(57)【要約】【課題】運搬車両に設けられるカメラからの画像に基づいて、運搬車両のベッセル下部の状況および後方の状況を正確にオペレータに認識させることを目的とする。【解決手段】本発明の運搬車両の監視装置は、ダンプトラック１のベッセル４下部であり、ダンプトラック１のフレーム３後端に取り付けられたランプ部１３と、ランプ部１３の上部に設けられ、ダンプトラック１の後輪６のアクスル１１の少なくとも一部を視野に含み、光軸を斜め下方としたダンプトラック１の後方を撮影する後方カメラ１０Ｂと、ランプ部１３と後方カメラ１０Ｂとの間に設けられ、後方カメラ１０Ｂの視野にアスクル１１の少なくとも一部が視野に含まれる位置にまで延出させた遮蔽部１６と、ダンプトラック１１の運転室２に備えられ、後方カメラ１０Ｂが撮影する後方カメラ画像を表示するモニタ２４と、を備えている。【選択図】  図５
2014033340.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運搬車両のベッセル下部であり、前記運搬車両のフレーム後端に取り付けられたランプ部と、
前記ランプ部の上部に設けられ、前記運搬車両の後輪のアクスルの少なくとも一部を視野に含み、光軸を斜め下方とした前記運搬車両の後方を撮影する後方カメラと、
前記ランプ部と前記後方カメラとの間に設けられ、前記後方カメラの視野に前記アスクルの少なくとも一部が視野に含まれる位置にまで延出させた遮蔽部と、
前記運搬車両の運転室に備えられ、前記後方カメラが撮影する後方カメラ画像を表示する表示装置と、
を備えた運搬車両の監視装置。
【請求項２】
前記後方カメラは前記アクスルの後端の一部を視野に含む画角を有し、前記遮蔽部は前記アクスルの後端の一部が視野に含まれる位置にまで延出させた
請求項１記載の運搬車両の監視装置。
【請求項３】
斜め下方を光軸とし、前記運搬車両の左方を撮影する左方カメラおよび右方を撮影する右方カメラと、
少なくとも前記後方カメラと前記左方カメラと前記右方カメラとが撮影した画像に対して上方視点となるように個別的に視点変換した個別俯瞰画像を生成する視点変換部と、
前記運搬車両をシンボル化したシンボル画像の周囲に前記個別俯瞰画像を合成して合成俯瞰画像を生成する合成俯瞰画像生成部と、
を備え、
前記表示装置の画面部の表示領域を分割して、分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像と前記合成俯瞰画像とを表示する
請求項１または２記載の運搬車両の監視装置。
【請求項４】
前記後方カメラ画像を非表示として、前記画面部の分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像のうち前記アスクルと左右の前記後輪との間の部分を拡大した拡大後方カメラ画像と前記合成俯瞰画像とを表示する
請求項３記載の運搬車両の監視装置。
【請求項５】
前記後方カメラ画像を非表示として、前記画面部の分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像のうち前記アスクルと左右の前記後輪との間の部分を拡大した画像を前記視点変換部により視点変換した拡大後方俯瞰画像と前記合成俯瞰画像とを表示する
請求項３記載の運搬車両の監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土砂等を運搬する運搬車両の下部および周囲を監視する運搬車両の監視装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
運搬車両としてダンプトラックは、車体のフレーム上に起伏可能とした荷台（ベッセル）を備えており、このベッセルに砕石物や土砂等の運搬対象物を積載する。そして、ダンプトラックは所定の集積場に土砂等を運搬して排土する。ベッセルに積載された土砂等を排土するときには、ダンプトラックを排土位置まで後進させて、停止させる。この状態でベッセルを傾斜させて土砂等を排土する。そして、排土を終えるとベッセルを元の位置に戻して、ダンプトラックを前進させる。
【０００３】
ダンプトラックの運転室に搭乗するオペレータにとって、前方の視界は確保されているが、前方以外の方向には死角を生じる。このため、オペレータは前方以外の方向を肉眼で視認することは困難になる。特に、ダンプトラックの後方については殆どが死角となることから、オペレータはダンプトラックの後方の状況を肉眼で視認することができない。そこで、ダンプトラックにカメラを搭載して、カメラの映像を運転室のモニタに表示させることで、カメラの視野範囲の状況をオペレータに補助的に認識させることができる。
【０００４】
特に、ダンプトラックの後方が殆ど死角となることから、ダンプトラックの後方を視野とするカメラを設置する。これにより、オペレータにとって殆ど死角となるダンプトラックの後方の状況をオペレータに認識させることができる。カメラは所定周期で撮影した画像をモニタに転送する。これにより、モニタには動画状態でダンプトラックの後方の状況を表示することができ、オペレータによるダンプトラックの操作の支援をすることが可能になる。
【０００５】
ダンプトラックとしては普通ダンプトラックや重ダンプトラックがあるが、いずれにしろ大型であり、ダンプトラックのベッセル下部に広範な空間が形成される。特に、積載重量が１００トンを超えるような重ダンプトラックにおいては、ベッセル下部の空間は広大になる。従って、ベッセル下部に障害物が入り込む可能性が十分にある。この場合には、安全性の観点から、ダンプトラックの走行は規制される。
【０００６】
従って、ダンプトラックの後方を撮影して、オペレータに認識させることも重要であるが、ベッセル下部の状況をオペレータに認識させることも重要である。ベッセルは土砂等を積載して、排土時に傾動するものであり、通常はダンプトラックの後方を撮影するカメラはベッセルには取り付けられない。そこで、カメラをリヤフレームに取り付けている技術が特許文献１に開示されている。この特許文献１の技術では、リヤフレームの上にリヤコンビネーションランプを装着し、リヤコンビネーションランプよりも上方にカメラを設置している。そして、ダンプトラックの後方だけでなく、ベッセル下部もカメラの視野範囲としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１６８１６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１の技術では、リヤコンビネーションランプよりも上方にカメラを設置し、カメラは後方および下方を視野としている。これにより、ダンプトラックの後方だけでなく、ベッセル下部もカメラの視野に含めることができる。ただし、リヤコンビネーションランプが点灯しているときには、リヤコンビネーションランプが発光する光が直接的にカメラのレンズに入射する。リヤコンビネーションランプの光がカメラに直接的に入射されると、その光は有害光となり、カメラが撮影した画像は正常な画像ではなくなる。
【０００９】
このため、カメラからモニタに転送される画像も正常な画像ではなくなり、オペレータは正確にベッセル下部およびダンプトラックの後方の状況を認識することができなくなる。リヤコンビネーションランプは、夜間には照明光として利用することができる。ただし、照明光の強度は高くなるため、この場合には、カメラが撮影した映像にはリヤコンビネーションランプによって大きな影響が与えられる。よって、カメラが撮影した画像は殆ど認識不能な画像となり、オペレータはベッセル下部および後方の状況を確認することができなくなる。
【００１０】
そこで、本発明は、運搬車両に設けられるカメラからの画像に基づいて、運搬車両のベッセル下部の状況および後方の状況を正確にオペレータに認識させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するため、本発明の運搬車両の監視装置は、運搬車両のベッセル下部であり、前記運搬車両のフレーム後端に取り付けられたランプ部と、前記ランプ部の上部に設けられ、前記運搬車両の後輪のアクスルの少なくとも一部を視野に含み、光軸を斜め下方とした前記運搬車両の後方を撮影する後方カメラと、前記ランプ部と前記後方カメラとの間に設けられ、前記後方カメラの視野に前記アスクルの少なくとも一部が視野に含まれる位置にまで延出させた遮蔽部と、前記運搬車両の運転室に備えられ、前記後方カメラが撮影する後方カメラ画像を表示する表示装置と、を備えている。
【００１２】
また、前記後方カメラは前記アクスルの後端の一部を視野に含む画角を有し、前記遮蔽部は前記アクスルの後端の一部が視野に含まれる位置にまで延出させるようにしてもよい。
【００１３】
また、斜め下方を光軸とし、前記運搬車両の左方を撮影する左方カメラおよび右方を撮影する右方カメラと、少なくとも前記後方カメラと前記左方カメラと前記右方カメラとが撮影した画像に対して上方視点となるように個別的に視点変換した個別俯瞰画像を生成する視点変換部と、前記運搬車両をシンボル化したシンボル画像の周囲に前記個別俯瞰画像を合成して合成俯瞰画像を生成する合成俯瞰画像生成部と、を備え、前記表示装置の画面部の表示領域を分割して、分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像と前記合成俯瞰画像とを表示するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記後方カメラ画像を非表示として、前記画面部の分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像のうち前記アスクルと左右の前記後輪との間の部分を拡大した拡大後方カメラ画像と前記合成俯瞰画像とを表示するようにしてもよい。
【００１５】
また、前記後方カメラ画像を非表示として、前記画面部の分割したそれぞれの表示領域に前記後方カメラ画像のうち前記アスクルと左右の前記後輪との間の部分を拡大した画像を前記視点変換部により視点変換した拡大後方俯瞰画像と前記合成俯瞰画像とを表示するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、ランプ部の上部に斜め下方を光軸とした後方カメラを取り付けることで、運搬車両のベッセル下部の広範な領域を視野に含めることができる。ランプ部と後方カメラとの間には遮蔽部を設けていることで、ランプ部からの光が後方カメラに直接的に入射することはない。このとき、後方カメラの視野にアクスルの少なくとも一部が含まれるように遮蔽部を規制しているため、ベッセル下部の必要な部分の画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】ダンプトラックの左側面図である。
【図２】ダンプトラックの平面図である。
【図３】ダンプトラックの背面図である。
【図４】ベッセルを取り除いたダンプトラックの後端部分の斜視図である。
【図５】後方カメラの設置位置を示す図である。
【図６】ベッセルを傾斜したときの状態を示す図である。
【図７】運転室の一例を示す図である。
【図８】表示コントローラおよびこれに接続される各部のブロック図である。
【図９】視点変換処理の原理を示す図である。
【図１０】後方カメラ画像の一例を示す図である。
【図１１】後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを同時に表示した例を示す図である。
【図１２】拡大後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを同時に表示した例を示す図である。
【図１３】拡大後方俯瞰画像と合成俯瞰画像とを同時に表示した例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。以下において、運搬車両としてダンプトラックを適用しているが、ダンプトラックには限定されない。ダンプトラックとしてはリジットダンプとアーティキュレートダンプとがあるが、何れを適用してもよい。なお、以下において、「左」とは運転室から見た左側であり、「右」とは運転室から見た右側になる。
【００１９】
図１はダンプトラック１の左側面図を示しており、図２は平面図を示している。これらの図に示すように、ダンプトラック１は、運転室２とフレーム３とベッセル４と前輪５と後輪６と駆動用シリンダ７とを備えて構成している。また、ダンプトラック１の前後左右に４台のカメラ１０（前方カメラ１０Ｆ、後方カメラ１０Ｂ、右方カメラ１０Ｒ、左方カメラ１０Ｌ）が設けられている。
【００２０】
前方カメラ１０Ｆは前方、後方カメラ１０Ｂは後方、右方カメラ１０Ｒは右側方、左方カメラ１０Ｌは左側方を視野とするカメラであり、斜め下方を撮影している。つまり、光軸方向が斜め下方になっている。なお、ダンプトラック１に備えられるカメラ１０の個数は任意の数とすることができる。ただし、オペレータの視野の死角を生じる方向を撮影する後方カメラ１０Ｂと右方カメラ１０Ｒと左方カメラ１０Ｌとを備えることが望ましい。また、アーティキュレートダンプの場合には、さらに多くのカメラを設けてもよい。
【００２１】
運転室２はオペレータが搭乗してダンプトラック１を操作するために設けられており、ダンプトラック１の左側に配置されているものが多い。また、各種の操作手段が運転室２に設けられている。フレーム３はダンプトラック１の枠組みを構成するものであり、フレーム３の前方には前輪５が設けられ、後方には後輪６が設けられている。ベッセル４は荷台であり、土砂や鉱物等を積載する。ベッセル４には駆動用シリンダ７が取り付けられており、傾動可能になっている。これにより、ベッセル４に積載された土砂等を排土することが可能になっている。
【００２２】
図２はダンプトラック１の平面図を示している。ダンプトラック１の前輪５は左右に１つずつ設けられており、左右の前輪５には前方アクスル１１Ｆに取り付けられている。一方、ダンプトラック１の後輪６は左右に２つずつ設けられており、左右の後輪６は後方アクスル１１に取り付けられている。以下、後方アクスル１１を単にアクスル１１とするが、このアクスル１１は後輪６のアクスルである。
【００２３】
図中の仮想線で示している領域は各カメラ１０の視野範囲の一例である。後方視野ＶＢは後方カメラ１０Ｂの視野範囲であり、前方視野ＶＦは前方カメラ１０の視野範囲であり、右方視野ＶＲは右方カメラ１０Ｒの視野範囲であり、左方視野ＶＬは左方カメラ１０Ｌの視野範囲である。後方カメラ１０Ｂは広角レンズを用いており、ダンプトラック１の後方を視野とするが、後方カメラ１０Ｂよりも前方に位置するアクスル１１までが視野に含まれている。つまり、後方カメラ１０Ｂは、左右の内側の後輪６とアクスル１１とにより形成される空間Ａを視野に含んでいる。この空間Ａはベッセル４より下部の空間になる。
【００２４】
図３は、ダンプトラック１の背面図を示している。この図に示すように、フレーム３の上部にベッセル４が取り付けられている。また、フレーム３とベッセル４とには左右一対のリンク機構１２Ｌ、１２Ｒが装着されている。図４は、ベッセル４を取り除いたダンプトラック１の後端部分を示している。この図に示すように、フレーム３の後端はアクスル１１よりも後方且つ後輪６の後端よりも前方位置まで延出している。そして、フレーム３の後端にランプ部１３が設置されている。
【００２５】
ランプ部１３は複数種類のランプを有して構成されている。図３の例では、２つのウィンカーランプ１４と２つのバックランプ１５とを有して構成している。ウィンカーランプ１４はそれほど強度の高い光ではないが、バックランプ１５は高い強度の光を発光するランプになる。ランプ部１３の上部には遮蔽部としての遮蔽板１６が設けられている。遮蔽板１６はランプ部１３から後方に向けて延出している。遮蔽板１６の上部にはカメラ取付部１７が設けられており、カメラ取付部１７に後方カメラ１０Ｂが取り付けられている。
【００２６】
図５は後方カメラ１０Ｂを説明するための図である。同図では、後方カメラ１０Ｂのレンズ１８を示している。この図に示すように、フレーム３の後端にランプ部１３が設置されており、カメラ取付部１７に後方カメラ１０Ｂが取り付けられている。後方カメラ１０Ｂのレンズ１８の画角（視野範囲）は図中のθで示すように広角である。このときに、ランプ部１３のウィンカーランプ１４やバックランプ１５が点灯すると、同図に示す光Ｌが発光する。遮蔽板１６は光Ｌが後方カメラ１０Ｂに入射しないように設けている。
【００２７】
後方カメラ１０Ｂには広角のレンズ１８を用いているため、ダンプトラック１の後方だけでなく、ベッセル４の下部が含まれる。このとき、後方カメラ１０Ｂは少なくともアクスル１１の一部（または全部でもよい）を視野に含む画角を有しているものとする。前述したように、遮蔽板１６を設けることにより、ランプ部１３が発光した光Ｌは後方カメラ１０Ｂには入射しない。ただし、この遮蔽板１６が後方カメラ１０Ｂの画角を狭める要因となることがある。つまり、遮蔽板１６により後方カメラ１０Ｂの視野がけられることがある。そこで、遮蔽板１６は、後方カメラ１０Ｂの視野に少なくともアクスル１１の一部が含まれるような位置まで後方に延出させている。
【００２８】
ここで、後方カメラ１０Ｂの位置について説明する。後方カメラ１０Ｂの左右方向（ダンプトラック１の左右方向）の位置は、フレーム３の後端になっている。つまり、左右の内側の後輪６の間に配置している。特に、この方向における中央近傍に後方カメラ１０Ｂを配置することが望ましい。これにより、後方カメラ１０Ｂが撮影する映像は偏りを生じることなく、左右対称になる。
【００２９】
また、後方カメラ１０Ｂの前後方向（ダンプトラック１の前後方向）の位置は、後輪６の後端よりも前方に位置させている。ダンプトラック１が走行する作業現場は不整地であり、地面の泥や土、石等が後輪６により跳ね上げられやすくなる。このとき、跳ね上げる方向は主に後輪６よりも後方になる。このため、左右の内側の後輪６の間であり且つ後輪６の後端よりも前方に後方カメラ１０Ｂを配置していることで、後輪６が跳ね上げた泥や土、石等が後方カメラ１０Ｂに損傷等を与えることがなくなる。
【００３０】
また、後方カメラ１０Ｂの前後方向の位置は、前述したように後輪６の後端よりも前方に位置させるが、同時にアクスル１１よりも後方に位置させる。そして、後方カメラ１０Ｂの高さ方向の位置は、ベッセル４に干渉しない範囲のうち最も高い位置にすることが望ましい。従って、後方カメラ１０Ｂは前記の条件下で、できる限り後方且つ高い位置に配置される。これにより、ベッセル４の下部をより広範な範囲を後方カメラ１０Ｂの視野に含めることができる。
【００３１】
また、後方カメラ１０Ｂの前後方向の位置関係においては、前述したように後方カメラ１０Ｂの位置が後輪６の後端よりも前方となっている。従って、後方カメラ１０Ｂとアクスル１１との前後方向の間隔はそれほど長くなくなる。これにより、後方カメラ１０Ｂのレンズ１８の画角がそれほど広角でなくても、後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の一部が含まれやすくなる。
【００３２】
ダンプトラック１のベッセル４は積載している土砂を排土する。このときに、ベッセル４を最大角度まで傾斜させて土砂の排土を行う。このときに、ベッセル４よりも後方カメラ１０Ｂは前方に位置している。ベッセル４の土砂の排土を行うときには、地面に排土した排出物の跳ね返りが生じる。しかしながら、図６に示すように、後方カメラ１０Ｂはベッセル４よりも前方に位置しているため、跳ね返りを生じた排出物からベッセル４が後方カメラ１０Ｂを保護する形になる。これにより、後方カメラ１０Ｂの破損や土煙の付着等を防止することができる。
【００３３】
図７は、オペレータが搭乗する運転室２の一例を示している。運転室２には、オペレータが走行操作を行うハンドル２１と計器類等を表示するコンソール２２とピラー２３とが備えられている。ピラー２３にはモニタ２４が取り付けられている。モニタ２４は画面部２５と入力部２６とを備えて構成した表示装置である。画面部２５は所定の情報を表示する画面であり、入力部２６は画面部２５の表示内容を適宜に操作するために設けている。なお、モニタ２４の位置は運転室２の内部であれば任意の位置に設けてもよいし、入力部２６を省略して画面部２５をタッチセンサパネルとしてもよい。
【００３４】
図８は、前後左右に設けた各カメラ１０からの映像に対して所定の処理を行う表示コントローラ３０を示している。表示コントローラ３０には車体コントローラ４０が接続されている。表示コントローラ３０は、画像補正部３１と視点変換部３２とシンボル画像保持部３３と画像合成部３４と表示画像生成部３５と表示態様制御部３６と画像拡大部３７とを有して構成している。表示コントローラ３０の各部はソフトウェアで実現することが可能であり、ＣＰＵにより各部の機能が行われるようにすることもできる。
【００３５】
画像補正部３１は、前方カメラ１０Ｆ、後方カメラ１０Ｂ、右方カメラ１０Ｒ、左方カメラ１０Ｌが撮影している各画像を入力している。そして、入力した各画像に対して、カメラ光学系パラメータ等に基づいて、収差補正やコントラスト補正、色調補正等の各種の画像補正を行う。これにより、入力した各画像の画質を向上させる。画像補正部３１が入力した補正した各画像はそれぞれカメラ画像（スルー画像）として視点変換部３２に出力される。つまり、前方のカメラ画像（前方カメラ画像）と後方のカメラ画像（後方カメラ画像）と左方のカメラ画像（左方カメラ画像）と右方のカメラ画像（右方カメラ画像）との４つのカメラ画像が視点変換部３２に出力される。また、カメラ画像のうち後方カメラ画像は表示画像生成部３５に対しても出力される。
【００３６】
視点変換部３２は、画像補正部３１から入力した各個別カメラ画像に対して視点変換処理を行って、俯瞰画像（仮想視点画像）を生成する。前述したように、各カメラ１０は斜め下方を光軸方向としており、これを上方からの仮想的な視点に変換する。図９に示すように、カメラ１０（前方カメラ１０Ｆ、後方カメラ１０Ｂ、右方カメラ１０Ｒ、左方カメラ１０Ｌ）の対物レンズの光軸Ａは、地表Ｌに対して所定角度αを有しており、これにより、カメラ１０の光軸は斜め下方になっている。視点変換部３２では、光軸方向が垂直方向となるような仮想カメラ１０Ｖを高さＨに仮想的に設定し、この仮想カメラ１０Ｖが地表Ｌを見下ろした画像データに座標変換する。このように上方からの視点に変換した画像は仮想的な平面画像（俯瞰画像）となる。
【００３７】
従って、視点変換部３２では、前方カメラ画像を視点変換した前方俯瞰画像、後方カメラ画像を視点変換した後方俯瞰画像、右方カメラ画像を視点変換した右方俯瞰画像、左方カメラ画像を視点変換した左方俯瞰画像が生成される。これら４つの俯瞰画像を個別俯瞰画像として、視点変換部３２は画像合成部３４に出力する。
【００３８】
画像合成部３４は視点変換部３２から４つの個別俯瞰画像を入力すると共に、シンボル画像保持部３３からシンボル画像を入力する。シンボル画像保持部３３はシンボル画像を保持しており、このシンボル画像はダンプトラック１をシンボル（キャラクタ）として画面部２５に表示するときの画像である。従って、シンボル画像はダンプトラック１の形状を再現した画像になる。このときの再現性が高ければ、オペレータはダンプトラック１の形状を正確に認識することができる。また、その再現性は忠実でなくてもよく、単なる図形等をシンボル画像としてもよいが、前後左右の方向は認識可能なものを用いる。
【００３９】
画像合成部３４はシンボル画像の周囲に４つの個別俯瞰画像を合成する画像処理を行う。つまり、シンボル画像の前方には前方俯瞰画像、後方には後方俯瞰画像、左方には左方俯瞰画像、右方には右方俯瞰画像を配置する。これにより、シンボル画像の周囲に前後左右の個別俯瞰画像が配置された合成俯瞰画像が生成される。画像合成部３４は、生成した合成俯瞰画像を表示画像生成部３５に出力する。
【００４０】
表示画像生成部３５はモニタ２４の画面部２５に表示する画面を作成する。表示画像生成部３５には、画像補正部３１から後方カメラ画像および画像合成部３４から合成俯瞰画像が入力される。画面部２５には後方カメラ画像のみを表示することもでき、画面部２５の表示領域を分割して後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを同時に表示することもできる。また、これら以外の態様で画面部２５に表示させることもできる。表示画像生成部３５は画面部２５に表示する表示画像を生成する。
【００４１】
表示態様制御部３６は表示画像生成部３５が画面部２５に表示させる画面の態様を制御する。前述したように、後方カメラ画像だけを画面部２５に表示させることもでき、また後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを画面部２５に表示させることもできる。表示態様制御部３６は、入力部２６の入力操作により表示画像生成部３５の表示制御を行うことができる。
【００４２】
画像拡大部３７は表示画像生成部３５に入力されている後方カメラ画像の一部または合成俯瞰画像のうち後方俯瞰画像の一部を拡大する処理を行う。従って、画像拡大部３７が拡大処理を行ったときには、拡大された後方カメラ画像（拡大後方カメラ画像）または後方俯瞰画像（拡大後方俯瞰画像）が画面部２５に表示される。後方カメラ画像や後方俯瞰画像のうち拡大する部分については後述する。従って、後方カメラ画像や合成俯瞰画像、これらの画像を拡大した画像が画面部２５に表示されて、オペレータに画像を視認させることができる。
【００４３】
図８に示すように、表示コントローラ３０は車体コントローラ４０と接続されている。車体コントローラ４０にはダンプトラック１をコントールするための各種の操作手段が接続されている。そのうちの１つがシフトレバー５０である。シフトレバー５０はオペレータがダンプトラック１の走行を操作する走行操作部であり、前進位置、中立位置、更新位置の３つの位置に変位する。シフトレバー５０が前進位置に位置しているときには、ダンプトラック１は前進し、後進位置に位置しているときにはダンプトラック１は後進する。また、中立位置に位置しているときにはダンプトラック１は停止する。シフトレバー５０からは何れの位置（前進位置、中立位置、後進位置）にあるかのシフトレバー位置情報が車体コントローラ４０に入力される。そして、シフトレバー位置情報は車体情報として表示コントローラ３０に出力される。
【００４４】
以上が構成である。次に、動作について説明する。ここでは、モニタ２４の画面部２５に表示する態様を第１の表示態様と第２の表示態様との２つの態様について説明する。第１の表示態様は画面部２５に後方カメラ画像を表示し、第２の表示態様は画面部２５の表示領域を分割して後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを表示する。勿論、第１の表示態様および第２の表示態様以外の態様で画面部２５に表示するようにしてもよい。最初に、第１の表示態様について説明する。
【００４５】
後方カメラ画像を画面部２５に表示するために、少なくとも後方カメラ１０Ｂが撮影を行っている必要がある。このために、運転室２に搭乗しているオペレータはエンジンを始動させる等して、これにより後方カメラ１０Ｂが撮影を開始する。後方カメラ１０Ｂはフレーム３の後端に設置されているランプ部１３の上部に設けられており、ベッセル４の下部に設けられている。従って、後方カメラ１０は、ダンプトラック１の後方と共にベッセル４の下部の映像を撮影している。
【００４６】
前述したように、後方カメラ１０は広角のレンズ１８を用いており、図５に示したように角度θを視野範囲Ｖとしている。そして、後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の後端が含まれている。つまり、左右方向においては、アクスル１１の全てが視野に含まれるが、前後方向においては、少なくとも一部（後端）が視野に含まれていればよい。これにより、アクスル１１と左右の後輪６との間の空間Ａを視野に含めることができる。勿論、後方カメラ１０Ｂの視野にはアクスル１１の全部が含まれていてもよいが、その分、後方カメラ１０の視野角を広角にしなければならない。このため、少なくともアクスル１１の視野の一部が含まれるようにすることが望ましい。
【００４７】
図５で示したような、後方カメラ１０Ｂが撮影している映像が図８の画像補正部３１に出力される。画像補正部３１では、入力した後方カメラ１０Ｂからの画像に対して、所定の補正処理を行うことで、後方カメラ画像の画質を向上させる。そして、画質を向上した後方カメラ画像を表示画像生成部３５に出力する。
【００４８】
第１の表示態様では、表示態様制御部３６は後方カメラ画像を画面部２５に表示するように制御している。このために、例えばオペレータは入力部２６を用いて第１の表示態様を選択する。これにより、表示態様制御部３６は第１の表示態様であることを認識し、表示画像生成部３５に入力される後方カメラ画像を選択して画面部２５に表示する。
【００４９】
図１０は画面部２５に表示される後方カメラ画像の一例を示している。ダンプトラック１の最後部はベッセル４であり、ベッセル４に後方カメラ１０Ｂが取り付けられることはない。図５で示したように、後方カメラ１０Ｂはフレーム３の後端のランプ部１３の上部に取り付けられており、つまりベッセル４の下部であり且つ当該ベッセル４の後端より前方位置に取り付けられている。従って、図１０に示したように、後方カメラ画像にはベッセル４の下部の構造物が映り込んでいる。そして、後方カメラ１０Ｂはできる限り後方であり且つ高い位置に配置しているため、ベッセル４の下部の広範な空間Ａを撮影している。  図１０の後方カメラ画像の例では、左右のリンク機構１２Ｌ、１２Ｒ、左右の後輪６およびアクスル１１の一部が映り込んでいる。なお、図１０の後方カメラ１０Ｂの後方カメラ画像は歪み補正がされていないため、同図のリンク機構１２Ｌ、１２Ｒおよび後輪６に歪みが生じているように表示されている。そして、アクスル１１の一部にも歪みが生じている。なお、後方カメラ画像としては歪み補正を行った画像であってもよい。
【００５０】
ところで、ダンプトラック１は大型の運搬車両であり、ベッセル４の下部には広範な空間Ａが形成されることは既に述べたとおりである。ベッセル４は、後輪６から比較的大きく突き出していることから、ベッセル４の下部の空間Ａは非常に広範になる。従って、ダンプトラック１が停止しているときに、ダンプトラック１の後方から何等かの障害物、例えば作業員やサービスカー等がベッセル４の下部の空間Ａに入り込む可能性がある。このために、運転室２に搭乗したオペレータがベッセル４の下部の状況を認識することは重要である。
【００５１】
従って、後方カメラ１０Ｂはダンプトラック１だけでなく、ベッセル４の下部も視野に含めるようにする。ただし、アクスル１１より前方を視野に含める必要はない。アクスル１１は左右の後輪６の車軸であり、作業員やサービスカー等の障害物はアクスル１１より前方に移動することは想定されない。このため、ダンプトラック１の前後方向において、ベッセル４の下部で視野に含める必要があるのは、障害物が移動する可能性のあるアクスル１１までの範囲である。このため、後方カメラ１０Ｂの視野にはアクスル１１のうち後端が含まれていれば、ベッセル４の下部のうち状況を認識することが必要な領域をカバーすることができる。
【００５２】
後方カメラ１０Ｂの位置としては、ベッセル４に干渉しない範囲でできる限り高い位置であり、且つ後輪６よりも前方の範囲のうちできる限り後方に位置させることが望ましい。これにより、ベッセル４の下部の広範囲を見下ろすことができるため、ベッセル４の下部の広範囲の状況をオペレータに認識させることができる。ただし、ダンプトラック１は不整地を走行するものであり、走行時には激しい振動を伴う。この振動の影響で後方カメラ１０Ｂも振動するため、正常な撮影を行うことができなくなる。
【００５３】
ダンプトラック１の構造物のうちフレーム３はダンプトラック１の枠組みを構成する基礎となる構造物であり、振動の影響が最も少ない。従って、フレーム３の後端に強固にランプ部１３を固定することで、ランプ部１３の振動も少なくなる。そして、ランプ部１３にカメラ取付部１７を強固に固定することで、後方カメラ１０Ｂに対して作用する振動の影響を最小限にすることができる。これにより、後方カメラ１０Ｂによる正常な撮影を行うことができる。
【００５４】
ところで、ランプ部１３はウィンカーランプ１４とバックランプ１５とを有しており、これらのランプを点灯または点滅すると、ランプ部１３から光Ｌが発光する。光Ｌが後方カメラ１０Ｂのレンズ１８に直接的に入射すると有害光になり、画面部２５に表示される画像は正常ではなくなる。ただし、ランプ部１３と後方カメラ１０Ｂとの間には遮蔽板１６を設けている。この遮蔽板１６を設けていることから、ランプ部１３が発光した光Ｌは直接的に後方カメラ１０Ｂに入射しない。これにより、有害光がレンズ１８に直接的に入射することはない。
【００５５】
特に、夜間にダンプトラック１を後進させるときに、バックランプ１５を点灯することで、ダンプトラック１の後方に対して照明光を供給することができる。このとき、バックランプ１５の光Ｌの強度は高いため、レンズ１８に光Ｌが直接入射すると、有害光の影響が強くなり、後方カメラ１０Ｂが撮影する映像は殆ど正常な画像ではなくなる。ただし、ランプ部１３と後方カメラ１０Ｂとの間に遮蔽板１６を設けていることから、光Ｌが直接的にレンズ１８に入射することはなくなる。これにより、後方カメラ１０Ｂが撮影する映像の画像は正常になる。
【００５６】
従って、バックランプ１５によりダンプトラック１の後方を照明し、後方カメラ１０Ｂが撮影する映像の画像をモニタ２４の画面部２５に表示することで、夜間でもダンプトラック１の後方およびベッセル４の下部の状況をオペレータは正確に認識することができる。これにより、オペレータは画面部２５を視認して、夜間にダンプトラック１を後進させることができる。
【００５７】
ここで、遮蔽板１６は後方に延出されており、ランプ部１３が発光した光Ｌを直接的にレンズ１８に入射させないためには、遮蔽板１６を大きく後方に延出させることが望ましい。しかしながら、遮蔽板１６が大きく後方に延出すると、後方カメラ１０Ｂの視野は大幅に狭小になる。前述したように、後方カメラ１０Ｂはアクスル１１の一部（後端）を視野に入れる必要があり、遮蔽板１６を無制限に延出させると、遮蔽板１６が妨げになってアクスル１１が後方カメラ１０Ｂの視野に含まれなくなる。
【００５８】
そこで、遮蔽板１６の延出位置を規制する。つまり、後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の後端が入るように、遮蔽板１６を延出させる。後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の後端が含まれている条件下で、遮蔽板１６は任意の位置まで延出させることができる。特に、後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の後端が視野に含まれている条件下で、遮蔽板１６をできる限り延出させる。これにより、ランプ部１３が発光した光Ｌの影響を最小限に抑制することができる。
【００５９】
以上のようにして、後方カメラ１０Ｂが撮影した後方カメラ画像は、図８で示す画像補正部３１により画質を向上させて、表示画像生成部３５に出力される。そして、表示画像生成部３５では、表示態様制御部３６により第１の表示態様が選択されているため、画面部２５に図１０に示すような後方カメラ画像を表示する。オペレータは画面部２５を視認することにより、ダンプトラック１の後方およびベッセル４の下部の状況を正確に認識することができる。
【００６０】
このとき、後方カメラ１０Ｂはできる限り後方且つ高い位置に設けられることから、ベッセル４の下部の広範な空間Ａを含む後方カメラ画像が表示される。後方カメラ１０Ｂの視野にはアクスル１１の一部（後端）が含まれている。アクスル１１よりも前方にはサービスカーや作業員等の障害物が移動することがないことから、画面部２５に表示されている後方カメラ画像でオペレータは十分に安全性を確認することができる。
【００６１】
また、ランプ部１３と後方カメラ１０Ｂとの間に遮蔽板１６を介在させている。遮蔽板１６は後方カメラ１０Ｂの視野にアクスル１１の一部が含まれるような位置までを延出の限界としていることから、画面部２５の後方カメラ画像には必ずアクスル１１の後端が表示される。遮蔽板１６を介在させていることで、ランプ部１３が発光する光Ｌによる後方カメラ１０Ｂの撮影に対する影響を最小限に抑制することができ、正常な後方カメラ画像を取得することができる。同時に、遮蔽板１６の延出可能な位置を規制していることから、アクスル１１の一部が後方カメラ画像に映り込む。これにより、十分な安全性の確保と画像の正常性との両者を実現することができる。
【００６２】
次に、第２の表示態様について説明する。第２の表示態様は、画面部２５の表示領域を分割して後方カメラ画像と合成俯瞰画像とを同時に表示する態様である。画面部２５は２つの表示領域２５Ａと２５Ｂとに分割されており、表示領域２５Ａには後方カメラ画像を表示し、表示領域２５Ｂには合成俯瞰画像を表示している。ここでは、表示領域２５Ａと２５Ｂとは横方向に１：１であるが、表示領域の比率は任意に設定することができる。
【００６３】
図８に示すように、前方カメラ１０Ｆ、後方カメラ１０Ｂ、右方カメラ１０Ｒ、左方カメラ１０Ｌが撮影している各画像は画像補正部３１で画質を向上させる補正処理が行われる。後方カメラ画像は表示画像生成部３５に出力され、前方カメラ画像と後方カメラ画像と右方カメラ画像と左方カメラ画像とは視点変換部３２に出力される。視点変換部３２は、これらの４つの画像を視点変換して、仮想的な平面画像（俯瞰画像）を生成する。これにより、前方俯瞰画像と後方俯瞰画像と右方俯瞰画像と左方俯瞰画像との４つの個別俯瞰画像が生成される。
【００６４】
これら４つの個別俯瞰画像は画像合成部３４に入力される。そして、画像合成部３４はシンボル画像保持部３３が保持しているシンボル画像を取得する。そして、シンボル画像の周囲に各個別俯瞰画像を合成する。これにより、合成俯瞰画像が生成される。つまり、図１１に示すように、シンボル画像４１の周囲に前方俯瞰画像４２Ｆと後方俯瞰画像４２Ｂと右方俯瞰画像４２Ｒと左方俯瞰画像４２Ｌとが合成される。各個別俯瞰画像を区画形成するために、境界線Ｌ１乃至Ｌ４が合成俯瞰画像に形成される。また、シンボル画像４１の運転室２に相当する位置にはダンプトラック１の前方を表示する前方マーク４３を重畳している。画像合成部３４が合成した合成俯瞰画像は表示画像生成部３５に出力される。
【００６５】
表示態様制御部３６は第２の表示態様を選択しており、その旨を表示画像生成部３５に出力している。表示画像生成部３５には合成俯瞰画像および後方カメラ画像が入力されており、画面部２５の表示領域２５Ａに後方カメラ画像を、表示領域２５Ｂに合成俯瞰画像を表示するような画像を生成して、画面部２５に出力する。これにより、図１０に示すように、画面部２５の表示領域２５Ａには後方カメラ画像が表示され、表示領域２５Ｂには合成俯瞰画像が表示される。
【００６６】
表示領域２５Ｂに表示される合成俯瞰画像はダンプトラック１の周囲の状況を表示しており、何等かの障害物がダンプトラック１に接近しているときに、当該障害物とダンプトラック１との間隔を明確に認識できる。図１１では、障害物Ｓ１がダンプトラック１に接近しており、ダンプトラック１と障害物Ｓ１との位置関係をオペレータに明確に認識させることができる。
【００６７】
ところで、合成俯瞰画像は仮想的な上方視点から下方を見下ろすようにした画像である。よって、ダンプトラック１の周囲の状況を直感的にオペレータに認識させることができる点で非常に有利な画像表示方式であるが、ベッセル４の下部は合成俯瞰画像では表示されない。そこで、表示領域２５Ａに後方カメラ画像を表示する。つまり、合成俯瞰画像と後方カメラ画像との両者を画面部２５に表示する。後方カメラ画像は第１の表示態様で説明した画像と同じであり、アクスル１１の一部が含まれる画像になっている。そして、後方カメラ画像はベッセル４の広範な空間Ａを含む画像になっている。
【００６８】
従って、合成俯瞰画像と後方カメラ画像とを同時に画面部２５に表示することで、オペレータはダンプトラック１の周囲の状況およびベッセル４の下部の空間Ａを明瞭に認識することができる。前述したように、後方カメラ画像にはアクスル１１の後端が含まれている。アクスル１１よりも前方に障害物が移動することがないため、後方カメラ画像により十分な安全性を確保することができる。また、合成俯瞰画像によりダンプトラック１の周囲の状況を明瞭に認識することができる。従って、ベッセル４の下部の状況を認識することができ、同時にダンプトラック１の周囲の状況を認識できることから、高い安全性を確保することができる。
【００６９】
ところで、運転室２に備えられるモニタ２４のサイズは小型になる。つまり、運転室２に搭乗するオペレータの前方の視界を確保する必要があることから、モニタ２４のサイズを大型にすると、オペレータの視認性の妨げになる。そのため、モニタ２４のサイズは小型であり、これに伴い画面部２５のサイズも小さくなる。
【００７０】
画面部２５の表示領域を多数に分割することで、多くの情報を表示することができるが、画面部２５のサイズが小さいことから、分割数が多くなると、視認性が非常に低下する。そこで、画面部２５の表示領域の分割数としては２乃至４程度とすることが望ましい。本実施形態のように、画面部２５の表示領域の分割数を２つとして、合成俯瞰画像と後方カメラ画像とを同時に表示することでも十分に安全性を確保することができる。
【００７１】
次に、第２の表示態様において、後方カメラ画像を拡大して表示する例を説明する。図１２は、表示領域２５Ａに拡大後方カメラ画像を表示し、表示領域２５Ｂに合成俯瞰画像を表示している。そして、表示領域２５Ａに表示する拡大後方カメラ画像はベッセル４の下部の空間Ａ近傍を拡大表示している。この第２の表示態様においては、画面部２５の表示領域を分割しているため、表示領域２５Ａおよび２５Ｂのサイズは小さくなる。
【００７２】
そこで、図８に示すように、表示コントローラ３０の画像拡大部３７は表示画像生成部３５が生成する表示画像のうち後方カメラ画像の空間Ａ近傍の部分を拡大する処理を行う。画像拡大部３７には外部接続可能な設定端末等により、後方カメラ１０Ｂの取り付け位置や角度、車体各部寸法等の各種情報が設定されており、これにより、後方カメラ画像のうち空間Ａ近傍の部分を特定することができる。このため、後方カメラ画像の空間Ａの部分が拡大されて表示される。これが拡大後方カメラ画像となる。後方カメラ１０Ｂは主にダンプトラック１の後方を表示するカメラであるが、本実施形態ではベッセル４の下部の空間Ａを表示することで、ベッセル４の下部の状況をオペレータに認識させる。
【００７３】
この点から、ベッセル４の下部の空間Ａ近傍を拡大表示することで、ベッセル４の下部の空間Ａの状況をオペレータは良好に認識することができる。ただし、拡大後方カメラ画像では、ダンプトラック１の後方のうち遠方の状況は表示されなくなる。しかしながら、第２の表示態様では、拡大後方カメラ画像と共に合成俯瞰画像が表示されている。従って、拡大後方カメラ画像でダンプトラック１の後方の状況を表示しなくとも、合成俯瞰画像によりダンプトラック１の後方の状況を認識することができる。このため、ベッセル４の下部の空間Ａを拡大表示しても、ダンプトラック１の後方の状況が確認できなくなることはない。
【００７４】
従って、拡大後方カメラ画像が表示されることで、ベッセル４の下部の空間Ａの状況を詳細に認識できると共に、ダンプトラック１の周囲の状況は合成俯瞰画像から認識することができる。これにより、オペレータがダンプトラック１の走行操作を行うときに、オペレータに十分な情報を認識させることができ、高い安全性を確保することができる。
【００７５】
次に、合成俯瞰画像と拡大後方俯瞰画像とを同時に画面部２５に表示する例について説明する。図１３に示すように、表示領域２５Ａには拡大後方俯瞰画像を表示し、表示領域２５Ｂには合成俯瞰画像を表示している。個別俯瞰画像はベッセル４の下部の空間Ａ近傍を拡大表示するようにしている。つまり、表示コントローラ３０の画像拡大部３７は、後方俯瞰画像のうち空間Ａの近傍を拡大する処理を行う。
【００７６】
そして、図１３に示すように、表示領域２５Ａには拡大後方俯瞰画像が表示される。この図では、シンボル画像４１の一部が部分シンボル画像４１Ａとして表示されている。前述したように、後方カメラ１０Ｂはアクスル１１の一部が視野に含まれるようになっているため、ベッセル４の下部の空間Ａを拡大した後方俯瞰画像は図１３に示すようになる。
【００７７】
従って、合成俯瞰画像と拡大後方俯瞰画像とを表示している。合成俯瞰画像を表示することで、ダンプトラック１の周囲の状況を認識することができる。そして、後方俯瞰画像のうちベッセル４の下部の空間Ａを拡大表示することで、オペレータにベッセル４の下部の空間Ａの状況を認識させることができる。このとき、表示領域２５Ａに表示される画像は後方俯瞰画像の拡大画像であり、表示領域２５Ｂに表示される合成俯瞰画像と同種の画像（つまり、俯瞰画像）である。よって、同種の画像が表示領域２５Ａおよび２５Ｂに表示されることによって、オペレータの視認性は良好になる。
【００７８】
次に、ダンプトラック１の走行操作に応じた処理について説明する。前述したように、運転室１にはシフトレバー５０が設けられており、オペレータはシフトレバー５０を操作してダンプトラック１の走行制御を行う。シフトレバー５０には前進位置と中立位置と後進位置とがあり、その位置によって、ダンプトラック１を走行させるか否か、および走行させる場合には走行方向が決定される。シフトレバー５０がどの位置に入っているかの情報（シフトレバー位置情報）は車体コントローラ４０に入力され、車体コントローラ４０は車体情報としてシフトレバー位置情報を表示コントローラ３０に出力する。
【００７９】
シフトレバー５０が後進位置に操作されたときには、その旨の信号を車体コントローラ４０が入力して、表示コントローラ３０に伝達される。表示コントローラ３０は、画面部２５に第１の表示態様の画面や第２の表示態様の画面等の表示を行うように制御を行う。一方、シフトレバー５０が中立位置または前進位置にあるときには、その旨の信号を車体コントローラ４０が入力して、表示コントローラ３０に伝達される。表示コントローラ３０は、画面部２５に第１の表示態様の画面や第２の表示態様の画面等を表示させないようにすることができる。
【００８０】
つまり、シフトレバー５０が前進位置にあるときには、ダンプトラック１は前方に向けて走行を行う。このときには、ダンプトラック１の後方の状況を格別にモニタ２４に表示する必要はない。従って、後方カメラ画像や後方俯瞰画像等を表示する必要はない。シフトレバー５０が中立位置にあるときも同様にダンプトラック１は後方に走行することはない。ただし、中立位置から後進位置にシフトレバー５０が操作されると、ダンプトラック１は後方に向けて走行を行うため、シフトレバー５０が中立位置の場合には、第１の表示態様や第２の表示態様等を行って、後方カメラ画像や後方俯瞰画像等を表示するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１    ダンプトラック
２    運転室
３    フレーム
４    ベッセル
６    後輪
１０    カメラ
１０Ｂ    後方カメラ
１０Ｆ    前方カメラ
１０Ｌ    左方カメラ
１０Ｒ    右方カメラ
１１    アクスル
１３    ランプ部
１６    遮蔽板
１８    レンズ
２４    モニタ
２５    画面部
３０    表示コントローラ
３１    画像補正部
３２    視点変換部
３３    シンボル画像保持部
３４    画像合成部
３５    表示画像生成部
３６    表示態様制御部
３７    画像拡大部
４０    車体コントローラ
４１    シンボル画像
４１Ａ    部分シンボル画像
４２Ｂ    後方俯瞰画像
４２Ｆ    前方俯瞰画像
４２Ｌ    左方俯瞰画像
４２Ｒ    右方俯瞰画像
【図１】
2014033340.tif 000003
【図２】
2014033340.tif 000004
【図３】
2014033340.tif 000005
【図４】
2014033340.tif 000006
【図５】
2014033340.tif 000007
【図６】
2014033340.tif 000008
【図７】
2014033340.tif 000009
【図８】
2014033340.tif 000010
【図９】
2014033340.tif 000011
【図１０】
2014033340.tif 000012
【図１１】
2014033340.tif 000013
【図１２】
2014033340.tif 000014
【図１３】
2014033340.tif 000015