JP6401141B2 - Vehicle obstacle detection device - Google Patents
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Description
本発明は、運搬車両、作業車両等の周囲を表示するモニタを備えた車両周囲障害物検出装置に関する。 The present invention relates to a vehicle surrounding obstacle detection device including a monitor that displays the surroundings of a transport vehicle, a work vehicle, and the like.
運搬車両として、鉱山のような作業現場で砕石等のような運搬物を運搬する大型のダンプトラックが知られている。このような大型のダンプトラックは、その車体の大きさからオペレータが車体の周囲を認識することが困難である。そこで、車体に複数個のカメラを搭載し、各カメラにより撮影された映像を合成して車体周囲の映像(俯瞰映像)を運転室のモニタに表示したものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a transport vehicle, a large dump truck is known that transports a transported object such as crushed stone at a work site such as a mine. In such a large dump truck, it is difficult for an operator to recognize the periphery of the vehicle body from the size of the vehicle body. In view of this, there has been known one in which a plurality of cameras are mounted on a vehicle body, and images taken by the cameras are combined to display an image around the vehicle body (a bird's-eye view image) on a cab monitor (for example, Patent Documents). 1).
ところで、特許文献1に記載されたダンプトラックは、車体の周囲に位置する複数の障害物を検知してモニタに表示している。しかし、一般的に障害物が車体から遠くなるほど障害物を正確に検知することが難しくなり、誤検知の頻度が増加する。また、障害物を検知することができる範囲は、障害物の大きさ、色彩等により異なる。即ち、例えば自動車等の大きい障害物は、車体(自車)から比較的遠い距離までを検知することができるが、人間等の小さい障害物は、大きい障害物に比べて車体(自車)から近い距離までしか検知することができない。従って、モニタに表示された合成映像には、障害物の検知精度が高い範囲と検知精度が低い範囲とが混在することになり、オペレータが混乱するという問題がある。 Incidentally, the dump truck described in Patent Document 1 detects a plurality of obstacles located around the vehicle body and displays them on a monitor. However, in general, as the obstacle becomes farther from the vehicle body, it becomes difficult to accurately detect the obstacle, and the frequency of false detection increases. The range in which an obstacle can be detected varies depending on the size, color, and the like of the obstacle. That is, for example, a large obstacle such as an automobile can detect a relatively far distance from the vehicle body (own vehicle). However, a small obstacle such as a human can be detected from the vehicle body (own vehicle) compared to a large obstacle. It can only detect up to a short distance. Therefore, the synthesized video displayed on the monitor has a problem that the range in which the obstacle detection accuracy is high and the range in which the detection accuracy is low are mixed, resulting in confusion for the operator.
本発明は、上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明の目的は、オペレータがモニタ上で障害物を検知することができるエリアを認識することができる車両周囲障害物検出装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a vehicle surrounding obstacle detection device that can recognize an area where an operator can detect an obstacle on a monitor. It is to provide.
上述した課題を解決するため、本発明は、車体に設けられ車体周囲を撮像する複数個のカメラと、該複数個のカメラで撮像した映像を処理するコントローラと、該コントローラにより処理された映像を表示するモニタとを備えてなる車両周囲障害物検出装置において、前記コントローラは、前記複数個のカメラで撮像した映像を合成して一つの映像とし、合成された一つの映像の中央部に車体のシンボルを配置して前記車体周囲を認識できる合成映像を作成する映像合成処理部と、前記車体周囲の障害物を検知する障害物検知部と、前記モニタに表示された前記合成映像に、前記車体を中心として前記車体に近い範囲に設定され所定の大きさの障害物を検知可能な内側エリアと、該内側エリアの外周側に位置して前記車体から離れた範囲に設定された外側エリアとを識別して表示させるエリア表示処理部とを備え、前記障害物検知部は、前記障害物が前記内側エリアに位置しているときに、当該障害物に障害物マーカを表示し、前記障害物が前記外側エリアに位置しているときに、当該障害物の前記障害物マーカを非表示とするマーカ表示処理部を備え、前記エリア表示処理部は、前記内側エリアを前記車体に近い第1領域と前記車体から遠い第2領域とに区画するエリア区画処理部を備え、前記マーカ表示処理部は、前記第1領域と前記第2領域とで前記障害物マーカの表示態様を変化させるマーカ表示制御部を備えている。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of cameras that are provided on a vehicle body and that captures the periphery of the vehicle body, a controller that processes images captured by the plurality of cameras, and an image processed by the controller. In the vehicle surrounding obstacle detection device comprising a monitor for display, the controller combines the images captured by the plurality of cameras into one image, and the vehicle body is located at the center of the combined image. An image composition processing unit that creates a composite image that can recognize the periphery of the vehicle body by arranging a symbol, an obstacle detection unit that detects an obstacle around the vehicle body, and the vehicle image displayed on the composite image displayed on the monitor An inner area that is set in a range close to the vehicle body around the vehicle body and that can detect an obstacle of a predetermined size, and that is located on the outer peripheral side of the inner area and in a range away from the vehicle body Is provided with an area display unit that displays to identify an outer area, the obstacle detecting unit, when the obstacle is located in the inner area, displays the obstacle marker to the obstacle And when the obstacle is located in the outer area, a marker display processing unit that hides the obstacle marker of the obstacle is provided, and the area display processing unit defines the inner area as the vehicle body. An area section processing section that partitions the first area close to the second area and the second area far from the vehicle body, and the marker display processing section changes the display mode of the obstacle marker in the first area and the second area. A marker display control unit to be changed is provided .
本発明によれば、オペレータがモニタに表示された映像で障害物を検知することができるエリアを認識することができる。 According to the present invention, it is possible to recognize an area where an operator can detect an obstacle from an image displayed on a monitor.
以下、本発明の実施の形態による車両周囲障害物検出装置を搭載したダンプトラックを例に挙げて、添付図面に従って説明する。 Hereinafter, a dump truck equipped with a vehicle surrounding obstacle detection device according to an embodiment of the present invention will be described as an example with reference to the accompanying drawings.
図1ないし図7は、本発明の第1の実施の形態を示している。図1に示すダンプトラック1は、例えば鉱山で採掘された鉱物等の運搬作業に用いられる大型のダンプトラックである。このダンプトラック1は、左右の前輪3と左右の後輪4とを有する車体2と、車体2の後方上部に上下方向に回動可能(傾斜可能)に設けられた荷台16とを含んで構成されている。そして、車体2は、フレーム5、建屋7、デッキ8、キャブ12等を含んで構成されている。
1 to 7 show a first embodiment of the present invention. A dump truck 1 shown in FIG. 1 is a large dump truck used for transporting, for example, minerals mined in a mine. The dump truck 1 includes a
フレーム5は、車体2のベースとなるもので、強固な支持構造体として形成されている。このフレーム5は、前後方向に延びるベースフレーム6と、該ベースフレーム6の前後方向の中間部に配置された上部横梁(図示せず)とを含んで構成されている。ベースフレーム6の中央部には、図示しないエンジンが配置されている。ベースフレーム6の前端側には、内部にラジエータ等の熱交換装置(図示せず)が収容される建屋7が設けられている。一方、ベースフレーム6の後端側には、後方に向けて突設された左右一対の荷台取付部6A(左側のみ図示)が設けられている。また、ベースフレーム6の後端側で左右の荷台取付部6A間には、後述の後カメラ22Bが設けられている。
The frame 5 serves as a base of the
デッキ8は、フレーム5と建屋7とによって下側から支持されることにより、左右の前輪3よりも上方となる位置に配置されている。このデッキ8は、建屋7上に平坦な通路面を形成している。そして、デッキ8上には、コントロールキャビネット9、グリッドボックス(図示せず)、キャブ12等が設置されている。
The
コントロールキャビネット9内には、モータを制御するインバータと、エンジンに設けられた発電機(図示せず)により発生する電流およびエンジン速度を制御する制御盤とが収容されている。また、グリッドボックス内には、車両の減速時に直流電力を消費する抵抗器とその抵抗器を冷却するブロアとからなる装置が収容されている。
In the
デッキ8の外周には、メンテナンス作業等を行うときの安全性を確保する手摺り10が設けられている。また、建屋7の前側には、階段状に形成された乗降用ステップ11が設けられている。この乗降用ステップ11は、オペレータ等がデッキ8に乗降するときの足場を構成するものである。また、デッキ8の前端側には、後述の前カメラ22Fが設けられ、デッキ8の左右両端側には、右カメラ22Rと、左カメラ22Lとが設けられている。
A
キャブ12は、内部にオペレータが乗り込む運転室を画成するもので、荷台16の前側に配設されている。図2に示すように、キャブ12内には、操舵用のハンドル13、計器類等を表示するパネル14、図示しない運転席、アクセルペダル、ブレーキペダル、操作レバー等が設けられている。また、キャブ12の左前支柱15には、後述のモニタ48が取付けられている。
The
荷台16は、車体2上に傾転可能に搭載されている。この荷台16は、例えば油圧ショベル(図示せず)によって採掘された大量の鉱物等を受入れるものである。荷台16は、鉱物等を多量に積載するため、全長が10〜15メートルの大型の容器として形成されている。荷台16の後側底部は、ベースフレーム6の後端側に設けられた左右の荷台取付部6Aに連結ピン17等を介して回動可能に連結されている。また、荷台16の前部側には、その上端部から前方に向けて水平に延びる庇部16Aが一体に設けられ、この庇部16Aは、キャブ12を上側から覆った状態でデッキ8の前端部近傍まで延びている。
The
ホイストシリンダ18は、車体2に対して荷台16を上下に傾動するためのものである(図1中に1個のみ図示)。ホイストシリンダ18は、例えば多段式の油圧シリンダからなり、ベースフレーム6と荷台16との間に伸縮可能に設けられている。従って、ホイストシリンダ18を伸長または縮小させることにより、荷台16の前部側は、連結ピン17を支点として上下方向に回動(昇降)する。これにより、荷台16に積載された鉱物等を排出させることができる。
The hoist
次に、ダンプトラック1に搭載された車両周囲障害物検出装置21について説明する。
Next, the vehicle surrounding
車両周囲障害物検出装置21は、ダンプトラック1に設けられた複数個のカメラ22R,22L,22F,22Bにより、ダンプトラック1の周囲の状況をモニタ48に表示して、オペレータがダンプトラック1の周囲の状況を把握し易くするものである。そして、車両周囲障害物検出装置21は、複数個のカメラ22R,22L,22F,22B、コントローラ23、モニタ48を含んで構成されている。
The vehicle surrounding
複数個(4個)のカメラ22R,22L,22F,22Bは、ダンプトラック1の外周にそれぞれ設けられている。これら4個のカメラ22R,22L,22F,22Bは、例えばカラー映像を撮像可能なカメラで、ダンプトラック1の四方(周囲)を撮像している。具体的には、右カメラ22Rは、デッキ8の右端側に設けられ、ダンプトラック1の右方を撮像している。一方、左カメラ22Lは、デッキ8の左端側に設けられ、ダンプトラック1の左方を撮像している。
A plurality (four) of
また、前カメラ22Fは、デッキ8の前端側に設けられ、ダンプトラック1の前方を撮像している。後カメラ22Bは、ベースフレーム6の後端側に設けられ、ダンプトラック1の後方を撮像している。即ち、各カメラ22R,22L,22F,22Bは、地面から2〜5メートルの高さに配置されている。そして、各カメラ22R,22L,22F,22Bにより撮像されたカメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1は、コントローラ23に送信される。
The
コントローラ23は、各カメラ22R,22L,22F,22Bが撮像した映像を処理するものである。このコントローラ23は、例えばキャブ12内に配設され、入力側に各カメラ22R,22L,22F,22Bが接続され、出力側に後述のモニタ48が接続されている。コントローラ23の記憶部24には、ダンプトラック1を上方からみた平面図を車体のシンボル25として記憶されている。なお、図3中に示す車体のシンボル25に対して右方がダンプトラック1の前方となっている。そして、コントローラ23は、映像処理部26、エリア表示処理部31、直接映像エリア表示処理部37、障害物検知部41を含んで構成されている。
The
映像処理部26は、各カメラ22R,22L,22F,22Bにより撮像されたカメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1を入力している。そして、映像処理部26は、俯瞰映像合成処理部27と、直接映像処理部29とを備えている。
The
俯瞰映像合成処理部27は、4個のカメラ22R,22L,22F,22Bで撮像した各映像を合成して一つの映像(俯瞰映像)に加工する。俯瞰映像合成処理部27は、本発明の映像合成処理部を構成している。俯瞰映像合成処理部27は、例えば右カメラスルー映像22R1から俯瞰映像に加工するための切出映像22R2(図3中の点線部)を抽出する。
The overhead view video
そして、俯瞰映像合成処理部27は、切出映像22R2を180°回転させたり、伸縮させたりすることにより、ダンプトラック1の右側俯瞰映像28Rを作成する。他のカメラ22L,22F,22Bも同様に切出映像を加工して左側俯瞰映像28L,前側俯瞰映像28F,後側俯瞰映像28Bを作成する。なお、切出映像は、入力されたカメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1からノイズ除去、歪み補正、色調補正等を行って修正した映像から切出してもよい。
Then, the overhead video
そして、俯瞰映像合成処理部27は、中央部に車体のシンボル25を貼り付け、車体のシンボル25の右側に右側俯瞰映像28Rを貼り付け、車体のシンボル25の左側に左側俯瞰映像28Lを貼り付ける。また、俯瞰映像合成処理部27は、車体のシンボル25の前側に前側俯瞰映像28Fを貼り付け、車体のシンボル25の後側に後側俯瞰映像28Bを貼り付ける。これにより、俯瞰映像合成処理部27は、俯瞰映像28を作成することができる。そして、作成された俯瞰映像28は、定期的に(所定の周期で)障害物検知部41に送信される。
Then, the bird's-eye view video
直接映像処理部29は、各カメラ22R,22L,22F,22Bにより撮像された直接映像30(右カメラスルー映像22R1を修正したもののみ図示)を処理するものである。この直接映像処理部29は、例えばカメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1からノイズ除去、歪み補正等を行って修正された直接映像30を定期的に(所定の周期で)障害物検知部41に送信する。なお、以下の説明においては、各直接映像について、右カメラ22Rの直接映像30を代表例として述べるが、他のカメラ22L,22F,22Bの直接映像についても同様である。
The direct
エリア表示処理部31は、モニタ48に表示される俯瞰映像28に障害物を検知する予め設定された内側エリア32と、内側エリア32以外の外側エリア33とを識別して表示させるものである。このエリア表示処理部31は、内側エリア32と外側エリア33との間を識別するエリアライン35を表示するエリアライン表示部34を備えている。即ち、エリアライン35は、障害物を検知する領域のうちダンプトラック1から最も離れた位置(境界)を示すものである。
The area
内側エリア32は、障害物の検知精度(検知確度)が高い領域である。これに対し、外側エリア33は、障害物の未検出や誤検出が増加し、障害物の検知精度が低い領域である。内側エリア32および外側エリア33は、例えば障害物を正しく検知できる確率に基づいて予め設定されており、実際の検知結果や仕様等に応じて適宜設定されている。
The
図3、図5に示すように、エリアライン35は、俯瞰映像28に含まれる左右および前後の俯瞰映像28R,28L,28F,28Bに対応して、それぞれ右エリアライン35R、左エリアライン35L、前エリアライン35F、後エリアライン35Bを含んで構成されている。エリアライン35は、例えばエリア表示処理部31の車両用エリア31Aに記憶されている。
As shown in FIG. 3 and FIG. 5, the
従って、内側エリア32は、右エリアライン35Rとダンプトラック1(車体のシンボル25)との間の領域である右内側エリア32Rと、左エリアライン35Lとダンプトラック1との間の領域である左内側エリア32Lと、前エリアライン35Fとダンプトラック1との間の領域である前内側エリア32Fと、後エリアライン35Bとダンプトラック1との間の領域である後内側エリア32Bとにより構成されている。また、外側エリア33は、左右および前後の俯瞰映像28R,28L,28F,28Bに対応して、それぞれ右外側エリア33R,左外側エリア33L,前外側エリア33F,後外側エリア33Bとして構成されている。
Accordingly, the
ここで、エリアライン35の設定位置、即ち障害物を検知する内側エリア32の設定について説明する。
Here, the setting position of the
本実施の形態では、各カメラ22R,22L,22F,22Bにより撮像された映像を基に障害物の検知を行っている。即ち、後述の障害物検知部41は、映像処理部26から一周期前に取込んだ俯瞰映像28(前回の俯瞰映像28)と現在取込んでいる俯瞰映像28(今回の俯瞰映像28)とを比較して、規定時間動いている映像(物体)を動体物として判断している。また、直接映像についても同様に映像処理部26から取込んだ前回の直接映像と今回の直接映像とを比較して、規定時間動いている映像(物体)を動体物として判断している。例えば、動いている自動車を検知する場合には、自動車の映像は動いているが、自動車の背景は動かないことからこの自動車を動体物として検知することができる。
In the present embodiment, obstacle detection is performed based on the images captured by the
また、静止している障害物は、例えば障害物検知部41に予め作業現場等で障害物となり得る物体の色、形、大きさ等を記憶させ、映像処理部26から取込んだ俯瞰映像28に記憶させた物体(色、形、大きさ等)が存在するか否かを判断することにより検知することができる。
For the obstacle that is stationary, for example, the
自動車等の障害物は、ダンプトラック1(カメラ22R,22L,22F,22B)から遠くなるほど、映像を構成するピクセル数(画素数)が少なくなる。ピクセル数が少なくなると、背景との色や、輝度の差が少なくなり、背景に対して自動車等を判定できず、未検出率が増加する。また、映像内には、岩、水溜まり、地面の色むら等の誤認しやすい少ないピクセルが存在する。これらは、太陽光の当り具合等により、色、輝度が変化するので、検出対象(動体物)のピクセル数を小さくすると、岩、水溜まり、地面の色むらを障害物として誤検出しやすくなるという問題がある。従って、障害物の検知は、予め定めた値以上のピクセル数をもった映像により判断し、誤検出を低減させている。
An obstacle such as an automobile has a smaller number of pixels (number of pixels) constituting an image as the distance from the dump truck 1 (
また、このような映像からの障害物の検知範囲は、カメラ22R,22L,22F,22Bの性能、周囲環境(照度、霧、雨等)により変化する。従って、障害物の検知範囲は、カメラ22R,22L,22F,22Bの性能、周囲環境等を考慮して実験的に求められた値(ダンプトラック1からの距離)となっている。一例として、天気が雨のときは、晴れの日よりも検知距離が短くなる。そこで、エリアライン35の位置は、晴れの日に障害物を検知することができる位置よりも短い距離に設定される。
Also, the obstacle detection range from such an image varies depending on the performance of the
即ち、エリアライン35の位置は、障害物の大きさ、周囲環境等を考慮して設定されたピクセル数の映像を検出可能な境界である。例えば、動体物検知の場合は、内側エリア32内では予め定めた値以上のピクセル数で映像が変化するのに対し、外側エリア33内では、予め定めた値未満のピクセル数で映像が変化することになる。同様に、静止物検知の場合は、内側エリア32内では障害物となる物体が予め定めた値以上のピクセル数で映像化されるのに対し、外側エリア33内では障害物となる物体が予め定めた値未満のピクセル数で映像化されることになる。そして、エリア表示処理部31は、車両用エリア31Aに記憶されたエリアライン35を俯瞰映像28の縮尺に合わせて後述のモニタ48に表示する。
That is, the position of the
エリアライン表示制御部36は、後述の障害物検知部41が障害物を検知不可能としているときに、エリアライン35の表示態様を変化させるものである。前述したように、動体物である障害物を検知する場合には、映像処理部26から取込んだ前回の俯瞰映像28と今回の俯瞰映像28とを比較して障害物を判定している。この場合、ダンプトラック1が走行しているときにも、例えば映像処理部26から取込んだ前回の俯瞰映像28と今回の俯瞰映像28とを比較して重複部分を抽出することにより障害物を検知することができる。しかし、例えばダンプトラック1が所定の速度以上で走行しているときには、映像処理部26から取込んだ前回の俯瞰映像28と今回の俯瞰映像28とで誤差が多くなるので障害物の誤検知の頻度が増加して障害物を検知することが難しくなる場合が考えられる。
The area line
そこで、図7に示すように、エリアライン表示制御部36は、障害物検知部41が障害物を検知不可能な場合にエリアライン35を車体のシンボル25まで縮めた検知不可能エリアライン35Aとして表示する。これにより、オペレータは、障害物検知部41が障害物を検知できない状況にあることを認識することができる。なお、車体2に設けられた車速センサ(図示せず)が所定の速度を検出したときに、障害物検知部41が障害物を検知不可能と判断してもよい。
Therefore, as shown in FIG. 7, the area line
直接映像エリア表示処理部37は、各カメラ22R,22L,22F,22Bで撮像した直接映像30(右カメラ22Rで撮像したもののみ図示)に障害物を検知可能な予め設定された内側エリアとしての直接映像用内側エリア38と直接映像用内側エリア38以外の外側エリアとしての直接映像用外側エリア39とを識別して表示させるものである。直接映像エリア表示処理部37は、直接映像用内側エリア38と直接映像用外側エリア39との間を直接映像用エリアライン40により識別している(図6参照)。
The direct video area
この場合、直接映像30は、右カメラ22Rにより撮像されたものであるので、直接映像用エリアライン40は俯瞰映像28に表示された右エリアライン35Rに対応している。また、直接映像エリア表示処理部37は、他のカメラ22L,22F,22Bで撮像された直接映像にも、それぞれ俯瞰映像28に表示された各エリアライン35L,35F,35Bに対応した直接映像用エリアラインを表示する。
In this case, since the
障害物検知部41は、車体周囲の障害物を検知するものである。この障害物検知部41は、俯瞰映像合成処理部27および直接映像処理部29から定期的に入力される映像を基に障害物の検知を行う。具体的には、障害物検知部41は、俯瞰映像合成処理部27および直接映像処理部29からの映像を定期的に取込み、記憶部42に保存する。
The
障害物検知部41は、記憶部42に保存された今回の映像と前回の映像とを比較して映像内で動いている映像と動いていない映像とを判断し、動いている映像を動体物である障害物と検知することができる。また、障害物検知部41は、記憶部42に保存された俯瞰映像28および直接映像30から、予め決められた色、形、大きさ等の映像を抽出して、静止している障害物を検知することができる。
The
そして、障害物検知部41は、マーカ表示処理部43を備えている。このマーカ表示処理部43は、障害物がエリア表示処理部31により設定された内側エリア32に位置しているときに、当該障害物に障害物マーカ45を表示し、障害物がエリア表示処理部31により設定された外側エリア33に位置しているときに、当該障害物から障害物マーカ45を消去する。
The
図3、図5に示すように、障害物検知部41は、例えば記憶部42に記憶された前回の俯瞰映像と今回の俯瞰映像とから自動車44が走行していること(動体物検知)を認識する。そして、障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、自動車44が右内側エリア32R内に位置している場合に自動車44の周囲を枠状に囲って強調させた障害物マーカ45を表示させる。一方、障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、右外側エリア33R内に位置する自動車46が仮に動体物検知されていたとしても、自動車46が右外側エリア33Rに位置しているので障害物マーカ45を表示させない。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
障害物マーカ45を表示するか否かについて、動く障害物(自動車44,46)を検知する場合を例に挙げて説明したが、静止した障害物を検知する場合も同様である。このため、マーカ表示処理部43は、静止した障害物が内側エリア32内に位置しているときには障害物マーカ45を表示させる。これに対し、マーカ表示処理部43は、静止した障害物が外側エリア33に位置しているときには障害物マーカ45を表示させない。なお、障害物マーカ45は、障害物の周囲を枠状に囲ったものに限らず、例えば障害物の中心に目立つ丸点表示をする等、障害物を強調表示するものであればよい。
Whether or not the
エリアライン35により障害物を検知する予め設定された内側エリア32と内側エリア32以外の外側エリア33とを表示することで、オペレータは、障害物を検知可能な範囲を認識することができる。これにより、オペレータの混乱を低減することができる。また、オペレータは、内側エリア32に注目して障害物マーカ45を探すことができる。これにより、注意すべき障害物に対する認識を向上させることができる。
By displaying the preset
また、図3、図6に示すように、障害物検知部41は、例えば記憶部42に記憶された前回の直接映像と今回の直接映像とから自動車44が走行していること(動体物検知)を認識する。そして、障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、自動車44が直接映像用内側エリア38内に位置している場合に自動車44の周囲を枠状に囲って強調させた直接映像用障害物マーカ47を表示させる。一方、障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、直接映像用外側エリア39内に位置する自動車46が仮に動体物検知されていたとしても、自動車46が直接映像用外側エリア39に位置しているので直接映像用障害物マーカ47を表示させない。直接映像用障害物マーカ47を表示するか否かについて、動く障害物(自動車44,46)を検知する場合を例に挙げて説明したが、静止した障害物を検知する場合も同様である。
Also, as shown in FIGS. 3 and 6, the
これにより、直接映像30においてもオペレータは、障害物を検知可能な範囲を認識することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。また、オペレータは、直接映像用内側エリア38内を注視して直接映像用障害物マーカ47を探すことができる。これにより、注意すべき障害物に対する認識を向上させることができる。
Thereby, even in the
なお、エリアライン35および直接映像用エリアライン40の位置(ダンプトラック1からの距離)を作業現場内で検出すべき一番小さな障害物に対応させて設定することで、オペレータが作業現場内で認識したい障害物の全てを認識することができる。
The position of the
モニタ48は、コントローラ23により処理された映像を表示するものである。図2に示すように、モニタ48は、例えばキャブ12内の左前支柱15に取付けられ、オペレータが運転席に着座した状態でモニタ48を操作、確認することができるようになっている。そして、モニタ48は、電源スイッチ49、切替スイッチ50、表示部51を含んで構成されている。
The
オペレータが電源スイッチ49をON操作すると、モニタ48を起動させると共に各カメラ22R,22L,22F,22Bおよびコントローラ23を起動させる。そして、モニタ48の表示部51には、コントローラ23により処理された俯瞰映像28および/または直接映像30を表示させる。
When the operator turns on the
切替スイッチ50は、表示部51に表示される映像を切替えるもので、各映像を順送りするアップスイッチ50Aと、各映像を逆送りするダウンスイッチ50Bとにより構成されている。これにより、オペレータは、表示部51に所望の映像を表示することができる。具体的には、オペレータが切替スイッチ50を操作すると、図5に示す俯瞰映像28から図6に示す右カメラ22Rの直接映像30に切替えることができる。さらにオペレータが切替スイッチ50を操作すると、左カメラ22Lの直接映像、前カメラ22Fの直接映像、後カメラ22Bの直接映像および俯瞰映像28と各直接映像との2画面表示に順次切替えることができる構成となっている。
The
第1の実施の形態によるダンプトラック1に搭載された車両周囲障害物検出装置21は、上述のような構成を有するもので、次に車両周囲障害物検出装置21による障害物検知について説明する。なお、障害物検知の処理は、例えばモニタ48の電源スイッチ49がON操作されている間、所定時間毎に(所定の制御周期で)繰り返し実行される。
The vehicle surrounding
まず、俯瞰映像28の障害物検知処理について説明する。
First, the obstacle detection process of the
モニタ48の電源スイッチ49がON操作されると、各カメラ22R,22L,22F,22Bが撮像を開始する。撮像された映像は、順次コントローラ23の映像処理部26へと送られる。映像処理部26の俯瞰映像合成処理部27は、4個のカメラ22R,22L,22F,22Bで撮像した各映像を合成して一つの俯瞰映像28に加工する。そして、俯瞰映像合成処理部27は、作成された俯瞰映像28を定期的に(所定の周期で)障害物検知部41に送信する。
When the
エリア表示処理部31のエリアライン表示部34は、俯瞰映像28に障害物を検知する予め設定された内側エリア32と内側エリア32以外の外側エリア33とを識別するために、エリア表示処理部31の車両用エリア31Aに記憶されたエリアライン35を付与(描画)する。
The area
そして、障害物検知部41は、映像処理部26から定期的に送られてくる俯瞰映像28に基づいて障害物の検知を行う。障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、障害物が内側エリア32に位置しているときに、例えば図3、図5に示すように障害物である自動車44に障害物マーカ45を表示する。一方、マーカ表示処理部43は、障害物が外側エリア33に位置しているときには、例えば図3、図5に示すように、自動車46には障害物マーカ45を表示しない。
Then, the
次に、直接映像30の障害物検知処理について説明する。
Next, the obstacle detection process of the
映像処理部26の直接映像処理部29は、カメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1からノイズ除去、歪み補正等を行って修正された直接映像30を定期的に(所定の周期で)障害物検知部41に送信する。
The direct
直接映像エリア表示処理部37は、直接映像30に障害物を検知する直接映像用内側エリア38と、障害物を検知しない直接映像用外側エリア39とを識別するために、直接映像エリア表示処理部37に記憶された直接映像用エリアライン40を付与(描画)する。
The direct video area
そして、障害物検知部41は、映像処理部26から定期的に送られてくる直接映像30に基づいて障害物の検知を行う。障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、障害物が直接映像用内側エリア38内に位置しているときに、例えば図3、図6に示すように障害物である自動車44に直接映像用障害物マーカ47を表示する。一方、マーカ表示処理部43は、障害物が直接映像用外側エリア39内に位置しているときには例えば図3、図6に示すように、自動車46には直接映像用障害物マーカ47を表示しない。
The
障害物検知部41により処理された俯瞰映像28および直接映像30等は、モニタ48へと送信される。この場合、モニタ48の切替スイッチ50の操作により、俯瞰映像28および直接映像30等が選択されて送信され、モニタ48の表示部51に選択された映像が表示される。
The
次に、障害物検知部41が障害物を検知不可能としている場合について説明する。
Next, the case where the
障害物検知部41は、例えば映像処理部26から取込んだ前回の俯瞰映像28と今回の俯瞰映像28とを比較して、規定時間動いている映像(物体)を動体物として判断している。具体的には、動いている自動車を検知(動体物検知)する場合には、自動車の映像は動いているが、自動車の背景は動かないことからこの自動車を動体物として検知することができる。しかし、例えばダンプトラック1が所定の速度以上で走行すると、自動車の映像と共にその背景も動くことになるので、障害物の誤検知の頻度が増加し、適切に障害物を検知することが不可能となる場合がある。また、静止した障害物を検知する場合でも、ダンプトラック1が所定の速度以上で走行すると、映像が乱れたり、映像中のノイズが増加して、障害物の誤検知の頻度が増加する傾向がある。
The
この場合、俯瞰映像28にエリアライン35を表示すると、オペレータは、車両周囲障害物検出装置21が障害物を検知可能な状態にあるものだと誤認する虞がある。そこで、エリア表示処理部31のエリアライン表示制御部36は、障害物検知部41が障害物を検知不可能としているときに、エリアライン35の表示態様を変化させている。具体的には、図7に示すように、エリアライン表示制御部36は、エリアライン35を車体のシンボル25まで縮めた検知不可能エリアライン35Aとして表示している。
In this case, when the
かくして、第1の実施の形態では、モニタ48の表示部51に表示された俯瞰映像28に、障害物を検知する内側エリア32と、障害物を検知しない外側エリア33とをエリアライン35により認識可能としている。これにより、オペレータは、車両周囲障害物検出装置21がダンプトラック1からどの程度の距離までを障害物の検出範囲としているのかを一目で判断することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。
Thus, in the first embodiment, the
また、障害物検知部41は、障害物が内側エリア32に位置しているときに、当該障害物に障害物マーカ45を表示し、障害物が外側エリア33に位置しているときに、当該障害物から障害物マーカ45を消去している。これにより、オペレータは、内側エリア32内に注目して障害物マーカ45を探すことができると共に、注意すべき障害物の認識を向上することができる。
The
また、エリアライン表示制御部36は、障害物検知部41が障害物を検知不可能としているときに、エリアライン35を車体のシンボル25まで縮めている。これにより、オペレータは、障害物を検知不可能な状態にあることを一目で認識することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。
Further, the area line
さらに、モニタ48の表示部51には、各カメラ22R,22L,22F,22Bにより撮像された直接映像30等を表示可能としている。そして、直接映像30には、障害物を検知する直接映像用内側エリア38と障害物を検知しない直接映像用外側エリア39とを表示している。これにより、オペレータは、直接映像30等においても車両周囲障害物検出装置21がダンプトラック1からどの程度の距離までを障害物の検出範囲としているのかを一目で判断することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。
Further, the
次に、図8および図9は、本発明の第2の実施の形態を示している。第2の実施の形態の特徴は、障害物の種類毎に検知可能なエリアを認識可能としたことにある。なお、第2の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 8 and FIG. 9 show a second embodiment of the present invention. The feature of the second embodiment is that the detectable area can be recognized for each type of obstacle. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
第2の実施の形態では、エリア表示処理部31は、エリアライン表示部34に加えて、種別エリア表示部61をさらに備えている。この種別エリア表示部61は、障害物の種類毎に、その障害物を検知する内側エリア62,64と障害物を検知しない外側エリア63,65とを表示させるものである。即ち、大きい障害物である自動車は、小さい障害物である人間(作業員等)よりも障害物の検知範囲(ダンプトラック1からの距離)が遠い。そこで、図9に示すように、種別エリア表示部61は、俯瞰映像28に例えば自動車を検知する車両用内側エリア62と自動車を検知しない車両用外側エリア63とを表示させる。さらに、種別エリア表示部61は、俯瞰映像28に人間を検知する人用内側エリア64と人間を検知しない人用外側エリア65とを識別して表示させる。
In the second embodiment, the area
この場合、エリア表示処理部31のエリアライン表示部34は、俯瞰映像28に車両用内側エリア62と車両用外側エリア63とを識別するための車両用エリアライン66(図9中の点線参照)を表示させ、人用内側エリア64と人用外側エリア65とを識別するための人用エリアライン67(図9中の一点鎖線参照)を表示させる。車両用エリアライン66は、エリア表示処理部31の車両用エリア68に記憶され、人用エリアライン67は、エリア表示処理部31の人用エリア69に記憶されている。
In this case, the area
そして、障害物検知部41は、映像処理部26から定期的に送られてくる俯瞰映像28に基づいて障害物の検知を行う。障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、障害物が車両用内側エリア62内に位置しているときに、例えば図9に示すように障害物である自動車70に車両用障害物マーカ71を表示する。一方、マーカ表示処理部43は、障害物が車両用外側エリア63内に位置しているときには例えば図9に示すように、自動車72には車両用障害物マーカ71を表示しない。
Then, the
同様に、障害物検知部41のマーカ表示処理部43は、人用内側エリア64内で障害物である人間73に人用障害物マーカ74を表示し、人間75が人用外側エリア65内に位置しているときには人間75に人用障害物マーカ74を表示しない。
Similarly, the marker
即ち、人用外側エリア65内かつ車両用内側エリア62内に位置する障害物は、例えば障害物が自動車70の場合には、車両用障害物マーカ71を表示するが、障害物が人間75の場合には、人用障害物マーカ74を表示しない。この場合、自動車の障害物の検知と人間の障害物との検知は、例えば監視するピクセル数の映像、色、形等の相違により判断することができる。
That is, the obstacle located in the human
シンボル表示部76は、障害物の種類に応じた障害物のシンボルを表示させるものである。図9に示すように、シンボル表示部76は、俯瞰映像28の車両用エリアライン66上に自動車のシンボル77を表示すると共に、人用エリアライン67上に人間のシンボル78を表示する。これにより、オペレータは、各エリアライン66,67がいかなる障害物に対応したものであるのかを、一目で認識することができる。自動車のシンボル77は、車両用エリアライン66と共に車両用エリア68に記憶されている。また、人間のシンボル78は、人用エリアライン67と共に人用エリア69に記憶されている。
The
なお、自動車のシンボル77は、自動車の絵(または写真)に代えて、例えば「Car」のように文字で表示してもよい。また、人間のシンボル78についても同様に、例えば「Worker」のように文字で表示してもよい。
The
かくして、このように構成された第2の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第2の実施の形態では、障害物の種類毎に検知する領域の境界部分を示すエリアライン66,67を表示している。これにより、オペレータは、各障害物がダンプトラック1からどの程度の距離までを検知可能な範囲としているのかを、一目で判断することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。
Thus, also in the second embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, in the second embodiment,
また、車両用内側エリア62と車両用外側エリア63とを識別する車両用エリアライン66には、自動車のシンボル77を表示し、人用内側エリア64と人用外側エリア65とを識別する人用エリアライン67には、人間のシンボル78を表示している。これにより、オペレータは、各エリアライン66,67がいかなる障害物に対応したものであるのかを簡単に認識することができるので、オペレータの混乱を低減することができる。
The
次に、図10および図11は、本発明の第3の実施の形態を示している。第3の実施の形態の特徴は、内側エリア内に位置する障害物のうち、外側エリアに近い障害物に表示した障害物マーカの表示態様を変化させたことにある。なお、第3の実施の形態では、前述した第1の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。 Next, FIG. 10 and FIG. 11 show a third embodiment of the present invention. The feature of the third embodiment is that the display mode of the obstacle marker displayed on the obstacle close to the outer area among the obstacles located in the inner area is changed. Note that in the third embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
第3の実施の形態によるエリア表示処理部31は、エリアライン表示部34に加えて、エリア区画処理部81をさらに備えている。このエリア区画処理部81は、内側エリア32を車体2(ダンプトラック1)に近い第1領域82と車体2から遠い第2領域83とに区画するものである。図11に示すように、エリアライン35と車体のシンボル25との間は、区画ライン84(図11中の二点鎖線参照)により第1領域82と第2領域83とに区画されている。この場合、図11中に示す区画ライン84は、仮想線で表示したものであり、エリアライン35との混同を避けるために実際には表示されていないものである。なお、区画ライン84は、例えばエリアライン35よりも薄く表示する等、エリアライン35と区別して表示してもよい。
The area
第3の実施の形態によるマーカ表示処理部43は、マーカ表示制御部85を備えている。このマーカ表示制御部85は、障害物が第1領域82に位置しているときには第1領域用障害物マーカ87を表示させ、障害物が第2領域83に位置しているときには第2領域用障害物マーカ88を表示させるものである。この場合、第1領域用障害物マーカ87は、例えば実線で強調された枠状のマーカである。一方、第2領域用障害物マーカ88は、点滅する枠状のマーカで第1領域用障害物マーカ87とは表示態様を異ならせている。
The marker
なお、第2領域用障害物マーカ88は、点滅する枠状のマーカに代えて、例えば第1領域用障害物マーカ87よりも色が薄いマーカ(例えば、半透明等)としたり、枠状の点線としたりしてもよい。即ち、第2領域用障害物マーカ88は、第1領域用障害物マーカ87よりも目立たないような表示態様とするのが好ましい。
The second
図11に示すように、障害物である自動車86が内側エリア32の第1領域82内から外側エリア33内に向けて走行している場合に、自動車86が第1領域82内に位置しているときには、第1領域用障害物マーカ87を表示させる。そして、自動車86が第2領域83内に位置しているときには、第2領域用障害物マーカ88を表示させる。また、自動車86が外側エリア33内に位置しているときには、第2領域用障害物マーカ88を消去する。
As shown in FIG. 11, when the
かくして、このように構成された第3の実施の形態においても、前述した第1の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。特に、第3の実施の形態では、内側エリア32を車体2に近い第1領域82と車体2から遠い第2領域83とに区画している。そして、障害物が第2領域83に位置しているときに、障害物に第2領域用障害物マーカ88を表示させて障害物マーカを目立たなくしている。これにより、例えば障害物(自動車86)が内側エリア32内からエリアライン35を越えて外側エリア33に移動したときに、急に第1領域用障害物マーカ87が消えてオペレータが困惑するのを低減することができる。
Thus, also in the third embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment described above. In particular, in the third embodiment, the
なお、前述した第1の実施の形態では、エリアライン35を右側俯瞰映像28Rに対応した右エリアライン35R、左側俯瞰映像28Lに対応した左エリアライン35L、前側俯瞰映像28Fに対応した前エリアライン35F、後側俯瞰映像28Bに対応した後エリアライン35Bとして表示したので、エリアライン35は全体的に凹凸形状となっている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図12に示す第1の変形例のように、二点鎖線で示したエリアライン35よりも内側に矩形状のエリアライン91を設定してもよい。この場合、エリアライン91と車体のシンボル25との間の領域が内側エリア92となり、車体のシンボル25からエリアライン91を跨いだ外側領域が外側エリア93となる。このことは、第2,第3の実施の形態についても同様である。
In the first embodiment described above, the
また、前述した第1の実施の形態では、障害物検知部41が障害物を検知不可能なときに、エリアライン表示制御部36は、エリアライン35を車体のシンボル25まで縮めた検知不可能エリアライン35Aとした場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図13に示す第2の変形例のように、障害物検知部41が障害物を検知不可能なときに、エリアライン表示制御部36は、エリアライン35を車体のシンボル25の内側まで縮めた検知不可能エリアライン101としてもよい。また、エリアライン35を消去したり、色を薄くしたりしてもよい。さらに、エリアライン表示制御部36を省く構成としてもよい。このような構成の変更が可能である点は、第2,第3の実施の形態および第1の変形例についても同様である。
In the first embodiment described above, when the
また、前述した第1の実施の形態では、障害物検知部41は映像処理部26から送信された俯瞰映像28に基づいて障害物の検知を行った場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図14に示す第3の変形例のように、障害物検知部111は、カメラスルー映像22R1,22L1,22F1,22B1から障害物を検知し、その情報を基にして映像処理部112で俯瞰映像113を作成してもよい。このことは、第2,第3の実施の形態および第1,第2の変形例についても同様である。
In the first embodiment described above, the
また、前述した第1の実施の形態では、障害物検知部41は、俯瞰映像やカメラスルー映像に基づいて障害物を検知する場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばダンプトラック1にレーダ発信器およびレーダ受信器または超音波発信器および超音波受信器を備えて障害物の検知を行ってもよい。このことは、第2,第3の実施の形態および第1,第2,第3の変形例についても同様である。
In the first embodiment described above, the
また、前述した第1の実施の形態では、4個のカメラ22R,22L,22F,22Bにより、俯瞰映像28を作成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば2個または3個のカメラを用いて俯瞰映像を作成してもよく、4個以上のカメラを用いて俯瞰映像を作成してもよい。このことは、第2,第3の実施の形態および第1,第2,第3の変形例についても同様である。
In the first embodiment described above, the case where the
また、前述した各実施の形態では、俯瞰映像合成処理部27でダンプトラック1を上方からみた俯瞰映像28を作成した場合について説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば映像合成処理部は、複数個のカメラで撮像した映像を合成して球面俯瞰映像を作成し、この球面俯瞰映像に障害物を検知する予め設定された内側エリアと該内側エリア以外の外側エリアとを識別表示させてもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, a case has been described in which the overhead view video
また、前述した各実施の形態では、車両周囲障害物検出装置21を超大型のダンプトラック1に搭載した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば車両周囲障害物検出装置21を油圧ショベル、油圧クレーン、ホイールローダ等の作業車両に用いてもよい。
Moreover, in each embodiment mentioned above, the case where the vehicle surrounding
1 ダンプトラック
2 車体
21 車両周囲障害物検出装置
22R 右カメラ
22L 左カメラ
22F 前カメラ
22B 後カメラ
23 コントローラ
25 車体のシンボル
27 俯瞰映像合成処理部(映像合成処理部)
28,113 俯瞰映像
31 エリア表示処理部
32,62,64,92 内側エリア
33,63,65,93 外側エリア
34 エリアライン表示部
35,66,67,91 エリアライン
36 エリアライン表示制御部
37 直接映像エリア表示処理部
38 直接映像用内側エリア
39 直接映像用外側エリア
41,111 障害物検知部
43 マーカ表示処理部
44,46,70,72,86 自動車(障害物)
45,71,74,87,88 障害物マーカ
48 モニタ
61 種別エリア表示部
73,75 人間(障害物)
76 シンボル表示部
77 自動車のシンボル
78 人間のシンボル
81 エリア区画処理部
82 第1領域
83 第2領域
85 マーカ表示制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
28, 113 bird's-
45, 71, 74, 87, 88
76
Claims (6)
前記コントローラは、
前記複数個のカメラで撮像した映像を合成して一つの映像とし、合成された一つの映像の中央部に車体のシンボルを配置して前記車体周囲を認識できる合成映像を作成する映像合成処理部と、
前記車体周囲の障害物を検知する障害物検知部と、
前記モニタに表示された前記合成映像に、前記車体を中心として前記車体に近い範囲に設定され所定の大きさの障害物を検知可能な内側エリアと、該内側エリアの外周側に位置して前記車体から離れた範囲に設定された外側エリアとを識別して表示させるエリア表示処理部とを備え、
前記障害物検知部は、前記障害物が前記内側エリアに位置しているときに、当該障害物に障害物マーカを表示し、前記障害物が前記外側エリアに位置しているときに、当該障害物の前記障害物マーカを非表示とするマーカ表示処理部を備え、
前記エリア表示処理部は、前記内側エリアを前記車体に近い第1領域と前記車体から遠い第2領域とに区画するエリア区画処理部を備え、
前記マーカ表示処理部は、前記第1領域と前記第2領域とで前記障害物マーカの表示態様を変化させるマーカ表示制御部を備えていることを特徴とする車両周囲障害物検出装置。 A vehicle surrounding obstacle comprising: a plurality of cameras provided on the vehicle body for imaging the surroundings of the vehicle body; a controller for processing images captured by the plurality of cameras; and a monitor for displaying images processed by the controllers In the detection device,
The controller is
A video composition processing unit that creates a composite image that can recognize the periphery of the vehicle body by arranging a vehicle body symbol in the center of the composited image by combining the images captured by the plurality of cameras into a single image When,
An obstacle detection unit for detecting obstacles around the vehicle body;
The composite image displayed on the monitor has an inner area set in a range close to the vehicle body around the vehicle body and capable of detecting an obstacle of a predetermined size, and located on the outer peripheral side of the inner area. An area display processing unit for identifying and displaying an outside area set in a range away from the vehicle body ,
The obstacle detection unit displays an obstacle marker on the obstacle when the obstacle is located in the inner area, and displays the obstacle when the obstacle is located in the outer area. A marker display processing unit for hiding the obstacle marker of an object,
The area display processing unit includes an area division processing unit that divides the inner area into a first region close to the vehicle body and a second region far from the vehicle body,
The vehicle surrounding obstacle detection device , wherein the marker display processing unit includes a marker display control unit that changes a display mode of the obstacle marker in the first area and the second area .
前記エリアライン表示部は、前記障害物検知部が前記障害物を検知不可能としているときに、前記エリアラインの表示態様を変化させるエリアライン表示制御部を備えてなる請求項1,2または3に記載の車両周囲障害物検出装置。 The area display processing unit includes an area line display unit that displays an area line that distinguishes between the inner area and the outer area,
The Area line display unit, said when the obstacle detecting unit is impossible detecting the obstacle, according to claim 1 comprising with an area-line display control unit for changing the display mode of the area line, 2 or 3 Vehicle surrounding obstacle detection device according to claim 1.
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