KR20170113604A

KR20170113604A - 화상 데이터 생성 방법

Info

Publication number: KR20170113604A
Application number: KR1020177024340A
Authority: KR
Inventors: 아키요시 데구치; ? 사이토; 사이토; 히로요시 야마구치; ? 가와모토; 가와모토; 다이키 스가와라
Original assignee: 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼
Priority date: 2015-09-30
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2017-10-12
Also published as: CN107407075A; DE112015006343T5; US20180087244A1; CN107407075B; WO2017056269A1; JP6595609B2; JPWO2017056269A1

Abstract

화상 데이터 생성 방법은, 촬상 장치의 화각 밖으로 작업기를 이동시키는 스텝(S1)과, 작업기를 촬상 장치의 화각 밖으로 이동시킨 상태에서, 작업기가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상 장치에 의해 촬상하는 스텝(S2)과, 촬상된 작업 영역의 화상 데이터를 생성하는 스텝(S3)을 포함하고 있다.

Description

화상 데이터 생성 방법

본 발명은, 작업 차량(work vehicle)을 위한 화상 데이터 생성 방법에 관한 것이다.

작업 차량(work vehicle)에 의한 작업에서는, 현황 지형은 작업의 진행에 수반하여 변화한다. 그러므로, 작업의 진행과 평행하게, 현황 지형 데이터의 취득을 필요로 한다. 현황 지형 데이터를 취득하기 위한 수단의 하나로서, 스테레오 카메라에 의한 거리 계측이 있다.

종래, 제1 촬상부(撮像部) 및 제2 촬상부를 가지는 스테레오 카메라와, 스테레오 카메라의 촬상 방향을 변경 가능한 촬상 방향 변경 수단을 포함하는, 건설 기계가 제안되어 있다[예를 들면, 일본 공개특허 제2013-36243호 공보(특허 문헌 1) 참조]. 또한, 차체에 복수의 스테레오 카메라가 장착되고, 복수의 스테레오 카메라에 의해 스테레오 화상을 얻는 건설 기계가 제안되어 있다[예를 들면, 일본 공개특허 제2014-215039호 공보(특허 문헌 2)].

일본 공개특허 제2013-36243호 공보 일본 공개특허 제2014-215039호 공보

건설 사업에서의 시행 공정의 생산성을 향상시키기 위해서는, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 효율적으로 계측하고, 작업 대상의 목표 형상인 설계 지형(design terrain)과 현황 지형과의 양쪽에 기초하여, 작업 대상이 시행될 필요가 있다.

본 발명의 목적은, 작업 차량의 작업기가 작업을 행하는 작업 영역에 관한 화상 데이터를 고정밀도 또한 고효율로 생성할 수 있는, 화상 데이터 생성 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은, 작업 대상의 현황 지형을 광범위하게 양호한 정밀도로 촬상할 수 있는, 촬상 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 관한 화상 데이터 생성 방법은, 작업 차량을 위한 화상 데이터 생성 방법이다. 작업 차량은, 차량 본체와, 차량 본체에 장착된 작업기와, 작업기가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상(撮像)하는 촬상 장치를 구비하고 있다. 화상 데이터 생성 방법은, 촬상 장치의 화각(畵角) 밖으로 작업기를 이동시키는 단계; 작업기를 촬상 장치의 화각 밖으로 이동시킨 상태에서, 작업 영역을 촬상 장치에 의해 촬상하는 단계; 촬상된 작업 영역의 화상 데이터를 생성하는 단계;를 포함하고 있다.

상기한 화상 데이터 생성 방법에 있어서, 촬상 장치는, 제1 촬상부(撮像部)와 제2 촬상부를 포함하는 스테레오 카메라를 구비하고 있다.

상기한 화상 데이터 생성 방법에 있어서, 촬상 장치는, 제3 촬상부와 제4 촬상부를 포함하고, 스테레오 카메라의 촬상 범위보다 위쪽 또는 먼 곳의 촬상 범위를 촬상하는, 다른 스테레오 카메라를 더 가지고 있다.

상기한 화상 데이터 생성 방법에 있어서, 화상 데이터는, 작업 영역의 3차원 형상을 포함하고 있다.

상기한 화상 데이터 생성 방법에 있어서, 제1 촬상부, 제2 촬상부, 제3 촬상부, 및 제4 촬상부는, 작업 영역을 동기하여 촬상한다.

상기한 화상 데이터 생성 방법에 있어서, 스테레오 카메라와 다른 스테레오 카메라는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

상기한 화상 데이터 생성 방법은, 스테레오 카메라의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터와, 다른 스테레오 카메라의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터를, 각각의 화상 데이터의 길이 방향에 합성하는 것을 더 포함하고 있다.

본 발명에 의하면, 작업 영역에 관한 화상 데이터를 고정밀도이면서 고효율로 생성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 유압 셔블의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 유압 셔블에 적용되는 유압(油壓) 회로도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 유압 셔블의 유압 실린더, 위치 센서 및 컨트롤러의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 캡 내의 전방 상측 에지 부분을 후방으로부터 올려본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 5는 캡 내의 전방 상측 에지 부분을 후방으로부터 올려본 상태를 나타낸 사시도이다.
도 6은 스테레오 카메라의 베이스에 대한 장착 상황을 나타낸 사시도이다.
도 7은 전방 창의 구성의 개략을 나타낸 사시도이다.
도 8은 측면에서 본 제1 스테레오 카메라의 촬상부의 모식도이다.
도 9는 측면에서 본 제2 스테레오 카메라의 촬상부의 모식도이다.
도 10은 스테레오 카메라에 의한 촬상 범위를 나타낸 모식도이다.
도 11은 스테레오 카메라에 의한 촬상 범위를 나타낸 모식도이다.
도 12는 평면에서 본 스테레오 카메라의 촬상부의 모식도이다.
도 13은 스테레오 화상 데이터 합성 시스템의 구성을 나타낸 기능 블록도이다.
도 14는 화상 데이터의 합성의 일례를 나타낸 도면이다.
도 15는 촬상되는 지형의 일례를 나타낸 모식도이다.
도 16은 각각의 촬상부에 의한 촬상의 예를 나타낸 도면이다.
도 17은 각각의 촬상부에 의한 촬상의 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 실시형태에 기초한 화상 데이터 생성 방법을 설명하는 플로우차트이다.
도 19는 스테레오 카메라의 화각(畵角) 밖으로의 작업기의 이동을 나타낸 모식도이다.
도 20은 베이스부에 대한 각각의 촬상부의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 21은 베이스부에 대한 각각의 촬상부의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 22는 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 23은 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 24는 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 25는 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다.
도 26은 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 유압 셔블의 구성에 대하여 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일 실시형태에 있어서의 유압 셔블(1)의 구성을 개략적으로 나타낸 사시도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태의 유압 셔블(1)은, 주행체(2)와, 선회체(旋回體)(3)와, 작업기(4)를 주로 가지고 있다. 주행체(2)와 선회체(3)에 의해, 유압 셔블(1)의 차량 본체가 구성되어 있다.

주행체(2)는, 좌우 한 쌍의 크롤러(crawlers)(2a)를 가지고 있다. 좌우 한 쌍의 크롤러(2a)가 회전 구동함으로써, 유압 셔블(1)이 자주(自走) 가능하게 구성되어 있다.

선회체(3)는, 주행체(2)에 대하여 선회 가능하게 설치되어 있다. 선회체(3)는, 캡(5)과, 엔진 후드(engine hood)(6)와, 카운터웨이트(counterweight)(7)를 주로 가지고 있다.

캡(5)은, 선회체(3)의 전방 좌측(차량 전방측)에 배치되어 있다. 캡(5)의 내부에, 운전실이 형성되어 있다. 운전실은, 오퍼레이터가 유압 셔블(1)을 조작하기 위한 공간이다. 운전실 내에는, 오퍼레이터가 착석하기 위한 운전석(8)이 배치되어 있다. 선회체(3)의 상면에는, 안테나(9)가 설치되어 있다.

그리고, 본 실시형태에 있어서는, 작업기(4)를 기준으로 하여 각 부의 위치 관계에 대하여 설명한다.

작업기(4)의 붐(boom)(4a)은, 선회체(3)에 대하여, 붐 핀(boom pin)을 중심으로 회전 이동한다. 선회체(3)에 대하여 회동(回動)하는 붐(4a)의 특정한 부분, 예를 들면, 붐(4a)의 선단부가 이동하는 궤적은 원호형이며, 그 원호를 포함하는 평면이 특정된다. 유압 셔블(1)을 평면에서 본 경우에, 상기 평면은 직선으로서 표현된다. 이 직선의 연장되는 방향이, 차량 본체의 전후 방향, 또는 선회체(3)의 전후 방향이며, 이하에서는 단지 전후 방향이라고도 한다. 차량 본체의 좌우 방향(차폭 방향), 또는 선회체(3)의 좌우 방향이란, 평면에서 볼 때 전후 방향에 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 좌우 방향이라고도 한다. 좌우 방향이란, 붐 핀이 연장되는 방향을 말한다. 차량 본체의 상하 방향, 또는 선회체(3)의 상하 방향이란, 전후 방향 및 좌우 방향을 따라서 정해지는 평면에 직교하는 방향이며, 이하에서는 단지 상하 방향이라고도 한다.

전후 방향에 있어서, 차량 본체보다 작업기(4)가 돌출되어 있는 측이 전방향(前方向)이며, 전방향과는 반대 방향이 후방향이다. 전방향을 보아 좌우 방향의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다. 상하 방향에 있어서 지면이 있는 측이 하측, 비어 있는 측이 상측이다.

전후 방향이란, 캡(5) 내의 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터의 전후 방향이다. 좌우 방향이란, 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터의 좌우 방향이다. 상하 방향이란, 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터의 상하 방향이다. 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터에게 정대(正對)하는 방향이 전방향이며, 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터의 배후 방향이 후방향이다. 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터가 정면에 정대했을 때의 우측, 좌측이 각각 우측 방향, 좌측 방향이다. 운전석(8)에 착석한 오퍼레이터의 발밑 측이 하측, 머리 위 측이 상측이다.

엔진 후드(6) 및 카운터웨이트(7)의 각각은, 선회체(3)의 후방측(차량 후방측)에 배치되어 있다. 엔진 후드(6)는, 엔진룸 중 적어도 위쪽을 덮도록 배치되어 있다. 엔진룸 내에는, 엔진 유닛(엔진, 배기 처리 유닛 등)이 수납되어 있다. 카운터웨이트(7)는, 채굴 시 등에 있어서 차량 본체의 밸런스를 유지하기 위해, 엔진룸의 후방에 배치되어 있다.

작업기(4)는, 토사의 굴삭 등의 작업을 행하기 위한 것이다. 작업기(4)는, 선회체(3)의 전방측에 장착되어 있다. 작업기(4)는, 예를 들면, 붐(4a), 암(arm)(4b), 버킷(bucket)(4c), 유압 실린더(4d, 4e, 4f) 등을 가지고 있다. 붐(4a), 암(4b) 및 버킷(4c)의 각각이 유압 실린더(4f, 4e, 4d)에 의해 구동됨으로써, 작업기(4)는 구동 가능하다.

붐(4a)의 기단부(基端部)는, 붐 핀을 통하여, 선회체(3)에 연결되어 있다. 붐(4a)은, 붐 핀을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 암(4b)의 기단부는, 암 핀(arm pin)을 통하여, 붐(4a)의 선단부에 연결되어 있다. 암(4b)은, 암 핀을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다. 버킷(4c)은, 버킷 핀(bucket pin)을 통하여, 암(4b)의 선단부에 연결되어 있다. 버킷(4c)은, 버킷 핀을 중심으로 회전 가능하게 설치되어 있다.

작업기(4)는, 캡(5)에 대하여 우측에 설치되어 있다. 그리고, 캡(5)과 작업기(4)와의 배치는 도 1에 나타낸 예에 한정되지 않고, 예를 들면, 선회체(3)의 전방 우측에 배치된 캡(5)의 좌측에 작업기(4)가 설치되어 있어도 된다.

붐(4a)에, 로터리 인코더(15)가 장착되어 있다. 로터리 인코더(15)는, 붐(4a)에 대한 암(4b)의 회동 각도에 대응하는 펄스 신호를 출력한다. 차량 본체에도, 로터리 인코더가 장착되어 있다. 차량 본체에 장착되어 있는 로터리 인코더는, 차량 본체에 대한 붐(4a)의 회동 각도에 대응하는 펄스 신호를 출력한다.

캡(5)은, 운전석(8)을 덮어 배치되어 있는 루프(roof) 부분과, 루프 부분을 지지하는 복수의 필러(pillar)를 포함하고 있다. 복수의 필러는, 프론트 필러(40)와, 리어 필러(46)와, 중간 필러(44)를 가지고 있다. 프론트 필러(40)는, 운전석(8)에 대하여 전방의, 캡(5)의 코너부에 배치되어 있다. 리어 필러(46)는, 운전석(8)에 대하여 후방의, 캡(5)의 코너부에 배치되어 있다. 중간 필러(44)는, 프론트 필러(40)와 리어 필러(46)와의 사이에 배치되어 있다. 각각의 필러는, 캡(5)의 바닥부에 연결되어 있는 하단(下端)과, 캡(5)의 루프 부분에 연결되어 있는 상단(上端)을 가지고 있다.

프론트 필러(40)는, 우측 필러(41)와, 좌측 필러(42)를 가지고 있다. 우측 필러(41)는, 캡(5)의 전방 우측 코너에 배치되어 있다. 좌측 필러(42)는, 캡(5)의 전방 좌우에 배치되어 있다. 캡(5)에 대하여 우측에, 작업기(4)가 배치되어 있다. 우측 필러(41)는, 작업기(4)에 가까운 쪽에 배치되어 있다. 좌측 필러(42)는, 작업기(4)로부터 이격되는 쪽에 배치되어 있다.

우측 필러(41)와, 좌측 필러(42)와, 한 쌍의 리어 필러(46)에 의해 에워싸인 공간은, 캡(5)의 실내 공간을 형성하고 있다. 운전석(8)은, 캡(5)의 실내 공간에 수용되어 있다. 운전석(8)은, 캡(5)의 바닥부의 대략 중앙부에 배치되어 있다. 캡(5)의 좌측면에는, 오퍼레이터가 캡(5)에 승강하기 위한 도어가 설치되어 있다.

우측 필러(41)와 좌측 필러(42)와의 사이에는, 전방 창(47)이 배치되어 있다. 전방 창(47)은, 운전석(8)에 대하여 전방에 배치되어 있다. 전방 창(47)은, 투명 재료에 의해 형성되어 있다. 운전석(8)에 착석하고 있는 오퍼레이터는, 전방 창(47)을 통하여, 캡(5)의 외부를 육안 관찰 가능하다. 예를 들면, 운전석(8)에 착석하고 있는 오퍼레이터는, 전방 창(47)을 통하여, 토사를 굴삭하는 버킷(4c), 및 시공 대상의 현황 지형 등을, 직접 볼 수가 있다.

도 2는, 도 1에 나타낸 유압 셔블(1)에 적용되는 유압 회로도이다. 엔진(25)은, 선회체(3)의 후방측의 엔진룸 내에 탑재되어 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 엔진(25)에는, PTO(Power Take Off의 약칭) 장치(29)가 장착되어 있다. PTO 장치에는, 복수의 유압 펌프(31a, 31b, 32a, 32b, 33a, 33b, 34)가 연결되어 있다.

유압 펌프(34)는, 조작 레버(13)에 의해 조작되는 파일럿압 조작 밸브(12)에, 파일럿압을 공급한다. 다른 유압 펌프(31a∼33b)는, 작업기(4)를 구동시키는 각각의 유압 실린더(4d, 4e, 4f), 선회체(3)를 선회 구동시키는 선회 모터, 및 주행체(2)에 설치한 좌우 주행 모터(37a, 37b) 등의, 각 액추에이터에 압유(壓油)를 공급한다.

유압 펌프(31a, 31b)로부터 토출된 압유는, 각각 우측 주행 모터용 전환 밸브(14a), 붐용 전환 밸브(14b), 버킷용 전환 밸브(14c) 및 암용 전환 밸브(14d)를 통하여, 우측 주행 모터(37b), 붐 실린더(4f), 암 실린더(4e) 및 버킷 실린더(4d)에 공급된다. 이들 전환 밸브(14a∼14d)의 파일럿 조작부에는, 각각에 대응한 파일럿압이, 파일럿압 조작 밸브(12)로부터 공급된다.

유압 펌프(31a, 31b) 및 유압 펌프(32a, 32b)의 토출 관로에는, 각각의 펌프 토출압을 검출하는 압력 센서(35a, 35b)가 설치되어 있다. 유압 펌프(33a, 33b)의 토출 관로에는, 각각의 펌프 토출압을 검출하는 압력 센서(36)가 설치되어 있다.

전환 밸브(14a∼14d)와 각 액추에이터를 접속하는 관로(管路)에는, 각 액추에이터의 부하압을 검출하는 압력 센서(16a, 16b, 17a, 17b, 18a, 18b, 19a, 19b)가 각각 설치되어 있다. 선회 모터, 좌측 주행 모터(37a)에 관해서도, 상기와 마찬가지로, 그 접속 관로에 각각의 부하압을 검출하는 압력 센서(도시하지 않음)가 설치되어 있다.

이들 압력 센서의 검출 신호는, 컨트롤러(20)에 입력된다. 컨트롤러(20)는, 상기 압력 센서로부터의 각 액추에이터의 부하압 검출값에 기초하여, 각각의 작업기나 주행체(2)의 주행 구동부 등의 부하 빈도(부하 레벨마다의 발생 빈도이며, 부하량에 대응함)을 구한다.

엔진(25)의 연료 분사 펌프(26)에는, 엔진 컨트롤러(22)로부터 연료 분사량 지령이 입력된다. 엔진 컨트롤러(22)에는, 엔진(25)의 출력 회전축에 설치한 엔진 회전수 센서(27)의 검출 신호가, 피드백 신호로서 입력된다. 엔진 컨트롤러(22)는, 이 엔진 회전수의 피드백 신호에 기초하여, 엔진(25)을 소정 마력(馬力)으로 구동하도록 연료 분사량 지령을 연산하여 출력하는 동시에, 컨트롤러(20)에 엔진 회전수 및 출력한 연료 분사량 지령값을 입력한다.

컨트롤러(20)와, 엔진 컨트롤러(22)와, 모니터(21)는, 양 방향의 통신 케이블(23)을 통하여 접속되어 있고, 유압 셔블(1) 내의 통신 네트워크를 형성하고 있다. 모니터(21), 컨트롤러(20) 및 엔진 컨트롤러(22)는, 네트워크 통신 케이블(23, 23)을 경유하여 서로 정보를 송수신 가능하게 되어 있다. 모니터(21), 컨트롤러(20), 엔진 컨트롤러(22)는 각각, 마이크로 컴퓨터 등의 컴퓨터 장치를 주체로 하여 구성되어 있다.

컨트롤러(20)와 외부의 감시국(76)과의 사이에서, 정보의 송수신이 가능하게 되어 있다. 컨트롤러(20)와 감시국(76)은, 위성 통신을 통하여 통신하고 있다. 컨트롤러(20)에는, 통신 단말기(71)가 접속되어 있다. 통신 단말기(71)에는, 도 1에 나타낸 선회체(3)에 탑재된 안테나(9)가 접속되어 있다.

통신 지구국(74)은, 통신 위성(73)과 전용(專用) 통신 회선으로 통신한다. 네트워크 관제국(75)은, 통신 지구국(74)에, 전용 회선으로 연결되어 있다. 지상의 감시국(76)은, 네트워크 관제국(75)에, 인터넷 등을 경유하여 접속되어 있다. 이로써, 통신 단말기(71), 통신 위성(73), 통신 지구국(74) 및 네트워크 관제국(75)을 경유하여, 컨트롤러(20)와 소정의 감시국(76)과의 사이에서 데이터가 송수신된다.

3차원 CAD(Computer Aided Design)에 의해 작성된 시공 설계 데이터는, 미리 컨트롤러(20)에 보존되어 있다. 모니터(21)는, 캡(5) 내에 배치되어 있다. 모니터(21)는, 화면 상에, 유압 셔블(1)의 현 실정 위치 및 시행 대상의 현황 지형을 실시간으로 갱신 표시하고, 오퍼레이터가 유압 셔블(1)의 작업 상태를 상시 확인 가능하게 되어 있다.

컨트롤러(20)는, 시공 설계 데이터, 작업기(4)의 위치 및 자세, 및 현황 지형을 실시간으로 비교한다. 컨트롤러(20)는, 그 비교 결과에 기초하여, 유압 회로를 구동함으로써, 작업기(4)를 제어한다. 보다 구체적으로는, 시공 설계 데이터에 따른 시공될 위치와 버킷(4c)의 위치를 맞추고, 그 후 소정의 굴삭 또는 정지(整地; leveling) 등의 시공이 행해진다. 이로써, 시공 설계 데이터에 기초하여 유압 셔블(1)의 작업기(4)가 자동 제어되므로, 시공 효율 및 시공 정밀도를 향상시킬 수 있어, 고품질의 건설 시공을 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다.

도 3은, 도 1에 나타낸 유압 셔블(1)의 유압 실린더, 위치 센서(10) 및 컨트롤러(20)의 관계를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유압 실린더[버킷 실린더(4d), 암 실린더(4e), 붐 실린더(4f)]에는 각각, 유압 실린더의 스트로크량을 회전량으로서 검출하는 위치 센서(10)가 장착되어 있다.

위치 센서(10)는, 컨트롤러(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 컨트롤러(20)는, 위치 센서(10)의 검출 신호에 기초하여, 버킷 실린더(4d), 암 실린더(4e), 붐 실린더(4f)의 스트로크 길이를 계측한다.

유압 실린더는, 실린더 튜브와, 실린더 튜브에 대하여 상대적으로 이동 가능한 실린더 로드를 가지고 있다. 위치 센서(10)는, 실린더 로드의 직선 운동에 따라 회전하는 회전 롤러를 가지고 있다. 위치 센서(10)는, 회전 롤러의 회전 속도와 회전수에 기초하여, 실린더 튜브에 대한 실린더 로드의 변위량(스트로크 길이)을 계측한다.

도 4는, 캡(5) 내의 전방 상측 에지 부분을 후방으로부터 올려본 상태를 나타낸 사시도이다. 우측 필러(41)의 상부는, 우측 루프 빔(48a)으로 이어져 있다. 좌측 필러(42)의 상부는, 좌측 루프 빔(48b)으로 이어져 있다. 우측 루프 빔(48a)은, 우측 필러(41)의 상부와 우측의 리어 필러(46)의 상부와의 사이에 가로걸쳐져 있다. 좌측 루프 빔(48b)은, 좌측 필러(42)의 상부와 좌측의 리어 필러(46)의 상부와의 사이에 가로걸쳐져 있다. 우측 루프 빔(48a)과 좌측 루프 빔(48b)과의 사이에는, 루프 패널(49)이 장착되어 있다. 루프 패널(49)은, 캡(5)의 루프 부분을 구성하고 있다.

전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 베이스부(90)가 배치되어 있다. 베이스부(90)는, 상세를 후술하는 바와 같이, 전방 창(47)의 상측 프레임 부분에 장착되어 있다. 베이스부(90)는, 우측 필러(41)와 좌측 필러(42)와의 사이에, 좌우 방향으로 연장되어 있다. 베이스부(90)는, 루프 패널(49)의 전방 에지를 따라 배치되어 있다.

좌측 필러(42)의 근방에 있어서, 베이스부(90)에, 좌측 케이스(81)가 장착되어 있다. 우측 필러(41)의 근방에 있어서, 베이스부(90)에, 우측 케이스(82)가 장착되어 있다. 좌측 케이스(81)와 우측 케이스(82)는, 중공(中空)으로 형성되어 있다. 좌측 케이스(81)와 우측 케이스(82)는, 베이스부(90)로부터 후방으로 돌출하도록 배치되어 있다.

베이스부(90)의 연장되는 방향을 따라 케이블(24)이 배치되어 있다. 케이블(24)은, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 좌우 방향으로 연장되고, 또한 우측 루프 빔(48a)을 따라 전후 방향으로 연장되어 있다. 케이블(24)은, 좌측 케이스(81)의 내부 공간으로 연결되고, 또한 우측 케이스(82)의 내부 공간으로 이어져 있다. 케이블(24)은, 서포트(98)(도 6)를 통하여, 베이스부(90)에 의해 지지되어 있다.

도 5는, 도 4와 마찬가지로, 캡(5) 내의 전방 상측 에지 부분을 후방으로부터 올려본 상태를 나타낸 사시도이다. 도 5에는, 도 4에 나타낸 좌측 케이스(81) 및 우측 케이스(82)가 베이스부(90)로부터 분리한 상태가 도시되어 있다. 좌측 케이스(81) 및 우측 케이스(82)가 베이스부(90)로부터 분리되었으므로, 좌측 케이스(81) 내에 수용되어 있는 제1 촬상부(51) 및 제3 촬상부(61)와, 우측 케이스(82) 내에 수용되어 있는 제2 촬상부(52) 및 제4 촬상부(62)가, 도 5에 있어서 도시되어 있다.

제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 서로 동기(同期)가 취해지고 있고, 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 포함하여 구성되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 차량 본체보다 전방의 전방 영역을 촬상하기 위한 촬상 장치이다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 예를 들면, 작업기(4)가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상 가능하다. 제1 촬상부(51)는, 제2 촬상부(52)보다 좌우 방향의 좌측에 배치되어 있다. 제2 촬상부(52)는, 제1 촬상부(51)보다 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다.

제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 서로 동기가 취해지고 있고, 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하고 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)를 포함하여 구성되어 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 차량 본체보다 전방의 전방 영역을 촬상하기 위한 촬상 장치이다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 예를 들면, 작업기(4)가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상 가능하다. 제3 촬상부(61)는, 제4 촬상부(62)보다 좌우 방향의 좌측에 배치되어 있다. 제4 촬상부(62)는, 제3 촬상부(61)보다 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 좌우 방향으로 나란히 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)와, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)는, 좌우 방향으로 나란히 배치되어 있다. 좌우 방향의 좌측으로부터 우측으로 순차로, 제1 촬상부(51), 제3 촬상부(61), 제2 촬상부(52), 제4 촬상부(62)가 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)와, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)는, 같은 장치이다.

좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제2 촬상부(52)와의 간격은, 좌우 방향에서의 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)와의 간격보다 넓게 되어 있다. 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제2 촬상부(52)와의 간격은, 좌우 방향에서의 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)와의 간격보다 넓게 되어 있다. 좌우 방향에서의 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 간격과, 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 간격은, 서로 같게 되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 캡(5)의 내부에, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)와, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)는, 캡(5)의 내부에, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)와, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)는, 전방 창(47)에 접해 배치되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 도 5 중에 나타내는 좌우 방향으로 연장되는 파선(破線) 상에 나란히, 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 같은 높이로 배치되어 있다. 제2 스테레오 카메라(60)의 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 같은 높이로 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)와, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)는, 도 5 중에 나타내는 파선 상에 나란히, 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치되어 있다.

제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)는, 좌측 촬상부군을 구성하고 있다. 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)는, 우측 촬상부군을 구성하고 있다. 좌측 촬상부군은, 도 4에 나타낸 좌측 케이스(81) 내에 수용되어 있다. 우측 촬상부군은, 도 4에 나타낸 우측 케이스(82) 내에 수용되어 있다. 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다.

좌측 촬상부군은, 좌측 필러(42)의 근방에 배치되어 있다. 좌우 방향에서의, 캡(5)의 중심과 좌측 촬상부군과의 거리는, 좌측 필러(42)와 좌측 촬상부군과의 거리보다 크다. 좌측 촬상부군은, 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 좌측 필러(42)에 가까이 배치되어 있다. 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심과 좌측 필러(42)와의 사이의 영역을, 가상적으로 좌우 방향으로 2분할한 경우, 2분할된 2개의 영역 중 좌측 필러(42)에 가까운 영역 내에, 좌측 촬상부군이 배치되어 있다. 좌측 촬상부군은, 좌측 필러(42)에 근접하여 배치되어 있다.

우측 촬상부군은, 우측 필러(41)의 근방에 배치되어 있다. 좌우 방향에서의, 캡(5)의 중심과 우측 촬상부군과의 거리는, 우측 필러(41)와 우측 촬상부군과의 거리보다 크다. 우측 촬상부군은, 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 우측 필러(41)에 가까이 배치되어 있다. 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심과 우측 필러(41)와의 사이의 영역을, 가상적으로 좌우 방향으로 2분할한 경우, 2분할된 2개의 영역 중 우측 필러(41)에 가까운 영역 내에, 우측 촬상부군이 배치되어 있다. 우측 촬상부군은, 우측 필러(41)에 근접하여 배치되어 있다.

각각의 촬상부는, 광학 처리부와, 수광 처리부와, 화상 처리부를 구비하고 있다. 광학 처리부는, 집광을 위한 렌즈를 가지고 있다. 후술하는 촬상부의 광축은, 렌즈면 중앙을 통하고, 렌즈면에 수직인 축이다. 수광 처리부는, 촬상 소자를 가지고 있다. 촬상 소자는, 예를 들면, CMOS이다. 촬상 소자는, 수광면을 가지고 있다. 수광면은, 상기한 광축과 직교하는 면이다. 수광면은, 평탄한 직사각형이며, 세로로 길게 배치되어 있다. 촬상부는, 촬상 소자의 수광면의 세로의 변[장척(長尺)의 변]이 연직(沿直) 방향을 따르도록, 배치되어 있다.

도 6은, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)와의 베이스부(90)에 대한 장착 상황을 나타낸 사시도이다. 도 5를 병행하여 참조하여, 도 6 중의 우측이 차량 본체의 우측 방향에 상당하고, 도 6 중의 좌측이 차량 본체의 좌측 방향에 상당한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 베이스부(90)는, 전방 창(47)의 상측 프레임 부분에 장착되는 장착 앵글(91)을 가지고 있다. 장착 앵글(91)은, 산형(山形) 강형(鋼形)의 형상을 가지고 있고, 서로 대략 직각으로 절곡된 2개의 변을 가지고 있다.

장착 앵글(91)의 한쪽의 변에는, 두께 방향으로 한쪽의 변을 관통하는 복수의 관통공이 형성되어 있다. 이 관통공의 각각을 볼트(95)가 관통하여, 전방 창(47)의 상측 프레임 부분에 볼트(95)가 체결되는 것에 의해, 장착 앵글(91)은 전방 창(47)에 장착된다.

장착 앵글(91)의 다른 쪽의 변에는, 장착편(92)이 고정되어 있다. 장착편(92)은 직사각형 상자형의 외형을 가지고 있다. 장착편(92)의 외표면 중 일면이 장착 앵글(91)의 한쪽의 변에 접촉되어 있고, 다른 일면이 장착 앵글(91)의 다른 쪽의 변에 접촉되고 있다. 장착편(92)에는 너트 구멍이 형성되어 있다.

장착 앵글(91)의 다른 쪽의 변에는 또한, 장착 플레이트(93)가 설치되어 있다. 베이스부(90)는, 장착 앵글(91)과, 장착편(92)과, 장착 플레이트(93)를 포함하여 구성되어 있다. 장착 플레이트(93)는, 가늘고 긴 평판형의 형상을 가지고 있다. 장착 플레이트(93)는, 장착 앵글(91)의 연장 방향과 평행하게 연장되어 있다. 장착 플레이트(93)는, 장착 앵글(91)의 다른 쪽의 변과 직교하고 장착 앵글(91)의 한쪽의 변에 평행한 방향으로 연장되어 있다. 장착 앵글(91)과 장착 플레이트(93)는 일체로, 그리스 문자의 대문자의 파이형을 닮은 형상을 가지고 있다.

장착 플레이트(93)에는, 두께 방향으로 장착 플레이트(93)를 관통하는 복수의 관통공이 형성되어 있다. 복수의 관통공의 일부를 볼트(96)가 각각 관통하여, 장착편(92)에 형성된 너트 구멍에 볼트(96)가 체결되는 것에 의해, 장착 플레이트(93)는 장착편(92)을 통하여 장착 앵글(91)에 고정된다. 장착 플레이트(93)의 둘레 부분이 장착 앵글(91)의 다른 쪽의 변에 직접 고정되어 있어도 된다.

장착 플레이트(93)에는, 브래킷(bracket)(101)이 장착되어 있다. 브래킷(101)에 형성된 관통공과 장착 플레이트(93)에 형성된 관통공을 볼트(97)가 각각 관통하여, 장착편(92)에 형성된 너트 구멍에 볼트(97)가 체결되는 것에 의해, 브래킷(101)은 장착 플레이트(93)에 고정된다. 브래킷(101)은, 장착 플레이트(93)와 장착편(92)을 통하여, 장착 앵글(91)에 고정된다.

브래킷(101)은, 각이 진 C자형의 형상을 가지고 있다. 브래킷(101)은, 가늘고 긴 1개의 평판의 양단 부분이 굴곡되는 것에 의해 형성되어도 된다. 브래킷(101)은, 브래킷(101)의 중앙 부분을 구성하고 있는 고정부(102)와, 브래킷(101)의 한쪽 끝을 구성하고 있는 돌출부(103)와, 브래킷(101)의 다른 쪽 끝을 구성하고 있는 돌출부(104)를 가지고 있다. 고정부(102)는, 볼트(97)에 의해 장착 플레이트(93)에 고정되어 있다. 돌출부(103) 및돌출부(104)는, 고정부(102)에 대하여 굴곡되어, 장착 플레이트(93)로부터 이격되는 쪽으로 돌출되어 있다.

돌출부(103)에는, 제1 스테레오 카메라(50)의 제1 촬상부(51)가 장착되어 있다. 제1 촬상부(51)는, 평판형의 돌출부(103)의 표면 중, 우측 방향을 향하는 표면에 장착되어 있다. 돌출부(104)에는, 제2 스테레오 카메라(60)의 제3 촬상부(61)가 장착되어 있다. 제3 촬상부(61)는, 평판형의 돌출부(104)의 표면 중, 우측 방향을 향하는 표면에 장착되어 있다.

장착 플레이트(93)에는, 브래킷(111)이 장착되어 있다. 브래킷(111)에 형성된 관통공과 장착 플레이트(93)에 형성된 관통공을 볼트(97)가 각각 관통하여, 장착편(92)에 형성된 너트 구멍에 볼트(97)가 체결되는 것에 의해, 브래킷(111)은 장착 플레이트(93)에 고정된다. 브래킷(111)은, 장착 플레이트(93)와 장착편(92)을 통하여, 장착 앵글(91)에 고정된다.

브래킷(111)은, 각이 진 C자형의 형상을 가지고 있다. 브래킷(111)은, 가늘고 긴 1개의 평판의 양단 부분을 굴곡되는 것에 의해 형성되어도 된다. 브래킷(111)은, 브래킷(111)의 중앙 부분을 구성하고 있는 고정부(112)와, 브래킷(111)의 한쪽 끝을 구성하고 있는 돌출부(113)와, 브래킷(111)의 다른 쪽 끝을 구성하고 있는 돌출부(114)를 가지고 있다. 고정부(112)는, 볼트(97)에 의해 장착 플레이트(93)에 고정되어 있다. 돌출부(113) 및 돌출부(114)는, 고정부(112)에 대하여 굴곡되어, 장착 플레이트(93)로부터 이격되는 쪽으로 돌출되어 있다.

돌출부(113)에는, 제1 스테레오 카메라(50)의 제2 촬상부(52)가 장착되어 있다. 제2 촬상부(52)는, 평판형의 돌출부(113)의 표면 중, 우측 방향을 향하는 표면에 장착되어 있다. 돌출부(104)에는, 제2 스테레오 카메라(60)의 제4 촬상부(62)가 장착되어 있다. 제4 촬상부(62)는, 평판형의 돌출부(114)의 표면 중, 우측 방향을 향하는 표면에 장착되어 있다.

도 7은, 전방 창(47)의 구성의 개략을 나타낸 사시도이다. 전방 창(47)은, 상측 프레임 부분(47a), 좌측 프레임 부분(47b), 우측 프레임 부분(47c) 및 도시하지 않은 하측 프레임 부분에 의해 형성된 직사각형 환형(環形)의 프레임체가, 강화 유리 등의 투명 재료의 주위 에지를 포위하여, 형성되어 있다.

도 7에 나타낸 바와 같이, 전방 창(47)의 상측 프레임 부분(47a)에는, 복수의 시트(47s)가 설치되어 있다. 시트(47s)는, 도 6에 나타낸 장착 앵글(91)의 한쪽의 변에 형성된 관통공과 같은 수 형성되어 있다. 시트(47s)는, 도 6에 나타낸 볼트(95)와 같은 수 형성되어 있다. 시트(47s)에는, 너트 구멍이 형성되어 있다. 장착 앵글(91)의 한쪽의 변에 형성된 관통공의 각각을 볼트(95)가 관통하여, 시트(47s)에 볼트(95)가 체결되는 것에 의해, 장착 앵글(91)은 시트(47s)에 장착된다.

장착 앵글(91)의 시트(47s)에 대한 장착에 의해, 베이스부(90)의 전체와, 베이스부(90)에 장착된 브래킷(101, 111)과, 브래킷(101)에 장착된 제1 촬상부(51) 및 제3 촬상부(61)와, 브래킷(111)에 장착된 제2 촬상부(52) 및 제4 촬상부(62)가, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치된다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하고 있다. 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 캡(5) 내에, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치되어 있다.

도 8은, 측면에서 본 제1 스테레오 카메라(50)의 모식도이다. 도 8 중의 좌측은 차량 본체의 앞쪽이며, 도 8 중의 우측은 차량 본체의 후방측이며, 도 8 중의 상측은 차량 본체의 상측이며, 도 8 중의 하측은 차량 본체의 하측이다. 도 8 중의 좌우 방향은 차량 본체의 전후 방향이며, 도 8 중의 상하 방향은 차량 본체의 상하 방향이다. 도 8 중에는, 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하는 촬상부 중, 제2 촬상부(52)만이 도시되어 있다. 도 8 중에 일점 쇄선으로 나타내는 광축(AX2)은, 제2 촬상부(52)의 광축을 나타내고 있다.

도 8에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(52)는, 전방 창(47)에 접해 배치되어 있다. 제2 촬상부(52)는, 캡(5)의 전방을 내려다 보는 각도로 배치되어 있다. 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 캡(5)의 전방에서, 수평 방향에 대하여 하방향의 각도를 형성하고 있다. 광축(AX2)은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 부각을 이루어 경사져 있다.

도 8 중에는, 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하는 촬상부 중, 제2 촬상부(52)가 대표적으로 도시되어 있지만, 측면에서 볼 때 제1 촬상부(51)는 제2 촬상부(52)와 같은 위치에 배치되어 있다. 측면에서 볼 때, 제1 촬상부(51)의 광축은, 도 8에 나타낸 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)과 같은 방향으로 연장되어 있다. 제1 촬상부(51)의 광축은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 부각을 이루어 경사져 있다.

도 9는, 측면에서 본 제2 스테레오 카메라(60)의 모식도이다. 도 9에는, 도 8에 나타낸 제2 촬상부(52) 대신에, 제2 스테레오 카메라(60)의 제4 촬상부(62)가 도시되어 있다. 도 9 중에는, 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하는 촬상부 중, 제4 촬상부(62)만이 도시되어 있다. 도 9 중에 일점 쇄선으로 나타내는 광축(AX4)은, 제4 촬상부(62)의 광축을 나타내고 있다.

도 9에 나타낸 바와 같이, 제4 촬상부(62)는, 전방 창(47)에 접해 배치되어 있다. 제4 촬상부(62)는, 캡(5)의 전방을 약간 내려다 보는 각도로 배치되어 있다. 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 캡(5)의 전방에서, 수평 방향에 대하여 하방향의 각도를 형성하고 있다. 광축(AX4)은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 부각을 이루어 경사져 있다.

도 9 중에는, 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하는 촬상부 중, 제4 촬상부(62)가 대표적으로 도시되어 있지만, 측면에서 볼 때 제3 촬상부(61)는 제4 촬상부(62)와 같은 위치에 배치되어 있다. 측면에서 볼 때, 제3 촬상부(61)의 광축은, 도 9에 나타낸 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)과 같은 방향으로 연장되어 있다. 제3 촬상부(61)의 광축은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 부각을 이루어 경사져 있다.

도 8과 도 9를 비교하여, 제1 스테레오 카메라(50)의 광축[도 8, 도 9에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제1 촬상부(51)의 광축 및 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)과 일치함]은, 제2 스테레오 카메라(60)의 광축[도 8, 도 9에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제3 촬상부(61)의 광축 및 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)과 일치함]보다 수평 방향에 대하여 큰 각도로 경사져 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 광축의 부각은, 제2 스테레오 카메라(60)의 광축의 부각보다 크게 되어 있다.

도 10은, 제1 스테레오 카메라(50)에 의한 촬상 범위(R1), 및 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상 범위(R2)를 나타낸 모식도이다. 전술한 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 캡(5) 내의 전방 상부에 배치되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치되어 있다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 측방에서 볼 때, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 서로 중첩되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 측방에서 볼 때 서로 중첩되는 위치에, 배치되어 있다.

도 10 중에 나타내는 광축(AX2)은, 도 8을 참조하여 설명한 제2 촬상부(52)의 광축을 나타낸다. 광축(AX1)은, 제1 촬상부(51)의 광축이며, 도 10에 나타낸 측면에서 볼 때 광축(AX2)과 같은 방향으로 연장되어 있다. 도 10 중에 나타내는 광축(AX4)은, 도 9를 참조하여 설명한 제4 촬상부(62)의 광축을 나타낸다. 광축(AX3)은, 제3 촬상부(61)의 광축이며, 도 10에 나타낸 측면에서 볼 때 광축(AX4)과 같은 방향으로 연장되어 있다.

도 10에 나타낸 유압 셔블(1)은, 작업기(4)와 법면(法面; slope)(T1)의 작업을 행하고 있다. 법면(T1)은, 상측 지면(T4)과 하측 지면(T5)과의 사이에서, 상하 방향에 대하여 경사져 있는 지면이다. 법선의 상부(top of slope)(T2)는, 법면(T1)의 최상부의 끝이다. 법구(法尻)(T3)는, 법면(T1)의 최하부의 끝이다. 법선의 상부(T2)는, 법면(T1)과 상측 지면(T4)과의 경계를 이루고 있다. 법구(T3)는, 법면(T1)과 하측 지면(T5)과의 경계를 이루고 있다.

도 10 중에 우측 상부로부터 좌측 아래로 연장되는 사선에 의한 해칭이 행해진 범위는, 수평면에 있는 유압 셔블(1)에 탑재되는 제1 스테레오 카메라(50)의 수직면에서의 화각 내의 범위를 나타낸다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 그 화각 내에 포함되는 지형을 촬상한다. 도 10 중에 나타내는 촬상 범위(R1)는, 제1 스테레오 카메라(50)가 촬상하는 수직면에서의 제1 촬상 범위를 나타낸다. 촬상 범위(R1)는, 하측 지면(T5)의 일부와, 법구(T3)와, 법면(T1)의 일부를 포함하고 있다.

도 10 중에 좌측 상부로부터 우측 아래로 연장되는 사선에 의한 해칭이 행해진 범위는, 수평면에 있는 유압 셔블(1)에 탑재되는 제2 스테레오 카메라(60)의 수직면에서의 화각 내의 범위를 나타낸다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 그 화각 내에 포함되는 지형을 촬상한다. 도 10 중에 나타내는 촬상 범위(R2)는, 제2 스테레오 카메라(60)가 촬상하는 수직면에서의 제2 촬상 범위를 나타낸다. 촬상 범위(R2)는, 법면(T1)의 일부를 포함하고 있다.

제1 스테레오 카메라(50)의 광축[도 10에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1) 및 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)과 일치함]의 부각은, 제2 스테레오 카메라(60)의 광축[도 10에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제3 촬상부(61)의 광축(AX3) 및 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)과 일치함]의 부각보다 크다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50)는, 상대적으로 아래쪽의 촬상 범위(R1)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 상대적으로 위쪽의 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제1 스테레오 카메라(50)가 촬상하는 촬상 범위(R1)보다 위쪽의 촬상 범위(R2)를 촬상한다.

촬상 범위(R1)와 촬상 범위(R2)는, 일부 중첩되어 있다. 촬상 범위(R1)의 상측 에지 부분과, 촬상 범위(R2)의 하측 에지 부분은, 서로 중첩되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 화각과 제2 스테레오 카메라(60)의 화각은, 일부가 중첩되어 있다. 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61), 및 제4 촬상부(62)의 화각은, 일부가 중첩되어 있다. 촬상 범위(R1)의 하부 에지와 촬상 범위(R2)의 상부 에지는, 약 90°의 각을 이룬다(도 10에서는, 도면을 보기 쉽게 하기 위해, 90°보다 작은 각으로 되어 있다). 약 90°의 수직 화각에 의해, 유압 셔블(1)의 작업기(4)가 작업하는 작업 영역을 포함하는 영역을 촬상할 수 있다.

도 11은, 도 10과 마찬가지로, 제1 스테레오 카메라(50)에 의한 수직면에서의 촬상 범위(R1), 및 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 수직면에서의 촬상 범위(R2)를 나타낸 모식도이다. 도 11에 나타낸 유압 셔블(1)은, 도 10에 나타낸 법면(T1)을 가지는 지형과는 상이한 지형인, 평면(T6)의 작업을 행하고 있다.

제1 스테레오 카메라(50)의 광축[도 11에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1) 및 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)과 일치함]의 부각은, 제2 스테레오 카메라(60)의 광축[도 11에 나타낸 측면에서 볼 때는, 제3 촬상부(61)의 광축(AX3) 및 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)과 일치함]의 부각보다 크다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50)는, 상대적으로 차량 본체에 가까운 촬상 범위(R1)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 상대적으로 차량 본체로부터 이격되는 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제1 스테레오 카메라(50)가 촬상하는 촬상 범위(R1)보다 먼 곳의 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 촬상 범위(R1)와 촬상 범위(R2)는, 일부 중첩되어 있다. 촬상 범위(R2)에 의해, 작업기(4)가 작업하는 작업 영역으로부터 차량 본체로부터 먼 영역을 촬상할 수 있다.

도 12는, 평면에서 본 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의, 제1∼제4의 촬상부의 모식도이다. 도 12 중에는, 캡(5) 내에 장착된 베이스부(90), 베이스부(90)에 지지된 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62), 및 작업기(4)를 평면에서 본 상태가, 모식적으로 도시되어 있다. 도 12 중의 우측이 차량 본체의 우측 방향에 상당하고, 도 12 중의 좌측이 차량 본체의 좌측 방향에 상당한다. 도 12 중의 상측이 차량 본체의 전방향에 상당하고, 도 12 중의 하측이 차량 본체의 후방향에 상당한다.

도 12 중에는, 전술한 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61), 및 제4 촬상부(62)의 각각의 광축(AX1, AX2, AX3, AX4)이 도시되어 있다. 도 12 중에는 또한, 작업기(4)의 중심축(C)이 일점 쇄선으로 도시되어 있다. 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면에서 본 작업기(4)의 연장 방향으로 연장되고, 또한 상기 연장 방향에 직교하는 방향인 폭 방향에서의 작업기(4)의 중심을 지나는 선을, 작업기(4)의 중심축(C)이라고 한다. 전술한 바와 같이, 본 실시형태의 작업기(4)는 선회체(3)의 전방측에 축지지되어 있으므로, 작업기(4)의 중심축(C)은, 차량 본체의 전후 방향으로 연장되어 있다.

제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과, 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사져 있다. 광축(AX1, AX2)는, 평면에서 볼 때, 차량 본체로부터 전방에 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 방향으로 연장되어 있다. 평면에서 본 광축(AX1, AX2)는, 차량 본체의 전방에서, 작업기(4)의 중심축(C)과 교차한다.

그리고, 평면에서 볼 때에 있어서의 제1 스테레오 카메라(50)의 광축은, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)과의 교점(交点)을 통하고, 광축(AX1)과 광축(AX2)이 이루는 각을 2등분하고, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 중간점을 지나는 직선의 연장되는 방향으로서, 정의된다.

제1 촬상부(51)는, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 제2 촬상부(52)보다 작업기(4)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 평면에서 볼 때, 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)가 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사지는 각도는, 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)이 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 각각의 광축(AX1, AX2)이 평행이 아니고, 각각의 광축(AX1, AX2)이 차량 본체의 전방에 있어서 교차하도록 배치되어 있다. 그러므로, 제1 촬상부(51)가 촬상하는 촬상 범위와, 제2 촬상부(52)가 촬상하는 촬상 범위가, 확실하게 일부 중첩되어 있다. 이로써, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 차량 본체의 좌우 방향으로 간극을 두고 배치한 경우라도, 제1 스테레오 카메라(50)로 촬상하려고 하는 대상물의 한 쌍의 화상을 확실하게 취득할 수 있어, 이들 한 쌍의 화상을 스테레오 처리함으로써 촬상 대상물의 3차원 화상을 구축할 수 있다.

제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과, 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사져 있다. 광축(AX3, AX4)은, 평면에서 볼 때, 차량 본체로부터 전방에 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 방향으로 연장되어 있다. 평면에서 본 광축(AX3, AX4)은, 차량 본체의 전방에서, 작업기(4)의 중심축(C)과 교차한다.

그리고, 평면에서 볼 때에 있어서의 제2 스테레오 카메라(60)의 광축은, 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)과의 교점을 통하고, 광축(AX3)과 광축(AX4)이 이루는 각을 2등분하고, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 중간점을 지나는 직선의 연장되는 방향으로서, 정의된다.

제3 촬상부(61)는, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 제4 촬상부(62)보다 작업기(4)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 평면에서 볼 때, 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)가 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사지는 각도는, 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)이 작업기(4)의 중심축(C)의 연장되는 방향에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 각각의 광축(AX3, AX4)이 평행이 아니고, 각각의 광축(AX3, AX4)이 차량 본체의 전방에 있어서 교차하도록 배치되어 있다. 그러므로, 제3 촬상부(61)가 촬상하는 촬상 범위와, 제4 촬상부(62)가 촬상하는 촬상 범위가, 확실하게 일부 중첩되어 있다. 이로써, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)를 차량 본체의 좌우 방향으로 간극을 두고 배치한 경우라도, 제2 스테레오 카메라(60)로 촬상하려고 하는 대상물의 한 쌍의 화상을 확실하게 취득할 수 있고, 이들 한 쌍의 화상을 스테레오 처리함으로써 촬상 대상물의 3차원 화상을 구축할 수 있다.

도 13은, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)를 사용한 화상 데이터 생성 시스템의 구성을 나타낸 기능 블록도이다. 도 13에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 가지고 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)를 가지고 있다.

제1 스테레오 카메라(50)는, 컨트롤러(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 차량 본체에 대하여 전방의 전방 영역[도 10, 도 11에 나타낸 촬상 범위(R1)]를, 동기하여 촬상한다. 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52)가 촬상한 2차원 화상은, 컨트롤러(20)에 입력된다. 컨트롤러(20)는, 입력된 2개의 2차원 화상에 관한 데이터를, 외부의 감시국(76)에 송신한다.

감시국(76)은, 스테레오 매칭부(761)를 가지고 있다. 스테레오 매칭부(761)는, 화상 데이터 생성 시스템의 일부를 구성하고 있다. 스테레오 매칭부(761)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)가 상이한 각도로부터 동시에 촬상한 2차원 화상을 스테레오 매칭하고, 촬상 대상인 전방 영역의 3차원 형상에 관계되는 화상 데이터를 산출한다. 보다 구체적으로는, 스테레오 매칭부(761)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 시차(視差)에 기초하여, 삼각 측량의 원리를 사용하여, 제1 촬상부(51)로부터 촬상 대상인 전방 영역까지의 거리와, 제2 촬상부(52)로부터 전방 영역까지의 거리를 산출하여, 전방 영역의 3차원 형상을 구한다.

제2 스테레오 카메라(60)는, 컨트롤러(20)에 전기적으로 접속되어 있다. 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 차량 본체에 대하여 전방의 전방 영역[도 10, 도 11에 나타낸 촬상 범위(R2)]를, 동기하여 촬상한다. 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)가 촬상한 2차원 화상은, 컨트롤러(20)에 입력된다. 컨트롤러(20)는, 입력된 2개의 2차원 화상에 관한 데이터를, 외부의 감시국(76)에 송신한다.

감시국(76)은, 스테레오 매칭부(762)를 가지고 있다. 스테레오 매칭부(762)는, 화상 데이터 생성 시스템의 일부를 구성하고 있다. 스테레오 매칭부(762)는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)가 상이한 각도로부터 동시에 촬상한 2차원 화상을 스테레오 매칭하고, 촬상 대상인 전방 영역의 3차원 형상에 관계되는 화상 데이터를 산출한다. 보다 구체적으로는, 스테레오 매칭부(762)는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 시차에 기초하여, 삼각 측량의 원리를 사용하여, 제3 촬상부(61)로부터 촬상 대상인 전방 영역까지의 거리와, 제4 촬상부(62)로부터 전방 영역까지의 거리를 산출하여, 전방 영역의 3차원 형상을 구한다.

도 10, 도 11을 참조하여 설명한 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)는, 제1 스테레오 카메라(50)가 촬상하는 촬상 범위(R1)보다 위쪽 또는 먼 곳의 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 촬상 범위(R1)의 상측 에지 부분과, 촬상 범위(R2)의 하측 에지 부분은, 서로 중첩되어 있다. 그러므로, 스테레오 매칭부(762)에서 구해지는 전방 영역의 3차원 형상은, 스테레오 매칭부(761)에서 구해지는 전방 영역의 3차원 형상에 대하여 위쪽 또는 먼 곳의 지형을 나타내고 있다. 스테레오 매칭부(762)에서 구해지는 3차원 형상의 하측 에지 부분과, 스테레오 매칭부(761)에서 구해지는 3차원 형상의 상측 에지 부분은, 형상이 공통되어 있다.

감시국(76)은 또한, 상하 스테레오 화상 데이터 합성부(763)를 가지고 있다. 상하 스테레오 화상 데이터 합성부(763)는, 스테레오 매칭부(761)에 의해 산출된 화상 데이터와, 스테레오 매칭부(762)에 의해 산출된 화상 데이터를, 1개로 합성한다. 이 화상 데이터의 합성은, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)와의 상대(相對) 위치에 기초하여, 한쪽의 화상 데이터의 좌표계 상에 다른 쪽의 화상 데이터를 투영함으로써, 행해진다. 2개의 화상 데이터를, 공통된 3차원 형상이 중첩되도록 세로로 배열하여 합성함으로써, 도 10에 나타낸 법면(T1)의 법구(T3)로부터 법선의 상부(T2)에 이르는 범위가 넓게 합성된 화상 데이터를 취득할 수 있다.

도 14는, 화상 데이터의 합성의 일례를 나타낸 도면이다. 도 14 중에 나타내는 취득 화상(I1)은, 제1 스테레오 카메라(50)의 제1 촬상부(51)가 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 취득 화상(I2)은, 제1 스테레오 카메라(50)의 제2 촬상부(52)가 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 취득 화상(I3)은, 제2 스테레오 카메라(60)의 제3 촬상부(61)가 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 취득 화상(I4)은, 제2 스테레오 카메라(60)의 제4 촬상부(62)가 촬상한 2차원 화상을 나타낸다.

도 14에 있어서 모식적으로 나타내고, 또한 후술하는 도 16, 도 17에서 보다 상세하게 나타낸 바와 같이, 취득 화상(I1∼I4)은, 세로로 긴 형상을 가지고 있다. 전술한 바와 같이, 각각의 촬상부의 촬상 소자의 수광면이 세로로 길게 배치되어 있는 것에 의해, 각각의 촬상부가 촬상한 취득 화상(I1∼I4)는, 세로로 긴 형상을 가지고 있다. 각각의 촬상부는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

시차 화상(D1)은, 취득 화상(I1)과 취득 화상(I2)과의 스테레오 매칭 처리를 행함으로써 생성된 화상을 나타낸다. 시차 화상(D2)은, 취득 화상(I3)과 취득 화상(I4)과의 스테레오 매칭 처리를 행함으로써 생성된 화상을 나타낸다. 취득 화상(I1) 중의 화소와 취득 화상(I2) 중의 화소와의 시차값을 산출함으로써, 시차 화상(D1)이 작성된다. 취득 화상(I3) 중의 화소와 취득 화상(I4) 중의 화소와의 시차값을 산출함으로써, 시차 화상(D2)이 작성된다.

지형 데이터(T)는, 시차 화상(D1)과 시차 화상(D2)을 합성하여 얻어지는, 차량 본체 전방의 현황 지형을 3차원적으로 나타내는 화상 데이터이다. 시차 화상(D1)과 시차 화상(D2)을 세로로 배열하여 합성함으로써, 도 10에 나타낸 법면(T1)의 법구(T3)로부터 법선의 상부(T2)에 이르는 범위가 넓게 합성된, 지형 데이터(T)가 작성된다. 지형 데이터(T)는, 차량 본체 전방의 현황 지형의 3차원 형상을 포함하고 있다.

도 15는, 촬상되는 지형의 일례를 나타낸 모식도이다. 도 15에 나타낸 지형은, 도 10을 참조하여 설명한 지형와 마찬가지로, 법면(T1)을 가지고 있다. 법면(T1)은, 상측 지면(T4)과 하측 지면(T5)과의 사이에서, 상하 방향에 대하여 경사져 있다. 법면(T1)과 상측 지면(T4)과의 경계가 법선의 상부(T2)이며, 법면(T1)과 하측 지면(T5)과의 경계가 법구(T3)이다.

도 16은, 각각의 촬상부에 의한 촬상의 예를 나타낸 도면이다. 도 16의 (a)는, 제1 촬상부(51)가 도 15에 나타낸 지형을 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 도 16의 (b)는, 제3 촬상부(61)가 도 15에 나타낸 지형을 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 도 16의 (c)는, 제2 촬상부(52)가 도 15에 나타낸 지형을 촬상한 2차원 화상을 나타낸다. 도 16의 (d)는, 제4 촬상부(62)가 도 15에 나타낸 지형을 촬상한 2차원 화상을 나타낸다.

제1 스테레오 카메라(50)를 구성하는 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52)가 촬상한 촬상에는, 도 16의 (a) 및 도 16의 (c)에 나타낸 바와 같이, 법선의 상부(T2)와 법구(T3)와의 양쪽이 포함되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)에 의한 촬상에는, 높이 방향에서의 법면(T1)의 전체가 포함되어 있다.

제2 스테레오 카메라(60)를 구성하는 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)가 촬상한 촬상에는, 도 16의 (b) 및 도 16의 (d)에 나타낸 바와 같이, 법선의 상부(T2)가 포함되어 있지만, 법구(T3)는 포함되어 있지 않다. 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상에는, 높이 방향에서의 법면(T1)의 상단 부분과, 법면(T1)보다 위쪽의 지형이 포함되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)에 의한 촬상의 상측 에지 부분과, 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상의 하측 에지 부분은, 도 16에 나타낸 바와 같이, 형상이 공통되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위와, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위에서, 서로 중첩되는 영역이 존재하고 있다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50)에 의한 촬상과, 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상을, 제1 스테레오 카메라(50)에 의한 촬상을 하측, 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상을 상측으로 하여 세로로 배열하여 합성함으로써, 법면(T1)에 대하여 아래쪽의 하측 지면(T5)으로부터 법면(T1)에 대하여 위쪽의 상측 지면(T4)에까지 도달하는 범위가 넓게 합성된 화상 데이터를 생성하는 것이 가능하게 된다.

도 17은, 각각의 촬상부에 의한 촬상의 예를 나타낸 도면이다. 도 17에는, 도 16에 나타낸 촬상과 같은 지형을 촬상한 화상이 나타나 있지만, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)에 의한 촬상 내에, 작업기(4)가 포함되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 화각 내에, 작업기(4)가 존재하고 있다. 작업기(4)에 의해 법면(T1)의 현황 지형이 일부 숨겨져 있으므로, 도 17에 나타낸 촬상을 사용해도 현황 지형을 정확하게 파악할 수 없다. 이하에서는, 차량 본체 전방의 전방 영역의 화상 데이터를 더욱 고정밀도로 생성할 수 있는 화상 데이터 생성 방법에 대하여 설명한다.

도 18은, 실시형태에 기초한 화상 데이터 생성 방법을 설명하는 플로우차트이다. 먼저, 도 17에 나타낸 바와 같이, 스테레오 카메라의 화각 내에 있는 작업기(4)를, 화각 밖으로 이동시킨다(스텝 S1). 도 19는, 스테레오 카메라의 화각 밖으로의 작업기(4)의 이동을 나타낸 모식도이다. 도 19의 (a)에는, 작업기(4)가 작업을 행하고 있는 유압 셔블(1)이 표시되어 있고, 도 19의 (b)에는, 작업기(4)가 스테레오 카메라의 화각 밖으로 이동한 상태의 유압 셔블(1)이 나타나 있다.

도 2, 도 3에 나타낸 컨트롤러(20)는, 위치 센서(10)의 검출 신호에 기초하여, 버킷 실린더(4d), 암 실린더(4e), 붐 실린더(4f)의 스트로크 길이를 계측한다. 각각의 유압 실린더의 스트로크 길이에 기초하여, 컨트롤러(20)는, 작업기(4)의 현재 위치를 계측한다. 작업기(4)의 현재 위치와, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 화각의 설정값에 기초하여, 컨트롤러(20)는, 작업기(4)가 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 화각 내에 있는지의 여부를 판단한다.

작업기(4)가 스테레오 카메라의 화각 내에 있는 것으로 판단되면, 컨트롤러(20)는, 스테레오 카메라의 화각 밖으로 작업기(4)를 이동시킨다. 구체적으로는, 컨트롤러(20)는, 도 2에 나타낸 붐용 전환 밸브(14b) 및 암용 전환 밸브(14d)에 조작 신호를 송신하고, 붐(4a)을 상승시키는 동시에, 암(4b)을 상승시킨다. 컨트롤러(20)는, 도 3에 나타낸 위치 센서(10)로부터, 암 실린더(4e)가 수축되는 측의 스트로크 엔드(stroke end)에까지 도달한 것을 나타내는 검출 신호, 및 붐 실린더(4f)가 수축되는 측의 스트로크 엔드에까지 도달한 것을 나타내는 검출 신호를 수취한다. 이들 검출 신호를 수신한 컨트롤러(20)는, 작업기(4)가 도 19의 (b)에 나타낸 위치까지 이동한 것으로 인식하고, 작업기(4)가 스테레오 카메라의 화각 밖으로까지 이동한 것을 판단한다.

다음에, 촬상을 행한다(스텝 S2). 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하고 있는 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52), 및 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하고 있는 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)가, 모두 동기하여, 차량 본체 전방의 전방 영역을 촬상한다. 앞의 스텝 S1에서 작업기(4)가 스테레오 카메라의 화각 밖으로 이동하고 있으므로, 도 16에 나타낸 바와 같이, 촬상에는 작업기(4)가 존재하고 있지 않다. 촬상 장치는, 작업기(4)를 화각 밖으로 이동시킨 상태에서, 전방 영역의 촬상을 행한다.

다음에, 스테레오 매칭을 행한다(스텝 S3). 도 16의 (a)에 나타낸 제1 촬상부(51)의 촬상[도 14에서의 취득 화상(I1)에 상당함]과, 도 16의 (c)에 나타낸 제2 촬상부(52)의 촬상[도 14에서의 취득 화상(I2)에 상당함]을, 스테레오 매칭 처리하고, 도 14에 나타낸 시차 화상(D1)의 화상 데이터를 생성한다. 또한, 도 16의 (b)에 나타낸 제3 촬상부(61)의 촬상[도 14에서의 취득 화상(I3)에 상당함]과, 도 16의 (d)에 나타낸 제4 촬상부(62)의 촬상[도 14에서의 취득 화상(I4)에 상당함]을, 스테레오 매칭 처리하고, 도 14에 나타낸 시차 화상(D2)의 화상 데이터를 생성한다.

다음에, 상하의 스테레오 화상 데이터의 합성을 행한다(스텝 S4). 스텝 S3에서 얻어진 시차 화상(D1)의 화상 데이터와 시차 화상(D2)의 화상 데이터를, 시차 화상(D1)을 하측, 시차 화상(D2)을 상측으로 하여, 공통된 형상이 중첩되도록 세로로 배열하여 합성한다. 이 때, 시차 화상(D1)의 화상 데이터와 시차 화상(D2)의 화상 데이터가, 각각의 화상 데이터의 길이 방향으로 합성된다. 이로써, 도 14에 나타낸 지형 데이터(T)가 작성된다.

다음에, 화상 데이터를 표시한다(스텝 S5). 컨트롤러(20)는, 스텝 S4에서 작성된 현황 지형의 지형 데이터(T)를, 도 2에 나타낸 모니터(21)에 표시한다. 모니터(21)에는, 작업 대상의 시공 설계 데이터와, 현황 지형을 나타내는 지형 데이터(T)가 표시된다. 오퍼레이터는, 캡(5) 내에서 모니터(21)의 표시를 확인함으로써, 현시점에서의 작업 상태를 확인 가능하다.

다음에, 작업기(4)를, 작업을 행하는 작업 영역으로 이동시킨다(스텝 S6). 촬상 중에는 도 19의 (b)에 나타낸 바와 같이, 스테레오 카메라의 화각 밖으로 이동하고 있었던 작업기(4)를, 차량 본체 전방의, 스테레오 카메라의 화각 내로 복귀시킨다. 이로써, 작업기(4)에 의한 이어지는 작업의 준비가 행해진다. 이와 같이 하여, 화상 데이터 생성에 관한 일련의 처리를 종료한다(엔드).

상기 실시형태에서는, 작업기(4)가 스테레오 카메라의 화각 밖으로 이동한 것을, 암 실린더(4e)와 붐 실린더(4f)가 수축되는 측의 스트로크 엔드에 도달한 것에 의해 판정하고 있다. 다른 실시형태로서, 붐 실린더(4f)가 수축되는 측의 스트로크 엔드, 암 실린더(4e)와 버킷 실린더(4d)가 신장되는 측의 스트로크 엔드에 도달함으로써 작업기(4)의 화각 밖 이동을 판정해도 된다.

도 20은, 베이스부(90)에 대한 각각의 촬상부의 배치를 나타낸 모식도이다. 도 20에는, 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 베이스부(90), 제1 스테레오 카메라(50)를 구성하고 있는 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52), 제2 스테레오 카메라(60)를 구성하고 있는 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62), 좌측 케이스(81), 및 우측 케이스(82)가, 모식적으로 도시되어 있다.

도 20에 나타낸 바와 같이, 제2 촬상부(52)는, 제1 촬상부(51)보다 우측에 배치되어 있다. 제4 촬상부(62)는, 제3 촬상부(61)보다 우측에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)는, 좌측 촬상부군을 구성하고 있다. 좌측 촬상부군은, 좌측 케이스(81) 내에 수용되어 있다. 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)는, 우측 촬상부군을 구성하고 있다. 우측 촬상부군은, 우측 케이스(82) 내에 수용되어 있다. 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다.

좌우 방향에 있어서, 좌측으로부터 우측으로 순차로, 제1 촬상부(51), 제3 촬상부(61), 제2 촬상부(52), 제4 촬상부(62)가 배치되어 있다. 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제2 촬상부(52)와의 간격은, 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)와의 간격보다 넓게 되어 있다. 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제2 촬상부(52)와의 간격은, 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)와의 간격보다 넓게 되어 있다.

도 21은, 도 20과 마찬가지로, 베이스부(90)에 대한 각각의 촬상부의 배치를 나타낸 모식도이다. 도 20과 마찬가지로, 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)는, 좌측 촬상부군을 구성하고 있고, 좌측 케이스(81) 내에 수용되어 있다. 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)는, 우측 촬상부군을 구성하고 있고, 우측 케이스(82) 내에 수용되어 있다. 도 21에 나타낸 변형예는, 좌우 방향에서의 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)와의 배치가 교체되어 있는 점에서, 도 20에 나타낸 예와 다르게 되어 있다. 도 21에 나타낸 변형예에서는, 좌우 방향에 있어서, 좌측으로부터 우측으로 순차로, 제1 촬상부(51), 제3 촬상부(61), 제4 촬상부(62), 제2 촬상부(52)가 배치되어 있다.

도 21에 나타낸 변형예에 있어서도, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다. 좌측 촬상부군 중 우측의 제3 촬상부(61)와, 우측 촬상부군 중 좌측의 제4 촬상부(62)는, 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다. 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 간격은, 좌측 촬상부군을 구성하고 있는 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)와의 간격보다 넓고, 또한 우측 촬상부군을 구성하고 있는 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)와의 간격보다 넓게 되어 있다.

도 22는, 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다. 도 22에는, 도 1을 참조하여 설명한 선회체(3), 작업기(4), 캡(5), 및 카운터웨이트(7)가, 모식적으로 도시되어 있다. 도 22에는 또한, 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)가, 모식적으로 도시되어 있다.

제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)는, 도 5에도 나타낸 바와 같이, 캡(5) 내에 배치되어 있다.

제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52)의 각각의 광축은, 평면에서 볼 때, 도 12를 참조하여 설명한 작업기(4)의 중심축(C)과 교차하는 방향으로 경사져 있다. 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52)의 각각의 광축은, 평면에서 볼 때, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)는, 좌우 방향에 있어서, 제2 촬상부(52)보다 작업기(4)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도는, 제2 촬상부(52)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)의 각각의 광축은, 평면에서 볼 때, 작업기(4)의 중심축(C)과 교차하는 방향으로 경사져 있다. 제3 촬상부(61) 및 제4 촬상부(62)의 각각의 광축은, 평면에서 볼 때, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제3 촬상부(61)는, 좌우 방향에 있어서, 제4 촬상부(62)보다 작업기(4)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제3 촬상부(61)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도는, 제4 촬상부(62)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

도 23은, 도 22와 마찬가지로, 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다. 지금까지 설명한 실시형태에서는, 유압 셔블(1)이 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 가지고 있었지만, 이 구성에 한정되는 것은 아니다. 도 23에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 제1 스테레오 카메라(50)만을 가지고 있어도 된다.

도 23에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 가지고 있다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)는, 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 도 4, 도 5에 나타낸 좌측 필러(42)에 가까이 배치되어 있다. 제2 촬상부(52)는, 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 도 4, 도 5에 나타낸 우측 필러(41)에 가까이 배치되어 있다.

그리고, 지금까지 설명한 실시형태에서는, 스테레오 카메라(50)를 구성하고 있는 각각의 촬상부가 캡(5)의 내부에 배치되는 예에 대하여 설명하였다. 각각의 촬상부는, 도 20 또는 도 21에 나타낸 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 유지하면서, 캡(5)의 루프 패널(49)(도 4, 도 5) 상에 탑재되어도 된다.

도 24는, 도 23과 마찬가지로, 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다. 지금까지 설명한 실시형태에서는, 유압 셔블(1)이 캡(5)을 가지고 있고, 스테레오 카메라를 구성하고 있는 각각의 촬상부는 캡(5)에 장착되어 있었다. 유압 셔블(1)은, 캡(5)을 반드시 가지고 있지 않아도 된다. 유압 셔블(1)은, 오퍼레이터가 유압 셔블(1)에 탑승하여 유압 셔블(1)을 조작하는 사양에 한정되지 않고, 외부로부터의 원격 조작에 의해 동작하는 사양이라도 된다. 이 경우 유압 셔블(1)은, 오퍼레이터가 탑승하기 위한 캡(5)을 필요로 하지 않으므로, 캡(5)을 가지고 있지 않아도 된다.

그리고, 캡(5)을 가지고 있지 않은 유압 셔블(1)에서의 좌우 방향 및 전후 방향은, 지금까지 설명한 캡(5)을 가지는 유압 셔블(1)에 있어서 정의되는 좌우 방향 및 전후 방향과, 같은 방향을 가리키는 것으로 한다. 전후 방향이란, 평면에서 볼 때 작업기(4)가 동작하는 면의 연장되는 방향이다. 전후 방향이란, 평면에서 볼 때, 선회체(3)에 대하여 붐 핀을 중심으로 회전 이동하는 작업기(4)의 붐(4a)이 지나는 면을 말한다. 좌우 방향이란, 평면에서 볼 때 전후 방향에 직교하는 방향이다.

도 24에 나타낸 캡(5)을 가지고 있지 않은 경우에도, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치는, 도 23과 마찬가지의 배치로 되어 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 도 23과 마찬가지로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기에 가까워지는 측으로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도는, 제2 촬상부(52)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

도 25는, 도 24와 마찬가지로, 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다. 지금까지 설명한 실시형태에서는, 작업기(4)에 대하여 좌측에 제1 촬상부(51) 및 제2 촬상부(52)가 배치되어 있었다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 작업기(4)에 대하여 우측에 배치되어 있어도 된다.

도 25에 나타낸, 스테레오 카메라가 작업기(4)에 대하여 우측에 배치되어 있는 경우에도, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기에 가까워지는 측으로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도는, 제2 촬상부(52)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다.

도 26은, 도 24, 도 25와 마찬가지로, 차량 본체에 대한 각각의 촬상부의 평면에서 볼 때에 있어서의 배치를 나타낸 모식도이다. 지금까지 설명한 실시형태에서는, 작업기(4)에 대하여 좌측과 우측 중 어느 한쪽에, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 양쪽이 배치되어 있었다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 작업기(4)의 좌측과 작업기(4)의 우측으로 떨어져 배치되어 있어도 된다.

도 26에 나타낸, 제1 촬상부(51)가 작업기(4)의 좌측에 배치되고, 제2 촬상부(52)가 작업기(4)의 우측에 배치되어 있는 경우에도, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기에 가까워지는 측으로 경사져 있다.

다음에, 본 실시형태의 작용 효과에 대하여 설명한다.

본 실시형태의 작업 차량의 일례로서의 유압 셔블(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 주행체(2) 및 선회체(3)에 의해 구성되는 차량 본체와, 선회체(3)에 장착된 작업기(4)를 구비하고 있다. 작업기(4)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 중심축(C)을 가지고 있다. 유압 셔블(1)은 또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)를 구비하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 선회체(3)에 장착되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)를 가지고 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 평면에서 볼 때, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 측으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)은, 차량 본체의 전방에 있어서 작업기(4)의 중심축(C)과 교차하는 방향으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다.

스테레오 카메라로 촬상되는 촬상 데이터의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 삼각 측량의 원리 상, 스테레오 카메라를 구성하는 2개의 촬상부의 간격을 크게 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는 차량 본체의 좌우 방향에 있어서 간극을 두고 배치되어 있고, 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 데이터의 정밀도가 향상되어 있다. 본 실시형태에서는 또한, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 측으로, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 이로써, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 간격을 크게 한 경우에도, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)에 의해 동일한 대상물을 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있어, 건설 사업에서의 시행 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 12에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(51)는, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 제2 촬상부(52)보다 작업기(4)로부터 이격되는 위치에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)가 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도는, 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)이 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사지는 각도보다도, 크게 되어 있다. 이로써, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 작업기(4)의 전방의 영역을 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 유압 셔블(1)의 작업기(4)에 의한 작업 대상의 현황 지형 등의, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

제1 촬상부(51)의 촬상 소자, 및 제2 촬상부(52)의 촬상 소자는, 직사각형의 수광면을 가지고 있다. 수광면은, 상대적으로 길이가 큰 장척의 변과 상대적으로 길이가 작은 단척(短尺)의 변을 가지고 있고, 장척의 변이 연직 방향을 따르는 방향으로 배치되어 있다. 이와 같이 하여, 세로로 긴 화상을 촬상 가능한 제1 스테레오 카메라(50)를 실현할 수 있다.

제1 스테레오 카메라(50)를 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성함으로써, 제1 스테레오 카메라(50)를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 더 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 제2 스테레오 카메라(60)를 더 구비하고 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 선회체(3)에 장착되어 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)를 가지고 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 평면에서 볼 때, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 측으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다. 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 차량 본체의 전방에 있어서 작업기(4)의 중심축(C)과 교차하는 방향으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다.

본 실시형태에서는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는 차량 본체의 좌우 방향에 있어서 간극을 두고 배치되어 있고, 그러므로, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도가 향상되어 있다. 본 실시형태에서는 또한, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 측으로, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 이로써, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 간격을 크게 한 경우에도, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)에 의해 동일한 대상물을 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있어, 건설 사업에서의 시행 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 10, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 촬상 범위(R1)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 상측에 있다. 또는 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 먼 곳에 있다.

2대의 스테레오 카메라의 촬상 범위(R1, R2)를, 촬상 범위(R2)가 촬상 범위(R1)보다 위쪽 또는 먼 곳에 있도록 설정함으로써, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 보다 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 9∼도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 하방향의 각도를 형성하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 위쪽 또는 먼 곳의 촬상 범위(R2)를 촬상하는 제2 스테레오 카메라(60)는, 광축(AX3, AX4)이 부각을 형성하도록 배치되어 있다.

건설 사업에서의 작업 대상은 지면이므로, 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)이 부각을 형성하도록 제2 스테레오 카메라(60)를 설치하면, 작업 대상인 지형이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)에 확실하게 포함된다. 따라서, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 작업 대상의 상하 방향 또는 전후 방향의 보다 넓은 범위의 현황 지형을, 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

제3 촬상부(61)의 촬상 소자, 및 제4 촬상부(62)의 촬상 소자는, 직사각형의 수광면을 가지고 있다. 수광면은, 상대적으로 길이가 큰 장척의 변과 상대적으로 길이가 작은 단척의 변을 가지고 있고, 장척의 변이 연직 방향을 따르는 방향으로 배치되어 있다. 이와 같이 하여, 세로로 긴 화상을 촬상 가능한 제2 스테레오 카메라(60)를 실현할 수 있다.

제2 스테레오 카메라(60)를 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성함으로써, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 더 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 5, 도 10, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61), 및 제4 촬상부(62)는, 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)가 캡(5) 내에 배치되는 경우, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 상하 방향으로 배열하여 배치하면, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시야가 스테레오 카메라에 의해 차단될 가능성이 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)와의 각각의 촬상부를 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치하고, 각각의 촬상부를 캡(5) 내에 좌우 방향으로 배열하여 배치함으로써, 오퍼레이터의 시야를 넓게 확보할 수 있으므로, 오퍼레이터에 의한 작업의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 캡(5)을 더 구비하고 있다. 캡(5)은, 선회체(3) 상에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)는, 캡(5) 내에 배치되어 있다. 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)는, 캡(5) 내에 배치되어 있다. 각각의 촬상부를 캡(5) 내에 배치함으로써, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시점(視点)에 의해 가까운 위치로부터 본 작업 대상의 현황 지형을 촬상 가능하므로, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다. 부가하여, 유압 셔블(1)의 작업 시에 발생하는 진동, 비상물(飛翔物), 또는 작업기(4)와의 간섭 등으로부터 촬상부를 보호할 수 있다.

본 실시형태의 작업 차량의 일례로서의 유압 셔블(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 주행체(2) 및 선회체(3)에 의해 구성되는 차량 본체를 가지고 있다. 유압 셔블(1)에는, 촬상 장치가 설치되어 있다. 촬상 장치는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와, 제2 스테레오 카메라(60)를 구비하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 선회체(3)에 장착되어 있다.

도 10, 도 11에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 촬상 범위(R1)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 상측에 있다. 또는 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 먼 곳에 있다.

2대의 스테레오 카메라의 촬상 범위(R1, R2)를, 촬상 범위(R2)가 촬상 범위(R1)보다 위쪽 또는 먼 곳에 있도록 설정함으로써, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 보다 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상이 법면(T1)을 포함하는 경우에, 상하 방향에서의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다. 또는, 작업 대상이 평탄한 지면인 경우에는, 전후 방향에서의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

2대의 스테레오 카메라의 모든 촬상부가 동기하여, 같은 시각에 있어서 촬상 범위(R1, R2)를 촬상함으로써, 넓은 영역에서 정밀도가 높은 현황 지형의 데이터를 입수할 수 있다.

또한, 도 10, 도 11 및 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)와, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)가, 일부 중첩되어 있다. 촬상 범위(R1)의 상측 에지 부분과 촬상 범위(R2)의 하측 에지 부분이 중복되도록 2대의 스테레오 카메라를 설치함으로써, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 보다 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 선회체(3)에 장착된 작업기(4)를 더 가지고 있다. 작업기(4)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 평면에서 볼 때 중심축(C)을 가지고 있다. 도 12에 나타낸 제1 촬상부(51)의 광축(AX1)과 제2 촬상부(52)의 광축(AX2)으로부터, 평면에서 볼 때에 있어서의 제1 스테레오 카메라(50)의 광축이 정의된다. 도 12에 나타낸 제3 촬상부(61)의 광축(AX3)과 제4 촬상부(62)의 광축(AX4)으로부터, 평면에서 볼 때에 있어서의 제2 스테레오 카메라(60)의 광축이 정의된다.

제1 스테레오 카메라(50)의 광축과 제2 스테레오 카메라(60)의 광축은, 평면에서 볼 때, 차량 본체로부터 이격됨에 따라 작업기(4)에 가까워지는 측으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 광축과 제2 스테레오 카메라(60)의 광축은, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여, 서로 다른 각도로 경사져 있다. 제1 스테레오 카메라(50)의 광축과 제2 스테레오 카메라(60)의 광축이란, 차량 본체의 전방에 있어서 작업기(4)의 중심축(C)과 교차하는 방향으로, 작업기(4)의 중심축(C)에 대하여 경사져 있다.

이로써, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)에 의해, 동일한 대상물을 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있어, 건설 사업에서의 시행 공정의 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 8, 도 9에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)의 광축과 제2 스테레오 카메라(60)의 광축은, 차량 본체의 전방에서, 수평 방향에 대하여 하방향의 각도를 형성한다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 광축이 부각을 형성하도록 배치되어 있다.

건설 사업에서의 작업 대상은 지면이므로, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를, 각각의 광축이 부각을 형성하도록 설치하면, 작업 대상인 지형이, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)에 확실하게 포함된다. 따라서, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 작업 대상의 보다 넓은 범위의 현황 지형을, 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 차량 본체의 좌우 방향으로 나란히 배치되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)가 캡(5) 내에 배치되는 경우, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 상하 방향으로 배열하여 배치하면, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시야가 스테레오 카메라에 의해 차단될 가능성이 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 캡(5) 내에 좌우 방향으로 배열하여 배치함으로써, 오퍼레이터의 시야를 넓게 확보할 수 있으므로, 오퍼레이터에 의한 작업의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치되어 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 상하 방향에 있어서 같은 위치에 배치함으로써, 오퍼레이터의 시야를 넓게 확보할 수 있으므로, 오퍼레이터에 의한 작업의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)를 가지고 있다. 제2 촬상부(52)는, 제1 촬상부(51)보다 차량 본체의 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)를 가지고 있다. 제4 촬상부(62)는, 제3 촬상부(61)보다 차량 본체의 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)는, 좌측 촬상부군을 구성하고 있다. 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)는, 우측 촬상부군을 구성하고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다.

스테레오 카메라로 촬상되는 촬상 데이터의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 삼각 측량의 원리 상, 스테레오 카메라를 구성하는 2개의 촬상부의 간격을 크게 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서 간극을 두고 배치되어 있다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되어 있다.

제1 촬상부(51)의 촬상 소자, 및 제2 촬상부(52)의 촬상 소자는, 직사각형의 수광면을 가지고 있다. 수광면은, 상대적으로 길이가 큰 장척의 변과 상대적으로 길이가 작은 단척의 변을 가지고 있고, 장척의 변이 연직 방향을 따르는 방향으로 배치되어 있다. 이와 같이 하여, 세로로 긴 화상을 촬상 가능한 제1 스테레오 카메라(50)를 실현할 수 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성함으로써, 2대의 스테레오 카메라를 사용하여, 상하 방향 또는 전후 방향의 더 넓은 범위를 동시에 촬상할 수 있다. 따라서, 작업 대상의 넓은 범위의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 차량 본체는, 캡(5)을 가지고 있다. 촬상 장치는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 캡(5)에 장착되어 있다. 촬상 장치를 캡(5)에 장착함으로써, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시점에 의해 가까운 위치로부터 본 작업 대상의 현황 지형을 촬상 가능하므로, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와, 제2 촬상부(52)를 가지고 있다. 제2 촬상부(52)는, 제1 촬상부(51)보다 차량 본체의 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와, 제4 촬상부(62)를 가지고 있다. 제4 촬상부(62)는, 제3 촬상부(61)보다 차량 본체의 좌우 방향의 우측에 배치되어 있다. 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)는, 좌측 촬상부군을 구성하고 있다. 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)는, 우측 촬상부군을 구성하고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향으로 간극을 두고 배치되어 있다.

스테레오 카메라로 촬상되는 촬상 데이터의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 삼각 측량의 원리 상, 스테레오 카메라를 구성하는 2개의 촬상부의 간격을 크게 하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서 간극을 두고 배치되어 있다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도가 향상되어 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 차량 본체의 좌우 방향의 좌측으로부터 우측으로 순차로, 제1 촬상부(51), 제3 촬상부(61), 제2 촬상부(52), 제4 촬상부(62)가 배치되어 있다. 이와 같이 하면, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 좌우 방향에서의 간격과, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 좌우 방향에서의 간격과의 차이를, 보다 작게 할 수 있다. 전형적으로는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)와의 좌우 방향에서의 간격과, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)와의 좌우 방향에서의 간격을, 동등하게 할 수 있다. 이로써, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 데이터의 정밀도와, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도를, 등가(等價)의 정밀도로 할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 차량 본체의 좌우 방향에서의 제3 촬상부(61)와 제2 촬상부(52)와의 간격은, 좌우 방향에서의 제1 촬상부(51)와 제3 촬상부(61)와의 간격보다 넓고, 또한 좌우 방향에서의 제2 촬상부(52)와 제4 촬상부(62)와의 간격보다 넓다.

이와 같이 하면, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 확실하게 넓은 간극을 두고 배치할 수 있고, 또한 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)를, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 확실하게 넓은 간극을 두고 배치할 수 있다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도가 향상되어 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 유압 셔블(1)은, 캡(5)을 더 가지고 있다. 캡(5)은, 한 쌍의 프론트 필러(40)를 가지고 있다. 프론트 필러(40)는, 우측 필러(41)와, 좌측 필러(42)를 가지고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 좌측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 좌측 필러(42)에 가까이 배치되어 있다. 우측 촬상부군은, 차량 본체의 좌우 방향에서의 캡(5)의 중심보다도, 우측 필러(41)에 가까이 배치되어 있다.

이와 같이 하면, 좌측 촬상부군과 우측 촬상부군을, 차량 본체의 좌우 방향에 있어서, 확실하게 넓은 간극을 두고 배치할 수 있다. 그러므로, 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 데이터의 정밀도가 향상되어 있다. 따라서, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다. 또한, 오퍼레이터가 착석하는 운전석(8)은, 캡(5) 내의 대략 중앙부에 배치되어 있으므로, 각각의 촬상부를 프론트 필러(40)에 치우쳐 배치함으로써, 촬상부가 오퍼레이터의 시야를 방해하는 것을 억제할 수 있어, 오퍼레이터의 시야를 넓게 확보할 수 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 캡(5)은, 전방 창(47)을 가지고 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)는, 캡(5) 내에, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치되어 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)를 캡(5) 내에 배치함으로써, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시점에 의해 가까운 위치로부터 본 작업 대상의 현황 지형을 촬상 가능하므로, 작업 대상의 현황 지형을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다. 부가하여, 유압 셔블(1)의 작업 시에 발생하는 진동, 비상물, 또는 작업기(4)와의 간섭 등으로부터 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)를 보호할 수 있다.

제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)가 캡(5) 내에 배치되는 경우, 캡(5)에 탑승하는 오퍼레이터의 시야가 스테레오 카메라에 의해 차단하지 않는 배치로 할 필요가 있다. 제1 스테레오 카메라(50)와 제2 스테레오 카메라(60)와의 각각의 촬상부를, 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 좌우 방향으로 배열하여 배치함으로써, 오퍼레이터의 시야를 넓게 확보할 수 있으므로, 오퍼레이터에 의한 작업의 효율을 향상시키는 것이 가능하다.

또한, 도 5에 나타낸 전방 창(47)은, 이동 불가능하게 구성되어 있다. 스테레오 카메라를 전방 창(47)의 상측 에지부를 따라 배치하는 경우, 전방 창(47)을 개폐하면, 캡(5) 내의 구조물과 스테레오 카메라가 간섭하여, 스테레오 카메라의 각각의 촬상부와 캡(5) 내의 구조물과의 충돌이 발생할 가능성이 있다. 전방 창(47)을 이동 불가능하게 구성함으로써, 스테레오 카메라의 각각의 촬상부가 캡(5) 내의 구조물에 충돌하는 것을 회피할 수 있으므로, 촬상부의 예기치 않은 변위(變位)를 방지할 수 있어, 또한 촬상부를 보호할 수 있다.

그리고, 전방 창(47)이 이동 불가능이란, 캡(5)에 전방 창(47)이 완전히 고정되어 있는 경우와, 전방 창(47)은 캡(5)에 대하여 가동식(可動式)이지만 전방 창(47)을 이동시키기 위한 구성이 기능하지 않음으로써 결과적으로 전방 창(47)이 이동할 수 없는 경우의, 양쪽을 포함하는 개념이다.

본 실시형태의 화상 데이터 생성 방법은, 유압 셔블(1)로 대표되는 작업 차량을 위한 화상 데이터 생성 방법이다. 유압 셔블(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이, 작업기(4)를 가지고 있다. 유압 셔블(1)은 또한, 촬상 장치를 가지고 있다. 촬상 장치는, 작업기(4)가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상한다. 화상 데이터 생성 방법은, 도 18에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치의 화각 밖으로 작업기(4)를 이동시키는 스텝(스텝 S1)과, 작업기(4)를 촬상 장치의 화각 밖으로 이동시킨 상태에서, 작업 영역을 촬상 장치에 의해 촬상하는 스텝(스텝 S2)과, 촬상된 작업 영역의 화상 데이터를 생성하는 스텝(스텝 S3)를 포함하고 있다.

촬상 장치의 화각 내에 작업기(4)가 존재하고 있으면, 작업 영역의 현황 지형이 작업기(4)에 의해 일부 숨겨지기 때문에, 현황 지형을 정확하게 파악하는 것이 곤란하다. 본 실시형태와 같이, 촬상에 앞서 촬상 장치의 화각 밖으로 작업기(4)를 이동시키는 스텝(스텝 S1)을 포함함으로써, 촬상을 행할 때는 촬상 장치의 화각 내에 작업기(4)가 존재하지 않는 것으로 된다. 이로써, 촬상 장치에 의한 촬상에는 작업기(4)가 포함되어 있지 않은 것으로 되므로, 작업 영역의 현황 지형의 고정밀도의 촬상이 가능하게 된다. 따라서, 작업 영역의 화상 데이터를 더욱 고정밀도로 생성할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치는, 제1 스테레오 카메라(50)를 가지고 있다. 제1 스테레오 카메라(50)는, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 포함하고 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 제1 촬상부(51)와 제2 촬상부(52)를 사용하여, 작업 영역을 양호한 정밀도로 촬상할 수 있다.

또한, 도 5에 나타낸 바와 같이, 촬상 장치는, 제2 스테레오 카메라(60)를 가지고 있다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 제3 촬상부(61)와 제4 촬상부(62)를 포함하고 있다. 도 10, 11에 나타낸 바와 같이, 제1 스테레오 카메라(50)는, 촬상 범위(R1)를 촬상한다. 제2 스테레오 카메라(60)는, 촬상 범위(R2)를 촬상한다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 상측에 있다. 또는 도 11에 나타낸 바와 같이, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상 범위(R2)는, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상 범위(R1)보다 먼 곳에 있다.

또한, 도 14에 나타낸 바와 같이, 생성되는 작업 영역의 화상 데이터는, 작업 영역의 3차원 형상을 나타내는 지형 데이터(T)를 포함하고 있다. 제1 스테레오 카메라(50) 및 제2 스테레오 카메라(60)를 사용하여 상이한 각도보다 작업 영역을 촬상한 2개의 2차원 화상을 스테레오 매칭 처리함으로써, 작업 영역의 넓은 범위의 현황 지형을 3차원적으로 인식할 수 있다.

또한, 도 16, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제1 촬상부(51), 제2 촬상부(52), 제3 촬상부(61), 및 제4 촬상부(62)는, 작업 영역을 동기하여 촬상한다. 2대의 스테레오 카메라의 모든 촬상부가 동기하여, 같은 시각에 있어서 촬상 범위(R1, R2)를 촬상함으로써, 넓은 영역에서 정밀도가 높은 현황 지형의 데이터를 입수할 수 있다.

또한, 도 18에 나타낸 바와 같이, 화상 데이터 생성 방법은, 제1 스테레오 카메라(50)의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터와, 제2 스테레오 카메라(60)의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터를, 각각의 화상 데이터의 길이 방향으로 합성하는 스텝(스텝 S4)을 더 포함하고 있다. 이와 같이 하면, 2대의 스테레오 카메라의 촬상을 사용하여, 보다 넓은 범위의 작업 영역의 현황 지형에 관한 화상 데이터를, 고정밀도로 생성할 수 있다.

이번 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것이 아니라고 생각할 수 있다. 본 발명의 범위는 상기한 설명에서가 아니라 청구의 범위에 의해 표시되고, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

1: 유압 셔블, 2: 주행체, 3: 선회체, 4: 작업기, 5: 캡, 8: 운전석, 20: 컨트롤러, 21: 모니터, 40: 프론트 필러, 41: 우측 필러, 42: 좌측 필러, 47: 전방 창, 47a: 상측 프레임 부분, 47S: 시트, 50: 제1 스테레오 카메라, 51: 제1 촬상부, 52: 제2 촬상부, 60: 제2 스테레오 카메라, 61: 제3 촬상부, 62: 제4 촬상부, 76: 감시국, 81: 좌측 케이스, 82: 우측 케이스, 90: 베이스부, 91: 장착 앵글, 92: 장착편, 93: 장착 플레이트, 95, 96, 97: 볼트, 101, 111: 브래킷, 102, 112: 고정부, 103, 104, 113, 114: 돌출부, 761, 762: 스테레오 매칭부, 763: 상하 스테레오 화상 데이터 합성부, AX1, AX2, AX3, AX4: 광축, C: 중심축, D1, D2: 시차 화상, I1, I2, I3, I4: 취득 화상, R1, R2: 촬상 범위, T: 지형 데이터, T1: 법면, T2: 법선의 상부, T3: 법구, T4: 상측 지면, T5: 하측 지면, T6: 평면.

Claims

작업 차량(work vehicle)을 위한 화상 데이터 생성 방법으로서,
상기 작업 차량은, 차량 본체와, 상기 차량 본체에 장착된 작업기와, 상기 작업기가 작업을 행하는 작업 영역을 촬상(撮像)하는 촬상 장치를 구비하고,
상기 촬상 장치의 화각(畵角) 밖으로 상기 작업기를 이동시키는 단계;
상기 작업기를 상기 촬상 장치의 화각 밖으로 이동시킨 상태에서, 상기 작업 영역을 상기 촬상 장치에 의해 촬상하는 단계; 및
촬상된 상기 작업 영역의 화상 데이터를 생성하는 단계;
를 포함하는 화상 데이터 생성 방법.
제1항에 있어서,
상기 촬상 장치는, 제1 촬상부와 제2 촬상부를 포함하는 스테레오 카메라를 구비하는, 화상 데이터 생성 방법.
제2항에 있어서,
상기 촬상 장치는, 제3 촬상부와 제4 촬상부를 포함하고, 상기 스테레오 카메라의 촬상 범위보다 위쪽 또는 먼 곳의 촬상 범위를 촬상하는, 다른 스테레오 카메라를 더 구비하는, 화상 데이터 생성 방법.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 화상 데이터는, 상기 작업 영역의 3차원 형상을 포함하는, 화상 데이터 생성 방법.
제3항에 있어서,
상기 제1 촬상부, 상기 제2 촬상부, 상기 제3 촬상부, 및 상기 제4 촬상부는, 상기 작업 영역을 동기하여 촬상하는, 화상 데이터 생성 방법.
제3항 또는 제5항에 있어서,
상기 스테레오 카메라와 상기 다른 스테레오 카메라는, 세로로 긴 화상을 촬상 가능하게 구성되는, 화상 데이터 생성 방법.
제3항에 있어서,
상기 스테레오 카메라의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터와, 상기 다른 스테레오 카메라의 촬상으로부터 생성된 화상 데이터를, 각각의 화상 데이터의 길이 방향에 합성하는 단계를 더 포함하는, 화상 데이터 생성 방법.