JP2011168163A - Rear view display system and method of construction machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建設機械の車体後方に取付けられたカメラによって車体後方の視界を撮影し、撮影した画像を運転室などに設けられた表示部に表示する建設機械の後方視界表示システムおよびその方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a construction machine rear view display system and method for photographing a field behind a vehicle body with a camera attached to the rear of the construction machine and displaying the photographed image on a display unit provided in a driver's cab or the like. .
ダンプトラックなどの建設機械は、車体後方の死角が大きく、運転室から車体後方の視界を直接目視にて確認しにくい。このため、建設機械には、従来より、車体後方に取付けられたカメラによって車体後方の視界を撮影し、撮影した画像を運転室に設けられたモニタの表示部に表示して後方確認するという後方視界表示システムが採用され、種々特許出願されている。 Construction machines such as dump trucks have a large blind spot behind the vehicle body, and it is difficult to visually confirm the field of view behind the vehicle body directly from the cab. For this reason, in the construction machine, a rear view in which a field of view behind the vehicle body is photographed by a camera attached to the rear of the vehicle body, and the photographed image is displayed on a display unit of a monitor provided in the cab and confirmed backward. A field of view display system has been adopted and various patent applications have been filed.
下記特許文献1には、ダンプトラックのストップランプ、ターンシグナル、テールランプなどの複数のランプ類で構成されたリヤコンビネーションランプの上部にカメラを取付けるという発明が記載されている。 Patent Document 1 listed below describes an invention in which a camera is mounted on an upper part of a rear combination lamp composed of a plurality of lamps such as a stop lamp, a turn signal, and a tail lamp of a dump truck.
ダンプトラックなどの建設機械は、一般自動車などに比較して車幅が格段に大きく、
後方視界撮影用のカメラの画像のみでは、車体後方の車幅を把握しづらい。
Construction machines such as dump trucks are much wider than ordinary cars,
It is difficult to grasp the vehicle width behind the vehicle body only with the camera image for rear view shooting.
一方でダンプトラックなどの建設機械は、カメラの取り付けスペース、取り付け取り位置、取り付け角度などに制限があることから、カメラの画像に左右後輪タイヤ、車体後端部などの車体構成部分が映り込むことがある。 On the other hand, construction equipment such as dump trucks has limitations on camera mounting space, mounting position, mounting angle, etc., so that vehicle components such as left and right rear wheel tires and the rear end of the vehicle body are reflected in the camera image. Sometimes.
しかし、カメラ画像に映った左右後輪タイヤなどの左右車体構成部分を目安として得られる車幅と、実際の車幅との間には、ギャップがある。 However, there is a gap between the vehicle width obtained using the left and right vehicle body components such as the left and right rear wheel tires reflected in the camera image as a guide and the actual vehicle width.
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、カメラの画像に左右後輪タイヤ、
車体後端部などの車体構成部分が映り込んだ場合であっても、違和感なく正確に、車体後方の車幅を把握できるようにすることを第1の解決課題とするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, the left and right rear wheel tires in the image of the camera,
Even when a vehicle body component such as the rear end of the vehicle body is reflected, it is a first solution to make it possible to accurately grasp the vehicle width behind the vehicle body without a sense of incongruity.
また、ダンプトラックなどの建設機械は、機種によって車幅が異なるのはもちろんのこ
と、号機毎に車幅が異なることがある。また、機種、号機毎に、カメラに映る左右後輪タイヤなどの車体構成部分の範囲も異なることがある。
In addition, the construction machine such as a dump truck may have a different vehicle width for each unit as well as a vehicle width of each model. In addition, the range of the vehicle body components such as the left and right rear wheel tires reflected on the camera may be different for each model and number.
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、機種毎あるいは号機毎に異なる
車幅の違いおよび車体構成部分がカメラ画像に映り込む範囲の違いを考慮した調整を容易に行うことで、違和感なく正確に、車体後方の車幅を把握できるようにすることを第2の解決課題とするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and by easily performing adjustment in consideration of the difference in the vehicle width and the range in which the vehicle body component portion is reflected in the camera image for each model or each car, The second solution is to make it possible to accurately grasp the vehicle width behind the vehicle body without a sense of incongruity.
第1発明は、
建設機械の車体後方に取付けられたカメラによって車体後方の視界を撮影し、撮影した画像を表示部に表示する建設機械の後方視界表示システムにおいて、
表示部に表示される画像に、建設機械の車体の左右位置を示す車幅目安線を、画像中の車体構成部分に重ならないように、重ね合わせて表示する表示制御手段
を備えたことを特徴とする。
The first invention is
In the rear view display system of the construction machine, which captures the field of view behind the vehicle body with a camera attached to the rear of the vehicle body of the construction machine and displays the captured image on the display unit.
The image displayed on the display unit is provided with display control means for displaying a vehicle width reference line indicating the left and right positions of the vehicle body of the construction machine in a superimposed manner so as not to overlap the vehicle body components in the image. And
第2発明は、第1発明において、
車幅目安線は、車体左位置を示す左車幅目安線と、車体右位置を示す右車幅目安線とからなり、
左右車幅目安線の車体前方側端点の画像中における位置を調整する調整手段が備えられ、
左右車幅目安線の車体前方側端点の画像中における位置を調整することで、左右車幅目安線が、画像中の車体構成部分に重ならないように調整するようにしたことを特徴とする。
The second invention is the first invention,
The vehicle width guide line consists of a left vehicle width guide line indicating the vehicle body left position and a right vehicle width guide line indicating the vehicle body right position.
Adjustment means for adjusting the position in the image of the vehicle front side end point of the left and right vehicle width reference line is provided,
The left and right vehicle width guide lines are adjusted so that the left and right vehicle width guide lines do not overlap with the vehicle body components in the image by adjusting the positions of the end points on the vehicle body front side in the image.
第3発明は、第1発明において、
建設機械は、ダンプトラックであって、カメラは、後輪タイヤの後端よりも前方に配置されることを特徴とする。
The third invention is the first invention,
The construction machine is a dump truck, and the camera is arranged in front of the rear end of the rear wheel tire.
第4発明は、第3発明において、
表示部に表示される画像には、後輪タイヤが車体構成部分として表示されることを特徴とする。
The fourth invention is the third invention,
In the image displayed on the display unit, the rear wheel tire is displayed as a vehicle body component.
第5発明は、
建設機械の車体後方に取付けられたカメラによって車体後方の視界を撮影し、撮影した画像を表示部に表示する建設機械の後方視界表示方法において、
建設機械がダンプトラックである場合に適用される方法であって、
表示部に表示される画像に、ダンプトラックの車体の左右位置を示す車幅目安線を、画像中の後輪タイヤに重ならないように、重ね合わせて表示する、
建設機械の後方視界表示方法であることを特徴とする。
The fifth invention
In the rear view display method of the construction machine, the rear view of the vehicle body is photographed by a camera attached to the rear of the vehicle body of the construction machine, and the photographed image is displayed on the display unit.
A method applied when the construction machine is a dump truck,
The vehicle width guide line indicating the left and right position of the body of the dump truck is superimposed on the image displayed on the display unit so as not to overlap the rear tire in the image.
It is a rear view display method of a construction machine.
本発明によれば、つぎのような効果が得られる。 According to the present invention, the following effects can be obtained.
a)カメラの画像には、左右後輪タイヤなどの車体構成部分が映り込む。カメラ画像に映った左右後輪タイヤなどの左右車体構成部分を目安として得られる車幅と、車幅目安線(実際の車幅)との間には、ギャップがあり、車幅目安線が、仮に画像中の車体構成部分に重なって画像に表示されてしまうと、両者から得られる車幅感覚の違いから、オペレータに違和感を与えることになる。
本発明では、車幅目安線が、画像中の車体構成部分に重ならないように、画像に車幅目安線を重ね合わせて表示するようにしたので、画像に左右後輪タイヤなどの車体構成部分が映り込んだ場合であっても、違和感なく正確に、車体後方の車幅を把握することができるようになる。
a) Body parts such as left and right rear tires are reflected in the camera image. There is a gap between the vehicle width obtained with the left and right rear wheel components such as the left and right rear tires reflected in the camera image as a guide, and the vehicle width guide line (actual car width). If the vehicle is overlapped with the vehicle body component in the image and displayed on the image, the operator feels uncomfortable due to the difference in vehicle width sense obtained from both.
In the present invention, the vehicle width guide line is superimposed and displayed on the image so that the vehicle width guide line does not overlap the vehicle body component in the image. Even if is reflected, the vehicle width behind the vehicle body can be accurately grasped without a sense of incongruity.
b)特に、第2発明では、左右車幅目安線の車体前方側端点の画像中における位置を調整することで、左右車幅目安線が、画像中の車体構成部分に重ならないように調整するようにしたので、機種毎あるいは号機毎に車幅が違ったり、車体構成部分がカメラ画像に映り込む範囲の違ったりする場合であっても、車幅目安線が画像中の車体構成部分に重ならないようにする調整を容易に行うことができる。 b) In particular, in the second aspect of the invention, the left and right vehicle width guide lines are adjusted so that the left and right vehicle width guide lines do not overlap the vehicle body components in the image by adjusting the positions of the left and right vehicle width guide lines in the image. As a result, even if the vehicle width is different for each model or unit or the range of the vehicle body component is reflected in the camera image, the vehicle width reference line overlaps the vehicle body component in the image. Adjustment to prevent it from occurring can be easily performed.
c)第4発明、第5発明では、撮像した画像中にダンプトラックの後輪タイヤが、車幅目安線に邪魔されることなく表示される。このため撮像した画像を介して、後輪タイヤの磨耗や損傷などの状態を明確に把握することができる。この結果、タイヤのメンテナンスなどの管理を運転室などに居ながら行うことができる。 c) In the fourth and fifth inventions, the rear wheel tire of the dump truck is displayed in the captured image without being obstructed by the vehicle width guide line. For this reason, it is possible to clearly grasp the state of wear or damage of the rear wheel tire through the captured image. As a result, management such as tire maintenance can be performed while in the cab or the like.
以下、図面を参照して本発明に係る建設機械の後方視界表示システムの実施の形態について説明する。以下では、建設機械として、ダンプトラック(以下、適宜、車両という)を想定して説明する。 Embodiments of a rear view display system for a construction machine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Hereinafter, a description will be given assuming a dump truck (hereinafter, referred to as a vehicle as appropriate) as a construction machine.
ダンプトラックは、採石現場、鉱山などの広域の作業現場において、主として積込場と排土場との間を、重量物である土砂を積んで往復する。このためダンプトラックのタイヤにかかる負担は大きい。 A dump truck reciprocates mainly between a loading site and a soil discharging site by loading heavy earth and sand between work sites in a wide area such as a quarry site and a mine. For this reason, the burden on the tire of the dump truck is large.
ダンプトラックには、リジットダンプとアーティキュレートダンプがある。アーティキュレートダンプは、リヤフレームに対してフロントフレームが屈折可能に連結された構成のダンプである。本実施形態では、アーティキュレートダンプを想定して説明する。なお、明細書において、車体の「左」側とは、運転席から正面をみたときの左側のことをいい、車体の「右」側とは、運転席から正面をみたときの右側のことをいうものとする。 There are rigid dump trucks and articulated dump trucks. The articulated dump truck is a dump truck having a configuration in which a front frame is connected to a rear frame in a refractive manner. In the present embodiment, description will be made assuming an articulated dump. In the specification, the “left” side of the vehicle body means the left side when the front is viewed from the driver's seat, and the “right” side of the vehicle body is the right side when the front is viewed from the driver's seat. It shall be said.
なお、以下では、カメラの画像が車両の運転室のモニタに表示される場合を想定して説明するが、運転室のモニタ以外に、無人ダンプトラックシステムの基地局のモニタに表示させる実施も当然可能である。 In the following description, it is assumed that the image of the camera is displayed on the monitor of the cab of the vehicle. However, in addition to the monitor of the cab, the display on the monitor of the base station of the unmanned dump truck system is naturally performed. Is possible.
図1は、車両100がダンプトラックである場合の後方視界撮影用カメラ10(以下、カメラという)の車体への取り付け位置を示す図である。図1(a)は、車両100の側面を示す図で、図1(b)は、車両100の車体後部をみた図である。ダンプトラック100は、フロントフレーム102Fおよびリヤフレーム102Rの上部にそれぞれ、運転室120および積荷が積載され得るベッセル(ボディ)110が設けられた運搬車両である。 FIG. 1 is a diagram illustrating a mounting position of a rear-view imaging camera 10 (hereinafter referred to as a camera) to a vehicle body when the vehicle 100 is a dump truck. FIG. 1A is a view showing a side surface of the vehicle 100, and FIG. 1B is a view of the rear portion of the vehicle body of the vehicle 100. The dump truck 100 is a transport vehicle provided with a cab 120 and a vessel (body) 110 on which loads can be loaded on the front frame 102F and the rear frame 102R, respectively.
カメラ10は、リヤアクスル101の上方であって、リヤフレーム102Rに装着されたリヤコンビネーションランプ103の上部、好ましくは上部の中央位置に取り付けられている。なお、リヤコンビネーションランプ103は、ストップランプ、ターンシグナル、テールランプなどの複数のランプ類で構成されてなるものである。カメラ10は、後輪タイヤ104の後端よりも前方に位置するように配置されている。カメラ10は、車体後部で跳ね上げられた土砂等が付着しない位置に取り付けることが望ましい。
図1(a)において、斜線部は、カメラ10の視界(撮影範囲)を示す。カメラ10は、車体後方の視界を撮影する。カメラ10の視界には、後輪タイヤ104が入る。
The
In FIG. 1A, the hatched portion indicates the field of view (shooting range) of the
図2は、後方視界表示システムのシステム構成図を示している。 FIG. 2 shows a system configuration diagram of the rear view display system.
車両100の運転室120の内部にあって、運転席前方の図示しないフロントコンソールには、表示部21にカメラ10の画像を表示するリヤビューモニタ20が配置されている。リヤビューモニタ20の表示部21は、たとえば液晶ディスプレイで構成されている。リヤビューモニタ20の表示部21の下方には、輝度調整スイッチ22が配置されている。輝度調整スイッチ22は、表示部21の画面の輝度(明るさ)を調整するスイッチであるとともに、後述する設定操作スイッチを兼ねている。輝度調整スイッチ22は、たとえばシーソースイッチで構成される。
A rear view monitor 20 that displays an image of the
リヤビューモニタ20の左側には、表示部31に各種情報を表示するメインモニタ30が配置されている。メインモニタ30の表示部31は、たとえば液晶ディスプレイで構成されている。メインモニタ30の表示部31の右横には、速度計107、エンジン回転計108が配置されている。
On the left side of the rear view monitor 20, a main monitor 30 for displaying various information on the display unit 31 is disposed. The display unit 31 of the main monitor 30 is composed of, for example, a liquid crystal display. A
シフトレバー109は運転席からみて正面右側に配置されている。このため操作性を考慮して、シフトレバー109とは反対側である図示しないフロントコンソールの左側にあって、その下方には、スイッチパネル40が配置されている。
The
スイッチパネル40には、リヤビューモニタ20の表示部21の表示内容の設定操作などを行う操作スイッチ41が配列されている。
On the switch panel 40, there are arranged operation switches 41 for performing an operation for setting display contents of the
リヤビューモニタ20と、メインモニタ30と、スイッチパネル40は、シリアル通信を行う通信線50によって、互いに通信自在に接続されている。リヤビューモニタ20には、たとえばNTSC信号規格のビデオ信号線55を介してカメラ10が接続されている。
The rear view monitor 20, the main monitor 30, and the switch panel 40 are connected to each other through a communication line 50 that performs serial communication. For example, the
カメラ10で撮影された車体後方の視界の画像を示す映像信号は、ビデオ信号線55を介して、リヤビューモニタ20に送出され、リヤビューモニタ表示部21に表示される。
A video signal indicating an image of the field of view behind the vehicle body taken by the
リヤビューモニタ20と、メインモニタ30と、スイッチパネル40は、通信線50を介してモニタコントローラ60に互いに通信自在に接続されている。モニタコントローラ60は、さらに、通信線50を介して、T/M(トランスミッション)コントローラ51と、RH(リターダ、ホイスト)コントローラ52と、エンジンコントローラ53に互いに通信自在に接続されている。
The rear view monitor 20, the main monitor 30, and the switch panel 40 are connected to a
T/Mコントローラ51は、図示しないトランスミッションを制御するコントローラであり、シフトレバー109のシフト位置を検出するセンサ109aがセンサ信号線56を介して接続されている。シフトレバー109のセンサ109aからは、シフトレバー109のシフト位置を示す信号が、センサ信号線56を介してT/Mコントローラ51に送出される。
The T /
T/Mコントローラ51は、シフトレバー109のシフト位置に応じた変速が行われるようにトランスミッションを制御する。また、T/Mコントローラ51は、トランスミッションで現在選択されている速度段、つまり実速度段を示す信号を、通信線50を介してモニタコントローラ60に送出する。
The T /
シフトレバー109のセンサ109aは、センサ信号線57を介してリヤビューモニタ20に接続されている。シフトレバー109のセンサ109aからは、シフトレバー109のシフト位置を示す信号が、センサ信号線57を介してリヤビューモニタ20に送出される。
The
運転室120には、ホイストレバー111が設けられている。また、ベッセル110の上昇下降位置を検出するポジションセンサ112が設けられている。
The cab 120 is provided with a hoist
RHコントローラ52は、図示しないリターダ(ブレーキ)の調節およびベッセル110の上昇下降を制御するコントローラであり、ホイストレバー111の操作位置を検出するセンサ111aがセンサ信号線58を介して接続されているとともに、ポジションセンサ112がセンサ信号線59を介して接続されている。ホイストレバー111のセンサ111aからは、ホイストレバー操作位置を示すホイストレバー操作信号が、センサ信号線58を介してRHコントローラ52に送出されるとともに、ポジションセンサ112からは、ベッセル位置を示す信号が、センサ信号線59を介してRHコントローラ52に送出される。RHコントローラ52は、ホイストレバー操作信号に応じてベッセル110の上昇下降を制御する。また、RHコントローラ52は、ホイストレバー操作信号を、通信線50を介してモニタコントローラ60に送出する。
The
エンジンコントローラ53は、図示しないエンジンを制御するコントローラである。 The engine controller 53 is a controller that controls an engine (not shown).
モニタコントローラ60は、映像信号線54を介してメインモニタ30に接続されている。
The
スイッチパネル40の操作スイッチ41を操作することで、Dレンジ発進速度段等の設定、リヤビューモニタ20の表示内容の設定などを行うことができる。なお、Dレンジ発進速度段とは、シフトレバー109がD(ドライブ)レンジに位置された場合に、発進時に選択される速度段のことである。Dレンジ発進速度段は、路面の滑り易さ等を考慮して設定される。
By operating the operation switch 41 of the switch panel 40, it is possible to perform settings such as the D range start speed stage and the display contents of the rear view monitor 20. The D range start speed stage is a speed stage selected at the start when the
メインモニタ30の表示部31は、スイッチパネル40の操作スイッチ41の操作に応じてリヤビューモニタ設定画面、通常画面に切り換わる。リヤビューモニタ設定画面では、リヤビューモニタ表示部21の表示内容の設定を行うための各種メニューが表示される。通常画面では、走行時、作業時に必要な車両情報、つまりエンジン冷却水温、作動油温、燃料残量、サービスメータ(エンジン累積稼動時間)、各種コーション等が表示される。エンジン冷却水温、作動油温、燃料残量、サービスメータ(エンジン累積稼動時間)、各種コーション等はセンサで検出されて、センサ信号としてエンジンコントローラ53等に入力される。これらセンサ信号はエンジンコントローラ53等を経由してモニタコントローラ60に送出される。
The display unit 31 of the main monitor 30 is switched to a rear view monitor setting screen or a normal screen according to the operation of the operation switch 41 of the switch panel 40. On the rear view monitor setting screen, various menus for setting the display contents of the rear view
スイッチパネル40の操作スイッチ41によって、通常画面に切り替える操作が行われると、スイッチパネル操作スイッチ41の操作内容を示す信号は、通信線50を経由してモニタコントローラ60に送出される。これを受けてモニタコントローラ60は、上述の車両情報と組み合わせて通常画面を構築し、構築した通常画面を表示させるための映像信号を、映像信号線54を経由してメインモニタ30に送出する。この映像信号にしたがいメインモニタ表示部31では、通常画面が表示される。
When an operation for switching to the normal screen is performed by the operation switch 41 of the switch panel 40, a signal indicating the operation content of the switch panel operation switch 41 is sent to the
車両が停止している状態でスイッチパネル40の操作スイッチ41によって、リヤビューモニタ設定画面のメニューを選択する操作が行われると、スイッチパネル操作スイッチ41の操作内容を示す信号は、通信線50を経由してモニタコントローラ60に送出される。これを受けてモニタコントローラ60は、操作内容に応じた設定を示す信号を、通信線50を経由してリヤビューモニタ20に送出する。リヤビューモニタ20は、カメラ10から送出されるカメラ映像を、設定内容に応じて加工し、表示信号を生成する。また、設定内容に応じた撮影が行われるように制御信号を生成する。これによりリヤビューモニタ表示部21には、表示信号に応じた画像が表示される。またカメラ10は、制御信号にしたがい撮影を行う。
When the operation switch 41 of the switch panel 40 is used to select a menu on the rear view monitor setting screen while the vehicle is stopped, a signal indicating the operation content of the switch panel operation switch 41 passes through the communication line 50. And sent to the
スイッチパネル40の操作スイッチ41を操作することで、たとえばつぎのようなリヤビューモニタ表示部21の表示内容の設定操作を行うことができる。
By operating the operation switch 41 of the switch panel 40, for example, the following display content setting operation can be performed on the rear view
a)正像・鏡像の切替設定操作
これはカメラ10で撮影されリヤビューモニタ表示部21に表示される画像が、正像(目視と同様の像)または鏡像(鏡に映し出されたのと同様の像)にするかを切り替える設定操作のことである。なお、本実施例では、正像に切り換えられた場合を想定して説明する。
a) Normal image / mirror image switching setting operation This is the same as when the image captured by the
b)車幅目安線、距離目安線の位置の設定操作
車幅目安線とは、リヤビューモニタ表示部21に表示される画像中に重ねて表示される車幅の目安となる線であって、後述するように車両100の車体の左右位置を示す線のことをいう。また距離目安線とは、リヤビューモニタ表示部21に表示される画像に重ねて表示される後方距離の目安となる線である。距離目安線は、ベッセル110の積荷を排土する排土作業時に基準となる後方位置を示す線となる。この設定操作によって、画像中における車幅目安線、距離目安線の位置を任意に変えることができる。車幅目安線、距離目安線の位置の設定操作を行う際には、リヤビューモニタ表示部21にカメラ10の撮影画像が表示されるとともに、現在の設定操作に対応する車幅目安線、距離目安線がカメラ10の撮影画像に重畳されて表示される。また車幅目安線、距離目安線の位置の設定操作を行う際には、輝度調整スイッチ22は、画像中における車幅目安線、距離目安線の設定位置を微調整する設定操作スイッチとして機能する。
b) Operation for setting the position of the vehicle width guide line and the distance guide line The vehicle width guide line is a line that serves as a guide for the vehicle width displayed in an overlapping manner in the image displayed on the rear view
c)車幅目安線、距離目安線の表示のオン/オフ設定操作
これは、リヤビューモニタ表示部21に表示される画像中に、車幅目安線、距離目安線を重ねて表示するかどうか、つまり目安線の表示をオンするかオフするかを設定する操作のことである。以下では、車幅目安線、距離目安線の表示がオンに設定されているものとして説明する。
c) ON / OFF setting operation of display of vehicle width guideline and distance guideline This is whether or not to display the vehicle width guideline and the distance guideline in the image displayed on the rear view
図3は、リヤビューモニタ20の内部ブロック図である。図3に示すCPU23は、本発明の表示制御手段を構成する。
FIG. 3 is an internal block diagram of the rear view monitor 20. The
モニタコントローラ60から送出された信号は、通信インターフェース24を介してCPU23に入力される。
A signal transmitted from the
輝度調整スイッチ22の操作内容を示す信号は、オン/オフの入力回路25を介してCPU23に入力される。またシフトレバー109のシフト位置を示す信号は、オン/オフの入力回路25を介してCPU23に入力される。
A signal indicating the operation content of the
カメラ10で撮影された車体後方の視界の画像を示す映像信号は、カメラ映像入力回路26を介してCPU23に入力される。
A video signal indicating an image of the field of view behind the vehicle body taken by the
モニタコントローラ60からリヤビューモニタ設定画面の設定操作を示す信号がCPU23に入力されると、設定操作内容のデータは、不揮発性メモリ27に記憶される。
When a signal indicating the setting operation of the rear view monitor setting screen is input from the
不揮発性メモリ27に記憶された設定操作内容が、カメラ10の正像、鏡像の切替えの設定である場合には、その設定内容を示す信号を、CPU23は、カメラ正像/鏡像切替出力回路28に出力する。カメラ正像/鏡像切替出力回路28は、設定内容に応じて、カメラ10を正像で撮影させるための制御信号、あるいはカメラ10を鏡像で撮影させるための制御信号を生成して、カメラ10に出力する。これによりカメラ10は、正像あるいは鏡像で撮影する。
When the setting operation content stored in the
不揮発性メモリ27に記憶された設定操作内容が、車幅目安線、距離目安線の位置の設定である場合には、CPU23は、その設定内容と、カメラ10の映像とに基づいて、画像中の設定された位置に車幅目安線、距離目安線が位置するように表示信号を生成する。表示信号は、ディスプレイコントローラ29に出力される。ディスプレイコントローラ29は、表示信号にしたがいリヤビューモニタ表示部21の表示を制御する。これによりリヤビューモニタ表示部21に表示される画像中の設定された位置に、車幅目安線、距離目安線が重ねて表示される。
When the setting operation content stored in the
つぎに、図4に示す画面遷移図を併せ参照して、実施例の車幅目安線および距離目安線の位置の設定操作の手順について説明する。 Next, with reference to the screen transition diagram shown in FIG. 4, the procedure for setting the positions of the vehicle width guideline and the distance guideline in the embodiment will be described.
図4において、図中左に示す図4(a)、(b)、(c)、(d)、(e)はそれぞれ、メインモニタ表示部31に表示される画面を示す図で、リヤビューモニタ設定画面の遷移図である。図4(f)、(g)、(h)、(i)はそれぞれ、図4(a)および(b)、(c)、(d)、(e)に対応してリヤビューモニタ表示部21に表示される画面の遷移図である。図中の黒矢印(→)にしたがって画面が遷移する。また、図中の白抜き矢印(⇒)は、リヤビューモニタ設定画面のメニューで現在選択されているボックスを示す。
4, FIGS. 4 (a), (b), (c), (d), and (e) shown on the left in the drawing are diagrams showing screens displayed on the main monitor display unit 31, respectively. It is a transition diagram of a setting screen. 4 (f), (g), (h), and (i) correspond to FIGS. 4 (a) and (b), (c), (d), and (e), respectively, and the rear view
初期状態では、リヤビューモニタ表示部21には、カメラ10の撮影画像が表示されている。この状態でリヤビューモニタ設定画面のメニューから「目安線位置調整」のボックスがスイッチパネル操作スイッチ41によって選択されると(図4(a))、リヤビューモニタ設定画面はつぎのポイント選択メニュー画面(図4(b))に遷移する。これに伴いリヤビューモニタ表示部21には、車幅目安線11(11L、11R)、距離目安線12の初期位置がカメラ10の撮影画像に重畳されて表示される(図4(f))。
In the initial state, a captured image of the
ここで、リヤビューモニタ表示部21の画像中には、位置設定が行われるポイント1、ポイント2、ポイント3、ポイント4の場所を示す表示がなされる。すなわち、画像中の位置設定が行われる各ポイント1、2、3、4に対応する場所にオペレータの操作の目印となる「1」、「2」、「3」、「4」が表示される。車幅目安線11は、車体左位置を示す左車幅目安線11Lと、車体右位置を示す右車幅目安線11Rとからなる。距離目安線12は、ポイント1で右車幅目安線11Rと交差するとともに、ポイント2で左車幅目安線11Lと交差する。リヤビューモニタ表示部21の画像の図中左右方向を「X方向」、図中上下方向を「Y方向」とする。
Here, in the image of the rear view
右車幅目安線11Rの車体前方側端点の位置がポイント3となり、左車幅目安線11Lの車体前方側端点の位置がポイント4となる。
The position of the vehicle body front side end point of the right vehicle
つぎに、リヤビューモニタ設定画面のポイント選択メニューから「ポイント1」のボックスがスイッチパネル操作スイッチ41によって選択されると(図4(b))、リヤビューモニタ表示部21の画像中のポイント1に、ポイント1をX方向に移動させるための補助となる補助ライン13が表示される(図4(g))。補助ライン13および後述する補助ライン14は、左右車幅目安線11L、11R、距離目安線12と識別できるように、これら目安線と異なる色の十字ラインで構成されている。十字としたのは、左右車幅目安線11L、11Rと距離目安線12との交点をわかりやすくするためである。また、移動方向が理解できるように、移動方向に応じて十字のラインを構成する各ラインの長さが変化する。X方向に交点を調整する場合には、十字ラインのうちX方向のラインの長さがY方向のラインの長さよりも長くなる補助ライン13が用いられ(図4(g))、Y方向に交点を調整する場合には、十字ラインのうちY方向のラインの長さがX方向のラインの長さよりも長くなる補助ライン14が用いられる(図4(h))。
Next, when the “point 1” box is selected by the switch panel operation switch 41 from the point selection menu on the rear view monitor setting screen (FIG. 4B), the point 1 in the image on the rear view
また、輝度調整スイッチ22は、画像中におけるポイント1の設定位置(右車幅目安線11R、距離目安線12の設定位置)を微調整する設定操作スイッチに切り替わる(図4(g))。また、リヤビューモニタ設定画面は、つぎのX方向位置調整画面に遷移する(図4(c))。
Further, the
以後、輝度調整スイッチ22(シーソースイッチ)を操作すると、操作方向に応じた左右方向に、操作回数に応じた操作量分だけ、ポイント1が補助ライン13とともに、リヤビューモニタ表示部21の画像中でX方向に移動する(図4(g);破線矢印参照)。
Thereafter, when the brightness adjustment switch 22 (seesaw switch) is operated, the point 1 together with the
ポイント1のX方向位置を決定すると、スイッチパネル操作スイッチ41でポイント1のX方向位置を確定する操作が行われる。この操作に応じて、リヤビューモニタ設定画面は、つぎのY方向位置調整画面に遷移するとともに(図4(d))、リヤビューモニタ表示部21の画像中のポイント1に、ポイント1をY方向に移動させるための補助となる補助ライン14が表示される。なお、輝度調整スイッチ22は、継続して設定操作スイッチとして機能する。
When the X direction position of the point 1 is determined, an operation for determining the X direction position of the point 1 is performed by the switch panel operation switch 41. In response to this operation, the rear view monitor setting screen transits to the next Y direction position adjustment screen (FIG. 4D), and point 1 is set to point 1 in the image of the rear view
以後、輝度調整スイッチ22(シーソースイッチ)を操作すると、操作方向に応じた上下方向に、操作回数に応じた移動量分だけ、ポイント1が補助ライン14とともに、リヤビューモニタ表示部21の画像中でY方向に移動する(図4(h);破線矢印参照)。
Thereafter, when the brightness adjustment switch 22 (seesaw switch) is operated, the point 1 together with the
ポイント1のY方向位置を決定すると、スイッチパネル操作スイッチ41でポイント1のY方向位置を確定する操作が行われる。この操作に応じて、リヤビューモニタ設定画面は、つぎのポイント選択メニュー画面(図4(e))に遷移するとともに、ポイント1の設定が完了したものとして、リヤビューモニタ表示部21の画像中から、補助ライン14が消去される。また、設定後のポイント1のX,Y座標位置が所定のメモリに記憶される。また、輝度調整スイッチ22は、本来の輝度調整の機能に切り替わる。
When the Y direction position of the point 1 is determined, an operation for determining the Y direction position of the point 1 is performed by the switch panel operation switch 41. In response to this operation, the rear view monitor setting screen transitions to the next point selection menu screen (FIG. 4 (e)), and it is assumed that the setting of point 1 has been completed. The
以後、同様にしてポイント2、ポイント3、ポイント4についても、リヤビューモニタ設定画面のポイント選択メニューから「ポイント2」、「ポイント3」、「ポイント4」を選択して、上述したのと同様の処理を行うことにより、それら各ポイントの位置を設定することができる。
Thereafter, for
図5(a)、(b)は、車両100がダンプトラックである場合のポイント3、ポイント4の設定前のリヤビューモニタ表示部21の画像(図5(a))と、ポイント3、ポイント4の設定後のリヤビューモニタ表示部21の画像(図5(b))とを比較して示す。
5 (a) and 5 (b) show an image (FIG. 5 (a)) of the rear view
ポイント3、ポイント4の設定前では、ポイント3、ポイント4が画像の最下端に位置しており、左右車幅目安線11L、11Rがそれぞれ左右後輪タイヤ104L、104R上に重なって表示されている。このため左右後輪タイヤ104L、104Rから得られる車幅と、これら左右後輪タイヤ104L、104Rに重なった車幅目安線11L、11Rから得られる車幅との違いによって、オペレータに違和感を与えることになる(図5(a))。
Before the setting of
これに対して、ポイント3、ポイント4の設定後では、ポイント3(右車幅目安線11Rの車体前方側端点)、ポイント4(左車幅目安線11Lの車体前方側端点)がそれぞれ右後輪タイヤ104R、左後輪タイヤ104Lの後端境界に位置する。すなわち左右車幅目安線11L、11Rがそれぞれ左右後輪タイヤ104L、104R上に重ならないように各ポイント3、4の設定位置が調整される。このためオペレータは、上述した違和感を受けることなく、画像中の車幅目安線11L、11Rから正確に車幅の情報を得ることができる(図5(b))。
On the other hand, after setting
距離目安線12は、排土作業時に、後方の距離の目安となる線として設定することができる。たとえば、ポイント1、ポイント2を、図6に示すように、ベッセル110の最後端直下(車体最後端直下)の位置に設定して排土作業時の距離目安線12とすることができる。また、距離目安線12を、ベッセル110上昇時における車体後端を路面に投影した位置あるいは当該位置より所定距離後方の位置に設定して排土作業時の距離目安線12とすることができる。よって、リヤビューモニタ表示部21には、走行、作業中に、距離目安線12が排土作業時距離目安線として、カメラ10が撮影した画像に重ね合わせて表示される。これによりオペレータは、カメラ画像中の距離目安線12を目安に後退すれば、路面上のどの位置まで車両100を後退させて停止すれば所望する排土位置に達するのか、あるいは衝突、転落等を回避できるのかどうかを正確に把握することができるようになる。
The
車幅目安線11L、11R、距離目安線12を設定するに際しては、設定しようとするポイント1、ポイント2に相当する地面の各地点、設定しようとするポイント1、ポイント2の中間点に相当する地面の地点に、パイロン200を設置するとともに、設定しようとする車幅目安線11L、11Rに相当する地面のラインに沿ってポール210を予め設置し、それらパイロン200、ポール210を目印に各ポイント位置を調整することが望ましい(図6)。
When setting the vehicle
以上のように本実施例では、画像中におけるポイント3、4の位置を手動で調整することによって、車幅目安線11が、画像中の車体構成部分に重ならないようにしている。このため車両100の機種、号機毎に、カメラ10に映る左右後輪タイヤ104などの車体構成部分の範囲が異なる場合であっても、容易に、車幅目安線11が画像中の車体構成部分に重ならないように調整することができる。
As described above, in this embodiment, the position of the
以上のような設定作業が終了すると、スイッチパネル40の操作スイッチ41を操作して、メインモニタ表示部31を通常画面に切り替える。これによりオペレータは、メインモニタ表示部31から走行、作業に必要な車両情報を得て、走行、作業を行うことができる。一方、リヤビューモニタ表示部21には、走行、作業中に、車両100の車幅目安線11が、画像中の後輪タイヤ104に重ならないように、カメラ10が撮影した画像に重ね合わせて表示される。これによりオペレータは、走行、作業中に、違和感なく車体後方の車幅を正確に把握することができる。また、撮像した画像中に車両100の後輪タイヤ104が、車幅目安線に邪魔されることなく表示されるため、撮像した画像を介して、後輪タイヤ104の磨耗や損傷などの状態を明確に把握することができる。この結果、とりわけタイヤの負担の大きい作業現場において、タイヤのメンテナンスなどの管理を運転室120などに居ながら行うことができる。
When the above setting operation is completed, the operation switch 41 of the switch panel 40 is operated to switch the main monitor display unit 31 to the normal screen. Thus, the operator can obtain vehicle information necessary for traveling and working from the main monitor display unit 31, and can perform traveling and working. On the other hand, the rear view
カメラ10の撮影画像を走行、作業中に常時リヤビューモニタ表示部21に表示させてもよく、必要と判断された場合のみに表示させてもよい。たとえばつぎのa)、b)の態様が考えられる。
Images taken by the
a)シフトレバー109のシフト位置がR(リバース)レンジに位置されたときに、カメラ10の撮影画像をリヤビューモニタ表示部21に表示させる。
a) When the shift position of the
b)排土作業を行っているときに、カメラ10の撮影画像をリヤビューモニタ表示部21に表示させる。
b) When the earth removal work is being performed, an image captured by the
「排土作業を行っているとき」は、たとえばつぎの(a)または(b)または(c)の条件が成立していることをもって判断することができる。 “When the earth removal work is being performed” can be determined, for example, when the following conditions (a), (b), or (c) are satisfied.
(a)シフトレバー位置がRである場合(車両100が後退している排土作業開始時)。 (b)シフトレバー位置がN(ニュートラル)にある場合であってホイストレバー111が「上げ」、「下げ」位置にある場合(車両100が停止しベッセル110を上昇下降させている排土時)。
(c)シフトレバー位置がF(前進)のDレンジにある場合であってホイストレバー111が「上げ」、「下げ」位置にありかつ実速度段がDレンジ発進速度段以下である場合(車両100が排土を終え排土点から発進する排土作業終了時)。
(A) When the shift lever position is R (at the start of the soil removal work in which the vehicle 100 is moving backward). (B) When the shift lever position is N (neutral) and the hoist
(C) When the shift lever position is in the D range of F (forward), the hoist
以上の実施例では、画像中におけるポイントの位置を手動で調整することによって、車幅目安線11が、画像中の車体構成部分に重ならないようにしているが、画像認識処理の技術を適用して、車幅目安線11が、画像中の車体構成部分に重ならないように自動的に処理を行う実施も可能である。すなわち、たとえば後輪タイヤ104の形状パターンを用意し画像中からその形状パターンに一致する領域をパターン認識の手法を用いて探索し、一致した領域に車幅目安線11が重ならないようにしたり、後輪タイヤ104に相当する画像中の領域と画像背景領域とを画素の濃淡(明度)の大きさの違いによって判別して、後輪タイヤ104に相当する領域であると判別された画像領域箇所に車幅目安線11が重ならないようにする。 In the above embodiment, the position of the point in the image is manually adjusted so that the vehicle width guide line 11 does not overlap the vehicle body component in the image. However, the image recognition processing technique is applied. Thus, it is possible to perform processing automatically so that the vehicle width guide line 11 does not overlap the vehicle body component in the image. That is, for example, a shape pattern of the rear tire 104 is prepared, and an area that matches the shape pattern is searched from the image using a pattern recognition method so that the vehicle width guide line 11 does not overlap the matched area. A region of the image region determined to be a region corresponding to the rear wheel tire 104 by determining a region in the image corresponding to the rear wheel tire 104 and an image background region based on a difference in pixel shading (lightness). The vehicle width guide line 11 should not overlap.
1、2、3、4 ポイント、10 カメラ、11、車幅目安線、20リヤビューモニタ、21 表示部、23 CPU、100 車両、104 後輪タイヤ 1, 2, 3, 4 points, 10 cameras, 11, vehicle width reference line, 20 rear view monitor, 21 display unit, 23 CPU, 100 vehicle, 104 rear wheel tire
Claims (5)
表示部に表示される画像に、建設機械の車体の左右位置を示す車幅目安線を、画像中の車体構成部分に重ならないように、重ね合わせて表示する表示制御手段
を備えたことを特徴とする建設機械の後方視界表示システム。 In the rear view display system of the construction machine, which captures the field of view behind the vehicle body with a camera attached to the rear of the vehicle body of the construction machine and displays the captured image on the display unit.
The image displayed on the display unit is provided with display control means for displaying a vehicle width reference line indicating the left and right positions of the vehicle body of the construction machine in a superimposed manner so as not to overlap the vehicle body components in the image. A rear view display system for construction machinery.
左右車幅目安線の車体前方側端点の画像中における位置を調整する調整手段が備えられ、
左右車幅目安線の車体前方側端点の画像中における位置を調整することで、左右車幅目安線が、画像中の車体構成部分に重ならないように調整するようにしたことを特徴とする請求項1記載の建設機械の後方視界表示システム。 The vehicle width guide line consists of a left vehicle width guide line indicating the vehicle body left position and a right vehicle width guide line indicating the vehicle body right position.
Adjustment means for adjusting the position in the image of the vehicle front side end point of the left and right vehicle width reference line is provided,
The left and right vehicle width guide lines are adjusted so that the left and right vehicle width guide lines do not overlap with the vehicle body components in the image by adjusting the positions of the left and right vehicle width guide lines in the image. Item 3. A rear view display system for a construction machine according to Item 1.
建設機械がダンプトラックである場合に適用される方法であって、
表示部に表示される画像に、ダンプトラックの車体の左右位置を示す車幅目安線を、画像中の後輪タイヤに重ならないように、重ね合わせて表示する、
建設機械の後方視界表示方法。 In the rear view display method of the construction machine, the rear view of the vehicle body is photographed by a camera attached to the rear of the vehicle body of the construction machine, and the photographed image is displayed on the display unit.
A method applied when the construction machine is a dump truck,
The vehicle width guide line indicating the left and right position of the body of the dump truck is superimposed on the image displayed on the display unit so as not to overlap the rear tire in the image.
How to display the rear view of construction machinery.
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JP5410327B2 (en) | 2014-02-05 |
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