JP5629740B2 - 作業車両用周辺監視システム及び作業車両 - Google Patents
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Description
前記表示制御部は、前記物体検出装置が物体を検出した場合に、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替えることが好ましい。
前記表示制御部は、前記作業車両の走行モードが後進になった場合に、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替えることが好ましい。
図1は、本実施形態に係る作業車両を示す斜視図である。図2は、本実施形態に係る作業車両が有するキャブ3の構造及び内部を示す図である。本実施形態において、作業車両としてのダンプトラック(オフハイウェイトラックともいう)1は、鉱山での作業等に用いられる自走式の超大型の車両である。ダンプトラックの形式は限定されるものではない。ダンプトラック1は、例えば、アーティキュレーテッド式等であってもよい。ダンプトラック1は、車体部2と、キャブ3と、ベッセル4と、前輪5と、後輪6とを含む。車体部2は、アッパデッキ2b及び前後方向に沿って配置されたフレーム2fを含む。また、ダンプトラック1は、自身の周囲を監視して、その結果を表示する周辺監視システムを有する。周辺監視システムの詳細は後述する。
図3は、本実施形態に係る周辺監視システム10を示す図である。図4は、本実施形態に係る周辺監視システム10が有する撮像装置11〜16を搭載したダンプトラック1の斜視図である。図5は、複数の撮像装置11〜16によって撮像される領域及び複数の撮像装置11〜16によって撮像された画像の情報に基づいて生成された俯瞰画像200を示す模式図である。図5に示す、複数の撮像装置によって撮像される領域は、地面を基準とした領域である。図3に示すように、周辺監視システム10は、複数(本実施形態では6台)の撮像装置11、12、13、14、15、16と、複数(本実施形態では8台)のレーダ装置21、22、23、24、25、26、27、28と、モニタ50と、監視制御装置としてのコントローラ100とを有している。なお、本実施形態において、周辺監視システム10には、レーダ装置21、22、23、24、25、26、27、28は必ずしも必要ではない。
撮像装置11、12、13、14、15、16は、ダンプトラック1に取り付けられる。撮像装置11、12、13、14、15、16は、例えば、ワイドダイナミックレンジ(WDR:Wide Dynamic Range)カメラである。ワイドダイナミックレンジカメラは、明るい部分を視認できるレベルに保ちながら、暗い部分を明るく補正し、全体をくまなく視認できるように調整可能な機能を有したカメラである。
図6は、レーダ装置21〜28の配置を示す斜視図である。本実施形態において、物体検出装置としてのレーダ装置21、22、23、24、25、26、27、28(以下、適宜レーダ装置21〜28という)は、方位80度(左右40度)、検出距離が最大15m以上のUWB(Ultra Wide Band)レーダ(超広域帯レーダ)である。レーダ装置21〜28は、ダンプトラック1の周囲に存在する対象物とダンプトラック1との相対的な位置(相対位置)を検出する。それぞれのレーダ装置21〜28は、撮像装置11〜16と同様に、ダンプトラック1の外周部分に取り付けられる。また、図6には各レーダ装置21〜28から矢印を示しているが、これら矢印の向きが各レーダ装置21〜28の検出範囲の方向を表している。
図3に示すコントローラ100は、撮像装置11〜16及びレーダ装置21〜28を用いて、ダンプトラック1の周囲における対象物の有無を俯瞰画像200に表示し、必要に応じて対象物の存在をオペレータに報知する。コントローラ100は、図3に示すように、俯瞰画像合成部110、カメラ画像切替・視点変換部120、対象物位置情報生成部130、表示制御部150、ベッセル画像生成部140、対象物情報収集部210及び対象物処理部220を有している。
図7は、仮想投影面VPを用いた画像変換の手法を示す図である。コントローラ100は、複数の第1画像情報〜第6画像情報によって示される複数の画像に基づいて、ダンプトラック1の周囲の俯瞰画像200を作成する。具体的には、コントローラ100は、所定の変換情報を用いて第1画像情報〜第6画像情報の座標変換を実行する。変換情報は、入力画像の各画素の位置座標と出力画像の各画素の位置座標との対応を示す情報である。本実施形態において、入力画像は、撮像装置11〜16によって撮像された画像であり、第1画像情報〜第6画像情報に対応する画像である。出力画像は、モニタ50に表示される俯瞰画像200である。
図2に示すように、ダンプトラック1は、第1撮像装置11、第2撮像装置12、第3撮像装置13、第4撮像装置14及び第5撮像装置15がアッパデッキ2bに配置され、第6撮像装置16がフレーム2fの後端であってベッセル4の下方に配置されている。特に、第2撮像装置12と第3撮像装置13とは、ダンプトラック1の車体部2の左右斜め前方から左右側方までを撮像可能な領域としてカバーしている。また、第4撮像装置14と第5撮像装置15とは、ダンプトラック1の車体部2の左右側方から左右斜め後方までを撮像可能な領域としてカバーしている。このようにすることで、コントローラ100は、第1撮像装置11及び第6撮像装置16によって撮像され、取得された第1画像情報及び第6画像情報と合わせて、ダンプトラック1の全周囲をカバーした俯瞰画像200を生成して、ダンプトラック1の周辺を監視することができる。
図2、図3に示すモニタ50に表示される画像は、上述した第1俯瞰画像201又は第2俯瞰画像202である。第1俯瞰画像201又は第2俯瞰画像202は、図3に示すコントローラ100、より具体的には第1画像情報〜第6画像情報が俯瞰画像合成部110によって合成されて得られた俯瞰画像情報に基づく俯瞰画像200に、上述した第1ベッセル画像及び第2ベッセル画像を組み合わせることによって生成される。ここでは、俯瞰画像情報について説明するとともに、第1ベッセル画像及び第2ベッセル画像並びに第1俯瞰画像201及び第2俯瞰画像202について説明する。
図13は、第1画像(第1俯瞰画像201(第1ベッセル画像200B1))の表示と第2画像(第2俯瞰画像202(第2ベッセル画像200B2))の表示とを切り替える制御の一例を示すフローチャートである。この制御例は、ダンプトラック1のオペレータの操作及びダンプトラック1の状態の少なくとも1つに基づいて、モニタ50への第1画像の表示と第2画像の表示とを切り替える。より具体的には、モニタ50に表示される、第1画像としての第1ベッセル画像200B1と第2画像としての第2ベッセル画像200B2の表示とを切り替えることができる。なお、前述したように、第1画像としての第1俯瞰画像201の表示と第2画像としての第2俯瞰画像202の表示とを切り替えてもよい。また、周辺監視システム10は、特にダンプトラック1が発進する前に、ダンプトラック1のオペレータに対してダンプトラック1の周辺の状態を認識させ、より確実な周辺監視を可能とさせるものである。この目的のためには、コントローラ100は、原則として第1俯瞰画像201をモニタ50に表示し、モニタ50の表示を切り替える条件が成立したときに第2俯瞰画像202をモニタ50に表示することが好ましい。したがって、本実施形態においては、まず第1俯瞰画像201がモニタ50に表示され、モニタ50の表示を切り替える条件が成立したときに、コントローラ100は、モニタ50の表示を第2俯瞰画像202に切り替える。
モニタ50の表示を切り替える条件(適宜画像切替条件という)のうち第1条件として定義されるものは、ダンプトラック1を操作するオペレータの操作によるものがある。このような例として、例えば、オペレータが自分の意思でモニタ50の表示を切り替えるものがある。一例として、オペレータは、モニタ50の表示が第1俯瞰画像201から第2俯瞰画像202となるように、図3に示す画像切替スイッチ39を操作する。すると、画像切替スイッチ39は、モニタ50に第2俯瞰画像202を表示する旨の信号を発生させる。この信号を受信したコントローラ100の表示制御部150は、ステップS103においてモニタ50の表示を第1俯瞰画像201から第2俯瞰画像202に切り替える。
2 車体部
2L 前部
2c、2d ラダー
2e 手すり
2f フレーム
3 キャブ
4 ベッセル
4T、4T1 後端
4TP ベッセル後部
5 前輪
6 後輪
6LI、6LO、6RI、6RO 車輪
10 作業車両用周辺監視システム(周辺監視システム)
11、12、13、14、15、16 撮像装置
21、22、23、24、25、26、27、28 レーダ装置
31 運転席
39 画像切替スイッチ
50 モニタ
100 コントローラ
110 俯瞰画像合成部
120 カメラ画像切替・視点変換部
130 対象物位置情報生成部
140 ベッセル画像生成部
150 表示制御部
210 対象物情報収集部
220 対象物処理部
Claims (13)
- 前輪及び後輪を支持する車体フレームと、前記後輪よりも前記車体フレームの後方に張り出して積荷を積載するベッセルとを含む作業車両の周辺を監視するシステムであり、
前記作業車両に取り付けられて前記作業車両の周囲を撮像し、画像情報として出力する複数の撮像装置と、
複数の前記画像情報を取得し、取得した前記画像情報を合成して前記作業車両及びその周辺の俯瞰画像を表示装置に表示するための俯瞰画像情報を生成する俯瞰画像合成部と、
前記作業車両の後方側における前記ベッセルの一部が除かれた前記ベッセルを少なくとも含む第1ベッセル画像を前記俯瞰画像の前記作業車両が存在する領域に重ね、前記ベッセル後部の下方の領域を前記一部に対応する前記俯瞰画像に表示させた第1画像と、すべての前記ベッセルを少なくとも含む第2ベッセル画像を前記俯瞰画像が存在する領域に重ねた第2画像と、のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部とを含み、
前記表示制御部は、前記作業車両のエンジンを始動する際には、前記第1画像を前記表示装置に表示する
ことを特徴とする作業車両用周辺監視システム。 - 前記表示制御部は、前記作業車両を操作する操作者による画像切替スイッチの操作に基づいて、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替える、請求項1に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記表示制御部は、前記作業車両の状態に応じて、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替える、請求項1に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記表示制御部は、前記作業車両の走行速度に基づいて、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替える、請求項3に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記作業車両は、自身の後方に存在する物体を検知する物体検出装置を有し、
前記表示制御部は、前記物体検出装置が物体を検出した場合に、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替える、請求項3に記載の作業車両用周辺監視システム。 - 前記表示制御部は、前記作業車両の走行モードが後進になった場合に、前記第1画像の表示と前記第2画像との表示を切り替える、請求項3に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前輪及び後輪を支持する車体フレームと、前記後輪よりも前記車体フレームの後方に張り出して積荷を積載するベッセルとを含む作業車両の周辺を監視するシステムであり、
前記作業車両に取り付けられて前記作業車両の周囲を撮像し、画像情報として出力する複数の撮像装置と、
複数の前記画像情報を取得し、取得した前記画像情報を合成して前記作業車両及びその周辺の俯瞰画像を表示装置に表示するための俯瞰画像情報を生成する俯瞰画像合成部と、
前記作業車両の後方側における前記ベッセルの一部が除かれた前記ベッセルを少なくとも含む第1ベッセル画像を前記俯瞰画像の前記作業車両が存在する領域に重ね、前記ベッセル後部の下方の領域を前記一部に対応する前記俯瞰画像に表示させた第1画像と、すべての前記ベッセルを少なくとも含む第2ベッセル画像を前記俯瞰画像が存在する領域に重ねた第2画像と、のいずれか一方を切り替えて前記表示装置に表示する表示制御部と、
を含み、
前記表示制御部は、
前記作業車両のエンジンを始動する際には、前記第1画像を前記表示装置に表示し、
前記作業車両を操作する操作者による画像切替スイッチの操作又は前記作業車両の状態に応じて前記表示を切り替えることを特徴とする作業車両用周辺監視システム。 - 前記第1ベッセル画像は、前記ベッセルに表示された前記前輪及び前記後輪を含み、前記第2ベッセル画像は、前記ベッセルに表示された前記前輪及び前記後輪を含む、請求項1から7のいずれか1項に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記表示制御部は、前記前輪及び前記後輪の全体を表示する、請求項8に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記後輪は、前記ベッセルの左側と右側とにそれぞれ複数の車輪が表示される、請求項8又は9に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記第1ベッセル画像は、前記作業車両の後方側における前記後輪の端部よりも後方が除かれている、請求項8から10のいずれか1項に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 前記第1画像には、前記ベッセル後部の外縁に相当する部分を示す表示がされる請求項1から11のいずれか1項に記載の作業車両用周辺監視システム。
- 請求項1から12のいずれか1項に記載の作業車両用周辺監視システムを備えたことを特徴とする作業車両。
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