工作车辆的制作方法

文档序号:16249825发布日期:2018-12-11 23:54阅读:136来源:国知局
工作车辆的制作方法

本发明涉及工作车辆,尤其涉及具有立体摄像机的工作车辆。

背景技术

在驾驶室内具有用于地形测量的立体摄像机的液压挖掘机已被日本特开2012-233353号公报(专利文献1)公开。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2012-233353号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

另外,液压挖掘机的驾驶室的前窗,一般而言,能够通过使之从驾驶室前方向驾驶室车顶侧滑动移动来打开。由此,能够打开前窗来工作。

但是,若如上述公报那样配置摄像机,则摄像机会成为障碍从而无法打开前窗。

本公开的目的在于,提供一种能够将立体摄像机安装于驾驶室、且能够打开驾驶室的前窗的工作车辆。

用于解决课题的手段

本公开的工作车辆具备驾驶室、第1立体摄像机、第2立体摄像机、第1壳体和第2壳体。第1立体摄像机具有第1摄像部和第2摄像部。第2立体摄像机具有第3摄像部和第4摄像部。第1壳体在内部容纳第1摄像部以及第3摄像部。第2壳体在内部容纳第2摄像部以及第4摄像部。第1壳体以及第2壳体安装在驾驶室的外部。

发明效果

根据上述结构,通过本公开,能够实现能将立体摄像机安装于驾驶室且能打开驾驶室的前窗的工作车辆。

附图说明

图1是概略性地表示一实施方式中的液压挖掘机的结构的立体图。

图2是表示图1所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的立体图。

图3是从图2所示的状态之中省略摄像部的壳体来表示的立体图。

图4是表示图2所示的壳体56a和其内部的收纳物的结构的分解立体图。

图5是表示作为图4所示的壳体56a的内部的收纳物的背板、密封构件、支架等的分解立体图。

图6是表示壳体56a内的结构的纵剖视图。

图7是表示壳体56a内的结构的横剖视图。

图8是图1所示的液压挖掘机的驾驶室的纵剖视图。

图9是用于说明图1所示的液压挖掘机中的摄像机的布线及其覆盖件的分解立体图。

图10是表示由各摄像部摄像的摄像范围的示意图。

图11是表示立体图像数据合成系统的结构的功能框图。

图12是概略性地表示其他实施方式中的液压挖掘机的结构的立体图。

图13是表示图12所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的主视图。

图14是表示图12所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的俯视图。

图15是表示图12所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的侧视图。

图16是表示立体图像数据合成系统的其他结构的功能框图。

具体实施方式

以下,基于图来说明本发明的实施方式。

(一实施方式)

首先,对本公开的一实施方式中的工作车辆的结构进行说明。以下,作为能应用本发明思想的工作车辆的一例,利用图1对液压挖掘机进行说明。另外,本发明除了液压挖掘机以外,还能够应用于推土机、车轮加载器等工作车辆。

在以下的说明中,“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”是指以就坐于驾驶室5内的驾驶座8的操作员为基准的方向。

图1是概略性地表示一实施方式中的液压挖掘机的结构的立体图。如图1所示,本实施方式的液压挖掘机1主要具有行驶体2、回旋体3和工作装置4。由行驶体2和回旋体3构成了液压挖掘机1的车辆主体。

行驶体2具有左右一对履带2a。通过左右一对履带2a的旋转驱动,从而液压挖掘机1构成为能够自由运行。

回旋体3设置为相对于行驶体2而自由回旋。回旋体3主要具有驾驶室5、发动机罩6和配重7。

驾驶室5配置在回旋体3的例如前方左侧(车辆前侧)。在驾驶室5的内部,配置有用于使操作员就坐的驾驶座8。在回旋体3的上表面设置有天线9。

天线9与液压挖掘机1的通信终端(未图示)连接,通信终端与控制器连接。控制器通过双向的通信线缆等而与监视器连接。天线9例如能够通过液压挖掘机1外部的通信卫星而与通信地球站通信。

发动机罩6以及配重7分别配置在回旋体3的后方侧(车辆后侧)。发动机罩6配置为覆盖发动机室的至少上方。在发动机室内,收纳有发动机单元(发动机、排气处理单元等)。配重7为了在采掘等时取得车辆主体的平衡而配置在发动机室的后方。

工作装置4用于进行砂土的挖掘等工作。工作装置4安装在回旋体3的前方侧。工作装置4例如具有动臂4a、斗杆4b、铲斗4c、液压工作缸4d、4e、4f等。动臂4a、斗杆4b以及铲斗4c分别通过液压工作缸4f、4e、4d来驱动,从而工作装置4能够驱动。

动臂4a的基端部经由动臂销而与回旋体3连结。动臂4a设置为能够以动臂销为中心而旋转。斗杆4b的基端部经由斗杆销而与动臂4a的前端部连结。斗杆4b设置为能够以斗杆销为中心而旋转。铲斗4c经由铲斗销而与斗杆4b的前端部连结。铲斗4c设置为能够以铲斗销为中心而旋转。

工作装置4设置在相对于驾驶室5的例如右侧。另外,驾驶室5和工作装置4的配置并不限于图1所示的例子,例如也可以驾驶室5配置在回旋体3的前方右侧,并且工作装置4配置在驾驶室5的左侧。

驾驶室5包括:车顶部分48,配置为覆盖驾驶座8;和多个柱,对车顶部分48进行支承。多个柱包括前柱40、后柱46和中间柱44。前柱40相对于驾驶座8而配置在前方且在驾驶室5的角部。后柱46相对于驾驶座8而配置在后方且在驾驶室5的角部。中间柱44配置在前柱40与后柱46之间。各个柱具有:与驾驶室5的底部连结的下端、和与驾驶室5的车顶部分48连结的上端。

前柱40包括左柱41和右柱42。左柱41配置在驾驶室5的前方左角。右柱42配置在驾驶室5的前方右角。右柱42配置在靠近工作装置4的一侧。左柱41配置在远离工作装置4的一侧。

由前柱41、42、一对后柱46、车顶部分48和底部包围的空间形成了驾驶室5的室内空间。驾驶座8容纳在驾驶室5的室内空间。驾驶座8配置在驾驶室5的底部的大致中央部。在驾驶室5的左侧面,设置有用于操作员上下驾驶室5的门。

在左柱41与右柱42之间配置有前窗47a。在前窗47a关闭的状态下,前窗47a相对于驾驶座8而配置在前方。在一对后柱46之间配置有后窗47b(图8)。后窗47b相对于驾驶座8而配置在后方。前窗47a以及后窗47b分别具有由透明材料构成的窗部、和对该窗部进行保持的窗框部。

就坐于驾驶座8的操作员能够分别通过前窗47a以及后窗47b而对驾驶室5的外部进行视觉辨认。例如,就坐于驾驶座8的操作员能够通过前窗47a来直接观看挖掘砂土的铲斗4c、施工对象的现况地形等。此外,就坐于驾驶座8的操作员能够通过后窗47b来直接观看车辆主体的后方。

前框架(前方梁构件)49a位于驾驶室5的前方上端。前框架49a将左柱41和右柱42相连在一起。前框架49a配置在车顶部分48与关闭的状态的前窗47a之间。后框架(后方梁构件)49b位于驾驶室5的后方上端。后框架49b将一对后柱46彼此相连在一起。后框架49b配置在后窗47b与车顶部分48之间。

图2是表示图1所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的立体图。图3是从图2所示的状态之中省略摄像部的壳体来表示的立体图。

如图2所示,液压挖掘机1具有第1立体摄像机和第2立体摄像机。第1立体摄像机具有摄像部51a(第1摄像部)和摄像部51b(第2摄像部)。摄像部51a、51b分别安装在驾驶室5的外部且安装在前框架49a。摄像部51a位于前框架49a和左柱41的交叉部。摄像部51b位于前框架49a和右柱42的交叉部。

第2立体摄像机具有摄像部52a(第3摄像部)和摄像部52b(第4摄像部)。摄像部52a、52b分别安装在驾驶室5的外部且安装在前框架49a。摄像部52a位于前框架49a和左柱41的交叉部。摄像部52b位于前框架49a和右柱42的交叉部。

第1立体摄像机和第2立体摄像机安装在驾驶室5的外部。第1立体摄像机和第2立体摄像机分别安装在前框架49a。

摄像部51a和摄像部52a容纳在一个壳体56a(第1壳体)的内部。壳体56a在前方具有开口部56aa。在该开口部56aa配置有玻璃盖57a(覆盖件)。摄像部51a和摄像部52a分别能够通过玻璃盖57a而对液压挖掘机1的前方的地形等进行摄像。

摄像部51b和摄像部52b容纳在一个壳体56b(第2壳体)的内部。壳体56b在前方具有开口部56ba。在该开口部56ba配置有玻璃盖57b(覆盖件)。摄像部51b和摄像部52b分别能够通过玻璃盖57b而对液压挖掘机1的前方的地形等进行摄像。

壳体56a、56b分别安装在驾驶室5的外部。在前框架49a分别安装有摄像部的壳体56a、56b。壳体56a配置在前框架49a和左柱41交叉的部分。壳体56b配置在前框架49a和右柱42交叉的部分。

在壳体56a、56b之间,例如配置有两个前照灯91。两个前照灯91分别安装在前框架49a。通过两个前照灯91的各个前照灯,能够在夜间等照亮液压挖掘机1的前方。

如图3所示,摄像部51a和摄像部52a配置为在前框架49a和左柱41的交叉部于左右方向上相互排列。摄像部51b和摄像部52b配置为在前框架49a和右柱42的交叉部于左右方向上相互排列。

在图3中,示出第1立体摄像机中的摄像部51a的光轴oa1和摄像部51b的光轴oa2。此外,在图3中,示出第2立体摄像机中的摄像部52a的光轴oa3和摄像部52b的光轴oa4。

摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3分别设定为在液压挖掘机1配置于水平地面的状态下成为俯角。摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3相互倾斜。摄像部51a的光轴oa1相对于摄像部52a的光轴oa3而向下侧倾斜。由此,摄像部51a能够摄像比摄像部52a更靠下侧的地形等。

摄像部51b的光轴oa2和摄像部52b的光轴oa4分别设定为在液压挖掘机1配置于水平地面的状态下成为俯角。摄像部51b的光轴oa2和摄像部52b的光轴oa4相互倾斜。摄像部51b的光轴oa2相对于摄像部52b的光轴oa4而向下侧倾斜。由此,摄像部51b能够摄像比摄像部52b更靠下侧的地形等。

摄像部51a的光轴oa1和摄像部51b的光轴oa2分别相对于水平面而具有大致相同的倾斜角度。摄像部52a的光轴oa3和摄像部52b的光轴oa4分别相对于水平面而具有大致相同的倾斜角度。

接下来,关于壳体56a、56b的内部的收纳物等的结构,举出壳体56a的内部的收纳物为例,利用图4~图7来进行说明。另外,壳体56b的内部的收纳物的结构与壳体56a的内部的收纳物的结构大致相同,因此不反复进行其说明。

图4是表示图2所示的壳体56a和其内部的收纳物的结构的分解立体图。图5是表示作为图4所示的壳体56a的内部的收纳物的背板53、密封构件54、支架55等的分解立体图。图6以及图7是表示图4所示的壳体56a内的结构的纵剖视图以及横剖视图。

如图4所示,在壳体56a内,主要收纳有摄像部51a、52a、背板53、密封构件54、支架55和玻璃盖57a。壳体56a具有前方的开口部56aa、设置在后方的上表面的插通孔56ab、和设置在后方的侧面的插通孔56ac。在壳体56a的开口部56aa,安装有透明的玻璃盖57a。

在壳体56a的内部,配置有摄像部51a和摄像部52a。摄像部51a和摄像部52a分别安装在支架55。支架55通过螺栓58a而安装在背板53。在背板53的外周缘,安装有密封构件54。密封构件54用于对背板53与壳体56a之间进行密封。

如图5所示,支架55具有背板安装部55a、第1支承部55b和第2支承部55c。背板安装部55a、第1支承部55b以及第2支承部55c一体式构成。第1支承部55b和第2支承部55c相互未直接连接,而经由背板安装部55a来连接。

第1支承部55b以及第2支承部55c分别相对于背板安装部55a而倾斜。第1支承部55b以及第2支承部55c分别倾斜为从与背板安装部55a的连接部起越朝向上方则越朝向前方。

第1支承部55b相对于背板安装部55a的倾斜角度不同于第2支承部55c相对于背板安装部55a的倾斜角度。背板安装部55a和第1支承部55b所成的角度比背板安装部55a和第2支承部55c所成的角度小。此外,第1支承部55b延伸至比第2支承部55c高的位置(上方)。

在背板安装部55a,设置有用于插通螺栓58a的插通孔55d。在第1支承部55b,设置有用于插通螺栓的插通孔55bb。此外,在第1支承部55b,设置有缺口部55ba。此外,在第2支承部55c,设置有用于插通螺栓的插通孔55cb。此外,在第2支承部55c,设置有缺口部55ca。

第1支承部55b是如图4所示那样用于安装摄像部51a的部分。例如,螺栓在插通第1支承部55b的插通孔55bb之后拧入摄像部51a,从而摄像部51a安装于第1支承部55b。在第1支承部55b安装有摄像部51a的状态下,从摄像部51a的背面延伸的电线59a(图4)插通第1支承部55b的缺口部55ba内。

第2支承部55c是如图4所示那样用于安装摄像部52a的部分。例如,螺栓在插通第2支承部55c的插通孔55cb之后拧入摄像部52a,从而摄像部52a安装于第2支承部55c。在第2支承部55c安装有摄像部52a的状态下,从摄像部52a的背面延伸的电线59b(图4)插通第2支承部55c的缺口部55ca内。

如图5所示,背板53具有主体部53a、上侧固定部53b和侧方固定部53c。在主体部53a,设置有阴螺纹部53aa和电线插通孔53d。例如,螺栓58a在插通支架55的插通孔55d之后,拧入主体部53a的阴螺纹部53aa。由此,支架55支承于主体部53a。

如图4所示,摄像部51a的电线59a和摄像部52a的电线59b分别通过主体部53a的电线插通孔53d而贯通主体部53a。

如图5所示,上侧固定部53b从主体部53a的上端向后方延伸。在上侧固定部53b设置有阴螺纹部53ba。例如,螺栓58c插通壳体56a的插通孔56ab(图4)从而拧入上侧固定部53b的阴螺纹部53ba。

侧方固定部53c从主体部53a的侧端向后方延伸。在侧方固定部53c设置有阴螺纹部53ca。例如,螺栓58b插通壳体56a的插通孔56ac(图4)从而拧入侧方固定部53c的阴螺纹部53ca。

如图4以及图5所示,上述的螺栓58c拧入阴螺纹部53ba,螺栓58b拧入阴螺纹部53ca,从而在背板53安装有壳体56a。

密封构件54安装为围住背板53中的主体部53a的外周缘。在密封构件54设置有缺口部54b(连通部)。缺口部54b构成为对壳体56a的内部和外部进行连通。该缺口部54b位于密封构件54的最下端部。如图4所示,摄像部51a、52a双方配置在比缺口部54b的位置高的位置。

另外,对壳体56a的内部和外部进行连通的连通部只要设置在密封构件54以及壳体56a的至少一方即可。在壳体56a设置有连通部的情况下,优选该连通部设置在壳体56a的下表面。

如图6所示,密封构件54夹着主体部53a的外周缘的前表面和后表面。在背板53安装有壳体56a的状态下,密封构件54的外周端54a与壳体56a的内面抵接。通过该密封构件54,背板53与壳体56a之间被密封。通过密封构件54,可抑制水、尘埃等向壳体56a的内部空间(收纳有摄像部51a、52a的空间)的侵入。

在图6所示的侧视时,摄像部51a的光轴oa1和玻璃盖57a的后表面的交点的高度位置与摄像部52a的光轴oa3和玻璃盖57a的后表面的交点的高度位置相同。在侧视时,玻璃盖57a的后表面的垂线pl位于摄像部51a的光轴oa1与摄像部52a的光轴oa3之间。

壳体56a的开口部56aa具有在侧视时不遮挡摄像部51a的视角va1和摄像部52a的视角va3双方的长度l。在液压挖掘机1配置于水平的地面上的状态下,摄像部51a的光轴oa1与水平面hs所成的角度θ1比摄像部52a的光轴oa3与水平面hs所成的角度θ2大。

如图7所示,壳体56a的开口部56aa具有在俯视时不遮挡摄像部51a的视角va1和摄像部52a的视角va3双方的宽度w。在图7所示的俯视下,摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3倾斜为朝向液压挖掘机1的前方而彼此靠近。

接下来,利用图8以及图9来说明前窗47a的移动、和与第1以及第2立体摄像机电连接的电子设备。

图8是图1所示的液压挖掘机的驾驶室的纵剖视图。图9是用于说明图1所示的液压挖掘机中的立体摄像机的布线及其覆盖件的分解立体图。

如图8所示,在左柱41以及右柱42分别设置有一对第1导轨40a的各导轨。一对第1导轨40a的各导轨沿着前柱41、42的每个柱而在上下方向延伸。在车顶部分48,设置有左右一对第2导轨48a。左右一对第2导轨48a分别沿着前后方向延伸。第1导轨40a和第2导轨48a相互连接。

另外,在图8中,为了简化图,虽然仅示出左柱42的第1导轨40a,但在右柱41也设置有第1导轨40a。此外,在图8中,为了简化图,虽然仅示出一对第2导轨48a之中的右侧的第2导轨48a,但在车顶部分48的左侧也设置有第2导轨48a。

前窗47a具有一对突出部47aa和一对突出部47ab。一对突出部47aa在前窗47a处于关闭的状态时位于前窗47a的下端部,并且在左右方向突出。一对突出部47ab在前窗47a处于关闭的状态时位于前窗47a的上端部,并且在左右方向突出。

这些突出部47aa、47ab分别能够沿着第1导轨40a、第2导轨48a移动。由此,前窗47a被第1导轨40a以及第2导轨48a支承为能够移动。

具体而言,前窗47a通过上述的移动而能够在关闭的状态与打开的状态之间移动。在前窗47a处于关闭的状态时,前窗47a位于驾驶座8的前方。在该状态下,前窗47a沿着前柱41、42而在上下方向延伸。在该状态下,突出部47aa位于比突出部47ab更靠下方的位置。在该关闭的状态下,就坐于驾驶座8的操作员隔着前窗47a对前方进行视觉辨认。

在前窗47a处于打开的状态时,前窗47a位于驾驶座8的上方。在该状态下,前窗47a沿着车顶部分48而在前后方向延伸。在该状态下,突出部47aa位于比突出部47ab更靠前方的位置,并且位于与突出部47ab大致相同的高度。在该打开的状态下,就坐于驾驶座8的操作员在前方无前窗47a的状态下对前方进行视觉辨认。

在前窗47a从关闭的状态向打开的状态移动时,前窗47a的下端的突出部47aa沿着第1导轨40a向上方移动之后,沿着第2导轨48a向后方移动。此外,前窗47a的上端的突出部47ab沿着第2导轨48a向后方移动。

在驾驶室5的室内空间,配置有电子设备60。电子设备60分别与摄像部51a、51b、52a、52b电连接。分别从摄像部51a、51b、52a、52b向电子设备60的数据发送可以是无线。电子设备60具有对摄像部51a、51b、52a、52b各自的摄像数据进行处理的功能。电子设备60例如具有对由摄像部51a、51b、52a、52b分别摄像到的图像数据的格式进行转换的功能。

电子设备60安装在驾驶室5的顶部。顶部是车顶部分48的下表面侧(驾驶室室内侧)。电子设备60安装在顶部,使得位于比处于打开的状态的前窗47a更靠上方的位置。此外,电子设备60位于比驾驶座8更靠后方的位置。具体而言,电子设备60位于比驾驶座8的最后端部re的前后位置sp更靠后方的位置。

电子设备60和摄像部51a、51b、52a、52b的各个摄像部通过电线59而电连接。该电线59连接至电子设备60的前表面。电子设备60倾斜为连接有电线59的前表面变低、与其前表面对置的后表面变高。

电子设备60的前表面突出到比顶部内装材料81更靠下方的位置。电子设备60的后表面位于比顶部内装材料81更靠上方的位置。突出到比顶部内装材料81更靠下方的电子设备60的下方被内装材料覆盖件82覆盖。内装材料覆盖件82能够相对于顶部内装材料81等进行安装、卸除。用于对电子设备60和摄像部51a、51b、52a、52b的各个摄像部进行连接的电线59,通过设置于后框架49b的贯通孔49ba而从驾驶室5的内部延伸至外部。若将内装材料覆盖件82视作顶部内装的一部分,则可以说电子设备60配置在车顶部分48与顶部内装之间。

在侧视时,前柱41、42分别随着从下朝上而从前向后倾斜。壳体56a、56b的前端fe1位于比驾驶室5的前端位置fe2更靠后方的位置。壳体56a、56b的最上端的高度位置ue1分别比驾驶室5的上端的高度位置ue2低。

如图9所示,用于对电子设备60和摄像部51a、51b、52a、52b进行连接的电线59延设在车顶部分48上。电线59从前框架49a至后框架49b而在车顶部分48上延伸。在车顶部分48安装有覆盖件72a、72b、73a、73b,使得覆盖位于车顶部分48上的电线59。

覆盖件73a、73b分别安装在车顶部分48的前方侧(前框架49a侧)且左右两侧的每一侧。覆盖件72a、72b分别安装在覆盖件73a、73b的各覆盖件与后框架49b之间且左右两侧的每一侧。

此外,在后框架49b安装有覆盖件71,使得覆盖位于后框架49b上的电线59。覆盖件71例如由多个覆盖件部71a、71b、71c、71d构成。

接下来,利用图10以及图11来说明摄像部51a、51b、52a、52b各自的摄像范围和立体图像数据的合成。

图10是表示由各摄像部摄像的摄像范围的示意图。图11是表示立体图像数据合成系统的结构的功能框图。

如图10所示,摄像部51a例如能够摄像的是摄像范围vr1。摄像部51b例如能够摄像的是摄像范围vr2。摄像部52a例如能够摄像的是摄像范围vr3。摄像部52b例如能够摄像的是摄像范围vr4。

摄像部51a的摄像范围vr1和摄像部51b的摄像范围vr2在左右有一部分重叠。摄像部52a的摄像范围vr3和摄像部52b的摄像范围vr4在左右有一部分重叠。

摄像部51a的摄像范围vr1和摄像部52a的摄像范围vr3在上下有一部分重叠。摄像部51b的摄像范围vr2和摄像部52b的摄像范围vr4在上下有一部分重叠。

如上述,摄像部51a的摄像范围vr1和摄像部51b的摄像范围vr2相互在左右有一部分重叠,因此通过对由摄像部51a摄像到的图像和由摄像部51b摄像到的图像进行立体处理,从而能够构筑摄像对象物的三维图像。

此外,摄像部52a的摄像范围vr3和摄像部52b的摄像范围vr4相互在左右有一部分重叠,因此通过对由摄像部52a摄像到的图像和由摄像部52b摄像到的图像进行立体处理,从而能够构筑摄像对象物的三维图像。

此外,将由摄像部51a、51b的图像构筑出的三维图像和由摄像部52a、52b的图像构筑出的三维图像上下地进行合成,从而能够获得宽范围中的三维图像(例如三维现况地形)。

如图11所示,第1立体摄像机由摄像部51a和摄像部51b构成。第2立体摄像机由摄像部52a和摄像部52b构成。第1立体摄像机的摄像部51a、51b和第2立体摄像机的摄像部52a、52b经由上述的电子设备60而与控制器20电连接。

摄像部51a和摄像部51b相对于车辆主体而同步摄像前方的区域(图10所示的摄像范围vr1、vr2)。摄像部51a以及摄像部51b分别摄像到的二维图像通过电子设备60而输入至控制器20。控制器20将被输入的两个二维图像涉及的数据发送至外部的监视站76。

监视站76具有立体匹配部761。立体匹配部761构成了图像数据生成系统的一部分。立体匹配部761对摄像部51a和摄像部51b从不同的角度同时摄像到的二维图像进行立体匹配,计算作为摄像对象的前方区域的三维形状涉及的图像数据。更具体而言,立体匹配部761基于摄像部51a与摄像部51b的视差,利用三角测量的原理,计算从摄像部51a到作为摄像对象的前方区域为止的距离、和从摄像部52a到前方区域为止的距离,求出前方区域的三维形状。

摄像部52a和摄像部52b相对于车辆主体而同步摄像前方的区域(图10所示的摄像范围vr3、vr4)。摄像部52a以及摄像部52b分别摄像到的二维图像通过电子设备60而输入至控制器20。控制器20将被输入的两个二维图像涉及的数据发送至外部的监视站76。

监视站76具有立体匹配部762。立体匹配部762构成了图像数据生成系统的一部分。立体匹配部762对摄像部52a和摄像部52b从不同的角度同时摄像到的二维图像进行立体匹配,计算作为摄像对象的前方区域的三维形状涉及的图像数据。更具体而言,立体匹配部762基于摄像部52a与摄像部52b的视差,利用三角测量的原理,计算从摄像部52a到作为摄像对象的前方区域为止的距离、和从摄像部52b到前方区域为止的距离,求出前方区域的三维形状。

如利用图10说明过的那样,第1立体摄像机摄像的摄像范围vr1、vr2由操作员观看是下侧。第2立体摄像机摄像的摄像范围vr3、vr4由操作员观看是上侧。第1立体摄像机摄像的摄像范围vr1、vr2和第2立体摄像机摄像的摄像范围vr3、vr4相互在上下方向上有一部分重叠。

因而,在图11中,立体匹配部761所求出的前方区域的三维形状由操作员观看表示下侧的地形,立体匹配部762所求出的前方区域的三维形状由操作员观看表示上侧的地形。在立体匹配部761所求出的三维形状和立体匹配部762所求出的三维形状的相互重叠的部分中,形状相同。

监视站76还具有上下立体图像数据合成部763。上下立体图像数据合成部763将由立体匹配部761计算出的图像数据和由立体匹配部762计算出的图像数据合成为一个。关于该图像数据的合成,基于第1立体摄像机和第2立体摄像机的相对位置,在一方的图像数据的坐标系上投影另一方的图像数据,由此来进行。将两个图像数据纵向排列合成为相同的三维形状重叠,从而可获取表示图10所示的摄像范围vr1~vr4被合成得较宽的三维形状的图像数据。

由上述获得的三维形状的图像数据(地形数据)发送至控制器20。控制器20将三维形状的图像数据显示于监视器21。操作员能够边确认显示于监视器21的三维形状的图像数据边进行挖掘等工作。

近年来,通过卫星定位系统所执行的工作车辆的位置计测、三维土木施工数据、三维现况地形数据的利用,从而谋求工作车辆的生产率提高的信息化施工得以普及。能够进行将由上述第1以及第2立体摄像机得到的三维现况地形数据与卫星定位系统组合起来的信息化施工,由此来谋求生产率的提高。

接下来,对本实施方式的作用效果进行说明。在本实施方式中,如图1以及图2所示,壳体56a以及壳体56b安装在驾驶室5的外部。因而,如图8所示,在前窗47a进行开闭动作时,壳体56a以及壳体56b不会干扰到前窗47a。因而,能够打开驾驶室5的前窗47a。

此外,为了避免与前窗47a的干扰,还需要安装使壳体56a以及壳体56b的位置移动的机构。因而,能够固定壳体56a以及壳体56b的位置地安装于驾驶室5。由此,能够将壳体56a、56b以及第1以及第2立体摄像机准确地安装于驾驶室5。

此外,假设在将壳体56a、56b安装于驾驶室5的室内空间的情况下,壳体56a、56b有可能遮挡操作员的视野。相对于此,在本实施方式中,壳体56a、56b安装在驾驶室5的外部。因而,壳体56a、56b不会遮挡操作员的视野。由此,操作员的视野性是良好的。

如图2所示,前框架49a位于驾驶室5的前方上端。在该前框架49a,分别安装有壳体56a以及壳体56b。因而,容纳在壳体56a内的摄像部51a、52a以及容纳在壳体56b内的摄像部51b、52b能够分别从与操作员的视点接近的视点来摄像。

如图3所示,摄像部51a配置在前框架49a和左柱41的交叉部,摄像部51b配置在前框架49a和右柱42的交叉部。由此,在第1立体摄像机中,能够将摄像部51a和摄像部51b的左右方向的间隔确保得较大。因而,能够降低第1立体摄像机中的测量误差。

此外,摄像部52a配置在前框架49a和左柱41的交叉部,摄像部52b配置在前框架49a和右柱42的交叉部。由此,在第2立体摄像机中,也能够将摄像部52a和摄像部52b的左右方向的间隔确保得较大。因而,能够降低第2立体摄像机中的测量误差。

如图8所示,与摄像部51a、52a、51b、52b分别电连接的电子设备60安装在驾驶室5的顶部。通过将电子设备60安装在顶部,从而容易确保电子设备60的配置空间。此外,与将电子设备60配置在驾驶室5的底面附近的情况相比,能够缩短将安装于前框架49a的摄像部51a、51b、52a、52b的各个摄像部与电子设备60相连的电线59的布线长度。

如图8所示,电子设备60以及内装材料覆盖件82分别位于比处于打开的状态的前窗47a更靠上方的位置。因而,可防止在前窗47a进行开闭动作时前窗47a分别与电子设备60以及内装材料覆盖件82发生干扰。

在图8所示的侧视时,前柱41、42分别随着从下向上而从前向后倾斜。因而,壳体56a、56b各自的前端fe1位于比驾驶室5的前端位置fe2更靠后方的位置。由此,即便是在运送驾驶室5时在前后方向排列多个驾驶室5的情况,位于后方的驾驶室5的壳体56a、56b的各壳体也不会碰撞位于前方的驾驶室5。因而,可抑制在运送驾驶室5时驾驶室5以及壳体56a、56b受到损伤。

如图8所示,电子设备60位于比驾驶座8更靠后方的位置。此外,在电子设备60的前表面连接有电线59。由此,驾驶座8附近的操作员容易靠近操作电子设备60和电线59的连接部。由此,电子设备60的维护变得容易。

如图8所示,电子设备60倾斜为电子设备60的连接电线59的前表面变得比后表面低。如此,电子设备60的连接电线59的前表面位于低的位置,因此操作员靠近操作电子设备60和电线59的连接部变得更加容易。由此,电子设备60的维护变得更加容易。

如图8所示,电子设备60的连接电线59的前表面突出到比顶部内装材料81更靠下方的位置。因而,通过将内装材料覆盖件82从顶部内装材料81卸除,从而能够容易地进行电线59相对于电子设备60的安装、卸除。

假设在插通电线59的孔设置于车顶部分48的情况下,容易发生从驾驶室5的外部向内部的漏水。此外,假设在插通电线59的孔设置于后窗47b的情况下,操作员对后方的视觉辨认性恶化。在本实施方式中,如图8所示,插通电线59的贯通孔49ba设置于后框架49b。由此,能够在抑制向驾驶室5的内部的漏水的同时将操作员对后方的视觉辨认性确保得良好。

如图6所示,在侧视时摄像部51a的光轴oa1和玻璃盖57a的后表面的交点的高度位置与摄像部52a的光轴oa3和玻璃盖57a的后表面的交点的高度位置相同。由此,在侧视时,不会遮挡摄像部51a的视角va1和摄像部52a的视角va3双方,能够减小壳体56a的开口部56aa的长度l。由此,能够减小玻璃盖57a的尺寸。玻璃盖57a容易由于在工作时产生的飞散物而受到损伤、破损。通过减小该玻璃盖57a的尺寸,从而能够抑制飞散物引起的玻璃盖57a受到损伤以及破损。

如图7所示,在俯视时,摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3倾斜为朝向液压挖掘机1的前方而相互靠近。由此,在俯视时,不会遮挡摄像部51a的视角va1和摄像部52a的视角va3双方,能够减小壳体56a的开口部56aa的宽度w。由此,能够减小玻璃盖57a的尺寸,与上述同样,能够抑制飞散物引起的玻璃盖57a受到损伤以及破损。

此外,如图4以及图5所示,在密封构件54以及壳体56a的至少一方,设置有将壳体56a的内部和外部连通的连通部(例如,缺口部54b)。因而,可抑制在壳体56a的内部发生结露。

缺口部54b设置在密封构件54的最下端部。摄像部51a、52a双方配置在比缺口部54b的位置高的位置(上方)。因而,假设水、尘埃等从缺口部54b侵入壳体56a内,也可抑制水、尘埃等附着于摄像部51a、52a。

如图5所示,支架55构成为支架55的第1支承部55b和第2支承部55c成为一体。由此,能够抑制部件个数的增加。此外,摄像部51a、52a的光轴oa1、oa3的角度设定变得容易。

如图6所示,在液压挖掘机1配置于水平的地面上的状态下,摄像部51a、52a、51b、52b的各光轴oa1~oa4分别设定为俯角。在如液压挖掘机那样的工作车辆中工作的部位为地面。因而,各光轴oa1~oa4设定为俯角,从而容易获得水平或接近水平的地面的三维现况地形数据。

但是,工作的部位不限于水平,也存在从液压挖掘机1等工作车辆的前方向上方倾斜的情况。在本实施方式中,如图6所示,在液压挖掘机1(工作车辆)配置于水平的地面上的状态下,摄像部51a的光轴oa1与水平面hs所成的第1角度θ1比摄像部52a的光轴oa3与水平面hs所成的第2角度θ2大。由此,如图10所示,能够同时摄像由摄像部51a摄像的下方的摄像范围vr1和由摄像部52a摄像的上方的摄像范围vr2。因而,假设是工作的部位从工作车辆1的前方向上方倾斜的情况,获得工作的倾斜部的三维现况地形数据也变得容易。

此外,如图3所示,在液压挖掘机1(工作车辆)配置于水平的地面上的状态下,摄像部51b的光轴oa2与水平面所成的第3角度比摄像部52b的光轴oa4与水平面所成的第4角度大。由此,如图10所示,能够同时摄像由摄像部51a摄像的下方的摄像范围vr1和由摄像部52a摄像的上方的摄像范围vr2。因而,假设是工作的部位从工作车辆1的前方向上方倾斜的情况,获得工作的倾斜部的三维现况地形数据也变得容易。

如图8所示,壳体56b的最上端的高度位置ue1比驾驶室5的上端的高度位置ue2低。如此设定壳体56b的最上端的高度位置ue1,从而能够避开铲斗轨迹来配置壳体56b。由此,能够防止壳体56b与铲斗4c发生干扰。

此外,壳体56b的前端fe1位于比驾驶室5的前端位置fe2更靠后方的位置,从而能够进一步防止壳体56b与铲斗4c发生干扰。

(其他实施方式)

接下来,利用图12~图15来说明其他实施方式中的工作车辆。

图12是概略性地表示其他实施方式中的液压挖掘机的结构的立体图。图13、图14以及图15分别是表示图12所示的液压挖掘机的立体摄像机附近的主视图、俯视图以及侧视图。

如图12所示,本实施方式的结构与图1~图11所示的一实施方式中的结构相比,在第1以及第2立体摄像机的结构上不同。

在本实施方式中,第1立体摄像机具有摄像部51a(第1摄像部)和摄像部51b(第2摄像部)。第2立体摄像机具有摄像部52a(第3摄像部)和摄像部52b(第4摄像部)。

摄像部51a和摄像部52a容纳在一个壳体56a(第1壳体)内。壳体56a在前方具有两个开口部56aa、56ab。两个开口部56aa、56ab相互在上下方向上排列配置,开口部56aa配置在比开口部56ab更靠下侧的位置。

在两个开口部56aa、56ab分别配置有玻璃盖57aa、57ab(覆盖件)。摄像部51a通过玻璃盖57aa,此外,摄像部52a通过玻璃盖57ab,从而能够摄像液压挖掘机1的前方的地形等。

摄像部51b和摄像部52b容纳在一个壳体56b(第2壳体)内。壳体56b在前方具有两个开口部56ba、56bb。两个开口部56ba、56bb相互在上下方向上排列配置,开口部56ba配置在比开口部56bb更靠下侧的位置。

在两个开口部56ba、56bb分别配置有玻璃盖57ba、57bb(覆盖件)。摄像部51b通过玻璃盖57ba、摄像部52b通过玻璃盖57bb而能够摄像液压挖掘机1的前方的地形等。

壳体56a以及壳体56b分别安装在驾驶室5的外部。壳体56a安装在前框架49a以及左柱41的至少任一个。壳体56a配置在前框架49a和左柱41交叉的部分。壳体56b安装在前框架49a以及右柱42的至少任一个。壳体56b配置在前框架49a和右柱42交叉的部分。

在壳体56a、56b之间,例如配置有两个前照灯91。两个前照灯91分别安装在前框架49a。通过两个前照灯91的各个前照灯,能够在夜间等照亮液压挖掘机1的前方。

摄像部51a和摄像部52a在上下方向上排列。摄像部51a配置在比摄像部52a更靠下侧的位置。摄像部51b和摄像部52b在上下方向上排列。摄像部51b配置在比摄像部52b更靠下侧的位置。

在图12中,示出摄像部51a的光轴oa1和摄像部51b的光轴oa2。此外,在图12中,示出摄像部52a的光轴oa3和摄像部52b的光轴oa4。

摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3分别设定为在液压挖掘机1配置于水平地面的状态下成为俯角。摄像部51a的光轴oa1和摄像部52a的光轴oa3相互倾斜。摄像部51a的光轴oa1相对于摄像部52a的光轴oa3而向下侧倾斜。由此,摄像部51a能够摄像比摄像部52a更靠下侧的地形等。

摄像部51b的光轴oa2和摄像部52b的光轴oa4分别设定为在液压挖掘机1配置于水平地面的状态下成为俯角。摄像部51b的光轴oa2和摄像部52b的光轴oa4相互倾斜。摄像部51b的光轴oa3相对于摄像部52b的光轴oa4而向下侧倾斜。由此,摄像部51b能够摄像比摄像部52b更靠下侧的地形等。

摄像部51a的光轴oa1和摄像部51b的光轴oa2分别相对于水平面而具有大致相同的倾斜角度。摄像部52a的光轴oa3和摄像部52b的光轴oa4分别相对于水平面而具有大致相同的倾斜角度。

在液压挖掘机1配置于水平的地面上的状态下,摄像部51a的光轴oa1与水平面所成的角度比摄像部52a的光轴oa3与水平面所成的角度大。此外,在液压挖掘机1配置于水平的地面上的状态下,摄像部51b的光轴oa2与水平面所成的角度比摄像部52b的光轴oa4与水平面所成的角度大。

如图13所示,摄像部51a、52a分别安装在驾驶室5的外部且安装在前框架49a以及左柱41的至少一方。摄像部51a、52a分别配置在前框架49a和左柱41交叉的部分。

摄像部51b、52b分别安装在驾驶室5的外部且安装在前框架49a以及右柱42的至少一方。摄像部51b、562b分别配置在前框架49a和右柱42交叉的部分。

摄像部51a以及摄像部52a分别配置为在主视情况下与左柱41以及左柱41的延长区域ra的至少一方重叠。摄像部51b以及摄像部52b分别配置为在主视情况下与右柱42以及右柱42的延长区域rb重叠。

由此,能够将摄像部51a和摄像部51b的左右方向的间隔确保得较大。因而,能够降低由摄像部51a、51b构成的第1立体摄像机的测量误差,能够提高精度。此外,能够将摄像部52a和摄像部52b的左右方向的间隔确保得较大。因而,能够降低由摄像部52a、52b构成的第2立体摄像机的测量误差,能够提高精度。

摄像部51a以及摄像部52a分别安装在左柱41以及左柱41的延长区域ra。摄像部51b以及摄像部52b分别安装在右柱42以及右柱42的延长区域rb。

在液压挖掘机1等工作车辆中,工作车辆翻倒时的操作员的保护非常重要。因而,在液压挖掘机1等工作车辆中,采用的是应用于翻倒安全标准(rops:rolloverprotectivestructure)的驾驶室、所谓的rops驾驶室。在该rops驾驶室中,位于驾驶室的侧面的前柱、车顶部分的左右两侧、后柱以及底部分的左右两侧的强度与其他部分相比大幅提高。因而,在该刚性高的前柱41、42及其延长区域ra、rb安装摄像部51a、51b、52a、52b,从而能够抑制摄像部51a、51b、52a、52b的各光轴oa1~oa4的偏离。

摄像部51a的横宽(左右方向的宽度)以及摄像部52a的横宽分别比左柱41的横宽窄。此外,摄像部51b的横宽以及摄像部52b的横宽分别比右柱42的横宽窄。

如图14所示,摄像部51a以及摄像部52a分别配置为在俯视时与左柱41重叠。摄像部51b以及摄像部52b分别配置为在俯视时与右柱42重叠。

摄像部51a的光轴oa1、摄像部51b的光轴oa2、摄像部52a的光轴oa3以及摄像部52b的光轴oa4分别倾斜为在俯视时越是朝向前方则越是接近工作装置4(图1)侧。

在俯视时,摄像部51a的光轴oa1倾斜为与摄像部52a的光轴oa3相比更随着朝向前方而接近工作装置4侧。在俯视时,摄像部51b的光轴oa2倾斜为与摄像部52b的光轴oa4相比更随着朝向前方而接近工作装置4侧。

如图15所示,摄像部51a位于比摄像部52a更靠前方的位置。摄像部51b位于比摄像部52b更靠前方的位置。

摄像部51a以及摄像部52a分别在侧视时安装于左柱41的上端弯曲部ur。摄像部51b以及摄像部52b分别在侧视时安装于右柱42的上端弯曲部。

将摄像部51a以及摄像部52a容纳在内部的壳体56a的最上端的高度位置比驾驶室5的上端的高度位置ue2低。将摄像部51b以及摄像部52b容纳在内部的壳体56b的最上端的高度位置比驾驶室5的上端的高度位置ue2低。

另外,本实施方式的上述以外的结构与图1~图11所示的一实施方式的结构大致相同,因此对于同一要素赋予同一符号,不反复进行该说明。

在本实施方式中,如图13所示,摄像部51a和摄像部52a相互在上下方向上配置,并且摄像部51b和摄像部52b相互在上下方向上配置。因而,根据本实施方式,与上述一实施方式相比,能够将构成第1立体摄像机的摄像部51a和摄像部51b的左右方向的间隔确保得更宽。因而,能够进一步提高第1立体摄像机的精度。

与上述同样,根据本实施方式,与上述一实施方式相比,能够将构成第2立体摄像机的摄像部52a和摄像部52b的左右方向的间隔确保得更宽。因而,能够进一步提高第2立体摄像机的精度。

(其他)

图16是表示立体图像数据合成系统的其他结构的功能框图。

在图11中,对监视站76具有立体匹配部761、762和上下立体图像数据合成部763的情况进行了说明。但是,如图16所示,搭载于液压挖掘机1等工作车辆的控制器20也可以具有立体匹配部761、762和上下立体图像数据合成部763。在该情况下,三维形状的图像数据的创建由控制器20进行。

此外,如图13所示,在主视情况下,摄像部51a、51b、52a、52b也可以配置为与两个前照灯91排列在一条直线上。具体而言,也可以在两个前照灯91至在两个前照灯91排列的方向上左右延长后的区域rc内配置摄像部51a、51b、52a、52b。

应该认为本次公开的实施方式在所有方面均为例示,并非限制性的。本发明的范围由要求保护的范围来表示而非上述的说明来表示,旨在包括与要求保护的范围均等含义以及范围内的所有变更。

符号说明

1液压挖掘机(工作车辆)、2行驶体、2a履带、3回旋体、4工作装置、4a动臂、4b斗杆、4c铲斗、4d,4e,4f液压工作缸、5驾驶室、6发动机罩、7配重、8驾驶座、9天线、20控制器、21监视器、40前柱、40a第1导轨、41左柱、42右柱、44中间柱、46后柱、47a前窗、47aa,47ab突出部、47b后窗、48车顶部分、48a第2导轨、49a前框架、49b后框架、49ba贯通孔、51a,51b,52a,52b摄像部、53背板、53a主体部、53aa,53ba,53ca阴螺纹部、53b上侧固定部、53c侧方固定部、53d电线插通孔、54密封构件、54a外周端、54b,55ba,55ca缺口部、55支架、55a背板安装部、55b第1支承部、55bb,55cb,55d,56ab插通孔、55c第2支承部、56a,56b壳体、56aa,56ab,56ba,56bb开口部、57a,57aa,57ab,57b,57ba,57bb玻璃盖、58a,58b,58c螺栓、59,59a,59b电线、60电子设备、71,72a,72b,73a,73b覆盖件、71a~71d覆盖件部、76监视站、81顶部内装材料、82内装材料覆盖件、91前照灯、761,762立体匹配部、763上下立体图像数据合成部。

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