WO2023037936A1 - 作業車両 - Google Patents

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WO2023037936A1
WO2023037936A1 PCT/JP2022/032652 JP2022032652W WO2023037936A1 WO 2023037936 A1 WO2023037936 A1 WO 2023037936A1 JP 2022032652 W JP2022032652 W JP 2022032652W WO 2023037936 A1 WO2023037936 A1 WO 2023037936A1
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WO
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image
moving object
bird
work vehicle
control unit
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PCT/JP2022/032652
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English (en)
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Inventor
勁太 間嶋
Original Assignee
株式会社タダノ
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/20—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/22—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle
    • B60R1/23—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle with a predetermined field of view
    • B60R1/27—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle with a predetermined field of view providing all-round vision, e.g. using omnidirectional cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N7/00—Television systems
    • H04N7/18—Closed-circuit television [CCTV] systems, i.e. systems in which the video signal is not broadcast

Definitions

  • the present invention relates to work vehicles.
  • a crane which are typical work vehicles, have long been known.
  • a crane is mainly composed of a traveling body and a revolving body.
  • the traveling body includes a plurality of wheels and is configured to travel freely.
  • the revolving structure is equipped with wire ropes and hooks in addition to a boom, and is configured to freely carry loads.
  • One aspect of the work vehicle includes: A control unit that acquires a surrounding image of the surroundings of the running body and/or a composite image obtained by synthesizing a plurality of the surrounding images, and displays the acquired image on an image display unit arranged in a cabin above the running body.
  • the control unit detects a moving object in the acquired image, and outputs a warning when the detected moving object is invisible or difficult to be visually recognized in the display image of the image display unit.
  • the operator can use the displayed image inside the cabin more safely.
  • a diagram showing a crane The figure which shows the structure of an image display system. The figure which shows the inside of a cabin. The figure which displayed the peripheral image and the bird's-eye view synthetic
  • the working vehicle according to the first embodiment will be described using FIG.
  • the work vehicle will be described as a mobile crane (hereinafter simply referred to as a crane), but the technical concept of the present application can also be applied to other work vehicles having the traveling body 2 .
  • Another work vehicle is, for example, an aerial work vehicle.
  • the crane 1 is mainly composed of a traveling body 2 and a revolving body 3.
  • the traveling body 2 is provided with a pair of left and right front wheels 4 and rear wheels 5 respectively.
  • the traveling body 2 is provided with an outrigger 6 that is grounded and stabilized when carrying out the work of transporting a load.
  • the traveling body 2 can turn the rotating body 3 supported on the top thereof by a turning motor 7 .
  • the revolving body 3 is equipped with a boom support 31.
  • the revolving body 3 also has a boom 32 projecting forward from the rear portion of the boom support 31 .
  • the boom 32 can be swiveled by the swivel motor 7 .
  • the boom 32 is telescopically telescopic by means of a telescopic cylinder 34 .
  • the boom 32 can be raised and lowered by a raising and lowering cylinder 35 .
  • a wire rope 33 is stretched over the boom 32 .
  • a hook 36 is attached to the wire rope 33 hanging down from the tip of the boom 32 .
  • a winch 37 is installed near the base end of the boom 32 .
  • the winch 37 is configured integrally with a winding hydraulic motor 38 to enable the wire rope 33 to be wound in and out. Therefore, the hook 36 can be moved up and down by the winding hydraulic motor 38 .
  • the revolving body 3 has a cabin 39 on the side of the boom 32 .
  • FIG. 1 the configuration of the image display system 41 provided in the crane 1 will be described using FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 the configuration of the image display system 41 provided in the crane 1 will be described using FIGS. 2 and 3.
  • the image display system 41 has a camera 42, a control section 43, an image display section 48, and a buzzer 49.
  • the camera 42 captures a peripheral image P of the running body 2 (see FIG. 4).
  • the cameras 42 are composed of a front camera 42a, a rear camera 42b, a right camera 42c, and a left camera 42d.
  • the installation position and number of the cameras 42 are not particularly limited as long as they can photograph the surroundings of the traveling body 2 .
  • the front camera 42a captures, for example, the area in front of the traveling body 2 as a front image Pa including the horizon (see FIG. 4).
  • the front camera 42a is provided at the front end portion of the traveling body 2 (the front end portion excluding the boom 32). Further, the front camera 42 a is connected to the control section 43 . Therefore, the control unit 43 can acquire the forward image Pa.
  • the rear camera 42b captures, for example, the rear area including the rear end of the traveling body 2 as a rear image (not shown) including the horizon.
  • the rear camera 42 b is provided at the rear end of the traveling body 2 .
  • the rear camera 42 b is connected to the control section 43 . Therefore, the control unit 43 can acquire the rear image.
  • the right camera 42c captures, for example, the right side area including the right end of the revolving body 3 as a right side image (not shown) including the horizon.
  • the right camera 42c is provided at the right end portion of the revolving body 3 (the outer plate portion on the right side of the cabin 39). Also, the right camera 42 c is connected to the control unit 43 . Therefore, the control unit 43 can acquire the right image.
  • the left camera 42d captures, for example, the left area including the left end of the revolving body 3 as a left image (not shown) including the horizon.
  • the left camera 42d is provided at the left end portion of the revolving body 3 (the outer plate portion on the left side of the boom support 31). Also, the left camera 42 d is connected to the control unit 43 . Therefore, the control unit 43 can acquire the left image.
  • the control unit 43 controls the display of the image display unit 48 and outputs warnings.
  • the control unit 43 can process the acquired image. Further, the control unit 43 can switch the image displayed on the image display unit 48 according to the operation information of the operator.
  • the control unit 43 has an overhead controller 44 , an image recognition controller 45 , a tracking controller 46 and a warning controller 47 .
  • the control unit 43 is configured by a control circuit (not shown) exemplified by a processor such as a CPU (Central Processing Unit).
  • the control unit 43 further has a storage unit (not shown) such as a memory that stores a predetermined program, and by causing the processor to execute the program, the overhead controller 44, the image recognition controller 45, and the tracking controller 46 are controlled. and each function of the warning controller 47 is realized.
  • the bird's-eye view controller 44 synthesizes the surrounding images P to generate a bird's-eye composite image Pm of the surroundings of the traveling object 2 (see FIG. 4).
  • the image recognition controller 45 detects the moving object photographed by the camera 42 on the image.
  • a tracking controller 46 tracks the moving object on the image.
  • the warning controller 47 warns that a moving body has entered the synthesizing section.
  • the region that cannot be properly recognized is an example of a portion that is invisible or difficult for the operator to see in the image displayed on the image display section 48 .
  • the mobile object is an object that moves around the crane 1, such as a person, a two-wheeled vehicle, a forklift, etc., and features such as shape are set in the image recognition controller 45 as objects to be detected.
  • the moving object is detected as moving relative to crane 1 (camera 42). For example, even if the moving body is stationary, if the position or orientation of the camera 42 changes while the crane 1 is traveling or turning, the moving body is recognized as a moving body on the image by the image recognition controller 45. detected.
  • the image display unit 48 displays images. As shown in FIG. 3, the image display unit 48 is provided inside the cabin 39 in front of the operator's seat so that the operator can visually recognize it while the crane 1 is running while looking forward.
  • the image display unit 48 has a so-called touch panel, and operation information is input by the operator touching the display surface (touch operation).
  • the image display unit 48 is connected to the control unit 43 . Therefore, the control unit 43 can cause the image display unit 48 to display images such as the surrounding image P and the bird's-eye composite image Pm (see FIG. 4). Further, the control unit 43 can acquire operation information input by the operator through the image display unit 48 .
  • the operation information input by the operator is not limited to the touch operation, and may be input using an input device such as a button.
  • the buzzer 49 vibrates a diaphragm to generate a buzzing sound.
  • the buzzer 49 is attached inside the cabin 39 so that the operator can recognize the buzzer sound while the crane 1 is running.
  • a buzzer 49 is connected to the control unit 43 . Therefore, the control unit 43 (warning controller 47) can transmit a signal to the buzzer 49 to cause the buzzer 49 to generate a buzzing sound.
  • the bird's-eye composite image Pm is generally generated by first generating the bird's-eye view image of each peripheral image P, and converting it to positions corresponding to the front, rear, left, and right of the running body 2 (in the case where there are four cameras 42 as described above). It is generated by arranging each bird's-eye view image and performing a blending process to reduce the discomfort of the synthesizing unit S.
  • this is only an example, and a method or the like may be used in which the four peripheral images P are directly converted into one panorama image, and the panorama image is converted into the bird's-eye composite image Pm.
  • the bird's-eye composite image Pm may be arranged with a surrounding image P that has not been turned into a bird's-eye view image. That is, generation of the bird's-eye composite image Pm is not limited to converting the peripheral image P into a bird's-eye view image.
  • the bird's-eye view controller 44 performs image processing so that the bird's-eye view images are seamlessly connected to generate the bird's-eye composite image Pm.
  • the bird's-eye composite image Pm includes a front bird's-eye view image Pa1 obtained by converting the front image Pa into a bird's-eye image, a rear bird's-eye image Pb1 obtained by converting a rear image into a bird's-eye image, and a right image obtained by converting a right image into a bird's-eye image.
  • the bird's-eye composite image Pm includes the front bird's-eye image Pa1 and the left bird's-eye image Pd1 up to the horizon, and has a wider display area than the rear bird's-eye image Pb1 and the right bird's-eye image Pc1.
  • the bird's-eye view composite image Pm allows the entire circumference of the crane 1 to be visually recognized as a single image while the crane 1 is traveling forward. Suitable for
  • a composite portion S which is a portion where the peripheral images P are joined together, is formed (light ink portion).
  • the synthesizing unit S synthesizes images between the front bird's-eye image Pa1 and the right bird's-eye image Pc1, between the right bird's-eye image Pc1 and the rear bird's-eye image Pb1, between the rear bird's-eye image Pb1 and the left bird's-eye image Pd1, and the left bird's-eye image. They are respectively formed between the image Pd1 and the front bird's-eye view image Pa1.
  • the synthesizing portion S may be a blind spot on the bird's-eye synthetic image Pm, or may be stretched during synthesis and displayed unnaturally. Therefore, there is a possibility that the operator will overlook the moving object existing in the synthesizing section S. Note that the area of the combining portion S in the bird's-eye combined image Pm is set in the control unit 43 .
  • the crane 1 includes a shift switch (not shown) for detecting whether the crane 1 is in a state corresponding to forward travel or in a state corresponding to reverse travel, and a shift switch (not shown) for detecting whether the crane 1 is in a state corresponding to forward travel or reverse travel. and a PTO switch (not shown) for detecting whether or not the power source is being taken out by a PTO (Power take-off device).
  • the shift switch and PTO switch are connected to the controller 43 . Therefore, the control unit 43 can recognize whether the crane 1 is traveling forward, whether the crane 1 is traveling backward, or whether the crane 1 is working.
  • the control unit 43 changes the size of the display areas of the bird's-eye images Pa1, Pb1, Pc1, and Pd1 according to the conditions of forward traveling, backward traveling, and working, and selectively displays the bird's-eye composite image Pm. can be generated.
  • the moving body M is described as a person, but it is not particularly limited, and the moving body M may be a two-wheeled vehicle, a forklift, or the like.
  • the image recognition controller 45 detects a person on the bird's-eye synthetic image Pm using techniques such as deep learning. Specifically, the image recognition controller 45 extracts a person candidate based on the outline feature on the bird's-eye view composite image Pm, and uses a model that has learned the feature such as the shape of the person to recognize the above person. Determine whether the candidate is a person. As shown in FIG. 5, the control unit 43 superimposes and displays a rectangular frame F1 so as to surround the person on the bird's-eye composite image Pm as a detection result. The image recognition controller 45 holds the coordinate information of the area where the person exists on the bird's-eye composite image Pm.
  • the area in which a person exists is an area surrounded by a minimum rectangular frame F1 (bounding box) capable of enclosing a person on the bird's-eye composite image Pm.
  • the bird's-eye view composite image Pm is set to be updated at a cycle of 30 Hz, for example.
  • the detection of the moving object M performed by the image recognition controller 45 is set to be performed every frame at a cycle of 30 Hz, for example, like the update of the bird's-eye composite image Pm.
  • the method of detecting the moving body M is not particularly limited, and a known method can be used.
  • the moving body M can be detected based on the feature amount of the moving body M. Further, when the position or orientation of the camera 42 is changed (when the crane 1 is traveling or turning), the movement of the moving body M is calculated based on the difference between the moving direction of the moving body M on the image and the moving direction of the background. Body M can be detected.
  • the tracking controller 46 assigns an ID, which is identification information, to each detected moving object M. For example, on the bird's-eye view synthesized images Pm of continuous frames (on the bird's-eye view synthesized images Pm whose shooting time is continuous), if the areas within the bounding boxes overlap at a rate equal to or greater than a certain threshold, the same It is regarded as a moving body M and given a similar ID. As a result, the moving object M can be identified between consecutive frames, and the moving object M can be tracked.
  • an ID which is identification information
  • the tracking controller 46 considers that the moving object M is not the same and assigns a different ID. Give.
  • the warning controller 47 highlights the combining section S when the moving body M enters the combining section S (when the moving body M becomes undetectable). For example, the warning controller 47 causes the image display unit 48 to display an elliptical frame F2 surrounding the composite portion S as a highlight display of the composite portion S.
  • the warning controller 47 switches the display to the surrounding image P including the combining part S, and highlights the moving body M on the image display unit 48 .
  • the warning controller 47 additionally displays the peripheral image P including the combined portion S, and causes the image display portion 48 to highlight the moving body M.
  • FIG. 7 the warning controller 47 displays, as the switching display of the surrounding image P, the image of the forward image Pa in which the moving object M is captured. Then, the warning controller 47 causes the image display section 48 to display a frame F3 surrounding the moving object M as a highlight display of the synthesizing section S. As shown in FIG.
  • the warning controller 47 displays, as an additional display of the peripheral image P, a bird's-eye synthetic image Pm and a front image Pa in which the moving object M is captured side by side. Then, the warning controller 47 causes the image display unit 48 to display a frame F4 surrounding the moving body M as a highlighted display of the moving body M. FIG. In addition, the warning controller 47 can display an elliptical frame F5 surrounding the synthesized portion S into which the moving object M has entered, thereby highlighting the synthesized portion S. FIG. As a result, the warning controller 47 can allow the operator to more accurately recognize the position of the moving object M that has entered the synthesizing section S.
  • the warning controller 47 causes the buzzer 49 to generate a buzzing sound at the same time as the warning on the image display unit 48 described above. Thereby, the warning controller 47 can make the operator recognize that the moving body M has entered the synthesizing section S more reliably.
  • the warning controller 47 continues the warning on the image display section 48 and the buzzer 49 for an arbitrary period of time. After that, the warning controller 47 returns the display of the image display unit 48 to the original bird's-eye synthetic image Pm, and stops the buzzer sound of the buzzer 49 .
  • the operator can operate the crane 1 so that even if the moving body M enters the combining section S while the crane 1 is traveling, the moving body M and the traveling body 2 do not come into contact with each other.
  • the image display system 41 detects the boom 32 and the suspended load on the bird's-eye composite image Pm during the work of the crane 1, and outputs a warning when the boom 32 and the load enter the synthesizing section S. You can also As a result, the operator can operate the boom 32 and the like so that the mobile object M does not come into contact with the boom 32 and the load.
  • the work vehicle (crane 1) has an image recognition controller 45 that detects the moving body M photographed by the camera 42 on the image (overhead view composite image Pm), and the moving body M on the image (overhead view composite image Pm).
  • a tracking controller 46 for tracking and a warning controller 47 for warning that the moving body M has entered the synthesizing section S are provided.
  • the operator recognizes that the moving body M has entered the synthesizing section S. Therefore, the operator can use the overhead composite image Pm more safely.
  • the camera 42 can be used as a sensor for detecting the moving object M, it is advantageous in terms of cost.
  • the tracking controller 46 gives identification information (ID) to the mobile object M.
  • ID identification information
  • the tracking controller 46 gives identification information (ID) to the mobile object M.
  • the image recognition controller 45 detects the mobile object M on the bird's-eye composite image Pm.
  • the number of pixels of the bird's-eye composite image Pm is generally smaller than the total number of pixels of the peripheral images P. As shown in FIG. Therefore, the moving object M can be detected with fewer computational resources than when the peripheral image P is used.
  • the warning controller 47 causes the image display unit 48 to highlight, when the moving body M has entered the combining part S, the combining part S into which the moving body M has entered.
  • the position of the mobile object M that has entered the synthesizing section S can be recognized from the bird's-eye synthetic image Pm. Therefore, even if the moving object M enters the synthesizing section S, the operator can more safely drive or operate the work vehicle while grasping the position of the moving object M on the bird's-eye synthetic image Pm.
  • the warning controller 47 switches the screen display to the surrounding image P and highlights the moving body M when the moving body M enters the synthesizing unit S. According to such a work vehicle, the position of the moving object M that has entered the synthesizing section S can be recognized from the peripheral image P. Therefore, even if the moving object M invades the synthesizing unit S, the operator can confirm the moving object M on the peripheral image P and safely drive or operate the work vehicle.
  • the image recognition controller 45 detects a person on the peripheral image P using techniques such as deep learning. As shown in FIG. 9, in the peripheral image P, an area Sa corresponding to the combined portion S of the bird's-eye view combined image Pm is set (light ink portion). The area Sa is an example of a portion of the surrounding image P displayed on the image display unit 48 that is invisible or difficult for the operator to see.
  • the warning controller 47 issues a warning using the image display unit 48 and the buzzer 49 when the moving object M has entered the area Sa.
  • the warning controller 47 returns the display of the image display unit 48 to the original bird's-eye synthetic image Pm and stops the buzzer sound of the buzzer 49 when the moving object M cannot be detected in each peripheral image P.
  • the image recognition controller 45 detects the mobile object M on the peripheral image P. According to such a work vehicle, the moving object M can be detected without relying on the bird's-eye composite image Pm.
  • the technical idea of the present application can also be applied to the operation of arbitrarily arranging the peripheral images P from the respective cameras 42 and displaying them on the image display unit 48 without generating the bird's-eye composite image Pm.
  • the image recognition controller 45 can perform moving object detection processing on the surrounding images P from each camera 42 .
  • the image recognition controller 45 performs moving object detection processing not only on the peripheral image P being displayed on the image display unit 48, but also on (data of) the peripheral image P not displayed on the image display unit 48. It can be carried out.
  • the peripheral image P not displayed on the image display unit 48 is an example of a portion of the peripheral image P being displayed on the image display unit 48 that is invisible or difficult for the operator to see.
  • the warning controller 47 displays the position of the moving object M with respect to the traveling object 2 as visual information (for example, the moving object M).
  • the warning can be given by switching the screen display to the surrounding image P where is detected and highlighting the moving object M) or by audio information (for example, outputting the direction in which the moving object M is detected by audio).

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Abstract

より安全にオペレータがキャビン内の表示画像を利用できる作業車両を提供する。走行体（２）の周辺を撮影した周辺画像（Ｐ）及び又は複数の周辺画像を合成した合成画像（Ｐｍ）を取得し、取得画像を、走行体（２）の上部のキャビン（３９）に配置された画像表示部（４８）に表示させる制御部（４３）を備え、制御部（４３）は、取得画像において移動体（Ｍ）を検知し、検知された移動体（Ｍ）が画像表示部（４８）の表示画像では視認不可能又は視認困難である場合、警告を出力する。

Description

作業車両
　本発明は、作業車両に関する。
　従来より、代表的な作業車両であるクレーンが知られている。クレーンは、主に走行体と旋回体で構成されている。走行体は、複数の車輪を備え、走行自在に構成されている。旋回体は、ブームのほかにワイヤロープやフックを備え、荷物を搬送自在に構成されている。
　ところで、走行体の周辺をキャビン内で確認可能な画像表示システムを備えるクレーン車（クレーン）が提案されている（特許文献１参照）。このようなクレーン車においては、複数の部位に走行体の周辺を撮影するカメラが設けられ、各カメラで撮影された画像（周辺画像）がキャビン内に設けられた画像表示部に表示される。表示制御部（制御部）は、各カメラで撮影された画像に基づいて、クレーンの全周囲を、疑似的に上方から俯瞰した単一の画像（俯瞰合成画像）が生成されるように合成処理を行う。合成処理では、各カメラで撮影された画像がシームレスに繋がって見えるように画像処理が行われる。俯瞰合成画像は、合成画像の一例である。
　しかしながら、上記の画像表示システムにおいて、周辺画像を繋ぎ合わせた部分である合成部には、死角となる等の理由により、俯瞰合成画像上で適切に認識できない領域が存在する。このため、例えば、オペレータが俯瞰合成画像を見ながらクレーン車の運転を行う場合に、合成部に存在する移動体がオペレータに認識されず、移動体とクレーン車が接触する可能性がある。これは、画像表示システムを備える他の作業車両においても同様であると考えられる。そこで、より安全にオペレータがキャビン内の表示画像を利用できる作業車両が求められていた。
特開２０１８－３９４７６号公報
　より安全にオペレータがキャビン内の表示画像を利用できる作業車両を提供する。
　本発明に係る作業車両の一態様は、
　走行体の周辺を撮影した周辺画像及び又は複数の前記周辺画像を合成した合成画像を取得し、取得画像を、前記走行体の上部のキャビンに配置された画像表示部に表示させる制御部を備え、前記制御部は、前記取得画像において移動体を検知し、検知された移動体が前記画像表示部の表示画像では視認不可能又は視認困難である場合、警告を出力する。
　本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
　本発明によれば、より安全にオペレータがキャビン内の表示画像を利用できる。
クレーンを示す図。 画像表示システムの構成を示す図。 キャビンの内部を示す図。 周辺画像と俯瞰合成画像を並べて表示した図。 合成部に人が侵入する前の俯瞰合成画像を表示した図。 合成部に人が侵入した俯瞰合成画像を表示した図。 俯瞰合成画像から切り替えられた周辺画像を表示した図。 俯瞰合成画像に追加して周辺画像を表示した図。 合成部に相当する領域に人が侵入した周辺画像を示す図。
　本願に開示する技術的思想は、以下に説明する実施形態のほか、他の実施形態にも適用できる。
　まず、図１を用いて、第一実施形態に係る作業車両について説明する。なお、本願においては、作業車両を移動式クレーン（以下、単にクレーンという）として説明するが、本願の技術的思想は、走行体２を備える他の作業車両に対しても適用できる。他の作業車両は、例えば高所作業車等である。
　図１に示すように、クレーン１は、主に走行体２と旋回体３で構成されている。
　走行体２は、それぞれ左右一対の前輪４と後輪５を備えている。また、走行体２は、荷物の搬送作業を行う際に接地させて安定を図るアウトリガ６を備えている。なお、走行体２は、旋回用モータ７によって、その上部に支持する旋回体３を旋回自在としている。
　旋回体３は、ブームサポート３１を備えている。また、旋回体３は、ブームサポート３１の後部から前方へ突き出すようにブーム３２を備えている。ブーム３２は、旋回用モータ７によって旋回自在となっている。また、ブーム３２は、伸縮用シリンダ３４によって伸縮自在となっている。更に、ブーム３２は、起伏用シリンダ３５によって起伏自在となっている。
　加えて、ブーム３２には、ワイヤロープ３３が架け渡されている。ブーム３２の先端部分から垂下するワイヤロープ３３には、フック３６が取り付けられている。また、ブーム３２の基端側近傍には、ウインチ３７が設置されている。ウインチ３７は、巻回用油圧モータ３８と一体的に構成されており、ワイヤロープ３３の巻き入れ及び巻き出しを可能としている。そのため、フック３６は、巻回用油圧モータ３８によって昇降自在となっている。そして、旋回体３は、ブーム３２の側方にキャビン３９を備えている。
　次に、図２及び図３を用いて、クレーン１が備える画像表示システム４１の構成について説明する。
　図２に示すように、画像表示システム４１は、カメラ４２、制御部４３、画像表示部４８、ブザー４９を有している。
　カメラ４２は、走行体２の周辺画像Ｐを撮影するものである（図４参照）。本実施形態において、カメラ４２は、前方カメラ４２ａ、後方カメラ４２ｂ、右方カメラ４２ｃ、左方カメラ４２ｄで構成され、ブーム３２を除いたクレーン１の前後左右の平面視中央にそれぞれ１個ずつ設けられている。なお、カメラ４２は、設置位置や数は特に限定されるものではなく、走行体２の周辺を撮影可能であればよい。例えば、荷物の吊り上げ、移動、吊り下げといったクレーン１の作業中において、より高い視点の周辺画像Ｐを撮影する場合は、旋回体３にカメラ４２を設けることが好ましい。一方、クレーン１の旋回中におけるカメラ４２の視点を固定させる場合は、走行体２にカメラ４２を設けることが好ましい。
　前方カメラ４２ａは、例えば、走行体２の前方の領域を、地平線まで含む前方画像Ｐａとして撮影するものである（図４参照）。前方カメラ４２ａは、走行体２の前端部（ブーム３２を除いた前端部）に設けられている。また、前方カメラ４２ａは、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、前方画像Ｐａを取得することができる。
　後方カメラ４２ｂは、例えば、走行体２の後端部を含む後方の領域を、地平線まで含む後方画像（図示せず）として撮影するものである。後方カメラ４２ｂは、走行体２の後端部に設けられている。また、後方カメラ４２ｂは、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、後方画像を取得することができる。
　右方カメラ４２ｃは、例えば、旋回体３の右端部を含む右側方の領域を、地平線まで含む右方画像（図示せず）として撮影するものである。右方カメラ４２ｃは、旋回体３の右端部（キャビン３９の右側の外板部分）に設けられている。また、右方カメラ４２ｃは、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、右方画像を取得することができる。
　左方カメラ４２ｄは、例えば、旋回体３の左端部を含む左側方の領域を、地平線まで含む左方画像（図示せず）として撮影するものである。左方カメラ４２ｄは、旋回体３の左端部（ブームサポート３１の左側の外板部分）に設けられている。また、左方カメラ４２ｄは、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、左方画像を取得することができる。
　制御部４３は、画像表示部４８の表示の制御、及び警告の出力を行うものである。制御部４３は、カメラ４２から取得した画像を画像表示部４８に表示する際に、取得した画像に対して処理を施すことができる。また、制御部４３は、オペレータの操作情報に応じて、画像表示部４８に表示する画像を切り替えることができる。
　制御部４３は、俯瞰コントローラ４４、画像認識コントローラ４５、追跡コントローラ４６、警告コントローラ４７を有している。制御部４３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）等のプロセッサを一例とする制御回路（図示せず）により構成される。例えば、制御部４３は、所定のプログラムを記憶するメモリ等の記憶部（図示せず）をさらに有し、当該プログラムをプロセッサに実行させることにより、俯瞰コントローラ４４、画像認識コントローラ４５、追跡コントローラ４６及び警告コントローラ４７の各機能を実現する。俯瞰コントローラ４４は、周辺画像Ｐを合成して走行体２の周辺の俯瞰合成画像Ｐｍを生成するものである（図４参照）。画像認識コントローラ４５は、カメラ４２により撮影された移動体を画像上で検知するものである。追跡コントローラ４６は、画像上で移動体を追跡するものである。警告コントローラ４７は、合成部に移動体が進入したことを警告するものである。上述した通り、周辺画像を繋ぎ合わせた部分である合成部には、死角となる等の理由により、俯瞰合成画像上で適切に認識できない領域が存在する。適切に認識できない領域は、画像表示部４８に表示された画像において、オペレータが視認不可能又は視認困難な部分の一例である。
　ここで、移動体とは、クレーン１の周囲を移動するものであり、例えば、人、二輪車、フォークリフト等であり、検知対象として形状等の特徴が画像認識コントローラ４５に設定されている。移動体は、クレーン１（カメラ４２）に対して相対的に移動するものとして検知される。例えば、停止している移動体であっても、クレーン１の走行中や旋回中にカメラ４２の位置や向きが変化した場合に、当該移動体は、画像認識コントローラ４５により画像上で移動体として検知される。
　画像表示部４８は、画像を表示するものである。図３に示すように、画像表示部４８は、オペレータが前方を見ながらクレーン１を走行させている状態で視認できるよう、キャビン３９の内部における運転座席の前側に設けられている。画像表示部４８は、所謂タッチパネルを有しており、オペレータが表示面に触れること（タッチ操作）により操作情報が入力される。また、画像表示部４８は、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、画像表示部４８に周辺画像Ｐ、俯瞰合成画像Ｐｍ等の画像を表示させることができる（図４参照）。また、制御部４３は、画像表示部４８を通じてオペレータが入力した操作情報を取得できる。なお、オペレータによる操作情報の入力は、タッチ操作に限定されず、ボタン等の入力装置を用いた入力であってもよい。
　ブザー４９は、振動板を振動させてブザー音を発生するものである。ブザー４９は、オペレータがクレーン１を走行させている状態でブザー音を認識できるよう、キャビン３９の内部に取り付けられている。ブザー４９は、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３（警告コントローラ４７）は、ブザー４９へ信号を送信して、ブザー４９からブザー音を発生させることができる。
　次に、図２及び図４を用いて、画像表示システム４１によって生成される俯瞰合成画像Ｐｍについて説明する。ここで、俯瞰合成画像Ｐｍは、一般的に、各周辺画像Ｐの俯瞰画像を先に生成し、走行体２の前後左右相当の位置（上記のようにカメラ４２が４個の場合）に変換した各俯瞰画像を配置し、合成部Ｓの違和感を少なくするブレンディング処理を行うことで生成される。しかし、あくまで一例であって、４枚の周辺画像Ｐをそのまま１枚のパノラマ画像に変換し、当該パノラマ画像を俯瞰合成画像Ｐｍに変換する方法等を用いてもよい。また、俯瞰合成画像Ｐｍは、俯瞰画像化されていない周辺画像Ｐが配置されてもよい。即ち、俯瞰合成画像Ｐｍの生成は、周辺画像Ｐの俯瞰画像化を行うことに限定されない。
　俯瞰コントローラ４４は、俯瞰画像がシームレスに繋がって見えるように画像処理を行って俯瞰合成画像Ｐｍを生成する。図４に示すように、俯瞰合成画像Ｐｍは、前方画像Ｐａを俯瞰画像化した前方俯瞰画像Ｐａ１と、後方画像を俯瞰画像化した後方俯瞰画像Ｐｂ１と、右方画像を俯瞰画像化した右方俯瞰画像Ｐｃ１と、左方画像を俯瞰画像化した左方俯瞰画像Ｐｄ１と、４つの俯瞰画像Ｐａ１、Ｐｂ１、Ｐｃ１、Ｐｄ１の中心に、平面視のクレーン１を模式的に表したクレーン画像Ｐｚと、を１つに合成した画像である。
　俯瞰合成画像Ｐｍは、前方俯瞰画像Ｐａ１及び左方俯瞰画像Ｐｄ１をそれぞれ地平線まで含み、後方俯瞰画像Ｐｂ１や右方俯瞰画像Ｐｃ１よりも表示領域が広く設定されている。俯瞰合成画像Ｐｍは、クレーン１の前進走行中に、クレーン１の全周囲を単一の画像で視認可能で、クレーン１の前方及びキャビン３９からの死角が大きい左方の各領域を視認するのに適している。
　俯瞰合成画像Ｐｍは、周辺画像Ｐを繋ぎ合わせた部分である合成部Ｓが形成されている（薄墨部分）。合成部Ｓは、前方俯瞰画像Ｐａ１と右方俯瞰画像Ｐｃ１の間と、右方俯瞰画像Ｐｃ１と後方俯瞰画像Ｐｂ１の間と、後方俯瞰画像Ｐｂ１と左方俯瞰画像Ｐｄ１の間と、左方俯瞰画像Ｐｄ１と前方俯瞰画像Ｐａ１の間と、にそれぞれ形成されている。合成部Ｓは、俯瞰合成画像Ｐｍ上で死角となる場合や、合成時に引き延ばされて不自然な表示となる場合がある。従って、オペレータが合成部Ｓに存在する移動体を見落とす可能性がある。なお、合成部Ｓは、俯瞰合成画像Ｐｍにおける合成部Ｓの領域が制御部４３に設定されている。
　クレーン１は、クレーン１が前進走行に対応した状態であるか又は後退走行に対応した状態であるかをシフトポジションによって検知するシフトスイッチ（図示せず）と、クレーン作業のためにエンジン等の駆動源の動力をＰＴＯ（Ｐｏｗｅｒ　ｔａｋｅ－ｏｆｆ：動力取り出し装置）で取り出している状態か否かを検知するＰＴＯスイッチ（図示せず）と、を備えている。シフトスイッチ及びＰＴＯスイッチは、制御部４３に接続されている。そのため、制御部４３は、クレーン１が前進走行中であるか、クレーン１が後退走行中であるか、クレーン１が作業中であるか、を認識できる。制御部４３は、前進走行中、後退走行中、作業中のそれぞれの状況に応じて俯瞰画像Ｐａ１、Ｐｂ１、Ｐｃ１、Ｐｄ１の表示領域の広さを変更して、俯瞰合成画像Ｐｍを選択的に生成できる。
　次に、図５及び図６を用いて、画像表示システム４１が行う移動体検知処理について説明する。なお、本実施形態において、移動体Ｍを人として説明するが、特に限定されるものではなく、移動体Ｍは、二輪車、フォークリフト等であってもよい。
　画像認識コントローラ４５は、俯瞰合成画像Ｐｍに対して、ディープラーニング等の手法を用いて、俯瞰合成画像Ｐｍ上の人を検知する。具体的には、画像認識コントローラ４５は、俯瞰合成画像Ｐｍ上の輪郭的な特徴に基づいて人の候補を抽出し、人の形状等の特徴を学習させたモデルを用いて、上記の人の候補が人か否かを判定する。図５に示すように、制御部４３は、検知結果として、俯瞰合成画像Ｐｍ上の人を囲むように矩形の枠Ｆ１を重畳表示する。画像認識コントローラ４５は、俯瞰合成画像Ｐｍ上の人が存在する領域の座標情報を保持している。人が存在する領域とは、俯瞰合成画像Ｐｍ上の人を囲うことができる最小の矩形の枠Ｆ１（バウンディングボックス）で囲まれた領域である。俯瞰合成画像Ｐｍは、例えば、３０Ｈｚの周期で更新されるように設定されている。また、画像認識コントローラ４５が行う移動体Ｍの検知は、例えば、俯瞰合成画像Ｐｍの更新と同様に３０Ｈｚの周期で毎フレーム実行されるように設定されている。なお、移動体Ｍを検知する手法は、特に限定されるものではなく、公知の手法を用いることができる。例えば、カメラ４２の位置や向きが変化していない場合（クレーン１が走行中や旋回中ではない場合）、移動体Ｍの特徴量に基づいて当該移動体Ｍを検知できる。また、カメラ４２の位置や向きが変化している場合（クレーン１が走行中や旋回中である場合）、画像上における移動体Ｍの移動方向と背景の移動方向との差分に基づいて当該移動体Ｍを検知できる。
　追跡コントローラ４６は、検知した移動体Ｍに対して、それぞれ識別情報であるＩＤを付与する。追跡コントローラ４６は、例えば、連続するフレームの俯瞰合成画像Ｐｍ上（撮影時間が連続する俯瞰合成画像Ｐｍ上）において、一定の閾値以上の割合でバウンディングボックス内の領域が重なっていた場合、同一の移動体Ｍとみなして同様のＩＤを付与する。これにより、連続するフレーム間で移動体Ｍが識別可能となり、移動体Ｍの追跡（トラッキング）を行うことができる。なお、追跡コントローラ４６は、連続するフレームの俯瞰合成画像Ｐｍ上において、一定の閾値以上の割合でバウンディングボックス内の領域が重なっていなかった場合、同一の移動体Ｍではないとみなして異なるＩＤを付与する。
　図６に示すように、警告コントローラ４７は、移動体Ｍが合成部Ｓに侵入した場合（移動体Ｍを検知できなくなった場合）、合成部Ｓの強調表示を行う。例えば、警告コントローラ４７は、合成部Ｓの強調表示として、画像表示部４８に合成部Ｓを囲う楕円形の枠Ｆ２を表示させる。
　或いは、警告コントローラ４７は、移動体Ｍが合成部Ｓに侵入した場合、合成部Ｓが含まれる周辺画像Ｐに切替表示を行うとともに、移動体Ｍを画像表示部４８に強調表示させる。或いは、警告コントローラ４７は、合成部Ｓが含まれる周辺画像Ｐの追加表示を行うとともに、移動体Ｍを画像表示部４８に強調表示させる。図７に示すように、例えば、警告コントローラ４７は、周辺画像Ｐの切替表示として、移動体Ｍが撮影されている前方画像Ｐａの画像を表示させる。そして、警告コントローラ４７は、合成部Ｓの強調表示として、画像表示部４８に移動体Ｍを囲う枠Ｆ３を表示させる。図８に示すように、例えば、警告コントローラ４７は、周辺画像Ｐの追加表示として、俯瞰合成画像Ｐｍと、移動体Ｍが撮影されている前方画像Ｐａと、を並べて表示させる。そして、警告コントローラ４７は、移動体Ｍの強調表示として、画像表示部４８に移動体Ｍを囲う枠Ｆ４を表示させる。また、警告コントローラ４７は、移動体Ｍが侵入した合成部Ｓを囲う楕円形の枠Ｆ５を表示させて、合成部Ｓの強調表示を行うことも可能である。これにより、警告コントローラ４７は、合成部Ｓに侵入している移動体Ｍの位置を、より正確にオペレータに認識させることができる。
　加えて、警告コントローラ４７は、上記の画像表示部４８での警告と同時にブザー４９からブザー音を発生させる。これにより、警告コントローラ４７は、移動体Ｍが合成部Ｓに侵入していることを、より確実にオペレータに認識させることができる。
　警告コントローラ４７は、画像表示部４８及びブザー４９での警告を任意の時間継続させる。その後、警告コントローラ４７は、画像表示部４８の表示を元の俯瞰合成画像Ｐｍの表示に戻すとともに、ブザー４９のブザー音を停止させる。
　これにより、オペレータは、クレーン１の走行中において、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入した場合でも、移動体Ｍと走行体２が接触しないように運転することができる。また、画像表示システム４１は、クレーン１の作業中において、俯瞰合成画像Ｐｍ上でブーム３２及び吊り下げられた荷物を検知して、ブーム３２や荷物が合成部Ｓに侵入した場合に警告を出力することもできる。これにより、オペレータは、移動体Ｍと、ブーム３２及び荷物と、が接触しないようにブーム３２等を操作することができる。
　即ち、作業車両（クレーン１）は、カメラ４２により撮影された移動体Ｍを画像（俯瞰合成画像Ｐｍ）上で検知する画像認識コントローラ４５と、移動体Ｍを画像（俯瞰合成画像Ｐｍ）上で追跡する追跡コントローラ４６と、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入したことを警告する警告コントローラ４７と、を備える。このような作業車両によれば、合成部Ｓへの移動体Ｍの侵入がオペレータに認識される。従って、より安全にオペレータが俯瞰合成画像Ｐｍを利用できる。また、移動体Ｍを検知するためのセンサとして、カメラ４２のみで対応できるため、コスト面で有利である。
　また、作業車両（クレーン１）において、追跡コントローラ４６は、移動体Ｍに識別情報（ＩＤ）を付与する。このような作業車両によれば、移動体Ｍが複数ある場合に、当該移動体Ｍがそれぞれ識別される。従って、移動体Ｍを識別して追跡できる。
　また、作業車両（クレーン１）において、画像認識コントローラ４５は、俯瞰合成画像Ｐｍ上で移動体Ｍを検知する。このような作業車両では、俯瞰合成画像Ｐｍの画素数が各周辺画像Ｐの画素数の合計よりも概ね少ない。従って、周辺画像Ｐを用いるよりも少ない計算リソースで移動体Ｍを検知できる。
　また、作業車両（クレーン１）において、警告コントローラ４７は、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入した場合に、移動体Ｍが侵入した合成部Ｓを画像表示部４８に強調表示させる。このような作業車両によれば、合成部Ｓへ侵入した移動体Ｍの位置が俯瞰合成画像Ｐｍから認識可能となる。従って、オペレータは、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入した場合でも、俯瞰合成画像Ｐｍ上で移動体Ｍの位置を把握しながら、より安全に作業車両の運転や操作等を行うことができる。
　また、作業車両（クレーン１）において、警告コントローラ４７は、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入した場合に、周辺画像Ｐに画面表示を切り替えるとともに、移動体Ｍを強調表示させる。このような作業車両によれば、合成部Ｓへ侵入した移動体Ｍの位置が周辺画像Ｐから認識可能となる。従って、オペレータは、合成部Ｓに移動体Ｍが侵入した場合でも、周辺画像Ｐ上で移動体Ｍを確認しながら、より安全に作業車両の運転や操作等を行うことができる。
　次に、図９を用いて、第二実施形態に係る作業車両について説明する。なお、以下においては、第一実施形態に係る作業車両の説明で用いた名称と符号を用いることで、同じものを指すこととする。また、第一実施形態に係る作業車両に対して相違する部分を中心に説明する。
　画像認識コントローラ４５は、周辺画像Ｐに対して、ディープラーニング等の手法を用いて、周辺画像Ｐ上の人を検知する。図９に示すように、周辺画像Ｐには、俯瞰合成画像Ｐｍの合成部Ｓに相当する領域Ｓａが設定されている（薄墨部分）。領域Ｓａは、画像表示部４８に表示された周辺画像Ｐにおいて、オペレータが視認不可能又は視認困難な部分の一例である。
　警告コントローラ４７は、移動体Ｍが領域Ｓａに侵入した場合、上記の画像表示部４８及びブザー４９での警告を行う。警告コントローラ４７は、各周辺画像Ｐで移動体Ｍの検知ができなくなった場合に、画像表示部４８の表示を元の俯瞰合成画像Ｐｍの表示に戻すとともに、ブザー４９のブザー音を停止させる。
　即ち、作業車両（クレーン１）において、画像認識コントローラ４５は、周辺画像Ｐ上で移動体Ｍを検知する。このような作業車両によれば、俯瞰合成画像Ｐｍに拠らずに移動体Ｍを検知できる。
　最後に、本願の技術的思想は、俯瞰合成画像Ｐｍを生成せずに、各カメラ４２からの周辺画像Ｐを任意に並べて画像表示部４８に表示する運用に対しても適用できる。この場合、画像認識コントローラ４５は、各カメラ４２からの周辺画像Ｐに対して、それぞれ移動体検知処理を行うことができる。ここで、画像認識コントローラ４５は、画像表示部４８に表示中の周辺画像Ｐだけでなく、画像表示部４８に表示していない周辺画像Ｐ（のデータ）に対しても、移動体検知処理を行うことができる。なお、画像表示部４８に表示していない周辺画像Ｐは、画像表示部４８に表示中の周辺画像Ｐにおいて、オペレータが視認不可能又は視認困難な部分の一例である。そして、警告コントローラ４７は、画像表示部４８に表示していない周辺画像Ｐにおいて移動体Ｍの検知があった場合に、走行体２に対する移動体Ｍの位置を、視覚情報（例えば、移動体Ｍが検知された周辺画像Ｐに画面表示を切り替えて、移動体Ｍを強調表示する）又は音声情報（例えば、移動体Ｍが検知された方向を音声出力する）により警告することができる。
　２０２１年９月８日出願の特願２０２１－１４６４３４の日本出願に含まれる明細書、図面及び要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　１　　　　　クレーン（作業車両）
　２　　　　　走行体
　３９　　　　キャビン
　４２　　　　カメラ
　４３　　　　制御部
　４４　　　　俯瞰コントローラ
　４５　　　　画像認識コントローラ
　４６　　　　追跡コントローラ
　４７　　　　警告コントローラ
　４８　　　　画像表示部（ディスプレイ）
　Ｍ　　　　　移動体
　Ｐ　　　　　周辺画像
　Ｐｍ　　　　俯瞰合成画像
　Ｐａ１　　　前方俯瞰画像（俯瞰画像）
　Ｐｂ１　　　後方俯瞰画像（俯瞰画像）
　Ｐｃ１　　　右方俯瞰画像（俯瞰画像）
　Ｐｄ１　　　左方俯瞰画像（俯瞰画像）
　Ｓ　　　　　合成部

Claims (9)

  1. 　走行体の周辺を撮影した周辺画像及び又は複数の前記周辺画像を合成した合成画像を取得し、取得画像を、前記走行体の上部のキャビンに配置された画像表示部に表示させる制御部を備え、
    　前記制御部は、前記取得画像において移動体を検知し、検知された移動体が前記画像表示部の表示画像では視認不可能又は視認困難である場合、警告を出力する制御部と、を備える、
    　作業車両。
  2. 　前記制御部は、検知された移動体を前記取得画像において追跡し、追跡された移動体が前記画像表示部の表示画像では視認不可能又は視認困難となる位置へ移動した場合、警告を出力する、
    　請求項１に記載の作業車両。
  3. 　前記合成画像は、前記周辺画像を繋ぎ合わせた部分である合成部を含む俯瞰合成画像であり、前記画像表示部に表示中の前記俯瞰合成画像において、前記合成部は視認不可能又は視認困難な部分を含み、
    　前記制御部は、検知された移動体が前記合成部に位置する場合、警告を出力する、
    　請求項１に記載の作業車両。
  4. 　前記制御部は、検知された移動体を前記取得画像において追跡し、追跡された移動体が前記合成部に侵入した場合、警告を出力する、
    　請求項３に記載の作業車両。
  5. 　前記制御部は、検知された移動体に識別情報を付与する、請求項１に記載の作業車両。
  6. 　前記制御部は、前記俯瞰合成画像上で前記移動体を検知する、請求項３に記載の作業車両。
  7. 　前記制御部は、前記周辺画像上で前記移動体を検知する、請求項１に記載の作業車両。
  8. 　前記制御部は、前記合成部に前記移動体が侵入した場合に、前記移動体が侵入した前記合成部を前記画像表示部に強調表示させる、請求項４に記載の作業車両。
  9. 　前記制御部は、前記合成部に前記移動体が侵入した場合に、前記俯瞰合成画像から前記周辺画像に前記画像表示部の表示を切り替えるとともに、前記移動体を前記画像表示部に強調表示させる、請求項４に記載の作業車両。
     
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