JP6267972B2 - 作業機械の周囲監視装置 - Google Patents
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Description
(2)請求項2に記載の作業機械の周囲監視装置は、請求項1に記載の作業機械の周囲監
視装置において、前記判定部によって前記障害物が前記報知対象障害物であると判定された場合に、前記報知対象障害物の存在を運転者に報知する報知装置をさらに備える。
(3)請求項3に記載の作業機械の周囲監視装置は、請求項1または2に記載の作業機械
の周囲監視装置において、前記判定部によって前記障害物が前記報知対象障害物であると判定された場合に、前記作業機械の走行動作を制限する動作制限部をさらに備える。
以下、図面に基づいて本発明の第1の実施の形態による周囲監視装置について詳細に説明する。なお、第1の実施の形態では、作業機械として、鉱山作業等に用いられる自走式の超大型ダンプトラックに周囲監視装置を搭載した場合を例として説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態による周囲監視装置を搭載したダンプトラック1の上面図である。
図3に、撮像装置20の設置位置と撮像範囲を模式的に示すダンプトラック1およびその周囲の上面図を示す。前方カメラ21、右側方カメラ22、左側方カメラ23、および後方カメラ24をダンプトラック1の外周部に配置することにより、図3に示すようにダンプトラック1のほぼ全周囲の画像を取得することができる。なお、図3は各カメラ21〜24で撮像された画像を後述するように合成した場合の仮想視点画像20Rに対応する撮像範囲を示しており、仮想視点画像20Rは、各カメラ21〜24の撮像範囲21R,22R,23R,24Rから構成されている。各カメラ21〜24で撮像されたダンプトラック1の周囲画像の画像データはコントローラ105に入力される。
(1)周囲監視装置100は、ダンプトラック1の周囲の画像を撮像する撮像装置20と、撮像装置20によって取得された画像を上方視点となるように視点変換して仮想視点画像を生成する俯瞰画像生成部130と、俯瞰画像生成部130によって生成された仮想視点画像を表示装置50に表示させる表示制御部181とを備える。周囲監視装置100は、さらに、ダンプトラック1の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部150と、障害物検出部150で検出された障害物のダンプトラック1に対する相対的な移動方向を検出する移動方向検出部160と、障害物の相対的な移動方向に基づいて、障害物の相対的な移動方向が、予め設定した移動方向の角度等の範囲内に有る場合に、障害物がダンプトラック1の運転者に報知する必要のある報知対象障害物であると判定する判定部170とを備える。ダンプトラック1の周囲に存在する障害物の相対的な移動方向に基づいて、当該障害物が運転者に報知する必要のある報知対象障害物であるか否かを判定するので、運転者に報知する必要のある報知対象障害物を的確に判定することができる。障害物が検出されたとしても、当該障害物がダンプトラック1から離れていくような場合、その障害物の存在を常に運転者に報知していたのでは、運転者に煩わしさを与えてしまう。そこで、検出された障害物の相対的な移動方向が予め設定した移動方向の角度等の範囲内に有る場合に、障害物が報知対象障害物であると判定することにより、例えばダンプトラック1に接近している障害物等、運転者に報知する必要のある障害物を的確に判断することができる。また、大型のダンプトラック1は、機体幅が非常に大きいうえ、運転室7は機体の左前方に設置されているため、運転者にとってはとくに機体の右側方や後方の目視確認が困難であるが、ダンプトラック1の周囲の仮想視点画像を表示モニタに表示することにより、運転者はダンプトラック1の周囲に存在する障害物とダンプトラック1との位置関係を瞬時に把握することができる。
(2)周囲監視装置100は、障害物検出部150において障害物のダンプトラック1に対する位置を検出する。周囲監視装置100は、ダンプトラック1の機体状態を検出する機体状態判断部110と、機体状態に応じて報知対象領域を設定する報知対象設定部120とをさらに備える。ダンプトラック1の機体状態、具体的には、ダンプトラック1が「前進中」「前進準備中」「後進中」「後進準備中」「停車中」のいずれの状態であるかを判断し、判断した機体状態(稼働状態)に応じて、図5〜図7に示すように、報知対象障害物を判断するための報知対象領域を設定する。判定部170は、さらに、障害物がダンプトラック1の周囲に設定された報知対象領域内に存在する場合に、報知対象障害物であると判定する。例えば、ダンプトラック1が前進中の場合、ダンプトラック1の後方に存在する障害物はダンプトラック1から遠ざかっていくと考えられるので、後方領域および後側方領域は報知対象領域から除外する(図5参照)。これにより、ダンプトラック1の機体状態に応じて適切な報知対象領域を設定し、運転者に報知する必要のある障害物のみを報知対象障害物として的確に判断することが可能となる。
(3)報知対象設定部120は、ダンプトラック1からの距離に応じて、報知対象領域の角度等の範囲を変える、すなわち報知対象障害物であると判定する際の重み付け設定が変更可能である。すなわち、ダンプトラック1に近い領域に存在する障害物を、報知対象障害物として判定されやすくなるように報知対象領域に大きな重みを設定している。具体的には、ダンプトラック1に近い領域を、報知する必要のある障害物の相対的な移動方向の角度範囲を広く設定している。例えば図6に示す後進中の場合、右後方近傍領域CBRの方が、右後方通常領域WBRよりも、報知する必要のある相対的な移動方向の角度範囲が広く設定されている。これにより、ダンプトラック1に近い領域CBRに存在する障害物の方が、ダンプトラック1から遠い領域WBRに存在する障害物よりも報知対象障害物として判断されやすくなり、運転者に報知する必要性の高い障害物を的確に判断することが可能となる。
(4)周囲監視装置100は、判定部170によって障害物が報知対象障害物であると判定された場合に、障害物の存在を運転者に報知する表示制御部181を備える。表示制御部181は、報知対象障害物を表示モニタにおいて強調表示することにより、障害物の存在を運転者に報知する報知部として機能する。これにより、報知する必要があると的確に判断された報知対象障害物の存在を、運転者に視覚情報として確実に報知することができる。
図11は、本発明の第2の実施の形態による周囲監視装置100Aの構成を示すブロック図である。図11において、第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。以下では、上述した第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
図14は、本発明の第2の実施の形態の変形例による周囲監視装置100Dの構成を示すブロック図である。図14において、第2の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。以下では、上述した第2の実施の形態との相違点を主に説明する。
図15は、本発明の第3の実施の形態による周囲監視装置100Bの構成を示すブロック図である。図15において、第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。以下では、上述した第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
図16(a)(b)は、本発明の第4の実施の形態によるミリ波レーダ70の搭載位置を示すダンプトラック1の前面図及び後面図、図17(a)(b)は、本発明の第4の実施の形態によるミリ波レーダ70の搭載位置を示すダンプトラック1の左側面図及び右側面図である。図18は、本発明の第4の実施の形態による周囲監視装置100Cの構成を示すブロック図である。図18において、第1の実施の形態と同様の機能を有する箇所には同一の符号を付している。以下では、上述した第1の実施の形態との相違点を主に説明する。
(1)以上説明した第1から第4の実施の形態においては、判定部170で報知対象障害物が存在すると判定されると、その情報を運転者に報知したり、その情報に基づいてダンプトラック1の動作を制限するようにした。しかし、これには限定されず、例えば、表示装置50や機体制御装置60を省略し、周囲監視装置を、ダンプトラック1の周囲を監視し、報知対象障害物が存在するか否かを判定するための装置として構成することも可能である。
Claims (3)
- 作業機械の周囲の画像を撮像する複数のカメラで構成された撮像装置と、
前記撮像装置によって取得された複数の画像を上方視点となるように視点変換して1つの仮想視点画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部によって生成された前記仮想視点画像を表示装置に表示させる表示制御部と、を備える作業機械の周囲監視装置において、
前記作業機械の周囲に存在する障害物を検出する障害物検出部と、
前記障害物検出部で検出された前記障害物の前記作業機械に対する相対的な移動方向を検出する移動方向検出部と、
前記移動方向検出部で検出された前記障害物の相対的な移動方向に基づいて、前記障害物の相対的な移動方向が、予め設定した移動方向の範囲に含まれる場合に、前記障害物が前記作業機械の運転者に報知する必要のある報知対象障害物であると判定する判定部と、
前記作業機械の機体状態を検出する機体状態判定部と、
前記機体状態判定部によって判定された前記機体状態に応じて、前記作業機械の周囲に報知対象領域を設定する報知対象領域設定部と、を備え、
前記障害物検出部は、検出した前記障害物の前記作業機械に対する位置を検出し、
前記報知対象領域設定部は、前記作業機械から前記障害物までの距離に応じて、前記予め設定した移動方向の範囲を変更し、
前記判定部は、前記障害物検出部で検出された前記障害物の位置が前記報知対象領域設定部によって設定された前記報知対象領域内に存在する場合に、当該障害物が前記報知対象障害物であると判定する、
作業機械の周囲監視装置。 - 請求項1に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記判定部によって前記障害物が前記報知対象障害物であると判定された場合に、前記報知対象障害物の存在を運転者に報知する報知装置をさらに備える、
作業機械の周囲監視装置。 - 請求項1または2に記載の作業機械の周囲監視装置において、
前記判定部によって前記障害物が前記報知対象障害物であると判定された場合に、前記作業機械の走行動作を制限する動作制限部をさらに備える、
作業機械の周囲監視装置。
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