(57)【要約】【課題】撮像装置が撮像した画像を用いてダンプトラックの周辺を監視するにあたって、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラックの周囲に存在する車両その他の対象物を画像に表示すること。【解決手段】ダンプトラック１は、キャブ３が配置されるアッパデッキ２ｂ及び前後方向に沿って配置されたフレーム２ｆを含む車体部２と、フレーム２ｆの上方に配置されたベッセル４と、フレーム２ｆの後端かつベッセル４の下方に配置されて、車体部２の後方を撮像可能な第６撮像装置１６とを含む。第６撮像装置１６は、明るい部分を視認できるレベルに保ちながら、暗い部分を明るく補正し、全体をくまなく視認できるように調整可能な機能を有したワイドダイナミックレンジカメラである。【選択図】図２
2014210581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転室が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤと、
を有し、
自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項２】
高さが５ｍ以上８ｍ以下である、請求項１に記載の鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項３】
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
を含む、請求項１又は請求項２に記載の鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項４】
運転室が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置されたベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
を含み、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、
前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、
自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項５】
前記側方カメラは、
前記車体部の斜め前方を撮像可能な第１側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記車体部の斜め後方を撮像可能な第２側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
を備える、請求項３又は請求項４に記載の鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項６】
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出可能な複数のレーダ装置を備える、請求項１から５のいずれか１項に記載の鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項７】
運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、
前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤと、
を有し、
自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項８】
運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置されたベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、
を含み、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、
前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、
自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
【請求項９】
運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、
前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、
前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、
前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、
を含み、
前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、
前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、
自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、
鉱山で用いられるダンプトラック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周辺を監視する周辺監視システムを備え、かつ鉱山で用いられるダンプトラックに関する。
【背景技術】
【０００２】
作業現場又は鉱山の採石現場では、ダンプトラック、油圧ショベル等、様々な鉱山機械が稼働する。鉱山で用いられるダンプトラックは、一般的な車両と比較して著しく車幅及び前後長さが大きいため、サイドミラー等によってダンプトラックの周辺の状況をオペレータが確認し、把握することが困難である。このため、車両周辺の状況を運転者又はオペレータに簡易に把握させ、運転支援をする技術として、車両の周辺を監視する装置が提案されている。このような周辺を監視する装置は、例えば、車両に取り付けられたカメラ等によって車両の周辺を撮像し、得られた画像を合成することによって車両の周辺を示す画像を作成するものがある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０３−０９９９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
鉱山で用いられるダンプトラックは、自身によって影を作る。鉱山で用いられるダンプトラックは、非常に大型であるため、太陽光が照射される明部（日向）と自身によって作られた影（日陰）との明暗のコントラスト差が大きくなる。このような場合、ダンプトラックによって作られた影に車両等の対象物が存在すると、撮像装置によって撮像された画像は暗部（黒い部分）がつぶれてしまい、影の部分の車両等が認識できない可能性がある。特許文献１には、このような点について考慮されておらず、改善の余地がある。
【０００５】
本発明は、撮像装置が撮像した画像を用いてダンプトラックの周辺を監視するにあたって、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラックの周囲に存在する車両その他の対象物を画像に表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、運転室が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤと、を有し、自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、鉱山で用いられるダンプトラックである。
【０００７】
本発明において、前記ダンプトラックは、高さが５ｍ以上８ｍ以下であることが好ましい。
【０００８】
本発明において、前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、を含むことが好ましい。
【０００９】
本発明は、運転室が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、前記フレームの上方に配置されたベッセルと、前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、を含み、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、鉱山で用いられるダンプトラックである。
【００１０】
本発明において、前記側方カメラは、前記車体部の斜め前方を撮像可能な第１側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記車体部の斜め後方を撮像可能な第２側方ワイドダイナミックレンジカメラと、を備えることが好ましい。
【００１１】
本発明において、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出可能な複数のレーダ装置を備えることが好ましい。
【００１２】
本発明は、運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤと、を有し、自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、鉱山で用いられるダンプトラックである。
【００１３】
本発明は、運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、前記フレームの上方に配置されたベッセルと、前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、を含み、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、鉱山で用いられるダンプトラックである。
【００１４】
本発明は、運転席が配置されるアッパデッキ及び前後方向に沿って配置されたフレームを含む車体部と、前記フレームの上方に配置され、前記フレームの後方に向かって張り出し、昇降することで自身の影領域を変化させるベッセルと、前記フレームの後端かつ前記ベッセルの下方であって、左右の後輪を連結するアクスルハウジングの上方に配置されて、前記車体部の後方を撮像可能な後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの前方に配置されて前記車体部の前方を撮像可能な前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記アッパデッキの左右の側方にそれぞれ配置されて、前記車体部の斜め前方から後方までを撮像可能な側方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラ、前記前方ダイナミックレンジカメラ及びそれぞれの前記側方ダイナミックレンジ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前記車体部の周辺を監視する監視制御装置と、前記運転室に配置されて前記俯瞰画像を表示するモニタと、を含み、前記後方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記前方ワイドダイナミックレンジカメラと、前記側方ワイドダイナミックレンジカメラとにおいて、互いに隣接する少なくとも１つの、高さ方向における撮像範囲が、前記アッパデッキの高さの半分以上の高さとなり、前記車体部に取付けられ、鉱山を巡回する乗用車又は小型トラックの車高よりも高さの大きいタイヤを更に有し、自身の影領域に前記乗用車又は小型トラックが完全に隠れるような大きさを有する、鉱山で用いられるダンプトラックである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、撮像装置が撮像した画像を用いてダンプトラックの周辺を監視するにあたって、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラックの周囲に存在する車両その他の対象物を画像に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本実施形態に係るダンプトラックを示す斜視図である。
【図２】図２は、本実施形態に係るダンプトラックが有するキャブの構造を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る周辺監視システムを示す図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置を搭載したダンプトラックの斜視図である。
【図５】図５は、複数の撮像装置によって撮像される領域及び複数の撮像装置によって撮像された画像の情報に基づいて生成された俯瞰画像を示す模式図である。
【図６】図６は、レーダ装置の配置を示す斜視図である。
【図７】図７は、仮想投影面を用いた画像変換の手法を示す図である。
【図８】図８は、ダンプトラックとその周囲に存在する車両との関係を示す平面図である。
【図９】図９は、ダンプトラックとその周囲に存在する車両との関係を示す正面図である。
【図１０】図１０は、ワイドダイナミックレンジカメラを適用した撮像装置の一例を示す図である。
【図１１】図１１は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置の高さ方向における撮像範囲を説明するための図である。
【図１２】図１２は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置の高さ方向における撮像範囲を説明するための図である。
【図１３】図１３は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置の高さ方向における撮像範囲を説明するための図である。
【図１４】図１４は、ダンプトラックの周囲を車両が移動した場合を示す図である。
【図１５】図１５は、ダンプトラックの周囲を車両が移動した場合を示す図である。
【図１６】図１６は、ダンプトラックの周囲を車両が移動した場合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。以下の説明において、前、後、左及び右は、運転席に着座したオペレータを基準とする用語である。車幅方向は、左右方向と同義である。
【００１８】
＜ダンプトラック＞
図１は、本実施形態に係るダンプトラックを示す斜視図である。図２は、本実施形態に係るダンプトラックが有するキャブの構造を示す図である。本実施形態において、ダンプトラック（オフハイウェイトラックともいう）１は、鉱山での作業等に用いられる自走式の超大型の車両である。ダンプトラック１は、車体部２と、キャブ３と、ベッセル４と、前輪５と、後輪６とを含む。車体部２は、アッパデッキ２ｂ及び前後方向に沿って配置されたフレーム２ｆを含む。また、ダンプトラック１は、自身の周囲を監視して、その結果を表示する周辺監視システムを有する。周辺監視システムの詳細は後述する。
【００１９】
本実施形態において、ダンプトラック１は、ディーゼルエンジン等の内燃機関が発電機を駆動することによって発生した電力で電動機を駆動し、後輪６を駆動する。このように、ダンプトラック１は、いわゆる電気駆動方式であるが、ダンプトラック１の駆動方式はこれに限定されるものではない。例えば、ダンプトラック１は、内燃機関の動力を、トランスミッションを介して後輪６へ伝達し、これを駆動するものであってもよいし、架線からトロリーを介して供給された電力で電動機を駆動し、この電動機によって後輪６を駆動するものであってもよい。
【００２０】
フレーム２ｆは、内燃機関及び発電機等の動力発生機構とその補機類とを支持している。フレーム２ｆの前部には、左右の前輪５（図１では右前輪のみを示している）が支持されている。フレーム２ｆの後部には、左右の後輪６（図１では右後輪のみを示している）が支持されている。前輪５及び後輪６は、直径が２ｍ（メートル）〜４ｍ（メートル）程度である。フレーム２ｆは、ロアデッキ２ａと、アッパデッキ２ｂとを有する。このように、鉱山で用いられるダンプトラック１は、ロアデッキ２ａとアッパデッキ２ｂとを有する二重デッキ構造となっている。
【００２１】
ロアデッキ２ａは、フレーム２ｆの前面の下部に取り付けられる。アッパデッキ２ｂは、ロアデッキ２ａの上方に配置されている。ロアデッキ２ａの下方には、例えば、キャブ３への乗降用に用いられる可動式のラダー２ｃが配置されている。ロアデッキ２ａとアッパデッキ２ｂとの間には、両者の間を行き来するための斜めラダー２ｄが配置されている。また、ロアデッキ２ａとアッパデッキ２ｂとの間には、ラジエーターが配置されている。アッパデッキ２ｂの上には、柵状の手すり２ｅが配置されている。本実施形態において、ラダー２ｃ及び斜めラダー２ｄは、アッパデッキ２ｂ及びロアデッキ２ａの一部であるものとする。
【００２２】
図１に示すように、キャブ（運転室）３は、アッパデッキ２ｂ上に配置されている。キャブ３は、アッパデッキ２ｂ上において、車幅方向の中央よりも車幅方向における一方側にずらされて配置されている。具体的には、キャブ３は、アッパデッキ２ｂ上において車幅方向の中央よりも左側に配置されている。図２に示すように、キャブ３は、複数本（本実施形態では４本）の支柱３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを含むＲＯＰＳ（Roll-Over  Protection  System：転倒時保護構造）を備えている。ＲＯＰＳは、万一ダンプトラック１が転倒した場合、キャブ３内のオペレータを保護する。ダンプトラック１の運転者は、車体部２の左側の路肩を容易に確認できる状態で走行するが、車体部２の周囲を確認するためには、頭を大きく動かす必要がある。また、アッパデッキ２ｂには、ダンプトラック１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から離れた位置に配置されているので、運転者は、サイドミラーを用いて車体部２の周辺を確認する場合にも、頭を大きく動かす必要がある。
【００２３】
図２に示すように、キャブ３内には、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、トレーナー席３８、図２には示していない監視制御装置としてのコントローラ（図詳細は後述する）、モニタ５０、アクセルペダル及びブレーキペダル等が設けられている。なお、図２には示していないコントローラとモニタ５０とは、後述する周辺監視システム１０の一部である。
【００２４】
図１に示すベッセル４は、砕石等の積荷を積載するための容器である。ベッセル４の底面の後部は、回転ピンを介してフレーム２ｆの後部に回動可能に連結されている。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、積載姿勢と起立姿勢とを取ることができる。積載姿勢は、図１に示すように、ベッセル４の前部がキャブ３の上部に位置する姿勢である。起立姿勢は、積荷を排出する姿勢であり、ベッセル４が後方かつ下方へ向かって傾斜した状態となる姿勢である。ベッセル４の前部が上方に回動することによってベッセル４は積載姿勢から起立姿勢に変化する。ベッセル４は、前方に鍔部４Ｆを有している。鍔部４Ｆは、キャブ３の上方まで延出してキャブ３を覆っている。キャブ３の上方に延出した鍔部４Ｆは、砕石等の衝突からキャブ３を保護する。
【００２５】
＜周辺監視システム＞
図３は、本実施形態に係る周辺監視システムを示す図である。図４は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置を搭載したダンプトラックの斜視図である。図５は、複数の撮像装置によって撮像される領域及び複数の撮像装置によって撮像された画像の情報に基づいて生成された俯瞰画像を示す模式図である。図５に示す、複数の撮像装置によって撮像される領域は、地面を基準とした領域である。周辺監視システム１０は、複数（本実施形態では６台）の撮像装置１１、１２、１３、１４、１５、１６と、複数（本実施形態では８台）のレーダ装置２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８と、モニタ５０と、監視制御装置としてのコントローラ１００とを有している。なお、本実施形態において、周辺監視システム１０には、レーダ装置２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８は必ずしも必要ではない。
【００２６】
＜撮像装置＞
撮像装置１１、１２、１３、１４、１５、１６は、ダンプトラック１に取り付けられる。撮像装置１１、１２、１３、１４、１５、１６は、例えば、ＣＣＤ（Charge  Coupled  Device）を用いたカメラである。撮像装置１１、１２、１３、１４、１５、１６は、ダンプトラック１の周囲を撮像し、画像情報として出力する。以下において、適宜、撮像装置１１を第１撮像装置１１、撮像装置１２を第２撮像装置１２、撮像装置１３を第３撮像装置１３、撮像装置１４を第４撮像装置１４、撮像装置１５を第５撮像装置１５、撮像装置１６を第６撮像装置１６という。また、これらを区別する必要がない場合、適宜、撮像装置１１〜１６という。
【００２７】
図４に示すように、６台の撮像装置１１〜１６は、ダンプトラック１の周囲３６０度の範囲における画像を撮像するために、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。本実施形態において、それぞれの撮像装置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が、このような視野範囲に限定されるものではない。
【００２８】
図４に示すように、第１撮像装置１１は、ダンプトラック１の前面に取り付けられる。具体的には、第１撮像装置１１は、斜めラダー２ｄの上端部、より具体的には、最上段の踊り場部分の下部に配置される。第１撮像装置１１は、アッパデッキ２ｂに取り付けられたブラケットを介して、ダンプトラック１の前方に向かって固定されている。図５に示すように、第１撮像装置１１は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第１領域１１Ｃを撮像して画像情報としての第１画像情報を出力する。第１領域１１Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の前方に広がる領域である。
【００２９】
図４に示すように、第２撮像装置１２は、ダンプトラック１の前面における一方の側部に取り付けられる。具体的には、第２撮像装置１２は、アッパデッキ２ｂの前面の右側部に配置される。第２撮像装置１２は、アッパデッキ２ｂに取り付けられたブラケットを介して、ダンプトラック１の右斜め前方に向かって固定されている。図５に示すように、第２撮像装置１２は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第２領域１２Ｃを撮像して画像情報としての第２画像情報を出力する。第２領域１２Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の右斜め前方に広がる領域である。
【００３０】
図４に示すように、第３撮像装置１３は、ダンプトラック１の前面における他方の側部に取り付けられる。具体的には、第３撮像装置１３は、アッパデッキ２ｂの前面の左側部に配置される。そして、第３撮像装置１３は、ダンプトラック１の幅方向中央を通る軸に対して第２撮像装置１２と左右対称となるように配置される。第３撮像装置１３は、アッパデッキ２ｂに取り付けられたブラケットを介して、ダンプトラック１の左斜め前方に向かって固定されている。図５に示すように、第３撮像装置１３は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第３領域１３Ｃを撮像して画像情報としての第３画像情報を出力する。第３領域１３Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の左斜め前方に広がる領域である。
【００３１】
図４に示すように、第４撮像装置１４は、ダンプトラック１の一方の側面に取り付けられる。具体的には、第４撮像装置１４は、アッパデッキ２ｂの右側面の前部に配置される。第４撮像装置１４は、アッパデッキ２ｂに取り付けられたブラケットを介して、ダンプトラック１の右斜め後方に向かって固定されている。図５に示すように、第４撮像装置１４は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第４領域１４Ｃを撮像して画像情報としての第４画像情報を出力する。第４領域１４Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の右斜め後方に広がる領域である。
【００３２】
図４に示すように、第５撮像装置１５は、ダンプトラック１の他方の側面に取り付けられる。具体的には、第５撮像装置１５は、アッパデッキ２ｂの左側面の前部に配置される。そして、第５撮像装置１５は、ダンプトラック１の幅方向中央を通る軸に対して第４撮像装置１４と左右対称となるように配置される。図５に示すように、第５撮像装置１５は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第５領域１５Ｃを撮像して画像情報としての第５画像情報を出力する。第５領域１５Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の左斜め後方に広がる領域である。
【００３３】
図４に示すように、第６撮像装置１６は、ダンプトラック１の後部に取り付けられる。具体的には、第６撮像装置１６は、フレーム２ｆの後端であって、２個の後輪６、６を連結するアクスルハウジングの上方、かつベッセル４の回動軸付近に配置される。第６撮像装置１６は、左右のフレーム２ｆを連結するクロスバーに取り付けられたブラケットを介して、ダンプトラック１の後方に向かって固定されている。図５に示すように、第６撮像装置１６は、ダンプトラック１の周囲に存在する領域のうち第６領域１６Ｃを撮像して画像情報としての第６画像情報を出力する。第６領域１６Ｃは、ダンプトラック１の車体部２の後方に広がる領域である。
【００３４】
上述した６台の撮像装置１１〜１６を用いることにより、本実施形態に係る周辺監視システム１０は、図５の中央に示すように、ダンプトラック１の全周３６０度の画像を撮像し、その画像情報を取得することができる。６台の撮像装置１１〜１６は、それぞれが撮像した画像情報としての第１画像情報〜第６画像情報を、図３に示すコントローラ１００に送信する。
【００３５】
第１撮像装置１１、第２撮像装置１２、第３撮像装置１３、第４撮像装置１４及び第５撮像装置１５は、比較的高い位置にあるアッパデッキ２ｂに設けられている。このため、コントローラ１００は、第１撮像装置１１〜第５撮像装置１５によって上方から地面を見下ろすような画像を得ることができ、また、地面に存在する車両等の対象物を広範囲に撮像することができる。また、コントローラ１００は、第１撮像装置１１〜第６撮像装置１６が取得した第１画像情報〜第６画像情報から俯瞰画像２００を生成する際に視点変換を実行した場合であっても、これらのうち第１画像情報〜第５画像情報は上方から撮像されて得られた情報なので、立体物の変形の程度を抑制することができる。
【００３６】
＜レーダ装置＞
図６は、レーダ装置の配置を示す斜視図である。本実施形態において、レーダ装置２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８（以下、適宜レーダ装置２１〜２８という）は、方位±８０度（左右４０度）、検出距離が最大１５ｍ以上のＵＷＢ（Ultra  Wide  Band）レーダ（超広域帯レーダ）である。レーダ装置２１〜２８は、ダンプトラック１の周囲に存在する対象物とダンプトラック１との相対的な位置（相対位置）を検出する。それぞれのレーダ装置２１〜２８は、撮像装置１１〜１６と同様に、ダンプトラック１の外周部分に取り付けられる。
【００３７】
レーダ装置２１（適宜第１レーダ装置２１という）は、図６に示すように、地上から１ｍ程度の高さに配置されているロアデッキ２ａにおける車体部２の正面、かつ車体部２の幅方向中心よりもやや右側に配置されている。第１レーダ装置２１の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の前方から左斜め前方に広がる範囲となる。
【００３８】
レーダ装置２２（適宜第２レーダ装置２２という）は、図６に示すように、ロアデッキ２ａにおける車体部２の正面、かつ車体部２の幅方向中心よりもやや左側に配置されている。すなわち、第２レーダ装置２２は、第１レーダ装置２１の左側に、第１レーダ装置２１と隣接して配置されている。第１レーダ装置２１の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の前方から右斜め前方に広がる範囲となる。
【００３９】
レーダ装置２３（適宜第３レーダ装置２３という）は、図６に示すように、ロアデッキ２ａの右側面前端部付近に配置されている。第３レーダ装置２３の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の右斜め前方から右方に広がる範囲となる。
【００４０】
レーダ装置２４（適宜第４レーダ装置２４という）は、図６に示すように、車体部２の側部におけるロアデッキ２ａとアッパデッキ２ｂとの中間の高さ位置における右側端部近傍に配置されている。第４レーダ装置２４の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の右方から後方に広がる範囲となる。
【００４１】
レーダ装置２５（適宜第５レーダ装置２５という）は、図６に示すように、ベッセル４の下方であって、ダンプトラック１の左右の後輪６に駆動力を伝達するアクスルの上方に配置されている。第５レーダ装置２５の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の右斜め後方から後方に向かって広がる範囲となる。
【００４２】
レーダ装置２６（適宜第６レーダ装置２６という）は、図６に示すように、第５レーダ装置２５と同様に、アクスルの上方であって、第５レーダ装置２５の右側に隣接して配置されている。第６レーダ装置２６の検出範囲は、第５レーダ装置２５の検知範囲と交差するように、ダンプトラック１の車体部２の左斜め後方から後方に向かって広がる範囲となる。
【００４３】
レーダ装置２７（適宜第７レーダ装置２７という）は、図６に示すように、車体部２の側面におけるロアデッキ２ａとアッパデッキ２ｂとの中間の高さ位置における左側端部近傍、すなわち、車体部２の幅方向中心軸に対して第４レーダ装置２４と左右対称の位置に配置されている。第７レーダ装置２７の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の左方から後方に広がる範囲となる。
【００４４】
レーダ装置２８（適宜第１レーダ装置２８という）は、図６に示すように、ロアデッキ２ａの左側面における前端部近傍、すなわち、車体部２の幅方向中心軸に対して第３レーダ装置２３と左右対称の位置に配置されている。第８レーダ装置２８の検出範囲は、ダンプトラック１の車体部２の左斜め前方から左方に広がる範囲となる。
【００４５】
８台のレーダ装置２１〜２８は、ダンプトラック１の周囲３６０度全周を検出範囲として、対象物とダンプトラック１との相対位置を検出することができる。８台のレーダ装置２１〜２８は、それぞれ検出した対象物とダンプトラック１との相対位置を示す相対位置情報をコントローラ１００に送信する。このように、複数（８台）のレーダ装置２１〜２８は、車体部２に設けられて、車体部２の全周範囲に存在する物体を検出可能である。
【００４６】
＜コントローラ＞
コントローラ１００は、撮像装置１１〜１６及びレーダ装置２１〜２８を用いて、ダンプトラック１の周囲における対象物の有無を俯瞰画像２００上に表示し、必要に応じて対象物の存在をオペレータに報知する。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、対象物情報収集部２１０及び対象物処理部２２０を有している。
【００４７】
俯瞰画像合成部１１０は、図３に示すように、撮像装置１１〜１６に接続されている。俯瞰画像合成部１１０は、それぞれの撮像装置１１〜１６が撮像し、生成した複数の画像情報（第１画像情報〜第５画像情報）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情報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を生成する。具体的には、俯瞰画像合成部１１０は、複数の画像情報をそれぞれ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を示す俯瞰画像情報を生成する。
【００４８】
カメラ画像切替・視点変換部１２０は、図３に示すように、撮像装置１１〜１６に接続されており、レーダ装置２１〜２８による障害物検出の結果等に応じて、俯瞰画像２００とともにモニタ５０の画面に表示される各撮像装置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、各撮像装置１１〜１６によって取得された画像情報を、上方無限遠からの視点からの画像情報に変換する。
【００４９】
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及び対象物処理部２２０に接続されている。表示制御部１３０は、各撮像装置１１〜１６によって取得された画像情報を合成して形成される俯瞰画像２００中にレーダ装置２１〜２８によって取得された対象物の位置情報を合成して表示させるための対象物位置情報を、カメラ画像切替・視点変換部１２０及びモニタ画像生成部１４０に対して送信する。
【００５０】
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及び表示制御部１３０に接続されている。モニタ画像生成部１４０は、撮像装置１１〜１６及びレーダ装置２１〜２８によって取得されたダンプトラック１の全周囲における画像情報と対象物位置情報とに基づいて、俯瞰画像２００に対象物の位置を含む画像を生成する。この画像は、モニタ５０に表示される。
【００５１】
対象物情報収集部２１０は、図３に示すように、レーダ装置２１〜２８と対象物処理部２２０とに接続されている。対象物情報収集部２１０は、レーダ装置２１〜２８からそれぞれの検出範囲における対象物検出結果を受信し、対象物処理部２２０へ送信する。
【００５２】
対象物処理部２２０は、図３に示すように、対象物情報収集部２１０と表示制御部１３０とに接続されている。対象物処理部２２０は、対象物情報収集部２１０から受信した対象物の位置情報を、表示制御部１３０へ送信する。
【００５３】
本実施形態において、図４に示すように、撮像装置１１〜１６がアッパデッキ２ｂの正面及び側面並びにベッセル４の下方に配置されている。そして、コントローラ１００は、撮像装置１１〜１６が撮像し、取得した第１画像情報〜第６画像情報を合成して、図５に示すような俯瞰画像２００を生成して、キャブ３内における運転席３１の前方に配置されるモニタ５０に表示させる。このとき、モニタ５０は、コントローラ１００の制御に応じて、俯瞰画像２００等の画像を表示する。俯瞰画像２００は、撮像装置１１〜１６が撮像した第１領域１１Ｃ〜第６領域１６Ｃに対応する第１画像情報〜第６画像情報をコントローラ１００が合成することによって得られる。周辺監視システム１０は、このような俯瞰画像２００をモニタ５０に表示する。このため、ダンプトラック１のオペレータは、モニタ５０に表示された俯瞰画像２００を視認するだけで、ダンプトラック１の周囲３６０度の全範囲を監視することができる。次に、俯瞰画像について説明する。
【００５４】
＜俯瞰画像＞
図７は、仮想投影面ＶＰを用いた画像変換の手法を示す図である。コントローラ１００は、複数の第１画像情報〜第６画像情報によって示される複数の画像に基づいて、ダンプトラック１の周囲の俯瞰画像２００を作成する。具体的には、コントローラ１００は、所定の変換情報を用いて第１画像情報〜第６画像情報の座標変換を実行する。変換情報は、入力画像の各画素の位置座標と出力画像の各画素の位置座標との対応を示す情報である。本実施形態において、入力画像は、撮像装置１１〜１６によって撮像された画像であり、第１画像情報〜第６画像情報に対応する画像である。出力画像は、モニタ５０に表示される俯瞰画像２００である。
【００５５】
コントローラ１００は、変換情報を用いて、撮像装置１１〜１６によって撮像された画像を、ダンプトラック１の上方に位置する所定の仮想視点から見た画像に変換する。具体的には、図７に示すように、撮像装置１１〜１６によって撮像された画像は、所定の仮想投影面ＶＰに投影されることにより、ダンプトラック１の上方に位置する仮想視点ＶＩＰから見た画像に変換される。変換情報は、この仮想投影面ＶＰを表している。変換後の画像がモニタ５０に表示される俯瞰画像である。コントローラ１００は、複数の撮像装置１１〜１６から取得した複数の第１画像情報〜第６画像情報を所定の仮想投影面ＶＰに投影して合成することにより、ダンプトラック１の周囲の俯瞰画像２００を作成する。
【００５６】
図５に示すように、それぞれの撮像装置１１〜１６が撮像したダンプトラック１の周囲の領域は、第１重複領域ＯＡ１〜第６重複領域ＯＡ６において重複している。コントローラ１００は、俯瞰画像２００において、それぞれの第１重複領域ＯＡ１〜第６重複領域ＯＡ６において互いに隣接する２個の撮像装置１１〜１６からの第１画像情報〜第６画像情報に対応する画像を重ねて表示する。
【００５７】
具体的には、コントローラ１００は、第１重複領域ＯＡ１では、第１撮像装置１１からの第１画像情報の画像と、第２撮像装置１２からの第２画像情報の画像とを重ねて表示する。また、コントローラ１００は、第２重複領域ＯＡ２では、第１撮像装置１１からの第１画像情報の画像と、第３撮像装置１３からの第３画像情報の画像とを重ねて表示する。また、コントローラ１００は、第３重複領域ＯＡ３では、第２撮像装置１２からの第２画像情報の画像と、第４撮像装置１４からの第４画像情報の画像とを重ねて表示する。また、コントローラ１００は、第４重複領域ＯＡ４では、第３撮像装置１３からの第３画像情報の画像と、第５撮像装置１５からの第５画像情報の画像とを重ねて表示する。また、コントローラ１００は、第５重複領域ＯＡ５では、第４撮像装置１４からの第４画像情報の画像と、第６撮像装置１６からの第６画像情報の画像とを重ねて表示する。また、コントローラ１００は、第６重複領域ＯＡ６では、第５撮像装置１５からの第５画像情報の画像と、第６撮像装置１６からの第６画像情報の画像とを重ねて表示する。
【００５８】
このように、第１重複領域ＯＡ１〜第６重複領域ＯＡ６において、２個の画像情報を重ねて合成する場合には、第１画像情報〜第６画像情報の値に合成比率を乗じた値が加算される。合成比率は、第１画像情報〜第６画像情報に対応した値であり、コントローラ１００が記憶している。例えば、第１画像情報の合成比率が０．５であり、第２画像情報の合成比率が０．５である等、第１画像情報〜第６画像情報毎に合成比率が定められている。合成比率が用いられることにより、第１重複領域ＯＡ１〜第６重複領域ＯＡ６において複数の画像情報が平均化されて表示される。その結果、色及びコントラストの急激な変化が抑えられ、コントローラ１００は、自然な俯瞰画像２００を作成することができる。コントローラ１００は、上述のように合成された俯瞰画像を示す合成画像情報を生成して、モニタ５０に出力する。
【００５９】
図８は、ダンプトラックとその周囲に存在する車両との関係を示す平面図である。図９は、ダンプトラックとその周囲に存在する車両との関係を示す正面図である。鉱山で用いられるダンプトラック１は、積載量が８０ｔ（トン）〜４００ｔ（トン）程度、全長Ｌが８ｍ（メートル）〜１５ｍ（メートル）程度、幅Ｗが５ｍ（メートル）〜１０ｍ（メートル）程度、全高Ｈａが５ｍ（メートル）〜８ｍ（メートル）程度と非常に大きい車両である。このため、太陽の方向によって、ダンプトラック１の周囲には影ができる領域が発生する（図３、図４のＳＡで示す領域、以下において、適宜影領域ＳＡという）。影領域ＳＡは、太陽の高度にもよるが、ダンプトラック１は特に全高Ｈａが大きいため、場合によってはダンプトラック１の外側に向かって１０ｍ（メートル）を超える場合もある。
【００６０】
鉱山では、例えば、ダンプトラック１のオペレータが乗車してダンプトラック１まで移動するために用いる乗用車又は鉱山を巡回する乗用車又は小型トラック等の車両（サービスカー）３００が用いられる。車両３００は、乗用車又は小型トラックであるため、全長Ｌｃは５ｍ（メートル）程度、幅Ｗｃは２ｍ（メートル）程度、全高Ｈｃは２ｍ（メートル）程度である。このように、車両３００は、ダンプトラック１と比較すると大幅に小さい。上述したように、影領域ＳＡは、ダンプトラック１の外側に向かって１０ｍ（メートル）を超える程度の大きさなので、影領域ＳＡに車両３００が進入すると、影領域ＳＡ内に車両３００が完全に隠れてしまうことがある。
【００６１】
一般に、影の領域内といっても、通常は乱反射等である程度の照度はあるが、ダンプトラック１の影領域ＳＡは非常に大きいため、乱反射等による光が非常に少なくなり、結果として影領域ＳＡ内の照度が低くなる。これは、このため、影領域ＳＡ内に存在する車両３００を撮像装置１１〜１６で撮像することによって得られた俯瞰画像２００は、明暗（白黒）のコントラスト差が大きくなる（例えば、数万ルクス以上）。その結果、影領域ＳＡ内の車両３００は、俯瞰画像２００の暗い（黒い）部分に埋もれてしまって俯瞰画像２００に表示されなくなる可能性がある。その結果、ダンプトラック１のオペレータは、ダンプトラック１に接近している車両３００を認識できない可能性がある。特に、図３に示すように、ダンプトラック１の幅方向中心軸に対してアッパデッキ２ｂ上のキャブ３とは反対側又はダンプトラック１の後方に車両３００が存在するような場合、キャブ３に搭乗するオペレータの死角に車両３００が存在することになる。したがって、オペレータの死角に存在する車両３００を俯瞰画像２００によって確実に視認できるようにする必要がある。
【００６２】
鉱山においては、ダンプトラック１が存在する場所には車両３００も存在する可能性が高い。また、ダンプトラック１は、自身が影領域ＳＡを作りながら鉱山内を移動するので、影領域ＳＡの場所も時々刻々として変化する。さらに、ダンプトラック１は、ベッセル４を昇降させることにより全高が変化するため、影領域ＳＡの範囲も大きく変化する。このため、鉱山で用いられるダンプトラック１においては、俯瞰画像２００によってダンプトラック１の周囲の状況を、明暗のコントラスト差が大きい環境においても確実に把握できるようにする必要がある。
【００６３】
また、赤道直下又は赤道近傍のような日差しが非常に強い場所では日向と日陰との照度差が非常に大きいため、俯瞰画像２００の明暗（白黒）のコントラスト差は、このような場所でより顕著に表れて、影領域ＳＡ内の車両３００はより見えにくくなる。鉱山は、赤道直下又は赤道近傍に比較的多く存在するため、鉱山で使用されるダンプトラック１に用いられる周辺監視システム１０において、ダンプトラック１の周囲に存在する車両３００を俯瞰画像２００によって視認できるようにする要請は大きい。
【００６４】
ダンプトラック１の周囲に存在する車両３００を俯瞰画像２００によって視認できるようにするため、本実施形態において、撮像装置１１〜１６にはワイドダイナミックレンジ（ＷＤＲ：Wide  Dynamic  Range）カメラを用いる。ワイドダイナミックレンジカメラは、明るい部分を視認できるレベルに保ちながら、暗い部分を明るく補正し、全体をくまなく視認できるように調整可能な機能を有したカメラである。
【００６５】
図２に示す第１撮像装置１１は、車体部２の前方を撮像可能なカメラであり前方ワイドダイナミックレンジカメラに相当する。第２撮像装置１２は、車体部２の側方（右側方）かつ斜め前方を撮像可能なカメラであり、第１側方ワイドダイナミックレンジカメラ（第１右側方ワイドダイナミックレンジカメラ）に相当する。第２撮像装置１２は、車体部２の側方（左側方）かつ斜め前方を撮像可能なカメラであり、第１側方ワイドダイナミックレンジカメラ（第１左側方ワイドダイナミックレンジカメラ）に相当する。第４撮像装置１４は、車体部２の側方（右側方）かつ斜め後方を撮像可能なカメラであり、第２側方ワイドダイナミックレンジカメラ（第２右側方ワイドダイナミックレンジカメラ）に相当する。第５撮像装置１５は、車体部２の側方（左側方）かつ斜め後方を撮像可能なカメラであり、第２側方ワイドダイナミックレンジカメラ（第２左側方ワイドダイナミックレンジカメラ）に相当する。第６撮像装置１６は、車体部２の広報を撮像可能なカメラであり後方ワイドダイナミックレンジカメラに相当する。
【００６６】
図１０は、ワイドダイナミックレンジカメラを適用した撮像装置の一例を示す図である。撮像装置１１〜１６は、ＣＣＤ等の撮像素子６０と、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processor）６１と、デコーダ（ビデオデコーダ）６２と、輝度ダイナミックレンジ補正部６３と、エンコーダ（ビデオエンコーダ）６４とを含む。輝度ダイナミックレンジ補正部６３及びエンコーダ６４は、例えば、画像処理ＩＣ（Integrated  Circuit）６４によって実現される。
【００６７】
撮像素子６０によって撮像された画像の情報は、ＡＤ（Analog  Digital）コンバータによってディジタル信号に変換されてからＤＳＰ６１に入力される。ＤＳＰ６１は、入力された画像の情報のディジタル信号を処理した後、デコーダ６２に出力する。デコーダ６２は、ＤＳＰ６１から入力された処理後の信号をデコードしてから輝度ダイナミックレンジ補正部６３に出力する。輝度ダイナミックレンジ補正部６３は、入力された画像の信号に対して、輝度補正、より具体的には、ハイダイナミックレンジ（High  Dynamic  Range）合成処理を施す。ハイダイナミックレンジ合成処理とは、非常に大きなコントラストの元画像、すなわち撮像素子６０が撮像した現実の画像を、１０００：１程度のコントラストになるように、コントラストを落とした画像に変換する処理である。輝度ダイナミックレンジ補正部６３は、ハイダイナミックレンジ合成処理を施した画像の信号を、エンコーダ６４に出力する。エンコーダ６４は、入力された信号をエンコードしてコントローラ１００に出力する。撮像装置１１〜１６から出力される信号、すなわち、エンコーダ６４から出力される信号が、第１画像情報〜第６画像情報である。
【００６８】
撮像装置１１〜１６にワイドダイナミックレンジカメラを用いることにより、撮像装置１１〜１６は、明るい部分を視認できるレベルに保ちながら、ダンプトラック１の影になった部分のような暗い部分を明るく補正できる。このため、撮像装置１１〜１６が撮像した画像は、黒潰れ及び白飛びが起きにくくなり、全体としてより分かりやすい画像となる。したがって、撮像装置１１〜１６を備える周辺監視システム１０は、ダンプトラック１の影領域ＳＡに存在する車両３００等の対象物が視認しやすくなった俯瞰画像２００をモニタ５０に表示することができる。このように、周辺監視システム１０は、撮像装置１１〜１６が撮像した画像を用いてダンプトラック１の周辺を監視するにあたって、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラック１の周囲の対象物を画像（この例では俯瞰画像２００）に表示することができる。その結果、ダンプトラック１のオペレータは、ダンプトラック１の周囲、特に影領域ＳＡに存在する車両３００等の対象物を環境によらず、確実に視認することができる。
【００６９】
このように、周辺監視システム１０は、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラック１の周囲の対象物を確実に表示する俯瞰画像２００を生成することができるので、オペレータの死角に存在する車両３００を俯瞰画像２００によって確実に視認できるようにすることができる。したがって、周辺監視システム１０は、上述したような、鉱山で用いられる非常に大型のダンプトラック１の周辺を監視する際に非常に有効である。すなわち、周辺監視システム１０は、非常に大きい影領域ＳＡを形成する場合があり、かつ影領域ＳＡを自身で作りながら移動し、さらにベッセル４の昇降によって影領域ＳＡが大きく変化し、また、死角となる領域が大きいダンプトラック１において、ダンプトラック１の周囲の対象物を確実に表示する俯瞰画像２００を生成して、ダンプトラック１のオペレータにダンプトラック１の周囲の正確な情報を提供できる。また、周辺監視システム１０は、赤道直下のような日向と日陰との照度差が非常に大きくなるような場所で稼働するダンプトラック１に対して、ダンプトラック１のオペレータにダンプトラック１の周囲の正確な情報を提供できる。
【００７０】
なお、第６撮像装置１６は、ベッセル４の下方かつ２個の後輪６、６を連結するアクスルハウジングの上方に配置されている。このように、第６撮像装置１６は、ダンプトラック１の車体部２の内部側に配置されている。また、ベッセル４は、ダンプトラック１の後方に向かって張り出しているので、ベッセル４の下方には影ができやすい。すなわち、第６撮像装置１６は、影領域ＳＡが発生しやすい位置に配置されている。このため、第６撮像装置１６は、影領域ＳＡを撮像する機会が非常に多い。したがって、ダンプトラック１は、少なくとも第６撮像装置１６を備えるとともに、これにワイドダイナミックレンジカメラを用いることが好ましい。
【００７１】
＜それぞれの撮像装置の撮像範囲＞
図２に示すように、ダンプトラック１は、第１撮像装置１１、第２撮像装置１２、第３撮像装置１３、第４撮像装置１４及び第５撮像装置１５をアッパデッキ２ｂに配置し、第６撮像装置１６をフレーム２ｆの後端であってベッセル４の下方に配置している。特に、第２撮像装置１２と第３撮像装置１３とは、ダンプトラック１の車体部２の左右斜め前方から左右側方までを撮像可能な領域としてカバーしている。また、第４撮像装置１４と第５撮像装置１５とは、ダンプトラック１の車体部２の左右側方から左右斜め後方までを撮像可能な領域としてカバーしている。このようにすることで、コントローラ１００は、第１撮像装置１１及び第６撮像装置１６によって撮像され、取得された第１画像情報及び第６画像情報と合わせて、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、ダンプトラック１の周辺を監視することができる。
【００７２】
また、本実施形態では、図５に示すように、それぞれの撮像装置１１〜１６が撮像可能な領域である第１領域１１Ｃ〜第６領域１６Ｃが、互いの隣接部分において重複するように、互いに隣接する撮像装置１１〜１６が配置されている。コントローラ１００は、それぞれの撮像装置１１〜１６が撮像可能な第１領域１１Ｃ〜第６領域１６Ｃの重複した部分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において、互いに隣接する第１領域１１Ｃ〜第６領域１６Ｃを接続する接続線は、第１領域１１Ｃ〜第６領域１６Ｃの重複範囲内における任意の位置に設定することができる。次に、撮像装置１１〜１６の高さ方向における撮像範囲について説明する。
【００７３】
図１１〜図１３は、本実施形態に係る周辺監視システムが有する撮像装置の高さ方向における撮像範囲を説明するための図である。図１４〜図１６は、ダンプトラックの周囲を車両が移動した場合を示す図である。図１３には、ダンプトラック１の全周における各撮像装置１１〜１６による３次元の撮像範囲が示されている。この例においては、ダンプトラック１の周囲における所定距離の範囲内における各撮像装置１１〜１６の高さ方向における撮像範囲が示されている。
【００７４】
ダンプトラック１の周辺（例えば、ダンプトラック１の周辺１０ｍ（メートル）の範囲内）に存在する対象物（例えば、車両）を確実に俯瞰画像２００に表示させるためには、例えば、図１１に示すように、車両３００の一部が撮像装置１１の撮像範囲３２０内に含まれるように、撮像装置１１が配置されていればよい。他の撮像装置１２〜１６についても同様である。図１１に示す例において、ダンプトラック１の前方における撮像範囲の周辺付近に車両３００が存在した場合、図１１に示す状態では、車両３００の屋根３０１は、第１撮像装置１１の撮像範囲３２０から外れてしまっている。このため、第１撮像装置１１は、車両３００の窓３０２から下方を撮像する結果、この撮像された画像情報に基づいて作成された俯瞰画像２００は、車両３００の窓３０２よりも下方が表示される。その結果、このような俯瞰画像２００を見たダンプトラック１のオペレータは、車両３００の高さ方向における一部のみが表示されているため、車両３００を認識できない可能性がある。
【００７５】
そこで、本実施形態において、ダンプトラック１は、自身の周辺に存在する対象物（例えば、車両３００）の全体を俯瞰画像２００に表示できるように、高さ方向においてアッパデッキ２ｂの高さ（例えば、３ｍ（メートル））の半分以上（例えば、１．５ｍ（メートル）以上）の撮像範囲を確保できるように、それぞれの撮像装置１１〜１６が配置されている。すなわち、鉱山で用いられるダンプトラック１のような超大型の車両の場合、キャブ３内のオペレータから見てキャブ３が設置されたアッパデッキ２ｂよりも下方に存在する車両３００等の対象物を視認することが困難である。このため、ダンプトラック１の周囲に存在する対象物を周辺監視システム１０によって確認できるようにするためには、地上からアッパデッキ２ｂよりも低い位置に存在する対象物をダンプトラック１の全周囲において確実に認識できるようにする必要がある。
【００７６】
本実施形態において、撮像装置１１〜１６のうち隣接する撮像装置によって撮像され、取得された画像情報を合成して得られた俯瞰画像２００の境界部分（又は重複部分）においては、隣接する撮像装置それぞれの水平方向における全撮像範囲において、少なくとも一方の撮像範囲の高さＨｓが、対象物（例えば、車両３００）の全体を含む大きさ以上となるように配置される。そして、本実施形態においては、隣接する２台の撮像装置のうち少なくとも一方は、高さ方向における撮像範囲が、アッパデッキ２ｂの高さの半分以上の高さとなるように配置される。その結果、図１２に示すように、アッパデッキ２ｂよりも低い位置に存在する対象物を、それぞれの撮像装置１１〜１６のうち互いに隣接する撮像装置のうちの一方の撮像範囲とすることができるので、俯瞰画像２００に確実に対象物の全体を表示することができる。
【００７７】
具体的には、図１４〜図１６に示すように、ダンプトラック１の周囲において、対象物としての車両３００が各撮像装置１１〜１６の撮像範囲の境界部分を跨ぐように、例えば、第３領域１３Ｃから第１領域１１Ｃへ移動した場合であっても、周辺監視システム１０は、車両３００の全体を俯瞰画像２００に表示することができる。なお、それぞれの撮像装置１１〜１６が取得した第１画像情報〜第６画像情報を合成して俯瞰画像２００を生成する場合には、第１画像情報〜第６画像情報に対応する画像の境界部分について、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。このようにすることで、第１画像情報〜第６画像情報に対応する画像の境界部分を跨ぐように対象物が移動した場合でも、俯瞰画像２００の境界部分において対象物が消失してしまうことを回避することができる。
【００７８】
＜変形例＞
上述した例において、周辺監視システム１０は、撮像装置１１〜１６が撮像し、取得した画像情報に基づいて俯瞰画像２００を生成したが、周辺監視システム１０は、このような形態には限定されない。上述したように、ダンプトラック１は、後方は最も視界が悪く、ベッセル４の昇降によって影領域ＳＡの範囲が大きく変化する。周辺監視システム１０は、例えば、ダンプトラック１のベッセル４の下方に配置される第６撮像装置１６のみを用いるとともに、第６撮像装置１６にハイダイナミックレンジカメラを用いて、ダンプトラック１の後方のみを監視してもよい。すなわち、ダンプトラック１のバックモニタとしてハイダイナミックレンジカメラの第６撮像装置１６を用いるようにしてもよい。このようにすれば、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、周辺監視システム１０は、ダンプトラック１の後方に存在する車両その他の対象物を表示した画像を生成し、これをモニタ５０に表示させることができる。
【００７９】
なお、ダンプトラック１の全周を監視する場合、６台の撮像装置１１〜１６を用い、かつこれらすべてにワイドダイナミックレンジカメラを用いることが好ましい。このようにすることで、明暗のコントラスト差が大きい環境においても、ダンプトラック１の全周にわたってその周辺に存在する車両その他の対象物を表示した俯瞰画像２を得ることができる。
【００８０】
以上、本実施形態及びその変形例を説明したが、上述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、上述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本実施形態の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。本実施形態及びその変形例に係るダンプトラックは、自身が作り出す影により、影の部分と日が当たっている部分とで明暗のコントラスト差が大きくなるものであればよい。このため、上述した実施形態及びその変形例では、鉱山で用いられるダンプトラックを例として説明したが、ダンプトラックは鉱山で用いられるものに限定されず、例えば、ダム等の建設現場で用いられるものであってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
１  ダンプトラック
２  車体部
２ａ  ロアデッキ
２ｂ  アッパデッキ
２ｆ  フレーム
３  キャブ
３ａ  支柱
４  ベッセル
４Ｆ  鍔部
５  前輪
６  後輪
１０  周辺監視システム
１１、１２、１３、１４、１５、１６  撮像装置
２１、２２、２３、２４、２５、２６、２７、２８  レーダ装置
３１  運転席
５０  モニタ
６０  撮像素子
６１  ＤＳＰ
６２  デコーダ
６３  輝度ダイナミックレンジ補正部
６４  エンコーダ
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  対象物情報収集部
２２０  対象物処理部
３００  車両
ＳＡ  影領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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