DE112016000127B4

DE112016000127B4 - Umgebungsüberwachungsvorrichtung für Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE112016000127B4
Application number: DE112016000127.4T
Authority: DE
Inventors: Masaomi Machida; Takeshi Kurihara
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-29
Publication date: 2019-06-13
Anticipated expiration: 2036-03-30
Also published as: KR101895830B1; US20170284069A1; WO2016159012A1; KR20170040349A; CN106716988B; CN106716988A; JP6216097B2; JPWO2016157463A1; JPWO2016159012A1; DE112016000127T5; WO2016157463A1

Abstract

Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine (1), die ein Arbeitsgerät (4) an einem oberen Schwenkkörper (3) aufweist, wobei die Umgebungsüberwachungsvorrichtung Folgendes aufweist:eine Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7), die dazu ausgelegt sind, eine Umgebungsbedingung der Arbeitsmaschine (1) zu erfassen;eine Bildverarbeitungseinheit (51), die dazu ausgelegt ist, ein vogelperspektivisches Bild (61) auf der Grundlage von Bildern zu erzeugen, die durch die Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7) aufgenommen werden;eine Anzeigeeinheit (16), die zur Anzeige eines Kamera-Einzelbilds (62), das von einer aus der Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7) aufgenommen wird, und des vogelperspektivischen Bilds (61) ausgelegt ist; undeine Anzeigesteuereinheit (53), die zur Anzeige einer Richtungsrichtwertinformation (D2, D2'), welche eine Positionsinformation einer Geländeoberfläche (GL) ist, auf dem Kamera-Einzelbild (62) und dem vogelperspektivischen Bild (61) ausgelegt ist, wobei die Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') von einer Referenzposition des oberen Schwenkkörpers (3) zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers (3) angeordnet ist.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, die eine Richtwertinformation anzeigen kann, die die Arbeitseffektivität verbessern kann.
Hintergrund
Auf dem Gebiet von Arbeitsmaschinen, wie Bagger, gibt es eine Arbeitsmaschine, in der eine Vielzahl von Kameras auf der Rückseite oder der Seite eines Fahrzeugkörpers, zusätzlich zu Spiegeln, verbaut sind, so dass eine Bedienperson ein im Umfeld des Fahrzeugkörpers vorhandenes Hindernis visuell erkennen kann. Dann werden Bilder, die von den Kameras aufgenommen werden, auf einem Monitor in einem Fahrerhaus der Arbeitsmaschine als Kamera-Einzelbild angezeigt.
Weiterhin gibt es eine Arbeitsmaschine, die Bilder von jeweiligen Kameras in Bilder mit einem oberen Betrachtungspunkt umwandelt, und dann die Bilder der jeweiligen Kameras zusammensetzt, um ein vogelperspektivisches Bild zu erzeugen, und das erzeugte vogelperspektivische Bild auf einem Monitor anzeigt, so dass die Bedienperson ein 360-Grad Umfeld des Fahrzeugkörpers gleichzeitig erkennen kann. Weiterhin gibt es eine Arbeitsmaschine, die, zusätzlich zu einem vogelperspektivischen Bild, ein Kamera-Einzelbild anzeigt, das von einer von der Bedienperson auf einem Monitor ausgewählten Kamera aufgenommen wird (siehe JP 2012-74929 A ).
JP 2011-071919 A offenbart eine Vorrichtung zur Darstellung einer Umgebung eines Baggers, bei der sowohl ein Vogelperspektivenbild als auch das Bild einer einzigen Kamera angezeigt wird. JP 2013-034142 A , JP 2014-161087 A und US 2014/0354813 A1 offenbaren ebenfalls Vorrichtungen zur Darstellung einer Umgebung einer Arbeitsmaschine.
Zusammenfassung
Technisches Problem
Es gibt im Übrigen Fälle, wie in der JP 2012 - 74929 A bevorstehend beschrieben ist, in denen in vogelperspektivischen Bildern eine Vielzahl von konzentrischen gestrichelten Kreislinien von einem Schwenkzentrum eines oberen Schwenkkörpers angezeigt werden. Diese konzentrischen gestrichelten Kreislinien zeigen bloß einen Abstand vom Schwenkzentrum des oberen Schwenkkörpers an. Obgleich die Bedienperson eine Richtung eines Objekts, das anders ist als ein Bagger, erkennen muss, beispielsweise einen Kipplaster, um genau zu sein, ob der Kipplaster in einer Position 90° nach rechts oder links oder einer 180°-Position relativ zum Bagger, der Grabungsarbeit durchführt, je nach Stand der Arbeit, gestoppt wird, erkennt die Bedienperson daher visuell den wirklichen Kipplaster und schätzt eine Stoppposition aus einem vogelperspektivischen Bild in Grobabschätzung ab. Ein Problem besteht daher darin, dass die Genauigkeit der Stoppposition des Kipplasters nicht verbessert werden kann und die Arbeitseffektivität nicht gut ist.
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf das Vorgenannte gemacht, und es ist eine Aufgabe, eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine bereitzustellen, die Richtwertinformation anzeigen kann, die die Arbeitseffektivität verbessert.
Lösung des Problems
Um das oben beschriebene Problem zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen ist eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der Erfindung eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, einschließlich eine Arbeitsmaschine an einem oberen Schwenkkörper, und umfasst Folgendes: Eine Vielzahl von Kameras, die zum Erfassen einer Umgebungsbedingung der Arbeitsmaschine ausgelegt sind; eine Bildverarbeitungseinheit, die zur Erzeugung eines vogelperspektivischen Bildes auf der Grundlage von Bildern ausgelegt ist, die von einer Vielzahl von Kameras aufgenommen werden; eine Anzeigeeinheit, die zur Anzeige eines Kamera-Einzelbilds, das von einer aus der Vielzahl von Kameras aufgenommen wird, und des vogelperspektivischen Bilds ausgelegt ist; und eine Anzeigesteuereinheit, die zur Anzeige einer Richtungsrichtwertinformation, welche eine Positionsinformation einer Geländeoberfläche ist, auf dem Kamera-Einzelbild und dem vogelperspektivischen Bild ausgelegt ist, wobei die Richtungsrichtwertinformation von einer Referenzposition des oberen Schwenkkörpers bis zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers angeordnet sind.
Ferner ist in der oben beschriebenen Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtungsrichtwertinformation eine gerade Linie, die sich von der Referenzposition des oberen Schwenkkörpers bis zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers erstreckt.
Ferner weist in der oben beschriebenen Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtungsrichtwertinformation ParallelanordnungsRichtungsrichtwertinformationen auf, die parallel zu vorbestimmten Abständen auf beiden Seiten von sich von einem Schwenkzentrum des oberen Schwenkkörpers linear erstreckenden Referenzrichtungsrichtwertinformationen angeordnet sind.
Ferner weist die oben beschriebene Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung weiterhin Folgendes auf: eine Richtwertanzeige-Einstelleinheit, die zur Durchführung von Einstellungen von Anzeige/Nichtanzeige der Richtungsrichtwertinformation ausgelegt ist, und die Anzeigesteuereinheit, die zur Durchführung der Anzeige/Nichtanzeige der Richtungsrichtwertinformation gemäß der Einstellung der Richtwertanzeige-Einstelleinheit ausgelegt ist.
Ferner ist in der oben beschriebenen Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Richtungsrichtwertinformation eine Positionsinformation für eine Geländeoberfläche.
Ferner ist in der oben beschriebenen Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzeigeeinheit für einen Fernbedienungssitz, ein Kontrollraum oder für ein tragbares Endgerät vorgesehen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Richtungsrichtwertinformation, die von einer Referenzposition des oberen Schwenkkörpers bis zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers angeordnet ist, auf einem Bild angezeigt. Daher kann eine Richtung von der Referenzposition, wie ein Schwenkzentrum des oberen Schwenkkörpers, leicht abgelesen und die Arbeitseffizienz verbessert werden.
Figurenliste
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Abstandsrichtwertinformation auf einem Bild von einer Referenzposition des oberen Schwenkkörpers aus bis zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers angezeigt. Daher können leicht eine Positionsbeziehung zwischen der Arbeitsmaschine und einem im Umfeld der Arbeitsmaschine positionierten Objekt und eine Orientierung des Objekts leicht abgelesen werden, und die Arbeitseffizienz kann verbessert werden. Kurzbeschreibung der Zeichnungen

1 ist eine Seitenansicht, und erläutert eine Gesamtkonfiguration eines Baggers, in dem eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine als eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist.
2 ist ein Schaubild und erläutert eine interne Ausgestaltung eines Fahrerhauses.
3 ist ein Blockschaubild und erläutert ein komplettes Steuersystem des Baggers und eine detaillierte Konfiguration einer Umgebungsüberwachungssteuerung.
4 ist ein erläuterndes Schaubild zum Beschreiben der Verarbeitung bei der Erzeugung eines vogelperspektivischen Bildes durch eine Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit.
5 ist eine Seitenansicht und erläutert eine Anordnung der Kameras.
6 ist eine schematische Draufsicht und erläutert eine Anordnung der Kameras.
7 ist eine Seitenansicht und erläutert die Anordnung von Radaren.
8 ist eine schematische Draufsicht und erläutert die Anordnung von Radaren.
9 ist ein Schaubild und erläutert Anzeigebeispiele eines vogelperspektivischen Bildes und eines Kamera-Einzelbildes.
10 ist ein Schaubild und erläutert ein Konzept einer Richtwertinformation, einschließlich von linearen Abschnitten.
11 ist ein Schaubild und erläutert Anzeigebeispiele für ein vogelperspektivisches Bild und ein Kamera-Einzelbild, in dem eine Richtwertinformation, einschließlich von linearen Abschnitten, angezeigt wird.
12 ist ein Schaubild und erläutert ein Beispiel für Arbeit in einem Fall unter Verwendung der Richtwertinformation, einschließlich von linearen Abschnitten.
13 ist ein Schaubild und erläutert ein Anzeigebeispiel für die Richtwertinformation davon, wenn ein Mittelpunkt des vogelperspektivischen Bildes ein Schwerpunkt eines oberen Schwenkkörpers ist.
14 ist ein Schaubild und erläutert ein Beispiel, bei dem eine Richtungsrichtwertinformation durch Punkte angezeigt wird.
15 ist ein Schaubild und erläutert ein anderes Beispiel, wobei die Richtungsrichtwertinformation durch Punkte angezeigt wird.
16 ist ein Schaubild und erläutert ein Beispiel, wobei eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für einen Fernbedienungssitz vorgesehen ist.
17 ist ein Schaubild und erläutert ein Beispiel, wobei die Umgebungsüberwachungsvorrichtung für ein tragbares Endgerät vorgesehen ist.

Beschreibung von Ausführungsformen
Hierin im Folgenden werden Ausführungsformen zur Implementierung der vorliegenden Erfindung mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
[Gesamtkonfiguration des Baggers]
Zunächst ist 1 eine Seitenansicht und erläutert eine Gesamtkonfiguration eines Baggers, in dem eine Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung angebracht ist. Dieser Bagger 1 ist ein großer Bagger, wie ein Minenbagger, der in einer Mine oder dergleichen verwendet wird, der als Beispiel der Arbeitsmaschine erläutert ist. Der Bagger 1 weist einen selbstangetriebenen unteren Fahrkörper 2, einen oberen Schwenkkörper 3, der auf dem unteren Fahrkörper 2 freischwenkbar angeordnet ist, und ein Arbeitsgerät 4, das in einem vorderen Mittelpunkt des oberen Schwenkkörpers 3 frei faltbar und drehbar bedient wird, auf.
Das Arbeitsgerät 4 weist Folgendes auf: einen Ausleger 4a, einen Stiel 4b, einen Löffel 4c, einen Auslegerzylinder 4d, einen Stielzylinder 4e, und einen Löffelzylinder 4f. Ein Basisendabschnitt des Auslegers 4a ist mit dem oberen Schwenkkörper 3 schwenkbar gekoppelt. Ein distaler Endabschnitt des Auslegers 4a ist mit einem Basisendabschnitt des Stiels 4b schwenkbar gekoppelt. Ein distaler Endabschnitt des Stiels 4b ist mit dem Löffel 4c schwenkbar gekoppelt. Der Auslegerzylinder 4d, der Stielzylinder 4e und der Löffelzylinder 4f sind Hydraulikzylinder, die von Betriebsöl angetrieben werden, das aus Hydraulikpumpen abgegeben wird. Der Auslegerzylinder 4d bedient den Ausleger 4a. Der Stielzylinder 4e bedient den Stiel 4b. Der Löffelzylinder 4f ist mit dem Löffel 4c über ein Gelenkelement gekoppelt und bedient den Löffel 4c. Eine Zylinderstange des Löffelzylinders 4f führt einen Extensions-/Kontraktionsbetrieb durch, so dass der Löffel 4c bedient wird. Zu beachten ist, dass in 1 der Bagger 1 als Tieflöffelbagger arbeitet, wobei eine Öffnung des Löffels 4c einem Schwenkzentrum zugewandt ist. Allerdings kann der Bagger 1 auch als Frontbagger arbeiten, wobei die Öffnung des Löffels 4c vom Schwenkzentrum nach außen zeigt.
Ein Fahrerhaus 6 ist auf einem vorderen linken Seitenteil des oberen Schwenkkörpers 3 durch eine Fahrerhausbasis 5 aufgestellt. Ein Energiebehälter 7 ist auf einem hinteren Teil des oberen Schwenkkörpers 3 angebracht. In dem Energiebehälter 7 sind ein Motor, eine Hydraulikpumpe, eine Heizung, ein Ölkühler und dergleichen untergebracht. Ein Gegengewicht 8 ist am hinteren Endabschnitt des oberen Schwenkkörpers 3 angebracht. Eine Auf-/Abstiegsleiter 9 ist an einem linken Seitenteil des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet, um auf der Rückseite der Fahrerhausbasis 5 positioniert zu sein. Die Auf-/Abstiegsleiter 9 unterstützt das Auf- und Absteigen einer Bedienperson oder eines Wartungsarbeiters zum oberen Schwenkkörper 3.
[Fahrersitz]
2 ist ein Schaubild und erläutert die innere Ausgestaltung des Fahrerhauses 6. Wie in 2 erläutert, sind die Bedienhebel 11 und 12 links und rechts von einem Fahrersitz 10 im Fahrerhaus 6 angeordnet. Der Bedienhebel 11 ist auf der linken Seite angeordnet, wenn eine Bedienperson auf dem Fahrersitz 10 sitzt. Der Bedienhebel 11 entspricht einer Schwenkbedienung des oberen Schwenkkörpers 3 und einer Bedienung des Stiels 4b. Wenn der Bedienhebel 11 nach rechts und links bedient wird, schwenkt der obere Schwenkkörper 3 nach rechts und links, und wenn der Bedienhebel 11 auf und ab bedient wird, schwenkt der Stiel 4b in Front/Heckrichtung. Der Bedienhebel 12 entspricht einer Bedienung des Auslegers 4a und einer Bedienung des Löffels 4c. Wenn der Bedienhebel 12 nach rechts und links bedient wird, wird der Löffel 4c in Richtung einer Grabung/Erdaushebung geschwenkt, und wenn der Bedienhebel auf und ab bedient wird, wird der Ausleger 4a in der Auf/Ab-Richtung geschwenkt. Zu beachten ist, dass die Kombinationen der Bedienungen der Bedienhebel 11 und 12 und die Bedienungen von dessen Arbeitsgeräten nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt sind.
Ein Fahrhebel 13 kann eine linke Gleiskette des unteren Fahrkörpers 2 gemäß einer Bedienung nach vorne/hinten bewegen. Weiterhin kann ein Fahrhebel 14 eine rechte Gleiskette des unteren Fahrkörpers 2 je nach Bedienung nach vorne/hinten bewegen. Wenn die Fahrhebel 13 und 14 gleichzeitig bedient werden, werden die recht und linke Gleiskette gleichzeitig angetrieben, und der ganze Bagger kann vorwärts/rückwärts bewegt werden.
Weiterhin sind ein Umgebungsüberwachungsmonitor 15, ein Monitor 16 und ein Summer 17 auf einem vorderen linken Rahmen des Fahrerhauses 6 angeordnet. Der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 ist eine Eingabe/AusgabeVorrichtung, die von einem interaktiven Bedienfeld gebildet wird, und kann mindestens eine Umgebungsbedingung des Baggers 1, der von einer Vielzahl von Kameras erfasst wird, als vogelperspektivisches Bild und als ein Kamera-Einzelbild anzeigen. Der Monitor 16 ist eine Eingabe/Ausgabe-Vorrichtung, einschließlich einer Flüssigkristallanzeigeeinheit und einer Schlüsseleingabeeinheit. Der Monitor 16 kann verschiedene Typen von Information anzeigen, darunter Zustände des Motors, der Hydraulikpumpe und dergleichen. Beispielsweise kann der Monitor 16 eine Motorwassertemperatur, eine Öltemperatur, eine Restmenge an Kraftstoff, Warninformationen, die die Anomalie eines Geräts anzeigen, und dergleichen anzeigen. Der Summer 17 gibt eine Warnung aus, wenn ein Hindernis von einer Vielzahl von Radaren nachgewiesen wurde. Zu beachten ist, dass Informationen über das Hindernis auch auf einem Bild des Umgebungsüberwachungsmonitors 15 angezeigt werden, wenn das Hindernis nachgewiesen wird.
[Gesamtkonfiguration des Steuersystems]
3 ist ein Blockschaubild und erläutert eine Konfiguration eines kompletten Steuersystems des Baggers 1. Wie in 3 erläutert, ist eine Umgebungsüberwachungssteuerung 40 mit einem CAN 41 verbunden, welches eines der fahrzeuginternen Netzwerke ist. Eine Kommunikationssteuerung 42, eine Monitorsteuerung 43, eine Motorsteuerung 44, eine Pumpensteuerung 45 und dergleichen sind mit dem CAN 41 verbunden. Weiterhin sind eine Kameragruppe C, einschließlich einer Vielzahl von Kameras C1 bis C7, eine Radargruppe R einschließlich einer Vielzahl von Radaren R1 bis R8, der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 und der Summer 17 mit der Umgebungsüberwachungssteuerung 40 verbunden.
Die Umgebungsüberwachungssteuerung 40 führt Umgebungsüberwachungssteuerung durch. Die Umgebungsüberwachungssteuerung 40 weist eine Bildverarbeitungseinheit 51, eine Hindernisverarbeitungseinheit 52 und eine Anzeigesteuereinheit 53 auf. Weiterhin weist die Bildverarbeitungseinheit 51 eine Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 und eine Bildzusammensetzungseinheit 55 auf.
Die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 erzeugt ein vogelperspektivisches Bild 61 auf der Grundlage von Bildern, die aus den jeweiligen Kameras C1 bis C7 erhalten wurde. Wie in 4 erläutert, wandelt die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 die Bilder P1 bis P7, die aus den jeweiligen Kameras C1 bis C7 erhalten wurden, in obere Betrachtungspunktbilder um. D.h. die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 wandelt die Bilder P1 bis P7 in Bilder um, die von einem vorbestimmten virtuellen Betrachtungspunkt, der über dem Bagger 1 positioniert ist, betrachtet werden. Um genau zu sein, führt die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 eine Bildumwandlung durch, um ein Bild von einem virtuellen Betrachtungspunkt über dem Bagger 1 in eine vorbestimmte virtuelle Projektionsfläche zu projizieren, die einem Geländeoberfläche GL entspricht. Daraufhin schneidet die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 die umgewandelten Bilder P11 bis P17 entsprechend den Bereichen E1 bis E7 eines Rahmens aus, in dem das vogelperspektivische Bild angezeigt wird, und setzt die umgewandelten Bilder P 11 bis P 17 innerhalb des Rahmens zusammen. Ein Bild P, das einer Draufsicht des Baggers 1 entspricht, wird zuvor an das Vogelperspektivenbild 61 angeheftet, das durch die Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit 54 erzeugt wurde.
Indes weist die Hindernisverarbeitungseinheit 52 ein Hindernis auf der Grundlage von Informationen der Radare R1 bis R8 nach. Wenn die Hindernisverarbeitungseinheit 52 das Hindernis nachgewiesen hat, betätigt die Hindernisverarbeitungseinheit 52 den Summer 17, um über den Nachweis des Hindernisses zu informieren und gibt Hindernisinformationen wie eine Größe und eine Position des nachgewiesenen Hindernisses an die Bildzusammensetzungseinheit 55 aus. Das vogelperspektivische Bild 61 und die Bilder (Kamera-Einzelbilder 62), die von den jeweiligen Kameras C1 bis C7 aufgenommen werden, werden in die Bildzusammensetzungseinheit 55 eingegeben. Nach Eingabe der Hindernisinformationen aus der Hindernisverarbeitungseinheit 52 erzeugt die Bildzusammensetzungseinheit 55 ein Bild, das durch Zusammensetzung der Hindernisinformationen mit dem vogelperspektivischen Bild 61 und dem Kamera-Einzelbild 62 erhalten wurde. Beispielsweise werden Hindernisinformationen A1 in einer Bereich E4 von 4 mit dem vogelperspektivischen Bild 61 zusammengesetzt.
Die Anzeigesteuereinheit 53 führt die Steuerung des Anzeigens des vogelperspektivischen Bildes 61, das aus der Bildzusammensetzungseinheit 55 eingegeben wird, und des Kamera-Einzelbilds 62, das aus den Bilder gewählt wird, die von den Kameras C1 bis C7 aufgenommen werden, auf dem Umgebungsüberwachungsmonitor 15 durch.
Die Monitorsteuerung 43 ist mit dem Monitor 16 verbunden. Die Monitorsteuerung 43 führt die Eingabe/Ausgabe-Steuerung von verschiedenen Typen von Informationen durch, wie aus verschiedenen Sensoren durch das CAN 41 übertragene Informationen, und durch den Monitor 16 eingegebene Informationen. Der Monitor 16 kann, wie vorstehend beschrieben, die Motorwassertemperatur, die Öltemperatur und die Restmenge an Kraftstoff, die Warninformationen, die Anomalie eines Geräts anzeigen und dergleichen anzeigen.
[Konfigurationen und Anordnung der Kameras]
Als Nächstes werden Konfigurationen und Anordnung der Kameras C1 bis C7 mit Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben. Alle Kameras C1 bis C7 können am oberen Schwenkkörper 3 angebracht sein. Beispielsweise besitzen die Kameras C1 bis C7 jeweils Sichtfeldbereiche von 120 Grad (60 Grad jeweils nach rechts und nach links) nach links und nach rechts und 96 Grad nach oben. Als Kameras können charge-coupled device (CCD)-Kameras verwendet werden. Weiterhin können die Kameras C1 bis C7 jeweils eine dynamische Breitenbereichsfunktion aufweisen.
Wie in den 5 und 6 erläutert, ist, um genauer zu sein, die Kamera C1 auf einer Frontfläche der Fahrerhausbasis 5 vorgesehen, die ein unterer Teil des Fahrerhauses 6 des oberen Schwenkkörpers 3 ist, und bildet die Front des oberen Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C2 ist vorne rechts unten am oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen und bildet die rechte Front des oberen Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C3 ist seitlich rechts unten am oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen und bildet die rechte Rückseite des oberen Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C4 ist hinten unten in der Mitte des Gegengewichts 8 vorgesehen, das am hinteren Endabschnitt des oberen Schwenkkörpers 3 angeordnet ist, und bildet die Rückseite des oberen Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C5 ist seitlich links unten am oberen Schwenkkörper 3 vorgesehen und bildet die linke Rückseite des unteren Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C6 ist auf einer oberen linksseitigen Fläche der Fahrerhausbasis 5 vorgesehen und bildet die linke Vorderseite des oberen Schwenkkörpers 3 ab. Die Kamera C7 ist unten am Energiebehälter7 vorgesehen und bildet einen unteren Bereich des Energiebehälters 7 und des Gegengewichts 8 ab. Da sich die Abbildungsbereiche der nebeneinanderliegenden Kameras C1 bis C7 miteinander überlappen, kann die 360-Grad-Umgebung einer nahen Position des Baggers aufgenommen werden.
[Konfigurationen und Anordnung der Radare]
Als Nächstes werden die Konfigurationen und Anordnung der Radare R1 bis R8 unter Bezugnahme auf 7 und 8 beschrieben. Alle Radare R1 bis R8 können auf dem unteren Schwenkkörper 3 vorgesehen sein. Die Radare R1 bis R8 weisen eine relative Position und Richtung eines im Umfeld des Baggers 1 vorhandenen Hindernisses und den Bagger 1. nach. Beispielsweise sind die Radare R1 bis R8 an den Peripherieteilen des Baggers 1 angebracht, wie in den 7 und 8 erläutert. Weiterhin sind die Radare R1 bis R8 Ultrabreitband (UWB)-Radare mit Nachweiswinkeln von 80 Grad (±40 Grad) in einer (horizontalen) Orientierungsrichtung und 16 Grad (±8 Grad) in der (vertikalen) Auf- und AbRichtung und einem maximalen Nachweisabstand von 15 m oder mehr.
Wie in 7 und 8 erläutert, ist, um genauer zu sein, der Radar R1 an einem unteren linken Ende des vorderen Teils des oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen und weist ein Hindernis vorne links vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Der Radar R2 ist an einem unteren rechten Ende des vorderen Teils des oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen und weist ein Hindernis vorne rechts vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Weiterhin sind die Aufstellrichtungen der Radare R1 und R2 so eingestellt, dass das Arbeitsgerät 4, wie der Löffel 4c, nicht nachgewiesen werden, und sich die Nachweisbereiche der Radare R1 und R2 nicht gegenseitig überlappen. Der Radar R3 ist unten rechts am oberen Schwenkkörper vorgesehen und weist ein Hindernis hinten rechts vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Der Radar R4 ist unten rechts am oberen Schwenkkörper 3 vorgesehen und weist ein Hindernis vorne rechts vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Hier liegt der Radar R3 neben dem Radar R4 und ist relativ zur Position des Radars R4 vorne angeordnet. Dann weisen die Radare R3 und R4 Hindernisse in der gesamten rechten Fläche des oberen Schwenkkörpers 3 durch Bestrahlen der gesamten rechten Fläche mit Radarsignalen, um sich gegenseitig zu schneiden, nach. Weiterhin ist der Radar R5 auf einem unteren Teil des Gegengewichts 8 des oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen und weist ein Hindernis hinten rechts vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Der Radar R6 ist auf einem unteren Teil des Gegengewichts 8 vorgesehen und weist ein Hindernis hinten rechts vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Hier liegt der Radar R5 neben dem Radar R6 und ist relativ zur Position des Radars R6 rechts angeordnet. Dann weisen die Radare R5 und R6 Hindernisse in der gesamten hinteren Fläche auf der Rückseite des oberen Schwenkkörpers 3 durch Bestrahlen der gesamten hinteren Fläche mit Radarsignalen, um sich gegenseitig zu schneiden, nach. Weiterhin ist der Radar R8 unten links vom oberen Schwenkkörper 3 vorgesehen und weist ein Hindernis vorne links vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Der Radar R7 ist links unten vom oberen Schwenkkörper 3 vorgesehen und weist ein Hindernis hinten links vom oberen Schwenkkörper 3 nach. Hier liegt der Radar R8 neben dem Radar R7 und ist relativ zur Position des Radars R7 dahinter angeordnet. Dann weisen die Radare R8 und R7 Hindernisse in der gesamten linken Fläche des oberen Schwenkkörpers 3 durch Bestrahlen der gesamten linken Fläche mit Radarsignalen, um sich gegenseitig zu schneiden, nach.
[Manuelle Bildschaltverarbeitung des Umfelderfassungsmonitors]
Der in 9 erläuterte Umfelderfassungsmonitor 15 ist ein Beispiel für einen Bildschirm, der zu Beginn angezeigt wird, wenn ein Schlüssel auf EIN gedreht wird. In 9 wird das vogelperspektivische Bild 61 in einem oberen Bereich des Umfelderfassungsmonitors 15 angezeigt, und das Kamera-Einzelbild 62 wird in einem unteren Bereich angezeigt. Weiterhin sind die Symbole I1 und I2 unten rechts auf dem Umfelderfassungsmonitor 15 angezeigt. Das angezeigte Kamera-Einzelbild 62 ist ein Rückseitenbild des oberen Schwenkkörpers 3, das von der Kamera C4 aufgenommen wird. Das Symbol I1 gibt die Positionen von sieben Bildern an, die mit dem Kamera-Einzelbild 62 angezeigt werden. Das Kamera-Einzelbild 62, das in 9 erläutert ist, ist ein Rückseitenbild, und somit ist ein unterer seitlicher Bereich des Symbols I1 entsprechend einer Rückseitenposition des oberen Schwenkkörpers 3 ausgefüllt. Zu beachten ist, dass auf dem vogelperspektivischen Bild 61 und dem Kamera-Einzelbild 62, das in 9 erläutert ist, ein Kipplaster TR hinter dem oberen Schwenkkörper 3 vorhanden ist. In 9 ist ersichtlich, dass der Kipplaster TR anhält und in einer 180-Grad-Position von vorne aus nach außen zeigt, wo das Arbeitsgerät 4 angeordnet ist. Weiterhin ist eine Richtwertinformation D, die einen Abstand und eine Richtung vom nachstehend beschriebenen oberen Schwenkkörper 3 aus angibt, in dem vogelperspektivischen Bild 61 und dem Kamera-Einzelbild 62 angezeigt. Weiterhin schaltet das Symbol I2 (Richtwertanzeige-Einstelleinheit) auf Anzeige/Nicht-Anzeige der Richtwertinformation D um, wenn es gewählt wird.
[Anzeige der Richtwertinformation]
Als Nächstes wird die Richtwertinformation D, die auf dem vogelperspektivischen Bild 61 und dem Kamera-Einzelbild 62 angezeigt wird, beschrieben. 10 ist ein Schaubild und erläutert ein Konzept der Richtwertinformation D. Wie in 10 erläutert, weist die Richtwertinformation D eine Abstandsinformation D1 und eine Richtungsrichtwertinformation D2 auf. Zu beachten ist, dass die Richtwertinformation D zum Beispiel Positionsinformationen einer Geländeoberfläche GL sind. Damit kann in dem nachstehend beschriebenen Kamera-Einzelbild 62 die Positionsbeziehung zwischen dem Bagger und einem im Umfeld des Baggers vorhandenen Hindernis leichter unterschieden werden.
Die Abstandsrichtwertinformation D1 ist eine Information, die einen Abstand von einem Schwenkzentrum CT des oberen Schwenkkörpers 3 angibt, und weist eine erste Abstandsrichtwertinformation D11, eine zweite Abstandsrichtwertinformation D12 und eine dritte Abstandsrichtwertinformation D13 auf. Die ersten Abstandsrichtwertinformationen D11 sind Informationen, die angeben, dass die Abstände vom Schwenkzentrum CT des oberen Schwenkkörpers 3 nach links/rechts und nach vorne/hinten, ein Abstand von dem Schwenkzentrum CT des oberen Schwenkkörpers 3 zum Gegengewicht 8 sind, das am hinteren Teil des oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen ist. D.h., wenn ein Hindernis in einem Bereich im Inneren der ersten Abstandsrichtwertinformation D11 vorkommt, bedeutet der Bereich, dass der Bagger mit dem Hindernis beim Schwenken zusammenstoßen kann.
Weiterhin sind die zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 Informationen, die einen Abstand angeben, der von den ersten Abstandsrichtwertinformation D11 um einen vorbestimmten Abstand d1 relativ zu einer Radiusrichtung größer gemacht wird, und von dem aus eine Annäherung eines externen Arbeitsfahrzeugs, wie des Kipplasters TR, unterbunden wird. Dieser vorbestimmte Abstand d1 ist ein Abstand, in dem, wenn der Bagger 1 die Bedienhebel 13 und 14 bedient und in Richtung des gestoppten Kipplasters TR fährt, der Bagger 1 sicher gestoppt werden kann, ohne es dem Kipplaster TR zu ermöglichen, in das Innere der ersten Abstandsrichtwertinformationen D11 durch Unterbrechen des Betriebs der Fahrhebel 13 und 14 vorzudringen, nachdem bestimmt wurde, dass der Kipplaster TR in das Innere der zweiten Richtwertinformationen D12 vorgedrungen ist. Der vorbestimmte Abstand d1 beträgt beispielsweise 2 m. Daher werden die zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 günstigerweise so eingestellt, dass bewirkt wird, dass die Hindernisverarbeitungseinheit 52 ein Hindernis nachweist und eine Warnung, wie einen Summer, ausgibt, wenn das Hindernis in den Bereich vordringt.
Weiterhin sind die dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 Informationen, die einen Abstand angeben, der von den zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 um einen vorbestimmten Abstand d2 relativ zur Radiusrichtung größer gemacht worden ist. Genauer gesagt, sind die dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 Informationen, die eine Grenze eines Schwenkbereichs des Arbeitsgeräts 4 in einem Zustand angeben, wo das Arbeitsgerät 4 maximal expandiert ist. Mit anderen Worten ist ein Bereich zwischen den zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 und den dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 ein Arbeitsbereich des Arbeitsgeräts 4. In diesem Fall kann, auch wenn der Kipplaster TR, der zwischen den zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 und den dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 positioniert ist, vorhanden ist, die Ausgabe einer Warnung durch Summen des Summers 17 nicht durchgeführt werden.
Die Richtungsrichtwertinformationen D2 sind indes Informationen, die Front-Heck- und Rechts-Links-Richtungen des oberen Schwenkkörpers 3 vom Schwenkzentrum CT des oberen Schwenkkörpers 3 angeben, und weisen eine vordere Referenzrichtungsrichtwertinformation D21, eine linke Referenzrichtungsrichtwertinformation D22, eine hintere Referenzrichtungsrichtwertinformation D23 und eine rechte Referenzrichtungsrichtwertinformation D24 auf. Die Richtungsrichtwertinformationen D2 sind eine gerade Linie, die sich linear vom Schwenkzentrum CT in Richtung des Umfeldes des oberen Schwenkkörpers 3 in der Front-Heck- und Rechts-Links Richtung erstreckt und Schnittpunkte der ersten Abstandsrichtwertinformation und der dritten Abstandsrichtwertinformation verbindet.
Nun werden die Abstandsrichtwertinformationen D1 ausführlicher beschrieben. Die erste Abstandsrichtwertinformationen D11 weisen vier lineare Abschnitte 101 auf, die sich jeweils senkrecht zu den vorderen Referenzrichtungsrichtwertinformationen D21, den linken Referenzrichtungsrichtwertinformationen D22, den hinteren Referenzrichtungsrichtwertinformationen D23 und den rechten Referenzrichtungsrichtwertinformationen D24 an den Schnittpunkten der ersten Abstandsrichtwertinformationen D11 und der Richtwertinformationen D21 bis D24 erstrecken. Jeder dieser linearen Abschnitte 101 besitzt eine vorbestimmte Länge d3. Die linearen Abschnitte 101 sind jeweils an Positionen vom Schwenkzentrum CT getrennt um einen gleichen Abstand in der Front-Heck und Rechts-Links Richtung vorgesehen. Die vorbestimmte Länge d3 stimmt mit einer Länge der rechten und linken Richtung des oberen Schwenkkörpers des Baggers 1 überein. Gleichermaßen weisen die zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 und die dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 lineare Abschnitte 102 und 103 mit der gleichen vorbestimmten Länge d3 auf.
Dann weisen die ersten Abstandsrichtwertinformationen D11 vier gekrümmte Abschnitte 111 auf, die durch Verbinden der Endabschnitte der vier linearen Abschnitte 101 mit konzentrischen Kreisen unter Verwendung des Schwenkzentrums CT als Mittelpunkt gebildet werden. Gleichermaßen besitzen die zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 vier gekrümmte Abschnitte 112, die durch Verbinden der Endabschnitte der vier linearen Abschnitte 102 mit konzentrischen Kreisen unter Verwendung des Schwenkzentrums CT als Mittelpunkt gebildet werden. Weiterhin weisen die dritten Abstandsrichtwertinformationen D13 vier gekrümmte Abschnitte 113 auf, die durch Verbinden der Endabschnitte der vier linearen Abschnitte 103 mit konzentrischen Kreisen unter Verwendung des Schwenkzentrums CT als Mittelpunkt gebildet werden.
Zusätzlich zu den Richtungsrichtwertinformationen D21, D22, D23 und D24 können Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformationen 201 und 202, die die Endabschnitte der linearen Abschnitte 101 bis 103 verbinden, vorgesehen sein. Zwei Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformationen 201 und 202 sind parallel zu den vorderen Referenzrichtungsrichtwertinformationen D21, den linken Referenzrichtungsrichtwertinformationen D22, den hinteren Referenzrichtungsrichtwertinformationen D23 und den rechten Referenzrichtungsrichtwertinformationen D24 angeordnet. Daher werden bandartige Abschnitte mit der vorbestimmten Länge d3 in der Front-Heck und Rechts-Links Richtung des oberen Schwenkkörpers 3 ausgebildet.
[Anzeigeform der Modifikation der Richtwertinformation]
11 ist ein Schaubild und erläutert ein Anzeigebeispiel für das vogelperspektivische Bild 61 und das Kamera-Einzelbild 62, in dem die oben beschriebenen Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformationen 201 und 202 angezeigt werden. Zu beachten ist, dass in 11 die Richtungsrichtwertinformationen D21', D22', D23' und D24', die die Richtungsrichtwertinformation D2' konfigurieren, durch Addieren der Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformationen 201 und 202 zu den Richtungsrichtwertinformationen D21, D22, D23 und D24 erhalten werden. Es ist ersichtlich, dass in 11 der Kipplaster TR nach außen zeigend in einer Position 180 Grad von der Front, wo das Arbeitsgerät 4 angeordnet ist, und außerhalb der zweiten Abstandsrichtwertinformationen D12 positioniert ist. Weiterhin können Linien in gitterartig durch die linearen Abschnitte 101 bis 103 der Abstandsrichtwertinformationen D11 und die Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformationen 201 und 202 angezeigt werden. Daher können die Richtung des Arbeitsfahrzeuges, wie des Kipplasters TR, und seine Orientierung (wenn der Kipplaster TR in einer horizontalen oder einer vertikalen Orientierung zum Bagger gestoppt wird, wie der Kipplaster TR, der in 10 erläutert ist, ob der Kipplaster TR schräg gestoppt wird, kann durch Vergleich einer Seitenfläche einer Rückseite des Kipplasters und der linearen Abschnitte 101 bis 103 bestätigt werden), und der Abstand zwischen dem Bagger und dem Arbeitsfahrzeug leicht erkannt werden. Weiterhin wird, obgleich ein Teil der Bereiche in gitterartig angezeigt wird, der andere Teil der Bereiche durch Bogenlinien angezeigt. Daher ist das gesamte vogelperspektivische Bild nicht kompliziert und die Abstände in dem Bild können leicht erkannt werden.
Zu beachten ist, dass die erste Abstandsrichtwertinformation D11, die zweite Abstandsrichtwertinformation D12 und die dritte Abstandsrichtwertinformation D13, die die Richtwertinformation D konfigurieren, günstigerweise eine Farbanzeige je nach Abständen oder eine Anzeige mit verschiedenen Linientypen besitzen. Beispielsweise kann die erste Abstandsrichtwertinformation D11 durch eine rote Punktlinie angezeigt werden, die zweite Abstandsrichtwertinformation D12 kann durch eine gelbe Punktlinie angezeigt werden und die dritte Abstandsrichtwertinformation D13 kann durch eine weiße, grüne oder blaue Punktlinie angezeigt werden. Das Gleiche trifft auf die Richtungsrichtwertinformation D2 zu. Beispielsweise ist es günstig, dass die Richtungsrichtwertinformation D2 zwischen der ersten Abstandsrichtwertinformation D11 und der zweiten Abstandsrichtwertinformation D12 durch die gleiche gelbe Punktlinie wie die zweite Abstandsrichtwertinformation D12, die Richtungsrichtwertinformation D2 zwischen der zweiten Abstandsrichtwertinformation D12 und der dritten Abstandsrichtwertinformation D3 durch die gleichen grünen oder Punktlinien wie die dritte Abstandsrichtwertinformation D13 angezeigt werden. Weiterhin kann die Richtwertinformation D angeordnete Markierungen sein an Stelle der Linien.
[Wirkungen durch die Anzeige eines Richtwerts]
12 ist ein Schaubild und erläutert ein Beispiel der Arbeit in einem Fall der Verwendung der Richtwertinformation D. Wie in 12 erläutert, können, wenn die Richtwertinformation D verwendet wird, die Richtungen vom Schwenkzentrum CT in Front-Heck- und Rechts-Links-Richtung des oberen Schwenkkörpers 3 und der Abstand zur gesamten Peripherie leicht erkannt werden. Genauer gesagt kann durch Anzeige der Abstandsrichtwertinformation erkannt werden, in wie weit sich das Hindernis dem Bagger 1 annähert. Durch den Einschluss der linearen Abschnitte 101 bis 103, wenn der Kipplaster TR in einer horizontalen Orientierung oder einer vertikalen Orientierung zum Bagger gestoppt wird, kann bestätigt werden, ob der Kipplaster TR schräg gestoppt wird, durch Vergleich der Seitenflächen der Rückseite des Kipplasters und der linearen Abschnitte 101 bis 103.
Weiterhin können durch Anzeige der Richtungsrichtwertinformation D2, wenn der Kipplaster TR 90 Grad nach links, 90 Grad nach rechts oder 180 Grad von der Front, wo das Arbeitsgerät 4 angeordnet ist, angeordnet ist, ein Mittelteil eines Gefäßes und die Position 90 Grad nach links, die Position 90 Grad nach rechts oder die 180 Grad Position des Baggers 1 leicht in Übereinstimmung gebracht werden. Daher kann die Ladearbeit von Erde auf den Kipplaster TR durch den Bagger 1 wirksam durchgeführt werden (wenn die Position des Kipplasters TR von der in 12 erläuterten Position abweicht, wird die Ladearbeitswirksamkeit herabgesetzt). Wenn dann die Bedienperson beabsichtigt, den Kipplaster TR in einem Bereich zwischen der zweiten Abstandsrichtwertinformation D12 und der dritten Abstandsrichtwertinformation D13 in Front-Heck-Richtung und Rechts-Links-Richtung des oberen Schwenkkörpers 3 anzuordnen, kann die Bedienperson des Baggers die Bedienperson des Kipplasters TR von der Tatsache in Kenntnis setzen, dass sich der Bagger 1 dem Kipplaster TR in einer Richtung parallel zum linearen Abschnitt 102 nähert und kann den Kipplaster TR durch Ertönen lassen einer Hupe stoppen, wenn der Kipplaster TR eine entsprechende Position auf dem linearen Abschnitt der zweiten Abstandsrichtwertinformation D12 erreicht, während das vogelperspektivische Bild 61 oder das Kamera-Einzelbild 62 aufgezeichnet wird und die Richtung mit der Richtungsrichtwertinformation D2 erkannt wird. Demnach kann der Kipplaster TR in einer entsprechenden Positionsbeziehung zum linearen Abschnitt 102 angeordnet werden. Speziell kann die Position des Gefäßes des Kipplasters TR gelenkt und in einer entsprechenden Position angeordnet werden.
Weiterhin kann durch Anordnung eines solchen Kipplasters TR Arbeit, wie 90-Grad-Beladung, 180-Grad-Beladung und beidseitige Beladung, durchgeführt werden. Ein hinteres Ende oder ein seitlicher Teil des Kipplasters TR kann entlang des linearen Abschnitts 102 gezogen werden.
Die oben beschriebene Ausführungsform zeigt die Richtwertinformation D um das Schwenkzentrum CT an. Allerdings ist eine Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und die Richtwertinformation D kann um einen willkürlichen Punkt G am oberen Schwenkkörper 3 angezeigt werden, wie in 13 erläutert.
Weiterhin wurde in der oben beschriebenen Ausführungsform die Richtungsrichtwertinformation D2 mit gestrichelten Linien und durchgezogenen Linien angezeigt. Allerdings ist eine Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Wie in 14 erläutert, kann die Richtungsrichtwertinformation D3 (D31-D34), die durch Punkte angezeigt wird, an Positionen angezeigt werden, an denen sich die Richtungsrichtwertinformation D2 und die Abstandsrichtwertinformation schneiden. Wie in 15 erläutert, können zudem die D4 (D41 bis D44), die durch Punkte angezeigt werden, an Positionen angezeigt werden, an denen sich die Richtungsrichtwertinformation D2 und eine (die dritte Abstandsrichtwertinformation D13) der Abstandsrichtwertinformation D1 schneiden.
Zu beachten ist, dass die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt ist und dass Modifikationen und Verbesserungen im Rahmen des Umfangs, in dem das Ziel der vorliegenden Erfindung erreicht werden kann, in der vorliegenden Erfindung mitumfasst sind.
Die oben beschriebene Ausführungsform weist den Umgebungsüberwachungsmonitor 15 getrennt von dem Monitor 16 auf. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und das vogelperspektivische Bild 61 oder das Kamera-Einzelbild 62 können auf dem Monitor 16 angezeigt werden. Weiterhin ist der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 als Berührungsfeldanzeige ausgelegt. Allerdings kann eine regelmäßige Anzeige ohne den Einschluss eines eingebauten berührungsempfindlichen Sensors verwendet werden.
Die oben beschriebene Ausführungsform ist zur Anzeige des vogelperspektivischen Bildes 61 und des Kamera-Einzelbildes 62 gleichzeitig auf dem Umgebungsüberwachungsmonitor 15 ausgelegt. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, und es kann nur ein vogelperspektivisches Bild oder nur ein Kamera-Einzelbild auf dem Umgebungsüberwachungsmonitor 15 angezeigt werden.
Weiterhin ist die oben beschriebene Ausführungsform zur Anzeige nur des Bildes ausgelegt, das von einer der Kameras C1 bis C7 in dem Bereich des Umgebungsüberwachungsmonitors 15 aufgenommen wird, wo die Bilder von den Kameras C1 bis C7 aufgenommen werden. Allerdings vermögen zwei oder mehr Bilder gleichzeitig angezeigt zu werden.
Weiterhin sind in der oben beschriebenen Ausführungsform die sieben Kameras in der Peripherie des oberen Schwenkkörpers 3 vorgesehen. Allerdings kann die Umgebungsüberwachungsvorrichtung mit einer geringeren Anzahl von Kameras als die sieben Kameras ausgelegt werden oder kann von einer größeren Anzahl von Kameras als die sieben Kameras ausgelegt werden.
Weiterhin wird die oben beschriebene Ausführungsform aus den Radaren und Kameras ausgelegt, die miteinander in Kooperation sind. Allerdings ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsform beschränkt, und die Umgebungsüberwachungsvorrichtung kann aus einer Einzelkamera ausgelegt sein.
Zusätzlich offenbart die oben beschriebene Ausführungsform nur die Form der Anzeige der Abstandsrichtwertinformation D1 und der Richtwertinformation D2 gleichzeitig. Allerdings kann auch nur die Abstandsrichtwertinformation D1 oder nur die Richtungsrichtwertinformation D2 angezeigt werden. Weiterhin wurde die Ausführungsform auf der Grundlage des Minenbaggers, der in einer Mine oder dergleichen verwendet wird, beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann allerdings auf einem Bagger, der auf einer Baustelle verwendet wird, angewandt werden.
Weiterhin wurde die Ausführungsform auf der Grundlage des Minenbaggers, der in einer Mine oder dergleichen verwendet wird, beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann allerdings auch auf einem Bagger, der auf einer Baustelle verwendet wird, angewandt werden.
Weiterhin wurde die oben beschriebene Ausführungsform unter Verwendung der Konfiguration beschrieben, wobei der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 und der Summer 17 im Fahrerhaus 6 der Arbeitsmaschine vorgesehen sind. Allerdings können der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 und der Summer 17 an einer anderen Stelle vorgesehen sein, beispielsweise einem Fernbedienungssitz 300, der in 16 erläutert ist, um eine Fernbedienung der Arbeitsmaschine durchzuführen, oder in einem Kontrollraum in einer Mine, welcher insgesamt eine Vielzahl von Arbeitsmaschinen verwaltet/steuert. Weiterhin kann ein Fernbedienungsmonitor 301, der in 16 erläutert ist, als Umgebungsüberwachungsmonitor verwendet werden. Weiterhin, wie in 17 erläutert, können der Umgebungsüberwachungsmonitor 15 und der Summer 17 an einem tragbaren Endgerät 302 vorgesehen sein, und eine Bedienperson kann ein vogelperspektivisches Bild betrachten, das auf dem tragbaren Endgerät 302 angezeigt wird. Hier können in einem Fall, wobei das vogelperspektivische Bild auf dem Umgebungsüberwachungsmonitor 15 in dem Fernbedienungssitz 300 oder dem Kontrollraum angezeigt wird oder in einem Fall, wobei das tragbare Endgerät als Umgebungsüberwachungsmonitor 15 und der Summer 17 verwendet wird, Kommunikationsmittel einer Sorte jeweils für die Arbeitsmaschine und den Fernbedienungssitz 300, den Kontrollraum / das tragbare Endgerät 302 vorgesehen sein, und Übertragung/Empfang von Informationen, wie das vogelperspektivische Bild, können durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Bagger
2: Unterer Fahrkörper
3: Oberer Schwenkkörper
4a: Ausleger
4b: Stiel
4c: Löffel
4d: Auslegerzylinder
4e: Stielzylinder
4f: Löffelzylinder
4: Arbeitsgerät
5: Fahrerhausbasis
6: Fahrerhaus
7: Energiebehälter
8: Gegengewicht
10: Fahrersitz
11 und 12: Bedienhebel
13 und 14: Fahrhebel
15: Umgebungsüberwachungsmonitor
16: Monitor
17: Summer
40: Umgebungsüberwachungssteuerung
42: Kommunikationssteuerung
43: Monitorsteuerung
44: Motorsteuerung
45: Pumpensteuerung
51: Bildverarbeitungseinheit
52: Hindernisverarbeitungseinheit
53: Anzeigesteuereinheit
54: Vogelperspektivenbilderzeugungseinheit
55: Bildzusammensetzungseinheit
61: vogelperspektivisches Bild
62: Kamera-Einzelbild
63: Bereich
101 bis 103: linearer Abschnitt
111 bis 113: bogenförmiger Abschnitt
201 bis 202: Parallelanordnungsrichtungsrichtwertinformation
300: Fernbedienungssitz
301: Fernbedienungsmonitor
302: tragbares Endgerät
A1: Hindernisinformation
C: Kameragruppe
C1 bis C7: Kamera
CT: Schwenkzentrum
D: Richtwertinformation
D1: Abstandsrichtwertinformation
D11: erste Abstandsrichtwertinformation
D12: zweite Abstandsrichtwertinformation
D13: dritte Abstandsrichtwertinformation
D2, D2', D3 und D4: Richtungsrichtwertinformation
D21 und D21': vordere Referenzrichtungsrichtwertinformation
D22 und D22': linke Referenzrichtungsrichtwertinformation
D23 und D23': hintere Referenzrichtungsrichtwertinformation
D24 und D24': rechte Referenzrichtungsrichtwertinformation
E1 bis E7: Bereich
GL: Geländeoberfläche
I1 und I2: Symbol
P, und P1 bis P7: Bild
P11 bis P17: umgewandeltes Bild
R: Radargruppe
R1 bis R8: Radar
TR: Kipplaster

Claims

Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine (1), die ein Arbeitsgerät (4) an einem oberen Schwenkkörper (3) aufweist, wobei die Umgebungsüberwachungsvorrichtung Folgendes aufweist: eine Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7), die dazu ausgelegt sind, eine Umgebungsbedingung der Arbeitsmaschine (1) zu erfassen; eine Bildverarbeitungseinheit (51), die dazu ausgelegt ist, ein vogelperspektivisches Bild (61) auf der Grundlage von Bildern zu erzeugen, die durch die Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7) aufgenommen werden; eine Anzeigeeinheit (16), die zur Anzeige eines Kamera-Einzelbilds (62), das von einer aus der Vielzahl von Kameras (C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7) aufgenommen wird, und des vogelperspektivischen Bilds (61) ausgelegt ist; und eine Anzeigesteuereinheit (53), die zur Anzeige einer Richtungsrichtwertinformation (D2, D2'), welche eine Positionsinformation einer Geländeoberfläche (GL) ist, auf dem Kamera-Einzelbild (62) und dem vogelperspektivischen Bild (61) ausgelegt ist, wobei die Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') von einer Referenzposition des oberen Schwenkkörpers (3) zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers (3) angeordnet ist.
Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 1, bei der die Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') eine gerade Linie ist, die sich von der Referenzposition des oberen Schwenkkörpers (3) bis zur Umgebung des oberen Schwenkkörpers (3) erstreckt.
Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') Parallelanordnungs-Richtungsrichtwertinformationen (201, 202) umfasst, die parallel mit vorbestimmten Abständen auf beiden Seiten in einer Umfangsrichtung von einer sich linear von einem Schwenkzentrum des oberen Schwenkkörpers (3) erstreckenden Referenzrichtungsrichtwertinformation (D21, D22, D23, D24, D21', D22', D23', D24') angeordnet sind.
Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiterhin Folgendes aufweisend: eine Richtwertanzeigeeinstelleinheit, die zur Durchführung von Einstellung von Anzeige/Nichtanzeige der Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') ausgelegt ist, wobei die Anzeigesteuereinheit (53) zur Durchführung der Anzeige/Nichtanzeige der Richtungsrichtwertinformation (D2, D2') gemäß der Einstellung der Richtwertanzeigeeinstelleinheit ausgelegt ist.
Umgebungsüberwachungsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine (1) nach Anspruch 1, bei der die Anzeigeeinheit (16) an einem Fernbedienungssitz (300), in einem Kontrollraum oder an einem tragbaren Endgerät (302) vorgesehen ist.