JP2004322979A

JP2004322979A - 建設機械の後方監視装置

Info

Publication number: JP2004322979A
Application number: JP2003124414A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kubo; 隆久保
Original assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Sumitomo SHI Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP4237538B2

Abstract

【課題】旋回、走行用操作レバーの操作と連動して監視カメラの旋回を可能とし、上部旋回体の旋回方向によって監視カメラの旋回方向の切換を可能し、操作レバーの操作とは無関係に監視カメラを操作ができ、監視カメラの揺動も可能として、多様で広範囲な後方監視を行う。
【解決手段】方向切換弁のパイロット制御部とリモコン弁を繋ぐ管路に圧力スイッチを配設し、制御装置に監視カメラを旋回させるモータ駆動装置接続し、操作レバーの操作に連動して監視カメラの旋回を可能とした。また、上部旋回体の旋回方向と反対方向に監視カメラが所定角度旋回するように制御し、旋回方向と反対側の後方視界の確保及び上部旋回体の旋回方向と同一方向に監視カメラが所定角度旋回するように制御し、旋回方向側の後方視界の確保を可能とし、操作レバーの操作とは無関係に監視カメラの旋回を可能とする選択手段を設け、運転室から監視カメラの揺動も可能にした。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建設機械の後方監視装置に関するものであり、特に、監視カメラによる多様、かつ、広範囲な後方監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来、油圧ショベル等の建設機械においては、旋回時又は後進時の後方の安全の確保をホーン等の旋回警報及びバックブザーで行っていた。しかし、この旋回警報及びバックブザーは建設機械の周囲にいる人に対し、旋回又は後進することを知らしめるものであり、建設機械のオペレータは旋回警報又はバックブザーにより周囲にいる人が当然に建設機械から離れ、安全が確保されるものとして、旋回又は後進の動作を開始する。一方、障害物の場合は視覚により障害物の有無を確認する必要があり、油圧ショベル等の建設機械の側方にある障害物はサイドミラー等で確認できるが、後方にある障害物の確認は困難である。
【０００３】
そこで、近年油圧ショベル等の建設機械の後部に監視カメラを取り付け、運転室内のモニターで後方の安全を確認できる後方監視装置が出現してきた（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２９４７６２号公報（第２〜第４頁、図１、図５及び図７）
【特許文献２】
特開平１０−１４０６１９号公報（第２〜第４頁、図１〜図３）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１記載の建設機械の監視カメラ装置は、油圧ショベルの動作状況を監視する複数の監視カメラ（例えば、前方監視カメラと車体後方の障害物等を監視する後方監視カメラ）を設けると共に特定の監視カメラ（例えば、後方監視カメラ）による映像に自動的に切り換える切換手段を設け、運転室内に設けたディスプレイに映像を切換表示可能にし、更に、走行操作が検出されたときにディスプレイ上の表示映像を後方監視カメラによる映像に自動的に切り換えるようにしたもので、具体的には走行レバーが操作されると走行用のリモートコントロール弁を介してパイロット圧が圧力スイッチに作用し、該圧力スイッチから出力される走行検出信号が前方監視カメラと後方監視カメラからの映像信号を切り換える切換回路（切換手段）に導かれるようにしたもので、上部旋回体の旋回方向によって監視カメラの旋回方向を変える手段についての記載及び監視カメラの旋回又は揺動についての記載はなく、操作レバーの操作と監視カメラの旋回又は揺動との関係については一切開示されていない。一方、特許文献２には、車体後部のカウンタウエイト内に監視カメラを旋回可能に設置し、１台の監視カメラで車体後部若しくは側方部を撮し、その映像を運転室内のディスプレイモニター装置に表示し得るようにした油圧ショベルの後方監視装置が開示されているが、この特許文献２に開示されている後方監視装置は、監視カメラが旋回後端半径から突出しないようにカウンタウエイトの後面部もしくは側面部の少なくとも一方に切り欠き開口を設け、該切り欠き部の内部に監視カメラを設けたもので、監視カメラを旋回可能に設けているものの、監視カメラの揺動に関する記載は一切なく、また、上部旋回体の旋回方向によって監視カメラの旋回方向を変える手段についての記載も一切ない。その結果、特許文献１及び特許文献２に開示されている発明は、監視カメラによる多様かつ広範囲な後方監視が困難であり、後方監視装置としては十分機能を果たしているとは言えず、問題があった。
【０００６】
そこで、旋回又は走行用操作レバーの操作と連動して監視カメラの旋回及び撮影を可能とすると共に上部旋回体の旋回方向によって監視カメラの旋回方向の切換を可能とすること、及び、操作レバーの操作とは無関係に監視カメラによる撮影を可能とすること、更に、監視カメラの揺動も可能とすることにより、多様かつ広範囲な後方監視を行うべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に装架し、該上部旋回体の前部一側に運転室を、また、後部にカウンタウエイトを設け、該カウンタウエイトに装着した監視カメラと運転室に設けたモニターをケーブルで接続した建設機械において、アクチュエータに圧油を供給する方向切換弁のパイロット制御部と該方向切換弁のパイロット制御部にパイロット圧を導出するリモコン弁を繋ぐパイロット管路から分岐した管路に圧力スイッチを配設し、該圧力スイッチを制御装置に接続すると共に該制御装置に監視カメラを旋回させる電気モータを駆動するモータ駆動装置及び監視カメラを接続し、前記リモコン弁を切り換える操作レバーの操作に連動して監視カメラの旋回及び撮影を可能とした建設機械の後方監視装置である。
【０００８】
また、請求項２記載の発明は、上部旋回体の旋回方向と反対方向に監視カメラが所定角度旋回するように制御装置で制御し、旋回方向と反対側の後方視界を確保するようにした建設機械の後方監視装置であり、請求項３記載の発明は、上部旋回体の旋回方向と同一方向に監視カメラが所定角度旋回するように制御装置で制御し、旋回方向側の後方視界を確保するようにした建設機械の後方監視装置である。
【０００９】
また、請求項４記載の発明は、操作レバーの操作とは無関係に監視カメラの旋回及び撮影を可能にすると共に、監視カメラの旋回方向を選択できる選択手段を制御装置に接続した建設機械の後方監視装置であり、請求項５記載の発明は、監視カメラを台座を介してカウンタウエイトに揺動可能に取り付けた建設機械の後方監視装置である。そして、請求項６記載の発明は、台座にプシュプルケーブルの一端を接続し、該プシュプルケーブルを運転室に延設し、運転室から監視カメラの揺動を可能とした建設機械の後方監視装置である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態を図１乃至図５に従って詳述する。図１は本発明に係る後方監視装置を採用した油圧ショベル全体側面図であり、図２は本発明の実施形態に係る後方監視装置の電気・油圧回路図である。図３ａは本発明の実施形態に係る監視カメラの取付側面図、図３ｂは本発明の実施形態に係る監視カメラの取付平面図を示す。そして図４は本発明の実施形態に係る監視カメラの揺動（俯動）状態を示す図であり、図５は本発明の実施形態に係る監視カメラのケーブル配線図である。
【００１１】
図１において、１は下部走行体であり、該下部走行体１の上には上部旋回体２が装架され、該上部旋回体２の前部中央にはアタッチメント３が俯仰動可能に装着され、また、上部旋回体２の前部一側には運転室４が載置され、そして上部旋回体２の後部にはカウンタウエイト５が取り付けられている。
【００１２】
図２において、主油圧ポンプ６は方向切換弁７を介して油圧モータ８に接続されている。また、方向切換弁７のパイロット制御部７ａ、７ｂは夫々操作レバー９ａにより操作されるリモコン弁９を介してパイロットポンプ１０に接続されている。該リモコン弁９と方向切換弁７のパイロット制御部７ａ、７ｂを接続するパイロット管路１１ａ、１１ｂから分岐した分岐管路１２ａ、１２ｂに圧力スイッチ１３ａ、１３ｂを設け、該圧力スイッチ１３ａ、１３ｂを夫々制御装置１４に接続し、更に、該制御装置１４にはモータ駆動装置１５が接続され、該モータ駆動装置１５には監視カメラ１６を旋回駆動する電気モータ１７が接続されている。そして、監視カメラ１６は前記制御装置１４に接続されると共に運転室４に設けたモニター１８にケーブルにより接続され、前記制御装置１４には前記リモコン弁９を切り換える操作レバー９ａの操作に連動して前記監視カメラ１６の旋回及び撮影を可能とするか又は操作レバー９ａの操作とは無関係に前記監視カメラ１６の旋回及び撮影を可能とするかの何れかを選択できる選択手段１９が接続されている。尚、該選択手段１９によって前記監視カメラ１６の旋回方向を切り換えることができるようにもなっている。
【００１３】
図３ａ及び図３ｂにおいて、カウンタウエイト５の上にブラケット２０を構成する水平部材２０ａが固設され、該水平部材２０ａに垂直部材２０ｂ、２０ｂを立設し、該垂直部材２０ｂ、２０ｂに電気モータ１７を取り付ける台座２１をピン２２、２２により揺動可能に枢着している。そして電気モータ１７の出力軸１７ａには監視カメラ１６が旋回可能に取り付けられている。また、前記ブラケット２０の垂直部材２０ｂ、２０ｂの間には電気モータ１７の下方で干渉しない位置にローラ２０ｃが回転可能に取り付けられ、前記台座２１の一角に一端が固設されたプシュプルケーブル２３を該ローラ２０ｃに当接させ、更に、前記ブラケット２０の水平部材２０ａに立設した部材２０ｄにプシュプルケーブル２３の外層部分２３ａを固定して、台座２１の揺動をスムースに行うことができるようにしている。
【００１４】
図４は、プシュプルケーブル２３を引っ張って前記台座２１を揺動させ、監視カメラ１６を斜め下向きにしたものである。
【００１５】
図５は、前記監視カメラ１６及び電気モータ１７を取り付けた台座２１に一端を取り付けたプシュプルケーブル２３の配線及び前記監視カメラ１６と運転室４に設けたモニター１８を繋ぐ配線を示したもので、プシュプルケーブル２３は前記運転室４に設けたコントロールスタンド２４にプシュプルケーブル２３の外層部分２３ａが固定され、該プシュプルケーブル２３の他端はレバー２５により上下方向に摺動可能に取り付けられている。
【００１６】
次に本発明の作用を説明する。
請求項１記載の発明において、操作レバー９ａを操作すると、パイロットポンプ１０のパイロット圧はリモコン弁９を介して方向切換弁７のパイロット制御部７ａ、７ｂの何れか一方に導かれ、その結果方向制御弁７が切り換えられ、主油圧ポンプ６の圧油が旋回又は走行用油圧モータ８に導出される。一方、前記リモコン弁９を介してパイロット管路１１ａ、１１ｂに流入したパイロットポンプ１０からのパイロット圧は分岐管路１２ａ、１２ｂにも導かれ、圧力スイッチ１３ａ、１３ｂを作動させる。そして、該圧力スイッチ１３ａ、１３ｂの信号が制御装置１４に導かれ、該制御装置１４からモータ駆動装置１５に電気モータ１７を駆動させる信号が出力されると共に監視カメラ１６に信号が導出され、該監視カメラ１６は旋回し、撮影を開始する。そして該監視カメラ１６が撮影した映像がモニター１８に送信される。その結果、オペレータが操作レバー９ａを操作するだけで監視カメラ１６が撮影した油圧ショベル等の建設機械後方の映像を運転室に設けたモニター１８に映し出すことができる。
【００１７】
次に、請求項２記載の発明においては、請求項１記載の発明と同様操作レバー９ａの操作に連動して前記監視カメラ１６の旋回及び撮影を可能としたものであるが、前記上部旋回体２の旋回方向と反対方向に前記監視カメラ１６を所定角度旋回させるように前記制御装置１４により制御するようにしたので、旋回方向と反対側、すなわち、アタッチメント３及び運転室４が接近する側のカウンタウエイト５の斜め後方が撮影され、モニター１８に写し出される。そのため、障害物とアタッチメント３との干渉、衝突を未然に防止できる。
【００１８】
また、請求項３記載の発明においては、請求項２記載の発明とは逆に、上部旋回体２の旋回方向と同一方向に前記監視カメラ１６を所定角度旋回させるように前記制御装置１４により制御するようにしたので、旋回方向側、すなわち、上部旋回体２に取付けられたカウンタウエイト５が接近する側の斜め後方が撮影され、モニター１８に写し出される。そのため、障害物とカウンタウエイト５との干渉、衝突を未然に防止できる。
【００１９】
そして、請求項４記載の発明においては、選択手段１９により前記操作レバー９ａの操作に連動して監視カメラ１６による撮影を可能とするか又は操作レバー９ａの操作とは無関係に監視カメラ１６による撮影を可能とするかの何れかを選択でき、多様な後方監視を行うことができる。
【００２０】
更に、請求項５及び６記載の発明により運転室から監視カメラ１６の揺動を可能とし、レバー２５を上方に引くと外層部分２３ａで覆われたプシュプルケーブル２３が引っ張られ、前記電気モータ１７及び監視カメラ１６を取り付けた台座２１がピン２２を支点として揺動し、監視カメラ１６は下向きに俯動する。一方、レバー２５を押し下げると前記プシュプルケーブル２３は押され、前記台座２１を揺動し、監視カメラ１６は上向きに仰動するため、広範囲な後方監視を行うことができる。
【００２１】
本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は、上記一実施形態に於いて詳述した構成により、操作レバーの操作に連動して監視カメラの旋回及び撮影を可能にすると共に、操作レバーの操作とは無関係に監視カメラの旋回及び撮影を可能とし、かつ、監視カメラの旋回方向を選択できる選択手段を設けたので、より多様な後方監視が可能となり、また、監視カメラの揺動を運転室からできるようにしたので、より広範囲な後方監視が可能となり、旋回、走行時の安全を容易に確保できる等きわめて優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る後方監視装置を採用した油圧ショベル全体側面図。
【図２】本発明の実施形態に係る後方監視装置の電気・油圧回路図。
【図３】（ａ）本発明の実施形態に係る監視カメラの取付側面図。
（ｂ）本発明の実施形態に係る監視カメラの取付平面図。
【図４】本発明の実施形態に係る監視カメラの揺動（俯動）状態を示す図。
【図５】本発明の実施形態に係る監視カメラのケーブル配線図。
【符号の説明】
４運転室
５カウンタウエイト
９リモコン弁
９ａ操作レバー
１１ａ、１１ｂパイロット管路
１２ａ、１２ｂ分岐管路
１３ａ、１３ｂ圧力スイッチ
１４制御装置
１５モータ駆動装置
１６監視カメラ
１７電気モータ
１８モニター
１９選択手段
２０ブラケット
２１台座
２２ピン
２３プシュプルケーブル
２４コントロールスタンド
２５レバー

Claims

下部走行体上に上部旋回体を旋回可能に装架し、該上部旋回体の前部一側に運転室を、また、後部にカウンタウエイトを設け、該カウンタウエイトに装着した監視カメラと前記運転室に設けたモニターをケーブルで接続した建設機械において、アクチュエータに圧油を供給する方向切換弁のパイロット制御部と該方向切換弁のパイロット制御部にパイロット圧を導出するリモコン弁を繋ぐパイロット管路から分岐した管路に圧力スイッチを配設し、該圧力スイッチを制御装置に接続すると共に該制御装置に前記監視カメラを旋回させる電気モータを駆動するモータ駆動装置及び監視カメラを接続し、前記リモコン弁を切り換える操作レバーの操作に連動して前記監視カメラの旋回及び撮影を可能としたことを特徴とする建設機械の後方監視装置。
前記上部旋回体の旋回方向と反対方向に前記監視カメラが所定角度旋回するように前記制御装置で制御し、旋回方向と反対側の後方視界を確保するようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の後方監視装置。
前記上部旋回体の旋回方向と同一方向に前記監視カメラが所定角度旋回するように前記制御装置で制御し、旋回方向側の後方視界を確保するようにしたことを特徴とする請求項１記載の建設機械の後方監視装置。
前記操作レバーの操作とは無関係に前記監視カメラの旋回及び撮影を可能にすると共に、監視カメラの旋回方向を選択できる選択手段を前記制御装置に接続したことを特徴とする請求項１乃至３記載の建設機械の後方監視装置。
前記監視カメラを台座を介してカウンタウエイトに揺動可能に取り付けたことを特徴とする請求項１乃至４記載の建設機械の後方監視装置。
前記台座にプシュプルケーブルの一端を接続し、該プシュプルケーブルを運転室に延設し、運転室から前記監視カメラの揺動を可能としたことを特徴とする請求項５記載の建設機械の後方監視装置。