(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームと、第１の撮像部及び第２の撮像部を有し、レールに沿って移動可能なステレオカメラと、該ステレオカメラを前記レールに沿って移動させ撮像位置を変更可能な撮像位置変更手段と、施工計画の数値データを記憶する記憶部と、前記ステレオカメラの位置情報を取得する位置測定部と、３次元表示装置と、制御装置とを具備し、該制御装置は前記施工計画の数値データと前記ステレオカメラの位置情報に基づき３次元画像の施工計画画像データを作成し、該施工計画画像データと前記ステレオカメラで撮像された２次元画像の現況画像データを重合せ、２次元画像と３次元画像を重合せた合成画像を前記３次元表示装置に３次元表示させることを特徴とする建設機械制御システム。
【請求項２】
前記合成画像は、前記現況画像データと前記施工計画画像データのいずれか一方が半透明となっている請求項１の建設機械制御システム。
【請求項３】
前記３次元表示装置は前記ステレオカメラにて撮像された２つの現況画像データを基に前記合成画像の３次元表示が可能な３次元ディスプレイである請求項１又は請求項２の建設機械制御システム。
【請求項４】
前記ステレオカメラの撮像方向を変更可能な撮像方向変更手段を更に有する請求項１〜請求項３のうちいずれかの建設機械制御システム。
【請求項５】
前記ステレオカメラにより撮像される前記現況画像データの表示範囲を変更する表示範囲変更手段を更に有する請求項１〜請求項３のうちいずれかの建設機械制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建設機械で土木作業を行う場合の、作業状況の把握を容易にし、作業性を向上させると共に、土木作業の精度を向上させる建設機械制御システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建設機械を用いて土木作業を実行する場合、例えば掘削機により掘削、或は法面の形成等の土木作業を実行する場合、作業者が施工計画データを把握し、概略作業を完了させ、その後実測しつつ掘削、法面を形成し、施工計画データに合致させることが行われている。然し乍ら、作業者自体が土木作業、例えば掘削作業の現況を把握することは難しく、掘削作業をする際の掘削量の大小等、何処の部分をどの程度掘削するか等は、作業者の勘に頼ることが多く、施工精度は作業者の熟練度に左右され、又作業が非能率的であった。
【０００３】
尚、特許文献１には、建設機械に搭載されたステレオカメラにて取得された対象物の一対の画像を、画像処理部によりステレオ処理することで３次元画像を構築し、該３次元画像と記憶部に記憶された目標データ画像を比較演算し、実像／仮想画像表示部に３次元画像と目標データ画像とを重合せて表示する構成が開示されている。
【０００４】
然し乍ら、特許文献１の場合、ステレオカメラにより取得された画像をステレオ処理し、３次元画像として構築した後に実像／仮想画像表示部に立体感を持って表示することを行っている。従って、ステレオ処理する際の演算処理にミスが発生する場合があり、演算処理のミスにより３次元画像を形成できなかったり、演算そのものに時間を要し、３次元画像をリアルタイムで表示できない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３５２２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は斯かる実情に鑑み、施工計画に対する現況の作業状態や、作業部位に対する作業具の位置関係を容易に把握可能な建設機械制御システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームと、第１の撮像部及び第２の撮像部を有するステレオカメラと、施工計画データを記憶する記憶部と、前記ステレオカメラの位置情報を取得する位置測定部と、３次元表示装置と、制御装置とを具備し、該制御装置は前記施工計画データと前記ステレオカメラの位置情報に基づき施工計画画像データを作成し、該施工計画画像データと前記ステレオカメラで撮像された現況画像データを重合せ、重合せた合成画像を前記３次元表示装置に３次元表示させる建設機械制御システムに係るものである。
【０００８】
又本発明は、前記合成画像は、前記現況画像データと前記施工計画画像データのいずれか一方が半透明となっている建設機械制御システムに係るものである。
【０００９】
又本発明は、前記３次元表示装置は前記ステレオカメラにて撮像された２つの現況画像データを基に前記合成画像の３次元表示が可能な３次元ディスプレイである建設機械制御システムに係るものである。
【００１０】
又本発明は、前記ステレオカメラの撮像位置を変更可能な撮像位置変更手段を更に有する建設機械制御システムに係るものである。
【００１１】
又本発明は、前記ステレオカメラの撮像方向を変更可能な撮像方向変更手段を更に有する建設機械制御システムに係るものである。
【００１２】
更に又本発明は、前記ステレオカメラにより撮像される前記現況画像データの表示範囲を変更する表示範囲変更手段を更に有する建設機械制御システムに係るものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、建設機械が作業具と、該作業具を支持し、該作業具に所要の作動をさせる作業アームと、第１の撮像部及び第２の撮像部を有するステレオカメラと、施工計画データを記憶する記憶部と、前記ステレオカメラの位置情報を取得する位置測定部と、３次元表示装置と、制御装置とを具備し、該制御装置は前記施工計画データと前記ステレオカメラの位置情報に基づき施工計画画像データを作成し、該施工計画画像データと前記ステレオカメラで撮像された現況画像データを重合せ、重合せた合成画像を前記３次元表示装置に３次元表示させるので、前記制御装置内で３次元画像を構築する必要がなく、演算処理の軽量化を図りステレオ演算処理のミスを防止できると共に、施工計画に対する現況の作業状態や進捗状態、作業部位に対する前記作業具の位置関係等を直感的に把握することができ、作業性を向上させることができる。
【００１４】
又本発明によれば、前記合成画像は、前記現況画像データと前記施工計画画像データのいずれか一方が半透明となっているので、施工計画に対する現況の作業状態、進捗状態を直感的に把握できる。
【００１５】
又本発明によれば、前記３次元表示装置は前記ステレオカメラにて撮像された２つの現況画像データを基に前記合成画像の３次元表示が可能な３次元ディスプレイであるので、前記制御装置内で画像処理を行い３次元画像を構築する必要がなく、演算処理の軽量化を図ることで前記制御装置の負担を軽減でき、ステレオ演算処理のミスを防止することができる。
【００１６】
又本発明によれば、前記ステレオカメラの撮像位置を変更可能な撮像位置変更手段を更に有するので、作業者からは死角となっている位置でも前記ステレオカメラにて撮像することができ、より作業性を向上させることができる。
【００１７】
又本発明によれば、前記ステレオカメラの撮像方向を変更可能な撮像方向変更手段を更に有するので、作業者からは死角となっている位置でも前記ステレオカメラにて撮像することができ、より作業性を向上させることができる。
【００１８】
更に又本発明によれば、前記ステレオカメラにより撮像される前記現況画像データの表示範囲を変更する表示範囲変更手段を更に有するので、カメラの撮像方向を変更する機構を設けることなく該機構を設けた場合と同様の効果を得ることができ、作業性が向上すると共にコストの低減を図ることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明が掘削機に適用された実施例を示す斜視図である。
【図２】本実施例の掘削機の運転室の内部を示す説明図である。
【図３】本実施例のステレオカメラが基準位置と変更位置にある場合を示す概略側面図である。
【図４】本実施例の制御装置とカメラ部とを示すブロック図である。
【図５】本実施例の合成画像の一例を示す図である。
【図６】本実施例の作用を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００２１】
図１は、本発明が建設機械である掘削機に実施された場合を示している。
【００２２】
走行駆動体１に機体２が設けられ、該機体２は前記走行駆動体１に対して鉛直軸心を中心に旋回可能となっている。前記機体２は運転室３を有し、該運転室３は前記機体２の旋回中心からオフセットされており、前記機体２の旋回中心にはブーム４が起伏可能に設けられている。該ブーム４の起伏中心（回転中心）は、前記鉛直軸心上にあると共に、該鉛直軸心と直交する水平軸心を中心に回転可能となっている。前記ブーム４の先端にはアーム５が軸６を中心に回転可能に設けられ、該アーム５の先端には作業具であるバケット７が軸（図示せず）を中心に回転自在に設けられている。
【００２３】
前記ブーム４、前記アーム５、前記バケット７は同一平面（以下回転平面と称す）内で回転する様になっており、前記ブーム４はブームシリンダ９によって起伏され、前記アーム５はアームシリンダ１１によって回転され、前記バケット７はバケットシリンダ１２によって回転される様になっている。従って、前記ブーム４の前記機体２に対する回転、前記アーム５の前記ブーム４に対する回転、前記バケット７の前記アーム５に対する回転の協働で、前記バケット７は前後動、上下動、掬上げ等種々の動作が可能であるが、前記バケット７の動作は前記回転平面内で行われる。
【００２４】
ここで、前記ブーム４、前記アーム５は屈曲可能に連結され、作業アームを構成し、該作業アームは前記バケット７を支持し、該バケット７に所要の動作をさせる。尚、上記掘削機では前記作業アームは前記ブーム４、前記アーム５の２節を屈曲可能に連結した構成となっているが、更に３節で屈曲可能に構成されてもよい。
【００２５】
前記機体２には第１ＧＰＳ装置１３、第２ＧＰＳ装置１４が所定の位置、好ましくは前記機体２の旋回中心を通過する直線に沿って設けられる。尚、ＧＰＳ装置は３以上設けられてもよい。前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４が設けられることで、前記機体２の絶対座標及び該機体２の向き（方位）が測定される。
【００２６】
又、前記機体２には水平２方向の傾斜を検知する２軸傾斜センサ１５（図４参照）が設けられ、前記ブーム４にブーム傾斜センサ１６（図４参照）、前記アーム５にアーム傾斜センサ１７（図４参照）、前記バケット７にバケット傾斜センサ１８（図４参照）がそれぞれ設けられている。又、図示しないが、前記機体２の旋回角を検出する旋回角検出器が設けられる。尚、前記ブーム傾斜センサ１６、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８は、それぞれ回転角を検出する回転角検出器としてもよい。
【００２７】
前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４は前記機体２の機械中心に対して既知の位置に設けられている。機械中心としては、例えば前記ブーム４の回転中心が採用される。又、前記ブーム４の長さ、前記アーム５の長さ、前記バケット７の回転中心から先端迄の長さ及び該バケット７の回転中心から該バケット７の中心位置迄の距離はそれぞれ既知となっている。
【００２８】
前記バケット７に対向する様、図１では前記運転室３の上面の所定位置に上方に向って延出し、前方に向って湾曲するレール２０が設けられ、該レール２０に基準光軸が前記回転平面と平行なステレオカメラ１９が設けられる。該ステレオカメラ１９はスライダ（図示せず）を介して前記レール２０に摺動自在に設けられ、スライダ駆動モータ（図示せず）によって前記レール２０に沿って移動可能であり、前記ステレオカメラ１９を移動させることで該ステレオカメラ１９により撮像位置（視点）を変更できる様になっている。尚、前記レール２０、前記スライダ、前記スライダ駆動モータ等により撮像位置変更手段が構成される。
【００２９】
又、前記ステレオカメラ１９は、ピッチ（ＰＩＴＣＨ）、ロール（ＲＯＬＬ）、ヨウ（ＹＡＷ）の３軸について、前記スライダに回転自在に支持されており、各軸に対して前記ステレオカメラ１９を回転させる為のモータ、例えばサーボモータやステッピングモータ等のピッチモータ（図示せず）、ロールモータ（図示せず）、ヨウモータ（図示せず）が設けられ、前記ピッチモータ、前記ロールモータ、前記ヨウモータにより前記ステレオカメラ１９の撮像方向（視野の方向）を変更する撮像方向変更手段が構成される。
【００３０】
尚、前記ステレオカメラ１９が前記レール２０の基端部に位置する場合を前記ステレオカメラ１９の基準位置とし、前記レール２０の先端部に位置する場合を前記ステレオカメラ１９の変更位置とし、該ステレオカメラ１９が基準位置にある場合の該ステレオカメラ１９と前記機体２の機体中心迄の距離、前記ステレオカメラ１９が変更位置にある場合の該ステレオカメラ１９と前記機体２の機体中心迄の距離は、それぞれ既知となっている。又、前記ステレオカメラ１９の基準位置、変更位置での撮像方向（水平に対する角度）も既知となっている。尚、変更後の位置をリニアエンコーダ等で検出してもよい。
【００３１】
前記ステレオカメラ１９は、左右に配置された第１撮像部２１、第２撮像部２２を有している。前記第１撮像部２１及び前記第２撮像部２２は、デジタル画像を取得し、それぞれ多数の画素の集合体であるＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を有するデジタルカメラであり、前記撮像素子にはそれぞれ座標系が設定され、各画素毎に位置が特定できる様になっており、前記座標系の原点は、それぞれ前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２の光軸に合致する様に設定されている。
【００３２】
前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２との距離（両光軸間の距離）は既知であり、前記第１撮像部２１又は前記第２撮像部２２のいずれかの光軸が基準光軸と設定され、例えば前記第１撮像部２１の光軸が基準光軸と設定される。該基準光軸は前記回転平面と平行であると共に該回転平面との距離は既知となっている。
【００３３】
前記ブームシリンダ９の伸縮、前記アームシリンダ１１の伸縮、前記バケットシリンダ１２の伸縮の協働により、前記バケット７を上下移動、前後移動、更に回転させ、所望の掘削作業が行える。
【００３４】
図２は、前記機体２の前記運転室３内に於ける作業者の視界を示している。
【００３５】
該運転室３は前記機体２の旋回中心からオフセットされており、作業者は前記バケット７を後方斜めから目視する様になっている。又、作業者の視界を遮らない位置、例えば前記運転室３の前面に設けられた窓部２３の下部には、肉眼で、或は専用の３Ｄメガネによりステレオ画像を立体視させることが可能な３次元ディスプレイ等の３次元表示装置２５が設けられている。
【００３６】
又、図３は前記ステレオカメラ１９が基準位置（図中、実線で示される）、変更位置（図中、２点鎖線で示される）にある場合の該ステレオカメラ１９の撮像範囲を示しており、該ステレオカメラ１９を前記レール２０に沿って変更位置迄移動させることで、基準位置からは撮像できなかった死角部２４の撮像を行うことができる。
【００３７】
次に、図４を参照して、建設機械制御システムに於ける制御装置２６及びカメラ部２７について説明する。
【００３８】
前記制御装置２６は、主に機体姿勢センサ部２８、主演算部（主ＣＰＵ）２９、記憶部３１、画像合成部３２、操作部３３、前記３次元表示装置２５及び第１通信部３４から構成される。
【００３９】
更に、前記機体姿勢センサ部２８は前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４、前記２軸傾斜センサ１５、前記ブーム傾斜センサ１６、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８とを有し、前記機体姿勢センサ部２８は前記ステレオカメラ１９の位置情報を取得する位置測定部を構成している。
【００４０】
前記記憶部３１は、データ格納部３６とプログラム格納部３７を有し、前記データ格納部３６には土木作業を行う為の施工計画の数値データ、３次元画像化した施工計画画像データ、前記第１撮像部２１、前記第２撮像部２２で取得した現況画像データ、施工計画画像データとの比較により施工計画データと土木作業後の施工状態の差異を確認する為の土木作業後の画像データ等のデータが格納される。
【００４１】
又、前記プログラム格納部３７には前記ステレオカメラ１９の作動、前記機体姿勢センサ部２８からの信号の取得、前記３次元表示装置２５への画像の表示を制御するシーケンスプログラム、前記レール２０に沿って移動し、３軸に対して回転する前記ステレオカメラ１９の駆動を制御する駆動制御プログラム、前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２とで取得した画像と施工計画画像データとを合成する画像合成プログラム、合成された画像データを前記３次元表示装置２５に３次元表示させる画像表示プログラム、前記カメラ部２７へのカメラ駆動制御コマンドの送信及び該カメラ部２７から画像データの受信を行う通信プログラム等のプログラムが格納される。
【００４２】
前記画像合成部３２は、施工計画の数値データから、前記ステレオカメラ１９の位置、光軸の方向に基づき、該ステレオカメラ１９で撮像した現況画像データと同等の施工計画画像データを作成し、作成した施工計画画像データに現況画像データを半透明な状態で重合せる画像合成処理の制御を行う。尚、画像合成処理は、前記現況画像データに前記施工計画画像データを半透明な状態で重合せてもよいのは言う迄もない。
【００４３】
前記画像合成部３２により合成された合成画像は、前記３次元表示装置２５に例えば図５に示される様な合成画像３８として３次元表示される。図５中では、ハッチング部分が半透明の現況画像データ３９であり、白抜き部分が施工計画画像データ４１となっており、該施工計画画像データ４１には、作業状態の把握が容易になる様、所定の間隔で格子状に基準線４２が形成されている。
【００４４】
又、前記操作部３３は前記ステレオカメラ１９の撮像開始、停止指示を入力する為の作動スイッチ（図示せず）と、前記ステレオカメラ１９の撮像位置を変更する為の位置変更スイッチ（図示せず）と、ピッチ、ロール、ヨウの３軸に対して前記ステレオカメラ１９を回転させる為のジョイスティック（図示せず）を有し、前記作動スイッチ、前記位置変更スイッチ、前記ジョイスティックを操作し、前記ステレオカメラ１９への駆動指示を入力することでカメラ駆動制御コマンドが生成される様になっている。尚、ジョイスティックに位置変更スイッチを設けてもよい。
【００４５】
前記第１通信部３４は、第１情報通信部４３と第１コマンド通信部４４とを有し、前記第１情報通信部４３は前記ステレオカメラ１９にて撮像された現況画像データ３９を受信し、前記第１コマンド通信部４４は前記操作部３３より入力された指示により前記主演算部２９にて生成されたカメラ駆動制御コマンドを前記カメラ部２７へ送信する様になっている。
【００４６】
又、前記３次元表示装置２５は第１表示部２５ａと第２表示部２５ｂとを有しており、前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２で撮像された２つの画像を前記第１表示部２５ａと前記第２表示部２５ｂとにそれぞれ個別に表示することで、肉眼或は３Ｄメガネ等を介して前記現況画像データ３９が立体視できる様になっている。
【００４７】
前記カメラ部２７は、主に前記ステレオカメラ１９、副演算部（副ＣＰＵ）４５、カメラ駆動部４６、第２通信部４７から構成される。
【００４８】
前記カメラ駆動部４６は、移動駆動部４８と首振り駆動部４９とを有している。前記移動駆動部４８は、前記操作部３３の位置変更スイッチの入力により生成されたカメラ駆動制御コマンドに基づき、前記ステレオカメラ１９を前記レール２０に沿って移動させる。前記首振り駆動部４９は、前記操作部３３のジョイスティックの操作により生成されたカメラ駆動制御コマンドに基づき、３軸に対して前記ステレオカメラ１９を回転させる。
【００４９】
又、前記第２通信部４７は、第２情報通信部５１と第２コマンド通信部５２とを有し、前記第２情報通信部５１は前記ステレオカメラ１９により撮像された前記現況画像データ３９を前記制御装置２６へ送信し、前記第２コマンド通信部５２は、前記第１コマンド通信部４４より送信されたカメラ駆動制御コマンドを受信する様になっており、カメラ駆動制御コマンドに基づいて前記ステレオカメラ１９が所定の動作を行う。
【００５０】
次に、図６を参照して本発明の実施例に係る作用について説明する。
【００５１】
前記操作部３３により、前記制御装置２６に撮像の開始指示が入力されると、前記第１コマンド通信部４４を介して前記第２コマンド通信部５２へとカメラ駆動制御コマンドが送信される。該第２コマンド通信部５２に受信されたカメラ駆動制御コマンドに基づき、前記ステレオカメラ１９から画像がリアルタイムで取得され、取得された画像が前記現況画像データ３９として前記第２情報通信部５１を介して前記第１情報通信部４３に送信され、該第１情報通信部４３に受信された前記現況画像データ３９が前記データ格納部３６に格納される。
【００５２】
又、前記第１ＧＰＳ装置１３、前記第２ＧＰＳ装置１４の２つのＧＰＳ装置から前記機体２の絶対座標及び該機体２の向き（方位）が得られ、該機体２の絶対座標及び向きを基に前記ステレオカメラ１９の位置情報が取得される。更に、前記２軸傾斜センサ１５により前記機体２の傾斜及び傾斜の向きが検出され、該機体２の傾斜及び傾斜の向きに基づき前記ステレオカメラ１９の傾斜及び傾斜の向きが取得される。
【００５３】
前記データ格納部３６には、前記施工計画画像データ４１、例えば作業で得るべき最終の状態が３次元画像のデータとして格納されており、又該３次元画像のデータは位置情報を含んでいる。得られた前記ステレオカメラ１９の位置情報に基づき、該ステレオカメラ１９の視点、視方向が決定され、該視点、視方向に基づき、該ステレオカメラ１９に撮像された前記現況画像データ３９と同等の前記施工計画画像データ４１が作成される。
【００５４】
次に、前記画像合成部３２により前記現況画像データ３９を半透明化し、半透明化した該現況画像データ３９を作成された前記施工計画画像データ４１に重合せ、前記３次元表示装置２５に３次元表示することで、前記施工計画画像データ４１に対する作業の進捗状態を目視にて容易に判断することができる。
【００５５】
又、前記バケット７の姿勢、位置も、前記アーム傾斜センサ１７、前記バケット傾斜センサ１８の検出結果に基づき演算により求めることができるので、前記バケット７を示す像も併せて表示することで、現況に対する該バケット７の位置、姿勢、或は前記施工計画画像データ４１に対する前記バケット７の位置、姿勢が目視で判断できる。
【００５６】
上記処理中、前記操作部３３より位置変更スイッチを入力することで、カメラ駆動制御コマンドが生成され、該カメラ駆動制御コマンドに基づいて前記移動駆動部４８が前記ステレオカメラ１９を前記レール２０に沿って基準位置から変更位置へと移動させることができ、前記ステレオカメラ１９の撮像範囲を前記機体２の前方から手前へと移動させることができる。即ち、図５に於ける前記現況画像データ３９の位置を紙面に対して下方に移動させることができ、作業者が前記運転席３中から見ることのできない前記死角部２４であっても、変更位置からの撮像により前記死角部２４の前記現況画像データ３９を取得でき、前記合成画像３８を介して前記死角部２４に於ける前記施工計画画像データ４１に対する作業状態、進捗状態を目視で判断できる。
【００５７】
又、上記処理中、前記ステレオカメラ１９の撮像方向を変更する為、作業者が前記操作部３３のジョイスティックを操作した際には、ジョイスティックの操作に応じて前記主演算部２９にて前記ステレオカメラ１９の回転量及び回転方向が演算され、演算結果がカメラ駆動制御コマンドとして前記第１コマンド通信部４４から送信され、前記第２コマンド通信部５２を介して前記首振り駆動部４９へと送られる。
【００５８】
該首振り駆動部４９は、カメラ駆動制御コマンドに基づき前記ステレオカメラ１９をピッチ、ロール、ヨウの３軸に対して回転させ、所定の方向に設定する。該ステレオカメラ１９が３軸に対して回転することで、該ステレオカメラ１９の撮像範囲が上下方向、左右方向の任意な方向に移動し、画像合成処理等所定の処理が行われた後、新たな撮像方向での前記合成画像３８が前記３次元表示装置２５に表示される。
【００５９】
而して、作業者は、前記施工計画画像データ４１に対する作業の現況及び現況に対する前記バケット７の位置、姿勢を目視することで、盛土するか、切土するかを把握し、該バケット７の動かすべき方向、量を的確に判断でき、前記現況画像データ３９が前記施工計画画像データ４１に合致することで、前記バケット７の制御、該バケット７による施工が終了する。
【００６０】
尚、本実施例では、撮像位置変更手段として前記運転室３の上面に前記レール２０を設け、該レール２０に沿って前記ステレオカメラ１９を移動させることで、前記死角部２４を撮像可能としているが、該運転室３の上面に撮像位置変更手段として伸縮可能なアームを設け、該アームに前記ステレオカメラ１９を固定的に設け、前記アームの伸縮により前記ステレオカメラ１９を移動させ、前記死角部２４を撮像できる様にしてもよい。尚、前記ステレオカメラ１９を移動させなくても十分な視界が得られる場合は、前記撮像位置変更手段は省略することができる。
【００６１】
又、前記ステレオカメラ１９に倍率調整機能を設け、該倍率調整機能により前記ステレオカメラ１９により撮像される範囲の拡大、縮小を行える様にしてもよい。
【００６２】
上述の様に、本実施例では、前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２を有する前記ステレオカメラ１９により撮像した画像を、３次元ディスプレイである前記３次元表示装置２５を用いて３次元表示する様にしているので、前記制御装置２６内で画像処理を行い、３次元画像を構築する必要がなく、演算処理の軽量化が図れ、前記制御装置２６の負担を軽減でき、ステレオ演算処理のミスを防止することができる。
【００６３】
又、前記現況画像データ３９と前記施工計画画像データ４１とをそれぞれ３次元画像にて立体視可能とし、前記現況画像データ３９と前記施工計画画像データ４１とを重合せた状態で表示することで、作業者が直感的に作業を行うことができ、又施工計画に対する作業状態を容易に把握でき、作業性を向上させることができる。
【００６４】
又、前記ステレオカメラ１９の前記第１撮像部２１と前記第２撮像部２２により取得された２つの画像に基づき写真測量を行い、３次元データ付きの画像とし、前記施工計画画像データ４１との具体的な差、例えば画像中の任意の部位についての具体的な差を求めることができる。
【００６５】
又、本実施例では、前記ステレオカメラ１９を３軸に対して回転させることで撮像方向を変更していたが、該ステレオカメラ１９で広画角の画像を取得し、前記３次元表示装置２５は撮像範囲の一部を表示する様にし、ジョイスティックの動きに同期して前記３次元表示装置２５に表示される前記現況画像データ３９の表示範囲を移動させることで、前記ステレオカメラ１９を回転させることなく同様の効果を得ることができる。この場合に於いては、前記操作部３３、前記主演算部２９により表示範囲変更手段が構成される。
【００６６】
又、前記機体姿勢センサ部２８の検出結果に基づき前記３次元表示装置２５の表示範囲、中心、撮像方向を決定しているが、前記操作部３３に作業者の視線の基準方向を設定するリセットボタンを設け、該リセットボタンにより撮像方向と視線の方向とを合致させてもよい。尚、第１通信部と第２通信部との間の通信は、有線通信であっても無線通信であってもよい。
【００６７】
更に、本実施例では、建設機械として掘削機を説明したが、建設機械としては作業アームとしてブーム、作業具としてフックを有するクレーンであっても、作業アームとして排土板アーム、作業具として排土板を有するブルドーザであってもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１              走行駆動体
２              機体
３              運転室
４              ブーム
５              アーム
７              バケット
１３            第１ＧＰＳ装置
１４            第２ＧＰＳ装置
１５            ２軸傾斜センサ
１６            ブーム傾斜センサ
１７            アーム傾斜センサ
１８            バケット傾斜センサ
１９            ステレオカメラ
２０            レール
２１            第１撮像部
２２            第２撮像部
２５            ３次元表示装置
２６            制御装置
３１            記憶部
３２            画像合成部
３３            操作部
３８            合成画像
３９            現況画像データ
４１            施工計画画像データ
４６            カメラ駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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