JP5781978B2 - ダンプトラック - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るダンプトラックを示す斜視図である。図2は、本実施形態に係るダンプトラックが有するキャブの構造を示す図である。本実施形態において、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が有する撮像装置を搭載したダンプトラックの斜視図である。図5は、複数の撮像装置によって撮像される領域及び複数の撮像装置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。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、CCD(Charge Coupled Device)を用いたカメラである。撮像装置11、12、13、14、15、16は、ダンプトラック1の周囲を撮像し、画像情報として出力する。以下において、適宜、撮像装置11を第1撮像装置11、撮像装置12を第2撮像装置12、撮像装置13を第3撮像装置13、撮像装置14を第4撮像装置14、撮像装置15を第5撮像装置15、撮像装置16を第6撮像装置16という。また、これらを区別する必要がない場合、適宜、撮像装置11〜16という。
図6は、レーダ装置の配置を示す斜視図である。本実施形態において、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。
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上に表示し、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、表示制御部130、モニタ画像生成部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をアッパデッキ2bに配置し、第6撮像装置16をフレーム2fの後端であってベッセル4の下方に配置している。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。
上述した例において、周辺監視システム10は、撮像装置11〜16が撮像し、取得した画像情報に基づいて俯瞰画像200を生成したが、周辺監視システム10は、このような形態には限定されない。上述したように、ダンプトラック1は、後方は最も視界が悪く、ベッセル4の昇降によって影領域SAの範囲が大きく変化する。周辺監視システム10は、例えば、ダンプトラック1のベッセル4の下方に配置される第6撮像装置16のみを用いるとともに、第6撮像装置16にハイダイナミックレンジカメラを用いて、ダンプトラック1の後方のみを監視してもよい。すなわち、ダンプトラック1のバックモニタとしてハイダイナミックレンジカメラの第6撮像装置16を用いるようにしてもよい。このようにすれば、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、周辺監視システム10は、ダンプトラック1の後方に存在する車両その他の対象物を表示した画像を生成し、これをモニタ50に表示させることができる。
2 車体部
2a ロアデッキ
2b アッパデッキ
2f フレーム
3 キャブ
3a 支柱
4 ベッセル
4F 鍔部
5 前輪
6 後輪
10 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
50 モニタ
60 撮像素子
61 DSP
62 デコーダ
63 輝度ダイナミックレンジ補正部
64 エンコーダ
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 表示制御部
140 モニタ画像生成部
200 俯瞰画像
210 対象物情報収集部
220 対象物処理部
300 車両
SA 影領域
Claims (4)
- 運転室が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジカメラによって得られる画像を組み合わせた俯瞰画像を用いて前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
を含み、
前記俯瞰画像の境界部分に対応する前記車体部周囲の領域である重複領域における各ワイドダイナミックレンジカメラの撮像範囲が重複し、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接するワイドダイナミックレンジカメラのうち少なくとも一方の、前記重複領域における前記車体部から所定距離だけ離れた箇所の撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さであることにより、撮像対象物が前記重複領域における前記所定距離の範囲内であって、前記アッパデッキの下方に存在するときに、前記撮像対象物の全体を前記俯瞰画像に表示する、
鉱山で用いられるダンプトラック。 - 前記側方カメラは、
前記車体部の斜め前方を撮像可能な第1側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記車体部の斜め後方を撮像可能な第2側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
を備える、請求項1に記載の、鉱山で用いられるダンプトラック。 - 前記車体部に設けられており、前記車体部の全周範囲に存在する物体を検出可能な複数のレーダ装置を備える、請求項1又は請求項2に記載の、鉱山で用いられるダンプトラック。
- 運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジカメラによって得られる画像を組み合わせた俯瞰画像を用いて前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、
を含み、
前記俯瞰画像の境界部分に対応する前記車体部周囲の領域である重複領域における各ワイドダイナミックレンジカメラの撮像範囲が重複し、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接するワイドダイナミックレンジカメラのうち少なくとも一方の、前記重複領域における前記車体部から所定距離だけ離れた箇所の撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さであることにより、撮像対象物が前記重複領域における前記所定距離の範囲内であって、前記アッパデッキの下方に存在するときに、前記撮像対象物の全体を前記俯瞰画像に表示する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
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