CN103415783A - 带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法 - Google Patents

带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103415783A
CN103415783A CN2012800029530A CN201280002953A CN103415783A CN 103415783 A CN103415783 A CN 103415783A CN 2012800029530 A CN2012800029530 A CN 2012800029530A CN 201280002953 A CN201280002953 A CN 201280002953A CN 103415783 A CN103415783 A CN 103415783A
Authority
CN
China
Prior art keywords
radar
vehicle
dumper
detection
barrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012800029530A
Other languages
English (en)
Inventor
栗原毅
坪根大
町田正臣
中西幸宏
田贯富和
光田慎治
远岛雅德
龙满光广
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Komatsu Ltd
Original Assignee
Komatsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Komatsu Ltd filed Critical Komatsu Ltd
Publication of CN103415783A publication Critical patent/CN103415783A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/87—Combinations of radar systems, e.g. primary radar and secondary radar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9315—Monitoring blind spots
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9317—Driving backwards
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93272—Sensor installation details in the back of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93274—Sensor installation details on the side of the vehicles
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G01S2013/9327—Sensor installation details
    • G01S2013/93275—Sensor installation details in the bumper area
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/02—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S13/00
    • G01S7/027—Constructional details of housings, e.g. form, type, material or ruggedness
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16—Anti-collision systems
    • G08G1/166—Anti-collision systems for active traffic, e.g. moving vehicles, pedestrians, bikes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

为了提供能够对包括比货仓后端部靠后方的区域在内的车辆后方的障碍物进行检测的带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法，在能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测的带有障碍物检测机构的自卸车中，在后车轴(71)的外壳的后方侧且与后悬架工作缸(72)接合的接合部(73)之间设有相对于车辆中心面(C)而呈左右对称配置的一对雷达(25、26)，各雷达(25、26)以各自水平方向的照射中心轴交叉且垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，以对车辆后方的障碍物进行检测。

Description

带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法
技术领域
本发明涉及能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测的带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法。
背景技术
用于矿山工作等的自卸车与通常的卡车或汽车相比，具有格外大的车宽(例如9m左右)和车高(例如7m左右)。并且，驾驶员所处于的驾驶室设置在车辆前部的上平台上的左侧的位置，故存在难以从驾驶员角度向右方向进行确认的情况。
由此，在自卸车中，为了进行车辆的周边监视，在车辆周边设有多个摄像机，根据利用这些摄像机取得的图像来进行周边监视。另外，在车辆周边设有多个雷达，根据利用这些雷达取得的数据，进行车辆周围的障碍物检测(参考专利文献1、2)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】：美国专利申请公开第2009/0259399号说明书
【专利文献2】：美国专利申请公开第2009/0259400号说明书
发明内容
【发明要解决的课题】
但是，在现有的自卸车中，对车身后方的障碍物进行检测的雷达安装在后车轴的上方的较高的位置处，因此，难以对比后轮靠后方的区域中的障碍物进行检测。
本发明就是鉴于上述的状况而作出的，其目的在于，提供能够对包括比后轮靠后方的区域在内的车身后方的障碍物进行检测的带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法。
【用于解决课题的手段】
为了解决上述的课题而实现目的，本发明提供一种带有障碍物检测机构的自卸车，能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测，其特征在于，在后车轴外壳的后方侧且该后车轴外壳与后悬架工作缸接合的接合部之间设有相对于车辆中心面而配置的雷达，且该雷达以垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，以对车辆后方的障碍物进行检测。
另外，本发明所涉及的带有障碍物检测机构的自卸车在上述的发明的基础上，其特征在于，所述雷达由相对于后车轴外壳的中心面而呈左右对称配置的一对雷达构成，且从一对雷达照射的照射中心轴在车辆中心面上交叉。
另外，本发明所涉及的带有障碍物检测机构的自卸车在上述的发明的基础上，其特征在于，包括所述一对雷达在内的多个雷达被在该雷达的安装周围对该雷达进行保护的保护构件包围。
另外，本发明所涉及的带有障碍物检测机构的自卸车在上述的发明的基础上，其特征在于，所述保护构件具有供照射信号向照射方向前方透过的盖。
另外，本发明提供一种带有障碍物检测机构的自卸车的障碍物检测方法，能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测，其特征在于，将雷达所检测的障碍物信息之中的、表示车辆自身的预先设定的车辆区域内的障碍物信息排除，所述雷达在后车轴外壳的后方侧且该后车轴外壳与后悬架工作缸接合的接合部之间相对于车辆中心面而配置，且以垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，以对车辆后方的障碍物进行检测。
根据本发明，在后车轴外壳的后方侧且该后车轴外壳与后悬架工作缸接合的接合部之间设有相对于车辆中心面而配置的雷达，且该雷达以垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，从而对车辆后方的障碍物进行检测，因此，能够对包括比后轮靠后方的区域在内的车身后方的障碍物进行检测，其结果是，能够对车身整个周边的障碍物进行检测。
附图说明
图1是表示作为本发明的实施方式的自卸车的简要结构的立体图。
图2是表示驾驶席的内部结构的图。
图3是表示周边监视装置的结构的框图。
图4是表示设于自卸车的各摄像机的配置位置的图。
图5是表示各摄像机的摄像范围的图。
图6是表示设于自卸车的各雷达的配置位置的图。
图7是表示各雷达的检测范围的图。
图8是表示检测车辆的前方的雷达的具体配置的图。
图9是表示检测车辆的左侧方的雷达的具体配置的图。
图10是表示检测车辆的右侧方的雷达的具体配置的图。
图11是表示检测车辆的后方的雷达的具体配置的图。
图12是表示车辆的左侧面和雷达的照射状态的图。
图13是表示车辆的后方和雷达的照射状态的图。
图14是表示基于雷达的检测数据的障碍物检测处理顺序的流程图。
图15是表示保护雷达的保护构件的一例的立体图。
图16是表示保护雷达的保护构件的另一例的侧视图。
图17是表示检测车辆的后方的雷达的另一配置例的图。
具体实施方式
以下，参考添加附图，关于用于实施本发明的方式进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，所谓“前”、“后”是指，将面向驾驶室的正面的方向定义为设为基准的方向的“前”，而将所对置的方向设为“后”的含义。所谓“左”、“右”是指，以后述的车辆中心面C作为基准，并以面向“前”方向之时作为基准的各方向的含义。
[整体结构]
图1是表示作为本发明的实施方式的自卸车的简要结构的立体图。如图1所示，自卸车1为用于矿山工作等的工作用的超大型车辆，具有超过9m的车宽。该自卸车1的尺寸通过与图1所示的小型货车300比较而容易理解。自卸车1主要具有车身框架2、驾驶室3、左右一对前轮5及左右各自两轮成为一组且呈左右一对的后轮6、设有供电用的导电弓的管座7、及周边监视装置10(参考图3)。
车身框架2支承柴油发动机、变速器等动力机构、或其他的辅助设备类。另外，由车身框架2的前部支承左右一对前轮5，由车辆后部支承左右一对后轮6。车身框架2在前部具有设于靠近地面的一侧的下平台2A和设于下平台2A的上方的上平台2B。
在下平台2A与地面之间，在侧方设有一对乘降用的可动式的梯子2C。在下平台2A与上平台2B之间设有用于在下平台2A与上平台2B之间往来的倾斜的梯子2D。另外，在前轮5附近配置有从下平台2A向上平台2B延伸的前挡泥板2E。
驾驶室3配置在上平台2B上的左侧。如图2所示，驾驶室3由四根支柱3a、3b、3c、3d而形成翻倒时保护结构。在驾驶室3内设有驾驶席31、方向盘32、仪表罩33、无线装置34、收音机35、减速器36、换档杆37、控制器100(参考图3)、监视器50、加速踏板、制动踏板等。
货仓4为用于装载碎石等重量物的容器，在后方底部经由转动轴而转动自如地与车身框架2的后端部连结。在液压工作缸等致动器的作用下，能够在起立姿势和装载姿势的范围内转动，该起立姿势为使货仓4以转动轴为基准转动，使货仓4前部上升从而使装载物排出的姿势，该装载姿势为如图1所示那样前部位于驾驶室3的上部的姿势。
[周边监视装置的结构]
如图3所示，周边监视装置10具有：配置在自卸车1的周围的六台摄像机11～16；配置在自卸车1的周围的八台雷达21～28；监视器50；控制器100。
控制器100利用摄像机11～16，通过俯瞰图像来显示自卸车1周围存在的机动车等的尺寸的障碍物的有无而使驾驶员能够监视，并能够利用雷达21～28向驾驶员警告障碍物的存在。如图3所示，控制器100具有：俯瞰图像合成部110；摄像机图像切换/视点转换部120；显示控制部130；监视器图像生成部140；障碍物信息收集部210；障碍物处理部220。
俯瞰图像合成部110与摄像机11～16连接，接收各摄像机11～16取得的图像数据。俯瞰图像合成部110合成与接收到的多个图像数据对应的图像，生成包括自卸车1的整个周边在内的俯瞰图像。具体而言，俯瞰图像合成部110通过分别对多个图像数据进行坐标变换，由此生成表示将多个图像投影在规定的投影面上的俯瞰图像的俯瞰图像数据。
摄像机图像切换/视点转换部120与摄像机11～16连接，根据基于雷达21～28的障碍物的检测结果等，对俯瞰图像以及在监视器50的画面上显示的基于各摄像机11～16的摄像图像进行切换。另外，摄像机图像切换/视点转换部120将由各摄像机11～16取得的摄像图像转换为从自卸车上方位置的无限远起的视点的图像。
显示控制部130与摄像机图像切换/视点转换部120、监视器图像生成部140及障碍物处理部220连接。显示控制部130合成由各摄像机11～16取得的图像。将障碍物位置数据向摄像机图像切换/视点转换部120及监视器图像生成部140送出，该障碍物位置数据用于在由俯瞰图像合成部110形成的俯瞰图像中对由雷达21～28取得的障碍物的位置信息加以合成并进行显示。
监视器图像生成部140与俯瞰图像合成部110、摄像机图像切换/视点转换部120及显示控制部130连接。监视器图像生成部140根据由摄像机11～16及雷达21～28取得的自卸车的整个周边的图像数据和障碍物位置数据，在俯瞰图像上生成包括障碍物的位置在内的图像，并向监视器50送出。通过监视器50在显示区域显示障碍物，由此驾驶员能够识别障碍物的存在。
障碍物信息收集部210与雷达21～28和障碍物处理部220连接。障碍物信息收集部210接收雷达21～28分别检测出的障碍物检测结果，并向障碍物处理部220传送。
障碍物处理部220与障碍物信息收集部210和显示控制部130连接。障碍物处理部220基于设定对从障碍物信息收集部210接收到的障碍物的位置信息进行排除位置信息的处理，并将排除了的处理后的位置信息向显示控制部130传送。
[摄像机的结构和配置]
如图4所示，各摄像机11～16为了取得自卸车1的周围360度的范围的图像，分别安装在自卸车1的外周部分上。各摄像机11～16在左右(水平)方向上具有120度的视野范围，在高度(垂直)方向上具有96度的视野范围。
摄像机11为对车辆的前方进行摄像的摄像机，如图4所示，配置在倾斜梯子2D的最上层的梯台部分的下部。摄像机11经由安装在上平台2B的托架而朝向车辆前方固定。摄像机11的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的前方扩展的摄像范围11C。
摄像机12为对车辆的右倾斜侧方前方进行摄像的摄像机，如图4所示，配置在上平台2B的前侧面右端部附近。摄像机12经由安装在上平台2B的托架而朝向车辆右倾斜前方固定。摄像机12的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的右倾斜前方扩展的摄像范围12C。
摄像机13为对车辆的左倾斜侧方前方进行摄像的摄像机，如图4所示，位于与摄像机12呈左右对称的位置，即经由安装在上平台2B的托架而朝向车辆的左倾斜前方固定。摄像机13的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的左倾斜前方扩展的摄像范围13C。
摄像机14为对车辆的右倾斜侧方后方进行摄像的摄像机，如图4所示，配置在上平台2B的右侧面前端部附近。摄像机14经由安装在上平台2B的托架而朝向车辆右倾斜后方固定。摄像机14的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的右倾斜后方扩展的摄像范围14C。
摄像机15为对车辆的左倾斜侧方后方进行摄像的摄像机，如图4所示，配置在以车辆中心面C为基准而与摄像机14呈左右对称的位置。摄像机15经由安装在上平台2B的托架而朝向车辆左倾斜后方配置。摄像机15的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的左倾斜后方扩展的摄像范围15C。
摄像机16为对车辆的后方进行摄像的摄像机，如图4所示，配置在车身框架2的后端、将两个后轮6连结的后车轴的上方且货仓4的转动轴附近，且经由安装在横梁的托架而朝向车辆后方固定。摄像机16的摄像范围为在图5所示的地面基准的摄像区域中向车辆的后方扩展的摄像范围16C。
通过利用这些摄像机11～16，如图5的中央图所示那样，能够取得自卸车1的整个周边的图像。需要说明的是，各摄像机11～16分别将拍摄到的图像向控制器100传送。
另外，摄像机11～16设置在位于车身框架较高的位置处的上平台2B及横梁上。由此，能够通过各摄像机11～16来获得从上方俯视地面那样的摄像图像，从而能够在宽阔的范围内对存在于地面的障碍物进行摄像。另外，即便在形成俯瞰图像之际进行了视点转换的情况下，由于采用从上方拍摄到的图像，故能够抑制立体物的变形的程度。
[雷达的结构和配置]
雷达21～28为具有方位(水平)方向80度(±40度)、上下(垂直)方向16度(±8度)的检测角度，检测距离为最大15m以上的UWB(UltraWide Band：超宽频带)雷达。通过所设置的雷达21～28，对自卸车1的整个周边存在的障碍物的相对位置进行检测。各雷达21～28配置在自卸车1的外周部分。需要说明的是，各雷达21～28的方位(水平)方向的检测角度设为80度(±40度)，但也可以具有80度(±40度)以上的检测角度。
参考图6及自卸车1的前方视野的图8，对雷达21、22进行说明。雷达21、22设置在位于具备主要对车辆的前方进行摄像的摄像机11的上平台2B的下方且离地面1m左右的高度的下平台2A上、及梯子2D的下方。雷达21、22分别经由托架B21、B22而相对于车辆中心面C呈左右对称安装。雷达21朝向前方倾斜左方向配置，雷达22朝向前方倾斜右方向配置。具体而言，如图7所示，雷达21的水平方向的照射中心轴C21相对于车辆中心面C的前进方向的轴而向车辆的左侧倾斜45度，雷达22的水平方向的照射中心轴C22相对于车辆中心面C的前进方向的轴而向车辆的右侧倾斜45度，各照射中心轴C21、C22交叉。另外，雷达21、22的垂直方向的各照射中心轴具有约5度的俯角。由此，能够从车辆的前端部对前方的区域的全部障碍物进行检测。
参考图6、成为来自自卸车1的左侧的侧方视野的图9、及成为来自自卸车1的右侧的侧方视野的图10，对雷达28及位于车辆中心面C的对称的位置的雷达23进行说明。雷达28设置在位于具备主要对车辆的左侧侧方进行摄像的摄像机13、15的上平台2B的下方的下平台2A的左侧端部、梯子2C上端部附近。雷达28经由托架B28而安装在下平台2B上，且朝向车辆左侧侧方外侧配置。
雷达23设置在来自自卸车1的左侧的侧方视野中且位于以车辆中心面C为基准而与雷达28呈左右对称的位置。雷达23设置在位于具备主要对车辆的右侧侧方进行摄像的摄像机12、14的上平台2B的下方的下平台2A的右侧端部、设于车辆右侧方的梯子2C。雷达23经由与托架B28相对于车辆中心面C呈左右对称设置的托架B23而安装在下平台2A上，且朝向车辆右侧侧方外侧配置。
图7示出雷达23、28的具体安装。雷达23的水平方向的照射中心轴C23相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的右侧倾斜70度，雷达28的水平方向的照射中心轴C28相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的左侧倾斜70度。另外，雷达23、28的垂直方向的各照射中心轴具有约5度的俯角。
通过雷达23、28，能够对自卸车1的侧方、尤其是前轮5、后轮6的前方侧的障碍物进行检测。另外，雷达23、28位于货仓4及上平台2B的下方，不受在装载时从货仓4飞出的飞石等的影响。
参考图6、成为来自自卸车1的左侧的侧方视野的图9、及成为来自自卸车1的右侧的侧方视野的图10，对雷达27及位于车辆中心面C的对称的位置的雷达24进行说明。雷达27配置在空气过滤器62的侧端部，该空气过滤器62设置在从车辆左侧的前挡泥板2E向侧方伸出的位置，该前挡泥板2E从具备主要对车辆的左侧侧方进行摄像的摄像机13、15的上平台2B朝向位于下方的下平台2A延伸。雷达27经由托架B27而朝向后方地安装在前挡泥板2E上。雷达27的高度为离地面2.5m左右。
雷达24设置在来自自卸车1的左侧的侧方视野中且位于以车辆中心面C为基准而与雷达27呈左右对称的位置。雷达24配置在空气过滤器62的侧端部，该空气过滤器62设置在从车辆右侧的前挡泥板2E向右侧侧方伸出的位置，该前挡泥板2E从具备主要对车辆的右侧侧方进行摄像的摄像机12、14的上平台2B向位于下方的下平台2A延伸。雷达24经由托架B24而朝向后方地安装在前挡泥板2E上。
图7表示雷达24、27的具体安装。雷达24的水平方向的照射中心轴C24相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的右侧倾斜30度，雷达27的水平方向的照射中心轴C27相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的左侧倾斜30度。需要说明的是，这些角度不限于30度，也可以为45度以下。即，也可以成为使水平检测范围的后方侧界限线L24、L27朝向车辆中心面C侧，而在照射区域中形成包括前轮5及后轮6在内的车辆区域E1的角度。优选该照射中心轴C24、C27与前轮5交叉并指向后轮6的接地部分。另外，雷达24、27的垂直方向的各照射中心轴具有约15度的俯角。
通过雷达24、27，能够在自卸车1的侧方对与前轮5及后轮6的中心轴线的后方相应、尤其是与货仓侧方整个区域相应的侧方后方区域的障碍物进行检测。另外，各雷达24、27位于货仓4及上平台2B的下方，不受在装载时从货仓4飞出的飞石等的影响。
如图7所示，雷达23、24的水平方向的侧方检测范围及雷达27、28的水平方向的侧方检测范围分别具有重复部分，通过雷达23、24、27、28，能够对从车辆前端到后端之间的两侧方的区域的障碍物进行检测。另外，通过配置在成为设有驾驶室3的车辆左侧的对称位置的车辆右侧的雷达23、24，能够对从驾驶室3观察时能见度较为困难的车辆右侧方向的障碍物进行检测。
参考图6及成为自卸车1的后方视野的图11，对雷达25、26进行说明。雷达25、26成为离地面2m左右的高度，配置在位于比货仓4的设有摄像机16的横梁70靠下方的后轮6的驱动轴的后车轴71的外壳后方侧。雷达25、26分别经由托架B25、B26而相对于车辆中心面C呈左右对称安装。另外，雷达25、26设于后悬架工作缸72的接合部73之间。雷达25朝向后方倾斜右方向配置，雷达26朝向后方倾斜左方向配置。
如图7所示，雷达25的水平方向的照射中心轴C25相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的右侧倾斜45度，雷达26的水平方向的照射中心轴C26相对于车辆中心面C的后退方向的轴而向车辆的左侧倾斜45度，各照射中心轴C25、C26在货仓4的下方处在车辆中心面C上交叉。另外，雷达25、26的垂直方向的各照射中心轴在俯角方向上具有0～10度的俯角，在该本实施方式中具有约5度的俯角。
各雷达25、26设置为相对于车辆中心面C而呈左右对称安装且各照射中心轴交叉，因此，能够对从车辆的后端部到后方的区域的全部障碍物进行检测。尤其是，雷达25、26以具有较小的俯角的方式配置在成为比横梁70低的位置的后车轴71的外壳上。如图12及图13所示，通过以具有较小的俯角的方式设置在车辆较低的位置处的雷达25、26，能够同时对车辆的远处及隐藏于货仓4的后方的障碍物进行检测。需要说明的是，雷达25的水平方向的照射中心轴C25与雷达26的水平方向的照射中心轴C26相对于车辆中心面C而设为45度，但也可以为45度以下，例如也可以为30度。该值由雷达25、26的相对于车轮6后端的、向后方的伸出状况来确定即可。
对车辆的各个方向的障碍物进行检测的雷达21～28安装在比为了生成俯瞰图像而对车辆的各个方向进行摄像的各摄像机11～16低的位置的构件上。即便采用在垂直方向上具有较小的角度的雷达，通过在比摄像机低的位置处设置雷达，在摄像机拍摄而生成的俯瞰图像中，也能够将由雷达检测出的障碍物信息向俯瞰图像中显示。
[基于雷达21～28的检测数据的障碍物检测处理]
在此，参考图14所示的流程图，关于基于雷达21～28的检测数据的障碍物检测处理顺序进行说明。首先，从障碍物信息收集部210向障碍物处理部220输入各雷达21～28相应的规定扫描数的雷达检测数据(步骤S101)。然后，对于该雷达检测数据，采用基础滤波器来判断是否存在有效数据(步骤S102)。该基础滤波器(前处理滤波器)例如将在雷达检测范围(有效扫描角及有效距离)内具有表示机动车程度的尺寸的有效检测范围、且具有最低限度的规定反射信号强度的数据作为有效数据输出。
在存在基于基础滤波器的有效数据的情况下(步骤S102，是)，进而从该有效数据之中，判断是否存在按照传感器的滤波器设为有效的有效数据(步骤S103)。该按照传感器的滤波器进行基于各雷达21～28的规格的滤波处理，将雷达检测范围与雷达检测能力对应而区分为几个区域，将满足各区域相应的条件的数据作为有效数据输出。这是因为，反射信号在较远的区域中强度变小，在较近的区域中时间分辨率变差，且存在由于扫描角而检测能力不同的情况。
在存在按照传感器的滤波器设为有效的有效数据的情况下(步骤S103，是)，进而从该有效数据之中，判断是否存在区域滤波器设为有效的有效数据(步骤S104)。在判断为按照传感器的滤波器有效的有效数据之中存在表示车辆内部的预先设定的车辆区域时，区域滤波器将该车辆区域内的有效数据删除。
在存在区域滤波器设为有效的有效数据的情况下(步骤S104，是)，将该有效数据作为位置信息并向显示控制部130输出(步骤S105)。然后，判断在控制器100内是否存在本次处理的结束指示(步骤S106)，在存在结束指示的情况下(步骤S106，是)，结束本次处理。需要说明的是，在没有基于基础滤波器的有效数据时(步骤S102，否)、没有按照传感器的滤波器设为有效的有效数据时(步骤S103，否)、没有区域滤波器设为有效的有效数据时(步骤S104，否)、及没有结束指示时(步骤S106，否)，向步骤S101转移，重复上述的处理。
如上所述，障碍物处理部220通过区域滤波器将车辆区域内的有效数据删除。例如，由雷达24、27检测出的障碍物信息之中的、图7所示的车辆区域E1的障碍物信息作为非有效数据而通过区域滤波器删除。其结果是，车辆区域E1的障碍物信息不经由显示控制部130及监视器图像生成部140向监视器50送出，故该车辆区域E1的障碍物信息不在监视器50的显示画面上显示。
另外，各雷达25、26以与车辆中心面C交叉的方式设有角度地设置，但借助角度来检测后悬架工作缸72。通过将该后悬架工作缸72预先设定为车辆区域，由此障碍物处理部220的区域滤波器将该车辆区域的障碍物信息删除，故该后悬架工作缸72不在监视器50的显示画面上显示。
需要说明的是，由雷达21～28取得的雷达检测数据存在包括地面的信息在内的情况。对此，优选的是，障碍物处理部220将车辆的设置面以下的区域预先设定为与车辆区域同样的删除区域，通过区域滤波器，将成为考虑了车辙等的规定高度以下的地面的雷达检测数据删除。
通过采用这样的雷达21～28，能够对车辆的整个周边的障碍物进行检测。尤其是，能够对现有技术无法检测的、货仓侧方区域的障碍物进行检测，并且能够对比货仓后端部靠后方的区域的障碍物进行检测。
需要说明的是，各雷达21～28如图15及图16所示的雷达25那样，设有作为包围雷达主体81的周围的护罩的保护构件83。该保护构件83的将线缆82引出的部分形成为缺口。通过设有该保护构件83，能够进行向雷达的照射部的挡泥，从而能够维持雷达的检测功能。另外，能够通过保护构件83来防止由蹦石等引起的雷达的破损。
进而，也可以设有覆盖由保护构件83包围而成的空间的开口部、即照射侧的开口部的保护构件84。该保护构件84进行前面保护，自然具有强度，但需要为供雷达信号透过的构件。另外，优选为透明构件。这是因为，若为透明，则能够视觉确认雷达主体81表面上的结露等。该保护构件84例如由聚碳酸酯形成。
需要说明的是，配置有对后方的障碍物进行检测的一对雷达25、26，但不限于此，例如在采用接近180度而在水平方向上呈广角的雷达80的情况下，如图17所示，也可以在后车轴71的中央处，且后悬架工作缸的接合部之间设置一个雷达。在这种情况下，即便采用在垂直方向上具有较小的角度的雷达，通过在车辆较低的位置处设置雷达，也能够对车辆远处的障碍物进行检测。另外，在本实施方式中记载有左右一对雷达，但只要是能够实现障碍物检测的配置，则雷达的配置也可以不为左右一对。
另外，上述的自卸车也适用于无线管理的无人自卸车运行系统中的自卸车。此时，在由雷达21～28检测到障碍物的情况下，通过紧急停止等来进行碰撞防止的控制。
【符号说明】
1       自卸车
2       车身框架
2A      下平台
2B      上平台
2C、2D  梯子
2E      前挡泥板
3       驾驶室
3a～3d  支柱
4       货仓
5       前轮
6       后轮
7       管座
10      周边监视装置
11～16  摄像机
21～28、80雷达
31      驾驶席
32      方向盘
33      仪表罩
34      无线装置
35      收音机
36      减速器
37      换档杆
50      监视器
62      空气过滤器
70      横梁
71      后车轴
72      后悬架工作缸
73      接合部
100     控制器
110     俯瞰图像合成部
120     摄像机图像切换/视点转换部
130     显示控制部
140     监视器图像生成部
210     障碍物信息收集部
220     障碍物处理部
300     小型货车
B21、B22、B25、B26、B27、B28托架
C       车辆中心面
C21～C28照射中心轴
E1      车辆区域
L24、L27后方侧界限线

Claims (5)

1.一种带有障碍物检测机构的自卸车，能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测，
所述带有障碍物检测机构的自卸车的特征在于，
在后车轴外壳的后方侧且与后悬架工作缸接合的接合部之间设有相对于车辆中心面而配置的雷达，且以垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，以对车辆后方的障碍物进行检测。
2.如权利要求1所述的带有障碍物检测机构的自卸车，其特征在于，
所述雷达由相对于后车轴外壳的中心面而呈左右对称配置的一对雷达构成，且从一对雷达照射的照射中心轴在车辆中心面上交叉。
3.如权利要求2所述的带有障碍物检测机构的自卸车，其特征在于，
包括所述一对雷达在内的多个雷达被在该雷达的安装周围对该雷达进行保护的保护构件包围。
4.如权利要求3所述的带有障碍物检测机构的自卸车，其特征在于，
所述保护构件具有供照射信号向照射方向前方面透过的盖。
5.一种带有障碍物检测机构的自卸车的障碍物检测方法，能够采用设于车辆周围的多个雷达来对车辆周围的障碍物进行检测，
所述带有障碍物检测机构的自卸车的障碍物检测方法的特征在于，
将雷达所检测的障碍物信息之中的、表示车辆自身的预先设定的车辆区域内的障碍物信息排除，所述雷达在后车轴外壳的后方侧且与后悬架工作缸接合的接合部之间相对于车辆中心面而配置，且以垂直方向的照射中心轴具有规定的俯角的方式配置，以对车辆后方的障碍物进行检测。
CN2012800029530A 2012-03-15 2012-09-19 带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法 Pending CN103415783A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012-059416 2012-03-15
JP2012059416A JP2013195086A (ja) 2012-03-15 2012-03-15 障害物検出機構付きダンプトラック
PCT/JP2012/073951 WO2013136566A1 (ja) 2012-03-15 2012-09-19 障害物検出機構付きダンプトラックおよびその障害物検出方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103415783A true CN103415783A (zh) 2013-11-27

Family

ID=49160521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012800029530A Pending CN103415783A (zh) 2012-03-15 2012-09-19 带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20140266859A1 (zh)
JP (1) JP2013195086A (zh)
CN (1) CN103415783A (zh)
AU (1) AU2012372153A1 (zh)
CA (1) CA2809654C (zh)
WO (1) WO2013136566A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849661A (zh) * 2013-12-27 2016-08-10 株式会社小松制作所 矿山机械的管理系统和管理方法
CN108603357A (zh) * 2016-03-23 2018-09-28 株式会社小松制作所 机动平路机的控制方法以及机动平路机
CN108603355A (zh) * 2016-03-23 2018-09-28 株式会社小松制作所 作业车辆
CN111133491A (zh) * 2017-11-10 2020-05-08 株式会社小松制作所 自卸卡车

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5667594B2 (ja) * 2012-03-15 2015-02-12 株式会社小松製作所 障害物検出機構付きダンプトラックおよびその障害物検出方法
US9428334B2 (en) * 2013-05-17 2016-08-30 The Heil Co. Automatic control of a refuse front end loader
JP6284741B2 (ja) * 2013-10-24 2018-02-28 日立建機株式会社 後退支援装置
US10168425B2 (en) 2014-07-03 2019-01-01 GM Global Technology Operations LLC Centralized vehicle radar methods and systems
US10049574B2 (en) * 2014-09-01 2018-08-14 Komatsu Ltd. Transporter vehicle, dump truck, and transporter vehicle control method
JP6315696B2 (ja) * 2014-09-29 2018-04-25 日立建機株式会社 運搬車両の停止位置算出装置
US9989636B2 (en) 2015-03-26 2018-06-05 Deere & Company Multi-use detection system for work vehicle
JP6580982B2 (ja) * 2015-12-25 2019-09-25 日立建機株式会社 オフロードダンプトラック及び障害物判別装置
WO2016167375A1 (ja) * 2016-04-28 2016-10-20 株式会社小松製作所 作業機械の管理装置
CN107015219A (zh) * 2017-03-27 2017-08-04 上海斐讯数据通信技术有限公司 具有雷达成像功能的防碰撞方法及其系统
JP6559896B2 (ja) * 2018-03-12 2019-08-14 株式会社小松製作所 ダンプトラック
CN108859942A (zh) * 2018-05-21 2018-11-23 苏州工业园区职业技术学院 一种自卸车的举升控制系统
US11320830B2 (en) 2019-10-28 2022-05-03 Deere & Company Probabilistic decision support for obstacle detection and classification in a working area
US11768289B2 (en) 2021-05-24 2023-09-26 Caterpillar Paving Products Inc. Work machine with LiDAR having reduced false object detection
JP7374276B1 (ja) * 2022-09-28 2023-11-06 日立建機株式会社 ダンプトラック
JP7473043B1 (ja) 2023-03-17 2024-04-23 いすゞ自動車株式会社 センサ固定構造

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090259400A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-15 Caterpillar Inc. Vehicle collision avoidance system
WO2010097839A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 トヨタ自動車株式会社 車載レーダー装置および車載レーダー装置用カバー
CN102005647A (zh) * 2009-08-28 2011-04-06 株式会社法尔特克 雷达罩的制造方法
CN102027389A (zh) * 2008-04-15 2011-04-20 卡特彼勒公司 障碍检测方法和系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0321501Y2 (zh) * 1985-09-06 1991-05-10
US7209221B2 (en) * 1994-05-23 2007-04-24 Automotive Technologies International, Inc. Method for obtaining and displaying information about objects in a vehicular blind spot
US8041483B2 (en) * 1994-05-23 2011-10-18 Automotive Technologies International, Inc. Exterior airbag deployment techniques
JPH09211113A (ja) * 1996-01-31 1997-08-15 Komatsu Ltd ミリ波レーダ搭載車両
US6292725B1 (en) * 1997-04-04 2001-09-18 Komatsu Ltd. Interference preventing device for vehicle
DE19805515A1 (de) * 1998-02-11 1999-08-12 Bayerische Motoren Werke Ag Hinderniserkennungssystem in einem Kraftfahrzeug
US7852462B2 (en) * 2000-05-08 2010-12-14 Automotive Technologies International, Inc. Vehicular component control methods based on blind spot monitoring
JP3865121B2 (ja) * 2001-10-31 2007-01-10 株式会社小松製作所 車両の障害物検出装置
US6861972B2 (en) * 2003-07-28 2005-03-01 Ellistar Sensor Systems, Inc. Object detection apparatus and method
FR2913775B1 (fr) * 2007-03-16 2010-08-13 Thales Sa Systeme de detection d'obstacle notamment pour un systeme d'anticollision
US8280621B2 (en) * 2008-04-15 2012-10-02 Caterpillar Inc. Vehicle collision avoidance system
US8473173B1 (en) * 2008-09-08 2013-06-25 William Robles Motion sensor braking system and associated method
JP2010197378A (ja) * 2009-01-14 2010-09-09 Mitsubishi Electric Corp レーダ画像処理装置
DE102010012626A1 (de) * 2010-03-24 2011-09-29 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Kraftfahrzeug mit einer Radareinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Radareinrichtung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090259400A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-15 Caterpillar Inc. Vehicle collision avoidance system
CN102027389A (zh) * 2008-04-15 2011-04-20 卡特彼勒公司 障碍检测方法和系统
WO2010097839A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 トヨタ自動車株式会社 車載レーダー装置および車載レーダー装置用カバー
CN102005647A (zh) * 2009-08-28 2011-04-06 株式会社法尔特克 雷达罩的制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TODD RUFF: "Evaluation of a radar-based proximity warning system for off-highway dump trucks", 《ACCIDENT ANALYSIS AND PREVENTION》 *

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849661A (zh) * 2013-12-27 2016-08-10 株式会社小松制作所 矿山机械的管理系统和管理方法
US10228701B2 (en) 2013-12-27 2019-03-12 Komatsu Ltd. Mining machine management system and management method
US10599158B2 (en) 2013-12-27 2020-03-24 Komatsu Ltd. Mining machine management system and management method
CN108603357A (zh) * 2016-03-23 2018-09-28 株式会社小松制作所 机动平路机的控制方法以及机动平路机
CN108603355A (zh) * 2016-03-23 2018-09-28 株式会社小松制作所 作业车辆
US10961685B2 (en) 2016-03-23 2021-03-30 Komatsu Ltd. Method of controlling motor grader and motor grader
CN108603357B (zh) * 2016-03-23 2021-08-13 株式会社小松制作所 机动平路机的控制方法以及机动平路机
CN111133491A (zh) * 2017-11-10 2020-05-08 株式会社小松制作所 自卸卡车
CN111133491B (zh) * 2017-11-10 2022-07-29 株式会社小松制作所 自卸卡车
US11485293B2 (en) 2017-11-10 2022-11-01 Komatsu Ltd. Dump truck

Also Published As

Publication number Publication date
CA2809654C (en) 2017-06-20
CA2809654A1 (en) 2013-09-15
AU2012372153A1 (en) 2013-10-10
JP2013195086A (ja) 2013-09-30
US20140266859A1 (en) 2014-09-18
WO2013136566A1 (ja) 2013-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103415783A (zh) 带有障碍物检测机构的自卸车及其障碍物检测方法
CN103430044B (zh) 带障碍物检测机构的自卸汽车及其障碍物检测方法
JP5550695B2 (ja) 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
US8199975B2 (en) System and method for side vision detection of obstacles for vehicles
CN103025581B (zh) 自卸卡车
CN103826918B (zh) 作业车辆用周边监视系统及自卸车
CN103158620B (zh) 一种车辆行人检测跟踪预警系统
WO2014045465A1 (ja) 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
CN103608216A (zh) 自卸车
WO2014020973A1 (ja) 運搬車両の監視装置
JP6012680B2 (ja) ダンプトラック
CN208715087U (zh) 车辆全景环视系统
JP5788048B2 (ja) 作業車両用周辺監視システム及び作業車両
CA2815816C (en) Working vehicle perimeter monitoring system and working vehicle
CN212675165U (zh) 一种具备自动除尘功能的轨道运输车障碍物检测装置
JP3231104U (ja) レーダー装置に対応する移動車両用画像撮影装置
CN216268982U (zh) 一种全天候消除货车右转盲区的监测系统
CA2815838C (en) Work vehicle periphery monitoring system and work vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20131127

RJ01 Rejection of invention patent application after publication