搬運車輛的監(jiān)視裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明目的在于,基于來自設置于搬運車輛的相機的圖像,使操作員正確地識別搬運車輛的車斗下部的狀況及后方的狀況。本發(fā)明的搬運車輛的監(jiān)視裝置具備:車燈部(13),其安裝于自卸車(1)的車斗(4)下部且安裝于自卸車(1)的車架(3)后端;后方相機(10B),其設置于車燈部(13)的上部,將自卸車(1)的后輪(6)的車軸(11)的至少一部分包含在視野中,以斜下方為光軸,對自卸車(1)的后方進行拍攝;遮蔽部(16),其設置于車燈部(13)與后方相機(10B)之間,延伸至在后方相機(10B)的視野中包含車軸(11)的至少一部分的位置;以及監(jiān)視器(24),其配置于自卸車(11)的駕駛室(2),顯示后方相機(10B)拍攝的后方相機圖像。
【專利說明】搬運車輛的監(jiān)視裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及搬運車輛的監(jiān)視裝置,其監(jiān)視搬運砂土等的搬運車輛的下部以及周圍。
【背景技術】
[0002]自卸車(dumptruck)作為搬運車輛,在車身的車架上具備能夠仰起和平伏的裝貨臺面(車斗(vessel)),該車斗中裝載碎石、砂土等搬運對象物。而且,自卸車對將砂土等搬運、卸貨至規(guī)定的集散地。在對裝載于車斗的砂土等進行卸貨時,使自卸車后退至卸貨位置并停止。在該狀態(tài)下使車斗傾斜來對砂土等進行卸貨。而且,卸貨結束后使車斗返回原來的位置,使自卸車前進。
[0003]對搭乘于自卸車的駕駛室中的操作員來說,雖然能夠確保前方的視野,但是在前方以外的方向產生死角。因此,操作員難以通過肉眼觀察確認前方以外的方向。尤其是,因為自卸車的后方近乎全部成為死角,所以操作員無法通過肉眼觀察確認自卸車的后方的狀況。因此,在自卸車上搭載相機,通過將相機的影像顯示于駕駛室的監(jiān)視器,能夠輔助地使操作員識別相機的視野范圍的狀況。
[0004]尤其是,因為自卸車的后方近乎全部成為死角,所以設置以自卸車的后方為視野的相機。由此,對操作員來說,能夠使操作員識別近乎全部成為死角的自卸車的后方的狀況。相機將以規(guī)定周期拍攝的圖像傳輸至監(jiān)視器。由此,能夠在監(jiān)視器上以動畫狀態(tài)顯示自卸車的后方的狀況,從而能夠支援由操作員進行的自卸車的操作。
[0005]作為自卸車而存在普通自卸車、大型自卸車,但無論哪一種都是大型的,在自卸車的車斗下部形成廣泛的空間。尤其是在裝載重量超過100噸那樣的大型自卸車中,車斗下部的空間變得非常大。因此,在車斗下部混入障礙物的可能性非常高。在該情況下,從安全性的角度出發(fā),限制自卸車的行駛。
[0006]因此,不僅對自卸車的后方進行拍攝而使操作員識別后方的情況是重要的,使操作員識別車斗下部的狀況也很重要。車斗裝載砂土等,在卸貨時傾動,因此在通常情況下,對自卸車的后方進行拍攝的相機并不安裝于車斗。因此,在專利文獻I中公開有將相機安裝于后部車架(rear frame)的技術。在該專利文獻I的技術中,在后部車架上裝配有后部組合燈,并在比后部組合燈更靠上方的位置設置相機。因此,不僅自卸車的后方成為相機的視野范圍,車斗下部也成為相機的視野范圍。
[0007]現有技術文獻
[0008]專利文獻
[0009]專利文獻1:日本特開2011 - 168163號公報
【發(fā)明內容】
[0010]發(fā)明所要解決的課題
[0011]在專利文獻I的技術中,在比后部組合燈更靠上方的位置設置相機,相機將后方以及下方作為視野。由此,不僅自卸車的后方包含在相機的視野內,還能夠將車斗下部也包含在相機的視野內。但是,在后部組合燈點亮時,后部組合燈發(fā)出的光直接入射至相機的透鏡。若后部組合燈的光直接入射至相機,則該光成為有害光,相機所拍攝的圖像不再是正常的圖像。
[0012]因此,從相機傳輸至監(jiān)視器的圖像也不再是正常的圖像,操作員將無法正確地識別車斗下部以及自卸車的后方的狀況。后部組合燈能夠在夜間用作照明光。但是,由于照明光的強度變高,因此在該情況下,相機所拍攝到的影像因后部組合燈而受到很大影響。因此,相機所拍攝到的圖像成為近乎無法識別的圖像,操作員將無法確認車斗下部以及后方的狀況。
[0013]因此,本發(fā)明的目的在于,基于來自設置于搬運車輛的相機的圖像,使操作員正確地識別搬運車輛的車斗下部的狀況以及后方的狀況。
[0014]用于解決課題的方法
[0015]為了解決以上的課題,本發(fā)明的搬運車輛的監(jiān)視裝置具備:車燈部,其安裝于搬運車輛的車斗下部且安裝于所述搬運車輛的車架后端;后方相機,其設置于所述車燈部的上部,在視野中包含所述搬運車輛的后輪的車軸的至少一部分,使光軸朝向斜下方,對所述搬運車輛的后方進行拍攝;遮蔽部,其設置于所述車燈部與所述后方相機之間,并延伸至在所述后方相機的視野中包含所述車軸的至少一部分的位置;以及顯示裝置,其配置于所述搬運車輛的駕駛室,顯示所述后方相機拍攝的后方相機圖像。
[0016]另外,可以是,所述后方相機具有將所述車軸的后端的一部分包含在視野中的視角,所述遮蔽部延伸至將所述車軸的后端的一部分包含在視野中的位置
[0017]另外,可以是,具備:以斜下方為光軸、并對所述搬運車輛的左側進行拍攝的左側相機以及對右側進行拍攝的右側相機;視點轉換部,其至少對所述后方相機、所述左側相機、所述右側相機拍攝的圖像以成為上方視點的方式單獨地進行視點轉換而生成單獨俯瞰圖像;以及合成俯瞰圖像生成部,其在將所述搬運車輛符號化的符號圖像的周圍合成所述單獨俯瞰圖像而生成合成俯瞰圖像,將所述顯示裝置的畫面部的顯示區(qū)域分割,在分割后的各個顯示區(qū)域中顯示所述后方相機圖像和所述合成俯瞰圖像。
[0018]另外,可以是,將所述后方相機圖像設為非顯示,在所述畫面部的分割后的各個顯示區(qū)域中顯示放大后方相機圖像和所述合成俯瞰圖像,該放大后方相機圖像是將所述后方相機圖像中的所述車軸與左右的所述后輪之間的部分放大而得到的。
[0019]另外,可以是,將所述后方相機圖像設為非顯示,而是在所述畫面部的分割后的各個顯示區(qū)域中顯示放大后方俯瞰圖像和所述合成俯瞰圖像,該放大后方俯瞰圖像是通過所述視點轉換部對將所述后方相機圖像中的所述車軸與左右的所述后輪之間的部分放大的圖像進行視點轉換而得到的。
[0020]發(fā)明的效果
[0021]本發(fā)明通過在車燈部的上部安裝以斜下方為光軸的后方相機,能夠將搬運車輛的車斗下部的廣泛的區(qū)域包含在視野內。通過在車燈部與后方相機之間設置遮蔽部,來自車燈部的光不會直接入射至后方相機。此時,以在后方相機的視野中包含車軸的至少一部分的方式限制遮蔽部,因此能夠顯示車斗下部的必要部分的圖像。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022]圖1是自卸車的左側視圖。
[0023]圖2是自卸車的俯視圖。
[0024]圖3是自卸車的后視圖。
[0025]圖4是去除車斗后的自卸車的后端部分的立體圖。
[0026]圖5是表不后方相機的設置位置的圖。
[0027]圖6是表示使車斗傾斜時的狀態(tài)的圖。
[0028]圖7是表不駕駛室的一例的圖。
[0029]圖8是顯示控制器以及與之連接的各部分的框圖。
[0030]圖9是表示視點轉換處理的原理的圖。
[0031]圖10是表示后方相機圖像的一例的圖。
[0032]圖11是表示同時顯示后方相機圖像與合成俯瞰圖像的例子的圖。
[0033]圖12是表示同時顯示放大后方相機圖像與合成俯瞰圖像的例子的圖。
[0034]圖13是表示同時顯示放大后方俯瞰圖像與合成俯瞰圖像的例子的圖。
【具體實施方式】
[0035]以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。以下,作為搬運車輛而適用自卸車,但并不限定于自卸車。作為自卸車存在剛性自卸車(rigid dump)和鉸接式自卸車(articulated dump),可以適用任意一種。此外,以下,所謂“左”是指從駕駛室觀察的左側,所謂“右”是指從駕駛室觀察的右側。
[0036]圖1表示自卸車I的左側視圖,圖2表示俯視圖。如這兩幅圖所示,自卸車I構成為具備駕駛室2、車架3、車斗4、前輪5、后輪6以及驅動用缸7。另外,在自卸車I的前后左右設置有四臺相機10 (前方相機10F、后方相機10B、右側相機10R、左側相機10L)。
[0037]前方相機1F是以前方為視野的相機,后方相機1B是以后方為視野的相機,右側相機1R是以右側方為視野的相機,左側相機1L是以左側方為視野的相機,這些相機均拍攝斜下方。即,光軸方向成為斜下方。此外,自卸車I所具備的相機10的個數可以選為任意的數量。但是,優(yōu)選具備對產生操作員的視野死角的方向進行拍攝的后方相機10B、右側相機1R以及左側相機10L。另外,在鉸接式自卸車的情況下,也可以設置更多的相機。
[0038]駕駛室2是為了供操作員搭乘并對自卸車I進行操作而設置的,多數情況下配置于自卸車I的左側。另外,各種操作機構設置于駕駛室2內。車架3是構成自卸車I的框架的部件,在車架3的前方設置有前輪5,在后方設置有后輪6。車斗4是裝貨臺面,裝載砂土、礦物等。在車斗4上安裝有驅動用缸7,從而能夠傾動。由此,能夠對裝載于車斗4的砂土等進行卸貨。
[0039]圖2表示自卸車I的俯視圖。自卸車I的前輪5在左右各設置有一個,左右前輪5安裝于前方車軸11F。另一方面,自卸車I的后輪6在左右各設置有兩個,左右的后輪6安裝于后方車軸11。以下,將后方車軸11簡稱為車軸11,該車軸11是后輪6的車軸。
[0040]圖中的假想線所示的區(qū)域是各相機10的視野范圍的一個例子。后方視野VB是后方相機1B的視野范圍,前方視野VF是前方相機10的視野范圍,右側視野VR是右側相機1R的視野范圍,左側視野VL是左側相機1L的視野范圍。后方相機1B使用廣角透鏡,將自卸車I的后方作為視野,但視野包含至比后方相機1B更位于前方的車軸11。S卩,后方相機1B在視野中包含由左右內側的后輪6和車軸11形成的空間A。該空間A成為在車斗4下部的空間。
[0041]圖3表示自卸車I的后視圖。如該圖所示,在車架3的上部安裝有車斗4。另外,在車架3和車斗4上裝配有左右一對的連桿機構12L、12R。圖4表示將車斗4去除后的自卸車I的后端部分。如該圖所示,車架3的后端延伸至比車軸11更靠后方且比后輪6的后端更靠前方的位置。而且,在車架3的后端設置有車燈部13。
[0042]車燈部13構成為具有多種燈。在圖3的例子中,構成為具有兩個信號燈(winkerlamp) 14和兩個尾燈(back lamp) 15。信號燈14的光的強度并不怎么強,但尾燈15是發(fā)出高強度的光的燈。在車燈部13的上部設置有作為遮蔽部的遮蔽板16。遮蔽板16從車燈部13朝向后方延伸。在遮蔽板16的上部設置有相機安裝部17,在相機安裝部17上安裝有后方相機10B。
[0043]圖5是用于說明后方相機1B的圖。在該圖中,示出了后方相機1B的透鏡18。如該圖所示,在車架3的后端設置有車燈部13,在相機安裝部17上安裝有后方相機10B。后方相機1B的透鏡18的視角(視野范圍)是如圖中的Θ所示的廣角。此時,若車燈部13的信號燈14、尾燈15點亮,則發(fā)出該圖所示的光L。遮蔽板16以使光L不會入射至后方相機1B的方式設置。
[0044]后方相機1B使用廣角的透鏡18,因此視角不僅包含自卸車I的后方,還包含車斗4的下部。此時,后方相機1B具有在視野內至少包含車軸11的一部分(或者也可以是全部)的視角。如上所述,通過設置遮蔽板16,車燈部13發(fā)出的光L不會入射至后方相機1Bo但是,該遮蔽板16有時成為后方相機1B的視角變窄的原因。即,存在由遮蔽板16遮擋后方相機1B的視野的情況。因此,遮蔽板16向后方延伸至在后方相機1B的視野中至少包含車軸11的一部分這樣的位置。
[0045]在此,對后方相機1B的位置進行說明。后方相機1B的左右方向(自卸車I的左右方向)的位置位于車架3的后端。即,配置于左右的內側的后輪6之間。尤其優(yōu)選將后方相機1B配置在該方向的中央附近。由此,后方相機1B拍攝的影像不會產生偏移,而是左右對稱。
[0046]另外,后方相機1B的前后方向(自卸車I的前后方向)的位置位于比后輪6的后端靠前方的位置。自卸車I行駛的作業(yè)現場為不平整的地面,地面的泥或土、石等容易因為后輪6而彈起。此時,彈起方向主要為比后輪6靠后方。因此,通過將后方相機1B配置在左右的內側的后輪6之間且比后輪6的后端靠前方的位置,能夠防止后輪6彈起的泥或土、石等對后方相機1B造成損傷等。
[0047]另外,后方相機1B的前后方向的位置如上所述地位于比后輪6的后端靠前方的位置,但同時位于比車軸11靠后方的位置。而且,后方相機1B的高度方向的位置優(yōu)選為不與車斗4干涉的范圍內的最高位置。因此,后方相機1B在上述條件下,配置于盡可能靠后方且較高的位置。由此,能夠將車斗4的下部更廣泛的范圍包含在后方相機1B的視野中。
[0048]另外,在后方相機1B的前后方向的位置關系中,如上所述地后方相機1B的位置比后輪6的后端靠前方。因此,后方相機1B與車軸11的前后方向的間隔并不長。由此,即使后方相機1B的透鏡18的視角不那么廣角,也容易在后方相機1B的視野中包含車軸11的一部分。
[0049]自卸車I的車斗4對裝載的砂土進行卸貨。此時,使車斗4傾斜至最大角度來進行砂土的卸貨。此時,后方相機1B位于比車斗4靠前方的位置。在進行車斗4的砂土的卸貨時,卸貨至地面的排出物產生彈起。但是,如圖6所示,由于后方相機1B位于比車斗4靠前方的位置,因此能夠保護后方相機1B不受產生彈起的排出物的影響。由此,能夠防止后方相機1B的破損、塵土的附著等。
[0050]圖7表示操作員搭乘的駕駛室2的一個例子。駕駛室2中具備供操作員進行行駛操作的方向盤21、顯示儀表類等的控制臺22以及立柱23。在立柱23上安裝有監(jiān)視器24。監(jiān)視器24是具備畫面部25和輸入部26而成的顯示裝置。畫面部25是顯示規(guī)定的信息的畫面,輸入部26為了對畫面部25的顯示內容進行適當操作而設置。此外,監(jiān)視器24的位置可以設置在駕駛室2內部的任意位置,也可以省略輸入部26而使畫面部25為觸摸傳感器面板。
[0051]圖8表示對來自設置于前后左右的各相機10的影像進行規(guī)定的處理的顯示控制器30。顯示控制器30與車身控制器40連接。顯示控制器30包括:圖像修正部31、視點轉換部32、符號圖像保持部33、圖像合成部34、顯示圖像生成部35、顯示形態(tài)控制部36以及圖像放大部37。顯示控制器30的各部分能夠由軟件實現,還能夠通過CPU實現各部分的功會K。
[0052]圖像修正部31輸入前方相機10F、后方相機10B、右側相機10R、左側相機1L拍攝的各圖像。而且,針對所輸入的各圖像,基于相機光學系統(tǒng)參數等,進行像差修正、對比度修正、色調修正等各種圖像修正。由此,使輸入的各圖像的畫質提高。圖像修正部31輸入的修正后的各圖像分別作為相機圖像(透視圖像)輸出至視點轉換部32。即,前方的相機圖像(前方相機圖像)、后方的相機圖像(后方相機圖像)、左側的相機圖像(左側相機圖像)、右側的相機圖像(右側相機圖像)這四個相機圖像輸出至視點轉換部32。另外,相機圖像中的后方相機圖像也對顯示圖像生成部35輸出。
[0053]視點轉換部32對從圖像修正部31輸入的各單獨相機圖像進行視點轉換處理,生成俯瞰圖像(虛擬視點圖像)。如上所述,各相機10以斜下方作為光軸方向,將之轉換為從上方觀察的虛擬視點。如圖9所示,相機10(前方相機10F、后方相機10B、右側相機10R、左側相機10L)的物鏡的光軸A相對于地表L具有規(guī)定角度α,由此,相機10的光軸成為朝向斜下方。在視點轉換部32中,將光軸方向成為垂直方向的虛擬相機1V虛擬地設定于高度H,該虛擬相機1V坐標轉換為俯視觀察地表L的圖像數據。這樣地轉換為來自上方的視點后的圖像成為虛擬的俯視圖像(俯瞰圖像)。
[0054]因此,在視點轉換部32中,生成對前方相機圖像進行視點轉換后的前方俯瞰圖像、對后方相機圖像進行視點轉換后的后方俯瞰圖像、對右側相機圖像進行視點轉換后的右側俯瞰圖像、對左側相機圖像進行視點轉換后的左側俯瞰圖像。這四個俯瞰圖像作為單獨俯瞰圖像從視點轉換部32輸出至圖像合成部34。
[0055]圖像合成部34從視點轉換部32輸入四個單獨俯瞰圖像,并且從符號圖像保持部33輸入符號圖像。符號圖像保持部33保持有符號圖像,該符號圖像是將自卸車I作為符號(標識)顯示于畫面部25時的圖像。因此,符號圖像成為再現自卸車I的形狀的圖像。若此時的再現性高,則操作員能夠正確地識別自卸車I的形狀。另外,其再現性也可以不保真,可以使用簡單的圖形等作為符號圖像,但要使用可識別前后左右方向的符號圖像。
[0056]圖像合成部34進行在符號圖像的周圍合成四個單獨俯瞰圖像的圖像處理。即,在符號圖像的前方配置前方俯瞰圖像,在后方配置后方俯瞰圖像,在左側配置左側俯瞰圖像,在右側配置右側俯瞰圖像。由此,生成在符號圖像的周圍配置有前后左右的單獨俯瞰圖像的合成俯瞰圖像。圖像合成部34將生成的合成俯瞰圖像輸出至顯示圖像生成部35。
[0057]顯示圖像生成部35生成顯示于監(jiān)視器24的畫面部25的畫面。從圖像修正部31向顯示圖像生成部35輸入后方相機圖像,并從圖像合成部34向顯示圖像生成部35輸入合成俯瞰圖像。能夠在畫面部25中僅顯示后方相機圖像,還能夠將畫面部25的顯示區(qū)域分割而同時顯示后方相機圖像與合成俯瞰圖像。另外,還能夠以除此以外的形態(tài)顯示于畫面部25。顯示圖像生成部35生成顯示于畫面部25的顯示圖像。
[0058]顯示形態(tài)控制部36控制顯示圖像生成部35生成的顯示于畫面部25的畫面的形態(tài)。如上所述,還能夠僅將后方相機圖像顯示于畫面部25,或者還能夠將后方相機圖像與合成俯瞰圖像顯示于畫面部25。顯示形態(tài)控制部36能夠通過輸入部26的輸入操作來進行顯示圖像生成部35的顯示控制。
[0059]圖像放大部37對輸入至顯示圖像生成部35的后方相機圖像的一部分或合成俯瞰圖像中的后方俯瞰圖像的一部分進行放大處理。因此,在圖像放大部37進行了放大處理時,放大后的后方相機圖像(放大后方相機圖像)或后方俯瞰圖像(放大后方俯瞰圖像)顯示于畫面部25。關于后方相機圖像、后方俯瞰圖像中的放大的部分將在后敘述。因此,后方相機圖像、合成俯瞰圖像或將這些圖像放大后的圖像顯示于畫面部25,能夠使操作員識別圖像。
[0060]如圖8所示,顯示控制器30與車身控制器40連接。在車身控制器40上連接有用于控制自卸車I的各種操作機構。其中一個操作機構為變速桿50。變速桿50是操作員對自卸車I的行駛進行操作的行駛操作部,變位至前進位置、中立位置、后退位置這三個位置。當變速桿50位于前進位置時自卸車I前進,當變速桿50位于后退位置時自卸車I后退。另外,當變速桿50位于中立位置時自卸車I停止。從變速桿50向車身控制器40輸入該變速桿50位于哪個位置(前進位置、中立位置、后退位置)的變速桿位置信息。而且,變速桿位置信息作為車身信息輸出至顯示控制器30。
[0061]以上是結構。接下來,對動作進行說明。在此,對在監(jiān)視器24的畫面部25中顯示的形態(tài)以第一顯示形態(tài)和第二顯示形態(tài)這兩個形態(tài)進行說明。第一顯示形態(tài)是在畫面部25中顯示后方相機圖像,第二顯示形態(tài)是將畫面部25的顯示區(qū)域分割并顯示后方相機圖像和合成俯瞰圖像。當然,也可以以除第一顯示形態(tài)以及第二顯示形態(tài)以外的形態(tài)顯示在畫面部25中。首先,對第一顯示形態(tài)進行說明。
[0062]為了將后方相機圖像顯示于畫面部25,至少需要后方相機1B進行拍攝。因此,搭乘于駕駛室2的操作員使發(fā)動機啟動等,由此后方相機1B開始拍攝。后方相機1B設置于在車架3的后端設置的車燈部13的上部,并設置于車斗4的下部。因此,后方相機10 —同拍攝自卸車I的后方以及車斗4的下部的影像。
[0063]如上所述,后方相機10使用廣角的透鏡18,如圖5所示地將角度Θ設為視野范圍Vo而且,后方相機1B的視野中包含車軸11的后端。S卩,在左右方向上,整個車軸11包含在視野中,但在前后方向上,車軸11的至少一部分(后端)包含在視野中即可。由此,能夠將車軸11與左右的后輪6之間的空間A包含在視野中。當然,也可以在后方相機1B的視野中包含整個車軸11,但是相應地,必須使后方相機10的視場角為廣角。因此,優(yōu)選至少包含車軸11的視野的一部分。
[0064]圖5所示那樣的、后方相機1B拍攝的影像輸出至圖8的圖像修正部31。在圖像修正部31中,針對輸入的來自后方相機1B的圖像進行規(guī)定的修正處理,由此使后方相機圖像的畫質提高。然后,將畫質提高的后方相機圖像輸出至顯示圖像生成部35。
[0065]在第一顯示形態(tài)中,顯示形態(tài)控制部36以將后方相機圖像顯示于畫面部25的方式進行控制。為此,例如操作員使用輸入部26選擇第一顯示形態(tài)。由此,顯示形態(tài)控制部36識別是第一顯示形態(tài)這一情況,選擇輸入至顯示圖像生成部35的后方相機圖像而將其顯示于畫面部25。
[0066]圖10表示顯示于畫面部25的后方相機圖像的一個例子。自卸車I的最后部為車斗4,在車斗4上沒有安裝后方相機10B。如圖5所示,后方相機1B安裝于車架3后端的車燈部13的上部,即安裝于車斗4的下部且安裝于比該車斗4的后端靠前方的位置。因此,如圖10所示,在后方相機圖像中映入車斗4的下部的結構物。而且,由于后方相機1B配置在盡可能靠后方且較高的位置,因此對車斗4下部的廣泛的空間A進行拍攝。在圖10的后方相機圖像的例子中,映入左右的連桿機構12L、12R、左右的后輪6以及車軸11的一部分。此外,圖10的后方相機1B的后方相機圖像沒有進行失真修正,因此顯示為該圖的連桿機構12L、12R以及后輪6產生了失真。而且,車軸11的一部分也產生失真。此外,作為后方相機圖像也可以是進行了失真修正的圖像。
[0067]另外,上面提到過,自卸車I是大型搬運車輛,在車斗4的下部形成有廣泛的空間Ao車斗4從后輪6較大地突出,所以車斗4的下部的空間A變得非常大。因此,自卸車I停止時,某些障礙物、例如作業(yè)員、服務車等有可能從自卸車I的后方進入車斗4的下部空間A。因此,搭乘于駕駛室2的操作員識別車斗4的下部的狀況很重要。
[0068]因此,后方相機1B在視野中不僅包含自卸車1,還包含車斗4的下部。但是,無需將車軸11前方包含在視野中。車軸11是左右的后輪6的車軸,假定作業(yè)員、服務車等障礙物不會移動至車軸11前方。因此,在自卸車I的前后方向上,車斗4的下部需要包含在視野中的是直到存在障礙物移動可能性的車軸11為止的范圍。因此,若在后方相機1B的視野中包含車軸11中的后端,則能夠覆蓋車斗4的下部中的需要對狀況進行識別的區(qū)域。
[0069]就后方相機1B的位置而言,優(yōu)選在不與車斗4干涉的范圍內位于盡可能高的位置,且在比后輪6靠前方的范圍中盡可能位于后方。由此,能夠俯視觀察車斗4的下部的大范圍,因此能夠使操作員設別車斗4的下部的大范圍的狀況。但是,自卸車I在不平整地面上行駛,行駛時伴有激烈的振動。在該振動的影響下后方相機1B也振動,因此無法進行正常的拍攝。
[0070]自卸車I的結構物中的車架3是成為構成自卸車I的框架的基礎的結構物,振動影響最小。因此,通過在車架3的后端牢固地固定車燈部13,車燈部13的振動也變少。而且,通過在車燈部13上牢固地固定相機安裝部17,能夠將作用于后方相機1B的振動的影響限制在最小限度。由此,能夠進行后方相機1B的正常拍攝。
[0071]另外,車燈部13具有信號燈14和尾燈15,若這些燈點亮或閃爍,則從車燈部13發(fā)出光L。光L若直接入射至后方相機1B的透鏡18則成為有害光,顯不于畫面部25的圖像會變得不正常。但是,在車燈部13與后方相機1B之間設置有遮蔽板16。因為設置有該遮蔽板16,所以車燈部13發(fā)出的光L不會直接地入射至后方相機10B。由此,有害光不會直接地入射至透鏡18。
[0072]尤其是在夜間使自卸車I后退時,通過使尾燈15點亮,能夠對自卸車I的后方提供照明光。此時,尾燈15的光L的強度較高,因此若光L直接入射至透鏡18,則有害光的影響變強,后方相機1B拍攝的影像幾乎不是正常的圖像。但是,因為在車燈部13與后方相機1B之間設置有遮蔽板16,所以光L不會直接地入射至透鏡18。由此,后方相機1B拍攝的影像的圖像變得正常。
[0073]因此,通過尾燈15對自卸車I的后方進行照明,使后方相機1B拍攝的影像的圖像顯示于監(jiān)視器24的畫面部25,由此,即使在夜間也能夠使操作員正確地識別自卸車I的后方以及車斗4的下部的狀況。由此,操作員能夠觀察確認畫面部25而在夜間使自卸車I后退。
[0074]因此,遮蔽板16向后方延伸,為了使車燈部13發(fā)出的光L不會直接地入射至透鏡18,優(yōu)選使遮蔽板16較大地向后方延伸。但是,若遮蔽板16較大地向后方延伸,則后方相機1B的視野大幅變小。如上所述,后方相機1B需要將車軸11的一部分(后端)包含于視野中,若無限制地使遮蔽板16延伸,則遮蔽板16成為妨礙而使得車軸11不再包含在后方相機1B的視野中。
[0075]因此,限制遮蔽板16的延伸位置。即,以車軸11的后端進入后方相機1B的視野的方式使遮蔽板16延伸。在后方相機1B的視野中包含車軸11的后端的條件下,遮蔽板16能夠延伸至任意的位置。尤其是,在后方相機1B的視野中包含車軸11的后端的條件下,使遮蔽板16盡可能延伸。由此,能夠將車燈部13發(fā)出的光L的影響抑制在最小限度。
[0076]這樣一來,后方相機1B拍攝到的后方相機圖像通過圖8所示的圖像修正部31使畫質提高,并輸出至顯示圖像生成部35。然后,在顯示圖像生成部35中通過顯示形態(tài)控制部36而選擇第一顯示形態(tài),因此在畫面部25中顯示圖10所示那樣的后方相機圖像。操作員通過觀察確認畫面部25,能夠正確的識別自卸車I的后方以及車斗4的下部的狀況。
[0077]此時,后方相機1B設置于盡可能靠后方且盡可能高的位置,所以顯示包含車斗4下部的廣泛空間A的后方相機圖像。后方相機1B的視野中包含車軸11的一部分(后端)。在服務車、作業(yè)員等障礙物不會移動至比車軸11靠前方的位置,所以操作員能夠通過顯示于畫面部25的后方相機圖像充分地確認安全性。
[0078]另外,在車燈部13與后方相機1B之間介入有遮蔽板16。遮蔽板16將直到在后方相機1B的視野中包含車軸11的一部分那樣的位置作為延伸的界限,所以在畫面部25的后方相機圖像中一定顯示車軸11的后端。通過介入有遮蔽板16,能夠將車燈部13發(fā)出的光L對后方相機1B的拍攝的影響抑制在最小限度,從而能夠獲取正常的后方相機圖像。同時,由于限制遮蔽板16的可延伸的位置,所以車軸11的一部分映入到后方相機圖像中。由此,能夠實現確保足夠的安全性和圖像的正常性這兩方面。
[0079]接下來,對第二顯示形態(tài)進行說明。第二顯示形態(tài)是將畫面部25的顯示區(qū)域分割并同時顯示后方相機圖像和合成俯瞰圖像的狀態(tài)。畫面部25被分隔為兩個顯示區(qū)域25A和25B,顯示區(qū)域25A顯示后方相機圖像,顯示區(qū)域25B顯示合成俯瞰圖像。在此,顯示區(qū)域25A和25B在橫向上為1:1,但顯示區(qū)域的比例能夠任意地設定。
[0080]如圖8所示,前方相機10F、后方相機10B、右側相機10R、左側相機1L拍攝的各圖像由圖像修正部31進行使畫質提高的修正處理。后方相機圖像輸出至顯示圖像生成部35,前方相機圖像、后方相機圖像、右側相機圖像、左側相機圖像輸出至視點轉換部32。視點轉換部32對這四個圖像進行視點轉換,生成虛擬的俯視圖像(俯瞰圖像)。由此,生成前方俯瞰圖像、后方俯瞰圖像、右側俯瞰圖像、左側俯瞰圖像這四個單獨俯瞰圖像。
[0081]這四個單獨俯瞰圖像輸入至圖像合成部34。而且,圖像合成部34獲取符號圖像保持部33所保持的符號圖像。而且,在符號圖像的周圍合成各單獨俯瞰圖像。由此,生成合成俯瞰圖像。即,如圖11所示,在符號圖像41的周圍合成前方俯瞰圖像42F、后方俯瞰圖像42B、右側俯瞰圖像42R以及左側俯瞰圖像42L。為了區(qū)分形成各單獨俯瞰圖像,在合成俯瞰圖像中形成有邊界線LI至L4。另外,在符號圖像41的與駕駛室2相當的位置重疊有顯示自卸車I前方的前方標記43。圖像合成部34所合成的合成俯瞰圖像輸出至顯示圖像生成部35。
[0082]顯示形態(tài)控制部36選擇第二顯示形態(tài),并將其內容輸出至顯示圖像生成部35。顯示圖像生成部35輸入有合成俯瞰圖像以及后方相機圖像,生成在畫面部25的顯示區(qū)域25A中顯示后方相機圖像、在顯示區(qū)域25B中顯示合成俯瞰圖那樣的圖像,并輸出至畫面部25。由此,如圖10所示,在畫面部25的顯示區(qū)域25A中顯示后方相機圖像,在顯示區(qū)域25B中顯示合成俯瞰圖像。
[0083]顯示區(qū)域25B中所顯示的合成俯瞰圖像顯示自卸車I的周圍的狀況,在某些障礙物接近自卸車I時,能夠明確地識別該障礙物與自卸車I的間隔。在圖11中,障礙物Si接近自卸車1,能夠使操作員明確地識別自卸車I與障礙物Si的位置關系。
[0084]另外,合成俯瞰圖像是從虛擬的上方視點向下觀察而得到的圖像。因此,在能夠使操作員直觀地識別自卸車I的周圍的狀況這一點上是非常有利的圖像顯示方式,但車斗4的下部并未顯示在合成俯瞰圖像中。因此,在顯示區(qū)域25A中顯示后方相機圖像。S卩,在畫面部25中顯示合成俯瞰圖像與后方相機圖像這兩者。后方相機圖像與第一顯示形態(tài)所說明的圖像相同,成為包含車軸11的一部分的圖像。而且,后方相機圖像成為包含車斗4的廣泛的空間A的圖像。
[0085]因此,通過在畫面部25中同時顯示合成俯瞰圖像和后方相機圖像,操作員能夠明確地識別自卸車I的周圍的狀況以及車斗4的下部的空間A。如上所述,后方相機圖像中包含車軸11的后端。由于障礙物不會移動至比車軸11靠前方的位置,因此能夠通過后方相機圖像確保足夠的安全性。另外,通過合成俯瞰圖像能夠明確地識別自卸車I的周圍的狀況。因此,能夠識別車斗4的下部的狀況,同時能夠識別自卸車I的周圍的狀況,所以能夠確保高的安全性。
[0086]另外,駕駛室2所具備的監(jiān)視器24的尺寸變得小型。S卩,由于需要確保搭乘于駕駛室2的操作員的前方視野,所以若監(jiān)視器24的尺寸成為大型,則妨礙操作員的觀察確認性。因此,監(jiān)視器24的尺寸為小型,與之相伴地畫面部25的尺寸也變小。
[0087]通過將畫面部25的顯示區(qū)域分割為多個,能夠顯示較多的信息,但由于畫面部25的尺寸較小,因此若分割數量變多,則觀察確認性非常低。因此,畫面部25的顯示區(qū)域的分割數量優(yōu)選2至4左右。像本實施方式一樣,畫面部25的顯示區(qū)域的分割數量為兩個,即使同時顯示合成俯瞰圖像和后方相機圖像也能夠充分確保安全性。
[0088]接下來,對在第二顯示形態(tài)下放大顯示后方相機圖像的例子進行說明。圖12表示在顯示區(qū)域25A中顯示放大后方相機圖像,在顯示區(qū)域25B中顯示合成俯瞰圖像。而且,在顯示區(qū)域25A中顯示的放大后方相機圖像將車斗4的下部的空間A附近放大顯示。在該第二顯示形態(tài)下,由于分割畫面部25的顯示區(qū)域,因此顯示區(qū)域25A以及25B的尺寸變小。
[0089]因此,如圖8所示,顯示控制器30的圖像放大部37進行將顯示圖像生成部35生成的顯示圖像中的后方相機圖像的空間A附近的部分放大的處理。通過能夠與外部連接的設定終端等,能夠在圖像放大部37中設定后方相機1B的安裝位置、角度、車身各部分尺寸等各種信息,由此來特定后方相機圖像中的空間A附近的部分。由此,后方相機圖像的空間A的部分被放大顯示。其成為放大后方相機圖像。后方相機1B是主要顯示自卸車I的后方的相機,在本實施方式中,通過顯示車斗4的下部的空間A,能夠使操作員識別車斗4的下部的狀況。
[0090]從這一點來看,通過放大顯示車斗4的下部的空間A附近,能夠使操作員良好地識另IJ車斗4的下部的空間A的狀況。然而,在放大后方相機圖像中,不再顯示自卸車I后方中的遠方的狀況。但是,在第二顯示形態(tài)中,一同顯示有放大后方相機圖像和合成俯瞰圖像。因此,即使在放大后方相機圖像中不顯示自卸車I的后方的狀況,也能夠通過合成俯瞰圖像來識別自卸車I的后方的狀況。因此,即使放大顯示車斗4的下部的空間A,也不會產生無法確認自卸車I后方的狀況的情況。
[0091]因此,通過顯示放大后方相機圖像,能夠詳細地識別車斗4的下部的空間A的狀況,并且能夠根據合成俯瞰圖像識別自卸車I周圍的狀況。由此,在操作員進行自卸車I的行駛操作時,能夠使操作員識別足夠的信息,從而能夠確保高的安全性。
[0092]接下來,對將合成俯瞰圖像和放大后方俯瞰圖像同時顯示于畫面部25的例子進行說明。如圖13所示,在顯示區(qū)域25A中顯示放大后方俯瞰圖像,在顯示區(qū)域25B中顯示合成俯瞰圖像。單獨俯瞰圖像將車斗4的下部的空間A附近放大顯示。S卩,顯示控制器30的圖像放大部37進行將后方俯瞰圖像中的空間A的附近放大的處理。
[0093]而且,如圖13所示,在顯示區(qū)域25A中顯示放大后方俯瞰圖像。在該圖中,符號圖像41的一部分顯示為部分符號圖像41A。如上所述,后方相機1B將車軸11的一部分包含在視野中,因此將車斗4的下部的空間A放大后的后方俯瞰圖像如圖13所示。
[0094]因此,顯示合成俯瞰圖像和放大后方俯瞰圖像。通過顯示合成俯瞰圖像,能夠識別自卸車I周圍的狀況。而且,通過將后方俯瞰圖像中的車斗4的下部的空間A放大顯示,能夠使操作員識別車斗4的下部的空間A的狀況。此時,在顯示區(qū)域25A中顯示的圖像為后方俯瞰圖像的放大圖像,是與在顯示區(qū)域25B中顯示的合成俯瞰圖像同種的圖像(即俯瞰圖像)。因此,通過將同種的圖像顯示于顯示區(qū)域25A以及25B,操作員的觀察確認性良好。
[0095]接下來,對與自卸車I的行駛操作對應的處理進行說明。如上所述,在駕駛室I中設置有變速桿50,操作員操作變速桿50而進行自卸車I的行駛控制。變速桿50存在前進位置、中立位置、后退位置,通過這些位置,決定是否使自卸車I行駛,以及在行駛情況下決定行駛方向。變速桿50處于哪個位置的信息(變速桿位置信息)輸入至車身控制器40,車身控制器40將變速桿位置信息作為車身信息輸出至顯示控制器30。
[0096]在變速桿50被操作至后退位置時,將其內容的信號輸入車身控制器40,并傳輸至顯示控制器30。顯示控制器30以在畫面部25中進行第一顯示形態(tài)的畫面或第二顯示形態(tài)的畫面等的顯示的方式進行控制。另一方面,在變速桿50處于中立位置或前進位置時,將其內容的信號輸入車身控制器40,并傳輸至顯示控制器30。顯示控制器30能夠使畫面部25不顯示第一顯示形態(tài)的畫面或第二顯示形態(tài)的畫面等。
[0097]S卩,在變速桿50處于前進位置時,自卸車I朝向前方行駛。此時,沒有必要特別在監(jiān)視器24中顯示自卸車I后方的狀況。因此,無需顯示后方相機圖像及/或后方俯瞰圖像等。在變速桿50處于中立位置時自卸車I同樣地不向后方行駛。但是,若將變速桿50從中立位置操作至后退位置,則自卸車I朝向后方行駛,因此在變速桿50處于中立位置的情況下,可以進行第一顯示形態(tài)或第二顯示形態(tài)等,顯示后方相機圖像、后方俯瞰圖像等。
[0098]附圖標記說明
[0099]I 自卸車
[0100]2 駕駛室
[0101]3 車架
[0102]4 車斗
[0103]6 后輪
[0104]10 相機
[0105]1B 后方相機
[0106]1F 前方相機
[0107]1L 左側相機
[0108]1R 右側相機
[0109]11 車軸
[0110]13 車燈部
[0111]16 遮蔽板
[0112]18 透鏡
[0113]24 監(jiān)視器
[0114]25 畫面部
[0115]30 顯示控制器
[0116]31 圖像修正部
[0117]32 視點轉換部
[0118]33 符號圖像保持部
[0119]34 圖像合成部
[0120]35 顯示圖像生成部
[0121]36 顯示形態(tài)控制部
[0122]37 圖像放大部
[0123]40 車身控制器
[0124]41 符號圖像
[0125]4IA 部分符號圖像
[0126]42B 后方俯瞰圖像
[0127]42F 前方俯瞰圖像
[0128]42L 左側俯瞰圖像
[0129]42R 右側俯瞰圖像
【權利要求】
1.一種搬運車輛的監(jiān)視裝置,具備: 車燈部,其安裝于搬運車輛的車斗下部,且安裝于所述搬運車輛的車架后端; 后方相機,其設置于所述車燈部的上部,在視野中包含所述搬運車輛的后輪的車軸的至少一部分,并使光軸朝向斜下方,對所述搬運車輛的后方進行拍攝; 遮蔽部,其設置于所述車燈部與所述后方相機之間,并延伸至在所述后方相機的視野中包含所述車軸的至少一部分的位置;以及 顯示裝置,其配置于所述搬運車輛的駕駛室中,顯示所述后方相機拍攝的后方相機圖像。
2.根據權利要求1所述的搬運車輛的監(jiān)視裝置,其中, 所述后方相機具有將所述車軸的后端的一部分包含在視野中的視角,所述遮蔽部延伸至將所述車軸的后端的一部分包含在視野中的位置。
3.根據權利要求1或2所述的搬運車輛的監(jiān)視裝置,其中,具備: 以斜下方為光軸、并對所述搬運車輛的左側進行拍攝的左側相機以及對右側進行拍攝的右側相機; 視點轉換部,其至少對所述后方相機、所述左側相機、所述右側相機拍攝到的圖像以成為上方視點的方式單獨地進行視點轉換而生成單獨俯瞰圖像;以及 合成俯瞰圖像生成部,其在將所述搬運車輛符號化的符號圖像的周圍合成所述單獨俯瞰圖像而生成合成俯瞰圖像, 將所述顯示裝置的畫面部的顯示區(qū)域分割,在分割后的各個顯示區(qū)域中顯示所述后方相機圖像和所述合成俯瞰圖像。
4.根據權利要求3所述的搬運車輛的監(jiān)視裝置,其中, 將所述后方相機圖像設為非顯示,在所述畫面部的分割后的各個顯示區(qū)域中顯示放大后方相機圖像和所述合成俯瞰圖像,所述放大后方相機圖像是將所述后方相機圖像中的所述車軸與左右的所述后輪之間的部分放大而得到的。
5.根據權利要求3所述的搬運車輛的監(jiān)視裝置,其中, 將所述后方相機圖像設為非顯示,在所述畫面部的分割后的各個顯示區(qū)域中顯示放大后方俯瞰圖像和所述合成俯瞰圖像,所述放大后方俯瞰圖像是通過所述視點轉換部對將所述后方相機圖像中的所述車軸與左右的所述后輪之間的部分放大后的圖像進行視點轉換而得到的。
【文檔編號】H04N7/18GK104509103SQ201380040981
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2013年5月23日 優(yōu)先權日:2012年8月3日
【發(fā)明者】石本英史, 古渡陽一, 稻野邊慶仁 申請人:日立建機株式會社