degrees. In other words, the angle of view of the wide-angle camera 18 is set in the range of 180 degrees or more and less than 220 degrees.
- the wide-angle camera 18 and the controller 70 are connected by a cable 19.
- the captured image data output by the wide-angle camera 18 is input to the controller 70 via the cable 19.
- the captured image data may also be input to the controller 70 by wireless communication.
- a battery and a transmitting antenna are attached to the boom 22, and a receiving antenna connected to the controller 70 by a communication line is installed in the cabin 13.
- the wide-angle camera 18 captures images using power supplied from the battery and transmits the captured image data from the transmitting antenna.
- the transmitted captured image data is received by the receiving antenna and input to the controller 70.
- the wide-angle camera 18 captures images continuously at a predetermined time interval and outputs captured image data at the predetermined time interval. Alternatively, the wide-angle camera 18 continuously outputs video data consisting of multiple frames.
- the display 84 is installed in the cabin 13. As shown in FIG. 1, the display 84 is connected to the controller 70 by a signal line.
- the display 84 displays images indicated by image data input from the controller 70. Specifically, the display 84 displays a rear monitoring image shown in FIG. 6(B), a boom left side monitoring image shown in FIG. 6(C), a boom right side monitoring image shown in FIG. 6(D), a boom tip monitoring image shown in FIG. 6(E), and a boom top side monitoring image shown in FIG. 6(F).
- the display 84 corresponds to the "display” described in the claims.
- the above five images may be displayed on the display 81 of the control monitor device 80. In that case, the display 81 corresponds to the "display" described in the claims.
- the controller 70 includes a CPU 71, which is a central processing unit, a memory 72, a power supply circuit 74, and a communication bus (not shown).
- the controller 70 is realized, for example, by an IC, a computer, resistors, diodes, coils, capacitors, etc. mounted on a control board.
- the control board is disposed, for example, in a control box disposed in the cabin 13.
- the CPU 71, memory 72, hydraulic supply device 28, turning angle sensor 61 of sensor group 26, wide-angle camera 18, and control device 29 are connected to a communication bus (not shown).
- a control program 75 executed by CPU 71 reads data and information from memory 72, stores the data and information in memory 72, and controls the operation of hydraulic actuator group 27.
- the control program 75 also acquires sensor detection values output by sensor group 26, captured image data output by wide-angle camera 18, and inputs made by the operator to control monitor device 80 and control device 29.
- Memory 72 prestores OS 77, which is an operating system, and control program 75 executed by CPU 71. Memory 72 also prestores first designation information, and stores the above-mentioned second designation information indicating image designation input by the operator through control monitor device 80.
- the first designation information corresponds to the "designation information” described in the claims.
- the second designation information corresponds to the "designation information” described in the claims.
- the first designation information and second designation information correspond to the "designation information" described in the claims.
- the first designation information is information that indicates one or more of the five images.
- the developer of the crane apparatus 12 stores in the memory 72 the first designation information according to the specifications determined by the model, type, destination, etc. of the crane apparatus 12.
- the memory 72 pre-stores the first correction function, the second correction function, the third correction function, the fourth correction function, the fifth correction function, the first conversion function, the second conversion function, and the third conversion function.
- Figure 6(A) is a schematic diagram of an image captured by the wide-angle camera 18.
- Figure 6(B) is a schematic diagram showing a rear monitoring image, which is an image showing the rear of the cabin 13.
- Figure 6(C) is a schematic diagram of a boom left side monitoring image showing the left side of the boom 22.
- Figure 6(D) is a schematic diagram of a boom right side monitoring image showing the right side of the boom 22.
- Figure 6(E) is a schematic diagram of a boom tip monitoring image showing the periphery of the tip of the boom 22.
- Figure 6(F) is a schematic diagram of a boom top side monitoring image showing the area facing the top surface 45 of the boom 22.
- the first correction function, the second correction function, the third correction function, the fourth correction function, the fifth correction function, the first conversion function, the second conversion function, and the third conversion function will be explained.
- the first correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-angle camera 18 to generate corrected image data showing the rear of the cabin 13.
- the first correction function is a function that discards data of areas other than the area behind the cabin 13, which is a part of the captured image shown by the captured image data, and corrects distortion.
- the first correction function discards data showing areas other than the area around the fourth correction reference (see FIG. 6(A)), which is the area surrounded by the two-dot chain line in FIG. 6(A), and corrects distortion.
- the first correction function receives the captured image data and the hoisting angle detected by the hoisting angle sensor 63 as arguments, and outputs the corrected image data as a return value.
- the height of the wide-angle camera 18 changes according to the hoisting angle of the boom 22.
- the range shown in the captured image represented by the captured image data changes.
- the first correction function determines the pixels in the area to be discarded based on the hoisting angle passed to it. In other words, the range shown in the image represented by the generated corrected image data is a fixed range, regardless of the hoisting angle of the boom 22.
- the first conversion function is a function that changes the viewpoint in the image represented by the corrected image data.
- the first conversion function is, for example, a function that performs a projective transformation.
- the corrected image data and the hoisting angle detected by the hoisting angle sensor 63 are passed as arguments to the first conversion function, and it outputs rear monitoring image data.
- the rear monitoring image data is an image showing the rear of the cabin 13, and is also a bird's-eye view image. To explain in more detail, the position (viewpoint) of the wide-angle camera 18 changes depending on the hoisting angle of the boom 22.
- the first conversion function changes the position of the viewpoint based on the hoisting angle passed to it. In other words, the rear monitoring image represented by the generated rear monitoring image data is a bird's-eye view image from the same viewpoint regardless of the hoisting angle of the boom 22.
- the second correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-angle camera 18 to generate boom tip monitoring image data showing the periphery of the tip of the boom 22.
- the second correction function is a function that discards data of areas other than the area around the tip of the boom 22 shown by the first correction reference (see FIG. 6(A)), which is a part of the captured image shown by the captured image data, and corrects distortion.
- the second correction function corrects distortion by discarding data indicating areas other than the periphery of the first correction reference (see FIG. 6(A)), which is an area other than the area surrounded by the dotted line in FIG. 6(A).
- the second correction function is passed the captured image data as an argument, and outputs the boom tip monitoring image data as a return value.
- the second transformation function is a function that enlarges an image.
- the second transformation function receives image data and the enlargement ratio as arguments, and outputs image data that represents the enlarged image.
- the second transformation function is, for example, an affine transformation (affine matrix) that performs the enlargement.
- the third correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-angle camera 18 to generate boom top side monitoring image data.
- the boom top side monitoring image data is data representing a boom top side monitoring image that shows the area facing the top surface 45 of the boom 22.
- the third correction function is a function that discards data of a part of the captured image represented by the captured image data, other than the area facing the top surface 45 of the boom 22, and corrects distortion. Specifically, the third correction function discards data indicating an area other than the area determined by the third correction standard (see FIG. 6(A)), other than the area surrounded by the dashed line in FIG. 6(A), and corrects distortion.
- the third correction function receives the captured image data as an argument and outputs the boom top side monitoring image data as a return value.
- the boom top side monitoring image represented by the boom top side monitoring image data see FIG.
- the boom top side monitoring image may be a single image that combines an image from the viewpoint from the wide-angle camera 18 toward the base end of the boom 22 and an image from the wide-angle camera 18 toward the tip of the boom 22.
- the fourth correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-angle camera 18 to generate boom left side monitoring image data that shows the left side of the boom 22.
- the fourth correction function is a function that discards data of a part of the captured image indicated by the captured image data, which is an area other than the area on the left side of the boom 22 indicated by the left second correction reference (see FIG. 6(A)), i.e., an area other than the area to the left of the dotted line in FIG. 6(A), and corrects distortion.
- the fourth correction function receives the captured image data as an argument, and outputs boom left side monitoring image data as a return value.
- the left second correction reference corresponds to the "second correction reference" described in the claims.
- the fifth correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-angle camera 18 to generate boom right side monitoring image data that shows the right side of the boom 22.
- the fifth correction function is a function that discards data of a part of the captured image indicated by the captured image data, which is an area other than the area on the right side of the boom 22 indicated by the right second correction reference (see FIG. 6(A)), i.e., an area other than the area to the right of the dotted line in FIG. 6(A), and corrects distortion.
- the fifth correction function receives the captured image data as an argument, and outputs boom right side monitoring image data as a return value.
- the right second correction reference corresponds to the "second correction reference” described in the claims.
- the left second correction reference and the right second correction reference correspond to the "second correction reference” described in the claims.
- the third transformation function is a function that rotates the image represented by the image data.
- the third transformation function receives image data and a rotation angle as arguments, and outputs image data representing the rotated image as a return value.
- the third transformation function is, for example, an affine transformation (affine matrix) that performs rotation.
- the area used to generate the surveillance image is shown in a rectangular shape or the like by dashed lines, dotted lines, dashed lines, and broken lines, but the area used to generate the surveillance image may be a shape other than rectangular.
- the control program 75 shown in FIG. 1 is a program that controls the operation of the hydraulic actuator group 27 etc. based on the operation signal input from the control device 29, controls the display on the display 81 of the control monitor device 80, accepts input from the operator through the control monitor device 80, and executes the monitoring image display process described below (see FIG. 5).
- the power supply circuit 74 converts the DC voltage supplied from the battery 16 mounted on the running body 11 into a DC voltage of a predetermined voltage value, such as 3.3 V or 5 V, and outputs it.
- the power supply circuit 74 is, for example, a DC/DC converter (power supply IC) such as a switching regulator.
- the battery 16 is charged by the engine 15 of the running body 11.
- the DC voltage output by the power supply circuit 74 is supplied to the CPU 71, the control device 29, the sensor group 26, the wide-angle camera 18, etc.
- the power supply lines from the power supply circuit 74 to the sensor group 26, etc. are omitted from the illustration.
- the processing executed by the controller 70 is the processing that the control program 75 causes the CPU 71 to execute.
- the controller 70 acquires the second designation information, which is the image designation of the operator, through the control monitor device 80 and stores it in the memory 72.
- the controller 70 acquires the first designation information previously stored in the memory 72.
- the controller 70 causes the type of image indicated by the first designation information to be displayed on the display 81.
- the operator inputs the type of image that he/she wishes to display on the display 84 from among the displayed types of images through the touch sensor 82. For example, if the first designation information is the above-mentioned five types of images, the operator's options are all of the above-mentioned five types of images.
- an image that is always displayed on the display 84 without any room for the operator to select may be predetermined.
- the information indicating the type of image that is always displayed on the display 84 is included in the first designation information.
- the image is excluded from the operator's options.
- the controller 70 stores in the memory 72 second designation information indicating the type of image designated by the operator using the control monitor device 80.
- FIG. 5 is a flowchart of the monitoring image display process executed by the controller 70.
- the monitoring image display process will be described with reference to FIG. 5.
- the controller 70 starts the monitoring image display process, for example, when the control device 29 is powered on, or when the operator makes a specified input to the control device 29 or the control monitor device 80.
- the controller 70 acquires the first designation information and the second designation information stored in the memory 72 (S11). If the operator can select all of the types of images indicated by the first designation information, the controller 70 may acquire only the second designation information indicating the type of image designated (selected) by the operator. If the first designation information includes information indicating the type of image that is always displayed on the display 84, the controller 70 acquires both the first designation information and the second designation information. If the operator cannot designate (select) an image, the controller 70 acquires only the first designation information. In the following description, the first designation information and the second designation information are collectively referred to as "designation information". The process of step S11 corresponds to the "designation information acquisition process" described in the claims.
- the controller 70 acquires the sensor detection values output by each sensor of the sensor group 26 and stores them in the memory 72 (S12). The controller 70 repeatedly acquires the sensor detection values at a predetermined sampling period and stores them in the memory 72. The controller 70 also acquires the captured image data output by the wide-angle camera 18 (S13).
- the controller 70 determines whether the designation information acquired in step S11 indicates the display of a "rear monitoring image” (S14). That is, in step S14, it is determined whether the pilot has designated (selected) the display of a "rear monitoring image” or whether the "rear monitoring image” is an image that is always displayed.
- the controller 70 determines that the designated information indicates the display of a "rear monitoring image" (S14: Yes), it generates rear monitoring image data based on the sensor detection value acquired in step S12, the captured image data acquired in step S13, and the first correction function and first conversion function stored in the memory 72 (S15).
- the controller 70 calls the first correction function, passes the captured image data and the hoisting angle ⁇ detected by the hoisting angle sensor 63 as arguments to the first correction function, and receives the corrected image data as a return value.
- the controller 70 passes the received corrected image data and the hoisting angle ⁇ as arguments to the first conversion function, and receives the rear monitoring image data as a return value.
- the image represented by the rear monitoring image data is an image showing a predetermined range around the rear of the cabin 13, and is an overhead image.
- the process of step S15 corresponds to the "generation process” and "fourth process” described in the claims.
- the process of acquiring the corrected image data based on the first correction function, the captured image data, and the hoisting angle ⁇ corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the fourth correction standard" described in the claims.
- the process of acquiring the rear monitoring image data based on the corrected image data, the hoisting angle ⁇ , and the first conversion function corresponds to the "conversion process" described in the claims.
- controller 70 determines that the specified information does not indicate the display of a "rear monitoring image" (S14: No), it skips the processing of step S15.
- step S15 After executing the process of step S15, or when it is determined that the designation information does not indicate the display of a "rear monitoring image” (S14: No), the controller 70 determines whether the designation information acquired in step S11 indicates the display of a "boom tip monitoring image” (S16). That is, in step S16, it is determined whether the operator has designated (selected) the display of the "boom tip monitoring image", or whether the "boom tip monitoring image” is an image that is always displayed.
- the controller 70 determines that the designation information acquired in step S11 indicates the display of a "boom tip monitoring image" (S16: Yes), it acquires a magnification ratio based on the boom length indicated by the sensor detection value acquired in step S12 (S17). Specifically, the memory 72 pre-stores a table that associates the boom length with the magnification ratio. The controller 70 reads out the magnification ratio associated with the boom length indicated by the sensor detection value from the table.
- the controller 70 generates boom tip monitoring image data based on the captured image data acquired in step S13, the magnification factor acquired in step S17, and the second correction function and second conversion function stored in the memory 72 (S18).
- the controller 70 calls the second correction function, passes the captured image data to the second correction function as an argument, and acquires the pre-magnification boom tip monitoring image data as a return value.
- the controller 70 calls the second conversion function that performs the magnification, passes the pre-magnification boom tip monitoring image data and the magnification factor to the second conversion function as arguments, and acquires the boom tip monitoring image data showing the magnified boom tip monitoring image as a return value.
- step S18 corresponds to the "generation process” and "first process” described in the claims.
- step S18 the process of acquiring pre-magnification boom tip monitoring image data based on the second correction function and the captured image data corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the first correction standard" described in the claims.
- step S18 the process of acquiring boom tip monitoring image data based on the second conversion function, pre-magnification boom tip monitoring image data, and the magnification ratio corresponds to the "fourth magnification process” described in the claims.
- controller 70 determines that the designation information acquired in step S11 does not indicate the display of a "boom tip monitoring image" (S16: No), it skips the processing of steps S17 and S18.
- step S16 After determining in step S16 that the designation information does not indicate the display of a "boom tip monitoring image,” or after executing the process of step S18, the controller 70 determines whether the designation information acquired in step S11 indicates the display of a "boom top side monitoring image" (S19). That is, in step S19, it is determined whether the operator has designated (selected) the display of a "boom top side monitoring image,” or whether the "boom top side monitoring image” is an image that is always displayed.
- step S11 When the controller 70 determines that the designation information acquired in step S11 indicates the display of a "boom top side monitoring image” (S19: Yes), it generates boom top side monitoring image data based on the captured image data acquired in step S13 and the third correction function stored in memory 72 (S20). To explain in more detail, the controller 70 calls the third correction function, passes the captured image data to the third correction function as an argument, and obtains the boom top side monitoring image data as a return value.
- the process of step S20 corresponds to the "generation process” and "third process” described in the claims.
- the controller 70 determines whether the boom 22 is being raised based on the sensor detection value acquired in step S12 (S21). To explain in more detail, the controller 70 determines whether the hoisting angle ⁇ is increasing over time based on the multiple hoisting angles ⁇ detected by the hoisting angle sensor 63 at a predetermined sampling period.
- the controller 70 determines that the boom 22 is being raised (S21: Yes), it executes a first enlargement process to enlarge the boom top side monitoring image shown by the boom top side monitoring image data generated in step S20 (S22).
- the controller 70 calls a second conversion function that performs the enlargement, and reads out a predetermined enlargement ratio stored in advance from the memory 72.
- the controller 70 passes the boom top side monitoring image data generated in step S20 and the predetermined enlargement ratio as arguments to the second conversion function, and obtains the boom top side monitoring image data showing the enlarged boom top side monitoring image as a return value.
- the process of step S22 corresponds to the "first enlargement process" described in the claims.
- step S22 If the controller 70 determines that the boom 22 is not being raised (S21: No), it skips the processing of step S22. That is, when the boom 22 is not being raised, a boom top side monitoring image of the specified size is displayed on the display 84, and when the boom 22 is being raised, a boom top side monitoring image of a size larger than the specified size is displayed on the display 84. It is while the boom 22 is being raised that there is a possibility that the top surface 45 of the boom 22 may come into contact with an obstacle. That is, the controller 70 enlarges and displays the boom top side monitoring image while the boom 22 is being raised, when there is a possibility that the top surface 45 of the boom 22 may come into contact with an obstacle.
- controller 70 determines that the designation information acquired in step S11 does not indicate the display of a "boom top side monitoring image" (S19: No), it skips the processing of steps S20, S21, and S22.
- step S19 After determining in step S19 that the designation information does not indicate the display of the "boom top side monitoring image", or after determining in step S21 that the boom 22 is not being raised, or after executing the processing of step S22, the controller 70 determines whether the designation information acquired in step S11 indicates the display of the "boom left side monitoring image” and the "boom right side monitoring image” (S23). That is, in step S23, it is determined whether the operator has designated (selected) the display of the "boom left side monitoring image” and the "boom right side monitoring image", or whether the "boom left side monitoring image” and the “boom right side monitoring image” are images that are always displayed.
- the controller 70 determines a first rotation angle and a second rotation angle based on the boom hoisting angle ⁇ of the boom 22 indicated by the sensor detection value acquired in step S12 (S24). For example, it determines the boom hoisting angle ⁇ as the first rotation angle, and - ⁇ as the second rotation angle.
- the first rotation angle is the angle by which the boom left side monitoring image is rotated
- the second rotation angle is the angle by which the boom right side monitoring image is rotated.
- the controller 70 generates boom left side monitoring image data based on the captured image data acquired in step S13, the fourth correction function and the third conversion function stored in the memory 72, and the first rotation angle determined in step S24 (S25).
- the controller 70 also generates boom right side monitoring image data based on the captured image data acquired in step S13, the fifth correction function and the third conversion function stored in the memory 72, and the second rotation angle determined in step S24 (S25).
- the boom left side monitoring image data and the boom right side monitoring image data may be collectively referred to as boom side monitoring image data
- the boom left side monitoring image and the boom right side monitoring image may be collectively referred to as boom side monitoring images.
- the boom left side monitoring image data corresponds to the "boom side monitoring image data" described in the claims.
- the boom right side monitoring image data corresponds to the "boom side monitoring image data” described in the claims.
- the boom left side monitoring image data and the boom right side monitoring image data correspond to the "boom side monitoring image data” described in the claims.
- the boom left side monitoring image corresponds to the "boom side monitoring image” described in the claims.
- the boom right side monitoring image corresponds to the "boom side monitoring image” described in the claims.
- the boom left side monitoring image and the boom right side monitoring image correspond to the "boom side monitoring image” described in the claims.
- step S25 The process of step S25 will be described in detail.
- the controller 70 calls the fourth correction function, passes the captured image data to the fourth correction function as an argument, and obtains the left side monitoring image data of the boom before rotation as a return value.
- the controller 70 calls the third conversion function that rotates the image, passes the left side monitoring image data of the boom before rotation and the first rotation angle to the third conversion function as arguments, and obtains the left side monitoring image data of the boom showing the rotated left side monitoring image of the boom as a return value.
- the ground reflected in the rotated left side monitoring image of the boom becomes approximately horizontal on the display 84.
- the rotation of the image by the third conversion function is performed to make the ground reflected in the left side monitoring image of the boom horizontal on the display 84 to eliminate the discomfort of the operator.
- the controller 70 calls the fifth correction function, passes the captured image data to the fifth correction function as an argument, and obtains the right side monitoring image data of the boom before rotation as a return value.
- the controller 70 calls a third transformation function that rotates the image, passes the pre-rotation boom right side monitoring image data and the second rotation angle as arguments to the third transformation function, and obtains boom right side monitoring image data showing the rotated boom right side monitoring image as a return value.
- the ground reflected in the rotated boom right side monitoring image becomes approximately horizontal on the display 84.
- step S25 corresponds to the "generation process” and "second process” described in the claims.
- step S25 the process of acquiring pre-rotation boom left side monitoring image data based on the captured image data and the fourth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims.
- step S25 the process of acquiring pre-rotation boom right side monitoring image data based on the captured image data and the fifth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims.
- step S25 the process of acquiring pre-rotation boom left side monitoring image data and pre-rotation boom right side monitoring image data based on the captured image data, the fourth correction function, and the fifth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims.
- step S25 the process of acquiring boom left side monitoring image data based on pre-rotation boom left side monitoring image data, the first rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process” described in the claims.
- step S25 the process of acquiring boom right side monitoring image data based on pre-rotation boom right side monitoring image data, the second rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process" described in the claims.
- step S25 the process of acquiring boom left side monitoring image data and boom right side monitoring image data based on pre-rotation boom left side monitoring image data, pre-rotation boom right side monitoring image data, the first rotation angle, the second rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process" described in the claims.
- the controller 70 determines whether the boom 22 is rotating left based on the sensor detection value acquired in step S12 (S26). To explain in more detail, the controller 70 determines whether the rotation angle ⁇ detected by the rotation angle sensor 61 at a predetermined sampling period is increasing over time. If the rotation angle ⁇ is increasing, the controller 70 determines that the boom 22 is rotating left.
- the controller 70 determines that the boom 22 is rotating to the left (S26: Yes), it executes a second enlargement process to enlarge the boom left side monitoring image represented by the boom left side monitoring image data generated in step S25 (S27).
- the controller 70 calls a second conversion function that performs the enlargement, and reads out a predetermined enlargement ratio stored in advance from the memory 72.
- the controller 70 passes the boom left side monitoring image data generated in step S25 and the predetermined enlargement ratio as arguments to the second conversion function, and obtains the boom left side monitoring image data representing the enlarged boom left side monitoring image as a return value.
- the process of step S27 corresponds to the "second enlargement process" described in the claims.
- step S27 If the controller 70 determines that the boom 22 is not rotating left (S26: No), it skips the processing of step S27. That is, if the boom 22 is not rotating left, a boom left side monitoring image of the specified size is displayed on the display 84, and if the boom 22 is rotating left, a boom left side monitoring image of a size larger than the specified size is displayed on the display 84. It is during the left rotation of the boom 22 that there is a possibility that the left side of the boom 22 may come into contact with an obstacle. That is, the controller 70 enlarges and displays the boom left side monitoring image during the left rotation of the boom 22 when there is a possibility that the left side of the boom 22 may come into contact with an obstacle.
- the controller 70 determines whether or not the boom 22 is rotating to the left (S26: No), or after executing the process of step S27, it determines whether or not the boom 22 is rotating to the right based on the sensor detection value acquired in step S12 (S28). To explain in more detail, the controller 70 determines whether or not the rotation angle ⁇ detected by the rotation angle sensor 61 at a predetermined sampling period is decreasing over time. If the rotation angle ⁇ is decreasing, the controller 70 determines that the boom 22 is rotating to the right.
- the controller 70 determines that the boom 22 is rotating to the right (S28: Yes), it executes a third enlargement process to enlarge the boom right side monitoring image represented by the boom right side monitoring image data generated in step S25 (S29).
- the controller 70 calls a second conversion function that performs the enlargement, and reads out a predetermined enlargement ratio stored in advance from the memory 72.
- the controller 70 passes the boom right side monitoring image data generated in step S25 and the predetermined enlargement ratio as arguments to the second conversion function, and obtains the boom right side monitoring image data representing the enlarged boom right side monitoring image as a return value.
- the process of step S29 corresponds to the "third enlargement process" described in the claims.
- step S29 If the controller 70 determines that the boom 22 is not rotating to the right (S28: No), it skips the processing of step S29. In other words, if the boom 22 is not rotating to the right, a boom right side monitoring image of the specified size is displayed on the display 84, and if the boom 22 is rotating to the right, a boom right side monitoring image of a size larger than the specified size is displayed on the display 84. It is during the right rotation of the boom 22 that there is a possibility that the right side of the boom 22 may come into contact with an obstacle. In other words, the controller 70 enlarges and displays the boom right side monitoring image during the right rotation of the boom 22 when there is a possibility that the right side of the boom 22 may come into contact with an obstacle.
- controller 70 determines that the designation information acquired in step S11 does not indicate the display of a "boom side monitoring image" (S23: No), it skips the processing from steps S24 to S29.
- the controller 70 After determining that the designation information does not indicate the display of a "boom side monitoring image" (S23: No), or after determining that a right turn is not being made (S28: No), or after executing the processing of step S29, the controller 70 inputs the generated image data to the display 84 and causes the monitoring image to be displayed on the display 84 (S30). Specifically, the controller 70 inputs the generated monitoring image data to the display 84.
- the monitoring image displayed on the display 84 is an image determined to be displayed according to the specifications (first designation information) and an image designated (selected) by the operator.
- the monitoring image displayed on the display 84 is an image that is appropriately enlarged in accordance with the extension, contraction, elevation, and rotation of the boom 22.
- the processing of step S30 corresponds to the "display processing" described in the claims.
- the wide-angle camera 18 is attached to the boom 22 and rotates integrally with the boom 22. Therefore, the rear monitoring image shown in Figure 6 (B) always captures the rear of the cabin 13 (see Figure 2), rather than the rear of the crane truck 10. In other words, the rear monitoring image always captures the rear of the cabin 13, which is the blind spot for the operator. Furthermore, the rear monitoring image is always a bird's-eye view image looking down at the rear of the cabin 13 from the same viewpoint, regardless of whether the boom 22 is rising or falling. Furthermore, the rear monitoring image is an image that always captures a fixed range, regardless of whether the boom 22 is rising or falling.
- the boom left side monitoring image shown in FIG. 6(C) is an image looking left from the boom 22, and the boom right side monitoring image shown in FIG. 6(D) is an image looking right from the boom 22.
- the ground shown in the boom left side monitoring image and the ground shown in the boom right side monitoring image are roughly horizontal on the display 84, and obstacles standing vertically from the ground in the boom left side monitoring image and the boom right side monitoring image are roughly aligned in the up-down direction on the display 84.
- the boom tip monitoring image shown in FIG. 6 (E) shows the area around the tip of the boom 22.
- the range shown in the boom tip monitoring image is, for example, the range in which an operator who notices an obstacle in the boom tip monitoring image can stop the crane apparatus 12 before the tip of the boom 22 comes into contact with the obstacle. This range becomes constant regardless of the extended length of the boom 22 by enlarging the boom tip monitoring image (S17, S18).
- the boom top side monitoring image shown in FIG. 6 (F) consists of an image of the tip and upward view of the boom 22 from the wide-angle camera 18, and an image of the base and upward view of the boom 22 from the wide-angle camera 18.
- the boom top side monitoring image is an image that shows the area facing the top surface 45 of the boom 22.
- the two images may be displayed side by side on the display 84, or side by side above and below. Alternatively, the two images may be combined and displayed as a single image on the display 84.
- the five surveillance images shown in Figures 6(B) through 6(F) may be arranged and displayed in any manner on the display 84.
- the enlarged boom side monitoring image and boom top side monitoring image may be displayed on the display 84 separately from the boom side monitoring image and boom top side monitoring image before enlargement.
- the boom side monitoring image before enlargement is displayed on the display 84
- the enlarged boom side monitoring image is displayed on the display 84 together with the boom side monitoring image before enlargement.
- the controller 70 determines whether or not to end the surveillance image display process (S31).
- the controller 70 determines to end the surveillance image display process based on, for example, the power to the control device 29 being turned off, or based on an end instruction being input through the control monitor device 80 (S31: Yes, end). If the controller 70 determines not to end the surveillance image display process (S31: No), it executes the processes from step S11 onwards again. In other words, the controller 70 repeatedly executes the surveillance image display process.
- the period (sampling period) at which the controller 70 repeats the surveillance image display process is set to, for example, between several hundred milliseconds and several minutes.
- the wide-angle camera 18 is attached to the top surface 45 of the boom 22, and can simultaneously capture images of the area around the tip of the boom 22, the left and right side areas of the boom 22, the area facing the top surface 45 of the boom 22, and the rear area around the base end of the boom 22.
- the controller 70 generates monitoring image data from the captured image data for the area indicated by the first designation information prestored in the memory 72 or the area designated (selected) by the operator, and displays the monitoring image indicated by the generated monitoring image data on the display 84.
- the safety device 17 can display a monitoring image of a blind spot area or a monitoring area desired by the operator of the crane vehicle 10 on the display 84, even if the area is an area around the tip of the boom 22, a side area of the boom 22, an area facing the top surface 45 of the boom 22, or a rear area around the base end of the boom 22 (rear area of the cabin 13). Therefore, the crane device 12 can eliminate blind spots regardless of the type or specifications, or can eliminate blind spots according to the operator's request.
- the safety device 17, which is made up of the wide-angle camera 18, the display 84, and the controller 70, can change the type of image displayed on the display 84 based on the first designation information stored in the memory 72. Therefore, the safety device 17 can be used in common with various crane devices 12. As a result, it is possible to standardize parts.
- the controller 70 reads out second designation information indicating the operator's image designation from the memory 72, and causes the type of surveillance image designated by the second designation information to be displayed on the display 84. Therefore, the surveillance image desired by the operator can be displayed on the display 84.
- the position and height of the wide-angle camera 18 relative to the swivel base 21 changes as the boom 22 is raised and lowered.
- a viewpoint conversion process is performed to obtain an overhead image based on the angle of the boom 22, which is a parameter that determines the position and height of the wide-angle camera 18. Therefore, the crane apparatus 12 can always display on the display 84 a rear monitoring image that overlooks the rear of the cabin 13 from a fixed position, regardless of the angle of the boom 22.
- the boom side monitoring image tilts according to the elevation of the boom 22.
- the controller 70 rotates the boom side monitoring image according to the elevation angle of the boom 22, correcting the tilt of the boom side monitoring image. Therefore, the crane apparatus 12 makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to a case in which the tilt of the boom side monitoring image is not corrected.
- the controller 70 enlarges and displays the boom top side monitoring image. Therefore, the crane apparatus 12 makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom top side monitoring image is always displayed at a constant size on the display 84.
- the controller 70 enlarges and displays the boom left side monitoring image when the boom 22 is rotating left, and enlarges and displays the boom right side monitoring image when the boom 22 is rotating right. Therefore, the crane apparatus 12 makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom side monitoring image is always displayed at a constant size on the display 84.
- the wide-angle camera 18 is mounted on the base boom 42, whose position does not change with the extension and retraction of the boom 22. This makes it easier to establish a wired connection between the wide-angle camera 18 and the controller 70 compared to when the wide-angle camera 18 is mounted on the intermediate boom 43 or top boom 44, whose position changes with the extension and retraction of the boom 22.
- the tip of the boom 22 moves away from the wide-angle camera 18 as the boom 22 extends.
- the boom tip monitoring image is enlarged at a magnification that corresponds to the extension length of the boom 22, so the crane apparatus 12 can make it easier for the operator to recognize obstacles approaching the tip of the boom 22.
- the angle of view of the wide-angle camera 18 is 220 degrees.
- the angle of view of the wide-angle camera 18 may be other angles between 180 degrees and 220 degrees, such as 180 degrees or 200 degrees.
- the crane apparatus 12 was mobile (crane vehicle 10).
- the crane apparatus 12 may also be a fixed type, such as a tower crane.
- the first designation information is pre-stored in memory 72, and the second designation value input by the operator is stored in memory 72.
- the monitoring image to be displayed is determined in advance according to the format and specifications, and the operator can select the monitoring image to be displayed.
- the first designation information does not have to be pre-stored in memory 72, or the function for the operator to input the second designation value does not have to be provided.
- the operator may only be able to select the monitoring image to be displayed, or the monitoring image to be displayed may be determined in advance according to the format and specifications, and the operator may not be able to select the monitoring image.
- the boom left side monitoring image is enlarged when the boom 22 is rotated left
- the boom right side monitoring image is enlarged when the boom 22 is rotated right.
- the boom left side monitoring image and the boom right side monitoring image are not displayed on the display 84, and when the boom 22 is rotated left, the boom left side monitoring image is displayed normally or enlarged, and when the boom 22 is rotated right, the boom right side monitoring image is displayed normally or enlarged.
- the boom top side monitoring image is enlarged when the boom 22 is raised.
- the boom top side monitoring image is not displayed on the display 84, and when the boom 22 is raised, the boom top side monitoring image may be displayed normally or enlarged.
- the first correction function that corrects the captured image and the first conversion function that changes the viewpoint are separate functions.
- the first correction function and the first conversion function may be one function.
- the second correction function and the second conversion function may be one function
- the fourth correction function and the third conversion function may be one function
- the fifth correction function and the third conversion function may be one function.
Landscapes
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Abstract
Description
本発明は、旋回、起伏、及び伸縮可能なブームを備えたクレーン装置に関する。 The present invention relates to a crane device equipped with a boom that can be rotated, raised, and extended.
特許文献1は、旋回台と、旋回台に搭載されたブームと、を備えたクレーン装置を開示する。ブームは、起伏可能且つ伸縮可能である。ブームの先端部には、安全装置としてのセンサが設けられている。センサは、ブームの先端部に接近する障害物を検知する。 Patent Document 1 discloses a crane apparatus that includes a rotating base and a boom mounted on the rotating base. The boom is capable of raising and lowering and extending. A sensor is provided at the tip of the boom as a safety device. The sensor detects obstacles approaching the tip of the boom.
ところで、クレーン装置の形式は、ラフテレーンクレーンやオールテレーンクレーン等の移動式のほか、タワークレーン等の固定式もある。同形式のクレーン装置であっても、仕様(機種)によってサイズや作業半径等が異なり、作業中の操縦者の死角となる領域が変わる。例えば一の機種ではブームの上面側の領域が死角となり、他の機種ではブームの先端周辺の領域が死角となり、さらに場合によっては、これら双方の領域が死角となる。このように、ブームにおいて監視したい死角となる領域は、クレーン装置の機種によって変わる。 Incidentally, crane equipment comes in a variety of types, including mobile types such as rough terrain cranes and all-terrain cranes, as well as fixed types such as tower cranes. Even for the same type of crane equipment, the size and working radius vary depending on the specifications (model), and the blind spot of the operator while working changes. For example, with one model the blind spot is the area on the top of the boom, while with another model the blind spot is the area around the tip of the boom, and in some cases both of these areas are blind spots. In this way, the blind spot that you want to monitor on the boom varies depending on the model of crane equipment.
作業の安全を確保するため、操縦者が上記領域を監視することができ、死角を排除する対策が要請される。しかしながら、クレーン装置の仕様により変化する死角を上記センサを用いて監視することは困難である。しかも、上記領域(排除したい死角)は、実際にブームを操作する操縦者の要望によっても異なるという事情がある。 To ensure work safety, measures are required that allow the operator to monitor the above areas and eliminate blind spots. However, it is difficult to use the above sensors to monitor blind spots, which vary depending on the specifications of the crane equipment. Furthermore, the above areas (blind spots that need to be eliminated) also differ depending on the wishes of the operator who actually operates the boom.
本発明は、かかる背景のもとになされたものであり、その目的は、装置の形式や仕様にかかわらず死角を排除でき、或いは操縦者の要望に応じて死角を排除できるクレーン装置を提供することである。 The present invention was made against this background, and its purpose is to provide a crane device that can eliminate blind spots regardless of the type or specifications of the device, or that can eliminate blind spots according to the operator's wishes.
(1) 本発明に係るクレーン装置は、旋回台と、上記旋回台に搭載され、且つ操縦装置が設置されたキャビンと、上記旋回台に起伏可能に設けられ、且つ伸縮可能なブームと、上記ブームの倒伏姿勢における上面に取り付けられた広角カメラ、コントローラ、及びディスプレイを有する安全装置と、を備える。上記コントローラは、上記広角カメラが生成した撮像画像データに基づいて監視画像データを生成する生成処理と、上記監視画像データが示す監視画像を上記ディスプレイに表示させる表示処理と、を実行する。 (1) The crane apparatus according to the present invention comprises a rotating base, a cabin mounted on the rotating base and equipped with a control device, a boom that is rotatably mounted on the rotating base and is extendable and retractable, and a safety device having a wide-angle camera attached to the top surface of the boom in the lowered position, a controller, and a display. The controller executes a generation process for generating surveillance image data based on captured image data generated by the wide-angle camera, and a display process for displaying a surveillance image indicated by the surveillance image data on the display.
広角カメラは、ブームの上面に取り付けられているから、ブームの先端部周りの領域、ブームの側方領域、ブームの上面に面する領域、及びブームの基端の周囲である後方領域をまとめて撮像することができる。コントローラは、例えばメモリに予め記憶された設定が示す領域或いは操縦者が指定する領域について、撮像画像データから監視画像データを生成し(生成処理)、当該監視画像データをディスプレイに入力して、監視画像をディスプレイに表示させる(表示処理)。したがって、安全装置は、死角となる領域であって、形式や仕様によって決まる領域或いは操縦者が要望する領域が、ブームの先端周りの領域であっても、ブームの側方領域であっても、ブームの上面に面する領域であっても、ブームの基端周りの後方領域であっても、当該領域を映した監視画像をディスプレイに表示させることができる。したがって、本発明に係るクレーン装置は、形式や仕様にかかわらず死角を排除でき、或いは操縦者の要望に応じて死角を排除できる。 The wide-angle camera is attached to the top surface of the boom, and can capture images of the area around the tip of the boom, the side area of the boom, the area facing the top surface of the boom, and the rear area around the base end of the boom all at once. The controller generates surveillance image data from the captured image data for an area indicated by settings prestored in memory or an area specified by the operator (generation process), inputs the surveillance image data to the display, and displays the surveillance image on the display (display process). Therefore, the safety device can display a surveillance image of a blind spot on the display, whether the area is an area determined by the model or specifications or an area desired by the operator, whether it is an area around the tip of the boom, a side area of the boom, an area facing the top surface of the boom, or a rear area around the base end of the boom. Therefore, the crane apparatus according to the present invention can eliminate blind spots regardless of the model or specifications, or can eliminate blind spots according to the operator's request.
(2) 上記コントローラは、指定情報を取得する指定情報取得処理をさらに実行してもよい。上記生成処理は、上記撮像画像データが示す撮像画像に映る上記ブームの先端に応じた第1補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム先端監視画像データを生成する第1処理と、上記撮像画像データが示す撮像画像に映る領域であって上記ブームの側方となる領域における所定の第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム側方監視画像データを生成する第2処理と、上記撮像画像データが示す撮像画像に映る領域であって上記ブームの上面に面する領域における所定の第3補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム上面側監視画像データを生成する第3処理と、上記撮像画像データが示す撮像画像に映る上記ブームの基端に応じた第4補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正して後方監視画像データを生成する第4処理とのうち、上記指定情報が示す一或いは複数の処理である。 (2) The controller may further execute a designated information acquisition process for acquiring designated information. The generation process is one or more processes indicated by the designated information among a first process of correcting the captured image data based on a first correction standard corresponding to the tip of the boom shown in the captured image indicated by the captured image data to generate boom-tip monitoring image data, a second process of correcting the captured image data based on a predetermined second correction standard in an area shown in the captured image indicated by the captured image data that is to the side of the boom, a third process of correcting the captured image data based on a predetermined third correction standard in an area shown in the captured image indicated by the captured image data that faces the top of the boom, and a fourth process of correcting the captured image data based on a fourth correction standard corresponding to the base of the boom shown in the captured image indicated by the captured image data to generate rear monitoring image data.
指定情報は、例えば上記コントローラが有するメモリに予め記憶されており、或いは操縦者がコントローラに入力する。コントローラは、指定情報をメモリから読み出し、或いは操縦者による指定情報の入力を受け付けて取得する。コントローラは、第1処理から第4処理までのうち、指定情報が指定する処理を生成処理として実行して監視画像データを生成する。したがって、クレーン装置の形式や仕様に応じた適切な監視画像がディスプレイに表示され、或いは操縦者が指定した適切な監視画像がディスプレイに表示される。 The designated information is, for example, stored in advance in a memory possessed by the controller, or is input to the controller by the operator. The controller reads the designated information from the memory, or receives and acquires the designated information input by the operator. The controller executes one of the first to fourth processes, whichever process is specified by the designated information, as a generation process to generate monitoring image data. Therefore, an appropriate monitoring image according to the type and specifications of the crane apparatus is displayed on the display, or an appropriate monitoring image specified by the operator is displayed on the display.
(3) 本発明に係るクレーン装置は、上記ブームの起伏角度を示す第1検出値を出力する起伏角度センサをさらに備えていてもよい。上記第4処理は、上記第4補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、上記第1検出値が示す上記起伏角度に基づいて視点を変換する変換処理と、を含む。上記後方監視画像データが示す後方監視画像は、上記キャビンの後方を示す俯瞰画像である。 (3) The crane apparatus according to the present invention may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle. The fourth process includes a process of correcting the captured image data based on the fourth correction standard, and a conversion process of converting a viewpoint based on the boom hoisting angle indicated by the first detection value. The rear monitoring image indicated by the rear monitoring image data is an overhead image showing the rear of the cabin.
ブームの起伏によって、旋回台を基準とした広角カメラの位置及び高さが変化する。広角カメラの位置及び高さを決定するパラメータであるブームの起伏角度に基づいて、俯瞰画像とするための変換処理が行われる。したがって、ブームの起伏角度に依らず、常に一定の位置からキャビンの後方を俯瞰した後方監視画像がディスプレイに表示される。 The position and height of the wide-angle camera relative to the rotating platform changes as the boom is raised or lowered. A conversion process is carried out to create an overhead image based on the boom hoisting angle, which is a parameter that determines the position and height of the wide-angle camera. Therefore, regardless of the boom hoisting angle, a rear monitoring image that overlooks the rear of the cabin from a fixed position is always displayed on the display.
(4) 本発明に係るクレーン装置は、上記ブームの起伏角度を示す第1検出値を出力する起伏角度センサをさらに備えていてもよい。上記第2処理は、上記第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、上記第1検出値が示す上記起伏角度に応じた回転角度で上記ブーム側方監視画像データが示す監視画像であるブーム側方監視画像を回転する回転処理と、をさらに含む。 (4) The crane apparatus according to the present invention may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle. The second process further includes a process of correcting the captured image data based on the second correction standard, and a rotation process of rotating a boom side monitoring image, which is a monitoring image indicated by the boom side monitoring image data, at a rotation angle corresponding to the boom hoisting angle indicated by the first detection value.
ブームの起伏に応じてブーム側方監視画像が傾く。コントローラは、ブームの起伏角度に応じてブーム側方監視画像を回転させ、ブーム側方監視画像の傾きを矯正する。したがって、本発明に係るクレーン装置は、ブーム側方監視画像の傾きを矯正しない場合に比べ、操縦者による障害物の認識を容易にすることができる。 The boom side monitoring image tilts according to the boom hoisting angle. The controller rotates the boom side monitoring image according to the boom hoisting angle, correcting the tilt of the boom side monitoring image. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to a case where the tilt of the boom side monitoring image is not corrected.
(5) 本発明に係るクレーン装置は、上記ブームの起伏角度を示す第1検出値を出力する起伏角度センサをさらに備えていてもよい。上記コントローラは、上記指定情報が上記第3処理の実行を示すことに基づいて上記第3処理を実行し、上記第1検出値が示す起伏角度の時間変化により上記ブームが起立中であると判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第3処理で生成した上記ブーム上面側監視画像データが示すブーム上面側監視画像を拡大する第1拡大処理を実行する。 (5) The crane apparatus according to the present invention may further include a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating the boom hoisting angle. The controller executes the third process based on the designation information indicating execution of the third process, and executes a first enlargement process to enlarge the boom top side monitoring image indicated by the boom top side monitoring image data generated in the third process before executing the display process based on the determination that the boom is being raised based on the change over time in the boom hoisting angle indicated by the first detection value.
ブームが起立中である場合に、ブームの上面と障害物との接触のおそれが生じる。コントローラは、ブームが起立中である場合は、ブーム上面側監視画像を拡大表示させる。したがって、本発明に係るクレーン装置は、ブーム上面側監視画像を常に一定のサイズでディスプレイに表示させる場合に比べ、操縦者に障害物を認識させ易くなる。 When the boom is being raised, there is a risk of contact between the top of the boom and an obstacle. When the boom is being raised, the controller enlarges and displays the boom top monitoring image. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom top monitoring image is always displayed on the display at a constant size.
(6) 本発明に係るクレーン装置は、上記旋回台の旋回角度を示す第2検出値を出力する旋回角センサをさらに備えていてもよい。上記ブーム側方監視画像データは、ブームの左側方を示すブーム左側方監視画像データ及びブームの右側方を示すブーム右側方監視画像データを含む。上記コントローラは、上記指定情報が上記第2処理の実行を示すことに基づいて上記第2処理を実行し、上記第2検出値により左旋回と判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第2処理で生成した上記ブーム左側方監視画像データが示すブーム左側方監視画像を拡大する第2拡大処理を実行し、上記第2検出値により右旋回と判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第2処理で生成した上記ブーム右側方監視画像データが示すブーム右側方監視画像を拡大する第3拡大処理を実行する。 (6) The crane apparatus according to the present invention may further include a rotation angle sensor that outputs a second detection value indicating the rotation angle of the rotation table. The boom side monitoring image data includes boom left side monitoring image data indicating the left side of the boom and boom right side monitoring image data indicating the right side of the boom. The controller executes the second process based on the designation information indicating the execution of the second process, executes a second enlargement process of enlarging the boom left side monitoring image indicated by the boom left side monitoring image data generated in the second process before executing the display process based on the determination of a left turn based on the second detection value, and executes a third enlargement process of enlarging the boom right side monitoring image indicated by the boom right side monitoring image data generated in the second process before executing the display process based on the determination of a right turn based on the second detection value.
ブームが旋回されている場合に、ブームの側面と障害物との接触のおそれが生じる。コントローラは、ブームが左旋回されている場合はブーム左側方監視画像を拡大表示させ、ブームが右旋回されている場合はブーム右側方監視画像を拡大表示させる。したがって、本発明に係るクレーン装置は、ブーム側方監視画像を常に一定のサイズでディスプレイに表示させる場合に比べ、操縦者に障害物を認識させ易くなる。 When the boom is rotating, there is a risk of contact between the side of the boom and an obstacle. The controller enlarges and displays the left-side boom monitoring image when the boom is rotating left, and enlarges and displays the right-side boom monitoring image when the boom is rotating right. Therefore, the crane apparatus according to the present invention makes it easier for the operator to recognize obstacles compared to when the boom side monitoring image is always displayed on the display at a constant size.
(7) 上記ブームは、ベースブームを含む複数の筒体を有していてもよい。上記広角カメラは、上記ベースブームに設けられている。 (7) The boom may have multiple cylindrical bodies including a base boom. The wide-angle camera is provided on the base boom.
広角カメラは、ブームの伸縮によって位置が変化しないベースブームに設けられているから、ブームの伸縮によって位置が変化する他の筒体に広角カメラが設けられた場合に比べ、広角カメラ及びコントローラ間の有線接続が容易になる。 The wide-angle camera is mounted on the base boom, whose position does not change when the boom is extended or retracted, making it easier to establish a wired connection between the wide-angle camera and the controller compared to when the wide-angle camera is mounted on another cylinder whose position changes when the boom is extended or retracted.
(8) 本発明に係るクレーン装置は、上記ブームの伸長長さを示す第3検出値を出力するブーム長さセンサをさらに備えていてもよい。上記ブームは、ベースブームを含む複数の筒体を有する。上記広角カメラは、上記ベースブームに設けられている。上記第1処理は、上記第1補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、上記第3検出値に応じた拡大倍率で拡大する第4拡大処理と、を含む。 (8) The crane apparatus according to the present invention may further include a boom length sensor that outputs a third detection value indicating the extension length of the boom. The boom has a plurality of cylindrical bodies including a base boom. The wide-angle camera is provided on the base boom. The first process includes a process of correcting the captured image data based on the first correction standard, and a fourth enlargement process of enlarging the captured image data by a magnification factor corresponding to the third detection value.
広角カメラがベースブームに設けられていると、ブームが伸長するにしたがってブームの先端が広角カメラから離れる。ブーム先端監視画像データが示す監視画像であるブーム先端監視画像は、ブームの伸長長さに応じた拡大倍率で拡大されるから、ブームの先端に近づく障害物を操縦者に認識し易くすることができる。 When a wide-angle camera is mounted on the base boom, the tip of the boom moves away from the wide-angle camera as the boom extends. The boom tip monitoring image, which is the monitoring image shown by the boom tip monitoring image data, is enlarged at a magnification rate that corresponds to the extended length of the boom, making it easier for the operator to recognize obstacles approaching the tip of the boom.
(9) 上記広角カメラの画角は、180度以上であってもよい。 (9) The angle of view of the wide-angle camera may be 180 degrees or more.
画角が180度以上の広角カメラが使用される。 A wide-angle camera with a viewing angle of 180 degrees or more will be used.
本発明に係るクレーン装置は、装置の形式や仕様にかかわらず死角を排除でき、或いは操縦者の要望に応じて死角を排除できる。 The crane device of the present invention can eliminate blind spots regardless of the type or specifications of the device, or can eliminate blind spots according to the operator's wishes.
以下、本発明の一実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。例えば、後述する各処理の実行順序は、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。或いは、後述の処理の一部は、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜省略することができる。 Below, one embodiment of the present invention will be described. Note that the embodiment described below is merely one example of the present invention, and it goes without saying that the embodiment can be modified as appropriate without changing the gist of the present invention. For example, the order of execution of each process described below can be modified as appropriate without changing the gist of the present invention. Alternatively, some of the processes described below can be omitted as appropriate without changing the gist of the present invention.
図1は、クレーン装置12の機能ブロック図である。図2は、ブーム22が起立した状態におけるクレーン車10の側面図である。図3は、ブーム22が倒伏した状態におけるクレーン車10の模式的な側面図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of the
図2及び図3が示すように、クレーン車10は、ラフテレーンクレーンである。もっとも、クレーン車10は、オールテレーンクレーンであってもよい。
As shown in Figures 2 and 3, the
クレーン車10は、走行体11と、走行体11に付設されたアウトリガ装置14と、走行体11に搭載されたクレーン装置12及びキャビン13と、を備える。なお、図3では、アウトリガ装置14の図示が省略されている。
The
アウトリガ装置14は、地面に接地してクレーン車10の姿勢を安定させる複数のジャッキ24を有する。クレーン装置12は、ジャッキ24が伸長されてクレーン車10の姿勢が安定した状態で使用される。
The
クレーン装置12は、旋回台21、ブーム22、ウインチ23、センサ群26(図1参照)、油圧アクチュエータ群27(図1参照)、油圧供給装置28(図1参照)、操縦装置29(図1参照)、フックブロック32、及び安全装置17(図1参照)を有する。
The
旋回台21は、走行体11に旋回可能に保持されている。旋回台21の回転軸は、鉛直方向(上下方向)に沿っており、走行体11の概ね中央に位置している。
The
ブーム22は、旋回台21に起伏可能に支持されている。つまり、ブーム22は、起伏可能且つ旋回可能である。
The
ブーム22は、ベースブーム42、中間ブーム43、及びトップブーム44を備える。ベースブーム42、中間ブーム43、及びトップブーム44は、それぞれ角筒状である。ベースブーム42の内側に中間ブーム43が位置し、中間ブーム43の内側にトップブーム44が位置している。つまり、ベースブーム42、中間ブーム43、及びトップブーム44は、入れ子状に配置されており、いわゆるテレスコピックを構成している。ブーム22は、中間ブーム43がベースブーム42に対しスライドし、トップブーム44が中間ブーム43に対してスライドすることによって伸縮する。ベースブーム42、中間ブーム43、及びトップブーム44は、特許請求の範囲に記載された「筒体」に相当する。なお、ブーム22は、2つの筒体で構成されていてもよいし、4つ以上の筒体で構成されていてもよい。
The
ベースブーム42は、一番外側に位置している。したがって、ベースブーム42の外側面は、常に外部に露出している。角筒状のベースブーム42は、ブーム22が水平方向に沿う倒伏姿勢(図3参照)において上面となる上面45を有している。後述の広角カメラ18が上面45に設けられている。
The
ブーム22は、ベースブーム42において旋回台21に起伏可能に支持されている。つまり、ブーム22の伸縮において、ベースブーム42は移動(スライド)しない。つまり、ベースブーム42に取り付けられた広角カメラ18の位置は、ブーム22の伸縮において変化しない。
The
ウインチ23は、ブーム22の基端或いは旋回台21に取り付けられている。ウインチ23は、ワイヤロープ41(以下、「ワイヤ41」と記載する)を巻き付けられたドラム56及びワイヤ41が掛け回されるシーブ57を有している。ワイヤ41は、ウインチ23が駆動されることにより、ドラム56に巻き取られ、或いはドラム56から繰り出される。なお、図3では、ウインチ23、ワイヤ41、シーブ57、及びドラム56等の図示が省略されている。
The
ワイヤ41は、ブーム22の基端部に設けられたシーブ57、ブーム22の先端部に設けられたシーブ58、及び不図示の滑車装置に掛け回されている。当該滑車装置は、ブーム22の先端部に設けられた不図示の複数の第1シーブと、フックブロック32に設けられた不図示の複数の第2シーブとを有している。なお、図3では、フックブロック32の図示が省略されている。
The
フックブロック32は、フック本体33と、フック本体33内に回転可能に保持された複数の上記第2シーブと、フック本体33の下面に設けられたフック34とを備える。
The
2つのウインチ23がクレーン装置12に設けられていてもよい。いわゆるメインフックであるフックブロック32が、一方のウインチ23が有するワイヤ41に繋がれ、不図示のサブフックが、他方のウインチ23が有するワイヤ41に繋がれる。
Two
図1が示すように、油圧アクチュエータ群27は、旋回モータ51と、起伏シリンダ52と、伸縮シリンダ53と、油圧モータ54と、ジャッキ24とを有する。
As shown in FIG. 1, the
旋回モータ51は、油圧供給装置28から供給された作動油を介して回転する油圧モータであり、旋回台21を旋回させる。起伏シリンダ52は、油圧供給装置28から供給された作動油を介して伸縮する油圧シリンダであり、ブーム22を起伏させる。伸縮シリンダ53は、油圧供給装置28から供給された作動油を介して伸縮する油圧シリンダであり、ブーム22を伸縮させる。油圧モータ54は、油圧供給装置28から供給された作動油を介して回転し、ウインチ23のドラム56を回転させる。
The slewing
油圧供給装置28は、走行体11が搭載するエンジン15によって駆動される油圧ポンプと、この油圧ポンプと上記油圧アクチュエータ群27の旋回モータ51等とを繋ぐ配管と、この配管等に設けられた油圧切換弁等とを備える。油圧切換弁はいわゆる電磁弁であってもよく、コントローラ70から入力される駆動信号によって駆動される。電磁弁が駆動することにより、旋回モータ51、起伏シリンダ52、伸縮シリンダ53、油圧モータ54、及びジャッキ24が駆動される。すなわち、コントローラ70は、駆動信号を出力することにより、ブーム22を旋回、起伏、及び伸縮させ、ワイヤ41を巻き取り或いは繰り出し、且つジャッキ24を伸縮させることができる。
The
センサ群26は、旋回角センサ61、ブーム長さセンサ62、及び起伏角度センサ63を有する。
The
旋回角センサ61は、旋回台21の旋回基準位置からの旋回角度に応じた検出値を出力する。旋回基準位置は、ブーム22が前方に向かって突出する図3が示す状態の位置である。旋回角センサ61は、例えば旋回台21の旋回軸に設けられたロータリエンコーダである。旋回角センサ61は、旋回台21の旋回角度に応じた個数のパルス信号を検出値として出力する。以下では、旋回角度は、旋回基準位置から左回りの角度として説明がされる。つまり、旋回角度は、ブーム22の左旋回において増加し、ブーム22の右旋回において減少する。旋回角センサ61が出力する検出値は、特許請求の範囲に記載された「第2検出値」に相当する。
The
ブーム長さセンサ62は、ブーム22の長さに応じた検出値を出力する。ブーム長さセンサ62が出力する検出値は、ブーム22の基端から先端までの長さを示すものであってもよいし、ブーム22が伸長した分の長さを示すものであってもよい。ブーム長さセンサ62は、ブーム長さを直接示す検出値を出力するセンサであってもよいし、伸縮シリンダ53の伸長長さを示す検出値を出力するセンサであってもよいし、伸縮シリンダ53の駆動時間を示す検出値を出力するセンサであってもよい。ブーム長さセンサ62が出力する検出値は、特許請求の範囲に記載された「第3検出値」に相当する。
The
起伏角度センサ63は、ブーム22の起伏角度に応じた検出値を出力する。起伏角度センサ63は、例えば水平面に対する角度を出力する傾斜センサや水平センサである。或いは起伏角度センサ63は、起伏シリンダ52の伸長長さや駆動時間を示す検出値を出力するセンサであってもよい。起伏角度センサ63が出力する検出値は、特許請求の範囲に記載された「第1検出値」に相当する。
The hoisting
以下では、旋回角センサ61、ブーム長さセンサ62、及び起伏角度センサ63が出力する検出値が「センサ検出値」とも記載されて説明がされる。
In the following explanation, the detection values output by the
旋回角センサ61、ブーム長さセンサ62、及び起伏角度センサ63は、ケーブルによってコントローラ70と接続されている。つまり、旋回角センサ61等が出力したセンサ検出値は、コントローラ70に入力される。なお、各センサが出力するセンサ検出値は、無線通信によってコントローラ70に入力されてもよい。
The turning
旋回角センサ61等の各センサは、所定の時間間隔(いわゆるサンプリング期間/サンプリング周期)で連続して検出を行って所定の時間間隔でセンサ検出値を出力する。
Each sensor, such as the
図4は、キャビン13内の操縦装置29を示す図である。
Figure 4 shows the
図4が示すように、操縦装置29は、キャビン13に配置されている。操縦装置29は、操縦者によって操作される操作レバー、フットペダル、及び操作ボタン等と、を備える。
As shown in FIG. 4, the
操縦装置29は、不図示の信号線によってコントローラ70(図1参照)と接続されている。操縦者は、操縦装置29を操作してコントローラ70に指示を入力し、クレーン装置12の操縦を行う。
The
図4が示すように、制御モニタ装置80が、キャビン13内に設置されている。図1が示すように、制御モニタ装置80は、ディスプレイ81と、ディスプレイ81に重ねられた透明なシート状のタッチセンサ82と、スピーカ83とを備える。すなわち、制御モニタ装置80は、いわゆるAMLである。
As shown in FIG. 4, the
操縦者は、タッチセンサ82を用いて、画像指定の入力(選択)を行う。画像指定とは、図6(B)に示される後方監視画像、図6(C)に示されるブーム左側方監視画像、図6(D)に示されるブーム右側方監視画像、図6(E)に示されるブーム先端監視画像、及び図6(F)に示されるブーム上面側監視画像のうちの一或いは複数の画像を示す情報である。操縦者は、上記の5つの画像のうち、ディスプレイ84に表示させる一或いは複数の画像の指定をタッチセンサ82を通じて入力する。入力された画像指定は、第2指定情報としてメモリ72(図1参照)に記憶される。
The operator inputs (selects) image designation using
図1が示すように、安全装置17は、広角カメラ18と、ディスプレイ84と、コントローラ70と、を備える。
As shown in FIG. 1, the
広角カメラ18は、集光レンズ、光学系、複数の撮像素子、制御回路、及び通信インタフェースを備える。集光レンズは、いわゆる広角レンズ或いは魚眼レンズであり、広角カメラ18は、いわゆる広角カメラ或いは魚眼カメラである。
The wide-
光学系は、例えば複数のレンズを有し、集光レンズで集光された光を撮像素子に導く。複数の撮像素子は、CCDやCMOSなどのイメージセンサである。複数の撮像素子は、マトリクス状(格子状)に配置されている。複数の撮像素子は、入射した光に応じた画像データを出力する。画像データは、複数の画素データ及び画素位置データからなる。撮像画像がカラー画像である場合、1つの画素データは、例えば3つの色画素データからなる。制御回路は、広角カメラ18における撮像と、画像データの生成とを行う。通信インタフェースは、画像データを伝送データに変換して出力する。制御回路は、例えばドライバICであり、通信インタフェースは、例えば通信ICである。
The optical system has, for example, multiple lenses, and guides light focused by a focusing lens to an imaging element. The multiple imaging elements are image sensors such as CCD or CMOS. The multiple imaging elements are arranged in a matrix (grid). The multiple imaging elements output image data according to the incident light. The image data consists of multiple pixel data and pixel position data. If the captured image is a color image, one piece of pixel data consists of, for example, three color pixel data. The control circuit captures images using the wide-
図2及び図3が示すように、広角カメラ18は、ベースブーム42の上面45に取り付けられている。広角カメラ18は、ベースブーム42の基端から離間して配置されている。つまり、広角カメラ18は、ブーム22が起こされた状態(クレーン作業状態)において、旋回台21よりも高い位置に位置する。したがって、広角カメラ18の撮像画像から生成される後方監視画像(図6(B)参照)は、キャビン13の後方の広い範囲を映す。つまり、広角カメラ18がブーム22の上面45に取り付けられることにより、旋回台21に取り付けられた場合よりも、キャビン13の後方を広い範囲で俯瞰画像として表示することができる。
As shown in Figures 2 and 3, the wide-
図2及び図3に示す例では、広角カメラ18は、より広い範囲を映す後方監視画像(図6(B)参照)を生成可能なように、ベースブーム42の中央よりも先端側に寄せて配置されている。もっとも、広角カメラ18は、ベースブーム42の中央に配置されていてもよいし、当該中央よりも基端側に寄せて配置されていてもよい。
In the example shown in Figures 2 and 3, the wide-
広角カメラ18は、モノクロ画像を示す画像データを出力するモノクロカメラであってもよいし、カラー画像を示す画像データを出力するカラーカメラであってもよい。また、広角カメラ18が出力する画像データは、静止画像を示すデータであってもよいし、複数のフレームからなる動画データであってもよい。
The wide-
図2及び図3に示された一点鎖線は、広角カメラ18の撮像範囲(画角)を示している。図2及び図3が示すように、広角カメラ18の取付位置と、広角カメラ18の画角とは、広角カメラ18の撮像範囲にブーム22の先端部、ブーム22の左右の側方、ブーム22の上面45に面する領域、及びキャビン13の後方が入るように決定されている。つまり、広角カメラ18は、ブーム22の先端部の周囲の領域、ブーム22の左側方の領域、ブーム22の右側方の領域、ブーム22の上面45に面する領域、キャビン13の後方領域の全ての領域を撮像領域としている。
The dashed dotted lines shown in Figures 2 and 3 indicate the imaging range (angle of view) of the wide-
広角カメラ18の画角は180度以上とされている。図2及び図3に示す例では、広角カメラ18の画角は、220度である。なお、広角カメラの画角は、一般に220度までである。つまり、広角カメラ18の画角は、180度以上220度未満の範囲で設定される。
The angle of view of the wide-
図1が示すように、広角カメラ18とコントローラ70とは、ケーブル19によって接続されている。広角カメラ18が出力した撮像画像データは、ケーブル19を通じてコントローラ70に入力される。もっとも、撮像画像データは、無線通信によってコントローラ70に入力されてもよい。その場合、バッテリ及び送信アンテナがブーム22に付設され、通信線によってコントローラ70と接続された受信アンテナがキャビン13に設置される。広角カメラ18は、バッテリから供給された電力によって撮像を行い、撮像画像データを送信アンテナから送信する。送信された撮像画像データは、受信アンテナで受信されてコントローラ70に入力される。
As shown in FIG. 1, the wide-
広角カメラ18は、所定の時間間隔で連続して撮像を行って所定の時間間隔で撮像画像データを出力する。或いは、広角カメラ18は、複数のフレームからなる動画データを連続して出力する。
The wide-
図4が示すようにディスプレイ84は、キャビン13内に設置されている。図1が示すようにディスプレイ84は、信号線によってコントローラ70と接続されている。ディスプレイ84は、コントローラ70から入力された画像データが示す画像を表示する。具体的には、ディスプレイ84は、図6(B)に示される後方監視画像、図6(C)に示されるブーム左側方監視画像、図6(D)に示されるブーム右側方監視画像、図6(E)に示されるブーム先端監視画像、及び図6(F)に示されるブーム上面側監視画像を表示する。ディスプレイ84は、特許請求の範囲に記載された「ディスプレイ」に相当する。なお、上記の5つの画像は、制御モニタ装置80のディスプレイ81に表示されてもよい。その場合、ディスプレイ81が特許請求の範囲に記載された「ディスプレイ」に相当する。
As shown in FIG. 4, the
図1が示すように、コントローラ70は、中央演算処理装置であるCPU71と、メモリ72と、電源回路74と、不図示の通信バスとを備える。コントローラ70は、例えば、制御基板に実装されたIC、コンピュータ、抵抗、ダイオード、コイル、及びコンデンサ等によって実現される。制御基板は、例えば、キャビン13に配置された制御ボックス内に配置されている。
As shown in FIG. 1, the
CPU71、メモリ72、油圧供給装置28、センサ群26の旋回角センサ61等、広角カメラ18、及び操縦装置29は、不図示の通信バスに接続されている。CPU71によって実行される後述の制御プログラム75は、メモリ72からデータや情報を読み出し、メモリ72にデータや情報を記憶させ、油圧アクチュエータ群27の駆動を制御する。また、制御プログラム75は、センサ群26が出力したセンサ検出値や、広角カメラ18が出力した撮像画像データや、操縦者が制御モニタ装置80及び操縦装置29に対して行った入力を取得する。
The
メモリ72は、オペレーティングシステムであるOS77と、CPU71によって実行される制御プログラム75とを予め記憶する。また、メモリ72は、第1指定情報を予め記憶しており、且つ制御モニタ装置80を通じて操縦者が入力した画像指定を示す上記第2指定情報を記憶する。第1指定情報は、特許請求の範囲に記載された「指定情報」に相当する。第2指定情報は、特許請求の範囲に記載された「指定情報」に相当する。第1指定情報及び第2指定情報は、特許請求の範囲に記載された「指定情報」に相当する。
第1指定情報は、第2指定情報と同様に、上記5つの画像のうちの一或いは複数の画像を示す情報である。クレーン装置12の開発者は、クレーン装置12の形式や機種や仕向け地などによって決まる仕様に応じた第1指定情報をメモリ72に記憶させる。
The first designation information, like the second designation information, is information that indicates one or more of the five images. The developer of the
また、メモリ72は、第1補正関数、第2補正関数、第3補正関数、第4補正関数、第5補正関数、第1変換関数、第2変換関数、及び第3変換関数を予め記憶する。
In addition, the
図6(A)は、広角カメラ18が撮像した撮像画像の模式図である。図6(B)は、キャビン13の後方を映す画像である後方監視画を示す模式図である。図6(C)は、ブーム22の左側方を映すブーム左側方監視画像の模式図である。図6(D)は、ブーム22の右側方を映すブーム右側方監視画像の模式図である。図6(E)は、ブーム22の先端部の周囲を映すブーム先端監視画像の模式図である。図6(F)は、ブーム22の上面45に面する領域を映すブーム上面側監視画像の模式図である。
Figure 6(A) is a schematic diagram of an image captured by the wide-
図6を参照して、第1補正関数、第2補正関数、第3補正関数、第4補正関数、第5補正関数、第1変換関数、第2変換関数、及び第3変換関数について説明がされる。 With reference to FIG. 6, the first correction function, the second correction function, the third correction function, the fourth correction function, the fifth correction function, the first conversion function, the second conversion function, and the third conversion function will be explained.
第1補正関数は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを補正して、キャビン13の後方を示す補正画像データを生成するための関数である。具体的には、第1補正関数は、撮像画像データが示す撮像画像の一部であって、キャビン13の後方となる領域部分以外の領域のデータを破棄し、且つ歪みを補正する関数である。第1補正関数は、第4補正基準(図6(A)参照)の周囲以外の領域であって、図6(A)における二点鎖線で囲まれた領域以外の領域を示すデータを破棄し、且つ歪みを補正する。
The first correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-
第1補正関数は、撮像画像データと、起伏角度センサ63が検出した起伏角度とを引数として受け渡され、補正画像データを戻り値として出力する。詳しく説明すると、ブーム22の起伏角度に応じて広角カメラ18の高さが変わる。広角カメラ18の高さが変わると、撮像画像データが示す撮像画像に映る範囲が変わる。第1補正関数は、受け渡された起伏角度に基づいて、破棄する領域の画素を決定する。つまり、生成される補正画像データが示す画像に映る範囲は、ブーム22の起伏角度に依らず、一定範囲となる。
The first correction function receives the captured image data and the hoisting angle detected by the hoisting
第1変換関数は、上記補正画像データが示す画像における視点を変更する関数である。第1変換関数は、例えば射影変換を行う関数である。第1変換関数は、上記補正画像データと、起伏角度センサ63が検出した起伏角度とを引数として受け渡され、後方監視画像データを出力する。後方監視画像データは、キャビン13の後方を示す画像であり、且つ俯瞰画像である。詳しく説明すると、ブーム22の起伏角度に応じて、広角カメラ18の位置(視点)が変わる。第1変換関数は、受け渡された起伏角度に基づいて、視点の位置を変更する。つまり、生成される後方監視画像データが示す後方監視画像は、ブーム22の起伏角度に依らず、同一の視点の俯瞰画像となる。
The first conversion function is a function that changes the viewpoint in the image represented by the corrected image data. The first conversion function is, for example, a function that performs a projective transformation. The corrected image data and the hoisting angle detected by the hoisting
第2補正関数は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを補正して、ブーム22の先端部の周辺を映すブーム先端監視画像データを生成するための関数である。具体的には、第2補正関数は、撮像画像データが示す撮像画像の一部であって、第1補正基準(図6(A)参照)が示すブーム22の先端部の周辺の領域部分以外の領域のデータを破棄し、且つ歪みを補正する関数である。第2補正関数は、第1補正基準(図6(A)参照)の周囲以外の領域であって、図6(A)における点線で囲まれた領域以外の領域を示すデータを破棄して歪みを補正する。第2補正関数は、撮像画像データを引数として受け渡され、ブーム先端監視画像データを戻り値として出力する。
The second correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-
第2変換関数は、画像を拡大する関数である。第2変換関数は、画像データと、拡大倍率とを引数として受け渡され、拡大した画像を示す画像データを出力する。第2変換関数は、例えば拡大を行うアフィン変換(アフィン行列)である。 The second transformation function is a function that enlarges an image. The second transformation function receives image data and the enlargement ratio as arguments, and outputs image data that represents the enlarged image. The second transformation function is, for example, an affine transformation (affine matrix) that performs the enlargement.
第3補正関数は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを補正してブーム上面側監視画像データを生成するための関数である。ブーム上面側監視画像データは、ブーム22の上面45に面する領域を映すブーム上面側監視画像を示すデータである。
The third correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-
第3補正関数は、撮像画像データが示す撮像画像の一部であって、ブーム22の上面45に面する領域部分以外の領域のデータを破棄し、且つ歪みを補正する関数である。具体的には、第3補正関数は、第3補正基準(図6(A)参照)によって決まる領域以外の領域であって、図6(A)における一点鎖線で囲まれた領域以外の領域を示すデータを破棄し、且つ歪みを補正する。第3補正関数は、撮像画像データを引数として受け渡され、ブーム上面側監視画像データを戻り値として出力する。なお、ブーム上面側監視画像データが示すブーム上面側監視画像(図6(F)参照)は、広角カメラ18からブーム22の基端に向かう視点の画像と、広角カメラ18からブーム22の先端に向かう視点の画像とで構成さされている。なお、ブーム上面側監視画像は、広角カメラ18からブーム22の基端に向かう視点の画像と、広角カメラ18からブーム22の先端に向かう視点の画像とを合成した1つの画像であってもよい。
The third correction function is a function that discards data of a part of the captured image represented by the captured image data, other than the area facing the
第4補正関数は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを補正して、ブーム22の左側方を映すブーム左側方監視画像データを生成するための関数である。具体的には、第4補正関数は、撮像画像データが示す撮像画像の一部であって、左第2補正基準(図6(A)参照)が示すブーム22の左側方の領域部分以外の領域、つまり図6(A)における点線の左側の領域以外の領域のデータを破棄し、且つ歪みを補正する関数である。第4補正関数は、撮像画像データを引数として受け渡され、ブーム左側方監視画像データを戻り値として出力する。左第2補正基準は、特許請求の範囲に記載された「第2補正基準」に相当する。
The fourth correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-
第5補正関数は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを補正して、ブーム22の右側方を映すブーム右側方監視画像データを生成するための関数である。具体的には、第5補正関数は、撮像画像データが示す撮像画像の一部であって、右第2補正基準(図6(A)参照)が示すブーム22の右側方の領域部分以外の領域、つまり図6(A)における点線の右側の領域以外の領域のデータを破棄し、且つ歪みを補正する関数である。第5補正関数は、撮像画像データを引数として受け渡され、ブーム右側方監視画像データを戻り値として出力する。右第2補正基準は、特許請求の範囲に記載された「第2補正基準」に相当する。左第2補正基準及び右第2補正基準は、特許請求の範囲に記載された「第2補正基準」に相当する。
The fifth correction function is a function for correcting the captured image data output by the wide-
第3変換関数は、画像データが示す画像を回転させる関数である。第3変換関数は、画像データ及び回転角度を引数として受け渡され、回転された画像を示す画像データを戻り値として出力する。第3変換関数は、例えば回転を行うアフィン変換(アフィン行列)である。 The third transformation function is a function that rotates the image represented by the image data. The third transformation function receives image data and a rotation angle as arguments, and outputs image data representing the rotated image as a return value. The third transformation function is, for example, an affine transformation (affine matrix) that performs rotation.
なお、図6(A)において、監視画像を生成するために使用される領域が一点鎖線、二点鎖線、点線、及び破線によって矩形等の形状で示されているが、監視画像を生成するために使用される領域は、矩形以外の形状であってもよい。 In FIG. 6(A), the area used to generate the surveillance image is shown in a rectangular shape or the like by dashed lines, dotted lines, dashed lines, and broken lines, but the area used to generate the surveillance image may be a shape other than rectangular.
図1が示す制御プログラム75は、操縦装置29から入力した操作信号に基づいて油圧アクチュエータ群27等の駆動を制御し、制御モニタ装置80のディスプレイ81における表示を制御し、制御モニタ装置80を通じて操縦者の入力を受け付け、且つ後述の監視画像表示処理(図5参照)を実行するプログラムである。
The
電源回路74は、走行体11に搭載されたバッテリ16から供給された直流電圧を、3.3Vや5Vなどの所定の電圧値の直流電圧に変換して出力する。電源回路74は、例えば、スイッチングレギュレータなどのDC/DCコンバータ(電源IC)である。なお、バッテリ16は、走行体11が有するエンジン15によって充電される。電源回路74が出力する直流電圧は、CPU71や操縦装置29やセンサ群26や広角カメラ18などに供給される。図1では、電源回路74からセンサ群26等への給電線の図示は省略されている。
The
以下、クレーン車10のコントローラ70が実行する処理について説明がされる。なお、コントローラ70が実行する処理は、制御プログラム75がCPU71に実行させる処理である。
The following describes the processing executed by the
まず、コントローラ70が、制御モニタ装置80を通じて操縦者の画像指定である第2指定情報を取得してメモリ72に記憶させる処理について説明がされる。コントローラ70は、メモリ72に予め記憶された第1指定情報を取得する。コントローラ70は、第1指定情報が示す画像の種類をディスプレイ81に表示させる。操縦者は、表示された画像の種類のうち、ディスプレイ84に表示させることを望む画像の種類をタッチセンサ82を通じて入力する。例えば、第1指定情報が、上記の5つの種類の画像である場合、操縦者の選択肢は、上記5つの種類の画像の全てとなる。もっとも、上記5つの種類の画像のうち、操縦者による選択の余地なく必ずディスプレイ84に表示される画像が予め決められていてもよい。その場合、ディスプレイ84に必ず表示される画像の種類を示す情報は、第1指定情報に含まれる。また、当該画像は、操縦者の選択肢から外される。
First, the process in which the
コントローラ70は、操縦者が制御モニタ装置80を用いて指定した画像の種類を示す第2指定情報をメモリ72に記憶させる。
The
図5は、コントローラ70が実行する監視画像表示処理のフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart of the monitoring image display process executed by the
図5が参照されて、監視画像表示処理が説明される。コントローラ70は、例えば操縦装置29の電源がオンにされたことに基づいて、或いは操縦者が操縦装置29や制御モニタ装置80に所定の入力を行ったことに基づいて、監視画像表示処理を開始する。
The monitoring image display process will be described with reference to FIG. 5. The
コントローラ70は、メモリ72に記憶された第1指定情報及び第2指定情報を取得する(S11)。なお、第1指定情報が示す画像の種類の全てを操縦者が選択可能であれば、コントローラ70は、操縦者が指定(選択)した画像の種類を示す第2指定情報のみを取得してもよい。また、第1指定情報が、ディスプレイ84に必ず表示される画像の種類を示す情報を含む場合、コントローラ70は、第1指定情報及び第2指定情報の両方を取得する。また、操縦者が画像の指定(選択)を行えない場合、コントローラ70は、第1指定情報のみを取得する。以下では、第1指定情報及び第2指定情報がまとめて「指定情報」と記載されて説明がされる。ステップS11の処理は、特許請求の範囲に記載された「指定情報取得処理」に相当する。
The
コントローラ70は、センサ群26の各センサが出力するセンサ検出値を取得し、メモリ72に記憶させる(S12)。コントローラ70は、所定のサンプリング周期でセンサ検出値を繰り返し取得してメモリ72に記憶させる。また、コントローラ70は、広角カメラ18が出力した撮像画像データを取得する(S13)。
The
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「後方監視画像」の表示を示すか否かを判断する(S14)。すなわち、ステップS14では、「後方監視画像」の表示を操縦者が指定(選択)したか否か、或いは「後方監視画像」が必ず表示される画像であるか否かが判断される。
The
コントローラ70は、指定情報が「後方監視画像」の表示を示すと判断すると(S14:Yes)、ステップS12で取得したセンサ検出値と、ステップS13で取得した撮像画像データと、メモリ72に記憶された第1補正関数及び第1変換関数とに基づいて、後方監視画像データを生成する(S15)。詳しく説明すると、コントローラ70は、第1補正関数を呼び出し、撮像画像データと、起伏角度センサ63が検出した起伏角度θとを引数として第1補正関数に受け渡し、戻り値として補正画像データを受け取る。コントローラ70は、受け取った補正画像データと、起伏角度θとを引数として第1変換関数に受け渡し、戻り値として後方監視画像データを受け取る。後方監視画像データが示す画像は、キャビン13の後部の周囲の所定範囲を映す画像であって、且つ俯瞰画像である。ステップS15の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」及び「第4処理」に相当する。第1補正関数、撮像画像データ、及び起伏角度θに基づいて上記補正画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「上記第4補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理」に相当する。上記補正画像データ、起伏角度θ、及び第1変換関数に基づいて後方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「変換処理」に相当する。
When the
コントローラ70は、指定情報が「後方監視画像」の表示を示さないと判断すると(S14:No)、ステップS15の処理をスキップする。
If the
コントローラ70は、ステップS15の処理の実行後、或いは指定情報が「後方監視画像」の表示を示さないと判断すると(S14:No)、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム先端監視画像」の表示を示すか否かを判断する(S16)。すなわち、ステップS16では、「ブーム先端監視画像」の表示を操縦者が指定(選択)したか否か、或いは「ブーム先端監視画像」が必ず表示される画像であるか否かが判断される。
After executing the process of step S15, or when it is determined that the designation information does not indicate the display of a "rear monitoring image" (S14: No), the
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム先端監視画像」の表示を示すと判断すると(S16:Yes)、ステップS12で取得したセンサ検出値が示すブーム長さに基づいて、拡大倍率を取得する(S17)。具体的には、メモリ72は、ブーム長さと拡大倍率とを対応付けたテーブルを予め記憶する。コントローラ70は、当該テーブルにおいて、センサ検出値が示すブーム長さと対応付けられた拡大倍率を読み出す。
When the
コントローラ70は、ステップS13で取得した撮像画像データと、ステップS17で取得した拡大倍率と、メモリ72に記憶された第2補正関数及び第2変換関数とに基づいて、ブーム先端監視画像データを生成する(S18)。詳しく説明すると、コントローラ70は、第2補正関数を呼び出し、撮像画像データを引数として第2補正関数に受け渡し、拡大前ブーム先端監視画像データを戻り値として取得する。次いで、コントローラ70は、拡大を行う第2変換関数を呼び出し、拡大前ブーム先端監視画像データ及び拡大倍率を引き数として第2変換関数に受け渡し、拡大されたブーム先端監視画像を示すブーム先端監視画像データを戻り値として取得する。つまり、ブーム22の先端部の周辺を映すブーム先端監視画像は、広角カメラ18からブーム22の先端部までの距離に応じた拡大倍率で拡大されてディスプレイ84に表示される。ステップS18の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」及び「第1処理」に相当する。ステップS18において、第2補正関数及び撮像画像データに基づいて拡大前ブーム先端監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「上記第1補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理」に相当する。ステップS18において、第2変換関数、拡大前ブーム先端監視画像データ、及び拡大倍率に基づいてブーム先端監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「第4拡大処理」に相当する。
The
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム先端監視画像」の表示を示さないと判断すると(S16:No)、ステップS17、S18の処理をスキップする。
If the
コントローラ70は、ステップS16において、指定情報が「ブーム先端監視画像」の表示を示さないと判断した後、或いはステップS18の処理の実行後、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム上面側監視画像」の表示を示すか否かを判断する(S19)。すなわち、ステップS19では、「ブーム上面側監視画像」の表示を操縦者が指定(選択)したか否か、或いは「ブーム上面側監視画像」が必ず表示される画像であるか否かが判断される。
After determining in step S16 that the designation information does not indicate the display of a "boom tip monitoring image," or after executing the process of step S18, the
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が「ブーム上面側監視画像」の表示を示すと判断すると(S19:Yes)、ステップS13で取得した撮像画像データと、メモリ72に記憶された第3補正関数とに基づいて、ブーム上面側監視画像データを生成する(S20)。詳しく説明すると、コントローラ70は、第3補正関数を呼び出し、撮像画像データを引数として第3補正関数に受け渡し、ブーム上面側監視画像データを戻り値として取得する。ステップS20の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」及び「第3処理」に相当する。
When the
次に、コントローラ70は、ステップS12で取得したセンサ検出値に基づいて、ブーム22が起立中であるか否かを判断する(S21)。詳しく説明すると、コントローラ70は、起伏角度センサ63が所定のサンプリング周期で検出した複数の起伏角度θに基づいて、起伏角度θが時間経過にしたがって増加しているか否かを判断する。
Then, the
コントローラ70は、ブーム22が起立中であると判断すると(S21:Yes)、ステップS20で生成したブーム上面側監視画像データが示すブーム上面側監視画像を拡大する第1拡大処理を実行する(S22)。詳しく説明すると、コントローラ70は、拡大を行う第2変換関数を呼び出すとともに、予め記憶された所定の拡大倍率をメモリ72から読み出す。コントローラ70は、ステップS20で生成したブーム上面側監視画像データと、上記所定の拡大倍率とを引数として第2変換関数に受け渡し、拡大されたブーム上面側監視画像を示すブーム上面側監視画像データを戻り値として取得する。ステップS22の処理は、特許請求の範囲に記載された「第1拡大処理」に相当する。
When the
コントローラ70は、ブーム22が起立中でないと判断すると(S21:No)、ステップS22の処理をスキップする。つまり、ブーム22が起立中でない場合は、規定サイズのブーム上面側監視画像がディスプレイ84に表示され、ブーム22が起立中である場合は、規定サイズよりも大きなサイズのブーム上面側監視画像がディスプレイ84に表示される。ブーム22の上面45が障害物と接触する可能性が生じるのは、ブーム22の起立中である。つまり、コントローラ70は、ブーム22の上面45が障害物と接触する可能性があるブーム22の起立中において、ブーム上面側監視画像を拡大表示させる。
If the
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム上面側監視画像」の表示を示さないと判断すると(S19:No)、ステップS20、S21、S22の処理をスキップする。
If the
コントローラ70は、ステップS19において、指定情報が「ブーム上面側監視画像」の表示を示さないと判断した後、或いはステップS21においてブーム22が起立中でないと判断した後、或いはステップS22の処理の実行後、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム左側方監視画像」及び「ブーム右側方監視画像」の表示を示すか否かを判断する(S23)。すなわち、ステップS23では、「ブーム左側方監視画像」及び「ブーム右側方監視画像」の表示を操縦者が指定(選択)したか否か、或いは「ブーム左側方監視画像」及び「ブーム右側方監視画像」が必ず表示される画像であるか否かが判断される。
After determining in step S19 that the designation information does not indicate the display of the "boom top side monitoring image", or after determining in step S21 that the
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム左側方監視画像」及び「ブーム右側方監視画像」の表示を示すと判断すると(S23:Yes)、ステップS12で取得したセンサ検出値が示すブーム22の起伏角度θに基づいて、第1回転角度及び第2回転角度を決定する(S24)。例えば、起伏角度θを第1回転角度に決定し、-θを第2回転角度に決定する。第1回転角度は、ブーム左側方監視画像を回転させる角度であり、第2回転角度は、ブーム右側方監視画像を回転させる角度である。
When the
コントローラ70は、ステップS13で取得した撮像画像データと、メモリ72に記憶された第4補正関数及び第3変換関数と、ステップS24で決定した第1回転角度とに基づいて、ブーム左側方監視画像データを生成する(S25)。また、コントローラ70は、ステップS13で取得した撮像画像データと、メモリ72に記憶された第5補正関数及び第3変換関数と、ステップS24で決定した第2回転角度とに基づいて、ブーム右側方監視画像データを生成する(S25)。なお、以下では、ブーム左側方監視画像データ及びブーム右側方監視画像データをまとめてブーム側方監視画像データと記載して説明がされ、ブーム左側方監視画像及びブーム右側方監視画像がまとめてブーム側方監視画像と記載されて説明される場合がある。
The
ブーム左側方監視画像データは、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像データ」に相当する。ブーム右側方監視画像データは、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像データ」に相当する。ブーム左側方監視画像データ及びブーム右側方監視画像データは、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像データ」に相当する。ブーム左側方監視画像は、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像」に相当する。ブーム右側方監視画像は、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像」に相当する。ブーム左側方監視画像及びブーム右側方監視画像は、特許請求の範囲に記載された「ブーム側方監視画像」に相当する。 The boom left side monitoring image data corresponds to the "boom side monitoring image data" described in the claims. The boom right side monitoring image data corresponds to the "boom side monitoring image data" described in the claims. The boom left side monitoring image data and the boom right side monitoring image data correspond to the "boom side monitoring image data" described in the claims. The boom left side monitoring image corresponds to the "boom side monitoring image" described in the claims. The boom right side monitoring image corresponds to the "boom side monitoring image" described in the claims. The boom left side monitoring image and the boom right side monitoring image correspond to the "boom side monitoring image" described in the claims.
ステップS25の処理について詳しく説明する。コントローラ70は、第4補正関数を呼び出し、撮像画像データを引数として第4補正関数に受け渡し、回転前ブーム左側方監視画像データを戻り値として取得する。次に、コントローラ70は、画像の回転を行う第3変換関数を呼び出し、回転前ブーム左側方監視画像データ及び第1回転角度を引数として第3変換関数に受け渡し、回転されたブーム左側方監視画像を示すブーム左側方監視画像データを戻り値として取得する。回転されたブーム左側方監視画像に映る地面は、ディスプレイ84上において、概ね水平となる。つまり、第3変換関数による画像の回転は、ブーム左側方監視画像に映る地面をディスプレイ84上において水平にして操縦者の違和感を解消するために実行される。同様に、コントローラ70は、第5補正関数を呼び出し、撮像画像データを引数として第5補正関数に受け渡し、回転前ブーム右側方監視画像データを戻り値として取得する。次に、コントローラ70は、画像の回転を行う第3変換関数を呼び出し、回転前ブーム右側方監視画像データ及び第2回転角度を引数として第3変換関数に受け渡し、回転されたブーム右側方監視画像を示すブーム右側方監視画像データを戻り値として取得する。回転されたブーム右側方監視画像に映る地面は、ディスプレイ84上において、概ね水平となる。
The process of step S25 will be described in detail. The
ステップS25の処理は、特許請求の範囲に記載された「生成処理」及び「第2処理」に相当する。ステップS25において、撮像画像データ及び第4補正関数に基づいて回転前ブーム左側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「上記第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理」に相当する。ステップS25において、撮像画像データ及び第5補正関数に基づいて回転前ブーム右側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「上記第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理」に相当する。ステップS25において、撮像画像データ、第4補正関数、及び第5補正関数に基づいて回転前ブーム左側方監視画像データ及び回転前ブーム右側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「上記第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理」に相当する。ステップS25において、回転前ブーム左側方監視画像データ、第1回転角度、及び第3変換関数に基づいてブーム左側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「回転処理」に相当する。ステップS25において、回転前ブーム右側方監視画像データ、第2回転角度、及び第3変換関数に基づいてブーム右側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「回転処理」に相当する。ステップS25において、回転前ブーム左側方監視画像データ、回転前ブーム右側方監視画像データ、第1回転角度、第2回転角度、及び第3変換関数に基づいてブーム左側方監視画像データ及びブーム右側方監視画像データを取得する処理は、特許請求の範囲に記載された「回転処理」に相当する。 The process of step S25 corresponds to the "generation process" and "second process" described in the claims. In step S25, the process of acquiring pre-rotation boom left side monitoring image data based on the captured image data and the fourth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims. In step S25, the process of acquiring pre-rotation boom right side monitoring image data based on the captured image data and the fifth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims. In step S25, the process of acquiring pre-rotation boom left side monitoring image data and pre-rotation boom right side monitoring image data based on the captured image data, the fourth correction function, and the fifth correction function corresponds to the "process of correcting the captured image data based on the second correction standard" described in the claims. In step S25, the process of acquiring boom left side monitoring image data based on pre-rotation boom left side monitoring image data, the first rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process" described in the claims. In step S25, the process of acquiring boom right side monitoring image data based on pre-rotation boom right side monitoring image data, the second rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process" described in the claims. In step S25, the process of acquiring boom left side monitoring image data and boom right side monitoring image data based on pre-rotation boom left side monitoring image data, pre-rotation boom right side monitoring image data, the first rotation angle, the second rotation angle, and the third conversion function corresponds to the "rotation process" described in the claims.
次に、コントローラ70は、ステップS12で取得したセンサ検出値に基づいて、ブーム22が左旋回を行っているか否かを判断する(S26)。詳しく説明すると、コントローラ70は、旋回角センサ61が所定のサンプリング周期で検出した旋回角度αが時間経過にしたがって増加しているか否かを判断する。コントローラ70は、旋回角度αが増加している場合、ブーム22が左旋回を行っていると判断する。
Next, the
コントローラ70は、ブーム22が左旋回を行っていると判断すると(S26:Yes)、ステップS25で生成したブーム左側方監視画像データが示すブーム左側方監視画像を拡大する第2拡大処理を実行する(S27)。詳しく説明すると、コントローラ70は、拡大を行う第2変換関数を呼び出すとともに、予め記憶された所定の拡大倍率をメモリ72から読み出す。コントローラ70は、ステップS25で生成したブーム左側方監視画像データと、上記所定の拡大倍率とを引数として第2変換関数に受け渡し、拡大されたブーム左側方監視画像を示すブーム左側方監視画像データを戻り値として取得する。ステップS27の処理は、特許請求の範囲に記載された「第2拡大処理」に相当する。
When the
コントローラ70は、ブーム22が左旋回中でないと判断すると(S26:No)、ステップS27の処理をスキップする。つまり、ブーム22が左旋回中でない場合は、規定サイズのブーム左側方監視画像がディスプレイ84に表示され、ブーム22が左旋回中である場合は、規定サイズよりも大きなサイズのブーム左側方監視画像がディスプレイ84に表示される。ブーム22の左側面が障害物と接触する可能性が生じるのは、ブーム22の左旋回中である。つまり、コントローラ70は、ブーム22の左側面が障害物と接触する可能性があるブーム22の左旋回中において、ブーム左側方監視画像を拡大表示させる。
If the
コントローラ70は、ブーム22が左旋回を行っていないと判断すると(S26:No)、或いはステップS27の処理の実行後、ステップS12で取得したセンサ検出値に基づいて、ブーム22が右旋回を行っているか否かを判断する(S28)。詳しく説明すると、コントローラ70は、旋回角センサ61が所定のサンプリング周期で検出した旋回角度αが時間経過にしたがって減少しているか否かを判断する。コントローラ70は、旋回角度αが減少している場合、ブーム22が右旋回を行っていると判断する。
When the
コントローラ70は、ブーム22が右旋回を行っていると判断すると(S28:Yes)、ステップS25で生成したブーム右側方監視画像データが示すブーム右側方監視画像を拡大する第3拡大処理を実行する(S29)。詳しく説明すると、コントローラ70は、拡大を行う第2変換関数を呼び出すとともに、予め記憶された所定の拡大倍率をメモリ72から読み出す。コントローラ70は、ステップS25で生成したブーム右側方監視画像データと、上記所定の拡大倍率とを引数として第2変換関数に受け渡し、拡大されたブーム右側方監視画像を示すブーム右側方監視画像データを戻り値として取得する。ステップS29の処理は、特許請求の範囲に記載された「第3拡大処理」に相当する。
When the
コントローラ70は、ブーム22が右旋回を行っていないと判断すると(S28:No)、ステップS29の処理をスキップする。つまり、ブーム22が右旋回中でない場合は、規定サイズのブーム右側方監視画像がディスプレイ84に表示され、ブーム22が右旋回中である場合は、規定サイズよりも大きなサイズのブーム右側方監視画像がディスプレイ84に表示される。ブーム22の右側面が障害物と接触する可能性が生じるのは、ブーム22の右旋回中である。つまり、コントローラ70は、ブーム22の右側面が障害物と接触する可能性があるブーム22の右旋回中において、ブーム右側方監視画像を拡大表示させる。
If the
コントローラ70は、ステップS11で取得した指定情報が、「ブーム側方監視画像」の表示を示さないと判断すると(S23:No)、ステップS24からS29までの処理をスキップする。
If the
コントローラ70は、指定情報が「ブーム側方監視画像」の表示を示さないと判断した後(S23:No)、或いは右旋回でないと判断した後(S28:No)、或いはステップS29の処理の実行後、生成した画像データをディスプレイ84に入力し、監視画像をディスプレイ84に表示させる(S30)。具体的には、コントローラ70は、生成した監視画像データをディスプレイ84に入力する。ディスプレイ84に表示される監視画像は、仕様(第1指定情報)により表示することに決定されている画像、及び操縦者が指定(選択)した画像である。また、ディスプレイ84に表示される監視画像は、ブーム22の伸縮、起伏、及び旋回に応じて適切に拡大された画像である。ステップS30の処理は、特許請求の範囲に記載された「表示処理」に相当する。
After determining that the designation information does not indicate the display of a "boom side monitoring image" (S23: No), or after determining that a right turn is not being made (S28: No), or after executing the processing of step S29, the
各監視画像について詳しく説明がされる。広角カメラ18は、ブーム22に取り付けられ、ブーム22と一体で旋回される。したがって、図6(B)に示される後方監視画像は、クレーン車10の後方ではなく、キャビン13(図2参照)の後方を常に映す。つまり、後方監視画像は、操縦者から死角となるキャビン13の後方を常に映す。また、後方監視画像は、ブーム22の起伏に拘らず常に同じ視点からキャビン13の後方を見下ろした俯瞰画像である。また、後方監視画像は、ブーム22の起伏に拘らず、常に一定の範囲を映した画像である。
Each monitoring image will now be described in detail. The wide-
図6(C)に示されるブーム左側方監視画像は、ブーム22から左側を見た画像であり、図6(D)に示されるブーム右側方監視画像は、ブーム22から右側を見た画像である。ブーム左側方監視画像に映る地面及びブーム右側方監視画像に映る地面は、ディスプレイ84上において概ね水平であり、ブーム左側方監視画像及びブーム右側方監視画像において、地面から垂直に起立する障害物は、ディスプレイ84上において概ね上下方向に沿う。
The boom left side monitoring image shown in FIG. 6(C) is an image looking left from the
図6(E)に示されるブーム先端監視画像は、ブーム22の先端部の周囲を映す。ブーム先端監視画像に映る範囲は、例えばブーム先端監視画像において障害物に気付いた操縦者がブーム22の先端部と障害物とが接触する前にクレーン装置12を停止させることができる範囲とされる。当該範囲は、ブーム先端監視画像の拡大(S17、S18)により、ブーム22の伸長長さに拘らず一定となる。
The boom tip monitoring image shown in FIG. 6 (E) shows the area around the tip of the
図6(F)に示されるブーム上面側監視画像は、広角カメラ18からブーム22の先端及び上方を見た画像と、広角カメラ18からブーム22の基端及び上方を見た画像とからなる。つまり、ブーム上面側監視画像は、ブーム22の上面45に面する領域を映す画像である。なお、2つの画像は、左右に並んでディスプレイ84に表示されてもよいし、上下に並んでディスプレイ84に表示されてもよい。或いは、2つの画像は合成されて1つの画像としてディスプレイ84に表示されてもよい。
The boom top side monitoring image shown in FIG. 6 (F) consists of an image of the tip and upward view of the
図6(B)から図6(F)に示された5つの監視画像は、ディスプレイ84においてどのように配置されて表示されてもよい。
The five surveillance images shown in Figures 6(B) through 6(F) may be arranged and displayed in any manner on the
また、拡大されたブーム側方監視画像及びブーム上面側監視画像は、拡大前のブーム側方監視画像及びブーム上面側監視画像とは別でディスプレイ84に表示されてもよい。例えば、ブーム22が旋回されていない場合は、拡大前のブーム側方監視画像がディスプレイ84に表示され、ブーム22が旋回されると、拡大前のブーム側方監視画像とともに、拡大後のブーム側方監視画像がディスプレイ84に表示される。
Furthermore, the enlarged boom side monitoring image and boom top side monitoring image may be displayed on the
図5が示すように、コントローラ70は、ステップS30の処理の実行後、監視画像表示処理を終了させるか否かを判断する(S31)。コントローラ70は、例えば操縦装置29の電源がオフにされたことに基づいて、或いは制御モニタ装置80を通じて終了指示が入力されたことに基づいて、監視画像表示処理を終了させると判断する(S31:Yes、エンド)。コントローラ70は、監視画像表示処理を終了させないと判断すると(S31:No)、ステップS11以降の処理を再度実行する。つまり、コントローラ70は、監視画像表示処理を繰り返し実行する。コントローラ70が監視画像表示処理を繰り返す周期(サンプリング周期)は、例えば数百ミリ秒から数分の間とされる。
As shown in FIG. 5, after executing the process of step S30, the
[実施形態の作用効果] [Effects of the embodiment]
広角カメラ18は、ブーム22の上面45に取り付けられているから、ブーム22の先端部周りの領域、ブーム22の左右の側方領域、ブーム22の上面45に面する領域、及びブーム22の基端の周囲である後方領域をまとめて撮像することができる。コントローラ70は、メモリ72に予め記憶された第1指定情報が示す領域或いは操縦者が指定(選択)した領域について、撮像画像データから監視画像データを生成し、生成した監視画像データが示す監視画像をディスプレイ84に表示させる。したがって、安全装置17は、死角となる領域或いはクレーン車10の操縦者が要望する監視領域が、ブーム22の先端周りの領域であっても、ブーム22の側方領域であっても、ブーム22の上面45に面する領域であっても、ブーム22の基端周りの後方領域(キャビン13の後方領域)であっても、当該領域を映した監視画像をディスプレイ84に表示させることができる。したがって、クレーン装置12は、形式や仕様にかかわらず死角を排除でき、或いは操縦者の要望に応じて死角を排除することができる。
The wide-
広角カメラ18、ディスプレイ84、及びコントローラ70からなる安全装置17は、メモリ72に記憶させる第1指定情報により、ディスプレイ84に表示させる画像の種類を変更することができる。したがって、安全装置17は、種々のクレーン装置12に共通して使用することができる。その結果、部品の共通化を図ることができる。
The
コントローラ70は、操縦者の画像指定を示す第2指定情報をメモリ72から読み出し、第2指定情報が指定する種類の監視画像をディスプレイ84に表示させる。したがって、操縦者が望む監視画像をディスプレイ84に表示させることができる。
The
ブーム22の起伏によって、旋回台21を基準とした広角カメラ18の位置及び高さが変化する。広角カメラ18の位置及び高さを決定するパラメータであるブーム22の起伏角度に基づいて、俯瞰画像とするための視点変換処理が行われる。したがって、クレーン装置12は、ブーム22の起伏角度に依らず、常に一定の位置からキャビン13の後方を俯瞰した後方監視画像をディスプレイ84に表示させることができる。
The position and height of the wide-
ブーム22の起伏に応じてブーム側方監視画像が傾く。コントローラ70は、ブーム22の起伏角度に応じてブーム側方監視画像を回転させ、ブーム側方監視画像の傾きを矯正する。したがって、クレーン装置12は、ブーム側方監視画像の傾きを矯正しない場合に比べ、操縦者による障害物の認識を容易にすることができる。
The boom side monitoring image tilts according to the elevation of the
ブーム22が起立中である場合に、ブーム22の上面45と障害物との接触のおそれが生じる。コントローラ70は、ブーム22が起立中である場合は、ブーム上面側監視画像を拡大表示させる。したがって、クレーン装置12は、ブーム上面側監視画像を常に一定のサイズでディスプレイ84に表示させる場合に比べ、操縦者に障害物を認識させ易くなる。
When the
ブーム22が旋回されている場合に、ブーム22の側面と障害物との接触のおそれが生じる。コントローラ70は、ブーム22が左旋回されている場合はブーム左側方監視画像を拡大表示させ、ブーム22が右旋回されている場合はブーム右側方監視画像を拡大表示させる。したがって、クレーン装置12は、ブーム側方監視画像を常に一定のサイズでディスプレイ84に表示させる場合に比べ、操縦者に障害物を認識させ易くなる。
When the
広角カメラ18は、ブーム22の伸縮によって位置が変化しないベースブーム42に設けられているから、ブーム22の伸縮によって位置が変化する中間ブーム43或いはトップブーム44に広角カメラ18が設けられた場合に比べ、広角カメラ18及びコントローラ70間の有線接続が容易になる。
The wide-
広角カメラ18がベースブーム42に設けられていると、ブーム22が伸長するにしたがってブーム22の先端が広角カメラ18から離れる。ブーム先端監視画像は、ブーム22の伸長長さに応じた拡大倍率で拡大されるから、クレーン装置12は、ブーム22の先端に近づく障害物を操縦者に認識し易くすることができる。
When the wide-
[変形例] [Variations]
上述の実施形態では、広角カメラ18の画角が220度である例が説明された。もっとも、広角カメラ18の画角は、180度や200度など、180度以上220度以下の他の画角とされていてもよい。
In the above embodiment, an example was described in which the angle of view of the wide-
上述の実施形態では、クレーン装置12が移動式(クレーン車10)である例が説明された。もっとも、クレーン装置12は、タワークレーンなどの固定式であってもよい。
In the above embodiment, an example was described in which the
上述の実施形態では、第1指定情報がメモリ72に予め記憶され、操縦者が入力した第2指定値がメモリ72に記憶される例が説明された。つまり、形式や仕様によって表示させる監視画像が予め決められており、且つ操縦者が、表示させる監視画像を選択可能な例が説明された。もっとも、第1指定情報がメモリ72に予め記憶されていなくてもよいし、或いは操縦者が第2指定値を入力する機能が設けられていなくてもよい。つまり、操縦者が、表示させる監視画像を選択可能なだけであってもよいし、形式や仕様によって、表示させる監視画像が予め決められており、操縦者が監視画像を選択不可とされていてもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the first designation information is pre-stored in
上述の実施形態では、ブーム22が左旋回されている場合にブーム左側方監視画像が拡大され、ブーム22が右旋回されている場合にブーム右側方監視画像が拡大される例が説明された。もっとも、ブーム22が旋回されていない場合はブーム左側方監視画像及びブーム右側方監視画像がディスプレイ84に表示されず、ブーム22が左旋回されている場合にブーム左側方監視画像が通常表示或いは拡大表示され、ブーム22が右旋回されている場合にブーム右側方監視画像が通常表示或いは拡大表示されてもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the boom left side monitoring image is enlarged when the
上述の実施形態では、ブーム22が起立されている場合にブーム上面側監視画像が拡大される例が説明された。もっとも、ブーム22が起立されていない場合はブーム上面側監視画像がディスプレイ84に表示されず、ブーム22が起立されている場合にブーム上面側監視画像が通常表示或いは拡大表示されてもよい。
In the above embodiment, an example has been described in which the boom top side monitoring image is enlarged when the
上述の実施形態では、撮像画像の補正を行う第1補正関数と、視点を変更する第1変換関数とが別の関数である例が説明された。もっとも、第1補正関数と第1変換関数とは、1つの関数であってもよい。同様に、第2補正関数と第2変換関数とは1つの関数であってもよいし、第4補正関数と第3変換関数とは1つの関数であってもよいし、第5補正関数と第3変換関数とは1つの関数であってもよい。 In the above embodiment, an example was described in which the first correction function that corrects the captured image and the first conversion function that changes the viewpoint are separate functions. However, the first correction function and the first conversion function may be one function. Similarly, the second correction function and the second conversion function may be one function, the fourth correction function and the third conversion function may be one function, and the fifth correction function and the third conversion function may be one function.
上述の実施形態では、関数を用いて画像データの補正及び変換を行う例が説明された。もっとも、画像データの補正及び変換を行うことができれば、インスタンス(オブジェクト)として監視画像データを生成するクラスや、演算式などが用いられてもよい。 In the above embodiment, an example of correcting and converting image data using functions has been described. However, as long as image data can be corrected and converted, a class that generates monitoring image data as an instance (object), an arithmetic expression, or the like may also be used.
10・・・クレーン車
11・・・走行体
12・・・クレーン装置
13・・・キャビン
17・・・安全装置
18・・・広角カメラ
19・・・ケーブル
21・・・旋回台
22・・・ブーム
23・・・ウインチ
26・・・センサ群
29・・・操縦装置
41・・・ワイヤロープ
42・・・ベースブーム(筒体)
43・・・中間ブーム(筒体)
44・・・トップブーム(筒体)
45・・・上面
51・・・旋回モータ
52・・・起伏シリンダ
53・・・伸縮シリンダ
54・・・油圧モータ
61・・・旋回角センサ
62・・・ブーム長さセンサ
63・・・起伏角度センサ
70・・・コントローラ
71・・・CPU
72・・・メモリ
75・・・制御プログラム
80・・・制御モニタ装置
81・・・ディスプレイ
82・・・タッチセンサ
84・・・ディスプレイ
10: Crane truck 11: Running body 12: Crane device 13: Cabin 17: Safety device 18: Wide-angle camera 19: Cable 21: Swivel base 22: Boom 23: Winch 26: Sensor group 29: Control device 41: Wire rope 42: Base boom (cylindrical body)
43... Intermediate boom (cylinder)
44...Top boom (cylinder)
45: Upper surface 51: Swing motor 52: Boom hoisting cylinder 53: Telescopic cylinder 54: Hydraulic motor 61: Swing angle sensor 62: Boom length sensor 63: Boom hoisting angle sensor 70: Controller 71: CPU
72: Memory 75: Control program 80: Control monitor device 81: Display 82: Touch sensor 84: Display
Claims (9)
上記旋回台に搭載され、且つ操縦装置が設置されたキャビンと、
上記旋回台に起伏可能に設けられ、且つ伸縮可能なブームと、
上記ブームの倒伏姿勢における上面に取り付けられた広角カメラ、コントローラ、及びディスプレイを有する安全装置と、を備え、
上記コントローラは、
上記広角カメラが生成した撮像画像データに基づいて監視画像データを生成する生成処理と、
上記監視画像データが示す監視画像を上記ディスプレイに表示させる表示処理と、を実行するクレーン装置。 A swivel base,
A cabin mounted on the rotating base and having a control device installed therein;
A boom that is provided on the swivel base and is extendable and retractable;
a safety device having a wide-angle camera, a controller, and a display attached to an upper surface of the boom in the lowered position;
The above controller is
A generation process of generating monitoring image data based on the captured image data generated by the wide-angle camera;
A display process of displaying a monitoring image represented by the monitoring image data on the display.
指定情報を取得する指定情報取得処理をさらに実行し、
上記生成処理は、
上記撮像画像データが示す撮像画像に映る上記ブームの先端に応じた第1補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム先端監視画像データを生成する第1処理と、
上記撮像画像データが示す撮像画像に映る領域であって上記ブームの側方となる領域における所定の第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム側方監視画像データを生成する第2処理と、
上記撮像画像データが示す撮像画像に映る領域であって上記ブームの上面に面する領域における所定の第3補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正してブーム上面側監視画像データを生成する第3処理と、
上記撮像画像データが示す撮像画像に映る上記ブームの基端に応じた第4補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正して後方監視画像データを生成する第4処理とのうち、上記指定情報が示す一或いは複数の処理である、請求項1に記載のクレーン装置。 The above controller is
A specific information acquisition process is further performed to acquire specific information;
The above generation process is
a first process for generating boom-tip monitoring image data by correcting the captured image data based on a first correction standard corresponding to the tip of the boom shown in a captured image represented by the captured image data;
a second process of correcting the captured image data based on a predetermined second correction standard in an area shown in an image represented by the captured image data and located to the side of the boom, to generate boom side monitoring image data;
a third process for generating boom top side monitoring image data by correcting the captured image data based on a third predetermined correction standard in an area shown in the captured image represented by the captured image data and facing the top surface of the boom;
a fourth process of correcting the captured image data based on a fourth correction standard corresponding to the base end of the boom shown in the captured image represented by the captured image data to generate rear monitoring image data, the fourth process being one or more processes indicated by the specified information.
上記第4処理は、
上記第4補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、
上記第1検出値が示す上記起伏角度に基づいて視点を変換する変換処理と、を含み、
上記後方監視画像データが示す後方監視画像は、上記キャビンの後方を示す俯瞰画像である、請求項2に記載のクレーン装置。 a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating a boom hoisting angle,
The fourth process is as follows:
a process of correcting the captured image data based on the fourth correction standard;
A conversion process of converting a viewpoint based on the elevation angle indicated by the first detection value,
The crane apparatus according to claim 2 , wherein the rear monitoring image represented by the rear monitoring image data is an overhead image showing a rear of the cabin.
上記第2処理は、
上記第2補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、
上記第1検出値が示す上記起伏角度に応じた回転角度で上記ブーム側方監視画像データが示す監視画像であるブーム側方監視画像を回転する回転処理と、をさらに含む、請求項2に記載のクレーン装置。 a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating a boom hoisting angle,
The second process is
a process of correcting the captured image data based on the second correction standard;
3. The crane apparatus according to claim 2, further comprising a rotation process of rotating a boom side monitoring image, which is a monitoring image represented by the boom side monitoring image data, at a rotation angle corresponding to the hoisting angle indicated by the first detection value.
上記コントローラは、上記指定情報が上記第3処理の実行を示すことに基づいて上記第3処理を実行し、
上記第1検出値が示す起伏角度の時間変化により上記ブームが起立中である判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第3処理で生成した上記ブーム上面側監視画像データが示すブーム上面側監視画像を拡大する第1拡大処理を実行する、請求項2に記載のクレーン装置。 a boom hoisting angle sensor that outputs a first detection value indicating a boom hoisting angle,
The controller executes the third process based on the designation information indicating execution of the third process;
3. The crane apparatus according to claim 2, further comprising: a first enlargement process for enlarging a boom top side monitoring image indicated by the boom top side monitoring image data generated in the third process, before executing the display process, based on a determination that the boom is being raised based on a change over time in the hoisting angle indicated by the first detection value.
上記ブーム側方監視画像データは、ブームの左側方を示すブーム左側方監視画像データ及びブームの右側方を示すブーム右側方監視画像データを含み、
上記コントローラは、
上記指定情報が上記第2処理の実行を示すことに基づいて上記第2処理を実行し、
上記第2検出値により左旋回と判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第2処理で生成した上記ブーム左側方監視画像データが示すブーム左側方監視画像を拡大する第2拡大処理を実行し、
上記第2検出値により右旋回と判断したことに基づいて、上記表示処理の実行前に、上記第2処理で生成した上記ブーム右側方監視画像データが示すブーム右側方監視画像を拡大する第3拡大処理を実行する、請求項2に記載のクレーン装置。 A rotation angle sensor is further provided for outputting a second detection value indicating a rotation angle of the rotation table.
The boom side monitoring image data includes boom left side monitoring image data showing the left side of the boom and boom right side monitoring image data showing the right side of the boom,
The above controller is
executing the second process based on the designation information indicating execution of the second process;
a second enlargement process is executed to enlarge a boom left side monitoring image indicated by the boom left side monitoring image data generated in the second process before the execution of the display process, based on the determination that a left turn is being made based on the second detection value;
3. The crane apparatus according to claim 2, further comprising: a third enlargement process for enlarging the boom right side monitoring image indicated by the boom right side monitoring image data generated in the second process, before executing the display process, based on a determination that a right turn is being made based on the second detection value.
上記広角カメラは、上記ベースブームに設けられている、請求項1に記載のクレーン装置。 The boom has a plurality of cylinders including a base boom,
The crane apparatus according to claim 1 , wherein the wide-angle camera is provided on the base boom.
上記ブームは、ベースブームを含む複数の筒体を有し、
上記広角カメラは、上記ベースブームに設けられ、
上記第1処理は、
上記第1補正基準に基づいて上記撮像画像データを補正する処理と、
上記第3検出値に応じた拡大倍率で拡大する第4拡大処理と、を含む、請求項2に記載のクレーン装置。 a boom length sensor that outputs a third detection value indicating an extended length of the boom;
The boom has a plurality of cylinders including a base boom,
The wide-angle camera is provided on the base boom,
The first process is
a process of correcting the captured image data based on the first correction standard;
The crane apparatus according to claim 2 , further comprising a fourth enlargement process for enlarging the image by an enlargement factor corresponding to the third detection value.
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2024
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