CN103140378B - 作业车辆的周边监视装置 - Google Patents

Abstract

在作业车辆的周边监视装置中，第一摄像部拍摄作业车辆周围的第一区域取得第一图像数据。俯瞰图像生成部通过将第一图像数据投影到规定的假想投影面（31）上生成作业车辆周围的俯瞰图像。假想投影面（31）包含离作业车辆越近距地面的高度越高的形状。

Description

作业车辆的周边监视装置

技术领域

本发明涉及一种作业车辆的周边监视装置。

背景技术

目前，作为超大型的作业车辆，广泛使用在矿山等处搬运碎石的自卸卡车。这样的自卸卡车与一般的车辆相比，因为车宽度非常宽并且前后长度长，所以导致驾驶员利用侧视镜等把握作业车辆周边的状况变得困难。

另一方面，为了让驾驶员方便地掌握车辆周边的状况，提出有一种周边监视装置。该周边监视装置包括安装在车辆上的摄像机等摄像部。周边监视装置将摄像部拍摄到的图像通过合成而生成显示作业车辆周围的俯瞰图像。例如，在专利文件1中所述的汽车周边监视装置中，通过将摄像部拍摄到的图像投影到假想投影面上生成俯瞰图像。

现有技术文件

专利文件

专利文件1：（日本）特开平03-099952号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

俯瞰图像是通过将图像投影到假想投影面上形成的。因此，存在处于车辆附近位置的物体在俯瞰图像中被缩小显示的问题。例如，如图17所示，物体OB1与物体OB2处于车辆100的周围。物体OB2比物体OB1更接近车辆100。通过将摄像部101拍摄到的物体OB1和物体OB2的图像投影到假想投影面300上，形成从假想视点103所看到的俯瞰图像。假想投影面300位于地面上。此时，从摄像部101看物体OB2时的视线的角度θ2比看物体OB1时的视线的角度θ1大。因此，在俯瞰图像中，物体OB1被显示的大小与L10相当，OB2被显示的大小与比L10小的L20相当。这样，当处于车辆附近的物体在俯瞰图像中被缩小显示时，驾驶员在俯瞰图像中发现物体变得困难。特别是，与一般的汽车不同，在车体大小非常大的作业车辆中，在车辆的周围存在很多对于驾驶员来说成为死角的区域。因此，能够容易识别处于作业车辆附近位置的物体变得非常重要。

本发明的课题在于提供一种作业车辆的周边监视装置，其在俯瞰图像中能够容易识别到处于作业车辆附近位置的物体。

用于解决技术课题的技术方案

本发明第一方面的作业车辆的周边监视装置具有第一摄像部、俯瞰图像生成部及显示部。第一摄像部安装在作业车辆上，拍摄作业车辆周围的第一区域得到第一图像数据。俯瞰图像生成部通过将第一图像数据投影到规定的假想投影面上生成作业车辆周围的俯瞰图像。显示部显示俯瞰图像。假想投影面包含离作业车辆越近距地面的高度越高的形状。

本发明第二方面的作业车辆的周边监视装置在第一方面的作业车辆的周边监视装置的基础上，具有假想投影面、变化部及平坦部。变化部离作业车辆越近距地面的高度越高。平坦部在比变化部更远离作业车辆的位置上与变化部连续连接。平坦部距地面的高度一定。另外，变化部处于作业车辆和平坦部之间的位置。

本发明第三方面的作业车辆的周边监视装置在第二方面的作业车辆的周边监视装置的基础上，变化部与平坦部的连接部分位于地面上。

本发明第四方面的作业车辆的周边监视装置在第一方面的作业车辆的周边监视装置的基础上，假想投影面具有第一变化部、平坦部及第二变化部。第一变化部离作业车辆越近距地面的高度越高。平坦部在比第一变化部更远离作业车辆的位置上与第一变化部连续连接。平坦部距地面的高度一定。第二变化部在比平坦部更远离作业车辆的位置上与平坦部连续连接。第二变化部离作业车辆越远距地面的高度越高。

本发明第五方面的作业车辆的周边监视装置在第四方面的作业车辆的周边监视装置的基础上，第二变化部与平坦部的连接部分处于地面上。

本发明第六方面的作业车辆的周边监视装置在第一方面的作业车辆的周边监视装置的基础上，还具有第二摄像部。第二摄像部安装在作业车辆上。第二摄像部拍摄第二区域取得第二图像数据。第二区域为与第一区域有部分重叠的作业车辆周围的区域。俯瞰图像生成部在俯瞰图像中重叠显示处于第一区域与第二区域的重叠区域中的第一图像数据的图像和处于重叠区域中的第二图像数据的图像。

本发明第七方面的作业车辆具有第一至第六方面中的任一方面所述的周边监视装置。

发明效果

在本发明第一方面的作业车辆的周边监视装置中，假想投影面包含离作业车辆越近距地面的高度越高的形状。因此，处于作业车辆附近的物体在俯瞰图像中被放大显示，从而能够在俯瞰图像中容易识别处于作业车辆附近位置的物体。

在本发明第二方面的作业车辆的周边监视装置中，因为变化部与平坦部连续连接，所以在俯瞰图像中物体能够被平滑地显示。因此，能够生成对于驾驶员来说差异感不大的俯瞰图像。另外，因为平坦部处于比变化部更远离作业车辆的位置，所以在俯瞰图像中能够抑制处于远离作业车辆位置的物体的变形。

在本发明第三方面的作业车辆的周边监视装置中，变化部与平坦部的连接部分处于地面上，即平坦部是地面上的平面，因此能够生成对于驾驶员来说如拍摄地面般的自然的俯瞰图像。

在本发明第四方面的作业车辆的周边监视装置中，通过假想投影面的第一变化部，俯瞰图像中的作业车辆附近的物体被放大显示。因为平坦部处于比变化部更远离作业车辆的位置，所以投影在平坦部上的物体在俯瞰图像中被放大显示。在平坦部中离作业车辆越远物体越被放大显示。另外，在比平坦部更远离作业车辆的位置上设置有第二变化部。因为第二变化部离作业车辆越远距地面的高度越高，所以物体离作业车辆越远越小。因此，能够利用俯瞰图像容易把握作业车辆与物体之间的距离感。并且，第一变化部与平坦部连续连接，平坦部与第二变化部连续连接，因此，在俯瞰图像中，物体能够被平滑地显示出来，从而可以生成很难给驾驶员带来差异感的俯瞰图像。

在本发明第五方面的作业车辆的周边监视装置中，第二变化部与平坦部的连接部分处于地面上，即平坦部是地面上的平面，因此，可以生成对于驾驶员来说如拍摄地面般的自然的俯瞰图像。另外，第一变化部从地面上起离作业车辆越近距地面的高度越高，因此，即使假想投影面全部是地面上的平面，在俯瞰图像中作业车辆附近的物体也能够被放大显示。并且，第二变化部从地面上起离车辆越远距地面的高度越高，因此，即使假想投影面全部是地面上的平面，也能够容易地把握作业车辆与物体之间的距离感。

在本发明第六方面的作业车辆的周边监视装置中，俯瞰图像生成部重叠显示在重叠区域中的第一图像数据的图像和第二图像数据的图像，因此，能够抑制俯瞰图像中的重叠区域中的物体的消失。另外，因为假想投影面包含离作业车辆越近距地面的高度越高的形状，所以处于在重叠区域中的作业车辆附近位置的物体在俯瞰图像中被放大显示，由此能够在俯瞰图像中容易地识别处于摄像部的重叠区域中的作业车辆附近位置的物体。

在本发明第七方面的作业车辆中，假想投影面包含离作业车辆越近距地面的高度越高的形状。因此，处于作业车辆附近位置的物体能够在俯瞰图像中被放大显示，由此能够在俯瞰图像中容易地识别处于作业车辆附近位置的物体。

附图说明

图1为表示本发明一实施方式的作业车辆的整体构成的立体图。

图2为表示本发明一实施方式的周边监视装置的构成的框图。

图3为表示周边监视装置的多个摄像部安装位置的作业车辆的立体图。

图4为表示周边监视装置的多个摄像部安装位置及摄像范围的俯视图。

图5为表示利用假想投影面的图像变换方法的图。

图6为表示第一假想投影面的一例的示意图。

图7为表示第二假想投影面的一例的示意图。

图8为表示包含在假想投影面中的第一范围至邻近范围的位置的俯视图。

图9为表示周边监视装置的控制器所执行的处理的流程图。

图10为表示停止状态下的俯瞰图像的例子的示意图。

图11为表示行驶状态下的俯瞰图像的例子的示意图。

图12为用于说明本实施方式的周边监视装置的效果的示意图。

图13为用于说明在现有的周边监视装置中发生物体消失的原因的示意图。

图14为用于说明本实施方式的周边监视装置的效果的示意图。

图15为用于说明本实施方式的周边监视装置的效果的示意图。

图16为表示其他实施方式的第一假想投影面的一例的示意图。

图17为用于说明现有的周边监视装置的课题的示意图。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施方式。需要说明的是，在以下的说明中，“前”“后”“左”“右”是以就坐于驾驶席上的驾驶员为基准的用语，“车宽方向”与“左右方向”表示相同的意思。

图1为表示本发明一实施方式的作业车辆1的立体图。作业车辆1为在矿山作业中所使用的自走式超大型自卸卡车。

作业车辆1主要具有车架2、驾驶室3、货箱4、前轮5及后轮6。另外，作业车辆1具有监视作业车辆1的周围并显示其结果的周边监视装置10（参照图2）。关于周边监视装置10的详细部分将于后文叙述。

车架2支承有图中未图示的柴油发动机、变速器等动力机构和其他的辅助设备。另外，车架2的前部支承有左右成对的前轮5（图1中只表示右前轮）。车架2的后部支承有左右成对的后轮6（图1中只表示右后轮）。车架2具有下层平台部2a和上层平台部2b。下层平台部2a安装于车架2的前表面的下部。上层平台部2b配置于下层平台部2a的上方。下层平台部2a与地面之间配置有例如可动式梯子2c。另外，下层平台部2a与上层平台部2b之间配置有斜梯2d。上层平台部2b上配置有栏杆状扶手2e。

驾驶室3配置于上层平台部2b上。驾驶室3在上层平台部2b上配置于从车宽方向上的中央偏向车宽方向上的一侧的位置上。具体地说，驾驶室3在上层平台部2b上处于车宽方向上的中央的左侧方。驾驶室3内配置有驾驶席、方向盘、变速杆、加速踏板、刹车踏板等操作部件（未图示）。

货箱4为用于装载碎石等重物的容器。货箱4底面的后部经由旋转销（未图示）可旋转地连接于车架2的后部。货箱4利用未图示的液压缸等执行器形成装载姿态与竖立姿态。如图1所示，装载姿态为货箱4的前部位于驾驶室3上部的姿态。竖立姿态为排出装载物的姿态，是货箱4向后下方倾斜的状态。货箱4的前部通过向上方旋动，使货箱4从装载姿态向竖立姿态变化。

图2为表示作业车辆1所具有的周边监视装置10的构成的框图。周边监视装置10具有多个摄像部11～16、车速检测部17、显示部18及控制器19。

摄像部11～16安装在作业车辆1上。摄像部11～16拍摄作业车辆1的周围区域并取得图像数据。摄像部11～16分别具有摄像机11a～16a及帧存储器11b～16b。帧存储器11b～16b暂时保存利用摄像机11a～16a所拍摄的图像数据。多个摄像部11～16具有第一～第六摄像部11～16。图3为表示第一～第六摄像部11～16安装位置的作业车辆1的立体图。图4为表示第一～第六摄像部11～16安装位置及摄像范围的作业车辆1的俯视图。

如图3所示，第一摄像部11安装在作业车辆1的前表面上。具体地说，第一摄像部11配置于斜梯2d的上端部上。如图4所示，第一摄像部11拍摄作业车辆1周围的第一区域11R并得到第一图像数据。第一区域11R位于作业车辆1的前方。

如图3所示，第二摄像部12安装于作业车辆1的前表面的一侧部上。具体地说，第二摄像部12配置于上层平台部2b的前表面的左侧部上。如图4所示，第二摄像部12拍摄作业车辆1周围的第二区域12R并得到第二图像数据。第二区域12R位于作业车辆1的左斜前方。如图3所示，第三摄像部13安装于作业车辆1的前表面的另一侧部上。具体地说，第三摄像部13配置于与第二摄像部12左右对称的位置上。即，第三摄像部13配置于上层平台部2b的前表面的右侧部上。如图4所示，第三摄像部13拍摄作业车辆1周围的第三区域13R并取得第三图像数据。第三数据区域13R位于作业车辆1的右斜前方。

如图3所示，第四摄像部14安装于作业车辆1的一侧面上。具体地说，第四摄像部14配置于上层平台部2b的左侧面的前部上。如图4所示，第四摄像部14拍摄作业车辆1周围的第四区域14R并取得第四图像数据。第四区域14R位于作业车辆1的左斜后方。如图3所示，第五摄像部15安装于作业车辆1的另一侧面上。具体的说，第五摄像部15配置于与第四摄像部14左右对称的位置上。即，第五摄像部15配置于上层平台部2b的右侧面的前部上。如图4所示，第五摄像部15拍摄作业车辆1周围的第五区域15R并取得第五数据区域。第五区域15R位于作业车辆1的右斜后方。

如图3所示，第六摄像部16安装于作业车辆1的后部上。具体地说，第六摄像部16位于连接两个后轮6的轮轴（未图示）的上方，配置于货箱4的旋转轴附近。如图4所示，第六摄像部16拍摄作业车辆1周围的第六区域16R并取得第六图像数据。第六区域16R位于作业车辆1的后方。

如图4的中央图所示，利用以上的六台摄像部11～16能够取得作业车辆1的几乎整个周围的图像。如图4的中央图所示，第一～第六区域16R中相邻的两个区域有部分重叠。具体地说，第一区域11R在第一重叠区域OA1与第二区域12R有部分重叠。另外，第一区域11R在第二重叠区域OA2与第三区域13R有部分重叠。第二区域12R在第三重叠区域OA3与第四区域14R有部分重叠。第三区域13R在第四重叠区域OA4与第五区域15R有部分重叠。第四区域14R在第五重叠区域OA5与第六区域16R有部分重叠。第五区域15R在第六重叠区域OA6与第六区域16R有部分重叠。第一～第六摄像部11～16分别将表示拍摄图像的图像数据发送到控制器19。

车速检测部17检测作业车辆1的车速。车速检测部17根据例如变速器的输出轴的旋转速度等检测作业车辆1的车速。车速检测部17将表示检测到的车速的车速数据发送到控制器19。

显示部18为配置于驾驶室3内的显示器。显示部18配置于驾驶室3内的驾驶席的前方。显示部18响应控制器19的控制显示图像。

控制器19根据来自摄像部11～16的图像数据生成表示作业车辆1周围的俯瞰图像。控制器19将表示生成的俯瞰图像的输出信号输出到显示部18。显示部18根据控制器19发出的输出信号显示俯瞰图像。如图2所示，控制器19具有行驶状态判断部21、存储部22及俯瞰图像生成部23。

行驶状态判断部21根据车速检测部17发来的车速数据判断作业车辆1的行驶状态。当车速在规定的阈值以上时，行驶状态判断部21判断作业车辆1处于行驶状态。当车速小于规定的阈值时，行驶状态判断部21判断作业车辆处于停止状态。因此，所述停止状态不仅包括车速为零时的状态，还包括车速小的低速行驶状态。

存储部22储存控制器19用于生成俯瞰图像所需的各种信息。具体地说，存储部22储存后述的第一变换信息、第二变换信息及合成比率。

俯瞰图像生成部23接受分别来自摄像部11～16的图像数据。俯瞰图像生成部23根据多个图像数据表示的多个图像生成作业车辆1周围的俯瞰图像。具体地说，俯瞰图像生成部23利用存储部22中保存的变换信息进行图像数据的坐标变换。变换信息为表示输入图像的各像素的位置坐标与输出图像的各像素的位置坐标对应关系的信息。这里，输入图像为各摄像部11～16所拍摄的图像。输出图像为显示部18所显示的俯瞰图像。俯瞰图像生成部23利用变换信息将摄像部11～16所拍摄的图像变换为从位于作业车辆1上方的规定的假想视点所看到的图像。具体地说，如图5所示，摄像部11～16所拍摄的图像通过被投影到规定的假想投影面30上，变换为从位于作业车辆1上方的假想视点20所看到的图像。变换信息表示该假想投影面30。俯瞰图像生成部23将多个摄像部11～16发送的图像数据投影到规定的假想投影面上并通过合成生成作业车辆1周围的俯瞰图像。即，将第一～第六图像数据投影到规定的假想投影面上并通过合成生成作业车辆1周围的俯瞰图像。

如上所述，各摄像部11～16所拍摄的作业车辆1周围的区域在第一～第六重叠区域OA1～OA6中重叠。俯瞰图像生成部23在俯瞰图像中重叠显示在各个重叠区域OA1～OA6中相互相邻的两幅来自摄像部11～16的图像数据的图像。具体地说，俯瞰图像生成部23在第一重叠区域OA1中重叠显示来自第一摄像部11的第一图像数据的图像和来自第二摄像部12的第二图像数据的图像。俯瞰图像生成部23在第二重叠区域OA2中重叠显示来自第一摄像部11的第一图像数据的图像和来自第三摄像部的第三图像数据的图像。俯瞰图像生成部23在第三重叠区域OA3中重叠显示来自第二摄像部12的第二图像数据的图像和来自第四摄像部14的第四图像数据的图像。俯瞰图像生成部23在第四重叠区域OA4中重叠显示来自第三摄像部13的第三图像数据的图像和来自第五摄像部15的第五数据图像的图像。俯瞰图像生成部23在第五重叠区域OA5中重叠显示来自第四摄像部14的第四数据图像的图像和来自第六摄像部16的第六图像数据的图像。俯瞰图像生成部23在第六重叠区域OA6中重叠显示来自第五摄像部15的第五数据图像的图像和来自第六摄像部16的第六图像数据的图像。这样在重叠区域OA1～OA6中将两个图像数据重叠合成时，将各图像数据的值与合成比率的乘积相加。合成比率是与各图像数据对应的值，储存在存储部22中。例如，第一图像数据的合成比率为0.5，第二图像数据的合成比率为0.5等，每个图像数据都规定有各自的合成比率。通过这样利用合成比率，在重叠区域OA1～OA6中多个图像数据平均化显示。因此，可以抑制色度及对比度的急剧变化，从而生成自然的俯瞰图像。俯瞰图像生成部23生成表示如上所述那样生成的俯瞰图像的俯瞰图像数据，并将俯瞰图像数据发送到显示部18中。

俯瞰图像生成部23有选择地使用多个假想投影面生成俯瞰图像。具体地说，俯瞰图像生成部23利用图6所示的第一假想投影面31和图7所示的第二假想投影面32生成俯瞰图像。图6（a）为第一假想投影面31的立体图。图6（b）为图6（a）中的第一假想投影面31的A1-A1剖面图。图6（c）为图6（a）中的第一假想投影面31的B1-B1剖面图。图7（a）为第二假想投影面32的立体图。图7（b）为图7（a）中的第二假想投影面32的A2-A2剖面图。图7（c）为图7（a）中的第二假想投影面32的B2-B2剖面图。如上述所述，存储部22储存第一变换信息和第二变换信息。第一变换信息为表示第一假想投影面31的数据。第二变换信息为表示第二假想投影面32的数据。俯瞰图像生成部23通过利用第一变换信息进行图像数据的坐标变换，将各摄像部11～16所拍摄的图像投影到第一假想投影面31上生成俯瞰图像。俯瞰图像生成部23通过利用第二变换信息进行图像数据的坐标变换，将各摄像部11～16所拍摄的图像投影到第二假想投影面32上生成俯瞰图像。

如图6所示，第一假想投影面31包含离作业车辆1越近距地面的高度越高的形状。第一假想投影面31的中央部为离作业车辆1越近距地面的高度越高的形状。第一假想投影面31的外缘部为离作业车辆1越远距地面的高度越高的形状。这里，如图8所示，在假想投影面31，32上，把从作业车辆1的前后方向和车宽方向的中心C1（以下称为车辆中心C1）到自该中心C1分别向作业车辆1的前方、左侧方、右侧方、后方以规定距离离开的位置的范围规定为邻近范围R0。把与邻近范围R0相邻且比邻近范围R0更远离作业车辆1的范围规定为第一范围R1。把与第一范围1相邻且比第一范围R1更远离作业车辆1的范围规定为第二范围R2。第二范围R2包含各假想投影面31，32的外缘部。

如图6所示，第一假想投影面31包含第一变化部33、平坦部34及第二变化部35。第一变化部33位于图8所示的邻近范围R0内。第一变化部33离车辆中心C1越近其距地面的高度越高。即，第一变化部33离作业车辆1越近其距地面的高度越高。因此，第一假想投影面31的邻近范围R0为离作业车辆1越近距地面的高度越高的形状。第一变化部33为朝着车辆中心C1向上方倾斜的形状。第一变化部33的顶点位于作业车辆1的相当于内部的位置上。第一变化部33位于多个摄像部11～16中的设置于最低位置的摄像部的下方位置上。平坦部34位于第一假想投影面31的第一范围R1内。平坦部34在比第一变化部33更远离作业车辆1的位置与第一变化部33连续连接。第一变化部33与平坦部34连接的部分位于地面上。平坦部34的距地面的高度一定。因此，第一假想投影面31的第一范围R1为距地面高度一定的平坦的形状。具体地说，平坦部34为与地面等高的平面。因此，第一假想投影面31的第一范围R1为与地面等高的平坦的形状。第二变化部35位于第一假想投影面31的第二范围R2内。第二变化部35在比平坦部34更远离作业车辆1的位置与平坦部34连续连接。第二变化部35离作业车辆1越远其距地面的高度越高。因此，第一假想投影面31的第二范围R2为离作业车辆1越远距地面的高度越高的形状。第二变化部35为朝着远离作业车辆1的方向向上方倾斜的形状。第二变化部35与平坦部34连接的部分位于地面上。

第一假想投影面31的第二范围即第二变化部35包含多个弯曲面35a～35d及多个球面35e～35h。弯曲面35a～35d以假想轴为中心弯曲，该假想轴平行于与作业车辆1的外形相对应的矩形的各边。球面35e～35h分别配置于邻接的一对弯曲面35a～35d之间。球面35e～35h与邻接的弯曲面35a～35d连续连接。具体地说，第二变化部35包含第一～第四弯曲面35a～35d及第一～第四球面35e～35h。第一弯曲面35a位于作业车辆1的前方。如图6（a）所示，第一弯曲面35a以假想轴C2为中心弯曲。假想轴C2为平行于与作业车辆1的外形相对应的矩形的前面的边的轴线。第二弯曲部35b位于作业车辆1的后方。如图6（a）所示，第二弯曲部35b以假想轴C3为中心弯曲。假想轴C3是平行于与作业车辆1的外形相对应的矩形的后面的边的轴线。第三弯曲部35c位于作业车辆1的左侧方。如图6（b）所示，第三弯曲部35c以假想轴C4为中心弯曲。假想轴C4是平行于与作业车辆1的外形相对应的矩形的左侧面的边的轴线。第四弯曲部35d位于作业车辆1的右侧方。如图6（b）所示，第四弯曲部35d以假想轴C5为中心弯曲。假想轴C5是平行于与作业车辆1的外形相对应的矩形的右侧面的边的轴线。

第一球面35e配置于第一弯曲面35a和第三弯曲面35c之间。第一球面35e与第一弯曲面35a和第三弯曲面35c连续连接。第二球面35f配置于第一弯曲面35a与第四弯曲面35d之间。第二球面35f与第一弯曲面35a和第四弯曲面35d连续连接。第三球面35g配置于第二弯曲面35b与第三弯曲面35c之间。第三球面35g与第二弯曲面35b和第三弯曲面35c连续连接。第四球面35h配置于第二弯曲面35b和第四弯曲面35d之间。第四球面35h与第二弯曲面35b和第四弯曲面35d连续连接。

如图7所示，第二假想投影面32具有平坦的形状。详细地说，包含第二假想投影面32的包括外缘部的整体为距地面的高度一定的平坦的形状。因此，第二假想投影面32的第一范围R1、第二范围R2及邻近范围R0为距地面的高度一定的平坦的形状。具体地说，第二假想投影面32整体具有与地面等高的平坦的形状。

图9为表示周边监视装置10的控制器19所执行的处理的流程图。以下，参照图9说明周边监视装置10为了显示俯瞰图像所进行的处理。

首先，在步骤S1中，进行图像的读取。在此，通过各摄像部11～16的摄像机11a～16a拍摄图像并将各图像数据保存在各摄像部11～16的帧存储器11b～16b中。

在步骤S2中，判断作业车辆1是否处于行驶状态。这里，行驶状态判断部21根据车速判断作业车辆1是否处于行驶状态。如上所述，当车速在规定的阈值以上时，行驶状态判断部21判断作业车辆1处于行驶状态。当车速在规定的阈值以下时，行驶状态判断部21判断作业车辆1处于停止状态。当作业车辆1处于非行驶状态时进入步骤3。即，当作业车辆处于停止状态时，进入步骤3。

在步骤S3中，在第一假想投影面31上生成俯瞰图像。在此，俯瞰图像生成部23利用图6所示的第一假想投影面31生成俯瞰图像。具体地说，将来自各摄像部11～16的图像数据投影到第一假想投影面31上并通过合成生成俯瞰图像。图10为利用第一假想投影面31生成的俯瞰图像（以下称为第一俯瞰图像41）的一个例子。第一俯瞰图像41的外围具有长方形的形状。第一俯瞰图像41包含俯视图中表示作业车辆1的模型图50和俯视图中表示作业车辆1周围的图像51。另外，第一俯瞰图像41包含表示距作业车辆1的距离的多个基准线52～54。基准线52～54包含第一基准线52、第二基准线53及第三基准线54。例如，第一基准线52表示距作业车辆1的距离为3m的位置。第二基准线52表示距作业车辆的距离为5m的位置。第三基准线54表示距作业车辆1的距离为7m的位置。如上所述，包含第一假想投影面31的外缘部的第二范围R2由弯曲面35a～35d及球面35e～35h构成。因此，在第一俯瞰图像41的外围的附近部分，图像51被弯曲显示。

在步骤S2中，当判断为作业车辆1处于行驶状态时，进入步骤S4。即，当车速在规定的阈值以上时，进入步骤S4。在步骤S4中，在第二假想投影面32上生成俯瞰图像。图11为利用第二假想投影面32生成的俯瞰图像（以下称为第二俯瞰图像42）的一个例子。第二俯瞰图像42与第一俯瞰图像41同样，包含俯视图中表示作业车辆1的模型图50及俯视图中表示作业车辆1周围的图像51。另外，第二俯瞰图像42与第一俯瞰图像41同样包含多个基准线52～54。如上所述，第二假想投影面32为整体平坦的形状。因此，在第二俯瞰图像42中，即使在外围的附近部分，也可以防止如第一俯瞰图像41那样的图像51被弯曲的显示。

在步骤S5中，俯瞰图像被显示在显示部18中。这里，上述的第一俯瞰图像41和第二俯瞰图像42被显示在显示部18中。具体地说，当作业车辆1处于停止状态时，第一俯瞰图像41被显示在显示部18中。当作业车辆1处于行驶状态时，第二俯瞰图像42被显示在显示部18中。

接着，说明本实施方式的作业车辆1的周边监视装置10的特征。

在本实施方式中，物体OB投影到第一假想投影面31的第一变化部33上的大小L3（参照图12（b））比物体OB投影到配置于地面G上的假想投影面300上的大小L1（参照图12（a））大。因此，即使物体OB处于作业车辆1附近的位置，在第一俯瞰图像41中物体OB也被放大显示。因此，驾驶员可以容易识别处于作业车辆1附近位置的物体OB。

一般地，当俯瞰图像由多个摄像部所拍摄的图像通过合成而生成时，存在在俯瞰图像中处于各摄像部的摄像范围的边界部分的物体消失的问题。例如，如图13（a）所示，说明利用处于与地面等高位置的假想投影面300生成俯瞰图像的例子。在这个例子中，假想投影面300按照多个摄像部101，102所拍摄的区域被分割。周边监视装置将各摄像部101,102所拍摄的图像投影在假想投影面300上，从而使其变换为从处于作业车辆100的上方位置的假想视点103所看到的俯瞰图像。此时，投影到假想投影面300上的图像的像素300的值为从负责拍摄含有该像素300的区域的摄像部101所看到的该像素300的值。因此，当物体OB在假想投影面300中处于相邻的两个摄像部101，102的区域的边界BL时，不存在穿过物体OB上部的摄像部101，102的视线。此时，摄像部101，102只能拍摄地面上的物体OB的设置部P1。因此，如图13（b）所示，在俯瞰图像400中显示物体OB的像401只能被显示成一个极小的点，或者在俯瞰图像400中消失。对于这样的物体消失的问题，在摄像范围的重叠区域中，可以通过将各摄像范围的图像数据相加来解决。此时，如图14（a）所示，存在在重叠区域OA中穿过的物体OB的上部的摄像部101的视线LS1和摄像部102的视线LS2。因此，如图16（b）所示，在俯瞰图像400的重叠区域OA中，摄像部101拍摄的像402与拍摄部102拍摄的像403被同时显示。因此，可以防止在重叠区域OA中物体OB消失。

但是，如图14（a）所示，摄像范围的重叠区域OB越接近作业车辆100越狭小。因此，当物体OB处于作业车辆100的附近位置时，能够显示物体OA的范围变窄，从而俯瞰图像400只能显示物体OB的一部分。因此，如图15（a）所示，可以考虑将物体OB投影到配置于比地面G高的位置的假想投影面301上。此时，在物体OB的地面上的设置部P和假想投影面301之间的部分，存在通过假想投影面30的视线LS3和LS4，还存在通过物体OB的顶上部P2的视线LS5。由此，如图15（b）所示，可以在俯瞰图像400中显示物体OB的更广的范围。在俯瞰图像400中，摄像部101拍摄的像404与摄像部102拍摄的像405被同时显示。但是，这种情况下，虽然可以在俯瞰图像400中显示物体OB的更广的范围，但是在俯瞰图像400中存在物体OB的大小变小的问题。例如，如图12（a）所示，物体OB投影到配置于比地面G高的位置的假想投影面301上的大小L2比物体OB投影到配置于地面G的假想投影面300上的大小L1小。如上所述，在作业车辆1的附近，俯瞰图像中物体OB被缩小显示。因此，如果使用配置于比地面G高的位置的假想投影面301，处于作业车辆1的附近位置的物体OB在俯瞰图像中被更加缩小地显示。

对于上述这样的问题，在本实施方式的作业车辆1的周边监视装置10中，第一变化部33倾斜成离作业车辆1越近距地面的高度越高。因此，如图12（b）所示，能够使俯瞰图像中的物体OB的大小L3比投影到配置于比地面G高的位置的假想投影面301上的物体OB的大小L2大。因此，可以同时解决俯瞰图像中的物体消失的问题、显示的物体范围变窄的问题以及物体被缩小显示的问题。

第一假想投影面31的平坦部34存在于比第一变化部33更远离作业车辆1的位置上。另外，处于远离作业车辆1的位置与处于作业车辆1的附近相比，物体OB在俯瞰图像中的物体更被放大显示。由此可以解决物体消失的问题。

在平坦部34中，虽然物体OB越远离作业车辆1越可以被放大显示，在第一假想投影面31上，在比平坦部34更加远离作业车辆1的位置上设置有第二变化部35。第二变化部35离作业车辆1越远其距地面的高度越高，因而物体OB离作业车辆1越远越被缩小显示。因此，利用第一俯瞰图像41可以容易地把握作业车辆1与物体OB之间的距离感。

第一变化部33与平坦部34连续连接。平坦部34与第二变化部35连续连接。因此，在俯瞰图像上物体OB能够被平滑地显示。由此，可以生成对驾驶员来说差异感小的俯瞰图像。

第一变化部33与平坦部34连接的部分位于地面上。另外，第二变化35与平坦部34的连接的部分位于地面上。即，平坦部34为地面上的平面。因此，能够生成对于驾驶员来说如拍摄地面般的自然的俯瞰图像。

以上说明了本发明的一实施方式，但是本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围可以进行各种变更。

上述的实施方式中作为作业车辆1列举了自卸卡车的例子，但本发明也适用于例如推土机等其他种类的作业车辆。

第一假想面31中也可以省略第二变化部35。即，如图16所示的第一假想投影面31那样，可以由变化部61和平坦部62构成。变化部61与上述实施方式的第一变化部33相同。因此，变化部61为离作业车辆1越近距地面的高度越高的形状。变化部61位于邻近范围R0内。平坦部34比变化部61更加远离作业车辆并且延伸到第一假想投影面31的外围。即，平坦部34位于将第一范围R1与第二范围R2相加的范围。

本发明的摄像部的数量不限于上述实施方式中的六台。另外，本发明的摄像部的配置也不局限于上述实施方式的摄像部11～16的配置。在上述的实施方式中，第一假想投影面31的第一变化部33为距地面的高度连续变化的倾斜面，但是第一变化部33的距地面的高度也可以呈阶梯状变化。同样，第二变化部35的距地面的高度也可以呈阶梯状变化。但是，从形成差异感小的自然的俯瞰图像的观点来看，第一变化部33优选距地面的高度连续变化的倾斜面。同样地，从形成差异感小的自然的俯瞰图像的观点来看，第二变化部35优选距地面的高度连续变化的倾斜面。另外，第一变化部33的倾斜面可以是直线状的，也可以是曲线状的。同样地，第二变化部35的倾斜面可以是直线状的，也可以是曲线状的。另外，第一假想投影面31的平坦部34可以不局限于与地面等高，也可以处于与地面不等高的位置。

工业实用性

本发明提供一种作业车辆的周边监视装置，其可以抑制俯瞰图像中物体消失。

符号说明

1作业车辆

10周边监视装置

11第一摄像部

12第二摄像部

18显示部

23俯瞰图像生成部

31第一假想投影面

33第一变化部

34平坦部

35第二变化部

Claims (7)

1.一种作业车辆的周边监视装置，其特征在于，具有：

第一摄像部，其安装在作业车辆上，拍摄所述作业车辆的周围的第一区域取得第一图像数据；

俯瞰图像生成部，其通过将所述第一图像数据投影到规定的假想投影面上生成所述作业车辆的周围的俯瞰图像；

显示部，其显示所述俯瞰图像；

所述假想投影面包含离所述作业车辆越近距地面的高度越高的、倾斜的形状，以使得与使用配置在地面上的平坦的假想投影面的情况相比物体在所述俯瞰图像中被放大显示。

2.如权利要求1所述的作业车辆的周边监视装置，其特征在于，所述假想投影面包含变化部和平坦部；该变化部离所述作业车辆越近距地面的高度越高；该平坦部在比所述变化部更远离所述作业车辆的位置与所述变化部连续连接且距地面的高度一定；

所述变化部处于所述作业车辆与所述平坦部之间的位置。

3.如权利要求2所述的作业车辆的周边监视装置，其特征在于，所述变化部与所述平坦部的连接部分位于地面上。

4.如权利要求1所述的作业车辆的周边监视装置，其特征在于，所述假想投影面包含第一变化部、平坦部及第二变化部；该第一变化部离所述作业车辆越近距地面的高度越高；该平坦部在比所述第一变化部更远离所述作业车辆的位置与第一变化部连续连接且距地面的高度一定；该第二变化部在比所述平坦部更远离所述作业车辆的位置与所述平坦部连续连接且距所述作业车辆越远距地面的高度越高。

5.如权利要求4所述的作业车辆的周边监视装置，其特征在于，所述第二变化部与所述平坦部的连接部分位于地面上。

6.如权利要求1所述的作业车辆的周边监视装置，其特征在于，还具有第二摄像部，该第二摄像部被安装在所述作业车辆上，拍摄与所述第一区域部分重叠的所述作业车辆的周围的第二区域取得第二图像数据；

所述俯瞰图像生成部在所述俯瞰图像中将处于所述第一区域与所述第二区域的重叠区域中的所述第一图像数据的图像和处于所述重叠区域中的所述第二图像的图像重叠显示。

7.一种作业车辆，其特征在于，具有如权利要求1至6中的任一项所述的周边监视装置。