WO2012169359A1 - ダンプトラック - Google Patents

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WO2012169359A1
WO2012169359A1 PCT/JP2012/063229 JP2012063229W WO2012169359A1 WO 2012169359 A1 WO2012169359 A1 WO 2012169359A1 JP 2012063229 W JP2012063229 W JP 2012063229W WO 2012169359 A1 WO2012169359 A1 WO 2012169359A1
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WO
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camera
dump truck
vehicle body
cameras
upper deck
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/063229
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English (en)
French (fr)
Inventor
光田　慎治
原田　茂
富和 田貫
栄伸 増谷
幸宏 中西
栗原　毅
大 坪根
正臣 町田
Original Assignee
株式会社小松製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小松製作所 filed Critical 株式会社小松製作所
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Priority to CN201280002190.XA priority patent/CN103025581B/zh
Priority to AU2012268483A priority patent/AU2012268483B2/en
Priority to US13/811,966 priority patent/US9291709B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/86—Combinations of radar systems with non-radar systems, e.g. sonar, direction finder
    • G01S13/867—Combination of radar systems with cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/20—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/22—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle
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    • B60R1/27—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle with a predetermined field of view providing all-round vision, e.g. using omnidirectional cameras
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R1/00—Optical viewing arrangements; Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/20—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles
    • B60R1/22—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle
    • B60R1/28—Real-time viewing arrangements for drivers or passengers using optical image capturing systems, e.g. cameras or video systems specially adapted for use in or on vehicles for viewing an area outside the vehicle, e.g. the exterior of the vehicle with an adjustable field of view
    • G—PHYSICS
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    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00—Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/88—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications
    • G01S13/93—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes
    • G01S13/931—Radar or analogous systems specially adapted for specific applications for anti-collision purposes of land vehicles
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T1/00—General purpose image data processing
    • G06T1/0007—Image acquisition
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R2300/00—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle
    • B60R2300/80—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement
    • B60R2300/802—Details of viewing arrangements using cameras and displays, specially adapted for use in a vehicle characterised by the intended use of the viewing arrangement for monitoring and displaying vehicle exterior blind spot views

Definitions

  • the present invention relates to a dump truck that performs periphery monitoring using a bird's-eye view image obtained by combining a plurality of images captured by a plurality of cameras mounted on a deck unit or the like.
  • Dump trucks used for mining work have a significantly larger vehicle width (for example, about 5 m) than ordinary trucks and buses. Since the cab where the driver is located is provided at a position on the left side on the deck portion in front of the vehicle body, only a part of the left front can be visually confirmed from the driver.
  • Patent Document 1 discloses an obstacle existing around a vehicle by converting a camera image installed in the vehicle into a perspective-transformed image and combining the image into a single image in relation to the vehicle image.
  • An automobile periphery monitoring device capable of easily recognizing the relative positional relationship between the vehicle and the like is disclosed.
  • the conventional periphery monitoring device has the following problems. That is, since the periphery monitoring device disclosed in the above publication is used for periphery monitoring when a car is put in a garage or the like, it is difficult to apply it to a dump truck as it is.
  • a dump truck has a small range that can be seen from the driver's seat, so it needs to cover a wide area of surveillance, and multiple cameras need to be installed appropriately to prevent blind spots. is there.
  • a dump truck there are restrictions due to the vehicle shape and the like, so it is necessary to optimize the camera arrangement so as to cover a wide peripheral monitoring range while taking this restriction into consideration.
  • An object of the present invention is to provide a dump truck capable of performing surrounding monitoring without a blind spot by optimizing the arrangement of a plurality of cameras while considering restrictions such as the shape of the dump truck.
  • a dump truck is a dump truck that is equipped with a plurality of cameras and that performs peripheral monitoring using a bird's-eye view image obtained by combining images obtained by the plurality of cameras. And a rear camera and a side camera.
  • the vehicle body portion includes an upper deck portion where the driver's seat is disposed and a main frame disposed along the front-rear direction.
  • the front camera is installed in front of the upper deck so that the front of the vehicle body can be imaged.
  • the rear camera is installed at the rear end of the main frame so that the rear of the vehicle body can be imaged.
  • the side cameras are respectively provided on the left and right sides of the upper deck so as to be able to capture images from diagonally forward to diagonally rear of the vehicle body.
  • the front camera and the left and right side cameras are installed on the upper deck, and the rear camera is installed on the rear end of the main frame. And the left and right side cameras are installed so that the imaging range is from the front side to the rear side of the body of the dump truck.
  • dump trucks have a very large vehicle body compared to automobiles, such as a vehicle width of 5 m or more, so the range on the outer periphery of the vehicle body that can be visually confirmed from the driver's seat is very narrow. For this reason, a plurality of cameras are provided in the vehicle body, and the presence or absence of surrounding obstacles or people is confirmed via a monitor screen or the like provided in the driver's seat.
  • a front camera, left and right side cameras are provided, and a rear camera is provided at the rear end of the main frame.
  • the dump truck according to the second invention is the dump truck according to the first invention, and the front camera, the rear camera, and the side camera are at the boundary portion of the overhead image obtained by combining the images captured by the adjacent cameras.
  • the entire imaging area of the adjacent camera is disposed on the vehicle body so as to have at least a half field of view with respect to the height of the upper deck.
  • one of the adjacent cameras is at least half the height of the upper deck in the height direction.
  • Each camera is arranged so as to have a field of view.
  • the height of the upper deck section is assumed to be, for example, 4 m or more from the ground, and the half height means, for example, a range of 2.0 m or more.
  • the driver is in a situation where it is difficult for the driver in the cab to visually recognize the lower portion than the upper deck portion where the cab is installed.
  • each camera By installing each camera so that the visual field range in the height direction is more than half of the height of the upper deck part, it is more than the position of half the height of the upper deck part that is particularly difficult to see from the cab. Obstacles such as people underneath can be reliably detected. Also, if there is a person (height 1.5m to 2.0m) around the dump truck, it will not be displayed only in the upper and lower body, no matter where the person moves. Thus, the entire person can be displayed on the overhead image. As a result, the periphery monitoring using the overhead view image can be made more reliable.
  • a dump truck according to a third invention is the dump truck according to the first or second invention, wherein the side camera images a first camera that images an oblique front of the vehicle body and an oblique rear of the vehicle body. And a second camera.
  • a first camera having an imaging range obliquely forward of the vehicle body portion and a second camera having an imaging range obliquely rearward of the vehicle body portion are arranged on the upper deck portion.
  • a dump truck according to a fourth aspect of the present invention is the dump truck according to any one of the first to third aspects of the present invention, and is provided in the vehicle body portion, and detects objects existing in the entire circumference range of the vehicle body portion. And a plurality of radars.
  • a plurality of radars are provided for detecting obstacles existing in the entire circumference of the dump truck.
  • the driver can perform obstacle detection using the radar that covers the entire circumference range while confirming an overhead image obtained by combining images captured by a plurality of cameras in the cab. Therefore, even when an obstacle that is difficult to confirm on the bird's-eye view image exists around the dump truck, the driver can surely recognize the presence of the obstacle by detecting the obstacle with the radar.
  • a dump truck according to a fifth invention is the dump truck according to the fourth invention, and the plurality of radars are provided at positions lower than the plurality of cameras in the vehicle body.
  • a radar for detecting an obstacle existing around the dump truck is provided at a position lower than the position where the plurality of cameras for surrounding monitoring described above are installed.
  • a dump truck according to a sixth aspect of the invention is the dump truck according to the fourth or fifth aspect of the invention, wherein the plurality of radars are on the lower deck part among the upper deck part and the lower deck part constituting a part of the vehicle body part, Or it is provided between the lower deck part and the upper deck part.
  • a plurality of radars are provided on the lower deck portion on the outer periphery of the vehicle or between the lower deck portion and the upper deck portion.
  • a dump truck according to a seventh aspect is the dump truck according to any one of the fourth to sixth aspects, wherein the plurality of radars are ultra-wideband radars.
  • the plurality of radars are ultra-wideband radars.
  • an ultra-wideband (UWB) radar that has a wide detection angle, high resolution, can measure the relative velocity of the measurement object, and does not interfere with other devices is used. Yes.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a dump truck according to an embodiment of the present invention.
  • the perspective view which shows the structure in the cab of the dump truck of FIG.
  • the perspective view which shows the position of the some camera installed in the dump truck of FIG.
  • FIG. 4 is a perspective view showing a position of a right first camera among the plurality of cameras of FIG. 3.
  • the perspective view which shows the position of the left side 1st camera among the some cameras of FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a position of a second camera on the right side among the plurality of cameras in FIG. 3.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the position of a second camera on the left side of the plurality of cameras in FIG. 3.
  • the perspective view which shows the position of the back camera among the some cameras of FIG. The top view which shows the imaging area on the basis of the ground imaged with the some camera of FIG.
  • the perspective view which shows the position of the some radar apparatus installed in the dump truck of FIG. The top view which shows the detection area detected by the some radar apparatus of FIG. (A), (b) is a figure which shows the imaging range in the height direction of a front camera and the left side 1st camera among the some cameras of FIG.
  • the perspective view which shows the three-dimensional imaging range by the some camera of FIG. (A)-(c) is explanatory drawing which shows how a person looks on the bird's-eye view image when a person moves around the vehicle body of the dump truck of FIG.
  • a dump truck according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 16C.
  • “front”, “rear”, “left”, and “right” mean directions that are based on the direction seen from the driver sitting in the driver's seat and facing the front, “Vehicle width direction” is synonymous with “left-right direction”.
  • the dump truck 1 is a self-propelled super large work vehicle used for mining work or the like, and has a vehicle width exceeding about 5 m.
  • the dump truck 1 mainly includes a body frame (main frame) 2, a cab 3, a vessel 4, a pair of left and right front wheels 5 and a rear wheel 6, and a power supply pantograph (not shown). And a periphery monitoring device 10 (see FIG. 3) for monitoring the surroundings of the vehicle. The configuration and operation of the periphery monitoring device 10 will be described in detail later.
  • the vehicle body frame 2 supports a power mechanism such as a diesel engine and a transmission and other auxiliary machines (not shown).
  • a pair of left and right front wheels 5 are supported on the front part of the body frame 2, and a pair of left and right rear wheels 6 are supported on the rear part.
  • the vehicle body frame 2 includes a lower deck portion 2A provided on the side close to the ground and an upper deck portion 2B provided above the lower deck portion 2A.
  • Two movable ladders 2C for getting on and off are provided between the lower deck portion 2A and the ground.
  • an oblique ladder 2D is provided between the lower deck portion 2A and the upper deck portion 2B to go back and forth between the lower deck portion 2A and the upper deck portion 2B.
  • a rail-like handrail for movement is fixed on the upper deck portion 2B along the outer peripheral portion of the upper deck portion 2B.
  • the ladders 2C and 2D are assumed to be part of the upper deck portion 2B and the lower deck portion 2A.
  • the cab 3 is disposed on the upper deck portion 2B at a position to the left of the center in the vehicle width direction. As shown in FIG. 2, the cab 3 includes ROPS (Roll-OverionProtection) composed of four columns 3a, 3b, 3c, 3d. Structure: Protection structure when falling. The driver travels in a state where the shoulder on the left side of the vehicle body can be easily confirmed, but it is necessary to move his head greatly in order to check the surroundings of the vehicle body.
  • the upper deck portion 2B is provided with a plurality of side mirrors (not shown) in order to check the surroundings of the vehicle. Since these side mirrors are located away from the cab 3, the driver needs to move his / her head greatly when checking the surroundings using the side mirrors.
  • a driver's seat 31 As shown in FIG. 2, a driver's seat 31, a handle 32, a dash cover 33, a radio device 34, a radio receiver 35, a retarder 36, a shift lever 37, a controller 100, a monitor 50, an accelerator pedal, a brake A pedal is provided.
  • the controller 100 and the monitor 50 constitute a part of the periphery monitoring device 10 to be described later.
  • the vessel 4 is a loading platform for loading heavy objects such as crushed stones, and is rotatably connected to the rear end portion of the vehicle body frame 2 via a rotation shaft 4a at the bottom of the rear side.
  • the vessel 4 has an upright posture in which the front part is rotated upward by an actuator such as a hydraulic cylinder to discharge the load, and the front part is positioned above the cab 3 as shown in FIG. It can be rotated within the range of the posture.
  • the periphery monitoring device 10 includes six cameras 11 to 16, eight radar devices 21 to 28, a monitor 50, and a controller 100.
  • the six cameras 11 to 16 are attached to the outer periphery of the dump truck 1 in order to acquire an image in the 360 ° range around the dump truck 1.
  • Each of the cameras 11 to 16 has a visual field range of 120 degrees in the left-right direction (60 degrees left and right) and 96 degrees in the height direction.
  • the front camera 11 is disposed at the lower part of the uppermost landing part of the oblique ladder 2D, and is fixed toward the front of the vehicle via a bracket 310 attached to the upper deck part 2B. .
  • the imaging range of the front camera 11 is the first imaging range 11C that extends in front of the vehicle in the ground-based imaging area shown in FIG.
  • the right-side first camera 12 is disposed near the right end of the front side surface of the upper deck portion 2B, and is fixed obliquely forward to the right of the vehicle via a bracket 320 attached to the upper deck portion 2B.
  • the imaging range of the right-side first camera 12 is a second imaging range 12C that extends obliquely forward to the right of the vehicle in the ground-based imaging area shown in FIG.
  • the first camera 13 on the left side is disposed symmetrically with the second camera 12, that is, in the vicinity of the left end portion of the front side surface of the upper deck portion 2B, and has a bracket 330 attached to the upper deck portion 2B.
  • the vehicle is fixed to the left front of the vehicle.
  • the imaging range of the left first camera 13 is a third imaging range 13C that extends diagonally to the left of the vehicle.
  • the right-side second camera 14 is disposed near the front end portion of the right side surface of the upper deck portion 2B, and is fixed obliquely rearward to the vehicle right side via a bracket 340 attached to the upper deck portion 2B.
  • the imaging range of the right-side second camera 14 is a fourth imaging range 14C that extends obliquely rearward to the right of the vehicle in the ground-based imaging area shown in FIG.
  • the second camera 15 on the left side is arranged symmetrically with the fourth camera, that is, in the vicinity of the front end of the left side surface of the upper deck part 2B, and via a bracket 350 attached to the upper deck part 2B.
  • the vehicle is fixed to the left rear of the vehicle.
  • the imaging range of the second camera 15 on the left side is a fifth imaging range 15C that extends obliquely rearward to the left of the vehicle in the ground-based imaging area shown in FIG.
  • the rear camera 16 is disposed at the rear end of the vehicle body frame 2, above the axle 6 a connecting the two rear wheels 6, and in the vicinity of the rotating shaft 4 a of the vessel 4. It is fixed toward the rear of the vehicle via a bracket 360 attached to the cross bar 8.
  • the imaging range of the rear camera 16 is a sixth imaging range 16C that extends rearward of the vehicle in the ground-based imaging area shown in FIG.
  • each of the six cameras 11 to 16 transmits image data corresponding to the captured image to the controller 100.
  • the front camera 11, the left and right side first cameras 12, 13 and the left and right side second cameras 14, 15 are provided in the upper deck portion 2B at a relatively high position. Therefore, it is possible to obtain a captured image that looks down on the ground from above by each of the cameras 11 to 15, and it is possible to capture a wide range of obstacles such as people existing on the ground. Further, even when the viewpoint conversion is performed when the overhead image 200 is formed, the degree of deformation of the three-dimensional object can be suppressed because the image captured from above is used. The detailed imaging range of each camera 11 to 16 will be described in detail later.
  • the eight radar devices 21 to 28 are UWB (Ultra Wide Band) radars having an azimuth of ⁇ 40 degrees (80 degrees left and right) and a maximum detection distance of 15 m or more, and are present around the dump truck 1. The relative position of the obstacle to be detected is detected.
  • the eight radar devices 21 to 28 are mounted on the outer periphery of the dump truck 1 in the same manner as the six cameras 11 to 16 described above.
  • the first radar device 21 is located in front of the vehicle in the lower deck portion 2A at a height of about 1 m from the ground and is disposed slightly to the right of the center. And the detection range of the 1st radar apparatus 21 is the 1st detection range 21R which spreads from the vehicle front to the diagonally left front as shown in FIG.
  • the second radar device 22 is disposed adjacent to the left side of the first radar device 21 on the lower deck portion 2A.
  • the detection range of the second radar device 22 is a second detection range that extends from the front of the vehicle to the diagonally right front so as to intersect the first detection range 21 ⁇ / b> R of the first radar device 21. 22R.
  • the third radar device 23 is disposed near the front end portion of the right side surface of the lower deck portion 2A. As shown in FIG. 13, the third radar device 23 is a third detection range 23 ⁇ / b> R that extends from the right front side of the vehicle to the right side.
  • the fourth radar device 24 is disposed in the vicinity of the right end of the intermediate height position between the lower deck portion 2A and the upper deck portion 2B on the side surface of the vehicle.
  • the 4th radar apparatus 24 is the 4th detection range 24R which spreads back from the right side of a vehicle, as shown in FIG.
  • the fifth radar device 25 is disposed below the vessel 4 and above the axle 6a that transmits the rotational driving force to the left and right rear wheels 6, as shown in FIG. .
  • the detection range of the 5th radar apparatus 25 is the 5th detection range 25R which spreads back from diagonally right back of a vehicle, as shown in FIG.
  • the sixth radar device 26 is located above the axle 6 a and adjacent to the right side of the fifth radar device 25, as with the fifth radar device 25.
  • the detection range of the sixth radar device 26 is a sixth detection range 26 ⁇ / b> R that extends diagonally from the rear to the left of the vehicle so as to intersect with the detection range of the fifth radar device 25.
  • the seventh radar device 27 is disposed near the left end of the intermediate height position between the lower deck portion 2A and the upper deck portion 2B on the vehicle side surface, that is, at a position symmetrical to the fourth radar device 24. Yes.
  • the detection range of the seventh radar device 27 is a seventh detection range 27R that extends from the rear to the left of the vehicle.
  • the eighth radar device 28 is disposed in the vicinity of the front end portion on the left side surface of the lower deck portion 2A, that is, at a position symmetrical to the third radar device 23. As shown in FIG. 13, the detection range of the eighth radar device 28 is an eighth detection range 28R extending from the left side of the vehicle to the diagonally left front side.
  • the relative position of the obstacle with respect to the dump truck 1 can be detected using the entire 360 ° circumference of the dump truck 1 as a detection range. Can do.
  • the eight radar devices 21 to 28 each transmit relative position data indicating the relative position of the detected obstacle to the controller 100.
  • the monitor 50 is disposed in front of the driver's seat in the cab 3.
  • the monitor 50 displays an image such as a bird's-eye view image 200 (see FIG. 17A and the like) described later under the control of the controller 100.
  • a display example on the monitor 50 will be described later.
  • the controller 100 uses the six cameras 11 to 16 and the eight radar devices 21 to 28 described above to monitor the presence or absence of obstacles around the dump truck 1 on the bird's-eye view image 200 for monitoring. In response, the driver is warned of the presence of obstacles.
  • the controller 100 includes an overhead image synthesis unit 110, a camera image switching / viewpoint conversion unit 120, a display control unit 130, a monitor image generation unit 140, an obstacle information collection unit 210, and an obstacle processing unit 220. I have.
  • the overhead image synthesis unit 110 is connected to six cameras 11 to 16, and receives a plurality of image data in each imaging range acquired by each of the cameras 11 to 16. Then, the bird's-eye view image synthesis unit 110 synthesizes images corresponding to the plurality of received image data, and generates a bird's-eye view image 200 including the entire periphery of the dump truck 1 (see FIG. 17A and the like). Specifically, the bird's-eye view image synthesis unit 110 generates bird's-eye view image data indicating the bird's-eye view image 200 obtained by projecting a plurality of images onto a predetermined projection plane by performing coordinate conversion on each of the plurality of pieces of image data.
  • the camera image switching / viewpoint conversion unit 120 is connected to six cameras 11 to 16, and together with the bird's-eye view image 200 according to the result of obstacle detection by the radar devices 21 to 28, and the like. Images captured by the cameras 11 to 16 displayed on the screen of the monitor 50 are switched.
  • the camera image switching / viewpoint conversion unit 120 converts captured images acquired by the cameras 11 to 16 into images from the viewpoint from the upper infinity.
  • the display control unit 130 is connected to the camera image switching / viewpoint conversion unit 120, the monitor image generation unit 140, and the obstacle processing unit 220, as shown in FIG.
  • the display control unit 130 combines obstacle position information acquired by the radar devices 21 to 28 and displays the obstacle position information in the overhead image 200 formed by combining the images acquired by the cameras 11 to 16.
  • the object position data is transmitted to the camera image switching / viewpoint conversion unit 120 and the monitor image generation unit 140.
  • the monitor image generation unit 140 is connected to the overhead image synthesis unit 110, the camera image switching / viewpoint conversion unit 120, and the display control unit 130.
  • the monitor image generation unit 140 generates an image on the bird's-eye view image 200 on the basis of the image data of the entire circumference of the dump truck 1 and the obstacle position data acquired by the six cameras 11 to 16 and the eight radar devices 21 to 28.
  • An image to be displayed on the monitor 50 including the position of the obstacle is generated.
  • the obstacle information collecting unit 210 is connected to eight radar devices 21 to 28 and an obstacle processing unit 220 as shown in FIG.
  • the obstacle information collection unit 210 receives the obstacle detection results in the respective detection areas from the eight radar devices 21 to 28 and transmits them to the obstacle processing unit 220.
  • the obstacle processing unit 220 is connected to the obstacle information collecting unit 210 and the display control unit 130, and performs display control on the position information of the obstacle received from the obstacle information collecting unit 210. To the unit 130.
  • ⁇ Imaging range of each camera 11-16> a plurality of cameras 11 to 16 are arranged on the front and side surfaces of the upper deck portion 2B and the rear end of the vehicle body frame 2, and images captured by the cameras 11 to 16 are displayed. By combining the images, an overhead image 200 as shown in FIG. 11 is displayed on the monitor 50.
  • the overhead image 200 is obtained by synthesizing images in the imaging ranges 11C to 16C captured by the cameras 11 to 16.
  • the driver can monitor the entire 360-degree range around the dump truck 1 simply by confirming the overhead image 200 displayed on the monitor 50.
  • the imaging range in the planar direction of each of the cameras 11 to 16 will be described.
  • the front camera 11, the left and right side first cameras 12, 13 and the left and right side second cameras 14, 15 are provided on the upper deck portion 2B, and the rear camera 16 is provided on the rear of the vehicle body frame 2. It is provided at the end.
  • the left and right side first cameras 12 and 13 cover the imaging range from the left and right diagonal front to the side of the vehicle body of the dump truck 1, and the left and right side second cameras 14 and 15 The imaging range is covered from the left and right sides of the vehicle body of the truck 1 to the oblique rear.
  • a bird's-eye view image 200 covering the entire periphery of the dump truck 1 can be generated and the surroundings can be monitored.
  • the cameras 11 to 16 adjacent to each other are installed so that the imaging ranges 11C to 16C of the cameras 11 to 16 overlap each other in the adjacent portions.
  • connection lines in the overlapping areas of the imaging ranges 11C to 16C of the cameras 11 to 16, it is possible to monitor the entire 360 ° circumference on the plane of the dump truck 1.
  • connection lines connecting the imaging ranges 11C to 16C adjacent to each other on the bird's-eye view image 200 can be set at arbitrary positions in the overlapping region of the imaging ranges 11C to 16C.
  • FIG. 15 shows a three-dimensional imaging range by the cameras 11 to 16 on the entire circumference of the dump truck 1.
  • the imaging range in the height direction of each of the cameras 11 to 16 within the range of 10 m around the dump truck 1 is shown.
  • the cameras 11 to 16 may be arranged so that a part of the body of the person P is included in the imaging range indicated by the hatching of the front camera 11.
  • the height of the upper deck portion 2B in the height direction (about 4 m) so that the whole body of the person (obstacle) existing around the dump truck 1 can be displayed in the overhead image 200.
  • the cameras 11 to 16 are installed so as to have a visual field range of more than half of the above (specifically, 2 m or more).
  • the imaging range of the adjacent front camera 11 and the imaging range of the first camera 13 on the left side as shown in FIG.
  • the imaging range of one front camera 11 is lower than a predetermined height H (2 m)
  • the imaging range of the other left-side first camera 13 is a predetermined height.
  • the front camera 11 and the left first camera 13 are positioned and installed so as to be higher than the height H (2 m).
  • each minimum height H in the imaging range of adjacent cameras is set to be 2 m or more including the whole body of the person P.
  • the imaging range in the height direction of one of the two adjacent cameras is at least a height H (2 m) that is half or more of the height of the upper deck portion 2B.
  • the obstacle located at a position lower than the upper deck portion 2B is set within one imaging range of the cameras 11 to 16 adjacent to each other, and the entire person P can be reliably displayed in the overhead view image 200.
  • the person P moves around the boundary of the imaging range of each camera 11 to 16 (from the imaging range 13c to the imaging range 11c). Even when the user moves so as to straddle step (b), the whole body of the person P can be displayed on the overhead image 200.
  • each camera and each radar apparatus is not particularly limited as long as they are arranged so as to cover the entire circumference of the dump truck.
  • a camera or the like is attached to a member that may be customized and replaced, such as the vessel 4, it is necessary to newly position the camera or the like each time the part is replaced. Then, as in the above-described embodiment, it is preferable that the camera and the radar device are attached while avoiding replaceable parts such as vessels.
  • the right side first camera 12 and the right side second camera 14 are provided on the right side of the vehicle, and the left side first camera 13 and the left side second camera 15 are provided on the left side of the vehicle, respectively.
  • the present invention is not limited to this.
  • a configuration may be adopted in which one left and right side camera is provided using a camera with a large viewing angle so that the left and right sides of the vehicle can be covered by one camera.
  • the visual field range in the height direction may be set according to the height of the obstacle present around the dump truck at a work site or the like.
  • the dump truck of the present invention has an effect that it is possible to perform a peripheral monitoring without blind spots by optimizing the arrangement of a plurality of cameras while considering restrictions such as the shape of the dump truck.
  • the present invention is widely applicable to various work vehicles that need to be monitored.

Abstract

　ダンプトラック（１）は、運転席が配置されるアッパデッキ部（２Ｂ）および前後方向に沿って配置された車体フレーム（２）と、車体前方を撮影可能になるようにアッパデッキ部（２Ｂ）の前方に設置された前方カメラ（１１）と、車体後方を撮影可能になるように車体フレーム（２）の後端に設置された後方カメラ（１６）と、車体前方から斜め後方まで撮影可能になるようにアッパデッキ部における左右の側方にそれぞれ設けられた左右側方第１・第２カメラ（１２，１３，１４，１５）と、を備えている。

Description

ダンプトラック
　本発明は、デッキ部等に搭載された複数のカメラによって撮像された複数の画像を合成した俯瞰画像を用いて周辺監視を行うダンプトラックに関する。
　鉱山作業などに用いられるダンプトラックは、一般的なトラックやバスに比べて格段に大きな車幅（例えば、約５ｍ程度）を有している。そして、運転者が居るキャブは、車体前方のデッキ部上における左寄りの位置に設けられているため、運転者からは左前方の一部しか目視確認することができない。
　このため、ダンプトラックには、車体の周辺監視を行うために、キャブが配置されたデッキ部等に複数のカメラを設置し、これらのカメラを用いて周辺監視が行われている。
　例えば、特許文献１には、車両に設置されたカメラ画像を透視変換画像に変換し、自車の画像との関連において１枚の画像に合成することで、自車の周囲に存在する障害物等と自車との相対的な位置関係を容易に認識することが可能な自動車用の周辺監視装置が開示されている。
特開平３－９９９５２号公報
　しかしながら、上記従来の周辺監視装置では、以下に示すような問題点を有している。
　すなわち、上記公報に開示された周辺監視装置は、自動車の車庫入れ時等の周辺監視に用いられるものであるため、ダンプトラックにそのまま適用することは困難である。
　具体的には、ダンプトラックでは、自動車と違って運転席から目視できる範囲が小さいために広い周辺監視範囲をカバーする必要があり、死角が生じないように複数のカメラを適切に設置する必要がある。しかし、ダンプトラックの場合には、車両形状等による制約があるため、この制約を考慮しつつ、広い周辺監視範囲をカバーするようにカメラ配置を適正化する必要がある。
　本発明の課題は、ダンプトラックの形状等の制約を考慮しつつ、複数のカメラ配置を適正化することで、死角のない周辺監視を行うことが可能なダンプトラックを提供することにある。
　第１の発明に係るダンプトラックは、複数のカメラが搭載されており、複数のカメラによって得られる画像を組み合わせた俯瞰画像を用いて周辺監視を行うダンプトラックであって、車体部と、前方カメラと、後方カメラと、側方カメラと、を備えている。車体部は、運転席が配置されるアッパデッキ部および前後方向に沿って配置されたメインフレームを含む。前方カメラは、車体部の前方を撮像可能になるようにアッパデッキ部の前方に設置されている。後方カメラは、車体部の後方を撮像可能になるようにメインフレームの後端に設置されている。側方カメラは、車体部の斜め前方から斜め後方まで撮像可能になるようにアッパデッキ部における左右の側方にそれぞれ設けられている。
　ここでは、前方カメラおよび左右の側方カメラをアッパデッキ部に設置し、後方カメラをメインフレームの後端に設置している。そして、ダンプトラックの車体部の側方前方から側方後方にかけて撮像範囲となるように、左右の側方カメラを設置している。
　一般的に、ダンプトラックは、車幅が５ｍ以上になる等、自動車と比較して非常に車体が大きいため、運転席から目視確認できる車体外周における範囲は非常に狭くなる。このため、複数のカメラを車体部に設け、運転席内に設けられたモニタ画面等を介して周辺の障害物や人の有無を確認している。
　本発明のダンプトラックでは、複数のカメラを設置する際に、カスタマイズされて交換されるおそれのあるベッセルや排気によって高温になる車体右側面後方付近等を避けて、車体部を構成するアッパデッキ部に前方カメラ、左右の側方カメラを、メインフレームの後端に後方カメラをそれぞれ設けている。
　これにより、ダンプトラック特有のカメラ設置場所の制約を考慮しつつ、前方から左右の側方、後方までのほぼ全周囲をカバーできるように適切にカメラを配置することができる。この結果、ダンプトラックに対する複数のカメラの配置の適正化により、死角のない周辺監視を行うことができる。
　第２の発明に係るダンプトラックは、第１の発明に係るダンプトラックであって、前方カメラ、後方カメラ、側方カメラは、隣接するカメラによって撮像される画像を合成した俯瞰画像の境界部分において、隣接するカメラの全撮像領域において少なくともアッパデッキ部の高さに対して半分の視野高さを有するように、車体部上に配置されている。
　ここでは、ダンプトラックの周囲に存在する人を、カメラの撮像範囲に捕らえて俯瞰画像上に確実に表示させるために、隣接するカメラの一方が高さ方向においてアッパデッキ部の高さの半分以上の視野範囲を有するように、各カメラを配置している。
　ここで、上記アッパデッキ部の高さとは、例えば、地上から４ｍ以上を想定しており、その半分の高さとは、例えば、２．０ｍ以上の範囲を意味している。
　通常、ダンプトラックのような大型車両においては、キャブ内の運転者からはキャブが設置されたアッパデッキ部よりも下方部分が視認しにくい状況にある。
　これにより、高さ方向における視野範囲としてアッパデッキ部の高さの半分以上の高さを含むように各カメラを設置することで、キャブから特に視認しにくいアッパデッキ部の高さの半分の位置よりも下にある人等の障害物を確実に検知することができる。また、ダンプトラックの周囲に人（高さ１．５ｍ～２．０ｍ）が存在する場合には、人がどの位置に移動しても、上半身や下半身だけの状態で表示されてしまうことを回避して、人全体を俯瞰画像上に表示することができる。この結果、俯瞰画像を用いた周辺監視をより確実なものとすることができる。
　第３の発明に係るダンプトラックは、第１または第２の発明に係るダンプトラックであって、側方カメラは、車体部の斜め前方を撮像する第１カメラと、車体部の斜め後方を撮像する第２カメラと、を有している。
　ここでは、ダンプトラックの側方を撮像する側方カメラとして、車体部の斜め前方を撮像範囲とする第１カメラと、車体部の斜め後方を撮像範囲とする第２カメラと、をアッパデッキ部上に設けている。
　これにより、前方カメラおよび後方カメラと合わせて、ダンプトラックの全周囲をできるだけゆがみの小さい状態で俯瞰画像上に表示することができる。よって、運転者にとってダンプトラックの周囲に存在する障害物を確認しやすくなり、安全性を向上させることができる。
　第４の発明に係るダンプトラックは、第１から第３の発明のいずれか１つに係るダンプトラックであって、車体部に設けられており、車体部の全周範囲に存在する物体を検知する複数のレーダを、さらに備えている。
　ここでは、上述した複数のカメラに加えて、ダンプトラックの全周範囲に存在する障害物を検知するためのレーダを複数設けている。
　これにより、運転者は、キャブ内において複数のカメラによって撮像された画像を合成した俯瞰画像を確認しつつ、全周範囲をカバーするレーダによって障害物検知を行うことができる。よって、俯瞰画像上で確認し難い障害物がダンプトラックの周囲に存在する場合でも、レーダによる障害物検知によって、運転者は障害物の存在を確実に認識することができる。
　第５の発明に係るダンプトラックは、第４の発明に係るダンプトラックであって、複数のレーダは、複数のレーダは、車体部における複数のカメラよりも低い位置に設けられている。
　ここでは、ダンプトラックの周辺に存在する障害物を検知するためのレーダを、上述した周辺監視用の複数のカメラが設置された位置よりも低い位置に設けている。
　通常、レーダによって検知される障害物は地面上に存在しており、空中に存在することはほとんどないことから、レーダによる障害物検知においては、上述したカメラのように上方から見下ろすように配置される必要はない。
　これにより、ダンプトラック周囲の地面上に存在する障害物を、遠方まで精度良く検知することができる。
　第６の発明に係るダンプトラックは、第４または第５の発明に係るダンプトラックであって、複数のレーダは、車体部の一部を構成するアッパデッキ部およびロアデッキ部のうち、ロアデッキ部上、あるいはロアデッキ部とアッパデッキ部との間に設けられている。
　ここでは、複数のレーダを、車両外周におけるロアデッキ部上、あるいはロアデッキ部とアッパデッキ部との間に設けている。
　これにより、ダンプトラックにおける比較的地面に近い位置にレーダを設けることができるため、地面に存在する障害物を精度良く検知することができる。
　第７の発明に係るダンプトラックは、第４から第６の発明のいずれか１つに係るダンプトラックであって、複数のレーダは、超広帯域レーダである。
　ここでは、上記全周囲障害物検知用のレーダとして、広い検知角、高い分解能を有し、測定対象物の相対速度を測定可能で、他の機器と干渉しない超広帯域（ＵＷＢ）レーダを用いている。
　これにより、レーダの設置数が少ない場合でも、ダンプトラックの全周範囲に存在する障害物を確実に検知することができる。
本発明の一実施形態に係るダンプトラックの全体構成を示す斜視図。 図１のダンプトラックのキャブ内の構成を示す斜視図。 図１のダンプトラックの制御ブロックを示す図。 図１のダンプトラックに設置された複数のカメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの前方カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの右側方第１カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの左側方第１カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの右側方第２カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの左側方第２カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラのうちの後方カメラの位置を示す斜視図。 図３の複数のカメラによって撮像される地面を基準にした撮像エリアを示す平面図。 図１のダンプトラックに設置された複数のレーダ装置の位置を示す斜視図。 図１２の複数のレーダ装置によって検知される検知エリアを示す平面図。 （ａ），（ｂ）は、図４の複数のカメラのうちの正面カメラおよび左側方第１カメラの高さ方向における撮像範囲を示す図。 図４の複数のカメラによる３次元の撮像範囲を示す斜視図。 （ａ）～（ｃ）は、図１のダンプトラックの車体周辺を人が移動した場合の俯瞰画像上における人の見え方を示す説明図。
　本発明の一実施形態に係るダンプトラックについて、図１～図１６（ｃ）を用いて説明すれば以下の通りである。
　なお、以下の説明において、「前」「後」「左」「右」とは、運転席に着座して正面を向いている運転者から見た方向を基準とする方向を意味しており、「車幅方向」とは、「左右方向」と同義である。
　［ダンプトラック１全体の構成］
　本実施形態に係るダンプトラック１は、鉱山作業などに用いられる自走式の超大型作業車両であって、約５ｍを超える車幅を有している。
　ダンプトラック１は、図１に示すように、主として、車体フレーム（メインフレーム）２と、キャブ３と、ベッセル４と、左右一対の前輪５および後輪６と、図示しない給電用のパンタグラフを設置するベース７と、車両周囲を監視する周辺監視装置１０（図３参照）と、を備えている。なお、周辺監視装置１０の構成および動作については、後段にて詳述する。
　車体フレーム２は、図示しないディーゼルエンジンやトランスミッション等の動力機構やその他の補機類を支持している。また、車体フレーム２の前部に左右一対の前輪５、後部に左右一対の後輪６がそれぞれ支持されている。車体フレーム２は、地面に近い側に設けられたロアデッキ部２Ａと、ロアデッキ部２Ａの上方に設けられたアッパデッキ部２Ｂと、を有している。
　ロアデッキ部２Ａと地面との間には、乗降用の可動式ラダー２Ｃが２つ設けられている。また、ロアデッキ部２Ａとアッパデッキ部２Ｂとの間には、ロアデッキ部２Ａとアッパデッキ部２Ｂ間を行き来するための斜めラダー２Ｄが設けられている。さらに、アッパデッキ部２Ｂ上には、アッパデッキ部２Ｂの外周部分に沿って移動用の柵状の手すりが固定されている。なお、本実施形態のダンプトラック１では、ラダー２Ｃ，２Ｄについては、アッパデッキ部２Ｂおよびロアデッキ部２Ａの一部であるものとする。
　キャブ３は、アッパデッキ部２Ｂ上における車幅方向の中央から左寄りの位置に配置され、図２に示すように、４本の支柱３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄによって構成されるＲＯＰＳ（Roll-Over Protection Structure：転倒時保護構造）を有している。運転者は、車体左側の路肩を容易に確認できる状態で走行するが、車体の周囲確認を行うためには頭を大きく動かす必要がある。また、アッパデッキ部２Ｂには、車両の周囲を確認するために、図示しないサイドミラーが複数設けられている。これらのサイドミラーは、キャブ３から離れた位置にあるため、運転者はサイドミラーを用いて周囲確認を行う際にも頭を大きく動かす必要がある。
　キャブ３内には、図２に示すように、運転席３１、ハンドル３２、ダッシュカバー３３、無線装置３４、ラジオ受信機３５、リターダ３６、シフトレバー３７、コントローラ１００、モニタ５０、アクセルペダル、ブレーキペダル等が設けられている。なお、コントローラ１００およびモニタ５０は、後述する周辺監視装置１０の一部を構成する。
　ベッセル４は、砕石等の重量物を積載するための荷台であって、後側底部において回動軸４ａを介して車体フレーム２の後端部に回動可能に連結されている。これにより、ベッセル４は、油圧シリンダ等のアクチュエータによって、前部が上方に回動して積載物を排出する起立姿勢と、図１に示すように、前部がキャブ３の上部に位置する積載姿勢との範囲で回動させることができる。
　［周辺監視装置１０の構成］
　周辺監視装置１０は、図３に示すように、６台のカメラ１１～１６と、８台のレーダ装置２１～２８と、モニタ５０と、コントローラ１００と、を有している。
　（カメラ１１～１６）
　６台のカメラ１１～１６は、図４に示すように、ダンプトラック１の周囲３６０度範囲の画像を取得するためにダンプトラック１の外周部分にそれぞれ取り付けられている。なお、各カメラ１１～１６は、左右方向において１２０度（左右６０度ずつ）、高さ方向において９６度の視野範囲を有している。
　前方カメラ１１は、図５に示すように、斜めラダー２Ｄの最上段の踊り場部分の下部に配置されており、アッパデッキ部２Ｂに取り付けられたブラケット３１０を介して車両前方に向かって固定されている。そして、前方カメラ１１の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両の前方に広がる第１撮像範囲１１Ｃである。
　右側方第１カメラ１２は、図６に示すように、アッパデッキ部２Ｂの前側面右端部付近に配置されており、アッパデッキ部２Ｂに取り付けられたブラケット３２０を介して車両右斜め前方に向かって固定されている。そして、右側方第１カメラ１２の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両の右斜め前方に広がる第２撮像範囲１２Ｃである。
　左側方第１カメラ１３は、図７に示すように、第２カメラ１２と左右対称位置、すなわちアッパデッキ部２Ｂの前側面左端部付近に配置されており、アッパデッキ部２Ｂに取り付けられたブラケット３３０を介して車両左斜め前方に向かって固定されている。そして、左側方第１カメラ１３の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両の左斜め前方に広がる第３撮像範囲１３Ｃである。
　右側方第２カメラ１４は、図８に示すように、アッパデッキ部２Ｂの右側面前端部付近に配置されており、アッパデッキ部２Ｂに取り付けられたブラケット３４０を介して車両右斜め後方に向かって固定されている。そして、右側方第２カメラ１４の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両の右斜め後方に広がる第４撮像範囲１４Ｃである。
　左側方第２カメラ１５は、図９に示すように、第４カメラと左右対称位置、すなわちアッパデッキ部２Ｂの左側面前端部付近に配置されており、アッパデッキ部２Ｂに取り付けられたブラケット３５０を介して車両左斜め後方に向かって固定されている。そして、左側方第２カメラ１５の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両の左斜め後方に広がる第５撮像範囲１５Ｃである。
　後方カメラ１６は、図１０に示すように、車体フレーム２の後端であって、２つの後輪６を連結するアクスル６ａの上方、かつベッセル４の回動軸４ａ付近に配置されており、クロスバー８に取り付けられたブラケット３６０を介して車両後方に向かって固定されている。そして、後方カメラ１６の撮像範囲は、図１１に示す地面基準の撮像エリアでは、車両後方に広がる第６撮像範囲１６Ｃである。
　以上の６台のカメラ１１～１６によれば、図１１の中央図に示すように、ダンプトラック１の周囲３６０度の全周囲の画像を取得することができる。また、６台のカメラ１１～１６は、それぞれ撮像した画像に対応する画像データをコントローラ１００に送信する。
　また、前方カメラ１１および左右側方第１カメラ１２，１３および左右側方第２カメラ１４，１５を、比較的高い位置にあるアッパデッキ部２Ｂに設けている。このため、各カメラ１１～１５によって上から地面を見下ろすような撮像画像を得ることができ、地面に存在する人等の障害物を広範囲に撮像することができる。また、俯瞰画像２００を形成する際に視点変換を行った場合でも、上方から撮像した画像を用いているため、立体物の変形の度合いを抑制することができる。
　なお、各カメラ１１～１６の詳細な撮像範囲については、後段にて詳述する。
　（８台のレーダ装置２１～２８）
　８台のレーダ装置２１～２８は、方位±４０度（左右８０度）、検出距離が最大１５ｍ以上のＵＷＢ（Ultra Wide Band）レーダ（超広帯域レーダ）であって、ダンプトラック１の周囲に存在する障害物の相対位置を検知する。８台のレーダ装置２１～２８は、上述した６台のカメラ１１～１６と同様に、ダンプトラック１の外周部分に装着される。
　第１レーダ装置２１は、図１２に示すように、地上から１ｍ程度の高さにあるロアデッキ部２Ａにおける車両正面にあり中心よりやや右寄りに配置されている。そして、第１レーダ装置２１の検知範囲は、図１３に示すように、車両前方から左斜め前方に広がる第１検知範囲２１Ｒである。
　第２レーダ装置２２は、図１２に示すように、ロアデッキ部２Ａ上における第１レーダ装置２１の左側に隣接配置されている。そして、第２レーダ装置２２の検知範囲は、図１３に示すように、上記第１レーダ装置２１の第１検知範囲２１Ｒと交差するように、車両の前方から右斜め前方に広がる第２検知範囲２２Ｒである。
　第３レーダ装置２３は、図１２に示すように、ロアデッキ部２Ａの右側面前端部付近に配置されている。そして、第３レーダ装置２３は、図１３に示すように、車両の右斜め前方から右方に広がる第３検知範囲２３Ｒである。
　第４レーダ装置２４は、図１２に示すように、車両側面におけるロアデッキ部２Ａとアッパデッキ部２Ｂの中間の高さ位置の右側端部付近に配置されている。そして、第４レーダ装置２４は、図１３に示すように、車両の右方から後方に広がる第４検知範囲２４Ｒである。
　第５レーダ装置２５は、図１２に示すように、ベッセル４の下方であって、図１０に示すように、左右の後輪６に回転駆動力を伝達するアクスル６ａの上方に配置されている。そして、第５レーダ装置２５の検知範囲は、図１３に示すように、車両の右斜め後方から後方に広がる第５検知範囲２５Ｒである。
　第６レーダ装置２６は、図１２に示すように、上記第５レーダ装置２５と同様に、アクスル６ａの上方の位置であって、第５レーダ装置２５の右側に隣接配置されている。そして、第６レーダ装置２６の検知範囲は、図１３に示すように、第５レーダ装置２５の検知範囲と交差するように、車両の後方から左斜め後方に広がる第６検知範囲２６Ｒである。
　第７レーダ装置２７は、図１２に示すように、車両側面におけるロアデッキ部２Ａとアッパデッキ部２Ｂの中間の高さ位置の左側端部付近、つまり第４レーダ装置２４と左右対称位置に配置されている。第７レーダ装置２７の検知範囲は、図１３に示すように、車両の後方から左方に広がる第７検知範囲２７Ｒである。
　第８レーダ装置２８は、図１２に示すように、ロアデッキ部２Ａの左側面における前端部付近、つまり第３レーダ装置２３と左右対称な位置に配置されている。そして、第８レーダ装置２８の検知範囲は、図１３に示すように、車両の左方から左斜め前方に広がる第８検知範囲２８Ｒである。
　以上の８台のレーダ装置２１～２８によれば、図１３の中央図に示すように、ダンプトラック１の３６０度全周囲を検知範囲として、ダンプトラック１に対する障害物の相対位置を検知することができる。また、８台のレーダ装置２１～２８は、それぞれ検知した障害物の相対位置を示す相対位置データをコントローラ１００に送信する。
　（モニタ５０）
　モニタ５０は、キャブ３内における運転席の前方に配置される。モニタ５０は、コントローラ１００の制御に応じて、後述する俯瞰画像２００（図１７（ａ）等参照）等の画像を表示する。モニタ５０における表示例については、後述する。
　（コントローラ１００）
　コントローラ１００は、上述した６台のカメラ１１～１６および８台のレーダ装置２１～２８を用いて、ダンプトラック１の周囲における障害物の有無を俯瞰画像２００上に表示して監視し、必要に応じて障害物の存在を運転者に警告する。コントローラ１００は、図３に示すように、俯瞰画像合成部１１０、カメラ画像切替・視点変換部１２０、表示制御部１３０、モニタ画像生成部１４０、障害物情報収集部２１０および障害物処理部２２０を備えている。
　俯瞰画像合成部１１０は、図３に示すように、６台のカメラ１１～１６に接続されており、それぞれのカメラ１１～１６において取得されたそれぞれの撮像範囲における複数の画像データを受信する。そして、俯瞰画像合成部１１０は、受信した複数の画像データに対応した画像を合成して、ダンプトラック１の全周囲を含む俯瞰画像２００（図１７（ａ）等参照）を生成する。具体的には、俯瞰画像合成部１１０は、複数の画像データそれぞれを座標変換することによって、複数の画像を所定の投影面上に投影させた俯瞰画像２００を示す俯瞰画像データを生成する。
　カメラ画像切替・視点変換部１２０は、図３に示すように、６台のカメラ１１～１６に接続されており、レーダ装置２１～２８による障害物検知の結果等に応じて、俯瞰画像２００とともにモニタ５０の画面上に表示される各カメラ１１～１６による撮像画像を切り替える。また、カメラ画像切替・視点変換部１２０は、各カメラ１１～１６によって取得された撮像画像を、上方無限遠からの視点からの画像に変換する。
　表示制御部１３０は、図３に示すように、カメラ画像切替・視点変換部１２０、モニタ画像生成部１４０および障害物処理部２２０に接続されている。表示制御部１３０は、各カメラ１１～１６によって取得された画像を合成して形成される俯瞰画像２００中にレーダ装置２１～２８によって取得した障害物の位置情報を合成して表示させるための障害物位置データを、カメラ画像切替・視点変換部１２０およびモニタ画像生成部１４０に対して送信する。
　モニタ画像生成部１４０は、図３に示すように、俯瞰画像合成部１１０、カメラ画像切替・視点変換部１２０、および表示制御部１３０に接続されている。モニタ画像生成部１４０は、６台のカメラ１１～１６および８台のレーダ装置２１～２８によって取得されたダンプトラック１の全周囲の画像データと障害物位置データとに基づいて、俯瞰画像２００上に障害物の位置を含むモニタ５０に表示させる画像を生成する。
　障害物情報収集部２１０は、図３に示すように、８台のレーダ装置２１～２８と障害物処理部２２０とに接続されている。障害物情報収集部２１０は、８台のレーダ装置２１～２８からそれぞれの検知領域における障害物検知結果を受信し、障害物処理部２２０へと送信する。
　障害物処理部２２０は、図３に示すように、障害物情報収集部２１０と表示制御部１３０とに接続されており、障害物情報収集部２１０から受信した障害物の位置情報を、表示制御部１３０へと送信する。
　＜各カメラ１１～１６の撮像範囲＞
　本実施形態では、図４に示すように、複数のカメラ１１～１６がアッパデッキ部２Ｂの正面や側面、車体フレーム２の後端に配置されており、各カメラ１１～１６によって撮像された画像を合成して、図１１に示すような俯瞰画像２００をモニタ５０上に表示させる。
　俯瞰画像２００は、図１１に示すように、各カメラ１１～１６によって撮像された各撮像範囲１１Ｃ～１６Ｃの画像を合成することで得られる。これにより、運転者は、モニタ５０に表示される俯瞰画像２００を確認するだけでダンプトラック１の周囲３６０度全範囲を監視することができる。
　ここで、各カメラ１１～１６の平面方向における撮像範囲について説明する。
　本実施形態のダンプトラック１では、前方カメラ１１、左右の側方第１カメラ１２，１３および左右の側方第２カメラ１４，１５をアッパデッキ部２Ｂに設け、後方カメラ１６を車体フレーム２の後端に設けている。
　特に、左右の側方第１カメラ１２，１３は、ダンプトラック１の車体の左右の斜め前方から側方までを撮像範囲としてカバーしており、左右の側方第２カメラ１４，１５は、ダンプトラック１の車体の左右の側方から斜め後方までを撮像範囲としてカバーしている。
　これにより、前方カメラ１１および後方カメラ１６によって取得された撮像画像と合わせて、ダンプトラック１の全周囲をカバーした俯瞰画像２００を生成して、周辺監視を行うことができる。
　また、本実施形態では、図１１に示すように、各カメラ１１～１６の撮像範囲１１Ｃ～１６Ｃが互いの隣接部分において重複するように、互いに隣接するカメラ１１～１６を設置している。
　これにより、各カメラ１１～１６の撮像範囲１１Ｃ～１６Ｃの重複した領域において接続線を設けることで、ダンプトラック１の平面上における３６０度全周囲の監視が可能となる。
　なお、俯瞰画像２００上において互いに隣接する撮像範囲１１Ｃ～１６Ｃを接続する接続線については、撮像範囲１１Ｃ～１６Ｃの重複領域内の任意の位置に設定することができる。
　次に、各カメラ１１～１６の高さ方向における撮像範囲について説明する。
　図１５には、ダンプトラック１の全周における各カメラ１１～１６による３次元の撮像範囲を示している。ここでは、ダンプトラック１の周囲１０ｍの範囲内における各カメラ１１～１６の高さ方向における撮像範囲を示している。
　このとき、ダンプトラック１の周辺（例えば、車体周囲１０ｍの範囲内）に存在する障害物（人）を確実に俯瞰画像２００上に表示させるためには、例えば、図１４（ａ）に示すように、人Ｐの体の一部が前方カメラ１１のハッチングで示す撮像範囲内に含まれるように各カメラ１１～１６が配置されていればよい。
　ただし、図１５において車両前方の撮像領域周辺付近に人Ｐが存在した場合、図１４（ａ）に示す状態では、人Ｐの頭部は前方カメラ１１の撮像範囲から外れてしまっているため、前方カメラ１１が撮像した画像上では、人Ｐは肩から下のみが俯瞰画像２００上に表示される。この場合、俯瞰画像２００を見た運転者は、人Ｐの高さ方向における一部だけが表示されているため、人Ｐを人として認識できないおそれがある。
　そこで、本実施形態のダンプトラック１では、俯瞰画像２００において、ダンプトラック１の周辺に存在する人（障害物）の全身を表示できるように、高さ方向においてアッパデッキ部２Ｂの高さ（約４ｍ以上）の半分以上（具体的には、２ｍ以上）の視野範囲を持つように、各カメラ１１～１６を設置している。
　すなわち、ダンプトラック１のような大型車両の場合、キャブ３内の運転者から見て、キャブ３が設置されたアッパデッキ部２Ｂよりも下方にある人等の障害物を視認することが困難である。よって、ダンプトラック１の周囲に存在する人等の障害物を周辺監視装置１０によって確認できるようにするためには、ダンプトラック１の全周囲における地上からアッパデッキ部２Ｂよりも低い位置にある障害物を確実に検知することが重要である。
　本実施形態のダンプトラック１では、隣接する前方カメラ１１の撮像範囲と左側方第１カメラ１３の撮像範囲のうち、図１４（ａ）に示すように、ダンプトラック１の周囲１０ｍの範囲内において、一方の前方カメラ１１の撮像範囲が所定の高さＨ（２ｍ）よりも低い場合には、図１４（ｂ）に示すように、他方の左側方第１カメラ１３の撮像範囲が所定の高さＨ（２ｍ）よりも高くなるように、前方カメラ１１および左側方第１カメラ１３が位置決めされて設置されている。
　本実施形態では、以上のように、隣接するカメラの撮像範囲におけるそれぞれの最低の高さＨが、人Ｐの全身を含む２ｍ以上になるように設置されている。
　これにより、隣接する２つのカメラのうちのいずれか一方のカメラの高さ方向における撮像範囲が、アッパデッキ部２Ｂの高さの半分以上の高さＨ（２ｍ）以上になるように設置されていることで、アッパデッキ部２Ｂよりも低い位置にある障害物を、互いに隣接するカメラ１１～１６のうちの一方の撮像範囲内とし、俯瞰画像２００において確実に人Ｐの全体を表示することができる。
　具体的には、図１６（ａ）～図１６（ｃ）に示すように、ダンプトラック１の周囲において、人Ｐが各カメラ１１～１６の撮像範囲の境界部分（撮像範囲１３ｃから撮像範囲１１ｃへ）をまたぐように移動した場合でも、人Ｐの全身を俯瞰画像２００上に表示することができる。
　なお、各撮像画像を合成して俯瞰画像２００を生成する際には、各撮像画像の境界部分について画像の重複部分を平均化して表示するアルファブレンディングの技術を用いることが好ましい。これにより、各撮像画像の境界部分を跨ぐように人Ｐが移動した場合でも、俯瞰画像２００における境界部分において人Ｐが消失してしまうことを回避することができる。
　［他の実施形態］
　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　（Ａ）
　上記実施形態では、各カメラ１１～１６および各レーダ装置２１～２８の配置を上述した位置にそれぞれ配置した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　各カメラおよび各レーダ装置の配置については、ダンプトラック全周囲範囲をカバーできるようにそれぞれ配置されていれば、特に、限定されるものではない。
　ただし、ベッセル４のように、カスタマイズされて交換される可能性がある部材に対してカメラ等を取り付けた場合には、その部品の交換ごとにカメラ等の位置決めを新たに行う必要が生じるという面では、上述した実施形態のように、ベッセル等の交換可能な部品を避けてカメラやレーダ装置が取り付けられていることが好ましい。
　（Ｂ）
　上記実施形態では、側方カメラとして、車両右側面に、右側方第１カメラ１２および右側方第２カメラ１４、車両左側面に、左側方第１カメラ１３および左側方第２カメラ１５をそれぞれ設けた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、車両の左右の側方を１台のカメラによってカバーできるような視野角の大きいカメラを用いて左右の側方カメラを１台ずつ設けた構成であってもよい。
　（Ｃ）
　上記実施形態では、ダンプトラック１の周辺に存在する人全体を俯瞰画像２００上に確実に表示させるために、アッパデッキ部２Ｂの高さの半分以上（約２ｍ以上）の高さが撮像範囲内になるように、各カメラ１１～１６が配置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
　例えば、確実に検知したい障害物として人以外のものを想定する場合には、作業現場等においてダンプトラックの周囲に存在する障害物の高さに応じて高さ方向における視野範囲を設定すればよい。
　本発明のダンプトラックは、ダンプトラックの形状等の制約を考慮しつつ、複数のカメラ配置を適正化することで、死角のない周辺監視を行うことができるという効果を奏することから、車体の周辺監視を行う必要がある各種作業車両に対して広く適用可能である。
　１　　　ダンプトラック
　２　　　車体フレーム（メインフレーム）
　２Ａ　　ロアデッキ部
　２Ｂ　　アッパデッキ部
　２Ｃ　　可動式ラダー
　２Ｄ　　斜めラダー
　３　　　キャブ
３ａ～３ｄ　支柱
　４　　　ベッセル
　４ａ　　回動軸
　５　　　前輪
　６　　　後輪
　６ａ　　アクスル
　７　　　ベース
　８　　　クロスバー
１０　　　周辺監視装置
１１　　　前方カメラ
１２　　　右側方第１カメラ
１３　　　左側方第１カメラ
１４　　　右側方第２カメラ
１５　　　左側方第２カメラ
１６　　　後方カメラ
１１Ｃ～１６Ｃ　撮像範囲
２１～２８　レーダ装置
２１Ｒ～２８Ｒ　検知範囲
３１　　　運転席
３２　　　ハンドル
３３　　　ダッシュカバー
３４　　　無線装置
３５　　　ラジオ受信機
３６　　　リターダ
３７　　　シフトレバー
５０　　　モニタ
１００　　コントローラ
１１０　　俯瞰画像合成部
１２０　　カメラ画像切替・視点変換部
１３０　　表示制御部
１４０　　モニタ画像生成部
２００　　俯瞰画像
２１０　　障害物情報収集部
２２０　　障害物処理部
３１０　　ブラケット
３２０　　ブラケット
３３０　　ブラケット
３４０　　ブラケット
３５０　　ブラケット
３６０　　ブラケット

Claims (7)

  1. 　複数のカメラが搭載されており、前記複数のカメラによって得られる画像を組み合わせた俯瞰画像を用いて周辺監視を行うダンプトラックであって、
    　運転席が配置されるアッパデッキ部および前後方向に沿って配置されたメインフレームを含む車体部と、
    　前記車体部の前方を撮像可能になるように前記アッパデッキ部の前方に設置された前方カメラと、
    　前記車体部の後方を撮像可能になるように前記メインフレームの後端に設置された後方カメラと、
    　前記車体部の斜め前方から斜め後方まで撮像可能になるように前記アッパデッキ部における左右の側方にそれぞれ設けられた側方カメラと、
    を備えているダンプトラック。
  2. 　前記前方カメラ、前記後方カメラ、前記側方カメラは、隣接する前記カメラによって撮像される画像を合成した俯瞰画像の境界部分において、隣接する前記カメラの全撮像領域において少なくとも前記アッパデッキ部の高さに対して半分の視野高さを有するように、前記車体部上に配置されている、
    請求項１に記載のダンプトラック。
  3. 　前記側方カメラは、前記車体部の斜め前方を撮像する第１カメラと、前記車体部の斜め後方を撮像する第２カメラと、を有している、
    請求項１または２に記載のダンプトラック。
  4. 　前記車体部に設けられており、前記車体部の全周範囲に存在する物体を検知する複数のレーダを、さらに備えている、
    請求項１または２に記載のダンプトラック。
  5. 　前記複数のレーダは、前記車体部における前記複数のカメラよりも低い位置に設けられている、
    請求項４に記載のダンプトラック。
  6. 　前記複数のレーダは、前記車体部の一部を構成するアッパデッキ部およびロアデッキ部のうち、前記ロアデッキ部上、あるいは前記ロアデッキ部と前記アッパデッキ部との間に設けられている、
    請求項４に記載のダンプトラック。
  7. 　前記複数のレーダは、超広帯域レーダである、
    請求項４に記載のダンプトラック。
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