摄像机姿态检测装置和作业区域线显示装置的制造方法_4

文档序号:9475610阅读:来源:国知局
钩21时的监视摄像机32的倾斜角度、即监视摄像机32的光轴朝向吊钩21时监视摄像机32相对于垂直线的倾斜角度设为Θ。而且,在将从伸缩臂16的旋转中心位置O起的该伸缩臂16的作业半径设为Ra,将成为监视摄像机32倾斜时的图像中心的地面上的位置Pa与作业半径Ra之间的距离设为Δ Ra,并且监视摄像机32的旋转轴32J与光学中心位置Ql的连接长度小至相对于高度H2可忽视的程度时,可以通过下式求出距离ARa。
[0161]ARa = H2tan θ — ffl
[0162]监视摄像机32的倾斜角度Θ可以从长度La和偏移量Wl而求出。长度La从钢索25的输出量求出。平摇方向的监视摄像机32的倾斜角度也同样地求出。
[0163]高度H2可以根据伸缩臂16的长度和升降角而求出。此外,由于监视摄像机旋转轴32J和滑轮的中心Dl相对于伸缩臂16的位置已知,因而可以根据伸缩臂16的升降角而求出偏移量Wl。
[0164]与监视器370的图像的中心位置相对应的地面上的位置为Pa,可以根据误差ARa和作业半径Ra而从位置Pa求出伸缩臂16的旋转中心位置O。同样针对平摇方向求出旋转中心位置O。
[0165]然后,可以以旋转中心位置O为中心而在距离Rb (表示作业区域范围的距离)的位置上绘制作业区域线。
[0166]在此,图像的中心位置表示地面上的位置Pa,另外,由于高度H2已知,因而能够使地面上的坐标位置与图像上的坐标位置对应。即,以伸缩臂16的旋转中心位置为原点,使屏幕坐标系的坐标位置与拍摄的图像上的各位置相对应。
[0167]由此,能够使作业区域线重叠在图像上的正确位置处并显示在监视器70中。
[0168]此外,如图17A所示,根据伸缩臂16的升降角而在上下方向上也产生偏移量W2,该偏移量W2也可以根据升降角而求出,因而可以利用几何学求出监视摄像机32的倾斜角度。
[0169]BP, ARa = Hlr tan Θ - WUHlr = H2 — W2 的算式成立。
[0170]其中,Hl'为地面至摄像机旋转轴32J的高度。
[0171]根据该算式,可以从长度LI和偏移量Wl、W2求出监视摄像机32的倾斜角度Θ。平摇方向的监视摄像机32的倾斜角度也同样地求出。
[0172]另外,如图17B所示,在与滑轮的转动轴同轴地设置监视摄像机32的转动轴时,不会产生偏移量Wl、W2,因而无需考虑偏移量。
[0173][动作]
[0174]接着,对于上述那样构成的作业区域线显示装置300的动作进行说明。
[0175]如图16所示,操作员操作平摇开关SWl或俯仰开关SW2而使监视摄像机32倾斜,以使吊钩图像21G始终位于监视器370的屏幕370G的中心部方框Ma内。
[0176]当通过控制器360求出吊物的实际重量时、或者操作员输入重量时,作业区域计算部365(参照图15)根据该实际重量或者输入的重量而求出作业区域线。
[0177]另一方面,姿态角计算部363根据从悬臂姿态检测传感器50输出的检测信号、SP通过绞盘而被输出的钢索25 (参照图1)的输出量和伸缩臂16的长度,求出图17所示的吊钩21的悬挂长度La,并根据该长度La和偏移量Wl而求出监视摄像机32相对于垂直线的倾斜角度Θ (平摇或俯仰方向的角度)。
[0178]S卩,姿态角计算部363根据伸缩臂16的前端位置信息(从伸缩臂16的长度和升降角求出的位置)和吊钩21的位置信息(偏移量Wl和长度La)而求出监视摄像机32的倾斜角度Θ。
[0179]坐标位置计算部364根据从悬臂姿态检测传感器50输出的检测信号、即伸缩臂16的长度和升降角而求出图17所示的高度H2,进而根据该高度H2和监视摄像机32的倾斜角度Θ而求出与拍摄的图像上的各位置对应的、以伸缩臂16的旋转中心位置为原点的屏幕坐标系的坐标位置。
[0180]如图18所示,图像合成部366将作业区域计算部365计算出的作业区域线U2合成(重叠)到与坐标位置计算部364计算出的屏幕坐标系的坐标位置对应到图像上,并显示在监视器370中。
[0181]该第三实施例也不需要检测监视摄像机32的姿态的姿态角检测传感器,因而也可以得到与第一实施例相同的效果。
[0182]在该第三实施例中,通过作业而因为伸缩臂16的升降或吊物的上下移动等导致吊钩图像21G偏离监视器370的屏幕370G的方框Ma,但是,操作员操作平摇开关SWl或俯仰开关SW2而使该吊钩图像21G始终位于监视器370的屏幕370G的方框Ma内。而且,姿态角计算部363和坐标位置计算部364逐一读出从悬臂姿态检测传感器50输出的检测信号,并求出倾斜角度Θ和与拍摄的图像上的各位置对应的屏幕坐标系的坐标位置,从而实时改写作业区域线U2。
[0183]因此,即使在吊物移动中,在吊钩图像21G位于监视器370的屏幕370G的方框Ma内的期间内,也可以将作业区域线U2正确地显示在监视器370的屏幕370G中。
[0184][第四实施例]
[0185]图19示出第四实施例的作业区域线显示装置1200的构成。在该第四实施例中,设有制定标准用的开关(设定手段)SW4和存储器1201。
[0186]操作员在操作平摇开关SWl或俯仰开关SW2而使吊钩图像21G位于监视器370的屏幕370G的方框Ma内(参照图18)之后,操作员将开关SW4接通(ON),当该开关SW4接通时,图20所示的控制器1260的姿态角计算部363根据悬臂姿态检测传感器50检测出的检测信号,与第三实施例同样地求出监视摄像机32的倾斜角度(平摇和俯仰方向的角度)。
[0187]另外,当开关SW4接通时,将悬臂姿态检测传感器50检测出的检测信号、即吊钩21的输出量和伸缩臂16的姿态(伸缩臂16的长度、升降角、旋转角)、和此时由姿态角计算部363求出的监视摄像机32的倾斜角度(平摇和俯仰方向的角度)作为基准值而存储到存储器1201中。
[0188]另外,通过接通开关SW4,控制器1260的未图示的计算部与第三实施例同样地求出实际重量,并由图20所示的作业区域计算部365根据该实际重量和存储在存储器1201中的监视摄像机32的倾斜角度Θ及伸缩臂16的姿态而求出作业区域线U2(参照图18)。
[0189]另一方面,坐标位置计算部364与第三实施例同样地求出拍摄的图像上的各位置的屏幕坐标系的坐标位置。另外,图像合成部366将作业区域计算部365计算出的作业区域线U2与坐标位置计算部364计算出的屏幕坐标系的坐标位置相对应地加以合成,并显示在监视器370中(参照图18)。
[0190]S卩,在第四实施例中,在开关SW4被接通之后,视为吊钩图像2IG进入监视器370的屏幕370G的方框Ma内,并持续显示作业区域线U2。在该第四实施例中,不操作平摇开关Sffl或俯仰开关SW2。
[0191]当因为伸缩臂16的姿态变化和通过绞盘使吊钩21上下移动,而使该吊钩图像21G从监视器370的屏幕370G的方框Ma偏离规定量以上时、即悬臂姿态检测传感器50检测出的吊钩21的输出量和伸缩臂16的姿态数据(伸缩臂16的长度、升降角)从存储在存储器1201中的基准值偏离规定值以上时,判断为相对于显示有作业区域线U2的图像而位置偏离的误差较大,并进行错误显示。该错误显示通过例如在监视器370中用文字进行显示、或者改变方框Ma的颜色、或者使作业区域线U2闪烁或消失而进行。
[0192]通过进行该错误显示,操作员可以获知所显示的作业区域线错误。
[0193]根据第四实施例,在操作员使吊钩图像21G位于屏幕370G的方框Ma内之后,可以在控制器1260侧获知操作伸缩臂16和绞盘时吊钩图像21G是否位于屏幕370G的方框Ma内、即屏幕370G的规定位置处。另外,能够得到与第三实施例相同的效果。
[0194][第五实施例]
[0195]第五实施例的作业区域线显示装置(未图示)具有与第四实施例的作业区域线显示装置1200相同的构成,故省略其说明。
[0196]然后,当操作员操作平摇开关SWl或俯仰开关SW2时,作业区域线U2的误差变大,因而进行错误显示。
[0197]该第五实施例的作业区域线显示装置构成为:当操作员操作平摇开关SW1或俯仰开关SW2时,作业区域线U2的误差变大,因而进行错误显示。另外,在接通开关SW4之后,作业区域线显示装置以不要操作平摇开关SW1或俯仰开关SW2的方式,预先通知操作员。
[0198]另外,在接通开关SW4之后,当仅驱动绞盘时,仅吊钩21上下移动,从而吊钩图像21G偏离监视器370的屏幕370G的方框Ma,但是,只要不操作平摇开关SW1或俯仰开关SW2,则作业区域线U2持续显示在监视器370的屏幕370G的正确位置处。
[0199]只要接通平摇开关SW1或俯仰开关SW2而未进行错误显示,则操作员便可以在显示正确的作业区域线的状态下操作起重机。
[0200]根据第五实施例,在操作员使吊钩图像21G位于屏幕370G的方框Ma内之后,可以在控制器1260侧获知操作伸缩臂16和绞盘时吊钩图像21G是否位于屏幕370G的方框Ma内、即屏幕370G的规定位置处。另外,能够得到与第三实施例相同的效果。
[0201][第六实施例]
[0202]第六实施例的作业区域线显示装置(未图示)具有与第四实施例的作业区域线显示装置1200相同的构成,故省略其说明。
[0203]第六实施例的作业区域线显示装置,在开关SW4被接通之后,当操作了平摇开关SW1或俯仰开关SW2时,视为使监视器370(参照图19)的吊钩图像21G(参照图18)位于方框Ma内的操作,并与第四实施例同样地依次求出作业区域线U2,从而实时改写显示在监视器370中的作业区域线U2。
[0204]在该第六实施例中,在接通开关SW4之后,作业区域线显示装置以操作平摇开关SW1或俯仰开关SW2,从而使吊钩图像21G进入方框Ma内的方式,预先通知操作员。
[0205]操作员只要进行摄像机的平摇或俯仰以外的其他操作或者使吊钩图像21G进入方框Ma内的平摇或俯仰操作,便可获知所显示的作业区域线正
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