作业机械的周围监视装置制造方法及图纸

一种作业机械的周围监视装置，其对多个摄像机(30)所拍摄到的各图像(31)进行上方视点转换处理而生成上方视点图像(35)，并且当从各上方视点图像(35)中切割出显示图像，并对所切割出的各显示图像进行合成而生成以与作业机械对应的图像为中心的周围的俯瞰图像(300)时，以基于所设定的对照面高度(Z)，使从上述各上方视点图像(35)切割出的显示图像的区域比标准的切割区域宽，并使切割出的各显示图像成为上述标准的切割区域的方式进行调整来合成。由此，能够确实地显示存在于构成该俯瞰图像的各显示图像间的边界线附近的立体物(障碍物)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】作业机械的周围监视装置
本专利技术涉及用于通过安装在液压挖掘机或翻斗卡车等作业机械上的多个摄像机来生成组合有与该作业机械对应的图像的俯瞰图像而监视其周围状况的装置。
技术介绍
一般来说，液压挖掘机或翻斗卡车等的大型工程/作业机械，其周围的视觉辨认性较差。因此，例如在以下的专利文献1等中，在液压挖掘机的上部旋转体的右侧面和后部分别设置摄像机，并将这些摄像机所拍摄到的图像显示在驾驶席的显示器上，由此确保了视觉辨认性。另外，在以下的专利文献2等中，公开有如下周围监视装置：在车身四周上设置多个摄像机，并对各摄像机所拍摄到的车身周围的图像进行上方视点转换处理，将这些图像进行合成而生成在以与上述作业机械对应的图像为中心的周围合成并将视点转换为车身上方的俯瞰图像，并在驾驶席的显示器上显示该俯瞰图像，由此能够在感觉方面掌握车身与其周围障碍物等的距离。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-95307号公报专利文献2：日本特开2008-248613号公报
技术实现思路
然而，在生成如所述专利文献2那样的俯瞰图像并将其显示的周围监视装置中，若在构成俯瞰图像的各上方视点图像间的边界线附近，存在有如人物或电杆等那样的比较细且长度高的障碍物(立体物)的话，则具有该障碍物的大部分会消失且无法显示在俯瞰图像中的情况。例如在为人物的情况下只能显示其脚下部分，或者在为电杆等的情况下只显示其根部，从而有可能无法注意到该障碍物的存在。因此，本专利技术是为了解决这些课题而研究出的，其目的在于提供一种新型的作业机械的周围监视装置，能够将存在于构成俯瞰图像的上方视点图像间的边界线附近的立体物(障碍物)准确地显示。为了解决上述技术课题，第1方案为一种作业机械的周围监视装置，其特征在于，具有：多个摄像机，其安装在作业机械的车身上并拍摄其周围；上方视点图像生成机构，其对该各摄像机所拍摄到的原图像进行上方视点转换而生成上方视点图像；俯瞰图像生成机构，其从该上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像中切割出显示图像，并对所切割出的各显示图像进行合成而生成组合有与所述作业机械对应的图像的、周围的俯瞰图像；显示机构，其显示该俯瞰图像生成机构所生成的俯瞰图像；和对照面高度设定机构，其设定当合成所述上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像时的虚拟的对照面高度，所述俯瞰图像生成机构以基于所述对照面高度设定机构所设定的对照面高度，使从所述各上方视点图像切割出的显示图像的区域比标准的切割区域宽，并使切割出的各显示图像成为所述标准的切割区域的方式进行调整来合成。根据这种构成，对多个摄像机所拍摄到的各图像进行上方视点转换处理之后切割出显示图像，并对所切割出的各显示图像进行合成而生成以与所述作业机械对应的图像为中心的周围的俯瞰图像，此时，能够将存在于构成该俯瞰图像的各显示图像间的边界线附近的立体物(障碍物)准确地显示。第2方案为一种作业机械的周围监视装置，在第1方案中，所述对照面高度设定机构根据所述作业机械的动作状态而工作。根据这种构成，能够根据作业机械的动作状态，例如停止时或作业时等来将通常的俯瞰图像和基于对照面高度设定值所生成的俯瞰图像进行适当切换并显示。第3方案为一种作业机械的周围监视装置，在第1方案中，所述对照面高度设定机构通过手动来工作。根据这种构成，能够通过操作员的手动而任意地切换并显示通常的俯瞰图像和基于对照面高度设定值所生成的俯瞰图像。第4方案为一种作业机械的周围监视装置，在第2方案中，所述对照面高度设定机构当所述对照面高度设定为与标准相比不同的高度时，经过规定时间之后使所述对照面高度返回至标准的对照面高度。根据这种构成，能够防止在根据作业机械的动作状态而自动地修正对照面高度的情况下，操作员在之后将该已修正的对照面高度错认为标准的对照面高度。第5方案为一种作业机械的周围监视装置，在第3方案中，所述对照面高度设定机构当所述对照面高度设定为与标准相比不同的高度时，经过规定时间之后使所述对照面高度返回至标准的对照面高度。根据这种构成，能够防止在通过手动来修正对照面高度的情况下，操作员在之后将该已修正的对照面高度错认为标准的对照面高度。第6方案为一种作业机械的周围监视装置，在第1方案中，具有立体物检测机构，其检测在所述作业机械附近有无立体物，所述对照面高度设定机构在由所述立体物检测机构检测到所述作业机械附近的立体物时设定对照面高度。根据这种构成，能够根据检测作业机械附近有无立体物而将通常的俯瞰图像和基于对照面高度设定值所生成的俯瞰图像进行自动地切换并显示。第7方案为一种作业机械的周围监视装置，在第6方案中，所述对照面高度设定机构能够将对照面高度多层级地设定，并根据所述无线检测机构所检测到的所述作业机械附近的立体物的种类或大小而调整该对照面高度的设定。根据这种构成，能够根据该立体物的种类或大小等而自动地调整存在于各显示图像间的边界线附近的立体物(障碍物)的可见性。第8方案为一种作业机械的周围监视装置，在第1方案中，还具有生成如下合成图像的图像合成机构，该合成图像在所述俯瞰图像生成机构所生成的俯瞰图像中，合成有显示所述对照面高度设定机构所设定的对照面高度的文字或者图形、符号的任一个或者两个以上，所述显示机构显示所述图像合成机构所生成的合成图像。根据这种构成，操作员不仅能够由目视瞬时且准确地掌握标准的对照面高度被修正的情况，还能够由目视瞬时且准确地掌握修正了多大程度。另外，通过与俯瞰图像合成地显示，以最小限度移动视线即可实现，由此容易看且容易明白。专利技术的效果根据本专利技术，在从多个摄像机所拍摄的图像生成作业机械周围的俯瞰图像时，基于所设定的对照面高度使构成俯瞰图像的各显示图像的区域比标准的切割区域宽而合成，因而能够准确地显示存在于各显示图像间的边界线附近的立体物(障碍物)。由此，即使为人物或电杆等那样的比较细且长度高的障碍物(立体物)也不会担心其会消失，从而操作员等能够准确地识别其存在。附图说明图1是表示作为本专利技术的作业机械之一的液压挖掘机100的一个实施方式的整体立体图。图2是表示本专利技术的周围监视装置200的一个实施方式的结构图。图3是表示搭载在车身上的各摄像机30的拍摄区域的例子的概念图。图4是表示根据拍摄到的图像生成上方视点图像35而进行合成的例子的概念图。图5是表示对拍摄到的原图像31进行透镜失真修正，并进行视点转换从而为了得到上方视点图像的图像处理流程的概念图。图6是表示在对照面高度为0m的情况下(标准)生成的俯瞰图像300的例子的概念图。图7是表示在对照面高度为0.5m的情况下生成的俯瞰图像300的例子的概念图。图8是表示在对照面高度为1.0m的情况下生成的俯瞰图像300的例子的概念图。图9是表示基于本专利技术的周围监视装置200进行的处理的流程的流程图。图10是表示在对照面高度Z为0m的情况下的上方视点图像的显示区域(切割区域)的概念图。图11是表示在对照面高度Z为1.0m的情况下的上方视点图像的显示区域(切割区域)的概念图。图12是表示对照面高度设定部211的对照面高度设定处理的一个例子的流程图。图13是表示本专利技术的周围监视装置200的其他实施方式的结构图。图14是表示作业机械为翻斗卡车400的情况下与其对照面高度Z的关系的概念图。图15是表示将本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种作业机械的周围监视装置，其特征在于，具有：多个摄像机，其安装在作业机械的车身上并拍摄其周围；上方视点图像生成机构，其对该各摄像机所拍摄到的原图像进行上方视点转换而生成上方视点图像；俯瞰图像生成机构，其从该上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像中切割出显示图像，并对所切割出的各显示图像进行合成而生成组合有与所述作业机械对应的图像的、周围的俯瞰图像；显示机构，其显示该俯瞰图像生成机构所生成的俯瞰图像；和对照面高度设定机构，其设定当合成所述上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像时的虚拟的对照面高度，所述俯瞰图像生成机构以基于所述对照面高度设定机构所设定的对照面高度，使从所述各上方视点图像切割出的显示图像的区域比标准的切割区域宽，并使切割出的各显示图像成为所述标准的切割区域的方式进行调整来合成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.07.27 JP 2012-1665981.一种作业机械的周围监视装置，其特征在于，具有：多个摄像机，其安装在作业机械的车身上并拍摄其周围；上方视点图像生成机构，其对该各摄像机所拍摄到的原图像进行上方视点转换而生成上方视点图像；俯瞰图像生成机构，其从该上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像中切割出显示图像，并对所切割出的各显示图像进行合成而生成组合有与所述作业机械对应的图像的、周围的俯瞰图像；显示机构，其显示该俯瞰图像生成机构所生成的俯瞰图像；和对照面高度设定机构，其将当合成所述上方视点图像生成机构所生成的各上方视点图像时的虚拟的对照面高度设定为所期望的高度，所述俯瞰图像生成机构以随着所述对照面高度设定机构所设定的对照面高度变高，而使从所述各上方视点图像切割出的显示图像的区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：石本英史，古渡阳一，稻野边庆仁，
申请(专利权)人：日立建机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP