DE112013003858T5

DE112013003858T5 - Überwachungsvorrichtung für Transportfahrzeug

Info

Publication number: DE112013003858T5
Application number: DE201311003858
Authority: DE
Inventors: c/o Hitachi Construction Machi Ishimoto Hidefumi; c/o Hitachi Construction Machine Kowatari Yoichi; c/o Hitachi Construction Machi Inanobe Yoshihiro
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-08-03
Filing date: 2013-05-23
Publication date: 2015-04-23
Also published as: CN104509103A; US20170274824A1; JP2014033340A; WO2014020973A1; US20150203034A1; AU2013297845B2; JP5938292B2; AU2013297845A1

Abstract

Eine Aufgabe ist es zu veranlassen, dass bei einem Betrieb eine Situation unter einer an einem Transportfahrzeug vorgesehenen Mulde und eine Rückwärtssituation auf der Grundlage eines Kamerabilds, das an dem Transportfahrzeug befestigt ist, genau erkannt werden. Ein Überwachungssystem des Transportfahrzeugs in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst eine Lampeneinheit 13, die an einer Position unter der Mulde und am hinteren Ende eines Rahmens eines Muldenkippers 1 angebracht ist, eine Rückwärtskamera 10B, die über der Lampeneinheit 13 eingebaut ist, wobei eine optische Achse schräg nach unten gerichtet ist, und die ein Sichtfeld besitzt, das eine für die Hinterräder 6 des Muldenkippers 1 vorgesehene Achse 11 wenigstens teilweise enthält, eine Abschirmplatte 16, die zwischen der Lampeneinheit 13 und der Rückwärtskamera 10B vorgesehen ist und die bei einer Position verläuft, die wenigstens teilweise in der Rückwärtskamera 10B enthalten sein soll, eine Monitorvorrichtung, die in dem Führerhaus 2 des Transportfahrzeugs 11 vorgesehen ist, um das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Kamerabild anzuzeigen.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungsvorrichtung für das Gebiet unter einem Transportfahrzeug zum Transportieren von Erdreich und Sand oder dergleichen und in der Umgebung eines solchen Transportfahrzeugs.
Beschreibung des Standes der Technik
Ein Muldenkipper als ein Transportfahrzeug weist eine Ladeplattform (Mulde) auf, die an einem Fahrzeugaufbaurahmen nach oben oder unten gekippt werden kann, wobei die Mulde dafür ausgelegt ist, Stoffe wie etwa Schotter, Erdreich und Sand usw. zu laden. Der Muldenkipper ist dafür ausgelegt, Erdreich und Sand zu einem vorgegebenen Sammelplatz zu transportieren, um die geladenen Stoffe zu entladen. Bei einem Entladebereich fährt der Muldenkipper rückwärts und wird angehalten. Nach Abschluss des Entladens der geladenen Stoffe wird die Mulde in die Ausgangsposition zurückgestellt und wird der Muldenkipper vorwärtsbewegt.
Ein Bediener, der in den Muldenkipper eingestiegen ist, hat ein Sichtfeld für die Vorwärtsrichtung, wobei aber außerhalb der Vorwärtsrichtung ein Bereich eines toten Winkels vorhanden ist. Somit stellt der Bediener eine Schwierigkeit fest, mit bloßem Auge andere Bereiche als die Vorwärtsrichtung zu bestätigen. Insbesondere ist der größte Teil des Rückwärtssichtfelds für den Bediener ein toter Winkel, so dass der Bediener die Situation hinter dem Muldenkipper mit dem bloßen Auge nicht bestätigen kann. Deshalb sind am Muldenkipper wenigstens eine Kamera befestigt und im Führerhaus ein Monitor zum Anzeigen des Kamerabilds eingebaut, so daß der Bediener sicherstellen kann, dass die mit dem Sichtwinkel der Kamera abgedeckte Situation zusätzlich erkannt wird.
Da die Rückwärtsrichtung nahezu vollständig ein toter Winkel ist, sollte genauer eine Kamera mit dem Sichtwinkel für die Rückwärtsrichtung des Muldenkippers vorgesehen sein. Der Bediener kann im Sichtfeld der Rückwärtssituation, die fast vollständig ein toter Winkel ist, enthalten sein. Die Kamera nimmt fortlaufend in einem vorgegebenen Zyklus ein Bild auf und überträgt bei jedem Bilderzeugungszyklus Kamerabilder. Dadurch wird auf dem Monitor im Ergebnis dessen, dass er dafür ausgelegt ist, beim Betrieb des Muldenkippers durch den Bediener zu unterstützen, die Rückwärtssituation des Muldenkippers als ein Videobild angezeigt, das der tote Winkel ist.
Als Muldenkipper werden normale Kipper und Großmuldenkipper gebaut, wobei das Gebiet unter der Mulde im Fall einer großen Größe als ein ausgedehnter Raum gebildet ist. Insbesondere im Fall eines Großmuldenkippers mit einer Nutzlast von mehr als 100 Tonnen belegt der Raum unter der Mulde einen äußerst großen Raum. Somit besteht die Neigung, dass ein Hindernis in den Raum unter der Mulde eintritt. Die Sicherheit der Fahrt des Muldenkippers in diesem Fall ist beschränkt.
Somit ist es dementsprechend wichtig, dass der Bediener nicht nur erkennt, dass ein Bild hinter dem Muldenkipper aufzunehmen ist, sondern dass der Bediener auch die Situation unter der Mulde erkennt. Beim Entladen der Last wird die Mulde, die mit Erdreich und Boden beladen ist, gekippt, wobei die Kamera, die ein Bild rückwärts von dem Muldenkippers aufnimmt, aus diesem Grund normalerweise nicht an der Mulde eingebaut sein kann. Aus diesem Grund sind im Patentdokument 1 Techniken offenbart, um die Kamera an einem hinteren Rahmen anzubringen. Nach Patentdokument 1 ist am hinteren Rahmen ein Kombinationsrücklicht angebracht, wobei die Kamera in einer höheren Position als das Kombinationsrücklicht angebracht ist. Die Sichtfeldbereich der Kamera ist vom Bereich hinter dem Muldenkipper nach auf den Bereich unter dem Muldenkipper erweitert.
Dokument des Standes der Technik
Patentdokument

Patentdokument 1: JP 2011-168163 A1

Zusammenfassung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösendes Problem Im Patentdokument 1 ist die Kamera über der Position des Kombinationsrücklichts angebracht, und das Sichtfeld der Kamera kann in Richtung des hinteren und unteren Gebiets gerichtet werden. Durch diese Konstruktion kann im Sichtfeld der Kamera außer dem Gebiet hinter dem Muldenkipper das unter der Mulde enthalten sein. Allerdings tritt das von dem Kombinationsrücklicht ausgesendete Licht, während das Kombinationsrücklicht leuchtet, direkt in die Linse der Kamera ein. Wenn das von dem Kombinationsrücklicht ausgesendete Licht direkt in die Kamera eintritt, wird das auffallende Licht zu schädlichem Licht, was dazu führt, dass das von der Kamera aufgenommene Bild zu einem unnatürlichen Bild wird.
Somit ist das von der Kamera übertragene und auf einem Monitor angezeigte Bild ebenfalls in einem unnatürlichen Zustand, und der Bediener kann das Gebiet unter der Mulde und in Rückwärtsrichtung des Muldenkippers nicht genau erkennen. Das Kombinationsrücklicht kann nachts als Beleuchtung genutzt werden. Falls die Beleuchtungslichtstärke hoch wird, wird das von der Kamera aufgenommene Bild durch das von dem Kombinationsrücklicht auffallende Licht beeinflusst. Das somit erfasste Bild führt zu einem kaum erkennbaren Bild, wodurch der Bediener die Situation unter der Mulde und hinten nicht bestätigen kann.
Die vorliegende Erfindung hat eine Aufgabe, dass eine Situation unter und hinter einem Transportfahrzeug auf der Grundlage einer an dem Transportfahrzeug vorgesehenen Kamera durch einen Bediener genau erkannt werden kann.
Mittel zur Lösung des Problems
Zur Lösung des vorstehenden Problems umfasst eine Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug der vorliegenden Erfindung: eine Lampeneinheit, die an einer Position am hinteren Ende des Rahmens des Transportfahrzeugs an einer Position unter einer Mulde angebracht ist; eine Rückwärtskamera, die an einer Position über der Lampeneinheit eingebaut ist, wobei eine Achse für Hinterräder des Transportfahrzeugs wenigstens teilweise in ihrem Sichtfeld erfasst ist und die ein Bild der Rückwärtsrichtung des Transportfahrzeugs aufnimmt, wobei die optische Achse in einer Richtung schräg nach unten gerichtet ist; ein Abschirmelement, das an einer Position zwischen der Lampeneinheit und der Rückwärtskamera vorgesehen ist und das sich bis zu einer solchen Position erstreeckt, dass die Achse innerhalb des Sichtfelds der Rückwärtskamera wenigstens teilweise erfasst ist; und eine Anzeigevorrichtung, die in einem Führerhaus des Transportfahrzeugs vorgesehen ist, um ein von der Rückwärtskamera aufgenommenes Rückwärtskamerabild zu zeigen.
Außerdem kann die Rückwärtskamera einen Sichtwinkel besitzen, der das hintere Ende der Achse teilweise enthält, und das Abschirmelement kann sich bis zu einer solchen Position erstrecken, dass der Sichtwinkel das hintere Ende der Achse teilweise enthält.
Ferner kann die Vorrichtung eine Kamera der linken Seite zum Aufnehmen eines Bilds der linken Seite des Transportfahrzeugs und eine Kamera der rechten Seite zum Aufnehmen eines Bilds der rechten Seite des Transportfahrzeugs, wobei die beiden optischen Achsen schräg nach unten gerichtet sind, einen Blickpunktumwandlungsabschnitt zum Erzeugen einzelner Vogelperspektivbilder aus den wenigstens durch die Rückwärtskamera, durch die Kamera der linken Seite und durch die Kamera der rechten Seite aufgenommenen Bildern, um ihre Blickpunkte in Oberer-Blickpunkt-Punkte umzusetzen, einen Abschnitt zum Erzeugen eines zusammengesetzten Vogelperspektivbilds, um ein Symbolbild, das das Transportfahrzeug symbolisiert, und jeweilige einzelne Vogelperspektivbilder, die in der Umgebung davon angeordnet sind, zusammenzusetzen und dadurch das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild auf einem Bildschirm der Anzeigevorrichtung, der in jeweilige Anzeigebereiche geteilt ist, anzuzeigen, umfassen.
Ferner ist der Bildschirm in mehrere geteilte Anzeigebereiche geteilt und kann auf den geteilten Anzeigebereichen des Bildschirms anstelle des Rückwärtskamerabilds ein vergrößertes Rückwärtskamerabild, in dem der zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad enthaltene Abschnitt der Achse vergrößert ist, und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild angezeigt werden.
Darüber hinaus können auf den geteilten Anzeigebereichen des Bildschirms anstelle des Rückwärtskamerabilds ein durch den Blickpunktumwandlungsabschnitt aus dem Rückwärtskamerabild umgesetztes vergrößertes Rückwärts-Vogelperspektivbild, in dem der zwischen dem rechten und dem linken Hinterrad enthaltene Abschnitt der Achse vergrößert ist, und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild angezeigt werden.
Wirkungen der Erfindung
In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist die Rückwärtskamera, deren optische Achse in einer Richtung schräg nach unten gerichtet ist, an der Position über der Lampeneinheit eingebaut, wodurch das Sichtfeld auf einen weiteren Bereich unter dem Transportfahrzeug vergrößert ist. Zwischen der Lampeneinheit und der Rückwärtskamera ist das Abschirmelement vorgesehen, wodurch vermieden wird, dass von der Lampe ausgesendetes Licht direkt auf die Rückwärtskamera auffällt. Das Abschirmelement ist so begrenzt, dass die Achse wenigstens teilweise in der Rückwärtskamera liegt, wodurch die Anzeige des notwendigen Bereichs unter der Mulde sichergestellt ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Aufriss der linken Seite eines Muldenkippers.
2 ist eine Draufsicht des Muldenkippers.
3 ist ein Aufriss der Rückseite des Muldenkippers.
4 ist eine perspektivische Ansicht des hinteren Endabschnitts des Muldenkippers, wobei eine Mulde weggelassen ist.
5 zeigt ein Beispiel der Anordnung einer Rückwärtskamera.
6 zeigt einen gekippten Status der Mulde.
7 zeigt ein Beispiel eines Führerhauses.
8 zeigt einen Blockschaltplan eines Anzeigecontrollers und damit verbundener Komponenten.
9 ist eine Prinziperläuterung zur Verarbeitung einer Blickpunktumwandlung.
10 zeigt ein Beispiel eines von einer Rückwärtskamera aufgenommenen Bilds.
11 zeigt ein Beispiel eines Monitorbildschirms zu der Zeit, zu der er ein Rückwärtskamerabild und gleichzeitig ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild zeigt.
12 zeigt ein Beispiel eines Monitorbildschirms zu der Zeit, zu der er ein vergrößertes Rückwärtskamerabild und gleichzeitig ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild zeigt.
13 zeigt ein Beispiel eines Monitorbildschirms zu der Zeit, zu der er ein Rückwärtskamerabild und gleichzeitig ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild zeigt.
Ausführungsform der Erfindung
Im Folgenden werden anhand der Zeichnungen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Im folgenden Beispiel erfolgt die Beschreibung für einen Muldenkipper als Transportfahrzeug, wobei sie aber nicht auf den Muldenkipper beschränkt sein soll. Der Muldenkipper 1 enthält einen starren Typ und einen Gelenktyp, je nachdem, welcher Typ angewendet werden kann. In der Ausführungsform bedeutet "links" die Ansicht auf der linken Seite vom Führerhaus aus und bedeutet "rechts" die Ansicht auf der rechten Seite vom Führerhaus aus.
1 zeigt den Aufriss der linken Seite des Muldenkippers 1 und 2 zeigt seine Draufsicht. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt ist, umfasst der Muldenkipper 1 ein Führerhaus 2, einen Rahmen 3, eine Mulde 4, Vorderräder 5 und Hinterräder 6 und einen Antriebszylinder 7. Die Vorderseite, die Rückseite, die linke Seite und die rechte Seite des Muldenkippers 1 sind mit Kameras 10 (Vorwärtskamera 10F, Kamera 10R der rechten Seite, Kamera 10L der linken Seite und Rückwärtskamera 10B) versehen, wobei von den jeweiligen Kameras aufgenommene Bilder als Kamerabilder ausgegeben werden.
Die Sichtfelder dieser Kameras sind jeweils schräg nach unten, für die Vorwärtskamera 10F in einer Vorwärtsrichtung, für die Rückwärtskamera 10B in einer Rückwärtsrichtung, für die Kamera 10R der rechten Seite in einer Richtung nach rechts und für die Kamera 10R der linken Seite in einer Richtung nach links, gerichtet. In diesem Zusammenhang können an dem Muldenkipper 1 eine beliebige Anzahl von Kameras 10 eingebaut sein. Um für den Bediener ein Bild in Richtung des toten Winkels aufzunehmen, ist es allerdings bevorzugt, dass die Rückwärtskamera 10B, die Kamera 10R der rechten Seite und die Kamera 10L der linken Seite eingebaut sind. Im Fall eines Muldenkippers vom Gelenktyp können eine noch größere Anzahl von Kameras eingebaut sein.
Ein Führerhaus 1, das dafür vorgesehen ist, dass der Bediener einsteigt, um den Muldenkipper 1 zu betreiben, ist normalerweise auf der linken Seite des Muldenkippers 1 angeordnet. In dem Führerhaus 2 sind verschiedene Betätigungsmittel angeordnet. Der Rahmen 3 bildet einen Lastwagenrahmen, wobei an der Vorderseite des Rahmens 3 das Vorderrad 5 vorgesehen ist und an seiner Rückseite das Hinterrad 6 vorgesehen ist. Eine Mulde 4 ist eine Plattform, die mit Erdreich und Sand oder dergleichen beladen wird. Die Mulde 4 ist für die Kippwirkung mit dem Antriebszylinder 7 und mit dem Verbindungsgliedmechanismus 8 verbunden. Dadurch können geladenes Erdreich und geladener Sand oder dergleichen von der Mulde 4 entladen werden.
2 zeigt eine Draufsicht des Muldenkippers 1. Auf der linken und auf der rechten Seite ist der Muldenkipper 1 mit einem Paar Vorderräder 5 versehen und mit den gegenüberliegenden Vorderrädern 5 ist eine Vorderachse 11F verbunden ist. Im Gegensatz dazu sind für den Muldenkipper 1 in der rechten und in der linken Position die Hinterräder 6 angebracht, die aus zwei Teilen bestehen, die an den gegenüberliegenden Enden einer Hinterachse 11 befestigt sind. Im Folgenden ist die Hinterachse 11 einfach als Achse 11 bezeichnet.
In der Zeichnung sind die mit Strichlinien anzugebenden Gebiete als Sichtfelder der jeweiligen Kameras 10 definiert. Das Rückwärtssichtgebiet VB ist der Sichtbereich der Rückwärtskamera 10B, das Vorwärtssichtgebiet VF ist der Sichtbereich der Vorwärtskamera 10F, das Sichtgebiet VR der rechten Seite ist der Sichtbereich der Kamera 10R der rechten Seite und das Sichtgebiet VL der linken Seite ist der Sichtbereich der Kamera 10L der linken Seite. Die Rückwärtskamera 10B ist mit einer Weitwinkellinse versehen, wobei das Sichtfeld die Rückseite des Muldenkippers 1 enthält, wobei im Sichtfeld außerdem die Achse 11 enthalten ist, die auf der Vorderseite der Rückwärtskamera 10B positioniert ist. Mit anderen Worten, die Rückwärtskamera 10B besitzt ein Sichtfeld, das einen Raum A enthält, der durch die Innenseiten der gegenüberliegenden Hinterräder und durch die Achse 11 definiert ist. Der Raum A liegt unter dem Bereich der Mulde 4.
3 zeigt einen Aufriss der Rückseite des Muldenkippers 1. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist die Mulde 4 über dem Rahmen 3 vorgesehen. Ferner sind zwischen dem Rahmen 3 und der Mulde 4 ein Paar von Gelenkmechanismen 12L, 12R verbunden. 4 zeigt den hinteren Abschnitt des Muldenkippers 1, wobei die Mulde 4 weggelassen ist. Wie aus dieser Figur hervorgeht, ist das hintere Ende des Rahmens 3 bei der Vorwärtsposition des hinteren Endes des Hinterrads 6 über die Rückwärtsposition der Achse 11 hinaus verlängert. Ferner ist an dem hinteren Ende des Rahmens 3 eine Lampeneinheit 13 angebracht.
Die Lampeneinheit 13 besteht aus mehreren Arten von Lampen. Als ein Beispiel sind in 3 zwei Blinkerlampen 14 und zwei Rücklichtlampen 15 gezeigt. Die Blinkerlampe 14 sendet Licht mit nicht so hoher Dichte aus, während von der Rücklichtlampe 16 ausgesendetes auffallendes Licht eine hohe Dichte aufweist. An einer Position über der Lampeneinheit 13 ist eine Abschirmplatte 16 angebracht. Die Abschirmplatte 16 ist vom Ende der Lampeneinheit 13 in Rückwärtsrichtung verlängert. Bei einer oberen Position von der Abschirmplatte 16 ist eine Kamerahalterung 17 vorgesehen, wobei die Rückwärtskamera 10B an der Kamerahalterung 17 befestigt ist.
5 zeigt eine Erläuterung der Rückwärtskamera 10B. In dieser Figur ist eine Linse 18 für die Rückwärtskamera 10B gezeigt. Die Lampeneinheit 13 ist am hinteren Ende des Rahmens 3 vorgesehen und die Rückwärtskamera 10B ist an der Kamerahalterung 17 angebracht. Der Sichtwinkel (das Sichtfeld) weist für die Linse 18 der Rückwärtskamera 10B eine wie durch θ in dieser Figur angegebene Eigenschaft der Breite auf. Unter diesem Umstand wird das projizierte Licht L, wie in dieser Figur gezeigt ist, von der Blinkerlampe 14 und von dem Rücklicht 15 ausgesendet. Die Abschirmplatte 16 weist eine Funktion auf das Licht L zu sperren, damit es nicht in die Rückwärtskamera 10B eintritt.
Die Rückwärtskamera 10B ist aus einer Weitwinkellinse 18 gebildet, wodurch das Sichtfeld nicht nur die Rückwärtsrichtung des Muldenkippers 1, sondern auch ein Gebiet unter der Mulde 4 enthält. In dieser Situation besitzt die Rückwärtskamera 10B ein Sichtfeld, das die Sichtbarkeit der Achse 11 wenigstens teilweise (oder vollständig) einschließt. Wie zuvor erläutert wurde, tritt das ausgesendete Licht L durch die Anwesenheit der Abschirmplatte 16 nicht in die Rückwärtskamera 10B ein. Allerdings besitzt die Abschirmplatte 16 eine Funktion, den Sichtwinkel für die Rückwärtskamera 10B einzuengen. Mit anderen Worten, die Abschirmplatte 16 beschränkt das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B. Somit ist die Abschirmplatte 16 bis zu der Position verlängert, an der wenigstens ein Teil der Achse 11 in dem Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B enthalten ist.
Im Folgenden wird die Position der Rückwärtskamera 10B erläutert. Die linke und die rechte Seite der Rückwärtskamera 10B (die linke und die rechte Seite des Muldenkippers 1) definieren das hintere Ende des Rahmens 3. Mit anderen Worten, ihre Position ist zwischen der Innenposition der gegenüberliegenden Hinterräder angeordnet. Insbesondere ist es bevorzugt, die Rückwärtskamera 10B näherungsweise in der Mitte in der vorstehenden Richtung anzuordnen. Durch diese Konstruktion wird das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Bild in einen konzentrischen und symmetrischen Zustand gebracht.
Die Position der Rückwärtskamera 10B ist in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung (in der Vorwärts- und Rückwärtsrichtung des Muldenkippers 1) bei dem Vorwärtsort des Hinterrads 6 gelegen. Der Arbeitsbereich für die Fahrt des Muldenkippers 1 ist unebener Boden, wobei das Hinterrad 6 wahrscheinlich von dem Boden emporschnellenden Schlamm, Sand, Stein und dergleichen verursacht. Die Streurichtung ist hauptsächlich von dem Hinterrad nach hinten. Da die Rückwärtskamera 10B zwischen den Innenseiten der gegenüberliegenden Hinterräder und von den hinteren Enden der Hinterräder in der Vorwärtsposition angeordnet ist, verursachen Schlamm, Sand, Stein und dergleichen kaum eine Beschädigung der Rückwärtskamera 10B.
Wie oben erläutert wurde, ist die Position der Rückwärtskamera 10B in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung ferner außer an der Rückwärtsposition zu der Achse 11 an der Vorwärtsposition des Hinterrads 6 gelegen. Hinsichtlich der Position in der Höhenrichtung ist es erwünscht, dass sie unter der Bedingung, dass sie die Mulde 4 nicht berührt, an der höchsten Position positioniert ist. Dementsprechend ist die Rückwärtskamera 10B unter den vorstehenden Bedingungen so hoch wie möglich rückwärts positioniert. Dadurch kann die Rückwärtskamera 10B ein weiteres Sichtfeld unter der Mulde 4 enthalten.
Außerdem ist die Position der Rückwärtskamera 10B in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung wie oben erläutert gegenüber dem hinteren Ende des Hinterrads 6 weiter in der Vorwärtsposition angeordnet. Somit ist die Entfernung zwischen der Rückwärtskamera 10B und der Achse 11 in der Längsrichtung dementsprechend erhöht. Im Ergebnis kann die Achse 11 in dem Sichtfeld durch die Rückwärtskamera 10B enthalten sein, obwohl der Sichtwinkel nicht so erweitert ist.
Der Muldenkipper 1 entlädt Erdreich und Sand, die auf die Mulde 4 geladen sind. Zur Zeit des Entladens von Erdreich und Sand von der Mulde 4 wird die Mulde 4 auf den maximalen Winkel gekippt. Die Rückwärtskamera 10B bleibt zur Zeit des Entladens vor der Mulde 4.
Zu der Zeit, zu der Erdreich und Sand entladen werden, schnellt der entladene Gegenstand vom Boden empor. Wie in 6 gezeigt ist, ist die Rückwärtskamera 10B allerdings vor der Mulde 4 angeordnet, so dass dementsprechend ermöglicht wird, dass die Mulde 4 die Rückwärtskamera 10B vor den entladenen emporschnellenden Gegenständen schützt. Dadurch kann eine Beschädigung oder das Haften von Staub und dergleichen an der Rückwärtskamera 10B verhindert werden.
7 zeigt ein Beispiel des Führerhauses 2, in das der Bediener einsteigen soll. Das Führerhaus 2 ist mit einem Handrad 21, das zum Fahren durch den Bediener betätigt werden soll, mit einer Konsole 22 zum Anzeigen verschiedener Messgeräte und mit einer Säule 23 versehen. An der Säule 23 ist ein Monitor 24 befestigt. Der Monitor 24 ist eine Anzeigevorrichtung, die aus einem Bildschirm 25 und aus einem Eingabeteil 26 besteht. Der Bildschirm 25 ist ein Anzeigebildschirm, um spezifische Informationen zu zeigen, und der Eingabeteil 26 ist zum geeigneten Steuern des Inhalts des Bildschirms 25 vorgesehen. In diesem Zusammenhang ist der Monitor 24 dafür ausgelegt, an einer beliebigen Position in dem Führerhaus 2 angebracht zu werden, wobei der Eingabeteil 26 weggelassen sein kann, indem der Bildschirm 25 als ein Berührungsbildschirm gebildet ist.
8 zeigt einen Anzeigecontroller 30, der das Kamerabild der jeweiligen Kameras 10, die auf der Vorderseite, auf der Rückseite, auf der rechten Seite und auf der linken Seite vorgesehen sind, in Übereinstimmung mit einer vorgegebenen Behandlung verarbeitet. Der Anzeigecontroller 30 ist mit einem Fahrzeugcontroller 40 verbunden. Der Anzeigecontroller 30 umfasst einen Bildkorrekturabschnitt 31, einen Blickpunktumwandlungsabschnitt 32, einen Symbolbildspeicherabschnitt 33, einen Bildzusammensetzungsabschnitt 34, einen Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35, einen Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 und einen Bildvergrößerungsabschnitt 37. Die jeweiligen Abschnitte des Anzeigecontrollers 30 können durch eine Software und durch die Funktionen des jeweiligen Abschnitts auf der Grundlage einer CPU erzielt werden.
Bilddaten von der Vorwärtskamera 10F, von der Rückwärtskamera 10B, von der Kamera 10R der rechten Seite und von der Kamera 10L der linken Seite werden in den Bildkorrekturabschnitt 31 eingegeben. Außerdem werden die eingegebenen Bilddaten auf der Grundlage von Parametern für das Kameraoptiksystem und dergleichen der Ausführung verschiedener Bildkorrekturen wie etwa einer Aberrationskorrektur, einer Kontrastkorrektur, einer Farbtonkorrektur usw. ausgesetzt. Dadurch kann die Bildqualität des Eingangsbilds verbessert werden. Das in dem Bildkorrekturabschnitt 31 korrigierte Bild wird als ein Kamerabild (durchgehendes Bild) an den Blickpunktkorrekturabschnitt 32 ausgegeben. Das heißt, an den Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 werden vier Kamerabilder ausgegeben, die aus einem Kamerabild in Vorwärtsrichtung (Vorwärtskamerabild), aus einem Kamerabild in Rückwärtsrichtung (Rückwärtskamerabild), aus einem Kamerabild in Richtung der rechten Seite (Bild der Kamera der rechten Seite) und aus einem Kamerabild in Richtung der linken Seite (Bild der Kamera der linken Seite) bestehen. Ferner wird das Rückwärtskamerabild in diesen Kamerabildern an den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 ausgegeben.
Der Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 führt für die Bilddaten, die von dem Bildkorrekturabschnitt 31 eingegeben werden, einen Prozess für die Blickpunktumwandlung aus, um ein Vogelperspektivbild (Bild eines virtuellen Blickpunkts) zu erzeugen. Wie zuvor beschrieben wurde, sind die optischen Achsen der jeweiligen Kameras 10 schräg nach unten gerichtet, um eine Umwandlung zu einem virtuellen Blickpunkt von einer höheren Position nach unten vorzunehmen. Wie in 9 gezeigt ist, besitzt die optische Achse A der Objektivlinse der Kameras 10 (der Vorderseitenkamera 10F, der Kamera 10R der rechten Seite, der Kamera 10L der linken Seite und der Rückseitenkamera 10B) in Bezug auf die große Ebene L einen vorgegebenen Winkel θ, so dass die optischen Achsen der Kameras 10 schräg nach unten gerichtet sind. In Übereinstimmung mit dem Blickpunktumwandlungsabschnitt 22 ist eine virtuelle Kamera 10V virtuell in einer Höhe H mit der vertikalen optischen Achse eingestellt ist, wobei die Koordinate so umgesetzt wird, dass sie von der virtuellen Kamera 10V auf die Bodenoberflächenebene L blickt. Das Bild, das in den oberen Blickpunkt umgesetzt wird, ist eine virtuelle Draufsicht (ein virtuelles Vogelperspektivbild).
Dementsprechend wandelt der Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 um, um aus dem Vorwärtskamerabild ein Vorwärts-Vogelperspektivbild zu erzeugen, um aus dem Rückwärtskamerabild ein Rückwärts-Vogelperspektivbild zu erzeugen, um aus dem Bild der Kamera der rechten Seite ein Vogelperspektivbild der rechten Seite zu erzeugen und um aus dem Bild der Kamera der linken Seite ein Vogelperspektivbild der linken Seite zu erzeugen. Der Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 gibt diese vier Vogelperspektivbilder als einzelne Vogelperspektivbilder an den Bildzusammensetzungsabschnitt 34 aus.
Die vier Vogelperspektivbilder von dem Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 werden in den Bildzusammensetzungsabschnitt 34 eingegeben und in ihn wird außerdem das Symbolbild von dem Symbolbildspeicherabschnitt 33 eingegeben. Der Symbolbildspeicherabschnitt 33 speichert Symbolbilddaten, wobei das Symbolbild ein auf dem Bildschirm 25 als ein Symbol (Zeichen) anzuzeigendes Bild des Muldenkippers 1 ist. Somit ist das Symbolbild ein Wiedergabebild des Umrisses des Muldenkippers 1. Dadurch, dass die Reproduzierbarkeit hoch gemacht wird, kann der Bediener das Merkmal des Muldenkippers 1 leicht erkennen. Allerdings ist die hohe Reproduzierbarkeit des Muldenkippers kein wesentlich notwendiger Faktor. Als das Symbolbild kann eine schematische Darstellung oder dergleichen verwendet werden, sofern das Bild als ein Muldenkipper 1 erkannt werden kann.
Der Bildzusammensetzungsabschnitt 34 führt einen Prozess zum Zusammensetzen von vier Vogelperspektivbildern um das Symbolbild aus. Um das Symbolbild werden an der Vorderseitenposition das Vorderseitenvogelperspektivbild, an der Rückseitenposition das Rückseitenvogelperspektivbild, an der Position der rechten Seite das Vogelbild der rechten Seite und an der Position der linken Seite das Vogelperspektivbild der linken Seite angeordnet. Dadurch wird ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild erzeugt, bei dem die jeweiligen einzelnen Vogelperspektivbilder an der Vorwärtsposition, an der Rückwärtsposition, an der Position der rechten Seite und an der Position der linken Seite um das Symbolbild angeordnet sind. Der Bildzusammensetzungsabschnitt 34 gibt das somit erzeugte zusammengesetzte Vogelperspektivbild an den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 aus.
Der Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 bereitet das Bild vor, damit es auf dem Bildschirm 25 des Monitors 24 angezeigt wird. In den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 werden das Rückwärtskamerabild von dem Bildkorrekturabschnitt 31 und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild von dem Bildzusammensetzungsabschnitt 34 eingegeben. Auf dem Bildschirm 25 kann das Rückwärtskamerabild angezeigt werden oder an seiner Stelle können das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild dafür ausgelegt sein, als eine Bedingung zum Teilen des Anzeigebereichs gleichzeitig auf dem Bildschirm 25 angezeigt zu werden. Der Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 erzeugt das auf dem Bildschirm 25 anzuzeigende Anzeigebild.
Der Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 führt eine Steuerung der Betriebsart aus, in der das Anzeigebild auf dem Bildschirm 25 anzuzeigen ist. Wie vorstehend erläutert wurde, kann das Rückwärtskamerabild allein auf dem Bildschirm 25 gezeigt werden oder können das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild gleichzeitig auf dem Bildschirm 25 angezeigt werden. Der Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 kann für den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 durch Betätigen des Eingabeteils 26 gesteuert werden.
Der Bildvergrößerungsabschnitt 37 ist vorgesehen, um das Rückwärtskamerabild oder das zusammengesetzte Vogelperspektivbild, das in den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 eingegeben wird, teilweise zu vergrößern. Somit zeigt der Bildschirm 25 zur Zeit der Ausführung der Bildvergrößerung in Übereinstimmung mit dem Bildvergrößerungsabschnitt 37 das Rückwärtskamerabild in einem vergrößerten Maßstab (vergrößertes Rückwärtskamerabild) oder das zusammengesetzte Vogelperspektivbild in einem vergrößerten Maßstab (vergrößertes Vogelperspektivbild) an. In dem folgenden Abschnitt wird eine Erläuterung des Umfangs des Rückwärtskamerabilds oder des zusammengesetzten Vogelperspektivbilds vorgebracht. Somit werden das Rückwärtskamerabild, das zusammengesetzte Vogelperspektivbild oder ihr vergrößertes Bild auf den Bildschirm 25 zur Nachprüfung des Bedieners gezeigt.
Wie in 8 gezeigt ist, ist der Anzeigecontroller 30 mit dem Fahrzeugcontroller 40 verbunden. Der Fahrzeugcontroller 40 ist mit verschiedenen Bedienmitteln zum Steuern des Muldenkippers 1 verbunden. Ein Schalthebel 50 ist ein damit zu verbindendes Mittel. Der Schalthebel 50 ist ein Fahrbetätigungsmittel zum Steuern des Fahrens des Muldenkippers 1 und ist dafür ausgelegt, drei Positionen, die aus der Vorwärtsposition, aus der Neutralposition und aus der Rückwärtsposition bestehen, zu schalten. Zu der Zeit, zu der der Schalthebel 50 in der Vorwärtsposition angeordnet ist, fährt der Muldenkipper 1 in der Vorwärtsrichtung, während er in der Rückwärtsposition ist, wird veranlasst, dass der Muldenkipper 1 in der Rückwärtsrichtung fährt, während der Muldenkipper 1 ferner in der Neutralposition angehalten ist. Die Schalthebelinformationen hinsichtlich des Status der Position des Schalthebels 50 (Vorwärts, Neutral oder Rückwärts) werden an den Fahrzeugcontroller 40 ausgegeben. Ferner werden die Schalthebelinformationen als Fahrzeuginformationen an den Anzeigecontroller 30 übertragen.
Die vorstehende Beschreibung wurde für die Konstruktion gegeben. Im Folgenden wird auf den Betrieb Bezug genommen. In diesem Zusammenhang bezieht sich die Erläuterung auf zwei Anzeigebetriebsarten einer ersten Anzeigebetriebsart und einer zweiten Anzeigebetriebsart auf einem Bildschirm 25 des Monitors 24. Die erste Anzeigebetriebsart zeigt das Rückwärtskamerabild auf dem Bildschirm 25, während die zweite Anzeigebetriebsart das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild gleichzeitig zeigt, indem der Bildschirm 24 geteilt ist. Natürlich kann irgendeine andere Anzeigebetriebsart als die erste Anzeigebetriebsart oder die zweite Anzeigebetriebsart gezeigt werden. Zunächst wird die Erläuterung für die erste Anzeigebetriebsart beschrieben.
Um das Rückwärtsbild auf dem Bildschirm 24 anzuzeigen, ist es notwendig, ein Bild in der Rückwärtskamera 10B aufzunehmen. Zu diesem Zweck sollte der in das Führerhaus 2 eingestiegene Bediener wenigstens die Kraftmaschine oder dergleichen betätigen und dadurch starten, um ein Bild für die Rückwärtskamera 10B aufzunehmen. Die Rückwärtskamera 10B ist am hinteren Ende des Rahmens 3 über der Lampeneinheit 13 eingebaut und in Richtung unter die Mulde 4 gerichtet. Somit kann die Rückwärtskamera 10B ein Bild der Rückwärtsrichtung des Muldenkippers 1 und unter der Mulde 4 aufnehmen.
Wie oben erläutert wurde, besitzt die Rückwärtskamera 10 in dem Sichtbereich V eine Weitwinkellinse 18 mit dem wie in 5 gezeigten Winkel θ. Somit ist der hintere Endabschnitt der Achse 11 in dem Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B enthalten. In diesem Zusammenhang enthält das Sichtfeld den vollen Bereich der Achse 11 in der Längsrichtung, wobei es aber ausreicht, dass das Sichtfeld die Achse 11 in der Längsrichtung wenigstens teilweise (am hinteren Ende) enthält. Dabei ist in dem Sichtfeld zwischen der Achse 11 und den gegenüberliegenden Hinterrädern 6 ein Raum A enthalten. Die Rückwärtskamera 10 kann die volle Länge der Achse 11 in dem Sichtfeld enthalten, was dementsprechend zu einer Vergrößerung des Blickwinkels führt. Somit ist es erwünscht, dass die Achse 11 teilweise in dem Sichtfeld enthalten ist.
Wie in 5 gezeigt ist, wird das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Bild in den Bildkorrekturabschnitt 31 eingegeben. Der Bildkorrekturabschnitt 31 führt an dem von der Rückwärtskamera 10B eingegebenen Bild einen vorgegebenen Prozess aus, um die Qualität des Bilds von der Rückwärtskamera 10B zu verbessern. Das Rückwärtskamerabild mit der somit verbesserten Qualität wird an den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 ausgegeben.
Der Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 steuert die Anzeige des Rückwärtskamerabilds auf dem Bildschirm 25 in Übereinstimmung mit der ersten Anzeigebetriebsart. Zu diesem Zweck hat der Bediener, z. B. mittels des Eingabeteils 26, die Auswahl der ersten Anzeigebetriebsart ausgeführt. Dadurch kann der Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 die Auswahl der ersten Anzeigebetriebsart erkennen, wobei im Ergebnis auf dem Bildschirm 25 das Rückwärtskamerabild angezeigt wird, das durch die Eingabe des Anzeigebetriebsart-Auswahlabschnitts 36 ausgewählt worden ist.
10 zeigt ein Beispiel eines auf dem Bildschirm 25 anzuzeigenden Rückwärtskamerabilds. An der hintersten Position des Muldenkippers 1 ist die Mulde 4 angeordnet, wobei die Rückwärtskamera 10B nicht an der Mulde 4 befestigt ist. Wie in 5 gezeigt ist, ist die Rückwärtskamera 10B über der an dem hinteren Ende des Rahmens 3 angeordneten Lampeneinheit 13 angebracht, mit anderen Worten, in dem Gebiet unter der Mulde 4 und an einer Position vor dem hinteren Ende der Mulde 4 vorgesehen. Wie in 10 gezeigt ist, enthält das Rückwärtskamerabild somit unter der Mulde 4 angeordnete Komponenten. Da die Rückwärtskamera 10B somit an einer Position soweit wie möglich hinten und höher angeordnet ist, kann die Bilderzeugung außerdem auf einen weiteren Raum A in dem Gebiet unter der Mulde 4 erweitert werden. In Bezug auf das in 10 gezeigte Beispiel des Rückwärtskamerabilds enthält das Bild teilweise die gegenüberliegenden Verbindungsgliedmechanismen 12L und 12R, die gegenüberliegenden Hinterräder 6 und die Achse 11. In diesem Zusammenhang enthält das angezeigte Bild eine Verzerrung der Verbindungsgliedmechanismen 12L und 12R und der Hinterräder 6, da das Bild des Rückwärtskamerabilds der Rückwärtskamera 10B in dem in 10 gezeigten Zustand keine korrigierte Verzerrung besitzt. Ferner trägt das angezeigte Bild der Achse 11 ebenfalls eine teilweise Verzerrung. Nachdem die Korrektur einer Verzerrung ausgeführt worden ist, kann das Rückwärtsbild verwendet werden.
In diesem Zusammenhang ist der Muldenkipper 1, wie zuvor erläutert wurde, ein Großtransportfahrzeug und weist er einen breiteren Raum A unter der Mulde 4 auf. Die Mulde 4 steht in Richtung des Hinterrads 6 in Rückwärtsrichtung relativ vor, wobei der breitere Raum A über einen äußerst weiten Bereich gebildet ist. Somit können in den Raum A unter der Mulde 4 möglicherweise einige Hindernisse wie etwa ein Arbeiter, ein Wartungsfahrzeug oder dergleichen eintreten. Somit ist es wichtig, dass der Bediener, der in das Führerhaus 2 eingestiegen ist, die Situation unter der Mulde 4 bestätigen kann.
Somit ist die Rückwärtskamera 10B dafür ausgelegt, dass in ihr Sichtfeld nicht nur der Muldenkipper 1, sondern auch der Bereich unter der Mulde 4 eintritt. Allerdings ist es in Bezug auf den Vorwärtsabschnitt der Mulde 4 nicht notwendig, dass er in das Sichtfeld eintritt. Da die Achse 11 eine Welle ist, die beide Seiten der Hinterräder 6 verbindet, ist wahrscheinlich nicht zu erwarten, dass Hindernisse über die Achse 11 hinaus in Vorwärtsrichtung bewegt werden. Somit reicht dementsprechend der Umfang des Gebiets darunter aus, um das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B auf der Rückseite der Achse 11 zu haben, um den notwendigen Bereich der Situation unter der Mulde 4 abzudecken.
Es ist erwünscht, die Position der Rückwärtskamera 10B so hoch wie möglich, sofern sie nicht mit der Mulde 4 in Kontakt gelangt, und in der Ausdehnung der Vorderseite des Hinterrads 6 soweit wie möglich hinten anzuordnen. Durch diese Konstruktion wird für den Bediener der weite Bereich des Gebiets unter der Mulde 4 in das Sichtfeld gebracht, indem an der Unterseite der Mulde 4 nach unten geblickt wird. Währenddessen fährt der Muldenkipper 1 auf unregelmäßigem Boden, so dass während der Fahrt eine heftige Schwingung verursacht wird. Somit wird die Schwingung auf die Rückwärtskamera 10B übertragen, was somit ein hemmender Faktor für die problemlose Bilderzeugungsoperation ist.
In dem Aufbau des Muldenkippers 1 ist der Rahmen 3 eine Grundstruktur des Muldenkippers 1, was dazu führt, dass er am wenigstens von der Schwingung beeinträchtigt ist. Somit ist die Lampeneinheit 13 an dem hinteren Ende des Rahmens 3 fest befestigt, wodurch eine Schwingung für die Lampeneinheit 13 unterdrückt wird. Außerdem kann dadurch, dass die Kamerahalterung 17 fest an der Lampeneinheit 13 befestigt ist, beseitigt werden, dass die Schwingung auf die Rückwärtskamera 10B übertragen wird. Dadurch kann die Rückwärtskamera 10B ein Bild im Normalzustand aufnehmen.
In diesem Zusammenhang ist die Lampeneinheit 13 aus der Blinkerlampe 14 und aus der Rücklichtlampe 15 zusammengesetzt, wobei zu der Zeit, zu der diese Lampen leuchten oder blinken, Licht ausgesendet wird. Auffallendes Licht L, das direkt in die Linse 18 der Rückwärtskamera 10B eintritt, ist für das auf dem Bildschirm 25 angezeigte Bild gefährliches Licht, so dass es zu einem ungeeigneten Bild wird. Allerdings ist zwischen der Lampeneinheit 13 und der Rückwärtskamera 10B die Abschirmplatte 16 vorgesehen. Die Abschirmplatte 16 besitzt eine Funktion zu sperren, dass auffallendes Licht in die Rückwärtskamera 10B eintritt. Somit tritt gefährliches Licht nicht in die Linse 18 ein.
Insbesondere dann, wenn der Muldenkipper 1 nachts in Rückwärtsrichtung fährt, wird durch Einschalten der Rücklichtlampe 15 Beleuchtungslicht für die Rückwärtsrichtung zugeführt. Das von dem Rücklicht 15 ausgesendete Licht L hat eine hohe Stärke, so dass das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Bild in Anwesenheit von gefährlichem Licht die normale Qualität nicht soweit erreichen kann, wenn das Licht L direkt in die Linse 18 eintritt. Währenddessen tritt das Licht L wegen Bereitstellung der Abschirmplatte 16 zwischen der Lampeneinheit 13 und der Kamera 10B nicht direkt in die Linse 18 ein. Dadurch behält das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Bild die normale Qualität.
Da hinter dem Muldenkipper 1 beleuchtet ist und das Bild, das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommen wird, auf dem Bildschirm 25 des Monitors 24 angezeigt werden kann, kann der Bediener somit die Situation hinter dem Muldenkipper 1 und die Situation unter der Mulde 4 bei einer Nachtfahrt genau erkennen. Dadurch kann der Bediener den Muldenkipper 1 zur Zeit der Bewegung in Rückwärtsrichtung nachts mit Blick auf den Bildschirm 25 richtig betreiben.
In diesem Zusammenhang ist die Abschirmplatte 16 in Rückwärtsrichtung langgestreckt, wobei der Verlängerungsgrad der Abschirmplatte 16 vorzugsweise so groß wie möglich ist, um zu sperren, dass das auffallende Licht L der Lampeneinheit 13 direkt in die Linse 18 eintritt. Allerdings wird das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B erheblich eingeengt, wenn die Abschirmplatte 16 übermäßig vorsteht. Wie oben erläutert wurde, muss die Achse 11 (das hintere Ende) teilweise in das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B eintreten, so dass die Abschirmplatte 16 nicht unbeschränkt verlängert werden sollte, um die Achse 11 nicht aus der Sicht für die durch die Abschirmplatte 11 verdeckte Rückwärtskamera 10B zu bringen.
Aus diesem Grund ist der Umfang der Länge des Vorstehens für die Abschirmplatte 16 begrenzt. Das heißt, die Abschirmplatte 16 ist in dem Ausmaß nach vorn verlängert, bis sie in das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B auf die Achse 11 eintritt. Die Abschirmplatte 16 kann innerhalb der Grenze, dass die Achse 11 nicht in das Sichtfeld für die Rückwärtskamera 10B eintreten sollte, bis zu einer gewünschten Position unbeschränkt nach vorn verlängert sein. Insbesondere ist die Abschirmplatte 16 unter der Bedingung, dass die Achse 11 wahrscheinlich in das Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B eintritt, soweit wie möglich nach vorn verlängert. Durch diese Konstruktion kann die nachteilige Wirkung durch das von der Lampeneinheit 13 ausgesendete Licht L unterdrückt werden.
Das von der Rückwärtskamera 10B aufgenommene Rückwärtsbild, dessen Bildqualität somit in dem Bildkorrekturabschnitt 31 verbessert worden ist, wird an den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 ausgegeben. Da die erste Anzeigebetriebsart durch den Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 ausgewählt wird, veranlasst der Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35, dass auf dem Bildschirm 25 wie in 10 gezeigt das Rückwärtskamerabild angezeigt wird. Der Bediener kann die Situation hinter dem Muldenkipper 1 und in dem Gebiet unter der Mulde 4 durch Blick auf den Bildschirm 25 genau bestätigen.
In diesem Fall ist die Rückwärtskamera 10B soweit wie möglich in der Rückwärtsrichtung und in einer höheren Position vorgesehen, so dass das Rückwärtskamerabild, das gezeigt ist, einen weiten Bereich des Raums A unter der Mulde 4 enthält. Die Achse 11 ist teilweise (das hintere Ende) in dem Sichtfeld der Rückwärtskamera 10B enthalten. Da sich ein Hindernis wie etwa ein Wartungsfahrzeug, ein Arbeiter oder dergleichen nicht über die Achse 22 hinaus nach vorn bewegt, kann der Bediener lediglich durch das auf dem Bildschirm 25 gezeigte Rückwärtskamerabild ausreichend bestätigen.
Ferner ist zwischen der Lampeneinheit 13 und der Rückwärtskamera 10B die Abschirmplatte 16 angeordnet. Da die Abschirmplatte 16 bis zu der Grenzposition, an der das hintere Ende der Achse 11 in dem Sichtfeld für die Rückwärtskamera 10B enthalten ist, verlängert ist, enthält das Bild von der Rückwärtskamera 10B das hintere Ende der Achse 11. Durch die Anwesenheit der Abschirmplatte 16 kann die nachteilige Wirkung des auffallenden Lichts L zur Zeit der Bilderzeugung durch die Rückwärtskamera 10B unterdrückt werden, was im Ergebnis sicherstellt, dass ein normales Bild erreicht wird. Durch Beschränkung der möglichen verlängerten Position der Abschirmplatte 16 erscheint gleichzeitig die Achse 11 teilweise in dem Rückwärtskamerabild. Dadurch können Sicherheit und die Normalität bei der Bilderzeugung gleichzeitig ausreichend verwirklicht werden.
Als Nächstes wird im Folgenden die zweite Anzeigebetriebsart erläutert. Die zweite Anzeigebetriebsart ist, dass auf den geteilten Anzeigebereichen des Bildschirms 25 das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild gleichzeitig angezeigt werden. Der Bildschirm 25 wird in zwei Anzeigebereiche 25A und 25B geteilt, wobei der Anzeigebereich 25A das Rückwärtskamerabild zeigt, während der Anzeigebereich 25B das zusammengesetzte Vogelperspektivbild zeigt. In dieser Ausführungsform sind die Anzeigebereiche 25A und 25B in der Querrichtung im Verhältnis 1:1 nebeneinander angeordnet, obwohl das Verhältnis der jeweiligen Anzeigebereiche beliebig eingestellt werden kann.
Wie in 8 gezeigt ist, führt der Bildkorrekturabschnitt 31 in Bezug auf die durch die Vorwärtskamera 10F, durch die Rückwärtskamera 10B, durch die Kamera 10R der rechten Seite und durch die Kamera 10L der linken Seite aufgenommenen Bilder die Korrektur zum Verbessern der Bildqualität aus. Das Rückwärtskamerabild wird an den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 35 ausgegeben, während das Vorwärtskamerabild, das Rückwärtskamerabild, das Bild der Kamera der rechten Seite und das Bild der Kamera der linken Seite an den Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 ausgegeben werden. Der Blickpunktumwandlungsabschnitt 32 führt die Umwandlung dieser vier Kamerabilder aus, um virtuelle Draufsichtbilder (Vogelperspektivbilder) zu erzeugen. Dadurch bestehen vier einzelne Vogelperspektivbilder aus einem Vorwärts-Vogelperspektivbild, aus einem Rückwärts-Vogelperspektivbild, aus einem Vogelperspektivbild der rechten Seite und aus einem Vogelperspektivbild der linken Seite.
Diese vier Vogelperspektivbilder werden an den Bildzusammensetzungsabschnitt 34 ausgegeben. Der Bildzusammensetzungsabschnitt 34 erfasst von dem Symbolbildspeicherabschnitt 33, in dem das Symbolbild gespeichert ist. Außerdem werden die jeweiligen einzelnen Vogelperspektivbilder um das Symbolbild zusammengesetzt. Somit wird ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild erzeugt. Mit anderen Worten, das Vorwärts-Vogelperspektivbild 42F, das Rückwärts-Vogelperspektivbild 42B, das Vogelperspektivbild 42R der rechten Seite und das Vogelperspektivbild 42L der linken Seite werden wie in 11 gezeigt um das Symbolbild 41 zusammengesetzt. Ferner werden Begrenzungslinien L1 bis L4 zusammengesetzt, um eine Trennung der jeweiligen Vogelperspektivbilder vorzunehmen. Um auf dem Symbolbild die Vorwärtsrichtung des Muldenkippers 1 anzugeben, ist an der dem Führerhaus 2 entsprechenden Position ein Vorderseitenzeichen 43 eingeschoben. Das somit in dem Bildzusammensetzungsabschnitt zusammengesetzte zusammengesetzte Vogelperspektivbild wird an den Bildzusammensetzungsabschnitt 34 ausgegeben.
In dem Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt 36 wird die zweite Anzeigebetriebsart ausgewählt und die Auswahl wird an den Anzeigebetriebsart-Erzeugungsabschnitt 35 übertragen. Das zusammengesetzte Vogelperspektivbild und das Rückwärtskamerabild werden in den Anzeigebilderzeugungsabschnitt 34 eingegeben, wodurch Bilder des Rückwärtskamerabilds zum Anzeigen des Bildschirms 25 auf dem Anzeigebereich 25A und des zusammengesetzten Vogelperspektivbilds auf dem Anzeigebereich 25B des Bildschirms 25 erzeugt werden und wobei diese Bilder an den Bildschirm 25 ausgegeben werden. Daraufhin wird der Bildschirm 25, das Rückwärtskamerabild auf dem Anzeigebereich 25A und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild auf dem Anzeigebereich 25B, wie in 10 gezeigt angezeigt.
In dem auf dem Anzeigebereich 25B gezeigten zusammengesetzten Vogelperspektivbild ist die Situation der Umgebung des Muldenkippers 1 angegeben, so dass die Entfernung zwischen dem Hindernis und dem Muldenkipper 1, wenn sich dem Muldenkipper 1 ein bestimmtes Hindernis annähert, deutlich erkannt werden kann. In 11 nähert sich dem Muldenkipper 1 ein Hindernis S1 an, wobei der Bediener deutlich Kenntnis über die Entfernung zwischen dem Hindernis S1 und dem Muldenkipper 1 haben kann.
In diesem Zusammenhang ist das zusammengesetzte Vogelperspektivbild eine virtuelle Bildansicht von einem oberen Blickpunkt nach unten. Somit ist diese Anzeigebetriebsart sehr vorteilhaft in Bezug darauf, dass der Bediener die umgebende Situation des Muldenkippers 1 erkennt, die Situation unter der Mulde 4 in dem zusammengesetzten Vogelperspektivbild aber nicht anzeigen kann. Somit wird auf dem Anzeigebereich 25A dementsprechend das Rückwärtskamerabild gezeigt. Mit anderen Worten, das zusammengesetzte Vogelperspektivbild und das Rückwärtskamerabild werden auf dem Bildschirm 25 gleichzeitig gezeigt. Wie oben in der ersten Anzeigebetriebsart erläutert ist, enthielt das Rückwärtskamerabild einen Teil der Achse 11. Außerdem ist das Rückwärtskamerabild das Bild, das einen weiteren Raum A unter der Mulde 4 umfasst.
Somit kann der Bediener durch Anzeigen des zusammengesetzten Vogelperspektivbilds und des Rückwärtskamerabilds die Situation um den Muldenkipper 1 und in dem Raum A unter der Mulde 4 deutlich erkennen. Wie oben erläutert wurde, ist das hintere Ende der Achse 11 in dem Rückwärtskamerabild enthalten. Es gibt kein Hindernis, das in Richtung der Position vor der Achse 11 zu bewegen ist, so dass das Rückwärtskamerabild dazu beiträgt, die Sicherheit ausreichend sicherzustellen. Außerdem wird die Umgebung des Muldenkippers 1 aus dem zusammengesetzten Vogelperspektivbild erkannt. Somit kann der Bereich unter der Mulde 4 erkannt werden und gleichzeitig ebenfalls die Umgebung des Muldenkippers 1 erkannt werden, was dazu führt, dass die Sicherheit in hoher Qualität sichergestellt wird.
Währenddessen besitzt der in dem Führerhaus 2 vorgesehene Monitor 24 eine kleine Größe. Um für den Bediener, der in das Führerhaus 2 eingestiegen ist, die Sicht in der Vorwärtsrichtung 2 sicherzustellen, wird der Monitor 24 mit einer großen Größe verwendet, was ein nachteiliges Ergebnis mit sich bringt, dass das Sichtfeld beschränkt ist. Somit sollte die Größe des Monitors 24 verringert werden, was veranlasst, dass der Bildschirm 24 eine kleine Größe erhält.
Wenn der Bildschirm 25 in mehrere Teile geteilt ist, können verschiedene Informationen angegeben werden, während die Sichtbarkeit dadurch, dass die geteilte Anzahl für den Bildschirm 25 erhöht wird, wegen der kleinen Größe äußerst verschlechtert wird. Somit ist die geteilte Anzahl des Bildschirms 25 vorzugsweise zwei bis vier. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Teilungsanzahl zwei, so dass das Rückwärtskamerabild und das Vogelperspektivbild gleichzeitig angezeigt werden, so dass die Sicherheit ausreichend sichergestellt wird.
Nachfolgend wird ein Beispiel als die zweite Anzeigebetriebsart für das Rückwärtskamerabild im vergrößerten Zustand erläutert. 12 zeigt in dem Anzeigebereich 25A das vergrößerte Rückwärtskamerabild und in dem Anzeigebereich 25B das zusammengesetzte Vogelperspektivbild. Das in dem Anzeigebereich 25A gezeigte vergrößerte Rückwärtskamerabild ist ein erweitertes Gebiet des Raums A unter der Mulde 4 und seiner Umgebung. In der zweiten Anzeigebetriebsart besitzen die Anzeigebereiche 25A und 25B wegen des geteilten Aspekts der Anzeige eine kleine Größe.
Zu diesem Zwecke führt der Bildvergrößerungsabschnitt 37 des Anzeigecontrollers 30 einen Prozess zum Vergrößern eines nahen Abschnitts des Raums A des Rückwärtskamerabilds in dem angezeigten Bild des Anzeigebilderzeugungsabschnitts 35 aus. Der Bildvergrößerungsabschnitt 37 ist mit einem Einstellanschluss mit einer Drahtverbindung zum Einstellen der Position und des Winkels der Rückwärtskamera 10B verbunden und ermöglicht dadurch, Dimensionen der jeweiligen Komponenten des Fahrzeugaufbaus und dergleichen einzustellen, um den Raum A in dem Rückwärtskamerabild zu identifizieren. Das Rückwärtskamerabild kann in dem Raum A vergrößert sein. Dies ist das rückwärts vergrößerte Bild. Obwohl die Rückwärtskamera 10B in Übereinstimmung mit der vorliegenden Ausführungsform dafür ausgelegt ist, die Bilderzeugung der Rückwärtsrichtung des Muldenkippers 1 vorzunehmen, ist der Raum A darunter in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung so ausgelegt, dass er so angezeigt wird, dass eine Erkennung der Situation des Bereichs unter der Mulde 4 vorgenommen wird.
Wie oben erläutert wurde, kann der Bediener die Situation in dem Raum A unter der Mulde 4 dadurch, dass er das Bild des Raums A unter der Mulde 4 vergrößert, auf ausgezeichnete Weise verstehen. Allerdings wird die Situation weit entfernt von dem Muldenkipper 1 durch das vergrößerte Rückwärtskamerabild nicht gezeigt. Währenddessen wird außer dem Rückwärtskamerabild das zusammengesetzte Vogelperspektivbild gezeigt. Die Situation des Rückwärtsfelds kann aus dem zusammengesetzten Vogelperspektivbild selbst dann erkannt werden, wenn das Rückwärtsfeld in dem vergrößerten Rückwärtskamerabild nicht gezeigt wird. Somit gibt es selbst dann, wenn der Raum A unter der Mulde 4 in dem vergrößerten Maßstab gezeigt wird, keine Situation, in der das Rückwärtsfeld des Muldenkippers 1 nicht bestätigt wird.
Die Situation unter der Mulde 4 kann aus dem vergrößerten Rückwärtskamerabild erkannt werden und die Situation um den Muldenkipper 1 kann aus dem zusammengesetzten Vogelperspektivbild erkannt werden. Durch diese Konstruktion besitzt der Bediener ausreichend Informationen zum Betreiben der Fahrt des Muldenkippers 1 und um somit die Sicherheit bei der Fahrt in hohem Grad sicherzustellen.
Als Nächstes wird auf ein Beispiel zum Anzeigen des zusammengesetzten Vogelperspektivbilds und eines vergrößerten Rückwärts-Vogelperspektivbilds auf dem Bildschirm 25 Bezug genommen. Wie in 13 gezeigt ist, ist auf dem Anzeigebereich 25A das vergrößerte Rückwärts-Vogelperspektivbild gezeigt und ist auf dem Anzeigebereich 25B das zusammengesetzte Vogelperspektivbild gezeigt. Das einzelne Vogelperspektivbild ist an einer Position in der Nähe des Raums A unter der Mulde 4 vergrößert angezeigt. Der Bildvergrößerungsabschnitt 37 des Anzeigecontrollers 20 führt das Vergrößern der Nähe des Raums A des Rückwärts-Vogelperspektivbilds aus.
Wie in 13 weiter gezeigt ist, ist auf dem Anzeigebereich 25A das vergrößerte Rückwärts-Vogelperspektivbild gezeigt. In dieser Figur ist ein Symbolbild 41 als ein Teilsymbolbild 41A gezeigt. Wie zuvor erläutert wurde, erscheint wegen der Tatsache, dass die Rückwärtskamera 10B die Achse 11 teilweise in dem Sichtfeld enthält, in 13 das Bild, das vergrößert der Abschnitt des Raums A in dem Gebiet unter der Mulde ist.
Somit werden dementsprechend das zusammengesetzte Vogelperspektivbild und das Rückwärts-Vogelperspektivbild angezeigt. Die Umgebungssituation des Muldenkippers 1 kann aus dem zusammengesetzten Vogelperspektivbild erkannt werden. Der Bediener kann die Situation in dem Raum A unter der Mulde 4 durch die Vergrößerung dieses Raums A des Gebiets unter der Mulde 4 in dem Rückwärts-Vogelperspektivbild erkennen. Der Anzeigebereich 25A, der gezeigt ist, ist ein vergrößertes Rückwärts-Vogelperspektivbild, während der Anzeigebereich 25B mit derselben Größe wie das zusammengesetzte Vogelperspektivbild (d. h. das zusammengesetzte Vogelperspektivbild selbst) gezeigt ist. Somit wird die Sicht für den Bediener dementsprechend durch Bilder mit derselben Größe für den Anzeigebereich 25A und für den Anzeigebereich 25B qualitativ verbessert.
Als Nächstes wird im Folgenden die Verarbeitung des Muldenkippers 1 zur Zeit der Fahroperation erläutert. Wie zuvor erläutert wurde, ist in dem Führerhaus 2 der Schalthebel 50 vorgesehen, wobei ein Bediener mit dem Schalthebel 50 das Fahren des Muldenkippers 1 steuert. Der Schalthebel 50 besitzt eine Vorwärtsposition, eine Neutralposition und eine Rückwärtsposition, wobei durch die Position des Schalthebels 50 bestimmt wird, ob die Fahrt des Muldenkippers 1 begonnen wird, und die Fahrtrichtung bestimmt wird. Informationen hinsichtlich der Position des Schalthebels 50 (Schalthebelinformationen) werden an den Fahrzeugcontroller 40 übermittelt, woraufhin der Fahrzeugcontroller 40 die Schalthebelinformationen als eine der Fahrzeuginformationen an den Anzeigecontroller 30 ausgibt.
Wenn der Schalthebel in die Rückwärtsposition betätigt wird, wird dieses Signal an den Fahrzeugcontroller 40 übertragen und daraufhin an den Anzeigecontroller 40 ausgegeben. Der Anzeigecontroller 30 veranlasst, dass der Bildschirm 25 zum Anzeigen eines Bilds der ersten Anzeigebetriebsart, der zweiten Anzeigebetriebsart oder dergleichen gesteuert wird. Im Gegensatz dazu wird dieses Signal zu der Zeit, zu der der Schalthebel 50 in der Neutralposition oder in der Vorwärtsposition positioniert ist, an den Fahrzeugcontroller 40 übertragen und daraufhin dann an den Anzeigecontroller 40 ausgegeben. Der Anzeigecontroller 30 kann steuern, dass der Bildschirm 25 kein Bild der ersten Anzeigebetriebsart, der zweiten Anzeigebetriebsart oder dergleichen anzeigt.
Das heißt, wenn der Schalthebel 50 in die Vorwärtsposition geschaltet wird, fährt der Muldenkipper 1 in der Vorwärtsrichtung. In dieser Position ist es nicht besonders notwendig, die Rückwärtssituation auf dem Monitor 24 anzuzeigen. Somit kann es zu der Zeit, zu der in der Vorwärtsrichtung gefahren wird, nicht notwendig sein, das Rückwärtskamerabild und das Rückwärts-Vogelperspektivbild anzuzeigen, da sich der Muldenkipper 1 nicht rückwärts bewegt. Wenn der Schalthebel 50 dagegen aus der Neutralposition in die Rückwärtsposition betätigt worden ist, bewegt sich der Muldenkipper 1 in der Rückwärtsrichtung, so dass zur Zeit der Neutralposition des Schalthebels 50 das Rückwärtskamerabild oder das Rückwärts-Vogelperspektivbild zum Betreiben in der ersten Anzeigebetriebsart, in der zweiten Anzeigebetriebsart oder dergleichen angezeigt werden kann.
Bezugszeichenliste

1: Muldenkipper
2: Führerhaus
3: Rahmen
4: Mulde
6: Hinterrad
10: Kamera
10B: Rückwärtskamera
10F: Vorwärtskamera
10L: Kamera der linken Seite
10R: Kamera der rechten Seite
11: Achse
13: Lampeneinheit
16: Abschirmplatte
18: Linse
24: Monitor
25: Bildschirm
30: Anzeigecontroller
19: Fahrzeugcontroller
31: Bildkorrekturabschnitt
32: Blickpunktumwandlungsabschnitt
33: Symbolbildspeicherabschnitt
34: Bildzusammensetzungsabschnitt
35: Anzeigebetriebsart-Erzeugungsabschnitt
36: Anzeigebetriebsart-Steuerabschnitt
37: Bildvergrößerungsabschnitt
40: Fahrzeugcontroller
41: Symbolbild
41A: Teilsymbolbild
42B: Rückwärts-Vogelperspektivbild
42F: Vorwärts-Vogelperspektivbild
42L: Vogelperspektivbild der linken Seite
42R: Vogelperspektivbild der rechten Seite

Claims

Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug, wobei die Überwachungsvorrichtung umfasst: eine Lampeneinheit, die an einer Position am hinteren Ende des Rahmens des Transportfahrzeugs an einer Position unter einer Mulde angebracht ist; eine Rückwärtskamera, die an einer Position über der Lampeneinheit angebracht ist, wobei eine Achse für Hinterräder des Transportfahrzeugs wenigstens teilweise in ihrem Sichtfeld enthalten ist und die ein Bild der Rückwärtsrichtung des Transportfahrzeugs aufnimmt, wobei die optische Achse in einer Richtung schräg nach unten gerichtet ist; ein Abschirmelement, das an einer Position zwischen der Lampeneinheit und der Rückwärtskamera vorgesehen ist und das zu einer solchen Position verläuft, dass die Achse wenigstens teilweise innerhalb des Sichtfelds der Rückwärtskamera erfasst ist; und eine Anzeigevorrichtung, die in einem Führerhaus des Transportfahrzeugs vorgesehen ist, um ein von der Rückwärtskamera aufgenommenes Rückwärtskamerabild zu zeigen.
Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Rückwärtskamera in einer Position befindet, in der sie den hinteren Endabschnitt der Achse innerhalb des Sichtfelds enthält.
Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Überwachungsvorrichtung ferner umfasst: eine Kamera der linken Seite zum Erzeugen eines Bilds der linken Seite des Transportfahrzeugs und eine Kamera der rechten Seite zum Erzeugen eines Bilds der rechten Seite; einen Blickpunktumwandlungsabschnitt zum Erzeugen einzelner Vogelperspektivbilder durch Umwandeln jeweiliger Blickpunkte der wenigstens durch die Rückwärtskamera, durch die Kamera der linken Seite und durch die Kamera der rechten Seite aufgenommenen Bilder in obere Blickpunkte; und einen Abschnitt zum Erzeugen eines zusammengesetzten Vogelperspektivbilds, um ein zusammengesetztes Vogelperspektivbild zu erzeugen, um diese einzelnen Vogelperspektivbilder zusammenzusetzen und sie um ein Symbolbild, das das Transportfahrzeug symbolisiert, anzuordnen; wobei die Auslegung so ist, dass das Rückwärtskamerabild und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild auf geteilten Anzeigebereichen angezeigt werden, die auf einem Bildschirm der Anzeigevorrichtung gebildet sind.
Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug nach Anspruch 3, wobei auf den geteilten Anzeigebereichen anstelle des Rückwärtskamerabilds ein vergrößertes Rückwärtskamerabild, das in einem Abschnitt der Achse und der einander gegenüberliegenden Hinterräder des Rückwärtskamerabilds teilweise vergrößert ist, und das zusammengesetzten Vogelperspektivbild jeweils angezeigt werden.
Überwachungsvorrichtung für ein Transportfahrzeug nach Anspruch 3, wobei auf den geteilten Anzeigebereichen anstelle des Rückwärtskamerabilds ein vergrößertes Rückwärts-Vogelperspektivbild von dem Rückwärtskamerabild, das in einem Abschnitt der Achse und der einander gegenüberliegenden Hinterräder des Rückwärtskamerabilds teilweise vergrößert ist, und das zusammengesetzte Vogelperspektivbild jeweils angezeigt werden.