JP2018050119A - 作業車両の表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】作業車両の周囲環境のみならず作業車両自体の状況も表示画像によって把握することができる表示システムを提供する。
【解決手段】第１カメラは、作業車両の一方の側部に取り付けられる。第１カメラの光軸は、水平方向に対して下方に傾斜している。第１カメラは、作業車両の少なくとも一部を示す第１車体部分と作業車両の周囲環境とを含む第１画像を取得する。演算装置は、第１カメラによって取得された第１画像から、周囲画像と車両画像とを含む表示画像を生成する。周囲画像は、作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す。車両画像は、作業車両を示す車両モデルに第１カメラが取得した第１車体部分の画像を合成したものである。表示装置は、表示画像を表示する。
【選択図】図５

Description

本発明は、作業車両の表示システムに関する。

作業車両に取り付けられた複数のカメラによって取得された画像により、作業車両の周囲環境を俯瞰で示す表示画像を生成する表示システムが知られている。例えば、特許文献１に記載の表示システムでは、作業車両の車両本体の前後左右の各部分にカメラが取り付けられている。これらのカメラによって取得された画像が、作業車両の位置を中心とする半球状のモデルに合成されることで、周囲環境を俯瞰で示す表示画像が生成される。また、表示画像の中心には、ＣＡＤデータ等によって予め生成された作業車両のモデルが配置される。

国際公開ＷＯ２０１６／０３１００９Ａ１号

上述の表示システムでは、車両本体にカメラが取り付けられているため、車両本体を撮影することができない。或いは、車両本体を撮影することができるとしても、視野の端に車両本体の一部が小さく写るだけである。そのため、表示画像では、カメラが撮影した画像ではなく、予め作成された車両モデルが作業車両として表示される。

しかし、上記のような表示画像では、作業車両の実際の動作状況を把握することは困難である。例えば、履帯式の走行装置を備える作業車両では、シュースリップの状況を表示画像からは把握できない。或いは、走行装置が接触している地面の状況を表示画像からは把握できない。また、作業車両には、運転室以外の部分（例えば車両本体の側部）に、人が乗るための場所が設けられるものがある。そのような場所に人がいるかどうかについても、表示画像から把握することは困難である。

本発明の課題は、作業車両の周囲環境のみならず作業車両自体の状況も表示画像によって把握することができる表示システムを提供することにある。

本発明の一態様に係る作業車両の表示システムは、作業車両と、第１カメラと、演算装置と、表示装置とを備える。第１カメラは、作業車両の一方の側部に取り付けられる。第１カメラの光軸は、水平方向に対して下方に傾斜している。第１カメラは、作業車両の少なくとも一部を示す第１車体部分と、作業車両の周囲環境とを含む第１画像を取得する。演算装置は、第１カメラによって取得された第１画像から、周囲画像と車両画像とを含む表示画像を生成する。周囲画像は、作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す。車両画像は、作業車両を示す車両モデルに第１カメラが取得した第１車体部分の画像を合成したものである。表示装置は、表示画像を表示する。

本態様に係る作業車両の表示システムでは、第１カメラが取得した第１画像から、作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す周囲画像を含む表示画像が生成される。そのため、表示画像によって作業車両の周囲環境を容易に把握することができる。また、第１カメラの光軸が、水平方向に対して下方に傾斜している。そのため、作業車両の第１車体部分が明確に写された画像を第１カメラによって取得することができる。そして、第１車体部分の画像が合成された車両画像が、表示画像に示される。そのため、表示画像によって実際の作業車両の状況を把握することができる。

本発明の他の態様に係る作業車両の表示システムは、作業車両と、第１カメラと、演算装置と、表示装置とを備える。第１カメラは、作業車両の一方の側部に取り付けられ、光軸が水平方向に対して下方に傾斜しており、作業車両の少なくとも一部を示す第１車体部分と作業車両の周囲環境とを含む第１画像を取得する。演算装置は、第１カメラによって取得された前記第１画像から、周囲画像と車両画像とを含む表示画像を生成する。周囲画像は、作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す。車両画像は、第１車体部分の画像である。表示装置は、表示画像を表示する。

本発明によれば、作業車両の周囲環境のみならず作業車両自体の状況も表示画像によって把握することができる。

実施形態に係る作業車両の斜視図である。 実施形態に係る作業車両の側面図である。 実施形態に係る表示システムの構成、及び、表示システムによる処理の流れを示すブロック図である。 第１実施形態に係る作業車両におけるカメラの配置及び視野を示す平面図である。 第1側部カメラ及び第２側部カメラの配置及び視野を示す背面図である。 周囲合成画像の投影面の一例を示す図である。 車両モデルの一例を示す図である。 作業車両の実際の状況を示す斜視図である。 合成された表示画像の一例を示す斜視図である。 表示画像の拡大図である。 第２実施形態におけるカメラの配置及び視野を示す平面図である。 第１変形例に係る第1側部カメラ及び第２側部カメラの配置及び視野を示す背面図である。 第１変形例に係る第１車体部分を示す斜視図である。 第２変形例に係る第1側部カメラ及び第２側部カメラの配置及び視野を示す背面図である。 第２変形例に係る第１車体部分を示す斜視図である。 第３変形例に係る第1側部カメラ及び第２側部カメラの配置及び視野を示す背面図である。 第３変形例に係る第１車体部分を示す斜視図である。 第４変形例に係る第1側部カメラ及び第２側部カメラの配置及び視野を示す背面図である。 第４変形例に係る第１車体部分を示す斜視図である。

以下、図面を参照して、実施形態に係る作業車両の表示システムについて説明する。実施形態に係る表示システムは、図１に示すような作業車両１の周囲環境を表示するためのシステムである。本実施形態において、作業車両１はブルドーザである。作業車両１は、車両本体２と、作業機３と、を有する。車両本体２は、左右の走行装置４ａ，４ｂと、を備える。

車両本体２は、走行装置４ａ，４ｂによって支持されている。車両本体２は、エンジン室５を有する。エンジン室５内には、図視しないエンジン、及び、油圧ポンプなどの駆動装置が配置されている。車両本体２の後部には、リッパ装置６が取り付けられている。

左右の走行装置４ａ，４ｂは、作業車両１を走行させるための装置である。左右の走行装置４ａ，４ｂは、それぞれ履帯７ａ，７ｂを有している。履帯７ａ，７ｂが駆動されることにより作業車両１が走行する。

作業機３は、車両本体２の前方に配置されている。作業機３は、掘削、運土、或いは整地などの作業に用いられる。作業機３は、ブレード８と、チルトシリンダ９，１０（図４参照）と、リフトシリンダ１１と、アーム１２，１３（図４参照）と、を有する。ブレード８は、アーム１２，１３を介して車両本体２に支持されている。ブレード８は、上下方向に揺動可能に設けられている。チルトシリンダ９，１０とリフトシリンダ１１とは、ブレード８の姿勢を変更する。

図３は、作業車両１が備える表示システム２０の構成、及び、表示システム２０による処理の流れを示すブロック図である。図３に示すように、表示システム２０は、複数のカメラＣ１−Ｃ４を有する。複数のカメラＣ１−Ｃ４は、車両本体２に取り付けられている。複数のカメラＣ１−Ｃ４は、魚眼カメラである。複数のカメラＣ１−Ｃ４のそれぞれの画角は１８０度である。ただし、複数のカメラＣ１−Ｃ４のそれぞれの画角は１８０度より小さくてもよい。或いは、複数のカメラＣ１−Ｃ４のそれぞれの画角は１８０度より大きくてもよい。複数のカメラＣ１−Ｃ４は、前部カメラＣ１と、第１側部カメラＣ２と、後部カメラＣ３と、第２側部カメラＣ４とを有する。

図４は、第１実施形態に係るカメラＣ１−Ｃ４の配置及び視野を示す平面図である。図４に示すように、前部カメラＣ１は、車両本体２の前部に取り付けられる。前部カメラＣ１は、車両本体２の前方を撮像し、作業車両１の周囲環境を含む画像を取得する。詳細には、図１及び図２に示すように、車両本体２は前カメラ支持部１４を有する。前カメラ支持部１４は、車両本体２の前部から上方に延びている。前部カメラＣ１は、前カメラ支持部１４に取り付けられている。図４において矢印Ａ１で示すように、前部カメラＣ１の光軸は、平面視において、前方を向いている。

図４に示すように、後部カメラＣ３は、車両本体２の後部に取り付けられる。後部カメラＣ３は、車両本体２の後方を撮像し、作業車両１の周囲環境を含む画像を取得する。図４において矢印Ａ３で示すように、後部カメラＣ３の光軸は、平面視において、後方を向いている。

第１側部カメラＣ２は、車両本体２の一方の側部に取り付けられている。第２側部カメラＣ４は、車両本体２の他方の側部に取り付けられている。本実施形態では、第１側部カメラＣ２は、車両本体２の左側部に取り付けられ、第２側部カメラＣ４は、車両本体２の右側部に取り付けられている。ただし、第１側部カメラＣ２が、車両本体２の右側部に取り付けられ、第２側部カメラＣ４が、車両本体２の左側部に取り付けられてもよい。

第１側部カメラＣ２は、車両本体２の左方を撮像し、作業車両１の周囲環境を含む画像を取得する。第２側部カメラＣ４は、車両本体２の右方を撮像し、作業車両１の周囲環境を含む画像を取得する。第１側部カメラＣ２は、第２側部カメラＣ４よりも前方に取り付けられている。

矢印Ａ２で示すように、第１側部カメラＣ２の光軸は、平面視において、車両左右方向に対して後方に傾斜している。第１側部カメラＣ２の光軸Ａ２は、後斜め左方を向いている。矢印Ａ４で示すように、第２側部カメラＣ４の光軸は、平面視において、車両左右方向に対して前方に傾斜している。第２側部カメラＣ４の光軸Ａ４は、前斜め右方を向いている。

図４において、Ａ＿ｃ１は、前部カメラＣ１の視野を示している。Ａ＿ｃ２は、第１側部カメラＣ２の視野を示している。Ａ＿ｃ３は、後部カメラＣ３の視野を示している。Ａ＿ｃ４は、第２側部カメラＣ４の視野を示している。前部カメラＣ１の視野と第１側部カメラＣ２の視野とは、Ａ＿ｃ１，ｃ２において重なっている。第１側部カメラＣ２の視野と後部カメラＣ３の視野とは、Ａ＿ｃ２，ｃ３において重なっている。後部カメラＣ３の視野と第２側部カメラＣ４の視野とは、Ａ＿ｃ３，ｃ４において重なっている。前部カメラＣ１の視野と第２側部カメラＣ４の視野とは、Ａ＿ｃ１，ｃ４において重なっている。

図５は、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置及び視野を示す背面図である。図５に示すように。第１側部カメラＣ２の光軸Ａ２は、水平方向に対して下方に傾斜している。従って、第１側部カメラＣ２が取得する画像は、作業車両１の周囲環境と共に、作業車両１の少なくとも一部を示す第１車体部分を含む。第１車体部分は、左走行装置４ａの履帯７ａと、車両本体２の左側面とを含む。第１車体部分は、少なくとも車両本体２の一部を含む。第１車体部分は、少なくとも左走行装置４ａの一部を含む。第１車体部分は、少なくとも車両本体２の左側面の一部を含む。

第１側部カメラＣ２と同様に、第２側部カメラＣ４の光軸Ａ４は、水平方向に対して下方に傾斜している。従って、第２側部カメラＣ４が取得する画像は、作業車両１の周囲環境と共に、作業車両１の少なくとも一部を示す第２車体部分を含む。第２車体部分は、右走行装置４ｂの履帯７ｂと、車両本体２の右側面とを含む。第２車体部分は、少なくとも車両本体２の一部を含む。第２車体部分は、少なくとも右走行装置４ｂの一部を含む。第１車体部分は、少なくとも車両本体２の右側面の一部を含む。

本実施形態では、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の光軸Ａ２，Ａ４の角度は、水平方向に対して下方に４０度である。ただし、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の光軸Ａ２，Ａ４の角度は４０度に限らず、変更されてもよい。好ましくは、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の光軸Ａ２，Ａ４の水平方向に対する角度は、１５度以上且つ４５度以下である。第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の光軸Ａ２，Ａ４の水平方向に対する角度は、この範囲以外であってもよい。

なお、前部カメラＣ１及び後部カメラＣ３の光軸Ａ１，Ａ３も、水平方向に対して下方に傾斜している。従って、前部カメラＣ１が取得する画像は、作業車両１の周囲環境と共に、作業車両１の前部を示す前車体部分含む。例えば、前車体部分は、ブレード８を含む。後部カメラＣ３が取得する画像は、作業車両１の周囲環境と共に、作業車両１の後部を示す後車体部分含む。例えば、後車体部分は、車両本体２の後面を含む。或いは、後車体部分は、リッパ装置６を含んでもよい。

前部カメラＣ１及び後部カメラＣ３の光軸Ａ１，Ａ３の水平方向に対する角度は、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の水平方向に対する光軸Ａ２，Ａ４の角度よりも小さい。例えば、前部カメラＣ１及び後部カメラＣ３の光軸Ａ１，Ａ３の水平方向に対する角度は、２０度である。

図３に示すように、表示システム２０は、コントローラ２１と表示装置２２とを含む。カメラＣ１−Ｃ４は、有線或いは無線によりコントローラ２１と通信可能に構成されている。カメラＣ１−Ｃ４は、取得した画像データをコントローラ２１に送る。

コントローラ２１は、カメラＣ１−Ｃ４によって撮像された画像データに基づいて、作業車両１の周囲環境を表示するための表示画像Ｉｓを生成するようプログラムされている。コントローラ２１は、作業車両１の外部に配置されてもよい。或いは、コントローラ２１は、作業車両１の内部に配置されてもよい。コントローラ２１は、通信装置２３と、演算装置２４と、記憶装置２５と、を有する。

通信装置２３は、カメラＣ１−Ｃ４と有線、或いは無線によって通信を行う。通信装置２３は、カメラＣ１−Ｃ４から画像データを取得する。

演算装置２４は、ＣＰＵなどの処理装置によって構成される。演算装置２４は、カメラＣ１−Ｃ４によって取得された画像から、表示画像Ｉｓを生成する。表示画像Ｉｓの生成については後述する。

記憶装置２５は、ＲＡＭ或いはＲＯＭなどのメモリ、或いは、ハードディスクなどの補助記憶装置２５によって構成される。記憶装置２５は、カメラＣ１−Ｃ４からの画像データを記憶する。また、記憶装置２５は、表示画像Ｉｓの生成に用いられる各種のデータ及びプログラムを記憶している。

表示装置２２は、例えばＣＲＴ、ＬＣＤ或いはＯＥＬＤなどのディスプレイによって構成される。ただし、表示装置２２はこれらのディスプレイに限らず、他の種類のディスプレイであってもよい。表示装置２２は、演算装置２４からの出力信号に基づいて表示画像Ｉｓを表示する。

次に、表示画像Ｉｓの生成について詳細に説明する。まず、カメラＣ１−Ｃ４による撮像が行われる。通信装置２３は、カメラＣ１−Ｃ４から、前方画像Ｉｍ１と、左方画像Ｉｍ２と、後方画像Ｉｍ３と、右方画像Ｉｍ４と、を取得する。前方画像Ｉｍ１は、車両本体２の前方の画像である。左方画像Ｉｍ２は、車両本体２の左方の画像である。後方画像Ｉｍ３は、車両本体２の後方の画像である。右方画像Ｉｍ４は、車両本体２の右方の画像である。

演算装置２４は、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像Ｉｍ１−Ｉｍ４から周囲合成画像Ｉｓ１を生成する。周囲合成画像Ｉｓ１は、作業車両１の周囲を俯瞰的に示す画像である。演算装置２４は、周囲環境の投影面に、カメラＣ１−Ｃ４から取得した画像を投影することで周囲合成画像Ｉｓ１を生成する。

図６は、周囲環境の投影面Ｍ１の一例を示す図である。図６に示すように、周囲環境の投影面Ｍ１は、半球状の３次元メッシュモデルである。なお、図６では、周囲環境の投影面Ｍ１のメッシュ構造の一部のみを図示している。周囲環境の投影面Ｍ１のデータは、記憶装置２５に記憶されている。演算装置２４は、周囲環境の投影面Ｍ１に、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像Ｉｍ１−Ｉｍ４をテクスチャマッピングにより投影することで、周囲合成画像Ｉｓ１を生成する。

演算装置２４は、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像Ｉｍ１−Ｉｍ４から車両合成画像Ｉｓ２を生成する。車両合成画像Ｉｓ２は、作業車両１自体を３次元的に示す画像である。演算装置２４は、車両モデルＭ２に、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像を投影することで車両合成画像Ｉｓ２を生成する。

図７は、車両モデルＭ２の一例を示す図である。図７に示すように、車両モデルＭ２は、作業車両１の形状を有する３次元メッシュモデルである。なお、図７では、車両合成画像Ｉｓ２のメッシュ構造の一部のみを図示している。車両モデルＭ２のデータは、記憶装置２５に記憶されている。演算装置２４は、車両モデルＭ２に、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像Ｉｍ１−Ｉｍ４をテクスチャマッピングにより投影することで、車両合成画像Ｉｓ２を生成する。すなわち、前部カメラＣ１が取得した前車体部分の画像と、第１側部カメラＣ２が取得した第１車体部分の画像と、後部カメラＣ３が取得した後車体部分の画像と、第２側部カメラＣ４が取得した第２車体部分の画像とが車両モデルＭ２に合成されることで、車両合成画像Ｉｓ２が生成される。車両モデルＭ２は独立した３次元メッシュモデルでなく、上述の半球状の３次元メッシュモデルが相当する部位を含んでもよい。

画像の合成のための具体的な手法については、例えば“Spatio-temporal bird’s-eye view images using multiple fish- eye cameras,”(Proceedings of the 2013 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, pp. 753-758, 2013.)において示されている手法が用いられてもよい。 “Visualization of the surrounding environment and operational part ina 3DCG model for the teleoperation of construction machines,” （Proceedings of the 2015 IEEE/SICE International Symposium on System Integration, pp. 81-87, 2015.）において示されている手法が用いられてもよい。

表示装置２２は、表示画像Ｉｓを表示する。図８は、作業車両１の実際の状況を示す斜視図である。図９は、表示画像Ｉｓの一例を示す図である。図９に示すように、表示画像Ｉｓは、作業車両１及びその周囲を斜め上方から見るように三次元的に表される。表示画像Ｉｓは、作業車両１及びその周囲を、前方且つ左方から斜めに見るように表される。表示画像Ｉｓは、作業車両１及びその周囲を、前方且つ右方から斜めに見るように表されることができる。表示画像Ｉｓは、作業車両１及びその周囲を、後方且つ左方から斜めに見るように表されることができる。また、表示画像Ｉｓは、作業車両１及びその周囲を、後方且つ右方から斜めに見るように表されることができる。

表示画像Ｉｓは、リアルタイムに更新され、動画として表示される。表示画像Ｉｓは、上述のように生成された周囲合成画像Ｉｓ１と車両合成画像Ｉｓ２とを含む。詳細には、表示画像Ｉｓでは、カメラＣ１−Ｃ４によって取得された作業車両１の周囲環境が、車両モデルＭ２の周囲に周囲合成画像Ｉｓ１として表示される。

また、カメラＣ１−Ｃ４によって取得された車体部分の画像が、車両合成画像Ｉｓ２として車両モデルＭ２に表示される。図１０は、表示画像Ｉｓの拡大図である。図１０に示すように、車両モデルＭ２の左の履帯Ｍ７ａには、第１側部カメラＣ２が取得した第１車体部分の画像が合成される。これにより、実際の履帯７ａの状態が車両モデルＭ２の履帯７ａ上に表示される。これにより、履帯７ａの動きを表示画像Ｉｓの車両モデルＭ２によって把握することができる。また、実際の車両本体２の左側面の状態が、車両モデルＭ２の左側面に表示される。これにより、実際の車両本体２の左側面の状態を表示画像Ｉｓの車両モデルＭ２によって把握することができる。

なお、車両モデルＭ２の右の履帯Ｍ７ｂには、第２側部カメラＣ４が取得した第２車体部分の画像が合成される。これにより、実際の右の履帯７ｂ、及び、車両本体２の右側面の状態が車両モデルＭ２に表示される。また、車両モデルＭ２のブレードＭ８には、前部カメラＣ１が取得した前車体部分の画像が合成される。これにより、実際のブレードの状態が車両モデルＭ２のブレードＭ８に表示される。車両モデルＭ２の後部には、後部カメラＣ３が取得した後車体部分の画像が合成される。これにより、作業車両１の後部の実際の状態が車両モデルＭ２の後部に表示される。

本実施形態に係る作業車両１の表示システム２０では、カメラＣ１−Ｃ４が取得した画像から、作業車両１の周囲環境を俯瞰的に示す周囲合成画像Ｉｓ１を含む表示画像Ｉｓが生成される。そのため、表示画像Ｉｓによって作業車両１の周囲環境を容易に把握することができる。

また、カメラＣ１−Ｃ４の光軸Ａ１−Ａ４が、水平方向に対して下方に傾斜している。そのため、作業車両１自体の一部が明確に写された画像をカメラＣ１−Ｃ４によって取得することができる。そして、カメラＣ１−Ｃ４によって取得された車体部分の画像が、表示画像Ｉｓにおいて車両合成画像Ｉｓ２として示される。これにより、表示画像Ｉｓによって実際の作業車両１の状況を把握することができる。

特に、第１側部カメラＣ２によって取得された履帯７ａの画像が、表示画像Ｉｓにおいて車両合成画像Ｉｓ２として示される。これにより、シュースリップの発生など、履帯７ａの状況を表示画像Ｉｓによって把握することができる。また、第１側部カメラＣ２によって取得された車両本体２の側面の画像が、表示画像Ｉｓにおいて車両合成画像Ｉｓ２として示される。これにより、車両本体２の側面近傍での人の有無など、車両本体２の側面の状況を表示画像Ｉｓによって把握することができる。

また、第１側部カメラＣ２と同様に、第２側部カメラＣ４によって取得された履帯７ｂ及び車両本体２の側面の画像によっても上記と同様の効果を得ることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

作業車両１は、ブルドーザに限らず、ホイールローダ、油圧ショベル、ダンプトラックなどの他の種類の作業車両であってもよい。作業車両１は、作業車両１の外部に配置されたコントローラから遠隔操作される車両であってもよい。或いは、作業車両１は、作業車両１に搭載される運転室内のオペレータによって直接的に操作される車両であってもよい。

周囲環境の投影面Ｍ１は、半球状に限らず、異なる形状であってもよい。車両モデルＭ２は、図７に示す形状に限らず、異なる形状であってもよい。

カメラの数は、４つに限らず、３つ以下、或いは５つ以上であってもよい。カメラは、魚眼カメラに限らず、他の種類のカメラであってもよい。

第１車体部分及び第２車体部分は、履帯に限らず、スプロケット、或いは転輪などの走行装置の他の部分であってもよい。或いは、第１車体部分及び第２車体部分は、走行装置に限らず、アーム１２，１３など走行装置以外の部分であってもよい。

カメラの配置は、上記の実施形態の配置に限らず、異なる配置であってもよい。図１１は、第２実施形態に係るカメラＣ１−Ｃ４の配置を示す図である。図１１に示すように、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の光軸Ａ２，Ａ４は、左右方向を向いている。第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４は、車両前後方向において車両本体２の中間部に配置されている。第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４は、左右方向に概ね対称に配置されている。前部カメラＣ１及び後部カメラＣ３の配置は第１実施形態と同様である。また、カメラＣ１−Ｃ４の下方への傾斜角度は、第１実施形態と同様である。

第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の下方への傾斜角度は、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置に応じて変更されてもよい。或いは、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の下方への傾斜角度は、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４による作業車両１の撮影範囲を考慮して変更されてもよい。

例えば、図１２は、第２実施形態の第１変形例に係る第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置を示す図である。図１３は、第１変形例における第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲を示す図である。有効撮影範囲は、第１側部カメラＣ２の画角のうち９０％の範囲である。図１２では、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲を破線で示している。図１３では、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る作業車両１の部分をハッチングで示している。例えば画角が１８０度であれば、第１側部カメラＣ２の画角１６２度の範囲に入る作業車両１の部分が、図１３においてハッチングで示されている。

図１２に示すように、第１側部カメラＣ２は、車両本体２の上面と略同じ高さ、且つ、車両本体２の左側面の直上に配置されている。第１側部カメラＣ２は、履帯７ａの直上に配置されている。すなわち、第１側部カメラＣ２は、平面視において履帯７ａと重なる。第１変形例での第１側部カメラＣ２の光軸Ａ２の傾斜角度は、水平方向に対して下方に１５度である。この場合、図１３においてハッチングで示されているように、履帯７ａの上面のうち左右方向における外方の縁部のみが、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。

図１４は、第２実施形態の第２変形例に係る第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置を示す図である。図１５は、第２変形例における第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲を示す図である。図１４に示すように、第１側部カメラＣ２は、第１変形例と同様に、車両本体２の上面と略同じ高さ、且つ、車両本体２の左側面の直上に配置されている。第２変形例での第１側部カメラＣ２の光軸Ａ２の傾斜角度は、水平方向に対して下方に３２度である。この場合、図１５においてハッチングで示されているように、履帯７ａの上面のうち左右方向における幅全体が、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。これにより、特に、履帯７ａの前端の左右方向における幅全体が第１車体部分として車両合成画像Ｉｓ２に含まれ、それにより、履帯７ａの状態を効果的に把握することができる。また、車両本体２の側面の一部が第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。これにより、車両本体２の側面の状態を効果的に把握することができる。

図１６は、第２実施形態の第３変形例に係る第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置を示す図である。図１７は、第３変形例における第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲を示す図である。図１６に示すように、第１側部カメラＣ２は、車両本体２の上面と略同じ高さ、且つ、履帯７ａよりも車両左右方向における外方に配置される。第１側部カメラＣ２は、車両背面視において、アーム１２の直上に配置される。第３変形例での第１側部カメラＣ２の光軸Ａ２の傾斜角度は、水平方向に対して下方に３４度である。この場合、図１７においてハッチングで示されているように、履帯７ａの上面のうち左右方向における外方の縁部のみが、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。

図１８は、第２実施形態の第４変形例に係る第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４の配置を示す図である。図１９は、第４変形例における第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲を示す図である。図１８に示すように、第１側部カメラＣ２は、第３変形例と同様に、車両本体２の上面と略同じ高さ、且つ、履帯７ａよりも車両左右方向における外方に配置される。この場合、図１９においてハッチングで示されているように、履帯７ａの上面のうち左右方向における幅全体が、第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。また、車両本体２の側面の一部が第１側部カメラＣ２の有効撮影範囲に入る。

なお、上述した第１〜第４変形例では、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４は、車両本体２の上面から離れて配置されている。従って、第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４は、ブラケットを介して車両本体２に取り付けられてもよい。或いは、車両本体２の一部が延長され、当該延長された部分に第１側部カメラＣ２及び第２側部カメラＣ４が取り付けられてもよい。

本発明によれば、作業車両の周囲環境のみならず作業車両自体の状況も表示画像によって把握することができる。

１ 作業車両
Ｃ２ 第１側部カメラ
２４ 演算装置
２２ 表示装置
２０ 表示システム
４ａ，４ｂ 走行装置
７ａ，７ｂ 履帯
Ｃ４ 第２側部カメラ
Ｃ１ 前部カメラ
Ｃ３ 後部カメラ
Ｉｓ１ 周囲合成画像（周囲画像）
Ｉｓ２ 車両合成画像（車両画像）

Claims (16)

1. 作業車両と、
   前記作業車両の一方の側部に取り付けられ、光軸が水平方向に対して下方に傾斜しており、前記作業車両の少なくとも一部を示す第１車体部分と前記作業車両の周囲環境とを含む第１画像を取得する第１カメラと、
   前記第１カメラによって取得された前記第１画像から、前記作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す周囲画像と、前記作業車両を示す車両モデルに前記第１カメラが取得した前記第１車体部分の画像を合成した車両画像と、を含む表示画像を生成する演算装置と、
   前記表示画像を表示する表示装置と、
   を備える作業車両の表示システム。
   
2. 前記第１車体部分は、前記作業車両の走行装置の少なくとも一部を含む、
   請求項１に記載の作業車両の表示システム。
   
3. 前記走行装置は、履帯を含み、
   前記第１車体部分は、前記履帯の少なくとも一部を含む、
   請求項１または２に記載の作業車両の表示システム。
   
4. 前記第１車体部分は、前記履帯の前端の左右方向における幅全体を含む、
   請求項３に記載の作業車両の表示システム。
   
5. 前記第１カメラは、前記走行装置よりも車両左右方向における外方に配置される、
   請求項２から４のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
   
6. 前記第１車体部分は、前記作業車両の一方の側面を含む、
   請求項１から５のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
   
7. 前記第１カメラの光軸の水平方向に対する角度は、１５度以上且つ４５度以下である、
   請求項１から６のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
   
8. 前記第１カメラの画角は１８０度以上である、
   請求項１から７のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
   
9. 前記第１カメラの光軸は、車両左右方向に対して前後方向に傾斜している、
   請求項１から８のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
   
10. 前記作業車両の他方の側部に取り付けられ、光軸が水平方向に対して下方に傾斜しており、前記第１車体部分と異なる前記作業車両の少なくとも一部を示す第２車体部分と前記作業車両の周囲環境とを含む第２画像を取得する第２カメラをさらに備え、
    前記演算装置は、前記第１カメラによって取得された前記第１画像と前記第２カメラによって取得された前記第２画像とから、前記表示画像を生成する、
    請求項１から９のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
    
11. 前記第１カメラは、前記第２カメラよりも前方に取り付けられ、
    前記第１カメラの光軸は、車両左右方向に対して後方に傾斜しており、
    前記第２カメラの光軸は、車両左右方向に対して前方に傾斜している、
    請求項１０に記載の作業車両の表示システム。
    
12. 前記作業車両は、左右の走行装置を備え、
    前記第１車体部分は、前記左右の走行装置の一方を含み、
    前記第２車体部分は、前記左右の走行装置の他方を含む、
    請求項１０又は１１に記載の作業車両の表示システム。
    
13. 前記作業車両の前部に取り付けられ、前記作業車両の周囲環境を含む第３画像を取得する前部カメラと、
    前記作業車両の後部に取り付けられ、前記作業車両の周囲環境を含む第４画像を取得する後部カメラと、
    をさらに備え、
    前記演算装置は、前記第１カメラと前記第２カメラと前記前部カメラと前記後部カメラとによって取得された前記第１画像ないし第４画像から、前記表示画像を生成する、
    請求項１０から１２のいずれかに記載の作業車両の表示システム。
    
14. 作業車両と、
    前記作業車両の一方の側部に取り付けられ、光軸が水平方向に対して下方に傾斜しており、前記作業車両の少なくとも一部を示す第１車体部分と前記作業車両の周囲環境とを含む第１画像を取得する第１カメラと、
    前記第１カメラによって取得された前記第１画像から、前記作業車両の周囲環境を俯瞰的に示す周囲画像と、前記第１車体部分の画像である車両画像と、を含む表示画像を生成する演算装置と、
    前記表示画像を表示する表示装置と、
    を備える作業車両の表示システム。
    
15. 前記車両画像は、前記作業車両を示す車両モデルに前記第１カメラが取得した前記第１車体部分の画像を合成した画像である、
    請求項１４に記載の作業車両の表示システム。
    
16. 前記作業車両は、作業機と、車両本体と、を備え、
    前記第１車体部分は、少なくとも前記車両本体の一方の側面の一部を含む、
    請求項１４又は１５に記載の作業車両の表示システム。
    

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